JP2014142377A - 弾性ローラの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 円筒状基体と、プライマー層と、シリコーンゴム弾性層とを有する弾性ローラにおいて、プライマー層の塗工ムラによって発生する、厚みムラ、接着性不良などを改善する手法を提供する。
【解決手段】［１］，円筒状基体にプライマーを長手片側端部からスパイラル状に塗工する工程、［２］，［１］の工程と同じ長手片側端部の方向から該プライマーを均す第一の均し工程、［３］，［１］の工程と逆の長手片側端部の方向から該プライマーを均す第二の均し工程、をそれぞれ含み、［１］から［３］の順で工程を進めることにより、量産性よく、プライマー塗工不良のない弾性ローラが製造される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、弾性ローラの製造方法に関する。

従来、電子写真装置用の定着装置においては、省エネルギー推進の観点から、熱伝達効率が高く、装置の立ち上がりが速いオンデマンド方式として、熱容量の小さい定着ベルトを介して加熱するベルト加熱方式の定着装置が提案されている。

定着ベルトの基本構成としては、熱容量の小さい薄肉の円筒状基体、定着時にトナー画像と用紙の凹凸に対して均一な圧力を与えるためのシリコーンゴム弾性層、円筒状基体とシリコーンゴムとを接着させる役割を担うプライマーからなり、円筒状基体から外層に向かって、プライマー層、シリコーンゴム弾性層となっている。また、耐久性や離型性の観点から、円筒状基体の内層に内面摺動層や、シリコーンゴム弾性層の外層にシリコーンゴム接着剤を介してフッ素樹脂層などを備えることもある。

このような定着ベルト製造時において、プライマー層塗工時にプライマー層に厚みムラがある場合、画像ムラや光沢ムラが発生し、プライマーの塗工量が不足している場合はシリコーンゴム弾性層剥がれなどの問題を引き起こしてしまうことがある。そのため、プライマー層の塗工の段階では特に高精度での塗工技術が必要となっている。

プライマー塗工方法としては、従来、例えばスプレー塗工法、浸漬塗工法などの方法が検討されているが、スプレー塗工法は塗工液の粘度の状態により、塗工液の霧化の条件が大きく変わってしまうあげく、また、ある一定以上の高粘度となると霧化すること自体が困難になってしまい塗工方法としては不均一性という問題があった。浸漬塗工法では、スプレー塗工法における塗膜の不均一性の問題は改良されるが、塗膜の膜厚の制御が塗工液の物性、例えば塗工液の粘度、表面張力および密度、その他温度等により支配されるため、塗工液の物性の調整が難しいうえ、塗工液が高粘度の場合には薄肉の塗工が困難であった。

また、接着性の向上という点においては、特許文献１では、芯金の外周面に、所定濃度の洗浄剤を含浸してなる新たに繰り出された洗浄布を、押圧接触させて洗浄することでプライマー塗工不良を抑制し、芯金とシリコーンゴム弾性層との接着強度を高める方法、特許文献２では、予めプライマー処理をした基体上に未架橋ゴムを被覆し、加熱開始時におけるこの未架橋ゴム弾性層のプライマー層との界面の温度が、上記の未架橋ゴム弾性層表面の温度より高くなるようにして加熱硬化させ接着強度を高める方法、特許文献３では、加熱用熱盤の成形金型側の面にプライマーを塗り、成形金型表面を離型処理し加熱盤と成形金型の間に上記弾性部材の材料を入れその状態でプレスし加熱することにより成形金型にぴったりの弾性部材を加熱用熱盤の成形金型との接触面に加熱盤と一体的に形成する方法、などがそれぞれ提案され、従来採用されていた。

特開平９−１８７７４１号公報 特開２０００−３３７３５２号公報 特開平９−３１４５７１号公報

しかしながら、近年、定着ベルトとしては、更なる高画質化、低価格化への要求に伴って、より一層の表面平滑性、接着性、量産性の向上が求められるようになってきている。

前記スプレー塗工法では不均一性、前記浸漬塗工法では物性値調整や薄肉化などの点で問題があった。

特許文献１に記載の方法では、芯金の洗浄、乾燥の工程を含むため、量産性が落ちてしまうことがあった。

特許文献２に記載の方法では、未架橋ゴムを被覆する工程を含むため、量産性が若干落ちることが懸念される。また、接着性向上という目的には適するが、厚みムラ抑制に関しては不十分な点があった。

