CN104871093A - 电子照相用定影构件、定影设备和电子照相图像形成设备 - Google Patents

电子照相用定影构件、定影设备和电子照相图像形成设备 Download PDF

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Abstract

本发明旨在提供具有柔软的表面且可在短时间内将大量热供给至记录材料和调色剂的定影构件。所述定影构件为电子照相用定影构件并具有基材、弹性层和脱模层。在从所述脱模层的表面的深度区域中的热浸透率为1.5[kJ/(m2·K·sec0.5)]以上且表面的微橡胶硬度为85度以下，所述深度区域相当于当具有10Hz频率的交流温度波施加在所述脱模层的表面时的热扩散长度。

Description

电子照相用定影构件、定影设备和电子照相图像形成设备
技术领域
本发明涉及电子照相用定影构件。本发明还涉及使用该构件的定影设备和电子照相图像形成设备。
背景技术
通常，在用于如激光打印机或复印机等电子照相系统的加热定影设备中，如一对加热辊与辊，膜与辊，带与辊，和带与带等旋转构件相互压接。
然后，将通过未定影调色剂保持图像的被记录材料导入在旋转构件之间形成的压接部位(定影辊隙)，并加热，从而使调色剂熔融以将图像定影至被记录材料如纸。
与保持在被记录材料上的未定影调色剂图像接触的旋转构件称作定影构件，并根据其形态称作定影辊、定影膜或定影带。
作为这种定影构件，已知具有以下构成的那些。
其中由金属或耐热性树脂等形成的基材上被覆有具有耐热性的硅橡胶弹性层和由氟树脂制成的、硅橡胶粘合剂夹于硅橡胶弹性层和其之间的脱模层的构成。
其中通过使包括氟树脂的涂料的涂膜形成于硅橡胶弹性层上并在等于或高于氟树脂的熔点的温度下烧制涂膜而形成脱模层的构成。
具有这种构成的定影构件通过硅橡胶弹性层的优良的弹性变形的利用，可在定影辊隙中包入并熔融调色剂图像，而不过度压缩调色剂图像。因此，定影构件具有特别是在定影多色构成的彩色图像时，防止图像偏移和渗出并改进混色性(color mixing)的效果。定影构件还具有追随作为被记录材料的纸的纤维的凹凸以防止调色剂的熔融不均的发生的效果。
此外，定影构件的功能要求将充分量的热供给至被记录材料以在定影辊隙部位瞬间熔融调色剂。
针对这样的问题，已知专利文献1中的构成，其中将高热容量材料引入定影构件的一部分以使定影构件确保热容量高，导致被记录材料的热供给量增加。因为较大量的热由此可储存在定影构件中，所以认为该构成对省电力化和高速化是有效的。
另外，专利文献2中，已提出其中由气相成长法形成的碳纤维包含在弹性层中从而改进弹性层的导热性的定影带。另外，本发明人已提出其中碳纤维和碳纤维的取向阻害组分(orientation inhibitory component)如二氧化硅、氧化铝或氧化铁包含在弹性层中从而改进弹性层的沿厚度方向的导热率的加热定影构件(专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开2004-45851号公报
专利文献2：日本专利申请特开2002-268423号公报
专利文献3：日本专利申请特开2006-259712号公报
发明内容
发明要解决的问题
同时，如上所述，在定影过程中，在与未定影调色剂接触的定影构件和与定影构件相对抵接的加压构件之间形成的定影辊隙部位中，将热能供给至被记录材料和调色剂。由此使调色剂熔融、通过定影辊隙、然后冷却并固化，从而被固着在被记录材料上以形成定影图像。
尽管根据定影构件和加压构件的构成以及施加的压力可适当设计定影单元中定影辊隙的宽度，但是宽度通常设计为在高速大型设备中较宽，在低速小型设备中较窄。这种设计的原因为确保被记录材料在定影辊隙中的滞留时间(驻留时间(dwell time))从而供给充分量的热至调色剂以用于熔融。特别地，在彩色图像的情况下，多色的未定影调色剂图像在很多层中堆叠的同时存在，从而需要大量的热以使得调色剂图像充分定影。
当驻留时间由T表示、定影辊隙宽度由N表示、被加热构件的在定影单元内的输送速度由V表示时，T、N和V满足T＝N/V的关系。
在一般的定影设备中将驻留时间设计为约30至100毫秒。然而，因为最近的高速化(输送速度(V)的增加)和小型化(定影辊隙宽度(N)的减小)的要求，所以需要在更短驻留时间内确保定影性能。
作为定影构件的性能的考察，本发明人认为适用传热工程领域中已知的热扩散长度和热浸透率的概念是有效的。
当检查在定影辊隙的定影构件与调色剂或被记录材料之间的热行为时，热被作为相对低温材料的调色剂或被记录材料周期地从定影构件夺取。
本发明人认为，当假定热为具有频率f的交流温度波时，得知在定影辊隙中热从定影构件的表面到达的深度，从而能够得知控制定影构件的热特性的从定影构件的表面的范围。
此处，热扩散长度(μ)定义为当交流温度波在试样中扩散时交流温度波的振幅衰减至1/e的距离，并由以下表达式(1)表示。以下表达式(1)中，符号α表示试样的热扩散率。
μ＝(α/(π·f))0.5  (1)
当关于定影构件检查表达式时，认为当热从加热的定影构件朝向低温材料移动时，定影构件收到的热影响到达从表面的预定深度，该深度相当于通过将定影构件的热扩散率和驻留时间的逆数代入表达式(1)而求得的热扩散长度。
上述考虑可意味着在从定影构件的表面到预定深度的范围内，定影辊隙将热从定影构件供给至低温材料的能力几乎由定影构件的热特性控制。定影构件通常具有包括基材、弹性层和脱模层的多层构成，因此当在构件表面上给予热刺激时的热扩散长度取决于各层的厚度和热物性。
然后，认为将热浸透率的概念导入定影构件将热供给至低温材料的能力是有效的。即，热浸透率为用作当具有不同温度的两个物体相互接触时给予热或夺取热的能力的指标的参数。然后，热浸透率由以下表达式(2)表示。
b＝(λ·Cp·ρ)0.5  (2)
表达式(2)中，λ表示导热率，Cp表示定压比热，和ρ表示密度，而且在多导构成的情况下，热浸透率可作为厚度百分比的加权平均的平均值导出。另外，Cp·ρ表示单位体积的热容量(＝体积热容量)。
总结以上考虑，认为定影构件的热性能几乎由相当于热扩散长度的、从表面的深度区域的热浸透率决定。
同时，如上所述，定影构件不但需要将热供给至被加热构件的能力的提高，而且需要表面的微橡胶硬度的减少。定影构件将热供给至被加热构件的能力可通过增加在相当于热扩散长度的、从定影构件的表面的预定的深度区域内填充剂的含量来提高。
然而，该区域内填充剂的添加量的增加可引起定影部的表面的微橡胶硬度的提高。为了抑制定影构件的硬度的增加，根据待包含于弹性层中的填充剂的性质，照常规地适当调整弹性层中填充剂的含量。然而，考虑到30毫秒至100毫秒的驻留时间或今后电子照相图像形成过程的进一步高速化，必须实现能够在比常规构成更高的水平上解决两个相反问题的构成。
因此，本发明旨在提供其表面为柔软的、表面附近的热浸透率高的定影构件。
本发明还旨在提供即使在短驻留时间内仍可有利地将调色剂定影在记录介质上的定影设备，以及电子照相图像形成设备。
用于解决问题的方案
为了以较高水平同时实现表面的柔软化增加和表面附近的热浸透率的提高两个相反问题，本发明人已做了深入的研究。结果，本发明人已发现，可获得无法通过常规构成实现的、不管在表面附近具有高热浸透率，具有与85°以下一样柔软的表面微橡胶硬度的定影构件
根据本发明的一个方面，提供包括基材、弹性层和脱模层的电子照相用定影构件，其中当具有10Hz频率的交流温度波施加在脱模层的表面时，相当于热扩散长度的、距离脱模层的表面的深度区域中的热浸透率为1.5[kJ/(m2·K·sec0.5)]以上，表面微橡胶硬度为85°以下。
根据本发明的另一方面，提供包括上述定影构件和定影构件的加热单元的定影设备。
根据本发明的进一步方面，提供包括上述定影设备的电子照相图像形成设备。
发明的效果
根据本发明，可获得维持表面柔软性的同时在其表面附近的热浸透率高的定影构件。进一步地，根据本发明，可获得可稳定地将充分的量提供给调色剂和被记录介质同时抑制调色剂的过度压接的定影设备。
此外，根据本发明，可获得可稳定地提供高清晰度图像的电子照相图像形成设备。
附图说明
图1为根据本发明的定影构件的横截面示意图。
图2为从根据本发明的定影构件的的表面100μm范围内的截面示意图。
图3为形成根据本发明的定影构件的弹性层的步骤的一个实例的说明图。
图4为形成根据本发明的定影构件的脱模层的步骤的一个实例的说明图。
图5为形成根据本发明的定影构件的脱模层的步骤的一个实例的说明图。
图6为根据本发明的定影设备的一个实例的截面图。
图7为根据本发明的定影设备的一个实例的截面图。
图8为根据本发明的电子照相图像形成设备的一个实例的截面图。
图9为表示弹性层中气相成长法碳纤维的配合量与热浸透率之间的关系的图。
图10为根据本发明的弹性层的材料的扫描电子显微镜(SEM)显微照片。
具体实施方式
以下基于具体的构成描述根据本发明的定影构件。
图1为作为根据本发明的定影构件的定影带的截面示意图。如图1所示的定影带1中，附图标记3表示金属制基材，附图标记4表示弹性层，附图标记6表示脱模层，和附图标记5表示接合(bond)弹性层4和脱模层6的粘合层。
此处，关于各基材3、弹性层4、粘合层5和脱模层6，厚度、热扩散率、密度、比热容量和导热率定义为如下表1所示。
表1
厚度 热扩散率 密度(ρ) 定压比热(Cρ) 导热率
基材3 t1 α1 ρ1 c1 λ1
弹性层4 t2 α2 ρ2 c2 λ2
粘合层5 t3 α3 ρ3 c3 λ3
脱模层6 t4 α4 ρ4 c4 λ4
