CN101568886B - 定影构件、其制造方法以及使用其的定影设备和电子照相图像形成设备 - Google Patents

Abstract

公开了具有表面层的定影构件，所述表面层包括具有醚键的氟橡胶和具有聚醚结构的聚硅氧烷。所述定影构件在表面层和基材之间的粘合性优良。具体地，公开了具有基材、粘合层以及与所述粘合层接触设置的表面层的定影构件。所述定影构件的特征在于，所述表面层包含具有醚键的氟橡胶和具有聚醚结构的聚硅氧烷，所述粘合层包含聚有机硅氧烷树脂，在所述粘合层中键合至氧的碳相对于键合至氧的硅的比为不小于1.0但不大于20.0。

Description

定影构件、其制造方法以及使用其的定影设备和电子照相图像形成设备

技术领域

本发明涉及定影构件及其制造方法。本发明特别涉及在电子照相图像形成设备如影印机和打印机中用于调色剂的热定影的定影构件，以及用于制造该定影构件的方法。此外，本发明涉及使用该定影构件的定影设备和电子照相图像形成设备。

背景技术

定影构件通常包括调色剂剥离性优良的表面层。作为此表面层，已提出包括氟树脂或氟橡胶的表面层。尽管此表面层调色剂剥离性优良的事实，但是还存在对基材的粘合性的改进空间。因此，作为用于改进含氟橡胶的表面层对基材的粘合性的方法，日本专利申请特开H10-293492公开了在支撑构件和含氟橡胶表面层之间插入含氨基硅烷组合物和有机鏻催化剂的氨基硅烷粘合剂涂层的方法。

发明内容

本发明人已研究常规定影构件，因此成功地开发了调色剂剥离性优良并能够提供高质量电子照相图像的表面层材料。

表面层材料包括涂布材料，该涂布材料包括在分子中具有醚键的含氟原子聚合物以及具有聚醚结构的聚硅氧烷。此外，通过交联涂布材料的涂膜获得的表面层具有以下结构：其中具有聚醚结构的聚硅氧烷在具有醚键的氟橡胶基质中以微细岛(fine island)的形式均匀地分散。包括此表面层的定影构件具有极其高的调色剂，特别是含蜡调色剂的剥离性。此外，因为该表面层是弹性的，在定影期间不过分挤压未定影调色剂，因而能够形成极其高质量的电子照相图像。

然而，在应用此表面层至定影构件中，引起以下问题：需要进一步改进对基材的粘合性。在日本专利申请特开H10-293492中提出的上述粘合剂并不必然地具有足够的对表面层基材的粘合性。

因此，本发明人已认识到：需要找到能够进一步改进上述对表面层基材的粘合性的新构成，从而提供能够长期保持优良调色剂剥离性的定影构件。

因此，本发明具有如下目的：提供优良的对表面层基材的粘合性的定影构件，所述表面层包括具有醚键的氟橡胶和具有聚醚结构的聚硅氧烷。

本发明具有的另一个目的，是提供用于制造此定影构件的方法。

此外，本发明具有的另一个目的，是提供能够长期稳定地提供高质量电子照相图像的定影设备和电子照相图像形成设备。

根据本发明，提供包括基材、粘合层以及与粘合层接触设置的表面层的定影构件，其中所述表面层包括具有醚键的氟橡胶和具有聚醚结构的聚硅氧烷，以及其中所述粘合层包含聚有机硅氧烷树脂，在粘合层中与氧结合的碳和与氧结合的硅的存在比为1.0以上至20.0以下。

根据本发明，提供用于制造根据本发明的定影构件的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在基材上形成含聚有机硅氧烷树脂的粘合层；以及

(2)在粘合层的表面上形成涂布材料的涂膜，并交联该涂膜以形成包括具有醚键的氟橡胶和具有聚醚结构的聚硅氧烷的表面层，所述涂布材料包括在分子中具有醚基团的含氟原子的聚合物以及具有聚醚结构的聚硅氧烷。

此外，根据本发明，提供包括上述定影构件的定影设备。

此外，根据本发明，提供包括上述定影设备的电子照相图像形成设备。

根据本发明，能够获得长期保持优良调色剂剥离性的耐久性优良的定影构件。

根据本发明，还可获得能够长期稳定地提供高质量电子照相图像的定影设备和电子照相图像形成设备。

附图说明

图1是根据本发明的定影构件的截面层的结构图。

图2是其中设置有根据本发明的定影辊的定影设备的构造的示意性结构图。

图3是其中设置根据本发明的定影带的定影设备的构造的示意性结构图。

图4是根据本发明的电子照相图像形成设备的示意性结构图。

具体实施方式

(1)基本构成

图1说明了根据本发明的定影构件的示意性截面图。在图1中，说明了基材3、粘合层2和表面层1。

(2)表面层1

表面层1包括具有醚键的氟橡胶和具有聚醚结构的聚硅氧烷。

包括氟橡胶的表面层通常对包含在调色剂中的蜡具有低亲和性。作为用于改进对在此表面层中的蜡的亲和性的方法，考虑在氟橡胶中分散对蜡具有相对高亲和性的聚硅氧烷(二甲基聚硅氧烷等)的方法。

