(57)【要約】【課題】端部の破損を防止し得る電子写真用部材を提供すること。【解決手段】該電子写真用部材は、エンドレスベルト形状の基材、および、該基材の外表面上の表層を有するエンドレスベルト形状の電子写真用部材であって、該表層は、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）の電離性放射線架橋物を含み、該表層は、該基体の外表面上に設けてなる、ＰＦＡを含む樹脂層に対して電子線を照射することによって形成されてなり、該表層の２００℃におけるユニバーサル硬度ＨＵが１８Ｎ／ｍｍ2≦ＨＵ≦４０Ｎ／ｍｍ2であり、かつ、該樹脂層中の、ＰＦＡの、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｉとし、該表層中の、ＰＦＡの電離性放射線架橋物の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｆとしたとき、ＲｉおよびＲｆが、下記数式（１）で示される関係を満たす：数式（１）：Ｒｉ×０．８≦Ｒｆ≦Ｒｉ。【選択図】図３
2018028658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレスベルト形状の基材、および、該基材の外表面上の表層を有するエンドレスベルト形状の電子写真用部材であって、
該表層は、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の電離性放射線架橋物を含み、
該表層は、
該基体の外表面上に設けてなる、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を含む樹脂層に対して電離性放射線を照射することによって形成されてなり、
該表層の２００℃におけるユニバーサル硬度ＨＵが１８Ｎ／ｍｍ2≦ＨＵ≦４０Ｎ／ｍｍ2であり、かつ、
該樹脂層中の、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の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｉとし、
該表層中の、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の電離性放射線架橋物の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｆとしたとき、ＲｉおよびＲｆが、下記数式（１）で示される関係を満たすことを特徴とする電子写真用部材：
数式（１）
Ｒｉ×０．８≦Ｒｆ≦Ｒｉ
［上記数式（１）中、
Ｒｉは、数式（２）で示され：
数式（２）
Ｒｉ＝ＡＲ０／ＡＲ９０
数式（２）中、
ＡＲ０は、該樹脂層の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ０としたとき、
数式（３）で示され：
数式（３）
ＡＲ０＝（Ａｂｓ６４０ｒ０／Ａｂｓ９９３ｒ０）；
ＡＲ９０は、該樹脂層の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ９０としたとき、
数式（４）で示され：
数式（４）
ＡＲ９０＝（Ａｂｓ６４０ｒ９０／Ａｂｓ９９３ｒ９０）、
Ｒｆは、数式（５）で示され：
数式（５）
Ｒｆ＝ＡＳ０／ＡＳ９０
数式（５）中、
ＡＳ０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ０としたとき、数式（６）で示され：
数式（６）
ＡＳ０＝（Ａｂｓ６４０ｓ０／Ａｂｓ９９３ｓ０）；
ＡＳ９０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ９０としたとき、
数式（７）で示される値である：
数式（７）
ＡＳ９０＝（Ａｂｓ６４０ｓ９０／Ａｂｓ９９３ｓ９０）。
【請求項２】
前記表層と前記基材の間に弾性層を有する請求項１に記載の電子写真用部材。
【請求項３】
前記電離性放射線が電子線である請求項１または２に記載の電子写真用部材。
【請求項４】
前記Ｒｉが、１．５以上、２．５以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子写真用部材。
【請求項５】
加圧部材と、
該加圧部材に対向配置されている、トナー像の加熱定着用の定着部材と、を具備する定着装置であって、
該定着部材が、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子写真用部材である、ことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
エンドレスベルト形状の基材と、該基材の外周面を被覆している表層とを有する電子写真用ベルトの製造方法であって、
（ｉ）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を含む樹脂材料の円筒押出成型品を用意する工程と、
（ｉｉ）前記基材の外周面を該円筒押出成型品で被覆する工程と、
（ｉｉｉ）前記基材の外周面を被覆する円筒押出成型品を、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のガラス転移温度（Ｔｇ）以上、融点（Ｔｍ）よりも低い温度に加熱した状態で、該円筒押出成型品の外表面に対して電離性放射線を照射して、該円筒押出成型品中の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を架橋して表層を形成する工程と、
を有し、
該表層の２００℃におけるユニバーサル硬度ＨＵが１８Ｎ／ｍｍ2≦ＨＵ≦４０Ｎ／ｍｍ2であり、
該円筒押出成型品中の、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の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｉとし、
該表層中の、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の電離性放射線架橋物の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｆとしたとき、ＲｉおよびＲｆが、下記数式（１）で示される関係を満たすことを特徴とする電子写真用ベルトの製造方法：
数式（１）
Ｒｉ×０．８≦Ｒｆ≦Ｒｉ
［上記数式（１）中、
Ｒｉは、数式（２）で示され：
数式（２）
Ｒｉ＝ＡＲ０／ＡＲ９０
数式（２）中、
ＡＲ０は、該円筒押出成型品の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ０としたとき、
数式（３）で示され：
数式（３）
ＡＲ０＝（Ａｂｓ６４０ｒ０／Ａｂｓ９９３ｒ０）；
ＡＲ９０は、該円筒押出成型品の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ９０としたとき、
数式（４）で示され：
数式（４）
ＡＲ９０＝（Ａｂｓ６４０ｒ９０／Ａｂｓ９９３ｒ９０）、
Ｒｆは、数式（５）で示され：
数式（５）
Ｒｆ＝ＡＳ０／ＡＳ９０
数式（５）中、
ＡＳ０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ０としたとき、
数式（６）で示され：
数式（６）
ＡＳ０＝（Ａｂｓ６４０ｓ０／Ａｂｓ９９３ｓ０）；
ＡＳ９０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ９０としたとき、
