WO2019009435A1 - 定着用部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

画像定着装置１０において用いられる定着用部材４の基体４ａを内部５３に保持可能な金型１１を用い、基体が保持された金型の内部へ水を含有する液状のゴム組成物を注入し金型を加熱してゴム組成物を加熱硬化させた後、金型の一端側と他端側に装着されている金型端末部材６，１２、７，１３を外して金型の両端部を開放した状態で金型を加熱することでゴム組成物から水を蒸発させて加熱硬化しているゴム組成物の内部に空孔部４ｂ１を形成することによって製造される、空孔部を有するゴム弾性体からなる弾性層４ｂと基体４ａとを有する定着用部材の製造方法において、金型内部の液状ゴムに流動履歴を残すことなく、弾性層に等方的に空孔部が形成された定着用部材を成型する。金型を加熱してゴム組成物を加熱硬化させる際、金型の一端側と他端側の金型端末部材の間の金型部分よりも先に一端側及び他端側の金型端末部材を加熱する。

Description

定着用部材の製造方法

　本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に搭載される画像定着装置において用いられる定着用部材の製造方法に関する。

　電子写真方式の画像形成装置は、記録材（以下、用紙と記す）に形成されたトナー画像を加熱、加圧することによって当該用紙にトナー画像を定着させる定着装置を備えている。この定着装置には、加熱ローラ（加熱ベルト）や加圧ローラ（加圧ベルト）などの定着用部材を備えており、これらが互いに圧接した位置（定着ニップ部）で定着処理を行う構成となっている。

　定着装置の一例として、フィルム（ベルト）加熱方式の装置がある。この装置は、セラミックス製の基板上に発熱抵抗体を有する加熱部材（加熱源）としてのヒータを有する。このヒータを内包接触しつつ回転走行する加熱部材としての定着フィルムを有する。その定着フィルムと圧接してニップ部を形成し、かつ定着フィルムを回転駆動させるニップ部形成部材としての加圧ローラ（加圧用回転体）を有する。

　こうした定着装置において、トナー画像を加熱定着するのに十分な所定温度に達するまでにかかる「立ち上がり時間」を短縮するために、加圧ローラの熱容量／熱伝導率を低減することが行われている。例えば、加圧ローラのゴム弾性層を多数の空孔部を有する多孔質弾性層に形成し、加圧ローラに伝わる熱量を少なくすることで、上記立ち上がり時間の短縮を図っている。

　特開２００２−１１４８６０号公報には、ゴム弾性層に多数の空孔部を形成するために、水を吸収させた吸水性ポリマーを液状シリコーンゴムに乳化分散し、ゴムの硬化後に脱水することで空孔部を形成している。

　特開平４−１５８０１１号公報には、加圧ローラのゴム弾性層を成型する手法が開示されている。具体的には、金型内に芯金をセットし、金型内面と芯金外面との間に液状ゴムを注入する方法（以下、注型法）である。

　しかしながら、本発明者等の検証によれば、水を乳化分散させた液状ゴム組成物を用いて注型法によって多孔質弾性ローラを成型しようとしたところ、以下のような問題が発生することが判明した。

　両端の挟持駒型と円筒状金型とを外表面から均一に加熱した場合、外表面積に対する熱容量の大きい駒型の影響により、内部の液状ゴムは円筒状金型の長手中央部付近から先に昇温して硬化が始まる。円筒状金型の両端部とそれを挟持する駒型との嵌合部は、硬化が遅いために液状ゴムの液粘度が低い状態で流動しやすく、熱膨張の大きい長手中央部からの膨張圧を受けることで、両端部いずれかの嵌合部の隙間から液状ゴムがわずかに流出してしまう。この液状ゴムの流出は、金型内部の液状ゴムに流動履歴を残すことで、ゴム硬化後の水の乳化分散状態に偏った異方性を与えてしまうことが判明した。

　そして、このような状態で、水を蒸発・脱水し空孔部を形成した多孔質弾性ローラを、例えばフィルム（ベルト）加熱方式の定着装置における加圧ローラ等の加圧用及び駆動用回転体として使用した場合は次のような事象が生じやすい。即ち、このローラに従動しながら回転走行する定着フィルムが、ローラの一方の端部に寄ってしまい、フィルムの両端部規制部材であるフランジとの摺擦によりフィルムが損傷し破損に至ってしまいやすい。

　本発明の目的は、金型内部の液状ゴムに流動履歴を残すことなく、弾性層に等方的に空孔部が形成された定着用部材を成型することにある。

　上記目的を達成するための本発明に係る定着用部材の製造方法の代表的な構成は、画像定着装置において用いられる定着用部材の基体を内部に保持可能な金型を用い、前記基体が保持された前記金型の内部へ水を含有する液状のゴム組成物を注入し前記金型を加熱して前記ゴム組成物を加熱硬化させた後、前記金型の一端側と他端側に装着されている金型端末部材を外して前記金型の両端部を開放した状態で前記金型を加熱することで前記ゴム組成物から水を蒸発させて前記加熱硬化しているゴム組成物の内部に空孔部を形成することによって製造される、空孔部を有するゴム弾性体からなる弾性層と基体とを有する定着用部材の製造方法において、前記金型を加熱して前記ゴム組成物を加熱硬化させる際、前記金型の一端側と他端側の金型端末部材の間の金型部分よりも先に一端側及び他端側の金型端末部材を加熱することを特徴とする。

　図１は金型とそれを挟んで加熱するための加熱金属盤の斜視図である。
　図２は実施の形態に係る定着装置の構成を示す概略断面図である。
　図３において、（ａ）は加圧ローラの全体構成を示す斜視図、（ｂ）は弾性層から切り出したサンプルの拡大斜視模式図である。
　図４は針状フィラーの概略模式図である。
　図５は金型の構成説明図である。
　図６は一端側駒型に具備させた注入孔の形態図である。
　図７は金型に対するローラ基体の配設要領の説明図である。
　図８は型組み後の金型の概略断面図である。
　図９は電子写真画像形成装置の一例の概略構成図である。

《実施の形態》

　以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。以下、本発明に係る定着用部材として、画像定着装置に用いられる多孔質弾性ローラとしての加圧ローラを例に詳細に説明する。
［画像形成装置］

　図９は画像形成装置の一例の概略構成模式図である。この画像形成装置は電子写真方式の画像形成装置であり、回転する電子写真感光体１０１を有する。感光体１０１に対する静電潜像形成手段としての帯電装置１０２と像露光手段１０３、感光体１０１上の静電潜像をトナー像（現像剤像）として現像する現像手段１０４を有する。感光体１０１上のトナー像をシート状の記録材（以下、紙または用紙と記す）Ｐに転写する転写手段１０５を有する。トナー像転写後の感光体１０１面を清掃するクリーニング手段１０６、用紙Ｐ上のトナー像Ｔを定着する定着手段としての定着装置１０等を有する。
［定着装置］