然而，因为氟橡胶和聚硅氧烷之间的亲和性低，所以这些分散的状态趋向于不均匀。在此情况下，调色剂中蜡对于定影构件的表面层的粘附也趋向于不均匀。

另一方面，能够获得具有以下结构的表面层：其中通过交联涂布材料的涂膜将聚硅氧烷微细地分散在氟橡胶的基质中，该涂布材料包括分子中具有醚键的含氟原子聚合物和具有聚醚键的聚硅氧烷。即，将分子中具有醚键的可交联的含氟原子聚合物用作氟橡胶的原料，同时，将具有聚醚结构的聚硅氧烷用作聚硅氧烷。当含氟原子聚合物和聚硅氧烷共存于涂布材料中时，含氟原子聚合物和聚硅氧烷之间的亲和性优良，因而能够将聚硅氧烷微细地分散在含氟原子聚合物中。当交联此涂布材料的涂膜时，能够获得具有以下结构的表面层：其包含具有醚键的氟橡胶作为基质，并且其中将具有醚结构的聚硅氧烷以岛的形式均匀且微细地分散在该基质中。此表面层具有对调色剂中蜡的均匀粘附且显示良好的调色剂剥离性。此处，基于在表面层中包括聚硅氧烷的岛部分的数量，平均粒径优选0.1μm以上和2.0μm以下。这是因为调色剂中蜡组分能够均匀且确实地保留在表面层的表面上。在本发明中，岛部分的平均粒径的测量通过电子显微镜来进行。随机地选择二十个岛部分，且测量各岛部分的长轴。在测量值中，将以下值定义为岛部分的平均粒径：除从最大值侧和最小值侧的各3个测量值之外的14个测量值的平均值。

(2-1)氟橡胶

组成上述表面层的氟橡胶的原料的实例包括分子中具有醚键的可交联的含氟原子聚合物。含氟原子聚合物的具体实例包括1，1-二氟乙烯、四氟乙烯和具有醚基团的全氟烷基乙烯基醚的三元共聚物。

此三元共聚物能够通过已知方法例如使用在分子中各自含有碘或氟的1，1-二氟乙烯、四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚来合成。已知方法的实例包括通过已知方法如本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合或乳液聚合将共聚物组分的1，1-二氟乙烯、四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚与含交联位点的碘或氟的单体聚合的方法。

此外，此三元共聚物商购可得。

三元共聚物，例如，作为来自Daikin Industries，Ltd.的商品名“Daiel LT-302”商购可得。三元共聚物还在来自DuPontPerformance Elastomers K.K.的以下商品名下商购可得。

“Viton GLT”、“Viton GLT-305”、“Viton GLT-505”、“VitonGFLT”、“Viton GFLT-300”、“Viton GFLT-301”、“Viton GFLT-501”和“Viton GFLT-600”。

(2-2)聚硅氧烷

聚硅氧烷优选具有二烷基聚硅氧烷结构，更优选二甲基聚硅氧烷结构作为疏水性基团。此外，聚硅氧烷是优选具有聚醚结构，更优选聚氧化烯结构作为亲水性基团的非离子表面活性剂。

因为二烷基聚硅氧烷类表面活性剂具有硅氧烷骨架，所以它具有低挥发性和优良的热稳定性，因而其适合用于在高温下使用的定影构件。

将二甲基聚硅氧烷作为实例，可将聚硅氧烷类表面活性剂主要地分类为三种结构。

该结构为，即包括由下式(1)表示的其中聚氧化烯与二甲基聚硅氧烷骨架的侧链结合的结构的侧链改性型；

包括由下式(2)表示的其中聚氧化烯与二甲基聚硅氧烷骨架的末端结合的结构的末端改性型；以及

包括由下式(3)表示的其中二甲基聚硅氧烷与聚氧化烯交替地且重复地彼此结合的结构的共聚合型。从在氟橡胶中具有最优分散性的观点，由下式(3)表示的共聚合型是特别优选的。

在上述式(1)至(3)中，a和b是0或整数；n和m是整数；R和R′是饱和烃链或不饱和烃链。

加入的聚硅氧烷的量优选20质量份以上至60质量份以下，特别优选40质量份至60质量份以下，基于100质量份的氟橡胶。当在该范围中使用聚硅氧烷时，可充分地获得改进调色剂剥离性的效果，且能够在合适的范围内保持氟橡胶的机械强度。

