專利名稱：圖像加熱裝置和圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用電子照相方式的圖像形成裝置，通常以相互壓接·旋轉的加熱機構(輥、環(huán)形帶等)與加壓機構(輥、環(huán)形帶等)的壓接部(輥隙部)對轉印材料與由用靜電方法承載于該轉印材料的樹脂、磁體、著色料等組成的調色劑進行夾送，并同時對其進行加熱和加壓，借此實現(xiàn)熔融定影。更詳細地說，本發(fā)明涉及加熱帶方式的加熱裝置，以及以該加熱裝置為定影裝置而具備的圖像形成裝置，其中所述的加熱帶方式的加熱裝置中，具有靠加熱機構加熱且移動的撓性帶(薄膜)，支承上述帶的支承構件，和把上述帶夾于其間與上述支承構件形成壓接輥隙部的加壓構件，把被加熱材料引入上述壓接輥隙部的上述帶與上述加壓構件之間并對其夾送，從而靠上述帶的熱量對其加熱。加熱帶方式的加熱裝置，在電子照相方式等圖像形成裝置(復印機、傳真機、打印機等)中，作為對在記錄材料上所形成的未定影調色劑像進行加熱并加壓，使調色劑像定影于記錄材料的定影裝置，也可以作為使未定影圖像在記錄材料上臨時定影的臨時定影裝置，還可以作為改變承載定影圖像的記錄材料的表面性質的表面改質裝置等的圖像加熱裝置使用。此外，除了圖像加熱裝置外，還可以作為例如紙幣的褶皺去除用的熱壓裝置，熱層壓裝置，使紙的所含水分蒸發(fā)的加熱干燥裝置等，以及加熱處理片狀構件的加熱機構使用。
背景技術：
以復印機·打印機等圖像形成裝置具備的把調色劑像加熱、加壓而使其定影于記錄材料的定影裝置為例進行說明。
1)熱輥方式的定影裝置在圖像形成裝置中，在電子照相處理·靜電記錄處理·磁性記錄處理等適宜的圖像形成處理機構部中，作為用轉印方式或直接方式把形成承載于記錄材料(轉印材料用紙·電子傳真用紙·靜電記錄紙·OHP紙·印刷用紙·格式用紙·信封等)的圖像信息的未定影圖像(調色劑像)作為永久固定圖像加熱·加壓而定影于記錄材料的定影裝置廣泛使用熱輥方式的定影裝置。
熱輥方式的定影裝置，以作為內含作為加熱源的鹵素加熱器等的加熱體的定影輥，和作為壓接于該定影輥的加壓體的加壓輥為基本構成，使該輥對旋轉，使承載未定影圖像的記錄材料穿過輥對的壓接隙(定影輥隙)部，靠來自定影輥的熱量與定影輥隙部的壓力，使未定影圖像永久定影于記錄材料。
熱輥方式的定影裝置，當然可以用于黑白圖像形成裝置，也可以用于彩色圖像形成裝置。但是，因為彩色圖像與黑白圖像的場合相比記錄材料上的調色劑層厚，調色劑的附著量多，所以最好是確保定影輥隙部在記錄材料搬運方向的長度(定影輥隙寬度)盡可能寬，在打印時(定影工序時)盡可能低溫地長時間加熱在記錄材料上所形成的未定影調色劑像，使其定影于記錄材料上。
此外，為了確保記錄材料的光澤或作為記錄材料的OHP中的透光色再現(xiàn)性，對于彩色用定影裝置，為均一地熔融調色劑面并使其平滑化、具有高光澤度，在定影輥和加壓輥的表層上都設置高平滑或鏡面的耐熱彈性層的熱輥方式的定影裝置成為主流。
可是，在彩色用熱輥方式的定影裝置中，在為了確保寬的輥隙寬度而把輥大直徑化的場合，存在著招致定影裝置進而圖像形成裝置總體的大型化的問題。另一方面，在加厚耐熱彈性體表層的厚度的場合，因為從加熱源向定影輥的表層的熱傳導的降低引起的供熱速度的降低，致使定影輥表層溫度降低，發(fā)生未定影調色劑無法固定于記錄材料上的定影不良，故存在著打印速度降低，高生產率(每單位時間的打印張數(shù))同步能力降低等問題。
在彩色用定影裝置中，謀求定影裝置的小型化，而且，為了實現(xiàn)高速化和高生產率化，雖然既擴大輥隙寬度又不降低熱量供給速度是重要的課題，但是因為作為熱輥方式中的輥隙寬度的擴大方法只有上述的輥的大直徑化和耐熱彈性體的厚壁化，所以在應對該課題上其效果有一定限度。
2)定影帶方式(加熱帶方式)的定影裝置因此，為了打破熱輥方式帶來的限制，提出了使定影帶壓接于加壓輥形成輥隙部的定影帶方式的定影裝置。
