CN1648786A - 使用具有多孔质陶瓷隔热层的辊的像加热装置 - Google Patents

使用具有多孔质陶瓷隔热层的辊的像加热装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1648786A
CN1648786A CN200510005111.2A CN200510005111A CN1648786A CN 1648786 A CN1648786 A CN 1648786A CN 200510005111 A CN200510005111 A CN 200510005111A CN 1648786 A CN1648786 A CN 1648786A
Authority
CN
China
Prior art keywords
roller
fixing
heat
aforementioned
heating arrangement
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
CN200510005111.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100409118C (zh
Inventor
内山康治
落合俊彦
井上隆吉
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 CN1648786A publication Critical patent/CN1648786A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100409118C publication Critical patent/CN100409118C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • G03G15/2057Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

一种加热装置,它是用于加热在记录材料上形成的像的加热装置,具有:第一辊;与该第一辊形成使该记录材料通过的输送压接部的第2辊;从外周面侧加热该第一辊的加热机构,该第一辊和第二辊具有用多孔质陶瓷材料制作的隔热层和配置在该隔热层外侧的弹性层。由此,可以抑制记录材料过纸时的电力消耗。

Description

使用具有多孔质陶瓷隔热层的辊的像加热装置
技术领域
本发明涉及适合用作搭载在使用电子照相记录技术或静电记录技术的复印机或打印机上的加热定影装置的像加热装置,特别涉及使用具有多孔质陶瓷隔热层的辊的像加热装置。
背景技术
在复印机、打印机等采用电子照相方式的图像形成装置中的定影装置中,使转印在转印纸上、OHP等记录材料上的未定影调色剂像定影在记录材料上的定影装置广泛使用加热定影装置。加热定影装置广泛使用,使加压辊压接在被加热了的定影辊上,用两辊挟持输送记录材料的同时、加热熔融未定影调色剂像来进行未定影调色剂像的定影的热辊方式的装置。
图6表示采用热辊定影方式的加热定影装置的概略图。定影辊5-1在金属制的心轴5-1a中收容卤素灯等热源5-2,在外周面上设有由硅橡胶等构成的弹性层5-1b和氟树脂等脱模层(releasing layer)5-1c。压接在定影辊5-1上的加压辊5-3与定影辊同样在其心轴5-3a的外部,在外周面上形成弹性层5-3b和脱模层5-3c。
定影辊5-1整体由被收容在定影辊5-1内部的热源5-2加温。其能量的一部分也传给加压辊5-3,加压辊5-3也被加温。在作为承载了未定影调色剂像5-4的图像记录媒体的转印材料5-5通过定影辊5-1和加压辊5-3的辊压接部N5时,未定影调色剂像5-4通过与定影辊5-1和加压辊5-3接触传热被加热熔融,而被定影在记录材料5-5上。
可是,在热辊方式的加热定影装置中,由于定影辊5-1的心轴5-1a的热容量大,所以压接部N5上升到规定的定影温度所需的时间长。在谋求节能化的现在,需要效率高,预热时间快的定影装置。图7表示热辊定影方式的加热定影装置的消耗电力的波形,横轴为时间,纵轴为电力。被表示的电力波形A是从打印机的电源被接入的瞬间开始到连续打印200页结束时加热定影装置消耗的电力的测量结果。如图中的曲线所表示的那样,700W的电力和180sec的时间被投入之后,消耗电力下降到580W左右。首先,700W的恒定电力被消耗的区间是定影装置的预热的区间。为了把定影装置加热到规定的定影温度,以全功率消耗电力,电力波形表示为恒定的电力,当定影装置被上升到规定的定影温度时,用纸的输送开始,打印开始。该打印开始用电子波形A上表示的消耗电力从700W变化到500W的时刻表示。这是因为用于维持规定的温度的控制(调温)开始了。在打印中,电力主要消耗在补充由装置的散热、打印用纸通过定影装置时带走的热和给与调色剂的热所消耗的电力,如果是通常,在打印中消耗的电力比定影装置预热时全功率投入的电力低。因此,定影装置的预热时间可以从消耗电力的波形上读取。
在此,在本发明的说明中,下面将叙述对几个电力波形并记述对预热时间的考察,根据以上的机理,把以全功率被消耗的电力变化低点为止所需要的时间作为定影装置的预热时间进行讨论。
通过缩短预热时间,可以缩短初次打印输出时间,进而关系到消耗电力的降低。为了缩短预热时间,只要减小定影辊的热容量即可,作为对策之一,研究了减薄定影的心轴壁厚来减小热容量的方法。但是,当减薄定影辊的壁厚时,辊的机械强度变弱,在与加压辊接触的辊压接部,定影辊因呈弓状的挠曲而使中央部的接触压力变弱,压接作用减弱,定影强度降低了,为了防止发生该问题,提出了各种加强定影辊的方法。
例如,在日本特开昭59-155875号公报中,提出了在内面相对于辊轴线水平地设置放射状的肋的定影辊。在日本特开平11-149226号公报中,提出了具有使放射状的肋相对于辊轴线倾斜并延长的内部构造的定影辊。
图8表示在内面上相对于辊轴线水平地设置了放射状的肋的定影辊的简图。在设有肋的心轴6-1的外周面上设有由硅橡胶等构成的弹性层6-2和由氟树脂构成的脱模层(releasing layer)6-3。心轴6-1被内面的肋强化,即使其被薄壁化也可以保持强度。
由这些方案实现了定影辊的薄壁化,保持了辊的强度,保持了定影强度,同时实现了定影装置的预热时间的缩短化。
另外,还提出了把收容在定影辊内部的热源配置在辊外部的外部加热方式的热辊定影装置的方案。
在日本特开2002-40855号公报中,提出了具有外部加热装置,加压辊使用具有隔热性材料的热辊定影装置的例子。在日本特开2002-221219号公报中,提出了具有外部加热装置,定影辊使用具有隔热性材料的热辊定影装置的例子。
在上述各个例子的构成中,可以由外部加热装置迅速加温定影辊表面,可以缩短定影装置的预热时间。
另外,在这些提案中,无论加压辊或是定影辊的哪一个都用隔热性优良的材料构成,可以进一步缩短定影装置的预热时间。
在日本特开2002-40855号公报的构成中,加压辊用硬度高的隔热性优良的材料构成,与之相对的定影辊在心轴上设置弹性层。作为隔热性优良的材料,使用硬度高的多孔质的陶瓷,即使加上压力,气孔也不会被压坏,可以维持隔热性。另外,通过在相对的定影辊上设置弹性层,也确保了定影压接部。在该构成中,在预热时定影辊的热量难以被隔热的加压辊夺走,可以加快预热速度。
另一方面,在日本特开2002-221219号公报的构成中,定影辊用隔热性高的材料构成,相对的加压辊在心轴上设置弹性层。作为隔热性优良的材料,使用硬度高的多孔质的陶瓷,即使加上压力,气孔也不会被破坏,可以维持隔热性。另外,通过在相对的加压辊上设置弹性层也确保了定影压接部。用该结构,提高了可以只使被隔热的定影辊的表面层迅速升温的效果,能加快预热速度。
图9表示具有外部加热装置,单方辊用隔热性优良的材料构成的加热定影装置的概略图。定影辊7-1成为在金属制的心轴7-a的外周面上设有弹性层7-1b和脱模层7-1c的结构。压接在定影辊7-1上的加压辊7-2,在心轴7-2a的外部形成由多孔陶瓷等构成的隔热体层7-2b和脱模层7-2c。在定影辊7-1的外部接触在金属制的辊7-3a内具有加热器7-3b的构造的加热机构7-3,由该加热机构7-3加热定影辊7-1,使其表面温度成为定影温度后进行定影动作。在定影装置预热时,由于只加温定影辊7-1的表面附近,所以可以迅速地使定影辊7-1表面温度上升。
