CN1501199A - 具有压力分布不均匀的记录介质传送隙的图像加热装置 - Google Patents

Abstract

一种用于加热在记录材料上形成的图像的图像加热装置，包括：弹性的可转动元件；用于与可转动元件的内表面滑动接触的可滑动元件；用于与可滑动元件形成夹持隙的支持元件，其间设置可转动元件，其中夹持隙用于夹持并供给记录材料，并用从可转动元件供应的热来加热图像；一凸起沿可转动元件的纵向延伸，并相对于记录材料供给方向设置在可滑动元件之滑动表面的一个位于其中心下游的部分上，而且凸起相对于记录材料的供给方向产生向夹持隙施加的压力之分布上的最大压力。

Description

具有压力分布不均匀的记录 介质传送隙的图像加热装置

技术领域

本发明涉及一种图像加热装置，可优选地用作在电摄影成像设备、静电记录设备等设备中的定影装置，该装置通过向承载着未定影的图像的记录介质施加压力和热而在记录介质上形成永久图像。

背景技术

近年来，在诸如打印机、复印机等成像设备的领域中，已经在着色方面取得了进展。说到彩色成像设备所采用的定影装置，公知一种使用具有弹性层的热辊作为定影元件的定影装置。这种定影装置的构造使得承载着未定影的调色剂图像的转印介质P(记录介质)被传送通过由两个热辊(即控温定影辊和压力辊)形成的接触隙。在未定影的调色剂图像被传送通过该接触隙时，向未定影的调色剂图像加热及加压，从而使该图像作为最终的图像而定影在转印介质上。

同时，在近年来，成像设备可以一经请求就工作的功能变得重要起来。从快速启动的能力和节约能源的观点来说，采用薄膜加热方法的定影装置(例如日本公开的专利申请4-44075)、采用感应加热方法(即通过薄膜本身产生热的方法)的定影装置和类似定影装置已经投入了实际的使用。在采用感应加热方法的定影装置的情况下，加热薄膜本身产生热量，从而提高了利用能耗的效率，同时也可以使定影装置以高速定影图像。

另外，在这几年中，开始要求彩色成像设备具有这样的功能：当输出照相图像等印件时，达到更高水平的光泽度。

表示光泽程度的光泽度值取决于使转印介质上的未定影图像定影的定影装置的条件。升高定影温度是提高光泽度值的方法之一。

但是，如果将定影温度设定得较高，记录介质上的调色剂颗粒就会被过度加热，由此使粘度变得很低。结果，当转印介质与加热元件分离时，在定影夹持隙的下游端，有些刚刚已经定影在记录介质上的调色剂颗粒会聚成块(这会局部地破坏调色剂层)，并转移到加热元件上(以下把这种现象称作“热偏移(hot offset)”)。已经转移到加热元件上的调色剂颗粒粘回到转印介质上，由此在加热元件随后的转动过程中弄脏转印介质上的图像。换言之，在传统的定影装置的情况下，定影装置可以工作而且不会形成劣质图像的最高温度与高于它就会发生“热偏移”的那个温度一致。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其主要目的是提供一种能够形成图像的图像加热装置，所形成图像的光泽度水平高于用传统的图像加热装置形成的图像的光泽度水平。

本发明的另一个目的是提供一种无需设定成更高的温度就能够形成具有更高的光泽度水平的图像的图像加热装置，所形成图像的光泽度高于由传统的图像加热装置形成的图像。

本发明的另一目的是提供一种图像加热装置，包括：

一个弹性的且可循环驱动的元件；

一个光滑元件，该元件与可循环驱动的元件的内表面相接触地设置；以及

一个支持元件，该元件隔着可循环驱动的元件地压在光滑元件上，从而形成一个夹持隙(夹纸部分)，通过该夹持隙传送记录介质，从而用来自可循环驱动的元件的热加热记录介质上的图像；

其中，光滑元件的表面上设有一隆起部，就记录介质的传送方向而言，在光滑元件中部的下游，可循环驱动的元件在该隆起部上滑动，并在可循环驱动的元件的纵向上延伸；并且

在上述夹持隙中的定影压力在夹持隙中与隆起部的位置对应的点上最大。

本发明的另一个目的是提供一种图像加热装置，包括：

一个弹性的且可循环驱动的元件；

一个光滑元件，它与可循环驱动的元件的内表面相接触地设置；以及

一个支持元件，它隔着可循环驱动的元件地按压在光滑元件上，从而形成一个夹持隙(夹纸部分)，通过该夹持隙传送记录介质，从而用来自可循环驱动的元件的热来加热记录介质上的图像；以及

一个隆起部，它设置在光滑元件的表面上，就记录介质的传送方向而言，在光滑元件中部的下游，可循环驱动的元件在该隆起部上滑动，并在可循环驱动的元件的纵向上延伸；

其中，夹持隙中的定影压力在夹持隙中与隆起部的位置对应的点上最大。

本发明的另一个目的是提供一种图像加热装置，包括：

一个弹性的且可循环驱动的元件；

一个光滑元件，它与可循环驱动的元件的内表面相接触地设置；以及

一个支持元件，它隔着可循环驱动的元件地按压在光滑元件上，从而形成一个夹持隙(夹纸部分)，通过该夹持隙传送记录介质，从而用来自可循环驱动的元件的热来加热记录介质上的图像；以及

一个转动元件，它设置在夹持隙的范围内，就记录介质的传送方向而言，位于光滑元件的下游；

其中，夹持隙中的定影压力在夹持隙中与隆起部的位置对应的点上最大。

根据下面结合附图对本发明优选实施例的描述，本发明的这些及其它目的、特征和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明第一实施例中成像设备的示意剖视图。

图2是第一实施例中加热装置的主要部分的示意剖视图，剖切方向与主要部分的纵向垂直。

图3是第一实施例中加热装置的主要部分的示意剖视图，剖切方向与主要部分的纵向平行。

图4是第一实施例中加热装置的主要部分的示意性水平剖视图。

图5是磁场产生部件的视图。

图6是定影薄膜的示意剖面图，该薄膜通过电磁感应产生热，图中示出了该薄膜的结构。

图7是本发明第一实施例中的光滑元件的示意图。

图8是现有技术中的光滑元件的示意图。

图9是表示根据现有技术的图像加热装置与本发明图像加热装置之间的光泽度值差的视图。

图10是表示根据现有技术的图像加热装置与本发明图像加热装置在定影夹持隙中的压力分布方面的差别的视图。

图11是本发明第二实施例中的光滑元件的示意剖面图。

图12是表示第二与第一实施例之间在定影夹持隙中的压力分布方面的差别的视图。

图13是第三实施例中加热装置的主要部分的示意剖视图，剖切方向与主要部分的纵向垂直。

图14是第三实施例中带有凸起的元件的放大的剖面图，剖切方向与主要部分的纵向垂直。

图15是第三实施例中加热装置的主要部分的放大的示意剖面图，剖切方向与主要部分的纵向垂直。

图16(a)和16(b)是第四和第六实施例中定影装置的主要部分的示意剖视图。

图17是表示根据现有技术的光泽度水平曲线的概念的视图。

图18是配有本发明第四实施例中的定影装置的成像设备的示意剖视图。

图19(a)是本发明第四实施例中定影装置的光滑元件的示意剖面图，图中示出了其结构，而图19(b)是表示第四实施例中在定影夹持隙中的压力分布的视图。

图20是本发明第四实施例中的定影装置的示意剖视图。

图21是表示本发明第四实施例中光泽度水平曲线的概念的视图。

图22是表示本发明第五实施例中光泽度水平曲线的概念的视图。

图23是表示本发明第六实施例中光泽度水平曲线的概念的视图。

图24(a)是本发明第六实施例中的定影装置的示意剖视图，而图24(b)是本发明第六实施例中的定影装置的光滑元件的示意剖视图。

具体实施方式

(实施例1)

(1)成像设备

图1中所示是根据本发明的配备有作为图像加热装置的定影装置的成像设备的一个例子。该图中的成像设备是一种电摄影全色激光打印机。图1是该设备的垂直剖视图，表示其总体结构。顺便提及的是，在该实施例中，成像设备是指，除了电摄影激光打印机外，还有电摄影复印机、电摄影传真机等。还包括静电打印机、静电复印机、静电传真机等。

图1中所示的激光打印机(以下可称之为“成像设备”)的主组件100具有四个处理站(成像站)Sa、Sb、Sc和Sd，就在成像设备的主组件100中运送转印介质(记录介质)P的方向而言，这四个处理站从下游侧排列起来，分别形成青色、黄色、品红色和黑色的调色剂图像。

下面，从光电导鼓1001a-1001d开始，描述成像设备的组件。

光电导鼓1001a-1001d包括一个直径为30mm的例如铝制的圆筒，以及涂覆在圆筒的圆周表面上的一层感光的有机半导体(OPC层)。光电导鼓1001a-1001d在其纵向端部由它们各自的支承元件对(未示出)可转动地支承。在传递至各光电导鼓1001a-1001d的一个纵向端部的驱动力的作用下，这些鼓沿图1中的逆时针方向被可转动地驱动。

