(57)【要約】【課題】画像形成装置に装着されても、所望の硬度を維持することのできる弾性ローラ、並びに、稼動初期においても高品質の画像を形成することのできる画像形成装置用定着装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】軸体２と、その軸体２の外周面に形成された発泡弾性層３とを備え、前記発泡弾性層３は、その外周面側に連続気泡を有する外側領域と、その内周面側に独立気泡を有する内側領域とを有し、前記外側領域の連泡率が１５〜３０％であることを特徴とする弾性ローラ１、並びに、この弾性ローラ１を備えた画像形成装置用定着装置及び画像形成装置。【選択図】          図１
2008292533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、その軸体の外周面に形成された発泡弾性層とを備え、
前記発泡弾性層は、その外周面側に連続気泡を有する外側領域と、その内周面側に独立気泡を有する内側領域とを有し、前記外側領域の連泡率が１５〜３０％であることを特徴とする弾性ローラ。
【請求項２】
前記外側領域は、前記発泡弾性層の外周面から深さ２ｍｍまでの領域であることを特徴とする請求項１に記載の弾性ローラ。
【請求項３】
前記発泡弾性層は、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を硬化して成る単層構造を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性ローラ。
【請求項４】
前記弾性ローラは、定着ローラであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ローラ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ローラを備えたことを特徴とする画像形成装置用定着装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ローラを備えた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、画像形成装置用定着装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、画像形成装置に装着されても、所望の硬度を維持することのできる弾性ローラ、並びに、稼動初期においても高品質の画像を形成することのできる画像形成装置用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。各種の画像形成装置は、軸体とその外周面に形成された弾性層とを有する、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、加圧ローラ、紙送り搬送ローラ、定着ローラ等の各種ローラを備えている。
【０００３】
これらのローラの中でも、例えば、クリーニングローラ、紙送り搬送ローラ、定着ローラ及び加圧ローラ等は、各ローラの機能を向上させるため、例えば、定着ローラ及び加圧ローラの場合は、通常、所望のように現像剤を定着させることを目的として、低硬度の弾性層を備えている。弾性層の硬度を低下させる方法として、例えば、弾性層の内部に気泡等を形成する方法が挙げられる。
【０００４】
内部に気泡が形成された弾性層を備えたローラとして、例えば、「円筒状芯金の外周にシリコーンのゴム状弾性体を設けた定着用加圧ローラにおいて、該ゴム状弾性体のシリコーンゴムからなり、吸水率が全体の４０％以上で、更に９０％以上の連続気泡率が９０％以上であるような連続気泡（以下連泡と呼ぶ）構造を有する持つことによって特徴づけられるゴム状発泡弾性体定着用加圧ローラ」が特許文献１に記載されている。このゴム状発泡弾性体定着用加圧ローラ「の最大の特徴は、外層ゴムとして、連泡率が９０％以上という、これまでに類をみない連続気泡構造の発泡体を採用したことに在る」（特許文献１の段落０００６欄参照。）。
【０００５】
しかし、気泡が形成された弾性層（以下、発泡弾性層と称することがある。）を備えたローラを画像形成装置用定着装置又は画像形成装置に装着して、画像形成装置を稼動させると、画像形成装置を稼働してからある程度の期間が経過するまでに、装着したローラの物性が変化して、形成される画像の品質が低下することがあった。例えば、発泡弾性層を備えた定着ローラを定着装置に装着して、画像形成装置を稼動させると、画像形成装置を稼動してからある程度の期間が経過した後は、良好な品質の画像が形成されるものの、画像形成装置を稼働してからある程度の期間が経過するまでは、形成された画像が不鮮明となり、画像の品質が低下することがあった。
【０００６】
特に、近年の画像形成装置は高精細化及び／又は高速化が図られており、このような画像形成装置においては、形成される画像の品質が安定するまでに要する期間が長期化する傾向にある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−７０１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、画像形成装置に装着されても、所望の硬度を維持することのできる弾性ローラを提供することを、目的とする。また、この発明は、稼動初期においても、高品質の画像を形成することのできる画像形成装置用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】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、軸体と、その軸体の外周面に形成された発泡弾性層とを備え、前記発泡弾性層は、その外周面側に連続気泡を有する外側領域と、その内周面側に独立気泡を有する内側領域とを有し、前記外側領域の連泡率が１５〜３０％であることを特徴とする弾性ローラであり、
請求項２は、前記外側領域は、前記発泡弾性層の外周面から深さ２ｍｍまでの領域であることを特徴とする請求項１に記載の弾性ローラであり、
請求項３は、前記発泡弾性層は、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を硬化して成る単層構造を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性ローラであり、
請求項４は、前記弾性ローラは、定着ローラであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ローラであり、
請求項５は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ローラを備えたことを特徴とする画像形成装置用定着装置であり、
