图像加热装置、在该图像加热装置中使用的加压辊和该加压辊的制造方法

摘要

图像加热装置在金属芯上包括橡胶层和树脂管层。橡胶层包括固体橡胶层和自粘合硅橡胶层，所述固体橡胶层具有大于或等于0.16W/m·K且小于或等于0.40W/m·K的厚度方向上的热导率，所述自粘合硅橡胶层含有大于或等于5％且小于或等于40％体积百分比的填料，并且自粘合硅橡胶层具有大于或等于2.5W/m·K的加压辊的轴向方向上的热导率而且具有大于或等于0.5mm且小于或等于5.0mm的厚度，所述填料具有大于或等于0.05mm且小于或等于1mm的平均长度而且具有大于或等于500W/(m·K)的长度方向上的热导率，以便可以容易制造加压辊，当小尺寸的记录材料已经进行片材供给时所述加压辊缓解非片材供给区域中的温度升高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像加热装置，所述图像加热装置适于用作安装 在诸如电子照相复印机和电子照相打印机的图像形成设备上的定影装 置，并且本发明涉及一种在该图像加热装置中使用的加压辊以及用于 该加压辊的制造方法。

背景技术

安装在电子照相系统的打印机和复印机之一上的加热辊系统的定 影装置包括卤素加热器、通过该卤素加热器加热的定影辊、和加压辊， 所述加压辊与定影辊接触以形成压合部分。另外，膜加热系统的定影 装置包括：加热器，所述加热器包括在由陶瓷制成的衬底上的发热电 阻器；定影膜，所述定影膜在保持与加热器接触的同时运动；和加压 辊，所述加压辊通过定影膜与加热器一起形成压合部分。在加热辊系 统的定影装置和膜加热系统的定影装置中的每个中，当在压合部分处 夹持并且传送承载未定影的调色剂图像的记录材料时，调色剂图像被 加热并且被定影到该记录材料上。

关于上述的定影装置，已知的是，当在较小尺寸的记录材料上以 与较大尺寸的记录材料情况下的打印间隔相同的打印间隔连续地执行 打印时，温度在非片材供给区域中极端地升高(以下，称为非片材供 给部分处的温度升高)。

随着打印机的处理速度越快，非片材供给部分处的温度升高更有 可能出现。原因在于，随着速度的剧烈增加，记录材料穿过压合部分 的时间缩短，并且因此，对于加热调色剂并且将调色剂定影到记录材 料上所需要的定影温度频繁地变得更高。当非片材供给部分处的温度 升高以这种方式出现时，会破坏构成定影装置的相应部件。另外，当 在非片材供给部分处温度升高的状态下在较大尺寸的记录材料上执行 打印时，在记录材料中与非片材供给区域相对应的区域中调色剂熔融 得多于所必需的量。因此，发生高温偏移。

为了防止上述问题，作为减小非片材供给部分处的温度升高的单 元，已知的是一种增大加压辊的轴向方向上的导热率的方法。该方法 的有利之处在于，对形成在加压辊中的橡胶层中的传热方面的积极改 进促进了轴向方向上的热传递，从而缓解非片材供给部分处的极端的 温度升高。

日本专利申请特开号2005-273771公开了一种设有包含有分散的 沥青基碳纤维的橡胶层的加压辊。在这种加压辊中，橡胶层的轴向方 向上的导热率较高，并且因此有效地缓解非片材供给部分处的温度升 高。

日本专利申请特开号2005-273771中公开的加压辊在辊轴线方向 上的导热率方面是极好的。然而，同时，所述加压辊引起了这样的问 题，即，橡胶层的厚度方向上的热导率增大并且热容易从橡胶层传递 到金属芯，使得加压辊的表面温度可能降低。在加压辊的表面温度极 低的情况下，当记录材料穿过压合部分时所产生的湿气可能在加压辊 的表面上形成露水而使记录材料的传送不稳定。

另外，即使在橡胶层中散布具有较高的热导率的针状填料的方法 中，也需要橡胶层具有一定厚度，以便在防止橡胶层的硬度极高的同 时确保辊轴线方向上的令人满意的传热。作为制造这样的加压辊的方 法，即，所述加压辊具有足以容纳针状填料的厚度并且包括作为表面 层的、在模具释放性能方面极好的树脂管层，已知这样的方法：将金 属芯放置在具有圆柱形内表面的成型模具的中心处；将树脂管放置在 成型模具的内表面上；并且在金属芯和树脂管之间注射液态的橡胶。

然而，必须有将底胶(primer)施加在树脂管的内表面上的步骤。 结果，增加了制造加压辊的步骤的数量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于对形成在记录材料上的调色剂图像 加热的图像加热装置，所述图像加热装置包括：加热部件，所述加热 部件用于对形成在记录材料上的调色剂图像进行加热；和加压辊，所 述加压辊包括金属芯、橡胶层、和用作表面层的树脂管层，所述加压 辊与所述加热部件协同操作以形成压合部分，记录材料在所述压合部 分处被夹持和传送，其中：橡胶层包括固体橡胶层和自粘合硅橡胶层， 所述固体橡胶层具有大于或等于0.16W/m·K且小于或等于 0.40W/m·K的厚度方向上的热导率，所述自粘合硅橡胶层设置在固体 橡胶层和树脂管层之间，自粘合硅橡胶层具有大于或等于0.5mm且小 于或等于5.0mm的厚度；并且自粘合硅橡胶层含有大于或等于5％且 小于或等于40％体积百分比的针状填料而且具有大于或等于 2.5W/m·K的加压辊轴向方向上的热导率，针状填料具有大于或等于 0.05mm且小于或等于1mm的平均长度而且具有大于或等于 500W/m·K的针状填料轴向方向上的热导率。

本发明的另一个目的是提供一种在图像加热装置中使用的加压 辊，所述图像加热装置对形成在记录材料上的调色剂图像进行加热， 所述加压辊包括：金属芯；橡胶层；和用作表面层的树脂管层，其中： 橡胶层包括固体橡胶层和自粘合硅橡胶层，所述固体橡胶层具有大于 或等于0.16W/m·K且小于或等于0.40W/m·K的厚度方向上的热导率， 所述自粘合硅橡胶层设置在固体橡胶层和树脂管层之间，自粘合硅橡 胶层具有大于或等于0.5mm且小于或等于5.0mm的厚度；并且自粘 合硅橡胶层含有大于或等于5％且小于或等于40％体积百分比的针状 填料而且具有大于或等于2.5W/m·K的加压辊轴向方向上的热导率， 针状填料具有大于或等于0.05mm且小于或等于1mm的平均长度而且 具有大于或等于500W/m·K的针状填料轴向方向上的热导率。

