定着装置に用いるローラ、及びこのローラを備えた像加熱装置
【課題】弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象を抑制し、ローラ硬度の増加及びローラ硬度の部分的なばらつきの少ない加圧ローラを提供すること。
【解決手段】定着装置６に用いられるローラ２４であって、発泡体層２４ａと、熱伝導性フィラーを含有しており、前記発泡体層よりもローラ表面側に設けられている弾性層２４ｃと、前記発泡体層と前記弾性層の間に設けられている中間層２４ｂと、を有するローラにおいて、前記中間層に含まれる全てのフィラーの含有率は、前記熱伝導性フィラーを含有する前記弾性層に含まれる全てのフィラーの含有率よりも小さいことを特徴とする。
【解決手段】定着装置６に用いられるローラ２４であって、発泡体層２４ａと、熱伝導性フィラーを含有しており、前記発泡体層よりもローラ表面側に設けられている弾性層２４ｃと、前記発泡体層と前記弾性層の間に設けられている中間層２４ｂと、を有するローラにおいて、前記中間層に含まれる全てのフィラーの含有率は、前記熱伝導性フィラーを含有する前記弾性層に含まれる全てのフィラーの含有率よりも小さいことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載する定着装置（定着器）として用いれば好適な像加熱装置、及びこの装置に用いられるローラ、そのローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式のプリンタや複写機に搭載する定着装置で小サイズの記録材を大サイズの記録材と同じプリント間隔で連続プリントすると、ヒータの記録材が通過しない領域（非通紙領域）が過度に昇温することが知られている（非通紙部昇温）。ヒータの非通紙領域が昇温すると、ヒータを支持するヒータホルダや加圧ローラなどの部材が熱により損傷する場合がある。
【０００３】
非通紙部昇温を緩和する方法の一つとして、加圧ローラに熱伝導性が優れた層を設けることが考えられている。特許文献１には、通紙エリア外の昇温、いわゆる非通紙部昇温の抑制と安定した搬送性、耐久性を得るべく、以下のように構成されたローラが提案されている。即ち、芯軸上にソリッドゴム層を設け、その上にカーボンファイバーを含有した高熱伝導弾性ゴム層を形成し、その上に表面離型層を備えた構成のローラが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０３１７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
芯軸上にソリッドゴム層と高熱伝導弾性ゴム層を設けた加圧ローラを、更に高速のプリンタ向けに改良する手段として、ソリッドゴム層を発泡体層に代えることが考えられる。この場合、芯軸上に発泡体層を装着してローラ化した後、そのローラを金型内部にセットし、ローラと金型との間に液状ゴムを注型し加熱硬化させる製造方法が考えられる。しかしながら、完成後の加圧ローラのローラ硬度が非常に高くなっており、部分的なローラ硬度のばらつきも大きくなってしまうことが判明した。
【０００６】
部分的なローラ硬度のばらつきは、図７に示すように、発泡体層２４ａの空璧セル２４ｆに、硬化後に高熱伝導層２４ｃとなる液状ゴムのゴム成分が浸透してしまい、発泡体層のゴム成分浸透領域の硬度が高くなってしまったことで生じたものである。そこで、空璧セル２４ｆにおいて、部分的に液状ゴムの浸透の程度が異なることで部分的な硬度のばらつきを発生させていたことが判明した。
【０００７】
また、液状ゴムの発泡体層の空璧セルへの浸透現象は、液状ゴムの粘度が低いほど発生しやすい。
【０００８】
通常、液状ゴムには、補強性、熱伝導性等のために、球状、粉砕状、針状、板状、ウィスカ状のフィラーが配合される。針状、ウィスカ状のフィラーは熱伝導性に優れた特性を示すが、その形状が故に混合された後の液状ゴムは粘度が上がりやすい。粘度が必要以上に高いと注型が出来なくなってしまう。その場合、粘度を下げる為に、元の液状ゴムの粘度を下げる必要があり、このような理由で高熱伝導性を求めたゴム配合では液状ゴムの発泡体層への浸透現象が発生しやすい。
【０００９】
また、芯軸上に設けた発泡体層の表面状態に関しては、研磨して空璧セルが表面に現れているローラに限らず、発砲体層を金型成型して脱型したままの表面（所謂スキン層）であっても、液状ゴムの浸透現象が発生する場合があった。これは、スキン層にも微小な穴が生じている為である。
【００１０】
この液状ゴムの浸透現象が生じてしまうと、先に述べたとおり、ローラ硬度の増加及びローラ硬度の部分的なばらつきが発生してしまい、加圧ローラとしての適正な機能を果たすことが出来ない。
【００１１】
本発明の目的は、弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象を抑制し、ローラ硬度の増加及びローラ硬度の部分的なばらつきの少ないローラ、そのローラの製造方法、及びそのローラを備える像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係るローラの構成は、定着装置に用いられるローラであって、発泡体層と、熱伝導性フィラーを含有しており、前記発泡体層よりもローラ表面側に設けられている弾性層と、前記発泡体層と前記弾性層の間に設けられている中間層と、を有するローラにおいて、前記中間層に含まれる全てのフィラーの含有率は、前記熱伝導性フィラーを含有する前記弾性層に含まれる全てのフィラーの含有率よりも小さいことを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の構成は、記録材に形成された画像を加熱する加熱ユニットと、前記加熱ユニットと共に記録材を挟持搬送するローラであって、発泡体層と、熱伝導性フィラーを含有しており、前記発泡体層よりもローラ表面側に設けられている弾性層と、前記発泡体層と前記弾性層の間に設けられている中間層と、を有するローラと、を有する像加熱装置において、前記中間層に含まれる全てのフィラーの含有率は、前記熱伝導性フィラーを含有する前記弾性層に含まれる全てのフィラーの含有率よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象を抑制し、ローラ硬度の増加及びローラ硬度の部分的なばらつきの少ないローラ、そのローラの製造方法、及びそのローラを備える像加熱装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の一例の概略構成模式図
【図２】定着装置の長手方向中央の横断面構成模式図
【図３】定着装置の通紙領域と非通紙領域の説明図
【図４】加圧ローラの横断面層構成模式図
【図５】加圧ローラの製造方法の一例を表わす説明図である。
【図６】ソリッドゴム弾性層のローラ軸方向の熱伝導率と非通紙部温度測定値の関係を表わすグラフ
【図７】発泡体層の発泡セルに液状ゴムが進入した様子を示した図
【図８】発泡体層と高熱伝導層の間の中間層が、高熱伝導層となる液状ゴムの発泡セルへの進入を抑えている様子を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（１）画像形成装置例
図１は本発明に係る像加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置の一例の概略構成模式図である。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である。
【００１８】
本例に示す画像形成装置は、画像形成部１７と、定着部６と、画像形成部１７と定着部６を制御する制御部１８などを有している。制御部１８はＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリからなり、メモリには画像形成シーケンスや画像形成に必要な各種プログラムなどが記憶されている。
【００１９】
画像形成部１７において、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）である。この感光ドラム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なる。制御部１８はホストコンピュータなどの外部装置（不図示）から出力されるプリント指令に応じてモータ（不図示）を回転駆動し、これにより感光ドラム１が矢印ａにて示す方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転する。
【００２０】
この感光ドラム１は、感光ドラム１の回転過程において帯電手段としての帯電ローラ２に所定の帯電バイアスが印加されることにより感光ドラム１の外周面（表面）が所定の極性・電位に一様に帯電される。
【００２１】
そしてその感光ドラム１表面の帯電面に対して、レーザービームスキャナ３から出力される、外部装置からの画像情報に応じて変調制御（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。これにより感光ドラム１表面に目的の画像情報の静電潜像が形成される。
【００２２】
そしてその感光ドラム１表面に形成された静電潜像は現像手段としての現像装置４によりトナーＴを用いて現像されトナー画像として可視化される。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。
【００２３】
一方、給送ローラ８の回転により給送カセット９内に収容されている記録材Ｐが所定の給送タイミングで一枚ずつ繰り出される。この記録材Ｐは、ガイド１０とレジストローラ１１などを有するシートパスを通って感光ドラム１表面と転写手段としての転写ローラ５の外周面（表面）とで形成された転写ニップ部Ｔｎに給送され、感光ドラム１表面と転写ローラ５表面とで挟持搬送される。この搬送過程において転写ローラ５に所定の転写バイアスが印加されることにより感光ドラム１表面のトナー画像は記録材Ｐ上に転写されて担持される。
【００２４】
感光ドラム１表面から分離されて転写ニップ部Ｔｎを出た記録材Ｐは、搬送ガイド１２により定着装置（定着器）６に導入され、定着装置６から印加される熱と圧力によって記録材Ｐ上の未定着トナー画像は記録材上に加熱定着される。定着装置６の構成については次の（２）項で詳述する。
【００２５】
定着装置６を出た記録材Ｐは、搬送ローラ１３とガイド１４と排出ローラ１５などを有するシートパスを通って排出トレイ１６にプリントアウトされる。
【００２６】
記録材分離後の感光ドラム１表面は、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。
【００２７】
本例の画像形成装置は、プロセスピードが１８０ｍｍ／ｓｅｃのＡ４・ＬＴＲサイズ紙対応の画像形成装置である。
【００２８】
（２）定着装置（像加熱装置）６
以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材搬送方向と直交する方向をいう。短手方向とは記録材搬送方向と平行な方向である。長さとは長手方向の寸法である。幅とは短手方向の寸法である。
【００２９】
図２は定着装置６の長手方向中央の横断面構成模式図である。図３は定着装置６の通紙領域と非通紙領域の説明図である。本例の定着装置６は、特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報、同４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に記載のいわゆるテンションレスタイプのフィルム加熱方式・加圧ローラ駆動方式の定着装置である。
【００３０】
本例に示す定着装置６は、支持部材としてのフィルムガイド２１と、加熱体としてのセラミックヒータ（以下、ヒータと記す）２２と、可撓性部材（エンドレスベルト）としての耐熱性の定着フィルム２３と、加圧部材としての加圧ローラ２４などを有している。フィルムガイド２１と、ヒータ２２と、定着フィルム２３と、加圧ローラ２４は、何れも長手方向に長い部材である。本例は、定着フィルム２３、ヒータ２２、及びフィルムガイド２１等の部品で加熱ユニットを構成している。
【００３１】
フィルムガイド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り、横断面形状略半円弧状に形成されている。このフィルムガイド２１は、フィルムガイド２１の長手方向両端部が定着装置６の装置フレーム（不図示）に支持されている。そしてこのフィルムガイド２１の下面の短手方向略中央には長手方向に沿って設けられた溝２１ａでヒータ２２を支持している。ヒータ２２を支持したフィルムガイド２１の外周に筒状の定着フィルム２３がルーズに外嵌されている。
【００３２】
ヒータ２２は、アルミナ等のセラミックス製の細長いヒータ基板２２ａを有している。このヒータ基板２２ａの定着フィルム２３の内周面（内面）と対向する基板面には、ヒータ基板２２ａの長手方向に沿ってＡｇ／Ｐｂなどからなる通電発熱抵抗体２２ｂが線状あるいは細帯状にパターン印刷されている。さらにこの通電発熱抵抗体２２ｂを覆うようにガラス層等の表面保護層２２ｃが形成してある。
【００３３】
定着フィルム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・耐久性等のある筒状のベースフィルム（不図示）を有している。
【００３４】
