(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に少なくとも硬化シリコーンゴムからなる弾性層と該弾性層の周面を被覆しているフッ素樹脂からなる離型層とを有し、
該弾性層は空隙を有し、該空隙は、複数の既膨張の樹脂マイクロバルーンが配合された液状シリコーンゴムの硬化と該複数の既膨張の樹脂マイクロバルーンの破壊とにより形成された複数の空隙部とそれらを連結している孔道とによって形成されており、
大気圧から２分以内に０．００１ＭＰａ以下に達する真空チャンバー内に放置したとき、減圧開始から１０分後の弾性層厚みの増加量が、減圧開始から１０分間における弾性層厚みの増加量の最大値の２／３以下となる回復を示す気体透過性を有することを特徴とするローラ。
【請求項２】
該孔道が、該液状シリコーンゴムに配合された気化成分の気化により形成されたものである請求項１記載のローラ。
【請求項３】
該気化成分が、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびグリセリンからなる群より選ばれた少なくとも一種の化合物である請求項２記載のローラ。
【請求項４】
未定着トナー画像を加熱して記録材上に定着するための加熱手段を有する定着部材と、該記録材を該加熱手段に圧接させるための加圧部材を有する加熱定着装置において、該加圧部材が請求項１〜３のいずれか記載のローラであることを特徴とする加熱定着装置。
【請求項５】
請求項１に記載のローラの製造方法であって、
（１）（ｉ）塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体、メチルメタクリレート／アクリロニトリル共重合体、メタアクリロニトリル／アクリロニトリル共重合体から選ばれる何れかの熱可塑性樹脂からなる外殻を有する既膨張の樹脂マイクロバルーンの複数、
（ｉｉ）エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびグリセリンからなる群より選ばれる少なくとも一つの気化成分、および
（ｉｉｉ）液状シリコーンゴム、
の混合物を金属製芯金上において該熱可塑性樹脂の軟化温度より低い温度で加熱し、該液状シリコーンゴムを硬化させる工程、
（２）前記工程（１）で得られた硬化シリコーンゴムを該熱可塑性樹脂の軟化温度以上で加熱して、該硬化シリコーンゴム中の該樹脂マイクロバルーンを壊すと共に該気化成分を気化させて、該硬化シリコーンゴム内に該樹脂マイクロバルーン由来の複数の空隙部が孔道で連結されている空隙を有する弾性層を形成する工程、及び
（３）該弾性層の周囲に離型層を形成する工程
を有することを特徴とするシリコーンゴムローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機・レーザービームプリンター等の電子写真画像形成装置の像加熱定着装置、および加圧ローラ、弾性体、これらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機・レーザービームプリンター等の電子写真画像形成装置の像加熱定着装置においては、近年装置の小型が進み、これに使用される加圧ローラの小径化も進んでいる。加圧ローラの小径化により定着時におけるニップ巾を確保する為に加圧ローラの芯金外周に被覆せしめる弾性体層を低硬度化する傾向があり、例えば、特公平４−７７３１５に開示されるように弾性体層に多孔質弾性体（スポンジゴム）を用いたものが多く実用化されている。
【０００３】
また、近年加熱定着装置において、省電力の為加熱効率をあげることによりスタンバイ温調を行わない加熱定着装置が増えてきている。このような装置において加熱効率をあげるためには、加熱体の発熱する熱量が転写紙に効率よく流入すればよく、加圧ローラの断熱性を高める試みがなされている。例えば、特開平５−４６０４１では、シャフトに支持され、内部に空気層を有する中空回転体なる加圧ローラが提案されている。
【０００４】
これらの加圧ローラの中には、トナーの離型性をなす為に、外周にフッ素樹脂チューブを被覆したローラあるいはフッ素樹脂をコートしたローラが知られている。
【０００５】
一方、スポンジゴムの製造法のひとつとして樹脂マイクロバルーンを利用する方法が知られている。そのひとつには、特開平８−１２８８８、特開平５−２０９０８０のごとく未膨張のマイクロバルーンをゴム中に混合し、加熱し、樹脂マイクロバルーンの膨張とゴムの硬化を同時に行うものである。
