(57)【要約】【課題】長期にわたって熱定着装置を稼働させた場合にも、非通紙部と通紙部との硬度差が生じ難い電子写真用部材を提供する。【解決手段】基材、ケイ素原子に結合したメチル基を有する硬化シリコーンゴムを含む弾性層、および該弾性層の表面に付加硬化型シリコーンゴム接着剤によって接着されたフッ素樹脂離型層を有し、該弾性層が、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタン粒子を含有する電子写真用部材。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材、ケイ素原子に結合したメチル基を有する硬化シリコーンゴムを含む弾性層、および該弾性層の表面に付加硬化型シリコーンゴム接着剤によって接着されたフッ素樹脂離型層を有している電子写真用部材であって、
該弾性層が、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタン粒子を含有することを特徴とする電子写真用部材。
【請求項２】
基材、ケイ素原子に結合したメチル基を有する硬化シリコーンゴムを含む弾性層、および該弾性層の表面に付加硬化型シリコーンゴム接着剤によって接着されたフッ素樹脂離型層を有している電子写真用部材であって、
該弾性層が、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタン粒子を含有することを特徴とする電子写真用部材（但し、該弾性層が、弾性層から切り出したサンプルのマイクロ硬度をＨμ０とし、該サンプルをメチルハイドロジェンシリコーンオイルに２４時間浸漬した後、更に硬化させた後のマイクロ硬度をＨμ１としたときに、Ｈμ１／Ｈμ０で定義される硬度上昇率が１．５以上、５．０以下である弾性層である場合を除く）。
【請求項３】
前記酸化チタン粒子の一次粒子の体積平均粒子径が、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である請求項１または２に記載の電子写真用部材。
【請求項４】
前記弾性層中の前記硬化シリコーンゴム１００質量部に対する前記酸化チタン粒子の含有量が、０．５質量部以上、１２．０質量部以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
【請求項５】
前記弾性層中の前記硬化シリコーンゴム１００質量部に対する前記酸化チタン粒子の含有量が、６．０質量部以上、１０．０質量部以下である請求項４に記載の電子写真用部材。
【請求項６】
前記弾性層が、弾性層から切り出したサンプルのマイクロ硬度をＨμ０とし、該サンプルをメチルハイドロジェンシリコーンオイルに２４時間浸漬した後、更に硬化させた後のマイクロ硬度をＨμ１としたときに、Ｈμ１／Ｈμ０で定義される硬度上昇率が、１．０以上、１．５未満である請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
【請求項７】
前記電子写真用部材が、エンドレスベルト形状の基体の外周面上に前記弾性層が設けられてなるベルト形状を有するものであり、該弾性層の厚さが、１００μｍ以上、５００μｍ以下である請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
【請求項８】
前記弾性層の厚さが、２００μｍ以上である請求項７に記載の電子写真用部材。
【請求項９】
前記電子写真用部材が、前記基体としての芯金の周面に前記弾性層が設けられてなるローラ形状を有するものであり、該弾性層の厚さが、３００μｍ以上、１０ｍｍ以下である請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
【請求項１０】
前記弾性層の厚さが、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である請求項９に記載の電子写真用部材。
【請求項１１】
前記フッ素樹脂離型層が、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、ポリテトラフルオロエチレン、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からなる群から選択されるいずれかを含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
【請求項１２】
記録媒体上に形成された未定着トナー画像を加熱及び加圧により該記録媒体上に定着する熱定着装置であって、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電子写真用部材を備えていることを特徴とする熱定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真装置の熱定着装置に用いられる、定着部材や加圧部材などの電子写真用部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置には、記録材上に形成された未定着トナー像を該記録材に定着させるための加熱装置として、加熱部材と該加熱部材に対向して配置された加圧部材とを備えた加熱装置が用いられている。
一般に、電子写真方式に用いられる熱定着装置では、一対の加熱されたローラとローラ、フィルムとローラ、ベルトとローラといった電子写真用部材としての回転体が圧接されている。そして、未定着のトナーによる画像を保持した記録媒体が、この回転体間に形成された圧接部位に導入されて加熱され、該トナーを溶融し、記録媒体に当該画像を定着させる。
熱定着装置用の電子写真用部材には、定着部材や加圧部材が含まれる。ここで、記録媒体上に保持された未定着トナー像が接し、当該未定着トナーを加熱する部材を定着部材と称する。定着部材には、その形態に応じて定着ローラ、定着フィルム、定着ベルトが含まれる。一方、定着部材と対向して配置され、該定着部材と共に定着ニップを形成する部材を加圧部材と称する。加圧部材には、その形態に応じて加圧ローラ、加圧フィルム、加圧ベルトが含まれる。
【０００３】
ところで、熱定着装置を様々なサイズの記録材（例えば、紙）に対応させようとした場合における課題として、電子写真用部材の、小サイズの記録材（例えば、Ａ４サイズの紙）が接しない領域の高温化がある。このような領域の具体的な例としては、定着部材の幅方向の端部領域が挙げられる。
すなわち、図６のように、当該熱定着装置が定着可能な最も大きなサイズの紙（以下、「フルサイズ紙」ともいう）に比べて長手方向の幅が相対的に小さい紙（以下、「小サイズ紙」ともいう）を、連続して定着ニップを通紙させる際においては、小サイズ紙の通過する領域（長手方向幅Ｗ１）と異なり、小サイズ紙の通過しない領域（長手方向幅Ｗ２）の電子写真用部材の表面は、小サイズ紙によって熱が奪われることがない。
このように、電子写真用部材における、小サイズ紙が接しない領域（以下、この領域を「非通紙部」ともいう）においては、定着部材からの熱が記録材や記録材上のトナーによって奪われることがないために、電子写真用部材の非通紙部の温度が高くなる。以下、この現象を「非通紙部昇温」と称することがある。
かかる現象は、プリンタの画像出力の速度（プロセススピード）が速くなるほど発生しやすい。すなわち、画像出力の速度の高速化に伴って記録材がニップを通過する時間が短くなるため、より短い時間でトナー像に十分な熱を伝える必要がある。そのためには、定着部材の温度をより高くする必要があるからである。
【０００４】
このような熱定着装置に用いられる電子写真用部材としては、金属または耐熱性樹脂等で形成された基材上に、シリコーンゴム硬化物を含む弾性層を配し、その上にシリコーンゴム接着剤を介してフッ素樹脂チューブを接着してなる構成が一般的である（特許文献１）。
そして、本発明者らの検討によれば、上記の構成を有する電子写真用部材を用いた熱定着装置を長期にわたって稼働させた場合に、電子写真用部材の非通紙部の硬度が上昇し、非通紙部以外の硬度との差が大きくなるという新たな課題を見出した。
非通紙部とそれ以外の部分とで大きな硬度差が生じた電子写真用部材を定着部材として用いてフルサイズ紙上に形成されたトナー像を定着した場合、定着部材の、相対的に高硬度化した非通紙部分が接したトナーは、相対的に低硬度の非通紙部分以外の部分が接したトナーと比較して、より押し潰されるため、定着後の画像の光沢度にムラが生じ、フルサイズ紙上に形成された電子写真画像の品位を低下させてしまうことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７６３００号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＴＥＣＨＮＯ−ＣＯＳＭＯＳ  ２００１Ｆｅｂ．  Ｖｏｌ．１４
【非特許文献２】日本ゴム協会誌  １９８５  第５８巻  第１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、長期にわたって熱定着装置を稼働させた場合にも、非通紙部と通紙部との硬度差が生じ難い電子写真用部材を提供することを目的とする。
