定影构件和热定影装置
技术领域
本公开涉及用于电子照相图像形成设备的热定影装置中的定影构件、和热定影装置。
背景技术
在电子照相图像形成设备的热定影装置中，压接单元由加热构件和面向加热构件而配置的加压构件构成。当将保持未定影调色剂图像的待记录材料引入压接单元时，未定影的调色剂通过加热和加压熔融，并且将图像定影在待记录材料上。
加热构件为与待记录材料上的未定影调色剂图像接触的构件，并且加压构件为面向加热构件而配置的构件。定影构件的形状的实例包括具有辊形状或环形带状的可旋转构件。作为这些定影构件，使用在由金属或耐热性树脂等形成的基体上具有包含如交联硅橡胶等橡胶和热传导性颗粒的弹性层的构件。
近年来，打印速度越来越快，并且装置小型化已增进，因此，要求进一步改善定影构件的弹性层的耐久性。弹性层的耐久性要求之一是耐热耐久性。由于弹性层在加热环境下反复地弹性变形，所以弹性层中的橡胶会逐渐劣化并软化，导致破裂。
日本专利申请特开No.2011-028252公开了定影带用的硅橡胶组合物，其中除了热传导性颗粒之外还共混铁氧化物颗粒以改善耐热耐久性。
发明内容
本公开的实施方案旨在于提供具有进一步改善的耐热性的定影构件。本公开的其他实施方案旨在于提供具有优异的耐久性的热定影装置。
根据本公开的实施方案，提供了一种定影构件，其包括，基体，和在所述基体上的弹性层，
其中，所述弹性层包含：橡胶，分散于所述橡胶中的热传导性颗粒，和分散于所述橡胶中的铁氧化物颗粒，
所述弹性层中的热传导性颗粒的含量为30体积％以上且50体积％以下，
所述弹性层中的铁氧化物颗粒的含量为0.01体积％以上且1.0体积％以下，
所述热传导性颗粒为选自由氧化铝、金属硅、氧化镁、氧化锌和碳化硅组成的组中的至少一种，并且
所述铁氧化物颗粒的局部化指数M为0.2以上且小于0.8，其中所述局部化指数M通过以下步骤(i)～(v)确定：
步骤(i)获得置于所述弹性层的厚度方向的截面中的任意位置的长40μm和宽59μm的矩形区域的图像，所述图像的分辨率为长682像素和宽1024像素，并且确定图像中存在的所述铁氧化物颗粒的重心坐标；
步骤(ii)创建示出从在所述图像的像素中与显示所述热传导性颗粒的像素以外的像素对应的各点至与所述各点最接近的所述热传导性颗粒的外表面的距离的欧氏距离图；
步骤(iii)参考各所述铁氧化物颗粒的重心坐标和所述欧氏距离图，以0.1μm的区间长度获得从各所述铁氧化物颗粒的每个重心坐标至与各所述铁氧化物颗粒的每个重心坐标最接近的所述热传导性颗粒的外表面的距离的累积相对频率分布Ga；
步骤(iv)参考所述欧氏距离图，以0.1μm的区间长度获得从所述图像中与示出所述热传导性颗粒的像素以外的像素对应的各点至与所述各点最接近的所述热传导性颗粒的外表面的距离的累积相对频率分布Gr；和
步骤(v)对于在距所述热传导性颗粒的外表面的距离为至多0.5μm的各区间，从所述累积相对频率分布Ga的数目的值减去所述累积相对频率分布Gr的数目的值而求得差值，并且将各所述区间的差值的总和除以区间的数量、即5，从而获得平均值，将其定义为所述局部化指数M。
根据本公开的其他实施方案，提供一种热定影装置，其包括加热构件和面向所述加热构件而配置的加压构件，其中所述加热构件为上述定影构件。
参照附图从以下示例性实施方案的描述，本发明的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
图1A和图1B为根据本公开的实施方案热传导性颗粒和铁氧化物颗粒在定影构件的弹性层中的分散状态的说明。
图2A和图2B为根据本公开的实施方案的定影构件的概略截面图。
图3A为电晕放电器的俯视图。
图3B为电晕放电器的截面图。
图4为表面层的层叠步骤的实例的示意图。
图5A、图5B、图5C、图5D和图5E为说明得出弹性层中的热传导性颗粒和铁氧化物颗粒的局部化指数M的过程的实例的图。
图6为从各个铁氧化物颗粒至最接近的热传导性颗粒的最外表面的距离值的直方图。
图7为说明铁氧化物颗粒与热传导性颗粒之间的距离的累积相对频率分布Ga的图。
图8为说明当铁氧化物颗粒具有随机分布时的累积相对频率分布Gr的图。
图9为其中对比累积相对频率分布Ga和Gr的图。
图10为说明加热带-加压带型的热定影装置的实例的示意性截面图。
图11为说明加热带-加压辊型的热定影装置的实例的示意性截面图。
具体实施方式
根据本发明人的研究，根据日本专利申请特开No.2011-028252的使用定影带用硅橡胶组合物形成的弹性层仍不具有充分的耐热性。此外，硅橡胶组合物中的铁氧化物颗粒的共混量的增加有助于固化后的硅橡胶的耐热性改善，但是有时候，引起硅橡胶柔软性的降低和硅橡胶组合物粘度的增加，导致成形性的降低。
因此，本发明人已开发了一种不管引起定影构件的弹性层的柔软性和成形性降低的铁氧化物颗粒的共混量是否增加，都促进弹性层的耐热耐久性的改善的技术。结果，本发明人发现了，上述目的可以通过在弹性层中使铁氧化物颗粒局部存在于热传导性颗粒的附近来良好地实现。
根据本公开的实施方案的定影构件包括基体和在基体上的弹性层。
弹性层包含橡胶、分散于橡胶中的热传导性颗粒、和分散于橡胶中的铁氧化物颗粒。
弹性层中的热传导性颗粒的含量为30体积％以上且50体积％以下，并且弹性层中的铁氧化物颗粒的含量为0.01体积％以上且1.0体积％以下。
热传导性颗粒为选自由氧化铝、金属硅、氧化镁、氧化锌和碳化硅组成的组中的至少一种。此外，铁氧化物颗粒的局部化指数M为0.2以上且小于0.8，其中局部化指数M通过以下步骤(i)～(v)确定：
(i)获得置于弹性层的厚度方向的截面中的任意位置的长40μm和宽59μm的矩形区域的图像，所述图像的分辨率为长682像素和宽1024像素，并且确定图像中存在的铁氧化物颗粒的重心坐标；
(ii)创建示出从在所述图像的像素中与显示热传导性颗粒的像素以外的像素对应的各点至与所述各点最接近的热传导性颗粒的外表面的距离的欧氏距离图；
(iii)参考各铁氧化物颗粒的重心坐标和欧氏距离图，以0.1μm的区间长度获得从各铁氧化物颗粒的每个重心坐标至与各铁氧化物颗粒的每个重心坐标最接近的热传导性颗粒的外表面的距离的累积相对频率分布Ga；
(iv)参考欧氏距离图，以0.1μm的区间长度获得从图像中与示出热传导性颗粒的像素以外的像素对应的各点至与所述各点最接近的热传导性颗粒的外表面的距离的累积相对频率分布Gr；和
(v)对于在距热传导性颗粒的外表面的距离为至多0.5μm的各区间，从累积相对频率分布Ga的数目的值减去累积相对频率分布Gr的数目的值而求得差值，并且将各区间的差值的总和除以区间的数量、即5，从而获得平均值，将其定义为局部化指数M。
如图1A和1B中所示，在弹性层4中使铁氧化物颗粒8局部存在于热传导性颗粒7的附近，由此改善弹性层的耐热耐久性。机理推测如下。
由于构成弹性层4的橡胶的劣化而导致橡胶软化的主要因素之一包括由于从热传导性颗粒7扩散的如碱金属和碱土金属离子等杂质而导致的劣化。橡胶的结合被这些杂质断开，由此橡胶软化。
认为铁氧化物颗粒8通过捕获这些杂质而具有抑制由于劣化引起的软化的效果。因此，据认为，通过使铁氧化物颗粒8局部存在于作为杂质源的热传导性颗粒7的附近，可以更有效地捕获杂质，并且由于橡胶的劣化引起的软化可以进一步得到抑制。
根据本公开实施方案的定影构件和根据本公开的其他实施方案的热定影装置在以下将基于特定构成来详细地描述。
