像加熱装置及びこの装置に用いられる加圧ローラ
【課題】低熱伝導化、微細発泡セルを達成しつつ、ゴム本来の弾力性を損なわずに安定して紙搬送、フィルム搬送を行える加圧ローラを開発し、その改善された加圧ローラを用いた像加熱装置を提供する。
【解決手段】芯金２４ａの外周に少なくとも、ａ：水を含有した吸水性ポリマーを含むゴム組成物の硬化物からなる弾性層２４ｂと、ｂ：離型層２４ｃを積層し、該弾性層２４ｂの圧縮量ｙが「ｙ≦０．８（ｍｍ）」なる関係を満たすことを特徴とする加圧ローラ。
【解決手段】芯金２４ａの外周に少なくとも、ａ：水を含有した吸水性ポリマーを含むゴム組成物の硬化物からなる弾性層２４ｂと、ｂ：離型層２４ｃを積層し、該弾性層２４ｂの圧縮量ｙが「ｙ≦０．８（ｍｍ）」なる関係を満たすことを特徴とする加圧ローラ。
【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画像形成装置に搭載される加熱定着器として用いれば好適な像加熱装置、及びこの像加熱装置に用いられる加圧ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の事務機器分野では消費電力の少ない製品が望まれている。電子写真方式の複写機やレーザービームプリンター等の画像形成装置では、消費電力を抑える手段として加熱定着器の低熱容量化が進められている。このようなオンデマンドタイプの加熱定着器として種々実用化されている。例えば、セラミックヒータタイプものである。これは、フィルム状の回転体の内部に配置されているセラミックヒータと、フィルム状の回転体を介してセラミックヒータと協同して加熱ニップ部を形成する加圧ローラと、を有する。そして、加熱ニップ部で記録材を搬送しつつセラミックヒータの熱により記録材上の画像を加熱するものである。また、フィルム状の回転体、あるいは定着ローラ自体が発熱する電磁誘導加熱タイプのもの等である。例えば特許文献１ないし１４には、所謂テンションレスタイプのフィルム加熱方式・加圧回転体（加圧ローラ）駆動方式の加熱装置が提案されている。そのような中で、近年はファーストプリントタイムの高速化、省エネルギー化が更に進み、それに伴って定着装置の加熱立ち上げ時間の短縮、消費電力低減が特に望まれてくるようになってきた。そのため、加熱定着装置で使用される加圧ローラに求められる特性として特に重要な機能として「断熱性」が近年望まれようになってきた。これは、加圧ローラの弾性層の熱伝導度を低下させる。これにより、加熱定着装置の作動開始時に加熱体が加圧ローラによって奪われる熱量を小さく抑え、加圧ローラと接触するフィルム状の回転体あるいは定着ローラの温度上昇速度を向上させるという発想である。そのため加圧ローラを構成する耐熱弾性層に熱伝導性の低い材料を用いることが最重要課題として求められるようになってきた。そこで、耐熱弾性層の低熱伝導化を達成する材料として、気体の低熱伝導性を利用したシリコーンゴム発泡体などがある。また、例えば特許文献１５において、加圧ローラの弾性層に、内部が中空の充填材を含ませた、断熱性に優れる加圧ローラが提案されている。あるいは特許文献１６には、弾性層中に樹脂マイクロバルーンを含有させた加圧ローラが既に提案されている。しかし、これら低熱伝導化を成し得た加圧ローラにおいても、以下に記すような問題点を併せ持っていた。例えば、気体の低熱伝導性を利用したシリコーンゴム発泡体としては、熱分解型発泡剤を添加する方法や硬化時に副生する水素ガスを発泡剤として発泡体を成型する方法などがある。これらの製造方法は微小かつ均一な発泡セルを形成することが困難であるため、表面平滑性が悪く、それゆえ加圧ローラがトナーで汚れるという問題点がある。
【０００３】
ここで、表面平滑性と加圧ローラトナー汚れについて詳しく説明する。通常、弾性層の外周面には加圧ローラがトナーで汚れないようにフッ素樹脂チューブや、フッ素樹脂コーティングなどによって離型層を設ける。しかし、離型層の厚さは数十μｍ程度であるため表面平滑性は弾性層の平滑性に左右される。弾性層の表面に凹凸があると表面離型層の表面にも凹凸が現れ、凹部にトナー汚れが堆積してしまうため、弾性層の表面平滑性は良いほうが好ましい。なお、離型層の表面微小領域の硬度が加圧ローラのトナー汚れに影響を及ぼす因子であり、硬度が低いほうが好ましいことは本出願人により既に提案されている。つまり、表面平滑度を良化させる手法として離型層の厚みを増すことは、意に反して加圧ローラトナー汚れを悪化させることになるため、有効ではない。また、シリコーンゴム中に中空フィラーを含有させる製造方法についてであるが、中空フィラーとしては、硬化物内に気体部分を持つことでスポンジゴムのように熱伝導率を低下させるものである。中空フィラーの粒径が微細なものを選択することによって表面平滑性を良好にすることが可能となる。ここで、中空フィラーとして無機系の硬質フィラーを用いた場合、所望の低熱伝導率を成し得るだけの硬質フィラーの配合量を調整し混入させると、加圧ローラの硬度が高くなりすぎてしまい、良好な定着性能を得るだけの定着ニップ幅が得られない。また、中空フィラー自体が弾性を有するもの、即ち、樹脂中空バルーンを用いた場合は、使用（耐久）によって樹脂中空バルーンが破壊し、結果として圧縮永久ひずみや耐久中に硬度が低下するという問題点が生じる。そこで、中空フィラーを用いずに微細な発泡セルを得ることができる発泡体の製造方法が特許文献１７にて公開されている。これは、水を含有させた吸水性ポリマーをシリコーンゴム中に混入させ、ゴムを加熱硬化する際、水分を蒸発させシリコーンゴム弾性層中に発泡セル（気泡）を形成する方法（以下水分蒸発発泡法と称す）である。粉末の吸水性ポリマーの粒径及び水の含有量によって発泡セルの大きさをコントロールできるメリットがあり、微細なセルを得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献２】特開平４−４４０７６号公報
【特許文献３】特開平４−４４０７７号公報
【特許文献４】特開平４−４４０７８号公報
【特許文献５】特開平４−４４０７９号公報
【特許文献６】特開平４−４４０８０号公報
【特許文献７】特開平４−４４０８１号公報
【特許文献８】特開平４−４４０８２号公報
【特許文献９】特開平４−４４０８３号公報
【特許文献１０】特開平４−２０４９８０号公報
【特許文献１１】特開平４−２０４９８１号公報
【特許文献１２】特開平４−２０４９８２号公報
【特許文献１３】特開平４−２０４９８３号公報
【特許文献１４】特開平４−２０４９８４号公報
【特許文献１５】特開平９−１１４２８１号公報
【特許文献１６】特開２０００−１４３９８６号公報
【特許文献１７】特開２００２−１１４８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した水分蒸発発泡法にて成形された加圧ローラは、吸水性ポリマーの配合量にもよるが、弾性層の熱伝導率を低く抑えようとした場合、非常に高い連泡率を示す。吸水性ポリマーを用いた発泡体の場合、加熱硬化の過程で水分が蒸発してセルが形成されるので、出来上がった発泡体中のセルには中空フィラーのような壁はない。セル自体が壁を有していないので吸水性ポリマーの配合量を増やすと加熱硬化後のセル同士が結合して連泡性を有することになる。そして、更に低熱伝導化を図るために発泡倍率を上げると、発泡セル壁が薄くなることと、その高い連泡率を示すがゆえに、ゴム本来の反発弾性を損なってしまうという機能低下が生じる。ここで、加圧部材として、弾性層の反発弾性が低下した加圧ローラを用い、加熱部材として、熱ローラ又は低熱容量フィルムユニット等を用いて、両者を圧接させて定着ニップ部を形成させた定着装置を用いた画像形成装置では以下のような問題が発生する。（１）紙搬送性不良、（２）定着フィルム端部破損。ここで（１）の紙搬送不良とは、具体的に、ａ：記録材である紙が斜めに搬送され、結果として画像が斜めに印字されてしまう、いわゆる斜行画像が挙げられる。また、ｂ：定着ニップ内部で、紙の搬送速度が不均一であることに起因する、いわゆる紙シワ画像、ｃ：搬送方向に紙を送る力が減少したことに起因する、印字倍率不良、が挙げられる。また、加圧ローラに対向するユニットとして低熱容量フィルムユニットを用いている場合、装置の簡略化のため、定着フィルムの左右への寄りを規制しているのは、定着フィルムの左右に取り付けられた規制部材でしかない。そのため、反発弾性つまりグリップ力が低下した加圧ローラを用いた場合、定着フィルムの左右への寄りを抑制する力も低下し、結果として（２）の定着フィルム端部の破損に至ってしまう。
【０００６】
本発明は上述の課題に鑑み成されたものであり、その目的は、所望の温度まで素早く立ち上げることができる像加熱装置を提供することにある。本発明の他の目的は、ゴムの弾力性を損なうことなく熱伝導率を低くした加圧ローラ、及びこの加圧ローラを用いた像加熱装置を提供することにある。本発明の更なる目的は添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は下記の構成を特徴とする、像加熱装置及びこの装置に用いられる加圧ローラである。
【０００８】
（１）記録材上の像を加熱する像加熱装置において、加熱手段と、前記加熱手段と記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラとを備え、前記加圧ローラは弾性層と表面の離型層を有し、前記加圧ローラの前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」と「中空フィラー」とを分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であることを特徴とする像加熱装置。
【０００９】
（２）像加熱装置に用いられる加圧ローラであって、弾性層と、表面の離型層とを有し、前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」と「中空フィラー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であることを特徴とする加圧ローラ。
【００１０】
（３）記録材上の像を加熱する像加熱装置において、加熱手段と、前記加熱手段と記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラとを備え、前記加圧ローラは弾性層と表面の離型層を有し、前記加圧ローラの前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であり、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする像加熱装置。
【００１１】
（４）像加熱装置に用いられる加圧ローラであって、弾性層と、表面の離型層とを有し、前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であり、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする加圧ローラ。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明により、低熱伝導化、微細発泡セルを達成しつつ、ゴム本来の弾力性を損なわずに安定して紙搬送、フィルム搬送を行える加圧ローラを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の一例の概略構成図である。
【図２】加熱定着装置の概略構成図である。
【図３】加圧ローラの層構成模型図である。
【図４】加圧ローラの圧縮量測定装置の略図である。
【図５】記録材の斜行量の説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれフィルム加熱方式の加熱装置（加熱定着装置）の他の構成形態例である。
【図７】（ａ）と（ｂ）はそれぞれ熱ローラ方式の加熱装置（加熱定着装置）の構成形態例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施例］
（１）画像形成装置例