請求項６は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ローラを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る弾性ローラは、外周面側に連続気泡を有し、連泡率が１５〜３０％である外側領域と、内周面側に独立気泡を有する内側領域とを有する発泡弾性層を備えているから、この弾性ローラが装着された画像形成装置を初めて稼動してからある程度（例えば、２４時間程度）の期間（以下、稼動初期と称することがある。）にも、弾性ローラの硬度が大きく変化することなく、所望の硬度を維持することができる。したがって、この発明によれば、画像形成装置に装着されても、所望の硬度を維持することのできる弾性ローラを提供することができる。また、この発明に係る画像形成装置用定着装置及び画像形成装置は、この発明に係る弾性ローラを備えているから、この発明によれば、稼動初期においても高品質の画像を形成することのできる画像形成装置用定着装置及び画像形成装置を提供することが、できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明に係る弾性ローラの一実施例としての弾性ローラ１Ａは、図１に示されるように、軸体２と、その外周面に形成された発泡弾性層３とを備え、例えば、図５に示される定着手段３５としての画像形成装置用定着装置又は画像形成装置３０等に配設される。
【００１２】
前記軸体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。
【００１３】
前記発泡弾性層（以下、弾性層と称することがある。）３は、後述するゴム組成物によって、軸体２の外周面に形成されている。この弾性層３は、その内部及び／又は外表面に気泡（図１において、図示しない。）を有する。弾性層３が発泡弾性層であると、弾性層３の硬度が低下して、弾性ローラ１の機能を向上させることができる。ここで、弾性層３が有する気泡は、弾性層３を形成する後述の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弾性層３内又は表面の中空領域をいう。
【００１４】
図１に示されるように、弾性層３は、単層構造とされ、弾性層３における外周面側に連続気泡を有する外側領域３Ａと、弾性層３における内周面側に独立気泡を有する内側領域３Ｂとを有している。すなわち、弾性層３は、単層構造内に画成された外側領域３Ａと内側領域３Ｂとを有している。なお、図１において、理解しやすいように、気泡を図示せず、外側領域３Ａと内側領域３Ｂとの境界を破線で示してある。
【００１５】
この外側領域３Ａは、近傍に存在する他の気泡に接し又は連通している気泡（連続気泡と称する。）を有している。外側領域３Ａがこのような連続気泡を有していると、外側領域３Ａの硬度が低下して、弾性層３が要求される所望の機能を発揮することができる。外側領域３Ａは、連続気泡を有していればよく、連続気泡に加えて、近傍に存在する他の気泡に接することのない又は連通することのない気泡（独立気泡と称する。）を有していてもよい。外側領域３Ａが連続気泡と独立気泡とを有している場合には、連続気泡と独立気泡との存在比は、後述する連泡率の範囲を満足する限り、特に限定されない。
【００１６】
外側領域３Ａは、１５〜３０％の連泡率を有する。外側領域３Ａの連泡率が１５％未満である場合には、この外側領域を有する弾性層を備えた弾性ローラが装着された画像形成装置を初めて稼動したときに、この外側領域における硬度等の物性等が大きく変化することがある。一方、外側領域３Ａの連泡率が３０％を超える場合には、この外側領域の硬度が低下しすぎて、弾性層が要求される所望の機能を発揮することができないことがある。その結果、外側領域３Ａの連泡率が１５％未満及び３０％を超える場合には、画像形成装置の稼動初期において高品質の画像を形成することができないことがある。弾性層３が要求される所望の機能を長期間にわたって発揮することができると共に、弾性ローラ１Ａが装着された画像形成装置を初めて稼動したときにも、外側領域３Ａにおける硬度等の物性等が変化することを効果的に防止して、所望の硬度を長期間にわたって維持することができる点で、外側領域３Ａの連泡率は、１５〜２５％であるのが好ましく、１７〜２５％であるのが特に好ましい。ここで、連泡率は、弾性層３に存在する連続気泡の割合を示す指標である。
【００１７】
外側領域３Ａの連泡率は次のようにして算出することができる。まず、弾性層３から外側領域３Ａの全部又は一部を切り出して、試験片を準備する。この試験片の質量Ｗ（ｇ）及び密度Ｄ（ｇ／ｃｍ３）を常法に従って測定し、試験片の体積Ｖ（ｃｍ３）をＷ／Ｄにより算出する。次いで、減圧チャンバ内に配置された容器に満たされた水に試験片を浸漬して、試験片から気泡が出現しなくなるまで、減圧チャンバ内を減圧し、試験片から気泡が出現しなくなったら、減圧を解除して、常圧で２４時間静置する。次いで、試験片を水中から取り出し、試験片に付着した水を拭き取って、浸漬後の試験片の質量Ｗｉ（ｇ）を測定し、試験片が吸収した水の質量Ｗｗ（ｇ）をＷｉ−Ｗにより算出する。なお、試験片が吸収した水の体積Ｖｗ（ｃｍ３）は、水の密度を１（ｇ／ｃｍ３）とすると、Ｗｗと等しくなる。
【００１８】
一方、弾性層３（外側領域３Ａ）を形成するゴム組成物の密度Ｄｃ（ｇ／ｃｍ３）を予め常法に従って測定して、このゴム組成物で形成される弾性層３（外側領域３Ａ）の理論上の体積Ｖｃ（ｃｍ３）をＷ／Ｄｃにより算出し、さらに、外側領域３Ａに形成された連続気泡の全体積Ｖｂ（ｃｍ３）をＶ−Ｖｃにより算出する。
【００１９】
外側領域３Ａの連泡率（％）は、このようにして算出した、試験片が吸収した水の体積Ｖｗと連続気泡の全体積Ｖｂとから、計算式（Ｖｗ／Ｖｂ）×１００（％）、すなわち、（Ｗｗ／Ｖｂ）×１００（％）によって、算出する。
【００２０】
外側領域３Ａに形成される連続気泡及び独立気泡の気泡径等は、連泡率を満足する限り、特に限定されず、画像形成装置又は画像形成装置用定着装置（以下、画像形成装置等と称する。）に装着される各種ローラに応じて、適宜調整される。
【００２１】
外側領域３Ａは、２０〜６０のアスカーＣ硬度を有しているのが好ましく、２５〜４５アスカーＣ硬度を有しているのが特に好ましい。外側領域３Ａが前記範囲のアスカーＣ硬度を有していると、画像形成装置等に装着される弾性ローラとしての機能を十分に発揮することができる。アスカーＣ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して測定することができる。
【００２２】
外側領域３Ａは、弾性層３における外周面側に位置すると共に、主として、連続気泡を有する領域であればよく、前記範囲の連泡率を有する領域とされる。具体的には、外側領域３Ａは、例えば、弾性層３の外周表面から深さ２ｍｍまでの領域とされる。
【００２３】
弾性層３の内側領域３Ｂは、独立気泡を有している。内側領域３Ｂが独立気泡を有していると、内側領域３Ｂの硬度は低下するが外側領域３Ａの硬度ほど低下することはなく、弾性層３が要求される所望の機能を長期間にわたって十分に発揮することができる。内側領域３Ｂは、独立気泡を有していればよく、独立気泡に加えて、連続気泡を有していてもよい。内側領域３Ｂが独立気泡と連続気泡とを有している場合には、独立気泡と連続気泡との存在比は、内側領域３Ｂの連泡率が外側領域３Ａの連泡率よりも小さくなる限り、特に限定されない。
【００２４】
内側領域３Ｂは、５〜１３．０％の連泡率を有しているのが好ましい。内側領域３Ｂが前記範囲の連泡率を有すると、内側領域３Ｂの硬度が低下して、弾性層３が要求される所望の機能を長期間にわたって発揮することができると共に、弾性ローラ１Ａが画像形成装置等に装着されても、特に、加圧及び／加熱される定着ローラとして画像形成装置等に装着されても、内側領域３Ｂが損傷及び破損することが防止され、弾性ローラ１Ａが所望の硬度を長期間にわたって維持することができる。弾性ローラ１Ａにおける所望の機能と所望の硬度とをより一層長期間にわたって維持することができる点で、内側領域３Ｂの連泡率は、５〜１２％であるのがより好ましく、７〜１２％であるのが特に好ましい。
