(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属芯金の外側に、シリコーンゴムからなる弾性体層、更にその外側にフッ素樹脂チューブからなる離型性層を有している弾性ローラの製造方法であって、下記（１）乃至（３）の工程を有することを特徴とする弾性ローラの製造方法：
（１）円筒金型内部に同心に配置したフッ素樹脂チューブと芯金との間隙に液状シリコーンゴムを注入充填して該フッ素樹脂チューブを該円筒金型内周面に密着させ、この状態で該液状シリコーンゴムを一次加硫により硬化させて該フッ素樹脂チューブが一体化したシリコーンゴムを得る工程、
（２）該フッ素樹脂チューブが一体化したシリコーンゴムを該円筒金型から脱型する工程、
（３）前記工程（２）で得たシリコーンゴムに一体化している該フッ素樹脂チューブの周面に変性シリコーンオイルをアルコールで希釈した液を塗布した後、該シリコーンゴムの二次加硫を行うと共に該液を焼結させる工程。
【請求項２】
該変性シリコーンオイルがエポキシポリエーテル変性シリコーンオイルであり、該アルコールがエタノールである請求項１記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項３】
該液中の、エポキシポリエーテル変性シリコーンオイルの濃度が２から５重量％である請求項２に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項４】
該弾性ローラが、電子写真画像の定着装置用加圧ローラである請求項１から３の何れかに記載の弾性ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は弾性ローラの製造方法、さらに詳しくは例えば、電子写真方式・静電記録方式等の作像プロセスを採用した画像形成装置において、作像プロセス部で記録材（転写材・印字用紙・感光紙・静電記録紙等）に転写方式あるいは直接方式で形成担持させた目的の画像情報の未定着トナー像を、熱処理して固着像とするための加熱定着装置に装備される弾性ローラの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式、静電記録方式等を採用する画像形成装置に具備される定着装置においては、未定着トナー像を担持した記録材を、互いに圧接して回転する定着ローラと加圧ローラとで形成されるニップ部を通過させることにより記録材上に永久画像として定着させる、いわゆる加熱定着装置が広く用いられている。また、特にスタンバイ時に加熱定着装置に電力を供給せず、消費電力を極力低く抑えた方法、詳しくはヒータ部と加圧ローラの間に薄肉のフィルムを介して記録材上のトナー像を定着するフィルム加熱方式による加熱定着方法の１例が特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８号公報・特開平４−４４０７５号公報・特開平４−２０４０８０公報等に提案されている。
【０００３】
このような加熱定着装置では記録材上のトナーをオフセットすることなく、記録材上に定着するために、上記定着ローラ、フィルムおよび加圧ローラの最表層には離型性に優れた性能を示すポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシテトラフルオロエチレン共重合体（ＰＦＡ）などの離型性層が形成されている。離型性層はチューブ状に形成されていたり、あるいは静電スプレー、ディッピング塗工等により形成されている。また、記録材の搬送によって定着ローラ表面がチャージアップすることで発生するオフセットを防止するため、離型性層にカーボンブラック等の導電部材を混入しているものもある。あるいは加圧ローラの表面にフッ素ゴムとフッ素樹脂の混合物等をコーティングした加圧ローラなどが採用されている。特に画像形成装置の高速化に対して高耐久性、離型安定性を満足するために、最近ではチューブを被覆した加圧ローラが多く採用されている。
【０００４】
上記加圧ローラの一例を図３に示す。図３において加圧ローラは芯金４１の外部にシリコーンゴムやフッ素ゴムを成形した弾性層あるいはシリコーンゴムを発泡して成るスポンジ弾性層４２、さらにその外層にＰＴＦＥあるいはＰＦＡ、ＦＥＰ等の離型性層４３をチューブ状に形成して成る。
【０００５】
