CN100346242C - 定影装置 - Google Patents

Abstract

一种定影装置，用于使在记录材料的一侧上形成的未定影图像定影，然后使形成在所述记录材料的另一侧上的未定影图像定影，所述定影装置包括：可与所述记录材料上的未定影图像接触的柔性带；用于加热所述带的加热部件；用于在定影辊隙部分支撑所述带的定影辊；用于与所述带形成定影辊隙部分的加压辊；其中，所述定影辊的硬度(Asker-C)在10～60度的范围内并且小于所述加压辊的硬度，所述定影辊经由所述带的硬度(Asker-C)在相对于所述加压辊的硬度的+4至-8度的范围内，这样所述定影辊隙部分的形状沿着记录材料的供给方向基本上是直的。

Description

定影装置

技术领域

本发明涉及像加热装置以及将该像加热装置用作定影装置的成像装置，所述像加热装置具有利用加热机构加热并移动的柔性带、支承前述带的背撑构件、以及具有将前述带夹持在中间并与前述背撑构件形成压接辊隙部的加压构件，其加热方式为，将被加热材料导入到前述压接辊隙部的前述带与前述加压构件之间并进行夹持搬运，用前述带进行加热。

加热带式的加热装置，在电子照相式等成像装置(复印机，传真机，打印机等)中，作为以下装置的加热装置而采用，即，将形成在记录材料上的未定影的调色剂图像加热并加压、将调色剂图像定影到记录材料上的定影装置，将未定影图像暂时定影到记录材料上用的暂时定影装置，以及改变载置定影图像的记录材料的表面性质的表面改性装置等。

背景技术

为方便起见，以配备在复印机、打印机等的成像装置上、将调色剂图像加热加压定影到记录材料上的定影装置为例进行说明。

1)热辊式的定影装置

在成像装置中，在电子照相处理、静电记录处理、磁记录处理等适当的成像处理机构部，作为将利用转印方式或直接方式在记录材料(转印材料片，电子传真复印纸，静电记录纸，OHP片，印刷纸，格式纸，信封等)上形成并载置的图像信息的未定影图像(调色剂图像)作为永久性的固定图像加热加压定影到记录材料上的定影装置，广泛采用热辊式定影装置。

热辊式定影装置以内装作为加热源的卤素加热器等的作为加热体的定影辊，及作为压接于其上的加压体的加压辊为基本结构，使该辊对旋转，将载置未定影图像的记录材料夹持在辊对的压接辊隙(定影辊隙)部进行搬运，利用从定影辊来的热量和定影辊隙部的压力，将未定影的图像永久性地定影到记录材料上。

热辊式定影装置，可以用于单色成像装置，也可以用于全色成像装置。但是，与单色图像时的情况下相比，全色图像在记录材料上的调色剂层较厚，调色剂的附着量多，所以，需要尽可能地确保定影辊隙部在记录材料搬运方向的长度(定影辊隙宽度)，在印刷时(定影工序时)，最好是在尽可能低的温度下长时间加热形成在记录材料上的未定影调色剂图像，使其定影到记录材料上。

此外，为了确保记录材料的光泽及在作为记录材料的OHP上的透光的再现性，全色用定影装置中以下方式的热辊式定影装置成为主流，即，在定影辊及加压辊两者的表面层上设置高平滑性乃至镜面程度的耐热弹性层，以使调色剂面均匀地熔融平滑化、并能具有高光泽度。

然而，在全色用的热辊式定影装置中，为了确保宽的辊隙宽度而加大辊径的话，存在着导致定影装置乃至整个成像装置大型化的问题。另一方面，在耐热弹性体表面层的厚比较厚的情况下，由于从加热源向定影辊的表面层的热传导不良，而降低供热速度，定影辊表面层的温度下降，会造成不能将未定影的调色剂固定到记录材料上的定影不良，所以，印刷速度降低，存在着生产率(单位时间的印刷张数)大时，同步能力降低的问题。

在全色用定影装置中，为了将定影装置小型化，并且实现高速度和高生产率，在扩大辊隙宽度的同时不降低供热速度是一个重要的课题，但在热辊方式中作为扩大辊隙宽度的方法，只有上述的加大辊径及增加耐热弹性体的厚度，对于解决所述课题具有一定的限度。

2)定影带式(加热带式)定影装置

因此，为了打破热辊式产生的界限，提出了使定影带压接到加压辊上形成辊隙部的定影带式的定影装置。

该定影带式的定影装置中，将加热源配置在定影辊以外的部位，使其可以缩短预热时间，设置架设于弹性定影辊和加热辊之间的环状的定影带，经由定影带使定影辊和加压辊压接，将载置未定影图像的记录材料穿过该压接辊隙(定影辊隙)部，利用从定影带来的热和定影辊隙部的压力，将未定影的图像永久性地定影到记录材料上。

定影带式定影装置，通过降低弹性定影辊的硬度，与热辊式相比，能够容易确保宽的辊隙宽度，此外，由于利用加热辊加热热容量小的定影带，所以，能够快速地将定影带加热，进而，能够不降低供热速度地将记录材料加热，所以，可以缩短预热时间，具有能够小型化且高速印刷的优点。

在采用上述定影带的方式的成像装置的定影装置中，过去，为了获得宽的定影辊隙，降低定影辊的弹性层的硬度，进而，为了加快加压辊的升高，将加压辊的弹性层减薄，提高其硬度。

但是，由于加压辊表面硬度而使定影辊隙的截面形状成为凸形。因此，在将调色剂像定影到记录材料的两面上时，在一面(单面)印刷时，可以没有问题地进行定影带与记录材料上的调色剂的分离，但进行第二面(两面)印刷时，加压辊与记录材料上的调色剂分离困难，产生记录材料卷绕到加压辊上的问题。

相反地，在提高定影辊弹性层硬度，降低加压辊弹性层硬度的情况下，定影辊隙的截面形成成凹形。在这种情况下，在使调色剂像定影到记录材料上时，在定影第二面时，加压辊与记录材料上的调色剂像的分离可以毫无问题地进行，但在定影第一面时，定影带与记录材料上的调色剂的分离困难，该记录材料适当调色剂与定影带的分离不良，发生记录材料卷绕到定影带上的问题。

