專利名稱：定影部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定影部件及其制造方法，特別是涉及構(gòu)成打印機、復(fù)印機、傳真裝置等電子照相式圖像形成裝置的定影部件及其制造方法。
背景技術(shù)：
已知這種電子照相式圖像形成裝置在成像時會釋放出多種化學(xué)物質(zhì)。作為釋放出的化學(xué)物質(zhì)(化學(xué)排放物)中具有代表性的物質(zhì)，例舉感光體帶電時產(chǎn)生的臭氧、顯影或定影時產(chǎn)生的調(diào)色劑粉塵等。以往，針對這些化學(xué)排放物采取的對策有對這些化學(xué)排放物的產(chǎn)生源進(jìn)行處理以減少其產(chǎn)生量或設(shè)置過濾器以使產(chǎn)生的排放物不釋放至裝置外部。例如，在(日本)特開平5-150605號公報中，公開有在裝置內(nèi)設(shè)置用于將產(chǎn)生的臭氧導(dǎo)入臭氧分解裝置的分隔板。但是，近來，隨著全球環(huán)境保護(hù)意識的提高，從電子照相式圖像形成裝置中產(chǎn)生區(qū)別于臭氧或調(diào)色劑粉塵的超微顆粒(Ultra Fine Particles，顆粒直徑在IOOnm以下)這種情況作為問題受到關(guān)注。此前，由于尚不知圖像形成裝置內(nèi)何處產(chǎn)生該超微顆粒，因此沒有有效對策。所以，認(rèn)為上述超微顆粒造成了裝置內(nèi)及周圍的環(huán)境被污染。本申請的發(fā)明人經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在電子照相式圖像形成裝置中，該超微顆粒主要在定影裝置中產(chǎn)生，具體而言，從形成用于定影的輥隙部的定影部件(輥或帶)所含有的橡膠層產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的課題在于，提供一種能夠抑制從定影部件的橡膠層產(chǎn)生超微顆粒的定影部件的制造方法。而且，本發(fā)明的課題在于，提供一種用該定影部件的制造方法制造且能夠抑制從橡膠層產(chǎn)生超微顆粒的定影部件。在此，如圖7(A)所示，通常的定影部件300含有三層，S卩由圓筒狀金屬芯(或環(huán)狀無接頭帶)構(gòu)成的基體部件301、覆蓋該基體部件301外周面而設(shè)置的橡膠層302、覆蓋該橡膠層302外周面而設(shè)置的表層303。在該例中，在基體部件301的內(nèi)部空間設(shè)有用于將定影部件300加熱至規(guī)定的目標(biāo)溫度(180°C 200°C范圍內(nèi)的定影溫度)的加熱器305。 橡膠層302由硅酮橡膠材料構(gòu)成，具有相對上述定影溫度的耐熱性和用于確保輥隙部長度的彈性。表層303例如由PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)構(gòu)成，輔助從輥隙部通過的片材(用紙等記錄材料)的剝離。在沿著基體部件301的中心軸C的方向上，所述橡膠層302的端部30 與所述表層303的端部30 分別位于所述基體部件301的端部301e 內(nèi)側(cè)。根據(jù)本申請的發(fā)明人的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，如圖7(B)所示，若基體部件301或橡膠層302 等被加熱器305加熱(附圖標(biāo)記H表示熱線)，則從形成橡膠層302的硅酮橡膠材料中產(chǎn)生硅氧烷的超微顆粒(用附圖標(biāo)記G表示)。通常，因為由PFA等構(gòu)成的表層303具有超微顆粒不易透過的性質(zhì)(氣體屏蔽性)，所以硅氧烷G從橡膠層302的端部30 噴出。該噴出的硅氧烷G污染圖像形成裝置內(nèi)部及周圍的環(huán)境。作為硅氧烷，能夠列舉出六甲基二硅氧烷(簡稱L2，分子式C6H18O1Si2)、六甲基環(huán)三硅氧烷(簡稱D3，分子式C6H18O3Si3)、八甲基三硅氧烷(簡稱L3，分子式C8H24O2Si3)、八甲基環(huán)四硅氧烷(簡稱D4，分子式C8H24O4Si4)、十甲基四硅氧烷(簡稱L4，分子式CltlH3tlO3Si4)、 十甲基環(huán)五硅氧烷(簡稱D5，分子式CltlH3tlO5Si5)、十二甲基五硅氧烷(簡稱L5，分子式 C12H36O4Si5)、十二甲基環(huán)六硅氧烷(簡稱D6，分子式C12H36O6Si6)等。以往，在制造這種定影部件300時，如圖3(A)中的步驟SlOl所示，首先用由PFA 構(gòu)成的表層303覆蓋由金屬芯構(gòu)成的基體部件301的外周面，以使硅酮橡膠流入基體部件 301與表層303之間的間隙的方式進(jìn)行注塑成型(該注塑成型相當(dāng)于一次硫化)，從而得到基體部件301、橡膠層302、表層303的三層結(jié)構(gòu)。