(1)定影构件的构成概述
将参考附图来描述根据本公开实施方案的定影构件的详情。
根据本公开实施方案的定影构件可以是加热构件或加压构件，例如，诸如具有辊形状或环形带状等的可旋转构件(下文中，也分别地称为“定影辊”和“定影带”)。根据本公开的定影带包括定影膜。
图2A为定影带的沿圆周方向的截面图，和图2B为定影辊的沿圆周方向的截面图。如图2A和2B中所示，定影构件具有基体3、在基体3的外表面上的弹性层4、和在弹性层4的外表面上的表面层(脱模层)6。此外，粘接层5可以设置在弹性层4与表面层6之间，并且在该情况下，表面层6介由粘接层5固定至弹性层4的外周面。
(2)基体
基体的材质不特别限定，而是可以适当地使用定影构件的领域中已知的材料。构成基体的材料的实例包括金属例如铝、铁、镍和铜，合金例如不锈钢，和树脂例如聚酰亚胺。
此处，当热定影装置为通过感应加热方法加热基体的热定影装置作为定影构件的加热单元时，基体由选自由镍、铜、铁和铝组成的组中的至少一种金属构成。其中，从发热效率的观点，优选使用包含镍或铁作为主要组分的合金。另外，在构成对象物(此处，基体)的各组分中，主要组分意指最多包含的组分。
基体的形状可以根据定影构件的形状适当地选择，并且例如，可以是各种形状，例如环形带状、中空圆筒状、实心圆柱状和膜形状。
在定影带的情况下，优选的是，基体的厚度例如为15μm以上且80μm以下。当基体的厚度在上述范围内时，可以高水平实现强度和柔软性二者。此外，例如，当定影带的内周面与其他构件接触时，为了防止定影带的内周面的磨损，用于改善与其他构件的滑动性的层可以设置在基体的与面向弹性层一侧的相对侧的表面上。
在基体的面向弹性层一侧的表面可以进行表面处理，以赋予诸如对弹性层的粘接性等功能。表面处理的实例包括，例如如喷砂处理、抛光处理和研磨等物理处理，以及如氧化处理、偶联剂处理和底漆处理等化学处理。此外，物理处理和化学处理可以组合使用。
特别地，当使用包含交联硅橡胶的弹性层时，优选将基体的外表面用底漆处理，用以改善基体与弹性层之间的紧密粘接性。作为底漆，例如，可以使用其中添加剂适当地共混在有机溶剂中且分散的涂料状态的底漆。此类底漆可以是商购可得的底漆。添加剂的实例包括硅烷偶联剂，硅酮聚合物，甲基硅氧烷氢化物，烷氧基硅烷，用于促进如水解、缩合和加成等反应的催化剂，和如铁氧化物等着色剂。底漆处理通过将底漆施涂至基体的外表面、并且经过干燥和焙烧过程来进行。
底漆可以根据例如基体的材质、弹性层的种类、和交联时的反应类型等来适当地选择。例如，当构成弹性层的材料包含大量的不饱和脂族基团时，包含氢硅烷基的材料优选用作底漆，用以通过与不饱和脂族基团的反应而赋予粘接性。相反，当构成弹性层的材料包含大量的氢硅烷基时，包含不饱和脂族基团的材料优选用作底漆。另外，底漆可以根据作为被粘物的基体和弹性层的种类，例如包含烷氧基的材料，来适当地选择。
(3)弹性层
弹性层为用于将柔软性赋予定影构件以确保热定影装置中的辊隙的层。当定影构件用作与纸张上的调色剂接触的加热构件时，弹性层还起到用于赋予柔软性的层的功能，使得定影构件的表面可以追随纸张的凹凸。
弹性层包含作为基质的橡胶和分散于橡胶中的颗粒。更具体地，弹性层包含橡胶、热传导性颗粒和铁氧化物颗粒，并且由通过将至少包含橡胶的原料(基础聚合物、和交联剂等)、热传导性颗粒和铁氧化物颗粒的组合物固化获得的固化产物构成。
从表现上述的弹性层的功能的观点，弹性层优选由包含热传导性颗粒的固化硅橡胶构成，并且更优选由加成固化型硅橡胶组合物的固化产物构成
硅橡胶组合物可以包含例如，热传导性颗粒、铁氧化物颗粒、基础聚合物、交联剂和催化剂，以及如有需要的添加剂。由于硅橡胶组合物常常是处于液体状态，所以热传导性颗粒容易分散，并且待生产的弹性层的弹性容易通过根据热传导性颗粒的种类和添加量调节交联度来调节，因此是优选的。
当根据本公开的定影构件为定影带时，优选的是，弹性层的厚度例如为，200μm以上且500μm以下。
(3-1)基质
基质具有表现弹性层中的弹性的功能。从表现上述的弹性层的功能的观点，优选的是，基质包含硅橡胶。硅橡胶具有高耐热性，使得其在非纸张通过区域中甚至在约240℃的高温环境下也可以维持柔软性，因此是优选的。作为硅橡胶，例如，可以使用后述的加成固化性液体硅橡胶的固化产物(下文中，也称为“固化硅橡胶”)。
(3-1-1)加成固化性液体硅橡胶
加成固化性液体硅橡胶通常包含以下组分(a)～(c)：
组分(a)：具有不饱和脂族基团的有机聚硅氧烷；
组分(b)：具有键合至硅的活性氢的有机聚硅氧烷；
组分(c)：催化剂。
下文中，将详细地描述各组分。
(3-1-2)组分(a)
具有不饱和脂族基团的有机聚硅氧烷为具有如乙烯基等不饱和脂族基团的有机聚硅氧烷，并且其实例包括由以下结构式(1)和(2)表示的有机聚硅氧烷。
结构式(1)中，m1表示0以上的整数，n1表示3以上的整数。此外，结构式(1)中，R1彼此独立地表示不包含不饱和脂族基团的单价未取代或取代的烃基，条件是至少一个R1表示甲基，并且R2彼此独立地表示不饱和脂族基团。
结构式(2)中，n2表示正整数，R3彼此独立地表示不包含不饱和脂族基团的单价未取代或取代的烃基，条件是至少一个R3表示甲基，并且R4彼此独立地表示不饱和脂族基团。
结构式(1)和结构式(2)中，可以由R1和R3表示的不包含不饱和脂族基团的单价未取代或取代的烃基的实例包括以下基团。
·未取代烃基：
烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基)；
芳基(例如，苯基)。
·取代的烃基：
取代的烷基(例如，氯甲基、3-氯丙基、3,3,3-三氟丙基、3-氰基丙基和3-甲氧基丙基)。
由结构式(1)和(2)表示的有机聚硅氧烷具有至少一个直接键合至形成链结构的硅原子的甲基。然而，为了容易合成和处理，优选的是，R1和R3各自的50％以上为甲基，并且更优选的是，R1和R3全部为甲基。
结构式(1)和(2)中，由R2和R4表示的不饱和脂族基团的实例包括以下基团。即，不饱和脂族基团的实例包括乙烯基、烯丙基、3-丁烯基、4-戊烯基和5-己烯基等。这些基团中，优选的是，R2和R4二者均为乙烯基，因为合成和处理是容易的且廉价的并且交联反应容易进行。
从成形性的观点，组分(a)的粘度优选为100mm2/s以上且50,000mm2/s以下。粘度(动态粘度)可基于JIS Z 8803:2011，使用毛细管粘度计、或旋转粘度计等来测量。
基于用于形成弹性层的液体硅橡胶组合物，从耐压性的观点，组分(a)的共混量优选为40体积％以上，并且从热传递性的观点，优选为70体积％以下。
(3-1-3)组分(b)
具有键合至硅的活性氢的有机聚硅氧烷通过催化剂的作用与组分(a)的不饱和脂族基团反应，从而起到用于形成固化硅橡胶的交联剂的功能。
作为组分(b)，可以使用任意的有机聚硅氧烷，只要其具有Si-H键。特别地，从与组分(a)的不饱和脂族基团的反应性的观点，优选使用在一个分子中平均具有键合至硅原子的3个以上的氢原子的有机聚硅氧烷。
组分(b)的具体实例包括由以下结构式(3)表示的线性有机聚硅氧烷和由以下结构式(4)表示的环状有机聚硅氧烷。
结构式(3)中，m2表示0以上的整数，n3表示3以上的整数，并且R5彼此独立地表示不包含不饱和脂族基团的单价未取代或取代的烃基。