特許文献３に記載の方法では、定着ローラ、加圧ローラの製造には適しており、厚みムラなく成型できるが、定着ベルトに関しては金型を使った成型では円筒状基体の支軸部への固定が不安定で、プライマー層もしくはシリコーンゴム弾性層に厚みムラが発生してしまうことがあった。

そこで、本発明の目的は、電子写真装置用の定着装置などに使用される、優れた表面平滑性、接着性、量産性を兼ね備えた弾性ローラの製造方法を提供することにある。

上記目的は本発明に係る製造方法によって提供される弾性ローラにて達成される。要約すれば、本発明は以下の特徴を有する製造方法となる。

（特徴１）
円筒状基体から外層に向かって、プライマー層、シリコーンゴム弾性層を有する弾性ローラの製造方法であって、
［１］，該円筒状基体にプライマーを長手片側端部からスパイラル状に塗工する工程、
［２］，［１］の工程と同じ長手片側端部の方向から該プライマーを均す第一の均し工程、
［３］，［１］の工程と逆の長手片側端部の方向から該プライマーを均す第二の均し工程、
をそれぞれ含み、［１］から［３］の順で工程を進めることを特徴とする弾性ローラの製造方法。

（特徴２）
特徴１に記載の弾性ローラの製造方法において、該プライマーがヒドロシリル系シリコーンプライマー、ビニル系シリコーンプライマー、アルコキシ系シリコーンプライマーのいずれかを含むことを特徴とする弾性ローラの製造方法。

（特徴３）
特徴１または２に記載の弾性ローラの製造方法において、該円筒状基体がアルミニウム、鉄、ニッケル、銅、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂のいずれかを含むことを特徴とする弾性ローラの製造方法。

本発明によれば、円筒状基体から外層に向かって、プライマー層、シリコーンゴム弾性層を有する弾性ローラにおいて、プライマー塗工ムラが発生せず、表面平滑性、接着性に優れた弾性ローラを、量産性を落とすことなく得ることが出来る。

本実施例に用いた画像形成装置の概略断面図 本実施例に用いた定着装置の概略断面図 本実施例に用いた定着ベルトの概略断面図 本実施例のプライマー塗工方法を説明するための模式図 本実施例に用いたリングコート法の塗工装置

次に、本発明を実施するための形態について、電子写真装置用の定着装置に用いられる定着ベルトに基づいて説明するが、本発明の範囲はこの形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を損ねない範囲で変更されたものも本発明に含まれる。

＜画像形成装置の構成概略＞
図１は、本実施例で用いた画像形成装置の概略断面図である。

１０１は像担持体としての感光ドラムであり、矢印の反時計方向に所定のプロセス速度（周速度）で回転駆動される。感光ドラム１０１はその回転過程で帯電ローラ等の帯電装置１０２により所定極性に帯電処理される。

次いで、その帯電処理面にレーザ光学系１１０から出力されるレーザ光１０３により、入力された画像情報に基づき露光処理される。

レーザ光学系１１０は不図示の画像読み取り装置等の画像信号発生装置からの目的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（オン／オフ）したレーザ光１０３を出力して感光ドラム１０１面を走査露光するものである。その結果、この走査露光により感光ドラム１０１面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。

１０９はレーザ光学系１１０からの出力レーザ光１０３を感光ドラム１０１の露光位置に偏向させるミラーである。そして、感光ドラム上に形成された静電潜像は、現像装置１０４のうちのイエロー現像器１０４Ｙによりイエロートナーにて可視像化される。

このイエロートナー像は感光ドラム１０１と中間転写ドラム１０５との接触部である１次転写部Ｔ１において中間転写ドラム１０５面に転写される。なお、感光ドラム１０１面上に残留するトナーはクリーナ１０７によりクリーニングされる。

上記のような帯電・露光・現像・一次転写・清掃のプロセスサイクルが、マゼンタトナー像（現像器１０４Ｍが作動）、シアントナー像（現像器１０４Ｃが作動）、ブラックトナー像（現像器１０４Ｋが作動）を形成すべく、同様に繰り返される。

このようにして中間転写ドラム１０５上に順次重ねて形成された各色のトナー像は、転写ローラ１０６との接触部である二次転写部Ｔ２において、記録材Ｐ上に一括して二次転写される。中間転写ドラム１０５上に残留するトナーはトナークリーナ１０８によりクリーニングされる。なお、このクリーナ１０８は、中間転写ドラム１０５に対し接離可能とされており、中間転写ドラム１０５をクリーニングする時に限り中間転写ドラム１０５に接触した状態となるように構成されている。