这样，已经发现，定影辊隙的截面形状不仅依赖于定影辊表面硬度和加压辊表面硬度，而且与定影带的结构也有很大的依赖关系。

另一方面，作为分离不良的对策，还有在定影带和加压辊上配置接触分离爪、机械地将记录材料从定影带和加压辊上分离的结构。

但是，这样虽然避免了记录材料卷绕到定影带和加压辊上的问题，但在发生分离不良的情况下，在定影辊隙加热熔融的记录材料上的调色剂被分离爪强烈地摩擦，会产生光泽起伏及条痕，进而会将调色剂剥离等图像质量的降低等问题。因此，即使在设置分离爪的结构中，也要求记录材料具有不会产生这种问题的搬运性。

发明内容

本发明的目的是，提供一种在利用带的图像加热装置中，不设置分离爪即可防止分离不良的图像加热装置。

本发明的另一个目的是，提供一种即使在两面定影中，也能使定影后的记录材料的搬运性稳定的图像加热装置。本发明的定影装置，用于使在记录材料的一侧上形成的未定影图像定影，然后使形成在所述记录材料的另一侧上的未定影图像定影，所述定影装置包括：可与所述记录材料上的未定影图像接触的柔性带；用于加热所述带的加热部件；用于在定影辊隙部分支撑所述带的定影辊；用于与所述带形成定影辊隙部分的加压辊；其中，所述定影辊的硬度(Asker-C)在10～60度的范围内并且小于所述加压辊的硬度，所述定影辊经由所述带的硬度(Asker-C)在相对于所述加压辊的硬度的+4至-8度的范围内，这样所述定影辊隙部分的形状沿着记录材料的供给方向基本上是直的。

本发明的进一步的目的，在下面的说明中将变得更加清楚。

附图说明

图1是成像装置例的简略结构模型图；

图2是表示根据本发明的实施形式1的定影装置的简略结构的示意剖面图；

图3是表示根据本发明的实施形式1的定影辊隙截面形状的主要部分的示意剖面图；

图4是表示本发明的实施形式1的比较例的定影辊隙截面形状的主要部分的示意剖面图；

图5是表示本发明的实施形式1的另一个比较例的定影辊隙截面形状的主要部分的示意剖面图；

图6是表示本发明的实施形式2的定影装置的简略结构的示意剖面图；

图7是表示本发明的实施形式2的另一种定影装置的简略结构的示意剖面图；

图8是表示本发明的实施形式3的定影装置的简略结构的示意剖面图；

图9是表示根据本发明的实施形式3的定影辊隙截面形状的主要部分的示意剖面图。

具体实施方式

(第1实施方式)

<实施形式1>

(1)成像装置例

图1是作为定影装置配备根据本发明的加热装置的成像装置的一个例子的简略结构模型图。本实施形式的成像装置，是利用电子照相处理的、具有自动两面打印功能的逐行式全色打印机。

Y·M·C·B，是图中从右至左排列的第一～第四的4个成像单元。

各成像单元Y·M·C·B中的任何一个，都是由作为图像载体的旋转滚鼓型的电子照相感光体31，起电装置32，激光扫描器和LED阵列等的曝光装置33，显影装置34，清洁装置35等构成的电子照相处理机构。感光体31沿箭头的顺时针方向以规定的圆周速度被旋转驱动。

第一成像单元Y在感光体31的面上形成全色图像的黄色成分的调色剂像。第二成像单元M在感光体31的面上形成全色图像的品红色成分的调色剂像。第三成像单元C在感光体31的面上形成全色图像的深蓝色成分的调色剂像。然后，第四成像单元B在感光体31的面上形成全色图像的黑色成分的调色剂像。在各个单元进行起电处理，显影处理，清洁处理。

36是架设在多个支承辊37上的转印带，其跨越全部成像单元地配置在第一～第四成像单元Y·M·C·B的下侧。转印带36沿逆时针方向以对应于感光体31的圆周速度被旋转驱动。

38是转印电极辊，在第一～第四成像单元Y·M·C·B中，相对于感光体31的下面夹持并压接转印带36而形成转印辊隙部。39是各转印电极辊38的外加转印偏压电源，其在规定的控制定时刻施加作为转印偏压的与调色剂的起电性相反极性的规定电压。

40是片材进给路径，从图中未示出的给纸机构部将以一张为单位分离给纸的记录材料(转印材料)P进给到转印带36的第一成像单元Y侧的端部。43是手动给纸托盘，也可以从该托盘43中将记录材料P用手动的方式给纸。

转印带36以静电的方式吸附保持进给的记录材料P，或者用卡盘把持记录材料P并将其依次从第一向第四成像单元Y·M·C·B的各转印辊隙部搬运。借此，依次在对准位置的状态下将黄色调色剂图像、品红调色剂图像，深蓝色调色剂图像以及黑色调色剂图像重叠转印到同一个记录材料P的面上，合成形成全色调色剂图像。

搬运至第四成像单元B的转印辊隙并从其中通过的记录材料P从转印带36被分离，导入到定影装置101中，接受未定影的调色剂图像的加热定影处理。

在单色打印模式的情况下，只有形成黑色调色剂图像的第四成像单元B动作。

在单面打印的情况下，从定影装置101出来的记录材料P进入纸张路径a被排出到机器外。

在自动两面打印模式的情况下，从定影装置101出来的第一面侧打印完毕的记录材料P，通过活瓣41的切换，将前进路线变更到记录材料再循环搬运机构侧的纸张路径b侧，被导入到反转线路径c，接着进行反转搬运，通过活瓣42的切换变更前进路径到纸张路径d侧并进行搬运，借此，将正面和背面反转再次进给到转印带36的第一成像单元Y侧的端部。从而，形成对记录材料P的第二面侧的调色剂图像的转印，再次导入定影装置101，对第二面侧的调色剂图像进行定影，从定影装置101出来的记录材料P进入纸张路径a然后排出到机器之外。

