專利名稱：定影裝置以及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及電子照相方式的圖象形成裝置中具備的定影裝置以及使用該定影裝置的電子照相方式的圖象形成裝置。
背景技術(shù)：
復印機、打印機等電子照相方式的圖象形成裝置所使用的定影裝置一般由相互壓接的輥對(定影輥以及加壓輥)構(gòu)成。多采用以下方式(熱輥定影方式)，即，由配置在該輥對的雙方或任一方的內(nèi)部的鹵素加熱器將輥對加熱到既定溫度(定影溫度)后，使形成有未定影調(diào)色劑圖象的記錄紙P通過壓接部(定影咬入部)，利用熱量和壓力進行調(diào)色劑圖象的定影。
特別是在彩色用的定影裝置中，一般使用在定影輥表層設置有由硅橡膠等組成的彈性層的彈性輥。
通過將定影輥做成彈性輥，定影輥表面可與未定影調(diào)色劑圖象的凹凸對應地進行彈性變形，從而以包覆的方式接觸調(diào)劑色圖象面，因而，能夠?qū)φ{(diào)色劑量比黑白圖象多的彩色未定影調(diào)色劑圖象進行良好的加熱定影。另外，借助定影咬入部N1處的彈性層的應變釋放效果，能夠提高比黑白調(diào)色劑更容易發(fā)生偏移的彩色調(diào)色劑的分離性。而且，由于定影咬入部N1的咬入形狀呈向上凸的形狀(所謂的倒咬形狀)，所以記錄紙P的剝離性能得到提高，不使用剝離爪等剝離機構(gòu)也能夠進行記錄紙P的剝離(自動剝離)，能夠消除因剝離機構(gòu)引起的圖象缺陷。
但是，具備彈性層的定影輥由于彈性層自身的熱傳遞性非常差，所以，在將加熱機構(gòu)設在定影輥內(nèi)部的情況下，熱傳遞效率低，預熱時間長，在高速化的情況下有定影輥溫度跟不上處理速度的問題。
為了解決這樣的問題，已知有使外部加熱裝置與定影輥表面抵接而從外部對定影輥加熱的技術(shù)(外部加熱定影方式)，尤其是近年來，作為外部加熱裝置提出了使用環(huán)狀帶的外部加熱裝置(外部帶加熱定影方式)(參照專利文獻1日本公開特許公報“特開2004-198659號公報”(
公開日平成16年07月15日)，專利文獻2日本公開特許公報“特開2005-189427號公報”(
公開日平成17年07月14日))。
然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)的外部帶加熱定影方式的技術(shù)中，對定影輥供給熱的能力較高，而且是經(jīng)由多個部件(環(huán)形帶以及架設該環(huán)形帶的支承輥)從熱源將熱量傳遞到定影輥表面。因而，熱源與定影輥表面之間的溫度梯度變大。即，形成了熱源＞支承輥＞環(huán)形帶＞定影輥表面這樣的溫度梯度。
并且，當定影輥的旋轉(zhuǎn)停止時，即使停止熱源的熱供給，也會由于熱源所具有的熱量而使得支承輥升溫。而且，由于與支承輥相接觸的部分的環(huán)形帶的熱容量小，所以會瞬間達到與支承輥相同的溫度。因此，環(huán)形帶的溫度比定影動作中還要高，存在受到熱損傷的可能性。
另外，由于經(jīng)由環(huán)形帶而與支承輥相接觸的部分的定影輥表面的溫度也上升，所以在定影輥表面會產(chǎn)生熱損傷或溫度不均。當在該狀態(tài)下再次開始定影動作時，會發(fā)生圖象不均現(xiàn)象。
即，使環(huán)形帶與定影部件抵接的外部帶加熱定影方式，與使輥與定影部件抵接的外部加熱方式相比，能夠增大加熱咬入部的寬度，所以即使熱容量較小，可供給到定影部件表面的熱量也較多，高速定影時的溫度追隨性優(yōu)異。然而，在定影結(jié)束后使定影部件停止時，環(huán)形帶中掛設在支承輥上的部分的溫度急劇上升，環(huán)形帶以及定影部件局部受熱，會出現(xiàn)劣化加速的現(xiàn)象(下面將該現(xiàn)象稱為過熱現(xiàn)象)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制環(huán)形帶及定影部件表面的熱損傷或圖象不均的外部帶加熱方式的定影裝置以及使用該定影裝置的圖象形成裝置。
本發(fā)明的定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送且借助熱量以及壓力將上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上的定影部件、多個支承輥、架設在上述多個支承輥上且與上述定影部件的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)，其中，當將上述加熱機構(gòu)的熱容量設為C1、將上述支承輥的熱容量設為C2、將與上述支承輥接觸的部分的上述環(huán)形帶的熱容量設為C3時，滿足下式(1)的關(guān)系
(C2+C3)/C1≥2......式(1)。
根據(jù)上述方案，加熱機構(gòu)的熱容量C1、支承輥的熱容量C2、與支承輥接觸的部分的環(huán)形帶的熱容量C3的關(guān)系滿足上述式(1)。即，與現(xiàn)有技術(shù)相比，支承輥以及環(huán)形帶的熱容量比加熱機構(gòu)更大。
當滿足上述式(1)時，在定影結(jié)束后(定影部件的旋轉(zhuǎn)停止)或卡紙時，加熱機構(gòu)的熱量即使移動到支承輥上，支承輥的溫度上升也會得到抑制，其結(jié)果，能夠抑制環(huán)形帶、定影部件的局部溫度上升。因而，能夠防止環(huán)形帶以及定影部件表面的因溫度導致的劣化，能夠減輕圖象不均現(xiàn)象。
另外，本發(fā)明的定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送且借助熱量以及壓力將上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上的定影部件、多個支承輥、架設在上述多個支承輥上且與上述定影部件的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)；其中，當將上述環(huán)形帶的厚度設為t，將上述環(huán)形帶的導熱系數(shù)設為λ時，滿足以下的式(2)的關(guān)系t/λ≤0.001[m2K/W]......式(2)。
通過滿足式(2)，能夠?qū)Ъ茉O輥與環(huán)形帶的溫差抑制到大約20度以下。而且，若滿足上述式(2)的話，則在定影結(jié)束后(定影部件的旋轉(zhuǎn)停止)或卡紙時，即使加熱機構(gòu)的熱量轉(zhuǎn)移到支承輥上，也可抑制環(huán)形帶的溫度上升，其結(jié)果，能夠抑制定影部件的局部溫度上升。而且，在滿足上述式(2)時，看不到環(huán)形帶以及定影部件表面的因溫度引起的劣化，能夠減輕圖象不均現(xiàn)象。
另外，當減薄環(huán)形帶的厚度時，支承輥與環(huán)形帶的溫差變小，從而較為理想，但從另一方面考慮，存在支承輥以及環(huán)形帶的總熱容量減小的可能性，所以，優(yōu)選與環(huán)形帶的厚度減小程度相應地增大支承輥的厚度，以不至于使支承輥以及環(huán)形帶的總熱容量減小。
另外，本發(fā)明的定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送且借助熱量以及壓力將上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上的定影部件、多個支承輥、架設在上述多個支承輥上且與上述定影部件的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)；其中，上述環(huán)形帶與上述定影部件的表面接觸的接觸部分在上述環(huán)形帶的移動方向上的長度，為上述定影部件的周長的0.1倍以上。