ベースフィルムとして、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等の単層フィルムが用いられる。或いはポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ・ＰＥＳ等のベースフィルムの表面にＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等を離型層としてコーティングした複合層フィルムが用いられる。ＰＥＥＫはポリエーテルエーテルケトン、ＰＥＳはポリエーテルスルホン、ＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ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である。
【００３５】
加圧ローラ２４は、定着フィルム２３の下方でヒータ２２と対向するように配置されている。この加圧ローラ２４は、鉄やアルミニウム等の材料からなる芯金２４ｅと、発泡体層２４ａ、バリア層（中間層）２４ｂ、及びソリッドゴム弾性層２４ｃと、フッ素樹脂等の材料からなる離型層２４ｄなどを有している。発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂ、及びソリッドゴム弾性層２４ｃの材料、製造方法については追って詳しく説明する。
【００３６】
この加圧ローラ２４は、加圧ローラ２４の芯金（以下、芯軸とも記す）２４ｅの長手方向両端が定着フレームに軸受（不図示）を介して回転可能に支持されている。そしてこの芯金２４ｅの長手方向両端の軸受を加圧ばね（不図示）で定着フィルム２３側に付勢して、加圧ローラ２４を定着フィルム２３を介してヒータ２２の表面保護層２２ｃに押圧している。この加圧ローラ２４のヒータ２２への押圧力により弾性層２４ｃが弾性変形して、加圧ローラ２４の外周面（表面）と定着フィルム２３の外周面（表面）とで所定幅の定着ニップ部（ニップ部）Ｎが形成される。
【００３７】
本例の定着装置６の加熱定着動作を説明する。制御部１８はプリント指令に応じて給電回路（不図示）をオンし、これにより給電回路はヒータ２２の通電発熱抵抗体２２ｂに通電する。この通電により通電発熱抵抗体２２ｂが発熱しヒータ２２は急速に昇温して定着フィルム２３を加熱する。
【００３８】
このヒータ２２の温度はヒータ基板２２ａのヒータホルダ２１側の基板面に設けられた温度検知部材としての検温素子２５で検知される。検温素子２５はヒータ２２の検知温度を制御部１８に出力し、制御部１８はその検知温度に基づいてヒータ２２が所定の定着温度（目標温度）を維持するように給電回路を制御する。本例では定着温度を１７０℃に設定している。
【００３９】
また制御部１８はプリント指令に応じてモータ（不図示）を回転駆動する。このモータの出力軸の回転はギア列（不図示）を介して加圧ローラ２４の芯軸２４ａの長手方向端部に設けられた駆動ギアＧ（図３参照）に伝達され、これにより加圧ローラ２４は矢印ｂにて示す方向に回転する。
【００４０】
この加圧ローラ２４の回転は定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２４表面と定着フィルム２３表面との摩擦力によって定着フィルム２３表面に伝わる。これにより定着フィルム２３は加圧ローラ２４の回転に追従して矢印ｃにて示す方向に回転する。加圧ローラ２４を回転し、かつヒータ２２温度が定着温度に維持された状態で、未定着トナー画像Ｔａを担持する記録材Ｐがトナー画像担持面を上向きにして定着ニップ部Ｎに導入される。
【００４１】
この記録材Ｐは定着ニップ部Ｎで定着フィルム２３表面と加圧ローラ２４表面とで挟持されその状態に搬送（挟持搬送）される。そしてこの搬送過程において定着フィルム２３の熱と定着ニップ部Ｎの圧力を受けることによってトナー画像Ｔａは記録材上に加熱定着される。トナー画像Ｔａが加熱定着された記録材Ｐは定着フィルム２３表面から分離され定着ニップ部Ｐより排出される。
【００４２】
本例のようなフィルム加熱方式の定着装置６は、熱容量が小さく昇温の速いヒータ２２を用いることができ、ヒータ２２が所定の定着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、非プリント時に定着装置６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。
【００４３】
また、回転する定着フィルム２３には定着ニップ部Ｎ以外には実質的にテンションが作用していない。そのため定着フィルム２３の長手方向への寄り移動を規制するための寄り移動規制手段としては定着フィルム２３の長手方向端部を単純に受け止めるだけのフランジ（不図示）のみを配設している。
【００４４】
（３）加圧ローラ２４
定着装置６における加圧ローラ２４について、加圧ローラ２４を構成する材料、成型方法等を以下に詳細に説明する。
【００４５】
３−１）加圧ローラ２４の層構成、その製造方法
図４は加圧ローラ２４の横断面層構成模式図である。図８は、発泡体層２４ａ、バリア層ｂ、ソリッドゴム弾性層２４ｃの拡大図である。
【００４６】
この加圧ローラ２４は、丸軸の芯金（以下、芯軸とも記す）２４ｅの外周に、少なくとも下記のａ〜ｄの層を積層したものである。
【００４７】
ａ：シリコーンゴムに代表されるような柔軟で耐熱性のある材料からなる発泡体層２４ａ。
【００４８】
ｂ：発泡体層２４ａの空璧セル２４ｆ（以下、発泡セルとも記す）への硬化後にソリッドゴム弾性層２４ｃとなる液状ゴムの浸透を防止するシリコーンゴムやフッ素ゴムからなるバリア層（中間層）２４ｂ。
【００４９】
ｃ：シリコーンゴムに代表されるような柔軟で耐熱性のある材料からなるゴムに熱伝導性フィラーを含有させたソリッドゴム弾性層２４ｃ。
【００５０】
ｄ：フッ素樹脂またはフッ素ゴムに代表されるような加圧ローラ表面に好適な材料からなる離型層２４ｄ。
【００５１】
ここで、発泡体層２４ａは断熱化によりウォームアップタイムの短縮を図るために設けられている。ソリッドゴム弾性層２４ｃは加圧ローラ２４の長手方向の熱伝導を良くし非通紙部昇温を抑制するために設けられている。
【００５２】
３−１−１）発泡体層２４ａ、及びその発泡体層２４ａの製造方法
発泡体層２４ａは前述の通り発泡セルを形成することで加圧ローラ２４への伝熱を低減し、定着装置６のウォームアップタイムの短縮を図る断熱層として機能する。
【００５３】
加圧ローラ２４に用いられる弾性層全体（２４ａ＋２４ｂ＋２４ｃ）の厚さは所望の幅の定着ニップ部Ｎ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。その中で発泡体層２４ａの厚みは特に限定されるものではなく、後述の３−１−３）の項で詳しく述べるソリッドゴム弾性層２４ｃの厚みや硬度に応じて適宜必要な厚みで調整すれば良い。
【００５４】
発泡体層２４ａの母材としては以下のいずれのものも好適に用いられる。
【００５５】
例えば、高温加硫型シリコーンゴム（ＨＴＶ）、付加反応硬化型シリコーンゴム（ＬＴＶ）、縮合反応硬化型シリコーンゴム（ＲＴＶ）、フッ素ゴム、またはこれらの混合物等が挙げられる。
【００５６】
具体的には、例えば、ジメチルシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、ビニルシリコーンゴム等のシリコーンゴム等を使用することができる。また、フッ化ビニリデンゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレンゴム、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ゴム、ホスファゼン系フッ素ゴム、フルオロポリエーテル等のフッ素ゴム等を使用することができる。これらのゴムは、それぞれ単独で、或いは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００５７】
前述した発泡体層２４ａの母材の中に含有させることによって、加圧ローラ２４に、好適な断熱性を実現し得る中空球状充填材（以下、中空フィラーとも記す）としては、下記の充填材が挙げられる。例えば、ガラスバルーン、シリカバルーン、カーボンバルーン、フェノール樹脂バルーン、塩化ビニリデン樹脂バルーン等が挙げられる。また、アクリロニトリル樹脂バルーン、塩化ビニリデンと（メタ）アクリロニトリルとの共重合体からなる樹脂バルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、シラスバルーン等が挙げられる。
【００５８】
中空フィラーの配合量は、シリコーンゴム等の母材１００重量部に対して、０．５〜３０重量部、好ましくは１．０〜２０重量部とするとよい。配合量が少な過ぎると加圧ローラの熱伝導率が十分に下がらないため、クイックスタート性を充分に向上させることができず好ましくない。一方、多過ぎると、均一な配合が困難となり、且つ、ゴム強度も不十分なものとなってしまうため好ましくない。また、この中空フィラーの配合量は、上記と同様の理由から、ゴム材料（即ち、中空フィラー含有材料全体）に対して、体積比率で１０〜８０容量％、特に１５〜７５容量％であることが好ましい。
【００５９】
上記母材に中空球状充填材を所定量配合分散し、金型注型法、リングコート法、等の公知の方法にて芯軸２４ｅ上に被覆形成し、加熱硬化後脱型すれば良い。
【００６０】
また、中空球状充填材の変わりに、水を含有させた吸水性ポリマーをシリコーンゴム中に分散させ、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）を形成しても良い。
【００６１】
吸水性ポリマーとしては、（メタ）アクリル酸およびそのアルカリ金属塩の重合体、その相互の共重合体や架橋体、ならびにデンプン・（メタ）アクリル酸グラフト共重合体およびそのアルカリ金属塩等が挙げられる。良好な結果が得られることから、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。特に、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好ましい。
【００６２】
ここでも、上記母材に水を含有した吸水性ポリマーを所定量配合分散し、金型注型法、リングコート法、等の公知の方法にて芯軸２４ｅ上に被覆形成し、加熱硬化後脱型すればよい。
【００６３】
また発泡剤を用いて発泡セルを形成し発泡体層を得ても良い。
【００６４】
発泡剤としては特に限定されないが、例えば、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、ニトロソ化合物、アゾ化合物、スルホニルヒドラジド等が挙げられる。
【００６５】
ここでも、上記母材に発泡剤を所定量配合し、押出成形や金型注型法、リングコート法等の公知の方法により形成すればよい。
【００６６】
発泡体層２４ａは、独立気泡構造のものでも、連続気泡構造のものでも、両者を含むものでもよいが、独立気泡構造のもののほうが、発泡体層２４ａへのソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの浸透を防止する観点からは好ましい。
【００６７】
また、発泡体層２４ａの表層は、スキン層を有していても、研磨を行ってもよいが、スキン層を有しているほうが、液状ゴムの浸透を防止の観点からは好ましい。
【００６８】
３−１−２）バリア層（中間層）２４ｂ、及びそのバリア層２４ｂの製造方法
バリア層２４ｂは、発泡体層２４ａの発泡セル、もしくは発泡セルに通じる微小な経路を埋め、ソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの発泡体層２４ａへの浸透を防止する層として機能する。
【００６９】
バリア層２４ｂに用いる材料としては、発泡体層２４ａへのソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの浸透を遮断でき、可撓性を有していて、発泡体層２４ａとソリッドゴム弾性層２４ｃと良好な接着がなされていれば特に限定はされない。成型のしやすさ、耐熱性等の観点よりシリコーンゴムやフッ素ゴムを用いるのが好ましい。
【００７０】
バリア層２４ｂとしては、シリコーンゴムやフッ素ゴムの原液（前述の３−１−１の項で説明した発泡体層２４ａの母材の材料）や、その原液をトルエン、キシレン等の溶剤で希釈したもの、塗料化したものを用いることができる。そして上記原液を、芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａが形成された発泡体層形成ローラの発泡体層２４ａの外周面及びローラ長手方向の端面の両方に、スプレー塗布、ディッピング、刷毛塗り等、発泡体層に高圧力が加わらない公知の方法にて形成すれば良い。バリア層２４ｂを発泡体層２４ａの上に形成した後は、乾燥、又は加熱硬化を行い膜化してバリア層２４ｂを得る。
【００７１】
加圧ローラ成型金型の金型つなぎ目からソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの回り込みがある為、バリア層２４ｂの形成は芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａが形成された発泡体層形成ロールの長手方向端部の端面にも行うことが好ましい。
【００７２】
このシリコーンゴムやフッ素ゴムで形成されたバリア層２４ｂは硬度が高い、つまり架橋密度が高いほうが、ソリッドゴム弾性層２４ｃへのソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの浸透を抑制できる。具体的には、テストピース硬度で３０°以上（ＪｉｓＡ硬度）のシリコーンゴム又はフッ素ゴムを用いるのが好ましい。
【００７３】
バリア層２４ｂの厚みとしては、用いる材料に応じて発泡体層２４ａへのソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの浸透を抑制できる厚みを設ければよいが、発泡体層の断熱性と、ソリッドゴム弾性層の高熱伝導性を損うため、必要以上に厚くするのは好ましくない。好ましくは１５μｍ以上５００μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下とするのが良い。
