(57)【要約】【課題】  エ−テル結合を有するフッ素ゴムとポリエーテル構造を有するポリシロキサンとを含む表層を有しており、表層と基材間の接着性に優れた定着用部材を提供することを目的とする。【解決手段】  基材と、接着層と、該接着層に接して設けられている表層とを有している定着部材であって、  該表層がエーテル結合を有するフッ素ゴムとポリエーテル構造を有するポリシロキサンとを含み、  該接着層がポリオルガノシロキサン樹脂を含有し、且つ該接着層における、酸素に結合しているケイ素に対する酸素に結合している炭素の存在比が、１．０以上２０．０以下であることを特徴とする定着部材。【選択図】  図１
2008176293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、接着層と、該接着層に接して設けられている表層とを有している定着部材であって、
該表層がエーテル結合を有するフッ素ゴムとポリエーテル構造を有するポリシロキサンとを含み、
該接着層がポリオルガノシロキサン樹脂を含有し、且つ該接着層における、酸素に結合しているケイ素に対する酸素に結合している炭素の存在比が、１．０以上２０．０以下であることを特徴とする定着部材。
【請求項２】
前記基材がシリコーンゴムであって、前記ポリオルガノシロキサン樹脂が、更に炭素−窒素結合を有している請求項１に記載の定着部材。
【請求項３】
（１）基材上に、ポリオルガノシロキサン樹脂を含有する接着層を形成する工程と、
（２）該接着層の表面に、分子内にエーテル基を有するフッ素原子含有ポリマーと、ポリエーテル構造を有するポリシロキサンとを含む塗料の塗膜を形成し、該塗膜を架橋させて、エーテル結合を有するフッ素ゴムとポリエーテル構造を有するポリオルガノシロキサンとを含む表層を形成する工程と、を有することを特徴とする定着部材の製造方法。
【請求項４】
前記基材がシリコーンゴムであって、前記工程（１）の前にあらかじめ、該基材の表面に紫外線を照射する工程を更に有する請求項３に記載の定着部材の製造方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の定着部材を具備していることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
該定着部材が、
定着ローラ及び該定着ローラに対向配置されている加圧ローラの少なくとも一方として用いられている請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
該定着部材が、定着ベルト及び該定着ベルトに対向配置されている加圧ベルトの少なくとも一方として用いられている請求項５に記載の定着装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかに記載の定着装置を具備していることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着部材およびその製造方法に関する。特には、複写機、プリンター等の電子写真画像の形成装置のトナーの熱定着に使用される定着部材とその製造方法に関する。また、本発明は、当該定着部材を用いた定着装置および電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定着用部材は、通常トナー離型性に優れた表層を有している。このような表層としては、フッ素樹脂やフッ素ゴムを含む表層が提案されている。しかし、かかる表層は、トナー離型性に優れる一方で、基材への接着性において改善の余地があった。そこで、フッ素ゴムを含有する表層の基材への接着性の改善方法として、特許文献１には、アミノシラン組成物及び有機ホスホニウム触媒を含有するアミノシラン接着剤コーティングを、支持体とフッ素ゴムを含有する表層との間に介在させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２９３４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明者等は、これまでの定着部材についての研究開発の結果、トナーの離型性に優れると共に、高品位な電子写真画像を与えることのできる表層材料の開発に成功した。
【０００４】
当該表層材料は、分子内にエーテル結合を有するフッ素原子含有ポリマーと、ポリエーテル構造を有するポリシロキサンとを含む塗料からなる。そして当該塗料の塗膜を架橋させることによって得られる表層は、エーテル結合を有するフッ素ゴムのマトリクス中にポリエーテル構造を有するポリシロキサンが微細な島状に均一に分散した構造を有する。かかる表層を備えた定着部材は、トナー、特にワックスを含有しているトナーの離型性が格段に高い。それに加えて、当該表層は柔軟なため、定着時に未定着トナーを過度に押しつぶすことが無く、極めて高品位な電子写真画像を形成することができる。
【０００５】
しかし、この様な表層を定着部材に適用するにあたっては、基材への接着性のより一層の改善が問題となる。上記特許文献１で提案されている接着剤は、上記表層の基材への接着性が、必ずしも十分ではなかった。
【０００６】
したがって、本発明者等は、優れたトナー離型性を長期間に亘り持続させることのできる定着部材を得る為に、上記表層の基材への接着性をより一層向上させることのできる新たな構成を見出す必要があるとの認識するに至った。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、エーテル結合を有するフッ素ゴムとポリエーテル構造を有するポリシロキサンとを含む表層の基材への接着性に優れた定着部材を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、このような定着部材の製造方法を提供することである。