本发明的又一个目的是提供一种用于在图像加热装置中使用的加 压辊的制造方法，所述加压辊包括：金属芯；用作表面层的树脂管层； 固体橡胶层，所述固体橡胶层具有大于或等于0.16W/m·K且小于或等 于0.40W/m·K的厚度方向上的热导率；和自粘合硅橡胶层，所述自粘 合硅橡胶层设置在固体橡胶层和树脂管层之间，自粘合硅橡胶层含有 大于或等于5％且小于或等于40％体积百分比的针状填料而且具有大 于或等于2.5W/m·K的加压辊的轴向方向上的热导率，针状填料具有 大于或等于0.05mm且小于或等于1mm的平均长度而且具有大于或等 于500W/m·K的针状填料的轴向方向上的热导率，所述制造方法包括： 将设有固体橡胶层的金属芯放置在具有圆柱形内表面的成型模具的中 心处；将树脂管层放置在成型模具的内表面上；在树脂管层和设有固 体橡胶层的金属芯之间注射液体加成型硅橡胶，该液体加成型硅橡胶 含有粘结施加剂和针状填料；以及，使液体加成型硅橡胶硬化，并且 通过粘结施加剂的作用将树脂管层和液体加成型硅橡胶粘合在一起。

根据本发明，能够在减少制造步骤的数量的情况下制造这样一种 加压辊，即，所述加压辊在防止非片材供给部分处的温度升高方面以 及在传送记录材料方面具有极好的性能。

本发明的其它特征将从以下参照附图的示例性实施例的说明而变 得明显。

附图说明

图1是图像形成设备的示例的模型的示意性构造图；

图2是定影装置的模型的示意性构造图；

图3是加压辊的模型的层构造图；

图4A是通过在金属芯上模制第一橡胶层并且在第一橡胶层上模 制第二橡胶层所得到的橡胶层形成产品的整体透视图；

图4B是图4A中所示的橡胶层形成产品的右侧视图；

图5是图4A中所示的橡胶层形成产品的第二橡胶层的切除样件 的放大的透视图；

图6A是沿着图5的线6A-6A得到的切除样件的放大的剖视图；

图6B是沿着图5的线6B-6B得到的切除样件的放大的剖视图；

图7是示出针状填料的纤维直径部分和纤维长度部分的说明图；

图8是示出测量第二橡胶层的热导率的步骤的说明图；

图9是示出测量第二橡胶层的热导率的所述步骤的说明图；

图10是示出测量第二橡胶层的热导率的所述步骤的说明图；

图11A和11B是示出用于根据各示例1至4的加压辊的模制工序 的说明图；

图12是示出用于根据各示例1至4的加压辊的模制方法的说明 图。

附图标记清单

1感光鼓

2充电辊

3激光束扫描器

4显影装置

5转印辊

6热定影装置

7清洁装置

8供给辊

9片材供给盒

10导引件

11对齐辊

12传送导引件

13传送辊

14导引件

15排出辊

16排出盘

21膜导引部件

22加热器

23膜

24加压辊

24f第一橡胶层

24a第二橡胶层

24b树脂管层

LB激光束

TO调色剂

P记录材料

N压合部

T带

S传感器

具体实施方式

参照附图说明本发明。

(1)图像形成设备的示例

图1是图像形成设备的示例的模型的示意性构造图，所述图像形 成设备安装有作为热定影装置的根据本发明的图像加热装置。图像形 成设备是电子照相系统的激光束打印机。

该示例中所示的打印机包括作为图像承载部件的旋转鼓类型的电 子照相感光部件(以下，称为感光鼓)1。通过在从由铝和镍组成的组 中所选出的材料制成的圆柱形(鼓状)传导基部部件的外圆周表面上 形成诸如OPC、无定形Se和无定形Si的感光材料层而构造感光鼓1。

感光鼓1被驱动以预定的圆周速度(处理速度)沿着箭头a的顺 时针方向转动，并且感光鼓1的外圆周表面(表面)在转动工序期间 借助作为充电装置的充电辊2经受均匀的充电处理以获得预定的极性 和电势。感光鼓1的表面上的均匀充电表面借助激光束LB经受扫描 曝光，所述激光束LB与从激光束扫描器3输出的图像信息相对应地 被调制和控制(ON/OFF控制)。因而，与作为对象的图像信息相对 应的静电潜像形成在感光鼓1的表面上。

用作显影单元的显影装置4通过使用调色剂TO而对潜像显影并 且使潜像可见，以作为未定影的调色剂图像。使用从由跳跃显影方法、 2种成分的显影方法和FEED显影方法组成的组中所选出的显影步骤， 并且所述显影步骤频繁地结合图像曝光和反向显影来使用。

同时，通过驱动供给辊8而每次排出堆叠且容纳在片材供给盒9 中的记录材料P中的一张，并且通过片材路径传送到对齐辊11，所述 片材路径包括导引件10。记录材料P通过对齐辊11被供给到感光鼓 1的表面和转印辊5的外圆周表面(表面)之间的转印压合部分。所 供给的记录材料P在转印压合部分处被夹持和传送。感光鼓1的表面 上的调色剂图像在传送工序期间通过施加到转印辊5的转印偏压而顺 序地转印到记录材料P的表面上。结果，记录材料P承载还没有被定 影的调色剂图像。

承载还没有被定影的调色剂图像(未定影的调色剂图像)的记录 材料P顺序地从感光鼓1的表面分离，从转印压合部分排出，并且通 过传送导引件12引入到热定影装置6的压合部分中。记录材料P通 过定影装置6的压合部分接收热和压力，以便使调色剂图像被加热并 且被定影到记录材料P的表面上，由此使调色剂图像粘附到记录材料 P的表面上。

从定影装置6出来的记录材料P被夹持并且经由包括传送辊13、 导引件14和排出辊15的片材路径排出到排出盘16。

另外，感光鼓1的表面在记录材料分离之后通过作为清洁单元的 清洁装置7经受用于去除粘附的污染物的处理以形成清洁的表面，所 述污染物例如是经过转印的残余调色剂，并且所述感光鼓1的表面用 于重复的图像形成。

