供定影及定影設備用的可轉動的部件的製作方法
2023-04-27 06:09:41
專利名稱：供定影及定影設備用的可轉動的部件的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一個供成像裝置(如複印機或雷射印表機)使用的定影及定影設備中的一個可轉動部件。
用於電子照像型成像裝置中，例如複印機或雷射印表機的定影設備是這樣工作的帶有墨粉圖像的記錄介質被傳送到該定影設備中，介質受定影設備上一對輥子的傳送及夾持，並受到加熱及擠壓，從而使由墨粉構成的圖像得以定影而成為耐久不變的圖像。
此定影設備中所用的輥子表面覆蓋著一層像氟樹脂或聚矽酮這樣的材料，它們具有良好的分隔性能與耐熱和耐磨性能，並構成輥子的外層。
特別是當電子照相型成像設備是一臺對圖像質量要求很高的彩色複印機時，通常採用其表面上覆蓋著聚矽酮橡膠的定影輥子。
但聚矽酮橡膠的強度較低，因而用在輥子上時會帶來麻煩，於是就將它同供加強用的石英粉末混合以改善其機械強度。
但當聚矽酮橡膠是由重量比佔10％到40％的無機物粉末來加強時，實際上勢將有重量比達20—30％的無機材料粉末來與聚矽酮橡膠混合，而當一根輥子是由如此這般加強而成的聚矽酮橡膠製成時，另一些麻煩又暴露了機械強度倒是提高了，但墨粉的分離能力大降，同時使用壽命也變短了。
為了提高輥子上墨粉分離的能力，一個辦法是如日本公開的專利申請No5—214250那樣，以樹脂狀聚矽氧烷(polyorganosiloxane)作加強劑與聚矽酮橡膠混合、以提高輥子的機械強度及與墨粉分離的能力。
近年來，隨著彩色複印機的普及，越來越要求它的複印速度高，定影時的設定溫度也就高了。另外，為了降低運行費用，也希望定影輥子的壽命能延長。當定影時的設定溫度較高，尤其在高達170℃或更高時，而輥子經長期使用的時候，麻煩就愈加明顯了，這時，表面由前述的樹脂狀聚矽氧烷作加強劑混合聚矽酮橡膠而製成的定影輥及擠壓輥的強度會因材料高溫退化而下降，同時壽命也變短了。
尤其是對於彩色的雙面複印機而言，墨粉也與擠壓輥發生接觸，所以要求擠壓輥也有良好的分離性能，於是就寧願還選用以樹脂狀聚矽氧烷充作加強劑、混合聚矽酮橡膠而成的材料作成擠壓輥的表面層，另加一個對擠壓輥偏置並靠在它上面的部件以清除傳給定影輥的過剩的聚矽酮油、或除去墨粉與紙末，於是當(擠壓)輥的強度因高溫退化而降低時就(又)會出現麻煩由於該部件與擠壓輥是以摩擦的方式接觸的，這就會對擠壓輥造成損傷，從而使擠壓輥的壽命比定影輥的壽命短。
本發明的目的之一是為定影操作及定影裝置提供一個可轉動的部件，它有優良的分離能力和機械強度。
本發明的另一目的是提供一個可轉動的定影部件，其表面有一層摻雜著樹脂狀聚矽氧烷及重量含量為0.1—2.0％的無機物細粉的聚矽酮橡膠。
本發明的第三個目的是提供一個產生擠壓的可轉動部件，其表面有一層摻雜聚矽酮橡膠，橡膠中摻雜著樹脂狀聚矽氧烷及重量含量在0.5—8.0％範圍內的無機物細粉。
本發明的第四個目的是提供一種擁有一個可轉動定影部件的定影裝置，該部件以摻雜型聚矽酮橡膠作為它的表面層材料，而橡膠中則還混合著樹脂狀聚矽氧烷及重量含量在0.1—2.0％之間的無機物細粉；還提供一個產生擠壓的可轉動部件，其表面有一層摻雜的聚矽酮橡膠，橡膠中則摻有樹脂狀聚矽氧烷及重量含量在0.5—8.0％範圍內的無機物細粉。
本發明的第五個目的是提供一種定影裝置，其中在產生擠壓的可轉動部件中，其無機細粉的含量高於在可轉動定影部件中的含量。
本發明的再進一步的目的，從下文的細微描述中將變得一目了然。
圖1是使用了本發明的一根單層定影用輥子的橫剖面圖。
圖2是使用了本發明的一根雙層定影用輥子的橫剖面圖。
圖3是使用了本發明的一根三層定影用輥子的橫剖面圖。
圖4是使用了本發明的一臺雙面成像設備的橫剖面圖。
圖5是圖4所示設備中的定影裝置的橫剖面圖。
按本發明的若干優先實施例將在下文結合附圖逐一描述。
圖1至圖3是定影用諸轉動部件(一根定影用轉輥及一個擠壓用轉輥)的橫剖面的示意圖，這些部件以摻雜型聚矽酮橡膠作為其外層材料，這是一層彈性層。
參看圖1，這是一根用來定影的、由單層轉輥構成的可轉動部件的示意性橫剖面圖，數字100代表與墨粉接觸的摻雜型聚矽酮橡膠；數字200代表以鋁或類似物作基材製成的芯軸；而數字300則代表供加熱用的加熱器。