【０００９】
さらに本発明の別の目的は、高品位な電子写真画像を長期に亘って安定して提供することのできる定着装置及び電子写真画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る定着部材は、基材と、接着層と、該接着層に接して設けられている表層とを有している定着部材であって、
該表層がエーテル結合を有するフッ素ゴムと、ポリエーテル構造を有するポリシロキサンとを含み、
該接着層がポリオルガノシロキサン樹脂を含有し、且つ該接着層中の、酸素に結合しているケイ素に対する酸素に結合している炭素の存在比が、１．０以上２０．０以下であることを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る定着部材の製造方法は、
（１）基材上に、ポリオルガノシロキサン樹脂を含有する接着層を形成する工程と、
（２）該接着層の表面に、分子内にエーテル基を有するフッ素原子含有ポリマーと、ポリエーテル構造を有するポリシロキサンとを含む塗料の塗膜を形成し、該塗膜を架橋させて、エーテル結合を有するフッ素ゴムとポリエーテル構造を有するポリシロキサンとを含む表層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係る定着装置は、上記の定着部材を具備していることを特徴とする。
【００１３】
更に本発明に係る電子写真画像形成装置は、上記の定着装置を具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、優れたトナー離型性を長期に亘り維持する、耐久性に優れた定着部材を得ることができる。
【００１５】
また本発明によれば、高品位な電子写真画像を長期に亘り安定して提供することのできる定着装置及び電子写真画像形成装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（１）基本構成；
図１に本発明に係る定着部材の概略断面図を示す。図１中、３は基材、２は接着層、１は表層である。
【００１７】
（２）表層１；
表層１は、エーテル結合を有するフッ素ゴムとポリエーテル構造を有するポリシロキサンとを含んでいる。
【００１８】
フッ素ゴムからなる表層は、トナーが含んでいるワックスとは一般に親和性が低い。このような表層のワックスとの親和性を向上させる手段として、フッ素ゴム中に、ワックスとの親和性が相対的に高いポリシロキサン（ジメチルポリシロキサン等）を分散させる方法が考えられる。
【００１９】
しかし、フッ素ゴムとポリシロキサンとは親和性が低い為、これらの分散状態が不均一となり易い。この場合、定着部材の表層へのトナー中のワックスの付着性も不均一となり易い。
【００２０】
一方、分子内にエーテル結合を有するフッ素原子含有ポリマーと、ポリエーテル結合を有するポリシロキサンとを含む塗料の塗膜を架橋せしめることにより、フッ素ゴムマトリクス中にポリシロキサンが微細に分散した構成の表層を得ることができる。即ち、フッ素ゴムの原料として、架橋し得る、分子内にエーテル結合を有するフッ素原子含有ポリマーを用いる。それと共に、ポリシロキサンとして、ポリエーテル構造を有するポリシロキサンを用いる。これらを塗料中に共存させた場合、フッ素原子含有ポリマーとポリシロキサンとは親和性に優れ、フッ素原子含有ポリマー中にポリシロキサンを微細に分散させることができる。このような塗料の塗膜を架橋させると、エーテル結合を有するフッ素ゴムをマトリクスとし、エーテル構造を有するポリシロキサンが該マトリクス中に島状に均一に微分散してなる構造を有する表層を得ることができる。このような表層は、トナー中のワックスの付着が均一となり、良好なトナー離型性を発現する。ここで、表層中の、ポリシロキサンからなる島部分の個数基準の平均粒径は０．１μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましい。トナー中のワックス成分を表層の表面に均一に且つ確実に保持させることができるからである。なお、本発明において、島部分の平均粒径の測定は、電子顕微鏡によって行なう。無作為に２０箇所の島部分を選択し、その島部分の長径を測定する。測定された値のうち、最も大きい側値及び最も小さい側から各々３つの値を除いた１４の測定値の平均値をもって島部分の平均粒径と定義する。
【００２１】
（２−１）フッ素ゴム：
上記した表層を構成するフッ素ゴムの原料の例としては、架橋し得る、分子内にエーテル結合を有するフッ素原子含有ポリマーが挙げられる。具体例としては、エーテル基を有するビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン及びパーフルオロアルキルビニルエーテルとの三元共重合体等が挙げられる。
【００２２】
このような三元共重合体は、例えば、分子内にヨウ素または臭素を含有するビニリデンフルオライドとテトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとを用いて公知の方法で合成できる。当該公知の方法の例としては、共重合体の成分であるフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロメチルビニルエーテルと、架橋部位であるヨウ素または臭素を有する単量体を塊状、溶液、懸濁、乳化重合等公知の方法で重合させる方法がある。
【００２３】
また、このような三元共重合体は、市販されている。
例えば、ダイキン工業（株）社からは、商品名「ダイエル  ＬＴ−３０２」として市販されている。また、デュポンエラストマー（株）（ＤｕＰｏｎｔ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ  Ｋ．Ｋ．）社からは以下の商品名で市販されている。
