CN107664944A - 定影构件、定影设备和电子照相图像形成设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及定影构件、定影设备和电子照相图像形成设备。本发明的目的是提供可以形成高品质电子照相图像的定影构件。所述定影构件包括基材、在基材上的弹性层和用粘接剂层粘接至弹性层的表面层。表面层包含氟树脂。表面层沿厚度方向的热阻为3.0×10‑5m2·K/W以上且1.3×10‑4m2·K/W以下并且表面层与弹性层之间的剥离粘接强度为3.0N/cm以上且20.0N/cm以下,同时在表面层与弹性层之间的剥离试验中弹性层发生内聚破坏并且氟树脂包含四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物,在共聚物中全氟乙基乙烯基醚的聚合比为3.0mol%以上且5.8mol%以下。
Description
技术领域
本发明涉及用于电子照相的定影构件。本发明还涉及采用所述定影构件的定影设备和电子照相图像形成设备。
背景技术
一般地,在加热用于如复印机和激光打印机等电子照相系统的定影设备时,使通常可以为一对辊、膜和辊、带和辊、或者一对带的一对加热的旋转构件彼此压接。然后,将其上承载有通过未定影的调色剂形成的图像(以下,也称为“未定影的调色剂图像”)的记录介质引入至旋转构件之间的压接部(以下,也称为“定影辊隙部”)并且加热未定影调色剂以变得熔融使得调色剂图像定影在记录介质上。
与记录介质上承载的未定影的调色剂图像接触的旋转构件称为定影构件,也可以根据定影构件的形状而称为定影辊、定影膜或定影带。
日本专利申请特开No.2016-12128公开了一种定影构件,其具有金属制成的基材或耐热性树脂制成的基材、包含硅橡胶的弹性层和介由粘接剂粘接至弹性层的脱模层,弹性层和脱模层层压在基材上。
日本专利申请特开No.2016-95475公开了一种定影构件,其具有依次层压的基材、弹性层和在弹性层上的脱模层。根据日本专利申请特开No.2016-95475的脱模层包含四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)。基于脱模层的全部PFA,全氟烷基乙烯基醚(PAVE)的比例为3.0mol%以上且5.8mol%以下。日本专利申请特开No.2016-95475还公开了全氟烷基乙烯基醚(PAVE)的比例为3.0mol%以上且5.8mol%以下的PFA具有低结晶性并且在通常可为150℃的热定影温度下保持在软橡胶状态。
如日本专利申请特开No.2016-95475中所述,全氟烷基乙烯基醚的比例为3.0mol%以上且5.8mol%以下的PFA(以下,也称为“软PFA”)具有高挠性。因此,具有通过使用此类PFA形成的脱模层的定影构件的优势在于,其表面可以令人满意地追随纸的表面凹凸。同时,获得具有包含软PFA的脱模层的定影构件的可想到的技术为通过硅橡胶粘接剂的使用将作为软PFA的圆筒挤出成形物的氟树脂管粘接至弹性层的表面的技术。如上所述的作为软PFA的圆筒挤出成形物的氟树脂管的特征在于,其沿厚度方向的热导率低于其沿与挤出方向平行的方向的热导率。这推测是因为作为挤出成形的结果,PFA的聚合物链沿与挤出方向平行的方向取向。
从使来自在定影构件的后表面侧配置的加热装置的热有效传导至脱模层的与待定影的未定影的调色剂图像接触的一侧的观点,所考虑的类型的定影构件的脱模层沿厚度方向的低热导率需要改进。作为本发明的发明人进行深入研究工作的结果,本发明人发现,作为软PFA的圆筒挤出成形物的氟树脂管中的聚合物链的取向可以通过将管进行退火处理来缓和,从而改进沿厚度方向的热导率。然而,作为使通过硅橡胶粘接剂的使用粘接至包含硅橡胶的弹性层的表面的软PFA制成的管退火的结果,本发明人面临另外一个问题:粘接剂变得劣化,由此降低粘接强度。
发明内容
本发明一方面的目的是提供能够形成高品质电子照相图像的定影构件及其制造方法。
本发明另一方面的目的是提供有助于形成高品质电子照相图像的定影设备和电子照相图像形成设备。
根据本发明的一方面,提供一种定影构件,其具有基材、在基材上的弹性层和介由粘接剂层粘接至弹性层的表面层,表面层包含氟树脂;表面层沿厚度方向的热阻为3.0×10-5m2·K/W以上且1.3×10-4m2·K/W以下;表面层与弹性层之间的剥离粘接强度为3.0N/cm以上且20.0N/cm以下;在表面层与弹性层之间的剥离试验中弹性层经历内聚破坏;氟树脂包含四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物;在四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物中全氟乙基乙烯基醚的聚合比为3.0mol%以上且5.8mol%以下。
根据本发明的另一方面,提供一种具有如上所定义的定影构件和所述定影构件的加热装置的定影设备。
根据本发明的又一方面,提供一种具有如上所定义的定影设备的电子照相图像形成设备。
根据本发明的又一方面,提供一种定影构件的生产方法,所述方法具有:
(1)提供包含氟树脂的氟树脂管,氟树脂管为氟树脂的圆筒挤出成形物;
(2)介由加成固化型硅橡胶粘接剂层将氟树脂管粘接至基材上的弹性层的表面;和
(3)将粘接至弹性层的氟树脂管加热至氟树脂管中包含的氟树脂的熔点以上;
氟树脂包含四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物;
在四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物中全氟乙基乙烯基醚的聚合比为3.0mol%以上且5.8mol%以下;
加成固化型硅橡胶粘接剂层包含氧化钛。
参考附图从以下示例性实施方案的描述中,本发明的进一步特征将变得明显。
附图说明
图1为根据本发明的定影构件的实施方案的示意性截面图。
图2为示出氟树脂表面层的厚度与沿其厚度方向的热导率之间的关系的图。
图3为根据本发明的定影设备的实施方案的示意性截面图。
图4为根据本发明的电子照相图像形成设备的实施方案的示意性截面图。
图5为剥离粘接强度的测量方法的示意图。
具体实施方式
现在,将参照具体构造来详细描述根据本发明的一方面的定影构件、其制造方法、加热定影设备和图像形成设备。然而,需要注意的是,本发明的范围绝不受后述实施方案的限制。换言之,可以对这些实施方案进行的所有改变和变换也在本发明的范围内。
