(57)【要約】【課題】トナー離型性に優れ、製造コストが抑えられるとともに、画像形成装置等に適用したときに、高画質でトナーを定着することができる高性能の弾性ロールを提供することを目的とする。【解決手段】弾性ロールをコーティング法によって製造するとともに、弾性ロールの表面のフッ素樹脂層を形成するフッ素樹脂として、テトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとの共重合体、およびテトラフルオロエチレンとパーフルオロエチルビニルエーテルとの共重合体のうち少なくとも一方を含むフッ素樹脂を用いる。【選択図】        図５
2005016687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の芯体と、
前記芯体の周面を覆う、管形状の弾性体からなる弾性層と、
前記弾性層の表面に、テトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとの共重合体、およびテトラフルオロエチレンとパーフルオロエチルビニルエーテルとの共重合体のうち少なくとも一方を含むフッ素樹脂がコーティングされてなるフッ素樹脂層とを備えたことを特徴とする弾性ロール。
【請求項２】
前記フッ素樹脂層が、ＷＣＡが０．６μｍ以下のうねりを表面に有することを特徴とする請求項１記載の弾性ロール。
【請求項３】
前記フッ素樹脂層が、Ｒａが０．１μｍ以上０．４μｍ以下の表面粗さを有するものであることを特徴とする請求項１記載の弾性ロール。
【請求項４】
前記フッ素樹脂層は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとの共重合体、およびテトラフルオロエチレンとパーフルオロエチルビニルエーテルとの共重合体のうち少なくとも一方を、合計の重量分率で５０％以上含むフッ素樹脂がコーティングされてなるものであることを特徴とする請求項１記載の弾性ロール。
【請求項５】
請求項１から４に記載の弾性ロールを備えていることを特徴とする、電子写真の定着に用いられる定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、芯体と、弾性層と、フッ素樹脂層とをその順序で有する弾性ロール、および、そのような弾性ロールを備えた定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置においては、記録シート上に載せられた未定着トナーを加熱によって溶融し、溶融したトナーを記録シートに押し付けて定着させることにより、記録シート上に画像を形成することが行われている。
【０００３】
このような画像形成装置においては、通常、トナーを溶融するための加熱部と、溶融したトナーを記録シート上に押し付ける加圧部とが備えられており、これら加熱部と加圧部のうち少なくとも一方に、多くの場合、弾性ロールが使用される。このような目的で使用される弾性ロールは、高温、高圧力の厳しい条件下で、良好な搬送性、低永久変形性、高弾性、耐磨耗性、および良好なトナー離型性が要求される。この結果、このような用途に使用される弾性ロールとしては、芯体の周面に、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱性の高いゴムによって構成された弾性層が設けられ、さらにその弾性層の表面に、トナー離型性を有する、フッ素ゴムやフッ素樹脂等で構成された離型層が設けられた構造の弾性ロールが多く用いられている。近年では、トナーにワックスを添加することによって、オイルによるトナー剥離アシストを不要なものとした、いわゆるオイルレストナーが広く用いられており、弾性ロールの離型層を構成する材料として、このオイルレストナーに適したトナー離型性を有するフッ素樹脂が適用されている。このフッ素樹脂としては、その良加工性や耐摩耗性や柔軟性等から、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体、その中でも特に、テトラフルオロエチレンとパーフルオロプロピルビニルエーテルの共重合体（以下、ＰＦＡと省略する）が主に用いられている。
【０００４】
ところで、弾性ロールを製造する製造方法としては、離型層を形成する方法で分別すると、大きく分けて２つの方法が知られている。
【０００５】