該定影帶方式的定影裝置，在定影輥以外的部位配置加熱源，可以縮短預熱時間，配置架設于彈性定影輥和加熱輥上的環(huán)狀定影帶，經由定影帶使定影輥與加壓輥壓接，把承載未定影圖像的記錄材料穿過該壓接隙(定影輥隙)部，靠來自定影帶的熱量與定影輥隙部的壓力，把未定影圖像永久定影于記錄材料。
定影帶方式的定影裝置，通過使彈性定影輥低硬度化，與熱輥方式相比，可以容易地確保寬的輥隙寬度，此外，由于因為靠加熱輥加熱熱容量小的定影帶，故可以急速地加熱定影帶，進而不降低熱量供給速度而加熱記錄材料，所以可以縮短預熱時間，具有可以小型且高速打印的優(yōu)點。
在圖像形成裝置的定影裝置中采用上述定影帶方式中，在現(xiàn)有技術中，作為低硬度的彈性定影輥，如在特開平09-090787號公報、特開2002-333789號公報中所述，采用使彈性定影輥的中央部的外徑大于端部的外徑的構成。通過該構成，在使帶旋轉之際，為了防止帶因中央部而引起的問題，通過使帶的中央部的旋轉長度長于帶的端部的旋轉長度，防止帶在帶的中央部松弛。
但是，在特開2002-333789號公報中，描述了定影輥是中央部的外徑大于兩端部，而加壓輥是中央部的外徑小于兩端部的構成。用該構成之際，定影動作延長，致使如果該加壓輥充分加熱，則因為兩端部與中央部的橡膠層的厚度的不同所以產生熱膨脹差，故與產生熱膨脹前相比，兩端部的輥隙寬度變得大于中央部。結果，隨著長時間進行定影動作，對于定影動作初期階段中的端部與中央部的輥隙寬度在輥的母線方向的分布，其在端部變得更寬，在中央部與端部的輥隙寬度之差變大。借此，如果定影動作變長則為了防止在輥方向上光澤不勻等，最好是把加壓輥取為平直形狀。此外，有必要防止通過取為平直形狀而容易發(fā)生紙張褶皺。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以防止光澤不勻和紙張褶皺的圖像加熱裝置。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種既謀求帶的搬運性的穩(wěn)定又可以防止圖像不良的圖像加熱裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種圖像加熱裝置，具有以下的構成帶，該帶用于加熱記錄材料上的圖像并能夠移動；支承體，該支承體用于支承所述帶，并且具有彈性層，該支承體中央部的外徑大于兩端部的外徑；加壓旋轉體，該加壓旋轉體經由所述的帶與所述的支承體壓接，形成夾送記錄材料的輥隙部；壓接機構，該壓接機構支承所述的支承體的兩端部，并使所述的支承體與所述的加壓旋轉體壓接；其中經由所述的帶的所述的支承體的表面硬度低于所述的加壓旋轉體的表面硬度，從而使所述的加壓旋轉體為平直形狀。
通過以下的說明將會使本發(fā)明的更多的目的清楚。


圖1是圖像形成裝置例的概略構成示意圖。
圖2是表示本發(fā)明的第1實施例的定影裝置的概略構成的示意的橫剖視圖。
圖3是圖2的(3)～(3)線位置處的示意的縱剖視圖。
圖4是本發(fā)明的第1實施例的定影輥與定影輥隙部的平面形狀的示意圖。
圖5是本發(fā)明的第1實施例的定影輥隙部的示意的剖視圖。
圖6是本發(fā)明的第2實施例的定影輥的形狀與定影輥隙部的平面形狀的示意圖。
圖7是加壓輥的形狀的示意圖。
圖8是表示本發(fā)明的第4實施例的定影裝置的概略構成的示意的剖視圖。
具體實施例方式
(第1實施例)(1)圖像形成裝置例圖1是根據(jù)本發(fā)明的具備作為圖像加熱裝置的定影裝置的圖像形成裝置之一例的概略構成示意圖。本實施例的圖像形成裝置是用電子照相處理的具有自動兩面打字功能的逐行式彩色打印機。
Y·M·C·B是圖上從右至左依次排列的第1～第4的4個圖像形成單元。
各圖像形成單元Y·M·C·B每一個都是由作為圖像承載體的旋轉鼓型的電子照相感光體31，帶電裝置32，激光掃描器或LED陣列等曝光裝置33，顯像裝置34，清潔裝置35等組成的電子照相處理機構。以規(guī)定的圓周速度朝箭頭的順時針方向旋轉驅動感光體31。
