专利名称：定影装置及用于其中的薄膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定影装置，具体地说，涉及一种适用于电子照相印刷的定影装置，以及用于该定影装置中的一种薄膜。更具体地说，它涉及在防止偏移方面性能极佳的一种定影装置。
迄今，一种被加热的滚筒系统被用作电子照相印刷装置(比如印刷机或复印机)的定影装置。在这种系统中，使有调色剂图像的传递材料通过有加热源(比如一个卤素加热器)装在其中的一个定影滚筒与用来在该传递材料上施加压力的加压滚筒之间形成的一个定影辊隙，从而靠热和压力的帮助把调色剂定影在传递材料上。这种系统被长时间地使用，这是因为它的组成简单，并可以高速运行，但是它同时有一个问题，即，即使在没有进行印刷的等待状态也必须进行预加热，另一个问题是热容量大，所以需要长时间地等待。
相反，近年来，一种待命型的定影装置已经投入实际应用，在该装置中包括把有小热容量的一种陶瓷加热器与一种薄膜结合起来使用，该加热器通常处于关断状态，当一张纸被送入时，才把加热器接通。在这种待命型定影装置中，把它的热容量减小，以便缩短等待时间，并且当接到印刷信号时，把定影装置接通。
然而，在被加热的滚筒系统和待命型系统中，都会出现不适当的静电偏移现象，传递材料上的调色剂由于静电作用被传递到定影滚筒上或定影薄膜上，这使图像质量变坏。
在待命型定影装置中，传递材料与定影薄膜之间的摩擦生电或传递材料上的传递电荷产生用来把传递材料上的调色剂吸引到定影薄膜上的电场，从而一部分调色剂被不适当地传递到定影薄膜上。当把定影薄膜再转一圈时，被传递的调色剂返回到传递材料上，结果，调色剂成为图像上的重像。这种现象被称为静电偏移。
按照出现的方式，可以把静电偏移大致分类为整个表面偏移和剥落偏移。在整个表面偏移中，摩擦生电或类似现象使电荷在传递材料与定影薄膜之间传递，使得总产生有偏移的部位，结果在整个图像上连续地产生偏移。在另一方面，如下地发生剥落偏移。当传递材料通过定影装置时，传递材料的后端回弹，与定影薄膜强烈地接触，使得电位的历史在纵向上保持为直线的状态，该电位造成偏移。这样，在扫描方向上图像出现直线状态的剥落偏移，并且，因此，可以把两种偏移现象彼此区分开来。
为了防止这些静电偏移，迄今都是对定影薄膜的电位进行控制，把它控制在一个不变的水平上。具体地说，在采用带负电荷的调色剂的情况下，把定影薄膜处理成不带正电荷，或者另外使定影薄膜带电，并被连接到地，使得定影薄膜的电位可以保持为0伏。
另外，为了主动地抑制静电偏移现象，也采用了一种装置，在此装置中，把一个二极管放置在定影薄膜与地之间，强迫地形成一个电场，防止发生偏移。
通常，可以用减小定影薄膜的表面层材料的电阻的方法防止定影薄膜的表面上带电。具体地说，可以通过向定影薄膜的表面层的一个释放层中添加碳来实现表面电阻的减小。
要求定影薄膜的表面层有耐热性，并有好的释放性能。为了满足这一要求，由一种悬浮液的混合物(比如四氟乙烯与全氟烷基乙烯醚共聚物或聚四氟乙烯与碳)构成传统的定影薄膜的表面层。在送纸的过程中，用一个表面电位计测量用这种技术制作成的定影薄膜的表面电位，证实，表面电位低至大约几十伏，因此，有效地防止了带电。
然而，即使当采用有这样的表面电位的薄膜时，仍偶尔会出现静电偏移，并且，当定影薄膜的结构条件被一些因素改变时，尽管定影薄膜的表面电位足够地低，仍有时会明显地出现静电偏移现象。
定影薄膜的电阻最好较低，以便控制产生偏移的电场，但是，如果电阻太低，又会发生问题，即，传递电荷的泄漏。这就是说，被传递材料保持住的传递电荷被释放掉，以至使得把调色剂吸引到传递材料上的作用力变弱，这造成静电偏移的出现。
为了防止这一现象，要求定影薄膜的表面电阻为1×106欧姆/□或更高。迄今，通常靠使导电材料(即，添加到定影薄膜的表面层中的碳)的数量达到最佳来实现对这一电阻值的要求。例如，靠把由使KETJEN碳黑(一种碳黑)在水中悬浮所得到的稀浆以一种含氟树脂的重量的0.7％的数量添加到定影薄膜中，可以把薄膜的表面电阻调整到大约1×1010欧姆/□。