【００７４】
バリア層には、熱伝導性アップ、補強性、着色、導電性アップ、コスト削減等の目的で、必要に応じてフィラーを添加しても良い。ここで、フィラーの添加量が多いほどフィラー混合状態の液状ゴムの粘度は高くなる。フィラー混合状態の液状ゴムの粘度はローラ製造過程の作業性に影響するので、粘度が高すぎるのは好ましくない。したがって、フィラーの添加量を多くする場合、低粘度のシリコーンゴムやフッ素ゴムを選択する必要がある。
【００７５】
しかしながら、液状ゴムの粘度が低すぎるとローラ製造時に液状ゴムが発泡体層の空璧セルへ浸透する現象が発生してしまう。よって、バリア層（中間層）２４ｂのフィラー含有率（バリア層２４ｂに含まれる全てのフィラーの含有率）は、熱伝導性フィラーを含有する弾性層２４ｃのフィラー含有率よりも小さいほうが好ましい。ここで、弾性層２４ｃのフィラー含有率とは、弾性層２４ｃに含まれる全てのフィラー（熱伝導性フィラー以外のフィラーを含む）の含有率をいう。具体的には、バリア層となる液状ゴムのフィラー含有率としては１０ｖｏｌ％以下が好ましい。また、バリア層をフィラーを含有しない層にしてもよい。
【００７６】
３−１−３）ソリッドゴム弾性層２４ｃ、そのソリッドゴム弾性層２４ｃの製造方法、及びそのソリッドゴム弾性層２４ｃの熱伝導率測定方法
ソリッドゴム弾性層２４ｃはバリア層２４ｂの上（発泡体層よりもローラ表面側）に略均一な厚みで形成されており、加圧ローラ２４の長手方向の熱伝導を良くし非通紙部昇温を抑制する層として機能する。
【００７７】
ソリッドゴム弾性層２４ｃの厚みは、弾性層全体の厚さが前述の３−１−１）の発泡体層２４ａの項で述べた範囲内に収まるようであれば加圧ローラ２４として有用な任意の厚みで用いることができる。
【００７８】
熱伝導性フィラー（以下、フィラーとも記す）の種類や添加量に応じて、その架橋度を調整することで、弾性を調整することができるため、ソリッドゴム弾性層２４ｃは付加硬化型シリコーンゴムを硬化させたものとすることが好ましい。
【００７９】
一般に、付加硬化型シリコーンゴムは、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサン、および架橋触媒として白金化合物が含まれている。
【００８０】
ソリッドゴム弾性層２４ｃには、加圧ローラ２４の長手方向の熱伝導性の向上のために熱伝導性フィラーが含まれる。
【００８１】
その目的を成し得るための熱伝導性フィラーとしては、高熱伝導性フィラーであることが好ましい。具体的には、無機物、特に金属、金属化合物等を挙げることができる。
【００８２】
高熱伝導性フィラーの具体例は、以下の例を含む。
・炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等。また、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カーボン（Ｃ）等。
【００８３】
これらは単独であるいは２種以上を混合して用いることができる。高熱伝導性フィラーの平均粒径は、取り扱い上、及び分散性の観点から１μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。また、高熱伝導性フィラーの形状は、球状、粉砕状、針状、板状、ウィスカ状などが用いられるが、分散性と熱伝導性の観点より適宜形状を選択すれば良い。分散性の観点からは球状、熱伝導性の観点からは針状、ウィスカ状が好ましい。
【００８４】
球状、粉砕状、及び板状のフィラーは、その目的を充分に達成させるために、ソリッドゴム弾性層２４ｃ中に、付加硬化型シリコーンゴム層を基準として体積比率で４０％以上６０％以下の範囲で含有させることが好ましい。
【００８５】
但し、針状、ウィスカ状のフィラーはその形状が故に体積比率で４０％より多く含有させるとゴムの粘度が高くなり成型が困難になるため、体積比率で５％以上４０％以下の範囲で含有させることが好ましい。
【００８６】
針状、ウィスカ状のフィラーは、ある充填量に対する熱伝導率の変化が他の形状のフィラーとは異なり、急激に熱伝導率が高くなり始める。これは、ある一定量が充填されると、針状、ウィスカ状のフィラーがお互いに接触し始め熱伝達経路が確保され始めるからであり、前述した観点より体積比率で１５％以上４０％以下が更に好ましい。
【００８７】
このように針状、ウィスカ状のフィラーは、その他の形状のフィラーに比べ熱伝達経路を形成しやすいため少量添加でも熱伝導率が上げられる特徴を有している。
【００８８】
また、硬化前の付加硬化型シリコーンゴムに針状、ウィスカ状のフィラーを分散すると、ソリッドゴム弾性層２４ｃを成型する際に付加硬化型シリコーンゴムの流れの方向、即ちローラ長手方向（以下、ローラ軸方向とも記す）に配向し易い。そのためソリッドゴム弾性層２４ｃのローラ長手方向の熱伝導性を高めることができる。
【００８９】
針状、ウィスカ状のフィラーがローラ長手方向に配向し、その効果が現れるのには、アスペクト比（繊維長／繊維径と定義する）５以上は必要であり、繊維長としては５０μｍ以上のものが好ましい。繊維長が１ｍｍを超えると加工性が著しく低下する。
【００９０】
針状、ウィスカ状のフィラーの熱伝導率としては、繊維長方向に５００Ｗ／（ｍ・ｋ）以上を有するものが、ローラ長手方向の熱伝導率を高めるには好ましい。フィラーの熱伝導率λの測定法は、アルバック理工（株）ＵＬＶＡＣ−ＲＩＫＯ,Ｉｎｃ．製のレーザーフラッシュ法熱定数測定装置を用いてレーザーフラッシュ法で行った。このレーザーフラッシュ法熱定数測定装置は、Ｌａｓｅｒ Ｆｌａｓｈ Ｍｅｔｈｏｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｍｅａｓｕｒｅｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＴＣ−７０００）である。この熱伝導率を下回る場合は、非通紙部昇温を緩和する効果が小さくなってしまう。
【００９１】
針状、ウィスカ状のフィラーの中でも熱伝導率の観点からは、ピッチ系炭素繊維が好ましい。
【００９２】
また、ソリッドゴム弾性層２４ｃのローラ長手方向の熱伝導率は２．０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることによって非通紙部昇温を大きく緩和する効果が得られる。ソリッドゴム弾性層２４ｃの熱伝導率の測定法を以下に記述する。
【００９３】
ソリッドゴム弾性層２４ｃのローラ軸方向の熱拡散率α（ｍ２／ｓ）をＬａｓｅｒ ＰＩＴ（商品名、アルバック理工（株）製）で測定することができる。この際、測定するのに必要な厚みにするために、ソリッドゴム弾性層２４ｃだけを厚さ０．５ｍｍに切り出し被測定試料を作製する。
【００９４】
また別途、ソリッドゴム弾性層２４ｃの比熱Ｃｐ（Ｊ／（ｋ・ｋｇ））を示差走査熱量計ＤＳＣ８２３ｅ （商品名、Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔａｌｅｄｏ製）で測定した。また、ソリッドゴム弾性層２４ｃの密度ρ（ｋｇ／ｍ３）を乾式密度計Ａｃｃｕｐｙｃ １３３０（商品名、ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ製）で測定した。そして下記に示す式１より熱伝導率を求めた。
λ＝α×ρ×Ｃｐ … 式１。
【００９５】
３−１−４）離型層２４ｄ
離型層２４ｄとしては、例えば、以下に例示列挙するフッ素樹脂をチューブ状に成形したフッ素樹脂チューブ、或いは塗料化したものが用いられる。
・テトラフルオロエチレン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等。
【００９６】
上記例示列挙した材料中、離型層２４ｄの材料としては、成形性やトナー離型性の観点からＰＦＡが好ましい。
【００９７】
離型層２４ｄの種類としては、強度や加工性の観点からフッ素樹脂チューブが好ましい。
【００９８】
フッ素樹脂チューブの厚みは１００μｍ以下とするのが好ましい。上述のソリッドゴム弾性層２４ｃを形成した弾性層形成ローラの外周にフッ素樹脂チューブを積層した際に下層のソリッドゴム弾性層２４ｃの弾性を維持し、加圧ローラ２４としての表面硬度が高くなりすぎることを抑制できるからである。
【００９９】
フッ素樹脂チューブの内面は、予め、ナトリウム処理やエキシマレーザ処理、アンモニア処理等を施すことで、接着性を向上させることが出来る。
【０１００】
フッ素樹脂チューブの被覆方法は特に限定されないが、下記の方法を用いることが出来る。即ち、弾性層形成ローラから加圧ローラ成型金型を脱型した後、付加型シリコーンゴム接着剤を潤滑剤としてソリッドゴム弾性層２４ｃの外周に被覆する方法を用いることが出来る。他の方法として、フッ素樹脂チューブを外側から拡張してソリッドゴム弾性層２４ｃの外周に被覆する方法を用いることが出来る。
【０１０１】
或いはソリッドゴム弾性層２４ｃの外周面にフッ素樹脂コーティングを施すことにより離型層２４ｄを形成しても良い。
【０１０２】
また以下の方法を用いてフッ素樹脂チューブをソリッドゴム弾性層２４ｃの外周面に被覆しても良い（図５参照）。
【０１０３】
・円筒状の成型金型２５ａの内面にフッ素樹脂チューブ２４ｄをセットする。
【０１０４】
・芯金２４ｅ上に順次、発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂが積層されたバリア層形成ローラの芯金２４ｅの中心が成型金型２５ａの中心と同軸となるようにバリア層形成ローラを成型金型２５ａのフッ素樹脂チューブ２４ｄの内側にセットする。
【０１０５】
・バリア層形成ローラのバリア層２４ｂとフッ素樹脂チューブ２４ｄとの間に高熱伝導性フィラーを含有した液状の付加硬化型シリコーンゴムを成型金型２５ａの軸方向（図５にて矢印Ａにて示す方向）に注入する。高熱伝導性フィラーを含有した液状の付加硬化型シリコーンゴムを成型金型２５ａの軸方向に注入するため、成型金型２５ａの軸方向両端部に配設される端部金型２５ｂにはシリコーンゴム組成物２流入用の穴２５ｂｈが設けてある。
【０１０６】
・加熱硬化し脱型する。
【０１０７】
さらに、各層（発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂ、ソリッドゴム弾性層２４ｃ、離型層２４ｄ）の間には接着、通電等の目的によりプライマー層や接着層が形成されていても良い。発泡体層２４ａとバリア層２４ｂとの間にプライマー層や接着層を形成する場合は発泡体層２４ａの外周面に所定のプライマー処理を施す。またバリア層２４ｂとソリッドゴム弾性層２４ｃとの間にプライマー層や接着層を形成する場合はバリア層２４ｂの外周面に所定のプライマー処理を施す。
【０１０８】
つまり、発泡体層２４ａとバリア層２４ｂのうち、少なくとも１層の外周面をプライマー処理している。またソリッドゴム弾性層２４ｃと離型層２４ｄとの間にプライマー層や接着層を形成する場合はソリッドゴム弾性層２４ｃの外周面に所定のプライマー処理を施す。
【０１０９】
各層（発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂ、ソリッドゴム弾性層２４ｃ、離型層２４ｄ、プライマー層、接着層）の電気的な抵抗は用途に応じて、絶縁性を有するもの、抵抗調整された導電性を有するものから選べば良い。
【０１１０】
また、各々の層（発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂ、ソリッドゴム弾性層２４ｃ）は、発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂ、ソリッドゴム弾性層２４ｃの順に積層されていれば多層構成となっても良い。
【０１１１】
また、加圧ローラの各層の間や加圧ローラの外周面に摺動性、発熱性、離型性等の目的で本例に示した層以外の層が形成されていても良い。これらの層を形成する順は特に限定されておらず、それぞれの工程等の都合により適宜入れ替えて行っても良い。
【０１１２】
［実施例］
以下に、本例の加圧ローラ２４の効果を確認するために、実施例１〜実施例９、及び比較例１〜比較例４の各加圧ローラのローラ硬度、ローラ硬度のばらつきなどを測定した。
【０１１３】
［実施例１］
まず、信越化学工業製の付加硬化型液状シリコーンゴム材料ＫＥ１２１８ Ａ液（主剤）／Ｂ液（硬化剤）各５０部に、中空球形充填材を４重量部、ポリエチレングリコール１部を添加する。中空球形充填材として松本油脂製薬製のマイクロバルーンＦ８０Ｓ（材質：アクリロニトリル製、軟化温度：１６０〜１７０℃）を用いた。そしてその中空球形充填材とポリエチレングリコールとを添加した付加硬化型液状シリコーンゴム材料を１５分撹拌し続け、シリコーンゴム組成物１を得る。
【０１１４】
次に直径１３ｍｍの鉄製芯軸２４ｅが中心部に装着された内径１８ｍｍの成型金型内に、シリコーンゴム組成物１を注型し、１５０℃で１時間、１次加硫を行った後、金型から脱型する。
【０１１５】
その後、２００℃で４時間、２次加硫を行った後、更に２３０℃で４時間の加熱処理を施して芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａが積層された発泡体層形成ローラを得た。
【０１１６】
以後説明する実施例１〜実施例９、及び比較例１〜比較例４の各加圧ローラの発泡体層２４ａは、実施例１と同様のスキン層ありのものを用いる（表１にはバルーン含有ゴム層と記す）。
【０１１７】
バリア層２４ｂの成形法を説明する。
【０１１８】