再有,由于加压辊7-2被隔热,在预热时,定影辊7-1的表面的热量难以被加压辊7-2夺走,可以比例如两方的辊都用橡胶等形成的弹性层构成时高效率地升温。
图10以横轴为时间,纵轴为电力,表示原有的热辊定影方式和使用在内面上相对辊轴线水平地设置放射状的肋的定影辊的热辊定影方式和具有外部加热装置的热辊定影方式中的电力波形的曲线。这些电力波形是在记录材料的输送速度为200mm/sec,未定影调色剂像向记录材料上的定影强度相同的工作条件下测量的波形。
所谓定影强度,是指用定影装置定影未定影图像,表示用多大的力把定影了的图像定影在记录材料上,用浓度下降率(单位:%)表示。下面叙述浓度下降率的测量方法。
未定影图像,使用把黑色和中间色调(灰色)的5mm见方的图像配置在书信大小用纸上的9个地方上的方式。
未定影图像的中间色调图像,是用3×3矩阵形成600dpi像素密度,用1点1空格将其形成交错形状的图案。
用浓度测量器(麦克佩斯(Macbeth)社制)测量定影装置走纸后的图像的中间色调的浓度后,用专用的磨擦试验机磨擦图像,再测量磨擦后的中间色调的浓度,计算浓度的下降率。
磨擦试验机与配置在用纸上的9个地方的5mm见方的黑色和中间色图案相对应在由静电固定用纸的台上载置200g的金属制的重物。在用纸和重物之间挟持维生素(silbon)C纸(小津产业社制)。固定用纸的台可以在纸的长度方向上往复运动,这时图像被维生素C纸磨擦而脱落。在本例中5次反复磨擦图像。
该浓度下降率是对书信大小用纸上的9个地方的中间色调的全部图像进行计算、算出平均值,而作为表示该条件下的定影强度的指标。
在这次测量中,在保持室温23℃、湿度50%的实验室内,确定各定影方式中的工艺条件,使基重(坪量)90g的粗纸(Fox Rive Paper公司制Fox Rive Bond)上的浓度下降为10%。
在上述环境中,如果浓度下降率是10%,通常,即使用手指用力磨擦,调色剂也不会从纸上脱落,处于非常耐用的水准。
图10中的热辊定影方式的电力波形A是与图9中画出的波形相同的波形。
定影装置预热时,消耗700W的电力,然后,在调温开始后,消耗电力降低到500W。从通电开始到该消耗电力降低的时间是180sec,预热需要的时间为180sec。
同样地,当观察曲线时,使用在内面设有肋而薄壁化的定影辊的热辊定影方式和具有外部加热装置的热辊定影方式,预热时间被大大缩短。
在图10中,用B表示的电力波形是使用相对于辊轴线设置水平的肋的定影辊的热辊定影方式中的电力波形。由此,消耗700W的电力降低到500W的时间是大约60sec。用C表示的电力波形,是具有外部加热装置的热辊定影方式中的电力波形,在该定影方式中可以看到用40sec使电力变化,因此,在用设有肋、薄壁化的定影辊的热辊方式中,预热时间是60sec,在设有外部加热装置的热辊方式中,预热时间是40sec,双方与原有的热辊方式比较,预热时间都大大缩短。
由于因辊薄壁化而使容量减少或用外部加热装置迅速地加热定影辊表面,热量难以从被加热了的定影辊再被加压辊夺走,所以预热时间被缩短。
通过热容量的减小或加热方式的改善,即使是热辊定影方式,预热时间的缩短化也得到进展。
通过改善热辊定影方式的加热定影装置,在待机时不需要向加热定影装置供给电力,极大地降低了电力消耗的方法,详细地讲,在加热器部和加压棍之间隔着热容量小的薄壁的薄膜定影记录材料上的调色剂像的薄膜加热方式的加热定影装置的例子已被提出,(例如,日本特开平2-157878号公报和日本特开平4-44075号公报)。
图11表示采用薄膜加热方式的定影装置的简图。该装置由作为加热体的陶瓷加热器9-1、作为隔热支承该加热器9-1的支承体的支撑物9-2、卷绕在支承加热器9-1的支撑物9-2上且由耐热树脂材料构成的薄壁圆筒形状的定影薄膜9-3、通过夹住定影薄膜9-3并与加热器9-1压接来形成压接部N9的加压辊9-4等构成。
回转驱动加压辊9-4,与其相伴,定影薄膜9-3进行从动回转,加热器9-1被通电后在调温到规定的温度的状态下,向压接部N9输送承载了未定影调色剂像9-5的记录材料9-6,被导入压接部N9后,通过与定影薄膜9-3一起在压接部N9中被挟持输送,使加热器9-1的热量经由定影薄膜9-3给予记录材料9-6而定影未定影调色剂像9-5。
定影薄膜9-3由于是薄壁而热容量小且热响应良好,所以对加热器9-1通电后到调温到规定的温度所需要的时间变短,因此,实现了省电。
图12中横轴为时间,纵轴为电力,表示绘出各加热方式中从接通打印机的电源的瞬间到连续打印200页结束加热定影装置消耗电力的波形的结果。这些电力波形,是在记录材料的输送速度为200mm/sec,未定影调色剂像向记录材料上的定影强度相同的工艺条件下测量出的波形,用A~C表示的电力波形是热辊方式和用在内面上设有肋的定影辊的热辊方式的3个定影方式的电力波形,它们是与在图7和图10中绘制的波形相同的波形。图12中,当采用A波形时,用热辊方式在700W电力加到加热器上时到完全预热花费大约180秒。当采用B波形时,在使用因在内面设置肋而薄壁化的定影辊的热辊方式中,由于辊的热容量被降低,所以定影装置的预热时间被缩短,被缩短到60sec。当采用C波形时,通过设置外部加热装置迅速提高定影辊表面的温度,可以缩短预热时间,预热时间被缩短到40sec。在用D表示的薄膜加热方式中,还使用热容量更小的构件。在通电开始初期消耗700W的电力马上降到500W,到此需要的时间是大约10sec。因此预热需要的时间是10sec,与其他的加热定影方式相比,实现了非常快速的定影装置的预热。
这样一来,定影装置整体加热后到开始调温的时间被缩短,节省了能量。
在热辊定影方式中,由在内面上设置肋构造的薄壁辊而使热容量被减小,从而使得预热时间变短,另外,借助用外部加热装置迅速加热定影辊表面附近,提高与其相对的加压辊的隔热性而难以夺取热量的构造,可以促进预热时间的缩短。在薄膜加热方式中,由于采用了热容量小的薄膜,所以进一步缩短了预热时间。
但是,如图12所示那样,在热辊定影方式、使用薄壁的定影辊的热辊定影方式、具有外部加热装置的热辊方式及薄膜加热方式中任一种方式中,记录材料走纸时的消耗电力,没有大的变化,几乎消耗相同的电力。使调色剂定影的主要因素主要受传热的效果的支配,走纸时热的移动经上下辊之间的压接部来进行。另外,由于在走纸中依存于传热的定影也是支配性的,所以无论在哪一种定影方式中,调温开始后的打印中的平均消耗电力几乎是相同的(约500W)。
在加热定影方式中,在定影压接内通过接触传热把热量付与记录材料上的未定影调色剂像来进行定影,通过记录材料时,压接内的热量的多数由记录材料带走。
使用相同的调色剂,在相同的记录材料输送速度下,为了得到相同的定影强度,无论在哪一种方式中,都需要向压接内供给相同的热量,记录材料通过时夺走的热量也几乎相同。
因此,为了补充能量,消耗的电力无论在哪一种方式中几乎是相同的。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于,提供一种能抑制记录材料走纸时的电力消耗的像加热装置。
本发明的另一个目的在于,提供一种装置预热所需要的时间短、能抑制记录材料过纸时的电力消耗的像加热装置。
本发明的又一个目的在于,提供一种用于加热在记录材料上形成的像的加热装置,该加热装置具有:第一辊;与该第一辊一起形成使该记录材料通过的输送压接部的第二辊;从外周面侧加热该第一辊的加热装置,该第一辊和第二辊具有由多孔陶瓷材料制作的隔热层和设置在该隔热层外侧的弹性层。
本发明的其它目的,通过参照附图同时阅读下面的详细的说明可得清楚了解。
附图说明
图1是搭载了本发明的像加热定影装置的图像形成装置例的简图。
图2是本发明的像加热定影装置的示意图(实施例1)。
图3是本发明的像加热定影装置的示意图(实施例2)。
图4是本发明的像加热定影装置的示意图(实施例3)。
图5是本发明的像加热定影装置的示意图(实施例4)。