　図２は本実施形態における定着装置１０の概略構成を示す横断面模式図である。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、軸方向とは用紙の面において用紙搬送方向と直交する方向である。長さとは軸方向の寸法である。

　この定着装置１０はフィルム（ベルト）加熱方式の定着装置である。加熱体としてのセラミックスヒータ（以下、ヒータと記す）１と、加熱体支持部材を兼ねるフィルムガイド（以下、ベルトガイドと記す）２を備える。また、加熱部材（定着部材）としての、エンドレス（円筒状）で可撓性・耐熱性の定着フィルム（以下、定着ベルトと記す）３を備える。また、定着ベルト３と圧接してニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成するニップ部形成部材としての加圧ローラ４を備える。

　ヒータ１は定着ベルト３の長手方向（図面に垂直方向）に沿って細長い板状部材であり、不図示の給電手段によって通電されることで発熱する抵抗発熱体などの発熱源を有しており、給電により急峻に昇温する。ヒータ１の温度は不図示の温度検知手段で検知され、その検知温度情報が不図示の制御手段に入力する。制御手段は温度検知手段から入力する検知温度が所定の定着温度に維持されるように給電手段から発熱源への供給電力を制御してヒータ１の温度を所定の温度に温調する。

　ヒータ１は、剛性を有する耐熱性材料によって横断面略半円弧状の樋型に形成されているベルトガイド２に支持されている。より具体的には、ベルトガイド２の外面にガイド長手に沿って溝部２ａが設けられており、ヒータ１はこの溝部２ａに嵌入されている。

　定着ベルト３は、内側から外側に、環状（筒状）の基材３ａ、ベルト弾性層３ｂ（ここでは、後述の加圧ローラ４の弾性層４ｂと区別するためにベルト弾性層と呼ぶ）、表層３ｃを備える。定着ベルト３は回転状態で内周面がヒータ１及びベルトガイド２に摺擦されるエンドレスベルトであり、ヒータ１を支持したベルトガイド２の外周に周長に余裕を持たせて外嵌されている。

　後述するように、ヒータ１と加圧ローラ４は定着ベルト３を挟んで圧接しており、定着ベルト３と加圧ローラ４との間にニップ部Ｎが形成されている。加圧ローラ４は例えばモータなどの回転駆動装置Ｍによって矢印Ｒ４の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ４の回転駆動に従動して定着ベルト３がその内面がヒータ１の面に密着して摺動しながらホルダ２の外回りを矢印Ｒ３の時計方向に回転する。定着ベルト３の長手方向両端部は、定着装置１０に固定された規制部材であるフランジ（不図示）によって回転自在に支持されている。

　ホルダ２はヒータ１の支持部材として機能すると共に定着ベルト３の回転ガイド部材としても機能する。定着ベルト３の内周面には、ヒータ２及びホルダ２との摺動性を確保するために潤滑剤（グリス）が塗られている。なお、本明細書でベルトと言った場合、フィルム状のものも含む。

　加圧ローラ４は、内側から外側に、中実丸棒状（円柱状）或いは円筒状（パイプ状）等の基体４ａ、弾性層４ｂ、離型層４ｃを備える。加圧ローラ４は、例えばモータなどの回転駆動装置Ｍによって装置使用時に回転駆動される。このため基体４ａの軸方向両端部は、定着装置１０のフレームなどの不図示の固定部分に軸受部材を介して回転自在に支持されている。

　また、加圧ローラ４は、ベルトガイド２に支持されたヒータ１と定着ベルト３を挟んで対向する位置に配置されている。そして、加圧機構（不図示）によって加圧ローラ４と定着ベルト３とに所定の圧力が付与されることで、加圧ローラ４と定着ベルト３とが圧接してそれぞれの弾性層（３ｂ，４ｂ）は弾性変形する。これによって、加圧ローラ４と定着ベルト３との間には用紙搬送方向Ａ（記録材搬送方向）に関して所定の幅のニップ部Ｎが形成される。

　加熱部材としての定着ベルト３とニップ形成部材としての加圧ローラ４の両者の圧接は、加圧ローラ４を定着ベルト３に所定の圧力で圧接させる構成でも、定着ベルト３側を加圧ローラ４に圧接させる構成でもよい。また定着ベルト３側と加圧ローラ４の両方を互いに所定の圧力で圧接させる構成でもよい。

　加圧ローラ４は回転駆動装置Ｍによって回転駆動されると、従動回転する定着ベルト３との間のニップ部Ｎにおいて用紙Ｐを挟持しつつ搬送する。また、定着ベルト３は、ヒータ１により表面が所定温度（例えば２００℃）に達するまで加熱される。この状態で、未定着トナー像Ｔを担持した用紙Ｐがニップ部Ｎに導入されて挟持搬送されることで、用紙Ｐ上の未定着トナーＴが加熱、加圧される。すると、未定着トナーＴは溶融／混色するので、その後、これが冷却することによって、トナー像が定着画像として用紙Ｐに定着される。
［定着ベルト］

　定着ベルト３について説明する。定着ベルト３は、図２に示すように、基材３ａの外周にベルト弾性層３ｂが、該ベルト弾性層３ｂの外周に表層３ｃが設けられている。基材３ａは耐熱性及び耐屈曲性を必要とすることに鑑みて、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の耐熱性樹脂を用いる。

　また熱伝導性をも考慮するならば、基材３ａは耐熱性樹脂に比べ熱伝導率のより高いステンレス（ＳＵＳ）、ニッケル、ニッケル合金などの金属を用いてもよい。そして、基材３ａは熱容量を小さくする一方で機械的強度を高くする必要があるので、基材３ａの厚みは５~１００μｍ好ましくは２０~８５μｍとするのが望ましい。

　ベルト弾性層３ｂは、基材３ａの外周を被覆するシリコーンゴム層である。ベルト弾性層３ｂは用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、用紙Ｐ上の未定着トナーＴを包み込むようにして未定着トナーＴに対し均一に熱を与える。ベルト弾性層３ｂがこのように機能することで、高光沢で定着ムラのない良質な画像が得られる。

　ベルト弾性層３ｂの厚みは、十分な弾性により良質な画像を得るため、及び加熱によって所定温度に達するまでに時間が熱容量が大きくなることによって遅まるのを抑えるために、３０~５００μｍ好ましくは１００~３００μｍとするのが望ましい。

　ベルト弾性層３ｂは特に限定されないが、加工が容易である、高い寸法精度で加工できる、加熱硬化時に反応副生成物が発生しないなどの理由から、付加反応架橋型の液状シリコーンゴムを用いるのが好ましい。付加反応架橋型の液状シリコーンゴムは、例えばオルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを含み、さらには触媒や他の添加物を含んでいてもよい。オルガノポリシロキサンはシリコーンゴムを原料とするベースポリマーであり、数平均分子量が５千~１０万、重量平均分子量が１万~５０万であるものを用いるとよい。