付加硬化型シリコーンゴム接着剤を厚さが５０μｍになるように発泡体層２４ａの外周面及び端面にスプレー塗布した後、１５０℃×１５分で加熱硬化し芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａとバリア層２４ｂが積層されたバリア層形成ローラを得た。付加硬化型シリコーンゴム接着剤として、商品名：ＳＥ１８１９ＣＶ；東レ・ダウ・コーニング社製の「Ａ液」及び「Ｂ液」を等量混合を用いた。
【０１１９】
ソリッドゴム弾性層２４ｃの成型法を図５を用いて説明する。図５は加圧ローラ２４の製造方法の一例を表わす説明図である。
【０１２０】
まず、付加硬化型シリコーンゴムに対し、フィラーとして高純度真球状アルミナを、付加硬化型シリコーンゴム層を基準として体積比率で４５％になるように配合、混練してシリコーンゴム組成物２を得る。付加硬化型シリコーンゴムとして、東レ・ダウ・コーニング社製のものを用いた。商品名：（ａ）ＤＹ３５−１３８０ Ｌ ＢＡＳＥ、（ｂ）Ａ−１３８０ Ｌ Ｍ／Ｂ、（ｃ）Ｂ−１３８０ Ｌ Ｍ／Ｂを（ａ）：（ｂ）：（ｃ）＝１００：１０：１０で混合したものであり、粘度は８ｐａ・ｓである。高純度真球状アルミナとして、商品名：アルナビーズＣＢ−Ａ１０Ｓ；昭和タイタニウム（株）製を用いた。
【０１２１】
次に芯軸２４ｅ上に順次、発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂが積層されたバリア層形成ローラの芯軸２４ｅの中心を内径２０ｍｍの成型金型２５ａの中心と同軸となるようにセットする。
【０１２２】
そして端部金型２５ｂのシリコーンゴム組成物２注入用の穴から、成型金型２５ａとバリア層２４ｂとの間に硬化前のシリコーンゴム組成物２を成型金型２５ａの軸方向（図５の矢印Ａ方向）に注入する。
【０１２３】
１５０℃×３０分加熱硬化を行い、脱型した後、端面の余分な部分をカットして実施例１の加圧ローラを得た。実施例１の加圧ローラは、バリア層形成ローラのバリア層２４ｂの外周にソリッドゴム弾性層２４ｃを形成した弾性層形成ローラである。
【０１２４】
＜評価＞
実施例１で得られた加圧ローラの評価を以下のように行った。
（１）加圧ローラ端部から２５ｍｍの位置（両端部）、及び加圧ローラ長手方向中央の硬度測定を、それぞれ、加圧ローラ周方向に９０°ずつ４点測定し平均化する。平均化した値のばらつき（Δ）を求める。
（２）加圧ローラの長手方向の熱伝導率を測定する。
（３）加圧ローラを組み込んだ定着装置をカラーレーザープリンター（２０ｐｐｍ／ｍｉｎ、Ａ４機）に搭載し、このプリンターにＡ４サイズのプリント用紙（商品名：ＣＳ８１４ｇ／ｍ２）を連続３００枚通紙した。その時の定着フィルム２３表面の非通紙領域の最高温度を測定する。
【０１２５】
上記（３）の測定方法は以下の通りである。
使用測定器：赤外線サーモグラフィー装置。
メーカ：ＮＥＣ、装置名：ＴＨ９１００ＭＲ
測定場所：定着器の紙排出部側から長手全域を測定。
測定法、算出値：上記＜評価＞に記載の条件。
・３００枚通紙した中での最高温度。
・小サイズ紙の左右で検出されたそれぞれの最高温度の平均値をここでの最高温度とする。
【０１２６】
［比較例１］
実施例１と同様に芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａが積層された発泡体層形成ローラを得た後、バリア層を設けずに実施例１と同様のシリコーンゴム組成物２を成型金型２５ａに注型して所定の工程を経て比較例１の加圧ローラを得た。
【０１２７】
［比較例２］
実施例１と同様に芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａが積層された発泡体層形成ローラを得た後、液状シリコーンゴム用プライマーを発泡体層２４ａの外周面に約５μｍ均一塗布し、１５０℃×１５分加熱した。液状シリコーンゴム用プライマーとして、商品名：ＤＹ３９−０５１ Ａ＆Ｂ；東レ・ダウ・コーニング社製の「Ａ液」及び「Ｂ液」を等量混合したものを用いた。それ以外は実施例１と同様とした。
【０１２８】
［実施例２］
付加硬化型シリコーンゴムに配合するフィラーを、ピッチ系炭素繊維に変更し、付加硬化型シリコーンゴム層を基準として体積比率で１５％になるように配合した以外は実施例１と同様とした。ピッチ系炭素繊維として、商品名：ＸＮ−１００ １０Ｍ；日本グラファイトファイバー社製：繊維長方向の熱伝導率９００ Ｗ／（ｍ・ｋ）、平均繊維長１００μｍ、繊維径９μｍを用いた。
【０１２９】
［実施例３］
実施例２で得られた加圧ローラに、離型層２４ｄとして５０μｍのＰＦＡチューブ（内面アンモニア処理品）を付加型シリコーンゴム接着剤（商品名：ＳＥ１８１９ＣＶ；東レ・ダウ・コーニング社製の「Ａ液」及び「Ｂ液」を等量混合）を潤滑剤として被覆した。
【０１３０】
［実施例４］乃至［実施例６］
実施例３で付加硬化型シリコーンゴムに配合したピッチ系炭素繊維の量（フィラー量）を表１に記載したように変更した。
【０１３１】
［実施例７］
バリア層２４ｂを形成した後に、液状シリコーンゴム用プライマー（商品名：ＤＹ３９−０５１ Ａ＆Ｂ；東レ・ダウ・コーニング社製の「Ａ液」及び「Ｂ液」を等量混合）をバリア層２４ｄ外周に約５μｍ均一塗布し、１５０℃×１５分加熱した。それ以外は実施例４と同様とした。
【０１３２】
［実施例８］
以下の項目以外は実施例７と同様とする。発泡体層２４ａを形成した後、シリコン基材用プライマー（商品名：ＧＬＰ−１０４ＱＲ；ダイキン工業社製）を発泡体層２４ａ外周に約５μｍ均一塗布し、１００℃×１０分加熱した。
【０１３３】
その後、バリア層２４ｂとしてフッ素ゴムラテックス（商品名：ＧＬ−２５２Ｅ Ａ液、ＧＬ−２００ Ｂ液；ダイキン工業社製の「Ａ液」及び「Ｂ液」を等量混合）を厚さが１５μｍになるようにスプレー塗布した後、１５０℃×３０分で加熱硬化した。
【０１３４】
［比較例３］
実施例８の加圧ローラの構成において、バリア層２４ｂの厚みが１０μｍになるようにした。それ以外は実施例８と同様の構成とする。
【０１３５】
［実施例９］
芯軸２４ｅ上の発泡体層２４ａ外周にバリア層２４ｂが積層されたバリア層形成ローラを得るまでは実施例１と同様とする。その後、５０μｍのＰＦＡチューブ（内面アンモニア処理品）を内径２０ｍｍの成型金型２５ａの内面にセットする。
【０１３６】
セットされたＰＦＡチューブ内面にプライマー（商品名：ＤＹ３９−０６７；東レ・ダウ・コーニング社製）を５μｍ均一にスプレー塗布し風乾する。
【０１３７】
芯金２４ｅ上の発泡体層２４ａ外周にバリア層２４ｂが積層されたバリア層形成ローラの芯金２４ｅの中心が成型金型２５ａの中心と同軸となるようにバリア層形成ローラを成型金型２５ａのフッ素樹脂チューブ２４ｄの内側にセットする。そして端部金型２５ｂのシリコーンゴム組成物２注入用の穴から、バリア層積層ローラのバリア層とフッ素樹脂チューブとの間にシリコーンゴム組成物２を軸方向（図５の矢印Ａ方向）に注入する。
【０１３８】
１５０℃×３０分加熱硬化を行い、脱型した後、端面の余分な部分をカットして本実施例の加圧ローラを得た。
【０１３９】
［比較例４］
５０μｍのＰＦＡチューブ（内面アンモニア処理品）を内径２０ｍｍの成型金型２５ａの内面にセットする。
【０１４０】
セットされたＰＦＡチューブ内面にプライマー（商品名：ＤＹ３９−０６７；東レ・ダウ・コーニング社製）を５μｍ均一にスプレー塗布し風乾する。
【０１４１】
その後、直径１３ｍｍの鉄製芯軸２４ｅのみをＰＦＡチューブがセットされた内径２０ｍｍの成型金型２５ａの中心と鉄製芯軸２４ｅの中心とが同軸となるようにセットする。そして、成型金型２５ａ内面と鉄製芯軸２４ｅ外周面との間にシリコーンゴム組成物１を成型金型２５ａの軸方向（図５の矢印Ａ方向）に注入する。
【０１４２】
１５０℃×３０分加熱硬化を行い、脱型した後、端面の余分な部分をカットして比較例４の加圧ローラを得た。
【０１４３】
表１に、実施例１から実施例９、比較例１から比較例４の加圧ローラの層構成とソリッドゴム弾性層２４ｃのローラ軸方向の熱伝導率、製品硬度及びばらつき、非通紙部昇温についてまとめた。
【０１４４】
【表１】
【０１４５】
表１に示す通り、実施例１の加圧ローラの構成は比較例１に比べ製品硬度の上昇（増加）も見られず、硬度ばらつきも減少していることから、ソリッドゴム弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透減少が抑制されていることがわかる。また、比較例２よりプライマー層だけではソリッドゴム弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象が抑制できないことを示している。
【０１４６】
実施例８の加圧ローラでは比較例３よりも製品硬度の上昇が抑えられ、比較例３の加圧ローラでは実施例８よりも製品硬度が上昇し硬度ばらつきが発生していることから、バリア層の厚みとしては１５μｍ以上あれば良いことがわかる。
【０１４７】
実施例２から実施例９までのいずれの加圧ローラにおいても、ソリッドゴム弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象の抑制がなされており、硬度ばらつきが抑制できている。実施例１と実施例９の製品硬度、実施例２に対する実施例３から実施例８までの製品硬度の上昇は、ＰＦＡチューブ被覆によるものとフィラー量の変化によるものであり、ソリッドゴム弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象によるものではない。
【０１４８】
比較例１、比較例２及び比較例３の加圧ローラは、ソリッドゴム弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象により製品硬度が高く、硬度ばらつきも大きいため、非通紙部昇温の適正な評価には値しなかった。従って非通紙部昇温の測定は実施例１から実施例９、及び比較例３のみの加圧ローラとした。
【０１４９】
ソリッドゴム弾性層のローラ軸方向の熱伝導率と非通紙部温度測定値の関係を図６に示した。図６及び表１より、発泡体層のみの比較例４に対して、発泡体層とバリア層、そしてソリッドゴム弾性層を有する実施例９の加圧ローラの構成は非通紙部温度が低減されていることがわかる。
【０１５０】
また、実施例９の加圧ローラと、実施例３から実施例８までの加圧ローラとの比較より、球状フィラーよりもピッチ系炭素繊維を用いた構成の加圧ローラの方が少ないフィラー充填量で非通紙部昇温抑制効果が高められることがわかる。そしてそのピッチ系炭素繊維を用いた加圧ローラのソリッドゴム弾性層２４ｃのローラ軸方向の熱伝導率を、２．０ Ｗ／（ｍ・ｋ）以上にすることで、従来の球状フィラーを用いた加圧ローラよりも優れた熱伝導性能を得ることが出来る。
【０１５１】
本例の加圧ローラ２４は、発泡体層２４ａの外周に設けたバリア層２４ｂでソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの発泡体層２４ａへの浸透を防止するため、ローラ硬度の増加及びローラ硬度の部分的なばらつきが少ない。
【０１５２】
本例の定着装置は、未定着トナー像を記録材に定着する定着装置だけでなく、記録材上に定着済みのトナー像を再度加熱することによって画像の光沢度を向上させる光沢付与装置などの像加熱装置にも適用できる。
【符号の説明】
【０１５３】
６：定着装置、２４：加圧ローラ、２４ａ：発泡体層、２４ｂ：バリア層（中間層）、２４ｃ：ソリッドゴム弾性層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載する定着装置（定着器）として用いれば好適な像加熱装置、及びこの装置に用いられるローラ、そのローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式のプリンタや複写機に搭載する定着装置で小サイズの記録材を大サイズの記録材と同じプリント間隔で連続プリントすると、ヒータの記録材が通過しない領域（非通紙領域）が過度に昇温することが知られている（非通紙部昇温）。ヒータの非通紙領域が昇温すると、ヒータを支持するヒータホルダや加圧ローラなどの部材が熱により損傷する場合がある。
【０００３】
非通紙部昇温を緩和する方法の一つとして、加圧ローラに熱伝導性が優れた層を設けることが考えられている。特許文献１には、通紙エリア外の昇温、いわゆる非通紙部昇温の抑制と安定した搬送性、耐久性を得るべく、以下のように構成されたローラが提案されている。即ち、芯軸上にソリッドゴム層を設け、その上にカーボンファイバーを含有した高熱伝導弾性ゴム層を形成し、その上に表面離型層を備えた構成のローラが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０３１７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
芯軸上にソリッドゴム層と高熱伝導弾性ゴム層を設けた加圧ローラを、更に高速のプリンタ向けに改良する手段として、ソリッドゴム層を発泡体層に代えることが考えられる。この場合、芯軸上に発泡体層を装着してローラ化した後、そのローラを金型内部にセットし、ローラと金型との間に液状ゴムを注型し加熱硬化させる製造方法が考えられる。しかしながら、完成後の加圧ローラのローラ硬度が非常に高くなっており、部分的なローラ硬度のばらつきも大きくなってしまうことが判明した。
【０００６】
部分的なローラ硬度のばらつきは、図７に示すように、発泡体層２４ａの空璧セル２４ｆに、硬化後に高熱伝導層２４ｃとなる液状ゴムのゴム成分が浸透してしまい、発泡体層のゴム成分浸透領域の硬度が高くなってしまったことで生じたものである。そこで、空璧セル２４ｆにおいて、部分的に液状ゴムの浸透の程度が異なることで部分的な硬度のばらつきを発生させていたことが判明した。
【０００７】
また、液状ゴムの発泡体層の空璧セルへの浸透現象は、液状ゴムの粘度が低いほど発生しやすい。
【０００８】
