定影装置、图像形成装置及定影装置的设计方法与流程

本发明涉及一种定影装置、图像形成装置及定影装置的设计方法，具体而言，涉及一种使形成在印刷介质上的调色剂图像定影的定影装置、具有定影装置的图像形成装置及定影装置的设计方法。

背景技术：

近年来，在企业的印刷部门和打印店等，正在利用一种被称作生产型打印机的电子照相方式的图像形成装置。

在生产型打印机中，也要求节能性能。在现有的图像形成装置的定影装置中，有一种使定影辊或者加压辊使用具有连续气泡的绝热发泡体来实现低热容量化，由此缩短预热时间从而获得节能效果的技术。并且，还有一种为了防止施加于辊的应力导致发泡体破坏，而在辊的端部设置抑制发泡体变形的防变形部的技术(专利文献1)。

专利文献1：日本特开2012-168265号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

由于能够以低载荷获得大宽度的捏合，因此对通过捏合部的纸张可加热、加压的面积大，能够实现高速化。但另一方面，通过高速化而施加给发泡体的应力也变多。因此，如果只是像现有技术那样在辊端部设置防变形部件，则难以防止应力导致的破坏，耐久性存在问题。

因此，本发明的目的是在使辊使用发泡体的定影装置中，提供一种提高耐久性的定影装置。另外，本发明的另一目的是提供一种使用提高了耐久性的定影装置的图像形成装置。并且，另一目的是在使辊使用发泡体的定影装置中，提供一种提高耐久性的定影装置的设计方法。

用于解决技术问题的手段

本发明的上述目的通过下述手段实现。

(1)一种定影装置，其中，具有：

第一加压辊；

带，其卷绕于所述第一加压辊；

第二加压辊，其与所述第一加压辊隔着所述带相对配置，在该第二加压辊与所述带之间形成定影捏合部；

辊位置改变部，其改变所述第二加压辊的位置；

所述第一加压辊及所述第二加压辊中的任一方是具有芯金和包围所述芯金的发泡体的辊，

所述辊位置改变部改变所述第二加压辊的位置以便能够根据印刷介质的种类改变所述定影捏合部的峰值面压，以使从所述芯金与所述发泡体的界面向所述发泡体内产生的最大剪应变处于预先确定的范围。

(2)如上述(1)所述的定影装置，其中，所述最大剪应变为0.50以下。

(3)如上述(1)或(2)所述的定影装置，其中，在所述印刷介质的种类为普通纸的情况下，所述峰值面压为80kpa以上且小于120kpa，在所述印刷介质的种类为涂料纸的情况下，所述峰值面压为120kpa以上400kpa以下。

(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的定影装置，其中，所述定影捏合部的宽度为16～30mm。

(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的定影装置，其中，将从所述第一加压辊的旋转中心连结至所述第二加压辊的旋转中心的连线设为假想线段，产生所述最大剪应变的范围是从具有所述发泡体的辊的中心向自所述假想线段朝辊旋转方向的上游侧偏离45°的方向引出的线段、与从具有所述发泡体的辊的中心向自所述假想线段朝辊旋转方向的下游侧偏离45°的方向引出的线段之间的范围。

(6)如上述(1)～(5)中任一项所述的定影装置，其中，所述发泡体具有泡孔直径为1～50μm的连续气泡。

(7)如上述(1)～(6)中任一项所述的定影装置，其中，所述发泡体为，从所述界面到辊表面为止的所述发泡体的厚度为10～30mm。

(8)如上述(1)～(7)中任一项所述的定影装置，其中，所述第一加压辊及所述第二加压辊的外径为50～70mm。

(9)一种图像形成装置，其中，具有：

图像形成部，其向印刷介质形成调色剂图像；

上述(1)～(8)中任一项所述的定影装置，其使利用所述图像形成部形成的调色剂图像定影于所述印刷介质。

(10)一种定影装置的设计方法，其中，

所述定影装置具有：

第一加压辊；

带，其卷绕于所述第一加压辊；

第二加压辊，其与所述第一加压辊隔着所述带相对配置，在该第二加压辊与所述带之间形成定影捏合部；

所述第一加压辊及所述第二加压辊中的任一方是具有芯金和包围所述芯金的发泡体的辊，所述定影装置的设计方法改变所述发泡体的硬度、从所述芯金与所述发泡体的界面到所述辊的表面为止的所述发泡体的厚度，使从所述芯金与所述发泡体的界面向所述发泡体内产生的最大剪应变处于预先确定的范围。

