JP2018120041A - 熱定着用ゴムローラの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】芯軸の腐食を抑制する。【解決手段】本発明の熱定着用ゴムローラの製造方法は、金属材料で形成された芯軸の外周面に中間層を形成する中間層形成工程と、芯軸の外周面に中間層を介してスポンジ層を形成するスポンジ層形成工程とを有する。スポンジ層形成工程では、水溶性粉末を含むシリコーンゴム層を形成した後に、シリコーンゴム層から水溶性粉末を水に溶出させることによって、スポンジ層を形成する。中間層形成工程では、シリコーンゴムを用いて中間層を形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、熱定着用ゴムローラの製造方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置（複写機、レーザビームプリンタなど）においては、一般に、転写材（普通紙、プラスチックフィルムなど）に転写されたトナーを定着させる定着方式として、熱定着方式が採用されている。熱定着方式では、熱で溶融状態にしたトナー像に圧力を加えることで、トナー像を転写材に定着させる。熱定着方式においては、熱定着用ゴムローラが用いられており、トナー像の熱定着を行う際には、トナー像が転写された転写材に熱定着用ゴムローラのローラ面（外周面）がニップ部で接触する。

熱定着用ゴムローラは、円筒状の芯軸の外周面に、たとえば、スポンジ層と離型層とが順次設けられている。熱定着用ゴムローラにおいて、芯軸は、鉄、アルミニウムなどの金属材料で形成されている。スポンジ層は、十分な耐熱性の確保のために、たとえば、シリコーンゴムの多孔質体で形成されている。離型層は、トナーに対する離型性を備えるように、たとえば、フッ素樹脂で形成されている。

定着画像の画像品質が低下すること、および、転写材（普通紙、プラスチックフィルムなど）の搬送スピードの変化が生じることを防止するために、熱定着用ゴムローラは、温度が上昇したときに、外径の変化が少なく、かつ、表面硬度の変化が少ないことが求められている。このため、熱定着用ゴムローラでは、空気の透過性を高めるために、スポンジ層は、気泡（孔）が連続的に形成されている。

スポンジ層は、「（ａ）加熱型発泡剤を使用する方法」、「（ｂ）中空フィラーを使用する方法」、「（ｃ）溶出法」などの形成方法で形成される。

「（ａ）加熱型発泡剤を使用する方法」では、ゴムの架橋を行うときに発泡剤を分解させてガス（気泡）を発生させることによって、スポンジ層を形成する。この場合には、発泡剤を分解させたときに生ずるガスの臭いが問題になる場合がある。また、白金系触媒を硬化触媒として用いて付加反応型のシリコーンゴムを硬化させる場合に、発泡剤に起因して、硬化が不十分になる場合がある。

「（ｂ）中空フィラーを使用する方法」では、ゴムに中空フィラーを混合させることによって、スポンジ層を形成する。この場合には、ゴムの密度と中空フィラーの密度の差が大きいために、スポンジ層において気泡が不均一になる場合がある。また、中空フィラーを用いるために、製造コストが高くなる場合がある。

これに対して、「（ｃ）溶出法」では、水溶性粉末が混合したゴムを架橋させた後に、水溶性粉末を水に溶出させることによって、スポンジ層を形成する。この方法では、「（ａ）加熱型発泡剤を使用する方法」と異なり、加熱型発泡剤を用いないので、臭気の問題などが発生しない。「（ｂ）中空フィラーを使用する方法」と異なり、中空フィラーを用いずに、安価な水溶性粉末を用いるので、製造コストを低減することができる。

「（ｃ）溶出法」においては、スポンジ層の性能を向上させるために、さまざまな技術が提案されている。たとえば、水溶性粉末（糖粉末）と共にトリエチレングリコールを含むシリコーンゴム層を形成後に、そのシリコーンゴム層から水溶性粉末およびトリエチレングリコールを水に溶出させる。これにより、スポンジ層は、気泡が均一に形成されると共に、連泡率を高められる（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１６−８９９０号公報

しかしながら、「（ｃ）溶出法」でスポンジ層を形成する場合には、水溶性粉末の溶出で用いた水に起因して、芯軸が腐食する場合がある。その結果、腐食の度合いによっては、芯軸からスポンジ層が剥離する場合がある。

