陶瓷辊制造技术

一种陶瓷辊，从中心侧起依次包含轴芯、圆筒部层及表面包覆层，其特征在于：圆筒部层的至少一部分，由以１００质量份的无机粘合剂、０～５００质量份的耐热性无机材料为主成分，且体积密度为０．２～１．５ｇ／ｃｍ↑［３］的低体积密度陶瓷构成。这种陶瓷辊，能够作为例如抑制高温的定影带的冷却的搬运辊使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种例如作为对用于转印装置或图像形成装置等的热定影装置的夹持带或定影带进行导引的导引辊、其他的搬运辊、辅助辊、传动辊、剥离辊、张紧辊、驱动辊而使用的陶瓷辊，尤其涉及一种减小辊的热传导性，并抑制被该辊导引的被导引体的热损失，有助于节省热能的陶瓷辊。
技术介绍
电子转印装置、激光打印机或传真机等图像形成装置是一种如下所述的设备，在黑暗中均匀带电的感光体表面投射光学图像，在感光体表面形成对应光学图像的静电潜像，然后在其表面上分散作为显像剂的带电微粒(调色剂)、靠静电力附着在表面上对图像进行显像，并将带有与上述微粒的电荷极性相反的电荷的印刷纸的表面重叠在该感光体表面上而将上述微粒转印在纸面上，由定影辊(加热辊)在加压情况下对转印在该纸面上的上述微粒进行加热·熔融，而定影在纸面上，从而使图像进行复制。在电子转印装置、激光打印机或传真机等图像形成装置中，使用热定影装置，其加热熔融承载在纸张或树脂片等图像承载体上的调色剂像而使之定影在图像承载体上。该热定影装置的基本构成大致分为辊夹持方式与带夹持方式。该辊夹持方式，是在相互压接的定影辊与加压辊的压接部，供给承载形成有调色剂像的图像承载体，再在该图像承载体上一边加压一边加热，而对调色剂像进行定影，而带夹持方式，是在平行分隔设置的2个至多个缠挂辊上架设环状的定影带并且使加压辊压接在该定影带的一部分，在其定影带与加压辊的压接部上，供给承载形成有调色剂像的图像承载体，在该图像承载体上一边加压一边由定影带的热能对调色剂像进行定影。例如，作为现有公知的带夹持方式的热定影装置的一例，如专利文献1所公布。专利文献1日本特开平10-312132号公报(段落号0004～0006，图4)在专利文献1中，参照本申请的附图7所示，从未图示的转印装置送出的承载着调色剂像6的图像承载体5，被供给到加热辊1和与其圆周面相接触的带2之间的夹持部，并利用通过该夹持部时的加热及加压力将调色剂像定影在图像承载体5的表面上。该加热辊1，为沿图中的箭头方向A驱动旋转的中空的筒状体，在其内部收容有作为熔融调色剂的加热源的加热器1a。带2为缠绕在入侧辊3及出侧辊4上的环形带，例如，在厚度约1mm的硅酮橡胶等耐热性弹性体的表面形成有脱离性良好的氟等包覆层。另外，上述入侧辊3及出侧辊4，均为金属制的，为各自的旋转轴线与加热辊1的轴线平行地配置的托辊，带2在与弧状的中心角度相当的范围内可以接触到加热辊1的周面。而且，在该现有例中，在入侧辊的内部装入有用于对带进行加热的加热器7。在这样的带夹持方式的热定影装置中，因为需要适当控制定影时的加热温度，所以分别配置检测加热辊1的表面温度的辊侧温度传感器8及检测带2的夹持面温度的带侧温度传感器9，并且，设有作为对加热辊1及带2的夹持面进行加热的热源的加热器7及1a，在该热定影装置工作时，通过上述加热器及温度传感器的作用，进行控制而使加热辊1及带2的夹持面温度达到预定的温度。但是，上述带夹持方式的热定影装置中，由于现有的支撑环形的带2的入侧导引辊3及出侧导引辊4均为金属制的，所以这些导引辊等的热传导率高，从而其放热作用也大。从而，在将上述导引辊的加热温度维持在例如200℃时，因为常温下加热的金属制导引辊的放热量大，所以热能的损失量也大，热经济性差，节能效果差。另外，如果与加热辊1协同作用对图像承载体5进行加压·加热的带2的加热温度在设定温度以下，则产生图像承载体5上的调色剂的定影不良、不能得到高品质的图像定影，因此需要始终将加热辊及带导引辊预热到预定温度，该预热(加热)所需的热量是不可缺少的。到完成该预热所需的热量，也会影响到上述热定影装置的构成部件、例如金属制的导引辊的热损失量(放热量)，在要求节省热能(省电)的目前状况下，也要求上述导引辊具有优越的隔热性以减少热损失。