通常、液状ゴムには、補強性、熱伝導性等のために、球状、粉砕状、針状、板状、ウィスカ状のフィラーが配合される。針状、ウィスカ状のフィラーは熱伝導性に優れた特性を示すが、その形状が故に混合された後の液状ゴムは粘度が上がりやすい。粘度が必要以上に高いと注型が出来なくなってしまう。その場合、粘度を下げる為に、元の液状ゴムの粘度を下げる必要があり、このような理由で高熱伝導性を求めたゴム配合では液状ゴムの発泡体層への浸透現象が発生しやすい。
【０００９】
また、芯軸上に設けた発泡体層の表面状態に関しては、研磨して空璧セルが表面に現れているローラに限らず、発砲体層を金型成型して脱型したままの表面（所謂スキン層）であっても、液状ゴムの浸透現象が発生する場合があった。これは、スキン層にも微小な穴が生じている為である。
【００１０】
この液状ゴムの浸透現象が生じてしまうと、先に述べたとおり、ローラ硬度の増加及びローラ硬度の部分的なばらつきが発生してしまい、加圧ローラとしての適正な機能を果たすことが出来ない。
【００１１】
本発明の目的は、弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象を抑制し、ローラ硬度の増加及びローラ硬度の部分的なばらつきの少ないローラ、そのローラの製造方法、及びそのローラを備える像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係るローラの構成は、定着装置に用いられるローラであって、発泡体層と、熱伝導性フィラーを含有しており、前記発泡体層よりもローラ表面側に設けられている弾性層と、前記発泡体層と前記弾性層の間に設けられている中間層と、を有するローラにおいて、前記中間層に含まれる全てのフィラーの含有率は、前記熱伝導性フィラーを含有する前記弾性層に含まれる全てのフィラーの含有率よりも小さいことを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の構成は、記録材に形成された画像を加熱する加熱ユニットと、前記加熱ユニットと共に記録材を挟持搬送するローラであって、発泡体層と、熱伝導性フィラーを含有しており、前記発泡体層よりもローラ表面側に設けられている弾性層と、前記発泡体層と前記弾性層の間に設けられている中間層と、を有するローラと、を有する像加熱装置において、前記中間層に含まれる全てのフィラーの含有率は、前記熱伝導性フィラーを含有する前記弾性層に含まれる全てのフィラーの含有率よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象を抑制し、ローラ硬度の増加及びローラ硬度の部分的なばらつきの少ないローラ、そのローラの製造方法、及びそのローラを備える像加熱装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の一例の概略構成模式図
【図２】定着装置の長手方向中央の横断面構成模式図
【図３】定着装置の通紙領域と非通紙領域の説明図
【図４】加圧ローラの横断面層構成模式図
【図５】加圧ローラの製造方法の一例を表わす説明図である。
【図６】ソリッドゴム弾性層のローラ軸方向の熱伝導率と非通紙部温度測定値の関係を表わすグラフ
【図７】発泡体層の発泡セルに液状ゴムが進入した様子を示した図
【図８】発泡体層と高熱伝導層の間の中間層が、高熱伝導層となる液状ゴムの発泡セルへの進入を抑えている様子を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（１）画像形成装置例
図１は本発明に係る像加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置の一例の概略構成模式図である。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である。
【００１８】
本例に示す画像形成装置は、画像形成部１７と、定着部６と、画像形成部１７と定着部６を制御する制御部１８などを有している。制御部１８はＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリからなり、メモリには画像形成シーケンスや画像形成に必要な各種プログラムなどが記憶されている。
【００１９】
画像形成部１７において、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）である。この感光ドラム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なる。制御部１８はホストコンピュータなどの外部装置（不図示）から出力されるプリント指令に応じてモータ（不図示）を回転駆動し、これにより感光ドラム１が矢印ａにて示す方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転する。
【００２０】
この感光ドラム１は、感光ドラム１の回転過程において帯電手段としての帯電ローラ２に所定の帯電バイアスが印加されることにより感光ドラム１の外周面（表面）が所定の極性・電位に一様に帯電される。
【００２１】
そしてその感光ドラム１表面の帯電面に対して、レーザービームスキャナ３から出力される、外部装置からの画像情報に応じて変調制御（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。これにより感光ドラム１表面に目的の画像情報の静電潜像が形成される。
【００２２】
そしてその感光ドラム１表面に形成された静電潜像は現像手段としての現像装置４によりトナーＴを用いて現像されトナー画像として可視化される。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。
【００２３】
一方、給送ローラ８の回転により給送カセット９内に収容されている記録材Ｐが所定の給送タイミングで一枚ずつ繰り出される。この記録材Ｐは、ガイド１０とレジストローラ１１などを有するシートパスを通って感光ドラム１表面と転写手段としての転写ローラ５の外周面（表面）とで形成された転写ニップ部Ｔｎに給送され、感光ドラム１表面と転写ローラ５表面とで挟持搬送される。この搬送過程において転写ローラ５に所定の転写バイアスが印加されることにより感光ドラム１表面のトナー画像は記録材Ｐ上に転写されて担持される。
【００２４】
感光ドラム１表面から分離されて転写ニップ部Ｔｎを出た記録材Ｐは、搬送ガイド１２により定着装置（定着器）６に導入され、定着装置６から印加される熱と圧力によって記録材Ｐ上の未定着トナー画像は記録材上に加熱定着される。定着装置６の構成については次の（２）項で詳述する。
【００２５】
定着装置６を出た記録材Ｐは、搬送ローラ１３とガイド１４と排出ローラ１５などを有するシートパスを通って排出トレイ１６にプリントアウトされる。
【００２６】
記録材分離後の感光ドラム１表面は、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。
【００２７】
本例の画像形成装置は、プロセスピードが１８０ｍｍ／ｓｅｃのＡ４・ＬＴＲサイズ紙対応の画像形成装置である。
【００２８】
（２）定着装置（像加熱装置）６
以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材搬送方向と直交する方向をいう。短手方向とは記録材搬送方向と平行な方向である。長さとは長手方向の寸法である。幅とは短手方向の寸法である。
【００２９】
図２は定着装置６の長手方向中央の横断面構成模式図である。図３は定着装置６の通紙領域と非通紙領域の説明図である。本例の定着装置６は、特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報、同４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に記載のいわゆるテンションレスタイプのフィルム加熱方式・加圧ローラ駆動方式の定着装置である。
【００３０】
本例に示す定着装置６は、支持部材としてのフィルムガイド２１と、加熱体としてのセラミックヒータ（以下、ヒータと記す）２２と、可撓性部材（エンドレスベルト）としての耐熱性の定着フィルム２３と、加圧部材としての加圧ローラ２４などを有している。フィルムガイド２１と、ヒータ２２と、定着フィルム２３と、加圧ローラ２４は、何れも長手方向に長い部材である。本例は、定着フィルム２３、ヒータ２２、及びフィルムガイド２１等の部品で加熱ユニットを構成している。
【００３１】
フィルムガイド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り、横断面形状略半円弧状に形成されている。このフィルムガイド２１は、フィルムガイド２１の長手方向両端部が定着装置６の装置フレーム（不図示）に支持されている。そしてこのフィルムガイド２１の下面の短手方向略中央には長手方向に沿って設けられた溝２１ａでヒータ２２を支持している。ヒータ２２を支持したフィルムガイド２１の外周に筒状の定着フィルム２３がルーズに外嵌されている。
【００３２】
ヒータ２２は、アルミナ等のセラミックス製の細長いヒータ基板２２ａを有している。このヒータ基板２２ａの定着フィルム２３の内周面（内面）と対向する基板面には、ヒータ基板２２ａの長手方向に沿ってＡｇ／Ｐｂなどからなる通電発熱抵抗体２２ｂが線状あるいは細帯状にパターン印刷されている。さらにこの通電発熱抵抗体２２ｂを覆うようにガラス層等の表面保護層２２ｃが形成してある。
【００３３】
定着フィルム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・耐久性等のある筒状のベースフィルム（不図示）を有している。
【００３４】
ベースフィルムとして、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等の単層フィルムが用いられる。或いはポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ・ＰＥＳ等のベースフィルムの表面にＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等を離型層としてコーティングした複合層フィルムが用いられる。ＰＥＥＫはポリエーテルエーテルケトン、ＰＥＳはポリエーテルスルホン、ＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ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である。
【００３５】
加圧ローラ２４は、定着フィルム２３の下方でヒータ２２と対向するように配置されている。この加圧ローラ２４は、鉄やアルミニウム等の材料からなる芯金２４ｅと、発泡体層２４ａ、バリア層（中間層）２４ｂ、及びソリッドゴム弾性層２４ｃと、フッ素樹脂等の材料からなる離型層２４ｄなどを有している。発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂ、及びソリッドゴム弾性層２４ｃの材料、製造方法については追って詳しく説明する。
【００３６】
この加圧ローラ２４は、加圧ローラ２４の芯金（以下、芯軸とも記す）２４ｅの長手方向両端が定着フレームに軸受（不図示）を介して回転可能に支持されている。そしてこの芯金２４ｅの長手方向両端の軸受を加圧ばね（不図示）で定着フィルム２３側に付勢して、加圧ローラ２４を定着フィルム２３を介してヒータ２２の表面保護層２２ｃに押圧している。この加圧ローラ２４のヒータ２２への押圧力により弾性層２４ｃが弾性変形して、加圧ローラ２４の外周面（表面）と定着フィルム２３の外周面（表面）とで所定幅の定着ニップ部（ニップ部）Ｎが形成される。
【００３７】
本例の定着装置６の加熱定着動作を説明する。制御部１８はプリント指令に応じて給電回路（不図示）をオンし、これにより給電回路はヒータ２２の通電発熱抵抗体２２ｂに通電する。この通電により通電発熱抵抗体２２ｂが発熱しヒータ２２は急速に昇温して定着フィルム２３を加熱する。
【００３８】
このヒータ２２の温度はヒータ基板２２ａのヒータホルダ２１側の基板面に設けられた温度検知部材としての検温素子２５で検知される。検温素子２５はヒータ２２の検知温度を制御部１８に出力し、制御部１８はその検知温度に基づいてヒータ２２が所定の定着温度（目標温度）を維持するように給電回路を制御する。本例では定着温度を１７０℃に設定している。
【００３９】
また制御部１８はプリント指令に応じてモータ（不図示）を回転駆動する。このモータの出力軸の回転はギア列（不図示）を介して加圧ローラ２４の芯軸２４ａの長手方向端部に設けられた駆動ギアＧ（図３参照）に伝達され、これにより加圧ローラ２４は矢印ｂにて示す方向に回転する。
【００４０】
この加圧ローラ２４の回転は定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２４表面と定着フィルム２３表面との摩擦力によって定着フィルム２３表面に伝わる。これにより定着フィルム２３は加圧ローラ２４の回転に追従して矢印ｃにて示す方向に回転する。加圧ローラ２４を回転し、かつヒータ２２温度が定着温度に維持された状態で、未定着トナー画像Ｔａを担持する記録材Ｐがトナー画像担持面を上向きにして定着ニップ部Ｎに導入される。
【００４１】
この記録材Ｐは定着ニップ部Ｎで定着フィルム２３表面と加圧ローラ２４表面とで挟持されその状態に搬送（挟持搬送）される。そしてこの搬送過程において定着フィルム２３の熱と定着ニップ部Ｎの圧力を受けることによってトナー画像Ｔａは記録材上に加熱定着される。トナー画像Ｔａが加熱定着された記録材Ｐは定着フィルム２３表面から分離され定着ニップ部Ｐより排出される。
【００４２】
本例のようなフィルム加熱方式の定着装置６は、熱容量が小さく昇温の速いヒータ２２を用いることができ、ヒータ２２が所定の定着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、非プリント時に定着装置６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。