充电装置1002a-1002d具有一个充电辊(导电辊)和一个充电偏压供电源(未示出)。充电装置1002a-1002b被设置成分别与光电导鼓1001a-1001d的圆周表面接触。当由上述的充电偏压供电源分别向充电辊1002a-1002d施加充电偏压时，光电导鼓1001a-1001d的圆周表面被均匀地充电至预定的极性和电位。在该实施例中，光电导鼓1001a-1001d的圆周表面分别由充电装置1002a-1002d均匀地充电至负极性。

如图1中所示，曝光装置1003a-1003d设置在相对应的光电导鼓1001a-1001d的左侧。工作时，从各曝光部件的激光二极管(未示出)发出的一束光在由成像信号调制的同时投射到相应的多面镜1009(1009a-1009d)上，这些多面镜在扫描器电动机的作用下高速转动，接着所述光束由多面镜1009反射向聚焦透镜1010(1010a-1010d)。因而，这束光由多面镜101聚焦在光电导鼓1001之圆周表面的已充过电的部分上。结果，有选择地使光电导鼓1001之圆周表面的这个部分上的多个点曝光，从而在该部分上形成静电潜像。在该实施例中，粘附有调色剂的点的电荷量部分地减少

显影装置1004a、1004b、1004c和1004d各自包括：一个调色剂容器，其中分别存储着调色剂(分别是青色、黄色、品红色和黑色调色剂)；一个弹性的显影辊，它与相对应的光电导鼓接触地设置；以及一个弹性的供应辊，该辊与显影辊接触地设置。当在其圆周表面上承载着调色剂的供应辊摩擦显影辊时，供应辊上的有些调色剂颗粒在被摩擦充电的同时转移到显影辊的圆周表面上。显影辊(调色剂颗粒在被摩擦充电的同时刚刚转移到该辊上)与光电导鼓(其上刚刚形成静电潜像)在其已充电部分上接触。因而，当由显影偏压供电源(未示出)向显影辊施加显影偏压时，在光电导鼓1001(1001a-1001d)的圆周表面的已充电部分上，显影辊上带负电荷的调色剂颗粒粘附到电荷量减少的点上；光电导鼓1001上的静电潜像被显影成由调色剂颗粒形成的可见图像。

所有这些显影装置1004a、1004b、1004c和1004d的结构和显影功能相同。

上述的各光电导鼓、相应的充电装置和显影装置、以及清洁装置集成地设置在处理盒中，从而它们能可拆卸地安装在成像设备的主组件中。

如图1所示，在处理盒1007a、1007b、1007c和1007d的左侧，设置转印装置1005，该装置包括传送带(转印介质传送元件)1011，即，静电传送带。传送带1011与光电导鼓1001a、1001b、1001c和1001d接触地受到循环地驱动。该传送带由一片薄膜形成，其体电阻率在108-1313Ω·cm的范围内，而且厚度在50-300μm的范围内。该实施例中的传送带1011由一片PVdF(聚偏二氟乙烯)薄膜制成，其厚度约100μm，体电阻率为1011Ω·cm。

传送带1011围绕着水平设置的四个辊1013、1014、1015和1016垂直地延伸。当传送带被可转动地驱动时，在图1中所示的辊1013与1014之间的范围内，转印介质P相对于传送带所形成的环带保持静电粘附在其外表面上。因而，转印介质P被传送通过转印站，即，光电导鼓1001a-1001d与传送带1011之间的接触区域。结果，光电导鼓1001a-1001d上的调色剂图像分别由下面将要描述到的转印辊1012a、1012b、1012c和1012d一对一地顺序转印到传送带1011上的转印介质P上。

在由传送带1011形成的环带的内侧上设有四个转印辊1012a、1012b、1012c和1012d。它们分别与光电导鼓1001a、1001b、1001c和1001d相对，而且转印辊1012a-1012d相对于由传送带1011形成的环带与传送带1011的内表面接触地设置，并且传送带1011分别夹在光电导鼓1001a-1001d与转印辊1012a-1012d之间。

在该实施例中，从转印偏压供电源(未示出)向转印辊1012a-1012d施加作为转印偏压的正电压。结果，极性为负的光电导鼓1001a-1001d上的调色剂图像分别一对一地顺序转印到第一至第四转印站中的转印介质P上。

残余调色剂颗粒，即在转印调色剂图像时没有被转印到转印介质P上而残留在光电导鼓1001a-1001d上的调色剂颗粒，分别由清洁装置1006a-1006d清除。

在成像设备的主组件100的底部设有一个供纸盒1017。盒1017可拆卸地安装在主组件100中。供纸盒容纳许多成层地放置的转印介质P(例如，普通纸张、信封透明薄膜，等等)。当供纸辊1018(半月形辊)转动时，供纸盒1017中的转印介质P在一张一张地与下面的转印介质P分离的同时被输出供纸盒1017。当各转印介质P的前端与定位辊对1019接触时，转印介质P暂停，从而被迫略呈弧形。然后，与在光电导鼓1001a-1001d上形成图像同步地，由定位辊对1019朝向传送带1011释放转印介质P，从而转印介质P到达第一至第四转印站的动作分别与光电导鼓1001a-1001d上的图像到达第一至第四转印站的动作相一致。在被定位辊对1019朝传送带1011释放之后，转印介质P由作为粘附元件的粘附辊1022粘附在传送带1011的表面上，就转印介质的传送方向而言，粘附辊1022设置在光电导鼓1001a，即最上游的光电导鼓的更远的上游。

在处理站Sd，即最下游的处理站的更远的下游(上方)，设有定影装置100。定影装置100用于使刚刚转印到转印介质P上的多个调色剂图像定影到转印介质P上。后面将会更详细地对此进行描述。

在上述成像设备的成像操作中，顺序地进行下面九个步骤1)-9)。

1)与成像操作的定时同步地沿逆时针方向可转动地驱动分别设置在处理盒1007a-1007d中的光电导鼓1001a-1001d，同时分别由充电装置1002a-1002d使这些光电导鼓均匀充电。

2)在被充电后，光电导鼓1001a-1001d分别由曝光装置1003a-1003d根据成像信号(成像数据)曝光。结果，在每个光电导鼓上都形成静电潜像。更具体地说，当各光电导鼓圆周表面的已充电部分上的给定点未被曝光时，该点的电位保持在VD(高压水平点：暗点)。另一方面，当光电导鼓圆周表面的已充电部分上的给定点被曝光时，该点的电位降低至VL(低电势水平：浅点)。

3)显影装置1004a-1004d使调色剂颗粒粘附在位于光电导鼓1001a-1001d上的静电潜像的上述浅点上，从而分别在其上形成青色、黄色、品红色和黑色的调色剂图像。

4)同时，已经从供纸盒1007输送到传送带1011的转印介质P在供纸辊1018、定位辊对1019等的作用下被夹持在粘附辊1022与传送带1011之间，从而被按压在传送带1011的表面(外表面)上。由于在传送带1011与粘附辊1022之间施加电压，所以刚刚被按压在传送带1011的表面上的转印介质P保持静电粘附在传送带1011的表面上。

5)关于在传送带1011与粘附辊1022之间施加的电压，从粘附辊1022这一侧施加正电压，并使与粘附辊1022相对的辊(带支承辊)14接地。带支承辊14比粘附辊1022长。由于具有上述的构造，转印介质P保持平贴在传送带1011上，直到它被传送到第四转印站，即，最下游的转印站。

6)如上所述，当传送带1011被循环驱动时，保持平贴在转印带1011的表面上的转印介质P被依次传送经过显影颜色不同的第一至第四转印站。在转印介质P被传送经过第一至第四转印站的同时，光电导鼓1001a-1001d上的调色剂图像在由光电导鼓1001a-1001d之间产生的电场(转印电场)的作用下分别相继转印到转印介质P上。

7)在颜色不同的四种调色剂图像转印到转印介质P上之后，转印介质P由于辊1013(带驱动辊)的弧度而从其前端开始与传送带1011分离，并被传送到定影装置100中。在定影装置100中，转印介质P经过加热和加压，从而使颜色不同的四种调色剂图像定影在转印介质P的表面上。

8)在调色剂图像定影到转印介质P上之后，由一对排放辊1025把转印介质P在有图像的表面向下的情况下排放到位于成像设备主组件100顶部的接纸盘1026上。

9)同时，残余调色剂颗粒(即，在调色剂图像转印之后还残留在光电导鼓1001a-1001d的圆周表面上的调色剂颗粒)分别由清洁装置1006a-1006d清除，从而准备光电导鼓1001a-1001d的下一次成像转动。这完成了一对一地形成由具有四种主要颜色的四种调色剂形成全色图像的操作。

