JPH11161064A - 定着用部材、それを用いた定着装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 離型剤を減らした状況においてもトナー像に
対する剥離性に富み、磨耗に強く耐久性に優れ、未定着
トナー像を均一に定着でき、定着後の画像表面の平滑性
が高く高画質となる定着用部材、それを用いた定着装置
および画像形成方法を提供する。 【解決手段】 定着用部材は、担体２上に、含フッ素ポ
リイミド樹脂を必須成分として含有する接着層４と、溶
媒可溶なフッ素樹脂からなる表面層５とを順次設けて構
成される。この定着用部材を定着装置における加熱ロー
ル１または加熱ベルトとして使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱と冷却のサイ
クルや機械的な圧接を常時受ける電子写真方式を用いた
複写装置、プリンターその他種々の画像形成装置等の定
着工程に用いられる加熱ロールまたはベルト等の定着用
部材、この定着用部材を用いた定着装置、および、この
定着装置を用いる画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式に用いられる複写装置、プ
リンターその他種々の画像形成装置等において、用紙上
に形成されたトナー像を定着させる方法としては、通
常、内部にランプ等の発熱体を配置することによって加
熱され、かつ互いに圧接された二つの回転体間にトナー
像が形成された紙等の担持体を通過させ、トナー像を支
持体上に融着させる方法が採られている。このような方
法で用いられる定着装置の例としては、図４に示される
ように熱ロール定着装置が代表的なものとしてあげられ
る。この熱ロール定着装置は、加熱ロール１と加圧ロー
ル１１の一対のロールから構成される。加熱ロール１は
アルミニウム、鉄等の円筒状の中空芯金２の表面にフッ
素ゴム、シリコーンゴム、またはポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとパーフ
ルオロアルキルビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ) 等
のフッ素系樹脂等のような離型性に優れた耐熱性エラス
トマーまたは耐熱性樹脂からなる表面層４１が被覆され
て構成されている。また、加熱ロール１の内部には、ハ
ロゲンランプ等のヒーター２１が配置されており、ヒー
トロールの機能を有するようになっている。一方、加圧
ロール１１は、アルミニウム、鉄等の円筒状の中空芯金
１２の表面に加熱ロールと同種または別種の離型性に優
れた耐熱性エラストマーまたは耐熱性樹脂からなる表面
層１５が被覆されて構成されている。そして、加熱ロー
ル１と加圧ロール１１は、互いにばね等によって圧接さ
れている。なお、図中、２７はインレットシュートと、
２８はアウトレットシュートであり、２９は加熱ロール
１の表面に離型剤を塗布する離型剤塗布装置である。こ
の熱ロール定着装置において、表面にトナー像３２を有
する紙３１が、加熱ロール１と加圧ロール１１の間に搬
送され、トナー像３２は紙３１に定着された後、アウト
レットシュート２８を経て一対の搬送ロール間を通って
搬送される。

【０００３】ロール等の回転体よりなる定着用部材は、
融着したトナー像の一部が回転体側に付着する現象であ
るホットオフセット現象、およびトナー像が回転体から
分離せずに担持体と共に回転体への巻き付く現象が発生
しないことが要求される。その一方で、装置の可動時に
は設定温度として約２００℃の高温に加熱されるだけで
なく、停止時には室温にまで冷却されるという、加熱と
冷却のサイクルが繰り返されることに耐えられることも
要求される。さらに、回転体の最表面では対向して取り
付けられている他の定着用部材と互いに圧接されてお
り、また、用紙の巻き付きを防止するための分離爪が常
時圧接している等の苛酷な条件にさらされ、常時ストレ
スが加わっている。したがって、定着装置の回転体上に
被覆される離型性に優れた耐熱性エラストマーまたは耐
熱性樹脂は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フッ素樹脂
等の、シリコーン系またはフッ素系の高分子材料に限ら
れている。しかしながら、これらの高分子材料にも、そ
れぞれいくつかの問題点がある。

【０００４】まず、離型材料にフッ素ゴムを使用した場
合、次に示す二つの理由からトナーに対する離型性が十
分でなくなる。一つは、紙等のトナー像を保持する転写
体との摩擦に対する耐久性を確保するために、ＳｉＯ₂
等の無機酸化物やカーボンブラック等の無機充填剤が添
加され、表面エネルギーが高くなる。他の一つは、フッ
素ゴムは架橋剤を添加し加熱することにより、主鎖を架
橋させゴム化させるが、未反応の官能基がゴム中に残存
する。そこで、離型性を確保するために、未定着トナー
像に直接圧接する側の加熱回転体の表面に外部からシリ
コーンオイル等の離型剤を供給し、未定着トナー像と表
面の間に形成される離型剤の層で分断して剥離させるこ
とが行われている。ところが、離型剤が定着時にトナー
像担持体に付着し、その結果紙やＯＨＰフィルムの表面
がべとつき、テープ類が付着しないという問題点や、外
部から離型剤を供給する装置が必要なことから定着装置
の小型化ならびに低コスト化が制約されるという問題点
を有している。このため、摩擦に対する耐久性を確保し
つつ、回転体表面に供給される離型剤の量を少量にする
か、または殆ど使用しない状態でトナー像に対する離型
性を向上させることが課題となっている。

【０００５】次に、離型材料にシリコーンゴムを使用し
た場合、初期の段階ではシリコーンゴム中に含まれるフ
リーオイルが表面にしみ出してくることから、フッ素ゴ
ムのように離型剤を塗布する必要がないが、使用するに
つれ、フリーオイルのしみ出しがなくなり、その結果離
型性の劣化が激しくなる。したがって、実際上は離型剤
を供給しなければならない上に、離型剤によってゴムが
膨潤して強度が低下するという問題点を有している。ま
た、摩擦に対する耐久性は一般にフッ素ゴムよりも劣っ
ている。

【０００６】また、離型材料にフッ素樹脂を使用した場
合、表面エネルギーが低く反応性の官能基を有してない
ことから、離型性に優れており、離型剤の塗布は必ずし
も必要ではない。また、フッ素樹脂は機械的強度に優
れ、耐久性も一般に良好である。例えば、ロール表面に
ＰＴＦＥを被覆したもの、加圧ロールの構成として、芯
金の回りに弾性体としてシリコーンゴム、更にその上に
ＰＴＦＥを被覆したもの、ＰＴＦＥの代わりにＰＦＡ樹
脂層を設けたもの、ＰＦＡ粉末をロール表面に形成し溶
融させたものを、芯金の回りに弾性層としてシリコーン
ゴムを形成し、更にその回りに、エーテル基を有するＰ
ＦＡ樹脂を形成したもの、ＰＦＡチューブを巻いてフッ
素樹脂層を形成したもの、ＰＦＡ粒子層を静電塗装法に
より形成し、その後、溶融焼成してＰＦＡ樹脂層を形成
したもの、芯金にフルオロプライマーを付着させ、ＰＦ
Ａ粉末を静電塗装法で付着させ、次いで３００〜４２５
℃で加熱溶融して１２〜１２０μｍの樹脂膜を形成した
もの、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素
樹脂分散液を芯金上にコートして溶融焼成したもの等が
提案されている。

【０００７】しかしながら、フッ素樹脂を使用した従来
公知のこれらの定着ロールには、次のような問題点があ
った。例えば、静電塗装法で付着させる場合では、溶融
焼成温度３８０〜４２０℃で３０分〜２時間という高温
かつ長時間な処理のため、担体と表面層の間に弾性体層
としてシリコーンゴム等を介在させると、このシリコー
ンゴムが熱劣化を起こして使用不能となる問題点を有す
る。また、樹脂分散液コート法による場合は、焼成温度
が低いと中に含まれている樹脂粒子が表層に浮き出てこ
ないので離型性が悪化し、逆に焼成温度を高くすると、
樹脂粒子が浮き出てきて離型性は向上するが、この粒子
が脱落しやすく耐磨耗性が悪くなるという問題点を有し
ている。さらに、チューブ被覆法では、焼成したフッ素
樹脂チューブを使用するので下地のシリコーンゴムへの
影響は少ない。しかしながら、フッ素樹脂チューブの厚
みが厚いと定着後の光沢画質にムラ（マイクログロス）
が出て、画質の低下が生じる。逆にフッ素樹脂チューブ
の厚みが薄いと製造上の取扱いが難しくなり、製造能力
が極端に低下するという問題点を有している。