其后，如步驟S102所示，進(jìn)行二次硫化， 在確保橡膠層302的彈性和強度的同時使由PFA構(gòu)成的表層303與橡膠層302緊密貼合。這樣，由于以往是在覆蓋有由PFA構(gòu)成的表層303的狀態(tài)下進(jìn)行二次硫化，因此， 可認(rèn)為構(gòu)成如下狀態(tài)，即殘留在橡膠層302中央部的硅氧烷G比殘留在橡膠層302端部的硅氧烷G多數(shù)倍。因此，為了解決上述課題，本發(fā)明的定影部件制造方法用于制造與被輸送的片材壓接以便將圖像定影在所述片材上的定影部件，該定影部件的制造方法的特征在于，通過作為一次硫化的注塑成型在圓筒狀或環(huán)狀的基體部件的外周面形成橡膠層，為了使所述橡膠層具有用于確保所述片材被壓接的區(qū)域尺寸的彈性而對所述橡膠層進(jìn)行二次硫化，此后，在所述橡膠層的外周面上設(shè)置用于輔助所述片材剝離的表層。根據(jù)本發(fā)明的定影部件的制造方法，在所述橡膠層的外周面上設(shè)置所述表層之前，換言之，在所述橡膠層的外周面暴露在外的狀態(tài)下，對所述橡膠層進(jìn)行二次硫化。因此， 在所述二次硫化工序中，從所述橡膠層的外周面的整個區(qū)域釋放出作為超微顆粒的硅氧烷，從而有效減少所述橡膠層的整個區(qū)域的殘留硅氧烷。其結(jié)果是，在制成的定影部件中， 能夠抑制從所述橡膠層產(chǎn)生超微顆粒。因此，能夠防止硅氧烷污染圖像形成裝置內(nèi)部及周圍的環(huán)境。在一實施方式的定影部件的制造方法中，其特征在于，溫度為200°C以上、時間為 4小時以上的條件下進(jìn)行所述二次硫化。在該實施方式的定影部件的制造方法中，由于在溫度為200°C以上、時間為4小時以上的條件下進(jìn)行所述二次硫化，因此能夠容易地從所述橡膠層的外周面的整個區(qū)域釋放出作為超微顆粒的硅氧烷。從而能夠更有效地減少所述橡膠層整個區(qū)域的殘留硅氧烷。在一實施方式的定影部件的制造方法中，其特征在于，在將形成有所述橡膠層的所述基體部件收納在腔體內(nèi)的狀態(tài)下，在通過與所述腔體相連接的排氣裝置對所述腔體內(nèi)部進(jìn)行減壓的同時進(jìn)行所述二次硫化。在該實施方式的定影部件的制造方法中，由于在將形成有所述橡膠層的所述基體部件收納在腔體內(nèi)的狀態(tài)下，在通過與所述腔體相連接的排氣裝置對所述腔體內(nèi)部進(jìn)行減壓的同時進(jìn)行所述二次硫化，因此能夠容易地從所述橡膠層的外周面的整個區(qū)域釋放出作為超微顆粒的硅氧烷。從而能夠更有效地減少所述橡膠層整個區(qū)域的殘留硅氧烷。在一實施方式的定影部件的制造方法中，其特征在于，在通過顆粒數(shù)計數(shù)器觀測所述腔體內(nèi)的微顆粒個數(shù)的同時進(jìn)行所述二次硫化直至所述腔體內(nèi)的微顆粒個數(shù)達(dá)到每立方厘米2000個以下。在該實施方式的定影部件的制造方法中，在通過顆粒數(shù)計數(shù)器觀測所述腔體內(nèi)的微顆粒個數(shù)的同時進(jìn)行所述二次硫化直至所述腔體內(nèi)的微顆粒個數(shù)達(dá)到每立方厘米2000 個以下。具體而言，設(shè)定所述二次硫化的條件(溫度、壓力、時間)，以使超微顆粒從所述橡膠層釋放完，并使所述腔體內(nèi)的微顆粒個數(shù)達(dá)到所述值以下。因此，能夠更有效地減少所述橡膠層整個區(qū)域的殘留硅氧烷。本發(fā)明的定影部件與被輸送的片材壓接并使圖像在所述片材上定影，其特征在于，含有三層，即基體部件，其為圓筒狀或環(huán)狀；橡膠層，其設(shè)置成覆蓋該基體部件的外周面，并具有用于確保所述片材被壓接的區(qū)域尺寸的彈性；表層，其設(shè)置成覆蓋該橡膠層的外周面，并輔助所述片材剝離，在所述基體部件的與周向垂直的寬度方向上，所述橡膠層的中央部的硅氧烷含量不足所述橡膠層的端部的硅氧烷含量的二倍。在本發(fā)明的定影部件中，在所述基體部件的與周向垂直的寬度方向上，所述橡膠層的中央部的硅氧烷含量不足所述橡膠層的端部的硅氧烷含量的二倍。因此，與現(xiàn)有的定影部件(處于如下狀態(tài)，即在橡膠層的中央部殘留有比端部多數(shù)倍的硅氧烷)相比，該定影部件能夠抑制從橡膠層產(chǎn)生超微顆粒。在一實施方式的定影部件中，其特征在于，在所述基體部件的與周向垂直的寬度方向上，所述橡膠層的中央部的硅氧烷含量與所述橡膠層的端部的硅氧烷含量實質(zhì)上相等，將所述橡膠層的內(nèi)徑以毫米為單位表示為a，將所述橡膠層的外徑以毫米為單位表示為 b，將所述橡膠層的所述中央部與所述端部的硅氧烷含量以百萬分比為單位表示為D時，滿足關(guān)系式0 < 100X ((2Xb)/(b2-a2))^5X20根據(jù)該實施方式的定影部件，由于滿足上述關(guān)系式，因此能夠有效抑制從所述橡膠層產(chǎn)生超微顆粒。