本发明涉及用于配置为夹持、输送和加热记录材料的定影装置的电子照相用可旋转加压构件，和电子照相用可旋转加压构件的制造方法。本发明还涉及定影装置。
背景技术：
在电子照相图像形成设备中，热定影装置用作配制为将记录材料上形成的未定影的调色剂图像定影至记录材料上的装置。热定影装置包括加热构件和与加热构件相对配置的电子照相用可旋转加压构件。热定影装置配置为通过使加热构件和电子照相用可旋转加压构件旋转来输送记录材料，同时利用来自加热构件的热和由加热构件和电子照相用可旋转加压构件之间的压接所产生压力将调色剂定影至记录材料上。
电子照相用可旋转加压构件包括基体和弹性层。基体赋予足以承受与加热构件的压接的刚性。弹性层赋予形成辊隙部所需的弹性。此外，用于赋予调色剂剥离性的由氟树脂制成的表面层可以在弹性层上形成。
在国际公开第wo2016/009527号中，记载了具有如下目的的发明：提供一种能够以高水平兼顾实现缩短预热时间和抑制在圆周方向上延伸的皱褶的产生的加压构件。在该情况中，预热时间是指为了缩短定影装置中的功耗而用于将辊隙部的温度升高至使调色剂定影所需温度的时间。
在国际公开第wo2016/009527号中，记载了上述目的可以通过以下配置实现。即，提供一种加压构件，其包括基体、形成在基体外侧的弹性层，和形成在弹性层上的包含氟树脂的表层。表层在沿长度方向延伸的状态下固定至弹性层，弹性层的空隙率为20体积％至60体积％以下。加压构件的e(md)/e(nd)大于1.0，其中e(nd)表示弹性层的厚度方向的弹性模量，e(md)表示弹性层的长度方向上的弹性模量。另外，公开了上述物理性质由分散有多个空隙部的弹性层获得，所述空隙部通过蒸发其中针状填料沿长度方向取向且分散有水的硅橡胶中的水来形成。
本发明的发明人已确认了国际公开第wo2016/009527号中公开的包括弹性层的电子照相用可旋转加压构件是否存在较高水平的耐久性，在该弹性层中分散了通过蒸发含有针状填料和分散水的硅橡胶中的水而形成的空隙部。具体而言，本发明的发明人在将对于加热构件的加压力设定至高于通常的加压力的状态下将该电子照相用可旋转加压构件安装在定影装置上并使定影装置进行连续输出大量电子照相图像的试验(下文中称作“严格耐久试验”)。结果，在经受严格耐久试验之后的电子照相用可旋转加压构件中，存在在一些部位表面的硬度与初始值相比变化5％以上的的情况。具体而言，存在在一些部位与初始硬度相比硬度的变化率超过5％的情况。
技术实现要素：
本发明的一个实施方案旨在提供能够缩短预热时间并进一步具有耐久性的电子照相用可旋转加压构件，以及该电子照相用可旋转加压构件的制造方法。
另外，本发明的另一实施方案旨在提供一种能够稳定地提供高品质电子照相图像的定影装置。根据本发明的一个实施方案，提供一种电子照相用可旋转加压构件，其包括：基体；形成在基体上的弹性层，所述弹性层包含硅橡胶和分散在硅橡胶中的针状填料，且具有多个空隙部，当在电子照相用可旋转加压构件的长度方向上沿着包括基体的中心轴的截面切断弹性层，并且将在截面表面的单位面积a2中空隙部的各截面面积的总和定义为a1时，面积比a1/a2的标准偏差为0.08以下。
根据本发明的另一实施方案，提供一种电子照相用可旋转加压构件的制造方法，所述电子照相用可旋转加压构件包括：基体；和形成在基体上的弹性层，所述弹性层包含硅橡胶和分散在硅橡胶中的针状填料并具有多个空隙部，所述方法包括如下步骤：将针状填料和含水凝胶分散在液体硅橡胶中从而得到乳液状液体组合物；将乳液状液体组合物填充到在基体的外周面和筒状模具的内周表面之间形成的模腔中，基体由配置在筒状模具两端的基体保持件来保持；在不使模腔中的乳液状液体组合物流动的情况下将液体硅橡胶通过加热来交联固化，从而得到固化物；和从固化物除去水。
根据本发明的又一实施方案，提供一种定影装置，其包括：本发明的电子照相用可旋转加压构件；和配置为与电子照相用可旋转加压构件相对的加热构件。
参考附图从以下示例性实施方案的说明，本发明的其它特征将变得显而易见。
附图说明
图1为用于说明根据本发明的一个实施方案的定影装置的截面图。
图2为用于说明根据本发明的一个实施方案的电子照相用可旋转加压构件4的透视图。
图3为针状填料的示意图。
图4为从弹性层切出的试样的放大透视图。
图5为从弹性层切出的试样的截面的示意图。
图6为用于制造电子照相用可旋转加压构件的模具的示意性说明图。
具体实施方式
本发明的发明人已研究了当国际公开第wo2016/009527号中公开的加压构件经受严格耐久试验时，在加压构件的一些部位中表面的硬度显著变化的原因。在研究过程中，已观察了包括硬度变化的部位的弹性层。结果发现，在硬度变化的部位中，支持弹性层中的空隙部的橡胶骨架断裂，而且橡胶骨架的断裂是由该橡胶骨架比橡胶骨架未断裂的部位薄的事实引起的。
鉴于上述，作为在弹性层中存在包括薄橡胶骨架的部分和包括厚橡胶骨架的部分的原因，本发明的发明人已经讨论了以下内容。国际公开第wo2016/009527号中公开的加压构件的制造方法包括：作为弹性层的制造方法，将含有针状填料和分散水的乳化的液体硅橡胶混合物填充到成形用模具中、然后密封成形用模具、并加热固化成形用模具中的液体硅橡胶混合物的第一步骤，以及将从成形用模具除去的固化硅橡胶进一步加热以除去微细分散在固化硅橡胶中的水，从而形成多孔硅橡胶弹性层的第二步骤。
在第一步骤中，在密封的成形用模具中，液体硅橡胶混合物基本上不流动，但实际上在某些情况下液体硅橡胶混合物从成形用模具泄漏。当意识到从成形用模具泄漏液体硅橡胶混合物时，通过第二步骤获得的弹性层中的橡胶骨架的厚度明显变化。鉴于上述，本发明的发明人已经讨论了以下内容。当液体硅橡胶混合物流入密闭的成形用模具时，液体硅橡胶混合物的乳化状态被破坏，液体硅橡胶混合物中的含水凝胶聚集，导致要获得的弹性层中橡胶骨架的厚度变化。