特に、トリエチレングリコールを用いた溶出法でスポンジ層を形成した場合には、芯軸の腐食（錆の発生）を十分に抑制することが困難になる場合がある。トリエチレングリコールは、吸湿性が高い。このため、スポンジ層に残存するトリエチレングリコールに起因して、芯軸の腐食が促進される場合がある。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、芯軸の腐食を容易に抑制することが可能な、熱定着用ゴムローラの製造方法を提供することである。

本発明の熱定着用ゴムローラの製造方法は、金属材料で形成された芯軸の外周面に中間層を形成する中間層形成工程と、芯軸の外周面に中間層を介してスポンジ層を形成するスポンジ層形成工程とを有する。スポンジ層形成工程では、水溶性粉末を含むシリコーンゴム層を形成した後に、シリコーンゴム層から水溶性粉末を水に溶出させることによって、スポンジ層を形成する。中間層形成工程では、シリコーンゴムを用いて中間層を形成する。

本発明によれば、芯軸とスポンジ層の接着強度を維持しながら、芯軸の腐食を容易に抑制することが可能な、熱定着用ゴムローラの製造方法を提供することができる。

図１は、実施形態に係る熱定着用ゴムローラを模式的に示す側面図である。 図２は、実施形態に係る熱定着用ゴムローラを模式的に示す断面図である。

以下より、発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、発明は、図面の内容に限定されない。また、図面は、概略を示すものであって、各部の寸法比などは、現実のものとは必ずしも一致しない。その他、同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

［Ａ］構成
図１および図２は、実施形態に係る熱定着用ゴムローラを模式的に示す図である。図１は、熱定着用ゴムローラ１の側面を示しており、縦方向が熱定着用ゴムローラ１の回転軸ＡＸに沿った軸方向ｚである。図２は、図１に示す熱定着用ゴムローラ１においてＸ１−Ｘ１部分の断面を示しており、紙面に垂直な方向が軸方向ｚである。

図１および図２に示すように、熱定着用ゴムローラ１は、外形が円柱形状であって、芯軸１０と中間層２０とスポンジ層３０と離型層４０と有する。熱定着用ゴムローラ１を構成する各部について順次説明する。

［Ａ−１］芯軸１０
芯軸１０は、円筒形状の基材であって、金属材料で形成されている。ここでは、芯軸１０は、たとえば、鉄またはアルミニウムを用いて形成されている。

［Ａ−２］中間層２０
中間層２０は、芯軸１０の外周面を覆うように設けられており、芯軸１０とスポンジ層３０との間に介在している。本実施形態では、中間層２０は、シリコーンゴムを用いて形成された均質な層であって、多孔質層ではない。詳細については後述するが、中間層２０は、芯軸１０の腐食を防止する腐食防止層として機能する。中間層２０は、芯軸１０の腐食を十分に防止するために、厚みの下限値が０．１ｍｍ以上になるように形成されている。中間層２０の厚みの上限値は、熱定着用ゴムローラ１の外径寸法および性能などの各因子を考慮して任意に設定することができる。たとえば、中間層２０の厚みの上限値は、１．５ｍｍ以下に設定される。

［Ａ−３］スポンジ層３０
スポンジ層３０は、中間層２０を介して芯軸１０の外周面を覆うように設けられている。本実施形態では、スポンジ層３０は、シリコーンゴムを用いて形成された多孔質層であって、多数の気泡を含んでいる。スポンジ層３０の厚みは、たとえば、２．０ｍｍ以上、１０．０ｍｍ以下の範囲である。詳細については後述するが、本実施形態のスポンジ層３０は、溶出法で形成されている。

［Ａ−４］離型層４０
離型層４０は、中間層２０およびスポンジ層３０を介して芯軸１０の外周面を覆うように設けられている。離型層４０は、トナーに対する離型性を得るために、たとえば、フッ素樹脂などの離型性樹脂で形成されている。具体的には、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（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）などのフッ素樹脂が、離型性樹脂として好適に用いられる。離型層４０は、フッ素樹脂の他に、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂の離型性樹脂を用いて形成されていてもよい。離型層４０の厚みは、たとえば、１０μｍ以上、１００μｍ以下である。離型層４０は、不要であれば、熱定着用ゴムローラ１に設けなくてもよい。