參看圖2，這是一根用來定影的可轉動部件的的橫剖面示意圖，此部件是一根由兩層材料組成的輥子，從數字100到數字300均代表與圖1中功能相同的部分，而數字400則代表較內側的一層的聚矽酮橡膠。
參看圖3，這是一根用來定影的可轉動部件的橫剖面示意圖，只是此部件是一根由三層材料組成的輥子，從數字100到數字400均代表與圖2中功能相同的部分，而數字500則代表一層擋油層，它由氟改性的聚矽酮橡膠製成，並位於墨粉接觸的摻雜型聚矽酮橡膠及標號為400的內層聚矽酮橡膠層之間。
現在來對作為從圖1到圖3中表面層的摻雜型聚矽酮橡膠的若干個實施例作一描述。為與聚矽酮橡膠的耐熱性作比較，聚矽酮橡膠的熱退化度已以其動力粘彈性(tanδ)的變化率測得，這也將在下文中描述。
(實施例1)摻雜型聚矽酮橡膠(成份)中含有重量比為0.1％的石英粉及聚矽氧烷的混合物，將它們混合，在150℃的溫度下保持10分鐘，此後，再將之在200℃的溫度下又保持4小時，讓它高溫硬化以製得摻雜型聚矽酮橡膠。再將此摻雜型聚矽酮橡膠(原料)製成尺寸為150毫米×150毫米×1毫米的聚矽酮橡膠板，並將該橡膠板放入溫度為200℃的爐中，使之在爐中承受預定時間的熱衝擊，然後再用衝床將之衝成40毫米×5毫米×1毫米的試件。對其tanδ的測量則是用一臺由Rheolozy，Inc.生產的流譜計來進行的。前文提到的石英粉是由Nippon Aerosil Co.Ltd.生產的，其牌號為R—972，它是一種無機物的細粉，充當耐熱添加劑用。而聚矽氧烷混合物則又是由兩種成份混合而成，其一是重量比佔(混合物)40％的標準鏈式聚二甲基矽氧烷，它在25℃時的粘度為10000Pa.s，而其鏈的末端由乙烯樹脂基團封端；另一部份是重量比為60％的、起加強作用的樹脂型有機聚二甲基矽氧烷(organo poly dimethyl siloxane)，它包括嵌段聚合物，其粘度在25℃時為35Pa.s，在它的同一個分子中，既含有三功能(trifunctional)及四功能的樹脂鏈段，又含有一個雙功能的油鏈段。
當聚矽酮橡膠的熱退化程度是以tanδ相對於其初始值的變化率來評價時，在200℃的溫度下置放120小時後，tanδ變化率為-31％，而同樣溫度下置放240小時後，變化率為-36％。
(實施例2)當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用實施例1中同樣的技術來檢驗，只是混合物中石英粉(由Nippon Aerosil Co.，Ltd.生產，牌號為R—972)的重量含量改為0.5％時，tanδ的變化率在120小時後是-20％，而240小時後是-27％。
當摻雜型聚矽桐橡膠的熱退化程度是用實施例1中同樣的技術來檢驗，只是混合物中石英粉(由Nippon Aerosil Co.，Ltd.生產，牌號為R—972)的重量含量改為1％時，tanδ的變化率在120小時後是0％，而在240小時後則是-7％。
(實施例4)當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用實施例1中同樣的技術來檢驗、只是混合物中石英粉(由Nippon Aerosil Co.，Ltd.生產，牌號為R—972)的重量含量改為2％時，tanδ的變化率在120小時後是+7％，而在240小時後則是+2％。
(實施例5)當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用實施例1中同樣的技術來檢驗、只是混合物中石英粉(由Nippon Aerosil Co.，Ltd.生產，牌號為R—972)的重量含量改為3％時，tanδ的變化率在120小時後是+21％，而在240小時後則是+18％。
(實施例6)
當摻雜聚矽酮橡膠的熱退化程度是用實施例1中同樣的技術來檢驗、只是混合物中石英粉(由Nippon Aerosil Co.，Ltd.生產，牌號為R—972)的重量含量改為5％時，tanδ的變化率在120小時後是+39％，而在240小時後則是+46％。
(實施例7)當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用實施例1中同樣的技術來檢驗、只是混合物中石英粉(由Nippon Aerosil Co.，Ltd.生產，牌號為R—972)的重量含量改為8％時，tanδ的變化率在120小時後是+45％，而在240小時後則是50％。