また、本発明は、長期にわたって稼働させた状態で、フルサイズ紙上のトナーを定着させた場合においても、定着ムラが生じ難い熱定着装置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】
【０００８】
本発明の一態様によれば、基材、ケイ素原子に結合したメチル基を有する硬化シリコーンゴムを含む弾性層、および該弾性層の表面に付加硬化型シリコーンゴム接着剤によって接着されたフッ素樹脂離型層を有している電子写真用部材であって、該弾性層が、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタン粒子を含有する電子写真用部材が提供される。
【０００９】
また、本発明の他の態様によれば、記録媒体上に形成された未定着トナー画像を加熱及び加圧により該記録媒体上に定着する熱定着装置であって、上記の電子写真用部材を備えている熱定着装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、長期に亘って熱定着装置を使用の際の、非通紙部領域の温度上昇による弾性層中のシリコーンゴムの酸化を抑え、フルサイズ紙等の大きな記録媒体にトナーを定着させたときの、通紙部と非通紙部の硬さの差に伴う電子写真画像への光沢感の差の発生を抑制することができる電子写真用部材を得ることができる。また、本発明によれば、高品位な電子写真画像を安定して形成することのできる熱定着装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】酸化チタンの光触媒反応の概念図である。
【図２】本発明に係るベルト形態の電子写真用部材を示す概略断面図である。
【図３】本発明に係るローラ形態の電子写真用部材を示す概略断面図である。
【図４】フッ素樹脂離型層を積層する工程の一例の模式図である。
【図５】本発明に係る熱定着装置の一例の横断面模式図である。
【図６】記録媒体搬送状態の概略を示す斜視図である。
【図７】記録媒体搬送状態の概略を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明者らは、上記したような電子写真用部材の非通紙部の高硬度化、及び、非通紙部及び通紙部とでの硬度差の発生の原因について検討した。その結果、非通紙部における弾性層中のシリコーンゴムは、通紙部における弾性層中のシリコーンゴムに比較して、Ｓｉ−ＣＨ３結合に対するＳｉ−Ｏ結合の量が増加していることを見出した。このことから、本発明者らは、非通紙部におけるフッ素樹脂離型層の気体透過性が非通紙部の昇温によって上昇し、大気中の酸素が弾性層により到達し易くなった結果、非通紙部における弾性層中のシリコーンゴムが酸化され、硬化しているものと推測した。
【００１３】
すなわち、シリコーンゴムには、大気中での高温環境下では、下記（式１）に示すような酸化反応が起こることが知られている。まず、ケイ素原子に結合したメチル基と酸素分子が反応し、ヒドロペルオキシドが形成される。次いで、ヒドロペルオキシドが分解され、ケイ素ラジカルとヒドロキシラジカルとホルムアルデヒドとに分解される。さらに生成されたケイ素ラジカルとヒドロキシラジカルが結合することでシラノール基に変換され、シラノール基同士の脱水縮合により、シリコーン鎖同士が新たな結合で結ばれるため、硬度が上昇すると考えられている（非特許文献２参照）。
【００１４】
【化１】
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【００１５】
上記した通り、本発明者らは、本発明に係る課題が、通紙部と非通紙部における弾性層への酸素供給量の差に起因して生じているものと推定した。そこで、本発明の課題の解決には、弾性層に到達した酸素によるシリコーンゴムの酸化を抑制することが有効であると考え、更なる検討を重ねた。その結果、弾性層中にアナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタンを含有させることが有効であることを見出した。
【００１６】
本発明に係る電子写真用部材は、基材、ケイ素原子に結合したメチル基を有する硬化シリコーンゴムを含む弾性層、および該弾性層の表面に付加硬化型シリコーンゴム接着剤によって接着されたフッ素樹脂離型層を有している。そして、該弾性層が、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタン粒子を含有している。また本発明に係る熱定着装置は、上記の構成を有する電子写真用部材を備えているものである。
【００１７】
本発明に係る電子写真用部材の構成において、弾性層中に含有させてなる、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタン粒子は、弾性層中の酸素分子を捕捉し、硬化シリコーンゴムに含まれるメチル基の酸化を抑制することができるものと考えられる。
【００１８】
酸化チタンの結晶構造には、ルチル型、ブルカイト型、アナターゼ型の３つの結晶相がよく知られているが、中でもアナターゼ型は光触媒活性が強いことが知られている。  
アナターゼ型の酸化チタンは、図１に示すように、光触媒活性により、光に照射されると表面にマイナス電荷をもった電子や、プラス電荷をもった正孔が生じる。これらは空気中の水や酸素などと反応し、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）やスーパーオキサイドアニオンラジカル（・Ｏ２−）等の活性酸素種を生じる。中でも特に酸化力の強いヒドロキシラジカル（・ＯＨ）が有機物質の結合を切断し、分解困難な有機物質を酸化分解すると考えられている（非特許文献１参照）。
【００１９】
しかしながら、本発明者らは、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタン（以下、「アナターゼ型酸化チタン」ともいう）が、従前の通説とは逆に、硬化シリコーンゴムの酸化を抑制し、長時間使用時の酸化劣化に伴う硬度上昇を抑えることを見出した。
【００２０】
本発明者らは、アナターゼ型酸化チタンが、先述したシリコーンゴムの酸化反応に対し、どの様に効果を及ぼすのかを調べる目的で以下のモデル実験を実施した。
【００２１】
（アナターゼ型酸化チタンによるシリコーンゴムの酸化抑制効果の確認）
後述する、比較例１に使用したアナターゼ型酸化チタンを含まないシリコーンゴム組成物と、実施例１に使用したアナターゼ型酸化チタンを含むシリコーンゴム組成物を準備した。それぞれのサンプルを、シート用金型を用いて厚さ５００μｍのシート状に硬化・成型した。更に２００℃の加熱炉で４時間かけて二次硬化させ、アナターゼ型酸化チタンを含まない硬化シリコーンゴムシート（Ｉ）と、アナターゼ型酸化チタンを含有する硬化シリコーンゴムシート（ＩＩ）を得た。
【００２２】
初期状態において、硬化シリコーンゴムの主鎖構造であるケイ素−酸素結合（Ｓｉ−Ｏ）とケイ素原子に結合したメチル基（Ｓｉ−ＣＨ３）の存在を確認するため、赤外分光分析装置（ＦＴ−ＩＲ、商品名：Ｆｒｏｎｔｉｅｒ  ＦＴ  ＩＲ，ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社製）を用いて、赤外分光分析を行った。  
上記２つの硬化シリコーンゴムシート（Ｉ）・（ＩＩ）の一部をダイヤモンドセルにて押しつぶした状態で全反射（ＡＴＲ）測定を行った。  
Ｓｉ−Ｏ結合は、伸縮振動に伴い波数１０２０ｃｍ−１付近に強い赤外吸収を示す。さらに、Ｓｉ−ＣＨ３結合は、その構造に起因する変角振動に伴い、波数１２６０ｃｍ−１付近に強い赤外吸収を示すことから、その存在を確認することが可能である。 
【００２３】
硬化シリコーンゴムシート（Ｉ）及び（ＩＩ）のＳｉ−Ｏ結合に起因する１０２０ｃｍ−１付近における赤外線吸収強度と、Ｓｉ−ＣＨ３結合に起因する１２６０ｃｍ−１付近における赤外線吸収強度との比（１０２０ｃｍ−１／１２６０ｃｍ−１）をα０とした。
【００２４】
また、これら２つの硬化シリコーンゴムシート（Ｉ）及び（ＩＩ）から５つずつ耐熱試験用のサンプルを作製した。硬化シリコーンゴムシート（Ｉ）及び（ＩＩ）をそれぞれ切り出した合計１０個のゴム片の各々を、厚さが１ｍｍのＳＵＳ板に載せ、各ゴム片およびＳＵＳ板を、厚み４０μｍのフッ素樹脂チューブ（商品名：ＮＳＥ；グンゼ株式会社製）を用いて密封し、試験サンプルとした。  
各試験サンプルを２４０℃加熱炉内で加熱することで、耐熱試験を実施し経時的な変化について実験・計測を行った。  
耐熱試験１００時間（試験サンプルを２４０℃加熱炉内で１００時間加熱）ごとに加熱炉から試験サンプルを一つ取り出し、被覆したフッ素樹脂チューブを丁寧に剥がし、耐熱試験後の硬化シリコーンゴムシート（Ｉ）・（ＩＩ）について初期（耐熱試験０時間に相当）と同じ条件で全反射（ＡＴＲ）測定を行った。耐熱試験１００、２００、３００、４００、５００時間後のサンプルについてのＳｉ−Ｏ結合に起因する１０２０ｃｍ−１における赤外線吸収強度と、Ｓｉ−ＣＨ３結合に起因する１２６０ｃｍ−１における赤外線吸収強度との比（１０２０ｃｍ−１／１２６０ｃｍ−１）をそれぞれα１００、α２００、α３００、α４００、α５００とした。結果を表１に示す。 
