JP2014238547A - 加圧ロール、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べ、耐久性を維持しつつ断熱性が高い加圧ロールを提供する。【解決手段】加圧ロール９１は、耐熱性の弾性層９１２が、複数の扁球状の空孔９１４を有し、扁球状の空孔９１４の長径が、弾性層９１２の径方向に配向している。また、前記弾性層における扁球状の空孔は、加圧時の前記弾性層の圧縮率に応じて、扁球状の空孔の短径と長径を選択し、前記扁球状の空孔の長径Ａと短径Ｂの比であるＢ／Ａが、０．７以上０．９以下である。【選択図】図２

Description

本発明は、加圧ロール、定着装置および画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置では、用紙等の記録媒体上に保持された未定着トナー像を記録媒体上に定着させ、画像にするための工程を定着工程と呼んでいる。前記定着工程として、従来、圧力定着、オーブン定着、および、溶剤定着等の方式が用いられているが、熱が有効に伝えられ、トナー像をより強固に定着させられ、かつ比較的安全である観点から、熱圧力定着法がもっとも一般的に用いられている。この熱圧力定着法は、未定着トナー像が保持された記録媒体を、加熱された２本のロールあるいはベルトにより構成されたニップ内を通過させ、ニップ通過時にロールあるいはベルトによって加熱され溶融状態となった未定着トナー像を、ニップ圧力により記録媒体に押圧されることで、記録媒体にトナー像が定着される方法である。

ここで、特許文献１には、定着に使用する弾性ローラにおいて、前記弾性ローラの弾性層には複数の空孔が形成され、この複数の空孔は、前記弾性層の軸方向に伸び且つ半径線に対して傾斜して設けられた複数の支柱壁によって、周方向に等間隔に区分され形成され、さらに、弾性ローラの任意の半径線が常にいずれかの空孔を貫通するように形成されているため、弾性ローラが相手方と接触するときに、接触範囲内の空孔が接触圧によりほぼ完全に潰れ、高い接触圧が得られることが記載されている。

特許文献２には、加熱手段と加圧ローラとが接触するニップ部に被加熱部材を導入して狭持搬送し、被加熱部材を加熱する加熱装置において、前記加圧ローラの熱伝導度を低くするために、前記加圧ローラの弾性層は、樹脂マイクロバルーンを加熱膨張させて形成した空隙部を分散して含有することが開示されている。

特許文献３には、記録材を加熱手段と加圧ローラとが接触するニップ部に搬送し、記録材上の像を加熱する像加熱装置において、加圧ローラの弾性層は、「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から成り、熱硬化時に吸水性ポリマーから水分が蒸発することで形成された、平均径が１０μｍから５００μｍの範囲の発泡セルを有することが開示されている。

特開昭６２−２５８２１６号公報 特開２００２−１４８９８８号公報 特開２００９−１３４３１０号公報

本発明の目的は、従来に比べ、強度を確保しつつ断熱性が高い加圧ロール、定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下に示す本発明に至った。

（１）芯材上に少なくとも弾性層と離型層とが設けられ、前記弾性層は、３つの径の少なくとも１つが他とは異なる立体状の空孔を複数有し、前記空孔の長径が、前記弾性層の径方向に配向する加圧ロールである。

（２）前記弾性層における空孔は扁球状であり、加圧時の前記弾性層の圧縮率に応じて、扁球状の空孔の短径と長径を選択して成る、上記（１）に記載の加圧ロールである。

（３）前記扁球状の空孔の長径Ａと短径Ｂとの比であるのＢ／Ａが、０．７以上０．９以下であることを特徴とする、上記（２）に記載の加圧ロールである。

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の加圧ロールと、前記加圧ロールに圧接配置され、前記加圧ロールとの間に形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を狭持することで前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着させる、定着部材と、を有する定着装置である。

（５）前記定着部材は、回転可能に設けられた定着ロールまたはベルト部材である、上記（４）に記載の定着装置である。

（６）像保持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を静電荷像現像用現像剤を用いて現像する現像手段と、現像されたトナー画像を中間転写体を介してまたは介さずに被転写体上に転写する転写手段と、前記被転写体上のトナー画像を定着する定着手段と、を含む画像形成装置であり、前記定着手段が、上記（４）または（５）に記載の定着装置からなる画像形成装置である。

本願請求項１に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、強度を確保しつつ断熱性が高くなる。

本願請求項２に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、さらに高い強度を確保しつつ断熱性が高くなる。

本願請求項３に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、実用に即した範囲で、強度を確保しつつ断熱性が高くなる。

本願請求項４に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、強度を確保しつつ断熱性が高い加圧ロールを備えた定着装置が得られる。

本願請求項５に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、強度を確保しつつ断熱性が高い加圧ロールを備えた定着装置が得られる。

