(57)【要約】【課題】本構成を有しない場合に比べ、従来に比べて高いニップ荷重における経時での基材と弾性層との剥離が抑制される加圧ロールを提供する。【解決手段】  加圧ロール８０は、芯金８２と、芯金８２の外周面に形成された弾性層８４と、弾性層８４の外周面に形成された離型層８６とを有し、芯金８２の外周には、ひだ状あるいは繊維状の補強層８８が形成されている。【選択図】図３
2014191024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の基材と、
前記円筒状の基材に積層された、中空の耐熱性粒子を含む耐熱性エラストマー、または、連通孔を有する発泡体からなる耐熱性エラストマーの弾性層と、
最外層に離形性を有する耐熱性樹脂から成る離型層と、を有し、
前記基材の表面には半発泡状の補強用耐熱性樹脂が接合され、前記補強用耐熱性樹脂が前記弾性層内に埋設されていることを特徴とする定着用加圧部材。
【請求項２】
前記耐熱性エラストマーがシリコーンゴムであり、前記基材の表面に接合された半発泡状の補強用耐熱性樹脂がポリイミドであることを特徴とする、請求項１に記載の定着用加圧部材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の定着用加圧部材と、
加熱装置と、
前記加熱装置により加熱され、前記定着用加圧部材に押し当てられ前記定着用加圧部材との間に接触領域を形成し、前記接触領域にトナー像が表面に形成された記録媒体を挟んで周回移動しながら前記トナー像を加熱および加圧して定着する加熱定着部材と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
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３に記載の定着装置からなることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着用加圧部材、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置におけるトナー像の定着方法として、熱源で加熱された加熱部材と、内部に気泡が存在するゴム等の材料を用いた弾性層を外周面に形成した加圧部材と、を用いた定着方法がある。こうした定着方法では、循環駆動される加熱部材に加圧部材を押し当てて加圧部材の弾性層を押しつぶすことで、加圧部材の周方向にある幅を持つ接触領域（以下「ニップ部」ともいう）を形成し、この接触領域にトナー像を形成した記録媒体を進入させ、トナー像が溶融、加圧されて、記録媒体に定着される。
【０００３】
上記態様の定着方法に用いる加圧部材として、例えば、特許文献１には、芯金の外周に被覆したシリコーンスポンジゴムの外周に厚さ０．１ｍｍ以下のフッ素樹脂チューブを被着した加圧ローラであって、前記のシリコーンスポンジゴムにシリコーンパウダーを添加した加圧ローラとする方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、芯材周面に発泡体層を設け、前記発泡体層をポリイミド発泡体として、ローラを構成する方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、離型層、弾性層および基層を構成層に含む弾性部材であって、上記離型層は、フッ素樹脂フィルムであり、前記弾性層は、多孔質フッ素樹脂フィルムの細孔内に弾性体が充填されてなるものであり、上記離型層は最表層であり且つ前記弾性層と接している、離型性に優れた弾性部材とする方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、芯軸の表面にポリイミドで構成される多孔質弾性層を有するローラにおいて、前記ローラの外径が該ローラの中央部分から両端部分にかけて漸次大きくなるように、前記ポリイミドで構成される多孔質弾性層が鼓状に形成されている。前記ポリイミドで構成される多孔質弾性層の表面には、好ましくは、ポリイミドで構成される離型層が設けられる。また、前記離型層は、好ましくは、微小な突起に覆われている方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献５には、芯金上に、連続気泡を有する発泡材料層、ソリッド弾性層、接着剤層、及び、離型層をこの順で積層してなる定着装置用ローラにおいて、前記ソリッド弾性層に前記接着剤層側から前記発泡材料層側に至る貫通孔が設けられ、かつ、前記貫通孔に前記接着剤層を構成する接着剤が充填されている定着装置用ローラとする方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１３７１７６号公報