该示例的打印机是对于A4尺寸片材的纵向边以50张/分钟的打印 速度接受A3尺寸片材的打印机。另外，调色剂包括作为主要材料的 苯乙烯丙烯酸树脂，具有通过根据需要从由充电控制剂、磁性材料和 二氧化硅组成的组中所选出的内部添加材料和外部添加材料之一而得 到的55℃至65℃的玻璃化转变点。

(2)定影装置(图像加热装置)6

图2是定影装置6的示意性构造的剖视图。定影装置6是膜加热 系统的定影装置，并且以下说明定影装置6的示意性构造。

定影装置6包括膜导引部件21、用作构成加热部件的一个元件的 加热器22和用作构成加热部件的另一个元件的环形带23(以下称为 膜)。膜导引部件21是纵向的，并且具有基本半圆形的浴盆形状的横 截面。膜导引部件21的纵向方向与纸张表面垂直。加热器22是纵向 的，并且被容纳和保持在槽中，所述槽形成在膜导引部件21的底面上 的沿着纵向方向的基本中心部分中。膜23具有圆柱形的形状，并且配 合到设有加热器22的膜导引部件21上。膜导引部件21是由耐热树脂 制成的模制产品，所述耐热树脂从由聚苯硫醚(PPS)和液体聚合物 组成的组中所选出。

加热器22(以下，称为加热部件)具有其中在陶瓷衬底上设置电 阻发热部件的结构。该示例中所述的加热部件22包括诸如氧化铝的纵 向的薄板状加热器衬底22a和电发热部件(发热电阻器)22b，所述电 发热部件22b包括沿着加热器衬底22a的表面的纵向侧(膜滑动表面 侧)所形成的金属丝状或窄带状Ag/Pd。另外，加热部件22包括诸如 玻璃层覆盖物的薄表面保护层22c以保护电源发热部件22b。诸如热 敏电阻器的温度检测元件22d保持与加热器衬底22a的背面侧接触。 在电发热部件22b接通电源而导致瞬时的温度升高之后，加热部件22 被包括温度检测元件22d的电力控制系统(未示出)控制以维持预定 的定影温度(目标温度)。

膜23是复合层膜，所述复合层膜已经在基膜的表面上涂覆了表面 层，总膜厚度是100μm或更小，总膜厚度适当地是大于或等于20μm 且小于或等于60μm，以便减小热容量来提高设备的快速起动性能。 从诸如PI(聚酰亚胺)、PAI(聚酰胺酰亚胺)、PEEK(聚醚醚酮) 和PES(聚醚砜)的树脂材料以及诸如SUS和Ni的金属材料选择用 于基膜的材料。从诸如PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(全氟烷基乙烯 基醚四氟乙烯)和FEP(氟化乙丙烯)的氟树脂材料选择用于表面层 的材料。

用作加压部件的纵向的加压辊24夹持膜23并且与加热部件22 的底面压力接触。加压辊24包括：金属芯24c，所述金属芯24c由诸 如铁和铝的材料制成；橡胶层24a，所述橡胶层24a通过使用材料和 以下项(3)中详细说明的制造方法而得到；和管24b。加压辊24的 表面通过膜23以预定的加压机构(未示出)所施加的预定压力被加压 在加热部件22的表面保护层22c上。加压辊24的橡胶层24a根据压 力而弹性地变形，并且在加压辊24的表面和膜23的表面之间形成压 合部分N，压合部分N具有对未定影的调色剂图像进行热定影所需要 的预定宽度。通过夹持膜23而与加热部件22接触的加压辊24的弹性 变形在加压辊24和加热部件22之间形成压合部分(定影压合部分) N。加压辊24借助驱动源M的驱动力被驱动，而以预定的圆周速度 沿着逆时针方向箭头b转动，所述驱动源M的驱动力通过诸如齿轮(未 示出)的传动机构传递。

通过至少在执行图像形成时沿着箭头b的逆时针方向转动和驱动 加压辊24，使膜23沿着箭头a方向随着加压辊24的转动而转动。

(3)加压辊24

如下基于构成加压辊的材料方面和制造方法详细地说明上述加压 辊24。

3-1)加压辊24的层构造

图3是加压辊24的模型的层构造图。加压辊24包括圆形轴金属 芯24c、固体橡胶层(第一橡胶层)24f、自粘合硅橡胶层(第二橡胶 层)24a和作为表面层的树脂管层24b。自粘合硅橡胶层(第二橡胶层) 24a设置在固体橡胶层(第一橡胶层)24f和树脂管层24b之间。

3-1-1)固体橡胶层(第一橡胶层)24f

通过如下所述将固体橡胶层24f的厚度和自粘合硅橡胶层24a的 厚度加起来所得到的整个橡胶层的厚度不受特定限制，而适当地是 2mm至10mm，该厚度能够形成具有期望宽度的压合部分N，固体橡 胶层24f和自粘合硅橡胶层24a用于加压辊24。在上述范围内的固体 橡胶层24f的厚度不受特定限制，而是可以被调节以得到与自粘合硅 橡胶层24a的硬度适当地相对应的所需要的厚度，所述自粘合硅橡胶 层24a在下文中将详细地说明。

从由硅橡胶和氟橡胶之一组成的组中所选出的普通耐热固体橡胶 弹性材料可以用于固体橡胶层24f。所述材料中的任一种就定影装置6 的使用而言提供足够的耐热性和耐久性能以及适当的弹性(柔软性)。 因此，硅橡胶和氟橡胶中的任一种适于作为用于固体橡胶层24f的主 要材料。

可以通过加成型二甲基硅橡胶作为代表性示例来举例说明硅橡 胶，所述二甲基硅橡胶通过形成与二甲基聚硅氧烷桥接的橡胶而获得， 例如，进行与结合氢基的硅和乙烯基的加成反应。作为碳氟化合物橡 胶，二元的自由基间反应类型的氟化合物橡胶可以举例说明为代表性 示例，所述氟化合物橡胶包括由偏二氟乙烯和六氟丙烯的二元共聚物 制成的基础聚合物，所述二元共聚物通过与过氧化物进行自由基间反 应形成橡胶桥(rubber bridge)而得到。另外，三元的自由基间反应 类型的氟化合物橡胶可以举例说明为代表性示例，所述氟化合物橡胶 包括由偏二氟乙烯、六氟丙烯和四氟乙烯的三元共聚物制成的基础聚 合物，所述三元共聚物通过与过氧化物进行自由基间反应形成橡胶桥 而得到。然而，在加压辊24中，例如通过施加所谓的泡沫海绵橡胶所 得到的构造来代替固体橡胶层24f，在隔热方面是有效的，但是在耐 久性能方面是较差的，并且因此重要的是使用固体橡胶作为用于固体 橡胶层24f的材料。