【０００６】
もうひとつには、上記方法での問題点（セルの不均一）を解決する目的でスポンジゴムの製造方法として、予め膨張させた樹脂マイクロバルーンを液状コンパウンドに混合、樹脂溶融温度以下で架橋ゴム成形物を得る方法（特開平１０−０６０１５１）も提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
加圧ローラのスポンジ弾性層に樹脂バルーンとシリコーンゴムを利用することは容易に考えられるが、その場合、上記従来例にも述べられてあるように予め膨張させた樹脂マイクロバルーンを利用するのが適している。
【０００８】
予め膨張させた樹脂マイクロバルーンを用いるスポンジゴムの製造方法の従来例は、イソブタンなどを内包した熱可塑性樹脂の外殻を持った未膨張マイクロバルーン（微小中空球）を予め定められた直径に熱膨脹させてゴム材料に混合し、マイクロバルーンの材料である樹脂の溶融温度未満の温度でゴムを加硫させることにより、加硫後も直径を一定に保つ安定性の高いマイクロスポンジゴムを得るものである。
【０００９】
しかしながら、このようなマイクロスポンジゴムを加圧ローラに用いた場合、弾性層（マイクロスポンジゴム）は独立気泡で形成されているため空気透過性が悪く、使用時のローラ昇温によって外径が変化し、プロセススピードに変動を生じ、画像の伸縮が起こるといった問題が生じる場合がある。
【００１０】
本発明は、使用時のローラ昇温による外径変化の小さい、弾性層が少なくとも既膨張の樹脂マイクロバルーンを配合したシリコーンゴムからなる加圧ローラと、安定したプロセススピードを維持できる加熱定着装置を提供することを目的としたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、支持体上に少なくとも硬化シリコーンゴムからなる弾性層と該弾性層の周面を被覆しているフッ素樹脂からなる離型層とを有し、
該弾性層は空隙を有し、該空隙は、複数の既膨張の樹脂マイクロバルーンが配合された液状シリコーンゴムの硬化と該複数の既膨張の樹脂マイクロバルーンの破壊とにより形成された複数の空隙部とそれらを連結している孔道とによって形成されており、
大気圧から２分以内に０．００１ＭＰａ以下に達する真空チャンバー内に放置したとき、減圧開始から１０分後の弾性層厚みの増加量が、減圧開始から１０分間における弾性層厚みの増加量の最大値の２／３以下となる回復を示す気体透過性を有することを特徴とするローラである。
【００１２】
該孔道が、該液状シリコーンゴムに配合された気化成分の気化により形成されたものであるローラが好ましい。
【００１３】
気化させることで樹脂マイクロバルーン空隙部を連結させる気化成分としては、既膨張の樹脂マイクロバルーンと馴染みの良い且つ、シリコーンゴムと馴染みの悪いもので、樹脂マイクロバルーンの樹脂の軟化または溶融する温度以上で気化するものが好ましい。気化成分がエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびグリセリンからなる群より選ばれた少なくとも一種の化合物であることが好ましい。
【００１５】
また本発明は、未定着トナー画像を加熱して記録材上に定着するための加熱手段を有する定着部材と、該記録材を該加熱手段に圧接させるための加圧部材を有する加熱定着装置において、該加圧手段が上記のローラであることを特徴とする加熱定着装置である。
【００１７】
加えて本発明は、上記ローラの製造方法であって、
（１）（ｉ）塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体、メチルメタクリレート／アクリロニトリル共重合体、メタアクリロニトリル／アクリロニトリル共重合体から選ばれる何れかの熱可塑性樹脂からなる外殻を有する既膨張の樹脂マイクロバルーンの複数、
（ｉｉ）エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびグリセリンからなる群より選ばれる少なくとも一つの気化成分、および
（ｉｉｉ）液状シリコーンゴム、
の混合物を金属製芯金上において該熱可塑性樹脂の軟化温度より低い温度で加熱し、該液状シリコーンゴムを硬化させる工程、
