CN102621863B

CN102621863B - 压辊和装备有该压辊的定影装置

Info

Publication number: CN102621863B
Application number: CN201210020059.8A
Authority: CN
Inventors: 榊原启之; 佐藤庆明; 齐藤秀次; 相场洋彦; 内田光一
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2012-01-21
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2032-01-21
Also published as: CN102621863A; JP5730040B2; US20120195657A1; EP2482141B1; US8712307B2; EP2482141A1; JP2012155204A

Abstract

用于定影装置的压辊包括芯金属、弹性层和防粘层。该防粘层由选自四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种氟树脂制成。该氟树脂含有选自聚偏氟乙烯、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种聚合物，和单体电解质。

Description

压辊和装备有该压辊的定影装置

技术领域

本发明涉及适合在安装于图像形成装置，例如电子照相复印机和电子照相打印机中的定影装置中使用的压辊(pressure roller)和包括该压辊的定影装置。

背景技术

作为在电子照相打印机或电子照相复印机中安装的定影装置，已知热辊型定影装置，其包括卤素加热器、由该卤素加热器加热的定影辊和与该定影辊接触以形成压料部(nip portion)的压辊。

此外，已知膜加热型定影装置，其包括具有在由陶瓷制的基材上形成的发热电阻器的加热器、与该加热器接触的同时在该加热器上移动的定影膜和经由该定影膜与该加热器一起形成压料部的压辊。

热辊型定影装置和膜加热型定影装置均是在压料部夹持输送记录材料的同时在其上负载未定影的调色剂图像的记录材料上将调色剂图像加热定影。

在这些类型中使用的定影辊或定影膜的表面层和压辊的表面层上通常设置防粘层(releasing layer)以防止调色剂附着其上。氟树脂能够用作防粘层。

但是，由于氟树脂是高电绝缘材料，因此氟树脂具有如下性质，其中其容易带电并且静电难以由其逃逸。由于该原因，如果将具有未定影的调色剂图像的记录材料输送到定影装置的压料部，可能发生静电偏置图像(electrostatic offset image)(以下称为静电偏置)，其中未定影的调色剂电气地附着于定影辊或定影膜的表面，然后当定影辊或定影膜旋转时定影于记录材料。

因此，已提出了将电荷控制剂分散到氟树脂上的方法或者将电压施加于压辊的方法以防止防粘层的氟树脂带电。

例如，日本专利申请公开No.04-19687讨论了定影装置，其包括其中具有发热元件的定影部件和以自由旋转的方式与该定影部件对向放置的压辊，其中该压辊具有导电性芯金属、在该芯金属上形成的弹性层和在该弹性层上形成的导电性PFA管的表面层。

此外，日本专利No.3,102,317讨论了压辊和定影装置，其特征在于，该压辊包括在该压辊的最外层上形成的绝缘表面层和在该绝缘表面层的内侧形成且施以电压的至少一个低电阻层，并且压辊的两端的侧面用绝缘材料被覆。

此外，日本专利申请公开No.2008-222942讨论了氟树脂组合物，其含有氟树脂、氟烷基磺酸盐，并且不含导电性颗粒，将该氟树脂组合物应用于复印机或打印机。

但是，现有技术的构成从静电偏置和调色剂沾污的观点出发具有以下问题。

首先，在此对静电偏置和调色剂沾污进行说明。由于摩擦带电而使压辊的表面电位过度增加时，产生将调色剂从记录材料向定影膜或定影辊的表面吸引的电场，因此在记录材料上发生静电偏置。因此，在整个图像上连续地产生偏置图像。同时，调色剂沾污是指偏置调色剂附着并堆积在压辊的表面层上。以任意定时调色剂块附着于记录材料的内面(underside)，产生图像缺陷。

在设置导电性PFA管作为压辊的表面层的现有技术的情况下，调色剂沾污容易在压辊上发展。通过将碳添加到绝缘性PFA中以产生导电性来制造导电性PFA管。与没有导电性材料的绝缘性PFA管相比，其静电偏置优异，但调色剂的防粘性差。