この加圧ローラの製造方法としては、アルミニウム等の金属芯金を円筒状の金型内に直立させ、芯金と金型との間隙に液状シリコーンゴムを注入し、加硫させることによって硬化させるか、もしくは有底円筒状の金型内にあらかじめ所定量の液状シリコーンゴムを注入後に、芯金をこの金型内に挿入して芯金と金型の間隙に液状シリコーンゴムを上昇充填させ、加硫させることによって硬化させる。さらにその表面には上記離型性層としてのＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂からなるチューブを装着させることによって形成する方法が知られている。しかしながら上記製造方法では以下に説明するような問題点がある。すなわち液状シリコーンゴムを硬化させた後に金型から脱型する際にシリコーンゴムの表層が金型に付着し、抜き取りが容易には達成できない等、作業性が悪く、さらに加圧ローラの品質を損ねる等の問題がある。また、金型から脱型した加圧ローラにフッ素樹脂チューブを被覆する作業が困難であり、チューブに歪みを生じたり、シリコーンゴムとチューブの接着性が十分に得られない等の問題点がある。このため、上記シリコーンゴムの形成とフッ素樹脂チューブの被覆を同時に行う方法が特開昭５０−７０９７号、特開昭５１−２７２７６号、特開昭６１−１６９８６３号等に開示されている。
【０００６】
すなわち図４において、円筒状の金型５１に上下端の金型５２ａおよび５２ｂが嵌合するように形成されており、端部金型５２ａには液状シリコーンゴムの注入口５３が設けられている。加圧ローラ製造方法としては、端部金型５２ａにアルミニウム等よりなる芯金４１および内面エッチング後にプライマ塗布されたフッ素樹脂チューブ４３を順次装着し、円筒金型５１の一端に芯金とフッ素樹脂チューブが装着された端部金型５２ａを嵌合する。次に円筒金型５１のもう一端の開口部に端部金型５２ｂを嵌合し、端部金型５２ａの注入口より上記芯金４１とフッ素樹脂チューブ４３の間隙に液状シリコーンゴム４２を高圧で注入充填する。この充填圧力でフッ素樹脂チューブ４３を拡張させながら円筒金型５１の内周面に密着させるとともにシリコーンゴム材にフッ素樹脂チューブ４３を一体化させる。あるいは、シリコーンゴムを発泡してなる多孔質弾性体（シリコーンスポンジ）を芯金上に形成し、所定の外径寸法に研磨する。一方、該弾性体の外径より小径の非収縮性フッ素樹脂チューブを減圧容器内で拡開した状態とし、上記研磨済みのローラをチューブ内に挿入する。挿入完了後に常圧に戻してフッ素樹脂チューブをスポンジ弾性層の外面に密着させる。以上により加熱定着装置に装備される加圧ローラを製造している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した加圧ローラの製造法では、以下の問題が発生する。すなわち円筒金型にフッ素樹脂チューブを装着する際や、製造工程中のハンドリング時等に加圧ローラ製造作業者がフッ素樹脂の表面に触れずに作業を行うことが非常に難しい。また成型時に円筒金型の内面が直接金型に触れるため、円筒金型内面の傷や、付着物をそのまま加圧ローラ表面に転写してしまうことがある。特に金型の使用頻度が高い場合、新品の金型から製作される加圧ローラよりも傷や付着物が多くなることは容易に予想されることである。このような問題が原因となって生じる傷や付着物によって、加圧ローラのフッ素樹脂層表面の離型性能が低下してしまうことがある。この場合、加熱定着装置の定着ニップ部において、トナー画像が定着フィルムに付着するオフセット現象が起こったとき、それらの付着したトナーが加圧ローラ表面に移行し、表面の汚れとなる。また、未定着トナーが記録材にある状態で画像形成装置が紙づまりを起こした際に該記録材を定着ニップ排紙方向から除去した時には、一旦定着部材の表面に付着したトナーが加圧ローラ表面に運ばれ、加圧ローラ表面に汚染トナーとなって付着しやすくなってしまう。これらにおいて、加圧ローラの離型性が十分に保たれていれば、次に搬送された記録材の背面（加圧ローラと接する面）に汚染トナーが付着し、加圧ローラ表面は再度汚染トナーのないきれいな表面に戻るが、上記のような加圧ローラ表面が傷ついていたり、付着物があった場合には、十分な離型性が得られないために汚染トナーを除去しきれず、蓄積してしまうことになる。
【０００８】
この他にも加圧ローラ表面の汚れや付着物によって、離型性層表面が部分的にマイナスに強く帯電されることがある。このような周囲に対して局所的にマイナス帯電が強い箇所が存在する場合、ニップ部においてみ定着画像が通過する際、トナーがマイナスの極性を持っているために、局所的なマイナス帯電箇所がトナーをはじき飛ばし、その結果、ニップを通過した永久画像上に、白く抜けたような個所が存在してしまう（白抜け）。また、この白抜けが発生することはすなわち前述の加圧ローラ汚れにも悪影響を及ぼす。