(實施例8)當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用實施例1中同樣的技術來檢驗、只是混合物中作為耐熱添加劑的氧化鋁(由NipponAerosil Co.，Ltd.生產的氧化鋁C)重量含量為1％時，tanδ的變化率在120小時後是-5％，而在240小時之後則是-9％。
(實施例9)當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用實施例1中同樣的技術來檢驗、只是混合物中作為耐熱添加劑的石英粉(由NipponAerosil Co.，Ltd.生產，牌號為R—972)以1％的重量含量與另一種混合物相混合，這時，tanδ的變化率在120小時後是+10％，而在240小時之後則是+11％。該「另一種混合物」是由兩種成份混合而成，其一是重量百分比佔(混合物)10％的標準鏈狀聚二甲基矽氧烷，它在25℃時的粘度為10000Pa.s，而其鏈的末端由乙烯樹脂基團封端；另一成份則是由重量百分比為90％的、起加強作用的樹脂狀有機聚二甲基矽氧烷(organopoly dimethyl siloxane)，它包括嵌段聚合物，其粘度在25℃時為35Pa.s，而在它的同一個分子中，既含有三功能及四功能的樹脂鏈段1又含有一個雙功能的油鏈段。
(實施例10)當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用實施例1中相似的技術來檢驗，只是混合物中標準的鏈狀聚二甲基矽氧烷、與起加強作用的樹脂狀有機聚二甲基矽氧烷之比、由實施例9中的值改變為20∶80、而同時還利用已與作為耐熱添加劑的重量含量為1％的石英粉(由Nippon Aerosil Co.，Ltd.生產，牌號為R—972)混合好的摻雜型聚矽酮橡膠，這時，tanδ的變化率在120小時後是+6％，而在240小時後，則是+2％。
(實施例11)當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用實施例1中相似的技術來檢驗，只是混合物中標準的鏈狀聚二甲基矽氧烷、與起加強作用的樹脂狀有機聚二甲基矽氧烷之比值由實施例9中的值改為50∶50、而同時還利用已與作為耐熱添加劑的石英粉(由NipponAerosil Co.，Ltd.生產，牌號為R—972)混合好的摻雜型聚矽酮橡膠，這時，tanδ的變化率在120小時後為-7％，而在240小時後則為-11％。
現在通過若干個與本發明對比的例子來作進一步的描述。
(對比例子1)當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用實施例1中相似的技術來檢驗，只是在摻雜型聚矽酮橡膠中混合物中標準的鏈狀聚二甲基矽氧烷、與起加強作用的樹脂狀有機聚二甲基矽氧烷之比值為40∶60，而又沒有摻以耐熱添加劑，這時，tanδ的變化率在120小時後為-44％，而在240小時後則為-48％。
(對比例子2)當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用實施例1中相似的技術來檢驗，只是把佔重量比10％的石英粉(由Nippon AerosilCo.，Ltd.生產，牌號為R—972)作為耐熱添加劑與摻雜型聚矽酮橡膠(其比例與對比例子1中的相同)混合，這時，tanδ的變化率在120小時後是+47％，而在240小時後則是+54％。
(對比例子3)當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用與實施例1中相似的技術來檢驗，只是採用由適量比10％的石英粉(由Nippon AerosilCo.，Ltd.生產，牌號為R—972)作為加強劑與標準的鏈狀聚二甲基矽氧烷(它鏈的末端由乙烯樹脂基團封端，在25℃時的粘度為8000Pa.s)混合的生成摻雜型聚矽酮橡膠，這時，tanδ的變化率在120小時後為+4％，而在240小時後則為+11％。
(對比例子4)
