(57)【要約】【課題】  記録材上に未定着画像を加熱定着させる際に、非粘着性（離型性）を有した加熱ローラ等に付与する熱エネルギーの総量を少なくし、したがってそのための電力消費を極限まで抑えると同時に、一旦生成した熱を有効に利用するための技術を提供する。【解決手段】  基体２表面に、赤外線反射膜１０、発熱層１１、及び波長選択透過膜１２を少なくとも１層ずつ順次積層した構成を備え、波長選択透過膜の表層に離型層１３を備えた。【選択図】  図１
2005093400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体表面に、赤外線反射膜、発熱層、及び波長選択透過膜を少なくとも１層ずつ順次積層した構成を備え、前記波長選択透過膜の表層に離型層を備えたことを特徴とする離型性発熱部材。
【請求項２】
前記基体表面が多孔性構造をもつことを特徴とする請求項１に記載の離型性発熱部材。
【請求項３】
前記発熱層を加熱源として用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の離型性発熱部材。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の離型性発熱部材を備えたことを特徴とする加熱定着部材。
【請求項５】
基体表面に、少なくとも波長選択透過膜を備え、該波長選択透過膜の表層に離型層を積層した離型性発熱部材であって、基体の内部に配置した熱源を加熱源として用いることを特徴とする加熱定着部材。
【請求項６】
基体表面に、弾性層、赤外線反射膜、及び離型層を少なくとも１層ずつ順次積層した構成を備えたことを特徴とする離型性加圧部材。
【請求項７】
加熱定着体と、加圧定着体と、該加熱定着体及び加圧定着体を収納する筐体と、からなる加熱定着装置であって、該筐体の基体の内面に赤外線反射膜と波長選択透過膜とを積層配置したことを特徴とする加熱定着装置。
【請求項８】
請求項４又は５に記載の加熱定着部材を備えたことを特徴とする電子写真装置の加熱定着ローラ。
【請求項９】
請求項６に記載の離型性加圧部材を備えたことを特徴とする電子写真装置の加圧定着ローラ。
【請求項１０】
基体表面に、少なくとも波長選択透過膜を備え、該波長選択透過膜の表層に離型層を積層した離型性発熱部材であって、基体の内側に配置された熱源を加熱源として用いることを特徴とする有端状或いは無端状のベルト状加熱定着部材。
【請求項１１】
請求項４又は５に記載の加熱定着部材、請求項６に記載の離型性加圧部材、或いは請求項１０に記載のベルト状加熱定着部材を備えたことを特徴とする加熱定着装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の加熱定着装置を用いたことを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる加熱定着部材、加圧定着部材等の改良に関し、特に耐摩耗性、低摩擦性に優れ、且つ非粘着表面層を有する加熱定着ローラ、ベルト等に対する熱付与における電力省エネルギー化の実現、付与した熱の効率的利用、および稼動に必要な到達温度への迅速な立ち上がりを実現するための技術に関するものである。
更に、本発明は、表面に付与した熱を利用して用いる加工用ローラ、無端または有端ベルト、押圧パッド、押圧工具などの熱加工具における効率的な加熱および熱保持材料とその利用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に用いる加熱定着装置としては、様々な定着方式のものが提案され、実施されている。最近では特にローラ定着タイプのもの、特に記録材をニップ部に通紙する過程で加熱しながら加圧を行う定着ローラ対の少なくとも一方が熱源によって加熱される定着ローラである熱ローラ定着装置（ヒートローラ定着方式）が主流をなしている。
ここで一対の定着ローラのうち、記録材のトナー像担持側の面に接する熱定着ローラを加熱ローラと呼び、他方の加圧用の定着ローラを加圧ローラと呼ぶ。