本願請求項６に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、強度を確保しつつ断熱性が高い加圧ロールを備えた定着装置を有する画像形成装置が得られる。

本発明における加圧ロール定着装置の構成の一例を示す概略構成図である。 加圧ロールの一例を説明する図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。 加圧ロールの説明図である。 本発明における定着装置の一例を示す概略構成図である。 本発明における画像形成装置の構成の一例を示す概略構成図である。

本発明の実施の形態における加圧ロール、定着装置および画像形成装置について、以下に説明する。

［定着装置］
まず、本実施の形態における定着装置について、図４を用いて以下に説明する。なお、本実施の形態の定着装置として、加熱手段である発熱源を用いて定着ベルトを押圧する定着装置を例に挙げて説明する。

図４に示すように、本実施の形態の定着装置９０は、回転可能な回転部材である加圧ロール９１と、回転部材である加圧ロール９１に圧接配置され、加圧ロール９１との間に形成される加圧部Ｎ（以下「ニップ部Ｎ」ともいう）に未定着トナー像を保持した記録媒体である用紙Ｐを狭持することで未定着トナー像を記録媒体Ｐに定着させる、回転可能な管状体である定着ベルト９２とを有する。

ここで、定着ベルト９２の内側に発熱源の一例としての抵抗発熱体であるセラミックヒータ８２が配設され、セラミックヒータ８２からニップ部Ｎに熱を供給するように構成している。セラミックヒータ８２は、加圧ロール９１側の面がほぼフラットに形成されている。そして、定着ベルト９２を介して加圧ロール９１に押圧される状態で配置され、ニップ部Ｎを形成している。したがって、セラミックヒータ８２は圧力部材としても機能している。加圧部Ｎを通過した用紙Ｐは、加圧部Ｎの出口領域（剥離ニップ部）において定着ベルト９２の曲率の変化によって定着ベルト９２から剥離される。

さらに、定着ベルト９２内周面とセラミックヒータ８２との間には、定着ベルト９２の内周面とセラミックヒータ８２との摺動抵抗を小さくするため、摺擦部材の一例としての摺動シート６８が配設されている。この摺動シート６８は、セラミックヒータ８２と別体に構成しても、セラミックヒータ８２と一体的に構成しても、いずれでもよい。

一方、回動部材の一例としての加圧ロール９１は定着ベルト９２に対向するように配置され、図示しない駆動モータにより矢印Ｄ方向に回転し、この回転により定着ベルト９２は、加圧ロール９１に従動して矢印Ｅ方向に回動する。加圧ロール９１は、コア(円柱状芯金)９１１と、コア９１１の外周面に被覆した弾性層９１２と、さらに耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層９１３とが積層されて構成されている。

また、定着ベルト９２は、原形が円筒形状に形成された無端ベルトであり、例えば、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等からなるベース層９２１と、このベース層９２１の加圧ロール９１側の面（外周面）または両面に被覆された、フッ素樹脂等からなる離型層９２２とで構成されている。

ここで、定着ベルト９２は、定着ベルト９２の内部に配置されたセラミックヒータ８２と、上流側ベルトガイド部材９３ａおよび下流側ベルトガイド部材９３ｂ、セラミックヒータ８２を保持するホルダ６５、さらには定着ベルト９２の両端部に配置されたベルト規制部材の一例としてのエッジガイド部材（不図示）によって回動自在に支持されている。本実施の形態の定着装置９０では、摺動シート６８はセラミックヒータ８２だけを覆うように構成されているため、上流側ベルトガイド部材９３ａおよび下流側ベルトガイド部材９３ｂが、ともに定着ベルト９２の内周面と直接摺擦しながら定着ベルト９２を支持している。

ホルダ６５には、定着装置９０の長手方向に亘って潤滑剤塗布部材６７が設けられている。潤滑剤塗布部材６７は、定着ベルト９２内周面に接触し、定着ベルト９２と摺動シート６８との摺動部に潤滑剤を供給する。なお、潤滑剤としては、例えば、シリコーンオイル、フッ素オイル等の液体状オイル；固形物質と液体とを混合させたグリース等、さらにこれらを組み合わせたものが挙げられる。

そして、画像形成装置においてトナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着入口ガイド５６によって定着装置９０のニップ部Ｎに導かれる。用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際には、用紙Ｐ上のトナー像は、ニップ部Ｎに作用する圧力と、定着ベルト９２側のセラミックヒータ８２から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置９０でも、加圧ロール９１とセラミックヒータ８２との間でニップ部Ｎを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。

なお、定着後の用紙Ｐを定着ベルト９２から完全に分離するための補助手段として、定着ベルト９２のニップ部Ｎの下流側に、剥離補助部材７０を配設することも可能である。剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１が定着ベルト９２の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ベルト９２と近接する状態でバッフルホルダ７２によって保持されている。