数式（７）で示されるものである：
数式（７）
ＡＳ９０＝（Ａｂｓ６４０ｓ９０／Ａｂｓ９９３ｓ９０）。
【請求項７】
前記融点（Ｔｍ）よりも低い温度が、融点（Ｔｍ）より４０℃低い温度（Ｔｍ−４０℃）以下の温度である請求項６に記載の電子写真用ベルトの製造方法。
【請求項８】
前記電離性放射線が電子線である請求項６または７に記載の電子写真用ベルトの製造方法。
【請求項９】
前記工程（ｉｉ）が、前記基材が、表面に弾性層を有し、該弾性層の表面を前記円筒押出成型品で被覆する工程を含む請求項６乃至８のいずれか１項に記載の電子写真用ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用部材、定着部材、定着装置及び画像形成装置、並びに電子写真用ベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、コピー機、ファクシミリ等の電子写真法による画像形成装置の加熱方式の定着装置に用いられる定着部材として、フィルム形状やローラ形状のものがある。これら定着部材の構成として、基材上に、トナーに対して優れた離型性を有するフッ素樹脂を含む表層を設けた構成が知られている。基材を構成する材料としては、耐熱性樹脂や金属等が用いられている。また、必要に応じて、基材と表層の間には耐熱性ゴム等からなる弾性層が設けられる。
ここで、表層に含有させるフッ素樹脂としては、耐熱性に優れる、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）が好ましく用いられる。
【０００３】
ところで、近年、印刷スピードの高速化に伴い、定着部材に求められる耐久性はさらに高くなる傾向にある。特に、定着部材の表層は記録材と接触するため記録材に因る摩耗が発生しやすく、定着部材の短寿命化を起こしてしまう場合があるという課題が有った。この表層の摩耗という課題に対し、表層を構成するフッ素樹脂層の耐摩耗性を向上させる検討が多くなされてきた。
フッ素樹脂中に、フッ素樹脂の強度を向上させる非フッ素系の添加剤（フィラー）を添加して強化する技術が知られている。
特許文献１では、フッ素樹脂に炭素繊維を添加することで複合材料としてフッ素樹脂を強化している。
特許文献２では、同じフッ素系のフィラーを添加してＰＦＡを強化する技術として、ＰＦＡとポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の複合材料とすることでＰＦＡを強化する技術が示されている。
特許文献３では、ＰＦＡ及びＰＴＦＥ等のフッ素樹脂の分散体や粉体をフッ素樹脂の融点以上の温度で焼成してからフッ素樹脂の融点以下の温度で電子線を照射して架橋をすることでフッ素樹脂を強化している。
上記に示すような強化方法を用いることにより、それまでの技術と比較して高い耐摩耗性を有するフッ素樹脂表層材料が得られ、定着部材の耐久性向上を実現できている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2012-22110号公報
【特許文献２】特開2009-15137号公報
【特許文献３】特開2010-155443号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、上記の従来技術は、未だ以下のような課題を有している。
特許文献１では、表面エネルギーの大きい炭素繊維をフッ素樹脂に添加するため、本来持っているフッ素樹脂の化学的安定性が損なわれる場合がある。そのような化学的安定性が損なわれた樹脂材料を表層に用いた定着部材によるトナー像の定着では、オフセットや分離不良が発生しやすい。
特許文献２では、同じフッ素系の添加剤であるため化学的な安定性は問題ないが、ＰＦＡとＰＴＦＥの間の結合が弱いため、表層にクラックやフィラーの剥落などの破損が発生しやすくなる場合があり、耐摩耗性は向上するが他の要因で耐久性が低下する場合がある。
特許文献３に開示されるように、基材上、あるいは必要に応じて設けられ弾性層上に形成したフッ素樹脂分散体や粉体の層をフッ素樹脂の融点以上の温度で焼成する場合には、高温加熱に耐えることができる基材や弾性層等を用いる必要が有る。従って、特許文献３に開示される技術は、限られた条件でしか使用することができない。
本発明の一態様は、優れた耐久性を有する電子写真用部材を提供することにある。
本発明の他の目的は、高品位な電子写真画像を形成することができる定着装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、上述した電子写真用部材の一形態としての電子写真用ベルトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
エンドレスベルト形状の基材、および、該基材の外表面上の表層を有するエンドレスベルト形状の電子写真用部材であって、
該表層は、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の電離性放射線架橋物を含み、
該表層は、
該基体の外表面上に設けてなる、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を含む樹脂層に対して電離性放射線を照射することによって形成されてなり、
該表層の２００℃におけるユニバーサル硬度ＨＵが１８Ｎ／ｍｍ2≦ＨＵ≦４０Ｎ／ｍｍ2であり、かつ、
該樹脂層中の、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の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｉとし、
該表層中の、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の電離性放射線架橋物の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｆとしたとき、
ＲｉおよびＲｆが、下記数式（１）で示される関係を満たす電子写真用部材が提供される：
数式（１）
Ｒｉ×０．８≦Ｒｆ≦Ｒｉ
［上記数式（１）中、
Ｒｉは、数式（２）で示され：
数式（２）
Ｒｉ＝ＡＲ０／ＡＲ９０
数式（２）中、
ＡＲ０は、該樹脂層の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ０としたとき、
数式（３）で示され：
数式（３）
ＡＲ０＝（Ａｂｓ６４０ｒ０／Ａｂｓ９９３ｒ０）；
ＡＲ９０は、該樹脂層の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ９０としたとき、
数式（４）で示され：
数式（４）
ＡＲ９０＝（Ａｂｓ６４０ｒ９０／Ａｂｓ９９３ｒ９０）、
Ｒｆは、数式（５）で示され：
数式（５）
Ｒｆ＝ＡＳ０／ＡＳ９０
数式（５）中、
ＡＳ０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ０としたとき、
数式（６）で示され：
数式（６）
ＡＳ０＝（Ａｂｓ６４０ｓ０／Ａｂｓ９９３ｓ０）；
ＡＳ９０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ９０としたとき、
数式（７）で示される値である：
数式（７）
ＡＳ９０＝（Ａｂｓ６４０ｓ９０／Ａｂｓ９９３ｓ９０）。
本発明の他の態様によれば、
加圧部材と、
