(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の外周面に配置された発泡弾性層と、前記発泡弾性層の外周面に配置されたフッ素樹脂層とを備えた加圧ローラであって、
アスカーＣ硬度（荷重１ｋｇ）が６７〜８０であり、
前記発泡弾性層は、シリコーンゴム、シリカ系充填材、並びに、前記シリコーンゴム及び前記シリカ系充填材の合計１００質量部に対して１０〜２０質量部の中空ガラスビーズを含有する加圧ローラ。
【請求項２】
熱伝導率が０．１４５〜０．２３５Ｗ／ｍ・ｋである請求項１に記載の加圧ローラ。
【請求項３】
定着ローラと、前記定着ローラに圧接するように配置された請求項１又は２に記載の加圧ローラとを備えた定着装置。
【請求項４】
請求項３に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【請求項５】
ビニル基含有シリコーン生ゴム、シリカ系充填材、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム及び前記シリカ系充填材の合計１００質量部に対して３〜２０質量部の中空ガラスビーズ、並びに、有機系発泡剤を含有するビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を軸体の外周面で発泡硬化して発泡弾性層を形成する工程と、前記発泡弾性層の外周面にフッ素樹脂層を形成する工程とを有し、アスカーＣ硬度（荷重１ｋｇ）が６７〜８０である加圧ローラの製造方法。
【請求項６】
前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム及び前記シリカ系充填材の合計１００質量部に対して１０〜２０質量部の中空ガラスビーズを含有する請求項５に記載の加圧ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加圧ローラ、加圧ローラの製造方法、定着装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像剤の定着性を維持しつつも定着装置の省電力化に寄与する加圧ローラ、加圧ローラの製造方法、並びに、定着性に優れ消費電力の少ない定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター及びビデオプリンター等のプリンター、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等には、電子写真方式を利用した各種の画像形成装置が採用されている。電子写真方式を利用した画像形成装置は、一般に、所望により他の部材例えば無端ベルト等を介して互いに軸線方向に沿って圧接する定着ローラ及び加圧ローラを備えた定着装置を有している。この定着ローラ及び加圧ローラは、通常、軸体とその外周面に形成された弾性層とを有している。
【０００３】
定着装置においては、定着ローラと加圧ローラとの大きなニップを確保して記録体に現像剤を所望のように定着させること、優れた断熱性により定着装置としての省電力化に寄与すること等を目的として、定着ローラの弾性層として発泡体で形成された発泡弾性層が採用される。
【０００４】
ところで、定着装置のさらなる省電力化を実現するには、定着ローラに圧接する加圧ローラの弾性層も発泡体で形成されるとその熱伝導率が低下するので有効である。発泡弾性層を備えた加圧ローラとして、例えば、特許文献１には「芯金の外周に弾性層および離型層が内側からこの順に形成された加圧ローラであって、該弾性層が無機系微少中空体を含むスポンジ状シリコーンゴムよりなることを特徴とする加圧ローラ」が記載されている。
【０００５】
このように加圧ローラの弾性層を発泡弾性層にすると、定着ローラと加圧ローラとの大きなニップ幅が確保できても十分なニップ圧が確保されないことがあった。十分なニップ圧が確保できないと、現像剤を所望のように記録体に定着させることができない。特に、比較的低温で現像剤を記録体に定着させることによって定着装置の省電力化を図るための低融点現像剤では、弾性層を発泡体で形成した加圧ローラの弾性層を発泡体で形成すると、低融点現像剤の定着に重要な大きな圧力を低融点現像剤に効果的にかけることができず、定着性を犠牲にすることがある。
【０００６】
また、十分なニップ圧を確保できないと、加圧ローラの弾性層を発泡弾性層として熱伝導率を低下させても、ニップ部を所定温度まで上昇させるのに長時間を要し、かえって定着装置の省電力化を妨げることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−６５５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、現像剤の定着性を維持しつつも定着装置の省電力化に寄与する加圧ローラ及び加圧ローラの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、この発明は、定着性に優れ消費電力の少ない定着装置及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】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、軸体の外周面に配置された発泡弾性層と、前記発泡弾性層の外周面に配置されたフッ素樹脂層とを備えた加圧ローラであって、アスカーＣ硬度（荷重１ｋｇ）が６７〜８０であり、前記発泡弾性層は、シリコーンゴム、シリカ系充填材、並びに、前記シリコーンゴム及び前記シリカ系充填材の合計１００質量部に対して１０〜２０質量部の中空ガラスビーズを含有する加圧ローラであり、
請求項２は、熱伝導率が０．１４５〜０．２３５Ｗ／ｍ・ｋである請求項１に記載の加圧ローラであり、
請求項３は、定着ローラと、前記定着ローラに圧接するように配置された請求項１又は２に記載の加圧ローラとを備えた定着装置であり、
請求項４は、請求項３に記載の定着装置を備えた画像形成装置であり、
請求項５は、ビニル基含有シリコーン生ゴム、シリカ系充填材、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム及び前記シリカ系充填材の合計１００質量部に対して３〜２０質量部の中空ガラスビーズ、並びに、有機系発泡剤を含有するビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を軸体の外周面で発泡硬化して発泡弾性層を形成する工程と、前記発泡弾性層の外周面にフッ素樹脂層を形成する工程とを有し、アスカーＣ硬度（荷重１ｋｇ）が６７〜８０である加圧ローラの製造方法であり、
請求項６は、前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム及び前記シリカ系充填材の合計１００質量部に対して１０〜２０質量部の中空ガラスビーズを含有する請求項５に記載の加圧ローラの製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る加圧ローラは、軸体の外周面に配置された発泡弾性層と、前記発泡弾性層の外周面に配置されたフッ素樹脂層とを備えた加圧ローラであって、アスカーＣ硬度（荷重１ｋｇ）が６７〜８０であり、前記発泡弾性層は、シリコーンゴム、シリカ系充填材、並びに、前記シリコーンゴム及び前記シリカ系充填材の合計１００質量部に対して１０〜２０質量部の中空ガラスビーズを含有するから、定着装置に装着されると定着ローラに対して大きな圧力で圧接すると共に、低熱伝導率の発泡弾性層が高い断熱性を発揮し、定着装置の省電力化に寄与する。また、この発明の発明に係る定着装置はこの発明に係る加圧ローラを備え、この発明に係る画像形成装置はこの発明に係る定着装置を備えている。この発明に係る加圧ローラの製造方法は、ビニル基含有シリコーン生ゴム、シリカ系充填材、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム及び前記シリカ系充填材の合計１００質量部に対して３〜２０質量部の中空ガラスビーズ、並びに、有機系発泡剤を含有するビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を軸体の外周面で発泡硬化して発泡弾性層を形成する工程と、前記発泡弾性層の外周面にフッ素樹脂層を形成する工程とを有し、加圧ローラのアスカーＣ硬度（荷重１ｋｇ）が６７〜８０であるから、定着装置に装着されると定着ローラに対して大きな圧力で圧接すると共に、低熱伝導率の発泡弾性層が高い断熱性を発揮し、定着装置の省電力化に寄与する加圧ローラを提供することができる。