・「バイトン（Ｖｉｔｏｎ）  ＧＬＴ」、「バイトンＧＬＴ−３０５」、「バイトンＧＬＴ−５０５」、「バイトンＧＦＬＴ」、「バイトンＧＦＬＴ−３００」、「バイトンＧＦＬＴ−３０１」、「バイトンＧＦＬＴ−５０１」、「バイトンＧＦＬＴ−６００」。
【００２４】
（２−２）ポリシロキサン；
ポリシロキサンは、疎水基として、好ましくはジアルキルポリシロキサン構造、より好ましくはジメチルポリシロキサン構造を有するものである。また、親水基として、好ましくはポリエーテル構造、より好ましくはポリオキシアルキレン構造を有する非イオン系の界面活性剤である。
【００２５】
ジアルキルポリシロキサン系界面活性剤は、シロキサン骨格をもっているため、揮発性が低く、熱安定性が優れているので、高温で使用される定着用部材で用いることに適している。
【００２６】
ポリシロキサン界面活性剤は、ジメチルポリシロキサンを例とすると主に３種類の構造に分類することができる。
【００２７】
すなわち、
下記式（１）で表されるジメチルポリシロキサン骨格の側鎖にポリオキシアルキレンが結合した構造からなる側鎖変性型、
下記式（２）で表されるジメチルポリシロキサン骨格の末端にポリオキシアルキレンが結合した構造からなる末端変性型、および
下記式（３）で表されるジメチルポリシロキサンとポリオキシアルキレンが交互に繰り返し結合した構造からなる共重合型である。特に、下記式（３）で表される共重合型は、フッ素ゴムに対する分散性が最も優れている点において、より好ましい。
【００２８】
【化１】
2008176293.tif 000003
【００２９】
【化２】
2008176293.tif 000004
【００３０】
【化３】
2008176293.tif 000005
【００３１】
（上記式（１）〜（３）中、ａ及びｂは０または整数であり、ｎ及びｍは整数であり、Ｒ及びＲ´は飽和炭化水素鎖または不飽和炭化水素鎖である）。
【００３２】
ポリシロキサンの配合量としては、フッ素ゴム１００質量部に対して、２０〜６０質量部特には、４０〜６０質量部であることが好ましい。上記の範囲内で使用することにより、トナー離型性の向上効果が十分に得られることに加え、フッ素ゴムの機械的強度を良好な範囲に維持できる。
【００３３】
また、ポリエーテル構造を有するポリシロキサンとしては、特に限定されるものではないが、ジメチルポリシロキサンとポリアルキレンオキサイドの共重合型が好ましい。さらには接着層と反応可能な官能基、例えば、ビニル基あるいはアリル基を有しているものがより好ましい。
【００３４】
（２−３）架橋剤；
前記したフッ素原子含有ポリマー及びポリシロキサンは、フッ素原子含有ポリマーの架橋反応の結果、フッ素ゴムのマトリクス中にポリエーテル構造を有するポリシロキサンが微細に分散された構造を有するものとなる。
【００３５】
ここで、架橋に用いる架橋剤としては、有機過酸化物が好ましい。上記フッ素ゴムとポリエーテル構造を有するポリシロキサン界面活性剤との混合物を良く架橋できるからである。
【００３６】
即ち、配合したシリコーン系界面活性剤の大部分をフッ素ゴムと反応させ、フッ素ゴムのマトリクス中に固定することができる。そのため、表層のトナー離型性の耐久性をより優れたものとすることができる。
【００３７】
このような架橋剤の例は、以下のものを含む：
・ベンゾイルパーオキサイド；
・ビス（２，４−ジクロロベンゾイル）パーオキサイド；
・ジクミルパーオキサイド；
・２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン。
【００３８】
特に、室温における蒸発損失が少なく、かつ分解温度が低いベンゾイルパーオキサイドが好ましい。
【００３９】
また、上記以外の架橋剤を使用することも何ら排除されるものではない。
【００４０】
フッ素原子含有ポリマーが、分子鎖末端又は側鎖にヨウ素または臭素を有するものである場合、有機過酸化物による架橋は、ヨウ素または臭素原子の引き抜き反応と架橋助剤のアリル基へのラジカル反応等により効率良く行われることとなる。
【００４１】
従って、上記有機過酸化物を架橋剤として用いる場合には、架橋助剤としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートなどを併用することが好ましい。特にトリアリルイソシアヌレートが架橋効率の観点から好ましい。
【００４２】
また、ポリエーテル構造を有するポリシロキサンが反応基としてビニル基あるいはアリル基を有している場合には、有機過酸化物による架橋は、ビニル基あるいはアリル基へのラジカル反応等により行われる。
【００４３】
表層１は、上記したフッ素原子含有ポリマー、ポリシロキサン及び架橋剤を必須の構成要素として含む塗料の塗膜を、基材３上に形成した接着層２上に形成し、該塗膜中のフッ素原子含有ポリマーを架橋させることで形成することができる。
【００４４】
そして当該表層には、トナー中のワックス成分が均一に付着するため、良好なトナー離型性を発揮する。また、フッ素ゴムの柔軟性により、定着時のトナーの押しつぶしが緩和されるため、高品位な電子写真画像の形成に寄与し得る。
【００４５】
（３）接着層２；
しかし、上記表層は、前記特許文献１に記載されているような、従来の架橋接着剤上に形成した場合には、基材に対する接着強度が十分でない。その理由は、表層用塗料中の上記ポリエーテル構造を有するポリシロキサンと当該架橋接着剤との接着が弱いためであると考えられる。
【００４６】
これに対し、後述する接着層上に、上記表層形成用の塗料を塗布し、該塗料中のフッ素原子含有ポリマーを架橋させて表層を形成することにより、当該表層を基材に対して強固に接着させることができる。
【００４７】
このような顕著な効果を奏する接着層について以下に詳述する。