如果使碳的含量减小，防粘性得到改善，但使静电偏置劣化。因此，在添加了碳的导电性PFA管中，静电偏置和压辊沾污存在折衷关系。

此外，在将绝缘性PFA管用于压辊的表面层上，并且在该绝缘性表面层的内侧形成至少一个低电阻层且施以电压的构成中，施加的电压需要非常高。原因在于，由于给纸而使压辊的表面层摩擦带电，因此有必要通过施加电压来补充压辊的表面电位(其强烈地向负极性迁移)。这种情况下，在PFA管的表面上可能发生部分电击穿引起的漏电等。而且，尽管在逐渐使碳的含量减少的同时通过施加电压来考察静电偏置和压辊的沾污，但静电偏置的改善与压辊的沾污的减少不兼容。

同时，与绝缘性PFA管相比，包括氟树脂(PFA)中含有的氟烷基磺酸盐的管具有改善与纸的摩擦带电性的倾向，但在容易使压辊带电的纸的情况下对静电偏置不显示效果。

发明内容

本发明涉及压辊和定影装置，其中静电偏置的改善与压辊的调色剂沾污的减少兼容。

根据本发明的方面，用于定影装置的压辊包括芯金属、弹性层和防粘层，其中该防粘层由选自四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种氟树脂制成，该氟树脂含有选自聚偏氟乙烯、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种聚合物和单体电解质。

根据本发明的另一方面，定影装置包括加热部件和压辊，该压辊包括芯金属、弹性层和防粘层，并且与该加热部件一起形成压料部，该压料部用于将负载图像的记录材料夹持输送的同时将其加热，其中该防粘层由选自四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种氟树脂制成，该氟树脂含有选自聚偏氟乙烯、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种聚合物和单体电解质。

由以下参照附图对例示实施方案的详细说明，本发明进一步的特点和方面将变得清楚。

附图说明

引入并且构成说明书的一部分的附图表示本发明的例示实施方案、特征和方面，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是表示根据本发明的例示实施方案的定影装置的示意图。

图2是实施例19的图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的各种例示实施方案、特征和方面详细说明。

(1)定影装置6

装备有定影装置的图像形成装置的构成在本领域中是已知的，因此省略其说明。图1是表示根据本发明的例示实施方案的定影装置6的示意图。膜导部件(film guide member)(撑条(stay))21具有以基本上半圆弧状和槽状形成的横截面并且在对应于与附图垂直的方向的纵向上横向长。将横向长的加热器22收容保持在基本上在膜导部件21的下表面的中央沿纵向形成的槽内。将环形带型耐热带(定影膜)23松散地固定于附带有加热器22的膜导部件21的外部。部件21-23构成根据本例示实施方案的加热部件。使压辊24与加热器22的下表面压接，将耐热带23夹持在加热器22和压辊24之间。

由加热器22和压辊24形成压料部N，将耐热带23夹持在加热器22和压辊24之间。由驱动源M使压辊24旋转。膜导部件21是由耐热性树脂，例如聚苯硫醚(PPS)或液晶聚合物制成的成型品。

加热器22是具有低热容量的陶瓷加热器。具体地，加热器22包括以横向长的薄板状形成的加热器基材22a，例如氧化铝或AlN，沿纵向在基材的表面(膜滑动表面)上形成的线状或细带状的电阻发热元件22b，例如Ag/Pd，薄表面保护层22c，例如玻璃层，和设置在加热器基材22a的相反表面上的温度测定元件22d例如热敏电阻。在将电力供给到电阻发热元件22b时陶瓷加热器22的温度迅速升高，并且通过包括温度测定元件22d的电力控制单元将加热器22控制在预定的定影温度(要控制的目标温度)。

为了通过使耐热带23的热容量减小来改善定影装置的快速起动性，使耐热带23成为具有合计400μm以下、优选50μm-300μm范围内的膜厚的复合层叠膜。

耐热带23的基层由耐热性树脂例如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺或PEEK，或者具有耐热性和高导热性的金属，例如不锈钢(SUS)、铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)或锌(Zn)单独或者作为复合材料而形成。用于改善调色剂定影性能的弹性层也可形成在基层上，并且已添加了导热性填料、增强材料等的硅橡胶、氟橡胶等适合使用。

耐热带防粘层的主聚合物由氟树脂构成，具体实例包括以下：均聚物例如聚偏氟乙烯和聚氟乙烯；乙烯-四氟乙烯共聚物(以下简写为ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(以下简写为PFA)和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物。其中，考虑成型性、耐热性、抗弯性等，更优选PFA和ETFE。这些聚合物可单独使用或者两种以上组合使用。根据需要防粘层含有导电性成分例如炭黑或者离子导电性物质也是有用的。

