CN1621965A

CN1621965A - 定影装置、成像装置及定影装置的制造方法

Info

Publication number: CN1621965A
Application number: CNA2004100962366A
Authority: CN
Inventors: 光冈彻典; 木田裕士; 香川敏章; 山中孝师
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2005-06-01
Anticipated expiration: 2024-11-25
Also published as: US20050111892A1; CN100354770C; JP2005156826A; US7171148B2

Abstract

一种定影装置，其具有与记录材料上的未定影图像相接的定影部件和与该定影部件压接的加压部件，利用上述定影部件和上述加压部件夹持输送记录材料，将记录材料上的未定影图像定影在记录材料上。在此，加压部件的传热系数K1和定影部件的传热系数K2之间满足：(100·K1)≤(K2)≤(320·K1)。由此，通过将热量用短时间传递至调色剂和记录材料可实现高速印字。

Description

定影装置、成像装置及定影装置的制造方法

技术领域

本发明涉及复印机及打印机等电子照相方式中的成像装置、湿式电子照相装置中的干燥装置、喷墨打印机中的干燥装置、可再写性介质用清除装置等所用的定影装置。

背景技术

以往，在成像装置等中，一直进行将调色剂定影在记录材料上的定影处理。该定影处理是将记录材料夹持输送到定影部件和加压部件这两个圆筒部件，对在上游的成像处理中显影后的由调色剂等形成的调色剂像加热并使其熔融，从而定影在记录材料上的处理。

在该定影处理中，在使用比目前的定影部件薄的定影部件时，根据使记录材料通过的定影部件和加压部件的加热及绝热性能的平衡，预热时间延长(预热性能降低)，会损失方便性。另外，不仅该时间会增长，还会产生随该时间延长增加待机时的电力等问题，不利于节能。

另外还实施了通过提高定影装置整体的绝热性能来减少能量损耗的方法。但是，当所述定影部件和所述加压部件的加热和绝热性能的平衡差，记录材料加热定影时投入的电力增加时，成像装置整体的节能性能就会降低。

尤其是，所述预热性能是与预热时的电力消耗和待机时的电力消耗以及用户的方便性有很大相关性的性能，甚至有时根据法制的强化，必须达到基准值。另外，在记录材料的加热定影中，成像装置可使用的电力是受限的，根据周边设备的附加状态、国家或地区及其他电源状况的不同，有时不能供给充足的电力，期望用更小的电力实现定影性能。

因此，目前如日本国专利公报“特许2994858号(发行日1999年12月27日)”，公开了使定影部件低热容化且加压部件采用硅海绵等的定影装置。硅海绵为了提高绝热性能，内部具有细小的气泡，利用该气泡阻碍热量传导。

但是在加压部件采用硅海绵的情况下，加压部件和定影部件在低负荷状态下是没有问题的，但在高速、高负荷状态下，加压部件及定影部件的结构会产生问题。

例如，为了进行通过量高的高速印字，就需要形成更宽的压区，在短时间将热量传至调色剂和记录材料。在此，只要降低加压部件的硅海绵的硬度就容易实现宽压区化，但由此容易压溃上述硅海绵的气泡，因永久变形而导致不能保持弹性。

为了减少高温对材料的影响，要以更低的温度进行定影，且为了实现高速印字，要对定影部件及加压部件施加高负荷，此时，如上所述，由于高负荷硅海绵的气泡会被压溃，因永久性变形而不能保持弹性。尤其是，硅海绵等弹性体表层部分会显著地产生永久变形，加压部件的绝热性能会产生降低，且因超宽压区化形成过定影状态，产生高温透印或卷纸等缺陷。而且，当上述永久变形持续时，加压部件的弹性就不能再维持，部件寿命及装置的寿命就会缩短。

这样，在加压部件采用硅海绵时，在高速、高负荷状态下会产生各种问题，难于实现高速印字。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可短时间内将热量传至调色剂和记录材料从而实现高速印字的定影装置。

为了解决上述问题，本发明的定影装置具有与记录材料上的未定影图像相接的定影部件和压接该定影部件的加压部件，利用上述定影部件和上述加压部件夹持输送记录材料，将记录材料上的未定影图像定影在记录材料上，其中，所述加压部件的传热系数K1和所述定影部件的传热系数K2之间满足：

(100·K1)≤(K2)≤(320·K1)。

某物体的传热系数是表示热流在该物体中通过的容易度的参数，该参数越大热流越容易通过该物体。具体地说，某物体的传热系数由该物体的传热阻抗的倒数表示。物体的传热阻抗可由物体a的厚度/物体的导热系数来导出。

在此，本发明的发明者们通过锐意研究发现：只要定影装置的加压部件的传热系数K1和所述定影部件的传热系数K2之间满足：(100·K1)≤(K2)≤(320·K1)，就可以使热量容易传递到定影部件，且传递到定影部件的热量难于转移到加压部件，可无浪费地将传递到定影部件的热量用于定影动作。由此，可短时间内将热量自定影装置传递至调色剂和记录材料，实现可高速印字的效果。

本发明的其他目的、特征及优点可由下述记载明了。另外，本发明的效果可通过参照附图进行的下述说明而清楚。

附图说明

图1是本发明一实施方式的定影装置的纵剖面图；

图2是显示图1所示的定影辊、加压辊的支承结构的正面图；

图3是显示具有图1所示的定影装置的成像装置的内部结构的正面图；

图4是显示包括图3所示的成像装置的成像系统的正面图；

图5是图1所示的定影装置中定影辊的分解立体图；

图6是显示图1所示的定影装置中包括的定影辊及加压辊的各物性参数的表；

图7是显示图1所示的定影装置及现有技术的定影装置就预热时间和耗电量进行比较的结果的表；

图8是显示对图1所示的定影装置及作为比较对象的定影装置就传热系数和预热时间的关系进行比较的结果的曲线图；

图9是显示对图1所示的定影装置及作为比较对象的定影装置就加压辊中传热系数和弹性层的厚度(壁厚)的关系进行比较的结果的曲线图；

图10是本发明另一实施形态的定影装置的纵剖面图；

图11是显示图10所示的定影辊、加压辊的支承结构的正面图；

图12是表示图10所示的定影装置包含的定影辊及加压辊的各物性参数的表；

图13是对图10所示的定影装置和图1所示的定影装置及其他比较对象比较定影辊表面温度与预热时间(经过时间)的关系的结果的曲线图；

图14是对图10所示的定影装置及比较对象的定影装置显示加压辊的弹性层厚度(壁厚)变更时的预热时间、预热时的耗电量、纸张通过时的耗电量的表；

图15是对图10所示的定影装置及图1所示的定影装置显示加压辊的传热系数和预热时间的关系的曲线图；

图16是对图10所示的定影装置及比较对象的定影装置显示加压辊的弹性层的相当厚度的表；

图17(a)是显示本发明一实施形态中热敏电阻的正面图；

图17(b)是显示本发明一实施形态中热敏电阻的平面图；

图18是本发明再一实施形态的定影装置的纵剖面图；

图19是与图18所示的形态不同的形态的定影装置的纵剖面图。

具体实施方式

成像装置的结构

下面，参照附图说明本发明的一实施形态。

图3是显示本发明实施形态中电子照相方式的成像装置的内部结构的正面图。该成像装置41将由图像读取装置42(参照图4)读入的图像或将来自外接于成像装置41的设备(例如通用微机等的图像处理装置)的数据作为图像记录输出。

在成像装置41上以感光鼓1为中心配置有担当成像处理中各功能的各处理单元，并由它们构成成像部。在感光鼓1的周围，沿感光鼓1的旋转方向依序配置有带电装置2、光扫描装置3、显影装置4、转印装置5、清洗装置6及除电装置7等。

带电装置2使感光鼓1的表面均匀带电。光扫描装置3将光图像扫描在均匀带电的感光鼓1上写入静电潜像。显影装置4利用自显影剂补给容器8供给的显影剂使由光扫描装置3写入的静电潜像显影。转印装置5将显影于感光鼓1上的图像转印在记录材料上。清洗装置6除去残留于感光鼓1上的显影剂，从而使感光鼓1上可记录新的图像。除电装置7除去感光鼓1表面的电荷。

在成像装置41的下部内装有供给盘9。该供给盘9是收放记录材料的记录材料收放盘。收放在供给盘9中的记录材料由拾取辊10等一张张分离并输送至记录辊11。然后，由记录辊11判断输送至记录辊11的记录材料与感光鼓1上形成的图像的定时，将这些记录材料依序供给至转印装置5呵感光鼓1之间。并且，记录再现于感光鼓1上的图像被转印在记录材料上。另外，记录材料向供给盘9的补给是通过将供给盘9拉出到成像装置41的正面侧(操作侧)来进行的。

成像装置41的下面形成有记录材料输入口12、13。如图4所示，这些记录材料输入口12、13接收自作为周边设备准备的具有多层记录材料供给盘的记录材料供给装置46及可收放大量记录材料的记录材料供给装置47等送来的记录材料，依次向成像部供给记录材料。

在成像装置41内的上部配置有定影装置14。定影装置14依序接收转印了图像的记录材料，由作为定影部件的定影辊31和作为加压部件的加压辊32利用热量和压力对转印在记录材料上的显影图像进行定影。由此，图像被记录在记录材料上。

记录有图像的记录材料由输送辊15进一步向上方输送，通过切换门16。在记录材料的排出盘设定为外装于成像装置41的承载盘17时，记录材料有反转辊18排出到承载盘17。

而在指定进行两面成像及后处理时，虽然记录材料仍会被反转辊18向承载盘17排出，但记录材料不会完全被排出，而是在夹持记录材料的状态下使反转辊倒转。将记录材料向反方向即为进行两面成像及后处理而选择安装的记录材料再供给输送装置43(参照图4)或安装有后处理装置45(参照图4)的方向反转输送。此时，切换门16自图3的实线状态被切换至虚线状态。

进行两面成像时，被反转输送的记录材料通过记录材料再供给输送装置43并再次供给至成像装置41。进行后处理时，被反转输送的记录材料自记录材料再供给输送装置43由另一切换门经中继输送装置44被输送至后处理装置45，实施后处理。

在光扫描装置3的上空间部配置有控制装置19，该控制装置19收放控制成像处理的电路基板及接收来自外部设备的图像数据的接口基板等。在光扫描装置3的下空间部配置有对各种上述接口基板以及各上述成像处理单元供给电力的电源装置20等。

图3所示的成像装置设于图4所示的成像系统中。该成像系统除成像装置41外，还具有图像读取装置42、记录材料再供给输送装置43、中继输送装置44、后处理装置45、记录材料供给装置46及记录材料供给装置47。

图像读取装置42曝光扫描设置的原稿的图像，并成像于光电变换元件即CCD(charge coupled device)上，在将原稿图像变换为电信号后，作为图像数据输出。读取的图像数据在由成像装置41的成像处理装置进行图像修正及光栅上升(ラスタライズ)等加工处理后，由光扫描装置3写入感光鼓1。