図１は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンターである。１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印ａの時計方向に所定の周速度（プロセススピード）にて回転駆動される。感光ドラム１は、ＯＰＣ・アモルファスＳｅ・アモルファスＳｉ等の感光材料層を、アルミニウムやニッケルなどのシリンダ（ドラム）状の導電性基体の外周面に形成した構成から成る。感光ドラム１はその回転過程で帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。その回転感光ドラム１の一様帯電面に対してレーザービームスキャナー３から出力される、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）されたレーザービームによる走査露光Ｌがなされる。これにより、回転感光ドラム面に画像情報の静電潜像が形成される。その形成潜像が現像装置４でトナーＴにより現像されて可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いられることが多い。一方、給紙ローラ８の駆動により給紙カセット９内に収容の記録材としての転写材Ｐが一枚宛繰り出される。そして、その転写材Ｐが、ガイド１０・レジストローラ１１を有するシートパスを通って感光ドラム１と転写ローラ５の圧接部である転写ニップ部に所定の制御タイミングにて給送され、その給送転写材Ｐの面に感光ドラム１面側のトナー画像が順次に転写されていく。転写ニップ部を出た転写材は回転感光ドラム１の面から順次に分離されて、搬送装置１２により、記録材上の画像を加熱する像加熱装置としての加熱定着装置６に導入されてトナー画像の熱定着処理を受ける。加熱定着装置６については次の（２）項で詳述する。加熱定着装置６を出た転写材Ｐは搬送ローラ１３・ガイド１４・排紙ローラ１５を有するシートパスを通って、排紙トレイ１６にプリントアウトされる。また、転写材分離後の回転感光ドラム面はクリーニング装置７により転写残りトナー等の付着汚染物の除去処理を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。本実施の形態においては、プリントスピードが１８枚／分（Ａ４）、ファーストプリントタイム１０ｓｅｃ、プリント信号入力から定着ニップ部に紙が突入するまで６ｓｅｃの画像形成装置を使用した。
【００１５】
（２）加熱定着装置６
図２は本例で用いた像加熱装置としての加熱定着装置６の概略構成模型図である。本例の加熱定着装置６は、特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報、同４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に記載の所謂テンションレスタイプのフィルム加熱方式・加圧回転体（加圧ローラ）駆動方式の加熱装置である。２１は横断面略半円弧状・樋型で、紙面に垂直方向を長手とする横長のフィルムガイド部材（ステイ）、２２はこのフィルムガイド部材２１の下面の略中央部に長手に沿って形成した溝内に収容保持させた横長の加熱体である。２３はこの加熱体付きのフィルムガイド部材２１にルーズに外嵌させたエンドレスベルト状（円筒状）の耐熱性フィルムである。これら２１〜２３は加熱部材側部材である。２４はフィルム２３を挟ませて加熱体２２の下面に圧接させた加圧部材としての弾性加圧ローラである。Ｎはフィルム２３を挟ませて加熱体２２に圧接させた加圧ローラ２４の弾性層２４ｂの弾性変形によって加熱体２２との間に形成された圧接ニップ部（定着ニップ部）である。加圧ローラ２４は駆動源Ｍの駆動力が不図示のギア等の動力伝達機構を介して伝達されて所定の周速度で矢印ｂの反時計方向に回転駆動される。フィルムガイド部材２１は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）や液晶ポリマー等の耐熱性樹脂の成形品である。加熱体２２は、本例は、全体に低熱容量のセラミックヒータである。このヒー２２は、アルミナ等の横長・薄板状のヒータ基板２２ａを有する。また、その基板の表面側（フィルム摺動面側）に長手に沿って形成具備させた線状あるいは細帯状のＡｇ／Ｐｂなどの通電発熱体（抵抗発熱体）２２ｂと、ガラス層等の薄い表面保護層２２ｃを有する。また、ヒータ基板２２ａの裏面側に配設したサーミスタ等の検温素子２２ｄ等を有する。このセラミックヒータ２２は通電発熱体２２ｂに対する電力供給により迅速に昇温し、検温素子２２ｄを含む電力制御系により所定の定着温度に温調される。耐熱性フィルム２３は、熱容量を小さくして装置のクイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚１００μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下２０μｍ以上とした、耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるフィルムである。例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）・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）・ＰＰＳ等の単層フィルム等である。あるいはポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）・ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）等のベースフィルムの表面に離型層をコーティングした複合層フィルム等である。離型層はＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ（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）等である。加圧ローラ２４は、鉄やアルミニウム等の芯金２４ａと、次の（３）項で詳述する材料、製造法にて得られる弾性層２４ｂ等からなる。
【００１６】
フィルム２３は、少なくとも画像形成実行時に加圧ローラ２４が矢印ｂの反時計方向に回転駆動される。該加圧ローラ２４の回転駆動により圧接ニップ部Ｎにおいて加圧ローラ２４とフィルム２３の外面との摩擦力でフィルム２３に回転力が作用する。これにより、フィルム内面が圧接ニップ部Ｎにおいて加熱体２２の表面である下面に密着して摺動しつつフィルムガイド部材２１の外回りを矢印ａの時計方向に所定の周速度で回転駆動される。即ち、画像転写部側から搬送されてくる未定着トナー画像Τを担持した転写材Ｐの搬送速度と略同一の周速度で回転駆動される。この場合、フィルム２３の内面とこれが摺動する加熱体下面との摺動抵抗を低減するために両者間に耐熱性グリス等の潤滑剤を介在させるとよい。而して、加圧ローラ２４の回転駆動によりフィルム２３が回転される。また、加熱体２２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、圧接ニップ部Ｎの加圧ローラ２４とフィルム２３との間に未定着トナー画像Τを有する被加熱材としての転写材Ｐがそのトナー画像担持面側をフィルム２３側にして導入される。その転写材Ｐが圧接ニップ部Ｎにおいてフィルム外面に密着し、フィルム２３と一緒に圧接ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。これにより、加熱体２２の熱がフィルム２３を介して付与され、また圧接ニップ部Ｎの加圧力を受けて、未定着トナー画像Ｔが転写材Ｐの面に熱圧定着される。圧接ニップ部Ｎを通った転写材Ｐはフィルム２３の外面から分離されて搬送される。本例のようなフィルム加熱方式の装置６は、熱容量が小さく昇温の速い加熱体２２を用いることができ、加熱体６が所定の温度に達するまでの時間を大きく短縮できる。常温からでも容易に高温に立ち上げることができるため、非プリント時に装置が待機状態にあるときのスタンバイ温調をする必要がなく省電力化できる。また、回転するフィルム２３には圧接ニップ部Ｎ以外には実質的にテンションが作用しないこと、装置の簡略化等の理由でフィルム寄り移動規制手段としてはフィルム２３の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部材のみを配設している。
【００１７】
（３）加圧ローラ２４
上記加熱定着装置６における加圧ローラ２４について、それを構成する材料、成型方法等を以下に詳細に説明する。
【００１８】
１）加圧ローラ２４の層構成
図３は加圧ローラ２４の層構成模型図である。この加圧ローラ２４は、芯金２４ａの外周に少なくとも、１）水を含有した吸水性ポリマーを含むゴム組成物（熱硬化する前の液状ゴム材）の硬化物からなる弾性層２４ｂと、２）フッ素樹脂またはフッ素ゴムからなる離型層２４ｃを積層する。そして、該弾性層２４ｂの圧縮量ｙが、ｙ≦０．８（ｍｍ）、なる関係を満たすことを特徴とする加圧ローラである。
【００１９】
ａ：弾性層２４ｂ
加圧ローラ２４の弾性層２４ｂの熱伝導率を０．１５ｗ／ｍ・ｋ以下とすることにより、加熱定着装置６の作動時に加熱体２２が加圧ローラ２４より奪われる熱量を小さく抑えられることがわかった。加圧ローラ２４の弾性層２４ｂの熱伝導率を０．１５ｗ／ｍ・ｋ以下とすることによりフィルム２３表面の温度上昇速度を向上させることが出来、加熱定着装置のクイックスタートを可能とすることができる。また、０．０８４ｗ／ｍ・ｋより低い場合はフィルム２３側の昇温スピードが早くなり定着性は良くなるが、小サイズ紙を通紙した場合、非通紙部領域における昇温が大きくなり、加圧ローラについてより耐熱性が求められる。よって弾性層の熱伝導率は０．０８４ｗ／ｍ・ｋ以上０．１５ｗ／ｍ・ｋ以下が好ましい。弾性層の熱伝導率測定については後述する。加圧ローラ２４に用いられる弾性層２４ｂの厚さは所望の幅の圧接ニップ部を形成することができる厚さであれば特に限定されないが、２〜１０ｍｍであることが好ましい。本例においては、弾性層２４ｂは水を含有した吸水性ポリマーを含むゴム組成物を熱硬化させた発泡体であり、熱伝導度率が０．０８４ｗ／ｍ・ｋ以上０．１５ｗ／ｍ・ｋ以下となるものであれば、材料の詳細は特に限定されない。
【００２０】
吸収性ポリマーには、ポリアクリル酸とそのアルカリ金属塩、その架橋体、およびデンプン・アクリル酸グラフト共重合体とそのアルカリ金属塩が好ましい。ポリアクリル酸の部分ナトリウム塩の架橋体、およびデンプン・アクリル酸グラフト共重合体の部分ナトリウム塩が特に好ましい。ここで、吸水性ポリマーは粉末状のものを使用し水を含ませるが、後述する加熱硬化時において水を蒸発させて発泡弾性層とするため、吸水性ポリマーの平均粒子径は弾性層（発泡体）の発泡セル（気泡）径を決める重要な項目となる。微細なセルを得るために粉末状体（乾燥状態）の吸水性ポリマーの平均粒子径は１０〜２５０μｍが良好であり、１０〜１００μｍが好ましく、２０〜５０μｍが更に好ましい。また、水分を含ませた状態の吸水性ポリマーの平均粒子径は１０〜５００μｍが好ましい。ここで、水を含有した吸水性ポリマーから水分を蒸発させセルを形成させていく上で、熱伝導をかなり低く狙う場合には発泡径を大きく、発泡密度を高くするため、セル壁が薄くなりゴム弾性（反発弾性力）が低下してしまう場合がある。そのような場合は硬質バルーンを混合して配合させることによってゴム弾性（反発弾性）が向上することが実験の結果得られている。これは混入させた硬質バルーンが核となり、その周りのゴムのゴム弾性（反発弾性力）を上げていると思われる。
【００２１】
中空バルーン（中空フィラー）には、無機バルーンや有機樹脂バルーンなど種類が豊富である。なかでも、水を含有した吸水性ポリマーと混合させて用いる場合、無機バルーンや、表面に無機フィラー等を付着させ強度を上げた樹脂バルーン、を単独あるいは２種以上の混合物として用いるのが好適である。ここで無機硬質バルーンとしては、直径が１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ以下で、特に真比重が１．０ｇ／ｃｍ３以下であるシリカバルーンのような物が挙げられる。また、ガラスバルーン、カーボンバルーン、アルミナバルーン、シラスバルーンのような物が挙げられる。しかし、ここに示すものに何ら限定されるものではなく、同様の効果を得られるものであればなんでも好適に用いられる。配合量はシリコーンゴム材１００重量部に対して０．５〜３０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部である。また、無機フィラー等を付着させ強度を上げた樹脂バルーンも表面に付着させる物質は炭酸カルシウム、タルク、チタン等、強度を上げる目的をなすものであれば、何ら限定されるものではなく、同様の効果を得られるものであればなんでも好適に用いられる。
【００２２】
ここで熱可塑性樹脂バルーンとしては、直径が１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ以下で、特に真比重が１．０ｇ／ｃｍ３以下であるものが好適である。そして、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの重合物あるいはこれらのうちの２種以上の共重合物などからなるものが好適である。配合量はシリコーンゴム材１００重量部に対して０．５〜３０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部である。なお、ここで吸水性ポリマーを利用した発泡と中空フィラーを併用する理由としては、先述したとおり中空フィラーのみであると弾性層の硬度が高くなりすぎるためである。また、吸水性ポリマーのみを利用するよりも弾性層の弾力性を維持できる点で吸水性ポリマーと中空フィラーを併用するほうが好ましい。弾性層中に、水性物質を含有した吸水性ポリマーや、水性物質を含有した吸水性ポリマーおよび中空フィラー、を混入させる基材としては、従来の加圧ローラの弾性層として公知のものを用いることができる。シリコーンゴム、フッ素ゴムを好適に用いることができる。なお、弾性層の熱伝導率、硬度が上記範囲であれば、水を含有した吸水性ポリマーの配合量や、水を含有した吸水性ポリマーおよび中空フィラーの弾性層中の配合量は特に限定されない。例えば吸水性ポリマーの含有量を変化させたときの弾性層の熱伝導率をそれぞれ測定し、好ましい熱伝導率が得られるときの含有量を吸水性ポリマーの好ましい含有量として選択することが出きる。同様に吸水性ポリマーに含有させる水の量、中空フィラーの配合量も好ましい配合量として選択することができる。水を含有した吸水性ポリマーや水を含有した吸水性ポリマーおよび中空フィラーを熱硬化してなる発泡弾性層を他の発泡体からなる層上に形成したものを本発明における弾性層としても良い。
