(57)【要約】【課題】本発明は、電子写真用加圧回転体の弾性層に軸方向に配向した針状フィラーを含有しており、かつ、水が分散したシリコーンゴムの水分を蒸発させて形成した空隙が分散している電子写真用加圧回転体においても、ゴム骨格の破断の生じにくい、さらなる耐久性に優れた電子写真用加圧回転体を提供する。【解決手段】該電子写真用加圧回転体は、基体と、該基体の上に形成された弾性層を有し、該弾性層はシリコーンゴムと、該シリコーンゴム中に分散されている針状フィラーとを含み、かつ、複数個の空隙を有しており、該弾性層を該電子写真用加圧回転体の長手方向に該基体の中心軸を含む断面で切断したときの切断面の単位面積Ａ２における該空隙の各々の断面積の総和をＡ１としたとき、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差が０．０８以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真用加圧回転体であって、
基体と、
該基体の上に形成された弾性層を有し、
該弾性層はシリコーンゴムと、該シリコーンゴム中に分散されている針状フィラーとを含み、かつ、複数個の空隙を有しており
該弾性層を該電子写真用加圧回転体の長手方向に該基体の中心軸を含む断面で切断したときの切断面の単位面積Ａ２における該空隙の各々の断面積の総和をＡ１としたとき、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差が０．０８以下であることを特徴とする電子写真用加圧回転体。
【請求項２】
前記弾性層の空隙率が、２０体積％以上６０体積％以下である、請求項１に記載の電子写真用加圧回転体。
【請求項３】
前記弾性層の空隙率が、４０体積％以上６０体積％以下である、請求項２に記載の電子写真用加圧回転体。
【請求項４】
前記弾性層の前記空隙の径が、５μｍ以上３０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真用加圧回転体。
【請求項５】
前記針状フィラーの含有率が、前記弾性層に対して２体積％以上１５体積％以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真用加圧回転体。
【請求項６】
前記弾性層上に表層を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真用加圧回転体。
【請求項７】
基体と、
該基体の上に形成された弾性層を有し、
該弾性層はシリコーンゴムと、該シリコーンゴム中に分散されている針状フィラーとを含み、かつ、複数個の空隙を有している電子写真用加圧回転体の製造方法であって、該製造方法が
液状シリコーンゴムに針状フィラーおよび含水ゲルを分散させエマルジョン状の液状組成物を得る工程と、
該基体が筒型の両端に設置された軸受けにより把持された型において、該基体の外周面と該筒型の内周面との間に形成されたキャビティに、該液状組成物を充填する工程と、
該キャビティ内の該液状組成物を流動させることなく、該液状シリコーンゴムを加熱により架橋硬化し、硬化物を得る工程と、
該硬化物から水を除去する工程と、
を有する電子写真用加圧回転体の製造方法。
【請求項８】
前記筒型が、前記軸受けとの嵌め合い部分を構成するテーパー面を両端に有し、
該テーパー面の各々に前記軸受けが嵌合しており、
該筒型は、該テーパー面に、Ｏリングを、該Ｏリングが該テーパー面から突き出た状態で保持しており、
該軸受けは、該テーパー面との嵌め合い部分に該Ｏリングの該テーパー面からの突出し量に対して２０％以上１００％以下の深さの溝を有する、請求項７に記載の電子写真用加圧回転体の製造方法。
【請求項９】
前記液状組成物を充填する工程が、減圧状態とした前記キャビティに、該液状組成物を充填する工程を含む、請求項７または８に記載の電子写真用加圧回転体の製造方法。
【請求項１０】
前記液状組成物を充填する工程が、表層が前記筒型の内壁に密着させた状態で行われる、請求項７〜９のいずれか一項に記載の電子写真用加圧回転体の製造方法。
【請求項１１】
前記液状組成物中の前記含水ゲルの含有率が、２０体積％以上６０体積％以下である、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の電子写真用加圧回転体の製造方法。
【請求項１２】
前記含水ゲルの径が、１μｍ以上３０μｍ以下である、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の電子写真用加圧回転体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子写真用加圧回転体と、該電子写真用加圧回転体と対向配置されてなる加熱部材と、該加熱部材の加熱手段とを具備することを特徴とする定着装置。
【請求項１４】
前記加熱部材が、エンドレスベルト形状を有するフィルムであり、
前記加熱手段が、該加熱部材の内周面に接して配置されているヒータを具備している請求項１３に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材を挟持搬送して加熱する定着装置に用いられる電子写真用加圧回転体およびその製造方法に関する。また、本発明は、定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置には、記録材上に形成された未定着トナー像を該記録材に定着させるための装置として、加熱部材と該加熱部材に対向して配置された電子写真用加圧回転体とを備えた熱定着装置が用いられている。熱定着装置は、加熱部材からの熱および加熱部材と電子写真用加圧回転体の圧接による圧力とによってトナーを記録材に定着させながら、加熱部材と電子写真用加圧回転体の回転により該記録材を搬送する装置である。
【０００３】
電子写真用加圧回転体は、加熱部材との圧接に耐えうる剛性を付与するための基体と、ニップ部形成のために必要な弾性を付与するための弾性層とにより構成されている。また、弾性層上にはトナー離型性を付与するためのフッ素樹脂からなる表層を設ける場合がある。
【０００４】
特許文献１には、ウォームアップタイムの短縮と周方向に延びるシワの発生の抑制とを高いレベルで両立し得る加圧部材の提供を目的とした発明が記載されている。ここで、ウォームアップタイムとは、定着装置において消費電力の低減を図るために、待機中は低温に維持されているニップ部の温度をトナーが定着するために必要な温度にまで昇温させるための時間をいう。
【０００５】
そして、特許文献１では、かかる目的が、基体と、該基体の外側に形成された弾性層と、該弾性層上に形成されたフッ素樹脂を含む表層とを有し、該表層は、長手方向に伸長させた状態で該弾性層上に固定されており、該弾性層の空隙率が２０〜６０体積％以下であり、該弾性層の厚み方向の弾性率をＥ（ＮＤ）、該弾性層の長手方向の弾性率をＥ（ＭＤ）としたとき、Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が１．０より大きい加圧部材によって達成されることが記載されている。そして、このような物性が、針状フィラーが長手方向に配向されてなり、かつ、水が分散したシリコーンゴムの水分を蒸発させて形成した空隙が分散している弾性層によって得られることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１６／００９５２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、特許文献１に開示された、針状フィラーを含み、かつ、水が分散したシリコーンゴムの水分を蒸発させて形成した空隙が分散している弾性層を備えた電子写真用加圧回転体について、より高いレベルでの耐久性の有無を確認した。具体的には、当該電子写真用加圧回転体を、加熱部材に対する加圧力を通常の加圧力よりも高めた状態で定着装置に装着し、この定着装置を、多数枚の電子写真画像の連続出力に供する試験（以下、「過酷耐久試験」ともいう）に供した。その結果、過酷耐久試験に供した後の電子写真用加圧回転体において、表面における硬度が、初期値に対して５％以上変化する部位が生じる場合があった。具体的には、初期の硬度に対する変化率が５％を超える部位が生じる場合があった。
【０００８】
本発明の一態様は、ウォームアップタイムを短縮し得ると共に、より一層の耐久性を備えた電子写真用加圧回転体およびその製造方法の提供に向けたものである。