也就是说，乳化状态的液体具有热动力学不稳定的非平衡体系。因此，当液体硅橡胶混合物在固化时在成形用模具中流动，由于由液体硅橡胶混合物流动引起的剪切力，造成乳化状态破坏的进行，并且分散在液体硅橡胶混合物中的含水凝胶聚集。当液体硅橡胶混合物在含水凝胶聚集的状态下固化时，在电子照相用可旋转加压构件的弹性层中存在含水凝胶的位置形成空隙部。因此，认为空隙部在聚集的状态下形成，从而引起弹性层中空隙部的不均一分布。
基于上述讨论，在成形用模具中的液体硅橡胶混合物在第一步骤中固化时，本发明的发明人已试图以较高水平减少成形用模具中液体硅橡胶混合物的流动。具体而言，本发明的发明人已改进了成形用模具的密封性。
结果，已发现，在所得电子照相用可旋转加压构件中，空隙部显著地均一分布在弹性层中，并且即使在长期使用后部分的硬度变化也不易于发生。
当空隙部均一分布在弹性层中时，与空隙部的分布不均一的情况相比相邻空隙部之间的距离变得基本上均一。因此，认为当在定影装置中对电子照相用可旋转加压构件的弹性层加压时，大的应力集中的部位的数量变少，因此有效抑制了形成空隙部的橡胶骨架的断裂。
迄今为止，在考虑电子照相用可旋转加压构件的耐久性的情况下，其中涉及在通过使包含针状填料和分散水的硅橡胶中的水蒸发来形成空隙部的弹性层中橡胶骨架的断裂，尚未考虑弹性层中空隙部分布的均一性。鉴于上述，本发明的发明人使用在通过沿着包括基体的中心轴的截面切断电子照相用可旋转加压构件的弹性层而获得的截面表面中每单位面积的空隙部的总面积的比例(下文中有时简称为"面积比")的标准偏差，作为表示空隙部的分布均一性的指标。随着面积比的标准偏差越小，弹性层中空隙部的分布越均一。
现在，具体描述根据本发明实施方案的定影装置和电子照相用可旋转加压构件。
(1)定影装置
图1是用于说明根据本发明一个实施方案的定影装置的截面图。定影装置是所谓的按需型热定影装置，是采用使用陶瓷加热器作为加热源的膜加热系统的热定影装置。以下将作为实例描述按需型热定影装置的配置的概述。
根据本发明的定影装置不限于该实施方案，并且还可应用于使用卤素加热器作为热源的热辊型定影装置和应用配置为通过使通常使用的线圈通电而使构件自身产生热量的感应加热(ih)系统的定影装置。
在图1中，膜引导构件1是在横截面具有基本上半圆弧形的槽状并且具有与电子照相用可旋转加压构件4的长度方向平行的方向作为宽度方向的横长的膜引导构件。加热器2是充当用于作为加热构件的膜3的加热手段的横长加热器，其容纳并保持在基本上在膜导引构件1的下表面中央沿着宽度方向形成的沟槽中。膜3具有筒状，其具有环形带形状并且宽松地外嵌在其上安装有加热器2的膜引导构件1上。即，加热器2配置为与具有环形带形状的膜3的内周面接触。
膜引导构件1为例如由如聚苯硫醚(pps)或液晶聚合物等耐热性树脂制成的成形品。
加热器2具有将发热电阻器配置在陶瓷基体上的构造。图1所示的加热器2包括由氧化铝制成的横长且薄的板状加热器基体2a和沿其长度方向形成在加热器基体2a的表面侧(膜滑动面侧)的由ag/pd制成的线状或薄带状的通电加热元件(发热电阻器)2c。加热器2还具有配置为覆盖并保护通电加热元件2c的由玻璃制成的薄表面保护层2d。热敏电阻(测温元件)2b保持与加热器基体2a的背面侧接触。加热器2可以通过向通电加热元件2c供应电力而快速升高温度，然后利用包括测温元件2b的电力控制手段(未示出)保持预定的定影温度。定影温度是定影构件表面的目标温度，并且基于打印速度、片材类型、定影构件构造和调色剂类型适当地设定。一般的定影温度为150℃以上且200℃以下。
膜3为例如将表层施涂至基膜表面的复合层膜。为了减少热容量以改进加热装置的快速启动性，膜3的总厚度优选设定为500μm以下。
作为基膜用材料，可以使用：树脂，例如聚酰亚胺(pi)、聚酰胺-酰亚胺(pai)、聚醚醚酮(peek)、和聚醚砜(pes)；和合金或金属，例如不锈钢(如sus304)和镍。
作为表层用材料，可以使用氟树脂材料，例如聚四氟乙烯(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)。
包含固化硅橡胶的弹性层和粘结剂层可以在基膜和表层之间形成。
电子照相用可旋转加压构件4配置为与加热器2的下表面相对，并介由膜3而与加热器2压接。
电子照相用可旋转加压构件4使用由预定的加压机构(未示出)的预定的加压力介由膜3加压到加热器2的表面保护层2d。电子照相用可旋转加压构件4的弹性层4b根据加压力而弹性变形，在电子照相用可旋转加压构件4的表面和膜3的表面之间形成具有将未定影的调色剂图像t加热定影所需的预定宽度的辊隙部n。加压力基于作为产品对象的纸张的种类和尺寸，调色剂的种类，定影装置的构造等适当设定。一般的加压力设定为约10kgf至约70kgf。
将作为待加热材料的记录材料p引入辊隙部n，并通过保持输送记录材料p，将记录材料p加热。
电子照相用可旋转加压构件4从通过齿轮(动力传递机构)(未示出)传递的驱动源m接收驱动力，并以预定旋转周速沿着箭头"b"的逆时针方向旋转驱动。
当在执行图像形成时电子照相用可旋转加压构件4沿着箭头"b"的逆时针方向旋转驱动，膜3随着电子照相用可旋转加压构件4的旋转而沿着箭头"a"的方向旋转。
(2)电子照相用可旋转加压构件4的层构造
图2为用于说明根据本发明一个实施方案的电子照相用可旋转加压构件4的透视图。电子照相用可旋转加压构件4包括基体4a、含有固化硅橡胶的弹性层4b和由含氟树脂管形成的表层4c。
基体4a由诸如铁、铝或镍等金属或如不锈钢等合金制成。当电子照相用可旋转加压构件4安装在定影装置上时，在基体4a的未形成有弹性层4b的两端部的轴部通过基体保持件保持的状态下对电子照相用可旋转加压构件4加压。因此，基体4a需要具有足以承受加压力的强度，因此优选使用铁或不锈钢。此外，基体4a的形成有弹性层4b的部分表面通常经受粘接处理。作为粘接处理，可以单独或组合地进行如喷砂或f研磨等的物理处理，以及如氧化处理、底漆处理、偶联剂处理等化学处理。