【００２３】
ｂ：離型層２４ｃ
離型層２４ｃは弾性層２４ｂ上にＰＦＡチューブを被せることにより形成しても良いし、フッ素ゴムまたは、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂を弾性層上にコーティングすることによって形成しても良い。なお、離型層２４ｃの厚さは加圧ローラに充分な離型性を付与することができる厚さであれば特に限定されないが、好ましくは２０〜５０μｍである。
【００２４】
加圧ローラ２４の硬度としては５５°（アスカーＣ硬度計６００ｇ荷重）以下であることが好ましく、５０°以下であることが更に好ましい。
【００２５】
２）加圧ローラ２４の製造方法
次に上記したような加圧ローラ２４の製造方法について説明する。
【００２６】
ａ：まずベースポリマーとしては型成形に適し、加工性に優れる液状シリコーンゴムを用いるのが好適である。
液状シリコーンゴム材は、常温にて液状を呈し、熱により硬化してゴム状弾性を有するシリコーンゴムとなるものであればよく、その種類等は特に限定されない。かかる液状シリコーンゴム材としては、付加反応硬化型液状シリコーンゴム組成物が挙げられる。これは、アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンとケイ素原子結合水素原子含有オルガノハイドロジェンポリシロキサンと補強性充填剤とからなり、白金系触媒により硬化してシリコーンゴムとなる。また、有機化酸化物硬化型シリコーンゴム組成物が挙げられる。これは、アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンと補強性充填剤とからなり、有機過酸化物により硬化してシリコーンゴムとなる。また、縮合反応硬化型液状シリコーンゴム組成物が挙げられる。これは、水酸基含有ジオルガノポリシロキサンとケイ素原子結合水素原子含有オルガノハイドロジェンポリシロキサンと補強性充填剤とからなり、有機錫化合物、有機チタン化合物、白金系触媒等の縮合反応促進触媒により硬化してシリコーンゴムとなる。これらの中でも、硬化速度が速いことや硬化の均一性に優れていることから付加反応硬化型液状シリコーンゴム材が好ましい。硬化物がゴム状弾性体になるためには直鎖状のジオルガノポリシロキサンを主成分とする粘度が、２５℃において１００センチポイズ以上であることが好ましい。この液状シリコーンゴム材には、本発明の目的を損なわない範囲で流動性を調節する、または硬化物の機械的強度を向上させるために各種の充填材、必要に応じて顔料、耐熱剤、難燃剤、可塑剤、接着付与剤などを配合されたものでも良い。
【００２７】
ｂ：吸水性ポリマーは、ポリアクリル酸とそのアルカリ金属塩、その架橋体例示されている。また、デンプン・アクリル酸グラフト共重合体とそのアルカリ金属塩、ポリアクリル酸の部分ナトリウム塩の架橋体、およびデンプン・アクリル酸グラフト共重合体の部分ナトリウム塩が例示されている。三洋化成工業株式会社の“サンフレッシュ”シリーズ等容易に市場から入手できるものである。これらの市場から入手できる粉末状態の吸水性ポリマーは、その中心粒度が１０〜８００μｍと幅広く選択できる。しかし、ここでは１０〜２５０μｍで良好であり、１０〜１００μｍが好ましく、１０〜５０μｍが更に好ましい。吸水性ポリマーの配合量は、液状シリコーンゴム材１００重量部に対して０．０５〜１０重量部が好ましい。０．０５重量部以下では加圧ローラに要求される充分な断熱性が得られず、１０重量部を超えると出来上がった弾性層の連泡率が高く弾性層の機械的強度が低下する。なお、吸水性ポリマーに含ませる水の量は、液状シリコーンゴム材１００重量部に対して１０〜３００重量部が好ましい。続いて、水を加えゲル状にした吸水性ポリマーは液状シリコーンゴム材に混合／攪拌分散される。
【００２８】
ｃ：次に該シリコーンゴム材を芯金２４ａ上に加熱硬化形成する。加熱硬化しローラを形成する手段・方法は限定しない。所定の内径を有するパイプ状金型に金属製芯金２４ａを装着し，該シリコーンゴム材を注入し金型を加熱することによって、ローラを形成する方法が簡便であり好適である。ここで、加熱温度としては７０℃〜２００℃の範囲で良好であり、好ましくは７０℃〜１５０℃である。更に好ましくは７０℃〜１００℃である。時間としては１０分〜５時間の範囲で良好であり、好ましくは３０分〜３時間である。更に好ましくは４５分〜２時間である。この加熱硬化の温度×時間の選択によって加圧ローラとして内層、外層、長手全域にわたる発泡セルの状態に影響を及ぼすため、最適な条件を選択することが必要となる。
【００２９】
ｄ：次に吸水性ポリマーに含まれていた水の蒸発、そしてシリコーンゴム弾性層の硬化後の物性を安定させる、シリコーンゴム弾性層中の反応残渣および未反応低分子を除去することを目的とした２回目の加熱を行う。ここでの加熱温度としては１５０℃〜２８０℃の範囲で良好であり、好ましくは２００℃〜２５０℃である。時間としては２時間〜８時間までが良好であり、好ましくは４時間〜６時間である。
【００３０】
ｅ：最終工程として、離型層２４ｃとなるフッ素樹脂からなるチューブと、上記の弾性層２４ｂであるシリコーンゴム発泡弾性層とを接着プライマーを用いて積層し一体化させる。なお、ここでも接着プライマーを硬化させるための加熱を行う。
【００３１】
（４）評価項目
次に、製造された加圧ローラを、前記の画像形成装置（図１）に組み込まれている前記加熱定着装置６（図２）における加圧ローラ２４として使用して評価するものとし、その場合の評価項目、評価法について説明する。
【００３２】
ａ：まず、表面離型層を設けた状態の加圧ローラの圧縮量ｙは以下のように測定する。圧縮量ｙ…図４に示すように、加圧ローラ２４を、その両端芯金部分にて支持し、５０ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（奥）×７ｍｍ（厚）の板状押圧部材Ａを有する治具１００にて、８０μｍ／ｓｅｃの速度で押圧する。この押圧した時に、ロードセルプローブが荷重を検知し始めてから１．４ｋｇの荷重を検知するまでに板状押圧部材Ａの移動量を圧縮量（ｍｍ）とする。
【００３３】
ｂ：評価項目を表１に示した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
・「斜行評価」について：Ａ４普通紙（６４ｇ／ｍ２）に上下左右の余白を５ｍｍとり、１０ｍｍ×１０ｍｍの格子パターンイメージ（縦２８０ｍｍ相当）を印字する。そのときの上側画像書き出し位置（本実施形態では左側）と画像書き出し位置側の後端のずれ量を斜行量ｘ（図５）とする。２００枚の連続通紙を行い、平均値を求める。上記評価結果は以下のようにそれぞれ簡略表記する。◎：非常に良い（ｘ＜０．２ｍｍ）、○：良い（０．２ｍｍ≦ｘ＜０．４ｍｍ）、△：普通（０．４ｍｍ≦ｘ＜０．６ｍｍ）、×：悪い（０．６≦ｘ）。
【００３６】
・「紙シワ評価」について：高温高湿環境下（３２℃／８０％）において２４時間以上放置した、シュタインバイスＡ４紙（８０ｇ／ｍ２）を同環境下にて１００枚通紙して、紙しわの発生頻度を比較した。上記評価結果は以下のようにそれぞれ簡略表記する。◎：非常に良い（発生なし）、○：良い（３枚未満／ほとんど気にならない軽微なシワ）、△：普通（３枚未満／普通のシワ）、×：悪い（３枚以上／普通のシワ）。
【００３７】
・「印字倍率評価」について：前記の「斜行評価」と同様のパターンイメージ（縦２８０ｍｍ相当）を印字し、紙中央部の先端から後端までの距離を求め、パターンイメージ（縦２８０ｍｍ）を１００％とした場合の比率を求めた。上記評価結果は以下のようにそれぞれ簡略表記する。◎：非常に良い（９９．８％以上）、○：良い（９９．６％以上〜９９．８％未満）、△：普通（９９．４％以上〜９９．６％未満）、×：悪い（９９．４％未満）。
【００３８】
・「フィルム破れ」について：Ａ４普通紙での連続通紙耐久（１５万枚）を行い、フィルム端部破損の有無、発生枚数を求めた。上記評価結果は以下のようにそれぞれ簡略表記する。◎：非常に良い（破損なし／変形なし）、○：良い（破損なし／極軽微な変形あり）、×：悪い（破損あり）。
【００３９】
ｃ：また、その他の物性評価として、以下の測定器あるいは手順にて測定した。熱伝導率測定……京都電子工業（株）製迅速熱伝導率計ＱＴＭ−５００、プローブＰＤ−１３にて測定。平均発泡セル径……無作為の１０個の発泡部を（長径＋短径）／２として計算した平均値ものをさす。表面硬度測定……アスカーＣ硬度計（６００ｇ荷重）。
【００４０】
（５）実施例１
加圧ローラ２４の芯金２４ａとしてφ１４のアルミニウム材を用い、この芯金２４ａの外側に弾性層２４ｂを次のようにして形成した。本実施例は吸水性ポリマーのみを用いてセルを形成するものであるが、この場合、水分を含んだ状態で平均径が１０〜５００μｍの吸水性ポリマーを液状のシリコーンゴム材１００重量部に対して０．０５〜１０重量部加えるのが好ましい。本実施例では付加反応型液状シリコーンゴム材を１００重量部とすると、粉末状態で粒径が２０〜５０μｍの吸水性ポリマーを２部とした。吸水性ポリマーに含ませる水としては、吸水性ポリマーが常温で吸水可能な量を１００％とした場合において、本実施例では８０％含有させた。これにより水分を含んだ状態の吸水性ポリマーの平均径を１５０μｍとした。１回目の加熱硬化条件を９０℃×１．５時間、２回目の加熱条件を２２０℃×４時間で行った結果、３ｍｍ厚のシリコーンゴム弾性層２４ｂが得られた。なお、シリコーンゴム弾性層２４ｂとフッ素樹脂離型層２４ｃの接着プライマーとしては絶縁タイプを使用し、離型層２４ｃは３０μｍのＰＦＡチューブを使用した。その際の加熱硬化条件としては２００℃×４時間で行った。ここで成形された加圧ローラ２４の熱伝導率は０．１２５ｗ／ｍ・ｋ、硬度は４６°、平均発泡セル径は１５０μｍ、表面離型層を設けた状態の加圧ローラの圧縮量は０．６９ｍｍであった。なお、ここでベースゴムの硬度、吸水性ポリマーの配合量や、粒径等を変更し圧縮量が異なるサンプルを数種類作成し、搬送性評価、フィルム搬送性評価を行った結果を表２に示す。表２に示すとおり圧縮量を０．８ｍｍ以下に設定することにおいて良好な結果が得られることが判る。更に好ましくは、０．７ｍｍ以下に設定することである。
【００４１】
【表２】
【００４２】
一般的に加圧ローラの表面硬度が高ければ圧縮量は小さくなるが、肉厚が薄い場合やゴムがやわらかい場合には、触感で感じることのできる反発弾性の差を一般の硬度計では検出することが出来ないため、本件のような圧縮量を求めることが有効である。なお、このように水分蒸発法によって製造される加圧ローラにおいては、熱伝導率は上述したとおり０．１５ｗ／ｍ・ｋ以下になるよう配合および加熱条件を適宜調整し適性化を図る。そうでなければ、熱源であるヒータが目標温度に所定時間内に到達せず、定着不良となる。また、加圧ローラの弾性層の平均発泡セル径を１０〜５００μｍになるよう配合および加熱条件を適宜調整し適性化を図らなければ、加圧ローラの表面性が悪化してトナー汚れが発生する。また、加圧ローラ表面硬度を５５°以下になるよう配合および加熱条件を適宜調整し適性化を図らなければ、充分な定着ニップを確保することが出来なくなり定着不良が発生する。本実施例にて提示した、吸水性ポリマーの配合量、底に含まれる水の量、加熱条件は何ら限定されるものではなく、上述している範囲で熱伝導、発泡セル径、硬度、圧縮量を適宜調節すれば良い。ここで、本実施例で提案される加圧ローラは、その対向する熱源を内包する回転体を選択せずに有効であるが、特に低熱容量フィルムを用いるユニットに対して有効である。
【００４３】
（６）実施例２
実施例２及び後述する実施例３は、所望の断熱性を得るために吸水性ポリマー及び中空フィラーを用いるものである。この場合、水分を含んだ状態で平均径が１０〜５００μｍの吸水性ポリマーを液状のシリコーンゴム材１００重量部に対して０．０５〜１０重量部加える。更に平均径が１ｍｍ以下の中空フィラーを液状のシリコーンゴム材１００重量部に対して０．５〜３０重量部加えるのが好ましい。本実施例２では粉末状体の吸水性ポリマーの粒径及び吸水性ポリマーに含有させる水の量は実施例１と同様とし配合量は１部とした。更に硬質中空フィラーとして中心粒径が１００μｍのガラスバルーンを１部シリコーンゴム組成物に混入させた。なお、硬質中空フィラーとしては、直径が１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ以下で、真比重が１．０ｇ／ｃｍ３のものが好ましい。特にガラスバルーンはシリコーンゴム材への分散性が優れており、且つ内部の気体の保持性がよいので好ましい。ガラスバルーンを用いる場合は、バルーンの均一分散が比較的容易なこと、及びバルーンの強度が優れていること、を鑑み、平均粒径が２００μｍ以下、平均密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｃのものが特に好ましい。出来上がった加圧ローラの弾性層には、吸水性ポリマーの水分が蒸発してできたセル（気泡）と硬質中空フィラー（本実施例ではガラスバルーン）が混在していることになる。ここで成形された加圧ローラ２４は、熱伝導率が０．１２３ｗ／ｍ・ｋ、硬度は４６．５°、吸水性ポリマーの水分が蒸発してできたセルの平均発泡セル径は１５０μｍ（ガラスバルーンは除く）、表面離型層を設けた状態の圧縮量は０．５７μｍであった。水分蒸発発泡法による発泡とガラスバルーンを加える事で、実施例１と同等の熱伝導率、硬度、平均発泡セル径でありながら圧縮量を低減することが可能、つまりゴムの反発弾性を高めることが可能となった。前述したとおり水分蒸発発泡法においては高い連泡率を示すため、その空隙を一部ガラスバルーンが埋めることにより、今までセル壁が薄くて、ゴム弾性が得られなかった部位において、本来のゴム弾性が得られたことによると推測する。実施例２の評価結果を表３に記す。
