专利名称：包括具有金属层的旋转体的图像加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加热记录材料上的图像的图像加热装置，特别涉及适合作为搭载于复印机和打印机等的加热定影器使用的图像加热装置。
背景技术：
现有技术中，作为搭载于复印机等图像形成装置的定影装置，使用如图4所示的热辊方式。该方式以内部具有加热器101的金属制等加热辊102和压接于此且具有弹性的加压辊103作为其基本构成，通过将作为被加热部件的记录介质导入并夹持搬运至该辊对的辊隙部，并使其通过来加热、加压定影调色剂像。
但是，在这样的热辊方式的定影装置中，由于辊的热容量较大，所以需要很长的时间才能使辊表面升温至定影温度。因此，为了快速进行图像输出动作，存在不使用装置时也必须将辊表面的温度调至某程度的问题。
因此，提出了利用由加热器加热了的薄膜，将显影剂定影于记录介质的定影膜加热方式的加热装置。如图5所示，该定影膜加热方式的定影装置通常由薄壁的耐热性树脂(例如聚酰亚胺等)构成的定影膜114、固定支承并配置于定影膜114的一侧的加热器113、抵接于定影膜114从而固定加热器113的加热器支架112、加固加热器支架112的加固支柱111和使作为被加热部件的记录介质经由定影膜114紧密接触于加热器113的加压辊构成。
另外，在将此作为定影装置使用的场合，通过将形成并承载有调色剂像的记录介质导入并使其通过夹持定影膜114并压接加热器113和加压辊115而形成的压接辊隙部，由加热器经由定影膜114加热记录介质的可视图像承载体表面，向未定影图像提供热能，调色剂软化、熔融从而进行图像的加热定影。
由此，在定影膜加热方式的定影装置中，由于定影膜114的热容量较低，所以可以使用低热容量的加热器作为加热器。因此，和现有技术的热辊方式、带加热方式等装置相比，可以省电并且缩短到可以定影的状态的待机时间。
在使用定影膜114的场合，由于辊隙部下游的定影膜114处于松弛状态，所以定影膜有紧密接触于记录介质的走纸方向并沿其移动的倾向。如果定影膜紧密接触于记录介质，则分离部的曲率减小，向定影膜的卷贴卡纸容易发生。
为了防止这种情况的发生，在薄膜加热方式的加热定影装置中，需要在通过压接辊隙部后的走纸下游进行良好的定影膜和记录介质的分离。为了达到该目的，有时如图5所示，在加热器113的下游端部的加热器支架112上设置分离凸起物112a。由此，在薄膜加热方式的加热定影装置中，通过增大分离部的曲率，可以防止卷贴卡纸的发生。如果采用该构成，则如图5所示，通过了加压辊115压接的辊隙部后，不处于受压的状态下的定影膜和记录介质紧密接触的区域较长。
但是，存在下述问题。如图6和图7所示，在刚从定影膜114和加压辊115之间的夹持排出记录介质后的部分，在解除夹持的制约的同时，记录介质热膨胀，由于夹持时的制约部分和解除夹持后的部分的膨胀率不同，所以在记录介质S上出现纵向的起伏Sa。如果这样发生起伏，则记录介质的凸出部分比凹入部分更长地接触于定影膜114。因此，如图7所示，记录介质S的凸出部分比凹入部分更容易接受到多余的热。起伏Sa在OHP膜和光泽膜等树脂薄膜记录介质上尤其显著，也发生在通常的纸和光泽纸上。
这里，在定影膜为热容量非常小的聚酰亚胺薄膜(例如，厚度50微米、单位面积的热容量0.01J/cm2·k)等场合，该凸出部分和凹入部分接受的热量的差较小，不会对图像产生较大影响。
但是，在使用由具有某程度的热容量的弹性层、脱模层和金属薄膜构成的定影套筒的场合(例如，单位面积的热容量0.1J/cm2·k)，产生于记录介质的起伏的凸出部分和凹入部分相比接受多余的热。由于该多余的热，记录介质的凸出部分的表面的平滑度劣化，特别在记录介质为OHP膜的场合，如图8所示，沿起伏Sa的凸出部分的透过性劣化，在记录介质为光泽膜的场合会发生光泽度不均。再者，在通常的记录用纸中也发生凸出部分的热粘结。
发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种即使通过辊隙部后的记录材料产生起伏也可以抑制调色剂像的加热不均的图像加热装置。