【特許文献２】特開２００２−３１１６６４号公報
【特許文献３】特開２００５−２５７７６２号公報
【特許文献４】特開２００８−１１６５５７号公報
【特許文献５】特開２０１２−１６３８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、断熱性が高く熱膨張が少なくまた高ニップ荷重においてもトナー像を定着する際のトナーの溶融ムラの発生が無い定着用加圧部材であって、且つ耐久性に優れた定着用加圧部材、それを用いた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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
（１）円筒状の基材と、前記円筒状の基材に積層された、中空の耐熱性粒子を含む耐熱性エラストマー、または、連通孔を有する発泡体からなる耐熱性エラストマーの弾性層と、  最外層に離形性を有する耐熱性樹脂から成る離型層と、を有し、前記基材の表面には半発泡状の補強用耐熱性樹脂が接合され、前記補強用耐熱性樹脂が前記弾性層内に埋設されている、定着用加圧部材である。
【００１２】
（２）前記耐熱性エラストマーがシリコーンゴムであり、前記基材の表面に接合された半発泡状の補強用耐熱性樹脂がポリイミドである、上記（１）に記載の定着用加圧部材である。
【００１３】
（３）上記（１）または（２）に記載の定着用加圧部材と、加熱装置と、前記加熱装置により加熱され、前記定着用加圧部材に押し当てられ前記定着用加圧部材との間に接触領域を形成し、前記接触領域にトナー像が表面に形成された記録媒体を挟んで周回移動しながら前記トナー像を加熱および加圧して定着する加熱定着部材と、を有する定着装置である。
【００１４】
（４）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（３）に記載の定着装置からなる、画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
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、従来に比べて高いニップ荷重における経時での基材と弾性層との剥離が抑制される。
【００１６】
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、従来に比べて高いニップ荷重における経時での基材と弾性層との剥離が抑制される。
【００１７】
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、従来に比べて高いニップ荷重における経時での基材と弾性層との剥離が抑制される定着用加圧部材を有する定着装置が得られる。
【００１８】
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、従来に比べて高いニップ荷重における経時での基材と弾性層との剥離が抑制される定着用加圧部材を有する定着装置が設けられた画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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。
【図２】本発明における定着装置の構成の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明における定着用加圧部材の一例を示す断面図である。
【図４】従来の定着用加圧部材の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の定着用加圧部材の製造方法の一例を説明する図である。
【図６】本発明のおける定着用加圧部材の基材の表面に形成され、弾性層内に埋設された補強用耐熱性樹脂の構造の一例を示す模式図である。
