加压用旋转构件、其制造方法和加热装置的制造方法_2

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表面保护层2d。加压用旋转构件4的弹性层4b根据加压力弹性地变形,并且 具有用于加热和定影未定影调色剂图像所必需的预定宽度的辊隙部N形成在加压用旋转 构件4的表面与膜3的表面之间。
[0055] 将为待加热材料的记录材料P引入辊隙部N,夹持且输送记录材料P,由此加热记 录材料P。在辊隙部N中膜3与加压用旋转构件4接触的期间的时间通常为大约20至80 晕秒。
[0056] 加压用旋转构件4沿由箭头b示出的逆时针方向、在预定的圆周速度下、通过借助 于动力传输机构如未示出的齿轮而传输到加压用旋转构件的驱动源M的驱动力而旋转地 驱动。
[0057] 当执行图像形成时,加压用旋转构件4沿由箭头b示出的逆时针方向旋转地驱动, 由此膜3追随加压用旋转构件4的旋转并且沿由箭头a示出的方向旋转。
[0058] (2)加压用旋转构件的层结构
[0059] 下面将详细地描述加压用旋转构件4的层结构。
[0060]图2为加压用旋转构件4的俯视图。图2中,基体4a为由铁或铝等形成的基体, 弹性层4b为包含硅橡胶的弹性层,并且脱模层4c是由氟树脂等形成的脱模层。
[0061] 弹性层4b由单层形成,并且具有沿基体4a和其中的孔隙4b2的横向取向的针状 填料4bl。弹性层4b的厚度不特别地限定,只要可以形成具有期望的宽度的辊隙部即可,但 可以为2至10mm。弹性层4b可以包含加成固化型硅橡胶的固化物。
[0062] 脱模层4c的厚度通常为可以将充分的脱模性赋予加压用旋转构件4并且可以任 意地设定在不削弱根据本发明的效果这样的范围内的20至50ym。
[0063] (3)加压用旋转构件的弹性层
[0064] 构成本发明的加压用旋转构件的弹性层具有下述特征,因此可以实现升温时间的 缩短,同时抑制非通纸区域的温度升高。
[0065](沿着旋转轴的方向的热导率A1与沿厚度方向热导率A2的比例)
[0066] 根据本发明的弹性层的沿着加压用旋转构件的旋转轴(下文中也简称为"旋转轴 〃)的方向的热导率XI是弹性层的沿厚度方向的热导率X2的6倍以上且900倍以下。换 言之,〃A1/A2〃(下文中称为热导率比a)是6以上且900以下。特别地,热导率比a可 以是6以上且335以下。
[0067] 当弹性层的热导率比a设定在上述范围内时,可以获得其中保持弹性层的挠性、 将抑制非通纸区域的温度升高的效果和升温时间的缩短的加压用旋转构件高水平地平衡。
[0068]另一方面,当热导率比a小于6时,变得难以使抑制非通纸区域的温度升高的效 果和升温时间的缩短高水平地平衡。另外,为了使弹性层的热导率比a超过900,必需通过 使弹性层包含大量的针状填料而极大增加弹性层的沿着旋转轴的方向的热导率,或者通过 使大量孔隙存在于弹性层中而极大降低弹性层的沿厚度方向的热导率。然而,如果大量的 针状填料添加至弹性层和使大量的孔隙存在于弹性层中,则弹性层中的橡胶组分的存在比 导致减少。这导致弹性层的弹性下降,并且有时使待记录的材料在定影辊隙中的输送性下 降。
[0069]上述范围中的热导率比a可以通过具有大致沿着旋转轴的方向取向的针状填料 并且具有存在于其中的孔隙的弹性层来实现。
[0070] 下面将参考图3至图5B更详细地描述弹性层4b。
[0071] 图3为存在于弹性层4b中且同时沿基体的长度方向取向和具有直径D与长度L 的针状填料4bl的放大的立体图。此外,稍后将描述针状填料4bl的物性等。
[0072] 图4为从图2中的弹性层4b切出的切出样品4bs的放大的立体图。切出样品4bs 沿如图2中所示的横向和周向切出。
[0073] 图5A为沿切出样品4bs的周向的截面(a截面)的放大图,图5B为沿切出样品4bs 的横向的截面(b截面)的放大图。在沿周向的截面(a截面)中,如图5A中所示,主要可 以观察到具有针状填料4bl的直径D的截面,并且在沿横向的截面(b截面)中,如图5B中 所示,主要可以观察到具有针状填料4bl的长度L的部分。沿着加压用旋转构件的旋转轴 的方向取向的针状填料4bl变成热传导通路,并且可以提高沿着旋转轴的方向的热导率。
[0074] 另外,图5A和图5B中均可以观察到孔隙4b2。因而,弹性层4b显示出由于沿横向 取向的针状填料4bl和孔隙4b2而导致的沿横向的高热导率,弹性层4b显示出由于孔隙而 导致的沿厚度方向的低热导率。另外,表观密度可以由于孔隙而下降,因此可以使容积比热 降低。此外,表观密度意指基于包括孔隙的体积的密度。
[0075] 根据本发明的弹性层的沿着旋转轴的方向的热导率X1可以为2. 5WAm?!()以上 且90. 5WAm*K)以下。该原因是因为这样的数值可以得到换言之在充分地保持弹性层的 弹性的同时没有过大量的针状填料添加至弹性层的弹性层。
