CN104718502B - 定影构件、其制造方法、定影设备和图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有含有PFA的表面层并且耐磨耗性优异且对调色剂具有高的脱模性的定影构件。该定影构件包括基材、在基材的表面上形成的弹性层和表面层。该表面层含有具有特定的部分结构的四氟乙烯‑全氟烷基乙烯基醚共聚物，并且具有使用润湿张力试验用混合液测定的接触角为67°以上的表面，所述混合溶液具有31.0mN/m的润湿张力。

Description

定影构件、其制造方法、定影设备和图像形成设备
技术领域
本发明涉及用于电子照相图像形成设备的加热定影设备的定影构件、其制造方法、定影设备和图像形成设备。
背景技术
用于如打印机、复印机和传真机等电子照相图像形成设备的加热定影设备的定影构件包括膜形状的构件和辊形状的构件。作为此类定影构件，已知其中，根据需要，在由耐热树脂或金属制成的膜形状或辊形状的基材上形成由耐热橡胶等制成的弹性层，并且表面层含有对调色剂具有优异的脱模性的氟树脂的定影构件。此处，可以将耐热性优异的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)用作表面层中含有的氟树脂。
此外，与近年来打印速度的增加有关，趋向于要求定影构件具有更增加的耐久性。因此，为了增加定影构件的耐久性，已进行增强氟树脂层的耐磨耗性的许多研究。
然后，描述涉及配置在电子照相系统的图像形成设备的定影单元上的非旋转加压构件的发明的专利文献1公开了，通过以下步骤1-4而形成的交联氟树脂层的耐磨耗性显著增强：
步骤1：在基材上形成未烧制的且未交联的氟树脂层，
步骤2：将氟树脂层加热至氟树脂的熔点(Tm)至比熔点高150℃(Tm+150℃)范围的温度，并且烧制所得物，
步骤3：将烧制的未交联氟树脂层的温度调整在比氟树脂的熔点低50℃(Tm–50℃)的温度至比熔点高50℃(Tm+50℃)的温度的范围内，和
步骤4：在氧浓度为0.1-1000ppm的气氛下，用照射剂量为1-1000kGy范围内的放射线照射已调整层的温度的、未交联氟树脂层，以使未交联氟树脂交联。
然后，专利文献1中，氟树脂的具体例子包括聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)。
专利文献列表
专利文献1：日本专利申请特开No.2010-181621
发明内容
发明要解决的问题
然后，本发明人已关注与PTFE相比具有低的熔融粘度且容易处理的作为氟树脂的PFA，并且已基于专利文献1的公开，应用在无氧存在下将表面层加热至PFA的熔点附近的同时，使用电离性放射线照射含有PFA的表面层的方法。结果，本发明人发现在确定增强表面层的耐磨耗性的同时，表面层的表面上的调色剂的脱模性可能劣化。
因此，本发明的目的在于提供包括含有PFA的表面层的定影构件，所述定影构件耐磨耗性优异且对调色剂具有高的脱模性。
此外，本发明的目的在于提供包括含有PFA的表面层的定影构件的制造方法，所述定影构件耐磨耗性优异且对调色剂具有高的脱模性。
此外，本发明的目的在于提供用于稳定地形成高品质电子照相图像的定影设备和图像形成设备。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个方面，提供定影构件，其包括基材、设置在基材的表面上的弹性层和设置在弹性层的表面上的表面层，其中表面层含有具有由以下结构式(1)表示的部分结构的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，并且具有由在润湿张力为31.0mN/m的润湿张力试验用混合液中测量的67°以上的接触角的表面。
[化学式1]
根据本发明的另一方面，提供定影设备，其包括定影构件、定影构件的加热装置和与定影构件相对配置的加压构件。
根据本发明的再一方面，提供设置有定影设备的图像形成设备。
根据本发明的再另一方面，提供制造定影构件的方法，所述定影构件包括：
基材，
设置在基材的表面上的弹性层，和
含有具有由以下结构式(1)表示的部分结构的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的表面层，
该方法包括通过以下步骤(1)-(3)形成表面层的步骤：