此外，具有聚醚结构的聚硅氧烷并不特别限定，但是优选二甲基聚硅氧烷和聚环氧烷的共聚合型。此外，更优选具有能够与粘合层反应的官能团例如乙烯基或烯丙基的聚硅氧烷。

(2-3)交联剂

上述含氟聚合物和上述聚硅氧烷形成以下结构：其中具有聚醚结构的聚硅氧烷通过含氟原子聚合物的交联反应而微细地分散在氟橡胶基质中。

此处，用于交联的交联剂优选有机过氧化物。这是因为有机过氧化物能够更好地交联上述氟橡胶和上述具有聚醚结构的聚硅氧烷表面活性剂的混合物。

即，加入的大部分硅氧烷类(silicone-based)表面活性剂能够与氟橡胶反应并固定在氟橡胶的基质中。因此，能够使表面层的调色剂剥离性的持久性更优良。

此交联剂的实例包括以下：

·过氧化苯甲酰；

·过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)；

·过氧化二枯基；以及

·2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷。

在室温下具有低蒸发损失和低分解温度的过氧化苯甲酰是特别优选的。

此外，不应排除除上述交联剂之外的交联剂的使用。

当含氟原子聚合物在分子链末端或侧链处具有碘或氟时，通过用于去除碘原子或氟原子的反应、辅助交联剂至烯丙基的自由基反应等而有效地进行通过有机过氧化物的交联。

因此，当将有机过氧化物用作交联剂时，优选将其与作为辅助交联剂的氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯等组合使用。从交联效率的观点，异氰脲酸三烯丙酯为特别优选的。

此外，当具有聚醚结构的聚硅氧烷具有乙烯基或烯丙基作为反应基时，例如，通过至乙烯基或烯丙基的自由基反应，进行通过有机过氧化物的交联。

表面层1能够通过以下来形成：在于基材3上形成的粘合层2上，形成包括上述含氟原子聚合物、上述聚硅氧烷和上述交联剂作为必要组分的涂布材料的涂膜，并交联涂膜中的含氟原子聚合物。

此外，因为调色剂中的蜡组分均匀地粘附至表面层，所以显示良好的调色剂剥离性。此外，氟橡胶的弹性使在定影期间调色剂挤压得以缓和，因而有助于形成高质量的电子照相图像。

(3)粘合层2

然而，当在如日本专利申请特开H10-293492所述的常规可交联粘合剂上形成表面层时，对基材的粘合强度不足。认为是如下原因：在表面层用涂布材料中的上述具有聚醚结构的聚硅氧烷与可交联粘合剂之间的粘合性弱。

相反，将上述表面层形成用涂布材料施涂至稍后描述的粘合层，并将该涂布材料中的含氟原子聚合物交联以形成表面层，由此可将该表面层牢固地粘附至基材。

以下将详细描述显示此显著效果的粘合层。

(3-1)C-O/Si-O的数值范围

粘合层包含聚有机硅氧烷树脂。聚有机硅氧烷树脂具有优良的对氟橡胶的亲和性，因而对于维持对含氟橡胶层的基材的粘合性是重要的。此外，该粘合层包括碳-氧键且该粘合层具有与氧结合的碳和与氧结合的硅的存在比(下文中，简写为“C-O/Si-O”)1.0以上至20.0以下，特别是3.0以上至10.0以下。

(3-2)(C-O/Si-O)的技术意义

将粘合层的C-O/Si-O视为粘合层与表面层之间亲和性的指标。认为C-O/Si-O的比越大，粘合层2与表面层1的亲和性越高。

即，认为当粘合层具有碳-氧键时，它对表面层形成用涂布材料中具有聚醚结构的聚硅氧烷具有更高的亲和性，因而改进了粘合层和表面层中橡胶之间的粘合性。

然而，在本发明中，与氧形成双键的碳(C＝O)和不仅与氧还与氮结合的碳(N-C-O)不包括在与氧结合的碳中。

(3-3)(C-O/Si-O)的计算方法

在本发明中，粘合层中与氧结合的碳和与氧结合的硅的存在比C-O/Si-O通过ESCA(化学分析用电子能谱(ElectronSpectroscopy for Chemical Analysis))分析来确定。

首先，分析粘合层，从获得的宽扫描光谱将元素进行归属，粘合层中存在的各原子的存在浓度(原子％)从各元素的相对峰强度比来确定。然后，峰的分离从各元素的窄扫描光谱来进行，以确定各元素的化学键合状态及其比。

可从这些结果获得的各碳、硅和氮的存在浓度、碳的C-O或C-N的存在比、硅的Si-O的存在比、氮的N-C的存在比来计算C-O和Si-O的比，以确定C-O/Si-O。