【００１２】
したがって、この発明によれば、現像剤の定着性を維持しつつも定着装置の省電力化に寄与する加圧ローラ、加圧ローラの製造方法、並びに、定着性に優れ消費電力の少ない定着装置及び画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、この発明に係る加圧ローラにおける一例の加圧ローラを示す斜視図である。
【図２】図２は、この発明に係る定着装置及びこの発明に係る画像形成装置を示す概略説明図である。
【図３】図３は、実施例において加圧ローラの試験を実施するための試験機を示す概略側面図である。
【図４】図４は、実施例及び比較例における加熱ローラ温度回復試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明に係る加圧ローラは、ビニル基含有シリコーン生ゴム、シリカ系充填材並びに前記ビニル基含有シリコーン生ゴム及び前記シリカ系充填材の合計１００質量部に対して３〜２０質量部の中空ガラスビーズを含有するビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を軸体の外周面で発泡硬化して成る発泡弾性層と、この発泡弾性層の外周面に配置されたフッ素樹脂層とを備えている。したがって、この発明に係る加圧ローラは、軸体と発泡弾性層とフッ素樹脂層とを備えていればよく、これらに加えて他の層又は膜等を備えていてもよい。
【００１５】
この発明に係る加圧ローラは、アスカーＣ硬度（荷重１．０ｋｇ）が６０〜８０である。加圧ローラのアスカーＣ硬度（荷重１．０ｋｇ）が６０未満であると、定着装置に装着されたときに定着ローラとの十分なニップ圧を確保できず、現像剤を所望のように記録体に定着させることができないことがある。一方、加圧ローラのアスカーＣ硬度（荷重１．０ｋｇ）が８０を超えると、定着ローラとのニップ部を所定温度まで上昇させるのに長時間を要し、定着装置の省電力化を妨げることがある。この発明に係る加圧ローラのアスカーＣ硬度（荷重１．０ｋｇ）は、定着ローラとの十分なニップ圧を確保して、現像剤、特に低融点現像剤であっても所望のように定着させ、定着装置の省電力化に大きく貢献できる点で６２〜７５であるのが好ましく、６５〜７０であるのが特に好ましい。アスカーＣ硬度（１．０ｋｇ荷重）はＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して１．０ｋｇの荷重をかけた状態で測定した値である。この発明に係る加圧ローラのアスカーＣ硬度は、例えば、発泡弾性層を形成するビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物に含有される後述する中空ガラスビーズの含有量を変更することにより、またビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物に含有されるビニル基含有シリコーン生ゴム、発泡剤及び／若しくは添加剤の種類を選択し、並びに／又は、それらの配合量等を変更することにより、さらには発泡弾性層の成形条件等により、調整することができる。
【００１６】
この発明に係る加圧ローラは、断熱性に優れ、定着装置の省電力化に大きく貢献できる点で、熱伝導率が０．１４５〜０．２３（Ｗ／ｍ・ｋ）であるのが好ましく、０．１４５〜０．２０（Ｗ／ｍ・ｋ）であるのがより一層好ましく、０．１４５〜０．１７（Ｗ／ｍ・ｋ）であるのが特に好ましい。また、熱伝導率が０．２３（Ｗ／ｍ・ｋ）を超えると断熱性が低下し易く、この発明に係る加圧ローラが現像剤を定着させるのに必要な表面温度に上昇するまでに長期間を要してしまい、かえって加圧ローラの消費電力が増大するうえ、現像剤の定着性にも劣ることがある。熱伝導率は、熱伝導率計（商品名「迅速熱伝導率計：ＱＴＭ−５００」、京都電子工業株式会社製）を用いて、ＪＩＳ  Ｒ２２５１  耐火物の熱伝導率の試験方法−第２部：熱線法（平行法）に準じて測定する。具体的には、軸体、発泡弾性層及びフッ素樹脂層を形成している材料、ビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物及びフッ素樹脂組成物を定法によって特定し、特定された材料、ビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物及びフッ素樹脂組成物を用いて、外径１７ｍｍの軸体を作製した後にこの軸体の外周面に外径２５ｍｍ及び軸線長さ３２０ｍｍのビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を成形し、さらに成形したビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物の外周面に５０μｍの厚さのフッ素樹脂層を形成した試験用ローラを作製する。この試験用ローラにおける２４℃での熱導電率を前記熱伝導率計及び前記方法で測定し、測定開始から６０秒後の値として求める。前記熱伝導率は、例えば、発泡弾性層を形成するビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物に含有される中空ガラスビーズの含有量を変更することにより、またビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物に含有されるシリカ系充填材の含有量等を変更することにより、さらに発泡剤を増減させすることにより、調整することができる。
【００１７】
この発明に係る加圧ローラが前記範囲のアスカーＣ硬度（荷重１ｋｇ）、好ましくは前記範囲の熱伝導率を有していると、この発明に係る加圧ローラの発泡弾性層が多量のセルを包含することにより断熱性に優れ、硬度と断熱性とを高い水準で両立できる。その結果、この発明に係る加圧ローラは、十分なニップ圧で定着ローラに圧接して、現像剤の定着性を維持しつつも定着装置の省電力化に寄与できる。
【００１８】
この発明に係る加圧ローラは、通常、定着装置内に定着ローラに圧接するように配置されるが、前記特性を有しているから、比較的低硬度の定着ローラを有する定着装置の加圧ローラとして採用されることもできる。このような比較的低硬度の定着ローラとしては、例えば、アスカーＣ（荷重１ｋｇ）が２０〜３５の定着ローラが挙げられる。したがって、この発明に係る加圧ローラは定着装置における低硬度の定着ローラに圧接装着される加圧ローラとして好適である。
【００１９】
また、この発明に係る加圧ローラは、前記特性を有しているから、低融点現像剤であっても所望のように定着させることができる。したがって、この発明に係る加圧ローラは、定着装置の省電力化に対応した低融点現像剤を使用する画像形成装置にも好適に採用され、低融点現像剤と共に定着装置及び画像形成装置の省電力化に大きく貢献する。
【００２０】