(1)将含有四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的膜的温度调整在四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的玻璃化转变点(Tg)以上且比四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的Tm高30℃的温度Tm+30℃以下的温度范围内，
(2)在氧浓度为1000ppm以下的气氛下，用电离性放射线照射其温度在步骤(1)中已调整在所述温度范围内的含有四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的膜的表面，以在树脂层中在四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物中形成由以下结构式(1)表示的部分结构，和
(3)将含有具有从步骤(2)得出的、由以下结构式(1)表示的部分结构的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的膜的温度调整在340℃以上且380℃以下的范围内。
[化学式2]
发明的效果
本发明可以获得具有高的耐磨耗性并且其表面的调色剂脱模性优异的定影构件。此外，本发明可以获得用于稳定地提供高品质电子照相图像的定影设备和图像形成设备。
附图说明
图1为图像形成设备的一个实例的示意性概略构造图。
图2为根据本发明的定影设备的示意性横截侧面构造图。
图3为根据本发明的定影构件的示意性截面构造图。
具体实施方式
本发明人认为在使膜根据专利文献1中描述的方法进行PFA的交联的情况下，含有未交联四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)的膜的表面的调色剂脱模性劣化的原因如下。
即，在使用电子束等照射处于熔融状态的PFA的情况下，认为，例如，由以下结构式(2)表示的PFA中全氟烷基乙烯基醚的支链部分的键特别容易断裂。结果，已推测在膜中生成低分子量组分并且低分子量组分存在于膜的表面上，由此增加其中通过电离性放射线的照射而使PFA交联的膜的表面能。
[化学式3]
基于此推测，本发明人认为以下：如果膜中的低分子量组分可以从表面移动至膜的内部，则可以降低膜的表面能以增强膜的表面的调色剂脱模性。
然后，本发明人已将通过用电离性放射线照射以形成由以下结构式(1)表示的部分结构(交联结构)而获得的、含有PFA的膜的温度调整至等于或高于具有交联结构的PFA的熔点的温度，并且已将处于实质上熔融状态的膜放置预定的时间。结果，本发明人发现可以显著降低膜的表面能。
[化学式4]
认为其原因如下：将膜中的PFA在实质上熔融的状态下放置预定的时间，由此增加PFA的分子链的流动性，使得膜中的组分沿膜的表面能最小化的方向重新排列。
下文中，将具体描述根据本发明的定影构件及其制造方法。
(定影设备的构造)：
以下描述中，关于定影设备和构成定影设备的构件，纵向指与记录材料的表面上输送记录材料的方向垂直的方向。横向指与记录材料的表面上输送记录材料的方向平行的方向。宽度指沿横向的尺寸。图2为具有根据本发明的定影构件的定影设备6的示意性横截侧面构造图。定影设备6为膜加热系统的定影设备。
附图标记21表示以具有基本上半圆弧状的截面的桶形形成的膜引导件。膜引导件21为具有沿与定义为纵向的图面垂直的方向的水平的长构件。附图标记22表示在膜引导件21的下表面的基本上中心处沿纵向形成的沟槽中容纳并由其支承的加热元件。
附图标记23表示根据本发明的定影构件，其中定影构件具有环带状(圆筒状)形状。将定影构件23松散地与支承加热元件22的引导件21外嵌。引导件21用材料为耐热树脂如PPS(聚苯硫醚)或液晶聚合物的成型品。
构成定影构件的加热装置的加热元件22为整体具有低的热容量且沿纵向细长的陶瓷加热器。加热器22具有沿纵向细长的薄板状氧化铝加热器板221。沿加热器板221的纵向在加热器板221的表面(稍后描述的辊隙部N侧处的表面)上形成由线状或条带状Ag/Pd等制成的通电发热体(电阻发热体)222。通电发热体222通过由薄玻璃层等形成的表面保护层223来保护以覆盖通电发热体222。将作为温度传感构件的温度检测元件224如热敏电阻等设置在加热器板221的背面(与辊隙部N侧处的表面相对的表面)。
附图标记24表示作为加压构件的加压辊。将加压辊24配置在定影构件23的下方使得与定影构件23相对。在夹持定影构件23的情况下，将加压辊24通过预定的加压机构(未示出)以预定的加压力压向加热器22。根据加压力使加压辊24的外周面(表面)与定影构件23的外周面(表面)接触，并且使加压辊24弹性地变形。由此，在加压辊24的表面和定影构件23的表面之间形成具有预定的宽度的辊隙部N(定影辊隙部)。