该图像读取装置42不仅可以读取原稿的单面，而且可几乎同时读取原稿的两面，且可自动(自动原稿读取装置48)/手动输送原稿。

记录材料再供给输送装置43是安装在成像装置41左侧侧面的记录材料输送经路单元。该记录材料再供给输送装置43利用成像装置41上部的排纸部的反转辊18反转输送自定影装置14排出的记录材料(记录有图像的记录材料)，在将记录材料的表背面反转后，再次向成像装置41中的成像部的感光鼓1和转印装置5和后处理装置45之间(转印部)供给。

中继输送装置44将记录材料输送至后处理装置45，其安装在记录材料再供给输送装置43和后处理装置45之间。

后处理装置45配置在成像系统的左侧位置，具有第一记录材料排出部45a和第二记录材料排出部45b。

第一记录材料排出部45a是利用设于后处理装置45的侧面上部的接收输送部45c接收自成像装置41排出的记录材料(形成有图像的记录材料)，并将记录材料以原状态直接排出的排出部。第二记录材料排出部45b是排出由装订器、穿孔机等选择安装的后处理装置45进行过后处理的记录材料的排出部。上述第一和第二记录材料排出部45a、45b由使用者适当选择。

虽然未图示，但后处理装置45组合具有下述功能中的若干个功能：对规定张数的记录材料进行装订处理的功能、B4或A3等记录材料的折纸功能、形成文件整理用孔的功能或为进行分类及区分而具有数个～数十个分页架即具有多个记录材料排出部的功能。

关于本发明的特征点尤其是定影装置14的特征点，由以下的实施形态1～4进行定影装置14的详细说明。

实施形态1

参照图1说明实施形态1的成像装置的定影装置的结构例。

图1详细显示定影装置14的结构。图1是显示定影装置14的纵剖面图。在该定影装置14中，构成辊形状的定影部件即定影辊31内部具有导电性芯骨61，加压部件即加压辊32内部具有导电性芯骨71。

通过拉拔等将铁系冷压碳素钢钢管加工成规定外径、壁厚，然后进行研磨加工，形成芯骨61，将芯骨61作为基材，制作成外径40mm、厚(壁厚)1.3mm的定影辊31。另外，定影辊31设有：圆筒状的芯骨61、形成于芯骨61外周的圆筒状分型层63以及与芯骨61和分型层63粘接的中间层62。

定影辊31的两端部31a(参照图2)缩径加工成外径30mm、壁厚1.5mm，由轴承部件即球轴承81(参照图2、图5)支承施加在定影辊31上的荷重。另外，球轴承81是滚动轴承的一种。

在定影辊31的芯骨61中，为了防锈，对材料表面进行了磷酸盐被膜防锈处理，以抑制生锈。另外，芯骨61的壁厚、材质可根据定影装置的荷重条件、辊的结构、处理速度、耐久性要求规格等适当变更。

在定影辊31中未进行缩径加工的中央的套筒部分31b(参照图2)通常采用即使与加热熔融的调色剂接触也可维持分型性的氟树脂。该氟树脂介由中间层62作为分型层(表面绝缘层)63涂覆在导电性的芯骨61上。另外，在本实施形态中，分型层63的氟树脂采用在PFA(四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物)和PTFE(聚四氟乙烯)的混合物中作为强化材料分散、涂敷并烧固云母或强化填充物而成的树脂。另外，分型层63也可单独使用PFA或PTFE。

除此之外，分型层63从耐热性及分型性的观点出发还可分别单独使用或组合两种以上使用例如下述材料，所述材料包括：四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯/氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)等氟树脂或氟橡胶胶乳。这些可通过涂敷烧固而形成或由套筒被覆而形成。

中间层62是提高作为分型层63的氟树脂和进行过磷酸盐被膜防锈处理的碳素钢钢管表面即芯骨61的粘接性的层。在本实施形态中，较薄地涂敷并使用橡胶类或树脂类粘接剂等绝缘性底涂料。另外，中间层62除所述绝缘性底涂料外可使用导电性底涂料。

另外，在定影辊31的内面形成有耐热吸热层59。该耐热吸热层59在定影辊31内装的加热体即卤素灯64a、64b向定影辊31的内周面放射红外光等辐射能时高效地将其吸收并转换为热能。耐热吸热层59是将例如改性有机硅树脂、无机耐热黑颜料、烃(溶剂)等混合后涂敷并干燥得到的，形成20～30μm的膜厚。通常采用オキツモ(商品名)、テツゾ一ル(商品名)、セルモブラツク(cellmo L1-900black2(商品名))等耐热涂料。在本实施形态中，使用了セルモブラツク。

另外，在定影辊31及加压辊32的排纸侧设有辅助记录材料剥离的上剥离爪67和下剥离爪78。该上剥离爪67和下剥离爪78分别轻轻地与各辊31、32接触，并将粘贴在定影辊31或加压辊32上的记录材料91机械性剥离。

加压辊32是在铁或不锈钢等导电性芯骨(壁厚3mm)71上形成硅橡胶等具有耐热性的绝缘性弹性层72、并在其外周形成中间层73而构成的。在中间层73的外周形成有使表面的分型性能提高的分型层(表面电阻层)74。也就是说，加压辊32包括圆柱状的芯骨71、形成于芯骨71外周的圆筒状的弹性层72、形成于弹性层72外周的圆筒状的分型层74。另外，在弹性层72和分型层74之间设有与弹性层72及分型层74粘接的中间层73。

中间层73用于提高弹性层72和分型层74的粘接性。在本实施形态中，中间层73上采用了绝缘性底涂料。这是为了使中间层73和弹性层72的粘接容易。中间层73的外径设定为40mm。

加压辊32的分型层74使用了表面电阻率为10¹⁵Ω以上的PFA套筒(膜厚50μm)。另外，作为分型层74表面电阻率为10⁵Ω左右的PFA套筒也可以，但更理想的是表面电阻率为10⁷Ω～10¹⁸Ω的PFA套筒。另外，上述PFA套筒的体积电阻率为10⁷Ω·cm以上，更理想的是10¹⁰Ω·cm以上。

弹性层72是将绝缘性的弹性部件成形为圆筒形状且厚度(壁厚)为5mm而成的。具体地说，弹性层72是如下得到的，将设置了芯骨71和PFA套筒的铸型设置在铸型装置上，将绝缘性的弹性部件注入所述铸型，进行一次硫化及由干燥机进行二次硫化后，使端部成形。另外，在本实施形态中，上述弹性部件是绝缘性的，但也可以是导电性的。

该弹性部件是相对基体橡胶添加混炼18重量份的低导热系数且低热容的大致球形填充物(导热系数大幅度低于基体橡胶且脱泡后的填充物)并使其均匀分散而得到的。在此，基体橡胶使用非发泡硅橡胶(信越化学工业公司制)，上述填充物使用直径10μm的玻璃中空体。另外，上述“质量份”表示要混炼材料的质量比，添加混炼18质量份的填充物表示相对100克基体橡胶添加混炼18克填充物。

相对于弹性部件的容积(基体橡胶和填充物的合计容积)的填充物的容积配合率设定为15～80％左右。

这是由于，当相对于弹性部件的填充物的容积配合率过大(超过80％)时，基体橡胶的容积配合率就会过小，由此成形后的弹性部件的橡胶硬度就会过高，难于设定为所需的橡胶硬度。另外，当相对于弹性部件的填充物的容积配合率过大时，在加热、负载后的条件下，橡胶的劣化就会加快，容易产生使用过程中产生硬度急剧降低的“弹力减弱现象”，有时不能长期使用。

另一方面，当相对于弹性部件的填充物的容积配合率过小(低于15％)时，几乎不能得到基于填充物的所需的特性(后述加压辊32的传热系数K1)，从而与由现有硅橡胶得到的弹性部件比没有改变。

另外，上述基体橡胶不限于上述非发泡硅橡胶，只要是硅橡胶类材料，可使用高温硫化型硅橡胶(HTV)、加成反应硬化型硅橡胶(LTV)、缩合反应硬化型硅橡胶(RTV)、氟橡胶及它们的混合物等。具体地说可使用例如：二甲基硅橡胶、氟硅橡胶、甲基苯基硅橡胶、乙烯基硅橡胶等硅橡胶类，偏二氟乙烯橡胶、四氟乙烯-丙烯橡胶、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚橡胶、磷晴类氟橡胶、氟聚醚等氟橡胶等。这些橡胶可分别单独使用或两种以上组合使用，并通过铸型硫化、研磨等成形。

作为相对基体橡胶添加混炼的填充物可使用无机材料或树脂类材料。用于该填充物的无机材料有无机玻璃、二氧化硅、石墨、氧化铝、氧化锆等的中空体(中空)或气泡含有率高的微小有孔珠等。另外，用于该填充物的无机材料可以是东海工业公司制的玻璃中空体(粒径100μm)。

用于上述填充物的树脂类材料有：树脂类酚醛树脂、偏二氯乙烯树脂、偏二氯乙烯和甲基丙烯腈的共聚物、丙烯腈树脂等的空心体(中空)或气泡含有率高的微小有孔珠。另外，该填充物使用的树脂类材料可以是外壳使用了丙烯腈的微空心体(粒径80μm)。

另外，上述填充物的大小及形状只要能得到所需的特性(后述的加压辊32的传热系数K1)就可以是任意的，但若该填充物的粒径或外壳厚度(壁厚)等尺寸过大，则如前所述，会产生相对于弹性部件的容积填充物的容积配合率过大的问题。这种情况下，上述填充物相对基体橡胶的混炼就会不均匀，上述填充物相对基体橡胶的分散状态会变差，不能通过相对基体橡胶添加混炼上述填充物而得到所需的特性。并且，这种情况下，由于时效变化等基体橡胶的弹性特性也会消失。

因此，为了使通过对上述基体橡胶添加混炼上述填充物而得到的弹性部件显示适当的硬度(以不会出现大幅度的弹力减弱现象)且能得到所需的特性(后述的加压辊32的传热系数K1)，必须选择上述填充物的容积配合率和上述填充物的种类及上述基体橡胶的种类。

在此，说明理想的填充物的尺寸。例如上述填充物的粒径的上限值最好为200μm以下。由此，可在不损失上述弹性部件的弹性的前提下具有混炼上述填充物后的效果(后述的加压辊32的传热系数K1)。

上述填充物的粒径的下限值根据制造上的制约和抑制外壳强度降低的目的，最好为50μm以上。当然，通过改进上述填充物的制造方法，可将该下限值设定为20μm左右。但是，在将上述填充物设定得极小时，为了维持上述填充物的外壳对外力的强度必须增加外壳的厚度(壁厚)。当上述填充物的外壳过厚时，上述填充物的热特性就会变得不充分，容易传热，甚至不能向加压辊32提供所需的特性(后述的加压辊32的传热系数K1)。上述填充物相对基体橡胶的分散状态也变差。

