CN1517816A - 图像加热装置和图像形成装置 - Google Patents

图像加热装置和图像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1517816A
CN1517816A CNA2004100390691A CN200410039069A CN1517816A CN 1517816 A CN1517816 A CN 1517816A CN A2004100390691 A CNA2004100390691 A CN A2004100390691A CN 200410039069 A CN200410039069 A CN 200410039069A CN 1517816 A CN1517816 A CN 1517816A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
band
photographic fixing
fixing
supporting mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004100390691A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100397256C (zh
Inventor
Сұ��
小野和朗
可知正义
松浦大悟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN1517816A publication Critical patent/CN1517816A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100397256C publication Critical patent/CN100397256C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2064Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/206Structural details or chemical composition of the pressure elements and layers thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2025Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member
    • G03G2215/2032Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around additional rotating belt support members
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2058Shape of roller along rotational axis
    • G03G2215/2064Shape of roller along rotational axis convex

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

本发明提供一种图像加热装置,具有以下的构成:带,该带用于加热记录材料上的图像并能够移动;支承体,该支承体用于支承所述带,并且具有弹性层,该支承体中央部的外径大于两端部的外径;加压旋转体,该加压旋转体经由所述的带与所述的支承体压接,形成夹送记录材料的辊隙部;压接机构,该压接机构支承所述的支承体的两端部,并使所述的支承体与所述的加压旋转体压接;其中:经由所述的带的所述的支承体的表面硬度低于所述的加压旋转体的表面硬度,从而使所述的加压旋转体为平直形状。通过本发明,即使在发生加压辊的弹性层的热膨胀的场合,也可以减小纵长方向的辊隙宽度的变化。

Description

图像加热装置和图像形成装置
技术领域
本发明涉及一种用电子照相方式的图像形成装置,通常以相互压接·旋转的加热机构(辊、环形带等)与加压机构(辊、环形带等)的压接部(辊隙部)对转印材料与由用静电方法承载于该转印材料的树脂、磁体、着色料等组成的调色剂进行夹送,并同时对其进行加热和加压,借此实现熔融定影。更详细地说,本发明涉及加热带方式的加热装置,以及以该加热装置为定影装置而具备的图像形成装置,其中所述的加热带方式的加热装置中,具有靠加热机构加热且移动的挠性带(薄膜),支承上述带的支承构件,和把上述带夹于其间与上述支承构件形成压接辊隙部的加压构件,把被加热材料引入上述压接辊隙部的上述带与上述加压构件之间并对其夹送,从而靠上述带的热量对其加热。加热带方式的加热装置,在电子照相方式等图像形成装置(复印机、传真机、打印机等)中,作为对在记录材料上所形成的未定影调色剂像进行加热并加压,使调色剂像定影于记录材料的定影装置,也可以作为使未定影图像在记录材料上临时定影的临时定影装置,还可以作为改变承载定影图像的记录材料的表面性质的表面改质装置等的图像加热装置使用。此外,除了图像加热装置外,还可以作为例如纸币的褶皱去除用的热压装置,热层压装置,使纸的所含水分蒸发的加热干燥装置等,以及加热处理片状构件的加热机构使用。
背景技术
以复印机·打印机等图像形成装置具备的把调色剂像加热、加压而使其定影于记录材料的定影装置为例进行说明。
1)热辊方式的定影装置
在图像形成装置中,在电子照相处理·静电记录处理·磁性记录处理等适宜的图像形成处理机构部中,作为用转印方式或直接方式把形成承载于记录材料(转印材料用纸·电子传真用纸·静电记录纸·OHP纸·印刷用纸·格式用纸·信封等)的图像信息的未定影图像(调色剂像)作为永久固定图像加热·加压而定影于记录材料的定影装置广泛使用热辊方式的定影装置。