また、本発明の他の態様は、高品位な電子写真画像を安定して提供し得る定着装置の提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、電子写真用加圧回転体であって、基体と、該基体の上に形成された弾性層を有し、該弾性層はシリコーンゴムと、該シリコーンゴム中に分散されている針状フィラーとを含み、かつ、複数個の空隙を有しており、該弾性層を該電子写真用加圧回転体の長手方向に該基体の中心軸を含む断面で切断したときの切断面の単位面積Ａ２における該空隙の各々の断面積の総和をＡ１としたとき、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差が０．０８以下である電子写真用加圧回転体が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、基体と、該基体の上に形成された弾性層を有し、該弾性層はシリコーンゴムと、該シリコーンゴム中に分散されている針状フィラーとを含み、かつ、複数個の空隙を有している電子写真用加圧回転体の製造方法であって、（ｉ）液状シリコーンゴムに針状フィラーおよび含水ゲルを分散させエマルジョン状の液状組成物を得る工程と、（ｉｉ）基体が筒型の両端に設置された軸受けにより把持された型において、該基体の外周面と該筒型の内周面との間に形成されたキャビティに、該液状組成物を充填する工程と、（ｉｉｉ）該キャビティ内の該液状組成物を流動させることなく、該液状シリコーンゴムを加熱により架橋硬化し、硬化物を得る工程と、（ｖ）該硬化物から水を除去する工程と、を有する電子写真用加圧回転体の製造方法が提供される。
また、本発明のさらに他の態様によれば、本発明の電子写真用加圧回転体と、該電子写真用加圧回転体と対向配置されてなる加熱部材とを具備した定着装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、長期の使用によっても、硬度が初期から変化し難い電子写真用加圧回転体を得ることができる。また、本発明の他の一態様によれば、長期の使用によっても、硬度が初期から変化し難い電子写真用加圧回転体の製造方法を得ることができる。本発明のさらに他の態様によれば、高品位な電子写真画像を安定して提供し得る定着装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電子写真用加圧回転体４を示す斜視図である。
【図３】針状フィラーの概略模型図である。
【図４】弾性層から切り出したサンプルの拡大斜視図である。
【図５】弾性層から切り出したサンプル断面の概略図である。
【図６】電子写真用加圧回転体の製造に用いる型の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明者らは、特許文献１に係る加圧部材を過酷耐久試験に供した場合に、当該加圧部材に、表面における硬度が大きく変化する部位が生じる理由について検討した。その過程において、硬度が変化した部位を有する弾性層を観察した。その結果、硬度が変化した部位においては、弾性層中の空隙を支えているゴム骨格が破断しており、また、ゴム骨格の破断は、破断していない部位と比較して、ゴム骨格が細いことに起因していることが判明した。
【００１３】
そこで、弾性層中にゴム骨格の細い部分と太い部分とが生じる理由を、本発明者らは以下のように考察した。特許文献１に係る加圧部材の製造方法は、弾性層の製造工程として、針状フィラーを含み、かつ、水を分散させてなる乳化状態の液状シリコーンゴム混合物を成形用型内に充填し、次いで、成形用型を密閉し、該成形用型内の該液状シリコーンゴム混合物を加熱、硬化せしめる第１の工程と、成形用型から脱型した硬化シリコーンゴムをさらに加熱して、硬化シリコーンゴム中に微細に分散している水を除去して多孔質のシリコーンゴム弾性層を形成する第２の工程と、を含んでいる。
ここで、第１の工程において、密閉された成形用型内では、液状シリコーンゴム混合物は、本来であれば、流動することはない筈であるが、実際には、成形用型から液状シリコーンゴム混合物が漏出している場合があった。そして、液状シリコーンゴム混合物の成形用型からの漏出が認められた場合に、第２の工程を経て得られた弾性層中のゴム骨格の太さのバラつきが大きかった。このことから、密閉された成形用型内で、液状シリコーンゴム混合物が流動すると、当該液状シリコーンゴム混合物の乳化状態が破壊され、液状シリコーンゴム混合物中の含水ゲル同士が凝集することにより、得られる弾性層中のゴム骨格の太さにバラつきが生じるものと考察した。
【００１４】
すなわち、乳化状態にある液体は、熱力学的に不安定であり、かつ、非平衡系である。そのため、上記液状シリコーンゴム混合物の硬化時に、成形用型内で流動すると、流動によるせん断力によって、乳化状態の破壊が進行し、液状シリコーンゴム混合物に分散している含水ゲルが凝集する。含水ゲルが凝集した状態で、液状シリコーンゴム混合物を硬化した場合、電子写真用加圧回転体の弾性層には、含水ゲルが存在した位置に空隙が形成されるため、空隙が凝集した状態で形成され、弾性層内で、空隙の疎密が生じるものと考えられる。
【００１５】
かかる考察に基づき、本発明者らは、上記第１の工程における成形用型内における液状シリコーンゴム混合物の硬化の際に、当該液状シリコーンゴム混合物の成形用型内における流動を、より高いレベルで低減させることを試みた。具体的には、成形用型のシール性の改善を行った。
【００１６】
その結果、得られた電子写真用加圧回転体は、弾性層中の空隙が、弾性層内で極めて均一に分布しており、長期の使用によっても硬度の部分的な変化が生じ難いことを見出した。
【００１７】
弾性層内において、空隙が均一に分布している場合、空隙の分布が不均一な場合と比較して、隣り合う空隙同士の距離が略均一になる。そのため、定着装置において電子写真用加圧回転体の弾性層が加圧されたときに、大きな応力の集中を生じる箇所が少なくなり、空隙を形成するゴム骨格の破断を有効に抑制されるものと考えられる。
【００１８】
従来、針状フィラーを含み、かつ、水が分散したシリコーンゴムの水分を蒸発させて形成した空隙を形成した弾性層におけるゴム骨格の破断に起因する電子写真用加圧回転体の耐久性を考慮する際に、弾性層中の空隙の分布の均一性について考慮されたことはなかった。そこで、本発明者らは空隙の分布の均一性を表す指標として、電子写真用加圧回転体の弾性層を基体の中心軸を含む断面で切断したときの切断面における単位面積あたりの空隙の総面積の割合（以下、単に「面積比」ともいう）の標準偏差を用いた。そして、面積比の標準偏差が小さい程、弾性層中の空隙の分布が均一である。
【００１９】
以下、本発明の一態様に係る定着装置および電子写真用加圧回転体について具体的に説明する。
（１）定着装置
図１は本発明の一実施形態に係る定着装置を示す断面図である。この定着装置は、いわゆるオンデマンド型の熱定着装置であり、加熱源としてセラミックヒータを用いたフィルム加熱方式の熱定着装置である。以下オンデマンド型の熱定着装置を例にその構成の概略を説明する。
なお本発明に係る定着装置は、この形態に限定されるものではなく、一般的に用いられる、ハロゲンヒータを熱源に用いたヒートロール型の定着装置や、コイルに通電することで部材自体を発熱させる誘導加熱（ＩＨ）方式の定着装置にも適用可能である。
【００２０】
図１において、フィルムガイド部材１は横断面略半円弧状・樋型で、電子写真用加圧回転体４の長手方向に平行な方向を幅方向とする横長のフィルムガイド部材である。ヒータ２は、加熱部材であるフィルム３の加熱手段であり、フィルムガイド部材１の下面の略中央に幅方向に沿って形成した溝内に収容保持させた横長のヒータである。フィルム３は、エンドレスベルト形状を有し、ヒータ２を装着したフィルムガイド部材１にルーズに外嵌させた筒状のものである。すなわち、ヒータ２は、エンドレスベルト形状を有するフィルム３の内周面に接して配置されている。
【００２１】
フィルムガイド部材１は、例えば、ポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ）や液晶ポリマーなどの耐熱性樹脂からなる成形品である。