【０００９】
これらの問題の原因となる、加圧ローラ表面の傷や付着物は、前述した以外にもさまざまな発生源が考えられ、例えば傷の場合、弾性層部材の硬化を目的とした加硫工程の前後に、離型性層表面の汚れを除去するために、アルコール類で表面を清掃する工程がある。ここで清掃に用いる布やウェブの繊維が硬い場合、それらが表面に傷を誘発させる。また、単に、加熱定着装置を組み立てる段階で、工員が加圧ローラに接触し傷が発生する可能性もある。さらに表面の汚れに関しても、加硫前後の清掃工程で、アルコールで除去できない汚れがローラ表面に存在する場合、かえって汚れが表面上に広がってしまう危険性もある。このほかにも、傷や汚れの発生源としてさまざまな偶発的外因があると考えられる。しかしながら、加圧ローラの量産性を考慮すれば、現状のような傷や汚れを皆無にすることは不可能である。したがって、トナー付着や白抜けを防ぐためには傷や汚れの作用を抑制するような新たな手段が必要となる。
【００１０】
一方で、この問題は特に製品出荷検査時に顕著に現れる問題である。記録材の定着装置内への搬送量が増加すれば、記録材が加圧ローラ上のトナー汚れを除去する効果が発生すると考えられる。また、記録材が離型性層表面を研磨するために汚れや傷が消滅し、トナー付着が抑制されたり、また強くマイナス帯電した箇所も消滅し、白抜けも徐々に減少すると考えられる。しかしながら、製品の品質向上を考えれば、当問題が初期に限られる現象であるとしても、回避する方が望ましいことは明らかである。本出願に係る発明の目的は、新しいローラの製造方法によって、特に初期段階における加圧ローラ表面の傷や汚れなどの欠点を解消し、トナーの付着による汚れや永久画像上に現れる白抜け減少を防止することである。
【００１１】
上記課題を解決するための本発明は次のようである。
１．金属芯金の外側に、シリコーンゴムからなる弾性体層、更にその外側にフッ素樹脂チューブからなる離型性層を有している弾性ローラの製造方法であって、下記（１）乃至（３）の工程を有することを特徴とする弾性ローラの製造方法：
（１）円筒金型内部に同心に配置したフッ素樹脂チューブと芯金との間隙に液状シリコーンゴムを注入充填して該フッ素樹脂チューブを該円筒金型内周面に密着させ、この状態で該液状シリコーンゴムを一次加硫により硬化させて該フッ素樹脂チューブが一体化したシリコーンゴムを得る工程、
（２）該フッ素樹脂チューブが一体化したシリコーンゴムを該円筒金型から脱型する工程、
（３）前記工程（２）で得たシリコーンゴムに一体化している該フッ素樹脂チューブの周面に変性シリコーンオイルをアルコールで希釈した液を塗布した後、該シリコーンゴムの二次加硫を行うと共に該液を焼結させる工程。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の作用と効果を先ず説明する。
【００１３】
本発明は未定着画像が形成された記録材を、ニップ部に設けた加熱用ヒータと薄肉のフィルムから構成される定着部材と加圧部材により、互いに圧接してなる定着ニップ間を通過させることにより、上記未定着画像を記録材上に永久画像として定着させる加熱定着装置の加圧ローラ製造方法において、
加熱硬化（一次加硫）により、芯金の外側にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性層、さらにその外層にＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性層チューブを形成した後、帯電防止や離型性向上を目的とした変性シリコーンオイルを、水またはアルコール等の溶剤に溶解させ、この溶液を一次加硫後の加圧ローラ離型性層表面に塗布する。次にこの加圧ローラを焼成して硬化させる（二次加硫）ことを特徴とする。
【００１４】
上記製造方法によって得られる加圧ローラにおいて、塗布した変性シリコーンオイルが離型性を有しかつ二次加硫工程により、塗布した変性シリコーンオイルの粘性が失われ、不純物等の付着を防ぐことができることから、加圧ローラ表面の離型性が向上する。その結果、オフセットトナー等が加圧ローラ上に付着しにくくなり、表面の汚れを低減できる。さらに、変性シリコーンオイルが帯電防止の効果を有することから、一次加硫成型時に円筒金型から転写された傷や付着物による局所的なマイナス帯電を抑制することが可能となり、マイナス極性の未定着トナーがニップ部において飛び散ることや画像上の白抜けとなることを防止することができる。