热辊方式的定影装置,以作为内含作为加热源的卤素加热器等的加热体的定影辊,和作为压接于该定影辊的加压体的加压辊为基本构成,使该辊对旋转,使承载未定影图像的记录材料穿过辊对的压接隙(定影辊隙)部,靠来自定影辊的热量与定影辊隙部的压力,使未定影图像永久定影于记录材料。
热辊方式的定影装置,当然可以用于黑白图像形成装置,也可以用于彩色图像形成装置。但是,因为彩色图像与黑白图像的场合相比记录材料上的调色剂层厚,调色剂的附着量多,所以最好是确保定影辊隙部在记录材料搬运方向的长度(定影辊隙宽度)尽可能宽,在打印时(定影工序时)尽可能低温地长时间加热在记录材料上所形成的未定影调色剂像,使其定影于记录材料上。
此外,为了确保记录材料的光泽或作为记录材料的OHP中的透光色再现性,对于彩色用定影装置,为均一地熔融调色剂面并使其平滑化、具有高光泽度,在定影辊和加压辊的表层上都设置高平滑或镜面的耐热弹性层的热辊方式的定影装置成为主流。
可是,在彩色用热辊方式的定影装置中,在为了确保宽的辊隙宽度而把辊大直径化的场合,存在着招致定影装置进而图像形成装置总体的大型化的问题。另一方面,在加厚耐热弹性体表层的厚度的场合,因为从加热源向定影辊的表层的热传导的降低引起的供热速度的降低,致使定影辊表层温度降低,发生未定影调色剂无法固定于记录材料上的定影不良,故存在着打印速度降低,高生产率(每单位时间的打印张数)同步能力降低等问题。
在彩色用定影装置中,谋求定影装置的小型化,而且,为了实现高速化和高生产率化,虽然既扩大辊隙宽度又不降低热量供给速度是重要的课题,但是因为作为热辊方式中的辊隙宽度的扩大方法只有上述的辊的大直径化和耐热弹性体的厚壁化,所以在应对该课题上其效果有一定限度。
2)定影带方式(加热带方式)的定影装置
因此,为了打破热辊方式带来的限制,提出了使定影带压接于加压辊形成辊隙部的定影带方式的定影装置。
该定影带方式的定影装置,在定影辊以外的部位配置加热源,可以缩短预热时间,配置架设于弹性定影辊和加热辊上的环状定影带,经由定影带使定影辊与加压辊压接,把承载未定影图像的记录材料穿过该压接隙(定影辊隙)部,靠来自定影带的热量与定影辊隙部的压力,把未定影图像永久定影于记录材料。
定影带方式的定影装置,通过使弹性定影辊低硬度化,与热辊方式相比,可以容易地确保宽的辊隙宽度,此外,由于因为靠加热辊加热热容量小的定影带,故可以急速地加热定影带,进而不降低热量供给速度而加热记录材料,所以可以缩短预热时间,具有可以小型且高速打印的优点。
在图像形成装置的定影装置中采用上述定影带方式中,在现有技术中,作为低硬度的弹性定影辊,如在特开平09-090787号公报、特开2002-333789号公报中所述,采用使弹性定影辊的中央部的外径大于端部的外径的构成。通过该构成,在使带旋转之际,为了防止带因中央部而引起的问题,通过使带的中央部的旋转长度长于带的端部的旋转长度,防止带在带的中央部松弛。
但是,在特开2002-333789号公报中,描述了定影辊是中央部的外径大于两端部,而加压辊是中央部的外径小于两端部的构成。用该构成之际,定影动作延长,致使如果该加压辊充分加热,则因为两端部与中央部的橡胶层的厚度的不同所以产生热膨胀差,故与产生热膨胀前相比,两端部的辊隙宽度变得大于中央部。结果,随着长时间进行定影动作,对于定影动作初期阶段中的端部与中央部的辊隙宽度在辊的母线方向的分布,其在端部变得更宽,在中央部与端部的辊隙宽度之差变大。借此,如果定影动作变长则为了防止在辊方向上光泽不匀等,最好是把加压辊取为平直形状。此外,有必要防止通过取为平直形状而容易发生纸张褶皱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以防止光泽不匀和纸张褶皱的图像加热装置。
本发明的另一个目的在于提供一种既谋求带的搬运性的稳定又可以防止图像不良的图像加热装置。
本发明的又一目的在于提供一种图像加热装置,
具有以下的构成:
带,该带用于加热记录材料上的图像并能够移动;
支承体,该支承体用于支承所述带,并且具有弹性层,该支承体中央部的外径大于两端部的外径;
加压旋转体,该加压旋转体经由所述的带与所述的支承体压接,形成夹送记录材料的辊隙部;
压接机构,该压接机构支承所述的支承体的两端部,并使所述的支承体与所述的加压旋转体压接;
其中:经由所述的带的所述的支承体的表面硬度低于所述的加压旋转体的表面硬度,从而使所述的加压旋转体为平直形状。
通过以下的说明将会使本发明的更多的目的清楚。
附图说明
图1是图像形成装置例的概略构成示意图。
图2是表示本发明的第1实施例的定影装置的概略构成的示意的横剖视图。
图3是图2的(3)~(3)线位置处的示意的纵剖视图。
图4是本发明的第1实施例的定影辊与定影辊隙部的平面形状的示意图。
图5是本发明的第1实施例的定影辊隙部的示意的剖视图。
图6是本发明的第2实施例的定影辊的形状与定影辊隙部的平面形状的示意图。
图7是加压辊的形状的示意图。
图8是表示本发明的第4实施例的定影装置的概略构成的示意的剖视图。
具体实施方式
(第1实施例)
(1)图像形成装置例
图1是根据本发明的具备作为图像加热装置的定影装置的图像形成装置之一例的概略构成示意图。本实施例的图像形成装置是用电子照相处理的具有自动两面打字功能的逐行式彩色打印机。
Y·M·C·B是图上从右至左依次排列的第1~第4的4个图像形成单元。
各图像形成单元Y·M·C·B每一个都是由作为图像承载体的旋转鼓型的电子照相感光体31,带电装置32,激光扫描器或LED阵列等曝光装置33,显像装置34,清洁装置35等组成的电子照相处理机构。以规定的圆周速度朝箭头的顺时针方向旋转驱动感光体31。