（２）前記工程（１）で得られた硬化シリコーンゴムを該熱可塑性樹脂の軟化温度以上で加熱して、該硬化シリコーンゴム中の該樹脂マイクロバルーンを壊すと共に該気化成分を気化させて、該硬化シリコーンゴム内に該樹脂マイクロバルーン由来の複数の空隙部が孔道で連結されている空隙を有する弾性層を形成する工程、及び
（３）該弾性層の周囲に離型層を形成する工程
を有することを特徴とするシリコーンゴムローラの製造方法である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本出願に係る第一の発明は、支持体上に少なくとも硬化シリコーンゴムからなる弾性層と該弾性層の周面を被覆しているフッ素樹脂からなる離型層とを有し、
該弾性層は空隙を有し、該空隙は、複数の既膨張の樹脂マイクロバルーンが配合された液状シリコーンゴムの硬化と該複数の既膨張の樹脂マイクロバルーンの破壊とにより形成された複数の空隙部とそれらを連結している孔道とによって形成されており、
大気圧から２分以内に０．００１ＭＰａ以下に達する真空チャンバー内に放置したとき、減圧開始から１０分後の弾性層厚みの増加量が、減圧開始から１０分間における弾性層厚みの増加量の最大値の２／３以下となる回復を示す気体透過性を有することを特徴とするローラである。
【００１９】
加圧ローラは支持体と、その上に形成された少なくとも弾性層を有し、さらに他の層、例えばトナーの離型性をなす為に外周に形成される離型層を有していても良い。
【００２０】
図１に、本発明の断熱性加圧ローラの一例の概略断面図を示す。１１は鉄、アルミ等の芯金であり、芯金１１上には弾性層が既膨張の樹脂バルーンを含むシリコーンスポンジゴムからなる弾性層１２、接着層１３、さらに離型層としてＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等フッソ樹脂層１４が順次形成されている。
【００２１】
支持体については、電子写真画像形成装置の加圧ローラの支持体として使用されるものであれば、本発明において特に制限はなく使用でき、アルミや鉄からなる芯金がその代表例である。また、離型層についても、特に制限はなく、フッ素樹脂チューブ被覆あるいはフッ素樹脂コート等がその代表例である。
【００２２】
既膨張の樹脂マイクロバルーンは加圧ローラの熱伝導性を下げる目的で配合される。加熱定着装置において加圧ローラの断熱性を高めることで加熱体の発熱する熱量が転写紙に効率良く流入することを可能にし、加熱定着装置で省電力化をはかれる。弾性層の熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍ・ｓｅｃ以下であることが好ましい。
【００２３】
本発明の既膨張の樹脂マイクロバルーンとしては、外殻に熱可塑性樹脂を用いた揮発性物質を内包させた未膨張の樹脂マイクロバルーンを、熱により膨張させたものを用いることができる。
【００２４】
熱可塑性樹脂としては、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体、メチルメタクリレート／アクリロニトリル共重合体、メタアクリロニトリル／アクリロニトリル共重合体が例示され、内包される揮発性物質としては、例えばｎ-ブタン，イソブタン等の炭化水素を用いることが知られている。
【００２５】
外殻となる熱可塑性樹脂としては、シリコーンゴム材の硬化温度に合わせて軟化温度が適当な範囲内にあるものを選択すればよい。少なくとも軟化温度が硬化温度以下のものを選択するのが好ましい。硬化温度が軟化温度より高い場合シリコーンゴムの硬化反応の終了する前に樹脂バルーンの破泡が生じ均一なスポンジ形態が得られない場合がある。一般的に軟化温度が１３０℃〜１７０℃のものを選択するのが適している。
【００２６】
これら既膨張の樹脂マイクロバルーン、未膨張の樹脂マイクロバルーンはともに松本油脂製薬株式会社の“松本マイクロスフェアーＦ”シリーズ、エクスパンセル社の“エクスパンセル”シリーズとして容易に市場から入手できるものである。これらの市場から入手される未膨張の樹脂マイクロカプセルは通常その直径が約１〜５０μｍであり、これを適切な加熱温度で膨脹させ直径が約１０〜５００μｍ程度のほぼ真球に近い球体とすることができる。
【００２７】
加熱膨張させた樹脂バルーンの平均粒径は１００〜２００μｍが好ましい。加熱膨張させた樹脂バルーンの平均粒径が１００μｍ以下では断熱性加圧ローラに必要な断熱性を得るのに多量配合が必要になる場合が有るという点で不利であり、また、２００μｍを超えるものを使用した場合、弾性層の機械的強度の点で問題が生じる場合があるという点で不利である。
