(57)【要約】      （修正有）【課題】耐摩耗性に優れる定着部材の提供。【解決手段】定着部材１１０は、基材１１０Ａと、基材１１０Ａ上に設けられた弾性層１１０Ｂと、弾性層１１０Ｂ上に設けられた表面層１１０Ｃと、を有している。表面層１１０Ｃは、フッ素系樹脂と平均円形度が０．７以上０．９８以下の充填材とを含んで構成される。充填材は、平均粒子径が０．２μｍ以上１μｍ以下の一次粒子が複数集合した平均長軸長さが３μｍ以上２０μｍ以下の二次粒子であることが好ましい。充填材を構成する材料としては、シリカ、酸化チタン及び酸化鉄からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に配置されたフッ素系樹脂と平均円形度が０．７以上０．９８以下の充填材とを含む表面層と、
を有する定着部材。
【請求項２】
前記充填材が、平均粒子径が０．２μｍ以上１μｍ以下の一次粒子が複数集合した平均長軸長さが３μｍ以上２０μｍ以下の二次粒子である請求項１に記載の定着部材。
【請求項３】
前記充填材が、シリカ、酸化チタン及び酸化鉄からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１又は請求項２に記載の定着部材。
【請求項４】
第１回転体と、前記第１回転体の外面に接触して配置される第２回転体と、を備え、
前記第１回転体及び前記第２回転体の少なくとも一方が請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の定着部材であり、
トナー像が表面に形成された記録媒体を前記第１回転体と前記第２回転体との接触部に通過させて前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着装置。
【請求項５】
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着手段であって、請求項４に記載の定着装置を有する定着手段と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着部材、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、円筒状の芯金の外周面の最表面に、表面全体がフッ素系高分子被膜で被覆されている定着ローラ用充填材とフッ素系樹脂との混合材料から形成された離型層を備えた定着ローラが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、円筒体芯金の表面に、表面の電気抵抗が、１×１０８Ω以下となされたプライマー層と、該プライマー層上に、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）樹脂を主成分とし、粒径１μｍ以下の無機粉末が全無機粉末の全重量に対して２質量％〜４質量％分散しており、表面の電気抵抗が１×１０１２Ω以上となされた離型層とを有してなる加熱定着ローラが開示されている。
【０００４】
特許文献３には、基材と、前記基材の上に配置されている機能性層と、中間層の上に配置されている外側層とを備え、前記外側層は、エアロゲル粒子が分散したフッ素系プラスチックマトリックスを含み、前記外側層の表面エネルギーが約２０ｍＮ／ｍ２未満である、定着器部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０１５４５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２５５７４２号公報
【特許文献３】特開２０１２−１９７４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
定着部材の表面層に充填材を含有させることで表面層の摩擦係数が低下し、記録媒体の搬送性が確保される。しかし、充填材を含む定着ローラ等の定着部材の耐摩耗性は必ずしも十分なものではない。
本発明は上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、平均円形度が０．９８を超える充填材を含有する場合に比較して、耐摩耗性に優れる定着部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
即ち、請求項１に係る発明は、
基材と、
前記基材上に配置されたフッ素系樹脂と平均円形度が０．７以上０．９８以下の充填材とを含む表面層と、
を有する定着部材。
【０００８】
請求項２に係る発明は、
前記充填材が、平均粒子径が０．２μｍ以上１μｍ以下の一次粒子が複数集合した平均長軸長さが３μｍ以上２０μｍ以下の二次粒子である請求項１に記載の定着部材。
【０００９】
請求項３に係る発明は、
前記充填材が、シリカ、酸化チタン及び酸化鉄からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１又は請求項２に記載の定着部材。
【００１０】
請求項４に係る発明は、
第１回転体と、前記第１回転体の外面に接触して配置される第２回転体と、を備え、
前記第１回転体及び前記第２回転体の少なくとも一方が請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の定着部材であり、
トナー像が表面に形成された記録媒体を前記第１回転体と前記第２回転体との接触部に通過させて前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着装置。
【００１１】
請求項５に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着手段であって、請求項４に記載の定着装置を有する定着手段と、
を備える画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、平均円形度が０．９８を超える充填材を含有する場合に比較して、耐摩耗性に優れる定着部材が提供される。
請求項２に係る発明によれば、一次粒子の平均粒子径が０．２μｍ未満であるか若しくは１μｍを超えるか、又は二次粒子の平均長軸長さが３μｍ未満であるか若しくは２０μｍを超える場合に比較して、耐摩耗性により優れる定着部材が提供される。
請求項３に係る発明によれば、充填材としてシリカ、酸化チタン及び酸化鉄からなる群より選択される少なくとも１種を用いることで、耐摩耗性により優れる定着部材が提供される。
請求項４に係る発明によれば、平均円形度が０．９８を超える充填材を含有する場合に比較して、耐摩耗性に優れる定着部材を備える定着装置が提供される。
請求項５に係る発明によれば、平均円形度が０．９８を超える充填材を含有する場合に比較して、耐摩耗性に優れる定着部材を備える画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る定着部材の一例を示す模式断面図である。
【図２】第１実施形態に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】第２実施形態に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。
【００１５】
［定着部材］