(3)电子照相用可旋转加压构件4的弹性层4b
形成电子照相用可旋转加压构件4的弹性层4b包含固化硅橡胶和分散在固化硅橡胶中的针状填料4b1。另外，弹性层4b包含多个空隙部4b2。在电子照相用可旋转加压构件4的长度方向上沿着包括基体4a的中心轴的截面"b"切断弹性层4b而得到的截面表面中，面积比a1/a2的标准偏差为0.08以下，其中a1表示作为在电子照相用可旋转加压构件4的长度方向上的截面表面的截面"b"的单位面积中空隙部4b2的各截面面积的总和(下文中有时简称为"空隙部面积")，a2表示截面"b"的单位面积。
当标准偏差为0.08以下时，弹性层4b中的多个空隙部4b2均一地存在。因此，弹性层4b中橡胶骨架的厚度变化得到抑制，并且弹性层4b中橡胶骨架的强度变化得到抑制。因此，认为即使在加压下，应力也不易于集中于弹性层4b的一部分，并且形成空隙部4b2的橡胶骨架的部分的断裂也得到抑制。
标准偏差的下限值不特别限定但在实践中为0.01以上。标准偏差可以通过高度控制(抑制)成形用模具中包含针状填料和分散的含水凝胶(后述)的乳化状态的液体硅橡胶混合物在固化时的流动而设定为0.08以下。
弹性层4b由单层形成。弹性层4b的厚度不特别限定，只要厚度落入能够形成具有期望的宽度的辊隙部n的范围内即可，但优选2mm以上且5mm以下。
(3-1)基础聚合物
弹性层4b的基础聚合物包含加成固化型液体硅橡胶的固化物。加成固化型液体硅橡胶为包含具有例如乙烯基的不饱和脂族基团的有机聚硅氧烷(a)和具有si-h基(氢化甲硅烷基(hydrosilylgroup))的有机聚硅氧烷(b)的未交联硅橡胶。当通过加热将si-h基添加至不饱和脂族基团的不饱和键时，交联反应进行。另外，通过适当调整具有不饱和脂族基团的有机聚硅氧烷(a)和具有si-h基的有机聚硅氧烷(b)的量，可获得具有期望硬度的基础聚合物。
弹性层4b的硬度基于"日本工业标准(jis)k6253-3:2012"规定的"硫化橡胶或热塑性橡胶—硬度测定方法—第3部分：硬度计硬度(vulcanizedrubberandthermoplasticrubber–methodofdetermininghardness–thirdsection：durometerhardness)"来测量，并优选为20度以上且80度以下。
加成固化型液体硅橡胶通常包含铂化合物作为用于促进交联反应的催化剂。另外，可以在不损害本发明目的的范围内调节加成固化型液体硅橡胶的流动性。此外，在本发明中，在不偏离本发明特征的范围下，弹性层4b可包含除本发明的针状填料4b1以外的填料或填充材料、以及配混剂作为解决问题的已知手段。
(3-2)针状填料4b1
优选针状填料4b1的含有率相对于弹性层4b为2体积％以上且15体积％以下。当针状填料4b1的含有率设定为2体积％以上时，可以获得抑制周向皱褶的效果。另外，当针状填料4b1的含有率设定为15体积％以下时，弹性层4b可以容易地成形。此外，当针状填料4b1的含有率设定为15体积％以下时，可以避免弹性层4b的弹性的过度降低，可以容易地确保定影装置中电子照相用可旋转加压构件4的辊隙部n。
作为针状填料4b1用的材料，可以优选使用长度l与直径d的比大的材料，即图3所示的大纵横比。
作为针状填料4b1的具体实例，给出了沥青系碳纤维、pan系碳纤维、玻璃纤维和其它无机晶须。具有作为更具体形状的、图3中的平均直径d为5μm以上且11μm以下、平均长度l为50μm以上且1,000μm以下、和纵横比为5以上且120以下的针状填料4b1可以以工业方式容易地获得。当长度l为50μm以上时，针状填料4b1可沿电子照相用可旋转加压构件4的长度方向有效地取向。
针状填料4b1的纵横比可通过基于针状填料4b1的平均长度和平均直径使用下式来求得。
纵横比＝平均长度/平均直径
在下文中，描述了当针状填料4b1为碳纤维时纵横比的具体计算方法。首先，将从弹性层4b中切出的试样在氮气气氛下在700℃下焙烧1小时从而硬化并除去硅橡胶组分。因此，可以取出试样中的针状填料4b1。弹性层4b中的针状填料4b1的含有率可通过测量从试样中取出的针状填料4b1的体积来求得。另外，针状填料4b1的纵横比可以通过用光学显微镜随机选择100个以上的针状填料4b1并测量其平均长度和平均直径使用上述表达式来测定。在该实施方案中，针状填料4b1的纵横比由通过将由上述表达式得到的值的第一小数位四舍五入得到的值表示。
形成包含针状填料4b1的弹性层4b的步骤包括例如将在密封的成形用模具中的包含针状填料4b1和含水凝胶的乳化状态的液体硅橡胶混合物固化的第一步骤，和从固化物除去水的第二步骤。在第一步骤中，当液体硅橡胶混合物在密封的成形用模具中流动时，针状填料4b1充当核，含水凝胶容易地聚集。结果，通过第二步骤获得的存在于弹性层4b中的空隙部4b2容易不均一地分布。即，随着橡胶组合物中针状填料4b1的量越大，面积比a1/a2的标准偏差容易增加，其中a1表示通过沿着包括基体4a的中心轴的截面切断弹性层4b得到的截面表面的空隙部面积，a2表示单位面积。
(3-3)空隙部4b2
电子照相用可旋转加压构件4的弹性层4b包含空隙部4b2，从而降低弹性层4b的热导率。即，当电子照相用可旋转加压构件4的热导率得到抑制时，来自加热构件的热向基体4a的逃逸得到抑制，从而改进加热构件的升温速度，结果可以缩短预热时间。本发明中弹性层4b中的空隙部4b2是分散的，使得面积比a1/a2的标准偏差为0.08以下，其中a1表示通过沿着包括基体4a的中心轴的截面“b”切断弹性层4b得到的截面表面的空隙部面积，a2表示单位面积。