然而，在制作时涂布溶液的粘性和pH值，碳的悬浮状态，某些因素随时间的变化，以及类似原因都会明显地改变电阻值，由于这一原故，把薄膜的电阻值控制到一定的水平是困难的。因此，要求使得能防止整个表面偏移和带电的范围受到限制，并且定影薄膜的制作过程难以与防止这些现象相比较。
本发明力图解决上述传统上的问题，本发明的目的是提供一种定影装置，用来防止静电偏移产生，并用来减小在制作定影薄膜时电阻值的起伏。
本发明的另一个目的是提供用于上述定影装置的一种薄膜。
为了实现上述目的，按照本发明的一种定影装置有一个定影件表面，它与调色剂图像相接触，该定影件表面至少包括一种树脂和一种离子导电电阻值控制材料(其熔化温度高于定影装置中的最高温度)。
可以把离子导电材料均匀地分散在树脂中，因此可以防止电阻值在位置上的起伏(这种起伏是由在定影件表面中电阻值控制材料的局部化所造成的)，从而可以防止静电偏移。另外，在这种离子导电材料中，携带电荷的携带体为离子，因此，湿度对携带体的影响比在电子导电材料(比如碳黑)中要大。然而，当把携带体用于定影装置时，在运行的过程中它们被加热，使得这种影响不出现，并且可以表现出稳定的性能。
图1A到1C示出本发明的一个实施例的定影薄膜的表面中电位的不均匀性。
图2示出本发明的一个实施例的即时响应型定影装置的组成的示意性的剖面图。
图3示出本发明的示例1中所采用的电子照相印刷机的示意性的剖面图。
图4示出本发明的示例2中所采用的被加热的滚筒定影装置的示意性的剖面图。
图5示出本发明的示例中所采用的在小区域内测量表面电位的探头的示意性的剖面图。
按照本发明的定影装置由包括一个薄膜和一个加热器的一个加热装置以及有一个弹性部分的一个加压滚筒组成，薄膜的表面最好至少包括一种树脂和一种离子导电电阻值控制材料(其熔化温度高于定影装置中的最高温度)。
按照本发明的另一种定影装置为一种被加热的滚筒装置，该被加热的滚筒装置的表面最好至少包括一种树脂和一种离子导电电阻值控制材料(其熔化温度高于固定装置中的最高温度)。
该离子导电材料最好为至少由包括有机磷盐和含有全氟烷基官能团的有机盐的一组中挑选的一种。
可以用于本发明的有机磷盐的例子包括亚磷酸二苯酯，亚磷酸三乙酯，亚磷酸三苯酯，亚磷酸癸二苯酯，三亚磷酸壬基苯和二壬基苯混合酯，磷酸三苯酯，磷酸三乙酯，磷酸三丁氧基乙酯，六甲基膦酸酰胺，二甲基膦酸酯，氧化膦，氧化甲基膦，硫化甲基膦和鏻盐，它们可以单独地使用，或把它们组合起来使用。
含有全氟烷基官能团的有机盐的有用的例子包括RfSO3M(其中Rf为全氟烷基官能团，烷基R有1到30个碳原子，M为一种碱金属或一种碱土金属；这些将用于下面的化学式中)，RfSO3NH4，RfSO2NRCH2COOM，RfSO2N(R)C2H4OH，RfSO2N(R)(C2H4O)nH(其中n的范围为1到30)，(RfSO2N(R)C2H4O)2PO(OH)，(RfSO2N(R)C2H4O)2PO(ONH4)，RfSO2N(R)C2H4OSO3H，RfSO2N(R)C2H4OSO3M，RfSO2N(R)C2H4OCOC6H5，RfSO2N(R)CH2COOC2H5，RfSO2N(H)C3H6N+(CH3)3I-，RfCOONH4，RfSO2N(CH2-C6H5)C2H4OH和RfSO2NC3H6N+(CH3)2C2H4COO-。
最好把离子导电电阻值控制材料以重量为树脂重量的0.2到40％的数量分散在树脂中。
另外，最好使定影件的表面电阻值在1×106欧姆/□到1×1014欧姆/□之间，并使它有防静电的功能。
至于被应用于定影件表面的树脂和离子导电电阻值控制材料的组成，整个定影件可以由树脂和离子导电材料组成，但特别可取的是，把含有树脂和离子导电材料的表面层装在定影件的表面上。在这种情况下，把表面层装在其上的基底最好是一种耐热的薄膜，比如聚亚酰胺，聚酰胺，或聚苯撑氧。