從實驗可知，尤其是當加熱咬入部寬度為定影部件周長的0.1倍以上時，可將環(huán)形帶與定影部件表面的溫差抑制在30-40度以下。若能夠?qū)h(huán)形帶與定影部件表面的溫差減小，則能夠?qū)⒍ㄓ皠幼髦协h(huán)形帶、支承輥的溫度抑制得較低，其結(jié)果，在定影結(jié)束后或因卡紙等使得定影部件的旋轉(zhuǎn)以及加熱機構(gòu)的加熱停止后，根據(jù)上述方案可防止環(huán)形帶以及定影部件表面的因溫度引起的劣化，能夠減輕圖象不均現(xiàn)象。
另外，本發(fā)明的定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送的定影輥和加壓輥、多個支承輥、架設在上述多個支承輥上且與上述定影輥的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)；上述定影輥借助熱量以及壓力使上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上；其中，具備與上述加壓輥的表面接觸、從表面加熱該加壓輥的加熱輥。
根據(jù)上述方案，通過在與定影輥對置的加壓輥上設置加熱輥，能夠快速且有效地應對預熱時間的縮短以及定影處理中的加壓輥溫度降低。但是，與定影輥的溫度相比，加熱輥的溫度較低也沒關(guān)系，因而能夠使用在內(nèi)部具備熱源的加熱輥，與使用環(huán)形帶的外部加熱裝置相比，能夠?qū)⒍ㄓ把b置小型化。
而且，通過快速加熱加壓輥，能夠從加壓輥供給到記錄材料的熱量增大，其結(jié)果，可抑制本應從定影輥供給的熱量。根據(jù)該效果，降低了用于將熱量供給到定影輥表面的加熱機構(gòu)、支承輥以及環(huán)形帶的溫度梯度，能夠抑制與定影輥接觸的環(huán)形帶的升溫。由此，能夠防止環(huán)形帶以及定影部件表面的因溫度造成的劣化，能夠減輕圖象不均。
本發(fā)明的其他目的、特征以及優(yōu)點將在以下記述中變得明了。另外，本發(fā)明的優(yōu)點可通過參照附圖進行的如下說明而變得清楚。


圖1為表示本發(fā)明一個實施方式的定影裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2為表示設有圖1所示定影裝置的圖象形成裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3為表示圖1所示定影裝置所具備的外部加熱裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖4為表示圖1所示定影裝置所具備的外部加熱裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖5為表示本發(fā)明一個實施方式的定影裝置的變型例的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6為表示外部加熱裝置的熱容量比與環(huán)形帶的溫度的關(guān)系的曲線圖。
圖7為表示本發(fā)明一個實施方式的定影裝置的再一變型例的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式
下面基于附圖對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。首先，參照圖2就本實施方式的具備定影裝置的圖象形成裝置進行說明。圖2為表示圖象形成裝置1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
(圖象形成裝置的結(jié)構(gòu))圖2所示的圖象形成裝置1是根據(jù)從經(jīng)由網(wǎng)絡連接的各終端裝置送來的圖象數(shù)據(jù)或是由掃描器讀取的圖象數(shù)據(jù)，將彩色圖象或黑白圖象形成在記錄紙(記錄材料)P上的打印機。
圖象形成裝置1是干式電子照相方式且為四輥串聯(lián)方式的彩色打印機，具備可視圖象轉(zhuǎn)印部10、供給托盤20、記錄紙輸送部30、定影裝置40。
可視圖象轉(zhuǎn)印部10包括黃色圖象轉(zhuǎn)印部10Y、品紅色圖象轉(zhuǎn)印部10M、青色圖象轉(zhuǎn)印部10C、黑色圖象轉(zhuǎn)印部10B。作為具體的配置，在供給托盤20與定影裝置40之間，從供給托盤20側(cè)起，依次設置黃色圖象轉(zhuǎn)印部10Y、品紅色圖象轉(zhuǎn)印部10M、青色圖象轉(zhuǎn)印部10C、黑色圖象轉(zhuǎn)印部10B。
這些轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B分別具有基本上相同的結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖象數(shù)據(jù)，對記錄紙P分別轉(zhuǎn)印黃色圖象、品紅色圖象、青色圖象、黑色圖象。
各轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B具備感光體滾筒11，進而，在感光體滾筒11的周圍，沿著感光體滾筒11的旋轉(zhuǎn)方向(圖2的F方向)配置有帶電輥12、LSU13、顯影單元14、轉(zhuǎn)印輥15及清潔裝置16。
各轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B的感光體滾筒11是表面上具有感光材料的滾筒形狀的輥，向箭頭F方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。帶電輥12用來使感光體滾筒11的表面一致地(均勻地)帶電。
在轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B的LSU(激光束掃描儀單元)13中，輸入分別對應于圖象數(shù)據(jù)中的黃色成分、品紅色成分、青色成分以及黑色成分的象素信號。并且，各LSU13根據(jù)這些圖象信號將帶電后的感光體滾筒11曝光，生成靜電潛像。
轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B的顯影單元14分別具有黃色、品紅色、青色、黑色的調(diào)色劑。并且，具有通過這些調(diào)色劑將在感光體滾筒11上生成的靜電潛像顯影而生成調(diào)色劑象(顯像)的功能。
轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B的轉(zhuǎn)印輥15被外加與調(diào)色劑相反極性的偏壓，是通過對記錄紙P施加該偏壓而將感光體滾筒11上的調(diào)色劑象轉(zhuǎn)印到記錄紙P上的部件。轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B的清潔裝置16是進行圖象向記錄紙P上的轉(zhuǎn)印后將殘留在感光體滾筒11上的調(diào)色劑除去的部件。以上那樣的對記錄紙P進行的調(diào)色劑象轉(zhuǎn)印，對四種顏色重復進行4次。
記錄紙輸送部30包括驅(qū)動輥31、空轉(zhuǎn)輥32、輸送帶33，是輸送記錄紙P以便通過各轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B依次在記錄紙P上形成調(diào)色劑象的部件。