面积比a1/a2的标准偏差可以如下测定。首先，如图2的阴影区表示的试样4bs所示，将电子照相用可旋转加压构件4的弹性层4b在电子照相用可旋转加压构件4的周向和长度方向上分别切出3mm。在该情况下，通过在电子照相用可旋转加压构件4的长度方向上沿着包括基体4a的中心轴的截面使用剃刀切出试样4bs。切出的试样与图4的试样4bs相同。通过使用扫描电子显微镜(sem)(商品名：xl30sfeg，由feicompany制造)在加速电压3kv和100倍放大倍数下拍摄在电子照相用可旋转加压构件4的长度方向上的图4的切出试样4bs的截面"b"。将所得截面"b"的sem图像通过使用图像分析软件(商品名：image-proplus5.0j，由mediacyberneticsinc.制造)在从弹性层4b的径向外表面(在存在表层4c的情况下在表层4c正下方的表面)朝向基体4a的500μm和在电子照相用可旋转加压构件4长度方向上的1,200μm的范围内进行二值化。将分析区域设定为距弹性层4b的径向外表面的500μm的理由在于，在本发明的发明人的研究期间，发现上述分析区域是容易显现面积比a1/a2的标准偏差的差异的区域。该分析区域在液体组合物流动时接受大的剪切应力且容易在橡胶组合物加热时破乳化。
因此，认为当基于面积比a1/a2的标准偏差评价空隙部4b2的分散时差异容易显现。二值化通过大津判别分析法(otsu'sdiscriminantanalysismethod)进行。所得二值化图像细分化成53μm见方的大小。对所得细分化图像分别求得空隙部面积a1和单位面积a2，并计算各面积比a1/a2。设定将二值化图像细分化成53μm见方的单位面积的理由在于，在本发明的发明人的研究期间，发现空隙部面积相对于53μm见方的单位面积的比(面积比)的标准偏差与电子照相用可旋转加压构件的严格耐久试验之后硬度变化的有无的结果令人满意地相关。
试样4bs的标准偏差基于所得面积比a1/a2来计算。当空隙部4b2不均一地分布时，分别具有大空隙部面积的细分化图像的数量与分别具有小空隙部面积的细分化图像的数量都大，因此通过测量大量细分化图像得到的标准偏差变大。与此同时，当空隙部4b2均一分布时，分别具有大空隙部面积的细分化图像的数量与分别具有小空隙部面积的细分化图像的数量都小，因此通过测量大量细分化图像得到的标准偏差变小。
面积比a1/a2的标准偏差的计算针对从弹性层4b的6个位置获得的试样4bs来进行。将试样4bs从弹性层4b的总计6个位置切出，所述6个位置包括：当弹性层4b的总轴向长度由l1表示，距两端0.1l1的2个位置和作为中心的0.5l1的1个位置，以及沿周向与上述各位置相差180°的3个位置。在本发明的电子照相用可旋转加压构件4中，由从6个位置切出的试样4bs得到的面积比a1/a2的所有标准偏差为0.08以下。
在从电子照相用可旋转加压构件4的弹性层4b的6个位置切出的试样4bs得到的面积比a1/a2的标准偏差中，当面积比a1/a2的标准偏差即使在一个位置大于0.08时，弹性层4b在该位置的硬度变化也会变大。结果，当硬度变化的电子照相用可旋转加压构件4用于定影装置时，在纸张通过时容易发生纸张皱褶。因此，包括即使在一个位置面积比a1/a2的标准偏差大于0.08的弹性层4b的电子照相用可旋转加压构件4具有不令人满意的耐久性，且构件需要频繁更换。
另外，优选弹性层4b的空隙率为20体积％以上且60体积％以下。当空隙率为20体积％以上，可以获得上述充分缩短预热时间的效果。当试图形成空隙率大于60体积％的弹性层4b时，可能难以成形弹性层4b。当弹性层4b具有高空隙率时，可缩短预热时间，因此空隙率更优选40体积％以上且60体积％以下。
弹性层4b的空隙率可如下测定。首先，通过使用剃刀在任意位置切割弹性层4b从而获得评价试样。由浸渍法比重测量装置(商品名：sgm-6，由mettlertoledointernationalinc.制造)测量所得评价试样的25℃下的体积(下文中该体积由"vall"表示)。接下来，通过使用热重测量装置(商品名：tga851e/sdta，由mettlertoledointernationalinc.制造)将进行体积测量的评价试样在氮气气氛下在700℃下加热1小时，从而分解和除去硅橡胶组分。此时重量的减少量由mp表示。当弹性层4b中包含除针状填料4b1以外的无机填料时，分解和除去硅橡胶组分后得到的残留物包含混合状态的针状填料4b1和无机填料。
25℃下针状填料4b1和无机填料的总体积在该状态下通过干式自动密度计(商品名：accypyc1330-1，由shimadzucorporation制造)测量。每次置换氮气进行10次体积测量，其算术平均值由va表示。
评价试样的空隙率可以基于上述值由以下表达式确定。以硅橡胶组分的密度为0.97g/cm3(下文中密度由"ρp"表示)进行计算。
空隙率(体积％)＝[{vall-(mp/ρp+va)}/vall]×100
本实施方案中记载的空隙率如下定义。即，从5个位置切出任意部分以获得评价试样，并将由评价试样测定的空隙率的平均值定义为弹性层4b的空隙率。
优选弹性层4b中的空隙部4b2具有这样的直径：当用剃刀在厚度方向上切弹性层4b时，出现在截面表面上的空隙部4b2的个数的80％以上落在5μm以上且30μm以下的范围内。这里，空隙部4b2的直径是通过使用扫描电子显微镜(sem)(商品名：商品名：xl30sfeg，由philipsinc.制造)在加速电压3kv和100倍放大倍数下观察作为截面表面的截面"b"而获得的，通过使用图像分析软件(商品名：image-proplus5.0j，由mediacyberneticsinc.制造)使截面“b”二值化，并将空隙部4b2的的直径的最大长度和最小长度之和的一半定义为空隙部4b2的直径。空隙部4b2的直径小到30μm以下。因此，在双面打印中用于打印第二面的纸张通过时，在打印在与加压辊接触的纸张的第一面上的图像上不易发生图像缺陷。
