[发明专利]定影装置及具有该定影装置的图像形成装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过加热及加压使调色剂图像定影在记录介质上的定影装置及具有该定影装置的图像形成装置。

背景技术

作为在复印机、打印机等电子照相方式的图像形成装置中所使用的定影装置，大多使用热辊定影方式的定影装置。热辊定影方式的定影装置具有彼此压接的辊对(定影辊及加压辊)，通过在该辊对的双方或任意一方的内部所配置的、由卤素加热器等构成的加热部将辊对加热到预定的温度(定影温度)，将形成有未定影调色剂图像的记录纸张等记录介质向辊对的压接部(定影夹持部)供给并通过压接部，从而通过热量和压力将调色剂图像定影在记录纸张上。

然而，在彩色图像形成装置所具有的定影装置中，通常使用在定影辊表层上设有由硅橡胶等构成的弹性层的弹性辊。将定影辊设置成弹性辊，从而定影辊表面与未定影调色剂图像的凹凸对应地弹性形变，包覆调色剂图像面而与调色剂图像接触，因此能够对调色剂量比黑白图像多的彩色未定影调色剂图像良好地进行加热定影。此外，由于弹性层在定影夹持部的变形释放效应，能够对与黑白情况相比容易偏移的彩色调色剂提高脱模性。进而，由于定影夹持的夹持形状向上(定影辊一侧)凸起(所谓反夹持形状)，因此能够提高记录纸张的剥离性能，即使不使用剥离爪等剥离部，也能够剥离记录纸张(自剥离)，能够解除由剥离部引起的图像缺陷。

但是，在上述彩色图像形成装置所具有的定影装置中，为了应对高速化，需要加宽定影夹持部的夹持宽度。作为加宽夹持宽度的方法，有加厚定影辊的弹性层的层厚及加大定影辊直径等方法。然而，在具有弹性层的定影辊中，弹性层的导热性非常低，因此在定影辊内部具有加热部的情况下，在使处理速度高速化时，存在定影辊温度无法跟随的问题。另一方面，在加大定影辊直径的情况下，加热时间延长，存在耗电增加的问题。

作为解决上述问题的彩色图像形成装置所具有的定影装置，在日本特开平10-307496号公报中公开了如下结构的带定影方式的定影装置：在定影辊和加热辊之间张架定影带，并使定影辊和加压辊夹着定影带而压接。在该带定影方式的定影装置中，由于对热容较小的定影带进行加热，因此预热时间缩短，并且不需要在定影辊中内置卤素灯等热源，因此能够使由海绵橡胶等构成的低硬度的弹性层增厚，能够确保较宽的夹持宽度。

进而，在日本特开2002-333788号公报中公开了加热部为面状发热体的面状发热带定影方式的定影装置。在该面状发热带定影方式的定影装置中，加热部的热容减小，同时作为加热部的面状发热体直接发热，因此与用卤素灯等对加热辊间接加热的方式相比，能够提高热响应速度，并且能够实现加热时间的进一步缩短和进一步节能化。

然而，在使用电阻发热体来作为面状发热体的定影方式中，由于使用低热容部件，因此表面温度由传递的热量和放出的热量的平衡来决定，所以在发热时辊两端部的散热量较多。因此，面状发热体的两端部的温度低于中央部，在长度方向整个区域难以获得均匀的温度分布。因此，在将上述定影装置适用于复印机、打印机等图像形成装置中时，调色剂的定影温度产生偏差，打印质量下降。

作为解决上述问题的定影装置，在日本特开2003-057984号公报中公开了具有如下形式的定影辊的DH定影方式的定影装置：在使用定影辊和加压定影辊的定影方式中，为了实现加热时间的缩短及定影辊表面的轴方向温度分布的均匀化，在定影辊的表面层的下部设置电阻发热层，进而使电阻发热层的厚度在轴方向上具有分布，将通过对该电阻发热层通电而产生的热直接传递到表面层。在该DH定影方式的定影装置中，由于不经由热容较大的芯棒而将热量传递到表面，因此能够缩短预热时间，并且与辊两端部的散热量相应地增加发热，从而能够降低表面温度的不均匀。

在上述的面状发热带定影方式的定影装置中，存在以下问题。即，在面状发热体不具有自我温度控制功能(正电阻温度分布)的情况下，在连续打印不同尺寸的记录纸张时，在加热辊上纸张不通过的部分的温度过度上升，需要使加热辊下降到适当温度的工序，从而打印所需的时间延长，生产率明显下降。此外，由于面状发热体的长度方向两端部的温度过度上升，因此定影部件的寿命缩短。为了防止上述情况，考虑了将电阻发热体分割控制的方法，但是为了分割控制电阻发热体，需要与各发热体对应的检测部件和控制部件，导致价格高昂且复杂。