【００４４】
【表３】
【００４５】
ここに示すように、本実施例の構成にすることでその他の物性値を損なうことなく、圧縮量を低減させることが可能となり、紙搬送性、フィルム搬送性ともに良好な結果が得られた。なお、実施例１と同様に熱伝導率、平均発泡セル径、硬度を上述する範囲に設定することで、定着性、加圧ローラ汚れを防止することができる。本実施例にて提示した、吸水性ポリマーの配合量、底に含まれる水の量、加熱条件は何ら限定されるものではなく、上述している範囲で熱伝導、発泡セル径、硬度、圧縮量を適宜調節すれば良い。実施例１と同様にその対向する熱源を内包する回転体を選択せずに有効であるが、特に低熱容量フィルムを用いるユニットに対して有効である。
【００４６】
（７）実施例３
粉末状体の吸水性ポリマーの粒径及び吸水性ポリマーに含有させる水の量、及び配合量は実施例２と同様とした。更に硬質中空フィラーとして中心粒径が１００μｍの熱可塑性樹脂バルーンの表面を炭酸カルシウムにてコーティングしたものを１部シリコーンゴム組成物に混入させた。ここで熱可塑性樹脂バルーンとしてはアクリルニトリルを用いた。ここで成形された加圧ローラ２４は、熱伝導率が０．１２３ｗ／ｍ・ｋ、硬度は４５．５°、吸水性ポリマーの水分が蒸発してできたセルの平均発泡セル径は１５０μｍ（樹脂バルーンは除く）、表面離型層を設けた状態の圧縮量は０．６μｍであった。本実施例において同様の評価を行った結果を表４に記す。
【００４７】
【表４】
【００４８】
本実施例においても、実施例２と同様に良好な結果が得られた。なお、本構成以外においても、無機硬質バルーンと、樹脂バルーンの表面を無機フィラーでコーティングしたもの、を混合させて、水分蒸発法による発泡セルと組み合わせても良好な結果が得られるのは言うまでも無い。また同じ硬度、熱伝導、平均発泡セルを得ることを条件とした場合、圧縮量としては概略以下の順で小さくすることができる。ａ：水分蒸発法による発泡＋無機硬質バルーン、ｂ：水分蒸発法による発泡＋無機フィラーコーティング樹脂バルーン、ｃ：水分蒸発法による発泡のみ。
【００４９】
（８）加熱装置の他の形態例
１）図６の（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれフィルム加熱方式の加熱装置（加熱定着装置）の他の構成形態例である。（ａ）のものは、加熱体ホルダ兼フィルムガイド部材２５に保持させた加熱体２２と、フィルム駆動ローラ２６と、テンションローラ２７との互いに略並行の３部材間にエンドレスベルト状の耐熱性フィルム２３を懸回張設する。そして、フィルム２３を挟んで加熱体２２と加圧ローラ２４とを圧接させて圧接ニップ部Ｎを形成させ、フィルム２３を駆動ローラ２６により回転駆動させるものである。加圧ローラ２４はフィルム２３の回転に従動回転する。３７はフィルム駆動ローラ２６の駆動源である。圧接ニップ部Ｎに被加熱材としての転写材Ｐを導入してトナー画像の加熱定着を行なわせる。（ｂ）のものは、加熱体ホルダ兼フィルムガイド部材２５に保持させた加熱体２２と、フィルム駆動ローラ２６との互いに略並行の２部材間に、エンドレスベルト状の耐熱性フィルム２３を懸回張設する。そして、フィルム２３を挟んで加熱体２２と加圧ローラ２４とを圧接させて圧接ニップ部Ｎを形成させ、フィルム２３を駆動ローラ２６により回転駆動させるものである。加圧ローラ２４はフィルム２３の回転に従動回転する。（ｃ）のものは、耐熱性フィルム２３としてロール巻きにした長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出し軸２８から、加熱体ホルダ兼フィルムガイド部材２５に保持させた加熱体２２の下面を経由させ、巻き取り軸２９へ掛け渡す。そして、フィルム２３を挟んで加熱体２２と加圧ローラ２４とを圧接させて圧接ニップ部Ｎを形成させ、フィルム２３を巻き取り軸２９で巻き上げて所定の速度で走行移動させるものである。上記のような構成形態の装置においても、加圧手段としての加圧ローラ２４を本発明に従う構成のものにして前述と同様の作用効果が得られる。加熱手段側の加熱体２２は前述のセラミックヒータに限られるものではなく、電磁（磁気）誘導加熱方式など他の適宜の発熱体を採択できる。（ｄ）は電磁誘導加熱方式の例である。３０は電磁誘導発熱する磁性金属部材、３１は磁界発生手段としての励磁コイルである。励磁コイル３１に通電することにより発生する高周波磁界により磁性金属部材３０がヒータとして電磁誘導発熱し、その熱が圧接ニップ部Ｎにおいてフィルム２３を介して、圧接ニップ部Ｎに導入された被加熱材としての転写材Ｐに付与される。フィルム２３自体を電磁誘導発熱性の部材とすることもできる。
【００５０】
２）図７の（ａ）と（ｂ）はそれぞれ熱ローラ方式の加熱装置（加熱定着装置）の構成形態例である。（ａ）において、３２は加熱手段としての加熱ローラ（定着ローラ）であり、外周面にフッ素樹脂等の離型層を形成した鉄・アルミニウム等の中空金属ローラで、内部に発熱源としてのハロゲンヒータ３３を内蔵させてある。この加熱ローラ３２と加圧ローラ２４とを圧接させて圧接ニップ部Ｎを形成させてある。圧接ニップ部Ｎに被加熱材としての転写材Ｐを導入してトナー画像の加熱定着を行なわせる。（ｂ）のものは、加熱ローラ３２の加熱を電磁誘導加熱方式としたものである。加熱ローラ３２は強磁性体で構成される。加熱は励磁鉄心３４に巻かれた励磁コイル３５に高周波の交流電流を印加して磁界を発生させ加熱ローラ３２に渦電流を発生させる。即ち、磁束により加熱ローラに渦電流を発生させジュール熱によって加熱ローラ３２自体を発熱させるのである。３６は閉磁路を形成するために、加熱ローラを隔てて励磁鉄心３４に対向するように配置された補助鉄心である。上記のような熱ローラ方式の加熱装置においても、加圧手段としての加圧ローラ２４を本発明に従う構成のもにして前述と同様の作用効果が得られる。本発明は要するに加熱手段と加圧手段との圧接ニップ部に被加熱材を導入して挟持搬送させて加熱処理する加熱装置に有効である。該加熱装置は実施形態例の加熱定着装置としてばかりでなく、その他、例えば、画像を担持した被記録材を加熱して表面性（つや等）を改質する像加熱装置、仮定着する像加熱装置に使用できる。また、シート状物を給紙して乾燥処理・ラミネート処理する装置等の加熱装置として広く使用できることは勿論である。本発明は上述の実施例にとらわれるものではなく、技術思想内の変形を含むものである。
【符号の説明】
【００５１】
１・・感光ドラム、２・・帯電ローラ、３・・レーザービームスキャナー、４・・現像装置、５・・転写ローラ、６・・加熱定着装置、７・・クリーニング装置、８・・給紙ローラ、９・・給紙カセット、１０・・ガイド、１１・・レジストローラ、１２・・搬送装置、１３・・搬送ローラ、１４・・ガイド、１５・・排紙ローラ、１６・・排紙トレイ、２１・・フィルムガイド部材、２２・・加熱体、２３・・耐熱性フィルム、２４・・加圧ローラ、２５・・加熱体ホルダ兼フィルムガイド部材、２６・・フィルム駆動ローラ、２７・・テンションローラ、２８・・繰り出し軸、２９・・巻き取り軸、３０・・磁性金属部材、３１・励磁コイル、３２・・定着ローラ、３３・・ハロゲンヒータ、３４・・励磁鉄心、３５・・励磁コイル、３６・・補助鉄心
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される加熱定着器として用いれば好適な像加熱装置、及びこの像加熱装置に用いられる加圧ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の事務機器分野では消費電力の少ない製品が望まれている。電子写真方式の複写機やレーザービームプリンター等の画像形成装置では、消費電力を抑える手段として加熱定着器の低熱容量化が進められている。このようなオンデマンドタイプの加熱定着器として種々実用化されている。例えば、セラミックヒータタイプものである。これは、フィルム状の回転体の内部に配置されているセラミックヒータと、フィルム状の回転体を介してセラミックヒータと協同して加熱ニップ部を形成する加圧ローラと、を有する。そして、加熱ニップ部で記録材を搬送しつつセラミックヒータの熱により記録材上の画像を加熱するものである。また、フィルム状の回転体、あるいは定着ローラ自体が発熱する電磁誘導加熱タイプのもの等である。例えば特許文献１ないし１４には、所謂テンションレスタイプのフィルム加熱方式・加圧回転体（加圧ローラ）駆動方式の加熱装置が提案されている。そのような中で、近年はファーストプリントタイムの高速化、省エネルギー化が更に進み、それに伴って定着装置の加熱立ち上げ時間の短縮、消費電力低減が特に望まれてくるようになってきた。そのため、加熱定着装置で使用される加圧ローラに求められる特性として特に重要な機能として「断熱性」が近年望まれようになってきた。これは、加圧ローラの弾性層の熱伝導度を低下させる。これにより、加熱定着装置の作動開始時に加熱体が加圧ローラによって奪われる熱量を小さく抑え、加圧ローラと接触するフィルム状の回転体あるいは定着ローラの温度上昇速度を向上させるという発想である。そのため加圧ローラを構成する耐熱弾性層に熱伝導性の低い材料を用いることが最重要課題として求められるようになってきた。そこで、耐熱弾性層の低熱伝導化を達成する材料として、気体の低熱伝導性を利用したシリコーンゴム発泡体などがある。また、例えば特許文献１５において、加圧ローラの弾性層に、内部が中空の充填材を含ませた、断熱性に優れる加圧ローラが提案されている。あるいは特許文献１６には、弾性層中に樹脂マイクロバルーンを含有させた加圧ローラが既に提案されている。しかし、これら低熱伝導化を成し得た加圧ローラにおいても、以下に記すような問題点を併せ持っていた。例えば、気体の低熱伝導性を利用したシリコーンゴム発泡体としては、熱分解型発泡剤を添加する方法や硬化時に副生する水素ガスを発泡剤として発泡体を成型する方法などがある。これらの製造方法は微小かつ均一な発泡セルを形成することが困難であるため、表面平滑性が悪く、それゆえ加圧ローラがトナーで汚れるという問題点がある。
【０００３】
ここで、表面平滑性と加圧ローラトナー汚れについて詳しく説明する。通常、弾性層の外周面には加圧ローラがトナーで汚れないようにフッ素樹脂チューブや、フッ素樹脂コーティングなどによって離型層を設ける。しかし、離型層の厚さは数十μｍ程度であるため表面平滑性は弾性層の平滑性に左右される。弾性層の表面に凹凸があると表面離型層の表面にも凹凸が現れ、凹部にトナー汚れが堆積してしまうため、弾性層の表面平滑性は良いほうが好ましい。なお、離型層の表面微小領域の硬度が加圧ローラのトナー汚れに影響を及ぼす因子であり、硬度が低いほうが好ましいことは本出願人により既に提案されている。つまり、表面平滑度を良化させる手法として離型層の厚みを増すことは、意に反して加圧ローラトナー汚れを悪化させることになるため、有効ではない。また、シリコーンゴム中に中空フィラーを含有させる製造方法についてであるが、中空フィラーとしては、硬化物内に気体部分を持つことでスポンジゴムのように熱伝導率を低下させるものである。中空フィラーの粒径が微細なものを選択することによって表面平滑性を良好にすることが可能となる。ここで、中空フィラーとして無機系の硬質フィラーを用いた場合、所望の低熱伝導率を成し得るだけの硬質フィラーの配合量を調整し混入させると、加圧ローラの硬度が高くなりすぎてしまい、良好な定着性能を得るだけの定着ニップ幅が得られない。また、中空フィラー自体が弾性を有するもの、即ち、樹脂中空バルーンを用いた場合は、使用（耐久）によって樹脂中空バルーンが破壊し、結果として圧縮永久ひずみや耐久中に硬度が低下するという問題点が生じる。そこで、中空フィラーを用いずに微細な発泡セルを得ることができる発泡体の製造方法が特許文献１７にて公開されている。これは、水を含有させた吸水性ポリマーをシリコーンゴム中に混入させ、ゴムを加熱硬化する際、水分を蒸発させシリコーンゴム弾性層中に発泡セル（気泡）を形成する方法（以下水分蒸発発泡法と称す）である。粉末の吸水性ポリマーの粒径及び水の含有量によって発泡セルの大きさをコントロールできるメリットがあり、微細なセルを得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献２】特開平４−４４０７６号公報
【特許文献３】特開平４−４４０７７号公報
【特許文献４】特開平４−４４０７８号公報
【特許文献５】特開平４−４４０７９号公報
【特許文献６】特開平４−４４０８０号公報
【特許文献７】特開平４−４４０８１号公報
【特許文献８】特開平４−４４０８２号公報