发明效果

根据本发明，定影装置中使用由芯金和发泡体构成的辊，能够根据印刷介质的种类改变定影捏合部的峰值面压，以使从芯金与发泡体的界面向发泡体内产生的最大剪应变处于预先确定的范围。由此，能够延长使用发泡体的辊的寿命，能够提高定影装置耐久性。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的图像形成系统的构成的概略图。

图2是表示图像形成系统的构成的框图。

图3是用于说明定影装置的侧视图。

图4是表示用于改变定影装置中的捏合部的峰值面压的步骤的流程图。

图5是用于说明剪应变的说明图。

图6是用于说明剪应变的说明图。

图7是显示器显示的表示通过cae进行的拉力解析的结果即变形量的解析图。

图8是显示器显示的表示通过cae进行的剪应变解析的结果即最大弹性剪应变的解析图。

图9是表示耐久时间与应变的关系的线图。

图10是表示应变与面压的关系的线图。

附图标记说明

10控制部

20存储部

30图像形成部

36定影部

40供纸输送部

41供纸托盘

50操作显示部

100图像形成系统

101图像形成装置

102读取装置

103后处理装置

104供纸装置

360加热辊

361上加压辊

362下加压辊

364带

370辊位置改变部

371凸轮

372保持部件

373弹性件

374马达

380捏合部

3601加热器

3611芯金

3612发泡体

3621轴

3622旋转体

3623弹性体

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。注意，在对附图的说明中，对于同一要素标注同一附图标记，并省略重复说明。另外，附图的尺寸比例为了方便说明而进行了夸张，有时与实际比例不同。

<图像形成系统>

图1是表示本发明一实施方式的图像形成系统的构成的概略图。图2是表示图像形成系统的构成的框图。

图像形成系统100是被称作生产型打印机的系统。该图像形成系统100大体上由图像形成装置101、读取装置102、后处理装置103、供纸装置104构成。图像形成装置101对印刷介质(例如纸张)进行图像形成(印刷)。读取装置102读取印刷后的纸张的图像。后处理装置103对印刷后的纸张进行后处理。供纸装置104与供纸托盘41一起将收纳的纸张向图像形成部30供给。

如图2所示，图像形成系统100具有控制部10、存储部20、图像形成部30、供纸输送部40、操作显示部50、扫描仪60、分光测色计70、后处理部90及通信i/f(接口)95。它们经由用于在各部之间互通信号的总线相互连接。另外，总线上还连接有供纸装置104，进行信号的收发。

控制部10是cpu，按照程序进行各部的控制和各种运算处理。另外，控制部10还进行后述定影装置(定影部)的控制。

存储部20由预先存储各种程序和各种数据的rom、作为工作区域暂时存储程序和数据的ram及存储各种程序和各种数据的硬盘等构成。

图像形成部30具有中间转印带31、感光鼓32、显影部33、写入部34及二次转印部35。

感光鼓32、显影部33及写入部34分别具有与黄色(y)、品红色(m)、青色(c)、黑色(k)各基本色对应的结构。在图1中，对于感光鼓32、显影部33，省略了对附图标记32(y)、33(y)以外的附图标记的标注。

图像形成部30的写入部34基于图像数据对带电的感光鼓32的表面进行曝光，形成静电潜像。在显影部33中，利用显影部33的调色剂使所形成的静电潜像显影，在各感光鼓32的表面形成各色的调色剂图像。将其在各色的一次转印部(未图示)按顺序层叠在中间转印带31上，形成全彩的调色剂图像。该调色剂图像在二次转印部35转印到纸张s上。之后，形成有调色剂图像的纸张s被向定影装置36输送，通过利用定影装置36进行加热、加压处理而在纸张s上定影全彩的图像。定影装置36的具体细节详见后述。