上述中，添加混炼在基体橡胶中的填充物使用了球形的填充物，但也可以是椭圆形、扁平形、非球形，也可以在表面上具有小的凹凸，上述填充物的形状并不限于球形。因此，虽然上述中理想的填充物的尺寸是使用几何平均的粒径进行说明的，但也可以使用长轴直径或短轴直径、相当直径(用相当于外切或内切的圆的直径的直径表示的外切圆直径、周长圆相当直径、体积球相当直径)、平均直径(二轴平均直径、三轴平均直径等)、统计性直径(定向切线直径、定向面积等分直径、定向最大直径)、有效直径(Stokes(沉降)直径、Allen(沉降)直径、Newton(沉降)直径)来设定理想的填充物的尺寸。另外，在上述平均直径中，作为该平均的取值方法也可利用基于填充物的面积平均、个数平均、体积平均(个数平均体积直径)、重量平均、调和平均、表面积平均(个数平均表面积直径)、长度平均表面积直径的平均粒径或、统计学粒径、相当粒径、有效粒径来设定理想的填充物的尺寸。

另外，在本实施形态中，如上所述上述填充物相对于上述弹性部件的容积的容积配合率最好为15～80％，但为了实现这种容积配合率，上述填充物的粒径最好为200μm以下。

下面参照图5说明定影辊31。图5是定影辊31的组装部的分解立体图。定影辊31由安装在定影装置14的框架82上的球轴承81支承。框架82是由铁系冷压钢材模压成形的。球轴承81嵌合在定影辊31两端部的缩径部分的轴径部，支承定影辊31的荷重。

另一方面，加压辊32相对于不锈钢等制的轴部嵌合有球轴承。该球轴承由铆接在框架上的荷重杆(自支点轴延伸)支承，利用负载弹簧等向定影辊31的中心轴方向施加荷重，该荷重产生的压接力在本实施形态中为764N(两端合计)，但根据记录材料91的种类、定影辊31或加压辊32的刚性、温控温度等条件或性能可任意设定。

定影辊31和加压辊32以规定的荷重压接，并夹持输送记录材料91，同时将由调色剂形成的未定影图像加热熔融并定影在记录材料91上。

另外，在本实施形态的定影装置14中，在加压辊32的周围设有清扫部件即第一清洁辊(电位赋予部件、清扫部件)75、第二清洁辊(电位赋予部件、清扫部件)76、加热部件即加热辊77。另外，第一清洁辊75、第二清洁辊76、加热辊77与加压辊32接触。

第一及第二清洁辊75、76由铝或铁或它们的合金(也包括不锈钢)材料构成，加工成中空辊或实心辊，两端部嵌合滑动轴承或滚动轴承。第一及第二清洁辊75、76利用负载弹簧等保持规定范围的压区而压接加压辊32。

在本实施形态中，第二清洁辊76是碳素钢或不锈钢制的外径15mm的辊，第一清洁辊75是碳素钢或不锈钢制的外径8mm的辊。为了清扫少量残留于加压辊32表面的调色剂，在这些第一及第二清洁辊75、76的表面上赋予了规定的表面粗糙度。

另一方面，加热辊77是使用铝或铁或它们的合金(也包括不锈钢)材料的中空辊。加热辊77在利用设于最外周面的表面分型层77a维持分型性能的状态下，利用与加压辊32压接时在压区的热传导，加热加压辊32的表面。

本实施形态的加热辊77是在铝合金制的外径15mm、壁厚0.75mm的直管77b的外周面上依序形成中间层77c和表面分型层77a而构成的。在直管77b的内周面与定影辊31同样设有耐热吸热层，在该耐热吸热层的内部内包设置有卤素灯77d。

加热辊77的中间层77c和表面分型层(表面绝缘层)77a可使用与定影辊31的中间层62或分型层63不同的结构，但在本实施形态中使用了相同的结构。加热辊77也在两端部嵌合滑动轴承或滚动轴承，利用负载弹簧等保持规定范围的压区而压接加压辊32。

如图5所示，嵌合于所述定影辊31的球轴承81与框架82之间介由PPS树脂(硫化聚苯)或PPO树脂(氧化聚苯)等耐热·绝缘材料构成的轴承支架83(参照图2)而具有电绝缘性，并支承荷重。利用该轴承支架83定影辊31与成像装置41的框架或定影装置14的框架电绝缘。

如图1所示，为了按照使要附着在记录材料91背面的反极性调色剂(反极性显影剂)92留在记录材料91上的方向施加电位差，而由偏压装置94向定影辊31施加偏电压。

另外，在本实施形态中，图3的转印装置5是以接触方式进行转印，图3显示了辊状的装置，但也可以是带状装置。

另外，图1中，附着于记录材料91的定影辊31侧的面上的调色剂91是形成图像的调色剂。

在此，转印装置5相对于定影装置14位于记录材料91的输送方向的上游，进行将感光鼓1上形成的由调色剂构成的静电潜像即调色剂图像复制于记录材料上的转印处理。此时，上述反极性调色剂92附着于转印装置5的表面，并自转印装置5的表面附着于记录材料91的表面上。

在转印装置5中，虽然通常具有除去反极性调色剂或碎纸等的机构，但往往不能完全除去，该残留的反极性调色剂或碎纸会蓄积在转印装置5的表面上。而且，根据电或机械性附着力等力的平衡，其一部分或全部附着于记录材料91上，被运送到下游侧的定影装置14。

通常，反极性调色剂或碎纸等会一直附着于记录材料上，与记录材料一起被自成像装置排出。但是，在现有成像装置中，在进行多张定影处理时，根据定影装置的条件尤其是定影辊和加压辊的摩擦带电产生的静电力的大小和极性等，反极性调色剂会自记录材料剥离而附着于加压辊甚至定影辊，其结果，会在记录材料的背面或表面产生图像不良或缺陷。

但是，在本实施形态的定影装置14中，利用偏压装置94向定影辊31的导电性芯骨61施加与反极性调色剂92(例如正极性)的带电极性相反极性(例如负极性)的定影偏压。

在这种结构中，利用自偏压装置94向定影辊31的芯骨61施加的定影偏压，对记录材料91的背面作用将反极性调色剂92留在记录材料91背面的方向的静电力。由此，记录材料91背面的反极性调色剂92不会向加压辊32侧剥离而是留在记录材料91上。其结果，反极性调色剂92被定影在记录材料91的背面，与记录材料91一起自成像装置41排出。另外，记录材料91上的反极性调色剂92由于相对于每张记录材料91的量是少量的，故几乎不会对定影的图像产生影响。

下面用图2说明本实施形态的定影装置14。

如图2所示，定影辊31内包设置有主要加热定影辊31的中央区域的第一加热装置即作为主灯的卤素灯64a(参照图1，额定功率820W)和主要加热定影辊的两端部的第二加热装置即作为副灯的卤素灯64b(参照图1，额定功率450W)。

与加压辊32表面接触的加热辊77内包设有加热该加热辊77的整个宽度的第三加热装置即作为加热灯的卤素灯77d(额定功率500W)。

通常，这些加热装置(第一加热装置～第三加热装置)采用波数控制或相位控制等电力控制方法进行控制，从而输出规定电力。

另外，卤素灯64a的加热区域及卤素灯64b的加热区域不限于上述区域，例如也可以采用由卤素灯64a加热定影辊31的整个宽度、由卤素灯64b加热定影辊31的中央部的结构或与其相反的结构。另外，上述定影辊31中内包设有两个卤素灯，但不限于两个，三个以上或一个也可以。

如图2所示，在定影辊31的纵向中央附近设有作为第一温度检测装置的主热敏电阻66a(参照图1)，在定影辊31的非驱动源侧设有作为第二温度检测装置的副热敏电阻66b。另外，如图1所示，在定影辊31的表面附近配置有防止过升温装置即恒温器65。

主热敏电阻66a是检测定影辊31的中央区域温度的温度检测元件，用于卤素灯64a的通电控制。副热敏电阻66b是检测定影辊31的非驱动侧(与驱动源侧相反侧端部)的、根据记录材料的尺寸为不通过纸的区域的温度的温度检测元件，用于卤素灯64b的通电控制。恒温器65是用于在异常升温时切断向卤素灯64a、64b的通电的装置。

另外，在加热辊77的纵向中央附近也配置有检测加热辊77的温度的第三温度检测装置即热敏电阻79(参照图1)，用于控制卤素灯77d的通电。

另外，如图17(a)图17(b)所示，在本实施形态中所用的各热敏电阻66a、66b、79是将热敏电阻芯片124直接装在固定支承于壳体129上的弹性部件即不锈钢板125上，加快了热应答性。

在本实施形态的各热敏电阻66a、66b、79中，对装有热敏电阻芯片124的不锈钢板125的受热面侧覆盖绝缘被覆层126，其上覆盖有耐热分型层127。在不锈钢板125的与受热面相反侧的面上覆盖有保护层128。

在不锈钢板125和壳体129之间，为了确保与接触的辊表面的绝缘距离，利用绝缘被覆层126、耐热分型层127及保护层128覆盖不锈钢板125直至壳体129的边界附近。这样，就不会自各个辊对热敏电阻芯片124及不锈钢板125产生泄漏电流，可解决高电压引起的破损或劣化等缺陷。其结果，可施加稳定的偏电压，同时，可取得正确的温度信息，可实施良好的温度控制。

在本实施形态中，绝缘被覆层126是包含粘接剂的厚50μm的聚酰亚胺(注册商标：カプトン)，耐热分型层127是包含粘接剂的厚130μm的使玻璃纤维含浸耐热分型树脂而构成的层。而保护层128是包含粘接剂厚80μm的聚四氟乙烯(注册商标)。另外，这些材料不限于上述。只要是各性能中可替换的，也可以是其他材料。

下面，根据图6详细说明本实施形态的定影装置14中的定影辊31及加压辊32的物性。图6是表示本实施形态的定影辊31及加压辊32的各物性的参数的表。

如图6所示，定影辊31的传热系数K2是5364W/m²·K，加压辊32的传热系数K1是33.6W/m²·K。另外，加压辊32的弹性层72是将前述的低导热系数且低热容的填充物配合在基体橡胶中得到的，弹性层72的导热系数是0.17W/m·K(公称值)。

这里简单说明传热系数。例如物体a中的传热系数是表示物体a中热流通过的容易度的参数，该参数越大热流越容易通过物体a。具体地说，物体a的传热系数由物体a的传热阻抗(热阻抗)的倒数表示。物体a的传热阻抗可由(物体a的厚度/物体的导热系数)导出。