また、転写ローラ１０６も、中間転写ドラム１０５に対し接離可能とされており、二次転写時に限り中間転写ドラム１０５に接触した状態となるように構成されている。

二次転写部Ｔ２を通過した記録材Ｐは、画像加熱装置としての定着装置１００に導入され、その上に担持した未定着トナー像の定着処理（画像加熱処理）を受ける。そして、定着処理を受けた記録材Ｐは、機外に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。

＜定着装置の構成概略＞
図２は、定着装置１００の概略断面図である。

１は弾性層を備えた円筒状の定着ベルト（エンドレスベルト）である。

６は定着フィルムとの間で定着ニップ部１４を形成する加圧部材としての加圧ローラである。

２は加熱体としての定着ヒータであり、４は耐熱性を有するフィルムガイド兼ヒータホルダである。定着ヒータ２は、フィルムガイド兼ヒータホルダ４の下面に該フィルムガイド兼ヒータホルダ４の長手に沿って固定されており、定着フィルム１とその加熱面が摺動可能な構成とされている。そして、定着フィルム１はこのフィルムガイド兼ヒータホルダ４に若干の自由度を持って外嵌されている。

フィルムガイド兼ヒータホルダ４は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成されており、定着ヒータ２を保持するとともに定着フィルム１を記録材Ｐと分離させるための形状にする役割を果たしている。

加圧ローラ６は、ステンレス製の芯金上に、厚み約３ｍｍのシリコーンゴム層、さらに厚み約４０μｍのＰＦＡ樹脂チューブが順に積層された多層構造とされている。この加圧ローラ６の芯金の両端部が装置フレーム１３の不図示の奥側と手前側の側板間に回転可能に軸受保持されている。

この加圧ローラ６の上側に、定着ヒータ２、フィルムガイド兼ヒータホルダ４、定着フィルムステイ５、定着フィルム１を備えた定着ユニットが設置される。この定着ユニットは、定着ヒータ２側を下向きにして加圧ローラ６に平行に設置されている。

定着フィルムステイ５の両端部は不図示の加圧機構によりその一端側が１５６．８Ｎ（１６ｋｇｆ）、総圧３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）の力で加圧ローラ６に付勢されている。その結果、定着ヒータ２の下面（加熱面）を、定着フィルム１を介して加圧ローラ６の弾性層に抗して所定の押圧力をもって圧接させ、定着に必要な所定幅の定着ニップ部１４が形成されている。

３は、温度検知手段としてのサーミスタである。サーミスタ３（ヒータ温度センサ）は、熱源である定着ヒータ２の裏面（加熱面とは反対側の面）に設置され、定着ヒータ２の温度を検知する機能を担っている。加圧ローラ６は矢印の方向に所定の周速度で回転駆動される。これと圧接された関係にある定着フィルム１は加圧ローラ６によって従動し所定の速度で回転する。このとき、定着フィルム１の内面が定着ヒータ２の下面に密着して摺動しながらフィルムガイド兼ヒータホルダ４の外回りを矢印の方向に従動回転状態になる。

定着フィルム１内面には後述する半固形状潤滑剤が塗布され、フィルムガイド兼ヒータホルダ４と定着フィルム１内面との摺動性を確保している。

サーミスタ３は、定着ヒータ２の裏面に接触するよう配置され、Ａ／Ｄコンバータ９を介して制御手段としての制御回路部（ＣＰＵ）１０に接続されている。

この制御回路部（ＣＰＵ）１０はそれぞれのサーミスタからの出力を所定の周期でサンプリングしており、このように得られた温度情報を温度制御に反映させる構成となっている。つまり、制御回路部（ＣＰＵ）１０は、サーミスタ３の出力をもとに、定着ヒータ２の温調制御内容を決定し、電力供給部であるヒータ駆動回路部１１によって、定着ヒータ２の温度が目標温度（設定温度）となるように定着ヒータ２への通電を制御する役割を果たしている。また、制御回路部（ＣＰＵ）１０は、後述する定着フィルム寿命見積もりシーケンスの制御をする役割も果たしており、加圧ローラ６の駆動モータとＡ／Ｄコンバータ９を介して接続されている。