结构式(4)中，m3表示0以上的整数，n4表示3以上的整数，并且R6彼此独立地表示不包含不饱和脂族基团的单价未取代或取代的烃基。
结构式(3)和结构式(4)中可以由R5和R6表示的不包含不饱和脂族基团的单价未取代或取代的烃基的实例包括与上述结构式(1)中的R1相同的基团。其中，为了容易合成和处理，并且容易获得优异的耐热性，优选的是，R5和R6各自的50％以上为甲基，并且更优选的是，R5和R6全部为甲基。
(3-1-4)组分(c)
用于形成硅橡胶的催化剂的实例包括用于促进固化反应的氢化硅烷化催化剂。作为氢化硅烷化催化剂，例如，可以使用已知的物质如铂化合物和铑化合物。催化剂的共混量可以适当地设定并且不特别限定。
(3-2)热传导性颗粒
考虑到其自身的热传导性、比热容、密度和粒径等来选择热传导性颗粒。为了改善无机材料特别是金属和金属化合物等的热传递性的目的而使用的热传导性颗粒的实例包括以下，并且可以组合多种：氧化铝、金属硅、氧化镁、氧化锌和碳化硅。
从对硅橡胶的亲和性的观点，热传导性颗粒可以进行表面处理。具体地，热传导性颗粒用具有如羟基等活性基团的硅烷偶联剂、六甲基二硅氮烷、或硅酮低聚物等对如氧化铝和氧化镁等颗粒的表面进行表面处理。金属填充剂通过形成氧化膜来进行表面处理。
优选的是，弹性层中的热传导性颗粒的共混量以热传导性颗粒相对于弹性层的体积的体积共混比计为30％以上且50％以下。当热传导性颗粒的体积共混比为30％以上时，预期弹性层具有较高的热传导性，并且当体积共混比为50％以下时，可以确保弹性层的低硬度。
热传导性颗粒的粒径优选为1μm以上且100μm以下，更优选为3μm以上且30μm以下。此处的粒径是指体积平均粒径。
(3-3)铁氧化物颗粒
铁氧化物颗粒的种类可以为铁氧化物(II)和铁氧化物(III)，或其混合物。从对硅橡胶的亲和性的观点，可以进行表面处理。具体地，表面处理用硅烷偶联剂、六甲基二硅氮烷或硅酮低聚物等来进行。
优选的是，弹性层中的铁氧化物颗粒的共混量以铁氧化物颗粒相对于弹性层的体积的体积比计为0.01％以上且1.0％以下。当铁氧化物颗粒的体积比为0.01％以上时，可以获得充分的耐热性改善效果，并且当体积比为1.0％以下时，可以抑制由于橡胶组合物的粘度增加引起的成形性的劣化。
铁氧化物颗粒的形状不特别限定，并且可以为球状、粉碎状和不规则形状的任一种，但是对于粒径，铁氧化物颗粒的平均粒径可以优选在0.01μm以上且0.50μm以下的范围内。当平均粒径为0.01μm以上时，可以抑制由于橡胶组合物的粘度增加引起的成形性的劣化，并且当平均粒径为0.50μm以下时，可以获得充分的耐热性改善效果。此处的粒径也是指体积平均粒径。
(3-4)
弹性层中的固化硅橡胶的组成可以通过使用红外光谱仪(FT-IR)(例如，商品名：Frontier FT IR，由PerkinElmer,Inc.制造)进行全反射(ATR)测量来确认。作为硅酮的主链结构的硅-氧键(Si-O)由于伸缩振动而在波数1020cm-1附近显示强的红外吸收。另外，因为键合至硅原子的甲基(Si-CH3)由于由其结构引起的变形振动而在波数1260cm-1附近显示强的红外吸收，所以可确认其存在。
弹性层中的固化硅橡胶、热传导性颗粒和铁氧化物颗粒的含量可以使用热重分析设备(TGA)(例如，商品名：TGA851，由Mettler-Toledo制造)来确认。用剃刀等切割出弹性层，并且精确称量约20mg且将其放在设备中使用的铝盘中。将容纳样品的铝盘置于设备中，以20℃/min的加热速度从室温加热至800℃，并且使其在800℃下放置1小时。在氮气氛下，随着温度升高，固化硅橡胶组分通过裂解而不氧化来分解和除去，因而，样品的重量减轻。通过对比如此测量前后的重量，可以确认弹性层中包含的固化硅橡胶组分的含量以及热传导性颗粒和铁氧化物颗粒的含量。
此外，通过在弹性层的截面上进行能量分散型X射线分析(EDS)(例如，商品名：X-MAXN80，由OXFORD制造)，可以识别热传导性颗粒和铁氧化物颗粒的组分。
(4)粘接层
粘接层为用于粘接弹性层和表面层的层。粘接层中使用的粘接剂可以适当地选自已知的粘接剂并使用，并且不特别限定。然而，从容易处理的观点，优选使用共混有自粘接组分的加成固化型硅橡胶。
粘接剂可以包括例如，自粘接组分、分子链中具有多个由乙烯基代表的不饱和脂族基团的有机聚硅氧烷、氢有机聚硅氧烷和作为交联催化剂的铂化合物。施加至弹性层的表面的粘接剂可以通过加成反应来固化，由此形成用于将表面层粘接至弹性层的粘接层。
另外，自粘接组分的实例包括以下：
·具有选自由如乙烯基等烯基、(甲基)丙烯酰氧基、氢硅烷基(SiH基)、环氧基、烷氧基硅烷基、羰基和苯基组成的组中的至少一种、优选两种以上的官能团的硅烷；
·如具有2个以上且30个以下的硅原子、优选4个以上且20个以下的硅原子的环状或线性硅氧烷等硅酮化合物；和
·分子中可以包含氧原子的非硅系(即，分子中不包含硅原子)有机化合物。然而，在一个分子中包含1个以上且4个以下、优选1个以上且2个以下，或者单价以上且4价以下、优选2价以上且4价以下的具有聚亚苯基结构等的芳香环。此外，在一个分子中可以包含可有助于氢化硅烷化加成反应的至少一个、优选2个以上且4个以下的官能团(例如，烯基和(甲基)丙烯酰氧基)。
上述自粘接组分可以单独一种或以两种以上的组合使用。另外，从调节粘度和确保耐热性的观点，填充剂组分可以在与本公开的目的一致的范围内添加至粘接剂。填充剂组分的实例包括以下：二氧化硅、氧化铝、铁氧化物、氧化铈、氢氧化铈和炭黑等。
粘接剂中包含的各组分的共混量不特别限定，并且可以适当地设定。此类加成固化型硅橡胶粘接剂也是商购可得的，并且可以容易获得。优选的是，粘接层的厚度为20μm以下。当粘接层的厚度为20μm以下时，在根据本实施方案的定影带作为加热带用于热定影装置中的情况下，热阻力可以容易地设定为小的，并且来自内表面侧的热可以有效地传递至记录介质。
(5)表面层
优选的是，定影构件具有直接或介由粘接层设置在弹性层的与面向基体一侧的表面相对侧的表面上的表面层。
表面层表现作为用于防止调色剂粘附至定影构件的外表面的脱模层的功能，并且优选包含氟树脂。对于形成表面层，例如，可以在成形为管形状之后使用以下例举的树脂：
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)等。
在上述例举的树脂材料中，从成形性和调色剂脱模性的观点，特别优选使用PFA。
表面层的厚度优选为10μm以上且50μm以下。当表面层的厚度在该范围内时，容易维持定影构件的适当的表面硬度。
(6)定影构件的生产方法
根据本实施方案的定影构件可以通过例如，包括以下步骤的生产方法来生产。
(6-1)基体的制备步骤
首先，制备由上述材料构成的基体。基体的形状可以如上所述适当地设定，并且可以为例如，环形带状。在基体的内表面上，可以适当地形成用以向定影构件赋予各种功能如绝热性和滑动性的层，并且表面处理可以在基体的外表面上进行，用以赋予各种功能如对基体的粘接性。
(6-2)弹性层的形成步骤
弹性层的形成步骤可以包括以下步骤：
(i)制备包含热传导性颗粒、铁氧化物颗粒、和硅橡胶的原料(例如，基础聚合物、交联剂和催化剂)的弹性层用组合物的步骤(弹性层用组合物的制备步骤)；
(ii)在基体上形成包含组合物的层的步骤(组合物层的形成步骤)，将该组合物通过诸如模具成形法、刮刀涂布法、喷嘴涂布法和环涂法等方法施用至基体，从而形成该组合物的层；