【００１５】
あるいは、加圧ローラは加熱硬化（一次加硫）により、芯金の外側にはシリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性層のみを成型したのち金型から脱型し，あらかじめ上記の変性シリコーンオイルを塗布したＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の離型性層チューブを被せ、次にこの加圧ローラを二次加硫することで、弾性層と離型性層チューブを密着させることを特徴とする。
【００１６】
上記製造方法によって得られる加圧ローラは、変性シリコーンオイルの特性により、上記と同様に離型性や帯電防止に優れている他に、離型性層チューブが一次加硫時に使用する金型内面と接触することがないために表面の傷が少なく、その結果オフセットトナー等の付着がしにくくなり、加圧ローラ汚れを防ぐことが可能となる。
【００１７】
次に本発明に係る発明の実施形態を図を用いて説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。
【００１８】
図１において、１は感光ドラムであり、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されている。感光ドラム１は矢印の方向に回転駆動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ２によって一様帯電される。次に、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビーム３による走査露光が施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４で現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
【００１９】
可視化されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ５によって所定のタイミングで搬送された記録材Ｐ上に感光ドラム１上より転写される。ここで感光ドラム１上のトナー像の画像形成位置と記録材の先端の書き出し位置が合致するように８のセンサにて記録材の先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイミングで搬送された記録材Ｐは感光ドラム１と転写ローラ５に一定の加圧力で挟持搬送される。このトナー像が転写された記録材Ｐは定着装置６へと搬送され、永久画像として定着される。一方、感光ドラム１上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置７により感光ドラム１表面より除去される。
【００２０】
図２に、本発明に係る加熱定着装置６の一例の構成を示す。本例では定着フィルムを用いた加熱定着装置について説明しているが、定着ローラを用いた加熱定着装置であってもよい。図２において、定着部材１０は以下の部材から構成される。１３は熱容量の小さな定着フィルムであり、クイックスタートを可能にするために総厚１００μｍ以下の厚みで耐熱性、熱可塑性を有するポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等を基層としたフィルムである。また、長寿命の加熱定着装置を構成するために充分な強度を持ち、耐久性に優れたフィルムとして、総厚２０μｍ以上が必要である。よって定着フィルム１３の総厚みとしては２０μｍ以上１００μｍ以下が最適である。さらにオフセット防止や記録材の分離性を確保するために表層にはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆したものである。
【００２１】