(4)表层4c
为了向电子照相用可旋转加压构件4赋予剥离性，可以在弹性层4b上形成由含氟树脂管形成的表面层4c。
作为表层4c用材料，从图像打印时记录材料p的剥离性的观点使用含氟树脂。作为含氟树脂的具体实例，给出四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(pfa)、聚四氟乙烯(ptfe)和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(fep)。另外，以上列举的两种以上的材料可以共混使用，并可加入添加剂。
表层4c的厚度不特别限定，只要厚度落入能够向电子照相用可旋转加压构件4赋予充分的剥离性即可，但优选20μm以上且50μm以下。
(5)电子照相用可旋转加压构件4的制造方法
下述制造方法使得能够获得电子照相用可旋转加压构件4，所述电子照相用可旋转加压构件4包括分散有空隙部4b2的弹性层4b，所述空隙部4b2通过使包含针状填料4b1和分散水的硅橡胶中的水蒸发来形成。
(i)弹性层4b形成用液体组合物的制备步骤
在根据本发明的包含空隙部4b2的弹性层4b的形成方法中，使用包含含水凝胶、加成固化型液体硅橡胶和针状填料4b1的乳液状液体组合物。
含水凝胶、加成固化型液体硅橡胶和针状填料4b1通过使用例如行星式万能混合搅拌机等已知的填料混合搅拌手段来混合和搅拌，从而能够制备其中针状填料4b1和含水凝胶分散在加成固化型液体硅橡胶的乳液状液体组合物。
通过使用含有含水凝胶的乳液状液体组合物形成微细分散有水的组合物的固化物，然后脱水，从而能够获得如图5所示的含有微细空隙部4b2的弹性层4b。
作为含水凝胶，可以使用通过引入水而使吸水性聚合物和粘土矿物溶胀而获得的凝胶。分散在乳液状液体组合物中的含水凝胶的直径为约1μm以上且约30μm以下，且不易抑制针状填料4b1的取向。因此，可以形成具有高空隙率并且包含高度取向的针状填料4b1的弹性层4b。
与此同时，当将含有例如树脂球囊(resinballoons)等中空颗粒(具有约40μm的直径)的液体组合物注入铸塑成形用模具中而代替含水凝胶来形成弹性层时，在中空颗粒的壳流入铸塑成形用模具的模腔中的情况下，抑制了针状填料4b1的取向。因此，难以形成兼顾高空隙率和针状填料4b1的高取向的弹性层。
此外，即使当通过将含有用于形成空隙部的发泡剂的液体组合物注入铸塑成形用模具来形成弹性层时，发泡剂发泡时扰乱了针状填料4b1的取向，因此难以使针状填料4b1在长度方向上取向。
在含水凝胶中，作为吸水性聚合物，给出丙烯酸、甲基丙烯酸及其金属盐的聚合物、共聚物或交联产物。其中，聚丙烯酸的碱金属盐及其交联产物(商品名：rheogic250h，由toagoseico.,ltd.制造)可以适当地使用，并且可以容易地以工业方式获得。此外，具有增稠效应和用水溶胀的粘土矿物适合于制备用于形成乳液状弹性层4b的液体组合物。作为含有这种粘土矿物的增稠剂，给出hojunco.,ltd.制造的"ben-gelw-200u"(商品名)。
乳液状液体组合物可以包含充当加速交联反应的催化剂的铂化合物、填料、填充材料和配混剂。
另外，液体组合物可以在根据需要添加乳化剂和粘度调节剂之后通过混合和搅拌来制备。作为乳化用添加剂，可以给出表面活性剂，例如非离子性表面活性剂(山梨聚糖脂肪酸酯(商品名：ionethlb4.3，由sanyochemicalindustries,ltd.制造))。
电子照相用可旋转加压构件4的弹性层4b的空隙率可以通过调整用于形成弹性层4b的液体组合物中的含水凝胶的含量来制造。下面描述调整空隙率的具体方法。含水凝胶的密度和加成固化型液体硅橡胶的密度均为1.0g/cm3。另外，当针状填料4b1是后述实施例中使用的沥青系碳纤维时，针状填料4b1的密度为2.2g/cm3。基于这些值，调节含水凝胶的量，使得含水凝胶相对于用于形成弹性层4b的液体组合物的总体积的含有率成为20体积％以上且60体积％以下。脱水后的弹性层4b中的空隙部的体积与液体组合物中的含水凝胶的体积基本上相同。因此，通过使含水凝胶的体积相对于液体组合物的总体积设定在上述范围内，可以制造空隙率为20体积％以上且60体积％以下的弹性层4b。
(ii)液体组合物的层的形成步骤
参考图6具体描述该步骤。图6是制造电子照相用可旋转加压构件4时的模具的示意性说明图。在图6中，由具有圆筒状内面的含氟树脂管形成的表层4c固定至筒状模具7。在液体组合物进行铸塑成形之前表层4c的内面可以根据需要适当地进行底漆涂布处理，从而改善表层4c与弹性层4b的粘接性。根据本发明的电子照相用可旋转加压构件4的基体4a在基体4a的要形成弹性层4b的部分在其表面上经受粘接处理之后放置在筒状模具7中并由基体保持件5和6保持。在基体4a的外周表面和表层4c的内周表面之间形成模腔9。此时，模腔9通过连通路10和11与外部连通。
首先，为了改进成形时的形状转印性，将筒状模具7通过形成在筒状模具7上的两个横孔13减压，从而使表层4c与筒状模具7的内壁紧密接触。
然后，在其中基体4a由设置在筒状模具7的两端的基体保持件5和6保持的模具中，将在上述步骤(i)中制备的本发明的液体组合物通过连通路11填充到在基体4a的外周面与筒状模具7的内周面之间形成的模腔9中。此时，在涉及通过在连通路10的端部安装减压器(decompressor)例如抽吸器(未示出)以使模腔9的内部进入减压状态而注入液体组合物的铸塑成形时，可以减少气泡混入(bubblecatching)。当气泡混入减少时，在后述的步骤(iii)中热膨胀时液体组合物的流动可以减少，并且因此抑制破乳化的进展，从而获得空隙部4b2的均一分布。结果，面积比a1/a2的标准偏差变小，其中a1表示通过沿着包括基体4a的中心轴的截面切断本发明的弹性层4b得到的截面表面的空隙部面积，a2表示单位面积。需要将模腔9内的减压设定为比表层4c与筒状模具7之间的紧密粘着的减压低，从而还在注射液体组合物时保持表层4c与筒状模具7彼此紧密接触的状态。