供纸输送部40具有输送路42(42a～42d)、多个输送辊、驱动它的驱动马达(未图示)及排纸托盘44。

供纸输送部40通过驱动马达的驱动使各个输送辊在规定的时刻旋转，将从供纸装置104供给的纸张s或从供纸托盘41供给的纸张s向图像形成部30输送。

输送路42由图像形成部30内的输送路42a、42d、读取装置102内的输送路42b及后处理部90内的输送路42c构成。

从供纸装置104或供纸托盘41供给的纸张s被在输送路42a中输送。在输送路42a中配置有对齐辊431，对齐辊431通过利用离合器进行旋转、停止来调整纸张的输送时刻。

在输送路42a中输送并利用图像形成部30进行了图像形成的纸张s在经由下游侧的输送路42b、42c实施了与印刷任务的印刷设定相应的各种处理之后，被排出到机体外部并载置在排纸托盘44上。

另外，如果印刷任务的印刷设定是双面印刷设定，则将单面(第一面，通常为正面)进行了图像形成的纸张s向处于图像形成部30的下部的adu输送路42d输送。被输送到该adu输送路42d的纸张s在转向路径中翻转正反面，之后合流到输送路42a，再次在图像形成部30对纸张s的另外一个面(第二面，通常为背面)进行图像形成。

操作显示部50具有带触摸面板的显示器、数字键、开始按钮、停止按钮等，用于印刷条件、调整正反面图像的形成位置的执行时刻等各种设定的输入、装置状态的显示及各种指示的输入。另外，用户通过操作显示部50输入定影装置中的面压调整(后述)的指示。另外，用户通过操作显示部50输入纸张信息。作为纸张信息，有纸张的种类(普通纸(道林纸)、涂料(涂布)纸等)、纸张的克重、厚度、尺寸等。输入的纸张信息与供纸托盘41(各托盘41a及41b)或供纸装置104关联地存储于存储部20。

扫描仪60在输送路42b上读取通过该输送路42b的印刷后的纸张s的图像。

控制部10根据由扫描仪60获得的图像数据进行颜色调整和图像位置调整。在夹着输送路42b而与扫描仪60相对的位置，设置有背面部69。

扫描仪60具有线图像传感器、透镜光学系统、led(lightemittingdiode：发光二级管)光源及收纳它们的壳体等，其读取向被输送的纸张上印刷的图像。对图像的读取为，使来自led光源的光照射到在输送路42b上的读取位置通过的纸张s的表面。该读取位置的像被利用透镜光学系统引导，在线图像传感器上成像，并被读取。

分光测色计70例如是分光计，对在其与相对部75之间通过的纸张s上形成的色标进行分光测定，取得可见光区域及其附近区域中的各波长的分光反射率，相对部75与分光测色计70夹着输送路42b配置。测色数据例如被用于印刷图像的颜色调整。

后处理部90设于输送路42c。后处理部90例如具有进行装订处理、堆叠纸张的堆叠部和装订部，将多页纸张s在该堆叠部重叠起来，然后在装订部进行使用订书钉的平钉处理。平钉后的纸张s的纸摞被排出到排纸托盘44上。另外，不进行平钉的纸张s原样经由输送路42c排出。

通信i/f(接口)95使用sata、pciexpres、usb、以太网(注册商标)、ieee1394等标准的网络接口、蓝牙(注册商标)、ieee802.11等无线通信接口等各种本地连接接口。通过通信i/f(接口)95接收来自pc等外部终端的印刷数据及印刷设定所构成的印刷任务。

供纸托盘41在此为上托盘41a和下托盘41b这种两级的抽拉式托盘，分别单独收纳纸张并向图像形成装置101供给纸张。

供纸装置104与图像形成装置101内部的各托盘41a及41b相比收纳更多的纸张，并向图像形成装置101供给纸张。但是，供纸装置104并不限于此，也可以具有多级式托盘并能够在各托盘中单独收纳纸张。

供纸托盘41及供纸装置104中多用来收纳互相不同的种类的纸张。例如，普通纸和涂料纸分别被收纳于供纸托盘41及供纸装置104中使用，另外，即使在普通纸或涂料纸中，也是大小或克重分别不同的纸张分别被收纳于供纸托盘41及供纸装置104中使用。

