CN103176389A - 定影装置和在定影装置中使用的膜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了定影装置和在定影装置中使用的膜。提供用于在压合部上在传输承载调色剂图像的记录材料的同时在记录材料上定影调色剂图像的定影装置，该定影装置包括：管状膜；被配置为加热膜的加热器；和被配置为与膜形成压合部的压力部件，其中，膜具有膜的外表面与膜的内表面之间的单位面积的电阻值在在外表面与内表面之间施加500V或更小的电压时变为5×10¹¹（Ω·cm²）或更大并且外表面与内表面之间的单位面积的电阻值在在外表面与内表面之间施加1000V或更大的电压时变为5×10⁹（Ω·cm²）或更小的性能。

Description

定影装置和在定影装置中使用的膜

技术领域

本发明涉及用于诸如电子照相打印机和复印机的图像形成装置的定影装置和在定影装置中使用的膜。

背景技术

作为用于包含电子照相系统的图像形成装置的定影装置，包括膜加热系统的定影装置是可用的。

包括膜加热系统的定影装置包括具有高耐热性的管状膜、与膜的内表面接触的陶瓷加热器（以下，称为加热器）、以及经由膜与加热器形成压合部的压力辊。在传输承载调色剂图像的记录材料的同时，定影装置在压合部处在记录材料上定影调色剂图像。在包括膜加热系统的定影装置中使用的加热器和膜具有低的热容量，并由此具有可节省电力并且可缩短等待时间（可以实现快速启动）的优点。

在以上的定影装置中，当为了防止纸粉尘和调色剂粘附于压力辊的表面而使用高电阻氟树脂层作为压力辊的表面层时，压力辊有时通过与记录材料的滑动摩擦而带电有具有与调色剂的极性相同的极性的电荷。作为结果，存在出现偏移（以下，称为总体偏移（overall offset））的问题，其中，通过记录材料承载的未定影的调色剂通过静电力被剥离、在压合部处粘附于膜并在下一圈中表现为图像。

作为针对总体偏移的对策，在日本专利申请公开No.9-80946中已经讨论了具有与调色剂相同的极性的电压被施加到膜以沿调色剂吸附于记录材料的方向形成电场的技术。

除了上述的总体偏移以外，还存在作为分离偏移（separatingoffset）的另一问题。当膜表面由于在记录材料的后缘通过压合部时产生的分离放电而被局部强烈带电有具有与调色剂相反的极性的电荷，由此当带电区域面向记录材料时形成偏移电场时，出现分离偏移。

作为针对该分离偏移的对策，在日本专利No.3397548中讨论了减小定影部件（膜）的电阻值以减少电荷的技术。

为了实施日本专利申请公开No.9-80946中的针对总体偏移的对策，必须增加膜的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值，以使得电流更难以在膜中流动，并使对膜的表面施加电压时的膜上的表面电势保持具有极性与调色剂极性相同的电势。但是，虽然当增加膜的电阻值时可以防止总体偏移，但是，由于在分离记录材料时形成的膜上的分离电荷没有充分衰减，因此分离偏移变得更差。

此时，为了实施日本专利No.3397548中的针对分离偏移的对策，必须减小膜的电阻值，使得在膜的外表面上带电的电荷迅速衰减。但是，虽然当减小膜的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值时可以防止分离偏移，但是，由于电流因向膜施加的电压而从膜流向压力辊，因此，总体偏移变得更差。

如上所述，难以使针对总体偏移的对策与针对分离偏移的对策平衡。

发明内容

本发明针对可平衡针对总体偏移的对策和针对分离偏移的对策的定影装置和在定影装置中使用的膜。

根据本发明的一方面，提供了一种定影装置，用于在传输承载调色剂图像的记录材料的同时在压合部处在记录材料上定影调色剂图像，该定影装置包括：管状膜；被配置为加热所述膜的加热器；以及被配置为与所述膜形成压合部的压力部件，其中，所述膜具有如下性能，即，所述膜的外表面与所述膜的内表面之间的单位面积的电阻值在所述外表面与所述内表面之间被施加500V或更小的电压时变为5×10¹¹（Ω·cm²）或更大，并且所述外表面与所述内表面之间的单位面积的电阻值在所述外表面与所述内表面之间被施加1000V或更大的电压时变为5×10⁹（Ω·cm²）或更小。