定着ヒータは、アルミナの基板と、この上に、銀・パラジウム合金を含んだ導電ペーストをスクリーン印刷法によって均一な１０μｍ程度の厚さの膜状に塗布された抵抗発熱体を有している。さらに、この上に、耐圧ガラスによるガラスコートが施された、セラミックヒータとされている。

＜定着ベルトの構成概略＞
図３は本発明で得られた定着ベルト１の概略断面図である。１６は円筒状基体 、１５は円筒状基体１６の内周面に配された内面摺動層、１７は円筒状基体１６の外周面を被覆したプライマー層、１８はシリコーンゴム弾性層、２０はフッ素樹脂表層としてのフッ素樹脂チューブであり、シリコーンゴム弾性層１８上にシリコーンゴム接着剤層１９を介して配してある。

以下に具体的に説明する。

（４）円筒状基体；
定着ベルトには耐熱性が要求される為、円筒状基体１６は、耐熱、耐屈曲性に配慮されたものを用いるのが好ましい。例えば、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅などの金属やそれらの合金、もしくは、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの耐熱性樹脂やそれらのポリマーアロイを用いることが出来る。

本実施例では特ＷＯ０５／０５４９６０で開示されているニッケル−鉄合金からなる内径φ３０ｍｍ、厚み４０μｍ、長さ４００ｍｍの無端金属円筒状基体を用いた。

（５）内面摺動層；
内面摺動層１５として、ポリイミド樹脂のような高耐久性、高耐熱性を持つ樹脂が適している。本実施例では、芳香族テトラカルボン酸二無水物或いはその誘導体と、芳香族ジアミンとの略等モルを有機極性溶媒中で反応させて得られるポリイミド前駆体溶液を、前記円筒状基体内面に塗布、乾燥、加熱し、脱水閉環反応により形成したポリイミド樹脂層を形成させた。具体的には、本実施例ではポリイミド前駆体溶液として、３，３‘，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミンからなるポリイミド前駆体のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を用いて、厚み１５μｍのポリイミド樹脂内面摺動層を形成した。

（６）シリコーンゴム弾性層；
シリコーンゴム弾性層１８は、定着時にトナー画像と用紙の凹凸に対して均一な圧力を与えるために定着部材に担持させる弾性層として機能する。かかる機能を発現させる上で、シリコーンゴム弾性層１８は、特に限定しないが、加工性を鑑み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。また、後述するフィラー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からである。

（６−１）付加硬化型シリコーンゴム；
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。

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白金化合物の触媒作用により、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン成分のアルケニル基との反応によって架橋構造を形成させる。

シリコーンゴム弾性層１８は、定着部材に熱伝導性の向上、補強、耐熱性の向上等のためにフィラーを含んでいてもよい。

特に、熱伝導性を向上させる目的では、フィラーとしては高熱伝導性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。

高熱伝導性フィラーの具体例は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（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）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ_２）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）などが挙げられる。

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、および分散性の観点から１μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。また、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、分散性の観点から球状のものが好ましい。

定着部材の表面硬度への寄与、及び定着時の未定着トナーへの熱伝導の効率から、シリコーンゴム弾性層の厚みの好ましい範囲は１００μｍ以上５００μｍ以下、特には２００μｍ以上４００μｍ以下が好ましい。

（６−２）プライマー層；
プライマー処理とは円筒状基体とシリコーンゴムとを接着させるプライマーを、接着性能を発揮しうる状態で基材表面に形成することを指す。

プライマー層を構成する材料は、内面摺動層１５、円筒状基体１６、フッ素樹脂表層２０の材料よりも軟化点および溶融点が低く、またシリコーンゴム弾性層１８に比べて円筒状基体との濡れ性が良いことが求められる。例えば、ヒドロシリル系（ＳｉＨ系）シリコーンプライマー、ビニル系シリコーンプライマー、アルコキシ系シリコーンプライマーなどが挙げられ、ヒドロシリル系（ＳｉＨ系）、ビニル系に関しては付加重合架橋、アルコキシ系に関しては縮合重合架橋によってシリコーンゴム弾性層と結合される。

更に詳細には、シリコーンプライマーは、シランカップリング剤であるプライマー組成物と有機溶媒の混合物となっている。

プライマー組成物としては、アルケニル基を含むオルガノアルコキシシランやオルガノアルコキシポリシロキサン樹脂などが挙げられる。ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等、分子中に、無機質と化学結合する反応基（メトキシ基、エトキシ基、シラノール基等）及び有機材料と化学結合する反応基（ビニル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、メルカプト基等）を持つ有機ケイ素化合物を挙げることができる。

