CN100462862C - 图像加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像加热装置，其对形成在记录材料上的图像进行加热，包括：加热单元，其具有加热器、和一边与该加热器接触一边进行旋转的挠性套筒；弹性辊，其隔着该挠性套筒与该加热器一起形成一边夹持输送记录材料一边进行加热的辊隙部；框架，其具有保持所述加热单元和所述弹性辊的辊支承部；该框架具有用于将所述加热单元安装在所述框架上的引导部；在记录材料的输送方向上的所述框架的所述辊支承部位于通过该引导部的中间的假想线的下游侧。由此，能以简单的构造确保良好的定影性。

Description

图像加热装置

技术领域

本发明涉及一种图像加热装置，该图像加热装置适合用作复印机、激光打印机、传真机等图像形成装置上搭载的图像加热定影装置。

背景技术

作为图像形成装置上搭载的定影装置，正在实用的是这样的定影装置，其具有陶瓷加热器、与陶瓷加热器接触并进行旋转的耐热性套筒、隔着耐热性套筒与陶瓷加热器一起形成定影辊隙部的加压辊。承载未定影调色剂像的记录纸在耐热性套筒和加压辊之间被夹持输送，未定影调色剂像被加热定影在记录纸上。由于该定影装置的热容量小，所以具有上升到可定影的温度所需的时间短，而且等待打印指示的等待状态下的耗电少的优点。

可是，在上述那样的薄膜加热方式的图像加热装置中，作为提高定影性的手段，在日本特开2001-27858号公报的图11中提出使定影辊隙部的压力分布在用纸输送方向的下游侧比上游侧大的结构。

可是，清楚地知道，即使当在辊隙部的压力分布中使下游侧的压力大的场合，如果与热传递的平衡差，会在调色剂的熔化不充分的状态下作用必要以上的压力，其结果，定影性变差。即，为了确保良好的定影性，有必要使定影辊隙部内的用纸输送方向的压力分布和温度分布适当化。

此外，为了控制装置的成本，希望用简单的构造实现定影辊隙部内的用纸输送方向的压力分布和温度分布的适当化。

此外，还希望用简单的构造实现能确保定影性并且抑制耗电的图像加热装置。

发明内容

本发明是鉴于上述的课题作出的，其目的在于：提供能以简单的构造确保良好的定影性的图像加热装置。

本发明的其他目的在于：提供能以简单的构造实现比以往更抑制耗电的图像加热装置。

本发明的其他目的在于：提供一种图像加热装置，包括：加热单元，其具有加热器、与所述加热器接触着进行旋转的挠性套筒、用于保持该加热器并用于引导该挠性套筒的薄膜内面引导构件、以及安装在该薄膜内面引导构件的长度方向的两端部的凸缘构件；弹性辊，其隔着所述挠性套筒与所述加热器形成辊隙部，用辊隙部一边夹持输送记录材料一边进行加热；框架，其用于支承所述加热单元和所述弹性辊，其中，该框架包括用于支承所述弹性辊的辊支承部、以及用于通过引导所述凸缘构件将所述加热单元安装在该框架上的引导部；加压板，其用于对所述凸缘构件加压；以及加压弹簧，其用于对所述加压板施加朝向所述弹性辊的力，在记录材料的输送方向上，所述框架的该辊支承部位于通过该引导部的中间的假想线的下游侧，并且每一个所述凸缘构件均具有倾斜面，每一个所述加压板在该加压板的加压方向与所述假想线之间的角度是大于0°且小于30°的状态下与所述倾斜面接触。

通过参照附图阅读以下的详细的说明，可明确本发明的其他目的。

附图说明

图1是实施例1的作为图像加热装置的定影装置的主要部位的放大横截面模型图。

图2A表示成为用纸入口侧的定影装置的主视图。

图2B是成为用纸出口侧的定影装置的后视图，表示在局部包含截面。

图3是定影装置的放大左视图，表示在局部包含截面。

图4表示定影装置的纵截面的主视图。

图5表示分解了定影装置的状态的立体示意图。

图6A是表示作为加热体的陶瓷加热器的一个实施例中的加热器的表面侧的概略结构的图。

图6B是表示作为加热体的陶瓷加热器的一个实施例中的加热器的背面侧的概略结构的图。

图6C是图6的6C-6C的放大横截面图。

图7是表示定影辊隙部N的温度分布和压力分布的图。

图8是表示调色剂的定影过程的图。

图9是表示现有技术例子的定影装置的加热单元和加压辊的位置关系的图。

图10是表示比较例1的定影性比较的图。

图11是表示比较例1的定影性和累计耗电量的关系(相对于累计耗电量的浓度下降率)的图。

图12A是表示作为图12B的比较例1的温度分布和压力分布的图，是表示现有技术例子的图。

图12B是表示作为图12A的比较例1的温度分布和压力分布的图，是表示本实施例的图。

图13是表示现有技术例子的定影装置的调色剂的定影过程的图。

图14A是表示比较例2的加热单元和加压辊的位置关系、各自的温度分布和压力分布的图，表示将加热单元20的位置配置在现有技术例子的用纸输送方向下游侧0.6mm位置的情形。