その第１の方法は、予めＰＦＡ等のフッ素樹脂がチューブ状に成型されたフッ素樹脂チューブ（離型層）を芯体の上に弾性層を設けたロールの表面に被覆して弾性ロールを成型する、いわゆるチューブ被覆法と呼ばれる方法である。近年、ＰＦＡよりも柔軟性に優れた、テトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルの共重合体（以下、ＭＦＡと省略する）や、テトラフルオロエチレンとパーフルオロエチルビニルエーテルの共重合体（以下、ＥＦＡと省略する）などの材料が提案されており（特許文献１参照）、これらＭＦＡやＥＦＡをフッ素樹脂チューブの材料として適用することによって、フッ素樹脂チューブを成型する際の加工性の向上が図られた成型方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、第２の方法は、予め芯体の上に弾性層を設けたロールの表面にＰＦＡ等のフッ素樹脂（離型層）を塗布し、さらに、フッ素樹脂を焼成して融解することによって、フッ素樹脂を被覆させる、いわゆるコーティング法と呼ばれる方法である。このコーティング法は、上記のチューブ被覆法とは異なり、専門メーカーで製造した高価なチューブを外部から購入する必要がなくなるため、製造コストが抑えられるという利点がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２０４３４号公報
【特許文献２】
特開平９−１１３６２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したコーティング法では、焼成が行われるものの、どうしても粒状のＰＦＡが融け残り、離型層の表面に微妙な凹凸が生じてしまう。離型層の表面に凹凸が生じた弾性ロールを、前述の画像形成装置の、例えば定着側の弾性ロールとして使用すると、離型層がトナーと均一な圧力で接触しないために、トナーが記録シート上に定着されて形成される画像に、粒子状の斑点が生じてしまう画像ディフェクトや、グロス（光沢）のばらつきが生じてしまうという問題がある。しかし、その一方、表面の凹凸のために、離型層とトナーとの密着が弱くなり、トナーの離型性が向上するという利点がある。
【０００９】
一方、上述したチューブ法によって製造された弾性ロールの離型層は、表面が鏡面加工されるために、画像ディフェクトやグロスのばらつき等の不具合が生じにくい。しかし、鏡面を有する離型層とトナーとの密着が強いため、コーティング法によって製造される弾性ロールよりもトナーの離型性が劣り、さらに、上述したように、専門メーカーで製造した高価なチューブを外部から購入する必要が生じる為、製造コストが高いという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、トナー離型性に優れ、製造コストが抑えられるとともに、画像形成装置等に適用したときに、高画質でトナーを定着することができる高性能の弾性ロール、および、そのような弾性ロールを備えた定着装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の第１の弾性ロールは、
円筒形状の芯体と、
芯体の周面を覆う、管形状の弾性体からなる弾性層と、
弾性層の表面に、テトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとの共重合体、およびテトラフルオロエチレンとパーフルオロエチルビニルエーテルとの共重合体のうち少なくとも一方を含む粒子状のフッ素樹脂がコーティングされてなるフッ素樹脂層とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
粒子状のフッ素樹脂を弾性層の表面にコーティングする、いわゆるコーティング法によって製造された弾性ロールは、焼成等によってフッ素樹脂が溶融されるものの、粒子がとけ残ってしまい、フッ素樹脂層の表面に微妙な凹凸を有する。したがって、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロプロピルビニルエーテルの共重合体）等のフッ素樹脂粒子がコーティングされた、従来の弾性ロールを備えた画像形成装置で画像を出力すると、フッ素樹脂層とフッ素樹脂層に載せられた未定着トナーとが均一に接触せず、未定着トナーが記録シートに押し付けられる際に力が均一にかからずに、画像ディフェクト等の不具合が生じる恐れがある。
【００１３】