加熱ローラは、中空状の円筒形であり、その中心軸上には、加熱源である発熱体、例えば細管状のハロゲンランプなどが配置されている。一般的には加熱ローラは、アルミニウム合金や鉄等の金属基体の外周面に、ポリテトラフロロエチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥと記す）や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と記す）などのフッ素樹脂やシリコーンゴム等の高離型性材料のオフセット防止層を設けて加熱ローラ層の離型性（非粘着性）を向上させている。
加熱ローラ内の中心部に配設された加熱源からは、熱輻射率の高い熱吸収体が塗布されている加熱ローラ内面に熱が均一に輻射されて温度分布は円周方向に均一となるように設計されており、定着に好適な温度、例えば１５０〜２００℃に昇温される。
加熱ローラと加圧ローラは互いに逆方向に圧接して連れまわり、記録材である紙やポリマーシートに形成された未定着の顕画剤（以下、トナー、と記す）を圧接部（ニップ部）で加熱溶融して記録材に定着させたのち、排紙ローラによって機外に排紙する。
【０００３】
本発明者らの試算によれば、電子写真式複写機の電力消費は、一般的に定着装置の系内で複写機全体の５０〜７０％前後の大きな割合を占めており、一旦付与した熱の有効利用は、定着装置の迅速な立ち上がりとともに、消費電力低減の重要な課題となっている。この課題を解決するために、被加熱体の熱容量を小さくして必要な熱付与を得るための電気エネルギーを小さくする方法、例えば特開平１０−３１９７６１号公報に見られるように薄膜状の発熱層を設けて必要な電気エネルギーの低減化と稼動温度までの迅速な立ち上がりを意図した技術がある。特開平１０−３１９７６１号公報の方法では、ローラ基体を耐熱ガラスから構成し、発熱層とは反対側の表面に赤外線（熱線）反射層を設けて輻射低減によって発熱層からローラ内面への熱散逸を防止している。しかし、ガラス製基体ではローラの高速回転時や、ローラに印加する加圧力（適度なニップ幅を形成するため）の設計によってはガラス材料が使えないことがあるし、紙搬送性等を考慮してローラ基体を円筒ではなく中央部付近の径をやや小さくするなどの特別な対応が取れない。また、発熱層や赤外線反射層とガラス基体の熱膨張率の差異は常温、加熱の熱サイクルによって層（膜）の剥離を起こしやすい。
また、生起した熱の効率的な利用を図るために、特開平７−１８１８２３号公報では、加熱ローラ外周に沿って熱線反射板を配置している。これも発熱膜によって少ない消費電力でかつ安定的な給電をめざすものであるが熱線反射板をローラの周囲に配置した場合、発熱膜に給電する給電部位や加圧部材と接する部分は反射効果がなく熱の散逸を完全に防ぐには万全ではない。また、このような付加的な部材をローラに配置すると、コスト、製造上の問題も生じる。
【０００４】
又、特開２０００−０４７５０７公報では、赤外線吸収部材で構成されるローラ表面に赤外線源とその反射板（楕円鏡）を配置しローラ内部を加熱することなく定着温度に昇温させることにより、非接触加熱でありながら必要な箇所に高速に加熱を行い、必要でない箇所は加熱しないということで定着装置の省エネルギー化と立ち上がり時間の短縮を図っている。しかし、赤外線反射による集光の効果があるとはいえ、非接触加熱の宿命として加熱源の元エネルギーに対して、定着に用いられるエネルギーの利用効率が高いとはいえず、加熱源の設置スペースなど、小型、軽量化の設計にあたっては障害となる。
上記の如き熱エネルギーの利用効率の向上、小型化、製造コスト低減等といった問題は、画像形成装置の定着装置を構成する定着ローラ以外にも、プロセス装置の省電力技術、および迅速な加熱立ち上がりのための技術一般にも生じる問題である。例えば、定着装置に用いる加熱定着ベルト、定着フィルム、定着パッドなどの加熱機能（省電力、迅速な加熱立ち上がり）を有効に行う加熱材料技術並びに熱制御技術においても生じる問題である。また、非粘着性表面の機能に優れた工具、ヒートローラ、圧延ローラなどの加工工具にも同様に生じる問題である。