加圧ロール９１は、例えば、直径１６ｍｍの中実の鉄製のコア（円柱状芯金）９１１と、コア９１１の外周面を被覆する、例えば厚さ１２ｍｍのシリコーンスポンジ等の弾性層９１２と、例えば、厚さ３０μｍのＰＦＡ等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層９１３とを有する。なお、加圧ロール９１の製造方法としては、例えば、ＰＦＡチューブ（離型層９１３になる）の内周面に、接着用プライマーを塗布したフッ素樹脂チューブと中実シャフト（コア９１１になる）とを成形金型内にセットし、フッ素樹脂チューブと中実シャフトとの間に液状発泡シリコーンゴムを注入後、加熱処理（例えば、１５０℃、２時間）によりシリコーンゴムを加硫、発泡させて弾性層９１２を形成する方法が挙げられる。なお、本実施の形態の加圧ロール９１の構成については、図１を用いて後述する。

加圧ロール９１は、定着ベルト９２に対向するように配置し、矢印Ｄ方向に、例えば１４０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転し、定着ベルト９２を従動させる。また、加圧ロール９１とセラミックヒータ８２とにより定着ベルト９２を挟持した状態で保持して加圧部Ｎを形成し、この加圧部Ｎに未定着トナー像を保持した記録媒体Ｐを通過させ、熱及び圧力を加えて未定着トナー像を記録媒体Ｐに定着する。

定着装置９０では、加圧ロール９１の矢印Ｄ方向への回転に伴い、定着ベルト９２が従動回転し、セラミックヒータ８２による加熱で、定着ベルト９２の外周面が定着可能な温度まで加熱される。このようにして加熱された定着ベルト９２は、加圧ロール９１との加圧部Ｎまで移動する。搬送手段により、未定着トナー像がその表面に設けられた用紙Ｐが定着入口ガイド５６を介して定着装置９０に搬入される。用紙Ｐが定着ベルト９２と加圧ロール９１との加圧部Ｎを通過した際に、未定着トナー像は定着ベルト９２により加熱され用紙Ｐの表面に定着される。その後、画像が表面に形成された用紙Ｐは、搬送手段により搬送され、定着装置９０から排出される。

［加圧ロール］
以下に、図１から図３を用いて、本実施の形態における加圧ロールについて説明する。本実施の形態における加圧ロール９１は、図１に示すように、コア(円柱状芯金)９１１と、コア９１１の外周面に被覆した弾性層９１２と、さらに耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層９１３とが積層されて構成されている。

本実施の形態における加圧ロール９１は、図２に示すように、耐熱性の弾性層９１２が、３つの径の少なくとも１つが他とは異なる複数の空孔９１４を有し、その空孔９１４の長径は、弾性層９１２の径方向に配向している。加圧ロール９１において空孔９１４は断熱に有利に作用する。しかし、弾性層９１２に空孔があることにより、全体的に強度を多少犠牲にすることになる。そこで鋭意研鑽し、加圧ロール９１が圧縮する方向は径方向であるため、本実施の形態では空孔９１４の長径を径方向に沿わせることにより、力が加わった場合（換言すれば圧縮率が高くなる場合）の弾性層９１２の強度を確保することに至った。なお、もっとも強度が確保できる形状は真球であるため、空孔９１４は扁球が好ましい。ここで、「扁球」とは、楕円の短軸を回転軸として回転したときに得られる回転体をいう。ただし回転体の３つの径のうち２つを正確に等しくする必要はなく、多少の誤差は許容される。もっとも、圧縮したときに真球に近づくことが理想であるため、２つの径が等しくなっていることが好ましいことは言うまでもない。

さらに、本実施の形態における加圧ロール９１の弾性層９１２における扁球状の空孔９１４は、加圧時の弾性層９１２の圧縮率に応じて、扁球状の空孔９１４の短径Ｂと長径Ａが適宜選択される。ここで、図３に示すように、扁球状の空孔９１４の長径Ａは、加圧ロール９１が圧縮される方向（図３の白抜き矢印方向）に沿った「圧縮方向径」に相当し、式１の扁球状の空孔９１４の短径Ｂは、前記圧縮方向に対して「非圧縮方向径」に相当する。ここで、「圧縮率」とは、加圧ロール９１の径方向にかかる圧力に対して、径方向の弾性層の厚さがどの程度変化するかを表す状態量である。