【特許文献９】特開平４−４４０８３号公報
【特許文献１０】特開平４−２０４９８０号公報
【特許文献１１】特開平４−２０４９８１号公報
【特許文献１２】特開平４−２０４９８２号公報
【特許文献１３】特開平４−２０４９８３号公報
【特許文献１４】特開平４−２０４９８４号公報
【特許文献１５】特開平９−１１４２８１号公報
【特許文献１６】特開２０００−１４３９８６号公報
【特許文献１７】特開２００２−１１４８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した水分蒸発発泡法にて成形された加圧ローラは、吸水性ポリマーの配合量にもよるが、弾性層の熱伝導率を低く抑えようとした場合、非常に高い連泡率を示す。吸水性ポリマーを用いた発泡体の場合、加熱硬化の過程で水分が蒸発してセルが形成されるので、出来上がった発泡体中のセルには中空フィラーのような壁はない。セル自体が壁を有していないので吸水性ポリマーの配合量を増やすと加熱硬化後のセル同士が結合して連泡性を有することになる。そして、更に低熱伝導化を図るために発泡倍率を上げると、発泡セル壁が薄くなることと、その高い連泡率を示すがゆえに、ゴム本来の反発弾性を損なってしまうという機能低下が生じる。ここで、加圧部材として、弾性層の反発弾性が低下した加圧ローラを用い、加熱部材として、熱ローラ又は低熱容量フィルムユニット等を用いて、両者を圧接させて定着ニップ部を形成させた定着装置を用いた画像形成装置では以下のような問題が発生する。（１）紙搬送性不良、（２）定着フィルム端部破損。ここで（１）の紙搬送不良とは、具体的に、ａ：記録材である紙が斜めに搬送され、結果として画像が斜めに印字されてしまう、いわゆる斜行画像が挙げられる。また、ｂ：定着ニップ内部で、紙の搬送速度が不均一であることに起因する、いわゆる紙シワ画像、ｃ：搬送方向に紙を送る力が減少したことに起因する、印字倍率不良、が挙げられる。また、加圧ローラに対向するユニットとして低熱容量フィルムユニットを用いている場合、装置の簡略化のため、定着フィルムの左右への寄りを規制しているのは、定着フィルムの左右に取り付けられた規制部材でしかない。そのため、反発弾性つまりグリップ力が低下した加圧ローラを用いた場合、定着フィルムの左右への寄りを抑制する力も低下し、結果として（２）の定着フィルム端部の破損に至ってしまう。
【０００６】
本発明は上述の課題に鑑み成されたものであり、その目的は、所望の温度まで素早く立ち上げることができる像加熱装置を提供することにある。本発明の他の目的は、ゴムの弾力性を損なうことなく熱伝導率を低くした加圧ローラ、及びこの加圧ローラを用いた像加熱装置を提供することにある。本発明の更なる目的は添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は下記の構成を特徴とする、像加熱装置及びこの装置に用いられる加圧ローラである。
【０００８】
（１）記録材上の像を加熱する像加熱装置において、加熱手段と、前記加熱手段と記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラとを備え、前記加圧ローラは弾性層と表面の離型層を有し、前記加圧ローラの前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」と「中空フィラー」とを分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であることを特徴とする像加熱装置。
【０００９】
（２）像加熱装置に用いられる加圧ローラであって、弾性層と、表面の離型層とを有し、前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」と「中空フィラー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であることを特徴とする加圧ローラ。
【００１０】
（３）記録材上の像を加熱する像加熱装置において、加熱手段と、前記加熱手段と記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラとを備え、前記加圧ローラは弾性層と表面の離型層を有し、前記加圧ローラの前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であり、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする像加熱装置。
【００１１】
（４）像加熱装置に用いられる加圧ローラであって、弾性層と、表面の離型層とを有し、前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であり、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする加圧ローラ。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明により、低熱伝導化、微細発泡セルを達成しつつ、ゴム本来の弾力性を損なわずに安定して紙搬送、フィルム搬送を行える加圧ローラを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の一例の概略構成図である。
【図２】加熱定着装置の概略構成図である。
【図３】加圧ローラの層構成模型図である。
【図４】加圧ローラの圧縮量測定装置の略図である。
【図５】記録材の斜行量の説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれフィルム加熱方式の加熱装置（加熱定着装置）の他の構成形態例である。
【図７】（ａ）と（ｂ）はそれぞれ熱ローラ方式の加熱装置（加熱定着装置）の構成形態例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施例］
（１）画像形成装置例
図１は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンターである。１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印ａの時計方向に所定の周速度（プロセススピード）にて回転駆動される。感光ドラム１は、ＯＰＣ・アモルファスＳｅ・アモルファスＳｉ等の感光材料層を、アルミニウムやニッケルなどのシリンダ（ドラム）状の導電性基体の外周面に形成した構成から成る。感光ドラム１はその回転過程で帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。その回転感光ドラム１の一様帯電面に対してレーザービームスキャナー３から出力される、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）されたレーザービームによる走査露光Ｌがなされる。これにより、回転感光ドラム面に画像情報の静電潜像が形成される。その形成潜像が現像装置４でトナーＴにより現像されて可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いられることが多い。一方、給紙ローラ８の駆動により給紙カセット９内に収容の記録材としての転写材Ｐが一枚宛繰り出される。そして、その転写材Ｐが、ガイド１０・レジストローラ１１を有するシートパスを通って感光ドラム１と転写ローラ５の圧接部である転写ニップ部に所定の制御タイミングにて給送され、その給送転写材Ｐの面に感光ドラム１面側のトナー画像が順次に転写されていく。転写ニップ部を出た転写材は回転感光ドラム１の面から順次に分離されて、搬送装置１２により、記録材上の画像を加熱する像加熱装置としての加熱定着装置６に導入されてトナー画像の熱定着処理を受ける。加熱定着装置６については次の（２）項で詳述する。加熱定着装置６を出た転写材Ｐは搬送ローラ１３・ガイド１４・排紙ローラ１５を有するシートパスを通って、排紙トレイ１６にプリントアウトされる。また、転写材分離後の回転感光ドラム面はクリーニング装置７により転写残りトナー等の付着汚染物の除去処理を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。本実施の形態においては、プリントスピードが１８枚／分（Ａ４）、ファーストプリントタイム１０ｓｅｃ、プリント信号入力から定着ニップ部に紙が突入するまで６ｓｅｃの画像形成装置を使用した。
【００１５】
（２）加熱定着装置６
図２は本例で用いた像加熱装置としての加熱定着装置６の概略構成模型図である。本例の加熱定着装置６は、特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報、同４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に記載の所謂テンションレスタイプのフィルム加熱方式・加圧回転体（加圧ローラ）駆動方式の加熱装置である。２１は横断面略半円弧状・樋型で、紙面に垂直方向を長手とする横長のフィルムガイド部材（ステイ）、２２はこのフィルムガイド部材２１の下面の略中央部に長手に沿って形成した溝内に収容保持させた横長の加熱体である。２３はこの加熱体付きのフィルムガイド部材２１にルーズに外嵌させたエンドレスベルト状（円筒状）の耐熱性フィルムである。これら２１〜２３は加熱部材側部材である。２４はフィルム２３を挟ませて加熱体２２の下面に圧接させた加圧部材としての弾性加圧ローラである。Ｎはフィルム２３を挟ませて加熱体２２に圧接させた加圧ローラ２４の弾性層２４ｂの弾性変形によって加熱体２２との間に形成された圧接ニップ部（定着ニップ部）である。加圧ローラ２４は駆動源Ｍの駆動力が不図示のギア等の動力伝達機構を介して伝達されて所定の周速度で矢印ｂの反時計方向に回転駆動される。フィルムガイド部材２１は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）や液晶ポリマー等の耐熱性樹脂の成形品である。加熱体２２は、本例は、全体に低熱容量のセラミックヒータである。このヒー２２は、アルミナ等の横長・薄板状のヒータ基板２２ａを有する。また、その基板の表面側（フィルム摺動面側）に長手に沿って形成具備させた線状あるいは細帯状のＡｇ／Ｐｂなどの通電発熱体（抵抗発熱体）２２ｂと、ガラス層等の薄い表面保護層２２ｃを有する。また、ヒータ基板２２ａの裏面側に配設したサーミスタ等の検温素子２２ｄ等を有する。このセラミックヒータ２２は通電発熱体２２ｂに対する電力供給により迅速に昇温し、検温素子２２ｄを含む電力制御系により所定の定着温度に温調される。耐熱性フィルム２３は、熱容量を小さくして装置のクイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚１００μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下２０μｍ以上とした、耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるフィルムである。例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）・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）・ＰＰＳ等の単層フィルム等である。あるいはポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）・ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）等のベースフィルムの表面に離型層をコーティングした複合層フィルム等である。離型層はＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ（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）等である。加圧ローラ２４は、鉄やアルミニウム等の芯金２４ａと、次の（３）項で詳述する材料、製造法にて得られる弾性層２４ｂ等からなる。
【００１６】
フィルム２３は、少なくとも画像形成実行時に加圧ローラ２４が矢印ｂの反時計方向に回転駆動される。該加圧ローラ２４の回転駆動により圧接ニップ部Ｎにおいて加圧ローラ２４とフィルム２３の外面との摩擦力でフィルム２３に回転力が作用する。これにより、フィルム内面が圧接ニップ部Ｎにおいて加熱体２２の表面である下面に密着して摺動しつつフィルムガイド部材２１の外回りを矢印ａの時計方向に所定の周速度で回転駆動される。即ち、画像転写部側から搬送されてくる未定着トナー画像Τを担持した転写材Ｐの搬送速度と略同一の周速度で回転駆動される。この場合、フィルム２３の内面とこれが摺動する加熱体下面との摺動抵抗を低減するために両者間に耐熱性グリス等の潤滑剤を介在させるとよい。而して、加圧ローラ２４の回転駆動によりフィルム２３が回転される。また、加熱体２２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、圧接ニップ部Ｎの加圧ローラ２４とフィルム２３との間に未定着トナー画像Τを有する被加熱材としての転写材Ｐがそのトナー画像担持面側をフィルム２３側にして導入される。その転写材Ｐが圧接ニップ部Ｎにおいてフィルム外面に密着し、フィルム２３と一緒に圧接ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。これにより、加熱体２２の熱がフィルム２３を介して付与され、また圧接ニップ部Ｎの加圧力を受けて、未定着トナー画像Ｔが転写材Ｐの面に熱圧定着される。圧接ニップ部Ｎを通った転写材Ｐはフィルム２３の外面から分離されて搬送される。本例のようなフィルム加熱方式の装置６は、熱容量が小さく昇温の速い加熱体２２を用いることができ、加熱体６が所定の温度に達するまでの時間を大きく短縮できる。常温からでも容易に高温に立ち上げることができるため、非プリント時に装置が待機状態にあるときのスタンバイ温調をする必要がなく省電力化できる。また、回転するフィルム２３には圧接ニップ部Ｎ以外には実質的にテンションが作用しないこと、装置の簡略化等の理由でフィルム寄り移動規制手段としてはフィルム２３の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部材のみを配設している。