在一實施方式的定影部件中，其特征在于，所述橡膠層與所述表層通過含氟粘接劑粘接在一起。根據(jù)該實施方式的定影部件，由于將所述橡膠層與所述表層粘接的含氟粘接劑不含硅氧烷，因此該含氟粘接劑不會成為硅氧烷的產(chǎn)生源，從而是優(yōu)選的。在一實施方式的定影部件中，其特征在于，具有阻止所述表層相對于所述橡膠層沿周向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)卡止部。根據(jù)該實施方式的定影部件，具有阻止所述表層相對于所述橡膠層沿周向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)卡止部。由于具有該旋轉(zhuǎn)卡止部，因此在定影部件進(jìn)行定影動作時，即使輸送的片材被所述定影部件壓接，也能夠阻止所述表層相對于所述橡膠層沿周向旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，能夠使所述橡膠層與所述表層之間的粘接劑的粘接力更小，或者不需要利用粘接劑進(jìn)行粘接。因此，能夠簡化定影輥的結(jié)構(gòu)及制造方法以謀求降低成本。本發(fā)明的定影裝置的特征在于，具有所述定影部件、將所述定影部件加熱至用于定影的目標(biāo)溫度的加熱源。本發(fā)明的圖像形成裝置的特征在于具有所述定影裝置。


參考以下詳細(xì)說明及附圖能夠更充分地理解本發(fā)明。附圖僅用于說明，并不限定本發(fā)明。其中，圖1是表示具有本發(fā)明一實施方式的定影輥的圖像形成裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。圖2(A)是表示將所述定影輥相對于中心軸垂直剖開時的剖面結(jié)構(gòu)的圖；圖2(B) 是表示將所述定影輥沿中心軸剖開時的剖面結(jié)構(gòu)的圖。圖3(A)是表示現(xiàn)有的用于制造定影輥的流程圖；圖3(B)是表示本發(fā)明一實施方式的定影輥的制造方法的流程圖；圖3(C)是表示在上述制造方法的流程中進(jìn)行二次硫化的裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖4是表示利用圖3(B)的制造方法制成的定影輥的橡膠層中的硅氧烷殘留量與所述定影輥軸向位置的關(guān)系的圖。圖5是表示所述定影輥的橡膠層中的硅氧烷殘留量與所述橡膠層形狀的關(guān)系的圖。圖6(A)是表示將變形例的定影輥相對于中心軸垂直剖開時的剖面結(jié)構(gòu)圖，相當(dāng)于以下圖6(B)的VIA-VIA線剖面；圖6(B)是表示從中心軸的垂直方向觀察該定影輥的圖；圖6(C)是表示將該定影輥的一部分沿中心軸剖開時的剖面結(jié)構(gòu)圖，相當(dāng)于圖6(B)中的 VIC-VIC線剖面。圖7(A)是表示定影輥的通常結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖7(B)是表示從定影輥的橡膠層端部噴出作為超微顆粒的硅氧烷的形態(tài)的圖。附圖標(biāo)記說明10、10，、132 定影輥11金屬芯12橡膠層13 表層131加壓輥
具體實施例方式圖1表示具有本發(fā)明一實施方式的定影輥的串列式彩色圖像形成裝置100的簡略結(jié)構(gòu)。該圖像形成裝置是具有掃描、復(fù)印、打印等功能的復(fù)合機，被稱為MFP(Multi Function Peripheral 多功能設(shè)備)。該圖像形成裝置100在主體殼體101內(nèi)的大致中央處具有作為環(huán)狀的中間轉(zhuǎn)印體的中間轉(zhuǎn)印帶108，該中間轉(zhuǎn)印帶108卷繞在兩個輥102、106上并沿周向移動。兩個輥102、 106中的一個輥102配置于圖的左側(cè)，另一個輥106配置于圖的右側(cè)。中間轉(zhuǎn)印帶108由該輥102、106支撐并沿箭頭X方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。在中間轉(zhuǎn)印帶108的下方，從圖的左側(cè)向右側(cè)依次排列配置有與黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)、黑色(K)的各色調(diào)色劑對應(yīng)的作為印刷部的成像單元110Y、110M、110C、IlOKo各成像單元110Υ、110M、110C、1 IOK除使用的調(diào)色劑顏色相異之外其他結(jié)構(gòu)完全相同。具體而言，例如，黃色的成像單元IlOY構(gòu)成為一體地具有感光鼓190、帶電裝置191、 曝光裝置192、利用調(diào)色劑進(jìn)行顯影的顯影裝置193、清潔裝置195。