图6是使用原有的热辊定影方式的像加热装置的示意图。
图7是原有的热辊定影方式的电力波形的曲线图。
图8是在原有的内面上设置相对于辊轴水平的肋的定影辊的简图。
图9是具有外部加热装置的热辊定影方式的简图。
图10是现有的热辊定影方式、使用薄壁化的定影的热辊方式及具有外部加热装置的热辊定影方式的消耗电力波形的曲线图。
图11是利用现有例的薄膜加热方式的定影装置的概略图。
图12是各种现有例的加热定影方式的消耗电力波形的曲线图。
图13是各种现有例和本发明的加热定影方式的消耗电力波形的曲线图。
具体实施方式
[实施例1]
图像形成装置例
图1表示具有本发明的定影装置的图像形成装置。本例的图像形成装置是利用转印式电子照相方法的激光打印机。本例的图像形成装置,具有作为像承载体的鼓型的电子照相感光体(以下称感光鼓)101。感光鼓101由装置本体M回转自由地支承,由驱动机构(未图示)向箭头R1方向以规定的处理速度回转驱动。在感光鼓101的周围,沿其回转方向大致顺序配置带电辊(带电装置)102、曝光机构103、显影装置104、转印辊(转印装置)105、清洁装置106。在装置本体M的下部配置收纳作为纸等的薄片状的图像记录媒体的记录材料(转印材料)1-4的供纸盒107,沿记录材料1-4的输送路径从上流侧开始顺序配置供纸辊108、输送辊109、端传感器110、输送导轨111、本发明的定影装置1、排纸传感器112、输送辊113、排纸辊114、排纸盘115。
由驱动机构向箭头R1方向回转驱动的感光鼓101由带电辊102均匀带上规定的极性和规定的电位的电。带电后的感光鼓101,由激光光学系统等曝光机构103根据图像信息对其表面进行图像曝光,去除曝光部分的电荷后形成静电潜影。静电潜影由显影装置104显影。显影装置104具有显影辊104a,在该显影辊104a上加上显影偏压后使调色剂附着在感光鼓101上的静电潜影上而形成调色剂像来进行显影(显影化)。调色剂像由转印辊105转印到纸张等记录材料1-4上。
记录材料1-4收纳在供纸盒107内,由供纸辊108供纸,由输送辊109输送,经第一传感器110输送到感光鼓101和转印辊105之间的转印压接部上。这时,记录材料1-4由端传感器110检测前端,与感光鼓101上的调色剂像同时被测量。在转印辊105上加上转印偏压,由此,感光鼓101上的调色剂像被转印到记录材料1-4上的规定位置上。
由转印而在表面上承载了未定影调色剂像的记录材料1-4,沿输送导轨111被输送给定影装置1,在此,未定影调色剂像被加热、加压后定影在记录材料1-4的表面上。
调色剂像定影后的记录材料1-4,由输送辊113输送,由排纸辊114排出到装置本体M的上面的排纸盘115上。
另一方面,对记录材料1-4转印调色剂像后的感光鼓101,由清洁装置106的清洁刮板106a去除未转印在记录材料1-4上而残留在表面上的调色剂,供下次图像形成用。
通过反复进行以上的动作,可以相继进行图像的形成。
(2)定影装置(像加热装置)1
图2表示定影装置1的构造,本实施例的定影装置1,是具有作为相互压接并形成压接部(输送压接部)N1-1的第1和第2棍(定影构件)的定影辊(第1辊)1-1和加压辊(第2辊)1-2,用外部加热机构(加热机构)加热定影辊1-1,用压接部N1-1挟持输送承载有调色剂图像1-3的记录材料1-4并把调色剂图像定影在记录材料1-4上的定影构件外部加热方式的定影装置。
定影辊1-1具有如下结构:辊基体1-1a是外径40mm,内径20mm的多孔质陶瓷(隔热层),在辊基体1-1a的外周面上设置作为弹性体层(弹性层)的厚度大约1mm的硅橡胶层1-1b,再在其外周面上设置作为脱模层(releasing layer)的30μm厚的氟树脂层1-1c。
加压辊1-2具有如下结构:辊基体1-2a是外径40mm、内径20mm的多孔质陶瓷(隔热层),在辊基体的外周面上设置作为弹性体层(弹性层)的厚度大约0.3mm的硅橡胶层1-2b,再在其外周面上设置作为脱模层的30μm厚的氟树脂层1-2c。
本实施例中使用的多孔质陶瓷是无机质粘结剂与耐热性无机质材料的混合物的烧结体,其内部气孔率占30%~90%、更好是占50%~90%,其体积密度是0.2~1.0g/cm2,更好是0.3~0.7g/cm2,热传导度是0.1~0.2W/mK。
无机质粘结剂是在多孔质陶瓷的烧结工序中用于将无机质材料相互结合的材料,例如可举出,玻璃料、胶体二氧化硅、氧化铝溶胶、二氧化硅溶胶、硅酸钠、二氧化钛溶胶、硅酸锂、水玻璃等。
另外,作为耐热性无机质材料可举出,氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、沸石、碳化硅、钛酸钾、碳酸钙等。
加压辊1-2并行配置在定影辊1-1的下侧,以规定的压力加压压接定影辊1-1,形成压接部N1-1。
定影辊1-1由未图示的驱动系统向箭头的顺时针方向回转驱动,加压辊1-2在定影辊1-1的回转方向上从动回转,在将载有未定影调色剂像1-3的记录材料1-4导入到压接部N1-1时与定影辊1-1协作来挟持输送记录材料1-4。在本实施例中,记录材料1-4的输送速度为200mm/sec。
在本实施例中,外部加热机构1-8是从外部加热定影辊1-1的机构,使用原来公知的薄膜加热方式的陶瓷加热单元。即,该外部加热机构1-8由作为加热体的陶瓷加热器1-5、作为隔热支承该加热器的支承体的支撑件1-6、内周面与加热器1-5接触,外周面与定影辊接触同时进行旋转的薄壁圆筒形的薄膜(可挠性的套筒)1-7构成。把该外部加热机构1-8配置成加热器1-5侧对着定影辊1-1并与其并列,以总压10Kg(98N)的压力压接在定影辊1-1上。这时由定影辊1-1和加热器1-5形成压接部(加热压接部)N1-2。这时的压接部N1-2的宽度是大约6mm。定影辊1-1被回转驱动,随之,外部加热机构1-8的薄膜1-7一边与加热器1-5和支撑物1-6滑动摩擦一边成为从动回转状态。然后,向加热器1-5通电并使其发热,定影辊1-1表面被加热。在定影辊1-1的外部加热机构1-8与压接部N1-1之间的圆周面上接触温度检测机构1-9,详细地讲是NTC(negative temperature coefficient)热敏电阻,监视定影辊1-1的表面温度。由该温度检测机构1-9把定影辊温度检测信息输入给未图示的控制电路。控制电路控制对外部加热机构1-8的加热器1-5的电力供给,以使从温度检测机构1-9输入的定影辊的检测温度维持在恒定的温度(定影温度)上。由此,定影辊1-1的表面温度被调温为规定的温度。
在本实施例中,使加在定影辊1-1和加压辊1-2之间的载荷以10kg(98N)的节距从10kg变化到50kg(98N~490N)并成为实施例1-1~1-5。
在实施例1-1~1-5中,在保持在室温23℃、湿度50%的实验室内,测量基重(坪量)为90g的粗纸(Fox Rive Paper公司制Fox RiveBond)的浓度下降率为10%那样的定影温度,在其调温温度中的测量从定影装置电源ON到200页连续打印结束时的电力消耗。由于对于作为定影强度的指标的浓度下降率的说明是前面提出的那样,所以在此省略其说明,也比较了各载荷中的定影辊1-1和加压辊1-2之间的压接部N1-1的宽度。表1汇总了测量的结果。
表1
  载荷 定影温度(℃) 打印中消耗的电力(W) 压接部宽度(mm)
实施例1-1     10     185     500     2.5
实施例1-2     20     170     450     2.8
实施例1-3     30     160     410     2.9
实施例1-4     40     155     380     2.9
实施例1-5     50     150     350     3.0