【特許文献１】特開平１０−３１９７６１号公報
【特許文献２】特開平７−１８１８２３号公報
【特許文献３】特開２０００−０４７５０７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、例えば記録材上に未定着画像を加熱定着させる際に、非粘着性（離型性）を有した加熱ローラ等に付与する熱エネルギーの総量を少なくし、したがってそのための電力消費を極限まで抑えると同時に、一旦生成した熱を有効に利用するための技術を提供することを目的とする。
具体的には、以下の目的を有する。
熱源からの熱を受ける被加熱体の熱容量を極限まで小さくし、非常に少ない消費電力で加熱定着体の機能を発現させること。
上記に加えて、熱を受ける被加熱体の熱容量を極限まで小さくし、定着工程が実施可能となるまでの立上がり時間を非常に短くすること。
非常に少ない消費電力で生起した熱を、散逸させることなく効率的に利用できる材料、構成を提供すること。
特別な付加機構、部品等を新規に付けることなく、機能を果たす部分が自律的に課題解決のための作用、動作をなすこと。また従来の定着装置の設計を大幅に変えることなく、あるいは従来の設計をそのまま利用でき安価、簡便に上記の課題が解決できること。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１の発明に係る離型性発熱部材は、基体表面に、赤外線反射膜、発熱層、及び波長選択透過膜を少なくとも１層ずつ順次積層した構成を備え、前記波長選択透過膜の表層に離型層を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明に係る離型性発熱部材は、請求項１において、前記基体表面が多孔性構造をもつことを特徴とする。
請求項３の発明に係る離型性発熱部材は、請求項１又は２において、前記発熱層を加熱源として用いることを特徴とする。
請求項４の発明に係る加熱定着部材は、請求項１、２又は３に記載の離型性発熱部材を備えたことを特徴とする。
請求項５の発明に係る加熱定着部材は、基体表面に、少なくとも波長選択透過膜を備え、該波長選択透過膜の表層に離型層を積層した離型性発熱部材であって、基体の内部に配置した熱源を加熱源として用いることを特徴とする。
【０００７】
請求項６の発明に係る離型性加圧部材は、基体表面に、弾性層、赤外線反射膜、及び離型層を少なくとも１層ずつ順次積層した構成を備えたことを特徴とする。
請求項７の発明に係る加熱定着装置は、加熱定着体と、加圧定着体と、該加熱定着体及び加圧定着体を収納する筐体と、からなる加熱定着装置であって、該筐体の基体の内面に赤外線反射膜と波長選択透過膜とを積層配置したことを特徴とする。
請求項８の発明に係る電子写真装置の加熱定着ローラは、請求項４又は５に記載の加熱定着部材を備えたことを特徴とする。
請求項９の発明に係る電子写真装置の加圧定着ローラは、請求項６に記載の離型性加圧部材を備えたことを特徴とする。
請求項１０の発明に係る有端状或いは無端状のベルト状加熱定着部材は、基体表面に、少なくとも波長選択透過膜を備え、該波長選択透過膜の表層に離型層を積層した離型性発熱部材であって、基体の内側に配置された熱源を加熱源として用いることを特徴とする。
請求項１１の発明に係る加熱定着装置は、請求項４又は５に記載の加熱定着部材、請求項６に記載の離型性加圧部材、或いは請求項１０に記載のベルト状加熱定着部材を備えたことを特徴とする。
請求項１２の発明に係る電子写真装置は、請求項１１に記載の加熱定着装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、及び請求項５の発明では、この離型性発熱部材を、例えば電子写真装置の加熱定着装置の加熱ローラ（加熱定着部材）に利用することによって、瞬時の加熱立ち上がりと低消費電力の稼動が実現できた。発熱層からの熱は系外に散逸することなく効率よく加熱体表面を規定の温度に昇温し、省電力の稼動が実現できた。