ヒータ２は、セラミック基板上に発熱抵抗体を設けた構成を有する。図１に示すヒータ２は、アルミナ製の横長・薄板状のヒータ基板２ａと、その表面側（フィルム摺動面側）にヒータ基板２ａの長手方向に沿って形成具備させた線状あるいは細帯状の、Ａｇ／Ｐｄ製の通電発熱体（発熱抵抗体）２ｃと、を有する。また、ヒータ２は、通電発熱体２ｃを覆って保護するガラス製の薄い表面保護層２ｄを有する。そしてヒータ基板２ａの裏面側にサーミスタ（検温素子）２ｂが接触している。このヒータ２は、通電発熱体２ｃに対する電力供給により迅速に昇温した後、検温素子２ｂを含む電力制御手段（不図示）によって所定の定着温度を維持するように制御できる。定着温度は定着部材表面の目標温度であり、印刷速度、紙種、定着部材構成およびトナー種によって適宜設定される。一般的な定着温度としては、１５０℃以上２００℃以下である。
【００２２】
フィルム３は、例えば、ベースフィルムの表面に表層をコーティングした複合層フィルムである。このフィルム３は、熱容量を小さくして加熱装置のクイックスタート性を向上させるために、膜厚を好ましくは、総厚５００μｍ以下とする。
【００２３】
ベースフィルムの材料としては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）の如き樹脂や、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４）、ニッケルの如き合金や金属が用いられる。
表層の材料としては、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−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）および、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）といったフッ素樹脂材料が用いられる。
なお、ベースフィルムと表層の間に、硬化シリコーンゴムを含む弾性層、接着層を設けても良い。
【００２４】
電子写真用加圧回転体４は、ヒータ２の下面に対向配置され、フィルム３を介してヒータ２に圧接されている。
電子写真用加圧回転体４は、フィルム３を介してヒータ２の表面保護層２ｄに所定の加圧機構（不図示）により所定の加圧力で加圧されている。その加圧力に応じて電子写真用加圧回転体４の弾性層４ｂが弾性変形し、電子写真用加圧回転体４の表面とフィルム３の表面との間に未定着トナー画像Ｔの加熱定着に必要な所定幅のニップ部Ｎが形成される。加圧力は、製品の対象とする紙種・サイズ・トナー種類・定着装置の構成によって適宜設定される。一般的な加圧力は、１０ｋｇｆから７０ｋｇｆ程度に設定される。
【００２５】
ニップ部Ｎに被加熱材としての記録材Ｐが導入され、記録材Ｐが挟持搬送されることにより、記録材Ｐが加熱される。
電子写真用加圧回転体４は、駆動源Ｍの駆動力が不図示のギア（動力伝達機構）を介して伝達されて、所定の周速度で矢印ｂの反時計方向に回転駆動される。
フィルム３は、画像形成実行時に電子写真用加圧回転体４が矢印ｂの反時計方向に回転駆動されることにより、電子写真用加圧回転体４の回転に従動して矢印ａの方向に回転する。
【００２６】
（２）電子写真用加圧回転体４の層構成
図２は、本発明の一実施形態に係る電子写真用加圧回転体４を示す斜視図である。電子写真用加圧回転体４は、基体４ａ、硬化シリコーンゴムを含む弾性層４ｂ、およびフッ素含有樹脂チューブからなる表層４ｃで構成されている。
【００２７】
基体４ａは鉄やアルミニウム、ニッケルの如き金属、ステンレス鋼の如き合金によって形成される。定着装置に搭載される際には、弾性層４ｂが形成されていない基体４ａの両端部の軸部がベアリングで保持された状態で、電子写真用加圧回転体４が加圧される。このため、基体４ａには、加圧力に耐えられるだけの強度が必要となり、鉄やステンレス鋼が好ましく用いられる。また、表面に弾性層４ｂが形成される部位には、表面に接着処理が施されることが一般的である。接着処理は、ブラスト処理、Ｆ研磨などの物理的処理や、酸化処理、プライマー処理、カップリング剤処理といった化学的処理を、単独、あるいは組み合わせて施してもよい。
【００２８】
（３）電子写真用加圧回転体４の弾性層４ｂ
電子写真用加圧回転体４を構成する弾性層４ｂは、硬化シリコーンゴムと、硬化シリコーンゴム中に分散されている針状フィラー４ｂ１を含む。また、弾性層４ｂは、複数個の空隙４ｂ２を有する。そして、弾性層４ｂを、電子写真用加圧回転体４の長手方向に基体４ａの中心軸を含むｂ断面で切断したときの切断面において、電子写真用加圧回転体４の長手方向の切断面であるｂ断面の単位面積における空隙４ｂ２の各々の断面積の総和（以下、「空隙面積」ともいう。）をＡ１、ｂ断面の単位面積をＡ２としたときの面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差が０．０８以下である。
【００２９】
該標準偏差が０．０８以下である場合、弾性層４ｂ中における複数個の空隙４ｂ２が、より均一に存在しているため、弾性層４ｂ中のゴム骨格の太さのバラつきが抑えられ、弾性層４ｂ中のゴム骨格の強度のバラつきが抑えられる。そのため、加圧された際にも、弾性層４ｂの一部に応力が集中し難く、空隙４ｂ２を構成しているゴム骨格の部分的な破断が抑制されるものと考えられる。
該標準偏差の下限値としては、特に限定されないが、現実的には０．０１以上である。該標準偏差は、後述する、針状フィラーを含み、かつ、含水ゲルを分散させてなるエマルジョン状態の液状シリコーンゴム混合物の成形用型内における硬化時の流動を高度に制御（抑制）することで、０．０８以下とすることが可能である。
【００３０】
弾性層４ｂは、単一の層からなる。弾性層４ｂの厚みは、所望の幅のニップ部Ｎを形成できる範囲であれば特に限定されないが、２ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。
【００３１】
（３−１）ベースポリマー
弾性層４ｂのベースポリマーは、付加硬化型の液状シリコーンゴムの硬化物を含む。付加硬化型の液状シリコーンゴムは、ビニル基の如き不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン（Ａ）と、Ｓｉ−Ｈ基（ヒドロシリル基）を有するオルガノポリシロキサン（Ｂ）とを有する未架橋シリコーンゴムである。加熱により不飽和脂肪族基の不飽和結合に対して、Ｓｉ−Ｈ基が付加することで架橋反応が進行する。また、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサン（Ａ）とＳｉ−Ｈ基を有するオルガノポリシロキサン（Ｂ）の量を適宜調整することで、所望の硬度となるベースポリマーを得ることができる。
【００３２】
弾性層４ｂの硬度は、「日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ  ６２５３−３：２０１２」に規定された「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」に基づき測定される硬度で、２０度以上８０度以下であることが好ましい。
【００３３】
付加硬化型の液状シリコーンゴムには架橋反応を促進する触媒として白金化合物を含有するのが一般的である。また、付加硬化型の液状シリコーンゴムは、本発明の目的を損なわない範囲で流動性を調節できる。さらに、本発明においては、発明の特徴の範囲を超えない限りは、弾性層４ｂ中に、本発明に係る針状フィラー４ｂ１以外のフィラーや充填材、配合剤が、公知の課題の解決手段として含まれていても構わない。
【００３４】
（３−２）針状フィラー４ｂ１
針状フィラー４ｂ１の含有率としては、弾性層４ｂに対して２体積％以上１５体積％以下とすることが好ましい。針状フィラー４ｂ１の含有比率を２体積％以上とすることで、周方向シワの抑制効果を得ることができる。また、針状フィラー４ｂ１の含有比率を１５体積％以下とすることで、弾性層４ｂを容易に成形することができる。また、針状フィラー４ｂ１の含有比率を１５体積％以下とすることで、弾性層４ｂの弾性の過度の低下を避けることができ、定着装置の電子写真用加圧回転体４としてのニップ部Ｎの確保が容易となる。
【００３５】
図３に示すように、針状フィラー４ｂ１の直径Ｄに対する長さＬの比が大きい、すなわちアスペクト比が高い材料を好適に使用できる。
このような針状フィラー４ｂ１の具体例として、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、ガラスファイバー、その他無機ウィスカーが挙げられる。針状フィラー４ｂ１としては、より具体的な形状として、図３において直径Ｄの平均が５μｍ以上１１μｍ以下であり、かつ長さＬの平均が５０μｍ以上１０００μｍ以下であって、アスペクト比が５以上１２０以下であるものが、工業的に容易に入手可能である。長さＬが５０μｍ以上であることにより、針状フィラー４ｂ１を効果的に、電子写真用加圧回転体４の長手方向に配向させることができる。
