(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒基材または円柱基材上に形成された弾性層上のフッ素樹脂層を加熱焼成成膜する際、上記弾性層とフッ素樹脂層の外側に配した円筒状面転写部材との間で、上記フッ素樹脂層を加圧した状態で加熱することによって、該円筒状面転写部材の表面模様を該フッ素樹脂層表面に転写させる工程を含む定着用部材の製造方法において、前記工程を、上記弾性層及びフッ素樹脂層が、軸方向へ変形しないよう規制しつつ行うことを特徴とする定着用部材の製造方法。
【請求項２】
前記円筒状面転写部材が、その内径が、挿入する表面フッ素樹脂層を有する弾性層により形成された円筒基材または円柱基材が挿入できる程度大きめに作られた、該弾性層よりも熱膨張の小さい樹脂製のチューブである請求項１記載の定着用部材の製造方法。
【請求項３】
前記工程が、前記円筒状面転写部材に表面にフッ素樹脂層を有する弾性層により形成された円筒基材または円柱基材を挿入し、上記円筒状面転写部材の両端から駒を挿入し押さえつける工程を含む請求項１記載の定着用部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、円筒基材又は円柱基材（なお、本明細書では円筒基材を円筒状基材と記載されている場合があるがこれは円筒基材と同じ意味であり区別はない。）上へのフッ素樹脂被覆方法及び、特に複写機・ＬＢＰ（レーザービームプリンター）等の電子写真画像形成装置の定着部材を製造する際に好適に適用される方法に関する。
【０００２】
また本発明は、弾性体上へのフッ素樹脂被覆方法及び、該方法による電子写真画像形成装置の定着装置に用いられる定着部材に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来、円筒基材または円柱基材上へのフッ素樹脂の被覆膜を形成する方法としては、基材上にフッ素樹脂粉体又はフッ素樹脂分散液を塗装した後、加熱焼成する方法が用いられている。上記フッ素樹脂を加熱焼成する際には、フッ素樹脂の融点以上まで、フッ素樹脂を加熱し、焼成成膜する方法が取られている。
【０００４】
また電子写真画像形成装置の定着部材として用いられる定着ローラとしては、金属基材上にトナー離型層としてのフッ素樹脂をコーティングし加熱焼成して成膜したもの、又は金属芯金上に耐熱性ゴム層を形成し、その外側にトナー離型層としてのフッ素樹脂層をコーティングし加熱焼成して成膜したものが用いられている。
【０００５】
また定着フィルムとしては、金属又は耐熱性樹脂基材上にトナー離型層としてのフッ素樹脂をコーティングし加熱焼成して成膜したもの、また金属又は耐熱性樹脂フィルム上に耐熱性ゴム層を形成し、その外側にトナー離型層としてのフッ素樹脂層をコーティングし加熱焼成して成膜したものが用いられている。
また加圧ローラとしては、金属芯金上に耐熱性ゴム層を形成し、その外側にトナー離型層としてのフッ素樹脂層をコーティングし加熱焼成して成膜したものが用いられている。
【０００６】
また従来、弾性体上へのフッ素樹脂被覆方法としては、弾性体上にフッ素樹脂粉体及びフッ素樹脂分散液を塗装した後、加熱する方法が用いられる。上記フッ素樹脂を加熱焼成する際には、フッ素樹脂の融点以上までフッ素樹脂を加熱し、焼成成膜する方法が取られている。
【０００７】
また発明者等は、フッ素樹脂の焼成成膜時に、弾性体とフッ素樹脂の外側に配した面転写部材とでフッ素樹脂を加圧し、同時に加熱することによりフッ素樹脂表面に面転写部材の表面模様を転写する方法を提案している。
【０００８】
また電子写真画像形成装置の定着部材として用いられる定着部材としては、金属基材上に弾性層を形成し、その外周面にトナー離型層としてフッ素樹脂層を成膜したものが多く用いられる。また最近では、耐熱性樹脂基材上に弾性層を形成し、その外周面にトナー離型層としてのフッ素樹脂を成膜したものが用いられる場合もある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、上記従来例のようなフッ素樹脂被覆方法には、次のような種々の問題がある。
まず、基材上にフッ素樹脂を塗装し加熱焼成する場合、フッ素樹脂の溶融粘度は極めて高いため、融点よりかなり高い温度で加熱焼成しても、成膜したフッ素樹脂層の平滑性が十分には得難い。また万一フッ素樹脂層が完全に成膜されていないと、フッ素樹脂の耐摩耗性が得難くフッ素樹脂が元来持つ離型性が充分に発揮されない。
【００１０】
また、従来のような加熱焼成方法を用いると、加熱焼成成膜後のフッ素樹脂の表面の微小凹凸形状や粗さは、フッ素樹脂の塗装条件、加熱焼成条件等により簡単に変動し易く、加熱焼成して成膜した後のフッ素樹脂の表面に所望の模様や粗さを設けることは不可能である。
【００１１】
また、弾性体上にフッ素樹脂をコーティングし加熱焼成して成膜する場合、弾性体自身の耐熱性が低いと、フッ素樹脂の焼成成膜を行う際に、基材である弾性体の熱劣化が生じてしまう。また弾性体の熱劣化を防ぐために、フッ素樹脂の加熱焼成成膜温度を下げたり、焼成成膜時間を短くしたりすると、フッ素樹脂が完全に成膜されず、表面にクラックや凹凸が生じたりする。
【００１２】
この様に、一般的にフッ素樹脂の被膜を形成するについては、今なお技術的に解決すべき問題が多く、特に電子写真画像形成装置の定着部材として用いられる定着ローラ、定着フィルム及び加圧ローラ等には、その使用上トナーの離型性が求められるため、その表層としてフッ素樹脂を用いることが多いことから、実用上の問題としてこの分野において新しい技術の要望が高い。
【００１３】
この分野で定着部材の中で特にトナーと直接接触する定着ローラ及び定着フィルムにおいては、印刷画像の光沢ムラを防ぐため、表層フッ素樹脂の平滑性が要求される。然しながら上記したように、従来技術でフッ素樹脂の被膜に所望の平滑性を付与することは極めて難しい。フッ素樹脂表面の平滑性が失われたり、フッ素樹脂層が完全に成膜されていなかったりすると、印刷画像表面の光沢ムラの発生を引き起こすだけでなく、フッ素樹脂表面の離型性の低下、またフッ素樹脂の耐久性の低下という問題が生じ、定着部材としての使用が困難となる。
【００１４】
ところが定着部材の中で、特に転写材の搬送性が求められる定着部材においては、フッ素樹脂表面がある程度の粗さを有することが必要である。その際、上記したように、所望の搬送性を得るために、フッ素樹脂表面に制御された所望の粗さを付与することは従来技術では極めて困難である。フッ素樹脂表面が所望の粗さより小さいと、転写材の搬送能力が低下し、またフッ素樹脂表面が所望の粗さより大きいと、印刷画像に不良が生じたりする。
【００１５】
以上のように、定着部材のフッ素樹脂表面に制御された所望の粗さや模様を形成することは、その性能上極めて重要であるが、その制御方法については現在まで確立されていない。
【００１６】
更に上記従来例のようなフッ素樹脂被覆方法には、次のような問題点がある。まず、弾性体上にフッ素樹脂を塗装し加熱焼成する場合、フッ素樹脂の溶融粘度が極めて高いため、フッ素樹脂の融点よりかなり高い温度で加熱焼成しても成膜したフッ素樹脂層の充分な平滑性が得られない。また、上記のようなフッ素樹脂焼成条件を実行した場合、その温度に耐えるような弾性体が存在しないため、弾性体に極めて大きなダメージを与える結果となる。
【００１７】
上記の問題点を解消しようという目的のもと、発明者等は、弾性体とフッ素樹脂層の外側に配した面転写部材との間で、フッ素樹脂層を加圧し、面転写部材の表面模様をフッ素樹脂表面に転写しながら、フッ素樹脂の加熱焼成成膜を行う方法を提案した。その結果、フッ素樹脂の表面模様を制御しながら、フッ素樹脂を従来よりも低い温度で成膜することが可能となり、下材であるゴム層のダメージを比較的抑えることができるようになった。然しながら、この方法においても、ゴムのダメージを完全には抑えることはできなかった。
【００１８】
電子写真画像形成装置の定着部材として用いられる定着部材としての定着ローラ、定着フィルム、加圧ローラ等は、その使用上トナーの離型性が求められるため、表層にフッ素樹脂を用いることが多い。
【００１９】
また、最大４層のトナー層を定着するための定着ローラ及び定着フィルムにおいては、表層トナー離型層であるフッ素樹脂層が、トナーや記録材の凹凸に追従できるような柔軟性をもっていないと、熱を完全にトナーに伝えることができず、トナーの記録材への定着性が悪くなるという問題がある。そのためトナー離型層であるフッ素樹脂層の下層に、柔軟性のある弾性層を設けた構成の定着部材を用いることが検討されている。