【００２８】
ここで平均粒径とは顕微鏡観察により視野内の無作為に選ばれた１０個におけるバルーンの（長径＋短径）／２の平均値をさす。上記範囲の粒径の膨張樹脂バルーンであれば少量配合で加圧ローラに必要な断熱性をえることが可能でありシリコーンゴム材との混合攪拌も容易である。
【００２９】
既膨張マイクロバルーン配合量は所望の断熱性に応じて選択されるが、シリコーンゴム材１００重量部に対し１〜１０重量部が好ましい。１重量部以下では断熱性加圧ローラに要求される十分な断熱性が得られにくいという点で不利であり、１０重量部を超える場合はシリコーンゴム材粘度が上がり混合攪拌が困難になるという点で不利である。
【００３０】
シリコーンゴム材については特に本発明による制限はなく、本目的が達成されるものであればよい。
【００３１】
空気透過性は加圧ローラを真空中に放置したときの外径変動により測ることが出来る。空気透過性の悪い加圧ローラは真空中に放置した場合、膨張し、内部の気体の抜けが遅いためにその外径は増加したまま長時間保持される。空気透過性の良好な加圧ローラの場合は、外径が一旦増加するが、内部の気体の抜けが速いために外径の戻りも早い。気体透過性の悪い加圧ローラは内部の気体の熱膨張の影響を直接反映される為、温度変化による外形変動が大きいものとなる。
【００３２】
実使用に影響ない外径変動に抑えるには、大気圧から２分以内に０．００１ＭＰａに達する真空チャンバー内に放置したとき、減圧開始から１０分後の弾性層厚みの増加量が、減圧開始から１０分間における弾性層厚みの増加量の最大値の２／３以下となる回復を示す気体透過性を有することが必要である。
【００３３】
次に、本発明における気体透過性の測定について記す。加圧ローラを真空チャンバー内に設置し、減圧を開始して２分以内に０．００１ＭＰａ以下にし、減圧開始から１０分間０．００１ＭＰａ以下の圧力を保持する。この際、減圧前と減圧後１０分間において弾性層厚さを測定する。
【００３４】
ここで減圧前の弾性層厚みに対する減圧後の弾性層厚みの増加量をΔｔで表す。上記弾性層厚さの測定から、１０分間における増加量の最大値Δｔ（ｍａｘ）および１０分後の増加量Δｔ（１０）を知ることができる。Δｔ（ｍａｘ）に対するΔｔ（１０）の比、すなわちΔｔ（１０）／Δｔ（ｍａｘ）が本発明における気体透過性の尺度であり、この比が２／３以下であることが本発明の特徴である。この比が２／３を超えると、気体透過性が不十分であり、ローラの実使用時において温度変化に対するローラの外径変化が大きく、ひいては電子写真画像の伸縮が生じる。
【００３５】
なお、真空チャンバーについては特に本発明による制限はなく、上記測定ができるものであればよい。
【００３６】
図２に気体透過性を調べるのに用いる装置の一例の概念図を示した。２１はアクリル樹脂製等の真空チャンバ−、２３はダイヤルゲージ、２４は加圧ローラ２２をセットするための支持台である。ダイヤルゲージによりローラ弾性層の厚み変化を測定することができる。本測定方法は、弾性層以外の層も含め、ローラ全体の厚さを測定しているが、一般的に弾性層以外の層の厚さは減圧により変化しない。
【００３７】
本出願に係る第二の発明は、第一の発明のローラであって、該弾性層が、樹脂マイクロバルーンにより形成された空隙部と、この空隙部間を相互に連結する、シリコーンゴムに配合された気化成分の気化により形成された孔道とを有するローラである。
【００３８】
本出願に係る第三の発明は、第二の発明のシリコーンゴム断熱性加圧ローラであって、気化成分がエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびグリセリンよりなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物であるローラである。
【００３９】
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびグリセリンはいずれも既膨張の樹脂マイクロバルーンと馴染みの良い物質であり、樹脂バルーン配合シリコーンゴム材中で樹脂バルーン表面を効率よく覆うと考えられ、樹脂バルーン配合シリコーンゴムの連泡化を促す作用をする。
【００４０】
