JP2013214109A - 加圧部材、及びこの加圧部材を有する像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録材が通過しない領域の過昇温を抑えられる像加熱装置、及びこの装置に用いられる加圧部材を提供する。本発明の更に他の目的は、搬送性が安定した、耐久性の高い、高熱伝導率且つ低硬度の加圧部材を提供する。
【解決手段】 芯金と、記録材搬送方向と直交する長手方向の熱伝導率λ_ｙがλ_ｙ≧２．５Ｗ／（ｍ・ｋ）、且つ、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が６０°以下であるフィラーを含有する弾性層と、厚み方向の熱伝導率λが０．１６Ｗ／（ｍ・ｋ）以上０．４０Ｗ／（ｍ・ｋ）以下のソリッドゴム弾性層と、を有し、ソリッドゴム弾性層は、芯金の外周上に形成され、フィラーを含有する弾性層は、ソリッドゴム弾性層の外周上に形成されている加圧部材を提供する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載する加熱定着装置に用いれば好適な加圧部材、及びこの加圧部材を有する像加熱装置に関する。

電子写真式のプリンタや複写機に搭載する定着装置として、ハロゲンヒータと、このハロゲンヒータにより加熱される定着ローラと、その定着ローラと接触してニップ部を形成する加圧ローラと、を有する熱ローラ方式の像加熱装置がある。また、定着装置として、セラミックス製の基板上に発熱抵抗体を有するヒータと、このヒータに接触しつつ移動する定着フィルムと、その定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有するフィルム加熱方式の像加熱装置がある。

上記熱ローラ方式の像加熱装置を搭載するプリンタで小サイズの記録材を大サイズの記録材と同じプリント間隔で連続プリントすると、定着ニップ部長手方向において記録材が通過しない領域（非通紙領域）が過度に昇温する現象（非通紙領域昇温）が発生する。非通紙領域が過昇温すると、像加熱装置を構成している各パーツにダメージを与える可能性がある。また、非通紙領域が過昇温している状態で大サイズの記録材にプリントすると、その記録材において非通紙領域と対応する領域が必要以上に加熱されるため、高温オフセットが発生してしまう。

特に、加熱体として低熱容量のセラミックヒータを用いることのできるフィルム加熱タイプの場合、加熱体の熱容量が熱ローラ方式に比べて小さいので、加熱体の非通紙部昇温も大きく、加圧ローラの耐久性能低下や高温オフセットも発生しやすい。また、フィルム駆動の不安定性、フィルムのシワ等の問題も発生しやすい。

また、プリンタの処理速度（プロセススピード）が速くなるほど非通紙領域の昇温は発生しやすい。なぜなら、高速化に伴い記録材がニップ部を通過する時間が短くなるので、未定着トナー像を記録材に加熱定着するために必要な定着温度を高くせざるを得ないからである。また、連続プリント工程中はニップ部に記録材が介在しない時間（所謂、紙間時間）がプリンタの高速化に伴い減少するので、紙間時間中に温度分布ムラを均すことが難しくなるからである。

この非通紙部昇温を低減させる手段の一つとして、加圧ローラの熱伝導率を高くするという手法が一般的に知られている。これは、加圧ローラの有する弾性層の伝熱性を積極的に良化させる事で非通紙部昇温の温度の低下、つまり加圧ローラの長手方向の熱の高低差が減少するという効果を得る事ができるというものである。

特許文献１、特許文献２、特許文献３には、定着ローラや加圧ローラの弾性層の熱伝導率を良化させるためにアルミナ、酸化亜鉛、炭化珪素などの高熱伝導性フィラーをベースゴムに添加することが開示されている。

特許文献４には、弾性層を有する回転体（加圧ローラではなく定着ベルトであるけれども）の熱伝導を良化させるために、弾性層にカーボンファイバーを含有させる方法が開示されている。

特許文献５には、エラストマ−層にグラファイトのような異方性充填材を含有させ、ローラ厚み方向に熱伝導率を良化させる発明が開示されている。

特許文献６には、ピッチ系炭素繊維を用いた織物の層を加圧ローラの弾性層中に設ける発明が開示されている。

特許文献７には、ピッチ系炭素繊維を加圧ローラ弾性層中に分散させる発明が開示されている。

特開平１１−１１６８０６号公報 特開平１１−１５８３７７号公報 特開２００３−２０８０５２号公報 特開２００２−２６８４２３号公報 特開２０００−０３９７８９号公報 特開２００２−３５１２４３号公報 特開２００５―２７３７７１号公報

しかしながら、特許文献１〜特許文献５に記載されているようなアルミナ、酸化亜鉛、炭化珪素、カーボンファイバー、グラファイト等のフィラーを熱伝導率アップのために弾性層に添加しても、少量添加の場合は所望の熱伝導率を得る事が出来ない。また、多量に添加した場合は加圧ローラの硬度が高くなりすぎてしまい、トナー画像の記録材への加熱定着に必要な所定のニップ幅を得る事が出来なくなるという問題が生じる。このように、加圧ローラの高熱伝導化と低硬度化の両立を図ることは困難であった。

特許文献６に開示されている加圧ローラは、熱伝導率が非常に優れている。しかしながら、織物或いはそれに準ずる構成であるので高熱伝導ゴム複合体層は硬度が高くなってしまう。その場合、加圧ローラ全体としての硬度を下げるには、下層の弾性層に発泡スポンジゴムを用いるのが好適である。従って下層の弾性層が発泡スポンジで構成されるため、消耗による耐久性に改善の余地がある。

また、特許文献７に開示されている加圧ローラはローラ長手方向の熱伝導率が優れ、かつローラの硬度を適度にできるが、弾性層から芯金への伝熱が良すぎてしまい、ローラ表面温度が低くなり過ぎるという課題があることが判明した。加圧ローラ表面温度が低すぎる場合は、記録材が加熱ニップを通過する際に発生する水蒸気が加圧ローラ表面に結露し、記録材の搬送が不安定になる
本発明は上述の課題に鑑み成されたものであり、その目的は、記録材が通過しない領域の昇温を抑えられる像加熱装置に用いられる加圧部材、及びこの加圧部材を有する像加熱装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、
芯金と、フィラーを含有する弾性層と、を有し、加熱部材と接触して記録材を挟持搬送しつつ加熱するためのニップ部を形成する加圧部材において、
前記フィラーを含有する弾性層には、長さが０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下の熱伝導性フィラーであって、長さ方向における熱伝導率λ_ｆがλ_ｆ≧５００Ｗ／（ｍ・ｋ）である熱伝導性フィラーが５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下分散されており、前記フィラーを含有する弾性層は、記録材搬送方向と直交する長手方向の熱伝導率λ_ｙがλ_ｙ≧２．５Ｗ／（ｍ・ｋ）、且つ、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が６０°以下であり、
厚み方向の熱伝導率λが０．１６Ｗ／（ｍ・ｋ）以上０．４０Ｗ／（ｍ・ｋ）以下のソリッドゴム弾性層を有し、前記ソリッドゴム弾性層は、前記芯金の外周上に形成され、前記フィラーを含有する弾性層は、前記ソリッドゴム弾性層の外周上に形成されていること
を特徴とする。

本発明によれば、非通紙部昇温を抑えつつ、加圧部材の耐久性の確保及び記録紙搬送性の安定化を図れる加圧部材、及びこの加圧部材を有する像加熱装置を提供することが可能となる。

