JP2025004836A - 電子写真部材、定着装置及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙に対する表面層の耐摩耗性を向上させながら紙への追従性も高く、高い画像光沢度で良好な画質が得られる電子写真部材。
【解決手段】少なくとも、基層、弾性層及び表面層をこの順に有する電子写真部材であって、該表面層は、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を含み、該表面層からサンプリングした試料を測定試料として、示差走査熱量計を用いて昇温速度及び降温速度をいずれも２０℃／分として２度の測定を行ったときの吸熱曲線において、２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度が、３０４℃以下であり、１度目の昇温過程における吸熱量が、２１Ｊ／ｇ以上であり、該表面層の外表面における球晶の面積平均径をＤ３としたとき、Ｄ３が４０μｍ以下である。
【選択図】図３

Description

本開示は、電子写真画像形成装置の定着装置などに用いられる電子写真部材、並びに該電子写真部材を備える定着装置及び電子写真画像形成装置に関する。

プリンタ、コピー機、ファクシミリ等の電子写真画像形成装置の定着装置に用いられる定着部材などの電子写真部材として、フィルム形状やローラ形状のものがある。定着部材は、例えば、耐熱樹脂製又は金属製のフィルム形状又はローラ形状の基材上に、必要に応じて、耐熱ゴム等からなる弾性層や表面層が形成されたものが知られている。例えば、表面層には離型性を有するフッ素樹脂などが用いられる。

弾性層は、定着装置において定着ニップを確保するため、また定着部材の表面が紙の凹凸に追従し得るために定着部材に柔軟性を付与する層として機能する。また、表面層は、トナーに対して優れた離型性を有するフッ素樹脂として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。近年、ランニングコストの低減や省エネルギーの観点から定着部材の長寿命化が求められている。特に、定着部材の表面層は用紙端部による摩耗が発生しやすく、定着部材の寿命に大きな影響を与える。

特許文献１には、芯金にＰＦＡを被覆したあと、ＰＦＡの融点以上に加熱し、その後徐冷することでＰＦＡの結晶化度を高め、耐摩耗性を向上する技術が提案されている。
また、特許文献２には、球晶の大きさの小さいフッ素樹脂を表面層として用いることで高い表面平滑性を得ることが提案されている。

特開２００７－０９３６５０号公報 特開２０００－０１０４３０号公報

特許文献１のように、表面層であるＰＦＡの融点以上に定着部材を加熱し、その後徐冷することでＰＦＡの結晶化度を高め、用紙に対する耐摩耗性を向上することができる。しかし、本発明者らの検討によると、ＰＦＡを徐冷すると球晶核の発生頻度に対して結晶成長速度が大きくなるため、大きな球晶が表面層の表面に形成される場合がある。すると球晶形状に沿って凹凸が大きくなり、定着部材の表面平滑性が低下する。このため、表面層の表面の凹凸が画像表面に転写され、画像光沢度が低下するという課題がある。

そこで、特許文献２のように球晶の大きさの小さいフッ素樹脂である、例えば４５１ＨＰ－Ｊ（商品名：三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製）を表面層として用いることにより、高い表面平滑性を有する定着部材を得ることができる。しかし、４５１ＨＰ－Ｊのような融点が高いＰＦＡを用いると、分子の剛直性が高いために表面層の柔軟性が低下する。このため、弾性層によって定着部材に柔軟性を付与したとしても、紙の凹凸に対する追従性が不足し、画質が損なわれる場合がある。したがって、用紙に対する耐摩耗性、画像光沢度及び紙の凹凸に対する追従性のすべてを満足するには課題を有していることを本発明者らは認識した。

本開示の少なくとも一つの態様は、高品位な電子写真画像の安定的な形成に資する電子写真部材の提供に向けたものである。また、本開示の少なくとも一つの態様は、高品位な電子写真画像の安定的な形成に資する定着装置の提供に向けたものである。さらに、本開示の少なくとも一つの態様は、高品位な電子写真画像を安定的に形成することができる電子写真画像形成装置の提供に向けたものである。

本開示の少なくとも一つの態様によれば、少なくとも、基層、弾性層及び表面層をこの順に有する電子写真部材であって、
該表面層は、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を含み、
該表面層からサンプリングした試料を測定試料として、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて昇温速度及び降温速度をいずれも２０℃／分として２度の測定を行ったときの吸熱曲線において、
２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度が、３０４℃以下であり、
１度目の昇温過程における吸熱量が、２１Ｊ／ｇ以上であり、
該表面層の外表面における球晶の面積平均径をＤ３としたとき、Ｄ３が４０μｍ以下である、電子写真部材が提供される。

本開示の少なくとも一つの態様によれば、電子写真画像形成装置における定着装置であって、
該定着装置は、定着部材と、該定着部材に対向して配置された加圧部材と、を具備し、
該定着部材及び該加圧部材の少なくとも一方が、上記電子写真部材である、定着装置が提供される。

本開示の少なくとも一つの態様によれば、高品位な電子写真画像の安定的な形成に資する電子写真部材を得ることができる。また、本開示の少なくとも一つの態様によれば、高品位な電子写真画像の安定的な形成に資する定着装置を得ることができる。さらに、本開示の少なくとも一つの態様によれば、高品位な電子写真画像を安定的に形成することができる電子写真画像形成装置を得ることができる。

本開示の少なくとも一つの態様によれば、用紙に対する表面層の耐摩耗性を向上させながら紙への追従性も高く、高い画像光沢度で良好な画質が得られる電子写真部材を提供することができる。また、本開示の少なくとも一つの態様によれば、用紙に対する表面層の耐摩耗性を向上させながら紙への追従性も高く、高い画像光沢度で良好な画質が得られる定着装置及び該定着装置を備えた電子写真画像形成装置を提供することができる。

本開示の一態様に係る電子写真画像形成装置の模式図である 本開示の一態様に係る定着装置の模式図である 本開示の一態様に係る定着フィルムの模式図である

本明細書中、数値範囲を表す「ＸＸ以上ＹＹ以下」や「ＸＸ～ＹＹ」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限および上限を含む数値範囲を意味する。また、数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。以下、本開示の実施態様について詳細に説明する。なお、本開示の技術的範囲は以下の説明に限定されるものではない。

本開示の少なくとも一つの態様に係る電子写真部材は、少なくとも、基層、弾性層及び表面層をこの順に有し、
該表面層は、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を含み、
該表面層からサンプリングした試料を測定試料として、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて昇温速度及び降温速度をいずれも２０℃／分として２度の測定を行ったときの吸熱曲線において、
２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度が、３０４℃以下であり、
１度目の昇温過程における吸熱量が、２１Ｊ／ｇ以上であり、
該表面層の外表面における球晶の面積平均径をＤ３としたとき、Ｄ３が４０μｍ以下である。

＜電子写真部材＞
本開示の少なくとも一つの態様である電子写真部材は、例えば定着部材である。例えば、電子写真部材は定着ベルトである。また、電子写真部材は、エンドレス形状を有する電子写真ベルトであってもよい。電子写真部材は、少なくとも、基層、弾性層及び表面層をこの順に有する。すなわち、電子写真部材は基層と、該基層上の弾性層と、該弾性層上の表面層とを有する。基層、弾性層及び表面層の各層の間、並びに基層の内周面側及び表面層の外周面側には、必要に応じて他の層が設けられていてもよい。

定着部材４１は図２，図３に示すとおり、例えば定着フィルム４１である。定着部材４１は、基層４１ｂと、弾性層４１ｃと、表面層４１ａとを有する。表面層４１ａは、例えばトナーなどに対し離型性を有する離型層となりうる。表面層４１ａは、電子写真部材の外表面を形成しうる。なお、表面層４１ａは、弾性層４１ｃの表面に不図示の接着層で接着されていてもよい。また、基層４１ｂの内周面側には不図示の内面摺動層を備えていてもよい。

以下に各層について具体的に説明する。
＜基層＞
基層４１ｂの材質としては、電子写真部材で公知のものを使用すればよく、特に制限されない。例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス（ＳＵＳ）、ニッケルのような金属及び合金、並びに、ポリイミドのような耐熱性樹脂が用いられる。好ましくはステンレスである。基層４１ｂの厚さとしては、特に限定されるものではないが、例えば、強度、柔軟性、熱容量の観点から、２０μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下とすることがより好ましい。