その配合量は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびグリセリンの合計量として、樹脂バルーン配合量に対して１〜２倍量（重量部）が好ましい。これより少ないと上記効果が得られにくいという点で不利であり、これより多いとシリコーンゴムの硬化性・耐熱性に問題が生じる場合があるという点で不利である。
【００４１】
上記樹脂バルーン及び、少なくともエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリンを一種以上配合するにはシリコーンゴム材は液状であることが混合攪拌時の作業性の点で特に好ましい。
【００４２】
液状シリコーンゴム材としては、常温にて液状を呈し、熱により硬化してゴム状弾性を有するシリコーンゴムとなるものであればよく、その種類等は、特に限定されない。かかる液状シリコーンゴム材としては、例えば、アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンとケイ素原子結合水素原子含有オルガノハイドロジェンポリシロキサンと補強性充填剤とからなり、白金系触媒により硬化してシリコーンゴムとなる付加反応硬化型液状シリコーンゴム組成物、アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンと補強性充填剤とからなり、有機過酸化物により硬化してシリコーンゴムとなる有機過酸化物硬化型シリコーンゴム組成物、水酸基含有ジオルガノポリシロキサンとケイ素原子結合水素原子含有オルガノハイドロジェンポリシロキサンと補強性充填剤とからなり、有機錫化合物，有機チタン化合物、白金系触媒等の縮合反応促進触媒により硬化してシリコーンゴムとなる縮合反応硬化型液状シリコーンゴム組成物が挙げられる。これらの中でも、硬化速度が速いことや硬化の均一性に優れていることから付加反応硬化型液状シリコーンゴム材、すなわち付加型液状シリコーンゴムが特に好ましい。
【００４３】
硬化物がゴム状弾性体になるためには直鎖状のジオルガノポリシロキサンを主成分とする２５℃における粘度が１００センチポイズ以上であるシリコーンゴムであることが、硬化物の機械的強度の観点から好ましい。
【００４４】
この液状シリコーンゴム材は、本発明の目的を損なわない範囲で、流動性を調節したり、硬化物の機械的強度を向上させるために各種の充填剤、必要に応じて顔料、耐熱剤、難燃剤、可塑剤、接着付与剤などが配合されたものでもよい。
【００４５】
既膨張マイクロバルーン配合量は所望の断熱性に応じて選択されるが、液状シリコーンゴム材１００重量部に対し１〜１０重量部が好ましい。１重量部以下では断熱性加圧ローラに要求される十分な断熱性が得られにくいという点で不利であり、１０重量部を超える場合は液状シリコーンゴム材粘度が上がり混合攪拌が困難になるという点で不利である。
【００４６】
加熱硬化温度は一般的に１００℃〜２００℃の間で設定されるが少なくとも樹脂バルーンの軟化温度以下で選択するのが好ましい。硬化温度が軟化温度より高い場合シリコーンゴムの硬化反応の終了する前に樹脂バルーンの破泡が生じ均一なスポンジ形態が得られない場合がある。低すぎる場合は樹脂バルーンが独立泡形態のまま残る為、硬化物の気体透過性が期待できないこともある。このような観点から、（バルーン樹脂の軟化温度）−３０℃＜（加熱硬化温度）≦（バルーン樹脂の軟化温度）の範囲で設定されるのが特に好ましい。
【００４８】
ここで本発明における推測される連泡化過程について模式図（図４）を用いて説明する。図４（ａ）はシリコーンゴムを加熱硬化する前の弾性層を示している。樹脂マイクロバルーン空隙部を連結させる気化成分４１は既膨張の樹脂マイクロバルーン４２ａと馴染みの良い且つ、シリコーンゴム材物質４０と馴染みの悪いものが選ばれる。気化成分は、樹脂バルーン配合シリコーンゴム材中では攪拌混合により樹脂バルーン表面を効率よく覆うと考えられる。さらに、過剰の気化成分で相互のバルーンは連結されている。図４（ｂ）にシリコーンゴムの加熱硬化後の状態を示す。シリコーンゴムの加熱硬化時には樹脂バルーン表面とシリコーン壁面は容易に剥がれる状態にあり、樹脂バルーンの収縮あるいは破壊を容易にさせ樹脂マイクロバルーン空隙部４３が形成される。図中、４２ｂは、樹脂バルーンを形成していた樹脂の殻材が破壊され収縮した痕跡を示したものである。この時連結成分の一部は気化するものと考えられ樹脂バルーン配合シリコーンゴムの一部連泡化がされているものと推測される。図４（ｃ）に加熱処理後の状態を示す。加熱硬化後、さらに加熱することにより、空隙部４３がバルーン形状を保持したまま、残っていた樹脂バルーンも破壊され空隙部形成が促され、同時に連結成分は気化されることにより、樹脂マイクロバルーン空隙部を相互に連結する孔道４４の形成も促され、連泡化がいっそう進むと推測される。図中、４２ｃは、樹脂バルーンを形成していた樹脂の殻材が、さらに、破壊され収縮した痕跡を表示したものである。