图14B是表示比较例2的加热单元和加压辊的位置关系、各自的温度分布和压力分布的图，表示将加热单元20的位置配置在现有技术例子的位置的情形。

图14C是表示比较例2的加热单元和加压辊的位置关系、各自的温度分布和压力分布的图，表示作为本实施例，将加热单元20的位置配置在现有技术例子的用纸输送方向上游侧、且距离现有技术例子0.6mm的位置的情形。

图14D是表示比较例2的加热单元和加压辊的位置关系、各自的温度分布和压力分布的图，表示将加热单元20的位置配置在现有技术例子的用纸输送方向上游侧、且距离现有技术例子1.2mm的位置的情形。

图15是表示比较例2的定影性和累计耗电量的关系(相对于累计耗电量的浓度下降率)的图。

图16是图像形成装置的一例子的概略结构图。

图17是实施例2的定影装置的切去局部的放大左视图。

具体实施方式

<实施例1>

(1)图像形成装置例

图16是将本发明的图像加热装置作为图像加热定影装置的图像形成装置的一例子的概略结构图。本例子的图像形成装置是利用转印式电子照相处理的激光打印机。

供纸台3配置在图像形成装置的下部。作为记录材料的转印用纸(以下简称用纸)S插入设置在该供纸台3上。在该供纸台3上具有可动式的用纸宽度限制构件2。从供纸台3向图像形成装置(以下简称装置)内插入的用纸S由未图示的检测部件检测其前端后，通过在规定的控制时刻由驱动供纸辊1旋转，用纸S被拉入装置内。拉入装置内的用纸S再由输送辊对4a、4b夹持输送，在规定的时刻被导入作为旋转感光鼓7和转印辊8的压接辊隙部的转印部T。用纸S在转印部T接受旋转感光鼓7的外周面上形成并承载的与图像信息对应的调色剂图像的转印。

在转印部T转印了调色剂图像的用纸S从旋转感光鼓7的表面分离，被导入向后述的图像加热装置(以下记作定影装置)15的定影辊隙部。用纸S在定影辊隙部N中被夹持输送的过程中，接受对未定影调色剂图像的热定影处理。然后，从定影装置15出来，在本实施例情况下，是以图像面朝下的面朝下模式从排纸辊对17a、17b向排纸托盘16上排出。

图像形成装置具有激光扫描器12。激光扫描器12输出与从未图示的计算机、图像读取装置等主机装置输入的图像信息对应的激光L，照射到旋转感光鼓7的表面上。用该激光通过未图示的折返反射镜对旋转感光鼓7的表面进行扫描曝光。

在比激光扫描仪12的激光L照射在旋转感光鼓7上的位置更靠旋转方向的上游的位置，配置有对旋转感光鼓7表面均匀地进行带电处理而使其具有规定极性和电位的带电辊11。通过用激光扫描仪扫描由带电辊11同样带电处理过的旋转感光鼓7表面，从而在旋转感光鼓7表面上形成与图像信息对应的静电潜像。

该静电潜像通过显影器10显影为调色剂图像，该调色剂图像由所述的转印部T转印到用纸S上。

对用纸S转印调色剂图像后的旋转感光体7的表面由清洁器14进行转印残留调色剂等残留污染物的除去、清扫，再反复用于成像。

图像形成装置具有控制整个图像形成装置的主体控制电路部(CPU)13，并电连接在定影装置15上。CPU13也控制定影装置15的温度调节温度和图像形成装置主体的处理速度。本实施例的图像形成装置的通常(默认)的定影温度调节温度是180℃。此外，在A4尺寸的普通纸时，CPU13将图像形成装置控制成以115mm/sec的速度进行用纸输送，调节纸间隔而变为18ppm的处理速度。