第1图像形成单元Y在感光体31的表面上形成彩色图像的黄色成分的调色剂图像。第2图像形成单元M在感光体31表面上形成彩色图像的品红色成分的调色剂图像。第3图像形成单元C在感光体31的表面上形成彩色图像的深蓝色成分的调色剂图像。而且第4图像形成单元B在感光体31的表面上形成黑色的调色剂图像。各图像形成单元中的调色剂图像的形成原理·过程因为是公知的所以省略其说明。
36是悬架于多个支承辊37而架设的转印带,在第1~第4图像形成单元Y·M·C·B的下侧,跨越所有图像形成单元配置。朝箭头的逆时针方向,以对应于感光体31的圆周速度的圆周速度旋转驱动转印带36。
38是转印电极辊,在第1~第4各图像形成单元Y·M·C·B中,使转印带36夹持并压接于感光体31的下表面从而形成转印隙部。39是对各转印电极辊38施加转印偏压的转印偏压施加电源,在规定的控制时刻施加和调色剂的带电极性相反极性的规定电压作为转印偏压。
40是纸张供给路径,把从未画出的供纸机构部一张一张地分离供纸的记录材料(转印材料)P送到转印带36的第1图像形成单元Y侧的端部。43是手动供纸盘,记录材料P也可以从该托盘43以手动方式供纸。
转印带36静电吸附保持,或者靠夹头把持所供给的记录材料P,从而将其依次搬运到第1至第4图像形成单元Y·M·C·B的各转印辊隙部。借此,在同一记录材料P的表面上以对位状态依次重叠转印黄色调色剂像、品红色调色剂像、深蓝色调色剂像和黑色调色剂像而合成形成彩色调色剂像。
搬运通过第4图像形成单元B的转印辊隙部的记录材料P从转印带36分离,引入作为加热装置的定影装置101从而接受未定影调色剂图像的加热定影处理。
在黑白打印模式的场合,仅使形成黑色调色剂图像的第4图像形成单元B工作。
在单面打印模式的场合,从定影装置101出来的记录材料P进入走纸通路a从而排出到机外。
在自动双面打印模式的场合,从定影装置101出来的第1面打印完毕的记录材料P通过活瓣41的切换,进路变更到记录材料再循环搬运机构侧的走纸通路b侧,然后导入翻页通路c,接着进行翻页搬运,通过活瓣42的切换,进路变更并搬运到走纸通路d侧搬运,借此表里翻转后再次送到转印带3 6的第1图像形成单元Y侧的端部。借此进行对记录材料P的第2面的调色剂图像的转印形成,再次引入定影装置101从而进行对第2面侧的调色剂图像的定影,从定影装置101出来的记录材料P进入走纸通路a而排出到机外。
(2)定影装置101
图2是表示本实施例中的作为图像加热装置的定影装置101的概略构成的示意的横剖视图。图3是图2的(3)-(3)线位置处的示意的纵剖视图。
该定影装置101为这样一种带定影装置,具有作为支承体的定影辊2,作为加热构件的加热辊3,以规定的张力架设于该定影辊2和加热辊3且作为挠性带的环状定影带1,以及经由该定影带1相向于定影辊2加压设置且作为加压旋转体的加压辊4,在加热辊3与加压辊4两方的内部备有定影带加热用加热器5·6,是通过把记录材料P引入加压辊4与定影带1之间的压接辊隙部(以下记为定影辊隙部)N并对其夹持搬运,在定影辊隙部N中,靠加热器5加热的加热辊3加热的定影带1的热量,与靠加热器6加热的加热辊4的热量,以及定影辊隙部N的压力把保持于记录材料P上的未定影调色剂图像加热、加压并定影于记录材料P上。
在本实施例中,加压辊4两端部经由轴承等能够旋转地固定配置于定影装置,定影辊2两端部经由轴承能够旋转,且两端部靠弹簧等加压机构K,配置于定影装置以便经由定影带1加压于加压辊4。在相互压接的定影带1与加压辊4之间,使承载未定影的调色剂图像T的记录材料P从其中穿过,形成加热熔解调色剂图像T并且加压,使其定影于记录材料P的定影辊隙部N。此外,加热辊3两端部经由轴承能够旋转,且作为张紧辊在加压机构的作用下被加压以便给定影带1赋予规定的张力。
定影带1、定影辊2、加热辊3、加压辊4靠驱动源的旋转驱动而旋转。
在本实施例中,加压辊4靠来自图像形成装置主体的驱动源朝箭头X方向旋转。定影带1,因该加压辊4的旋转,靠在加压辊4与定影带1的外周面处的摩擦力,在定影带1上朝箭头Y方向作用旋转力。进而靠定影带1的内周面,与定影辊2和加热辊3的外周面的摩擦力,在定影辊2和加热辊3上作用旋转力。因而,采用通过加压辊4被驱动旋转,而使定影带1、定影辊2和加热辊3以与加压辊4的圆周速度大致同一的圆周速度从动旋转的加压辊驱动方式。在记录材料P穿过定影辊隙部N的场合,靠加压辊4与记录材料P与定影带1的摩擦力与上述同样地从动旋转。
这里,定影辊2与加压辊4,靠配置于定影辊2的端部的单向齿轮,与配置于加压辊4的端部的齿轮连接,在加压辊4与定影带1,或者经由记录材料P在加压辊4与定影带1中,发生打滑的场合,定影辊2靠上述单向齿轮被驱动旋转,成为打滑对策以便加压辊4与定影带1以大致同一线速度而旋转。
在加压辊4的周面的前后,配置着作为构成搬运承载调色剂图像T的记录材料P搬运的搬运路径的导向构件的定影入口导向部9、定影排纸导向部10。
①定影带1
定影带1,为了谋求低热容量化,提高瞬时起动性,可以使用薄膜膜厚150μm以下,最好是30~80μm左右的以作为耐热材料的PTFE、PFA或FEP等含氟树脂为主要成分的环形带状体这样的单层结构,或者在以聚酰亚胺、聚酰胺亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)或聚亚苯基硫醚(PPS)等树脂材料,或镍(Ni)、不锈钢(SUS)等金属材料为主要成分的作为基层的环形带状体的外周面上,覆盖聚四氟乙烯(PTEF)、全氟烷氧基链烷(PFA)或四氟乙烯(FEP)等含氟树脂为主要成分的脱模层这样的复层结构等。
此外,在彩色图像形成装置中,为了均一地熔融并平滑化且高光泽地精整调色剂图像表面,可以使用在上述作为基层的环形带状体的外周面上,覆盖厚度100μm~800μm左右的硅橡胶、氟橡胶等耐热弹性层的复层结构等。在该场合,为了提高定影带1与记录材料P上的调色剂图像T的脱模性并防止错位,有必要取为配置在定影带1上的涂付机油的机油涂付装置的机油涂付定影装置。