(定影构件的构造)：
图3为定影构件23的部分截面图。图3中，附图标记231表示基材，附图标记232表示弹性层，以及附图标记233表示表面层。
<基材>
作为基材用材料，可以使用如聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)或聚醚砜(PES)等树脂材料，或者如不锈钢或镍等金属材料。基材的厚度可以为20-100μm，特别地20-60μm以降低热容量并增强作为定影设备的快速起动性能。
<弹性层>
作为弹性层232用材料，可以使用已知的弹性材料并且使用，例如，硅橡胶或氟橡胶等。
<表面层>
表面层233含有具有由结构式(1)表示的部分结构，即，交联部分的PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)。表面层233的表面具有相对于润湿张力为31.0mN/m的润湿张力试验用混合液为67度以上的静态接触角。本文中，静态接触角的值67度为作为具有其上抑制调色剂等的粘附的稳定表面的定影构件具有的值的一般的值。然而，本发明人意识到迄今为止尚未有具有含有交联的PFA且具有至少67度的静态接触角的稳定表面的表面层。
本文中，对根据本发明的表面层的接触角的上限没有特别的限制，但是事实上为大约74度。
本文中，根据本发明的静态接触角使用润湿张力为31.0mN/m的润湿张力试验用混合液来测量。全自动接触角计(商品名：DM-500，由Kyowa Interface Science Co.,Ltd.生产)用作测量设备，并且将滴加至要测量的表面的润湿张力试验用混合液的量设定为1.2μl。此外，将5-7个测量值的算术平均值定义为根据本发明的接触角的值。
(定影构件的制造方法)
下文中，将具体描述根据本发明的定影构件的制造方法。
即，根据本发明的定影构件包括基材、设置在基材的表面上的弹性层和含有具有由结构式(1)表示的部分结构的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的表面层。
[化学式5]
然后，制造此类定影构件的方法包括含有以下第一～第三步骤的形成表面层的步骤：
(1)将在弹性层的表面上形成的、含有未交联四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(下文中，“四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物”缩写为“PFA”)的膜的温度调整在PFA的玻璃化转变温度(Tg)以上且比PFA的Tm高30℃的温度(Tm+30℃)以下的温度范围内的第一步骤，
(2)在氧浓度为1000ppm以下的气氛下，用电离性放射线照射膜的温度落入第一步骤中调整的范围内的、含有PFA的膜的表面，以在该膜中在PFA中形成由结构式(1)表示的部分结构的第二步骤，和
(3)将第二步骤中获得的、含有具有由结构式(1)表示的部分结构的PFA的膜的温度调整在340℃以上且380℃以下的温度范围内的第三步骤。
下文中，将详细描述各步骤。
第一步骤
首先，在弹性层的表面上形成含有未交联PFA的膜。然后，将膜的温度调整在未交联PFA的玻璃化转变点(Tg)以上且比PFA的熔点(Tm)高30℃的温度(Tm+30℃)以下的温度范围内。
此处，虽然作为用作本发明的表面层的主材料的氟树脂的PFA具有与聚四氟乙烯(下文中，缩写为“PTFE”)的耐热性相当的耐热性，但是与PTFE相比，PFA具有低的熔融粘度。因此，PFA的加工性和平滑性优异。
虽然PFA的熔点依赖于全氟烷基乙烯基醚的聚合比、PFA的聚合度等稍微变化，但是PFA的熔点通常为300℃-310℃的范围。
包括PFA的很多氟树脂为其中在常温下通过用电离性放射线照射仅发生分解反应的分解型树脂。然而，众所周知，关于特别地PTFE，如果在加热至熔点的附近的状态下用电离性放射线照射此类树脂，则主要发生交联反应而非分解反应以交联分子链，导致耐磨耗性的增强。
根据此时本发明人的研究，发现即使不将PFA加热至熔点的附近，将PFA加热至玻璃化转变点以上而使得交联反应充分地发生从而增强耐磨耗性。在PTFE的情况下，对于交联具有刚性的且接近单链的分子结构的PTFE，需要将PTFE加热至熔点的附近从而使PTFE的结晶熔融并在分子链容易移动的状态下用电离性放射线照射。然而，与PTFE不同，由于具有侧链PFA具有柔软的非结晶部分，并且非结晶部分可以在玻璃化转变点(Tg)以上柔软地移动，因此认为PFA可以在玻璃化转变点(Tg)以上通过用电离性放射线照射而交联。因此，进行如下述第二步骤的电离性放射线照射步骤的含有未交联PFA的膜的温度可以为PFA的玻璃化转变点(Tg)以上。