根据本发明的一方面的定影构件显示优异的对纸组织(paper tissue)的表面凹凸的追随性,因此,可以抑制在定影辊隙部调色剂的任何熔融不均匀。此外,定影构件显示其氟树脂表面层的改进的沿厚度方向的热导率,因此,也显示改进的定影性。该优势导致电子照相图像形成设备的TEC(典型耗电量(typical electricity consumption))降低。除了以上确定的优势以外,还提供了氟树脂表面层与硅橡胶弹性层之间优异的粘接性的优势。
(1)定影带的示意性构造
图1为根据本发明的一方面的环带形状的定影构件(以下,也称为“定影带”)的实施方案的示意性截面图。在定影带1中,内表面滑动层1a配置在环带形状的基材1b的内周面上。为了改进定影带与加压构件之间的滑动性能而设置内表面滑动层。如果滑动性能不需要特别改进,则内表面滑动层1a可以省略。
弹性层配置在基材的外周面上。更具体地,基材1b的外周面介由底涂料层1c由配置在其上的硅橡胶弹性层1d覆盖。氟树脂表面层1f介由硅橡胶粘接剂层1e配置在硅橡胶弹性层1d上。以下将更具体地描述上述各组件。
(2)基材
由于定影带1需要耐热性,因而通过考虑其耐热性和耐弯曲性来优选选择基材1b。关于金属制成的基材,可以使用日本专利申请特开No.2002-258648、国际公开No.WO2005/054960和日本专利申请特开No.2005-121825中公开的任何电铸的镍基材。关于树脂制成的基材,可以使用如日本专利申请特开No.2005-300915和日本专利申请特开No.2010-134094中公开的包括聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂或聚醚醚酮树脂的任何高耐热性树脂制成的基材。尽管定影带的基材的厚度不进行任何特别的限定,但是从挠性和耐久性的观点,基材的厚度优选为20μm以上且100μm以下、更优选20μm以上且60μm以下。像定影带1,基材1b优选为环带形状。在图1所示的实施方案中,基材为圆筒状基材。
(3)滑动层及其形成方法
如聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂或聚醚醚酮树脂等高耐久性和耐热性树脂材料可以适当地用于滑动层1a。特别是,从制备的容易性、耐热性、弹性模量和强度等的观点,聚酰亚胺树脂的使用是优选的。可以以如下所述的方式形成聚酰亚胺树脂层。即,使通过将通过使芳香族四羧酸二酐或其衍生物与芳香族二胺以大约等摩尔在有机极性溶剂中反应而获得的聚酰亚胺前体溶液施涂至圆筒状基材的内周面并干燥且加热该溶液,以使得在溶液中发生脱水闭环反应,可以形成聚酰亚胺树脂层。
环涂法或一些其它适当的技术可以适当地用于溶液的施涂。在将聚酰亚胺前体溶液施涂至圆筒状基材1b的内周面之后,将目前其内周面上承载有施涂的溶液的圆筒状基材在通常加热至60℃热风循环炉中放置30分钟,以使溶液干燥。随后,将基材在目前加热至200与240℃之间的某一温度的热风循环炉中再放置10至60分钟并烘烤,以使得发生脱水闭环反应,从而形成聚酰亚胺内表面滑动层。
(4)硅橡胶弹性层及其形成方法
硅橡胶弹性层1d起到由定影构件承载的弹性层从而在定影操作时对调色剂图像和纸张的凹凸表面均匀地施加压力的功能。从发挥所述功能的观点,硅橡胶弹性层1d的材料不进行任何特别的限定。从加工性的观点,硅橡胶弹性层1d优选通过使用加成固化型硅橡胶来形成。
一般地,加成固化型硅橡胶包含具有一个以上的不饱和脂肪族基团的有机聚硅氧烷、具有结合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。
作为在铂化合物的催化作用下与具有一个以上的不饱和脂肪族基团的有机聚硅氧烷组分的烯基反应的结果,具有结合至硅的活性氢的有机聚硅氧烷形成交联结构。
为了改进定影构件的导热性的目的和也为了补强和改进定影构件的耐热性的目的,硅橡胶弹性层1d可以包含填料。
特别是,为了改进定影构件的导热性的目的,显示高导热性的填料的使用是优选的。填料的具体实例包括无机物,特别是,金属和金属化合物。
高导热性填料的具体实例包括碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO2)、铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、铁(Fe)和镍(Ni)。任何以上列出的材料可以单独使用或者它们中的两种以上可以混合使用。
从处理容易和分散性的观点,高导热性填料的平均粒径优选为1μm以上且50μm以下。此处使用的平均粒径的表述是指通过激光衍射/散射法测定的50%相对颗粒量的粒径(基于体积)。颗粒的形状可以为球状、粒状、板状和/或晶须状,而从分散性的观点,球状颗粒的使用是优选的。
考虑到硅橡胶弹性层的赋予定影构件的表面硬度和定影操作时对未定影调色剂热传导的效率的作用,硅橡胶弹性层的厚度范围优选为100μm以上且500μm以下、更优选200μm以上且400μm以下。
关于可用于形成硅橡胶弹性层的加工方法,如日本专利申请特开No.2001-62380和日本专利申请特开No.2002-213432中所公开的使用金属模具的成形方法、刮涂法、喷嘴涂布法和环涂法是众所周知的。通过使用任意的上述方法,通过加热基材上承载的原料混合物并使其交联可以形成硅橡胶弹性层。
为了改进圆筒状基材1b与硅橡胶弹性层1d之间的粘接性,圆筒状基材1b优选预先用底涂料处理。用于该目的的底涂料需要良好地润湿圆筒状基材1b(如果与硅橡胶弹性层1d相比)。满足上述要求的底涂料的实例包括氢化甲硅烷基系(hydrosilyl-based)(SiH系)硅酮底涂料、乙烯基系硅酮底涂料和氧烷基系硅酮底涂料。从在减少底涂料层的凹凸的同时发挥粘接性能的底涂料的量的观点,底涂料层1c的厚度期望为0.5μm以上且3μm以下。
(5)表面层及其形成方法
包含氟树脂的表面层1f为起到与硅橡胶弹性层一起确保产生的图像的均匀性的重要作用的层。
表面层中包含的氟树脂相应地含有四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物,其为四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)的一种。表面层可以通过使用四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物来形成。