[0076]此外,热导率比a可以以下述方式来确定。首先,样品4bs用刀片从加压用旋转 构件4的弹性层切出。对该样品4bs用以下方式测量弹性层的沿着旋转轴的方向的热导率 入1和弹性层的沿厚度方向的热导率12。测量各热导率5次,并且热导率的比例使用那些 平均值来计算。
[0077] 下面参考图6描述热导率A1和热导率A2的测量方法。图6为热导率的评价用 样品(下文中记载为待测量样品),其通过堆叠各自被切割成周向(15mm)X横向(15mm)X 厚度(弹性层的厚度)的样品4bs而生产为具有约15mm的厚度。当测量热导率X1时,如 图6中所示,待测量样品用具有0. 07mm厚度和10mm宽度的粘合带固定。接下来,为了补偿 待测量表面的平坦度,将待测量表面和待测量表面的背面(面向待测量表面)用刀片切割。 制备两组待测量样品,传感器S被待测量样品夹持,并且测量热导率。该测量是使用热盘法 热物理性能分析仪TPA_501(由KyotoElectronicsManufacturingCo.,Ltd?制成)的各 向异性的热导率测量。在热导率A2的测量中,改变待测量样品的方向,并且以与上述类似 的方法测量待测量样品。
[0078] (在从弹性层4b的表面到500ym深度的区域中的容积比热)
[0079] 在根据本发明的弹性层中,在从弹性层4b的表面到500ym深度的区域中的容积 比热可以为0. 5J/cm3 ?K以上且1. 2J/cm3 ?K以下。
[0080] 因为容积比热低,升温时间可以缩短,因此容积比热可以是0. 5J/cm3 ?K以上且 1.0J/cm3*K以下。辊隙部中,加压用旋转构件通过加热构件通常在极短的时间内加热。具 体而言,该时间例如为约20至80毫秒。基于此,认为加压用旋转构件从加热构件接收的热 的热渗透距离是浅的,并且限定在从弹性层4b的表面到大约500ym深度的范围中。
[0081] 因而,通过降低在从弹性层的表面到500ym深度的区域中的容积比热,可以抑制 热从定影膜渗透到加压用旋转构件,并且可以有效地升高膜3的温度。结果,可以缩短加热 构件的升温时间。
[0082] 当在上述区域中的容积比热设定在0.5J/cm3 ?K以上时,在上述区域中的孔隙的 量不需要过度增加,并且上述区域可以具有充分的强度。另外,当在上述区域中的容积比热 设定在1. 2J/cm3 ?K以下时,可以获得进一步缩短加热装置的升温时间的效果。
[0083] 加压用旋转构件4中在从弹性层4b的表面到500ym深度的区域中的容积比热 可以以下述方式来求得。首先,评价样品(未示出)从加压用旋转构件4的弹性层切出, 使得切出的位置范围从弹性层的表面到500ym深度。随后,测量定压比热和通过液浸法 的比重。定压比热可以例如,使用差示扫描量热仪(商品名:DSC823e,由Mettler-Toledo InternationalInc.制成)来确定。另外,表观密度可以例如,使用液浸比重测量设备 (SGM-6,由Mettler-ToledoInternationalInc?制成)来确定。容积比热可以由由此测 量的定压比热和表观密度通过下述表达式来求得。
[0084] 容积比热=定压比热X表观密度
[0085] 接下来,下面将详细地描述包含于图1中的弹性层4b的基础聚合物和针状填料以 及弹性层4b中存在的孔隙。
[0086] (基础聚合物)
[0087] 弹性层4b的基础聚合物通过将加成固化型液体硅橡胶交联固化而获得。加成固 化型液体硅橡胶是包含具有不饱和键如乙烯基的有机聚硅氧烷(A)和具有Si-H键(氢化 物)的有机聚硅氧烷(B)的未交联硅橡胶。Si-H通过加热等引起与不饱和键如乙烯基的加 成反应,因此通过交联进行而固化。
[0088] 通常的是将铂化合物添加至(A)作为促进反应的催化剂。该加成固化型液体硅橡 胶的流动性可以在不削弱本发明的目的的范围内调节。此外,本发明中,本发明中没有记载 的填料、填充材料和配混成分可以包括在弹性层4b中作为用于解决问题的公知的手段,只 要该物质不超出本发明的特征的范围。
[0089] (针状填料)
[0090] 弹性层4b中针状填料4bl的含量比可以设定在相对于弹性层的5vol%以上。当 针状填料的含量比设定在5vol%以上时,可以进一步提高加压用旋转构件沿着旋转轴的方 向的热导率,并且可以获得进一步抑制非通纸区域的温度升高的效果。另外,弹性层4b中 针状填料4bl的含量比可以设定在40vol%以下。当针状填料的含量比设定在40vol%以 下时,可以容易地形成弹性层4b。另外,可以防止弹性层的弹性过度下降。
[0091] 如图3中所示,可以使用具有大的针状填料的长度L与直径D之比,换言之具有高 的长宽比的材料。针状填料的底面的形状可以为任意
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