基層４１ｂの外表面には、弾性層４１ｃとの接着性を付与するために表面処理を施してもよい。表面処理には、ブラスト処理、ラップ処理、研磨のような物理的処理、酸化処理、カップリング剤処理、プライマー処理のような化学的処理を、一つ又は複数種類組み合わせて用いることが可能である。

基層４１ｂの表面に、シリコーンゴムを含む弾性層４１ｃを設ける場合には、基層４１ｂと弾性層４１ｃとの接着性を向上させるために、基層４１ｂの表面に対してプライマー処理を施すことが好ましい。プライマー処理に用いるプライマーとしては、例えば、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、反応促進触媒、ベンガラのような着色剤が、適宜配合分散された塗料が挙げられる。

プライマーは、基層４１ｂの材質、弾性層４１ｃの種類又は架橋反応の形態によって適宜選択可能である。特に、弾性層４１ｃ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に、ヒドロシリル基を含有するプライマーが好適に用いられる。弾性層４１ｃがヒドロシリル基を多く含む場合には、不飽和脂肪族基を含有するプライマーが好適に用いられる。

プライマーとしてはそのほかにも、アルコキシ基を含有するものも挙げられる。プライマーは市販品を用いることができる。また、プライマー処理は、このプライマーを基層４１ｂの外表面（弾性層４１ｃとの接着面）に塗布し、乾燥又は焼成させる工程を含む。

＜内面摺動層＞
基層４１ｂの内周面側には内面摺動層を備えていてもよい。内面摺動層としては、ポリイミド樹脂のような高耐久性、高耐熱性を併せ持つ樹脂が適している。内面摺動層は摺擦されて徐々に摩耗していくことから、使用耐久を通じて摺動層として働くことが十分可能な厚みを設けることが好ましい。一方でヒータからの熱供給を妨げない厚みが好ましい。そのため、厚みは５～２０μｍが好ましく、１０～１５μｍがより好ましい。内面摺動層は、公知の塗布法などを用いて形成すればよい。

＜弾性層＞
弾性層４１ｃには、電子写真部材で公知のものを使用すればよく、特に制限されない。弾性層４１ｃは、耐熱性に優れるシリコーンゴムを含有することが好ましい。また、シリコーンゴムの原料としては、付加硬化型の液状シリコーンゴムが好ましく用いられる。弾性層４１ｃは、例えば、基層４１ｂの外表面に付加硬化型の液状シリコーンゴムを塗工し、加熱硬化することで形成しうる。塗工方法は特に制限されず、公知の方法を用いればよい。

弾性層４１ｃの厚さは、定着部材の表面硬度、及び、形成する定着ニップ部の幅を考慮して、適宜設計可能であり、１００μｍ以上５００μｍ以下が好ましく、２００μｍ以上４００μｍ以下がさらに好ましい。

シリコーンゴムとしては、例えば、後述する付加硬化型の液状シリコーンゴム混合物の硬化物を用いることができる。弾性層４１ｃは液状シリコーンゴム混合物を公知の方法で塗布・加熱することにより、形成しうる。

液状シリコーンゴム混合物は、通常、下記成分（ａ）～（ｄ）を含む：
成分（ａ）：不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン；
成分（ｂ）：ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサン；
成分（ｃ）：触媒；
成分（ｄ）：熱伝導性フィラー
以下、各成分について説明する。

成分（ａ）
不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンは、ビニル基などの不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンであり、例えば、下記式（１）及び（２）に示すものが挙げられる。不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンは、直鎖型であることが好ましい。

式（１）中、ｍ^１は０以上の整数を示し、ｎ^１は３以上の整数を示す。また、構造式（１）中、Ｒ^１は、各々独立して、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、ただし、Ｒ^１のうちの少なくとも１つはメチル基を表し、Ｒ^２は、各々独立して、不飽和脂肪族基を表す。

式（２）中、ｎ^２は正の整数を示し、Ｒ^３は、各々独立して、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、ただし、Ｒ^３のうちの少なくとも１つはメチル基を表し、Ｒ^４は、各々独立して、不飽和脂肪族基を表す。

式（１）及び（２）において、Ｒ^１及びＲ^３が表すことのできる、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としては、例えば、以下の基を挙げることができる。
・非置換炭化水素基
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）。
アリール基（例えば、フェニル基）。
・置換炭化水素基
置換アルキル基（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）。

式（１）及び（２）で示されるオルガノポリシロキサンは、鎖構造を形成するケイ素原子に、直接結合したメチル基を少なくとも１つ有する。しかしながら、合成や取扱いが容易であることから、Ｒ^１及びＲ^３それぞれの５０％以上がメチル基であることが好ましく、すべてのＲ^１及びＲ^３がメチル基であることがより好ましい。

また、式（１）及び（２）中の、Ｒ^２及びＲ^４が表すことのできる不飽和脂肪族基としては、例えば、以下の基を挙げることができる。すなわち、不飽和脂肪族基としては、ビニル基、アリル基、３－ブテニル基、４－ペンテニル基、５－ヘキセニル基等を挙げることができる。これらの基の中でも、合成や取扱いが容易かつ安価で、架橋反応も容易に行われることから、Ｒ^２及びＲ^４はいずれもビニル基であることが好ましい。

成分（ａ）としては、成形性の観点から、粘度は１０００ｍｍ^２／ｓ以上５００００ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましい。１０００ｍｍ^２／ｓより低いと弾性層２０ｃに必要
な硬度に調整するのが難しくなり、５００００ｍｍ^２／ｓより高いと混合物の粘度が高くなりすぎて塗工が難しくなる。粘度（動粘度）は、ＪＩＳ Ｚ ８８０３：２０１１に基づき、毛管粘度計や回転粘度計等を用いて測定することができる。

成分（ａ）の配合量は、弾性層２０ｃの形成に用いる液状シリコーンゴム混合物を基準として、耐久性の観点から５５体積％以上、伝熱性の観点から６５体積％以下とすることが好ましい。

成分（ｂ）
ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンは、触媒の作用により、成分（ａ）の不飽和脂肪族基と反応し、硬化シリコーンゴムを形成する架橋剤として機能する。
成分（ｂ）としては、Ｓｉ－Ｈ結合を有するオルガノポリシロキサンであれば、いずれのものも用いることができる。特に、成分（ａ）の不飽和脂肪族基との反応性の観点から、１分子中における、ケイ素原子に結合した水素原子の数が平均３個以上のものが好適に用いられる。

成分（ｂ）の具体例としては、例えば、下記式（３）に示す直鎖状のオルガノポリシロキサン及び下記式（４）に示す環状オルガノポリシロキサンを挙げることができる。

式（３）中、ｍ^２は０以上の整数を示し、ｎ^３は３以上の整数を示し、Ｒ^５は、各々独立して、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。

式（４）中、ｍ^３は０以上の整数を示し、ｎ^４は３以上の整数を示し、Ｒ^６は、各々独立して、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。

式（３）及び（４）中のＲ^５及びＲ^６が表すことのできる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としては、例えば、上述した構造式（１）中のＲ^１と同様の基を挙げることができる。これらの中でも、合成や取扱いが容易で、優れた耐熱性が容易に得られることから、Ｒ^５及びＲ^６それぞれの５０％以上がメチル基であることが好ましく、すべてのＲ^５及びＲ^６がメチル基であることがより好ましい。

成分（ｃ）
シリコーンゴムの形成に用いる触媒としては、例えば、硬化反応を促進するためのヒドロシリル化触媒を挙げることができる。ヒドロシリル化触媒としては、例えば、白金化合物やロジウム化合物などの公知の物質を用いることができる。触媒の配合量は適宜設定することができ、特に限定されない。

成分（ｄ）
弾性層４１ｃはフィラーを含んでいてもよい。フィラーは、熱伝導性、耐熱性及び弾性率を制御するために添加するものである。熱伝導性フィラーとしては、金属、金属化合物、炭素繊維を挙げることができる。高熱伝導性フィラーが更に好ましく、その具体例としては、以下の材料が挙げられる。
金属ケイ素（Ｓｉ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、シリカ（ＳｉＯ_２）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カーボンブラック（Ｃ）、カーボンナノチューブ（Ｃ）、気相成長法炭素繊維、ＰＡＮ系（ポリアクリロニトリル）炭素繊維、ピッチ系炭素繊維。

