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定影装置以及图像形成装置.pdf

  • 上传人:b***
  • 文档编号:4567384
  • 上传时间:2018-10-20
  • 格式:PDF
  • 页数:23
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201010264076.7

    申请日:

    2010.08.25

    公开号:

    CN102004427A

    公开日:

    2011.04.06

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G03G 15/20申请日:20100825|||公开

    IPC分类号:

    G03G15/20; G03G15/00

    主分类号:

    G03G15/20

    申请人:

    株式会社理光

    发明人:

    进士晃; 长谷川健一; 吉永洋; 山口嘉纪; 池渊丰; 藤本一平; 田卷俊太郎; 下川俊彦; 岩谷直毅

    地址:

    日本东京都

    优先权:

    2009.09.01 JP 201196/09

    专利代理机构:

    北京市柳沈律师事务所 11105

    代理人:

    王冉

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    内容摘要

    本发明涉及定影装置以及图像形成装置。使得低粘度润滑剂处于宽度方向中央部(M)的定影带(21)和金属部件(22)之间,高粘度润滑剂处于宽度方向两端部(N)的定影带(21)和金属部件(22)之间。且通过冷却机构(61)冷却定影带(21)的非通纸区域(N)。能提供即使加热时间或首张打印时间短、装置高速化场合,也不产生定影不良等、即使经过长时间也能稳定地减轻定影带和金属部件滑接磨耗的不良状况的定影装置以及图像形成装置。

    权利要求书

    1.一种定影装置,其特征在于,包括:环状定影带,朝所定方向移动,加热并熔融调色剂像,且该环状定影带具有可挠性;金属部件,固定设置为与上述定影带的内周面对向,加热该定影带,同时,由加热机构加热该金属部件;以及加压回转体,与上述定影带压接形成运送记录介质的夹持部;使得第一润滑剂处于宽度方向中央部的上述定影带和上述金属部件之间,第二润滑剂处于宽度方向两端部的上述定影带和上述金属部件之间;形成为上述第二润滑剂的粘度比上述第一润滑剂的粘度高。2.根据权利要求1所述的定影装置,其特征在于:上述加压回转体形成为宽度方向两端部表面的滑动摩擦系数比宽度方向中央部表面的滑动摩擦系数大。3.根据权利要求2所述的定影装置,其特征在于:上述加压回转体构成为可更换上述形成为滑动摩擦系数大的宽度方向两端部。4.根据权利要求1所述的定影装置,其特征在于:进一步包括冷却机构,冷却上述定影带的宽度方向两端的非通纸区域;5.根据权利要求4所述的定影装置,其特征在于:上述冷却机构是冷却风扇,向上述定影带的宽度方向两端的非通纸区域送入空气,进行冷却。6.根据权利要求4所述的定影装置,其特征在于:上述冷却机构是高热传导部,与上述加压回转体的非通纸区域形成为一体,且形成为比上述加压回转体的通纸区域的热传导率高。7.一种图像形成装置,其特征在于:设有权利要求1-6中任一个记载的定影装置。

    说明书

    定影装置以及图像形成装置

    技术领域

    本发明涉及复印机、打印机、传真机,或其复合机等的图像形成装置,以及其中设置的定影装置。

    背景技术

    以往,在复印机、打印机等图像形成装置中,即使加热时间或首张打印时间短、装置高速化场合,也不产生定影不良为的定影装置为人们所公知(例如,参照专利文献1)。

    详细地说,专利文献1等的定影装置由作为定影部件的定影带,与定影带内周面局部或全部对向地、固定设置的大致呈圆筒状的金属部件(对向部件),用于加热金属部件、内设在金属部件的作为加热机构的加热器,与定影带压接形成夹持部的作为加压回转体的加压辊等构成。