本発明の弾性ロールは、従来と同様のコーティング法によって製造されたものであるが、そのフッ素樹脂層の材料として、ＭＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとの共重合体）、およびＥＦＡ（およびテトラフルオロエチレンとパーフルオロエチルビニルエーテル）のうち少なくとも一方を含むフッ素樹脂を用いる。このＭＦＡおよびＥＦＡは、フッ素樹脂層を構成する材料として広く用いられているＰＦＡ等と比較して、柔軟性に優れている。本発明の弾性ロールを画像形成装置に適用すると、凹凸を有するフッ素樹脂層と未定着トナーとが均一に接触していなくても、未定着トナーが記録シートに押し付けられる際にその凹凸がつぶされるため、画像ディフェクト等の不具合を解消することができ、高画質な画像を形成することができる。また、このようなコーティング法で製造された弾性ロールは、フッ素樹脂層とトナーとの密着力が弱いため、トナー離型性に優れ、さらに、専門メーカーで製造した高価なチューブを外部から購入する必要が生じない為、製造コストを抑えることができる。
【００１４】
また、本発明の弾性ロールにおいて、上記のフッ素樹脂層が、ＷＣＡが０．６μｍ以下のうねりを表面に有するもの、もしくはＲａが０．１μｍ以上０．４μｍ以下の表面粗さを有するものであることが好適である。
【００１５】
通常、コーティング法によって形成された弾性ロールのフッ素樹脂層は、表面にうねりや表面粗さが生じている。上記のように、ＭＦＡやＥＦＡを用いても、フッ素樹脂層が、ＷＣＡが０．６μｍより大きいうねりや、Ｒａが０．４μｍより大きい表面粗さを有するものである場合には、未定着トナーが記録シートに押し付けられる際に、フッ素樹脂層の凹凸がつぶれきれず、画像ディフェクト等の不具合が生じてしまう。逆に、フッ素樹脂層が、Ｒａが０．１μｍよりも小さい表面粗さを有するものである場合には、従来のチューブ法で作成された弾性ロールと同様に、表面がなめらかであるため、トナーの離型性が低下する。したがって、ＷＣＡが０．６μｍ以下、もしくはＲａが０．１μｍ以上０．４μｍ以下の表面粗さを有するフッ素樹脂層を形成することにより、トナーの離型性、および出力される画像の画質を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の弾性ロールにおいて、上記のフッ素樹脂層は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロメチルビニルエーテルとの共重合体、およびテトラフルオロエチレンとパーフルオロエチルビニルエーテルとの共重合体のうち少なくとも一方を、合計の重量分率で５０％以上含むフッ素樹脂がコーティングされてなるものであることが好ましい。
【００１７】
ＭＦＡおよびＥＦＡの合計の重量分率が５０％よりも小さいフッ素樹脂を用いると、十分な柔軟性が得られず、ＰＦＡを使用したときと同様に、画像ディフェクト等の不具合を解消することができない。したがって、ＭＦＡおよびＥＦＡの合計の重量分率が５０％以上であることが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明の定着装置は、上記のような弾性ロールを備え、電子写真の定着に用いられるものであることを特徴とする。
【００１９】
このような定着装置を画像形成装置に適用することで、高画質でトナーを定着することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の弾性ロールの一実施形態が適用された加熱定着装置を模式的に示す断面図である。
【００２２】
この加熱定着装置は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に備えられ、未定着トナーを加熱して溶融させるとともに、溶融させたトナーを記録シート上に定着させる装置である。
【００２３】
図１には、加熱定着装置１００と、表面に未定着のトナー像が形成された記録シートＳが示されている。
【００２４】
加熱定着装置１００は、記録シートＳに載った未定着トナーＳ１を、加熱によって溶融する加熱部１１０と、溶融した未定着トナーＳ１を記録シートＳ上に押しつける加圧部１２０とを備えている。
【００２５】
加熱部１１０は、円筒形状の弾性ロール２００の内部に、熱源１１１を備えている。この弾性ロール２００は、本発明の弾性ロールの一実施形態である。また、加圧部１２０は、弾性樹脂からなるベルト１２１と、ベルト１２１を加熱部１１０に向けて内側から押圧する圧力パッド１２２と、圧力パッド１２２を支持する支持部材１２３とを備えている。
【００２６】