在隔著中間轉(zhuǎn)印帶108而與感光鼓190相對的位置設(shè)有一次轉(zhuǎn)印輥194。形成圖像時，首先通過帶電裝置191使感光鼓190的表面均勻地帶電，接著，根據(jù)從未圖示的外部裝置輸入的圖像信號，通過曝光裝置192使感光鼓190的表面曝光，從而在此形成潛像。其后，通過顯影裝置193使感光鼓 190表面上的潛像顯影而構(gòu)成調(diào)色劑圖像。通過在感光鼓190與一次轉(zhuǎn)印輥194之間施加電壓，該調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶108。感光鼓190表面上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑被清潔裝置195清除。隨著中間轉(zhuǎn)印帶108沿箭頭X方向移動，通過各成像單元110Y、110M、110C、110K
在中間轉(zhuǎn)印帶108上重疊形成四色調(diào)色劑圖像作為輸出圖像。在中間轉(zhuǎn)印帶108的左側(cè)設(shè)有將殘留調(diào)色劑從中間轉(zhuǎn)印帶108表面清除的清潔裝置125、回收通過該清潔裝置125被清除的調(diào)色劑的調(diào)色劑回收盒126。在中間轉(zhuǎn)印帶108 右側(cè)，隔著用于輸送用紙的輸送路徑1 而設(shè)有作為二次轉(zhuǎn)印部件的二次轉(zhuǎn)印輥112。在輸送路徑IM中的相當(dāng)于二次轉(zhuǎn)印輥112上游側(cè)的位置設(shè)有輸送輥120。而且，設(shè)有用于檢測中間轉(zhuǎn)印帶108上的調(diào)色劑圖案的作為調(diào)色劑濃度傳感器的光學(xué)式濃度傳感器115。在主體殼體101內(nèi)的右上部設(shè)有用于使調(diào)色劑在用紙上定影的定影部即定影裝置130。定影裝置130具有相對于圖1的圖面垂直延伸的作為定影部件的加熱輥132和作為加壓用部件的加壓輥131。加熱輥132由加熱源即加熱器133加熱至規(guī)定的目標(biāo)溫度(在本例中為180°C 200°C范圍內(nèi)的定影溫度)。利用未圖示的彈簧對加壓輥131朝向加熱輥132施力。由此，加壓輥131與加熱輥132形成用于定影的輥隙部。轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑像的用紙90從輥隙部通過，從而使調(diào)色劑圖像在該用紙90上定影。在本例中，加壓輥131與加熱輥132的溫度分別通過由熱敏電阻構(gòu)成的溫度傳感器135、136檢測出。并且，在主體殼體101的下部設(shè)有兩層作為供紙口的供紙盒116A、116B，該供紙盒 116A、116B收納用于形成輸出圖像的作為印刷介質(zhì)的用紙90。在供紙盒116A、116B中分別設(shè)有用于送出用紙的供紙輥118和檢測被送出的用紙的供紙傳感器117。另外，為了簡單起見而示出僅在供紙盒116A中收納有用紙90的狀態(tài)。在主體殼體101內(nèi)設(shè)有由控制該圖像形成裝置的整體動作的CPU(中央運算處理裝置)構(gòu)成的控制部200。形成圖像時，在控制部200的控制下，用紙90利用供紙輥118例如從供紙盒116A 中一張一張地送出至輸送路徑124。利用電阻傳感器114控制時機，從而通過輸送輥120將送出至輸送路徑124的用紙90送入中間轉(zhuǎn)印帶108與二次轉(zhuǎn)印輥112之間的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印位置。另一方面，如上所述，通過各成像單元110Y、110M、110C、110K在中間轉(zhuǎn)印帶108上重疊形成四色的調(diào)色劑圖像。通過二次轉(zhuǎn)印輥112將該中間轉(zhuǎn)印帶108上的四色調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至被送入所述調(diào)色劑轉(zhuǎn)印位置的用紙90上。轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑像的用紙90以從由定影裝置130的加壓輥131與加熱輥132形成的輥隙部通過的方式被輸送并被加熱及加壓。由此， 調(diào)色劑圖像在該用紙90上定影。而且，定影有調(diào)色劑圖像的用紙90利用排紙輥121從排紙路徑127通過而被排出至設(shè)于主體殼體101上表面的排紙托盤部122。此外，在本例中， 設(shè)有在雙面印刷時用于將用紙90再次送入調(diào)色劑轉(zhuǎn)印位置的折返輸送路徑128。圖2 (A)、(B)表示所述圖像形成裝置100所含有的定影部件即定影輥132的一個形態(tài)(由附圖標(biāo)記10表示)的剖面結(jié)構(gòu)。具體而言，圖2(A)表示將定影輥10相對于中心軸C垂直剖開時的剖面結(jié)構(gòu)，圖2(B)表示將定影輥10沿中心軸C剖開時的剖面結(jié)構(gòu)。