另一方面，如果使未交联PFA的温度过高于未交联PFA的熔点，则主要发生PFA的分解反应。然后，将进行如下述第二步骤的电离性放射线照射步骤的含有未交联PFA的膜的温度可以设定为比未交联PFA的熔点高30℃(Tm+30℃)以下的温度，特别地，比未交联PFA的熔点低60℃(Tm–60℃)以下的温度。
本文中，将熔点定义为使用差示扫描量热仪(DSC)以20℃/min的升温速率升温时作为熔融峰检出的结晶熔点。
此外，本文中将玻璃化转变点定义为通过使用动态粘弹性测量设备(DMA)以10Hz的频率和和5℃/min的升温速率测定的tanδ的拐点的峰的玻璃化转变点。
本文中，用于在弹性层的表面上形成含有未交联PFA的膜的方法的实例包括以下方法(1)-(3)。
(1)将其中由未交联PFA制成的颗粒(下文中，也称为“未交联PFA颗粒”)胶体状地分散于水性溶剂中的分散液通过已知的方法，例如，喷涂或浸涂来施涂，以形成分散液的涂膜。然后，将涂膜的温度调整至未交联PFA的熔点以上，以使未交联PFA颗粒熔融，形成含有未交联PFA的膜。
(2)使得粉末涂料通过静电涂装而粘附至弹性层的表面上。然后，将涂膜的温度调整至未交联PFA的熔点以上，以使未交联PFA颗粒熔融，形成含有未交联PFA的膜。
(3)含有未交联PFA的管(下文中，也称为“未交联PFA管”))通过挤出成型来生产。未交联PFA管覆盖弹性层的圆周，由此在弹性层的表面上形成含有未交联PFA的膜。
第二步骤
本步骤为在氧浓度为1000ppm以下的气氛下，用电离性放射线照射膜的温度落入第一步骤中调整的范围内的、含有未交联PFA的膜的表面，以在PFA中形成由结构式(1)表示的部分结构。
用于本步骤的电离性放射线包括γ射线、电子束、X射线、中子射线或高能离子。特别地，就设备的通用性而言，可以使用电子束。
放射线的照射剂量的目标(target)可以适当地在1-1000kGy，特别地，200-600kGy的范围内选择作为用于在未交联的PFA中形成由结构式(1)表示的交联结构所要求的剂量。可以将照射剂量设定在以上范围内，由此抑制由于通过断裂PFA的分子链而生成的低分子量组分的挥发所导致的PFA的重量的降低。
要求根据本步骤的使用电离性放射线的照射在基本上没有氧气气氛下照射含有未交联PFA的膜。具体的气氛可以为氧浓度为1000ppm以下的气氛。可以在真空气氛下或惰性气体如氮气或氩气的气氛下进行照射，只要该气氛具有1000ppm以下的氧浓度即可。就成本而言，可以在氮气气氛下进行照射。
第三步骤
本步骤中，将第二步骤中获得的、含有具有由结构式(1)表示的部分结构即交联结构的PFA的膜进一步调整，使得具有在340-380℃范围内的温度。可以在其中已进行第二步骤的设备中，在氮气气氛下连续地进行、或在空气中进行第三步骤。一旦冷却至常温之后，将已进行第二步骤的膜再次加热至340-380℃的范围内的温度。
在用电离性放射线照射之后，可以进行第三步骤，由此改进含有交联PFA的膜的表面的调色剂脱模性。
认为其温度调整至未交联PFA的熔点的附近并且在用电离性放射线照射含有未交联PFA的膜而获得的膜的表面的调色剂脱模性的劣化是由于伴随PFA中全氟烷基乙烯基醚基团的分解，高表面能组分的生成所导致。然后，认为本步骤中将含有交联PFA的膜的温度调整在交联PFA的熔点以上的范围内，由此增加交联PFA的分子链的流动性，从而促进分子重排，使得表面能最小化。结果，认为，含有交联PFA的膜中的高表面能组分移动至膜的内部，以及具有低表面能的交联PFA移动至表面，由此恢复曾经劣化的膜的调色剂脱模性。
认为本步骤中含有交联PFA的膜的340-380℃的温度范围为其中交联PFA的结晶充分地流动并且基本上不发生交联PFA的分解的温度范围。
本步骤中，可以将含有交联PFA的膜维持在340–380℃的温度范围内5分钟以上，特别地10分钟以上。由此，交联PFA分子容易流动，并且获得充分地降低的表面能。将膜维持在该温度范围内的时间上限的目标可以为20分钟以下。
(图像形成设备整体的构造)
图1为其上安装根据本发明的图像加热装置作为定影设备(定影器)的图像形成设备的一个实例的示意性概述构造图。图像形成设备为电子照相系统的激光束打印机(下文中，指定为“打印机”)。