第1圖像形成單元Y在感光體31的表面上形成彩色圖像的黃色成分的調色劑圖像。第2圖像形成單元M在感光體31表面上形成彩色圖像的品紅色成分的調色劑圖像。第3圖像形成單元C在感光體31的表面上形成彩色圖像的深藍色成分的調色劑圖像。而且第4圖像形成單元B在感光體31的表面上形成黑色的調色劑圖像。各圖像形成單元中的調色劑圖像的形成原理·過程因為是公知的所以省略其說明。
36是懸架于多個支承輥37而架設的轉印帶，在第1～第4圖像形成單元Y·M·C·B的下側，跨越所有圖像形成單元配置。朝箭頭的逆時針方向，以對應于感光體31的圓周速度的圓周速度旋轉驅動轉印帶36。
38是轉印電極輥，在第1～第4各圖像形成單元Y·M·C·B中，使轉印帶36夾持并壓接于感光體31的下表面從而形成轉印隙部。39是對各轉印電極輥38施加轉印偏壓的轉印偏壓施加電源，在規(guī)定的控制時刻施加和調色劑的帶電極性相反極性的規(guī)定電壓作為轉印偏壓。
40是紙張供給路徑，把從未畫出的供紙機構部一張一張地分離供紙的記錄材料(轉印材料)P送到轉印帶36的第1圖像形成單元Y側的端部。43是手動供紙盤，記錄材料P也可以從該托盤43以手動方式供紙。
轉印帶36靜電吸附保持，或者靠夾頭把持所供給的記錄材料P，從而將其依次搬運到第1至第4圖像形成單元Y·M·C·B的各轉印輥隙部。借此，在同一記錄材料P的表面上以對位狀態(tài)依次重疊轉印黃色調色劑像、品紅色調色劑像、深藍色調色劑像和黑色調色劑像而合成形成彩色調色劑像。
搬運通過第4圖像形成單元B的轉印輥隙部的記錄材料P從轉印帶36分離，引入作為加熱裝置的定影裝置101從而接受未定影調色劑圖像的加熱定影處理。
在黑白打印模式的場合，僅使形成黑色調色劑圖像的第4圖像形成單元B工作。
在單面打印模式的場合，從定影裝置101出來的記錄材料P進入走紙通路a從而排出到機外。
在自動雙面打印模式的場合，從定影裝置101出來的第1面打印完畢的記錄材料P通過活瓣41的切換，進路變更到記錄材料再循環(huán)搬運機構側的走紙通路b側，然后導入翻頁通路c，接著進行翻頁搬運，通過活瓣42的切換，進路變更并搬運到走紙通路d側搬運，借此表里翻轉后再次送到轉印帶3 6的第1圖像形成單元Y側的端部。借此進行對記錄材料P的第2面的調色劑圖像的轉印形成，再次引入定影裝置101從而進行對第2面?zhèn)鹊恼{色劑圖像的定影，從定影裝置101出來的記錄材料P進入走紙通路a而排出到機外。
(2)定影裝置101圖2是表示本實施例中的作為圖像加熱裝置的定影裝置101的概略構成的示意的橫剖視圖。圖3是圖2的(3)-(3)線位置處的示意的縱剖視圖。
該定影裝置101為這樣一種帶定影裝置，具有作為支承體的定影輥2，作為加熱構件的加熱輥3，以規(guī)定的張力架設于該定影輥2和加熱輥3且作為撓性帶的環(huán)狀定影帶1，以及經由該定影帶1相向于定影輥2加壓設置且作為加壓旋轉體的加壓輥4，在加熱輥3與加壓輥4兩方的內部備有定影帶加熱用加熱器5·6，是通過把記錄材料P引入加壓輥4與定影帶1之間的壓接輥隙部(以下記為定影輥隙部)N并對其夾持搬運，在定影輥隙部N中，靠加熱器5加熱的加熱輥3加熱的定影帶1的熱量，與靠加熱器6加熱的加熱輥4的熱量，以及定影輥隙部N的壓力把保持于記錄材料P上的未定影調色劑圖像加熱、加壓并定影于記錄材料P上。
在本實施例中，加壓輥4兩端部經由軸承等能夠旋轉地固定配置于定影裝置，定影輥2兩端部經由軸承能夠旋轉，且兩端部靠彈簧等加壓機構K，配置于定影裝置以便經由定影帶1加壓于加壓輥4。在相互壓接的定影帶1與加壓輥4之間，使承載未定影的調色劑圖像T的記錄材料P從其中穿過，形成加熱熔解調色劑圖像T并且加壓，使其定影于記錄材料P的定影輥隙部N。此外，加熱輥3兩端部經由軸承能夠旋轉，且作為張緊輥在加壓機構的作用下被加壓以便給定影帶1賦予規(guī)定的張力。