注意，读取装置102、后处理装置103、供纸装置104中的任意个或全部也可以被去掉，其只要与图像形成装置101连结以作为图像形成系统实现用户所希望的功能即可。

<定影装置>

图3是用于说明定影装置36的侧视图。

定影装置36是带式定影装置，具有加热辊360、上加压辊361(第一加压辊)、下加压辊362(第二加压辊)、带364及辊位置改变部370。

该定影装置36夹着卷绕于上加压辊361的环状的带364而配置有下加压辊362。在该下加压辊362与带364之间形成定影捏合部(以下仅称为“捏合部380”)。上加压辊361与下加压辊362同步旋转，使纸张在下加压辊362与带364之间通过，将调色剂图像定影于纸张。

加热辊360在内部具有加热器3601。加热器3601由控制部10控制，以使由设于捏合部380的附近的温度传感器(未图示)检测到的温度处于适当温度。

上加压辊361具有芯金3611和包围芯金3611周围的发泡体3612。发泡体3612例如是使硅酮橡胶连续发泡而成的，耐热性好。该发泡体3612例如优选具有泡孔直径为1～50μm的连续气泡。另外，发泡体3612的厚度(从芯金3611与发泡体3612的界面到发泡体3612表面为止的半径方向距离)优选为10～30mm。另外，上加压辊361的外径优选为50～70mm。通过使用这样的泡孔直径、厚度及外径的发泡体3612，即使在使捏合部380的面压如后所述地变化时，也能够进行实现良好画质的定影动作。芯金3611与发泡体3612被粘合在一起(利用粘接剂进行粘接等)。

加热辊360和上加压辊361的位置是固定的。带364以达到一定的张力的方式卷绕于加热辊360和上加压辊361。加热辊360伴随着上加压辊361的旋转而旋转。

下加压辊362在轴3621周围具有金属的旋转体3622和覆盖旋转体3622周围的弹性体3623。弹性体3623例如为非发泡的硅酮橡胶。与上加压辊361相同，下加压辊362的外径也优选50～70mm。

辊位置改变部370具有驱动轴偏心安装的凸轮371、通过该凸轮371的动作而接近上加压辊361或离开上加压辊361的保持部件372和与保持部件372及下加压辊362的轴3621连接的弹性件373。保持部件372绕设于保持部件372的一端的固定轴3721转动。弹性件373例如为弹簧。凸轮371、保持部件372及弹性件373设于下加压辊362的轴3621的两端部(或两端部附近的没有到达定影捏合部的位置)。

辊位置改变部370具有马达374，马达374与设于轴两端部的凸轮371的驱动轴连接。辊位置改变部370通过马达374的动作使设于轴两端部的凸轮371进行相同的动作，使下加压辊362的位置接近上加压辊361或离开上加压辊361。由此，能够改变从下加压辊362向上加压辊361的加压力而调整捏合部380的面压。马达374例如优选使用步进马达等可准确进行定位控制的马达374。该马达374能够通过在停止状态下励磁而使凸轮371的动作停止。

马达374的动作由控制部10控制。例如，将从马达374的旋转角获得的捏合部380的峰值面压(后述)例如作为表格数据等预先存储于存储部20。并且，当向图像形成装置101供给电力时，控制部10参照存储部20使马达374旋转至达到指定面压的位置，使其在该位置停止。通过在停止位置保持励磁状态(通电状态)，使马达374在该位置停止。由此，获得所希望的峰值面压。马达374的旋转角与捏合部380的峰值面压的关系被预先实测出来并存储于存储部20。注意，也可以设置制动器，该制动器用于在马达374停止定位后将凸轮371保持在停止位置，从而不需要持续对马达励磁。

保持部件372和弹性件373被设为用于在纸张通过捏合部380时使下加压辊362下降纸张厚度的程度，在纸张通过后使下加压辊362回到原来的位置。

对以上述方式构成的本实施方式的定影装置36中的捏合部380的峰值面压控制进行说明。

本实施方式的定影装置36根据印刷介质的种类改变定影装置36中的捏合部380的峰值面压。图4是表示用于改变定影装置36中的捏合部的峰值面压的步骤的流程图。

定影装置36的捏合部380的峰值面压(以下仅称为“峰值面压”)是捏合宽度方向(即纸张输送方向)上的捏合部380的面压的最大值。

控制部10首先判别进行印刷的纸张种类(s11)。在此，作为纸张种类，判别是普通纸还是涂料纸。从印刷的任务中的信息、或者供纸托盘41或供纸装置104中收纳的纸张的信息，取得纸张种类。供纸托盘41或供纸装置104中收纳的纸张的信息在向供纸托盘41或供纸装置104中收纳纸张时设定并被存储于存储部20。另外，也可以在s11的阶段通过来自用户的输入(从操作显示部50输入)取得纸张种类。