ベルト１２１は、圧力パッド１２２によって加熱部１１０の弾性ロール２００に圧接されており、弾性ロール２００が、図示しないモータにより図中の矢印Ａ方向に回転すると、ベルト１２１は、弾性ロール２００に追随して矢印Ｂ方向に回転移動する。その結果、図示しない搬送経路の上流側から搬送されてきた記録シートＳが、弾性ロール２００と加圧部１２０のベルト１２１との間を通って下流側に搬送される。記録シートＳが、弾性ロール２００と加圧部１２０のベルト１２１との間を通過する際に、熱源１１１によって、記録シートＳ上の未定着のトナーＳ１が加熱されて溶融される。このとき、記録シートＳは、圧力パッド１２２によってベルト１２１越しに弾性ロール２００に押し付けられており、溶融後のトナーＳ１が記録シートＳに押し付けられ、トナー像が記録シートＳ上に定着される。
【００２７】
図２は、図１に示す弾性ロールの断面図である。
【００２８】
図２の（Ａ）には、弾性ロール２００の断面図が示されており、図２の（Ｂ）には、（Ａ）において破線で囲まれた断面Ｐの拡大図が示されている。
【００２９】
弾性ロール２００は、円筒形状の芯体２１０の周面に、弾性層２２０とフッ素樹脂層２３０とをその順序で有する層構造になっている。この芯体２１０は、本発明にいう芯体の一例に相当し、弾性層２２０は、本発明にいう弾性層の一例にあたる。さらに、フッ素樹脂層２３０は、本発明にいうフッ素樹脂層の一例に相当する。芯体２１０の周面と弾性層２２０との間には、接着剤２４１が介在し、この接着剤２４０が弾性層２２０と芯体２１０とを相互に接着させており、同様に、弾性層２２０とフッ素樹脂層２３０との間に介在する接着剤２４２が、弾性層２２０とフッ素樹脂層２３０とを相互に接着させている。
【００３０】
ここで、この図１および図２に示す弾性ロール２００における、本発明の一実施形態としての特徴は、フッ素樹脂層２３０を構成している材料、および、弾性ロール２００の製造方法に起因するフッ素樹脂層２３０の構造にある。以下では、まず、弾性ロールの製造方法について説明する。
【００３１】
図３は、弾性ロールの製造方法を示す図である。
【００３２】
図３に示す弾性ロール製造方法は、芯体形成過程（ステップＳ１０）と、弾性体形成過程（ステップＳ２０）と、挿入過程（ステップＳ３０）と、加熱接着過程（ステップＳ４０）と、フッ素樹脂層形成過程（ステップＳ５０）とからなり、フッ素樹脂層形成過程におけるフッ素樹脂層の形成方法は、従来から「コーティング法」として広範に知られているものである。
【００３３】
芯体形成過程（ステップＳ１０）は、図２にも示す芯体２１０を形成する過程である。芯体２１０は、アルミニウムで構成され、この芯体形成過程では、アルミニウムが円筒形状に成型されて、芯体２１０が形成される。
【００３４】
弾性体形成過程（ステップＳ２０）は、図２にも示す弾性層２２０を形成する過程である。この弾性体形成過程では、弾性体が管形状に成型されて、弾性層２２０が形成される。この弾性層２２０を構成する弾性体は、シリコーンゴムまたはフッ素ゴムであるとともに、弾性体のゴム硬度が５０°（ＪＩＳ−Ａ）以下であることが好ましく、かつ、弾性層２２０の厚みが０．３ｍｍ〜３．００ｍｍになるように形成されることが好ましい。シリコーンゴムまたはフッ素ゴムを用いることで、弾性層の耐久性を向上させることができ、前述のような厚みを持たせることで、弾性層の効果によって高画質の定着画像を得ることができる。
【００３５】
ここで、芯体形成過程（ステップＳ１０）と弾性体形成過程（ステップＳ２０）とは、それぞれ個別に実施されるものであり、どちらの過程を先に実施してもよい。
【００３６】
次に、挿入過程（ステップＳ３０）を実施する。
【００３７】
挿入過程（ステップＳ３０）では、まず、芯体形成過程（ステップＳ１０）で作成された芯体２１０の周面に、熱硬化型の接着剤２４１が塗布され、接着剤２４１が塗布された芯体２１０が、弾性体形成過程（ステップＳ２０）で作成された弾性層２２０に挿入される。以下の説明では、この弾性層２２０に芯体２１０が挿入されたものをロール体と称する。
【００３８】
次に、加熱接着過程（ステップＳ４０）を実施する。
【００３９】
加熱接着過程（ステップＳ４０）では、挿入過程（ステップＳ３０）で作成されたロール体２０１を循環式オーブン３００で加熱することにより、接着剤２４１を熱硬化させる。その結果、芯体２１０と管状弾性体２２０とが相互に接着される。
【００４０】
最後に、ロール体２０１の周面にフッ素樹脂層２３０を形成するフッ素樹脂層形成過程（ステップＳ５０）を実施する。