本文所引用的固体橡胶层24f指的是以下层中的一个：仅由橡胶 聚合物所制成的层，所述层不是诸如泡沫海绵橡胶的泡沫海绵橡胶层； 以及，由无机填料和非泡沫海绵橡胶的橡胶聚合物制成的层。

为了抑制至金属芯的热传导，非泡沫橡胶层的固体橡胶层24f的 厚度方向(加压辊的径向方向)上的热导率λ适当地设定在0.16W/m·K 至0.40W/m·K的范围内。该热导率是用由京都电子制造有限公司制造 的产品快速热导率计QTM-500测量的。

形成固体橡胶层24a的方法不受到特定限制。然而，可以适当地 采用一般形式的模制。

3-1-2)自粘合硅橡胶层(第二橡胶层)24a

自粘合硅橡胶层24a形成在固体橡胶层24f和树脂管层24b之间。 自粘合硅橡胶层24a包括类型P和类型Q中的一种。具体地，在类型 P中，在通过将针状填料与加成型硅橡胶复合物24e1合成而得到的复 合物24e上执行硬化，所述加成型硅橡胶复合物24e1是商业生产的硅 橡胶粘结剂。在类型Q中，在通过将针状填料24d和粘结施加剂与加 成型硅橡胶复合物24e2合成而得到的复合物24e上执行硬化，所述加 成型硅橡胶复合物24e2不含有粘结施加剂。

参照图4A至7，详细地说明在橡胶层24a中定向的针状填料24d 的外观。图4A是通过在金属芯24c上模制固体橡胶层24f并且在固体 橡胶层24f上模制自粘合硅橡胶层24a所得到的橡胶层形成产品的整 体透视图。图4B是图4A中所示的橡胶层形成产品的右侧视图。图5 是图4A中所示的自粘合硅橡胶层24a的切除样件24a1的放大的透视 图。图6A是沿着图5的线6A-6A得到的切除样件24a1的放大的剖视 图。图6B是沿着图5的线6B-6B得到的切除样件24a1的放大的剖视 图。图7是示出针状填料24d的纤维直径部分D和纤维长度部分L的 说明图。

如图4A中所示，在固体橡胶层24f上的自粘合硅橡胶层24a中， 自粘合硅橡胶层24a被切除并且沿着x方向(周向方向)和沿着y方 向(纵向方向)取出。如在图5中分别观察到橡胶层24a的切除样件 的x方向上的A截面和y方向上的b截面。结果，对于x方向上的a 截面，如在图6A中主要观察到针状填料24d的纤维直径部分D(参 见图7)。对于y方向上的b截面，经常观察到针状填料24d的纤维 长度部分L(参见图7)。

详细地说明用于形成示例中的加压辊的自粘合硅橡胶层(第二橡 胶层)24a的加成型硅橡胶复合物24e。

就上述类型P而言，加成型硅橡胶复合物(硅橡胶粘结剂)24e1 包括：(1)含有烯基的二氧有机聚硅氧烷(dioranopolysiloxane)， (2)有机氢基聚硅氧烷(organohydrogenpolysiloxane)，(3)铂基 硫化催化剂，和(4)粘结施加剂，并且如果需要，则诸如二氧化硅和 褐红色铁氧化物的填料以及添加剂适当地混合到复合物中。在示例中， 通过将(5)针状填料混合到类型P的加成型硅橡胶复合物中并且通 过将该加成型硅橡胶复合物全部注射到成型模具中而得到加成型硅橡 胶复合物24e。

另外，就上述类型Q而言，加成型硅橡胶复合物24e2包括：(1) 含有烯基的二氧有机聚硅氧烷，(2)氢基聚硅氧烷，和(3)铂基硫 化催化剂，并且如果需要，则诸如二氧化硅和褐红色铁氧化物的填料 以及添加剂适当地混合到复合物中。在示例中，通过将(4)粘结施加 剂和(5)针状填料混合到类型Q的加成型硅橡胶复合物中并且通过 将该加成型硅橡胶复合物全部注射到成型模具中而得到加成型硅橡胶 复合物24e。

当根据本发明的加压辊的自粘合硅橡胶层24a形成时，可以使用 如上所述的类型P的加成型硅橡胶复合物24e1和类型Q的加成型硅 橡胶复合物24e2中的任一种。

接下来，关于该示例中所使用的加成型硅橡胶复合物24e，基于 上述的类型P的加成型硅橡胶复合物24e1说明代表性的适当示例。注 意到，当使用类型Q的加成型硅橡胶复合物24e2时，类型Q的加成 型硅橡胶复合物24e2的基础构造与类型P的加成型硅橡胶复合物 24e1的基础构造相同，并且因此，省略其说明。

(1)含有烯基的二氧有机聚硅氧烷

优选作为成分的是含有至少两个烯基的复合物，所述烯基每个都 在一个分子中结合到硅原子。烯基的示例包括乙烯基和烯丙基，并且 乙烯基是优选的。另外，各自都结合到硅原子的其它有机基优选地是 具有小于或等于10个碳原子的单价烃基。其它有机基的示例包括：烷 基，例如甲基、乙基、丙基和丁基；芳基，例如苯基和甲苯基；和烃 族，在所述烃族中通过卤素原子或类似物部分地或全部地替代氢原子， 例如氯甲基和3，3，3-三氟丙基。在这些有机基之中，甲基和苯基是优 选的。

含有这些烯基且含有具有小于或等于10个碳原子的单价烃基的 二氧有机聚硅氧烷优选地是直线的。另外，烯基可以存在于二氧有机 聚硅氧烷的分子链中的任何位置处或存在于二氧有机聚硅氧烷的分子 链的至少两个末端处，并且烯基在总有机基中的含量优选地是总有机 基的0.05％至10％摩尔百分比。