或者,也可以使用进而在上述硅橡胶等耐热弹性层的外周面上,覆盖以PTFE、PFA或FEP等含氟树脂为主要成分的脱模层的复层结构。在该场合,可以消除在定影带1上涂付机油的机油涂付装置而取为无油定影装置,可以实现低成本化。
在本实施例中,取为使用在厚度50μm的作为基层的聚酰亚胺树脂的外周面上,覆盖厚度300μm的硅橡胶的耐热弹性层,进而在最外周面上覆盖厚度30μm的PFA管的脱模层的总厚度380μm,内径60mm的挠性定影带1的无油定影装置。该场合的表面硬度为85度(Asker-C硬度计)。
②定影辊2
定影辊2,在金属芯2a上,覆盖硅橡胶、氟橡胶、或为了迅速提高定影带1的温度,提高绝热性的硅海绵等耐热弹性层2b。
在本实施例中,使用在铁的外径14mm的金属芯2a的外周上,覆盖厚度8mm的硅海绵层2b,硬度40度(Asker-C硬度计),硅胶海绵的热传导率取为0.08〔W/(m·℃)〕的,外径约30mm的定影辊2。
③加热辊3
内含加热器5的加热辊3,为了迅速升温,由小直径且薄壁并以导热性良好的铝、铁等金属材料为主要成分的金属管构成而低热容量化。
定影带1靠加热器5经由加热辊3加热,靠温度检测元件(热敏电阻)7检测加热辊3的温度,接通/切断加热器5,控制加热辊3的温度,借此成为把定影带1的表面温度维持于规定的温度的构成。
在本实施例中,使用铝的厚度1mm,外径24mm的加热辊3,使用卤素加热器作为加热器5。
④加压辊4
加压辊4,在金属芯4a上设置硅橡胶·氟橡胶等耐热弹性层4b的构成的场合,成为需要在定影带1上涂付机油的机油涂付定影装置。此外,也可以为了提高加压辊4的表面性和对调色剂的脱模性,在耐热弹性层4b的外周面上设置PTFE、PFA、FEP等含氟树脂层,成为无油定影装置。
在本实施例中,成为使用在铁的厚度1mm的平直形状的金属芯4a的外周上,在加压辊的母线方向上以同一厚度覆盖厚度2mm的硅橡胶的耐热弹性层4b,进而在最外周面上覆盖厚度50μm的PFA管的脱模层4c的外径40mm,硬度70度(Asker-C硬度计)的加压辊4的无油定影装置。
由此,因为加压辊为平直形状,故中央部、端部的外径都是40mm。
此外,在本实施例中,为了迅速把定影带1升温到规定的温度,在加压辊4中作为加热器6内含卤素加热器,靠温度检测元件(热敏电阻)8检测加压辊4的温度,接通/切断加热器6,成为控制加压辊4的温度的构成。但是,根据装置构成的不同,也可以去除加热器6,仅以加热器5为加热源的构成。
⑤调色剂
调色剂,在无油定影装置中,为了防止冷错位或热错位,或者提高调色剂从定影带1或加压辊4的分离性,可以使用含有机油成分的机油内含调色剂或机油分散调色剂。在本实施例中,取为使用机油内含调色剂的无油定影装置。
(3)定影辊隙形状
1)在发明的本实施例的定影装置101中,定影辊2,如图4的(a)中所示,可以成为最大过纸宽度的中央部外径C大于端部外径A和B的鼓形,并且通过使加压辊成为平直形状,可以使作为定影带1与加压辊4的压接部的定影辊隙部N的形状,如图4的(b)中夸张地所示,成为定影辊隙纵长方向的中央部与端部相比稍宽的形状。
这里,说明尽管定影辊2为鼓形的形状,还是应当成为这样的辊隙形状的理由。
在本实施例中,经由带测定定影辊2的硬度时的表面硬度为65°(Asker-C硬度计),加压辊的表面硬度为70°(Asker-C硬度计)。如果经由带把加压辊压接于定影辊,则因为经由带的定影辊,表面硬度低于加压辊,故鼓形部分变得容易变形。结果,辊隙部因为加压辊的鼓形的影响变小的缘故与因定影辊的挠曲而使两端部的压力增加的缘故而成为端部的辊隙宽度稍大于中央部的辊隙宽度的形状。因而,经由带的定影辊的硬度,最好小于加压辊的硬度。
通过具有这种表面硬度关系,虽然加压辊为平直形状,但是可以形成端部的宽度较宽的辊隙形状。结果,不容易产生纸张褶皱的纸张搬运成为可能。
此外,如果连续地进行定影动作,则加压辊的温度升高,加压辊的弹性层处产生热膨胀。但是,因为加压辊为平直形状,故纵长方向的图像形成区域内的热膨胀差很小,所以辊方向的辊隙宽度之差与连续地进行定影动作前相比几乎没有变化。
因此,即使通过进行长时间的定影动作引起加压辊热膨胀,也可以防止产生在辊的母线方向上产生光泽不匀的定影图像。
实际上,在最大过纸宽度为297mm(A3纸纵过纸)的定影装置101中,令记录材料的搬运速度为104mm/sec,令加压机构K的总加压力(两端的压力的合计)为300N(约30kgf),令定影带表面温度为180℃,进行使承载未定影调色剂图像T的记录材料P过纸而得到定影图像的研究。
在把本发明的本实施例的图4的(a)中所示的中央部外径C=30mm,端部外径A=B=29.7mm的鼓形量=300μm(鼓形比率:0.3/29.7×100=1.01%)的鼓形的定影辊2与中央部与两端部的外径为40mm的平直形状的加压辊组合使用的场合,靠图4的(b)中所示的定影辊隙部N的端部粗的形状,在彩色图像的场合,即使进行连续定影也可以不加大中央部与端部处的光泽度差,而防止纸张褶皱。
这里,定影辊2的鼓形量,如令定影辊2的最大过纸宽度两端部外径为A与B,令定影辊2的最大过纸宽度中央部外径为C,则为用
鼓形量=C-(A+B)/2
所计算的值。
定影辊2的鼓形量,不限定于上述数值,可以根据定影辊2中的耐热弹性层2b的厚度和硬度、金属芯2a的刚性、加压辊4中的耐热弹性层4b的厚度和硬度、金属芯4a的刚性、加压机构K的加压力、纸张搬运速度等,定影装置构成或图像形成装置构成任意地设定。
但是,如果鼓形量过大,则定影辊隙部N的形状成为在定影辊隙纵长方向的端部处小而在中央部处中粗的形状,由于发生定影性不均一,色度、亮度、彩度等彩色图像特性或光泽度的不均一,所以定影辊隙部N的形状成为端部的宽度较宽的辊隙形状,而且,可以选择尽可能小的鼓形量。