下面说明定影辊31及加压辊32的传热系数的求法。定影辊31或加压辊32不是由单一材质形成的，是将各种材料形成多层结构的辊。因此，定影辊31或加压辊32的传热系数等于各个构成辊的各层的传热阻抗的和的倒数。由此，本实施形态中加压辊32的传热系数K1可由以下的[式1]求出，定影辊31的传热系数K2可由以下的[式2]求出。

K1＝1/{(t1/λ1)+(t2/λ2)+(t3/λ3)+(t7/λ7)}…[式1]

其中，t1：分型层74的厚度(壁厚) λ1：分型层74的导热系数

t2：芯骨71的厚度(直径) λ2：芯骨71的导热系数

t3：弹性层72的厚度 λ3：弹性层72的导热系数

t7：中间层73的厚度 λ7：中间层73的导热系数

K2＝1/{(t4/λ4)+(t5/λ5)+(t6/λ6)}…[式2]

其中，t4：芯骨61的厚度(壁厚) λ4：芯骨61的导热系数

t5：分型层63的厚度 λ5：分型层63的导热系数

t6：中间层62的厚度 λ1：中间层62的导热系数

另外，在本实施形态中，加压辊32在弹性层72和分型层74之间具有中间层73，但在不具有中间层73或中间层73极薄的情况下，[式1]中(t7/λ7)项不要。

另外，在本实施形态中，定影辊31在芯骨61和分型层63之间具有中间层62，但在不具有中间层62或中间层62极薄的情况下，[式2]中(t6/λ6)项不要。

在本实施形态的定影装置14中，定影辊31的传热系数K2设定为远大于加压辊32的传热系数K1。具体地说，传热系数K2设定为传热系数K1的100倍以上而不足320倍。也就是说，(100·K1)≤(K2)≤(320·K1)成立。下面说明这样设定的理由。

定影辊31内部内包设有卤素灯64a、64b。也就是说，为了加热定影辊31自身必须由定影辊31内部进行加热。因此，定影辊31要求具有高加热效率及高热应答性(大量且迅速地传递热量)。即作为定影辊31的性能要求高的传热系数。

另外，定影辊31采用压接在加压辊32上的结构。因此，加压辊32的传热系数K1相对于定影辊31的传热系数K2越高，定影辊31的热量越容易向加压辊32转移，定影辊31的加热效率及热应答性就会越低。

因此，为了提高定影辊31自身的加热效率及热应答性，不仅要降低定影辊31的绝热性能即提高加热性能，而且还必须使加压辊32的绝热性能相对于定影辊31的绝热性能要高。基于上述理由，必须将传热系数K2设定为远大于传热系数K1。

然后，为了明确本实施形态的定影装置14的物性，在定影装置14和作为比较对象的定影装置之间进行了比较实验。另外，所谓比较对象的定影装置是以铝合金为定影辊的芯骨的材质，而作为加压辊的弹性层采用了未混炼填充物的硅橡胶的定影装置。这里，比较对象的定影装置中定影辊的物性示于表1，比较对象的定影装置中加压辊的物性示于表2。

表1

芯骨材质	铝合金
芯骨材质	铝合金	芯骨厚度(壁厚)	7mm
传热系数	5357W/m²·K	芯骨厚度(壁厚)	7mm
传热系数	5357W/m²·K	分型层材质	PFA/PTFE混合
分型层厚度(壁厚)	25μm	分型层材质	PFA/PTFE混合

表2

芯骨材质	STKM13A
芯骨材质	STKM13A	芯骨厚度(壁厚)	3mm
传热系数	73.5W/m²·K	芯骨厚度(壁厚)	3mm
传热系数	73.5W/m²·K	分型层材质	PFA套筒
分型层厚度(壁厚)	50μm	分型层材质	PFA套筒
分型层厚度(壁厚)	50μm	弹性层材质	硅橡胶(不添加填充物)
弹性层厚度(壁厚)	6mm	弹性层材质	硅橡胶(不添加填充物)

下面，说明本实施形态的定影装置14中的定影辊31和比较对象的定影装置中定影辊的差异。

在比较对象的定影辊中，作为芯骨的材质采用了铝合金，同时芯骨的厚度(壁厚)设定为7mm前后。在此，本实施形态及比较对象的定影装置同样，要在定影辊上施加规定的荷重。因此，在象比较对象那样使用铝系的材料(铝或铝合金)作为定影辊的芯骨的材质时，从结构力学的观点来看，必须将该芯骨的壁厚设定为7mm前后。

在象比较对象的定影装置那样使用铝系的材料(铝或铝合金)作为定影辊的芯骨的材质并将该芯骨的厚度(壁厚)设定为7mm前后时，定影辊的传热系数为5357W/m²·K。可提高定影辊自身的导热性能。但是，比较对象的定影装置的定影辊相应芯骨的厚度大于本实施形态的量(本实施形态为1.3mm)，热容相应大于本实施形态，定影辊自身的升温时间增长。

与此相对，在本实施形态的定影辊31中，芯骨61由铁系材料构成。在此，本实施形态的芯骨61的导热系数为45W/m·K，远低于铝系材料构成的芯骨的导热系数，但通过较薄地构成芯骨61可维持高传热系数。具体说明如下，在如本实施形态那样，由铁系材料构成芯骨61时，不象比较对象的定影装置那样受结构力学上的制约，因此，可使芯骨61的厚度(壁厚)与比较对象的定影装置相比极薄。因此，在本实施形态的定影装置14中，使芯骨61的厚度比比较对象的定影装置薄(1.3mm)。由此可不提高热容而高效地提高定影辊31整体的传热系数(K2＝5364W/m²·K)。

在此比较比较对象的定影辊的取热量和本实施形态的定影辊31的取热量，则本实施形态的定影辊31为1.61×10⁸J²/s·m⁴·K²，比较对象的定影辊为5.23×10⁸J²/s·m⁴·K²。这表示：即使对本实施形态的定影辊31及比较对象的定影辊分别供给相同的热量，也是比较对象的定影辊较难升温。另外，所谓“取热量”由密度、比热及导热系数的积表示，该值越小表示越容易升温(可以更少的热量使其升温)。

下面说明本实施形态的定影装置14中的加压辊32和比较对象的定影装置中的加压辊的差异。

在比较对象的定影装置的加压辊的弹性层中，其材质使用了硅橡胶，但未象本实施形态那样配合低导热系数且低热容的填充物。该硅橡胶自身的导热系数约为0.45W/m·K，当将该弹性层的厚度(壁厚)设为6mm时，加压辊整体的传热系数为73.5W/m²·K。

这一点，在本实施形态的加压辊32中的弹性层72中，作为其材质采用了配合了低导热系数且低热容的填充物的硅橡胶。由此可使加压辊32的传热系数K1为33.6W/m²·K。

由此可知，比较对象的定影装置中加压辊的传热系数与本实施形态的加压辊32的传热系数比为两倍以上。因此，在如本实施形态那样，作为加压辊32的弹性层使用混炼了低热容的填充物的硅橡胶时，加压辊的绝热性能提高。

另外，当按取热量的观点比较本实施形态的加压辊32和比较对象的定影装置中的加压辊时，则本实施形态的加压辊32的弹性层的取热量为1.87×10⁵J²/s·m⁴·K²，而比较对象的定影装置的加压辊的弹性层的取热量为8.62×10⁵J²/s·m⁴·K²。

由此，可以说本实施形态的加压辊32中的弹性层虽然弹性层表面部分容易升温，但绝热性能高。因此，本实施形态可以更少的热量即更短的时间使加压辊32的表面升温后进入纸张通过动作，即可以说热性能优良。可知本实施形态的加压辊32绝热性能优于比较对象的加压辊。

下面从加压辊的传热系数和定影辊的传热系数的比率的观点分析本实施形态的定影装置14和比较对象的定影装置的性能的差异。本实施形态的结构中加压辊32的传热系数和定影辊31的传热系数的比率为：K1∶K2＝1∶159.6(K1：加压辊32的传热系数，K2：定影辊31的传热系数)。

而比较对象的定影装置的加压辊的传热系数和定影辊的传热系数的比率为：K1∶K2＝1∶72.8(K1：比较对象的加压辊的传热系数，K2：比较对象的定影辊的传热系数)。

这里，本实施形态的结构与比较对象的结构相比，加压辊的传热系数和定影辊的传热系数的比率大。因此，本实施形态的定影装置比比较对象的定影装置加热应答性好，可缩短定影装置的升温时间。

在制造加压辊32的弹性层72的弹性物质的过程中，通过适当选择填充物的材质、尺寸等，可调节加压辊32的传热系数K1，故即使使用难于被定影辊31加热的材料，也可通过实现(100·K1)≤(K2)≤(320·K1)，缩短定影装置14的升温时间。

图7显示本实施形态的定影装置14及比较对象的定影装置中升温时间及耗电量的比较结果。

由图7可知，本实施形态的定影装置14可实现更短的升温时间，且耗电量也少。另外，图7中的“W.U.T”是升温时间(Warm Up Time)的简写，“WUP时”是升温时(Warm Up时)的简写。

下面说明本实施形态中加压辊32的弹性层72的优点。为了明确该优点，对传热系数和升温时间的关系进行了比较实验。该比较实验的结果示于图8。另外，在该比较实验中，比较了本实施形态的定影装置14和比较例A～C。

比较例A是通过改变加压辊弹性层的组分或改变填充物的材质、结构、粒径，采用更低导热的填充物，而使加压辊具有比本实施形态的弹性层72导热系数更低的弹性层的定影装置。比较例B是将硅橡胶(不添加填充物)进行了改良后用于加压辊的弹性层的定影装置。比较例C是将硅橡胶(不添加填充物)用于加压辊的弹性层并以铝合金为定影辊的芯骨材质的定影装置。

另外，比较例B中的对硅橡胶(不添加填充物)进行了改良的定影装置通过对作为弹性层基体橡胶的硅橡胶，改变填充材料(二氧化硅等)、可塑性材料、添加材料等的组分，同时，改变架桥、硬化条件等并稍微改变分子结构(侧链的种类或结构等)，而降低导热系数。这样，可象本实施形态或比较例A那样通过形成更低传热系数而缩短升温时间。

由图8所示的结果可知，若成像装置的要求规格(处理速度：395mm/s，复制速度：70张/分)是120秒以下的升温时间，则加压辊的传热系数最好是150W/m²·K以下。

在此，加压辊的弹性层的厚度(壁厚)越厚越可使加压辊的传热系数降低。另一方面，从加压辊的结构力学上的制约(挠曲及应力分布等)和加压辊的热容的观点看，弹性层的厚度存在上限值。例如，若加压辊的直径是40mm，则弹性层厚度的上限值最好为8mm左右，这种情况下加热辊的传热系数的下限值为15W/m²·K以下。