在四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物中全氟乙基乙烯基醚的聚合比为3.0mol%以上且5.8mol%以下是非常重要的。
四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)的PAVE骨架部抑制由四氟乙烯(以下,也称为TFE)的共聚物骨架部所带来的结晶。换言之,PAVE骨架部主要存在于PFA的非晶部分。可以通过使PAVE的聚合比为3.0mol%以上且5.8mol%以下来形成大量的非晶部分。当PAVE低于3.0mol%时,PTFE(聚四氟乙烯)骨架形成大量的结晶部分,结果,降低定影构件的挠性。于是,作为结果,定影构件对纸的追随性降低。另一方面,当PAVE超过5.8mol%时,PFA的弹性模量降低,从而使耐磨耗性降低。
PFA的玻璃化转变温度一般在100℃左右,尽管其根据PFA的组成而变化。定影构件的实际操作温度区域为150℃左右,其高于上述玻璃化转变温度,因此,PFA在那些温度下以所谓的橡胶状态存在。由于用于本发明的PFA具有许多非晶部分并且其数量大于通常的PFA的非晶部分的数量,前者在定影温度下和接近定影温度可以更柔软。作为发挥上述脱模层(氟树脂表面层)的组成和硅橡胶弹性层的组成的协同效应的结果,调色剂的熔融不均匀可以降低。
普遍已知的PAVE包括全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和全氟丙基乙烯基醚(PPVE)。然而,本发明中,PEVE的使用是非常重要的。这是因为从提高定影构件在操作温度区域中的挠性而不降低其在室温区域的刚性的能力的观点,从合成容易的观点以及还从避免由于应力裂纹引起的裂缝的观点,PEVE优于PMVE和PPVE。
任意的已知技术可以用于PFA的合成。例如,PFA可以通过日本专利申请特开No.2004-161921中公开的方法来合成。
在形成氟树脂表面层1f的示例方法的情况下,借助粘接剂由氟树脂的管状成形体、特别是通过挤出成形而成形为显示管状轮廓的氟树脂管来覆盖硅橡胶弹性层的表面。
更具体地,可以以如下所述的方式来形成氟树脂表面层。首先,将加成固化型硅橡胶粘接剂施涂至上述硅橡胶弹性层1d的表面。然后,其外表面由作为氟树脂的圆筒挤出成形物的氟树脂管覆盖,从而制得层压体。尽管用于覆盖操作的方法不进行任何特别的限定,但是优选采用对于覆盖操作使用加成固化型硅橡胶粘接剂作为润滑剂的技术或者在使氟树脂管扩张的情况下从外侧覆盖的技术。
表面层的厚度期望在6与23μm之间的范围内。当表面层的厚度为6μm以上时可以容易地形成氟树脂管本身,而当表面层的厚度为23μm以下时可以获得优异的导热性。
通过使用适当的手段挤出固化的硅橡胶弹性层1d与氟树脂表面层1f之间剩余的过量的加成固化型硅橡胶粘接剂以将其除去。挤出操作之后的粘接剂层的厚度优选为10μm以下从而不损害导热性。加成固化型硅橡胶粘接剂可以为其中配混可以典型地为具有丙烯酰氧基、氢化甲硅烷基(SiH基)、环氧基或烷氧基甲硅烷基等的官能团的硅烷的自粘接组分的加成固化型硅橡胶粘接剂。然后将加成固化型硅橡胶粘接剂通过如电烘炉等加热装置加热预定的时间以固化,从而为粘接剂层1e。此类粘接剂层包含加成固化型硅橡胶粘接剂的固化产物。更特别地,此类粘接剂层可以由加成固化型硅橡胶粘接剂的固化产物制得。由此,氟树脂管可以以如上所述的方式通过加成固化型硅橡胶粘接剂层粘接至弹性层的表面。
在粘接步骤之前,氟树脂管的内表面的粘接性可以通过预先在内表面上实施钠处理、准分子激光处理或氨处理等来改进。可以以日本专利申请特开No.2009-244887中公开的方式对硅橡胶弹性层适当地实施紫外线(UV)处理。此类UV处理的目的是通过抑制加成固化型硅橡胶粘接剂向硅橡胶弹性层的任意过度渗透和维持下层的硅橡胶弹性层的弹性而将定影构件的表面硬度保持在适当的水平。
(6)氟树脂管取向缓和处理和氟树脂管与硅橡胶弹性层之间的粘接性的维持
在使用氟树脂管的覆盖操作之后,氟树脂管的分子取向优选通过将氟树脂加热至其熔点以上的温度来缓和。这是因为氟树脂管通过挤出成形而成形,因此,氟树脂管在成形加工时沿其长度方向(MD)的分子取向随着氟树脂管的厚度降低而增强。于是,作为结果,如由图2(示出氟树脂表面层的厚度与沿其厚度方向的热导率之间的关系的图)中的三角图示(Δ)的趋势线所示,沿厚度方向的热导率降低。如由图2中的方形图示(□)所示,氟树脂管的沿厚度方向的热导率可以通过将氟树脂管加热至其熔点以上的温度并且缓和成形加工时产生的分子取向来提高。
氟树脂管中包含的软PFA的熔点一般在约300℃与315℃之间。因此,为了缓和氟树脂管的取向的目的,氟树脂管的温度优选保持至例如,320℃以上的温度预定的时间。粗略地说,所述预定的时间为3分钟以上并且优选5分钟以上。注意,为了抑制氟树脂的劣化的目的,加热氟树脂管的温度优选为350℃以下。
当为了缓和氟树脂管的取向将粘接剂层上的氟树脂管加热至氟树脂的熔点以上的相对高的温度时,优选采取抑制由于加热引起的粘接剂层的劣化的措施。通过抑制粘接剂层的劣化可以维持表面层与硅橡胶弹性层之间较高的粘接强度。
可以采取以抑制由于加热引起的粘接剂层的劣化的措施的实例包括,预先将如氧化钛等自由基捕获剂与未固化的粘接剂配混。氧化钛通过抑制粘接剂中包含的加成固化型硅橡胶的甲基的裂化而提供抑制软化劣化的效果。关于氧化钛颗粒在粘接剂中的含量比,相对于粘接剂中100质量份未固化的硅橡胶,粘接剂优选包含0.1质量份以上且12.0质量份以下的氧化钛颗粒。关于氧化钛的粒径,粒径越小氧化钛的使用效果越高。更具体地,通过激光衍射/散射法测定的50%相对颗粒量的粒径(基于体积)优选为100nm以下、更优选50nm以下。
从改进定影构件的导热性的观点,通过式“厚度/热导率”计算求得的氟树脂表面层的沿厚度方向的热阻为3.0×10-5m2·K/W以上且1.3×10-4m2·K/W以下是非常重要的。这是因为当热阻低于3.0×10-5(m2·K/W)时,氟树脂表面层的形成变得困难,而当热阻高于1.3×10-4(m2·K/W)时,从定影构件向记录介质的导热性降低。当尝试降低沿厚度方向的热阻而降低氟树脂管的厚度时,可以有由于分子取向引起热导率降低的实例。由于该原因,为了将沿厚度方向的热阻调节并限制在以上限定的范围内的目的,在使用薄氟树脂管的覆盖操作之后,例如,将氟树脂管加热至其熔点以上以利用分子取向的缓和效果。