根据本发明的另一方面，提供了一种在记录材料上定影调色剂图像的定影装置中使用的膜，其中，所述膜具有如下性能，即，所述膜的外表面与所述膜的内表面之间的单位面积的电阻值在所述外表面与所述内表面之间被施加500V或更小的电压时变为5×10¹¹（Ω·cm²）或更大，并且所述外表面与所述内表面之间的单位面积的电阻值在所述外表面与所述内表面之间被施加1000V或更大的电压时变为5×10⁹（Ω·cm²）或更小。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于在记录材料上定影调色剂图像的定影装置的膜，该膜包含：由金属形成的基层；包含填充剂的橡胶层，所述填充剂的材料为金属硅、硅碳化物和锌氧化物中的至少一种；和由包含具有导电性的填充剂的氟树脂形成的释放层。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于在记录材料上定影调色剂图像的定影装置的膜，该膜包含：由金属形成的基层；包含填充剂的橡胶层，所述填充剂的材料为金属硅、硅碳化物和锌氧化物中的至少一种；由氟树脂形成的释放层；和由包含粘接剂成分的氟树脂形成的并被配置为接合释放层与橡胶层的粘接层，其中，在释放层和粘接层中的至少一个中包含具有导电性的填充剂。

参照附图阅读示例性实施例的以下的详细的描述，本发明的其它特征和方面将变得清晰。

附图说明

包含于说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的示例性实施例、特征和方面，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的定影装置的截面图。

图2是示出根据第一示例性实施例的膜的施加电压和膜的电阻值之间的关系的示图。

图3是示出用于测量根据第一示例性实施例的膜的电阻值的试件的示意图。

图4是示出根据第一示例性实施例的膜的电阻值的测量方法的示意图。

图5是示出根据第一示例性实施例的膜的截面图。

图6是示出根据第一示例性实施例的出现分离放电的定影装置的截面图像示图。

图7是示出比较例1和2中的膜的施加电压与膜的电阻值之间的关系的曲线图。

图8是示出根据本发明的第二示例性实施例的膜的施加电压与膜的电阻值之间的关系的曲线图。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述本发明的各种示例性实施例、特征和方面。

图1是根据本发明的第一示例性实施例的定影装置的截面图。第一示例性实施例中的定影装置包括具有高耐热性的管状膜25、与膜的内表面接触的作为加热器的陶瓷加热器20和被配置为经由膜25与加热器20形成压合部N的压力辊26。在压合部N处，在传输承载调色剂图像T的记录材料P的同时，定影装置加热记录材料P并在记录材料P上定影调色剂图像T。

第一示例性实施例中的定影装置还包括用于向膜25施加电压以在膜25的表面上产生预定的电势的电压施加器件50。

这里，将描述构成第一示例性实施例中的定影装置的各部件。陶瓷加热器包含由铝氮化物或氧化铝等构成的细长的耐热的加热器板21。在加热器板21的表面上沿长度方向形成作为通过通电发热的放热电阻层的电阻元件图案22。此外，电阻元件图案22的表面涂有作为保护层的玻璃层23。加热器板21的背面（压合部N的相对侧）具有作为检测加热器20的温度的温度检测部件的热敏电阻24。使用诸如液晶聚合物、聚苯硫醚（PPS）和聚醚醚酮（PEEK）的耐热性树脂作为加热器保持器29的材料。加热器保持器29不仅具有作为支撑加热器20的支撑部件的功能，而且具有作为引导膜25的旋转的引导部件的功能。

作为压力部件的压力辊26包含芯轴261的外周（circumference）的弹性层262和弹性层262的外周的表面层263。压力辊26的外径为约30mm。对于芯轴261，可以使用诸如铝和铁的金属材料以及具有高强度和低热容量的具有高的隔热效果的陶瓷多孔材料。在第一示例性实施例中，对于芯轴261使用由实心铝形成的带芯棒。弹性层262是具有3mm的厚度并由耐热的硅橡胶构成的层，并且，通过包含具有导电性的诸如碳的填充剂而具有导电性。表面层263是具有10μm～50μm的厚度并由诸如四氟乙烯全氟代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）的氟树脂构成的管体。

在第一示例性实施例中，压力辊26的表面层263的材料是纯氟树脂（具有30μm的厚度的纯PFA管）。因此，第一示例性实施例中的压力辊26的表面电阻值为表示高电阻值的1×10¹⁴Ω/cm²。给予表面层263高电阻的原因是，在向表面层263添加降低电阻的碳等的一些情况下，出现表面的平滑性降低并且表面由于调色剂和纸粉尘被污染的现象（以下，称为“污染”）。