图1中示出的打印机具有作为图像承载构件的旋转鼓型电子照相感光构件(下文中，指定为“感光鼓”)1。
感光鼓1响应于打印信号沿箭头方向以预定的圆周速率(处理速度)旋转。然后，在旋转过程中，使感光鼓1的外周面(表面)通过作为充电单元的充电辊2均匀地带电至具有预定的极性和电位。感光鼓1的表面上的均匀带电的表面通过从激光束扫描器3输出的并且根据图像信息而调制控制(ON/OFF控制)的激光束LB来扫描曝光。由此，在感光鼓1的表面上形成根据目标图像信息的静电潜像。通过作为显影单元的显影设备4使用调色剂TO将潜像显影并可视化为调色剂图像。
另一方面，将加载并放入供给盒9的记录材料P通过驱动供给辊8逐一供给，经过具有引导件10的纸张通道，并且输送至定位辊11。定位辊11以预定的控制时间将记录材料P供给至感光鼓1的表面和转印辊5的外周面(表面)之间的转印辊隙部。在由转印辊隙部夹持的同时，各自输送记录材料P，并且在输送的过程中，感光鼓1的表面上的调色剂图像通过施加至转印辊5的转印偏压顺次地转印在各记录材料P的表面上。记录材料P由此承载未定影的调色剂图像。
将承载未定影的调色剂图像(未定影的图像)的记录材料P顺次地从感光鼓1的表面分离和从转印辊隙部排出，并且经过输送引导件12并引入定影设备6的辊隙部。将热和压力施加至在定影设备6的辊隙部处的记录材料P，由此使得调色剂图像加热定影在各记录材料P的表面上。出现在定影设备6的记录材料P经过具有输送辊13、引导件14和排出辊15的纸张通道，并且排出至排出托盘16。此外，将记录材料从其分离的感光鼓1的表面通过作为清洁单元的清洁设备7进行处理以除去粘附的污物如转印残留调色剂，并清洁，并且重复地进行图像形成。
(定影设备的加热定影操作)
如果响应打印信号、旋转驱动作为驱动源的定影马达M，则定影马达M的旋转力经驱动力传送机构(未示出)传送至加压辊24。加压辊24由此沿箭头方向以预定的圆周速率(处理速度)旋转。加压辊24的旋转经辊隙部N传送至定影膜23的表面，并且在随加压辊24的旋转而从动的同时，定影膜23沿箭头方向旋转。
实施例
下文中，将参照实施例更具体地描述本发明。应注意虽然实施例为可以应用于本发明的实施方式的实施例，但是本发明不仅局限于实施例并且可以在本发明思想的范围内进行各种修改。
(实施例1)
准备外径为30mm、厚度为40μm和轴向长度为400mm的不锈钢膜作为定影膜的基材。
将含有加成固化型硅橡胶(商品名：XE15-B9236，由Momentive PerformanceMaterials Japan LLC生产)的液态硅橡胶混合物通过使用环状的涂布头施涂在不锈钢膜上，以形成液态硅橡胶混合物的涂膜。涂膜具有300μm的厚度。然后，将涂膜加热至200℃以使涂膜中的加成固化型硅橡胶反应，由此形成含有硅橡胶的弹性层。
然后，将弹性层的表面用准分子UV处理，然后用底漆(商品名：EK-1909S21L，由Daikin Industries,Ltd.生产)均匀地喷涂使得厚度为2μm，并干燥。
然后，将所得物用PFA颗粒的水性分散涂料(商品名：AW-5000L，由DaikinIndustries,Ltd.生产，熔点：300℃，玻璃化转变点：90℃)喷涂使得烧成之后的厚度为25μm，以形成其中分散PFA颗粒的涂膜，使得厚度为50μm。将涂膜加热至350℃并且在该温度下维持15分钟以使涂膜中的PFA颗粒熔融，形成由未交联PFA树脂制成的膜。
(第一步骤)
将其中弹性层和在弹性层的表面上形成的、由未交联PFA树脂制成的膜以此顺序层压的不锈钢膜放入氧浓度为1000ppm以下的加热炉中，并将由未交联PFA树脂制成的膜的温度设定为310℃。
(第二步骤)
用电子束照射温度为通过第一步骤的310℃的PFA树脂膜的表面使得照射剂量为200kGy。
(第三步骤)
完成使用电子束的照射之后，将不锈钢膜从加热炉中取出并放在具有空气气氛的另一加热炉中，并将PFA树脂膜在空气气氛下加热至350℃并在该温度下维持15分钟以提供根据本发明的定影膜。然后，将定影膜进行下述评价1-评价4。
<评价1>第二步骤中获得的PFA树脂中的交联结构的分析
对于PFA树脂中由结构式(1)表示的结构的存在与否，关于交联结构的有无，可以通过使用氟核(19F-NMR)的核磁共振光谱来确定。氟树脂不溶于任何溶剂中，因此在固态下测量。已知PFA具有直链主链并且不具有除了如由以下结构式(2)表示的侧链部以外的支链结构。
[化学式6]
如果用电子束照射在低氧气氛下加热至熔点的附近的未交联PFA，则PFA的分子链断裂并且交联从而新形成如由以下结构式(1)表示的支链结构。