加圧ロール９１の圧縮率は、式１：圧縮率＝｛加圧ロール９１の圧縮量／加圧ロール９１の弾性層９１２の厚さ｝×１００に基づき求められる。ここで、本実施の形態では、定着装置が図４に示す加圧ロール９１と定着ベルト９２からなる場合、加圧ロール９１の圧縮量は、定着前後の加圧ロール９１の回転軸と定着ベルト９２の仮想回転軸との軸間距離Ｌ₀と、定着時のニップ部Ｎ形成時における加圧ロール９１の回転軸と定着ベルト９２の仮想回転軸との軸間距離Ｌ₁との差分からなる。定着装置が弾性層を有する加圧ロールと弾性層を有する定着部材からなる場合には、定着前後と定着時の両者の軸間距離の差分から定着側成分を引いたものが、加圧ロールの圧縮量となる。

一方、加圧ロール９１における圧縮率と、扁球状の空孔の形状との関係は、例えば、式２：弾性層９１２の圧縮率（％）＝｛１００−（Ｂ／Ａ）×１００｝（式中、Ａ：扁球状の空孔９１４の長径、Ｂ：扁球状の空孔９１４の短径）を満たす。

従って、式１で求められた『圧縮率』に基づき、式２の扁球状の空孔９１４の長径Ａと短径Ｂとを適宜選択して、加圧ロール９１の弾性層９１２を形成することが好ましい。

また、本実施の形態における加圧ロール９１の弾性層９１２では、加圧時の弾性層９１２の圧縮率は１０％以上３０％以下であり、扁球状の空孔９１４の長径Ａと短径Ｂとの比は、０．７≦Ｂ／Ａ≦０．９の関係を満たす。ここで、扁球状の空孔９１４におけるＢ／Ａが０．７未満の場合には、弾性層９１２が圧縮時に破壊されてしまい、一方、Ｂ／Ａが０．９を超えると、加圧ロール９１の弾性層９１２の圧縮率が低く、加圧ロール９１と定着ベルト９２との間に必要量のニップ部Ｎの領域が形成されない場合がある。

また、本実施の形態において、扁球状の空孔９１４の短径Ｂは、例えば、１０μｍ以上１３０μｍ以下であることが好ましく、扁球状の空孔９１４の長径Ａは、例えば、短径Ｂ×１．１以上短径Ｂ×１．３以下であることが好ましい。

本実施の形態における加圧ロール９１の弾性層９１２の硬度は、アスカーゴム硬度計Ｃ型（高分子計器株式会社製）を用いて測定した場合に、５０°以下、好ましくは３０°以上４０°以下である。また、弾性層９１２の強度は、ＪＩＳ Ｋ−６２５１に準拠して、引張応力が４ＭＰａ以下、好ましくは０．５ＭＰａ以上４ＭＰａ以下である。

また、本実施の形態では、空孔９１４を、その長径が弾性層９１２の径方向に配向するように、例えば、以下の３つのいずれかの製造方法で加圧ロール９１の弾性層９１２が形成され、加圧ロール９１が製造される。

まず、第１の製造方法は、コア９１１のコア径に合わせて調整された金属シャフトを円筒金型に取り付けて、液状シリコーンゴム（東レダウコーニング株式会社製）に、予め径比が１０％以上３０％以下であって弾性層形成時の焼成で揮発する扁球状のフィラー、または、弾性層形成時の焼成で揮発する球状のフィラーを適量、例えば液状シリコーンゴム１００質量部に対して３０質量部配合して成る弾性材料を、円形金型と金属シャフトの間に注入する。次に、前記弾性材料を注入した円筒金型を、液状シリコーンゴムの硬化温度付近、例えば８０℃以上１００℃以下に加熱するとともに、弾性材料中の扁球状のフィラーが円筒金型の径方向に整列する程度の速度、または、球状のフィラーが円筒金型の径方向に適量移動する程度の速度、例えば５ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下の速度で、回転させる。このとき、回転装置つきのオーブンを用いるとよい。次いで、硬化後のシリコーンゴムからなる弾性円筒体を、円筒金型から取り出し、中空の弾性円筒体を焼成温度（例えば、約２００℃）で予め定められた時間（例えば、２時間程度）焼成し、弾性円筒体中のフィラーを揮発させる。次に、プライマーが塗布されたコア９１１に、弾性円筒体の中空部分に装着した後、接着焼成させ、さらに、得られたコア付き弾性円筒体の表面にプライマーを塗布し、別の円筒金型の内部に、離型層と成る耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆を被せ、真空引きした状態で前記弾性円筒体を挿入した後、常圧に戻して、加圧ロールの前駆体を形成し、この加圧ロールの前駆体を円筒金型から取り出し、オーブンにて弾性円筒体から成る弾性層と離型層とを接着焼成して、加圧ロールを製造する。