本发明的另一个目的在于，提供一种用于加热形成于记录材料上的图像的图像加热装置，该装置具有加热器；支承上述加热器的支架；围绕上述支架旋转的旋转部件，其中，上述旋转部件具有挠性并且具有金属层；以及经由上述旋转部件和上述加热器形成辊隙部的加压辊；其中，上述旋转部件刚经过相向于上述加压辊的上述加热器的表面的下游端部后沿上述旋转部件与上述加压辊分离的方向移动。
通过参照附图阅读以下的详细说明可以使本发明的其他目的更加清楚。
图1为表示承载有本发明的图像加热装置的图像形成装置的一个例子的剖视图。
图2A为适用本发明的定影装置的整体说明图。
图2B为图2A所示的定影膜的断面部分放大图。
图2C为图2A所示的记录介质的分离部的放大说明图。
图3为表示对应于分离角α的透光性、记录材料分离性、定影膜耐久性的实验结果的图表。
图4为现有技术的热辊方式的定影装置的说明图。
图5为现有技术的薄膜加热方式的定影方装置的说明图。
图6为表示记录介质的起伏的状态的立体示意图。
图7为图6的放大示意图。
图8为表示图像不良的部位的图。
具体实施例方式
参照
使用本发明的定影装置的图像形成装置的一个实施例。
图1为表示图像形成装置的一个例子的图。图2A、2B和2C为定影装置的说明图。图3为表示对应于分离角α的透光性、记录材料分离性、定影膜耐久性的实验结果的图表。这里，作为说明顺序，首先说明图像形成装置的整体构成，然后说明定影装置的构成。
(图像形成装置)本实施例的图像形成装置为采用电子照相方式的全色图像形成装置，如图1所示，在大致垂直方向上大致配置为直线，备有分别形成黄色、品红、青色、黑色各色图像的4个处理站1(1a-1d)和搬运纸张S的搬运路经20。
各处理站1a-1d至少具有用于承载潜像的感光鼓2(2a-2d)，在各感光鼓2a-2d的周围配置有用于使感光鼓2a-2d均匀带电的带电辊3(3a-3d)、用于使激光照射到感光鼓2a-2d上从而形成潜像的曝光器4(4a-4d)、由对应形成于感光鼓2a-2d上的潜像的颜色(品红、青色、黄色、黑色)的调色剂显影从而使其可视化的显影机构5(5a-5d)和用于去除感光鼓2a-2d上的残留调色剂的清洁装置6(6a-6d)。
各显影机构5a-5d具有用于承载调色剂的显影套筒50(50a-50d)。和对应的感光鼓2a-2d间隔既定距离地支承各显影套筒50a-50d，显影时，向感光鼓2a-2d和显影套筒50a-50d之间加载显影偏压。
中间转印带7架设于驱动辊8、从动辊9和各带架设辊10、11，并沿图中的箭头所示方向被旋转驱动。沿各处理站1a-1d的配置方向搬运中间转印带7，感光鼓2a-2d上的各色调色剂像在各站由一次转印机构14(14a-14d)顺次转印至中间转印带表面从而形成全色图像。
另一方面，纸张S堆放收纳于设于装置下部的供给盒15，并由供给辊16从供给盒15一张一张地分别供给至对准辊对17。对准辊对17将供给的纸张S送出至中间转印带和二次转印辊12之间。
在中间转印带7的最下方的表面抵接有和从动辊9相向配置的二次转印辊12，二次转印辊12夹持搬运作为通过其与中间转印带7之间的记录介质的纸张S。由高压电源13向二次转印辊12加载偏压，由此，将中间转印带上的调色剂像二次转印至通过二次转印辊12和中间转印带7之间的纸张S后，将其搬运至定影部18。
转印了调色剂像的纸张S被送至作为图像加热装置的定影装置18。在定影装置18中，上述纸张S由热和压力将其调色剂像定影在纸张S上。由此，通过在纸张S上形成永久图像，将该纸张S从定影装置18排出至装置外部的排出托盘19。
(定影装置)如图2A所示，定影装置18具有加热器55、支承加热器55的支架53、设于支架53的周边的薄膜状的定影套筒(旋转体)52、由具有向下且呈U字形的横断面的刚性部件构成的加固支柱51和夹持定影套筒52而与加热器55相向配置的加压辊57。再者，通过加压辊57和定影套筒52之间的纸张压接于压接辊隙部a，并且在其后的紧密接触区域b紧密接触于定影套筒52。
定影套筒52，如图2B的放大图所示，从内表面依次由金属薄膜(金属层)52a、弹性层52b、脱模层52c构成。再者，使用单位面积的热容量为大约0.1J/cm2·k的定影套筒52。
加热器55在氧化铝制的基板上形成热电阻。
在刚由定影动作从压接辊隙部a排出之后，在解除压接辊隙部a的制约的同时，纸张S热膨胀。这里，如图2C的放大图所示，由于夹持时的制约部分和解除夹持后的部分的膨胀率不同，所以在纸张S上出现纵向的起伏Sa。在这时的起伏Sa中，将上凸的线记为起伏的上端部63，将下凸的线记为起伏的下端部62。这时，更长地接触于定影套筒52的起伏上端部63比下端部62更容易接受到多余的热，从而导致现有技术例中说明的图像不良。