但是，关于加压辊，从维持更稳定的绝热性能且从结构力学上的制约和寿命(弹性层的表面的硅橡胶的压缩永久变形增加且橡胶特有的回复力降低，硬度降低，从而弹力降低)的平衡来看，加压辊的传热系数最好为20W/m²·K以上100W/m²·K以下。

另外，图9显示就加压辊传热系数和弹性层厚度(壁厚)的关系进行比较实验的结果。另外，图9中的比较例A～C与图8中的比较例A～C相同。

由图9可知，加压辊弹性层的厚度越薄或弹性层的导热系数越大，则加压辊的传热系数越大绝热性能越低。当加压辊弹性层的厚度薄至2mm前后时，加压辊的传热系数急剧增大，绝热性能急剧降低。

这是由于：即使是导热系数低的材料，也有该材料可充分发挥绝热性能的最佳厚度，当该材料过薄时，热流就会迅速通过，导致绝热性能的降低。也就是说，当加压辊的弹性层过薄时，热流会迅速通过该弹性层，热量被芯骨夺取，加压辊的绝热性能显著降低。以上虽然对弹性层进行了说明，但加压辊的其他层也同样如此。

尤其是，由于加压辊的芯骨是结构部件，故必须使用抗拉强度更高、拉伸弹性模量大的材料。但是，当使用高抗拉强度且高伸弹性模量的材料作为加压辊的芯骨时，该芯骨的热容会增加。此时，位于芯骨外侧的弹性层传来的热流会被蓄积在芯骨中。而当芯骨的热容过大时，传到芯骨的热量在用于对相对于记录材料未定影的图像进行定影之前就会损失而形成浪费(热损)。因此，加压辊中芯骨的壁厚必须为用于最大限度限制该缺陷的最佳尺寸。

本实施形态的加压辊32外径为40mm，加压辊32的弹性层72的厚度为5mm，芯骨71的厚度为3mm，但该芯骨71的厚度因辊的外径、结构、芯骨的材质等不同而不同，不限于上述值。

另外，对本实施形态的成像装置41及定影装置14的结构，以复制速度70张/分使纸张通过，进行了各辊的寿命实验。由此确认，即使通过30万张以上的纸张，加压辊32的硬度变化也很少，也没有定影辊31和加压辊32之间的压区部的大幅度扩大，不会产生卷绕。

如上所述，根据本实施形态的定影装置14，与比较对象的定影装置或比较例B或C的定影装置相比，可缩短升温时间，可减少耗电量，可延长寿命。上述专利文献1记载的现有定影装置难于同时实现升温时间缩短和延长寿命(选择关系)，而根据本实施形态的定影装置14可使升温时间缩短或长寿命两立。

另外，在本实施形态中，使用铁系材料作为定影辊31的芯骨61的材质。但是并不限于该铁系材料，只要在上述(100·K1)≤(K2)≤(320·K1)成立的范围内，则也可以以现有的铝合金构成定影辊31的芯骨61。

以上就本实施形态进行了说明，但本发明并不限于本实施形态所示的尺寸、材料、结构、形状等，另外控制方法、加热方式、记录材料的尺寸也不限定。也就是说，本发明可在权利要求书所述的范围内适当组合而实现各种结构。

实施形态2

用图10、图11说明本发明的另一实施形态。另外，本实施形态的定影装置的基本结构与实施例1相同，故重复的部位不再说明。

本实施形态的定影装置121的定影部件及加压部件是与实施形态1相同的辊形状，各自具有导电性芯骨。定影辊97具有例如外径40mm的两端缩径形状的导电性芯骨98、中间层62及分型层63。

中间层62和分型层63使用与实施形态1相同的层。本实施形态的定影辊97与实施形态1的定影辊31不同的是将芯骨98的厚度(壁厚)设为0.4mm这一点。也就是说，本实施形态的定影辊97的芯骨98的厚度比实施形态1的定影辊31的芯骨61的厚度薄。

定影辊97使用卤素灯加热方式进行定影，如图11所示，内包设置两个卤素灯64a、64b。卤素灯64a以非驱动源侧为纸张通过基准加热规定的小尺寸纸张通过区域，卤素灯64b用于加热驱动源侧的剩余的区域(上述小尺寸纸张通过区域以外的区域)。另外，加热辊77内包设有一个(加热整个宽度)的卤素灯77d。

另外，加压辊32及加热辊77使用和实施形态1相同的辊。

如图10所示，加热辊77与加压辊32的表面接触。且刮板122与加压辊32在记录材料91的输送方向下游侧接触，电位赋予刷(电位赋予部件)123在记录材料91的输送方向上游侧与加压辊32接触。

刮板(电位赋予部件、清扫部件)122是通过向加压辊32提供与调色剂93相反极性的电位而剥离附着于加压辊32上的调色剂的清洁部件。另外，与调色剂93相反极性的电位由偏压装置105b提供。

电位赋予刷123是除去蓄积在加压辊32表面的电荷的除电刷。在本实施形态中，为了进一步提高除电效果，连接偏压装置105a赋予偏压电位。也可以通过使电位赋予刷123接地而提高除电效果。

偏压装置105a是用于对电位赋予刷123赋予规定的偏压电位，从而提高电位赋予刷123的除电效果的装置。

加压辊32的处理速度为例如335mm/s，记录材料91的输送速度是例如62张/分钟。

在本实施形态中，卤素灯64a、64b、77d的额定功率分别与实施形态1相同，但各辊的轴向配热特性是以非驱动侧为基准，这一点与实施形态1不同。

下面详细说明本实施形态的特征。在本实施形态的结构中，如上所述，定影辊97的芯骨98的厚度比实施形态1中定影辊31的芯骨61设定得薄。由此，本实施形态中定影辊97的传热系数比实施形态1中定影辊31的传热系数大，进一步提高了定影辊的热应答性。

下面说明本实施形态的定影辊97及加压辊32的物性。图12是显示本实施形态的定影辊97及加压辊32的各物性的参数的表。

如图12所示，本实施形态中定影辊97的传热系数K2是6009W/m²·K。因此，本实施形态的定影辊97可传递比实施形态1的定影辊31多10％以上的热量。

另外，在本实施形态中也使用了与实施形态1相同的加压辊32。也就是说，本实施形态的加压辊32的绝热性能与实施形态1相同。由此，本实施形态中加压辊32的传热系数K1和定影辊97的传热系数K2的比率比实施形态1中加压辊32的传热系数K1和定影辊31的传热系数K2的比率大，可进一步缩短定影装置的升温时间。

下面说明本实施形态的定影辊97的优点。为了明确该优点，就定影辊表面温度和升温时间(经过时间)的关系进行了比较实验。该比较实验的结果示于图13。另外，在该比较实验中，对本实施形态的定影装置121、实施形态1的定影装置14及实施形态1所示的比较例C进行了比较(参照实施形态1及图8)。

由图13可知，本实施形态的定影装置121和实施形态1的定影装置14虽然使用了显示相同物性的加压辊，但本实施形态的定影装置121利用实施形态1中定影装置14的大致一半时间即可升温。就升温时的耗电量和通过1000张记录材料时的耗电量而言，与实施形态1相比本实施形态也可减少，可更加省能。

下面就加压辊32的弹性层72的厚度和升温时间的关系进行分析。图14是显示本实施形态的加压辊32的弹性层72的厚度(壁厚)改变时升温时间、升温时的耗电量、纸张通过时耗电量的图。另外，作为比较对象也显示实施形态1所示的比较例B的加压辊32的弹性层72的厚度改变时升温时间、升温时的耗电量、纸张通过时耗电量。

由图14可知，当弹性层厚度为1mm时，升温时间会极端地延长。比较例B是将为了降低导热系数而改良的硅橡胶作为加压辊的弹性层，但即使是该比较例B，当弹性层的厚度为1mm时，与厚度为2mm时相比升温时间也延长了20秒以上。

然后，就本实施形态的定影装置121及实施形态1的定影装置14比较了加压辊的传热系数和升温时间的关系，其结果示于图15。

着眼于本实施形态的加压辊32的传热系数和升温时间的关系，则存在在传热系数为150W/m²·K以上升温时间大幅度增加的拐点区域。因此，为了抑制升温时间的增加，加压辊32的传热系数最好为150W/m²·K以下。

另外，即使在本实施形态中，通过在结构力学上制约的范围内较薄地构成定影辊97，可提高定影辊97的传热系数，这一点与实施形态1相同。在此定影辊97的芯骨98是铁系材料，故芯骨98的厚度也可设定为0.1mm～0.2mm左右。芯骨98的材质除碳钢外，也可通过使用铬钢、锰钢、镍钢、铬钼钢、不锈钢等铁系材料以外的材质、例如将钛及其合金、或将两种以上的金属粘合得到的复合钢材，更薄地设计芯骨61。

在定影辊97的热容限制的范围内，可加大芯骨98的厚度(壁厚)。在定影辊97的直径为80mm的大辊的情况下，若芯骨98是铝合金，则厚度可以15mm程度为上限，若为铁系材料则可以4mm为上限设计。在如此构成的情况下，可忽略定影辊97的结构力学上的限制。

因此，在使用铁系材料作为芯骨98时，芯骨98的厚度可在0.1mm～4mm的范围内设计，此时定影辊97的传热系数为4000W/m²·K以上6400W/m²·K以下。其中，若定影辊97的传热系数为4300W/m²·K以上6300W/m²·K以下则更好。

如上所述，定影辊97的芯骨61、加压辊32的弹性层72及芯骨71的厚度与这些辊的直径相关且受结构力学上的限制。从实用性及传热系数的范围来看，定影辊97中芯骨98的直径及厚度的比率最好为：直径/厚度＝16以上且220以下。而加压辊32中，弹性层72的直径和厚度的比率最好为：直径/厚度＝3以上且20以下。另外，加压辊32中芯骨71的直径和厚度的比率最好为：直径/厚度＝6以上且11以下。

设定这样的比率的理由在于：虽然芯骨98越薄定影辊97的热应答性越好，但若芯骨98过薄，则结构上不能维持定影辊97的形状，甚至会产生定影辊97被破坏的问题。在此，在定影辊97中若芯骨98的直径和厚度的比率在上述范围内，则是不产生上述问题的范围即实用上无障碍的范围。

在加压辊32中，若芯骨71的直径和厚度的比率在上述范围内，则可保持加压辊32的结构无障碍且可抑制加压辊32的热容。而且，在加压辊32中，若弹性层72的直径和厚度的比率在上述范围内，则可维持加压辊32的传热系数且使加压辊32的热容更小，可长期维持弹性层72的寿命。

下面分析用于本实施形态的加压辊32的弹性层72的弹性部件(配合了低热容的填充物的硅橡胶)的绝热性能。具体地说，通过求出表示上述弹性部件相对于玻璃纤维具有何种程度的绝热性能的“相当厚度”来进行分析。玻璃纤维作为通常使用的绝热材料是公知的。