【００４３】
また、回転する定着フィルム２３には定着ニップ部Ｎ以外には実質的にテンションが作用していない。そのため定着フィルム２３の長手方向への寄り移動を規制するための寄り移動規制手段としては定着フィルム２３の長手方向端部を単純に受け止めるだけのフランジ（不図示）のみを配設している。
【００４４】
（３）加圧ローラ２４
定着装置６における加圧ローラ２４について、加圧ローラ２４を構成する材料、成型方法等を以下に詳細に説明する。
【００４５】
３−１）加圧ローラ２４の層構成、その製造方法
図４は加圧ローラ２４の横断面層構成模式図である。図８は、発泡体層２４ａ、バリア層ｂ、ソリッドゴム弾性層２４ｃの拡大図である。
【００４６】
この加圧ローラ２４は、丸軸の芯金（以下、芯軸とも記す）２４ｅの外周に、少なくとも下記のａ〜ｄの層を積層したものである。
【００４７】
ａ：シリコーンゴムに代表されるような柔軟で耐熱性のある材料からなる発泡体層２４ａ。
【００４８】
ｂ：発泡体層２４ａの空璧セル２４ｆ（以下、発泡セルとも記す）への硬化後にソリッドゴム弾性層２４ｃとなる液状ゴムの浸透を防止するシリコーンゴムやフッ素ゴムからなるバリア層（中間層）２４ｂ。
【００４９】
ｃ：シリコーンゴムに代表されるような柔軟で耐熱性のある材料からなるゴムに熱伝導性フィラーを含有させたソリッドゴム弾性層２４ｃ。
【００５０】
ｄ：フッ素樹脂またはフッ素ゴムに代表されるような加圧ローラ表面に好適な材料からなる離型層２４ｄ。
【００５１】
ここで、発泡体層２４ａは断熱化によりウォームアップタイムの短縮を図るために設けられている。ソリッドゴム弾性層２４ｃは加圧ローラ２４の長手方向の熱伝導を良くし非通紙部昇温を抑制するために設けられている。
【００５２】
３−１−１）発泡体層２４ａ、及びその発泡体層２４ａの製造方法
発泡体層２４ａは前述の通り発泡セルを形成することで加圧ローラ２４への伝熱を低減し、定着装置６のウォームアップタイムの短縮を図る断熱層として機能する。
【００５３】
加圧ローラ２４に用いられる弾性層全体（２４ａ＋２４ｂ＋２４ｃ）の厚さは所望の幅の定着ニップ部Ｎ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。その中で発泡体層２４ａの厚みは特に限定されるものではなく、後述の３−１−３）の項で詳しく述べるソリッドゴム弾性層２４ｃの厚みや硬度に応じて適宜必要な厚みで調整すれば良い。
【００５４】
発泡体層２４ａの母材としては以下のいずれのものも好適に用いられる。
【００５５】
例えば、高温加硫型シリコーンゴム（ＨＴＶ）、付加反応硬化型シリコーンゴム（ＬＴＶ）、縮合反応硬化型シリコーンゴム（ＲＴＶ）、フッ素ゴム、またはこれらの混合物等が挙げられる。
【００５６】
具体的には、例えば、ジメチルシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、ビニルシリコーンゴム等のシリコーンゴム等を使用することができる。また、フッ化ビニリデンゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレンゴム、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ゴム、ホスファゼン系フッ素ゴム、フルオロポリエーテル等のフッ素ゴム等を使用することができる。これらのゴムは、それぞれ単独で、或いは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００５７】
前述した発泡体層２４ａの母材の中に含有させることによって、加圧ローラ２４に、好適な断熱性を実現し得る中空球状充填材（以下、中空フィラーとも記す）としては、下記の充填材が挙げられる。例えば、ガラスバルーン、シリカバルーン、カーボンバルーン、フェノール樹脂バルーン、塩化ビニリデン樹脂バルーン等が挙げられる。また、アクリロニトリル樹脂バルーン、塩化ビニリデンと（メタ）アクリロニトリルとの共重合体からなる樹脂バルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、シラスバルーン等が挙げられる。
【００５８】
中空フィラーの配合量は、シリコーンゴム等の母材１００重量部に対して、０．５〜３０重量部、好ましくは１．０〜２０重量部とするとよい。配合量が少な過ぎると加圧ローラの熱伝導率が十分に下がらないため、クイックスタート性を充分に向上させることができず好ましくない。一方、多過ぎると、均一な配合が困難となり、且つ、ゴム強度も不十分なものとなってしまうため好ましくない。また、この中空フィラーの配合量は、上記と同様の理由から、ゴム材料（即ち、中空フィラー含有材料全体）に対して、体積比率で１０〜８０容量％、特に１５〜７５容量％であることが好ましい。
【００５９】
上記母材に中空球状充填材を所定量配合分散し、金型注型法、リングコート法、等の公知の方法にて芯軸２４ｅ上に被覆形成し、加熱硬化後脱型すれば良い。
【００６０】
また、中空球状充填材の変わりに、水を含有させた吸水性ポリマーをシリコーンゴム中に分散させ、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）を形成しても良い。
【００６１】
吸水性ポリマーとしては、（メタ）アクリル酸およびそのアルカリ金属塩の重合体、その相互の共重合体や架橋体、ならびにデンプン・（メタ）アクリル酸グラフト共重合体およびそのアルカリ金属塩等が挙げられる。良好な結果が得られることから、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。特に、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好ましい。
【００６２】
ここでも、上記母材に水を含有した吸水性ポリマーを所定量配合分散し、金型注型法、リングコート法、等の公知の方法にて芯軸２４ｅ上に被覆形成し、加熱硬化後脱型すればよい。
【００６３】
また発泡剤を用いて発泡セルを形成し発泡体層を得ても良い。
【００６４】
発泡剤としては特に限定されないが、例えば、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、ニトロソ化合物、アゾ化合物、スルホニルヒドラジド等が挙げられる。
【００６５】
ここでも、上記母材に発泡剤を所定量配合し、押出成形や金型注型法、リングコート法等の公知の方法により形成すればよい。
【００６６】
発泡体層２４ａは、独立気泡構造のものでも、連続気泡構造のものでも、両者を含むものでもよいが、独立気泡構造のもののほうが、発泡体層２４ａへのソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの浸透を防止する観点からは好ましい。
【００６７】
また、発泡体層２４ａの表層は、スキン層を有していても、研磨を行ってもよいが、スキン層を有しているほうが、液状ゴムの浸透を防止の観点からは好ましい。
【００６８】
３−１−２）バリア層（中間層）２４ｂ、及びそのバリア層２４ｂの製造方法
バリア層２４ｂは、発泡体層２４ａの発泡セル、もしくは発泡セルに通じる微小な経路を埋め、ソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの発泡体層２４ａへの浸透を防止する層として機能する。
【００６９】
バリア層２４ｂに用いる材料としては、発泡体層２４ａへのソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの浸透を遮断でき、可撓性を有していて、発泡体層２４ａとソリッドゴム弾性層２４ｃと良好な接着がなされていれば特に限定はされない。成型のしやすさ、耐熱性等の観点よりシリコーンゴムやフッ素ゴムを用いるのが好ましい。
【００７０】
バリア層２４ｂとしては、シリコーンゴムやフッ素ゴムの原液（前述の３−１−１の項で説明した発泡体層２４ａの母材の材料）や、その原液をトルエン、キシレン等の溶剤で希釈したもの、塗料化したものを用いることができる。そして上記原液を、芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａが形成された発泡体層形成ローラの発泡体層２４ａの外周面及びローラ長手方向の端面の両方に、スプレー塗布、ディッピング、刷毛塗り等、発泡体層に高圧力が加わらない公知の方法にて形成すれば良い。バリア層２４ｂを発泡体層２４ａの上に形成した後は、乾燥、又は加熱硬化を行い膜化してバリア層２４ｂを得る。
【００７１】
加圧ローラ成型金型の金型つなぎ目からソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの回り込みがある為、バリア層２４ｂの形成は芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａが形成された発泡体層形成ロールの長手方向端部の端面にも行うことが好ましい。
【００７２】
このシリコーンゴムやフッ素ゴムで形成されたバリア層２４ｂは硬度が高い、つまり架橋密度が高いほうが、ソリッドゴム弾性層２４ｃへのソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの浸透を抑制できる。具体的には、テストピース硬度で３０°以上（ＪｉｓＡ硬度）のシリコーンゴム又はフッ素ゴムを用いるのが好ましい。
【００７３】
バリア層２４ｂの厚みとしては、用いる材料に応じて発泡体層２４ａへのソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの浸透を抑制できる厚みを設ければよいが、発泡体層の断熱性と、ソリッドゴム弾性層の高熱伝導性を損うため、必要以上に厚くするのは好ましくない。好ましくは１５μｍ以上５００μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下とするのが良い。
【００７４】
バリア層には、熱伝導性アップ、補強性、着色、導電性アップ、コスト削減等の目的で、必要に応じてフィラーを添加しても良い。ここで、フィラーの添加量が多いほどフィラー混合状態の液状ゴムの粘度は高くなる。フィラー混合状態の液状ゴムの粘度はローラ製造過程の作業性に影響するので、粘度が高すぎるのは好ましくない。したがって、フィラーの添加量を多くする場合、低粘度のシリコーンゴムやフッ素ゴムを選択する必要がある。
【００７５】
しかしながら、液状ゴムの粘度が低すぎるとローラ製造時に液状ゴムが発泡体層の空璧セルへ浸透する現象が発生してしまう。よって、バリア層（中間層）２４ｂのフィラー含有率（バリア層２４ｂに含まれる全てのフィラーの含有率）は、熱伝導性フィラーを含有する弾性層２４ｃのフィラー含有率よりも小さいほうが好ましい。ここで、弾性層２４ｃのフィラー含有率とは、弾性層２４ｃに含まれる全てのフィラー（熱伝導性フィラー以外のフィラーを含む）の含有率をいう。具体的には、バリア層となる液状ゴムのフィラー含有率としては１０ｖｏｌ％以下が好ましい。また、バリア層をフィラーを含有しない層にしてもよい。
【００７６】
３−１−３）ソリッドゴム弾性層２４ｃ、そのソリッドゴム弾性層２４ｃの製造方法、及びそのソリッドゴム弾性層２４ｃの熱伝導率測定方法
ソリッドゴム弾性層２４ｃはバリア層２４ｂの上（発泡体層よりもローラ表面側）に略均一な厚みで形成されており、加圧ローラ２４の長手方向の熱伝導を良くし非通紙部昇温を抑制する層として機能する。
【００７７】
ソリッドゴム弾性層２４ｃの厚みは、弾性層全体の厚さが前述の３−１−１）の発泡体層２４ａの項で述べた範囲内に収まるようであれば加圧ローラ２４として有用な任意の厚みで用いることができる。
【００７８】
熱伝導性フィラー（以下、フィラーとも記す）の種類や添加量に応じて、その架橋度を調整することで、弾性を調整することができるため、ソリッドゴム弾性層２４ｃは付加硬化型シリコーンゴムを硬化させたものとすることが好ましい。
【００７９】
一般に、付加硬化型シリコーンゴムは、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサン、および架橋触媒として白金化合物が含まれている。
【００８０】
ソリッドゴム弾性層２４ｃには、加圧ローラ２４の長手方向の熱伝導性の向上のために熱伝導性フィラーが含まれる。
【００８１】
その目的を成し得るための熱伝導性フィラーとしては、高熱伝導性フィラーであることが好ましい。具体的には、無機物、特に金属、金属化合物等を挙げることができる。
【００８２】
高熱伝導性フィラーの具体例は、以下の例を含む。
・炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等。また、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カーボン（Ｃ）等。
【００８３】
これらは単独であるいは２種以上を混合して用いることができる。高熱伝導性フィラーの平均粒径は、取り扱い上、及び分散性の観点から１μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。また、高熱伝導性フィラーの形状は、球状、粉砕状、針状、板状、ウィスカ状などが用いられるが、分散性と熱伝導性の観点より適宜形状を選択すれば良い。分散性の観点からは球状、熱伝導性の観点からは針状、ウィスカ状が好ましい。
【００８４】
球状、粉砕状、及び板状のフィラーは、その目的を充分に達成させるために、ソリッドゴム弾性層２４ｃ中に、付加硬化型シリコーンゴム層を基準として体積比率で４０％以上６０％以下の範囲で含有させることが好ましい。
【００８５】