接着，控制部10根据所判别出的纸张种类是普通纸还是涂料纸(s12)来设定峰值面压(s13或s14)。与纸张种相应的峰值面压是考虑发泡体3612的耐久性而确定的，预先存储于存储部20。对于该面压与耐久性的关系，将通过后述实施例明确其具体细节。在此简单进行说明，从上加压辊361的芯金3611与发泡体3612的界面向发泡体内部方向施加由应力导致的应变。该应变是耐久性降低的原因。产生该应变的范围是以从上加压辊361的旋转中心向下加压辊362的旋转中心引出的假想线段为中心线，从具有发泡体3612的上加压辊361的中心向自假想线段朝上加压辊361的旋转方向的上游侧偏离45°的方向引出的线段、与从具有发泡体3612的上加压辊361的中心向自假想线段朝上加压辊361的旋转方向的下游侧偏离45°的方向引出的线段之间的范围(以假想线段为中心的从上游到下游的90°以内的范围)。调整峰值面压，以使该范围中的最大剪应变在静止状态下为0.50以下。由此，提高使用发泡体3612的上加压辊361的耐久性。

在本实施方式中，作为与纸张种类相应的峰值面压，例如，普通纸设定为80kpa以上且小于120kpa(s13)，涂料纸设定为120kpa以上400kpa以下(s14)。

接着，控制部10改变下加压辊362的位置以达到设定的峰值面压(s15)。如上所述，下加压辊362的位置改变是参照存储于存储部20的表格，通过驱动马达374使凸轮371旋转来改变下加压辊362的位置，以达到设定的峰值面压。这样，完成用于控制峰值面压的处理。

之后，按照印刷的任务进行图像形成并还利用定影装置36进行定影。

由此，作用于捏合部380的峰值面压变为考虑耐久性而确定且与纸张种类相应的适当面压，因此能够提高耐久性而不会引起画质降低。

【实施例】

制作了与实施方式中的定影装置36相同的实验装置并进行了各种实验。

<面压>

通过将发泡体3612用于上加压辊361能够提高节能性这一点与现有技术是相同的。然而，在将发泡体3612用于上加压辊361的情况下，与不发泡的硅酮橡胶辊相比，有面压下降的缺点。该面压降低在涂料纸的情况下特别有影响。在涂料纸的情况下，当以普通纸程度的较低面压通纸时，会产生调色剂起泡的现象。调色剂起泡是这样一种现象：因定影时加热而气化、膨胀的调色剂中的水分和调色剂层中的空气向纸基材侧的散发路径被涂料层截断，因此该膨胀的水分和空气从熔化的调色剂层表面变为细小气泡而散发出去。当产生调色剂起泡时，图像粗糙，画质降低。

另一方面，当为了在使用涂料纸时避免该调色剂起泡而过度提高面压时，纸张变形，或是产生图像光泽过高而刺眼的问题。另外，提高面压是导致发泡体3612的寿命缩短的原因。

因此，实际制作与上述实施方式的定影装置36相同的实验装置(定影装置)而研究了面压与画质的关系。为此，制作下述实验装置1并进行了实验。

·上加压辊：外径φ60mm，厚度15mm、硅酮橡胶制的发泡体3612，泡孔直径30μm，askerc硬度30°(新智德株式会社制海绵)；

·下加压辊：外径φ60mm，厚度2mm，硅酮橡胶(非发泡)制，表层pfa管(jisa硬度30°)(全氟烷氧基氟树脂(简称：pfa))；

·带：外径φ99mm，70μm厚的聚酰亚胺基体，厚度200μm的硅酮橡胶，表层pfa管；

·定影载荷：1000n；

·带张力：轴两端部各20n，合计40n。

用于测定捏合部380的面压的测定仪是霓达株式会社制的辊间压力分布测定系统pincha3-40。

在此，峰值面压是利用上述测定仪测定的面压中的最高的值(即峰值)。另一方面，仅记载为面压，是指使上述定影载荷除以捏合部380的捏合宽度和捏合长度(辊轴向的长度)限定的面积而得的压力(n/m²＝pa)。