當摻雜型聚矽酮橡膠的熱退化程度是用與實施例1中相似的技術來檢驗，只是混合物中標準的鏈狀聚二甲基矽氧烷、與起加強作用的樹脂狀有機聚二甲基矽氧烷之比值、由實施例9中的值改為60∶40，而同時還使用已與佔重量含量為1％的作為耐熱添加劑的石英粉(由Nippon Aerosil Co.，Ltd.生產，牌號為R—972)混合好了的摻雜型聚矽酮橡膠，這時，tanδ的變化率在120小時後為-39％，而在240小時後則為-43％。
上述結果均表示在下文的表1及表2中。
在表1中，除了石英的含量不同外，其它都是相同的。
在表2中，則除了石英含量有變化之外，其它條件也有變動，此表可供參照之用。
表1在200℃下加熱若干小時後tanδ的變化率120小時後240小時後實施例1(石英0.1％)-31 -36實施例2(石英0.5％)-20 -27實施例3(石英1％) 0-7實施例4(石英2％) 72實施例5(石英3％) 21 .18實施例6(石英5％) 39 .46實施例7(石英8％) 45 .50對比例子1(石英0％) -44-48對比例子2(石英10％).47.55表2在200℃下加熱若干小時後tanδ的變化率120小時後 240小時後實施例8 -5-9實施例9 1011實施例10.6.2實施例11.-7 -11對比例子3 4 .11對比例子4 -39 -43從表1可見，把石英粉混入1可改善耐熱性。
在這些實施例中的摻雜型聚矽酮橡膠可以通過使一種聚矽氧烷混合物硬化的方法而製得，這種聚矽氧烷混合物是由一種耐熱的無機物填充料與佔重量比在10％—50％的標準的鏈狀聚二甲基矽氧烷(其鏈的末端由乙烯樹脂基團封端，而它在25℃時的粘度為8000Pa.s或更大些)、以及佔重量百分比在50％—90％的、起加強作用的樹脂狀聚矽氧烷〔它擁有兩個或多個乙烯基官能團及一根樹脂鏈段，在該鏈段上，組成單元含有四功能度(tetrafunctionality)與三功能度中的至少一個鏈段，同時還含有一個雙功能鏈段，而且它在25℃溫度下的粘度為1Pa.s或更大些〕三者混合而成。
下一步是用定影輥子與擠壓輥子來做一個實驗，這些輥子是用本發明中的聚矽酮橡膠試製成的、並真刀真槍地用在一臺全色、雙面成像設備的定影裝置上。
下面就首先來介紹雙面、全色成像設備及其定影裝置。
圖4示意性地畫出了一臺成像設備的結構作為一種實施例。此設備是一種電子照相類型的彩色成像設備。
數字1代表設備本體的外殼，字母A代表負責作初始掃描及讀入圖像的部分，它裝在設備本體外殼的上部。將一張原件0置放在支承原件的桌面玻璃板2上、並從其上記載有圖像的那一面朝下、置放在設備的一個預定位置(板)上，同時有一塊使原圖保持住合適狀態的板3壓在原圖上，於是就可開始讀入。這時，位於支持原件的桌面玻璃下方的可移式光學系統開始沿此桌面玻璃的下表面從一側移向另一側，而置放在桌面玻璃板3上的、圖像向下的原件就受到光照機掃描，而從原件表面上反射回來的、作為照明及掃描光的反射光、則在一個光電讀入單位5上成像，並由一個分解顏色的濾光片進行分色，而原圖像的、經過分色後的每一個成份圖象(component i-uage)則作為帶色的圖象訊號(一串時間序列的電數字象素信號)而被光—電讀入並儲存到一個存儲電路中去。
數字6代表一個電子照像用的光敏鼓，它是用作一個成像部分中的圖像承載部件。此光敏鼓6的直徑例如為180mm，以一預定的操作速度(周向速度)沿箭頭所示的順時針方向轉動。
數字7代表一充電器，用以對光敏鼓6充電到一預定的極性與電位；而數字8表示圖像曝光機構，它由一雷射輸出部分，一個多邊形鏡子，一個透鏡系統及一個反射鏡等所組成。光敏鼓上因充電器7的作用而得到充電的表面、在雷射束E(雷射束由圖像曝光機構8在對從存儲電路來的時間序列電數字像素信號進行相應的調製後再輸出)的掃描和曝光下，就在可轉動的光敏鼓6的表面上生成一個與被掃描及曝光的圖形相對應的靜電潛像。
數字9表示一套組合式顯影設備，它具有一臺其中含有蘭綠色墨粉的蘭綠色顯影設備9C，一臺其中含有深紅色墨粉的紅色顯影設備9M，一臺其中含有黃色墨粉的黃色顯影設備9Y，以及一臺其中含有黑墨粉的黑色顯影設備9K，而這四臺顯影設備9C，9M，9Y及9K有選擇性地作用在可轉動的光敏鼓6上，從而使在可轉動的光敏鼓6表面上的靜電潛像就得以用帶色的墨粉顯影出來。
數字11表示一個與組合式顯影設備9相鄰的轉印鼓，轉印鼓與光敏鼓接觸並以與光敏鼓6大致一樣的周向速度相對於光敏鼓6的轉動向前旋轉。
