(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、該基体上の弾性層と、該弾性層上のフッ素含有樹脂を含む表層とを有する加圧部材であって、
該表層は、該加圧部材の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体積％以上６０体積％以下であり、
該弾性層の厚み方向の弾性率をＥ（ＮＤ）、該弾性層の該加圧部材の長手方向の弾性率をＥ（ＭＤ）としたとき、Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が１．０より大きいことを特徴とする加圧部材。
【請求項２】
前記弾性層が針状フィラーを含む請求項１に記載の加圧部材。
【請求項３】
前記空隙率が４０体積％以上６０体積％以下である請求項１又は２に記載の加圧部材。
【請求項４】
前記Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が２．０以上１５．０以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の加圧部材。
【請求項５】
前記弾性層の前記針状フィラーの長手方向の配向率が５０％以上７０％以下である請求項２〜４のいずれか一項に記載の加圧部材。
【請求項６】
前記針状フィラーのアスペクト比が５以上１２０以下である請求項２〜５のいずれか一項に記載の加圧部材。
【請求項７】
前記弾性層中における前記針状フィラーの含有量が、２体積％以上１５体積％以下である請求項２〜６のいずれか一項に記載の加圧部材。
【請求項８】
前記針状フィラーが炭素繊維である請求項２〜７のいずれか一項に記載の加圧部材。
【請求項９】
前記弾性率Ｅ（ＮＤ）が、０．２ＭＰａ以上２．５ＭＰａ以下である請求項１〜８のいずれか一項に記載の加圧部材。
【請求項１０】
前記表層が、フッ素樹脂を含むチューブである請求項１〜９のいずれか一項に記載の加圧部材。
【請求項１１】
加熱部材と、該加熱部材に対向して配置され、該加熱部材に圧接される加圧部材とを有し、該加熱部材と該加圧部材との間のニップ部に被加熱材を導入して挟持搬送することにより該被加熱材を加熱する熱定着装置であって、
該加圧部材が、請求項１〜１０のいずれかの一項に記載の加圧部材であることを特徴とする定着装置。
【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装置に用いられる加圧部材、及びそれを用いた定着装置に関する。
【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熱定着装置として、加熱部材と該加熱部材に対向して配置された加圧部材とを備えた熱定着装置が用いられている。熱定着装置は、加熱部材からの熱と両部材同士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、両部材の回転により該記録材を搬送する装置である。【０００３】
加圧部材は、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、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とにより構成されている。【０００４】
熱定着装置において消費電力の低減を図るために、ニップ部の温度をトナーが定着するのに必要な温度にまで昇温させるための時間（以下、「ウォームアップタイム」とも称する）のより一層の短縮が望まれている。このため、加圧部材では、加圧部材の弾性層中に空隙を含有させることによって、弾性層の熱伝導率を低下させることが行われている。すなわち、加圧部材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ている。【０００５】
ここで、空隙を有する多孔質の弾性層の形成方法としては、以下の３つの代表的な方法が知られている。特許文献１では、未架橋シリコーンゴムに発泡剤を混合し、加熱によって発泡とともに硬化することで空隙を形成している。特許文献２では、未架橋シリコーンゴムにあらかじめ中空充填剤を混合することで、成形架橋後に空隙を形成している。また、特許文献３では、水を吸収させた吸水性ポリマーを未架橋シリコーンゴムに分散し、シリコーンゴムの架橋後に脱水することで空隙を形成している。【０００６】
一方で、加圧部材には、上述のウォームアップタイムの短縮と併せて、耐久性の向上が求められている。熱定着装置を長期間に亘り使用すると、加圧部材の表面に、加圧部材の周方向（以降、単に「周方向」とも称する）に延びるシワが発生することある。このような周方向に延びるシワが発生した場合、異なるサイズの電子写真画像を形成したときに、シワに対応する画像部に不良が発生することがある。【０００７】
このような周方向に延びるシワの発生を抑制するために、一般的には、加圧部材の製造工程において、表層を加圧部材の長手方向（軸方向）に伸長させた状態で弾性層上に固定する方法が採られている。これによって、表層の長手方向への弛みが抑制されている。【０００８】
なお、特許文献４には、フッ素樹脂チューブを長手方向に伸長させた状態で、弾性層上に接着層を用いて固定させてなる定着部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１５０５５２号公報
【特許文献２】特開２００１−２６５１４７号公報
【特許文献３】特開２００２−１１４８６０号公報
【特許文献４】特開２０１０−１４３１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、近年のより一層のウォームアップタイム短縮の要請から、弾性層中の空隙をより多くした場合、表層が、上記したように、長手方向に張力を印加した状態で弾性層上に固定されたものであったとしても、該表層に周方向に延びるシワが発生することがあった。【００１１】
そこで、本発明の目的は、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を提供することにある。また、本発明の目的は、安定して高品位な電子写真画像を形成することができる熱定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、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する加圧部材であって、該表層は、該加圧部材の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体積％以上６０体積％以下であり、該弾性層の厚み方向の弾性率をＥ（ＮＤ）、該弾性層の該加圧部材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が提供される。【００１３】
また、本発明によれば、加熱部材と、該加熱部材に対向して配置され、該加熱部材に圧接される加圧部材とを有し、該加熱部材と該加圧部材との間のニップ部に被加熱材を導入して挟持搬送することにより該被加熱材を加熱する熱定着装置であって、該加圧部材が、上記の加圧部材である定着装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ウォームアップタイムが短縮され、周方向のシワの発生が抑制された加圧部材が提供される。また、本発明によれば、安定して高品位な電子写真画像を形成する熱定着装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】周方向のシワの発生の説明図である。
【図２】本発明に係る熱定着装置の概略構成図である。
【図３】本発明に係る加圧部材の斜視図である。
【図４】針状フィラーの概略模型図である。
【図５】弾性層から切り出したサンプルの拡大斜視図である。
【図６】弾性層から切り出したサンプルの周方向断面（ａ断面）の拡大図である。
【図７】弾性層から切り出したサンプルの長手方向断面（ｂ断面）の拡大図である。