該加圧部材に対向配置されている、トナー像の加熱定着用の定着部材と、を具備する定着装置であって、
該定着部材が、上記の電子写真用部材である、定着装置が提供される。
上記電子写真用部材を、トナー像の加熱定着用の定着部材として具備する定着装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、上記の定着装置を有する画像形成装置が提供される。
【０００７】
本発明の更に他に態様によれば、
エンドレスベルト形状の基材と、該基材の外周面を被覆している表層とを有する電子写真用ベルトの製造方法であって、
（ｉ）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を含む樹脂材料の円筒押出成型品を用意する工程と、
（ｉｉ）前記基材の外周面を該円筒押出成型品で被覆する工程と、
（ｉｉｉ）前記基材の外周面を被覆する円筒押出成型品を、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のガラス転移温度（Ｔｇ）以上、融点（Ｔｍ）よりも低い温度に加熱した状態で、該円筒押出成型品の外表面に対して電離性放射線を照射して、該円筒押出成型品中の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を架橋して表層を形成する工程と、
を有し、
該表層の２００℃におけるユニバーサル硬度ＨＵが１８Ｎ／ｍｍ2≦ＨＵ≦４０Ｎ／ｍｍ2であり、
該円筒押出成型品中の、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の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｉとし、
該表層中の、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の電離性放射線架橋物の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｆとしたとき、
ＲｉおよびＲｆが、下記数式（１）で示される関係を満たす、電子写真用部材の製造方法が提供される：
数式（１）
Ｒｉ×０．８≦Ｒｆ≦Ｒｉ
［上記数式（１）中、
Ｒｉは、数式（２）で示され：
数式（２）
Ｒｉ＝ＡＲ０／ＡＲ９０
数式（２）中、
ＡＲ０は、該円筒押出成型品の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ０としたとき、
数式（３）で示され：
数式（３）
ＡＲ０＝（Ａｂｓ６４０ｒ０／Ａｂｓ９９３ｒ０）；
ＡＲ９０は、該円筒押出成型品の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ９０としたとき、
数式（４）で示され：
数式（４）
ＡＲ９０＝（Ａｂｓ６４０ｒ９０／Ａｂｓ９９３ｒ９０）、
Ｒｆは、数式（５）で示され：
数式（５）
Ｒｆ＝ＡＳ０／ＡＳ９０
数式（５）中、
ＡＳ０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ０としたとき、
数式（６）で示され：
数式（６）
ＡＳ０＝（Ａｂｓ６４０ｓ０／Ａｂｓ９９３ｓ０）；
ＡＳ９０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ９０としたとき、
数式（７）で示されるものである：
数式（７）
ＡＳ９０＝（Ａｂｓ６４０ｓ９０／Ａｂｓ９９３ｓ９０）。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フィラー添加に因るオフセットなどの弊害がなく、部材加工性に優れ、記録材に因る摩耗を抑制して長寿命化を達成可能な、定着部材として利用し得る電子写真用部材を提供することができる。
本発明によれば、上記の電子写真用部材を用いたトナー像の加熱定着用の定着部材、それを用いた定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一態様にかかる定着装置を備えた電子写真画像形成装置の模式的断面図である。
【図２】本発明の一態様にかかる定着装置の模式的断面図である。
【図３】本発明の一態様にかかる定着部材の一例の模式的断面図である。
【図４】印刷用紙の端部にある裁断による返し部と定着部材の表層との接触部分を示す模式的平面図である。
【図５】定着部材と加圧ローラによって形成される定着ニップ部に印刷用紙が搬送された際の変形状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一態様にかかるエンドレスベルト形状を有する電子写真用部材は、エンドレスベルト形状の基材、および、該基材の外表面上の表層を有する。
該表層は、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（以下、「ＰＦＡ」という）の電離性放射線照射による架橋物、すなわち電離性放射線架橋物を含む。
該表層は、該基体の外表面上に設けてなる、ＰＦＡを含む樹脂層に対して電離性放射線を照射することによって形成されてなるものである。
また、該表層の、温度２００℃におけるユニバーサル硬度ＨＵが１８Ｎ／ｍｍ2≦ＨＵ≦４０Ｎ／ｍｍ2である。
さらに、該樹脂層中の、ＰＦＡの、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｉとし、
該表層中の、ＰＦＡの電離性放射線架橋物の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｆとしたとき、
ＲｉおよびＲｆが、下記数式（１）で示される関係を満たす：
数式（１）
Ｒｉ×０．８≦Ｒｆ≦Ｒｉ。
数式（１）中、
Ｒｉは、数式（２）で示される値である：
数式（２）
Ｒｉ＝ＡＲ０／ＡＲ９０。
数式（２）中、
ＡＲ０は、該樹脂層の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ０としたとき、
数式（３）で示される値である：
数式（３）
ＡＲ０＝（Ａｂｓ６４０ｒ０／Ａｂｓ９９３ｒ０）。
ＡＲ９０は、該樹脂層の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ９０としたとき、
数式（４）で示される値である：
数式（４）
ＡＲ９０＝（Ａｂｓ６４０ｒ９０／Ａｂｓ９９３ｒ９０）。
また、数式（１）中、
Ｒｆは、数式（５）で示される値である：
数式（５）
Ｒｆ＝ＡＳ０／ＡＳ９０。
数式（５）中、
ＡＳ０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ０としたとき、
数式（６）で示される値である：
数式（６）
ＡＳ０＝（Ａｂｓ６４０ｓ０／Ａｂｓ９９３ｓ０）。
ＡＳ９０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ９０としたとき、
数式（７）で示される値である：
数式（７）
ＡＳ９０＝（Ａｂｓ６４０ｓ９０／Ａｂｓ９９３ｓ９０）。
ＰＦＡの赤外吸収スペクトルにおいて、６４０ｃｍ−１においては、ＰＦＡの主鎖を構成しているＣＦ２結合の変角振動に起因する吸収ピークが観察される。
また、９９３ｃｍ−１においては、ＰＦＡの側鎖部分の構造（例えば−ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３）に起因する吸収ピークが観察される。ここで、６４０ｃｍ−１における吸収は、ＰＦＡの主鎖に起因する吸収であるため、ＰＦＡ分子の配向方向によって吸収強度が変化する。一方、９９３ｃｍ−１における吸収は、ＰＦＡ分子の側鎖部分に起因する吸収であるため、吸収強度は、ＰＦＡ分子の配向方向の影響を受けない。