【図７】本発明のおける定着用加圧部材の基材の表面に形成され、弾性層内に埋設された補強用耐熱性樹脂の構造の他の例を示す模式図である。
【図８】本発明のおける定着用加圧部材の基材の表面に形成され、弾性層内に埋設された補強用耐熱性樹脂の構造の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態における、定着用加圧部材、定着装置および画像形成装置について、以下に説明する。
【００２１】
［画像形成装置］
図１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。
【００２２】
図１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）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。
【００２３】
図１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。
【００２４】
中間転写ベルト１５は、各種ロールにより、図１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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
記録媒体搬送系は、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。
【００２８】
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１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。
【００２９】
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。
【００３０】
定着装置９０は、図１に示すごとく、加圧ロールと加熱定着ベルトとを有している。加圧ロールは図示しない駆動装置により回転され、加熱定着ベルトは、加圧ロールに従動して周回移動する。加圧ロールおよび加熱定着ベルトは、用紙Ｐを間に挟んで加熱および加圧することによって、未定着トナー像を用紙Ｐ上に定着する。定着装置のより詳細な構成については、後に説明する。
【００３１】
なお、上述した実施形態では、画像形成装置の例としてタンデム型のカラープリンタを示したが、本実施形態にいう画像形成装置はこれに限られず、例えば、中間転写ベルトを有しないモノクロ専用プリンタであってもよい。
【００３２】
また、上述した実施形態では、画像形成装置の例としてプリンタを示したが、本実施形態にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、画像読取装置で読み取られたデータに基づいて画像を形成する複写機やファクシミリであってもよい。
【００３３】
［定着装置］
ここで、図２に示す画像形成装置を構成する定着装置について説明する。定着装置９０は、本実施形態の定着装置の一実施形態である。
【００３４】
図２は、図１に示す定着装置９０の構成を示す概略断面図である。定着装置９０は、電磁誘導加熱方式の定着装置である。定着装置９０は、筐体の内部に加熱定着ベルト７０、圧力パッド７２およびホルダ７４を有する圧力部材、加圧ロール８０、磁場発生装置６０を設けて構成される。
【００３５】
ここで、加圧ロール８０が本発明における加圧部材の一例に相当し、加熱定着ベルト７０が本発明における加熱定着部材の一例に相当し、磁場発生装置６０が本発明における加熱装置の一例に相当する。
【００３６】
図２に示すように、圧力部材の下面と加圧ロール８０の外周面との間には加熱定着ベルト７０が挟まれている。加圧ロール８０の芯金８２（「円筒状の基体」に相当）の両端は、図示しない軸受によって支持されており、加圧ロール８０は自在に回転し得るようになっている。軸受には、バネによって上向きの力が働いており、この力によって加圧ロール８０の外周面は加熱定着ベルト７０を介して圧力部材の下面に押し当てられている。加圧ロール８０の弾性層８４および離型層８６は弾性変形し得るものであるため、図２に示すごとく、加熱定着ベルト７０と加圧ロール８０との間には、加圧ロール８０の周方向にある幅を持つ接触領域（「ニップ部」ともいう）が形成される。
【００３７】