表面层的厚度最好在1到50微米的范围内。
可以用一种耐热的树脂做为离子导电材料均匀地散布其中的那种树脂，它可以承受比定影时的温度高的温度(比如180℃)。这种树脂的例子包括含氟树脂，聚亚酰胺树脂，聚酰胺亚酰胺树脂，硅树脂，聚苯并咪唑树脂，聚苯撑氧树脂和聚对苯二甲酸丁烯树脂。在所有这些中，以含氟树脂为最好。
含氟树脂的例子包括聚四氟乙烯，四氟乙烯与全氟烷基乙烯醚共聚物和四氟乙烯与六氟丙烯共聚物。
按照本发明的组成，与定影装置(它用来加热调色剂图像和使调色剂图像熔化，并把它定影在一种传递材料上)的调色剂图像接触的定影件表面材料至少包括一种离子导电电阻值控制材料，其熔化温度高于定影装置中的最高温度，从而可以实现电子照相印刷装置的定影装置，该装置可以防止静电偏移的产生，并能减小在制作定影薄膜时电阻值的起伏。这就是说，可以把这样被包含的离子导电电阻值控制材料与构成定影薄膜或定影滚筒的表面层的树脂均匀地混合，从而使得可以把在表面中的电荷除去，并能得到适当的电阻值。例如，当把离子导电电阻值控制材料分散在含氟树脂的悬浮液中时，电阻值控制材料被电离，并被分散在含氟树脂的悬浮液中，在随后把这种含有电阻值控制材料的含氟树脂的悬浮液用来制作薄膜时，可以把电阻值控制材料全部均匀地分散在薄膜中，而不会使其局部化，从而可以得到非常均匀的表面电阻值。按照这一方式，可以防止分散的不均匀性和表面电阻的不均匀性(在电子导电电阻值控制材料中有这些不均匀性，把一种添加物(如碳或一种金属氧化物)添加到这种控制材料中，并在其中分散，使电阻值变坏)，结果，可以防止静电偏移的产生。另外，离子导电电阻值控制材料通常有一个问题由于在其材料表面上的温度和湿度的变化而非常大地改变它的电阻值，但是如果把离子导电电阻值控制材料用做定影薄膜或定影滚筒，在印刷过程中，材料的表面就总被控制为一个固定的温度，从而使得可以不受温度和湿度影响地使用它。
按照一个实施例，在此实施例中定影装置由一个弹性的加压滚筒和一个包括一个无缝薄膜和一个加热器的加热装置组成，并且，无缝薄膜的表面层至少包括树脂和离子导电电阻值控制材料(其熔化温度高于定影装置所使用的最高温度)，可以把有利的防静电功能赋予例如由基本上电绝缘的树脂制成的无缝薄膜或表面层(比如聚亚酰胺薄膜)，从而即使当无缝薄膜或表面层与正在通过的印刷纸张接触时也可以防止带电，并且可以有效地防止静电偏移现象的发生。
另外，按照一个优选实施例，在此实施例中定影装置为一个被加热的滚筒定影装置，并且，该被加热的滚筒的表面层至少包括树脂和离子导电电阻值控制材料(其熔化温度高于定影装置所使用的最高温度)，可以把有利的防静电功能赋予例如包括一个金属滚筒和装在其表面的一个表面层的被加热的滚筒或赋予包括一个金属滚筒，装在其表面的一个硅橡胶层和进一步装在其上的一个表面层的被加热的滚筒，从而即使当被加热的滚筒与正在通过的印刷纸张接触时，也可以防止带电，并且可以有效地防止静电偏移现象的发生。
如果离子导电材料为至少是由包括有机磷盐和含有全氟烷基官能团的有机盐的一组中挑选的一种，就可以赋予它有利的防静电功能。含有全氟烷基官能团的有机盐的例子包括磺酸盐，铵盐和羧酸盐。
下面，将对照着传统的示例更详细地描述本发明。
当采用传统的定影薄膜(在其中分散着碳)进行印刷时，尽管定影薄膜的表面电位相当地低，但仍有时会发生静电偏移。这样，用示于图5的一个探头测量定影薄膜上小区域中的表面电位，结果证实在小区域中存在着电位的非常大的起伏。特别是当所添加的碳的数量为重量百分比在0.1到1.5％时，会出现幅度为1千伏或更高的电位起伏。出现这样巨大的电位起伏的原因是四氟乙烯与全氟烷基乙烯醚共聚物或聚四氟乙烯的绝缘区域和碳的导电区域同时存在，这样，绝缘区域由于与纸张的摩擦而产生大量的电荷，而导电区域仍处于0伏的状态。每个带电区域和导电区域的尺寸非常小，因此当宏观地测量表面电位时，表面电位被平均，并似乎很低。然而，事实上，在薄膜附近的电位非常高，并且高电位与低电位混合在一起。如果存在这种电位的起伏，有某些群落的调色剂被静电作用力传递到薄膜。在这里，群落是指调色剂所具有的电荷数量。当碳的含量为0时，由于不存在导电区域，所以没有在小区域里的电位的起伏，但是薄膜会整体地带电。因此，如果由于某种原因使薄膜带上正电荷，在该部分就将发生严重的静电偏移。另外，当表面层处于绝缘状态时，就不能防止产生剥落的静电偏移。