    并且,通过加热器加热金属部件,由金属部件加热定影带,朝着夹持部运送的记录介质上的调色剂像在夹持部受到热和压力,定影在记录介质上。

    另一方面,在专利文献2,3等中,公开了为了防止用陶瓷加热器加热的定影带宽度方向两端的非通纸区域的温度上升,通过冷却风扇冷却定影带的非通纸区域的技术。

    上述专利文献1等的定影装置存在以下问题:为了防止定影带与金属部件滑接磨耗的不良状况,将润滑剂涂布在定影带和金属部件之间时,该润滑剂因热挥发后,从宽度方向端部漏出,经过一段时间会发生留在定影带和金属部件之间的润滑剂量不足。这样,若留在定影带和金属部件之间的润滑剂量不足,则不能充分防止定影带与金属部件滑接磨耗的不良状况。

    【专利文献1】日本专利2008-158482号公报

    【专利文献2】日本专利2008-32903号公报

    【专利文献3】日本专利2008-58378号公报

    发明内容

    本发明是为了解决上述课题而提出来的,其目的在于,提供即使加热时间或首张打印时间短、装置高速化场合,也不产生定影不良等、即使经过长时间也能稳定地减轻定影带和金属部件滑接磨耗的不良状况的定影装置以及图像形成装置。

    本发明人为了解决上述课题,经研究得知,即使因热挥发从宽度方向端部漏出润滑剂,通过使其冷却,能抑制其挥发,能抑制从宽度方向端部漏出。又,高粘度润滑剂难以因热产生挥发,另一方面,提高定影带和金属部件滑接引起的滑动转矩。与此相反,低粘度润滑剂使得定影带和金属部件滑接引起的滑动转矩变小,另一方面,易因热产生挥发。

    为了实现上述目的,本发明基于以上研究结果,提出以下技术方案:

    (1)一种定影装置,其特征在于,包括:

    环状定影带,朝所定方向移动,加热并熔融调色剂像,且该环状定影带具有可挠性;

    金属部件,固定设置为与上述定影带的内周面对向,加热该定影带,同时,由加热机构加热该金属部件;以及

    加压回转体,与上述定影带压接形成运送记录介质的夹持部;

    使得第一润滑剂处于宽度方向中央部的上述定影带和上述金属部件之间,第二润滑剂处于宽度方向两端部的上述定影带和上述金属部件之间;

    形成为上述第二润滑剂的粘度比上述第一润滑剂的粘度高。

    (2)在上述技术方案(1)所述的定影装置中,其特征在于:

    上述加压回转体形成为宽度方向两端部表面的滑动摩擦系数比宽度方向中央部表面的滑动摩擦系数大。

    (3)在上述技术方案(2)所述的定影装置中,其特征在于:

    上述加压回转体构成为可更换上述形成为滑动摩擦系数大的宽度方向两端部。

    (4)在上述技术方案(1)所述的定影装置中,其特征在于:

    进一步包括冷却机构,冷却上述定影带的宽度方向两端的非通纸区域;

    (5)在上述技术方案(4)所述的定影装置中,其特征在于:

    上述冷却机构是冷却风扇,向上述定影带的宽度方向两端的非通纸区域送入空气,进行冷却。

    (6)在上述技术方案(4)所述的定影装置中,其特征在于:

    上述冷却机构是高热传导部,与上述加压回转体的非通纸区域形成为一体,且形成为比上述加压回转体的通纸区域的热传导率高。

    (7)一种图像形成装置,其特征在于:

    设有上述技术方案(1)-(6)任一个记载的定影装置。

    在本发明中,所谓“通纸区域”定义为图像形成装置可通纸的最大尺寸的记录介质的宽度方向(与通纸方向垂直方向)的范围,所谓“非通纸区域”定义为“通纸区域”范围外的区域。

    又,在本发明中,所谓“宽度方向”定义为相对记录介质的通纸方向垂直的方向。

    下面说明本发明的效果。

    本发明使得低粘度润滑剂处于宽度方向中央部的定影带和金属部件之间,高粘度润滑剂处于宽度方向两端部的定影带和金属部件之间,且通过冷却机构冷却定影带的宽度方向两端的非通纸区域。由此,能提供即使加热时间或首张打印时间短、装置高速化场合,也不产生定影不良等、不会增大定影带因与金属部件的滑接引起的滑动转矩、即使经过长时间也能稳定地减轻定影带和金属部件滑接磨耗的不良状况的定影装置以及图像形成装置。