(2)定影装置101

图2是表示作为本实施形式的加热装置的定影装置101的简略结构的示意剖面图。

该定影装置101为这样一种带定影装置，其包括：作为支承旋转体的弹性背撑构件的定影辊2，作为加热构件的加热辊3，以规定的张力架设在该定影辊2及加热辊3上的作为柔性移动构件的环形定影带1，以及经由该定影带1向定影辊2相向地加压而设置的作为加压旋转体的加压辊4，通过在加热辊4和加压辊3二者的内部设置定影带加热用的加热器5、6，并通过将记录材料P导入加压辊4与定影带1之间的辊隙部(定影辊隙部)N并将其夹持搬运，在定影辊隙部N，利用加热器5发热的加热辊3加热的定影带1的热量、由加热器6加热的加压辊4的热量及定影辊隙部N的压力的作用下，对保持在记录材料P上的未定影的调色剂图像T进行加热、加压从而使其定影。

在本实施形式中，加压辊4的两个端部经由轴承等可旋转地固定配置到定影装置上，定影辊2的两个端部经由轴承部能够旋转，并且两个端部利用图中未示出的弹簧等加压机构，以经由定影带1向加压辊4加压的方式配置在定影装置上。在相互压接的定影带1与加压辊4之间，形成载置未定影的调色剂图像T的记录材料P所穿过的、在加热熔融调色剂图像的同时对其加压，而对记录材料P进行定影的定影辊隙部N。此外，加热辊3的两个端部能够经由轴承等旋转，并且，作为张力辊，以付与定影带1规定的张力的方式由加压机构加压。

通过驱动源的旋转驱动，定影带1，定影辊2，加热辊3，加压辊4旋转。

在本实施形式中，借助成像装置主体提供的驱动源，加压辊4向箭头X方向旋转。定影带1通过该加压辊4的旋转，利用加压辊4和定影带1的外周面的摩擦力，将沿箭头Y方向的旋转力作用到定影带1上。进而，利用定影带1的内周面与定影辊2及加热辊3的的外周面的摩擦力，将旋转力作用到定影辊2及加热辊3上。从而采用这样一种加压辊驱动方式，即，通过加压辊4的被驱动旋转，定影带1，定影辊2及加热辊3以与加压辊4的圆周速度大致相同的圆周速从动旋转。在记录材料P穿过定影辊隙部N的情况下，用加压辊4和记录材料P与定影带1的摩擦力，记录材料P和前面所述一样地从动旋转。

由此，定影辊2和加压辊4由配置在定影辊2的端部上的单向齿轮和配置在加压辊4的端部的齿轮连接，在加压辊4和定影带1之间、或者经由记录材料P在加压辊4和定影带1之间发生滑动的情况下，以利用前述单向齿轮驱动旋转定影辊2，加压辊4和定影带1以大致相同的圆周速度旋转的方式应对滑动。

在加压辊4的周面的前后，配置定影入口导向件9和定影排纸导向件10，其作为构成搬运载置调色剂图像T的记录材料P的搬运路径的导向构件。

在定影辊隙部N的记录材料搬运方向的下游侧，在发生记录材料P上的调色剂图像T与定影带1或者加压辊4之间的分离不良时，为了机械地将记录材料P分离，配置作为分离构件配置以规定的压力与定影带1接触的上分离爪11，和以规定的压力与加压辊接触的下分离爪12中的二者或至少其中之一的接触分离爪。在本实施形式中，配置两者的接触分离爪。

①定影带1

定影带1，为了降低其热容量，提高响应性可以采用薄膜的膜厚为150μm以下，优选地为30～80μm左右的耐热材料的PTFE，PFA或FEP等氟系树脂为主成分的环形带状体的单层结构，或者采用聚酰亚胺，聚酰胺-酰亚胺，聚醚酮醚(PEEK)，聚醚砜(PES)或者对聚苯硫(PPS)等树脂材料以及镍(Ni)，不锈钢(SUS)等材料为主成分的基体层的环形带状图的外周面上被覆与聚四氟乙烯(PTFE)，全氟烷氧基烯烃(PFA)或四氟乙烯等氟系树脂为主成分的脱模层的复合层结构。

此外，在全色成像装置中，为了将调色剂图像的表面均匀熔融使之平滑化，加工成高光泽度，可以使用在作为前述基体层的环形带状体的外周面上，被覆厚度100μm～800μm左右的硅橡胶，氟系橡胶等耐热弹性层的复合层结构等。在这种情况下，为了提高定影带1与记录材料P上的调色剂图像T的脱模性而防止调色剂剥离，需要配置向定影带1上涂布油的油涂布装置的油涂布定影装置。

或者，进而也可以使用在前述硅橡胶等耐热弹性层的外周面上被覆以PTFE，PFA或FEP等氟系树脂为主成分的脱模层的复合层结构。在这种情况下，可以取消在定影带1上涂布油的油涂布装置而制成无油的定影装置，可以降低成本。

在本实施形式中，采用无油的定影装置，该定影装置使用的柔性定影带1可以是：

1)在厚度40μm的作为基体层的聚酰亚胺的外周面上，被覆厚度300μm、硬度20(JIS-A)的硅橡胶的耐热弹性层，进而，在最外周面上被覆厚度30μm的PFA管的脱模层的总厚度为370μm、内径为φ60mm；

2)或者，在厚度40μm的作为基体层的聚酰亚胺树脂的外周面上，被覆厚度300μm、硬度20(JIS-A)的硅橡胶的耐热弹性层，进而，在最外周面上被覆厚度30μm的PFA管的脱模层的总厚度为370μm、内径为φ60mm。

②定影辊2

为了使硅橡胶，氟橡胶或者定影带1的温度迅速上升，定影辊2的在芯轴2a上被覆提高隔热性的硅海绵等耐热弹性层2b。

在本实施形式中使用这样的定影辊2：在铁的外径为φ14mm的芯轴2a的外周上被覆厚度8mm的硅海绵层2b，硅海绵的热传导率为0.08[W/(m·℃)]的外径约φ30mm。

③加热辊3

内装加热器5的加热辊3，为了使(温度)上升快，利用小直径并且厚度薄热传导率好的铝、铁等金属材料为主成分的金属管构成，由此使其热容量低。

定影带1被加热器5经由加热辊3加热，利用温度检测元件(热敏电阻)7检测加热辊3的温度，通过将加热器5通/断，控制加热辊3的温度，将定影带1的表面温度保持在规定的温度。