在另一方面，如果所添加的碳的数量高于重量的1.5％时，四氟乙烯与全氟烷基乙烯醚共聚物或聚四氟乙烯的绝缘区域会显著地减小，使得微观的电位起伏减小。然而，当表面含碳较多时，定影薄膜的释放性能变坏，并且由于长时间地送纸会使碳由薄膜表面剥落，使得绝缘部分被暴露出来，并且静电偏移会不适当地增加。另外，如果碳的数量增加，薄膜的表面电阻值会变坏，在传递材料上的传递电荷开始泄漏，类似地使得静电偏移会不适当地增加。
这些问题都是由碳的分散得不好所造成的。KETJEN碳黑的主要平均颗粒直径为大约0.03微米，因此，如果KETJEN碳黑被均匀地分散，在定影薄膜的表面上就不会出现电位的起伏。另外，如果必要的和最低数量的碳被均匀地分散，也不会出现传递电荷的泄漏，从而可以防止定影薄膜的带电。还有，如果碳被均匀地分散，薄膜的电阻值在制作过程中就不会发生起伏，这将使得可以进行稳定的生产。然而，使碳均匀地分散，并保持其主要的平均颗粒直径(为的是不会形成被本技术称为的聚集)是困难的。这样，为了调整定影薄膜的表面层的电阻值，采用了离子导电电阻值控制材料。通常，可以用来防止带电并调整电阻值的离子导电材料为由表面活性剂代表的有机材料。如果用做固定薄膜的表面层材料的有机材料在定影装置被使用的温度下进行印刷时发生分解和气化，这种材料在其使用期之后就不再能起电阻值控制材料的作用。
因此，在本发明中，采用熔化温度高于定影装置的使用温度的离子导电材料来控制定影薄膜或定影滚筒的电阻值。
定影温度取决于过程速度和所采用的调色剂的特点，但通常大约为200℃。
甚至在这样的温度下不会发生变化，分解和气化的离子导电材料包括由Nippon Chemical Industrial Co.，Ltd.制作的Hishicolin(商标名)和Mitsubishi Metal Corporation制作的EFTOP(商标名)。可以把这些材料中的每一种与构成定影薄膜或定影滚筒的表面层的树脂均匀地混合，把电荷由其表面移走，并赋予表面适当的电阻值。
上面提到的现象不仅在待命型的定影装置中被观察到，而且在传统的被加热的滚筒定影装置中被观察到。因此，不用说，在定影滚筒的表面被类似地处理以便调整其电阻值的情况下，采用上述离子导电电阻值控制材料也是有效的。
可以在本发明中使用的一种聚亚酰胺无缝薄膜可以例如由如下的方法得到把由一种芳香烃的四羧酸组分与一种芳香烃的二胺化合物组分在一种极化的有机溶剂中反应得到的一种聚亚酰胺母体产物浇注到一个圆柱的表面上，对浇注材料进行热处理，随后使所处理的材料经受脱水/凝聚反应。对芳香烃的四羧酸组分没有特别的限制，芳香烃的四羧酸组分的例子包括3，3′，4，4′-联苯四羧酸的双脱水酐，2，3′，4，4′-二苯酮四羧酸的双脱水酐，1，2，4，5-苯四酸的双脱水酐，以及这些四羧酸的混合物。对芳香烃的二胺化合物组分没有特别的限制，芳香烃的二胺化合物组分的例子包括二苯醚(比如3，3′-二氨基苯醚，3，3′-二甲氧基-4，4′-二氨基苯醚和4，4′-二氨基苯醚)基的二胺化合物，二苯硫醚(比如3，3′-二苯硫醚和4，4′-二氨基二苯硫醚)基的二胺化合物，二苯酮(比如4，4′-二氨基二苯酮)基的二胺化合物，二苯甲烷基的二胺对苯二胺化合物和间苯二胺化合物。另外，极化的有机溶剂的例子包括N-甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，苯酚，邻甲苯酚，间甲苯酚，对甲苯酚，以及二甲基氧化物，但是这些不是特定限制性的。
另外，含氟树脂的例子包括聚四氟乙烯，四氟乙烯与全氟烷基乙烯醚共聚物树脂，四氟乙烯与六氟丙烯共聚物树脂，乙烯与四氟乙烯共聚物树脂，乙烯与氯三氟乙烯共聚物树脂，以及聚偏氟乙烯。