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于提供一种能够提高对例如用在电子转印装置、激光打印机、传真机等图像形成装置上的带夹持式热定影装置的加压带进行导引的导引辊等的隔热性，抑制热能的损失，进而提高节能效果的陶瓷辊。本专利技术者，为了达成上述目的，经过刻苦钻研，终于发现了利用具有由低体积密度的陶瓷构成的圆筒部层的陶瓷辊，能够抑制热能损失，进而提高节能效果的事实(第1发现)。并且，发现了通过在圆筒部层的圆周面上形成沟槽或凹凸，能够抑制热能损失，进而提高节能效果的事实(第2发现)。另外，发现了通过将圆筒部层形成具有中空轴孔的圆筒形状，能够抑制热能损失，进而提高节能效果的事实(第3发现)。具体地，由下述方案达成上述目的。(第1专利技术)本专利技术的第1方案(第1专利技术)，主要是基于第1发现做出的，构成如下。一种陶瓷辊，在从中心侧起依次包含轴芯、圆筒部层及表面包覆层的辊中，其特征在于圆筒部层的至少一部分，由以100质量份的无机粘合剂、0～500质量份的耐热性无机材料为主成分，且体积密度为0.2～1.5g/cm3的低体积密度陶瓷构成。通过这样的构成，能够抑制从陶瓷辊的热能损失，进而提高节能效果。另外，因为在圆筒部层的表面设有表面包覆层，所以即使在其圆筒部层使用易产生损伤的多孔陶瓷作为低体积陶瓷的情况下，也可将多孔陶瓷的损伤或龟裂防范于未然，可以提供耐久性优越的陶瓷辊。并且，因为作为圆筒部层，形成由低体积密度陶瓷构成的层，所以向被导引体的热传导性少，进一步提高隔热效果。在本第1专利技术中，优选圆筒部层由每单位体积的热容量为1×10-4～1.5×10-3KJ/(K·cm3)的低热容量陶瓷构成。在本第1专利技术中，优选圆筒部层的热传导率为0.03～1.0W/(m·K)。在本第1专利技术中，也可在圆筒部层的圆周面上形成有沟槽或凹凸。通过这样的构成，陶瓷辊与被导引体的接触面积变少，可抑制被导引体与陶瓷辊之间的热传导。其结果，抑制由被导引体吸收的热量。在本第1专利技术中，也可在圆筒部层形成收容轴芯的中空的轴孔，并在轴孔两端部内，以使各自的支轴的前端部突出到圆筒部层的外部的方式固定其另一端部，使轴孔内的两支轴端之间成为中空部。通过这样的构成，利用中空部的空气，能够大幅度地减少陶瓷辊的热容量，据此能够有助于节省热能。在本第1专利技术中，也可表面包覆层由氟树脂构成。另外，这时，优选氟树脂由PFA树脂管构成。通过这样的构成，通过在制造时在管中插入形成圆筒部层的陶瓷后，进行加热处理，能够比较容易地形成表面包覆层。其结果，能够高效率地制造陶瓷。在本第1专利技术中，也可表面包覆层被玻璃层所包覆。通过这样的构成，能够形成进一步提高耐热性，且表面平滑性优越的表面包覆层。在本第1专利技术中，优选陶瓷辊使用在定影装置上，尤其优选使用在定影装置的非加压部上。这里，在本专利技术中，所谓在定影装置的非加压部使用的辊，是指用于将调色剂定影在纸上的无需大的压力的搬运辊、辅助辊、传送辊、剥离辊等辊，即与定影辊对向配置的辊、所谓加压辊以外的辊。这样的非加压部，因为无需多么大的强度，所以能够进一步使圆筒部层低体积化，能够提供最大限度地体现低体积密度陶瓷的长处的陶瓷辊。(第2专利技术)本专利技术的第2方案(第2专利技术)，主要是基于第2发现做出的，构成如下。一种陶瓷辊，其特征在于在轴芯的除两端部之外的轴圆周面上形成具有圆周面的圆筒部层，并在该圆筒部层的圆周面上形成沟槽或凹凸，并且在该圆筒部层的圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷辊，从中心侧起依次包含轴芯、圆筒部层及表面包覆层，其特征在于：圆筒部层的至少一部分，由以１００质量份的无机粘合剂、０～５００质量份的耐热性无机材料为主成分，且体积密度为０．２～１．５ｇ／ｃｍ↑［３］的低体积密度陶瓷构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大村高弘，深濑宗彦，岸田敏之，阿部勇美，
申请(专利权)人：霓佳斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]