定影帶1、定影輥2、加熱輥3、加壓輥4靠驅動源的旋轉驅動而旋轉。
在本實施例中，加壓輥4靠來自圖像形成裝置主體的驅動源朝箭頭X方向旋轉。定影帶1，因該加壓輥4的旋轉，靠在加壓輥4與定影帶1的外周面處的摩擦力，在定影帶1上朝箭頭Y方向作用旋轉力。進而靠定影帶1的內周面，與定影輥2和加熱輥3的外周面的摩擦力，在定影輥2和加熱輥3上作用旋轉力。因而，采用通過加壓輥4被驅動旋轉，而使定影帶1、定影輥2和加熱輥3以與加壓輥4的圓周速度大致同一的圓周速度從動旋轉的加壓輥驅動方式。在記錄材料P穿過定影輥隙部N的場合，靠加壓輥4與記錄材料P與定影帶1的摩擦力與上述同樣地從動旋轉。
這里，定影輥2與加壓輥4，靠配置于定影輥2的端部的單向齒輪，與配置于加壓輥4的端部的齒輪連接，在加壓輥4與定影帶1，或者經由記錄材料P在加壓輥4與定影帶1中，發(fā)生打滑的場合，定影輥2靠上述單向齒輪被驅動旋轉，成為打滑對策以便加壓輥4與定影帶1以大致同一線速度而旋轉。
在加壓輥4的周面的前后，配置著作為構成搬運承載調色劑圖像T的記錄材料P搬運的搬運路徑的導向構件的定影入口導向部9、定影排紙導向部10。
①定影帶1定影帶1，為了謀求低熱容量化，提高瞬時起動性，可以使用薄膜膜厚150μm以下，最好是30～80μm左右的以作為耐熱材料的PTFE、PFA或FEP等含氟樹脂為主要成分的環(huán)形帶狀體這樣的單層結構，或者在以聚酰亞胺、聚酰胺亞胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)或聚亞苯基硫醚(PPS)等樹脂材料，或鎳(Ni)、不銹鋼(SUS)等金屬材料為主要成分的作為基層的環(huán)形帶狀體的外周面上，覆蓋聚四氟乙烯(PTEF)、全氟烷氧基鏈烷(PFA)或四氟乙烯(FEP)等含氟樹脂為主要成分的脫模層這樣的復層結構等。
此外，在彩色圖像形成裝置中，為了均一地熔融并平滑化且高光澤地精整調色劑圖像表面，可以使用在上述作為基層的環(huán)形帶狀體的外周面上，覆蓋厚度100μm～800μm左右的硅橡膠、氟橡膠等耐熱彈性層的復層結構等。在該場合，為了提高定影帶1與記錄材料P上的調色劑圖像T的脫模性并防止錯位，有必要取為配置在定影帶1上的涂付機油的機油涂付裝置的機油涂付定影裝置。
或者，也可以使用進而在上述硅橡膠等耐熱彈性層的外周面上，覆蓋以PTFE、PFA或FEP等含氟樹脂為主要成分的脫模層的復層結構。在該場合，可以消除在定影帶1上涂付機油的機油涂付裝置而取為無油定影裝置，可以實現(xiàn)低成本化。
在本實施例中，取為使用在厚度50μm的作為基層的聚酰亞胺樹脂的外周面上，覆蓋厚度300μm的硅橡膠的耐熱彈性層，進而在最外周面上覆蓋厚度30μm的PFA管的脫模層的總厚度380μm，內徑60mm的撓性定影帶1的無油定影裝置。該場合的表面硬度為85度(Asker-C硬度計)。
②定影輥2定影輥2，在金屬芯2a上，覆蓋硅橡膠、氟橡膠、或為了迅速提高定影帶1的溫度，提高絕熱性的硅海綿等耐熱彈性層2b。
在本實施例中，使用在鐵的外徑14mm的金屬芯2a的外周上，覆蓋厚度8mm的硅海綿層2b，硬度40度(Asker-C硬度計)，硅膠海綿的熱傳導率取為0.08〔W/(m·℃)〕的，外徑約30mm的定影輥2。
③加熱輥3內含加熱器5的加熱輥3，為了迅速升溫，由小直徑且薄壁并以導熱性良好的鋁、鐵等金屬材料為主要成分的金屬管構成而低熱容量化。
定影帶1靠加熱器5經由加熱輥3加熱，靠溫度檢測元件(熱敏電阻)7檢測加熱輥3的溫度，接通/切斷加熱器5，控制加熱輥3的溫度，借此成為把定影帶1的表面溫度維持于規(guī)定的溫度的構成。
在本實施例中，使用鋁的厚度1mm，外徑24mm的加熱輥3，使用鹵素加熱器作為加熱器5。