＜接着剤層＞
弾性層４１ｃと表面層４１ａとの間には、これらを接着するための接着剤層を設けてもよい。接着剤層の材料は特に制限されず、公知のものを使用しうる。接着剤層は、シリコーンゴム接着剤を含むことが好ましい。接着剤層の厚みは、特に制限されないが、好ましくは１～２０μｍであり、より好ましくは３～１０μｍである。

＜表面層＞
表面層４１ａ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）を含む。表面層４１ａは、ＰＦＡからなることが好ましい。表面層４１ａからサンプリングした試料を測定試料として、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて昇温速度及び降温速度をいずれも２０℃／分として２度の測定を行う。このときの吸熱曲線において、２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度が３０４℃以下であり、１度目の昇温過程における吸熱量が２１Ｊ／ｇ以上である。
そして、面層の外表面における球晶の面積平均径をＤ３としたとき、Ｄ３が４０μｍ以下である。このような表面層を有する電子写真部材によって、用紙に対する耐摩耗性、画像光沢度及び紙の凹凸に対する追従性のすべてを満足しうる理由について、表面層の各構成の説明と共に以下説明する。

ＰＦＡはパーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＡＶＥ）とテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）の共重合体である。ＰＦＡを含む表面層４１ａの形成手段としては、弾性層４１ｃの表面にＰＦＡを主成分とする分散液（水系分散塗料）又は粉体塗料を塗装し、これを融点以上に加熱して成膜する方法が挙げられる。または、別途押出成形にて製造されたＰＦＡチューブを弾性層４１ｃの表面に被覆する等といった方法も挙げられる。表面層４１ａは、例えばＰＦＡチューブである。

ＤＳＣ測定での２度目の昇温過程における吸熱ピークは、ＰＦＡの結晶融解による吸熱ピークであり、ＰＦＡの融点を意味する。ＰＦＡの融点は分子鎖の剛直性と相関があり、分子鎖の剛直性が高いほど融点の高いＰＦＡとなる。ＰＡＶＥとＴＦＥの比率を調整することにより、ＰＦＡの分子鎖の剛直性を制御することができる。例えばＰＡＶＥとしてパーフルオロプロピルビニルエーテルを用い、ＰＡＶＥとＴＦＥとの共重合比率（モル比）（ＰＡＶＥ／ＴＦＥ）を後述の好ましい範囲とすることにより融点を３０４℃以下に制御しやすい。融点を制御する観点から、例えば共重合比率（モル比）（ＰＡＶＥ／ＴＦＥ）は２．０／９８．０に近づけることがより好ましい。

２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度（融点）が３０４℃を超える場合には、分子鎖の剛直性が高いために表面層としての柔軟性が低く、紙の凹凸への追従性が損なわれる。２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度が３０４℃以下であることにより、柔軟性が良好となり紙の凹凸に追従することができ、トナー溶融ムラの抑制された定着画像を得ることができると考えられる。

ＰＦＡとしては、特に制限されず、公知のものを使用しうる。パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＡＶＥ）とテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）との共重合比率（モル比）（ＰＡＶＥ／ＴＦＥ）は、１．５／９８．５～４．５／９５．５が好ましく、１．５／９８．５～４．０／９６．０がより好ましい。ＰＦＡは市販のものを用いてもよい。具体的には、ＡＰ－２３０（商品名、ダイキン工業社製）や、末端基が完全フッ素化されたＰＦＡであるＡＰ－２３１ＳＨ（商品名、ダイキン工業社製）などが挙げられる。

ＰＦＡであることは、例えば、ＦＴ－ＩＲのＡＴＲスペクトルにおいて、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に特徴的なピークの存在を確認すると共に、ＰＴＦＥには出現しない、９９４ｃｍ^－１付近の小さなピークの存在を確認することにより、確認することができる。
まず、ＰＴＦＥに特徴的なピークとしては、１２００ｃｍ^－１（ＣＦ_２逆対称伸縮）、１１５０ｃｍ^－１（ＣＦ_２対称伸縮）、６４０ｃｍ^－１（ＣＦ_２面外変角（ワギング））、５５５ｃｍ^－１（ＣＦ_２面内変角（はさみ））、５０５ｃｍ^－１（ＣＦ_２面内変角（ロッキング））がある。また、ＰＦＡに特徴的な、９９４ｃｍ^－１付近のピークの位置は、パーフルオロアルキルビニルエーテル部分の炭素鎖の長さによって変化する。パーフルオロプロポキシ基の場合は、９９４ｃｍ^－１に出現し、パーフルオロエトキシ基の場合は、１０９０ｃｍ^－１に出現し、また、パーフルオロメトキシ基の場合は、８８１ｃｍ^－１に出現する。

また、ＤＳＣ測定での１度目の昇温過程における吸熱量は、ＰＦＡの結晶融解による吸熱量である。吸熱量の値をＰＦＡの完全結晶融解熱（９２．９Ｊ／ｇ）で除することにより、ＰＦＡの結晶化度を算出することができる。吸熱量が２１Ｊ／ｇ以上であることにより、表面層中のＰＦＡは結晶化度を有し、その結果として、用紙に対する耐摩耗性が良好となる。

また、１度目の昇温過程における吸熱量は２７Ｊ／ｇ以下であることが好ましい。吸熱量が２７Ｊ／ｇ以下であると紙の凹凸への追従性がより良好となる。１度目の昇温過程における吸熱量は、２１～２７Ｊ／ｇであることが好ましく、２２～２７Ｊ／ｇであることがより好ましく、２５～２７Ｊ／ｇであることがさらに好ましい。
なお、本開示におけるＤＳＣによる測定に関して、特に言及がない場合は、日本産業規格（ＪＩＳ）Ｋ７１２１－２０１２に準拠するものとする。

吸熱量を２１Ｊ／ｇ以上とする方法としては、定着部材の製造工程において、表面層４１ａを形成後にＰＦＡの融点以上の温度に加熱したのち、冷却速度を制御することによりＰＦＡの結晶化を促進する方法が挙げられる。
具体的な方法としては特に限定されないが、以下のような表面層の加熱処理の方法を用いることが可能である。

表面層を形成した後、電子写真部材全域を加熱するため、例えば３３０℃以上まで加熱可能な直立型かつ円筒状の加熱筒を用いる。加熱筒の内部には例えば熱電対を取り付けたバンドヒーターを設置し、定着部材の加熱温度を制御する。加熱温度はＰＦＡの融解温度以上３５０℃以下が好ましい。加熱の時間は、表面層の温度が所望の温度に十分到達しう
る温度であればよく、例えば、１～２０分、１～１０分、２～５分などが挙げられる。

加熱完了後、加熱筒の冷却速度を制御することにより、定着部材の冷却速度を制御する。例えば加熱筒の外周にエアの給気ノズルを設け、エアの流量を調整することで冷却速度を制御することができる。ＰＦＡの結晶化温度域での冷却速度が遅いほど、ＰＦＡの結晶化を促進することができ、吸熱量が２１Ｊ／ｇ以上となるように冷却速度を調整することが好ましい。冷却速度の制御は、表面層の温度がＰＦＡの結晶化温度域を下回るまで行うことが好ましい。冷却速度は吸熱量２１Ｊ／ｇ以上に制御しうる範囲であればよく、特に制限されないが、好ましくは５～６０℃／分であり、より好ましくは１０～３０℃／分である。

また、２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度が２９７℃以上であると、ＰＦＡ分子の剛直性が適度に高くなり、冷却速度の制御により１度目の昇温過程における吸熱量を２１Ｊ／ｇ以上に高めやすくなる。このことから、２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度は２９７℃以上であることが好ましく、３００℃以上であることがさらに好ましい。
２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度は、２９７～３０４℃であることが好ましく、３００～３０４℃であることがより好ましく、３００～３０２℃であることがさらに好ましい。

表面層４１ａの外表面における球晶の面積平均径をＤ３としたとき、Ｄ３は４０μｍ以下である。Ｄ３が４０μｍ以下であることにより、表面平滑性が良好となり、画像光沢度の高い定着画像を得ることができる。Ｄ３が小さいほど表面平滑性が良好となる。一方で球晶のラメラ構造の間隙に存在するＰＦＡの非晶部を減少させ、結晶化度の低下を抑制し耐摩耗性をより向上させる観点から、Ｄ３は５μｍ以上であることが好ましい。表面層の外表面とは、電子写真部材の外表面を形成する面を指す。