請求項３の発明では、特に、請求項１、請求項２、請求項４、及び請求項５に対応する作用効果に加えて、薄膜発熱層からの熱を基体に伝導し、系外に散逸することなく利用できるため上記作用効果を一層高めることが可能となった。
請求項４の発明では、熱源を基体内部に配置したタイプにも本発明の離型性発熱部材を適用することが可能となる。
請求項６の発明では、例えば電子写真装置の定着装置への応用で、加熱部材と対にして使用した結果、加熱部材からの熱を効率よく用いることができ、定着装置の温度上昇の早い立ち上がりや、稼動時の省電力が実現できた。
【０００９】
請求項７の発明では、定着装置からの熱を定着装置の系外に散逸することなく、温度を維持できるため、定着装置に供給する電力の削減が可能になった。
請求項８、請求項９の発明では、夫々、加熱定着部材と離型性加圧部材を加熱定着ローラと加圧定着ローラに適用することにより、熱の有効利用、省エネルギー化を達成することができる。
請求項１０の発明では、離型性発熱部材をベルト状加熱定着部材（フィルム状、フィート状、パッド状を含む）に適用することができる。
請求項１１の発明では、加熱定着部材、離型性加圧部材、及びベルト状加熱定着部材を、例えば電子写真装置の加熱定着装置に利用することによって、瞬時の加熱立ち上がりと低消費電力の稼動が実現できる定着部材を提供できた。
請求項１２の発明では、従来の電子写真装置より稼動温度上昇の立ち上がりが早く、稼動時の消費電力の削減が実現できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明の実施形態に係る離型性発熱部材、離型性加圧部材等を利用した加熱定着部材の代表例として、電子写真式画像形成装置（例えば、乾式複写機、レーザープリンタ等）に装備される加熱定着ローラ（加熱ローラ）１を示したものである。加熱ローラ１は、芯金（基体）２の外周面に離型性発熱部材３を円筒状に積層一体化した構成を有している。
なお、本発明は、ローラ状の加熱定着部材以外にも、無端形状をもつ定着用のベルトやフィルム、端のあるシートやパッド、表面離型性を要求される加圧部材にも適用可能である。また、上記部材ばかりでなく、フィルムを延伸加工する熱ローラ、押圧ローラなど加熱特性と表面の非粘着性を要求される部材にも利用可能である。但し、ここでは代表的な適用例として、加熱定着ローラ等定着装置に使用される部品類について説明する。
また、従来の加熱ローラは、アルミニウム合金Ａ５０５２等の基体（芯金）の表面に接着層であるプライマー層を塗布した後、その上にオフセット防止層を被覆した構成を備えている。従来技術では、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）やＰＦＡ（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）の粉体やディスパージョンをそれぞれ静電粉体塗装や湿式塗布後に３８０℃まで焼成してオフセット防止層を形成していた。
これに対して、本発明の加熱ローラ１の構成は図１（ｂ）の要部断面図に示されるように、金属または合金の基体２の表面（外周面）に、赤外線反射膜１０と、発熱層１１と、波長選択透過膜１２を、少なくとも一層ずつ順次積層した構成を備え、更に波長選択透過膜１２の外周、即ち最上層が離型層１３からなることを特徴とする。発熱層１１に通電することによって発熱させる方式である。
【００１１】
赤外線反射膜１０は金属薄膜でよく、アルミニウム薄膜など反射率の高い金属薄膜を用いる。図１（ｂ）の構成例では、例えばアルミ合金Ａ５０５２やＡ７０７５等からなる基体２の表面は、陽極酸化法によって多孔性構造（微小凹凸構造）を形成している。これは、上層の赤外線反射膜１０との密着性を確保し、かつ基体２の表面内部への熱伝導性を制御する作用を確保するためである。