2)加压辊4,为了加快定影带1向规定温度的升温,可以减小加压辊4的热容量以便使加压辊4不夺走定影带1的热量,而使加压辊4迅速升温。因此,可以减薄加压辊4的金属芯4a,而且减薄加压辊4的耐热弹性层4b。但是,如果减薄耐热弹性层4b则定影辊隙部N的宽度减小。
因此,为了把定影辊隙部N的宽度取大,有必要减小定影辊硬度,故最好是取为
定影辊2的硬度<加压辊4的硬度。
此外,通过取为定影辊2的硬度<加压辊4的硬度,如图的定影辊隙部N的示意的剖视图中所示,定影辊隙部N的断面形状成为上凸形状,定影带1与调色剂的分离性提高,脱离定影辊隙部N的记录材料P贴在定影带1上,可以防止定影带1与记录材料P不分离这样的分离不良。
定影辊2的硬度,为了取大定影辊隙部N的宽度,尽可能适应于低硬度,可以取为60度(Asker-C硬度计)。但是,因为靠定影辊2与定影带1的内周面的摩擦力使定影辊2从动旋转,故在定影辊2上,要求一定程度的强度,所以定影辊2的硬度,宜为10度(Asker-C硬度计)以上。
3)在如本实施例的定影装置101这样,在定影辊2中没有内含加热器的构成的场合,为了加快定影带1向规定温度的升温,定影辊2宜取为绝热构成,以便不夺走定影带1的热量。因此,最好减小定影辊2的耐热弹性层2b的热传导率,耐热弹性层2b的热传导率,取为0.16〔W/(m·℃)〕以下是合适的。
因而,为了提高绝热效果,耐热弹性层2b最好不是实心橡胶状弹性层,而取为包含绝热效果高的空气层的海绵状弹性层。此外,海绵状弹性层,因为空气层吸收定影辊2和加压辊4的挠曲,故与实心橡胶状弹性层相比,可以减小定影辊2的鼓形量。这在通过研磨使定影辊2的形状成为鼓形的场合,可以减小研磨部,具有可以使制造时间缩短而实现的低成本化,废弃物减少的优点。
虽然本实施例,就在定影带1的表层,和加压辊4的表层上覆盖含氟树脂等脱模层,使用机油内含调色剂的无油定影装置进行了描述,但是运用于在定影带1的表层,和加压辊4的表层上覆盖硅橡胶等耐热弹性层,靠另外配置的机油涂付装置在定影带1或加压辊4上涂付机油的构成的机油涂付定影装置的效果也是同样的。但是,无油定影装置,与机油涂付定影装置相比,易于发生冷错位和热错位,调色剂与定影带1或加压辊4的分离性能低。
因而,在把本发明的本实施例运用于定影装置的场合,与运用于机油涂付定影装置的场合相比,运用于无油定影装置的场合一方定影均一化或色度、亮度、彩度等彩色图像特性或光泽度等的均一化的效果加大。
由此,通过本发明,虽然加压辊为平直形状,但是也可以防止纸张褶皱,并且即使在发生加压辊的弹性层的热膨胀的场合,也可以减小纵长方向的辊隙宽度的变化,可以谋求带的搬运性的稳定。
(第2实施例)
用图6就本发明的第2实施例进行说明。
虽然上述第1实施例,是使定影辊2的形状随着从中央部到端部呈曲线形地减小外径的构成,但是本实施例的构成,是使定影辊2的形状,如图6的(a)中夸张地所示,为直线地减小两端部的外径的正锥形,使定影辊隙部N的平面形状为如图6的(b)中所示的端部的宽度较宽的辊隙形状的构成。在该构成中,因为带的旋转直径,在中央部大于端部,故也可以避免带的中央部引起的问题。再者,定影辊表面硬度、加压辊表面硬度、经由带的定影辊表面硬度,与
第1实施例是同一的。
由此,即使在使定影辊2的形状成为正锥形的构成与加压辊为平直形状的组合中,也可以使定影辊隙部N的形状为端部的宽度较宽的辊隙形状,可以得到与第1实施例同等的效果。
这里,如令定影辊的最大过纸宽度两端部外径为A与B,令定影辊的最大过纸宽度中央部外径为C,则定影辊2的正锥形量为用
正锥形量=C-(A+B)/2
所计算的值。
因而,即使在该正锥形的场合,正锥形量也是用与第1实施例的鼓形量同样的算式所计算的值。
锥形可以从定影辊2的纵长方向中央部开始,也可以使定影辊2的中央部为大致平直形状,从中央部稍往端部错开的位置开始,可以根据定影装置任意地设定。
在本实施例中,在把正锥形量取为与第1实施例的鼓形量同一数值的场合,用定影辊2的中央部,取为最大过纸宽度的1/3的宽度的大致平直形状,把定影辊2的两端部约1/3宽度取为锥面形状的定影辊2,以便定影辊隙部N的平面形状成为端部较宽的辊隙形状。
实际上,在最大过纸宽度为297mm(A3纸纵过纸)的定影装置101中,令记录材料的搬运速度为104mm/sec,令加压机构K的压力为总压力(两端的压力的合计)为300N(约30kgf),令定影带表面温度为180℃,进行使承载未定影调色剂图像T的记录材料P过纸而得到定影图像的研究。
在把本发明的本实施例的图6的(a)中所示的中央部外径C=30mm,端部外径A=B=29.7mm的正锥量=300μm的正锥形状的定影辊2与外径40mm的平直形状的加压辊组合使用的场合,靠图6的(b)中所示的定影辊隙部N的端部较宽的辊隙形状,在彩色图像的场合,即使进行连续定影也不会加大中央部与端部处的光泽度差,可以防止纸张褶皱。
像本实施例这样使定影辊2成为正锥形量,在靠研磨使定影辊2的形状成为正锥形的场合,与像第1实施例那样把定影辊2的纵长方向全范围内曲线状地研磨的鼓形相比,因为直线状地研磨,此外因为根据情况仅直线状地研磨两端部,故具有由制造条件是容易而且制造时间缩短实现的可以低成本化的优点。
(第3实施例)
用图8就本发明的第3实施例进行说明。
虽然第1~第2实施例就把定影带1架设于定影辊2与加热辊3的两个轴的二轴系统进行了描述,但是如图8中所示,也可以把本发明运用于出于增加定影辊隙部N的宽度,更加大赋予记录材料P和调色剂图像T的加热量的目的而配置定影辅助辊11的三轴系统。
在本实施例中,就把本发明运用于图8中所示的三轴系统的构成进行说明。
本实施例,如图8中所示,使定影带1卷贴于加压辊4地配置作为第2支承体的定影辅助辊11以便以规定的压力加压于加压辊4,通过增加定影辊隙部N的宽度,增加记录材料P和调色剂图像T的加热时间,成为提高定影性的构成。定影辅助辊11可以是铝或铁等金属辊,或与定影辊2同样,在金属辊上覆盖耐热弹性层的多层构成。在本实施例中,使用在铁的外径10mm的金属辊的外周上,覆盖厚度2mm的硅海绵,硬度45度(Asker--C),硅海绵的热传导率0.08〔W/(m·℃)〕的,外径14mm的定影辅助辊11。