在实施使用氟树脂管的覆盖操作和将氟树脂管在其熔点以上加热以缓和氟树脂管的分子取向的操作之后,可以通过切割其两端部来获得具有期望长度的定影带1。
(7)定影设备的示意性构造
图3为根据本发明的定影设备的实施方案的示意性截面图。该定影设备具有如上所述的定影构件和定影构件的加热装置。如电加热器等定影设备领域中已知的任意的加热装置可以适当地用作定影设备的加热装置。注意,图3中所示的定影带1和定影加热器2分别为定影构件和加热装置。
该实施方案的定影设备100包括如上所述的定影带1。设置加压辊6作为用于在其本身与定影带1之间与定影带1形成定影辊隙部14的加压构件。因此,设置定影加热器2使得作为辊隙部形成构件和作为加热器二者来操作,并且设置耐热性膜导向装置/加热器保持器4。定影加热器2沿膜导向装置/加热器保持器4的长度方向固定至膜导向装置/加热器保持器4的下表面。定影带1的被加热面可以移动,在定影加热器2的加热面上滑动。定影带1以一定自由度移动的方式安装至膜导向装置加热器保持器4的外部。膜导向装置/加热器保持器4由高耐热性液晶聚合物树脂形成以起到保持定影加热器2的作用,同时,使定影带1保持良好的形状以使已经进入定影辊隙部14的记录介质P与定影带1分离。加压辊6通过在金属制的芯上依次层压硅橡胶层和PFA树脂管来形成,从而为多层结构。加压辊6的金属芯的两端部通过各轴承支承从而在配置在图3的设备框13的远端侧和近端侧的一对侧板(未示出)之间可旋转。具有定影加热器2、膜导向装置/加热器保持器4、定影带支架5和定影带1的定影单元配置在加压辊6的上侧。定影单元在定影加热器2侧面向下的情况下与加压辊6平行配置。定影带支架5的两端部通过加压机构(未示出)推向加压辊6使得将预定的力(例如,156.8N(16kgf))施加至两端部的每一端(使得总的力等于313.6N(32kfg))。作为该配置的结果,定影加热器2的下表面(加热面)介由定影带1与加压辊6接触从而对加压辊6施加预定的压力抵着加压辊6的硅橡胶弹性层的弹性力并且在此产生具有定影操作所需要的预定宽度的定影辊隙部14。作为温度检测器运行的热敏电阻3(加热器温度传感器)配置在作为热源的定影加热器2的后面(与加热面相对的面),从而起到感知定影加热器2的温度的作用。加压辊6沿图3中箭头所示的方向以预定的圆周速度驱动旋转。于是,作为结果,与加压辊6压接的定影带1追随加压辊6的旋转运动从而以预定的圆周速度旋转。注意,定影带1的内表面保持与定影加热器2的下表面紧密接触并在其上滑动并且在膜导向装置/加热器保持器4的外表面上沿图3中箭头所示的方向旋转。
将包含固体组分(配混物)和基础油组分(油)的半固体润滑剂(以下,称为润滑脂)施涂至定影带1的内表面以确保膜导向装置/加热器保持器4与定影带1的内表面之间的摩擦滑动性能。可以用作半固体润滑剂的配混物的材料的实例包括如石墨和二硫化钼等固体润滑剂,如氧化锌和二氧化硅等金属氧化物,以及如PFPE(全氟聚醚)和PTFE等氟树脂。可以用作半固体润滑剂的基础油的材料的实例包括如硅油和氟硅油等耐热性高分子树脂油。其中,通常,PTFE微细粉末颗粒(粒径3μm)和通过使用氟硅油制备的润滑脂分别用作配混物和油。
将热敏电阻3配置为与定影加热器2的后面接触且介由A/D转换器9连接至作为控制装置运行的控制电路部(CPU)10。将控制电路部(CPU)10设计为以预定的周期对从热敏电阻3的各输出实施取样以将获得的温度信息反映至温度控制操作。换言之,控制电路部(CPU)10根据热敏电阻3的输出决定如何控制定影加热器2的温度。因此,控制电路部(CPU)10起到控制向定影加热器2通电的操作从而通过作为电源部的加热器驱动电路部11的使用使定影加热器2的温度变为目标温度(设定温度)的作用。此外,控制电路部(CPU)10还起到控制以下将要详细描述的定影带的剩余寿命估计序列的作用。控制电路部(CPU)10介由A/D转换器9还连接至加压辊6的驱动马达。定影加热器2具有氧化铝基材和抗发热元件,所述抗发热元件配置在基材上并且通过借由丝网印刷法将包含银/钯合金的导电糊剂均匀地施涂至基材以在基材上生成约10μm厚的膜状层而制备。定影加热器2进一步具有通过使用耐压玻璃在其上形成的玻璃涂膜。因而,形成作为陶瓷加热器的定影加热器2。加压辊6的驱动马达通过马达驱动电路部12来驱动。
其上承载有未定影的调色剂图像t的记录介质P通过入口导向装置7来导向并且在其从定影设备100由定影/排出辊8排出之前引导向定影辊隙部14。
(8)图像形成设备的示意性构造
图4为根据本发明的电子照相图像形成设备的实施方案的示意性截面图。图4中,101表示作为图像承载构件运行的感光鼓。使感光鼓101沿图4中箭头所示的逆时针方向以预定的处理速度(圆周速度)驱动旋转。在其旋转运动的过程中,感光鼓101通过通常可以为充电辊的充电装置102充电至预定的极性。然后,感光鼓101的带电表面根据输入至设备的图像信息曝光至从激光光学系统110输出的激光束103的形式的光。激光光学系统110输出根据表示目标图像信息且来自通常可以为图像读取器的图像信号发生器(未示出)的时间系列电数字像素信号而调制的(打开/关闭)的激光束103,从而扫描感光鼓101的表面并且使该表面曝光于激光束下。于是,作为扫描/曝光操作的结果,对应于图像信息的静电潜像形成在感光鼓101的表面上。为了将从激光光学系统110输出的激光束103偏转至感光鼓101上的目标曝光位置的目的,驱动运行偏转镜109。感光鼓101上形成的静电潜像通过由显影设备104的黄色显影剂单元104Y供给的黄色调色剂变为可视图像(显影)。然后黄色调色剂图像在一次转印操作时在位于感光鼓101与中间转印鼓105之间的接触部的一次转印部T1转印至中间转印鼓105的表面上。感光鼓101的表面上残留的残余调色剂通过调色剂清洁器107来清洁。重复如上所述的充电–曝光–显影–一次转印–清洁的处理周期以形成品红色调色剂图像(通过显影剂单元104M的操作)、青色调色剂图像(通过显影剂单元104C的操作)和黑色调色剂图像(通过显影剂单元104K的操作)。然后以上述方式依次形成在中间转印鼓105上的四种颜色的调色剂图像共同进行在位于中间转印鼓105与转印辊106的接触位置的二次转印部T2实施的二次转印操作并转印至记录介质P。中间转印鼓105上残留的不同颜色的残余调色剂通过调色剂清洁器108来除去。将清洁器108配置为可与中间转印鼓105接触且可离开其。换言之,仅当清洁中间转印鼓105时,清洁器108与中间转印鼓105接触。注意,转印辊106也配置为与可与中间转印鼓105接触且可离开其。换言之,仅当实施二次转印操作时,转印辊106与中间转印鼓105接触。在通过二次转印部T2之后,将记录介质P引入至作为图像加热设备的定影设备100,并且使记录介质P上承载的未定影的调色剂图像进行定影处理(图像加热处理)。然后将进行了定影处理的记录介质P排出至设备的外部,以完成一系列图像形成操作。