【０００８】上記の問題点を改善するものとして、離型
性および耐摩耗性に優れているというフッ素樹脂の長所
を生かしながら、弾性を補うためにフッ素樹脂と他の耐
熱性ゴムをブレンドして使用した定着部材が提案されて
いる。例えば、特開昭６０−３１８５５号公報には、フ
ッ素ゴム、フッ素樹脂、硬化剤およびシラン系溶剤を混
合した溶液をシリコーンゴム弾性層の上に塗布して焼成
を行い、表面にフッ素樹脂よりなる離型層を形成するフ
ッ素樹脂層の形成方法が開示されている。しかしなが
ら、この方法は、焼成時においてフッ素樹脂層の膜形成
のコントロールが難しく、表面近傍のフッ素樹脂が均一
に定着部材表面に形成し難いという問題がある。また、
特開昭６０−１７６０７３号公報には、フッ素ゴム、フ
ッ素樹脂、アミノシラン等の混合物をシリコーンゴムに
ブレンドして定着ロール用部材が開示されている。しか
しながら、フッ素ゴム、フッ素樹脂とシリコーンゴムの
相溶性が悪いことと、配合されているアミノシランがト
ナーとの離型性を損ねるという問題がある。

【０００９】特開昭６３−１１２６７４号公報および特
公平６−１００８７６号公報には、ゴム層、フッ素樹脂
とフッ素ゴムの混合層、フッ素樹脂層の順で被覆された
定着ロールが開示されている。この定着用部材は、離型
性と弾性、耐摩耗性は有しているが、最表面のフッ素樹
脂膜が１０μｍと薄く、塗装・焼成時にフッ素樹脂層の
膜厚のコントロールが難しく平滑な膜が作製しにくい。
膜を平滑にするために磨くとフッ素ゴムが表面に露出し
て離型性が低下する。また、膜厚を厚くすると弾性が損
なわれる等の欠点を有している。

【００１０】以上のように、従来技術では、離型剤の量
を減らすか、殆ど使用しない様な状態で、離型性、離型
維持性、高画質適性の全てを満たすことは困難であっ
た。そこで、新たに、トナーに対する離型性に富み、耐
久性に優れかつ高画質適性に優れた定着用部材の出現が
求められていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記のような事情に鑑みてなされたものであ
る。したがって、本発明の目的は、（１）離型剤を減ら
した状況においてもトナー像に対する剥離性に富み、
（２）磨耗に強く耐久性に優れ、（３）未定着トナー像
を均一に定着でき、定着後の画像表面の平滑性が高く高
画質となる定着用部材を提供することにある。本発明の
他の目的は、維持性に富み、高画質の画像を作製でき
る、小型で低コストな定着装置およびそれを用いる画像
形成方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記に示
すような材料を用い鋭意研究した結果、担体上に層を有
する定着用部材において、該層が含フッ素ポリイミド樹
脂を必須成分とする接着層と、溶媒可溶な軟質のフッ素
樹脂からなる表面層を有することにより、離型剤の量が
少ない状況においても、離型性や耐久性かつ高画質適性
に優れ、表面層が担体から剥離し難い定着部材を形成で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。また、
接着層にシランカップリング剤等のカップリング剤を併
用すると、担体と表面層を形成する溶媒可溶な軟質のフ
ッ素樹脂との接着性が向上することを見出した。

【００１３】すなわち、本発明の定着用部材は、担体上
に、含フッ素ポリイミド樹脂を必須成分として含有する
接着層と、溶媒可溶なフッ素樹脂からなる表面層とを順
次設けてなることを特徴とする。本発明の定着用部材
は、特に加熱と冷却のサイクルや機械的な圧接を常時受
ける画像定着用ロールやベルト等の定着部材に好適に使
用される。また、本発明の定着用部材は、画像定着用部
材と同様の過酷な条件で使用されるローラーやベルト等
の部材として幅広く利用することが可能である。

【００１４】また、本発明の定着装置は、定着用部材と
して、加熱部材およびそれに圧接する加圧部材を有し、
転写体上のトナー像を加熱して定着を行うものであっ
て、転写体上のトナー像に接触する定着用部材が、担体
上に、含フッ素ポリイミド樹脂を必須成分として含有す
る接着層と、溶媒可溶なフッ素樹脂からなる表面層とを
順次設けてなることを特徴とする。本発明の定着装置
は、電子写真方式を用いた複写装置、プリンターその他
種々の画像形成装置等に好適に使用される。

【００１５】さらに本発明の画像形成方法は、潜像保持
体上に潜像を形成する潜像形成工程、該潜像を現像剤を
用いて現像する現像工程、形成されたトナー画像を転写
体に転写する転写工程、転写されたトナー像を転写体上
に定着する定着工程を有するものであって、定着工程に
おいて、定着用部材として、担体上に、含フッ素ポリイ
ミド樹脂を必須成分として含有する接着層と、溶媒可溶
なフッ素樹脂からなる表面層とを順次設けたものを用
い、転写体上のトナー像に接触させて定着を行うことを
特徴とする。

【００１６】本発明の定着用部材において、含フッ素ポ
リイミド樹脂は、モノマー成分として、パーフルオロア
ルキル基もしくはフッ素置換芳香環を有する芳香族テト
ラカルボン酸二無水物またはジアミンを用いて形成され
たものであることが好ましい。

【００１７】また、接着層は、さらにカップリング剤を
含有するのが好ましい。カップリング剤としては、シラ
ンカップリング剤が好ましく、特に下記一般式（Ｉ）で
示される化合物が好ましく使用できる。 （Ｘ）_4-k −Ｓｉ−（ＯＲ）_k （Ｉ） （式中、Ｒはメチル基またはエチル基を表し、Ｘは、ビ
ニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカ
プト基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルキ
ルエーテル基、パーフルオロアルコキシ基、パーフルオ
ロビニル基を表し、ｋは２〜４の整数を表す。） 接着層におけるカップリング剤の含有量は、１重量％な
いし２０重量％であることが好ましい。

【００１８】本発明の定着用部材において、接着層は、
さらに無機充填剤を含有してもよい。無機充填剤は、平
均粒子径５μｍ以下であることが好ましい。無機充填剤
の含有量は０．１重量％ないし５０重量％であるのが好
ましい。さらにまた、接着層には、溶媒可溶な軟質フッ
素樹脂が含有されていてもよい。

【００１９】本発明の定着用部材は、担体をカップリン
グ剤で前処理した後、含フッ素ポリイミド樹脂を必須成
分とする組成物を塗布し、乾燥し、その後、溶媒可溶な
フッ素樹脂からなる表面層を形成することによって得る
ことができる。前記表面層は、溶媒可溶なフッ素樹脂を
溶解した溶液または分散液を塗布または含浸した後、加
熱することによって形成することができる。前記溶媒可
溶なフッ素樹脂組成物は、主鎖に環状構造を有する含フ
ッ素ポリマーからなるものが好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細について、定
着用部材の担体から説明する。定着用部材の担体として
は、無機基材および充填剤として無機材料微粒子を含む
耐熱性樹脂基材が使用される。無機基材としては、熱伝
導性の良好なアルミニウム、銅、ニッケル等の金属類、
ステンレス鋼、ニッケル合金等の合金類、およびセラミ
ック等があげられる。また、充填剤として無機材料微粒
子を含む耐熱性樹脂基材としては、金属、ＳｉＯ₂ 、Ｔ
ｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 等の
無機酸化物、ＳｉＣ（炭化珪素) 、Ｓｉ₃ Ｎ₄ （窒化ケ
イ素）、ＢＮ( 窒化ホウ素) の微粒子を添加したポリア
ミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアリーレン
スルフィド、ポリエーテル等の耐熱性樹脂があげられ
る。無機材料微粒子を充填剤として耐熱性樹脂に添加す
る場合、その配合量は、０．１重量％ないし５０重量％
の範囲、好ましくは１重量％ないし３０重量％の範囲に
設定される。また、無機材料微粒子の粒径としては、５
μｍ以上の粗大粒子は耐熱性樹脂から粒子が脱落しやす
くなることから、５μｍより小さいことが望ましい。