画像形成装置の一例の概略構成模型図 像加熱装置の概略構成模型図 加圧ローラの層構成模型図 加圧ローラの製造過程において形成されるローラの説明図 図４に示すローラの高熱伝導弾性ゴム層の切り出しサンプルの拡大斜視図 （ａ）は図５の切り出しサンプルのａ断面の拡大図、（ｂ）は図５の切り出しサンプルのｂ断面の拡大図 カーボンファイバーの一例を表わす説明図 高熱伝導弾性ゴム層の熱伝導率の測定方法を表わす説明図 実施例ローラ１〜１８までのゴム層の熱伝導率と非通紙部温度の関係を表わすグラフ 実施例ローラ１〜１８までのゴム層の熱伝導率とゴム硬度の関係を表わすグラフ

（実施例１）
（１）画像形成装置例
図１は本発明に係る像加熱装置を加熱定着装置として搭載できる画像形成装置の一例の概略構成模型図である。この画像形成装置は電子写真式のレーザービームプリンタである。

本実施例に示すプリンタは、像担持体として回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１を有する。感光ドラム１は、ＯＰＣ・アモルファスＳｅ・アモルファスＳｉ等の感光材料層を、アルミニウムやニッケルなどのシリンダ（ドラム）状の導電性基体の外周面に形成した構成から成る。

感光ドラム１は、矢印ａの時計方向に所定の周速度（プロセススピード）にて回転駆動され、その回転過程で感光ドラム１の外周面（表面）が帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。その感光ドラム１表面の一様帯電面に対してレーザービームスキャナ３から出力される、画像情報に応じて変調制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）されたレーザービームによる走査露光Ｌがなされる。これによって、感光ドラム１表面に目的の画像情報に応じた静電潜像が形成される。

その潜像が現像手段としての現像装置４によりトナーＴを用いることによって現像され可視化される。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の組み合わせで用いられることが多い。

一方、給送ローラ８の駆動により給送カセット９内に収納されている記録材Ｐが一枚づつ繰り出されガイド１０・レジストローラ１１を有するシートパスを通ってレジストローラ１１に搬送される。記録材Ｐは、レジストローラ１１によって、感光ドラム１表面と転写ローラ５の外周面（表面）との間の転写ニップ部Ｔに所定の制御タイミングにて給送される。給送された記録材Ｐは転写ニップ部Ｔで挟持搬送され、その搬送過程において転写ローラ５に印加される転写バイアスによって感光ドラム１表面のトナー画像が順次に記録材Ｐの面に転写されていく。これによって記録材Ｐは未定着トナー画像を担持する。

未定着トナー画像を担持した記録材Ｐは感光ドラム１表面から順次に分離して転写ニップ部Ｔから排出され、搬送ガイド１２を通じて像加熱装置６のニップ部Ｎに導入される。ニップ部Ｎに導入された記録材Ｐは像加熱装置６のニップ部Ｎにより熱と圧力を受けることによって未定着トナー画像が記録材Ｐの面に加熱定着される。

像加熱装置６を出た記録材Ｐは搬送ローラ１３・ガイド１４・排紙ローラ１５を有するシートパスを通って、排出トレイ１６にプリントアウトされる。

また、記録材分離後の感光ドラム１表面はクリーニング手段としてのクリーニング装置７により転写残りトナー等の付着汚染物の除去処理を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。

本実施例のプリンタは、Ａ３サイズ紙対応のプリンタであって、プリントスピードが５０枚／分（Ａ４横）である。またトナーとしては、スチレンアクリル樹脂を主材とし、これに必要に応じて荷電制御剤、磁性体、シリカ等を内添、外添したガラス転移点５５〜６５℃のものを使用した。

（２）定着装置６
以下の説明において、定着装置及び定着装置を構成する部材について、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。幅とは短手方向の寸法である。

図２は定着装置６の概略構成模型図である。この定着装置６は、フィルム加熱方式の定着装置である。

２１は横断面略半円弧状・樋型で、図面に垂直方向を長手方向とする横長のフィルムガイド部材（ステイ）である。２２はこのフィルムガイド部材２１の下面の略中央部に長手方向に沿って形成した溝内に収容保持させた横長の加熱体（ヒータ）である。２３は可撓性部材である。可撓性部材２３は、加熱体付きのフィルムガイド部材２１にルーズに外嵌させたエンドレスベルト状（円筒状）の耐熱性フィルム（可撓性スリーブ）である。本実施例では、ヒータ２２と、このヒータ２２と接触しつつ回転する筒状のフィルム２３と、によって加熱部材を構成している。

２４はフィルム２３を挟ませて加熱体２２の下面に圧接させた加圧部材としての横長の弾性加圧ローラである。Ｎはフィルム２３を挟ませて加熱体２２に接触させた加圧ローラ２４の弾性層２４ａと高熱伝導弾性ゴム層（フィラーを含有する弾性層）２４ｂの弾性変形によって加熱体２２との間に形成されたニップ部（定着ニップ部）である。加圧ローラ２４は駆動源Ｍの駆動力が不図示のギア等の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。

フィルムガイド部材２１は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）や液晶ポリマー等の耐熱性樹脂の成形品である。

加熱体２２は、全体に低熱容量のセラミックス製のヒータである。本実施例に示すヒータ２２は、アルミナ等の横長・薄板状のヒータ基板２２ａと、その表面側（フィルム摺動面側）に長手に沿って形成具備させた線状あるいは細帯状のＡｇ／Ｐｄなどの通電発熱体（抵抗発熱体）２２ｂと、を有する。また、ヒータ２２は、通電発熱体２２ｂを覆って保護するガラス層等の薄い表面保護層２２ｃを有する。そしてヒータ基板２２ａの裏面側にサーミスタ等の検温素子２２ｄなどが設けられている。このヒータ２２は、通電発熱体２２ｂに対する電力供給により迅速に昇温した後、検温素子２２ｄを含む電力制御系（不図示）により所定の定着温度（目標温度）を維持するように制御される。

フィルム２３は、熱容量を小さくして装置のクイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚１００μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下２０μｍ以上とした単層フィルム、或いはベースフィルムの表面に離型層をコーティングした複合層フィルムである。単層フィルムの材料としては、耐熱性・離型性・強度・耐久性等のある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）・ＰＰＳ等が用いられる。ベースフィルムの材料としては、ポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）・ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）等が用いられる。離型層の材料としては、ＰＴＦＥ・ＰＦＡ・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）等が用いられる。

加圧ローラ２４は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金２４ｄと、次の（３）項で詳述する材料、製造法にて得られるソリッドゴム弾性層２４ａと、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂと、離型層２４ｃなどを有する。

フィルム２３は、少なくとも画像形成実行時に加圧ローラ２４が矢印ｂの反時計方向に回転駆動されることにより、加圧ローラ２４の回転に従動する。つまり、加圧ローラ２４を回転駆動するとニップ部Ｎにおいて加圧ローラ２４の外周面（表面）とフィルム２３の外周面（表面）との摩擦力でフィルム２３に回転力が作用する。フィルム２３が回転している際には、フィルム２３の内周面（内面）がニップ部Ｎにおいてヒータ２２の表面保護層２２ｃに接触して摺動する。この場合、フィルム２３内面とヒータ２２の表面保護層２２ｃとの摺動抵抗を低減するために両者間に耐熱性グリス等の潤滑剤を介在させるとよい。

記録材がニップ部Ｎで挟持搬送されることにより記録材上のトナー像は加熱定着される。そして、ニップ部Ｎを出た記録材Ｐはフィルム２３表面から分離されて搬送され、定着装置６から排出される。

本実施例のようなフィルム加熱方式の定着装置６は、熱容量が小さく昇温の速い加熱体（セラミックヒータ）２２を用いているために、ヒータ２２が所定の定着温度に達するまでの時間を大幅に短縮できる。そのため、常温からでも容易に高温の定着温度に立ち上げることができる。従って、非プリント時において定着装置６が待機状態にあるときにスタンバイ温調をする必要がなく省電力化できる。

