[發明專利]圖像加熱裝置和用于該圖像加熱裝置的加壓輥

有效

• 申請號: 201110205608.4
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102346415A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 內山康治;中原久司;佐藤豐
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G03G15/20
• 分類號: G03G15/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李帆

技術領域

本發明涉及將其用作安裝在圖像形成裝置例如電子照相復印機或電子照相打印機中的定影裝置(fixing?device)時適合的圖像加熱裝置。

背景技術

作為安裝于電子照相復印機或打印機中的定影裝置，已知包括加熱器、能與該加熱器接觸地移動的定影膜(fixing?fi1m)和用于形成加壓輥(pressing?roller)與和該加熱器接觸的定影膜之間的壓料部(nip)的加壓輥的定影裝置，該加熱器包括陶瓷基板和該基板上形成的電發熱元件。在定影裝置的壓料部中夾持輸送(nip-convey)的同時將負載未定影調色劑圖像的記錄材料加熱，以致將記錄材料上的調色劑圖像在記錄材料上加熱定影。該定影裝置具有如下優點：從向加熱器的通電開始直至將加熱器的溫度升高到可定影的溫度所需的時間短。因此，安裝了該定影裝置的打印機能夠縮短從打印指令的輸入到記錄材料的第一張上的圖像的輸出的時間(FPOT：first?printout?time)。此外，這種類型的定影裝置也具有如下優點：打印機等待打印指令的待機過程中的功率消耗較少。

在使用定影膜的定影裝置中，為了在記錄材料輸送方向上形成具有預定寬度的壓料部，使用具有彈性層的加壓輥。用于加壓輥的彈性層可大致分為海綿型，其中孔隙部(pore?portion)設置在彈性層內，和實體型(solid?type)，其中在彈性層內沒有設置孔隙部。日本公開專利申請(JP-A)2002-148988公開了海綿型的彈性層，其中在彈性層內沒有設置孔隙部，該彈性層用作用于加壓輥的彈性層。

使用定影膜的定影裝置中，通常，通過驅動馬達使加壓輥旋轉，然后通過使定影膜跟隨該加壓輥的旋轉而旋轉。安裝了該定影裝置的打印機中，已知以與大尺寸的記錄材料相同的打印間隔對小尺寸的記錄材料進行連續打印時，加熱器的記錄材料沒有通過的區域(非紙張通過區域(non-sheet-passing?area))過度地升溫。

上述非紙張通過部升溫(non-sheet-passing?portion?temperature?rise)不僅在加熱器上而且在加壓輥上產生。特別地，主要將高耐熱的硅橡膠用于加壓輥中使用的彈性層，但在例如230-240℃的溫度下長時間使用該加壓輥時，彈性層的劣化發展。對于具有高絕熱性的海綿型彈性層，加壓輥上的該非紙張通過部升溫更容易發生，以致在非紙張通過部的加壓輥的溫度容易變高。這是因為由于彈性層的絕熱性，需要大量時間使非紙張通過部的加壓輥的熱擴散到其他部分。另一方面，在其中不包括孔隙部的實體型彈性層中，熱導率高于海綿型彈性層的熱導率，因此實體型彈性層對于減輕非紙張通過部升溫的程度是有利的。但是，實體型彈性層伴有如下問題：熱膨脹的程度大。

在記錄材料沒有進入壓料部的期間，加壓輥接受來自加熱器的熱，因此被加熱。由于該來自加熱器的熱，加壓輥的彈性層產生熱膨脹。海綿型彈性層其中包括孔隙部，因此與具有相同體積的實體型彈性層相比時，彈性層的量小。此外，在海綿型彈性層內存在的孔隙部沒有被彈性層的壁隔開而是連接(開孔狀態下)的情況下，從彈性層的內部發生散熱。因此，海綿型彈性層的熱膨脹的程度小于實體型彈性層。

特別地，在通過馬達驅動加壓輥并且通過加壓輥的旋轉使定影膜旋轉的類型的定影裝置的情況下，當彈性層產生熱膨脹以增加加壓輥的周長時，壓料部中的記錄材料輸送速度變得高于預定的記錄材料基準輸送速度。

當記錄材料輸送速度取決于加壓輥的周長的變化而波動時，其影響也出現在要加熱定影于記錄材料上的圖像上。例如，壓料部中的記錄材料輸送速度變得高于記錄材料基準輸送速度，以致將記錄材料朝在記錄材料輸送方向上位于壓料部的上游的輸送部件(轉印輥和位于轉印輥的上游的輸送輥)拉。在這種情況下，記錄材料已通過各輸送部件時的沖擊變大，以致發生如下問題：大沖擊作為橫線出現在圖像上。該出現在圖像上的橫線稱為模糊(blur)。

假定產生模糊并且為了減小使加壓輥的彈性層熱膨脹時的記錄材料輸送速度的波動，例如，將加壓輥的外直徑設定為小值。那么，現在相反地，加壓輥的冷卻狀態的記錄材料輸送速度變得比記錄材料輸送方向上位于壓料部的上游的輸送部件的每一個慢。這種狀態下，相反地，記錄材料處于如下狀態：能夠將其從壓料部往后推，以致可產生如下問題：圖像例如半色調圖像的濃度變高。將該問題稱為后端濃度增加(trailing?end?density?increase)。因此，由于壓料部中的記錄材料輸送速度的波動，發生如上所述的問題。

發明內容