【００２１】これら担体は、無機基材の場合、例えば、
金属では中空芯金等のロールやＮｉ電鋳シート等のベル
トの形態で提供され、無機材料微粒子を添加した耐熱性
樹脂基材の場合は、例えば、ポリイミドフィルム等のベ
ルト状の形態で提供されるが、これらに限定されるもの
ではない。また、担体表面は、接着層を強固に接着させ
るために表面処理を行ってもよい。例えば、金属表面を
有する場合、有機溶剤等を用いた脱脂処理およびサンド
ブラスト等による粗面化処理を行うことができる。

【００２２】また、担体表面と接着層との間には弾性体
層を介在させてもよい。弾性層としては、耐熱性エラス
トマーであるフッ素ゴムおよびシリコーンゴムがあげら
れるが、シリコーンゴムが望ましい。また、担体と弾性
層間の接着性を向上させるために、プライマーを担体上
に塗布しても構わない。

【００２３】次に、担体上または弾性体層の上に形成さ
れる接着層について述べると、接着層は、含フッ素ポリ
イミド樹脂を必須成分として含有する。本発明におい
て、含フッ素ポリイミド樹脂は、少なくともモノマーで
ある芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミンのいず
れか一方の骨格中に、少なくともパーフルオロアルキル
基とフッ素置換芳香環のいずれか一方が導入されたもの
から構成される。パーフルオロアルキル基またはフッ素
置換芳香環が導入された芳香族テトラカルボン酸二無水
物およびジアミンの具体例として、表１に示すものがあ
げられる。

【００２４】

【表１】 （表中、ｎは１以上の整数である。）

【００２５】パーフルオロアルキル基またはフッ素置換
芳香環がモノマー成分の一方のみに含まれている場合、
他方のモノマー成分としては、次のものがあげられるが
それらに限定されるものではない。すなわち、パーフル
オロアルキル基またはフッ素置換芳香環がモノマー成分
のジアミンに含まれている場合、それと縮重合させる芳
香族テトラカルボン酸二無水物としては、下記の化合物
があげられる。

【００２６】ピロメリット酸二無水物、３，３′，４，
４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，
２′，３，３′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物、２，３，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物、ナフタレン−２，３，６，７−テトラ
カルボン酸二無水物、ナフタレン−１，２，５，６−テ
トラカルボン酸二無水物、ナフタレン−１，２，４，５
−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−１，４，
５，８−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−１，
２，６，７−テトラカルボン酸二無水物、４，８−ジメ
チル−１，２，３，５，６，７−ヘキサヒドロナフタレ
ン−１，２，５，６−テトラカルボン酸二無水物、４，
８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−ヘキサヒドロ
ナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸二無水
物、２，６−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テ
トラカルボン酸二無水物、２，７−ジクロロナフタレン
−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，
３，６，７−テトラクロロナフタレン−１，４，５，８
−テトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−テトラ
クロロナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸
二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、２，２′，３，３′−ジフェニルテト
ラカルボン酸二無水物、２，３、３′，４′−ジフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物、３，３″，４，４″−ｐ
−テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２″，
３，３″−ｐ−テルフェニルテトラカルボン酸二無水
物、２，３、３″，４″−ｐ−テルフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシ
フェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−
ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ビス（２，
３−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス
（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビ
ス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、
ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水
物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二
無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニ
ル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボ
キシフェニル）エタン二無水物、ペリレン−２，３，
８，９−テトラカルボン酸二無水物、ペリレン−３，
４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ペリレン−
４，５，１０，１１−テトラカルボン酸二無水物、ペリ
レン−５，６，１１，１２−テトラカルボン酸二無水
物、フェナンスレン−１，２，７，８−テトラカルボン
酸二無水物、フェナンスレン−１，２，６，７−テトラ
カルボン酸二無水物、フェナンスレン−１，２，９，１
０−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−１，
２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−
２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジ
ン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、チオ
フェン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、
４，４′−オキシジフタル酸二無水物。

【００２７】また、パーフルオロアルキル基またはフッ
素置換芳香環が芳香族テトラカルボン酸二無水物に含ま
れている場合、それと縮重合させるジアミンとしては、
下記の化合物があげられる。

【００２８】３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノ
ビフェニル、４，６−ジメチル−ｍ−フェニレンジアミ
ン、２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、２，
４−ジアミノメシチレン、４，４′−メチレンジ−ｏ−
トルイジン、４，４′−メチレンジ−２，６−キシリジ
ン、４，４′−メチレン−２，６−ジエチルアニリン、
２，４−トルエンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、
ｐ−フェニレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニ
ルプロパン、３，３′−ジアミノジフェニルプロパン、
４，４′−ジアミノジフェニルエタン、３，３′−ジア
ミノジフェニルエタン、４，４′−ジアミノジフェニル
メタン、３，３′−ジアミノジフェニルメタン、４，
４′−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３′−ジア
ミノジフェニルスルフィド、４，４′−ジアミノジフェ
ニルスルホン、３，３′−ジアミノジフェニルスルホ
ン、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，３′
−ジアミノジフェニルエーテル、ベンジジン、３，３′
−ジアミノビフェニル、３，３′−ジメチル−４，４′
−ジアミノビフェニル、３，３′−ジメトキシベンジジ
ン、４，４″−ジアミノ−ｐ−テルフェニル、３，３″
−ジアミノ−ｐ−テルフェニル、ビス（ｐ−アミノシク
ロヘキシル）メタン、ビス（ｐ−β−アミノ−ｔ−ブチ
ルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−ア
ミノペンチル）ベンゼン、ｐ−ビス（２−メチル−４−
アミノペンチル）ベンゼン、ｐ−ビス（１，１−ジメチ
ル−５−アミノペンチル）ベンゼン、１，５−ジアミノ
ナフタレン、２，６−ジアミノナフタレン、２，４−ビ
ス（β−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン、２，４−ジア
ミノトルエン、ｍ−キシレン−ジアミン、ｐ−キシレン
−ジアミン、ｍ−キシリレン−２，５−ジアミン、ｐ−
キシリレン−２，５−ジアミン、２，６−ジアミノピリ
ジン、２，５−ジアミノピリジン、２，５−ジアミノ−
１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ジアミノシク
ロヘキサン、ピペラジン、メチレンジアミン、エチレン
ジアミン、プロピレンジアミン、２，２−ジメチルプロ
ピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチ
レンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメ
チルヘキサメチレンジアミン、３−メトキシヘキサメチ
レンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、２，５−ジメ
チルヘプタメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチレ
ンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミ
ン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、
５−メチル−ノナメチレンジアミン、２，５−ジメチル
ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、１，１
０−ジアミノ−１，１０−ジメチルデカン、２，１１−
ジアミノドデカン、１，１２−ジアミノオクタデカン、
２，１２−ジアミノオクタデカン、２，１７−ジアミノ
エイコサン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベ
ンゼン。

【００２９】本発明において使用する含フッ素ポリイミ
ド樹脂としては、下記表２および表３に示す骨格を有す
るものが好ましい。

【表２】

【表３】 （表２および表３中、ｎは１以上の整数である。）

【００３０】その中でも、加工性や接着性の点で、式
（１）で示される末端にナジック酸が導入された含フッ
素ポリイミドおよび式（２）で示される末端にアセチレ
ン基が導入された含フッ素ポリイミド等の熱硬化型のも
のが特に好ましい。