従って、ＰＦＡ分子が配向している膜中の当該ＰＦＡ分子の配向度は、以下のようにして求めることができる。
まず、赤外光の進行方向を、ＰＦＡ分子の配向方向と一致させた場合に得られる偏光スペクトルにおける６４０ｃｍ−１における吸収強度を、９９３ｃｍ−１における吸収強度で除した値をＡ０とする。
次いで、赤外光の進行方向を、ＰＦＡ分子の配向方向と直交する方向に一致させた場合に得られる偏光スペクトルにおける６４０ｃｍ−１における吸収強度を、９９３ｃｍ−１における吸収強度で除した値をＡ９０とする。
Ａ０を、Ａ９０で除した値、すなわち、「Ａ０／Ａ９０」の値が、当該膜中におけるＰＦＡ分子の配向度となる。
そして、数式（１）に係る、ＲｉとＲｆの関係は、電離性放射性でＰＦＡを架橋させる前の樹脂層中のＰＦＡ分子の配向が、電離性放射線（例えば電子線）の照射による架橋ＰＦＡを含む表面層中においても実質的に維持されていることを表しているものである。
前記Ｒｉとしては、樹脂層および該樹脂層に電離性放射線を照射することによって得られる表層の機械的強度の観点から、１．５以上、２．５以下が好ましい。
このような物性を有する表層を備えた電子写真用部材は、該表層の耐久性が高く、長期の使用によっても削れや破れを防止することができる。更に、表層の記録材への追従性が向上し、定着画像の光沢むらの発生を抑制することができる。
表層は基材と直接接触して積層されていてもよく、基材と表層の間に弾性層等の他の層の１種以上が設けられていてもよい。
電子写真用部材の一形態として、エンドレスベルト形状の電子写真用部材である電子写真用ベルトを挙げることができる。この電子写真用ベルトでは、表層の外表面が、電子写真用部材の外周面を構成している。
本態様にかかる電子写真用ベルトの製造方法は、以下の工程を有する。
（Ａ）ＰＦＡを含む樹脂材料の円筒押出成型品を用意する工程。
（Ｂ）エンドレスベルト形状の基材の外周面を円筒押出成型品で被覆する工程。
（Ｃ）基材を被覆している円筒押出成型品を、ＰＦＡのガラス転移温度（Ｔｇ）以上、融点（Ｔｍ）よりも低い温度に加熱した状態で、円筒押出成型品の外表面に対して電離性放射線を照射して、円筒押出成型品中のＰＦＡを架橋して表層を形成する工程。
該円筒押出成型品は、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の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｉとし、
該表層中の、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の電離性放射線架橋物の、該基材の周方向に直交する方向の配向度をＲｆとしたとき、
ＲｉおよびＲｆが、下記数式（１）で示される関係を満たす：
数式（１）
Ｒｉ×０．８≦Ｒｆ≦Ｒｉ。
上記数式（１）中、
Ｒｉは、数式（２）で示され：
数式（２）
Ｒｉ＝ＡＲ０／ＡＲ９０
数式（２）中、
ＡＲ０は、該円筒押出成型品の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ０としたとき、
数式（３）で示され：
数式（３）
ＡＲ０＝（Ａｂｓ６４０ｒ０／Ａｂｓ９９３ｒ０）；
ＡＲ９０は、該円筒押出成型品の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｒ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｒ９０としたとき、
数式（４）で示される：
数式（４）
ＡＲ９０＝（Ａｂｓ６４０ｒ９０／Ａｂｓ９９３ｒ９０）。
また、上記数式（１）中、Ｒｆは、数式（５）で示され：
数式（５）
Ｒｆ＝ＡＳ０／ＡＳ９０
数式（５）中、
ＡＳ０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向に直交する方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ０としたとき、
数式（６）で示される：
数式（６）
ＡＳ０＝（Ａｂｓ６４０ｓ０／Ａｂｓ９９３ｓ０）。
また、Ｓ９０は、該表層の赤外分光計測における、該基体の周方向の偏光スペクトルにおいて、
６４０ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ６４０ｓ９０とし、
９９３ｃｍ−１における吸収ピークを、Ａｂｓ９９３ｓ９０としたとき、
数式（７）で示されるものである：
数式（７）
ＡＳ９０＝（Ａｂｓ６４０ｓ９０／Ａｂｓ９９３ｓ９０）。
工程（Ｂ）においては、エンドレスベルト状の基材の幅方向と円筒押出成型品の押出し方向が一致するように、基材の外周面への円筒押出成型品の被覆が行われる。
必要に応じて、円筒押出成型品を被覆する前に基材の外周面に弾性層を設けて、弾性層上に円筒押出成型品を被覆する工程を追加することができる。
ＰＦＡを含む樹脂材料における樹脂成分は架橋性のＰＦＡからなり、樹脂材料には樹脂成分以外に種々の添加剤を含むことができる。ＰＦＡを含む樹脂材料としては、本発明で目的とする電子写真用部材を得ることができるものであればよく特に制限されない。市販のあるいは公知のＰＦＡを含む樹脂材料から選択して用いることができる。
基材は、定着部材等として用いる場合における機械的強度や取扱い性等に応じて選択された材料から形成することができる。基材形成用の材料としては、金属材料を用いることができる。
本発明にかかる電子写真用部材は、トナー像の加熱定着用の定着部材として用いることができる。定着部材として利用する場合において、表層は定着表層として機能する。この定着部材は、トナー画像の定着装置及びこれを用いた画像形成装置の構成部品として使用することができる。これらの定着装置及び画像形成装置は、その製造において、架橋ＰＦＡを含む表層を有する電子写真用部材を定着部材として用いることによって、耐久性のよい加熱定着の機能を発揮できる。
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る定着装置を具備した電子写真画像形成装置であるカラー電子写真プリンタの構成を示す図であり、記録材としてのシート状の印刷用紙の搬送方向に沿った模式的断面図である。
なお、本実施形態では、カラー電子写真プリンタを単に「プリンタ」という。
図１に示すプリンタ１は、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色の画像形成部１０を備えている。電子写真感光体としての感光ドラム１１は、帯電器１２によってあらかじめ帯電される。その後、感光ドラム１１には、レーザスキャナ１３によって、潜像が形成されている。潜像は、現像器１４によってトナー像になる。感光ドラム１１のトナー像は、一次転写ブレード１７によって、像担持体である例えば中間転写ベルト３１に順次転写される。転写後、感光ドラム１１に残ったトナーは、クリーナ１５によって除去される。この結果、感光ドラム１１の表面は、清浄になり、次の画像形成に備える。