对面压与画质的关系进行研究的实验改变了峰值面压，向普通纸和涂料纸印刷了相同的图像并通过目视的方式确认了此时的画质。峰值面压的测定是使用上述测定仪在静止状态下测定的值。图像形成(印刷)时的纸张输送速度为340mm/s。表1表示结果。

在表1中，圆圈表示良好的画质，三角表示局部发生纸张变形、或画质光泽过高，叉号表示画质因调色剂起泡而粗糙。另外，在备考中，办公机是办公用途的打印机，pp机是生产型打印机，标准面压、上限面压、下限面压均为峰值面压。

【表1】

如表1所示，在普通纸中，从办公机标准的峰值面压即80kpa到生产型打印机的上限峰值面压即400kpa，可以获得良好的画质。但是，即使是普通纸，在高得超过生产型打印机的上限面压的410kpa时，也会看到纸张变形或光泽过高等画质降低。

另一方面，在涂料纸中，在110kpa以下，确认到了图像粗糙。这是产生调色剂起泡时的典型画质。从生产型打印机的下限峰值面压即120kpa到上限峰值面压的400kpa，可以获得没有问题的画质。在更高的410kp，在涂料纸中也会看到纸张变形或光泽过高等画质降低。

由上可知，为了获得良好的画质，对于普通纸，峰值面压为80～400kpa，对于涂料纸，峰值面压为120～400kpa。

<捏合宽度>

接着，对捏合宽度进行了研究。

作为将发泡体3612用于上加压辊361的优点，是能够以低载荷实现大的捏合宽度。对纸张的加热量由速度与捏合宽度相乘来决定。生产型打印机为了与此前办公室等使用的打印机相比提高画质，而在纸张上放置更多的调色剂进行着色。当调色剂附着量多时，为了向纸张定影，需要更多的加热量。另外，在生产型打印机中还要求高速印刷。因此，当提高速度时，捏合宽度不够，加热量不足，有可能引起定影不良。因此，研究了调色剂附着量与捏合宽度的关系。

实验装置与上述结构相同。当提高定影载荷(整个捏合部380的面压)时，捏合宽度变大，当降低定影载荷(整个捏合部380的面压)时，捏合宽度变小。对涂料纸在不同调色剂量下改变捏合宽度进行了实验。调色剂量为办公用打印机多使用的调色剂量(表2中的办公机附着量)和使用比它更多的调色剂的生产型打印机的调色剂量(表2中的pp机附着量)，印刷了相同的图像，并通过目视的方式进行了评价。纸张输送速度同上。表2表示结果。

在表2中，圆圈表示没有调色剂剥落的良好画质，三角表示旋转转矩变大(没有调色剂剥落)，叉号表示有调色剂剥落。另外，在备考中，标准宽度、上限宽度、下限宽度均为捏合宽度。

【表2】

如表2所示，在pp机附着量下，在捏合宽度12～15mm，确认到了调色剂剥落。另一方面，在办公机附着量下，即使在捏合宽度12～15mm，也没有调色剂剥落。当增大捏合宽度时，无论pp机附着量还是办公机附着量在捏合宽度16～30mm都没有调色剂剥落。但是，在办公机附着量下，到达了比办公用打印机的转矩大的转矩。当进一步增大捏合宽度时，无论pp机附着量还是办公机附着量在捏合宽度31mm都没有调色剂剥落，且都需要大的转矩。

由此可知，办公用打印机或生产型打印机在办公用程度的调色剂量的情况下，必要的捏合宽度为12～15mm，在转矩变大也无妨的情况下，必要的捏合宽度可以进一步到30mm。另一方面，可知在生产型打印机的调色剂量的情况下，必要的捏合宽度为16～30mm。

<破坏试验>

接着，设为通常的办公用打印机不使用的高面压(超过峰值面压410kpa)、大的捏合宽度(超过31mm)，驱动了上述实验装置1。其结果，上加压辊361的发泡体在目标寿命(捏合次数(后述)350万次)的约1/4左右发生了破坏(参照下述耐久试验)。此时观察破坏情况，发现破坏是从芯金3611与发泡体3612的界面(粘接部分)进行的。

<cae解析>

通过cae(computeraidedengineering：计算机辅助工程)解析对上加压辊361的发泡体3612的变形进行了解析。cae解析是使用ansys(ansys软件)，设定下述的解析条件来进行的。