【００２５】
内側領域３Ｂの連泡率は、外側領域３Ａを除去した弾性層３から内側領域３Ｂの全部又は一部を切り出して、試験片を準備し、この試験片を用いて、外側領域３Ａの連泡率と同様にして、算出することができる。
【００２６】
内側領域３Ｂに形成される独立気泡及び連続気泡の気泡径等は、画像形成装置等に装着される各種ローラに応じて、適宜調整されるが、前記範囲の連泡率を満足するように調整されるのが好ましい。
【００２７】
内側領域３Ｂは、２０〜６０のアスカーＣ硬度を有しているのが好ましく、２５〜４５のアスカーＣ硬度を有しているのが特に好ましい。内側領域３Ｂが前記範囲のアスカーＣ硬度を有していると、画像形成装置等に装着される弾性ローラとしての機能を十分に発揮することができる。内側領域３ＢのアスカーＣ硬度は、外側領域３Ａを除去した弾性層３から内側領域３Ｂの全部又は一部を切り出して、試験片を準備し、この試験片を用いて、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して測定することができる。
【００２８】
内側領域３Ｂは、外側領域３Ａよりも弾性層３における内周面側、すなわち、軸体２側に位置すると共に、主として、独立気泡を有する領域であればよく、具体的には、前記範囲の連泡率を有する領域とされる。内側領域３Ｂは、例えば、弾性層３の内周表面から前記外側領域３Ａ近傍までの領域とされる。
【００２９】
外側領域３Ａ及び内側領域３Ｂを有する弾性層３の（全体）厚さは特に限定されず、画像形成装置等に装着される各種ローラに応じて、所定の厚さに調整される。例えば、弾性層３の（全体）厚さは、通常、３〜２０ｍｍの厚さに調整されるのが好ましく、４〜１２ｍｍの厚さに調整されるのがさらに好ましい。
【００３０】
弾性層３における軸線方向の長さは特に限定されず、弾性ローラ１Ａが装着される画像形成装置で印刷される記録体に応じて、所定の厚さに調整される。弾性層３における軸線方向の長さは、通常、記録体としてＡ４サイズ（ＪＩＳ、２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）の用紙を縦長に用いる場合には約２３０ｍｍ程度に調整され、また、記録体としてＡ３サイズ（ＪＩＳ、２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）の用紙を縦長に用いる場合には約３１０ｍｍ程度に調整される。
【００３１】
弾性層３を形成するゴム組成物は、ゴムと、発泡剤と、所望により各種添加剤等とを含有する組成物であればよく、例えば、発泡シリコーンゴム系組成物及び発泡ウレタンゴム系組成物等が好ましく挙げられる。発泡シリコーンゴム系組成物は、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。このような発泡シリコーンゴム系組成物として、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物が特に好ましい。
【００３２】
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。
【００３３】
前記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。
【００３４】
前記シリカ系充填材は、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」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、５〜１００質量部であるのがよい。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。
【００３５】
前記発泡剤としては、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、発泡剤の種類によって相違するが、弾性層３のアスカーＣ硬度が２０〜６０となるように調整するのがよい。具体的には、例えば、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム１００質量部に対して、０．１〜１０質量部、特に０．５〜１０質量部であるのがよい。発泡剤の配合量が、０．１質量部未満であると、形成される弾性層３に十分な気泡を形成することができないことがあり、一方、１０質量部を超えると、発泡シリコーンゴムとしての形態を維持することができなくなり、弾性層３の機械的強度が低下することがある。発泡剤として、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）を選択する場合には、その配合量は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム１００質量部に対して０．５〜５質量部であるのが特によい。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。
【００３６】
前記付加反応架橋剤は、例えば、一分子中に２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を使用することができる。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、直鎖状、環又は分枝状のいずれであってもよい。オルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム１００質量部に対して、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。
【００３７】
前記付加反応触媒は、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、より具体的には、シリカ、アルミナ又はシリカゲル等の担体上に吸着された微粒子状白金金属、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸六水塩とオレフィン又はジビニルジメチルポリシロキサンとの錯体、塩化白金酸六水塩のアルコール溶液等の白金系触媒、パラジウム触媒、ロジウム触媒等が挙げられる。これら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であるのがよく、１０〜５００ｐｐｍであるのが特によい。付加反応触媒の配合量が、周期律表第９属又は第１０属の金属量に換算して、１ｐｐｍより少ないと、ビニル基含有シリコーン生ゴムの架橋反応が十分に進行せず、ビニル基含有シリコーン生ゴムの硬化が不十分となることがあり、一方、１，０００ｐｐｍを超えると、ビニル基含有シリコーン生ゴムの架橋反応を促進する能力が向上せず、かえって、経済性が低下することがある。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。
【００３８】
前記反応制御剤は、公知の反応制御剤を制限されることなく使用することができ、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、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム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。
【００３９】