因此，压力辊的表面通过针对记录材料的滑动摩擦而带负电（极性与调色剂相同），以形成弱化将未定影的调色剂保持于记录材料的力的电场。

根据第一示例性实施例，给予膜25的表面具有与调色剂的极性相同的极性的电势（负电势）。具体而言，电压施加器件50施加电压，使得膜25的表面具有负极性的电势。从电源53通过诸如导电刷的电力馈送单元51，将向膜25施加的电压施加到在后面描述并且在膜25的表面上部分露出的膜25中的不锈钢（SUS）的基层。并且，通过电压控制单元54控制施加的电压的大小和用于施加电压的定时。在第一示例性实施例中，施加电压以使得当装置被置于正常的环境（温度：23°C，湿度：50%）中时，膜25的表面上的电势为-400V。压力辊通过电阻将芯轴接地，并且，不向其施加电压。

在第一示例性实施例中，为了防止整体偏移，可向膜25施加的电压的上限为-500V。特别地，在压力辊容易由于与记录材料的滑动摩擦而带负电的诸如低温和低湿（温度：10°C，湿度：15%）的环境中，向膜25施加的电压必须被设为-500V。

上述的上限可小于500V。

将描述具有根据第一示例性实施例的特征配置的膜25。膜25具有直径为30mm的管状形状，具有柔性。膜25被宽松地装配于半圆形膜引导部件29上。

将描述第一示例性实施例中的膜25为了平衡总体偏移的防止和分离偏移的防止所具有的性能。如图2所示，膜25具有如下这样的性能，即，在膜25上的550V～700V的电势的范围内，膜25的外表面与内表面之间的单位面积的厚度方向上的电阻值（Ω·cm²）急剧减小。

图2所示的性能是当膜25处于用于启用定影的温度（140°C）时获得的。产生厚度方向上的电阻值急剧减小的电势的施加电压被称为击穿电压。

第一示例性实施例中的膜25具有如下这样的性能，即，当在膜25的外表面与内表面之间施加的电压分别处于500V或更小和1000V或更大的范围中时，膜25的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值为5×10¹¹（Ω·cm²）或更大以及5×10⁹（Ω·cm²）或更小。

在第一示例性实施例中，上述的500V表示作为针对总体偏移的对策向膜25施加的在膜25的外表面与内表面之间的最大电压。以上的1000V表示通过当记录材料的后缘与膜分离时产生的分离放电向膜施加的电压中的导致实际上识别为图像失效（image failure）的偏移的最小电压。

通过在第一示例性实施例中使用的测量仪器测量的电阻值的下限为1×10⁸Ω·cm²。因此，图2中的表达为1×10⁸Ω·cm²的电阻值被视为实际上低于该值。

下面，将描述可通过以上的膜25的性能防止总体偏移的原因。如上所述，在第一示例性实施例中，对于压力辊26的表面层263使用纯氟树脂，因此，通过与记录材料的滑动摩擦，压力辊26的表面层263被带电有具有与调色剂相同的极性的电荷。因此，在第一示例性实施例中，作为针对总体偏移的对策，施加电压，使得膜表面上的电势为-400V。这在膜25的表面与压力辊26的表面之间形成电场，并且，静电按压未在记录材料P上定影的调色剂T，以将调色剂T定影于记录材料P上，由此防止出现总体偏移。

但是，当膜25的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值小时，防止总体偏移的效果降低并且在一些情况下不利地劣化。原因是，当施加电压时，电流从膜25流向压力辊26，并且，纸张通过期间或纸张通过的间隔期间的压力辊26也带电为负电势（极性与调色剂相同）。并且，由于电流在膜上流动，因此，膜25的表面电势的绝对值减小。作为结果，在压合部N处将未定影的调色剂T按压到记录材料P上的电场的力弱化，或者，出现从记录材料P剥离未定影调色剂T的方向上的电场的力，这导致总体偏移。

因此，当施加电压使得膜25的表面具有-500V或更小的范围中的电势时，如果膜25的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值为5×10¹¹（Ω·cm）或更大，那么电流变得难以在膜25的外表面与内表面之间流动并且不出现总体偏移。这是由于，可在膜25上保持负表面电势，并且，可在压合部N处通过电场的力将未定影的调色剂T按压到记录材料P上。

将描述防止分离偏移所需要的膜25的性能。图6是示出在出现分离偏移时的分离放电的样子的示意性图像示图。当记录材料P穿过压合部N并且记录材料P的后缘与膜25的表面层253分离时，如果记录材料P与膜25之间的电势差超过由Paschen（帕邢）曲线给出的放电阈值，那么出现放电。该放电在膜25的表面上形成通过分离放电带电的区域R。区域R沿膜的长度方向形成为条带，并且，其宽度为0.1mm～2mm。