一方、シート状の印刷用紙Ｐは、給紙カセット２０、又はマルチ給紙トレイ２５から、１枚ずつ送り出されてレジストローラ対２３に送り込まれる。レジストローラ対２３は、印刷用紙Ｐを一旦受け止めて、印刷用紙Ｐが斜行している場合、真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対２３は、中間転写ベルト３１上のトナー像と同期を取って、印刷用紙Ｐを無端の中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に送り込む。中間転写ベルト３１上のカラーのトナー像は、転写部材である例えば二次転写ローラ３５によって印刷用紙Ｐに転写される。その後、印刷用紙Ｐに転写されたトナー像は、印刷用紙Ｐが定着装置４０によって、加熱加圧されることで印刷用紙Ｐに定着される。なお、ローラ３４、中間転写ベルト３１、二次転写ローラ３５から転写ユニットが形成されている。ローラ３４と二次転写ローラ３５により形成されたニップ部に転写ベルト３１と印刷用紙Ｐが挿入されることで転写ベルト上のトナー像が印刷用紙Ｐに転写される。
【００１２】
次に、本実施形態にかかる定着装置について説明する。
図２は、定着装置４０の模式的断面図である。この定着装置は、フィルム加熱方式の定着装置（テンションレスタイプ）である。
図示した定着装置は、定着部材４１、加熱体４３、加圧ローラ４４、接触式サーミスタ４５、ヒーターホルダ４６を有する。これらの部材の内、定着部材４１、加熱体４３、加圧ローラ４４は必須の部材である。
加熱体４３としては種々の発熱体を用いることができ、本実施形態では加熱体４３としてとしてのセラミックヒーター（以下、ヒーターと記す）を用いた。
このヒータ４３は図面に垂直方向を長手とする細長薄板状のセラミック基板と、この基板面に具備させた通電発熱抵抗体層を基本構成とするもので、発熱抵抗体層に対する通電により全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する、低熱容量のヒータである。また、印刷用紙の長手幅サイズに応じて、通電領域を切り替える構成となっている。
定着部材４１は、無端の円筒状（エンドレス形状）の回転体からなり、熱を伝達する加熱定着部材としての耐熱性を有する。定着部材４１は、ヒータ４３を含む支持部材にルーズに外嵌させてある。
【００１３】
本実施形態では、定着部材４１として、本発明にかかる電子写真用部材の一形態である電子写真用ベルトが用いられる。本実施形態にかかる電子写真用ベルトは、図３（ａ）または（ｂ）に示す構造を有する。図３（ａ）に示す電子写真用ベルトは、円筒状の基材４１ｂの外周面に表層４１ａが被覆された２層複合構造を有し、図３（ｂ）に示す電子写真用ベルトは、図３（ａ）に示す構造に更に弾性層４１ｃを追加した３層複合構造を有する。
表層４１ａの厚さは目的とする定着機能を得ることができる厚さであればよく、１００μｍ以下から、好ましくは１０〜７０μｍの範囲から選択することができる。
基材４１ｂも表層と同様にクイックスタート性を向上させるという観点から、１００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下の厚さの熱伝導性のよい耐熱性材料を用いて形成することができる。基材形成用の材料としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、ニッケルなどの金属材料からなる金属フィルムを使用できる。
弾性層４１ｃは、熱容量を小さくしてクイックスタート製を向上させるために、厚さとしては１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下のゴム材料を使用できる。例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
定着部材４１に対向配置される加圧ローラ４４は、加圧部材としての耐熱性及び弾性を有する。加圧ローラ４４は、芯金と、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、あるいはシリコーンゴムの発泡体からなる弾性層から形成することができ、芯金の両端部を回転自由に軸受け支持させて加熱定着装置内に配設してある。この加圧ローラ４４の上側に、定着部材４１、ヒータ４３が、加圧ローラ４４に対して、これらの長手方向に平行に配置されている。
不図示の押付部材で加熱体４３に加圧ローラ４４を押圧させることで、定着部材４１を介してヒータ４３の下面を加圧ローラ４４の上面に加圧ローラ４４の有する弾性層の弾性に抗して圧接させて加熱部としての所定幅の定着ニップ部を形成させてある。
【００１４】
加圧ローラ４４は不図示の駆動手段により矢印の反時計方向に所定の回転周速度にて回転駆動される。この加圧ローラ４４の回転駆動による、加圧ローラ４４と定着部材４１との定着ニップ部における圧接摩擦力により、定着部材４１に回転力が作用する。その結果、定着部材４１がヒータ４３の下向きの面に密着して摺動しながら矢印の時計方向に従動回転状態になる。ヒータ４３を含む支持部材は定着部材４１の回転ガイド部材でもある。
加圧ローラ４４が回転駆動され、それに伴って定着部材４１が矢印方向に従動回転状態になり、またヒータ４３に通電がなされてヒータ４３が迅速に昇温して所定の温度に立ち上がり温調された状態となる。この温調された状態において、定着ニップ部の定着部材４１と加圧ローラ４４との間に未定着トナー像Ｔ1を担持した印刷用紙Ｐが導入される。定着ニップ部内において、印刷用紙Ｐのトナー像担持側面が定着部材４１の外面に密着して定着部材４１と一緒に定着ニップ部を挟持搬送されていく。この挟持搬送過程においてヒータ４３で加熱された定着部材４１の熱により印刷用紙Ｐが加熱され、印刷用紙Ｐ上の未定着トナー像Ｔ1が加熱・加圧されて印刷用紙Ｐ上に溶融定着され、定着トナー像Ｔ2が形成される。定着ニップ部を通過した印刷用紙Ｐは定着部材４１の面から曲率分離して排出搬送されていく。
サーミスタ（接触式温度計）によって、ヒータ４３により加熱された定着部材４１の温度を計測し、その検出結果を不図示の温度制御手段に渡す構成となっている。ヒーターホルダ４６は、高温に発熱したヒータ４３を保持する部材である。
【００１５】
定着部材４１の表層の耐久性に関係する事項について以下に説明する。
［印刷用紙の先端部による表層の削れのメカニズムについての説明］
シート状の印刷用紙が定着装置へ搬送される際に、印刷用紙の端部によって定着部材の表層が削られていく機構について、図４を用いて説明する。
図４は、印刷用紙Ｐの端部にある裁断による返し部（以下、紙バリと呼ぶ）と、加圧ローラ４４とニップ部を形成している定着部材４１の表層４１ａとの接触部分の模式的平面図である。図４において、加圧ローラ４４は省略されている。印刷用紙Ｐは、サイズに応じて裁断機によって端部が裁断されており、この裁断時に発生する紙バリ部分が印刷用紙Ｐの先端部に発生している。印刷用紙Ｐの先端部が表層４１ａに荷重Ｗを伴って押込まれることによって表層４１ａの表面が変形し、表層４１ａの表面の変形した部分が削られていく。すなわち、紙バリ部分での摩耗が発生する（以下、コバ削れと呼ぶ）。
摺動し合う物質が摩耗によって被摩耗体が削り取られる速度は、以下の数式（Ａ）によって表わされる。
ΔＶ＝Ｋ・Ｌ・（Ｗ／Ｈ）      （Ａ）
ΔＶ：摩耗体積
Ｋ：係数
Ｌ：摩耗距離
Ｗ：荷重
Ｈ：硬度
【００１６】
一般に、表層の硬度は印刷用紙の硬度よりも小さいため、押付荷重Ｗが印加された場合は、硬度の小さい表層４１ａが変形する。その変形量は、表層４１ａの硬度によって決まり、表層４１ａの硬度をＨ、印刷用紙による押付荷重をＷとすると、変形量は、Ｗ／Ｈとなる。