前記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、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム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。
【００４０】
耐熱性向上剤は、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。
【００４１】
前記カーボンブラックは、通常、その製造方法によって、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等に類別され得るが、硫黄、アミン等の含有量が多いと、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物の付加反応を阻害することがあるので、硫黄、アミン等の含有量が少ないカーボンブラック、例えば、アセチレンブラックが好適に使用される。前記酸化鉄は、黒色ベンガラ（Ｆｅ３Ｏ４）及び赤色ベンガラ（Ｆｅ２Ｏ３）が好ましく挙げられる。前記酸化セリウム及び前記水酸化セリウムは、単独で使用されてもよいが、前記カーボンブラック及び／又は前記酸化鉄と共に使用されるのが、弾性層３の硬度変化を抑えることができる点で、好ましい。
【００４２】
前記耐熱性向上剤の総配合量は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム１００質量部に対して、０．１〜３５質量部であるのがよく、１〜１０質量部であるのが特によい。耐熱性向上剤の総配合量が前記範囲であれば、カーボンブラック、酸化鉄、酸化セリウム及び水酸化セリウムの配合量は、特に限定されない。例えば、カーボンブラックの配合量は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム１００質量部に対して、０〜１５質量部であるのがよく、０．２〜１５質量部であるのがさらによく、２〜１０質量部であるのが特によい。ベンガラの配合量は、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム１００質量部に対して、０〜３０質量部であるのがよく、０．２〜３０質量部であるのがさらによく、２〜２０質量部であるのが特によい。酸化セリウム及び水酸化セリウムの配合量はそれぞれ、前記ビニル基含有シリコーン生ゴム１００質量部に対して、０．１〜５質量部であるのがよく、０．２〜２質量部であるのが特によい。
【００４３】
前記各種添加剤は、例えば、炭酸カルシウム等の充填材、着色剤、難燃性向上剤、熱伝導性向上剤等の添加剤、離型剤、アルコキシシラン、ジフェニルシランジオール、カーボンファンクショナルシラン、両末端シラノール基封鎖低分子シロキサン等の分散剤、及び、得られるゴムの硬度を調整することのできる粉砕石英、珪藻土等の非補強性シリカ等が挙げられる。これらの各種添加剤は、所望の配合量で配合される。
【００４４】
前記ビニル基含有シリコーン生ゴム、前記シリカ系充填材及び前記各種添加剤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。
【００４５】
ゴム組成物は、二本ロール、三本ロール、ロールミル、バンバリーミキサ、ドウミキサ（ニーダー）等のゴム混練り機等を用いて、均一に混合されるまで、例えば、数分から数時間、好ましくは５分以上１時間以下にわたって、常温又は加熱下で混練して、得られる。
【００４６】
この発明に係る弾性ローラの別の一実施例としての弾性ローラ１Ｂは、図２に示されるように、軸体２と、その外周面に形成された発泡弾性層３と、発泡弾性層３の外周面上に形成されたチューブ層４とを備え、例えば、図５に示される画像形成装置用定着装置３５又は画像形成装置３０等に配設される。
【００４７】
弾性ローラ１Ｂの軸体２は、弾性ローラ１Ａの軸体２と基本的に同様である。
【００４８】
弾性ローラ１Ｂの発泡弾性層３は、弾性ローラ１Ａの発泡弾性層３と基本的に同様である。すなわち、弾性ローラ１Ｂの発泡弾性層３は、単層構造とされ、発泡弾性層３における外周面側に連続気泡を有する外側領域３Ａと、弾性層３における内周面側に独立気泡を有する内側領域３Ｂとを有している。そして、弾性ローラ１Ｂにおける発泡弾性層３の外側領域３Ａは、弾性ローラ１Ａにおける発泡弾性層３の外側領域３Ａにおける連泡率、アスカーＣ硬度と、同様の範囲の連泡率、アスカーＣ硬度に調整され、かつ、弾性ローラ１Ｂにおける発泡弾性層３の内側領域３Ｂは、弾性ローラ１Ａにおける発泡弾性層３の内側領域３Ｂにおける連泡率、アスカーＣ硬度と、同様の範囲の連泡率、アスカーＣ硬度に調整されている。
【００４９】
チューブ層４は、後述する材料によって、弾性層３の外周面に形成されている。弾性層３の外表面にチューブ層４が形成されていると、現像剤の離型性を向上させることができる。チューブ層４は、例えば、１〜１００μｍの厚さに形成される。
【００５０】
チューブ層４を形成する材料は、特に制限されるものではないが、弾性ローラ１Ｂは被当接体に当接又は圧接されるから、永久変形しにくい材料であるのが好ましく、例えば、アルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミドイミド系樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００５１】
弾性ローラ１Ａ及び１Ｂ（以下、弾性ローラ１と称することがある。）の製造方法を以下に説明する。弾性ローラ１を製造するには、まず、軸体２に、必要に応じて予め、その外周面に接着剤又はプライマーを、スプレー法、浸漬法等によって、塗布し、その外周面に接着層又はプライマー層を形成しておくのがよい。
【００５２】
次いで、このようにして作製した軸体２の外周面に、ゴム組成物、好ましくは、有機系発泡剤を含有するゴム組成物を、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。ゴム組成物の加熱成形においては、まず、接着層又はプライマー層が形成された軸体２の外周面に弾性層３を形成するゴム組成物を配置する。軸体２の外周面に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とゴム組成物とを一体に分出して、軸体２の外周面にゴム組成物を配置する方法、また、軸体２を収納する金型にゴム組成物を注入して、軸体２の外周面に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とゴム組成物とを一体に分出しする方法が、作業が容易で、作業を連続して行うことができる点で、好ましい。
【００５３】
このようにして軸体２の外周面にゴム組成物を配置した後、この状態を維持しつつ、軸体２ごとゴム組成物を加熱する。ゴム組成物の加熱は、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、かつ、発泡剤が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、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。
【００５４】