　液状シリコーンゴムは室温で流動性を持つポリマーであるが、加熱によって硬化し、硬化後は適度に低硬度であり、また十分な耐熱性と変形回復力を有する。そのため、液状シリコーンゴムはベルト弾性層３ｂだけでなく、後述する加圧ローラ４の弾性層４ｂに用いるのにも好適である。

　ところで、ベルト弾性層３ｂがシリコーンゴム単体で形成されるならば、ベルト弾性層３ｂの熱伝導率は低くなる。ベルト弾性層３ｂの熱伝導率が低いとヒータ１で発生した熱が定着ベルト３を介して用紙Ｐに伝わり難くなるので、用紙Ｐにトナーを定着させる際に加熱不足となって定着ムラなどの画像不良を生じ得る。

　そこで、ベルト弾性層３ｂの熱伝導率を上げるために、ベルト弾性層３ｂには高い熱伝導性を持つ例えば粒状の高熱伝導性フィラーが混入、分散されている。粒状の高熱伝導性フィラーとしては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、カーボン等が用いられる。

　また、目的に応じて粒状の高熱伝導性フィラーではなく針状の高熱伝導性フィラーなどを用いてもよい。すなわち、高熱伝導性フィラーの形状は粒状や針状の他にも、粉砕状、板状、ウィスカ状のものなどがあり、ベルト弾性層３ｂにはこれらのどの形状のものを用いてもよい。また、これらのものを単独で用いてもよいし２種類以上のものを混合して用いてもよい。なお、高熱伝導性フィラーがベルト弾性層３ｂに混入されることで、ベルト弾性層３ｂは導電性をも付与され得る。

　表層３ｃは、ベルト弾性層３ｂの外周を被覆するフッ素樹脂層である。表層３ｃは、定着ベルト３にトナーを付着しにくくするために設けられる。表層３ｃには、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂を用いるとよい。

　表層３ｃの厚みは、１~５０μｍ好ましくは８~２５μｍとするのが望ましい。なお、表層３ｃはフッ素樹脂チューブで被覆するもしくはフッ素樹脂からなる塗料を塗布することによって、ベルト弾性層３ｂの外周に形成されればよい。
［加圧ローラ］

　加圧ローラ４について説明する。図３の（ａ）はニップ部形成部材である弾性加圧ローラ４の斜視図である。加圧ローラ４は、基体４ａの外周に、基体４ａと同心にローラ状に形成された弾性層４ｂと、該弾性層４ｂの外周に被覆された離型層４ｃと、を有する複層構造に形成されている。なお、図３の（ａ）に示すように、以下では、加圧ローラ４の周方向（用紙搬送方向）を「ｘ」方向、加圧ローラ４の長手方向（軸線方向）を「ｙ」方向、加圧ローラ４の構成層の厚み方向（層厚方向）を「ｚ」方向と表す。
＜基体＞

　基体４ａは、ニッケルやクロムをメッキしたＳＵＭ材（硫黄および硫黄複合快削鋼鋼材）等の鋼材を含むステンレススチール、リン青銅、アルミニウムなどを用いて形成されている軸芯体あるいは芯金である。基４ａの外径は、４ｍｍ~８０ｍｍであればよい。

　４ａ−１と４ａ−２は基体４ａの長手方向の一端側と他端側とにそれぞれ基体４ａと同心一体に配設された小径軸部である。この一端側と他端側の小径軸部４ａ−１と４ａ−２はそれぞれ定着装置１０のフレームなどの不図示の固定部分にベアリング等の軸受部材を介して回転自在に支持される部分である。４ａ−３は基体４ａの外面である。
＜弾性層＞

　弾性層４ｂは、基体４ａの外周を被覆するシリコーンゴム層である。弾性層４ｂは、定着ベルト３のベルト弾性層３ｂと同様に液状シリコーンゴムを用いるのが好ましい。図３の（ｂ）は加圧ローラ４の弾性層４ｂから切り出したサンプルＳの拡大斜視模式図である。この模式図に示すように、弾性層４ｂには、針状（細長い繊維形状）の高熱伝導性フィラー４ｂ２（以下、単に針状フィラー４ｂ２と記す）が軸方向（ｙ方向）及び周方向（ｘ方向）に配向された状態に混入、分散されている。

　針状フィラー４ｂ２について説明する。針状フィラー４ｂ２としては、フィラー長手方向の熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上のピッチ系炭素繊維が用いられる。ピッチ系炭素繊維は石油精製副産物あるいは石炭乾留副産物である「ピッチ」から製造された炭素繊維であり、高い熱伝導性や導電性を有する一方で熱膨張がほとんど無い、といった特徴を持つ。針状フィラー４ｂ２は例えば円柱や多角柱などの形状をした細長い棒状をした、直径に対する長さの比が大きいつまりアスペクト比が高い部材である。

　上記のように針状フィラー４ｂ２は、アスペクト比が４．５倍以上２００倍以下であることが好ましい。また、針状フィラーはその長手方向の熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましい。

　そして、針状フィラー４ｂ２は配向された向きに熱を伝えやすい熱伝導異方性（針状フィラーの長軸方向（長さ方向）の熱伝導がよりも高い特性）を有している。図４は針状の熱伝導性フィラー４ｂ２の形状を模式的に示している。針状とは、一方向のみに他方向に比べて長さを有する形状を指し、主に、短軸径Ｄと長軸長さＬによってその形状を表すことができる。短軸径Ｄ（平均）は特に限定されるものではないが、５~１５μｍのものが比較的容易に利用可能である。また、長軸長さＬ（平均）は０．０５~５ｍｍのものが好ましい。より好ましくは、０．１~０．５ｍｍであることが望ましい。

　本実施例では、弾性層４ｂを、厚み方向ｚの熱伝導率よりも面方向（ｘｙ面）の熱伝導率が高くなるように形成する。特には、長手方向ｙの熱伝導率及び周方向ｘの熱伝導率を高くしている。より具体的には、長手方向ｙの熱伝導率及び周方向ｘの熱伝導率は厚み方向ｚの熱伝導率よりも６~２０倍ほど高い。

　弾性層４ｂは空孔部を有するゴム弾性体であり、図３の（ｂ）に示すように空孔部４ｂ１が多数形成されている。即ち、弾性層４ｂは空孔部４ｂ１が多数形成されている多孔質構造であり、空孔部４ｂ１が互いに連結された連続多孔質構造が好ましい。そして、弾性層４ｂに占める連続多孔質構造の空孔部の割合が４０体積％以上６０体積％以下であることが好ましい。空孔部４ｂ１を形成することによって、弾性層４ｂの低熱容量化が図られている。また、空孔部４ｂ１が形成されると、弾性層４ｂの厚み方向ｚの熱伝導率は空孔部４ｂ１が形成されていないときの熱伝導率よりも低くなる。

　空孔部４ｂ１の形成方法としては、後述する加圧ローラ製造工程において、ベースポリマーや針状フィラーとともに流動し、かつ針状フィラーの配向を妨げない水を使用することが望ましい。水は製造過程で脱水され、脱水後の弾性層に空孔部を形成する。水は単独ではベースポリマーと分散せず、脱水後の弾性層特性に影響しない吸水性ポリマー、粘土鉱物等に膨潤した状態、すなわち「含水ゲル」の形で使用する。