在本实施形式中，使用铝制、厚度1mm、外径φ24mm的加热辊3，作为加热器5使用卤素加热器。

④加压辊4

在加压辊4为其芯轴4a上树脂硅橡胶或氟橡胶等耐热弹性层4b构成的情况下，成为需要在定影带1上涂布油的油涂布性定影装置。此外，为了提高加压辊4的表面性能和对调色剂的脱模性能，也可以在耐热弹性层4b的外周面上设置PTFE，PFA，FEP等氟系树脂层，制成无油定影装置。

在本实施形式中为这样的无油定影装置，即，使用在厚度1mm的铁的芯轴4a的外周上，被覆厚度3mm的硅橡胶耐热弹性层4b，进而在最外周面上被覆厚度50μm的PFA管的脱模层4c的外径φ40mm的加压辊4。

此外，在本实施形式中，为了将定影带1快速地上升到规定的温度，在加压辊4中内装作为加热器6的卤素加热器，用温度检测元件(热敏电阻)8检测加压辊4的温度，将加热器6通/断，控制加压辊4的温度。但是，也可以通过装置结构，取消加热器6，只用加热器5作为加热源构成。

⑤调色剂

对于调色剂，在无油定影装置中，为了防止冷剥离和热剥离，或者为了提高调色剂从定影带1和加压辊4上的分离性，可以使用含有油成分的内装油调色剂及油分散调色剂。在本实施形式中，为使用内装油调色剂的无油定影装置。

(3)防止记录材料分离不良的对策

在采用定影带式的现有技术的定影装置中，由于记录材料P上的调色剂图像T与定影带1或加压辊4的分离不良，脱离定影辊隙部N的记录材料P被上分离爪11或者下分离爪12强烈地摩擦，会造成光泽的起伏及条痕，调色剂图像的剥离等问题。这种分离不良及分离爪的摩擦，特别是在纸的刚度小的条件下，及，在高湿环境，薄纸，再生纸中容易发生。此外，记录材料P上的调色剂量多时也容易发生。

在现有技术中，在通常使用的热辊式的定影装置中，以使定影辊和加压辊的定影辊隙的截面形状大致为直线的形状的方式，设定定影辊的表面硬度和加压辊的表面硬度。

另一方面，根据本发明人等的研究，发现，在定影带式的定影装置中，不仅是定影辊2，加压辊4，而且还有必要设定包括定影带1在内的表面硬度。

实际上，在最大通纸宽度为297mm(A3纸纵向通纸)的定影装置101中，令记录材料P的搬运速度为104mm/sec，夹持定影带1的定影辊2和加压辊4的加压机构的加压压力的总压力(两端的压力之和)为300N(约30kgf)，定影辊隙宽度6mm，高湿环境(30℃/85％)，作为记录材料P，使用64g/m²的再生纸，定影带表面温度180℃，假定全色图像的调色剂T在记录材料P上的载置量为1.2mg/cm²，前端的余白(从记录材料P的前端到调色剂图像T的距离)为2mm，使用上述基体层为聚酰亚胺(PI)的定影带和基体层为SUS的定影带两种定影带1，改变定影辊2的表面硬度和加压辊4的表面硬度，以接触分离爪的摩擦，研究分离不良的程度。

研究结果示于表1及表2。

【表1】

定影带基体材质	定影辊硬度(度)	加上定影带时定影辊硬度(度)	加压辊硬度(度)	定影带侧分离爪摩擦	加压辊侧分离爪摩擦
						PI	1014182226303438424650	5052545658606264666870	6060606060606060606060	○○○○○○○○×××	×○○○○○○○○○○
SUS	1014182226303438424650	6566676869707172737475	7070707070707070707070	○○○○○○○○○○×	○○○○○○○○○○○

【表2】

定影带基体材质	定影辊硬度(度)	加上定影带时定影辊硬度(度)	加压辊硬度(度)	定影带侧分离爪摩擦	加压辊侧分离爪摩擦
						PI	3030303030303030303030	6060606060606060606060	5052545658606264666870	×××○○○○○○○○○	○○○○○○○○○○×
SUS	3030303030303030303030	7070707070707070707070	6062646668707274767880	×××○○○○○○○○	○○○○○○○○○○×

在表1及表2中，“加上定影带时定影辊的表面硬度”表示将定影带1重叠到定影辊2的表面上测定的表面硬度。此外，硬度用Asker-C硬度计测定。此外，○表示不发生由接触分离爪产生摩擦的问题，×表示接触分离爪与记录材料P上的调色剂图像T产生摩擦，发生光泽的起伏，条痕，图像剥离等。

对于定影带侧分离爪的摩擦情况，研究了将单面及双面打印时的记录材料P上面的未定影调色剂图像定影侧，即在定影带1侧的调色剂图像T与上分离爪的摩擦情况。

对于加压辊侧分离爪的摩擦情况，研究了手动双面打印或自动双面打印时的记录材料P的下面侧一次通过定影辊隙N、定影到记录材料P上的已定影调色剂图像再次通过定影辊隙部N，加压辊4侧的调色剂图像中与下分离爪12的摩擦情况。

表1，是对于定影带1，其基体层为树脂的加压酰亚胺(PI)，和金属的SUS两种，固定加压辊4的表面硬度，通过改变定影辊2的表面硬度，使加上定影带时的定影辊表面硬度改变，对分离爪的摩擦所进行的评价。

1)在表1中，根据对基体材料为P I的定影带1的研究，当定影辊2的表面硬度为30度时，定影带进入定影辊2的表面硬度为60，在加压辊表面硬度为60的情况下，定影带侧及加压辊侧分离爪摩擦均不发生，不会引起分离不良，为○(状态A)。

这里，在表1中，如基体材料为PI的定影带1的研究中所示，随着定影辊2的表面硬度、即加上定影带时定影辊硬度的提高，加压带侧分离爪的摩擦逐渐恶化，当定影辊2的表面硬度在42度以上时，即，加上定影带时定影辊的表面硬度为66以上时，被上分离爪摩擦，变成×。这时，相反地，加压辊侧分离爪的摩擦，随着定影辊2的表面硬度、即加上定影带时定影辊的表面硬度的提高而逐渐变好(状态B)。