压辊24包括由例如铁或铝材料制成的芯金属24a、橡胶弹性层24c、粘合层24b和24d以及防粘层24e，通过使用下述段落(2)中详细记载的材料和制造方法能够得到上述层。

将用于在定影压料部N将调色剂电气地保持在记录材料P上的电压施加电路25与压辊24的芯金属24a电连接。电压施加电路25可与弹性层24c或者粘合层24b和24d连接。此外，该电压施加电路可与该压辊连接，或者可与该加热部件连接。或者，该电压施加电路可分别与该压辊和该加热部件连接。

至少图像形成过程中压辊24沿箭头b所示的逆时针方向旋转时，压辊24的旋转使耐热带23旋转。即，旋转驱动压辊24时，在定影压料部N，由于压辊24的外周表面和耐热带23的外周表面之间的摩擦力，旋转力作用于耐热带23。耐热带23旋转时，耐热带23的内表面在压料部N与作为加热器22的表面的下表面紧密接触的同时滑动。这种情况下，为了减小耐热带23的内表面与加热器22的下表面之间的滑动阻力，其间可夹持润滑剂例如耐热性润滑脂。

在定影压料部N夹持输送记录材料P的同时，将记录材料P上负载的调色剂图像加热并定影到记录材料P上。使通过压料部N的记录材料P与耐热带23的外表面分离，然后输送。

由于根据本例示实施方案的膜加热型加热-定影装置6包括具有低热容量并且迅速升温的加热器22，能够显著地缩短加热器22到达预定温度的时间。由于能够容易地将加热器的温度从室温升高到高温，因此没有必要在非打印过程中控制待机状态的定影装置的温度，由此节省电力。此外，在定影压料部N以外的部分，基本上没有将张力施加于旋转的耐热带23，并且只设置法兰部件作为膜移动调节器以仅支撑耐热带23的端部。

(2)压辊24

以下对上述加热定影装置6中的压辊24的形成材料和方法详细说明。

2-1)压辊24的层构成

根据本例示实施方案的压辊24是在芯金属24a的外周周围将至少以下层层合的压辊。

1：由以硅橡胶为代表的柔性且耐热性的材料形成的弹性层24c。

2：由选自四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)中的至少一种氟树脂形成的防粘层24e，该氟树脂含有选自聚偏氟乙烯、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种聚合物和单体电解质。如果需要，也可增加以下层。

3：用于使该芯金属24a和该弹性层24c彼此粘合的粘合层24b。

4：用于使该弹性层24c和该防粘层24e彼此粘合的粘合层24d。

此外，在不干扰本例示实施方案的功能的范围内，增加层的数目是可接受的。

2-1-1)芯金属24a

适合使用由铁或铝制成的芯金属，也可预先采用喷砂等对该芯金属进行表面活化，然后用二氯甲烷、烃清洁剂、水系清洁剂等进行脱脂。

2-1-2)粘合层24b

使用过氧化物硫化型硅橡胶用底漆或加成型硅橡胶用底漆时，能够使芯金属24a和弹性层24c牢固地彼此粘合。如果需要，该粘合层可在120℃-170℃下烧结约30分钟-1小时后使用。

2-1-3)弹性层24c

弹性层24c是如上所述用于形成定影压料部N的层，并且优选将实心橡胶弹性层或发泡橡胶层用作该弹性层。对压辊24中使用的弹性层24c的厚度并无特别限制，只要该厚度足以形成具有所需宽度的定影压料部N，但优选该厚度在2-10mm的范围内。

作为弹性层24c的主聚合物，可适合使用任何以下的聚合物。例如，可使用高温硫化型硅橡胶(HTV)、加成反应固化型硅橡胶(LTV)、缩合反应固化型硅橡胶(RTV)、氟橡胶以及它们的混合物。能够使用的具体实例包括硅橡胶例如二甲基硅橡胶、氟硅橡胶、甲基苯基硅橡胶和乙烯基硅橡胶；和氟橡胶例如偏氟乙烯橡胶、四氟乙烯-丙烯橡胶、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚橡胶、含氟磷腈系橡胶和氟聚醚。这些主聚合物可单独使用或者两种以上组合使用。在上述主聚合物中可含有炭黑、增强填料例如湿法二氧化硅或热解法二氧化硅和增量填料例如碳酸钙或石英粉。

此外，为了赋予导电性，通过使用各种导电性赋予剂作为填料，可使体积固有电阻值降低。这些导电性赋予剂的实例包括导电性炭黑例如乙炔黑或Ketjen black；石墨；金属粉例如银、铜和镍；导电性氧化锌、导电性碳酸钙和碳纤维，但通常使用炭黑。