【図８】配向率の定義の説明図である。
【図９】加圧部材の製造に用いる注型成形用型の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明者らは、弾性層の空隙率を上昇させたときに、該弾性層上に長手方向に張力を印加した状態固定してなる表層に、周方向に延びるシワ（以下、「周方向シワ」ともいう）が、生じやすい理由を検討した。その結果、以下のような知見を得た。
【００１７】
図１を用いて、長期の使用によって生じる周方向のシワについて詳述する。図１は、表層に周方向に延びるシワが発生する想定メカニズムの説明図であり、ニップ部の記録材の端部が通過する部分の、定着装置の紙搬送方向に対して直交する方向の拡大断面図である。図１の矢印Ａ方向が定着装置の幅方向である。
【００１８】
図１において、（ａ）は記録材Ｐの通過前において加熱部材３と加圧部材４が圧接された状態、（ｂ）は記録材Ｐがニップ部を通過している状態、（ｃ）は長期間記録材の通過を繰り返した後、加圧部材４の表層においてシワＷが発生している状態を示している。なお、加圧部材４は、弾性層４ｂ、表層４ｃから構成されている。
【００１９】
記録材Ｐがニップ部を通過する際、加圧部材は、記録材により加圧部材の厚み方向（以降、「厚み方向」と称する）に圧縮変形する。この変形に伴って、特に、表層４ｃにおいて記録材Ｐの端部付近に相当する部分が、図１（ｂ）の矢印Ｆの方向へ伸長する。矢印Ｆの方向への弾性層の伸長は、変形前の加圧部材の長手方向（部材の軸方向。以降、「長手方向」と称する）に相当する。即ち、記録材Ｐが通過するたびに、表層４ｃは長手方向に伸長と収縮を繰り返す。
【００２０】
表層４ｃに用いられるフッ素含有樹脂のガラス転移点は一般に約１００℃程度であり、トナーの定着温度は通常これより高いため、記録材の通過時には該フッ素含有樹脂はガラス転移点以上になっている。このような温度環境において表層４ｃが記録材端部付近で局所的に繰り返して伸長、収縮されると、予め長手方向に伸長させた状態で弾性層上に固定させたことにより、表層内部に残留している応力が緩和されてしまう。その結果、図１（ｃ）に示すようなシワＷが発生するものと考えられる。
【００２１】
ここで、熱定着装置のウォームアップタイムを短縮するため、弾性層４ｂの空隙率を従前より高めた場合、弾性層４ｂの弾性率が低下し、表層４ｃの長手方向の伸長量が増大する。その結果、表層４ｃの残留応力の緩和によって、シワが生じ易い。
【００２２】
そこで、本発明者らは、弾性層の長手方向の弾性率に着目した。従来、弾性層４ｂに空隙を形成した加圧部材では、その弾性層４ｂにおける、長手方向の弾性率Ｅ（ＭＤ）と厚み方向の弾性率Ｅ（ＮＤ）はほぼ等価であった。一方で、本発明に係る加圧部材では、弾性層４ｂの弾性率が長手方向に相対的に高い、即ちＥ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が１．０より大きい。このような構成とすることで、記録材Ｐがニップ部を通過する際における表層４ｃの長手方向の伸長量が、Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が１．０であるものに比べて、抑制される。このため、弾性層が高い空隙率を有する加圧部材であっても、表層４ｃの弛みによって招来されていたシワの発生を抑制することができると考えられる。
【００２３】
以下、本発明に係る加圧部材及び熱定着装置について具体的に説明する。
【００２４】
（１）熱定着装置
図２は本発明に係る熱定着装置の一形態における断面図である。この熱定着装置は、いわゆるオンデマンド型の熱定着装置（以下これをＯＤＦと称する）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。以下このオンデマンド型の熱定着装置を例にその概略の構成について説明する。なお本発明の熱定着装置は、この形態に限定されるものではなく、この他にも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熱定着装置や、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）方式の熱定着装置（以下これをＩＨＦと称する）にも適用可能である。
【００２５】
図２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、基体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（加熱部材を構成する要素の一つである加熱手段）である。フィルム３はフィルム状のエンドレスベルトであり、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。
【００２６】
フィルムガイド部材１は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）や液晶ポリマーの耐熱性樹脂からなる成形品である。
【００２７】
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２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）に基体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、定着部材構成及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。
【００２８】
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。
【００２９】
ベースフィルムの材料としては、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、およびＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）といった樹脂材料や、ＳＵＳ、Ｎｉといった金属材料が用いられる。
【００３０】
表層の材料としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、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）および、ＦＥＰ（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）といったフッ素樹脂材料が用いられる。
【００３１】
なお、適宜、ベースフィルムと表層の間に、シリコーンゴムからなる弾性層、接着層を設けても良い。
【００３２】
加圧部材４は、ヒータ２の下面に対向して配置され、フィルム３を介してヒータ２に圧接されている。なお、ヒータ２とフィルム３とは、加熱部材を構成する要素であり、ヒータ２は、フィルム３の加熱手段として機能するものである。
【００３３】
加圧部材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加圧部材４の弾性層４ｂが弾性変形し、加圧部材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。
【００３４】
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。
【００３５】
加圧部材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。
【００３６】
フィルム３は、画像形成実行時に加圧部材４が矢印ｂの反時計方向に回転駆動されることにより、加圧部材４の回転に従動して矢印ａの方向に回転する。
【００３７】
（２）加圧部材の層構成
加圧部材４の層構成の一例を以下に詳細に説明する。
【００３８】
図３は加圧部材４の斜視図である。図３において、加圧部材４は、基体４ａ、シリコーンゴムを含む弾性層４ｂ、及びフッ素含有樹脂からなる表層４ｃで構成されている。
【００３９】