下面，将参考着示例更详细地描述本发明。
示例1在此示例中，把一种待命型的定影装置用做定影装置。它的示意图示于图2。定影装置50包括一个加热部分和一个加压滚筒，加热部分包括一个定影薄膜1，一个陶瓷加热器3和一个薄膜引导件2。该定影装置由加压滚筒4驱动，传递材料(一张纸)20和薄膜1也由加压滚筒4驱动。加热器3包括一个陶瓷基底和涂在该基底表面的一个加热涂层，加热器3由于功率被控制的交流电流通过其中而产生热量。用一块玻璃涂布加热的表面，为的是确保防护和绝缘性质。一个热敏电阻芯片5被装在陶瓷基底的背面，从而在所探测的温度的基础上对电流的送入进行控制。薄膜引导件2由一种热固塑料制成，它的下表面的结构可以容纳加热器，定影薄膜1沿着薄膜引导件2运动。由图2中的右侧把传递材料(纸)20(调色剂21粘附在其上)送入，并在加热器3与加压滚筒4之间的辊隙处N对它加热，随后，把有定影了的图像22的传递材料向图2中的左侧送出。
加压滚筒包括一个核心41和围绕着核心41模塑的硅橡胶4，加压滚筒的直径和长度分别为20毫米和220毫米。硅橡胶由两部分液体系统添加型LTV硅橡胶制成，为了防止它的表面带电，把1％重量的表面活性剂添加到橡胶中。加压滚筒的核心接地。
下面，将描述定影薄膜1。定影薄膜1包括三层，三层之一的一个基底层为圆柱形的聚亚酰胺薄膜，其厚度为50微米，其外径为24毫米。该基底层在加热器上滑动，因此对此基底层要求有耐磨性，强度和类似性能。由于这个原因，采用聚亚酰胺做为基底层的材料。把一个导电底层装在这个基底层上。该导电底层被用来防止引起偏移的电位由于电流通过加热器表面而产生的交变电场和由于加热器与薄膜的内表面之间的摩擦而产生的带电的原故而在薄膜表面上扩展，也被用来确保上述的聚亚酰胺与下面提到的释放层的表面层之间的粘附。在薄膜的端部，使导电底层暴露出来，并把所暴露的部分连接到地，以便把导电底层的电位调节为0伏，从而使薄膜的电位稳定。
把释放层装在该导电底层上。要求该释放层能经受在传递材料上的滑动，并有高的释放性能，以至调色剂不会粘附在其上。采用由聚四氟乙烯与四氟乙烯与全氟烷基乙烯醚共聚物以7∶3的比例混合所得到的水悬浮液用做释放层的材料。在此示例中，这种悬浮液与做为电阻值调节剂的10％重量的Hishicolin PX-2B(商标名，由Nippon Chemical Industrial Co.，Ltd.制作)混合，它是一种含有机磷的化合物(一种四乙基鏻的溴盐)分子式为(C2H5)4P·Br。当采用Hishicolin PX-2B时，主要是正磷离子迁移，赋予释放层以导电性。顺便提一下，Hishicolin PX-2B很容易溶于水。Hishicolin PX-2B的沸点为333℃，这一沸点高于定影装置的最高使用温度(大约200℃)。因此，Hishicolin PX-2B在送纸的使用期间既不会分解也不会气化，即使在使用期间之后仍可以保持如开始阶段时相同的电阻值。
把导电底层和释放层的材料应用于聚亚酰胺薄膜(它用做浸渍的基底层)上，把它们干燥，随后进行烘烤。导电底层的厚度为大约5微米，释放层的厚度为大约10微米。
这样模塑成的定影薄膜有均匀的电阻值分布，这是因为构成定影薄膜的表面的释放层的电阻值是由于离子起导电作用。用Mitsubishi Petrochemical Co.，Ltd.制作的高电阻计Hirestor测量包含10％重量的Hishicolin的薄膜用在10伏下的表面电阻值，结果为1×1010欧姆/□。
下面，为了作比较，制备一种传统的薄膜释放层，用作对比的示例。在此对比的示离中，碳代替Hishicolin被用做释放层的电阻值控制材料。具体地说，把由Lion Co.，Ltd.制作的Lion Paste W·310A(其中把KETJEN碳黑悬浮在水中)以重量为树脂重量的0％，0.7％和1.5％的数量添加到含氟树脂中，随后把含有KETJEN碳黑的树脂煅烧，制备成样品，即分别为样品A，样品B，样品C。