根据本发明的一方面,提供一种定影构件,其显示优异的对纸组织的表面凹凸的追随性,改进的沿其氟树脂表面层的厚度方向的热导率和优异的其氟树脂表面层与硅橡胶弹性层之间的粘接性。在本发明的另一方面,提供有助于形成高品质电子照相图像的定影设备和电子照相图像形成设备。
[实施例]
[实施例1]
在实施例1中制备具有如图1所示的构造的定影构件、更具体的是定影带。作为基材,选择并使用国际公开No.WO2005/054960中公开的由镍-铁合金制成的内径(直径)为30mm、厚度为40μm且长度为400mm的环形圆筒状基材。
提供用N-甲基-2-吡咯烷酮稀释的由3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐和对苯二胺制成的聚酰亚胺前体的5倍稀释液(基于质量)作为聚酰亚胺前体溶液。将该前体溶液通过环涂施涂至圆筒状基材的内表面并且在200℃下烘烤20分钟,以使聚酰亚胺前体酰亚胺化并形成15μm厚的内表面滑动层。
将氢化甲硅烷基系硅酮底涂料(DY39-051A/B:商品名,从Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.可得)施涂至圆筒状基材的正面并且在200℃下烘烤5分钟,从而获得膜厚度为1μm的底涂料层。
将加成固化型硅橡胶施涂至底涂料层的外部使得厚度为300μm并且在200℃下烘烤30分钟。为此,配混以下示出的材料(a)和(b)以使乙烯基的数量相对于Si-H基的数量的比(H/Vi)等于0.45并且向其中添加催化量的铂化合物,从而获得加成固化型硅橡胶的源液体。
(a)每个分子中具有两个以上的乙烯基的乙烯基化聚二甲基硅氧烷(重均分子量100,000(以聚苯乙烯计));和
(b)每个分子中具有两个以上的Si-H键的氢有机聚硅氧烷(重均分子量1,500(以聚苯乙烯计))。
产生具有形成了硅橡胶弹性层的层的环带,并且在环带沿圆周方向以20mm/sec的移动速度驱动旋转的同时,通过在与带的表面的距离为10mm处配置的紫外线灯用紫外线照射弹性层。紫外线灯为低压汞紫外线灯(GLQ500US/11:商品名,从Toshiba Lighting&Technology Corporation可得),并且在大气气氛中在100℃下用紫外线照射弹性层5分钟。
使加热的环带冷却至室温并且进一步将加成固化型硅橡胶粘接剂(SE1819CV:商品名,从Dow Corning Toray Co.,Ltd.可得,“液体A”和“液体B”的等量混合物)基本均匀地施涂至其使得厚度为约10μm。将氧化钛配混在粘接剂中从而由于氧化钛的自由基捕获效果使得由于高温加热引起的软化和劣化问题可以得到抑制。
然后,由氟树脂管围绕整个定影带而覆盖该带。使用氟树脂丸粒A(TeflonPFA959HPPlus:商品名,从Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.可得)作为原料通过挤出成形来制备氟树脂管。获得的氟树脂管具有400mm的长度、29mm的内径和20μm的厚度。氟树脂丸粒A由四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)制成。更具体地,氟树脂丸粒A由包含4.2mol%的作为全氟烷基乙烯基醚(PAVE)的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)的共聚物制成。注意,PEVE的聚合比可以通过后述方法来测定。
然后,通过从氟树脂管之上均匀地挤压带表面来挤出来自硅橡胶弹性层与氟树脂管之间的过量的粘接剂使得粘接剂层充分的薄。下一步,使粘接剂通过在温度设定为等于200℃的电烘炉中加热5分钟而固化,从而使氟树脂管牢固地粘接至硅橡胶弹性层。此外,随后通过在温度设定为等于320℃的电烘炉中将氟树脂管加热5分钟来缓和氟树脂管的取向并改进其热导率。下一步,切断环带的两端部,从而获得宽度为343mm的定影带。
然后将环带安装在电子照相图像形成设备(imageRUNNER-ADVANCE C5051:商品名,从Canon Inc.可得)上并且进行以下将详细描述的熔融不均匀评价试验和定影性评价试验。下一步,将定影带取出并进行剥离评价试验以单独评价定影带。表1示出获得的结果。注意,图像形成设备具有如图4所示的构造和定影设备具有如图3所示的构造。
[实施例2]
使用氟树脂丸粒A通过挤出成形来成形具有400mm的长度、29mm的内径和6μm的厚度的氟树脂管。除了采用该氟树脂管以外,如实施例1制备该实施例的定影带。表1也示出该定影带的评价结果。
[实施例3]
使用氟树脂丸粒A通过挤出成形来成形具有400mm的长度、29mm的内径和23μm的厚度的氟树脂管。除了采用该氟树脂管以外,如实施例1制备该实施例的定影带。表1也示出该定影带的评价结果。
[实施例4]
通过以13:87的比(质量比)混合、捏合并挤出氟树脂丸粒A和氟树脂丸粒B(TeflonPFA 950HP-Plus:商品名,从Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.可得)来制备氟树脂丸粒C。
氟树脂丸粒C由四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)制成,关于其组成,通过核磁共振装置观察19F核,从而确认了共聚物包含3.0mol%的作为全氟烷基乙烯基醚(PAVE)的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)。
使用氟树脂丸粒C通过挤出成形来成形具有400mm的长度、29mm的内径和20μm的厚度的氟树脂管。除了采用该氟树脂管以外,如实施例1制备该实施例的定影带。表1也示出该定影带的评价结果。
[实施例5]