基体４ａは鉄やアルミニウム、ニッケル、ＳＵＳといった金属によって形成される。熱定着装置に搭載される際には、弾性層が形成されていない両端部の軸部がベアリング（軸受け部材）で保持された状態で、加圧部材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ＳＵＳが好ましく用いられる。また、表面に弾性層を形成される部位には、先立って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、研磨処理F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される。
【００４０】
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を形成できる範囲であれば特に限定されないが、２〜５ｍｍが好ましい。
【００４１】
表層４ｃの厚さは、加圧部材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、２０〜５０μｍであることが好ましい。
【００４２】
（３）加圧部材の弾性層
本発明に係る加圧部材を構成する弾性層は、空隙率が２０体積％以上６０体積％以下であり、弾性層の厚み方向の弾性率Ｅ（ＮＤ）と、弾性層の加圧部材の長手方向の弾性率Ｅ（ＭＤ）の比、Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）（以下、この比を「弾性率比」とも称する）が１．０より大きい。
【００４３】
本発明に係る加圧部材の弾性層は、多数の空隙を有しているため、加熱部材からの加圧部材への伝熱を抑えて装置のウォームアップタイムを短縮することができる。
【００４４】
また、本発明に係る加圧部材の弾性層は、厚み方向の弾性率Ｅ（ＮＤ）が長手方向の弾性率Ｅ（ＭＤ）より高いため、両者が同程度である加圧部材と比較して、記録材の通過によって生じる表層の長手方向への伸長が抑制され、長期間の使用によってもシワが生じ難い。
【００４５】
以下に、図４〜図７を用いて、弾性層についてさらに詳しく説明する。本発明に係る弾性層では、図４に示す針状フィラーが弾性層において長手方向にほぼ配向しており、上記した範囲の弾性率比が達成されている。
【００４６】
図６は、図３に示すように弾性層４ｂを切り出したサンプル４ｂｓの拡大斜視図である。サンプル４ｂｓの周方向断面（図５におけるａ断面）では、図６に示すように、針状フィラー４ｂ１の直径Ｄの断面が主として観察できる。一方、サンプル４ｂｓの長手方向断面（図５におけるｂ断面）では、図７に示すように、針状フィラー４ｂ１の側面が主として観察できる。また、図６及び図７のいずれにも、空隙４ｂ２を観察することができる。
【００４７】
（３−１）長手方向の弾性率Ｅ（ＭＤ）と厚み方向の弾性率Ｅ（ＮＤ）
弾性層は、加圧部材の長手方向の弾性率Ｅ（ＭＤ）と該加圧部材の厚み方向の弾性率Ｅ（ＮＤ）との比、Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が１．０を超えた値である。特には、Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が、２．０以上１５．０以下であることが好ましい。
【００４８】
Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が上記した条件を満たす弾性層を備えた本発明に係る加圧部材は、Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が１．０以下であるものに比べて、記録材がニップ部に通過する際に生じる、弾性層の長手方向の伸長が抑制される。その結果、その弾性層に追従する表層の長手方向への繰り返し伸長も抑制されるため、本発明に係る加圧部材では、長期間の使用によってもシワの発生が抑制される。
【００４９】
特に、Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が２．０以上のものは、シワの発生を抑制して加圧部材の耐久性をより向上させることができるので、好適である。Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が１５．０を超える場合には、弾性層中に多量の針状フィラーを含有させて弾性層の長手方向の弾性率Ｅ（ＭＤ）を大きくする、又は、弾性層中に多数の空隙を存在させることによって弾性層の厚み方向の弾性率Ｅ（ＮＤ）を小さくする必要がある。しかしながら、いずれの場合も、弾性層におけるゴム成分の存在割合が低下するため、加圧部材の製造段階における成型性の低下や、定着ニップにおける加圧部材の破壊を引き起こす場合がある。
【００５０】
上記した範囲の弾性率比は、弾性層において針状フィラーを長手方向に略配向させることによって達成することができる。  本発明に係る弾性層の厚み方向の弾性率Ｅ（ＮＤ）は０．２ＭＰａ以上２．５ＭＰａ以下が好ましい。弾性率が０．２ＭＰａ以上であると、熱定着装置として加圧部材を使用するための強度を十分に得ることができる。弾性率が２．５ＭＰａ以下であると、本発明にかかる加圧部材を画像形成装置に搭載した場合において、画像印刷時に必要なニップ幅を確保することができる。
【００５１】
なお、弾性率比は以下のようにして求めることができる。まず、加圧部材の弾性層から測定サンプルを剃刀で切り出す。この測定サンプルについて、以下の方法によって、弾性層の長手方向の弾性率Ｅ（ＭＤ）と厚み方向の弾性率Ｅ（ＮＤ）を測定する。なお、測定は、各々の弾性率について５回行い、それらの平均値を弾性率として弾性率比を求める。
【００５２】
各弾性率は、動的粘弾性測定装置（商品名：Ｒｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００、株式会社ユービーエム製）により測定することができる。長手方向の弾性率Ｅ（ＭＤ）は、引張用治具を測定装置に装着し、チャック間距離２０ｍｍで、周波数１００Ｈｚ、振幅０．００３ｍｍの正弦波を用い、温度２００℃の環境において、複素弾性率を測定した値とする。なお、測定サンプルは、測定の引っ張り方向とサンプル４ｂｓの長手方向が平行になるように切り出す。厚み方向の弾性率Ｅ（ＮＤ）は、圧縮用治具を測定装置に装着し、周波数１００Ｈｚ、振幅０．００３ｍｍの正弦波を用い、２００℃環境において複素弾性率を測定した値とする。なお、測定サンプルは、測定の圧縮方向と測定サンプルの厚み方向が平行になるように切り出す。
【００５３】
次に、図２の弾性層４ｂ中に含まれるベースポリマーと針状フィラー、及び弾性層４ｂ中に存在する空隙について以下に詳細に説明する。
【００５４】
（３−２）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を架橋硬化することで得られる。付加硬化型の液状シリコーンゴムは、ビニル基といった不飽和結合を有するオルガノポリシロキサン（Ａ）と、Ｓｉ−Ｈ結合（ヒドリド）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。加熱により不飽和結合に対してＳｉ‐Ｈが付加反応することで架橋硬化が進行する。また、不飽和結合を有するオルガノポリシロキサン（Ａ）とＳｉ−Ｈ結合（ヒドリド）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。
【００５５】
（Ａ）には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。この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。また、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、本発明に記載されていないフィラーや充填材、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。
【００５６】