第２の製造方法は、第１の製造方法の円筒形金型の回転速度調整の代わりに、前記弾性材料が注入された円筒金型の外周に超音波振動装置を取り付け、前記弾性材料を注入した円筒金型を、液状シリコーンゴムの硬化温度付近、例えば８０℃以上１００℃以下に加熱しながら回転させる際に、前記円筒金型内の弾性材料に超音波振動を印加して、弾性材料中の扁球状のフィラーを円筒金型の径方向に整列させる、または、球状のフィラーを円筒金型の径方向に適量移動させる以外は、第１の製造方法に準拠して加圧ロールを製造する。

ここで、第１の製造方法および第２の製造方法に用いるフィラーとしては、例えば、シリコーンゴムの硬化温度で軟化し、且つ、硬化後のシリコーンゴムからなる弾性層の焼成温度で揮発する樹脂フィラーや樹脂バルーンが挙げられる。

樹脂フィラーとしては、例えば、シリコーンゴムの硬化温度付近、例えば８０℃以上１００℃以下で軟化し、且つ、弾性層形成時の焼成温度、例えば２００℃で揮発する高分子炭化水素が挙げられ、このような高分子炭化水素としては、例えば、１００℃付近で軟化するポリエチレンが好適である。ポリエチレンから成る樹脂フィラーを用いる場合、予め径比が１０％以上３０％以下であって弾性層形成時の焼成で揮発する扁球状のフィラーであっても、また、弾性層形成時の焼成で揮発する球状のフィラーであってもよい。例えば、ポリエチレンの球状のフィラーの場合には、ポリエチレンの軟化温度で球状のフィラーが変形し易くなり、このときに径方向に遠心力がかかる、または、超音波振動が加わると、径方向に扁球状に変形したフィラーが配向した弾性円筒体が得られる。この弾性円筒体を焼成することで、最終的に、図２に示すように、加圧ロール９１の弾性層９１２が、３つの径の少なくとも１つが他とは異なる空孔９１４を複数有し、空孔９１４の長径が、弾性層９１２の径方向に配向する。

また、樹脂バルーンとしては、熱膨張性マイクロカプセルが挙げられ、熱膨張性マイクロカプセルとしては、例えば、「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」（松本油脂製薬株式会社製）のＦシリーズ、ＦＮシリーズが挙げられる。この「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」（松本油脂製薬株式会社製）のＦシリーズ、ＦＮシリーズは、液状の低沸点炭化水素を熱可塑性高分子殻で包み込んだマイクロカプセルであり、加熱すると、高分子の殻が軟化し、熱可塑性高分子殻中の液体炭化水素が気体に変化するため、その圧力でカプセルが膨張して、体積が増大するというメカニズムを有するものである。ここで、本実施の形態で使用される「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」としては、例えば最大膨張温度が１１０℃以上１３５℃以下の低温膨張型の「Ｆ−３０」、「Ｆ−３６」、「Ｆ−３６ＬＶ」、「Ｆ−４８」、「ＦＮ−８０ＧＳ」、「Ｆ−５０」、例えば最大膨張温度が１４５℃以上１６５℃以下の中温膨張型の「Ｆ−６５」、「ＦＮ−１００ＳＳ」、「ＦＮ−１００Ｓ」、「Ｆ−１００Ｍ」、例えば最大膨張温度が１６５℃以上１８５℃以下の高温膨張型の「ＦＮ−１００Ｍ」、「ＦＮ−１００」、「ＦＮ−１０５」、「ＦＮ−１８０ＳＳ」、「ＦＮ−１８０Ｓ」、「ＦＮ−１８０」、例えば発泡開始温度が１６０℃以上２００℃以下で最大膨張温度が２１０℃以上２６０℃の超高温膨張型「Ｆ−１９０Ｄ」、「Ｆ−２３０Ｄ」、「Ｆ−２６０Ｄ」が挙げられる。

さらに、樹脂バルーンとして、上記「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」のＦシリーズ、ＦＮシリーズの既膨張体（真比重：０．０２から０．０４）を約含水９０％の湿潤体として販売されている「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」のＦ−Ｅシリーズ（松本油脂製薬株式会社製）の例えば「Ｆ−３０Ｅ」、「Ｆ−５０Ｅ」、「Ｆ−６５Ｅ」や、上記「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」のＦシリーズ、ＦＮシリーズの既膨張体（真比重：０．０２から０．０４）を約９７％以上の固形分で販売されている「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」のＦ−ＤＥシリーズ（松本油脂製薬株式会社製）の例えば「ＦＮ−８０ＳＤＥ」、「Ｆ−６５ＤＥ」、「Ｆ−８０ＤＥ」が挙げられる。