本実施形態に係る定着部材は、基材と、前記基材上に配置されたフッ素系樹脂と平均円形度が０．７以上０．９８以下の充填材とを含む表面層と、を有する。基材と表面層との間には、必要に応じて弾性層が配置されてもよい。
本実施形態に係る定着部材は、電子写真方式の画像形成装置に好適に用いられる。
【００１６】
電子写真方式による画像形成では、記録媒体上に転写されたトナー粒子を、定着部材を備える定着装置により加熱及び加圧して定着することで画像を得る。トナー粒子を加熱及び加圧する際にトナー粒子が溶融するため、定着部材の表面層はフッ素系樹脂を含有する構成とされることが一般的である。また、記録媒体の搬送性を確保するため、定着部材の表面層には充填材を含有させることがある。
さらに、近年、エンボス紙などの表面の凹凸の大きい記録媒体への定着部材の追従性やトナーの小径化に伴う溶融挙動の変化への対応が求められている。定着部材の追従性及びトナーの溶融挙動の変化に対しては、定着圧力を高くすることが対応策の一つとして挙げられる。このように、画像形成装置の構成上、定着圧力が低減するよりも、むしろ強まる方向になると予想される。定着圧力が高くなると、定着部材表面への摩耗ストレスは増大し、定着部材が摩耗しやすくなり、定着部材の寿命が短くなる。
【００１７】
さらに、本発明者等の検討によると、定着部材の表面層に充填材を含有させた場合、表面層の摩耗が進行すると定着部材の表面から充填材が脱離し、充填材が定着部材の表面を擦るため、定着部材の表面の摩耗が促進されてしまう場合があることが判明した。
本発明者等は鋭意検討の結果、表面層に含有される充填材の平均円形度を０．７以上０．９８以下の範囲とすることで表面層の耐摩耗性が向上することを見出した。充填材の平均円形度が０．７以上０．９８以下の範囲であると、充填材の形状は所謂不定形となり、アンカー効果によって表面層から充填材が脱離しにくくなるために表面層の耐摩耗性が向上するものと推察される。なお、充填材の平均円形度が０．９８を超えると、充填材の形状が所謂球状となり、アンカー効果が生じにくくなるため表面層から充填材が脱離しやすくなり、表面層の耐摩耗性が悪化する恐れがある。また、充填材の平均円形度が０．７未満であると、充填材の物理的な強度が低下しやすく、充填材が容易に破壊されやすくなるため表面層から充填材が消失しやすくなるため、表面層の耐摩耗性が悪化する恐れがある。
【００１８】
以下、本実施形態に係る定着部材について説明する。
図１は、本実施形態に係る定着部材の一例を示す概略断面図である。図１に記載の定着部材はロール状の定着部材であり、基材と表面層との間に弾性層が配置されている。
【００１９】
本実施形態に係る定着部材１１０は、例えば、図１に示すように、基材１１０Ａと、基材１１０Ａ上に設けられた弾性層１１０Ｂと、弾性層１１０Ｂ上に設けられた表面層１１０Ｃと、を有している。
【００２０】
以下、本実施形態に係る定着部材１１０の構成要素について詳細に説明する。なお、符号は省略して説明する。
【００２１】
（定着部材の形状）
本実施形態に係る定着部材は、ロール状であってもよいし、ベルト状であってもよい。また、熱源をその内部又は外部に備えた加熱定着部材であってもよいし、熱源を備えない加圧定着部材であってもよい。ロール状の定着部材である場合、基材と表面層との間に弾性層が配置されていることが望ましい。
【００２２】
（基材）
定着部材がロール状の場合、基材としては、例えば、金属（アルミ、ＳＵＳ、鉄、銅等）、合金、セラミックス、ＦＲＭ（繊維強化メタル）等で構成された円筒体が挙げられる。
定着部材がロール状の場合、基材の外径及び肉厚は、例えば、外径１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることがよく、例えば、アルミニウム製の場合は厚さ０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下、ＳＵＳ（ステンレス鋼）製又は鉄製の場合は厚さ０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
【００２３】
一方、定着部材がベルト状の場合、基材としては、例えば、金属ベルト（例えば、ニッケル、アルミニウム、ステンレス等の金属ベルト）、樹脂ベルト（例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリベンゾイミダゾール等の樹脂ベルト）が挙げられる。
【００２４】
なお、樹脂ベルトには導電剤などを添加し分散して、体積抵抗率が制御されていてもよい。具体的には、樹脂ベルトとしては、例えば、カーボンブラックを添加し分散して体積抵抗率を制御したポリイミドベルトが挙げられる。また、樹脂ベルトとしては、例えば、長尺のポリイミドシートの両端部をパズル上に組合せ、熱圧着部材を用いて熱圧着し、ベルト状に仕立てたものも挙げられる。
【００２５】
定着部材がベルト状の場合、基材の厚みは、例えば、２０μｍ以上２００μｍ以下であることがよく、好ましくは３０μｍ以上１５０μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以上１３０μｍ以下である。
【００２６】
（弾性層）
弾性層は、耐熱性弾性材料を含んで構成される。
耐熱性弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
シリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶ（Ｒｏｏｍ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｖｕｌｃａｎｉｚｉｎｇ）シリコーンゴム、ＨＴＶ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｖｕｌｃａｎｉｚｉｎｇ）シリコーンゴム、液状シリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム等が挙げられる。
フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン／プロピレン系ゴム、四フッ化エチレン／パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、フォスファゼン系ゴム、フルオロポリエーテル等が挙げられる。
なお、「耐熱性」とは、定着装置の昇温温度（例えば定着温度）に達しても、溶けたり分解したりしない特性を意味する。以下、同様である。
【００２７】
弾性層には、各種周知の添加剤が配合されてもよい。添加剤としては、例えば、充填材、導電剤、軟化剤（パラフィン系等）、加工助剤（ステアリン酸等）、老化防止剤（アミン系等）、加硫剤（硫黄、金属酸化物、過酸化物等）、機能性充填材（アルミナ等）等が挙げられる。
【００２８】
弾性層の厚みは、例えば、３０μｍ以上６００μｍ以下であることがよく、望ましくは１００μｍ以上５００μｍ以下である。
【００２９】
（表面層）
表面層は、フッ素系樹脂と平均円形度が０．７以上０．９８以下の充填材とを含んで構成される。
【００３０】
ここで、充填材の含有量は、表面層に対して１質量％以上４０質量％以下であることがよく、好ましくは１質量％以上３０質量％以下であり、より好ましくは１質量％以上２０質量％以下である。