然しながら、上記したように、フッ素樹脂の焼成には、従来かなりの高温が必要であり、フッ素樹脂下層のゴム層に多大なダメージを与えるという問題点があった。その結果、弾性層のＣセット（圧縮永久歪み）が悪化し、定着用部材に要求される紙搬送性が得られなくなる。またそのダメージを抑えるために、フッ素樹脂の焼成温度を低く抑えようとすると、フッ素樹脂が完全に溶融しきれず、表面にクラックが生じたり、所望する表面性が得られない等の問題があった。
【００２０】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明の一態様によれば、円筒基材または円柱基材上に形成された弾性層上のフッ素樹脂層を加熱焼成成膜する際、上記弾性層とフッ素樹脂層の外側に配した円筒状面転写部材との間で、上記フッ素樹脂層を加圧した状態で加熱することによって、該円筒状面転写部材の表面模様を該フッ素樹脂層表面に転写させる工程を含む定着用部材の製造方法において、前記工程を、上記弾性層及びフッ素樹脂層が、軸方向へ変形しないよう規制しつつ行うことを特徴とする定着用部材の製造方法を提供する。
さらに上記本発明の態様においては、前記円筒状面転写部材が、その内径が、挿入する表面フッ素樹脂層を有する弾性層により形成された円筒基材または円柱基材が挿入できる程度大きめに作られた、該弾性層よりも熱膨張の小さい樹脂製のチューブであることが好ましい。
さらに上記本発明の態様においては、  前記工程が、前記円筒状面転写部材に表面にフッ素樹脂層を有する弾性層により形成された円筒基材または円柱基材を挿入し、上記円筒状面転写部材の両端から駒を挿入し押さえつける工程を含むことが好ましい。
【００２１】
本発明によれば、円筒基材または円柱基材上に形成した弾性層上に、フッ素樹脂（ＦＥＰ，ＰＦＡ，ＰＴＦＥ等）の粉体、或いはそれらの水性塗料をコーティングした後、フッ素樹脂層を弾性層とフッ素樹脂層の外側に配した面転写部材との間で加圧し、加熱焼成成膜する際に、弾性層とフッ素樹脂層が軸方法へ変形しないよう規制しているため、加熱の際に生じる、弾性層の基材との接着面と弾性層そのものの熱膨張の差により発生するせん断力によるゴムの破壊及び劣化が防止され、且つ粗さ制御の困難であったフッ素樹脂表面に任意の粗さ及び模様を形成することが可能となる。弾性層とフッ素樹脂層の軸方向への変形の規制は特に制約はないが、制御用の治具を円筒基材または円柱基材に取り付けることにより達成される。
【００２２】
また、円筒基材または円柱基材上に形成した弾性層上に、フッ素樹脂（ＦＥＰ，ＰＦＡ，ＰＴＦＥ等）の粉体、或いはそれらの水性塗料をコーティングした後、あらかじめ予備加熱焼成を行った後、フッ素樹脂を弾性層とフッ素樹脂層の外側に配した面転写部材との間で加圧し加熱焼成成膜する際においても、弾性層とフッ素樹脂層が軸方向へ変形しないよう規制しているため、加熱の際に生じる弾性層の基材との接着面と弾性層そのものの熱膨張の差により発生するせん断力によるゴムの破壊及び劣化が防止され、且つ粗さの制御の困難であったフッ素樹脂表面に任意の粗さ及び模様を形成することが可能となる。このように、あらかじめフッ素樹脂を予備加熱焼成した後、面転写部材により表面に所望の粗さを形成する場合、予備加熱焼成を行わなかった場合より低温での面転写が可能となる。
【００２３】
また上記したように、フッ素樹脂の加熱焼成成膜時に、弾性層とフッ素樹脂層が軸方向へ変形しないよう規制する方法としては、特に制約はないが、面転写部材としてその内径が挿入する「表面にフッ素樹脂層を有する弾性層により形成された円筒基材または円柱基材」が挿入できる程度大きめに作られた弾性層よりも熱膨張の小さい樹脂製のチューブを用いる方法が適している。この方法を用いることにより、特に規制用の治具を円筒基材または円柱基材に取り付けなくても、本発明における軸方向への変形の規制が達成される。
【００２４】
また上記したように、フッ素樹脂の加熱焼成成膜時に、弾性層とフッ素樹脂層が軸方向へ変形しないように規制する方法としては、面転写部材が円筒状であり、表面にフッ素樹脂層を有する弾性層により形成された円筒基材または円柱基材を挿入し、上記円筒状面転写部材の両端から駒を挿入し押さえつけることにより行う方法が適している。この方法を用いることにより、製品部に特に加工したり、治具を取り付けたりしなくても上記樹脂製のチューブを用いる方法より安定して繰り返し使用できる本発明における軸方向への変形の規制が達成される。
【００２５】
また上記した本発明のフッ素樹脂被覆方法を用いて、画像形成装置の定着装置に使用される定着用部材を製造した場合、フッ素樹脂焼成成膜時に弾性層の熱劣化が起こり難くなり、Ｃセット低下による紙搬送性の不良を起こすことがなくなる。またカラー画像を印刷する場合、弾性層の効果により、定着部材表層がトナーや記録材の凹凸を追従することが可能となり、画像光沢ムラのない定着部材を提供することができる。また、面転写部材によりフッ素樹脂表面に所望の模様及び粗さを形成できるため、その用途に合わせて表面形状をもつ定着用部材を製造することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
フッ素樹脂層を基材と面転写部材との間で加圧する方法としては、特に制約はないが、所定の表面の微小凹凸形状を有する平板状の面転写部材に、フッ素樹脂のコーティングがなされた円筒基材または円柱基材を回転させながら押しつけたり、また所定の表面の微小凹凸形状を有する円柱状の面転写部材にフッ素樹脂のコーティングがなされた円筒基材または円柱基材を回転させながら押しつけたりする方法を用いてもよい。
【００２７】
また面転写部材の材質としては、フッ素樹脂の焼成成膜時に必要な温度に耐えることができれば特に制約はないが、鉄・ＳＵＳ・アルミニウム等の金属材料や、ポリイミド・ポリフェニレンサルファイド等の耐熱性樹脂を用いることが好ましい。
【００２８】
また円筒基材または円柱基材上にコーティングされたフッ素樹脂をあらかじめ予備加熱焼成した後、フッ素樹脂層を基材とフッ素樹脂層の外側に配した面転写部材との間で加圧し、面転写部材の表面の微小凹凸形状をフッ素樹脂表面に転写してもよい。
【００２９】
その際、フッ素樹脂の予備加熱焼成はフッ素樹脂を完全に成膜させるまで行ってもよいが、特にその必要はなく、一時的にフッ素樹脂の溶融温度まで上昇させれば十分である。この時点では、フッ素樹脂の表面にはクラック・凹凸等が存在しても構わない。また予備加熱焼成後のフッ素樹脂を基材と面転写体で加熱する工程におけるフッ素樹脂層の温度は、通常２００℃以上であれば特に制約はないが、予備加熱焼成温度まで上昇させる必要はなく、好ましくは２４０℃〜２９０℃に加熱するとよい。
【００３０】
フッ素樹脂の予備加熱焼成を行った後、基材と面転写体との間でフッ素樹脂層を加圧し、面転写体の表面の微小凹凸形状をフッ素樹脂表面に転写する方法を用いた場合には、予備加熱焼成を行わなかった場合より、少ない熱量でフッ素樹脂に任意の表面の微小凹凸形状を付与することができる。基材として樹脂やゴム等の耐熱性の乏しい材質を用いた場合、フッ素樹脂の加熱焼成時に基材の熱劣化が起こるが、この方法を用いると基材の熱劣化を防止することができる。またフッ素樹脂層加圧時に無用の高温を必要としないため作業効率も良い上に、加圧装置等の装置の軽量化が図れる。
また基材と面転写体でフッ素樹脂を加圧する方法及び面転写体の材質は、上記したように特に制約はない。
【００３１】
面転写体として内面に任意の模様を持ち、且つフッ素樹脂のコーティングされた基材の挿入できる内径を持つ円筒を用いてもよい。その際基材と面転写体が熱膨張の異なる材質のものを用いて、それらを加熱することにより、容易にフッ素樹脂層を加圧することができる。このような方式でフッ素樹脂を加圧する手法としては、特に制約はないが、次のような例がある。
【００３２】
まず第一に、フッ素樹脂がコーティングされた基材の熱膨張率が、面転写部材の熱膨張率より大きい場合、フッ素樹脂のコーティングされた基材を面転写部材に挿入し加熱すると、基材の熱膨張が面転写部材の熱膨張より大きいため、基材と面転写部材との間でフッ素樹脂層が加圧され、フッ素樹脂表面に面転写部材の内面模様が転写される。
【００３３】