また、回転するフィルム２３にはニップ部Ｎ以外には実質的にテンションが作用しておらず、フィルム寄り移動規制手段としてフィルム２３の端部を受け止めるだけのフランジ部材（不図示）のみを配設している。

（３）加圧ローラ２４
上記の加圧ローラ２４について、それを構成する材料、成型方法等を以下に詳細に説明する。

３−１）加圧ローラ２４の層構成
図３は加圧ローラ２４の層構成模型図である。

加圧ローラ２４の層構成は、丸軸の芯金２４ｄの外周に、少なくとも、第１の弾性層としてソリッドゴム弾性層（耐熱性ゴム層）２４ａと、第２の弾性層として、フィラーを含有するソリッドゴム弾性層２４ａよりも高い熱伝導性を有する弾性層２４ｂを有する。以下、フィラーを含有する弾性層２４ｂを高熱伝導弾性ゴム層と記す。また、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの外周に離型層２４ｃを有する。つまり、加圧ローラ２４の層構成は、丸軸の芯金２４ｄの外周に、ソリッドゴム弾性層（耐熱性ゴム層）２４ａと、高熱伝導弾性ゴム層（フィラーを含有する弾性層）２４ｂと、離型層２４ｃと、をその順に積層した構成である。即ち、加圧ローラは、芯金の外周に形成されたソリッドゴム弾性層を有し、フィラーを含有する弾性層は、ソリッドゴム弾性層の外周上に形成されている。

ソリッドゴム弾性層２４ａは、シリコーンゴムに代表されるような柔軟で耐熱性のある材料からなる。また、上述したように、ソリッドゴム弾性層２４ａはフィラーを含有する弾性層２４ｂよりも熱伝導率が低い。

高熱伝導弾性ゴム層２４ｂは、ソリッドゴム弾性層２４ａの外周上に形成されている。つまり、熱伝導性を有する弾性層はソリッドゴム弾性層２４ａよりも加圧部材の表層側に設けてある。この高熱伝導弾性ゴム層２４ｂは、シリコーンゴムに代表されるような柔軟で耐熱性のある材料からなるゴムに熱伝導性フィラーを含有させたものからなる。

離型層２４ｃは、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの外周上に形成されている。つまり、加圧部材は、加圧部材の最も外側の層（最表層）に離型層を有する。この離型層２４ｃは、フッ素樹脂またはフッ素ゴムに代表されるような加圧ローラ表面に好適な材料からなる。

３−１−１）ソリッドゴム弾性層２４ａ
加圧ローラ２４に用いられるソリッドゴム弾性層２４ａと高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの厚みを加算した弾性層全体の厚さは、所望の幅のニップ部Ｎを形成することができる厚さであれば特に限定されないが、２〜１０ｍｍであることが好ましい。その中でソリッドゴム弾性層２４ａの厚みは特に限定されるものではなく、次項で詳しく述べる高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの硬度に応じて適宜必要な厚みで調整すれば良い。

ソリッドゴム弾性層２４ａは、シリコーンゴム或いはフッ素ゴムなど一般的な耐熱性ソリッドゴム弾性材料を用いる事が出来る。どちらの材料も、定着装置６で使用した場合に充分な耐熱性・耐久性を有し、かつ、好ましい弾性（軟らかさ）を有している。従って、シリコーンゴム或いはフッ素ゴムはソリッドゴム弾性層２４ａの主たる材料として好適である。

シリコーンゴムとしては、例えば、ジメチルポリシロキサンを、ビニル基とケイ素結合水素基との付加反応によりゴム架橋化して得る付加反応型ジメチルシリコーンゴムが代表的な例として例示できる。フッ素ゴムとしては、ビニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンの二元共重合体をベースポリマーとし、パーオキサイドによるラジカル反応によりゴム架橋化して得る二元のラジカル反応型フッ素ゴムが代表的な例として例示できる。その他、ビニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンの三元共重合体をベースポリマーとし、パーオキサイドによるラジカル反応によりゴム架橋化して得る三元のラジカル反応型フッ素ゴムが代表的な例として例示できる。

但し、加圧ローラ２４において、ソリッドゴム弾性層２４ａの代わりに所謂発泡スポンジゴムなどを適用する構成は、断熱面では有効ではあるが耐久性能面で劣るため、ソリッドゴムを弾性層２４ａの材料に用いる事が重要である。

ここで言うソリッドゴム弾性層２４ａとは、発泡スポンジゴムのような発泡ゴム層ではないゴムポリマーのみからなる層、或いは発泡スポンジゴムではないゴムポリマーと無機充填材からなる層を指す。

本発明で使用する非発泡ゴム層であるソリッドゴム弾性層２４ａの厚み方向（加圧ローラのラジアル方向）の熱伝導率λは、０．１６Ｗ／（ｍ・ｋ）以上０．４０Ｗ／（ｍ・ｋ）以下である。この熱伝導率は京都電子工業（株）製のＱｕｉｃｋ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ Ｍｅｔｅｒ ＱＴＭ−５００を用いて、測定した。

ソリッドゴム弾性層２４ａの形成方法としては特に限定されないが、一般的な型成型が好適に用いる事ができる。

３−１−２）高熱伝導弾性ゴム層２４ｂ
高熱伝導弾性ゴム層２４ｂは、ソリッドゴム弾性層２４ａの上に均一な厚みで形成されている。高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの厚みは、上記の３−１−１）の項で述べた範囲内であれば加圧ローラ２４として有用な任意の厚みで用いることができる。この高熱伝導弾性ゴム層２４ｂは、耐熱性弾性材料２４ｅ中に熱伝導性フィラーとしてカーボンファイバー２４ｆが分散されて形成されていることが必須である（図６（ａ）、（ｂ）参照）。

耐熱性弾性材料２４ｅとしては、ソリッドゴム弾性層２４ａと同様、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性ゴム材料を用いることができる。シリコーンゴムを耐熱性弾性材料２４ｅとして用いる場合には、入手のしやすさ、加工しやすさの観点から、付加型シリコーンゴムが好まれる。

なお、原料ゴムの硬化前にはその粘度が低すぎると加工時に液ダレが生じ、高すぎると混合・分散が困難になるため、０．１〜１０００Ｐａ・ｓ程度の原料ゴムが望ましい。

カーボンファイバー２４ｆは、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの熱伝導性を確保するための充填剤としての役割を有している。カーボンファイバー２４ｆを耐熱性弾性材料２４ｅ中に分散することで熱流路を形成することができる。また、カーボンファイバー２４ｆは細長い繊維形状（針状）をしているため、硬化前の液状の耐熱性弾性材料２４ｅと混練すると、成型する際に流れの方向、即ちソリッドゴム弾性層２４ａの長手方向に配向し易い。そのため、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの長手方向の熱伝導性を高めることができる。これにより、記録材搬送方向（図２）に直交する長手方向の熱の流れが他方向の熱の流れより大きくなり、ヒータ２２の非通紙部などの高温側から通紙部への効率的な熱分散が可能となる。

次に、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの中でカーボンファイバー２４ｆが配向している様子について詳しく説明する。

図４は加圧ローラ２４の製造過程において形成されるローラの説明図であって、（ａ）は芯金２４ａ上のソリッドゴム弾性層２４ａの外周に高熱伝導弾性ゴム層２４ｂを成型したローラの全体斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すローラの右側面図である。図５は図４の（ａ）に示すローラの高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの切り出しサンプル２４ｂ１の拡大斜視図である。図６の（ａ）は図５の切り出しサンプル２４ｂ１のａ断面の拡大図、（ｂ）は図５の切り出しサンプル２４ｂ１のｂ断面の拡大図である。図７はカーボンファイバー２４ｆの一例を表わす説明図であって、そのカーボンファイバー２４ｆの繊維直径部分Ｄと繊維長部分Ｌを表わす説明図である。