加圧ロール８０は、駆動手段により図２において矢印Ｂの方向に回転される。加圧ロール８０が回転すると、加熱定着ベルト７０の外周面に対して摩擦力が作用し、加熱定着ベルト７０の内周面が圧力部材の下面を擦りながら矢印Ｃの方向に駆動される。この場合、圧力部材の下面と加熱定着ベルト７０の内周面との間に生じる摩擦力を低減させるため、圧力部材の下面と加熱定着ベルト７０の内周面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させるのが望ましい。
【００３８】
磁場発生装置６０は、後述する加熱定着ベルト７０の発熱層を発熱させるための交番磁束を発生する。磁場発生装置６０は、励磁回路６４、磁性コア６３、励磁コイル６２および励磁コイル保持部材６６により構成される。磁性コア６３は、フェライトやパーマロイ等、透磁率の高い素材で形成される。励磁回路６４は、２０ｋＨｚから５００ｋＨｚの交番電流を発生する。励磁コイル６２は、励磁回路６４から供給される交番電流によって交番磁束を発生する。励磁コイル６２は、例えば一本ずつが絶縁性の物質で被覆された銅線を複数本束ねた束線を複数回巻いて形成されている。磁性コア６３および励磁コイル６２は、円筒状に保持された加熱定着ベルト７０の外周面に沿うように形成されている。本実施形態では、加熱定着ベルト７０の外面と励磁コイル６２との間の距離が２ｍｍになるよう設定している。
【００３９】
圧力部材は、ホルダ７４にシリコーンゴム等からなる圧力パッド７２を装着したものである。本実施形態における圧力パッド７２では、シリコーンゴムの硬度を２０°（ＪＩＳ−Ａ）とした。ホルダ７４は、ステンレス鋼等の金属や耐熱性の高い合成樹脂等からなる。
【００４０】
加熱定着ベルト７０は環状のベルトであり、内面側から順に基材層、発熱層、弾性層、離型層を積層した層状構造をなしている。
【００４１】
基材層は、例えば厚さ１０μｍ以上１００μｍ以下の耐熱性の高い樹脂で形成されている。樹脂としては、例えばポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミド等が挙げられる。本実施形態では、厚さ５０μｍのポリイミドを用いている。
【００４２】
発熱層は、鉄・コバルト・ニッケル・銅・クロム等の金属層を、例えば１μｍ以上５０μｍ以下の厚みで形成したものが用いられる。加熱定着ベルトが圧力部材の形状に沿って変形するよう、発熱層の厚さはより薄くすることが望ましい。本実施形態では、発熱層として、導電率の高い銅を、発熱効率が高くなるように１０μｍの厚さで基材層上にメッキしたものを用いている。
【００４３】
弾性層は、耐熱性、熱伝導性が良い材料であるシリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコンゴム等で形成される。弾性層の厚さは１０μｍ以上５００μｍ以下が好ましく、更には５０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましい。本実施形態では、弾性層の厚さを３００μｍとしている。弾性層の硬度は、６０°（ＪＩＳ−Ａ：ＪＩＳ−ＫＡ型試験機）以下とすることが好ましく、４５°以下とすることがより好ましい。
【００４４】
離型層は、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等、離型性および耐熱性の良い材料で形成されることが好ましい。離型層の厚さは２０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、本実施形態では離型層の厚さを３０μｍとしている。
【００４５】
上記加熱定着ベルト７０においては、磁場発生装置６０における励磁コイル６２が発生した交番磁束が発熱層に作用することによって、発熱層に渦電流が発生して発熱層に発熱が生じる。発熱層で生じた熱は、加熱定着ベルト７０と加圧ロール８０との接触領域において、加熱定着ベルト７０の弾性層および離型層を介して、矢印Ａ方向に搬送される用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔに伝達され、トナー像の定着がなされる。
【００４６】
［加圧部材］
ここで、図２に示す定着装置を構成する定着用加圧部材の一例として、加圧ロール８０について説明する。図３は本実施形態における加圧ロールの構成の一例を示す断面図である。