在基材上形成粘合层后，此C-O/Si-O比能够通过ESCA分析来确定。

此处，认为在基材上形成粘合层后通过分析粘合层2的表面来确定的值，与在粘合层上形成表面层后通过分析粘合层内部来确定的值基本相同。

(3-4)用于形成粘合层2的原料

上述粘合层能够如下形成。

将以下(a1)至(a3)，或(a1)至(a4)溶解在醇类溶剂中。

(a1)具有氨基的硅烷偶联剂

(a2)具有乙烯基的硅烷偶联剂

(a3)期望量的聚亚烷基二醇

(a4)用于硅烷偶联剂的已知催化剂

在将此溶液喷射在辊或带的基材上，或将此溶液通过浸渍等施涂后，将获得的基材在室温下放置30分钟，然后进行热处理。

作为热处理的条件，例如，温度是100℃以上至200℃以下，处理时间是从1分钟至60分钟。

具有至少碳-氧键和C-O/Si-O在1.0以上至20.0以下的范围内的粘合层能够如下所述来形成。

此外，粘合层中C-O/Si-O值能够通过调节上述(a1)、(a2)和(a3)的比来调节。粘合层中C-O/Si-O能够通过特别减少(a3)的摩尔比而相对降低。

具体地，当将作为(a1)的氨基硅烷、作为(a2)的乙烯基硅烷和作为(a3)的聚乙二醇的摩尔比调节为1∶1∶1时，粘合层中C-O/Si-O能够调节为6.6。此外，通过改变该摩尔比至1∶1∶0.45，粘合层中C-O/Si-O能够调节为3.0。此外，通过改变该摩尔比至1∶1∶0.25，粘合层中C-O/Si-O能够调节为1.8。

(3-5)用于形成粘合层2的方法

将具体描述用于形成根据本发明的粘合层的方法。

例如，将硅烷偶联剂和聚亚烷基二醇的混合液施涂至基材上，干燥，然后进行热处理。这么做，不仅将硅烷偶联剂作为聚有机硅氧烷固定在基材上，而且能够形成包括具有源于聚亚烷基二醇的碳-氧键的聚有机硅氧烷的粘合层。

将上述表面层形成用涂布材料施涂在此粘合层上，并交联该涂布材料的涂膜。

这么做，在以下过程中在粘合层中碳-氧键与聚硅氧烷之间的优良亲和性变高，在所述过程中将在粘合层上形成的涂膜中的含氟原子聚合物通过交联反应转化为氟橡胶。结果，认为改进了粘合层与表面层的橡胶之间的粘合性。

用于形成具有至少碳-氧键的聚有机硅氧烷粘合层的方法并不限于上述方法。如果将含预先具有聚亚烷基二醇基团的硅烷偶联剂的溶液施涂并干燥，能够形成包括具有至少碳-氧键的聚有机硅氧烷的粘合层。另外，具有至少碳-氧键的部分的反应基并不限于羟基且可为任一基团，只要在交联表面层时能够将其反应即可。其实例包括乙烯基和氨基。

(4)在粘合层上表面层形成用涂布材料的施涂和交联过程

接着，将以下(a)至(d)溶解于酮类溶剂中，彻底地搅拌以制备表面层形成用涂布材料。

(a)分子中包含碘或氟作为反应基并具有醚基团的含氟聚合物

(b)具有聚醚结构的聚硅氧烷类表面活性剂

(c)作为交联剂的异氰脲酸三烯丙酯

(d)为交联剂的为有机过氧化物的过氧化苯甲酰

将涂布材料涂布在预先制备的基材上的粘合层表面上，干燥，然后在内部气氛已用氮气取代的烘箱中进行一次交联，然后在常规加热烘箱中进行二次交联，由此形成表面层。

涂布方法的实例包括但不限于，喷涂、狭缝涂布、刮涂、辊涂和浸涂。如果需要，表面层的厚度可适当地确定，但通常优选为10μm以上以确保足够的耐擦性和耐磨性。另外，从表面的导热性的观点，该厚度期望为500μm以下。

(5)基材3

作为基材，能够使用由金属(铜、铝、铁、镍、SUS等)和橡胶(硅橡胶等)制得的基材。

基材的形状不特别限定。依赖于根据本发明的定影构件或采用该定影构件的电子照相图像形成设备的构造，能够将该形状制成辊形或带形。

(5-1)(当基材包括硅橡胶时粘合层的要求)

包括硅橡胶的基材能够通过定影构件赋予更高的弹性。当未定影的显影剂在转印介质如纸上定影时，具有高弹性的定影构件不过度地挤压显影剂，因此其对于提供高质量的电子照相图像是有利的。

当使用含硅橡胶的基材时，更优选粘合层2包含具有除了碳-氧键外的碳-氮键的聚有机硅氧烷树脂。

具有碳-氮键的聚有机硅氧烷树脂是源于具有氨基的硅烷偶联剂的聚有机硅氧烷树脂。

当将包括具有至少碳-氮键的聚有机硅氧烷树脂的粘合层设置在包括硅橡胶的基材3上时，认为在形成表面层期间，能够更有效地防止溶解于表面层形成用涂布材料中的交联剂移动至基材3内。

当交联剂移动至基材内时，在表面层形成用涂布材料中的交联剂的量下降，因而在一些情况下难以使涂膜交联。在未充分交联的情况下，在表面层的表面上的粘着性高。粘着性起因于表面的粘着性并指当将材料压在表面上，然后从该表面剥离时施加的粘着强度。当将具有高粘着性的材料用作定影构件时，在该材料和与表面或调色剂接触的纸张之间的粘着强度变高，因而在进纸期间可产生纸张起皱。此现象能够通过采用上述粘合层来防止。