１１は定着フィルム１３の内部に具備された加熱用ヒータであり、これにより記録材上のトナー像を溶融、定着させるニップ部の加熱を行う。加熱用ヒータ１１はアルミナ等の高絶縁性のセラミックス基板の表面に長手方向に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ2、Ｔａ2Ｎ等の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷等により、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度の線状もしくは細帯状に塗工して形成した通電加熱用部材である。セラミックス基板の背面には通電発熱抵抗層の発熱に応じて昇温したセラミックス基板の温度を検知するためのサーミスタ等の温度検知素子１４が配設されている。この温度検知素子１４の信号に応じて、長手方向端部にある不図示の電極部から通電発熱抵抗層に印加される電圧のデューティー比や波数等を適切に制御することで、定着ニップ内での温調温度を略一定に保ち、記録材上のトナー像を定着するのに必要な加熱を行う。温度検知素子１４から不図示の温度制御部へのＤＣ通電は不図示のＤＣ通電部およびＤＣ電極部を介して不図示のコネクターにより達成している。加熱用ヒータ１１の通電発熱抵抗層の表面には、定着フィルムとの摺擦に耐えることが可能な薄層のガラスコート等の保護層を設けている。
【００２２】
１２は加熱用ヒータ１１を保持し、ニップと反対方向への放熱を防ぐための断熱ステイホルダーであり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＦＥＥＫ等により形成されている。定着フィルム１３は余裕をもってルースに外嵌されていて、矢印の方向に回転自在に配置されている。定着フィルム１３は内部の加熱用ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２に摺擦しながら回転するため、加熱用ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２と定着フィルム１３の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このため加熱用ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２の表面に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介在させてある。これにより定着フィルム１３はスムーズに回転することが可能となる。
【００２３】
加圧部材２０は芯金２１の外側にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコーンゴムを発砲して形成された弾性層２２からなり、この上にパーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂離型性層２３を形成する。フッ素樹脂離型性層は必要に応じて導電性カーボンブラック等の導電性付与剤を添加して導電性フッ素樹脂層としてもよい。本例に適用した具体的な仕様については後述する。加圧部材２０は上記の定着部材１０の方向に不図示の加圧手段により、長手方向両端部から加熱定着に必要なニップ部を形成すべく十分に加圧されており、長手方向端部から芯金２１を介して不図示の回転駆動により、矢印の方向に回転駆動される。これにより上記定着フィルム１３はステイホルダー１２の外側を図の矢印方向に従動回転する。あるいは定着フィルム１３の内部に不図示の駆動ロージを設け、駆動ローラを回転駆動することにより、定着フィルム１３を回転させる。以上が加熱定着装置の構成であるが、記録材Ｐは不図示の供給手段によって適宜供給され、耐熱性の定着入口ガイド１５に沿って加熱部材１０と加圧部材２０によって形成される定着ニップ内に搬送される。その後定着ニップにより排出された記録材Ｐは耐熱性の定着排紙ガイド１６に案内されて排紙ローラ１７および排紙コロ１８に挟持搬送され不図示の排出トレイ上に排出される。
【００２４】
ここで、本発明に係わる加圧ローラの製造方法について図４を用いて説明する。図４において４１、４２、４３は、加熱定着装置に組み込まれる加圧ローラの、それぞれアルミニウム等の金属よりなる芯金、液状シリコーンゴムを加熱硬化させて形成されたシリコーンゴム（弾性層）、離型性層としてのフッ素樹脂チューブである。まず、加圧ローラ芯金４１を円筒状の金型５１の上下端に嵌合可能な端部金型５２ａおよび５２ｂの片方の端部金型に取り付ける。次にフッ素樹脂チューブ４３を端部金型５２ａあるいは５２ｂのどちらかに装着する。そして、端部金型５２ａおよび５２ｂを円筒金型５１の上下端に嵌合し、液状シリコーンゴム４２を端部金型５２ａに設けられた注入口５３より上記芯金４１と上記フッ素樹脂チューブ４３の間隙に高圧で注入充填する。