プライマー組成物の溶媒としては揮発し易いものが良く、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶剤、トルエン等の芳香族炭化水素系溶剤、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル等のエステル系溶剤が例示される。特に、トルエン、酢酸エチル、ヘプタンの混合溶剤が好ましい。これらの溶剤は単独で用いても２種類以上を併用しても良い。溶剤の添加量に関しては、プライマー組成物の塗工方法に応じて、適切な濃度になるように適宜調整すれば良いが、プライマー組成物中の溶剤量は溶剤以外の成分に対して質量基準で２倍以上であることが望ましく、円筒状基体に塗工する際、接着層に厚さムラをより少なくすることができる。

プライマー層の厚みとしては、ムラを少なくしつつ、接着性能を発揮する程度の量が良く、１〜５μｍ程度、特には１〜３μｍ程度が望ましい。

（６−３）プライマー層の塗工；
図４はプライマー層の塗工工程の一例を説明するための模式図である。塗工工程の一連は流れとしては以下に示すとおりである。

まず、回転上下移動ワーク２１において、所定の外径を有する円筒状基体が該ワークに固定された状態にされる（ここで、該ワークに固定された時の該円筒状基体の上側を端部Ａ側と定義する。）。

その後、プライマー塗工部材２２が該円筒状基体の端部Ａ側に当接され、該ワークが５００ｒｐｍで回転しながら、１００ｍｍ／ｓで上昇していくことで、該円筒状基体にプライマーが端部Ａ側から端部Ｂ側の方向に沿ってスパイラル状に塗工される（ここで、プライマー塗工部材２２はロール状のスポンジになっており、該ワークの上昇速度と同じ速度の１００ｍｍ／ｓでプライマーが送り出される。また、プライマー塗出口２３からプライマーが滴下されることにより、円筒状基体と当接する部分は常時プライマーを含有している状態になっている。）。

該円筒状基体にプライマーがスパイラル状に塗工された後、プライマー塗工部材２２は該円筒状基体から離間され、該ワークは下降を始め、初期の固定位置に戻る。

移動後、ロール紙からなるプライマー均し部材２４が、プライマーが塗工された該円筒状基体の端部Ａ側に当接され、該ワークが（ＩＩ）の工程と同じ速度の５００ｒｐｍで回転しながら、１００ｍｍ／ｓ程度で上昇していくことで、円筒状基体に過分に塗工されたプライマーが端部Ａ側から端部Ｂ側の方向に沿って拭き取られる（第一の均し工程）。
（（ＩＩＩ）の工程を挟むことにより、プライマー塗工開始位置である端部Ａ側からプライマーを均し始めるため、長手位置によらずプライマーの塗工からの放置時間を一定に出来、厚みムラを低減することが可能である。また、プライマー均し部材２４は一定速度で送り出されており、円筒状基体と当接する部分は常時乾燥状態となっている。）
その後、プライマー均し部材２４が該円筒状基体の端部Ｂ側に当接されたままの状態で、該ワークが（ＩＩ）、（ＩＩＩ）の工程と同じ速度の５００ｒｐｍで回転しながら、１００ｍｍ／ｓで下降していくことで、円筒状基体に塗工されたプライマーが端部Ｂ側から端部Ａ側の方向に沿って均される（第二の均し工程）。
（この工程は、プライマーのスパイラル跡をより目立たなくする効果を有する。）
プライマー塗工乾燥後、高温炉に入れ１００℃〜２００℃で焼成する。

上記の塗工工程により円筒状基体上に均一にプライマーを塗工することができる。

（６−４）シリコーンゴム弾性層の形成；
図５は円筒状基体１６上にシリコーンゴム弾性層１８を形成する工程の一例であり、所謂リングコート法を用いる方法を説明するための模式図である。

付加硬化型シリコーンゴムとフィラーとが配合された付加硬化型シリコーンゴム組成物をシリンダーポンプ３７に充填し、圧送することで塗工ヘッド３３内側に配置する塗工液供給ノズル（不図示）から円筒状基体３１の周面に塗工する。