具有除了碳-氧键之外的碳-氮键的聚有机硅氧烷树脂层能够通过例如以下的步骤来形成：在硅橡胶上施涂溶液，干燥涂布的溶液并将其进行热处理，所述溶液通过在高极性溶剂中溶解期望量的以下(a)至(b)的溶液而获得。

(a)聚亚烷基二醇

(b)具有氨基的硅烷偶联剂

此处，上述高极性溶剂的实例包括醇、水以及醇与水的混合溶剂。此外，作为用于在硅橡胶层上施涂溶液的方法，可使用已知方法如喷射法和浸渍法。

(5-1-1)当基材3包含硅橡胶时的UV处理

如上所述，当使用包括硅橡胶的基材时，优选将基材的表面预先用紫外线照射。将基材的表面用紫外线照射，由此将硅橡胶的表面改性，当形成粘合层时，使用的醇、水等能够容易地湿铺展在硅橡胶的表面上，从而能够形成更均匀的粘合层。

能够构成基材的硅橡胶的实例包括二甲基硅橡胶和甲基苯基硅橡胶。

(5-1-2)用于制造由硅橡胶制得的基材的方法

包括硅橡胶的基层能够通过已知方法来制造。

基层可通过例如以下的方法来制造：其中将硅橡胶材料注入成型模具内，加热并固化的方法，或其中将硅氧烷聚合物(silicone polymer)层通过涂布，并在加热烘箱等中固化来形成的方法。

包括硅橡胶的基层的厚度，从确保对于记录材料如纸的跟从性的原因，优选为50μm以上，从导热性的观点，优选为5mm以下。

其它制造方法的实例包括通过如下方法来制造本发明定影构件的方法：其中未交联的表面层通过涂布随后形成在模具的内表面上，然后在该内表面上形成本发明的粘合层。

(6)定影构件的构造

根据本发明的定影构件可为定影带、定影辊、加压带或加压辊等的任一构造。

(7)定影设备

接着，将描述根据本发明的定影设备。

本发明的定影设备是用于电子照相图像形成设备的定影设备。根据本发明的定影构件用于一对辊或一对带的至少一个，或彼此相对设置的辊和带的至少一个，该一对辊或一对带的每一个构成定影设备并彼此相对设置。

电子照相图像形成设备的实例包括含以下的电子照相图像形成设备：感光构件、潜像形成单元、用调色剂显影该形成的潜像的单元、转印该显影的调色剂图像至记录材料的单元以及定影该调色剂图像至记录材料上的单元。

图2显示了根据本发明的定影设备的实例的示意性结构图。

将上辊的定影辊4以及与定影辊4相对设置的下辊的加压辊5设置在定影设备中。在此情况下，将根据本发明的定影构件用于定影辊4和加压辊5两者。

此外，在定影辊4和加压辊5的每一个的中心处引入包括卤素灯的加热器6。

以预定的圆周速度沿箭头方向旋转和驱动定影辊4，与之相伴，同样沿箭头方向旋转和驱动加压辊。然后，将在记录材料如纸上形成的调色剂图像用来自于加热器6的热和由定影辊4和加压辊5引起的压力来定影。

基于由热敏电阻7测定的定影辊4的表面温度，通过控制加热器6的输出而将定影温度保持在设定温度。定影辊4的表面温度(定影温度)并不特别限定，但通常为约130℃至220℃。

此外，图3显示了本发明中另一个构造的定影设备的实例的示意性结构图。

在图3中，将以环形带形式的定影带8在相对于带导向构件9和支柱(stay)10具有间隙的周长处内接。

加热构件11包括层，在该层中将通过施加功率而产生热的电阻材料如银钯(Ag/Pd)通过丝网印刷等以线形或带形涂布在由铝或陶瓷制得的加热构件基材上。此外，在用于确保电阻材料的保护和绝缘性的此涂布层上，依次形成具有厚度约10μm的玻璃涂布层。