为了将未定影的调色剂图像T吸引到记录材料上，区域R具有与给予记录材料的电荷相同的极性，因此，该区域R具有与调色剂相反的极性。这里，由于导致放电的电势差根据包含于周边环境中的空气中的水蒸汽的量、记录材料的后缘的电荷和记录材料的电阻值改变，因此，可在各种电压下出现放电。但是，当区域R的外表面与内表面之间的电压为1000V或更大时，可能出现实际上有问题的分离偏移。

分离偏移的水平根据由于分离放电导致在膜25上带电的电荷的衰减率改变。膜25的外表面与内表面之间的电阻值（Ω·cm²）越小，则衰减率越大。这是由于，电流变得容易沿膜25的厚度方向流动，并且，电荷去除变得容易。

在第一示例性实施例中，为了通过使膜沿厚度方向通过在膜25回转（turn around）一次时去除由于分离放电导致在膜25的表面上带电的电荷，膜25的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值必须为5×10⁹（Ω·cm²）或更小。在外表面与内表面之间的电阻值为5×10⁹（Ω·cm²）的外表面与内表面之间的电压由于膜25中的分离放电变为1000V的情况下，通过计算解释原因。

根据向弹性层252添加的填充剂的类型，膜25的单位面积的电容C为约6×10^-11（F/cm²）。因此，当由于分离放电而在膜25的外表面与内表面之间施加1000V的电压时，分离电荷Q为Q＝6×10^-8（Q/cm²）。同时，在膜25中流动的单位时间的电流I可被计算如下：

I=1000(V)/5×10⁹(Ω·cm²)=2×10^-7(A)

第一示例性实施例中的膜25具有

的直径，因此，膜的旋转一圈所需要的时间段为0.27秒。因此，在膜25回转一次时在膜25中流动的电流ΔQ可被计算如下：

ΔQ=2×10^-7(A)×0.27(sec)=5.4×10^-8(Q)

因此，膜25回转一次时的分离电荷Q的衰减率被计算如下：

ΔQ/Q=5.4×10^-8/6×10^-8=0.9(90%)

从以上可以看出，当膜回转一次时，膜25的表面上的分离放电所导致的电荷的大多数（90%）衰减。

当膜25上的分离放电所导致的电荷的90%衰减时，膜25的表面上的电势变为100V，这实际上不是问题。

因此，当在膜25的表面上出现分离放电的区域R的外表面与内表面之间的电压处于1000V或更大的范围中并且膜的厚度方向上的电阻值为5×10⁹（Ω·cm²）或更小时，可以防止分离偏移。

概括到目前为止的要点，为了平衡总体偏移的防止与分离偏移的防止，膜25只需要具有以下的性能。

具体而言，该性能在于，当在膜25的外表面与内表面之间施加的电压分别处于500V或更小的范围中以及处于1000V或更大的范围中时，膜25的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值变为5×10¹¹（Ω·cm²）或更大以及5×10⁹（Ω·cm²）或更小。

以下将描述测量膜25的电阻值的方法的一个例子。在第一示例性实施例中，通过当测量体积电阻时一般使用的双重环（double ring）方法，测量电阻值。作为该测量的准备，其电阻值被测量的膜25的试件通过如下方式被制作，即，切成60mm的方板并对于表面层253侧给予图3所示的形状（即，图中的a和b的部分）的金属气相沉积。执行该金属气相沉积的目的是即使在高电阻材料中也稳定地确保接触区域。在第一示例性实施例中，对于基层251使用不锈钢（SUS），并由此不对于基层251侧给予金属气相沉积。

将描述测量体积电阻值的具体方法。在图4中表示在第一示例性实施例中使用的膜25的厚度方向上的电阻的测量方法。使用由KEITHLEY制造的高电阻测量仪器“Model 6517A”作为电流计。通过将膜的试件加热到膜25被用于定影的温度（140°C），实施该测量。在测量电阻之前，主电极a、保护电极b和对向电极c接地，以去除电荷。施加100V～1000V的电压，然后，为了使测量值稳定化，在施加电压之后2分钟读取电流值，并且，根据下式（1）计算各电压处的膜的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值R（Ω·cm²）：