(2)氢基聚硅氧烷

氢基聚硅氧烷是交联剂，用于通过与二氧有机聚硅氧烷(1)中的 烯基的加成反应而使复合物固化。因此，氢基聚硅氧烷在一个分子中 必须具有至少两个SiH基。另外，氢基聚硅氧烷的分子结构可以是直 线的、环状的、或有分支的。氢基聚硅氧烷的使用量优选地是这样的 量，即，其中氢基聚硅氧烷中含有的Si-H基与二氧有机聚硅氧烷(1) 中含有的烯基的摩尔比率[Si-H基]/[烯基]满足0.5至5的范围。

(3)铂基催化剂

可以使用已知的成分，并且铂基催化剂的示例包括氯铂酸、醇改 性氯铂酸、以及氯铂酸和烯烃的络合物。铂基催化剂的使用量相对于 成分(1)通常可以是大约1ppm至100ppm。

(4)粘结施加剂

优选作为成分的是具有施加粘结性能的功能基的硅复合物。粘结 施加剂的示例包括：三烷氧基硅烷，所述三烷氧基硅烷具有脂肪族的 不饱和功能基，例如，乙烯基和(甲基)丙烯酰基，或所述三烷氧基 硅烷具有环氧功能基，例如环氧丙基氧丙基(glycidoxypropyl group) 和3，4-环氧环己基甲基(3，4-epoxycyclohexylethyl group)；和含有功 能基的氢基聚硅氧烷低聚体，所述氢基聚硅氧烷低聚体在一个分子中 具有至少一个、或优选地两个或更多个结合氢原子的硅原子(即，SiH 基)，并且同时作为结合硅原子的单价基，具有从以下所选出的至少 一种或优选地两种或更多种相同的或不同的单价功能基：环氧功能基， 例如缩水甘油醚氧基丙基和3，4-环氧环己基甲基；三乙氧基硅烷基功 能基，例如三甲基硅基乙基和三乙基硅基乙基(triethylsilylethyl group)；三烷氧基甲硅烷基功能基(trialkenoxysilyl functional group)，例如三(异丙烯氧基)硅基乙基(tri(isopropenoxy)silylethyl group)和三(异丙烯氧基)硅基丙基(tri(isopropenoxy)silylpropyl group)；酯功能基，例如乙酰氧丙基和乙酰氧乙基；络合功能基，该 络合功能基具有酯功能基、酰胺功能基、三乙氧基硅烷基功能基和类 似物中的两种或更多种结构，例如，-(CH₂)₃-OCONH-(CH₂)₃- Si(OCH₃)₃，-(CH₂)₂-COO-(CH₂)₃-Si(OCH₃)₃，和-(CH₂)₃-OCO -(CH₂)₃-COO-(CH₂)₃-Si(OCH₃)₃；和酸酐功能基，例如羧酸酐基。 在该情况下，使用具有大约2个至10个硅原子的复合物，所述硅原子 形成上述有机硅低聚体中的硅氧烷结构。硅氧烷的分子结构可以是直 线的或环状的，并且尤其优选地使用四环硅氧烷(tetracyclosiloxane) (硅氧烷环状四聚体)。

(5)针状填料(细长的纤维填料)

在图7中所示的针状填料24d中，如果纤维长度部分L的平均值 短于50μm，则在自粘合硅橡胶层24a中几乎不出现热导率各向异性 效应。换言之，如果自粘合硅橡胶层24a的加压辊的纵向方向上的热 导率较高并且自粘合硅橡胶层24a的加压辊的圆周方向上的热导率较 低，则还可以在得到相同的定影性能的同时计划节能，这是因为在辊 轴线方向的非片材供给区域处所产生的较大的热量可以从非片材供给 区域有效地传递到中心部分。如果纤维长度部分L的平均值长于 1mm，则难以将填料24d分散处理模制到较高热导率的弹性橡胶层 24d中。因此，填料24d的长度优选地大于或等于0.05mm且小于或 等于1mm。

作为上述的针状填料24d，由于针状填料24d的热传导性能，适 当的是通过采用石油沥青和煤沥青所制造的沥青基碳纤维。

针状填料24d具有细纤维形状。因而，当在硬化之前针状填料24d 与液体加成型硅橡胶复合物24e1揉捏在一起以注射到成型模具中时， 填料的轴线可能沿着成型模具中的流动方向定向，换言之，沿着第二 橡胶层24a的纵向方向(辊轴线方向)定向。结果，当使液体加成型 硅橡胶复合物24e硬化并且因而模制第二橡胶层24a时，可以增强第 二橡胶层的辊轴线方向上的热导率。

接下来，详细地说明自粘合硅橡胶层(第二橡胶层)24a的构造。

大于或等于0.5mm且小于或等于5.0mm的第二橡胶层24a的厚 度在生产性能方面适于模制。在厚度小于0.5mm的情况下，当企图得 到满意的缓解非片材供给部分处的温度升高的效果时，必须将更大量 的针状填料24d与液态的硅橡胶复合物24e1混合。然而，当液态的硅 橡胶复合物24e1含有极大量的针状填料24d时，自粘合硅橡胶复合物 24e的粘度是极高的，结果难以模制加压辊。或者，在厚度大于5.0mm 的情况下，当加压辊模制时(当液态的硅橡胶复合物24e被注射到成 型模具中时)，针状填料24d不可能沿着第二橡胶层24a的纵向方向 定向。

这里，针状填料24d的液态的硅橡胶复合物24e的含量的下限是 5％体积百分比。如果该下限低于5％体积百分比，则热导率减小，使 得不能得到期望的缓解非片材供给部分处的温度升高的效果。针状填 料24d的液态的硅橡胶复合物24e的含量的上限是40％体积百分比。 如果该上限高于40％体积百分比，则难以执行处理模制。通过以下公 式获得针状填料24d的体积百分比：

(液体加成型硅橡胶复合物中含有的填料的全部体积)/(液体加 成型硅橡胶复合物的体积+液体加成型硅橡胶复合物中含有的填料的 全部体积)×100％体积百分比。

另外，为了增强缓解非片材供给部分处的温度升高的效果，针状 填料24d的纵向方向上的热导率λ需要大于或等于500W/m·K。借助 使用由ULVAC-RIKO股份有限公司所提供的激光脉冲法热常数测量 系统TC-7000通过激光脉冲法测量热导率λ。当热导率λ低于 500W/m·K时，减小了缓解非片材供给部分处的温度升高的效果。