なお、充填材は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
充填材の平均円形度は、０．７以上０．９８以下とされ、０．７５以上０．９６以下であることが好ましく、０．８以上０．９５以下であることがより好ましい。
充填材の平均円形度が０．９８を超えると、充填材が表面層から脱離しやすくなり、表面層の耐摩耗性が低下することがある。一方、充填材の平均円形度が０．７未満であると、強度低下に伴う充填剤消失の問題を生ずることがある。
充填材の平均円形度は、下記方法により測定された値をいう。
充填剤の円形度は、表面層表面もしくは断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察し、得られた組成像のうちミクロンオーダーの高輝度粒子の画像解析から、下記式（１）により算出される「１００／ＳＦ２」として得られる。 
円形度（１００／ＳＦ２）＝４π×（Ａ／Ｉ２）  式（１）
式（１）中、Ｉは画像上における粒子の周囲長を示し、Ａは粒子の投影面積を表す。 
充填剤の平均円形度は、上記画像解析によって得られた粒子１００個の円相当径の累積頻度における５０％円形度として得られる。
【００３２】
充填材を構成する材料としては、シリカ、酸化チタン、酸化鉄、硫酸バリウム等が挙げられる。これらの中でも耐摩耗性の観点からシリカ、酸化チタン及び酸化鉄からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００３３】
充填材は、平均粒子径が０．２μｍ以上１μｍ以下の一次粒子が複数集合した平均長軸長さが３μｍ以上２０μｍ以下の二次粒子であることが好ましい。
充填材を構成する一次粒子は、０．２μｍ以上０．８μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以上０．６μｍ以下であることがさらに好ましい。
充填材の平均長軸長さは、３μｍ以上１５μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以上１２μｍ以下であることがさらに好ましい。
充填材が、平均粒子径が０．２μｍ以上１μｍ以下の一次粒子が複数集合した平均長軸長さが３μｍ以上２０μｍ以下の二次粒子であると、充填材が仮に表面層から脱離した際に、二次粒子である充填材が一次粒子にまで破壊されやすく、脱離した充填材の粒径が小さくなる。そのため、脱離した充填材に起因する定着部材の表面の摩耗が促進されにくくなり、表面層の耐摩耗性がより向上すると推察される。
【００３４】
充填材の一次粒子の平均粒径及び二次粒子の平均長軸長さは、下記方法により測定された値をいう。
充填剤の一次粒子径は、表面層表面もしくは断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察し、得られた組成像のうちミクロンオーダーの高輝度粒子を構成するサブミクロンオーダーの高輝度粒子の画像解析から、下記式（２）により算出される「Ｄｓ」として得られる。 
Ｄｓ＝２√（Ａ/π）  式（２）
式（２）中、Ａは一次粒子の投影面積を表す。
充填剤の一次粒子の平均粒径は、上記画像解析によって得られた粒子１００個の粒径の体積基準の累積頻度における５０％径（つまり体積平均粒径）として得られる。
充填剤の二次粒子の長軸は、表面層表面もしくは断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察し、得られた組成像のうちミクロンオーダーの高輝度粒子の画像解析から最長径を「Ｌ」として得られる。 
充填剤の二次粒子の平均長軸長さは、上記計測によって得られた粒子１００個の平均値として得られる。
【００３５】
フッ素系樹脂として具体的には、例えば、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリエチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等が挙げられる。
【００３６】
表面層には、各種周知の添加剤が配合されてもよい。添加剤としては、例えば、カーボンブラック等の導電剤、軟化剤（パラフィン系オイル等）、加工助剤（ステアリン酸等）、老化防止剤（アミン系化合物等）、加硫剤（硫黄、金属酸化物、過酸化物等）等が挙げられる。
【００３７】
表面層の形成方法は特に限定されるものではない。表面層は、基材又は必要に応じて基材上に配置される弾性層上に表面層用塗布液を塗布し、乾燥し、必要に応じて焼成することにより形成されてもよい。また、表面層用塗布液を筒状体の表面に塗布し、乾燥し、必要に応じて焼成することによりチューブ状の表面層を得ることもできる。
表面層用塗布液の塗布方法は特に限定されるものではなく、浸漬塗布法及び環状塗布法等を用いることができる。
【００３８】
表面層用塗布液に使用される液状分散媒体としては、通常、水を用いるが、所望により有機溶媒を用いてもよく、あるいは、塗布後の乾燥を容易にするために、水とアルコール等の有機溶媒との混合物を用いることもできる。
表面層用塗布液には、フッ素系樹脂粒子が含有される。フッ素系樹脂粒子の平均粒径は特に限定されるものではなく、平均粒径の異なる二種以上のフッ素系樹脂粒子を混合して用いてもよい。平均粒径の異なる二種のフッ素系樹脂粒子を用いる場合、平均粒径が３μｍ以上２０μｍ以下の大粒径のフッ素系樹脂粒子と、平均粒径が０．１μｍ以上０．８μｍ以下の小粒径のフッ素系樹脂粒子を併用してもよい。
【００３９】
表面層用塗布液には、充填材又は充填材前駆体が含有される。充填材前駆体は、フッ素系樹脂粒子を焼成する際の熱により充填材に変化する材料である。
充填材としてシリカを用いる場合、充填材前駆体としては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
充填材として酸化チタンを用いる場合、充填材前駆体としては、オキシ水酸化チタン、硫酸チタン、四塩化チタン等が挙げられる。
充填材として酸化鉄を用いる場合、充填材前駆体としては、水酸化鉄、塩化鉄、硫酸化鉄等が挙げられる。
【００４０】
充填材前駆体は、充填材前駆体水溶液の状態で表面層用塗布液に含有させることもできる。この場合の充填材前駆体水溶液のｐＨは、各充填剤の反応性の観点から適宜調整される。
【００４１】
上述の充填材前駆体を添加した水溶液に対して、ｐＨ調整など所定の操作を行うことで不溶化ゲル状態の充填材前駆体が生成した充填材前駆体水溶液が得られる。充填材前駆体水溶液を表面層用塗布液に含有させ、塗布し、表面層の焼成工程の熱を利用して充填材前駆体を焼結させ、無機粒子である充填材を表面層中に形成させてもよい。
表面層形成過程で充填材前駆体がゾルゲル反応を起こし、平均粒子径がサブミクロンサイズの一次粒子からなるミクロンサイズの二次粒子の形態を有する充填材が得られる。
【００４２】
充填材前駆体を用いて表面層中に充填材を形成させる場合、焼成時間を長くすることにより充填材の平均円形度が大きくなりやすく、焼成時間を短くすることにより充填材の平均円形度が小さくなりやすい。
【００４３】