此轉印鼓11擁有，例如，180mm的直徑，而在位於其圓周表面的開闊區域上，則有一承載記錄介質的薄片11a，此薄片由膜狀的電絕緣材料製成，是承載記錄介質的器件，它整體地包覆在整個圓柱面上。該處還配備有一個用以產生吸附作用的電暈充電器11b，它是一種用充電來產生吸附作用的機構、以把記錄介質吸附到轉印鼓11的圓柱形外表面上去；還配備有一個吸附(承載)輥子11c作為與之相對立的電極；一個產生轉印作用的電暈充電器11d、以便把光敏鼓上的墨粉圖像轉印並吸附到轉印鼓上的記錄介質上面去；一個位於鼓內的電暈充電器11e；一個位於鼓外的電暈充電器11f；一個使記錄介質與鼓分開的充電器11g；以及一個記錄介質分離爪11h等等。
數字12，13，14分別表示第一到第三臺自動供應記錄介質的機構，而數字15則代表用手工操作的介質供應機構。記錄介質(轉印介質)P一張接一張地由第一至第三臺自動供「紙」機構12，13及14中的某一臺輸入，沿著一條由一塊導引板，一對輸送輥子等組成的預定的途徑，一直輸送給一對套準輥16。記錄介質也可以藉助手動供紙機構傳送到套準輥16。
套準輥16就以預定的時間將記錄介質輸向轉印鼓11，而介質又在靜電作用的吸引下、卷繞在轉印鼓11的圓柱形外表面上、並隨著鼓一起轉動，這樣，在光敏鼓6上由墨粉構成的圖像就在轉移電暈充電器11d的幫助下、「移植」到記錄介質的外表面上去了。在完成了墨粉圖像向記錄介質P上的轉印之後，可轉動的光敏鼓6的表面就由一臺清掃器(清潔機構)10來清掃，以把仍附在鼓表面上的任何殘餘物(例如未徹底轉印淨的墨粉)清除乾淨。
在處於全色成像模式的工況時，隨著光敏鼓6及轉印鼓11不停的旋轉，下述4個成像及轉印循環就會逐一依次序地得到執行(1)對可轉動的光敏鼓6充電→用雷射束E作圖像曝光(光束E則是受前述的擬複製的彩色原圖經光色分解處理後得到的圖像訊號中的那部分蘭綠色圖像信號所調製的)→用蘭色顯影設備9C進行顯影→將由蘭色墨粉構成的圖像向記錄介質P轉移→清掃可轉動的光敏鼓6；(2)對可轉式光敏鼓6充電→用雷射束E作圖像曝光(光束E則是受前述的擬複製的彩色原圖、經光色分解處理後得到圖像訊號中的那部分深紅色圖像訊號所調製的)→由深紅色顯影設備9M進行顯影→將由紅色粉料構成的圖像向記錄介質P轉移→清掃可轉式光敏鼓6；(3)對可轉式光敏鼓6充電→用雷射束E作圖像曝光(光束E則是受前述的擬複製的彩色原圖、經光色分解處理後得到的圖像訊號中的那部分黃色圖像訊號所調製的)→由黃色顯影設備9Y進行顯影→將由黃色粉料構成的圖像向記錄介質P轉移→清掃可轉式光敏鼓6；(4)對可轉式光敏鼓6充電→用雷射束E作圖像曝光(光束E則是受前述的擬複製的彩色原圖、經光色分解處理後得到的圖像訊號中的即部分黑色圖像訊號所調製的)→由黑色顯影設備9K進行顯影→將由黑色粉料構成的圖像向記錄介質P轉移→清掃可轉式光敏鼓6。
因此，上述四種顏色墨粉料構成的圖像，即蘭綠色像，深紅色像，黃色像及黑色像，均已經以一種預定的方式、逐個記錄到附著並卷繞在可轉式轉印鼓11上的、同一記錄介質P的外表面(第一表面)上，並是以疊加的方式轉移到記錄介質P上去的，至此，與彩色原件對應的一張彩色墨粉(複製)像就在記錄介質P上形成了。
在完成了將該4個由彩色墨粉料構成的圖像向卷在可轉式轉印鼓11上的同一張記錄介質P上的疊加式地「移植」之後，在使記錄介質與轉印鼓分離的分離充電器11g的作用下，記錄介質就在作為分離用的機構的分離爪11h的幫助下與轉印鼓脫開，接著就藉助於傳送機構17送往一個定影裝置18(在本實施例中，它是一種熱輥式的定影裝置)，隨後，這4個由不同墨色構成的圖像，就只通過一道工序，「集體」地定影在記錄介質的表面上。
對於單面成像的成像模式而言，由於在其某一面(第一面)上的成像及定影工序均已完成，而該面又已與定影裝置18脫離了，這時就可將記錄介質通過排紙口19排出，碼放到位於複印機外面的託盤20上。
如果複印機處於雙面成像的工作模式時，記錄介質的某一面上、成像及定影的工序均已完畢，而該面也已與定影裝置18脫開了，這時複印機會把記錄介質引入一條供紙張再傳送的途徑a，使介質沿著一條使之翻面的送紙路線b傳送，再進入傳紙路線c，這樣一「折騰」，記錄介質在傳送到一個中繼託盤21時，待覆印的另一面就已經翻了過來。再把記錄介質從中繼託盤21送入套準輥16，並再次輸送給轉印鼓11，卷繞並附著在轉印鼓11上，只是這次是將記錄介質的已複製完圖像的第一面緊貼鼓面卷繞，而將其第二面露出在外。