なお、熱定着用ゴムローラ１は、芯軸１０と中間層２０との間にプライマー層（図示省略）を介在させてもよい。

上記の熱定着用ゴムローラ１は、電子写真方式の画像形成装置（図示省略）において、熱定着部（図示省略）を構成する。熱定着部は、熱定着用ゴムローラ１と共に、たとえば、加圧ローラ（図示省略）を含み、転写部（図示省略）でトナー像が転写された転写材が、熱定着用ゴムローラと加圧ローラとの間のニップ部に搬送されることで、トナー像の熱定着を行う。トナー像の熱定着を行う際には、熱定着用ゴムローラ１は、トナー像が転写された転写材にローラ面が接触する。ここでは、離型層４０の外周面が、熱定着用ゴムローラ１のローラ面として機能し、トナー像が転写された転写材に接触する。

［Ｂ］製造方法
上記の熱定着用ゴムローラ１を製造するときに実行する各工程に関して、順次、説明する。

［Ｂ−１］中間層形成工程
上記の熱定着用ゴムローラ１を製造する際には、まず、芯軸１０の外周面に中間層２０を形成する。

本実施形態では、中間層２０の原材料として、硬化性のシリコーンゴム組成物を準備する。そして、そのシリコーンゴム組成物を芯軸１０の外周面に塗布する。その後、高温環境下でシリコーンゴム組成物について加硫（熱硬化）を行う。これにより、中間層２０として、シリコーンゴムの均質な層が芯軸１０の外周面に形成される。

中間層２０の形成に関して更に具体的に説明する。

本実施形態において、中間層２０の原材料であるシリコーンゴム組成物は、たとえば、液状シリコーンゴムをベースポリマーとして含む。液状シリコーンゴムは、付加反応型、縮合反応型のいずれも使用することができる。特に、付加反応型であって、８０℃以上、１５０℃以下程度の温度条件で硬化する液状シリコーンゴムを用いることが好適である。付加反応型のシリコーンゴムは、付加反応性基を有するポリシロキサンであって、架橋剤で架橋されて硬化する材料である。

なお、芯軸１０の外周面において中間層２０を形成する部分について、表面粗度を高くする粗化処理を中間層２０の形成前に実施してもよい。その他、たとえば、塗布法によってプライマー層を芯軸１０の外周面に形成した後に、プライマー層を介して芯軸１０の外周面に中間層２０を形成してもよい。

［Ｂ−２］スポンジ層形成工程
つぎに、芯軸１０において中間層２０が設けられた外周面にスポンジ層３０を形成する。ここでは、溶出法でスポンジ層３０の形成を行うことによって、中間層２０にスポンジ層３０を積層する。

本実施形態においてスポンジ層３０の形成を実行する際には、スポンジ層３０の原材料として、水溶性粉末とトリエチレングリコールと含有する硬化性のシリコーンゴム組成物を準備する。また、中間層２０が外周面に設けられた芯軸１０を、円筒形状の金型（図示省略）の内部に同軸に設置する。そして、芯軸１０の外周面と円筒形状の金型の内周面との間に位置する空間に、その準備したシリコーンゴム組成物を注入する。その後、シリコーンゴム組成物に関して一次加硫を行うことによって、シリコーンゴム層を形成する。

そして、シリコーンゴム層が形成された芯軸１０を金型から取り出した後に、水の中に浸漬する。これにより、シリコーンゴム層から水溶性粉末およびトリエチレングリコールが水に溶出することで、シリコーンゴム層が多孔化する。その後、その多孔化したシリコーンゴム層について二次加硫を行う。このようにして、多孔質層であるシリコーンゴム層がスポンジ層３０として芯軸１０の外周面に中間層２０を介して形成される。

スポンジ層３０の形成に関して更に具体的に説明する。

本実施形態において、スポンジ層３０の原材料であるシリコーンゴム組成物は、たとえば、液状シリコーンゴムをベースポリマーとして含み、水溶性粉末とトリエチレングリコールとを混合することによって準備される。

スポンジ層３０の原材料であるシリコーンゴム組成物のうち、液状シリコーンゴムは、付加反応型、縮合反応型のいずれも使用することができる。特に、付加反応型であって、８０℃以上、１５０℃以下程度の温度条件で硬化する液状シリコーンゴムを用いることが好適である。