フッ素樹脂粒子等を表面層用塗布液に分散させるために、界面活性剤を使用することが好ましい。界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤が好ましい。これらの界面活性剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、ノニオン系界面活性剤が特に好ましい。界面活性剤の使用量は特に限定されないが、通常は、フッ素樹脂粒子等を液状分散媒体中に均一に分散し得る量が用いられる。
また、表面層の膜厚の制御および塗布を容易にするため、増粘剤を使用することもできる。増粘剤の使用量は特に限定されない。塗布を容易にするために塗布方法によって増粘剤の使用量を調整することができる。
【００４４】
表面層用塗布液のｐＨは、固形分の分散状態の観点から適宜調整される。
【００４５】
また、表面層用塗布液の乾燥温度としては、使用した液状分散媒体が揮発する温度で、５０℃以上２００℃以下であることが好ましく、より好ましくは６０℃以上１８０℃以下であり、さらに好ましくは７０℃以上１５０℃以下である。
【００４６】
表面層を形成する際の焼成条件としては、１５０℃以上４５０℃以下であることが好ましく、より好ましくは２００℃以上３８０℃以下であり、さらに好ましくは２２０℃以上３５０℃以下である。
【００４７】
表面層の厚みは、例えば、定着部材がベルト状の場合、５μｍ以上５０μｍ以下であることがよく、望ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。
表面層の厚みは、例えば、定着部材がロール状の場合、５μｍ以上５０μｍ以下であることがよく、望ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。
【００４８】
なお、予め管状物（チューブ）を形成し、弾性層が設けられた基材に管状物を被覆して表面層を形成する場合、管状物の内周面には、接着性を高めるため予め接着処理が施されてもいてもよい。この接着処理としては、例えば、液体アンモニア処理、ナトリウムナフタレン処理、エキシマレーザ処理、プラズマ処理が挙げられる。
【００４９】
（定着部材の用途）
本実施形態に係る定着部材は、例えば、加熱ロール、加圧ロール、加熱ベルト、加圧ベルト等に適用される。なお、加圧ロール又は加熱ベルトとしては、電磁誘導方式により加熱する加圧ロール又は加熱ベルト、外部又は内部の熱源から加熱する加圧ロール又は加熱ベルトのいずれであってもよい。
ただし、本実施形態に係る定着部材を電磁誘導方式により加熱する加圧ロール又は加熱ベルトに適用する場合、基材と表面層との間に、電磁誘導により発熱する金属層（発熱層）を設けることがよい。
【００５０】
［定着装置］
本実施形態に係る定着装置としては、種々の構成があり、例えば、第１回転体と、第１回転体の外面に接触して配置される第２回転体と、を備え、トナー像が表面に形成された記録媒体を前記第１回転体と前記第２回転体との接触部に通過させてトナー像を記録媒体に定着する定着装置がある。そして、第１回転体及び第２回転体の少なくとも一方として、本実施形態に係る定着部材が適用される。
【００５１】
以下に、第１及び２実施形態として、加熱ベルトと加圧ロールとを備えた定着装置を説明する。そして、第１及び２実施形態において、本実施形態に係る定着部材は、加熱ベルト、及び加圧ロールのいずれにも適用され得る。
【００５２】
なお、本実施形態に係る定着装置は、第１及び第２実施形態に限られず、加熱ロール又は加熱ベルトと加圧ベルトとを備えた定着装置であってよい。そして、本実施形態に係る定着部材は、加熱ロール、加熱ベルト及び加圧ベルトのいずれにも適用され得る。
また、本実施形態に係る定着装置は、第１及び第２実施形態に限られず、電磁誘導加熱方式の定着装置であってもよい。
【００５３】
（定着装置の第１実施形態）
第１実施形態に係る定着装置について説明する。図２は、第１実施形態に係る定着装置の一例を示す概略図である。
【００５４】
第１実施形態に係る定着装置６０は、図２に示すように、例えば、回転駆動する加熱ロール６１（第１回転体の一例）と、加圧ベルト６２（第２回転体の一例）と、加圧ベルト６２を介して加熱ロール６１を押圧する押圧パッド６４（押圧部材の一例）とを備えて構成されている。
なお、押圧パッド６４は、例えば、加圧ベルト６２と加熱ロール６１とが相対的に加圧されていればよい。従って、加圧ベルト６２側が加熱ロール６１に加圧されてもよく、加熱ロール６１側が加圧ベルト６２に加圧されてもよい。
【００５５】
加熱ロール６１の内部には、ハロゲンランプ６６（加熱手段の一例）が配設されている。加熱手段としては、ハロゲンランプに限られず、発熱する他の発熱部材を用いてもよい。
【００５６】
一方、加熱ロール６１の表面には、例えば、感温素子６９が接触して配置されている。この感温素子６９による温度計測値に基づいて、ハロゲンランプ６６の点灯が制御され、加熱ロール６１の表面温度が目的とする設定温度（例えば、１５０℃）を維持される。
【００５７】
加圧ベルト６２は、例えば、内部に配置された押圧パッド６４とベルト走行ガイド６３とによって回転自在に支持されている。そして、挟込領域Ｎ（ニップ部）において押圧パッド６４により加熱ロール６１に対して押圧されて配置されている。
【００５８】
押圧パッド６４は、例えば、加圧ベルト６２の内側において、加圧ベルト６２を介して加熱ロール６１に加圧される状態で配置され、加熱ロール６１との間で挟込領域Ｎを形成している。
押圧パッド６４は、例えば、幅の広い挟込領域Ｎを確保するための前挟込部材６４ａを挟込領域Ｎの入口側に配置し、加熱ロール６１に歪みを与えるための剥離挟込部材６４ｂを挟込領域Ｎの出口側に配置している。
【００５９】
加圧ベルト６２の内周面と押圧パッド６４との摺動抵抗を小さくするために、例えば、前挟込部材６４ａ及び剥離挟込部材６４ｂの加圧ベルト６２と接する面にシート状の摺動部材６８が設けられている。そして、押圧パッド６４と摺動部材６８とは、金属製の保持部材６５に保持されている。
なお、摺動部材６８は、例えば、その摺動面が加圧ベルト６２の内周面と接するように設けられており、加圧ベルト６２との間に存在するオイルの保持・供給に関与する。
【００６０】
保持部材６５には、例えば、ベルト走行ガイド６３が取り付けられ、加圧ベルト６２が回転する構成となっている。
【００６１】
加熱ロール６１は、例えば、図示しない駆動モータにより矢印Ｓ方向に回転し、この回転に従動して加圧ベルト６２は、加熱ロール６１の回転方向と反対の矢印Ｒ方向へ回転する。すなわち、例えば、加熱ロール６１が図２における時計方向へ回転するのに対して、加圧ベルト６２は反時計方向へ回転する。
【００６２】
そして、未定着トナー像を有する用紙Ｋ（記録媒体の一例）は、例えば、定着入口ガイド５６によって導かれて、挟込領域Ｎに搬送される。そして、用紙Ｋが挟込領域Ｎを通過する際に、用紙Ｋ上のトナー像は挟込領域Ｎに作用する圧力と熱とによって定着される。
【００６３】
第１実施形態に係る定着装置６０では、例えば、加熱ロール６１の外周面に倣う凹形状の前挟込部材６４ａにより、前挟込部材６４ａがない構成に比して、広い挟込領域Ｎを確保される。
【００６４】
また、第１実施形態に係る定着装置６０では、例えば、加熱ロール６１の外周面に対し突出させて剥離挟込部材６４ｂを配置することにより、挟込領域Ｎの出口領域において加熱ロール６１の歪みが局所的に大きくなるように構成されている。