    附图说明

    图1是表示本发明实施形态1的图像形成装置的全体构成图。

    图2是表示图1的图像形成装置设置的定影装置的构成图。

    图3是从宽度方向看图2定影装置的图。

    图4是表示夹持部附近的放大图。

    图5是表示定影带和金属部件的滑接部的放大图。

    图6是用于说明以往的定影装置的不良状态的图。

    图7是从宽度方向看本发明实施形态2的定影装置的图。

    图8表示本发明实施形态3的定影装置,其中(a)是从宽度方向看定影装置的图,(b)是使得高摩擦部从加压辊分离的图。

    图9是表示本发明实施形态4的定影装置的构成图。

    具体实施方式

    下面,参照附图详细说明本发明的实施形态,在以下实施形态中,虽然对构成要素,种类,组合,位置,形状,数量,相对配置等作了各种限定,但是,这些仅仅是例举,本发明并不局限于此。

    在各图中,相同或相当部件用相同符号表示,重复说明适当简化或省略。

    [实施形态1]

    参照图1-图5详细说明本发明的实施形态1。

    首先参照图1说明图像形成装置整体的构成及动作。

    如图1所示,本实施形态1的图像形成装置1是串列型彩色打印机。瓶收纳部101位于图像形成装置本体1的上方,与各色(黄色、品红色、青色、黑色)对应的四个调色剂瓶102Y、102M、102C、102K装卸自如(更换自如)地设置在所述瓶收纳部101。

    在瓶收纳部101下方配设中间转印单元85。与各色(黄色、品红色、青色、黑色)对应的成像部4Y、4M、4C、4K并列设置,与该中间转印单元85的中间转印带78对向。

    在各成像部4Y、4M、4C、4K分别配设感光体鼓5Y、5M、5C、5K。又,在感光体鼓5Y、5M、5C、5K周围,分别配设充电部75Y、75M、75C、75K,显影部76Y、76M、76C、76K,清洁部77Y、77M、77C、77K,消电部(没有图示)等。并且,在各感光体鼓5Y、5M、5C、5K上实行成像处理(充电工序,曝光工序,显影工序,转印工序,清洁工序),在各感光体鼓5Y、5M、5C、5K上形成各色图像。

    感光体鼓5Y、5M、5C、5K由没有图示的驱动电机驱动按图1顺时钟方向回转。并且,在充电部75位置,使得感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面均已带电(充电工序)。

    此后,感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面到达从曝光部3发出的激光L的照射位置,通过在该位置的曝光扫描,形成与各色对应的静电潜像(曝光工序)。

    此后,感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面到达与显影装置76对向的位置,在该位置对静电潜像进行显影,形成各色调色剂像(显影工序)。

    此后,感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面到达与中间转印带78及一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K的对向位置,在该位置,感光体鼓5Y、5M、5C、5K上的调色剂像转印到中间转印带78上(一次转印工序)。此时,在感光体鼓5Y、5M、5C、5K上残存少量的未转印调色剂。

    此后,感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面到达与清洁部77的对向位置,在该位置,残存在感光体鼓5Y、5M、5C、5K上的未转印调色剂由清洁部77的清洁刮板机械回收(清洁工序)。

    最后,感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面到达与没有图示的消电部的对向位置,在该位置,除去感光体鼓5Y、5M、5C、5K上的残留电位。

    这样,结束在感光体鼓5Y、5M、5C、5K上实行的一连串的成像处理。

    此后,经显影工序在各感光体鼓5Y、5M、5C、5K上形成的各色调色剂像叠合转印到中间转印带78上。这样,在中间转印带78上形成彩色图像。

    在此,中间转印单元85由中间转印带78、四个一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K、二次转印支撑辊82、中间转印清洁部80等构成。中间转印带78由3个辊82-84架设支承,同时,通过驱动一个辊82回转,朝着图示箭头R1方向环状移动。

    四个一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K和感光体鼓5Y、5M、5C、5K之间夹着中间转印带78,形成一次转印夹持部。并且,对一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K施加与调色剂极性相反的转印偏压。