　含水ゲルとベースポリマー、針状フィラー等を必要に応じて乳化剤や粘度調整剤を添加のうえ混合攪拌し、エマルジョン状の弾性層形成用液状ゴム組成物（水を含有する液状のゴム組成物）を調製する。ここで、液状のゴム組成物に占める水の割合が４０体積％以上６０体積％以下であることが好ましい。

　これを注型成形用型に注入し、水が蒸発しない温度以下で硬化させることで、液状ゴム組成物中の水が均一且つ微細に分散した弾性体を形成することができる。その後、その弾性体から水を蒸発させる（脱水する）ことにより、微細な空孔（空孔部が互いに連結された連続多孔質構造）が均一に形成された弾性層を形成することができる。

　吸水性ポリマーとしては、アクリル酸やメタクリル酸、これらの金属塩の重合体、これらの共重合体や架橋体などが挙げられる。中でも、ポリアクリル酸のアルカリ金属塩およびその架橋体等を好適に用いることができ、工業的に容易に入手可能である（例えば「レオジック２５０Ｈ」（商品名、東亜合成株式会社製））。

　また、増粘効果のある「粘土鉱物を膨潤させた水」を使用すればエマルジョン状の弾性層形成用液状組成物を調製するのに好適である。このような粘土鉱物として「ベンゲルＷ−２００Ｕ」（商品名、株式会社ホージュン製）等が挙げられる。また乳化用添加剤としてノニオン系界面活性剤（ソルビタン脂肪酸エステル　商品名「イオネット　ＨＬＢ４．３」、三洋化成工業株式会社製）などの界面活性剤を添加しても良い。

　弾性層４ｂ中の空孔部４ｂ１の大きさとしては、強度や画質の観点から５~３０μｍの範囲内にあることが好ましい。また、弾性層４ｂ中における空孔部４ｂ１の体積占有率（以下、空孔率）は、期待する立ち上がり時間短縮効果を得るために４０体積％以上が好適である。また液状ゴム組成物中の水が均一且つ微細に分散した状態を弾性層を形成する過程において保持して微細な空孔部４ｂ１を均一に含んだ弾性層を形成するために、５０体積％以下が好適である。

　弾性層４ｂの厚みは、弾性層全体が定着ベルト３と接触して弾性変形したときに、用紙搬送方向において所望の幅のニップ部Ｎを形成し得る厚みであれば特に限定されないが、１．５~１０．０ｍｍであることが好ましい。弾性層４ｂの硬度は、所望の幅のニップ部Ｎを確保する観点から、２０°以上７０°以下の範囲にあることが好ましい。
＜離型層＞

　離型層４ｃは、フッ素樹脂層である。離型層４ｃは、弾性層４ｂの外周に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）チューブ（フッ素系樹脂チューブ：ＰＦＡ樹脂チューブ）を被覆することにより形成される。

　もしくは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）等のフッ素樹脂からなる塗料を弾性層４ｂの外周に塗布することにより形成してもよい。

　離型層４ｃの厚みは特に限定されないが、好ましくは１５~８０μｍ程度であればよい。この離型層４ｃは、加圧ローラ４にトナーを付着しにくくするために設けられる。

　なお、弾性層４ｂと離型層４ｃ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などが設けられていてもよい。
［弾性層の形成方法］

　次に、弾性層４ｂの形成方法及び離型層４ｃの形成方法について説明する。
（１）液状ゴム混合物の生成

　針状フィラー４ｂ２と吸水性ポリマーに水分を含ませた含水ゲルとを、液状シリコーンゴム（未架橋）に混合して液状ゴム混合物（液状シリコーンゴムおよび水を含有するエマルジョン組成物）を生成する。この液状ゴム混合物を生成するには、液状シリコーンゴムと針状フィラー４ｂ２と含水材料の各々を所定量ずつ秤量して、これらを遊星式の万能混合攪拌機など公知のフィラー混合撹拌手段を用いて攪拌すればよい。
（２）液状ゴム混合物を用いた弾性層４ｂの形成
（２−１）金型

　注型製造を例に弾性層４ｂの形成方法について説明する。図５は金型１１を構成している、中空金型５と、その一端側の内駒型６及び外駒型１２と、他端側の内駒型７及び外駒型１３の縦断面図である。この金型１１は定着用部材としての加圧ローラ４の基体４ａを内部（成形空間）に保持可能な金型である。

　金型１１は、円柱状の成形空間（以下、キャビティと記す）５３を有する中空金型（中空円筒状金型、パイプ状筒型）５と、この中空金型５の一端側開口部５１と他端側開口部５２に対してそれぞれ装着される一端側内駒型６および他端側内駒型７とを有する。

　一端側内駒型６は中空金型５のキャビティ５３内に液状ゴムを注入するための駒型である。他端側内駒型７はキャビティ５３内への液状ゴムの注入に伴ってキャビティ５３内から押し出される空気を排出させるための駒型である。

　図６の（ａ）は一端側内駒型６の内面図（キャビティ側の端面図）、（ｂ）は外面図（キャビティ側とは反対側の端面図）である。図５と図６を参照して、一端側内駒型６の内面側中央部には基体４ａの一端側の小径軸部４ａ−１が差し込まれる基体保持部としての中央穴６ｃが設けられている。また、外面側には円周孔（洞、凹部）６ａが設けられている。そして、円周孔６ａには外面側から内面側に至る液状ゴム混合物注入孔６ｂが円周に沿って複数個穿設されている。

　また、図５を参照して、他端側内駒型７の内面中央部（キャビティ側の端面中央部）には基体４ａの他端側の小径軸部４ａ−２が差し込まれる基体保持部としての中央穴７ｃが設けられている。そして、内面側から外面側に至る排気孔７ｂが複数個穿設されている。

　一端側内駒型６は中空金型５の一端側開口部５１に対して内面側を先にして嵌入し、内面側の円周縁部６ｄが開口部内周面の環状段部５１ａに突き当って受け止められるまで十分に挿入することで中空金型５の一端側に装着される。

　また、他端側内駒型７は中空金型５の他端側開口部５２に対して内面側を先にして嵌入し、内面側の円周縁部７ｄが開口部内周面の環状段部５２ａに突き当って受け止められるまで十分に挿入することで中空金型５の他端側に装着される。
（２−２）金型に対する基体の設置

　基体４ａは、ゴム弾性層４ｂが形成される部分にあらかじめシリコーンゴム用プライマーを塗布し熱風循環式オーブンで焼付処理した。図７の（ａ）のように、中空金型５の一端側開口部５１に対して一端側内駒型６を装着する。次に、（ｂ）のように、中空金型５の他端側開口部５２から上記の基体４ａを、一端側の小径軸部４ａ−１の側を先にして挿入し、一端側駒型６の内面側の中央穴６ｃに対して小径軸部４ａ−１を差し込んで支持させる。