这里，“相当厚度”是指某种材料相对于作为基准的玻璃纤维(厚度100mm)、相当于与该玻璃纤维同等绝热性能的厚度。也就是说，可以说“相当厚度”越薄绝热性能越高，通过求“相当厚度”可分析绝热性能的优劣。

下面说明“相当厚度’的计算方法。这里，假定求导热系数为x的材料a的相当厚度L。厚度100mm的玻璃纤维和导热系数为x的材料a(厚度L)之间绝热性能相等意味着两者的传热系数相等。这里传热系数用(材料厚度/材料的导热系数)表示，故

(100/玻璃纤维的导热系数)＝a/x…[式3]成立。

将[式3]进一步变形，则可得到：

L(mm)＝(材料的导热系数/玻璃纤维的导热系数)×10…[式4]。另外，玻璃纤维的导热系数为0.05W/m·K(公称值)。

这里，对本实施形态中加压辊32的弹性层及实施形态1所示的比较例A～C中加压辊的弹性层求相当厚度的结果示于图16。

由图16可知，若弹性层的相当厚度为100mm以上且500mm以下，则可维持加压辊的传热系数较低，可提高绝热性能。

换言之，若加压辊32的弹性层72与玻璃纤维比具有5倍的导热系数，则可维持绝热性能且构成不妨碍定影辊31的加热的定影装置121。

总之，对现有的材料，仅比较材料固有的导热系数或温度传导率不能单纯地比较加工为加压部件的弹性层后的绝热性能。另外，仅单纯选择绝热性能高的材料不能高效地提高加压辊的弹性层的绝热性能。但是，通过使用上述[式4]可高效地提高加压辊的弹性层的绝热性能，可构成升温性能优良的定影装置。

如上所述，根据本实施形态，在定影装置121中，可满足定影辊97及加压辊32的挠曲或扭转等结构力学上的限制，且实现定影装置121的升温时间的缩短。加压辊32的弹性层72可维持长期稳定的绝热性能和弹力。定影装置14整体可同时实现升温时间的缩短及长寿命。

如上叙述了本实施形态，但本发明中本实施形态所示的尺寸、材料、结构等不限于上述内容，也可作为中间层设置底涂料层或将分型层或弹性层构成多层结构。另外，本发明与控制方法或加热方式、记录材料的尺寸等无关，只要在权利要求的范围内，上述各技事项均可适当组合，进行各种变更。

实施形态3

用图18说明本发明的再一实施形态。另外，与实施形态1重复的部分省略说明。

本实施形态的定影装置114主要是可应用于彩色成像装置的装置，由驱动辊134和从动辊135保持定影带131，此外，由兼作张力辊的加热辊77加热定影带131。

在本实施形态中，作为定影部件使用了带状的定影带131。该定影带131由基带(芯骨)132、分型层133及底涂料层(中间层)136构成。

基带132是将周长125.7mm、带厚(厚度)0.55mm、厚度(壁厚)0.5mm的Ni作成带状而成的。然后，在基带132上介由底涂料层136涂敷约30μm的具有导电性的PFA作为分型层133。

底涂料层136位于分型层133和基带132之间，是为提高分型层133和基带132的粘接性而设置的中间层。分型层133的体积电阻率是10⁹～10¹⁰Ω·cm，表面电阻率是10⁷～10⁸Ω。

作为加压部件的加压辊138相对于导电性芯骨150构成内侧弹性层(弹性层)141和外侧弹性层(弹性层)140，并覆盖作为最外层的分型层(表面阻抗层)151。

内侧弹性层141是成形于芯骨150周围的硅橡胶。外侧弹性层140是形成于内侧弹性层141周围的硅橡胶。另外，外侧弹性层140的硅橡胶比内侧弹性层141的硅橡胶薄，导热系数稍高。

分型层151是将绝缘性PFA套筒(体积电阻率10¹⁵Ω·cm以上)覆盖在外侧弹性层140周围得到的。

另外，在内侧弹性层141和外侧弹性层140之间，为了提高硅橡胶相互之间的粘接性，也可作为中间层设置底涂料层。另外，在分型层151和外侧弹性层140之间，内侧弹性层141和芯骨150之间，也可设置用于提高各层的粘接性的中间层。另外，这种情况下加压辊138的传热系数K1由

K1＝1/(芯骨150的热阻抗+内侧弹性层141的热阻抗+外侧弹性层140的热阻抗+分型层151的热阻抗+各中间层的热阻抗)…[式5]算出。另外，在不具有各中间层时或各中间层极薄时，[式5]中“各中间层的热阻抗”项不要。

在以上的结构中，定影带131的传热系数K2为12352W/m²·K，加压辊138的传热系数K1设定为37.3W/m²·K。另外K1和K2的比率为1∶131。

在该结构中，在需要提高绝热性能的加压辊138中，使外侧弹性层140的导热系数相对地高于内侧弹性层141的导热系数，提高外侧弹性层140的加热速度。由此，可补偿极薄的定影带131的热特性。另外，导热系数与外侧弹性层140比相对较低的内侧弹性层141承担了加压辊138的绝热性能和弹力的大部分。因此，加压辊138的表面容易加热，但辊内部绝热性能提高。由此作为加压辊138整体可降低传热系数。通过提高外侧弹性层140的加热速度，可进行更快速的印字，可补充连续定影等时作为定影性能降低原因之一的定影带131的热容不足。

在本实施形态中，相对于加压辊138没有使对辊表面进行加热的加热辊与其接触，但在印字速度更快或环境条件变差时也可设置仅加热加压辊138外周部的加热辊。由此，可进一步缩短升温时间，提高定影性能。

另外，在本实施形态中，基带132的材质使用了Ni，但也可使用不锈钢制带(壁厚0.1mm或0.2mm等)、聚酰亚胺或聚酰胺等耐热树脂带、更富弹性的硅橡胶制的带或氟橡胶。尤其是在树脂类或橡胶类的带中，除自内部加热外，对自外表面的加热也可提高绝热效果，通过提高对带内侧的绝热性能，可仅加热带表面，高效地加热记录材料91，可使调色剂熔融、定影。

作为本实施形态的发展形式，也可将本实施形态的结构应用于转印同时定影方式的转印定影器。也就是说，本实施形态的定影带131传热系数高，可利用局部加热进行点状空隙加热，且热的移动快。因此，当将本实施形态的定影带131应用于转印定影器时，由于其传热系数高，故可在将要定影前进行加热，同时在定影结束后，进行迅速冷却，因此转印时可迅速除去由定影加热带来的热影响。

以上说明了本实施形态，但本发明不限于本实施形态，只要在权利要求记载的范围内，则任何材质、尺寸、加热方式、控制方式等均可实现。例如，作为加热方式，可使能进行局部加热的陶瓷加热器自带内面接触或自定影带的外面或内面利用感应加热方式的加热装置进行加热，另外，在加热辊的多层结构中，在本实施形态中是在辊的轴向整个区域均匀地构成各层的厚度，但当然也可以根据加压辊和定影辊的压区部的形状、加热性能，使在辊的中央部和两端部外侧弹性层和内侧弹性层的壁厚不同。

实施形态4

用图19说明本发明的又一不同实施形态。与实施形态1重复的部分省略说明。

如图19所示，本实施形态的定影装置164中，加热定影辊165的加热方式采用了感应加热方式。具体地说，在定影辊165的内部配置作为加热装置的加热线圈(磁场发生装置)147，从而可加热定影辊165。

定影辊165的芯骨166由加热效率好的磁性不锈钢(SUS403)构成，以厚度(壁厚)0.2mm构成。在芯骨166的表面形成有作为中间层的底涂料层167。在底涂料层167的表面形成有PFA套筒(膜厚50μm)构成的绝缘性分型层168。定影辊165为两端无缩径的直径35mm的直辊形状。

加热线圈147的材质例如考虑耐热性可以是铝单线、铜线或铜基的复合材料线，也可以是利兹线(将漆包线等形成绞合线构成的线)。无论如何，为了减少线圈自身的焦耳热，最好使加热线圈147的总电阻值为0.5Ω以下。另外，在本实施形态中加热线圈147只配置了一个，但也可以在定影辊165的圆周方向或轴向排列配置多个，也可以将加热区域分割为多个或将加热区域的一部分重叠。

在本实施形态中，由于采用了加热效率高、升温特性良好的感应加热方式，故定影辊165的温度检测最好采用使用检测速度快的热电元件或使用其他电阻元件的非接触方式。因此，在本实施形态中，在定影辊165的周围设有与定影辊165非接触的第一温度检测装置146a和第二温度检测装置146b。

第一温度检测装置146a相对于辊的轴向用于检测定影辊165中央部的温度。第二温度检测装置146b相对于辊的轴向用于检测定影辊165非驱动侧的端部附近的温度。

在本实施形态中，与实施形态1同样，还用了加热加压辊32表面的加热辊77。该加热辊77与加压辊32接触配置。由此，可补偿加热加压辊32的外周面。

该加热辊77内包设置有作为加热辊77的加热装置的卤素灯。作为加压辊32的表面的温度检测装置使用接触式高速应答型热敏电阻79。

如图19所示，为了驱动加热线圈147使用了变频器构成的励磁电路149。具体地说，控制电路148检测加热线圈147的温度，并根据检测出的温度和记录材料91的尺寸及材质等参数，输出显示动作条件的控制信号。励磁电路149根据上述控制信号最佳地进行加热线圈147的励磁。

加压辊32是与实施形态1使用的基本相同的结构，但不同的是外径为35mm。

这里，在定影辊165中，使用不锈钢作为芯骨166的材质，故比使用铁系材料或铝合金等作为芯骨时加热性能劣化。但是，在定影辊165中，由于采用了感应加热方式，故与使用卤素灯作为加热装置时相比可最大限度提高加热效率，因此可补偿用不锈钢作为芯骨166的材质导致的加热性能的劣化。由此，即使用不锈钢作为芯骨166的材质，也可以在定影辊165中维持高传热系数。具体地说，本实施形态的定影辊165的传热系数K2是4838W/m²·K。

另一方面，本实施形态的加压辊32的传热系数K1与实施形态1的加压辊32同样，是33.7W/m²·K。因此，本实施形态中，加压辊32的传热系数K1和定影辊165的传热系数K2的比率为1∶143.6。该值是在可实用的范围内。

另外，定影辊165中芯骨166的直径和厚度(壁厚)的比率(直径/厚度)为175。加压辊32的弹性层72的直径和厚度(壁厚)的比率为7。加压辊32的芯骨71的直径和厚度(壁厚)的比率为8.3。这些值处于辊的结构上及加热、绝热性能上没有问题的范围。