此外，将弹性层24c制成发泡层的情况下，可使中空球状填料例如玻璃中空球或二氧化硅中空球分散在上述的主聚合物中。

可在主聚合物中含有和分散预定量的所需填料，通过已知方法例如模具铸塑法或环涂布法(ring coating method)将该分散体涂布到芯金属24a上的粘合层24b上，可形成弹性层，并且可将该弹性层加热固化，然后脱模。

此外，可使用如下技术，其中预先将作为防粘层24e的氟树脂管放置在成型模具中后，在成型模具的内部，放置芯金属24a以与成型模具的中心同轴，将其中结合并分散有预定量的所需填料的主聚合物浇铸到芯金属24a和该氟树脂管之间。这种情况下，通过用底漆施涂氟树脂管的内表面后浇铸该主聚合物，弹性层24c和防粘层24e能够保持良好粘合性。

2-1-4)粘合层24d

作为粘合层24d，使用硅橡胶粘合剂类和硅底漆类的任一种是可接受的。对于硅橡胶粘合剂类，通过使用以下材料，能够使弹性层24c和防粘层24e牢固地彼此粘合。

类型A：可商购的加成型硅橡胶粘合剂。

类型B：通过将不具有粘合性赋予剂的加成型硅橡胶组合物与粘合性赋予剂结合而构成的组合物。

各种导电性赋予剂或抗静电剂也可用作硅橡胶粘合剂中的填料。导电性赋予剂的实例包括导电性炭黑，石墨，金属粉例如银、铜和镍，导电性氧化锌、导电性碳酸钙和碳纤维，但通常使用导电性炭黑。

此外，聚醚系或离子电导性抗静电剂可用作该抗静电剂；但是，考虑耐热性，优选离子电导性抗静电剂，并且锂盐或钾盐适合。

2-1-5)防粘层24e

设置在压辊上的防粘层24e的特征在于，对调色剂的防粘性保持纯氟树脂的性能，并且其电荷衰减性能高。原因在于，主粘结剂的氟树脂(PFA、ETFE或FEP中的至少任一种)中含有的添加剂以少量存在，因此电荷衰减性能高。

首先，压辊的防粘层24e在主粘结剂的氟树脂中含有选自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的至少一种聚合物和单体电解质。

主粘结剂的氟树脂的具体实例包括乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)。它们中，考虑成型性、耐热性和抗弯曲性，更优选PFA和ETFE。

主粘结剂的氟树脂(PFA、ETFE或FEP)中含有的聚合物优选为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

通过添加该聚合物，实现了以下效果。作为防粘层24e的基本粘结剂的氟树脂(PFA、ETFE或FEP)中，由于氟树脂具有高结晶性，因此只通过含有以下所述的排他的单体电解质，不足以确保游离的电解质的离子迁移率。

估计通过添加氟树脂(PFA、ETFE或FEP)中含有的少量电解质作为聚合物电解质(单体电解质+聚合物)，离子能够在聚合物中移动，因此使电解质的离子迁移率显著增加而不丧失氟树脂的固有性能。作为对选择的聚合物的广泛研究的结果，已发现了优选的聚合物。

在上述聚合物中，从与溶剂的亲合性、热和化学稳定性以及与氟树脂(PFA、ETFE和FEP)的相容性的观点出发，优选聚偏氟乙烯(PVDF)。聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)向氟树脂中的添加量优选在0.05份-5份的范围内，相对于100份氟树脂。其中，添加量只是原料的量，其不包括溶剂的量。如果添加量为0.05份以下，电荷减少效果不足，如果添加量为5份以上，使加工性劣化。聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)可单独使用或者可作为混合物使用。

从高耐热性的观点出发，优选地，主粘结剂的氟树脂(PFA、ETFE或FEP)中含有的单体电解质为氟系表面活性剂。氟系表面活性剂中，适合使用选自氟烷基磺酸衍生物的磺酸、二磺酸、磺酰亚胺和磺酰胺中的下述物质。

磺酸的实例包括三氟甲磺酸锂、三氟甲磺酸钾、三氟甲磺酸钠、三氟甲磺酸铵、五氟乙磺酸钾、五氟乙磺酸锂、五氟乙磺酸钠、五氟乙磺酸铵、七氟丙磺酸钾、七氟丙磺酸锂、七氟丙磺酸钠、七氟丙磺酸铵、九氟丁磺酸钾、九氟丁磺酸锂、九氟丁磺酸钠、九氟丁磺酸铵、全氟丁磺酸钾和全氟丁磺酸锂。