脱模层6中，施加至脱模层6的交流温度波的衰减程度可通过由脱模层6的热扩散率(α4)和交流温度波的频率f求得的热扩散长度[μ4f＝(α4/(π·f))0.5]与脱模层6的厚度t4之间的大小关系来得知。换言之，当满足t4≥μ4f的关系时，该关系意味着在脱模层6中交流温度波充分衰减。即，定影带的热扩散长度(μf)等于μ4f。
另一方面，当满足t4<μ4f时，在脱模层6中交流温度波未充分衰减。因此，交流温度波通过脱模层6并到达粘合层5。此处粘合层5中交流温度波的衰减程度可计算如下。当通过脱模层6并到达粘合层5的交流温度波由频率换算(frequency conversion)f2表示时，由表达式1的变形导出f2＝α4/(π·(μ4-t4)2)。
换言之，当满足t4<μ4f时，可认为该满足等价于提供具有频率f2的交流温度波至粘合层5。然后，粘合层5中交流温度波的衰减程度可通过由粘合层5的热扩散率(α3)和交流温度波的频率f2求得的热扩散长度[μ3f＝(α3/(π·f2))0.5]与粘合层的厚度t3之间的大小关系而得知。换言之，如果满足t3≥μ3f的关系，该关系意味着粘合层5中交流温度波(f2)充分衰减。因此，定影带的热扩散长度(μf)等于t4+μ3f。
另一方面，当满足t3<μ3f时，粘合层5中交流温度波(f2)未充分衰减，并到达弹性层4。在这种情况下，弹性层4中交流温度波的衰减程度可类似地计算如下。当通过粘合层5并到达弹性层4的交流温度波由频率换算f3表示时，由表达式1的变形导出f3＝α3/(π·(μ3f-t3)2)。
换言之，当满足μ3f>t3时，可认为该满足等价于提供具有频率f3的交流温度波至弹性层4。然后，弹性层4中交流温度波的衰减程度可通过由弹性层4的热扩散率(α2)和交流温度波的频率(f3)求得的热扩散长度[μ2f＝(α2/(π·f3))0.5]与弹性层4的厚度t2之间的大小关系而得知。换言之，如果满足t2≥μ2f的关系，该关系意味着弹性层4中交流温度波(f3)充分衰减。因此，定影带的热扩散长度(μf)等于t4+t3+μ2。
另一方面，当满足t2<μ2f时，弹性层4中交流温度波(f3)未充分衰减，并进一步到达基材3。在这种情况下，基材3中交流温度波的衰减程度可类似地计算如下。当通过弹性层4并到达基材3的交流温度波由频率变换f4表示时，由表达式1的变形导出f4＝α2/(π·(μ2f-t2)2)。换言之，当满足t2<μ2f时，可认为该满足等价于提供具有频率f4的交流温度波至基材3。然后，基材3中交流温度波的衰减程度可通过由基材3的热扩散率(α1)和交流温度波的频率(f4)求得的热扩散长度[μ1f＝(α1/(π·f4))0.5]与基材3的厚度t1之间的大小关系而得知。换言之，如果满足t1≥μ1f的关系，该关系意味着基材3中交流温度波(f4)充分衰减。因此，此处定影带的热扩散长度(μf)等于t4+t3+t2+μ1f。另一方面，当满足t1<μ1f时，即使在基材3中交流温度波(f4)也未充分衰减，并到达基材3的里侧(backside)的介质(或空气等)。即，由于交流温度波当作热通过定影带的系统，可认为热扩散长度(μf)等于t4+t3+t2+t1。因此，求得当将具有频率f的交流温度波施加至定影带的表面时的热扩散长度(μf)。然后，通过使用存在于距离表面的深度区域内的各层的特性值(该区域相当于热扩散长度(μf))，可求得深度区域中的热浸透率bf。即，在上述构成中，假定具有频率f的交流温度波通过脱模层6和粘合层5，到弹性层4中充分衰减。在这种情况下，脱模层6、粘合层5和弹性层4存在于相当于热扩散长度的深度区域中。当此处将各层的热浸透率分别定义为b6、b5和b4时，b6、b5和b4表示如下：
b6＝(λ6·c6·ρ6)0.5
b5＝(λ5·c5·ρ5)0.5
b4＝(λ4·c4·ρ4)0.5
然后，bf可由根据加权平均的以下表达式求得。
bf＝((b6·t6)/(μf))+(b5·t5)/(μf))+(b4·μ4f)/(μf))。
如上所述，由此求得的bf用作显示作为加热定影构件的热性能的参数。于是，bf的值越大意味着将热供给至被记录材料的能力越高。
(第一实施方案)
然后，采取其中将基材3、弹性层4、粘合层5和脱模层6按该顺序堆叠的定影构件作为实例来描述本发明。脱模层6的表面与被加热构件接触。
此处，镀镍膜用作基材3，硅橡胶粘合剂用作粘合层5，和由四氟乙烯(TFE)和全氟烷基乙烯基醚(FVA)的共聚物(PFA)制成的管用作脱模层6。基材3、粘合层5和脱模层6的厚度和各种物性的值如下表2所示。
表2
然后，计算当将具有10Hz频率的交流温度波施加至这种定影带的脱模层的表面时的热扩散长度(μ410)。
μ410＝(0.12/(π·f))0.5＝61.8×10-3mm＝61.8μm
由于该值大于脱模层6的厚度(＝10μm)，所以在脱模层6中交流温度波未衰减并到达粘合层5。然后，计算粘合层5中的热扩散长度(μ310)。当到达粘合层5的温度波换算为交流温度波的频率(f2)时，频率(f2)可由以下表达式求得。
f2＝0.12/(π·(μ410-t4)2)＝14.2Hz
即，实现与施加14.2Hz的交流温度波至粘合层5等价的状态。因此，μ3由以下表达式求得。
μ310＝(0.11/(π·f2))0.5＝49.6μm
由于该值大于粘合层5的厚度(t3＝5μm)，即使在粘合层5中交流温度波也未衰减并到达弹性层4。如果此处弹性层4具有充分高的热浸透率，弹性层4中交流温度波衰减。
此处，脱模层6和粘合层5的热浸透率b6和b5可分别由以下表达式计算。
b6＝(λ6·c6·ρ6)0.5＝0.71[kJ/(m2·K·sec0.5)]
b5＝(λ5·c5·ρ5)0.5＝0.61[kJ/(m2·K·sec0.5)]
当到达弹性层4的温度波换算为交流温度波的频率(f3)时，频率(f3)可由以下表达式求得。
f3＝0.11/(π·(μ310-t3)2)＝17.6Hz
即，实现与施加17.6Hz的交流温度波至弹性层4等价的状态。
然后，假定其中具有如表3所示的构成和物性值的各4A、4B、4C和4D用作弹性层的情况，并计算热扩散长度和热浸透率。
表3
此处，弹性层4A、弹性层4B、弹性层4C和弹性层4D分别对应于用于比较例A-5的弹性层材料、用于比较例A-3的弹性层材料、用于比较例A-6的弹性层材料和用于实施例A-3的弹性层材料。
尽管在实施例和比较例的部分将描述细节，但是弹性层4A仅由不含有具有导热性的填充剂的加成固化型硅橡胶的固化物制成。弹性层4B通过将体积百分比为45％的氧化铝填充剂配合至加成固化型硅橡胶并固化所得物来形成。弹性层4C通过将体积百分比为2％的气相成长法碳纤维配合至加成固化型硅橡胶并固化所得物来形成。弹性层4D类似地通过将体积百分比为45％的氧化铝填充剂和2体积％的气相成长法碳纤维配合至加成固化型硅橡胶并固化所得物来形成。
<使用弹性层4A的情况>
计算弹性层4A内的热扩散长度(μ210(4A))。此处，到达弹性层4A的温度波作为交流温度波的频率(f3)求得，因此μ210(4A)如下：
μ210(4A)＝(0.13/(π·f3))0.5＝48.5μm
并且比弹性层的300μm厚度小。换言之，发现在弹性层4中交流温度波充分衰减。即，带中的热扩散长度μ10(4A)如下：
μ10(4A)＝t4+t3+μ210(4A)＝63.5μm。
另外，此处弹性层4A的热浸透率b4(4A)如下：
b4(4A)＝(λ4(4A)·c4(4A)·ρ4(4A))0.5
＝0.56[kJ/(m2·K·sec0.5)]。
因此，当将10Hz的交流温度波施加至定影带时，热扩散长度μ10(4A)中的热浸透率b10(4A)如下：
b10(4A)＝((b6·t6)/(μ10(4A)))+((b5·t5)/(μ10(4A)))+((b4(4A)·μ210(4A))/(μ10(4A)))＝0.59[kJ/(m2·K·sec0.5)]
并发现当弹性层为其中未填充填充剂的硅橡胶层时，未实现充分的热浸透率，即，未实现充分的对调色剂或非记录材料的热供给。
<使用弹性层4B的情况>
计算弹性层4B内的热扩散长度(μ210(4B))。
μ210(4B)如下：
μ210(4B)＝(0.38/(π·f3))0.5＝82.9μm，
并且再次比弹性层的300μm厚度小。
换言之，发现在弹性层4中交流温度波充分衰减。即，带中的热扩散长度μ10(4B)如下：
μ10(4B)＝t4+t3+μ210(4B)＝97.9μm。
另外，此处弹性层4B的热浸透率b4(4B)如下：
b4(4B)＝(λ4(4B)·c4(4B)·ρ4(4B))0.5
＝1.36[kJ/(m2·K·sec0.5)]。
因此，当将10Hz的交流温度波施加至定影带时，热扩散长度μ10(4B)中的热浸透率b10(4B)如下：
b10(4B)＝((b6·t6)/(μ10(4B)))+((b5·t5)/(μ10(4B)))+((b4(4B)·μ210(4B))/(μ10(4B)))＝1.26[kJ/(m2·K·sec0.5)]。
即，发现将氧化铝填充剂配合至弹性层从而与未配合的情况相比提高热浸透率时，尚未实现充分的热浸透率。
<使用弹性层4C的情况>
计算弹性层4C内的热扩散长度(μ210(4C))。μ210(4C)如下：
μ210(4C)＝(0.44/(π·f3))0.5＝89.2μm，
并且再次比弹性层的300μm厚度小。换言之，发现在弹性层4中交流温度波充分衰减。
即，带中的热扩散长度μ10(4C)如下：
μ10(4C)＝t4+t3+μ210(4C)＝104.2μm。
另外，此处弹性层4B和热浸透率b4(4C)如下：
b4(4C)＝(λ4(4C)·c4(4C)·ρ4(4C))0.5＝1.05[kJ/(m2·K·sec0.5)]。
因此，当将10Hz的交流温度波施加至定影带时，热扩散长度μ10(4C)中的热浸透率b10(4C)如下：