(2)定影装置100

下面，详细描述该实施例中的定影装置100。该实施例中的定影装置100采用一种基于电磁感应原理的加热方法。

图2是该实施例中的定影装置100的主要部分的示意剖视图，剖切方向与记录介质的传送方向垂直，而图3是该实施例中的定影装置100的主要部分的示意主视图。图4是该实施例中的定影装置100的主要部分的示意水平性剖视图。

定影装置100主要包括：一个圆柱形的薄膜导向元件(用于引导环形加热元件的元件)16(具有部分16a和16b)，它作为用于支承环形的加热元件的元件；一个圆柱形的定影薄膜10，它作为环形的加热元件，其中可以电磁感应生成热，并松配合在薄膜导向元件16上；以及一个保持按压在薄膜导向元件16上的压力辊30，在薄膜导向元件16与压力辊30之间设置定影薄膜10的情况下，循环驱动定影薄膜10，同时形成并保持记录介质夹持部分N(以下简称为夹持隙N)。

1)薄膜导向元件16

圆柱形的薄膜导向元件16包括左、右部分16a和16b，这两个部分的横截面呈半圆形，并在其开放侧彼此连接。在位于图2中右侧上的半圆柱体16a中设有磁芯17a、17b和17c以及一个励磁线圈18。磁芯17a、17b和17c以及励磁线圈18构成了磁场产生部件。

2)压力辊30

压力辊(支承元件)30包括：一个金属芯30a；一个耐热的弹性层30b，该弹性层由诸如硅酮橡胶、氟化橡胶或者氟化树脂这样的材料制成辊形，包围着金属芯30a，从而其转轴与金属芯30a的转轴重合。弹性层30b的圆周表面可以覆盖由PFA、PTFE、FEP等制成的脱模层30c。在该实施例中，使用PFA作为脱模层30c的材料。金属芯30a在纵向端部处由安装在金属侧壁上的轴承可转动地支承在主组件100之底盘的金属侧壁之间。

按照Asker-C标准(9.8N的负荷下)，压力辊30的硬度在40°-70°的范围内。如果压力辊30的硬度过低，当定影薄膜与压力辊彼此压靠时形成的定影夹持隙就变得太宽，使得转印介质P较难被传送通过定影夹持隙。另一方面，如果压力辊30的硬度过高，则定影夹持隙变得过窄，会对定影产生不利影响。

其四周装配有定影薄膜10的薄膜导向元件16设置在压力辊30的上侧。那里设有一个从一个纵向端到另一纵向端地延伸通过薄膜导向元件16的刚性压力供应架22。在刚性压力供应架22的纵向端部与主组件之底盘的弹簧座29a和29b之间，设置着处于压缩状态的压缩弹簧25a和25b。因而，在来自加压弹簧25a和25b的压力的作用下，刚性的压力供应架22保持被向下按压。结果，将薄膜导向元件16的圆周表面的面向下的部分压靠在压力辊30之圆周表面的面向上的部分上，从而形成具有预定宽度的定影夹持隙N，而定影薄膜10就夹在两个表面之间。

压力辊30由驱动部件(未示出)沿箭头所示的逆时针方向可转动地驱动。当压力辊30被可转动地驱动时，定影薄膜10在摩擦力的作用下被转动驱动，这种现象发生在定影夹持隙N中的压力辊30的圆周表面与定影薄膜10的外表面之间。结果，在定影夹持隙N中，在定影薄膜的内表面保持与薄膜导向元件16的圆周表面的面向下的部分接触的情况下，定影薄膜10以基本上与压力辊30相同的圆周速度按由另一箭头所示的顺时针方向围绕着薄膜导向元件10转动。

薄膜导向元件16的形成定影夹持隙N的部分16a具有一个耐热的光滑元件40，该元件独立于薄膜导向元件16a。

如果薄膜导向元件16a没有设置光滑元件40，取而代之的是，可以用光滑度较高的物质作为制造薄膜导向元件16a的材料，从而可以使薄膜导向元件16a本身的圆周表面具有与光滑元件40一样的光滑度。在这种情况下，在光滑度方面，薄膜导向元件16a本身等同于光滑元件。理想的是，光滑元件40由聚酰亚胺树脂、玻璃、氧化铝、镀覆玻璃的氧化铝等制成。该实施例中的光滑元件40包括一片铝制基底以及一层涂覆在该基底上的玻璃。后面将会详细描述光滑元件40。

3)磁场产生部件

希望一起构成磁场产生部件的磁芯17a、17b和17c具有高导磁率。因此，希望将诸如铁素体、坡莫合金等用作变压器芯的材料的物质作为磁芯17a、17b和17c的材料；优选使用铁素体，因为即使是在频率小于100kHz时，铁素体的损耗也较小。

构成磁场产生部件的励磁线圈18由成束的许多段绝缘的细铜丝形成，这些铜丝作为导线并缠绕多次。在该实施例中，成束的多段绝缘细铜丝被缠绕12次。

考虑到从定影薄膜10的热传导，希望用来涂覆前述的细铜丝而使其电绝缘的物质是耐热的；例如，希望用酰胺-酰亚胺或聚酰亚胺来涂覆铜丝。在该实施例中，用聚酰亚胺来涂覆铜丝，使涂层耐热达到220℃。

可以向内压紧励磁线圈18，以增大其线圈密度。

在磁场产生部件(包括磁芯17a、17b和17c以及励磁线圈18)与刚性的压力供应架22之间设有一个绝缘元件19。要求绝缘元件19的材料具有优异的绝缘性能和耐热性。例如，推荐选择苯酚树脂、氟化树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂、聚醚砜(PES)树脂、聚亚苯基硫醚(PPS)树脂、PFA树脂、PTFE树脂、FEP树脂、LCP树脂等物质作为绝缘元件19的材料。

与励磁线圈18的供电终端18a和18b(图5)连接的是一个励磁电路27。设置励磁电路27以便利用切换电源产生高频(20kH-500kHz)。当从励磁电路27向励磁线圈18供应交流电(高频电流)时，励磁线圈18产生交变的磁通量。

由磁芯17a、17b和17c引导的交变的磁通量C在磁芯17a和17b之间以及磁芯17a和17c之间的定影薄膜10的发热层1中感应出涡流。由于发热层1的比电阻，该涡流在发热层1中产生焦耳热(涡流损耗)。

温度检测部件26(图2)设置在薄膜导向元件16的外表面上，与定影薄膜10的内表面相接触。向励磁线圈18供应的电流量由一个未示出的温度控制系统控制，以便把由该温度检测部件检测到的温度保持在预定水平，从而使定影夹持隙N的温度维持在适合定影的程度。温度检测部件26是一个诸如热敏电阻的温度传感器。

4)定影薄膜10

图6是该实施例中的定影薄膜10的示意剖面图，图中表示了该薄膜的结构。该实施例中的定影薄膜10是多层的，包括：发热层1，它也作为基底层并由诸如金属薄膜这样的材料制成，其中可以通过电磁感应产生热量；设置在发热层1的外表面上的弹性层2；设置在弹性层2的外表面上的释放层3；以及设置在发热层1的内表面上的光滑层4。

为了把这些层1、2、3和4粘结在下面的层上，可以在发热层1与弹性层之间、弹性层2与释放层3之间以及发热层1与光滑层4之间放置底涂层。

定影薄膜10基本上是圆柱形的，在光滑层4这一侧是薄膜10的内侧，而释放层3这一侧是薄膜10的外侧。

如上所述，当交变的磁通量作用在发热层1上时，在发热层1中感应生成涡流，从而在发热层1中产生热量。然后，热量被传导至弹性层2，接着传导至释放层3，最终加热整个定影薄膜10。因此，在记录介质P被传送通过定影夹持隙N的同时，定影薄膜10加热记录介质P。结果，将记录介质P上的调色剂图像热定影在记录介质P上。

a.发热层1

可以使用磁性金属和非磁性金属作为发热层1的材料。但是，优选使用磁性金属。优选地用作发热层1的材料的磁性金属的例子有镍、铁、铁磁性的不锈钢、镍钴合金、坡莫合金等。为了使当定影薄膜10被循环驱动时由于反复弯曲定影薄膜10而产生的应力造成的定影薄膜10的疲劳降至最小，可以在镍中加入锰。

发热层1的厚度理想的为不小于值σ，并且不大于200μm，所述数值σ可以用下面的数学公式(1)算出。如果发热层1的厚度在该范围内，发热层1就可以有效地吸收电磁波，从而能有效地产生热量。

σ＝(ρ/πfμ)1/2         …(1)

f：励磁电路的频率[Hz]；

μ：发热层1的磁导率；以及

ρ：发热层1的比电阻[Ωm]。

数值ρ表示用于磁感应的电磁波进入发热层1的深度水平。换言之，在深度水平大于数值ρ时，电磁波的强度不大于1/e。反之，在电磁波达到该深度水平之前，几乎电磁波的所有能量都会被发热层1吸收。