(iii)硅橡胶组分的交联固化步骤
接下来，通过用螺钉(screw)和球阀等封闭作为铸塑成形用流路而打开的连通路10和11将填充有液体组合物的模腔9密封，以使液体组合物不流出来。在该状态下，将液体组合物在低于水的沸点的温度例如60℃以上且90℃以下下加热5分钟至120分钟，以使作为弹性层4b的基础聚合物的硅橡胶组分固化。
用于电子照相用可旋转加压构件4的步骤(iii)的模具具有用于实现高水平密封的密封结构。因此，液体硅橡胶可以通过加热而交联和固化以提供固化物而不会使模腔9中的液体组合物流动。尽管模腔9被密封的事实，但在模腔9未以高水平密封的情况下，当加热时由于液体组合物的热膨胀而导致模具中的压力增加时，液体组合物通过筒状模具7与基体保持件5和6之间的嵌合部分泄漏而流至模具外部，导致液体组合物乳化状态的破坏。因此，需要用于实现高水平密封的密封结构。
具体而言，如图6所示，用于实现高水平密封的密封结构是如下的结构：其中当通过将表层4c介由o形环8保持在筒状模具7与基体保持件5和6之间来进行密封时，保持在筒状模具7的沟槽中的o形环8与形成在基体保持件5和6的与o形环8相对的部分中的沟槽12以挤压状态(crushedstate)紧密接触。采用该结构，可以广泛形成密封区域。因此，可以实现高度密封，并且可以防止加热时的液体组合物流动。
每个o形环8在从筒状模具7与基体保持件5之间的嵌合部分的筒状模具7的锥形面向外部突出的状态下由筒状模具7保持。与配置在筒状模具7中的o形环8的形状一致地，在基体保持件5或6与筒状模具7之间的嵌合部分中以圆周状沿沟槽深度方向具有曲率地形成沟槽12。
优选的是，沟槽12的深度相对于o形环8从筒状模具7的锥形面突出的量(突出量)具有20％以上且100％以下的值。采用沟槽12的该深度，可以防止o形环8和沟槽12彼此相对的接触面积变得过小。另外，可以防止使得难以进行高水平密封的、o形环8和沟槽12彼此不压接的情况。此外，优选的是，沟槽12的曲率设定为小于o形环8的截面的曲率。采用沟槽12的该曲率，当筒状模具7和基体保持件5和6彼此嵌合时，o形环8容易被挤压成与沟槽12一致的形状。因此，可以可靠地实现高水平的密封。
(iv)脱模步骤
液体组合物中的加成固化型液体硅橡胶在步骤(iii)中交联固化，然后将模具适当地用水或空气冷却，从而使固化物脱模。可选地，电子照相用可旋转加压构件4可以在步骤(v)中形成弹性层4b之后脱模。
(v)脱水步骤
通过加热处理从层压在基体4a上的液体组合物的固化物除去水从而形成空隙部4b2。作为加热处理条件，期望温度为100℃以上且250℃以下，加热时间为1小时至5小时。步骤(v)可以在步骤(iv)之前或之后进行。
(vi)表层4c的层压步骤
如上所述，表层4c可以通过涉及预先在铸塑成形用模具中固定和配置含氟树脂管并使液体组合物铸塑成形的方法来层压。可选地，表层4c还可通过涉及形成弹性层4b、用含氟树脂管覆盖弹性层4b、并用粘接剂将含氟树脂管粘接固定至弹性层4b的方法来层压。
根据本发明的一个实施方案，可以获得即使长期使用后硬度也不易从初始状态改变的电子照相用可旋转加压构件。
另外，根据本发明的另一个实施方案，可以获得即使长期使用后硬度也不易从初始状态改变的电子照相用可旋转加压构件的制造方法。根据本发明的又一实施方案，可以获得能够稳定提供高品质电子照相图像的定影装置。
实施例
描述下列各实施例中使用的材料。
(基体4a)
作为基体4a，使用铁制基体(直径24.5mm和弹性层4b的形成区域的长度330mm)。
(基础聚合物)
作为弹性层4b的基础聚合物，使用25℃环境中、剪切速度10(1/s)下的粘度为10pa·s的加成固化型液体硅橡胶。
(含水凝胶)
作为含水凝胶，使用如下制备的含水凝胶：向1质量份的含有聚丙烯酸钠作为主要组分并含有蒙脱石系粘土矿物的增稠剂(商品名："ben-gelw-200u"，由hojunco.,ltd.制造)添加99质量份的离子交换水，充分搅拌并溶胀混合物。
(针状填料4b1)
作为针状填料4b1，使用以下四种纤维状物质。
1.沥青系碳纤维，商品名：granocmilledfiberxn-100-05m(由nippongraphitefiberco.,ltd.制造)；纤维直径：9μm，纤维长度：50μm，纵横比：6，密度2.2g/cm3，下文中称作"100-05m"。
2.沥青系碳纤维，商品名：dialeadk223hm(由mitsubishiplastics,inc.制造)；纤维直径：11μm，纤维长度：200μm，纵横比：18，密度2.2g/cm3，下文中称作"k223hm"。
3.pan系碳纤维，商品名：toraycamilledfibermld-300(由torayindustries,inc.制造)；纤维直径：7μm,纤维长度：130μm,纵横比：19，密度1.8g/cm3,下文中称作"mld-300"。
4.玻璃纤维，商品名：efh150-01(由centralglassco.,ltd.制造)；纤维直径：11μm，纤维长度：150μm，纵横比：14，密度2.6g/cm3，下文中称作"150-01"。
(表层4c)
作为表层4c，使用厚40μm、外径29.0mm的pfa管。作为pfa管，使用以下市售品。
<商品名：teflon(商标)pfa451hp-j(由dupont-mitsuifluorochemicalsco.,ltd.制造)，下文中称作"451hp-j">
<<电子照相用可旋转加压构件4的制造>>
[实验例a]
(实施例a-1)