驅(qū)動輥31及空轉(zhuǎn)輥32是張設輸送帶33的部件，通過將驅(qū)動輥31控制為以既定的圓周速度旋轉(zhuǎn)，來使輸送帶33旋轉(zhuǎn)。
輸送帶33以與各轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B的感光體滾筒11接觸的方式掛設在驅(qū)動輥31與空轉(zhuǎn)輥32之間，由輥31、32向箭頭Z方向摩擦驅(qū)動。并且，輸送帶33靜電吸附從供給托盤20送入的記錄紙P，將記錄紙P依次輸送到各轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B。
進而，由各轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B轉(zhuǎn)印了調(diào)色劑象的記錄紙P由于驅(qū)動輥31的曲率而被從輸送帶33剝離，并被輸送給定影裝置40(圖2中的雙點劃線表示輸送路徑)。另外，由各轉(zhuǎn)印部10Y、10M、10C、10B轉(zhuǎn)印到記錄紙P上的調(diào)色劑象相對于記錄紙P是未定影的狀態(tài)。
其中，未定影的調(diào)色劑圖象由非磁性單成分顯影劑(非磁性調(diào)色劑)、非磁性雙成分顯影劑(非磁性調(diào)色劑以及載體)、磁性顯影劑(磁性調(diào)色劑)等顯影劑(調(diào)色劑)形成。
定影裝置40是利用熱量以及壓力將轉(zhuǎn)印到記錄紙P上的未定影調(diào)色劑象熱壓著在該記錄紙P上的裝置。具體而言，在定影裝置40中具備定影輥(定影部件)60和加壓輥(定影部件)70。并且，從可視圖象轉(zhuǎn)印部10輸送來的記錄紙P被送入到形成于定影輥60和加壓輥70之間的定影咬入部N。進而，定影輥60和加壓輥70夾持著記錄紙P進行輸送。此時，記錄紙P上的調(diào)色劑象(未定影圖象)在定影輥60周面的熱量作用下定影在記錄紙P上。
并且，由定影裝置40進行了調(diào)色劑象定影處理后的記錄紙P被排出到圖象形成裝置1外部的排紙托盤(未圖示)上。由此，圖象形成處理結(jié)束。
(定影裝置的結(jié)構(gòu))接下來，利用圖1對上述定影裝置40進行具體說明。圖1是表示本實施方式的定影裝置40的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。定影裝置40除了上述的定影輥60和加壓輥70之外，還包括網(wǎng)式清潔裝置90以及外部加熱裝置80。
定影輥60是向圖1所示的G方向旋轉(zhuǎn)的輥，為由金屬制的中空圓筒形狀的芯軸61、覆蓋該芯軸61外周面的彈性層62、覆蓋彈性層62而形成的分離層63構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)。
芯軸61的外徑為46mm，由鋁制成。但是，芯軸61的材料并不限于鋁，例如也可以由鐵、不銹鋼和銅等金屬或者它們的合金等制成。彈性層62的厚度為3mm，由具有耐熱性的硅橡膠制成。分離層63由厚度約30μm的PFA(四氟乙烯與全氟烷基乙烯基醚的共聚物)筒構(gòu)成。另外，作為分離層63的材料，只要是耐熱性、耐久性良好，與調(diào)色劑分離的性質(zhì)良好的材料就可以，除了PFA以外，也可以使用PTFE(聚四氟乙烯)等氟類材料。這樣構(gòu)成的定影輥60的表面硬度為68度(ASKER-C硬度)。
另外，在定影輥60的周面上接觸著檢測該周面的溫度的熱敏電阻65。在芯軸61的內(nèi)部設置有通過從控制電路(未圖示)通電而輻射紅外線(進行熱輻射)的加熱燈64。加熱燈64是定影輥60的熱源。如果對加熱燈64通電，則加熱燈64發(fā)出的紅外線被定影輥60的內(nèi)周面吸收，定影輥60整體被加熱。在本實施方式中使用1000W的鹵素燈作為加熱燈64。
加壓輥70是向圖1所示的H方向旋轉(zhuǎn)的輥，包括金屬制的中空圓筒形芯軸71、覆蓋該芯軸71的外周面的彈性層72、和覆蓋彈性層72而形成的分離層73。
芯軸71的外徑為46mm，由鋁制成。但是，芯軸71的材料并不限于鋁，也可以由鐵、不銹鋼或銅等金屬或者它們的合金等制成。彈性層72的厚度為2mm，由具有耐熱性的硅橡膠制成。分離層73由厚度約30μm的PFA筒構(gòu)成。另外，作為分離層73的材料，只要是耐熱性、耐久性良好，與調(diào)色劑分離的性質(zhì)良好的材料就可以，除了PFA以外，也可以使用PTFE等氟類材料。這樣構(gòu)成的加壓輥70的表面硬度為75度(ASKER-C硬度)。
另外，在加壓輥70的周面上接觸著檢測該周面的溫度的熱敏電阻75，在芯軸71的內(nèi)部設置有加熱燈74，該加熱燈74通過由控制電路(未圖示)通電而輻射紅外線(進行熱輻射)。加熱燈74為加壓輥70的熱源。當對加熱燈74通電時，加壓輥70的內(nèi)周面吸收加熱燈74所產(chǎn)生的紅外線，整個加壓輥70被加熱。在本實施方式中，作為加熱燈74，使用800W的鹵素燈。
并且，定影輥60以及加壓輥70的外徑為50mm，通過未圖示的彈性部件(彈簧)以既定載荷(這里為600N)相互壓接在一起。由此，在定影輥60周面與加壓輥70周面之間形成定影咬入部N1。該定影加壓部N1為定影輥60和加壓輥70相互抵接的部分，在本實施方式中，定影加壓部N1為9mm。定影輥60被加熱到既定溫度(這里為180℃)，記錄紙P通過該定影咬入部N1，調(diào)色劑圖象被定影。在記錄紙P通過定影咬入部N1時，定影輥60與記錄紙P的調(diào)色劑圖象形成面抵接，另一方面，加壓輥70和記錄紙P中與調(diào)色劑圖象形成面相反的一面抵接。
另外，雖然沒有圖示，但實際上設置有驅(qū)動馬達(驅(qū)動機構(gòu))，該驅(qū)動馬達驅(qū)動定影輥60旋轉(zhuǎn)以使記錄紙P通過定影咬入部N1。另外，加壓輥70從動于定影輥60的旋轉(zhuǎn)(G方向)而旋轉(zhuǎn)(H方向)。即，定影輥60以及加壓輥70分別朝向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
并且，對應于驅(qū)動馬達驅(qū)動定影輥60的旋轉(zhuǎn)速度，按既定的定影速度以及復印速度，將記錄紙P輸送到定影咬入部N1，未定影調(diào)色劑圖象借助熱量以及壓力而定影在記錄紙P上。在此，所說的定影速度是指所謂的處理速度，例如為355mm/sec，所說的復印速度是指每分鐘復制的張數(shù)，例如70張/分鐘。
網(wǎng)式清潔裝置90用于對定影輥60進行清潔。
外部加熱裝置80由第一支承輥81a、第二支承輥81b、環(huán)形帶83構(gòu)成。
環(huán)形帶83在被加熱到既定溫度(這里例如為210℃)的狀態(tài)下，其表面?zhèn)扰c定影輥60的表面抵接，對定影輥60的表面進行加熱。環(huán)形帶83以背面?zhèn)扰c各支承輥81a、81b的周面抵接的方式架設在各支承輥81a、81b上。
環(huán)形帶83設置在定影輥60上的定影咬入部N1上游側(cè)。并且，如后述那樣，環(huán)形帶83通過既定的推壓力(這里為40N)壓接在定影輥60的周面上。由此，在環(huán)形帶83的表面與定影輥60周面之間形成咬入部(下面稱為加熱咬入部)N2，環(huán)形帶83的表面與定影輥60周面接觸。另外，環(huán)形帶83的表面與定影輥60周面之間的加熱咬入部N2的咬入部寬度為20mm(沿著定影輥60周向的寬度)。而且，在定影輥60旋轉(zhuǎn)時，環(huán)形帶83從動于定影輥60而循環(huán)移動，各支承輥81a、81b也從動于該環(huán)形帶83的循環(huán)移動而旋轉(zhuǎn)。