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。二次加熱は、前記条件で架橋されたゴム組成物をより確実に架橋させる工程であり、二次加熱によって、ゴム組成物が硬化して成るゴム硬化体の物性が安定するという効果が得られる。二次加熱は、例えば、前記の条件で架橋されたゴム組成物を、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。
【００５５】
このようにして成形されたゴム硬化体は、所望により、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。研削工程、研磨工程及び／又は切削工程は、従来から利用されている研削盤、円筒研削盤、やすり等により、定法に従って行うことができる。また、研削工程、研磨工程及び／又は切削工程後に、研削カス、研磨カス、異物等を除去するため、所望により、ゴム硬化体を洗浄してもよい。洗浄は、例えば、水等を用いた湿式洗浄及び／又はウエス等を用いたふき取り洗浄、送風洗浄等が挙げられる。
【００５６】
このようにして、有機系発泡剤を含有するゴム組成物を硬化して成るゴム硬化体は、通常、その内部に独立気泡を有している。この発明において、内部に独立気泡を有するゴム硬化体に外側領域と内側領域とを形成して弾性層３とする方法として、ゴム硬化体の表面を所定の条件で圧接、すなわち、押圧する方法を好適に採用することができる。この押圧処理は、ゴム硬化体の外周面を均一に押圧することができれば、手作業で実施してもよく、また、装置を用いてもよい。
【００５７】
このような押圧装置としては、例えば、図３に示される押圧処理装置１０が挙げられる。図３に示されるように、この押圧処理装置１０は、軸体２の外周面にゴム硬化体を備えたローラ原体７を軸体２の中心軸を中心にして固定する固定手段１１、例えば、軸体２を両端から挟持して固定する１組の挟持部材と、固定手段１１に連結され、固定手段１１を介してローラ原体７を軸体２の中心軸を中心にして回転させる回転手段１２、例えば、モータと、ローラ原体７のゴム硬化体を押圧する押圧ローラ１３と、押圧ローラ１３をローラ原体７の軸線方向に相対的に移動させると共に、押圧ローラ１３をローラ原体７の中心方向に移動させ、ローラ原体７に対する押圧量ｄを調整する移動調整手段１４と、押圧ローラ１３を回転可能に支持し、移動手段１３上を移動可能に装着された押圧ローラ支持治具１５とを備えている。ここで、押圧ローラ１３は、軸体とその外周面に形成されたゴム弾性体とを備えている。この押圧ローラ１３における軸体の寸法及び材料等は特に限定されず、例えば、図３に示される押圧ローラ１３における軸体は、その外径が３４ｍｍ程度、軸線方向の長さが３７５ｍｍ程度に調整され、例えば、弾性ローラ１の軸体と同様の材料で形成されている。また、押圧ローラ１３におけるゴム弾性体の寸法及び材料等は特に限定されず、例えば、図３に示される押圧ローラ１３におけるゴム弾性体は、その外径が５８ｍｍ程度、軸線方向の長さが４９ｍｍ程度に調整され、例えば、弾性ローラ１の軸体と同様の材料で形成されている。押圧ローラ１３におけるゴム弾性体は、所望の弾性層３を形成するには、特定の硬度を有することが重要であり、この押圧処理装置１０における押圧ローラ１３において、ゴム弾性体の硬度は、ＪＩＳ  Ａ硬度で、２０〜３０に調整されているのが好ましく、図３に示される押圧ローラ１３のゴム弾性体は２０のＪＩＳ  Ａ硬度に調整されている。ＪＩＳ  Ａ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠して測定することができる。
【００５８】
この押圧処理装置１０を用いてローラ原体７を押圧処理するには、まず、前記のようにして作製したローラ原体７を軸体２の両端から挟持して１組の固定手段１１に固定する。次いで、図３に示されるように、移動調整手段１４を操作して、押圧ローラ１３をローラ原体７の一端部近傍において、押圧ローラ１３をローラ原体７の中心方向に移動させ、ローラ原体７に対する押圧量ｄ、すなわち、ゴム硬化体が押圧ローラ１３によって押し込まれた量が所定の値ｄ、例えば、３ｍｍになるように、押圧ローラ１３の位置を、調整する。
【００５９】
次いで、回転手段１２を起動して、固定手段１１に固定されたローラ原体７を軸体２の中心軸を中心にして回転させる。このときのローラ原体７の回転数は１２００〜１４００ｒｐｍ／ｍｉｎに調整されるのが、所望の弾性層３を形成することができる点で、好ましい。ローラ原体７を回転させると、ローラ原体７を押圧している押圧ローラ１３はローラ原体７と共に回転する。この状態を維持しつつ、移動調整手段１４を起動して、押圧ローラ１３をローラ原体７の一端部から他端部にかけて一方向（図３に示された矢印の方向）に移動させる。このとき、押圧ローラ１３の移動速度は５００〜６００ｒｐｍ／ｍｉｎに調整されるのが、所望の弾性層３を形成することができる点で、好ましい。このようにして、ゴム硬化体における押圧ローラ１３によって押圧された領域、すなわち、外側領域に連続気泡が形成される。この押圧処理装置１０を用いた方法では、前記した、押圧ローラ１３の移動回数によって、外側領域に形成される連続気泡の連泡率を適宜調整することができる。
【００６０】
この発明においては、所望により、このようにして形成された弾性層３の外周面にチューブ層４を形成してもよい。チューブ層４は、前記材料を弾性層３の外径とほぼ同じ内径を有する円筒状に予め形成した管体に、弾性層３を挿入して、弾性層３の外表面に形成されるのが、弾性層３の表面に存在する凹凸形状に大きく影響されず、平滑な表面を有するチューブ層４を形成することができる点で、好ましい。もちろん、チューブ層４は、前記材料を、例えば、ディップ法、スプレー法等に従って、弾性層３の外周面に塗布した後、硬化及び／又は架橋して、形成されてもよい。
【００６１】
このようにして、連泡率１５〜３０％の連続気泡を有する外側領域３Ａと、独立気泡を有する内側領域３Ｂとを有する弾性層３を軸体２の外周面に備えた弾性ローラ１を製造することができる。
【００６２】
前記弾性ローラ１Ａ及び１Ｂにおける弾性層３は、前記したように、外周面側に連続気泡を有し、連泡率が１５〜３０％である外側領域３Ａと、内周面側に独立気泡を有する内側領域３Ｂとを有している。その結果、弾性ローラ１が画像形成装置等に装着されると、弾性層３は、弾性層全体に要求される所望の機能を長期間にわたって発揮することができる。加えて、弾性ローラ１が装着された画像形成装置を初めて稼動したときにも、外側領域３Ａの物性、具体的には、硬度が大きく変化することを防止して、所望の硬度を維持することができる。その結果、画像形成装置の稼動初期においても、高品質の画像を形成することに貢献することができる。
【００６３】
具体的には、この発明に係る弾性ローラ１は、下記の耐久性試験において、耐久性試験前後における弾性層３の硬度変化率（以下、硬度変化率と称することがある。）を小さく抑えることができる。例えば、この発明に係る弾性ローラ１は、５％以内の硬度変化率を実現することができ、所望により、３％以内の硬度変化率を実現することができる。
【００６４】
また、この発明に係る弾性ローラ１は、下記の耐久性試験において、耐久性試験前後における弾性層３の外径変化率（以下、外径変化率と称することがある。）を小さく抑えることができる。例えば、この発明に係る弾性ローラ１は、３％以内の外径変化率を実現することができ、所望により、１％以内の外径変化率を実現することができる。
【００６５】