    并且,中间转印带78朝着箭头方向移动,顺序通过各一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K的一次转印夹持部。这样,感光体鼓5Y、5M、5C、5K上的各色调色剂像叠合在中间转印带78上进行一次转印。

    此后,各色调色剂像叠合转印的中间转印带78到达与二次转印辊89的对向位置。在该位置,二次转印支撑辊82与二次转印辊89之间夹入中间转印带78,形成二次转印夹持部。并且,形成在中间转印带78的四色调色剂像转印到运送到该二次转印夹持部位置的记录介质P上。此时,在中间转印带78上残存没有转印到记录介质P上的未转印调色剂。

    此后,中间转印带78到达中间转印清洁部80位置。并且,在该位置,回收中间转印带78上的未转印调色剂。

    这样,结束在中间转印带78上实行的一连串的转印处理。

    在此,运送到二次转印夹持部位置的记录介质P从配设在装置本体1下方的供纸部12经由供纸辊97以及定位辊98等运送。

    更详细地说,在供纸部12收纳多张叠合的转印纸等记录介质P。并且,若驱动供纸辊97朝着图1所示逆时钟方向回转,则最上面的记录介质P朝着定位辊对98间供给。

    运送到定位辊对98的记录介质P在停止回转的定位辊对98的辊夹持部位置一时停止。然后,与中间转印带78上的彩色图像一致,驱动定位辊对98回转,将记录介质P朝着二次转印夹持部运送。这样,在记录介质P上转印所希望的彩色图像。

    此后,在二次转印夹持部位置转印彩色图像的记录介质P向着定影部20位置运送。接着,在该位置通过定影带21及加压辊31的热和压力,将表面转印的彩色图像定影在记录介质P上。

    此后,记录介质P经排纸辊对99的辊之间,排出到装置外。通过排纸辊对99排出到装置外的记录介质P作为输出图像顺序码放在堆置部100上。

    这样,结束图像形成装置的一连串的图像形成处理。

    下面参照图2-图5详细说明设置在图像形成装置本体1的定影装置20的构成及动作。

    图2是表示定影装置20的构成图,图3是从宽度方向看定影装置20的图,图4是表示定影装置20的夹持部NP附近的放大图,图5是表示定影带21和金属部件22的滑接部的放大图。

    如图2所示,定影装置20由作为定影部件的定影带21(带部件)、固定部件26、金属部件(加热部件)22、加强部件23、隔热部件27、作为加热机构的加热器25(热源)、作为加压回转体的加压辊31、温度传感器40、撑条部件28(可以参照图4)等构成。

    在此,作为定影部件的定影带21是具有可挠性的薄型环状带,朝着图2所示箭头方向R2(逆时钟方向)回转(移动)。定影带21从内周面21a侧(与固定部件26的滑接面),顺序叠层基材层、弹性层、脱模层,其整体厚度设定为1mm以下。

    定影带21的基材层的层厚为30-50μm,以镍,不锈钢等金属材料或聚酰亚胺等树脂材料形成。

    定影带21的弹性层的层厚为100-300μm,以硅酮橡胶,发泡性硅酮橡胶,氟橡胶等橡胶材料形成。通过设置弹性层,不会形成夹持部的定影带21表面的微小凹凸,向记录介质P上的调色剂像T传递均一热量,抑制发生柚子表皮状图像。

    定影带21的脱模层的层厚为10-50μm,以PFA(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)、聚酰亚胺,聚醚亚胺,PES(聚醚砜树脂)等材料形成。通过设置脱模层,确保相对调色剂T(调色剂像)的脱模性(剥离性)。

    又,定影带21的直径设定为15-120mm。在本实施形态1中,定影带21的内径设定为30mm。

    在定影带21内部(内周面侧)固定设置固定部件26、加热器25(加热机构)、金属部件22、加强部件23、隔热部件27、撑条部件28等。

    在此,固定部件26被固定,与定影带21的内周面21a滑接。并且,固定部件26通过定影带21与加压辊31压接,形成运送记录介质P的夹持部。参照图3,固定部件26的宽度方向两端部固定支承在定影装置20的侧板43上。将在后文详细说明固定部件26结构。