b10(4C)＝((b6·t6)/(μ10(4C)))+((b5·t5)/(μ10(4C)))+((b4(4C)·μ210(4C))/(μ10(4C)))＝1.00[kJ/(m2·K·sec0.5)]。
即，发现将气相成长法碳纤维配合至弹性层从而与未配合的情况相比提高热浸透率时，在这种情况下仍尚未实现充分的热浸透率。
<使用弹性层4D的情况>
计算弹性层4D内的热扩散长度(μ210(4D))。
μ210(4D)如下：
μ210(4D)＝(1.11/(π·f3))0.5＝141.7μm，并且在这种情况下，再次比弹性层的300μm厚度小。换言之，也发现在弹性层4中交流温度波充分衰减。
即，带中的热扩散长度μ10(4D)如下：
μ10(4D)＝t4+t3+μ210(4D)＝156.7μm。
另外，此处弹性层4D的热浸透率b4(4D)如下：
b4(4D)＝(λ4(4D)·c4(4D)·ρ4(4D))0.5
＝2.36[kJ/(m2·K·sec0.5)]
并且是非常高的热浸透率。当将10Hz的交流温度波施加至定影带时，热扩散长度μ10(4D)中的热浸透率b10(4D)如下：
b10(4D)＝((b6·t6)/(μ10(4D)))+((b5·t5)/(μ10(4D)))+((b4(4D)·μ210(4D))/(μ10(4D)))＝2.20[kJ/(m2·K·sec0.5)]
并且发现将氧化铝填充剂和气相成长法碳纤维一起配合至弹性层，从而与各自单独配合的情况相比飞跃性地提高定影带的热浸透率。即，表明以以前无法实现的水平提高将热供给至调色剂和非记录材料的能力。
(第二实施方案)
将其中镀镍膜用作基材3，以上使用的硅橡胶弹性层4D用作弹性层4，未设置粘合层5，由氟树脂涂布直接形成的脱模层6的定影带作为实例。各层的构成和物性值如下表4所示。
表4
该定影带具有相当于实施例B-2的构成。
计算当将具有10Hz频率的交流温度波施加至这种定影带的脱模层的表面时的热扩散长度(μ410)。
μ410＝(0.12/(π·f))0.5＝61.8×10-3mm＝61.8μm
由于该值大于脱模层6的厚度(＝10μm)，所以在脱模层6中交流温度波未衰减并到达弹性层4D。此处，可通过以下表达式计算脱模层6中的热浸透率b6。
b6＝(λ6·c6·ρ6)0.5＝0.75[kJ/(m2·K·sec0.5)]
然后，计算弹性层4D内的热扩散长度(μ210(4D))。此处，当到达弹性层4D的温度波换算为交流温度波的频率(f3)时，频率(f3)可由以下表达式求得。
f3＝0.12/(π·(μ410-t4)2)＝14.2Hz
即，实现相当于施加14.2Hz的交流温度波至弹性层4D的状态。因此，μ210(4D)由以下表达式求得。
μ210(4D)＝(1.11/(π·f3))0.5＝157.7μm
在这种情况下，μ210(4D)比弹性层的300μm厚度小。换言之，发现在弹性层4D中交流温度波充分衰减。即，带中的热扩散长度μ10(4D)如下：
μ10(4D)＝t4+μ210(4D)＝167.7μm。
另外，如上所述，此处弹性层4D的热浸透率b4(4D)如下：
b4(4D)＝2.36[kJ/(m2·K·sec0.5)]。
因此，当将10Hz的交流温度波施加至定影带时，热扩散长度μ10(4D)中的热浸透率b10(4D)如下：
b10(4D)＝((b6·t6)/(μ10(4D)))+((b4(4D)·μ(4D))/(μ(4D)))
＝2.26[kJ/(m2·K·sec0.5)]，
并且脱模层直接形成而未形成粘合层，从而能够进一步提高在构件的表面附近的热浸透率。
(1)定影构件的示意构成
使用附图描述本发明的细节。
图1为说明根据本发明的电子照相用定影构件的一个方面的示意性截面图，且附图标记1表示具有带形状的定影构件(定影带)和附图标记2表示辊形状的定影构件(定影辊)。通常，在基材自身变形从而形成定影辊隙的情况下，定影构件称作定影带，在基材自身几乎不变形并且由弹性层的弹性变形形成定影辊隙的情况下，定影构件称作定影辊。
图1中，附图标记3表示基材，附图标记4表示被覆基材3的周面的弹性层，和附图标记6表示脱模层。脱模层6通过粘合层5可固定(secured)至弹性层4的周面。
另外，图2为示意性表示从定影构件的表面至热扩散长度μ的范围的层构成的放大截面的图。图2中，附图标记4表示弹性层，附图字母4a表示作为母材(base material)的硅橡胶，附图字母4b表示具有高体积热容量的填充材料，和附图字母4c表示气相成长法碳纤维。后面详细描述构成弹性层的各组分。
如图2所示，相互盘绕的气相成长法碳纤维4c以在具有高体积热容量的纤维4b之间的桥的形式存在于弹性层4中。即，认为具有高体积热容量的纤维4b通过气相成长法碳纤维4c架桥从而形成导热路径(heat conducting path)。因此，在抑制填充剂添加至弹性层的总量(体积百分数)(该填充剂增加弹性层的硬度)的同时，可获得具有优良的供给热的能力的定影构件。
附图标记5表示粘合层和附图标记6表示脱模层。这些层还包括气相成长法碳纤维从而能够提高定影构件供给热的能力。后面还详细描述这些层的形成方法。
下文中，将描述定影构件中的各层并将描述其利用方法。
(2)基材
作为基材3，例如，使用金属或合金(alloy)如铝、铁、不锈钢或镍，或耐热性树脂如聚酰亚胺。
当定影构件具有辊形状时，芯用作基材3。芯的材料的实例包括金属和合金如铝、铁和不锈钢。芯可具有中空内部，只要芯具有耐定影设备内的压力的强度即可。另外，当芯具有中空状时，其内部还可设置有热源。
当定影构件具有带形状时，基材3的实例包括镀镍套筒和不锈钢套筒，和由聚酰亚胺制成的耐热性树脂带等。定影构件的内表面可进一步设置有赋予如耐磨耗性和绝热性等功能的层(未示出)。其外表面可进一步设置有赋予如粘合性等功能的层(未示出)。
(3)弹性层及其生产方法
弹性层4起到定影时使得定影构件承载使定影构件追随纸的纤维的凹凸的弹性而不压缩调色剂的层的功能。
为了发挥这种功能，可使用耐热性橡胶如硅橡胶或氟橡胶，且特别地通过使加成固化型硅橡胶固化而获得的产品可用作弹性层4中的母材。该原因是，因为加成固化型硅橡胶经常为液体状态而使得填充剂易于分散，而且根据后述添加的填充剂的类型和量调整加成固化型硅橡胶的交联度，从而能够调整弹性。
另外，关于层构成，从对于被记录材料的导热效率的观点，限制包括在从定影构件的表面到热扩散长度μ的范围内的弹性层部分，但不限制上述范围以外的厚度范围。特别地，出于赋予进一步的功能如柔软性、导热性和绝热性的目的，在从表面到热扩散长度μ的范围以外的范围内，辊形状的定影构件可采取各种形态。
(3-1)加成固化型硅橡胶
图2中，硅橡胶4a由加成固化型硅橡胶制成。
通常，加成固化型硅橡胶包括具有不饱和脂族基团的有机聚硅氧烷、具有连接至硅的活性氢的有机聚硅氧烷、和作为交联催化剂的铂化合物。
具有不饱和脂族基团的有机聚硅氧烷的实例包括以下：
其中分子的两末端各自由(R1)2R2SiO1/2表示、且分子的中间单元由(R1)2SiO和R1R2SiO表示的直链状(linear)有机聚硅氧烷；和
其中中间单元包括R1SiO3/2或SiO4/2的支化状聚有机硅氧烷。
此处，各R1表示连接至硅原子并且不包括脂族不饱和基团的一价未取代或取代的烃基。其具体实例包括以下：
烷基(例如，甲基，乙基，丙基，丁基，戊基和己基)；
芳基(苯基等)；和
取代的烃基(例如，氯甲基，3-氯丙基，3,3,3-三氟丙基，3-氰丙基和3-甲氧基丙基)。
特别地，从使得合成和操作容易并实现优良的耐热性的观点，50％以上的R1优选表示甲基，且全部R1特别优选表示甲基。
另外，各R2表示连接至硅原子的不饱和脂族基团，其实例包括乙烯基，丙烯基，3-丁烯基，4-戊烯基和5-己烯基，且从使得合成和操作容易，还易于进行交联反应的观点，各R2可为乙烯基。
另外，具有连接至硅的活性氢的有机聚硅氧烷为通过铂化合物的催化作用与在具有不饱和脂族基团的有机聚硅氧烷组分中的烯基反应以形成交联结构的交联剂。
连接至硅原子的氢原子数为一个分子中平均大于3个的数。
连接至硅原子的有机基团的实例包括具有与在具有不饱和脂族基团的有机聚硅氧烷组分中的R1相同意义的未取代或取代的一价烃基。特别地，有机基团可为甲基，这是因为易于合成和操作。
不特别限制具有连接至硅的活性氢的有机聚硅氧烷的分子量。
另外，有机聚硅氧烷在25℃的粘度优选在10mm2/s以上且100,000mm2/s以下的范围内，且更优选15mm2/s以上且1,000mm2/s以下。该范围的原因在于，因为不发生其中保存期间有机聚硅氧烷挥发而不提供期望的交联度和成形品的期望物性的情况，且有机聚硅氧烷可易于合成和操作，并易于均一地分散在体系中。
可采用任何直链状、支化状和环状硅氧烷骨架并且可采用其混合物。特别地，可采用直链状硅氧烷骨架，这是因为使得合成容易。Si-H键可存在于分子中的任何硅氧烷单元，但其至少一部分可部分存在于分子末端的硅氧烷单元，如(R1)2HSiO1/2单元。
作为加成固化型硅橡胶，可采用基于1摩尔的硅原子具有0.1摩尔％以上且2.0摩尔％以下的量的不饱和脂族基团的那种。特别地，该量在0.2摩尔％以上且1.0摩尔％以下的范围内。
(3-2)关于填充剂
弹性层4包括用于提高定影构件的导热特性，并赋予补强性、耐热性、加工性和导电性等的填充剂。
(3-2-1)材料
特别地，为了提高导热特性，填充剂可为具有高导热性和高体积热容量的无机填充剂。无机填充剂的具体实例可包括金属和金属化合物。
特别地，例如，出于提高导热特性的目的，以下材料适合用作无机填充剂：
碳化硅；氮化硅；氮化硼；氮化铝；氧化铝；氧化锌；氧化镁；二氧化硅；铜；铝；银；铁；或镍等。
此外，从确保弹性层的体积热容量的观点，可使用具有3.0[mJ/m3·K]以上的高体积热容量，且包括氧化铝、氧化镁、氧化锌、铁、铜或镍作为主组分的填充剂。