但し、針状、ウィスカ状のフィラーはその形状が故に体積比率で４０％より多く含有させるとゴムの粘度が高くなり成型が困難になるため、体積比率で５％以上４０％以下の範囲で含有させることが好ましい。
【００８６】
針状、ウィスカ状のフィラーは、ある充填量に対する熱伝導率の変化が他の形状のフィラーとは異なり、急激に熱伝導率が高くなり始める。これは、ある一定量が充填されると、針状、ウィスカ状のフィラーがお互いに接触し始め熱伝達経路が確保され始めるからであり、前述した観点より体積比率で１５％以上４０％以下が更に好ましい。
【００８７】
このように針状、ウィスカ状のフィラーは、その他の形状のフィラーに比べ熱伝達経路を形成しやすいため少量添加でも熱伝導率が上げられる特徴を有している。
【００８８】
また、硬化前の付加硬化型シリコーンゴムに針状、ウィスカ状のフィラーを分散すると、ソリッドゴム弾性層２４ｃを成型する際に付加硬化型シリコーンゴムの流れの方向、即ちローラ長手方向（以下、ローラ軸方向とも記す）に配向し易い。そのためソリッドゴム弾性層２４ｃのローラ長手方向の熱伝導性を高めることができる。
【００８９】
針状、ウィスカ状のフィラーがローラ長手方向に配向し、その効果が現れるのには、アスペクト比（繊維長／繊維径と定義する）５以上は必要であり、繊維長としては５０μｍ以上のものが好ましい。繊維長が１ｍｍを超えると加工性が著しく低下する。
【００９０】
針状、ウィスカ状のフィラーの熱伝導率としては、繊維長方向に５００Ｗ／（ｍ・ｋ）以上を有するものが、ローラ長手方向の熱伝導率を高めるには好ましい。フィラーの熱伝導率λの測定法は、アルバック理工（株）ＵＬＶＡＣ−ＲＩＫＯ,Ｉｎｃ．製のレーザーフラッシュ法熱定数測定装置を用いてレーザーフラッシュ法で行った。このレーザーフラッシュ法熱定数測定装置は、Ｌａｓｅｒ Ｆｌａｓｈ Ｍｅｔｈｏｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｍｅａｓｕｒｅｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＴＣ−７０００）である。この熱伝導率を下回る場合は、非通紙部昇温を緩和する効果が小さくなってしまう。
【００９１】
針状、ウィスカ状のフィラーの中でも熱伝導率の観点からは、ピッチ系炭素繊維が好ましい。
【００９２】
また、ソリッドゴム弾性層２４ｃのローラ長手方向の熱伝導率は２．０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることによって非通紙部昇温を大きく緩和する効果が得られる。ソリッドゴム弾性層２４ｃの熱伝導率の測定法を以下に記述する。
【００９３】
ソリッドゴム弾性層２４ｃのローラ軸方向の熱拡散率α（ｍ２／ｓ）をＬａｓｅｒ ＰＩＴ（商品名、アルバック理工（株）製）で測定することができる。この際、測定するのに必要な厚みにするために、ソリッドゴム弾性層２４ｃだけを厚さ０．５ｍｍに切り出し被測定試料を作製する。
【００９４】
また別途、ソリッドゴム弾性層２４ｃの比熱Ｃｐ（Ｊ／（ｋ・ｋｇ））を示差走査熱量計ＤＳＣ８２３ｅ （商品名、Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔａｌｅｄｏ製）で測定した。また、ソリッドゴム弾性層２４ｃの密度ρ（ｋｇ／ｍ３）を乾式密度計Ａｃｃｕｐｙｃ １３３０（商品名、ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ製）で測定した。そして下記に示す式１より熱伝導率を求めた。
λ＝α×ρ×Ｃｐ … 式１。
【００９５】
３−１−４）離型層２４ｄ
離型層２４ｄとしては、例えば、以下に例示列挙するフッ素樹脂をチューブ状に成形したフッ素樹脂チューブ、或いは塗料化したものが用いられる。
・テトラフルオロエチレン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等。
【００９６】
上記例示列挙した材料中、離型層２４ｄの材料としては、成形性やトナー離型性の観点からＰＦＡが好ましい。
【００９７】
離型層２４ｄの種類としては、強度や加工性の観点からフッ素樹脂チューブが好ましい。
【００９８】
フッ素樹脂チューブの厚みは１００μｍ以下とするのが好ましい。上述のソリッドゴム弾性層２４ｃを形成した弾性層形成ローラの外周にフッ素樹脂チューブを積層した際に下層のソリッドゴム弾性層２４ｃの弾性を維持し、加圧ローラ２４としての表面硬度が高くなりすぎることを抑制できるからである。
【００９９】
フッ素樹脂チューブの内面は、予め、ナトリウム処理やエキシマレーザ処理、アンモニア処理等を施すことで、接着性を向上させることが出来る。
【０１００】
フッ素樹脂チューブの被覆方法は特に限定されないが、下記の方法を用いることが出来る。即ち、弾性層形成ローラから加圧ローラ成型金型を脱型した後、付加型シリコーンゴム接着剤を潤滑剤としてソリッドゴム弾性層２４ｃの外周に被覆する方法を用いることが出来る。他の方法として、フッ素樹脂チューブを外側から拡張してソリッドゴム弾性層２４ｃの外周に被覆する方法を用いることが出来る。
【０１０１】
或いはソリッドゴム弾性層２４ｃの外周面にフッ素樹脂コーティングを施すことにより離型層２４ｄを形成しても良い。
【０１０２】
また以下の方法を用いてフッ素樹脂チューブをソリッドゴム弾性層２４ｃの外周面に被覆しても良い（図５参照）。
【０１０３】
・円筒状の成型金型２５ａの内面にフッ素樹脂チューブ２４ｄをセットする。
【０１０４】
・芯金２４ｅ上に順次、発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂが積層されたバリア層形成ローラの芯金２４ｅの中心が成型金型２５ａの中心と同軸となるようにバリア層形成ローラを成型金型２５ａのフッ素樹脂チューブ２４ｄの内側にセットする。
【０１０５】
・バリア層形成ローラのバリア層２４ｂとフッ素樹脂チューブ２４ｄとの間に高熱伝導性フィラーを含有した液状の付加硬化型シリコーンゴムを成型金型２５ａの軸方向（図５にて矢印Ａにて示す方向）に注入する。高熱伝導性フィラーを含有した液状の付加硬化型シリコーンゴムを成型金型２５ａの軸方向に注入するため、成型金型２５ａの軸方向両端部に配設される端部金型２５ｂにはシリコーンゴム組成物２流入用の穴２５ｂｈが設けてある。
【０１０６】
・加熱硬化し脱型する。
【０１０７】
さらに、各層（発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂ、ソリッドゴム弾性層２４ｃ、離型層２４ｄ）の間には接着、通電等の目的によりプライマー層や接着層が形成されていても良い。発泡体層２４ａとバリア層２４ｂとの間にプライマー層や接着層を形成する場合は発泡体層２４ａの外周面に所定のプライマー処理を施す。またバリア層２４ｂとソリッドゴム弾性層２４ｃとの間にプライマー層や接着層を形成する場合はバリア層２４ｂの外周面に所定のプライマー処理を施す。
【０１０８】
つまり、発泡体層２４ａとバリア層２４ｂのうち、少なくとも１層の外周面をプライマー処理している。またソリッドゴム弾性層２４ｃと離型層２４ｄとの間にプライマー層や接着層を形成する場合はソリッドゴム弾性層２４ｃの外周面に所定のプライマー処理を施す。
【０１０９】
各層（発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂ、ソリッドゴム弾性層２４ｃ、離型層２４ｄ、プライマー層、接着層）の電気的な抵抗は用途に応じて、絶縁性を有するもの、抵抗調整された導電性を有するものから選べば良い。
【０１１０】
また、各々の層（発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂ、ソリッドゴム弾性層２４ｃ）は、発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂ、ソリッドゴム弾性層２４ｃの順に積層されていれば多層構成となっても良い。
【０１１１】
また、加圧ローラの各層の間や加圧ローラの外周面に摺動性、発熱性、離型性等の目的で本例に示した層以外の層が形成されていても良い。これらの層を形成する順は特に限定されておらず、それぞれの工程等の都合により適宜入れ替えて行っても良い。
【０１１２】
［実施例］
以下に、本例の加圧ローラ２４の効果を確認するために、実施例１〜実施例９、及び比較例１〜比較例４の各加圧ローラのローラ硬度、ローラ硬度のばらつきなどを測定した。
【０１１３】
［実施例１］
まず、信越化学工業製の付加硬化型液状シリコーンゴム材料ＫＥ１２１８ Ａ液（主剤）／Ｂ液（硬化剤）各５０部に、中空球形充填材を４重量部、ポリエチレングリコール１部を添加する。中空球形充填材として松本油脂製薬製のマイクロバルーンＦ８０Ｓ（材質：アクリロニトリル製、軟化温度：１６０〜１７０℃）を用いた。そしてその中空球形充填材とポリエチレングリコールとを添加した付加硬化型液状シリコーンゴム材料を１５分撹拌し続け、シリコーンゴム組成物１を得る。
【０１１４】
次に直径１３ｍｍの鉄製芯軸２４ｅが中心部に装着された内径１８ｍｍの成型金型内に、シリコーンゴム組成物１を注型し、１５０℃で１時間、１次加硫を行った後、金型から脱型する。
【０１１５】
その後、２００℃で４時間、２次加硫を行った後、更に２３０℃で４時間の加熱処理を施して芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａが積層された発泡体層形成ローラを得た。
【０１１６】
以後説明する実施例１〜実施例９、及び比較例１〜比較例４の各加圧ローラの発泡体層２４ａは、実施例１と同様のスキン層ありのものを用いる（表１にはバルーン含有ゴム層と記す）。
【０１１７】
バリア層２４ｂの成形法を説明する。
【０１１８】
付加硬化型シリコーンゴム接着剤を厚さが５０μｍになるように発泡体層２４ａの外周面及び端面にスプレー塗布した後、１５０℃×１５分で加熱硬化し芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａとバリア層２４ｂが積層されたバリア層形成ローラを得た。付加硬化型シリコーンゴム接着剤として、商品名：ＳＥ１８１９ＣＶ；東レ・ダウ・コーニング社製の「Ａ液」及び「Ｂ液」を等量混合を用いた。
【０１１９】
ソリッドゴム弾性層２４ｃの成型法を図５を用いて説明する。図５は加圧ローラ２４の製造方法の一例を表わす説明図である。
【０１２０】
まず、付加硬化型シリコーンゴムに対し、フィラーとして高純度真球状アルミナを、付加硬化型シリコーンゴム層を基準として体積比率で４５％になるように配合、混練してシリコーンゴム組成物２を得る。付加硬化型シリコーンゴムとして、東レ・ダウ・コーニング社製のものを用いた。商品名：（ａ）ＤＹ３５−１３８０ Ｌ ＢＡＳＥ、（ｂ）Ａ−１３８０ Ｌ Ｍ／Ｂ、（ｃ）Ｂ−１３８０ Ｌ Ｍ／Ｂを（ａ）：（ｂ）：（ｃ）＝１００：１０：１０で混合したものであり、粘度は８ｐａ・ｓである。高純度真球状アルミナとして、商品名：アルナビーズＣＢ−Ａ１０Ｓ；昭和タイタニウム（株）製を用いた。
【０１２１】
次に芯軸２４ｅ上に順次、発泡体層２４ａ、バリア層２４ｂが積層されたバリア層形成ローラの芯軸２４ｅの中心を内径２０ｍｍの成型金型２５ａの中心と同軸となるようにセットする。
【０１２２】
そして端部金型２５ｂのシリコーンゴム組成物２注入用の穴から、成型金型２５ａとバリア層２４ｂとの間に硬化前のシリコーンゴム組成物２を成型金型２５ａの軸方向（図５の矢印Ａ方向）に注入する。
【０１２３】
１５０℃×３０分加熱硬化を行い、脱型した後、端面の余分な部分をカットして実施例１の加圧ローラを得た。実施例１の加圧ローラは、バリア層形成ローラのバリア層２４ｂの外周にソリッドゴム弾性層２４ｃを形成した弾性層形成ローラである。
【０１２４】
＜評価＞
実施例１で得られた加圧ローラの評価を以下のように行った。
（１）加圧ローラ端部から２５ｍｍの位置（両端部）、及び加圧ローラ長手方向中央の硬度測定を、それぞれ、加圧ローラ周方向に９０°ずつ４点測定し平均化する。平均化した値のばらつき（Δ）を求める。
（２）加圧ローラの長手方向の熱伝導率を測定する。
（３）加圧ローラを組み込んだ定着装置をカラーレーザープリンター（２０ｐｐｍ／ｍｉｎ、Ａ４機）に搭載し、このプリンターにＡ４サイズのプリント用紙（商品名：ＣＳ８１４ｇ／ｍ２）を連続３００枚通紙した。その時の定着フィルム２３表面の非通紙領域の最高温度を測定する。
【０１２５】
上記（３）の測定方法は以下の通りである。
使用測定器：赤外線サーモグラフィー装置。
メーカ：ＮＥＣ、装置名：ＴＨ９１００ＭＲ
測定場所：定着器の紙排出部側から長手全域を測定。
測定法、算出値：上記＜評価＞に記載の条件。
・３００枚通紙した中での最高温度。
・小サイズ紙の左右で検出されたそれぞれの最高温度の平均値をここでの最高温度とする。
【０１２６】
［比較例１］
実施例１と同様に芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａが積層された発泡体層形成ローラを得た後、バリア層を設けずに実施例１と同様のシリコーンゴム組成物２を成型金型２５ａに注型して所定の工程を経て比較例１の加圧ローラを得た。
【０１２７】
［比較例２］
実施例１と同様に芯軸２４ｅ上に発泡体層２４ａが積層された発泡体層形成ローラを得た後、液状シリコーンゴム用プライマーを発泡体層２４ａの外周面に約５μｍ均一塗布し、１５０℃×１５分加熱した。液状シリコーンゴム用プライマーとして、商品名：ＤＹ３９−０５１ Ａ＆Ｂ；東レ・ダウ・コーニング社製の「Ａ液」及び「Ｂ液」を等量混合したものを用いた。それ以外は実施例１と同様とした。
【０１２８】
［実施例２］