【００１７】
（３）加圧ローラ２４
上記加熱定着装置６における加圧ローラ２４について、それを構成する材料、成型方法等を以下に詳細に説明する。
【００１８】
１）加圧ローラ２４の層構成
図３は加圧ローラ２４の層構成模型図である。この加圧ローラ２４は、芯金２４ａの外周に少なくとも、１）水を含有した吸水性ポリマーを含むゴム組成物（熱硬化する前の液状ゴム材）の硬化物からなる弾性層２４ｂと、２）フッ素樹脂またはフッ素ゴムからなる離型層２４ｃを積層する。そして、該弾性層２４ｂの圧縮量ｙが、ｙ≦０．８（ｍｍ）、なる関係を満たすことを特徴とする加圧ローラである。
【００１９】
ａ：弾性層２４ｂ
加圧ローラ２４の弾性層２４ｂの熱伝導率を０．１５ｗ／ｍ・ｋ以下とすることにより、加熱定着装置６の作動時に加熱体２２が加圧ローラ２４より奪われる熱量を小さく抑えられることがわかった。加圧ローラ２４の弾性層２４ｂの熱伝導率を０．１５ｗ／ｍ・ｋ以下とすることによりフィルム２３表面の温度上昇速度を向上させることが出来、加熱定着装置のクイックスタートを可能とすることができる。また、０．０８４ｗ／ｍ・ｋより低い場合はフィルム２３側の昇温スピードが早くなり定着性は良くなるが、小サイズ紙を通紙した場合、非通紙部領域における昇温が大きくなり、加圧ローラについてより耐熱性が求められる。よって弾性層の熱伝導率は０．０８４ｗ／ｍ・ｋ以上０．１５ｗ／ｍ・ｋ以下が好ましい。弾性層の熱伝導率測定については後述する。加圧ローラ２４に用いられる弾性層２４ｂの厚さは所望の幅の圧接ニップ部を形成することができる厚さであれば特に限定されないが、２〜１０ｍｍであることが好ましい。本例においては、弾性層２４ｂは水を含有した吸水性ポリマーを含むゴム組成物を熱硬化させた発泡体であり、熱伝導度率が０．０８４ｗ／ｍ・ｋ以上０．１５ｗ／ｍ・ｋ以下となるものであれば、材料の詳細は特に限定されない。
【００２０】
吸収性ポリマーには、ポリアクリル酸とそのアルカリ金属塩、その架橋体、およびデンプン・アクリル酸グラフト共重合体とそのアルカリ金属塩が好ましい。ポリアクリル酸の部分ナトリウム塩の架橋体、およびデンプン・アクリル酸グラフト共重合体の部分ナトリウム塩が特に好ましい。ここで、吸水性ポリマーは粉末状のものを使用し水を含ませるが、後述する加熱硬化時において水を蒸発させて発泡弾性層とするため、吸水性ポリマーの平均粒子径は弾性層（発泡体）の発泡セル（気泡）径を決める重要な項目となる。微細なセルを得るために粉末状体（乾燥状態）の吸水性ポリマーの平均粒子径は１０〜２５０μｍが良好であり、１０〜１００μｍが好ましく、２０〜５０μｍが更に好ましい。また、水分を含ませた状態の吸水性ポリマーの平均粒子径は１０〜５００μｍが好ましい。ここで、水を含有した吸水性ポリマーから水分を蒸発させセルを形成させていく上で、熱伝導をかなり低く狙う場合には発泡径を大きく、発泡密度を高くするため、セル壁が薄くなりゴム弾性（反発弾性力）が低下してしまう場合がある。そのような場合は硬質バルーンを混合して配合させることによってゴム弾性（反発弾性）が向上することが実験の結果得られている。これは混入させた硬質バルーンが核となり、その周りのゴムのゴム弾性（反発弾性力）を上げていると思われる。
【００２１】
中空バルーン（中空フィラー）には、無機バルーンや有機樹脂バルーンなど種類が豊富である。なかでも、水を含有した吸水性ポリマーと混合させて用いる場合、無機バルーンや、表面に無機フィラー等を付着させ強度を上げた樹脂バルーン、を単独あるいは２種以上の混合物として用いるのが好適である。ここで無機硬質バルーンとしては、直径が１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ以下で、特に真比重が１．０ｇ／ｃｍ３以下であるシリカバルーンのような物が挙げられる。また、ガラスバルーン、カーボンバルーン、アルミナバルーン、シラスバルーンのような物が挙げられる。しかし、ここに示すものに何ら限定されるものではなく、同様の効果を得られるものであればなんでも好適に用いられる。配合量はシリコーンゴム材１００重量部に対して０．５〜３０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部である。また、無機フィラー等を付着させ強度を上げた樹脂バルーンも表面に付着させる物質は炭酸カルシウム、タルク、チタン等、強度を上げる目的をなすものであれば、何ら限定されるものではなく、同様の効果を得られるものであればなんでも好適に用いられる。
【００２２】
ここで熱可塑性樹脂バルーンとしては、直径が１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ以下で、特に真比重が１．０ｇ／ｃｍ３以下であるものが好適である。そして、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの重合物あるいはこれらのうちの２種以上の共重合物などからなるものが好適である。配合量はシリコーンゴム材１００重量部に対して０．５〜３０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部である。なお、ここで吸水性ポリマーを利用した発泡と中空フィラーを併用する理由としては、先述したとおり中空フィラーのみであると弾性層の硬度が高くなりすぎるためである。また、吸水性ポリマーのみを利用するよりも弾性層の弾力性を維持できる点で吸水性ポリマーと中空フィラーを併用するほうが好ましい。弾性層中に、水性物質を含有した吸水性ポリマーや、水性物質を含有した吸水性ポリマーおよび中空フィラー、を混入させる基材としては、従来の加圧ローラの弾性層として公知のものを用いることができる。シリコーンゴム、フッ素ゴムを好適に用いることができる。なお、弾性層の熱伝導率、硬度が上記範囲であれば、水を含有した吸水性ポリマーの配合量や、水を含有した吸水性ポリマーおよび中空フィラーの弾性層中の配合量は特に限定されない。例えば吸水性ポリマーの含有量を変化させたときの弾性層の熱伝導率をそれぞれ測定し、好ましい熱伝導率が得られるときの含有量を吸水性ポリマーの好ましい含有量として選択することが出きる。同様に吸水性ポリマーに含有させる水の量、中空フィラーの配合量も好ましい配合量として選択することができる。水を含有した吸水性ポリマーや水を含有した吸水性ポリマーおよび中空フィラーを熱硬化してなる発泡弾性層を他の発泡体からなる層上に形成したものを本発明における弾性層としても良い。
【００２３】
ｂ：離型層２４ｃ
離型層２４ｃは弾性層２４ｂ上にＰＦＡチューブを被せることにより形成しても良いし、フッ素ゴムまたは、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂を弾性層上にコーティングすることによって形成しても良い。なお、離型層２４ｃの厚さは加圧ローラに充分な離型性を付与することができる厚さであれば特に限定されないが、好ましくは２０〜５０μｍである。
【００２４】
加圧ローラ２４の硬度としては５５°（アスカーＣ硬度計６００ｇ荷重）以下であることが好ましく、５０°以下であることが更に好ましい。
【００２５】
２）加圧ローラ２４の製造方法
次に上記したような加圧ローラ２４の製造方法について説明する。
【００２６】
ａ：まずベースポリマーとしては型成形に適し、加工性に優れる液状シリコーンゴムを用いるのが好適である。
液状シリコーンゴム材は、常温にて液状を呈し、熱により硬化してゴム状弾性を有するシリコーンゴムとなるものであればよく、その種類等は特に限定されない。かかる液状シリコーンゴム材としては、付加反応硬化型液状シリコーンゴム組成物が挙げられる。これは、アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンとケイ素原子結合水素原子含有オルガノハイドロジェンポリシロキサンと補強性充填剤とからなり、白金系触媒により硬化してシリコーンゴムとなる。また、有機化酸化物硬化型シリコーンゴム組成物が挙げられる。これは、アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンと補強性充填剤とからなり、有機過酸化物により硬化してシリコーンゴムとなる。また、縮合反応硬化型液状シリコーンゴム組成物が挙げられる。これは、水酸基含有ジオルガノポリシロキサンとケイ素原子結合水素原子含有オルガノハイドロジェンポリシロキサンと補強性充填剤とからなり、有機錫化合物、有機チタン化合物、白金系触媒等の縮合反応促進触媒により硬化してシリコーンゴムとなる。これらの中でも、硬化速度が速いことや硬化の均一性に優れていることから付加反応硬化型液状シリコーンゴム材が好ましい。硬化物がゴム状弾性体になるためには直鎖状のジオルガノポリシロキサンを主成分とする粘度が、２５℃において１００センチポイズ以上であることが好ましい。この液状シリコーンゴム材には、本発明の目的を損なわない範囲で流動性を調節する、または硬化物の機械的強度を向上させるために各種の充填材、必要に応じて顔料、耐熱剤、難燃剤、可塑剤、接着付与剤などを配合されたものでも良い。
【００２７】
ｂ：吸水性ポリマーは、ポリアクリル酸とそのアルカリ金属塩、その架橋体例示されている。また、デンプン・アクリル酸グラフト共重合体とそのアルカリ金属塩、ポリアクリル酸の部分ナトリウム塩の架橋体、およびデンプン・アクリル酸グラフト共重合体の部分ナトリウム塩が例示されている。三洋化成工業株式会社の“サンフレッシュ”シリーズ等容易に市場から入手できるものである。これらの市場から入手できる粉末状態の吸水性ポリマーは、その中心粒度が１０〜８００μｍと幅広く選択できる。しかし、ここでは１０〜２５０μｍで良好であり、１０〜１００μｍが好ましく、１０〜５０μｍが更に好ましい。吸水性ポリマーの配合量は、液状シリコーンゴム材１００重量部に対して０．０５〜１０重量部が好ましい。０．０５重量部以下では加圧ローラに要求される充分な断熱性が得られず、１０重量部を超えると出来上がった弾性層の連泡率が高く弾性層の機械的強度が低下する。なお、吸水性ポリマーに含ませる水の量は、液状シリコーンゴム材１００重量部に対して１０〜３００重量部が好ましい。続いて、水を加えゲル状にした吸水性ポリマーは液状シリコーンゴム材に混合／攪拌分散される。
【００２８】
ｃ：次に該シリコーンゴム材を芯金２４ａ上に加熱硬化形成する。加熱硬化しローラを形成する手段・方法は限定しない。所定の内径を有するパイプ状金型に金属製芯金２４ａを装着し，該シリコーンゴム材を注入し金型を加熱することによって、ローラを形成する方法が簡便であり好適である。ここで、加熱温度としては７０℃〜２００℃の範囲で良好であり、好ましくは７０℃〜１５０℃である。更に好ましくは７０℃〜１００℃である。時間としては１０分〜５時間の範囲で良好であり、好ましくは３０分〜３時間である。更に好ましくは４５分〜２時間である。この加熱硬化の温度×時間の選択によって加圧ローラとして内層、外層、長手全域にわたる発泡セルの状態に影響を及ぼすため、最適な条件を選択することが必要となる。
【００２９】
ｄ：次に吸水性ポリマーに含まれていた水の蒸発、そしてシリコーンゴム弾性層の硬化後の物性を安定させる、シリコーンゴム弾性層中の反応残渣および未反応低分子を除去することを目的とした２回目の加熱を行う。ここでの加熱温度としては１５０℃〜２８０℃の範囲で良好であり、好ましくは２００℃〜２５０℃である。時間としては２時間〜８時間までが良好であり、好ましくは４時間〜６時間である。
【００３０】
ｅ：最終工程として、離型層２４ｃとなるフッ素樹脂からなるチューブと、上記の弾性層２４ｂであるシリコーンゴム発泡弾性層とを接着プライマーを用いて積層し一体化させる。なお、ここでも接着プライマーを硬化させるための加熱を行う。
【００３１】
（４）評価項目
次に、製造された加圧ローラを、前記の画像形成装置（図１）に組み込まれている前記加熱定着装置６（図２）における加圧ローラ２４として使用して評価するものとし、その場合の評価項目、評価法について説明する。
【００３２】
ａ：まず、表面離型層を設けた状態の加圧ローラの圧縮量ｙは以下のように測定する。圧縮量ｙ…図４に示すように、加圧ローラ２４を、その両端芯金部分にて支持し、５０ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（奥）×７ｍｍ（厚）の板状押圧部材Ａを有する治具１００にて、８０μｍ／ｓｅｃの速度で押圧する。この押圧した時に、ロードセルプローブが荷重を検知し始めてから１．４ｋｇの荷重を検知するまでに板状押圧部材Ａの移動量を圧縮量（ｍｍ）とする。