（３−３）針状フィラー
一般的に針状フィラーはベースポリマーよりも硬く、その針状フィラーを弾性層において長手方向に配向させることによって、長手方向の弾性層の変形が抑制される。このため、長手方向における弾性層の弾性率が厚み方向の弾性率と比較して相対的に高くなる。
【００５７】
弾性層４ｂ中における針状フィラー４ｂ１の含有率が大きいほど、弾性層の弾性率比Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）が大きくなる傾向にある。針状フィラー４ｂ１の含有率としては、弾性層に対して２体積％以上とすることが好ましい。針状フィラーの含有比率を２体積％以上とすることで、弾性層の長手方向の弾性率をより一層向上させることができ、より一層のシワの抑制効果を得ることができる。また、弾性層４ｂ中の針状フィラー４ｂ１の含有率は、１５体積％以下とすることが好ましい。針状フィラーの含有比率を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、弾性層の弾性の過度の低下を避けることができ、熱定着装置の加圧部材としてのニップ部確保が容易となる。
【００５８】
図４に示すように、針状フィラーの直径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。針状フィラー底面の形状は円状でも角状でもよい。
【００５９】
このような針状フィラーの具体例として、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―が挙げられる。針状フィラーとしては、より具体的な形状として、図４において直径Ｄが５〜１１μｍ（平均直径）であり、かつ長さＬ（平均長さ）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、針状フィラーを効果的に、加圧部材長手方向に配向させることができる。
【００６０】
なお、上記の針状フィラーの含有量及びアスペクト比は、針状フィラーの平均長さ及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
【００６１】
なお、針状フィラーの平均長さと平均直径は、無作為に選択した少なくとも１００本の針状フィラーの長さと直径を光学顕微鏡で測定し、得られた値を算術平均した値である。
【００６２】
針状フィラー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を取り出すことができる。ここから、針状フィラーを上述の通り１００本以上無作為に選択し、それらの長さと直径を光学顕微鏡で測定して、アスペクト比を求める。
【００６３】
また、弾性層の弾性率比Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）を効果的に高めるには、配向率が５０％以上であることが好ましい。また、配向率が７０％を超える弾性層を得ることは困難であった。
【００６４】
針状フィラーの長手方向の配向率の定義について、図８を用いて説明する。
【００６５】
まず、図３に示したように、弾性ローラから、カミソリを用いて弾性層４ｂの配向率の評価サンプル４ｂｓを切り出す。なお、評価サンプル４ｂｓは、弾性層の基体から離れた側の表層から、該弾性層の厚みに対して３０％の厚み領域を、切り出したものとする。
【００６６】
図８は評価サンプル４ｂｓから針状フィラーの配向率を測定する際の手順の説明図である。
【００６７】
評価サンプル４ｂｓ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で１０００℃、１時間加熱することでシリコーンゴムを分解・除去する。
【００６８】
このようにサンプルを焼成すると、表面にフッ素樹脂層を有する状態であっても、シリコーンゴムと共にフッ素樹脂層も除去される。そして、シリコーンゴムが除去された評価サンプル４ｂｓには、針状フィラーのみがシリコーンゴムが存在していたときの配向状態を維持したまま残存している。そこで、シリコーンゴムを除去した評価サンプル４ｂｓの図５におけるｂ断面の、弾性層４ｂを各々５箇所ずつ観察する。観察には、コンフォーカル顕微鏡（商品名：ＯＰＴＥＬＩＣＳ  Ｃ１３０；レーザーテック（ＬＡＳＥＲＴＥＣ）株式会社製）を用いる。
【００６９】
ｂ断面の各々の観察画像から、針状フィラーの角度を測定する。
【００７０】
評価サンプル４ｂｓのｂ断面の観察画像には、観察面より深さ方向に５０μｍまでの領域に存在する針状フィラーが観察できる。すなわち、ｂ断面からの観察画像には、ｂ断面からｙ軸方向に５０μｍまでの領域に存在する針状フィラーの状態が観察可能である。
【００７１】
このとき、弾性層２５のローラ長手方向（図８のｙ方向）を角度０度とし、各針状フィラーの角度θを算出した。針状フィラーの角度θが０度に近いほどローラ長手方向に配向しているということである。
【００７２】
ｂ断面の観察画像から、角度θが、±５度以内のものの割合［（±５度以内の針状フィラーの本数／観察可能な全針状フィラーの本数）×１００％］を求め、任意の５箇所の測定結果の平均値を配向率と定義した。
【００７３】
（３−４）空隙
本発明に係る弾性層４ｂ中には、配向した針状フィラー４ｂ１と共に空隙４ｂ２が存在している。
【００７４】
本発明に係る弾性層中の空隙の空隙径としては、当該弾性層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の個数割合の８０個数％以上が、５〜３０μｍの範囲内にあることが好ましい。ここで、空隙径とは、当該切断面を、走査型電子顕微鏡（例えば、商品名：ＸＬ−３０、ＦＥＩ社製、倍率１００倍）で観察し、所定の領域（例えば、２９７×２０４画素）を２値化し、空隙部分の最大長さと最短長さの合計値の１／２の値とする。そして、切断面における空隙の８０個数％以上が、上記の範囲内にあることにより、弾性層の強度を十分に維持し得る。
【００７５】
弾性層４ｂの空隙率は、２０体積％以上６０体積％以下である。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。また、空隙率が６０体積％を超える弾性層を形成しようとしても、成型が困難であり、また、空隙率が６０体積％を超える場合は熱定着用装置の加圧部材としての強度が不十分な場合がある。空隙率が高い方が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。
【００７６】
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、弾性層を任意の部分で切断する。得られた弾性層の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、針状フィラーと無機フィラーが混在している状態である。
【００７７】
この状態で２５℃における体積を乾式自動密度計（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（以下、この体積をＶａと記す）。これらの値を基に、次の式から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
【００７８】
なお、本実施例の空隙率は、上記任意の部分を切り出した計５個のサンプルについての平均値を採用している。
【００７９】
（４）表層
表層４ｃは、加圧部材の長手の方向に伸長させた状態で弾性層上に固定されている。表層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好適に用いられる。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、本発明の効果を阻害しない限り、添加物を加えても良い。
【００８０】