此外，在表1中，如基体材料为PI的定影带1的研究所表明的，加压辊侧分离爪摩擦，随着定影辊2的表面硬度、即加上定影带时定影辊的表面硬度的降低而逐渐恶化，当定影辊2的表面硬度在10度以下，即，加上定影带时定影辊的表面硬度在50度以下时，下分离爪12的摩擦变成×。这时，相反地，定影辊侧分离爪的摩擦，随着定影辊2的表面硬度、即加上定影带时定影辊的表面硬度的降低而逐渐变好(状态C)。

2)其原理示于图3、图4即图5。图3～图5是表示定影辊隙部N的截面形状的3种形式，为了便于说明，全部都是夸张的模型图。

图3是表示前述状态A时的定影辊隙部N的截面形状的状态。在加上定影带时定影辊的表面硬度和加压辊4的表面硬度大致相等的情况下，定影辊隙部N的截面形状，如图3所示，大致为直线的形状。这时，由于记录材料P，在定影辊隙部N的出口处，不沿着定影带1即加压辊4中的任何一个排出，所以，战胜记录材料P的上面的调色剂与定影带1的粘结力，或者记录材料P的下面的调色剂于加压辊4的粘结力，不会发生分离不良，也不会发生分离爪的摩擦，可以获得图像质量良好的鲜明的图像。

图4表示前述B状态时的定影辊隙部N的截面形状状态。当加上定影带时定影辊的表面硬度与加压辊4的表面硬度相比非常高时，定影辊部N的截面形状如图4所示，成为凹形。这时，记录材料P，由于在定影辊部N的出口处沿着定影带1被排出，所以，由于记录材料P上面的调色剂T与定影带1的粘结力，记录材料P与定影带1分离不良，上分离爪11与记录材料P的上面的调色剂T图像摩擦，发生光泽起伏，条痕，图像剥离等。

图5表示前述状态C上的定影辊隙部N的截面形状状态。加上定影带时定影辊的表面硬度与加压辊表面硬度相比非常低时，定影辊隙部N的截面形状如图5所示，成为凸状。这时，记录材料P，由于在定影辊隙部N的出口处沿着加压辊4被排出，所所以，由记录材料Pxm的调色剂T与加压辊4的粘结力，记录材料P与加压辊4分离不良，下分离爪12与记录材料P的下面的调色剂T图像摩擦，发生光泽起伏，条痕，图像剥离等。

3)在表1中，如果研究基体材料为SUS的定影带1的话，定影辊2的表面硬度为30度时，加上定影带时定影辊的表面硬度70度，加压辊4表面硬度为70度时，定影带侧季加压辊侧分离爪摩擦均不发生，不会引起不良，成为○(状态A)。

这里，在表1中，如在基体材料为SUS的定影带1的研究中所示，定影带侧分离爪摩擦，随着定影辊2的表面硬度，即，加上定影带的表面硬度增高逐渐恶化，当定影辊表面硬度在50度以上时，即加上定影带时定影辊的表面硬度在75度以上时，被上分离爪摩擦，变成×。这时，相反地，加压辊侧摩擦，随着定影辊2表面硬度、即加上定影带时定影辊的表面硬度增高逐渐变好(状态B)。

此外，在表1中，如基体材料为SUS的定影带1的研究中所示，加压辊侧分离爪摩擦随着定影辊2表面硬度、即加上定影带时定影辊的表面硬度降低逐渐恶化，但由于即使将定影辊2的表面硬度降低到10度以下，加上定影带时定影辊的表面硬度也只能降低到65度，所以，在该研究中，没有加压辊侧分离爪侧摩擦。

该原理与前述图3(状态A)，图4(状态B)所示相同。

4)表2与上面所述相同，利用基体层为聚酰亚胺(PI)的定影带，以及基体层为金属SUS的定影带两种定影带1、固定定影辊2的表面硬度及加上定影带时定影辊的表面硬度，改变加压辊4的表面硬度，评价分离爪摩擦。

在表2中，根据对基体材料为PI的定影带1的研究，在定影辊2的表面硬度为30度时，加上定影带时定影辊的表面硬度为60度，加压辊4表面硬度为60度时，定影带侧及加压辊侧分离爪摩擦，均不会发生，不会引起分离不良，成为○(状态A)。

这里，在表2中，如基体材料为PI的定影带1的研究所示，定影带侧分离爪随着加压辊4的表面硬度降低逐渐恶化，在加压辊4表面硬度在54度以下时，被上分离爪11摩擦，成为×。这时，相反地，加压辊侧分离爪摩擦，随着加压辊4表面硬度降低逐渐变好(状态B)。

此外，在表2中，如基体材料为PI的定影带1的研究所示，加压辊侧分离爪，随着加压辊4的表面硬度升高逐渐恶化，在加压辊4表面硬度在70度以上时，被下分离爪12摩擦，成为×。这时，相反地，定影辊侧分离爪摩擦，随着加压辊4表面硬度升高逐渐变好(状态C)。

该原理与前述图3(状态A)，图4(状态B)及图5(状态C)所示相同。

5)在表2中，根据基体材料为SUS的定影带1的研究，在定影辊2的表面硬度为30度时，加上定影带时定影辊的表面硬度为70度，加压辊4表面硬度为70度时，定影带侧及加压辊侧分离爪摩擦，均不会发生，不会引起分离不良，成为○(状态A)。

这里在表2中，如基体材料为SUS的定影带1的研究所示，定影带侧分离爪随着加压辊4的表面硬度降低逐渐恶化，在加压辊4表面硬度在64度以下时，被上分离爪11摩擦，成为×。这时，相反地，加压辊侧分离爪摩擦，随着加压辊4表面硬度降低逐渐变好(状态B)。

此外，在表2中，如基体材料为SUS的定影带1的研究所示，加压辊侧分离爪，随着加压辊4的表面硬度升高逐渐恶化，在加压辊4表面硬度在80度以上时，被下分离爪12摩擦，成为×。这时，相反地，定影辊侧分离爪摩擦，随着加压辊4表面硬度升高逐渐变好(状态C)。

该原理与前述图3(状态A)，图4(状态B)及图5(状态C)所示相同。

6)从表1及表2的研究，记录材料P的上下面的调色剂图像T和定影带1及加压辊4的分离不良，不依赖于定影辊2的表面硬度，而是依赖于将定影带1重叠到定影辊2的表面上的状态测定的“加上定影带时定影辊的表面硬度”和加压辊4的表面硬度的关系。