該定影輥10含有三層，即作為圓筒狀基體部件的金屬芯11 ；經(jīng)由粘接劑17設(shè)置成覆蓋該金屬芯11的外周面Ila的橡膠層12 ；經(jīng)由粘接劑18設(shè)置成覆蓋該橡膠層12的外周面12a的表層13。在金屬芯11的內(nèi)部空間設(shè)有將定影輥10加熱至規(guī)定的目標(biāo)溫度(在本例中為180°C 200°C范圍內(nèi)的定影溫度)的加熱源即加熱器(相當(dāng)于圖1中的加熱器 133)。金屬芯11由鋁或鐵等金屬材料構(gòu)成。在本例中，金屬芯11的厚度為0. Imm 5mm 左右，考慮到輕量化及預(yù)熱時間，優(yōu)選0. Imm 1. 5mm左右。在本例中，金屬芯11的外徑被設(shè)定在IOmm 50mm左右。橡膠層12由硅酮橡膠材料構(gòu)成，具有相對所述定影溫度的耐熱性以及用于確保用紙90被壓接的區(qū)域尺寸(輥隙部的長度)的彈性。優(yōu)選使橡膠層12的厚度在0. 05mm 2mm的范圍內(nèi)，在本例中為0. 2mm 0. 4mm左右。在本例中，表層13由PFA (四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PTFE (聚四氟乙烯)、ETFE (乙烯-四氟乙烯共聚物)等含氟樹脂構(gòu)成，該表層13具有相對所述定影溫度的耐熱性、輔助從輥隙部通過的用紙90剝離的脫模性以及使從橡膠層12產(chǎn)生的超微顆粒難以透過的性質(zhì)(氣體屏蔽性)。優(yōu)選使表層13的厚度在5 μ m 100 μ m的范圍內(nèi)，在本例中，被設(shè)定在30 μ m 40 μ m左右。在沿著金屬芯11的中心軸C的方向Y即被該定影輥10壓接的用紙90的寬度方向Y上，橡膠層12的端部1 與表層13的端部1 分別位于金屬芯11的端部lie內(nèi)側(cè)的相同位置。在具有該定影輥10的圖像形成裝置中，定影輥10被加熱器133加熱至180°C 200°C范圍內(nèi)的定影溫度。被輸送的用紙90與定影輥10的外周面13a壓接，從而使圖像在用紙90上定影。所述定影輥10按圖3(B)所示的制造方法的流程進(jìn)行制造。i)首先，在圖3(B)的步驟Sl中，在圓筒狀金屬芯11的外周面上涂覆由粘接劑構(gòu)成的底涂劑(在本例中，使用廉價的硅酮類粘接劑。例如ΧΡ81-405( ^ > r ^ 7" . 7 才一 7 > 7 · 7歹丨J ζ X ·夕\ “ >合同會社邁圖高新材料日本聯(lián)合公司制造))17， 通過注塑成型在其上形成橡膠層12 (該注塑成型相當(dāng)于一次硫化)。ii)其后，在步驟S2中，對橡膠層12進(jìn)行二次硫化，以使橡膠層12具有用于確保用紙90被壓接的區(qū)域尺寸的彈性。該二次硫化是在將形成有橡膠層12的金屬芯11收納至圖3(C)中所示的硫化裝置的腔體31中的狀態(tài)下進(jìn)行的。在腔體31中內(nèi)置有加熱器32，能夠通過該加熱器32對腔體31內(nèi)進(jìn)行加熱以使其升溫。通過溫度傳感器35來觀測腔體31內(nèi)的溫度。并且，腔體31 與作為排氣裝置的排氣泵33相連接，通過該排氣泵33，排出腔體31內(nèi)的氣體，從而能夠使該腔體31內(nèi)的壓力降低。通過壓力傳感器36來觀測腔體31內(nèi)的壓力(環(huán)境氣體壓力)。 并且，在本例中，在腔體31上一并設(shè)置有用于觀測腔體內(nèi)的微顆粒個數(shù)的市面上有售的顆粒數(shù)計數(shù)器(例如，東京^ ^ > y々株式會社製(Tokyo Dylec株式會社制造)的超微顆粒監(jiān)控器(UFP)/3031) 34。顆粒數(shù)計數(shù)器34對腔體內(nèi)的微顆粒個數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。通過溫度傳感器35觀測到的腔體內(nèi)溫度、通過壓力傳感器36觀測到的腔體內(nèi)壓力、通過顆粒數(shù)計數(shù)器 34觀測到的腔體內(nèi)的微顆粒個數(shù)均被輸入至控制器30。