【００３６】
なお、上記の針状フィラー４ｂ１のアスペクト比は、針状フィラー４ｂ１の平均長さおよび平均直径から下記式を用いて求めることができる。
アスペクト比＝平均長さ／平均直径
【００３７】
針状フィラー４ｂ１が炭素繊維である場合の具体的なアスペクト比の算出方法を以下に示す。まず、弾性層４ｂから切り出したサンプルを窒素ガス雰囲気下、７００℃で１時間焼成してシリコーンゴム成分を灰化させて除去する。こうしてサンプル中の針状フィラー４ｂ１を取り出すことができる。取り出した針状フィラー４ｂ１の体積を求めることにより、弾性層４ｂ中の含有率を求めることができる。また、針状フィラー４ｂ１を１００本以上無作為に選択し、それらの平均長さと平均直径を光学顕微鏡で測定して、上記式より針状フィラー４ｂ１のアスペクト比を求めることができる。なお、実施例では、針状フィラー４ｂ１のアスペクト比を、上記式で得られた値の小数点以下第一位を四捨五入した値で示した。
【００３８】
針状フィラー４ｂ１を含む弾性層４ｂを形成工程は、例えば、密閉された成形用型内で、針状フィラー４ｂ１と含水ゲルとを含む、エマルジョン状態の液状シリコーンゴム混合物を硬化させる第１の工程と、硬化物から水を除去する第２の工程とを含む。そして、第１の工程において、該液状シリコーンゴム混合物が、密閉された成形用型内で流動すると、針状フィラー４ｂ１が核となって、含水ゲルが凝集し易くなる。その結果、第２の工程を経て得られた弾性層４ｂ中に存在する空隙４ｂ２は、その分布が不均一となりやすい。すなわち、ゴム組成物中の針状フィラー４ｂ１が多いほど、弾性層４ｂを基体４ａの中心軸を含む断面で切断したときの切断面における空隙面積をＡ１、単位面積をＡ２としたときの面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差が大きくなる傾向にある。
【００３９】
（３−３）空隙４ｂ２
電子写真用加圧回転体４の弾性層４ｂは、弾性層４ｂの熱伝導率を低下させるために、空隙４ｂ２を含んでいる。すなわち、電子写真用加圧回転体４の熱伝導を抑えることによって、加熱部材からの熱が基体４ａに逃げることを抑制し、加熱部材の温度上昇速度を向上させ、ウォームアップタイムを短縮することができる。本発明に係る弾性層４ｂの空隙４ｂ２は、弾性層４ｂを基体４ａの中心軸を含むｂ断面で切断したときの切断面における空隙面積をＡ１、単位面積をＡ２としたときの面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差が０．０８以下となるように分散されている。
【００４０】
面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差は次のように求めることができる。まず、電子写真用加圧回転体４の弾性層４ｂを、図２の斜線部で示すサンプル４ｂｓのように、電子写真用加圧回転体４の周方向および長手方向にそって３ｍｍずつ切り出す。この際、電子写真用加圧回転体４の長手方向は、基体４ａの中心軸を含む断面で剃刀を用いて切り出す。切り出したサンプルは図４のサンプル４ｂｓのようになる。図４の取り出したサンプル４ｂｓの電子写真用加圧回転体４の長手方向のｂ断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（商品名：ＸＬ３０  ＳＦＥＧ；ＦＥＩ社製）を用いて、加速電圧３ｋＶ、倍率１００倍で撮影する。得られたｂ断面のＳＥＭ画像について、弾性層４ｂの外径側表面（表層４ｃが有る場合は、表層４ｃの直下面）から基体４ａの方向に５００μｍおよび電子写真用加圧回転体４の長手方向に１２００μｍの範囲を画像解析ソフト（商品名：Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ  ５．０Ｊ、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社製）を用いて２値化を行う。解析域を弾性層４ｂの外径側表面から５００μｍとしたのは、本発明の発明者らが検討する中で、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の差が現われやすい領域であったためである。この領域は液状組成物流動時にかかるせん断応力が大きい領域であり、ゴム組成物を加熱する際に、乳化破壊が起きやすい。
そのため、空隙４ｂ２の分散を面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差により評価する際に、差が現われやすいと考えている。２値化は大津の判別法で行う。得られた２値化画像を、５３μｍ四方のサイズに細分化し、得られた細分化画像に対して、空隙面積Ａ１と単位面積Ａ２を求めて、それぞれの面積比Ａ１／Ａ２を算出した。２値化画像を細分化する単位面積を、５３μｍ四方とする理由は、本発明者らの検討過程において、５３μｍ四方の単位面積に対する空隙面積の比（面積比）の標準偏差が、電子写真用加圧回転体の過酷耐久試験後の硬度変化の有無の結果とよく相関する結果となったためである。
【００４１】
得られた面積比Ａ１／Ａ２に基づいて、サンプルの標準偏差を算出する。空隙４ｂ２の分布が不均一な場合、空隙面積が多い細分化画像と、空隙面積が少ない細分化画像が各々多いため、細分化画像を多数測定した場合の標準偏差は大きくなる。一方、空隙４ｂ２の分布が均一な場合、空隙面積が多い細分化画像と、空隙面積が少ない細分化画像が各々少ないため、細分化画像を多数測定した場合の標準偏差は小さくなる。
【００４２】
面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の算出は、弾性層４ｂの６か所から得たサンプル４ｂｓに対して行う。６か所のサンプル４ｂｓを切り出す位置は、弾性層４ｂの軸方向の全長さをＬ１とした時の、両端から０．１Ｌ１となる位置および中心となる０．５Ｌ１位置の３か所、およびこれらの位置に関して周方向で１８０°異なる位置の計６か所である。そして、本発明の電子写真用加圧回転体４は、６か所の位置から切り出したサンプル４ｂｓから得られた面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差のすべてが０．０８以下となる。
【００４３】
電子写真用加圧回転体４の弾性層４ｂの６か所の位置から切り出したサンプル４ｂｓから得られた面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差において、一か所でも面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差が０．０８よりも大きい場合、弾性層４ｂの当該箇所の硬度変化が大きくなる。その結果、硬度が変化した電子写真用加圧回転体４を定着装置に用いる場合、通紙時に紙シワが発生しやすくなる。そのため、一か所でも面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差が０．０８よりも大きい弾性層４ｂを有する電子写真用加圧回転体４は、耐久性が劣るものとなり、頻繁に部材を交換する必要がある。
【００４４】
また、弾性層４ｂの空隙率は、２０体積％以上６０体積％以下であることが好ましい。空隙率が２０体積％以上であると、上述のウォームアップタイムを十分に短縮する効果を得ることができる。空隙率が６０体積％を超える弾性層４ｂを形成しようとしても、成形が困難な場合がある。弾性層４ｂの空隙率が高いとウォームアップタイムを短縮できるので、空隙率はより好ましくは４０体積％以上６０体積％以下である。
【００４５】
弾性層４ｂの空隙率は次のようにして求めることができる。まず、剃刀を用いて、弾性層４ｂを任意の部分で切断し、評価サンプルを得る。得られた評価サンプルの２５℃における体積を、液浸比重測定装置（ＳＧＭ−６、メトラー・トレド株式会社製）により測定する（以下、この体積をＶａｌｌと記す）。次に、体積測定を行った評価サンプルを熱重量測定装置（商品名：ＴＧＡ８５１ｅ／ＳＤＴＡ、メトラー・トレド株式会社製）を用いて窒素ガス雰囲気下、７００℃で１時間加熱することでシリコーンゴム成分を分解・除去する。この時の重量の減少量をМｐとする。弾性層４ｂ中に針状フィラー４ｂ１以外に無機フィラーが入っていた場合、この分解・除去後の残留物は、針状フィラー４ｂ１と無機フィラーが混在した状態となる。