二磺酸的实例包括1，1，2，2，3，3-六氟丙烷-1，3-二磺酸、1，1，2，2，3，3-六氟丙烷-1，3-二磺酸二钾盐、1，1，2，2，3，3-六氟丙烷-1，3-二磺酸二钠盐、1，1，2，2，3，3-六氟丙烷-1，3-二磺酸二铵盐和1，1，2，2，3，3-六氟丙烷-1，3-二磺酸二锂盐。

磺酰亚胺的实例包括双(七氟丙磺酰基)亚胺钾盐、双(七氟丙磺酰基)亚胺锂盐、双(七氟丙磺酰基)亚胺钠盐、双(七氟丙磺酰基)亚胺铵盐、双(九氟丁磺酰基)亚胺钾盐、双(九氟丁磺酰基)亚胺钠盐、双(九氟丁磺酰基)亚胺铵盐、双(九氟丁磺酰基)亚胺锂盐、环六氟丙烷-1，3-双(磺酰基)亚胺钾盐、环六氟丙烷-1，3-双(磺酰基)亚胺钠盐、环六氟丙烷-1，3-双(磺酰基)亚胺铵盐和环六氟丙烷-1，3-双(磺酰基)亚胺锂盐。

磺酰胺的实例包括三氟甲磺酰胺钾盐、五氟乙磺酰胺、五氟乙磺酰胺钾盐、七氟丙磺酰胺、七氟丙磺酰胺钾盐和九氟丁磺酰胺钾盐。

氟烷基磺酸衍生物具有非常高的分解温度并且显示高离子电导性，因此，该衍生物适合在氟树脂中含有。氟烷基磺酸衍生物在氟树脂(PFA、ETFE或FEP)中的添加量优选在0.05份-5份的范围内，相对于100份氟树脂。其中，添加量只是原料的量，其不包括溶剂的量。如果添加量为0.05份以下，电荷减少效果不足，如果添加量为5份以上，使加工性劣化。

可通过将选自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的至少一种聚合物和单体电解质混合到氟树脂(PFA、ETFE或FEP)中，并且将该混合物熔融，来进行氟树脂(PFA、ETFE或FEP)的引入。

从优异的强度和耐久性的观点出发，优选通过本领域中已知的成形法，例如挤出法，使用该材料以管状制造防粘层。

可在其上施涂了粘合层24d后被覆防粘层24e的氟树脂管，或者可通过使用上述预先将氟树脂管固定在成型模具中的技术而成形。

压辊24上设置的防粘层24e的特征在于，对调色剂的防粘性保持纯氟树脂的性能，并且其电荷衰减性能高。而且，通过降低压辊24的弹性层24c和粘合层24b和24d的电阻或者通过给予压辊24的弹性层24c和粘合层24b和24d以抗静电性能，压辊24能够具有更优异的电荷衰减性能。

此外，通过从电压施加单元向压辊24施加电压，能够进一步使抑制静电偏置的效果增加。电压施加单元可只设置于加热部件或者可设置于加热部件和压辊两者。

除了根据本例示实施方案的膜加热型以外，在其他加热型例如热辊型等中，通过下述的包括压辊和电压施加单元的构成，可实现相同的效果。

以下使用实施例对本发明详细说明。

实施例1

首先，将加成固化型硅橡胶用底漆(将商品名：DY39-051 A&B，Dow Corning Toray Co.，Ltd.制造的“Liquid A”和“Liquid B”以1∶1的比例混合在一起)作为粘合层24b喷涂到对其表面进行了喷砂、具有Φ23的由铁制成的芯金属24a的外周上，然后在150℃的温度下烧结30分钟。

接下来，在将该由铁制成的芯金属24a装备到其中心部的具有30mm的直径的成型模具内，浇铸由Dow Corning Toray Co.，Ltd.制造的加成固化型导电硅橡胶材料DY 35-1349SC A&B(具有10⁶Ω·cm的体积电阻率的产品)的50份Liquid A(主组分液体)和50份Liquid B(固化剂)，然后在150℃的温度下进行1次硫化1小时。然后，将芯金属24a从该成型模具中脱模以得到弹性层24c(以下称为辊状成型品A)。