第二に、フッ素樹脂がコーティングされた基材の熱膨張率が、面転写部材の熱膨張率より小さい場合、フッ素樹脂のコーティングされた基材を、外面を固定された面転写部材に挿入し加熱すると、外面を固定された面転写部材と基材との間でフッ素樹脂層が加圧され、フッ素樹脂表面に面転写部材の内面模様が転写される。
【００３４】
またこれらの手法を用いて、面転写部材の内面模様をフッ素樹脂表面に転写する場合における基材及び面転写部材の材質、また基材及び面転写部材の加熱方法には特に制約はない。
またこれらの手法を用いて、面転写部材の内面模様をフッ素樹脂表面に転写する場合、基材にコーティングしたフッ素樹脂を焼成せずに面転写を行っても、またフッ素樹脂の予備加熱焼成を行った後に面転写を行ってもよい。
また上記した何れの方法においても、基材は多層構成で且つ基材の表層が耐熱性のゴムで構成されていてもよい。
【００３５】
ゴム上にフッ素樹脂をコーティングし焼成成膜する場合、フッ素樹脂の焼成成膜温度が極めて高いため、その際にゴム劣化が引き起こされる。然しゴム劣化を防ぐためにフッ素樹脂の焼成成膜温度を下げたり、焼成成膜時間を短くしたりすると、フッ素樹脂が完全に成膜されず、表面にクラックや凹凸が生じてしまい、フッ素樹脂表面に所望の模様を形成することは極めて困難であった。
【００３６】
然しながら、ゴムと面転写部材との間でフッ素樹脂を加圧し、面転写部材の表面の微小凹凸形状をフッ素樹脂表面に転写する方法を用いると、フッ素樹脂の焼成成膜時に付与する温度を低く設定しても、フッ素樹脂の成膜を容易に行うことができるため、その際のゴム劣化を抑えることができる。またその際、面転写部材の表面をフッ素樹脂表面に転写することができ、フッ素樹脂表面に所望の模様を形成することが可能となる。
【００３７】
また電子写真画像形成装置に使用される定着部材はその使用上トナーの離型性が要求されるため、その表層としてフッ素樹脂を用いることが多い。
定着部材の中で特にトナーと接触する定着ローラ又は定着フィルムにおいては、印刷画像の光沢ムラを防ぐため、表層フッ素樹脂の平滑性が要求される。印刷画像の光沢ムラは、トナー画像の表面に定着ローラ又は定着フィルムの表層フッ素樹脂の表面の微小凹凸形状が転写されることにより発生し、ベタ画像、特に写真印刷等のカラー画像を印刷する場合に顕著にあらわれる。
発明者等の検討によれば、上記印刷画像の光沢ムラは、定着ローラ又は定着フィルムの表面粗さに依存し、定着ローラ又は定着フィルムの表層フッ素樹脂の表面粗さを十点平均粗さ（Ｒｚ）５μｍ以下にすれば防止することができる。然しながら、上記したように、現在までフッ素樹脂表面に所望の粗さを形成することは極めて困難であり、画像光沢ムラを防止するために定着ローラ又は定着フィルムの表層フッ素樹脂を研磨して粗さを制御する手法を用いていた。
【００３８】
本発明の方法を用い、定着ローラ又は定着フィルム基材上にフッ素樹脂をコーティングし、定着ローラ又は定着フィルム基材と面転写部材の間でフッ素樹脂を加熱しながら加圧することにより、定着ローラ又は定着フィルムの表層フッ素樹脂に所望の模様を形成することが可能となった。すなわち面転写部材に、粗さ５μｍ以下の模様をあらかじめ形成しておけば、定着ローラ又は定着フィルム表層フッ素樹脂表面に面転写部材の表面が転写され、粗さ５μｍ以下で且つ所望の粗さのフッ素樹脂を成膜することができる。その結果として画像光沢ムラを防止できる。
【００３９】
本発明における定着ローラ又は定着フィルムの基材としては、特に制約はないが、定着ローラ基材としては、鉄・アルミニウム等の金属芯金や、前記芯金上にシリコーンゴム・フッ素ゴム等の耐熱性ゴムが形成された多層構成の基材を用いてもよい。また定着フィルム基材としては、ポリイミド等の耐熱性樹脂及びニッケル・鉄等の金属からなるフィルムや、前記フィルム上にシリコーンゴム・フッ素ゴム等の耐熱性ゴムが形成された多層構成の基材を用いてもよい。
【００４０】
定着部材の中で特に転写材の搬送性の要求される定着部材においては、定着部材表層フッ素樹脂に転写材の搬送能力を有するためにある程度の粗さが必要である。発明者等の検討によれば、転写材の搬送に十分なフッ素樹脂の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で２〜２０μｍの範囲であることがわかっている。その範囲内で、要求される搬送性及びその他の性能（画像性能等）によって、最良の表面粗さは決定される。然しながら、上記したように、現在までフッ素樹脂表面に所望の粗さを形成することは極めて困難であり、要求される搬送性に応じたフッ素樹脂の表面粗さを形成することができなかった。
【００４１】
本発明の方法を用い、定着部材の基材上にフッ素樹脂をコーティングし、基材と面転写部材の間でフッ素樹脂を加熱しながら加圧することにより、定着部材表層フッ素樹脂に所望の表面粗さを形成することが可能となった。すなわち面転写部材に、粗さ２〜２０μｍの微小凹凸をあらかじめ形成しておけば、定着部材表層フッ素樹脂表面に面転写部材の表面が転写され、粗さ２〜２０μｍで且つ所望の粗さのフッ素樹脂を成膜することができる。その結果として、要求される転写材の搬送性を定着部材に与えることができる。
【００４２】
【実施例】
以下、図面に基づき実施例により本発明の詳細を説明するが、本発明がこれらによって何ら限定されるものではない。
【００４３】
［参考例１］
本発明の第１の参考例について図１，２を参照しながら説明する。
１１は最外層にフッ素樹脂コーティング層を有する円筒状基材であり、その断面図を図２に示す。１１１は円筒状基材の芯金でありアルミニウムで構成され、その直径は４０ｍｍである。芯金１１１上には、表層フッ素樹脂と芯金を接着するためフッ素樹脂プライマー層１１２が形成され、その上層にフッ素樹脂コーティング層１１３が形成されている。プライマー層１１２はフッ素樹脂プライマーの水性塗料をスプレーにより塗装した後１５０℃で３０分乾燥させることにより形成し、その際その厚みは８μｍであった。フッ素樹脂コーティング層１１３は、上記のようなプライマー層塗工が終わった後、フッ素樹脂（ＰＦＡ）のディスパージョンをスプレーにより塗装し、１５０℃で３０分乾燥して形成した。その際その厚みは２５μｍであった。
【００４４】
１２は本発明における面転写部材であり、同時にフッ素樹脂層の加熱焼成時に必要な熱を与えるための熱盤としての役割も果たす。面転写部材１２はステンレスで構成され、その表面粗さは５μｍに仕上げられている。
【００４５】
フッ素樹脂のコーティングのなされた基材１１は、両端を不図示の加圧部材により、面転写部材１２に５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力をもって押し付けられ、徐々に回転していく。また面転写部材は３５０℃に加熱されており、その熱により基材表層のフッ素樹脂（ＰＦＡ）が溶融し、焼成成膜される。
【００４６】
このようにして得られたフッ素樹脂の焼成膜の表面の粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で４．９μｍであり、焼成成膜時に面転写部材の表面の微小凹凸形状がフッ素樹脂表面に転写された。またその際成膜されたフッ素樹脂層表面を電子顕微鏡で観察したところ、表面にクラック等の不良は観察されなかった。
【００４７】
［参考例２］
本発明の第２の参考例について図３，４を参照しながら説明する。
２１は最外層にフッ素樹脂コーティング層を有する円筒状基材であり、その断面図を図４に示す。２１１は円筒状基材の芯金でありアルミニウムで構成され、その直径は４０ｍｍである。芯金２１１上には表層フッ素樹脂と芯金を接着するためフッ素樹脂プライマー層２１２が形成され、その上層にフッ素樹脂コーティング層２１３が形成されている。プライマー層２１２はフッ素樹脂プライマーの水性塗料をスプレーにより塗装した後１５０℃で３０分乾燥させることにより形成し、その厚みは８μｍであった。フッ素樹脂コーティング層２１３は上記のようなプライマー層塗工が終わった後、フッ素樹脂（ＰＦＡ）のディスパージョンをスプレーにより塗装し、１５０℃で３０分乾燥した後、３５０℃で２０分予備加熱焼成したものであり、その厚みは２５μｍであった。その際フッ素樹脂層は完全には成膜されておらず、表面にクラック・凹凸等の不良が見られた。またその際フッ素樹脂表面の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で１５μｍであった。