付加硬化型シリコーンゴムに配合するフィラーを、ピッチ系炭素繊維に変更し、付加硬化型シリコーンゴム層を基準として体積比率で１５％になるように配合した以外は実施例１と同様とした。ピッチ系炭素繊維として、商品名：ＸＮ−１００ １０Ｍ；日本グラファイトファイバー社製：繊維長方向の熱伝導率９００ Ｗ／（ｍ・ｋ）、平均繊維長１００μｍ、繊維径９μｍを用いた。
【０１２９】
［実施例３］
実施例２で得られた加圧ローラに、離型層２４ｄとして５０μｍのＰＦＡチューブ（内面アンモニア処理品）を付加型シリコーンゴム接着剤（商品名：ＳＥ１８１９ＣＶ；東レ・ダウ・コーニング社製の「Ａ液」及び「Ｂ液」を等量混合）を潤滑剤として被覆した。
【０１３０】
［実施例４］乃至［実施例６］
実施例３で付加硬化型シリコーンゴムに配合したピッチ系炭素繊維の量（フィラー量）を表１に記載したように変更した。
【０１３１】
［実施例７］
バリア層２４ｂを形成した後に、液状シリコーンゴム用プライマー（商品名：ＤＹ３９−０５１ Ａ＆Ｂ；東レ・ダウ・コーニング社製の「Ａ液」及び「Ｂ液」を等量混合）をバリア層２４ｄ外周に約５μｍ均一塗布し、１５０℃×１５分加熱した。それ以外は実施例４と同様とした。
【０１３２】
［実施例８］
以下の項目以外は実施例７と同様とする。発泡体層２４ａを形成した後、シリコン基材用プライマー（商品名：ＧＬＰ−１０４ＱＲ；ダイキン工業社製）を発泡体層２４ａ外周に約５μｍ均一塗布し、１００℃×１０分加熱した。
【０１３３】
その後、バリア層２４ｂとしてフッ素ゴムラテックス（商品名：ＧＬ−２５２Ｅ Ａ液、ＧＬ−２００ Ｂ液；ダイキン工業社製の「Ａ液」及び「Ｂ液」を等量混合）を厚さが１５μｍになるようにスプレー塗布した後、１５０℃×３０分で加熱硬化した。
【０１３４】
［比較例３］
実施例８の加圧ローラの構成において、バリア層２４ｂの厚みが１０μｍになるようにした。それ以外は実施例８と同様の構成とする。
【０１３５】
［実施例９］
芯軸２４ｅ上の発泡体層２４ａ外周にバリア層２４ｂが積層されたバリア層形成ローラを得るまでは実施例１と同様とする。その後、５０μｍのＰＦＡチューブ（内面アンモニア処理品）を内径２０ｍｍの成型金型２５ａの内面にセットする。
【０１３６】
セットされたＰＦＡチューブ内面にプライマー（商品名：ＤＹ３９−０６７；東レ・ダウ・コーニング社製）を５μｍ均一にスプレー塗布し風乾する。
【０１３７】
芯金２４ｅ上の発泡体層２４ａ外周にバリア層２４ｂが積層されたバリア層形成ローラの芯金２４ｅの中心が成型金型２５ａの中心と同軸となるようにバリア層形成ローラを成型金型２５ａのフッ素樹脂チューブ２４ｄの内側にセットする。そして端部金型２５ｂのシリコーンゴム組成物２注入用の穴から、バリア層積層ローラのバリア層とフッ素樹脂チューブとの間にシリコーンゴム組成物２を軸方向（図５の矢印Ａ方向）に注入する。
【０１３８】
１５０℃×３０分加熱硬化を行い、脱型した後、端面の余分な部分をカットして本実施例の加圧ローラを得た。
【０１３９】
［比較例４］
５０μｍのＰＦＡチューブ（内面アンモニア処理品）を内径２０ｍｍの成型金型２５ａの内面にセットする。
【０１４０】
セットされたＰＦＡチューブ内面にプライマー（商品名：ＤＹ３９−０６７；東レ・ダウ・コーニング社製）を５μｍ均一にスプレー塗布し風乾する。
【０１４１】
その後、直径１３ｍｍの鉄製芯軸２４ｅのみをＰＦＡチューブがセットされた内径２０ｍｍの成型金型２５ａの中心と鉄製芯軸２４ｅの中心とが同軸となるようにセットする。そして、成型金型２５ａ内面と鉄製芯軸２４ｅ外周面との間にシリコーンゴム組成物１を成型金型２５ａの軸方向（図５の矢印Ａ方向）に注入する。
【０１４２】
１５０℃×３０分加熱硬化を行い、脱型した後、端面の余分な部分をカットして比較例４の加圧ローラを得た。
【０１４３】
表１に、実施例１から実施例９、比較例１から比較例４の加圧ローラの層構成とソリッドゴム弾性層２４ｃのローラ軸方向の熱伝導率、製品硬度及びばらつき、非通紙部昇温についてまとめた。
【０１４４】
【表１】
【０１４５】
表１に示す通り、実施例１の加圧ローラの構成は比較例１に比べ製品硬度の上昇（増加）も見られず、硬度ばらつきも減少していることから、ソリッドゴム弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透減少が抑制されていることがわかる。また、比較例２よりプライマー層だけではソリッドゴム弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象が抑制できないことを示している。
【０１４６】
実施例８の加圧ローラでは比較例３よりも製品硬度の上昇が抑えられ、比較例３の加圧ローラでは実施例８よりも製品硬度が上昇し硬度ばらつきが発生していることから、バリア層の厚みとしては１５μｍ以上あれば良いことがわかる。
【０１４７】
実施例２から実施例９までのいずれの加圧ローラにおいても、ソリッドゴム弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象の抑制がなされており、硬度ばらつきが抑制できている。実施例１と実施例９の製品硬度、実施例２に対する実施例３から実施例８までの製品硬度の上昇は、ＰＦＡチューブ被覆によるものとフィラー量の変化によるものであり、ソリッドゴム弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象によるものではない。
【０１４８】
比較例１、比較例２及び比較例３の加圧ローラは、ソリッドゴム弾性層の液状ゴムの発泡体層への浸透現象により製品硬度が高く、硬度ばらつきも大きいため、非通紙部昇温の適正な評価には値しなかった。従って非通紙部昇温の測定は実施例１から実施例９、及び比較例３のみの加圧ローラとした。
【０１４９】
ソリッドゴム弾性層のローラ軸方向の熱伝導率と非通紙部温度測定値の関係を図６に示した。図６及び表１より、発泡体層のみの比較例４に対して、発泡体層とバリア層、そしてソリッドゴム弾性層を有する実施例９の加圧ローラの構成は非通紙部温度が低減されていることがわかる。
【０１５０】
また、実施例９の加圧ローラと、実施例３から実施例８までの加圧ローラとの比較より、球状フィラーよりもピッチ系炭素繊維を用いた構成の加圧ローラの方が少ないフィラー充填量で非通紙部昇温抑制効果が高められることがわかる。そしてそのピッチ系炭素繊維を用いた加圧ローラのソリッドゴム弾性層２４ｃのローラ軸方向の熱伝導率を、２．０ Ｗ／（ｍ・ｋ）以上にすることで、従来の球状フィラーを用いた加圧ローラよりも優れた熱伝導性能を得ることが出来る。
【０１５１】
本例の加圧ローラ２４は、発泡体層２４ａの外周に設けたバリア層２４ｂでソリッドゴム弾性層２４ｃの液状ゴムの発泡体層２４ａへの浸透を防止するため、ローラ硬度の増加及びローラ硬度の部分的なばらつきが少ない。
【０１５２】
本例の定着装置は、未定着トナー像を記録材に定着する定着装置だけでなく、記録材上に定着済みのトナー像を再度加熱することによって画像の光沢度を向上させる光沢付与装置などの像加熱装置にも適用できる。
【符号の説明】
【０１５３】
６：定着装置、２４：加圧ローラ、２４ａ：発泡体層、２４ｂ：バリア層（中間層）、２４ｃ：ソリッドゴム弾性層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着装置に用いられるローラであって、発泡体層と、熱伝導性フィラーを含有しており、前記発泡体層よりもローラ表面側に設けられている弾性層と、前記発泡体層と前記弾性層の間に設けられている中間層と、を有するローラにおいて、
前記中間層に含まれる全てのフィラーの含有率は、前記熱伝導性フィラーを含有する前記弾性層に含まれる全てのフィラーの含有率よりも小さいことを特徴とするローラ。
【請求項２】
前記中間層はシリコーンゴムまたはフッ素ゴムからなる、厚さ１５μｍ以上の層であることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項３】
前記中間層のフィラー含有率は１０ｖｏｌ％以下であることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項４】
前記弾性層のローラ軸方向の熱伝導率は２．０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項５】
前記熱伝導性フィラーはピッチ系炭素繊維であることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項６】
記録材に形成された画像を加熱する加熱ユニットと、
前記加熱ユニットと共に記録材を挟持搬送するローラであって、発泡体層と、熱伝導性フィラーを含有しており、前記発泡体層よりもローラ表面側に設けられている弾性層と、前記発泡体層と前記弾性層の間に設けられている中間層と、を有するローラと、
を有する像加熱装置において、
前記中間層に含まれる全てのフィラーの含有率は、前記熱伝導性フィラーを含有する前記弾性層に含まれる全てのフィラーの含有率よりも小さいことを特徴とする像加熱装置。
【請求項７】
前記中間層はシリコーンゴムまたはフッ素ゴムからなる、厚さ１５μｍ以上の層であることを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記中間層のフィラー含有率は１０ｖｏｌ％以下であることを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記弾性層のローラ軸方向の熱伝導率は２．０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項１０】
前記熱伝導性フィラーはピッチ系炭素繊維であることを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項１１】
前記加熱ユニットは、前記ローラと接触するエンドレスベルトを有することを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項１２】
前記加熱ユニットは、前記エンドレスベルトの内面に接触するヒータを有することを特徴とする請求項１１に記載の像加熱装置。
【請求項１】
定着装置に用いられるローラであって、発泡体層と、熱伝導性フィラーを含有しており、前記発泡体層よりもローラ表面側に設けられている弾性層と、前記発泡体層と前記弾性層の間に設けられている中間層と、を有するローラにおいて、
前記中間層に含まれる全てのフィラーの含有率は、前記熱伝導性フィラーを含有する前記弾性層に含まれる全てのフィラーの含有率よりも小さいことを特徴とするローラ。
【請求項２】
前記中間層はシリコーンゴムまたはフッ素ゴムからなる、厚さ１５μｍ以上の層であることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項３】
前記中間層のフィラー含有率は１０ｖｏｌ％以下であることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項４】
前記弾性層のローラ軸方向の熱伝導率は２．０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項５】
前記熱伝導性フィラーはピッチ系炭素繊維であることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項６】
記録材に形成された画像を加熱する加熱ユニットと、
前記加熱ユニットと共に記録材を挟持搬送するローラであって、発泡体層と、熱伝導性フィラーを含有しており、前記発泡体層よりもローラ表面側に設けられている弾性層と、前記発泡体層と前記弾性層の間に設けられている中間層と、を有するローラと、
を有する像加熱装置において、
前記中間層に含まれる全てのフィラーの含有率は、前記熱伝導性フィラーを含有する前記弾性層に含まれる全てのフィラーの含有率よりも小さいことを特徴とする像加熱装置。
【請求項７】
前記中間層はシリコーンゴムまたはフッ素ゴムからなる、厚さ１５μｍ以上の層であることを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記中間層のフィラー含有率は１０ｖｏｌ％以下であることを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記弾性層のローラ軸方向の熱伝導率は２．０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項１０】
前記熱伝導性フィラーはピッチ系炭素繊維であることを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項１１】
前記加熱ユニットは、前記ローラと接触するエンドレスベルトを有することを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項１２】
前記加熱ユニットは、前記エンドレスベルトの内面に接触するヒータを有することを特徴とする請求項１１に記載の像加熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３４１５１（Ｐ２０１２−２３４１５１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５７０８０（Ｐ２０１２−５７０８０）
【出願日】平成２４年３月１４日（２０１２．３．１４）
【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２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月１４日（２０１２．３．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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