シリコーンゴム組成物において、水溶性粉末は、たとえば、糖粉末であって、溶媒である水に可溶である。水溶性の糖粉末としては、グルコース、ラクトース、スクロース、トレハロース、フルクトースなどの粉体を用いることができる。糖粉末は、上記材料の粉体のうち、一種類でもよく、複数種でもよい。ここでは、たとえば、スクロースを主成分とする市販の砂糖を使用可能であり、特に、グラニュー糖および粉糖は、水の溶解度が高いため、水溶性の糖粉末として好適に使用可能である。

糖粉末の粒径は、１μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましい。粒径が上記の下限値未満である場合には、糖粉末の溶出に多くの時間が必要になり、スポンジ層３０に糖粉末が残存する可能性が高まる。また、粒径が上記の上限値を超える場合には、スポンジ層３０の強度が低下して、熱定着用ゴムローラ１の耐久性が低下する場合がある。上記の観点から、糖粉末の粒径は、１０μｍ以上、４００μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以上、１００μｍ以下であることが更に好ましい。糖粉末は、たとえば、篩を用いて上記の粒径範囲に分級されたものを用いることができる。

糖粉末の含有量は、１００質量部の液状シリコーンゴムに対して、５０質量部以上、２００質量部以下であることが好ましい。含有量が上記の下限値未満である場合には、連続的な気泡を含むようにスポンジ層３０を形成することが困難になる。これに対して、含有量が上記の上限値を超える場合には、スポンジ層３０の強度が低下して、熱定着用ゴムローラ１の耐久性が低下する場合がある。上記の観点から、糖粉末の含有量は、１００質量部の液状シリコーンゴムに対して、１００質量部以上、１５０質量部以下であることが更に好ましい。

シリコーンゴム組成物において、トリエチレングリコールは、スポンジ層３０の連泡率を高めるために添加される成分である。トリエチレングリコールは、シリコーンゴムとの相溶性が低く、糖粉末との相溶性が高い。このため、糖粉末の周りにトリエチレングリコールの層が形成されるので、複数の糖粉末の間にシリコーンゴムのスキン層が形成されることを抑制することができる。これに伴って、シリコーンゴム層から糖粉末が容易に溶出されると共に、シリコーンゴム層からトリエチレングリコールが容易に溶出される。その結果、連泡率が高いスポンジ層３０を形成することができる。

トリエチレングリコールの含有量は、１００質量部の液状シリコーンゴムに対して、１質量部以上、５０質量部以下が好ましい。含有量が上記の下限値未満である場合には、十分に連泡率が高いスポンジ層３０を形成することが困難になる。これに対して、含有量が上記の上限値を超える場合には、トリエチレングリコールがスポンジ層３０に多く残存し、スポンジ層３０からブリードする場合がある。上記の観点から、トリエチレングリコールの含有量は、１００質量部の液状シリコーンゴムに対して、５質量部以上、５０質量部以下がより好ましく、１５質量部以上、３５質量部以下が更に好ましい。

トリエチレングリコールと同様に、エチレングリコールなどの他の多価アルコールは、シリコーンゴムとの相溶性が低く、糖粉末との相溶性が高いため、好適に用いることができる。ここでは、多価アルコールとして、アルコール性の水酸基を複数有する単量体またはオリゴマーを用いることができる。たとえば、アルコール性の水酸基を複数有する単量体として、エチレングリコールの他に、グリセリン、プロピレングリコール、ペンタエリスリトール、グリセリン−α−モノクロロヒドリンなどを用いることができる。そして、アルコール性の水酸基を複数有するオリゴマーとして、トリエチレングリコールの他に、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリグリセリンなどを用いることができる。しかし、トリエチレングリコールを使用した場合には、他の多価アルコールを用いた場合よりも、特に、連泡率が高いスポンジ層３０を形成することができるため、より好適である。ただし、エチレングリコールなどの他の多価アルコールをシリコーンゴム組成物に適宜含有させてもよい。

一次加硫を行うときの温度は、シリコーンゴム組成物で用いるシリコーンゴムの種類によって適宜設定される。たとえば、シリコーンゴムが低温硬化タイプ（ＬＴＶシリコーンゴム）である場合には、一次加硫の温度は、８０℃以上１５０℃以下の範囲が好ましく、１００℃以上１３０℃以下の範囲がより好ましい。