第３の製造方法は、第１の製造方法の円筒形金型の回転速度調整の代わりに、使用するフィラーとして、アスペクト比が１．１以上３．０以下の導電性フィラーを包含する樹脂フィラーを用い、前記弾性材料が注入された円筒金型の外周に磁場を印加する装置を取り付け、前記弾性材料を注入した円筒金型を、液状シリコーンゴムの硬化温度付近、例えば８０℃以上１００℃以下に加熱しながら回転させる際に、磁場を印加し、軟化した樹脂フィラーに包含された導電性フィラーを円筒金型の径方向に配向させる以外は、第１の製造方法に準拠して加圧ロールを製造する。

［画像形成装置］
図５には、本実施の形態の摺動シートならびに定着装置が適用される画像形成装置の概略構成が示されている。ここでは、一般にタンデム型と呼ぶ中間転写方式の画像形成装置を例に挙げて説明する。

図５に示す画像形成装置１００は、潜像形成手段ならびに現像手段からなる像形成部の一例として、電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備える。次に、画像形成装置１００は、転写手段の一例として、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成する各色成分トナー像を中間転写ベルト（像保持体）１５に順次転写（一次転写）する一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写した重畳トナー画像を記録媒体Ｐ（記録材（被転写体））である用紙に一括転写（二次転写）する二次転写部２０とを備える。さらに、画像形成装置１００は、定着手段の一例として、二次転写された画像を記録媒体Ｐ上に定着する、上述した定着装置９０を備える。また、画像形成装置１００は、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を備える。

図５に示すように、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２と、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３と、各色成分トナーを収容し感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４とを有する。また、感光体ドラム１１上に形成する各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６と、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７と、を有する。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に略直線状に配置されている。

中間転写ベルト１５は、各種ロールにより、図５に示す矢印Ｂ方向に循環駆動する。各種ロールとして、中間転写ベルト１５を駆動する駆動ロール３１と、中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２と、中間転写ベルト１５に一定の張力を与え蛇行を防止するテンションロール３３と、二次転写部２０に設けるバックアップロール２５と、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けるクリーニングバックアップロール３４とを有している。

一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟み感光体ドラム１１に対向する一次転写ロール１６を有する。二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置する二次転写ロール（転写部材）２２と、二次転写ロール２２の対向電極として中間転写ベルト１５の裏面側に配置されたバックアップロール２５と、バックアップロール２５に二次転写バイアスを印加する給電ロール２６とを有する。

二次転写部２０の下流側に、中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去する中間転写ベルトクリーナ３５を設ける。イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側に、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２を配設する。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３を配設する。

記録媒体搬送系には、記録媒体収容部５０と、記録媒体収容部５０中の記録媒体Ｐを取り出して搬送するピックアップロール５１と、記録媒体Ｐを搬送する搬送ロール５２と、記録媒体Ｐを二次転写部２０へと送る搬送シュート５３と、二次転写ロール２２により二次転写された記録媒体Ｐを定着装置９０へと搬送する搬送ベルト５５と、記録媒体Ｐを定着装置９０に導く定着入口ガイド５６とを有する。

画像形成装置１００の基本的な作像プロセスについて説明する。図５に示すような画像形成装置１００では、画像読取装置（図示せず）等から出力される画像データに画像処理を施した後、画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換し、レーザ露光器１３に出力する。レーザ露光器１３は、入力される色材階調データに応じ、例えば、半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの矢印Ａ方向に回転する各感光体ドラム１１に照射する。各感光体ドラム１１の表面を帯電器１２によって帯電した後、レーザ露光器１３によって表面を走査露光し、静電潜像を形成する。形成した静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像する。

つぎに、感光体ドラム１１上に形成するトナー像を、一次転写部１０において中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写を行う。中間転写ベルト１５は矢印Ｂ方向に移動してトナー像を二次転写部２０に搬送する。記録媒体搬送系は、トナー像を二次転写部２０に搬送するタイミングに合わせて、記録媒体収容部５０から記録媒体Ｐを供給する。二次転写部２０では、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像を、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれた記録媒体Ｐ上に静電転写する。その後、トナー像を静電転写した記録媒体Ｐを搬送ベルト５５により定着装置９０まで搬送し、定着装置９０は、記録媒体Ｐ上の未定着トナー像を熱及び圧力で処理し記録媒体Ｐ上に定着する。定着画像を形成した記録媒体Ｐは、画像形成装置の排出部に設けた排紙載置部に搬送する。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に制限されるものではない。また、以下の製造例、実施例、比較例において記載した評価は、以下の方法により実施した。