【化１】 これら含フッ素ポリイミドは、担体に対する接着性に優
れていると同時に、分子中にフッ素原子を導入している
ことから、プライマーを塗布した後に形成される表面層
の溶媒可溶なフッ素樹脂と相溶化しやすく、軟質フッ素
樹脂とプライマーが強固に接着することを目的として配
合するものである。

【００３１】前記含フッ素ポリイミドは、モノマーであ
る芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応さ
せ、完全に脱水縮合したポリイミドの状態で接着用プラ
イマーに配合してもよく、または、部分的に脱水縮合し
た前駆体であるポリアミド酸の状態で接着用プライマー
に配合してもよい。加工性や取り扱い性の点ではポリア
ミド酸の状態で接着用プライマーに配合するのが好まし
い。

【００３２】本発明の接着層は、さらにシランカップリ
ング剤を含有することが好ましい。シランカップリング
剤を用いる理由は、結合エネルギーの大きさの違いに注
目するものであり、従来のプライマーのような一部共有
結合による接着、または水素結合およびファンデルワー
ルス力等の弱い結合力による接着ではなく、共有結合に
よる強い結合エネルギーを介して無機質と有機質との接
着させる点にある。

【００３３】カップリング剤としては、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚ
ｎ系等の元素からなるカップリング剤を用いることもで
きるが、担体が無機基材の場合、有機材料であるフッ素
樹脂層と無機材料である担体とを強固に接着させるには
Ｓｉを持ったシランカップリング剤が好ましく、その中
でも下記一般式（Ｉ）で示されるシランカップリング剤
が特に好ましい。 （Ｘ）_4-k −Ｓｉ−（ＯＲ）_k （Ｉ） （式中、Ｒはメチル基またはエチル基を表し、Ｘは、ビ
ニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカ
プト基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルキ
ルエーテル基、パーフルオロアルコキシ基、パーフルオ
ロビニル基を表し、ｋは２〜４の整数を表す。）前記の
ように、一般にシランカップリング剤は分子中に２個以
上の異なった官能基をもち、有機材料と無機材料を化学
的に結合させる働きがある。この接着のメカニズムは、
シランカップリング剤のアルコキシル基（−ＯＲ）が、
水または湿気により、加水分解され水酸基（−ＯＨ）に
なる。この水酸基と無機基材表面との水酸基が脱水縮合
反応により、Ｓｉ−Ｏ−Ｍ結合を形成する。また、一方
の官能基（−Ｘ）は、有機材料と結合または相溶化し、
結果的に無機材料と有機材料の両方を化学的に結合させ
ることができる。

【００３４】前記シランカップリング剤の接着層への添
加方法には、大きく分けて２つの方法がある。１つはイ
ンテグラルブレンド法と呼ばれるもので、樹脂および無
機材料を接着させる際に、シランカップリング剤を同時
に添加混合する方法であり、製造工程に組み込みやす
く、作業性に優れている。しかしながら、この方法は無
機基材表面への直接処理に比較して効果が得られにくい
ため、使用量が多いことがある。他の１つは、前処理法
と呼ばれるものであり、担体をあらかじめシランカップ
リング剤で表面処理しておく方法であり、シランカップ
リング剤の効果が得られやすく、特に湿式で処理した場
合、処理効率が高く、均一な処理ができるため、広く工
業的に利用されている。本発明の場合、強固な接着力を
得るためには、湿式前処理法によりシランカップリング
剤を添加するのがより好ましい。

【００３５】接着層におけるカップリング剤の含有量
は、インテグラルブレンド法によってカップリング剤を
添加混合した場合は、１重量％ないし２０重量％である
ことが好ましく、１重量％ないし１０重量％であること
がより好ましい。前記カップリング剤の含有量が、２０
重量％を超えると、均一に配合することが困難になり、
また経済的にも好ましくない。一方、１重量％より少な
いと、接着性の向上が不十分となる。また、シランカッ
プリング剤を前処理法によって添加する場合、担体に塗
布した後の膜厚が１〜１５μｍ、好ましくは３〜８μｍ
の範囲に設定される。その際、シランカップリング剤
は、１種又は２種類のシランカップリング剤を組み合せ
て用いてもよく、溶剤で１〜２０％に希釈して使用する
ことができる。この際の溶剤としては、アルコール類、
トルエン、キシレン、酢酸エチル、メチルエチルケト
ン、アセトン、またはアルコールと水の混合系等、殆ど
の有機溶剤を用いることができる。

【００３６】本発明の接着層には、接着層の強度を向上
させるために、充填剤を適宜配合してもよい。これらの
充填剤は、担体と接着層および接着層と溶媒可溶なフッ
素樹脂層との接着性、および定着部材として要求される
離型性が損なわれない限りにおいて使用可能である。充
填剤としては、金属、ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ａｌ
₂ Ｏ₃ 、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 等の無機酸化物、
ＳｉＣ（炭化珪素）、ＢＮ（窒化ホウ素）、Ｓｉ₃ Ｎ₄
（窒化ケイ素）等の無機材料の微粒子を用いることがで
きる。その中でも、耐熱性・耐久性に優れ安価であると
いう点で、Ｆｅ₂ Ｏ₃（ベンガラ）が特に好ましい。

【００３７】無機充填剤を接着層に添加する場合、接着
層における無機充填剤の含有量が、０．１重量％ないし
５０重量％であることが好ましく、１重量％ないし３０
重量％であることがより好ましい。また、無機充填剤の
平均粒子径は、５μｍ以下の範囲に設定することが望ま
しい。平均粒子径が５μｍを超えると、脱落しやすくな
るおそれがある。さらに、分散性の点で、平均粒子径が
０．００１μｍ以上のものが好ましく用いられる。

【００３８】また、本発明におけるの接着層には、表面
層の溶媒可溶なフッ素樹脂との相溶性を更に向上させる
ために、表面層に用いられるものと同様の軟質フッ素樹
脂を適宜配合してもよい。

【００３９】本発明において、接着層は、湿式前処理法
によりシランカップリング剤を添加する場合には、処理
済みの担体表面に上記の含フッ素ポリイミドまたはその
前駆体をＮ−メチル−２−ピロリドン、フルフリルアル
コール、ブタノール、イソプロパノール、エタノール等
の水溶性有機溶剤に溶解させた接着用プライマー液を、
担体表面に塗布することによって形成される。また、イ
ンテグラルブレンド法によりシランカップリング剤を添
加する場合には、上記の含フッ素ポリイミドまたはその
前駆体とシランカップリング剤とを混合して水溶性有機
溶剤に溶解させ、得られた接着用プライマー液を担体表
面に塗布することによって形成される。塗布方法として
は、ディップ法、スピン法、スプレー法、ロールコート
法等が使用できるが、ディップ法、スプレー法が好まし
い。乾燥は、加熱または風乾によって行われる。乾燥後
の接着層の膜厚は、１〜１５μｍの範囲が好ましく、３
〜８μｍの範囲がさらに好ましい。

【００４０】次に、接着層の上に形成される、溶媒可溶
なフッ素樹脂からなる表面層について説明する。本発明
において、溶媒可溶なフッ素樹脂とは、有機溶剤に０．
５重量％以上溶解するものを意味する。溶媒可溶なフッ
素樹脂としては、上記の溶解性を有するものであれば如
何なるものでも使用でき、一般に数平均分子量が１００
００〜１００００００の範囲のものが使用されるが、特
に環状構造を有するパーフルオロポリマーが好ましい。
環状構造を有するパーフルオロポリマーとしては、例え
ば一般式（II）、（III ）および（IV）に示す繰り返し
単位よりなる重合体があげられる。