【００３３】
ｂ：評価項目を表１に示した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
・「斜行評価」について：Ａ４普通紙（６４ｇ／ｍ２）に上下左右の余白を５ｍｍとり、１０ｍｍ×１０ｍｍの格子パターンイメージ（縦２８０ｍｍ相当）を印字する。そのときの上側画像書き出し位置（本実施形態では左側）と画像書き出し位置側の後端のずれ量を斜行量ｘ（図５）とする。２００枚の連続通紙を行い、平均値を求める。上記評価結果は以下のようにそれぞれ簡略表記する。◎：非常に良い（ｘ＜０．２ｍｍ）、○：良い（０．２ｍｍ≦ｘ＜０．４ｍｍ）、△：普通（０．４ｍｍ≦ｘ＜０．６ｍｍ）、×：悪い（０．６≦ｘ）。
【００３６】
・「紙シワ評価」について：高温高湿環境下（３２℃／８０％）において２４時間以上放置した、シュタインバイスＡ４紙（８０ｇ／ｍ２）を同環境下にて１００枚通紙して、紙しわの発生頻度を比較した。上記評価結果は以下のようにそれぞれ簡略表記する。◎：非常に良い（発生なし）、○：良い（３枚未満／ほとんど気にならない軽微なシワ）、△：普通（３枚未満／普通のシワ）、×：悪い（３枚以上／普通のシワ）。
【００３７】
・「印字倍率評価」について：前記の「斜行評価」と同様のパターンイメージ（縦２８０ｍｍ相当）を印字し、紙中央部の先端から後端までの距離を求め、パターンイメージ（縦２８０ｍｍ）を１００％とした場合の比率を求めた。上記評価結果は以下のようにそれぞれ簡略表記する。◎：非常に良い（９９．８％以上）、○：良い（９９．６％以上〜９９．８％未満）、△：普通（９９．４％以上〜９９．６％未満）、×：悪い（９９．４％未満）。
【００３８】
・「フィルム破れ」について：Ａ４普通紙での連続通紙耐久（１５万枚）を行い、フィルム端部破損の有無、発生枚数を求めた。上記評価結果は以下のようにそれぞれ簡略表記する。◎：非常に良い（破損なし／変形なし）、○：良い（破損なし／極軽微な変形あり）、×：悪い（破損あり）。
【００３９】
ｃ：また、その他の物性評価として、以下の測定器あるいは手順にて測定した。熱伝導率測定……京都電子工業（株）製迅速熱伝導率計ＱＴＭ−５００、プローブＰＤ−１３にて測定。平均発泡セル径……無作為の１０個の発泡部を（長径＋短径）／２として計算した平均値ものをさす。表面硬度測定……アスカーＣ硬度計（６００ｇ荷重）。
【００４０】
（５）実施例１
加圧ローラ２４の芯金２４ａとしてφ１４のアルミニウム材を用い、この芯金２４ａの外側に弾性層２４ｂを次のようにして形成した。本実施例は吸水性ポリマーのみを用いてセルを形成するものであるが、この場合、水分を含んだ状態で平均径が１０〜５００μｍの吸水性ポリマーを液状のシリコーンゴム材１００重量部に対して０．０５〜１０重量部加えるのが好ましい。本実施例では付加反応型液状シリコーンゴム材を１００重量部とすると、粉末状態で粒径が２０〜５０μｍの吸水性ポリマーを２部とした。吸水性ポリマーに含ませる水としては、吸水性ポリマーが常温で吸水可能な量を１００％とした場合において、本実施例では８０％含有させた。これにより水分を含んだ状態の吸水性ポリマーの平均径を１５０μｍとした。１回目の加熱硬化条件を９０℃×１．５時間、２回目の加熱条件を２２０℃×４時間で行った結果、３ｍｍ厚のシリコーンゴム弾性層２４ｂが得られた。なお、シリコーンゴム弾性層２４ｂとフッ素樹脂離型層２４ｃの接着プライマーとしては絶縁タイプを使用し、離型層２４ｃは３０μｍのＰＦＡチューブを使用した。その際の加熱硬化条件としては２００℃×４時間で行った。ここで成形された加圧ローラ２４の熱伝導率は０．１２５ｗ／ｍ・ｋ、硬度は４６°、平均発泡セル径は１５０μｍ、表面離型層を設けた状態の加圧ローラの圧縮量は０．６９ｍｍであった。なお、ここでベースゴムの硬度、吸水性ポリマーの配合量や、粒径等を変更し圧縮量が異なるサンプルを数種類作成し、搬送性評価、フィルム搬送性評価を行った結果を表２に示す。表２に示すとおり圧縮量を０．８ｍｍ以下に設定することにおいて良好な結果が得られることが判る。更に好ましくは、０．７ｍｍ以下に設定することである。
【００４１】
【表２】
【００４２】
一般的に加圧ローラの表面硬度が高ければ圧縮量は小さくなるが、肉厚が薄い場合やゴムがやわらかい場合には、触感で感じることのできる反発弾性の差を一般の硬度計では検出することが出来ないため、本件のような圧縮量を求めることが有効である。なお、このように水分蒸発法によって製造される加圧ローラにおいては、熱伝導率は上述したとおり０．１５ｗ／ｍ・ｋ以下になるよう配合および加熱条件を適宜調整し適性化を図る。そうでなければ、熱源であるヒータが目標温度に所定時間内に到達せず、定着不良となる。また、加圧ローラの弾性層の平均発泡セル径を１０〜５００μｍになるよう配合および加熱条件を適宜調整し適性化を図らなければ、加圧ローラの表面性が悪化してトナー汚れが発生する。また、加圧ローラ表面硬度を５５°以下になるよう配合および加熱条件を適宜調整し適性化を図らなければ、充分な定着ニップを確保することが出来なくなり定着不良が発生する。本実施例にて提示した、吸水性ポリマーの配合量、底に含まれる水の量、加熱条件は何ら限定されるものではなく、上述している範囲で熱伝導、発泡セル径、硬度、圧縮量を適宜調節すれば良い。ここで、本実施例で提案される加圧ローラは、その対向する熱源を内包する回転体を選択せずに有効であるが、特に低熱容量フィルムを用いるユニットに対して有効である。
【００４３】
（６）実施例２
実施例２及び後述する実施例３は、所望の断熱性を得るために吸水性ポリマー及び中空フィラーを用いるものである。この場合、水分を含んだ状態で平均径が１０〜５００μｍの吸水性ポリマーを液状のシリコーンゴム材１００重量部に対して０．０５〜１０重量部加える。更に平均径が１ｍｍ以下の中空フィラーを液状のシリコーンゴム材１００重量部に対して０．５〜３０重量部加えるのが好ましい。本実施例２では粉末状体の吸水性ポリマーの粒径及び吸水性ポリマーに含有させる水の量は実施例１と同様とし配合量は１部とした。更に硬質中空フィラーとして中心粒径が１００μｍのガラスバルーンを１部シリコーンゴム組成物に混入させた。なお、硬質中空フィラーとしては、直径が１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ以下で、真比重が１．０ｇ／ｃｍ３のものが好ましい。特にガラスバルーンはシリコーンゴム材への分散性が優れており、且つ内部の気体の保持性がよいので好ましい。ガラスバルーンを用いる場合は、バルーンの均一分散が比較的容易なこと、及びバルーンの強度が優れていること、を鑑み、平均粒径が２００μｍ以下、平均密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｃのものが特に好ましい。出来上がった加圧ローラの弾性層には、吸水性ポリマーの水分が蒸発してできたセル（気泡）と硬質中空フィラー（本実施例ではガラスバルーン）が混在していることになる。ここで成形された加圧ローラ２４は、熱伝導率が０．１２３ｗ／ｍ・ｋ、硬度は４６．５°、吸水性ポリマーの水分が蒸発してできたセルの平均発泡セル径は１５０μｍ（ガラスバルーンは除く）、表面離型層を設けた状態の圧縮量は０．５７μｍであった。水分蒸発発泡法による発泡とガラスバルーンを加える事で、実施例１と同等の熱伝導率、硬度、平均発泡セル径でありながら圧縮量を低減することが可能、つまりゴムの反発弾性を高めることが可能となった。前述したとおり水分蒸発発泡法においては高い連泡率を示すため、その空隙を一部ガラスバルーンが埋めることにより、今までセル壁が薄くて、ゴム弾性が得られなかった部位において、本来のゴム弾性が得られたことによると推測する。実施例２の評価結果を表３に記す。
【００４４】
【表３】
【００４５】
ここに示すように、本実施例の構成にすることでその他の物性値を損なうことなく、圧縮量を低減させることが可能となり、紙搬送性、フィルム搬送性ともに良好な結果が得られた。なお、実施例１と同様に熱伝導率、平均発泡セル径、硬度を上述する範囲に設定することで、定着性、加圧ローラ汚れを防止することができる。本実施例にて提示した、吸水性ポリマーの配合量、底に含まれる水の量、加熱条件は何ら限定されるものではなく、上述している範囲で熱伝導、発泡セル径、硬度、圧縮量を適宜調節すれば良い。実施例１と同様にその対向する熱源を内包する回転体を選択せずに有効であるが、特に低熱容量フィルムを用いるユニットに対して有効である。
【００４６】
（７）実施例３
粉末状体の吸水性ポリマーの粒径及び吸水性ポリマーに含有させる水の量、及び配合量は実施例２と同様とした。更に硬質中空フィラーとして中心粒径が１００μｍの熱可塑性樹脂バルーンの表面を炭酸カルシウムにてコーティングしたものを１部シリコーンゴム組成物に混入させた。ここで熱可塑性樹脂バルーンとしてはアクリルニトリルを用いた。ここで成形された加圧ローラ２４は、熱伝導率が０．１２３ｗ／ｍ・ｋ、硬度は４５．５°、吸水性ポリマーの水分が蒸発してできたセルの平均発泡セル径は１５０μｍ（樹脂バルーンは除く）、表面離型層を設けた状態の圧縮量は０．６μｍであった。本実施例において同様の評価を行った結果を表４に記す。
【００４７】
【表４】
【００４８】
本実施例においても、実施例２と同様に良好な結果が得られた。なお、本構成以外においても、無機硬質バルーンと、樹脂バルーンの表面を無機フィラーでコーティングしたもの、を混合させて、水分蒸発法による発泡セルと組み合わせても良好な結果が得られるのは言うまでも無い。また同じ硬度、熱伝導、平均発泡セルを得ることを条件とした場合、圧縮量としては概略以下の順で小さくすることができる。ａ：水分蒸発法による発泡＋無機硬質バルーン、ｂ：水分蒸発法による発泡＋無機フィラーコーティング樹脂バルーン、ｃ：水分蒸発法による発泡のみ。
【００４９】
（８）加熱装置の他の形態例
１）図６の（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれフィルム加熱方式の加熱装置（加熱定着装置）の他の構成形態例である。（ａ）のものは、加熱体ホルダ兼フィルムガイド部材２５に保持させた加熱体２２と、フィルム駆動ローラ２６と、テンションローラ２７との互いに略並行の３部材間にエンドレスベルト状の耐熱性フィルム２３を懸回張設する。そして、フィルム２３を挟んで加熱体２２と加圧ローラ２４とを圧接させて圧接ニップ部Ｎを形成させ、フィルム２３を駆動ローラ２６により回転駆動させるものである。加圧ローラ２４はフィルム２３の回転に従動回転する。３７はフィルム駆動ローラ２６の駆動源である。圧接ニップ部Ｎに被加熱材としての転写材Ｐを導入してトナー画像の加熱定着を行なわせる。（ｂ）のものは、加熱体ホルダ兼フィルムガイド部材２５に保持させた加熱体２２と、フィルム駆動ローラ２６との互いに略並行の２部材間に、エンドレスベルト状の耐熱性フィルム２３を懸回張設する。そして、フィルム２３を挟んで加熱体２２と加圧ローラ２４とを圧接させて圧接ニップ部Ｎを形成させ、フィルム２３を駆動ローラ２６により回転駆動させるものである。加圧ローラ２４はフィルム２３の回転に従動回転する。（ｃ）のものは、耐熱性フィルム２３としてロール巻きにした長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出し軸２８から、加熱体ホルダ兼フィルムガイド部材２５に保持させた加熱体２２の下面を経由させ、巻き取り軸２９へ掛け渡す。そして、フィルム２３を挟んで加熱体２２と加圧ローラ２４とを圧接させて圧接ニップ部Ｎを形成させ、フィルム２３を巻き取り軸２９で巻き上げて所定の速度で走行移動させるものである。上記のような構成形態の装置においても、加圧手段としての加圧ローラ２４を本発明に従う構成のものにして前述と同様の作用効果が得られる。加熱手段側の加熱体２２は前述のセラミックヒータに限られるものではなく、電磁（磁気）誘導加熱方式など他の適宜の発熱体を採択できる。（ｄ）は電磁誘導加熱方式の例である。３０は電磁誘導発熱する磁性金属部材、３１は磁界発生手段としての励磁コイルである。励磁コイル３１に通電することにより発生する高周波磁界により磁性金属部材３０がヒータとして電磁誘導発熱し、その熱が圧接ニップ部Ｎにおいてフィルム２３を介して、圧接ニップ部Ｎに導入された被加熱材としての転写材Ｐに付与される。フィルム２３自体を電磁誘導発熱性の部材とすることもできる。
【００５０】
