[发明专利]图像加热装置和用于该图像加热装置的加压辊

说明书

技术领域

本发明涉及将其用作安装在图像形成装置例如电子照相复印机或电子照相打印机中的定影装置(fixing device)时适合的图像加热装置。

背景技术

作为安装于电子照相复印机或打印机中的定影装置，已知包括加热器、能与该加热器接触地移动的定影膜(fixing fi1m)和用于形成加压辊(pressing roller)与和该加热器接触的定影膜之间的压料部(nip)的加压辊的定影装置，该加热器包括陶瓷基板和该基板上形成的电发热元件。在定影装置的压料部中夹持输送(nip-convey)的同时将负载未定影调色剂图像的记录材料加热，以致将记录材料上的调色剂图像在记录材料上加热定影。该定影装置具有如下优点：从向加热器的通电开始直至将加热器的温度升高到可定影的温度所需的时间短。因此，安装了该定影装置的打印机能够缩短从打印指令的输入到记录材料的第一张上的图像的输出的时间(FPOT：first printout time)。此外，这种类型的定影装置也具有如下优点：打印机等待打印指令的待机过程中的功率消耗较少。

在使用定影膜的定影装置中，为了在记录材料输送方向上形成具有预定宽度的压料部，使用具有弹性层的加压辊。用于加压辊的弹性层可大致分为海绵型，其中孔隙部(pore portion)设置在弹性层内，和实体型(solid type)，其中在弹性层内没有设置孔隙部。日本公开专利申请(JP-A)2002-148988公开了海绵型的弹性层，其中在弹性层内没有设置孔隙部，该弹性层用作用于加压辊的弹性层。

使用定影膜的定影装置中，通常，通过驱动马达使加压辊旋转，然后通过使定影膜跟随该加压辊的旋转而旋转。安装了该定影装置的打印机中，已知以与大尺寸的记录材料相同的打印间隔对小尺寸的记录材料进行连续打印时，加热器的记录材料没有通过的区域(非纸张通过区域(non-sheet-passing area))过度地升温。

上述非纸张通过部升温(non-sheet-passing portion temperature rise)不仅在加热器上而且在加压辊上产生。特别地，主要将高耐热的硅橡胶用于加压辊中使用的弹性层，但在例如230-240℃的温度下长时间使用该加压辊时，弹性层的劣化发展。对于具有高绝热性的海绵型弹性层，加压辊上的该非纸张通过部升温更容易发生，以致在非纸张通过部的加压辊的温度容易变高。这是因为由于弹性层的绝热性，需要大量时间使非纸张通过部的加压辊的热扩散到其他部分。另一方面，在其中不包括孔隙部的实体型弹性层中，热导率高于海绵型弹性层的热导率，因此实体型弹性层对于减轻非纸张通过部升温的程度是有利的。但是，实体型弹性层伴有如下问题：热膨胀的程度大。

在记录材料没有进入压料部的期间，加压辊接受来自加热器的热，因此被加热。由于该来自加热器的热，加压辊的弹性层产生热膨胀。海绵型弹性层其中包括孔隙部，因此与具有相同体积的实体型弹性层相比时，弹性层的量小。此外，在海绵型弹性层内存在的孔隙部没有被弹性层的壁隔开而是连接(开孔状态下)的情况下，从弹性层的内部发生散热。因此，海绵型弹性层的热膨胀的程度小于实体型弹性层。

特别地，在通过马达驱动加压辊并且通过加压辊的旋转使定影膜旋转的类型的定影装置的情况下，当弹性层产生热膨胀以增加加压辊的周长时，压料部中的记录材料输送速度变得高于预定的记录材料基准输送速度。

当记录材料输送速度取决于加压辊的周长的变化而波动时，其影响也出现在要加热定影于记录材料上的图像上。例如，压料部中的记录材料输送速度变得高于记录材料基准输送速度，以致将记录材料朝在记录材料输送方向上位于压料部的上游的输送部件(转印辊和位于转印辊的上游的输送辊)拉。在这种情况下，记录材料已通过各输送部件时的冲击变大，以致发生如下问题：大冲击作为横线出现在图像上。该出现在图像上的横线称为模糊(blur)。

假定产生模糊并且为了减小使加压辊的弹性层热膨胀时的记录材料输送速度的波动，例如，将加压辊的外直径设定为小值。那么，现在相反地，加压辊的冷却状态的记录材料输送速度变得比记录材料输送方向上位于压料部的上游的输送部件的每一个慢。这种状态下，相反地，记录材料处于如下状态：能够将其从压料部往后推，以致可产生如下问题：图像例如半色调图像的浓度变高。将该问题称为后端浓度增加(trailing end density increase)。因此，由于压料部中的记录材料输送速度的波动，发生如上所述的问题。

发明内容