(iii)使组合物层固化以形成弹性层的步骤(固化步骤)。
(6-3)使铁氧化物颗粒局部存在于热传导性颗粒的附近的步骤
使铁氧化物颗粒局部存在于热传导性颗粒的附近的方法的实例包括，在弹性层用组合物的制备步骤之前，将铁氧化物颗粒和热传导性颗粒预先以粉末形式彼此混合，从而将铁氧化物颗粒粘附至热传导性颗粒的表面的方法。此外，还包括如下方法：在组合物层的形成步骤之后，在其中组合物层处于未固化状态的状态下，施加如电场或磁场等外部场，由此使铁氧化物颗粒吸引至热传导性颗粒。下文中，将详细地描述各方法。
(6-3-1)热传导性颗粒和铁氧化物颗粒的预混合
当热传导性颗粒和铁氧化物颗粒与硅橡胶的原料混合以制备弹性层用组合物时，颗粒均匀地分散且铁氧化物颗粒没有局部存在于热传导性颗粒的附近。
通过在粉末之间预先混合热传导性颗粒和铁氧化物颗粒以将铁氧化物颗粒粘附至热传导性颗粒的表面，然后将颗粒与硅橡胶的原料混合，铁氧化物颗粒可以局部存在于热传导性颗粒的附近。
作为粉末的混合方法，可以使用容器旋转型干式混合器如摇滚式混合机，或者可以使用搅拌叶片型干式混合机如超级混合机或亨舍尔混合机。
当使用搅拌叶片型干式混合机时，优选在相对低的速度下长时间搅拌以不施加太多的剪切力。
优选的是，热传导性颗粒和铁氧化物颗粒用相同种类的表面处理剂来处理，使得两种颗粒有效地粘附。通过用相同种类的表面处理剂处理，来改善两种颗粒的亲和性，并且使颗粒有效地粘附。
(6-3-2)铁氧化物颗粒通过电场的局部化
在包含热传导性颗粒、铁氧化物颗粒和硅橡胶的原料的组合物层的形成步骤之后，在组合物层处于未固化状态的状态下施加电场，由此使铁氧化物颗粒局部存在于热传导性颗粒的附近。
当将电场施加至组合物时，热传导性颗粒和铁氧化物颗粒引起电介质极化，使得通过静电吸引而发生相互作用，并且使具有较小直径的铁氧化物颗粒吸引至热传导性颗粒。
作为其中使铁氧化物颗粒局部存在于热传导性颗粒的附近的实施方案，将描述使用电晕放电器的方法。电晕放电方法包括在电晕线和要带电的对象之间具有栅极的栅极电晕法(scorotron method)，和不具有栅极的无栅极电晕法(corotron method)，并且从要带电对象的表面电位的控制性的观点，优选栅极电晕法。
图3A为电晕放电器的俯视图，且图3B为电晕放电器的截面图。如图3A和3B中所示，电晕放电器2包括挡板(block)201和202、屏蔽板203和204以及栅格206。此外，放电线205在挡板201与挡板202之间拉伸。高电压通过高压电源(未示出)施加至放电线205，并且通过放电至屏蔽板203和204而获得的离子流通过将高电压施加至栅格206来控制，由此使组合物层的表面带电。此时，由于基体3或保持基体3的芯1接地(未示出)，可以通过控制组合物层的表面电位而在组合物层中产生期望的电场。
如图3A中所示，将电晕放电器2配置为沿着组合物层401的宽度方向接近且面向组合物层401。然后，将电压施加至电晕放电器2的栅格206，芯1在放电的状态下旋转，并且在外周面上具有组合物层401的基体3例如在100rpm下旋转20秒，由此使组合物层401的外表面带电。组合物层401的外表面与栅格206之间的距离可以为1mm以上且10mm以下。因而，使组合物层的表面带电从而在组合物层中产生电场。结果，铁氧化物颗粒可以局部存在于热传导性颗粒的附近。
考虑到热传导性颗粒与铁氧化物颗粒之间产生有效的静电相互作用，施加至栅格206的电压作为绝对值优选在0.3kV以上且3kV以下、特别是0.6kV以上且2kV以下的范围内。如果待施加的电压的信号等于施加至电线的电压的信号，则电场的方向无论其是负或正都变得相反，但是获得的效果是一样的，并且可以施加交流电。
优选的是，在组合物层表面的纵向方向上的电位控制的范围优选等于或大于定影构件的纸张通过区域。例如，可以使用图3A中示出的构成，并且在将电压施加至栅格206的同时，使具有组合物层401的基体的中心轴作为旋转轴而旋转，由此可以使整个组合物层带电。另外，优选的是，定影带的转数为10rpm以上且500rpm以下，并且处理时间为5秒以上。
对于放电线205，可以适当地使用诸如不锈钢、镍、钼或钨等材料，但是优选使用钨，其在各金属中是极其稳定的。
在屏蔽板203和204内部拉伸的放电线205的形状不特别限定，例如，可以使用具有像锯齿的形状的放电线、或当垂直切割放电线时的截面形状为圆形(圆形截面形状)的放电线。
放电线205(当垂直于线切割时的切割表面中)的直径优选为40μm以上且100μm以下。当放电线205的直径为40μm以上时，可以容易地防止放电线由于因放电造成的离子碰撞而被切断或裂。此外，当放电线205的直径为100μm以下时，在其中获得稳定的电晕放电的情况下，适当施加的电压可以施加至放电线205，并且可以容易地防止臭氧的生成。
如图3B中所示，平坦的栅格206可以配置在放电线205与配置在基体3上的组合物层401之间。此处，从使组合物层401的表面上的带电电位均匀的观点，优选的是，组合物层401的表面与栅格206之间的距离在1mm以上且10mm以下的范围内。
优选的是，放电线205设置有清洁垫(未示出)作为清洁构件。作为清洁垫，可使用如海绵等软构件，并且可以将清洁垫配置为从两侧夹持放电线205。如图3B中所示，有效的是设置接受来自螺杆207的驱动并且使清洁垫经由滑架(carriage)208沿着电晕放电器的纵向方向移动的机构。
(6-4)弹性层上的粘接层的形成步骤
(6-5)弹性层上表面层的形成步骤
图4为说明将表面层6介由使用加成固化型硅橡胶粘接剂形成的粘接层5层叠在包含硅橡胶的弹性层4上的步骤的实例的示意图。首先，将加成固化型硅橡胶粘接剂施涂至形成于基体3的外周面上的弹性层4的表面。此外，将用于形成表面层6的氟树脂管施用至其外表面并且层叠于其上。氟树脂管的内表面可以预先进行钠处理、准分子激光处理、或氨处理等以改善粘接性。
氟树脂管的被覆方法不特别限定，而是可以使用将加成固化型硅橡胶粘接剂作为润滑剂被覆的方法、或将氟树脂管从外侧扩大并进行被覆的方法。弹性层4与由氟树脂制成的表面层6之间残留的过多的加成固化型硅橡胶粘接剂可以使用单元(未示出)通过清除来除去。从热传递性的观点，清除后的粘接层5的厚度优选为20μm以下。
接下来，粘接层5和表面层6可以通过由如电炉等加热单元加热预定时间以使加成固化型硅橡胶粘接剂固化和粘接而形成于弹性层4上。如加热时间和加热温度等条件可以根据所使用的粘接剂等来适当地设定。所得构件在宽度方向上的两端可以切割成期望的长度以获得定影构件。
<弹性层中铁氧化物颗粒在热传导性颗粒的附近的局部化状态的确认>
铁氧化物颗粒的局部化状态可以通过从在弹性层的截面图像中观察的热传导性颗粒和铁氧化物颗粒的欧氏距离图得出的称为“局部化指数M”的参数来确认，下文中，将描述该方法。
首先，制备测量样品。从定影构件中，在定影构件的任意位置处收集例如，长度5mm、宽度5mm和厚度等于定影构件的总厚度的测量样品。所得样品使用离子铣削装置(商品名：IM4000，由Hitachi High-Tech Corporation制造)研磨，使得露出任意截面。在通过离子铣削来研磨截面时，可以防止颗粒从样品中掉落且防止磨料混合，以及可以形成具有很少研磨痕迹的截面。