和在記錄介質的第一面上複製圖像一樣，為第二面準備的彩色原件的四個顏色已分解開的、由不同墨色構成的圖像先逐個形成在光敏鼓6上，然後再逐個依次序「移植」到記錄介質的第二面上，於是就在第二面上生成了一個由彩色墨粉構成的圖像。
然後使記錄介質與轉印鼓脫開，再送入定影設備18，將記錄介質第二面上生成的、由4種墨粉堆成的圖像「集體」定影，至此，介質正反兩個面上的彩色圖像均已複製完畢，就可將之通過排紙口19碼放在排紙託盤20上了。
其單面(第一面)圖像已經生成並定影完畢的記錄介質也可以徑直排放到排紙託盤20上，然後再把它翻一個面使第二面朝上，再將之從紙張的手工供應操作口15送入複印機，從而在第二面複印圖像。
四種顏色已分解開的墨粉圖像的形成次序不必受限於本實施例提出的次序。對複印黑—白圖像的情況，則只有黑色顯影設備9K單臺在工作。用戶可自由選擇操作模式可以在雙面都複印黑—白圖像，也可以在記錄介質的一面複製彩色圖像，而在其另一面複製黑—白圖像。
圖5是一張示意圖，用以表示全色成像設備中定影裝置的一個實例。如圖5所示，定影裝置18包括定影輥51，它是一個可轉動的定影部件，輥內有一個作為熱源的滷加熱器56；擠壓輥52它是一個可轉動的擠壓部件，用來以可轉動的方式緊壓在定影輥上，輥內可以有一個充作熱源的滷加熱器57，有時也可以不含熱源57；作為分離劑的聚矽酮油；一臺向定影輥51的表面供油的加油裝置53；以及清掃裝置54與55(用以清除定影輥51與擠壓輥52表面上貼附墨粉)。
定影輥51與擠壓輥52中的每一輥均含有繃在鋁製芯軸上的、由高溫硬化型(HTV)聚矽酮橡膠製成的內層；一層由氟橡膠做的、用以阻擋油從外側侵入內層的中間層；以及一層包在中間層外面的由低溫硬化(LTV)型或室溫硬化(RTV)型聚矽酮橡膠製成的表面層，它們與作為分離劑的聚矽酮油有著良好的相容性。定影輥與擠壓輥相互配合，形成一個輥間的縫隙口、用以夾持並傳送位於它們之間的記錄介質。將樹脂狀聚矽氧烷與佔重量比為1％的石英粉一起加到摻雜型聚矽酮橡膠中混合而製成定影輥的表面材料，而將樹脂狀聚矽氧烷與佔重量比為5％的石英粉一起與摻雜型聚矽酮橡膠混合而製成擠壓輥的表面材料。
因此，對彩色成像設備而言，由於必需充分地混合併熔化墨粉，就常選用彈性材料(如橡膠)以使輥面軟一些。同樣，對於將在可雙面成像的彩色成像設備中工作的定影裝置而言，由於定影輥51及擠壓輥52均需要具有能使墨粉與之分離的性質，通常採用聚矽酮橡膠作它們的表面層。
滷加熱器56及57的加熱操作系受圖中未表示的溫控機構的控制。溫控機構根據由熱敏元件58及59監測到的定影輥51與擠壓輥52表面上的溫度值，對滷加熱器56與57的運行作控制。
加油裝置53可以移向、也可以移離定影輥這可以通過操縱一個線圈(圖中未畫)的開/關來控制；加油裝置的功能是把存於儲油盒53a中的聚矽酮油、藉汲油輥503的轉動、送向加油輥501，然後通過加油輥501再把聚矽酮油加到定影輥51的表面上去。加到定影輥51上的聚矽酮油的數量由一把控制刮刀(blade)502來控制，並由此刮刀502的接觸方向(amgle pnessure)等而定。
一部分加到定影輥51上的油被正在定影的記錄介質所吸收，剩下的油則轉移到擠壓輥52那邊去了，並由一把刮油刀70將油刮除。油刮刀70由氟橡膠或其類似物製成，這樣，輥子表面上富餘的油就不會在輥隙口堆集起來、避免了形成OHP膜或其類似物，從而防止了在輥隙部分發生打滑。
清掃裝置54與55包括一段非編織的耐熱「織」物NORMEX(商品名)或卷材(webs)54a，55a，在NORMEX上用無電鍍敷的技術鍍著一層鎳；輥子54b，55b用來把這些清掃用的卷材54a，55a分別壓向定影輥51與擠壓輥52；松卷輥子54c，55c則是用來把清掃用的卷材54a，55a放出；而卷取輥子54d，55d則用來把清掃用卷材54a，55a卷取走的。
在這樣一臺設備中，當把記錄介質輸送到定影裝置18時，定影輥51與擠壓輥52均以一預定的速度在旋轉，在記錄介質在輥51與52之間通過時，其兩側均同時受到擠壓與加熱，於是其上承載的未經定影處理的墨粉就熔化，從而也就完成了定影。與此同時，貼附在定影輥51與擠壓輥52上的墨粉也就被清掃裝置54及55清除了。
為了對按實施例1—7及對比例1及2中的辦法製成的、並在可應用本發明的一臺設備上使用的摻雜型聚矽酮橡膠的機械性能及墨粉的分離性能作檢驗，在一根供定影用的單層輥(如圖1所示)上作了性能比較。