【００４８】
（３−１）Ｃ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏの数値範囲；
接着層は、ポリオルガノシロキサン樹脂を含有している。ポリオルガノシロキサン樹脂は、フッ素ゴムとの親和性に優れ、フッ素ゴムを含む層の基材への接着性を維持する上で重要である。そして、該接着層は、炭素−酸素結合を有し、且つ酸素に結合しているケイ素に対する酸素に結合している炭素の存在比（以降「Ｃ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏ」と略）が、１．０以上２０．０以下、特には３．０以上１０．０以下である。
【００４９】
（３−２）（Ｃ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏ）の技術的意義；
接着層のＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏは、接着層と表層との親和性の指標と考えられる。Ｃ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏ比が大きいほど、接着層２の表層１に対する親和性は高いと考えられる。
【００５０】
即ち、接着層が、炭素−酸素結合を有することで、表層形成用塗料中のポリエーテル構造を有するポリシロキサンとの親和性が高くなり、接着層と表層ゴムの接着性が向上すると考えられる。
【００５１】
ただし、本発明において、酸素と二重結合を形成している炭素（Ｃ＝Ｏ）と、酸素だけではなく窒素とも結合している炭素（Ｎ−Ｃ−Ｏ）は、酸素に結合している炭素に含まない。
【００５２】
（３−３）（Ｃ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏ）の算出方法；
本発明において、接着層における酸素に結合しているケイ素に対する酸素に結合している炭素の存在比Ｃ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏは、ＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）分析により求められる。
【００５３】
まず、接着層を分析し、得られたワイドスキャンスペクトルから元素を帰属し、各元素の相対ピーク強度比から接着層に存在する各原子の存在濃度（ａｔｏｍｉｃ％）を求める。次に各元素のナロースキャンスペクトルからピーク分離を行い、各元素の化学結合状態とその割合を求める。
【００５４】
これらの結果から得られた炭素とケイ素と窒素それぞれの存在濃度と、炭素のＣ−Ｏ，Ｃ−Ｎいずれかである存在割合、ケイ素のＳｉ−Ｏの存在割合、窒素のＮ−Ｃの存在割合から、Ｃ−Ｏの割合とＳｉ−Ｏの割合を算出し、Ｃ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏを求めることができる。
【００５５】
このＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏ比は、基材上に接着層を形成した後でＥＳＣＡ分析から求めることができる。
【００５６】
なお、基材上に接着層を形成した後に接着層２の表面を分析して求めた値と、接着層上に表層を形成した後で接着層の内部を分析して求めた値は、基本的に同じであると考えられる。
【００５７】
（３−４）接着層２の形成用原料；
上記接着層は、以下のようにして形成することができる。
【００５８】
下記（ａ１）乃至（ａ３）又は（ａ１）乃至（ａ４）をアルコール系の溶剤に溶解させる。
（ａ１）アミノ基を有するシランカップリング剤、
（ａ２）ビニル基を有するシランカップリング剤、
（ａ３）所望量のポリアルキレングリコール、
（ａ４）シランカップリング剤の公知の触媒
この溶液をローラあるいはベルトの基材上にスプレー、あるいはディッピング等で塗布した後、室温において３０分間放置し、その後、熱処理する。
【００５９】
熱処理の条件としては、例えば１００℃以上２００℃以下で、１分〜６０分である。
【００６０】
このようにして少なくとも炭素−酸素結合を有し、かつＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏが１．０以上２０．０以下の範囲にある接着層を形成することができる。
【００６１】
そして、上記（ａ１）、（ａ２）及び（ａ３）の比率を調整することによって、接着層におけるＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏの値を調整することができる。特に、（ａ３）のモル比を小さくすることで、接着層中のＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏを相対的に小さくすることができる。
【００６２】
具体的には、（ａ１）として、アミノシラン、（ａ２）としてビニルシラン、（ａ３）としてポチエチレングリコールを、各々モル比で１：１：１とした場合、接着層中のＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏを６．６とすることができる。そして、モル比を１：１：０．４５と変更することで、接着層中のＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏを３．０とすることができる。また、モル比を１：１：０．２５とすることで接着層中のＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏを１．８とすることができる。
【００６３】
（３−５）接着層２の形成方法；
本発明にかかる接着層を形成方法をより具体的に述べる。
【００６４】