ここで円筒状基体３１は内部に挿入された円筒状芯金と一体化している。

塗工と同時に円筒状基体３１を図面右方向に一定速度で移動させることで、付加硬化型シリコーンゴム組成物の塗膜を円筒状基体３１の周面に形成することが出来る。

該塗膜の厚みは、塗工液供給ノズルと円筒状基体３１とのクリアランス、シリコーンゴム組成物の供給速度、円筒状基体３１の移動速度、などによって制御することが出来る。

本実施例では塗工液供給ノズルと円筒状基体３１とのクリアランスを０．８ｍｍ、シリコーンゴム組成物の供給速度を２．９ｍｍ／ｓ、円筒状基体３１の移動速度を４０ｍｍ／ｓとし、３００μｍのシリコーンゴム組成物層３５を得た。

円筒状基体３１上に形成された付加硬化型シリコーンゴム組成物層３５は、電気炉などの加熱手段によって一定時間加熱して、架橋反応を進行させることにより、シリコーンゴム弾性層とすることができる。

（７）フッ素樹脂表層；
フッ素樹脂層としては、例えば、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）などの樹脂をチューブ状に成形したものが用いられる。上記例示列挙した材料中、成形性やトナー離型性の観点からＰＦＡが好ましい。

フッ素樹脂層の厚みは、５０μｍ以下とするのが好ましい。積層した際に下層のシリコーンゴム弾性層の弾性を維持し、定着部材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。

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。

シリコーンゴム弾性層１８に、フッソ樹脂表層としてのＰＦＡチューブ２０を固定しているシリコーンゴム接着剤層１９は、シリコーンゴム弾性層１８の表面に塗工した付加硬化型シリコーンゴム接着剤の硬化物からなっている。そして、付加硬化型シリコーンゴム接着剤は、アクリロキシ基、ヒドロシリル基（ＳｉＨ基）、エポキシ基、アルコキシシリル基等の官能基を有するシランに代表される自己接着成分が配合された付加硬化型シリコーンゴムを含む。

次に、電気炉などの加熱手段にて所定の時間加熱することで、付加硬化型シリコーンゴム接着剤を硬化・接着させ、両端部を所望の長さに切断することで、本発明の定着部材としての定着ベルトを得ることが出来る。

前記のニッケル−鉄合金からなる内径φ３０ｍｍ、厚み４０μｍ、長さ３４３ｍｍの円筒状基体（請求項１の「円筒状基体」に対応する構成）内面にポリイミド前駆体『宇部興産株式会社製；Ｕ−ワニスＳ』を厚み１５μｍで塗工し２００℃で２０分間焼成することで、イミド化させ、内面摺動層を形成した。その後、円筒状基体上に前記の塗工方法にてヒドロシリル系のシリコーンプライマー（請求項１の「プライマー層」に対応する構成）『信越化学製；ＤＹ３９−０５１』を２．０μｍ狙いで塗工し、２００℃にて５分間焼成した。その外層に、３００μｍ厚の付加硬化型シリコーンゴム（請求項１の「シリコーンゴム層」に対応する構成）『東レ・ダウコーニング製；ＳＩＬＡＳＴＩＣ（Ｒ） ＤＹ ３５−１３２５』を塗工し、２００℃にて２０分間焼成した。更にその外層に５μｍ厚のシリコーン接着剤を介して４０μｍ厚のＰＦＡチューブ『グンゼ製』を被覆し、２００℃にて２分間焼成し、定着ベルトを作製した（実施例Ｉ）。

また、実施例Ｉに対する比較として、他の層構成の作製条件が等しく、プライマー塗工方法のみを表１のように変更させた定着ベルト比較例Ｉ〜ＩＶを作製した。ここで、比較例Ｉは、前記のプライマー塗工方法のうち、第一の均し工程と第二の均し工程を省いて作製した定着ベルト、比較例ＩＩは第二の均し工程を省いて作製した定着ベルト、比較例ＩＩＩは第二の均し工程を端部Ａから端部Ｂに向かって均すように工程を変更して作製した定着ベルト、比較例ＩＶは端部Ｂから端部Ａに向かって均すように工程を変更して作製した定着ベルトとそれぞれなっている。

≪接着性試験≫
円筒状基体とシリコーンゴム弾性層との接着性は９０度ピーリング強度の測定により評価した。具体的には、円筒状基体上のシリコーンゴム弾性層にフェザーカッターで切りこみを入れ試験機にて、シリコーンゴム弾性層側を試験機で引っ張り速度、サンプル幅１０ｍｍの状態で円筒状基体とシリコーンゴム弾性層界面の９０度ピーリング強度を、長手方向で端部Ａ側、中央、端部Ｂ側の３か所（プライマー塗工開始側を端部Ａ側と定義）で測定した。結果は表１に併せて示す。