【００４６】
この状態で２５℃における針状フィラー４ｂ１と無機フィラーの体積の合計を乾式自動密度計（商品名：アキュピック１３３０−１、株式会社島津製作所製）により測定する。体積測定を、窒素ガスの置換を行う毎に１０回実施し、その算術平均をＶａとした。
【００４７】
これらの値を基に、以下に示す式から評価サンプルの空隙率を求めることができる。なお、シリコーンゴム成分の密度は０．９７ｇ／ｃｍ３として計算した（以下、この密度をρｐと記す）。
空隙率（体積％）＝［｛Ｖａｌｌ−（Мｐ／ρｐ＋Ｖａ）｝／Ｖａｌｌ］×１００
なお、実施例に記載の空隙率は、任意の部分を５か所切り出すことで評価サンプルとし、各評価サンプルより求めた空隙率の平均値を弾性層４ｂの空隙率とした。
【００４８】
弾性層４ｂ中の空隙４ｂ２の径としては、弾性層４ｂをカミソリで厚み方向に切断し、その切断面に表れている空隙４ｂ２の個数の８０％以上が、５μｍ以上３０μｍ以下の範囲内にある空隙４ｂ２の径を有することが好ましい。ここで、空隙４ｂ２の径とは、当該切断面であるｂ断面を、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）（ＸＬ３０  ＳＦＥＧ、ＰＨＬＩＰＳ社製）を用いて、加速電圧３ｋＶ、倍率１００倍で観察し、画像解析ソフト（Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ  ５．０Ｊ、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社製）を用いて２値化を行い、空隙４ｂ２の径の最大長さと最短長さの合計値の１／２の値とする。空隙４ｂ２は３０μｍ以下の小さな径を有するために、両面印刷の二面目を通紙する際に、加圧ローラに接触する一面目に印刷された画像に画像不良を引き起こしにくい。
【００４９】
（４）表層４ｃ
電子写真用加圧回転体４に離型性を付与するために、フッ素含有樹脂チューブからなる表層４ｃを弾性層４ｂ上に設けてもよい。
表層４ｃを構成する材料としては、画像印刷時の記録材Ｐの離型性の観点からフッ素含有樹脂が用いられる。フッ素含有樹脂の具体例としては、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）が挙げられる。また、上記列挙した材料を２種類以上ブレンドして使用しても良く、添加物を加えても良い。
表層４ｃの厚さは、電子写真用加圧回転体４に充分な離型性を付与することができる範囲であれば特に限定されないが、２０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００５０】
（５）電子写真用加圧回転体４の製造方法
以下のような製造方法により、弾性層４ｂに針状フィラー４ｂ１を含有し、かつ、水が分散したシリコーンゴムの水分を蒸発させて形成した空隙４ｂ２が分散している電子写真用加圧回転体４を得ることができる。
【００５１】
（ｉ）弾性層４ｂ形成用の液状組成物の調製工程
本発明に係る、空隙４ｂ２を有する弾性層４ｂの形成方法には、含水ゲル、付加硬化型の液状シリコーンゴム、および針状フィラー４ｂ１を含むエマルジョン状の液状組成物を使用する。
【００５２】
含水ゲル、付加硬化型の液状シリコーンゴムおよび針状フィラー４ｂ１を、遊星式の万能混合撹拌機といった公知のフィラー混合撹拌手段を用いて混合、攪拌し、付加硬化型の液状シリコーンゴムに針状フィラー４ｂ１および含水ゲルを分散させたエマルジョン状の液状組成物を調製することができる。
【００５３】
含水ゲルを含むエマルジョン状の液状組成物を用いて、水が微細に分散されてなる組成物の硬化物を形成した後、脱水することによって、図５に示すように微細な空隙４ｂ２を有する弾性層４ｂを得ることができる。
【００５４】
含水ゲルとしては、吸水性ポリマーおよび粘土鉱物に水を含有させて、膨潤させたものを使用することができる。エマルジョン状の液状組成物中に分散してなる含水ゲルの径は、１μｍ以上３０μｍ以下程度であり、針状フィラー４ｂ１の配向を阻害し難い。そのため、空隙率が高く、かつ、針状フィラー４ｂ１が高度に配向した弾性層４ｂを形成することができる。
【００５５】
一方、含水ゲルの代わりに樹脂バルーンといった中空粒子（４０μｍ程度）を含む液状組成物を注型成形用型に注入して、弾性層を形成した場合、中空粒子のシェルが成形型のキャビティ内を流動した時に、針状フィラー４ｂ１の配向を阻害してしまう。そのため、高い空隙率と、針状フィラー４ｂ１の高配向とを両立した弾性層の形成は困難である。
【００５６】
また、空隙の形成のための発泡剤を含む液状組成物を注型成形用型に注入して弾性層を形成しても、発泡剤の発泡時に針状フィラー４ｂ１の配向が乱され、長手方向に針状フィラー４ｂ１を配向させることが困難である。
【００５７】
含水ゲルのうち、吸水性ポリマーとしては、アクリル酸およびメタクリル酸並びにこれらの金属塩の、重合体、共重合体または架橋体が挙げられる。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（商品名：レオジック２５０Ｈ、東亜合成株式会社製）を好適に用いることができ、これらは工業的に容易に入手可能である。また、増粘効果のある水により膨潤させた粘土鉱物は、エマルジョン状の弾性層４ｂ形成用の液状組成物を調製するために好適である。このような粘土鉱物を含む増粘剤として「ベンゲルＷ−２００Ｕ」（商品名；株式会社ホージュン製）が挙げられる。
【００５８】
エマルジョン状の液状組成物には、架橋反応を促進する触媒としての白金化合物、ならびにフィラー、充填材、および配合剤が含まれていても良い。
また、必要に応じて乳化剤や粘度調整剤を添加してから混合、撹拌して液状組成物を調製してもよい。乳化用添加剤としては、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））の界面活性剤が挙げられる。
【００５９】
電子写真用加圧回転体４の弾性層４ｂの空隙率は、弾性層４ｂ形成用の液状組成物中における含水ゲルの含有量を調整することで作製することができる。具体的な空隙率の調整方法を以下に示す。含水ゲルの密度および付加硬化型の液状シリコーンゴムの密度はいずれも、１．０ｇ／ｃｍ３である。また、針状フィラー４ｂ１の密度は、後述する実施例で用いたピッチ系炭素繊維の場合、２．２ｇ／ｃｍ３である。これらの値に基づき、弾性層４ｂの形成に用いる液状組成物の総体積に対する含水ゲルの含有率が、２０体積％以上６０体積％以下となるように含水ゲルの量を調整する。脱水後の弾性層４ｂの空隙の体積は、液状組成物中の含水ゲルの体積とほぼ同じであることから、液状組成物の総体積に対する含水ゲルの体積を上記範囲とすることで、空隙率が２０体積％以上６０体積％以下の弾性層４ｂを作製することができる。
【００６０】
（ｉｉ）液状組成物の層の形成工程
本工程を、図６を用いて具体的に説明する。図６は、電子写真用加圧回転体４の製造時の型の概略説明図である。図６において、内面が円筒形状であるフッ素含有樹脂チューブからなる表層４ｃが、筒型７に固定されている。なお、表層４ｃは、弾性層４ｂとの接着のため、必要であれば、液状組成物を注型する前に、内面に適宜プライマー塗布処理を行っても良い。本発明に係る電子写真用加圧回転体４の基体４ａは、表面に弾性層４ｂが形成される部位を接着処理した後に、筒型７内に配置され、軸受け５と軸受け６によって把持されている。基体４ａの外周面と表層４ｃの内周面との間には、キャビティ９が形成されている。この時点でキャビティ９は、連通路１０および連通路１１によって、外部と通じている。
【００６１】
まず、成形時の形状転写性を良くするために、筒型７に２つ設けられた横穴１３から減圧を行い、表層４ｃを筒型７の内壁に密着させた状態にする。