例えば、基材上にシランカップリング剤とポリアルキレングリコールの混合溶液を塗布・乾燥し、次いで加熱処理する。すると基材上にシランカップッリング剤がポリオルガノシロキサンとして固定されるだけでなく、ポリアルキレングリコールに由来する炭素−酸素結合を有するポリオルガノシロキサンからなる接着層を形成することができる。
【００６５】
このような接着層上に、前記した表層形成用の塗料を塗布し、その塗膜を架橋する。すると、接着層上に形成した塗膜中の、フッ素原子含有ポリマーが架橋反応によりフッ素ゴムとなる過程で、接着層の炭素−酸素結合とポリシロキサンとの優れた親和性が高くなる。その結果、接着層と表層ゴムの接着性が向上すると考えられる。
【００６６】
少なくとも炭素−酸素結合を有するポリオルガノシロキサン接着層を形成する手段としては上記に限られない。ポリアルキレングリコール基をあらかじめ有しているシランカップリング剤を配合した溶液を塗布、乾燥すれば、少なくとも炭素−酸素結合を有するポリオルガノシロキサンからなる接着層を形成することができる。また、少なくとも炭素−酸素結合を有している部分の反応基としてはヒドロキシ基に限られるものではなく、表層架橋時に反応可能なものであればよい。例えばビニル基、アミノ基等を挙げることができる。
【００６７】
（４）接着層上への表層形成用塗料の塗布、架橋工程；
次に、下記（ａ）乃至（ｄ）をケトン系溶剤に溶解し、よく攪拌して表層形成用塗料を調製する。
（ａ）反応基として分子内にヨウ素または臭素を含有し、かつエーテル基を有するフルオロポリマー；
（ｂ）ポリエーテル構造を有するポリシロキサン系界面活性剤；
（ｃ）架橋助剤としてのトリアリルイソシアヌレート；
（ｄ）架橋剤としての有機過酸化物であるベンゾイルパーオキサイド。
【００６８】
当該塗料を、先に調製した基材上の接着層表面にコーティングし、乾燥後、窒素置換オーブン中で一次架橋し、次いで通常の加熱オーブン中で二次架橋して表層を形成する。
【００６９】
コーティングの方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、スプレーコーティング、スリットコーティング、ブレードコーティング、ロールコーティング、ディップコーティング等を挙げることができる。表層の厚さは必要に応じて適宜決めればよいが、通常、十分な耐キズ・耐摩耗性を確保するために１０μｍ以上であることが好ましい。また、表面への熱伝導性等の点から５００μｍ以下であることが望ましい。
【００７０】
（５）基材３；
基材としては、金属（銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、ＳＵＳ等）、ゴム（シリコーンゴム等）からなる基材を用いることができる。
【００７１】
基材の形状は、特に限定されない。本発明にかかる定着部材を適用する定着部材、電子写真画像形成装置の形態に応じて、ローラ形状やベルト形状とすることができる。
【００７２】
（５−１）（基材がシリコーンゴムを含む場合の接着層の要件）；
シリコーンゴムを含む基材は、定着部材により一層の弾性を付与し得る。高い弾性を有する定着部材は、紙などの転写媒体上の未定着の現像剤を定着する際に、現像剤を過度に押しつぶすことが無いため、電子写真画像の高画質化に有利である。
【００７３】
シリコ−ンゴムを含有する基材を用いる場合、接着層２は、炭素−酸素結合に加え、炭素−窒素結合を有しているポリオルガノシロキサン樹脂を含有するものとすることがより好ましい。
【００７４】
炭素−窒素結合を有しているポリオルガノシロキサン樹脂とは、アミノ基を有するシランカップリング剤に由来するものである。
【００７５】
シリコーンゴムを含む基材３上に少なくとも炭素−窒素結合を有しているポリオルガノシロキサン樹脂からなる接着層を設けると、表層の形成の際に、表層形成用塗料に溶解している架橋剤が基材３へ移行するのをより有効に阻止することができると考えられる。
【００７６】
即ち、架橋剤が基材に移行すると、表層形成用の塗膜中の架橋剤の量が少なくなり、当該塗膜が架橋しにくくなる場合がある。架橋が不十分な場合、表層の表面のタック性が高くなり得る。タック性とは、表面の粘着性に起因するもので、ある物質を表面に押し付けた後、引き離すときに働く粘着力のことである。タック性が高いと、定着用部材として使用したときに、表面に接する紙あるいはトナーとの粘着力が大きくなってしまい、紙搬送時に紙しわ等が生じることがある。このような現象が、上記した接着層の採用により抑制できるものである。
【００７７】
炭素−酸素結合に加え、炭素−窒素結合も有するポリオルガノシロキサン樹脂層は、例えば下記（ａ）乃至（ｂ）を極性の高い溶剤に溶解した溶液を、シリコーンゴム上に所望の量を塗布、乾燥し、熱処理することで形成できる：
（ａ）ポリアルキレングリコール；
（ｂ）アミノ基を有するシランカップリング剤。
【００７８】
ここで、上記の極性の高い溶剤の例は、アルコール、水、アルコールと水の混合溶剤を含む。また、溶液をシリコーンゴム層上に塗布する方法としては、スプレー法や浸漬法等の公知の方法が用いられる。
【００７９】
（５−１−１）基材３がシリコーンゴムを含む場合のＵＶ処理；
上記したように、シリコーンゴムを含む基材を用いる場合、基材の表面にあらかじめ紫外線を照射しておくことが好ましい。紫外線を照射することで、シリコーンゴムの表面を改質し、接着層を形成する際に用いているアルコールあるいは水などがシリコーンゴム表面に濡れ広がりやすくなり、より均質な接着層を形成することができる。
【００８０】
基材を構成し得るシリコーンゴムの例は、ジメチルシリコーンゴム；メチルフェニルシリコーンゴム等を含む。
【００８１】
（５−１−２）シリコーンゴム製基材の製法；
なお、シリコーンゴムを含む基材は公知の方法で製造することができる。
【００８２】