在各实施例1-1~1-5中,压接部宽度几乎没有变化。这时候由于厚度1mm这样薄的(定影辊的)弹性层(即使包含加压辊的弹性层,弹性层的总厚度是1.3mm,非常薄)被压缩,弹性层下的多孔质陶瓷层的硬度的影响显现出来。在实施例1-1~1-5中,伴随着载荷增大,中间色调浓度下降率达到10%的定影温度下降。在实施例1-1中,在载荷是10kg的场合,定影温度是185℃。而在实施例1-5中,载荷是50kg,定影温度下降到150℃。这是由于是即使载荷增加压接部宽度不增加的结构,因此压接部内的压力增高了。当压力增高了时,调色剂在辊和记录材料之间被压得更加扁平,辊和记录材料的接触面积变大。在该状态下,由于调色剂的热传导性比通常提高了,所以通过给予少量的热量就可以使热量良好地传递到调色剂全体,可以使调色剂熔融。即,在本实施例的构成中,定影调色剂的主要因素的传热依存性降低,压力依存性提高。因此,可以降低定影时消耗的热量,降低定影温度。伴随着定影温度的下降,打印中消耗的电力也降低。在实施例1-1中定影温度是185℃,打印中消耗的电力是500W,而在实施例1-5中,定影温度下降到150℃,打印中消耗的电力也降低到350W。
在图13中横轴为时间、纵轴为电力,在本实施例中,表示从接通打印机的电源的瞬间到连续打印200页结束,绘出的加热定影装置消耗的电力的波形的结果。代表本实施例,用图中的E线表示实施例1-5的电力波形。作为比较例,用波形A~D表示利用原有的热辊定影方式、使定影辊薄壁化了的热辊定影方式和薄膜加热方式的加热定影装置中的测量结果。这些电力波形是在记录材料的输送速度为200mm/sec,未定影调色剂像的向记录材料上的定影强度相同的条件下测量出的波形。关于定影强度前面已指示,在此不再进行说明
图13中的电力波形A~D记载了与图12中画出的波形相同的波形。在图13中,根据A波形,在热辊方式中,在把700W电力加入加热器时,到完全预热花费大约180秒。根据B波形,在使用了通过在内面上设置肋而薄壁化了的定影辊的热辊方式中,由于降低了辊的热容量,所以缩短了定影装置的预热时间,被缩短到60sec。根据C波形,通过设置外部加热机构1-8而迅速使定影辊表面的温度上升,可以缩短预热时间,预热时间被缩短到40sec。在用D表示的薄膜加热方式中,使用了热容量更小的构件。通电开始初期消耗700W的电力马上降到500W,至此需要的时间是大约10sec。因此,预热需要的时间是10sec,与其他的加热定影方式比较,实现了非常迅速的定影装置的预热。用E表示的电力波形是本实施例1-5的电力波形。在通电开始初期消耗700W的电力,10sec后发生变化,然后降低到大约350W。
在此,对本实施例1-5的电力波形的变动进行了说明。在本实施例的构成中,由于定影辊被隔热,所以可以使定影辊的弹性层积蓄必要的热量而把定影辊表面迅速加热到规定的温度。这时候,由于弹性体层下由隔热层构成,所以热量的传递受到极力抑制,被辊表面捕获的热量被送往压接部N1-1。由于由定影辊1-1和加压辊1-2形成的压接部N1-1的记录材料移动方向的宽度狭窄,加压辊1-2也把隔热性材料作为基体,所以来自定影辊1-1的弹性层1-b的热量难以传到加压辊1-2上。
为此,可以实现迅速的预热,表示了与电力波形D所示的薄膜加热方式的定影方式同样的10sec的预热时间。这是因为虽然载荷增加了但是压接部宽度没有增加,压接部内的压力提高了,另外,在本实施例1-5中,对宽度3mm的压接部N1-1加上了50kg(490N)的载荷,压接部内的压力变得非常高。
在原有的定影方式(被表示在图12中,包含热辊定影方式和薄膜加热方式)中,定影压接部的宽度通常形成6mm以上。这起因于使调色剂定影的主要因素与本实施例不同。在原有的定影方式中,通过传热使调色剂定影是主要的,为此扩大压接部的宽度,可以使调色剂吸收更多的热量。
在本实施例中,被构成使高的载荷加在狭窄的压接部上。作为调色剂的定影的主要因素压力成为支配性因素。当压力增高时,调色剂在辊和记录材料之间被压得更加扁平,辊和记录材料的接触面积变大。在该状态下,由于调色剂的热传导性比通常时提高,所以只要给与少量的热就可以良好地传导到调色剂全体,可以使调色剂熔融。因此,可以降低定影时消耗的热量,可以降低定影温度。如图13所示,在本实施例的加热定影装置中,连续走纸中的消耗电力与利用其他定影方式的加热定影装置相比被降低了。表示为与薄膜加热定影方式相同的定影装置预热时间(10sec),走纸中的平均消耗电力表示为比其他的定影方式低大约150W的350W。
如上所述,可以由本发明提供预热时间短、走纸中消耗电力低、省电性优良的加热定影装置。
再有,为了提供本发明那样的预热时间短、走纸中消耗电力低、省电性优良的加热定影装置,最好定影辊及加压辊最好都是多孔质陶瓷层(隔热层)的体积密度是0.2~1.0g/cm2,更好的是0.3~0.7g/cm2。另外最好定影辊及加压辊共同的隔热层的厚度是1~20mm,更好的是5~15mm。最好定影辊及加压辊都是硅橡胶的弹性层厚度是0.1~1.5mm,更好的是0.3~1.0mm。最好定影辊及加压辊都是脱模层的厚度设定为30~100μm。另外,如本实施例那样,在定影辊及加压辊的弹性层都是硅橡胶的场合,输送压接部的记录材料移动方向的宽度最好设定为1~3mm。
[实施例2]
在本实施例2中采用如下的构造:作为外部加热机构的热源使用卤素灯,经由具有沿定影辊表面的形状的传热构件加热定影辊。图3表示实施例2的加热定影装置的简图。通过做成本实施例2那样的构造,可以增大外部加热机构和定影辊的压接部宽度(加热压接宽度),更高效地加热定影辊,缩短定影装置的预热时间。
定影辊2-1具有辊基体2-1a是外径为40mm、内径为20mm的多孔质陶瓷,在辊基体2-1a的外周面上设置作为弹性体层的厚度为大约1mm的硅橡胶层2-1b,再在其外周面上设置作为脱层的厚度30μm的氟树脂层2-1c的结构。
加压辊2-2具有辊基体2-2a是外径40mm、内径20mm的多孔质陶瓷,在辊基体2-2a的外周面上设置作为弹性体层的厚度大约0.3mm的硅橡胶层2-2b,再在其外周面上设置作为离型层的厚度30μm的氟树脂层2-2c的结构。
本实施例中使用的多孔质陶瓷,是无机质粘结剂与耐热性无机质材料的混合物的烧结体,其内部气孔率占30%~90%、更好是占50%~90%,其体积密度是0.2~1.0g/cm2,更好是0.3~0.7g/cm2,热传导度是0.1~0.2W/mK。
无机质粘结剂是在多孔质陶瓷的烧结工序中用于将无机质材料相互结合的材料,例如可举出,玻璃料、胶体二氧化硅、氧化铝溶胶、二氧化硅溶胶、硅酸钠、二氧化钛溶胶、硅酸锂、水玻璃等。
另外,作为耐热性无机质材料可举出,氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、沸石、碳化硅、钛酸钾、碳酸钙等。
加压辊2-2并行配置在定影辊2-1的下侧,以总压50kg(490N)的压力加压压接于定影辊2-1上,形成约3mm的压接部(输送压接部)N2-1。
加压辊2-2向定影辊2-1的回转方向从动回转,在承载有未定影调色剂像2-3的记录材料2-4被导入到压接部N2-1时,加压辊2-2与定影辊2-1协作来挟持输送记录材料2-4。在本实施例中,记录材料2-4的输送速度为200mm/sec。
外部加热机构2-5是从外部加热定影辊2-1的机构。热源(加热器)2-6使用卤素灯或石墨灯等辐射加热源。在本实施例子中,使用直径6mm、额定电压120V、耗电700W的卤素灯。热源2-6用向定影辊1侧开口的反射板2-7覆盖,反射板的开口部具有黑色表面,由具有沿定影辊2-1的外周部的形状且由热传导性高的金属材料构成的黑色曲面传热板(传热构件)2-8封堵。作为反射板使用在卤素灯侧的面上实施镜面加工的铝板,作为黑色曲面传热板使用实施了黑色表面加工的磷青铜。本实施例的外部加热机构,具有内周面与传热构件接触,外周面与定影辊接触,同时进行回转的薄膜(挠性的套筒)。当该外部加热机构2-5与定影辊2-1压接时,具有沿定影辊2-1的形状的黑色曲面传热板2-8隔着薄膜2-9与定影辊2-1紧密接触而形成压接部(加热压接部)N2-2。当卤素灯通电时,由来自卤素灯2-6的辐射传热效果经沿辊的形状的黑色曲面传热板2-8向压接部供给热量。
由于黑色曲面传热板2-8具有沿定影辊2-1的形状并与定影辊2-1接触,所以可以扩大黑色曲面传热板2-8和辊的压接部宽度。在本实施例中,定影辊2-1和黑色曲面传热板2-8的压接部宽度是大约12mm。