这样制备的薄膜的表面电阻值为样品A中为1×1013欧姆/□(0％重量百分比)，样品B中为1×1010欧姆/□(0.7％重量百分比)，样品C中为1×105欧姆/□(1.5％重量百分比)。
对于这些样品，测量了电位，并评价了图像。为了评价图像，采用了如图3所示的一台电子照相印刷机。一个光敏鼓6为一个带负电的OPC光敏鼓，其直径为24毫米。在第一位置，光敏鼓6被一个充电滚筒7均匀地充电到650伏，随后使光敏鼓6的图像部分曝光于激光曝光装置8的光线中，把电荷由该部分移去。然后，显影段9用带负电的单一组分的磁调色剂进行逆显影。该显影段9采用一种非接触式的跳跃显影系统，把一个500伏的直流电压与一个1800Hz矩形波形的1600Vpp的交流电压的叠加电压施加到一个显影套筒上。接着，这样显影了的调色剂图像被施加了+2千伏电压的传递滚筒10传递到传递材料20上，随后向前输送到定影装置50。在传递操作之后，一个清除段11把在光敏鼓6上残余的调色剂除去，被清洁了的光敏鼓6可以进行下一次成像。
进行了一个实验，评价图像的整个表面偏移和剥落偏移，并测量定影薄膜的表面电位和流过定影薄膜的电流。具体地说，关于定影薄膜的表面电位，测量是在一个微小的区域中进行的。具体地说，如图5所示，把一个探头接到Trek Co.，Ltd.生产的344型表面电位计60上，在与导电针65的顶端接触的微小区域中进行测量。在这种探头中，定影薄膜的表面上的电位被导电针引到一块拾取板上，随后以不接触的方式测量此电位。在图5中，标号61为表面电位计探头，62为进行微小区域电位测量的探头，63为被测量的部位，64为一块金属板。
首先，评价由传统制备方法得到的薄膜。
对于样品A(其中所添加的碳的数量为0％，即绝缘薄膜)进行图像评价。结果，显然，当纸张被送入时，整个表面偏移增加，并且剥落偏移被积累，并经常发生。这时，对于定影薄膜上的电位，如图1A所示，随着纸张被送入，其绝对值向正值的一侧移动，代表剥落偏移的峰值也在增加。
随着纸张被送入，传递材料所保有的用来传递的正电荷被传递到薄膜上。然而，因为薄膜处于绝缘状态，不存在正电荷的任何躲避区，所以薄膜上的电荷逐渐积累，最后出现整个表面偏移。另外，当传递材料通过定影装置时，传递材料的后端回弹，与定影薄膜强烈地接触，使得出现一个尖锐的电位峰。由于定影薄膜是绝缘的，这一尖峰不会衰减，它也造成剥落偏移。
由上述的可以理解到，绝缘薄膜不能使在定影薄膜上产生的正电荷衰减，结果，不可能防止静电偏移的出现。
接着，对于样品C(对它添加了1.5％重量的碳)进行类似的实验。结果，由第一张送入的纸开始出现弱的整个表面偏移。即使当继续把纸张送入时，整个表面偏移的水平保持不变，不出现任何剥落偏移。由图1C明显地看出，定影薄膜的电位几乎为0伏，不存在与表面电位有关的任何问题。然而，观察到由定影薄膜流向地的电流为0.1微安，所以可以设想，传递电荷由传递材料上流走，这使得用来把调色剂保持在传递件上的电荷丢失掉。这样，可以认为，这一现象引起弱的整个表面偏移。因此，如果定影薄膜的表面电阻值过低，传递电荷被不适当地泄漏，这造成整个表面偏移的产生。
接着，对于样品B(对它添加了0.7％重量的碳)进行类似的实验。随着纸被送入开始出现整个表面偏移，也发生剥落偏移，虽然是轻微的。这时，定影薄膜的电位平均地看大约为0伏，如图1B所示，但是观察到有大的幅度的某些峰。这表明碳没有被均匀地分散开，在定影薄膜上的微小区域中观察到同时存在着导电区域和绝缘区域。当纸张被送入时，来自传递材料的正电荷使绝缘区域带上正电。在另一方面，因为导电区域经过碳结构连接到地，所以它们的电位为0伏。在有不同电位的区域彼此相邻近，有一些小的空间插在中间的情况下，在它们之间出现非常大的电场，由于这个电场，调色剂碎裂，并不适当地传递到定影薄膜上。在这一连接部位，流过定影薄膜的电流非常小，在测量误差范围之内，添加0.7％重量的碳的条件下宏观的表面电阻值为1×1010欧姆/□，这一值被认为是一个适当的值。