在本实施例中的定影辅助辊11,把中央部的外径取为14mm,两端部的外径为13.7mm。因此,鼓形量为300μm的构成。鼓形比率为0.3/13.7×100=2.19%。压力对挠曲影响很大的轴部分因为是与定影辊相同的铁的金属辊,故如果施加同一压力则小于定影辊的外径,所以挠曲变大,因此为了使中央部与端部的辊隙宽度的比率成为与定影辊2引起的辊隙宽度大致相同的关系最好是定影辅助辊11的鼓形量大于定影辊的鼓形量。
此外,在图8的定影辊隙部N处,为了使旋转方向的压力均等,也可以是在定影辊2与定影辅助辊11之间配置推压构件12的构成。
定影辅助辊11对定影辊2配置于记录材料搬运方向的上游侧与下游侧的哪一侧都可以。在本实施例中,配置于记录材料搬运方向的上游侧。
与第1实施例和第2实施例同样,通过在平直形状的加压辊上使定影辊2与定影辅助辊11的形状为鼓形或正锥形,使辊隙部成为端部的宽度宽的辊隙形状,既可以防止纸张褶皱,又可以发挥防止连续定影动作引起的光泽不匀的效果。
定影辅助辊11的鼓形量或正锥形量,与定影辊2同样,如令定影辅助辊11的最大过纸宽度两端部外径为G与H,令定影辊的最大过纸宽度中央部外径为I,则为由
鼓形量或正锥形量=I-(G+H)/2
所计算的值。
(其他)
1)虽然以上就本发明的实施例进行了说明,但是第1实施例~第3实施例中的诸数值,是用来简化实施例的说明之一例,上述诸数值可以根据图像加热装置或图像形成装置的构成和设定任意地设定。
2)对于第1实施例~第3实施例,也可以把各个实施例自如地组合起来实施。
3)本发明不限定于第1实施例~第3实施例中说明的定影装置,也可以运用于其他形态的带加热装置。
4)作为挠性的移动构件的定影带1,不限于实施例的环状带的方式,也可以为成卷的长的有端构件,使之从放出轴侧逐渐伸出到卷绕轴侧而行走移动的装置构成。
5)作为挠性的移动构件的定影带1的加热构成,除了实施例的加热辊3以外,可以靠任意的内部加热机构或外部加热机构进行。此外,也可以取为例如使定影带1上具备电磁感应发热层,通过使交变磁场作用于该定影带1使带本身感应发热的装置构成。
6)本发明的图像加热装置,不限于作为实施例的定影装置的使用,对于使未定影图像临时定影于记录材料上的临时定影装置,或者把承载定影图像的记录材料的表面性质改质的表面改质装置等当然也是有效的。
7)此外,虽然在本实施例中,是带与未定影图像接触的构成,但是也可以是记录材料的与未定影图像的表面相反侧的表面与带接触的构成。
由此,通过本发明,即使在发生加压辊的弹性层的热膨胀的场合,也可以减小纵长方向的辊隙宽度的变化。
虽然就以上本发明的实施例进行了说明,但是本发明并不限定于上述实施例,在本发明的技术思想内的一切变形是可能的。

Claims (6)

1.一种图像加热装置,具有以下的构成:
带,该带用于加热记录材料上的图像并能够移动;
支承体,该支承体用于支承所述带,并且具有弹性层,该支承体中央部的外径大于两端部的外径;
加压旋转体,该加压旋转体经由所述的带与所述的支承体压接,形成夹送记录材料的辊隙部;
压接机构,该压接机构支承所述的支承体的两端部,并使所述的支承体与所述的加压旋转体压接;
其特征为:经由所述的带的所述的支承体的表面硬度低于所述的加压旋转体的表面硬度,从而使所述的加压旋转体为平直形状。
2.如权利要求1中所述的图像加热装置,其特征为:
所述的加压旋转体的金属芯为平直形状。
3.如权利要求1中所述的图像加热装置,其特征为:
所述的支承体为实心旋转体。
4.如权利要求1中所述的图像加热装置,其特征为:
具有与所述的加压旋转体压接,并支承所述的带的第2支承体,该第2支承体的中央部的外径大于两端部的外径。
5.如权利要求1中所述的图像加热装置,其特征为:
所述的支承体的中央部的外径,小于所述的加压旋转体的外径。
6.如权利要求5中所述的图像加热装置,其特征为:
所述的支承体的表面硬度小于所述的加压旋转体的表面硬度。
CNB2004100390691A 2003-01-24 2004-01-29 图像加热装置和图像形成装置 Expired - Fee Related CN100397256C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP016087/2003 2003-01-24
JP2003016087A JP2004226819A (ja) 2003-01-24 2003-01-24 加熱装置及び画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1517816A true CN1517816A (zh) 2004-08-04
CN100397256C CN100397256C (zh) 2008-06-25

Family

ID=32903654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100390691A Expired - Fee Related CN100397256C (zh) 2003-01-24 2004-01-29 图像加热装置和图像形成装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7020423B2 (zh)
EP (1) EP1475676A3 (zh)
JP (1) JP2004226819A (zh)
CN (1) CN100397256C (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1873560B (zh) * 2005-06-01 2010-09-08 佳能株式会社 图像加热设备和用于图像加热设备的带