将作为基础聚合物的未交联的加成固化型液体硅橡胶、作为针状填料4b1的"100-05m"和含水凝胶通过使用万能混合搅拌机(商品名：t.k.hivismix型号2p-1，由primixcorporation制造)以80rpm的搅拌叶片的转数搅拌30分钟，从而制备乳液状液体组合物。在此情况下，将未交联的加成固化型液体硅橡胶和针状填料4b1共混，从而如表1所示针状填料4b1的含有率为15体积％。
为了获得如图6所示的构造，将充当表层4c的内面已经用底漆(商品名：dy39-067，由dowcorningtorayco.,ltd.制造)进行粘接处理的pfa管插入并固定至内径为30mm的具有管形状的筒状模具7的内面。接着，将用底漆(商品名：dy39-051，由dowcorningtorayco.,ltd.制造)进行粘接处理的基体4a设置在筒状模具7的内部从而如图6所示两端由基体保持件5和6保持。然后使基体保持件5和6与筒状模具7压接而固定。
接下来，通过横孔13利用未示出的手段进行减压，从而使pfa管与筒状模具7的内壁紧密接触。其后，将预先制备的液体组合物通过连通路11注射入模腔9从而用液体组合物填充模腔9。在该状态下，将连通路11用螺钉(未示出)密封，并将连通路10用球阀(未示出)密封。
作为o形环8，使用截面的直径为3.5mm的环并将其保持在筒状模具7的沟槽中使其从筒状模具7的锥形面突出。基体保持件5和6中形成的沟槽12各自的曲率设定为圆形，以便描绘出与o形环8的形状一致的半径2mm的圆弧。另外，沟槽12的深度设定为相对于o形环8从筒状模具7的锥形面8的突出量的60％。
接下来，将其中密封有液体组合物的模具在热风炉内在90℃下加热1小时并使液体组合物中的硅橡胶交联固化。模具冷却后，将基体保持件5和6从筒状模具7中移除。筒状模具7中的固化物在热风炉内在130℃下加热4小时、然后在200℃下加热4小时从而使固化硅橡胶层中的水分蒸发。因此，形成由包含针状填料4b1和分散的空隙部4b2的单层形成的弹性层4b。最后，切割不需要的端部以提供电子照相用可旋转加压构件no.a-01。
面积比a1/a2的标准偏差为0.08，其中a1表示通过沿着包括基体4a的中心轴的截面"b"切断所得电子照相用可旋转加压构件no.a-01的弹性层4b而得的截面表面中的空隙部面积，a2表示单位面积。另外，电子照相用可旋转加压构件no.a-01的弹性层4b的空隙率为60体积％。
电子照相用可旋转加压构件no.a-01的面积比a1/a2的标准偏差通过使用与电子照相用可旋转加压构件no.a-01相同的制造方法得到的电子照相用可旋转加压构件来测量。标准偏差的测量如下。从弹性层4b的总计6个位置切出各自具有弹性层4b的长轴方向为3mm尺寸和其周向为3mm尺寸的试样4bs，该6个位置包括相对于弹性层4b的长度330mm，距两端33mm的2个位置和为中心的165mm的1个位置，以及沿周向与上述各位置相差180°的3个位置，并且如"(3-3)空隙部4b2"节所记载的，计算截面"b"的面积比a1/a2的标准偏差，其中a1表示空隙部面积和a2表示单位面积。在6个试样4bs的面积比a1/a2的标准偏差中，最大值示于表1作为电子照相用可旋转加压构件no.a-01的标准偏差。
(实施例a-2)
除了当将与实施例a-1相同的液体组合物通过连通路11注入模腔9时，通过使用安装在连通路10的末端的减压器(商品名：vuh07-66a，由nihonpiscoco.,ltd.制造)对模腔9进行减压之后，用液体组合物填充模腔9以外，在与实施例a-1相同的条件下获得电子照相用可旋转加压构件no.a-02。
空隙部面积比的标准偏差以与实施例a-1相同的方式通过使用与电子照相用可旋转加压构件no.a-02相同的制造方法得到的电子照相用可旋转加压构件来测量。标准偏差中，最大值示于表1作为电子照相用可旋转加压构件no.a-02的标准偏差。
(比较例a-1)
除了将不具有沟槽12的基体保持件用作基体保持件5和6以外，在与实施例a-1相同的条件下获得电子照相用可旋转加压构件no.a-03。
面积比a1/a2的标准偏差以与实施例a-1相同的方式通过使用与电子照相用可旋转加压构件no.a-03相同的制造方法得到的电子照相用可旋转加压构件来测量。标准偏差中，最大值示于表1作为电子照相用可旋转加压构件no.a-03的标准偏差。
(实施例b-1)
将作为基础聚合物的未交联的加成固化型液体硅橡胶、作为针状填料4b1的"k223hm"和含水凝胶混合，通过使用万能混合搅拌机(商品名：t.k.hivismix型号2p-1，由primixcorporation制造)以80rpm的搅拌叶片转数搅拌30分钟，从而制备乳液状液体组合物。在此情况下，将未交联的加成固化型液体硅橡胶和针状填料4b1共混，从而如表1所示针状填料4b1的含有率为7体积％。
除前述外，在与实施例a-1相同的条件下获得电子照相用可旋转加压构件no.b-01。所得电子照相用可旋转加压构件no.b-01的弹性层4b的空隙率为40体积％。
面积比a1/a2的标准偏差以与实施例a-1相同的方式通过使用与电子照相用可旋转加压构件no.b-01相同的制造方法得到的电子照相用可旋转加压构件来测量。标准偏差中，最大值示于表1作为电子照相用可旋转加压构件no.b-01的标准偏差。
(实施例b-2)
除了当将与实施例b-1相同的液体组合物通过连通路11注入模腔9时，通过使用安装在连通路10的末端的减压器(商品名：vuh07-66a，由nihonpiscoco.,ltd.制造)对模腔9进行减压之后，用液体组合物填充模腔9以外，在与实施例b-1相同的条件下获得电子照相用可旋转加压构件no.b-02。
面积比a1/a2的标准偏差以与实施例a-1相同的方式通过使用与电子照相用可旋转加压构件no.b-02相同的制造方法得到的电子照相用可旋转加压构件来测量。标准偏差中，最大值示于表1作为电子照相用可旋转加压构件no.b-02的标准偏差。