(2)定影装置15

下面对作为本实施例的图像加热装置的定影装置15进行详细说明。本例子的定影装置15是薄膜加热方式、加压旋转体驱动方式的所谓无张力型的装置。

在此，在以下的说明中，定影装置或构成它的构件的长度方向是在用纸输送路面内与用纸输送方向正交的方向。此外，定影装置或构成它的构件的宽度方向是用纸输送方向。关于定影装置，背面是从正面(用纸入口侧)看到定影装置时的背面(用纸出口侧)，左右是从正面看定影装置时的左或右。此外，上游侧和下游侧是用纸输送方向上的上游侧和下游侧。

图1是作为本实施例的图像加热装置的定影装置的主要部分的放大横截面模型图。图2A表示成为用纸入口侧的定影装置的主视图。图2B是成为用纸出口侧的定影装置的后视图，在局部包含截面。图3是定影装置的放大左视图，在局部包含截面，图4是定影装置的纵截面的主视图，图5是分解了定影装置的立体示意图。

加热单元(上单元)20、加压辊(弹性辊)30被配置在沿着其轴向，相对于用纸S的输送路径位于相互相反的侧。该加热单元20和加压辊30在作为装置框体的板金框架(框架)40的左右的侧板41之间几乎保持并行。而且，通过加热单元20和加压辊30的压接，形成作为加热辊隙部的定影辊隙部N。

加热单元20包括：具有耐热性和刚性的横长的薄膜内面引导构件21；通过通电而发热的加热器22，其嵌入沿着薄膜内面引导构件21的下表面的长度设置的凹槽部21a中而被固定支承；作为挠性套筒的圆筒形的耐热树脂制造的定影薄膜23，其松弛地外套在固定支承加热器22的薄膜内面引导构件21上；分别安装在薄膜内面引导构件21的长度方向两端部侧的作为薄膜保持构件的左右凸缘构件24。

在上述中，加热器22例如是所述的陶瓷加热器等。本实施例的加热器22的宽度W(图1)是5.83mm，是在与用纸输送方向正交的方向的细长的板形状。

此外，定影薄膜23例如是聚酰亚胺等耐热性树脂制造的。定影薄膜23的外周长约57mm，内周长比包含加热器22的薄膜内面引导构件21的外周长约大3mm。因此，定影薄膜23相对于包含加热器22的薄膜内面引导构件21，在周长上具有余量。左右的凸缘构件24起限制定影薄膜23的两端部的作用。即，是限制定影薄膜23向长度方向移动的限制构件。

加压辊30是由芯骨31和弹性层32构成的旋转体，该弹性层32是在该芯骨上与其同心一体地形成硅橡胶和氟橡胶等耐热性橡胶或形成硅发泡橡胶发泡而成的。

在板金框架40的左右侧板41上分别以相同形状形成有上边侧为开放口部的纵长的配合用槽42。在各配合用槽42的下边侧设置的辊保持部42b中安装由PEEK、PPS、液晶聚合物等耐热性树脂构成的轴承构件43。而且，在该左右轴承构件43上分别轴支承加压辊芯骨31的左右两端部，在左右侧板41之间旋转自由地保持配置加压辊30。即，在框架40的辊保持部42上通过轴承构件43可旋转地安装加压辊30。

此外，如图5所示，在加热单元20的左右的凸缘构件24上，设置框架配合用纵槽部25。此外，框架40的配合用槽42的纵边部42a成为用于将加热单元20安装到框架40上的引导部。在将加热单元20安装到框架40上时，首先从框架40的配合用槽42的开放口部插入凸缘构件24，使凸缘构件24的框架配合用纵槽部25与框架40的引导部42a配合，然后通过使其向加压辊30滑动，使得定影薄膜23在板金框架40的左右的侧板41之间与加压辊30接触。即，凸缘构件24的框架配合用纵槽部25和框架40的引导部42a起到将包含凸缘构件24的加热单元20在板金框架40的左右的侧板41之间，向加压辊30引导的引导器的作用。

在如上述那样安装在板金框架40的左右的侧板41上的左右的凸缘构件24的上侧，在其左右分别配置加压用板金44。是对该凸缘构件24的上表面进行加压的构件。即，加压用板金44被分别配置成用铰链轴45将一端部侧转动自如地连接于板金框架40的左右侧板41的上边侧。然后，加压用板金44配置成与分别对应的左右的凸缘构件24的上表面抵接。侧由架设在与不移动的弹簧架设构件47之间的加压弹簧(挂簧)46的加压弹簧46的拉力，对该加压用板金44的另一端部施力，以对其赋予能以铰链轴45为中心向将凸缘构件24朝加压辊30方向加压的方向转动的趋势。在左右的凸缘构件24上，在各自的内侧一体形成推压部(pushing portion)26，该推压部26与薄膜内面引导构件21的左右端部侧的受压部27卡合。从左右的加压用板金44对左右的凸缘构件24作用的朝向加压辊方向的加压力通过所述推压部26和受压部27作用在薄膜内面引导构件21上。因此，配置有加热器22的该薄膜内面引导构件21的下表面夹着定影薄膜23，抵抗弹性层32的弹性而与加压辊30压力接触。由此，以规定的加压力推压加热单元20和加压辊30，在两者间形成作为加热辊隙部的具有规定宽度的定影辊隙部N本实施例的加压弹簧46的加压力的总压力约为132.3N(13.5kgf)，定影辊隙部N的宽度W约为7.7mm。