图2中，附图标记4b表示此处所述的具有高体积热容量的填充剂(无机填充剂)。
上述填充剂可单独使用或其两种以上作为混合物使用。从操作和分散性的观点，平均粒径可在1μm以上且50μm以下的范围内。另外，使用具有球状、粉碎状(pulverized shape)、针状、板状、或晶须状等的填充剂，从分散性的观点，可使用具有球状或粉碎状等的填充剂。
此处，弹性层中的无机填充剂的平均粒径由流式颗粒图像分析设备(商品名：FPIA-3000；由Sysmex Corporation制造)测定。
具体地，将从弹性层切出的样品放入坩埚，并在氮气气氛中加热至1000℃从而灰化橡胶组分以除去。在该阶段，包括在样品中的无机填充剂存在于坩埚中。当弹性层包含后述的气相成长法碳纤维时，作为填充剂，气相成长法碳纤维也存在于坩埚中。
然后，当气相成长法碳纤维与无机填充剂共存在坩埚中时，在空气气氛下将坩埚加热至1000℃以燃烧气相成长法碳纤维。结果，仅包括在样品中的无机填充剂残余在坩埚中。
然后，使用乳钵(mortar)和研杵(pestle)将坩埚中的无机填充剂解碎(ground)以提供一次颗粒，然后将一次颗粒分散在水中以制备样本液(specimen liquid)。将样本液投入颗粒图像分析设备，并导入设备内的图像池(imaging cell)并使其通过池以将无机填充剂拍摄为静止图像。
具有与无机填充剂的颗粒图像平面投影(下文中，还称作"颗粒投影图像")的面积相同的面积的圆(下文中，还称作"等面积圆")的直径定义为根据颗粒图像的无机填充剂的直径。然后，测定1000个无机填充剂的等面积圆，并将其算术平均值定义为无机填充剂的平均粒径。
填充剂的体积热容量可通过定压比热(Cp)和真密度(ρ)的积来求得，且可通过以下各设备测定各值。
定压比热(Cp)：差示扫描量热计(商品名：DSC823e；由Mettler-ToledoInternational Inc.制造)
具体地，将铝盘用作各样品用盘和参照用盘。首先，作为空白测量，在具有将两个盘在15℃的恒温下保持空的状态10分钟，然后以10℃/min的升温速度加热至115℃，然后保持在115℃的恒温下10分钟的程序下进行测量。然后，将约10mg具有已知的定压比热的人造蓝宝石用作参照材料，并通过相同程序进行测量。然后，将与参照蓝宝石的量相同的量的约10mg的测量样品(填充剂)放置在样品用盘中，并通过相同程序进行测量。使用差示扫描量热计附属的比热分析软件分析测量结果，并由5次测量结果的算术平均值计算25℃下的定压比热(Cp)。
真密度(ρ)：干式自动密度仪(商品名：Accupyc 1330-01；由ShimadzuCorporation制造)
具体地，使用10cm3的样本池，并将样品(填充剂)以池容积的约80％的体积放入样本池。测量样品的重量之后，将池放置在设备内的测量部位并使用氦作为测量气体进行气体置换10次，然后测量容积10次。由样品的重量和测量的容积计算密度(ρ)。
从确保导热性的观点，填充剂可进一步包含气相成长法碳纤维。
图2中，附图字母4c表示此处所述的气相成长法碳纤维。通过将作为原料的烃和氢在加热炉内以气相进行热分解反应，并通过使用催化剂细颗粒作为核(nuclei)使所得物成长为纤维来获得气相成长法碳纤维。通过原料和催化剂的类型、尺寸和组成，以及反应温度、气氛压力和时间等来控制纤维直径和纤维长度，并已知通过反应后的加热处理来进一步发展具有石墨结构的纤维。
纤维具有沿直径方向的多层结构，并且具有其中石墨结构以管状堆叠的形状。纤维通常具有约80至200nm平均纤维直径和约5至15μm平均纤维长度，并为商购可得的。
此处，弹性层中的气相成长法碳纤维的平均纤维直径和平均纤维长度的测量方法如下。即，首先将从弹性层切出的10g样品放入坩埚中，并在空气中在550℃下加热8小时，从而灰化橡胶组分以除去。然后，从坩埚内残余的气相成长法碳纤维中随机选择1000根纤维，并通过使用光学显微镜在120倍放大率下观察，以通过使用数字图像测量软件((商品名：Quick GrainStandard，由Innotech Corporation制造)测量所选纤维的纤维长度和纤维端部的纤维直径。然后，将纤维长度和纤维直径的算术平均值各自定义为平均纤维长度和平均纤维直径。
出于赋予特性如导电性的目的，可添加炭黑作为其它填充剂。
(3-2-2)含量
为了不仅确保弹性层的柔软性，而且充分实现弹性层的导热特性，包含在弹性层4中的填充剂的总量可在以体积计为25体积％以上且50体积％以下的范围内。特别地，为了在添加大量纤维的情况下抑制母材粘度的增加并维持良好的加工性，所含气相成长法碳纤维的总量基于弹性层的体积为0.5体积％以上和5体积％以下。
(3-3)弹性层的厚度
从有助于定影构件的表面硬度并确保辊隙宽度的观点，可适当地设计弹性层的厚度。当定影构件具有带形状时，弹性层的厚度在优选100μm以上且500μm以下、并进一步优选200μm以上且400μm以下的范围内，这是因为当将定影构件引入定影设备时，通过基材的变形可确保辊隙宽度，并且带具有发热源。当定影构件具有辊形状时，必需的是基材为刚性基材并且通过弹性层的变形形成辊隙宽度。因此，弹性层的厚度在优选300μm以上且10mm以下，并进一步优选1mm以上且5mm以下的范围内。在这种情况下，在包括在从构件的表面到热扩散长度μ的范围内的弹性层区域中需要采用如上所示的构成。
(3-4)弹性层的生产方法
作为弹性层的生产方法，众所周知在日本专利申请特开2001-62380号公报和日本专利申请特开2002-213432号公报等中的模具成型法，和加工法如刮涂法(blade coating method)、喷涂法(nozzle coating method)和环涂法(ringcoating method)。任何这些方法可用于将基材上承载的掺混物(admixture)加热和交联从而形成弹性层。
图3说明在基材3上形成弹性层4的步骤的一个实例，并为描述使用所谓的环涂法的方法的示意图。
称重各填充剂，并配合于未交联的母材(本实例中，加成固化型硅橡胶)中，使用行星式万能混合机等将所得物充分混合并消泡以提供弹性层形成用原料掺混物，并将原料掺混物填充在圆筒泵(cylinder pump)7中并压送以通过原料掺混物的供给喷嘴8从涂布头9涂布至基材3的周面。
涂布的同时，使得基材3以预定的速度朝图的右方向移动，从而使原料掺混物的涂膜10能够形成在基材3的周面。通过涂布头9与基材3之间的间隙(clearance)、原料掺混物的供给速度、和基材3的移动速度等可控制涂膜的厚度。通过加热单元如电炉加热形成在基材3上的原料掺混物的涂膜10达给定的一段时间以使交联反应进行，从而能够形成弹性层4。
(4)脱模层及其生产方法
作为脱模层6，主要使用氟树脂层，例如，下列示例性树脂：
四氟乙烯-全氟(烷基乙烯醚)共聚物(PFA)，聚四氟乙烯(PTFE)，或四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等。
以上列出的示例性材料中，从成形性和调色剂脱模性的观点可使用PFA。
不特别限制形成手段，但是已知用管状成形品(formed article)被覆的方法，和包括直接用氟树脂细颗粒或用具有分散在溶剂中的氟树脂细颗粒的涂料涂布弹性层表面、并干燥熔融所得物以焙烧的方法等。
出于控制热物性的目的，脱模层还可包含填充剂，只要不损害成形性和脱模性即可。
氟树脂脱模层的厚度优选50μm以下，并进一步优选30μm以下。在该范围内的厚度能够维持堆叠的弹性层的弹性，抑制定影构件的表面硬度的过度增加。
(4-1)通过被覆氟树脂管的脱模层形成
当使用热熔融型的氟树脂如PFA时，通过一般方法可制备氟树脂管。例如，通过使用挤出成形机将热熔融型的氟树脂丸粒(pellet)成形为膜。
将氟树脂管的内表面预先进行钠处理，准分子激光处理(excimer lasertreatment)或氨处理等，从而活化表面并提高粘合性。
图4为经由粘合剂11在弹性层4上堆叠氟树脂层的步骤的一个实例的示意图。粘合剂11涂布至上述弹性层4的表面。后面将详细描述粘合剂。在涂布粘合剂11之前，弹性层4的表面还可进行紫外线照射步骤。因此，可抑制粘合剂11至弹性层4的渗透，并可抑制归因于粘合剂11与弹性层的反应而导致的表面硬度的增加。通过在加热环境下进行紫外线照射步骤，该步骤可进一步有效地进行。
粘合剂11的外表面被覆有作为脱模层6的氟树脂管12以堆叠。
当基材3为可保持形状的芯时，不需要芯圆筒(core cylinder)，但当使用用于带形状的定影构件的薄基材如树脂带或金属套筒时，为了防止加工时的变形，将基材外嵌至芯圆筒(core cylinder)13并保持。
不特别限制被覆方法，但可使用其中粘合剂用作润滑剂的被覆方法，或其中氟树脂管从外侧扩张的被覆方法。
被覆之后，未示出的单元用于将残余在弹性层与脱模层之间的多余粘合剂挤出以除去。挤出之后，粘合层的厚度可为20μm以下。粘合层的厚度可为20μm以下从而更确实地抑制导热特性的降低。
然后，在加热单元如电炉中可加热粘合层达给定的一段时间从而使粘合剂固化并接合，必要时加工其两端以提供期望的长度，从而能够提供本发明的定影构件。
(4-1-1)粘合剂
根据弹性层和脱模层的材料可适当地选择粘合剂。然而，当加成固化型硅橡胶用于弹性层时，其中配合有自粘合组分(self-adhesive component)的加成固化型硅橡胶可用作粘合剂11。具体地，加成固化型硅橡胶包含具有益乙烯基为代表的不饱和烃基的有机聚硅氧烷，氢有机聚硅氧烷，和作为交联催化剂的铂化合物。然后，通过加成反应固化加成固化型硅橡胶。作为这种粘合剂，可使用已知的粘合剂。
自粘合组分的实例包括以下：