如果针状填料24d的平均长度小于50μm，则在第二橡胶层24a 中几乎不出现热导率各向异性效应，并且减小了缓解非片材供给部分 处的温度升高的效果。如果针状填料24d的平均长度大于1m，当针 状填料24d与液体加成型硅橡胶复合物揉捏在一起时，液体加成型硅 橡胶复合物的粘度是极高的，结果难以进行铸造处理。注意到，通过 光学观察来确定针状填料24d的平均长度。

另外，当第二橡胶层24a在与记录材料传送方向正交的纵向方向 (辊轴线方向)上的热导率大于或等于2.5W/m·K时，能够得到缓解 非片材供给部分处的温度升高的效果。以下详细地说明用于第二橡胶 层24a的热导率的测量方法。

关于第二橡胶层24a在记录材料传送方向(圆周方向：x方向) 及其交叉方向(纵向方向：y方向)上的热导率，可以使用由京都电 子制造有限公司所提供的热盘法热物理性能分析器(TPA-501)执行 测量。为了保证足以用于测量的厚度，如图5中所示，仅切除橡胶层 24a以形成待通过堆叠适当数量的片材测量的试样，如图8中所示。

在该示例中，切除了15mm(在x方向上)×15mm(在y方向上) ×厚度(设定厚度)的尺寸的第二橡胶层24a，所述第二橡胶层24a 被堆叠以具有大约15mm的厚度，由此获得待测量的试样。在测量热 导率时，如图9中所示，待测量的试样用具有0.07mm的厚度和10mm 的宽度的聚酰亚胺胶带T固定。接下来，为了使试样的待测量的表面 的平面度水平均等，待测量的表面和待测量的表面的后表面用剃刀切 除。然后，如图10中所示，制备两组上述待测量的试样。两个待测量 的试样夹持传感器S以测量导热率。在待测量的试样沿着方向(x方 向和y方向)改变的同时进行测量的情况下，测量方向可以改变以执 行如上所述的方法。注意到，在该示例中，使用五次测量的平均值。

3-1-3)树脂管24b

树脂管24b布置在第二橡胶层24a上。具体地，PFA管和FEP 管中的一种适当地用作树脂管24b。然而，树脂管24b不限于此。如 果树脂管24b的厚度可以给加压辊24提供足够的模制释放性能，则树 脂管24b的厚度不受特定限制。

3-1-4)用于加压辊的制造方法

参照图11A、11B和12说明用于加压辊的制造方法。首先，在金 属芯24c上形成由加成型硅橡胶制成的固体橡胶层(第一橡胶层)24f。 在金属芯24c和第一橡胶层24f之间夹持有另一个橡胶层。作为用于 第一橡胶层的模制方法，适当地采用通过使用成型模具的铸造模制方 法。

接下来，作为用于自粘合硅橡胶层(第二橡胶层)24a的模制方 法，主要使用铸造模制方法。在下文中，具体地说明用于第二橡胶层 24a的模制方法。

如图12中所示，树脂管24b放置在具有圆柱形内表面的成型模具 25a的内侧中(内表面上)(该步骤为：将树脂管放置在成型模具的 内表面上)。另外，在树脂管的内侧中，具有其上形成的第一橡胶层 24f的金属芯24c放置成与成型模具25a的中心同轴(该步骤为：将设 有固体橡胶层的金属芯放置在具有圆柱形内表面的成型模具的中心 处)。注意到，提前对将与金属芯相对的树脂管的表面进行蚀刻。注 意到，同样在通过使用底胶将树脂管和橡胶层粘合在一起的传统方法 中，对于将树脂管和橡胶层粘合在一起来说，刻蚀也是必要的。

在成型模具25a的两个轴向端部中的每个处，放置有具有孔25c 的插入模25b，所述孔25c通过在插入模25b中钻孔而得到，并且通 过所述孔25c注射液体加成型硅橡胶复合物24e。在管24b和第一橡 胶层24f之间通过孔25c沿着轴向方向(图12的箭头A方向)注射含 有针状填料24d的未硬化的液体加成型硅橡胶复合物24e。结果，与 液体加成型硅橡胶复合物24e复合的针状填料24d沿着辊轴线方向定 向(该步骤为：在树脂管和设有固体橡胶层的金属芯之间注射含有粘 结施加剂且含有针状填料的液体加成型硅橡胶)。在注射之后，依据 使用中的液体加成型硅橡胶复合物24e的种类，在最优加热条件下执 行加热和硬化，并且继而执行从模具24a的释放。在执行将残留在端 面上的多余的变硬硅橡胶切除的步骤之后，获得加压辊24(参见图 11B)。

如上所述，提前对树脂管24b的内表面进行蚀刻，并且第二橡胶 层24a和管24b在这样的处理中粘合在一起，即，在所述处理中：液 体加成型硅橡胶复合物24e被硬化以形成第二橡胶层24a(该步骤为： 使液体加成型硅橡胶硬化，并且通过粘结施加剂的作用将树脂管和硅 橡胶粘合在一起)。本发明具有这样的特征：管24b和第二橡胶层24a 在上述粘合中没有使用在管24b和第二橡胶层24a之间施加底胶的方 法的情况下直接粘合在一起。

用于第二橡胶层24a的模制方法不受上述方法限制，只要第二橡 胶层24a通过将液体加成型硅橡胶复合物注射到圆柱形成型模具中而 形成即可，如同在铸造模制方法中一样。另外，用于第一橡胶层24f 的模制方法不受特定限制。

3-2)加压辊24的示例

在下文中，通过示例说明本发明。首先，说明在根据示例1至4 的各加压辊24中使用的针状填料24d。作为针状填料24d，使用以下 四种沥青基碳纤维。关于加压辊24，分别在示例1至4中使用加压辊 I 24、加压辊II 24、加压辊III24和加压辊IV24。

(A)将在示例1的加压辊I 24中和示例2的加压辊II 24中使用 的针状填料

类型：100-15M：沥青基碳纤维

产品名称：XN-100-15M(由日本石墨纤维公司所制造)

平均纤维直径：9μm

平均纤维长度L：150μm

热导率：900W/m·K

(B)将在示例3的加压辊III24中使用的针状填料

类型：100-05M：沥青基碳纤维

产品名称：XN-100-05M(由日本石墨纤维公司所制造)

平均纤维直径：9μm

平均纤维长度L：50μm

热导率：900W/m·K

(C)将在示例4的加压辊IV24中使用的针状填料

类型：100-01：沥青基碳纤维

产品名称：XN-100-01(由日本石墨纤维公司所制造)

