WO2005085961A1 - 弾性部材、トナー定着部体および定着装置、並びに弾性部材の製造方法 - Google Patents

弾性部材、トナー定着部体および定着装置、並びに弾性部材の製造方法 Download PDF

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Hiroyasu Kikukawa
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    • Y10T428/24446—Wrinkled, creased, crinkled or creped

Definitions

  • the present invention relates to an elastic member having excellent releasability.
  • the description will be made mainly on the toner fixing portion which is a main use of the elastic member of the present invention, but the use of the elastic member of the present invention is not limited to the toner fixing portion. Background technology
  • toner fixing unit used in image fixing devices such as electrophotographic copiers and laser beam printers
  • a base made of metal rolls or resin or metal belts, and toner release performance of fluororesin etc.
  • a structure having a heat-resistant surface layer (release layer) is applied.
  • the first challenge is to reduce power consumption.
  • energy saving there has been a great demand for reducing the power consumption of copiers and printers.
  • the power consumption of the fixing device accounts for more than 50% of the total power consumption of copiers and printers using the thermal fixing method, and the power consumption of the fixing device is the power consumption due to preheating during standby. Usually occupy. Therefore, in order to reduce power consumption, a method is adopted in which the preheating temperature during standby is kept low or no preheating is performed at all. For this reason, when printing, it is necessary to reheat the fixing unit from the preheating temperature when preheating the preheating unit, or from room temperature when preheating is not performed, to the temperature at which fusing can be performed. Has been required. Achieve this quick start To do so, it is essential to reduce the heat capacity of the fixing unit.
  • One of the constitutions of the toner fixing unit capable of achieving a reduction in heat capacity is to adopt a thinner structure. By reducing the thickness, the heat capacity of the toner fixing unit can be reduced, so that it is possible to shorten the heating time and reduce the heat energy required for heating.
  • the second issue is how to output high quality images. Recently, there has been a high tendency for full color and high definition output images, and it is necessary to prevent color reproducibility from deteriorating due to light scattering between toner particles. For this reason, a technique for providing an elastic layer between the base and the release layer has been developed. In order to obtain a high-quality color fixed image, it is necessary to increase the fluidity of the toner and to minimize toner gaps. Therefore, by providing the elastic layer, the pressure applied to the toner is made uniform, whereby the toner is more uniformly melted and the image quality is improved. In order to simultaneously solve these two problems, a technique has been proposed for thinning the toner fixing unit (fixing belt) having an elastic layer between the belt base and the release layer.
  • the elastic layer is generally formed of silicone rubber
  • the release layer is generally formed of fluororesin.
  • the elastic layer when durability is emphasized, it is necessary to form the elastic layer with an elastic material having a high crosslink density and excellent mechanical strength, and the hardness of the elastic layer tends to increase. Becomes difficult. On the other hand, if emphasis is placed on improving the quality of printed images, the elasticity is low due to the low cross-linking density and low elasticity. Although it is preferable to form a resilient layer, such an elastic layer has a low mechanical strength, making it difficult to secure sufficient durability, and also tends to cause insufficient bonding between the release layer and the elastic layer.
  • a gap is formed between the substrate and the release layer in accordance with the thickness of the elastic layer, and a liquid silicone resin is poured into the gap, and then the silicone resin is poured into the gap.
  • a method of crosslinking is generally employed, it is difficult to form a uniform and thin silicone rubber layer by such a method.
  • the elastic layer has a high degree of freedom in the design of hardness and thickness, and is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-214449 as an elastic layer with a structure that can respond to both the first and second issues.
  • a coating layer related to the fixing belt is a coating layer related to the fixing belt.
  • This covering layer ie, elastic layer
  • the porous body functions as a skeleton for capturing the elastomer.
  • the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-214479 still has room for improvement in the following points.
  • the surface of the coating layer itself has relatively excellent releasability, but it is necessary to achieve higher image quality output. Requires higher releasability.
  • the coating layer has an exposed portion of the elastomer, there is room for improvement in durability (abrasion resistance) against rubbing with a material to be fixed such as paper during printing. Therefore, it is preferable to provide a release layer composed of a fluororesin or the like on the surface of the coating layer.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to reduce the thickness of an elastic layer more than before, while maintaining the original function of the elastic body constituting the elastic layer.
  • Another object of the present invention is to provide a fixing device having the toner fixing unit. Disclosure of the invention
  • the elastic member of the present invention that can achieve the above object includes a release layer, an elastic layer, and a base layer as constituent layers, wherein the release layer is a fluororesin film, and the elastic layer is a porous fluorine-containing film.
  • An elastic body is filled in the pores of the resin film, and the release layer is the outermost layer and has a gist where it is in contact with the elastic layer. Excellent in nature.
  • the fluororesin film constituting the release layer and the porous fluororesin film constituting the elastic layer are bonded by heat fusion.
  • the fluororesin film constituting the release layer is preferably a polytetrafluoroethylene (PTFE) film, and more preferably a compacted porous PTFE.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the porous fluororesin film forming the elastic layer is preferably a porous PTFE film, and the elastic body forming the elastic layer is preferably silicone rubber.
  • the release layer has a thickness of 1 to 30 m
  • the elastic layer has a thickness of 10 to 1000 ⁇ .
  • the base layer is preferably made of a metal or a heat-resistant resin, and the shape is preferably a belt shape or a roll shape.
  • the method for manufacturing an elastic member according to the present invention includes the steps of: After heat-sealing the fluororesin film constituting the release layer and the porous fluororesin film constituting the elastic layer, a liquid is formed from the porous fluororesin film side into the pores of the porous fluororesin film.
  • the gist lies in filling the silicone rubber and then crosslinking the silicone rubber.
  • the present invention also includes a toner fixing unit having the elastic member, and a fixing device having the toner fixing unit.
  • film is a concept including so-called sheets and films.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional structure of the elastic member manufactured in Experiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional structure of the laminated member manufactured in Experiment 2.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of injecting silicone rubber between the stainless steel tube and the base metal tube performed in Experiment 3.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional structure of a laminate of an elastic layer and a base layer manufactured in Experiment 3.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of the elastic member manufactured in Experiments 3 and 4.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of the elastic member manufactured in Experiment 5.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional structure of the laminated member manufactured in Experiment 6.
  • the method for forming a release layer composed of a fluororesin film and a method for forming an elastic layer composed of a porous fluororesin film in which pores are filled with an elastic body are improved.
  • a toner fixing unit that succeeds in increasing the bonding strength between the release layer and the elastic layer, achieves high power consumption reduction and high image quality output, and suppresses troubles due to peeling of the release layer. And possible did.
  • the present invention will be described in detail.
  • the release layer according to the present invention is composed of a fluororesin film.
  • the properties required for the release layer of the toner fixing member include heat resistance, abrasion resistance, release properties for toner, barrier properties for release oil and wax, and non-swelling properties.
  • Heat resistance is required because the use environment of the toner fixing unit is relatively high temperature (for example, about 100 to 230), and wear resistance is required for paper and paper. This is because the release layer is worn by contact with the pressure fixing member and the like opposite to the toner fixing member, and the releasing property to the toner is required because the release layer is formed on the surface of the material to be fixed (ie, This is because it comes into contact with the toner-applied surface).
  • the release layer which is the outermost layer of the toner fixing unit, can prevent the elastic layer below the release layer from swelling and the release layer itself from swelling due to the release oil or wax. Desired.
  • a fluororesin is cited. Further, in the fixing device, the fluororesin is preferable in that it has less aggressiveness to each of the units that come into contact with the toner fixing unit, such as the pressing unit opposite to the toner fixing unit.
  • fluororesin that constitutes the fluororesin film related to the release layer
  • fluororesin examples include PTFE, tetrafluoroethylene-purethane / leoloanolequinolevine-2 / reether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene.
  • PFA leoloanolequinolevine-2 / reether copolymer
  • tetrafluoroethylene examples include a xafluoropropylene copolymer (FEP) and an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE).
  • FEP xafluoropropylene copolymer
  • ETFE ethylene-tetrafluoroethylene copolymer
  • PTFE is preferred in terms of heat resistance and flexibility.
  • PTFE film has good flexibility compared to other fluororesin films (such as PFA film), so it can make full use of the elasticity of the elastic layer. printing becomes possible.
  • the fluororesin film may contain carbon particles (such as carbon black) and metal powder for the purpose of imparting conductivity and improving thermal conductivity.
  • the fluororesin of the fluororesin film constituting the release layer and the fluororesin of the porous fluororesin film constituting the elastic layer be the same.
  • the method of producing the PTFE film may be any method capable of obtaining a PTFE film having a solid structure (having substantially no voids), such as a so-called skiving method of thinly shaving a PTFE bar or the like.
  • Conventionally known methods such as a coating method of spray-coating a dispersion of PTFE resin particles, can be employed, and are not particularly limited.
  • a compacted PTFE body is preferable because a thin PTFE film can be produced.
  • the compacted PTFE is made of a porous PTFE film as described later, it is easy to form a film having high strength in both the plane direction and the thickness direction.
  • a PTFE compacted body is a structure in which a void is crushed by applying a press to an expanded porous PTFE film so that the porosity is extremely small or contains substantially no voids. is there.
  • the expanded porous PTFE film refers to a paste obtained by mixing a PTFE finer (having a crystallinity of 90% or more) with a molding aid, and removing the molding aid from the molded body. After that, it is obtained by stretching at a high temperature (a temperature lower than the melting point of PTFE (about 327 ° C), for example, about 300 ° C) at a high speed, and further, if necessary, firing.
  • a high temperature a temperature lower than the melting point of PTFE (about 327 ° C), for example, about 300 ° C
  • uniaxially stretched porous PTFE film can be obtained by stretching only in the uniaxial direction in the MD direction (longitudinal direction at the time of manufacturing the stretched porous PTFE film) or TD direction (r direction orthogonal to the MD direction).
  • MD direction T If the film is stretched in the biaxial direction D, a biaxially stretched porous PTFE film can be obtained.
  • the nodes In the uniaxially stretched porous PTFE film, the nodes (folded crystals) are in the form of islands that are thin at right angles to the direction of elongation, and the interleaved fibrils (the folded crystals are drawn out by stretching) connecting the nodes. Linear molecular bundles) are oriented in the stretching direction.
  • the space between fibrils or between fibrils and nodes has a fibrous structure with voids.
  • fibrils spread radially, the nodes that connect the fibrils are scattered in islands, and a web-like fibrous structure with many spaces defined by fibrils and nodes. It has a structure.
  • a biaxially stretched porous PTFE film is preferably used as a raw material. Since biaxially stretched porous PTFE film is stretched in the biaxial direction (MD direction and TD direction), it has less anisotropy than uniaxially stretched film, and is superior in both MD and TD directions. Characteristics (such as strength) can be ensured, and wide films can be produced, which is advantageous in terms of cost.
  • the porosity is preferably 5 to 95%, more preferably 40 to 90%.
  • the porosity referred to in this specification is the apparent density P i (g / cm 3 ) of a porous film measured according to the provisions of JISK6885, and the density of a resin constituting the film. (g / cm 3 )
  • the preferred thickness of the expanded porous PTFE film varies depending on the desired thickness of the compacted body and the porosity of the expanded porous PTFE film. For example, it is preferably 3 to 500 ⁇ , and more preferably 5 to 200 ⁇ .
  • the thickness of each film referred to in this specification refers to the average thickness measured with a dial gauge (for example, lZl OOO mm dial thickness gauge manufactured by Techloc Co., Ltd.) (when no load other than the body spring load is applied). Is the value measured in).
  • the expanded porous PTFE film is compressed (pressurized) at a temperature lower than its melting point to obtain a rolled film (first compression step).
  • the compression temperature in this case is not particularly limited as long as it is lower than the melting point of PTFE, but is usually a temperature lower than the melting point by 1 ° C or more, and more preferably a temperature lower than the melting point by 100 ° C or more. If the E-shrink temperature is equal to or higher than the melting point of PPTFE, the shrinkage of the compact becomes large, which is not preferable.
  • the compression conditions in the first compression step are as follows: the porosity of the rolled film after this step is The condition is 50% or less, more preferably 20% or less, and still more preferably 10% or less of the PTFE film.
  • the compressive force is usually 0.5 to 60 N / mm 2 in terms of surface pressure, and more preferably 1 to 50 N / mm ”.
  • a compression device used in this step a film is compressed.
  • the apparatus is not particularly limited as long as it can be used, but an apparatus of a type in which compression is performed between rolls or between belts, such as a force render roll apparatus or a belt press apparatus, is preferable.
  • the rolled film obtained in the first compression step is compressed (pressed) at a temperature equal to or higher than the melting point of PTFE (second compression step).
  • the compression temperature in this case is The temperature is not particularly limited as long as it is equal to or higher than the melting point of PTFE. Usually, the temperature is 1 to 100 ° C or more higher than the melting point, and more preferably 20 to 80 ° C higher than the melting point. With such a temperature, the surface smoothness of the compacted body can be improved. It is desirable that the compression temperature is cooled to a temperature lower than the melting point of PTFE when the pressure is released. It is not preferable to release the pressure at a temperature equal to or higher than the melting point of PTFE, because the consolidation body shrinks more and the seal is easily formed.
  • the compression conditions in the second compression step are preferably such that the porosity of the obtained fluororesin film is 5% or less, more preferably 1% or less.
  • the compressive force is preferably from 0.1 to 50 N / mm 2 in terms of surface pressure, and more preferably from 0.1 to 40 NZmm 2 .
  • the compression device used in this step is not particularly limited as long as it can compress the film while sandwiching the film, but a hot press device or a belt press device capable of heating and pressurizing for a certain period of time is preferable.
  • a small amount of pores may remain, but it is vacant within a range that does not cause a problem in characteristics when applied to an elastic member as a release layer. Holes may remain. Specifically, as described above, 5% or less, preferably 1% or less voids may remain. Most preferred is a fluororesin film having a porosity of 0%.
  • a heat-resistant film having a smooth surface may be interposed between the hot-pressed plate and the rolled film and heated and compressed.
  • a belt press it is also possible to heat and compress a heat-resistant film with a smooth surface between the belt and the film (stretched porous PTFE film or rolled film).
  • the heat-resistant film a polyimide film or the like is preferable. According to this method, the surface roughness (R a) of the compacted body can be made equal to the surface roughness (R a) of the heat-resistant film. Therefore, it is effective when the surface of the hot press plate of the hot press device or the belt surface of the belt press device cannot be made very smooth.
  • a stretched porous PTFE film having a porosity of 80% and a thickness of 40 ⁇ m is applied to a calender roll (roll temperature: 70 ° C) with a porosity of 2% and a thickness of 1 2.
  • rolled up ⁇ ⁇ (first compression process) then, a belt press apparatus, flop-less plate temperature: 3 2 0 ⁇ 4 00 ° C, pressure: 1 0 NZmm 2, feed speed: 0.. 5 to 2.
  • a single compacted body can be obtained from one stretched porous PTFE film, and 2 to 100, preferably 2 to 20 stretched porous PTFE films can be obtained. Films can be laminated to form a laminated compact.
  • the densified PTFE obtained in this way has a specific gravity of 2.0 or more, and the surface observation with a scanning electron microscope (magnification: 2000 times) shows the observation of voids, pinholes, and fibril structures. Not done. Furthermore, the compacted body is a transparent film with a uniform visual appearance, and no white opaque portions or white streaks due to the presence of voids, pinholes, and fipril structures are observed.
  • the form of the fluororesin film used for the release layer is not particularly limited as long as it is a form convenient for manufacturing the elastic member, and examples thereof include a plate shape (sheet shape) and a tube shape. Further, these fluororesin films may be a laminated finolem obtained by laminating two or more thin fluororesin films.
  • a tubular body In the case of a tubular body, it can be obtained, for example, by winding a fluororesin film around a metal tube or the like, and heat-sealing the ends at a temperature higher than the melting point of the fluororesin.
  • a thin fluororesin film In the case of forming a laminated film, a thin fluororesin film is laminated (in the case of a tubular body, wound and laminated on a metal tube or the like), and the interface is formed at a temperature higher than the melting point of the fluororesin. A method of heat fusion can be adopted.
  • an output image may be affected due to a partial thickness difference at the winding end.
