[发明专利]图像加热装置以及用于该装置的可旋转加热部件

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合用作要被安装到诸如打印机或复印机的、使用电子照相技术或静电记录技术的图像形成装置上的热定影装置的图像加热装置。

另外，本发明涉及一种该图像加热装置所使用的可旋转加热部件。

作为这样的图像加热装置，例如存在对记录材料上的未定影图像进行定影的定影装置、通过对定影于记录材料上的图像进行加热来使图像的光泽度增大的光泽度增强装置等等。

背景技术

在图像形成装置中，定影装置被使用以便将形成并携载在记录材料上的未定影调色剂图像加热并定影到所述记录材料。作为这样的定影装置，广泛使用接触加热型的定影装置。在接触加热型的定影装置中，使在预定温度加热的可旋转加热部件(以下称为定影辊)与记录材料在压合(nip)部分中接触。这样，将记录材料上的未定影调色剂图像加热并定影到记录介质上，从而形成定影图像。

定影辊可以被内部加热型和外部加热型(表面加热型)中的一种加热。在内部加热型中，加热单元(热源：加热器)置于定影辊内，且从定影辊的内部对定影辊进行加热，从而在预定的定影温度加热定影辊的表面。在外部加热型中，加热单元置于定影辊的外部，且从定影辊的外部对定影辊进行加热，从而在预定的定影温度加热定影辊的表面。

外部加热型的定影装置通过小热容量的加热单元，诸如具有小陶瓷加热器或卤素加热器的小直径的加热辊，来从定影辊的外部对定影辊进行加热。根据外部加热型的定影装置，能使定影辊的表面温度快速上升，由此与内部加热型的定影装置相比缩短了暖机(warm-up)时间段。

日本专利申请公开No.H06-075491讨论了一种用于外部加热的定影辊(加热辊)，被配置成缩短将温度升高到可定影温度所需的时间段。即，定影辊包含芯金属、绝热层、热传递层以及表面层(调色剂释放(release)层)。绝热层由硅橡胶制成，以在芯金属的外周具有弹性。热传递层由金属制材料制成，以在绝热层的外周具有5μm～100μm的厚度。表面层由氟树脂制成，以在热传递层的外周具有5μm～30μm的厚度。

定影辊具有弹性，使得可以形成无定影不规则性的高质量图像。另外，定影辊的表面被加热，所以即使在定影辊的表面层下设置弹性层，也能使定影辊的表面温度快速上升。

日本专利申请公开No.2002-123117和日本专利申请公开No.2004-317788讨论了高热导的硅橡胶层置于绝热弹性层和释放层之间的构造。

通过提高定影辊的表面层附近的热导率，易于传递来自外部加热单元的热，由此定影辊的表面温度被快速升高。因此，可以缩短暖机时间段。

日本专利申请公开No.2004-101865讨论了一种图像形成装置，包括定影部件和被压成与所述定影部件接触的压力部件，在夹持在那里的压力压合部分中对记录材料进行加热。定影部件和压力部件中的每一个都具有绝热弹性层、高热导的硅橡胶层和高热导的释放层。用作外部加热单元的加热辊与定影部件和压力部件接触。然后，将热施加到记录材料的两侧，即，携载有未定影调色剂的一侧(以下这被称为前侧，且另一侧被称为后侧)和后侧。

日本专利申请公开No.2004-101865还限定了高热导的实心(solid)橡胶层和绝热弹性层的热导率，以便缩短暖机时间段。利用这一构造，可将暖机时间段缩短不多于60秒。

但是，在外部加热型中，在图像形成装置中不设置加热单元，或仅定影辊被提供有加热单元。因此，如果定影辊和压力部件具有小热容量以便缩短暖机时间段，则产生以下问题。

即，当内部不具有热源的定影辊与记录材料接触以向其传递热时，定影辊的表面温度降低。为此原因，如果不在显著高温通过加热单元加热定影辊的表面，则不能对记录材料施加充分的热量。

考虑到定影辊、温度检测元件和安全元件的热阻，定影辊表面的可用表面温度被限制为不高于预定温度。例如，即使具有高热阻的硅橡胶被用于定影辊的弹性层，当在不低于230℃的高温连续使用定影辊时，橡胶会劣化且可能会被破坏。定影辊需要确保在低于230℃的温度在定影压合部分中加热及定影所需的充分热量。

如果在定影辊的表面附近提供高热导层，则可以通过加热单元有效地升高定影辊附近的温度。然而，在这种情况下，如果加热及定影所需的定影辊的表面温度过高，则不能安全且稳定地使用定影辊。

为此原因，如果除了内部绝热性能和表面附近的高热导率之外，定影辊表面附近的热容量不合适，则定影辊不能积蓄将调色剂加热并定影到记录材料所需的热量。

对已知的外部加热型的定影装置的讨论没有建议定影辊表面附近的合适的热容量。