【００４１】
フッ素樹脂層形成過程（ステップＳ５０）では、ロール体２０１の周面に、図示しないスプレーコート装置で接着剤２４２を塗布して風乾させた後に、その上にスプレーコート装置で、均一に、粒子状のフッ素樹脂が含まれたディスパージョンを塗布する。さらにディスパージョンが塗布されたロール体２０１を風乾させ、ロール体２０１を循環式オーブン３００で焼成することによって、粒子状のフッ素樹脂を溶融し、フッ素樹脂層２３０を形成する。本実施形態においては、フッ素樹脂層形成過程で、フッ素樹脂粒子がコーティングされることによってフッ素樹脂層２３０が形成されるため、専門メーカーで製造した高価なチューブを外部から購入する必要が生じない為、製造コストを抑えることができる。
【００４２】
ここで、フッ素樹脂層２３０を構成するフッ素樹脂は、上述したＭＦＡ、あるいはＥＦＡのうち少なくとも一方を、合計の重量分率で５０％以上含んでいる。フッ素樹脂として、ＭＦＡやＥＦＡを用いることによって、フッ素樹脂層２３０の柔軟性が向上する。尚、このフッ素樹脂は、ＭＦＡやＥＦＡに加えて、ＰＦＡ等を含むものであってもよい。
【００４３】
また、このフッ素樹脂層２３０は、その厚みが１０μｍ〜４０μｍになるように形成されることが好ましい。このようにフッ素樹脂層を形成することにより、弾性ロールとしての性能と耐久性を両立させることができる。
【００４４】
図４は、図３に示すフッ素樹脂層形成過程で形成されるフッ素樹脂層を示す図である。
【００４５】
図３に示すようなコーティング法によって形成されたフッ素樹脂層２３０の表面には、うねり２３１と凹凸２３２が生じている。通常、図３のフッ素樹脂層形成過程で用いられるディスパージョンには、ロール体２０１に塗布する際のひび割れを防止するため、大小異なる大きさのフッ素樹脂粒子が混在している。このフッ素樹脂粒子の大きさの違いにより、図４に示すようなうねり２３１が生じる。また、図３のフッ素樹脂層形成過程において、フッ素樹脂粒子を焼成して溶融しているものの、とけ残ったフッ素樹脂粒子が、フッ素樹脂層２３０の表面に凹凸２３２を生じさせる。
【００４６】
ここで、うねり２３１は、ＷＣＡが０．６μｍ以下であり、凹凸２３２によってなるフッ素樹脂層２３０の表面粗さは、Ｒａが０．１μｍ以上０．４μｍ以下になるように形成されている。フッ素樹脂層２３０が、表面に適度なうねりと表面粗さを有することにより、トナーの離型性を向上させることができる。さらに、フッ素樹脂層２３０は、柔軟性に優れたＭＦＡやＥＦＡで構成されており、上記程度のうねりや表面粗さであれば、トナーを記録シートに押し付ける際にそれらがつぶれるため、画像ディフェクト等の不具合を抑えることができる。したがって、このような弾性ロール２００を、図１に示す加熱定着装置１００の加熱部１１０として採用することによって、未定着のトナー像Ｓ１を記録シートＳに高画質で定着させることができる。
【００４７】
以上で、本発明の弾性ロールの一実施形態と、その弾性ロールを用いた加熱定着装置の説明を終了する。
【００４８】
ここで、上記では、従来のコーティング法によって作成された弾性ロールについて説明したが、本発明における弾性ロールは、フッ素樹脂がコーティングされて形成されたフッ素樹脂層を表面に有するものであればよく、芯体および弾性層の製造方法については、上記のような方法に限らない。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００５０】
まず、本発明の実施例として、弾性ロール２００のフッ素樹脂層２３０の、材料、材料の配分比、形成方法、表面粗さ、およびうねりを、それぞれ本発明に規定する範囲内で変えた５種類の実施例を挙げる。
【００５１】
次に、上述の実施例に対する比較例として、上記の材料、材料の配分比、形成方法、表面粗さ、およびうねりのうちのいずれか一つをそれぞれ本発明に規定する範囲から外した５種類の比較例を挙げる。
【００５２】
図５は、前述の実施例および比較例、さらに、それらに対する評価結果を示す表である。
【００５３】
図５に示す表には、実施例１から実施例５、比較例１から比較例５、さらにそれぞれの結果が示されている。
【００５４】
ここで、図３に示すコーティング法が適用される、実施例１から実施例５、および比較例４以外の比較例では、アルミニウム製の芯体の周面に、硬化後の硬度が３５°（ＪＩＳ−Ａ）となる付加反応型のシリコーンゴム製で、φ２０，厚み０．７５ｍｍの弾性層が形成されたロール体が共通して用いられ、このようなロール体の表面に、厚さが２５μｍ〜３０μｍになるようにフッ素樹脂層がコーティングされる。