【化２】 （式中、Ｒ₃ およびＲ₄ は、それぞれＦまたはＣＦ₃ を
表し、ａは０〜５、ｂは０〜４、ｃは０または１の整数
であって、ａ＋ｂ＋ｃ＝１〜６である。）

【００４１】また、溶媒可溶な性質を損なわない限り、
これらの繰り返し単位を形成するモノマーと他の構成と
他の含フッ素ビニルモノマー、例えば、テトラフルオロ
エチレン（ＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン（Ｃ
ＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）または
フッ化ビニル（ＶＦ）等との共重合体であってもよい。
これらの溶媒可溶なフッ素樹脂の中でも、下記式（３）
に示す繰り返し単位よりなる重合体、（４）および
（５）に示す繰り返し単位よりなる共重合体で示される
ものが、最も代表的なものとしてあげられる。

【化３】

【００４２】表面層は、上記フッ素樹脂を有機溶剤に溶
解し、塗布することによって形成することができる。フ
ッ素樹脂を溶解する有機溶剤としては、特に限定される
ものではないが、例えば、パーフルオロアルカン、パー
フルオロアルキルアミン、含フッ素芳香族化合物、ヒド
ロクロロフルオロカーボンおよびヒドロフルオロカーボ
ン等の部分フッ素化物等をあげることができる。これら
の中でも、溶解性の点で、ヘキサフルオロベンゼン、パ
ーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）およびパ
ーフルオロトリブチルアミンが特に好適である。また、
フッ素樹脂の溶解性を損ねない限り、上記含フッ素系の
有機溶剤と他の有機溶剤とを混合して使用しても差し支
えない。上記フッ素樹脂の有機溶剤における濃度は、
０．０１重量％〜５０重量％の範囲が好ましいが、製膜
性の点から０．１重量％〜２０重量％の範囲が特に好ま
しい。

【００４３】本発明において、この表面層には、摩耗等
の機械的ストレスに対する耐久性および耐熱性を高める
ために、充填剤または他の樹脂を適宜配合してもよい。
これらの充填剤および他の樹脂としては、表面層と接着
層の接着性や定着部材として要求される離型性が損なわ
れない限り、如何なるものでも使用可能である。

【００４４】充填剤としては、金属、ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ
₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 等の無機
酸化物、ＳｉＣ（炭化珪素）、ＢＮ（窒化ホウ素）、Ｓ
ｉ₃Ｎ₄ （窒化ケイ素）等の無機材料の微粒子を用いる
ことができる。その中でも、耐熱性や摩耗などの機械的
ストレスに対する耐久性に優れているという点で、Ｓｉ
Ｃ、ＢＮ、Ｓｉ₃ Ｎ₄ が特に好ましい。

【００４５】無機充填剤を表面層に添加する場合、表面
層における無機充填剤の含有量が、０．１重量％ないし
５０重量％であることが好ましく、１重量％ないし１５
重量％であることがより好ましい。また、無機充填剤の
平均粒子径は、１０μｍ以下の範囲に設定することが望
ましい。平均粒子径が１０μｍを超えると、脱落しやす
くなるおそれがある。さらに、分散性の点で、平均粒子
径が０．００１μｍ以上のものが好ましく用いられる。

【００４６】表面層に添加できる他の樹脂としては、ポ
リアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾ
イミダゾール、ポリアリーレンスルフィド、ポリエーテ
ル、ポリケトン、芳香族ポリエステル、シリコーン樹脂
等の耐熱性樹脂があげられ、その中でも離型性を損なわ
ないという点でシリコーン樹脂が特に好ましい。他の樹
脂の熱による軟化点は、上記フッ素樹脂の軟化点と同等
またはそれより高いことが好ましい。

【００４７】上記の他の樹脂を表面層に添加する場合、
表面層における他の樹脂の含有量が１重量％ないし５０
重量％であることが好ましく、５重量％ないし２０重量
％の範囲がより好ましい。

【００４８】表面層の形成は、担体に接着層を形成した
後、接着層が乾燥状態または湿潤状態の下で、上記フッ
素樹脂を有機溶剤に溶解して得た溶液を用い、ディップ
法またはスプレー法等によってコーティングすればよい
が、特にこれらに限定されるものではない。コーティン
グ終了後は、加熱乾燥または風乾により、担体上に表面
層を形成させる。表面層の膜厚は、定着装置における定
着用部品としては、１〜３０μｍの範囲が好ましいが、
５〜１５μｍの範囲が特に好ましい。この膜厚みが小さ
すぎると、長期の使用により、離型層である表面層が摩
耗して接着層や担体表面が露出し、離型性が大幅に低下
する。また、厚すぎると熱伝導性が低化し、ウォームア
ップ時間が長くかかる。

【００４９】次に、本発明の定着装置について説明す
る。本発明の定着装置は、加熱部材およびそれに圧接す
る加圧部材を定着用部材として有しており、その定着用
部材を転写体上のトナー像と接触させて加熱し、定着を
行うものであって、転写体上のトナー像に接触する定着
用部材が、上記の層構成を有している。

【００５０】図１ないし図３は、それらの概略の構成図
であって、図１は、フルカラー複写機用ロール組み込み
型定着装置の概略断面図、図２（ａ）は、フルカラー複
写機用ベルト組み込み型定着装置の概略断面図であっ
て、図２（ｂ）は、加熱ベルトの一部の拡大断面図であ
り、図３は、白黒複写機用ロール組み込み型定着装置の
概略断面図である。図１において、定着用部材は、加熱
ロール１と加圧ロール１１とよりなり、加熱ロールは、
担体として、内部にハロゲンランプ等のヒーター２１を
備えた中空芯金２を用い、その上に、弾性層３、接着層
４および表面層５を設けて構成されている。一方、加圧
ロールは、内部にヒーター２６を備えた中空芯金１２の
上に、弾性層１３、接着層１４および表面層１５を設け
て構成されている。この定着装置の加熱ロールと加圧ロ
ールの間に、表面にトナー像３２を担持した転写体であ
る紙３１を通過させ、定着が行われる。

【００５１】図２（ａ）においては、図１の加熱ロール
の代わりに、加熱ベルト６が設けられている。加熱ベル
トは、担体である耐熱性シート７の上に、弾性層８、接
着層９および表面層１０を設けて構成されており、ベル
ト駆動ロール２４、ベルト搬送ロール２５、２５に張架
されている。加熱ベルトは、その内側に設けたヒーター
２２により加熱され、加圧パッド２３、２３により加圧
ロール１１に対して圧接されるようになっている。図２
における他の符号は、図１におけるものと同一のものを
意味する。

【００５２】図３においては、加熱ロール１は、担体と
して、内部にヒーター２１を備えた中空芯金２を用い、
その上に、接着層４および表面層５を設けて構成されて
いる。一方、加圧ロール１１は、１２の上に弾性層１３
を設け、その表面をフッ素樹脂製フィルム１６で被覆し
た構造を有している。なお、図３における他の符号は、
図１におけるものと同一のものを意味する。

【００５３】上記の定着装置における加熱ロールおよび
加熱ベルトの接着層は、上記した含フッ素ポリイミド樹
脂を必須成分として含有し、表面層は、上記した溶媒可
溶なフッ素樹脂から構成されている。

【００５４】本発明の画像形成方法は、潜像保持体上に
潜像を形成する潜像形成工程、該潜像を現像剤を用いて
現像する現像工程、形成されたトナー画像を転写体に転
写する転写工程、転写されたトナー像を転写体上に定着
する定着工程を有するものであって、これら各工程は、
それ自体周知の一般的な工程であり、例えば、特開昭５
６−４０８６８号公報や特開昭４９−９１２３１号公報
等に記載されているが、本発明においては、定着工程に
おいて、上記した定着用部材を用いた定着装置を使用す
る点に特徴を有している。なお、本発明の画像形成方法
は、それ自体公知のコピー機やファクシミリ機等の画像
形成装置を用いて実施することができる。