随后，作为粘合层24d，使用通过将作为导电炭黑的Ketjen blackEC600-JD(商品名，由Lion Corp.制造)添加到加成固化型硅橡胶粘合剂(将商品名：SE1819CV；Dow Corning Toray Co.，Ltd.制造的“Liquid A”和“Liquid B”等量混合以构成100份)中并且将体积电阻值调节到10⁹Ω·cm而制备的产物，并且均匀地涂布到辊状成型品A上至5μm的厚度(以下称为辊状成型品B)。

将防粘层24e制备成为具有50μm的厚度的管状，并且使用相对于作为主粘结剂的由DuPont Company制造的PFA(商品名：451HP-J)100份含有0.5份聚偏氟乙烯(PVDF)和0.5份三氟甲磺酸锂(CF3SO3Li)的混合物。

将作为上述防粘层24e的氟树脂管被覆到该辊状成型品B上，然后在200℃的温度下进行加热固化4小时。然后，将多余的端部切掉以得到根据本实施例的压辊24。

使用定影带23，其包括具有Φ30mm的外形和30μm的厚度的由SUS材料制成的基层、在该基层上形成的添加了氧化铝填料的具有250μm的厚度的硅橡胶弹性层和通过在该硅橡胶弹性层上涂布具有15μm的厚度的PFA而在该硅橡胶弹性层上形成的防粘层。

将该定影带23的基层接地，并且将+600V施加于该压辊的芯金属。

(静电偏置评价)

通过下述方法对静电偏置进行了评价。通过将根据本实施例的定影装置组装到作为激光束打印机(LBP)的HP-Laser jetP4515(A4 60张/分钟)，并且连续地进给50张由Neenah Papercompany制造且在低温和低湿度(15℃/10％)的环境下放置的NeenahBond 60g/m2纸，同时在其上打印半色调图像图案来评价静电偏置。此外，作为用于本评价的调色剂，通过使用具有带负电的性质的负调色剂来进行评价。将该评价分类为如下内容。

○：完全没有发生静电偏置。

△：很少地、部分地发生静电偏置。

×：发生显著的静电偏置。

(电位测定)

上述的静电偏置评价时，通过由TREK JAPAN company制造的表面电位计(Model 344)测定压辊24的表面电位Vp和定影带23的表面电位Vb。作为电位差Vo＝Vp-Vb得到偏置电位。电位差Vo为正，并且电位差的值越大，将调色剂吸引到记录材料P的力越增加。因此，该电位对于静电偏置有效，并且能够确定其与图像的水平大约相等。为了方便起见，将该静电偏置分为三种，但可判断电位差Vo越大，对于静电偏置越有效。

(调色剂沾污)

通过使用碳酸钙为填料的由Boise Cascade company制造的75g/m2(商品名：X-9)来评价调色剂沾污。通过使用上述LBP和根据本实施例的定影装置进给2张纸后，然后在低温和低湿度(15℃/10％)的环境下放置10分钟的打印模式中，进给5000张纸后，评价压辊的沾污，然后分类为以下内容。

：压辊没有沾污。

○：将压辊轻微沾污，但该沾污没有附着于纸。

×：将压辊严重沾污，并且该沾污附着于纸。

实施例2-4

除了将相对于100份作为防粘层24e的氟树脂管的主粘结剂的PFA，聚偏氟乙烯(PVDF)的含量如表1中所示改变以外，实施例2-4与实施例1相同。

实施例5-7

除了将相对于100份作为防粘层24e的氟树脂管的主粘结剂的PFA，三氟甲磺酸锂(CF3SO3Li)的含量如表1中所示改变以外，实施例5-7与实施例1相同。

实施例8

除了将通过将0.5份聚丙烯腈(PAN)和0.5份三氟甲磺酸锂(CF3SO3Li)引入100份作为主粘结剂的由DuPont Company制造的PFA(商品名：451HP-J)而制备的产物用于防粘层24e的氟树脂管以外，实施例8与实施例1相同。

实施例9

除了将通过将0.5份聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和0.5份三氟甲磺酸锂(CF3SO3Li)引入100份作为主粘结剂的由DuPont Company制造的PFA(商品名：451HP-J)而制备的产物用于防粘层24e的氟树脂管以外，实施例9与实施例1相同。