ところで、この発明に係る加圧ローラの内部にヒータを収納して、このヒータでこの発明に係る加圧ローラの表面を加熱しようとすると、発泡弾性層内に存在するセルにより発泡弾性層の断熱性が高くなっているから、この発明に係る加圧ローラの表面を所定の温度にまで速やかに上昇させることができないことがある。したがって、この発明に係る加圧ローラは、その表面温度が所定の温度まで速やかに昇温され、かつ、前記所定の温度を長時間保持するという目的を達成するためには、その内部にヒータ等の熱源が収納されることなく、例えば非接触状態で加熱可能な加熱手段を備えた定着装置に使用されるのが好適である。
【００２１】
この発明に係る加圧ローラの一例としての加圧ローラ１は、図１に示されるように、軸体２と、軸体２の外周面に形成された発泡弾性層３と、発泡弾性層３の外周面に配置されたフッ素樹脂層４とを備えている。
【００２２】
軸体２は、良好な導電特性を有していればよく、通常、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等で構成された所謂「芯金」と称される軸体とされる。また、軸体２は、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の絶縁性芯体にメッキを施して導電化した軸体であってもよく、さらには、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した導電性樹脂で形成された軸体であってもよい。
【００２３】
発泡弾性層３は、軸体２の外周面に形成され、シリコーンゴムの発泡体中に中空ガラスビーズを含有している。前記シリコーンゴムは後述するビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物に含有されるビニル基含有シリコーン生ゴムの架橋硬化体と基本的に同様である。
【００２４】
前記中空ガラスビーズは、後述するビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物に含有される中空ガラスビーズと基本的に同様であり、具体的には、各種ガラスの粒子であり、ガラス粒子とも称することができる。この中空ガラスビーズは、例えば、球形、不定形等であってもよいが、シリコーンゴムに混ぜるのが容易で均一に分散させることができ、シリコーンゴムに錬り込んだ際にかかる圧力による破壊を緩和できる点で球形であるのが好ましい。中空ガラスビーズを形成するガラスは、特に限定されず、例えば、ソーダ石灰ガラス、低アルカリガラス、硼珪酸ガラス、石英ガラス、アルミノ珪酸ガラス等が挙げられる。これらの中でも硼珪酸ガラス及びアルミノ珪酸ガラスであるのが、耐衝撃性、低熱膨張である点で好ましい。なお、前記ガラスにシリカ又はシリコーン樹脂若しくはシリコーンゴムを含まないことは明らかである。
【００２５】
このような中空ガラスビーズは、適宜調製してもよく市販品を入手してもよい。市販品としては、例えば、商品シリーズ名「Ｓｐｈｅｒｉｃｅｌ」（Ｐｏｔｔｅｒｓ−Ｂａｌｌｏｔｉｎｉ（ポッターズ・バルティーニ）株式会社製）があり、その中の、商品名「１１０Ｐ８」（硼珪酸ガラス、平均粒径１２μｍ、比重１．１０ｇ／ｃｍ３）、商品名「６０Ｐ１８」（硼珪酸ガラス、平均粒径１８μｍ、比重０．６０ｇ／ｃｍ３）、商品名「３４Ｐ３０」（硼珪酸ガラス、平均粒径３５μｍ、比重０．３４ｇ／ｃｍ３）、商品名「２５Ｐ４５」（硼珪酸ガラス、平均粒径４５μｍ、比重０．２５ｇ／ｃｍ３）等があり、他の商品シリーズ名では商品名「Ｑ−ＣＥＬ」、「Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｍｕｌｔｉ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ」及び「Ｅｘｔｅｎｄｏｓｐｈｅｒｅｓ」（いずれも、Ｐｏｔｔｅｒｓ−Ｂａｌｌｏｔｉｎｉ（ポッターズ・バルティーニ）株式会社製）、並びに、商品シリーズ名「Ｇｌａｓｓ  Ｂｕｂｂｌｅｓ」（ソーダ石灰硼珪酸ガラス）（住友スリーエム株式会社製）等が挙げられる。
【００２６】
この中空ガラスビーズは、その表面がシランカップリング剤で表面処理されていてもよい。このように中空ガラスビーズの表面が表面処理されていると、発泡弾性層３を形成するゴム例えばシリコーンゴムとの接着性が強くなり、発泡弾性層３の表面に露出している中空ガラスビーズが発泡弾性層３から脱落しにくくなる。シランカップリング剤で表面処理される割合は、特に限定されないが、表面全体が処理されているのが好ましい。前記シランカップリング剤としては、例えば、（メタ）アクリル基を含有する（メタ）アクリルシランカップリング剤、アミノ基を含有するアミノシランカップリング剤、グリシドキシ基等のエポキシ基を含有するエポキシシランカップリング剤、ビニル基を含有するビニルシランカップリング剤、メルカプト基を含有するメルカプトシランカップリング剤等が挙げられる。
【００２７】
前記（メタ）アクリルシランカップリング剤としては、具体的には、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００２８】
前記アミノシランカップリング剤としては、具体的には、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトシキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトシキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−モノブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルジメチルモノメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニルトリメトキシシラン、トリメトキシシリル−３−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−３−プロピルベンジルアミン、トリメトキシシリル−３−プロピルピペリジン、トリメトキシシリル−３−プロピルモルホリン、トリメトキシシリル−３−プロピルイミダゾール、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン及び３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００２９】
発泡弾性層３における中空ガラスビーズの含有量は、発泡弾性層３を構成するシリコーンゴム及びシリカ系充填材の合計質量を１００質量部としたときに、すなわち、後述するビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物に含有されるビニル基含有シリコーン生ゴム及びシリカ系充填材の合計質量を１００質量部としたときに、３〜２０質量部である。中空ガラスビーズの含有量が３質量部未満であると中空ガラスビーズの効果が十分に発揮されず、前記範囲の熱伝導率を超えてしまうことがある。一方、中空ガラスビーズの含有量が２０質量部を超えると発泡弾性層３の発泡構造が十分ではなく、発泡弾性層３自体が形成されないことがあり、発泡弾性層３を軸体２の外周面上に円筒状すなわちローラ形状に形成できないことがある。すなわち、中空ガラスビーズの含有量が前記範囲内にあると、断熱性を高めるため発泡弾性層３に多量のセルを形成しても、そのアスカーＣ硬度（荷重１ｋｇ）を前記範囲内にすることができ、硬度と断熱性とを高い水準で両立できる。その結果、加圧ローラ１は、十分なニップ圧で定着ローラに圧接して、現像剤の定着性を維持しつつも定着装置の省電力化に寄与できる。発泡弾性層３における中空ガラスビーズの含有量は、硬度と断熱性とをより一層高い水準で両立できる点で、前記合計質量を１００質量部としたときに５〜１７質量部であるのが好ましく、８〜１３質量部であるのが特に好ましい。発泡弾性層３には、シリコーンゴム及び中空ガラスビーズに加えて、ビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物に含有される各種の添加剤又はこれら同士若しくはこれらとシリコーンゴムとの複合体等が含有されていてもよい。