  • the thickness of the release layer is, for example, preferably lzm or more, more preferably 5 ⁇ or more, and preferably 30111 or less, more preferably 20 ⁇ m or less. If the thickness is too thin, the mechanical strength tends to be low and the practicality tends to decrease. On the other hand, if the thickness is too large, the heat capacity of the elastic member becomes large, so that the time required to raise the temperature of the fixing unit from room temperature to the fixing temperature and the amount of heat (electricity) required for toner fixing increase. There is a tendency. In addition, when the thickness is large, the elasticity of the elastic layer, which is the lower layer of the release layer, is not sufficiently exerted, so that the image quality may be deteriorated.
  • the thickness of the fluororesin film constituting the release layer may be appropriately determined from the thickness of the release layer.
  • the fluororesin films are laminated (in the case of a tube-shaped body, wound and laminated)
  • the value obtained by dividing the thickness of the release layer by the number of laminated fluororesins is substantially the thickness of the fluororesin film.
  • the preferred thickness of the fluororesin film varies depending on the type and particle size of the toner to be used. However, for example, it is preferably at most ⁇ m, more preferably at most 5 / m.
  • the fluororesin film used for the release layer from the viewpoint of improving the adhesion to the elastic layer, and when the release layer is a laminate of the fluororesin film, the adhesion between the laminated films is also improved. From the viewpoint of performing the above, it is also preferable to perform a surface modification treatment.
  • the surface modification method is not particularly limited, and various methods such as known chemical etching and physical etching can be employed.
  • corona discharge treatment excimer laser treatment, sandplast treatment, known modifiers [for example, metal sodium, fluorine resin surface treatment agent (such as “Tetra H” of Junye Co., Ltd.), etc.) And the like. It is also preferable to apply a primer for improving the adhesiveness with the elastic body used for the elastic layer.
  • the surface of the elastic layer is spray-coated with a dispersion liquid of fluororesin particles, which is baked to form a film. It may be in the shape of a letter.
  • the elastic layer according to the elastic member of the present invention is formed by filling an elastic body into pores of a porous fluororesin film.
  • the elastic body plays a role of securing the elasticity of the elastic layer
  • the porous fluororesin film plays a role as a skeleton for holding and reinforcing the elastic body.
  • fluororesin constituting the porous fluororesin film examples include various resins exemplified as constituent materials (fluororesin) of the fluororesin film relating to the release layer.
  • resins exemplified as constituent materials (fluororesin) of the fluororesin film relating to the release layer.
  • PTFE is preferred because it can have a high porosity structure and does not deteriorate the function of the elastic body.
  • the porous fluorine resin related to the release layer and the elastic layer is used.
  • the fat film is joined by a heat fusion method (details will be described later). Therefore, from the viewpoint of further increasing the bonding strength, the fluororesin constituting the porous fluororesin film and the resin constituting the fluororesin film of the release layer should be of the same type. desirable.
  • fluororesins have low intermolecular cohesion and are used with considerably higher molecular weights to ensure practical mechanical strength.
  • the viscosity is high (e.g., 1 0 10 3 to 1 0 12 about Boyes in Ding £), general melt molding is difficult .
  • pressure is applied to fluororesin films at a temperature (time) higher than the melting point of the fluororesin and before the start of thermal decomposition, the fluororesin films are fused together. .
  • the interlayer adhesive force obtained by this heat fusion is strong.
  • a conventional elastic layer a layer made of only an elastic body
  • a fluororesin film a release layer
  • the same or higher adhesive strength can be obtained.
  • the melting point and thermal decomposition onset temperature of the fluororesin and the onset time of the heat separation at the temperature used for fusion
  • DSC differential scanning calorimeter
  • TG thermogravimetric analyzer
  • the release layer is composed of a PTFE film, and the porous fluororesin film relating to the elastic layer is a polysynthetic PTFE film, is particularly preferable.
  • porous fluororesin film a mixed powder obtained by mixing a substance soluble in a specific solvent (such as resin powder) with a fluororesin powder is formed, and then a film obtained by eluting and removing only the substance using the specific solvent; A fluororesin film containing fine particles (inorganic fine particles and organic fine particles) is formed and stretched.
  • a stretched porous PTFE film which has a porous film itself that is flexible and can secure a sufficiently high porosity structure and has excellent mechanical strength, is preferable.
  • a biaxially stretched porous PTFE film is particularly preferable because it has low mechanical anisotropy and is advantageous in terms of cost because a wide film can be produced.
  • Examples of such an expanded porous PTFE film include “GATEX (registered trademark)” marketed by Japan Goatex Corporation.
  • the porosity of the porous fluororesin film is preferably 40% or more, more preferably 50% or more, and is preferably 98% or less, more preferably 95% or less. If the porosity is too small, the space in which the elastic body can be filled is reduced, so that sufficient elasticity may not be secured. When the porosity is too large, the mechanical strength may be insufficient.
  • the maximum pore diameter of the porous fluororesin film is determined by the characteristics (ease of filling) of the elastic body to be filled [or the uncrosslinked rubber for forming the elastic body (detailed later)].
  • the “maximum pore diameter” is a value measured according to the provisions of ASTM F316-86.
  • the elastic body constituting the elastic layer there is no particular limitation on the elastic body constituting the elastic layer as long as it can penetrate into the pores of the porous fluororesin film and impart elasticity.
  • natural rubber isoprene rubber, chloroprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, acryl rubber, fluoro rubber, silicone
  • Rubber synthetic rubber such as rubber rubber, phenol rubber, snolefide rubber, urethane rubber, and phosphazene rubber; and thermoplastic elastomers.
  • the elastic body has heat resistance enough to withstand the fixing temperature of the toner (about 100 to 230 ° C.).
  • Specific examples include silicone rubber, fluorine rubber, fluorosilicone rubber, and the like.
  • silicone rubber examples include a crosslinked product of an organopolysiloxane having a methyl-silicon skeleton (such as methylsilicone rubber) and a crosslinked product of an organopolysiloxane having an aromatic hydrocarbon-silicon skeleton (such as phenylsilicone rubber).
  • fluororubber examples include a crosslinked product of polyfluoromethylene in which hydrogen atoms may remain (fluoro rubber) and a crosslinked product of polyfluoromethylene in which all hydrogen atoms are substituted by fluorine atoms (perfluororubber) ) Can be exemplified.
  • fluorosilicone rubber examples include, for example, a crosslinked product of an organopolysiloxane having a fluoroalkyl group and a silicon skeleton [fluorosilicone rubber; Rubbers whose ether skeleton is cross-linked with silicone (for example, product name “SIFEL” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)].
  • a particularly preferred elastic body is a liquid silicone rubber.
  • Liquid silicone rubber is liquid in an uncrosslinked state, and becomes a solid elastic body by a crosslinking reaction. Therefore, it is possible to adopt a production method in which when the liquid is in a liquid state, the liquid is infiltrated into the pores of the porous fluororesin film and then subjected to a crosslinking reaction to form an elastic body.
  • the type of crosslinking reaction include a condensation reaction type caused by moisture in the air and an addition reaction type caused by a noble metal catalyst. Considering mass productivity, the addition reaction type is more preferable.
  • Liquid silicone rubber (uncrosslinked) has a viscosity of It is not particularly limited as long as it can be impregnated into the pores of the porous fluororesin film, but considering the ease of penetration into the pores of the porous fluororesin film, 100 poise or less at 25 ° C. Preferably, it is not more than 200 Boys. If the viscosity is too high, it is difficult to penetrate into the pores of the porous fluororesin film. In addition, the viscosity here is a value measured by a method described in JISK 7117-1 using a B-type viscometer “BH type” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
  • the elastic body is made of carbon (car pump rack, etc.), metal fine particles, other inorganic powders, etc. It may be included as long as the required characteristics are not impaired.
  • the softer the elastic layer the better.
  • the uniformity of heat and pressure applied to the toner and the material to be fixed is improved in the fixing nip.
  • the hardness of the elastic layer can be adjusted by the hardness of the elastic body.
  • the hardness of the unicorn body is desirably 80 or less in durometer A hardness, and more preferably ⁇ : 60 or less. If the hardness of the elastic body is too high, the effect (high image quality output) of providing the elastic layer may not be sufficiently secured.
  • the durometer A hardness of the elastic body here is a value measured under the conditions of 20 ° C and 55% RH (relative humidity) in accordance with the provisions of JISK6253.
  • the elastic body of the elastic layer preferably has a tensile strength of at least 0.3 IMPa, more preferably at least 0.3 MPa.
  • the tensile strength of the elastic body is too small, the mechanical strength of the elastic layer becomes weak, so the difference in mechanical strength between the release layer and the elastic layer may increase, and the bonding strength between the release layer and the elastic layer may increase.
  • the durability of the elastic member may be insufficient, such as a decrease in the degree.
  • the tensile strength of the elastic body referred to here is measured according to JISK 6249. Value.
  • porous fluororesin film used for the elastic layer examples include a plate shape (sheet shape) and a tube shape. Further, these porous fluororesin films may be a laminated film obtained by laminating two or more thin porous fluororesin films.
  • the method of forming a laminate or a tubular body (including a tubular laminate) of these porous fluorine-containing films is a method of forming a laminate or a tubular body of a fluororesin film for a release layer. The same methods as those described above can be employed.
  • the above-mentioned respective avoidance means for the fluororesin film for the release layer can be adopted as the means for avoiding the influence on the output image due to the partial thickness difference at the winding end.
  • the thickness of the elastic layer is preferably at least 10 m, more preferably at least 20 m, preferably at most lOOO / zm, more preferably at most 20 m. If the thickness of the elastic layer is too large, the heat capacity of the elastic member will increase, so that it may not be possible to sufficiently meet the demand for reducing power consumption. If the thickness is too small, the mechanical strength may be too small. In addition, the elasticity of the bowing layer may be insufficient to meet the demand for higher image quality output.
  • the thickness of the porous fluororesin film may be appropriately determined from the thickness of the elastic layer.
  • the value obtained by dividing the thickness of the elastic layer by the number of laminations of the porous fluororesin is substantially porous fluororesin film. Thickness.
  • the preferable thickness of the film varies depending on the type and particle size of the toner used. For example, it is preferably at most 40 ⁇ , more preferably at most 20 m.
  • the porous fluororesin film used for the elastic layer is also preferably subjected to a surface modification treatment from the viewpoint of improving the adhesion to the release layer.
  • Surface modification As the processing method, the same method as that for the release layer can be adopted.
  • the base layer of the elastic member of the present invention may be appropriately selected according to its use.
  • the base layer may be a rotating body such as a roll or a belt applicable to the toner fixing unit.
  • the shape used can be mentioned.
  • the size varies depending on the configuration of the fixing device in which the toner fixing unit is used.
  • the outer diameter is about 200 to 100 mm
  • the width (roll width or belt width) is 200 to 4 mm. It is about 50 mm.
  • the outer diameter may be larger if it is also used as an intermediate transfer belt or if it is stretched with a heat source placed outside the toner fixing unit.
  • the thickness is preferably as thin as possible in terms of heat conduction and heat loss, as long as the mechanical strength can be ensured, considering the low heat capacity (reduction of power consumption) when the toner fixing portion is used as the toner fixing portion. 0.0 It is desirable to be about 2-3 mm.
  • the material of the base layer may be appropriately selected according to the use of the elastic member.
  • the material in the case of a toner fixing part, if the material can secure heat resistance enough to withstand the temperature required for toner fixing and pressure resistance enough to withstand the pressure applied during toner fixing. Good. Specific examples include metals such as stainless steel, nickel, aluminum, and iron; inorganics such as glass fiber; and heat-resistant resins such as polyimide.
  • a fibrous material such as glass fiber
  • it may be formed into a cloth and used as a base layer.
  • the base layer is also preferably subjected to a surface modification treatment from the viewpoint of improving the adhesion to the elastic layer.
  • the surface modification method is not particularly limited, and various methods such as known chemical etching and physical etching can be employed.
  • various methods can be used as the surface modification treatment method for the fluororesin for the release layer.
  • a primer capable of improving the adhesiveness to the elastic body used for the elastic layer.
  • the method of manufacturing the elastic member is not limited to a method that can obtain a configuration in which the release layer, the four raw layers, and the base layer are stacked in this order, and the elastic layer is stacked first with either layer. There is no restriction on whether or not.
  • the fixing (adhesion) between the layers may be performed for each lamination of the layers, or may be performed collectively after all the layers are laminated.
  • the fluororesin film forming the release layer and the porous fluororesin film forming the elastic layer are heat-sealed. It is desirable to use The heat fusion between the fluororesin film constituting the release layer and the porous fluororesin film constituting the climbing layer is performed before the elastic body is filled in the pores of the porous fluororesin film. May be done after filling.
  • the thermal fusion between the fluororesin film constituting the release layer and the fluororesin film constituting the resilient layer can be carried out, for example, when the fluororesin is PTFE, from 327 ° C (melting point) to 380 ° C. ° C (the temperature at which thermal decomposition starts), and in the case of PFA, from 302 to 310 ° C (melting point) to 320 to 340 ° c (the temperature at which thermal decomposition starts). Temperature).
  • the heat fusion is performed at such a high temperature, the heat fusion is performed in a state where the elastic body is not filled in the pores of the porous fluororesin film constituting the elastic layer. It is preferable to employ a method of filling an elastic body into the pores of the porous fluororesin film constituting the layer. According to this method, since there is no fear of thermal deterioration of the elastic body, it is possible to further increase the bonding strength between the release layer and the elastic layer, and the elastic body is required for the use of the elastic member.
  • the base layer and the like may be used.
  • Means for preventing the thermal deterioration of the elastic body and the above-mentioned other members include lowering the temperature and shortening the time of the heat fusion condition, as well as under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas (oxygen-free or extremely low oxygen atmosphere).
  • a method of performing heat fusion in (2) below, or a method of heating only a portion to be thermally fused locally can be adopted.
  • an uncrosslinked rubber or a thermoplastic elastomer for forming the elastic body can be flowed ( A liquid, etc.), filling the pores by impregnation, and then solidifying or crosslinking.
  • a heating method and a method of dissolving or dispersing in a solvent can be mentioned. It is also desirable to use a liquid rubber at room temperature (more preferably, a liquid silicone rubber).
  • flowable rubber As a method of filling uncrosslinked rubber or thermoplastic elastomer (hereinafter referred to as “flowable rubber”) in a flowable state into the pores of a porous fluororesin film, flowable rubber or the like is used.
  • a method in which a porous fluororesin film is immersed in a filled bath, a method in which a flowable rubber or the like is applied to the porous fluororesin film, and the like can be adopted.
  • the base layer After laminating the porous fluororesin film constituting the elastic layer and the base layer, when the elastic body is filled into the pores of the porous fluororesin film, the base layer has substantially no pores. In this case, the elastic body is filled from the porous fluororesin film side.
  • the base layer has pores communicating from one side to the other side (for example, porous, mesh, net, etc.), the elastic body is filled from the porous fluororesin film side. It may be filled from the base layer side.
  • the porous when the elastic body is filled in the pores of the fluororesin film, when the base layer has substantially no voids, the filling is performed from the side surface of the porous fluororesin film.
  • the base layer has holes communicating from one surface to the other surface, the elastic body can be filled from the base layer side.
  • the fixing of the elastic layer and the base layer includes a method using the adhesive force of the elastic body; a method using the adhesive force of the elastic body with a primer interposed; a method using an adhesive; and the like.
  • the primer and the adhesive are not particularly limited, and those which can satisfy the characteristics (heat resistance, etc.) required for the use of the elastic member according to the base layer and the material of the elastic layer employed in the elastic member from among known ones. Select and use.
  • the method of laminating the base layer after filling the elastic body into the pores of the porous fluororesin film constituting the elastic layer is, for example, when manufacturing a belt-shaped elastic member, the elastic layer is formed into a cylindrical shape. Formed and relatively flexible When a base layer having a tilted shape is employed, since the base layer can be easily inserted into and integrated with the inside of the cylindrical elastic layer by flexibly deforming the base layer, the manufacturing is easy and preferable.
  • the elastic member of the present invention described in detail above can achieve both the reduction of the thickness of the elastic layer and the improvement of the bonding strength at the interface between the release layer and the elastic layer. Therefore, in the image fixing device including the toner fixing unit using the elastic member according to the present invention as a component, reduction in power consumption and high image quality output can be achieved while highly suppressing peeling of the release layer. Can be achieved.
  • Biaxially stretched porous PTFE film (“GATEX” manufactured by Japan GORE-TEX Co., Ltd., basis weight: 4.4 g / m 2 , porosity: 90%, thickness: 20 ⁇ m, width: 500 mm) Outer diameter: 300 mm, width: 600 mm, rolling reaction: 1 MN (max) using a calendering roll machine, roll temperature: 70. C, Linear pressure: 8 N / mm 2 , Feeding speed: Compressed under the conditions of 6 m / min, Width: 500 mm, Length: 500 mm, Porosity: 5%, Thickness: 2. At l ⁇ m, a cloudy rolled film was obtained.