【００６５】
このように剥離挟込部材６４ｂを配置すれば、例えば、定着後の用紙Ｋは、剥離挟込領域を通過する際に、局所的に大きく形成された歪みを通過することになるので、用紙Ｋが加熱ロール６１から剥離しやすい。
【００６６】
剥離の補助手段として、例えば、加熱ロール６１の挟込領域Ｎの下流側に、剥離部材７０を配設されている。剥離部材７０は、例えば、剥離爪７１が加熱ロール６１の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に加熱ロール６１と近接する状態で保持部材７２によって保持されている。
【００６７】
（定着装置の第２実施形態）
第２実施形態に係る定着装置について説明する。図３は、第２実施形態に係る定着装置の一例を示す概略図である。
【００６８】
第２実施形態に係る定着装置８０は、図３に示すように、例えば、加熱ベルト８４（第１回転体の一例）を備える定着ベルトモジュール８６と、加熱ベルト８４（定着ベルトモジュール８６）に押圧して配置された加圧ロール８８（第２回転体の一例）とを含んで構成されている。そして、例えば、加熱ベルト８４（定着ベルトモジュール８６）と加圧ロール８８とが接触する挟込領域Ｎ（ニップ部）が形成されている。挟込領域Ｎでは、用紙Ｋ（記録媒体の一例）が加圧及び加熱されトナー像が定着される。
【００６９】
定着ベルトモジュール８６は、例えば、無端状の加熱ベルト８４と、加圧ロール８８側で加熱ベルト８４が巻き掛けられ、モータ（不図示）の回転力で回転駆動すると共に加熱ベルト８４をその内周面から加圧ロール８８側へ押し付ける加熱押圧ロール８９と、加熱押圧ロール８９と異なる位置で内側から加熱ベルト８４を支持する支持ロール９０とを備えている。
定着ベルトモジュール８６は、例えば、加熱ベルト８４の外側に配置されてその周回経路を規定する支持ロール９２と、加熱押圧ロール８９から支持ロール９０までの加熱ベルト８４の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール９４と、加熱ベルト８４（定着ベルトモジュール８６）と加圧ロール８８とが接触する領域である挟込領域Ｎの下流側において加熱ベルト８４に内周面から張力を付与する支持ロール９８とが設けられている。
【００７０】
そして、定着ベルトモジュール８６は、例えば、加熱ベルト８４と加熱押圧ロール８９との間に、シート状の摺動部材８２が介在するように設けられている。
摺動部材８２は、例えば、その摺動面が加熱ベルト８４の内周面と接するように設けられており、加熱ベルト８４との間に存在するオイルの保持・供給に関与する。
ここで、摺動部材８２は、例えば、その両端が支持部材９６により支持された状態で設けられている。
【００７１】
加熱押圧ロール８９の内部には、例えば、ハロゲンヒータ８９Ａ（加熱手段の一例）が設けられている。
【００７２】
支持ロール９０は、例えば、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、内部にはハロゲンヒータ９０Ａ（加熱手段の一例）が配設されており、加熱ベルト８４を内周面側から加熱するようになっている。
支持ロール９０の両端部には、例えば、加熱ベルト８４を外側に押圧するバネ部材（不図示）が配設されている。
【００７３】
支持ロール９２は、例えば、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、支持ロール９２の表面には厚み２０μｍのフッ素系樹脂からなる離型層が形成されている。
支持ロール９２の離型層は、例えば、加熱ベルト８４の外周面からのトナーや紙粉が支持ロール９２に堆積するのを防止するために形成されるものである。
支持ロール９２の内部には、例えば、ハロゲンヒータ９２Ａ（加熱手段の一例）が配設されており、加熱ベルト８４を外周面側から加熱するようになっている。
【００７４】
つまり、例えば、加熱押圧ロール８９と支持ロール９０及び支持ロール９２とによって、加熱ベルト８４が加熱される構成となっている。
【００７５】
姿勢矯正ロール９４は、例えば、アルミニウムで形成された円柱状ロールであり、姿勢矯正ロール９４の近傍には、加熱ベルト８４の端部位置を測定する端部位置測定機構（不図示）が配置されている。
姿勢矯正ロール９４には、例えば、端部位置測定機構の測定結果に応じて加熱ベルト８４の軸方向における当り位置を変位させる軸変位機構（不図示）が配設され、加熱ベルト８４の蛇行を制御するように構成されている。
【００７６】
一方、加圧ロール８８は、例えば、回転自在に支持されると共に、図示しないスプリング等の付勢手段によって加熱ベルト８４が加熱押圧ロール８９に巻き回された部位に押圧されて設けられている。これにより、定着ベルトモジュール８６の加熱ベルト８４（加熱押圧ロール８９）が矢印Ｓ方向へ回転移動するのに伴って、加熱ベルト８４（加熱押圧ロール８９）に従動して加圧ロール８８が矢印Ｒ方向に回転移動するようになっている。
【００７７】
そして、未定着トナー像（不図示）を有する用紙Ｋは、矢印Ｐ方向に搬送され、定着装置８０の挟込領域Ｎに導かれると、挟込領域Ｎに作用する圧力と熱とによってトナー像が用紙Ｋに定着される。
【００７８】
なお、第２実施形態に係る定着装置８０では、加熱源の一例としてハロゲンヒータ（ハロゲンランプ）を適用した形態を説明したが、これに限られず、ハロゲンヒータ以外の輻射ランプ発熱体（放射線（赤外線等）を発する発熱体）、抵抗発熱体（抵抗に電流を流すことによりジュール熱を発生させる発熱体：例えばセラミック基板に抵抗を有する膜を形成して焼成させたもの等）を適用してもよい。
【００７９】
［画像形成装置］
次に、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態の画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により、像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を備える。そして、定着手段として、本実施形態に係る定着装置が適用される。
【００８０】
以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しつつ説明する。
図４は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。
【００８１】
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図４に示すように、例えば、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Ｋに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０と、二次転写された画像を用紙Ｋ上に定着させる定着装置６０と、を備えている。また、画像形成装置１００は、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。
【００８２】