此外，热敏电阻与加热构件基材的后表面接触。用于电阻材料的功率控制依赖于此热敏电阻的检测温度来进行，由此定影带的表面可保持在能够定影显影剂的温度。

加压辊5经由定影带8通过压力与加热构件接触，并通过加压辊驱动单元旋转和驱动。

将加压辊5旋转和驱动，接着旋转定影带8。将本发明的定影构件用于定影带8和加压辊5。

将具有在其上形成的未定影图像的记录材料如纸夹入中间，并在定影带8和加压辊5之间进给，由此将未定影图像在记录材料上加热和定影。

因此，包括上述定影设备的电子照相图像形成设备能够稳定地提供高质量的电子照相图像。

图4是显示根据本发明的电子照相图像形成设备的样态的示意性结构图。图4中所示的电子照相图像形成设备包括以下构件和设备：

感光鼓401；

用于使感光鼓401充电的充电辊402；

用于在感光鼓401的充电表面上照射调制光403的曝光设备404；

包括用于将在感光鼓401上形成的静电潜像显影的显影辊411的显影设备405；

用于转印在感光鼓401上形成的调色剂图像至记录材料406如纸的转印辊407；以及

包括用于将在记录材料406上转印的调色剂图像定影至纸张上的定影辊408和加压辊409的定影设备410。

此外，将示于图2或图3中的根据本发明的定影设备用作该定影设备410。

实施例

下文中，将借助于实施方案详细描述本发明，然而，这并不意指本发明限于这些实施方案。此处，粘合层中与氧结合的碳和与氧结合的硅的存在比C-O/Si-O使用X射线光电子能谱仪(商品名：Model 1600S，由PHI制造)在X射线源MgK_α(100W)的条件下来测定。首先，从宽扫描光谱将元素进行归属，并从各元素的相对峰强度比来确定粘合层中存在的各元素的存在浓度(原子％)。为了计算该存在浓度，使用通过以下获得的值：使用由PHI提供的相对灵敏因子将各元素的峰面积转换为相对峰强度比。

接着，进行C1s窄扫描光谱的峰分离，以从接近286eV的峰面积比确定C-O或C-N的存在比。此外，通过假设进行N1s窄扫描光谱的峰分离以及所有接近400eV的峰为氨型(C-N-H)，从峰面积比来确定N-C的存在比。

然后，进行Si 2p窄扫描光谱的峰分离，以从峰面积比确定接近102至103eV的Si-O的存在比，并从以下表达式计算C-O/Si-O：

C-O的比＝{(C的存在浓度)×(C-O和C-N的比)}-{(N的存在浓度)×(N-C的比)}；

Si-O的比＝(Si的存在浓度)×(Si-O的比)；以及

C-O/Si-O＝(C-O的比)÷(Si-O的比)。

此外，如下进行粘合性的初步评价和耐久性评价。

[粘合性的初步评价]

通过以下方法在实施例1至9以及比较例1和2的每一个中评价定影构件的表面层与粘合层之间的粘合强度。即，从层压体切割10个试验片，该层压体包括层压在定影构件的基材上的硅橡胶层、粘合层和表面层。此处，切割试验片以具有20mm×20mm正方形的平面形状。对于每一个试验片进行用于从粘合层分离表面层的操作。在此情况下，粘合层引起内聚失败，从而计算粘合至表面层的分离片的面积百分比(％)。对于每一个试验片计算面积百分比，在各实施例和比较例中表面层至粘合层的粘合强度用这些面积百分比的平均值(将数字四舍五入至最接近的整数)来评价。

此外，以下将描述本评价方法的目的。

即，当表面层和粘合层之间的粘合强度高时，变得难以引起表面层和粘合层之间界面处的分离，由此在硅橡胶中产生内聚破坏。结果，引起内聚破坏的硅橡胶层粘合至表面层的分离片。相反，当表面层和粘合层之间的粘合强度低时，表面层和粘合层之间界面处的分离易于发生。即，粘合强度越高，就越增强在表面层的分离片表面上存在的硅橡胶层的比。另外，当在表面层和粘合层之间界面处发生分离时，硅橡胶层不粘附至表面层的分离片。因此，粘附至表面层的分离片的硅橡胶层的程度成为表面层和粘合层之间的粘合强度大小的指标。

[粘合耐久性的评价]

将实施例1和比较例1的定影辊的每一个作为为本发明构造的定影设备(图3)上的定影辊4来安装，将此定影设备进行进纸耐久性测试。在定影辊表面的设定温度190℃以及处理速度150mm/sec的条件下进行进纸，粘合耐久性通过是否由于粘合不良而发生失败来评价。

此外，将实施例9的定影带作为为本发明构造的定影设备(图4)上的定影带8来安装，将此定影设备进行进纸耐久性测试。在加热构件后表面的设定温度210℃以及处理速度150mm/sec的条件下进行进纸，粘合耐久性通过是否由于粘合不良而发生失败来评价。

(实施例1)

[粘合层形成溶液的制备]

将相同摩尔数的以下(a)至(c)以及以下(d)作为催化剂溶解于0.5质量份的甲醇中，基于100质量份的硅烷化合物((a)和(b))，从而调节该硅烷化合物具有5％的浓度。

(a)3-氨基丙基三乙氧基硅烷(由Kishida Chemical Co.，Ltd.生产)

(b)三乙氧基乙烯基硅烷(由Kishida Chemical Co.，Ltd.生产)

(c)聚乙二醇(平均分子量300，由Kishida Chemical Co.，Ltd.生产)

(d)二月桂酸二正丁锡(由Kishida Chemical Co.，Ltd.生产)

[定影辊的制备]