【００４７】
加圧ロール８０は、芯金８２と、芯金８２の外周面に形成された弾性層８４と、弾性層８４の外周面に形成された離型層８６とを有する。
【００４８】
芯金８２には、例えば、ニッケル鍍金を施した鉄からなる直径１８ｍｍの円柱状の部材が用いられる。前記芯金の表面には半発泡状の耐熱性樹脂が接合されている。前記耐熱性樹脂の厚さは芯金を覆う弾性層の厚さ以下で、２０％〜７０％程度が好ましい。前記耐熱性樹脂としては耐熱性の点からポリイミド樹脂が好ましく、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンゾイミダゾールなどが使用される。また発泡状態は特に規定はないが、外周面に向かって連通し、耐熱性エラストマーに対する補強効果（アンカー効果）を有する程度の強度を有しかつ耐熱性エラストマーの弾性変形を大きく妨げない程度の可撓性があることが必要である。また、耐熱性エラストマーと芯金８２の外周面に形成された耐熱性樹脂との良好な密着性を得る観点から、接着剤を塗布することが好ましい。 
【００４９】
なお、本実施形態では、芯金８２の外周に高さ２〜３ｍｍ程度でポリイミド樹脂からなる外周面に向かって解放したひだ状あるいは繊維状の補強層８８が形成されている。
【００５０】
本実施の形態において、補強層８８は、例えば、図６に示すように、芯金８２の表面に耐熱性樹脂の薄い膜が形成され、さらに間欠的に半発泡の耐熱性樹脂の突起が形成されてもよく、図７に示すように、芯金８２の表面に螺旋状に耐熱性樹脂の短冊状シートが巻かれ、耐熱性樹脂の突起が形成されてもよい。または、図８に示すように、絡まり合った繊維状の耐熱性樹脂が芯金８２の表面に部分的に接着した構成であってもよい。
【００５１】
弾性層８４は、芯金８２の外周面のすべてを覆うよう中空の耐熱性粒子を含む耐熱性エラストマー、または、連通した発泡体からなる耐熱性エラストマーによって形成され、前記耐熱性エラストマーとしては、シリコーンゴムや弗素ゴムなどが使用され、なかでもシリコーンゴムが特に好ましい。また、前記耐熱性エラストマーは、芯金８２の表面に設けた半発泡状態の耐熱性樹脂の空隙部に充填するために、未硬化状態では液状であることが必要である。中空の耐熱性粒子を含む耐熱性エラストマーとしては、市販の中空ガラスビーズやエポキシ樹脂の中空体などを、液状シリコーンゴム（ＬＳＲ：Liquid Silicone Rubber）に分散したものなどの使用が可能である。連通した発泡体からなる耐熱性エラストマーとしては、シリコーンゴム発泡体形成用のエマルション組成物などが使用可能である。
【００５２】
弾性層８４は、前記半発泡状の耐熱性樹脂を含めた厚さが２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましく、更には３ｍｍ以上１０ｍｍ以下がより好ましい。なお、本実施形態では、弾性層８４は中空ガラスビーズを充填した液状シリコーンゴムにより、厚さ５ｍｍの層として形成され、硬度が６０°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）となるよう調整されている。
【００５３】
離型層８６は、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共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（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）、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ化ポリイミド等の離型性および耐熱性の良い材料で形成される。離型層８６は、弾性層８４の外周面のすべてを覆うよう形成され、その厚さは１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、更には２０μｍ以上１００μｍ以下がより好ましい。また、離型層８６は静電気的なオフセットを防止するために弗素樹脂中にカーボンブラックなどの導電剤を含む事が好ましい。なお、本実施形態では、離型層はＰＦＡにより、厚さ３０μｍの層として形成されている
【００５４】