用作脱模层的原料的氟树脂丸粒D通过日本专利申请特开No.2004-161921中公开的水系乳液聚合法来制备,所述水系乳液聚合法为连续供给作为主成分的TFE和作为共聚单体的PEVE,并且在聚合过程中搅拌液体混合物的技术。使用氟树脂丸粒D通过挤出成形来成形具有400mm的长度、29mm的内径和20μm的厚度的氟树脂管。氟树脂丸粒D由四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)制成。关于其组成,通过核磁共振装置观察19F核,从而确认了共聚物包含5.8mol%的作为全氟烷基乙烯基醚(PAVE)的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)。
使用氟树脂丸粒D通过挤出成形来成形具有400mm的长度、29mm的内径和20μm的厚度的氟树脂管。除了采用该氟树脂管以外,如实施例1制备该实施例的定影带。表1也示出该定影带的评价结果。
[比较例1]
用作脱模层的原料的氟树脂丸粒E通过与实施例5中用于提供氟树脂丸粒D的方法类似的方法来制备。氟树脂丸粒E由四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)制成。关于其组成,通过核磁共振装置观察19F核,从而确认了共聚物包含相对于四氟乙烯(TFE)为1.4mol%的作为全氟烷基乙烯基醚(PAVE)的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)。
使用氟树脂丸粒E通过挤出成形来成形具有400mm的长度、29mm的内径和20μm的厚度的氟树脂管。
将获得的氟树脂管用作该比较例的定影带的表面层。作为粘接剂,使用其中未添加有氧化钛的加成固化型硅酮粘接剂(SE1740:商品名,从Dow Corning Toray Co.,Ltd.可得,通过等量混合“液体A”和“液体B”来制备)。除了采用如上所述的氟树脂管和粘接剂、和省略在使用氟树脂管的覆盖操作之后将氟树脂管加热至熔点以上的步骤以外,如实施例1制备该比较例的定影带。表1也示出该定影带的评价结果。
[比较例2]
使用氟树脂丸粒B通过挤出成形来成形具有400mm的长度、29mm的内径和20μm的厚度的氟树脂管。制备的氟树脂管用作该比较例的定影带的表面层。作为粘接剂,使用其中未添加有氧化钛的加成固化型硅酮粘接剂(SE1740:商品名,从Dow Corning Toray Co.,Ltd.可得,通过等量混合“液体A”和“液体B”来制备)。除了采用如上所述的氟树脂管和粘接剂、和省略在使用氟树脂管的覆盖操作之后将氟树脂管加热至熔点以上的步骤以外,如实施例1制备该比较例的定影带。表1也示出该定影带的评价结果。
[比较例3]
使用氟树脂丸粒B通过挤出成形来成形具有400mm的长度、29mm的内径和20μm的厚度的氟树脂管。制备的氟树脂管用作该比较例的定影带的表面层。作为粘接剂,使用其中未添加有氧化钛的加成固化型硅酮粘接剂(SE1740:商品名,从Dow Corning Toray Co.,Ltd.可得,通过等量混合“液体A”和“液体B”来制备)。除了采用如上所述的氟树脂管和粘接剂以外,如实施例1制备该比较例的定影带。表1也示出该定影带的评价结果。
[比较例4]
使用氟树脂丸粒A通过挤出成形来成形具有400mm的长度、29mm的内径和20μm的厚度的氟树脂管。制备的氟树脂管用作该比较例的定影带的表面层。作为粘接剂,使用其中未添加有氧化钛的加成固化型硅酮粘接剂(SE1740:商品名,从Dow Corning Toray Co.,Ltd.可得,通过等量混合“液体A”和“液体B”来制备)。除了采用如上所述的氟树脂管和粘接剂、和省略在使用氟树脂管的覆盖操作之后将氟树脂管加热至熔点以上的步骤以外,如实施例1制备该比较例的定影带。氟树脂丸粒A由四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)制成。关于其组成,通过核磁共振装置观察19F核,从而确认了共聚物包含4.2mol%的作为全氟烷基乙烯基醚(PAVE)的全氟乙基乙烯基醚(PEVE)。
表1也示出该定影带的评价结果。
[比较例5]
使用氟树脂丸粒A通过挤出成形来成形具有400mm的长度、29mm的内径和20μm的厚度的氟树脂管。制备的氟树脂管用作该比较例的定影带的表面层。作为粘接剂,使用其中未添加有氧化钛的加成固化型硅酮粘接剂(SE1740:商品名,从Dow Corning Toray Co.,Ltd.可得,通过等量混合“液体A”和“液体B”来制备)。除了采用上述氟树脂管以外,如实施例1制备该比较例的定影带。表1也示出该定影带的评价结果。
[比较例6]
使用氟树脂丸粒A通过挤出成形来成形具有400mm的长度、29mm的内径和25μm的厚度的氟树脂管。制备的氟树脂管用作该比较例的定影带的表面层。作为粘接剂,使用其中未添加有氧化钛的加成固化型硅酮粘接剂(SE1740:商品名,从Dow Corning Toray Co.,Ltd.可得,通过等量混合“液体A”和“液体B”来制备)。除了采用上述氟树脂管以外,如实施例1制备该比较例的定影带。表1也示出该定影带的评价结果。
《全氟乙基乙烯基醚(PEVE)的聚合比的测量》
全氟乙基乙烯基醚(PEVE)的聚合比可以通过核磁共振装置来测量。各实施例和比较例的全氟烷基乙烯基醚(PAVE)的聚合比通过核磁共振装置(DSX400型:商品名,从BrukerBiospin GmbH可得)来测量。更具体地,在室温环境下在包括30kHz的MAS频率和256的累积次数的条件下通过NMR来观察19F核。然后,由获得的NMR图求得归属于四氟乙烯(TFE)的峰的积分值与归属于全氟乙基乙烯基醚(PEVE)的峰的积分值的比并且由该比确认PEVE的聚合比。在表1中,所述比的值称为PEVE比。
《氟树脂表面层的λ的测量,沿厚度方向的热阻的计算》
氟树脂表面层的沿厚度方向的热导率λ通过热扩散系数(沿厚度方向)α、比热容Cp和密度ρ之乘积(λ=α×Cp×ρ)来求得。注意,热扩散系数α、比热容Cp和密度ρ可以通过已知的方法来测量。在各实施例和比较例中,热扩散系数α通过周期加热法热扩散系数测量系统(FTC-1:商品名,从ADVANCE RIKO,Inc.可得)来测量,和比热容通过差示扫描量热计(DSC823e:商品名,从Mettler-Toledo International Inc.可得)来测量,而密度ρ通过干式自动密度计(AccuPyc 1330:商品名,从Shimazu Corporation可得)来测量。在各测量中,采用在30℃下获得的值。
关于沿厚度方向的热阻,以如上所述方式求得的热导率λ和式厚度t/热导率λ用于求得热阻。
《熔融不均匀评价试验》