【００３０】
発泡弾性層３は、その内部及び／又は外表面にセルを有している（図１において発泡弾性層３の端面に開口したセルは図示しない。）。発泡弾性層３がセルを有していると発泡弾性層３の硬度を低下させると共に断熱性を向上させることができる。ここで、発泡弾性層３に有するセルはビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物に含有される発泡剤の発泡又は分解等によって生じる中空領域をいい、中空ガラスビーズの存在による中空領域を含まない。発泡弾性層３に有する複数のセルは、他のセルに接することのない若しくは連通することのない状態（独立セル状態と称する。）、他のセルに接し若しくは連通している状態（連通セル状態と称する。）、又は、前記独立セル状態と前記連通セル状態とが共存する状態の何れの状態にあってもよい。
【００３１】
この発泡弾性層３は、その骨格内に中空ガラスビーズを有しており、例えば、発泡弾性層３のセル壁に中空ガラスビーズが完全に若しくは一部がセル表面に露出若しくは突出するように埋設され、又は、セル表面に中空ガラスビーズが付着している。このように、中空ガラスビーズがセル壁等に埋設又は付着されていると、セル壁引いては発泡弾性層３が高い硬度及び強度を発揮する。なお、セル壁等に埋設又は付着される中空ガラスビーズは、その形状を保持していてもよく、場合によっては半球状等に割れた状態等に損壊又は欠損していてもよい。
【００３２】
この発泡弾性層３は、加圧ローラ１が前記範囲のアスカーＣ硬度（荷重１ｋｇ）となるような硬度を有しているのが好ましい。この例においては、後述するフッ素樹脂層４は通常薄層であるから、発泡弾性層３は加圧ローラ１のアスカーＣ硬度（荷重１ｋｇ）とほぼ同じアスカーＣ硬度を有している。
【００３３】
発泡弾性層３は、発泡弾性層３に形成されるセルの平均セル径、発泡弾性層３の発泡倍率等が調整されているのが、この発明の効果をより一層高めることができる点で、好ましい。例えば、発泡弾性層３の平均セル径は、５００μｍ以下であるのが好ましく、２５０μｍ以下であるのが特に好ましい。平均セル径の下限値は特に限定されないが、現実的には、例えば、２００μｍである。発泡弾性層３の発泡倍率は、１２０〜２５０％であるのが好ましく、１５０〜２００％であるのが特に好ましい。発泡弾性層３の平均セル径及び／又は発泡倍率が前記範囲内にあると硬度と断熱性とをより一層高い水準で両立できる。
【００３４】
発泡弾性層３において、その発泡倍率及び平均セル径は、発泡弾性層３を形成する後述するビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物に含有される発泡剤又はビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物の硬化条件等により、調整することができる。前記発泡倍率は、発泡弾性層３の体積及び質量を常法によって測定し、これらから算出することができる。また、セルの平均セル径は、発泡弾性層３の表面又は任意の面で切断したときの切断面において、約２０ｍｍ２の領域を電子顕微鏡等で観察し、観察視野内に存在する各セルにおける開口部の最大長さを測定して、測定された最大長さを算術平均して得られた平均長さとして、求めることができる。
【００３５】
この発泡弾性層３は、加圧ローラ１が前記範囲の熱伝導率となるような熱伝導率を有しているのが好ましい。この例においては、フッ素樹脂層４が薄層であって熱伝導率に大きな影響を与えないから、通常、発泡弾性層３は加圧ローラ１の熱伝導率と同じ熱伝導率を有している。
【００３６】
発泡弾性層３の密度は、０.３９５〜０.７（ｇ／ｃｍ３）であるのが好ましく、０.４２〜０.６（ｇ／ｃｍ３）であるのが特に好ましい。密度が前記範囲内にあると、この発明の効果をより一層高めることができる。発泡弾性層３の密度は、電子密度計（水中置換法  水温２３℃）によって測定することができる。
【００３７】
発泡弾性層３の形態は特に限定されず、例えば、発泡弾性層３は、その軸線方向にわたって均一な外径に調整された所謂ストレート形状でもよく、また、中央部における外径がその両端部における外径よりも大きくなるように調整された所謂クラウン形状であってもよく、さらに、中央部における外径がその両端部における外径よりも小さくなるように調整された所謂逆クラウン形状であってもよい。この例において、発泡弾性層３は、図１に示されるように、前記ストレート形状に形成されている。
【００３８】
発泡弾性層３の厚さは、特に限定されず、通常、１．５〜１０ｍｍに調整されることができる。この発明において、発泡弾性層３の厚さは２．５〜５ｍｍに調整されるのが特に好ましい。
【００３９】
加圧ローラ１は、発泡弾性層３の外周面にフッ素樹脂層４を有している。フッ素樹脂層４は、フッ素樹脂を含有し、所望により、フッ素樹脂に加えて他の成分、例えば、通常フッ素樹脂組成物に添加される添加剤等を含有していてもよい。フッ素樹脂としては、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）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶｄＦ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等が挙げられる。
【００４０】
フッ素樹脂層４は、発泡弾性層３の外周面に塗布されたフッ素樹脂層形成液としてのフッ素樹脂組成物を硬化して成る層であってもよく、予め管状に成形されたフッ素樹脂チューブを発泡弾性層３に被覆してなる層であってもよい。このフッ素樹脂層４の厚さは、現像剤の離型性を確保できる点で、１〜２００μｍであるのが好ましく、５〜５０μｍであるのが特に好ましい。
【００４１】
この発明に係る加圧ローラは、ビニル基含有シリコーン生ゴム、シリカ系充填材、並びに、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム及び前記シリカ系充填材の合計１００質量部に対して３〜２０質量部の中空ガラスビーズを含有するビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を軸体の外周面で発泡硬化して発泡弾性層を形成する工程、所望により発泡弾性層の外周面でフッ素樹脂層を硬化してフッ素樹脂層を形成する工程を含む製造方法によって、製造できる。以下に、図１に示される加圧ローラ１の製造方法を例に挙げて、この発明に係る加圧ローラを製造する方法（この発明に係る一製造方法と称する。）を具体的に説明する。
【００４２】
この発明に係る一製造方法においては、まず、軸体２を準備する。軸体２は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮若しくはこれらの合金等の金属、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の樹脂、及び前記樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック若しくは金属粉体等を配合した導電性樹脂等の材料を用いて、公知の方法により所望の形状に調製される。軸体２に導電性が要求される場合には、前記金属及び前記導電性樹脂の他に、前記樹脂等で形成した絶縁性芯体の表面に定法によりメッキを施すことにより、軸体２を形成することができる。前記材料の中でも、容易に導電性を付与することができる点で、金属であるのが好ましく、アルミニウム又はステンレス鋼であるのが特に好ましい。この軸体２は、所望により、その外周面にプライマー層が塗布されてもよい。
【００４３】