【００５５】
また、チューブ法が適用される比較例４においては、コーティング法が適用される他の実施例および比較例に合わせて、アルミニウム製の芯体と、厚さが３０μｍのフッ素樹脂チューブとの間に、硬化後の硬度が３５°（ＪＩＳ−Ａ）となる付加反応型のシリコーンゴムで、φ２０，厚み０．７５ｍｍの弾性層が形成される。
【００５６】
（実施例１）
実施例１は、図３に示すコーティング法に従い、ＥＦＡとＰＦＡとが５０重量％ずつ含まれたフッ素樹脂を用いて、表面粗さがＲａで０．１μｍ、うねりがＷＣＡで０．５μｍとなるように形成されたフッ素樹脂層を有する弾性ロールである。
【００５７】
ここで、本発明にいう「粒状のフッ素樹脂をコーティングする」という、フッ素樹脂層の形成方法は、本実施例に適用された、いわゆるコーティング法を表わしている。
【００５８】
また、上記のＥＦＡとＰＦＡとが５０重量％ずつ含まれたフッ素樹脂は、本発明にいう、「ＭＦＡ、あるいはＥＦＡのうち少なくとも一方を、合計の重量分率で５０％以上含む」という数値規定ぎりぎりを、ＥＦＡを用いて満たしたフッ素樹脂である。
【００５９】
また、上記の表面粗さ（Ｒａで０．１μｍ）は、本発明にいう、Ｒａで０．１μｍ以上０．４μｍ以下という数値規定の下限ぎりぎりを満足する表面粗さである。
【００６０】
さらに、上記のうねり（ＷＣＡで０．５μｍ）は、本発明にいう、ＷＣＡで０．６μｍ以下という数値規定を満足するうねりである。
【００６１】
（実施例２）
実施例２は、実施例１と同様にコーティング法に従い、ＭＦＡとＰＦＡとが５０重量％ずつ含まれたフッ素樹脂を用いて、表面粗さがＲａで０．４μｍ、うねりがＷＣＡで０．６μｍとなるように形成されたフッ素樹脂層を有する弾性ロールである。
【００６２】
上記のＭＦＡとＰＦＡとが５０重量％ずつ含まれたフッ素樹脂は、本発明にいう、「ＭＦＡ、あるいはＥＦＡのうち少なくとも一方を、合計の重量分率で５０％以上含む」という数値規定ぎりぎりを、ＭＦＡを用いて満たしたフッ素樹脂である。
【００６３】
また、上記の表面粗さ（Ｒａで０．４μｍ）は、本発明にいう、Ｒａで０．１μｍ以上０．４μｍ以下という数値規定の上限ぎりぎりを満足する表面粗さである。
【００６４】
さらに、上記のうねり（ＷＣＡで０．６μｍ）は、本発明にいう、ＷＣＡで０．６μｍ以下という数値規定ぎりぎりを満足するうねりである。
【００６５】
（実施例３）
実施例３は、実施例１から実施例２と同様にコーティング法に従い、ＥＦＡが２５重量％、ＭＦＡが２５重量％、ＰＦＡが５０重量％の配合で含まれたフッ素樹脂を用いて、表面粗さがＲａで０．３μｍ、うねりがＷＣＡで０．５μｍとなるように形成されたフッ素樹脂層２３０を有する弾性ロールである。
【００６６】
また、上記のＥＦＡが２５重量％、ＭＦＡが２５重量％、ＰＦＡが５０重量％の配合で含まれたフッ素樹脂は、本発明にいう、「ＭＦＡ、あるいはＥＦＡのうち少なくとも一方を、合計の重量分率で５０％以上含む」という数値規定ぎりぎりを、ＥＦＡおよびＭＦＡを用いて満たしたフッ素樹脂である。
【００６７】
また、上記の表面粗さ（Ｒａで０．３μｍ）は、本発明にいう、Ｒａで０．１μｍ以上０．４μｍ以下という数値規定を満足する表面粗さである。
【００６８】
さらに、上記のうねり（ＷＣＡで０．５μｍ）は、本発明にいう、ＷＣＡで０．６μｍ以下という数値規定を満足するうねりである。
【００６９】
（実施例４）
実施例４は、実施例１から実施例３と同様にコーティング法に従い、ＥＦＡが６０重量％、ＰＦＡが４０重量％の配合で含まれたフッ素樹脂を用いて、表面粗さがＲａで０．３μｍ、うねりがＷＣＡで０．５μｍとなるように形成されたフッ素樹脂層２３０を有する弾性ロールである。
【００７０】
また、上記のＥＦＡが６０重量％、ＰＦＡが４０重量％の配合で含まれたフッ素樹脂は、本発明にいう、「ＭＦＡ、あるいはＥＦＡのうち少なくとも一方を、合計の重量分率で５０％以上含む」という数値規定を、ＦＥＡを用いて満たしたフッ素樹脂である。
【００７１】
また、上記の表面粗さ（Ｒａで０．３μｍ）は、本発明にいう、Ｒａで０．１μｍ以上０．４μｍ以下という数値規定を満足する表面粗さである。
【００７２】
さらに、上記のうねり（ＷＣＡで０．５μｍ）は、本発明にいう、ＷＣＡで０．６μｍ以下という数値規定を満足するうねりである。
【００７３】
（実施例５）