在定影辊2-1的外部加热机构2-5与输送压接部N2-1之间的外周上接触温度检测机构2-10,详细地讲,接触NTC热敏电阻,监测定影辊2-1的表面温度。由该温度检测机构2-10检测的定影辊温度检测信息输入给未图示的控制电路。控制电路控制对外部加热机构2-5的卤素灯2-6的电力供给,以使从温度检测机构2-10输入的定影辊的检测温度维持在规定的温度(定影温度),由此,定影辊2-1的表面温度被调温到规定的温度。用压接部N2-1挟持并输送承载有调色剂图像2-3的记录材料2-4而把调色剂图像定影在记录材料2-4上。
现在,在保持为室温23℃、湿度50%的实验室内,确定处理条件,以使基重(坪量)为90g的粗纸(Fox Rive Paper公司制Fox Rive Bond)的浓度下降率为10%,在卤素灯上投入700W的电力,以200mm/sec的输送速度连续打印了200页记录材料时,定影装置预热需要的时间是大约7sec。连续走纸中的平均消耗电力是大约350W。
在本实施例2中,在外部加热机构2-5内配置具有沿定影辊2-1的形状的传热板2-8,形成了扩大了传热板2-8和定影辊2-1的压接部N2-2的宽度的构造。由此,可以形成比例如实施例1的加热压接部宽度6mm宽的12mm的加热压接部,可以用短的时间把更多的热量给与定影辊2-1,可以缩短定影装置的预热时间。加在定影辊2-1和加压辊2-2之间的载荷是50kg(490N),输送压接部N2-1的宽度是3mm,该部分构成与实施例1相同,可以进行压力依存性高的定影,实现了与实施例1-5相等的打印中的电力消耗。
在本实施例2中,作为外部加热机构,由曲面的传热板供给来自卤素灯的热量。通过用曲面的传热板形成与定影辊的压接部,可以实现更宽的压接宽度,预热时可以高效率地加温定影辊,与实施例1相比,可以更加缩短预热时间。
[实施例3]
图4表示本实施例3的加热定影装置。在本实施例3中,作为外部加热机构的热源(加热体)使用多孔质陶瓷3-6。多孔质陶瓷3-6通常是绝缘物质,但通过混入石墨等导电性物质,可以提高导电性,可以作为发热体使用。硬度高,脆性也高,容易用切削等进行形状的加工。
在本实施例3中,加工用作加热器的多孔质陶瓷3-6的与定影辊3-1接触的面,使其具有沿定影辊3-1的外周面的曲面形状。通过实施这样的加工,外部加热机构和定影辊的压接部的紧密接触性变高,可以高效率地加温定影辊3-1
定影辊3-1具有如下结构:辊基体3-1a是外径40mm、内经20mm的多孔质陶瓷,在辊基体3-1a的外周面上设置作为弹性体层的厚度大约1mm的硅橡胶层3-1b,再在其外周面上设置作为离型层的厚度为30μm的氟树脂层3-1c的结构。
加压辊3-2具有如下的结构:辊基体3-2a是外径40mm、内经20mm的多孔质陶瓷,在辊基体3-2a的外周面上设置作为弹性体层的厚度大约0.3mm的硅橡胶层3-2b,再在其外周面上设置作为离型层的厚度30μm的氟树脂层3-2c的结构。
是无机质粘结剂与耐热性无机质材料的混合物的烧结体,其内部气孔率占30%~90%、更好是占50%~90%,其体积密度是0.2~1.0g/cm2,更好是0.3~0.7g/cm2,热传导度是0.1~0.2W/mK。
无机质粘结剂是在多孔质陶瓷的烧结工序中用于将无机质材料相互结合的材料,例如可举出,玻璃料、胶体二氧化硅、氧化铝溶胶、二氧化硅溶胶、硅酸钠、二氧化钛溶胶、硅酸锂、水玻璃等。
另外,作为耐热性无机质材料可举出,氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、沸石、碳化硅、钛酸钾、碳酸钙等。
加压辊3-2并行地配置在定影辊3-1的下侧,以总压50kg(490N)的压力加压压接于定影辊3-1上,形成约3mm的压接部N3-1。
加压辊3-2向定影辊3-1的回转方向从动回转,在承载有未定影调色剂像3-3的记录材料3-4被导入到压接部N3-1时,与定影辊3-1协作挟持输送记录材料3-4。在本实施例中,记录材料3-4的输送速度是200mm/sec。
外部加热机构3-5是从外部加热定影辊3-1的机构。加热体3-6是混入石墨来提高导电性,因通电而能发热的多孔质陶瓷。在本实施例3中,使用把电阻调整到17.1Ω、由切削加工与定影辊3-1接触的面、具有曲率半径40mm的曲面形状的多孔质陶瓷。
外部加热机构3-5由如下各部件构成,这些部件是:作为加热体的多孔质陶瓷3-6;作为隔热支承该加热体的支撑件3-7;内周面与多孔质陶瓷3-6接触,外周面与定影辊接触的同时、进行回转的由耐热树脂材料构成的薄壁圆筒形状的薄膜(挠性的套筒)3-8构成。
该外部加热机构3-5被配置成加热体3-6的曲面侧与定影辊3-1并行,以总压10kg(98N)的压力压接在定影辊3-1上。这时由定影辊3-1和加热体3-6形成加热压接部N3-2。这时的压接部N3-2的宽度是大约10mm。
定影辊3-1被回转驱动,随之,外部加热机构3-5的薄膜3-8在与加热体3-6和支撑物3-7滑动摩擦的同时、成为回转状态。然后,在加热体3-6上通电来使其发热,定影辊3-1表面被加热。
在定影辊3-1的外部加热机构3-5与输送压接部N3-1之间的外周上接触温度检测机构3-9、详细地讲是接触NTC热敏电阻,监测定影辊3-1的表面温度。
由该温度检测机构3-9检测的定影棍温度检测信息输入未图示的控制电路。控制电路控制对作为外部加热机构3-5的加热体的多孔质陶瓷3-6的电力供给,以使从温度检测机构3-9输入的定影辊的检测温度维持在规定的温度(定影温度)上。由此,定影辊3-1的表面温度被调温到规定的温度上。用压接部N3-1挟持输送承载有调色剂图像3-3的记录材料3-4并使调色剂图像定影在记录材料3-4上。
现在,在保持为室温23℃、湿度50%的实验室内,确定工作条件,使基重(坪量)为90g的粗纸(Fox Rive Paper公司制Fox Rive Bond)的浓度下降率为10%,在加热体3-6上加入700W的电力,以200mm/sec的输送速度连续打印了200页记录材料时,定影装置预热需要的时间是8sec。连续通纸中的平均消耗电力是大约350W。
在本实施例3中,在外部加热机构3-5内配置具有沿定影辊3-1的外周面的形状的加热体3-6,加热体3-6和定影辊3-1的加热压接部N3-2的宽度被扩大。由此,可以形成为比例如实施例1的加热压接宽度6mm宽的10mm的宽度的压接部,在短时间内可以把更多的热量给与定影辊3-1,可以缩短定影装置的预热时间。在实施例1中,外部加热机构和定影辊的压接部宽度是6mm,预热时间是10sec,在实施例2中,外部加热机构和定影辊的压接部宽度是12mm,预热时间是7sec。在本实施例3中,外部加热机构和定影辊的压接部宽度是10mm,预热时间是8sec。
随着按实施例1、实施例3、实施例2的顺序增加外部加热机构和定影辊的压接宽,定影装置的预热时间被缩短,外部加热机构和定影辊的压接宽度和定影装置的预热时间表现了很好的相关性。
另外,加在定影辊3-1和加压辊3-2之间的载荷是50kg(490N),输送压接部N3-1的宽度是3mm,这部分的构成与实施例1相同,可以进行压力依存性高的定影,实现了与实施例1-5同等的打印中的电力消耗。
在本实施例3中,外部加热机构是由具有沿定影辊的形状的加热体供给热量的机构。通过用曲面的加热体与定影辊形成压接部,实现了更宽的加热压接宽度,在预热时,可以高效率地加温定影辊,可以缩短预热时间。
再有,在实施例1~3中,加压辊1-2、2-2、2-3也都可以用适当的外部加热机构1-8、2-5、3-5将其加热到规定的温度。
[实施例4]
在本实施例1~3中,定影辊的弹性层是固体的硅橡胶。在本实施例4中,定影辊的弹性层使用发泡硅橡胶,图5表示实施例4的加热定影装置的简图。在本实施例中,通过把定影辊的弹性层做成发泡硅橡胶,与实施例1~3比,定影辊在加热压接部容易接受来自外部加热机构的热量,由于定影辊的弹性层的蓄热性能提高,所以可以构成更加高效率的定影装置。
定影辊4-1具有如下的构造:辊基体4-1a是外径40mm、内径20mm的多孔质陶瓷,在辊基体4-1a的外周面上设置作为弹性体层的厚度大约2mm的发泡硅橡胶层4-b,再在其外周面上设置厚度30μm的作为脱模层的氟树脂层4-1c的结构。