図４の（ａ）に示すように、芯金２４ｄ上のソリッドゴム弾性層２４ａの外周に高熱伝導弾性ゴム層２４ｂを形成したローラにおいて、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂをｘ方向（周方向）、ｙ方向（長手方向）にてカットして切り出す。そしてその高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの切り出しサンプル２４ｂ１において、図５のようにｘ方向のａ断面及びｙ方向のｂ断面をそれぞれ観察する。すると、ｘ方向のａ断面では図６の（ａ）のようにカーボンファイバー２４ｆの繊維直径部分Ｄ（図７参照）が主に観察されるのに対し、ｙ方向のｂ断面では図６の（ｂ）のようにカーボンファイバー２４ｆの繊維長部分Ｌ（図７参照）が多く観察される。

ここで、カーボンファイバー２４ｆにおいて、繊維長部分Ｌの平均値が１０μｍより短いと、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂ中の熱伝導率異方性効果が現れ難い。つまり、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの長手方向に熱伝導率が高く周方向に熱伝導率が低いと、非通紙部での熱量をニップ内で中央部に供給できるので同じ定着性を得るのにも省エネが図れる。繊維長部分Ｌの平均値が１ｍｍより長いと、カーボンファイバー２４ｆの高熱伝導弾性ゴム層２４ｂ中への分散加工成型が難しい。従って、カーボンファイバー２４ｆの長さは０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下、好ましくは０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下がよい。

このようなカーボンファイバー２４ｆとして、その熱伝導性能から、石油ピッチや石炭ピッチを原料として製造されたピッチ系カーボンファイバー、つまりピッチ系炭素繊維（ｐｉｔｃｈ ｂａｓｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）が好ましい。

また、カーボンファイバー２４ｆの耐熱性弾性材料２４ｅ中の分散含有量下限としては５ｖｏｌ％であり、これを下回ると熱伝導が低下してしまい期待する熱伝導の値が得られない。カーボンファイバー２４ｆの耐熱性弾性材料２４ｅ中の分散含有量上限としては４０ｖｏｌ％であり、これを上回ると加工性形状難しいのと同時に硬度が上がってしまい期待する硬度の値が得られない。つまり、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂは、熱伝導性フィラーが５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下分散してある。好ましくは高熱伝導弾性ゴム層２４ｂには、熱伝導性フィラーが１５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下分散してある。

また、カーボンファイバー２４ｆの長さ方向（繊維軸方向）における熱伝導率λ_ｆは５００Ｗ／（ｍ・ｋ）以上（λ_ｆ≧５００Ｗ／（ｍ・ｋ））がよい。熱伝導率λ_ｆの測定は、アルバック理工（株）製のレーザーフラッシュ法熱定数測定装置（ＴＣ−７０００）を用いて、レーザーフラッシュ法で行った。

高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの成形方法としては特に限定されないが、一般には型成型、コート成型等の成型方法が用いることができる。また、特開２００３−１９０８７０号公報や特開２００４−２９０８５３号公報に開示されているリングコート法によることも可能である。上記の各種方法によりソリッドゴム弾性層２４ａの外周に高熱伝導弾性ゴム層２４ｂをシームレス形状で形成することができる。

高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの厚さとしては０．１０〜５ｍｍが性能上、成型上において好ましいが、下層のソリッドゴム弾性層２４ａの厚みによって適宜調整することができる。この場合、上層の高熱伝導弾性ゴム層２４ｂと下層のソリッドゴム弾性層２４ａの厚み比を、（高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの厚み）／（ソリッドゴム弾性層２４ａの厚み）と定義する場合、０．０２から２の範囲が好適である。

高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの硬度は、所望のニップ幅を確保する観点から、所定の硬度の範囲にあることが好ましい。

本実施例では、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの硬度は、ＪＩＳ Ｋ７３１２や、ＳＲＩＳ０１０１規格に準じた高分子計器（株）．製のＡＳＫＥＲ Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ Ｔｙｐｅ Ｃ（ＡＳＫＥＲ−Ｃ型硬度計）を用いて測定した。硬度（以下ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度と記載）で、５〜６０度の範囲にある。高熱伝導弾性ゴム層２４ｂのＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度をこの範囲にすることにより、所望のニップ幅を十分に確保できる。なお、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を測定するのに充分な厚みが確保できない試料では、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂだけを切り出し、適宜必要枚数を重ねて測定する。重ねた被測定試料のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度の測定を行う。本実施例では、被測定試料について１５ｍｍの厚さを確保した上で測定を行った。

また、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの記録材搬送方向（ローラの周方向、以後ｘ方向と称す）及びそのｘ方向と直交する方向（ローラの長手方向、以後ｙ方向と称す）の熱伝導率に関して、ホットディスク法で測定することができる。その測定装置として、京都電子工業（株）製のＴＰＡ−５０１を用いた。測定するのに充分な厚みを確保するために、図４（ａ）、図５に示したように高熱伝導弾性ゴム層２４ｂだけを切り出し、所定枚数重ねた被測定試料のｘ方向とｙ方向のそれぞれの熱伝導率の測定を行なう。

図８は高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの熱伝導率の測定方法を表わす説明図である。

本実施例では、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂにおいて、ｘ方向（１５ｍｍ）×ｙ方向（１５ｍｍ）×厚み（設定厚み）に切り出し、厚みが約１５ｍｍになるよう重ねたものを被測定試料２４ｂ２とする（図８（ａ）参照）。次に、その被測定試料２４ｂ２が固定できるように幅１０ｍｍのカプトンテープＴで固定する（図８（ｂ）参照）。次に、被測定試料２４ｂ２の被測定面の平面度を揃えるために剃刀にて被測定面及び被測定面裏面をカットする。この被測定試料２４ｂ２を２セット用意し、センサＳを２つの被測定試料で挟み熱伝導率の測定を行う（図８（ｃ）参照）。被測定試料２４ｂ２について、方向（ｘ方向、ｙ方向）を変えて測定を行う場合は、測定方向を変更し前述した通りの方法にて行えばよい。なお、本実施例では測定５回の平均値を用いた。

本実施例の加圧ローラ２４における高熱伝導弾性ゴム層２４ｂは、上記測定法により測定したときに、ｙ方向（長手方向）の熱伝導率λ_ｙが２．５Ｗ／（ｍ・ｋ）以上（λ_ｙ≧２．５Ｗ／（ｍ・ｋ））であることが必須である。さらに好ましくは、ｙ方向（長手方向）の熱伝導率λ_ｙが１０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上（λ_ｙ≧１０Ｗ／（ｍ・ｋ））である。

高熱伝導弾性ゴム層２４ｂのｙ方向の熱伝導率λ_ｙがλ_ｙ≧２．５Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることにより高速プリント時においても、記録材Ｐが通過しない領域（非通紙領域）の昇温を充分に抑えられることができる。さらにλ_ｙが１０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることにより、記録材Ｐが通過しない領域の昇温をより一層抑えられることができる。

３−１−３）離型層２４ｄ
離型層２４ｃは高熱伝導弾性ゴム層２４ｂ上にＰＦＡチューブを被せることにより形成しても良いし、フッ素ゴムまたは、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂を弾性層上にコーティングすることによって形成しても良い。なお、離型層２４ｃの厚さは加圧ローラ２４に充分な離型性を付与することができる厚さであれば特に限定されないが、好ましくは２０〜１００μｍである。