ところで、定着装置に適用される定着用加圧部材（以下単に「加圧部材」と称す）には、定着装置稼働の際に対を成す加圧部材から熱が伝達されるが、加圧部材の熱伝導率が高いと加圧部材側から熱が奪われ、ウオームアップ時間が長くなってしまう。これに対して、図４に示す定着用加圧部材の弾性層に中空粒子を加えたり連通した発泡構造としたりすることにより熱膨張を低く保ちながら熱伝導率を小さくすることが可能であるが、耐久性が不足し、長時間使用の場合には弾性層の破断が発生することが考えられ、特に、定着用加圧部材が加圧ロール１８０の場合、長時間の使用により、芯金１８２と弾性層１８４との界面で破断が発生し易い場合があった。
【００５５】
これに対し、図３に示すように、本発明における上述の構成を有する加圧ロール８０は、基材である芯金８２の表面に、半発泡状の補強用耐熱性樹脂が、芯金８２に接合されるとともに弾性層８４内にも埋設されているため、半発泡状の補強用耐熱性樹脂がアンカー効果を奏することで、加圧ロール８０の芯金８２と弾性層８４との界面における破断が発生する限界荷重が大幅に向上し、加圧ロール８０の耐久性が向上したと推察される。
【００５６】
ここで、上述した実施形態では、記録媒体として用紙Ｐを適用する例を示したが、本実施形態にいう記録媒体は用紙に限られず、種々の用途のシートが用いられる。また、その枚数としては、１枚でもよいし、ラミネートシートを作製する場合のように複数枚であってもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態では、定着装置の例として加熱方式としてＩＨ加熱方式を示したが、本実施形態にいう定着装置はこれに限られず、例えば、ハロゲンランプや抵抗発熱体などによる加熱方式を採用するものであってもよい。
【００５８】
＜定着用加圧部材の製造方法＞
本実施の形態における定着用加圧部材である加圧ロールの製造方法について、図５を用いて説明する。なお、製造方法は、これに限るものではなく、適宜改造して行われることはいうまでもない。
【００５９】
例えば、まず、有機溶媒等に溶解した液状の耐熱性樹脂８７に発泡剤を添加したり撹拌により気泡を取り込んだりしたものを、円筒状の芯金８２の表面に各種公知の方法で塗布したのち、芯金８２を回転状態で加熱あるいは減圧して発泡剤を発泡させたり気泡を膨張させることで発泡させるとともに有機溶媒を除去し、さらに必要に応じてより高温での焼成を施して、芯金８２の外周面に連通した発泡状の耐熱性樹脂層を形成する。あるいは、上述の耐熱性樹脂８７に代えて、自己発泡性のある市販の耐熱性樹脂ワニス等を使用することも可能である。
【００６０】
あるいは、円筒状の芯金１２上の外周面に、有機溶媒等に溶解した液状の耐熱性樹脂を塗布し、更に乾燥を行って半乾燥被膜状としたのち、前記半乾燥被膜に機械加工により軸方向にそって並行、あるいは螺旋状に一部接着部分を残してめくりあがらせ、芯金表面状にひだ状に直立させた後、さらに高温で焼成を行って芯金外周面接着しかつ突出した耐熱性樹脂層を形成する。
【００６１】
あるいは、円筒状の芯金１２上の外周面に接着剤を塗布すると共に、短冊状の耐熱性樹脂フィルムや、繊維状の耐熱性樹脂を湿気硬化型シリコーン接着材、付加硬化型シリコーン接着材、弗素ゴム系接着剤、エポキシ系接着剤などによって接着して芯金の外周面に耐熱性樹脂層を形成する。
【００６２】
あるいは、円筒状の芯金１２の外周面に接着剤を塗布すると共にすでに発泡済で市販されている耐熱性樹脂ブロック等から所定の厚さのシート切り出して巻き付けたり、チューブ状に加工されたものを挿入したりして芯金外周面に固定する事によって芯金外周面に連通した発泡状の耐熱性樹脂層を形成する。
【００６３】
次に、金属よりなる円筒状の金型２００の内面に沿って、離型層８６に成る離型性樹脂チューブ８６を挿入し、さらにその内側に、上述した補強効果（アンカー効果）を有する耐熱性樹脂が形成された芯金８２を挿通し、金型２００の上部および下部に上部栓体２０４および下部栓体２０２を嵌合させて同心的に保持する。次いで、芯金８２と離型性樹脂チューブ８６との隙間に中空粒子等を含む液状のエラストマー８５を注入して加硫して、その後、室温にまで冷却し、上部栓体２０４および下部栓体２０２を取り外し、芯金８２上に弾性層８４、離型性樹脂チューブからなる離型層８６が形成されたものを円筒型から引き抜き、さらにロール端部を整形したのち、必要ならば後加硫を行う事で加圧ロールが作製される。