发热层1的厚度优选地在1-100μm的范围内。如果发热层1的厚度小于上述范围，则并不是所有的电磁能量都被吸收，因而发热层1的效率较差。另一方面，如果发热层1的厚度大于上述范围，则发热层1会太硬；在实际使用中，发热层1没有柔软到足以被循环驱动。

b.弹性层2

关于弹性层2的材料，优选使用诸如硅酮橡胶、氟化橡胶等这种既耐热而且导热性能又优异的物质。

为了确保图像定影的质量，要求弹性层2的厚度10-500μm的范围内。当打印彩色图像，特别是照相彩色图像等时，调色剂层在大小不同的区域上牢固地覆盖着记录介质P。

在这种情况下，如果加热表面(释放层3的表面)在形状上不能适应记录介质P和/或其上的调色剂层t的小凹凸部分，记录介质P和/或调色剂层t就不能被均匀加热，从而在记录介质P和/或调色剂层t上被传导的热量较多的区域与被传送的热量较少的区域之间造成光泽度的差异。更具体地说，记录介质P和/或调色剂层t上接收大量热量的区域的光泽(光滑程度)变得大于那些接收少量热量的区域。如果弹性层2的厚度小于上述范围，则释放层3就不能在形状上适应记录介质P和/或调色剂层t的表面上的小凹凸部分，从而造成上述的光泽度的不均匀。另一方面，如果弹性层2的厚度大于上述范围，弹性层2的热阻就过大，从而使定影装置难以快速启动。因而，要求弹性层2的厚度在50-500μm的范围内。

如果弹性层2太硬，就不能在形状上适应记录介质P和/或调色剂层t的表面上的小凹凸部分，从而造成上述的图像光泽度的不均匀。因而，要求弹性层2的厚度为不大于60°(JIS-A)，优选地为不大于40°(JIS-A)。

弹性层2的导热率λ理想地在2.5×10-1-8.4×10-1W/m·C°的范围内，优选地在3.3×10-1-6.3×10-1W/m·C°的范围内。如果导热率λ大于上述范围，则弹性层2的热阻就太大，从而对定影薄膜10在表面层(释放层3)的外表面上的温升速度产生负面影响。另一方面，如果导热率λ小于上述范围，则弹性层2的硬度易于增大和/或易于遭受永久的压缩变形。

c.释放层3

关于释放层3的材料，理想的是诸如氟化树脂、硅酮树脂、氟化硅酮橡胶、氟化橡胶、硅酮橡胶、PFA、PTFE、FEP等这种脱模性能和耐热性高的物质。

要求释放层3的厚度在1-100μm的范围内。如果将释放层3的厚度设定为小于上述范围的数值，就会产生释放层3在被涂覆时其厚度变得不均匀的问题，从而使有些区域的脱模性能和/或耐用性变差。另一方面，如果释放层3的厚度大于上述范围，则释放层3的导热性就变差。具体地说，如果用树脂状物质作为释放层3的材料(厚度大于上述范围)，释放层3就会太硬，从而对弹性层2的作用产生不利的影响。

d.光滑层4

参见图6，光滑层4相对于弹性层2位于发热层1的相对侧。

作为光滑层4的材料，理想地选用诸如氟化树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、PEEK树脂、PES树脂、PPS树脂、PFA树脂、PTFE树脂和FEP树脂这样的非常光滑而且耐热的树脂。

由于设置了光滑层4，不仅可以把开始可转动地驱动定影装置所需的扭矩量(在作为驱动辊的压力辊的转轴上测量出)降至最低，而且还减小了定影薄膜10的发热层1的磨损量。换言之，由于设置了光滑层4，所以可以防止这样的问题：随着定影装置100的使用期变长，驱动定影装置100所需的扭矩也增加。

光滑层4也是绝热的，在定影薄膜10的内部妨碍在发热层1中产生的热量的传导。因而，就发热层1中产生的热传导至记录介质P的效率而言，设有光滑层4的定影薄膜好于没有光滑层4的定影薄膜，并因此使能耗较小。

光滑层4的理想厚度在10-1,000μm的范围内。如果厚度大于10μm，则光滑层4的耐用性不够，并且，在阻挡热传导方面也不起作用。另一方面，如果光滑层4的厚度超过1,000μm，对于吸收足够量的磁通量来说，从磁芯17和励磁线圈18至发热层1的距离就太大了。

5)光滑元件40的形状

下面，描述光滑元件40的形状，这是本发明的该实施例的特征所在。

该实施例中的光滑元件40的结构如图7所示。图7(a)是光滑元件40的透视图，图7(b)是光滑元件40在其纵向垂直的平面处的放大的示意剖面图，所示是。图8表示现有技术中的光滑元件40`(以下称之为传统的光滑元件)的结构。图8(a)是光滑元件40`的透视图，图8(b)是光滑元件40`在与其纵向垂直的平面处的放大的示意剖面图。

在与定影薄膜相对的表面上，传统的光滑元件40`是平坦的，而本实施例中的光滑元件40的表面(定影薄膜在其上滑动)设有一个沿光滑元件40的纵向延伸的隆起部a。该实施例中光滑元件40的隆起部a的截面呈三角形。就转印介质的传送方向而言，光滑元件40的顶峰b位于光滑元件40的纵向中心下游2mm处。隆起部a的高度为0.5mm。在该实施例中，就记录介质的移动方向而言，转印夹持隙N的中心与光滑元件40的中心重合。因而，就记录介质的移动方向而言，隆起部a在光滑元件40中心的下游侧上。

组装定影装置100，从而使得光滑元件40的表面具有面向定影薄膜10的隆起部a。然后，检测从定影装置100排出的印件的光泽度。定影装置100的压力辊30的硬度是60°，直径是30mm。

图9是表示利用该实施例中的光滑元件40形成的印件的光泽度与利用传统光滑元件40`形成的印件的光泽度之间的差别的图表。

顺便提及，图中给出的光泽度数值是当用由Nippon DenshokuCo.生产的光泽仪(PG-3D)以70°的入射角测量印件的光泽度时获得的数值。从图9中可以清楚地看出，只要传统的光滑元件40`与该实施例中的光滑元件40的定影温度相同，后者的印件的光泽度就更高。

另外，如果是传统的光滑元件40`，当定影温度高于一定水平时，就会产生“热偏移”，从而降低所形成印件的光泽度水平。

但是，如果是该实施例中的光滑元件40，虽然定影温度升高，但光泽度水平不会降低；更具体地，当光滑元件40在比传统光滑元件40`工作的定影温度更高的定影温度下工作时，光泽度水平不会降低。这证明，该实施例中的光滑元件40有更宽的不会产生“热偏移”的定影温度范围。

图10表示当使用传统的光滑元件40`时与使用本实施例中的光滑元件40时定影夹持隙N中的压力分布方面的差异。从图10中可以看出，如果是传统的光滑元件40`，由光滑元件40在其接触区域上使压力辊30变平，从而形成平的定影夹持隙。但是，如果是本实施例中的光滑元件40，压力辊30形成的定影夹持隙不是平的，因为其在形状上与设有隆起部a的光滑元件40的表面一致。结果，就记录介质的传送方向而言，压力分布的波峰偏向下游。

由于定影夹持隙N中的压力分布的波峰位于定影夹持隙N中心的下游侧，所以与使用传统光滑元件40`时相比，在调色剂熔化后施加的定影压力更大。结果，形成的印件的光泽度更高。此外，隆起部a压在转印介质的调色剂图像承载表面上，从而便于压力的传导。

同样是在本实施例中的光滑元件40的情况下，施加到记录介质和调色剂层上的定影压力在记录介质离开定影夹持隙N时降低的速率大于施加到记录介质和调色剂层上的定影压力在记录介质进入定影夹持隙N时增加的速率。换言之，从夹持隙N的上游边缘到夹持隙N中具有最大定影压力的点的距离更长，从而与传统的光滑元件40`的情况相比，定影压力更加平缓地达到峰值。因此，定影压力更加均匀地施加到已经层铺在转印介质上的调色剂图像上。另外，用于形成压力峰值的隆起部设置在光滑元件上，其与“接触调色剂图像的定影薄膜”的内表面接触。换言之，设置隆起部，从而使其面向记录介质的前表面，即，调色剂图像承载表面，而不是背面。因此，隆起部能形成能更好地定影调色剂图像的压力峰值，尽管其高度极小，不足以干扰定影薄膜的循环驱动。此外，向转印介质P上的调色剂层t施加热和压力几乎立即停止，因而很难发生“热偏移”，所以拓宽了不会发生“热偏移”的温度范围。因此，使用本实施例中的光滑元件40可以将定影温度设定得更高，从而与使用传统的光滑元件40`时相比，提高了调色剂层被定影的光泽度水平。

如上所述，本实施例中的光滑元件40能提高调色剂层被定影的光泽度的绝对值。并且，它能拓宽定影温度范围；换言之，它能提高调色剂层被定影的光泽度的水平。

另外，如果是本实施例中的光滑元件40，由压力辊30提供的压力为最大的点在定影夹持隙N的中心的下游侧上；换言之，与使用传统的光滑元件40`时相比，压力峰值出现在调色剂层进一步熔化之后。因此，与使用传统的光滑元件40时相比，使调色剂图像被更好地定影。