表層は、長手方向に伸長させた状態で弾性層上に固定されていることにより、長手方向に残留応力を内包し、周方向シワを発生しにくい状態にある。表層が、長手方向に伸長させた状態で弾性層上に固定されてなるものであることは、次の方法により確認することができる。まず、加圧部材の表層の長手方向に基準長さＬ１をとり、Ｌ１を正確に計測する。次に、シリコーンゴムを溶解することのできる溶剤（例えば、商品名：ｅソルブ２１ＲＳ、株式会社カネコ化学製）を用いて弾性層を溶解させ、表層が弾性層に固定されない状態での表層の長手方向長さＬ２を測定する。そして、Ｌ１とＬ２を比較し、Ｌ２の方が小さい場合、その表層は、長手方向に伸長させた状態で弾性層上に固定されていたものであるといえる。また、表層の伸長率については、具体的に下記計算式により求めることができる。
伸長率（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ２｝×１００
【００８１】
表層を長手方向に伸長させて弾性層上に固定する方法としては、以下の方法が挙げられ、これらのいずれの方法で表層を固定してもよい。（ａ）フッ素樹脂チューブを筒型内に予め長手方向に伸長させた状態で固定し、その後、弾性層材料を注型し、硬化、接着させる方法。（ｂ）弾性層形成後に、長手方向へ伸長させたフッ素樹脂チューブを接着剤を用いて接着固定する方法。（ｃ）長手方向で熱収縮するフッ素樹脂チューブを用いる方法。
【００８２】
なお、一般的な伸長率としては、１％以上５％である。この伸長率が高いほど、表層の長手方向への残留応力が高く、周方向のシワが発生しにくい傾向にある。
【００８３】
（５）加圧部材の製造方法
以下のような製造方法により、ウォームアップタイムの短縮と、表層への周方向シワの発生の抑制とを高いレベルで達成することのできる加圧部材を得ることができる。
【００８４】
（５−１）弾性層形成用の液体組成物の調製工程
本発明に係る、空隙を有する弾性層の形成方法としては、含水ゲル、ベースポリマー及び針状フィラーを含むエマルジョン状の液状組成物を使用することが望ましい。
【００８５】
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弾性層を形成した後、脱水することによって、微細な空隙を有する弾性層を得ることができる。
【００８６】
含水ゲルとしては、吸水性ポリマー、及び、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体組成物中に分散してなる含水ゲルの径は、１〜３０μｍ程度であり、針状フィラーの配向を阻害し難い。そのため、空隙率が高く、かつ、針状フィラーが高度に配向した弾性層を形成し得る。
【００８７】
一方、針状フィラーと共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、針状フィラーの高配向とを両立した弾性層の形成は困難である。
【００８８】
また、針状フィラーと共に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の配向が乱され、長手方向に針状フィラーを配向させることが困難である。
【００８９】
含水ゲル、ベースポリマー及び針状フィラーを含むエマルジョン状の液状組成物を用いた、本発明に係る弾性層の製造に際しては、まず、含水ゲル、ベースポリマー及び針状フィラーを、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、微小な水が分散したエマルジョン状の液状組成物を調製する。
【００９０】
含水ゲルのうち、吸水性ポリマーとしては、アクリル酸及びメタクリル酸並びにこれらの金属塩の、重合体、共重合体又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（商品名：レオジック２５０Ｈ；東亜合成株式会社製）。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形成用の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）が挙げられる。
【００９１】
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。
【００９２】
本発明に係る、空隙率が２０体積％以上、６０体積％以下の弾性層は、弾性層形成用の液体組成物中における水の量を調整することで作製することができる。具体的には、含水ゲルの密度及び液状シリコーンゴムからなるベースポリマーの密度は何れも、１．０ｇ／ｃｍ３である。また、針状フィラーの密度は、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、弾性層の形成に用いる液体組成物の総体積に対する含水ゲルの体積が、２０〜６０体積％となるように含水ゲルの量を調整することで、空隙率が２０体積％以上、６０体積％以下の弾性層を作製することができる。
【００９３】
（５−２）液体組成物の層の形成工程
上記（５−１）で調製した液体組成物を、表面をプライマー処理した基体４ａを配置した注型成形用型のキャビティに注入する。
【００９４】
なお、予めフッ素樹脂チューブを基体軸に平行な方向（加圧部材成型後の長手方向）に伸長させた状態で注型成型用型の内面に固定した後、液体組成物を注入することで、加圧部材のフッ素樹脂を長手方向に伸長させた状態で該弾性層上に固定することができる。
【００９５】
本工程を、具体的に図８を用いて説明する。図８は、本発明に係る加圧部材の注型成形用型７１の、長手方向に沿う方向の断面図である。図８において、内面が円筒形状であり、予め長手方向に伸長させた状態のフッ素樹脂チューブ７５が、注型成形用型７１に固定されている。本発明に係る加圧部材の基体（芯金）７４は、注型成形用型７１内に配置され、軸受け７６−１と軸受け７６−２によって把持されている。芯金７４の外周面と注型成形用型７１の内周面との間には、キャビティが形成されている。キャビティ７２は、連絡路７３−１及び連絡路７３−２によって、外部と通じている。
【００９６】
そして、本発明に係る液体組成物を、液体組成物の流路である連通路７３−１から注入し、キャビティ７２内を液体組成物で充填する。その結果、液体組成物中の針状フィラー４ｂ１は、液体組成物の流れに従って、基体の長手方向に沿う方向に略配向する。
【００９７】
弾性層の弾性率比Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）は、弾性率Ｅ（ＭＤ）及び弾性率Ｅ（ＮＤ）をそれぞれ調整することにより制御することができる。弾性率比Ｅ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）は、弾性率Ｅ（ＮＤ）が低く、弾性率Ｅ（ＭＤ）が高いほど高くなる。
【００９８】
弾性率Ｅ（ＮＤ）は、弾性層の空隙率、ゴムの硬度、弾性層中における針状フィラーの含有量、針状フィラーの配向率を調整することにより制御することができる。
【００９９】
例えば、弾性層中のゴムの硬度を高めること、針状フィラーの含有量を増やすこと、針状フィラーの配向率を低くすることは、弾性率Ｅ（ＮＤ）を高める方向に作用する。中でも、弾性率Ｅ（ＮＤ）の制御には空隙率を調整することが特に有効であり、空隙率が高いほど弾性率Ｅ（ＮＤ）は低下する。空隙率は、上記したように、液体組成物の総体積に対する含水ゲルの体積を調整することで、制御することができる。
【０１００】
弾性率Ｅ（ＮＤ）としては、０．２ＭＰａ以上２．５ＭＰａ以下であることが好ましい。弾性率Ｅ（ＮＤ）を上記範囲にするためには、２００℃で４時間硬化させたときの弾性率が０．５ＭＰａ以上２．５ＭＰａ以下であるベースポリマーを用いることが好ましい。
【０１０１】
一方、弾性率Ｅ（ＭＤ）は、弾性層中における針状フィラーの含有量および配向率、弾性層の空隙率、ベースゴムの硬度を調整することで制御することができる。中でも、弾性層中における針状フィラーの含有量および配向率を調整することが有効である。
【０１０２】