可以通过观察使纸张上形成的调色剂图像定影之后调色剂的熔融状态来获得定影构件对于纸张的凹凸的追随性的指标。
通过配备有定影带的彩色激光打印机(imageRUNNER-ADVANCE C5051:商品名,从Canon Inc.可得)、在温度为10℃和相对湿度为50%的环境下以100V的输入电压使需要评价熔融不均匀的形成在各纸张上的10张未定影的调色剂图像连续定影。使用的纸张为A4尺寸的再生纸(Recycle Paper GF-R100:商品名,从Canon Inc.可得,厚度为92μm,单位面积的重量为66g/m2,废纸配混率70%,别克平滑度(Bekk smoothness)为23秒(通过按照JISP8119的方法来测量))。待评价熔融不均匀的各图像为以100%浓度的青色调色剂和100%浓度的品红色调色剂形成的10mm×10mm小片图像并且位于纸张的中央附近。
熔融不均匀的标准为当将充分高的温度和压力施加至由两种颜色的调色剂形成的图像时,是否两种颜色的调色剂熔融并且变得彼此混合。当仅施加热而不施加压力时,调色剂粒界在定影后保留从而产生各颜色调色剂未充分混合的情况,因而,出现熔融不均匀。当定影构件不能充分追随凹凸时,尽管在凸部发生颜色混合但仅在凹部发生不充分的颜色混合。因此,在熔融不均匀试验中,通过观察形成图像的区域的熔融状态来判断对凹凸的追随性。
在各纸张上连续打印10张用于评价熔融不均匀的图像之后,抽出第10张样品并且通过光学显微镜观察纸张上的图像部分以评价熔融不均匀。评价基准如下(参见表1中的“熔融不均匀”)。
<评价等级>
等级A:甚至在纸组织的凹部也基本没有观察到调色剂粒界,并且各颜色调色剂在凸部和凹部二者中都良好地混合的状态。
等级B:在纸组织的凹部可部分观察到调色剂粒界但各颜色调色剂在凸部和凹部二者中大体上良好地混合的状态。
等级C:各颜色调色剂仅在纸组织的凸部良好地混合,并且在凹部可观察到许多调色剂粒界的状态。
《定影性评价试验》
摩擦试验为用于评价调色剂是否牢固地定影至纸上的方法并且提供从定影构件向调色剂的热供给能力的水平的指标。存在定影性随着沿厚度方向的热阻降低而提高的趋势。
使50张用于测试定影性的承载有各图像的纸通过配备有如上所述的定影带的彩色激光打印机在温度为10℃和相对湿度为50%的环境下以100V的输入电压连续进行定影处理。纸张与熔融不均匀评价试验中所使用的类似。用于评价定影性的各图像包括通过使用2×2点的半色调格子旗图案(halftone checker flag pattern)形成的、且配置在承载图像的纸张上的9个位置的9个5mm×5mm小片单色黑色调色剂图像。
在连续打印50张用于评价定影性的图像之后,从50张中抽取预定数量的纸张(第1张、第10张、第20张和第50张)作为许多样品。具有预定重量的砝码(200g)介由镜头清洁纸(Dusper K-3:商品名,从OZU CORPORATION可得)放置在各试样纸张的图像形成面上。然后,强行地驱动放置在镜头清洁纸上的砝码以在图像形成面上滑动摩擦往复5次。测量砝码滑动摩擦运动前后图像的反射浓度。浓度计(RD918:商品名,从GretagMacbeth可得)用于测量反射浓度。
通过使用式(滑动摩擦前的浓度–滑动摩擦后的浓度)/滑动摩擦前的浓度×100(%)来求得浓度降低率。
当在评价试验之后评价的图像未劣化且图像部分完全没有消失时观察到的最好定影性的浓度降低率等于0%。相反,当在评价试验之后评价的图像全部消失时观察到的最差定影的浓度降低率等于100%。浓度降低率的值越大,定影性越差。
调色剂定影性的数值标准如下。当在温度为10℃和相对湿度为50%的环境下浓度降低率为30%以上时,调色剂图像会在通常操作环境下变得部分消失。当如上所述在温度为10℃和相对湿度为50%的环境下浓度降低率为20%以上且小于30%时,在通常操作环境下没有出现问题但是在强力折叠图像承载面时调色剂图像可变得部分消失。当如上所述在温度为10℃和相对湿度为50%的环境下浓度降低率为10%以上且小于20%时,在通常操作环境下没有出现问题但是在强力摩擦图像承载面时会发生浓度降低。当如上所述在温度为10℃和相对湿度为50%的环境下浓度降低率小于10%时,在通常操作环境下没有出现如浓度降低等问题。
考虑到上述标准,求得各纸张上的9个图像的浓度降低率并且使用浓度降低率的最差值通过参照以下列出的评价基准来判断调色剂定影性。对实施例和比较例各自给出的评价等级在表1中的“定影性”项目下列出。
<评价等级>
等级A:浓度降低率小于10%
等级B:浓度降低率10%以上且小于20%
等级C:浓度降低率20%以上且小于30%
等级D:浓度降低率30%以上
《关于硅橡胶弹性层与氟树脂表面层之间的剥离粘接强度和剥离评价试验》
在25℃下定影构件的硅橡胶弹性层与氟树脂表面层之间的剥离粘接强度为3.0N/cm以上且20.0N/cm以下。于是,在测量表面层与弹性层之间的剥离粘接强度的剥离试验中,弹性层经历内聚破坏(在粘接剂层与弹性层的界面处和在粘接剂层与基材的界面处没有出现剥离)。当将此类定影构件安装至定影设备中并且在加压状态下实际使用运行时,确保了充分的粘接强度。当剥离粘接强度为3.0N/cm以上时,硅橡胶弹性层和氟树脂表面层彼此优异地粘接并且在其界面处不发生剥离但是硅橡胶弹性层经历内聚破坏。因此,在3.0N/cm以上的范围内,剥离粘接强度依赖硅橡胶弹性层的断裂强度而不依赖纯的粘接性。另一方面,在大于20.0N/cm的范围内,粘接剂层和硅橡胶弹性层的交联密度变得过高并且损害定影构件的挠性。因此,剥离粘接强度为20.0N/cm以下。
如上所述,为了控制剥离粘接强度并且将强度限定在上述范围内,可以将氧化钛添加至粘接剂层。可选择地,可以通过借由例如,日本专利申请特开No.2009-244887中公开的用紫外线照射硅橡胶弹性层而使粘接剂渗透至硅橡胶弹性层至适当的程度并且抑制弹性层硬度的任意过度上升来控制剥离粘接强度。
硅橡胶弹性层与氟树脂表面层之间的粘接强度根据日本工业标准中规定的“粘接剂-粘接组件的剥离强度的测定-第1部分:90°剥离”(JIS K6854-1:1999)来测量。在试验中,采用放置在日本工业标准(JIS K7100:1999)中规定的“标准气氛”(即,空气温度为23℃、相对湿度为50%)下的试样,并且在“标准气氛”下进行试验。