さらに、ソリッドゴム弾性層２４ａと高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの間、及び高熱伝導弾性ゴム層２４ｂと離型層２４ｄの間には接着、通電等の目的によりプライマー層や接着層が形成されていても良い。また、各々の層は本発明の範囲内において多層構成となっても良い。また、加圧ローラ２４において、摺動性、発熱性、離型性等の目的でここに示した層以外の層が形成されていても良い。これらの層を形成する順序は特に限定されず、それぞれの工程等の都合により適宜入れ替えて行っても良い。

（４）加圧ローラ２４の性能評価
加圧ローラ２４について、以下の各種の実施例ローラ１〜１８、及び比較例ローラ１９〜２１を作製してそれぞれのローラの性能を評価した。

まず、実施例ローラ１〜１８、及び比較例ローラ１９〜２１で使用するカーボンファイバーを示す。

・１００−０５Ｍ：ピッチ系カーボンファイバー、商品名：ＸＮ−１００−０５Ｍ、日本グラファイトファイバー（株）製、平均繊維直径：９μｍ、平均繊維長Ｌ：５０μｍ、熱伝導率９００Ｗ／（ｍ・ｋ）。

・１００−１５Ｍ：ピッチ系カーボンファイバー、商品名：ＸＮ−１００−１５Ｍ、日本グラファイトファイバー（株）製、平均繊維直径：９μｍ、平均繊維長Ｌ：１５０μｍ、熱伝導率９００Ｗ／（ｍ・ｋ）。

・１００−２５Ｍ：ピッチ系カーボンファイバー、商品名：ＸＮ−１００−２５Ｍ、日本グラファイトファイバー（株）製、平均繊維直径：９μｍ、平均繊維長Ｌ：２５０μｍ、熱伝導率９００Ｗ／（ｍ・ｋ）。

・１００−５０Ｍ：ピッチ系カーボンファイバー、商品名：ＸＮ−１００−５０Ｍ、日本グラファイトファイバー（株）製、平均繊維直径：９μｍ、平均繊維長Ｌ：５００μｍ、熱伝導率９００Ｗ／（ｍ・ｋ）。

・１００−０１：ピッチ系カーボンファイバー、商品名：ＸＮ−１００−０１、日本グラファイトファイバー（株）製、平均繊維直径：１０μｍ、平均繊維長Ｌ：１ｍｍ、熱伝導率９００Ｗ／（ｍ・ｋ）
・９０Ｃ−１５Ｍ：ピッチ系カーボンファイバー、商品名：ＸＮ−９０Ｃ−１５Ｍ、日本グラファイトファイバー（株）製、平均繊維直径：１０μｍ、平均繊維長Ｌ：１５０μｍ、熱伝導率５００Ｗ／（ｍ・ｋ）。

・８０Ｃ−１５Ｍ：ピッチ系カーボンファイバー、商品名：ＸＮ−８０Ｃ−１５Ｍ、日本グラファイトファイバー（株）製、平均繊維直径：１０μｍ、平均繊維長Ｌ：１５０μｍ、熱伝導率３２０Ｗ／（ｍ・ｋ）。

・６０Ｃ−１５Ｍ：ピッチ系カーボンファイバー、商品名：ＸＮ−６０Ｃ−１５Ｍ、日本グラファイトファイバー（株）製、平均繊維直径：１０μｍ、平均繊維長Ｌ：１５０μｍ、熱伝導率１８０Ｗ／（ｍ・ｋ）。

４−１）実施例ローラ１
まず、φ２２のＡｌ製芯金２４ｄの外周上に、密度が１．２０ｇ／ｃｍ３である付加反応硬化型のシリコーンゴムを用いて型成型法により肉厚３ｍｍのソリッドゴム弾性層２４ａを形成したφ２８の弾性層形成物１を得る。ここで温度条件としては１５０℃×３０分にて加熱硬化させた。

次に高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの成型法を説明する。

まず、
重量平均分子量Ｍｗ＝６５０００
数平均分子量 Ｍｎ＝１５０００
Ａ液‥ビニル基濃度（０．８６３ｍｏｌ％）、ＳｉＨ濃度（無し）
粘度（７．８Ｐａ・ｓ）
Ｂ液‥ビニル基濃度（０．９５５ｍｏｌ％）、ＳｉＨ濃度（０．７８０ｍｏｌ％）
粘度（６．２Ｐａ・ｓ）
Ａ／Ｂ＝１／１のときＨ／Ｖｉ＝０．４３
となるＡ、Ｂ両液を１：１の割合になるように配合し、触媒の白金化合物を加えて付加硬化型シリコーンゴム原液を得る。

この付加硬化型シリコーンゴム原液に対し、ピッチ系カーボンファイバー１００−０５Ｍを体積比率で１５％の割合になるように均一に配合・混練して、シリコーンゴム組成物１を得た。

次に内径φ３０の金型にφ２８の弾性層形成物１を芯軸が等しくなるようセットし、金型と弾性層形成物１の間にシリコーンゴム組成物１を注入し、１５０℃×６０分の加熱硬化を経て外径φ３０の高熱伝導弾性ゴム層２４ｂを備えた弾性層形成物２を得る。さらにこの弾性層形成物２の外面に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共重合体）チューブ（厚み５０μｍ）を被覆し、両端部を切断して、長手方向の長さ３２０ｍｍの加圧ローラを得た。その加圧ローラを実施例ローラ１としている。

なお、別途、上記と同様にして弾性層形成物１の外周上に高熱伝導弾性ゴム層２４ｂを形成した。この高熱伝導弾性ゴム層２４ｂを切り出し厚みが１５ｍｍになるように１５枚を重ね合わせた状態で測定したＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は１７°であった。そして、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂを切り出し、前述した方法にてｙ方向（長手方向）の熱伝導率を測定したところ２．５５Ｗ／（ｍ・ｋ）であった。結果を下記の表１に示した。

４−２）実施例ローラ２〜１８
カーボンファイバーとして表１に示したものを、表１に示す充填量で用いた。

実施例ローラ４は実施例ローラ１で示したＡ／Ｂ比をＡ／Ｂ＝０．５になるよう調整した以外は実施例ローラ１と同様にして加圧ローラを作製した。この加圧ローラを実施例ローラ４としている。

また、実施例ローラ５、８、１１、１４は以下に示す付加硬化型シリコーンゴム原液を用いた。

重量平均分子量Ｍｗ＝３３０００、
数平均分子量 Ｍｎ＝１６０００、
Ａ液‥ビニル基濃度（０．８２０ｍｏｌ％）、ＳｉＨ濃度（無し）
粘度（１．１Ｐａ・ｓ）
Ｂ液‥ビニル基濃度（０．８２７ｍｏｌ％）、ＳｉＨ濃度（０．７４１ｍｏｌ％）
粘度（１．１Ｐａ・ｓ）
Ａ／Ｂ＝１／１のときＨ／Ｖｉ＝０．４５
それ以外は、実施例ローラ１と同様にして実施例ローラ５、８、１１、１４を作製した。それ以外の実施例ローラ２、３、６、７、９、１０、１２、１３、１５〜１８は、表１に示す充填量で用いた以外は実施例ローラ１と同様にして実施例ローラ２、３、６、７、９、１０、１２、１３、１５〜１８を得た。そして高熱伝導弾性ゴム層２４ｂのｘ方向、ｙ方向の熱伝導率、及びＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を測定した。その結果を表１に示す。

