[发明专利]定影装置及使用该定影装置的图像形成设备

说明书

技术领域

本发明涉及定影装置及使用该定影装置的图像形成设备，具体来说，涉及通过对记录介质上形成的未定影的色粉图像加热而将该未定影的色粉图像固定至该记录介质的定影装置及使用该定影装置的图像形成设备。

背景技术

传统上，电子照相图像形成设备（在下文中简称为“图像形成设备”）包括：例如，感光器、充电部、曝光部、显影部、转印部和定影部。

该图像形成设备是通过使用感光器以及这些装置进行充电处理、曝光处理、显影处理、转印处理以及定影处理以将图像形成在片状记录介质（在下文中简称为“片材”）上的机器。例如使用热辊型定影装置作为用于进行该定影处理的定影部。该热辊型定影装置包括定影辊和挤压辊。定影辊和挤压辊是彼此挤压接触的一对辊。定影辊和挤压辊中的至少一个包含热源（如卤素加热器等）作为加热部。

在定影处理中，该热源将该辊对加热到定影所需的预定温度（在下文中称为“定影温度”），然后将其上形成有未定影的色粉图像的记录介质传送到定影辊和挤压辊之间的定影咬合部（fixing nip portion）或挤压接触部。

经过定影咬合部的未定影的色粉图像利用从定影辊和挤压辊中的至少一个传来的热并且在定影辊和挤压辊的压力下定影到记录介质，如纸张等。定影咬合部中记录介质穿过的区域（在下文中被称为“片材穿过区域”）温度降低，但是被该热源加热到定影温度。

在为能够进行全色彩打印的图像形成设备提供的定影装置中，使用在其表面上形成有由硅橡胶等制成的弹性层的定影辊（在下文中称为“弹性辊”）。使用弹性辊使定影咬合部中弹性辊表面上的弹性层能够根据未定影的色粉图像的粗糙度弹性形变，以使得弹性辊包围、覆盖并接触未定影的色粉图像。因此，对于承载比单色图像更大量的色粉的彩色未定影的色粉图像来说，该配置表现出进一步改进的定影性能。

此外，由于弹性辊表面上的弹性层的应变释放效应，可以提高与单色图像相比更可能偏移的彩色色粉的分离性能。更具体来说，在定影咬合部的出口处在定影咬合部中已经被挤压并且变形的弹性层失去其变形条件，从而在定影咬合部的出口处在弹性层和色粉图像之间出现滑动。结果，弹性层与色粉图像的粘附度下降，因此分离性能提高。

此外，由于该咬合配置或者该定影咬合部中定影辊和挤压辊的形状向定影辊侧凸出（形成反向咬合配置），所以可以提高定影辊和记录介质之间的分离性能。因此，不使用任何分离爪等作为用于使记录介质与定影辊分离的分离部，就可以实现使记录介质能够与定影辊分离的半剥离结构，并且因此可以消除由分离部引起的图像缺陷。

为了使该定影装置处理高速打印，必须使定影咬合部的宽度（在下文中称为“定影咬合宽度”）更大。作为用于使定影咬合宽度更大的手段，可以考虑两个方法：一个方法是使弹性辊的弹性层更厚，另一个方法是增大弹性辊的直径。

然而，由于弹性辊的弹性层的热导率很低，所以当像现有技术的弹性辊中那样，在弹性辊内设置加热装置时，如果弹性辊的弹性层很厚，那么会出现升温时间长的问题。此外，当处理速度较高时，还会出现定影辊的温度跟不上定影温度的问题。

此外，当弹性辊的直径更大时，还会出现加热部的功率消耗增加的问题。

为了解决这些问题，作为现有技术，已经提出基于包括定影辊、挤压辊、热辊和环带的带定影机构的定影装置，其中环带缠绕在定影辊和热辊之间，热辊包含用于加热的加热器，同时定影辊和挤压辊相互挤压接触，环带设置在其间（参见专利文献1：国际公开号WO99/00713）。

根据专利文献1（国际公开号WO99/00713）中公开的定影装置，可以减小升温时间，这是因为作为加热部的热辊加热具有小热容的环带而不需要加热具有较大热容的弹性层。此外，由于可以设置具有低硬度的厚弹性层如海绵橡胶等，而不需要在定影辊中设置加热部，所以可以确保大的定影咬合宽度。

作为另一种技术，已经提出一种定影装置（参见专利文献2：日本专利申请公开5-289556号），其中以平面发热器的形式给出的加热部被用于通过膜部件对作为受热材料的记录介质加热，从而加热并融化记录介质上的未定影的色粉图像，并且因此将该图像定影到该记录介质。

根据专利文献2（日本专利申请公开5-289556号）中公开的定影装置，由于该平面发热器具有比卤素灯加热器低的热容，所以与具有卤素灯加热器的现有技术配置相比，可以抑制加热部的热容。因此可以降低功率并缩短升温时间。