この発明に係る一製造方法においては、次いで、このようにして作製した軸体２の外周面に、ビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を、押出成形による連続加熱成形、プレス、インジェクションによる型成形等によって、加熱成形する。ビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物の加熱成形においては、まず、軸体２の外周面にビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を配置する。軸体２の外周面にビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を配置する方法としては、例えば、押出機等により軸体２とビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物とを一体に分出して軸体２の外周面にビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を配置する方法、また、軸体２を収納する金型にビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を注入して軸体２の外周面にビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を配置する方法等が挙げられる。これらの中でも、押出機等により軸体２とビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物とを一体に分出しする方法が、作業が容易で連続して行うことができる点で、好ましい。
【００４４】
軸体２の外周面に配置されるビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物は、ビニル基含有シリコーン生ゴム、シリカ系充填材、並びに、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム及び前記シリカ系充填材の合計１００質量部に対して３〜２０質量部の中空ガラスビーズを含有している。このビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物中の中空ガラスビーズは前記した通りであり、その含有量はビニル基含有シリコーン生ゴム及びシリカ系充填材の合計質量を１００質量部としたときに３〜２０質量部である。前記したように中空ガラスビーズの含有量が前記範囲内にあると、このビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を硬化してなる発泡弾性層３は硬度と断熱性とを高い水準で発揮し、この発泡弾性層３を備えた加圧ローラ１は十分なニップ圧で定着ローラに圧接して、現像剤の定着性を維持しつつも定着装置の省電力化に寄与できる。中空ガラスビーズの含有量は、硬度と断熱性とをより一層高い水準で両立できる点で、前記合計１００質量部に対して５〜１７質量部であるのが好ましく、８〜１３質量部であるのが特に好ましい。
【００４５】
ビニル基含有シリコーン生ゴムは、例えば、ミラブル型シリコーンゴム、熱架橋シリコーンゴム（ＨＴＶ：Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｖｕｌｃａｎｉｚｉｎｇ）等が挙げられる。これらのビニル基含有シリコーン生ゴムは、後工程で、発泡剤及び付加反応架橋剤等をロールミル等で容易に混練りすることができるという特性を有し、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。前記ビニル基含有シリコーン生ゴムとして、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「ＫＥ−７７ＶＢＳ」等が挙げられる。
【００４６】
シリカ系充填材は、補強性を有する煙霧質シリカ又は沈降性シリカ等が挙げられ、一般式がＲＳｉ（ＯＲ’）３で示されるシランカップリング剤で表面処理された、補強効果の高い表面処理シリカ系充填材が好ましい。ここで、前記一般式におけるＲは、グリシジル基、ビニル基、アミノプロピル基、メタクリロキシ基、Ｎ−フェニルアミノプロピル基又はメルカプト基等であり、前記一般式におけるＲ’はメチル基又はエチル基である。前記一般式で示されるシランカップリング剤は、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「ＫＢＭ１００３」及び「ＫＢＥ４０２」、並びに、東新化成株式会社製の商品名「セライトスーパーフロス」等として、容易に入手することができる。このようなシランカップリング剤で表面処理されたシリカ系充填材は、定法に従って、シリカ系充填材の表面を処理することにより、得られる。シリカ系充填材の配合量は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム１００質量部に対して、４０〜１００質量部であり、４５〜７０質量部であるのが好ましく、５０〜６０質量部であるのが特に好ましい。シリカ系充填材は、一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００４７】
ビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物は、ビニル基含有シリコーン生ゴム、シリカ系充填材及び中空ガラスビーズを含有し、所望により各種添加剤を含有していてもよい。各種添加剤としては、ゴム組成物に通常添加されるものであればよく、例えば、付加反応架橋剤、付加反応触媒、反応制御剤、カーボンブラック等の導電性付与剤等が制限されることなく、挙げられる。これら各種添加剤の中でも独立セル状態のセルを形成することのできる添加剤が好ましい。特に、独立セル状態のセルを形成することのできるゴム組成物は耐熱性、耐久性及び耐残留歪み特性等に優れ、画像形成装置の高速運転にも耐えられる好適なゴム組成物である。このような添加剤を含有するビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物として、例えば、ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物が好適に挙げられる。このビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物は付加反応型発泡シリコーンゴム組成物に中空ガラスビーズを添加して調製される。
【００４８】
この付加反応型発泡シリコーンゴム組成物は、ビニル基含有シリコーン生ゴムと、シリカ系充填材と、発泡剤と、付加反応架橋剤と、付加反応触媒と、反応制御剤とを含有し、所望により、さらに有機過酸化物架橋剤と耐熱性向上剤と各種添加剤とを含有してもよい。ここで、ビニル基含有シリコーン生ゴム及びシリカ系充填材は前記した通り、ビニル基含有シリコーン生ゴム及びシリカ系充填材を含有するゴム組成物として、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「ＫＥシリーズ」及び「ＫＥＧシリーズ」等を容易に入手することができる。特に、前記含有量のシリカ系充填材を含有するシリコーンゴム組成物として、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「ＫＥ−５５１Ｕ」、「ＫＥ−１５１ＫＵ」、「ＫＥ−９５１０Ｕ」及び「ＫＥ−９８１Ｕ」等が挙げられる。
【００４９】