实施例10

除了将通过将0.5份聚偏氟乙烯(PVDF)和0.5份1，1，2，2，3，3-六氟丙烷-1，3-二磺酸二锂盐(LiO3SCF2CF2CF2SO3Li)引入100份作为主粘结剂的由DuPont Company制造的PFA(商品名：451HP-J)而制备的产物用于防粘层24e的氟树脂管以外，实施例10与实施例1相同。

实施例11

除了将通过将0.5份聚偏氟乙烯(PVDF)和0.5份环六氟丙烷-1，3-双(磺酰基)亚胺钾盐(CF2(CF2SO2)2NK)引入100份作为主粘结剂的由DuPont Company制造的PFA(商品名：451HP-J)而制备的产物用于防粘层24e的氟树脂管以外，实施例11与实施例1相同。

实施例12

除了将通过将0.5份聚偏氟乙烯(PVDF)和0.5份九氟丁磺酰胺钾盐(C4F9SO2NHK)引入100份作为主粘结剂的由DuPont Company制造的PFA(商品名：451HP-J)而制备的产物用于防粘层24e的氟树脂管以外，实施例12与实施例1相同。

实施例13

除了将通过将作为导电炭黑的Ketjen black EC600-JD(商品名，由Lion Corp.制造)添加到加成固化型硅橡胶粘合剂(将商品名：SE1819CV；Dow Corning Toray Co.，Ltd.制造的“Liquid A”和“LiquidB”等量混合以构成100份)中并且将体积电阻值调节到10¹¹Ω·cm而制备的产物用作粘合层24d以外，实施例13与实施例1相同。

实施例14

除了将通过将作为单体电解质的三氟甲磺酸锂(CF3SO3Li)添加到加成固化型硅橡胶粘合剂(将商品名：SE1819CV；Dow Corning TorayCo.，Lt d.制造的“Liquid A”和“Liquid B”等量混合以构成100份)中并且将体积电阻值调节到10¹³Ω·cm而制备的产物用作粘合层24d以外，实施例14与实施例1相同。

实施例15

除了将通过将作为导电炭黑的Ketjen black EC600-JD(商品名，由Lion Corp.制造)和作为单体电解质的三氟甲磺酸锂(CF3SO3Li)添加到加成固化型硅橡胶粘合剂(将商品名：SE1819CV；Dow CorningToray Co.，Ltd.制造的“Liquid A”和“Liquid B”等量混合以构成100份)中并且将体积电阻值调节到10¹²Ω·cm而制备的产物用于粘合层24d以外，实施例15与实施例1相同。

实施例16

除了将加成固化型硅橡胶粘合剂(将商品名：SE1819CV；DowCorning Toray Co.，Ltd.制造的“Liquid A”和“Liquid B”等量混合以构成100份)用作粘合层24d 以外，实施例16与实施例1相同。

实施例17

除了将通过将两者均由Dow Corning Toray Co.，Ltd.制造的加成固化型液体导电硅橡胶材料DY35-1439SC A&B(具有10⁶Ω·cm的体积电阻值的产品)和加成固化型液体绝缘硅橡胶材料DY35-1349A&B(体积电阻值为10¹⁴Ω·cm以上)混合并且将体积电阻值调节到10⁹Ω·cm而制备的产物用作弹性层24c以外，实施例17与实施例1相同。

实施例18

除了没有对压辊施加电压并且使芯金属接地以外，实施例18与实施例1相同。

实施例19

如图2中所示，将两个电压施加电路25和26设置于加热定影装置6，其中一个向定影带23的基层施加-400V的电压，而另一个与实施例1同样地向压辊24的芯金属24a施加+600V的电压。此外，压辊24与实施例1中的相同。

比较例1

弹性层24c使用与实施例1同样的弹性层(具有10⁶Ω·cm的体积电阻率的产品)，并且粘合层24d只具有加成固化型导电硅橡胶粘合剂(将商品名：SE1819CV；Dow Corning Toray Co.，Ltd.制造的50份Liquid A和50份Liquid B以1∶1的比例混合在一起)。防粘层24e的氟树脂管只具有作为主粘结剂的由DuPont company制造的PFA(商品名：451HP-J)。在没有向它们施加电压的情况下将定影带23和压辊24接地。

比较例2

除了将+600V的电压施加于压辊24的芯金属以外，比较例2与比较例1相同。

比较例3

除了将通过将1.0份三氟甲磺酸锂(CF3SO3Li)引入100份作为主粘结剂的由DuPont Company制造的PFA(商品名：451HP-J)而制备的产物用于防粘层24e的氟树脂管以外，比较例3具有与实施例1相同的构成。