　次に、（ｃ）のように、中空金型５の他端側開口部５２に対して他端側内駒型７を、内面側の中央穴７ｃに基体４ａの他端側の小径軸部４ａ−２を差し込んで支持させた状態にして装着する。

　これにより、基体４ａが、その一端側と他端側の小径軸部４ａ−１と４ａ−２がそれぞれ一端側内駒型６と他端側内駒型７の中央穴６ｃと７ｃに支持されて金型５の円柱状のキャビティ５３の円柱中央部に同心に位置が決められて保持される。そして、円柱状のキャビティ５３の円柱成形面（内周面）５３ａと基体４ａの外面（外周面）４ａ−３との間には基体４ａの外周りに所定の厚さのゴム弾性層４ｂを注型成形するための間隙８が形成される。

　なお、金型１１のキャビティ５３に対する基体４ａの設置は上記の手順に限られない。中空金型５、基体４ａ、一端側内駒型６、他端側内駒型７が最終的に図６の（ｃ）のように組み立てられればよい。
（２−３）液状ゴム混合物の注型

　上記のようにキャビティ５３内に基体４ａを設置した金型１１を、図８のように、一端側内駒型６側を下側とし他端側内駒型７を上側として、対向する下側外駒型１２と上側外駒型１３との間に縦姿勢の状態で押さえ込ませて固定して保持させる。金型１１の一端側内駒型（以下、下側内駒型と記す）６側は下側外駒型１２の受け穴１２ａに嵌入して受け止められている。金型１１の他端側駒型（以下、上側内駒型と記す）７側は上側外駒型１３の受け穴１３ａに嵌入して受け止められている。

　ここで、本実施例においては、一端側内駒型６及び下側外駒型１２が金型１１の一端側の金型端末部材であり、他端側駒型７及び上側外駒型１３が金型１１の他端側の金型端末部材である。

　即ち、金型１１は、円柱状のキャビティ５３の円柱軸線を縦向きとし、かつ注入孔６ｂが配設されている側を下側とした姿勢状態で下側外駒型１２と上側外駒型１３との間に固定保持されて注型工程が行われる。

　下側外駒型１２の受け穴１２ａの中央部には液状ゴム注入口１２ｂが穿設されている。液状ゴム注入口１２ｂには外部の液状ゴム混合物供給装置１４の液状ゴム混合物供給管１４ａは接続されている。上側外駒型１３の受け穴１３ａの中央部には排気口１３ｂが穿設されている。

　液状ゴム混合物供給装置１４が駆動されることで、前記（１）項の液状ゴム混合物が供給管１４ａを通して下側外駒型１２の注入口１２ｂから受け穴１２ａに入り、受け穴１２ａと下側内駒型６の外面側の円周孔６ａとで構成される空間部に充填される。

　引き続く液状ゴム混合物の供給に伴ってその充填液状ゴム混合物が円周孔６ａの円周に沿って複数個穿設されている注入孔６ｂを通って下側内駒型６の外面側から内面側に流れる。そして、キャビティ５３の円柱成形面５３ａと基体４ａの外面４ａ−３との間に形成される隙間８に対して注入される。

　更に引き続く液状ゴム混合物の供給に伴って間隙８に対する液状ゴム混合物の注入が下から上に進行していく。間隙８に存在している空気は間隙８に対する液状ゴム組成物の下から上への注入に伴って間隙８内を下から上へ押し上げられて間隙８内から上側内駒型７の排気孔７ｂおよび上側外駒型１３の排気口１３ｂを通って金型１１の外に出ていく。

　下側内駒型６の各注入孔６ｂから隙間８への液状ゴム混合物の注入は隙間８の円周方向において平均的になされる。かつ、基体４ａが上下内駒型６，７によりキャビティ５３の円柱中央部に同心に固定された状態であって、基体４ａが液状ゴム混合物が注入されることにより移動することがなく、偏肉を生ぜず間隙８を過不足なく液状ゴム組成物で充填させることができる。

　上記のようにして、液状ゴム混合物が金型１１内に配置された基体４ａの軸方向に沿うようにして金型内に流し込まれる（注型する）。基体４ａの軸方向に沿うように金型内に液状ゴム混合物が流し込まれると、針状フィラー４ｂ２の多くは液状ゴム混合物の流れに従って、基体４ａの軸方向つまり加圧ローラ４の長手方向（ｙ方向）に配向される。

　したがって、弾性層４ｂの長手方向の熱伝導率はそれ以外の方向の熱伝導率よりも高くなる。これにより、定着装置１０の稼働時に非通紙部（記録材非通過部）の温度が高くなり始めたときに、非通紙部から相対的に温度の低い通紙部（記録材通過部）や加圧ローラ両端部側へと非通紙部の熱が伝わりやすくなる。つまり、非通紙部の熱を効率的に拡散することができるようになる。

　なお、液状ゴム混合物が基体４ａの軸方向に沿うように金型内に流し込まれたとしても、液状ゴム混合物の流れが金型内で乱れることがある。その場合、液状ゴム混合物は用紙搬送方向つまり周方向（ｘ方向）や周方向に交差する方向（ｙ方向を含んでよい）にも流れる。

　そのため、弾性層４ｂにおいて、針状フィラー４ｂ２は主に長手方向に配向されるがこれだけに限られず、長手方向及び周方向を含む面方向（ｘｙ面）に配向されるものもある。その場合、長手方向ｙの熱伝導率だけでなく周方回ｘの熱伝導率も高くなるが、周方向ｘの熱伝導率が高くなっても非通紙部昇温（記録材非通過部昇温）の抑制に効果的であるので何ら問題ない。すなわち、弾性層４ｂにおいて針状フィラー４ｂ２の向きは面方向（ｘｙ面）であれば、いずれの向きであっても非通紙部昇温の抑制には効果的である。

　金型１１に対する液状ゴム混合物の注入は、少なくとも、隙間８が液状ゴム混合物で十分に満たされるまで行う。上側内駒型７の排気孔７ｂは液状ゴム混合物で十分に充満させる必要はない。
（２−４）シリコーンゴム成分の架橋硬化

　液状ゴム混合物の注型後（注型工程の終了後）、金型１１内の注型液状ゴムが下部駒型６や上部駒型７の外側開口部から流出しないように下側内駒型６と上側内駒型７の外側開口部（１２ａ、１３ａ）を盲板や止めネジなどの取り付けにより密閉する。そして、金型１１を密閉した状態で加熱する。

　この際の金型１１の加熱は、本件発明において特有の加熱要領として次のように行う。先ず、金型１１の一端側の金型端末部材６，１２と他端側の金型端末部材７，１３を水の沸点以下の所定温度で所定時間加熱する。そして、その加熱は続行したままで、一端側と他端側の金型端末部材の間の金型部分５を水の沸点以下の所定温度で所定時間加熱することを特徴とする。