④加壓輥4加壓輥4，在金屬芯4a上設置硅橡膠·氟橡膠等耐熱彈性層4b的構成的場合，成為需要在定影帶1上涂付機油的機油涂付定影裝置。此外，也可以為了提高加壓輥4的表面性和對調色劑的脫模性，在耐熱彈性層4b的外周面上設置PTFE、PFA、FEP等含氟樹脂層，成為無油定影裝置。
在本實施例中，成為使用在鐵的厚度1mm的平直形狀的金屬芯4a的外周上，在加壓輥的母線方向上以同一厚度覆蓋厚度2mm的硅橡膠的耐熱彈性層4b，進而在最外周面上覆蓋厚度50μm的PFA管的脫模層4c的外徑40mm，硬度70度(Asker-C硬度計)的加壓輥4的無油定影裝置。
由此，因為加壓輥為平直形狀，故中央部、端部的外徑都是40mm。
此外，在本實施例中，為了迅速把定影帶1升溫到規(guī)定的溫度，在加壓輥4中作為加熱器6內含鹵素加熱器，靠溫度檢測元件(熱敏電阻)8檢測加壓輥4的溫度，接通/切斷加熱器6，成為控制加壓輥4的溫度的構成。但是，根據(jù)裝置構成的不同，也可以去除加熱器6，僅以加熱器5為加熱源的構成。
⑤調色劑調色劑，在無油定影裝置中，為了防止冷錯位或熱錯位，或者提高調色劑從定影帶1或加壓輥4的分離性，可以使用含有機油成分的機油內含調色劑或機油分散調色劑。在本實施例中，取為使用機油內含調色劑的無油定影裝置。
(3)定影輥隙形狀1)在發(fā)明的本實施例的定影裝置101中，定影輥2，如圖4的(a)中所示，可以成為最大過紙寬度的中央部外徑C大于端部外徑A和B的鼓形，并且通過使加壓輥成為平直形狀，可以使作為定影帶1與加壓輥4的壓接部的定影輥隙部N的形狀，如圖4的(b)中夸張地所示，成為定影輥隙縱長方向的中央部與端部相比稍寬的形狀。
這里，說明盡管定影輥2為鼓形的形狀，還是應當成為這樣的輥隙形狀的理由。
在本實施例中，經由帶測定定影輥2的硬度時的表面硬度為65°(Asker-C硬度計)，加壓輥的表面硬度為70°(Asker-C硬度計)。如果經由帶把加壓輥壓接于定影輥，則因為經由帶的定影輥，表面硬度低于加壓輥，故鼓形部分變得容易變形。結果，輥隙部因為加壓輥的鼓形的影響變小的緣故與因定影輥的撓曲而使兩端部的壓力增加的緣故而成為端部的輥隙寬度稍大于中央部的輥隙寬度的形狀。因而，經由帶的定影輥的硬度，最好小于加壓輥的硬度。
通過具有這種表面硬度關系，雖然加壓輥為平直形狀，但是可以形成端部的寬度較寬的輥隙形狀。結果，不容易產生紙張褶皺的紙張搬運成為可能。
此外，如果連續(xù)地進行定影動作，則加壓輥的溫度升高，加壓輥的彈性層處產生熱膨脹。但是，因為加壓輥為平直形狀，故縱長方向的圖像形成區(qū)域內的熱膨脹差很小，所以輥方向的輥隙寬度之差與連續(xù)地進行定影動作前相比幾乎沒有變化。
因此，即使通過進行長時間的定影動作引起加壓輥熱膨脹，也可以防止產生在輥的母線方向上產生光澤不勻的定影圖像。
實際上，在最大過紙寬度為297mm(A3紙縱過紙)的定影裝置101中，令記錄材料的搬運速度為104mm/sec，令加壓機構K的總加壓力(兩端的壓力的合計)為300N(約30kgf)，令定影帶表面溫度為180℃，進行使承載未定影調色劑圖像T的記錄材料P過紙而得到定影圖像的研究。
在把本發(fā)明的本實施例的圖4的(a)中所示的中央部外徑C＝30mm，端部外徑A＝B＝29.7mm的鼓形量＝300μm(鼓形比率0.3/29.7×100＝1.01％)的鼓形的定影輥2與中央部與兩端部的外徑為40mm的平直形狀的加壓輥組合使用的場合，靠圖4的(b)中所示的定影輥隙部N的端部粗的形狀，在彩色圖像的場合，即使進行連續(xù)定影也可以不加大中央部與端部處的光澤度差，而防止紙張褶皺。
這里，定影輥2的鼓形量，如令定影輥2的最大過紙寬度兩端部外徑為A與B，令定影輥2的最大過紙寬度中央部外徑為C，則為用鼓形量＝C-(A+B)/2所計算的值。
定影輥2的鼓形量，不限定于上述數(shù)值，可以根據(jù)定影輥2中的耐熱彈性層2b的厚度和硬度、金屬芯2a的剛性、加壓輥4中的耐熱彈性層4b的厚度和硬度、金屬芯4a的剛性、加壓機構K的加壓力、紙張搬運速度等，定影裝置構成或圖像形成裝置構成任意地設定。