平均纤维直径：10μm

平均纤维长度L：1mm

热导率：900W/m·K

<示例1>

参照图11A、11B和12说明用于加压辊24的制造方法。首先， 在直径为φ22(cm)的、由Al(铝)制成的金属芯24c的外圆周上， 通过模具模制方法使用密度为1.20g/cm³(参见图11A)的加成型硅橡 胶而形成作为第一橡胶层的厚度为3.0mm和直径为φ28(mm)的橡 胶层形成产品24f。

接下来，说明用于第二橡胶层的模制方法。用作液体加成型硅橡 胶复合物的、产品名称为：SE1819CV A&B的液体A和液体B(由道 康宁东丽有限公司所制造)以1∶1的比例混合在一起，并且从而得到 液体加成型硅橡胶复合物24e1。SE1819CVA&B是上述的类型P的液 体加成型硅橡胶复合物24e1(硅橡胶粘结剂)。

这里，在使用类型P的液体加成型硅橡胶复合物24e1的情况下， 当第二橡胶层24a被加热和硬化时，第二橡胶层24a和管24b，并且 第二橡胶层24a和第一橡胶层24f在没有底胶的情况下粘合在一起。 产品名称：SE1816CV(由道康宁东丽有限公司所制造)和产品名称： TSE322SX(由日本迈图高新材料公司所制造)也允许这种没有底胶 的粘合。注意到，类型P的液体加成型硅橡胶复合物(硅橡胶粘结剂) 主要是为用作粘结剂而开发的，并且该硅橡胶粘结剂具有多种粘度。 然而，在该示例中，硅橡胶粘结剂不但用作粘结剂，而且用作加压辊 的橡胶层。尤其，为了增大加压辊的轴向方向上的热导率，针状填料 需要以大于或等于5％且小于或等于40％体积百分比散布，并且因此 根据该示例的第二橡胶层24a需要具有大于或等于0.5mm且小于或等 于5.0mm的厚度。当形成需要具有该厚度的橡胶层时，必须通过将液 态橡胶注射到成型模具中而形成橡胶层。因此，用于形成根据该示例 的加压辊的第二橡胶层的硅橡胶粘结剂需要具有适当的粘度。用于形 成第二橡胶层的液体加成型硅橡胶复合物的粘度适当地是大于或等于 2Pa·s(帕·秒)且小于或等于100Pa·s(用于粘度的测量方法符合 JISK6249(用于未硬化的和硬化的硅橡胶的测试方法))。所述液体 加成型硅橡胶复合物的粘度适当地是大于或等于2Pa·s且小于或等于 60Pa·s。如果粘度小于2Pa·s，则针状填料和液体加成型硅橡胶复合物 彼此分离，该粘度是不适当的。另外，如果粘度超过100Pa·s，则该粘 度是极高的。结果，难以将液体加成型硅橡胶复合物注射到模具中， 并且针状填料的定向特性恶化。

在示例1中，对于液体加成型硅橡胶复合物24e1，沥青基碳纤维 100-15M与针状填料24d以25％体积百分比均匀地组合和混合，从而 得到待注射到模具中的自粘合硅橡胶复合物24e。

接下来，如图12中所示，具有受到刻蚀的表面的PFA管(其厚 度为50μm)24b放置在内径为φ30(mm)的模具的内侧中，该PFA 管的表面与第一橡胶层相对。另外，直径为φ28(mm)的第一橡胶 层形成产品24f放置在PFA管的内侧中以与模具的中心同轴。然后， 在PFA管24b和第一橡胶层形成产品24f之间沿着箭头A方向注射自 粘合硅橡胶复合物24e。在200℃下将加热和硬化执行了30分钟，得 到外径为φ30(mm)且轴向长度为320mm的加压辊I(参见图11B)。 当执行这种加热和硬化时，第二橡胶层24a和管24b，并且第二橡胶 层24a和第一橡胶层24f粘合在一起。另外，橡胶层24a的厚度是 1.0mm。

另外，与示例1中的第二橡胶层24a和第一橡胶层24f的结合不 同，在没有底胶难以将橡胶层粘合在一起的情况下，可以采用使用底 胶的粘合。就该情况而言，作为底胶，例如可以使用由道康宁东丽有 限公司所制造的DY39-051A&B。

<示例2>

与示例1类似，第一橡胶层形成产品24f1形成为厚度为3.5mm 且直径为φ29(mm)的第一橡胶层24f。接下来，与示例1类似，得 到自粘合硅橡胶复合物24e。

另外，与示例1类似，得到外径为φ30(mm)且轴向长度为320mm 的加压辊II。当执行这种加热和硬化时，第二橡胶层24a和管24b， 并且第二橡胶层24a和第一橡胶层24f粘合在一起。另外，橡胶层24a 的厚度是0.5mm。

<示例3>

与示例1类似，橡胶层形成产品24f1形成为厚度为3.5mm且直 径为φ29(mm)的第一橡胶层24f。

接下来，说明通过铸造模制而模制第二橡胶层24a的模制方法。

用作液体加成型硅橡胶复合物的、产品名称为：SE1819CV A&B 的液体A和液体B(由道康宁东丽有限公司所制造)以1∶1的比例混 合在一起，并且从而得到液体加成型硅橡胶复合物24e1。对于液体加 成型硅橡胶复合物24e1，沥青基碳纤维100-05M与针状填料24d以 5％体积百分比均匀地组合和混合，从而得到自粘合硅橡胶复合物24e。

接下来，得到外径为φ30(mm)且纵向长度为320mm的加压辊 III。当执行这种加热和硬化时，第二橡胶层24a和管24b，并且第二 橡胶层24a和第一橡胶层24f粘合在一起。另外，橡胶层24a的厚度 是0.5mm。

<示例4>

与示例1类似，第一橡胶层形成产品24f1形成为厚度为3.0mm 且直径为φ28(mm)的第一橡胶层24f。接下来，说明通过铸造模制 而形成第二橡胶层24a的模制方法。

用作液体加成型硅橡胶复合物的、产品名称为：SE1819CV A&B 的液体A和液体B(由道康宁东丽有限公司所制造)以1∶1的比例混 合在一起，并且从而得到液体加成型硅橡胶复合物24e1。