[化学式7]
由此新形成的、由结构式(1)表示的部分结构中的新形成的叔碳临近的碳上的氟在19F-NMR光谱中在-103ppm附近具有峰。因此，通过19F-NMR光谱中-103ppm附近的此类新峰(交联点的峰)的出现可以确认，PFA中存在由结构式(1)表示的部分结构，并且可以确定交联结构的有无。此外，此时的测量温度为250℃，并且峰值使用六氟化苯作为外部标准来测定。
实施例1中，为了确认在通过第二步骤获得的定影膜的表面层中的PFA分子中形成由结构式(1)表示的部分结构，切出表面层的一部分并通过19F-NMR来分析。结果，观察到-103ppm附近的新峰的出现。
<评价2>表面层的表面的接触角的测量
接触角的测量使用润湿张力为31.0mN/m的润湿张力试验用混合液(商品名：润湿张力试验用混合液No.31.0，由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)来进行。
<评价3>表面层的磨耗量的测量
如下评价表面层的磨耗。即，装载生产的定影膜作为装备有具有图2中示出的结构的定影设备的彩色激光打印机(商品名：LBP5910，由Canon Inc.生产)的定影膜。将150000张A4大小的普通纸(商品名：CS-814，由Canon Inc.生产)以横向供给输送至彩色激光打印机，并且在普通纸上打印四种颜色，黄色、品红色、青色和黑色的线图案。之后，测量表面层的表面上、已使其沿纵向与普通纸的两端部接触的部分的磨耗量。测量该部分的磨耗量的原因是因为该部分对应于通过与普通纸端部的摩擦引起的最大磨耗的部分。
<评价4>调色剂脱模性的评价
关于调色剂脱模性的评价，将生产的定影膜引入彩色激光打印机(商品名：LBP5910，由Canon Inc.生产)的定影设备。然后，将彩色激光打印机用于连续地输出电子照相图像。电子照相图像为其中四种颜色，黄色、品红色、青色和黑色的线图案在A4大小的普通纸(商品名：CS-814，由Canon Inc.生产)上的图像。然后，目视观察在电子照相图像上是否存在调色剂污损，并且记录第一次输出从中观察到调色剂污损的电子照相图像时的张数。
在这点上，在即使连续地输出150000(150K)张电子照相图像，也看不到在其上发生调色剂污损的电子照相图像的情况下，此时完成电子照相图像的形成。
(实施例2)
除了将电子束的照射量改变为400kGy以外，用与实施例1中相同的方式生产根据本发明的定影膜，并且将膜进行评价1-评价4。
(实施例3)
除了将电子束的照射量改变为600kGy以外，用与实施例1中相同的方式生产根据本发明的定影膜，并且将膜进行评价1-4。
(实施例4)
除了将用电子束照射时的温度改变为90℃以外，用与实施例1中相同的方式生产根据本发明的定影膜，并且将膜进行评价1-4。
(实施例5)
除了将用电子束照射时的温度改变为150℃以外，用与实施例1中相同的方式生产根据本发明的定影膜，并且将膜进行评价1-4。
(实施例6)
除了将用电子束照射时的温度改变为240℃以外，用与实施例1中相同的方式生产根据本发明的定影膜，并且将膜进行评价1-4。
(比较例1)
除了将用电子束照射时的温度改变为20℃以外，用与实施例1中相同的方式生产根据本发明的定影膜，并且将膜进行评价1-4。
(比较例2)
准备外径为30mm、厚度为40μm和轴向长度为400mm的不锈钢膜作为定影构件的基材。
在不锈钢膜上形成厚度为300μm并且由硅橡胶制成的弹性层。将弹性层的表面用准分子UV处理，然后用底漆(商品名：EK-1909S21L，由Daikin Industries,Ltd.生产)均匀地喷涂使得厚度为2μm，并干燥。将PFA涂料(商品名：AW-5000L，由Daikin Industries,Ltd.生产)均匀地喷涂在得到的膜上，使得烧成后的厚度为25μm，然后在350℃下烧成15分钟以形成表面层。将由此获得的定影膜在氮气气氛(氧浓度：1000ppm以下)下、在310℃下用100kGy的电子束均匀地照射。本比较例中照射后不进行再加热。
(比较例3)
除了将电子束的照射量改变为200kGy以外，用与比较例1中相同的方式生产定影膜，并且将膜进行评价1-4。
(比较例4)
除了将电子束的照射量改变为400kGy以外，用与比较例1中相同的方式生产定影膜，并且将膜进行评价1-2。
(比较例5)
除了将电子束的照射量改变为600kGy以外，用与比较例1中相同的方式生产定影膜，并且将膜进行评价1-2。
(比较例6)
准备外径为30mm、厚度为40μm和轴向长度为400mm的不锈钢膜作为定影构件的基材。