２２は本発明における面転写部材であり、同時にフッ素樹脂層の加熱焼成時に必要な熱を与えるための熱盤としての役割も果たす。面転写部材２２はステンレスで構成され、その表面粗さは５μｍに仕上げられている。
【００４８】
フッ素樹脂のコーティング及びフッ素樹脂の予備加熱焼成のなされた基材２１は、両端を不図示の加圧部材により、面転写部材２２に５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力をもって押し付けられ、徐々に回転していく。また面転写部材は、フッ素樹脂の予備加熱焼成温度以下である２７０℃に加熱されており、その熱により基材表層のフッ素樹脂（ＰＦＡ）が軟化し、更に加圧されていることにより成膜される。このようにして得られたフッ素樹脂の焼成膜の表面の粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で５．２μｍであり、予備加熱焼成後に、基材と面転写部材との間で加熱され、且つ加圧されたことにより、面転写部材の表面の微小凹凸形状がフッ素樹脂表面に転写され、且つフッ素樹脂の成膜がなされた。またその際成膜されたフッ素樹脂層表面を電子顕微鏡で観察したところ、表面にクラック等の不良は観察されなかった。
【００４９】
［参考例３］
本発明の第３の参考例について図５，６を参照しながら説明する。
３１は最外層にフッ素樹脂コーティング層を有する円筒状基材であり、その断面図を図６に示す。３１１は円筒状基材の芯金でありアルミニウムで構成され、その直径は４０ｍｍである。芯金３１１上には表層フッ素樹脂と芯金を接着するためフッ素樹脂プライマー層３１２が形成され、その上層にフッ素樹脂コーティング層３１３が形成されている。プライマー層３１２はフッ素樹脂プライマーの水性塗料をスプレーにより塗装した後１５０℃で３０分乾燥させることにより形成し、その厚みは８μｍであった。
フッ素樹脂コーティング層３１３は上記のようなプライマー層塗工が終わった後、フッ素樹脂（ＰＦＡ）のディスパージョンをスプレーにより塗装し、１５０℃で３０分乾燥した後、３５０℃で２０分予備加熱焼成したものであり、その厚みは２５μｍであった。その際フッ素樹脂層が完全には成膜されておらず、表面にクラック・凹凸等の不良が見られた。またその際フッ素樹脂表面の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で１５μｍであった。
【００５０】
３２は本参考例における面転写部材であり、内径４０．１ｍｍ、肉厚３．０ｍｍの円筒形をしている。面転写部材内面には、基材上にコーティングされたフッ素樹脂膜に転写したい表面の微小凹凸形状が形成されている。本参考例においては面転写部材内面を表面粗さ５μｍに加工して用いた。また面転写部材３２の材質としては、基材３１より熱膨張率の小さいＳＵＳを用いた。
【００５１】
フッ素樹脂のコーティング及びフッ素樹脂の予備加熱焼成のなされた基材３１を、面転写部材３２の内部に挿入し、更に基材と面転写部材の中心線が一致するように図示しない固定部材により固定し一体化した。その際フッ素樹脂コーティングのなされた基材３１と面転写部材３２の間には、約２０μｍの隙間がある。
【００５２】
上記のように一体化した、フッ素樹脂コーティング及び予備加熱焼成のなされた基材３１と面転写部材３２をフッ素樹脂の予備加熱焼成温度以下である２７０℃に設定した温風循環式オーブンにより２０分間加熱した。その際基材の芯金であるアルミニウムの熱膨張が、面転写部材を構成するＳＵＳより大きいため、アルミニウム芯金がより膨張して、面転写部材と基材との間にあった約２０μｍの隙間を埋め、フッ素樹脂層が加圧された状態を作り出す。また２７０℃に加熱することにより基材表層のフッ素樹脂（ＰＦＡ）が軟化し成膜がなされる。
【００５３】
上記の工程終了後、基材及び面転写部材を冷却し、面転写部材から基材を脱型する。
このようにして得られたフッ素樹脂の焼成膜の表面の粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で５．１μｍであり、予備加熱焼成後に、基材と面転写部材との間で加熱され、且つ加圧されたことにより、面転写部材の表面の微小凹凸形状がフッ素樹脂表面に転写され、且つフッ素樹脂の成膜がなされた。またその際成膜されたフッ素樹脂層表面を電子顕微鏡で観察したところ、表面にクラック等の不良は観察されなかった。
【００５４】
［参考例４］
本発明の第４の参考例について図７，８を参照しながら説明する。
４１は最外層にフッ素樹脂コーティング層を有する円筒状基材であり、その断面図を図８に示す。４１１は円筒状基材の芯金でありＳＵＳで構成され、その直径は４０ｍｍである。芯金４１１上にはプライマー層４１２を介してＬＴＶのシリコーンゴム層４１３が接着されておりその厚みは１ｍｍである。上記シリコーンゴム層はプライマーを塗布した芯金を円筒状金型に挿入し、ＬＴＶの未加硫シリコーンゴムを注入し、それを加熱硬化することにより形成した。４１４はシリコーンゴム層４１３と表層フッ素樹脂層を接着するためのプライマー層であり、フッ素ゴムとフッ素樹脂（ＦＥＰ）の混合物で構成される。
上記プライマー層４１４はフッ素ゴムとフッ素樹脂の混合物から成る水性塗料をスプレーにより塗装して２００℃で３０分加熱硬化させて得られたもので、その厚みは２５μｍであった。上記プライマー層４１４上にはフッ素樹脂（ＦＥＰ）層４１５が形成されている。
フッ素樹脂層４１５はフッ素樹脂（ＦＥＰ）のディスパージョンをスプレーで塗装し、１５０℃で２０分乾燥した後、３００℃で２０分の予備加熱焼成をしたものであり、その際の厚みは１５μｍであった。その際フッ素樹脂層は完全には成膜されておらず、表面にクラック・凹凸等の不良が見られた。またその際フッ素樹脂表面の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で１５μｍであった。
【００５５】
４２は本参考例における面転写部材であり、内径４２．２ｍｍ、肉厚３．０ｍｍの円筒形をしている。面転写部材内面には、基材上にコーティングされたフッ素樹脂膜に転写したい表面の微小凹凸形状が形成されている。本参考例においては面転写部材内面を表面粗さ５μｍに加工して用いた。また面転写部材４２の材質としてはＳＵＳを用いた。
【００５６】
フッ素樹脂コーティング及びフッ素樹脂の予備加熱焼成のなされた基材４１を、面転写部材４２の内部に挿入し、更に基材と面転写部材の中心線が一致するように、図示しない固定部材により固定し一体化した。その際フッ素樹脂コーティングのなされた基材４１と面転写部材４２の間には、約６０μｍの隙間がある。
上記のように一体化した、シリコーンゴム上にフッ素樹脂コーティング及び予備加熱焼成のなされた基材４１と面転写部材４２をフッ素樹脂の予備加熱焼成温度以下である２７０℃に設定した温風循環式オーブンにより２０分間加熱した。その際基材を構成するシリコーンゴム４１３の熱膨張が、面転写部材４１２を構成するＳＵＳより大きいため、シリコーンゴムがより膨張して、面転写部材と基材との間にあった約６０μｍの隙間が埋まり、フッ素樹脂層４１５が加圧された状態を作り出す。また２７０℃に加熱することにより基材表層のフッ素樹脂（ＰＦＡ）が軟化し成膜がなされる。
上記の工程が終了した後、基材及び面転写部材を冷却し、面転写部材から基材を脱型する。
【００５７】
このようにして得られたフッ素樹脂の焼成膜の表面の粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で４．８μｍであり、予備加熱焼成後に、基材と面転写部材との間で加熱され、且つ加圧されたことにより、面転写部材の表面の微小凹凸形状がフッ素樹脂表面に転写され、且つフッ素樹脂の成膜がなされた。またその際成膜されたフッ素樹脂層表面を電子顕微鏡で観察したところ、表面にクラック等の不良は観察されなかった。
更に通常シリコーンゴム上にフッ素樹脂を成膜する際に起こるゴム劣化を防ぐことができた。
【００５８】
［参考例５］
本発明の第５の参考例について図９，１０を参照しながら説明する。