随后，用扫描电子显微镜(SEM)(商品名：FE-SEM SIGMA500 VP，由Zeiss制造)观察弹性层在厚度方向上的任意截面以获得截面的图像(图5A)。观察条件例如为，8.0kV的加速电压和8mm的作业距离，作为在5000倍的背散射电子图像模式中的反射电子图像获取条件。
在背散射电子图像中，明暗差取决于橡胶、热传导性颗粒和铁氧化物颗粒的各构成元素而不同。此类基于明暗差的三元化(ternarization)可以通过将图像的亮度分级为256灰度(gradation)来实现。
利用背反射电子图像的此类特征以获得从定影构件的截面图像中仅提取铁氧化物颗粒的第一图像(图5B)和仅提取热传导性颗粒的第二图像(图5C)。具体地，例如，首先，通过由MediaCybernetics制造的图像分析软件ImageProPlus来读取背散射电子图像，从而确定图像的亮度分布。接下来，设定确定亮度分布的亮度范围以能够进行使得辨别橡胶、热传导性颗粒和铁氧化物颗粒的三元化，并且获得仅提取铁氧化物颗粒的第一图像和仅提取热传导性颗粒的第二图像。
橡胶、热传导性颗粒和铁氧化物颗粒的辨别方法不必然受限于使用背散射电子图像的明暗差的方法。例如，首先，在相同视野中的元素映射图像通过扫描电子显微镜能量分散型X射线分析仪(SEM-EDS)获得。之后，橡胶、热传导性颗粒和铁氧化物颗粒可以通过借助与背散射电子图像对比而识别图像中的各颗粒来精确地辨别。
将描述通过上述程序从以相同的视角仅提取铁氧化物颗粒的第一图像和仅提取热传导性颗粒的第二图像中得出局部化指数M的方法。
由于通过对这些图像施用数字图像处理技术来进行局部化指数化，所以假设，图像全部在其中像素排列在网格中的一般的数字图像格式下。此外，作为二值化图像的第一图像和第二图像为仅亮度信息的灰度图像，之后，通过对这些图像进行图像处理获得的图像全部为相同格式的灰度图像，除非另有说明。
首先，将描述对于第一图像的图像处理程序。第一图像上的亮点表示铁氧化物颗粒。一个铁氧化物颗粒由多个像素构成，但是为了识别哪一区域为单个颗粒，进行颗粒贴标处理。贴标为将数字分配给各个在二值化图像中连接高亮度部分的块的处理。
通常有两种连接的确定方法：其中仅仅在像素的上下左右连接是有效的四连接，和其中对角线方向上的连接是进一步有效的八连接。此处，将描述其中通过四连接确定连接，在第一图像上进行贴标处理，且将数字(标签)分配给每一个铁氧化物颗粒的实例。
为了将铁氧化物颗粒与热传导性颗粒之间的位置关系指数化，必要的是获取铁氧化物颗粒在空间中的存在位置作为坐标。要获取的坐标值在以像素单位的坐标系中。在坐标系中，图像的左上角定义为原点(0,0)，在正方向具有右侧的轴定义为x轴，且在正方向具有下部的轴定义为y轴。图像具有1024×682像素的尺寸，并且具有其中左上为(0,0)和右下为(1023,681)的坐标系。
由于铁氧化物颗粒小但具有尺寸，所以一个铁氧化物颗粒在多个像素上延伸。在本实施方案中，应用构成颗粒的多个像素的重心坐标，作为表示颗粒位置的坐标值。假设构成铁氧化物颗粒的各像素的坐标为(xn,yn)，重心坐标(xg,yg)通过以下式1确定。
基于该式，得出各个贴标的铁氧化物颗粒的坐标，并且将所得坐标值取整至最接近的完整数以转换为整数，并且输出和存储为重心坐标数据。将坐标值转换为整数的原因是将重心坐标数据中记载的坐标信息用于得出热传导性颗粒与铁氧化物颗粒之间的距离的过程中，这将稍后描述。
接下来，将描述对第二图像的处理程序。首先，对热传导性颗粒部分具有最大亮度且其他部分的亮度值为0的二值化图像进行对比度的反转处理，由此获得第三图像。当进行上述的三元化处理时，在获得从最初热传导性颗粒部分的亮度值为0的二值化图像的情况下，不需要进行该过程。在任意情况下，第三图像(图5D)的热传导性颗粒部分的亮度值为0，以及其他部分具有最大亮度。
第三图像用于确定对于图像中的所有像素而言到最接近的热传导性颗粒的最外表面的欧氏距离，并且距离值用各像素的亮度值替换以获得欧氏距离图的图像。欧氏距离为当两个像素的坐标分别为(x1,y1)和(x2,y2)时，由以下式2给出的距离值：
坐标系为以像素单位的坐标系，正如当获得铁氧化物颗粒的重心坐标数据时，并且欧氏距离的单位也为像素单位的尺寸。对应于第三图像的欧氏距离图如图5E中所示。
已知几种算法用于获得欧氏距离图的图像。
最简单的算法为确定从关注的像素至与亮度值为0的热传导性颗粒对应的全部像素的欧氏距离值，并且寻找这些值中的最小值。当使用该算法时，像素之间的距离值计算为像素数值的平方数量级的很多倍，因而，该处理具有大的计算量且是耗时的。出于该原因，已开发了以少的计算量获得相同的结果的许多算法。此处，将描述应用称为顺序距离转换(sequential distance conversion)的方法的实例。
在顺序距离转换中，进行两个处理。在第一个处理中，当图像的坐标系的原点为图像的左上角，右方向为x轴，且向下方向为y轴时，从作为起点的原点每次向右移动1个像素。当到达一行时，沿y方向向下移动一行，并且每次从左向右移动1个像素。在该处理中，顺序地进行以下处理。即，在当前位置的像素值为I(x,y)，在当前位置的左侧1个像素的像素值为I(x-1,y)，并且在当前位置的上方1个像素的像素值为I(x,y-1)。此时，顺序地进行将在I(x,y)、I(x-1,y)+1和I(x,y-1)+1中的最小值重写为在当前位置的像素值的处理。
在图像的末端，会存在没有像素位于左侧或上方的情况，并且在该情况下，在三个像素中仅对存在的像素进行处理。
在对图像上的所有像素进行该系列的处理之后，进行以下第二个处理。在坐标系中，如在第一个处理中一样图像的左上角为原点，但是图像的右下角，即当进行第一个处理时的最后一点，为起点。与第一个处理相对地，每次向左移动1个像素，并且当到达一行时，在每次沿y方向向上移动1行且从左向右移动1个像素的同时顺序地进行以下处理。即，在当前位置的像素值为I(x,y)，在当前位置的右侧1个像素的像素值为I(x+1,y)，并且在当前位置的下方1个像素的像素值为I(x,y+1)。此时，顺序地进行将在I(x,y)、I(x+1,y)+1和I(x,y+1)+1中的最小值重写为在当前位置的像素值的处理。
可以说，在第二个处理中，在沿与第一个处理相反的方向移动的同时进行相同的处理。当使用此类处理算法时，可以获得与通过以像素数×数倍的数量级左右的计算量确定上述像素之间的所有距离的方法获取的欧氏距离图相同的结果。除了上述算法以外还存在多种用于得出欧氏距离图的算法。由于这两种方法均旨在于增加计算的效率，并且距离图的所得值不改变，所以可以使用得出欧氏距离图的其他方法。
接下来，将描述使用上述的铁氧化物颗粒的重心坐标数据和欧氏距离图以获得对于热传导性颗粒与铁氧化物颗粒之间的距离的累积相对频率分布Ga的步骤。
首先，提及在重心坐标数据中记录的各铁氧化物颗粒的坐标，并且提及和获取在坐标位置的欧氏距离图的值。由于获得以像素单位的重心坐标值，所以相同的坐标系用于欧氏距离图中。此处，将描述使用左上角为(0,0)和右下角为(1023,681)的坐标系的实例。
在各重心坐标下的值对应于从一位置至最接近于该位置的热传导性颗粒的外表面的距离，并且单位为像素单位。因此，为了将该值转换为材料中的实际距离，必要的是将根据SEM图像的观察放大倍率和图像尺寸的每一像素的尺寸相乘。图5A～5E中示出的SEM图像中，1个像素的长度对应于0.058μm，因而，通过将各参考值乘以0.058μm获得的值为实际距离值。