但是，如果鼓形量過大，則定影輥隙部N的形狀成為在定影輥隙縱長方向的端部處小而在中央部處中粗的形狀，由于發(fā)生定影性不均一，色度、亮度、彩度等彩色圖像特性或光澤度的不均一，所以定影輥隙部N的形狀成為端部的寬度較寬的輥隙形狀，而且，可以選擇盡可能小的鼓形量。
2)加壓輥4，為了加快定影帶1向規(guī)定溫度的升溫，可以減小加壓輥4的熱容量以便使加壓輥4不奪走定影帶1的熱量，而使加壓輥4迅速升溫。因此，可以減薄加壓輥4的金屬芯4a，而且減薄加壓輥4的耐熱彈性層4b。但是，如果減薄耐熱彈性層4b則定影輥隙部N的寬度減小。
因此，為了把定影輥隙部N的寬度取大，有必要減小定影輥硬度，故最好是取為定影輥2的硬度＜加壓輥4的硬度。
此外，通過取為定影輥2的硬度＜加壓輥4的硬度，如圖的定影輥隙部N的示意的剖視圖中所示，定影輥隙部N的斷面形狀成為上凸形狀，定影帶1與調色劑的分離性提高，脫離定影輥隙部N的記錄材料P貼在定影帶1上，可以防止定影帶1與記錄材料P不分離這樣的分離不良。
定影輥2的硬度，為了取大定影輥隙部N的寬度，盡可能適應于低硬度，可以取為60度(Asker-C硬度計)。但是，因為靠定影輥2與定影帶1的內周面的摩擦力使定影輥2從動旋轉，故在定影輥2上，要求一定程度的強度，所以定影輥2的硬度，宜為10度(Asker-C硬度計)以上。
3)在如本實施例的定影裝置101這樣，在定影輥2中沒有內含加熱器的構成的場合，為了加快定影帶1向規(guī)定溫度的升溫，定影輥2宜取為絕熱構成，以便不奪走定影帶1的熱量。因此，最好減小定影輥2的耐熱彈性層2b的熱傳導率，耐熱彈性層2b的熱傳導率，取為0.16〔W/(m·℃)〕以下是合適的。
因而，為了提高絕熱效果，耐熱彈性層2b最好不是實心橡膠狀彈性層，而取為包含絕熱效果高的空氣層的海綿狀彈性層。此外，海綿狀彈性層，因為空氣層吸收定影輥2和加壓輥4的撓曲，故與實心橡膠狀彈性層相比，可以減小定影輥2的鼓形量。這在通過研磨使定影輥2的形狀成為鼓形的場合，可以減小研磨部，具有可以使制造時間縮短而實現(xiàn)的低成本化，廢棄物減少的優(yōu)點。
雖然本實施例，就在定影帶1的表層，和加壓輥4的表層上覆蓋含氟樹脂等脫模層，使用機油內含調色劑的無油定影裝置進行了描述，但是運用于在定影帶1的表層，和加壓輥4的表層上覆蓋硅橡膠等耐熱彈性層，靠另外配置的機油涂付裝置在定影帶1或加壓輥4上涂付機油的構成的機油涂付定影裝置的效果也是同樣的。但是，無油定影裝置，與機油涂付定影裝置相比，易于發(fā)生冷錯位和熱錯位，調色劑與定影帶1或加壓輥4的分離性能低。
因而，在把本發(fā)明的本實施例運用于定影裝置的場合，與運用于機油涂付定影裝置的場合相比，運用于無油定影裝置的場合一方定影均一化或色度、亮度、彩度等彩色圖像特性或光澤度等的均一化的效果加大。
由此，通過本發(fā)明，雖然加壓輥為平直形狀，但是也可以防止紙張褶皺，并且即使在發(fā)生加壓輥的彈性層的熱膨脹的場合，也可以減小縱長方向的輥隙寬度的變化，可以謀求帶的搬運性的穩(wěn)定。
(第2實施例)用圖6就本發(fā)明的第2實施例進行說明。
雖然上述第1實施例，是使定影輥2的形狀隨著從中央部到端部呈曲線形地減小外徑的構成，但是本實施例的構成，是使定影輥2的形狀，如圖6的(a)中夸張地所示，為直線地減小兩端部的外徑的正錐形，使定影輥隙部N的平面形狀為如圖6的(b)中所示的端部的寬度較寬的輥隙形狀的構成。在該構成中，因為帶的旋轉直徑，在中央部大于端部，故也可以避免帶的中央部引起的問題。再者，定影輥表面硬度、加壓輥表面硬度、經由帶的定影輥表面硬度，與由此，即使在使定影輥2的形狀成為正錐形的構成與加壓輥為平直形狀的組合中，也可以使定影輥隙部N的形狀為端部的寬度較寬的輥隙形狀，可以得到與第1實施例同等的效果。
這里，如令定影輥的最大過紙寬度兩端部外徑為A與B，令定影輥的最大過紙寬度中央部外徑為C，則定影輥2的正錐形量為用正錐形量＝C-(A+B)/2所計算的值。