具有选自由如乙烯基等烯基、(甲基)丙烯酰氧基、氢甲硅烷基(hydrosilylgroup)(SiH基)、环氧基、烷氧基甲硅烷基、羰基和苯基组成的组中的至少一种、优选两种以上的官能团的硅烷；
有机硅化合物如具有2个以上且30个以下的硅原子、优选4个以上且20个以下的硅原子的环状或直链状硅烷；和
在一分子中包含一个以上且四个以下、优选一个以上且两个以下的为一价以上且四价以下、优选二价以上且四价以下如亚苯基结构的芳族环，并在一分子中包含至少一个、优选两个以上且四个以下的可有利于氢化硅烷化加成反应(hydrosilylation addition reaction)的官能团(例如，烯基和(甲基)丙烯酰氧基)，任选地在分子中包含氧原子的非硅类(即，分子中不包含硅原子)有机化合物。
自粘合组分可单独使用，或其两种以上组合使用。
从粘度调整和确保耐热性的观点，填充剂组分可添加至粘合剂中，只要填充剂组分落在本发明的主旨内。
填充剂组分的实例包括以下：
二氧化硅，氧化铝，氧化铁，氧化铈，氢氧化铈，和炭黑等。
这种加成固化型硅橡胶粘合剂还可商购可得并可容易获得。
另外，从赋予粘合层导热特性的观点，可进一步添加气相成长法碳纤维作为填充剂。从维持粘合强度的观点，粘合层中以体积百分数计纤维的添加量可为0.5体积％以上且10体积％以下。
(4-2)通过氟树脂涂布的脱模层形成
对于作为脱模层的氟树脂的涂布加工，可使用如氟树脂细颗粒的静电涂布法或氟树脂涂料的喷涂等方法。
当使用静电涂布法时，首先对模具的内表面实施氟树脂细颗粒的静电涂布，并将模具加热到等于或高于氟树脂的熔点的温度，从而在模具的内表面形成氟树脂的薄膜。其后，将内表面进行粘合处理然后插入基材，在基材与氟树脂之间注射并固化弹性层材料，然后将成型品与氟树脂一起脱模以能够提供本发明的定影构件。
当使用喷涂时，使用氟树脂涂料。图5说明喷涂法的示意图。氟树脂涂料形成其中氟树脂细颗粒通过表面活性剂等分散在溶剂中的所谓分散液。氟树脂分散液也为商购可得且可容易获得。通过未示出的单元将分散液供给至喷枪14，并通过气体如空气的压力以雾状喷出。将必要时用底漆(primer)等进行粘合处理的具有弹性层4的构件配置在与喷枪相对的位置，并使构件以给定速度旋转并使喷枪14沿基材3的轴方向平行移动。因此，氟树脂涂料的涂膜15可均匀地形成在弹性层的表面上。通过使用加热单元如电炉将其上由此形成氟树脂涂料涂膜15的构件加热至等于或高于氟树脂涂料膜的熔点的温度，从而能够形成氟树脂脱模层。
(5)定影构件表面的C型微硬度(Type C Micro Hardness)
定影构件的变形可测量为：为了在定影辊等的情况下形成辊隙部所需的大变形区域中的硬度，或为了追随作为被记录构件的纸的纤维和调色剂图像的凹凸所需的微小变形区域中的硬度。此处，关注并描述微小变形区域中的硬度。
为了对渗透至纸纤维内部的调色剂和根据部位具有不同堆叠构成的调色剂图像赋予充分量的热以熔融，定影构件需要进行对追随和接触纸纤维和调色剂图像的凹凸的热供给。当比较追随性时，已知在微小变形区域中测量的硬度，所谓的微硬度是有用的。
定影构件表面的C型微硬度可通过使用微橡胶硬度计(由Kobunshi KeikiCo.,Ltd.制造，商品名：微橡胶硬度计MD-1capa C型)来测量。此处定影构件表面的微硬度优选85度以下，且特别优选80度以下。
通常，当为了增加热效率在弹性层中添加大量填充剂时，硬度趋于增加，但通过使用上述方法，可在热效率增加的情况下保持弹性层的柔软性。通过设定C型微硬度在所述数值范围内，可抑制转印介质上的未定影调色剂的过度压缩。结果，可获得具有很少图像位移和渗出的高品质电子照相图像。
(6)多层构成的定影构件中的热浸透率
如上所述，定影构件有具有基材、弹性层和脱模层的多层构成。定影构件从与被加热构件直接接触的脱模层侧将热供给至被加热构件，因此热供给能力由从表面侧相当于驻留时间的时间的区域内测量的热浸透率来决定。
具有一定频率的交流温度波的材料的热扩散长度通常可由上述表达式(1)计算，但当层厚度小于热扩散长度时，温度波通过层并对位于更深位置的层有热影响。由于此处下层中热扩散长度通过层的热物性而再度变化，需要重算。
假定考察具有多层(三层以上)构成的定影构件。当第一层的厚度和热扩散率分别指定为t1和α1，第二层的厚度和热扩散率分别指定为t2和α2时，考察当将频率f的交流温度波施加至第一层的表面时的热扩散长度μ。首先，第一层单独的热扩散长度μ1由μ1＝(α1/(π·f))0.5表示。当此处满足μ1≤t1时，温度波的振幅仅通过第一层衰减，因此构件的热扩散长度μ由μ＝μ1表示。
然而，当满足μ1>t1时，温度波的热影响通过第一层并到达第二层。当此处通过第一层并到达第二层的温度波由频率换算f2表示时，由表达式1的变形导出f2＝α1/(π·(μ1-t1)2)。
换言之，当满足μ1<t1时，假定等价于频率f2的交流温度波施加至仅第二层的状态。当该f2用于类似地计算第二层的热扩散长度μ2时，导出μ2＝(α2/(π·f2))0.5。当此处满足μ2≤t2时，温度波在第二层中衰减，因此构件的热扩散长度μ由μ＝t1+μ2表示。然而，当满足μ2>t2时，温度波到达位于进一步更深位置的第三层，因此为了导出构件的热扩散长度，需要进行相同的计算。
然后，讨论当将频率f的交流温度波施加至具有多层构成的定影构件时，相当于热扩散长度μf的深度区域中的平均热浸透率bf。
通过表达式2由各层的热物性值可导出各层的热浸透率。此处，当第一层的热浸透率指定为b1且第二层的热浸透率指定为b2，从而在假定温度波到达第二层并衰减的情况下，由加权平均求得bf时，导出bf＝((b1·t1)/(t1+μ2))+((b2·μ2)/(t1+μ2))。而且当温度波到达第三层或更高层时，可以相同的方式导出热浸透率bf。
(6-1)脱模层的热浸透率
氟树脂通常用于脱模层，因此，当使用没有引入填充剂的PFA时，通过热物性值层的热浸透率约为0.6至0.8[kJ/(m2·K·sec0.5)]。另外，通过添加填充剂可提高热浸透率。当无机填充剂如碳化硅、氮化硼、氧化锌、二氧化硅或氧化铝可用作填充剂时，大量添加填充剂导致脱模性和成形性恶化的这种不利效果。
然而，已确认当气相成长法碳纤维用于填充剂时，即使以小量添加填充剂，也由此能够显著地增加热浸透率。具体地，当以相对于PFA的体积比为3体积％包含气相成长法碳纤维的状态形成氟树脂脱模层时，实现增加1.5至2倍的热浸透率。
(6-2)粘合层的热浸透率
如上所述，当形成具有管形状的氟树脂管脱模层时，加成固化型硅橡胶粘合剂可用于粘合层，但预计填充剂也配合在粘合层以导致热浸透率的提高。当可使用一般无机填充剂如碳化硅、氮化硼、氧化锌、二氧化硅或氧化铝时，需要其大量以提高热浸透率，因此引起粘度的增加，使得在被覆管之后的挤压步骤中难以薄地挤压。然而，此处已确认以小量添加气相成长法碳纤维作为填充剂从而导致热浸透率的提高。具体地，可确认将气相成长法碳纤维以体积百分数计的2体积％添加至具有粘合层单独的热浸透率约0.6[kJ/(m2·K·sec0.5)]的粘合层中，从而使热浸透率增加至约1.2[kJ/(m2·K·sec0.5)]。
(6-3)弹性层的热浸透率
由于弹性层可确保比脱模层和粘合层等的相对大的层厚度，出于热物性提高的目的，可将各种填充剂填充在弹性层中。然而，必须确保作为定影构件的柔软性，因此可设计填充剂的总量以便以体积百分数计为50％以下。如果填充剂的体积百分数超过50％，弹性层的柔软性可恶化以引起电子照相图像的图像品质的恶化。
为了提高在所述条件下的弹性层的热浸透率，本发明人已进行广泛的研究，结果，已能够确认具有高体积热容量的填充剂和气相成长法碳纤维一起配合与各自单独配合的情况相比发挥协同效果。
当作为具有高体积热容量的填充剂的氧化铝和气相成长法碳纤维配合在硅橡胶中时，气相成长法碳纤维的配合量与热浸透率之间的关系如图9所示。
可确认气相成长法碳纤维和作为具有高体积热容量的填充剂的氧化铝同时配合在弹性层中，与各自单独配合的情况相比，更有效地发挥增加热浸透率的效果。
尚未充分发现发挥效果的原因。然而，本发明人推测如下。即，认为形成其中在弹性层中均匀分散的具有高体积热容量的无机填充剂之间，气相成长法碳纤维相互盘绕并架桥的状态，以在弹性层中形成具有高导热性的导热路径，从而导致热浸透率的增加。
图10说明通过在加成固化型硅橡胶中配合氧化铝和气相成长法碳纤维，并加热和固化所得物而获得的弹性层材料的扫描电子显微镜(SEM)显微照片。氧化铝颗粒作为白色固体被观察到且气相成长法碳纤维作为白色纤维被观察。如显微照片所示可确认形成其中气相成长法碳纤维在氧化铝颗粒之间架桥的状态。
当单独配合具有高体积热容量的无机填充剂且其配合量小时，难以形成如上所述的导热路径。另外，当单独配合气相成长法碳纤维时，即使形成导热路径，相同体积中累积的热量即所谓的体积热容量仍小。因此，在两种情况下难以提高热浸透率。
(7)定影设备
在电子照相加热定影设备中，如一对加热辊与辊，膜与辊，带与辊，和带与带等旋转构件相互压接，并且考虑到如加工速度和电子照相图像形成设备作为整体的大小等条件来适当地选择。
定影设备中，加热定影构件与加压构件相互压接从而形成定影辊隙宽度N，并且将用作被加热构件、其上由未定影调色剂G形成图像的被记录材料P在夹于加热定影构件与加压构件之间的同时通过定影辊隙宽度N输送。因此，加热并加压调色剂图像。结果，熔融并混色调色剂图像，然后冷却从而定影在被记录材料上。从辊隙宽度N与此时被记录材料的输送速度V的关系，N/V可用于计算驻留时间T，即被记录材料滞留在定影辊隙中的时间。
(7-1)使用带形状的定影构件的加热定影设备
图6说明使用根据本发明的带形状的电子照相用定影构件的加热定影设备的一个实例的横方向截面示意图。