［実施例１］
図１に示すコア９１１のコア径に合わせて調整された金属シャフトを円筒金型に取り付けて、液状シリコーンゴム（東レダウコーニング株式会社製）に、フィラーとして、「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」の「ＦＮ−８０ＳＤＥ」を、液状シリコーンゴム１００質量部に対して３０質量部配合して弾性材料を調製する。次いで、円形金型と金属シャフトの間に前記弾性材料を注入し、前記弾性材料が注入された円筒金型を、８０℃にて５ｒｐｍで５分間ゆっくり回転させた後、１００℃にて５０ｒｐｍで１５分間加熱しながら回転させる。次いで、硬化後のシリコーンゴムからなる弾性円筒体を、円筒金型から取り出し、中空の弾性円筒体を２００℃で２時間焼成し、弾性円筒体中の樹脂フィラーを揮発させる。次に、プライマーが塗布されたコア９１１に、弾性円筒体の中空部分に装着した後、接着焼成させ、さらに、得られたコア付き弾性円筒体の表面にプライマーを塗布し、別の円筒金型の内部に、離型層と成る耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆を被せ、真空引きした状態で前記弾性円筒体を挿入した後、常圧に戻して、加圧ロールの前駆体を形成し、この加圧ロールの前駆体を円筒金型から取り出し、オーブンにて弾性円筒体から成る弾性層と離型層とを接着焼成して、図２に示す扁球状の空孔９１４の長径Ａが２６μｍ、扁球状の空孔９１４の短径Ｂが２０μｍである、圧縮率３０％の加圧ロールを製造した。

［実施例２］
フィラーとして、「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」の「ＦＮ−８０ＳＤＥ」を用い、円形金型と金属シャフトの間に前記弾性材料を注入し、前記弾性材料が注入された円筒金型を、８０℃にて５ｒｐｍで５分間ゆっくり回転させた後、１００℃にて３０ｒｐｍで１５分間加熱しながら回転させた以外は、実施例１に準拠し、図２に示す扁球状の空孔９１４の長径Ａが２４μｍ、扁球状の空孔９１４の短径Ｂが２０μｍである、圧縮率２０％の加圧ロールを製造した。

［実施例３］
フィラーとして、「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」の「ＦＮ−８０ＳＤＥ」を用い、円形金型と金属シャフトの間に前記弾性材料を注入し、前記弾性材料が注入された円筒金型を、８０℃にて５ｒｐｍで１０分間ゆっくり回転させた後、１００℃にて５０ｒｐｍで１５分間加熱しながら回転させた以外は、実施例１に準拠し、図２に示す扁球状の空孔９１４の長径Ａが３９μｍ、扁球状の空孔９１４の短径Ｂが３０μｍである、圧縮率３０％の加圧ロールを製造した。

［実施例４］
フィラーとして、「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」の「ＦＮ−８０ＳＤＥ」を用い、円形金型と金属シャフトの間に前記弾性材料を注入し、前記弾性材料が注入された円筒金型を、８０℃にて５ｒｐｍで１０分間ゆっくり回転させた後、１００℃にて３０ｒｐｍで１５分間加熱しながら回転させた以外は、実施例１に準拠し、図２に示す扁球状の空孔９１４の長径Ａが３６μｍ、扁球状の空孔９１４の短径Ｂが３０μｍである、圧縮率２０％の加圧ロールを製造した。

［実施例５］
フィラーとして、「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」の「ＦＮ−８０ＤＥ」を用い、円形金型と金属シャフトの間に前記弾性材料を注入し、前記弾性材料が注入された円筒金型を、８０℃にて５ｒｐｍで１５分間ゆっくり回転させた後、１００℃にて５０ｒｐｍで１５分間加熱しながら回転させた以外は、実施例１に準拠し、図２に示す扁球状の空孔９１４の長径Ａが１３０μｍ、扁球状の空孔９１４の短径Ｂが１００μｍである、圧縮率３０％の加圧ロールを製造した。

［実施例６］
フィラーとして、「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」の「ＦＮ−８０ＤＥ」を用い、円形金型と金属シャフトの間に前記弾性材料を注入し、前記弾性材料が注入された円筒金型を、８０℃にて５ｒｐｍで１５分間ゆっくり回転させた後、１００℃にて３０ｒｐｍで１５分間加熱しながら回転させた以外は、実施例１に準拠し、図２に示す扁球状の空孔９１４の長径Ａが１２０μｍ、扁球状の空孔９１４の短径Ｂが１００μｍである、圧縮率２０％の加圧ロールを製造した。

［実施例７］
フィラーとして、「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」の「ＦＮ−８０ＤＥ」を用い、円形金型と金属シャフトの間に前記弾性材料を注入し、前記弾性材料が注入された円筒金型を、８０℃にて５ｒｐｍで１０分間ゆっくり回転させた後、１００℃にて２５ｒｐｍで１５分間加熱しながら回転させた以外は、実施例１に準拠し、図２に示す扁球状の空孔９１４の長径Ａが１１０μｍ、扁球状の空孔９１４の短径Ｂが１００μｍである、圧縮率１０％の加圧ロールを製造した。