二次加硫を行うときの温度も、一次加硫の温度と同様に、シリコーンゴム組成物で用いるシリコーンゴムの種類によって適宜設定される。たとえば、シリコーンゴムが低温硬化タイプ（ＬＴＶシリコーンゴム）である場合には、二次加硫の温度は、１８０℃以上２３０℃以下の範囲が好ましく、２００℃以上２２０℃以下の範囲がより好ましい。

浸漬のときに用いる水の温度は、シリコーンゴム層から糖粉末およびトリエチレングリコールを効率的に水に溶出させるために、たとえば、６０℃以上、９０℃以下であることが好ましい。また、浸漬時間は、通常、１時間以上、８時間以下であって、シリコーンゴム層の厚み、および、浸漬のときに用いる水の温度に応じて任意に設定される。その他、連続的もしくは間歇的に水を浸漬槽に供給する機構および排出する機構を備えることによって、糖粉末およびトリエチレングリコールを溶出する溶出処理を効率的に実行することができる。

なお、上記では、スポンジ層３０の形成に関して、金型から取り出した芯軸１０を水の中に浸漬する場合について示しているが、これに限らない。芯軸１０を金型から取り出さずに、金型に装着された状態の芯軸１０を水の中に浸漬してもよい。

また、上記では、スポンジ層３０のベースポリマーとして液状シリコーンゴムを用いる場合について説明したが、固体状シリコーンゴムを用いてもよい。また、金型を用いずに、スポンジ層３０の形成を行ってもよい。

この場合には、たとえば、固体状シリコーンゴムに糖粉末およびトリエチレングリコールを混合したシリコーンゴム組成物からシリコーンゴムシートを作製する。そして、そのシリコーンゴムシートを芯軸１０の外周面に巻きつけた後に加硫を行う。その後、上記と同様な溶出処理を実行することによって、スポンジ層３０を形成することができる。

この他に、固体状シリコーンゴムに糖粉末およびトリエチレングリコールを混合したシリコーンゴム組成物からシリコーンゴム円筒体を押出成形で作製してもよい。この場合には、そのシリコーンゴム円筒体を芯軸１０の外周面に装着した後に加硫を行う。その後、上記の溶出処理を実行することで、スポンジ層３０が形成される。

［Ｂ−３］離型層形成工程
つぎに、芯軸１０においてスポンジ層３０が更に設けられた外周面に離型層４０を形成する。

本実施形態では、芯軸１０においてスポンジ層３０が更に設けられた外周面に、フッ素樹脂などの離型性樹脂で形成されたチューブを装着することによって、離型層４０の形成を行う。この場合には、両者を密着させるために、離型性樹脂で形成されたチューブの内径は、スポンジ層３０が形成された芯軸１０の外径に対して、９０％以上１００％以下の寸法であることが好ましい。

なお、接着剤を用いてチューブをスポンジ層３０の外周面に接着してもよい。また、チューブの内周面について、プライマーを塗布する処理、化学エッチングなどによる粗面化処理を施してもよい。その他、離型性樹脂で形成されたチューブを用いる場合の他に、離型性樹脂を塗布することによって、離型層４０の形成を行ってもよい。

［Ｃ］作用および効果
以上のように、本実施形態では、「溶出法」でスポンジ層３０を形成している。つまり、水溶性粉末を含むシリコーンゴム層を形成した後に、シリコーンゴム層から水溶性粉末を水に溶出させる溶出処理を実行することによって、スポンジ層３０を形成する。「溶出法」でスポンジ層３０を形成する場合には、既に述べたように、溶出処理で用いた水に起因して芯軸１０が腐食し、スポンジ層３０が芯軸１０から剥離する場合がある。

しかしながら、本実施形態では、芯軸１０の外周面に中間層２０を形成した後に、その中間層２０が形成された外周面に、「溶出法」でスポンジ層３０を形成する。中間層２０は、シリコーンゴムを用いて形成された均質な層であって、スポンジ層３０のような多孔質層ではない。このため、スポンジ層３０の形成の際に溶出処理で用いた水が芯軸１０の外周面に影響することを、中間層２０が妨げる。すなわち、本実施形態においては、溶出処理で用いた水が芯軸１０の外周面に接触することを中間層２０が防止する。したがって、本実施形態では、中間層２０が芯軸１０の腐食を防止する腐食防止層として機能するので、スポンジ層３０が芯軸１０から剥離することを抑制することができる。