当向该定影装置164投入1200W的电力时可知，虽然因加热效率而不同，但可以得到30秒以下的升温时间。

尤其是，在局部加热的感应加热方式中，待机时(升温时)容易产生辊的温度分布的不均匀，由此有时会产生辊的热变形。但是根据本实施形态的结构，与现有技术相比提高了定影辊165的即热性能，同时，与现有技术相比提高了加压辊32的绝热性能，因此，通过利用加热辊77直接加热加压辊32的周面，可在辊的旋转初期迅速消除辊的温度不均匀，来加热定影辊165。

以上叙述了本实施形态，但本发明不限于以上实施形态，可与材质、尺寸、加热方式。控制方式等无关地进行应用，例如加热方式也可使用电阻发热方式。这种情况下，通过求出考虑了电阻发热层及绝缘层的传热系数可实现本发明，这是当然的。另外也可以采用不使用加热辊77的结构。

以下说明实施形态1～4说明的定影装置。加压部件的传热系数表示自加压部件的表面抽入的热流何种程度容易地通过内部的绝热性能，而定影部件的传热系数表示自定影部件内部由加热装置供给的热流何种程度容易通过定影部件表面的加热性能。传热系数由(材料的厚度/材料的导热系数)的热阻抗的倒数表示。

这些定影部件和加压部件的传热系数的关系在设加压部件的传热系数为K1，定影部件的传热系数为K2时，只要K1＜K2，则可维持加热性能，同时利用加压部件的绝热性能，有效地使用供给定影部件的加热的热流，可减少加热的浪费，进行高效率的加热。

如上所述K1＜K2中，其大小也最好是K1足够小，且K2足够大，若是这种状态，则即使投入少的电力，定影部件也会被加热，由于加压部件的绝热性能高，故限制了向加压部件的热转移，定影部件被更快地加热。

定影部件的绝热、加热性能可用定影部件和加压部件的加热性能与绝热性能的程度进行比较，加压部件的传热系数K1与定影部件的传热系数K2的比率为1∶100～1∶320，理想的是1∶100～1∶300，若如此，则可使因加热定影部件而传至表面的热量无浪费地用于定影装置的加热，该比率越大意味着定影部件的加热性能越高，加压部件的绝热性能越高。

即使是难于被加热的定影部件，也可通过减小K2等而提高加热应答性，相反即使是容易被加热的定影部件，若K2大则加热应答性差，不能缩短升温时间。

为了谋求绝热性能且利用和定影部件的压接形成宽的压区部，加压部件要设置绝热性能优异的弹性层，但作为加压部件的结构有导热系数为λ13、壁厚(芯骨厚度)t13的芯骨，其外侧形成导热系数为λ12、壁厚(弹性层厚度)t12的弹性层，再外侧设有防止与调色剂的熔融且分型效果高的、导热系数为λ11、膜厚(分型层厚度)t11的分型层。该结构的加压部件中热流的通过速度用传热系数K1表示，该传热系数K1由[式11]表示：

k1＝1/(t11/λ11+t12/λ12+t13/λ13)…[式11]。这由表示各层的热量传递难度的传热阻抗(m²·K/W)之和的倒数表示。当在各分型层和弹性层及弹性层和芯骨之间设置底涂料等中间层时，设第一中间层、第二中间层的导热系数为λ16和λ17，第一中间层、第二中间层的膜厚(中间层厚度)为t16、t17，则考虑这两个中间层，上式11可扩展为：

k1＝1/(t11/λ11+t16/λ16+t12/λ12+t13/λ13+t17/λ17)…[式12]通常这些中间层与分型层、弹性层、芯骨相比相当薄，故往往可用[式11]代替。

该加压部件的传热系数K1的值越小，表示绝热性能越高，越难于使热量自加压部件表面向内部通过，相反，若该值大则容易使加压部件表面的热量向内部通过，直接将要进行加热、定影的加压部件表面的热量存储在内部。

因此，若加压部件的传热系数K1为15W/m²·K以上且150W/m²·K以下理想的是20W/m²·K以上且100W/m²·K以下，则能够维持绝热性能且难于对定影部件的加热性能产生影响，可缩短定影装置的升温时间。另外，升温时和记录材料通过时的耗电量也可降低，即使不用海绵等容易破泡且易产生弹力减弱现象的弹性层，也能确保绝热性能，可长期维持性能。

为了谋求加热性能且利用与加压部件的压接形成更宽的压区部，可抵抗与加压部件的压接力保持荷重的强度和如何能高效率地将来自设于定影部件内部的加热装置的热量传递至定影部件表面会对定影装置的升温时间产生很大影响。

因此，作为定影部件的结构具有导热系数为λ15、壁厚(芯骨厚度)t15的芯骨，其外侧设有防止与调色剂的熔融且分型效果高的、导热系数为λ14、膜厚(分型层厚度)t14的分型层。该结构的定影部件中热流的通过速度用传热系数K2表示，该传热系数K2由[式13]表示：

k2＝1/(t14/λ14+t15/λ15)…[式13]。这由表示各层的热量传递难度的传热阻抗(m²·K/W)之和的倒数表示。当在各分型层和芯骨之间设置底涂料等中间层时，设中间层的导热系数和膜厚(中间层厚度)为λ18、t18，则考虑该中间层，上式13可扩展为：

k2＝1/(t14/λ14+t18/λ18+t15/λ15)…[式14]通常中间层与分型层、弹性层、芯骨相比相当薄，故往往可用[式13]代替。

该定影部件的传热系数K2的值越大，表示加热性能越高，越容易使热量自定影部件内部向定影部件表面通过，相反，若该值小则表示难于传递热量定影部件不容易加热，即使投入大电力也不能容易地加热(不能缩短升温时间)，热量传递到表面需要时间，热量存留在芯骨内部的时间长，很难传递到表面。

因此，若定影部件的传热系数K2为4000W/m²·K以上且6400W/m²·K以下，理想的是4300W/m²·K以上且6300W/m²·K以下，则能够提高加热性能，迅速加热定影部件，可利用与绝热性能高的加压部件的相乘效果缩短定影装置的升温时间。另外，升温时和记录材料通过时的耗电量也可降低，并且，即使在不需要加热的长时间的待机状态下停止通电，也可不损害用户的方便性地形成可印字状态。。

如上所述，可利用定影部件和加压部件的加热性能及绝热性能的程度比较定影装置的绝热、加热性能，通过使加压部件的传热系数K1和定影部件的传热系数K2的比率为1∶100～1∶320理想的是1∶100～1∶300可将因加热定影部件而传至表面的热量无浪费地用于加热定影装置。

为了使这种绝热性能高的加压部件符合上述传热系数的条件，将低热容填充物通过规定的配合、混炼、硫化等处理形成弹性层，但最好所用的低热容填充物的体积配合率在规定的范围内，为了在该范围内，所述低热容填充物的直径最好为200μm以下。

当该低热容填充物的粒径过大时，在混炼、分散低热容填充物的过程中，填充物的分散会不均匀，或者体积配合率会增高，作为基体的硅橡胶等弹性材料的弹性特性会减小，弹性层的硬度高，压缩变形率小，形成弹性区域小的部件。因此，在这种弹性层的情况下，与定影部件的压区部的形成不充分，不能满足定影性能。甚至随着时间变化弹性特性几乎全部消失，因此为了降低传热系数且维持弹性特性，必须使用200μm以下的低热容填充物，更理想的是100μm以下，最好粒径一致，粒径的偏差即标准偏差也小。

加压部件的弹性层的直径/壁厚比和芯骨的直径/壁厚比表示加压部件的变形影响对壁厚即传热系数影响的范围，表示变形的容易度和绝热性能的平衡程度，该直径/壁厚比过大，则容易变形，传热系数大，故不仅不能维持绝热性能而且不能维持其形状。而过小时，传热系数小，绝热性能高，其形状也能够维持，但由于壁厚厚，热容增加，不能维持定影性能。而且过厚对升温时间缩短的效果也小。

对定影部件的芯骨，直径/壁厚比表示加热性能和变形难度的平衡，若过大则壁厚会变得过薄，或直径过大，虽然传热系数小，但不能维持其形状。若过小，则定影部件本身的热容增加，传热系数变大，定影部件自身的加热性能劣化。

另外，通常的绝热材料常采用玻璃纤维，但加压部件的弹性层具有何种程度的绝热性能仅凭现有材料固有的导热系数或温度传导率不能单纯地比较绝热性能。这是由于仅一定的固有值不包含几何学参数，而在实际使用时是特定厚度的弹性层，通过由该弹性层具有何种程度的绝热性能来比较，可容易地在该结构中进行比较。

即作为绝热材料的基准，使用玻璃纤维(导热系数0.05W/m²·K)，用相当于与此相等的绝热性能的弹性层的厚度(相当厚度)进行比较，从而可以说，越是相当厚度厚的弹性层绝热性能越低，越薄则绝热性能越高。

分析的结果是：若相当厚度为与玻璃纤维同等的100mm以上且500mm以下，则可提高加压辊的绝热性能，且热容也不会增大，利用该结构可在不损失定影辊加热性能的前提下缩短升温时间。而且可降低耗电量。

如上所述，通过将实施形态1～4的定影装置应用于成像装置，在成像装置的长期使用中，所述成像装置不会因定影装置的寿命问题而临时变得不能使用，不需频繁进行维修，可得到稳定的动作，也可降低与此相关的成本。尤其是，定影部件和加压部件当比预计的寿命短时运行成本也会增高，其更换费用也较高。

当如实施形态1～4那样缩短升温时间时，可在用户不使用时维持较低温或停止向加热装置通电，从而抑制能量消耗，且在用户使用时，能够迅速升温，减少用户的等待时间，可构成使用便利的成像装置，可提高方便性。

总之，实施形态1～4的定影装置即使在高速、高荷重状态下也能维持绝热性能，缩短升温时间，可长期确保各部件的寿命。实施形态1～4的定影装置可长期维持绝热性能，在自升温到纸张通过时、待机时等一系列的成像装置的动作状态下，均可更省能，可以更低的耗电量进行定影。

另外，实施形态1～4的定影装置除电子照相方式的定影装置外，还可用于干燥装置、消去装置或印刷装置。这种情况下，利用辊状或带状的定影部件和加压部件夹持输送载有调色剂等未定影图像或印字图像的记录材料，通过加热进行熔融、干燥并进行记录材料的定影等。

(100·K1)≤(K2)≤(320·K1)。

本发明的定影装置在上述结构的基础上，上述加压部件至少具有分型层、弹性层和芯骨，上述加压部件的传热系数K1由下式表示：

K1＝1/{(t1/λ1)+(t2/λ2)+(t3/λ3)}

其中，t1：分型层的厚度(壁厚) λ1：分型层的导热系数

t2：芯骨的厚度(直径) λ2：芯骨的导热系数

t3：弹性层的厚度 λ3：弹性层的导热系数

上述传热系数K1可以是15W/m²·K以上且150W/m²·K以下。

加压部件的传热系数与构成加压部件的各层的热阻抗之和的倒数相等。因此，具有分型层、弹性层、芯骨的加压部件的传热系数K1由上述K1＝1/{(t1/λ1)+(t2/λ2)+(t3/λ3)}表示。