５１は最外層にフッ素樹脂コーティング層を有する円筒状基材であり、その断面図を図１０に示す。５１１は円筒状基材の基層を形成する厚さ５０μｍの熱硬化型ポリイミドフィルムであり、その外径は４０ｍｍである。ポリイミドフィルム５１１上には、プライマー層５１２を介してＬＴＶのシリコーンゴム層５１３が接着されておりその厚みは３００μｍである。上記シリコーンゴム層はプライマーを塗布したポリイミドフィルムに、トルエンに溶解したＬＴＶの未加硫シリコーンゴムをスプレー塗装し、それを加熱硬化することにより形成した。
５１４はシリコーンゴム層５１３と表層フッ素樹脂層５１５を接着するためのプライマー層であり、フッ素ゴムとフッ素樹脂（ＦＥＰ）の混合物で構成される。上記プライマー層５１４は、フッ素ゴムとフッ素樹脂の混合物から成る水性塗料をスプレーにより塗装し、２００℃で３０分加熱硬化させて得られたもので、その厚みは２５μｍであった。上記プライマー層５１４上には、フッ素樹脂（ＦＥＰ）層５１５が形成されている。
フッ素樹脂層５１５は、フッ素樹脂（ＦＥＰ）のディスパージョンをスプレーで塗装し、１５０℃で２０分乾燥した後、３００℃で２０分の予備加熱焼成をしたものであり、その際の厚みは１５μｍであった。
その際フッ素樹脂層は完全には成膜されておらず、表面にクラック・凹凸等の不良が見られた。またその際フッ素樹脂表面の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で１５μｍであった。
【００５９】
５２は本参考例における面転写部材であり、内径４２．８ｍｍ、肉厚３．０ｍｍの円筒形をしている。面転写部材内面には、基材上にコーティングされたフッ素樹脂膜に転写したい表面の微小凹凸形状が形成されている。本参考例においては面転写部材内面を表面粗さ５μｍに加工して用いた。また面転写部材５２の材質としてはＳＵＳを用いた。
【００６０】
フッ素樹脂コーティング及びフッ素樹脂の予備加熱焼成のなされた基材５１にフィルム内径と等しい外径を持つ円筒状の内面固定治具（ＳＵＳ製）を挿入、一体化し、面転写部材５２の内部に挿入し、更に基材と面転写部材の中心線が一致するように、図示しない固定部材により固定し一体化した。その際フッ素樹脂コーティングのなされた基材５１と面転写部材５２の間には、約６０μｍの隙間がある。
【００６１】
上記のように一体化した、シリコーンゴム上にフッ素樹脂コーティング及び予備加熱焼成のなされた基材５１と面転写部材５２をフッ素樹脂の予備加熱焼成温度以下である２７０℃に設定した温風循環式オーブンにより２０分間加熱した。その際基材を構成するシリコーンゴムの熱膨張が、面転写部材を構成するＳＵＳより大きいため、シリコーンゴムがより膨張して、面転写部材と基材との間にあった約６０μｍの隙間が埋まり、フッ素樹脂層が加圧された状態を作り出す。また２７０℃に加熱することにより基材表層のフッ素樹脂（ＰＦＡ）が軟化し成膜がなされる。
上記の工程が終了した後、基材及び面転写部材を冷却し、面転写部材から基材を脱型する。
【００６２】
このようにして得られたフッ素樹脂の焼成膜の表面の粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で４．９μｍであり、予備加熱焼成後に、基材と面転写部材との間で加熱され、且つ加圧されたことにより、面転写部材の表面の微小凹凸形状がフッ素樹脂表面に転写され、且つフッ素樹脂の成膜がなされた。またその際成膜されたフッ素樹脂層表面を電子顕微鏡で観察したところ、表面にクラック等の不良は観察されなかった。
更に通常シリコーンゴム上にフッ素樹脂を成膜する際に起こるゴム劣化を防ぐことができた。
【００６３】
［参考例６］
第４の参考例と同様の方法でカラー画像形成装置の定着ローラを作成した。
図１１にカラー画像形成装置に使用される定着ローラの断面図を示す。６１１は定着ローラのアルミニウム芯金であり、その直径は６０ｍｍである。その芯金上に第４の参考例と同様の方法で、１ｍｍのシリコーンゴム層６１３、２５μｍのフッ素ゴムとフッ素樹脂の混合物から成るプライマー層６１４、そして最外層としての１５μｍのフッ素樹脂（ＦＥＰ）層６１５が形成されている。フッ素樹脂層は１５０℃で２０分の乾燥後、３００℃で２０分の予備加熱焼成をした。またその際のフッ素樹脂表面の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で１５μｍであった。
【００６４】
上記のような方法で作成した定着ローラを、内径６２．２ｍｍ、肉厚３．０ｍｍのＳＵＳで形成された面転写部材に挿入、固定、一体化して、２７０℃に設定した温風循環式オーブンにより２０分間加熱した。その際の面転写部材の内面の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で１０μｍ（参考例６．１）、５μｍ（参考例６．２）、２μｍ（参考例６．３）の３種類を用意し、それぞれ上記条件において定着ローラを作成した。
【００６５】
それぞれの面転写部材を用いて作成した定着ローラについて、その表面粗さと、定着ローラとしての評価の結果を表１に示す。
その結果より、面転写部材の表面粗さを調整することにより、フッ素樹脂表面に任意の粗さを形成することが可能であることがわかる。またカラー画像形成装置において問題となる画像光沢ムラについては、上記の方法でフッ素樹脂表面の粗さを制御することにより解決される。
【００６６】
【表１】
0003720450.tif 000002
［参考例７］
第４の参考例と同様の方法で加圧ローラ駆動のフィルム定着方式を用いた画像形成装置における加圧ローラを作成した。
図１２に加圧ローラ駆動のフィルム定着方式の定着装置に用いられる加圧ローラの断面図を示す。７１１は定着ローラのアルミニウム芯金であり、その直径は１０ｍｍである。その芯金上に第４の参考例と同様の方法で、３ｍｍのシリコーンゴム層７１３、２５μｍのフッ素ゴムとフッ素樹脂の混合物から成るプライマー層７１４、そして最外層としての１５μｍのフッ素樹脂（ＦＥＰ）層７１５が形成されている。フッ素樹脂層は１５０℃で２０分の乾燥後、３００℃で２０分の予備加熱焼成をした。またその際のフッ素樹脂表面の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で４μｍであった。
【００６７】
上記のような方法で作成した加圧ローラを、内径１６．６ｍｍ、肉厚３．０ｍｍのＳＵＳで形成された面転写部材に挿入、固定、一体化して、２７０℃に設定した温風循環式オーブンにより２０分間加熱した。その際の面転写部材の内面の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で２５μｍ（参考例７．１）、１０μｍ（参考例７．２）、２μｍ（参考例７．３）の３種類を用意し、それぞれ上記条件において定着ローラを作成した。
【００６８】
それぞれの面転写部材を用いて作成した加圧ローラについて、その表面粗さと、加圧ローラとしての評価の結果を表２に示す。
その結果より、面転写部材の表面粗さを調整することにより、フッ素樹脂表面に任意の粗さを形成することが可能であることがわかる。また加圧ローラ駆動のフィルム定着装置における転写材搬送性及び画像不良については、上記の方法でフッ素樹脂表面の粗さを制御することにより解決される。
【００６９】
【表２】
0003720450.tif 000003
以下、図面に基づき表３を参照しながら本発明の実施例により更に本発明の詳細を説明する。
【００７０】
【表３】
0003720450.tif 000004
【００７１】
９１１はアルミニウムからなる基材であり、基材９１１上には弾性層９１２であるシリコーンゴムとの接着を行うため、あらかじめプライマー処理がなされている。基材９１１のプライマー処理は、一般的に用いられる、シリコーンゴムプライマーを基材９１１に塗布し、２００℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分放置することにより行った。
【００７２】
９１２はシリコーンゴムからなる弾性層であり、その形成方法に特に制約はないが、今回は基材をあらかじめセットしてある金型内に、ＬＴＶ液状シリコーンゴムを挿入し、１３０℃に設定した温風循環オーブン中に３０分間放置して硬化することにより形成した。上記硬化工程を終了した後、シリコーン弾性層の接着がなされた基材９１１を、金型より脱型し、２００℃に設定した温風循環式オーブンに４時間放置して、シリコーンゴム弾性層の２次加硫を行った。またその際の、弾性層９１２の厚みは２ｍｍであった。
【００７３】