对于通过上述处理获得的每个铁氧化物颗粒到热传导性颗粒的最外表面的距离值创建直方图。在要创建的直方图中，横轴表示距离，纵轴表示频率，并且横轴的各区间为0.1μm的增量，例如0以上且小于0.1μm、0.1μm以上且小于0.2μm等等。图6说明由此获得的直方图。
从该直方图中，顺序地增加各区间的值，并且各区间的值变成在该区间之下的频率的总和，由此获得累积频率分布。在该累积频率分布中，表示当区间值为最大时的总分数，并且通过将具有总分数值的全部频率标准化为100％而获得值称为累积相对频率分布Ga。累积相对频率分布Ga如图7中所示。
上述的直方图和累积相对频率分布Ga根据铁氧化物颗粒是否局部存在于热传导性颗粒的附近而不同。具体地，当在从铁氧化物颗粒到热传导性颗粒的最外表面的距离短时的频率比较高时，表示其中铁氧化物颗粒局部存在于热传导性颗粒的附近的状态。
为了定量地评价在从铁氧化物颗粒到热传导性颗粒的最外表面的距离短时的频率比增加多少，基于铁氧化物颗粒完全随机分布的状态来评价差值。基于随机分布的概念频繁地用于空间统计学的领域中，并且首先，通过以下程序来获得关于当获得作为标准的随机分布时将获得怎样的累积频率分布的预期值。
本实施方案中，由于铁氧化物颗粒仅存在于第二图像中的除热传导性颗粒存在的位置以外的位置中，所以必要的是获得当在除热传导性颗粒以外的部分中随机放置点时对于铁氧化物颗粒与热传导性颗粒之间的距离的累积频率分布的预期值。因此，从第二图像中随机拾取坐标，并且提及此时在坐标中的从第三图像中创建的欧氏距离图上的值。
此时，所提及的欧氏距离图上的哪一数值取决于距离值的分布。例如，如果存在由500像素的距离1、300像素的距离2和200像素的距离3构成的欧氏距离图，则选择距离1的概率为50％，选择距离2的概率为30％，选择距离3的概率为20％。当在这样的环境下继续随机取样时，进行渐近线接近使得50％的取样点分布在距离1中，30％的取样点分布在距离2中，并且20％的取样点分布在距离3中。即，在随机分布时的直方图的预期值与从第三图像创建的整个欧氏距离图的距离值的直方图相同。因此，当累积相对频率分布Gr由从第三图像创建的欧氏距离图上的距离值获得时，可以获得在随机分布时的累积相对频率分布的预期值。累积相对频率分布Gr的区间以与确定Ga时相同的方式以0.1μm的间隔设定。如此获得的累积相对频率分布Gr如图8中所示。
图9说明将相对于前述的累积相对频率分布Ga和Gr相同的区间的值对比的结果。可以看出，Ga具有比Gr大的值，尤其是在短距离下。这暗示了，铁氧化物颗粒在作为随机分布的预期值的Ga中比在Gr中以更短的距离存在。显示了，随着Ga与Gr的值之差在越短的距离下越大，铁氧化物颗粒越强地局部存在于热传导性颗粒的附近。
本公开中，从通过使铁氧化物颗粒局部存在于特别是距热传导性颗粒的距离为0.5μm内可以获得显著效果的事实，获得Ga与Gr之差为0.5μm以下，并且其平均值定义为局部化指数M。
局部化指数M由以下式3表示。此处，d表示热传导性颗粒的最外表面和铁氧化物颗粒之间的距离。
局部化指数M通过上述方法得出。
当局部化指数M的值为0.2以上且小于0.8时，使铁氧化物颗粒充分地局部存在于热传导性颗粒的附近。结果，可以获得耐热耐久性进一步改善的定影构件。
当局部化指数M由在弹性层的任意5个位置沿厚度方向的各截面确定时，各值定义为M1～M5。此时，当在5个位置的至少3个位置的局部化指数M为0.2以上且小于0.8时，可以进一步改善耐热耐久性。
(7)热定影装置
根据本公开的其他实施方案的热定影装置具有加热构件和面向加热构件而配置的加压构件。即，使热定影装置构造为使得一对加热的旋转体如辊和辊、带和辊、以及带和带彼此压接。考虑到如安装了热定影装置的整个电子照相图像形成设备的处理速度和尺寸等条件来适当地选择热定影装置的类型。
在热定影装置中，使加热的定影构件和加热的加压构件压接以形成辊隙部N，并且将作为待加热对象的具有通过未定影调色剂形成于其上的图像的记录介质S夹紧并输送至辊隙部N。由未定影调色剂形成的图像称为调色剂图像t。将记录介质S夹紧并输送至辊隙部N以加热和加压调色剂图像t。结果，调色剂图像t熔融且混色，然后冷却以将图像定影在记录介质上。
下文中，将参考具体实例来描述热定影装置的构成，但是本公开的范围和使用不限于此。
(7-1)加热带-加压带型热定影装置
图10为具有加热带作为加热构件的热定影装置的实例的示意性截面图，该热定影装置为其中使如加热带11和加压带12的一对旋转体彼此压接的所谓的双带型热定影装置。作为加热带，可以使用根据本公开的实施方案的定影构件。
此处，热定影装置或构成热定影装置的构件的宽度方向为垂直于图10的纸表面的方向。在热定影装置中，正面为记录介质S的引入侧的表面。左右意指当从正面看装置时的左右。带的宽度为当从正面看装置时的左右方向上的带尺寸。记录介质S的宽度为记录介质在与输送方向垂直的方向上的尺寸。此外，术语“上游”或“下游”意指相对于记录介质的输送方向的上游或下游。
热定影装置包括作为定影构件的加热带11和加压带12。加热带11和加压带12通过将包括由具有镍作为主要组分的金属制成的柔性基体的加热带在两个辊上拉伸而获得，如图2A中所示。
作为加热带11的加热单元，采用能够通过电磁感应加热而以高能量效率加热的加热源(感应加热构件、励磁线圈)。感应加热构件13包括感应线圈13a、励磁铁芯13b和保持它们的线圈保持架13c。感应线圈13a使用椭圆形扁绕的绞合线，配置在于感应线圈的中央和两侧突出的水平E形状的励磁铁芯13b中。由于励磁铁芯13b由具有高磁导率和低剩余磁通密度的材料如铁氧体或坡莫合金制成，因此可以抑制感应线圈13a和励磁铁芯13b的损耗，并且可以有效地加热加热带11。
当高频电流从励磁电路14流向感应加热构件13的感应线圈13a时，将加热带11的基体感应加热并且使加热带11从基体侧加热。加热带11的表面温度通过如热敏电阻等温度检测元件15来检测。涉及通过温度检测元件15检测的加热带11的温度的信号发送至控制电路单元16。控制电路单元16控制从励磁电路14供给至感应线圈13a的电力，使得从温度检测元件15接收的温度信息维持在预定的定影温度下，并且将加热带11的温度调节至预定的定影温度。
加热带11通过作为带旋转构件的辊17和加热侧辊18来拉伸。辊17和加热侧辊18分别在装置的左右侧板(未示出)之间以自由旋转的方式被承受和支承。
辊17例如为，外径20mm、内径18mm和厚度1mm的由铁制成的中空辊,并且起到将张力施加至加热带11的张力辊的功能。加热侧辊18例如为，作为弹性层的硅橡胶层设置在外径20mm和直径18mm的铁合金芯轴上的高滑动性弹性辊。
加热侧辊18为驱动辊，并且通过从驱动源(马达)D经由驱动齿轮传动链(未示出)输入驱动力来驱动其以预定的速度沿由箭头所示的顺时针方向旋转。加热侧辊18设置有如上所述的弹性层，由此输入至加热侧辊18的驱动力可以良好地传递至加热带11，同时地，可以形成用于确保记录介质与加热带11的分离性的辊隙部。由于加热侧辊18具有弹性层，因此到加热侧辊的热传导也减少，这在缩短升温时间上是有效的。
当驱动加热侧辊18旋转时，加热带11通过加热侧辊18的硅橡胶表面与加热带11的内表面之间的摩擦而与辊17一起旋转。根据加热带11的尺寸选择辊17和加热侧辊18的布置和尺寸。例如，选择辊17和加热侧辊18的尺寸，使得可以拉伸当未安装时的内径为55mm的加热带11。