【００５５】

【実施例】次に、具体的な実施例を用いて本発明を説明
するが、本発明は、これら実施例により限定されるもの
でない。 実施例１ （接着層用プライマー液の調製）水とＮ−メチル−２−
ピロリドンとフルフリルアルコールをそれぞれ４：２：
１の割合で混合した溶媒１００重量部に対し、含フッ素
ポリイミドの前駆体として式（６）に示す繰り返し単位
を有するポリアミド酸（数平均分子量：３４００）を１
７重量部、および無機充填剤としてＦｅ₂ Ｏ₃ （ベンガ
ラ、粒径０．１μｍ）を１１重量部加えた後、均一に混
合・分散させて、接着層用プライマー液を調製した。

【化４】

【００５６】（フッ素樹脂溶液の調製）溶媒可溶なフッ
素樹脂として、前記式（３）で示される環状構造を有す
るフッ素樹脂（数平均分子量：約６５０００、商品名：
サイトップ、旭硝子社製）を用い、溶媒として、パーフ
ルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）（商品名：ア
フルード、旭硝子社製）を用い、１０重量％の濃度でフ
ッ素樹脂溶液を調製した（商品名: フロリナート、３Ｍ
社製）。

【００５７】（図１の加熱ロール１の作製）担体とし
て、外径５０ｍｍφのアルミニウム製中空芯金２を用意
し、弾性層３として、硬度５５度の高熱伝導性シリコー
ンゴムを３ｍｍの厚さになるように被覆した後、上記接
着用プライマー液をスプレーで塗布し、１５０℃で６０
分加熱乾燥して膜厚５μｍの接着層４を形成した。その
後、あらかじめ調製したフッ素樹脂溶液をディップ法で
均一に塗布し、１２０℃において３０分間乾燥させて表
面層５を形成し、加熱ロール１を得た。なお、乾燥後の
表面層の膜厚は１０μｍであった。 （図１の加圧ロール１１の作製）担体として、外径５０
ｍｍφのアルミニウム製中空芯金１２を用意し、弾性層
１３として、硬度５５度の高熱伝導性シリコーンゴムを
１ｍｍの厚さになるように被覆し、その後は前記の加熱
ロールの場合と同様にして加圧ロール１１を作製した。

【００５８】（評価）上記のようにして得られた加熱ロ
ール１および加圧ロール１１を、複写装置（Ａｃｏｌｏ
ｒ ９３５、富士ゼロックス社製）に、図１と同様な構
成になるように改造して装着し、連続して複写を行い、
定着後の画像の平滑性評価を、グロスメーターＧＭ−２
６Ｄ（村上色彩技術研究所社製）を用いてサンプルへの
入射光を７５°として行った。条件は以下に示す通りで
ある。 トナー：Ａｃｏｌｏｒ ９３５用シアントナー、富士ゼ
ロックス社製 トナー画像：ソリッド像（２０ｃｍ×５ｃｍ）、トナー
量＝１ｍｇ／ｃｍ² 紙：富士ゼロックス社製カラー用Ｊ紙 搬送速度：１００ｍｍ／ｓｅｃ 離型剤オイル量：１μｌ／Ａ４用紙１枚 その結果、加熱ロールの優れた離型性のため、平滑性が
高い鮮明な定着画像が得られた。画像の発色性はグロス
値が４０を越えるところで満たされており、その定着温
度は１２５℃から１７５℃であった。また、複写枚数が
１５万枚を越えても、画像の乱れや加熱ロール１上への
オフセットは発生せず、表面層の浮き、剥離および磨耗
は認められなかった。

【００５９】実施例２ フッ素樹脂溶液の調製において、溶媒可溶なフッ素樹脂
を構造式（５）で示される環状構造を有するフッ素樹脂
（数平均分子量：約２０００００、商品名：テフロンＡ
Ｆ、米国デュポン社製）に、溶媒をパーフルオロトリブ
チルアミン（商品名：フロリナート、３Ｍ社製）に代え
た以外は、実施例１と同様にして、接着用プライマー液
とフッ素樹脂溶液を調製し、図１の加熱ロール１と加圧
ロール１１の作製および評価を実施例１と同様に行っ
た。その結果、加熱ロールの優れた離型性のため、平滑
性が高い鮮明な定着画像が得られた。画像の発色性はグ
ロス値が４０を越えるところで満たされており、その定
着温度は１２５℃から１７５℃であった。また、複写枚
数が１５万枚を越えても、画像の乱れや加熱ロール１上
へのオフセットは発生せず、表面層の浮き、剥離および
磨耗は認められなかった。

【００６０】実施例３ 接着層用プライマー液の調製において、含フッ素ポリイ
ミドの前駆体を式（７）に示す繰り返し単位を有するポ
リアミド酸（数平均分子量：４７００）に代えた以外
は、実施例１と同様にして、接着用プライマー液とフッ
素樹脂溶液の調製し、図１の加熱ロール１と加圧ロール
１１の作製および評価を実施例１と同様に行った。その
結果、加熱ロールの優れた離型性のため、平滑性が高い
鮮明な定着画像が得られた。画像の発色性はグロス値が
４０を越えるところで満たされており、その定着温度は
１２５℃から１７５℃であった。また、複写枚数が１５
万枚を越えても、画像の乱れや加熱ロール１上へのオフ
セットは発生せず、表面層の浮きや剥離、磨耗は認めら
れなかった。

【００６１】

【化５】

【００６２】実施例４ （接着層用プライマー液の調製）実施例１と同様に行っ
た。 （フッ素樹脂溶液の調製）実施例１と同様に行った。 （図１の加熱ロール１の作製）担体として、外径５０ｍ
ｍφのアルミニウム製中空芯金２を用意し、弾性層３と
して硬度５５度の高熱伝導性シリコーンゴムを３ｍｍの
厚さで被覆した後、カップリング剤として、アミノ系シ
ランカップリング剤（ＫＢＭ９０３、信越化学社製）を
用い、これをスプレー塗布して温度１０５℃で５分間加
熱乾燥させた。次に、接着層用プライマー液をスプレー
で塗布し、１５０℃で６０分加熱乾燥して、膜厚５μｍ
の接着層４を形成した後、あらかじめ調製したフッ素樹
脂溶液を、ディップ法で均一に塗布し、１２０℃で３０
分間の条件で乾燥を行い、表面層５を形成して加熱ロー
ル１を得た。なお、乾燥後の表面層の膜厚は１０μｍで
あった。 （図１の加圧ロール１１の作製）担体として、外径５０
ｍｍφのアルミニウム製中空芯金２を用意し、弾性層３
として、硬度５５度の高熱伝導性シリコーンゴムを１ｍ
ｍの厚さで被覆した後は、前記の加熱ロールと同様の方
法によって加圧ロール１１を作製した。

【００６３】（評価）実施例１と同様に評価を行った。
その結果、加熱ロールの優れた離型性のため、平滑性が
高い鮮明な定着画像が得られた。画像の発色性はグロス
値が４０を越えるところで満たされており、その定着温
度は１２５℃から１７５℃であった。また、複写枚数が
２０万枚を越えても、画像の乱れや加熱ロール１上への
オフセットは発生せず、表面層の浮きや剥離、磨耗は認
められなかった。

【００６４】実施例５ 加熱ロール１および加圧ロール１１の作製において、カ
ップリング剤として、エポキシ系シランカップリング剤
（ＫＢＭ４０３、信越化学社製）を用いた以外は、実施
例４と同様にして、接着用プライマー液とフッ素樹脂溶
液を調製し、図１の加熱ロール１と加圧ロール１１の作
製および評価を実施例１と同様に行った。その結果、加
熱ロールおよび加圧ロールの優れた離型性のため、平滑
性が高い鮮明な定着画像が得られた。画像の発色性はグ
ロス値が４０を越えるところで満たされており、その定
着温度は１２５℃から１７５℃であった。また、複写枚
数が２０万枚を越えても、画像の乱れや加熱ロール１上
へのオフセットは発生せず、表面層の浮きや剥離、磨耗
は認められなかった。