９１８はＦＥＰからなるフッ素樹脂層であり、上記した弾性層９１２上に以下のように形成した。
シリコーンゴム弾性層９１２とフッ素樹脂層９１８を接着するためのプライマ層としては、特に制約はないが、ここでは、シリコーンゴム弾性層９１２の表面をエポキシ系プライマーで処理した後、フッ素樹脂を混合したポリアミン系フッ素ゴム塗料を、約３０μｍの厚みに塗装し、２００℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置して、加硫硬化させたものを用いた。
【００７４】
上記プライマー処理した、シリコーンゴム弾性層９１２の上には、フッ素樹脂層を形成する。水性フッ素樹脂塗料（ここではＦＥＰの水性塗料）をスプレーにより塗装し、３２０℃に設定された温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより成膜した。そのときフッ素樹脂層の厚みは１５μｍであった。
【００７５】
上記のような工程を経て、フッ素樹脂被覆弾性定着用部材を製造した。
この結果、弾性層の端部の破壊及び熱劣化が極めて激しく、Ｃセットの低下により、定着用部材として要求される、紙搬送性が得られなくなった。
【００７６】
［従来例２］
従来例２における弾性体上へのフッ素樹脂被覆方法について図１７及び図１８を参照しながら説明する。
９１１はアルミニウムからなる基材であり、基材９１１上には弾性層９１２であるシリコーンゴムとの接着を行うため、あらかじめプライマー処理がなされている。基材９１１のプライマー処理は、一般的に用いられるシリコーンゴムプライマーを基材９１１に塗布し、２００℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより行った。
【００７７】
９１２はシリコーンゴムからなる弾性層でありその形成方法に特に制約はないが、今回は基材をあらかじめセットしてある金型内にＬＴＶ液状シリコーンゴムを挿入し、１３０℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置して硬化することにより形成した。上記硬化工程を終了した後、シリコーンゴム弾性層の接着がなされた基材９１１を金型より脱型し、２００℃に設定した温風循環式オーブンに４時間放置してシリコーンゴム弾性層の２次加硫を行った。またその際の弾性層９１２の厚みは２ｍｍであった。
９１８はＦＥＰからなるフッ素樹脂層であり、上記した弾性層９１２上に以下のように形成した。
【００７８】
シリコーンゴム弾性層９１２とフッ素樹脂層９１８を接着するためのプライマ層としては、特に制約はないが、ここでは、シリコーンゴム弾性層９１２の表面をエポキシ系プライマーで処理した後、フッ素樹脂を混合したポリアミン系フッ素ゴム塗料を、約３０μｍの厚みに塗装し、２００℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置して、加硫硬化させたものを用いた。
【００７９】
上記プライマー処理したシリコーンゴム弾性層９１２の上には、フッ素樹脂層を形成する。水性フッ素樹脂塗料（ここではＦＥＰの水性塗料）をスプレー法により塗装し、３２０℃に設定された温風循環式オーブン中に１５分間放置することにより予備加熱焼成を行った。そのときフッ素樹脂層の厚みは１５μｍであった。
【００８０】
更に、上記作成した定着用部材を図１８に示すステンレスで構成された円筒状面転写部材９１４に挿入し、その状態で２９０℃に設定された温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより、フッ素樹脂表面に面転写部材の内面模様を転写しながら焼成成膜を行った。
【００８１】
上記のような工程を経て、フッ素樹脂被覆弾性定着用部材を製造した。
その結果、弾性層の端部の破壊及び熱劣化は従来例１よりも抑えることができたが、それでもまだＣセットの低下により、定着用部材として要求される紙搬送性は得られなかった。
【００８２】
［実施例１］
実施例１における弾性体上へのフッ素樹脂被覆方法について図１４を参照しながら説明する。
９１１はアルミニウムからなる基材であり、基材９１１上には弾性層９１２であるシリコーンゴムとの接着を行うため、あらかじめプライマー処理がなされている。基材９１１のプライマー処理は、一般的に用いられるシリコーンゴムプライマーを基材９１１に塗布し、２００℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより行った。
【００８３】
９１２はシリコーンゴムからなる弾性層であり、その形成方法に特に制約はないが今回は基材をあらかじめセットしてある金型内にＬＴＶ液状シリコーンゴムを挿入し、１３０℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置して硬化することにより形成した。上記硬化工程を終了した後、シリコーンゴム弾性層の接着がなされた基材９１１を金型より脱型し、２００℃に設定した温風循環式オーブンに４時間放置してシリコーンゴム弾性層の２次加硫を行った。またその際の弾性層９１２の厚みは２ｍｍであった。
【００８４】
９１８はＦＥＰからなるフッ素樹脂層であり上記した弾性層９１２上に以下のように形成した。
シリコーンゴム弾性層９１２とフッ素樹脂層９１８を接着するためのプライマ層としては特に制約はないが、ここではシリコーンゴム弾性層９１２の表面をエポキシ系プライマーで処理した後、フッ素樹脂を混合したポリアミン系フッ素ゴム塗料を約３０μｍの厚みに塗装し、２００℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置して加硫硬化させたものを用いた。
【００８５】
上記プライマー処理したシリコーンゴム弾性層９１２の上には、フッ素樹脂層を形成する。水性フッ素樹脂塗料（ここではＦＥＰの水性塗料）をスプレーにより塗装し、１５０℃に設定された温風循環式オーブン中に１５分間放置することにより、水性フッ素樹脂塗料の乾燥を行った。
【００８６】
上記のように、弾性体上にフッ素樹脂塗料が塗装・乾燥された基材に軸方向への変形規制治具９１５を付けたものを、図１４に示すステンレスで構成された円筒状面転写部材９１４に挿入し、その状態で３２０℃に設置された温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより、フッ素樹脂表面に面転写部材の内面模様を転写しながら焼成成膜を行った。変形規制治具９１５は基材上に固定しその外径は弾性体上にフッ素樹脂塗料が塗装されたものとほぼ同じである。
【００８７】
上記のような工程を経て、フッ素樹脂被覆弾性定着用部材を製造した。
その結果、弾性層とフッ素樹脂層が軸方向へ変形しないよう規制しているため、加熱の際に生じる弾性層の基材との接着面と弾性層そのものの熱膨張の差により発生するせん断力によるゴムの破壊及び劣化が防止され、Ｃセットの変化もなかった。そのことにより、定着用部材として要求される良好な紙搬送性を得ることができた。また表層フッ素樹脂が弾性層の弾性効果により、トナー及び記録材の凹凸に追従し易くなりカラー画像においても光沢ムラの発生しない定着用部材が得られた。
【００８８】
［実施例２］
実施例２における弾性体上へのフッ素樹脂被覆方法について図１４を参照しながら説明する。
９１１はアルミニウムからなる基材であり、基材９１１上には弾性層９１２であるシリコーンゴムとの接着を行うため、あらかじめプライマー処理がなされている。基材９１１のプライマー処理は、一般的に用いられるシリコーンゴムプライマーを基材９１１に塗布し、２００℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより行った。
【００８９】
９１２はシリコーンゴムからなる弾性層であり、その形成方法に特に制約はないが、今回は基材をあらかじめセットしてある金型内にＬＴＶ液状シリコーンゴムを挿入し、１３０℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置して硬化することにより形成した。上記硬化工程を終了した後、シリコーンゴム弾性層の接着がなされた基材９１１を金型より脱型し、２００℃に設定した温風循環式オーブンに４時間放置して、シリコーンゴム弾性層の２次加硫を行った。またその際の弾性層９１２の厚みは２ｍｍであった。