在如本实施例那样,定影辊的弹性层使用发泡硅橡胶时,弹性层的厚度可以设定为1.0mm~5.0mm,更好是设定为1.5mm~3.5mm。
加压辊4-2具有如下的结构:辊基体4-2a是外径40mm、内径20mm的多孔质陶瓷,在辊基体4-2a的外周面上设置作为弹性体层的厚度大约0.3mm的硅橡胶层4-2b,再在其外周面上设置厚度30μm的作为脱模层的氟树脂层4-2c的结构。
是无机质粘结剂与耐热性无机质材料的混合物的烧结体,其内部气孔率占30%~90%、更好是占50%~90%,其体积密度是0.2~1.0g/cm2,更好是0.3~0.7g/cm2,热传导度是0.1~0.2W/mK。
无机质粘结剂是在多孔质陶瓷的烧结工序中用于将无机质材料相互结合的材料,例如可举出,玻璃料、胶体二氧化硅、氧化铝溶胶、二氧化硅溶胶、硅酸钠、二氧化钛溶胶、硅酸锂、水玻璃等。
另外,作为耐热性无机质材料可举出,氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、沸石、碳化硅、钛酸钾、碳酸钙等。
加压辊4-2并行地配置在定影辊4-1的下侧,以总压30kg(294N)的压力加压压接,形成约6mm的输送压接部N4-1。
加压辊4-2向定影辊4-1的回转方向从动地回转,在承载有未定影调色剂像的记录材料4-4被导入到压接部N4-1时,与定影辊4-1协作来挟持输送记录材料4-4。在本实施例中,记录材料4-4的输送速度是200mm/sec。
在本实施例中,外部加热机构4-8与实施例1的相同。该外部加热机构4-8配置成使加热器4-5侧与定影辊4-1相对且并行,以总压10kg(98N)的压力压接在定影辊4-1上。这时由定影辊4-1和加热器4-5形成热压接部N4-2。这时的加热压接部N4-2的宽度是大约8mm。定影辊4-1被回转驱动,伴之,外部加热机构4-8的薄膜4-7在与加热器4-5和支撑件4-6滑动摩擦的同时成为从动回转状态。然后,向加热器4-5通电,使其发热,定影辊4-1表面被加热。在定影辊4-1的外部加热机构4-8和输送压接部N4-1之间的外周上接触温度检测机构4-9,详细地讲是接触NTC热敏电阻,监测定影辊4-1的表面温度。由该温度检测机构4-9检测的定影辊温度检测信息输入未图示的控制电路。控制电路控制对外部加热机构4-8的、加热器4-5的电力供给,以使从温度检测机构4-9输入的定影辊的检测温度维持为规定的温度(定影温度)。由此,定影4-1的表面温度被调温为规定的温度。
用压接部N4-1挟持输送承载有调色剂图像4-3的记录材料4-4并使调色剂图像定影在记录材料4-4上。
现在,在保持为室温23℃、湿度50%的实验室内,确定工作条件,使基重(坪量)90g的粗纸(Fox Rive Paper公司制Fox Rive Bond)的浓度下降率为10%,在加热器上投入700W的电力,以200mm/sec的输送速度连续打印了200页记录材料时,定影装置预热需要的时间是大约6.8sec。连续通纸中的平均消耗电力是大约350W。
在本实施例4中,作为定影辊4-1的弹性层,使用发泡硅橡胶层4-1b。发泡硅橡胶层,具有当被压塌而内部的空孔被压瘪时与外部的热受授变容易、而当没有被压塌而空孔为正常的形状时与外部的热的受授变难的性质。在与外部加热装置形成的加热压接部上,发泡硅橡胶层由于被压力压缩且内部的空孔被压坏,所以接受来自外部加热装置的热量变得容易。在加热压接部和输送压接部上,发泡硅橡胶层的空孔被压力压瘪,但在其以外的部分上,发泡硅橡胶由其复原力返回到原先的形状,空孔也返回到原先的形状。因此,从外部接受的热量由于内部空孔的存在而难于放热,蓄热效果提高了。为此,从外部加热机构向定影辊的热传递变得迅速,同时从外部加热机构向定影辊传递的热量,传到输送压接部为止,难以从定影辊散热。为此,定影装置迅速预热是可能的,定影装置预热需要的时间在全部实施例中是最短的。
再有,由于在本实施例4中使用具有2mm厚度的发泡硅橡胶,所以与加压辊4-2形成的输送压接部N4-1比实施例1~3的大。因此,记录材料没有被输送压接部夹持时,从定影辊向加压辊传递的热量比实施例1~3多,当只考虑这一点时,与实施例1~3相比,在定影装置的预热时间缩短上是不利的然而,由于定影辊周向的除加热压接部与输送压接部以外的区域的热保持性能比实施例1~3还好,所以不仅从外部加热机构向定影辊传递的热量直到到达输送压接部都很难从定影辊散热,而且通过定影辊的输送压接部的区域直到返回加热压接部的散热量也很少。因此,不会受上述的不利因素影响而使定影装置预热时间非常短。由于用输送压接部对记录材料进行走纸时,从输送压接部的定影辊的散热效果好,所以对记录材料上的调色剂像的加热效率也高。
另外,由于发泡硅橡胶其强度比未发泡的实施例1~3那样的硅橡胶的弱,所以比实施例1~3加载的压力低。另外,像本实施例这样,以发泡硅橡胶作为定影辊的弹性层、以未发泡的硅橡胶作为加压辊的弹性层的情况,其输送压接部的宽度最好设定为3~7mm。
像这样,在本实施例4中,不但具有如实施例1~3所述的高压力依存性的定影方式,而且其定影方式还具有因发泡硅橡胶的存在而带来的蓄热(热保持)效果及向调色剂图像的导热依存性。
根据以上构成,可实现打印时的省电化。
在本实施例4中,使用发泡硅橡胶作为定影辊的弹性层。由此,不但具有因定影辊及加压辊的多孔质陶瓷层带来的输送压接部的加压力的效果,而且外部加热机构与定影辊的加热压接部的受热性能、定影辊的加热压接部区域及输送压接部区域以外的区域的热保持性能、以及定影辊与加压辊的输送压接部处的散热性能也得到提高,因此能够进行低电能耗、高效率的定影。
本发明不受上述的实施例的限制,包括技术思想内的变形例。

Claims (17)

1.一种加热装置,是用于加热形成在记录材料上的像的加热装置,其特征在于,包括:
第一辊;
与该第一辊形成使该记录材料通过的输送压接部的第二辊;
从上述第一辊的外周面侧加热该第一辊的加热单元,
该第一辊和第二辊具有用多孔质陶瓷材料制成的隔热层和配置在该隔热层外侧的弹性层。
2.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,前述隔热层由以无机质粘结剂和耐热性无机质材料为主要成分、内部气孔率为30~90%、体积密度为0.2~1.0g/cm2的烧结而成的多孔质陶瓷形成。
3.如权利要求2所述的加热装置,其特征在于,前述的多孔质陶瓷的体积密度(容积密度)是0.3~0.7gcm2
4.如权利要求2所述的加热装置,其特征在于,前述的隔热层的厚度是1~20mm。
5.如权利要求4所述的加热装置,其特征在于,前述的隔热层的厚度是5~15mm。
6.如权利要求2所述的加热装置,其特征在于,前述的弹性层是厚度0.1~1.5mm的硅橡胶层。
7.如权利要求6所述的加热装置,其特征在于,前述的弹性层是厚度0,3~1.0的硅橡胶层。
8.如权利要求2所述的加热装置,其特征在于,前述第一辊的前述弹性层是厚度1.0~5.0mm的发泡硅橡胶层。
9.如权利要求8所述的加热装置,其特征在于,前述第一辊的前述弹性层是厚度1.5~3.5mm的发泡硅橡胶层。
10.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,前述的第一辊和第二辊在前述的弹性层的外侧还具有厚度30~100μm的脱模层。
11.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,前述的第一辊和第二辊的前述弹性层是硅橡胶层,在前述的记录材料的移动方向上该输送压接部的宽度是1~3mm。
12.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,前述第一辊的前述弹性层是发泡硅橡胶层,第二辊的弹性层是硅橡胶层,在前述记录材料的移动方向上,前述输送压接部的宽度是3~7mm。
13.如权利要求1所述加热装置,其特征在于,前述的加热单元具有加热器和支承加热器的支承体、内周面与前述加热器接触外周面与该第一辊接触同时进行旋转的挠性套筒,前述第一辊隔着该挠性套筒被该加热器加热。
14.如权利要求13所述的加热装置,其特征在于,前述的加热器的与前述挠性套筒的接触面为沿前述第一辊的外周面的形状。