環(huán)形帶83為雙層結(jié)構(gòu)，即，在厚度為90μm的散布有碳黑的聚酰亞胺制中空圓筒狀基材的表面上，作為分離層，涂敷有厚度為10μm的混合了PTFE和PFA的氟樹脂。另外，作為構(gòu)成該雙層結(jié)構(gòu)的基材，除了聚酰亞胺外，還可以為耐熱樹脂或不銹鋼或鎳、鐵等金屬材料。另外，作為分離層，只要為耐熱性以及相對調(diào)色劑的分離性優(yōu)異的合成樹脂材料(例如PFA或PTFE等氟樹脂)即可。另外，為了降低環(huán)形帶83的偏移力(寄り力)，還可在環(huán)形帶83的上述基材的內(nèi)表面施加氟樹脂等的涂層。
各支承輥81a、81b是由外徑為15mm、壁厚為1mm的鋁制中空圓筒狀芯軸構(gòu)成的輥。然而，該芯軸并不限定于鋁制，也可以是鐵系材料。另外，根據(jù)需要(例如在想要使環(huán)形帶83的背面與支承輥81a、81b的周面之間的摩擦力降低、使因蜿蜒而產(chǎn)生的偏移力降低的情況下)，也可以將支承輥81a、81b設成為在芯軸上設有分離層的結(jié)構(gòu)。作為該分離層的材料，只要是耐熱性、耐久性優(yōu)異且相對調(diào)色劑的分離性優(yōu)異的材料即可，可使用PFA或PTFE(聚四氟乙烯)等氟系材料。
另外，在外部加熱裝置80中，檢測環(huán)形帶83的表面溫度的熱敏電阻84a、84b與環(huán)形帶83的表面接觸。
另外，在第一支承輥81a內(nèi)部設有通過電力供給而發(fā)熱的加熱燈(加熱機構(gòu))82a。加熱燈82a作為環(huán)形帶83的熱源。當加熱燈82a被通電時，加熱燈82a發(fā)光而輻射紅外線。同樣，在第二支承輥81b內(nèi)部設有通過電力供給而發(fā)熱的加熱燈(加熱機構(gòu))82b。加熱燈82b是環(huán)形帶83的熱源，當加熱燈82b被通電時，加熱燈82b發(fā)光而輻射紅外線。由此，支承輥81a、81b的內(nèi)周面被加熱，經(jīng)由該支承輥81a、81b間接加熱環(huán)形帶83。
另外，在本實施方式中，環(huán)形帶83被掛設在兩個支承輥81a、81b上，但也可根據(jù)需要設置張力輥，掛設在三個以上的輥上(例如在確保定影輥60與環(huán)形帶83之間大的加熱咬入部寬度的情況下，僅靠兩個支承輥81a、81b架設環(huán)形帶83存在界限)。
作為溫度控制機構(gòu)的控制電路(未圖示)，基于由各熱敏電阻65、75、84a、84b檢測得到的溫度數(shù)據(jù)，控制對加熱燈64、74、82a、82b的通電，以使得定影輥60、加壓輥70以及外部加熱裝置80成為既定溫度。
(外部加熱裝置的結(jié)構(gòu))接著，基于圖3和圖4對本實施方式的外部加熱裝置80的構(gòu)成進行詳細說明。這里，圖3為表示外部加熱裝置80的構(gòu)成的截面圖，而圖4為俯視圖。
支承輥81a、81b經(jīng)由側(cè)部構(gòu)架85以及臂86安裝在圖象形成裝置1主體上。
臂86以支點B為中心旋轉(zhuǎn)自如地被軸支承在圖象形成裝置1主體上。
側(cè)部構(gòu)架85以支點A為中心旋轉(zhuǎn)自如地被軸支承在臂86上，具備用于旋轉(zhuǎn)自如地支承支承輥81a、81b的軸承89a、89b。
并且，懸掛環(huán)形帶83的支承輥81a、81b分別通過安裝在側(cè)部構(gòu)架85上的軸承89a、89b而旋轉(zhuǎn)自如地支承。
另外，軸承89a、89b以既定的軸間距離(這里為23.0mm)固定在側(cè)部構(gòu)架85上。此時，環(huán)形帶83的周長(內(nèi)徑)室溫下為94.24mm。另外，由于軸承89a、89b固定在側(cè)部構(gòu)架85上，所以可確保支承輥81a、81b之間的平行度，在本實施方式中，作為支承輥81a、81b的平行度公差，為100μm以下。
另外，在支點A或支點A附近安裝有螺旋彈簧87，通過由螺旋彈簧87對臂86施加既定的載荷，而向定影輥60的方向?qū)Π惭b在臂86上的側(cè)部構(gòu)架85施力，其結(jié)果，如圖3所示那樣，軸支承在側(cè)部構(gòu)架85上的支承輥81a、81b以相等的載荷(這里為40N)與定影輥60壓接。
另外，相對于支承輥81a、81b來說，在軸承89a、89b的內(nèi)側(cè)，插入有用于防止環(huán)形帶83發(fā)生蜿蜒的偏移限制部件88a、88b。該偏移限制部件88a、88b是出于下述目的設置的，即，在環(huán)形帶83蜿蜒而至時，從動于環(huán)形帶83的端部旋轉(zhuǎn)，來限制帶的偏移，同時，防止環(huán)形帶83的端部因滑動而產(chǎn)生磨損或裂紋。
另外，在圖1中，僅對定影輥60設置外部加熱裝置80，但是也可以如圖5所示那樣對定影輥60以及加壓輥70均設置外部加熱裝置。即，還可設置與加壓輥70的周面形成加熱咬入部N3的外部加熱裝置180。外部加熱裝置180具有與外部加熱裝置80相同的結(jié)構(gòu)。
如上所述，對于本實施方式的定影裝置40，在外部加熱裝置80中，由加熱燈82a、82b產(chǎn)生的熱量經(jīng)由支承輥81a、81b、環(huán)形帶83被傳遞到定影輥60上。另一方面，支承輥81a、81b從動于環(huán)形帶83的循環(huán)移動而旋轉(zhuǎn)，因而，當定影輥60停止旋轉(zhuǎn)時，環(huán)形帶83以及支承輥81a、81b的旋轉(zhuǎn)也停止。此時，即使停止對支承輥81a、81b內(nèi)的加熱燈82a、82b通電，由于加熱燈82a、82b所具有的熱量，環(huán)形帶83以及定影輥60的加熱咬入部N2的溫度也會上升。然而，在本實施方式中，由于具備以下所示那樣的結(jié)構(gòu)，能夠防止現(xiàn)有技術(shù)中所存在的、在定影輥60停止旋轉(zhuǎn)時環(huán)形帶83以及定影輥60的加熱咬入部N2的溫度劣化。
(關(guān)于實施例)在本實施例中，作為設置在支承輥81a、81b內(nèi)部的加熱燈82a、82b，使用500W的鹵素燈。該加熱燈82a、82b的玻璃管的外徑為6mm、厚度為1mm。另外，該玻璃管的封入氣體是導熱系數(shù)為110×10-4W/mK的、45％氬、54％氙、1％溴化物的混合氣體。
而且，加熱燈82a、82b的長度為320mm，其熱容量C1為10.5J/K(焦耳/開爾文)。該熱容量基本上是玻璃管的熱容量。
接著，作為支承輥81a、81b，都使用了外徑為15mm、長度為320mm的鋁制中空管。支承輥81a、81b的厚度為1mm，此時的支承輥81a、81b的熱容量C2為35.8J/K。
另外，作為環(huán)形帶83使用的是散布有碳黑的聚酰亞胺制的帶，周長為94.24mm，厚度為0.1mm，支承輥81a、81b長軸方向上的長度為320mm，熱容量為5.3J/K，導熱系數(shù)為0.5W/(m·K)，?；瘻囟萒g為310℃，連續(xù)使用溫度(能夠連續(xù)使用既定時間的最高溫度)為240℃。另外，與支承輥81a、81b接觸的部分的環(huán)形帶83的熱容量C3，在每個支承輥81a、81b處為1.3J/K。另外，與定影輥60的表面接觸的環(huán)形帶83的周向長度即加熱咬入部N2的寬度為20mm。
在本實施例中，為了獲得定影溫度180℃，定影動作中的各部件溫度設定成為這樣的溫度梯度，即，支承輥81a、81b為230℃，環(huán)形帶83為210℃，通過定影咬入部前的定影輥60表面為180℃。