例えばシリコーンゴム材料を成形型内に注入し、加熱硬化する方法、あるいはコーティングによりシリコーンポリマー層を形成し、加熱オーブンなどで硬化させる方法等で作製すればよい。
【００８３】
シリコーンゴムを含む基材の厚さは、紙などの記録材に対する追従性を確保するため等の理由から５０μｍ以上が好ましく、熱伝導性等の点から５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８４】
他の製造方法の例としては、金型内面に未架橋の表層をコーティングにより形成し、その内面に本発明の接着層を形成する方法で本発明の定着用部材を製造がある。
【００８５】
（６）定着部材の形態；
なお、本発明に係る定着部材は定着ベルト、定着ローラ、加圧ベルト、あるいは加圧ローラなどいずれの形態のものでもよい。
【００８６】
（７）定着装置；
次に、本発明にかかる定着装置について説明する。
【００８７】
本発明の定着装置は、電子写真画像形成装置に用いる定着装置である。そして、本発明にかかる定着部材は、定着装置を構成する、対向して配置される一対のローラや一対のベルトの少なくとも一方、或いは対向して配置されるローラとベルトの少なくとも一方に用いる。
【００８８】
電子写真画像形成装置としては、感光体、潜像形成手段、形成した潜像をトナーで現像する手段、現像したトナー像を記録材に転写する手段、および、記録材上のトナー像を定着する手段等を有する電子写真画像形成装置が挙げられる。
【００８９】
本発明にかかる定着装置の一例について図２に概略構成図を示す。
【００９０】
定着装置には、上ローラである定着ローラ４および該定着ローラ４に対向配置されている下ローラである加圧ローラ５が配置されている。ここでは、定着ローラ４と加圧ローラ５の双方に本発明にかかる定着部材を用いている。
【００９１】
そして、定着ローラ４と、加圧ローラ５の中心にはハロゲンランプからなるヒータ６がそれぞれ１本組込まれている。
【００９２】
定着ローラ４は矢印方向に所定の周速度で回転駆動し、加圧ローラもそれに合わせて矢印方向に回転駆動する。そして、紙などの記録材上に形成されたトナー画像は、ヒーター６からの熱と、定着ローラ４と加圧ローラ５との圧力により定着される。
【００９３】
定着温度は、定着ローラ４の表面温度をサーミスタ７により測定された温度をもとに、ヒータ６の出力が制御され、設定温度に保たれている。定着ローラ４の表面温度（定着温度）は特に限定されないが、通常、１３０℃〜２２０℃程度である。
【００９４】
また、本発明における別形態の定着装置の一例について図３に概略構成図を示す。
【００９５】
図３において、８はエンドレスベルト状の定着ベルトであり、ベルトガイド部材９とステー１０に対して周長に余裕を持たせて内接している。
【００９６】
１１は加熱体である。加熱体は、アルミナ、セラミックなどからなる加熱体基板上に、通電により発熱する銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等で線状、又は帯状に塗工した層を有する。更に、この上に電気抵抗材料の保護と絶縁性を確保するために、厚み１０μｍ程度のガラスコーティング層を順次形成している。
【００９７】
また、加熱体基板の裏面にはサーミスタが当接されている。このサーミスタの検知温度に従って、電気抵抗材料への電力制御を行うことで、定着ベルトの表面を現像剤の定着が可能な温度に保つことができる。
【００９８】
加圧ローラ５は定着ベルト８を介して加熱体に圧接されており、加圧ローラ駆動手段により回転駆動される。
【００９９】
加圧ローラ５が回転駆動され、これに従動して定着ベルト８が回転する。定着ベルト８と、加圧ローラ５に本発明の定着用部材が用いられる。
【０１００】
定着ベルト８と加圧ローラ５の間に、未定着画像の形成された紙などの記録材が狭持搬送されることで、未定着画像は記録材に加熱定着される。
【０１０１】
そして、上述の定着装置を具備する電子写真画像形成装置は、高品位な電子写真画像を、安定して提供することができるものとなる。
【０１０２】
図４は、本発明に係る電子写真画像形成装置の一態様を示す概略構成図である。図４に示した電子写真画像形成装置は、以下の部材及び装置を具備している。
感光ドラム４０１；
感光ドラム４０１を帯電する帯電ローラ４０２；
感光ドラム４０１の帯電された表面に変調された光４０３を照射する露光装置４０４；
感光ドラム４０１に形成された静電潜像を現像する、現像ローラ４１１を具備する現像装置４０５；
感光ドラム４０１上に形成されたトナー像を紙等の記録材４０６に転写する転写ローラ４０７；
記録材４０６上に転写されたトナー像を紙に定着させる、定着ローラ４０８及び加圧ローラ４０９とを具備する定着装置４１０。
【０１０３】
そして、定着装置４１０として、図２や図３に示した本発明に係る定着装置が用いられている。
【実施例】
【０１０４】
以下に、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なんら限定されるものではない。なお、接着層の酸素に結合しているケイ素に対する酸素に結合している炭素の存在比Ｃ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏは、Ｘ線光電子分光装置（商品名：１６００Ｓ型、ＰＨＩ社製）を使用し、Ｘ線源ＭｇＫα（１００Ｗ）の条件で測定した。まず、ワイドスキャンスペクトルから元素を帰属し、各元素の相対ピーク強度比から接着層に存在する各元素の存在濃度（ａｔｏｍｉｃ％）を求めた。なお存在濃度の計算には、ＰＨＩ社提供の相対感度因子を用いて各元素のピーク面積を相対ピーク強度比に換算した値を用いた。
【０１０５】