$R=\mathrm{\ρ}\×t=\frac{V}{I}\×\frac{\mathrm{\π}{r}^2}{4}---\left(1\right)$

在式（1）中使用的符号如下：ρ（Ωcm）：体积电阻率，t（cm）：膜厚，I（A）：测量电流值，V（V）：施加电压值，r（cm）：主电极的直径（＝2.5cm）。这里，在第一示例性实施例中，如式（1）所示，膜的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值R（Ω·cm²）被定义为体积电阻率ρ与膜厚t的积。

第一示例性实施例中的具有上述的电阻性能的膜25的层配置的一个例子将被示出。如图5所示，膜25的层配置从内侧起包含具有基层251、弹性层252和表面层253的多层。

为了增加热传导性、导电性和耐久性，使用不锈钢（SUS）或镍（Ni）等的薄壁金属材料作为用于基层251的材料。由于需要通过减小热容量满足快速启动以及满足机械强度，希望基层251具有大于等于15μm且小于等于50μm的厚度。在第一示例性实施例中，使用具有35μm的厚度的管状不锈钢（SUS）元件管作为基层251。弹性层252由硅橡胶形成。通过设置该弹性层252，可以包围调色剂图像T，并且，可均匀地给热。因此，变得能够获得具有高的光泽性、没有凸凹的高质量的定影图像。由于硅橡胶单独地具有低的热传导性，因此，向弹性层252添加热传导填充剂。作为弹性层252的热传导率，希望确保约1.2W/mk。

仅仅关于热传导性的热传导填充剂的候选包含氧化铝、金属硅、硅碳化物和锌氧化物。但是，为了满足膜25的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值在向膜25施加的550V～700V的电压的范围中急剧减小的性能，需要选择金属硅、硅碳化物和锌氧化物中的至少一种作为填充剂。

氧化铝具有大的带隙值，并且容易变得高度绝缘。只有通过向橡胶添加少量的氧化铝，击穿电压才变为1000V或更大。因此，使用氧化铝产生图3所示的电阻性能是困难的。

出于上述的原因，在第一示例性实施例中，基于100重量份的作为橡胶材料的二甲聚硅氧烷，弹性层252包含400重量份的作为热传导填充剂的金属硅，并且，其热传导率为1.2W/mk。弹性层的厚度为240μm。

表面层253需要作为释放层的高耐磨性以及相对于调色剂的高的脱模性。使用诸如全氟烷氧基树脂（PFA）、聚四氟乙烯（PTFE）或四氟乙烯六氟丙烯树脂（FEP）的氟树脂作为材料。并且，向该氟树脂添加诸如有机磷化合物、过氧化锑、钛氧化物和锂盐的离子导电剂和诸如碳黑和碳纳米纤维的电子导电剂，以调整电阻值。希望其厚度为约10μm～50μm。表面层可被管体覆盖，或者其表面可被涂漆。在第一示例性实施例中，使用PFA作为用于表面层253的氟树脂。7重量%的量的作为由（C₂H₅）₄P·BR代表的有机磷基化合物的HishicolinPX-2B（由Nippon Chemical Industrial Co.,Ltd.制造）与PFA混合。PFA制成为具有15μm的厚度的涂层。

底漆层（primer layer）254用作用于接合表面层253与弹性层252的粘接层，并且由具有低熔点的氟树脂或氟化硅酮的氟树脂底漆形成。为了增强粘接性能，也可在该底漆层254中包含诸如硅烷耦合剂的粘接剂成分。也可添加诸如碳黑的电子导电剂、离子导电剂和抗静电剂。在第一示例性实施例中，既不添加导电剂也不添加抗静电剂以制作绝缘氟树脂层，并且其厚度为3μm。

为了解释第一示例性实施例中的定影装置的功能效果，实施使用作为比较例子的定影装置的比较实验，并且，在以下示出它们的结果。第一示例性实施例中的膜25表现图2所示的电压/电阻性能。

第一示例性实施例与比较例1和2的不同仅在于在定影装置中布置的膜25的配置。其它的配置相同，并因此省略它们的描述。图7是示出在比较例1和2中的定影装置中使用的膜的外表面与内表面之间施加的电压与膜的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值之间的关系的曲线图。如图7所示，当施加的电压处于100V～1000V的范围中时，比较例1中的膜的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值变为5×10¹¹（Ω·cm²）或更大。此时，当施加的电压处于100V或更小的范围中时，比较例2中的膜的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值变为5×10¹¹（Ω·cm²）或更大，但是，当施加的电压处于200V或更大的范围中时，该电阻值减小到5×10⁹（Ω·cm²）或更小。以与第一示例性实施例相同的方式测量单位面积的厚度方向上的电阻值，因此，省略关于测量方法的描述。