這里，在由于卡紙等原因使定影輥60的旋轉(zhuǎn)停止、同時對加熱燈64、74、82a、82b的通電也停止時，加熱燈82a、82b的玻璃管的溫度大約為330℃。該玻璃管所具有的熱量通過輻射而轉(zhuǎn)移到支承輥81a、81b上，使支承輥81a、81b的溫度上升。支承輥81a、81b在停止十幾秒后上升到最高的250℃左右，與支承輥81a、81b接觸的部分的環(huán)形帶83的溫度也上升到250℃左右。并且，經(jīng)由環(huán)形帶83而與支承輥81a、81b接觸的定影輥60表面的溫度上升到190～200℃左右。
此時，聚酰亞胺制的環(huán)形帶83并沒有受到熱損傷。而且，在之后馬上進行了定影的圖象上也幾乎沒有目視程度所能看到的圖象不均。
(關(guān)于熱容量比)在上述實施例中，與支承輥81a、81b接觸的部分的環(huán)形帶83的熱容量C3，在每個支承輥81a、81b處為1.3J/K。
此時，支承輥81a、81b的熱容量C2以及與該支承輥81a、81b接觸的部分的環(huán)形帶83的熱容量C3的總計熱容量、和加熱燈82a、82b的熱容量C1的熱容量比為如下關(guān)系(C2+C3)/C1＝(35.8+1.3)/10.5＝3.5。
另一方面，在除了將支承輥81a、81b的壁厚從1mm改變到0.5mm以外均與上述實施例相同的條件下對比較例1進行實驗，對實驗結(jié)果進行說明。比較例1中支承輥81a、81b的熱容量C2為18.5J/K。并且，支承輥81a、81b的熱容量C2以及與該支承輥81a、81b接觸的部分的環(huán)形帶83的熱容量C3的總計熱容量、和加熱燈82a、82b的熱容量C1的熱容量比(C2+C3)/C1為如下關(guān)系(C2+C3)/C1＝1.9。
在比較例1中，支承輥81a、81b在停止了十幾秒后溫度最高上升到280℃左右，與支承輥81a、81b接觸的部分的環(huán)形帶83的溫度也上升到280℃左右。并且，了解到經(jīng)由環(huán)形帶83而與支承輥81a、81b接觸的定影輥60表面的溫度超過200℃。
經(jīng)過該狀態(tài)的聚酰亞胺制環(huán)形帶83產(chǎn)生了在定影動作時不能從動于定影輥60而是停止的旋轉(zhuǎn)不良現(xiàn)象。另外，環(huán)形帶83在與定影輥60接觸的部分發(fā)現(xiàn)了上浮。而由于該上浮，環(huán)形帶83的熱量不能高效傳遞到定影輥60上，無法在定影動作中維持定影溫度。而且，在之后馬上進行了定影的圖象上出現(xiàn)了能夠目視看出的圖象不均。
因而，通過使支承輥81a、81b的壁厚變化，來如圖6所示那樣使熱容量比(C2+C3)/C1變化，測定定影輥60以及支承輥81a、81b的旋轉(zhuǎn)停止后環(huán)形帶83所達到的最高溫度。隨著熱容量比的減小，環(huán)形帶83達到的溫度急劇升高。
另外，使熱容量比(C2+C3)/C1在1～4間變動(變化)，進行定影輥60旋轉(zhuǎn)停止后的環(huán)形帶83的熱損傷的比較。表1示出了熱容量比(C2+C3)/C1的代表性的四個點的結(jié)果。另外，根據(jù)定影動作時有無環(huán)形帶83不能從動于定影輥60而是停止的旋轉(zhuǎn)不良，進行環(huán)形帶83的熱損傷的評價。在表1中，“○”表示沒有出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不良，“×”表示存在旋轉(zhuǎn)不良。


如表1所示那樣，熱容量比(C2+C3)/C1為1.9以下時，出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不良，而當熱容量比(C2+C3)/C1為2以上時，則沒有旋轉(zhuǎn)不良情況出現(xiàn)。因此，優(yōu)選將熱容量比(C2+C3)/C1設為2以上。
(關(guān)于環(huán)形帶的厚度/導熱系數(shù))在上述實施例中，環(huán)形帶83的厚度/導熱系數(shù)為0.0002m2K/W。
另一方面，在除了將環(huán)形帶83的厚度從0.1mm改變到0.6mm以外均與上述實施例相同的條件下對比較例2進行了實驗，對實驗結(jié)果進行說明。比較例2的環(huán)形帶83的厚度/導熱系數(shù)為0.0012m2K/W。
在比較例2中，維持定影溫度180℃所需的各部件的溫度是，支承輥81a、81b為250℃，環(huán)形帶83為210℃。
即，將環(huán)形帶83的厚度設為0.6mm時定影動作中的支承輥81a、81b的溫度要比環(huán)形帶83厚度為0.1mm時定影動作中的支承輥81a、81b的溫度高出大約30℃。在比較例2中，當停止定影輥60的旋轉(zhuǎn)以及加熱燈64、74、82a、82b的加熱時，支承輥81a、81b的溫度達到270～280℃，與支承輥81a、81b接觸的部分的環(huán)形帶83的溫度也達到270～280℃。而且，經(jīng)由環(huán)形帶83與支承輥81a、81b接觸的定影輥60的表面溫度超過200℃。
經(jīng)過了該狀態(tài)的聚酰亞胺制環(huán)形帶83產(chǎn)生了在定影動作時不能從動于定影輥60而是停止的旋轉(zhuǎn)不良。另外，在環(huán)形帶83與定影輥60接觸的部分出現(xiàn)了上浮。由于該上浮，環(huán)形帶83的熱量不能高效傳遞到定影輥60上，無法在定影動作中維持定影溫度。而且，在之后馬上進行了定影的圖象上出現(xiàn)了能夠以目視水平看出的圖象不均。
因而，關(guān)于分散有碳黑的聚酰亞胺制環(huán)形帶83(導熱系數(shù)0.5W/m·K)與聚酰亞胺制環(huán)形帶83(導熱系數(shù)0.3W/m·K)，分別使它們的厚度變化，使環(huán)形帶83的厚度/導熱系數(shù)變成0.002～0.0002m2K/W，進行定影輥60的旋轉(zhuǎn)停止后的環(huán)形帶83的熱損傷的比較。表2示出了厚度/導熱系數(shù)的代表性的四個點的結(jié)果。另外，環(huán)形帶83的熱損傷的評價與上述(關(guān)于熱容量比)所說明的表1相同。
PI(碳黑分散)水平導熱系數(shù)0.5(W/m·K)

PI水平導熱系數(shù)0.3(W/m·K)

如表2所示那樣，從環(huán)形帶83的厚度/導熱系數(shù)為0.0012m2K/W以上時開始出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不良。另一方面，在厚度/導熱系數(shù)為0.001m2K/W以下時沒有旋轉(zhuǎn)不良情況出現(xiàn)。因此，優(yōu)選厚度/導熱系數(shù)為0.001m2K/W以下。
(關(guān)于(加熱咬入部的寬度)/(定影輥60的周長))在上述實施例中，定影輥60的周長為π×50mm＝157mm。另一方面，與定影輥60表面接觸的環(huán)形帶83的周向長度、即加熱咬入部N2的寬度為20mm。因而，(加熱咬入部N2的寬度)/(定影輥60的周長)為0.13。
另一方面，在作為環(huán)形帶83使用了周長60mm、厚度0.1mm、支承輥81a、81b長軸方向上的長度為320mm的環(huán)形帶，作為支承輥81a、81b都使用了外徑10mm、長度320mm、厚度1mm的鋁制中空管的比較例3中，加熱咬入部N2的寬度為12mm。此時，(加熱咬入部N2的寬度)/(定影輥60的周長)為0.08。