(比较例b-1)
除了将不具有沟槽12的基体保持件用作基体保持件5和6以外，在与实施例b-1相同的条件下获得电子照相用可旋转加压构件no.b-03。
面积比a1/a2的标准偏差以与实施例a-1相同的方式通过使用与电子照相用可旋转加压构件no.b-03相同的制造方法得到的电子照相用可旋转加压构件来测量。标准偏差中，最大值示于表1作为电子照相用可旋转加压构件no.b-03的标准偏差。
(实施例c-1)
将作为基础聚合物的未交联的加成固化型液体硅橡胶、作为针状填料4b1的"mld-300"和含水凝胶通过使用万能混合搅拌机(商品名：t.k.hivismix型号2p-1，由primixcorporation制造)以80rpm的搅拌叶片转数搅拌30分钟，从而制备乳液状液体组合物。在此情况下，将未交联的加成固化型液体硅橡胶和针状填料4b1共混，从而如表1所示针状填料4b1的含有率为2体积％。
除前述外，在与实施例a-1相同的条件下获得电子照相用可旋转加压构件no.c-01。所得电子照相用可旋转加压构件no.c-01的弹性层4b的空隙率为20体积％。
面积比a1/a2的标准偏差以与实施例a-1相同的方式通过使用与电子照相用可旋转加压构件no.c-01相同的制造方法得到的电子照相用可旋转加压构件来测量。标准偏差中，最大值示于表1作为电子照相用可旋转加压构件no.c-01的标准偏差。
(实施例c-2)
除了当将与实施例c-1相同的液体组合物通过连通路11注入模腔9时，通过使用安装在连通路10的末端的减压器(商品名：vuh07-66a，由nihonpiscoco.,ltd.制造)对模腔9进行减压之后，用液体组合物填充模腔9以外，在与实施例c-1相同的条件下获得电子照相用可旋转加压构件no.c-02。
空隙部面积比的标准偏差以与实施例a-1相同的方式通过使用与电子照相用可旋转加压构件no.c-02相同的制造方法得到的电子照相用可旋转加压构件来测量。标准偏差中，最大值示于表1作为电子照相用可旋转加压构件no.c-02的标准偏差。
(比较例c-1)
除了将不具有沟槽12的基体保持件用作基体保持件5和6以外，在与实施例c-1相同的条件下获得电子照相用可旋转加压构件no.c-03。
面积比a1/a2的标准偏差以与实施例a-1相同的方式通过使用与电子照相用可旋转加压构件no.c-03相同的制造方法得到的电子照相用可旋转加压构件来测量。标准偏差中，最大值示于表1作为电子照相用可旋转加压构件no.c-03的标准偏差。
(实施例d-1)
将作为基础聚合物的未交联的加成固化型液体硅橡胶、作为针状填料4b1的"150-01"和含水凝胶通过使用万能混合搅拌机(商品名：t.k.hivismix型号2p-1，由primixcorporation制造)以80rpm的搅拌叶片转数搅拌30分钟，从而制备乳液状液体组合物。在此情况下，将未交联的加成固化型液体硅橡胶和针状填料4b1共混，从而如表1所示针状填料4b1的含有率为4体积％。
除了当将如上所述制备的液体组合物通过连通路11注入模腔9时，在通过使用安装在连通路10的末端的减压器(商品名：vuh07-66a，由nihonpiscoco.,ltd.制造)对模腔9预先减压的状态下，用液体组合物填充模腔9以外，在与实施例a-1相同的条件下获得电子照相用可旋转加压构件no.d-01。所得电子照相用可旋转加压构件no.d-01的弹性层4b的空隙率为30体积％。
面积比a1/a2的标准偏差以与实施例a-1相同的方式通过使用与电子照相用可旋转加压构件no.d-01相同的制造方法得到的电子照相用可旋转加压构件来测量。标准偏差中，最大值示于表1作为电子照相用可旋转加压构件no.d-01的标准偏差。
(比较例d-1)
除了将不具有沟槽12的基体保持件用作基体保持件5和6以外，在与实施例d-1相同的条件下获得电子照相用可旋转加压构件no.d-02。
面积比a1/a2的标准偏差以与实施例a-1相同的方式通过使用与电子照相用可旋转加压构件no.d-02相同的制造方法得到的电子照相用可旋转加压构件来测量。标准偏差中，最大值示于表1作为电子照相用可旋转加压构件no.d-02的标准偏差。
确认，在各比较例中，液体组合物在加热交联时流动，并且通过o形环8与筒状模具7之间或o形环8与基体保持件5或6之间的间隙稍微渗漏。
<<电子照相用可旋转加压构件的评价>>
通过使用硬度计(商品名：durometer型号e，1kgf,由kobunshikeikico.,ltd.制造)测量所得电子照相用可旋转加压构件的在与切出用于测量面积比a1/a2的标准偏差的试样的6个位置相同的位置处的硬度。
其后，将所制造的电子照相用可旋转加压构件安装在图1所示的定影装置上，施加在定影构件和电子照相用可旋转加压构件之间的加压力为70kgf。
然后，通过连续纸张通过来进行严格耐久测试。在通过100,000张后，从定影装置中取出电子照相用可旋转加压构件，同样测量在严格耐久试验前测量硬度的6个位置的硬度。在将六个位置各自在严格耐久试验前的硬度设定为100％的情况下，在严格耐久试验后的硬度变化率中，最大硬度变化率如表1所示，作为严格耐久试验中的硬度变化率。
硬度变化率通过下式计算。
硬度变化率＝{(严格耐久试验后的硬度-严格耐久试验前的硬度)/严格耐久试验前的硬度}×100
表1
目前已借助示例性实施方案描述了本发明。然而，本发明不限于这些实施方案。本发明可在其范围和实质内作出各种修改和改变。
虽然已参照示例性实施方案描述了本发明，但应当理解本发明不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围将符合最宽的解释，从而涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。