このように変形した表層４１ａに対し、印刷用紙における摩耗距離Ｌが進行した場合、摩耗によって除去される体積は、上記の変形量と摩耗距離の積で表現される。その結果、数式（Ａ）に示されるような関係となり、摩耗体積ΔＶは、摩耗距離と荷重に比例し、硬度に反比例する。
また、摩耗体積ΔＶは、以下の数式（Ｂ）によって表される。
ΔＶ＝Δｘ・Δｙ・Δｚ    （Ｂ）
ΔＶ：摩耗体積
Δｘ：摩耗幅
Δｙ：摩耗長さ
Δｚ：摩耗深さ
【００１７】
表層の摩耗によって発生する課題としては、摩耗キズ部分にトナーが入り込んで発生するオフセットが挙げられる。このオフセットの発生には、摩耗深さΔzが大きく影響していることから、単位幅、単位長さ辺りの摩耗深さΔzを以下の数式（Ｃ）として取扱い、実際のオフセットレベルと比較することが多い。
Δｚ＝Ｋ・Ｌ・（Ｗ／Ｈ）    （Ｃ）
Δｚ：摩耗深さ
Ｋ：係数
Ｌ：摩耗距離
Ｗ：荷重
Ｈ：硬度
従って、オフセットを防止して定着部材の寿命を向上するためには、Δｚを小さくする必要がある。
【００１８】
［印刷用紙の先端部による表層の破れのメカニズムについての説明］
次に、シート状の印刷用紙が定着装置へ連続的に搬送される際に、定着部材の表層が破れるメカニズムについて、図５を用いて説明する。
図５は、定着部材４１と加圧ローラ４４によって形成される定着ニップ部に印刷用紙Ｐが搬送された際の変形状態の模式的断面図である。
図５の点線部分で囲われた部分において、印刷用紙Ｐが侵入することによって表層４１ａが変形し、引張り方向への応力が加わっていることが分かる。ここで発生する引張り変形に対して表層４１ａの降伏応力が十分大きい場合、塑性変形が発生しなくなるため表層４１ａは破れにくくなる。また、発生する引張り変形に対して降伏応力が小さい場合は、印刷用紙Ｐの搬送によって塑性変形が起こり、その蓄積によって定着部材の表層４１ａに破れが発生してしまう。
本発明者らの検討によって、この降伏応力と破れの寿命には強い相関が有ることが確認されており、定着表層の降伏応力と破れには、非常に強い関係が有ると言える。
【００１９】
本発明においては、表層を形成する材料として、樹脂成分としてＰＦＡを含む樹脂材料を用い、この樹脂材料の押出成型体に特定条件下での電離性放射線照射処理による架橋を行うことによって表層が形成される。
【００２０】
以下に、本実施形態にかかる電子写真用ベルトの製造方法について説明する。
［電離性放射線照射を含む表層の製造方法］
本実施形態にかかる方法は、以下の工程（ｉ）及び（ｉｉ）を有する。
（ｉ）押出成型によって円筒形状に成型した、円筒押出成型品としてのＰＦＡチューブを、エンドレスベルト形状の基材の外周面に被覆する第一の工程。
（ｉｉ）ＰＦＡのガラス転移点（Ｔｇ）以上、融点（Ｔｍ）よりも低い温度、好ましくは融点（Ｔｍ）より４０℃低い温度（Ｔｍ−４０℃）以下の温度に加熱した状態で、基材の外周面に被覆したＰＦＡチューブの外表面に対して電離性放射線を照射する第二の工程。
第一の工程においては、ＰＦＡチューブの押出し方向が、該基材の周方向に直交する方向と一致するように、基材の外周面を円筒押出成型品で被覆する。
第二の工程における電離性放射線の照射によって、ＰＦＡチューブ中のＰＦＡに下記構造式（１）で示される部分構造が形成される。
【００２１】
【化１】
2018028658.tif 000003
【００２２】
未架橋のＰＦＡは、下記構造式（２）で示されるように、主鎖は直鎖状であり、−Ｏ−Ｒ1（Ｒ1はパーフルオロアルキル基を示す。下記構造式（２）ではＲ1はパーフルオロプロピル基である。）で示される側鎖部分以外には分岐構造を持たない。
【００２３】
【化２】
2018028658.tif 000004
【００２４】
上記のように、融点近傍にまで加熱した未架橋のＰＦＡに対して電離性放射線を照射すると、ＰＦＡの分子鎖が切断され、架橋が起こり、上記構造式（１）で示されるような分岐構造を有する架橋構造が新たに形成される。
このようにして新たに形成されてなる、構造式（１）で示される部分構造の三級炭素の隣の炭素上のフッ素は、19Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおいて、−１０３ｐｐｍ付近にピークを持つ。従って、19Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおける、−１０３ｐｐｍ付近への新たなこのピーク（架橋点ピーク）の出現をもって、上記構造式（１）で示される部分構造がＰＦＡ中に存在することを確認することができ、架橋構造の有無を判別できる。また、このときの測定温度は２５０℃で、ピーク値は外部標準として六フッ化ベンゼン（ヘキサフルオロベンゼン）を用いて決定されている。
ＰＦＡ樹脂材料、押出し成型方法及び電離性放射線照射の条件は、先に記載したユニバーサル硬度（ＨＵ）と、数式（１）の関係を満たす表層が得られるように設定することができる。その結果、表層の耐久性が向上し、上述した表層の削れ及びや破れを防止することができ、更に、記録材への押圧時の追従性が向上し、定着画像の光沢むらの発生を抑制することができる。
【００２５】
以下、各工程について詳述する。
（第一の工程）
まず、ＰＦＡチューブを用意する。ＰＦＡチューブは、樹脂成分としてＰＦＡを含むＰＦＡ樹脂材料を円筒状に押出し成型することにより得ることができる。
ＰＦＡ樹脂材料の押出し成型方法は、目的とする物性及び形状のＰＦＡチューブが得られる方法であれば特に限定されない。
ここで、本発明において表層の主たる材料として用いるフッ素樹脂であるＰＦＡは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と同等の耐熱性を持ちながら、ＰＴＦＥと比べ、溶融粘度が低い。そのため、加工性や平滑性に優れる。
次に、円筒状の基材の外周面に押出成型で得られた未架橋のＰＦＡチューブを被覆する。このとき、ＰＦＡチューブの押出し方向が、該基材の周方向に直交する方向と一致するように、基材の外周面を円筒押出成型品で被覆する。基材の外周面へのＰＦＡチューブの被覆方法は、目的とする被覆状態を得ることができる方法であれば特に限定されない。
また、該ＰＦＡチューブは、ＰＦＡ分子の押出し方向への配向度Ｒｉが、好ましくは、１．５以上、２．５以下である。
（第二の工程）
ＰＦＡの融点（Ｔｍ）は、パーフルオロアルキルビニルエーテルの重合比、ＰＦＡの重合度などによっても多少変化するものの、一般的には、ＰＦＡの融点（Ｔｍ）は３００℃〜３１０℃の範囲内である。
ＰＦＡを含む多くのフッ素樹脂は、常温下での電離性放射線照射では分解反応しか起こらない分解型の樹脂である。しかし、融点近傍まで加熱した状態で電離性放射線を照射すると、分解反応よりも架橋反応が主反応となり分子鎖が架橋し、耐摩耗性が向上することが、特にＰＴＦＥで良く知られている。
本発明者らの検討によると、ＰＦＡでは融点近傍までの加熱をしなくても、ガラス転移点以上の加熱で十分架橋反応が起こり、耐摩耗性が向上することがわかった。ＰＴＦＥの場合、剛直で一本鎖に近い分子構造のＰＴＦＥを架橋させるためには、融点近傍加熱により、結晶を溶融させ、分子鎖が動きやすい状態で電離性放射線の照射を行う必要がある。しかしＰＴＦＥとは異なり、側鎖を持つことで柔軟な非晶部分を有するＰＦＡは、ガラス転移点（Ｔｇ）以上で非晶部分が柔軟に動くことができる。そのため、ガラス転移点（Ｔｇ）以上で電離性放射線の照射による架橋が可能となると考えられる。そこで、後述する第二の工程としての電離性放射線を照射する工程においては、電離性放射線の照射時の未架橋のＰＦＡの温度は、ＰＦＡのガラス転移点（Ｔｇ）以上とする。