　つまり、一端側と他端側の金型端末部材における上下の外駒型１２，１３の外表面を中空金型５の外表面に先んじて加熱し、駒型付近内部すなわちローラの軸（長手）方向端部の液状ゴムの硬化を中央部よりも促進させる。

　より具体的には、図１に示すような、金型１１の外表面を挟み囲むように配置され、予め所定の加熱温度に設定された、周方向に２分割、長手方向に３分割された加熱金属盤１５を用意する。そして、この加熱金属盤１５の長手方向３分割のうち、上下両端の外駒型１２、１３を囲む上下部分１５ａを先に閉じて、上下外駒型１２，１３の外表面に接触させることによって、金型１１の中央部５に先んじて、上下両端駒部１２，１３を加熱する。

　また、加熱に伴う金型内部の液状ゴムの膨張圧によって、上下駒型１２，１３と中央金型５の嵌入部分からゴムが漏れ出ないよう、上側外駒型１３を上部から油圧シリンダー等の押圧装置１６によって充分な押圧力で予め押さえ込んでおく。

　加熱金属盤１５の設定温度は、水の沸点以下の温度、例えば７０~９０℃に設定する。上下両端駒部１２，１３を一定時間加熱し、液状ゴムを半硬化させた後、加熱金属盤１５の中央部１５ｂを閉じて中空金型５の外表面を加熱する。

　上下両端駒部１２，１３の先行加熱時間は、設定温度によって異なり、７０℃の場合は３０~６０分、９０℃の場合は２~５分が望ましい。中央金型５の外表面（加熱盤中央部）を含めた合計の加熱時間は、７０℃の場合は１００分、９０℃の場合は１０分が望ましい。以上のように、密閉下で液状ゴム混合物が加熱処理されると、シリコーンゴム成分は含水材料中の水分を保持したま架橋硬化される。
（２−５）空孔部の形成

　上記架橋硬化処理後に、金型５の両端から下部駒型６，１２および上部駒型７，１３を外して金型５の両端部を開放した状態にする。この状態において、さらに金型５ごと所定の高温まで加熱して内部の成形弾性ローラを加熱する。

　上記の中空金型５からの下部内駒型６と上部内駒型７の取り外しは、中空金型５の一端側開口部５１と他端側開口部５２からそれぞれ引き抜くことで行う。この取り外しは、中空金型５内の弾性ローラの硬化ゴム層の端面と下部内駒型６と上部内駒型７側の孔６ｂと７ｂ内の硬化ゴム層との会合部（連接部）の結合強度に抗してなされる。

　上記の加熱によって弾性層４ｂ内の温度が上昇するに従って含水材料に含まれていた水分が蒸発するので、当該箇所に空孔部４ｂ１が形成される。このときの弾性ローラ４を加熱する際の条件として、加熱温度は１５０~１８０℃に設定する。加熱には上記の加熱金属盤１５の中央部１５ｂを用いても良いし、熱風循環式オーブンを用いても良い。加熱時間は加熱方法と加熱温度に依るが、加熱金属盤の場合５０~１００分、熱風循環式オーブンの場合１００~２００分が望ましい。以上のようにして、空孔部４ｂ１及び針状フィラー４ｂ２を有する弾性層４ｂが基体４ａの外周に形成される。
（２−６）多孔質弾性ローラの脱型

　加熱した金型５を水冷方式や空冷方式によって冷却した後に、金型５から成形された多孔質弾性ローラ４を脱型する。そして、中空金型５から脱型した多孔質弾性ローラ４について、必要に応じて、弾性層４ｂの一端側端面と他端側端面に残存するバリや不整部を除去する整形処理をする。この多孔質弾性ローラ４を２００℃の熱風循環式オーブン中で４時間放置して弾性層４ｂを二次硬化させた。
（２−７）離型層の形成

　離型層４ｃは、弾性層４ｂにフッ素樹脂製チューブを被覆することにより形成される。フッ素樹脂製チューブを被覆するには、一般的に接着剤を用いる。ただし、接着剤を用いずとも弾性層４ｂとフッ素樹脂製チューブとを層間接着できる場合があり、そうした場合には接着剤を用いなくてもよい。また、離型層４ｃは、弾性層４ｂ外周にフッ素樹脂からなる塗料を塗布するなどして形成してもよい。

　あるいは、離型層４ｃは弾性層４ｂと共に形成してもよい。すなわち、図５のように、予めフッ素樹脂チューブ４ｃを金型５の内面（形成面）に配置（装着）する。そしてこの金型５内に図７の要領で基体４ａを配置する。そして、この基体４ａとフッ素樹脂チューブ４ｃとの間に図８の要領で液状ゴム混合物を流し込むことによって、離型層４ｃが形成された状態で弾性層４ｂを形成する。なお、金型内に配置するフッ素樹脂チューブ４ｃは内面がエッチング処理され、かつ内面に予めプライマーを塗布乾燥させたものを用いる。

　上記において、フッ素樹脂チューブ４ｃの内面と基体４ａの外面との間に液状のゴム組成物を注入する前に、金型の内面５３ａとフッ素樹脂チューブ４ｃの外面と間を減圧吸引することにより、フッ素樹脂チューブ４ｃを金型の内面に密着させることが好ましい。金型５において、５５は上記の減圧吸引のために設けた吸引穴である。

　ここで、下部駒型６，１２と上部駒型７，１３は、それらの接液面に予め離型剤を塗布しておき、脱型後にそれらの駒型側に残る硬化ゴムを取り除く処理をして再使用する。離型剤を塗布しておけば、それらの駒型側に残る硬化ゴムの取り除き処理は容易である。中空金型５の成形面５３ａにも予め離型剤を塗布することで、ゴム硬化後の脱型が容易となる。

　また、注型工程において、金型１１は横向き姿勢や上下逆向き姿勢でも構わない。ただし、横向き姿勢や上下逆向き姿勢では液体組成物注入時に空気を噛み込む恐れがあるため、注入側を下側に配置する形態が好ましい。
［加圧ローラの評価］

　以下、上記のチューブ被覆弾性ローラの製造方法によって形成される加圧ローラ４の評価について、後述する実施例１乃至実施例２、比較例１乃至比較例３を用いて説明する。

　比較評価は、本実施例および比較例に係る加圧ローラをそれぞれ組み込んでなる図２に記載のフィルム加熱方式の定着装置１０を用いて行った。

　加圧力を一端側が約１５６．８Ｎ、総加圧力が約３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）となるようにした状態で、加圧ローラ表面の移動スピード（周速）が２４６ｍｍ／ｓｅｃになるように回転駆動させた。定着フィルム表面温度が１７０℃に温調された状態で、ローラに従動しながら回転走行しているときに、定着フィルムが加圧ローラから受ける寄り力を測定した。より具体的には、フィルムの両端部規制部材であるフランジにロードセルを設置し、定着フィルムの寄り方向端部のロードセルが定着フィルムから受ける力を寄り力として測定した。