【００６５】実施例６ （接着層用プライマー液の調製）実施例１と同様に行っ
た。 （フッ素樹脂溶液の調製）溶媒可溶なフッ素樹脂とし
て、構造式（３）で示される環状構造を有するフッ素樹
脂（商品名：サイトップ、旭硝子社製）を用い、溶媒と
して、パーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）
（商品名：アフルード、旭硝子社製）を用い、１０重量
％の濃度になるようにフッ素樹脂を溶解し、さらに充填
剤として窒化ホウ素（ＢＮ）をフッ素樹脂の重量に対し
て５重量％の割合で溶液に配合した。

【００６６】（図１の加熱ロール１の作製）担体とし
て，外径５０ｍｍφのアルミニウム製中空芯金２を用意
した後は、実施例１と同様の方法で加熱ロール１を得
た。なお、乾燥後の表面層の膜厚は１０μｍであった。 （図１の加圧ロール１１の作製）担体として，外径５０
ｍｍφのアルミニウム製中空芯金２を用意した後は、実
施例１と同様の方法で加圧ロール１１を得た。なお、乾
燥後の表面層の膜厚は１０μｍであった。 （評価）実施例１と同様に評価を行った。その結果、加
熱ロールの優れた離型性のため、平滑性が高い鮮明な定
着画像が得られた。画像の発色性はグロス値が４０を越
えるところで満たされており、その定着温度は１２５℃
から１７５℃であった。また、複写枚数が２５万枚を越
えても、画像の乱れや加熱ロール１上へのオフセットは
発生せず、表面層の浮きや剥離、磨耗は認められなかっ
た。

【００６７】実施例７ （接着層用プライマー液の調製）実施例１と同様に行っ
た。 （フッ素樹脂溶液の調製）実施例１と同様の方法で調製
した。 （図２の加熱ベルト６の作成）担体として、０．１ｍｍ
の厚さのポリイミド製シート７を用意し、弾性層８とし
て硬度５５度の高熱伝導性シリコーンゴムを３ｍｍの厚
さで被覆した後、カップリング剤として、アミノ系シラ
ンカップリング剤（ＫＢＭ９０３、信越化学社製）を用
い、これをスプレー塗布して温度１０５℃で５分間で加
熱乾燥させた。次に、接着層用プライマー液をスプレー
で塗布し、１５０℃で６０分加熱乾燥して膜厚５μｍの
接着層９を形成した後、あらかじめ調製したフッ素樹脂
溶液をディップ法で均一に塗布し、１２０℃において３
０分間乾燥させて表面層１０を形成し、加熱ベルト６を
得た。なお、乾燥後の表面層の膜厚は１０μｍであっ
た。 （図２の加圧ロール１１の作成）実施例４に記載の方法
と同様の方法で加圧ロール１１を作成した。

【００６８】（評価）上記のようにして得られた加熱ベ
ルト６および加圧ロール１１を、複写装置（富士ゼロッ
クス社製、Ａｃｏｌｏｒ９３５）に、図２（ａ）と同様
な構成になるように改造して装着し、連続して複写を行
い、定着後の画像の平滑性評価をグロスメーターＧＭ−
２６Ｄ（村上色彩技術研究所社製）を用いてサンプルへ
の入射光を７５°として行った。条件は以下に示す通り
である。 トナー：富士ゼロックス社製、Ａｃｏｌｏｒ ９３５用
シアントナー トナー画像：ソリッド像（２０ｃｍ×５ｃｍ）、トナー
量＝１ｍｇ／ｃｍ² 紙：富士ゼロックス社製カラー用Ｊ紙 搬送速度：１００ｍｍ／ｓｅｃ 離型剤オイル量：１μｌ／Ａ４用紙１枚 その結果、加熱ベルトの優れた離型性のため、平滑性が
高い鮮明な定着画像が得られた。画像の発色性はグロス
値が４０を越えるところで満たされており、その定着温
度は１２５℃から１７０℃であった。また、複写枚数が
１５万枚を越えても、画像の乱れや加熱ベルト６上への
オフセットは発生せず、表面層の浮きや剥離、磨耗は認
められなかった。

【００６９】実施例８ （接着層用プライマー液の調製）実施例１と同様に行っ
た。 （フッ素樹脂溶液の調製）実施例１と同様の方法で調製
した。 （図３の加熱ロール１の作製）担体として、脱脂処理お
よびサンドブラストで粗面化処理した外径５０ｍｍφの
アルミニウム製中空芯金２を用意し、カップリング剤と
して、アミノ系シランカップリング剤（ＫＢＭ９０３、
信越化学社製）を用い、これをスプレー塗布して温度１
０５℃で５分間加熱乾燥させた。次に、接着層用プライ
マー液をスプレーで塗布し、１５０℃で６０分間加熱乾
燥して、膜厚５μｍの接着層を形成した後、あらかじめ
調製したフッ素樹脂溶液をディップ法で均一に塗布し、
１２０℃において３０分間乾燥させて表面層を形成し、
加熱ロール１を得た。なお、乾燥後の表面層の膜厚は１
０μｍであった。 （図３の加圧ロール１１の作製）担体として、外径５０
ｍｍφのアルミニウム製中空芯金１２を用意し、弾性層
１３として、硬度５５度の高熱伝導性シリコーンゴムを
１ｍｍの厚さで被覆した後、フッ素樹脂製フィルム１６
として、ＰＦＡフィルム（膜厚５０μｍ）をチュービン
グによって被膜させて加圧ロール１１を作製した。

【００７０】（評価）上記のようにして得られた定着用
ロールを、複写装置（Ｖｉｖａｃｅ５００、富士ゼロッ
クス社製）に図３に示すような構成になるように改造し
て装着し、連続して複写を行い、定着温度を変えた場合
のソリッド画像の剥離性を評価した。条件は以下に示す
通りである。 トナー：富士ゼロックス社製、Ｖｉｖａｃｅ５００用黒
トナー トナー画像：ソリッド像（２０ｃｍ×５ｃｍ）、トナー
量＝１ｍｇ／ｃｍ² 紙：富士ゼロックス社製、白黒用Ｌ紙 搬送速度：３００ｍｍ／ｓｅｃ 離型剤オイル量：なし その結果、加熱ロールの優れた離型性のため、幅広い温
度で剥離が可能であり、鮮明な定着画像が得られた。剥
離可能な定着温度は１５５℃ないし２００℃であった。
また、複写枚数が４０万枚を越えても画像の乱れや加熱
ロール１上へのオフセットは発生せず、表面層の浮きや
剥離、磨耗は認められなかった。

【００７１】比較例１ （含フッ素エラストマーコンパウンドの作製と溶液の調
製）含フッ素ポリマーであるフッ化ビニリデン（ＶＤ
Ｆ）−ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）−テトラフ
ルオロエチレン（ＴＦＥ）三元系共重合体に、架橋剤、
添加剤等を下記の割合で配合し、二本ロールで混練し
て、含フッ素エラストマーコンパウンドとした。 含フッ素ポリマー（ＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ三元系共重
合体）：１００重量部架橋剤（ビスフェノールＡＦ）：
１０重量部 加硫補助剤（塩化ベンジルトリフェニルホスフィン）：
５重量部 受酸剤（ＭｇＯ）：５重量部 この含フッ素エラストマーコンパウンドを、有機溶媒中
（メチルエチルケトンとメチルイソブチルケトンの混合
溶媒）に濃度１２重量％になるように混合溶解させ、溶
液を調製した。

【００７２】（図１の加熱ロール１に対応する加熱ロー
ルの作製）担体として外径５０ｍｍφのアルミニウム製
中空芯金を用意し、弾性層として硬度５５度の高熱伝導
性シリコーンゴムを３ｍｍの厚さで被覆した後、あらか
じめ調製した含フッ素エラストマー溶液をディップ法で
均一に塗布を行った。塗布後、２５℃において３時間乾
燥させ、次いで２５０℃で４時間焼きつけを行って含フ
ッ素エラストマー表面層を形成させ、加熱ロール１を作
製した。なお、乾燥後の表面層の膜厚は３０μｍであっ
た。 （加圧ロールの作製）担体として外径５０ｍｍφのアル
ミニウム製中空芯金を用意し、弾性層として硬度５５度
の高熱伝導性シリコーンゴムを１ｍｍの厚さで被覆した
後は、前記の加熱ロールと同様の方法で加圧ロールを作
製した。