    参照图2,金属部件22(加热部件)大致为圆筒体,在除夹持部的位置,形成与定影带21的内周面对向,在夹持部位置,形成通过隔热部件27保持固定部件26。参照图3,金属部件22在其宽度方向两端部固定支承在定影装置20的侧板43上。又,在金属部件22的两端,设有用于限制定影带21偏移(宽度方向移动)的制止偏移凸缘29。

    并且,金属部件22由加热器25的辐射热加热,再加热定影带21(热传递)。即,金属部件22由加热器25(加热机构)直接加热,通过金属部件22,定影带21被加热器25(加热机构)间接加热。为了良好地维持定影带21的加热效率,较好的是,金属部件22的厚度设定为0.1mm以下。

    作为金属部件22的材料,可以使用不锈钢、镍、铝、铁等金属热传导体(具有热传导性的金属),其中,单位体积的热容量比(密度×比热)比较小的铁素体系不锈钢很合适。在本实施形态1中,作为金属部件22的材料,使用铁素体系不锈钢SUS430。又,将金属部件22的厚度设定为0.1mm。

    作为加热机构的加热器25(热源)为卤素加热器或石墨加热器,其两端部固定在定影装置20的侧板43上(参照图3)。并且,通过由装置本体1的电源部进行输出控制的加热器25的辐射热加热金属部件22。进而,通过金属部件22在除去夹持部的位置整体加热定影带21,从得到加热的定影带21表面,热量施加到记录介质P的调色剂像T。加热器25的输出控制根据与定影带21表面对向的热敏电阻等的温度传感器40的带表面温度的检测结果实行。又,通过这样的加热器25的输出控制,能将定影带21的温度(定影温度)设定在所希望的温度。

    这样,本实施形态1的定影装置20不是仅仅局部加热定影带21一部分,而是通过金属部件22沿着周向大致整体加热定影带21,因此,即使装置高速化场合,也能充分加热定影带21,能抑制发生定影不良。即,能以比较简单的结构有效地加热定影带21,加热时间及首张打印时间缩短,同时实现装置小型化。

    在此,金属部件22被固定设置为与定影带21的内周面(除夹持部的位置)隔开间隔对向。较好的是,定影带21和金属部件的间隔量A(除去夹持部位置的间隔)设为:0mm<A≤1mm。由此,金属部件22和定影带21滑接面积变大,抑制定影带21磨耗加速的不良状况,同时能抑制因金属部件22和定影带21过于离开引起定影带21加热效率降低的不良状况。再有,通过金属部件22设置在定影带21附近,某种程度上维持具有可挠性的定影带21的圆形姿势,因此,能减轻因定影带21变形引起的劣化/破损。

    又,在定影带21的内周面21a,在双方部件21、22之间涂布氟润滑脂等润滑剂,使得金属部件22和定影带21即使滑接也能减轻定影带21磨耗。关于处于上述金属部件22和定影带21之间的润滑剂,在后文详细说明。

    在本实施形态1中,金属部件22的截面形状形成为大致呈圆形,但是,金属部件22的截面形状既可以形成为多边形,也可以在金属部件22的周面设有狭缝。

    在此,在本实施形态1中,用于加强形成夹持部的固定部件26强度的加强部件23固定设置在定影带21的内周面侧。参照图3,加强部件23的宽度方向长度形成为与固定部件26相同,其宽度方向两端部固定支承在定影装置20的侧板43上。并且,加强部件23通过固定部件26及定影带21与加压辊31相接,抑制在夹持部固定部件26受到加压辊31的加压力发生大变形的不良状况。

    加强部件23为了满足上述功能,优选用不锈钢或铁等机械强度高的金属材料形成。

    又,加强部件23的与加热器25对向面的局部或全部,也可以设有隔热部件,或施以镜面处理。由此,从加热器25向着加强部件23的热量(加热加强部件23的热量)用于金属部件22的加热,进一步提高定影带21(金属部件22)的加热效率。