一方、未架橋のＰＦＡの温度を、未架橋のＰＦＡの融点（Ｔｍ）以上に高くすると、ＰＦＡの分解反応が支配的となる。
また、ここでガラス転移点（Ｔｇ）とは、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）を用いて、周波数１０Ｈｚ、昇温速度５℃／分で測定したときのｔａｎδの変曲点ピークをガラス転移点と定義する。
【００２６】
そこで、基材の外周面に被覆されたＰＦＡチューブを、ＰＦＡのガラス転移点（Ｔｇ）以上、融点（Ｔｍ）より低い温度に加熱する。
融点より低い温度としては、融点（Ｔｍ）より４０℃低い温度（Ｔｍ−４０℃）以下の温度が好ましい。
上記の温度に加熱したＰＦＡチューブの外表面に、電離性放射線を照射して、ＰＦＡチューブに含まれるＰＦＡに前記構造式（１）で示される部分構造を形成する。
電離性放射線としては、γ線、電子線、Ｘ線、中性子線、あるいは高エネルギーイオン等が挙げられる。中でも、装置の汎用性の観点から、電子線が好ましい。
電離性放射線の照射線量の目安としては、１〜１０００ｋＧｙ、特には、２００〜６００ｋＧｙの範囲内で、未架橋のＰＦＡに前記構造式（１）で示される架橋構造を形成させるに必要な量を適宜選択すればよい。照射線量を上記の範囲内で設定することで、ＰＦＡの分子鎖が切断されることによって生成する低分子量成分の揮発によるＰＦＡの重量減少を抑制することができる。
電離性放射線の照射は、低酸素雰囲気下、特に酸素が実質的に不在の雰囲気下で行うことが好ましい。具体的な雰囲気としては、酸素濃度が１０００ｐｐｍ以下である雰囲気が好ましい。酸素濃度が１０００ｐｐｍ以下であれば、真空下、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行なってもよい。コスト面から、窒素雰囲気下が好ましい。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に説明する。
（実施例１〜３及び比較例１〜３）
図３（ａ）に示す構造の電子写真用ベルトとしての形態の定着部材を作製した。
（第一の工程）
表層４１ａの形成用として、３５０−Ｊ（ＰＦＡ樹脂組成物：三井・デュポンフロロケミカル株式会社製；ガラス転移温度（Ｔｇ）＝８０℃）の押出成型によって作製された、厚さ１０μｍの未架橋ＰＦＡチューブを用いた。また、基材４１ｂとしては長さが３５０ｍｍ、厚さが３０μｍ、直径が２５ｍｍの円筒状ニッケル金属フィルムを用いた。
基材４１ｂの外周面上に、接着剤としての液状シリコーンゴム混合物（商品名：ＳＥ１８１９ＣＶ、東レ・ダウコーニング株式会社製）を、リング形状の塗工ヘッドを用いて塗布し、接着剤塗膜を形成した。表層４１ａの形成用としての未架橋のＰＦＡチューブを、接着剤塗膜が形成された基材４１ｂの外周面に被覆した。
本実施例では、ＰＦＡチューブの被覆方法として拡張法を用いた。拡張法は以下のようなステップで行われる。
（Ｉ）ＰＦＡチューブをその外周面側から真空吸着し、その内径を円筒状の基材の外径よりも大きくする。
（II）その状態で、ＰＦＡチューブの内側に円筒状の基材を挿入する。
（III）挿入後に真空吸着を解除し、ＰＦＡチューブの内径を減少させて、ＰＦＡチューブの内壁と基材の接着剤塗膜が形成された外周面とを密着させこれらを接着する。
真空吸着をする際に、周方向への拡張をＰＦＡチューブの塑性変形領域以下にすることで、真空吸着を解除した後に円筒状の基材との密着性を高めることができる。
【００２８】
（第二の工程）
第一の工程により得られた、円筒状の基材と基材の外周面を被覆した未架橋のＰＦＡチューブからなる円筒状の部材を、酸素濃度を１０００ｐｐｍ以下とした加熱炉に入れた。未架橋のＰＦＡチューブの温度を１５０℃から３２０℃の所定の温度（実施例１：１５０℃、実施例２：２７０℃）とした。
上記の処理により、低酸素雰囲気内の所定の温度の状態にある未架橋ＰＦＡチューブの外表面に対して電子線を、照射線量が２００ｋＧｙとなるように照射して、ＰＦＡチューブ中のＰＦＡを架橋して表層を形成し、定着部材を得た。
第二の工程を経て得られた表層中のＰＦＡの分子内に先に記載した構造式（１）で示される部分構造が形成されていることを確認するために、表層の一部を切り出し、19Ｆ−ＮＭＲで分析した。その結果、−１０３ｐｐｍ近傍に新たなピークの発現が認められた。
次に、ＰＦＡ樹脂の評価方法及びその結果について説明する。
（ＰＦＡ樹脂の降伏応力の計測）
縦振動型動的粘弾性測定装置Ｒｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００（株式会社ユービーエム社製）を用いて、２００℃におけるＰＦＡチューブの成型方向（押出方向）の引張り歪みにおけるＳ−Ｓカーブから降伏応力を計測した。ＰＦＡチューブから取り出したサンプルの厚みは１０〜２０μｍとした。
（配向の計測方法）
本実施例では、電離性放射線照射前のＰＦＡチューブおよび該ＰＦＡチューブに対して電離性放射線を照射したことによって得た表面層について、顕微−透過法で偏光ＦＴ−ＩＲ測定を行った。
測定サンプルとしては、ＰＦＡチューブおよび表面層の各々から切り出した、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚み２０ｍｍの測定サンプルを用いた。
また、測定は、具体的には、ＦＴ−ＩＲ（商品名：ＦＴＩＲ８９００；株式会社島津製作所製）を用いて、透過法にて偏光測定を行った。測定サンプルと、ＦＴ−ＩＲの受光部との間に赤外用偏光板（商品名：グリッド偏光子ＧＰＲ−８０００；株式会社島津製作所製）を置いた。
ＰＦＡチューブから採取した測定サンプルの配向の計測は、ＦＴ−ＩＲの試料ホルダに、ＰＦＡチューブから採取した測定サンプルを、該ＰＦＡチューブの周方向に直交する方向が、赤外用偏光板の偏光スリットと垂直になるようにセットした。そして、赤外用偏光板の角度を０度にセットして、ブランク測定の後、分解能４ｃｍ−１、積算回数６４回に設定し、透過測定を行なった。次に、赤外用偏光板の角度を９０度にセットしてブランク測定の後、同様の条件で透過測定を行った。
また、表面層から採取した測定サンプルの配向の計測は、ＦＴ−ＩＲの試料ホルダに、表面層から採取した測定サンプルを、該表面層の周方向に直交する方向が、赤外用偏光板の偏光スリットと垂直になるようにセットした。そして、赤外用偏光板の角度を０度にセットして、ブランク測定の後、分解能４ｃｍ−１、積算回数６４回に設定し、透過測定を行なった。次に、赤外用偏光板の角度を９０度にセットしてブランク測定の後、同様の条件で透過測定を行った。
（ユニバーサル硬度ＨＵの計測）
定着部材の表層から切り出したサンプル（３０ｍｍ×３０ｍｍの正方形の試験片）を硬度測定用として用いた。硬度の測定には微小硬さ試験（商品名：ＨＭ５００；ヘルムート フィッシャー社製）を用いた。圧子はヴィッカースタイプの圧子を用い、温度２００℃、ステンレス製の試験テーブル上にサンプルを置き、押込み深さ１μｍにおけるＳ−Ｓカーブを用いて硬度を計測した。
［実施例１、２と比較例１、２の表層の比較］
定着部材の製造に用いた未架橋のＰＦＡチューブのＲｉの値、並びに実施例１及び２、比較例１において得られた表層のＲｆの値は以下の通りであった。
未架橋のＰＦＡチューブ：Ｒｉ＝２
実施例１の表層：Ｒｆ＝２
実施例２の表層：Ｒｆ＝２
比較例１の表層：Ｒｆ＝１
従って、実施例１、２における定着部材の製造に用いた未架橋のＰＦＡチューブのＲｉ及び表層のＲｆは、先に示した数式（１）の関係を満たすものであった。