Ｄ３は、５～４０μｍであることが好ましく、１０～３５μｍであることがより好ましく、２０～３４μｍであることがさらに好ましい。Ｄ３の値は、ＰＦＡの結晶成長速度に対し、球晶核の発生頻度を高くすることによって小さくすることができると考えられ、例えば、球晶の核剤となる物質を表面層４１ａの内面側すなわち弾性層と対向する面の近傍に存在させる方法が挙げられる。これにより、内面側において球晶核の発生頻度が高くなる。

そして、溶融させたＰＦＡが冷却される過程で、ＰＦＡは、球晶核を起点として球晶が成長し、ほかの球晶と接したところで結晶成長が止まる。そのため、球晶核の発生頻度が高いと表面層の内面側において形成される球晶径が小さくなる。表面層４１ａにおいては、内面側において形成される球晶径が小さいほど、外表面における球晶径が小さくなる。これは、まず内面側において球晶が形成した後、その表面上に分子が付着し外表面に向かって結晶化が進むためであると考えられる。したがって、内面側において球晶核の発生頻度が高いと、Ｄ３は小さくなりやすく、Ｄ３を４０μｍ以下としやすくなる。

核剤となる物質を表面層の内面側に存在させるためには、例えば、表面層４１ａの作製にＰＦＡチューブを用い、その内面に照射条件を制御したエキシマレーザー光を照射する方法が挙げられる。エキシマレーザー処理においては、ＰＦＡチューブ内表面のフッ素原子が脱離し、炭化や酸素との反応によるカルボニル基の生成などの反応が起きる。その結果、内表面における元素比率が変化する。これにより発生する炭素分が核剤となるため、この方法により核剤を内面側に存在させることができる。

以上のとおり、ＰＦＡを含む表面層について、２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度を３０４℃以下とし、１度目の昇温過程における吸熱量を２１Ｊ／ｇ以上とし、Ｄ３を
４０μｍ以下とすることで、用紙に対する耐摩耗性、画像光沢度及び紙の凹凸に対する追従性のすべてを満足することができる。

本開示において、表面層の弾性層と対向する側の面における炭素元素比率をＣ原子％、フッ素元素比率をＦ原子％、酸素元素比率をＯ原子％としたとき、
Ｃ－Ｆ／２－Ｏ≧３０
を満足することが好ましい。

上記範囲であることにより、表面層の弾性層と対向する側の面が炭素分に富んだ状態となり、表面平滑性をより良好にすることができる。これは、この炭素分が球晶の核剤となっており、表面層の内面側において球晶核の発生頻度が高くなるため、前述の理由によりＤ３が小さくなり、表面平滑性がより良好になると考えられる。
Ｃ－Ｆ／２－Ｏは、３０～５０であることが好ましく、３２～４０であることがより好ましい。

また、表面層４１ａの厚みは３０μｍ以下であることが好ましい。厚みが３０μｍ以下であると、表面層の内面側における核剤のＤ３への影響がより大きくなり、表面平滑性をより良好にすることができる。表面層の厚みは、より好ましくは１０～３０μｍであり、さらに好ましくは１５～３０μｍである。

上記範囲とするための具体的な方法としては以下の方法を用いることが可能である。ここでは表面層４１ａの作製にＰＦＡチューブを用いた例を挙げるが、本開示に係る表面層が、ＰＦＡチューブを用いて形成されたものに限定されるものでもない。

ＰＦＡチューブは、例えば、溶融させたＰＦＡを円筒状のダイから押し出すことによって作製することができる。このようなＰＦＡチューブは、押し出される過程で急冷され結晶化が急速に進行するため、押し出し方向に結晶が配向し、また結晶化度が低い状態となっている。ＰＦＡチューブを弾性層４１ｃの表面に被覆し表面層４１ａとしたのち、表面層の加熱処理を行うことにより、結晶化度を高めることができ、また表面層の表面に球晶が形成される。結晶化度を高めることで１度目の昇温過程における吸熱量を前述の範囲に制御しやすくなる。

ＰＦＡ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ー処理、アンモニア処理等を施すことで、弾性層４１ｃ又は必要に応じて設けられる接着層に対する濡れ性及び接着性を向上させることができる。エキシマレーザー処理を用いてＰＦＡチューブの内面を処理することが好ましい。

エキシマレーザー処理としては、紫外光を吸収する化合物をＰＦＡチューブ内面に付着させたのち、ＫｒＦエキシマレーザー光、ＡｒＦエキシマレーザー光などの紫外線レーザー光を照射することが好ましい。紫外光を吸収する化合物としては公知のものを用いることができる。例えば、安息香酸ナトリウムなど紫外光を吸収する化合物と公知のフッ素系界面活性剤を混合した水溶液を作製し、ＰＦＡチューブ内面に塗布して自然乾燥させる。

エキシマレーザー処理においては、ＰＦＡチューブ内表面のフッ素原子が脱離し、炭化や酸素との反応によるカルボニル基の生成などの反応が起きる。その結果、表面層の弾性層と対向する側の面における元素比率が変化し、Ｃ－Ｆ／２－Ｏを上述の範囲に制御しやすくなる。

本開示では、エキシマレーザー光の照射条件を制御し、ＰＦＡチューブ内表面の炭化を進行させることにより、表面層の弾性層と対向する側の表面における元素比率を前述の範
囲とすることが好ましい。エキシマレーザー光の照射条件としては、通常であれば濡れ性及び接着性向上の観点から選択され、１ショットあたりの照射量又はショット数を調整する。本開示では、通常必要であるよりもショット数を多くすることにより、ＰＦＡチューブ内表面の炭化を十分に進行させることが好ましい。例えば、エキシマレーザー光の照射量は、好ましくは１００～６００ｍＪ／ｃｍ^２／パルス、より好ましくは２００～４００ｍＪ／ｃｍ^２／パルスである。ショット数は好ましくは３～１０であり、より好ましくは６～８である。

また、表面層４１ａの外表面における球晶の個数平均径をＤ１としたとき、Ｄ３／Ｄ１が１．５以下であることが好ましい。Ｄ３／Ｄ１の値は１に近いほど球晶の円相当径の分布が狭く、均一であることを示す。Ｄ３／Ｄ１が１．５以下であることにより、表面平滑性がより良好となり、より画像光沢度の高い定着画像を得ることができる。

Ｄ３／Ｄ１の値は、前述の表面層の加熱処理において、ＰＦＡの結晶化温度域での冷却速度を遅くすることによって小さくすることができる。Ｄ３／Ｄ１は、例えば１．０～１．５であることが好ましい。また、Ｄ１は、４～３５μｍであることが好ましく、１０～３５μｍであることがより好ましい。

また、表面層４１ａの外表面の算術平均粗さＲａが０．２０μｍ以下であることが好ましい。Ｒａが０．２０μｍ以下であることにより、表面平滑性がより良好となり、画像光沢度の高い定着画像を得ることができる。面積平均径Ｄ３を４０μｍ以下とすることにより、Ｒａを０．２０μｍ以下としやすくなる。Ｒａは、より好ましくは０．０５～０．２０μｍであり、さらに好ましくは０．１０～０．１８μｍである。

ＰＦＡチューブを弾性層の表面に被覆する手段は特に制限されず、公知の手段を採用しうる。例えば、フッ素樹脂チューブを外側から拡張し、被覆する方法（拡張被覆法）を用いることができる。ＰＦＡチューブを外側から真空拡張し被覆する真空拡張被覆法などを用いることができる。

＜電子写真画像形成装置＞
図１は、本実施形態の電子写真画像形成装置（以下、「画像形成装置」ともいう）の一例であるカラー電子写真プリンタの断面図であり、記録材の搬送方向に沿った断面図である。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。感光ドラム（感光体）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は、レーザスキャナ１３によって露光され、静電潜像を形成される。静電潜像は、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、記録材Ｐは、給紙カセット２０、又はマルチ給紙トレイ２５から、矢印３の方向に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、記録材Ｐを一旦受け止めて、記録材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、記録材Ｐを中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に送り込む。中間転写ベルト上のカラーのトナー像は、転写体である例えば二次転写ローラ３５によって記録材Ｐに転写される。その後、記録材Ｐのトナー像は、記録材Ｐが定着装置４０によって、加熱加圧されることで
記録材に定着される。