付加反応型発泡シリコーンゴム組成物に含有される発泡剤としては、従来、発泡ゴムに用いられる発泡剤であればよく、例えば、無機系発泡剤として、重炭酸ソーダ、炭酸アンモニウム等が挙げられ、有機系発泡剤として、ジアゾアミノ誘導体、アゾニトリル誘導体、アゾジカルボン酸誘導体等の有機アゾ化合物等が挙げられる。通常、ゴムに連続気泡を形成する場合には無機系発泡剤が用いられ、独立気泡を形成する場合には有機系発泡剤が用いられる。この発明においては、前記発泡弾性層３を容易に形成することができる点で、発泡剤は、有機系発泡剤であるのがよく、具体的には、例えば、アゾジカルボン酸アミド、アゾビス−イソブチロニトリル等のアゾ化合物が好適に使用される。特に、ジメチル−１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボキシレート）が好適に使用できる。発泡剤の配合量は、例えば、ビニル基含有シリコーン生ゴム及びシリカ系充填材の合計１００質量部に対して、０．１〜５質量部、特に０．５〜５質量部であるのがよい。発泡剤は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００５０】
付加反応架橋剤は、例えば、一分子中に二個以上のＳｉＨ基（ＳｉＨ結合）を有する付加反応型の架橋剤として公知のオルガノハイドロジェンポリシロキサンが好適に挙げられる。付加反応架橋剤の配合量は、ビニル基含有シリコーン生ゴム及びシリカ系充填材の合計１００質量部に対して０．０１〜２０質量部であるのがよい。付加反応架橋剤は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００５１】
付加反応触媒は、ビニル基含有シリコーン生ゴムの付加反応に通常用いられる触媒であればよく、例えば、周期律表第９属又は第１０属の金属単体及びその化合物が挙げられる。付加反応触媒の配合量は、触媒量で十分であり、通常、周期律表第９属又は第１０属の金属量に換算して、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物全体に対して１〜１，０００ｐｐｍであるのがよい。付加反応触媒は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００５２】
反応制御剤は、公知の反応制御剤を特に制限されることなく用いることができ、例えば、メチルビニルシクロテトラシロキサン、アセチレンアルコール類、シロキサン変性アセチレンアルコール、ハイドロパーオキサイド等が挙げられる。反応制御剤の配合量は、ビニル基含有シリコーン生ゴム及びシリカ系充填材の合計１００質量部に対して０．１〜２質量部であるのがよい。反応制御剤は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００５３】
有機過酸化物架橋剤は、単独でビニル基含有シリコーン生ゴムを架橋させることも可能であるが、付加反応架橋剤の補助架橋剤として併用すれば、シリコーンゴムの強度、歪み等の物性がより向上する。有機過酸化物架橋剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ビス−２,４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２,５−ジメチル−２,５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられる。有機過酸化物架橋剤の配合量は、ビニル基含有シリコーン生ゴム及びシリカ系充填材の合計１００質量部に対して０．３〜１０質量部であるのがよい。有機過酸化物架橋剤は一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００５４】
耐熱性向上剤は、発泡弾性層３の耐熱性を向上させる化合物であればよく、例えば、カーボンブラック、酸化鉄（ベンガラとも称する。）、酸化セリウム及び水酸化セリウム等が挙げられる。これらは一種単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
【００５５】
このようにして軸体２の外周面にビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を配置した後、この状態を維持しつつ軸体２ごとビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を加熱する。ビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物の加熱はビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物に含まれるゴム、例えばビニル基含有シリコーン生ゴムが架橋し、発泡剤を含有する場合にはそれ分解又は発泡するのに十分な条件で行われればよい。例えば付加反応型発泡シリコーンゴム組成物は、通常、赤外線加熱炉又は熱風炉等の加熱炉、乾燥機等の加熱機等により、１７０〜５００℃程度、特に２００〜４００℃に加熱され、数分以上１時間以下、特に５〜３０分間、加熱される。このビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物は、所望により、さらに二次加熱が行われてもよい。二次加熱によって発泡弾性層３の物性が安定する。二次加熱は、例えば、前記の条件で架橋されたビーズ含有発泡シリコーンゴム組成物を、さらに、押出成形された状態のままで、例えば、１８０〜２５０℃、好ましくは１９０〜２３０℃で、１〜２４時間、好ましくは３〜１０時間にわたって、又は、金型を用いて、例えば、１３０〜２００℃、好ましくは１５０〜１８０℃で、５分以上２４時間以下、好ましくは１０分以上１０時間以下にわたって、再度加熱されることによって、行われる。
【００５６】
このようにして成形された発泡弾性層３は、所望の大きさ及び形状等に調整する研削工程、研磨工程及び／又は切削工程等が施される。
【００５７】
この発明に係る一製造方法においては、このようにして形成した発泡弾性層３の外周面に発泡弾性層３の外周面でフッ素樹脂層４を硬化してフッ素樹脂層４を形成する工程を実施する。フッ素樹脂組成物は前記フッ素樹脂と、所望により各種の前記添加剤と、所望により溶剤とを含有する。このフッ素樹脂組成物を、例えば、定法により、発泡弾性層３の外周面に均一に塗布して加熱硬化させる。このときの加熱条件は用いるフッ素樹脂組成物に応じて適宜に選択される。
【００５８】
このようにして加圧ローラ１が製造される。そして、この発明に係る一製造方法によって製造される加圧ローラ１は、軸体２の外周面に配置され、中空ガラスビーズを含有する発泡弾性層３と、この発泡弾性層３の外周面に配置されたフッ素樹脂層４とを備え、アスカーＣ硬度（荷重１ｋｇ）が６０〜８０であるから、定着装置に装着されると定着ローラに対して大きな圧力で圧接すると共に、低熱伝導率の発泡弾性層３が高い断熱性を発揮し、定着装置の省電力化に寄与する。
【００５９】
次に、この発明に係る加圧ローラを備えた定着装置（以下、この発明に係る定着装置と称することがある。）及び画像形成装置（以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。）の一例を、図２を参照して、説明する。
【００６０】
この発明に係る加圧ローラは前記特性及び効果を有しているから画像形成装置に具備される定着装置に装着される加圧ローラとして好適に用いられる。特に、この発明に係る弾性ローラは、前記特性及び効果を有しているから、定着ローラ及び／又は加圧ローラを外部から非接触状態で加熱するように構成された定着装置に装着される加圧ローラとして好適に用いられる。また、この発明に係る加圧ローラは、前記特性及び効果を有しているから高精細高速化された画像形成装置に具備される定着装置に装着される加圧ローラとして、また、低融点現像剤を使用する画像形成装置に具備される省電力化に対応した定着装置に装着される加圧ローラとして、好適に用いられる。
【００６１】