具有1.5mm厚度的二甲基硅橡胶在由铝制得的辊形芯金属(外径35mm)上形成。硅橡胶层的表面用紫外线(由HarisonToshiba Lighting Corporation制造的UV照射设备)照射30分钟，同时旋转此芯金属。

此处，紫外线照射的具体条件如下设定：

低压汞灯(商品名：Low-pressure mercury lamp for light cleaningGCQ500US/11，由Toshiba Corporation制造)；

灯与工件(work)之间的距离：2cm；

在工件位置处的照度：约26mW/cm²(波长254nm)；以及

工件的旋转数：25rpm。

将此辊水平固定，将上述粘合层形成溶液喷涂在硅橡胶层的表面上同时旋转该辊。使涂布的硅橡胶层在室温下静置30分钟，然后在烘箱中加热(在130℃10分钟)。由此，形成具有厚度1μm的粘合层。将此粘合层的表面进行ESCA分析，结果显示粘合层中C-O/Si-O为6.6。

然后，将以下(e)至(h)溶解于甲基异丁基酮中，以使含氟聚合物组分具有10质量％的浓度，由此制备表面层形成用的涂布溶液。

(e)100质量份的在分子中包含碘作为反应基以及包括1，1-二氟乙烯、四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚的三元共聚物(由DaikinIndustries，Ltd.生产的Daiel LT-302)的含氟聚合物，

(f)50质量份包括以下结构的共聚合型硅酮类表面活性剂：其中二甲基聚硅氧烷与聚氧化烯交替地且重复地彼此结合(由DowCorning Toray Silicone Co.，Ltd.生产的FZ-2207)，

(g)8质量份的异氰脲酸三烯丙酯(由Nippon Kasei Chemical Co.，Ltd.生产的TAIC)，

(h)8质量份的过氧化苯甲酰(由Kishida Chemical Co.，Ltd.生产的25％水合产品)。

将用于形成表面层的此涂布溶液喷涂在上述具有在其上形成的粘合层的芯金属的外周上，从而在干燥后具有30μm的厚度。此后，在其内部气氛已用氮气所取代的烘箱(由Koyo ThermoSystems Co.，Ltd.制造的Inert Gas Oven INL-60)中在200℃下加热芯金属60分钟。随后，在常规烘箱中在180℃下加热芯金属24小时，以获得具有在粘合层上包括氟橡胶的表面层的定影辊。

(实施例2至4和7)

除了如以下表1中所示改变构成实施例1中粘合层形成溶液的(a)至(c)的摩尔比之外，以与实施例1中相同的方式制备定影辊。

(实施例5)

除了将构成实施例1中粘合层形成溶液的聚乙二醇用聚丙二醇(PP G)代替，并将(a)、(b)和PPG的摩尔比设定为1∶1∶1.25之外，以与实施例1中相同的方式制备定影辊。

(实施例6)

除了将构成实施例1中粘合层形成溶液的组分的聚乙二醇用乙二醇代替，并将(a)、(b)和乙二醇的摩尔比设定为1∶1∶0.8之外，以与实施例1中相同的方式制备定影辊。

(实施例8)

具有厚度300μm的二甲基硅橡胶层在以环形带形式的基材(由SUS制造，外径30mm，厚度30μm)外周上形成。以与实施例1中相同的方式用紫外线照射硅橡胶的表面30分钟同时旋转此带。

将此带水平固定且将以与实施例1中相同的方式制备的粘合层形成溶液喷涂同时旋转此带。将涂布的硅橡胶层在室温下静置30分钟，然后在烘箱中加热(130℃下10分钟)。由此，形成具有厚度1μm的粘合层。将粘合层的表面进行ESCA分析，结果显示在该粘合层中C-O/Si-O为6.6。

然后，将以与实施例1中相同的方式制备的表面层形成用涂布溶液喷涂在具有在其上形成的粘合层的基材的外周，从而在干燥后具有30μm的厚度。此后，在其内部气氛已用氮气所取代的烘箱(商品名：Inert Gas Oven INL-60，由Koyo Thermo SystemsCo.，Ltd.制造)中在200℃下加热基材60分钟。随后，在常规烘箱中在180℃下加热基材24小时，以获得具有在粘合层上的包括氟橡胶的表面层的定影带。

(实施例9)

除了喷涂表面层形成用涂布溶液以在实施例8中在干燥后具有150μm厚度之外，以与实施例8中相同的方式制备定影带。

(比较例1)

除了不使用构成实施例1中粘合层形成溶液的组分的聚乙二醇之外，以与实施例1中相同的方式制备定影辊。

(比较例2)

