使用具有多孔质陶瓷隔热层的辊的像加热装置制造方法及图纸

一种加热装置，它是用于加热在记录材料上形成的像的加热装置，具有：第一辊；与该第一辊形成使该记录材料通过的输送压接部的第２辊；从外周面侧加热该第一辊的加热机构，该第一辊和第二辊具有用多孔质陶瓷材料制作的隔热层和配置在该隔热层外侧的弹性层。由此，可以抑制记录材料过纸时的电力消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适合用作搭载在使用电子照相记录技术或静电记录技术的复印机或打印机上的加热定影装置的像加热装置，特别涉及使用具有多孔质陶瓷隔热层的辊的像加热装置。
技术介绍
在复印机、打印机等采用电子照相方式的图像形成装置中的定影装置中，使转印在转印纸上、OHP等记录材料上的未定影调色剂像定影在记录材料上的定影装置广泛使用加热定影装置。加热定影装置广泛使用，使加压辊压接在被加热了的定影辊上，用两辊挟持输送记录材料的同时、加热熔融未定影调色剂像来进行未定影调色剂像的定影的热辊方式的装置。图6表示采用热辊定影方式的加热定影装置的概略图。定影辊5-1在金属制的心轴5-1a中收容卤素灯等热源5-2，在外周面上设有由硅橡胶等构成的弹性层5-1b和氟树脂等脱模层(releasing layer)5-1c。压接在定影辊5-1上的加压辊5-3与定影辊同样在其心轴5-3a的外部，在外周面上形成弹性层5-3b和脱模层5-3c。定影辊5-1整体由被收容在定影辊5-1内部的热源5-2加温。其能量的一部分也传给加压辊5-3，加压辊5-3也被加温。在作为承载了未定影调色剂像5-4的图像记录媒体的转印材料5-5通过定影辊5-1和加压辊5-3的辊压接部N5时，未定影调色剂像5-4通过与定影辊5-1和加压辊5-3接触传热被加热熔融，而被定影在记录材料5-5上。可是，在热辊方式的加热定影装置中，由于定影辊5-1的心轴5-1a的热容量大，所以压接部N5上升到规定的定影温度所需的时间长。在谋求节能化的现在，需要效率高，预热时间快的定影装置。图7表示热辊定影方式的加热定影装置的消耗电力的波形，横轴为时间，纵轴为电力。被表示的电力波形A是从打印机的电源被接入的瞬间开始到连续打印200页结束时加热定影装置消耗的电力的测量结果。如图中的曲线所表示的那样，700W的电力和180sec的时间被投入之后，消耗电力下降到580W左右。首先，700W的恒定电力被消耗的区间是定影装置的预热的区间。为了把定影装置加热到规定的定影温度，以全功率消耗电力，电力波形表示为恒定的电力，当定影装置被上升到规定的定影温度时，用纸的输送开始，打印开始。该打印开始用电子波形A上表示的消耗电力从700W变化到500W的时刻表示。这是因为用于维持规定的温度的控制(调温)开始了。在打印中，电力主要消耗在补充由装置的散热、打印用纸通过定影装置时带走的热和给与调色剂的热所消耗的电力，如果是通常，在打印中消耗的电力比定影装置预热时全功率投入的电力低。因此，定影装置的预热时间可以从消耗电力的波形上读取。在此，在本专利技术的说明中，下面将叙述对几个电力波形并记述对预热时间的考察，根据以上的机理，把以全功率被消耗的电力变化低点为止所需要的时间作为定影装置的预热时间进行讨论。通过缩短预热时间，可以缩短初次打印输出时间，进而关系到消耗电力的降低。为了缩短预热时间，只要减小定影辊的热容量即可，作为对策之一，研究了减薄定影的心轴壁厚来减小热容量的方法。但是，当减薄定影辊的壁厚时，辊的机械强度变弱，在与加压辊接触的辊压接部，定影辊因呈弓状的挠曲而使中央部的接触压力变弱，压接作用减弱，定影强度降低了，为了防止发生该问题，提出了各种加强定影辊的方法。例如，在日本特开昭59-155875号公报中，提出了在内面相对于辊轴线水平地设置放射状的肋的定影辊。在日本特开平11-149226号公报中，提出了具有使放射状的肋相对于辊轴线倾斜并延长的内部构造的定影辊。图8表示在内面上相对于辊轴线水平地设置了放射状的肋的定影辊的简图。在设有肋的心轴6-1的外周面上设有由硅橡胶等构成的弹性层6-2和由氟树脂构成的脱模层(releasing layer)6-3。