【００４９】
図５は連泡化された硬化物の断面部のＳＥＭ写真である。バルーン空隙部内に孔道断面が観察されている。図中、小さい黒丸状のものは、孔道断面、および、大きな丸状のものはバルーン空隙部である。
【００５０】
上述のように、２００℃以上の温度で加熱処理することにより一層樹脂バルーン配合シリコーンゴムの連泡化を促すことができる。２００℃〜３００℃の範囲で樹脂バルーン配合シリコーンゴムの熱劣化の影響の無い範囲で加熱処理すればよい。
【００５１】
本出願に係る更に他の発明は、未定着トナー画像を加熱して記録材上に定着するための加熱手段を有する定着部材と、該記録材を該加熱手段に圧接させるための加圧部材を有する加熱定着装置において、該加圧部材が上記のローラであることを特徴とする加熱定着装置である。
【００５２】
加熱手段および定着部材については、電子写真画像形成装置の加熱手段および定着部材として使用されるものであれば、本発明において特に制限なく使用できる。加熱手段の代表例としてはセラミックヒーターが挙げられる。定着部材としては定着フィルムや定着ローラが例示できる。
【００５３】
本発明による加圧ローラ弾性体内の気泡は連泡化が促されており空気透過性がよく、使用時のローラ昇温によって外径変化が小さく、プロセススピードの変動により画像の伸縮が生じるといった問題が生じることなく安定した画像を形成することが可能となる。
【００５４】
図３に、本発明の定着装置の一例であるフィルム加熱型定着装置の概略断面図を示す。
【００５５】
図３において、３０はエンドレスベルト状の耐熱性フィルム（定着フィルム）であり、半円弧状のフィルムガイド部材（スティ）３３に対して周長に余裕を持たせた形で外嵌している。３１は本発明の加圧ローラである。
【００５６】
図３において、フィルム３０は加圧ローラ３１の回転により、少なくとも画像定着実行時は矢示の時計方向に加熱体３２面に密着して該加熱体面を摺動しながら所定の周速度、即ち不図示の画像形成部側から搬送されてくる未定着トナー画像Ｔを担持した転写材Ｐの搬送速度とほぼ同一周速度でシワのない状態で回転駆動される。加熱体３２の長さはフィルム３０と略同等にしてある。
【００５７】
加熱体３２は、電力供給により発熱する発熱源としての通電発熱体（抵抗発熱体）３２ａを含み、該通電発熱体３２ａの発熱により昇温する。
【００５８】
加熱体３２の温度制御は、温度検知素子３２ｂによる加熱体３２の検知温度が一定となるように通電発熱体３２への通電が制御される。
【００５９】
全くの室温状態から本フィルム加熱型定着装置を立ち上げる場合、通電発熱体３２ａに対する電力給電により加熱体３２が加熱され、またフィルム３０が回転駆動されている状態において、本フィルム加熱型定着装置は、本発明の加圧ローラを具備している為、加熱体３２の発熱する熱量のフィルム３０を通した加圧ローラへの熱流入を押さえることが可能となり、短時間で加熱体３２・フィルム３０を定着可能状態に達せられる。
【００６０】
該フィルム加熱型定着装置が立ちあがった後、加圧ローラ３１弾性層の変形によって生じる弾性力により該加熱体３２との間に形成された圧接ニップ部Ｎ（定着ニップ部）に転写材Ｐが導入されることにより、該転写材Ｐがフィルム３０に密着してフィルムと一緒の重なり状態で定着ニップ部Ｎを通過していく。
【００６１】
この転写材Ｐの定着ニップ部通過過程で加熱体３２からフィルム３０を介して転写材Ｐに熱エネルギーが付与されて転写材Ｐ上に未定着トナー画像Ｔが加熱溶融定着され、その後転写材Ｐは定着ニップ通過後フィルム３０から分離して排出される。
【００６８】
本出願に係る更に他の発明は、第一の発明のローラの製造方法であって、
（１）（ｉ）塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体、メチルメタクリレート／アクリロニトリル共重合体、メタアクリロニトリル／アクリロニトリル共重合体から選ばれる何れかの熱可塑性樹脂からなる外殻を有する既膨張の樹脂マイクロバルーンの複数、