【００６４】
あるいは、上述した補強効果（アンカー効果）を有する耐熱性樹脂が形成された芯金８２に、シリコーンゴム発泡体形成用のエマルション組成物をフローコーティングや浸漬塗布等により表面に塗布したのち回転状態で加熱して発泡させて弾性層８４を形成したのち、さらに必要に応じてロールの外周面を研削加工により所定のロール形状・外径にしたのち、ロール表面に接着剤を塗布し、さらに、前記ロール外径より内径の大きな金属管よりなる円筒型の内面に沿って離型性樹脂チューブを挿入し、真空吸引により前記離型性樹脂チューブを拡張し、次いで、前記ロールを挿入したのち、真空を解除し前記ロール表面に離型性チューブを被覆してから、ロール端部を整形したのち、加熱接着及び必要に応じて後加硫を行う事で加圧ロールが作製される。あるいは、離型性チューブの代わりに、弗素樹脂分散液をフローコーティング・浸漬塗布・スプレーコーティング等により塗布し、さらに加熱焼成で弗素樹脂を溶融させ、離型層８６を形成してもよい。
【実施例】
【００６５】
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。
【００６６】
［実施例１］
以下に、上記のごとく構成された定着装置の性能評価試験の結果を以下に示す。なお、本実施形態に係る定着用加圧部材、定着装置、および画像形成装置は、以下の態様に限定されるものではない。
【００６７】
ニッケル鍍金を施した鉄からなる直径１８ｍｍの円柱状の芯金にＮＭＰを溶媒とする固形分１８質量％のポリアミック酸溶液（粘度１６０Ｐａ・ｓ）を前記芯金上に厚さ２００μｍでフローコーティングし、１００℃で３０ｍｉｎ間乾燥後、機械加工により前記芯金の軸方向に沿って前記半乾燥膜の一部を螺旋状（螺旋ピッチ３．５ｍｍ）に芯金表面に対して垂直方向高さ約２．５ｍｍのひだ状にめくりあがらせ、さらに３６０℃まで昇温し、芯金状に厚さ約２ｍｍポリイミド樹脂からなる外周面に向かって補強層が形成した。さらに、信越化学（株）製のプライマー１０１Ａ／Ｂの等量混合液をスプレー塗布に塗布を行った。
【００６８】
次に、内径の２８ｍｍ円筒型を使用し厚さ３０μｍの内面をナトリウム‐ナフタレン処理した導電性ＰＦＡチューブを挿入したのち更に内面に越化学（株）製のプライマー１０１Ａ／Ｂの等量混合液の塗布を行った。次に平均粒径約６０μｍの中空ガラスビーズ（住友３Ｍ社製、Ｋ２０）を２０質量％配合したＬＳＲ（信越化学工業（株）製のシリコーンゴムＸ３４‐１０５３Ａ／Ｂ等量混合液）を注入し、１５０℃で１次加硫し冷却後に金型から取り外し、ロール端部を整形したのち更に２００℃で３時間２次加硫を行い加圧ロールとした。
【００６９】
［比較例１］
また、比較例１の加圧ロールとして、図４に示す通り、芯金の外周面に形成されたポリイミドからなる補強層がない以外は、実施例１と同様な加圧ロールを使用した。
【００７０】
＜評価方法＞
試験においては、図３に示す加圧ロールを、図２に示す定着装置を用いて、通常は、約０．２５ＭＰａの荷重であるところ、それより高い荷重で、０．４５ＭＰaの荷重で加熱定着ベルトに押し当てた。本実施形態に係る図３に示す加圧ロールを搭載した定着装置と、比較例１の加圧ロールを搭載した定着装置とで、各加圧ロールの周速度８０ｍｍ／ｓ、加熱ロールの制御温度１７５℃で連続回転駆動させた。
【００７１】
その結果、比較例１の加圧部材を使用した場合には、約６０,０００枚通紙相当でゴム破断が発生した。一方、本実施形態の加圧ロールを使用した場合には、１００,０００枚通紙相当で端部に破断は発生しなかった。
【００７２】
［実施例２］
ニッケル鍍金を施した鉄からなる直径１８ｍｍの円柱状の芯金にＮＭＰを溶媒とする固形分１３質量％のポリアミック酸溶液に対して、発泡剤として熱膨張マイクロカプセル（松本油脂製薬株式会社製、型番ＦＮ−１００Ｓ）を１０質量％添加して撹拌混合したものを芯金状に厚さ１８０μｍでフローコーティングし、さらに８０℃で加熱乾燥後に３８０℃まで昇温し、芯金上に厚さ約２．５ｍｍポリイミド樹脂からなる外周面に向かって連通した半発泡状の補強層を形成した。さらに信越化学（株）製のプライマー１０１Ａ／Ｂの等量混合液をスプレー塗布に塗布を行った。それ以外が、実施例１に準じて、加圧ロール作製した。
【００７３】