本實驗中採用的定影輥是以如下方式製成的。
在一個外徑為58毫米的鋁製芯軸上塗敷上一層粘接層，其材料是DY39—051(由Tore and Dowcorning Co.生產的)，然後在200℃的溫度下加熱並烘乾。在此芯軸上，將前文描述的摻雜型聚矽酮橡膠在150℃溫度下硬化40分鐘，由此製成各種定影輥與擠壓輥，每根輥均具有60毫米的外徑，它們與墨粉接觸的表面層均由摻雜型聚矽酮橡膠製成，而聚矽酮橡膠層的厚度也均為1毫米，不同之處只是分別按從實施例1到實施例7及對比例子1與對比例子2的配方來添加添加劑。
這些定影用及擠壓用輥均在圖5所示的、能在紙張兩面生成圖像的彩色複印機的定影裝置中使用，試驗中設定的溫度是200℃，複印張數(兩面成像的)高達2萬張，因而試驗結果是有說服力的。
墨粉的分離性能是通過發生墨粉殘留在輥子時的複印數目來檢查的；而耐熱強度則是由輥子表面發生損傷時複印的數目來檢查的。此試驗的結果均概括在表3中。
表3
就如表3所示，對定影輥而言，當石英粉的重量含量為0％時，損傷發生在印了1.6萬張之後或更早些。當石英粉的重量含量為3％或更多些時，殘留發生在印了1萬張之後或更早些。由此看來，對定影輥而言，石英粉的重量含量，倘著眼於分離性能和耐熱性能的話，當以1—2％為宜。對擠壓輥而言，當石英粉的重量含量為0.1％時，損傷發生在印於1.0萬張之後或更早些；而當石英粉的重量含量為10％時，殘留發生在印於1.2萬張之後或更早些。由此看來，對擠壓輥而言、倘著眼於分離性能和耐熱性能的話，其石英粉的重量含量當以0.5—8.0％為宜。因此，通過把本發明應用到定影輥及擠壓輥中的至少一根輥子中，就能提供一種在分離性能及耐熱性能上都優良的定影設備。還有，將用於本發明的摻雜型聚矽酮橡膠而製成的一根定影輥和一根擠壓輥安裝到一臺全色、可雙面複印的複印機的定影裝置上，就可製造出一種定影裝置，它既能對兩面的圖像都進行定影，又在墨粉的分離性能上，輥的機械強度及耐熱性能上很出色。人們已經認識到，特別是在雙側圖像定影裝置中，對定影輥的分離性能有較高的要求，而對它的擠壓輥的機械強度與耐熱性能則有較高的要求。這是因為就如前面描述的那樣，為了刮除輥子表面上多餘的油，油刮刀就需與擠壓輥相接觸，而當(累積的)複印數量變大時，粘附在輥子上的紙屑(paper powder)和墨粉就易於粘著在油刮刀上，從而會對擠壓輥造成損傷。因而，通過讓輥子採用含有大量無機物細粉的摻雜型聚矽酮橡膠作為輥子的表面層材料，再把用這種材料做成的表面層用到擠壓輥而不是定影輥上，就能生產出一種壽命長的、雙面圖像定影裝置，在這種裝置中，用於定影的輥子的壽命可彼此調整到使其相互適應，從而避免了浪費。
作為擬與在前述結構中使用的聚矽氧烷混合物混合的、供增強用的、樹脂狀聚矽氧烷，人們可選用那種具有一梯狀聚合物(aladder polymer)也可利用一種嵌段聚合物(block，polywer)，其中在同一個分子內，具有一個鏈段，該鏈段中含有四功能度及三功能度(functionality)中的至少一個功能度，還含有一個標準的鏈狀油鏈段，而該油鏈段的末端擁有至少100個三功能結構單元，而通過這樣一種供增強用的樹脂狀聚矽氧烷的混合，就可獲得良好的機械性能與墨粉分離性能。
還有，在前文講述中用到的那種作為耐熱添加劑使用的無機物細粉，是指用溼法或幹法製造出來的、平均粒徑在10—103毫微米之間的石英(氧化矽)，礬土(氧化鋁)，氧化鈦，碳酸鈣或類似的無機物細粉。
人們還可以將無機物細粉的表面用一種有機化合物來進行處理，再把處理後的細粉作為上述用途的這樣一種無機物細粉來使用，以增強分散性(dispersibility)及互聯性(coupling)。用來作表面處理的有機化合物可以是例如似烷基官能團的甲基官能團(alkyl rad-ical like methyl nadical)或似烷氧基官能團的甲氧基官能團(alkoxy radical like methoxy nadical)，一種矽的有機化合物如矽醇官能團(silamol radical)，或金屬的一種有機化合物如鈦酸鹽，鋁酸鹽或鋯酸鹽。
雖說在前文已描述了本發明的若干個實施例，但本發明並不只局限於上述的那幾個實施例，而是凡在本發明的技術思想範圍內可能作出的一切修正均屬權利要求書的覆蓋範圍。