在不锈钢膜上形成厚度为300μm并且由硅橡胶制成的弹性层。将弹性层的表面用准分子UV处理，然后用底漆(商品名：EK-1909S21L，由Daikin Industries,Ltd.生产)均匀地喷涂使得厚度为2μm，并干燥。将PFA涂料(商品名：AW-5000L，由Daikin Industries,Ltd.生产)均匀地喷涂在得到的膜上使得烧成后的厚度为30μm，然后在350℃下烧成15分钟以形成表面层，从而生产定影膜，并且将膜进行评价1-4。即，本比较例中，用电子束照射之后既不进行用电子束的照射也不进行PFA树脂膜的加热。
关于实施例1-6和比较例1-6，下表1中示出评价1-4的结果。
本文中，将根据比较例4和5的定影膜不进行评价3和评价4。
其一个原因如下：关于根据评价3的磨耗量，可以推测根据比较例4和比较例5的定影膜的磨耗量与根据实施例4的定影膜的磨耗量是相当的。
此外，另一个原因如下：关于根据评价4的调色剂脱模性，根据比较例4和比较例5的各定影膜的表面的接触角比根据比较例2和比较例3的各定影膜的表面的接触角小。这揭示与根据比较例2和比较例3的定影膜的调色剂脱模性相比，根据比较例4和比较例5的定影膜的调色剂脱模性是差的。
表1
从评价2的结果发现，相对于其中不进行用电子束的照射的比较例6的接触角，其中进行用电子束的照射的各比较例3-5的接触角随着电子束的照射量的增加而降低。与此相对，可以看出，其中进行再加热的各实施例1-3的接触角值在比较例6的值附近恢复。
此外，从评价3的结果可以确认，关于实施例1-6，与比较例6的情况相比，甚至在输送150000(150K)张纸之后也几乎观察不到磨耗并且表面层的耐磨耗性通过PFA的交联而增强。
此外，关于评价4，如表1“调色剂脱模性(张)”的列所示，甚至在输送150000(150K)张之后，在其中接触角为67°以上的实施例1-6和比较例1中也观察不到调色剂污损。另一方面，在其中接触角小于67°的比较例2和3中，分别在第82000(82K)张电子照相图像和在第63000(63K)张电子照相图像中出现调色剂污损。
此外，从实施例1、4-6和比较例1的比较中发现，即使使用电子束照射时含有未交联PFA的膜的温度为90℃(未交联PFA的玻璃化转变点)以上，PFA也交联，从而增强表面层的耐磨耗性。
此外，根据实施例1、4–6的比较，其中使用电子束照射时含有未交联PFA的膜的温度处于未交联PFA的玻璃化转变点以上且比未交联PFA的熔点低60℃(Tm–60℃)以下的温度的范围内的各实施例4–6的接触角比其中使用电子束照射时含有未交联PFA的膜的温度为在未交联的PFA的熔点的附近的310℃的实施例1的接触角大。即，认为根据实施例4-6的各定影膜的表面具有更增强的调色剂脱模性。未交联PFA的熔点附近的交联使得要熔融结晶引起分子链断裂、交联和重排，由此导致交联之后PFA的结晶度降低。与此相对，认为其中将温度调整在未交联PFA的玻璃化转变点以上且比未交联的PFA的熔点低60℃(Tm–60℃)的温度以下的范围内的未交联PFA的交联，使得在维持结晶部分的同时，在柔软的非结晶部分发生分子链断裂、交联和重排，由此导致结晶度的增加和接触角值的增加。
从该结果发现，在无氧存在下、在未交联PFA的玻璃化转变点以上且未交联PFA的熔点的附近以下的温度范围内用电子束照射未交联PFA，以形成具有交联结构的PFA，由此增强耐磨耗性。交联结构的存在可以由通过19F-NMR观察到的-103ppm附近的峰来确认。此外，当观察到由于使用电子束的照射导致的脱模性劣化时，通过再加热来恢复脱模性并且也保持增强的耐磨耗性。通过使用润湿张力为31.0mN/m的润湿张力试验用混合液，发现此时要求的接触角为67°以上。此外，发现关于用于获得特别良好的脱模性的条件，使用电子束照射时的温度可以在未交联PFA的玻璃化转变点以上且比未交联PFA的熔点低60℃的温度(Tm–60℃)以下的范围内。
本申请要求2012年8月2日提交的日本专利申请No.2012-172116和2013年6月13日提交的日本专利申请No.2013-124881的优先权，并通过引用将这些申请的内容引入作为本申请的一部分。
附图标记说明
1： 电子照相感光构件
2： 充电辊
3： 激光束扫描器
4： 显影设备
5： 转印辊
6： 定影设备
7： 清洁设备
8： 供给辊
9： 供给盒
10： 引导件
11： 定位辊
12： 输送引导件
13： 输送辊
14： 引导件
15： 排出辊
16： 排出托盘
LB： 激光束
TO： 调色剂