控制器30對硫化裝置整體進(jìn)行控制。具體而言，控制器30基于溫度傳感器35的輸出對加熱器32進(jìn)行控制以使腔體31內(nèi)的溫度達(dá)到目標(biāo)硫化溫度(在本例中為200°C以上)。而且，控制器30基于壓力傳感器36的輸出對排氣泵33進(jìn)行控制以使腔體31內(nèi)的壓力達(dá)到目標(biāo)壓力(在本例中為大氣壓以下)。并且，控制器30內(nèi)安裝有未圖示的計時器，該控制器30以使腔體內(nèi)的處理時間達(dá)到規(guī)定時間(本例中為4小時以上)的方式進(jìn)行控制。在一個實施例中，該二次硫化條件與通常的橡膠制品的二次硫化條件相同，溫度設(shè)為200°C、壓力設(shè)為大氣壓、處理時間設(shè)為4小時，在上述條件下進(jìn)行二次硫化。iii)此后，在圖3(B)的步驟S3中，在經(jīng)二次硫化后的橡膠層12的外周面12a上涂覆由粘接劑構(gòu)成的底涂劑(在本例中，使用含氟粘接劑。例如GLP-103SR( Ψ ^ ^ >工業(yè)株式會社大金工業(yè)株式會社制造))18，在其上覆蓋例如由PFA構(gòu)成的表層13。在此，由于含氟粘接劑18不含硅氧烷，因此該含氟粘接劑18不會成為硅氧烷的產(chǎn)生源，從而是優(yōu)選的。iv)最后，在步驟S4中，對表層13進(jìn)行再加熱，使由PFA構(gòu)成的表層13熱收縮并經(jīng)由粘接劑18與橡膠層12緊密貼合。如上所述制成定影輥10。在該定影輥10的制造方法中，在橡膠層12的外周面1 上設(shè)置表層13的步驟S3 之前，換言之，在橡膠層12的外周面1 暴露在外的狀態(tài)下，對橡膠層12進(jìn)行二次硫化。因此，在二次硫化工序(步驟S2)中，從橡膠層12的外周面12a的整個區(qū)域釋放出作為超微顆粒的硅氧烷，從而有效減少橡膠層12整個區(qū)域的殘留硅氧烷。其結(jié)果是，對于制成的定影輥10而言，能夠抑制從橡膠層12產(chǎn)生超微顆粒。因此，能夠防止硅氧烷污染圖像形成裝置內(nèi)部及周圍的環(huán)境。并且，如果在溫度為200°C以上、壓力為大氣壓以下、加熱時間為4小時以上的條件下進(jìn)行二次硫化，則硅氧烷超微顆粒易于從橡膠層12的外周面12a的整個區(qū)域釋放完。 其結(jié)果是，可以更有效地減少橡膠層12整個區(qū)域的殘留硅氧烷，從而是優(yōu)選的。二次硫化的條件為如下之類的條件，即在由顆粒數(shù)計數(shù)器34觀測腔體31內(nèi)的微顆粒個數(shù)的同時進(jìn)行處理時，硅氧烷超微顆粒從橡膠層12釋放完，以使腔體31內(nèi)的微顆粒個數(shù)達(dá)到每立方厘米2000個(即2000個/cc)以下。換言之，優(yōu)選將顆粒數(shù)計數(shù)器34的觀測結(jié)果反饋至控制器30，并設(shè)定二次硫化的條件(溫度、壓力、時間)，以使腔體內(nèi)的微顆粒個數(shù)達(dá)到上述值(2000個/cc)以下。由此，能夠使制成的定影輥10的品質(zhì)穩(wěn)定。圖4表示對于利用上述制造方法制成的定影輥10的橡膠層12，在沿著定影輥10 的中心軸C的方向Y上的各位置(軸向位置)測定的殘留硅氧烷量的數(shù)據(jù)D1。圖4的橫軸 (軸向位置)以在沿著中心軸C的方向Y上將定影輥10的設(shè)有橡膠層12的區(qū)域劃分為10 個區(qū)域的方式確定(作為參考，圖2中示出含有橡膠層12的端部12e的區(qū)間E)。圖4的縱軸以任意單位表示橡膠層12的硅氧烷含量(硅氧烷殘留量)。橡膠層12的硅氧烷殘留量是利用氣相色譜儀對用溶劑萃取法調(diào)節(jié)成型橡膠試樣而得到的溶液進(jìn)行分析并對低分子硅氧烷進(jìn)行定量而求出的。另外，為了進(jìn)行比較，在圖4中一同示出了與用現(xiàn)有例的制造方法制成的定影輥300的橡膠層302相關(guān)的數(shù)據(jù)D300。根據(jù)圖4可知，在用現(xiàn)有例的制造方法制成的定影輥300中，在軸向上的端部區(qū)間E、F，橡膠層的硅氧烷殘留量D300e、D300f少，但在內(nèi)部A區(qū)間，橡膠層的硅氧烷殘留量D300a增多(中央部比端部多數(shù)倍以上)。與此相對，在用上述制造方法制成的定影輥10 中，在軸向上的端部區(qū)間E、F以及內(nèi)部A區(qū)間，橡膠層的硅氧烷殘留量D10e、D10f、D10a都少，并且大致一定。因此，在用上述制造方法制成的定影輥10中，能夠有效減少橡膠層12整個區(qū)域的殘留硅氧烷。實際上，在用上述方法制成的定影輥10中，橡膠層12中央部的硅氧烷含量與橡膠層12端部的硅氧烷含量實質(zhì)上相等，即使考慮到偏差，橡膠層12中央部的硅氧烷含量也不足橡膠層12端部的硅氧烷含量的二倍。圖5表示定影輥的橡膠層12的硅氧烷殘留量與橡膠層12形狀的關(guān)系。圖5的縱軸表示橡膠層12的硅氧烷含量(硅氧烷殘留量)。圖5的橫軸表示形狀因子S/V (mm O。 在此，S表示橡膠層12的表面積，V表示橡膠層12的體積(沿著定影輥10的中心軸C的Y 方向上的單位長度的量)。即，將橡膠層12的內(nèi)徑以毫米為單位表示為a(mm)，將橡膠層12 的外徑以毫米為單位表示為b (mm)時，S表示為S = Xb，V表示為V= π X (b2_a2)。