耐久性試験は、図４に示される耐久性試験装置７０を用いて実施する。耐久性試験を実施する前に、前記方法により弾性層３のアスカーＣ硬度、及び、弾性層３の外径を測定する。弾性層３の外径は、レーザー測長機で測定することができる。次いで、この耐久性試験装置７０は、筐体内部の下面に固定され、内部ヒータ７２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外部ヒータ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２０ｍｍの金属（ステンレス鋼、ＳＵＳ３０４）製ローラを用いた。
【００６６】
この発明に係る弾性ローラ１を、試験ローラ装着部７４のベアリングに装着し、図４に示されるように、押圧力調整手段７５を操作して、装着した弾性ローラ１（図４において、「弾性ローラ７６」）を加熱ローラ７１に圧接し、加熱ローラ７１と弾性ローラ１との圧接部において、弾性ローラ１における弾性層が内部に３ｍｍ凹陥するように、弾性ローラ１を固定した（すなわち、弾性ローラ１の外径と加熱ローラ７１との外径の和よりも３ｍｍ短くなるように、弾性ローラ１の中心軸と加熱ローラ７１の中心軸との距離ｄを調節した。）。次いで、外部ヒータ７３及び内部ヒータ７２を起動し、加熱ローラ７１の表面温度を１８０℃に調節した。その後、試験ローラ装着部７４に装備された駆動手段（図示しない。）により、回転速度１８０ｒｐｍで５時間連続稼動し、弾性ローラ１における弾性層の凹陥状態を解除後、弾性ローラ１を常温で２４時間放置した。その後、弾性ローラ１を耐久性試験装置７０から取り出し、前記方法により、耐久性試験後の弾性層３におけるアスカーＣ硬度及び外径を測定する。耐久性試験後におけるアスカーＣ硬度の測定値と耐久性試験前におけるアスカーＣ硬度の測定値との差を求め、この差を耐久性試験前におけるアスカーＣ硬度の測定値で除して、耐久性試験前後における弾性層３の硬度変化率を算出する。同様にして、耐久性試験前後における弾性層３の外径変化率を算出する。
【００６７】
このように、弾性ローラ１は硬度変化率が小さく、この弾性ローラ１を画像形成装置等に装着すると、画像形成装置の稼動初期における弾性層３の硬度が大きく変化することを防止することができるから、画像形成装置は、稼動初期から長期間にわたって高品質の画像を安定して形成することができる。したがって、この発明によれば、稼動初期から長期間にわたって高品質の画像を安定して形成することに貢献する弾性ローラを提供することができるという目的を達成することができる。
【００６８】
また、弾性ローラ１は、前記したように、画像形成装置を初めて稼動したときにも、外側領域３Ａの物性及び／又は寸法、具体的には、硬度及び／又は外径が大きく変化することが防止されるから、従来の画像形成装置用定着装置及び従来の画像形成装置に加えて、高精細化された画像形成装置及びこの画像形成装置に装着される画像形成装置用定着装置、並びに、高速化された画像形成装置及びこの画像形成装置に装着される画像形成装置用定着装置等に用いられても、高品質の画像が形成されるまでに要する時間が大幅に短縮される。したがって、この発明に係る弾性ローラは、高精細化された画像形成装置及びこの画像形成装置に装着される画像形成装置用定着装置、並びに、高速化された画像形成装置及びこの画像形成装置に装着される画像形成装置用定着装置等にも好適に使用される。また、この発明によれば、高精細化及び／又は高速化された画像形成装置及びこの画像形成装置に装着される画像形成装置用定着装置に装着されても、稼動初期から長期間にわたって高品質の画像を安定して形成することに貢献する弾性ローラを提供することができるという目的を達成することができる。
【００６９】
特に、弾性ローラ１は、前記したように、画像形成装置を初めて稼動したときにも、硬度等が大きく変化しない弾性層３を備えているから、画像形成装置等に装着される各種ローラの中でも、転写ローラ、現像ローラ、帯電ローラ、定着ローラ、加圧ローラ、紙送りローラ、定着ローラ又は加圧ローラ等として画像形成装置に好適に装着され、特に、定着ローラ又は加圧ローラとして画像形成装置に好適に装着される。
【００７０】
この発明における弾性ローラは、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。例えば、弾性層３は、外側領域３Ａと内側領域３Ｂとを有しているが、この発明において、弾性層は、外側領域及び内側領域以外の領域を有していてもよく、例えば、連続気泡を主として有する外側領域と、連続気泡及び独立気泡を有する中間領域と、独立気泡を主として有する内側領域とを有していてもよい。
【００７１】
また、弾性層３は、外側領域３Ａと内側領域３Ｂとを有する単層構造とされているが、この発明においては、外側領域として、連続気泡を主として有する第１の弾性層と、内側領域として、独立気泡を主として有する第２の弾性層とを含む複数層を積層した弾性層としてもよい。このような弾性層を形成するには、例えば、弾性層を形成するゴム組成物に含有される発泡剤の種類を選択すればよい。具体的には、連続気泡を主として有する第１の弾性層は無機系発泡剤を含有するゴム組成物で形成することができ、独立気泡を主として有する第２の弾性層は有機系発泡剤を含有するゴム組成物で形成することができる。
【００７２】
さらに、弾性ローラ１は、用途に応じて、軸体２内、弾性層３内及び／又は軸体２と弾性層３との間に、加熱体、例えば、電熱器、発熱コイル等を備えていてもよい。例えば、弾性ローラ１が熱ローラ定着器の定着ローラとして使用される場合には、軸体２内に加熱体を備えている。
【００７３】
また、弾性ローラ１は、軸体２の外周面に弾性層３が形成されているが、この発明において、弾性層は、プライマー層又は接着剤層を介して、軸体の外周面に形成されてもよい。プライマー層を形成するプライマーとしては、特に限定されず、例えば、シランカップリング系プライマー等が挙げられる。また、接着剤層を形成する接着剤としては、特に制限されないが、例えば、アルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂及びこれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、アミノ基及び／又は水酸基を有する接着剤が好適である。また、これらの樹脂を硬化させるための架橋剤として、イソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物、過酸化物、フェノール化合物、ハイドロジェンシロキサン化合物等が用いられる。
【００７４】
次に、この発明に係る弾性ローラ１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５を参照して、説明する。
【００７５】
図５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、像担持体３１に当接若しくは圧接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１を帯電させる帯電手段３２例えば帯電ローラと、像担持体３１の上方に設けられ、像担持体３１に静電潜像を形成する露光手段３３と、像担持体３１に当接若しくは圧接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１に一定の層厚で現像剤４２を供給し、静電潜像を現像する現像手段４０と、像担持体３１の下方に圧接するように設けられ、現像された静電潜像を像担持体３１から記録体３６例えば記録紙上に転写する転写手段３４例えば転写ローラと、記録体３６の搬送方向の下流に設けられ、記録体３６に転写された現像剤４２（静電潜像）を定着させる定着手段３５例えば画像形成装置用定着装置と、記録体３６に転写されず像担持体３１に残留した現像剤４２及び／又は像担持体３１に付着したゴミ等を除去するクリーニング手段３７とを備えている。画像形成装置３０は、像担持体３１の表面に残留している静電潜像を除去する除電手段（図示しない。）を、クリーニング手段３７と帯電手段３２との間又は転写手段３４とクリーニング手段３７との間に、備えていてもよい。