因而，即使在該正錐形的場合，正錐形量也是用與第1實施例的鼓形量同樣的算式所計算的值。
錐形可以從定影輥2的縱長方向中央部開始，也可以使定影輥2的中央部為大致平直形狀，從中央部稍往端部錯開的位置開始，可以根據(jù)定影裝置任意地設定。
在本實施例中，在把正錐形量取為與第1實施例的鼓形量同一數(shù)值的場合，用定影輥2的中央部，取為最大過紙寬度的1/3的寬度的大致平直形狀，把定影輥2的兩端部約1/3寬度取為錐面形狀的定影輥2，以便定影輥隙部N的平面形狀成為端部較寬的輥隙形狀。
實際上，在最大過紙寬度為297mm(A3紙縱過紙)的定影裝置101中，令記錄材料的搬運速度為104mm/sec，令加壓機構K的壓力為總壓力(兩端的壓力的合計)為300N(約30kgf)，令定影帶表面溫度為180℃，進行使承載未定影調色劑圖像T的記錄材料P過紙而得到定影圖像的研究。
在把本發(fā)明的本實施例的圖6的(a)中所示的中央部外徑C＝30mm，端部外徑A＝B＝29.7mm的正錐量＝300μm的正錐形狀的定影輥2與外徑40mm的平直形狀的加壓輥組合使用的場合，靠圖6的(b)中所示的定影輥隙部N的端部較寬的輥隙形狀，在彩色圖像的場合，即使進行連續(xù)定影也不會加大中央部與端部處的光澤度差，可以防止紙張褶皺。
像本實施例這樣使定影輥2成為正錐形量，在靠研磨使定影輥2的形狀成為正錐形的場合，與像第1實施例那樣把定影輥2的縱長方向全范圍內曲線狀地研磨的鼓形相比，因為直線狀地研磨，此外因為根據(jù)情況僅直線狀地研磨兩端部，故具有由制造條件是容易而且制造時間縮短實現(xiàn)的可以低成本化的優(yōu)點。
(第3實施例)用圖8就本發(fā)明的第3實施例進行說明。
雖然第1～第2實施例就把定影帶1架設于定影輥2與加熱輥3的兩個軸的二軸系統(tǒng)進行了描述，但是如圖8中所示，也可以把本發(fā)明運用于出于增加定影輥隙部N的寬度，更加大賦予記錄材料P和調色劑圖像T的加熱量的目的而配置定影輔助輥11的三軸系統(tǒng)。
在本實施例中，就把本發(fā)明運用于圖8中所示的三軸系統(tǒng)的構成進行說明。
本實施例，如圖8中所示，使定影帶1卷貼于加壓輥4地配置作為第2支承體的定影輔助輥11以便以規(guī)定的壓力加壓于加壓輥4，通過增加定影輥隙部N的寬度，增加記錄材料P和調色劑圖像T的加熱時間，成為提高定影性的構成。定影輔助輥11可以是鋁或鐵等金屬輥，或與定影輥2同樣，在金屬輥上覆蓋耐熱彈性層的多層構成。在本實施例中，使用在鐵的外徑10mm的金屬輥的外周上，覆蓋厚度2mm的硅海綿，硬度45度(Asker--C)，硅海綿的熱傳導率0.08〔W/(m·℃)〕的，外徑14mm的定影輔助輥11。
在本實施例中的定影輔助輥11，把中央部的外徑取為14mm，兩端部的外徑為13.7mm。因此，鼓形量為300μm的構成。鼓形比率為0.3/13.7×100＝2.19％。壓力對撓曲影響很大的軸部分因為是與定影輥相同的鐵的金屬輥，故如果施加同一壓力則小于定影輥的外徑，所以撓曲變大，因此為了使中央部與端部的輥隙寬度的比率成為與定影輥2引起的輥隙寬度大致相同的關系最好是定影輔助輥11的鼓形量大于定影輥的鼓形量。
此外，在圖8的定影輥隙部N處，為了使旋轉方向的壓力均等，也可以是在定影輥2與定影輔助輥11之間配置推壓構件12的構成。
定影輔助輥11對定影輥2配置于記錄材料搬運方向的上游側與下游側的哪一側都可以。在本實施例中，配置于記錄材料搬運方向的上游側。
與第1實施例和第2實施例同樣，通過在平直形狀的加壓輥上使定影輥2與定影輔助輥11的形狀為鼓形或正錐形，使輥隙部成為端部的寬度寬的輥隙形狀，既可以防止紙張褶皺，又可以發(fā)揮防止連續(xù)定影動作引起的光澤不勻的效果。