15.如权利要求14所述加热装置,其特征在于,该加热器是含有导电物质的多孔质陶瓷。
16.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,前述加热单元具有加热器和把该加热器的热量传递给前述第一辊的传热构件,该传热构件具有沿前述第一辊的外周面的形状。
17.如权利要求16所述的加热装置,其特征在于,前述加热单元还具有内周面与该传热构件接触、外周面与该第一辊接触的同时进行回转的挠性套筒。
CNB2005100051112A 2004-01-30 2005-01-28 使用具有多孔质陶瓷隔热层的辊的像加热装置 Expired - Fee Related CN100409118C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004024340 2004-01-30
JP024340/2004 2004-01-30
JP005372/2005 2005-01-12
JP2005005372A JP2005242321A (ja) 2004-01-30 2005-01-12 多孔質セラミックスの断熱層を有するローラを用いた像加熱装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1648786A true CN1648786A (zh) 2005-08-03
CN100409118C CN100409118C (zh) 2008-08-06

Family

ID=34810176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100051112A Expired - Fee Related CN100409118C (zh) 2004-01-30 2005-01-28 使用具有多孔质陶瓷隔热层的辊的像加热装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7200355B2 (zh)
JP (1) JP2005242321A (zh)
CN (1) CN100409118C (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101900983A (zh) * 2009-05-28 2010-12-01 夏普株式会社 定影装置和具备该定影装置的图像形成装置
CN102224462A (zh) * 2008-11-26 2011-10-19 伊斯曼柯达公司 具有扩展的压印线宽度的外加热型定影器装置
CN103331950A (zh) * 2013-07-04 2013-10-02 昆山杰升精密五金有限公司 一种用于纸加工机上的滚筒
CN103970001A (zh) * 2013-02-06 2014-08-06 株式会社理光 定影装置及图像形成装置
CN104166331A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 株式会社理光 定影装置及图像形成装置
CN113412221A (zh) * 2019-01-31 2021-09-17 兄弟工业株式会社 层转印装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5013700B2 (ja) * 2005-10-25 2012-08-29 キヤノン株式会社 像加熱装置
US7650105B2 (en) * 2006-07-27 2010-01-19 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus
JP5037891B2 (ja) * 2006-09-29 2012-10-03 キヤノン株式会社 像定着装置
JP4962951B2 (ja) * 2006-12-22 2012-06-27 三星電子株式会社 定着装置
JP5450930B2 (ja) * 2007-04-27 2014-03-26 キヤノン株式会社 像加熱装置
JP5178290B2 (ja) 2007-05-01 2013-04-10 キヤノン株式会社 像加熱装置及びこの装置に用いられる回転可能な加熱部材
US20090067898A1 (en) * 2007-09-11 2009-03-12 Min-Chih Tseng Toner fuser for fusing toners on a print medium and related laser printer
JP2009150933A (ja) * 2007-12-18 2009-07-09 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP4551932B2 (ja) * 2008-01-15 2010-09-29 シャープ株式会社 定着装置、及びこれを備えた画像形成装置
JP2009205139A (ja) * 2008-02-01 2009-09-10 Canon Inc 像加熱装置
US7900469B2 (en) * 2008-02-26 2011-03-08 Champion Cooler Corporation Evaporative cooler having a novel air flow pattern
JP5814574B2 (ja) * 2010-03-29 2015-11-17 キヤノン株式会社 定着装置及びこの定着装置に用いられる可撓性スリーブ
JP5610894B2 (ja) 2010-07-24 2014-10-22 キヤノン株式会社 像加熱装置、及びこの像加熱装置に用いられる加圧ローラ
JP5613643B2 (ja) * 2011-09-26 2014-10-29 株式会社沖データ 定着装置、画像形成装置、及び定着ローラの製造方法
JP6065675B2 (ja) * 2013-03-18 2017-01-25 株式会社リコー 画像形成装置
JP6180257B2 (ja) 2013-09-26 2017-08-16 キヤノン株式会社 画像加熱装置および画像形成装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59155875A (ja) 1983-02-25 1984-09-05 Canon Inc 定着装置
US4724305A (en) * 1986-03-07 1988-02-09 Hitachi Metals, Ltd. Directly-heating roller for fuse-fixing toner images
US4776070A (en) * 1986-03-12 1988-10-11 Hitachi Metals, Ltd. Directly-heating roller for fixing toner images
JPS63307489A (ja) * 1987-06-09 1988-12-15 Hitachi Metals Ltd トナ−定着用ヒ−トロ−ル
JP2646444B2 (ja) 1988-12-12 1997-08-27 キヤノン株式会社 画像加熱定着装置
DE69117806T2 (de) 1990-06-11 1996-08-22 Canon Kk Heizgerät mit Endlosfilm
JP2884714B2 (ja) 1990-06-11 1999-04-19 キヤノン株式会社 像加熱装置
JP2690630B2 (ja) * 1991-05-17 1997-12-10 株式会社日立製作所 電子写真の定着装置および電子写真装置
US5191381A (en) * 1991-08-12 1993-03-02 Jie Yuan PTC ceramic heat roller for fixing toner image