【００２５】
【表１】
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【００２６】
アナターゼ型酸化チタン粒子を含まないシリコーンゴムシート（Ｉ）では加熱環境下で酸化が進行したため、初期に比べ、長時間耐熱試験時のαの値は大きくなり、シリコーンゴム中のＳｉ−ＣＨ３結合に対するＳｉ−Ｏ結合の量が相対的に増加傾向となる。つまり、ケイ素原子に結合したメチル基が酸化されることにより、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合もしくはＳｉ−ＯＨ結合へと変化していることが確認できる。
【００２７】
一方で、シリコーンゴム中にアナターゼ型酸化チタン粒子を含有するシリコーンゴムシート（ＩＩ）では、長時間耐熱試験時においても初期とほぼ同じ赤外線吸収強度の比（α）を維持できることが明らかとなった。これは即ち、シリコーンゴム中のケイ素原子に結合したメチル基の酸化が抑制されているものである。
【００２８】
この効果を発現する理由については完全には明らかになっていないが、本発明者らは以下のように考えている。即ち、硬化シリコーンゴム中のアナターゼ型酸化チタン粒子の作用により、フッ素樹脂チューブを通過してきた酸素分子が、相対的に酸化力の小さいスーパーオキサイドアニオンラジカル（・Ｏ２−）となる。これに伴い、酸素分子自身が消費されるため、ケイ素原子に結合したメチル基と酸素分子との反応が生起しにくくなり、ヒドロペルオキシドの形成を抑制するためであると考えられる。一方、弾性層は高温で使用されるため、水分等はほとんど存在せず、酸化力の強いヒドロキシラジカル（・ＯＨ）の発生が抑えられていると考えられる。
【００２９】
図２は、本発明に係る熱定着装置に用いられる電子写真用部材の一様態であるベルト形態の電子写真用部材を示す概略断面図であり、図３は同じくローラ形態の電子写真用部材を示す概略断面図である。一般に、基材自体が変形することにより、定着ニップを形成する場合に定着ベルトや加圧ベルトなどと呼称され、基材自体はほとんど変形せず弾性層の弾性変形で定着ニップを形成する場合に定着ローラや加圧ローラなどと呼称される。
それぞれにおいて、電子写真用部材は基材１、弾性層２、接着層３、離型層４を有する。
【００３０】
（１）基材
基材１の材質としては、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、ニッケルなどの金属や合金、ポリイミドなどの耐熱性樹脂が用いられる。特に熱定着装置が電磁誘導加熱方式の場合には、発熱効率の観点からニッケルや鉄を主成分とした合金が用いられる。  
電子写真用部材がエンドレスベルト形状を有する場合には、基材１としては、例えば電鋳ニッケルスリーブやステンレススリーブ、ポリイミドなどからなる耐熱樹脂ベルト等が挙げられる。内面には耐磨耗性や断熱性などの機能を付与するための層（不図示）が更に設けられることがある。  
電子写真用部材がローラ形状である場合、基材１には芯金が用いられる。芯金の材質としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレスなどの金属や合金が挙げられる。このとき芯金の内部が中空状であっても定着装置での加圧に耐える強度を有していれば良い。また、中空状の場合には内部に熱源や電磁誘導加熱用のコアやコイルを設けることも可能となる。
【００３１】
基材１の外面には弾性層との接着性等の機能を付与するために表面処理が施される場合がある。表面処理には、ブラスト・ラップ・研磨などの物理的処理や、酸化処理・カップリング剤処理・プライマー処理などの化学的処理があり、これらを複合的に用いる場合もある。  
特に弾性層としてシリコーンゴムを用いる場合には、表面処理としてプライマー処理が一般的に用いられる。ここで用いられるプライマーとは、有機溶剤中に、シランカップリング剤、シリコーンポリマー、水素化メチルシロキサン、アルコキシシラン、加水分解・縮合・付加などの反応促進触媒、ベンガラ等の着色剤等が適宜配合分散された塗料状態のものであり市販もされている。このプライマーを基材の表面（弾性層との接着面）に塗布し、乾燥や焼成のプロセスを経てプライマー処理が施される。  
プライマーは基材の材質、弾性層の種類や架橋時の反応形態などによって適宜選択可能である。特に弾性層が不飽和脂肪族基を多く含む場合には、不飽和脂肪族基との反応により接着性を付与するため、プライマーとしてはヒドロシリル基を含有するものが好んで用いられる。また、弾性層がヒドロシリル基を多く含む場合には、反対にプライマーとしては不飽和脂肪族基を含有するものが好んで用いられる。そのほかにもアルコキシ基を含有するものなど、被着体である基材と弾性層の種類に応じて適宜選択可能である。
【００３２】
（２）弾性層
弾性層２は、熱定着装置において定着時にトナーを押しつぶさず、紙の繊維の凹凸に追従する弾性を電子写真用部材に坦持させる層として機能する。
かかる機能を発現させる上で、弾性層２には、シリコーンゴム硬化物（すなわち、硬化シリコーンゴム）が用いられる。中でも液状の付加硬化型シリコーンゴム中に、前記したアナターゼ型の酸化チタン粒子、及びその他の任意成分を混合した付加硬化型シリコーンゴム組成物を硬化させたシリコーンゴム硬化物を用いることが好ましい。
液状の付加硬化型のシリコーンゴムは、本発明に係る酸化チタン、およびその他の任意成分としての充填剤（フィラー）等を分散させやすく、後述する充填剤の種類や添加量に応じて、その架橋度を調整することで、弾性を容易に調整することができるからである。
また、シリコーンゴム組成物中には、硬化後の弾性層においてシリコーンポリマー成分中のメチル基の酸化を抑制し、硬度変化を抑える目的で、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタン粒子を含有する。  
さらに、これらに加え、熱伝導性や耐熱性、導電性、補強性等を付与するために、それぞれの目的にあった充填剤を混練・分散することでシリコーンゴム組成物が得られる。
【００３３】
このようにして得られたシリコーンゴム組成物を、金型成型法、ブレードコート法、ノズルコート法、リングコート法等の公知の加工法によって、基材の外周面上に担持し、加熱等の方法により架橋反応を進行させることで、弾性層を形成することが可能である。
弾性層の厚さは電子写真用部材の表面硬度への寄与、並びにニップ幅確保の観点から、適宜設計可能である。電子写真用部材がベルト形状を有する際には、熱定着装置に組み込んだときに、基材の変形によりニップ幅が確保できるため、また、ベルト内に発熱源を有する場合が多い。そのため、弾性層の厚みの好ましい範囲は、１００μｍ以上５００μｍ以下、更に好ましくは２００μｍ以上５００μｍ以下である。電子写真用部材がローラ形状を有する際には、基材が剛体であり、ニップ幅を弾性層の変形で形成する必要がある。このため弾性層の厚みの好ましい範囲は、３００μｍ以上１０ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
【００３４】
（２−１）液状の付加硬化型シリコーンゴム
一般に、付加硬化型シリコーンゴム原液は、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素に結合した活性水素基を有するオルガノポリシロキサン、架橋触媒としての白金化合物、およびインヒビターとよばれる硬化制御剤（阻害剤）で構成される。
【００３５】
不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンは以下のものを含む。
・Ｒ１２ＳｉＯで表わされる中間単位およびＲ１Ｒ２ＳｉＯで表わされる中間単位からなる群から選択されるいずれか一方または両方の中間単位と、Ｒ１２Ｒ２ＳｉＯ１／２で表される分子末端とを有する直鎖状オルガノポリシロキサン、
・Ｒ１ＳｉＯ３／２で表わされる中間単位およびＳｉＯ４／２で表わされる中間単位から選択されるいずれか一方または両方の中間単位と、Ｒ１２Ｒ２ＳｉＯ１／２で表される分子末端とを有する分岐状オルガノポリシロキサン。
ここでＲ１はケイ素原子に結合した、不飽和脂肪族基を含まない１価の非置換または置換炭化水素基を表す。具体例は、以下のものを含む。
・アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等）；
・アリール基（フェニル基等）；
・置換炭化水素基（例えば、クロロメチル基、３−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、３−シアノプロピル基、３−メトキシプロピル基等）。
【００３６】