此時，維持定影溫度180℃所需的各部件的溫度為如下溫度梯度，即，支承輥81a、81b為250℃，環(huán)形帶83為230℃，通過定影咬入部前的定影輥60表面為180℃。即，當將加熱咬入部N2的寬度設為12mm時，定影動作中的環(huán)形帶83的溫度比加熱咬入部N2的寬度為20mm時高出大約20℃。
在加熱咬入部N2的寬度為12mm的比較例3中，在由于卡紙等原因使定影輥60以及支承輥81a、81b停止、同時對加熱燈64、74、82a、82b的通電停止時，支承輥81a、81b的溫度達到270～280℃，與支承輥81a、81b接觸的部分的環(huán)形帶83的溫度也達到270～280℃。并且，經(jīng)由環(huán)形帶83與支承輥81a、81b接觸的定影輥60表面的溫度超過200℃。
經(jīng)過了該狀態(tài)的聚酰亞胺制環(huán)形帶83產(chǎn)生了在定影動作時不能從動于定影輥60而是停止的旋轉(zhuǎn)不良。另外，在環(huán)形帶83與定影輥60接觸的部分出現(xiàn)了上浮。由于該上浮，環(huán)形帶83的熱量不能高效傳遞到定影輥60上，無法在定影動作中維持定影溫度。而且，在之后馬上進行了定影的圖象上出現(xiàn)了能夠以目視水平看出的圖象不均。
因而，在定影輥60的外徑為40mm、50mm、60mm的定影裝置40中，使(加熱咬入部N2的寬度)/(定影輥60的周長)在0.08～0.16變化，進行定影輥60旋轉(zhuǎn)停止后的環(huán)形帶83的熱損傷的比較。在表3中示出了(加熱咬入部N2的寬度)/(定影輥60的周長)在代表性的四個點的結(jié)果。另外，環(huán)形帶83的熱損傷的評價與上述(關(guān)于熱容量比)所說明的表1相同。
另外，加壓輥70的外徑與定影輥60的外徑相同。而且，調(diào)整定影速度以及復印速度，使定影溫度成為180℃。復印速度在定影輥60外徑為40mm時為50張/分鐘，在定影輥60外徑為50mm時為70張/分鐘，在定影輥60外徑為60mm時為80張/分鐘。
定影輥直徑50mm(定影咬入部寬度9mm，定影速度355mm/s)

定影輥直徑40mm(定影咬入部寬度6mm，定影速度250mm/s)

定影輥直徑60mm(定影咬入部寬度11mm，定影速度450mm/s)

如表3所示那樣，從(加熱咬入部N2的寬度)/(定影輥60的周長)為0.08起開始出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不良現(xiàn)象，而在(加熱咬入部N2的寬度)/(定影輥60的周長)為0.1以上時沒有旋轉(zhuǎn)不良現(xiàn)象發(fā)生。因此，優(yōu)選(加熱咬入部N2的寬度)/(定影輥60的周長)為0.1以上。
(關(guān)于環(huán)形帶的?；瘻囟然蛉埸c)在上述實施例中，環(huán)形帶83的玻化溫度Tg為310℃，連續(xù)使用溫度(能夠連續(xù)使用既定時間的最高溫度)為240℃。
另一方面，在作為環(huán)形帶83使用了PET制的Tg為110℃、連續(xù)使用溫度為105℃的環(huán)形帶的比較例4中，在由于卡紙等原因使定影輥60以及支承輥81a、81b停止、同時對加熱燈64、74、82a、82b的通電也停止時，環(huán)形帶83發(fā)生變形，而且發(fā)現(xiàn)局部固結(jié)在支承輥81a、81b上。
因而，使環(huán)形帶83的Tg在200～400℃變化，進行定影輥60旋轉(zhuǎn)停止后的環(huán)形帶83的熱損傷的比較。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若環(huán)形帶83的Tg為250℃以上的話，則環(huán)形帶83不會受到大的熱損傷。因此，希望環(huán)形帶83的Tg為250℃以上。若Tg為300℃以上的話，則更加沒有受到熱損傷的情況出現(xiàn)，不易發(fā)生旋轉(zhuǎn)不良，故而更加優(yōu)選。
另外，也可以使用由不銹鋼或鎳等金屬材料制成的金屬帶作為環(huán)形帶83。在使用金屬帶的情況下，優(yōu)選該金屬帶的熔點為250℃以上。另外，由于上述不銹鋼或鎳等金屬的熔點通常為300℃以上，所以難以受到熱損傷。
(關(guān)于加熱燈的封入氣體)在上述實施例中，作為支承輥81a、81b內(nèi)部的加熱燈82a、82b，使用了封入氣體的導熱系數(shù)為110×10-4W/mK的鹵素燈。
因而，作為加熱燈82a、82b，使用封入氣體的導熱系數(shù)不同的四種鹵素燈，進行與上述相同的熱損傷評價實驗。結(jié)果示于表4。另外，在表4中，“△”表示有但不經(jīng)常發(fā)生旋轉(zhuǎn)不良的情況。


根據(jù)表4，若封入氣體的導熱系數(shù)為110×10-4W/mK以下的話，則能夠抑制鹵素燈的燈絲的熱量不必要地傳遞到封入氣體或玻璃管(燈管)上，其結(jié)果，能夠抑制加熱燈82a、82b的玻璃管的溫度上升。
由此，在由于卡紙等原因使定影輥60以及支承輥81a、81b停止、同時對加熱燈64、74、82a、82b的通電停止之后，從加熱燈82a、82b傳遞到支承輥81a、81b的熱量變少，支承輥81a、81b的溫度上升得到抑制，其結(jié)果，能夠抑制環(huán)形帶83、定影輥60的局部溫度上升。而且，環(huán)形帶83、定影輥60表面的熱損傷(溫度劣化)得到抑制，進而可減少因定影輥60表面的一部分變成高溫而造成的圖象不均。
(關(guān)于加壓輥的外部加熱裝置)在圖1所示結(jié)構(gòu)的基礎上，還可對加壓輥70也設置外部加熱裝置。圖7是表示本實施例的定影裝置40的結(jié)構(gòu)的圖。如圖示那樣，以與加壓輥70的周面抵接的方式設置加熱輥280作為外部加熱裝置。
作為加熱輥280，使用了在外徑20mm、厚度1mm的SUS輥的表層上涂敷了20μm的氟樹脂的輥。
另外，在加熱輥280的內(nèi)部設置加熱燈281，還設置了用于檢測加熱輥280的周面溫度的熱敏電阻282。在本實施例中，作為加熱燈281使用了500W的鹵素燈。
而且，為了防止在定影動作中加壓輥70的溫度降低，不使用加壓輥70內(nèi)部的加熱燈74，而是從加熱輥280對加壓輥70的表面供給熱量。另外，在預熱時，為了使加壓輥70的溫度快速升高，同時對加熱燈74、281進行通電而將它們點亮。
這樣，通過對與用于加熱未定影調(diào)色劑的定影輥60對置的加壓輥70設置加熱輥280，能夠快速且有效地應對預熱時間的縮短以及過紙過程中加壓輥70溫度的降低。而且，加壓輥70的溫度即使比定影輥60的溫度低也沒關(guān)系，能夠能將在內(nèi)部設有熱源的加熱輥280作為外部加熱機構(gòu)加以使用。這樣，由于在結(jié)構(gòu)方面比使用環(huán)形帶83的外部加熱裝置180(參照圖5)更加簡化，所以裝置能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
如上所述，本發(fā)明的定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送且借助熱量以及壓力將上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上的定影部件、多個支承輥、架設在上述多個支承輥上且與上述定影部件的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)；其中，當將上述加熱機構(gòu)的熱容量設為C1、將上述支承輥的熱容量設為C2、將與上述支承輥接觸的部分的上述環(huán)形帶的熱容量設為C3時，滿足下式(1)的關(guān)系(C2+C3)/C1≥2......式(1)。