実施例２の加圧ロールを実施例１および比較例１と同一の条件で連続回転駆動させたところ、実施例２の加圧ロールにおいても１００,０００枚通紙相当で端部に破断は発生しなかった。
【００７４】
［実施例３］
ニッケル鍍金を施した鉄からなる直径１８ｍｍの円柱状の芯金に、市販のポリイミドスポンジ（宇部興産株式会社製  型番ＢＦ３０３）から厚さ２．５ｍｍ、幅２０ｍｍに切りたしたスポンジシートを接着剤により芯金の周囲にらせん状に巻きつけ、芯金上に厚さ約２．５ｍｍのポリイミドスポンジ層を形成した。さらに、信越化学（株）製のプライマー１０１Ａ／Ｂの等量混合液をスプレー塗布に塗布を行った。それ以外が、実施例１に準じて、加圧ロール作製した（図７に相当する）。
【００７５】
実施例３の加圧ロールを実施例１，２および比較例１と同一の条件で連続回転駆動させた。その結果、実施例３の加圧ロールにおいても１００,０００枚通紙相当で端部に破断は発生しなかった。
【００７６】
［実施例４］  
ニッケル鍍金を施した鉄からなる直径１８ｍｍの円柱状の芯金に、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムから幅約５０μｍ、長さ約５０ｍｍに機械加工により切り出した短繊維状のポリイミド樹脂を、接着剤により芯金の周囲に前記ポリイミドの短繊維を貼り付けた。なお、前記ポリイミド繊維はスプリング状あるいは波打っており、短繊維の一部が芯金表面に接着剤により固定され、接着後は芯金上に空隙を有する状態で形成され、厚さ約２．５ｍｍの不織布状の補強層を形成した。さらに信越化学（株）製のプライマー１０１Ａ／Ｂの等量混合液をスプレー塗布に塗布を行った。それ以外が、実施例１に準じて、加圧ロール作製した。
【００７７】
実施例４の加圧ロールを実施例１〜３および比較例１と同一の条件で連続回転駆動させた。その結果、実施例４の加圧ロールにおいても１００,０００枚通紙相当で端部に破断は発生しなかった。
【００７８】
［実施例５］  
ＮＭＰを溶媒とする固形分１８質量％のポリアミック酸溶液（初期粘度１６０Ｐａ・ｓ）を７０℃で４８時間加熱処理を行い、イミド化反応を進行させてポリアミック酸溶液を流動しないゲル状態に変化させた後、更に前記ゲル状なったポリアミック酸液を先端部にφ約０．３ｍｍの所定の断面形状の複数ノズルを有するシリンダー内に充填したのち、押し出し用のピストンを装着し、シリンダー内のポリアミック酸を前記ピストンの機械的移動による加圧力によって前記先端の複数ノズルより一定速度で連続して糸状に押し出すと同時に、ニッケル鍍金を施した鉄からなる直径１８ｍｍの円柱状の芯金を回転移動させながら、芯金の外周面全域にわたって繊維状のポリアミック酸の層を被覆し、さらにこれを回転状態したままで１２０℃で加熱乾燥後に３８０℃まで昇温し、芯金上に厚さ約２．５ｍｍの繊維状のポリイミド樹脂からなる補強層を形成した。さらに信越化学（株）製のプライマー１０１Ａ／Ｂの等量混合液をスプレー塗布に塗布を行った。それ以外が、実施例１に準じて、加圧ロール作製した（図８に相当する）
【００７９】
実施例５の加圧ロールを実施例１〜４および比較例１と同一の条件で連続回転駆動させた。その結果、実施例５の加圧ロールにおいても１００,０００枚通紙相当で端部に破断は発生しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
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。
【符号の説明】
【００８１】
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、６０  磁場発生装置、６２  励磁コイル、６３  磁性コア、６４  励磁回路、６６  励磁コイル保持部材、７０  加熱定着ベルト、７２  圧力パッド、７４  ホルダ、８０  加圧ロール、８２  芯金、８４  弾性層、８６  離型層（離型性樹脂チューブ）、８７  液状の耐熱性樹脂、８８  補強層、９０  定着装置、１００  画像形成装置、１８０  加圧ロール、１８２  芯金、１８４  弾性層、２００  金型、２０２  下部栓体、２０４  上部栓体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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