具体的には、弾性層中における針状フィラーの含有率を高めることで、弾性率Ｅ（ＭＤ）を高くすることができる。より具体的には、弾性層中における針状フィラーの含有率が２体積％以上となるように、弾性層の形成に用いる液体組成物の総体積に対する針状フィラーの体積を、２体積％以上とすることが好ましい。
【０１０３】
また、針状フィラーの配向率を高めることで、弾性率Ｅ（ＭＤ）を高くすることができる。より具体的には、弾性率Ｅ（ＭＤ）を高くするためには、配向率が５０％以上であることが好ましい。
【０１０４】
針状フィラーを長手方向によりよく配向させるための方法としては針状フィラーのアスペクト比を高めること、弾性層形成用のエマルジョン状の液体組成物の粘度を高めること、弾性層形成用のエマルジョン状の液体組成物の注型成形用型のキャビティへの注入速度を速めることが有効である。例えば、針状フィラーのアスペクト比を５以上１２０以下とすることが好ましい。また、液体組成物の粘度が、温度２５℃、せん断速度１０［１／ｓ］で３０〜１５０［Ｐａ・ｓ］、２０［１／ｓ］で２０〜１００［Ｐａ・ｓ］とし、キャビティ内の液体組成物の平均流速が、４．０［ｍｍ／ｓｅｃ］以上の範囲内となるように、液体組成物の注入速度を調整することで、針状フィラーの配向率が高い弾性層を形成することができる。また、平均流速が速すぎると注入時の液体組成物にせん断力が過度に加わり、エマルジョン状態の液体組成物の乳化が破壊され、均一な空隙を有する弾性層を得ることができない場合がある。このため、平均流速は５０［ｍｍ／ｓｅｃ］以下とすることが好ましい。上記した平均流速となるようにキャビティ内に液体組成物を充填した場合、弾性層における針状フィラーの配向率を６０〜７０％程度にすることができる。
【０１０５】
なお、平均流速（ｍｍ／ｓ）は、下記計算式で求めることができる。
平均流速（ｍｍ／ｓ）＝液状化合物物のキャビティへの１分当りの注入体積（ｍｍ３／ｓ）／キャビティの断面積（ｍｍ２）
【０１０６】
（５−３）シリコーンゴム成分の架橋硬化工程
次いで、液体組成物で充填されたキャビティを密閉し、水の沸点未満の温度、例えば、６０〜９０℃にて、５分〜１２０分加熱し、シリコーンゴム成分を硬化させる。水の沸点未満の温度で液状組成物を加熱することにより液状組成物中に微細な水が均一に分散した弾性体を形成することができる。
【０１０７】
なお、キャビティは密閉されているため、液体組成物に分散されてなる含水ゲル中の水分は保持されたままシリコーンゴム成分が硬化する。
【０１０８】
（５−４）脱型工程
金型を適宜、水冷や空冷を行った後、工程（５−３）で架橋され硬化した液体組成物層が積層された基体４ａを脱型する。
【０１０９】
（５−５）脱水工程
基体４ａに積層した液体組成物層を加熱処理により脱水し、空隙４ｂ２を形成する。加熱処理条件としては、温度が１００℃〜２５０℃、加熱時間は１〜５時間であることが望ましい。
【０１１０】
（５−５）表層の積層工程
上述のように、予め注型形成用型７１内部にフッ素樹脂チューブを長手方向に伸長させた状態で固定配置してから液体組成物を注型する方法によって、表層を積層できる。なお、表層と弾性層との接着のため、必要であれば、液体組成物を注型する前にフッ素樹脂チューブの内面を適宜プライマーを塗布する処理を行っても良い。また、表層４ｃは弾性層形成後に、フッ素樹脂チューブを被覆し、長手方向に伸長された状態で接着固定する方法によっても表層を積層できる。
【実施例】
【０１１１】
以下の各実施例で使用した材料を示す。【０１１２】
（基体）
基体４ａについては、各々の加圧部材の弾性層の厚さに応じた鉄製の芯金を用意した。下記実施例で使用した注型形成用型の内径は３０ｍｍであり、例えば、弾性層の厚みを２．５ｍｍとするために、外径２５ｍｍの基体を用意した。【０１１３】
（ベースポリマー）
ベースポリマーとして、粘度が、２５℃環境、かつ、せん断速度１０（１／ｓ）において１０Ｐａ・ｓであり、２００℃で４時間硬化させたときの弾性率が表１の「ゴムの弾性率」の項目に記載した値となる付加硬化型液状シリコーンゴムを用意した。【０１１４】
（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、含水ゲルを調製した。【０１１５】
（針状フィラー）
針状フィラー４ｂ１については、以下に示す繊維状物質を準備し使用した。
＜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＞
＜ピッチ系炭素繊維  商品名：ＧＲＡＮＯＣ  Ｍｉｌｌｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  ＸＮ−１００−１５Ｍ（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１５０μｍ、アスペクト比１７、密度２．２ｇ／ｃｍ３、以下「１００−１５Ｍ」と記載＞
＜ピッチ系炭素繊維  商品名：ＧＲＡＮＯＣ  Ｍｉｌｌｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  ＸＮ−１００−２５Ｍ（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１５０μｍ、アスペクト比２８、密度２．２ｇ／ｃｍ３、以下「１００−２５Ｍ」と記載＞
＜ピッチ系炭素繊維  商品名：ＧＲＡＮＯＣ  Ｃｈｏｐｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  ＸＮ−１００−０１Ｚ（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１ｍｍ、アスペクト比１１１、密度２．２ｇ／ｃｍ３、以下「１００−０１Ｚ」と記載＞
＜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＞
＜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＞【０１１６】
（ＰＦＡチューブ）
表層４ｃとしては、加圧部材の寸法に合わせて押出成形により所定の厚みで形成されたＰＦＡチューブを用意した。表層の材質としては以下に示した３種類のＰＦＡを使用している。
＜商品名：テフロン  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＞
＜商品名：Ｆｌｕｏｎ  ＰＦＡ  Ｐ−６６Ｐ（旭硝子株式会社製）、以下「Ｐ−６６Ｐ」
と記載＞
＜商品名：テフロン  ＰＦＡ  ３５０−Ｊ（三井・デュポン  フロロケミカル株式会社製）以下「３５０−Ｊ」と記載＞【０１１７】
≪加圧部材の作製≫
［実験例Ａ］
（実施例Ａ−１）
２００℃で４時間硬化させたときの弾性率が１．１ＭＰａである付加硬化型液状シリコーンゴムのベースポリマーを用意した。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「１００−２５Ｍ」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と含水ゲルは、表１にあるとおり、空隙率が２０体積％並びに針状フィラーの含有率が１１体積％となるように配合した。【０１１８】
図８に示したように、内径が２５ｍｍのパイプ状の注型成形用型７１のキャビティの内面に、表層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厚み３０μｍ、外径２４．０ｍｍのＰＦＡチューブ７５（商品名：４５１ＨＰ−Ｊ、三井・デュポン  フロロケミカル社製）を注型成形用型に挿入し、長手方向に１．０％伸長させた状態で固定した。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としてのＡ４サイズローラ用鉄製基体７４（直径２０ｍｍ、弾性層形成域長さ２５０ｍｍ）を両端部の軸受け（７６−１及び７６−２）で把持しながら注型用金型の内部に設置した。【０１１９】
先に調製した液状組成物を、連通路７３−１を通じて液状組成物をキャビティ内に充填する際の液状組成物の平均流速は、１５ｍｍ／ｓｅｃの速度で注入充填し、キャビティ内を液状組成物で満たした状態で不図示の手段で密閉した。【０１２０】