４−３）比較例ローラ１９
比較例ローラ１９は、ソリッドゴム弾性層２４ａにＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度３２°、熱伝導率０．４Ｗ／（ｍ・ｋ）からなるシリコーンゴムを肉厚４ｍｍで構成した。比較例ローラ１９に使用しているシリコーンゴムは熱伝導率が一般的な０．２Ｗ／（ｍ・ｋ）以下というものよりも熱伝導性フィラーを若干多く添加することで熱伝導率を高めに設定してある。熱伝導性フィラーは補強剤としても用いられているシリカを用いた。比較例ローラ１９では、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂを設けず全てソリッドゴム弾性層でのみ構成し、それ以外は実施例ローラ１と同じ構成としてある。

４−４）比較例ローラ２０
比較例ローラ２０は、ソリッドゴム弾性層２４ａの代わりに、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２９°、熱伝導率０．１１Ｗ／（ｍ・ｋ）の発砲スポンジゴムを用いた以外は実施例ローラ１と同じ構成としてある。この発泡スポンジの平均セル径は５０μｍであった。

４−５）比較例ローラ２１
比較例ローラ２１は、芯金の外周上に形成される弾性層を、厚さ４ｍｍの実施例ローラ６にて示されるカーボンファイバーを用いた高熱伝導弾性ゴム層２４ｂのみで構成した。つまり比較例ローラ２１は、ソリッドゴム弾性層を有していない構成である。それ以外は実施例ローラ１と同じ構成としてある。

［性能評価］
＜非通紙部昇温＞
性能評価には、上記手法にて作製した加圧ローラを定着装置（図２）に用い、前述のとおりＡ３サイズ紙対応のプリントスピードが５０枚／分（Ａ４横）のレーザープリンタに組み込んだものを使用した。

上記プリンタにおいて、加圧ローラの表面移動スピード（周速）を２３４ｍｍ／ｓｅｃとなるように調整し、定着温度の温調を２２０℃に設定し、そのときの非通紙領域（非通紙部）の温度を測定した。ニップ部に通紙した紙はＬＴＲ横サイズ紙（７５ｇ／ｍ２）であり、５０枚／分にて連続５００枚通紙した時の非通紙部のフィルム表面温度を測定した。

◎‥非通紙部温度２８０℃未満
○‥非通紙部温度２８０℃以上３００℃未満
×‥非通紙部温度３００℃以上
本発明では、非通紙部温度が３００℃以上の場合を、非通紙部が過昇温した状態と判断している。

＜耐久性（ゴム層の硬度低下が要因）＞
非通紙部昇温が発生すると、非通紙部昇温が発生した領域の硬度は下がる傾向にある。また、非通紙部昇温が発生したまま１５万枚通紙してしまうと、非通紙部の温度が過昇温してゴム層が破壊されてしまう、或いは液状化してしまう可能性がある。本発明による非通紙部昇温抑制効果を検証するために、ヒータ加熱温度を２２０°にして、ＬＴＲ横サイズ紙（７５ｇ／ｍｍ２）を５０枚／分にて１５万枚通紙して、加圧ローラの非通紙部昇温発生部におけるＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を測定する。１５万枚通紙した加圧ローラのＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度の測定結果により、非通紙部昇温抑制効果を評価した。

◎‥硬度低下３°以内
○‥硬度低下３〜５°
×‥破壊或いは液状化
本発明では、硬度低下が５°以内の場合を非通紙部昇温抑制効果があると判断している。特に、硬度低下が３〜５°以内の場合を非通紙部昇温抑制が十分に達成されていると判断している。

＜搬送性＞
高温高湿環境下（３２℃／８０％）にて充分に放置され、吸湿したＬＴＲ横サイズ紙（７５ｇ／ｍ^２）を定着装置が充分に冷えている状態からのプリント、つまり常温状態からヒータ加熱温度を２２０°にして２０枚連続通紙させたときの搬送性評価。

○‥搬送性良好
×‥搬送不良ＪＡＭ発生
実施例ローラ１では、ｙ方向の熱伝導率は２．５５Ｗ／（ｍ・ｋ）であり、非通紙部温度は２９０．５℃となって昇温抑制効果が見られる。そのため、耐久性（硬度）も良好である。なお、この時非通紙部ではないフィルム中央部表面温度は２０５度であった。以後いずれの実施例ローラの場合もフィルム中央部温度は実施例ローラ１と同じ２０５度であるため記載を省略する。一方、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は１７°と十分な軟らかさを有している。また、芯金の外周上にソリッドゴム層を形成しているので搬送性も良好であった。

実施例ローラ２では、分散させるカーボンファイバーの繊維長、熱伝導率は実施例ローラ１と同じにして、分散含有量を２５％に増やしてある。実施例ローラ１に比べ、ｙ方向の熱伝導率が１０．６７Ｗ／（ｍ・ｋ）と大きくなり、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も増加したものの２７°と十分な軟らかさを有している。非通紙部温度は２７２．５℃であり高い昇温抑制効果が見られる。そのため、耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ３では、分散させるカーボンファイバーの繊維長、熱伝導率は実施例ローラ１と同じにして、分散含有量を３５％に増やしてある。実施例ローラ１に比べ、ｙ方向の熱伝導率が３９．２２Ｗ／（ｍ・ｋ）と非常に高く、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も増加したものの３９°と十分な軟らかさを有している。非通紙部温度は２５６．２℃であり非常に高い昇温抑制効果が見られる。そのため、耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ４では、実施例ローラ３に対して付加硬化型のシリコーンゴム原液のＡ／Ｂ比をＡ／Ｂ＝０．５になるよう調整し架橋度を高めている。そのためＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が６０°と高くなったが、ソリッドゴム弾性層を形成する上では問題無い軟らかさを有している。熱伝導率に関してはｙ方向の熱伝導率が３８．１５Ｗ／（ｍ・ｋ）と実施例ローラ３と同様、非常に高く、非通紙部温度は２５７．１℃であり非常に高い昇温抑制効果が見られる。そのため、耐久性（硬度）も良好である。また搬送性も良好であった。

実施例ローラ５では、ベースゴム粘度を下げ、カーボンファイバー分散含有量を４０ｖｏｌ％まで高めた。従ってｙ方向の熱伝導率が８５．６７Ｗ／（ｍ・ｋ）と非常に高く、非通紙部温度は２４７．７℃であり非常に高い昇温抑制効果が見られる。そのため、耐久性（硬度）も良好である。ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も４７°と十分な軟らかさを有している。実施例ローラ５では、ベースゴム粘度を下げているため、硬度低下がやや大きかったものの問題の無い範囲である。また搬送性も良好であった。なお、４０ｖｏｌ％より多くカーボンファイバーを分散含有させることは成型上困難であった事を付記しておく。