而且意味着：该加压部件的传热系数K1的值越小加压部件的绝热性能越高，越难于从加压部件表面使热量向内部通过。另外，K1的值越大，热量越容易通过加压部件，热量越容易自定影部件逃逸至加压部件。

在此，本发明的发明者们通过锐意研究发现：只要加压部件的传热系数K1是15W/m²·K以上且150W/m²·K以下，则可维持加压部件的绝热性能并缩短定影装置的升温时间。由此还可降低升温时及记录材料通过时的耗电量。

本发明的定影装置在上述结构的基础上，上述定影部件至少具有分型层和芯骨，上述定影部件的传热系数由下式表示：

K2＝1/{(t4/λ4)+(t5/λ5)}

其中，t4：芯骨的厚度(壁厚) λ4：芯骨的导热系数

t5：分型层的厚度 λ5：分型层的导热系数

上述传热系数K2可以是4000W/m²·K以上且6400W/m²·K以下。

定影部件的传热系数与构成定影部件的各层的热阻抗之和的倒数相等。因此，具有分型层、芯骨的加压部件的传热系数K2由上述K2＝1/{(t4/λ4)+(t5/λ5)}表示。

而且意味着：该K2的值越大定影部件的加热性能越高，越容易从定影部件内部使热量向表面通过。另外，K2的值越小，定影部件的加热越困难，即使为了使热量浸透定影部件而投入大电力，升温时间也会变长。

在此，本发明的发明者们通过锐意研究发现：只要定影部件的传热系数K2是4000W/m²·K以上且6400W/m²·K以下，则可提高定影部件的加热性能，迅速加热定影部件。由此可缩短升温时间并降低升温时及记录材料通过时的耗电量。而且，在不需要加热的长时间的待机状态下，即使停止通电，也可不损害用户的便利性，短时间内形成可印字状态。

本发明的定影装置在上述结构的基础上，上述加压部件的弹性层可以是包括基体橡胶和导热系数低于上述基体橡胶的填充物的结构。

本发明的发明者们通过锐意研究发现：在将由基体橡胶和导热系数低于上述基体橡胶的填充物构成的材料形成上述加压辊的弹性层时，可使上述加压部件的传热系数是15W/m²·K以上且150W/m²·K以下。由此，即使不用硅海绵作为加压部件的基体材料，也可实现高速印字的定影装置，与现有装置相比可延长装置寿命。

本发明的定影装置在上述结构的基础上，上述填充物的粒径为200μm以下。

在上述弹性层中，当相对于弹性部件的容积填充物的容积配合率过高时，填充物相对基体橡胶的分散就不均匀，作为基体的基体橡胶的弹性特性就会减小，弹性层的硬度就会过高，就难于形成定影部件和加压部件之间的压区。因此，必须将填充物相对于弹性部件的容积配合率抑制为适当的值。

本发明的发明者们通过锐意研究发现：作为上述填充物除球形以外，也可以是椭圆形、扁平形状、非球形，只要其粒径(可以是几何平均以外的各种平均等定义的粒径)为200μm以下，即可维持弹性层的弹性性能且抑制加压辊的绝热性能。

本发明的定影装置在上述结构的基础上，上述加压部件的弹性层可以是：直径/厚度＝3以上且20以下。

本发明的定影装置在上述结构的基础上，上述加压部件的芯骨可以是：直径/厚度＝6以上且11以下。

当上述弹性层的“直径/厚度”或上述芯骨的“直径/厚度”过大时，加压部件的形状就容易变形，且不能维持加压部件的绝热性能。而当上述弹性层或芯骨的“直径/厚度”过小时，弹性层就会过厚，热容增加，不能维持定影性能。还会导致升温时间增加。

在此，本发明的发明者们通过锐意研究发现：作为可最大限度抑制这种问题的范围，上述加压部件的弹性层的“直径/厚度”最好为3以上且20以下。芯骨的“直径/厚度”最好为6以上且11以下。

本发明的定影装置在上述结构的基础上，上述定影部件的芯骨可以是：直径/厚度＝16以上且20以下。

当上述定影部件的直径/厚度过大时，就不能维持辊形状。而当上述定影部件的直径/厚度过小时，定影部件的热容就会增加，传热系数增大，定影部件的加热性能就会劣化。

在此，本发明的发明者们通过锐意研究发现：作为可最大限度抑制这种问题的范围，上述定影部件的弹性层的“直径/厚度”最好为16以上且20以下。

本发明的定影装置在上述结构的基础上，显示与厚100mm的玻璃纤维同等传热系数的上述加压部件的弹性层的厚度为100mm以上且500mm以下。

对现存的材料，仅比较材料固有的导热系数或温度传导率，不能单纯比较加工为加压部件的弹性层时的绝热性能。仅单纯选择绝热性能高的材料，不能高效地提高加压辊的弹性层的绝热性能。

于是，根据以上的结构，通过考虑材料的厚度比较作为通常绝热材料的玻璃纤维和作为弹性层使用的材料，容易选择绝热性能高的材料。

本发明的定影装置在上述结构的基础上，上述定影部件可是由镍构成的定影带。本发明的定影装置在上述结构的基础上，上述定影部件作为加热装置具有利用感应加热方式进行加热的加热线圈。

本发明的定影装置在上述结构的基础上，上述定影部件的芯骨可由铁系材料构成。

通常定影部件的芯骨多采用铝系材料，铁系材料虽然导热系数低，但具有高的拉伸弹性模量及高的抗拉应力，故可相应减薄壁厚，若将其用于定影部件的芯骨，则可提高定影部件的加热效率。

另外，为了解决上述问题，本发明的成像装置具有上述定影装置。

通过将上述定影装置应用于成像装置，可缩短升温时间，在用户不使用时，可维持在较低温度或停止向加热装置通电，可抑制能耗。而在用户使用时，可缩短准备时间，可构成用户待机时间少的使用方便的成像装置，可提高方便性。

在本发明的详细说明中所述的具体实施形态或实施例只是用于说明本发明的技术内容，不能将本发明狭义地解释或限定为这些具体例，在本发明的思想和权利要求书的范围内，可进行各种变更。

Claims

1、一种定影装置，其具有与记录材料上的未定影图像相接的定影部件和与该定影部件压接的加压部件，利用上述定影部件和上述加压部件夹持输送记录材料，将记录材料上的未定影图像定影在记录材料上，其特征在于，所述加压部件的传热系数K1和所述定影部件的传热系数K2之间满足：

(100·K1)≤(K2)≤(320·K1)。

2、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述加压部件至少具有芯骨、形成于上述芯骨外周的弹性层和形成于上述弹性层外周的分型层。

3、如权利要求2所述的定影装置，其特征在于，上述加压部件的传热系数K1由下式表示：

K1＝1/{(t1/λ1)+(t2/λ2)+(t3/λ3)}

其中，t1：分型层的厚度 λ1：分型层的导热系数

t2：芯骨的厚度 λ2：芯骨的导热系数

t3：弹性层的厚度 λ3：弹性层的导热系数。

4、如权利要求2所述的定影装置，其特征在于，在上述弹性层和上述分型层之间设有与上述弹性层及上述分型层粘接的中间层，上述加压部件的传热系数K1由下式表示：

K1＝1/{(t1/λ1)+(t2/λ2)+(t3/λ3)+(t7/λ7)}

其中，t1：分型层的厚度 λ1：分型层的导热系数

t2：芯骨的厚度 λ2：芯骨的导热系数

t3：弹性层的厚度 λ3：弹性层的导热系数

t7：中间层的厚度 λ7：中间层的导热系数。

5、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述传热系数K1是15W/m²·K以上且150W/m²·K以下。

6、如权利要求2所述的定影装置，其特征在于，上述弹性层包括基体橡胶和导热系数低于上述基体橡胶的填充物。

7、如权利要求6所述的定影装置，其特征在于，上述基体橡胶和上述填充物的质量比是100∶18。

8、如权利要求6所述的定影装置，其特征在于，上述填充物的粒径为200μm以下。

9、如权利要求6所述的定影装置，其特征在于，上述填充物的粒径为20μm以上。

10、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述定影部件至少具有芯骨和形成于芯骨外周的分型层。

11、如权利要求10所述的定影装置，其特征在于，上述定影部件的传热系数K2由下式表示：

K2＝1/{(t4/λ4)+(t5/λ5)}

其中，t4：芯骨的厚度 λ4：芯骨的导热系数

t5：分型层的厚度 λ5：分型层的导热系数。

12、如权利要求10所述的定影装置，其特征在于，在上述芯骨和上述分型层之间设有与上述芯骨及上述分型层粘接的中间层，

上述定影部件的传热系数K2由下式表示：

K2＝1/{(t4/λ4)+(t5/λ5)+(t6/λ6)}

其中，t4：芯骨的厚度 λ4：芯骨的导热系数

t5：分型层的厚度 λ5：分型层的导热系数。

t6：中间层的厚度 λ6：中间层的导热系数。

13、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述传热系数K2是4000W/m²·K以上且6400W/m²·K以下。

14、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述加压部件是具有圆柱状的芯骨、形成于上述芯骨外周的筒状弹性层和形成于上述弹性层外周的筒状分型层的加压辊。

15、如权利要求14所述的定影装置，其特征在于，上述弹性层的：直径/厚度＝3以上且20以下。

16、如权利要求14所述的定影装置，其特征在于，上述芯骨的：直径/厚度＝6以上且11以下。

17、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述定影部件是具有筒状的芯骨和形成于上述芯骨外周的筒状分型层的定影辊。

18、如权利要求17所述的定影装置，其特征在于，上述芯骨的：直径/厚度＝16以上且20以下。

19、如权利要求2所述的定影装置，其特征在于，上述弹性层的厚度为100mm～500mm以下。

20、如权利要求19所述的定影装置，其特征在于，上述弹性层显示与厚度为100mm的玻璃纤维同等的传热系数。

21、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述定影部件是由镍或不锈钢构成的定影辊。

22、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述定影部件上具有作为加热装置的、利用感应加热方式进行加热的加热线圈。

23、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述定影部件的芯骨由铁系材料构成。

24、一种成像装置，其具有如权利要求1～23任一项所述的定影装置。

25、一种定影装置的制造方法，该定影装置具有与记录材料上的未定影图像相接的定影部件和与该定影部件压接的加压部件，利用上述定影部件和上述加压部件夹持输送记录材料，将记录材料上的未定影图像定影在记录材料上，其特征在于，在设上述加压部件的传热系数为K1、设上述定影部件的传热系数为K2时，构成满足：(100·K1)≤(K2)≤(320·K1)的加压部件和定影部件。