実施例Ｉ、比較例Ｉ、比較例ＩＩ、比較例ＩＩＩでは端部Ａ側、中央、端部Ｂ側に寄らず、長手位置全体に渡って５．５Ｎ付近の高いピーリング強度を示した。一方、比較例ＩＶに関しては、長手位置によってピーリング強度に大きなばらつきが見られ、端部Ｂ側では２．３Ｎという低いピーリング強度を示し、接着性が不十分であった。これは比較例ＩＶが、プライマー塗工開始位置が端部Ａ側であるのに対し、第一の均し開始位置が端部Ｂ側であるために、実質、端部Ｂ側でプライマーの塗布からの拭き取るまでの放置時間が短くなっており、プライマーの円筒状基体への浸透が端部Ａ側に比べ、少なくなっている影響である。

≪厚み測定≫
レーザー測長器にて定着ベルト作製における各段階でのベルト総厚みのばらつきを測定した。具体的には、プライマー層形成後、シリコーンゴム弾性層形成後、フッ素樹脂表層形成後の３段階において、長手方向で端部Ａ側、中央、端部Ｂ側の３か所、周方向を４５°ごとに８か所の計２４か所を総厚みを測長した最大値−最少値で評価した。結果は表１に併せて示す。

実施例Ｉ、比較例ＩＩ、比較ＩＩＩではフッ素樹脂層形成後の定着ベルト完成時の段階で、厚みムラが５．５μｍ以下という精度良い定着ベルトが得られた。これら３種に関してはプライマー塗工と第一の均しが端部Ａ側を開始位置にして端部Ｂ側に向かう方向であり、プライマー塗工から過分プライマーを拭き取る第一の均し工程までの放置時間が長手位置で均一である。そのため、結果として厚みムラが抑えられている。

また、実施例Ｉと比較例ＩＩ、比較例ＩＩＩとを比較すると、実施例Ｉがより一層厚みムラが少なく高精度な定着ベルト完成物が得られている。これは第二の均し工程により、円筒状基体状にわずかに残るプライマーのスパイラル跡を打ち消す効果があり、それが影響した結果であると推測される。

一方、比較例Ｉ、比較例ＩＶに関しては厚みムラが７μｍ以上と大きくなっている。比較例Ｉに関しては均し工程を含まないため、端部Ａ側に過分に塗工されたプライマーが粘度の影響で端部Ｂ側に垂れ、その状態で焼成されてしまったため、長手方向で厚みムラが発生していると考えられる。比較例ＩＶに関しては、先述のように、プライマーの円筒状基体への浸透が長手方向によってムラがあるため、第一の均し工程、もしくは第二の均し工程で拭き取られるプライマー量が均一でなくなり、結果として厚みムラが大きくなってしまったと考えられる。

また、プライマー層形成後、シリコーンゴム弾性層形成後、フッ素樹脂表層形成後の各段階で総厚みのムラはあまり変化していないため、プライマー塗工の精度が定着ベルトの総厚みを左右する影響が大きいことも確認される。

≪実機通紙耐久試験≫
実施例または比較例の定着ベルトをキヤノン製フルカラーコピー機である『ｉＲ ＡＤＶＡＮＣＥ Ｃ５０５１』に搭載し画出し耐久テストを行った。加圧力は２５０Ｎ、定着ニップは８ｍｍ×３１０ｍｍであり、定着温度１９０℃、プロセススピードは２４６ｍｍ／ｓｅｃに設定した。結果は表１に併せて示す。

実施例Ｉ、比較例Ｉ、比較例ＩＩ、比較例ＩＩＩでは想定寿命の３０万枚出力した後もシリコーンゴム弾性層に関しては、界面剥離などは無く接着性の問題は見られなかった。しかしながら、比較例Ｉ、比較例ＩＩ、比較例ＩＩＩに関しては、画質という観点では、ハーフトーンなどの画像を出力すると、定着ベルトの厚みムラに起因した画像ムラが確認されることがあった。比較例ＩＶに関しては端部Ｂ側の接着性が弱いためか、２万５千枚出力したところでシリコーンゴム弾性層の端部Ｂ側より界面剥離が見られた。