電子写真画像形成装置は、定着装置４０を備える。次に、電子写真画像形成装置における定着装置について説明する。定着装置は、定着部材と、該定着部材に対向して配置された加圧部材と、を具備する。図２は、定着装置４０の概略構成図であり、フィルム加熱方式の加熱装置（テンションレスタイプ）の例である。本実施例ではこのような加熱装置を用いたが、ローラ対方式やフィルム方式の加熱装置でも実施可能である。

４３は加熱体としてのセラミックヒーター（以下、ヒータと記す）である。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。ヒータ４３は、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、記録材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。

本開示の少なくとも一つの態様に係る電子写真部材は、例えば定着部材として用いることができる。定着フィルム４１は熱を伝達する加熱部材としての円筒状（エンドレス）の耐熱性の定着部材であり、上記のヒータ４３を含む支持部材（ヒーターホルダ）にルーズに外嵌させてある。定着フィルム４１の構造は図３に示すとおりであり、少なくとも、表面層４１ａ、弾性層４１ｃ、及び基層４１ｂを含む３層複合構造を有した定着フィルムである。

加圧ローラ４４は加圧部材としての耐熱性弾性加圧ローラであり、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とを有する。芯金の両端部は回転自由に軸受け支持させて配設されている。なお、本開示の少なくとも一つの態様に係る電子写真部材は、例えば加圧部材として用いることもできる。すなわち、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方が上記電子写真部材であることが好ましい。例えば、加圧部材は、定着フィルム４１と同様の構成とすることもでき、加圧部材は、表面層４１ａ、弾性層４１ｃ、及び基層４１ｂを含む３層複合構造を有することができる。

この加圧ローラ４４の上側に上記の定着フィルム４１・ヒータ４３を、加圧ローラ４４に並行に配置し、不図示の押付部材で押圧させる。このようにすることで、定着フィルム４１を介してヒータ４３の下面と加圧ローラ４４の上面とを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できる。

加圧ローラ４４は不図示の駆動手段により矢印で示す反時計回り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と定着フィルム４１との、定着ニップ部における圧接摩擦力により円筒状の定着フィルム４１に回転力が作用する。そして該定着フィルム４１がヒータ４３の下向き面に密着して摺動しながら矢印で示す時計回り方向に従動回転状態になる。支持部材（ヒーターホルダ）４６は円筒状定着フィルム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、それに伴って円筒状の定着フィルム４１が従動回転状態になり、またヒータ４３に通電がなされて該ヒータが迅速に昇温して所定の温度に立ち上がり温度調節された状態となる。かかる状態において、定着ニップ部の定着フィルム４１と加圧ローラ４４との間に未定着トナー像Ｔを担持した記録材Ｐが導入される。そして、定着ニップ部において記録材Ｐのトナー像担持側面が定着フィルム４１の外面に密着して定着フィルム４１と一緒に定着ニップ部に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で加熱された定着フィルム４１の熱により記録材Ｐが加熱され、記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔが記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｔ
を通過した記録材Ｐは定着フィルム４１の面から曲率分離して排出搬送されていく。

４５は接触式温度計（サーミスタ）であり、ヒータ４３によって加熱された定着フィルム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。４６はヒーターホルダであり、高温に発熱したヒータ４３を保持する部材である。

本開示における各物性の測定方法の例を以下に示す。
＜吸熱ピーク温度と吸熱量の測定方法＞
まず、電子写真部材から表面層を単離する。具体的には、弾性層ごと基層から表面層を剥がし、表面層と接着されている弾性層を溶剤により溶かすことで表面層のみを単離することができる。単離した表面層からＤＳＣの測定用パンに収まるように２ｍｍ×２ｍｍ程度に切り出す。

吸熱ピーク温度と吸熱量は、示差走査熱量分析装置（商品名：Ｑ２０００、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用いて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。具体的には、表面層４ｍｇを精秤し、アルミニウム製のパンの中に入れる。リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用いる。測定は、測定範囲２５℃以上４００℃以下の間で、昇温速度２０℃／ｍｉｎで行う。１度目は、４００℃まで昇温させ５分間保持し、続いて降温速度２０℃／ｍｉｎで２５℃まで降温する。その後、２度目の測定を１度目と同様に行う。
１度目の昇温過程で、吸熱ピークを含む温度―吸熱量曲線とベースラインとで囲われた面積を吸熱量とする。また、２度目の昇温過程で、温度２５℃～４００℃の範囲における温度―吸熱量曲線の最大吸熱ピークになる温度を吸熱ピーク温度とする。

＜球晶の面積平均径Ｄ３と個数平均径Ｄ１の測定方法＞
まず、上記吸熱ピーク温度と吸熱量の測定と同様にして、電子写真部材から表面層を単離する。そして単離した表面層の外表面を顕微鏡（商品名：ＥＣＬＩＰＳＥ ＬＶ１００ＮＤＡ、株式会社ニコン製）で観察し、球晶の観察画像を得る。観察の際の条件は、透過照明に切り替え、アナライザーと透過照明用ポラライザーを直交させてクロスニコルに調整し、２０倍の対物レンズを使用する。透過型偏光顕微鏡を用いることにより、球晶の構造を確認できる観察画像を得ることができる。
次に、得られた球晶の観察画像から、２００個の球晶の輪郭を手動で抽出する。抽出の条件は個々の球晶にマルテーゼクロスと呼ばれる十字の影が現れることから、観察画像におけるそれぞれのマルテーゼクロスの境界線を球晶の輪郭として抽出する。それぞれの球晶の面積を画像解析ソフト「ＩｍａｇｅＪ」を用いて算出する。２００個の球晶の面積と、それぞれの面積から算出した円相当径から、球晶の面積平均径Ｄ３と個数平均径Ｄ１をそれぞれ算出する。

＜表面層の外表面の算術平均粗さＲａの測定方法＞
表面層の外表面の算術平均粗さＲａは、接触式粗さ計（商品名：ＳＥ－３５００、小坂製作所製）を用いて測定する。測定における各種条件は下記の通りである。
規格：日本産業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１：２００１／ＩＳＯ４２８７－１９９７（粗さ）
カットオフ波長：０．８ｍｍ
評価長さ：４．０ｍｍ
走査速度：１．０ｍｍ／ｓ
測定倍率：５０００倍

＜表面層の弾性層と対向する側の面における炭素元素比率、フッ素元素比率、酸素元素比率の測定方法＞
まず、上述した吸熱ピーク温度と吸熱量の測定と同様にして、電子写真部材から表面層を単離する。そして単離した表面層の、弾性層と対向していた側の面に存在する炭素元素比率Ｃ原子％、フッ素元素比率Ｆ原子％、酸素元素比率Ｏ原子％は、ＥＳＣＡ（Ｘ線光電子分光分析）により測定する。
ＥＳＣＡの測定における各種条件は下記の通りである。
使用装置：ＵＬＶＡＣ－ＰＨＩ社製 Ｑｕａｎｔｕｍ２０００
Ｘ線光電子分光装置測定条件： Ｘ線源 Ａｌ Ｋα
Ｘ線：１００μｍ ２５Ｗ １５ｋＶ
ＰａｓｓＥｎｅｒｇｙ：
Ｃ ５８．７０ｅＶ
Ｆ ９３．９０ｅＶ
Ｏ ５８．７０ｅＶ
測定された各元素のピーク強度から、ＰＨＩ社提供の相対感度因子を用いて表面元素比率（原子％）を算出する。元素比率（原子％）の基準は、炭素、フッ素及び酸素の合計を１００原子％としたときの値である。

＜表面層の厚みの測定方法＞
まず、上記吸熱ピーク温度と吸熱量の測定と同様にして、電子写真部材から表面層を単離する。そして単離した表面層の厚みを、マイクロメータを用いて測定する。マイクロメータとしては、例えば、高精度デジマチックマイクロメータ「ＭＤＨ－２５ＭＢ」（商品名）株式会社ミツトヨ製）などが挙げられる。