(实施例2)

本实施例中的成像设备的结构与第一实施例中的成像设备基本上相同，因此这里不再描述该成像设备的结构。此外，本实施例中的定影装置100采用相同的发热方法，即，通过电磁感应产生热量的方法。

同样在本实施例中，光滑元件具有一隆起部，其在光滑元件的纵向上延伸。但是，本实施例中的隆起部与第一实施例中的形状不同，它的顶部是平的。图11是本实施例中的光滑元件的剖面图。本实施例中隆起部的横截面是矩形，高度为0.5mm，宽度为1.5mm。就记录介质的传送方向而言，隆起部位于定影夹持隙的宽度中心的下游侧上，并且从定影夹持隙的宽度中心到隆起部的上游边缘的距离是2mm。

图12表示当使用第一实施例中的光滑元件与当使用本实施例中的光滑元件时定影夹持隙N中的压力分布方面的差异。如同从图12中可以看出的那样，相对于使用第一实施例中的光滑元件时出现的压力峰值的点，使用本实施例中的光滑元件不仅把压力峰值向更下游移动了与隆起部顶部尺寸的增加成比例的距离，而且它还增大了峰值压力，并在转印介质传送方向上拓宽了夹持隙。

因而，在调色剂层被定影的光泽度水平以及牢固度方面，本发明的这个实施例还能进一步改善定影装置。

(实施例3)

该实施例中的成像设备的结构与第一实施例中的成像设备基本上相同，因此这里不再描述该成像设备的结构。在该实施例中，采用薄膜加热型的定影装置。所以，首先，详细描述薄膜加热型的定影装置。

图13是本发明第三实施例中的定影装置的剖视图。该定影装置101包括一个定影加热器、一个加热器支架、一个热敏电阻、一个定影薄膜、一个压力辊、一个入口导向件，等等。

定影加热器41包括：一个铝制基底；一个发热电阻器，它通过使用丝网印刷方法在基底上涂覆厚度均匀的包含银铂合金的导电糊料而形成于基底上；以及一个玻璃涂层，它形成于发热电阻器上，由耐压玻璃制成。

加热器支架15由非常耐热的液体聚合物树脂制成，并起到支承定影加热器和引导定影薄膜的作用。

定影薄膜由以下部分构成：一个圆柱形的环形薄膜，该薄膜由聚酰亚胺树脂制成，厚度为50μm；一个硅酮橡胶层，它用环涂覆方法形成于环形薄膜上；以及一个PFA树脂管，其厚度为30μm，并覆盖在硅酮橡胶层上。从升高定影薄膜11的温度的观点出发，希望使用高导电物质作为制造硅酮橡胶层的材料，以便减小定影薄膜11的热容量。

在该实施例中，采用导热率大约为4×10-1W/m·℃(对于硅酮橡胶来说较高)的硅酮橡胶作为定影薄膜11的材料。

该实施例中的硅酮橡胶层的厚度为250μm。此外，其表面覆盖均匀的一层氟化树脂，以使定影薄膜11表面的脱模性能更好。通过把用作氟化树脂层的材料的氟化树脂形成管，可以容易地用一层氟化树脂覆盖定影薄膜11的表面。

压力辊31包括：一个由不锈钢制成的金属芯；一个大约3mm厚的硅酮橡胶层，该层通过注塑形成于金属芯的周围；以及一段大约40μm厚的PFA树脂管，该管装配在硅酮橡胶层上面。

如果是本实施例中的定影装置，定影薄膜11通过压力辊31的转动而被循环转动，而且定影薄膜11通过内表面在加热器支架15上滑动。定影薄膜11的内表面涂有润滑油，从而确保定影薄膜11易于通过内表面在加热器支架15上滑动。

薄膜导向件15具有温度检测部件27(图13)，其设置在薄膜导向件15的外表面上，与定影薄膜11的内表面接触。供给加热器41的电流由一个未示出的温度控制电路控制，从而由该温度检测部件27检测的温度保持在预定水平；对其进行控制，从而使定影夹持隙N中的温度保持在适合定影的水平。温度检测部件27是一个诸如热敏电阻的温度传感器。

在该实施例中，定影加热器具有一个带隆起部的元件43(隆起部形成元件)，其位于加热器的上游侧，并在加热器的纵向上延伸。图14是隆起部形成元件43的放大的剖面图。该实施例中的隆起部形成元件的隆起部a其横截面是三角形。

图15是定影夹持隙N及其附近的放大的剖视图。如图15所示，就转印介质传送方向而言，隆起部形成元件的峰值b位于距夹持隙的宽度中心的下游2.5mm处。隆起部a的峰值b的高度为0.5mm。

隆起部形成元件43与加热器的构造使得隆起部形成元件43安装在加热器的下游端上，并且隆起部形成元件43的隆起部a在转印介质传送方向上位于定影薄膜11的范围内。

由于采用了上述结构设置，不仅可以产生与第一实施例中一样的效果，而且通过设置定影加热器41作为发热元件，还可以确保形成能够有效地传导热的转印夹持隙。

下面，描述本发明的其它实施例。

(实施例4)

图18是应用电摄影方法的彩色成像设备的示意性剖视图。该彩色成像设备具有四个彩色站(成像站)：Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)和K(黑色)彩色站，它们彼此独立，并分别包括：一个感光鼓、一个显影装置和一个清洁装置。这四个彩色站垂直排列。当记录介质在粘附于静电转印带上的同时被传送通过四个彩色站时，通过把四种颜色不同的调色剂图像转印到记录介质上而形成全色图像。

参照图18，附图标记11-14表示呈可转动的鼓的形式的电摄影感光元件(以下称之为感光鼓)，它们被重复地用作载像元件。它们以预定的圆周速度(处理速度)沿箭头所示的逆时针方向被转动驱动。

各感光鼓是直径为30mm的可充负电的感光元件(有机的感光鼓)。该实施例中的成像设备的处理速度为94mm/sec。

当感光鼓转动时，它们由作为充电装置的主充电辊21-24均匀地充电至预定的极性和电位，且其已充电部分由曝光装置31-34(包括：一个激光二极管；一个多边形扫描器；一个透镜组，等等)曝光。结果，形成与预想图像的彩色成分(例如黄色、品红色、青色和黑色)相对应的静电潜像。

各充电装置采用接触型充电方法。因而，充电装置的充电辊(实际测量出的电阻为1×106Ω)与感光鼓的圆周表面接触地设置，从而在充电辊与感光鼓的圆周表面之间保持9.8N的总接触压力。然后，当向充电辊施加-1.2kV的DC电压时，感光鼓的圆周表面被充电至-600V。顺便提及，充电辊通过感光鼓的转动而转动。该实施例中的曝光装置是一个采用激光二极管的多边形扫描器。其在用成像信号调制激光束的同时把该激光束聚焦在感光鼓的圆周表面上，从而在感光鼓的圆周表面上形成电摄影潜像。

为了确保在对应的彩色站中感光元件之一的圆周表面上的点(开始写入潜像处)总是与记录介质上的点(另一感光元件的圆周表面上的点与之对准，并且在此处开始写入潜像)对准，使曝光光束以下述方式振荡。即，就主扫描方向(与记录介质前进方向垂直的方向)而言，使各曝光装置在从多边形扫描器接收到位置信号(称为BD)后开始投射预定时间长度的曝光光束，而就第二扫描方向(平行于记录介质传送方向的方向)而言，使曝光装置在接收到由记录介质传送路径上的开关发出的TOP信号后开始投射预定时间长度的曝光光束。

这些静电潜像分别由对应颜色站中的显影装置显影。各显影装置41-449(例如黄色、品红色、青色和黑色成分)的显影辊由一个用于可转动地驱动显影辊的未示出装置在由图中箭头所示的方向上转动。设置各显影装置，从而使得显影站中其显影辊与相对应的感光鼓之间的距离变得最小。

该实施例中的调色剂Y、M、C和K的调色剂颗粒不含磁性物质。换言之，调色剂Y、M、C和K是所谓的非磁性调色剂。因而，使用跳跃式显影方法(非接触型单组分显影方法)显影静电潜像。

各显影装置41-44分别包括一个铝制的显影套筒及一个显影刮刀。显影套筒的直径为16mm，并基本上接触感光鼓地设置，并且在显影套筒与感光鼓的圆周表面之间存在一个250μm的间隙。显影刮刀是一块涂覆着尼龙的金属薄片。在操作时，向正在以与感光鼓相同的圆周速率受到可转动地驱动的显影套筒施加波形为矩形、频率为1kHz、峰-峰电压为1600V的AC电压，从而使调色剂颗粒在显影套筒与感光鼓之间跳跃，以便使感光鼓上的静电潜像显影。