前記のニッケル−鉄合金からなる内径φ３０ｍｍ、厚み４０μｍ、長さ３４３ｍｍの円筒状基体内面上に前記の塗工方法にてビニル系のシリコーンプライマー『信越化学製；ＤＹ３９−０６７』を２．０μｍ狙いで塗工し、２００℃にて５分間焼成した。その外層に、３００μｍ厚の付加硬化型シリコーンゴム『ジーイー東芝シリコーン製；ＸＥ１５−Ｂ９２３６』を塗工し、２００℃にて２０分間焼成した。更にその外層に５μｍ厚のシリコーン接着剤を介して４０μｍ厚のＰＦＡチューブ『グンゼ製』を被覆し、２００℃にて２分間焼成し、定着ベルトを作製した（実施例ＩＩ）。

また、実施例ＩＩに対する比較として、他の層構成の作製条件が等しく、プライマー塗工方法のみを表２のように変更させた定着ベルト比較例Ｖ〜ＶＩＩＩを作製した。ここで、比較例Ｖは、前記のプライマー塗工方法のうち、第一の均し工程と第二の均し工程を省いて作製した定着ベルト、比較例ＶＩは第二の均し工程を省いて作製した定着ベルト、比較例ＶＩＩは第二の均し工程を端部Ａから端部Ｂに向かって均すように工程を変更して作製した定着ベルト、比較例ＶＩＩＩは端部Ｂから端部Ａに向かって均すように工程を変更して作製した定着ベルトとそれぞれなっている。

作製した定着ベルトに関しては、実施例１と同様の評価項目にて試験を行った。結果を表２に併せて示す。実施例１の時と同様に本実施例（実施例ＩＩ）の定着ベルトに関しても、ピーリング強度、厚みムラ、実機耐久した時のゴム状態と画質の全ての評価項目で、要求のレベルを満たしていた。それに対し、比較例Ｖ〜ＶＩＩＩの定着ベルトに関しては、ピーリング強度、厚みムラ、実機耐久した時のゴム状態と画質のいずれかで不十分な点があった。理由に関しては実施例１の時と同様と考えられるため、省略する。

１００ 定着装置
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電装置
１０３ レーザ光
１０４ 現像装置
１０５ 中間転写ドラム
１０６ 転写ローラ
１０７ トナークリーナ
１０８ トナークリーナ
１０９ 偏向ミラー
１１０ レーザ光学系
Ｔ１ １次転写部
Ｔ２ ２次転写部
１ 定着ベルト
２ 定着ヒータ
３ サーミスタ
４ フィルムガイド兼ヒータホルダ
５ 定着フイルムステイ
６ 加圧ローラ
７ 入り口ガイド
８ 定着排紙ローラ
９ Ａ／Ｄコンバータ
１０ 制御回路部（ＣＰＵ）
１１ ヒータ駆動回路部
１２ モータ駆動回路部
１３ 装置フレーム
１４ 定着ニップ部
ｔ 未定着トナー像
Ｐ 記録材
１５ 内面摺動層
１６ 円筒状基体
１７ プライマー層
１８ シリコーンゴム弾性層
１９ シリコーン接着剤層
２０ フッ素樹脂表層（フッ素樹脂チューブ）
２１ 回転上下移動ワーク
２２ プライマー塗工部材
２３ プライマー塗出口
２４ プライマー均し部材
３１ 円筒状基体
３１１ 芯金保持治具
３２ 塗工台
３３ 塗工ヘッド
３４ 塗工ヘッド保持部
３５ 付加硬化型シリコーンゴム組成物層
３６ チューブ
３７ シリンダーポンプ

Claims (4)

1. 円筒状基体から外層に向かって、プライマー層、シリコーンゴム弾性層を有する弾性ローラの製造方法であって、
   前記円筒状基体の長手方向一端側からプライマーを前記円筒状基体にスパイラル状に塗工する第一の工程と、
   前記円筒状基体に塗工されたプライマーを前記長手方向一端側から均す第二の工程と、
   前記円筒状基体に塗工されたプライマーを前記長手方向他端部から均す第三の工程と、
   を有することを特徴とする弾性ローラの製造方法。
2. 前記第一の工程、前記第二の工程、前記第三の工程の順で工程を進めることを特徴とする請求項１に記載の弾性ローラの製造方法。
3. 前記プライマーがヒドロシリル系シリコーンプライマー、ビニル系シリコーンプライマー、アルコキシ系シリコーンプライマーのいずれかを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の弾性ローラの製造方法。
4. 前記円筒状基体がアルミニウム、鉄、ニッケル、銅、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂のいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の弾性ローラの製造方法。