この充填圧力でフッ素樹脂チューブ４３を拡張させながら円筒金型５１の円周面に密着させるとともにシリコーンゴム材４２にフッ素樹脂チューブ４３を一体化させる。このようにして、金型に芯金４１、液状シリコーンゴム４２、フッ素樹脂チューブ４３を装着、充填し、この状態で７０℃〜１２０℃程度の温度で１時間〜３時間の加熱を行いシリコーンゴムを硬化させる（一次加硫）。冷却後各金型を取り外し、脱型する。通常の製造工程では、上記の、一次加硫工程において金型の傷や汚れが加圧ローラ表面に転写されることがあるため、エタノールやイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコールを用い、布等で加圧ローラ表面の清掃を行う。その後脱型した状態で、１８０℃〜２００℃程度の温度で３〜５時間程度の熱処理を施す（二次加硫）。この加熱処理で架橋され、十分な硬度を持つ弾性層の形成が達成される。ところが、実際には通常の清掃工程では除去しきれない汚れが存在するため、表面の離型性が十分でなく、トナー付着による汚れや、画像上の白抜け等の問題につながる。本発明では、このような清掃工程に替わり、以下のような処置により、加圧ローラ表面の改質を達成した。
【００２５】
まず、エポキシポリエーテル変性シリコーンオイル（例えばＳＦ８４１９：東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製商品名）等の変性シリコーンオイルを、水またはエタノール、ＩＰＡ等のアルコール系溶剤に溶かして希釈する。変性シリコーンオイルの溶剤に対する濃度としては、５重量％前後が適当であるが、離型性層の材質や加圧ローラ成型条件によっては、それよりも高いあるいは低い濃度であってもよい。エポキシポリエーテルに替わる変性シリコーンオイルとして、アルキルアラルキルポリエーテル、ポリエーテル、アミノポリエーテル等の変性シリコーンオイルが考えられる。これらの変性シリコーンオイルは、潤滑性（離型性）あるいは帯電防止性のいずれか一方あるいは両方の優れた性質を有するものである。
【００２６】
上記のアルコールで希釈した変性シリコーンオイルを、一次加硫後の加圧ローラ表面に布や紙等を用いて均一に塗布する。ここで、使用する布や紙の材質が硬い場合、加圧ローラ理が多層表面を傷つけてしまう恐れがある。例えば、シルボン紙を使った場合、紙を移動させた方向に傷がつきトナー付着の原因となる。そこで、離型層表面を傷つけにくい部材として、フェルト生地の布やセーム皮などを用いあることが望ましい。上記のように、加圧ローラ離型層表面に希釈した変性シリコーンオイルを塗布することで、希釈液であるエタノールによって表面の汚れが除去され、さらにオイルの有する性質から、表面の離型性向上および帯電防止の効果が得られる。
【００２７】
しかしながら、このままで上記加熱定着装置に用いると、変性シリコーンオイル自身の粘性が高いために、不純物やホコリ等の付着や、オフセットトナー等の付着が助長される。そこで、通常の工程と同様に、二次加硫工程によって焼成を行うと、離型層表面のオイル成分が焼結され、粘性がなくなる。このとき、オイルが本来持っている、離型性や帯電防止性の性質は損なわれず、表面が改質された加圧ローラ得られることになる。
【００２８】
ここで、変性オイルを塗布するタイミングとして、一次加硫後のエタノールのみによる通常の清掃の後、二次加硫を経たあとで、希釈変性オイルを塗布し、さらに粘性をなくすために熱処理を施しても同様の効果が得られると考えられるが、一次加硫後に塗布工程を行えば製造の工程を少なくするという利点がある。
【００２９】
【実施例】
次に示す実施例は単に本発明を説明するためのものであって、本発明はこれによってなんら制限されるものではない。
【００３０】
実施例１
実施例に関する画像形成装置全体の構成および加熱定着装置の構成は前述の図１および図２を用いて説明したものと同様である。本例の弾性ローラの製造法を前述の図３および図４を参照して説明する。
【００３１】
図４における芯金４１としてアルミニウム、シリコーンゴム（弾性層）４２の材料として液状シリコーンゴムを、離型性層としてフッ素樹脂チューブ４３を円筒金型５１に装置充填し１００〜１１０℃で２０分間一次加硫してシリコーンゴムを硬化した。冷却後金型を取り外し、脱型し、粗ローラを得た。ついでエポキシポリエーテル変性シリコーンオイルをエタノールに溶かし濃度を２〜５重量％に希釈したものをフェルト生地の布でできるだけ均一にローラの離型性層表面に塗布し、２００℃で４時間二次加硫して十分な硬度を持つ弾性層を形成した。