【００７６】
画像形成装置３０における現像手段４０は、従来の画像形成装置に備えられた現像手段と基本的に同様に形成され、同様に配置されている。例えば、現像手段４０は、図５に示されるように、像担持体３１に対向する位置に開口部を有し、現像剤４２を収納する現像剤収納部４１と、現像剤収納部４１の開口部に、像担持体３１に当接若しくは圧接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１に現像剤４２を一定の層厚で供給する回転可能な現像剤担持体４４と、現像剤担持体４４に当接して設けられ、現像剤担持体４４に現像剤４２を供給する回転可能な現像剤供給手段４３と、現像剤担持体４４の上方に設けられ、現像剤担持体４４に当接して現像剤４２の層厚を規制すると共に、摩擦帯電により現像剤４２を帯電させる現像剤規制部材４５とを備えている。
【００７７】
前記現像剤収納部４１に収納される現像剤４２としては、摩擦により帯電可能で、記録体３６に定着可能な一成分系の現像剤であれば、乾式現像剤であっても湿式現像剤であってもよく、また、非磁性現像剤であっても磁性現像剤であってもよい。
【００７８】
前記定着手段３５は、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ればよく、例えば、発熱可能な定着ローラを備えた熱ローラ定着装置、オーブン定着器等の加熱定着装置、加圧可能な定着ローラを備えた圧力定着装置等を用いることができる。これらの定着装置は無端ベルトを備えた定着装置であってもよい。図５において、無端ベルトを備えた定着手段３５はこの発明に係る定着装置とされている。この定着装置３５は、図５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に巻き掛けられた無端ベルト５５と、定着ローラ５３と対向配置された加圧ローラ５６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。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手段３５に適合するように調整することができる。定着ローラ５３、無端ベルト支持ローラ５４及び加圧ローラ５６はそれぞれ、加熱体（図示しない。）が内蔵され、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。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。
【００７９】
この発明に係る画像形成装置３０は、帯電手段３２の帯電ローラ、現像手段４０の現像ローラ、転写手段３４の転写ローラ、定着手段３５の定着ローラ、加圧ローラ又は無端ベルト支持ローラ、クリーニング手段のクリーニングローラ、紙送り搬送ローラ等の各種ローラを備え、これら各種ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係る弾性ローラ１が使用される。好ましくは、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラ及び加圧ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係る弾性ローラ１が使用され、特に好ましくは、ている。定着ローラ及び加圧ローラとしてこの発明に係る弾性ローラ１が使用される。
【００８０】
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、像担持体３１が、図５の矢印に示されるように、時計方向に回転しつつ、クリーニング手段３７により、その表面の現像剤４２及び／又はゴミ等が除去された後、帯電手段３２により、一様に帯電される。次いで、露光手段３３により画像が露光され、像担持体３１の表面に静電潜像が形成される。
【００８１】
一方、現像手段４０において、現像剤４２が現像剤供給手段４３によって現像剤担持体４４に供給され、現像剤担持体４４が図５に示される矢印方向に回転することにより、現像剤担持体４４の表面に付着した現像剤４２が、現像剤担持体４４と現像剤担持体４４に当接した現像剤規制部材４５との間を通過する。このとき、現像剤４２は、所望の層厚に規制されると共に、現像剤４２を所望のように帯電させることができる。つまり、現像剤４２が、現像剤担持体４４と現像剤規制部材４５との間を通過することによって、現像剤担持体４４の表面上における現像剤４２の層厚が規制されると共に、現像剤規制部材４５と現像剤担持体４４及び／又は現像剤４２との摩擦帯電等により、現像剤担持体４４上の現像剤４２が所望のように帯電される。
【００８２】
次いで、このようにして現像手段４０から所望の層厚及び帯電量を有する現像剤４２が像担持体３１に供給され、像担持体３１に形成された静電潜像が現像されて、この静電潜像が現像剤像として可視化される。このようにして、現像手段４０は、像担持体３１に所望の層厚及び帯電量を有する現像剤４２を供給し、静電潜像を現像することができる。次いで、像担持体３１上に現像された現像剤像は、搬送手段により、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、像担持体３１及び／又は転写手段３４によって転写される。次いで、現像剤像が転写された記録体３６は、搬送手段により定着手段３５に搬送され、定着手段３５により加熱及び／又は加圧されて、転写された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。
【００８３】
この発明に係る画像形成装置３０は、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラ、加圧ローラ、無端ベルト支持ローラ、クリーニングローラ、紙送り搬送ローラ等の各種ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係る弾性ローラ１が使用され、この発明に係る弾性ローラ１は、外周面側に連続気泡を有し、連泡率が１５〜３０％である外側領域３Ａと、内周面側に独立気泡を有する内側領域３Ｂとを有する弾性層３を備えているから、この弾性ローラ１が装着された画像形成装置３０の稼動初期において、弾性層３の物性が大きく変化することを防止することができ、その結果、画像形成装置３０が、稼動初期から長期間にわたって高品質の画像を安定して形成することに貢献することができる。例えば、定着ローラ５３として、この発明の係る弾性ローラ１が使用される場合には、画像形成装置３０の稼動初期における、硬度変化率が小さいから、定着装置３５における定着ローラ５３及び加圧ローラ５６で形成される圧接部（ニップ部）が画像形成装置３０（定着装置３５）の稼動初期から長期間にわたって所定の状態を保持することができ、記録体３６に転写された現像剤４２（静電潜像）を定着不良とならないように、記録体３６に定着させることができ、その結果、長期間にわたって高品質の画像を形成することに十分に貢献することができる。