将描述比较例1和2中的膜25的层配置。在表1中概括了第一示例性实施例以及比较例1和2中的膜25的层配置。

表1第一示例性实施例1以及比较例1和2中的层配置的比较

比较例1和2中的基层251由与第一示例性实施例相同的不锈钢（SUS）形成。基层251、弹性层252和表面层253的厚度和热传导性与第一示例性实施例相同。

比较例1中的弹性层252和底漆层254与第一示例性实施例相同。比较例1中的膜与第一示例性实施例中的膜的不同仅在于表面层253。比较例1中的表面层253包含使用不添加导电剂的纯PFA的涂层。

比较例2中的弹性层252包含与第一示例性实施例相同的金属硅作为硅橡胶的热传导性填充剂，但还包含10重量%的碳黑作为导电剂。比较例2中的表面层253除了PFA以外还包含5重量%的碳黑作为导电剂。比较例2中的底漆层也包含5重量%的碳黑作为导电剂。

将阐述实施该验证的条件。在用于本验证的定影装置中，从膜向压力辊施加的压力为186.2N（19kgf），并且，压合部的宽度为9mm。在可能出现分离偏移和总体偏移的低温和低湿环境（温度：10°C，湿度：15%）下实施试验。对于评价使用Neenah Bond的纸（高电阻纸，信件尺寸，克重为60g/m²）。在这种条件下，100张记录纸连续通过第一示例性实施例以及比较例1和2中的定影装置，并且，在第1张、第10张、第50张和第100张上评价分离偏移和总体偏移的水平。此时，还通过使用由TREK制造的表面电势计“Model 370”测量当纸通过定影装置时压力辊26上的表面电势。

在表2中示出第一示例性实施例、比较例1和2中的定影装置中的每张纸上的分离偏移和总体偏移的水平以及压力辊上的表面电势。代表分离偏移和总体偏移的水平的表2中的符号如下：A表示良好定影，没有分离偏移和总体偏移，B表示没有实际问题，具有可接受的分离偏移和总体偏移的水平，C表示实际有问题，分离偏移和总体偏移的水平不可接受。

表2第一示例性实施例、比较例1和2中的偏移的评价结果的比较

根据表2中的结果，在使用第一示例性实施例中的膜的定影装置中，在所有的100张纸上，既没有出现分离偏移，也没有出现总体偏移，并且，定影的水平良好。在通过100张纸之后，压力辊26上的表面电势为-100V，并且，没有观察到明显的电荷。

这是由于，第一示例性实施例中的膜25具有图2所示的电阻性能。具体而言，在第一示例性实施例中的膜25中，当在膜25的外表面与内表面之间施加作为导致分离偏移的实际有问题的电压电平的1000V或更大的电压时，膜25的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值变为5×10⁹（Ω·cm²）或更小。作为结果，当膜回转一次时，膜25的表面上的分离放电所导致的电荷衰减到实际上没有问题的水平，因此不出现分离偏移。并且，在第一示例性实施例中的膜25中，当在膜25的外表面与内表面之间施加500V或更小的电压时，膜25的外表面与内表面之间的单位面积的电阻值变为5×10¹（Ω·cm²）或更大。作为结果，在施加电压时电流变得难以在膜25中流动，并且，保持压力辊26上的表面电势，因此，不出现总体偏移。

另一方面，当使用比较例1和2中的定影装置时，分离偏移或总体偏移出现并且实际上是有问题的。

在比较例1中的定影装置中，仅在没有前面的纸张的第一纸张上不出现分离偏移，但是，在第10张以及以后的纸张上以实际有问题的水平出现分离偏移。这是由于，在比较例1中的膜中，当施加作为由于实际有问题的分离放电而向膜施加的电压的1000V的电压时，单位面积的厚度方向上的电阻值变为高的5×10¹¹（Ω·cm²）或更大。作为结果，即使当膜回转一次时由于分离放电导致的电荷也几乎不衰减，并且，分离放电的区域R在膜的下一圈（subsequent round）中吸附调色剂，导致分离偏移。

此时，在比较例2中的定影装置中，由于压力辊不带负电，因此，不在第一张上出现总体偏移，但是，随着通过的纸张的数量增加，压力辊带负电（与调色剂相同的极性）。因此，在第10张上轻微地出现总体偏移，并且，在第50张上出现处于实际有问题的水平的总体偏移。这是由于，在比较例2中的膜25中，当施加作为绝对值的400V的电压时，单位面积的厚度方向上的电阻值为低的5×10⁹（Ω·cm²）或更小。作为结果，电流在纸张通过期间和纸张通过的间隔期间经由膜25在压力辊26上流动，由此，压力辊带负电，并且，将调色剂按压到记录材料上的力弱化，导致总体偏移。