P： 记录材料

Claims (12)

1.一种定影构件，其包括：基材，设置在所述基材的表面上的弹性层，和表面层，其特征在于：
所述表面层
含有具有由以下结构式(1)表示的部分结构的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物，并
具有由在润湿张力为31.0mN/m的润湿张力试验用混合液中测量的67度以上的接触角的表面，
[化学式1]
2.根据权利要求1所述的定影构件，其中所述表面层为通过在无氧存在下，在所述四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的玻璃化转变点Tg至比所述四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的熔点Tm高30℃，即Tm+30℃的温度下使用电离性放射线照射含有所述四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的层，之后在所述四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的熔点以上加热所述照射的所得物而制造的表面层。
3.根据权利要求1所述的定影构件，其中所述弹性层含有硅橡胶。
4.根据权利要求1所述的定影构件，其中所述基材含有选自由聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺和聚醚砜组成的组的至少一种树脂。
5.根据权利要求1所述的定影构件，其中所述基材含有镍或不锈钢。
6.根据权利要求1所述的定影构件，其中所述基材的厚度为20-60μm。
7.一种定影设备，其特征在于，其包括根据权利要求1-6任意一项所述的定影构件、用于加热所述定影构件的加热装置和与所述定影构件相对配置的加压构件。
8.一种图像形成设备，其特征在于，其设置有根据权利要求7所述的定影设备。
9.一种定影构件的制造方法，所述定影构件包括：
基材，
设置在所述基材的表面上的弹性层，和
含有具有由以下结构式(1)表示的部分结构的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的表面层，
其特征在于，所述方法包括通过以下步骤(1)-(3)形成所述表面层的步骤：
(1)将在所述弹性层的表面上形成的、含有未交联四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的膜的温度调整到从所述四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的玻璃化转变点Tg至比所述四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的熔点Tm高30℃的温度Tm+30℃的温度，
(2)在氧浓度为1000ppm以下的气氛下，用电离性放射线照射温度在所述步骤(1)中调整的温度的含有四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的膜的表面，以在所述四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物中形成由以下结构式(1)表示的部分结构，和
(3)在所述步骤(2)之后，将从所述步骤(2)得到的、所述含有具有由以下结构式(1)表示的部分结构的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的膜的温度调整至340℃至380℃的温度，
[化学式2]
10.根据权利要求9所述的定影构件的制造方法，其中
所述步骤(1)中，将所述含有四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的膜的温度调整到所述玻璃化转变点Tg至Tm–60℃。
11.根据权利要求9或10所述的定影构件的制造方法，其中
所述步骤(3)中，将所述含有具有由结构式(1)表示的部分结构的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物的膜的温度在340℃至380℃的温度下维持至少5分钟的时间。
12.根据权利要求11所述的定影构件的制造方法，其中
所述步骤(3)中，所述时间为10分钟至20分钟。
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