通过聚合形成所述调色剂，而且调色剂的颗粒是球状的。此外，每个颗粒都有两层：由蜡形成的核，以及称为壳的树脂状粘结剂层。它们的MI(熔融指数)是30，这个数值较高，通过在生产过程中使交联条件最优化，可以实现该数值。调色剂的MI越高，熔融条件中调色剂的粘性就越低。

调色剂的MI的上述数值(30)是通过使用由JIS定义的方法在135℃下施加2kg的负荷时测量调色剂的MI而得到的数值。

使用MI高的调色剂可以实现高水平的光泽度。

顺便提及，图18中的附图标记61-64表示清洁装置，它们用于清除在转印后还残留在感光鼓上的调色剂颗粒。

作为记录介质承载元件、用于承载并运送记录介质的转印带8以与各感光鼓相同的圆周速度在由箭头所示的方向上被循环驱动。

转印带8是由树脂(PVDF)形成的单层带。其厚度为100μm，而且其电阻率已经调整至1×1011Ω·cm。通过一对沿横向边缘粘结在转印带8之内表面上的肋，防止其蛇行和/或横向偏离。

使用由环氧氯丙烷橡胶制成、体电阻率已经调整至1×107Ω·cm而且能够承受高压的转印辊51-54作为转印元件，用于把感光鼓上的调色剂图像转印到记录介质上。转印辊51-54从转印带的后面被保持压在相应的感光鼓上。

在被输出纸盒后，记录介质在一对定位辊之间被传送，然后，在由转印站入口导向件引导的同时与转印带8接触。

在该实施例中，为了使成像设备的垂直突起区降至最小和/或仅通过打开前门就能更换卡盒或者处理卡纸，使卡盒(上述的操作站)垂直排列，从而把成像设备的主组件分成两侧：转印带这一侧和卡盒这一侧。

由于设置了上述构造，记录介质被抵抗重力地向上运送，因而记录介质需要一直紧紧粘附在转印带上。

在记录介质与转印带8接触的点的附近设有一个粘附辊7。在成像操作过程中，向粘附辊7施加+1kV的电压，以为记录介质(例如一张纸)提供电荷，以便使记录介质保持紧紧地粘附在转印带上。

粘附辊7是直径为12mm的固体橡胶辊。其由EPDM橡胶制成，其中已经掺入炭黑来调整电阻率。其构造使得能向其金属芯施加作为粘附偏压的高压。粘附辊7的电阻率已经调整至1×106Ω·cm，在该实施例中，这个值是当在缠绕在粘附辊7的圆周表面上的1cm宽金属箔段与粘附辊7的金属芯之间施加500V电压时得到的电阻率数值。

在记录介质输出未示出的纸盒、被传送通过转印站入口导向件并被赋予电荷(由此由粘附辊7保持记录介质粘附在转印带8上)之后，在其通过粘附辊7时，记录介质进入第一种颜色成分的转印站。在该转印站中，针对第一种颜色成分的感光鼓上的调色剂图像由位于转印带内侧上的转印辊转印到记录介质上。向转印辊施加的偏压的大小是根据转印带及记录介质的阻抗计算得出的，而该阻抗是根据在记录介质(纸张)被传送通过转印站的同时流向粘附辊的电流而计算出的。在于正常条件下进行单面打印模式的情况下，从一个高压电源向各转印站施加大约为+1.5kV的DC电压。

每当记录介质被传送通过一个颜色站时，与已经或者即将转印到记录介质上的调色剂图像的颜色不同的调色剂图像就被转印到记录介质上，从而在记录介质上形成全色图像。

在完成所有的颜色不同的调色剂图像的转印之后，由于转印带的弯曲而使记录介质与转印带分离，这出现在其中使转印带被循环驱动的区域的下游端。然后，在定影装置9中，将记录介质上的调色剂图像定影，接着，将记录介质作为完成的印件从成像设备的主组件中排出。

在该实施例中，使用一种请求服务型定影装置，例如图20中所示的这种，其使用一种基于电磁感应原理的加热方法。该定影装置包括：一个电铸的50μm厚镍制套筒；一个直径为34mm的发热套筒91；一个感应线圈92；一个励磁芯(铁芯)92，用于形成磁路径；一个弹性芯支架(它也作为套筒导向件)，在其中空部分中支承感应线圈92和励磁芯93；一个光滑片96；一个用于支承光滑片96的压力供应支架94；以及一个作为记录介质加压元件且直径为30mm的压力辊97。发热套筒91包括：250μm厚的由硅酮橡胶制成的弹性层；以及50μm厚的PFA层(呈管状)，它作为释放层层压在弹性层上。

顺便提及，上述的请求服务型定影装置是指一种能在30秒内把温度从25℃提升至150℃的定影装置，换言之，是一种能一经请求就进行实际的定影处理的定影装置。

在定影过程中，高频电流流经线圈92，从而在套筒91的镍层中产生涡流。该涡流使镍层发热。通过根据由一个与套筒91的内表面接触地设置的未示出的热敏电阻检测出的温度来控制流向线圈92的高频电流量，可控制定影夹持隙N的温度。通过把其上带有未定影的调色剂t的记录介质P传送通过在定影辊91与压力辊97之间形成的定影夹持隙N，用热及压力把记录介质P上的调色剂图像定影在记录介质P上。

通过可转动地驱动压力辊97的金属芯98来驱动定影装置，而套筒91是由套筒91与压力辊97的圆周表面之间的摩擦力来驱动的。

下面，描述定影装置的构造，就记录介质的前进方向而言，其使定影夹持隙N中在定影夹持隙中间的下游侧上的的压力最大。

如上所述，通过采用可以在较高温度下被定影的具有高MI的调色剂，可以实现高光泽度。但是，参照图17，当定影温度超过特定温度时，光泽度降低。发生这种现象是因为定影温度超过特定温度越高，由定影辊(定影套筒)从记录介质上剥离(“热偏移”)的调色剂的量就越大，因此光泽度水平就越低。

参照图16(a)和19(a)，在该实施例中，光滑片96设有一隆起部96a，其位于光滑片96的下游侧，用于增大定影夹持隙N在隆起部96a处的内部压力。该隆起部96a高0.5mm，在记录介质传送方向上的宽度为1mm。光滑片96的定位使得就记录介质前进方向而言，隆起部96a的尖端位置距定影夹持隙N中间的下游3mm。光滑片96是一片金属片，在该实施例中是一片涂有聚酰亚胺的SUS 304片。该实施例中的定影装置的压力辊由硅酮橡胶形成，而且直径为30mm。在完成状态下其硬度为60度。通过施加196.14N(20kgf)的总压力，使其保持压靠在上述的光滑片96上，从而形成宽度为8mm的定影夹持隙N(就记录介质前进的方向而言)。定影夹持隙N的内部压力的分布如图19(b)所示。

参照图19(b)，在带有隆起部96a的光滑片96与压力辊97之间的定影夹持隙N中产生的最大压力与在没有隆起部的光滑片96与压力辊97之间的定影夹持隙N中产生的压力一样。但是，在带有隆起部96a的光滑片96的情况下产生最大压力的点的位置就记录介质前进方向而言是在定影夹持隙N中间的下游4mm处，从而可以在定影夹持隙N的上游这半区间内，在受到较低压力的同时加热调色剂；换言之，调色剂被预热。

然后，在定影夹持隙N的下游这半区间内，向预热的(熔融的)调色剂施加上述的最大压力(峰值压力)，从而大幅减小当记录介质与定影套筒分离时转移(“热偏移”)到定影套筒上的调色剂的量。换言之，基本上消除了在上述高温范围内产生“热偏移”的可能性，从而可以获得比使用传统定影装置时更高的光泽度水平。

具体地说，当使用MI更高的调色剂达到如该实施例中的更高的光泽度水平时，很难防止“热偏移”。因此，使用采用更高MI的调色剂并在定影夹持隙的下游这半区间内产生更高的定影压力的定影装置，能十分有效地实现高光泽度。该实施例中的定影装置所使用的优选调色剂的MI范围是3-50。当使用MI值不超过3的调色剂时，很难实现高光泽度，即使使用该实施例中的定影装置也是如此。另一方面，如果是MI值不小于50的调色剂，仅由调色剂就能达到高光泽度水平，即，即使是不使用该实施例中的定影装置也能达到高光泽度。

更具体地说，参照图21，利用传统的定影装置(其在定影夹持隙的中间产生其最大的定影压力)可达到的最高光泽度水平大约为12，这是在170℃的定影温度下达到的光泽度水平。相比之下，如果是本实施例中的定影装置，即使在185℃的定影温度下也不会出现“热偏移”，从而可以获得大约为20的光泽度水平。

如上所述，在该实施例中，将定影装置构造成在定影夹持隙的下游这半区间内产生最大的定影压力，从而能把定影温度设定为更高水平。因而，变得可以通过使用MI更高(不小于3且不大于50)的调色剂在记录介质上形成调色剂图像，并用该实施例中的定影装置把未定影的调色剂图像定影在记录介质上，实现用传统的定影装置不能达到的更高的光泽度水平，从而防止“热偏移”。