　定着フィルムの耐久性（寿命）は、上記のような加圧ローラに従動回転走行された状態において、寄り力に起因したフランジとの摺擦によって３００時間未満でフィルム端面から破壊に至った場合を×とした。そして、フィルム端面から破壊することなく３００時間まで走行し続けた場合を○とした。

　以下、本発明に従う加圧ローラ製造例について説明する。

　実施例１乃至２の加圧ローラ、及び比較例１乃至３の加圧ローラはすべて共通に、基体４ａとして外径φ２４．５ｍｍのＡ３サイズ用（弾性層４ｂ形成域長さ３２７ｍｍ）鉄製の芯金を用いた。芯金の周面に塗布するプライマーは、「ＤＹ３９−０５１」（商品名、東レ・ダウコーニング株式会社製）を用いた。プライマーは、芯金周面に塗布した後、熱風循環式オーブンで１８０℃、３０分間焼成した。

　芯金周面に形成する弾性層４ｂ用の液状シリコーンゴム混合物は、１）予め乳化剤としてポリエーテル変性シリコーン（商品名：ＦＺ−２２３３、東レ・ダウコーニング株式会社製）を配合させた付加反応架橋型の液状シリコーンゴム「ＤＹ３５−２０８３」（商品名、東レ・ダウコーニング株式会社製）１００質量部
２）含水ゲルを１００質量部
の割合で混合したものを使用した。

　含水ゲルは、材料としてポリアクリル酸ナトリウムを主成分として含み、かつ、スメクタイト系粘土鉱物を含む増粘剤（商品名「ベンゲルＷ−２００Ｕ」、株式会社ホージュン製）が重量比１％に対して、重量比９９％のイオン交換水を加える。これを十分に撹拌し、膨潤させることにより調製した。

　さらに、針状フィラー４ｂ２として平均繊維径９μｍ、平均繊維長２５０μｍ、熱伝導率９００Ｗ／（ｍ・Ｋ）のピッチ系炭素繊維「ＸＮ−１００−２５Ｍ」（商品名、ＧＲＡＮＯＣミルドファイバー、日本グラファイトファイバー株式会社製）を用いる。これを液状シリコーンゴムと含水ゲルの混合液に体積比１０％の割合で配合した。

　上記の液状シリコーンゴムと含水ゲル、及び針状フィラーとを遊星式の万能混合攪拌機（ハイビスミックス２Ｐ−１型、プライミクス株式会社製）を用いて、８０ｒｐｍ、６０分の条件で混合攪拌し、水を液状シリコーンゴム中に乳化分散させる。これにより、弾性層４ｂ形成用の液状シリコーンゴム混合物を得た。

　離型層４ｃには、内径φ２９．５のフッ素樹脂（ＰＦＡ）チューブを用い、予め内径φ３０．２の中空金型５内に挿入したフッ素樹脂チューブの両端部を中空金型５の外壁面に折り返すことにより、円筒状金型の内壁面に設置した。

　円筒状金型内壁に添装したフッ素樹脂チューブの内面にはプライマー「ＤＹ３９−０６７」（商品名、東レ・ダウコーニング株式会社製）を塗布し、熱風循環式オーブンで７０℃、２０分間乾燥した。プライマー処理後の芯金を中空金型５内に同心上に設置し、上下端部に駒型６，１２及び７，１３をそれぞれ嵌め込んで、上駒外駒型１３をトグルクランプによって押さえ込むことにより、中空円筒状金型内に芯金を同心上に固定して配置した。

　上記の液状ゴムを、金型内壁に配置したフッ素樹脂チューブと芯金間に注入した後、金型両端の駒型を密閉した。そして、続く硬化工程における金型内部の液状ゴムの膨張圧によって、上下駒型１２，１３と中央金型５の嵌入部分からゴムが漏れ出ないよう、上側外駒型１３を上部から押圧装置１６で予め押さえ込んでおいた。

　続く金型外壁の加熱による液状シリコーンゴム混合物の硬化工程において、加熱方法の違いに基づき実施例１乃至２、及び比較例１乃至３の計５種類の加圧ローラを作成した。
（実施例１の加圧ローラ）

　まず、上下両端駒部１２，１３の外壁に９０℃に温調設定された加熱金属盤１５ａを接触させて、３分間加熱した。次いで、中空金型５の外壁も同様にして９０℃の加熱金属盤１５ｂを接触させることにより加熱を開始した。このとき、上下両端駒部１２，１３は引き続き加熱されたままである。

　上下両端駒部１２，１３の加熱開始から、加熱時間の合計が１０分（すなわち、中空金型５の加熱時間は７分間）となったところで、加熱金属盤１５ａ，１５ｂを金型外壁から離して加熱を終了した。

　以上の加熱工程によって、液状ゴム混合物を硬化するとともに、芯金とゴムとチューブを接着、一体化させた（一次硬化）。金型を風冷した後、金型から両端の駒型６，１２及び７，１３をはずし、金型両端部が開放された状態で金型ごと１８０℃の熱風循環式オーブン中で１００分間放置して、弾性層４ｂ内の水分を蒸発させることにより、空孔部４ｂ１を形成した。金型を冷却した後、金型からチューブ被覆ローラを脱型し、ローラを２００℃の熱風循環式オーブン中で４時間放置して弾性層４ｂを二次硬化させた。以上の工程を経て、実施例１の加圧ローラを得た。
（実施例２の加圧ローラ）

　加熱金属盤１５の設定温度を７０℃にして、実施例１と同様の工程にて金型内部の液状ゴム混合物を硬化させた。まず、上下両端駒部１２，１３の外壁に加熱金属盤１５ａを接触させて、４０分間加熱した。次いで、中空金型５の外壁も同様にして７０℃の加熱金属盤１５ｂを接触させることにより加熱を開始した。

　上下両端駒部１２，１３の加熱開始から、加熱時間の合計が１００分（すなわち、中空金型５の加熱時間は６０分間）となったところで、加熱金属盤１５ａ，１５ｂを金型外壁から離して加熱を終了した。以上の加熱工程の後、実施例１と同様の工程を経て、実施例２の加圧ローラを得た。
（比較例１の加圧ローラ）

　加熱金属盤１５の設定温度を９０℃にして、上下両端駒部１２，１３及び中空金型５の外壁に同時に加熱金属盤１５ａ，１５ｂを同時に接触させることにより加熱を開始した。加熱開始から１０分経過した後に、加熱金属盤１５ａ，１５ｂを金型外壁から離して加熱を終了した。以上の加熱工程の後、実施例１と同様の工程を経て、比較例１の加圧ローラを得た。
（比較例２の加圧ローラ）

　加熱金属盤１５の設定温度を７０℃にして、上下両端駒部１２，１３及び中空金型５の外壁に同時に加熱金属盤１５ａ，１５ｂを同時に接触させることにより加熱を開始した。加熱開始から１００分経過した後に、加熱金属盤１５ａ，１５ｂを金型外壁から離して加熱を終了した。以上の加熱工程の後、実施例１と同様の工程を経て、比較例２の加圧ローラを得た。
（比較例３の加圧ローラ）