発熱層１１は薄膜発熱体であり、発熱性を有する導電膜として、黒鉛などの炭素系薄膜や炭化珪素、チタン酸バリウムなどのセラミックス系薄膜を用いる。波長選択透過膜１２は、概ね７μｍ〜１５μｍの赤外線領域の波長を選択的に透過させることができる膜であり、本発明では一酸化珪素ＳｉＯの薄膜を用いている。離型層１３は、従来技術のように、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）やＰＦＡ（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）の粉体やディスパージョンをそれぞれ静電粉体塗装や湿式塗布後に焼成してもよいし、押出し成型されたＰＦＡチューブを被覆加工してもよい。いずれも離型層１３の耐熱温度は２５０℃以上である。離型層１３の下層は耐熱性の高い無機薄膜であり、焼成やチューブ被覆加工に際しても何ら問題は無い。
なお、図１（ｂ）では図示していないが、導電ブラシ等の電気導入機構を介して発熱層１１に対して通電がなされ、発熱層１１は瞬時に加熱されて概ね２００℃以上に昇温する。
発熱層１１から生じた熱（赤外線）は、直接に、または赤外線反射膜１０で反射されて波長選択透過膜１２を抜けて離型層１３に到達し、その表面を瞬時に加熱定着可能な温度に昇温させる。一方、発熱層１１からの発熱のうち、赤外線反射膜１０で反射し切れなかった熱は基体２に伝導しようとするが、基体の多孔性表面によって熱伝導性が制限され、伝導による損失を極小化している。
【００１２】
図２（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る加熱ローラの外観図、及び要部断面図である。これは、中空円筒状の基体（芯金）２内部に熱源１０をもつ加熱定着ローラ１の一例である。基体２の内面には熱吸収膜として図１（ｂ）の波長選択透過膜１２と同様に概ね７μｍ〜１５μｍの赤外線領域の波長を選択的に透過させる薄膜を最内周面に設け、波長選択透過膜１２の下層（基体寄りの層）に高い熱伝導率をもつ薄膜（高熱伝導膜）１３、例えば窒化アルミニウム薄膜を形成している。基体２の内部には熱源１０として例えばチューブ状のハロゲンヒーターを設置し、基体２の外面には離型性発熱部材３を形成している。この実施形態の離型性発熱部材３は、図１（ｂ）と同様の波長選択膜１２と離型層１３を順次積層した構成を備えている。
図２の場合、熱源１０から放射される熱は瞬時に基体の内面側に達し、波長選択透過膜１２が７μｍ〜１５μｍの赤外線領域の赤外線だけを効率よく透過するため離型層１３の表面は瞬時に加熱定着可能な温度まで昇温できる。
【００１３】
次に、図３は離型性加圧部材の構成例を示す要部断面図であり、この離型性加圧部材２１は、金属等からなる基体（芯金）２０の外周面に積層一体化されている。この離型性加圧部材２１は、基体２０の表面に、シリコーンゴム等から成る弾性層２２、赤外線反射膜２３、及び離型層２４を少なくとも１層ずつ順次積層した構成を備えている。
赤外線反射膜２３と離型層２４は、図１の赤外線反射膜１０及び離型層１３と同様である。この部材は、例えば加熱ローラと対で用いられニップを形成する加圧ローラなどの加圧回転体に用いられる。電子写真装置の加熱定着装置に例をとれば、加熱回転体（加熱ローラ）からの熱を受け、画像担持体（紙）や弾性層２２に熱を奪われること無く、赤外線反射膜２３で赤外線を効率的に反射して離型層２４の表面を定着に適した加熱温度に保持して加圧という目的を達する。
図４は本発明の一実施形態に係る加熱定着装置の構成例であり、この加熱定着装置は、加熱定着体（加熱ローラ）３０と、加圧定着体（加圧ローラ）３１と、加熱定着体３０及び加圧定着体３１を収納する筐体３２と、からなり、筐体の耐熱性基体の内面に、赤外線反射膜と、波長選択透過膜と、を積層配置した構成を有している。赤外線反射膜と波長選択透過膜の構成、材料は、上記各実施形態に示したものと同様である。