(实施例5)

该实施例的特征在于：为了用玻璃态转化点更高的调色剂获得高水平的光泽度，使用在其定影夹持隙的下游这半区间内产生其最大定影压力的定影装置来以更高的温度使调色剂图像定影。

通常，在例如单组分接触式显影方法的显影方法(其中调色剂颗粒由于存在有力的剪切而被充电)的情况下，由在调色剂供应辊与显影辊之间和/或在显影辊与感光鼓之间出现的剪切和摩擦而产生热量，从而造成由于该热量而使调色剂劣化的问题。

更具体地说，调色剂颗粒由摩擦热而被软化，从而由于剪切力(作用于调色剂颗粒，使其切断的动力：使调色剂颗粒粉碎的力)而变形，和/或将外部添加颗粒(例如氧化硅颗粒等)压入调色剂颗粒，从而使调色剂(调色剂颗粒)变劣。

关于由环境温度影响调色剂颗粒之硬度的现象，可以采用调色剂的玻璃态转化点(调色剂的树脂粘结剂在该点转变相态)作为选择调色剂的一个标准。

普通调色剂的玻璃态转化点(Tg)在40-80℃的范围内。但是，如果是采用接触显影方法的系统，频繁地使用玻璃态转化点(Tg)不小于55℃的调色剂。

即使显影装置的内部温度不超过玻璃态转化点(Tg)，从微观上说，显影装置的内部温度，即受到摩擦的给定调色剂附近的温度，有时也可以接近玻璃态转化点(Tg)。因此，当采用接触显影方法时，希望使用玻璃态转化点(Tg)更高的调色剂。

通常说来，玻璃态转化点(Tg)与粘结剂的交联数有关。交联数越大，调色剂的主链就越难移动，因而熔化调色剂所需的温度也就越高。另外，交联数较大的调色剂，如上述这种，当其处在熔化条件下时流动性较低，尽管流动性的水平取决于交联数。因而，当使用交联数较大的调色剂时，难以获得高的光泽度。

换言之，当使用玻璃态转化点(Tg)更高的调色剂时，难以获得高水平的光泽度，除非提高定影温度。

另一方面，在当定影温度较高时产生的“热偏移”与调色剂的树脂粘结剂的分子量之间存在着联系。因而，即使使用玻璃态转化点高的调色剂，也不意味着能确保可以提高定影温度。

更具体地说，对于在采用接触显影方法的同时希望达到高光泽度的系统，通常的做法是设计一种调色剂，使其能使用主链的分子量较小的树脂，以便实现高水平的光泽度，并且还可以增加主链之间的交联，以便防止由于采用接触显影方法而导致的调色剂劣化。在使用这种调色剂的情况下，其高的玻璃态转化点受到大交联数的影响，而且其高的MI受到处于熔化条件下的调色剂的流动性的影响。

在这种情况下，为了确保具有大交联数的调色剂被熔化，没有其它办法，只能采用比使用具有低玻璃态转化点的调色剂(例如采用双组分显影方法时使用的调色剂)时更高的定影温度。另一方面，当具有大交联数的调色剂熔化时，其流动性显著降低。换言之，具有大交联数的调色剂是这样一种调色剂：使用它会使“热偏移”变得难以控制。

换言之，具有大交联数的调色剂的特征在于：当使用它时，能达到高光泽度的定影温度范围很窄，如图22中所示；调色剂的性能很差。

为了更好地使用这种调色剂，需要用温度波动小且“热偏移”方面性能良好的定影装置。

因而，通过结合第一实施例中的请求服务型定影装置可以实现高的光泽度水平，该装置使用利用感应发热的方法，而且其构造使得定影夹持隙中定影压力最大的点位于定影夹持隙中心的下游侧，从而在“热偏移”方面性能良好。

关于玻璃态转化点(Tg)不小于50℃的调色剂的使用，当使用这种调色剂时，仅通过使用能够不使调色剂受到应力作用地进行显影处理的显影方法，可由调色剂本身实现高水平的光泽度。因此，使用这种调色剂与本发明的主旨毫无关系。

当使用玻璃态转化点高于80℃的调色剂时，用本发明达到希望的高光泽度是非常困难的。

以下，描述一个具体例子。

该实施例中的成像设备与第四实施例中的基本相同，只是该实施例中的设备使用单组分显影方法。

显影装置包括一个显影辊和一个显影刮刀。显影辊的直径为16mm，而且由弹性橡胶制成，其电阻率处在中等范围内，而显影刮刀是一段涂有尼龙的金属薄片。显影套筒直接压在感光鼓的圆周表面上，从而在其直径方向上由感光鼓压缩0.5mm，因此，形成一个接触隙。在操作中，调色剂涂布在显影辊的圆周表面上，该显影辊以是感光鼓的圆周速率的170％的圆周速度沿与感光鼓相同的方向转动，并在显影辊上施加DC电压。结果，由位于显影辊的圆周表面上的调色剂使位于感光鼓的圆周表面上的静电潜像显影。

由于显影辊在保持被感光鼓压缩的同时以是感光鼓圆周速率的170％的速度转动，显影隙中的调色剂颗粒受到很大的剪切力，并且，在显影隙中由于摩擦而产生大量的热量。因而，使用玻璃态转化点为65℃的调色剂。

由于具有上述的构造而且使用了具有高玻璃态转化点的调色剂，即使使用单组分接触显影方法，也能连续地形成大量的优质印件，尽管长期使用，也不会造成调色剂劣化。

图22表示结合使用上述显影系统及第四实施例中的定影装置进行的成像操作的结果。

由于使用具有高玻璃态转化点的调色剂，温度(高于该温度光泽度就会由于调色剂的熔化而增大)升高至30℃，在相同的定影温度下，结合使用上述显影系统及定影装置达到的光泽度水平稍低于使用热辊的普通定影装置。

如果是使用热辊的普通定影装置，定影夹持隙中定影夹持隙的内部压力最大的点与定影夹持隙的中心重合。因此，当定影温度不小于170℃时，出现“热偏移”，从而降低了光泽度水平，如图22中的点划线所示。换言之，用普通定影装置可达到的最大光泽度是15。

另外，如果是热辊型定影装置，记录介质由热辊的热量加热，而可由热辊供应的热量受到热辊的热容量的影响。所以，定影发生时的温度波动30℃，同时使记录介质连续地运送通过定影夹持隙。

更具体地说，当将定影温度设定为170℃时，连续通过10张记录介质后热辊的表面温度将不会大于140℃，因此可获得的光泽度不会超过5，这使得不能形成优质的彩色印件。

相比之下，如果是上述的调色剂与应用感应加热方法的请求服务型定影装置的结合，在该实施例中，由于连续输送记录介质而引起的温度下降不会大于5℃(最大为5℃)，另外，定影夹持隙中的定影压力为最大的点在定影夹持隙的下游侧，从而把在其之上会发生“热偏移”的温度提高到190℃。因此，不管打印条件如何，都确保了光泽度达到25。

如上所述，在该实施例中，用请求服务型定影装置(其中，定影夹持隙中定影压力为最大的点是在定影夹持隙的下游侧)将由调色剂形成的未定影图像定影在记录介质上，该调色剂的玻璃态转化点(Tg)不小于50℃且不大于80℃，更具体地说，是玻璃态转化点不小于60℃的调色剂。因此，防止了“热偏移”，从而不论使用何种显影方法，都可以总是实现高光泽度。

(实施例6)

该实施例的特征在于，通过结合使用具有高光泽度模式的成像设备(其中表示在记录介质上形成的图像的光泽度水平的光泽度值大于普通模式中的光泽度值)与定影装置(其中，定影夹持隙中定影压力为最大的点在定影夹持隙的下游侧)，可实现高水平的光泽度。

高光泽度图像通常是优质图像的这种说法是正确的。但是，在商用文件(包括信件及照片)的领域，有时高光泽度反而不好。

在商用文件的领域中，低光泽度，更具体地说，不大于10的光泽度是常见的光泽度水平，该光泽度实际上是传统的黑白打印机或复印机的标准光泽度。换言之，由于会反射强光，所以不希望有过高的光泽度这也是事实。

因而，希望成像设备具有光泽度控制功能，该功能可以按需要在高光泽度与低光泽度之间进行选择。

为了构造具有这种功能的成像设备，需要成像设备能在低光泽模式和高光泽模式下进行工作。低光滑模式是普通模式，其在技术方面更容易实现，而当输出照片图像等时可以选择高光泽模式，以获得高的光泽度。

通常说来，降低定影速度容易提高能得到的最大光泽度。另一方面，降低定影速度降低了可以达到最大光泽度时的定影温度，并且还缩小了可以达到高光泽度的定影温度的范围；定影装置在定影压力分布图上变“尖锐”。