  • This rolled film is sandwiched between two polyimide films ("UPILEX 2OS” manufactured by Ube Industries, Ltd.), and the press size: 75 mm x 75 mm, maximum pressing force: 2 MN Using a press machine, press the plate 5 minutes under the conditions of press plate temperature: 400 ° C, surface pressure: 10 NZmm 2 , and gradually maintain the plate pressure over 60 minutes while maintaining the surface pressure. Cooled to 25 ° C, width: 50 O mm, length: 500 mm, porosity: 0%, thickness:, P with excellent transparency and excellent surface gloss A TFE film was obtained.
  • One surface of the above PTFE film was subjected to a corona discharge treatment using a corona discharge surface treatment device under a condition of 50 W / m 2 ⁇ minute to obtain a PTFE finolem for a release layer.
  • Biaxially stretched porous PTFE film (elastic layer porous PTFE film, Japan Goa Tex Co., Ltd. "Goatekkusu", basis weight: 6. 6 g / m 2, porosity: 8 5%, thickness: 2 0 / im) is cut into a size of 44 mm (width) x 21 mm (depth) and cut into a stainless steel pipe with an outer diameter of 34 mm and a length of 52 mm, and the film width direction is Two turns were wound in such a manner that the stainless steel pipe was located in the axial direction and the center in the film width direction was located substantially at the center in the axial direction of the stainless steel pipe.
  • the PTFE film for the release layer was cut into a size of 500 mm (width) x 43 mm (depth), and the porous PTFE film for the elastic layer was wound with the corona discharge treated surface inside.
  • the film width direction is located in the axial direction of the stainless steel pipe, and the center in the film width direction is located substantially at the center in the axial direction of the stainless steel pipe. Wound up.
  • the winding direction of the release layer PTFE film is the same as the winding direction of the elastic layer porous PTFE film, and the winding direction is the same as the winding end end of the elastic layer porous PTFE film. Then, the winding start end of the PTFE film for the release layer was adjusted to be the same, and the number of turns was equivalent to 4 turns.
  • the porous PTFE film for the elastic layer wound around the stainless steel pipe and the PTFE film for the release layer are circulated using a hot air circulation / ventilation type high temperature incubator (“ST PH_2 01” manufactured by Espek Corporation).
  • ST PH_2 01 hot air circulation / ventilation type high temperature incubator
  • the heat fusion treatment was performed at 375 ° C. for 30 minutes.
  • the heat-sealed film is wound at the beginning and end of winding.
  • cut parallel to the axial direction of the stainless steel pipe and peel it off from the pipe and cut out the portion where the porous PTFE film for the elastic layer and the PTFE film for the release layer are laminated with a width of 400 mm.
  • a metal tube made of aluminum with an outer diameter of 26.5 mm and a total length of 41.1 X mm was prepared.
  • the surface of the metal tube at an outer diameter of S26.5 mm was brush-coated with Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. “Silicone Rubber Brimer A” and air-dried.
  • the heat-sealed laminated film was cut into a size of width: 329 mm and depth: 83.3 mm. At the time of cutting, the cut surface at the end parallel to the width direction was at an angle of 60 ° to the film plane.
  • the laminated film after cutting is placed on a flat plate with the porous PTFE film for the elastic layer facing upward ⁇ ", and a liquid room temperature-curable silicone rubber (" KE1031 "manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) A durometer A hardness: 22): 1.5 g was applied to the surface of the porous PTFE film for the elastic layer with a rubber spatula, and impregnated in the pores. Excess silicone rubber was scraped off with a rubber spatula.
  • the above laminated film in which pores of a porous PTFE film for an elastic layer are impregnated with silicone rubber, is placed on the inside of the porous PTFE film for an elastic layer, shell U, and the outer diameter of the metal tube is 26.5.
  • the laminated film was wound gently so that the edges of the laminated film matched each other while preventing air from entering into the area of mm.
  • the cross-linking of the silicone rubber and the joining between the laminated film and the metal tube were performed by using a high-temperature constant-temperature incubator (available from ESPEC Co., Ltd., STPH-20). 1)) at 70 ° C. for 120 minutes to obtain a roll-shaped elastic member having a cross-sectional structure as shown in FIG.
  • FIG. 1 10 is an elastic member, 11 is a release layer, 12 is an elastic layer, and 13 is a base layer.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view of the elastic member, and FIG. 1B is an enlarged view of a joint at the end of the laminated film (release layer and elastic layer).
  • reference numeral 14 denotes a joint surface between the ends of the laminated film (release layer and elastic layer).
  • the thickness ratio of each layer is not the same as that actually manufactured to facilitate understanding of the structure (the same applies to FIGS. 2 to 7 described later).
  • the thickness of the release layer was 8 ⁇ m
  • the thickness of the elastic layer was 40 ⁇ m
  • the outer diameter of the release layer was 26.6 mm
  • the length of the release layer was 3. 29 mm
  • Total length 41.1 mm. The following evaluation was performed about this elastic member. The results are shown in Table 1.
  • the elastic member was replaced with a fixing port of a fixing unit of a full-color laser beam printer “Docuprint — C2220” manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. Using this printer, a color character image chart is applied to a 5% area on one side (printing side) of commercially available color copy paper (“KB-F259”, A4 size, manufactured by KOKUYO Co., Ltd.). Was conducted on 50,000 sheets of copy paper. In this continuous paper feed test, for the 1st, 10,000th, 20,000th, 30,000th, 40th, 000th, and 50,000th sheets, the entire surface on one side was printed in red single color, The image gloss and the surface condition of the toner fixing unit were evaluated.
  • the image gloss was measured three times for each output paper using a handy gloss meter (“IG-330” manufactured by Horiba, Ltd.) when light was incident at an incident angle of 60 °. And evaluated by the average value.
  • the image gloss is expressed as a percentage of the specular reflected light flux when the light is incident on the measured image at the above incident angle, with the reference specular reflected light flux being 100%.
  • IG-330 manufactured by Horiba, Ltd.
  • the output condition, image gloss, and toner fixing unit (elastic member) surface condition were stable from the start to the end of the continuous paper feed test. Good, high image quality was achieved, and bonding between the release layer and the elastic layer was also good. In addition, the elastic layer could be made thinner, and good durability could be ensured even when using an elastic material with extremely low hardness.
  • a PTFE film for a release layer obtained in the same manner as in Experiment 1 was placed on a stainless steel tube with an outer diameter of 34 mm and a length of 52 mm, by 500 mm (width) x 43 mm (depth). ) With the corona discharge treated surface inside, the film width direction is the axial direction of the stainless steel pipe, and the center in the film width direction is located at the approximate center of the stainless steel pipe in the axial direction. In this way, it was wound four turns.
  • a PTFE film for release layer wound around a stainless steel tube is forced hot air circulated.
  • a ring-and-ventilated high-temperature thermostat (“STPH-201J” manufactured by Espec Corporation)
  • heat-sealing was performed at 375 ° C for 30 minutes.
  • the film is cut near the start and end of the winding in parallel to the axial direction of the stainless steel tube and removed from the tube.
  • the laminated film (thickness: 8 / xm, width: 500 mm, depth: 107 mm)
  • a surface modification treatment was performed on the corona discharge treated surface of the laminated film using a fluorine resin surface treatment agent “Tetra H” manufactured by Junye Co., Ltd.
  • a method described in a tetra-H catalog [01.6.100 / D (GK) / P (SHU)] issued by Junyesha was adopted. Specifically, the etched surface is degreased and washed with methyl ethyl ketone, and the etched surface is brought into contact with tetra-H spread on a battery for 5 to 10 seconds, and then the etched surface is washed with a jet of methanol and water. , Air dried.
  • a metal tube (made of aluminum) with an outer diameter of 26.6 mm and a total length of 41.1 mm was prepared.
  • the surface of the metal tube having an outer diameter of 26.6 mm was brush-coated with a primer “P RX-3” for hard-to-adhesive material manufactured by Cemedine Co., Ltd., and air-dried.
  • the laminate film for a release layer was cut into a size of width: 329 mm and depth: 83.3 mm. At the time of cutting, the cut surface at the end parallel to the width direction was at an angle of 60 ° to the film plane.
  • the surface of the metal tube whose outer diameter is 26.6 mm (the surface coated with the adhesive “PRX” for adhesive material from Cemedine Co., Ltd.) is surface-modified with the cut laminated film. With the treated surface inside, the laminated film was quickly wound so that the ends of the laminated film would fit together while preventing air from being trapped, to obtain a roll-shaped laminated member having a cross-sectional structure as shown in FIG. Was.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of the laminated member
  • FIG. 2B is an enlarged view of a joining portion at an end of the laminated film (release layer).
  • reference numeral 24 denotes a bonding surface between the ends of the laminated film (release layer).
  • the obtained laminated member had a release layer thickness: 8 m, an outer diameter: 26.6 mm, a release layer portion length: 329 mm, and a total length: 41.1 mm.
  • the same evaluation as in Experiment 1 was performed on this laminated member, but since it did not have an elastic layer, the copy paper was wound around the fixing roll (laminated member) at the first pass and image output was poor. It was impossible.
  • the above assembly was arranged such that the axial direction of the stainless steel pipe was vertical. Then, a liquid room temperature hardening silicone rubber with durometer A hardness of 22 (“KE1031” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added to the inner wall surface of the stainless steel pipe of the above-mentioned assembly and a metal tube for base layer. It was injected between the outer walls. The method of injecting the silicone rubber will be described with reference to FIG. Fig.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the above assembly, where 30 is the assembly, 31 is a stainless steel pipe, 32 is a base metal tube, 33 is a stainless steel convex lid, and 34a is The through hole at the bottom of the assembly, 34b is the through hole at the top of the assembly, and 35 is liquid silicone rubber.
  • the outer wall surface of the base metal tube 32 is coated with a silicone rubber primer (not shown). Liquid silicone rubber was injected at a rate of 2 g / min using a syringe from the through-hole 34a located at the bottom of the above-mentioned through-holes provided in the stainless steel pipe 31 (see lower part in Fig. 3). The injection was continued until the silicone rubber overflowed from the through hole 34 b located at the top (arrow at the top in FIG. 3).
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the roll-shaped laminate.
  • 40 is a rolled laminate
  • 42 is a crosslinked silicone rubber layer (elastic layer)
  • 43 is a base layer (metal tube for base layer).
  • the laminate film for a release layer was cut into a size of width: 329 mm and depth: 83.5 mm. At the time of cutting, the cut surface at the end parallel to the width direction was at an angle of 60 ° to the film plane.
  • Silicon rubber primer A manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was brush-coated on the surface of the elastic layer of the above-mentioned roll-shaped laminate and air-dried.
  • the laminated film for a release layer was placed on the silicone rubber-coated surface of the roll-shaped laminate, with the surface-modified surface facing inside so as to prevent air from entering, and the ends of the laminated film were brought together. It was quickly wound to fit. Then, using a forced hot air circulation / ventilation type high temperature incubator (“STPH-201” manufactured by Espec Corporation) at 70 ° C and 120 minutes, the silicon layer applied to the surface of the elastic layer was used. Crosslinking of the cone rubber (bonding of the release layer and the elastic layer) was performed to obtain a roll-shaped elastic member having a cross-sectional structure shown in FIG. In FIG.
  • STPH-201 forced hot air circulation / ventilation type high temperature incubator
  • FIG. 5 is an elastic member
  • 51 is a release layer
  • 52 is a silicone rubber layer (elastic layer)
  • 53 is a base layer.
  • FIG. 5 (a) is a cross-sectional view of the elastic member
  • FIG. 5 (b) is an enlarged view of a bonding portion of the laminated film (release layer).
  • reference numeral 54 denotes a bonding surface between the ends of the laminated film (release layer).
  • the obtained elastic member has a thickness of the release layer: 8 ⁇ , a thickness of the elastic layer: 40 ⁇ m, an outer diameter: 26.6 mm, a length of the release layer portion: 32,9 mm, Total length: 41.1 mm.
  • Table 2 shows the results. Table 2
  • a liquid room temperature vulcanizable silicone rubber used for forming the elastic layer and for bonding the elastic layer and the release layer is manufactured by Toray Dowko Jung Silicone Co., Ltd.
  • a roll-shaped elastic member was obtained in the same manner as in Experiment 3, except that the sample was changed to “SE4410” (Due meter A hardness: 87). The same evaluation as in Experiment 1 was performed on this elastic member. Table 3 shows the results.
  • Porous PTFE film biaxially stretched porous PTFE film (elastic layer, Japan Goa Tex Co., Ltd. "Goatekkusu", basis weight: 2. 5 g / m 2, porosity: 8 5%, thickness: iota Omicron mu ⁇ ) is cut into a size of 280 mm (width) X 30 1 mm (depth). This is cut into a stainless steel tube with an outer diameter of 24 mm and a length of 30 O mm, and the stainless steel in the film width direction. The coil was wound four turns so that it was in the axial direction of the steel pipe and the center in the film width direction was almost at the center in the axial direction of the stainless steel pipe.
  • the PTFE film for the release layer obtained in the same manner as in Experiment 1 was cut into a size of 300 mm (width) x 43 mm (depth), with the corona discharge treated surface on the inside and a porous layer for the elastic layer.
  • the film width direction is the axial direction of the stainless steel pipe, and the central force in the film width direction is less than that of the stainless steel pipe. It was wound so as to be located substantially at the center in the axial direction.
  • the winding direction of the release layer PTFE film is the same as the winding direction of the elastic layer porous PTFE film, and the winding end of the elastic layer porous PTFE film is separated from the winding end end.
  • the winding start ends of the PTFE film for the mold layer were aligned with each other, and the number of turns was equivalent to four turns.
  • the porous PTFE film for the elastic layer wound around the stainless steel tube and the PTFE film for the release layer are forced hot air circulation and a high temperature incubator of the ventilation system.
  • heat fusion was performed at 375 ° C. for 30 minutes.
  • the heat-sealed film is removed from the stainless steel tube, and the portion where the porous PTFE film for the elastic layer and the PTFE film for the release layer are laminated is cut out to a width of 24 O mm, and the total thickness is 48 ⁇ .
  • Thiickness of release layer: 8 ⁇ m, thickness of porous PTFE film for elastic layer: 40 ⁇ m cylindrical laminated film having outer diameter of 24.1 mm was obtained.
  • a nickel metal belt (manufactured by Dimco Co., Ltd.) was prepared. The outer surface of this metal belt was brush-coated with Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. “Silicone Rubber Primer A” and air-dried.
  • a liquid room temperature-curable silicone rubber (“KE1031” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., durometer A hardness: 22) is applied to the porous PTFE film surface for the elastic layer of the cylindrical laminated film after heat fusion. ): 1.5 g was applied with a rubber spatula and impregnated into the pores of the porous PTFE film. Excess silicone rubber was scraped off with a rubber spatula.
  • the metal belt for the base layer was inserted inside the cylindrical laminated film in which the silicone rubber was impregnated in the pores of the porous PTFE film for the elastic layer, and the laminate was fixed while preventing air from entering. . Then, for this laminate, cross-linking of the silicone rubber and bonding between the laminated film and the metal belt were performed using a forced hot air circulation / ventilated high temperature incubator (“STPH-201” manufactured by Espec Corporation). This was performed under the conditions of 70 and 120 minutes to obtain a belt-shaped elastic member having a sectional structure as shown in FIG.
  • STPH-201 forced hot air circulation / ventilated high temperature incubator
  • 60 is an elastic member
  • 61 is a release layer
  • 62 is an elastic layer
  • 63 is a base layer.
  • the thickness of the release layer was 8111
  • the thickness of the elastic layer was 40 ⁇ m
  • the total thickness was 78 ⁇ m
  • the inner diameter was 24 mm
  • the total length (width) was 2 4 O mm.
  • the following evaluation was performed about this elastic member. Table 4 shows the results.
  • the elastic member was replaced with a fixing belt of a fixing unit of a full-color laser beam printer “LBP-2410” manufactured by Canon Inc. Using this printer, a single color (5 sheets) of red color is printed on one side (printing side) of commercially available color copy paper (“KB_F259” manufactured by KOKUYO Co., Ltd., A4 size). The situation and the image gloss were evaluated in the same manner as in Experiment 1.
  • the outer surface of the same nickel-made cylindrical metal belt used in Experiment 5 was brush-coated with a primer “PRX-3” for hard-to-adhesive material manufactured by Cemedine Co., Ltd., and air-dried.