　液状シリコーンゴム混合物を注入後密閉・押圧保持された金型を、予め９０℃に設定された熱風循環式オーブンの中に投入して加熱を開始した。加熱開始から６０分経過した後に、金型を熱風循環式オーブンから取り出して加熱を終了した。以上の加熱工程の後、実施例１と同様の工程を経て、比較例３の加圧ローラを得た。

　以上の、各実施例及び比較例の加圧ローラにおいて、上記の寄り力及び耐久性を確認した結果を表１に示す。

　比較例１乃至３と比較し、実施例１乃至２の加圧ローラは寄り力が小さいことがわかる。また、比較例１乃至３の加圧ローラを使用した場合、従動回転される定着フィルムが３００時間持たずに端面から破壊に至った。これに対し、実施例１乃至２の加圧ローラを使用した場合には、定着フィルムが端面から破壊することなく３００時間回転し続けることができた。

　上記の結果は、以下のように考えることで説明できる。比較例のように、両端の挟持駒型と中空円筒状金型とを外表面から同時に加熱した場合、外表面積に対する熱容量の大きい両端駒型の影響により、内部の液状ゴムは中空金型の長手中央部付近から先に昇温して硬化が始まる。中空金型両端部とそれを挟持する駒型との嵌入部は、硬化が遅いために液状ゴムの液粘度が低い状態で流動しやすく、熱膨張の大きい長手中央部からの膨張圧を受けることで、両端部いずれかの嵌入部の隙間から液状ゴムがわずかに流出してしまう。

　この液状ゴムの流出は、金型内部の液状ゴムに流動履歴を残すことで、ゴム硬化後の水の乳化分散状態、ひいては水を蒸発させた後に形成された空孔部の形状に偏った異方性を与えてしまう。加圧ローラ弾性層の空孔部の形状に異方性が生じると、定着装置内で定着フィルムが加圧ローラに圧接されて従動回転される際に、加圧方向（ゴム層厚方向）の力が回転軸方向（長手方向）にも分散される。そのため、寄り力となって従動する定着フィルムを回転軸方向の一方へと寄せてしまう。

　一方、実施例のように両端の挟持駒型の外表面を中空金型外表面よりも先に加熱した場合、内部の液状ゴムは両端駒型付近から先に昇温して硬化が始まる。そのため、その後の中空金型内部の硬化に伴う長手中央部からの膨張圧を受けても、中空金型両端部とそれを挟持する駒型との嵌入部は液粘度が高い状態、あるいはゴムが半硬化された状態である。そのため、液状ゴムの嵌入部からの流出は抑制され、金型内部の液状ゴムの流動履歴は小さくなる。

　これにより、ゴム硬化後の水の乳化分散状態、ひいては水を蒸発させた後の空孔部が等方的に形成されるようになるため、定着装置内で定着フィルムが加圧ローラに圧接されたときの回転軸方向（長手方向）への力（寄り力）が生じにくくなる。
《その他の事項》
（１）上述した実施例では加圧ローラを例に説明したがこれに限らない。例えば、フッ素樹脂チューブを離型層として備えた定着ローラにも適用することができる。あるいは、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン等の基体、もしくはステンレスやニッケル等の薄肉金属からなる基体とフッ素樹脂チューブを離型層として備えた加圧ベルトや定着ベルトにも適用可能である。
（２）画像定着装置１０は、画像の光沢を向上させるべく、記録材に一度定着あるいは仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）であってもよい。
（３）画像形成装置の画像形成部は電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。また、転写方式に限られず、記録材Ｐに対して直接方式で未定着画像を形成する構成のものであってもよい。

　本発明によれば、金型内部の液状ゴムに流動履歴を残すことなく、弾性層に等方的に空孔部が形成された電子写真方式などの画像形成装置の定着用部材が提供される。

Claims (15)

1. 画像定着装置において用いられる定着用部材の基体を内部に保持可能な金型を用い、前記基体が保持された前記金型の内部へ水を含有する液状のゴム組成物を注入し前記金型を加熱して前記ゴム組成物を加熱硬化させた後、前記金型の一端側と他端側に装着されている金型端末部材を外して前記金型の両端部を開放した状態で前記金型を加熱することで前記ゴム組成物から水を蒸発させて前記加熱硬化しているゴム組成物の内部に空孔部を形成することによって製造される、空孔部を有するゴム弾性体からなる弾性層と基体とを有する定着用部材の製造方法において、
   前記金型を加熱して前記ゴム組成物を加熱硬化させる際、前記金型の一端側と他端側の金型端末部材の間の金型部分よりも先に一端側及び他端側の金型端末部材を加熱することを特徴とする定着用部材の製造方法。
2. 前記一端側と他端側の金型端末部材を水の沸点以下の所定温度で所定時間加熱した後、その加熱は続行させたまま、前記一端側と他端側の金型端末部材の間の金型部分を水の沸点以下の所定温度で所定時間加熱することを特徴とする請求項１に記載の定着用部材の製造方法。
3. 前記水を含有する液状のゴム組成物は液状シリコーンゴムおよび水を含有するエマルジョン組成物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着用部材の製造方法。
4. 前記液状のゴム組成物に占める水の割合が４０体積％以上６０体積％以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の定着用部材の製造方法。
5. 前記液状のゴム組成物が針状フィラーを含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の定着用部材の製造方法。
6. 前記針状フィラーのアスペクト比は４．５倍以上２００倍以下であることを特徴とする請求項５に記載の定着用部材の製造方法。
7. 前記針状フィラーはその長手方向の熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることを特徴とする請求項５又は６に記載の定着用部材の製造方法。
8. 前記針状フィラーがピッチ系炭素繊維であることを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載の定着用部材の製造方法。
9. 前記空孔部が互いに連結された連続多孔質構造であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の定着用部材の製造方法。
10. 前記弾性層に占める前記連続多孔質構造の空孔部の割合が４０体積％以上６０体積％以下であることを特徴とする請求項９に記載の定着用部材の製造方法。
11. 前記金型の内面にフッ素系樹脂チューブを装着し、前記フッ素系樹脂チューブの内面と前記基体の外面との間に前記液状のゴム組成物を注入することにより、前記弾性層の外周面に前記フッ素系樹脂チューブからなる離型層を具備させることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の定着用部材の製造方法。
12. 前記フッ素系樹脂チューブはＰＦＡ樹脂チューブであることを特徴とする請求項１１に記載の定着用部材の製造方法。
13. 前記フッ素系樹脂チューブの内面と前記基体の外面との間に前記液状のゴム組成物を注入する前に、前記金型の内面と前記フッ素系樹脂チューブの外面と間を減圧吸引することにより、前記フッ素系樹脂チューブを前記金型の内面に密着させることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の定着用部材の製造方法。
14. 前記基体は円筒状または円柱状の芯金であることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の定着用部材の製造方法。
15. 前記定着用部材は加圧ローラであることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか一項に記載の定着用部材の製造方法。

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