另外，在加压用板金44上设置孔部44a。在凸缘构件24的上表面设置凸部24a。加压用板金44以轴45为中心进行旋转，并与凸缘构件24的上表面抵接时，凸缘构件24的上表面上具有的凸部24a与加压用板金44侧具有的孔部44a卡合。由此，决定加压用板金44的位置。

通过对固定在其芯骨31的一端部侧的驱动齿轮G由未图示的旋转控制装置传递驱动力，将加压辊30向图1中箭头所示的逆时针方向以规定速度旋转驱动。借助由该加压辊30的旋转驱动产生的、该加压辊30外表面和定影薄膜23在定影辊隙部N的压接摩擦力，对圆筒状的定影薄膜23作用旋转力。通过该摩擦力，使得定影薄膜23在其内表面侧在定影辊隙部N与加热器22的朝下的面紧密贴合着滑动的状态下，绕薄膜内面引导构件21的外周从动旋转。加热器22起定影辊隙部N处的定影薄膜内面的滑动构件的作用。

旋转驱动加压辊30，随之，圆筒状的定影薄膜23变为从动旋转状态，此外对加热器22通电，该加热器22升温，在温度调节到规定温度的状态下，在定影辊隙部N的定影薄膜23和加压辊30之间导入承载有未定影调色剂像t的用纸S。然后，用纸S在定影辊隙部N，其调色剂像承载面侧与定影薄膜23的外表面紧密贴合，与定影薄膜23一起在定影辊隙部N中被夹持输送。在该夹持输送过程中，加热器22的热通过定影薄膜23提供给用纸S，用纸S上的未定影调色剂像t在用纸S上被加热、加压而被熔化定影。通过定影辊隙部N的用纸S以曲率分离方式从定影薄膜23分离。

图6A到图6D是作为加热体的陶瓷加热器22的一例的概略结构图。图6A是表示作为加热体的陶瓷加热器的一实施例中加热器的表面侧的结构的图。图6B是表示作为加热体的陶瓷加热器的一实施例中加热器的背面侧的结构的图。图6C是图6的6C-6C的放大横截面图。该陶瓷加热器22具有：i)用以用纸输送路面中与用纸输送方向正交的方向为长度的横长的氧化铝、氮化铝、炭化硅等高绝缘性的陶瓷做成的陶瓷基板(绝缘基板)22a；ii)通过丝网印刷等在上述陶瓷基板22a的表面侧，沿着长度方向涂敷、烧结形成厚度10μm程度、宽度1～5mm程度的线状或细带状的、例如Ag/Pd(银钯)、RuO₂、Ta₂N等的电阻发热体22b；iii)与上述电阻发热体22b的长度方向两端部电导通地设置的、由Ag/Pt(银和白金)形成的电极部22c；iv)设置在电阻发热体22b的表面的、能承受与定影薄膜23的摩擦的薄层的玻璃覆层或氟树脂覆层等的绝缘保护层22d；v)设置在陶瓷基板22a的背面侧的作为温度检测体的热敏电阻TH等。

上述陶瓷加热器22的设置绝缘保护层22d的侧是表面侧，定影薄膜23在绝缘保护层22d的表面上滑动。该陶瓷加热器22嵌入在薄膜内面引导构件21的下表面沿着该构件的长度设置的凹槽部21a中，并由耐热性粘接剂粘接而保持其。

供电用连接器101分别与固定支承在薄膜内面引导构件21上的陶瓷加热器22的两端上所配置的电极部22c配合，成为供电用连接器侧电接点分别接触于电极部22c的接触状态。一端侧的电极部22c通过供电用连接器101与商用电源(AC)102连接，从连接于商用电源(AC)102上的半导体双向三端开关元件103通过供电用连接器101连接在另一端侧的电极部22c上。