不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンとしては、製造が容易なことから、主鎖を構成するケイ素原子に、メチル基が結合しているものが好適に用いられる。このようなオルガノポリシロキサンの例としては、下記式２および下記式３に示されるように、主鎖のシロキサン結合を構成するケイ素原子にメチル基が直接結合し、かつ、不飽和脂肪族基が側鎖または分子の末端に導入された構造を有するものが挙げられる。
【００３７】
【化２】
2015158669.tif 000005
（式２中、ｍは０以上の整数、ｎは３以上の整数を示す）
【００３８】
【化３】
2015158669.tif 000006
（式３中、ｎは正の整数を示す）
【００３９】
上記式２及び式３において、Ｒ１はケイ素原子に結合した、不飽和脂肪族基を含まない１価の非置換又は置換炭化水素基を表し、少なくともメチル基を含む。具体例は、以下のものを含む。
・アルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル等）；
・アリール基（フェニル基等）；
・置換炭化水素基（例えば、クロロメチル、３−クロロプロピル、３，３，３−トリフルオロプロピル、３−シアノプロピル、３−メトキシプロピル等）。
【００４０】
特に、合成や取扱いが容易であることから、Ｒ１の５０％以上がメチル基であることが好ましく、すべてのＲ１がメチル基であることが特に好ましい。
【００４１】
また、Ｒ２はケイ素原子に結合した不飽和脂肪族基を表しており、ビニル基、アリル基、３−ブテニル基、４−ペンテニル基、５−ヘキセニル基が例示され、合成や取扱いが容易且つ安価で、架橋反応も容易に行われることから、ビニル基が好ましい。
【００４２】
酸化チタン結晶や熱伝導性フィラーなどの配合により、付加硬化型シリコーンゴム組成物の粘性が増加するため、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンは、比較的粘度が低い、即ち分子量の小さいものを用いることが肝要となる。
オルガノポリシロキサンは、高分子化合物であるため、分子量を一意に特定することは難しいが、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）によって測定される重量平均分子量（Ｍｗ）を用いることでその構成を確認することが可能である。具体的には、重量平均分子量が１５０，０００以下のものが好ましく、更には７０，０００以下のものが好ましい。重量平均分子量が、上記範囲にあるものを用いることによって、付加硬化型シリコーンゴム組成物の構造粘性が過度に大きくなることを抑制することができる。
【００４３】
ケイ素に結合した活性水素基を有するオルガノポリシロキサンは白金化合物の触媒作用により、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン成分のアルケニル基との反応によって架橋構造を形成させる架橋剤である。ケイ素原子に結合した水素原子の数は、１分子中に平均３個を越える数である。
【００４４】
ケイ素原子に結合した有機基としては、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン成分のＲ１と同じ範囲である非置換または置換の１価の炭化水素基が例示される。特に、合成及び取扱いが容易なことから、メチル基が好ましい。
【００４５】
ケイ素に結合した活性水素基を有するオルガノポリシロキサンの分子量は特に限定されない。また、当該オルガノポリシロキサンの２５℃における粘度は、好ましくは１０ｍｍ２／ｓ以上１００，０００ｍｍ２／ｓ以下、さらに好ましくは１５ｍｍ２／ｓ以上１０００ｍｍ２／ｓ以下の範囲である。粘度をこれらの範囲に限定するのは、保存中に揮発して所望の架橋度や成形品の物性が得られないということがなく、また合成や取扱いが容易で、系に容易に均一に分散させることができるからである。
【００４６】
かかるオルガノポリシロキサンの具体例としては、下記式４に示す直鎖状のオルガノポリシロキサンや、下記式５に示す環状の架橋剤シリコーンポリマーが挙げられる。
【００４７】
【化４】
2015158669.tif 000007
（式４中、ｍは０以上の整数、ｎは３以上の整数を示す。）
【００４８】
【化５】
2015158669.tif 000008
（式５中、ｍは０以上の整数、ｎは３以上の整数を示す。）
【００４９】
Ｒ１は先に述べたＲ１と同様に、ケイ素原子に結合した、不飽和脂肪族基を含まない１価の非置換又は置換炭化水素基を表す。  
特に、合成や取扱いが容易で、優れた耐熱性が得られることから、Ｒ１の５０％以上がメチル基であることが好ましく、すべてのＲ１がメチル基であることが特に好ましい。 
【００５０】
弾性層における、ケイ素原子に結合したメチル基を含有するシリコーンポリマー由来の硬化シリコーンゴムの存在は赤外分光分析装置（ＦＴ−ＩＲ）（例えば、商品名：Ｆｒｏｎｔｉｅｒ  ＦＴ  ＩＲ，ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社製）を用いた全反射（ＡＴＲ）測定を行うことにより確認可能である。シリコーンの主鎖構造であるケイ素−酸素結合（Ｓｉ−Ｏ）は、伸縮振動に伴い波数１０２０ｃｍ−１付近に強い赤外吸収を示す。さらに、ケイ素原子に結合したメチル基（Ｓｉ−ＣＨ３）は、その構造に起因する変角振動に伴い、波数１２６０ｃｍ−１付近に強い赤外吸収を示すことから、その存在を確認することが可能である。
【００５１】
弾性層中における上記オルガノポリシロキサン由来の硬化シリコーンゴムの含有量は、熱重量測定装置（ＴＧＡ）（例えば、商品名：ＴＧＡ８５１，Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ社製）を用いることにより確認可能である。弾性層を剃刀等で切り出し、２０ｍｇ程度を正確に秤量して、装置で使用するアルミナパンに入れる。試料の入ったアルミナパンを装置にセットし、窒素雰囲気のもと、室温から８００℃まで２０℃毎分の昇温速度で加熱し、更に８００℃で１時間定温する。窒素雰囲気中では、昇温に伴い、硬化シリコーンゴム成分は酸化されずにクラッキングにより分解・除去されるため、試料の重量が減少する。こうして測定前後の重量を比較することにより、弾性層に含まれていた硬化シリコーンゴム成分の含有量を確認することができる。
【００５２】
（２−２）アナターゼ型酸化チタン粒子
先述したように、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタンは、シリコーンポリマー中のケイ素原子に結合したメチル基の酸化を抑制するため、弾性層の硬度上昇を抑えるために必要な構成成分である。
酸化チタンは多形性を示し、ルチル型、ブルカイト型、アナターゼ型の３つの結晶相がよく知られているが、本発明においてはアナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタンを用いる。
酸化チタンの結晶構造はＸ線回折測定（ＸＲＤ）（例えば、商品名：ＵｌｔｉｍａＩＶ，株式会社リガク製）を用いて特定することが可能である。測定条件は、Ｘ線源：Ｃｕ−Ｋα線、管電圧／電流；３０ｋｖ／２０ｍＡ、走査範囲：１０°〜８０°、スキャン速度：２．０°／分、サンプリング角度：０．０１°、積算回数：３回に設定することで、２θ＝２５．３°付近に、アナターゼ型結晶の最強線である面指数（１０１）に特徴的な回折ピークを確認することができる。
【００５３】
本発明に用いるアナターゼ型酸化チタン粒子は、一次粒子の体積平均粒子径が、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下が好ましい。体積平均粒子径が２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下のアナターゼ型酸化チタン粒子は、シリコーンゴム組成物の粘度の上昇を招来し難く、電子写真用部材の成形加工時の加工性を低下させ難い。また、アナターゼ型酸化チタン結晶の比表面積が小さくなりすぎることによる、シリコーンゴムの酸化抑制効果が小さくなり過ぎることを抑えられる。
なお、弾性層中のアナターゼ型酸化チタン粒子の一次粒子の体積平均粒子径は、フロー式粒子像分析装置（商品名：ＦＰＩＡ−３０００；シスメックス株式会社製）で求めるものとする。具体的には、弾性層から切り出したサンプルを磁器製のるつぼに入れ、窒素雰囲気中で１０００℃に加熱し、ゴム成分を分解させ除去する。次いで、このるつぼを空気雰囲気下で１０００℃に加熱し、気相成長法炭素繊維を燃焼させる。その結果、るつぼ中には、サンプルに含まれていた酸化チタンのみが残る。るつぼ中の酸化チタンを乳鉢と乳棒を用いて１次粒子となるように解砕したのち、これを水に分散させて、試料液を調製する。この試料液を、上記粒子像分析装置に投入し、装置内で撮像セル内に導入し通過させ、酸化チタンを静止画像として撮影する。