【００３２】
このようにして製造された加圧ローラを加熱定着装置に組み込んで、加圧ローラ汚れおよび、定着画像上の白抜け（紙上のトナーがはじき飛ばされる現象）の確認を行った。方法としては、これまでの通常工程（変性シリコーンオイル塗布をしないもの）で製造された加圧ローラ（Ｒｅｆ）、および、上記の製造方法によって二次加硫前に、希釈したエポキシポリエーテル変性シリコーンオイル（希釈濃度、２重量％〜５重量％）を塗布した加圧ローラ用い、画像形成装置により、ハーフトーン画像およびべた黒画像を印字し、その時の加圧ローラ表面の汚れと、得られる画像の白抜けを、目視によって観察し評価した。その結果を表１に示す。ここで、表中の評価に関して、白抜けについては、○はまったく白抜けが存在しない状態、△は少し白抜けが確認される状態、×は白抜けが目立って存在する状態を表す。同様に、加圧ローラ汚れについては、○がほとんど汚れが確認されない状態、△は汚れが少し確認される状態、×は汚れが目立って存在する状態を表す。また、表には各加圧ローラの表面電位を測定した結果（Ｔｒｅｋ  ｉｎｃ．製表面電位計で測定）も示した。
【００３３】
【表１】
0004040197.tif 000002
（加圧ローラ処理で、２ｗｔ％品とは、エポキシポリエーテル変性シリコーンオイルをエタノールで２重量％の濃度に希釈したものを塗布したことを示す。）
以上の結果より、エポキシポリエーテル変性シリコーンオイルは、加圧ローラ汚れや、白抜けに対し、明らかにそれらを防止する働きがあると考えられる。また、塗布した変性シリコーンオイルの濃度が高くなるにつれ、それらの効果は大きくなっている。さらに、高濃度になるほど、上表に示した加圧ローラ表面電位はプラスの極性になっていることから、変性シリコーンオイルの帯電防止特性が有効に働いていること、またそれにより、マイナス帯電が原因である白抜けの評価もよくなっていることが分かる。一方で、従来の方法で製造された加圧ローラを使用した場合は加圧ローラ表面電位も大きくマイナスであり、白抜け、加圧ローラ汚れ共に悪いレベルである。
【００３４】
以上本実施例では、加圧ローラ製造時に、金型の汚れや製造業者が直接触れることによる加圧ローラ表面の汚れ付着があっても、希釈した変性シリコーンオイルを塗布し、それを焼結することで、表面の帯電防止性と離型性に優れた表面改質を達成することができる。その結果、加熱定着装置に組み込んで使用した場合にも、トナー汚染や画像の白抜け等の問題を発生しない。
【００３５】
なお、本実施例では加熱定着装置に具備される加圧ローラで説明したが、金属芯金上に弾性層、その外側にフッ素樹脂等のチューブを設けてローラ表面の離型性や帯電防止性を機能上必要とする各種ローラに本実施例の製造方法を適用できることはいうまでもない。
【００３６】
参考例１
以下に、本発明の参考例について説明する。本参考例に関する画像形成装置全体の構成は、前記実施例１で示した図１と同様であり、加熱定着装置内の構成も、前記実施例１で示した図２と同様である。本参考例では一次加硫の時点では芯金の外側にシリコーンゴム等の弾性層のみを成型し、あらかじめ変性シリコーンオイルを塗布したフッ素樹脂チューブを被せたのちに二次加硫を行い離型性層を密着させ、目的の加圧ローラを製造する。
【００３７】
製造方法の詳細は次のようである。実施例１で説明したように図４に示した製造装置を用いて加圧ローラを成型する場合、金型の内面とフッ素樹脂チューブが接触するため、加熱成型時に金型内面の傷が離型層表面に転写されることは免れることができない。とくに金型の使用回数が多い場合などは、金型内面の傷が多く、加圧ローラ表面に多くの傷をつけることになる。そこで、本参考例では、フッ素樹脂チューブを金型内面に接触させないために、金型を使用する一次加硫工程では芯金外側には、シリコーンゴムの弾性層のみを成型し加熱硬化させた。したがって、図４の製造装置内には、上下端の端部金型５２aおよび５２bにはフッ素樹脂チューブは装着せずに、注入口５３から液状シリコーンゴムを注入充填し硬化させた。次に加圧ローラを端部金型および円筒金型から脱型したのちにフッ素樹脂チューブを被せ、二次加硫工程において弾性層と離型性層を密着させることにより、離型性層表面に傷の少ない加圧ローラを得た。ここで、弾性層に被せる前に、あらかじめフッ素樹脂チューブに帯電防止および離型性向上を目的とした変性シリコーンオイル（エタノールで希釈してあってもよい）を塗布した。チューブに変性シリコーンオイルを塗布する方法としては、実施例１と同様にチューブ表面を傷つけない布を用いたが、チューブ自体をオイルにディッピングしておく方法なども用いることができる。