權利要求
1.一種可轉動的定影部件，它包括一個基體部件；以及一個附在表面上的彈性層；該彈性層是摻雜型聚矽酮橡膠製成的，其中有樹脂狀聚矽氧烷及佔重量比為0.1％—2.0％的無機物細粉與之混合在一起。
2.一種按權利要求1的可轉動的定影部件，其中的該無機物細粉是石英。
3.一種按權利要求1的可轉動的定影用部件，其中的該彈性層是安裝在該基體部件上的。
4.一個按權利要求1的可轉動的定影部件，其中的彈性層是以下述方式安裝在該基體部件上的，即在該彈性層與該基體部件之間還夾著另一個彈性層。
5.一個按權利要求1的可轉動的定影部件，其中的彈性層與尚未定影的墨粉圖像接觸。
6.一種可轉動的用以產生擠壓的部件，它包括一個基體部件；以及一個附在表面上的彈性層；該彈性層是摻雜型聚矽酮橡膠，其中有樹脂狀聚矽氧烷及佔重量比為0.5％—8％的無機物細粉與之混合在一起。
7.一個按權利要求1的可轉動的用以產生擠壓的部件，其中的該無機物細粉是石英。
8.一個按權利要求6的可轉動的擠壓部件，其中的該彈性層是安裝在該基體材料上的。
9.一個按權利要求6的可轉動的擠壓部件，其中的該彈性層是以下述方式安裝在該基體部件上的，即在該彈性層與該基體部件之間還夾著另一個彈性層。
10.一個按權利要求6的可轉動的擠壓部件，其中的該彈性層與其上記載著尚未定影的墨粉圖像的記錄介質的、載有未定影墨粉圖像的那一面的背面相接觸。
11.一定影裝置，它包括一個其表面上有一彈性層的可轉動的定影部件；以及一個其表面上有一彈性層的可轉動的擠壓部件；該可轉式定影部件與該可轉式擠壓部件之間形成一個輥隙，它們通過該輥隙夾持並傳送一張其上載有尚未定影的墨粉圖像以執行定影操作；該可轉式定影部件上的該彈性層是摻雜型聚矽酮橡膠製成的，其中混合有樹脂狀聚矽氧烷及佔重量比為0.1％—2％的無機物細粉，而該可轉式擠壓部件上的該彈性層是摻雜型聚矽酮橡膠製成的，其中混合著樹脂狀聚矽氧烷及佔重量比為0.5％—8％的無機物細粉。
12.一按權利要求11的定影裝置，其中該可轉式定影部件與該可轉式擠壓部件中用的無機物細粉是石英。
13.一按權利要求11的定影裝置，其中的該可轉式定影部件與尚未定影的、由墨粉構成的圖像接觸。
14.一按權利要求11的定影裝置，其中，該裝置對記載在記錄介質第一面上的由墨粉構成的尚未定影的圖像作定影操作，此後，再對記載在記錄介質第二面上的由墨粉構成的尚未定影的圖像進行定影。
15，一定影裝置，它包括一個在其表面上具有一彈性層的可轉式定影部件；以及一個在其表面上具有一彈性層的可轉式擠壓部件；該可轉式定影部件與該可轉式擠壓部件之間形成一個輥隙，它們通過該輥隙夾持並傳送一張其上載有尚未定影的墨粉圖像以執行定影操作；該可轉式定影部件的彈性層中與該可轉式擠壓部件的彈性層中均含有無機物細粉，而該可轉式擠壓部件的無機物細粉含量比該可轉式定影部件的無機物細粉含量為高。
16.按權利要求15的一定影裝置，其中該可轉式定影部件與該可轉式擠壓部件中的無機物細粉是石英。
17.一按權利要求15的定影裝置，其中該可轉式定影部件與墨粉構成的尚未定影的圖像接觸。
18.一按權利要求15的定影裝置，在該裝置中，裝置先對記載在記錄介質第一面上的、由墨粉構成的尚未定影的圖像作定影操作，隨後，再對記載在記錄介質第二面上的、未定影的墨粉圖像作定影操作。
19.一按權利要求15的定影裝置，其中該可轉式定影部件與該可轉式擠壓部件上的彈性層都是摻雜型聚矽酮橡膠製成的。
20.一按權利要求15的定影裝置，其中，該可轉式定影部件的彈性層中無機物細粉的重量含量在0.1％到2％之間。
21.一按權利要求15的定影裝置，其中，該可轉式擠壓部件的彈性層中無機物細粉的重量含量在0.5％到8％之間。
全文摘要
可用於一臺成像設備(如複印設備或雷射束印表機)中的一個可轉式定影用部件。此可轉式定影用部件含有一個基體部件及繃在該基體部件表面上的一層彈性層。此彈性層是摻雜型聚矽酮橡膠製成的，此橡膠中還混合著樹脂狀聚矽氧烷以及重量含量在0.1％到2％之間的無機物細粉。
文檔編號G03G15/20GK1126329SQ9510353
公開日1996年7月10日 申請日期1995年3月25日 優先權日1994年3月25日
發明者熊谷裕昭, 校條健, 岸野一夫, 高橋正明, 齋藤理繪, 石冢二郎, 川元英雄, 前山龍一郎 申請人:佳能株式會社