加压带12通过作为带旋转构件的张力辊19和加压侧辊20拉伸。当未安装时的加压带的内径例如为，55mm。张力辊19和加压侧辊20分别在装置的左右侧板(未示出)之间以自由旋转的方式被承受和支承。
张力辊19在外径20mm和内径16mm的铁合金芯轴上设置有例如，硅海绵层，用以降低热传导性从而使来自加压带12的热传导减少。加压侧辊20例如为，外径20mm、内径为16mm和厚度为2mm的由铁合金制成的具有低滑动性的刚性辊。类似地，根据加压带12的尺寸而选择张力辊19和加压侧辊20的尺寸。
此处，为了在加热带11与加压带12之间形成辊隙部N，使加压侧辊20的旋转轴的左右端通过加压机构(未示出)以预定的加压力沿由箭头F所示的方向压向加热侧辊18。
此外，为了获得宽的辊隙部N而不增加装置的尺寸，采用加压垫。即，设置用作用于将加热带11压向加压带12的第一加压垫的定影垫21、和用作用于将加压带12压向加热带11的第二加压垫的加压垫22。将定影垫21和加压垫22支承和配置在装置的左右侧板(未示出)之间。加压垫22通过加压机构(未示出)以预定的加压力沿由箭头G的方向压向定影垫21。作为第一加压垫的定影垫21具有与垫基体和带接触的滑动片(低摩擦片)23。作为第二加压垫的加压垫22也具有与垫基体和带接触的滑动片24。这是因为，存在的问题在于：垫的对带的内周面摩擦的部分的刮擦增大。通过将滑动片23和24夹持在带和垫基体之间，可以防止垫被刮擦并且可以降低滑动阻力，因而，可以确保良好的带运行性能和带耐久性。
加热带设置有非接触型抗静电刷(未示出)，并且加压带设置有接触型抗静电刷(未示出)。
控制电路单元16至少在执行图像形成期间驱动马达D。结果，驱动加热侧辊18旋转，并且驱动加热带11沿相同方向旋转。加压带12追随加热带11而旋转。此处，可以通过采用其中辊隙的最下游部分在通过辊对18和20而夹持在加热带11与加压带12之间的状态下输送的构成来防止带滑移。辊隙的最下游部分为其中在辊隙部的压力分布(记录介质输送方向)为最大的部分。
在其中加热带11升高温度至预定的定影温度并且维持该温度(称为温度控制)的状态下，将具有未定影调色剂图像t的记录介质S输送至加热带11与加压带12之间的辊隙部N。记录介质S以承载未定影调色剂图像t的表面面向加热带11侧引入。然后，夹紧并输送记录介质S的未定影调色剂图像t，同时与加热带11的外周面紧密接触，使得从加热带11施加热，并且接受加压力以定影在记录介质S的表面上。此时，来自加热带11的加热基体的热通过具有厚度方向上增加的热传导性的弹性层有效地转移至记录介质S。之后，记录介质S通过分离构件25与加热带分离并且被输送。
(7-2)加热带-加压辊型热定影装置
图11为说明根据本公开的实施方案的加热带-加压辊型热定影装置的实例的示意图，该加热带-加压辊型热定影装置设置有具有环形带状的定影带11、加压辊33和配置在定影带11中作为通过非辐射热加热定影带的加热体的陶瓷加热器31。在根据本公开的热定影装置中，用于加热定影带的加热器不限于本实施方案中示出的用于通过非辐射热加热定影带的加热器。例如，可使用可以通过辐射热加热定影带的加热器如卤素加热器。
存在用于保持加热带11的具有耐热性和绝热性的带导轨30，和用于在带导轨30与加热带11接触(基本上在带导轨30的下表面的中央)的位置加热加热带11的陶瓷加热器31。陶瓷加热器31通过安装至沿着导轨的长度形成和设置的凹槽中而被固定地支承。加热带11松松地安装至带导轨30。加压用刚性支柱32插入带导轨30中。
另一方面，设置加压辊33以面向加热带11。加压辊33为弹性加压辊，即，设置有硅橡胶33b的弹性层并且具有降低的硬度的芯轴33a，并且芯轴33a的两端在装置的前后底盘侧板(未示出)之间以自由旋转的方式被承受和保持。弹性加压辊覆盖有四氟乙烯/全氟烷基醚共聚物(PFA)管，用以改善表面性质。
加压弹簧(未示出)分别被压缩地设置在加压用刚性支柱32的两端与在设备底盘侧的弹簧接受构件(未示出)之间，使得加压力施加至加压用刚性支柱32。然后，在辊隙部N中，加热带11夹持在陶瓷加热器31的下表面与加压辊33的上表面之间，配置在由耐热性树脂制成的带导轨30的下表面上。
通过驱动单元(未示出)驱动加压辊33沿由箭头所示的逆时针方向旋转。旋转力通过由于加压辊33的旋转驱动引起的在加压辊33与加热带11的外表面之间的摩擦力而作用于加热带11上，并且加热带11围绕带导轨30的外部旋转(加压辊驱动系统)。加热带11沿顺时针方向由箭头所示以与加压辊33的旋转圆周速度基本上对应的圆周速度旋转，同时加热带11的内表面在辊隙部N中在与陶瓷加热器31的下表面紧密接触的状态下滑动。
加压辊33的旋转基于打印起始信号开始，并开始陶瓷加热器31的加热。加热带11的旋转圆周速度通过加压辊33的旋转而稳定化，并且设置在陶瓷加热器的上表面上的温度检测元件34的温度升高至预定的温度，例如，180℃。此刻，将作为待加热材料的承载未定影调色剂图像t的记录介质S以调色剂图像承载表面侧朝向加热带11侧的状态引入辊隙部N的加热带11与加压辊33之间。
然后，使记录介质S在辊隙部N隔着加热带11与陶瓷加热器31的下表面紧密接触，并且与加热带11一起移动通过辊隙部N。在移动通过过程中，加热带11的热施加至记录介质S，并且将未定影调色剂图像t在记录介质S的表面上加热和定影。通过辊隙部N的记录介质S与加热带11的外表面分开地被输送。
作为加热体的陶瓷加热器31为以垂直于加热带11和记录介质S的移动方向的方向为长度方向的具有低热容的横长线状加热体。优选的是，陶瓷加热器31包括加热器基板31a、在加热器基板31a的表面上沿着其长度设置的发热层31b、进一步设置在其上的保护层31c、和滑动构件31d，作为基本构成。此处，加热器基板31a可以由氮化铝等制成。
发热层31b可以通过丝网印刷等以约10μm的厚度和1～5mm的宽度施涂如Ag/Pd(银/钯)等电阻材料来形成。保护层31c可以由玻璃或氟树脂等制成。热定影装置中使用的陶瓷加热器不限于此。
然后，通过在陶瓷加热器31的发热层31b的两末端之间施加电力，发热层31b发热，并且陶瓷加热器31的温度快速升高。陶瓷加热器31通过将保护层31c侧向上安装至沿着导轨的长度大致上在带导轨30的下表面的中央形成和设置的凹槽中被固定地支承。在与加热带11接触的辊隙部N中，陶瓷加热器31的滑动构件31d的表面与加热带11的内表面彼此接触并且滑动。
如上所述，加热带11增加在包含硅橡胶的弹性层的厚度方向的热传导性并且还保持低硬度。在这样的构成的情况下，加热带11使未定影调色剂图像有效地加热，并且由于其低硬度，使得在辊隙部N中在记录介质S上定影高品质图像。
根据本公开的实施方案，可以获得具有进一步改善的耐热性的定影构件。此外，根据本公开的其他实施方案，可以获得具有优异的耐久性的热定影装置。
[实施例]
下文中，将参考实施例更详细地描述本公开。
[实施例1]
(1)液体加成固化型硅橡胶组合物的制备
首先，准备98.6质量份硅酮聚合物(商品名：DMS-V35，由Gelest,Inc.制造，粘度：5000mm2/s)作为组分(a)。
硅酮聚合物仅在分子链的两末端具有为不饱和脂族基团的乙烯基，并且具有作为不包含其他不饱和脂族基团的未取代烃基的甲基。硅酮聚合物为其中在结构式(2)中R3全部为甲基且R4全部为乙烯基的聚合物。