心轴6-1被内面的肋强化，即使其被薄壁化也可以保持强度。由这些方案实现了定影辊的薄壁化，保持了辊的强度，保持了定影强度，同时实现了定影装置的预热时间的缩短化。另外，还提出了把收容在定影辊内部的热源配置在辊外部的外部加热方式的热辊定影装置的方案。在日本特开2002-40855号公报中，提出了具有外部加热装置，加压辊使用具有隔热性材料的热辊定影装置的例子。在日本特开2002-221219号公报中，提出了具有外部加热装置，定影辊使用具有隔热性材料的热辊定影装置的例子。在上述各个例子的构成中，可以由外部加热装置迅速加温定影辊表面，可以缩短定影装置的预热时间。另外，在这些提案中，无论加压辊或是定影辊的哪一个都用隔热性优良的材料构成，可以进一步缩短定影装置的预热时间。在日本特开2002-40855号公报的构成中，加压辊用硬度高的隔热性优良的材料构成，与之相对的定影辊在心轴上设置弹性层。作为隔热性优良的材料，使用硬度高的多孔质的陶瓷，即使加上压力，气孔也不会被压坏，可以维持隔热性。另外，通过在相对的定影辊上设置弹性层，也确保了定影压接部。在该构成中，在预热时定影辊的热量难以被隔热的加压辊夺走，可以加快预热速度。另一方面，在日本特开2002-221219号公报的构成中，定影辊用隔热性高的材料构成，相对的加压辊在心轴上设置弹性层。作为隔热性优良的材料，使用硬度高的多孔质的陶瓷，即使加上压力，气孔也不会被破坏，可以维持隔热性。另外，通过在相对的加压辊上设置弹性层也确保了定影压接部。用该结构，提高了可以只使被隔热的定影辊的表面层迅速升温的效果，能加快预热速度。图9表示具有外部加热装置，单方辊用隔热性优良的材料构成的加热定影装置的概略图。定影辊7-1成为在金属制的心轴7-a的外周面上设有弹性层7-1b和脱模层7-1c的结构。压接在定影辊7-1上的加压辊7-2，在心轴7-2a的外部形成由多孔陶瓷等构成的隔热体层7-2b和脱模层7-2c。在定影辊7-1的外部接触在金属制的辊7-3a内具有加热器7-3b的构造的加热机构7-3，由该加热机构7-3加热定影辊7-1，使其表面温度成为定影温度后进行定影动作。在定影装置预热时，由于只加温定影辊7-1的表面附近，所以可以迅速地使定影辊7-1表面温度上升。再有，由于加压辊7-2被隔热，在预热时，定影辊7-1的表面的热量难以被加压辊7-2夺走，可以比例如两方的辊都用橡胶等形成的弹性层构成时高效率地升温。图10以横轴为时间，纵轴为电力，表示原有的热辊定影方式和使用在内面上相对辊轴线水平地设置放射状的肋的定影辊的热辊定影方式和具有外部加热装置的热辊定影方式中的电力波形的曲线。这些电力波形是在记录材料的输送速度为200mm/sec，未定影调色剂像向记录材料上的定影强度相同的工作条件下测量的波形。所谓定影强度，是指用定影装置定影未定影图像，表示用多大的力把定影了的图像定影在记录材料上，用浓度下降率(单位％)表示。下面叙述浓度下降率的测量方法。未定影图像，使用把黑色和中间色调(灰色)的5mm见方的图像配置在书信大小用纸上的9个地方上的方式。未定影图像的中间色调图像，是用3×3矩阵形成600dpi像素密度，用1点1空格将其形成交错形状的图案。用浓度测量器(麦克佩斯(Macbeth)社制)测量定影装置走纸后的图像的中间色调的浓度后，用专用的磨擦试验机磨擦图像，再测量磨擦后的中间色调的浓度，计算浓度的下降率。磨擦试验机与配置在用纸上的9个地方的5mm见方的黑色和中间色图案相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热装置，是用于加热形成在记录材料上的像的加热装置，其特征在于，包括：第一辊；与该第一辊形成使该记录材料通过的输送压接部的第二辊；从上述第一辊的外周面侧加热该第一辊的加热单元，该第一辊和第二辊具有用多孔质 陶瓷材料制成的隔热层和配置在该隔热层外侧的弹性层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：内山康治，落合俊彦，井上隆吉，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]