この定着装置６０が既述の第１実施形態に係る定着装置６０である。なお、画像形成装置１００は、既述の第２実施形態に係る定着装置８０を備える構成であってもよい。
【００８３】
画像形成装置１００の各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、表面に形成されるトナー像を保持する像保持体の一例として、矢印Ａ方向に回転する感光体１１を備えている。
【００８４】
感光体１１の周囲には、帯電手段の一例として、感光体１１を帯電させる帯電器１２が設けられ、潜像形成手段の一例として、感光体１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）が設けられている。
【００８５】
また、感光体１１の周囲には、現像手段の一例として、各色成分トナーが収容されて感光体１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられ、感光体１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６が設けられている。
【００８６】
更に、感光体１１の周囲には、感光体１１上の残留トナーが除去される感光体クリーナ１７が設けられ、帯電器１２、レーザ露光器１３、現像器１４、一次転写ロール１６及び感光体クリーナ１７の電子写真用デバイスが感光体１１の回転方向に沿って順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。
【００８７】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミド又はポリアミド等の樹脂をベース層としてカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の加圧ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１×１０６Ωｃｍ以上１×１０１４Ωｃｍ以下となるように形成されており、その厚みは、例えば、０．１ｍｍ程度に構成されている。
【００８８】
中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図４に示すＢ方向に目的に合わせた速度で循環駆動（回転）されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ（不図示）により駆動されて中間転写ベルト１５を回転させる駆動ロール３１、各感光体１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能する張力付与ロール３３、二次転写部２０に設けられる背面ロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニング背面ロール３４を有している。
【００８９】
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体１１に対向して配置される一次転写ロール１６で構成されている。一次転写ロール１６は、芯体と、芯体の周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。芯体は、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５Ωｃｍ以上１０８．５Ωｃｍ以下のスポンジ状の円筒ロールである。
【００９０】
そして、一次転写ロール１６は中間転写ベルト１５を挟んで感光体１１に圧接配置され、更に一次転写ロール１６にはトナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００９１】
二次転写部２０は、背面ロール２５と、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、を備えて構成されている。
【００９２】
背面ロール２５は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１×１０７Ω／□以上１×１０１０Ω／□以下となるように形成され、硬度は、例えば、７０°（アスカーＣ：高分子計器社製、以下同様。）に設定される。この背面ロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極を構成し、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が接触配置されている。
【００９３】
一方、二次転写ロール２２は、芯体と、芯体の周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。芯体は鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５Ωｃｍ以上１０８．５Ωｃｍ以下のスポンジ状の円筒ロールである。
【００９４】
そして、二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んで背面ロール２５に圧接配置され、更に二次転写ロール２２は接地されて背面ロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｋ上にトナー像を二次転写する。
【００９５】
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。
【００９６】
なお、中間転写ベルト１５、一次転写部１０（一次転写ロール１６）、及び二次転写部２０（二次転写ロール２２）が、転写手段の一例に該当する。
【００９７】
一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配設されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。
【００９８】
更に、本実施形態に係る画像形成装置では、用紙Ｋを搬送する搬送手段として、用紙Ｋを収容する用紙収容部５０、この用紙収容部５０に集積された用紙Ｋを予め定められたタイミングで取り出して搬送する給紙ロール５１、給紙ロール５１により繰り出された用紙Ｋを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｋを二次転写部２０へと送り込む搬送ガイド５３、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される用紙Ｋを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、用紙Ｋを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。
【００９９】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
本実施形態に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって作像作業が実行される。
【０１００】
画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【０１０１】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各々の感光体１１に照射している。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