以下、本開示を実施例と比較例を用いて更に詳細に説明するが、本開示の態様はこれらに限定されない。

本実施例における各物性の測定方法を以下に示す。
＜吸熱ピーク温度と吸熱量の測定方法＞
まず、電子写真部材から表面層を単離した。具体的には、弾性層ごと基層から表面層を剥がし、表面層と接着されている弾性層をシリコーン溶解剤（ｅソルブ２１ＲＳ（株）カネコ化学製）中に浸し、超音波洗浄装置（商品名：ブランソニック（型式２５１０Ｊ－ＤＴＨ）；日本エマソン株式会社製）の水槽内に入れ、６０分超音波を印加し、弾性層を溶解させた。単離した表面層からＤＳＣの測定用パンに収まるように２ｍｍ×２ｍｍ程度に切り出した。

吸熱ピーク温度と吸熱量は、示差走査熱量分析装置（商品名：Ｑ２０００、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用いて測定した。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いた。具体的には、表面層４ｍｇを精秤し、アルミニウム製のパンの中に入れた。リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用いた。測定は、測定範囲２５℃以上４００℃以下の間で、昇温速度２０℃／ｍｉｎで行った。１度目は、４００℃まで昇温させ５分間保持し、続いて降温速度２０℃／ｍｉｎで２５℃まで降温した。その後、２度目の測定を１度目と同様に行った。
１度目の昇温過程で、吸熱ピークを含む温度―吸熱量曲線とベースラインとで囲われた面積を吸熱量とした。また、２度目の昇温過程で、温度２５℃～４００℃の範囲における温度―吸熱量曲線の最大吸熱ピークになる温度を吸熱ピーク温度とした。

＜球晶の面積平均径Ｄ３と個数平均径Ｄ１の測定方法＞
まず、上記吸熱ピーク温度と吸熱量の測定と同様にして、電子写真部材から表面層を単離した。そして単離した表面層の外表面を顕微鏡（商品名：ＥＣＬＩＰＳＥ ＬＶ１００ＮＤＡ、株式会社ニコン製）で観察し、球晶の観察画像を得た。観察の際の条件は、透過
照明に切り替え、アナライザーと透過照明用ポラライザーを直交させてクロスニコルに調整し、２０倍の対物レンズを使用した。
次に、得られた球晶の観察画像から、２００個の球晶の輪郭を手動で抽出した。抽出の条件は個々の球晶にマルテーゼクロスと呼ばれる十字の影が現れることから、観察画像におけるそれぞれのマルテーゼクロスの境界線を球晶の輪郭として抽出した。それぞれの球晶の面積を画像解析ソフト「ＩｍａｇｅＪ」を用いて算出した。２００個の球晶の面積と、それぞれの面積から算出した円相当径から、球晶の面積平均径Ｄ３と個数平均径Ｄ１をそれぞれ算出した。

＜表面層の外表面の算術平均粗さＲａの測定方法＞
表面層の外表面の算術平均粗さＲａは、接触式粗さ計（商品名：ＳＥ－３５００、小坂製作所製）を用いて測定した。測定における各種条件は下記の通りである。
規格：日本産業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１：２００１／ＩＳＯ４２８７－１９９７（粗さ）
カットオフ波長：０．８ｍｍ
評価長さ：４．０ｍｍ
走査速度：１．０ｍｍ／ｓ
測定倍率：５０００倍

＜表面層の弾性層と対向する側の面における炭素元素比率、フッ素元素比率、酸素元素比率の測定方法＞
まず、上述した吸熱ピーク温度と吸熱量の測定と同様にして、電子写真部材から表面層を単離した。そして単離した表面層の、弾性層と対向していた側の面に存在する炭素元素比率Ｃ原子％、フッ素元素比率Ｆ原子％、酸素元素比率Ｏ原子％は、ＥＳＣＡ（Ｘ線光電子分光分析）により測定した。
ＥＳＣＡの測定における各種条件は下記の通りである。
使用装置：ＵＬＶＡＣ－ＰＨＩ社製 Ｑｕａｎｔｕｍ２０００
Ｘ線光電子分光装置測定条件： Ｘ線源 Ａｌ Ｋα
Ｘ線：１００μｍ ２５Ｗ １５ｋＶ
ＰａｓｓＥｎｅｒｇｙ：
Ｃ ５８．７０ｅＶ
Ｆ ９３．９０ｅＶ
Ｏ ５８．７０ｅＶ
測定された各元素のピーク強度から、ＰＨＩ社提供の相対感度因子を用いて表面元素比率（原子％）を算出した。元素比率（原子％）の基準は、炭素、フッ素及び酸素の合計を１００原子％としたときの値である。

＜表面層の厚みの測定方法＞
まず、上記吸熱ピーク温度と吸熱量の測定と同様にして、電子写真部材から表面層を単離した。そして単離した表面層の厚みを、マイクロメータ（商品名：高精度デジマチックマイクロメータ ＭＤＨ－２５ＭＢ、株式会社ミツトヨ製）を用いて測定した。

＜実施例１＞
本実施例では、図３に示されるような定着フィルムを作製した。

（ＰＦＡチューブの内面処理）
ネオフロンＰＦＡ：ＡＰ－２３１ＳＨ（ダイキン工業株式会社製）を原材料として押し出し成型することにより得られた、厚み２０μｍのＰＦＡチューブを用いた。安息香酸ナトリウムを５質量％、サーフロンＳ－１１３（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製）を１質量％となるよう調製した水溶液をＰＦＡチューブの内側の表面全域に塗布し、自然乾燥し
た。その後、３００ｍＪ／ｃｍ^２／パルスのＫｒＦエキシマレーザー光を６ショット照射し、内面処理済みのＰＦＡチューブを得た。

（基層）
内径が２４ｍｍで、厚みが３０μｍのＳＵＳを基層として用いた。

（内面摺動層の形成）
まず、芳香族テトラカルボン酸二無水物あるいはその誘導体と、芳香族ジアミンとの略等モル量を非プロトン系の極性有機溶媒中で反応させてポリイミド前駆体溶液を得た。得られたポリイミド前駆体溶液を、リングコート法により基層の内周面に塗布し、電気炉にて溶媒を乾燥後、２６０～４００℃で１時間程度加熱して内面摺動層を形成した。内面摺動層の厚みは１２μｍとした。

（プライマー層及び弾性層の形成）
内面摺動層を形成した基層に対し、以下の手順でプライマー層及び弾性層を形成した。
基層上にヒドロシリル系のシリコーンプライマー（ＤＹ３９－０５１ Ａ／Ｂ；ダウ・東レ社製）を塗工し、２００℃にて５分間加熱硬化した。そのプライマー層上に下記成分（ａ）～（ｄ）を混合した液状付加硬化型シリコーンゴム混合物を厚さ２５０μｍにて塗工し、２００℃にて３０分間加熱硬化して、厚み２５０μｍのシリコーンゴム弾性層を形成した。

（シリコーンゴム混合物）
成分（ａ）：不飽和脂肪族基を有する直鎖型オルガノポリシロキサン
成分（ｂ）：ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサン
成分（ｃ）：触媒
成分（ｄ）：熱伝導性フィラー

まず、成分（ａ）として分子鎖両末端にのみ不飽和脂肪族基であるビニル基を有し、その他不飽和脂肪族基を含まない非置換炭化水素基としてメチル基を有するシリコーンポリマーを１００質量部準備した。このシリコーンポリマー（商品名：ＤＭＳ－Ｖ３５、Ｇｅｌｅｓｔ社製、粘度５０００ｍｍ^２／ｓ）を以降「Ｖｉ」と称する。
次いで、このＶｉに成分（ｄ）として、アルミナ（商品名：アミナビーズＣＢ―Ｐ１０、昭和電工株式会社製）を３７０質量部添加し、自公転ミキサー（シンキー社製、ＡＲＶ－５０００）にセットし、６００ｒｐｍで２分攪拌混合して混合物１を得た。

次いで、硬化遅延剤である１－エチニル－１－シクロヘキサノール（東京化成工業株式会社製）０．２質量部を同重量のトルエンに溶解したものを、混合物１中に添加して混合物２を得た。
次いで、成分（ｃ）としてヒドロシリル化触媒（白金触媒：１，３－ジビニルテトラメチルジシロキサン白金錯体、１，３－ジビニルテトラメチルジシロキサン、および２－プロパノールの混合物）０．１質量部を、混合物２中に添加して混合物３を得た。
さらに、成分（ｂ）としてシロキサン骨格が直鎖状で、ケイ素に結合した活性水素基を側鎖にのみ有するシリコーンポリマー（商品名：ＨＭＳ－３０１、Ｇｅｌｅｓｔ社製、粘度３０ｍｍ^２／ｓ、以降「ＳｉＨ」と称する）を、１．１質量部計量した。これを、混合物３に添加し、十分に混合することで、液状付加硬化型シリコーンゴム混合物を得た。