そして、基体４ａが筒型７の両端に設置された軸受け５と軸受け６により把持された型において、基体４ａの外周面と筒型７の内周面との間に形成されたキャビティ９に、上記工程（ｉ）で調製した本発明に係る液状組成物を、連通路１１から充填する。この時、連通路１０の先にアスピレーター（不図示）などの減圧器を取り付け、キャビティ９内を減圧状態にすることで、液状組成物を注入する注型時の、泡噛みを低減することができる。泡噛みを低減することにより、後述する工程（ｉｉｉ）における液状組成物の熱膨張時の流動を低減することができるので、乳化破壊の進行を抑制し、空隙４ｂ２の分布が均一となる。その結果、本発明に係る弾性層４ｂを基体４ａの中心軸を含む断面で切断したときの切断面における空隙面積をＡ１、単位面積をＡ２としたときの面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差が小さくなる。なお、キャビティ９内の減圧は、上述の表層４ｃと筒型７の密着のための減圧よりも低く設定し、液状組成物注入時においても、表層４ｃと筒型７が密着した状態を保つ必要がある。
【００６２】
（ｉｉｉ）シリコーンゴム成分の架橋硬化工程
次いで、注型用流路として開いていた連通路１０と連通路１１をネジやボールバルブなどで液状組成物が流出しないように閉じることで、液状組成物で充填されたキャビティ９を密閉する。この状態で、水の沸点未満の温度、例えば、６０℃以上９０℃以下で、５分〜１２０分加熱し、弾性層４ｂのベースポリマーであるシリコーンゴム成分を硬化させる。
【００６３】
なお、電子写真用加圧回転体４の工程（ｉｉｉ）で用いる型の構成は、高いレベルの密閉を実現するシール構造を有する。このため、キャビティ９内の液状組成物を流動させることなく、液状シリコーンゴムを加熱により架橋硬化し、硬化物を得ることができる。キャビティ９を密閉していても、高いレベルの密閉がなされていない場合には、加熱時に液状組成物の熱膨張により型内の圧力が高まると、液状組成物が筒型７と軸受け５や軸受け６の嵌め合い箇所で型外へ漏れ、液状組成物が流動することにより、液状組成物の乳化状態の破壊が引き起こされるため、高いレベルの密閉を実現するシール構造が必要となる。
【００６４】
高いレベルの密閉を行うシール構造は、具体的には図６に示すように、表層４ｃを筒型７と軸受け５および軸受け６でＯリング８を介して挟むことで密閉を行う場合に、筒型７の溝に保持されたＯリング８が、対向する軸受け５および軸受け６の部分に設けられた溝１２に潰れた状態で密接する構造である。この構造により、密閉面積を広く設けることができるため、高いレベルの密閉を実現することができ、加熱時の液状組成物の流動を防ぐことができる。
【００６５】
なお、Ｏリング８は、筒型７と軸受け５および軸受け６との嵌め合い部分の筒型７のテーパー面から外側に突き出た状態で、筒型７に保持される。溝１２は、筒型７に配置されたＯリング８の形に沿うように、軸受け５や軸受け６の筒型７との嵌め合い部分に円周状に溝深さ方向に曲率を持って設けている。
溝１２の深さは、Ｏリング８の筒型７のテーパー面から出た量（突出し量）に対して、２０％以上１００％以下の値をとることが好ましい。溝１２をこのような深さとすることによって、Ｏリング８と溝１２が相対する箇所での接触面積が少なくなり過ぎることを防止できる。また、Ｏリング８と溝１２との圧接がされず、高いレベルの密閉がされにくくなることを防止できる。また、溝１２の曲率は、Ｏリング８の断面の曲率よりも小さく設定することが好ましい。溝１２をこのような曲率とすることによって、筒型７と軸受け５および軸受け６とが嵌合する際のＯリング８の潰れ方が、溝１２に沿った形になり易い。そのため、高レベルの密閉をより確実に達成し得る。
【００６６】
（ｉｖ）脱型工程
工程（ｉｉｉ）において液状組成物中の付加硬化型の液状シリコーンゴムを架橋硬化した後、型を適宜、水冷や空冷により冷却し、硬化物を脱型する。また、工程（ｖ）で弾性層４ｂを形成した後に、電子写真用加圧回転体４を脱型してもよい。
【００６７】
（ｖ）脱水工程
基体４ａに積層した液状組成物の硬化物から加熱処理により水を除去し、空隙４ｂ２を形成する。加熱処理条件としては、温度が１００℃以上２５０℃以下、加熱時間は１〜５時間であることが望ましい。工程（ｖ）は、工程（ｉｖ）の前後いずれで行ってもよい。
【００６８】
（ｖｉ）表層４ｃの積層工程
上述のように、予め注型成形用型内部にフッ素含有樹脂チューブを固定配置してから液状組成物を注型する方法によって、表層４ｃを積層できる。また、表層４ｃは弾性層４ｂの形成後に、フッ素含有樹脂チューブを被覆し、接着剤により接着固定する方法によっても表層４ｃを積層できる。
【実施例】
【００６９】
以下の各実施例で使用した材料を示す。
（基体４ａ）
基体４ａとして、鉄製基体（直径２４．５ｍｍ、弾性層４ｂの形成域の長さ３３０ｍｍ）を使用した。
（ベースポリマー）
弾性層４ｂのベースポリマーとして、２５℃環境、せん断速度１０（１／ｓ）において粘度が１０Ｐａ・ｓである、付加硬化型液状シリコーンゴムを使用した。
（含水ゲル）
含水ゲルについては、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）１質量部に対して、９９質量部のイオン交換水を加えて十分に撹拌し、膨潤させることにより調製した含水ゲルを使用した。
【００７０】
（針状フィラー４ｂ１）
針状フィラー４ｂ１として、下記の４種類の繊維状物質を使用した。
１．ピッチ系炭素繊維  商品名：ＧＲＡＮＯＣ  Ｍｉｌｌｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  ＸＮ−１００−０５Ｍ（日本グラファイトファイバー株式会社製）；繊維径９μｍ、繊維長５０μｍ、アスペクト比６、密度２．２ｇ／ｃｍ３、以下「１００−０５Ｍ」と記載。
２．ピッチ系炭素繊維  商品名：ＤＩＡＬＥＡＤ  Ｋ２２３ＨＭ（三菱樹脂株式会社製）；繊維径１１μｍ、繊維長２００μｍ、アスペクト比１８、密度２．２ｇ／ｃｍ３、以下「Ｋ２２３ＨＭ」と記載。
３．ＰＡＮ系炭素繊維  商品名：トレカ  ミルドファイバー  ＭＬＤ−３００（東レ株式会社製）；繊維径７μｍ、繊維長１３０μｍ、アスペクト比１９、密度１．８ｇ／ｃｍ３、以下「ＭＬＤ−３００」と記載。
４．ガラス繊維  商品名：ＥＦＨ１５０−０１（セントラルグラスファイバー株式会社製）；繊維径１１μｍ、繊維長１５０μｍ、アスペクト比１４、密度２．６ｇ／ｃｍ３、以下「１５０−０１」と記載。
【００７１】
（表層４ｃ）
表層４ｃとしては、厚み４０μｍ、外径２９．０ｍｍのＰＦＡチューブを使用した。ＰＦＡチューブは以下に示す市販品を使用した。
＜商品名：テフロン（登録商標）  ＰＦＡ  ４５１ＨＰ−Ｊ（三井・デュポン  フロロケミカル株式会社製）、以下「４５１ＨＰ−Ｊ」と記載＞
【００７２】
≪電子写真用加圧回転体４の作製≫
［実験例Ａ］
（実施例Ａ−１）
ベースポリマーである未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと、針状フィラー４ｂ１である「１００−０５Ｍ」と、含水ゲルとを、万能混合撹拌機（商品名：Ｔ．Ｋ．ハイビスミックス２Ｐ−１、プライミクス株式会社製）を用いて撹拌羽根の回転数を８０ｒｐｍとして、３０分間撹拌し、エマルジョン状態の液状組成物を調製した。この際、未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと針状フィラー４ｂ１は、表１にあるとおり、針状フィラー４ｂ１の含有率が１５体積％となるように配合した。
【００７３】
図６に示す構成になるように、内径が３０ｍｍのパイプ状の筒型７の内面に、表層４ｃとして内面にプライマー（商品名：ＤＹ３９−０６７、東レ・ダウコーニング株式会社製）による接着処理を施したＰＦＡチューブを筒型７に挿入し、固定した。次いで、プライマー（商品名：ＤＹ３９−０５１、東レ・ダウコーニング株式会社製）で接着処理済みの基体４ａを、図６に示すように両端部の軸受け５および軸受け６で把持した状態となるように筒型７の内部に設置した。そして、軸受け５および軸受け６を筒型７に圧接固定した。
【００７４】
次に、横穴１３から不図示の手段で減圧を行い、上述のＰＦＡチューブを筒型７の内壁に密着させた。その後、先に調製した液状組成物を、連通路１１を通じてキャビティ９内に注入充填し、キャビティ９内を液状組成物で満たした状態で、連通路１１を不図示のネジで、連通路１０を不図示のボールバルブで密閉した。
なお、Ｏリング８は断面の直径が３．５ｍｍの太さのものを使用し、筒型７の溝に保持され、筒型７のテーパー面から出た状態であった。さらに、軸受け５および軸受け６に設けられた溝１２の曲率は、Ｏリング８の形状に沿うように半径２ｍｍの円弧を描くように丸く設定した。また、溝１２の深さは、Ｏリング８の筒型７のテーパー面から出た量に対して、６０％となるように設定した。
【００７５】