接着，对于一种薄膜(关于这一示例对它添加了10％重量的离子导电电阻值控制材料″Hishicolin PX-2B″)进行实验。
在从第一张纸到使用期限完成的整个送纸过程中，既没有整个表面偏移也没有剥落偏移发生，并且得到好的图像。这时，定影薄膜的表面上的电位在微观上看是均匀的，并且几乎为0伏，如图1C所示。另外，定影薄膜的宏观上的表面电阻值为1×1010欧姆/□，如上所述的那样，也没有测到电荷由传递材料的泄漏。
离子导电电阻值控制材料很容易受到环境条件(如温度和湿度)的影响，为了谨慎起见，在高温，高湿度环境下(温度为32，5℃，相对湿度为85％)和低温，低湿度环境下(温度为15℃，相对湿度为10％)进行了类似的图像评价和测量，但没有出现任何问题。其原因在于在进行印刷的时间定影薄膜被加热器加热，定影薄膜被在常温下使用，因此，在任何环境下在定影辊隙附近(静电偏移在这里出现)的电阻值不变。
如上所述，在这一示例中证实，在待命型定影装置(其中采用了陶瓷加热器和薄膜)中，在薄膜表面中采用了离子导电电阻值控制材料，用来防止带电，从而可以防止这种产生静电偏移的电荷积累，并且可以使电阻值保持为防止电荷由传递材料上泄漏。
示例2在此示例中，使用一种被加热的滚筒型定影装置。在这一示例中使用的电子照相印刷机与在示例1中的相同，区别只是定影装置不同。在图4中示出了在这一示例中使用的被加热的滚筒型定影装置的示意图。加压滚筒4与在示例1中使用的相同，所以将略去对它的描述。定影滚筒的基底材料12为一个铝的圆柱，其外径为30毫米，壁厚为2毫米，长度为240毫米，在它的里面有500瓦的卤素加热器14。在与加压滚筒与定影滚筒的基底材料12之间的辊隙相对的那个侧面，即在定影滚筒的基底材料12的一个中空的部分，设有一个接触型的热敏电阻5，这个热敏电阻5检测定影滚筒的基底材料12的温度，控制卤素加热器的开关。在定影滚筒的基底材料12的表面形成一个四氟乙烯与全氟烷基乙烯醚共聚物/聚四氟乙烯的涂布薄膜13。定影滚筒的基底材料12为刚性的铝圆柱体，可以用把四氟乙烯与全氟烷基乙烯醚共聚物/聚四氟乙烯的悬浮液与电阻值控制材料混合起来的方法形成一个释放层，随后把混合物煅烧。
迄今，为了防止传递电荷由定影滚筒泄漏，要求定影滚筒的电阻值为1×106欧姆/□或更高，用把0.7％重量的碳分散来得到所要求的电阻值。
然而，在形成涂布薄膜之后，有时电阻值由于涂布时的温度，分散状态，涂布溶液的储存状态和干燥时的湿度而发生大的改变。因此，存在两个问题在制作时的稳定性差，并且电阻值的调节困难。这两个问题都是由在涂布溶液中的碳的分散状态由于各种因素而发生改变所造成的，一旦碳发生聚集，它便不能再被分散成它的主要颗粒。因此，在此示例中，采用了一种离子导电电阻值控制材料，在这种材料中电阻值不随分散能力改变，与象碳这样的添加物相反，从而可以确保制作的稳定性。
不是把离子导电材料在涂布溶液中分散，而是以一种离子状态溶解在其中，因此，它不是局部化的。这样，即使不用专门的混合装置，可以在低焓状态下使材料稳定，这样即使溶液是重新制备的，也不会出现浓度的不均匀性。然而，在离子导电材料制成的定影薄膜中，即使在把纸张送入的使用期限之后，离子导电材料的品质仍不应该发生变化，并且离子导电材料仍不应该发生气化。因此，在此示例中，采用了熔点高于定影装置使用的最高温度的离子导电材料。
这样的材料的例子包括Hishicolin(它是在示例1中提到的一种有机磷盐)和其它化合物，但是在此示例中，采用了EF-102级的EFTOP(商标名，由Mitsubishi Metal Corporation制作)。所采用的EF-102的数量为四氟乙烯与全氟烷基乙烯醚共聚物/聚四氟乙烯悬浮液的固体含量的重量的5％。材料EF-102为一种含氟的表面活性剂，其分子式为RfSO3K(全氟烷基磺酸钾，其中在烷基中的碳原子的数目范围为1到30)，其熔化温度高至420℃。因此，即使在制作时，即使在定影温度下的耐用性实验中，EF-102的品质不会发生改变，EF-102也不会气化，所以可以稳定地保持定影薄膜的电阻值。