由于定影带1的基体层一般使用树脂及金属，所以，即使将定影辊2的表面硬度制成低硬度，加上定影带时定影辊的表面硬度，变得高于定影辊2表面硬度高的硬度。此外，加上定影带时定影辊的表面硬度，在很大程度上依赖于定影带1的基体层的硬度，即使基体层厚度相同，使用金属一方的硬度也高于使用树脂一方的硬度。不言而喻，加上定影带时定影辊的表面硬度，也依赖于定影带1的基体层的厚度和材质，弹性层的厚度和硬度，脱模层的厚度和硬度。从而，为了防止分离不良，由于与定影辊2的表面硬度无关，而是在很大程度上依赖于定影带1的基体层，弹性层，脱模层等的结构，所以，如前面所述，有必要将定影带1和定影辊2加合在一起的表面硬度，即，加上定影带时定影辊的表面硬度和加压辊4的表面硬度的关系最佳化。

如在图3，图4及图5中说明的，定影带侧分离爪摩擦(上分离爪11与调色剂图像T的摩擦)，当加上定影带时定影辊表面变得高于加压辊4的表面硬度时，逐渐恶化，当其变低时，逐渐变好。相反地，加压辊侧分离爪摩擦(下分离爪12与调色剂图像T的摩擦)，当加上定影带时定影辊表面变得高于加压辊4的表面硬度时，逐渐变好，当其变低时，逐渐恶化。

从而，本发明的实施形式，通过制成图3所示的定影辊隙部N的截面形状，以防止分离不良的方式规定加上定影带时定影辊的表面硬度和加压辊4的表面硬度的关系。

可以看出，通过令在将定影带重叠到定影辊2的表面上的状态测定的加上定影带时定影辊的表面硬度，为加压辊4的表面硬度的+4度～-8度(Asker-C硬度计测定)的范围内的硬度，能使定影辊隙部N的截面形状形成如图3所示的大致直线的形状，防止记录材料P的上下面的调色剂图像T与定影带1及加压辊4的分离不良，不发生调色剂图像T与分离爪11或12的摩擦，可以获得没有光泽起伏，条痕，图像剥离等的鲜明的高质量的图像。

前述防止分离不良的加上定影带时定影辊的表面硬度的加压辊4的硬度范围在负侧大，在正侧小，是因为定影带1与调色剂图像T的粘结力比加压辊4和调色剂图像T的粘结力大的缘故。这是因为为了将未定影的调色剂熔融定影到记录材料P上，定影带1需要达到高温(在本实施形式中为180℃)，所以，熔融调色剂与定影带1的粘结力大。

此外，例如，在自动地两面打印的情况下，为了在单面打印时冷却记录材料P而夺走加压辊4的热量，并为了一次定影到记录材料P上的调色剂图像通过，以在记录材料P的上面和下面令光泽等大致相等的方式，尽可能地以不使加压辊4侧的已经定影的调色剂图像熔融的方式，将加压辊4设定成充分低于定影带1的温度(在本实施形式中约低100℃)，所以，熔融程度低的调色剂与加压辊4的粘结力小，从而，定影辊隙部N的截面形状，从直线的形状成为稍稍凸的形状，更适合于将定影带1与调色剂图像容易分离。

定影辊2的表面硬度，加上定影带时定影辊的表面硬度，及加压辊4的表面硬度，并不限定于前述数值，只要将加上定影带时定影辊的表面硬度相对于加压辊表面硬度设定在前述硬度范围(+4度～-8度)内即可，可以根据定影装置的结构及成像装置的结构任意设定。

由于定影带1的基体层一般地使用树脂及金属，所以，即使降低定影辊2的表面硬度，加上定影带时定影辊的表面硬度也能够比定影辊2的表面硬度高，所以，为了将加上定影带时定影辊的表面硬度与加压辊4的表面硬度的关系设定在前述硬度范围(+4度～-8度)内，有必要令“定影辊2的表面硬度＜加压辊4的表面硬度”。此外，定影带的表面硬度，比定影辊2的表面硬度及加压辊4的表面硬度高。

为了增大记录材料P与调色剂的粘结强度(使定影性能良好)，在定影辊隙部N，可以增大定影辊隙部N的宽度，以使更多地将定影带1及加压辊4的热量付与记录材料P。定影辊2的表面，为了获得大定影辊隙部N的宽度，尽可能地采用低硬度，可以使之在60度(Asker-C硬度计)以下。但是，为了借助定影辊2和定影大1的内周面的摩擦力使定影辊2从动旋转，对于定影辊2要求一定程度的强度，所以，令定影辊2的表面硬度在10度(Asker-C)以上即可。

此外，已经确认，定影辊2的表面硬度越小，及，定影辊隙部N的宽度越大，对于记录材料P的调色剂和定影带1及加压辊4的分离性能，由定影辊隙部N的截面形状造成的影响越大。从而，定影辊隙部N的宽度越大，应用根据本发明的实施形式的效果越大。

如本实施形式的定影装置101那样，当定影辊2中没有内装加热器的情况下，为了迅速上升到定影带1的规定温度，为了定影辊2不夺走定影带1的热量，最好是形成隔热结构。因此，优选地，缩小定影辊2的耐热弹性层2b的热传导率，耐热弹性层2b的热传导率，最好是在0.16[W/(m·℃)]以下。从而，为了提高隔热效果，隔热层2b不是实心橡胶状弹性层，优选地，制成含有隔热效果好的空气层的海绵状弹性层。

当记录材料上的调色剂载置量增大时，分离不良具有恶化的倾向。从而，与单色图像相比，由于全色图像调色剂的载置量大，所以，与单色图像相比，对全色图像采用根据本发明的本实施形式的效果增大。

本实施形式，由于不仅考虑到单面打印，而且考虑到了双面打印，所以，可以很好地适用于当面成像装置，但对于具有自动双面打印功能的成像装置的定影装置，采用根据本发明的本实施形式的效果更大。