CN102445888A (zh) * 2010-10-08 2012-05-09 株式会社理光 图像形成装置

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4756918B2 (ja) * 2004-06-30 2011-08-24 キヤノン株式会社 像加熱装置
JP4612862B2 (ja) * 2005-04-28 2011-01-12 キヤノン株式会社 像加熱装置
JP4827436B2 (ja) * 2005-05-02 2011-11-30 キヤノン株式会社 定着装置
JP4906432B2 (ja) * 2006-08-04 2012-03-28 株式会社リコー 定着装置、画像形成装置
JP4251230B2 (ja) 2006-10-10 2009-04-08 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 定着装置および画像形成装置
KR100828677B1 (ko) * 2006-12-11 2008-05-09 현대자동차주식회사 연료 전지 스택 적층 시스템 및 그 방법
JP5332133B2 (ja) * 2007-05-11 2013-11-06 株式会社リコー 転写定着装置、及び画像形成装置
KR100861130B1 (ko) * 2007-06-05 2008-09-30 삼성전자주식회사 정착장치 및 이를 구비한 화상형성장치
JP5282292B2 (ja) * 2007-07-30 2013-09-04 コニカミノルタ株式会社 ローラ、ベルト定着装置及び画像形成装置
JP2009237184A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Seiko Epson Corp 定着装置および画像形成装置
JP2009276578A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Kyocera Mita Corp 定着装置及びそれを備えた画像形成装置
JP5035414B2 (ja) * 2008-08-29 2012-09-26 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP2010195566A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Fuji Xerox Co Ltd 媒体搬送装置および画像形成装置
JP5387375B2 (ja) * 2009-12-09 2014-01-15 富士ゼロックス株式会社 定着装置および画像形成装置
JP5531676B2 (ja) * 2010-03-03 2014-06-25 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2011257514A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Ricoh Co Ltd 定着ローラ及びそれを有する定着装置並びにその定着装置を有する画像形成装置
JP5528231B2 (ja) 2010-06-28 2014-06-25 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP5669010B2 (ja) * 2011-01-11 2015-02-12 株式会社リコー 定着装置及びその定着装置を備えた画像形成装置
JP5825545B2 (ja) 2011-01-11 2015-12-02 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
JP5620901B2 (ja) * 2011-12-28 2014-11-05 株式会社沖データ 定着装置及び画像形成装置
JP6093723B2 (ja) * 2014-02-28 2017-03-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着装置及び画像形成装置
CN114838058B (zh) * 2022-05-25 2024-07-16 天津钕领节能科技有限公司 一种电机轴承状态监控预警装置及轴承用散热润滑装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61251879A (ja) * 1985-04-30 1986-11-08 Katsuragawa Denki Kk 定着装置
JPH065430B2 (ja) * 1987-11-30 1994-01-19 日立金属株式会社 加熱定着装置
JPH02173687A (ja) * 1988-12-26 1990-07-05 Canon Inc 定着装置
US5303016A (en) * 1991-10-22 1994-04-12 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Image fixing device for image forming apparatus including means for locally heating inner wall of fixing means at location corresponding to nip
US5682576A (en) * 1994-06-07 1997-10-28 Canon Kabushiki Kaisha Fixing device