即ち、この加熱定着装置は、加熱回転体３０（例えば電子写真装置の加熱定着ローラ）と対になってニップを形成する加圧回転体３１（例えば電子写真装置の加圧ローラ）のセット（定着装置）を筐体３２に収納したものである。筐体３２内には図１、或いは図２に示した加熱ローラ１と、図３に示した加圧ローラが回転自在な状態で配置されており、筐体３２の内面には、赤外線反射膜と波長選択透過膜がコートされている。加熱定着装置から放散される熱赤外線のうち、大気をよく透過し熱効率のよい７μｍ〜１５μｍの赤外線領域の熱を筐体３２内部の最上面にある波長選択透過膜によって効率よく透過させるとともに、赤外線反射膜で反射させて、筐体外部への熱の放散を極小に抑制することが可能となっている。
［実施例１］
【００１４】
図１（ｂ）に示されるように、アルミニウム合金Ａ５０５２やＡ７０７５の金属基体表面２をあらかじめ陽極酸化法によって多孔体構造（微細凹凸構造）にする。本発明では、例えば陽極酸化法として、
処理条件
電解浴  １０％Ｈ２ＳＯ４、電流密度  ３Ａ／ｄｍ２、３５Ｖ、処理温度  ５±１℃、処理時間  ３０分
を用い、基体表面を深さ１２μｍから３０μｍまで多孔質構造を形成した。この上に、スパッタリング法によってアルミニウムやニッケルの金属薄膜を１００ｎｍ（ナノメートル）から３００ｎｍ程度の膜厚で形成し、これを赤外線反射膜１０とした。その上に発熱性を有する導電膜として、黒鉛などの炭素系薄膜や炭化珪素、チタン酸バリウムなどのセラミックス系薄膜をスパッタリング法などのＰＶＤ（物理的蒸着法）で形成しその膜厚を０．５μｍから２μｍ程度として発熱層１１としている。発熱層１１の上には、スパッタリング法などのＰＶＤ（物理的蒸着法）で一酸化珪素ＳｉＯ、酸化セリウムＣｅＯ２、ＺｎＳなどの波長選択透過膜１２を８０ｎｍ（ナノメートル）程度の膜厚で形成した。薄膜１２の形成方法はスパッタリング法に限らず、他のＰＶＤ法によっても可能である。離型層１３は、従来技術のように、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）やＰＦＡ（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）の粉体やディスパージョンをそれぞれ静電粉体塗装や湿式塗布後に焼成してもよいし、押出し成型されたＰＦＡチューブを被覆加工してもよい。発熱層１１には所定の方法と条件で電圧、電流を導電し離型層１３の表面温度が１７０〜１８０℃になるように調整し加熱定着ローラとした。
［実施例２］
【００１５】
図２のようにアルミニウム合金Ａ５０５２等の基体２の内面に最初は高い熱伝導率をもつ薄膜である高熱伝導膜１３、例えば窒化アルミニウム薄膜を３００ｎｍの膜厚で形成し、次に一酸化珪素ＳｉＯ、酸化セリウムＣｅＯ２、ＺｎＳなどの波長選択透過膜１２を８０ｎｍ（ナノメートル）程度の膜厚で形成した。薄膜の形成は実施例１と同様にＰＶＤ法で行った。基体２の外面には、実施例１と同様な方法で一酸化珪素ＳｉＯ、酸化セリウムＣｅＯ２、ＺｎＳなどの波長選択透過膜１２を８０ｎｍ（ナノメートル）程度の膜厚で形成し、その上に離型層１３としてポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）やＰＦＡ（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）の粉体やディスパージョンをそれぞれ静電粉体塗装や湿式塗布後に焼成した。熱源としてはハロゲンヒーター（ランプ）を１基ないし複数基を基体内部に設置し、軸方向の温度分布が均一配光になるようにして加熱定着ローラとした。離型層１３の表面温度は実施例１と同様になるようにした。
［実施例３］