実施例５は、実施例１から実施例４と同様にコーティング法に従い、ＥＦＡが２０重量％、ＭＦＡが４０重量％、ＰＦＡが４０重量％の配合で含まれたフッ素樹脂を用いて、表面粗さがＲａで０．３μｍ、うねりがＷＣＡで０．５μｍとなるように形成されたフッ素樹脂層２３０を有する弾性ロールである。
【００７４】
また、上記のＥＦＡが２０重量％、ＭＦＡが４０重量％、ＰＦＡが４０重量％の配合で含まれたフッ素樹脂は、本発明にいう、「ＭＦＡ、あるいはＥＦＡのうち少なくとも一方を、合計の重量分率で５０％以上含む」という数値規定を、ＥＦＡおよびＭＦＡを用いて満たすフッ素樹脂である。
【００７５】
また、上記の表面粗さ（Ｒａで０．３μｍ）は、本発明にいう、Ｒａで０．１μｍ以上０．４μｍ以下という数値規定を満足する表面粗さである。
【００７６】
さらに、上記のうねり（ＷＣＡで０．５μｍ）は、本発明にいう、ＷＣＡで０．６μｍ以下という数値規定を満足するうねりである。
【００７７】
（比較例１）
比較例１は、実施例１から実施例５と同様にコーティング法に従い、ＥＦＡが４０重量％、ＰＦＡが６０重量％の配合で含まれたフッ素樹脂を用いて、表面粗さがＲａで０．３μｍ、うねりがＷＣＡで０．５μｍとなるように形成されたフッ素樹脂層２３０を有する弾性ロールである。
【００７８】
この比較例１におけるＥＦＡの配合量は、本発明にいう、「ＭＦＡ、あるいはＥＦＡのうち少なくとも一方を、合計の重量分率で５０％以上含む」という数値規定に対して下方にずれた配合量である。
【００７９】
（比較例２）
比較例２は、コーティング法ではなくチューブ法に従い、ＥＦＡとＰＦＡとが５０重量％ずつ含まれたフッ素樹脂を用いて形成され、その結果、表面粗さがＲａで０．０４μｍ、うねりがＷＣＡで０．１μｍとなったフッ素樹脂層２３０を有する弾性ロールである。
【００８０】
この比較例２の弾性ロールは、チューブ法で製造されており、これは、「粒状のフッ素樹脂をコーティングする」という、フッ素樹脂層の形成方法を満たしていない。さらに、チューブ法によって形成されたフッ素樹脂層は鏡面であるため、表面粗さがＲａで０．０４μｍとなり、これは、本発明にいう、Ｒａで０．１μｍ以上０．４μｍ以下という数値規定に対して下方にずれた表面粗さである。
【００８１】
（比較例３）
比較例３は、実施例１から実施例５と同様にコーティングに従い、ＥＦＡとＰＦＡとが５０重量％ずつ含まれたフッ素樹脂を用いて、表面粗さがＲａで０．５μｍ、うねりがＷＣＡで０．６μｍとなるように形成したフッ素樹脂層２３０を有する弾性ロールである。
【００８２】
この比較例３における表面粗さ（Ｒａで０．５μｍ）は、本発明にいう、Ｒａで０．１μｍ以上０．４μｍ以下という数値規定に対して上方にずれた表面粗さである。
【００８３】
（比較例４）
比較例４は、実施例１から実施例５と同様にコーティング法に従い、ＥＦＡとＰＦＡとが５０重量％ずつ含まれたフッ素樹脂を用いてフッ素樹脂層が形成された後に、表面粗さがＲａで０．０５μｍ、うねりがＷＣＡで０．５μｍとなるように、フッ素樹脂層が研磨された弾性ロールである。
【００８４】
この比較例３における表面粗さ（Ｒａで０．０５μｍ）は、本発明にいう、Ｒａで０．１μｍ以上０．４μｍ以下という数値規定に対して下方にずれた表面粗さである。
【００８５】
（比較例５）
比較例５は、実施例１から実施例５と同様にコーティング法に従い、ＭＦＡとＰＦＡとが５０重量％ずつ含まれたフッ素樹脂を用いて、表面粗さがＲａで０．４μｍ、うねりがＷＣＡで０．７μｍとなるように形成されたフッ素樹脂層２３０を有する弾性ロールである。
【００８６】
この比較例３におけるうねり（ＷＣＡで０．７μｍ）は、本発明にいう、ＷＣＡで０．６μｍ以下という数値規定に対して上方にずれたうねりである。
【００８７】
次に、これらの実施例および比較例に対する評価結果について説明する。
【００８８】
（評価結果）
ここでは、上述の実施例および比較例の弾性ロールをそれぞれ製造し、各弾性ロールを市販のレーザープリンタに実装して、同一定着条件でベタ画像の出力を行ない、その画像の画質試験と、トナーの定着試験とが実施された。
【００８９】
まず、上述の実施例１から実施例５の弾性ロールに対する評価結果について説明する。これらの実施例の弾性ロールに対する上記の画質試験では、全ての弾性ロールに対して、出力された画像に画像ディフェクトやグロスのばらつきは生じておらず、画像の画質は良好であると評価された。また、トナーの定着試験においては、全ての弾性ロールに対して、フッ素樹脂層における定着温度が２１０℃以上になっても、トナーがフッ素樹脂層から剥離され、良好なトナー離型性を有すると評価された。