平面に投影された酸化チタンの粒子像（以下、「粒子投影像」ともいう）と等しい面積を有する円（以下、「等面積円」ともいう）の直径を、当該粒子像にかかる酸化チタンの直径とする。そして、１０００個の酸化チタン粒子の等面積円を求め、それらの算術平均値を、酸化チタンの一次粒子の体積平均粒子径とする。
【００５４】
弾性層中におけるアナターゼ型酸化チタン粒子の含有量は、硬化シリコーンゴムのメチル基の酸化を抑制することから、硬化シリコーンゴムの量との関係で本発明の効果を発現するのに好ましい含有量の範囲が決まる。即ち、本発明の効果を得るには、弾性層中の硬化シリコーンゴム１００質量部に対する酸化チタン粒子の含有量が、０．５質量部以上１５．０質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以上１２．０質量部以下であることが更に好ましく、６．０質量部以上１０．０質量部以下が特に好ましい。酸化チタン粒子の含有量を上記範囲内とすることで、シリコーンゴムの酸化抑制効果をより確実に得ることができる。また、弾性層の形成の際の加工性の低下も抑制することができる。  
【００５５】
（２−３）充填剤（フィラー）
弾性層２は、熱定着装置に用いられる電子写真用部材として、伝熱特性の向上、及び断熱性、補強性、耐熱性、加工性、導電性等の付与のために、本発明の効果を阻害しない範囲で、目的に応じてアナターゼ型酸化チタン以外の充填剤（フィラー）を含有させてもよい。特に伝熱特性を向上させる目的では、充填剤自体の熱伝導率、比熱容量、密度、粒径等を考慮して選択する。具体的には、無機物、特に金属、金属化合物等を挙げることができる。伝熱特性を向上させる目的で用いられるフィラーの具体例は、以下の例を含む。
炭化ケイ素；窒化ケイ素；窒化ホウ素；窒化アルミニウム；アルミナ；酸化亜鉛；酸化マグネシウム；シリカ；銅；アルミニウム；銀；鉄；ニッケル；金属ケイ素；炭素繊維等。
【００５６】
（２−３）弾性層中の不飽和脂肪族基
上記（２−１）で説明した付加硬化型シリコーンゴム組成物を用いて形成されてなる弾性層においては、硬化シリコーンゴムの架橋構造が経時的に切断され、硬度が経時的に変化する現像、所謂、ゴムの老化現象を生じることが知られている。そして、弾性層中にビニル基等の不飽和脂肪族基を含有させておくことによって、当該老化現象を有効に抑制することができる。これは、硬化シリコーンゴムの架橋構造が切断された場合であっても、弾性層中の不飽和脂肪族基が、ラジカル付加反応することにより、架橋構造が再構築されるため、弾性層の弾性の経時的な低下が抑えられるためであると考えられる。
従って、付加硬化型シリコーンゴム原液は、不飽和脂肪族基に対する活性水素基の数の割合が、０．３以上０．８以下となるような割合で配合されていることが好ましい。０．３以上であると、定着部材の弾性層として必要な弾性を十分に確保可能な架橋構造を構築できるためである。０．８以下であれば、架橋反応時に未反応で残った弾性層中に存在する不飽和脂肪族基により、架橋構造を構築させ、弾性層の弾性の低下を十分に抑制できるためである。不飽和脂肪族基に対する活性水素基の数の割合は水素核磁気共鳴分析（例えば、１Ｈ−ＮＭＲ（商品名：ＡＬ４００型  ＦＴ−ＮＭＲ；日本電子株式会社製）を用いた測定により定量・算出することができる。不飽和脂肪族基に対する活性水素基の数の割合を上記数値範囲内とすることで、弾性層の硬度を安定なものとすることができる。
【００５７】
上記したように、弾性層の経時変化を抑えるためには、弾性層中に不飽和脂肪族基を含有させることが好ましい。
ここで、弾性層中の不飽和脂肪族基の量を直接的に観測することは困難である。しかし、以下の方法により間接的には観測することができる。
まず、定着部材の弾性層から、所定のサイズ（例えば、２０ｍｍ×２０ｍｍ）の薄片の複数枚を切り出し、厚さ２ｍｍになるように積層する。そして、この積層体について、タイプＣマイクロ硬度をマイクロゴム硬度計（マイクロゴム硬度計ＭＤ−１  ｃａｐａタイプＣ；高分子計器株式会社製）を用いて測定する。このとき測定値をＨμ０とする。
次いで、上記の積層体を構成していた弾性層の薄片の全てをメチルハイドロジェンシリコーンオイル（商品名：ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ ＴＯＲＡＹ ＳＨ１１０７ＦＬＵＩＤ；東レ・ダウコーニング株式会社製）中に完全に浸漬させる。メチルハイドロジェンシリコーンオイルを温度３０℃に維持して２４時間静置する（以降、この処理を「２４時間浸漬」）ともいう。これにより、各薄片の内部にまでメチルハイドロジェンシリコーンオイルを浸漬させる。次いで、２４時間浸漬の処理を施した全ての薄片をメチルハイドロジェンシリコーンオイルから取り出し、表面のオイルを十分に取り除き、２００℃のオーブン中で４時間加熱後、室温にまで冷却する。これにより、全ての薄片について、主反応の不飽和脂肪族基とメチルハイドロジェンシリコーンオイルとの反応を完了させる。次に全ての薄片を積層し、得られた積層体のマイクロ硬度を上記の装置を用いて測定する。このときのマイクロ硬度をＨμ１とする。そして、硬度上昇率（＝Ｈμ１／Ｈμ０）を算出する。
弾性層中に不飽和脂肪族基の量が多い場合には、試験片の内部に浸透したメチルハイドロジェンシリコーンオイルによって、試験片中に新たな架橋点が形成される。その為、熱処理後の試験片は大幅な硬度上昇を示す。つまり、Ｈμ１／Ｈμ０で定義される硬度上昇率は比較的大きな値を示す。
一方、弾性層中の不飽和脂肪族基の量が少ない場合には、試験片にメチルハイドロジェンシリコーンオイルを浸漬させ、加熱処理を施しても、新たな架橋点が形成されにくい。よって、熱処理後の試験片の硬度変化は軽微なものとなる。つまり、硬度上昇率は比較的小さな値を示すことになる。
硬度上昇率の算出のための実験については、試験片中の不飽和脂肪族基を確実に反応させることができれば、上記した条件などに限定されるものではない。
【００５８】
本発明においては、上記の硬度上昇率としては、１．５以上が好ましい。不飽和脂肪族基が比較的潤沢に弾性層に存在することとなるため、老化による弾性の低下を有効に抑えられるからである。
また、弾性層における架橋構造の安定性の点から、硬度上昇率は、５．０以下、特には４．５以下が好ましい。
なお、硬度上昇率の具体的な制御は、弾性層の形成に用いる付加硬化型シリコーンゴム原液の組成の調整により可能である。
すなわち、付加硬化型シリコーンゴム原液中の、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素原子に結合した活性水素基を有するオルガノポリシロキサンとの混合比を調整して、付加硬化型シリコーンゴム原液中の、不飽和脂肪族基のモル数と活性水素基のモル数との比を調整する。具体的には、活性水素基のモル数に対する不飽和脂肪族基のモル数を多くすることによって、弾性層中の不飽和脂肪族基の存在量を多くすることができる。その結果として、硬度上昇率を大きくすることができる。
【００５９】
ところで、本発明は、弾性層中に多くの不飽和脂肪族基が存在することを必須の要件とするものではない。すなわち、本発明によれば、たとえ、弾性層の硬度上昇率（Ｈμ１／Ｈμ０）が、１．５以上、５．０以下の範囲にない場合においても、本発明に係る効果、すなわち、非通紙部の硬度と通紙部の硬度との差が大きくなることを抑制できる、という効果を奏するものである。
より具体的には、硬度上昇率が、１．０以上、１．５未満であるような、不飽和脂肪族基の含有量が少ない弾性層を有する電子写真用部材であっても、弾性層中にアナターゼ型酸化チタン粒子を存在させることで、本発明に係る効果を得られるものである。
【００６０】
（３）接着層
接着層３は、付加硬化型シリコーンゴム接着剤によって弾性層と離型層を接着せしめることで生じる層である。接着剤としては、自己接着成分が配合された付加硬化型シリコーンゴムを用いることが好ましい。具体的には、ビニル基に代表される不飽和脂肪族基を分子鎖中に複数有するオルガノポリシロキサンと、ハイドロジェンオルガノポリシロキサンおよび架橋触媒としての白金化合物を含有する。そして、付加反応により硬化する。このような接着剤としては、既知のものを使用することができる。
【００６１】
自己接着成分の例は、以下のものを含む。  
・ビニル基等のアルケニル基、（メタ）アクリロキシ基、ヒドロシリル基（ＳｉＨ基）、エポキシ基、アルコキシシリル基、カルボニル基、およびフェニル基からなる群から選択される少なくとも１種、好ましくは２種以上の官能基を有するシラン、
・ケイ素原子数が２個以上３０個以下、好ましくは４個以上２０個以下の、環状または直鎖状のシロキサン等の有機ケイ素化合物、
・１価以上４価以下、好ましくは２価以上４価以下のフェニレン構造等の芳香環を１分子中に１個以上４個以下、好ましくは１個以上２個以下含有し、かつ、ヒドロシリル化付加反応に寄与しうる官能基（例えば、アルケニル基、（メタ）アクリロキシ基）を１分子中に少なくとも１個、好ましくは２個以上４個以下含有する、分子中に酸素原子を含んでもよい、非ケイ素系（即ち、分子中にケイ素原子を含有しない）有機化合物。  