（ｉｉ）エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびグリセリンからなる群より選ばれる少なくとも一つの気化成分、および
（ｉｉｉ）液状シリコーンゴム、
の混合物を金属製芯金上において該熱可塑性樹脂の軟化温度より低い温度で加熱し、該液状シリコーンゴムを硬化させる工程、
（２）前記工程（１）で得られた硬化シリコーンゴムを該熱可塑性樹脂の軟化温度以上で加熱して、該硬化シリコーンゴム中の該樹脂マイクロバルーンを壊すと共に該気化成分を気化させて、該硬化シリコーンゴム内に該樹脂マイクロバルーン由来の複数の空隙部が孔道で連結されている空隙を有する弾性層を形成する工程、及び
（３）該弾性層の周囲に離型層を形成する工程
を有することを特徴とするシリコーンゴムローラの製造方法である。
【００６９】
本発明により、電子写真画像形成装置の加熱定着装置に使われる樹脂マイクロバルーン用いたシリコーンゴム断熱性加圧ローラにおいて、弾性体の気泡は連泡化が促されており空気透過性がよく、使用時のローラ昇温によって外径変化が小さく、プロセススピードの変動により画像の伸縮が生じるといった問題が生じることなく安定した画像を形成することが可能となる加圧ローラ及び加熱定着装置が提供される。
【００７０】
【実施例】
［実施例１］
まず、マイクロバルーンを膨張調整する。
【００７１】
未膨張の樹脂マイクロバルーン（マツモトマイクロスフェアーＦ８５：粒子径２０〜３０μｍ、真比重１．０４、設壁軟化点１５０〜１５５℃； 松本油脂製薬株式会社）を９０℃オーブン内に１時間放置乾燥させた。
【００７２】
冷却後、加熱膨張温度１５０℃に設定したオーブンに３０分放置させることにより平均粒径１０８μｍの膨張樹脂マイクロバルーンとした。ここで平均粒径とは顕微鏡観察により視野内無作為に選んだ１０個におけるバルーンの（長径＋短径）／２の平均値をさす。
【００７３】
付加型液状シリコーンゴム材（粘度１３０Ｐａ・ｓ、比重１．１７、ＤＹ３５−  ５６１Ａ／Ｂ：東レ・ダウコーニング社）１００重量部に対し該膨張樹脂マイクロバルーン３重量部、及びエチレングリコール５重量部を配合し、室温下で万能混合攪拌機（ダルトン：株式会社三英製作所）で１０分間混合攪拌し液状シリコーンゴム材混合物とした。なお、既膨張樹脂マイクロバルーンの熱による破壊を防ぐために、混合あるいは混練する時は、既膨張樹脂マイクロバルーンを構成する樹脂の軟化点以下で混合することが好ましい。
【００７４】
平均粒径１０８μｍの既膨張樹脂マイクロバルーンとした時点でマイクロバルーンは嵩体積でおよそ６０倍に増加したが、次工程の計量・配合工程時に飛散によるトラブルはなかった。膨張樹脂マイクロバルーン表面のジメチルシリコーンオイルの付着力による効果である。
【００７５】
次に、該シリコーンゴム材を金属製芯金上に前記加熱膨張温度以下で公知の方法で加熱硬化形成する。加熱硬化しローラを形成する手段・方法は限定しないが、所定の内径を有するパイプ状金型に金属製芯金を装着し該シリコーンゴム材を注入し金型を加熱することによって、ローラを形成する方法が簡便であり好適である。この時、加熱硬化温度が樹脂マイクロバルーンの軟化点以上であるとバルーンが熱変形を起こし均一なスポンジ形態を形成出来ない場合があるという点で不利である。
【００７６】
ここでは、プライマ処理を施したアルミ製芯金を配置したパイプ状金型に該液状シリコーンゴム材混合物を注入後、１３０℃に設定された熱盤を用いて加熱硬化し、脱型した。
【００７７】
続いてこの加熱硬化したシリコーンゴムを２３０℃に設定されたオーブン内で２時間加熱処理することによりシリコーンゴム弾性ローラとした。
【００７８】
該シリコーンゴム断熱性弾性ローラ表面にプライマー処理（ＧＬＰ１０３ＳＲ：ダイキン工業株式会社製を使用）を施した後、離型層としてフッソゴムラテックス（ＧＬＳ２１３：ダイキン工業株式会社）をおよそ３０μｍの厚みでスプレー塗工し、７０℃で乾燥後、設定温度３１０℃のオーブン内で３０分焼成し、ゴム長２２５ｍｍ、ゴム厚２．５ｍｍ、外形２０ｍｍのシリコーンゴム加圧ローラとした。
【００７９】
該加圧ローラを図２に示した構成のアクリル樹脂製真空チャンバーに設置しチャンバーに真空ポンプをつなげ減圧した。およそ一分半で０．００１ＭＰａに達し、その後この圧力を保持した。厚み変化（増加量）はおよそ一分後に１１０μｍで最大となりその後減少し１０分後には４０μｍであった。