  • the laminated film for a release layer was cut into a size of width: 240 mm and depth: 75 mm. At the time of cutting, the cutout surface of the end parallel to the width direction was formed at an angle of 60 ° with respect to the film plane. Air is applied to the outer surface of the metal belt (surface coated with the adhesive “PRX” for hard-to-adhere materials manufactured by Cemedine Co., Ltd.) with the cut laminated film and the surface-modified surface inside. The laminated film was quickly wound so that the ends of the laminated film would fit together without being caught, thereby obtaining a belt-shaped laminated member having a cross-sectional structure as shown in FIG.
  • 70 is a laminated member
  • 71 is a release layer
  • 73 is a base layer.
  • the obtained laminated member had a release layer thickness: 8 m, a total thickness: 38 m, an inner diameter: 24 mm, and a total length (width): 24 O mm.
  • the same evaluation as in Experiment 5 was performed on this laminated member.
  • Table 4 shows the results. Table 4
  • the elastic member of Experiment 5 having a suitable configuration has a good image output condition, and has a lower image glossiness than the laminated member of Experiment 6 having no elastic layer. It is excellent and has achieved high image quality output. Also, the bonding between the release layer and the elastic layer was good. In addition, the elastic layer could be made thinner, and good durability could be ensured even when using an elastic material with extremely low hardness. Industrial applicability
  • a main use of the elastic member of the present invention is a toner fixing unit.
  • the elastic member of the present invention can be used as it is as in a conventional toner fixing unit (fixing roll or fixing belt).
  • the elastic member of the present invention has extremely excellent releasability on the surface of the release layer, and can secure appropriate elasticity due to the presence of the elastic layer. Therefore, more effective releasability and elasticity can be exhibited by replacing with a conventional elastic member applied to a part where releasability is required.
  • products or intermediates with some tackiness eg, food materials such as rice cakes, hamburger patties, industrial materials such as building materials, precision It is also suitable for a belt for a conveyor belt that conveys the product or an intermediate product in a production line for materials and parts for equipment and the like).

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Abstract

本発明の離型性に優れた弾性部材は、離型層、弾性層および基層を構成層に含む。上記離型層は、フッ素樹脂フィルムであり、上記弾性層は、多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体が充填されてなるものであり、上記離型層は最表層であり、且つ上記弾性層と接しているものである。このような弾性部材によれば、従来以上に弾性層の薄膜化を可能としつつ、弾性層と離型層との接合力を高め、省電力化および高画質出力化を達成できる。

Description

明 細 書 弾性部材、 トナー定着部体および定着装置、 並びに弾性部材の製造方法 技術分野
本発明は、 離型性に優れた弾性部材に関するものである。 なお、 本明 細書では、 本発明の弾性部材の主要な用途である トナー定着部体を中心 に説明するが、 本発明の弾性部材の用途はトナー定着部体に限定される ものではない。 背景の技術
電子写真複写機やレーザービームプリンターなどの画像定着装置に用 いられる トナー定着部体としては、 金属製のロールや樹脂製または金属 製のベルトからなる基体に、 フッ素樹脂などのトナー離型性能を有する 耐熱性の表層 （離型層） を設けた構成のものが適用されている。
最近のトナー定着部体では、 2つの大きな課題を解決すべく、 技術開 発がなされている。 第 1の課題は、 消費電力の低減化である。 近年の省 エネルギー指向の高まりを受けて、 複写機やプリンターの消費電力低減 化の要求も多大なものとなっている。
熱定着方式の複写機やプリ ンターの全消費電力のうち、 定着装置の消 費電力が占める割合は 5 0 %以上と言われ、 その定着装置の消費電力は、 待機時の予熱による消費電力が大部分を占める。 そこで、 消費電力を低 減するために、 待機時の予熱温度を低く抑えたり、 全く予熱を行わない 方法が採用されている。 そのため、 印刷時には、 定着部体を予熱する場 合は予熱温度から、 予熱を行わない場合は室温から、 定着が可能な温度 まで暖めなおす必要があり、 短時間に使用可能状態まで立ち上げるクイ ックスタートが要求されるに至っている。 このクイックスタートを実現 するには、 定着部体の熱容量低減が不可欠となる。
熱容量低減を達成可能なトナー定着部体の構成の一つとして、 薄肉化 の採用が挙げられる。 薄肉化により トナー定着部体を低熱容量化できる ため、 昇温時間の短縮および昇温に必要な熱ェネルギ一の低減が可能と なる。
第 2の課題は、 高画質出力化である。 最近は、 出力画像のフルカラー 化や高精細化の指向が高く、 トナー粒間の光の散乱による色再現性の低 下を防止する必要がある。 このため、 基体と離型層との間に、 弾性層を 設ける技術が開発されている。 高画質のカラー定着画像を得るには、 ト ナ一の流動性を高め、 トナー粒間をできるだけ無くす必要がある。 よつ て、 上記弾性層を設けることで、 トナーにかかる圧力の均一化を図り、 これにより トナーをより均一に溶融させて、 画質を高めているのである。 また、 これらの 2つの課題を同時に解決すべく、 ベルト基体と離型層 の間に、 弾性層を介在させた構成のトナー定着部体 （定着用ベルト） を 薄肉化する技術が提案されている （例えば、 特開平 9 _ 2 4 4 4 5 0号 公報、 特開平 1 0— 1 1 1 6 1 3号公報、 特開平 1 1 一 1 5 3 0 3号公 報、 特開 2 0 0 2— 9 1 2 1 2号公報、 特開 2 0 0 3— 9 8 8 7 1号公 報など参照） 。 これらの特許文献にあるように、 弾性層はシリ コーンゴ ム、 離型層はフッ素樹脂で形成されるのが一般的である。
しかしながら、 これらの特許文献に開示の技術では、 弾性層の硬度 (特に厚み方向の硬度） や厚みに制約があり、 設計の自由度が極めて低 く、 また弾性層と他の層 （特に離型層） との接合が難しいという問題が あった。
すなわち、 耐久性を重視すると、 架橋密度が高く、 機械的強度に優れ た弾性体で弾性層を形成する必要があるため、 弾性層の硬度が大きくな る傾向にあり、 髙画質化への対応が困難となる。 一方、 印刷画像の高画 質化を重視すると、 架橋密度が低く、 硬度の小さな軟らかい弾性体で弾 性層を形成することが好ましいが、 こう した弾性層では機械的強度が小 さく、 十分な耐久性の確保が困難となり、 離型層一弾性層間の接合も不 十分となる傾向にある。 さらに、 シリ コーンゴムで構成される弾性層の 場合、 基体と離型層の間に弾性層の厚みに応じた隙間を形成させ、 この 隙間に液状のシリ コーン樹脂を注型した後、 シリコーン樹脂を架橋させ る手法が一般的に採用されているが、 このような手法では、 均一で薄肉 のシリ コーンゴム層を形成するのが困難である。
硬度や厚みの設計の自由度が高く、 上記第 1の課題、 第 2の課題のい ずれにも対応し得る構造の弾性層として、 特開平 6 - 2 1 4 4 7 9号公 報に開示の定着用エン ドレスベル トに係る被覆層が挙げられる。 この被 覆層 （すなわち弾性層） は、 多孔質体とエラス トマ一との複合体である。 上記の被覆層において、 多孔質体はエラス トマ一を捕強する骨格とし て機能する。 よって、 例えば、 弾性の低い軟質の弾性体を用いることも 可能であり、 高度な薄膜化も達成できるため、 低熱容量化 （すなわち、 消費電力の低減） 、 高画質出力化双方の達成が可能である。
ところが、 この特開平 6— 2 1 4 4 7 9号公報に開示の技術において も、 下記の点で未だ改善の余地を残している。 特開平 6— 2 1 4 4 7 9 号公報に開示の定着用ェンドレスベルトは、 上記被覆層の表面自体が比 較的離型性に優れているが、 より高画質出力化を図るには、 更に高度な 離型性が要求される。 また、 上記被覆層では、 エラス トマ一の露出部分 があるため、 印刷時に紙などの被定着材との擦れに対する耐久性 （耐摩 耗性） についても、 改善の余地がある。 よって、 上記被覆層表面にフッ 素樹脂などで構成される離型層を設けることが好ましい。
しかしながら、 上記被覆層と離型層とは、 被覆層に弾性の低い軟質の 弾性体を用いた場合には、 良好に接合させることが困難である。 上記被 覆層 （弾性層） と離型層との接合力が弱い場合には、 トナー定着部体の 使用時に、 離型層の剥がれによる トラブル発生の虞がある。 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、 その目的は、 従来以 上に弾性層の薄膜化を可能としつつ、 弾性層を構成する弾性体の本来の 機能を維持しながら、 弾性層と離型層との接合力を高め、 省電力化およ び高画質出力化を達成できる トナー定着部体の提供を可能とした弾性部 材とその製法、 該弾性部材で構成される トナー定着部体、 更には、 該ト ナー定着部体を有する定着装置を提供することにある。 発明の開示
上記目的を達成し得た本発明の弾性部材は、 離型層、 弾性層および基 層を構成層に含むものであり、 上記離型層はフッ素樹脂フィルムであり、 上記弾性層は多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体が充填されて なるものであり、 上記離型層は最表層であり、 且つ上記弾性層と接して いるものであるところに要旨を有しており、 離型性に優れている。 上記 離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと、 上記弾性層を構成する多孔質 フッ素樹脂フィルムとは、 熱融着により接着されていることが好ましレ、。 上記離型層を構成するフッ素樹脂フィルムは、 ポリテ トラフルォロェ チレン （P T F E ) フィルムであることが、 さらには多孔質 P T F Eの 圧密化体であることが望ましい。
また、 上記弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムは、 多孔質 P T F Eフィルムであることが好ましく、 上記弾性層を構成する弾性体は、 シリコーンゴムが好適である。
上記離型層は、 厚みが 1〜 3 0 mであることが、 また、 上記弾性層 は、 厚みが 1 0〜 1 0 0 0 μ ΐηであることが推奨される。
上記基層は、 金属または耐熱性樹脂で構成されたものであることが望 ましく、 その形状は、 ベルト形状またはロール形状であることが好まし レヽ ο
本発明の弾性部材の製造方法は、 上記の弾性部材を製造するに当たり、 上記離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと上記弾性層を構成する多孔 質フッ素樹脂フィルムとを熱融着した後に、 該多孔質フッ素樹脂フィル ムの細孔に多孔質フッ素樹脂フィルム側から液状のシリ コーンゴムを充 填し、 その後該シリコーンゴムを架橋させるところに要旨が存在する。
また、 上記弾性部材を有する トナー定着部体、 およぴ該トナー定着部 体を有する定着装置も本発明に包含される。
なお、 本明細書において、 「フィルム」 は、 所謂シート、 膜を含む概 念である。 図面の簡単な説明
図 1は、 実験 1で作製した弾性部材の断面構造を示す模式図である。 図 2は、 実験 2で作製した積層部材の断面構造を示す模式図である。 図 3は、 実験 3で実施したステンレス鋼管と基層用金属素管の間への、 シリコーンゴムの注入方法を説明するための断面模式図である。
図 4は、 実験 3で作製した弾性層と基層の積層体の断面構造を示す模 式図である。
図 5は、 実験 3および 4で作製した弾性部材の断面構造を示す模式図 である。
図 6は、 実験 5で作製した弾性部材の断面構造を示す模式図である。 図 7は、 実験 6で作製した積層部材の断面構造を示す模式図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の弾性部材では、 フッ素樹脂フィルムで構成される離型層と、 細孔内に弾性体が充填された多孔質フッ素樹脂フィルムで構成される弾 性層の形成方法を改良するこ とで、 離型層一弾性層間の接合力を高める ことに成功し、 消費電力の低減と高画質出力化を高度に達成しつつ、 離 型層の剥離による トラブルも抑制されたトナー定着部体の提供を可能と した。 以下、 本発明を詳細に説明する。
く離型層 >
本発明に係る離型層は、 フッ素樹脂フィルムで構成される。 トナー定 着部体の離型層に要求される特性としては、 耐熱性、 耐摩耗性、 トナー に対する離型性、 離型オイルやワックスに対するバリア性または非膨潤 性などが挙げられる。 耐熱性が要求されるのは、 トナー定着部体の使用 環境が比較的高温 (例えば 1 0 0〜 2 3 0で程度） であるからであり、 耐摩耗性が要求されるのは、 紙やトナー定着部体と相対する加圧部体な どとの接触により、 離型層が摩耗するためであり、 トナーに対する離型 性が要求されるのは、 離型層が被定着材表面 （すなわち、 トナー塗布 面） と接触するからである。 また、 トナー定着部体では、 被定着材から の離型性確保の観点から、 離型オイルが用いられたり、 トナー中にヮッ タスが添加されたりする。 よって、 トナー定着部体の最表層に当たる離 型層には、 離型オイルやワックスによって、 離型層の下の弾性層が膨潤 したり、 離型層自体が膨潤してしまうことを防止できることが求められ る。 こ う した離型層に要求される特性を確保可能な素材として、 フッ素 樹脂が挙げられる。 また、 定着装置において、 トナー定着部体と相対す る加圧部体など、 トナー定着部体と当接する各部体に対する攻撃性が少 ない点でも、 フッ素樹脂は好適である。