加热定影设备中，附图标记1表示作为根据本发明的一个实施方案的定影构件的环形状的定影带。为了保持定影带1，形成由耐热性和绝热性树脂成型的带引导构件16。陶瓷加热器17作为热源设置在带引导构件16与定影带1的内表面相互接触的位置。陶瓷加热器17嵌入沿带引导构件16的长度方向成型并设置的槽部(groove portion)，并固定支承。陶瓷加热器17由未示出的单元通电以发热。
环形状的定影带1以宽松的方式外嵌至带引导构件16。将加压用刚性柱18插入并穿过带引导16的内侧。作为加压构件的弹性加压辊19为其中由硅橡胶制成的弹性层19b设置在不锈钢芯19a上以减少表面硬度的构件。芯19a的两端部在作为相对于设备的底盘侧的前侧和后侧的板(未示出)之间通过轴承而可旋转地保持的同时配置。为了提高表面性和脱模性，弹性加压辊19被覆有作为表层19c的50μm氟树脂管。
在加压用刚性柱18的各两端与在设备的底盘侧的弹簧保持构件(未示出)之间压缩并配置各加压弹簧(未示出)，从而给加压用刚性柱18赋予下压力(depressing force)。因此，配置在带引导构件16的下表面的陶瓷加热器17的下表面和加压构件19的上表面在夹持定影带1的同时相互压接，以形成预定的定影辊隙N。将用作被加热构件、其上由未定影调色剂G形成图像的被记录材料P在被夹于其间的同时以输送速度V输送至定影辊隙N。因此，加热并加压调色剂图像。由此，熔融并混色调色剂图像，然后冷却从而定影在被记录材料上。
(7-2)使用辊形状的定影构件的加热定影设备
图7说明使用根据本发明的辊形状的电子照相用定影构件的加热定影设备的一个实例的横方向截面示意图。
加热定影设备中，附图标记2表示作为根据本发明的一个实施方案的定影构件的定影辊。定影辊2中，弹性层4形成在其为基材的芯3的外周面，并通过涂布法使脱模层6进一步形成在弹性层4的外周面。在从定影辊2的表面100μm的范围内的弹性层4中，赋予热物性。在比上述范围更深的范围内的弹性层4中，可使用具有高绝热性的弹性材料以使从外部加热单元20赋予的热量不过度累积。
作为加压构件的加压辊19与定影辊2相对配置，并且两个辊通过未示出的加压单元旋转加压从而形成定影辊隙N。
外部加热单元20以未接触的方式从辊的外侧加热定影辊2。外部加热单元20具有作为热源的卤素加热器(红外线源)20a，和有效利用卤素加热器20a的辐射热的反射镜(红外线反射构件)20b。
将卤素加热器20a与定影辊2相对配置，并由未示出的单元通电以发热。因此，直接加热定影辊2的表面。另外，具有高反射率的反射镜20b还配置在除由卤素加热器20a加热定影辊2的方向以外的方向。
在弯曲以与定影辊2相对地突出的同时设置反射镜20b，以使该镜中接收到卤素加热器20a。因此，反射镜20b可有效地反射从卤素加热器20a朝向定影辊2的辐射热而不发散辐射热。
本实施方案中，反射镜20b具有沿通纸方向的椭圆轨道的形状，并配置为使一个焦点位于卤素加热器20a附近，并且另一焦点位于定影辊2的内侧表面的附近。因此，可利用由于椭圆的集光效果(light collection effect)来收集在定影辊表面附近的反射光。
另外，设置快门20c和作为定影辊2的温度控制单元的温度检测元件20d，并且通过未出来的单元适当地控制这种温度控制单元和卤素加热器20a，从而能够以基本上均一的方式控制定影辊2的表面温度。
定影辊2和加压辊19中，通过未示出的单元将旋转力从基材3或19a的端部传送来控制旋转，以使定影辊2的表面的移动速度基本上与被记录构件的输送速度V相同。在这种情况下，将旋转力赋予定影辊2和加压辊19的任一个，并且另一个可从动旋转，或可将旋转力赋予两个辊。
其上由未定影调色剂G形成图像的用作被加热构件的被记录材料P在夹于其间的同时输送至由加热定影设备由此形成的定影辊隙N。因此，加热并加压调色剂图像。因此，熔融并混色调色剂图像，然后冷却，从而定影在被记录材料上。
(8)电子照相图像形成设备
示意性地描述电子照相图像形成设备的整体构成。图8为根据本实施方案的彩色激光打印机的断面示意图。
如图8所示的彩色激光打印机(下文中，称作"打印机")40具有图像形成部，该图像形成部具有黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的各色的、可以给定速度旋转的电子照相感光鼓(下文中，称作"感光鼓")。另外，打印机具有中间转印构件38，该中间转印构件在图像形成部保持已显影和多重转印的彩色图像、并进一步将彩色图像转印至从进给部进给的被记录材料P。
通过驱动单元(未示出)以如图8所示的逆时针方式旋转地驱动感光鼓39(39Y、39M、39C、39K)。感光鼓39设置有，沿旋转方向以如下顺序配置在其周围的用于给各感光鼓39的表面均一充电的充电设备21(21Y、21M、21C、21K)，用于基于图像形成照射激光束以在各感光鼓39上形成静电潜像的扫描器单元22(22Y、22M、22C、22K)，用于将调色剂附着至静电潜像以使潜像显影为调色剂图像的显影单元23(23Y、23M、23C、23K)，用于通过一次转印部T1将各感光鼓39上的调色剂图像转印至中间转印构件38的一次转印辊24(24Y、24M、24C、24K)，和具有除去转印后剩余在各感光鼓39的表面的转印残余调色剂的清洁刮板的单元25(25Y、25M、25C、25K)。
图像形成期间，在辊26、27和28上扩展的带形状的中间转印构件38旋转，并将形成在各感光鼓上的各色调色剂图像叠加在中间转印构件38上并一次转印从而形成彩色图像。
以与对于中间转印构件38的一次转印同步通过输送单元将被记录材料P输送至第二转印部。输送单元具有收纳多种被记录材料的进给盒29，进给辊30，分离垫(separation pad)31和定位辊对32。图像形成期间，根据图像形成操作来驱动并旋转进给辊30，将进给盒29中的被记录材料P逐一分离，并且在图像形成操作中通过定位辊对32输送至二次转印部。
将可移动的二次转印辊33配置在二次转印部T2中。二次转印辊33沿基本上竖直的方向移动。然后，图像转印期间，将辊33经由被记录材料P以预定的压力压向中间转印构件38。此时，同时地将偏压施加至二次转印辊33，并且将中间转印构件38上的调色剂图像转印至被记录材料P上。
由于分开驱动中间转印构件38和二次转印辊33，将夹于其间的被记录材料P沿图8所示的左箭头方向以预定的输送速度V输送，并且作为下一步骤进一步通过输送带34输送至定影部35。定影部35中，施加热和压力以将转印的调色剂图像定影至被记录材料P上。将被记录材料P通过排出辊对36排出至设备的上表面上的排出托盘37上。
然后，可将图6或图7所示的根据本发明的定影装置施加至图8所示的电子照相图像形成设备的定影部35，从而提供能够在抑制能源消费的情况下提供高品质电子照相图像的电子照相图像形成设备。
实施例
下文中，将使用实施例更具体地描述本发明。
(实施例A-1)
将高纯度真球状氧化铝(商品名：Alunabeads CB-A25BC；由ShowaTitanium Co.,Ltd.生产)作为填充剂以基于固化硅橡胶层以体积比计为35体积％与商购可得的加成固化型硅橡胶原液(商品名：SE1886；由Dow CorningToray Co.,Ltd.生产的"A液"和"B液"以等量混合)配合，并混炼。其后，将气相成长法碳纤维(商品名：碳纳米纤维·VGCF-S；由Showa Denko K.K.生产)作为填充剂进一步以体积比计为2体积％添加，并混炼以提供硅橡胶掺混物。
此处，各填充剂的体积热容量(Cp·ρ)如下。各物性值在25℃室温环境下测量。
Alunabeads CB-A25BC：3.03[mJ/m3·K]
碳纳米纤维·VGCF-S：3.24[mJ/m3·K]
作为基材，制备其表面已进行底漆处理、具有30mm内径、400mm宽度和40μm厚度的镀镍的、环形状的套筒。此处，一系列生产步骤中，如图4所示的芯圆筒13插入套筒中的同时，处理套筒。
将基材通过环涂法用硅橡胶掺混物涂布以使厚度为300μm。将具有形成在其表面上的硅橡胶掺混物的涂膜的套筒在设定为200℃的电炉中加热4小时以固化硅橡胶掺混物的涂膜，形成弹性层。弹性层的热物性值可通过以下设备测量。各物性值在25℃室温环境下测量。所得热物性值可用于通过使用(表达式2)计算单独的弹性层部分的热浸透率b1。结果，弹性层的热浸透率b1为1.97[kJ/(m2·K·sec0.5)]。结果如表5-1所示。
定压比热(Cp)：差示扫描量热计(商品名：DSC823e；由Mettler-ToledoInternational Inc.制造)；
根据JIS K 7123"塑料的比热容量的试验方法"进行测量。将铝盘用作各样品用盘和参照用盘。首先，作为空白测量，在具有将两个盘在15℃的恒温下保持空地状态10分钟，然后以10℃/min的升温速度加热至115℃，然后保持在115℃的恒温下10分钟的程序下进行测量。然后，将约10mg具有已知的定压比热的人造蓝宝石用作参照材料，并通过相同程序进行测量。然后，将与参照蓝宝石的量相同的量约10mg的测量样品放置在样品用盘中，并通过相同程序进行测量。使用差示扫描量热计附属的比热分析软件分析测量结果，并由5次测量结果的算术平均值计算25℃下的定压比热(Cp)。
密度(ρ)：干式自动密度仪(商品名：Accupyc 1330-01；由ShimadzuCorporation制造)；
使用10cm3的样本池，并将样品以池容积的约80％的体积放入样本池。测量样品的重量之后，将池放置在设备内的测量部位并使用氦作为测量气体进行气体置换10次，然后测量容积10次。由样品的重量和测量的容积计算密度(ρ)。
导热率(λ)：周期加热法热物性测量设备(商品名：FTC-1；由Ulvac-Riko,Inc.制造)；