次に、Ｃ１ｓナロースキャンスペクトルのピーク分離を行い、２８６ｅＶＶ付近のピーク面積比からＣ−Ｏ、Ｃ−Ｎいずれかである存在割合を求めた。また、Ｎ１ｓナロースキャンスペクトルのピーク分離を行い、４００ｅＶ付近のピークが全てアミンタイプ（Ｃ−Ｎ−Ｈ）であると仮定し、そのピーク面積比からＮ−Ｃである存在割合を求めた。
【０１０６】
次いで、Ｓｉ  ２ｐナロースキャンスペクトルのピーク分離を行い、１０２〜１０３ｅＶ付近のＳｉ−Ｏ存在割合をピーク面積比から求め、次の計算式からＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏを算出した。
Ｃ−Ｏの割合＝｛（Ｃの存在濃度）×（Ｃ−Ｏ、Ｃ−Ｎの割合）｝−｛（Ｎの存在濃度）×（Ｎ−Ｃの割合）｝
Ｓｉ−Ｏの割合＝（Ｓｉの存在濃度）×（Ｓｉ−Ｏの割合）
Ｃ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏ＝（Ｃ−Ｏの割合）÷（Ｓｉ−Ｏの割合）
また、接着性の初期評価および耐久評価は以下のように行った。
【０１０７】
〔接着性初期評価〕
実施例１〜９と比較例１と２について、以下の方法によって定着用部材の表層と接着層との間の接着力を評価した。即ち、定着用部材の基材上に積層したシリコーンゴム層と接着層と表層とからなる積層体の試験片の１０個を切り出した。試験片１つの平面形状は、２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形とした。各試験片について、表層を接着層から剥離する作業を行った。このとき、接着層が凝集破壊して、表層の剥離片に付着している面積の割合（％）を算出した。各試験片について、当該面積の割合を算出し、それらの平均値（少数点以下四捨五入）で、各実施例、比較例における表層の接着層に対する接着力を評価した。
【０１０８】
尚、本評価方法の趣旨を、以下に説明する。
【０１０９】
即ち、表層と接着層との接着力が高い場合、表層と接着層との界面での剥離が生じ難くなり、シリコーンゴム層内で凝集破壊が生じるようになる。その結果、表層の剥離片に凝集破壊したシリコーンゴム層が付着してくることとなる。逆に、表層と接着層との接着力が弱い場合、表層と接着層との界面において剥離が生じ易くなる。つまり、接着力が強いほど、表層の剥離片の表面に存在するシリコーンゴム層の割合が増加することになる。また、表層と接着層との界面で剥離が生じた場合には、表層の剥離片には、シリコーンゴム層が付着してこない。よって、表層の剥離片へのシリコーンゴム層の付着の程度が、表層と接着層との接着力の強弱の目安となる。
【０１１０】
〔接着性耐久評価〕
実施例１、及び比較例１に係る定着ロールについて、本発明の一形態である定着装置（図３）に定着ローラ４として装着、この定着装置の通紙耐久を行った。条件としては、定着ローラ表面温度を１９０℃に設定し、プロセススピード１５０ｍｍ／ｓｅｃで通紙し、接着不良による不具合が発生するか否かで評価した。
【０１１１】
また、実施例９に係る定着ベルトについては、本発明の一形態である定着装置（図４）に定着ベルト８として装着し、この定着装置の通紙耐久を行った。条件としては、加熱体裏面温度を２１０℃に設定し、プロセススピード１５０ｍｍ／ｓｅｃで通紙し、接着不良による不具合が発生するか否かで評価した。
【０１１２】
（実施例１）
［接着層形成用溶液の調製］
下記（ａ）乃至（ｃ）を等モル量ずつと、触媒としての下記（ｄ）とを、シラン化合物（（ａ）及び（ｂ））１００質量部に対して０．５質量部メタノールに溶解し、シラン化合物の濃度が５％となるように調整した。
（ａ）３−アミノプロピルトリエトキシシラン（キシダ化学製）；
（ｂ）トリエトキシビニルシラン（キシダ化学製）
（ｃ）ポリエチレングリコール（平均分子量３００、キシダ化学製）
（ｄ）ジ−ｎ−ブチル錫ジラウラート（キシダ化学製）。
【０１１３】
［定着ローラの調製］
アルミニウムからなるローラ形状の芯金（外径３５ｍｍ）上に、１．５ｍｍの厚さのジメチルシリコーンゴム層を形成した。この芯金を回転させながらシリコーンゴム層の表面に紫外線を３０分間照射した（ＵＶ照射装置：ハリソン東芝ライティング（株）製）。
【０１１４】
尚、紫外線照射の具体的な条件は以下の通りとした、
低圧水銀ランプ（商品名：光洗浄用低圧水銀ランプＧＣＱ５００ＵＳ／１１：（株）東芝社製）、
ランプとワークとの距離：２ｃｍ、
ワーク位置での照度：約２６ｍＷ／ｃｍ２（波長２５４ｎｍ）、
ワーク回転数：２５ｒｐｍ。
【０１１５】
このローラを水平に固定し、回転させながら、上記接着層形成用溶液をシリコーンゴム層表面にスプレーコーティングした。室温で３０分間静置後、オーブン中で加熱した（１３０℃、１０分間）。そして、厚み１μｍの接着層を形成した。この接着層の表面をＥＳＣＡ分析した結果、Ｃ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏは６．６であった。
【０１１６】
次に、下記（ｅ）乃至（ｈ）を、メチルイソブチルケトンにフルオロポリマー成分濃度が１０質量％になるように溶解して表層形成用コーティング溶液を調製した。
（ｅ）反応基として分子内にヨウ素を含有するビニリデンフルオライドとテトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとの三元共重合体からなるフルオロポリマー（ダイキン工業製  ダイエル  ＬＴ−３０２）１００質量部；
（ｆ）ジメチルポリシロキサンとポリオキシアルキレンが交互に繰り返し結合した構造からなる共重合型のシリコーン系界面活性剤（東レ・ダウコーニング・シリコーン製  ＦＺ−２２０７）５０質量部、
（ｇ）トリアリルイソシアヌレート（日本化成製  ＴＡＩＣ）８質量部、
（ｈ）ベンゾイルパーオキサイド（キシダ化学製  ２５％含水品）８質量部。
【０１１７】