ここでは、中間層２０は、スポンジ層３０と同様に、シリコーンゴムを用いて形成されている。このため、中間層２０とスポンジ層３０との間において剥離が生ずることを効果的に防止することができる。

また、中間層２０を０．１ｍｍ以上の厚みで形成することによって、芯軸１０の腐食を効果的に防止することができる。

既に述べたように、トリエチレングリコールを用いた「溶出法」でスポンジ層３０を形成する場合には、スポンジ層３０に残存するトリエチレングリコールに起因して、芯軸１０が腐食しやすい。しかしながら、本実施形態では、芯軸１０とスポンジ層３０との間に中間層２０が介在している。このため、本実施形態においては、トリエチレングリコールを用いてスポンジ層３０を形成する場合においても、芯軸１０の腐食を効果的に抑制することができる。その結果、連泡率が高いスポンジ層３０を容易に形成することができる。

また、鉄またはアルミニウムのように水に起因して腐食しやすい金属材料で芯軸１０が形成されている場合であっても、本実施形態では、中間層２０の作用によって、芯軸１０の腐食を効果的に防止することができる。

以上、発明の実施形態を説明したが、発明は上記記載内容に限定されるものではなく、当然ながら、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

以下より、熱定着用ゴムローラ１の実施例に関して説明する。なお、理解を容易にするため、実施例の説明では、上記の実施形態と同様に、各部に符号を付している（図１，図２参照）。

実施例では、中間層２０がシリコーンゴムであって、スポンジ層３０がシリコーンゴムである熱定着用ゴムローラ１を作製した。

具体的には、実施例の熱定着用ゴムローラ１を作製する際には、まず、円筒形状の芯軸１０（外径：１８ｍｍ，材質：アルミニウム）を準備した。そして、芯軸１０の外周面について粗面化処理を行った。

つぎに、芯軸１０の外周面において粗面化処理が行われた部分に接着剤層をプライマー層（図示省略）として形成した。ここでは、芯軸１０の外周面に接着剤を塗布した後、その芯軸１０をオーブンの内部に放置した。オーブンの内部は、温度が１８０℃であって、芯軸１０の放置時間は、２０分間とした。

つぎに、芯軸１０の外周面において接着剤層が形成された部分に中間層２０を形成した。ここでは、芯軸１０の外周面にＬＴＶシリコーンゴムを塗布した後に、その芯軸１０をオーブンの内部に放置した。オーブンの内部は、温度が２００℃であって、芯軸１０の放置時間は、１０分間とした。これにより、厚みが１．０ｍｍである中間層２０が形成された。

つぎに、芯軸１０の外周面において中間層２０が設けられた部分にスポンジ層３０を形成した。ここでは、まず、下記の成分を下記の質量割合で撹拌機を用いて３０分間混合した後に、その混合物について真空脱泡処理を施すことによって、硬化性のシリコーンゴム組成物をスポンジ層３０の原材料として準備した。

・ＬＴＶシリコーンゴム： １００質量部
・グラニュー糖粉末（粒子径１０〜２００μｍ（篩で分級））： １３０質量部
・トリエチレングリコール： ２５質量部

そして、中間層２０が外周面に設けられた芯軸１０を円筒形状の金型（図示省略）の内部に同軸に設置した後に、芯軸１０の外周面と円筒形状の金型の内周面との間に位置する空間に、その準備したシリコーンゴム組成物を注入した。その後、シリコーンゴム組成物に関して一次加硫を行った。一次加硫については、温度が１２０℃であって、加熱時間が３０分間である条件で実行した。これにより、シリコーンゴム組成物を硬化させて、シリコーンゴム層を形成した。

そして、シリコーンゴム層が形成された芯軸１０を金型から取り出した後に、水の中に浸漬した。ここでは、温度条件が８０℃である水の中に、２時間、芯軸１０を浸漬させた。これにより、シリコーンゴム層からグラニュー糖粉末およびトリエチレングリコールを水に溶出させて、シリコーンゴム層を多孔化させた。

その後、その多孔化したシリコーンゴム層について二次加硫を行った。二次加硫については、温度が２２０℃であって、加熱時間が４時間である条件で実行した。これにより、厚みが７．０ｍｍであるスポンジ層３０が形成された。本実施例において、スポンジ層３０の連泡率は、９５％であった。