·上加压辊：外径φ50mm，厚度10mm、泡孔直径30μm的硅酮橡胶发泡体(askerc硬度25°(新智德株式会社制海绵)；

·下加压辊：外径φ60mm，厚度2mm，硅酮橡胶，表层pfa管(jisa硬度30°)；

·带：外径φ99mm，70μm厚的聚酰亚胺基体，厚度200μm的硅酮橡胶，表层pfa管；

·定影载荷：1400n；

·带张力：轴两端各20n，合计40n。

为了说明解析结果，在此对最大剪应变进行说明。图5及图6是用于说明剪应变的说明图。

图5是物体变形前的状态，在x方向、y方向上，物体都不变形。在该状态下，没有产生应变。图6表示已经发生了变形的状态，在y方向下部固定的状态下，y方向上部在x方向上变形。变形量为δl。此时，该物体产生δl/l的剪应变。并且，将图中的θ＝45°时的值称为最大剪应变。注意，l是从物体的下端到上端为止的y方向长度。

图7是显示器显示的表示通过cae进行的拉力解析的结果即变形量的解析图。

在此之前，在上加压辊361使用具有弹性的发泡体3612的情况下，都是认为被下加压辊362按压的上加压辊361的发泡体部分只向上压扁。但是，根据cae解析的结果可知，如图7中的白箭头所示，发泡体部分不但压扁，而且还被挤出而在向横向扩展的方向上作用拉力。

接着，对由上述变形引起的剪应变进行了解析。解析假设辊为静止状态。

图8是显示器显示的表示通过cae进行的剪应变解析的结果即最大弹性剪应变的解析图。

根据剪应变解析的结果可知，如图8所示，发泡体3612与芯金3611的界面附近的最大剪应变所达到的范围，是从具有发泡体3612的上加压辊361的中心向自假想线段(图8中的单点划线)朝上加压辊361的旋转方向的上游侧偏离45°的方向引出的线段(图8中的实线)、与从具有发泡体3612的上加压辊361的中心向自假想线段(图8中的单点划线)朝上加压辊361的旋转方向的下游侧偏离45°的方向引出的线段(图8中的实线)之间的范围(以假想线段为中心的从上游到下游的90°的范围)。

另外，根据该解析的结果，明确了不但是在发泡体3612的中央部(半径方向)，在发泡体3612与芯金3611的界面也大幅度累积了剪应变。这与在使用试验装置的实验中，发泡体3612从芯金界面部分进行破坏的观察结果是一致的。因此，研究了芯金界面的最大剪应变和耐久性。

<耐久试验>

为了研究芯金界面处的发泡体3612的最大剪应变和耐久性，制作了以下述方式改变结构的多个实验装置2并进行了耐久试验。

·上加压辊：硅酮橡胶制的发泡体3612且使用30μm的泡孔直径，发泡体3612的厚度、硬度(askerc)及辊外径如表3所示(新智德株式会社制海绵)；

·下加压辊：厚度2mm，硅酮橡胶(非发泡)制，表层pfa管(jisa硬度30°)，辊外径如表3所示；

·带：外径φ99mm，70μm厚的聚酰亚胺基体，厚度200μm的硅酮橡胶，表层pfa管；

·调整定影载荷以使峰值面压为表3的面压；

·带张力：轴两端部各20n，合计40n。

表3表示耐久试验的结果。在表3中，轴间距离(mm)是上加压辊361的中心到下加压辊362的中心的距离，在上述实施方式中，利用辊位置改变部370改变了下加压辊362的位置。捏合次数是上加压辊361表面的一点通过捏合部380多少次，与转数相同。因此，表3的破坏捏合次数是到破坏时的捏合次数(转数)。另外，在表3中，在通过模拟求出的从芯金3611与发泡体3612的界面向发泡体内部方向产生的剪应变中，根据上述定义求出了最大剪应变。

【表3】

将该耐久时间与应变的关系总结成了线图。图9是表示耐久时间与最大剪应变的关系的线图。图10是表示最大剪应变与面压的关系的线图。最大剪应变都是静止状态下的解析结果的值。