本实施形式对在定影带1的表面层，以及加压辊4的表面层被覆氟系树脂等脱模层，使用内装油的调色剂的无油定影装置进行了描述，但是，在应用于在定影带1的表面层，以及加压辊4的表面层被覆硅橡胶等耐热弹性层，利用另外设置的油涂布装置在定影带1或者加压辊4上涂布油构成的油涂布定影装置上时，效果也是一样的。

<实施形式2>

下面利用图6及图7、表3及表4说明根据本发明的实施形式2。

在前面所述的实施形式1中的定影装置101中，在定影辊隙部N的下游侧，令接触分离爪11、12与定影带1及加压辊4接触，但在取消接触分离爪的定影装置中也可以采用本发明。

在本实施形式中，描述在取消接触分离爪的定影装置中，防止分离不良，不会发生记录材料向定影带和加压辊上卷绕的定影装置。

图6表示本实施形式中的定影装置102，取消在图2中所示的定影装置101中的作为接触分离爪的上分离爪11及下分离爪12。其它的装置结构相同。

实际上，在取消实施形式1中讨论过的图2的定影装置101的分离爪的形式的图6所示的定影装置102中，进行和实施形式1同样的研究。

作为评价项目，将表1的定影带侧分离爪摩擦情况改变成“定影带侧分离性能”，将加压辊侧分离爪摩擦情况改变成“加压辊侧分离性能”，当出现不能在排纸导向件10上搬运记录材料P，而使记录材料P卷绕到定影带1或加压辊4上的分离不良现象，评价为分离性能×，将记录材料P在排纸导向件10上顺滑地搬运时的情况评价为○。

其结果示于表3及表4。

【表3】

定影带基体材质	定影辊硬度(度)	加上定影带时定影辊硬度(度)	加压辊硬度(度)	定影带侧分离性能	加压辊侧分离性能
						PI	1014182226303438424650	5052545658606264666870	6060606060606060606060	○○○○○○○○×××	×○○○○○○○○○○
SUS	1014182226303438424650	6566676869707172737475	7070707070707070707070	○○○○○○○○○○×	○○○○○○○○○○○

【表4】

定影带基体材质	定影辊硬度(度)	加上定影带时定影辊硬度(度)	加压辊硬度(度)	定影带侧分离性能	加压辊侧分离性能
						PI	3030303030303030303030	6060606060606060606060	5052545658606264666870	×××○○○○○○○○	○○○○○○○○○○×
SUS	3030303030303030303030	7070707070707070707070	606264666877274767880	×××○○○○○○○○	○○○○○○○○○○×

结果，如表3及表4所示，和表1及表2具有相同的结果，通过令在将定影带重叠到定影辊2的表面上的状态测定的“加上定影带时定影辊的表面硬度”，为加压辊4的表面硬度的+4度～-8度(Asker-C硬度计测定)的范围内的硬度，将定影辊隙部N的截面形状形成如图3所示的大致直线的形状，防止记录材料P的上下面的调色剂图像T与定影带1及加压辊4的分离不良，可以防止记录材料P卷绕到定影带1或加压辊4上，所以，可以取消接触分离爪。该原理和在前述图3、图4及图5所示的分离爪摩擦中说明的相同。

从而，根据本发明，通过取消接触分离爪，在减少部件数目降低成本的同时，由于可以防止接触分离爪不断地刮削定影带1及加压辊4等引起的问题，例如，可以防止由于接触分离辊刮削定影带1及加压辊4引起的在记录材料P的图像上发生的纵条痕及前述纵条痕部的定影性不良等图像恶化，还可以防止由刮削定影带1及加压辊4的脱模层引起的调色剂附着造成的定影带1及加压辊4的调色剂污染等，能实现定影带1或加压辊4的高寿命化，定影装置的高寿命化，进而，可以达到降低成像装置的运转成本。

本实施形式，对于在定影带1的表面层及加压辊4的表面层上被覆氟系树脂层，使用内装油的调色剂的无油定影装置进行了描述，由于无油定影装置与油涂布定影装置相比，在定影带1或加压辊4与接触分离爪之间不夹杂油，接触非爪与定影带1或加压辊4的摩擦系数大，所以，定影带1或加压辊4被接触分离爪的刮削增大。

从而，将本发明应用于本实施形式的定影装置，取消接触分离爪的效果，与应用于油涂布定影装置时相比，在应用于无油定影装置时更大。

此外，在上述本实施形式的讨论中，与实施形式1一样，对前端的余白(从记录材料P的前端到调色剂图像T的距离)为2mm时的情况下进行了讨论，由于成像装置状况不良(故障)等，有时也非常稀有地发生前端空白为0mm的情况。在前端空白为0mm的情况下，在图6的定影装置102中，非常稀有地发生分离不良，会记录材料卷绕到定影带1系加压辊4上的问题。这是由于随着前端空白缩小，调色剂T与定影带1或加压辊4的分离性能恶化的缘故。

在这种前端空白为0mm的情况下，如图7的定影装置103所示，在定影辊隙部N的下游侧，在长度方向通纸区域，配置与定影带1或加压辊4非接触地配置的上非接触分离爪13或下非接触分离爪14，即使在前端空白为0mm的情况下，配置防止记录材料P卷绕到定影带1或加压辊4上的防止的非接触分离构件的结构即可。根据定影装置和成像装置的结构，可以将上非接触分离爪13和下分离爪14中之一或者两者，配置到定影装置上。

当前述非接触分离爪13、14与定影带1或加压辊4的距离过分小时，由于部件的公差及弹性层的热膨胀，定影带1或加压辊4接触会发生刮削，所以，在定影带1及加压辊4加热时，其距离最好在50μm以上。此外，当前述距离过分大时，不能获得分离记录材料P的分离性能，所以，在定影带1及加压辊4加热时，最好为500μm以下的距离。

实际上，在本实施形式中，令在将定影带重叠到定影辊2的表面上的状态测定的加上定影带时定影辊的表面硬度，为加压辊4的表面硬度的+4度～-8度(Asker-C硬度计测定)的范围内的硬度，并且将上非接触分离爪13和定影带1的距离，以及下非接触分离爪14与加压辊4的距离在加热时设定在300μm进行研究，即使在成像装置状况不良(故障)等前端空白为0mm的情况下，也能够可靠地防止记录材料P卷绕到定影带1及加压辊4上。