図３に示されるように、鉄鋼やアルミニウム合金Ａ５０５２等の肉厚が数ｍｍ〜数１０ｍｍの円筒形基体２０の表面にＰＡＩ等の耐熱性中間層（接着層：図示せず）を塗布した後、その上に弾性体２２を概ね５０〜１００μｍの膜厚で被覆する。弾性体２２は熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）でもよいし、通常のシリコーンゴムでもよい。熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を用いる場合は、望ましくはフッ素系の耐熱性ＴＰＥを用いる。これは、熱可塑性樹脂成形機によって容易に成形でき、例えばダイキン工業（株）のダイエルサーモプラスチックのブロックポリマーを用いた。この弾性体２２の上にはスパッタリング法によってアルミニウムやニッケルの金属薄膜を１００ｎｍ（ナノメートル）から３００ｎｍ程度の膜厚で形成しこれを赤外線反射膜２３とした。さらにこの上層には実施例１と同じようにポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）やＰＦＡ（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）の粉体やディスパージョンをそれぞれ塗装して約３８０℃で焼成した。実施方法としては、この他にＰＦＡチューブの被覆加工を行っても同様な効果である。これを加圧回転体（加圧定着体）として、熱を生成する加熱回転体（加熱定着体）と対にして用いた。
［実施例４］
【００１６】
直径４０ｍｍの円筒形基体を実施例１の方法で作成した加熱定着ローラ（図４の符号３０）と、直径５５ｍｍの円筒形基体を実施例３の方法で作成した加圧ローラ（同図、符号３１）の対と熱源とで構成される電子写真装置の加熱定着装置をザイロン樹脂などの耐熱性プラスチック製の筐体３２内に設置した。筐体内面には、スパッタリング法によってアルミニウムやニッケルの金属薄膜を１００ｎｍ（ナノメートル）から３００ｎｍ程度の膜厚で形成し赤外線反射膜とし、その上にスパッタリング法によって一酸化珪素ＳｉＯ、酸化セリウムＣｅＯ２、ＺｎＳなどの波長選択透過膜を８０ｎｍ（ナノメートル）程度の膜厚で形成した。加熱定着ローラ３０は実施例１の方法を用いたが、実施例２のような基体内部に熱源をもつ加熱定着ローラであってもよい。
［実施例５］
図５は表面の離型性を有するヒートローラなどの加工装置の概略図である。円筒状の基体に実施例２と同様な方法で作製した加熱体（加熱回転体）４０と、実施例３と同様な方法で作製した加圧体（加圧回転体）４２を配置し、一定の圧力とニップ幅を保持して、被加工体であるワーク、例えばフィルム延伸材４３を加工する。加熱体４０内部には熱源としてハロゲンヒータ４１を配設しているが、これに限定されるものではない。これを用いて、加工用のローラに粘着しないようにワークであるフィルムを効率よく加熱延伸することが可能となった。
［実施例６］
【００１７】
図６は、実施例１と同様な方法で作製した加熱部材（加熱回転体）５０を加熱定着ローラとし、その内部にハロゲンヒータなどの熱源５１を配設した。一方実施例３と同様な方法で作製した加圧部材（加圧回転体）５２を加圧ローラとし、両者を用いて加熱定着装置とした実施例である。画像担持体である記録材５３、例えば紙の上にある未定着の顕画剤（トナー）５４を効率よく、消費電力を大きく取ることなく高品質の加熱定着装置を作ることができた。
［実施例７］
図７は無端状の定着ベルトを用いた加熱定着装置の一例である。スチール等の薄いベルト上に、実施例１または実施例２の方法で作製された定着ベルト６０があり、その内部に１基または複数基の熱源６１が配設されている。また定着ベルト６０の内部には上部加圧ローラ６２と圧力印加部材６３があり、対向する下部加圧ローラ６４との間に所定の面圧とニップ（ＮＩＰ）幅は確保される。下部加圧ローラ６４は実施例３と同様な方法で作製されたものである。上記の構成部材を用いて加熱定着装置とした。画像担持体である記録材６５、例えば紙の上にある未定着の顕画剤（トナー）６６を効率よく、消費電力を大量に消費することなく高品質の加熱定着装置を作ることができた。
［実施例８］
【００１８】
本発明の加熱定着装置を搭載した図８の構成からなる電子写真式画像形成装置を稼動評価した。
従来技術との比較を行うため、直径４０ｍｍの加熱ローラ（加熱定着部材）と直径５５ｍｍの加圧ローラ（加圧定着部材）について加熱定着装置の構成部材の組み合わせを以下のようにして評価した結果、表１のようになった。
Ａ：本発明の実施例１で作製した加熱ローラとシリコーンゴム弾性体層にＰＦＡチューブを被覆した加圧ローラで構成した定着装置。