上記の自己接着成分は１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
【００６２】
接着剤中には粘度調整や耐熱性確保の観点から、本発明の趣旨に沿う範囲内においてフィラー成分を添加することができる。  
当該フィラー成分の例は、以下のものを含む。  
・シリカ、アルミナ、酸化鉄、酸化セリウム、水酸化セリウム、カーボンブラック等。
【００６３】
このような付加硬化型シリコーンゴム接着剤は市販もされており、容易に入手することができる。
【００６４】
接着層の厚みは２０μｍ以下であることが好ましい。接着層の厚みを２０μｍ以下とすることで電子写真用部材を熱定着装置に用いた際に、熱抵抗を小さく設定でき、電子写真用部材の内面側からの熱を効率的に記録媒体に伝えることができる。
【００６５】
（４）フッ素樹脂離型層
フッ素樹脂離型層４は、フッ素樹脂からなり、例えば、以下に例示列挙する樹脂をチューブ状に成形したものが用いられる。  
・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）、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）等。  
上記例示列挙した樹脂材料中、成形性やトナー離型性の観点からＰＦＡが好ましい。
【００６６】
フッ素樹脂離型層の厚みは、１０μｍ以上５０μｍ以下とするのが好ましい。離型層を積層した際に下層の弾性層の弾性を維持し、電子写真用部材（定着部材）としての表面硬度が高くなりすぎることを抑制しつつ、耐摩耗性を確保できるからである。
【００６７】
フッ素樹脂チューブの内面は、予め、ナトリウム処理やエキシマレーザ処理、アンモニア処理等を施すことで、接着性を向上させることができる。
【００６８】
図４は、弾性層２上に、付加硬化型シリコーンゴム接着剤を介してフッ素樹脂離型層４を積層する工程の一例の模式図である。  
基材１の外周面に形成された弾性層２の表面に、付加硬化型シリコーンゴム接着剤５を塗布する。更にその外面に、フッ素樹脂離型層４としてのフッ素樹脂チューブ６を被覆し、積層させる。  
被覆方法は特に限定されないが、付加硬化型シリコーンゴム接着剤を潤滑材として被覆する方法や、フッ素樹脂チューブを外側から拡張し、被覆する方法などを用いることができる。  
不図示の手段を用いて、弾性層とフッ素樹脂離型層との間に残った、余剰の付加硬化型シリコーンゴム接着剤を、扱き出すことで除去する。扱き出した後の接着層の厚みは、伝熱性の観点から２０μｍ以下とすることが好ましい。
【００６９】
次に、電気炉などの加熱手段にて所定の時間加熱することで、付加硬化型シリコーンゴム接着剤５を硬化・接着させ、両端部を所望の長さに切断することで、本発明に係る電子写真用部材を得ることができる。
【００７０】
（５）熱定着装置
本発明に係る熱定着装置は、一対の加熱されたローラとローラ、フィルムとローラ、ベルトとローラ、ベルトとベルト、といった回転体が圧接されており、熱定着装置が搭載される電子写真画像形成装置全体としてのプロセス速度、大きさ等の条件を勘案して適宜選択される。  
熱定着装置においては、加熱された電子写真用部材である、定着部材と加圧部材を圧接することで定着ニップＮを形成し、この定着ニップＮに未定着トナーｔによって画像が形成された、被加熱体となる記録媒体Ｓを挟持搬送させる。これにより、トナー像を加熱、加圧する。その結果、トナー像は溶融・混色、その後、冷却されることによって記録媒体上にトナー像が定着される。  
ここでは、熱定着装置の具体例として電磁誘導加熱方式の熱定着装置を示して、その構成を説明するが、本発明の範囲並びに用途はこれに限定されるものではない。
【００７１】
図５は一対の加熱された定着ベルト１１と加圧ベルト１２といった回転体が圧接されている、いわゆるツインベルト方式の熱定着装置であり、定着ベルトとして本発明に係る電子写真用部材を備えた熱定着装置の一例の横断面模式図である。  
なお、ここで、熱定着装置またはこれを構成している部材について長手または長手方向とは定着ベルト１１の基材軸方向のことであり紙面に垂直の方向である。熱定着装置について正面とは記録媒体Ｓの導入側の面である。左右とは装置を正面から見て左または右である。ベルトの幅とはベルト基材軸方向のベルト寸法（＝ベルト長手方向の寸法）である。また記録媒体の幅とは記録媒体面において長手方向の記録媒体寸法である。また上流または下流とは記録媒体の搬送方向に関して上流または下流である。  
この熱定着装置は、本発明に係る電子写真用部材としての定着ベルト１１と、加圧ベルト１２とを備えている。
【００７２】
定着ベルト１１の加熱手段として、エネルギー効率の高い電磁誘導加熱方式の加熱源（誘導加熱部材、励磁コイル）を採用している。誘導加熱部材１３は、誘導コイル１３ａと、励磁コア１３ｂと、それらを保持するコイルホルダー１３ｃと、から構成される。誘導コイル１３ａは、長円状に扁平巻きされたリッツ線を用い、誘導コイルの中心と両脇に突起した横Ｅ型の励磁コア１３ｂの中に配置されている。励磁コア１３ｂはフェライト、パーマロイといった高透磁率で残留磁束密度の低いものを用いるので、誘導コイル１３ａや励磁コア１３ｂでの損失を抑えられ、効率的に定着ベルト１１を加熱することができる。
【００７３】
励磁回路１４から誘導加熱部材１３の誘導コイル１３ａに高周波電流が流されると、定着ベルト１１の基材が誘導発熱して定着ベルト１１が加熱される。定着ベルト１１の表面温度がサーミスタ等の温度検知素子１５により検知される。この温度検知素子１５で検知される定着ベルト１１の温度に関する信号が制御回路部１６に入力される。制御回路部１６は温度検知素子１５から入力される温度情報が所定の定着温度に維持されるように、励磁回路１４から誘導コイル１３ａに対する供給電力を制御して、定着ベルト１１の温度を所定の定着温度に温調する。
【００７４】
定着ベルト１１は、ベルト懸架部材としてローラ１７並びに定着側ローラ１８によって張架されている。ローラ１７と定着側ローラ１８はそれぞれ装置の不図示の左右の側板間に回転自由に軸受させて支持させてある。  
ローラ１７は、外径が２０ｍｍで、内径が１８ｍｍである厚さ１ｍｍの鉄製の中空ローラであり、定着ベルト１１に張りを与えるテンションローラとして機能している。  
定着側ローラ１８は、外径が２０ｍｍで、径が１８ｍｍである鉄合金製の芯金に、弾性層としてのシリコーンゴム層が設けられた高摺動性の弾性ローラである。この定着側ローラ１８は駆動ローラとして駆動源（モータ）Ｍから不図示の駆動ギア列を介して駆動力が入力されて、矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。この定着側ローラ１８に上記のように弾性層を設けることで、定着側ローラ１８に入力された駆動力を定着ベルト１１へ良好に伝達することができるとともに、定着ベルト１１からの記録媒体の分離性を確保するための定着ニップを形成できる。弾性層によって、内部への熱伝導も少なくなるため、ウォームアップタイムの短縮にも効果がある。  
定着ベルト１１は、定着側ローラ１８が回転駆動されると、定着側ローラ１８のシリコーンゴム表面と定着ベルト１１の内面との摩擦によって定着側ローラ１８と共に回転する。定着ベルトの内径は５５ｍｍである。
【００７５】
加圧ベルト１２は、ベルト懸架部材としてのテンションローラ１９と加圧側ローラ２０によって張架されている。加圧ベルトの内径は５５ｍｍである。テンションローラ１９と加圧側ローラ２０はそれぞれ装置の不図示の左右の側板間に回転自由に軸受させて支持させてある。  
テンションローラ１９は、外径が２０ｍｍで、径が１６ｍｍである鉄合金製の芯金に、熱伝導率を小さくして加圧ベルト１２からの熱伝導を少なくするためにシリコーンスポンジ層を設けてある。  
加圧側ローラ２０は、外径が２０ｍｍで、内径が１６ｍｍである厚さ２ｍｍの鉄合金製とされた低摺動性の剛性ローラである。
【００７６】
ここで、定着ベルト１１と加圧ベルト１２との間に定着ニップＮを形成するために、加圧側ローラ２０は、回転軸の左右両端側が不図示の加圧機構により矢印Ｆの方向に所定の加圧力にて定着側ローラ１８に向けて加圧されている。  
また、装置を大型化することなく幅広い定着ニップＮを得るために、加圧パッドを採用している。すなわち、定着ベルト１１を加圧ベルト１２に向けて加圧する第１の加圧パッドとしての定着パッド２１と、加圧ベルト１２を定着ベルト１１に向けて加圧する第２の加圧パッドとしての加圧パッド２２である。定着パッド２１及び加圧パッド２２は装置の不図示の左右の側板間に支持させて配設してある。加圧パッド２２は、不図示の加圧機構により矢印Ｇの方向に所定の加圧力にて定着パッド２１に向けて加圧されている。第１の加圧パッドである定着パッド２１はパッド基体２６と定着ベルトに接する摺動シート（低摩擦シート）２３を有する。第２の加圧パッドである加圧パッド２２もパッド基体２７と加圧ベルトに接する摺動シート２４を有する。これはパッドのベルト内周面と摺擦する部分の削れが大きくなるという問題があるためである。ベルトとパッド基体の間に、摺動シート２３と２４を介在させることで、パッドの削れを防止し、摺動抵抗も低減できるので、良好なベルト走行性、ベルト耐久性を確保できる。  