【００９０】
９１８はＦＥＰからなるフッ素樹脂層であり、上記した弾性層９１２上に以下のように形成した。
シリコーンゴム弾性層９１２とフッ素樹脂層９１８を接着するためのプライマ層としては特に制約はないが、ここではシリコーンゴム弾性層９１２の表面をエポキシ系プライマーで処理した後、フッ素樹脂を混合したポリアミン系フッ素ゴム塗料を約３０μｍの厚みに塗装し、２００℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置して加硫硬化させたものを用いた。
【００９１】
上記プライマー処理したシリコーンゴム弾性層９１２の上には、フッ素樹脂層を形成する。水性フッ素樹脂塗料（ここではＦＥＰの水性塗料）をスプレーにより塗装し、３２０℃に設定された温風循環式オーブン中に１５分間放置することにより予備加熱焼成を行った。
【００９２】
上記のように、弾性体上にフッ素樹脂塗料が予備加熱焼成され軸方向への変形規制治具９１５を付けたものを、図１４に示すステンレスで構成された円筒状面転写部材９１４に挿入し、その状態で３２０℃に設置された温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより、フッ素樹脂表面に面転写部材の内面模様を転写しながら焼成成膜を行った。変形規制治具は基材上に固定しその外径は弾性体上にフッ素樹脂塗料が塗装されたものとほぼ同じである。
【００９３】
上記のような工程を経て、フッ素樹脂被覆弾性定着用部材を製造した。
その結果、弾性層とフッ素樹脂層が軸方向へ変形しないよう規制しているため、加熱の際に生じる弾性層の基材との接着面と弾性層そのものの熱膨張の差により発生するせん断力によるゴムの破壊及び劣化が防止され、Ｃセットの変化もなかった。そのことにより、定着用部材として要求される良好な紙搬送性を得ることができた。また表層フッ素樹脂が弾性層の弾性効果により、トナー及び記録材の凹凸に追従し易くなりカラー画像においても光沢ムラの発生しない定着用部材が得られた。
【００９４】
［実施例３］
実施例３における弾性体上にフッ素樹脂を被覆する方法について、図１５を参照しながら、説明する。
実施例２と同様な方法で、基材上に構成された弾性層上にフッ素樹脂（ＦＥＰ）を予備加熱焼成し、それを面転写部材としてその内径が挿入できる程度大きめに作られた弾性層よりも熱膨張の小さい樹脂製のチューブ９１４に挿入した。
その状態で３２０℃に設定された温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより、フッ素樹脂表面に面転写部材の内面模様を転写しながら、焼成成膜を行った。
【００９５】
上記のような工程を経てフッ素樹脂被覆弾性定着用部材を製造した。
この際、挿入する基材上構成された弾性層上にフッ素樹脂（ＦＥＰ）を予備加熱焼成したものの外径は４０ｍｍであり、弾性層はシリコーンゴムチューブとしてシリコーンゴムよりも熱膨張の小さいポリイミド製の内径４０．２ｍｍ、厚み１００μｍのものを使用した。
【００９６】
その結果、加熱焼成成膜する際に、弾性層９１２とフッ素樹脂層９１３が膨張し、チューブ９１４内面に接すると図１５に示すように、チューブの弾性によりチューブが変形するため弾性層とフッ素樹脂層の両端部を押さえつける結果となり、軸方向へ変形しないよう規制することとなる。このため、加熱の際に生じる弾性層の基材との接着面と弾性層そのものの熱膨張の差により発生するせん断力によるゴムの破壊及び劣化が防止されＣセットの変化もなかった。そのことにより、定着用部材として要求される良好な紙搬送性を得ることができた。また、表層フッ素樹脂が弾性層の弾性効果により、トナー及び記録材の凹凸に追従し易くなりカラー画像においても光沢ムラの発生しない定着用部材が得られた。
【００９７】
［実施例４］
実施例４における弾性体上にフッ素樹脂を被覆する方法について、図１３を参照しながら説明する。
実施例２と同様な方法で、基材上に構成された弾性層上にフッ素樹脂（ＦＥＰ）を予備加熱焼成し、それを円筒状の面転写部材９１４中に挿入した。
【００９８】
面転写部材の両端からは、フッ素樹脂加熱焼成成膜時に上記弾性層及びフッ素樹脂層が軸方向へ変形しないよう規制するように、面転写部材内径とほぼ同外径で定着用部材端部形状にそった駒９１６を挿入した。定着用部材端部及び面転写部材内径との接触部分である駒９１６Ａは相手を傷つけないように耐熱性の樹脂を使用するのがよく、今回はＰＥＥＫ材を用いた。また駒９１６は加熱焼成成膜時に弾性層及びフッ素樹脂層が、軸方向へ変形しないよう規制できるよう面転写部材９１４両端で加圧固定した。
【００９９】
また図１３ｂに示すように面転写部材９１４が薄かったり弱かったりして面転写部材両端で加圧固定できないときは駒同士をロットでつなぎ軸方向へ変形しないよう規制でき、且つ基材の熱膨張による変形を吸収できるようにバネで加圧固定する方法もある。
その状態で３２０℃に設定された温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより、フッ素樹脂表面に面転写部材の内面模様を転写しながら焼成成膜を行った。
【０１００】
上記のような工程を経て、フッ素樹脂被覆弾性定着用部材を製造した。
その結果、弾性層９１２とフッ素樹脂層９１８が軸方向へ変形しないよう規制しているため、加熱の際に生じる弾性層の基材９１１との接着面と弾性層そのものの熱膨張の差により発生するせん旋断力によるゴムの破壊及び劣化が防止され、Ｃセットの変化もなかった。そのことにより、定着用部材として要求される良好な紙搬送性を得ることができた。また、表層フッ素樹脂が弾性層の弾性効果により、トナー及び記録材の凹凸に追従し易くなりカラー画像においても光沢ムラの発生しない定着用部材が得られた。
【０１０１】
［実施例５］
実施例５における弾性体上にフッ素樹脂を被覆する方法について、図１３を参照しながら説明する。
実施例２と同様な方法で、基材上に構成された弾性層上にフッ素樹脂（ＦＥＰ）を予備加熱焼成し、それを円筒状の面転写部材９１４中に挿入した。
【０１０２】
面転写部材の両端からは、フッ素樹脂加熱焼成成膜時に上記弾性層及びフッ素樹脂層が軸方向へ変形しないよう規制するように、面転写部材内径とほぼ同外径で定着用部材端部形状にそった駒９１６を挿入した。定着用部材端部及び面転写部材内径との接触部分である駒９１６Ａは相手を傷つけないように耐熱性の樹脂を使用するのがよく、今回はＰＥＥＫ材を用いた。また駒９１６は加熱焼成成膜時に弾性層及びフッ素樹脂層が、軸方向へ変形しないよう規制できるよう面転写部材両端で加圧固定した。
その状態で３５０℃に設定された温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより、フッ素樹脂表面に面転写部材の内面模様を転写しながら焼成成膜を行った。
【０１０３】
上記のような工程を経て、フッ素樹脂被覆弾性定着用部材を製造した。
その結果、３５０℃という高温にもかかわらず、弾性層９１２とフッ素樹脂層９１８が軸方向へ変形しないよう規制しているため、加熱の際に生じる弾性層の基材９１１との接着面と弾性層そのものの熱膨張の差により発生するせん旋断力によるゴムの破壊及び劣化が防止され、Ｃセットの変化もなかった。そのことにより、定着用部材として要求される良好な紙搬送性を得ることができた。また表層フッ素樹脂が弾性層の弾性効果により、トナー及び記録材の凹凸に追従し易くなりカラー画像においても光沢ムラの発生しない定着用部材が得られた。
【０１０４】
［実施例６］
実施例６における弾性体上にフッ素樹脂を被覆する方法について、図１３を参照しながら説明する。
実施例２と同様な方法で、基材上に構成された弾性層上にフッ素樹脂（ＰＦＡ）を予備加熱焼成し、それを円筒状の面転写部材９１４中に挿入した。
【０１０５】
面転写部材の両端からは、フッ素樹脂加熱焼成成膜時に上記弾性層及びフッ素樹脂層が軸方向へ変形しないよう規制するように、面転写部材内径とほぼ同外径で定着用部材端部形状にそった駒９１６を挿入した。定着用部材端部及び面転写部材内径との接触部分である駒９１６Ａは相手を傷つけないように耐熱性の樹脂を使用するのがよく、今回はＰＥＥＫ材を用いた。また駒９１６は加熱焼成成膜時に弾性層及びフッ素樹脂層が、軸方向へ変形しないよう規制できるよう面転写部材両端で加圧固定した。
【０１０６】