次いで、液状組成物を密閉した型を、熱風オーブン内で９０℃で１時間加熱し、液状組成物中のシリコーンゴムを架橋硬化させた。型を冷却した後、軸受け５および軸受け６を筒型７からはずし、筒型７内の硬化物を、熱風オーブン内で１３０℃で４時間、その後２００℃で４時間加熱して、硬化シリコーンゴム層中の水分を蒸発させた。こうして、針状フィラー４ｂ１を含み、かつ、空隙４ｂ２が分散する、単一の層からなる弾性層４ｂを形成した。最後に余分な端部部分をカットすることで電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０１を得た。
【００７６】
得られた電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０１の弾性層４ｂを基体４ａの中心軸を含むｂ断面で切断したときの切断面における空隙面積をＡ１、単位面積をＡ２としたときの面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差が０．０８であった。また、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０１の弾性層４ｂの空隙率は６０体積％であった。
【００７７】
電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０１の、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の測定において、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０１と同じ作成方法により得た電子写真用加圧回転体を用いて測定した。標準偏差の測定は弾性層４ｂの長さ３３０ｍｍに対して、両端３３ｍｍと中心となる１６５ｍｍ位置の３か所、およびこれらの位置に関して周方向で１８０°異なる位置の計６か所から、弾性層４ｂの長軸方向に３ｍｍ周方向に３ｍｍのサンプル４ｂｓを切り出し、「（３−３）空隙４ｂ２」に記載するように、ｂ断面における、空隙面積をＡ１、単位面積をＡ２としたときの面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差を算出した。６つのサンプル４ｂｓの面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差のうち、最大の値を電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０１の標準偏差として、表１に示した。
【００７８】
（実施例Ａ−２）
実施例Ａ−１と同じ液状組成物を、連通路１１を通じてキャビティ９内に注入充填する際に、連通路１０の先に減圧器（商品名：ＶＵＨ０７−６６Ａ、株式会社日本ピスコ製）を用いてキャビティ９を減圧状態にした後に、キャビティ９内を液状組成物で満たしたという以外は、実施例Ａ−１と同様の条件で、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０２を得た。
なお、空隙面積割合の標準偏差の測定においては、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０２と同じ作成方法により得た電子写真用加圧回転体を用いて、実施例Ａ−１と同様に測定した。標準偏差のうち、最大の値を電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０２の標準偏差として、表１に示した。
【００７９】
（比較例Ａ−１）
軸受け５と軸受け６に溝１２を設けない軸受けを使用した以外は、実施例Ａ−１と同様の条件で、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０３を得た。
なお、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の測定においては、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０３と同じ作成方法により得た電子写真用加圧回転体を用いて、実施例Ａ−１と同様に測定した。標準偏差のうち、最大の値を電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ａ−０３の標準偏差として、表１に示した。
【００８０】
（実施例Ｂ−１）
ベースポリマーである未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと、針状フィラー４ｂ１である「Ｋ２２３ＨＭ」と、含水ゲルを混合し、万能混合撹拌機（商品名：Ｔ．Ｋ．ハイビスミックス２Ｐ−１、プライミクス株式会社製）を用いて撹拌羽根の回転数を８０ｒｐｍとして、３０分間撹拌し、エマルジョン状態の液状組成物を調製した。この際、未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと針状フィラー４ｂ１は、表１にあるとおり、針状フィラー４ｂ１の含有率が７体積％となるように配合した。
これ以外は、実施例Ａ−１と同様の条件で、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｂ−０１を得た。得られた、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｂ−０１の弾性層４ｂの空隙率は４０体積％であった。
【００８１】
なお、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の測定においては、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｂ−０１と同じ作成方法により得た電子写真用加圧回転体を用いて、実施例Ａ−１と同様に測定した。標準偏差のうち、最大の値を電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｂ−０１の標準偏差として、表１に示した。
【００８２】
（実施例Ｂ−２）
実施例Ｂ−１と同じ液状組成物を、連通路１１を通じてキャビティ９内に注入充填する際に、連通路１０の先に減圧器（商品名：ＶＵＨ０７−６６Ａ、株式会社日本ピスコ製）を用いてキャビティ９を減圧状態にした状態でキャビティ９内を液状組成物で満たしたという以外は、実施例Ｂ−１と同様の条件で、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｂ−０２を得た。
【００８３】
なお、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の測定においては、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｂ−０２と同じ作成方法により得た電子写真用加圧回転体を用いて、実施例Ａ−１と同様に測定した。標準偏差のうち、最大の値を電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｂ−０２の標準偏差として、表１に示した。
【００８４】
（比較例Ｂ−１）
軸受け５と軸受け６に溝１２を設けない軸受けを使用した以外は、実施例Ｂ−１と同様の条件で、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｂ−０３を得た。
【００８５】
なお、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の測定においては、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｂ−０３と同じ作成方法により得た電子写真用加圧回転体を用いて、実施例Ａ−１と同様に測定した。標準偏差のうち、最大の値を電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｂ−０３の標準偏差として、表１に示した。
【００８６】
（実施例Ｃ−１）
ベースポリマーである未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと、針状フィラー４ｂ１である「ＭＬＤ−３００」と、含水ゲルを混合し、万能混合撹拌機（商品名：Ｔ．Ｋ．ハイビスミックス２Ｐ−１、プライミクス株式会社製）を用いて撹拌羽根の回転数を８０ｒｐｍとして、３０分間撹拌し、エマルジョン状態の液状組成物を調製した。この際、未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと針状フィラー４ｂ１は、表１にあるとおり、針状フィラー４ｂ１の含有率が２体積％となるように配合した。