Ｂ：本発明の実施例２で作製した加熱ローラとシリコーンゴム弾性体層にＰＦＡチューブを被覆した加圧ローラで構成した定着装置。
Ｃ：本発明の実施例１で作製した加熱ローラと本発明の実施例３で作製した加圧ローラで構成した定着装置であり、定着装置の筐体内面にコートが施されていないもの。
Ｄ：本発明の実施例１で作製した加熱ローラと本発明の実施例３で作製した加圧ローラで構成した定着装置であり、定着装置の筐体内面が本発明の実施例４の方法でコーティングされているもの。
Ｅ：本発明の実施例７で作製した定着ベルトと加圧部材からなる定着装置。
比較例：従来技術で作製した加熱ローラと加圧ローラからなる定着装置。
表１．
2005093400.tif 000003
本発明の離型性発熱部材、離型性加圧部材は、電子写真式画像形成装置の加熱定着装置の加熱定着部材や加圧部材のみならず、非粘着性表面の機能に優れた工具、ヒートローラ、圧延ローラなどの加工工具、プロセス装置の省電力および迅速な加熱立ち上がりの技術一般に適用することができる。
また、本発明の加熱定着部材は、電子写真式複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置などの静電転写プロセスを利用する機器の加熱定着ローラのみならず、加熱定着ベルト、定着用加圧ローラ、定着フィルム、定着パッドなどの加熱機能（省電力、迅速な加熱立ち上がり）を有効に行う加熱材料技術並びに熱制御技術である。なお、請求項において、ベルト状加熱定着部材とは、ベルト状は勿論、フィルム状、シート状、パッド状の部材も含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る離型性発熱部材、離型性加圧部材等を利用した加熱定着部材としての加熱定着ローラ（加熱ローラ）を示した図、（ｂ）は（ａ）のローラの要部断面図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態の加熱ローラの構成図、及び要部構成を示す断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る離型性加圧部材の構成を示す断面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る加熱定着装置の構成例を示す図。
【図５】表面の離型性を有するヒートローラなどの加工装置の概略図。
【図６】実施例１と同様な方法で作製した加熱部材を加熱定着ローラとし、その内部にハロゲンヒータなどの熱源を配設した例を示す図。
【図７】無端状の定着ベルトを用いた加熱定着装置の一例を示す図。
【図８】本発明に係る電子写真画像形成装置の要部構成図。
【符号の説明】
【００２０】
１  加熱ローラ、２  基体（芯金）、３  離型性発熱部材、１０  赤外線反射膜、１１  発熱層、１２  波長選択透過膜、１３  離型層、２０  基体（芯金）、２１  離型性加圧部材、２２  弾性層（弾性体）、２３  赤外線反射膜、２４  離型層、３０  加熱定着体（加熱ローラ）、３１  加圧定着体（加圧ローラ）、３２  筐体、４０  加熱体、４１  ハロゲンヒータ、４２  加圧体（加圧回転体）、５０  加熱部材（加熱回転体）、５１  熱源、５２  加圧部材（加圧回転体）、５３  記録材、５４  顕画剤（トナー）、６０  定着ベルト、６１  熱源、６２  上部加圧ローラ、６３  圧力印加部材、６４  下部加圧ローラ、６５  記録材
【図１】
2005093400.tif 000004
【図２】
2005093400.tif 000005
【図３】
2005093400.tif 000006
【図４】
2005093400.tif 000007
【図５】
2005093400.tif 000008
【図６】
2005093400.tif 000009
【図７】
2005093400.tif 000010
【図８】
2005093400.tif 000011