［実施例８］
フィラーとして、「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」の「ＦＮ−８０ＤＥ」を用い、円形金型と金属シャフトの間に前記弾性材料を注入し、前記弾性材料が注入された円筒金型を、８０℃にて５ｒｐｍで１０分間ゆっくり回転させた後、１００℃にて２０ｒｐｍで１５分間加熱しながら回転させた以外は、実施例１に準拠し、図２に示す扁球状の空孔９１４の長径Ａが１０５μｍ、扁球状の空孔９１４の短径Ｂが１００μｍである、圧縮率５％の加圧ロールを製造した。

［実施例９］
フィラーとして、「マツモトマイクロスフィアー（登録商標）」の「ＦＮ−８０ＤＥ」を用い、円形金型と金属シャフトの間に前記弾性材料を注入し、前記弾性材料が注入された円筒金型を、８０℃にて５ｒｐｍで２０分間ゆっくり回転させた後、１００℃にて５０ｒｐｍで１５分間加熱しながら回転させた以外は、実施例１に準拠し、図２に示す扁球状の空孔９１４の長径Ａが１３０μｍ、扁球状の空孔９１４の短径Ｂが９０μｍである、圧縮率３１％の加圧ロールを製造した。

［比較例１］
円形金型と金属シャフトの間に前記弾性材料を注入し、前記弾性材料が注入された円筒金型を、６０℃にて１０ｒｐｍで５分間加熱しながら回転させた以外は、実施例１に準拠し、圧縮率３０％の加圧ロールを製造した。なお、径方向に加圧ロールを切断したところ、空孔の長径の配向は見られなかった。

［評価方法］
実施例及び比較例の加圧ロールに対し次の測定を行った。評価結果を表１に示す。

実施例及び比較例の加圧ロールを径方向に切断し、弾性層における扁球状の空孔の長径の配向の有無を目視により確認した。また、実施例及び比較例の加圧ロールの弾性層の硬度は、アスカーゴム硬度計Ｃ型（高分子計器株式会社製）を用いて測定し、また、加圧ロールの弾性層の強度は、ＪＩＳ Ｋ−６２５１に準拠して測定した。

本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用がある。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 画像形成ユニット、１０ 一次転写部、１１ 感光体ドラム、１２ 帯電器、１３ レーザ露光器、１４ 現像器、１５ 中間転写ベルト、１６ 一次転写ロール、１７ ドラムクリーナ、２０ 二次転写部、２２ 二次転写ロール、２５ バックアップロール、２６ 給電ロール、３１ 駆動ロール、３２ 支持ロール、３３ テンションロール、３４ クリーニングバックアップロール、３５ 中間転写ベルトクリーナ、４０ 制御部、４３ 画像濃度センサ、５０ 記録媒体収容部、５１ ピックアップロール、５２ 搬送ロール、５３ 搬送シュート、５５ 搬送ベルト、５６ 定着入口ガイド、６５ ホルダ、６７ 潤滑剤塗布部材、６８ 摺動シート、７０ 剥離補助部材、７１ 剥離バッフル、７２ バッフルホルダ、８２ セラミックヒータ、９０ 定着装置、９１ 加圧ロール、９２ 定着ベルト、９３ａ 上流側ベルトガイド部材、９３ｂ 下流側ベルトガイド部材、１００ 画像形成装置、９１１ コア、９１２ 弾性層、９１３ 離型層、９１４ 空孔、９２１ ベース層、９２２ 離型層。

Claims (6)

1. 芯材上に少なくとも弾性層と離型層とが設けられ、
   前記弾性層は、３つの径の少なくとも１つが他とは異なる立体状の空孔を複数有し、
   前記空孔の長径が、前記弾性層の径方向に配向する加圧ロール。
2. 前記弾性層における空孔は扁球状であり、
   加圧時の前記弾性層の圧縮率に応じて、扁球状の空孔の短径と長径を選択して成る、請求項１に記載の加圧ロール。
3. 前記扁球状の空孔の長径Ａと短径Ｂとの比であるのＢ／Ａが、０．７以上０．９以下である請求項２に記載の加圧ロール。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の加圧ロールと、
   前記加圧ロールに圧接配置され、前記加圧ロールとの間に形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を狭持することで前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着させる、定着部材と、
   を有する定着装置。
5. 前記定着部材は、回転可能に設けられた定着ロールまたはベルト部材である、請求項４に記載の定着装置。
6. 像保持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記潜像を静電荷像現像用現像剤を用いて現像する現像手段と、
   現像されたトナー画像を中間転写体を介してまたは介さずに被転写体上に転写する転写手段と、
   前記被転写体上のトナー画像を定着する定着手段と、
   を含む画像形成装置であり、
   前記定着手段が、請求項４または５に記載の定着装置からなる画像形成装置。

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