将样品切出具有8×12mm的面积以待用，并放置在设备的测量部位以测量热扩散率(α)。从由测量5次的算术平均值获得的热扩散率(α)，和上述定压比热(Cp)和密度(ρ)，根据关系λ＝α·Cp·ρ计算导热率(λ)。
其上形成弹性层的套筒的表面以20mm/sec的移动速度沿周方向旋转的同时，将放在距离表面10mm的紫外线灯用于用紫外线照射弹性层。将低压汞紫外线灯(商品名：GLQ500US/11；由Harrison Toshiba Lighting Co.Ltd.制造)用于紫外线灯以在空气气氛中在100℃进行照射5分钟。
冷却至室温之后，将套筒上的弹性层的表面以基本上均一的方式用加成固化型硅橡胶粘合剂(商品名：SE1819CV；由Dow Corning Toray Co.,Ltd.生产的"A液"和"B液"以等量混合)涂布以使厚度为约20μm。
然后，如图4所示将具有29mm内径和10μm厚度的氟树脂管(商品名：KURANFLON-LT；由Kurabo Industries Ltd.生产)堆叠。其后，将表面从氟树脂管的上部均一地挤压，从而将过量的粘合剂从弹性层与氟树脂管之间的空隙挤压出去以使管充分薄。
此处，氟树脂管通过使用挤出成型机将PFA树脂丸粒(商品名：PFA451HPJ；由Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.生产)进行挤出成型以形成管来生产。
然后，将套筒在设定为200℃的电炉中加热1小时，由此固化粘合剂，将氟树脂管固定在弹性层上。切断所得套筒的两端部以提供具有341mm宽度的定影带。
通过显微镜观察所得定影带的截面，并且粘合层的厚度为5μm。
用于此处的氟树脂管脱模层单独的热浸透率b3由热物性的测量值计算为0.71[kJ/(m2·K·sec0.5)]，并且粘合层单独的热浸透率b2计算为0.61[kJ/(m2·K·sec0.5)]。结果如表6-1所示。
从定影带切断的端部切出用于热物性测量的20mm×20mm的试验片。通过溅射将钼(Mo)薄膜(厚度：100nm)形成在试验片的脱模层的表面之后，将试验片放在光加热式热反射法热物性显微镜(商品名：热显微镜；由Bethel Co.,Ltd.制造)的样本台上。
将加热用激光的交流温度波的交流频率f顺次改变为10Hz、20Hz、33Hz和50Hz，并施加至试验片的脱模层的(外)表面以测量热浸透率。因此，各热浸透率bf(下文中，各频率的热浸透率还指定为b10、b20、b33和b50)如下：b10＝1.83，b20＝1.76，b33＝1.67，和b50＝1.57[kJ/(m2·K·sec0.5)]。测量值为在2mm四方的测量区域内的25点的结果的平均值。另外，各交流频率的热扩散长度μ(下文中，各频率的热扩散长度还指定为μ10、μ20、μ33和μ50)根据物性值和层构成计算并各自如下：μ10＝140.5μm，μ20＝91.5μm，μ33＝64.8μm，和μ50＝48.0μm。
通过使用C型微硬度试验计(商品名：MD-1capa C型；由Kobunshi KeikiCo.,Ltd.制造)在周方向4点×长度方向3点的总计12点测量所得定影带的表面硬度。结果，平均表面微硬度为76度。前述结果如表7-1所示。
如图6所示将定影带安装至彩色激光打印机(商品名：Satera LBP5900；由Canon Inc.制造)的定影设备单元，并夹住压敏纸(pressure-sensitive paper)以测量辊隙宽度，且辊隙宽度为9.0mm。
定影设备单元中，将旋转驱动力沿箭头方向施加至加压辊以使通纸速度为90mm/sec，将陶瓷加热器控制之下通电从而进行温度调节控制以使定影带的表面温度为185℃。因此，在100毫秒的驻留时间T的环境下使得被记录构件通过定影辊隙部位。
准备A4大小的打印纸(商品名：Office Planner，由Canon Inc.制造，厚度：95μm，基重：68g/m2)。准备具有25μm直径的K型(镍铬-镍铝型)热电偶通过耐热性聚酰亚胺带粘糊于其上以使暴露的元件的前端位于沿输送方向距纸表面的前端部20mm的位置的纸，(下文中，称作温度评价纸)。将热电偶的两端连接至商购可得的温度测量设备的同时，将温度评价纸导入预先制备的定影设备单元的辊隙部位，以使热电偶位于定影构件侧，并且测量热电偶中的检测温度以评价热供给能力。结果，通过温度测量设备确认的热电偶的最大温度为166℃。结果如表8所示。
然后，当在将通纸速度设定为180mm/sec并将驻留时间T设定为50毫秒的同时，在185℃的相同表面条件下进给温度评价纸时，热电偶中检测的最大温度为157℃。
关于在将通纸速度设定为300mm/sec并将驻留时间设定为30毫秒的同时进行相同方式的情况，以及在将通纸速度设定为450mm/sec并将驻留时间设定为20毫秒的同时进行相同方式的情况，温度评价纸用于温度测量。结果，检测温度分别为145℃和126℃。前述结果如表8所示。
另外，如图6所示将定影带安装至彩色激光打印机(商品名：SateraLBP5900；由Canon Inc.制造)的定影设备单元，形成电子照相图像，并评价所得电子照相图像的光泽不均。电子照相图像的光泽不均取决于被记录构件对纤维结构的追随性，并随定影带的表面硬度的增加而恶化。换言之，电子照相图像的光泽不均可为定影带的表面硬度对电子照相图像的质量的影响的指标。
通过在A4大小的打印纸(商品名：Office Planner，由Canon Inc.制造，厚度：95μm，基重：68g/m2)上用几乎完全以100％浓度施加的青色调色剂和品红色调色剂来形成评价用图像。所得物看作是评价用图像，并目视观察以评价光泽不均。结果，获得具有很少光泽不均的极高品质的电子照相图像。
(实施例A-2)至(实施例A-12)和(比较例A-1)至(比较例A-10)
将硅橡胶掺混物中填充剂的类型和量，和氟树脂管的厚度改变为如表5-1和表6-1所示。除了这些改变以外，按与实施例A-1相同的方式制备各定影带，并评价热物性和表面硬度。各弹性层的热浸透率b1如表5-1所示，且各粘合层的热浸透率b2和各脱模层的热浸透率b3如表6-1所示。另外，各定影带的温度频率(10Hz、20Hz、33Hz)的热浸透率b10、b20和b33，和各定影带的表面微硬度如表7-1至表7-2所示。此外，热电偶中的检测温度，作为根据各实施例和比较例的定影带的热供给能力的评价结果，如表8所示。
实施例A-11至A-16和比较例A-6至A-8中，使用下列各填充剂，并与各自的体积热容量(Cp·ρ)一起描述。
实施例A-11、实施例A-15：氧化锌(商品名：LPZINC-11；由Sakai ChemicalIndustry Co.,Ltd.生产)：3.02[mJ/m3·K]；
实施例A-12：氧化镁(商品名：Star Mag U；由Hayashi-Kasei Co.,Ltd.生产)：3.24[mJ/m3·K]；
实施例A-13：铜粉末(商品名：Cu-HWQ；由Fukuda Metal Foil&PowderCo.,Ltd.生产)：3.43[mJ/m3·K]；
实施例A-14：镍粉末(商品名：Ni-S25-35；由Fukuda Metal Foil&PowderCo.,Ltd.生产)：3.98[mJ/m3·K]；
实施例A-15：气相成长法碳纤维(商品名：碳纳米纤维·VGCF-H；由ShowaDenko K.K.生产)：3.24[mJ/m3·K]；
实施例A-16：气相成长法碳纤维(商品名：碳纳米纤维·VGCF；由ShowaDenko K.K.生产)：3.24[mJ/m3·K]；
实施例A-16：铁粉末(商品名：JIP S-100；由JFE Steel Corporation生产)：3.48[mJ/m3·K]；
比较例A-6：二氧化硅(商品名：FB-7SDC；由Denki Kagaku Kogyo K.K.生产)：1.64[mJ/m3·K]；
比较例A-7：金属硅粉末(商品名：M-Si300；由Kanto Metal Corporation生产)：1.66[mJ/m3·K]；和
比较例A-8：铝粉末(商品名：高纯度球状铝粉末；由Toyo Aluminum K.K.生产)：2.43[mJ/m3·K]。
另外，将比较例A-1中生产的定影带按与实施例A-1相同的方式搭载在彩色激光打印机上，在相同的条件下使用评价用图像以进行图像品质评价。结果，定影带的表面的微硬度高，因而其难以追随纸纤维的凹凸，导致其上光泽不均非常明显的电子照相图像。
(实施例B-1)
按与实施例A-1相同的方式将弹性层形成在镀镍的环形套筒(endlesssleeve)。通过喷涂法用氟树脂分散涂料(商品名：Neoflon PFA dispersion·AD-2CRE；由Daikin Industries Ltd.生产)均一地涂布弹性层的表面，并在设定为350℃的电炉中加热所得物10分钟。
将所得物从电炉中取出，然后在25℃水浴中冷却以通过氟树脂涂布法在弹性层的表面形成脱模层。切断所得环形带的两端部以提供具有341mm宽度的定影带。通过显微镜观察切断的端部，且脱模层的厚度为10μm。
此处形成的氟树脂脱模层的热浸透率b3为0.74[kJ/(m2·K·sec0.5)]，且大约接近于氟树脂管的热浸透率值。
从定影带切断的端部切出用于热物性测量的20mm×20mm的试验片，将脱模层的表面进行Mo溅射，然后将试验片放在光加热式热反射法热物性显微镜的样本台上。将加热用激光的交流温度波的交流频率f顺次改变为10Hz、20Hz、33Hz和50Hz，并按与实施例A-1相同的方式测量热浸透率，且各热浸透率bf如下：b10＝1.89，b20＝1.85，b33＝1.81，和b50＝1.76[kJ/(m2·K·sec0.5)]。