定影輔助輥11的鼓形量或正錐形量，與定影輥2同樣，如令定影輔助輥11的最大過紙寬度兩端部外徑為G與H，令定影輥的最大過紙寬度中央部外徑為I，則為由鼓形量或正錐形量＝I-(G+H)/2所計算的值。
(其他)1)雖然以上就本發(fā)明的實施例進行了說明，但是第1實施例～第3實施例中的諸數(shù)值，是用來簡化實施例的說明之一例，上述諸數(shù)值可以根據(jù)圖像加熱裝置或圖像形成裝置的構成和設定任意地設定。
2)對于第1實施例～第3實施例，也可以把各個實施例自如地組合起來實施。
3)本發(fā)明不限定于第1實施例～第3實施例中說明的定影裝置，也可以運用于其他形態(tài)的帶加熱裝置。
4)作為撓性的移動構件的定影帶1，不限于實施例的環(huán)狀帶的方式，也可以為成卷的長的有端構件，使之從放出軸側逐漸伸出到卷繞軸側而行走移動的裝置構成。
5)作為撓性的移動構件的定影帶1的加熱構成，除了實施例的加熱輥3以外，可以靠任意的內部加熱機構或外部加熱機構進行。此外，也可以取為例如使定影帶1上具備電磁感應發(fā)熱層，通過使交變磁場作用于該定影帶1使帶本身感應發(fā)熱的裝置構成。
6)本發(fā)明的圖像加熱裝置，不限于作為實施例的定影裝置的使用，對于使未定影圖像臨時定影于記錄材料上的臨時定影裝置，或者把承載定影圖像的記錄材料的表面性質改質的表面改質裝置等當然也是有效的。
7)此外，雖然在本實施例中，是帶與未定影圖像接觸的構成，但是也可以是記錄材料的與未定影圖像的表面相反側的表面與帶接觸的構成。
由此，通過本發(fā)明，即使在發(fā)生加壓輥的彈性層的熱膨脹的場合，也可以減小縱長方向的輥隙寬度的變化。
雖然就以上本發(fā)明的實施例進行了說明，但是本發(fā)明并不限定于上述實施例，在本發(fā)明的技術思想內的一切變形是可能的。
權利要求
1.一種圖像加熱裝置，具有以下的構成帶，該帶用于加熱記錄材料上的圖像并能夠移動；支承體，該支承體用于支承所述帶，并且具有彈性層，該支承體中央部的外徑大于兩端部的外徑；加壓旋轉體，該加壓旋轉體經由所述的帶與所述的支承體壓接，形成夾送記錄材料的輥隙部；壓接機構，該壓接機構支承所述的支承體的兩端部，并使所述的支承體與所述的加壓旋轉體壓接；其特征為經由所述的帶的所述的支承體的表面硬度低于所述的加壓旋轉體的表面硬度，從而使所述的加壓旋轉體為平直形狀。
2.如權利要求1中所述的圖像加熱裝置，其特征為所述的加壓旋轉體的金屬芯為平直形狀。
3.如權利要求1中所述的圖像加熱裝置，其特征為所述的支承體為實心旋轉體。
4.如權利要求1中所述的圖像加熱裝置，其特征為具有與所述的加壓旋轉體壓接，并支承所述的帶的第2支承體，該第2支承體的中央部的外徑大于兩端部的外徑。
5.如權利要求1中所述的圖像加熱裝置，其特征為所述的支承體的中央部的外徑，小于所述的加壓旋轉體的外徑。
6.如權利要求5中所述的圖像加熱裝置，其特征為所述的支承體的表面硬度小于所述的加壓旋轉體的表面硬度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像加熱裝置，具有以下的構成帶，該帶用于加熱記錄材料上的圖像并能夠移動；支承體，該支承體用于支承所述帶，并且具有彈性層，該支承體中央部的外徑大于兩端部的外徑；加壓旋轉體，該加壓旋轉體經由所述的帶與所述的支承體壓接，形成夾送記錄材料的輥隙部；壓接機構，該壓接機構支承所述的支承體的兩端部，并使所述的支承體與所述的加壓旋轉體壓接；其中經由所述的帶的所述的支承體的表面硬度低于所述的加壓旋轉體的表面硬度，從而使所述的加壓旋轉體為平直形狀。通過本發(fā)明，即使在發(fā)生加壓輥的彈性層的熱膨脹的場合，也可以減小縱長方向的輥隙寬度的變化。
文檔編號H05B3/00GK1517816SQ200410039069
公開日2004年8月4日 申請日期2004年1月29日 優(yōu)先權日2003年1月24日
發(fā)明者小野和朗, 可知正義, 松浦大悟, 義, 悟 申請人:佳能株式會社