在上述二次硫化的條件(溫度為200°C、壓力為大氣壓、加熱時間為4小時)下，將橡膠層12(例如中央部)的硅氧烷含量以百萬分比為單位表示為D(ppm)時，根據(jù)相對實驗結(jié)果的曲線擬合(相對圖5中由〇標(biāo)記表示的測定數(shù)據(jù)的曲線Dy的擬合)的方法可知，D =100X (S/V)_2 5 = 100X ((2Xb)/(b2-a2)-2-50即，即使考慮到將偏差設(shè)為二倍，也滿足關(guān)系式D< 100XG2Xb)/(b2-a2r2 5X2。另外，從定性角度考慮，該結(jié)果表示表面積S越大且體積V越小則硅氧烷殘留量D越少。圖6(A)、(B)、(C)表示對上述定影輥10進(jìn)行變形的變形例的定影輥(由附圖標(biāo)記 10’表示)。圖6(B)表示從中心軸C的垂直方向觀察該定影輥10’的情況。圖6(A)表示將定影輥10’沿圖6(B)的VIA-VIA線相對于中心軸C垂直剖開時的剖面結(jié)構(gòu)，圖6 (C)表示將該定影輥10’的一部分(圖6(B)所示的跟前側(cè)部分)沿VIC-VIC線剖開時的剖面結(jié)構(gòu)。在圖6(A)、(B)、(C)中，對與圖2(A)、(B)中的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，標(biāo)注同一附圖標(biāo)記而省略他們的說明。在該定影輥10’中，與圖2(A)、⑶的實施例不同，在沿著金屬芯11的中心軸C的方向即被該定影輥10’壓接的用紙90的寬度方向上，橡膠層12的端部1 位于比表層13 的端部1 更靠近金屬芯11的端部lie的位置。而且，具有阻止表層13相對于橡膠層12 沿周向θ (圖6(A)中所示)旋轉(zhuǎn)(空轉(zhuǎn))的旋轉(zhuǎn)卡止部。具體而言，根據(jù)圖6(B)可知，表層13的端部1 附近部分在軸向Y上形成為凹凸?fàn)睿⒕哂邢?Y方向突起的部分13g。另一方面，橡膠層12的端部12e附近部分在軸向Y上形成為凹凸?fàn)睿⒕哂邢?Y方向突起的部分12g。由圖6(C)可知，該部分12g凸起至表層13的外周面13a的高度水平。而且，橡膠層12的端部12e附近的突出部分12g與表層13的端部13e附近的突起部分13g像齒輪那樣嚙合，從而構(gòu)成旋轉(zhuǎn)卡止部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，禁止表層13相對于橡膠層12沿周向θ (圖 6(A)中所示)旋轉(zhuǎn)。在使用該定影輥10’進(jìn)行定影動作時，即使被輸送的用紙90被定影輥10’壓接， 由于橡膠層12的突起部分12g與表層13的突起部分13g互相嵌合，因此，表層13也不會相對于橡膠層12沿周向旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，能夠使橡膠層12與表層13之間的粘接劑的粘接力更小，或者不需要利用粘接劑進(jìn)行粘接。在制作該定影輥10’時，在圖3(B)所示的制造方法流程的步驟S3中能夠省略粘接劑(將該情況表示為“無粘接劑/旋轉(zhuǎn)阻止”)。因此，在該定影輥10’中，能夠簡化定影輥的結(jié)構(gòu)及制造方法以謀求降低成本。另外，也可設(shè)置阻止橡膠層12相對于金屬芯11沿周向旋轉(zhuǎn)(空轉(zhuǎn))的另一個旋轉(zhuǎn)卡止部。作為該旋轉(zhuǎn)卡止部，例如也能夠與橡膠層12的突起部分12g和表層13的突起部分13g的嵌合同樣地，使金屬芯11的突起部分與橡膠層12的突起部分嚙合。而且，也可構(gòu)成為在金屬芯11的外周面Ila上設(shè)置小孔或沿軸向Y延伸的槽，并使橡膠層12的一部分進(jìn)入該小孔或槽。并且，也可構(gòu)成為在金屬芯11的外周面Ila上設(shè)置針狀突起，并使該針狀突起深入橡膠層12。在上述情況下，無需使用粘接劑來粘接金屬芯11與橡膠層12。其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步簡化定影輥的結(jié)構(gòu)及制造方法以謀求進(jìn)一步降低成本。在上述實施方式中，定影部件形成為圓筒狀的定影輥。當(dāng)然并不限于此，本發(fā)明也能夠較好地適用于定影部件為環(huán)狀定影帶的情況。而且，在上述實施方式中，也能夠?qū)⒓訅狠佔鳛槎ㄓ安考?。不僅在定影輥內(nèi)，而且也能夠在加壓輥內(nèi)安裝加熱器。并且，在本實施方式中，將本發(fā)明應(yīng)用于串列式彩色圖像形成裝置，但并不限于此。感光體、帶電機構(gòu)、曝光機構(gòu)、顯影機構(gòu)、轉(zhuǎn)印機構(gòu)、定影機構(gòu)的結(jié)構(gòu)或配置并不限于本實施方式，也可為其他的結(jié)構(gòu)或配置。本發(fā)明也可廣泛應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)配置型、直接轉(zhuǎn)印式等其他方式的圖像形成裝置。