[发明专利]压辊和装备有该压辊的定影装置

说明书

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。