これ以外は、実施例Ａ−１と同様の条件で、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｃ−０１を得た。得られた、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｃ−０１の弾性層４ｂの空隙率は２０体積％であった。
【００８７】
なお、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の測定においては、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｃ−０１と同じ作成方法により得た電子写真用加圧回転体を用いて、実施例Ａ−１と同様に測定した。標準偏差のうち、最大の値を電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｃ−０１の標準偏差として、表１に示した。
【００８８】
（実施例Ｃ−２）
実施例Ｃ−１と同じ液状組成物を、連通路１１を通じてキャビティ９内に注入充填する際に、連通路１０の先に減圧器（商品名：ＶＵＨ０７−６６Ａ、株式会社日本ピスコ製）を用いてキャビティ９を減圧状態にした状態でキャビティ９内を液状組成物で満たしたという以外は、実施例Ｃ−１と同様の条件で、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｃ−０２を得た。
【００８９】
なお、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の測定においては、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｃ−０２と同じ作成方法により得た電子写真用加圧回転体を用いて、実施例Ａ−１と同様に測定した。標準偏差のうち、最大の値を電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｃ−０２の標準偏差として、表１に示した。
【００９０】
（比較例Ｃ−１）
軸受け５と軸受け６に溝１２を設けない軸受けを使用した以外は、実施例Ｃ−１と同様の条件で、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｃ−０３を得た。
なお、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の測定においては、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｃ−０３と同じ作成方法により得た電子写真用加圧回転体を用いて、実施例Ａ−１と同様に測定した。標準偏差のうち、最大の値を電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｃ−０３の標準偏差として、表１に示した。
【００９１】
（実施例Ｄ−１）
ベースポリマーである未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと、針状フィラー４ｂ１である「１５０−０１」と、含水ゲルを混合し、万能混合撹拌機（商品名：Ｔ．Ｋ．ハイビスミックス２Ｐ−１、プライミクス株式会社製）を用いて撹拌羽根の回転数を８０ｒｐｍとして、３０分間撹拌し、エマルジョン状態の液状組成物を調製した。この際、未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと針状フィラー４ｂ１は、表１にあるとおり、針状フィラー４ｂ１の含有率が４体積％となるように配合した。
【００９２】
先に調製した液状組成物を、連通路１１を通じてキャビティ９内に注入充填する際に、予め、連通路１０の先に減圧器（商品名：ＶＵＨ０７−６６Ａ、株式会社日本ピスコ製）を用いてキャビティ９を減圧状態にした状態でキャビティ９内を液状組成物で満たしたという以外は、実施例Ａ−１と同様の条件で、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｄ−０１を得た。得られた、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｄ−０１の弾性層４ｂの空隙率は３０体積％であった。
【００９３】
なお、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の測定においては、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｄ−０１と同じ作成方法により得た電子写真用加圧回転体を用いて、実施例Ａ−１と同様に測定した。標準偏差のうち、最大の値を電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｄ−０１の標準偏差として、表１に示した。
【００９４】
（比較例Ｄ−１）
軸受け５と軸受け６に溝１２を設けない軸受けを使用した以外は、実施例Ｄ−１と同様の条件で、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｄ−０２を得た。
【００９５】
面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の測定においては、電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｄ−０２と同じ作成方法により得た電子写真用加圧回転体を用いて、実施例Ａ−１と同様に測定した。標準偏差のうち、最大の値を電子写真用加圧回転体Ｎｏ．Ｄ−０２の標準偏差として、表１に示した。
【００９６】
各比較例においては、加熱架橋時に液状組成物が流動し、Ｏリング８と筒型７またはＯリング８と軸受け５もしくは６とのすき間より、微小に漏れていることが確認された。
【００９７】
≪電子写真用加圧回転体の評価≫
得られた電子写真用加圧回転体の硬度を、面積比Ａ１／Ａ２の標準偏差の測定のためのサンプルを切り出した６箇所と同じ位置で、硬度計（商品名：デュロメーター  タイプＥ；高分子計器株式会社製、１ｋｇｆ）を用いて測定した。
その後、作製した電子写真用加圧回転体を、図１で示す定着装置に、定着部材と電子写真用加圧回転体の間にかかる加圧力を７０ｋｇｆに設定して、搭載した。
次いで、連続通紙による過酷耐久試験を行い、通紙枚数１０万枚後に、定着装置から電子写真用加圧回転体を取り出し、過酷耐久試験前に測定した６箇所について同様に硬度測定した。各６箇所の位置の過酷耐久試験前の硬度をそれぞれ１００％とした時の、過酷耐久試験後の硬度変化率のうち、最大の硬度変化率を、過酷耐久試験による硬度変化率として表１に示した。
【００９８】
硬度変化率は、以下の式より算出した。
硬度変化率＝｛（過酷耐久試験後硬度−過酷耐久試験前硬度）／過酷耐久試験前硬度｝×１００
【００９９】
【表１】
2018165821.tif 000003
【０１００】
本発明は上記実施例に制限されるものではなく、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更および変形が可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  フィルムガイド部材
２  ヒータ
２ａ  ヒータ基板
２ｂ  サーミスタ
２ｃ  通電発熱体
２ｄ  表面保護層
３  フィルム（加熱部材）
４  電子写真用加圧回転体
ａ  フィルムの回転方向
ｂ  電子写真用加圧回転体の回転方向
Ｍ  駆動源
Ｎ  ニップ部
Ｐ  記録材
Ｔ  未定着トナー画像
４ａ  基体
４ｂ  弾性層
４ｃ  表層
Ｄ  針状フィラーの直径
Ｌ  針状フィラーの長さ
４ｂｓ  サンプル
４ｂ１  針状フィラー
４ｂ２  空隙
５  軸受け
６  軸受け
７  筒型
８  Ｏリング
９  キャビティ
１０  連通路
１１  連通路
１２  溝
１３  横穴
【図１】
2018165821.tif 000004
【図２】
2018165821.tif 000005
【図３】
2018165821.tif 000006
【図４】
2018165821.tif 000007
【図５】
2018165821.tif 000008
【図６】
2018165821.tif 000009