除了将构成实施例6中粘合层形成溶液的(a)、(b)和乙二醇的摩尔比设定为1∶1∶0.5之外，以与实施例6中相同的方式制备定影辊。

对于各实施例1至9以及比较例1和2的粘合层表面上的C-O/Si-O比和粘合性的初步评价的结果示于以下表1中。

表1

	定影构件的构造	粘合层形成溶液中粘合组分的比(摩尔比)	粘合层中的C-O/Si-O	粘合性的初步评价(％)
					实施例1	辊	氨基硅烷∶乙烯基硅烷∶PEG＝1∶1∶1	6.6	91
实施例2	辊	氨基硅烷∶乙烯基硅烷∶PEG＝1∶1∶0.45	3.0	86
					实施例3	辊	氨基硅烷∶乙烯基硅烷∶PEG＝1∶1∶0.25	1.8	43
实施例4	辊	氨基硅烷∶乙烯基硅烷∶PEG＝1∶1∶1.5	10.0	95

实施例5	辊	氨基硅烷∶乙烯基硅烷∶PPG＝1∶1∶1.25	8.3	82
					实施例6	辊	氨基硅烷∶乙烯基硅烷∶EG＝1∶1∶0.8	1.0	21
实施例7	辊	氨基硅烷∶乙烯基硅烷∶PEG＝1∶1∶3.1	20.0	64
					实施例8	带	氨基硅烷∶乙烯基硅烷∶PEG＝1∶1∶1	6.6	92
实施例9	带	与上相同	6.6	92
					比较例1	辊	氨基硅烷∶乙烯基硅烷＝1∶1	0.2	5
比较例2	辊	氨基硅烷∶乙烯基硅烷∶EG＝1∶1∶0.5	0.7	8

·PEG：聚乙二醇(商品名：Polyethylene glycol 300，由KishidaChemical Co.，Ltd.生产)

·PPG：聚丙二醇(商品名：Polypropylene glycol 400，由KishidaChemical Co.，Ltd.生产)

·EG：乙二醇(1，2-二乙氧基乙烷，由Kishida Chemical Co.，Ltd.生产)

各实施例和比较例的评价结果的考虑

各实施例1、2、4、5、8、9的定影构件具有3以上和10以下的粘合层中的C-O/Si-O，以及80％以上的粘合性的初步评价，因而显示极其良好的粘合性。

此外，粘合耐久性的评价结果显示，即使当在其上进给100,000张纸时，实施例1的定影辊和实施例9的定影带也不发生粘合不良，因此作为定影构件和定影设备具有极其优良的性能。

另一方面，粘合层中C-O/Si-O在各比较例1和2中小于1，因而显示非常低的粘合性。另外，进行用于比较例1的定影辊的粘合耐久性评价，结果，进给30,000张纸时，发生粘合不良。

此申请要求2006年12月22日递交的日本专利申请2006-346269和2007年11月27日递交的日本专利申请2007-305998的优先权，将其内容通过引用引入并构成此申请的一部分。

Claims (8)

1.一种定影构件，其包含基材、粘合层和与所述粘合层接触设置的表面层，

其中所述表面层包括具有醚键的氟橡胶和具有聚醚结构的聚硅氧烷，以及

其中所述粘合层包含具有源于聚亚烷基二醇的碳-氧键的聚有机硅氧烷，所述聚有机硅氧烷通过使硅烷偶联剂与所述聚亚烷基二醇反应而形成，在所述粘合层中与氧结合的碳和与氧结合的硅的存在比为1.0以上至20.0以下，

其中与氧形成双键的碳(C＝O)和不仅与氧还与氮结合的碳(N-C-O)不包括在与氧结合的碳中，所述存在比是指原子百分比的比。

2.根据权利要求1所述的定影构件，其中所述基材是硅橡胶，所述聚有机硅氧烷树脂进一步具有碳-氮键。

3.一种用于制造定影构件的方法，其包括以下步骤：

(1)在基材上形成包含具有源于聚亚烷基二醇的碳-氧键的聚有机硅氧烷的粘合层，所述粘合层通过将硅烷偶联剂和聚亚烷基二醇的混合液施涂至基材上，干燥，然后进行热处理而形成；以及

(2)在粘合层的表面上形成包括以下的涂布材料的涂膜：在分子中具有醚基团的含氟原子聚合物和具有聚醚结构的聚硅氧烷，交联该涂膜以形成包括具有醚键的氟橡胶和具有聚醚结构的聚硅氧烷的表面层，

其中在所述粘合层中与氧结合的碳和与氧结合的硅的存在比为1.0以上至20.0以下，

其中与氧形成双键的碳(C＝O)和不仅与氧还与氮结合的碳(N-C-O)不包括在与氧结合的碳中，所述存在比是指原子百分比的比。

4.根据权利要求3所述的用于制造定影构件的方法，其中所述基材是硅橡胶，所述方法进一步包括在所述步骤(1)之前用紫外线预先照射基材表面的步骤。

5.一种定影设备，其包括根据权利要求1所述的定影构件。

6.根据权利要求5所述的定影设备，其中所述定影构件用于定影辊和与所述定影辊相对设置的加压辊的至少之一。

7.根据权利要求5所述的定影设备，其中所述定影构件用于定影带和与所述定影带相对设置的加压带的至少之一。

8.一种电子照相图像形成设备，其包括根据权利要求5所述的定影设备。

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