JP3065886B2 (ja) 1994-04-28 2000-07-17 キヤノン株式会社 定着装置
US5585909A (en) * 1995-07-31 1996-12-17 Xerox Corporation Flame sprayed ceramic end caps
JPH11149226A (ja) 1997-11-18 1999-06-02 Ricoh Co Ltd 定着装置
US6377777B1 (en) 1999-02-19 2002-04-23 Canon Kabushiki Kaisha Fluorine-containing resin-coated pressure roller and heat-fixing device
US6725010B1 (en) * 1999-05-10 2004-04-20 Xerox Corporation Fusing apparatus having an induction heated fuser roller
US6212349B1 (en) * 1999-07-30 2001-04-03 Xerox Corporation Ceramic donor roll with shaft
US6502816B2 (en) 2000-03-13 2003-01-07 Canon Kabushiki Kaisha Sheet feeding apparatus and image forming apparatus having same
JP4510310B2 (ja) * 2000-05-15 2010-07-21 キヤノン株式会社 定着部材、定着装置、及び画像形成装置
JP3516445B2 (ja) 2000-05-17 2004-04-05 株式会社リコー 定着装置、及び該定着装置を有する画像形成装置
JP2002221219A (ja) 2001-01-25 2002-08-09 Canon Inc 加熱装置、及び画像形成装置
JP3997724B2 (ja) * 2001-04-26 2007-10-24 コニカミノルタホールディングス株式会社 静電荷像現像用トナーを用いた画像形成方法
JP2003287970A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Minolta Co Ltd ベルト式定着装置
JP2003307966A (ja) * 2002-04-16 2003-10-31 Ishizuka Electronics Corp 定着装置及び定着用温度センサ
JP2003337488A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Minolta Co Ltd 加熱定着装置
JP2003345161A (ja) * 2002-05-29 2003-12-03 Konica Minolta Holdings Inc 画像形成装置
JP4067343B2 (ja) * 2002-06-14 2008-03-26 キヤノン株式会社 加熱体
US20040192528A1 (en) * 2003-03-31 2004-09-30 Munehiko Fukase Ceramic roller

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102224462A (zh) * 2008-11-26 2011-10-19 伊斯曼柯达公司 具有扩展的压印线宽度的外加热型定影器装置
CN101900983A (zh) * 2009-05-28 2010-12-01 夏普株式会社 定影装置和具备该定影装置的图像形成装置
CN101900983B (zh) * 2009-05-28 2012-12-05 夏普株式会社 定影装置和具备该定影装置的图像形成装置
CN103970001A (zh) * 2013-02-06 2014-08-06 株式会社理光 定影装置及图像形成装置
CN103970001B (zh) * 2013-02-06 2016-08-17 株式会社理光 定影装置及图像形成装置
CN104166331A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 株式会社理光 定影装置及图像形成装置
CN104166331B (zh) * 2013-05-16 2017-04-12 株式会社理光 定影装置及图像形成装置
CN103331950A (zh) * 2013-07-04 2013-10-02 昆山杰升精密五金有限公司 一种用于纸加工机上的滚筒
CN113412221A (zh) * 2019-01-31 2021-09-17 兄弟工业株式会社 层转印装置
CN113412221B (zh) * 2019-01-31 2023-02-17 兄弟工业株式会社 层转印装置
US11586133B2 (en) 2019-01-31 2023-02-21 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Layer transfer device

Also Published As

Publication number Publication date
US20050169679A1 (en) 2005-08-04
US7200355B2 (en) 2007-04-03
CN100409118C (zh) 2008-08-06
JP2005242321A (ja) 2005-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1648786A (zh) 使用具有多孔质陶瓷隔热层的辊的像加热装置
CN1320412C (zh) 图像加热设备
CN1289974C (zh) 图像形成装置及定影温度控制方法
CN100346240C (zh) 成像设备以及定影设备
CN1645272A (zh) 像加热装置以及用于该装置的加热器
CN1239966C (zh) 图像加热设备
CN101034275A (zh) 定影装置、图像形成装置、定影装置的控制方法
US7941065B2 (en) Image forming apparatus and control method therof
CN101038475A (zh) 定影装置以及具备该定影装置的图像形成装置
CN1311310C (zh) 成像装置
CN101067739A (zh) 定影装置及备有定影装置的图像生成装置
CN101038471A (zh) 定影装置以及图像形成装置
JP2015191154A (ja) 画像形成装置
CN1621966A (zh) 加热装置,其控制方法以及成像设备
CN1532649A (zh) 加热装置
JP2020197598A (ja) 画像形成装置、画像形成方法及びプログラム
JP2012058646A (ja) 画像形成装置
JP2007057672A (ja) 像加熱装置および画像形成装置
US7187880B2 (en) Thermal fixing device and image forming apparatus using the same
CN100338536C (zh) 图像形成装置
JP2004286806A (ja) 画像形成装置
JP5802719B2 (ja) 画像形成装置
JP2013130814A (ja) 画像処理装置
JP2008139666A (ja) 定着装置および画像形成装置
JP5701271B2 (ja) 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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080806

Termination date: 20150128

EXPY Termination of patent right or utility model