離型層に係るフッ素樹脂フィルムを構成するフッ素樹脂としては、 P T F E、 テ トラフノレォロエチレン一パーブ/レオロアノレキノレビ二/レエーテ ル共重合体 （P F A ) 、 テ トラフルォロエチレン一へキサフルォロプロ ピレン共重合体 （F E P ) 、 エチレン一テ トラフルォロエチレン共重合 体 （E T F E ) などが挙げられる。 中でも、 耐熱性、 柔軟性などの点で、 P T F Eが好適である。 P T F Eフィルムは、 他のフッ素樹脂フィルム ( P F Aフィルムなど） に比べて柔軟性が良好であるため、 弾性層の弾 性を十分に利用でき、 また離型層に皺が生じにくいため、 高画質の印刷 が可能となる。
なお、 フッ素樹脂フィルムには、 導電性付与や熱伝導性向上を目的と して、 カーボン粒子 （カーボンブラックなど） や金属粉などを含有させ てもよい。
詳しくは後述するが、 離型層を構成するフッ素樹脂フィルムに係るフ ッ素樹脂と、 弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムに係るフッ素 樹脂とは、 同じものであることが望ましい。
P TF Eフィルムの製造方法は、 充実構造 （実質的に空孔を含有しな い構造） の P T F Eフィルムが得られる方法であればよく 、 P T F Eの 棒材などを薄く削り取る所謂スカイビング法や、 P T F E樹脂粒子の分 散液をスプレーコーティングするコーティング法など、 従来公知の方法 が採用でき、 特に制限されないが、 P T F Eの圧密化体が、 厚みの薄い P T F Eフィルムを製造できるため、 好適である。 また、 P T F Eの圧 密化体は、 後記するように多孔質の P T F Eフィルムを原料とするため、 面方向 ·厚み方向のいずれにも強度の大きなフイルムとすることが容易 である。
P TF Eの圧密化体とは、 延伸多孔質 P T F Eフィルムにプレスなど を施すことにより、 空孔を潰して空孔率が極めて小さいか、 または実質 的に空孔を含有しない構造としたものである。
ここで、 延伸多孔質 P T F Eフィルムとは、 P T F Eのファイ ンパゥ ダー （結晶化度 9 0 %以上） を成形助剤と混合して得られるペース トを 成形し、 該成形体から成形助剤を除去した後、 高温 [ P T F Eの融点 (約 3 2 7 °C) 未満の温度、 例えば 3 0 0 °C程度] 高速度で延伸、 さら に必要に応じて焼成することにより得られるものである。
延伸の際、 MD方向 （延伸多孔質 P T F Eフィルム製造時の長手方 向） または TD方向 （MD方向に直交する r向） の一軸方向のみに延伸 すれば、 一軸延伸多孔質 P T F Eフィルムが得られ、 MD方向おょぴ T D方向の二軸方向に延伸すれば二軸延伸多孔質 P T F Eフィルムが得ら れる。
一軸延伸多孔質 P T F Eフィルムでは、 ノード （折り畳み結晶） が延 伸方向に直角に細い島状となっており、 このノード間を繋ぐようにすだ れ状にフイブリル (折り畳み結晶が延伸により解けて引き出された直鎖 状の分子束） が延伸方向に配向している。 そして、 フィブリル間、 また はフイブリルとノードとで画される空間が空孔となった繊維質構造とな つている。 また、 二軸延伸多孔質 P T F Eフィルムでは、 フィプリルが 放射状に広がり、 フィブリルを繋ぐノードが島状に点在していて、 フィ ブリルと ノードとで画された空間が多数存在するクモの巣状の繊維質構 造となっている。
上記圧密化体では、 二軸延伸多孔質 P T F Eフィルムを原料に用いる ことが好ましい。 二軸延伸多孔質 P T F Eフィルムは、 二軸方向 （M D 方向および T D方向） に延伸されているため、 一軸延伸フィルムよ り も 異方性が小さく、 M D方向、 T D方向のいずれにおいても、 優れた特性 (強度など） を確保することができ、 また広幅のフィルムが生産できる ためコス ト面で有利である。
上記延伸多孔質 P T F Eフィルムでは、 その空孔率が 5〜 9 5 %であ ることが好ましく、 4 0〜 9 0 %であることがより好ましい。 なお、 本 明細書でいう空孔率は、 J I S K 6 8 8 5の規定に準じて測定され る多孔質フィルムの見掛け密度 P i ( g / c m 3) と、 該フィルムを構成す る樹脂の密度 ( g / c m3) から、 下式
空孔率 （％) = 1 0 0 X ( 0 - i) / P 0
を用いて求められる値である。 多孔質フィルムの構成樹脂が P T F Eの 場合には、 /0 () = 2 . 2 g / c m3として計算する。
延伸多孔質 P T F Eフィルムの好適な厚みは、 上記圧密化体の所望厚 みや延伸多孔質 P T F Eフィルムの空孔率などに応じて変動するが、 例 えば、 3〜 5 0 0 μ πιであることが好ましく、 5〜 2 0 0 μ πιであるこ とがより好ましい。 なお、 本明細書でいう各フィルムの厚みは、 ダイヤ ルゲージ (例えば、 株式会社テク ロ ック製 l Z l O O O mmダイャルシ ックネスゲージ） で測定した平均厚さ （本体バネ荷重以外の荷重をかけ ない状態で測定した値） である。
延伸多孔質 P T F E フィルムから上記圧密化体を製造するに当たって は、 まず、 延伸多孔質 P T F Eフィルムを、 その融点未満の温度で圧縮 (加圧） して、 圧延フ ィルムを得る （第 1圧縮工程） 。 この場合の圧縮 温度は、 P T F Eの融点未満であれば特に制限されないが、 通常、 融点 から 1 °C以上低い温度であり、 融点から 1 0 0 °c以上低い温度であるこ とがより好ましい。 E縮温度が P T F Eの融点以上の場合には、 圧密化 体の収縮が大きくなるため、 好ましくない。
第 1圧縮工程における圧縮条件は、 該工程後の圧延フィルムの空孔率 が、 圧縮前の延伸多？し質 P T F Eフィルムの 5 0 %以下、 より好ましく は 2 0 %以下、 さらに好ましくは 1 0 %以下となる条件とする。 圧縮力 は、 通常、 面圧で 0. 5〜 6 0 N/mm2であり、 l〜 5 0 N/mm"であ ることがより好ましい。 この工程で用いる圧縮装置としては、 フィルム を圧縮できる装置であれば特に限定されないが、 力レンダーロール装置 やベルトプレス装置など、 ロール間またはベルト間を通して圧縮する形 式の装置が好適である。 このような装置を用いれば、 延伸多孔質 P T F Eフィルムがロール閬ゃベル ト間に挟み込まれる際に、 該フィルム内部 ゃ該フィルムの層間に存在する空気が、 外部に押出され易いため、 得ら れる圧密化体でのボイ ド （例えば、 走查型電子顕微鏡を用いて 2 0 0 0 倍の倍率で表面を観察した際に確認できる程度のボイ ド） やシヮの発生 を抑制することができ る。
次に、 第 1圧縮工程で得られた圧延フィルムを、 P T F Eの融点以上 の温度で圧縮 （加圧） する （第 2圧縮工程） 。 この場合の圧縮温度は、 P T F Eの融点以上であれば特に制限されないが、 通常、 融点から 1〜 1 0 0 °C以上高い温度であり、 融点から 2 0〜 8 0 °C高い温度であるこ とがより好ましい。 このような温度にすることで、 圧密化体の表面平滑 性を高めることができる。 なお、 圧縮温度は、 圧力を開放する時点では、 P T F Eの融点よ りも低い温度まで冷却されていることが望ましい。 P T F Eの融点以上の温度で圧力を開放すると、 圧密化体の収縮が大きく なる他、 シヮが入り易くなるため、 好ましくない。
第 2圧縮工程における圧縮条件と しては、 得られるフッ素樹脂膜の空 孔率が 5 %以下、 より好ましくは 1 %以下となる条件とすることが好ま しい。 具体的には、 圧縮力を、 面圧で◦ . 0 1〜 5 0 N/mm2とするこ とが好ましく、 0. 1〜 40 NZmm2とすることがより好ましい。 この 工程で用いる圧縮装置としては、 フィルムを挟み込んで圧縮加工できる 装置であれば特に限定されないが、 一定時間の加熱および加圧が可能な ホッ トプレス装置やベルトプレス装置が好適である。
なお、 上記圧密化体をこのような手法で作製する場合に、 空孔が僅か に残存することもあり得るが、 離型層として弾性部材に適用された場合 に特性上問題とならない範囲で空孔が残存していてもよい。 具体的には、 上記の如く、 5 %以下、 好ましくは 1 %以下の空孔が残存していても構 わない。 空孔率が 0 %のフッ素樹脂膜が最も好ましい。
なお、 延伸多孔質 P T F Eフィルムを圧縮しながら、 P T F Eの融点 以上の温度をかけた後、 圧力を保持した状態で、 P T F Eの融点以下の 温度まで冷却することが可能な装置を用いれば、 1パスで上記圧密化体 を得ることもできる。 この方法によれば、 圧縮開始時点から、 延伸多孔 質 P T F Eフイノレムに P T F Eの融点以上の温度をかけても、 延伸多孔 質 P T F Eフイノレムにかけられた圧力が開放される前に P T F Eの融点 より低い温度まで冷却できるため、 製造される圧密化体では収縮が殆ど 起こらない。 例えば、 ベル トプレス装置を用いれば、 延伸多孔質 P T F
0 Eフィルムがベルト間で圧縮された状態で、 P T F Eの融点以上の温度 をかけた後、 該融点よりも低 V、温度まで冷却することにより、 収縮を抑 制しつつ圧密化体を製造する ことができる。 また、 ベルトプレス装置で あれば、 延伸多孔質 P T FE フィルムがベルト間に挾み込まれる際に、 該フィルム內部ゃ該フィルムの層間に存在する空気が、 外部に押出され るため、 得られる圧密化体でのボイ ドゃシヮの発生を抑制することもで きる。 しかもこのベルトプレス装置は、 圧密化体の連続生産も可能とす るため、 好ましく採用し得る。
上記第 1圧縮工程の実施に当たっては、 圧密化体のボイ ドを少なくす るために、 上記の圧縮操作を 2段階以上で行うことも好ましい。
また、 第 2圧縮工程では、 ホッ トプレス装置を用いる場合、 表面が平 滑な耐熱性フィルムを熱プレス板と圧延フィルムの間に介在させて加熱 圧縮してもよい。 ベルトプレス装置を用いる際にも、 ベルトとフィルム (延伸多孔質 P T F Eフィルムまたは圧延フィルム） の間に表面が平滑 な耐熱性フィルムを介在させて加熱圧縮するこ ともできる。 耐熱性フィ ルムとしては、 ポリイミ ドフ ィルムなどが好適である。 この方法によれ ば、 圧密化体の表面粗さ （R a ) を耐熱性フィルムの表面粗さ （R a ) と同等にすることができる。 よって、 ホッ トプレス装置の熱プレス板表 面やベルトプレス装置のベル ト表面を、 あまり平滑にできない場合に有 効である。
上述の熱プレス法によって得られる圧密化体であれば、 スカイ ビング 法では困難な薄膜化 （例えば、 1〜 3 0 μ πΐ程度） が容易である。 例え ば、 空孔率 ： 8 0 %、 厚み： 4 0 μ mの延伸多孔質 P T F Eブイルムを、 カ レンダーロール （ロール温度 ： 7 0 °C) で、 空孔率 ： 2 %、 厚み ： 1 2 μ πιまで圧延し （第 1圧縮工程） 、 その後、 ベルトプレス装置で、 プ レス板温度： 3 2 0〜4 00 °C、 圧力 ： 1 0 NZmm2、 送り速度： 0. 5〜 2. O m/m i n、 プレス時間 ： 0. 5〜： L O m i nの条件でプレ
1 スする （第 2圧縮工程） ことによ り、 空孔率 ： 0 %、 厚み ： 8 ^ mの圧 密化体を得ることができる。 また、 空孔率 ： 8 5 %、 厚み ： 9 μ mの延 伸多孔質 P T F Eフィルムに対して、 上記と同様の加工を行うことで、 空孔率： 0 %、 厚み： 1 μ mの圧密化体を得ることができる。
さらに、 上記熱プレス法では、 1枚の延伸多孔質 P T F Eフィルムか ら、 単独の圧密化体を得ることができる他、 2〜 1 0 0枚、 好ましくは 2〜 2 0枚の延伸多孔質 P T F Eフィルムを積層して、 積層型の圧密化 体とすることもできる。
このようにして得られる P T F E圧密化体は、 比重が 2 . 0以上であ り、 走査型電子顕微鏡による表面観察 （倍率 ： 2 0 0 0倍） では、 ボイ ド、 ピンホール、 フィブリル構造は観察されない。 さらにこの圧密化体 は、 目視による外観は均一な透明フィルムであり、 ボイ ド、 ピンホール、 フィプリル構造の存在に起因する 白色不透明部や白筋などは観察されな レ、。
離型層に用いるフッ素樹脂フィ ルムの形態は、 弾性部材を製造する際 に都合のよい形態であればよく、 特に制限されないが、 平板状 （シート 形状） の他、 チューブ形状なども挙げられる。 また、 これらのフッ素樹 脂フィルムは、 薄肉のフッ素樹脂フィルム 2枚以上を積層した積層フィ ノレムであってもよい。
チューブ状体の場合には、 例えば、 フッ素樹脂フィルムを金属管など に卷回し、 フッ素樹脂の融点以上の温度で端部を熱融着させることで得 られる。 また、 積層フィルムとする場合には、 薄肉のフッ素樹脂フィル ムを積層し （チューブ状体の場合には、 金属管などに卷回積層し） 、 フ ッ素樹脂の融点以上の温度で界面を熱融着させる方法などが採用できる。 なお、 チューブ状体の場合には、 卷回端部において部分的な厚み差が 生じるために、 出力画像に影響が出る場合がある。 これを回避するため には、 フィルムの卷回開始端と終了端において、 厚み方向に角度をつけ て斜めに裁断しておき、 この斜めに裁断した面同士を合わせて熱融着す る方法； フィルムの卷回端の方向が、 チューブの軸方向 （弾性部材をト ナー定着部体に用いた場合の、 トナー定着部体の回転軸方向） に平行に ならないように卷回する方法；卷回積層するフイルムの厚みを薄く して、 上記厚み差を、 画像に影響が出ない程度に小さくする方法 ； などが挙げ られる。
離型層の厚みは、 例えば l z m以上、 より好ましくは 5 μ πι以上であ つて、 3 0 111以下、 より好ましく は 2 0 μ m以下であることが望まし レ、。 厚みが薄すぎると、 機械的強度が小さくなつて実用性が低下する傾 向にある。 他方、 厚みが厚すぎると、 弾性部材の熱容量が大きくなるた め、 定着部体を室温から定着可能温度まで昇温するのにかかる時間と、 トナー定着に必要な熱量 （電気量） が増大する傾向にある。 また、 厚み が厚い場合には、 離型層の下層に当たる弾性層の弾性が十分に発揮され ず、 画質が低下することがある。 離型層を構成するフッ素樹脂フィルム の厚みは、 離型層の厚みから適宜決めればよい。 フッ素樹脂フィルムを 積層 （チューブ状体の場合は卷回積層） して用いる場合は、 離型層の厚 みをフッ素樹脂の積層数で除した値が、 略フッ素樹脂フィルムの厚みに なる。
なお、 チューブ状体の場合、 卷回積層するフィルムの厚みを薄く して 上記厚み差を小さくする方法では、 フッ素樹脂フィルムの好適な厚みは、 使用する トナーの種類や粒径などによって変動するが、 例えば、 Ι Ο μ m以下とすることが好ましく、 5 / m以下とすることがより好ましい。 離型層に用いるフッ素樹脂フィルムには、 弾性層との接着性を向上さ せる観点から、 また、 離型層をフッ素樹脂フィルムの積層体とする場合 では、 積層するフィルム同士の接着性も向上させる観点から、 表面改質 処理を施すことも好ましい。 表面改質処理方法は特に限定されず、 公知 の化学的ェツチングゃ物理的エッチングなどの各種方法が採用できる。
3 例えば、 コロナ放電処理、 エキシマレーザー処理、 サンドプラス ト処理、 公知の改質剤 [例えば、 金属ナトリ ウム、 フッ素樹脂表面処理剤 （株式 会社潤ェ社の 「テ トラ H」 など） など] を用いる手法などが挙げられる。 また、 弾性層に用いる弾性体との接着性を高めるためのプライマーを塗 布することも好ましい。
また、 離型層に用いるフッ素樹脂フィルムと しては、 上記の如き個別 に存在するフイルムの他に、 弾性層の表面に、 フッ素樹脂粒子の分散液 をスプレーコーティングし、 これを焼成してフィルム状としたものであ つてもよい。
<弾性層 >