次いで、注型成形用型を、熱風オーブン内で９０℃で１時間加熱し、シリコーンゴムを硬化させた。注型成形用型を冷却した後、ローラ状の成形物を注型成形用型から取り出した。【０１２１】
このローラ状成形物を、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、基体に沿う方向に針状フィラーが略配向し、かつ、空隙が存在する、単一の層からなる弾性層を形成した。最後に余分な端部部分をカットすることで加圧部材Ｎｏ．Ａ−０１を得た。【０１２２】
この加圧部材Ｎｏ．Ａ−０１の針状フィラーの配向率は６４％、弾性層の厚み方向の弾性率Ｅ（ＮＤ）は１．５ＭＰａ、弾性層の長手方向のＥ（ＭＤ）弾性率は１３．５ＭＰａとなり、その比であるＥ（ＭＤ）／Ｅ（ＮＤ）は９．０であった。また、先述の方法で測定した、表層の長手方向伸長率は１．０％であることが確認できた。なお、長手方向の伸長率の測定においては、加圧部材Ｎｏ．Ａ―０１と同じ作製方法により得た加圧部材を用いて評価した。加圧部材Ｎｏ．Ａ−０１の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１２３】
（比較例Ａ−１）
本比較例では針状フィラーを混合せずに未架橋の付加硬化型シリコーンゴムと含水ゲルのみを混合して、実施例Ａ−１と同様に、液状組成物を調製した。未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと含水ゲルは、得られた加圧部材の弾性層の空隙率が表１に記載のとおりの空隙率となるように配合した。ここに示した以外は実施例１と同様の条件で成形を実施し、加圧部材Ｎｏ．Ａ−０２を得た。加圧部材Ｎｏ．Ａ−０２の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１２４】
（比較例Ａ−２）
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と含水ゲルは、表１にあるとおり、得られる加圧部材において空隙率が１０体積％並びに針状フィラーの含有率が１１体積％となるように配合し、それ以外は実施例Ａ−１と同様にして、液状組成物を調製した。以下、実施例Ａ−１と同様の条件で成形を実施し、加圧部材Ｎｏ．Ａ−０３を得た。加圧部材Ｎｏ．Ａ−０３の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１２５】
［実験例Ｂ］
（実施例Ｂ−１）
針状フィラーとして「１００−１５Ｍ」を用い、実施例Ａ−１と同様に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と含水ゲルを混合し、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と含水ゲルは、表１に示したとおり、得られる加圧部材において空隙率が４０体積％並びに針状フィラーの含有率が５体積％となるように、配合した。【０１２６】
以下に特記した部分以外は実施例Ａ−１に倣って、加圧部材の成形を行った。内径が２５ｍｍのパイプ状の注型成形用型のキャビティの内面に、表層として内面にプライマーによる接着処理を施した厚み３０μｍ、外径２８．８ｍのＰＦＡチューブ（商品名：Ｐ−６６Ｐ三井・デュポン  フロロケミカル社製；）を注型成型用型に挿入し、長手方向に１．５％伸長させた状態で固定した。次いで、プライマーで接着処理済みの基体としてのＡ３サイズローラ用鉄製芯金（直径２０ｍｍ、弾性層形成域長さ３２０ｍｍ）を両端部の軸受けで把持しながら注型用金型の内部に設置した。【０１２７】
先に配合・調製した液状組成物を用いて、実施例Ａ−１と同様にして、加圧部材Ｎｏ．Ｂ−０１を得た。加圧部材Ｎｏ．Ｂ−０１の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１２８】
（比較例Ｂ−１）
本比較例では、針状フィラーを混合せずに未架橋の付加硬化型シリコーンゴムと含水ゲルのみを混合して液状組成物を調整した。未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと含水ゲルは、得られる加圧部材において表１のとおりの空隙率となるように配合した。ここに示した以外は実施例Ｂ−１と同様の条件で成形を実施し、加圧部材Ｎｏ．Ｂ−０２を得た。加圧部材Ｎｏ．Ｂ−０２の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１２９】
［実験例Ｃ］
（実施例Ｃ−１）
針状フィラーとして「１００‐０１」を用い、実施例Ａ−１と同様に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と含水ゲルを混合し、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と含水ゲルは、表１に示したとおり、得られる加圧部材において空隙率が４０体積％並びに針状フィラーの含有率が１３体積％となるように配合した。【０１３０】
以下、特記した部分以外は実施例Ａ−１に倣って、加圧部材の成形を行った。内径が３０ｍｍのパイプ状の注型成形用型のキャビティの内面に、表層として内面にプライマーによる接着処理を施した厚み３０μｍ外径２４．０ｍｍのＰＦＡチューブ（商品名：３５０−Ｊ；三井・デュポン  フロロケミカル社製）を注型成型用の型に挿入し、長手方向に１．０％伸長させた状態で固定した。次いで、プライマーで接着処理済みの基体としてのＡ３サイズローラ用鉄性芯金（直径２４ｍｍ、弾性層形成域長さ３２０ｍｍ）を両端部の軸受けで把持しながら注型用金型の内部に設置した。【０１３１】
先に配合・調製した液状組成物を用いて、以降は実施例Ａ−１と同様にして加圧部材Ｎｏ．Ｃ−０１を得た。加圧部材Ｎｏ．Ｃ−０１の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１３２】
（比較例Ｃ−１）
本比較例では、針状フィラーを混合せずに未架橋の付加硬化型シリコーンゴムと含水ゲルのみを混合して液状組成物を調製した。未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと含水ゲルは、得られる加圧部材において表１のとおりの空隙率となるように配合した。ここに示した以外は実施例Ｃ−１と同様の条件で成形を実施し、加圧部材Ｎｏ．Ｃ−０２を得た。加圧部材Ｎｏ．Ｃ−０２の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１３３】
［実験例Ｄ］
（実施例Ｄ−１）
針状フィラーとして「１００−２５Ｍ」を用い、実施例Ａ−１と同様に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と含水ゲルを混合し、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と含水ゲルの配合割合は、表１に示したとおり、得られる加圧部材において空隙率が５０体積％並びに針状フィラーの含有率が８体積％となるように配合した。【０１３４】
以下、特記した部分以外は実施例Ａ−１に倣って、加圧部材の成形を行った。内径が３０ｍｍのパイプ状の注型成形用型のキャビティの内面に、表層として内面にプライマーによる接着処理を施した厚み２５μｍ、外径２８．８ｍｍのＰＦＡチューブ（商品名：４５１ＨＰ−Ｊ；三井・デュポン  フロロケミカル社製）を注型成型用の型に挿入し、長手方向に３．０％伸長させた状態で固定した。次いで、プライマーで接着処理済みの基体としてのＡ３サイズローラ用鉄性芯金（直径２４ｍｍ、弾性層形成域長さ３２０ｍｍ）を両端部の軸受けで把持しながら注型用金型の内部に設置した。【０１３５】
先に配合・調製した液状組成物を用いて、以降は実施例Ａ−１と同様にして加圧部材Ｎｏ．Ｄ−０１を得た。加圧部材Ｎｏ．Ｄ−０１の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１３６】