図２に示されるように、この発明に係る画像形成装置３０は、静電潜像が形成される回転可能な像担持体３１例えば感光体と、前記像担持体３１の周囲に配置された、帯電手段３２例えば帯電ローラ、露光手段３３、現像手段４０、転写手段３４例えば転写ローラ及びクリーニング手段３７と、記録体の搬送方向下流側に定着装置３５とを備えている。この現像手段４０は、従来の現像手段と基本的に同様に形成され、具体的には、図２に示されるように、現像剤収納部４１と、像担持体３１に現像剤４２を供給する現像剤担持体４４と、現像剤担持体４４に現像剤４２を供給する現像剤供給手段４３と、現像剤４２を帯電させる現像剤規制部材４５とを備えている。
【００６２】
画像形成装置における従来の定着装置は、通常、定着ローラを低硬度に加圧ローラを高硬度にしてニップ幅及びニップ圧を確保しているが、この発明に係る定着装置は、定着装置３５のように、アスカーＣ硬度（荷重１．０Ｋｇ）は２０〜３５の範囲にある低硬度の定着ローラ５３と、この発明に係る加圧ローラの一例である低硬度の加圧ローラ５６とを有する加熱定着装置である。すなわち、この定着装置３５は、図２にその断面が示されるように、記録体３６を通過させる開口５２を有する筐体５０内に、定着ローラ５３と、定着ローラ５３の近傍に配置された無端ベルト支持ローラ５４と、定着ローラ５３及び無端ベルト支持ローラ５４に巻回された無端ベルト５５と、無端ベルト５５を介して定着ローラ５３に圧接する加圧ローラ５６と、無端ベルト５５に非接触となるように配置され、無端ベルト５５を介して外部から定着ローラ５３を加熱する加熱手段５７とを備え、無端ベルト５５を介して定着ローラ５３と加圧ローラ５６とが互いに当接又は圧接するように回転自在に支持されて成る圧力熱定着装置である。
【００６３】
無端ベルト支持ローラ５４は、画像形成装置に通常用いられるローラであればよく、例えば、弾性ローラ等が用いられる。無端ベルト５５は、例えば、ポリアミド、ポリアミドイミド等の樹脂により、無端状に形成されたベルトであればよく、その厚さ等も適宜定着装置３５に適合するように調整することができる。加圧ローラ５６はスプリング等の付勢手段（図示しない。）によって無端ベルト５５を介して定着ローラ５３に圧接している。この定着装置３５においてこの発明に係る加圧ローラが加圧ローラ５６として装着されている。前記加熱手段５７は、ハロゲンヒーター及び反射板等を用いた輻射加熱方法、加熱器等を直接接触させて加熱する直接接触加熱方法、並びに、誘導加熱方法等が採用される。この加熱手段５７は、定着ローラ５３における軸線方向の長さとほぼ同じ長さを有する部材であり、定着装置３５のいずれに配置されてもよいが、図２に示されるように、定着ローラ５３の表面より一定の間隔を隔てて定着ローラ５３に略並行に配置されるのがよい。前記誘導加熱方法には加熱用コイルが用いられ、この加熱用コイルは、通常、フェライト等の強磁性体で、スイッチング電源用として用いられている代表的な形状であるＩ型、Ｅ型及びＵ型等に形成され、導線が巻かれて成る。無端ベルト５５と加圧ローラ５６との圧接された間を記録体３６が通過することにより、加圧と同時に加熱され、記録体３６に転写された現像剤４２（静電潜像）を定着させることができる。
【００６４】
この発明に係る画像形成装置３０は、次のように作用する。まず、画像形成装置３０において、帯電手段３２により像担持体３１が一様に帯電され、露光手段３３により像担持体３１の表面に静電潜像が形成される。次いで、現像手段４０から現像剤４２が像担持体３１に供給されて静電潜像が現像され、この現像剤像が像担持体３１と転写手段３４との間に搬送される記録体３６上に転写される。この記録体３６は定着装置３５に搬送され、現像剤像が永久画像として記録体３６に定着される。このようにして、記録体３６に画像を形成することができる。
【００６５】
この発明に係る定着装置３５及び画像形成装置３０は、加圧ローラ５６としてこの発明に係る加圧ローラが採用されているから、現像剤を記録体に定着させる定着性に優れると共に消費電力が小さい。
【００６６】
この発明に係る加圧ローラ、定着装置及び画像形成装置は、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。
【００６７】
例えば、加圧ローラ１において、発泡弾性層３は、単層構造とされているが、この発明においては二層以上の複層構造とされてもよい。
【００６８】
画像形成装置３０は、電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置３０は、現像手段４０に単色の現像剤４２のみを収容するモノクロ画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、モノクロ画像形成装置に限定されず、カラー画像形成装置であってもよい。カラー画像形成装置としては、例えば、像担持体上に担持された現像剤像を中間転写体に順次一次転写を繰り返す４サイクル型カラー画像形成装置、各色の現像手段を備えた複数の像担持体を中間転写体や転写搬送ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。画像形成装置３０は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置とされる。
【００６９】
また、定着装置３５及び画像形成装置３０において、現像剤４２は、一成分系の現像剤が有利に用いられるが、トナーと、鉄、ニッケル等のキャリアとを含む二成分系の現像剤も使用することができる。
【実施例】
【００７０】
（実施例１）
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体（直径１７ｍｍ×長さ３７０ｍｍ、ＳＵＭ２２）をトルエンで洗浄し、プライマー「Ｎｏ．１０１Ａ／Ｂ」（信越化学工業株式会社製：商品名）を塗布した。プライマー処理した軸体をギアーオーブンを用いて１８０℃の温度にて３０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、プライマー層を形成した。
【００７１】
次いで、下記組成を有する付加反応型発泡シリコーンゴム組成物に、ビニル基含有シリコーン生ゴム及びシリカ系充填材の合計１００質量部に対して１０質量部の中空ガラスビーズ（商品名「３４Ｐ３０」、球形、比重：０．３４ｇ／ｃｍ３、硼珪酸ガラス、ポッターズ・バロティーニ株式会社製）を混合して、ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を調製した。
【００７２】
＜付加反応型発泡シリコーンゴム組成物＞
・ビニル基含有シリコーン生ゴムと前記含有量のシリカ系充填材とを含むゴム組成物「ＫＥ−５５１Ｕ」（信越化学工業株式会社製）１００質量部
・有機系発泡剤「アゾビス−イソブチロニトリル」２．０質量部
・付加反応架橋剤「Ｃ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）２．０質量部
・付加反応触媒としての白金触媒適量
・反応制御剤「Ｒ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）０．５質量部
・有機過酸化物架橋剤「Ｃ−３」（信越化学工業株式会社製：商品名）３質量部
【００７３】
次いで、プライマー層を形成した軸体２と準備したビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物とを押出成形機にて一体分出し、赤外線加熱炉（ＩＲ炉）を用いてビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を２５０℃で１０分間加熱して発泡架橋させた。その後、さらに、ギアーオーブンを用いて、２００℃で７時間にわたって発泡架橋後のビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を二次加熱し、常温にて１時間以上放置した後、円筒研削機で外径２５ｍｍに研削して所謂ストレート形状の発泡弾性層３を備えたローラを作製した。次いで、形成した発泡弾性層３の外周面にシリコーン製接着剤（商品名：ＫＥ１８８０、信越化学工業株式会社製）を塗布量が０．０１５ｇ／ｃｍ２となるように均一に塗り、導電性ＰＦＡチューブ（膜厚５０μｍ）で被覆して、実施例１の加圧ローラを製造した。