【００８０】
［実施例２］
付加型液状シリコーンゴム材（粘度１３０Ｐａ・ｓ、比重１．１７、ＤＹ３５−  ５６１Ａ／Ｂ：東レ・ダウコーニング社）１００重量部に対し膨張樹脂マイクロバルーン４部、及びエチレングリコール５部を配合した以外は実施例１と同様にしてゴム長２２５ｍｍ、ゴム厚２．５ｍｍ、外形２０ｍｍのシリコーンゴム加圧ローラを得た。
【００８１】
該加圧ローラを真空チャンバーに設置しチャンバーに真空ポンプをつなげ減圧した。およそ一分半で０．００１ＭＰａに達し、その後この圧力を保持した。厚み変化はおよそ一分後に１５０μｍで最大となりその後減少し１０分後には７０μｍであった。
【００８２】
［比較例１］
付加型液状シリコーンゴム材（粘度１３０Ｐａ・ｓ、比重１．１７、ＤＹ３５−５６１Ａ／Ｂ：東レ・ダウコーニング社）１００重量部に対し該膨張樹脂マイクロバルーン４部を配合し、エチレングリコールは配合しないこと以外は実施例１と同様にしてゴム長２２５ｍｍ、ゴム厚２．５ｍｍ、外形２０ｍｍのシリコーンゴム加圧ローラを得た。
【００８３】
該加圧ローラを真空チャンバーに設置しチャンバーに真空ポンプをつなげ減圧した。およそ一分半で０．００１ＭＰａに達し、その後この圧力を保持した。厚み変化はおよそ一分半後に２５０μｍとなりその後変化なく１０分後には２５０μｍであった。
【００８４】
［実験例］
次に、実施例１または２の加圧ローラを加圧部材として有する本発明の加熱定着装置、および比較例１の加圧ローラを有する加熱定着装置を用い、実際に画像を形成し、その品質を評価した。
【００８５】
図３に示した前述の構成のフィルム加熱型定着装置を用意した。定着フィルム３０は、定着フィルムは厚み４０μｍ、外形２５ｍｍのシームレスポリイミドフィルムに５μｍ厚みのフッ素系プライマーを介して離型層としてフッ素樹脂分散液（ＰＴＦＥとＰＦＡを５０／５０でブレンドしたもの）を塗工・焼成し、長さ２３０ｍｍに裁断したものを用いた。
【００８６】
加圧ローラ３１としては、実施例１、２、および比較例１で得られたものを順次実験に供した。
【００８７】
上記フィルム加熱型定着装置をレーザショットＬＢＰ３５０（キヤノン製）に組み込み連続印字通紙テストを行った。一枚目と二十枚目の画像を比較すると実施例１および２の場合はいずれも０．１％以下の画像伸びであったのに対し、比較例１の画像伸びは０．６％あった。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、上記構成要件を満たすことにより、電子写真画像形成装置の加熱定着装置に使われる樹脂マイクロバルーン用いたシリコーンゴム断熱性加圧ローラにおいて、弾性体の気泡は連泡化が促されており空気透過性がよく、使用時のローラ昇温によって外径変化が小さく、本発明の加圧ローラを具備した加熱定着装置はプロセススピードの変動により画像の伸縮が生じるといった問題が生じることなく安定した画像を形成する。また、本発明により、このようなローラの製造方法が提供され、かつ、温度変動による体積変化の少ない弾性体が提供された。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の加圧ローラの概略断面図である。
【図２】加圧ローラの気体透過性を調べるための装置の概念図である。
【図３】実施例のフィルム加熱型定着装置の概略断面図である。
【図４】連泡化過程を示す模式図である。
【図５】連泡化された硬化物の断面ＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
11    芯金
12    弾性層
13    離型層
21    真空チャンバ−
22    加圧ローラ
23    ダイヤルゲージ
24    支持台
30    定着フィルム
31    加圧ローラ
32    加熱体
32ａ  通電発熱体
33    フィルムガイド部材
40    ゴム材物質
41    気化成分
42    樹脂マイクロバルーン
43    空隙部
44    孔道
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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