（接着剤層の塗布）
弾性層を形成した後、弾性層上に、リングコート法を用いて接着剤（ＳＥ１８１９ＣＶ
Ａ／Ｂ；ダウ・東レ社製）を７μｍの厚みで塗布した。

（表面層の形成）
接着剤を塗布した後、表面層として上述した内面処理済みのＰＦＡチューブを、外側から真空拡張し被覆する方法（真空拡張被覆法）により接着剤上に被覆した。
具体的には、接着剤が塗布された弾性層形成後のワークの外径よりも大きな内径を有する外筒の内面にＰＦＡチューブを真空状態で吸着させて拡径し、ワークをその中に挿入した後、真空を解除することで接着剤上に被覆した。ＰＦＡチューブと弾性層との間の余分な接着剤と空気をＯリング等で扱き落とした後、電気炉等の加熱手段にて接着剤を硬化・接着させた。具体的には、電気炉を用い２００℃で２分加熱した。その後、両端部を所望の長さ（３３６．５ｍｍ）に切断した。

（表面層の加熱処理）
両端部を所望の長さに切断した後、内径がφ４２ｍｍの加熱筒に挿入し、加熱筒内部のバンドヒーターによって全域を加熱処理した。加熱温度は３３０℃とし、表面層の実体温度がＰＦＡの融解温度以上となるように加熱処理した。

加熱時間は表面層の実体温度が所望の加熱処理温度に十分到達可能な時間として、加熱筒に定着フィルムを投入後３分間とした。投入して３分経過後、加熱筒を２０℃／分の速度で２００℃まで冷却したのちに加熱筒から常温雰囲気下へ取り出し、定着フィルムを得た。
作製した定着フィルムの吸熱ピーク温度と吸熱量、Ｄ３、Ｄ１、Ｒａ、Ｃ－Ｆ／２－Ｏの値を求めた。これらの結果を表１に示す。

＜紙の凹凸への追従性（溶融ムラ）の評価＞
紙上に形成されたトナー像を定着させたあとの、トナーの溶融状態を観察することで定着部材の紙凹凸への追従性の指標とすることができる。
耐摩耗性の評価と同様のフィルム加熱方式の定着装置４０を用いて、温度１０℃相対湿度５０％の環境下、溶融ムラ評価画像を１０枚連続して定着した。紙は、Ａ４サイズの再生紙（商品名：リサイクルペーパー ＧＦ－Ｒ１００；キヤノン株式会社製、厚さ９２μｍ、坪量６６ｇ／ｍ^２、古紙配合率７０％、ベック平滑度２３秒（日本産業規格（ＪＩＳ） Ｐ８１１９：１９９８に準拠した方法で計測））を用いた。溶融ムラ評価画像は、シアントナーとマゼンタトナーを１００％濃度で形成した１０ｍｍ×１０ｍｍのパッチ画像を、紙面中央部付近に配置した画像である。

溶融ムラの目安は、以下の通りである。２色が形成された画像部で十分に熱と圧力が加わることでトナーが溶融し混色する。特に紙凹凸の凹部において、熱が加わっていても圧力が加わっていない場合には、トナーの粒界が定着後に残存するため、十分に混色しない状態で溶融ムラが生じる。定着部材が凹凸に十分追従できない場合には、凸部は圧力が加わり混色するものの、凹部においては混色が不十分となる。そのため凹凸への追従性の判定は画像形成域の溶融状態を観察することで確認した。

溶融ムラ評価画像を１０枚連続して印刷した後、１０枚目のサンプルを抜き取り、画像形成部を光学顕微鏡で観察し溶融ムラを評価した。評価基準は以下のとおりである。下記の評価基準で評価がＡ～Ｃであれば、本開示の効果が得られているものと判断した。
（評価基準）
Ａ：紙繊維の凹部においてもトナー粒界が全く見えず、凹部凸部共に混色している状態。Ｂ：紙繊維の凹部においてもトナー粒界がほぼ見えず、凹部凸部共に混色している状態。Ｃ：紙繊維の凹部において一部トナー粒界が観察されるものの、凹部凸部共におおむね混色している状態。
Ｄ：紙繊維の凸部のみが混色され、凹部ではトナー粒界が多く観察される状態。

＜耐摩耗性の評価＞
耐摩耗性の評価は、作製した定着フィルムを組み込んでなる図２に記載のフィルム加熱方式の定着装置４０を用いて行った。加圧力を一端側が１５６．８Ｎ、総加圧力が３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）となるようにした状態で、加圧ローラ表面の移動スピード（周速）が３２０ｍｍ／ｓｅｃになるように回転駆動させ、定着フィルムの通紙部表面温度が１７０℃に制御された状態で同一サイズの紙（Ａ４横，ＧＦ－Ｃ０６８）を７０枚／分で連続通紙した。下記の評価基準で評価がＡ～Ｃであれば、本開示の効果が得られているものと判断した。
（評価基準）
Ａ：５０万枚通紙しても表面層の削れがほとんど見られない
Ｂ：２０万枚通紙しても表面層の削れがほとんど見られないが、５０万枚通紙すると用紙端部による表面層の軽微な削れが見られる
Ｃ：２０万枚通紙すると用紙端部による表面層の軽微な削れが見られ、５０万枚通紙すると用紙端部による表面層の明確な削れが見られる
Ｄ：２０万枚通紙すると用紙端部による表面層の明確な削れが見られる

＜画像光沢度の評価＞
画像光沢度の評価は、耐摩耗性の評価と同様のフィルム加熱方式の定着装置４０を用いて行った。温度２３℃相対湿度５０％の環境下、定着フィルムの通紙部表面温度が１６０℃に制御された状態で黒ベタ画像を定着した。紙は、Ａ４サイズの紙（商品名：ＧＦＣ－０８１（８１．０ｇ／ｍ^２）；キヤノンマーケティングジャパン株式会社より販売）を用いた。出力された画像の６０°グロスを光沢計（日本電色工業製ハンディ型光沢計ＰＧ－１Ｍ）にて測定し、その平均値を下記の基準にて評価した。
６０°グロスとは、６０°の入射角で測定した光沢度である。６０°の入射角の場合、光沢度は屈折率が可視波長範囲全域にわたって１．５６７であるガラス表面層における光の鏡面反射率（１０％）を１００とした値である。下記の評価基準で評価がＡ～Ｃであれば、本開示の効果が得られているものと判断した。
（評価基準）
Ａ：グロスが１０以上
Ｂ：グロスが８以上１０未満
Ｃ：グロスが６以上８未満
Ｄ：グロスが６未満

＜実施例２＞
ＰＦＡチューブの原材料をネオフロンＰＦＡ：ＡＰ－２３０（ダイキン工業株式会社製）に変更した以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜実施例３＞
表面層の加熱処理において、加熱筒の冷却速度を５０℃／分の速度に変更した以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜実施例４＞
表面層の加熱処理において、加熱筒の冷却速度を６０℃／分の速度に変更した以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜実施例５＞
ＰＦＡチューブの内面処理において、ＫｒＦエキシマレーザー光のショット数を５ショットに変更した以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜実施例６＞
ＰＦＡチューブの原材料をネオフロンＰＦＡ：ＡＰ－２３０（ダイキン工業株式会社製）に変更し、表面層の加熱処理において、加熱筒の冷却速度を８℃／分の速度に変更した以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜実施例７＞
ＰＦＡチューブの厚みを３０μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜実施例８＞
ＰＦＡチューブの厚みを４０μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜実施例９＞
ＰＦＡチューブの内面処理において、ＫｒＦエキシマレーザー光のショット数を１０ショットに変更した以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜比較例１＞
ＰＦＡチューブの原材料を４５１ＨＰ－Ｊ（三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製）に変更し、ＰＦＡチューブの内面処理において、ＫｒＦエキシマレーザー光のショット数を２ショットに変更した。また、表面層の加熱処理において、加熱筒に定着フィルムを投入して３分経過後、加熱筒を冷却することなく加熱筒から常温雰囲気下へ取り出して自然冷却し、定着フィルムを得た。
上記以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜比較例２＞
ＰＦＡチューブの原材料をＰ－６６Ｐ（ＡＧＣ株式会社製）に変更し、ＰＦＡチューブの内面処理において、ＫｒＦエキシマレーザー光のショット数を２ショットに変更した。また、表面層の加熱処理において、加熱筒に定着フィルムを投入して３分経過後、加熱筒を冷却することなく加熱筒から常温雰囲気下へ取り出して自然冷却した。
上記以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜比較例３＞
ＰＦＡチューブの原材料を９５９ＨＰ Ｐｌｕｓ（三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製）に変更し、ＰＦＡチューブの内面処理において、ＫｒＦエキシマレーザー光のショット数を２ショットに変更した以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜比較例４＞
ＰＦＡチューブの内面処理において、ＫｒＦエキシマレーザー光のショット数を２ショットに変更した。また、表面層の加熱処理において、加熱筒に定着フィルムを投入して３分経過後、加熱筒を冷却することなく加熱筒から常温雰囲気下へ取り出して自然冷却した。
上記以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