【００７３】（加熱ロールおよび加圧ロールの評価）評
価を実施例１と同様に行った。その結果、グロス値が４
０を越える定着温度は１２５℃ないし１７０℃である
が、離型性の劣化が激しく、複写枚数が約５００枚を越
えたところで、画像の乱れや加熱ロール上へのオフセッ
ト、紙の巻き付きが生じた。また、複写枚数が１０００
枚を超えたところでロールの磨耗が観察された。

【００７４】比較例２ （図１の加熱ロール１に対応する加熱ロールの作製）担
体として外径５０ｍｍφのアルミニウム製中空芯金を用
意し、弾性層として硬度５５度の高熱伝導性シリコーン
ゴムを３ｍｍの厚さで被覆した後、フッ素樹脂であるＰ
ＦＡフィルム（膜厚３０μｍ）をチュービングによって
被膜させて加熱ロールを作製した。 （加圧ロールの作製）担体として外径５０ｍｍφのアル
ミニウム製中空芯金を用意し、弾性層として硬度５５度
の高熱伝導性シリコーンゴムを１ｍｍの厚さで被覆した
後、フッ素樹脂であるＰＦＡフィルム（膜厚５０μｍ）
をチュービングによって被膜させて加圧ロールを作製し
た。 （加熱ロールおよび加圧ロールの評価）評価を実施例１
と同様に行った。その結果、グロス値が４０を越える定
着温度は１２５℃ないし１７０℃であり、複写枚数が１
５万枚を越えても画像の乱れや加熱ロール上へのオフセ
ットは発生せず、表面層の浮きや剥離、磨耗は認められ
なかったが、定着後の画像を観察すると微少なグロス
（光沢）ムラが生じていた。

【００７５】比較例３ （含フッ素エラストマーコンパウンドの作製と溶液の調
製）比較例１と同様に行った。 （図２の加熱ベルト６に対応する加熱ベルトの作製）担
体として、０．１ｍｍの厚さのポリイミド製シートを用
意し、弾性層として硬度３０度のシリコーンゴムを被覆
した後、あらかじめ調製した含フッ素エラストマー溶液
をディップ法で均一に塗布を行った。塗布後、２５℃に
おいて３時間乾燥させ、次いで２５０℃で４時間焼きつ
けを行って、含フッ素エラストマー表面層を形成させ、
加熱ベルトを作製した。なお、乾燥後の表面層の膜厚は
３０μｍであった。 （加圧ロールの作製）比較例１と同様に行った。 （加熱ベルトおよび加圧ロールの評価）実施例５と同様
に行った。その結果、グロス値が４０を越える定着温度
は１２５℃ないし１７０℃であるが、離型性の劣化が激
しく、複写枚数が約５００枚を越えたところで、画像の
乱れや加熱ベルト上へのオフセット、紙の巻き付きが生
じた。また、複写枚数が１０００枚を超えたところで、
ベルトの磨耗が観察された。

【００７６】比較例４ ( 図３の加熱ロール１に対応する加熱ロールの作製)担
体として、脱脂処理ならびにサンドブラストで粗面化処
理した外径５０ｍｍφのアルミニウム製中空芯金を用意
し、従来のフッ素樹脂接着用プライマー液をスプレーで
塗布し、１５０℃、５分で加熱乾燥させて接着層を形成
した後、ＰＦＡ粉末樹脂塗料を静電塗装法で均一に塗布
し、３７５℃において３０分の焼成条件で硬化処理およ
びＰＦＡ成膜化処理を行い、表面層を形成した。焼成後
表面を研磨フイルムで磨いて加熱ロールを得た。なお、
プライマー乾燥後の膜厚は１０〜１２μｍであり、ＰＦ
Ａ成膜化を行った後の全体の膜厚は４５〜５０μｍであ
った。 （加圧ロールの作製）実施例６と同様に行った。 （加熱ロールおよび加圧ロールの評価）実施例６と同様
に行った。その結果、剥離可能な定着温度は１５５℃な
いし２００℃であったが、２１万枚を超えたところで担
体と接着層間のみならず、接着層と表面層間で剥離が生
じた。また、定着後の画像を観察すると微少なグロス
（光沢）ムラが生じていた。

【００７７】

【発明の効果】本発明の定着用部材は、表面層のフッ素
樹脂が、溶媒に可溶なフッ素樹脂をコーティングするこ
とによって形成されるものであるため、平滑で均質な離
型性の膜を容易に形成することができる。そして本発明
の定着用部材は、離型剤の量が少ない状況においてもト
ナーに対する剥離性に富み、磨耗に強く耐久性に優れ、
かつ未定着像を均一に定着することができ、また、定着
後の画像表面の平滑性が高く、高画質の定着画像を形成
することが可能である。したがって、電子写真方式を採
用する複写装置、プリンター等の画像形成装置等の定着
装置において用いた場合、維持性が向上し、トナーのオ
フセット防止や用紙等の転写体の巻き付きを防止して、
鮮やかな定着画像を得ることが可能となる。また、離型
剤の使用量が抑えられるために、定着画像のべとつきが
なく、転写体へのテープの付着性が改善されるのみなら
ず、定着装置の小型化および低コスト化が可能になる。

【００７８】また、本発明の定着用部材においては、担
体と表面層の間を、優れた耐熱性およびフッ素樹脂との
優れた接着性を有する含フッ素ポリイミド樹脂による接
着層で結び付けていることから、表面層と担体間の剥離
がなく、機械的ストレスに強いものとなっており、これ
によって信頼性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のフルカラー複写機用ロール組み込み
型定着装置の概略断面図である。

【図２】 本発明のフルカラー複写機用ベルト組み込み
型定着装置の概略断断面図および加熱ベルトの一部の拡
大断面図である。

【図３】 本発明の白黒複写機用ロール組み込み型定着
装置の概略断面図である。

【図４】 従来の熱ロール型定着装置の概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１…加熱ロール、２…中空芯金、３…弾性層、４…接着
層、５…表面層、６…加熱ベルト、７…耐熱性シート、
８…弾性層、９…接着層、１０…表面層、１１…加圧ロ
ール、１２…中空芯金、１３…弾性層、１４…接着層、
１５…表面層、１６…フッ素樹脂製フィルム、２１およ
び２２…ヒーター、２３…加圧パッド、２４…ベルト駆
動ロール、２５…ベルト搬送ロール、２６…ヒーター、
２７…インレットシュート、２８…アウトレットシュー
ト、２９…離型剤塗布装置、３１…紙、３２…トナー
像、４１…表面層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ａ // Ｂ２９Ｋ 27:12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 担体上に、含フッ素ポリイミド樹脂を必
   須成分として含有する接着層と、溶媒可溶なフッ素樹脂
   からなる表面層とを順次設けてなることを特徴とする定
   着用部材。
2. 【請求項２】 定着用部材として、加熱部材およびそれ
   に圧接する加圧部材を有し、転写体上のトナー像を加熱
   して定着を行う定着装置において、転写体上のトナー像
   に接触する定着用部材が、担体上に、含フッ素ポリイミ
   ド樹脂を必須成分として含有する接着層と、溶媒可溶な
   フッ素樹脂からなる表面層とを順次設けてなることを特
   徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成
   工程、該潜像を現像剤を用いて現像する現像工程、形成
   されたトナー画像を転写体に転写する転写工程、転写さ
   れたトナー像を転写体上に定着する定着工程を有する画
   像形成方法において、該定着工程が、担体上に、含フッ
   素ポリイミド樹脂を必須成分として含有する接着層と、
   溶媒可溶なフッ素樹脂からなる表面層とを順次設けた定
   着用部材を用い、転写体上のトナー像に接触させて定着
   を行うことを特徴とする画像形成方法。