并且，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于打印機、復(fù)印機、傳真機及具有打印、復(fù)印、傳真功能的復(fù)合機，或?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行加工/編輯并印刷的硬拷貝系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種定影部件，其與被輸送的片材壓接并使圖像在所述片材上定影，所述定影部件的特征在于，含有三層，即基體部件，其為圓筒狀或環(huán)狀；橡膠層，其設(shè)置成覆蓋該基體部件的外周面，并具有用于確保所述片材被壓接的區(qū)域尺寸的彈性；表層，其設(shè)置成覆蓋該橡膠層的外周面，并輔助所述片材剝離，在所述基體部件的與周向垂直的寬度方向上，所述橡膠層的中央部的硅氧烷含量不足所述橡膠層的端部的硅氧烷含量的二倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影部件，其特征在于，在所述基體部件的與周向垂直的寬度方向上，所述橡膠層的中央部的硅氧烷含量與所述橡膠層的端部的硅氧烷含量實質(zhì)上相寸，將所述橡膠層的內(nèi)徑以毫米為單位表示為a，將所述橡膠層的外徑以毫米為單位表示為b，將所述橡膠層的所述中央部與所述端部的硅氧烷含量以百萬分比為單位表示為D時， 滿足關(guān)系式 D < 100 X (O X b) / (b2-a2)) _2_5 X 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影部件，其特征在于，所述橡膠層與所述表層通過含氟粘接劑粘接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影部件，其特征在于，具有阻止所述表層相對于所述橡膠層沿周向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)卡止部。
5.—種定影部件的制造方法，用于制作與被輸送的片材壓接并使圖像在所述片材上定影的定影部件，所述定影部件的制造方法的特征在于，通過作為一次硫化的注塑成型在圓筒狀或環(huán)狀的基體部件的外周面形成橡膠層，為了使所述橡膠層具有用于確保所述片材被壓接的區(qū)域尺寸的彈性而對所述橡膠層進(jìn)行二次硫化，此后，在所述橡膠層的外周面上設(shè)置用于輔助所述片材剝離的表層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定影部件的制造方法，其特征在于，在溫度為200°C以上、時間為4小時以上的條件下進(jìn)行所述二次硫化。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定影部件的制造方法，其特征在于，在將形成有所述橡膠層的所述基體部件收納在腔體內(nèi)的狀態(tài)下，在通過與所述腔體相連接的排氣裝置對所述腔體內(nèi)部進(jìn)行減壓的同時進(jìn)行所述二次硫化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定影部件的制造方法，其特征在于，在通過顆粒數(shù)計數(shù)器觀測所述腔體內(nèi)的微顆粒個數(shù)的同時進(jìn)行所述二次硫化直至所述腔體內(nèi)的微顆粒個數(shù)達(dá)到每立方厘米2000個以下。
9.一種定影裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1至4中任一項所述的定影部件；以及將所述定影部件加熱至用于定影的目標(biāo)溫度的加熱源。
10.一種圖像形成裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求9所述的定影裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種定影部件及其制造方法。通過作為一次硫化的注塑成型在圓筒狀或環(huán)狀的基體部件的外周面上形成橡膠層(S1)。為了使橡膠層具有用于確保片材被壓接的區(qū)域尺寸的彈性，對橡膠層進(jìn)行二次硫化(S2)。其后，在橡膠層的外周面上設(shè)置用于輔助片材剝離的表層(S3、S4)。
文檔編號G03G15/20GK102163034SQ20111003876
公開日2011年8月24日 申請日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月16日
發(fā)明者十都善行, 吉川彰一, 大本升, 松永東, 田代茂, 霜山淳彥 申請人:柯尼卡美能達(dá)商用科技株式會社