【００７４】
（実施例２及び３）
前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物中の前記中空ガラスビーズの含有量をそれぞれ前記合計１００質量部に対して４質量部及び１８質量部に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして実施例２及び実施例３の加圧ローラを製造した。
【００７５】
（実施例４及び５）
前記中空ガラスビーズ（商品名「３４Ｐ３０」）をそれぞれ中空ガラスビーズ（商品名「２５Ｐ４５」、比重０．２５ｇ／ｃｍ３））及び中空ガラスビーズ（商品名「６０Ｐ１８」、比重０．６０ｇ／ｃｍ３））に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして実施例４及び比較例５の加圧ローラを製造した。
【００７６】
（比較例１）
前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物中の前記中空ガラスビーズの含有量を前記合計１００質量部に対して１．５質量部に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして比較例１の加圧ローラを製造した。
【００７７】
（比較例２）
前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物中の前記中空ガラスビーズの含有量を前記合計１００質量部に対して２１．５質量部に変更したこと以外は実施例１と基本的に同様にして前記ビーズ含有付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を２５０℃で１０分間加熱して発泡架橋させたが、成形物に亀裂が発生して発泡弾性層を形成できなかった。
【００７８】
（アスカーＣ硬度の測定）
実施例１〜５及び比較例１で製造した各加圧ローラのアスカーＣ硬度を、１．０ｋｇの荷重かけた状態で、前記測定方法に準拠して測定した。その結果を第１表に示す。
【００７９】
（熱伝導率の測定）
実施例１〜５及び比較例１で製造した各加圧ローラを動かないように固定し、前記方法に従って測定した熱伝導率を各加圧ローラの熱伝導率とした。その結果を第１表に示す。なお、仮に発泡弾性層が形成できたとすると、前記含有量の中空ガラスビーズを含有する比較例２の加圧ローラは熱伝導率が０．１４５未満になると推測される。
【００８０】
（加熱ローラ温度回復試験）
図３に示される試験機７０を用いて、表面温度を１８０℃に昇温された加熱ローラ７１に実施例１〜５及び比較例１で製造した各加圧ローラを圧接させた時、表面温度が一旦低下した加熱ローラ７１が１８０℃に回復するまでに要する時間（図４において「経過時間」と表記する。）を測定した。
【００８１】
この試験機７０は、図３に示されるように、筐体内部の下面に固定され、内部ヒータ７２（石英管ヒータ：６００Ｗ）を備えた加熱ローラ７１と、この加熱ローラ７１の軸方向に沿って、その両側に設けられた保温材７３と、加熱ローラ７１と対向するように、筐体内部の上面に上下動可能に設けられた試験ローラ装着部７４と、試験ローラ装着部７４を上下に移動可能な押圧力調整手段７５、例えば、押圧調整用マイクロメータとを備えている。なお、加熱ローラ７１として、直径４０ｍｍ、内径φ２８の鉄管の金属（ステンレス鋼、ＳＵＳ３０４）製ローラを備えている。各実施例及び比較例の加圧ローラを試験ローラ装着部７４のベアリングに加熱ローラ７１に接触しないように装着し、保温材７３及び内部ヒータ７２を起動して加熱ローラ７１の表面温度を１８０℃に調節した。加熱ローラ７１の表面温度が１８０℃に到達した後に、押圧力調整手段７５を操作して常温の加圧ローラを加熱ローラ７１に、加圧ローラの発泡弾性層３がその半径方向に１ｍｍ凹陥する（加圧ローラと加熱ローラ７１との軸線間距離が加圧ローラの半径及び加熱ローラ７１の半径の合計よりも１ｍｍ短くなる）ように、圧接させて、加熱ローラ７１を回転速度１２０ｒｐｍで回転させた。この状態で、加熱ローラ７１の表面温度を赤外線温度計で測定し、表面温度が１８０℃に回復するまでに要した時間を計測した。具体的には、前記加熱ローラ７１の表面温度を赤外線温度計で３０秒ごとに３００秒まで測定して、加熱ローラ７１の表面温度が１８０℃に回復するまでに要した時間を求めた。その結果を、３０秒ごとの加熱ローラ７１の表面温度と共に第１表及び図４に示す。表面温度が１８０℃に回復するまでに要した時間が圧接後から２４０秒未満であれば、従来の定着装置に装着される加圧ローラと比較して断熱性が高く、定着装置の省電力化に大きく貢献できる。
【００８２】
（定着範囲評価）
実施例１〜５及び比較例１の定着ローラ及び試験機７０を用いて各定着ローラの用紙に対する定着可能幅を過酷条件下において評価した。具体的には、前記加熱ローラ温度回復試験評価と同様の条件設定において加熱ローラ７１と弾性ローラ７６を圧接させたのと同様にして加圧ローラを加熱ローラ７１に圧接させた。次いで圧接直後に加圧ローラと加熱ローラ７１との圧接部分に住友スリーエム株式会社製ＯＨＰフィルム「ＣＧ３７００（Ａ４サイズ（縦方向２９７ｍｍ、横方向２１０ｍｍ、ＪＩＳ）、厚さ０．１２５ｍｍ、ポリエチレンテレフタレート樹脂製）」を縦方向に沿って挟入し、ＯＨＰフィルムの縦方向の略中央部を横方向に沿って圧接部分で圧接した圧接状態を１５秒間維持した後にＯＨＰフィルムを圧接部分から離脱させた。離脱したＯＨＰフィルムの表面温度が２３℃になるまで放置し、ＯＨＰフィルムの圧接部分すなわち挟入部分が変色（白濁）した「定着範囲」の縦方向に沿う長さを測定した。この定着範囲評価においてＯＨＰフィルムの「定着範囲」は、ＯＨＰフィルムの前記圧接部分のうち横方向における中央部及び横方向の両端それぞれから５０ｍｍ内側の２つの端部の合計３箇所の縦方向に沿う長さを測定し、これらの算術平均とした。評価は、縦方向に沿う長さが８ｍｍ以上であった場合を「◎」、５ｍｍ以上８ｍｍ未満であった場合を「○」、５ｍｍ未満であった場合を「×」とした。測定結果及び評価結果を第１表に示す。なお、この定着範囲評価において結果が「○」以上であると実機においても十分な「現像剤定着性を発揮する」と推測される。第１表において比較例１の加圧ローラの定着範囲評価が「×」である理由は、比較例１の加圧ローラの熱導電率が高すぎて比較例１の加圧ローラが現像剤を定着させるのに必要な温度まで上昇しなかったことにあると推測している。
【００８３】
【表１】
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【符号の説明】
【００８４】
１  加圧ローラ
２  軸体
３  発泡弾性層
４  フッ素樹脂層
３０  画像形成装置
３１  像担持体
３２  帯電手段
３３  露光手段
３４  転写手段
３５  定着装置
３６  被転写体
３７  クリーニング手段
４０  現像手段
４１  現像剤収納部
４２  現像剤
４３  現像剤供給手段
４４  現像剤担持体
４５  現像剤規制部材
５０  筐体
５２  開口
５３  定着ローラ
５４  無端ベルト支持ローラ
５５  無端ベルト
５６  加圧ローラ
５７  加熱手段
７０  試験機
７１  加熱ローラ
７２  内部ヒータ
７３  外部ヒータ
７４  試験ローラ装着部
７５  押圧力調整手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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