【００３８】
本参考例では、離型性層表面が円筒金型の内面と接触することがないために、表面に傷の少ない良好な加圧ローラを得ることができた。表面の傷が少ないことは、トナー付着による加圧ローラ汚れ防止もさらに改善されることを意味する。なお、本参考例でも、前記実施例１と同様に加圧ローラを例示したが、この方法も加圧ローラに限った製造方法ではないことはいうまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、
本発明は未定着画像が形成された記録材を、ニップ部に設けた加熱用ヒータと薄肉のフィルムから構成される定着部材と加圧部材により、互いに圧接してなる定着ニップ間を通過させることにより、上記未定着画像を記録材上に永久画像として定着させる加熱定着装置の加圧ローラ製造方法において、
加熱硬化（一次加硫黄）により、芯金の外側にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性層、さらにその外層にＰＴＦＥあるいはＰＦＡ、ＦＥＰ等の離型性層チューブを形成した後、帯電防止や離型性向上を目的とした変性シリコーンオイルを、水またはアルコール等の溶剤に溶解させ、該溶液を一次加硫後の加圧ローラ離型性層表面に塗布する。次に該加圧ローラを焼成して硬化させる（二次加硫）製造方法であることを特徴とし、
上記製造方法によって得られる加圧ローラにおいて、塗布した変性シリコーンオイルが離型性を有しかつ二次加硫工程により、塗布した変性シリコーンオイルの変性が失われ、不純物等の付着を防ぐことができることから、加圧ローラ表面の離型性が向上する。その結果、オフセットトナー等が加圧ローラ上に付着しにくくなり、表面の汚れを低減できる。さらに、変性シリコーンオイルが帯電防止の効果を有することから、一次加硫成型時に円筒金型から転写された傷や付着物による局所的なマイナス帯電を抑制することが可能となり、マイナス極性の未定着トナーがニップ部において飛び散る、画像上の白抜けとなることを防止することができる。
【００４０】
あるいは、加圧ローラは加熱硬化（一次加硫）により、芯金の外側にはシリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性層のみを成型したのち金型から脱型し，あらかじめ上記の変性シリコーンオイルを塗布したＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の離型性層チューブを被せ、次に該加圧ローラを二次加硫することで、弾性層と離型性層チューブを密着させる。
【００４１】
上記製造方法によって得られる加圧ローラは、変性シリコーンオイルの特性により、上記と同様に離型性や帯電防止に優れている他に、離型性層チューブが一次加硫時に使用する金型内面と接触することがないために表面の傷が少なく、その結果オフセットトナー等の付着がしにくくなり、加圧ローラ汚れを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係わる加熱定着装置の構成を示す模式図である。
【図３】加圧ローラの断面図である。
【図４】加圧ローラ製造装置の断面図である。
【符号の説明】
１    感光ドラム
２    帯電ローラ
３    レーザビーム
４    現像装置
５    転写ローラ
６    定着装置
７    クリーニング装置
８    センサ
１０    定着部材
１１    加熱用ヒータ
１２    断熱ステイホルダー
１３    定着フィルム
１４    温度検知素子
１５    定着入口ガイド
１６    定着排紙ガイド
１７    排紙ローラ
１８    排紙コロ
２０    加圧ローラ（加圧部材）
２１    芯金
２２    弾性層
２３    フッ素樹脂離型性層
４１    芯金
４２    弾性層（シリコーンゴム）
４３    フッ素樹脂チューブ
５１    円筒金型
５２ａ    端部金型
５２ｂ    端部金型
５３    注入口
Ｐ    記録材
【図１】
0004040197.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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