另外，通过使用C型微硬度试验机测量所得定影带的表面硬度，结果，平均表面微硬度为74度。结果如表7-3所示。
按与实施例A-1相同的方式将定影带搭载定影单元上，并在各驻留时间为100毫秒、50毫秒、30毫秒和20毫秒的条件下使用温度评价纸来测量热供给能力，且检测温度分别为167℃、159℃、148℃、和129℃。结果如表8所示。
(实施例B-2)至(实施例B-3)和(比较例B-1)至(比较例B-2)
将硅橡胶掺混物中填充剂的类型和量改变为如表5-2所示。除了这些改变以外，按与实施例B-1相同的方式制备各定影带，并评价。各脱模层的热浸透率b3如表6-2所示。另外，根据各实施例和比较例的各定影带的温度频率的热浸透率b10、b20和b33，和各定影带的表面微硬度如表7-3所示。此外，热电偶中的检测温度，作为各定影带的热供给能力的评价结果，如表8所示。
(实施例C-1)
作为基材，制备其表面进行底漆处理、具有10mm直径的不锈钢芯。将硅橡胶(商品名：DY35-561；由Dow Corning Toray Co.,Ltd.生产的"A液"和"B液"以等量混合)涂布至基材用于通过模具成型法成型以使厚度为2mm，提供下层弹性层(elastic underlayer)。通过使用环涂法用与用于实施例A-4的掺混物相同的硅橡胶掺混物进一步涂布下层弹性层的外表面以使厚度为150μm。
将已涂布的所得芯在设定为200℃的电炉中加热4小时以固化硅橡胶，提供其中形成中间弹性层的辊形成型体。中间弹性层的热浸透率b1为2.28[kJ/(m2·K·sec0.5)]。结果如表5-3所示。
以2％的体积比将气相成长法碳纤维(VGCF-S)添加至用于实施例A-1的粘合剂中以提供粘合剂掺混物。以基本上均一的方式用粘合剂掺混物涂布辊形成型体的表面以使厚度为20μm。
然后，如图4所示按与实施例A-1相同的方式通过堆叠来生产具有14mm内径和10μm厚度的氟树脂管(商品名：KURANFLON-LT；由Kurabo IndustriesLtd.生产)。其后，将辊形成型体的表面均一地从氟树脂管的上部挤压，由此使过量的粘合剂从中间弹性层与氟树脂管之间的空隙挤压出以使产物充分薄。
然后，在设定为200℃的电炉中加热辊形成型体1小时从而固化粘合剂，以使氟树脂管固定在中间弹性层上，从而提供定影辊。
将相同的定影辊切成圆片，并用显微镜通观察各片的端部且粘合层的厚度为8μm。
用于此处的氟树脂管脱模层的热浸透率b3为0.71[kJ/(m2·K·sec0.5)]，且粘合层的热浸透率b2为1.21[kJ/(m2·K·sec0.5)]。结果如表6-2所示。
在距按相同方式生产的辊的表面深1mm处切出用于热物性测量的20mm×20mm的试验片，将脱模层的表面进行Mo溅射，然后将试验片放在光加热式热反射法热物性显微镜的样本台上。将加热用激光的交流温度波的交流频率f顺次改变为10Hz、20Hz、33Hz和50Hz，按与实施例A-1相同的方式测量热浸透率，且各热浸透率bf如下：b10＝2.21，b20＝2.13，b33＝2.04，和b50＝1.93[kJ/(m2·K·sec0.5)]。
通过使用C型微硬度试验计测量所得定影辊的表面硬度，结果，平均表面微硬度为79度。结果如表7-3所示。
通过除成型中间弹性层的步骤以外的上述步骤生产各加压辊，并如图7所示在定影设备上搭载各加压辊。
通过未示出的加压单元将辊之间的加压力(pressurizing force)设定为20Kgf，并且通过压敏纸测量辊之间的辊隙宽度且为4.5mm。调整定影辊的旋转速度以使被加热构件的输送速度为45mm/sec，且将外部加热单元20在控制之下通电从而进行温度调节控制以使定影带的表面温度为185℃。因此，在100毫秒的驻留时间T的环境下允许被记录构件通过定影辊隙部位。
按与实施例A-1相同的方式，设定在100毫秒的驻留时间T的环境下的定影设备中，允许温度评价纸通过定影辊隙部位N从而评价热供给能力，并且热电偶中的检测温度为172℃。驻留时间为50毫秒、30毫秒和20毫秒的热电偶中的检测温度的结果如表8所示。
(比较例C-1)
除了与用于比较例A-1的掺混物相同的硅橡胶掺混物用于定影构件的弹性层以外，按与实施例C-1相同的方式生产各构件并进行评价。
由使用本定影辊获得的温度评价纸的热电偶中的检测温度如表8所示。
(实施例C-2)
作为脱模层用氟树脂管的材料，制备PFA树脂丸粒(商品名：PFA420HPJ；由Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.生产)和气相成长法碳纤维(商品名：碳纳米纤维·VGCF-S；由Showa Denko K.K.生产)。将PFA树脂丸粒以体积百分数98％和气相成长法碳纤维以体积百分数2％混合，通过亨舍尔混合机干式混合，并允许通过挤出机以成形为丸粒。通过使用挤出成型机将丸粒成形为具有14mm内径和30μm厚度的氟树脂管从而提供脱模层用氟树脂管。
测量所得氟树脂管的热物性，且导热率λ为0.50[W/(m·K)]，定压比热Cp为0.96[J/(g·K)]，密度ρ为2.17[g/cm3]，且氟树脂管单独的热浸透率b3为1.02[kJ/(m2·K·sec0.5)]。
通过按与实施例C-1相同的方式在芯上形成下层弹性层和中间弹性层，制备用于实施例A-1的粘合剂作为粘合剂，并按与实施例C-1相同的方式堆叠和固化氟树脂管来获得定影辊。辊的热浸透率和表面微硬度如表7-3所示。
另外，由使用本定影辊获得的温度评价纸的热电偶中的检测温度如表8所示。
(实施例C-3)至(实施例C-5)
如表5-3所示改变硅橡胶掺混物中填充剂的类型和量。另外，将粘合层和脱模层改变为如表6-2所示的各构成以生产各定影辊，并进行根据实施例C-1的评价。各定影辊的温度频率的热浸透率b10、b20、b33和b50，和各定影辊的表面微硬度如表7-3所示，且热供给能力的评价结果的热电偶中的检测温度如表8所示。
表5-1
表5-2
表5-3
表6-1
表6-2
表7-1
表7-2
表7-3
表8
该申请要求2012年12月19日提交的日本专利申请No.2012-277247和2012年12月26日提交的日本专利申请No.2012-282972的优先权，其全部内容通过参考引入此处。
附图标记说明
N 定影辊隙
P 被记录材料
G 未定影调色剂
V 被记录构件的输送速度
1 定影带
2 定影辊
3 基材
4弹性层
4a 母材(硅橡胶)
4b 具有高体积热容量的填充材料
4c 气相成长法碳纤维
5 粘合层
6 脱模层
7 圆筒泵
8 涂布液供给喷嘴
9 涂布头
10 未交联弹性层涂膜
11 粘合剂
12 氟树脂管
13 芯圆筒
14 喷枪
15 氟树脂涂料涂膜
16 带引导构件
17 陶瓷加热器
18 加压用刚性柱
19 弹性加压辊
19a 不锈钢芯
19b 弹性层
19c 表层
20 外部加热单元
20a 卤素加热器
20b 反射镜
20c 快门
20d 温度检测元件
21 充电设备
22 扫描器单元
23 显影单元
24 一次转印辊
25 清洁单元
26·27·28 用于悬挂中间转印构件的辊
29 进给盒
30 进给辊
31 分离垫
32 定位辊对
33 二次转印辊
34 输送带
35 定影部
36 排出辊对
37 排出托盘
38 中间转印构件
39 感光鼓
40 彩色激光打印机

Claims (13)

1.一种电子照相用定影构件，其包括：基材，弹性层，和脱模层，
其特征在于：
在距离所述脱模层的表面的深度区域中的热浸透率为1.5kJ/(m2·K·sec0.5)以上，所述深度区域相当于当将具有10Hz频率的交流温度波施加在所述脱模层的表面时的热扩散长度，和
其中：
表面微橡胶硬度为85度以下。
2.根据权利要求1所述的定影构件，其中：
在距离所述脱模层的表面的深度区域中的热浸透率为1.5kJ/(m2·K·sec0.5)以上，所述深度区域相当于当将具有20Hz交流频率的交流温度波施加在所述脱模层的表面时的热扩散长度。
3.根据权利要求2所述的定影构件，其中：
在距离所述脱模层的表面的深度区域中的热浸透率为1.5kJ/(m2·K·sec0.5)以上，所述深度区域相当于当将具有33Hz交流频率的交流温度波施加在所述脱模层的表面时的热扩散长度。
4.根据权利要求3所述的定影构件，其中：
在距离所述脱模层的表面的深度区域中的热浸透率为1.5kJ/(m2·K·sec0.5)以上，所述深度区域相当于当将具有50Hz交流频率的交流温度波施加在所述脱模层的表面时的热扩散长度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电子照相用定影构件，其中所述表面微橡胶硬度为80度以下。
6.根据权利要求1至5任一项所述的定影构件，其中：
所述弹性层包括硅橡胶，和所述脱模层包括氟树脂。
7.根据权利要求1至6任一项所述的定影构件，其中所述弹性层包含具有3.0mJ/m3·K以上的体积热容量的无机填充剂，和气相成长法碳纤维。
8.根据权利要求7所述的定影构件，其中所述无机填充剂由选自由氧化铝、氧化镁、氧化锌、铁、铜和镍组成的组中的至少一种制成。
9.根据权利要求1至8任一项所述的电子照相用定影构件，其中所述脱模层包含气相成长法碳纤维。
10.根据权利要求1至9任一项所述的定影构件，其进一步具有在所述脱模层与所述弹性层之间的粘合层。
11.根据权利要求10所述的定影构件，其中所述粘合层包含气相成长法碳纤维。
12.一种定影设备，其特征在于，其包括根据权利要求1至11任一项所述的定影构件和所述定影构件的加热单元。
13.一种电子照相图像形成设备，其特征在于，其包括根据权利要求12所述的定影设备。
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