【０１０２】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体１１上に形成されたトナー像は、各感光体１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
【０１０３】
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、搬送手段では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール５１が回転し、用紙収容部５０から目的とするサイズの用紙Ｋが供給される。給紙ロール５１により供給された用紙Ｋは、搬送ロール５２により搬送され、搬送ガイド５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｋは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせて位置合わせロール（不図示）が回転することで、用紙Ｋの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【０１０４】
二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２が背面ロール２５に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｋは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ロール２２と背面ロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２と背面ロール２５とによって加圧される二次転写部２０において、用紙Ｋ上に一括して静電転写される。
【０１０５】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｋは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｋを定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｋ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱及び圧力で定着処理を受けることで用紙Ｋ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｋは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙収容部（不図示）に搬送される。
【０１０６】
一方、用紙Ｋへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニング背面ロール３４及び中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
【０１０７】
以上、本実施形態について説明したが、上記実施の形態に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【実施例】
【０１０８】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りがない場合、「部」及び「％」は質量基準である。
【０１０９】
＜実施例１＞
（充填材前駆体水溶液１の調製）
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）１０部と、エタノール３０部と水６部とを混合し、塩酸でｐＨを３に調整して充填材前駆体水溶液１を得た。
【０１１０】
（充填材前駆体含有塗布液１の作製）
界面活性剤２部を添加した水３８部中に、平均粒径１０μｍのＰＦＡ樹脂粉末（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名３５０Ｊ）２０部を分散した後、全フッ素樹脂粒子中の小粒径の粒子と大粒径の粒子の比率が６：４となるように平均粒径０．２μｍのＰＦＡ分散液（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名９４５ＨＰ−Ｐｌｕｓ）を更に加えて混合した。そして、この混合物に、充填材前駆体水溶液１を、全固形分中のＴＥＯＳの割合が１０％となるように配合して混合液を得た。
次に、混合液に、導電剤としてカーボンブラック（ライオン株式会社製ケッチェンブラック分散溶液）を、全固形分中の割合が２％となるように配合した。さらに、得られた混合液に、水および増粘剤（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）により溶液の粘度を調整し、酸及びアルカリにより溶液のｐＨを８に調整し、充填材前駆体含有塗布液１を調製した。
【０１１１】
（無端ベルトの作製）
まず、外径３０ｍｍ、長さ５００ｍｍのアルミニウム製の円筒管の表面をブラスト処理により粗面化し、さらに、シリコーン系離型剤を塗布し、２００℃で６０分間乾燥した。その後、さらに３４０℃で３０分間加熱して焼き付け、表面粗さＲａが０．８μｍで、表面にシリコーン系離型剤を焼き付けた金型を用意した。
次に、用意した金型の中央部４７０ｍｍに、フローコーティング（螺旋巻き塗布）法により、粘度１２０Ｐａ・ｓに調整したポリイミド前駆体のＮ−メチルピロリドン溶液（宇部興産株式会社製：商品名ＵワニスＳ）を塗布した。次いで、金型を１００℃で５０分間回転しながら塗布液を乾燥し、塗布したポリイミド前駆体の塗膜を平滑化した。
【０１１２】
得られた充填材前駆体含有塗布液１を塗液圧送供給容器に入れた。次に、予め表面にポリイミド前駆体を塗布した金型（アルミニウム製円筒管）に塗液圧送供給容器を隣接させ、且つ塗液吐出口がポリイミド前駆体の表面近傍に配置されるように塗液圧送供給容器を装着した。次に、円筒管状の金型を回転させ、金型の軸方向に沿って塗液圧送供給容器を移動しつつ、塗液吐出口から充填材前駆体含有塗布液１を吐出させて金型に塗布したポリイミド前駆体の表面に充填材前駆体含有塗布液１を塗布した。
そして金型を回転し、充填材前駆体含有塗布液１の塗膜を８０℃で１０分間乾燥させて、表面層を形成した。さらに、３８０℃で６０分間焼成を行い、ポリイミド前駆体を硬化させ、ポリイミド基材を形成した。
【０１１３】
次いで、金型の表面に形成された被膜を金型表面から取り外し、さらに、両端部を切断して無端ベルトを得た。
得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ７０μｍの基材と、基材の外周に積層された厚さ３０μｍの表面層とを有している。また、無端ベルトは、内径３０ｍｍ、全長２４９ｍｍであった。
【０１１４】
（無端ベルトの摩耗試験）
得られた無端ベルトを使用して摩耗試験を行った。
無端ベルトを、画像形成装置「ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ４００（富士ゼロックス社製）」の定着装置の定着ベルトとして装着した。