如上所述，当使用第一示例性实施例中的膜时，可以实现不能在比较例1和2中实现的平衡总体偏移的防止可与分离偏移的防止的功能效果。

膜25中的击穿电压未必与第一示例性实施例相同。击穿电压只需要被确定为使得，当在膜25的外表面与内表面之间施加的电压分别处于500V或更小以及1000V或更大的范围中时，膜的厚度方向上的电阻值变为5×10¹¹（Ω·cm²）或更大以及5×10⁹（Ω·cm²）或更小。因而，增加或减少添加到膜25的表面层253的离子导电剂的量或者增加或减少添加到弹性层的金属硅填充剂的净重是有效的方式。也可通过增加或减小弹性层的厚度改变击穿电压。

由于只需要通过在表面层253中包含离子导电剂和电子导电剂来调整电阻值，因此，即使在不具有底漆层的膜中，第一示例性实施例也是适用的。

在第一示例性实施例中，仅使用金属硅作为包含于膜25中的弹性层252中的热传导填充剂。但是，可以使用硅碳化物或锌氧化物或金属硅、硅碳化物和锌氧化物的混合物作为包含于弹性层252中的热传导填充剂。

将描述本发明的第二示例性实施例的配置。第二示例性实施例中的定影装置与第一示例性实施例中的定影装置的不同仅在于膜25的配置。因此，省略关于与第一示例性实施例相同的配置的描述。

第二示例性实施例中的膜与第一示例性实施例中的膜的不同在于，表面层253由具有高电阻的纯PFA形成，并且，向表面层253和弹性层252之间的底漆层254添加离子导电剂。在表3中示出第二示例性实施例中的膜的配置。

表3第二示例性实施例中的层配置

如表3所示，第二示例性实施例中的膜的基层251和弹性层252与第一示例性实施例相同。对于表面层253使用具有15μm的厚度的纯PFA。底漆层254由具有3μm的厚度的氟树脂层形成，并且，添加离子导电剂以调整电阻值。可以使用碳、锂盐、有机磷化合物和硼化合物盐等作为离子导电剂。作为锂盐，使用LiBF₄、LiClO₄、LiPF₆、LiAsF₆、LiSbF₆、LiSO₃CF₃、LiN(SO₂CF₃)₂、LiSO₃C₄F₉、LiC(SO₂CF₃)₃或LiB(C₆H₅)₄等。在第二示例性实施例中，使用LiC(SO₂CF₃)₃作为锂盐。

将描述第二示例性实施例中的膜25的电性能。图8是示出第二示例性实施例中的膜25的定影温度（140°C）下的在膜25的外表面与内表面之间施加的电压与单位面积的厚度方向上的电阻值（Ω·cm²）之间的关系的曲线图。

如图8所示，在膜25的厚度方向上的电阻值中，在600V～800V的范围中观察到击穿电压。作为结果，膜25的厚度方向的电阻值在500V或更低的电压下变为5×10¹¹（Ω·cm²）或更大，并且在1000V或更高的电压下变为5×10⁹（Ω·cm²）或更小。

当使用具有这种电性能的膜25时，可以获得与第一示例性实施例相同的功能效果。具体而言，分离偏移的防止可与总体偏移的防止平衡。

在第二示例性实施例中，使用锂盐作为包含于膜25中的底漆层中的离子导电剂，但是，也可使用诸如碳的电子导电剂和诸如有机磷化合物的其它离子导电剂。另外，可通过以与第一示例性实施例相同的方式增加或减少添加到底漆层254中的填充剂的净重，改变击穿电压。

将描述本发明的第三示例性实施例的配置。第三示例性实施例中的定影装置与第一示例性实施例的不同仅在于膜25的配置。因此，省略与第一示例性实施例相同的配置的描述。

第三示例性实施例中的膜与第二示例性实施例的不同在于，包含于弹性层252中的热传导填充剂由硅碳化物形成，并且，作为表面层253的PFA和作为底漆层的氟树脂均包含具有导电性的填充剂。在表4中示出第三示例性实施例中的层配置。