根据这些结果，当设目标捏合次数(耐久性的目标值)为350万次时，在比较例1中，界面附近的最大剪应变为0.54，达到目标捏合次数的约1/3左右。进一步如比较例2及比较例3可知，通过减小芯金界面附近的最大剪应变，改善了耐久性。并且，在最大剪应变为0.50以下的实施例1中，达到了超过目标值的捏合次数。

另外，在应变与面压的关系中，例如，在利用普通纸的情况下，在峰值面压上限100kpa，最大剪应变为低至0.3左右的值。另一方面，在设为涂料纸的峰值面压的下限即120kpa以上的情况下，最大剪应变为0.31以上。

由此可知，在使用普通纸的情况下，即使以普通纸的峰值面压的上限进行利用，耐久也非常高。另外，在使用涂料纸的情况下，根据涂料纸的面压和耐久试验的结果可知，优选在0.31～0.50之间使用最大剪应变。

另外，根据耐久试验的结果可知，即使辊径、发泡体3612的硬度、发泡体3612的厚度等发泡体3612的特性不同，也能够通过改变峰值面压来调整最大剪应变。另外可知，反过来，通过改变发泡体3612的特性和辊径这样的机械结构，也能够调整最大剪应变。

因此，为了提高定影装置的耐久性，根据印刷介质的种类、即根据是普通纸还是涂料纸这一差异来改变最大剪应变。为了达到最大剪应变，根据所使用的印刷介质的种类来改变峰值面压。在普通纸的情况下，如上所述，即使面压高，对画质也没有影响，因此使最大剪应变为0.50以下即可。但是，为了进一步提高耐久性，只要设为对普通纸的定影性能足够的面压即可，因此优选使最大剪应变小于0.31。另一方面，在涂料纸的情况下，使最大剪应变为0.31～0.50。为此，如已经在实施方式中说明地，具有辊位置改变部370。

调整最大剪应变不仅可以通过控制峰值面压，还可以在设计阶段进行设定。例如，在峰值面压为80～400kpa时，设计辊径、发泡体3612的硬度、发泡体3612的厚度等，以使最大剪应变为0.5以下的值。

根据以上说明的实施方式及实施例，起到了以下的效果。

在实施方式及实施例中，定影装置中使用了由芯金3611和发泡体3612构成的上加压辊361(第一加压辊)。并且，能够根据印刷介质的种类、例如根据是普通纸还是涂料纸这一差异来改变捏合部380的峰值面压，以使从该芯金3611与发泡体3612的界面向发泡体3612内产生的最大剪应变处于预先确定的范围。由此，能够延长使用发泡体3612的辊的寿命，能够提高定影装置的耐久性。

以上对应用本发明的实施方式及实施例进行了说明，但本发明并不局限于这些实施方式和实施例。

在上述实施方式及实施例中，作为装置结构，将上加压辊361(第一加压辊)设为具有芯金3611和包围芯金3611的发泡体3612的辊，但也可以取而代之，将下加压辊362(第二加压辊)设为具有芯金3611和包围芯金3611的发泡体3612的辊。这是因为，施加于捏合部380的面压是施加在上加压辊361与下加压辊362之间的压力。由此，在设为下加压辊362使用发泡体3612的结构的情况下，与已经说明的实施方式和实施例相同，也能够在峰值面压为80～400kpa时，通过使峰值面压可变以使最大剪应变为0.5以下的值来提高耐久性。

另外，对于本实施方式，说明了根据实施例中的实验结果，在峰值面压为80～400kpa时，优选使最大剪应变为0.5以下的值。但是，该最大剪应变的值可以根据设为目标的耐久性(捏合次数)适当设定。例如，在想要进一步提高耐久性的情况下，使最大剪应变为低于0.5的值，例如0.45以下，进一步为0.40以下，相反，在即使耐久性稍微变差也想要以更高的高压进行定影的情况下，使最大剪应变为超过0.5的值，例如0.52以下等。当然，这些值都只是一个例子，只要调整下加压辊(第二加压辊)的位置以便调整峰值面压，以达到预先确定的最大剪应变的范围即可。

另外，不只是实施方式所示的生产型打印机这样的图像形成系统，只要是具有图像形成部和定影部(定影装置)的图像形成装置，就能够应用本发明。

此外，本发明能够基于权利要求书中记载的结构进行各种改变，这些改变也属于本发明的范畴。