换言之，为了使成像设备在通过降低定影速度而达到高光泽度的特定模式下工作，该设备需要配备一个在“热偏移”方面性能良好且温度波动较小的定影装置。

该实施例的特征在于，通过为成像设备配备如下所述的定影装置，即其中，在定影夹持隙中的定影压力为最大的点处于定影夹持隙的下游侧，来控制能在普通模式、高光泽模式(其中，在记录介质上形成的图像的光泽度高于普通模式下的光泽度，且定影速度低于普通模式下的速度)下工作的成像设备的光泽度水平。

下面，更具体地描述该实施例。

除了其定影装置外，该实施例中的成像设备与第四实施例中的相同。

该实施例中的定影装置基本上与第四实施例中的相同，只有用于使定影压力在定影夹持隙的下游侧为最大的构造不同。

如第四实施例中那样，为光滑片设置一隆起部是提高在定影夹持隙中给定点处的压力的最简单的方法。但是，隆起受到循环移动的套筒内表面的强烈摩擦，从而产生套筒的内表面和隆起部被摩擦力磨损的问题。此外，在套筒转动时，它被逆着其正常曲率地弯曲，从而增大了转动套筒所需的转矩。结果，套筒的速度有时变得不规则，和/或有时发生不正常的噪声。另外，还有由于上述弯曲所造成的疲劳使套筒破裂的问题。

相比之下，参照图16(b)，在该实施例中，定影装置配备一个用于在支承套筒91时便于其运动的元件(光滑元件)以及一个小直径的支承辊(转动元件)，以便解决上述问题。就记录介质前进方向而言，支承元件(即光滑元件)设置在定影夹持隙中心的上游侧，而支承辊设置在定影夹持隙中心的下游侧。支承辊与套筒91的内表面相接触地设置。

在该实施例中，位于定影夹持隙中心的上游侧上的支承元件(导向元件)111由耐热的液晶聚合物制成。但是，这并不意味着支承元件111的材料和构造限于上述的那些。例如，可以用小直径的导向辊来代替支承元件111，以进一步减小摩擦。

在该实施例中，为了隔热，将直径为4mm的PFA树脂辊用作支承辊99，设置在定影夹持隙中心下游侧上。支承辊99以与直径为12mm的金属辊110接触的方式设置，金属辊110相对于支承辊99位于套筒9的环圈的内部，并就长度而言在其整个区域上压在支承辊99上。

由于具有上述构造，进一步减小了摩擦和磨损，从而确保当定影装置第一次投入使用时，在定影夹持隙的下游侧中定影压力为最大的点实质上在装置的整个使用寿命中一直都是定影压力最大的点。

在传统的请求服务型定影装置中，还有其它方法使定影压力的最大点位于定影夹持隙的下游侧。例如，可以设定压力辊97的位置，从而使定影夹持隙的中心位于从光滑元件96的宽度中心向下一定距离处，如图24(a)所示，或者构造光滑元件96，从而使光滑元件96的上游这半侧的厚度h1小于下游那半侧的厚度h2，如图24(b)所示。这些方法的使用与本发明的主旨不矛盾。

下面，描述在高光泽模式下用上述成像设备进行成像操作的一个例子。

设计主机，从而使用户能从打印机驱动器菜单中选择高光泽模式。当用户选择高光泽模式时，打印机降低其定影速度，并将其定影温度切换至高光泽模式温度，该温度与普通光泽模式下的温度不同，以便以最佳温度使图像定影。

给定成像设备所用的调色剂及记录介质的类型对为高光泽模式设定定影温度水平有影响；该温度可以被升高或降低。在该实施例中，为了达到高光泽度，降低定影速度，并因此降低了定影温度，以防止调色剂“热偏移”。

更具体地说，在该实施例中，当选定该打印模式时，包括定影装置在内的整个成像系统的处理速度减小到1/3，并将定影温度从前边实施例中的温度减小到180℃。

参照图23，如果是传统的定影装置，当定影速度减小到1/3时，“热偏移”的阈值降低至150℃。因此，即使当设备处在高光滑模式，可由传统的定影装置达到的最大光泽度大约为35。如果是如该实施例中的定影装置这样的定影装置，其“热偏移”的阈值更高，因此，用180℃的定影温度可以达到的光泽度高达50。

如上所述，在该实施例中，通过结合使用设有能达到高光泽度的打印模式的成像设备与其定影夹持隙中的定影压力为最大的点相对于定影夹持隙的中心来说位于定影夹持隙下游侧的定影装置来防止“热偏移”，可以获得高光泽度。

(其它实施例)

以上参照MI不小于3且不大于50、玻璃态转化点不小于50℃且不大于80℃的调色剂，与定影夹持隙中定影压力为最大的点相对于定影夹持隙的中心来说位于定影夹持的下游侧(就记录介质前进方向而言)的定影装置的结合，已经描述了前述实施例。这并不意味着本发明的应用只限于上述结合。换言之，本发明也可以用于具有上述两种性能的上述调色剂与上述的定影装置结构的结合。例如，通过以下结合能达到相同的效果：接触式显影方法；调色剂，其MI不小于3且不大于40，而且其玻璃态转化点不小于55℃且不大于80℃；以及定影装置，其中定影夹持隙中定影压力为最大的点相对于隙的中心位于隙的上游侧(就记录介质的前进方向而言)。

并且，参照作为成像设备的打印机描述了前述实施例。这并不意味着本发明的应用只限于打印机。换言之，本发明也可用于复印机、传真机等，即，除打印机之外的成像设备，以及能够执行前述成像设备的功能的多功能成像设备。此外，本发明也可用于使用中间转印介质的成像设备，其中将颜色不同的调色剂图像成层状地转印到中间转印介质上，然后再一起从中间转印介质转印到记录介质上。换言之，通过为上述列出的任何一种成像设备配备本发明的定影装置，也都能获得与上述那些类似的效果。

虽然已经参照这里所公开的结构描述了本发明，但本发明并不限于所描述的这些细节，本申请旨在覆盖那些落入改进目的或所附权利要求范围内的改进或改变。

Claims (11)

1.一种用于加热在记录材料上形成的图像的图像加热装置，包括：

一个弹性的可转动元件；

一个可滑动元件，用于与所述可转动元件的内表面滑动接触；

一个支持元件，用于与所述可滑动元件形成夹持隙，而且其间设置所述可转动元件，其中夹持隙用于夹持并供给记录材料，用从所述可转动元件供应的热来加热图像；

其中，一凸起沿着所述可转动元件的纵向延伸，并且就输送记录材料的记录材料供给方向而言，该凸起设置在所述可滑动元件之滑动表面的一个位于滑动表面中心的下游的部分上，而且就记录材料的供给方向而言，所述凸起可产生向夹持隙施加的压力之分布上的最大压力。

2.如权利要求1所述的装置，其特征为，就记录材料的供给方向而言，滑动表面的位于中心上游的部分基本上是平的。

3.如权利要求1所述的装置，其特征为，所述凸起的横截面基本上呈三角形。

4.如权利要求1所述的装置，其特征为，所述凸起的横截面基本上呈矩形。

5.如权利要求1所述的装置，其特征为，所述可转动元件包括一个金属层，且而所述装置包括磁场产生部件，用于利用在所述可转动元件的金属层中的电磁感应发热。

6.如权利要求1所述的装置，其特征为，所述装置可用于在记录材料上形成调色剂图像的成像设备，其中，调色剂的熔体指数为3-50。

7.如权利要求1所述的装置，其特征为，所述装置可用于在记录材料上形成调色剂图像的成像设备，其中，调色剂的玻璃态转化点是50-80摄氏度。

8.一种用于加热在记录材料上形成的图像的图像加热装置，包括：

一个弹性的可转动元件；

一个可滑动元件，它与所述可转动元件的内表面滑动接触；

一个支持元件，用于与所述可滑动元件形成夹持隙，而且其间设置所述可转动元件，其中，夹持隙用于夹持并供给记录材料，并用从所述可转动元件供应的热来加热图像；

一个凸起元件，它设置在夹持隙的范围内并相对于输送记录材料的记录材料供给方向位于所述可滑动元件的下游；

所述凸起用于相对于记录材料供给方向产生向夹持隙施加的压力的压力分布上的最大压力。

9.如权利要求8所述的装置，其特征为，所述可滑动元件包括一个加热器。

10.如权利要求8所述的装置，其特征为，所述凸起元件的横截面基本上呈三角形。

11.一种用于加热在记录材料上形成的图像的图像加热装置，包括：

一个弹性的可转动元件；

一个可滑动元件，它与所述可转动元件的内表面滑动接触；

一个支持元件，用于与所述可滑动元件形成夹持隙，并且其间设置所述可转动元件，其中，夹持隙用于夹持并供给记录材料，并用从所述可转动元件供应的热来加热图像；

一个第二可转动元件，它设置在所述夹持隙的范围内并相对于记录材料供给方向位于所述可滑动元件的下游；

其中，所述第二可滑动元件可在记录材料供给方向上产生向夹持隙施加的压力的压力分布上的最大压力。

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