以下将参照图5来具体描述粘接强度的测量方法。必要时,将芯21插入至定影构件1(图5中的带形状定影构件,定影带)中从而定影构件1的基材不会变形。然后,用剃刀从表面层侧沿圆周方向在彼此间隔1cm的两个位置处切割定影构件,从而产生彼此平行存在且到达硅橡胶弹性层的表面的两个切缝(slit)。其后,在彼此平行存在且沿圆周方向延伸的切缝的位置处沿定影构件的长度方向切割定影构件使得切割到达平行的切缝。下一步,从氟树脂表面层与硅橡胶弹性层的界面用剃刀沿圆周方向强行剥离约2cm切割部,并且剥离部的前端由测力计22的夹盘部23夹住。如果表面层薄并且可能发生变形,则可以将补强用的聚酰亚胺带粘接至表面层的表面并且可以由聚酰亚胺带形成切缝。关于该配置,可以抑制表面层的任何可能的塑性变形。
然后,以定影构件沿圆周方向保持可以自由旋转的方式来牢固地固定芯21(或基材)并且通过适当的手段(未示出)上拉测力计22。更具体地,在剥离端的根部沿与定影构件主体的切线方向垂直的方向以50mm/min的速度垂直向上拉测力计直到在剥离的表面层侧的层的长度变得等于50mm。该长度也称为“剥离长度”。
此时,剥离方向F需要在剥离端的根部相对于定影构件主体的切线方向保持恒定地等于90°。为了保持该90°的角,首先,当由测力计夹住剥离端时,需要以使得剥离层在硅橡胶弹性层侧显示90°的角的方式夹住剥离端。然后,第二,从芯21的旋转轴的正上方沿垂直方向F以50mm/min的速度上拉测力计。同时,芯21沿图5中的R方向驱动旋转使得芯21的切线移动速度等于沿垂直方向F的移动速度。更具体地,如果定影带的外径为30mm,则例如,通过使芯的旋转速度等于0.53rpm可以将剥离方向保持为相对于定影构件主体的切线方向等于90°。作为上述测量操作的结果,获得示出在横跨50mm的剥离长度内施加的力与通过夹紧和移动操作移动的距离之间的关系的曲线。然后,从施加的力-通过夹紧和移动操作移动的距离的曲线求得剥离粘接强度的算术平均值。获得的值定义为测量的单点处的“剥离粘接强度”。注意,通过夹紧和移动操作每移动0.1mm的距离的力用于求得剥离粘接强度的算术平均值。
注意,通过在使测量结果不发生任何干扰的任意选择的5个点处进行如上所述的表面层与弹性层之间的剥离试验,来测定各实施例和比较例的剥离粘接强度。然后,由上述5个点处的测量结果求得的“剥离粘接强度”的算术平均值定义为各实施例和比较例的“表面层与弹性层之间的剥离粘接强度”。在定影构件处于在剥离试验中不能使测量点处的剥离长度等于50mm的情况下,进行多个点的剥离试验使得总剥离长度等于250mm。然后,绘制施加的力-通过夹紧和移动操作移动的距离的曲线并且从施加的力-通过夹紧和移动操作移动的距离曲线求得剥离粘接强度的算术平均值。获得的值定义为定影构件的“表面层与弹性层之间的剥离粘接强度”。表1示出在“剥离试验-剥离粘接强度”项目下的作为评价试验的结果获得的各实施例和比较例的剥离粘接强度。
观察在各剥离试验中形成的断裂面以根据“粘接剂–主要破坏模式的名称”(JISK6866:1999)中规定的规格来判断在表面层与弹性层之间的剥离试验中弹性层是否经历了内聚破坏。更具体地,在破坏的硅橡胶弹性层粘附至基材侧和氟树脂表面侧二者的情况下,判断硅橡胶弹性层是否经历了内聚破坏。在断裂面呈现内聚破坏和粘接破坏的混合破坏的状态下,当硅橡胶弹性层的内聚破坏部为剥离表面积的50%以上时将硅橡胶弹性层判断为内聚破坏和当内聚破坏部小于50%时判断为粘接破坏。
注意,在表1中,λ表示沿厚度方向的热导率,关于热阻(沿厚度方向)的值,例如,“1.05E-04”的表述等同于“1.05×10-4”。
[表1]
如从表1可见,在各实施例1至5中,获得满足熔融不均匀和定影性二者为等级A的要求并且还满足剥离粘接强度在3.0与20.0N/cm之间的要求的定影带。在各比较例1至6中,对定影带的熔融不均匀和定影性中的至少之一给出等级B以下,和/或定影带的剥离粘接强度在3.0与20.0N/cm之间的范围外。
虽然参考示例性实施方案已描述了本发明,但应理解本发明并不局限于公开的示例性实施方案。权利要求书的范围符合最宽泛的解释以涵盖所有此类改进以及等同的结构和功能。
Claims (10)
1.一种定影构件,其特征在于,其包括:
基材,
在所述基材上的弹性层,和
介由粘接剂层粘接至所述弹性层的表面层,所述表面层包含氟树脂;
所述表面层沿厚度方向的热阻为3.0×10-5m2·K/W以上且1.3×10-4m2·K/W以下;
所述表面层与所述弹性层之间的剥离粘接强度为3.0N/cm以上且20.0N/cm以下;
在所述表面层与所述弹性层之间的剥离试验中,所述弹性层经历内聚破坏;
所述氟树脂包含四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物;
在所述四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物中全氟乙基乙烯基醚的聚合比为3.0mol%以上且5.8mol%以下。
2.根据权利要求1所述的定影构件,其中
所述粘接剂层包含加成固化型硅橡胶粘接剂的固化产物。
3.根据权利要求1或2所述的定影构件,其中
所述粘接剂层包含氧化钛。
4.根据权利要求1或2所述的定影构件,其中
所述基材具有环带的形状,并且所述弹性层、所述粘接剂层和所述表面层依次层压在所述基材的外周面上。
5.根据权利要求1或2所述的定影构件,其中
所述表面层的厚度为6μm以上且23μm以下。
6.根据权利要求1或2所述的定影构件,其中所述基材的厚度为20μm以上且100μm以下。
7.根据权利要求1或2所述的定影构件,其中
所述粘接剂层的厚度为10μm以下。
8.一种定影设备,其特征在于,其包括根据权利要求1-7任一项所述的定影构件和所述定影构件的加热装置。
9.一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8所述的定影设备。
10.一种定影构件的制造方法,其特征在于,其包括:
(1)提供包含氟树脂的氟树脂管,所述氟树脂管为氟树脂的圆筒挤出成形物;
(2)介由加成固化型硅橡胶粘接剂层将所述氟树脂管粘接至基材上的弹性层的表面;和
(3)将粘接至所述弹性层上的所述氟树脂管加热至所述氟树脂管中包含的氟树脂的熔点以上;
所述氟树脂包含四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物;
在所述四氟乙烯/全氟乙基乙烯基醚共聚物中全氟乙基乙烯基醚的聚合比为3.0mol%以上且5.8mol%以下;
所述加成固化型硅橡胶粘接剂层包含氧化钛。
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