【００９０】
次に、上述の比較例１から比較例５の弾性ロールに対する評価結果について説明する。
【００９１】
まず、上記の画質試験に対する評価結果について説明する。
【００９２】
この画質試験で上記の実施例と同様の良好な評価結果が得られたのは、比較例２および比較例４の弾性ロールであった。比較例１、比較例３、および比較例５の弾性ロールについては、いずれも、出力された画像に画像ディフェクトが生じており、画質が不良であると評価された。
【００９３】
比較例１は、フッ素樹脂層を構成するフッ素樹脂の「ＥＦＡ、ＭＦＡの材料配合比」が下方にずれており、フッ素樹脂の柔軟性が不十分であることがわかる。実施例１（ＥＦＡが５０重量％）においては、良好な評価が得られており、このことから、「ＭＦＡ、ＥＦＡの材料配合比」は、重量分率で５０％以上含むという配合比が適当であることが確認された。
【００９４】
また、比較例３は、表面粗さが数値規定よりも上方にずれており、フッ素樹脂層の表面が粗すぎることがわかる。実施例２（表面粗さがＲａで０．４μｍ）では、良好な評価が得られており、このことから、「表面粗さ」における、Ｒａで０．４μｍ以下という数値規定が適当であることが確認された。
【００９５】
また、比較例５は、うねりが数値規定よりも上方にずれており、フッ素樹脂層の表面のうねりが大きすぎることがわかる。実施例２（うねりがＷＣＡで０．６μｍ）においては、良好な評価が得られており、このことから、「うねり」における、ＷＣＡで０．６μｍ以下という数値規定が適当であることが確認された。
【００９６】
次に、上記のトナーの定着試験に対する評価結果について説明する。
【００９７】
この画質試験で上記の実施例と同様の良好な評価結果が得られたのは、比較例１、比較例３、および比較例５の弾性ロールであった。比較例２、および比較例４の弾性ロールについては、いずれも、フッ素樹脂層における定着温度が２００℃のときに、トナーがフッ素樹脂層から剥離されずに弾性ロールに巻きつき、トナー離型性が不良であると評価された。
【００９８】
比較例２は、チューブ法で製造されており、フッ素樹脂層の形成規定を満たしていない。コーティング法が適用された実施例１から実施例５では、良好な評価が得られており、このことから、フッ素樹脂層を形成する方法としては、コーティング法が適当であることが確認された。
【００９９】
また、比較例４は、コーティング法で製造されているものの、表面が研磨されて、表面粗さが数値規定よりも下方にずれており、フッ素樹脂層の表面がなめらかることがわかる。実施例１（表面粗さがＲａで０．１μｍ）では、良好な評価が得られており、このことから、「表面粗さ」における、Ｒａで０．１μｍ以上という数値規定が適当であることが確認された。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の弾性ロール、および定着装置によれば、トナー離型性を保ちつつ、製造コストが抑えられるとともに、画像形成装置等に適用したときに、高画質でトナーを定着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の弾性ロールの一実施形態が適用された加熱定着装置を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す弾性ロールの断面図である。
【図３】本発明の製造方法の一例を示す図である。
【図４】図４に示す弾性体形成過程における押し出し成形を模式的に示す図である。
【図５】実施例とともに比較例を示す表である。
【符号の説明】
１００    加熱定着装置
１１０    加熱部
１１１    熱源
１２０    加圧部
１２１    ベルト
１２２    圧力パッド
１２３    支持部材
２１０    芯体
２２０    弾性層
２３０    フッ素樹脂層
２３１    うねり
２３２    凹凸
２４１    接着剤
２４２    接着剤
【図１】
2005016687.tif 000003
【図２】
2005016687.tif 000004
【図３】
2005016687.tif 000005
【図４】
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【図５】
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