半导体双向三端开关元件103连接于电力(通电)控制部件(CPU)104上。通过从商用电源102通过半导体三端双向开关元件103对电极部22c之间供电，陶瓷加热器22由于电阻发热体22b的发热而迅速升温。该陶瓷加热器22的升温由作为温度检测体的热敏电阻TH检测，其检测温度的电模拟信息被输入至模拟数字转换电路(A/D转换电路)105，将其数字化后向电力控制部件104输入。然后，输入了与热敏电阻TH的检测温度对应的数字信息的电力控制部件104控制从商用电源102向电阻发热体22b的通电，使热敏电阻TH的检测温度为偏离目标温度规定幅度内的值。

另外，作为电力控制部件104的对从商用电源102向电阻发热体22b的通电控制，采用相位控制或波数控制等，该相位控制是从商用电源102输出的交流电源的每半波周期，根据热敏电阻T的检测温度变更用于从商用电源102向电阻发热体22b的通电的相位范围；该波数控制是所述每半波周期，根据热敏电阻T的检测温度将从商用电源102向电阻发热体22b的通电切换到导通或切断中任一方。另外，最好是将陶瓷加热器22的电阻发热体22b配置成以陶瓷基板22a的宽度方向(用纸输送方向)中央为基准呈线对称。通过该配置，具有电阻发热体发热时的作用于陶瓷基板的应力的平衡变好、陶瓷基板难以破裂的优点。在本实施例的情况下，在陶瓷基板22a的宽度方向中央设置电阻发热体22b。配置多个电阻发热体时，最好也是以陶瓷基板22a的宽度方向中央为基准呈线对称地配置该多个电阻发热体。

在此，本实施例的特征在于：如图1所示，设置所述引导部42a的形状，以使得假想线A位于假想线B的用纸输送方向上游侧，该假想线A与将所述加热单元20向加压辊30的方向引导的引导部42a的引导方向平行，并且通过垂直于引导部42a引导方向的方向中央；该假想线B是从加压辊30的中心与所述引导部42a的引导方向平行地延伸的。加热器22的宽度中心几乎与假想线A重合。即，框架40具有用于将加热单元20安装到框架40上的引导部42a，在用纸输送方向，框架40的加压辊保持部42b位于比通过引导部42a的中央的假想线A更靠下游侧的位置。另外，在本实施例中，假想线A通过加热器22的用纸输送方向的中央部。

即，根据该引导部42a的引导方向，加热单元20位于加压辊30的用纸输送方向上游侧。这样成为框架40的加压辊保持部42b位于比通过引导部42a的中央的假想线A更靠用纸输送方向下游侧的位置的构造，所以能简单设定加热单元20位于加压辊30的用纸输送方向上游侧的位置关系。在本实施例中，上述假想线A位于上述假想线B的上游侧、且距离假想线B 0.6mm。通过做成这样的结构，在定影辊隙部N内(定影辊隙部N的宽度内，以下相同)，成为图7表示的定影辊隙部N的温度分布a和压力分布b。

首先对温度分布a进行说明。这里所说的温度分布a是将输送的用纸S的某地点在定影辊隙部N内受到的热作为按时间分布来表示的。从加热器22受到的热通过一边相对于加热器22滑动一边旋转的定影薄膜23，对用纸S的热传递向下游侧偏移少许。形成这样的温度分布a，即，在加热器22的用纸输送方向中心附近到达峰值温度时，则一直不变地直到定影辊隙部下游端部都保持峰值温度，通过定影辊隙部N后，在空气中等散热，温度渐渐下降。这时，用纸上的峰值温度大概为130℃～140℃(定影温度调节温度为180℃)。

此外，关于压力分布b，由于在定影辊隙部N内，加压辊30的加压方向的中心位于下游侧，所以如图7所示，在定影辊隙部N内的下游侧具有峰值压力。如上所述，通过将由温度分布a和压力分布b所示的压力和热作用于用纸S上的未定影调色剂t上，用纸S上的未定影调色剂图像t高效率地定影在用纸S上。即，如图8的示意图所示，在定影辊隙部N内，未定影调色剂t由来自单调增加的加热器22(加热部件)的热而渐渐熔化，在定影辊隙部N内的下游部P充分熔化，成为粘性低的状态。通过设定为在该调色剂t充分熔化而成为粘性低的状态的下游部P的位置，压力的峰值到来，从而使未定影调色剂t更可靠地定影在用纸S上。