在此，就產(chǎn)生上述過熱的原因進行說明。
在外部帶加熱定影方式中，對定影部件的熱供給能力較高，而且熱量經(jīng)由多個部件(也就是支承輥、環(huán)形帶)從加熱機構(gòu)傳遞至定影部件表面。因而，在加熱機構(gòu)與定影部件的表面之間的溫度梯度較大。即，形成了按溫度從高到低的順序依次為加熱機構(gòu)＞支承輥＞環(huán)形帶＞定影部件表面這樣的溫度梯度。
并且，當定影部件的旋轉(zhuǎn)停止，對定影部件的熱傳遞瞬間被切斷時，這種溫度梯度使得支承輥以及環(huán)形帶升溫。
尤其是在現(xiàn)有技術(shù)的外部帶加熱定影方式中，由于支承輥或環(huán)形帶的熱容量小，所以因溫度梯度造成的過熱比較顯著。因此，在像發(fā)生卡紙那樣動作緊急停止的情況下，這種過熱現(xiàn)象尤為顯著。
接著，對加熱機構(gòu)的溫度與過熱的關(guān)系進行說明。
在定影部件的旋轉(zhuǎn)停止時，即使將加熱機構(gòu)的熱供給停止，加熱機構(gòu)也會暫時保持高溫。因此，支承輥的溫度變高，助長了過熱現(xiàn)象。在作為加熱機構(gòu)采用一般的鹵素燈的情況下，在玻璃管的內(nèi)部具有鎢等的熱絲，在斷開鹵素燈的電源后，鹵素燈的玻璃管成為比支承輥高100℃以上的高溫。該玻璃管的熱量通過輻射以及經(jīng)由空氣進行的熱傳遞而轉(zhuǎn)移到支承輥上，支承輥被加熱。支承輥的熱容量越小且鹵素燈的玻璃管的熱容量越大，則支承輥的溫度上升率越高。
因此，在定影動作中形成溫度梯度而成為高溫的支承輥的溫度，在定影結(jié)束后(定影部件的旋轉(zhuǎn)停止)或發(fā)生卡紙時，會因加熱機構(gòu)所具有的熱量而變高。而且，與支承輥接觸的環(huán)形帶由于熱容量較小，所以也會升溫到與支承輥大致相同的溫度。
然而，根據(jù)本發(fā)明的上述方案，使加熱機構(gòu)的熱容量C1、支承輥的熱容量C2、與支承輥接觸的部分的環(huán)形帶的熱容量C3之間的關(guān)系滿足上述式(1)。即，與現(xiàn)有技術(shù)相比，支承輥以及環(huán)形帶的熱容量比加熱機構(gòu)更大。
當滿足上述式(1)時，在定影結(jié)束后(定影部件的旋轉(zhuǎn)停止)或卡紙時，加熱機構(gòu)的熱量即使移動到支承輥上，支承輥的溫度上升也會得到抑制，其結(jié)果，能夠抑制環(huán)形帶、定影部件的局部溫度上升。因而，能夠防止環(huán)形帶以及定影部件表面的因溫度導致的劣化，能夠減輕圖象不均現(xiàn)象。
另外，本發(fā)明的定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送且借助熱量以及壓力將上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上的定影部件、多個支承輥，架設在上述多個支承輥上且與上述定影部件的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)；其中，當將上述環(huán)形帶的厚度設為t，將上述環(huán)形帶的導熱系數(shù)設為λ時，滿足以下的式(2)的關(guān)系t/λ≤0.001[m2K/W]......式(2)。
如上述那樣，在定影動作中形成了按溫度從高到低的順序依次為加熱機構(gòu)＞支承輥＞環(huán)形帶＞定影部件表面這樣的溫度梯度。其中，從實驗了解到，支承輥與環(huán)形帶的溫差主要受環(huán)形帶的熱傳遞影響。因而，當將支承輥的厚度設為t、將導熱系數(shù)設為λ時，t/λ的值越小，則熱傳遞性越好，能夠減小上述溫差。
在定影結(jié)束后或卡紙時，定影部件的旋轉(zhuǎn)以及加熱機構(gòu)的加熱停止后，與支承輥接觸的部分的環(huán)形帶升溫到與支承輥大致相同的溫度。并且，支承輥因加熱機構(gòu)所具有的熱量而升溫，所以，環(huán)形帶的溫度進一步上升。因此，減小上述溫度梯度中支承輥與環(huán)形帶的溫差與抑制環(huán)形帶的溫度上升相關(guān)聯(lián)。
通過滿足式(2)，能夠?qū)Ъ茉O輥與環(huán)形帶的溫差抑制到大約20度以下。而且，若滿足上述式(2)的話，則在定影結(jié)束后(定影部件的旋轉(zhuǎn)停止)或卡紙時，即使加熱機構(gòu)的熱量轉(zhuǎn)移到支承輥上，也可抑制環(huán)形帶的溫度上升，其結(jié)果，能夠抑制定影部件的局部溫度上升。而且，在滿足上述式(2)時，看不到環(huán)形帶以及定影部件表面的因溫度引起的劣化，能夠減輕圖象不均現(xiàn)象。
另外，當減薄環(huán)形帶的厚度時，支承輥與環(huán)形帶的溫差變小，從而較為理想，但從另一方面考慮，存在支承輥以及環(huán)形帶的總熱容量減小的可能性，所以，優(yōu)選與環(huán)形帶的厚度減小程度相應地增大支承輥的厚度，以不至于使支承輥以及環(huán)形帶的總熱容量減小。
另外，本發(fā)明的定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送且借助熱量以及壓力將上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上的定影部件、多個支承輥、架設在上述多個支承輥上且與上述定影部件的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)；其中，上述環(huán)形帶與上述定影部件的表面接觸的接觸部分在上述環(huán)形帶的移動方向上的長度，為上述定影部件的周長的0.1倍以上。
如上所述，在定影動作中形成了按溫度高低的順序依次為加熱機構(gòu)＞支承輥＞環(huán)形帶＞定影部件表面這樣的溫度梯度。其中，可從實驗了解到，環(huán)形帶與定影部件表面的溫差主要受上述環(huán)形帶與上述定影部件的表面接觸的接觸部分在上述環(huán)形帶移動方向上的長度(加熱咬入部寬度)所影響。
可從試驗得知，尤其是當加熱咬入部寬度相對于定影部件的周長為0.1倍以上時，可將環(huán)形帶與定影部件表面的溫差抑制在30～40度以下。當能夠?qū)h(huán)形帶與定影部件表面的溫差減小時，能夠?qū)⒍ㄓ皠幼髦械沫h(huán)形帶、支承輥的溫度抑制得較低，其結(jié)果，在定影結(jié)束后或因卡紙等使得定影部件的旋轉(zhuǎn)以及加熱機構(gòu)的加熱停止后，根據(jù)上述方案可防止環(huán)形帶以及定影部件表面的因溫度引起的劣化，能夠減輕圖象不均現(xiàn)象。
而且，本發(fā)明的定影裝置在上述方案的基礎上，優(yōu)選上述環(huán)形帶的玻化溫度以及熔點中較低的一種溫度在250℃以上。
由定影中的溫度梯度，使得支承輥以及環(huán)形帶變成比定影部件的溫度高的溫度，然而，根據(jù)上述方案，由于環(huán)形帶的耐熱性良好，所以即使環(huán)形帶為薄膜狀形態(tài)，也可減輕熱損傷。
另外，在本發(fā)明的定影裝置中，優(yōu)選上述加熱機構(gòu)是封入氣體的導熱系數(shù)為110×10-4[W/m·K]以下的鹵素燈。
由實驗得知，與封入氣體的導熱系數(shù)為177×10-4[W/m·K]以下的鹵素燈相比，能夠抑制燈絲的熱量不必要地傳遞到封入氣體或燈管(玻璃管)上，其結(jié)果，能夠?qū)Ⅺu素燈的燈管溫度降低100℃以上。