その状態で３５０℃に設定された温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより、フッ素樹脂表面に面転写部材の内面模様を転写しながら焼成成膜を行った。
上記のような工程を経て、フッ素樹脂被覆弾性定着用部材を製造した。
【０１０７】
その結果、３５０℃という高温にもかかわらず、弾性層９１２とフッ素樹脂層９１８が軸方向へ変形しないよう規制しているため、加熱の際に生じる弾性層の基材９１１との接着面と弾性層そのものの熱膨張の差により発生するせん断力によるゴムの破壊及び劣化が防止され、従来、ゴム上に成膜することが極めて困難であったＰＦＡを成膜できると同時にＣセットの変化もなかった。そのことにより、定着用部材として要求される良好な紙搬送性を得ることができた。また表層フッ素樹脂が弾性層の弾性効果により、トナー及び記録材の凹凸に追従し易くなりカラー画像においても光沢ムラの発生しない定着用部材が得られた。
【０１０８】
［実施例７］
実施例７における弾性体上へのフッ素樹脂被覆方法について図１６を参照しながら説明する。
９９１１は熱硬化性ポリイミド（厚み５０μｍ）からなる基材であり、基材９９１１上には弾性層９１２であるシリコーンゴムとの接着を行うため、あらかじめプライマー処理がなされている。基材９１１のプライマー処理は、一般的に用いられるシリコーンゴムプライマーを基材９１１に塗布し、２００℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより行った。
【０１０９】
９１２はシリコーンゴムからなる弾性層であり、その形成方法に特に制約はないが今回はシリコーンゴム溶解液をスプレーにより塗布し、乾燥後１３０℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置して硬化することにより形成した。上記硬化工程を終了した後、シリコーンゴム弾性層の接着がなされた基材９１１を、金型より脱型し２００℃に設定した温風循環式オーブンに４時間放置してシリコーンゴム弾性層の２次加硫を行った。またその際の弾性層９１２の厚みは１００μｍであった。
【０１１０】
９１８はＦＥＰからなるフッ素樹脂層であり、上記した弾性層９１２上に以下のように形成した。
シリコーンゴム弾性層９１２とフッ素樹脂層９１８を接着するためのプライマ層としては特に制約はないが、ここではシリコーンゴム弾性層１０２の表面をエポキシ系プライマーで処理した後、フッ素樹脂を混合したポリアミン系フッ素ゴム塗料を約３０μｍの厚みに塗装し、２００℃に設定した温風循環式オーブン中に３０分間放置して加硫硬化させたものを用いた。
【０１１１】
上記プライマー処理したシリコーンゴム弾性層９１２の上には、フッ素樹脂層９１８を形成する。水性フッ素樹脂塗料（ここではＦＥＰの水性塗料）をスプレーにより塗装し、３２０℃に設定された温風循環式オーブン中に１５分間放置することにより、予備加熱焼成を行った。
【０１１２】
上記のように、弾性体上にフッ素樹脂塗料が予備加熱焼成されたポリイミド基材中に基材９１１の内面に接するように円柱状で軸方向への変形規制治具９１５を付けた心棒９１７を挿入し、図１４に示すステンレスで構成された円筒状面転写部材９１４に挿入した。
その状態で３２０℃に設置された温風循環式オーブン中に３０分間放置することにより、フッ素樹脂表面に面転写部材の内面模様を転写しながら焼成成膜を行った。
【０１１３】
上記のような工程を経て、フッ素樹脂被覆弾性定着用部材を製造した。
その結果、弾性層９１２とフッ素樹脂層９１８が軸方向へ変形しないよう規制しているため、加熱の際に生じる弾性層の基材９１１との接着面と弾性層そのものの熱膨張の差により発生するせん断力によるゴムの破壊及び劣化が防止され、Ｃセットの変化もなかった。そのことにより、定着用部材として要求される良好な紙搬送性を得ることができた。また表層フッ素樹脂が弾性層の弾性効果により、トナー及び記録材の凹凸に追従し易くなりカラー画像においても光沢ムラの発生しない定着用部材が得られた。
【０１１４】
【発明の効果】
上記のように、円筒基材または円柱基材上にフッ素樹脂を被覆する方法において、フッ素樹脂の加熱焼成時、又は予備加熱焼成後のフッ素樹脂の成膜時に、基材と面転写部材との間でフッ素樹脂を加圧することにより、割合に低い温度でクラックや凹凸がなく密着性のよい被膜を得ることができ、フッ素樹脂表面に面転写部材の表面に制御された微小形状を転写させることにより、フッ素樹脂表面に制御された模様及び粗さを形成することが可能となった。
【０１１５】
また上記方法を用いて、画像形成装置の定着装置に用いられる、トナーと直接接する定着部材を作成した場合、表層フッ素樹脂の表面粗さを制御することができ、画像の光沢ムラを防止することが可能となった。
【０１１６】
また上記方法を用いて、画像形成装置の定着装置に用いられる、駆動側に用いられる定着部材を作成した場合、表層フッ素樹脂の表面粗さを制御することができ、搬送性及び画像荒れ不良を防止することが可能となった。
【０１１７】
また上記のように、円筒基材または円柱基材上に形成された弾性体上にフッ素樹脂層を加熱焼成する際、上記弾性体と面転写部材との間でフッ素樹脂層が加圧され、更に、フッ素樹脂加熱焼成成膜時に、上記弾性層及びフッ素樹脂層が軸方向へ変形しないよう規制することにより、加熱の際に生じる弾性層の基材との接着面と弾性層そのものの熱膨張の差により発生するせん断力によるゴムの破壊及び劣化が防止され、フッ素樹脂層の焼成成膜を高温でできるようになり、その結果良好なフッ素樹脂膜を弾性体上に形成することが可能となった。
【０１１８】
また、上記のような方法を用いて製造した電子写真画像形成装置の定着装置に用いられる定着部材は、弾性層の劣化が生じないため、良好な紙搬送性が得られ、更に弾性層の弾性効果によりフッ素樹脂表面がトナーや記録材の凹凸に追従することができるようになり、カラー画像においても光沢ムラを発生することがなくなる等々の優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例１のフッ素樹脂成膜法の概略図。
【図２】  参考例１の円筒状基材の断面図。
【図３】  参考例２のフッ素樹脂成膜法の概略図。
【図４】  参考例２の円筒状基材の断面図。
【図５】  参考例３の円筒状の面転写部材を用いたフッ素樹脂成膜法の概略図。
【図６】  参考例３の円筒状基材の断面図。
【図７】  参考例４の円筒状の面転写部材を用いたフッ素樹脂成膜法の概略図。
【図８】  参考例４の円筒状基材の断面図。
【図９】  参考例５の円筒状の面転写部材を用いたフッ素樹脂成膜法の概略図。
【図１０】  参考例５の円筒状基材の断面図。
【図１１】  参考例６の定着ローラの断面図。
【図１２】  参考例７の加圧ローラの断面図。
【図１３】  本発明のフッ素樹脂焼成成膜方法を示す模式断面図（実施例４〜６）。
【図１４】  本発明のフッ素樹脂焼成成膜方法を示す模式断面図（実施例１，２）。
【図１５】  本発明のフッ素樹脂焼成成膜方法を示す模式断面図（実施例３）。
【図１６】  本発明のフッ素樹脂焼成成膜方法を示す模式断面図（実施例７）。
【図１７】  フッ素樹脂被覆弾性定着用部材の模式断面図。
【図１８】  従来の面転写フッ素樹脂焼成成膜方法を示す模式断面図。
【図１】
0003720450.tif 000005
【図２】
0003720450.tif 000006
【図３】
0003720450.tif 000007
【図４】
0003720450.tif 000008
【図５】
0003720450.tif 000009
【図６】
0003720450.tif 000010
【図７】
0003720450.tif 000011
【図８】
0003720450.tif 000012
【図９】
0003720450.tif 000013
【図１０】
0003720450.tif 000014
【図１１】
0003720450.tif 000015
【図１２】
0003720450.tif 000016
【図１３】
0003720450.tif 000017
【図１４】
0003720450.tif 000018
【図１５】
0003720450.tif 000019
【図１６】
0003720450.tif 000020
【図１７】
0003720450.tif 000021
【図１８】
0003720450.tif 000022