なお、連泡率Ｘ（％）は、下記式（１）に基づいて算出した。式（１）において、「ＯＧ」は、スポンジ層３０の原料であるシリコーンゴム組成物の比重である。「ＦＧ」は、スポンジ層３０の比重である。「ＤＷ」は、スポンジ層３０の重量である。「ＷＷ」は、スポンジ層３０に水を吸収させた後の重量である。「ＷＷ」の計測は、下記の手順で行った。まず、真空容器において、水が入った容器の内部にスポンジ層３０を浸漬させた状態で、真空容器の内部を減圧（１０ｍｍＨｇ以下）した。そして、真空容器の内部を常圧に戻し、５分間放置することで、スポンジ層３０に水を吸収させた。その後、その吸水後のスポンジ層３０の重量を「ＷＷ」として計測した。

Ｘ（％）＝［（ＷＷ−ＤＷ）／１．００］／［（１−（ＦＧ／ＯＧ））×（ＤＷ／ＦＧ）］×１００］ ・・・式（１）

上記のように、スポンジ層３０を形成した後には、芯軸１０においてスポンジ層３０を形成した外周面に離型層４０を形成した。ここでは、スポンジ層３０の外周面に、接着剤を塗布した。その後、離型層４０としてＰＦＡチューブ（外径２５ｍｍ，長さ２２７ｍｍ，厚さ３０μｍ）を設置した。そして、温度が１２０℃であって、加熱時間が１時間である条件で、加熱を行った。

このようにして、実施例の熱定着用ゴムローラ１を完成させた。

実施例の熱定着用ゴムローラ１に関して、芯軸１０の腐食の有無について評価するために以下に示す試験を行った。まず、サンプルを大気中に放置した。つぎに、芯軸１０に設けられた層をカッターで剥離することによって、芯軸１０の外周面を露出させた。つぎに、芯軸１０の外周面を目視で観察することで、芯軸１０の腐食（錆の発生）有無について評価した。その結果、実施例の熱定着用ゴムローラ１においては、芯軸１０に錆が発生しないことが確認された。

一方、中間層２０の形成において、シリコーンゴムでなく、ブチルゴムやフッ素ゴムを使用すると、中間層２０とスポンジ層３０との間の接着強度が低下してしまうため、芯軸１０の腐食は抑制できても、芯軸１０とスポンジ層３０が剥離されてしまう虞があった。

この結果から判るように、実施例においては、スポンジ層３０の形成の際に溶出処理で用いた水が芯軸１０の外周面に影響することを中間層２０が妨げることが可能である。このため、芯軸１０に腐食が生ずることを防止することができる。また、実施例のように、スポンジ層３０と同様に中間層２０をシリコーンゴムで形成することによって、中間層２０とスポンジ層３０との間において剥がれが生ずることを効果的に防止することができる。

１…熱定着用ゴムローラ、１０…芯軸、２０…中間層、３０…スポンジ層、４０…離型層、ＡＸ…回転軸

Claims (4)

1. 金属材料で形成された芯軸の外周面に中間層を形成する中間層形成工程と、
   前記芯軸の外周面に前記中間層を介してスポンジ層を形成するスポンジ層形成工程と
   を有し、
   前記スポンジ層形成工程では、水溶性粉末を含むシリコーンゴム層を形成した後に前記シリコーンゴム層から前記水溶性粉末を水に溶出させることによって、前記スポンジ層を形成し、
   前記中間層形成工程では、シリコーンゴムを用いて前記中間層を形成する、
   熱定着用ゴムローラの製造方法。
2. 前記中間層形成工程では、０．１ｍｍ以上の厚みになるように、前記中間層を形成する、
   請求項１に記載の熱定着用ゴムローラの製造方法。
3. 前記スポンジ層形成工程では、
   前記シリコーンゴム層は、トリエチレングリコールを更に含んでおり、
   前記水溶性粉末と共に前記トリエチレングリコールを前記シリコーンゴム層から溶出させることによって、前記スポンジ層を形成する、
   請求項１または２に記載の熱定着用ゴムローラの製造方法。
4. 前記芯軸は、鉄またはアルミニウムを用いて形成されている、
   請求項１から３のいずれかに記載の熱定着用ゴムローラの製造方法。

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