なお、定着ベルトには非接触の除電ブラシ（不図示）、加圧ベルトには接触の除電ブラシを各々設けている。
【００７７】
制御回路部１６は、少なくとも画像形成実行時にはモータＭを駆動する。これにより定着側ローラ１８が回転駆動され、定着ベルト１１が同じ方向に回転駆動される。加圧ベルト１２は、定着ベルト１１に従動して回転する。ここで、定着ニップ最下流の部分を一対の定着側ローラ１８および加圧側ローラ２０により定着ベルト１１と加圧ベルト１２を挟んで搬送する構成としたことで、ベルトのスリップを防止することができる。定着ニップ最下流の部分は定着ニップでの圧分布（記録媒体搬送方向）が最大となる部分である。
【００７８】
定着ベルト１１が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態において、定着ベルト１１と加圧ベルト１２との間の定着ニップＮに、未定着トナー画像ｔを有する記録媒体Ｓが搬送される。記録媒体Ｓは、未定着トナー画像ｔを担持した面を、定着ベルト１１側に向けて導入される。そして、記録媒体Ｓの未定着トナー画像ｔが定着ベルト１１の外周面に密着したまま挟持搬送されていくことにより、定着ベルト１１から熱が付与され、また加圧力を受けて記録媒体Ｓの表面に定着される。その後、記録媒体Ｓは、分離部材２５によって、定着ベルトと分離して、搬送される。
【００７９】
図６および図７は、図５で示した熱定着装置における記録媒体搬送状態の概略を示す斜視図である。図５で示した幾つかの構成部材は省いている。
【００８０】
図６は記録媒体として長手方向に狭いサイズの記録媒体（小サイズ紙）を用いた際の熱定着状態を示す。正面方向から記録媒体Ｓが熱定着装置に搬送・導入された際に、記録媒体の長手方向幅Ｗ１に相当する部分で定着ベルト１１及び加圧ベルト１２から熱が奪われる。一方、記録媒体が通過しない非通紙領域である長手方向幅Ｗ２に相当する部分では定着ベルト１１及び加圧ベルト１２から熱が奪われない。このため、Ｗ２部分は相対的に定着ベルト１１及び加圧ベルト１２が高温に曝されることとなる。  
このように熱定着装置に長手方向で温度分布が発生している状態で、多量の記録媒体を通紙すると定着ベルト１１のＷ１相当幅とＷ２相当幅とで電子写真用部材の弾性層に大きな硬度変化が生じる場合があった。しかし、本発明で開示した構成を取ることで、硬度変化を最小限に抑制可能となった。
【００８１】
この硬度変化抑制の効果は、図７に示すように熱定着装置の長手方向に広いサイズの記録媒体（例えば、フルサイズ紙）等を通紙した際に確認できる。硬度変化が生じている電子写真用部材を用いた際には、多量の小サイズ紙を定着したのちにフルサイズ紙を通紙すると、フルサイズ紙上の定着画像の小サイズ紙の長手方向幅Ｗ１に相当する部分と、Ｗ２に相当する部分とで光沢性に差が生じる。即ちフルサイズ紙における光沢の均一性が損なわれる。しかし、本発明で開示した構成では長手方向幅Ｗ２に相当する部分においても電子写真用部材の硬度変化がほとんど生じないため、フルサイズ紙においても光沢の均一性が確保可能となる。
【実施例】
【００８２】
以下に、実施例を用いてより具体的に本発明を説明する。
【００８３】
［実施例１］
（１）定着ベルトの作製
まず、弾性層の材料に用いるシリコーンゴム組成物を調製した。
側鎖に不飽和脂肪族基を有するメチル基含有シリコーンポリマー（以下、「第１のシリコーンポリマー」ともいう）として、前記式２の構造式（式２中、Ｒ１はメチル基、Ｒ２はビニル基）で示される、側鎖部にビニル基の量がケイ素原子比で１．２モル％導入されたシリコーンポリマー（重量平均分子量２８０００）を７０質量部準備した。
次いで、末端に不飽和脂肪族基を有するメチル基含有シリコーンポリマー（以下、「第２のシリコーンポリマー」ともいう）として、前記式３の構造式（式３中、Ｒ１はメチル基、Ｒ２はビニル基）で示される、末端部にビニル基が導入されたシリコーンポリマー（重量平均分子量２８０００）を２７質量部準備した。
さらに架橋剤シリコーンポリマー（以下、「第３のシリコーンポリマー」ともいう）として、前記式４の構造式（式４中、Ｒ１はメチル基）で示され、ヒドロシリル基の量がケイ素原子比で１９．５モル％導入されたメチル基含有シリコーンポリマー（重量平均分子量２０００）を３質量部準備した。
そして、上記第１〜第３のシリコーンポリマーを十分に混合して、ベースポリマーとしてのシリコーンポリマー １００質量部を得た。  
得られたベースポリマーにおける不飽和脂肪族基に対する活性水素基の数の比率（モル比、以降、「Ｈ／Ｖｉ」とも記す）は、０．６であった。
このベースポリマー１００質量部に対し、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタン粒子として、アナターゼＡ（商品名：酸化チタン（IV）アナターゼ型  ２０８−１８２３１、和光純薬工業株式会社製、体積平均粒子径３０ｎｍ）を８．０質量部、更に熱伝導性の充填剤としてアルミナ（商品名：アルナビーズＣＢ−Ａ０９Ｓ、昭和電工株式会社製、平均粒子径９μｍ）を４００質量部添加し、更に微量のヒドロシリル化触媒（白金触媒：白金カルボニルシクロビニルメチルシロキサン錯体）とインヒビター（メチルビニルテトラシロキサン）を添加し、十分に混練することでシリコーンゴム組成物を得た。
【００８４】
次に、基材として、内径５５ｍｍ、長さ４２０ｍｍ、厚さ６５μｍのニッケル電鋳製エンドレススリーブを用意した。尚、一連の製造工程中、エンドレススリーブは、その内部に中子を挿入して取り扱った。
【００８５】
基材の外周面に、プライマー（商品名：ＤＹ３９−０５１Ａ／Ｂ；東レ・ダウコーニング株式会社製）を乾燥重量が３０ｍｇとなるように略均一に塗布し、溶媒を乾燥させた後１６０℃設定の電気炉で３０分間の焼付け処理を行った。  
このプライマー処理された基材上に、リングコート法で上記シリコーンゴム組成物を厚さ４５０μｍにて塗布した。得られたエンドレスベルトを２００℃に設定した電気炉中で４時間加熱して、シリコーンゴムを硬化させることにより厚さが４５０μｍの弾性層を得た。
【００８６】
当該エンドレスベルトの、弾性層の表面に、接着層として付加硬化型シリコーンゴム接着剤（商品名：ＳＥ１８１９ＣＶ  Ａ／Ｂ；東レ・ダウコーニング株式会社製）を厚さがおよそ２０μｍ程度になるように略均一に塗布し、離型層として内径５２ｍｍ、厚み４０μｍのフッ素樹脂チューブ（商品名：ＮＳＥ；グンゼ株式会社製）を拡径しつつ積層した。  
その後、フッ素樹脂チューブの上からベルト表面を均一に扱くことにより、過剰の接着剤を弾性層とフッ素樹脂チューブの間から、接着剤の厚みが５μｍ程度まで薄くなるように、扱き出した。  
当該エンドレスベルトを２００℃に設定した電気炉にて１時間加熱することで接着剤を硬化させて当該フッ素樹脂チューブを弾性層上に固定した。得られたエンドレスベルトの両端部を切断し、幅が３６８ｍｍの定着ベルトを得た。
【００８７】
（２）弾性層中の不飽和脂肪族基の含有量の確認（硬度上昇率の算出)；
上記（１）で得た定着ベルトの基材と弾性層との界面、及び接着層と弾性層との界面をかみそり刃（ｒａｚｏｒ ｂｌａｄｅ）で切り離して、定着ベルトから基材及び接着層とフッ素樹脂チューブとを除去した。この弾性層から、２０ｍｍ四方のゴム片の複数枚を切り出した。
次いで、当該ゴム片を厚み２ｍｍとなるように積層して、この積層体のマイクロ硬度（Ｈμ０）を、タイプＣマイクロ硬度計（商品名：マイクロゴム硬度計ＭＤ−１ ｃａｐａ タイプＣ；高分子計器株式会社製）を用いて測定した。測定値は、６２．９度であった。
メチルハイドロジェンシリコーンオイル（商品名：ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ ＴＯＲＡＹＳＨ １１０７ ＦＬＵＩＤ；東レ・ダウコーニング株式会社製）５０ｍＬを入れたビーカーを用意した。上記積層体を構成した全てのゴム片を、当該ビーカーに入れ、各ゴム片の全体が浸るように浸漬した。そして、温度３０℃に設定した水浴を用いて、ビーカー中のオイルを温度３０℃に維持し、２４時間静置した。その後、メチルハイドロジェンシリコーンオイルからゴム片を取り出し、各ゴム片の表面のオイルをワイパー（商品名：キムワイプＳ−２００；日本製紙クレシア株式会社製）で充分に拭き取った。そして、各ゴム片を、２００℃に設定したオーブンに入れ、４時間加熱した後、室温まで冷却した。各ゴム片をオーブンから取り出し、再び積層して、先と同様にして積層体のマイクロ硬度（Ｈμ１）を測定した。測定値は、８８．１度を示した。 
よって、実施例１に係る定着ベルトの弾性層の硬度上昇率（Ｈμ１／Ｈμ０）は、１.４となった。
【００８８】
（３）定着ベルトの評価；
上記（１）に記載した方法によって新たな定着ベルトを作製した。
この定着ベルトを、電子写真方式の複写機（商品名：ｉｍａｇｅＲＵＮＮＥＲ  ＡＤＶＡＮＣＥ  Ｃ７０６５、キヤノン株式会社製）の熱定着装置に装着し、印刷試験を行った。