JPH0990787A (ja) * 1995-09-20 1997-04-04 Hitachi Ltd ベルト定着装置及びそれを用いた電子写真装置、並びにベルト定着装置の定着方法
JPH10307496A (ja) * 1996-10-04 1998-11-17 Ricoh Co Ltd ベルト定着装置
JP2002049267A (ja) * 2000-05-23 2002-02-15 Ricoh Co Ltd 定着装置及びこれを有する画像形成装置
US6614004B2 (en) * 2000-07-14 2003-09-02 Canon Kabushiki Kaisha Heater including heat dissipation resistor on substrate and image heating apparatus equipped with the heater
US6741832B2 (en) * 2001-03-16 2004-05-25 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Thermal fixing device for image forming apparatus
JP2002333789A (ja) 2001-05-11 2002-11-22 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
US6505018B2 (en) * 2001-05-31 2003-01-07 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Fixing apparatus with improved heating efficiency

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1873560B (zh) * 2005-06-01 2010-09-08 佳能株式会社 图像加热设备和用于图像加热设备的带
CN102445888A (zh) * 2010-10-08 2012-05-09 株式会社理光 图像形成装置
US8725019B2 (en) 2010-10-08 2014-05-13 Ricoh Company, Ltd. Fixing device, fixing device control method, and image forming apparatus
CN102445888B (zh) * 2010-10-08 2015-09-02 株式会社理光 图像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004226819A (ja) 2004-08-12
CN100397256C (zh) 2008-06-25
EP1475676A2 (en) 2004-11-10
EP1475676A3 (en) 2005-12-07
US20040223795A1 (en) 2004-11-11
US7020423B2 (en) 2006-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1517816A (zh) 图像加热装置和图像形成装置
US7242898B2 (en) Fixing unit image forming apparatus with interior crown-shaped roll
CN1171127C (zh) 定影装置及图像形成装置
CN1885208A (zh) 图像加热设备
JP4609124B2 (ja) 定着装置および画像形成装置
JP6797562B2 (ja) 加熱回転体、及びこの加熱回転体を備える画像加熱装置
CN1821900A (zh) 定影装置和图像形成装置
CN105116704A (zh) 定影装置及图像形成装置
CN1577167A (zh) 图像加热设备
JP4586392B2 (ja) 定着装置および画像形成装置
CN100346242C (zh) 定影装置
JP2009014893A (ja) 定着装置、定着ベルト及び画像形成装置
CN1311310C (zh) 成像装置
CN1652045A (zh) 具有从外部加热定影辊表面的加热器的像加热装置
JP2008026603A (ja) 摺動部材、定着装置及び画像形成装置
US7953349B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
CN101038471A (zh) 定影装置以及图像形成装置
US7466953B2 (en) Fixing device and image forming apparatus
US7991338B2 (en) Belt-type fixing device and image forming apparatus
JP4877344B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
CN1132067C (zh) 调色剂定影装置
JP4893338B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP4609114B2 (ja) 定着装置、ロール部材および画像形成装置
JP2008298925A (ja) 画像形成装置
JP5966806B2 (ja) 定着部材、定着装置、及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080625

Termination date: 20140129