＜比較例５＞
ＰＦＡチューブの内面処理において、ＫｒＦエキシマレーザー光のショット数を２ショットに変更した以外は実施例１と同様にして、定着フィルムを得た。

実施例２～９、比較例１～５において、作製した定着フィルムの吸熱ピーク温度と吸熱量、Ｄ３、Ｄ１、Ｒａ、Ｃ－Ｆ／２－Ｏの値を求めた。また、実施例１と同様の評価方法に基づいて耐摩耗性の評価、溶融ムラの評価、及び画像光沢度の評価を行った。これらの
結果を表１に示す。

表中、吸熱ピーク温度は、ＤＳＣによる２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度を示し、吸熱量は１度目の昇温過程における吸熱量を示す。

本開示は以下の構成に関する。
（構成１）
少なくとも、基層、弾性層及び表面層をこの順に有する電子写真部材であって、
該表面層は、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を含み、
該表面層からサンプリングした試料を測定試料として、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて昇温速度及び降温速度をいずれも２０℃／分として２度の測定を行ったときの吸熱曲線において、
２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度が、３０４℃以下であり、
１度目の昇温過程における吸熱量が、２１Ｊ／ｇ以上であり、
該表面層の外表面における球晶の面積平均径をＤ３としたとき、Ｄ３が４０μｍ以下である、ことを特徴とする電子写真部材。
（構成２）
前記表面層の外表面の算術平均粗さＲａが、０．２０μｍ以下である、構成１に記載の電子写真部材。
（構成３）
前記表面層の外表面における前記球晶の個数平均径をＤ１としたとき、Ｄ３／Ｄ１が１．５以下である、構成１又は２に記載の電子写真部材。
（構成４）
前記Ｄ３が５μｍ以上である、構成１～３のいずれかに記載の電子写真部材。
（構成５）
前記１度目の昇温過程における前記吸熱量が２７Ｊ／ｇ以下である、構成１～４のいずれかに記載の電子写真部材。
（構成６）
前記２度目の昇温過程における前記吸熱ピーク温度が２９７℃以上である、構成１～５のいずれかに記載の電子写真部材。
（構成７）
前記２度目の昇温過程における前記吸熱ピーク温度が３００℃以上である、構成１～６
のいずれかに記載の電子写真部材。
（構成８）
前記表面層の前記弾性層と対向する側の面における炭素元素比率をＣ原子％、フッ素元素比率をＦ原子％、酸素元素比率をＯ原子％としたとき、
Ｃ－Ｆ／２－Ｏ≧３０
を満足する、構成１～７のいずれかに記載の電子写真部材。
（構成９）
前記表面層の厚みが３０μｍ以下である、構成１～８のいずれかに記載の電子写真部材。
（構成１０）
前記表面層の厚みが０～３０μｍである構成１～９のいずれかに記載の電子写真部材。（構成１１）
前記電子写真部材が、エンドレス形状を有する電子写真ベルトである、構成１～１０のいずれかに記載の電子写真部材。
（構成１２）
前記電子写真部材が、定着ベルトである構成１１に記載の電子写真部材。
（構成１３）
電子写真画像形成装置における定着装置であって、
該定着装置は、定着部材と、該定着部材に対向して配置された加圧部材と、を具備し、
該定着部材及び該加圧部材の少なくとも一方が、構成１～１２のいずれか一項に記載の電子写真部材である、ことを特徴とする定着装置。
（構成１４）
定着装置を備える電子写真画像形成装置であって、
該定着装置は、定着部材と、該定着部材に対向して配置された加圧部材と、を具備し、
該定着部材及び該加圧部材の少なくとも一方が、構成１～１２のいずれか一項に記載の電子写真部材である、ことを特徴とする電子写真画像形成装置。

１０：画像形成部、１１：感光ドラム、１２：帯電器、１３：レーザスキャナ、１４：現像器、１５：クリーナ、１７：一次転写ブレード、２０：給紙カセット、２５：マルチ給紙トレイ、２３：レジストローラ対、３１：中間転写ベルト、３５：二次転写ローラ、
４０：定着器、４１：定着フィルム、４１ａ：表面層、４１ｂ：基層、４１ｃ：弾性層、４３：加熱体、４４：加圧ローラ、４５：接触式サーミスタ、４６：ヒーターホルダ、Ｐ：記録材、Ｔ：トナー

Claims (14)

1. 少なくとも、基層、弾性層及び表面層をこの順に有する電子写真部材であって、
   該表面層は、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を含み、
   該表面層からサンプリングした試料を測定試料として、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて昇温速度及び降温速度をいずれも２０℃／分として２度の測定を行ったときの吸熱曲線において、
   ２度目の昇温過程における吸熱ピーク温度が、３０４℃以下であり、
   １度目の昇温過程における吸熱量が、２１Ｊ／ｇ以上であり、
   該表面層の外表面における球晶の面積平均径をＤ３としたとき、Ｄ３が４０μｍ以下である、ことを特徴とする電子写真部材。
2. 前記表面層の外表面の算術平均粗さＲａが、０．２０μｍ以下である、請求項１に記載の電子写真部材。
3. 前記表面層の外表面における前記球晶の個数平均径をＤ１としたとき、Ｄ３／Ｄ１が１．５以下である、請求項１に記載の電子写真部材。
4. 前記Ｄ３が５μｍ以上である、請求項１に記載の電子写真部材。
5. 前記１度目の昇温過程における前記吸熱量が２７Ｊ／ｇ以下である、請求項１に記載の電子写真部材。
6. 前記２度目の昇温過程における前記吸熱ピーク温度が２９７℃以上である、請求項１に記載の電子写真部材。
7. 前記２度目の昇温過程における前記吸熱ピーク温度が３００℃以上である、請求項１に記載の電子写真部材。
8. 前記表面層の前記弾性層と対向する側の面における炭素元素比率をＣ原子％、フッ素元素比率をＦ原子％、酸素元素比率をＯ原子％としたとき、
   Ｃ－Ｆ／２－Ｏ≧３０
   を満足する、請求項１に記載の電子写真部材。
9. 前記表面層の厚みが３０μｍ以下である、請求項１に記載の電子写真部材。
10. 前記表面層の厚みが１０～３０μｍである請求項１に記載の電子写真部材。
11. 前記電子写真部材が、エンドレス形状を有する電子写真ベルトである、請求項１に記載の電子写真部材。
12. 前記電子写真部材が、定着ベルトである請求項１１に記載の電子写真部材。
13. 電子写真画像形成装置における定着装置であって、
    該定着装置は、定着部材と、該定着部材に対向して配置された加圧部材と、を具備し、
    該定着部材及び該加圧部材の少なくとも一方が、請求項１～１２のいずれか一項に記載の電子写真部材である、ことを特徴とする定着装置。
14. 定着装置を備える電子写真画像形成装置であって、
    該定着装置は、定着部材と、該定着部材に対向して配置された加圧部材と、を具備し、
    該定着部材及び該加圧部材の少なくとも一方が、請求項１～１２のいずれか一項に記載の電子写真部材である、ことを特徴とする電子写真画像形成装置。
    
    

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