【００８４】
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、各色毎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。
【００８５】
また、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】
【００８６】
（実施例１）
まず、無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体（直径１２ｍｍ×長さ３５０ｍｍ、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。
【００８７】
次いで、ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材とを含むシリコーンゴム組成物「ＫＥ−９０４ＦＵ」（信越化学工業株式会社製：商品名）１００質量部と、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質量部と、有機系発泡剤アゾビス−イソブチロニトリル「ＫＥＰ−１３」（信越化学工業株式会社製：商品名）２．５質量部と、付加反応触媒としての白金触媒適量と、反応制御剤「Ｒ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）０．５質量部と、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）適量と、耐熱性向上剤「ＫＥＰ−１２」（信越化学工業株式会社製：商品名）１．０質量部とを、二本ロールで十分に混練して、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Ａを調整した。
【００８８】
次いで、プライマー層を形成した軸体と、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、次いで、赤外線加熱炉（ＩＲ炉）を用いて、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、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物Ａを発泡架橋させた。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時間放置した。次いで、形成されたゴム硬化体を円筒研削盤にて外径を２９ｍｍに調整し、ローラ原体を作製した。
【００８９】
次いで、作製したローラ原体を、押圧処理装置１０の固定手段１１に挟持して固定した。移動調整手段１４を操作して、押圧ローラ１３をローラ原体７の一端部近傍において、押圧ローラ１３をローラ原体７の中心方向に移動させ、ローラ原体７に対する押圧量が３ｍｍになるように、押圧ローラ１３の位置を調整した。次いで、回転手段１２を起動して、固定手段１１に固定されたローラ原体７を軸体２の中心軸を中心にして１３００ｒｐｍ／ｍｉｎの回転数で回転させ、移動調整手段１４を起動して、押圧ローラ１３をローラ原体７の一端部から他端部にかけて５００ｍｍ／ｍｉｎの移動速度で一方向に５回繰り返して移動させて、ゴム硬化体の押圧処理を実施した。このようにして、弾性層３を備えた弾性ローラＡを製造した。
【００９０】
（実施例２）
ゴム硬化体の押圧処理を１０回に変更した以外は、実施例１と同様にして、押圧処理を実施し、弾性ローラＢを製造した。
（実施例３）
ゴム硬化体の押圧処理を３０回に変更した以外は、実施例１と同様にして、押圧処理を実施し、弾性ローラＣを製造した。
【００９１】
（比較例１）
ゴム硬化体の押圧処理を１回に変更した以外は、実施例１と同様にして、押圧処理を実施し、弾性ローラＤを製造した。
（比較例２）
ゴム硬化体の押圧処理を５０回に変更した以外は、実施例１と同様にして、押圧処理を実施し、弾性ローラＥを製造した。
（比較例３）
実施例１において作製したローラ原体を弾性ローラＦとした。
【００９２】
このようにして製造した弾性ローラＡ〜Ｆにおける弾性層３の外側領域（外周面から深さ２ｍｍの領域）を切り出し、また、外側領域を除去した弾性層３から内側領域を切り出し、前記方法に従って、外側領域及び内側領域の連泡率を算出した。その結果を表１に示す。
【００９３】
また、前記方法に準拠して、弾性ローラＡ〜Ｆについて、耐久性試験前後における弾性層３の硬度変化率及び外径変化率を算出した。その結果を表１に示す。
【００９４】
【表１】
2008292533.tif 000003
【００９５】
なお、前記耐久性試験後（２４時間放置後）に、再度、同様の条件で、第２回目以降の耐久性試験を行ったところ、耐久性試験前の硬度及び外径に対する２回目以降の耐久性試験後における硬度及び外径の各変化率は、１回目の耐久性試験前後における硬度変化率及び外径変化率とほぼ同等の値であった。すなわち、弾性層３の硬度及び外径は、耐久性試験において押圧初期（画像形成装置の場合には画像形成装置の稼動初期に対応する）に大きく変化し、その後は大きく変化しないことがわかった。そして、この発明に係る弾性ローラの一実施例である弾性ローラＡ〜Ｃは、硬度変化率及び外径変化率がほぼ１００％であり、押圧初期においても硬度及び外径が変化しにくく、かつ、押圧初期以降も硬度及び外径が変化しにくいことが確認された。
【００９６】
したがって、弾性ローラＡ〜Ｃを、例えば、図５に示される画像形成装置３０又は画像形成装置用定着装置３５に装着すると、画像形成装置３０の稼動初期において、画像のぼやけ感等の原因と思われる現像剤の定着不良を起こすことなく、現像剤を所望のように記録体に定着させることができ、高品質の画像を形成することが容易に予想される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】図１は、この発明に係る弾性ローラの一実施例を示す斜視図である。
【図２】図２は、この発明に係る弾性ローラの別の一実施例を示す斜視図である。
【図３】図３は、この発明に係る弾性ローラを製造するのに好適に用いられる押圧処理装置を示す模式図である。
【図４】図４は、この発明に係る弾性ローラの耐久性試験を実施するのに好適に用いられる耐久性試験装置を示す模式図である。
【図５】図５は、この発明に係る画像形成装置の一例を示す要部概略図である。
【符号の説明】
【００９８】
１Ａ、１Ｂ、７６  弾性ローラ
２  軸体
３  弾性層
３Ａ  外側領域
３Ｂ  内側領域
７  ローラ原体
１０  押圧処理装置
１１  固定手段
１２  回転手段
１３  押圧ローラ
１４  移動調整手段
１５  押圧ローラ支持治具
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  定着手段
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
７０  耐久性試験装置
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】
2008292533.tif 000004
【図２】
2008292533.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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