因此，在本实施例中，由加压辊57、定影套筒52和支架53构成的辊隙部下游区域的定影套筒内表面轨道54的构造如下所述。
此外，这里，在搬运记录介质的方向中，将搬运来的方向定义为“上游”，搬运到的方向定义为“下游”。同样，加压辊和定影套筒处的上游和下游也如此定义。
如图2C所示，在将加压辊57、定影套筒52和加热器55的关系在断面上考虑的关系中，在加热器55的面中，以加压辊57侧的面处的记录介质的搬运方向的下游侧的端部为原点，以从加热器55的压接辊隙部a侧的面延伸的假想平面的方向为x轴，以和x轴在原点垂直相交的直线为y轴，进而，在以下游方向为x轴正向，以从原点出发至定影套筒52存在的方向为y轴正向的场合，在x＞0的区域，使定影套筒52的内表面54位于由x轴和y轴构成的坐标系的第1象限地形成支架53的形状。即，定影套筒52刚通过加热器55的表面中加压辊57侧的表面的下游侧端部之后，边与加压辊57分离边移动。
由此构成，定影套筒52不由加热器表面形成的平面进入加压辊侧，即使在产生记录介质的起伏时，也可以消除供给起伏的凸出部分和凹入部分的热量差，因此，可以防止部分透过性的劣化和光泽度的劣化。此外，这里，将从加热器55的压接辊隙部a侧的表面延伸的假想平面和通过原点接触于定影套筒52的内表面的曲面的假想平面所成的角记为分离角α。
再者，通过增大图2C所示的分离角α来改善透过性、光泽度，并且提高定影套筒52和记录介质的分离性能，防止记录介质向定影套筒52的卷贴。但是，随着增大该分离角，由于加热器端部61的定影套筒52的弯曲引起的应力增大，定影套筒52的耐久性能逐渐劣化。因此，满足透过性·光泽度、分离性能、耐久性的分离角的设定变得重要。因此，进行应设定该分离角的实验。实验结果如图3所示。
图3为表示实验结果的图表。该图表表示对应于分离角α的纸张S的透过性·光泽度不均、分离性能、耐久性的性能差异。在该图中，○＝良好，△＝有些差，×＝差。由此实验，将引导图2C所示的定影套筒52的分离角α至少在0＜x＜7(mm)的区域设定为10°以上40°以下，由此，不会损害定影套筒52的耐久性，可以实现透过性·光泽度和分离性良好的状态。
如上所述，根据本发明，在至少备有具有金属层的定影套筒的图像加热装置中，可以提供透过性和光泽度均匀并且分离性和耐久性良好的定影装置，即使使用了热容量比较大的定影膜时，也可以不降低图像质量地进行定影作业。
本发明并不限于上述实施例，也包含技术思想内的变形。
权利要求
1.一种图像加热装置，用于加热形成于记录材料上的图像，该装置具有加热器；支承上述加热器的支架；围绕上述支架旋转的旋转部件，其中，上述旋转部件具有挠性并且具有金属层；以及经由上述旋转部件和上述加热器形成辊隙部的加压辊；其中，上述旋转部件刚经过上述加热器的表面的上述加压辊侧的上述加热器的表面的下游端部后沿与上述加压辊分离的方向移动。
2.如权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于上述旋转部件还具有弹性层。
3.如权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于分离角大于等于10°小于等于40°，其中，将从上述加热器的表面的上述加压辊侧的表面延伸的假想平面和接触于上述旋转部件的内表面的曲面的另一个假想平面所成的角记为分离角。
全文摘要
一种图像加热装置，用于加热形成于记录材料上的图像，该装置具有加热器；支承上述加热器的支架；围绕上述支架旋转的旋转部件，其中，上述旋转部件具有挠性并且具有金属层；和经由上述旋转部件和上述加热器形成辊隙部的加压辊；其中，上述旋转部件刚经过相向于上述加压辊的上述加热器的表面的下游端部后沿上述旋转部件与上述加压辊分离的方向移动。由此，即使通过辊隙部后的记录材料产生起也可以抑制调色剂像的加热不均。
文档编号G03G15/20GK1499312SQ200310102378
公开日2004年5月26日 申请日期2003年10月27日 优先权日2002年10月28日
发明者内田理夫, 梅泽真郎, 安藤温敏, 土谷利一, 一, 敏, 郎 申请人:佳能株式会社