この画像形成装置を用いて、Ａ４用紙に、画像濃度５０％のハーフトーン画像を５０，０００枚出力した。そして、画像形成前の定着ベルトの厚さと画像形成後の定着ベルトの厚さとをそれぞれ測定し、画像形成前後でのベルトの膜厚変化量を定着ベルトの表面層の摩耗量とした。
定着ベルトの厚さは、定着ベルトの軸方向に沿って定着ベルトの全長を５ｍｍ間隔で測定した。また、定着ベルトの周方向の測定位置は９０°置きの４ヶ所とした。そして、表面層の膜厚変化量は、この測定値の中で、ベルトの膜厚変化量の最大値を表記する。
なお、定着ベルトの厚さの測定には、（株）フィッシャー・インストルメンツ製の渦電流式膜厚計ＩＳＯＳＣＯＰＥ  ＭＰ３０を使用した。
得られた結果を表１に示す。併せて、表面層中の充填材の平均円形度、一次粒子の平均粒子径及び二次粒子の平均長軸長さを表１に示す。
【０１１５】
＜実施例２＞
四塩化チタン４部と、水２０部とを混合し、塩酸でｐＨを２．５に調整して充填材前駆体水溶液２を得た。
充填材前駆体水溶液１に替えて充填材前駆体水溶液２を用いた以外は実施例１と同様にして無端ベルトを作製し、実施例１と同様にして評価した。
得られた結果を表１に示す。
【０１１６】
＜実施例３＞
水酸化鉄６部と、水２０部とを混合し、水酸化ナトリウムでｐＨを９に調整して充填材前駆体水溶液３を得た。
充填材前駆体水溶液１に替えて充填材前駆体水溶液３を用いた以外は実施例１と同様にして無端ベルトを作製し、実施例１と同様にして評価した。
得られた結果を表１に示す。
【０１１７】
＜実施例４＞
（弾性層の形成）
まず、基材としてφ２２ｍｍのアルミニウム製芯金の外周に、付加反応硬化型のシリコーンゴム（信越化学工業社製、商品名：ＫＥ−１９５０−１０）に３Ｍ社製グラスバブルズＫ３７を２５体積％均一混合させたものを用いて、注入成型法にて肉厚３．５ｍｍの弾性層を形成し、１５０℃×３０分にて加熱硬化させた。
【０１１８】
（表面層の形成）
次に、弾性層の表面に充填材前駆体含有塗布液１を８０μｍの厚みにスプレー塗布した。この加熱ロールを、熱間静水圧加工装置（ＨＩＰ）（三菱重工製）を用いて、圧力：１２０ＭＰａ、温度：３３０℃、ピーク時間：１０ｍｉｎの条件下で、処理を実施した。その結果、表面層（３０μｍ）／シリコーンゴム弾性体層／基材で構成された加熱ロールが得られた。
この加熱ロールを画像形成装置「ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ４００（富士ゼロックス社製）」の定着装置の加熱ロールとして装着した。
この画像形成装置を用いて、Ａ４用紙に、画像濃度５０％のハーフトーン画像を５０，０００枚出力した。そして、画像形成前の加熱ロールの表面層の厚さと画像形成後の加熱ロールの表面層の厚さとをそれぞれ測定し、画像形成前後での加熱ロールの膜厚変化量を求めた。
加熱ロールの厚さは、加熱ロールの軸方向に沿って加熱ロールの全長を５ｍｍ間隔で測定した。また、加熱ロールの周方向の測定位置は９０°置きの４ヶ所とした。そして、表面層の膜厚変化量は、この測定値の中で、加熱ロールの膜厚変化量の最大値を表記する。
なお、加熱ロールの表面層厚さの測定には、（株）フィッシャー・インストルメンツ製の渦電流式膜厚計ＩＳＯＳＣＯＰＥ  ＭＰ３０を使用した。
得られた結果を表１に示す。
【０１１９】
＜実施例５＞
界面活性剤２部を添加した水３８部中に、シリカ（平均円形度：０．９８、一次粒子の平均粒子径：０．２μｍ、二次粒子の平均長軸長さ：６μｍ）６部と、平均粒径１０μｍのＰＦＡ樹脂粉末（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名３５０Ｊ）２０部を分散した後、全フッ素樹脂粒子中の小粒径の粒子と大粒径の粒子の比率が６：４となるように平均粒径０．２μｍのＰＦＡ分散液（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製：商品名９４５ＨＰ−Ｐｌｕｓ）を更に加えて混合し、混合液を得た。
次に、混合液に、導電剤としてカーボンブラック（ライオン株式会社製ケッチェンブラック分散溶液）を、全固形分中の割合が２％となるように配合した。さらに、得られた混合液に、水および増粘剤（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）により溶液の粘度を調整し、充填材含有塗布液１を調製した。
充填材前駆体含有塗布液１に替えて充填材含有塗布液１を用いた以外は実施例１と同様にして無端ベルトを作製し、実施例１と同様にして評価した。
得られた結果を表１に示す。
【０１２０】
＜比較例１＞
シリカ（平均円形度：０．９８、一次粒子の平均粒子径：０．２μｍ、二次粒子の平均粒子径：６μｍ）に替えてシリカ（平均円形度：０．９９、一次粒子の平均粒子径：２μｍ、二次粒子の平均長軸長さ：４μｍ）を用いた以外は実施例５と同様にして充填材含有塗布液２を調製した。
充填材前駆体含有塗布液１に替えて充填材含有塗布液２を用いた以外は実施例１と同様にして無端ベルトを作製し、実施例１と同様にして評価した。
得られた結果を表１に示す。
【０１２１】
＜比較例２＞
シリカ（平均円形度：０．９８、一次粒子の平均粒子径：０．２μｍ、二次粒子の平均粒子径：６μｍ）に替えて酸化チタン（平均円形度：０．９９、一次粒子の平均粒子径：１μｍ、二次粒子の平均長軸長さ：２μｍ）を用いた以外は実施例５と同様にして充填材含有塗布液３を調製した。
充填材含有塗布液１に替えて充填材含有塗布液３を用いた以外は実施例１と同様にして無端ベルトを作製し、実施例１と同様にして評価した。
得られた結果を表１に示す。
【０１２２】
＜比較例３＞
シリカ（平均円形度：０．９８、一次粒子の平均粒子径：０．２μｍ、二次粒子の平均粒子径：６μｍ）に替えて酸化鉄（平均円形度：０．９９、一次粒子の平均粒子径：１μｍ、二次粒子の平均長軸長さ：３μｍ）を用いた以外は実施例５と同様にして充填材含有塗布液４を調製した。
充填材含有塗布液１に替えて充填材含有塗布液４を用いた以外は実施例１と同様にして無端ベルトを作製し、実施例１と同様にして評価した。
得られた結果を表１に示す。
【０１２３】
【表１】
2018156026.tif 000003
【符号の説明】
【０１２４】
６２  加圧ベルト
６３  ベルト走行ガイド
６４  押圧パッド
６４ａ  前挟込部材
６４ｂ  剥離挟込部材
６５  保持部材
６６  ハロゲンランプ
６８  摺動部材
６９  感温素子
７０  剥離部材
７１  剥離爪
７２  保持部材
８０  定着装置
８２  摺動部材
８４  加熱ベルト
８６  定着ベルトモジュール
８８  加圧ロール
８９Ａ  ハロゲンヒータ
８９  加熱押圧ロール
９０Ａ  ハロゲンヒータ
９０  支持ロール
９２Ａ  ハロゲンヒータ
９２  支持ロール
９４  姿勢矯正ロール
９６  支持部材
９８  支持ロール
１００  画像形成装置
１１０  定着部材
１１０Ａ  基材
１１０Ｂ  弾性層
１１０Ｃ  表面層
【図１】
2018156026.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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