由此，在定影部件的旋轉(zhuǎn)以及加熱機構(gòu)的加熱停止后，從加熱機構(gòu)移動到支承輥上的熱量變小，支承輥的溫度上升受到抑制，其結(jié)果，能夠抑制環(huán)形帶、定影部件的局部溫度上升。而且，可抑制環(huán)形帶、定影部件的表面的溫度劣化，減輕減小圖象不均現(xiàn)象。
另外，在本發(fā)明的定影裝置中，上述定影部件具備夾持上述記錄材料的定影輥以及加壓輥，上述定影輥接觸上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象，上述環(huán)形帶與上述定影輥的表面接觸。
根據(jù)上述方案，能夠有效地加熱未定影調(diào)色劑，減小定影時消耗的電力，并且能夠縮短預熱時間。
另外，本發(fā)明的定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送的定影輥和加壓輥、多個支承輥、架設在上述多個支承輥上且與上述定影輥的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)；上述定影輥借助熱量以及壓力使上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上；其中，具備與上述加壓輥的表面接觸、從表面加熱該加壓輥的加熱輥。
根據(jù)上述方案，通過在與定影輥對置的加壓輥上設置加熱輥，能夠快速且有效地應對預熱時間的縮短以及定影處理中的加壓輥溫度降低。但是，與定影輥的溫度相比，加熱輥的溫度較低也沒關(guān)系，因而能夠使用在內(nèi)部具備熱源的加熱輥，與使用環(huán)形帶的外部加熱裝置相比，能夠?qū)⒍ㄓ把b置小型化。
而且，通過快速加熱加壓輥，能夠從加壓輥供給到記錄材料的熱量增大，其結(jié)果，可抑制本應從定影輥供給的熱量。根據(jù)該效果，降低了用于將熱量供給到定影輥表面的加熱機構(gòu)、支承輥以及環(huán)形帶的溫度梯度，能夠抑制與定影輥接觸的環(huán)形帶的升溫。由此，能夠防止環(huán)形帶以及定影部件表面的因溫度造成的劣化，能夠減輕圖象不均。
另外，本發(fā)明的圖象形成裝置具備在記錄材料上形成調(diào)色劑圖象的調(diào)色劑圖象形成機構(gòu)和上述定影裝置。由此，能夠防止環(huán)形帶以及定影部件表面的因溫度造成的劣化，能夠減輕圖象不均現(xiàn)象。
在發(fā)明的詳細說明中所提及的具體的實施方式或?qū)嵤├齼H僅用于使本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容為人所清楚了解，并不能將其認為是只限定于這樣的具體例子進行狹義解釋的內(nèi)容，本發(fā)明能夠在本發(fā)明的構(gòu)思與后述的權(quán)利要求的范圍內(nèi)進行各種各樣的變更實施。
權(quán)利要求
1.一種定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送且借助熱量以及壓力將上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上的定影部件、多個支承輥、架設在上述多個支承輥上且與上述定影部件的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)，其中，當將上述加熱機構(gòu)的熱容量設為C1、將上述支承輥的熱容量設為C2、將與上述支承輥接觸的部分的上述環(huán)形帶的熱容量設為C3時，滿足下式(1)的關(guān)系(C2+C3)/C1≥2 ……式(1)。
2.一種定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送且借助熱量以及壓力將上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上的定影部件、多個支承輥、架設在上述多個支承輥上且與上述定影部件的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)，其中，當將上述環(huán)形帶的厚度設為t，將上述環(huán)形帶的導熱系數(shù)設為λ時，滿足以下的式(2)的關(guān)系t/λ≤0.001[m2K/W] ……式(2)。
3.一種定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送且借助熱量以及壓力將上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上的定影部件、多個支承輥、架設在上述多個支承輥上且與上述定影部件的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)，其中，上述環(huán)形帶與上述定影部件的表面接觸的接觸部分在上述環(huán)形帶的移動方向上的長度，為上述定影部件的周長的0.1倍以上。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的定影裝置，其特征在于，上述環(huán)形帶的?；瘻囟纫约叭埸c中較低的一種溫度為250℃以上。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的定影裝置，其特征在于，所述加熱機構(gòu)是封入氣體的導熱系數(shù)為110×10-4[W/m·K]以下的鹵素燈。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的定影裝置，其特征在于，上述定影部件具備夾持上述記錄材料的定影輥以及加壓輥，上述定影輥接觸上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象，上述環(huán)形帶與上述定影輥的表面接觸。
7.一種定影裝置，具備一邊夾持記錄材料一邊對其進行輸送的定影輥和加壓輥、多個支承輥、架設在上述多個支承輥上且與上述定影輥的表面接觸的環(huán)形帶、以及設置在上述支承輥內(nèi)部的加熱機構(gòu)，上述定影輥借助熱量以及壓力使上述記錄材料上的未定影調(diào)色劑圖象定影到該記錄材料上，其中，具備與上述加壓輥的表面接觸并從表面加熱該加壓輥的加熱輥。
8.一種圖象形成裝置，其特征在于，包括在記錄材料上形成調(diào)色劑圖象的調(diào)色劑圖象形成機構(gòu)、以及如權(quán)利要求1、2、3、7中任一項所述的定影裝置。
全文摘要
本發(fā)明的定影裝置具備一邊夾持記錄紙(P)一邊對其進行輸送且借助熱量以及壓力將記錄紙上的未定影調(diào)色劑圖像定影到該記錄紙(P)上的定影輥以及加壓輥，兩個支承輥，架設在上述支承輥上且與上述定影輥的表面接觸的環(huán)形帶，以及設置在上述支承輥的內(nèi)部的加熱燈。并且，當將加熱燈的熱容量設為C1、將支承輥的熱容量設為C2、將與支承輥接觸的部分的環(huán)形帶的熱容量設為C3時，滿足(C2+C3)/C1≥2的關(guān)系。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形帶以及定影部件表面的熱損傷以及圖像不均現(xiàn)象得到抑制的外部帶加熱方式的定影裝置。
文檔編號G03G15/00GK101038471SQ20071008575
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者山名真司, 朝倉建治, 香川敏章 申請人:夏普株式會社