对于液体加成型硅橡胶复合物24e1，沥青基碳纤维100-01与针状 填料24d以40％体积百分比均匀地组合和混合，从而得到自粘合硅橡 胶复合物24e。

另外，与示例1类似，得到外径为φ30(mm)且纵向长度为320mm 的加压辊IV。当执行这种加热和硬化时，第二橡胶层24a和管24b， 并且第二橡胶层24a和第一橡胶层24f粘合在一起。另外，橡胶层24a 的厚度是1.0mm。

另外，当企图模制设有厚度小于0.5mm的第二橡胶层24a的加压 辊时，模制是困难的。因此，只要加压辊设有厚度大于或等于0.5mm 的第二橡胶层24a，就可以进行模制。

<比较示例1>

生产以下说明的辊作为比较示例。

通过以下方式得到外径为φ30(mm)且纵向长度为320mm的加 压辊。即，通过在直径为φ22(mm)的、由Al(铝)制成的金属芯 和PFA管(其厚度为50μm)之间模制具有0.4W/m·K的热导率的硅 橡胶而形成加压辊，以便使加压辊不设有两个橡胶层，而仅设有一个 具有4mm的厚度的橡胶层，这与本发明的示例不同。就该情况而言， 硅橡胶没有自粘合特性，并且因此通过使用底胶执行金属芯和橡胶层 之间的粘合以及橡胶层和管之间的粘合。

3-3)对加压辊24的评估

<执行评估>

<粘结剂性能评估>

对于粘结剂性能评估，膜加热系统的五个定影装置分别安装在具 有相同构造的打印机上，所述膜加热系统的五个定影装置分别包括通 过上述方法制造的根据示例1至4和比较示例1的加压辊24。然后， 在各打印机中，调节定影装置的加压辊24的圆周速度(处理速度)以 达到234mm/s。定影装置被设定到220℃。即，在定影装置中的压合 部分N处作为记录材料P已经进行片材供给(被引入)的片材是具有 LTR纵向片材尺寸的片材(72g/m²)。以每分钟50张的速度连续地 供给200000张片材。此后，通过视觉观察并且用手拉动管来评估第二 橡胶层24a和管24b是否脱落。

<对非片材供给部分处的温度升高的评估>

对于非片材供给部分处的温度升高的评估，在与上述构造相同的 构造中，当500张片材已经连续地进行片材供给时，测量非片材供给 区域(LTR纵向尺寸的片材没有穿过的区域)中的膜23的表面温度。

<评估结果>

表1中示出评估结果。

在设有根据比较示例1的加压辊的定影装置中，橡胶层的热导率 是0.4W/m·K，并且在非片材供给的部分处的温度是310℃。以下，基 于结果比较对非片材供给的部分处的温度的评估。

在根据示例1的加压辊I的第二橡胶层24a和管24b中，在第二 橡胶层24a和管24b之间的界面中没有看到脱落，并且粘合性能保持 较好。另外，在设有这种加压辊的定影装置中，第二橡胶层24a含有 碳纤维。因此，第二橡胶层24a在轴向方向上的热导率是19.8W/m·K， 并且非片材供给区域中的温度是265℃，并且因此当与比较示例1相 比时在非片材供给区域中看到温度升高抑制效果。

在根据示例2的加压辊II的第二橡胶层24a和管24b中，在第二 橡胶层24a和管24b之间的界面中没有看到脱落，并且粘合性能保持 较好。另外，在设有这种加压辊的定影装置中，第二橡胶层的厚度被 设定到0.5mm。然而，热导率是10.3W/m·K，并且非片材供给区域中 的温度是270℃。当与比较示例1相比时在非片材供给区域中看到温 度升高抑制效果，但该效果没有达到示例1的程度。

在根据示例3的加压辊III的第二橡胶层24a和管24b中，在第二 橡胶层24a和管24b之间的界面中没有看到脱落，并且粘合性能保持 较好。另外，在设有这种加压辊的定影装置中，第二橡胶层24a中的 碳纤维的含量较小，碳纤维的纤维长度较小，并且第二橡胶层24a具 有较薄的厚度。因此，虽然该温度升高抑制效果劣于示例1的效果， 第二橡胶层24a在轴向方向上的热导率是2.5W/m·K，并且非片材供 给区域中的温度是289℃，并且因此当与比较示例1相比时在非片材 供给区域中看到温度升高抑制效果。

在根据示例4的加压辊IV的第二橡胶层24a和管24b中，在第二 橡胶层24a和管24b之间的界面中没有看到脱落，并且粘合性能保持 较好。另外，在设有这种加压辊的定影装置中，第二橡胶层24a中的 碳纤维的含量较大，并且碳纤维的纤维长度较大。该示例中的碳纤维 的含量和纤维长度是允许针状填料24d被容纳在液体加成型硅橡胶复 合物24e中的上限。在该情况中，第二橡胶层24a在轴向方向上的热 导率是90.5W/m·K，并且非片材供给区域中的温度是245℃。在非片 材供给区域中看到比示例1中的温度升高抑制效果更加显著的温度升 高抑制效果。

如上所述，设置在金属芯上的橡胶层包括固体橡胶层和自粘合硅 橡胶层。固体橡胶层具有大于或等于0.16W/m·K且小于或等于 0.40W/m·K的厚度方向上的热导率。自粘合硅橡胶层含有大于或等于 5％且小于或等于40％体积百分比的针状填料，并且自粘合硅橡胶层 具有大于或等于2.5W/m·K的辊轴线方向上的热导率和大于或等于 0.5mm且小于或等于5.0mm的厚度，并且自粘合硅橡胶层设置在固体 橡胶层和树脂管层之间，针状填料具有大于或等于0.05mm且小于或 等于1mm的平均长度，并且针状填料具有大于或等于500W/m·K的 针状填料的长度(轴向)方向上的热导率。借助该构造，能够提供一 种加压辊、用于加压辊的制造方法、以及使用加压辊的图像加热装置， 该加压辊构造成可以缓解非片材供给的部分处的温度升高，并且在没 有底胶的情况下将第二橡胶层24a和管24b粘合在一起，由此简化制 造步骤。

虽然已经参照示例性实施例说明本发明，但应理解本发明不受所 公开的示例性实施例限制。以下权利要求的范围将与最广泛的解释一 致，从而包含所有这些修改和等同结构以及功能。

该申请要求享有2008年12月24日提交的日本专利申请号 2008-328015的优先权，所述申请由此通过参考包含于此。