２）図７の（ａ）と（ｂ）はそれぞれ熱ローラ方式の加熱装置（加熱定着装置）の構成形態例である。（ａ）において、３２は加熱手段としての加熱ローラ（定着ローラ）であり、外周面にフッ素樹脂等の離型層を形成した鉄・アルミニウム等の中空金属ローラで、内部に発熱源としてのハロゲンヒータ３３を内蔵させてある。この加熱ローラ３２と加圧ローラ２４とを圧接させて圧接ニップ部Ｎを形成させてある。圧接ニップ部Ｎに被加熱材としての転写材Ｐを導入してトナー画像の加熱定着を行なわせる。（ｂ）のものは、加熱ローラ３２の加熱を電磁誘導加熱方式としたものである。加熱ローラ３２は強磁性体で構成される。加熱は励磁鉄心３４に巻かれた励磁コイル３５に高周波の交流電流を印加して磁界を発生させ加熱ローラ３２に渦電流を発生させる。即ち、磁束により加熱ローラに渦電流を発生させジュール熱によって加熱ローラ３２自体を発熱させるのである。３６は閉磁路を形成するために、加熱ローラを隔てて励磁鉄心３４に対向するように配置された補助鉄心である。上記のような熱ローラ方式の加熱装置においても、加圧手段としての加圧ローラ２４を本発明に従う構成のもにして前述と同様の作用効果が得られる。本発明は要するに加熱手段と加圧手段との圧接ニップ部に被加熱材を導入して挟持搬送させて加熱処理する加熱装置に有効である。該加熱装置は実施形態例の加熱定着装置としてばかりでなく、その他、例えば、画像を担持した被記録材を加熱して表面性（つや等）を改質する像加熱装置、仮定着する像加熱装置に使用できる。また、シート状物を給紙して乾燥処理・ラミネート処理する装置等の加熱装置として広く使用できることは勿論である。本発明は上述の実施例にとらわれるものではなく、技術思想内の変形を含むものである。
【符号の説明】
【００５１】
１・・感光ドラム、２・・帯電ローラ、３・・レーザービームスキャナー、４・・現像装置、５・・転写ローラ、６・・加熱定着装置、７・・クリーニング装置、８・・給紙ローラ、９・・給紙カセット、１０・・ガイド、１１・・レジストローラ、１２・・搬送装置、１３・・搬送ローラ、１４・・ガイド、１５・・排紙ローラ、１６・・排紙トレイ、２１・・フィルムガイド部材、２２・・加熱体、２３・・耐熱性フィルム、２４・・加圧ローラ、２５・・加熱体ホルダ兼フィルムガイド部材、２６・・フィルム駆動ローラ、２７・・テンションローラ、２８・・繰り出し軸、２９・・巻き取り軸、３０・・磁性金属部材、３１・励磁コイル、３２・・定着ローラ、３３・・ハロゲンヒータ、３４・・励磁鉄心、３５・・励磁コイル、３６・・補助鉄心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の像を加熱する像加熱装置において、加熱手段と、前記加熱手段と記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラとを備え、前記加圧ローラは弾性層と表面の離型層を有し、 前記加圧ローラの前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」と「中空フィラー」とを分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
請求項１において、前記中空フィラーは無機硬質バルーンであることを特徴とする像加熱装置。
【請求項３】
請求項２において、前記中空フィラーはガラスバルーンであることを特徴とする像加熱装置。
【請求項４】
請求項１において、前記中空フィラーは表面を無機フィラーでコーティングした樹脂バルーンであることを特徴とする像加熱装置。
【請求項５】
請求項４において、前記中空フィラーは表面を炭酸カルシウムでコーティングした熱可塑性樹脂バルーンであることを特徴とする像加熱装置。
【請求項６】
請求項１において、前記吸水性ポリマーの水分が蒸発してできたセルの平均径は１０〜５００μｍであることを特徴とする像加熱装置。
【請求項７】
請求項１において、熱硬化する前の液状ゴム材に対して加える水分を含んだ状態の前記吸水性ポリマーの平均径は１０〜５００μｍであり、その配合量は液状のゴム材１００重量部に対して０．０５〜１０重量部であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項８】
請求項７において、前記中空フィラーは直径が１ｍｍ以下であり、その配合量は液状のゴム材１００重量部に対して０．５〜３０重量部であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項９】
請求項１において、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項１０】
像加熱装置に用いられる加圧ローラであって、弾性層と、表面の離型層とを有し、前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」と「中空フィラー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１１】
請求項１０において、前記中空フィラーは無機硬質バルーンであることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１２】
請求項１１において、前記中空フィラーはガラスバルーンであることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１３】
請求項１０において、前記中空フィラーは表面を無機フィラーでコーティングした樹脂バルーンであることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１４】
請求項１３において、前記中空フィラーは表面を炭酸カルシウムでコーティングした熱可塑性樹脂バルーンであることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１５】
請求項１０において、前記吸水性ポリマーの水分が蒸発してできたセルの平均径は１０〜５００μｍであることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１６】
請求項１０において、熱硬化する前の液状ゴム材に対して加える水分を含んだ状態の前記吸水性ポリマーの平均径は１０〜５００μｍであり、その配合量は液状のゴム材１００重量部に対して０．０５〜１０重量部であることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１７】
請求項１６において、前記中空フィラーは直径が１ｍｍ以下であり、その配合量は液状のゴム材１００重量部に対して０．５〜３０重量部であることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１８】
請求項１０において、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１９】
記録材上の像を加熱する像加熱装置において、加熱手段と、前記加熱手段と記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラとを備え、前記加圧ローラは弾性層と表面の離型層を有し、前記加圧ローラの前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であり、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２０】
像加熱装置に用いられる加圧ローラであって、弾性層と、表面の離型層とを有し、前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であり、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１】
記録材上の像を加熱する像加熱装置において、加熱手段と、前記加熱手段と記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラとを備え、前記加圧ローラは弾性層と表面の離型層を有し、 前記加圧ローラの前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」と「中空フィラー」とを分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
請求項１において、前記中空フィラーは無機硬質バルーンであることを特徴とする像加熱装置。
【請求項３】
請求項２において、前記中空フィラーはガラスバルーンであることを特徴とする像加熱装置。
【請求項４】
請求項１において、前記中空フィラーは表面を無機フィラーでコーティングした樹脂バルーンであることを特徴とする像加熱装置。
【請求項５】
請求項４において、前記中空フィラーは表面を炭酸カルシウムでコーティングした熱可塑性樹脂バルーンであることを特徴とする像加熱装置。
【請求項６】
請求項１において、前記吸水性ポリマーの水分が蒸発してできたセルの平均径は１０〜５００μｍであることを特徴とする像加熱装置。
【請求項７】
請求項１において、熱硬化する前の液状ゴム材に対して加える水分を含んだ状態の前記吸水性ポリマーの平均径は１０〜５００μｍであり、その配合量は液状のゴム材１００重量部に対して０．０５〜１０重量部であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項８】
請求項７において、前記中空フィラーは直径が１ｍｍ以下であり、その配合量は液状のゴム材１００重量部に対して０．５〜３０重量部であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項９】
請求項１において、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項１０】
像加熱装置に用いられる加圧ローラであって、弾性層と、表面の離型層とを有し、前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」と「中空フィラー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１１】
請求項１０において、前記中空フィラーは無機硬質バルーンであることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１２】
請求項１１において、前記中空フィラーはガラスバルーンであることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１３】
請求項１０において、前記中空フィラーは表面を無機フィラーでコーティングした樹脂バルーンであることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１４】
請求項１３において、前記中空フィラーは表面を炭酸カルシウムでコーティングした熱可塑性樹脂バルーンであることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１５】
請求項１０において、前記吸水性ポリマーの水分が蒸発してできたセルの平均径は１０〜５００μｍであることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１６】
請求項１０において、熱硬化する前の液状ゴム材に対して加える水分を含んだ状態の前記吸水性ポリマーの平均径は１０〜５００μｍであり、その配合量は液状のゴム材１００重量部に対して０．０５〜１０重量部であることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１７】
請求項１６において、前記中空フィラーは直径が１ｍｍ以下であり、その配合量は液状のゴム材１００重量部に対して０．５〜３０重量部であることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１８】
請求項１０において、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする加圧ローラ。
【請求項１９】
記録材上の像を加熱する像加熱装置において、加熱手段と、前記加熱手段と記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラとを備え、前記加圧ローラは弾性層と表面の離型層を有し、前記加圧ローラの前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であり、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２０】
像加熱装置に用いられる加圧ローラであって、弾性層と、表面の離型層とを有し、前記弾性層は「水を含有する吸水性ポリマー」を分散したゴム組成物を熱硬化して得られた発泡体であり、前記加圧ローラの圧縮量は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする加圧ローラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１３４３１０（Ｐ２００９−１３４３１０Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６０９０８（Ｐ２００９−６０９０８）
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【分割の表示】特願２００３−２０７１５７（Ｐ２００３−２０７１５７）の分割
【原出願日】平成１５年８月１１日（２００３．８．１１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【分割の表示】特願２００３−２０７１５７（Ｐ２００３−２０７１５７）の分割
【原出願日】平成１５年８月１１日（２００３．８．１１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]