試験方法は、小サイズ紙の通紙に伴う、出力画像の光沢感の変化を評価した。評価のタイミングは、初期、小サイズ紙の通紙枚数３０万枚時、及び小サイズ紙の通紙枚数６０万枚時のそれぞれの時点でフルサイズ紙の画像を印刷し、光沢感について評価した。  
小サイズ紙としてはＡ４サイズ紙（商品名：−高白色用紙ＧＦ−Ｃ０８１，坪量８１ｇ／ｍ２；キヤノン株式会社製）を、縦送り（短辺が定着ベルトの長手方向に並行）となるようにセットし通紙を実施した。  
光沢感の評価画像としては、３３０ｍｍ×４８３ｍｍサイズのコート紙（商品名：ＯＫトップコート＋、坪量１２８ｇ／ｍ２；王子製紙株式会社製）にシアントナーとマゼンタトナーをほぼ全面に１００％濃度で印刷した。これを評価用画像とし、小サイズ紙の長手方向幅Ｗ１に相当する部分と、Ｗ２に相当する部分との光沢感の差を５人の被験者で評価した。
【００８９】
評価結果の基準は以下のとおりである。  
・ランクＡ：５人の被験者のうち４名以上が光沢感の差が無いと判断
・ランクＢ：５人の被験者のうち３名が光沢感の差が無いと判断
・ランクＣ：５人の被験者のうち３名が光沢感の差があると判断
・ランクＤ：５人の被験者のうち４名以上が光沢感の差があると判断
【００９０】
以上の評価の結果、初期、３０万枚通紙後、６０万枚通紙後のいずれのタイミングでの評価においてもランクＡの評価となった。評価結果を表４に示す。
【００９１】
また、評価用画像を印刷した直後のタイミングで、定着ベルトの硬度測定を実施した。硬度測定は定着ベルトの形状変形を抑制するようにベルト内径とほぼ同じ外径の中子をベルト内部に挿入した状態で、マイクロゴム硬度計（高分子計器株式会社製、商品名：マイクロゴム硬度計ＭＤ−１  ｃａｐａ  タイプＣ）にて測定を行った。測定箇所は、中央部（小サイズ紙の通紙部に相当）の硬度として定着ベルト長手方向の中央部の周方向８カ所の算術平均値、及び、端部（小サイズ紙の非通紙部に相当）の硬度として定着ベルトの両端部から中央部に４０ｍｍの位置の周方向８カ所の算術平均値である。測定結果を表４に併記する。
【００９２】
［実施例２〜９及び比較例１〜３］
表３に示すように酸化チタンの種類と量を変化させた以外は、実施例１と同様の手順で定着ベルトを作製し、同様の印刷試験及び光沢差の評価を行った。比較例１では酸化チタンを添加せずに定着ベルトを作製した。結果を表４に示す。  
尚、実施例２〜９及び比較例２、３においては、各々下記の酸化チタン粒子を用いた。
【００９３】
・実施例２〜５：アナターゼＡ（商品名：酸化チタン（IV）アナターゼ型  ２０８−１８２３１；和光純薬工業株式会社製、体積平均粒子径３０ｎｍ）
・実施例６：アナターゼＢ（商品名：光触媒用酸化チタン  ＡＭＴ−１００；テイカ株式会社製、体積平均粒子径６ｎｍ）
・実施例７：アナターゼＣ（商品名：光触媒酸化チタン粉体  ＳＴ−２１；石原産業株式会社製、体積平均粒子径２０ｎｍ）
・実施例８：アナターゼＤ（商品名：超微粒子酸化チタン  ＳＴＴ−６５Ｃ−Ｓ；チタン工業株式会社製、体積平均粒子径４０ｎｍ）
・実施例９：アナターゼＥ（商品名：ジュピターＳ  Ｆ−１Ｓ０２；昭和電工株式会社製、体積平均粒子径９０ｎｍ）
・比較例２、３：ルチルＦ（商品名：酸化チタン（IV）ルチル型  ２０３−０９４１３；和光純薬工業株式会社製、体積平均粒子径３０ｎｍ）
【００９４】
［実施例１０］
弾性層の材料に用いるシリコーンゴム組成物を調製した。
第１のシリコーンポリマーとして、前記式２の構造式（式２中、Ｒ１はメチル基、Ｒ２はビニル基）で示される、側鎖部にビニル基の量がケイ素原子比で１．２モル％導入されたシリコーンポリマー（重量平均分子量２８０００）を７１質量部準備した。
次いで、第２のシリコーンポリマーとして、前記式３の構造式（式３中、Ｒ１はメチル基、Ｒ２はビニル基）で示される、末端部にビニル基が導入されたシリコーンポリマー（重量平均分子量２８０００）を２７質量部準備した。
さらに第３のシリコーンポリマーとして、前記式４の構造式（式４中、Ｒ１はメチル基）で示され、ヒドロシリル基の量がケイ素原子比で１９．５モル％導入されたメチル基含有シリコーンポリマー（重量平均分子量２０００）を２質量部準備した。これらを十分に混合して、ベースポリマーとしてのシリコーンポリマー１００質量部を得た。
得られたベースポリマーにおけるＨ／Ｖｉは、０．４であった。
このベースポリマー１００質量部に対し、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタン粒子として、アナターゼＡ（商品名：酸化チタン（IV）アナターゼ型  ２０８−１８２３１、和光純薬工業株式会社製、体積平均粒子径３０ｎｍ）を１５．０質量部、更に熱伝導性の充填剤としてアルミナ（商品名：アルナビーズＣＢ−Ａ０９Ｓ、昭和電工株式会社製、平均粒子径９μｍ）を４００質量部添加し、更に微量のヒドロシリル化触媒（白金触媒：白金カルボニルシクロビニルメチルシロキサン錯体）とインヒビター（メチルビニルテトラシロキサン）を添加し、十分に混練することでシリコーンゴム組成物を得た。
こうして調製したシリコーンゴム組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、本実施例に係る定着ベルトを作製した。
得られた定着ベルトについて、上記実施例１の（２）に基づき、弾性層の硬度上昇率の算出し、また、上記実施例１の（３）に基づき評価した。
【００９５】
［実施例１１〜１２］
実施例１０における第１〜第３のシリコーンポリマーの量を下記表２に示したように変更した。実施例１１および実施例１２に係るベースポリマーのＨ／Ｖｉを表２に示す。
これらのベースポリマーを用いた以外は、実施例１０に係るシリコーンゴム組成物と同様にして実施例１１および実施例１２に係るシリコーンゴム組成物を調製した。
そして、これらのシリコーンゴム組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例１１、１２に係る定着ベルトを調製した。
得られた定着ベルトについて、上記実施例１の（２）に基づき、弾性層の硬度上昇率の算出し、また、上記実施例１の（３）に基づき評価した。
【００９６】
【表２】
2015158669.tif 000009
【００９７】
［比較例４］
アナターゼ型酸化チタンを添加しなかった以外は、上記実施例１０に係るシリコーンゴム組成物と同様にしてシリコーンゴム組成物を調製した。このシリコーンゴム組成物を用いた以外は、実施例１０と同様にして、比較例４に係る定着ベルトを調製した。
得られた定着ベルトについて、上記実施例１の（２）に基づき、弾性層の硬度上昇率の算出し、また、上記実施例１の（３）に基づき評価した。
【００９８】
［比較例５］
アナターゼ型酸化チタンを添加しなかった以外は、上記実施例１２に係るシリコーンゴム組成物と同様にしてシリコーンゴム組成物を調製した。このシリコーンゴム組成物を用いた以外は、実施例１２と同様にして、比較例５に係る定着ベルトを調製した。
得られた定着ベルトについて、上記実施例１の（２）に基づき、弾性層の硬度上昇率の算出し、また、上記実施例１の（３）に基づき評価した。
上記実施例１〜１２、比較例１〜５に係る定着ベルトの弾性層の組成の概要、弾性層の硬度上昇率を表３に示す。また、各実施例及び各比較例に係る定着ベルトの評価の結果を表４に示す。
【００９９】
【表３】
2015158669.tif 000010
【０１００】
【表４】
2015158669.tif 000011
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上に説明したように、本発明により、熱定着装置に用いる電子写真用部材における弾性層の酸化劣化に伴う硬度変化を抑制し、長時間にわたる使用においても記録媒体のサイズに関わらず出力画像の一様な光沢感が得られる電子写真用部材、並びに熱定着装置の提供が可能となる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  基材
２  弾性層
３  接着層
４  離型層
５  付加硬化型シリコーンゴム接着剤
６  フッ素樹脂チューブ
１１  定着ベルト
１２  加圧ベルト
１３  誘導加熱部材
１４  励磁回路
１５  温度検知素子
１６  制御回路部
１７  ローラ
１８  定着側ローラ
１９  テンションローラ
２０  加圧側ローラ
２１  定着パッド
２２  加圧パッド
２３、２４  摺動シート
２５  分離部材
２６、２７  パッド基体
Ｎ  定着ニップ
ｔ  未定着トナー
Ｓ  記録媒体
Ｍ  モータ
【図１】
2015158669.tif 000012
【図２】
2015158669.tif 000013
【図３】
2015158669.tif 000014
【図４】
2015158669.tif 000015
【図５】
2015158669.tif 000016
【図６】
2015158669.tif 000017
【図７】
2015158669.tif 000018