表4第三示例性实施例中的层配置

根据表4，与第一示例性实施例同样，第三示例性实施例中的膜的基层251由具有35μm的厚度的不锈钢（SUS）形成。弹性层252基于100重量份的硅橡胶包含300重量份的作为热传导性的填充剂的硅碳化物，其热传导率为1.5W/mk，并且其厚度为240μm。表面层253和底漆层254包含锂盐LiC(SO₂CF₃)₃作为离子导电剂。

通过使用具有图4所示的层配置的膜，可以获得与第一和第二示例性实施例相同的功能效果。具体而言，可以平衡分离偏移的防止与总体偏移的防止。

在第三示例性实施例中，包含于膜25中的弹性层252中的热传导填充剂是硅碳化物，但不限于此。可以单独地使用金属硅和锌氧化物，或者混合使用金属硅、硅碳化物和锌氧化物作为包含于膜25中的弹性层252中的热传导填充剂。并且，可通过以与第一和第二示例性实施例相同的方式改变包含于弹性层252中的热传导填充剂的类型或混合比偏移击穿电压。

虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的变更方式、等同的结构和功能。

Claims (9)

1.一种定影装置，用于在传输承载调色剂图像的记录材料的同时在压合部处在记录材料上定影调色剂图像，该定影装置包括：

管状膜；

被配置为加热所述膜的加热器；以及

被配置为与所述膜形成压合部的压力部件，

其中，所述膜具有如下性能，即，所述膜的外表面与所述膜的内表面之间的单位面积的电阻值在所述外表面与所述内表面之间被施加500V或更小的电压时变为5×10¹¹（Ω·cm²）或更大，并且所述外表面与所述内表面之间的单位面积的电阻值在所述外表面与所述内表面之间被施加1000V或更大的电压时变为5×10⁹（Ω·cm²）或更小。

2.根据权利要求1的定影装置，其中，所述膜包括：

由金属形成的基层；

其材料包含填充剂的橡胶层，所述填充剂为金属硅、硅碳化物和锌氧化物中的至少一种；和

由包含具有导电性的填充剂的氟树脂形成的释放层。

3.根据权利要求1的定影装置，其中，所述膜包含：

由金属形成的基层；

其材料包含填充剂的橡胶层，所述填充剂为金属硅、硅碳化物和锌氧化物中的至少一种；

由氟树脂形成的释放层；和

由包含粘接剂成分的氟树脂形成的并被配置为接合所述释放层与所述橡胶层的粘接层，

其中，在所述释放层和所述粘接层中的至少一个中包含具有导电性的填充剂。

4.根据权利要求1的定影装置，其中，所述加热器与所述膜的内表面接触，并且经由所述膜与所述压力部件形成所述压合部。

5.一种用于在记录材料上定影调色剂图像的定影装置的膜，

其中，所述膜具有如下性能，即，所述膜的外表面与所述膜的内表面之间的单位面积的电阻值在所述外表面与所述内表面之间被施加500V或更小的电压时变为5×10¹¹（Ω·cm²）或更大，并且所述外表面与所述内表面之间的单位面积的电阻值在所述外表面与所述内表面之间被施加1000V或更大的电压时变为5×10⁹（Ω·cm²）或更小。

6.根据权利要求5的膜，包含：

由金属形成的基层；

其材料包含填充剂的橡胶层，所述填充剂为金属硅、硅碳化物和锌氧化物中的至少一种；和

由包含具有导电性的填充剂的氟树脂形成的释放层。

7.根据权利要求5的膜，包含：

由金属形成的基层；

其材料包含填充剂的橡胶层，所述填充剂为金属硅、硅碳化物和锌氧化物中的至少一种；

由氟树脂形成的释放层；和

由包含粘接剂成分的氟树脂形成并被配置为接合释放层与橡胶层的粘接层，

其中，在释放层和粘接层中的至少一个中包含具有导电性的填充剂。

8.一种用于在记录材料上定影调色剂图像的定影装置的膜，该膜包含：

由金属形成的基层；

其材料包含填充剂的橡胶层，所述填充剂为金属硅、硅碳化物和锌氧化物中的至少一种；和

由包含具有导电性的填充剂的氟树脂形成的释放层。

9.一种用于在记录材料上定影调色剂图像的定影装置的膜，该膜包含：

由金属形成的基层；

其材料包含填充剂的橡胶层，所述填充剂为金属硅、硅碳化物和锌氧化物中的至少一种；

由氟树脂形成的释放层；和

由包含粘接剂成分的氟树脂形成的并被配置为接合释放层与橡胶层的粘接层，

其中，在释放层和粘接层中的至少一个中包含具有导电性的填充剂。

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