在此，图8是为了容易说明定影辊隙部N的调色剂t的定影过程而表示的，用纸S的厚度和调色剂的粒径等是用比实际的尺寸夸张的尺寸地来表示的。

<比较例1>

图9是与实施例1同样的结构，表示将框架的引导部42a及框架的加压辊保持部设定为如下这样的以往的定影装置的结构，即，使得通过与引导部42a的引导方向垂直的方向的中央的假想线A、与从加压辊30的中心与所述引导部42a的引导方向平行地延伸的假想线B位于同一直线上。以下说明具有这样的现有技术例子的结构的定影装置和具有本实施例1的结构的定影装置15的定影效率的不同。关于上述的定影装置结构以外的其他功能，与本实施例1相同。

图10表示将具有现有技术例子的结构的定影装置(图9)、具有本实施例1的结构的定影装置15搭载到上述的图像形成装置(图16)上时的定影性的结果。在本测定中，定影温度调节温度设定为相同的180℃，表示进行连续通过11张纸时的浓度下降率的比较测定的结果。在此，浓度下降率是指对排出的定影图像作用9.8kPa(100g/cm²)的负载，用擦镜纸(LenzCleaning Paper“dasper”Ozu Paper Co.Ltd)摩擦，摩擦前后测定的浓度下降的比例。另外，浓度测定是用反射浓度计RD918(マクベス公司制)来进行的。即，浓度下降率越低，定影性越好。

首先从本结果可知，本实施例1的结构比现有技术例子的浓度下降率低5％左右，可以说对定影性有利。

另外，图11分别表示所述的连续通过了11张纸时的浓度下降率的平均值、连续通过了11张纸时的累计耗电量。从本结果可知，与现有技术例子相比，本实施例的定影性不仅好，而且累计耗电量少。这是因为，本实施例的结构高效地将热传递给用纸，从而漏到空气中或其他地方的热量少，所以与现有技术例子相比，减少了供给的电力。

即，在本实施例中，如图7所示，设定为从定影辊隙部N内的上游侧到中心，达到热的峰值，设定为在未定影调色剂t渐渐熔化、粘性低的状态下，达到压力的峰值，从而使调色剂t以少的电力并且可靠地定影在用纸S上。即，本实施例时，用使框架40的加压辊保持部42b位于比通过引导部42a的中间的假想线A更靠用纸输送方向下游侧的位置这样的简单构造，能比以往更抑制耗电。

图12A和图12B是表示现有技术例子的图12A和本实施例的图12B的温度分布a和压力分布b的图。在现有技术例子时，如图12A所示，在温度分布a未到达峰值时，压力分布b已成为峰值。因此，如图13所示，在调色剂t不完全熔化、粘性高的状态下，就作用峰值压力，所以调色剂t向用纸S的定影不完全。

进一步说，在未太作用压力的定影辊隙部N的用纸出口附近，对用纸上的调色剂t过度加热，调色剂t的弹性下降，所以发生调色剂t偏移到薄膜上的“热偏移”现象。“热偏移”特别是在分离时的压力弱时容易发生。

这样，通过使用本实施例的结构，能使加热器22的热高效率地向调色剂t和用纸S传递，能提高定影性。

<比较例2>

在此，进行若在比较例1基础上将加热单元(加热构件)20放置在加热辊30的上游侧的某一位置判断是否定影效率更好的比较测定。

除了比较例1中说明的2个比较水准之外，在图14A～图14D中表示比较例2。图14A是表示加热单元和加压辊的位置关系、及各自的温度分布和压力分布的图，表示将加热单元20的位置配置在现有技术例子的用纸输送方向下游侧、且距离现有技术例子0.6mm的位置的情形。图14B是表示比较例2的加热单元和加压辊的位置关系、及各自的温度分布和压力分布的图，表示将加热单元20的位置配置在现有技术例子的位置的情形。图14C是表示比较例2的加热单元和加压辊的位置关系、及各自的温度分布和压力分布的图，作为本实施例，表示将加热单元20的位置配置在比现有技术例子的用纸输送方向上游侧、且距离现有技术例子0.6mm的位置的情形。图14D是表示比较例2的加热单元和加压辊的位置关系、及各自的温度分布和压力分布的图，表示将加热单元20的位置配置在现有技术例子的用纸输送方向上游侧、且距离现有技术例子1.2mm的位置的情形。在图14A～图14D的各图中，表示温度分布a和压力分布b。此外，图15表示比较用这些结构进行了11张纸连续通过时的定影性和累计耗电量的图。图15是比较相对于累计耗电量的浓度下降率平均值的图表。