実施例ローラ６では、実施例ローラ１において、分散させるカーボンファイバーの繊維長を５０μｍから１５０μｍに変更したものである。１５ｖｏｌ％の分散含有量でもｙ方向の熱伝導率が７．６６Ｗ／（ｍ・ｋ）と実施例ローラ１のｙ方向の熱伝導率より大きくなり、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も２０°と十分な軟らかさを有している。非通紙部昇温抑制効果は高く、そのため、耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ７では、実施例ローラ６に対してカーボンファイバー分散含有量を３０ｖｏｌ％と増加させた。ｙ方向の熱伝導率が６５．７８Ｗ／（ｍ・ｋ）と非常に高く、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も３５°と十分な軟らかさを有している。非通紙部昇温抑制効果は高く、そのため、耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ８では、実施例ローラ６に対してベースゴム粘度を下げ、カーボンファイバー分散含有量を３５ｖｏｌ％まで高めた。ｙ方向の熱伝導率が１１７．２Ｗ／（ｍ・ｋ）と実施例ローラ１〜１８中最も高く、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も４２°と十分な軟らかさを有している。非通紙部温度は２４４．２℃であり非常に高い昇温抑制効果が見られる。実施例ローラ８は、ベースゴム粘度を下げているため、硬度低下がやや大きくなってしまったが、非常に高い昇温抑制効果によって耐久性（硬度）も問題の無い範囲である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ９では、分散させるカーボンファイバーの繊維長を２５０μｍとやや長めのものを選択し、その他の構成は実施例ローラ１と同じである。同じ１５ｖｏｌ％のカーボンファイバー分散含有量である実施例ローラ１に比べて、ｙ方向の熱伝導率が９．９６Ｗ／（ｍ・ｋ）と大きく、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も２４°と十分な軟らかさを有している。非通紙部昇温抑制効果は高く、そのため耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ１０では、実施例ローラ９に対してカーボンファイバー分散含有量を２５ｖｏｌ％と増加させた。ｙ方向の熱伝導率が４１．６Ｗ／（ｍ・ｋ）と非常に高く、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も３４°と十分な軟らかさを有している。非通紙部昇温抑制効果は高く、そのため耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ１１では、実施例ローラ１０に対してベースゴム粘度を下げ、カーボンファイバー分散含有量を３０ｖｏｌ％まで高めた。ｙ方向の熱伝導率が８０．２３Ｗ／（ｍ・ｋ）と非常に高く、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も３９°と十分な軟らかさを有している。非通紙部温度は２４８．２℃であり非常に高い昇温抑制効果が見られる。実施例ローラ１１は、実施例ローラ８と同様にベースゴム粘度を下げているため、硬度低下がやや大きくなってしまったが、非常に高い昇温抑制効果によって耐久性（硬度）は問題の無い範囲である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ１２では、分散させるカーボンファイバーの繊維長を５００μｍと長めのものを選択し、分散含有量は５ｖｏｌ％である。その他の構成は実施例ローラ１と同じである。５ｖｏｌ％の分散含有量で、ｙ方向の熱伝導率が３．５６Ｗ／（ｍ・ｋ）であり、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も２９°と十分な軟らかさを有している。非通紙部温度は２８６．８℃であり昇温抑制効果が見られる。そのため耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ１３では、実施例ローラ１２に対してカーボンファイバー分散含有量を１５ｖｏｌ％と増加させた。ｙ方向の熱伝導率が２１．４４Ｗ／（ｍ・ｋ）と高く、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も３４°と十分な軟らかさを有している。非通紙部昇温抑制効果は高く、そのため耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性とも良好であった。

実施例ローラ１４では、実施例ローラ１３に対してベースゴム粘度を下げ、カーボンファイバー分散含有量を２５ｖｏｌ％まで高めた。ｙ方向の熱伝導率が８９．６Ｗ／（ｍ・ｋ）と非常に高く、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も４４°と十分な軟らかさを有している。非通紙部温度は２４７．２℃であり非常に高い昇温抑制効果が見られる。実施例ローラ１４は、実施例ローラ８と同様にベースゴム粘度を下げているため、硬度低下がやや大きくなってしまったが、非常に高い昇温抑制効果によって耐久性（硬度）は問題の無い範囲である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ１５では、分散させるカーボンファイバーの繊維長を１ｍｍとかなり長めのものを選択し、分散含有量は５ｖｏｌ％である。その他の構成は実施例ローラ１と同じである。５ｖｏｌ％の分散含有量でもｙ方向の熱伝導率が６．３５Ｗ／（ｍ・ｋ）であり、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も４９°と十分な軟らかさを有している。非通紙部温度は２７８．９℃であり昇温抑制効果が見られる。そのため耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ１６では、実施例ローラ１５に対してカーボンファイバー分散含有量を１
５ｖｏｌ％と増加させた。ｙ方向の熱伝導率が３８．３Ｗ／（ｍ・ｋ）と高く、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も５５°と十分な軟らかさを有している。非通紙部昇温抑制効果は高く、耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ１７では、カーボンファイバー自身の熱伝導率λ_ｆを５００Ｗ／（ｍ・ｋ）にし、繊維長は極わずかに長い１５０μｍを用いた。分散含有量を１５ｖｏｌ％にした時のｙ方向の熱伝導率は４．２６Ｗ／（ｍ・ｋ）であり、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も２０°と十分な軟らかさを有している。非通紙部温度は２８４．４℃であり昇温抑制効果が見られる。そのため、耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性も良好であった。

実施例ローラ１８では、実施例ローラ１７に対してカーボンファイバー分散含有量を３０ｖｏｌ％と増加させた。ｙ方向の熱伝導率が３７．８９Ｗ／（ｍ・ｋ）と高く、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度も３５°と十分な軟らかさを有している。非通紙部温度は２５７．１℃であり非通紙部昇温抑制効果は高く、そのため、耐久性（硬度）も良好である。また、搬送性も良好であった。
即ち、実施例ローラ１〜１８全てにおいて非通紙部昇温抑制効果があり、そのため耐久性（硬度）も良好であり、尚且つ、搬送性も良好であった。また、芯金の外周上にソリッドゴム弾性層を形成しているため、耐久性を改善できた。

比較例ローラ１９では、ソリッドゴム弾性層の熱伝導率が０．４Ｗ／（ｍ・ｋ）程度であるため、非通紙部温度は３１１．２℃と高く、フィルム表層及び比較例ローラ１表層のフッ素樹脂層が溶けてしまった。また、比較例ローラ１９のゴム層も液状化が見られた。即ち、耐久性（硬度）の評価は、×である。搬送性は、良好であった。

比較例ローラ２０では、ｙ方向の熱伝導率が２．４８Ｗ／（ｍ・ｋ）であるが非通紙部温度は２９５．６℃であり昇温抑制効果が見られる。一方、硬度も１７°と十分な軟らかさを有している。しかし、ソリッドゴム弾性層に換えて発泡スポンジが形成されているため耐久性が低く、約８万枚通紙時点で発泡スポンジ層が破壊した。そのため、昇温抑制効果があるにも関わらず、耐久性（硬度）の評価は×である。搬送性は、良好であった。

比較例ローラ２１では、ｙ方向の熱伝導率が６．５２Ｗ／（ｍ・ｋ）、ｘ方向の熱伝導率が４．２３Ｗ／（ｍ・ｋ）となっている。比較例ローラ２１では、芯金の外周に積層される弾性層の全層にカーボンファイバーを分散含有させており、熱伝導率としては十分な値を有している。そのため非通紙部温度が２７３．２℃であり高い昇温抑制効果が得られている。しかしながら、カーボンファイバーの長手方向の配向度が低下している。比較例ローラ２１のｘ方向の熱伝導率と、ｙ方向の熱伝導率の比であるｙ／ｘは、実施例ローラ１〜１８に比べて低くなっている。そのため、芯金の厚み方向にも熱が逃げ易くなってしまい、ローラ表面温度が低くなり易くなる。定着器が常温状態からプリントを開始する場合などに、加圧ローラ表面の温度が上昇せず記録材が加熱ニップを通過する際に発生する水蒸気が加圧ローラ表面に結露した結果、比較例ローラ２１では、搬送性ＪＡＭが発生し、記録材の搬送が不安定であった。即ち、搬送性の評価は×である。

即ち、比較例ローラ１９〜２１の構成では、非通紙部昇温抑制、耐久性（硬度）の確保、搬送性の確保、のうち少なくとも１つが良好な基準に達していない。

これまで説明してきた実施例ローラ１〜１８までのゴム層の熱伝導率λ_ｙと非通紙部温度の関係のグラフを図９に、ゴム層の熱伝導率λ_ｙとゴム硬度の関係のグラフ２を図１０に、それぞれ示す。