接下来，将硅酮聚合物与相对于硅酮组分为35体积％的作为热传导性颗粒的具有氧化处理过的表面的金属硅(商品名：M-Si#600，由KINSEI MATEC CO.,LTD.制造，平均粒径：7μm)共混。此外，以相对于硅酮组分为0.3体积％共混铁氧化物颗粒(商品名：TodaColor 130ED，由TODA KOGYO CORP.制造，平均粒径：0.20μm)，并且充分地混合，从而获得混合物1。
接下来，将0.2质量份的溶解于相同重量的甲苯中的1-乙炔基-1-环己醇(由TokyoChemical Industry Co.,Ltd.制造)作为固化延迟剂添加至混合物1从而获得混合物2。
接下来，将0.1质量份氢化硅烷化催化剂(铂催化剂：1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷铂配合物、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷和2-丙醇的混合物)作为组分(c)添加至混合物2从而获得混合物3。
此外，作为组分(b)，称重1.4质量份的其中硅氧烷骨架仅在侧链具有键合至硅的活性氢基的硅酮聚合物(商品名：HMS-301，由Gelest,Inc.制造，粘度：30mm2/s)。将其添加至混合物3并且充分地混合，从而获得液体加成固化型硅橡胶组合物。
(2)加热带的制造
准备内径为55mm、宽度为420mm和厚度为65μm的镍电铸环形带作为基体。在一系列制造步骤期间，通过向其中插入芯来处理环形带。首先，在基体的外周面上，基本上均匀地施涂底漆(商品名：DY39-051A/B，由Dow Corning Toray制造)，使得干重量为50mg，并且将溶剂干燥之后，在设定在160℃下的电炉中进行焙烧处理30分钟。
450μm厚的硅橡胶组合物层通过环涂法形成于底漆处理的基体上。接下来，将电晕放电器配置为面向在外周面上具有硅橡胶组合物层的基体的母线，并且在使基体以100rpm旋转的同时使硅橡胶组合物层的外表面带电。充电条件如下：到电晕放电器的放电线的供给电流为-150μA、栅极电位为-950V、充电时间为20秒、以及栅极和硅橡胶组合物层的外表面之间的距离为4mm。
接下来，将基体置于电炉中并且在160℃的温度下加热1分钟以使硅橡胶组合物层一次固化，然后在200℃的温度下加热30分钟以使硅橡胶组合物层二次固化，由此形成弹性层。
接下来，将用于形成粘接层的加成固化型硅橡胶粘接剂(商品名：SE1819CV A/B，由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)以约20μm的厚度几乎均匀地施涂在弹性层的表面上。用于形成表面层的内径为52mm和厚度为40μm的氟树脂管(商品名：NSE，由GUNZELIMITED.制造)在扩大直径的同时层叠在其上。之后，通过从氟树脂管的上部均匀地处理带表面，从弹性层和氟树脂管之间的空间清除过多的粘接剂，以便薄至约5μm。接下来，将基体置于电炉中并且在200℃的温度下加热1小时以使粘接剂固化，并且将氟树脂管固定在弹性层上从而获得加热带。
(3)通过局部化指数M评价热传导性颗粒和铁氧化物颗粒的分散状态
从所制造的加热带的任意5个位置切出5个测量样品，并且对于各样品通过上述方法得出局部化指数M1～M5。
(4)加热带的评价
将所制造的加热带引入电子照相复印机(商品名：
作为图像，黑色半色调图像形成于一个表面上并且使纸张通过。在耐久性评价中，特别是在施加了高温的非纸张通过部分中观察由于弹性层的破坏引起的带外观的变形，并且评价此时的通过纸张数。
[实施例2]
在实施例1中的硅橡胶组合物的制备中，热传导性颗粒改变为氧化镁(商品名：SL-WR，由Konoshima Chemical Co.,Ltd.制造，平均粒径：10μm)，并且共混量为43体积％。另外以与实施例1中相同的方式，制备硅橡胶组合物，并且制造加热带。此外，所得的加热带以与根据实施例1的加热带的评价相同的方式来评价。
[实施例3]
在实施例1中的硅橡胶组合物的制备中，热传导性颗粒改变为氧化铝(商品名：Alunabeads CB-P10，由SHOWA DENKO K.K.制造，体积平均粒径：8μm)，并且共混量为50体积％。另外以与实施例1中相同的方式，制备硅橡胶组合物，并且制造加热带。此外，所得的加热带以与根据实施例1的加热带的评价相同的方式来评价。
[实施例4]
在实施例1中的硅橡胶组合物的制备中，热传导性颗粒改变为氧化锌(商品名：LPZINC-11，由SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制造，体积平均粒径：11μm)，并且共混量为45体积％。另外以与实施例1中相同的方式，制备硅橡胶组合物，并且制造加热带。此外，所得的加热带以与根据实施例1的加热带的评价相同的方式来评价。
[实施例5]
在实施例1中的硅橡胶组合物的制备中，热传导性颗粒改变为碳化硅(商品名：绝缘碳化硅NG H-BD#1000，由Pacific Rundum Co.,Ltd.制造，体积平均粒径：13μm)，并且共混量为30体积％。另外以与实施例1中相同的方式，制备硅橡胶组合物，并且制造加热带。此外，所得的加热带以与根据实施例1的加热带的评价相同的方式来评价。
[实施例6]
(1)液体加成固化型硅橡胶组合物的制备
首先，预先混合实施例1中使用的金属硅颗粒和铁氧化物颗粒。将以下材料添加至粉末混合器(商品名：Super Mixer Piccolo，由KAWATA MFG.CO.,LTD.制造)，在3000rpm下混合1小时，然后在300rpm下混合24小时，从而获得粉末混合物1。
·300g具有氧化处理过的表面的金属硅(商品名：M-Si#600，由KINSEI MATECCO.,LTD.制造，平均粒径：7μm)，
·5.7g铁氧化物颗粒(商品名：Toda Color 130ED，由TODA KOGYO CORP.制造，体积平均粒径0.2μm)，和
·3.0g六甲基二硅氮烷(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)。
在实施例1中的硅橡胶组合物的制备中，使用上述获得的粉末混合物1代替混合物1，并且共混量为35.3体积％。另外以与实施例1中相同的方式，制备硅橡胶组合物。在实施例1中的加热带的制备中，不进行使用电晕放电器的充电处理。除此以外，以与实施例1中相同的方式制造加热带，并且所得的加热带以与根据实施例1的加热带的评价相同的方式来评价。
[比较例1～5]
除了省略使用电晕放电器的电场施加步骤以外，以与实施例1～5中相同的方式生产加热带。
[表1]
从表1的结果中，在对比实施例和比较例时，发现了，当在5个取样位置的至少3处的局部化指数M为0.2以上且小于0.8时，加热带的耐久性改善。此外，可以看出，当在5个取样位置的四处的值超过0.2时进一步改善耐久性。
尽管已经参考示例性实施方案描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围应符合最宽泛的解释，以便涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。