从图15可知，加热单元20位于下游0.6mm位置时(-0.6mm)，定影性相对于本实施例几乎无变化，但是累计耗电量大幅度增加。这是因为，当加热单元20向下游侧偏移0.6mm时，加热器22的下游部从辊隙部N伸出，加热宽度变窄。此外，这时来自加热器22的热通过定影薄膜23的旋转而传递定影辊隙部N的下游侧，通过薄膜内面引导构件21、定影薄膜23而漏到空气中(定影器外部)的量增多。由此，未图示的温度检测元件(热敏电阻)的检测温度降低，为了保持180℃的控制温度，则供给必要以上的电力。因此，定影辊隙部N内的温度上升，虽然从定影性的观点来看，成为比较良好的水平，但是热的损失量变多，所以供给无益的电力，进行无效的热传导。另外，在该结构的情况下，由于用纸分离时的温度比现有技术例子高，所以刚才说明的“热偏移”的水平进一步恶化。

此外，使加热单元20向上游侧偏移1.2mm时(+1.2mm)，加热器22的上游部从定影辊隙部N伸出，加热宽度变窄。另外这时，来自加热器22的热随着定影薄膜23的旋转向下游侧传递，但由于向着定影辊隙部N，所以漏到外部的热量少，此外，由于不与加压辊30接触就不形成定影辊隙，所以热积蓄在上单元侧。由此，这次相反，未图示的温度检测元件(热敏电阻)的检测温度升高，抑制电力的供给。由此，定影辊隙部N内的温度下降，再加上辊隙宽度窄，结果是定影性大幅度恶化。

即，来自加热器22的热不会大量漏到外部，用最小限度的电力传递给用纸S，如此可以说是“定影效率”优良的定影装置。在表示图15那样的浓度下降率和累计电力的图表中，浓度下降率和累计电力越低，“定影效率”越优良，可知在本实施例1的图像形成装置的规格中，使加热单元20向上游侧偏移0.5～0.7mm的结构(即图1的使线A相对于线B向上游侧偏移0.5～0.7mm的结构)的“定影效率”最优良。本数值根据图像形成装置的图像形成速度和加压辊/加热单元的大小等而有一些不同，但是作为对于“定影效率”的基本概念，采用使加热单元20位于定影辊隙部N的上游侧、在定影辊隙部N内的下游侧充分作用压力的结构，设定加热单元20和加压辊30的位置关系，以与温度分布的峰值一致地在辊隙下游侧具有压力的峰值。

如此，加热单元20和加压辊30的位置关系为加热单元20位于加压辊30的上游侧的结构时，定影性优良。另外，若从将供给电力考虑在内的“定影效率”方面考虑，最好是在使用的加热单元20和加压辊30处最大限度地具有辊隙宽度、使加热器22位于辊隙部内的系统。此外，即使是加热器22的基板稍微从辊隙部伸出时，也希望加热器的发热体(未图示)位于辊隙部内。

通过使用上述的引导结构，能以简单的结构实现小型化、低成本，而且能提供“定影效率”优良的定影装置。

如上所述，通过将所述引导部的形状设定为使得假想线A比假想线B更靠用纸输送方向上游侧，该假想线A与将加热单元20向加压辊30引导的引导部41a的引导方向平行，并且通过与引导部41a的引导方向垂直的方向的中央；该假想线B从加压辊30的中心与所述引导部41a的引导方向平行地延伸，从而能提供省电并且浓度下降率低的“定影效率”优良的定影装置。此外，仅用引导部的形状就能设定，所以定影装置的组装性简易、能够高精度地设定。

如此，由于构成框架40的加压辊保持部42b位于比通过引导部42a的中间的假想线A更靠用纸输送方向下游侧的构造，所以可以将加热单元20和加压辊30的位置关系(特别是加热器22和加压辊30的位置关系)简单设定为上述的位置关系。

<实施例2>

图17是作为本实施例的图像加热装置的定影装置的概略图。与实施例1的定影装置共同的构成构件和部分标注共同的附图标记，省略再度说明。

与实施例1的不同点在于：实施例1的加热单元20接受来自加压用板金44的力F的表面大致垂直于力F的方向，而在本实施例中，加热单元20接受来自加压用板金44的力F的表面是不垂直于力F的方向的面。

本实施例的定影装置，设定加压板44的朝向以使得：加热单元20向加压辊30的加压方向相对于平行于将加热单元20向加压辊30引导的引导部42a的引导方向的线U，在用纸输送方向上游侧以0°<θ<30°的角度来加压。为了将加压板44的朝向设定为0°<θ<30°，如图17所示，在凸缘24的上表面设置倾斜面24Y。