本実施例の加圧ローラ２４は、細長い繊維形状（針状）の高熱伝導性を有するフィラーを用い、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂの記録材搬送方向に直交する方向（ｙ方向）の熱伝導率λ_ｙをλ_ｙ≧２．５Ｗ／（ｍ・ｋ）としている。これにより、図９からも明らかなように、比較例ローラ１よりも約２０度の昇温抑制効果が見られた。更に、λ_ｙ≧２．５Ｗ／（ｍ・ｋ）を達成しつつ、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂのＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を６０°以下（図１０に示す実施例ローラ４）に設定している。そのため、上記の昇温抑制効果とともに加圧ローラとしてのニップ形成に支障をきたさず十分な定着性を確保できる。

更に、芯金の外周にソリッドゴム弾性層を形成し、そのソリッドゴム弾性層の外周上にフィラーを含有する層を形成するので、非通紙部昇温抑制効果、耐久性（硬度）ともに良好であり、尚且つ、搬送性も良好にすることが可能になる。

また、本実施例の加圧ローラ２４は、熱伝導率λｙをλｙ≧１０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上にすることにより、図９に示すように、比較例ローラ１よりも約３５度以上の高い昇温抑制効果が見られた。更に、λ_ｙ≧１０Ｗ／（ｍ・ｋ）を達成しつつ、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂのＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５５°以下に設定している。そのため、上記の昇温抑制効果とともに加圧ローラとしてのニップ形成に支障をきたさず十分な定着性を確保できる。また図１０から明らかなように、高熱伝導弾性ゴム層２４ｂのｙ方向の熱伝導率λｙが同じでもカーボンファイバーの繊維長が長いほどＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が高いことがわかる。即ち、耐熱性弾性材料２４ｅにカーボンファイバー２４ｆを含有させる場合、本実施例で示される程度の繊維長のカーボンファイバー２４ｆを分散させるとよい。これにより、加圧ローラ２４において、弾性層全体（ソリッドゴム弾性層２４ａ＋高熱伝導弾性ゴム層２４ｂ）の軟らかさ（低硬度化）を維持する上で適している事がわかる。所望のニップ幅を確保するためには、ソリッドゴム弾性層の硬度は、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は６５°以内が好ましい。

（５）その他
５−１）上記実施例におけるフィルム加熱方式の定着装置６において、ヒータ２２はセラミックヒータに限られるものではない。例えば、ニクロム線等を用いた接触加熱体等や、鉄板片等の電磁誘導発熱性部材等であってもよい。ヒータ２２は必ずしもニップ部Ｎに位置していなくてもよい。

フィルム２３自体を電磁誘導発熱性の金属フィルムにした電磁誘導加熱方式の加熱定着装置にすることもできる。

フィルム２３は複数本の懸架部材間に懸回張設して駆動ローラで回動駆動させる装置構成にすることもできる。またフィルム２３は繰り出し軸にロール巻きにした有端の長尺部材にして巻取り軸側に走行移動させる装置構成にすることもできる。

５−２）定着装置の加熱部材として、ハロゲンヒータ或いはセラミックスヒータによって加熱される定着ローラを用いてもよい。

５−３）像加熱装置は、実施例の定着装置６に限られず、記録材が担持する未定着画像を仮定着する像加熱装置、画像を担持した記録材を再加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置であってもよい。

６ 定着装置
２３ 耐熱性フィルム
２４ 加圧部材
２４ａ ソリッドゴム弾性層
２４ｂ 高熱伝導弾性ゴム層
２４ｆ 熱伝導性フィラー
Ｎ ニップ部
Ｐ 記録材

上述の課題を解決するために本発明は、像加熱装置に用いられるローラであって、
芯金と、前記芯金の外側に形成された第１のゴム層と、前記第１のゴム層の外側に形成され、平均長さが０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であって長さ方向における熱伝導率λ _ｆ がλ _ｆ ≧５００Ｗ／（ｍ・ｋ）である熱伝導性フィラーが、５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下分散しており、前記ローラの軸方向の熱伝導率λ _ｙ がλ _ｙ ≧２．５Ｗ／（ｍ・ｋ）である第２のゴム層と、を有することを特徴とする。

Claims (9)

1. 芯金と、フィラーを含有する弾性層と、を有し、加熱部材と接触して記録材を挟持搬送しつつ加熱するためのニップ部を形成する加圧部材において、
   前記フィラーを含有する弾性層には、長さが０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下の熱伝導性フィラーであって、長さ方向における熱伝導率λ_ｆがλ_ｆ≧５００Ｗ／（ｍ・ｋ）である熱伝導性フィラーが５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下分散されており、前記フィラーを含有する弾性層は、記録材搬送方向と直交する長手方向の熱伝導率λ_ｙがλ_ｙ≧２．５Ｗ／（ｍ・ｋ）、且つ、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が６０°以下であり、
   厚み方向の熱伝導率λが０．１６Ｗ／（ｍ・ｋ）以上０．４０Ｗ／（ｍ・ｋ）以下のソリッドゴム弾性層を有し、前記ソリッドゴム弾性層は、前記芯金の外周上に形成され、前記フィラーを含有する弾性層は、前記ソリッドゴム弾性層の外周上に形成されていることを特徴とする加圧部材。
2. 前記フィラーを含有する弾性層には、長さ方向における熱伝導率λ_ｆがλ_ｆ≧５００Ｗ／（ｍ・ｋ）である熱伝導性フィラーが１５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下分散されており、記録材搬送方向と直交する長手方向の熱伝導率λ_ｙがλ_ｙ≧１０Ｗ／（ｍ・ｋ）であることを特徴とする請求項１に記載の加圧部材。
3. 前記熱伝導性フィラーは、ピッチ系炭素繊維であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加圧部材。
4. 前記加圧部材は、最表層に離型層を有することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の加圧部材。
5. 記録材に形成された未定着トナー画像を加熱する加熱部材と、芯金とフィラーを含有する弾性層を備え、前記加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、を有する像加熱装置において、
   前記フィラーを含有する弾性層には、長さが０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下の熱伝導性フィラーであって、長さ方向における熱伝導率λ_ｆがλ_ｆ≧５００Ｗ／（ｍ・ｋ）である熱伝導性フィラーが５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下分散されており、前記フィラーを含有する弾性層は、記録材搬送方向と直交する長手方向の熱伝導率λ_ｙがλ_ｙ≧２．５Ｗ／（ｍ・ｋ）、且つ、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が６０°以下であり、
   厚み方向の熱伝導率λが０．１６Ｗ／（ｍ・ｋ）以上０．４０Ｗ／（ｍ・ｋ）以下のソリッドゴム弾性層を有し、前記ソリッドゴム弾性層は、前記芯金の外周上に形成され、前記フィラーを含有する弾性層は、前記ソリッドゴム弾性層の外周上に形成されていることを特徴とする像加熱装置。
6. 前記フィラーを含有する弾性層には、長さ方向における熱伝導率λ_ｆがλ_ｆ≧５００Ｗ／（ｍ・ｋ）である熱伝導性フィラーが１５ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下分散されており、記録材搬送方向と直交する長手方向の熱伝導率λ_ｙがλ_ｙ≧１０Ｗ／（ｍ・ｋ）であることを特徴とする請求項５に記載の像加熱装置。
7. 前記熱伝導性フィラーは、ピッチ系炭素繊維であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の像加熱装置。
8. 前記加圧部材は、最表層に離型層を有することを特徴とする請求項５から請求項７の何れか１項に記載の像加熱装置。
9. 前記加熱部材は、ヒータと、前記ヒータと接触しつつ回転する筒状のフィルムと、を有することを特徴とする請求項５から請求項８の何れか１項に記載の像加熱装置。