次に、実施例１、２における定着部材の表層と比較例１、２の定着部材の表層における、降伏力及び硬度の比較を行った。
比較例１では、実施例１で用いたＰＦＡ樹脂（３５０−Ｊ）の融点（Ｔｍ）である３１０℃以上の温度（３２０℃）で加熱した状態で電子線を照射した条件を選択した以外は実施例１と同様にして定着部材を得た。また、比較例２では、電子線照射処理をしない条件を選択した以外は実施例１と同様にして定着部材を得た。
実施例１、２、および比較例１、２における電子線照射条件、および硬度（ユニバーサル硬度ＨＵ）及び降伏応力の機械特性をまとめると以下の表１の通りとなる。
【００２９】
【表１】
2018028658.tif 000005
【００３０】
まず、硬度について比較する。
電子線照射を行ったＰＦＡでは、未照射のＰＦＡと比較して硬度が上昇していた。前述の19Ｆ−ＮＭＲにより、これらの樹脂では構造式（１）に示されるような架橋部分が生じていることが確認され、架橋によって硬度は上昇したことが確認された。
次に、降伏応力について比較する。
実施例１、２で示される１５０〜２７０℃の温度範囲において電子線照射を行ったＰＦＡに関しては、チューブの成型方向の降伏応力が未照射条件（比較例２）と同程度に保たれていることが確認された。
これに対し、ＰＦＡの融点以上に温度を上げた状態で電子線照射を行った条件（比較例１）では、未照射の表層と比較して降伏応力が低下していた。
定着部材の表層では成型の押出方向に分子が配向しているため、押出方向の機械強度が大きくなる。そのため、比較例２の表層は強い降伏応力を持っている。
しかし、融点以上に昇温した比較例１においては、表層に含まれるＰＦＡが一度、完全に溶融するため、成型によって得られた配向が崩れ、樹脂としての強い降伏応力が失われる。これにより、比較例１では降伏応力が未照射のＰＦＡと比較して低下したものと考えられる。
これに対し、実施例１、２では、ＰＦＡが溶融する温度より低い温度において電子線照射を行って架橋をしている。そのため、ＰＦＡの強い降伏応力を維持した状態で硬度を上昇させることができたものと考えられる。
このように、実施例１、２に示されるような条件で電子線照射を行うことで、ＰＦＡチューブの持つ高い降伏応力を維持し、かつ、高い硬度を持った表層を作製することができた。
（定着表層のコバ削れ耐久寿命、および破れ耐久寿命の比較実験）
本実験では、図２に示される定着装置を用いた。また実験条件としては、加圧力を総圧で３２０Ｎ、加圧ローラの回転速度を２００ｍｍ／ｓとし、印刷用紙と接触する領域の定着部材の外周温度が１５０℃となるように制御した。印刷用紙としてシート状のＣＳ−８１４（日本製紙（株）社製）を用いた。なお、この印刷用紙の紙バリは、２５μｍ程度であった。
寿命の判定条件としては、定着表層が破断するまでの印刷用紙のプリント枚数を「破れ寿命」、オフセットが発生するまでの印刷用紙のプリント枚数を「コバ削れ寿命」とし、いずれか一方が発生するまでの枚数を比較した。
その結果をまとめると以下の通りとなる。
【００３１】
【表２】
2018028658.tif 000006
【００３２】
まず、コバ削れ寿命について比較する。
実施例１、２に示される条件で電子線照射を行った表層では、未照射の表層と比較してコバ削れ寿命が大きく向上した。これは、前述のコバ削れのメカニズムにより、硬度が上昇することによって摩耗深さの増加が抑制されたためである。
このように、実施例１、２に示される１５０〜２７０℃という温度範囲においては、電子線照射により架橋をすることで、未照射の表層と比較して硬度が高く、コバ削れ寿命が長くなることが確認できた。
次に、破れ寿命について確認する。
比較例１では、コバ削れ寿命となる前に破れによる寿命を迎えてしまった。これは、ＰＦＡの融点以上に温度を上げた状態で電子線照射を行った条件では硬度が低く、また降伏応力が低下してしまい、コバ削よりも先に破れが発生してしまったためと考えられる。
以上の結果より、実施例１、２に示される条件で電子線照射を行うことにより、コバ削れ寿命を向上し、かつ、破れ寿命を延ばすことができた。
このように、実施例１、２に示される技術によって、柔軟性や加工性に富んだ架橋ＰＦＡを含む表層を得ることができ、定着装置への挿入方向における印刷用紙の紙バリを有する先端部による削れや破れを抑制し、長寿命化を実現することができた。
［実施例２〜３、比較例３の定着部材の寿命の比較］
次に、実施例２〜３と比較例３における、画質の比較を行った。
実施例３及び比較例３では、表３に示す加熱温度及び電子線の線量を用いる以外は実施例２と同様にして円筒状の定着部材を得た。
定着部材の製造に用いた未架橋のＰＦＡチューブのＲｉの値、並びに実施例３及び比較例３において得られた表層のＲｆの値は以下の通りであった。
未架橋のＰＦＡチューブ：Ｒｉ＝２
実施例３の表層：Ｒｆ＝２
比較例３の表層：Ｒｆ＝２
一般に、表層の硬度が高くなると、表層の印刷用紙への追従性（接触面積）が低下し、トナー画像の光沢ムラ、濃度ムラが発生する要因となる可能性が有る。
そこで、トナー画像の光沢ムラの比較を行った。
トナー画像の光沢ムラの評価には、図２に示される定着装置を用いた。また評価に当たって、加圧力を総圧で３２０Ｎ、加圧ローラの回転速度を２００ｍｍ／ｓとし、印刷用紙と接触する領域の定着部材の外周温度が１５０℃となるように制御した。印刷用紙としてシート状のＣＳ−８１４（日本製紙（株）社製）を用い、トナーが１．２ｍｇ／ｃｍ2積載した画像を定着処理した。得られた定着画像の画質を、光沢ムラに関する以下の基準により評価した。
評価基準
ランクＡ：比較例２の定着部材を用いて得られた定着画像の光沢ムラのレベルを許容できる基準レベルとし、この基準レベルと同等の光沢ムラレベルが得られている場合。
ランクＢ：比較例２の定着部材を用いて得られた定着画像の光沢ムラのレベルを許容できる基準レベルとし、この基準レベルよりも劣る光沢ムラレベルが得られている場合。
比較した定着表層の条件、および光沢ムラの評価結果は以下の通りである。
【００３３】
【表３】
2018028658.tif 000007
【００３４】
表層と同じ方法で印刷用紙（ＣＳ−８１４）の硬度を計測すると、４０Ｎ／ｍｍ2であった。一般に、印刷用紙のユニバーサル硬度は４０Ｎ／ｍｍ2である。従って、表層の硬度が印刷用紙の硬度より大きくなると、画質が低下することが確認された。このように、表層の硬度を４０Ｎ／ｍｍ2以下とすることで、画質を従来同等とすることができた。
【００３５】
（実施例４）
実施例４では、図３（ｂ）に示されるような表層４１ａと基材層４１ｂの間に、弾性層４１ｃを設けた以外は実施例１と同様にして円筒状の定着部材を作製した。
弾性層４１ｃの形成には、熱容量を小さくしてクイックスタート製を向上させるために、ゴム硬度１０度（ＪＩＳ−Ａ）、熱伝導率１．３Ｗ／ｍ・Ｋ、厚さ３００μｍのシリコーンゴムを用いた。
一般に、基材と表層の間に弾性層を配設することによって、トナーの溶融広がりを制御することでき、より印刷用紙の光沢の程度に合った画質を提供することができる。
このように、弾性層４１ｃを設けることによって、表層の印刷用紙の端部に因る削れを防止し、さらなる画質向上を実現することができた。
【符号の説明】
【００３６】
４１  定着部材
４１ａ  表層
４１ｂ  基材
４１ｃ  弾性層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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