<实施形式3>

下面，利用图8及图9说明根据本发明的实施形式3。

实施形式1及实施形式2中，对将定影带1架设到定影辊2和加热辊3的两个轴上的双轴***进行了描述，但如图8所示，也可以将本发明应用于增加定影辊隙部N的宽度，以增大付与记录材料P及调色剂弹性T更大的加热量为目的配置定影辅助辊20的三轴***中。在本实施形式中，对于将本发明应用于图8中所示的三轴***中的结构进行说明。

本实施形式，如图8所示，为了将定影带1卷绕到加压辊4上，将定影附助辊20配置在定影辊2的上游侧。在本实施形式中，定影附助辊20以向加压辊4施加设定的压力的方式进行配置，通过增加定影辊隙部N的宽度，增加记录材料P及调色剂弹性T的加热时间，提高定影性能。图9表示定影辊隙部N的截面形状的形式，是夸张的模型图。

此外，根据定影装置的结构，也可以不将定影辅助辊20加压到加压辊4上，以将定影带1卷绕到加压辊4上的方式配置，增大定影辊隙部N的宽度。

定影辅助辊20，也可以和铝及铁等金属辊及定影辊2一样，采用在金属辊上被覆耐热弹性层的结构。在本实施形式中，使用在铁制外径φ10mm的金属辊的外周上，被覆厚度2mm的硅海绵，表面硬度50度(Asker-C)，硅海绵的热传导率为0.08[W/(m·℃)]，外径φ14mm的定影辅助辊20。

此外，在图8的定影辊隙部N，为了使旋转方向的压力均匀，优选地，在定影辊2和定影辅助辊20之间，配置压紧构件21。

在本实施形式中，也进行和实施形式1及实施形式3一样的研究，通过令在将定影带重叠到定影辊2的表面上的状态测定的加上定影带时定影辊的表面硬度，为加压辊4的表面硬度的+4度～-8度(Asker-C硬度计测定)的范围内的硬度，令定影辊隙部N的下游侧的截面形状成为如图9所示的大致直线的形状，可以防止记录材料P的上下面的调色剂图像与定影带1或加压辊4的分离不良。这如图9所示，即使定影辊隙部N的上游侧成凸形状，其对分离性的影响，也由于位于定影辊隙部N的下游侧，通过将该定影辊隙部N的下游侧截面形状成为大致直线，可以获得和实施形式1及实施形式2同等的效果。从而，记录材料P的调色剂图像与定影带1及加压辊4的分离性，由作为定影辊隙部N的出口的下游侧支配，不受定影辊隙N的上游侧的影响。

从而，在具有分离接触爪的情况下，防止记录材料P的调色剂图像与接触分离爪的摩擦，可以防止光泽的起伏，条痕，调色剂图像的剥离等图像的恶化。

此外，在取消接触分离爪的情况下，由于可以防止记录材料P卷绕到定影带1或加压辊4上，所以，可以提供没有图像恶化，高寿命的定影装置和运转成本低的成像装置。

<其它>

1)以上，对本发明的实施形式进行了说明，但在实施形式1～实施形式3中的各个数值，是为了简化实施形式的说明的一个例子，前述各个数值，根据定影装置或成像装置的结构及设定，可以任意设定。

2)实施形式1～实施形式3，可以将各个实施形式自由组合地加以实施。

3)本发明并不局限于用实施形式1～实施形式3说明的定影装置，也适用于其它形式的带定影装置。

4)作为柔性的移动构件的定影带1，并不局限于实施形式例的环状的形式，也可以制成卷绕成卷筒的长的有头构件，使其逐渐伸出并从输出轴侧向卷取轴侧行进移动的装置。

5)作为柔性的移动构件的定影带1的加热结构，也可以采用除实施形式例的加热辊3之外的、任意的内部加热机构或外部加热机构。此外，例如，制成使定影带1具有电磁感应发热层，通过将交变磁场作用到该定影带1上，使带本身感应发热的装置。

6)作为柔性的移动构件的定影带1的弹性背撑构件的定影辊2，也可以制成贴紧定影带1的背面顺滑地滑动的非旋转的固定构件的装置。

7)作为旋转弹性加压构件的加压辊4，也可以制成转动带体装置。

8)本发明的图像加热装置，并不局限于作为实施形式例的定影装置使用，对于将未定影的图像暂时定影到记录材料上的暂时定影装置，或者作为对载置定影图像的记录材料的表面性能进行改性的表面改性装置等的图像加热装置也是有效的。

9)在本实施形式，定影带与记录材料上的未定影调色剂像接触，但也可以采用定影带与记录材料的未定影调色剂像的相反面接触的结构。

如上所述，根据本发明，对于加热带式的加热装置，能防止被加热件的分离不良，防止被加热件的接触分离爪的摩擦，进而取消接触分离爪，可以提供低成本高寿命(低运转成本)的装置。

此外，对于作为定影装置具有该加热装置的成像装置，可以输出良好的图像，而且，可以通过低运转成本的成像装置。

这样，根据本发明，在利用带的加热装置中，与支承旋转体和加压旋转体的表面硬度的不同无关，通过使辊隙接近直线的形状，在记录材料的两面上成像时，可以提高记录材料的搬运性的稳定性。

上面对本发明的实施例进行了说明，但本发明并不局限于实施任何一个实施例，在本发明的技术思想范围内可以进行各种变形。

Claims (2)

1.一种定影装置，用于使在记录材料的一侧上形成的未定影图像定影，然后使形成在所述记录材料的另一侧上的未定影图像定影，所述定影装置包括：

可与所述记录材料上的未定影图像在定影辊隙部分接触的柔性定影带；

用于加热所述定影带的加热部件；

用于在定影辊隙部分支撑所述定影带的定影辊；

用于与所述定影带形成定影辊隙部分的加压辊；

其中，所述定影辊的硬度在10～60度的范围内并且小于所述加压辊的硬度，所述定影辊经由所述定影带的硬度在相对于所述加压辊的硬度的+4至-8度的范围内，这样所述定影辊隙部分的形状沿着记录材料的供给方向基本上是直的。

2.如权利要求1所述的装置，还包括提供给所述定影带和所述加压辊的记录材料分离爪。

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