在上述结构中，定影辊隙部N内的温度分布和压力分布基本取得与实施例1同样的结果，所以与实施例1同样能提供“定影效率”优良的定影装置。

此外，在上述结构中，加压方向F在定影辊隙部的上游侧，相对于定影辊隙面的法线方向U具有角度θ地倾斜形成，从而与产生向垂直于定影辊隙面的方向的力F1的同时，产生向与定影辊隙面平行的方向的力F2。由此，增加了夹持输送用纸S时的输送稳定性，减轻了在定影辊隙部N内在局部加压力下降的不均匀的加压力的产生，所以能在均匀熔化调色剂后进行加压，能实现更稳定的定影性和图像质量。

这时，在倾斜30°或30°以上时，由于与滑动面垂直的方向的加压力F1过多转向用纸S的夹持输送方向的力F2，所以增加了输送稳定性，但是，相反，用纸S的调色剂图像面的紧密接触性下降或不稳定，损害定影后的调色剂图像面的均匀性。因此，通过在所述范围中设定加压方向F，能同时实现定影后的调色剂图像面的表面均匀性和稳定的定影性以及输送性。

此外，为了产生向与定影辊隙面平行的方向的力F2，使凸缘构件41上具备的保持框架配合部25与板金框架侧板41侧的引导部41a之间具有0.18mm的间隙。在本结构中，为了使力F的压力损失为最小限度，并且抑制用纸输送中的加热单元(上单元)20的移动偏差，取得稳定的用纸输送性，最好是保持框架配合部25与引导部41a之间的间隙为0.1～0.25mm。

另外，关于加压方向F相对于滑动面法线方向U的角度θ的设定值，虽然选择由用纸和滑动面的摩擦系数等决定的适当值，但是在倾斜30°左右之内发挥效果。

如上所述，采用使假想线A为位于假想线B的靠用纸输送方向上游侧的结构，该假想线A与将加热单元20向加压辊30引导的引导部42a的引导方向平行，并且通过与引导部的引导方向垂直的方向的中央；该假想线B从加压辊30的中心与所述引导部41a的引导方向平行地延伸，并将所述引导部的形状设定为，加压方向在定影辊隙部的下游侧与所述引导部的引导方向成0°<θ<30°角度地被加压，从而不仅取得优良的“定影效率”，还能提供更稳定的用纸输送性和伴随其的高图像质量的定影装置。即，能实现稳定的用纸输送性，所以图像不会紊乱，能实现没有定影斑点的稳定的图像、能实现高图像质量。此外，由于仅用引导部的形状就能设定，所以主体的组装性简易、能够高精度地进行设定。

另外，在加热单元20中，加热体22并不局限于所谓的陶瓷加热器，例如也可使用PTC(Positive Temperature Coefficient)加热器、电磁感应发热构件等其他加热体。此外，可以代替陶瓷的绝缘基板，而使用对金属板的表面进行绝缘处理而成的绝缘基板。

本发明的图像加热装置不仅可用作实施例的图像加热定影装置，也可以用作对承载图像的记录材料进行加热而对光泽等表面性进行改质的图像加热装置、对记录材料状的未定影图像进行临时定影的图像加热装置等。

Claims (4)

1.一种图像加热装置，对形成在记录材料上的图像进行加热，包括：

加热单元，其具有加热器、一边与该加热器接触一边进行旋转的挠性套筒、用于保持该加热器并用于引导该挠性套筒的薄膜内面引导构件、以及安装在该薄膜内面引导构件的长度方向的两端部的凸缘构件；

弹性辊，其隔着所述挠性套筒与所述加热器一起形成一边夹持输送所述记录材料一边进行加热的辊隙部；

框架，其用于支承所述加热单元和所述弹性辊，其中，该框架包括用于支承所述弹性辊的辊支承部、以及用于通过引导所述凸缘构件将所述加热单元安装在该框架上的引导部；

加压板，其用于对所述凸缘构件加压；以及

加压弹簧，其用于对所述加压板施加朝向所述弹性辊的力，

其中，在所述记录材料输送方向上，所述框架的所述辊支承部位于通过该引导部的中间的假想线的下游侧，并且

每一个所述凸缘构件均具有倾斜面，每一个所述加压板在该加压板的加压方向与所述假想线之间的角度是大于0°且小于30°的状态下与所述倾斜面接触。

2.根据权利要求1所述的图像加热装置，其中：

所述引导部是设置在所述框架上的槽，所述辊支承部设置在该槽的底部。

3.根据权利要求1所述的图像加热装置，其中：

该假想线通过该加热器的所述输送方向上的中央部。

4.根据权利要求3所述的图像加热装置，其中：

所述加热器具有陶瓷基板、和形成在该陶瓷基板上的电阻发热体，以该陶瓷基板的输送方向中央的线为基准呈线对称地配置所述电阻发热体。

Images