在示例1中提到的Hishicolin和EFTOP都是水溶性的，因此在制作时，EFTOP可以在四氟乙烯与全氟烷基乙烯醚共聚物/聚四氟乙烯的悬浮液中溶解，而没有任何问题。因为不必要考虑溶液的pH值，所以可以很容易地控制溶液的浓度。另外，因为EFTOP在溶液的储存期间不会出现沉淀和类似现象，与碳的情况相反，可以延长涂布溶液的适用期，这可以使涂布溶液的状态稳定。
包括混合的EFTOP的定影滚筒被用来输出图像。在这种情况下，可以得到1×1010欧姆/□或更高的均匀的表面电阻，结果，既不会发生整个表面偏移，也不会发生剥落偏移，也不会发生表面电荷的泄漏，并且在所有的情况下和在整个使用期间都可以输出好的图像。
如上所述，当采用含氟的表面活性剂做为对于定影滚筒的表面的电阻值控制材料时，可以控制在制作条件下电阻值的起伏。还有，因为采用了其熔化温度高于定影装置中的最高温度的电阻值控制材料，所以可以得到即使在完成使用期限之后也不会产生任何静电偏移的定影滚筒。
权利要求
1.用来加热和熔化调色剂图像并把它定影在一种传递材料上的一种定影装置，所述定影装置有一个定影件表面，它与调色剂图像相接触，所述定影件表面至少包括一种树脂和一种离子导电电阻值控制材料(其熔化温度高于定影装置中的最高温度)。
2.按照权利要求1的定影装置，其特征在于所述离子导电材料至少是由包括有机磷盐和有全氟烷基的有机盐的一组中挑选的一种物质。
3.按照权利要求1的定影装置，其特征在于所述离子导电电阻值控制材料以树脂的重量的0.1到40％的数量以分散的状态出现。
4.按照权利要求1，2或3的定影装置，其特征在于所述树脂为一种含氟树脂。
5.按照权利要求1的定影装置，其特征在于定影件的表面电阻在1×106欧姆/□到1×1014欧姆/□的范围内。
6.按照权利要求1的定影装置，其特征在于定影件的表面设有一个至少包括树脂和离子导电电阻值控制材料的表面层。
7.按照权利要求1的定影装置，其特征在于定影件的表面层的厚度在1到50微米的范围内。
8.按照权利要求5，6或7的定影装置，其特征在于包括在定影件的表面中的树脂为一种含氟树脂。
9.按照权利要求6的定影装置，其特征在于在一种耐热薄膜上形成表面层。
10.按照权利要求9的定影装置，其特征在于耐热薄膜为一种聚亚酰胺薄膜。
11.按照权利要求1的定影装置，其特征在于所述定影装置由一个弹性加压滚筒和一个包括一个薄膜和一个加热器的加热装置组成，薄膜的表面至少包括一种树脂和一种离子导电电阻值控制材料(其熔化温度高于定影装置中的最高温度)。
12.按照权利要求1的定影装置，其特征在于所述定影装置为一种被加热的滚筒定影装置，被加热的滚筒的表面至少包括一种树脂和一种离子导电电阻值控制材料(其熔化温度高于定影装置中的最高温度)。
13.按照权利要求11或12的定影装置，其特征在于所述树脂为一种含氟树脂。
14.一种薄膜，它包括一种耐热树脂，其表面包括一种离子导电电阻值控制材料。
15.按照权利要求14的薄膜，其特征在于所述耐热树脂为一种含氟树脂。
16.按照权利要求14的薄膜，其特征在于所述离子导电电阻值控制材料至少是由包括有机磷盐和有全氟烷基的有机盐的一组中挑选的一种物质。
17.按照权利要求14，15或16的薄膜，其特征在于薄膜的表面电阻在1×106欧姆/□到1×1014欧姆/□的范围内。
全文摘要
在用来加热和熔化调色剂图像并把它定影在一种传递材料上的一种定影装置中，该定影装置有一个定影件表面，它与调色剂图像相接触。该定影件表面至少包括一种树脂和一种离子导电电阻值控制材料(其熔化温度高于定影装置中的最高温度)。
文档编号G03G15/20GK1153328SQ9610139
公开日1997年7月2日 申请日期1996年2月8日 优先权日1995年2月8日
发明者矢野秀幸, 大塚康正, 吉冈真人, 小西直树, 松村将文 申请人:佳能株式会社, I·S·T·株式会社