本発明の弾性部材に係る弾性層は、 多孔質フッ素樹脂ブイルムの細孔 内に弾性体が充填されてなるものである。 弾性体が弾性層の弾性を確保 する役割を果たし、 多孔質フッ素樹脂フィルムは、 弾性体を保持 ·補強 する骨格としての役割を果たす。 このよう な構成を採ることで、 非常に 硬度が小さく、 機械的強度の小さな弾性体であっても使用可能であり、 より高画質出力化が可能となると共に、 従来の弾性体のみから構成され る弾性層に比べて、 厚みを低減できるため、 弾性部材の低熱容量化が可 能となり、 昇温時間の短縮および昇温に必要な熱エネルギーの低減も達 成できる。 言い換えれば、 弾性体の機械的強度など、 弾性部材の耐久性 に影響を与える弾性体の特性に関する制約が減るため、 弾性体の選択の 幅が広がる。
多孔質フッ素樹脂フィルムを構成するフ ッ素樹脂と しては、 例えば、 離型層に係るフッ素樹脂フィルムの構成素材 （フッ素樹脂） と して例示 した各種樹脂が挙げられる。 中でも、 高空孔率構造とすることが可能で あり、 弾性体の機能を低下させることも少ない点で、 P T F Eが好まし い。
なお、 本発明の弾性部材では、 離型層と弾性層に係る多孔質フッ素樹 脂フィルムとを、 熱融着法により接合する （詳しくは後述する） 。 よつ て、 接合強度をより高める観点からは、 多孔質フッ素樹脂フィルムを構 成するフッ素榭脂と、 離型層に係るフッ素樹脂フィルムを構成する樹脂 とを、 同じ種類のものとすることが望ましい。
一般にフッ素樹脂は、 分子間凝集力が小さく、 実用的な機械的強度を 確保するために、 分子量を相当に高めて用いられている （例えば、 アイ ソ トープ法などの間接的な測定法では、 P T F Eで大凡 5 0 0万〜 8 0 0万程度） 。 そのため、 こ う したフッ素樹脂を融点以上に昇温したとし ても、 その粘度は高く （例えば、 丁 £で 1 0 10〜 1 0 12ボイズ程度） 、 一般的な溶融成形は困難とされている。 他方、 例えばフッ素樹脂フィル ム同士を、 該フッ素樹脂の融点以上、 且つ熱分解開始前の温度 （時間） で、 圧力を加えて置く と、 フッ素樹脂フィルム間で融着することが知ら れている。 この熱融着によ り得られる層間接着力は強固なものであり 、 例えば、 従来の弾性層 （弾性体のみからなる層） とフッ素樹脂フィルム (離型層） を、 プライマーなどを介して接着した場合と、 同等乃至それ 以上の接着力が得られる。 なお、 フッ素樹脂の融点および熱分解開始温 度 （さらには、 融着に採用する温度での熱分角旱開始時間） は、 フッ素樹 脂の種類、 グレード、 加工条件 （加工環境など） で異なるため、 予め D S C (示差走査熱量計） や T G (熱重量分析計） などを用いて把握して おく必要がある。
以上のことから、 本発明では、 離型層が P T F Eフィルムで構成され、 弾性層に係る多孔質フッ素樹脂フィルムが多孑し質 P T F Eフィルムであ る態様が特に好ましい。
多孔質フッ素樹脂フィルムとしては、 特定溶媒に可溶な物質 （樹脂粉 末など） をフッ素樹脂粉末に混合した混合粉末を成形し、 その後該特定 溶媒を用いて該物質のみを溶出除去したフィルム ；微粒子 （無機微粒子 や有機微粒子） を含有させたフッ素樹脂フイ ^^ムを成形し、 これを延伸 することで、 微粒子を中心にクラックを発生させて多孔化したフィル ム ； 離型層を構成する P T F Eの圧密化体の原料フィルムと して示した 延伸多孔質 P T F Eフィルム ； などが挙げられる。 中でも、 多孔質フィ ルム自体が柔軟で且つ十分な高空孔率構造が確保でき、 機械的強度にも 優れている延伸多孔質 P T F Eフィルムが好適である。 延伸多孔質 P T F Eフィルムでは、 機械的強度の異方性が小さいこと、 広幅のフィルム が生産できるためコス ト面で有利であることなどから、 二軸延伸多孔質 P T F Eフィルムが特に好適である。 こう した延伸多孔質 P T F Eフィ ルムと しては、 ジャパンゴァテツクス株式会社から市販されている 「ゴ ァテックス （登録商標） 」 などが挙げられる。
また、 多孔質フッ素樹脂フィルムの空孔率は、 4 0 %以上、 より好ま しくは 5 0 %以上であって、 9 8 %以下、 より好ましくは 9 5 %以下で あることが望ましい。 空孔率が小さすぎると、 弾性体を充填できる空間 が少なくなるため、 弾性が十分に確保できないことがある。 また、 空孔 率が大きすぎると、 機械的強度が不十分となることがある。 多孔質フッ 素樹脂フィルムの最大細孔径は、 充填すべき弾性体 [または弾性体を形 成するための未架橋ゴムなど （詳しくは後述する） ] の特性 （充填の容 易さ） などの観点から、 適宜設定すればよいが、 通常は、 0 . 0 1 μ m 以上、 より好ましくは 0 . 1 / m以上であって、 2 0 m以下、 より好 ましくは l O /^ m以下であることが望ましい。 最大 田孔径が小さすぎる と弾性体の充填が困難である。 また、 最大細孔径が大きすぎると、 機械 的強度が不十分となることがある。 なお、 ここでいう 「最大細孔径」 は、 A S T M F 3 1 6 - 8 6の規定に準じて測定される値である。
弾性層を構成する弾性体は、 多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に浸 入して弾性を付与できるものであれば特に制限はなレ、。 例えば、 天然ゴ ム ； イ ソプレンゴム、 ク ロ ロプレンゴム、 ブタジエンゴム、 スチレン一 ブタジエンゴム、 二 ト リルゴム、 アク リルゴム、 フッ素ゴム、 シリ コー
6 ンゴム、 フノレ才ロシリ コーンゴム、 スノレフイ ドゴム、 ウレタンゴム、 ホ スファゼンゴムなどの合成ゴム ；熱可塑性エラス トマ一； などが挙げら れる。
好ましくは、 例えば、 トナーの定着温度 （ 1 0 0〜 2 3 0 °C程度） に 耐え得る程度の耐熱性を有する弾性体である。 具体的には、 シリ コーン ゴム、 フッ素ゴム、 フルォロシリ コーンゴムなどが挙げられる。
シリコーンゴムとしては、 例えば、 メチルーケィ素骨格を有するオル ガノポリシロキサンの架橋体 （メチルシリ コーンゴムなど） 、 芳香族炭 化水素一ケィ素骨格を有するオルガノポリシロキサンの架橋体 （フエ二 ルシリ コーンゴムなど） が挙げられる。 フッ素ゴムと しては、 例えば、 水素原子が残存していてもよいポリフルォロメチレンの架橋体 （フルォ 口ゴム） 、 全ての水素原子がフッ素原子に置換されているポリフルォロ メチレンの架橋体 (パーフルォロゴム） が例示できる。 フルォロシリ コ ーンゴムとしては、 例えば、 フルォロアルキル基一ケィ素骨格を有する オルガノポリシ口キサンの架橋体 [フルォロシリ コーンゴム ； 例えば、 ジメチルシ口キサンとメチルトリフルォロプロビルシロキサンとの結合 構造を有するゴム、 フッ素化ポリエーテル骨格がシリ コーン架橋されて いるゴム （例えば、 信越化学工業株式会社製の商品名 「S I F E L」 な ど） ] が挙げられる。
特に好ましい弾性体は、 液状のシリコーンゴムである。 液状のシリコ ーンゴムとは、 未架橋の状態で液状であり、 架橋反応させることで固形 状の弾性体となるものである。 よって、 液状のときに多孔質フッ素樹脂 フィルムの細孔内に浸入させ、 その後架橋反応させて弾性体とする製造 方法が採り得る。 架橋反応のタイプとしては、 空気中の湿気によって生 じる縮合反応型、 貴金属触媒によって生じる付加反応型などがある。 量 産性などを考慮すると、 付加反応型のものが、 より好適である。
液状のシリ コーンゴム （未架橋） の粘度は、 多孔質フッ素樹脂フィル ムの細孔へ含浸できる程度であればよく、 特に限定されないが、 多孔質 フッ素樹脂フィルムの細孔への浸入のし易さを考慮すると、 2 5 °Cで 1 0 0 0ポィズ以下、 より好ましくは 2 0 0ボイズ以下であることが望ま しい。 粘度が大きすぎると、 多孔質フッ素榭脂フィルムの細孔内への浸 入が困難となる。 なお、 ここでいう粘度は、 J I S K 7 1 1 7 - 1 に記載の方法により、 東機産業株式会社製 B型粘度計 「B H型」 を用い て測定される値である。
弾性体には、 機械的強度の向上、 導電性の付与、 熱伝導性の帮 j御など を目的として、 カーボン （カーポンプラックなど） 、 金属微粒子、 その 他の無機粉体などを、 弾性層に要求される特性が損なわれない範囲で含 有させてもよレ、。
トナー定着部体として使用した場合の高画質出力化達成の観,^から、 弾性層は軟質であるほど好ましい。 弾性層が軟質であると、 定着ニップ 部において、 トナーおよび被定着材 （紙など） に付与される熱と圧力の 均一性が向上する。
弾性層の硬度は、 弾性体の硬度により調整できる。 例えば、 弓単性体の 硬度としては、 デュロメータ A硬度で 8 0以下、 より好ましく ^ : 6 0以 下であることが望ましい。 弾性体の硬度が大きすぎると、 弾性層を設け ることによる効果 （高画質出力化） が十分に確保できないことがある。 ここでいう弾性体のデュロメータ A硬度は、 J I S K 6 2 5 3の規 定に準じて、 2 0 °C、 5 5 % R H (相対湿度） の条件で測定した値であ る。 また、 弾性層に係る弾性体は、 引張強さが 0 . I M P a以上、 より 好ましくは 0 . 3 M P a以上であることが望ましい。 弾性体の引張強さ が小さすぎると、 弾性層の機械的強度が弱くなるため、 離型層と弾性層 の機械的強度差が大きくなることがあり、 離型層一弾性層間での接合強 度が低下するなど、 弾性部材の耐久性が不十分となることがある。 ここ でいう弾性体の引張強さは、 J I S K 6 2 4 9の規定に準じて測定 した値である。
弾性層に用いる多孔質フッ素樹脂フィルムの形態と しては、 平板状 (シート形状） の他、 チューブ形状なども挙げられる。 また、 これらの 多孔質フッ素樹脂フィルムは、 薄肉の多孔質フッ素樹脂フィルム 2 以 上を積層した積層フィルムであってもよい。 これら多孔質フッ素榭 S旨フ イルムの積層体やチューブ状体 （チューブ状の積層体を含む） の形成方 法は、 離型層用のフッ素樹脂フィルムの積層体やチューブ状体の形成法 として上述した各方法と同じ方法が採用できる。 また、 チューブ状 { と する場合の、 卷回端部における部分的な厚み差による出力画像への影響 の回避手段も、 離型層用のフッ素榭脂フィルムについて上述した各回避 手段が採用できる。
弾性層の厚みは、 好ましくは 1 0 m以上、 より好ましくは 2 0 m 以上であって、 好ましくは l O O O /z m以下、 より好ましくは 2 0 m以下である。 弾性層の厚みが厚すぎると、 弾性部材の熱容量増大を引 き起こすため、 消費電力低減の要請に十分に応えられないことがあり 、 厚みが薄すぎると、 機械的強度が小さくなりすぎることがある他、 弓 性 層の弾性が不十分となって、 高画質出力化の要請に十分に応えられない ことがある。 多孔質フッ素榭脂フィルムの厚みは、 弾性層の厚みから適 宜決めればよい。 多孔質フッ素樹脂フィルムを積層 （チューブ状体の場 合は卷回積層） して用いる場合は、 弾性層の厚みを多孔質フッ素榭 旨の 積層数で除した値が、 略多孔質フッ素樹脂フィルムの厚みになる。
なお、 チューブ状体の場合、 卷回積層するフィルムの厚みを薄く して 上記厚み差を小さくする方法では、 該フィルムの好適な厚みは、 使用す る トナーの種類や粒径などによって変動するが、 例えば、 4 0 μ πι以下 とすることが好ましく、 2 0 m以下とすることがより好ましい。
弾性層に用いる多孔質フッ素樹脂フィルムには、 離型層との接着†生を 向上させる観点から、 表面改質処理を施すことも好ましい。 表面改質処 理方法は、 離型層と同様の手法が採用できる。
<基層 >
本発明の弾性部材に係る基層は、 その用途に応じて適宜選択すればよ く、 例えば、 トナー定着部体用の場合には、 トナー定着部体に適用可能 なロール、 ベルトなど、 回転体として用いられる形状のものが挙げられ る。 そのサイズは、 トナー定着部体が用いられる定着装置の構成などに より変動するが、 例えば、 外径 ： 2 0〜 1 0 0 m m程度、 幅 （ロール幅 またはベルト幅） ： 2 0 0〜 4 5 0 m m程度である。 ただし、 中間転写 ベルトを兼ねたり、 トナー定着部体外部に配置する熱源と張架させる場 合などでは、 より大きな外径とすることもある。
厚みは、 特に、 トナー定着部体と した場合の低熱容量化 （消費電力の 低減） を考慮すれば、 機械的強度が確保できる限り薄い方が、 熱伝導や 熱損失の面から好ましく、 例えば、 0 . 0 2〜 3 m m程度であることが 望ましい。
基層の素材も、 弾性部材の用途に応じて適宜選択すればよい。 例えば、 トナー定着部体用の場合には、 トナー定着に要する温度に耐え得る程度 の耐熱性と、 トナー定着の際に負荷される圧力に耐え得る程度の耐圧性 が確保可能な素材であればよい。 具体的には、 ステンレス鋼、 ニッケル、 アルミニウム、 鉄などの金属類； ガラス繊維などの無機類； ポリイミ ド などの耐熱性樹脂 ； などが挙げられる。 繊維状の素材 （ガラス繊維な ど） の場合には、 クロス状に成形して基層とすればよい。
基層には、 弾性層との接着性を向上させる観点から、 表面改質処理を 施すことも好ましい。 表面改質処理方法は特に限定されず、 公知の化学 的ェツチングゃ物理的エッチングなどの各種方法が採用できる。 例えば、 離型層用のフッ素樹脂の表面改質処理方法として上述した各種手法など が挙げられる。 また、 弾性層に用いる弾性体との接着性を高め得るブラ イマ一を塗布などすることも好ましい。 ぐ弾性部材の製造方法 >
弾性部材の製造方法としては、 離型層、 弾 4生層、 基層の順に積層され ている構成を得ることができる手法であれば に限定されず、 弾性層を どちらの層と先に積層するかについても制限はない。 また、 各層間の固 定 （接着） も、 各層の積層毎に行ってもよく、 全ての層を積層した後に、 一括して行っても構わない。
なお、 本発明の弾性部材では、 離型層を構减するフッ素樹脂フィルム と弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムとが熱融着されている態 様が好ましいため、 これが達成できる手法を接用することが望ましい。 離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと、 攀性層を構成する多孔質フ ッ素樹脂フィルムとの熱融着は、 多孔質フッ 樹脂フィルムの細孔内に 弾性体が充填される前に行ってもよく、 充填 された後に行っても構わな レ、。
離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと弾 生層を構成するフッ素樹脂 フィルムとの熱融着は、 例えばこれらのフッ 樹脂が P T F Eの場合で は、 3 2 7 °C (融点） から 3 8 0 °C (熱分解が始まるとされる温度） の 間で、 P F Aの場合では、 3 0 2〜 3 1 0 °C (融点） から 3 2 0〜 3 4 0 °c (熱分解が始まるとされる温度） の間で行えばよい。
上記熱融着は、 このように高温で実施され ることから、 弾性層を構成 する多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内には、 弾性体が充填されない状 態で熱融着し、 その後、 弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムの 細孔内に、 弾性体を充填する手法を採用する ことが好ましい。 この手法 によれば、 弾性体の熱劣化の懸念がないため、 離型層一弾性層間の接合 強度をより高めることが可能となると共に、 弾性体については、 弾性部 材の用途で要求される温度 （例えば、 トナー定着部体の場合にはトナー 定着に必要な 1 0 0〜 2 3 0 °C程度） に耐え得る程度の耐熱性を有する ものが採用できるため、 弾性体の選択の幅が tがるといった利点もある。 他方、 多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体が充填された後に、 上記熱融着を行う場合には、 弾性体の熱劣化を防止する工夫が必要とな る。 また、 例えば、 離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと、 弾性層を 構成するフッ素樹脂フィルムとの熱融着を、 基層などの他の部材も設け た状態で行う場合であって、 該基層などの他の部材の耐熱性がフッ素樹 脂に比して低いときには、 これら他の部材の熱劣化も防止する必要があ る。 弾性体や上記他の部材の熱劣化を防止する手段としては、 熱融着条 件の低温度化， 短時間化の他、 窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下 （無 酸素乃至極低酸素雰囲気下） で熱融着を行う方法や、 局所的に熱融着す る部分のみを加熱する方法などが採用できる。
弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に、 弾性体を充 填する方法と しては、 弾性体を形成するための未架橋ゴムや熱可塑性ェ ラス トマーを流動可能な状態 （液状など） と して細孔内に含浸させるな どして充填し、 その後固化させたり架橋させたりする方法が採用できる。 未架橋ゴムや熱可塑性エラス トマ一を流動可能な状態とするには、 加熱 する方法や、 溶媒に溶解または分散させる方法が挙げられる。 常温で液 状のゴム （より好ましくは、 液状のシリコーンゴム） を用いることも望 ましい。 未架橋 （未加硫） ゴムの場合には、 多孔質フッ素樹脂フィルム の細孔内に充填後、 架橋させる （加硫する） 必要があるが、 熱可塑性ェ ラス トマーを用いる場合には、 架橋の必要はない。
流動可能な状態にある未架橋ゴムや熱可塑性エラス トマ一 （以下、 「流動可能なゴムなど」 という） を多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内 に充填する方法としては、 流動可能なゴムなどを満たした浴中に多孔質 フッ素樹脂フィルムを浸漬する方法、 流動可能なゴムなどを多孔質フッ 素樹脂フィルムに塗布する方法、 などが採用できる。 なお、 多孔質フッ 素樹脂フィルムに付着した余剰の流動可能なゴムなどは、 必要に応じて かき落とすことが望ましい。 弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムと、 離型層を構成するフ ッ素樹脂フィルムとを熱融着した後に、 該多孔質フッ素樹脂フィルムの 細孔内に弾性体を充填するときには、 弾性体の充填は、 該多孔質フッ素 樹脂フィルム側から行う。
弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムと、 基層とを積層した後 に、 該多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体を充填する場合、 基 層が実質的に空孔を有しないものであるときには、 弾性体を該多孔質フ ッ素樹脂フィルム側から充填する。 他方、 基層が片面から他面まで連通 する空孔を有する場合 （例えば、 多孔質状ゃメ ッシュ状、 ネッ ト状な ど） には、 弾性体は、 多孔質フッ素樹脂フィルム側から充填してもよく、 基層側から充填しても構わない。
また、 離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと弾性層を構成する多孔 質フッ素樹脂フィルムとの熱融着、 さらには該多孔質フッ素樹脂フィル ムと基層との積層を行った後に、 該多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内 に弾性体を充填する場合、 基層が実質的に空孔を有しないものである と きには、 多孔質フッ素樹脂フィルムの側面側から充填を行う。 他方、 基 層が片面から他面まで連通する空孔を有する場合には、 弾性体を基層側 から充填することもできる。
弾性層と基層の固定は、 弾性体の接着力を利用する方法； プライマー を介在させつつ弾性体の接着力を利用する方法；接着剤を用いる方法； などが挙げられる。 プライマーや接着剤は特に限定されず、 公知のもの の中から、 弾性部材で採用する基層や弾性層の素材に応じて、 弾性部材 の用途に要求される特性 （耐熱性など） を満足できるものを選択して用 いればよい。
なお、 弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体 を充填した後に、 基層と積層する方法は、 例えば、 ベルト形状の弾性部 材を製造する場合、 弾性層が円筒形状に形成され、 且つ比較的柔軟なベ ルト形状の基層を採用する場合に、 基層を柔軟に変形させることにより、 容易に円筒形状の弾性層の内側に挿入して一体化できるため、 製造が容 易であり、 好適である。
以上詳述した本発明の弾性部材は、 弾性層の薄肉化と、 離型層一弾性 層界面の接合強度の向上の双方を同時に達成し得 る。 よって、 本発明の 弾性部材を用いたトナー定着部体を構成要素とす る画像定着装置では、 離型層の剥離を高度に抑制しつつ、 消費電力の低減と高画質出力化が髙 度に達成できる。
実施例
以下、 実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。 ただし、 下記実施例 は本発明を制限するものではなく、 前 ·後記の趣 旨を逸脱しない範囲で 変更実施をすることは、 全て本発明の技術的範囲に包含される。
実験 1
<離型層用 P T F Eフィルムの作製 >
二軸延伸多孔質 P T F Eフィルム （ジャパンゴ ァテックス株式会社製 「ゴァテックス」 、 目付 ： 4 · 4 g /m2、 空孔率 : 9 0 %、 厚み ： 2 0 μ m, 幅 ： 5 0 0 mm) を外径 ： 3 0 0 mm、 幅 ： 6 0 0 mm、 而 ί圧延 反力 ： 1 MN (最大） のカ レンダーロール装置を用いて、 ロール温度 ： 7 0。C、 線圧 ： 8 N/mm2、 送り速度： 6 m/分の条件で圧縮し、 幅 ： 5 0 0 mm、 長さ ： 5 0 0 mm、 空孔率： 5 %、 厚み ： 2. l ^ mで、 白濁色の圧延フィルムを得た。 この圧延フィルム を 2枚のポリイ ミ ドフ イルム （宇部興産株式会社製 「ユーピレックス 2 O S」 ） の間に挟み、 プレスサイズ： 7 5 0 mm X 7 5 0 mm、 最大加圧力 ： 2 MNのホッ ト プレス装置を用いて、 プレス板温度： 4 0 0 °C、 面圧 ： 1 0 NZmm2の 条件で 5分加熱プレス した後、 面圧を保持した状態で 6 0分かけて徐々 にプレス板温度を 2 5 °Cまで冷却して、 幅 ： 5 0 O mm、 長さ 5 0 0 m m、 空孔率 ： 0 %、 厚み ： で、 透明性が高 く表面光沢に優れた P T F Eフィルムを得た。
上記の P T F Eフィルムの片面に、 コロナ放電表面処理装置を用い、 5 0 W/m2 ·分の条件でコロナ放電処理を施し、 離型層用 P T F Eフィ ノレムと した。
<弾性層用多孔質 P T F Eフィルムと離型層用 P T F Eフィルムの積 層 >
二軸延伸多孔質 P T F Eフィルム （弾性層用多孔質 P T F Eフィルム、 ジャパンゴァテックス株式会社製 「ゴァテックス」 、 目付 ： 6. 6 g / m2、 空孔率： 8 5 %、 厚み ： 2 0 /i m) を 4 4 0 mm (幅） X 2 1 3 m m (奥行き） のサイズに裁断し、 これを、 外径 ： 3 4 mm、 長さ ： 5 2 0 mmのステンレス鋼管に、 フィルム幅方向がステンレス鋼管の軸方向 になるように、 且つフィルム幅方向の中央部が、 ステンレス鋼管の軸方 向のほぼ中央部に位置するように、 2周相当卷回した。
離型層用 P T F Eフィルムを 5 0 0 mm (幅） X 4 3 0 m m (奥行 き） のサイズに裁断し、 コロナ放電処理面を内側にして、 弾性層用多孔 質 P T F Eフィルムを卷回した上記ステンレス鋼管の、 該弾性層用多孔 質 P T F Eフィルム上に、 フィルム幅方向がステンレス鋼管の軸方向と なるように、 且つフィルム幅方向の中央部が、 ステンレス鋼管の軸方向 のほぼ中央部に位置するように卷回した。 なお、 離型層用 P TF Eフィ ルムの卷回は、 その方向を、 弾性層用多孔質 P T F Eフィルムの卷回方 向と同じとし、 且つ弾性層用多孔質 P T F Eフィルムの卷回終了端と、 離型層用 P T F Eフィルムの卷回開始端を合わせるようにし、 卷回数を 4周相当とした。
ステンレス鋼管に卷回した弾性層用多孔質 P T F Eフィルムと離型層 用 P T F Eフィルムとを、 強制熱風循環 ·換気方式の高温恒温器 （エス ペック株式会社製 「S T PH_ 2 0 1」 ） を用いて、 3 7 5 °C、 3 0分 の条件で熱融着処理した。 その後、 熱融着したフィルムを、 卷回始終部 付近で、 ステンレス鋼管の軸方向に平行に切断して該管から ¾り外し、 弾性層用多孔質 P T F Eフィルムと離型層用 P T F Eフィルムが積層さ れている部分を 4 0 0 mm幅で切り出し、 総厚み ： 4 8 μ m (離型層厚 み ： 8 μ m、 弾性層用多孔質 P T F Eフィルム厚み ： 40 μ m) 、 幅 ： 400 mm、 奥行き ： 1 0 7 mmの積層フィノレムを得た。
<基層用金属素管の準備 >
内径が 2 2 mm, 両端部外径が 2 5. 4 mm、 片端部より 3 6 mn！〜 3 2 9 mmの部分の外径が 2 6. 5 mmで、 全長が 4 1 1. X mmの金 属素管 （アルミニウム製） を用意した。 この金属素管の外径 S 2 6. 5 mmの箇所の表面に、 信越化学工業株式会社製 「シリ コーンゴム用ブラ イマ一 A」 を刷毛塗り し、 風乾させた。
<弾性層用弾性体の充填および基層の積層 >
熱融着後の上記積層フィルムを、 幅 ： 3 2 9 mm、 奥行き = 8 3. 3 mmのサイズに裁断した。 なお、 裁断の際には、 幅方向に平行な端部の 切り出し面は、 フィルム平面に対し 6 0° の角度を付けた。 裁断後の積 層フィルムを、 弾性層用多孔質 P T F Eフィルム側を上に向 ^"て平板上 に置き、 液状の室温硬化型シリ コーンゴム （信越化学工業妹式会社製 「KE 1 0 3 1」 、 デュロメータ A硬度 ： 2 2) ： 1. 5 gを、 弾性層 用多孔質 P T F Eフィルム面にゴムへらで塗布し、 細孔内に含浸させた。 余剰のシリ コーンゴムは、 ゴムへらでかき落とした。
弾性層用多孔質 P T F Eフィルム細孔内にシリ コーンゴム 含浸させ た上記積層フィルムを、 該弾性層用多孔質 P T F Eフィルム ί貝 Uを内側に して、 上記金属素管の外径が 2 6. 5 mmの箇所に、 空気が み込まな いようにしながら、 積層フィルムの端部同士が合うように、 建やかに卷 回した。 その後、 積層フィルムを卷回した金属素管について、 シリ コー ンゴムの架橋および積層フィルムー金属素管間の接合を、 制熱風循 環 · 換気方式の高温恒温器 （エスペック株式会社製 「 S T P H— 2 0 1」 ） を用いて、 7 0 °C、 1 2 0分の条件で行い、 図 1に示すような断 面構造を有するロール形状の弾性部材を得た。
図 1において、 1 0は弾性部材、 1 1は離型層、 1 2は弾性層、 1 3 は基層である。 また、 図 1 の （ a ) は、 弾性部材の断面図であり、 (b ) は、 その上記積層フィルム （離型層および弾性層） 端部の接合部 分を拡大したものである。 図 1 (b ) 中、 1 4は積層フィルム （離型層 および弾性層） 端部同士の接合面である。 なお、 図 1では、 構造の理解 を容易にするために、 各層の厚み比率は実際に作製したものと同じでは ない （後記の図 2〜 7についても、 同じ） 。 得られた弾性部材は、 離型 層の厚み ： 8 μ m、 弾性層の厚み ： 4 0 μ m、 離型層部分の外径 ： 2 6. 6 mm, 離型層部分の長さ ： 3 2 9 mm、 全長 ： 4 1 1. 1 mmであつ た。 この弾性部材について、 下記の評価を行った。 結果を表 1に示す。
[実装評価]
上記弾性部材を、 富士ゼロックス株式会社製フルカラーレーザービー ムプリ ンタ 「D o c u p r i n t — C 2 2 2 0」 の定着部の定着口ール と置き換えた。 このプリンタを用いて、 市販のカラーコピー用紙 （コク ョ株式会社製 「K B— F 2 5 9」 、 A 4サイズ） の片面 （印刷面） の 5 %の面積部分に、 カラー文字画像チヤ一トを連続印刷する通紙試験を、 コピー紙 5万枚について実施した。 この連続通紙試験において、 1枚目、 1万枚目、 2万枚目、 3万枚目、 4万枚目、 5万枚目については、 赤色 単色で片面全面を印刷し、 出力状況、 画像光沢度、 およびトナー定着部 体の表面状況を評価した。
画像光沢度は、 ハンディ光沢度計 （株式会社堀場製作所製 「 I G— 3 3 0」 ） を用い、 6 0° 入射角で光を入射した場合の反射率を、 各出力 紙毎に 3回測定し、 その平均値で評価した。 この画像光沢度は、 測定画 像に上記入射角で光を入射した場合の鏡面反射光束を、 基準となる鏡面 反射光束を 1 0 0 %として百分率で表したものである。 一般に、 カラー 写真などのカラーグラフィック画像などでは、 トナーの光沢度のバラッ キが小さく、 且つその値が大きいほど、 光沢斑がなく高光沢で良好な画 像とされている。
また、 出力状況およびトナー定着部体の表面状況は、 目視で評価した。 表 1
Figure imgf000030_0001
表 1に示したように、 実験 1の弾性部材では、 連続通紙試験の開始時 から終了時に亘つて、 出力状況、 画像光沢度、 トナー定着部体 （弾性部 材） 表面状況とも安定して良好であり、 高画質が達成できており、 また、 離型層一弾性層間の接合も良好であった。 さらに、 弾性層の薄肉化も達 成できた他、 非常に硬度の小さな弾性体を用いても、 良好な耐久性が確 保できた。
実験 2
<離型層用積層フィルムの作製 >
外径 ： 3 4 m m、 長さ ： 5 2 0 m mのステンレス鋼管に、 実験 1 と同 様にして得られた離型層用 P T F Eフィルムを 5 0 0 m m (幅） X 4 3 0 m m (奥行き） のサイズに裁断し、 コロナ放電処理面を内側にして、 フィルム幅方向がステンレス鋼管の軸方向となるように、 且つフィルム 幅方向の中央部が、 ステンレス鋼管の軸方向のほぼ中央部に位置するよ うに、 4周相当卷回した。
ステンレス鋼管に卷回した離型層用 P T F Eブイルムを、 強制熱風循 環 · 換気方式の高温恒温器 （エスペック株式会社製 「 S T P H— 2 0 1 J ) を用いて、 3 7 5 °C、 3 0分の条件で熱融着処理した。 その後、 熱融着後のフィルムを、 卷回始終部付近で、 ステンレス鋼管の軸方向に 平行に切断して該管から取り外し、 厚み ： 8 /x m、 幅 ： 5 00 mm、 奥 行き ： 1 0 7 mmの積層フィルム （離型層用フィルム） を得た。 こ の積 層フィルムのコロナ放電処理面に、 株式会社潤ェ社製のフッ素榭脂表面 処理剤 「テ トラ H」 を用いて表面改質処理を行った。 処理方法としては、 株式会社潤ェ社発行のテトラ Hカタログ [ 0 1. 6. 1 0 0 0/D (G K) /P (S HU) ] 記載の方法を採用した。 具体的にはメチルェチル ケトンでエッチング面を脱脂洗浄後、 バッ トに展開したテトラ Hに、 5 一 1 0秒間、 該エッチング表面を接触させた後、 メタノール、 水の J噴で エッチング表面を洗浄し、 風乾した。
<基層用金属素管の準備 >
内径が 2 2 mm, 両端部外径が 2 5. 4 mm、 片端部より 3 6 m π！〜 3 2 9 mmの部分の外径が 2 6. 6 mmで、 全長が 4 1 1. 1 mm の金 属素管 （アルミニウム製） を用意した。 この金属素管の外径が 2 6 . 6 mmの箇所の表面に、 セメダイン株式会社製の難接着材料用プライ マー 「P RX— 3」 を刷毛塗り し、 風乾させた。
<離型層と基層との積層〉
上記の離型層用積層フィルムを、 幅 ： 3 2 9 mm、 奥行き ： 8 3 . 3 mmのサイズに裁断した。 なお、 裁断の際には、 幅方向に平行な端部の 切り出し面は、 フィルム平面に対し 6 0° の角度を付けた。 上記金属素 管の外径が 2 6. 6 mmの箇所の表面 （セメダイン株式会社製の雞接着 材料用接着剤 「P RX」 を塗布した面） に、 裁断後の積層フィルム を、 表面改質処理面を内側にして、 空気がかみ込まないようにしながら 、 積 層フィルムの端部同士が合うように、 速やかに卷回し、 図 2に示す よう な断面構造を有するロール形状の積層部材を得た。 図 2において、 2 0は積層部材、 2 1は離型層、 2 3は基層である。 また、 図 2の （ a ) は、 積層部材の断面図であり、 （b ) は、 その上記 積層フィルム （離型層） 端部の接合部分を拡大したものである。 図 2 ( b ) 中、 2 4は積層フィルム （離型層） 端部同士の接合面である。 得 られた積層部材は、 離型層の厚み ： 8 m、 外径 ： 2 6. 6 mm、 離型 層部分の長さ ： 3 2 9 mm、 全長 ： 4 1 1. 1 mmであった。 この積層 部材について、 実験 1 と同じ評価を行ったが、 弾性層を有していないた め、 通紙 1枚目でコピー用紙が定着ロール （積層部材） に卷きついてし まい、 画像出力が不可能であった。