（実施例Ｄ−２、Ｄ−３）
針状フィラーとしてＭＬＤ−３００及び１５０−１をそれぞれ用いた以外は実施例Ｄ−１と同様の条件で作製を行い、加圧部材Ｎｏ．Ｄ−０２及びＤ−０３を得た。加圧部材Ｎｏ．Ｄ−０２及びＤ−０３の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１３７】
（比較例Ｄ−１）
本比較例では、針状フィラーを混合せずに未架橋の付加硬化型シリコーンゴムと含水ゲルのみを混合して液状組成物を調整した。未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと含水ゲルは、得られる加圧部材において表１のとおりの空隙率となるように配合した。ここに示した以外は実施例Ｄ−１と同様の条件で成形を実施し、加圧部材Ｎｏ．Ｄ−０４を得た。加圧部材Ｎｏ．Ｄ−０４の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１３８】
［実験例Ｅ］
（実施例Ｅ−１）
針状フィラーとして「１００−０５Ｍ」を用い、実施例Ａ−１と同様に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と含水ゲルを混合し、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と含水ゲルは、表１に示したとおり、得られる加圧部材において空隙率が６０体積％並びに針状フィラーの含有率が４体積％となるように配合した。【０１３９】
以下、特記した部分以外は実施例Ａ−１に倣って、加圧部材の成形を行った。内径が２０ｍｍのパイプ状の注型成形用型のキャビティの内面に、表層として内面にプライマーによる接着処理を施した厚み３５μｍ、外径１９．２ｍｍのＰＦＡチューブ（商品名：４５１ＨＰ−Ｊ；三井・デュポン  フロロケミカル社製）を注型成型用の型に挿入し、長手方向に２．０％伸長させた状態で固定した。次いで、プライマーで接着処理済みの基体としてのＡ４サイズローラ用鉄性芯金（直径１６ｍｍ、弾性層形成域長さ２４０ｍｍ）を両端部の軸受けで把持しながら注型用金型の内部に設置した。【０１４０】
先に配合・調製した液状組成物を用いて、以降は実施例Ａ−１と同様にして、加圧部材Ｎｏ．Ｅ−０１を得た。加圧部材Ｎｏ．Ｅ−０１の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１４１】
（比較例Ｅ−１）
本比較例では、針状フィラーを混合せずに未架橋の付加硬化型シリコーンゴムと含水ゲルのみを混合して液状組成物を調製した。未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと含水ゲルは、得られる加圧部材において表１のとおりの空隙率となるように配合した。ここに示した以外は実施例Ｅ−１と同様の条件で成形を実施し、加圧部材Ｎｏ．Ｅ−０２を得た。加圧部材Ｎｏ．Ｅ−０２の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１４２】
［実験例Ｆ］
（実施例Ｆ−１）
針状フィラーとして「１００−０１」を用い、実施例Ａ−１と同様に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と含水ゲルを混合し、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と含水ゲルのは、表１に示したとおり、得られる加圧部材において空隙率が６０体積％並びに針状フィラーの含有率が１０体積％となるように配合した。【０１４３】
以下、特記した部分以外は実施例Ａ−１に倣って、加圧部材の成形を行った。内径が３０ｍｍのパイプ状の注型成形用型のキャビティの内面に、表層として内面にプライマーによる接着処理を施した厚み４０μｍ、外径２８．８ｍｍのＰＦＡチューブ（商品名：４５１ＨＰ−Ｊ；三井・デュポン  フロロケミカル社製）を注型成型用の型に挿入し、長手方向に１．５％伸長させた状態で固定した。次いで、プライマーで接着処理済みの基体としてのＡ３サイズローラ用鉄性芯金（直径２３．４ｍｍ、弾性層形成域長さ３６０ｍｍ）を両端部の軸受けで把持しながら注型用金型の内部に設置した。【０１４４】
先に配合・調製した液状組成物を用いて、以降は実施例Ａ−１と同様にして加圧部材Ｎｏ．Ｆ−０１を得た。加圧部材Ｎｏ．Ｆ−０１の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１４５】
（比較例Ｆ−１）
本比較例では、針状フィラーを混合せずに未架橋の付加硬化型シリコーンゴムと含水ゲルのみを混合して液状組成物を調整した。未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと含水ゲルは、得られる加圧部材において表１のとおりの空隙率となるように配合した。ここに示した以外は実施例Ｆ−１と同様の条件で成形を実施し、加圧部材Ｎｏ．Ｆ−０２を得た。加圧部材Ｎｏ．Ｆ−０３の物性項目の測定結果を表１にまとめて示す。【０１４６】
（比較例Ｆ−２）
本比較例では、比較例Ｆ−１と同様に、針状フィラーを混合せずに未架橋の付加硬化型シリコーンゴムと含水ゲルのみを混合して液状組成物を調整した。未架橋の付加硬化型液状シリコーンゴムと含水ゲルは、表１のとおり、得られる加圧部材において空隙率が８０体積％となるように配合した。【０１４７】
ここに示した以外は実施例Ｆ−１と同様の条件で成形を実施したところ、空隙率を高く設定しすぎたために弾性層の強度が低下したためか、金型からの脱型時に弾性層が破壊してしまい、加圧部材を成形することができなかった。よって、実験はここで終了した。【０１４８】
≪加圧部材の評価≫
作製した加圧部材を、それぞれ表２に記載の定着装置に、定着部材と加圧部材の間にかかる加圧力を所定の値に設定して、搭載した。定着装置のセラミックヒータに表２に示す各電力で通電を開始し、定着部材の表面温度が本定着装置の定着可能温度（設定温度）になるまでのウォームアップタイムを計測した。【０１４９】
ついで、表２に示す条件で連続通紙して通紙試験を行い、通紙枚数１万枚ごとに加圧部材の表層において紙エッジ部が当接する部位付近を確認し、周方向のシワの発生の有無を確認した。評価結果を表２にまとめて示す。【０１５０】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。【０１５１】
【表１】
0005762658.tif 000002
【０１５２】
【表２】
0005762658.tif 000003
【符号の説明】
【０１５３】
１  フィルムガイド部材
２  ヒータ
３  フィルム（加熱部材）
４  加圧部材
４ａ  基体
４ｂ  弾性層
４ｃ  離型層
４ｂｓ  切り出しサンプル
４ｂ１  針状フィラー
４ｂ２  空隙
【要約】
未定着トナーを定着させるのに十分な温度に昇温させるまでのウォームアップタイムを短縮でき、かつ、加圧部材の周方向に生じるシワの発生を抑制した加圧部材を提供する。
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する加圧部材であって、表層は、加圧部材の長手方向に伸長させた状態で弾性層上に固定されており、弾性層の空隙率が２０体積％以上６０体積％以下であり、弾性層の厚み方向の弾性率をＥ（ＮＤ）、弾性層の該加圧部材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。【図１】
0005762658.tif 000004
【図２】
0005762658.tif 000005
【図３】
0005762658.tif 000006
【図４】
0005762658.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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