この表層形成用コーティング溶液を、前記接着層を形成した芯金の外周に、乾燥後の厚みが３０μｍとなるようにスプレーコーティングした。その後、該芯金を２００℃の窒素置換オーブン（イナートガスオーブン  ＩＮＬ−６０、光洋サーモシステム（株）製）で６０分間加熱した。次いで、通常のオーブン中で１８０℃で２４時間加熱して、接着層上にフッ素ゴムを含む表層を有する定着ローラを得た。
【０１１８】
（実施例２）〜（実施例４）、（実施例７）
実施例１における接着層形成用溶液を構成する（ａ）乃至（ｃ）のモル比を下記表１に示した様に変更した以外は、実施例１と同様にして定着ローラを調製した。
【０１１９】
（実施例５）
実施例１において、接着層形成用溶液を構成するポリエチレングリコールをポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）に代え、（ａ）、（ｂ）及びＰＰＧのモル比を、１：１：１．２５とした以外は、実施例１と同様にして定着ローラを調製した。
【０１２０】
（実施例６）
実施例１における接着層形成用溶液の構成成分のうち、ポリエチレングリコールをエチレングリコールに換え、（ａ）、（ｂ）及びエチレングリコールのモル比を１：１：０．８とした以外は実施例１と同様にして定着ローラを調製した。
【０１２１】
（実施例８）
エンドレスベルト形状の基材（ＳＵＳ製、外径３０ｍｍ、厚み３０μｍ）の外周に、３００μｍの厚さのジメチルシリコーンゴム層を形成した。このベルトを回転させながらシリコーンゴム層の表面に実施例１と同様にして紫外線を３０分間照射した。
【０１２２】
このベルトを水平に固定し、回転させながら実施例１と同様に調製した接着層形成用溶液をスプレーコーティングし、室温で３０分間静置した後、オーブン中で加熱した（１３０℃、１０分間）。そして、厚み１μｍの接着層を形成した。この接着層の表面をＥＳＣＡ分析した結果、Ｃ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏ比は６．６であった。
【０１２３】
次に、実施例１と同様に調製した表層形成用コーティング溶液を、接着層を形成した基材の外周に、乾燥後の厚みが３０μｍとなるようにスプレーコーティングした。その後、基材を２００℃の窒素置換オーブン（商品名：イナートガスオーブン  ＩＮＬ−６０；光洋サーモシステム（株）製）で６０分間加熱した。次いで、通常のオーブン中で、１８０℃で２４時間加熱して接着層上にフッ素ゴムを含む表層を有する定着ベルトを得た。
【０１２４】
（実施例９）
実施例８において、表層形成用コーティング溶液を、乾燥後の厚みが１５０μｍとなるようにスプレーコーティングした以外は、実施例８と同様にして定着ベルトを調製した。
【０１２５】
（比較例１）
実施例１における接着層形成用溶液の構成成分のうち、ポリエチレングリコールを用いなかった以外は、実施例１と同様にして定着ローラを調製した。
【０１２６】
（比較例２）
実施例６における接着層形成用溶液を構成する（ａ）、（ｂ）およびエチレングリコールのモル比を１：１：０．５とした以外は、実施例６と同様にして定着ローラを調製した。
【０１２７】
実施例１〜９、および比較例１、２について、接着層表面のＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏ比、接着性初期評価の結果を下記表１に示した。
【０１２８】
【表１】
2008176293.tif 000006
【０１２９】
・ＰＥＧ：ポリエチレングリコール（商品名：ポリエチレングリコール３００；キシダ化学（株）社製）、
・ＰＰＧ：ポリプロピレングリコール（商品名：ポリプロピレングリコール４００；キシダ化学（株）社製）、
・ＥＧ：エチレングリコール（１、２−ジエトキシエタン；キシダ化学（株）社製）。
【０１３０】
各実施例並びに比較例の評価結果の考察
実施例１、２、４、５、８、９に係る定着部材は、接着層のＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏが３以上１０以下であり、接着性初期評価は８０％以上と接着性は極めて良好であった。
【０１３１】
また、実施例１に係る定着ロール、及び実施例９に係る定着ベルトは、接着性耐久評価の結果、１０万枚通紙しても接着不具合は発生せず、定着用部材および定着装置としての極めて優れた性能を有するものであった。
【０１３２】
一方、比較例１と２は接着層のＣ−Ｏ／Ｓｉ−Ｏは１未満であり、接着性が非常に低かった。そして、比較例１に係る定着ローラについては、接着性耐久評価の結果、３万枚通紙で接着不具合が発生した。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明に係る定着部材の断面層構成図である。
【図２】本発明に係る定着ローラを配置した定着装置の一形態の概略構成図である。
【図３】本発明に係る定着ベルトを配置した定着装置の一形態の概略構成図である。
【図４】本発明に係る電子写真画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１  表層
２  接着層
３  基材
４  定着ローラ
５  加圧ローラ
６  ハロゲンヒータ
７  サーミスタ
８  定着ベルト
９  ベルトガイド
１０  ステー
１１  加熱体
４０１  感光ドラム
４０２  帯電ローラ
４０３  光
４０４  露光装置
４０５  現像装置
４０６  記録材
４０７  転写ローラ
４０８  定着ローラ
４０９  加圧ローラ
４１０  定着装置
４１１  現像ローラ
【図１】
2008176293.tif 000007
【図２】
2008176293.tif 000008
【図３】
2008176293.tif 000009
【図４】
2008176293.tif 000010