実験 3
<離型層用積層フィルムの作製 >
実験 2 と同様にして、 片面がコロナ放電処理およびフッ素樹脂表面処 理剤で表面改質処理された離型層用積層フィルムを作製した。
<基層用金属素管の準備 >
実験 1 と同様にして、 外径が 2 6. 5 mmの箇所の表面にシリ コーン ゴム用プライマーを塗布 ·風乾させた基層用金属素管を用意した。
<弾性層の形成および基層との積層 >
外径 ： 3 2 mm、 内径 ： 2 6. 6 mm、 長さ ： 4 4 0 mmで、 内壁面 が鏡面加工されたステンレス鋼製パイプと、 上記の基層用金属素管を該 ステンレス鋼製パイプの内側に、 同心円上に配置でき、 且つ該ステンレ ス鋼製パイプ内部と基層用金属素管の内部を同時に密栓可能なステンレ ス鋼製の凸状蓋を 2つ用意した。 なお、 上記ステンレス鋼製パイプは、 軸方向の両端部から各 1 O mm付近の箇所に、 外面から内面まで貫通す る外径： 3 mmの孔を 1つずつ設けた。
上記ステンレス鋼製パイプおよび 2つのステンレス鋼製凸状蓋の内壁 面に、 信越化学工業株式会社製のシリ コーンゴム用離型剤 「KM 7 2 2 A」 を刷毛塗り した。 次いで、 上記ステンレス鋼製パイプの内側に上記基層用金属素管を入 れ、 同心円上に配しながら、 上記ステンレス鋼製凸状蓋を該ステンレス 鋼製パイプの両端に嵌め、 該ステンレス鋼製パイプと該基層用金属素管 を固定 ·密閉した （以下、 固定 ·密閉後のステンレス鋼製パイプと基層 用金属素管を、 「組み立て体」 という） 。
上記の組み立て体を、 ステンレス鋼製パイプの軸方向が鉛直方向とな るように配置した。 そして、 デュロメータ A硬度が 2 2の液状の室温硬 化型シリ コーンゴム (信越化学工業株式会社製 「K E 1 0 3 1」 ) を、 上記組み立て体のステンレス鋼製パイプ内壁面と基層用金属素管外壁面 の間に注入した。 シリ コーンゴムの注入方法を、 図 3を用いて説明する。 図 3は上記組み立て体の断面図であり、 3 0が組み立て体、 3 1がステ ンレス鋼製パイプ、 3 2が基層用金属素管、 3 3がステンレス鋼製凸状 蓋、 3 4 aが組み立て体下部の貫通孔、 3 4 bが組み立て体上部の貫通 孔、 3 5が液状のシリコーンゴムである。 基層用金属素管 3 2の外壁面 には、 シリ コーンゴム用プライマーが塗布されている (図示しない) 。 ステンレス鋼製パイプ 3 1に設けた上記貫通孔のうち、 下部に位置する 貫通孔 3 4 aから、 シリンジを用いて、 2 g /分の速度で液状のシリコ ーンゴムを注入し （図 3中下側の矢印） 、 上部に位置する貫通孔 3 4 b から該シリ コーンゴムがオーバーフローする （図 3中上側の矢印） まで 注入を継続した。
上記シリ コーンゴムの注入後、 上記組み立て体を、 ステンレス鋼製パ ィプの軸方向が鉛直方向となるように保持した状態で、 強制熱風循環 · 換気方式の高温恒温器 （エスペック株式会社製 「S T P H— 2 0 1」 ） を用いて、 7 0。C、 1 2 0分の条件で該シリコーンゴムの架橋 （弾性層 の形成） および基層との接着を行った。
その後、 弾性層が設けられた基層用金属素管を上記組み立て体から取 り出し、 該金属素管の外径が 2 6 . 5 m mの箇所以外に付着した架橋シ リ コーンゴムを除去し、 弾性層と基層のロール状積層体を得た。 図 4に、 ロール状積層体の断面図を示す。 4 0がロール状積層体、 4 2が架橋シ リコーンゴム層 （弾性層） 、 4 3が基層 （基層用金属素管） である。
<離型層の積層 >
上記の離型層用積層フィルムを、 幅 ： 3 2 9 mm、 奥行き ： 8 3. 5 mmのサイズに裁断した。 なお、 裁断の際には、 幅方向に平行な端部の 切り出し面は、 フィルム平面に対し 6 0° の角度を付けた。
上記のロール状積層体の弾性層表面に信越化学工業株式会社製 「シリ コーンゴム用プライマー A」 を刷毛塗り し、 風乾させた。
次いで、 弾性層に用いたのと同じ液状の室温硬化型シリ コーンゴム (信越化学工業株式会社製 「KE 1 0 3 1」 、 デュロメータ A硬度 ： 2 2 ) を弾性層表面 （上記プライマー塗布面） に塗布した。 なお、 塗布は、 ヘラを用い、 且つガラス板上でロール状積層体を転がすことで、 余剰の シリコーンゴムをかき落としながら行った。
その後、 ロール状積層体のシリ コーンゴム塗布面に、 上記離型層用積 層フィルムを、 表面改質処理面を内側にして、 空気がかみ込まないよう にしながら、 該積層フィルムの端部同士が合うように、 速やかに卷回し た。 さらにその後、 強制熱風循環 ·換気方式の高温恒温器 （エスペック 株式会社製 「S T P H— 2 0 1」 ） を用いて、 7 0 °C、 1 2 0分の条件 で、 弾性層表面に塗布したシリ コーンゴムの架橋 （離型層と弾性層の接 着） を行い、 図 5に示す断面構造のロール状弾性部材を得た。 図 5中、 5 0は弾性部材、 5 1は離型層、 5 2はシリ コーンゴム層 （弾性層） 、 5 3 は基層である。 また、 図 5 ( a ) は弾性部材の断面図であり、 (b ) は、 その上記積層フィルム （離型層） の接合部分を拡大したもの である。 図 5 (b ) 中、 5 4は積層フィルム （離型層） 端部同士の接合 面である。 得られた弾性部材は、 離型層の厚み ： 8 μ πι、 弾性層の厚 み ： 4 0 μ m、 外径 ： 2 6. 6 mm, 離型層部分の長さ ： 3 2 9 mm、 全長 ： 4 1 1. 1 mmであった。 この弾性部材について、 実験 1 と同じ 評価を行った。 結果を表 2に示す。 表 2
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表 2に示すよ うに、 実験 3の弾性部材では、 連続通紙試験の開始時 ( 1枚目） では、 出力状況、 画像光沢度、 トナー定着部体表面の状況の 何れも良好であつたが、 弾性層に用いた弾性体の硬度が小さく、 弾性層 の耐久性、 および弾性層と離型層との接合強度が乏しく、 通紙 1万枚目 で既に不具合が生じた。
実験 4
弾性層の形成、 および弾性層と離型層との接着に用いる液状の室温硬 化型シリ コーンゴムを、 東レ . ダウコーユング · シリ コーン株式会社製
「 S E 44 1 0」 （デュ口メータ A硬度 ： 8 7) に変更した他は、 実験 3 と同様にしてロール状弾性部材を得た。 この弾性部材について、 実験 1 と同じ評価を行った。 結果を表 3に示す。
表 3
出力枚数
評価項目
1枚目 1万枚目 2万枚目 3万枚目 4万枚目 5万枚目 出力状況 良好に出力 良好に出力 良好に出力 良好に出力 良好に出力 良好に出力 画像光沢度 10 10 11 10 10 11 トナー定着部体
異常なし 異常なし 異常なし 異常なし 異常なし 異常なし 表面状況 表 3に示すように、 実験 4の弾性部材では、 連続通紙試験の開始時か ら終了時に亘つて、 出力状況、 トナー定着部体 （弾性部材） 表面状況と も安定して良好であつたが、 弾性層に用いた弾性体の硬度が非常に大き いため、 画像光沢度が実験 1の弾性部材に比べると劣っており、 高画質 出力化が十分に達成されていない。
実験 5
<弾性層用多孔質 P T F Eフィルムと離型層用 P T F Eフィルムの積 層 >
二軸延伸多孔質 P T F Eフィルム （弾性層用多孔質 P T F Eフィルム、 ジャパンゴァテックス株式会社製 「ゴァテックス」 、 目付 ： 2. 5 g / m2、 空孔率 ： 8 5 %、 厚み ： Ι Ο μ πι) を 2 8 0 mm (幅） X 30 1 m m (奥行き） のサイズに裁断し、 これを、 外径 ： 2 4 mm、 長さ ： 3 0 O mmのステンレス鋼管に、 フィルム幅方向がステンレス鋼管の軸方向 になるように、 且つフィルム幅方向の中央部が、 ステンレス鋼管の軸方 向のほぼ中央部に位置するように、 4周相当卷回した。
実験 1 と同様にして得られた離型層用 P T F Eフィルムを 3 0 0 mm (幅） X 4 3 0 mm (奥行き） のサイズに裁断し、 コロナ放電処理面を 内側にして、 弾性層用多孔質 P T F Eフィルムを卷回した上記ステンレ ス鋼管の、 該弾性層用多孔質 P T F Eフィルム上に、 フィルム幅方向が ステンレス鋼管の軸方向となるように、 且つフィルム幅方向の中央部力 、 ステンレス鋼管の軸方向のほぼ中央部に位置するように卷回した。 なお、 離型層用 P T F Eフィルムの巻回は、 その方向を、 弾性層用多孔質 P T F Eフィルムの卷回方向と同じとし、 且つ、 弾性層用多孔質 P T F Eフ イルムの卷回終了端と、 離型層用 P T F Eフィルムの巻回開始端を合わ せるようにし、 卷回数を 4周相当とした。
ステンレス鋼管に卷回した弾性層用多孔質 P T F Eフィルムと離型層 用 P T F Eフィルムとを、 強制熱風循環 ·換気方式の高温恒温器 （エス ペック株式会社製 「S T P H— 2 0 1」 ） を用いて、 3 7 5 °C、 3 0分 の条件で熱融着処理した。 その後、 熱融着したフィルムをステンレス鋼 管から取り外し、 弾性層用多孔質 P T F Eフィルムと離型層用 P T F E フィルムが積層されている部分を 2 4 O mm幅で切り出し、 総厚み ： 4 8 μ πι (離型層厚み ： 8 μ m、 弾性層用多孔質 P T F Eフィルム厚み ： 4 0 μ m) 、 外径： 2 4. 1 mm相当の円筒状積層フィルムを得た。
<基層用金属ベルトの準備 >
外径 ： 2 4 mm相当、 厚み ： 3 0 μ πι、 全長 ： 2 4 0 mmのニッケル 製金属ベル ト （株式会社ディムコ製） を用意した。 この金属ベル トの外 表面に、 信越化学工業株式会社製 「シリ コーンゴム用プライマー A」 を 刷毛塗り し、 風乾させた。
<弾性層用弾性体の充填および基層の積層 >
熱融着後の上記円筒状積層フィルムの弾性層用多孔質 P T F Eフィル ム面に、 液状の室温硬化型シリ コーンゴム （信越化学工業株式会社製 「K E 1 0 3 1」 、 デュロメータ A硬度 ： 2 2 ) : 1 . 5 gをゴムへら で塗布し、 多孔質 P T F Eフィルムの細孔内に含浸させた。 余剰のシリ コーンゴムは、 ゴムへらでかき落とした。
弾性層用多孔質 P T F Eフィルムの細孔内にシリ コーンゴムを含浸さ せた上記円筒状積層フィルムの内側に、 上記基層用金属ベルトを挿入し、 空気がかみ込まないようにしながら、 積層 ' 固定した。 その後、 この積 層物について、 シリ コーンゴムの架橋および積層フィルム一金属ベル ト 間の接合を、 強制熱風循環 ·換気方式の高温恒温器 (エスペック株式会 社製 「 S T P H— 2 0 1」 ） を用いて、 7 0 、 1 2 0分の条件で行い、 図 6に示すような断面構造を有するベルト形状の弾性部材を得た。
図 6において、 6 0は弾性部材、 6 1は離型層、 6 2は弾性層、 6 3 は基層である。 得られた弾性部材は、 離型層の厚み ： 8 111、 弾性層の 厚み ： 4 0 μ m、 総厚み ： 7 8 μ m、 内径 ： 2 4 mm、 全長 （幅） ： 2 4 O mmであった。 この弾性部材について、 下記の評価を行った。 結果 を表 4に示す。
[実装評価]
上記弾性部材を、 キヤノ ン株式会社製フルカラーレーザービームプリ ンタ 「L B P— 2 4 1 0」 の定着部の定着ベルトと置き換えた。 このプ リンタを用いて、 市販のカラーコピー用紙 （コクョ株式会社製 「KB _ F 2 5 9」 、 A 4サイズ） の片面 （印刷面） 全面に、 赤色単色で印刷 ( 5枚） し、 出力状況および画像光沢度を、 実験 1 と同じ方法で評価し た。
実験 6
<離型層用積層フィルムの作製〉
実験 2 と同様にして、 片面がコロナ放電処理およびフッ素樹脂表面処 理剤で表面改質処理された離型層用積層フィルムを作製した。
<基層用金属ベルトの準備 >
実験 5で用いたものと同じニッケル製の円筒状金属ベルトの外表面に、 セメダイン株式会社製の難接着材料用プライマー 「P RX— 3」 を刷毛 塗り し、 風乾させた。
<離型層と基層との積層 >
上記の離型層用積層フィルムを、 幅： 24 0 mm、 奥行き ： 7 5 mm のサイズに裁断した。 なお、 裁断の際には、 幅方向に平行な端部の切り 出し面は、 フィルム平面に対し 6 0° の角度を付けた。 上記金属ベル ト の外表面 （セメダイン株式会社製の難接着材料用接着剤 「P RX」 を塗 布した面） に、 裁断後の積層フィルムを、 表面改質処理面を内側にして、 空気がかみ込まないようにしながら、 積層フィルムの端部同士が合うよ うに、 速やかに卷回し、 図 7に示すような断面構造を有するベル ト形状 の積層部材を得た。
図 7において、 7 0は積層部材、 7 1は離型層、 7 3は基層である。 得られた積層部材は、 離型層の厚み ： 8 m、 総厚み ： 3 8 m、 内 径 ： 2 4 m m , 全長 （幅） ： 2 4 O m mであった。 この積層部材につい て、 実験 5と同じ評価を行った。 結果を表 4に示す。 表 4
Figure imgf000039_0001
表 4から分かるように、 好適な構成を有する実験 5の弾性部材では、 画像の出力状況が良好であり、 また、 弾性層を有していない実験 6の積 層部材に比べて画像光沢度が優れており、 高画質出力化が達成できてい る。 また、 離型層一弾性層間の接合も良好であった。 さらに、 弾性層の 薄肉化も達成できた他、 非常に硬度の小さな弾性体を用いても、 良好な 耐久性が確保できた。 産業上の利用可能性
本発明の弾性部材の主要な用途としては、 トナー定着部体が挙げられ る。 本発明の弾性部材をそのまま、 従来のトナー定着部体 （定着ロール や定着ベルト） と同様に使用できる。 また、 本発明の弾性部材は、 離型 層表面の離型性が非常に優れると共に、 弾性層の存在により、 適度な弾 性を確保できる。 よって、 離型性が要求される箇所に適用されている従 来の弾性部材に置き換えることで、 より有効な離型性と弾性を発揮でき る。 例えば、 多少の粘着性を有する製品または中間品 （例えば、 餅、 ハ ンバーガー用のパティなどの食品用材料や、 建材などの産業資材、 精密 機器関係などの材料、 部品など） の製造ラインにおいて、 該製品または 中間品を搬送するベルトコンベア用のベルトなどにも、 好適である。

Claims

1 . 離型層、 弾性層および基層を構成層に含む弾性部材であって、 上記離型層は、 フッ素樹脂フィルムであり、
上記弾性層は、 多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体が充填さ れてなるものであり、
請
上記離型層は最表層であり、 且つ上記弾性層と接しているものである ことを特徴とする離型性に優れた弾性部材。
2 . 上記離型層を構成するフッの素樹脂フィルムと、 上記弾性層を構 成する多孔質フッ素樹脂フィルムとが、 熱融着により接着されてなるも のである請求項 1に記載の弾性部材。
囲
3 . 上記離型層を構成するフッ素樹脂フィルムが、 ポリテトラフル ォロエチレンフィルムである請求項 1に記載の弾性部材。
4 . 上記ポリテ トラフルォロエチレンフィルムが、 多孔質ポリテ ト ラフルォロエチレンの圧密化体である請求項 3に記載の弾性部材。
5 . 上記弾性層を構成する多孔質フッ素樹脂フィルムが、 多孔質ポ リテトラフルォロエチレンフィルムである請求項 1に記載の弾性部材。
6 . 上記弾性層を構成する弾性体が、 シリ コーンゴムである請求項 1に記載の弾性部材。
7 . 上記離型層の厚みが、 1〜 3 0 μ mである請求項 1に記載の弾 性部材。
8 . 上記弾性層の厚みが、 1 0〜 1 0 0 0 μ mである請求項 1に記 載の弾性部材。
9 . 上記基層が、 金属または耐熱性樹脂で構成されたものである請 求項 1に記載の弾性部材。
1 0 . 上記基層が、 ベル ト形状またはロール形状である請求項 1に 記載の弾性部材。
1 1 . 請求項 1に記載の弾性部材を有するものであることを特徴と する トナー定着部体。
1 2 . 請求項 1 1に記載のトナー定着部体を有するものであること を特徴とする定着装置。
1 3 . 請求項 1に記載の弾性部材を製造する方法であって、 上記離型層を構成するフッ素樹脂フィルムと上記弾性層を構成する多 孔質フッ素樹脂フィルムとを熱融着した後に、 該多孔質フッ素樹脂フィ ルムの細孔に多孔質フッ素樹脂フィル'ム側から液状のシリ コーンゴムを 充填し、 その後該シリコーンゴムを架橋させることを特徴とする弾性部 材の製造方法。
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