比较例4

除了防粘层24e的氟树脂管只具有由DuPont company制造的低电阻PFA(商品名：C-9068)以外，比较例4与比较例1相同。

将实施例和比较例的评价汇总于表1中。

[表1]

对于比较例1-比较例3，压辊的沾污良好，但发生了严重的静电偏置。这由以下事实引起：不能抑制压辊24的防粘层24e带负电。

此外，比较例4中压辊24的防粘层24e的电阻减小。静电偏置良好，但将压辊显著地沾污，以致污染的调色剂转印于纸。

对于实施例1-实施例7，静电偏置和压辊的沾污获得良好的结果。可知由于定影带23和压辊24之间的电位差变为正，因此从电位的观点出发，其具有良好的静电偏置。

对于实施例8和实施例9，与使用聚偏氟乙烯(PVDF)的情形同样地，使用聚丙烯腈(PAN)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)获得了令人满意的效果。

对于实施例10-实施例12，与使用磺酸的情形同样地，使用二磺酸、磺酰胺或磺酰胺也获得了令人满意的结果。

由实施例1、实施例13和实施例16，可知如果粘合层24d含有Ketien Black作为导电颗粒，由于体积电阻值低，因此电位差Vo在正侧具有高的值。

此外，作为实施例14和实施例15，可知如果粘合层24d含有单体电解质作为电荷控制剂，即使体积电阻值高，电位差Vo在正侧也具有高的值，其具有良好的静电偏置。

由实施例1和实施例17可知，由于压辊的弹性层24c的体积电阻值低，因此其具有良好的电位差Vo。实施例17的构成中，由比较例1-3其能够获得良好的结果。

由实施例18可知，没有向压辊24施加电压的构成在比较例1-3中有效。尽管电位差Vo确定为负侧，但在比较例1-3中使约170V的电位差Vo向正侧迁移，因此静电偏置的水平良好。

由实施例19，通过向定影带23和压辊24两者施加电压来增加电位差Vo，能够成为在压辊上不存在沾污的状态。此外，发现在将记录材料上的图像向该记录材料挤压的方向上向加热部件和压辊中的任一者施加电压是可取的。

向定影带23和压辊24施加的电压值并不限于实施例，能够适当地设定以增加定影带23和压辊24之间的电位差Vo。

尽管已参照示例性实施方案对本发明进行了说明，但应理解本发明并不限于所公开的示例性实施方案。下述权利要求的范围应给予最宽泛的解释以包括所有变形、等同的结构和功能。

Claims

1.用于定影装置的压辊，该压辊包括：

芯金属；

弹性层；和

防粘层，

其中该防粘层由选自四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种氟树脂制成，该氟树脂含有：

选自聚偏氟乙烯、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种聚合物；和

单体电解质，

其中该聚合物向该氟树脂中的添加量在0.05份～5份的范围内，相对于100份该氟树脂。

2.根据权利要求1的压辊，其中该单体电解质是含氟表面活性剂。

3.根据权利要求2的压辊，其中该含氟表面活性剂是氟烷基磺酸衍生物，其中该氟烷基磺酸衍生物向该氟树脂中的添加量在0.05份～5份的范围内，相对于100份该氟树脂。

4.根据权利要求3的压辊，其中该氟烷基磺酸衍生物包括磺酸、二磺酸、磺酰亚胺和磺酰胺中的一种。

5.根据权利要求1的压辊，其中该弹性层为导电性。

6.根据权利要求1的压辊，在该弹性层和该防粘层之间还包括粘合层，该粘合层含有导电性颗粒。

7.根据权利要求1的压辊，在该弹性层和该防粘层之间还包括粘合层，该粘合层含有单体电解质。

8.根据权利要求1的压辊，在该弹性层和该防粘层之间还包括粘合层，该粘合层含有导电性颗粒和单体电解质。

9.根据权利要求1的压辊，其中该防粘层为管。

10.定影装置，包括：

加热部件；和

压辊，该压辊包括芯金属、弹性层和防粘层，并且与该加热部件一起形成压料部，该压料部用于将负载图像的记录材料夹持输送的同时将其加热，

单体电解质，

11.根据权利要求10的定影装置，还包括设置于该加热部件和该压辊中的至少一者的电压施加部件，其在使该图像挤压该记录材料的方向上将电压施加于该记录材料上的图像。