    参照图2,在夹持部位置与定影带21外周面相接的作为加压回转体的加压辊31,直径为30mm,系在中空结构的金属芯32上形成弹性层33。加压辊31(加压回转体)的弹性层33用发泡性硅酮橡胶、硅酮橡胶、氟橡胶等材料形成。也可以在弹性层33的表层设置由PFA、PTFE等构成的薄脱模层。加压辊31与定影带21压接,在双方部件之间形成所希望的夹持部。又,参照图3,在加压辊31上,设有与没有图示的驱动机构的驱动齿轮啮合的齿轮45,驱动加压辊31朝着图2所示箭头方向R3(顺时钟方向)回转。又,加压辊31的宽度方向两端部通过轴承42回转自如地支承在定影装置20的侧板43上。也可以在加压辊31内部,设置卤素加热器等的热源。

    用发泡性硅酮橡胶等海绵状材料形成加压辊31的弹性层33场合,能减小作用在夹持部的加压力,因此,能进一步减轻加热部件22产生的挠曲。再有,提高加压辊31的隔热性,定影带21的热量难以移动到加压辊31侧,提高定影带21的加热效率。

    又,在本实施形态1中,定影带21的直径形成为与加压辊31直径大致相等,但是,定影带21直径也可以形成为比加压辊31直径小。这种场合,夹持部的定影带21的曲率半径比加压辊31的曲率半径小,从夹持部送出的记录介质P易与定影带21分离。

    参照图4,与定影带21的内周面21a滑接的固定部件26系在基体层26b上形成表面层26a。固定部件26与加压辊31的对向面(滑接面)按照加压辊31的曲率形成为凹状。由此,记录介质P按加压辊31的曲率从夹持部送出,因此,能抑制定影工序后的记录介质P吸附在定影带21上不分离那样的不良状况。

    在本实施形态1中,使得形成夹持部的固定部件26的形状形成为凹状,但是也可以使得形成夹持部的固定部件26的形状形成为平面状。即,固定部件26的滑接面(与加压辊31对向的面)可以形成为平面形状。由此,夹持部的形状相对记录介质P的图像面大致平行,提高定影带21和记录介质P的密接性,因此,定影性得到提高。再有,夹持部出口侧的定影带21的曲率变大,因此,从夹持部送出的记录介质P能很容易地与定影带21分离。

    又,作为形成固定部件26的基体层26b的材料,用具有某种程度刚性的材料(例如高刚性金属或陶瓷等)形成,即使受到加压辊31的加压力也不会发生大的挠曲。

    通过弯曲加工金属板形成大致呈管状的金属部件22由于能使得其壁厚薄,能缩短加热时间。但是,金属部件22本身刚性小,因此,有时不能抵抗加压辊31的加压力,发生挠曲或变形。若管状金属部件22变形,则会产生不能得到所希望的夹持宽度,定影性低下的问题。对此,在本实施形态1中,除了薄壁的金属部件22,设置高刚性的固定部件26,形成夹持部,能防止发生上述那样的问题。

    又,在本实施形态1中,在固定部件26和加热器25(加热机构)之间设置隔热部件27。详细地说,在固定部件26和金属部件22之间,设置隔热部件27,以包覆固定部件26的除滑接面的面。作为隔热部件27的材料,可以使用隔热性良好的海绵状橡胶或具有空隙的陶瓷等。

    在本实施形态1中,定影带21和金属部件22大致全周接近,因此,即使加热待机时(打印动作待机时)也能沿着周向无温度不匀地加热定影带21。因此,接受打印要求后,能迅速实行打印动作。此时,在以往的请求方式的定影装置(例如参照日本专利第2884714号公报)中,若在夹持部在加热待机时使得加压辊变形状态下给与热量,则因加压辊的橡胶材质会发生热劣化,缩短加压辊寿命,或加压辊发生永久压缩形变(橡胶的永久压缩形变因加热施加到橡胶变形而增大)。并且,若加压辊发生永久压缩形变,加压辊局部成为凹下状态,不能得到所希望的夹持宽度,会发生定影不良或回转时产生异常音。

    与此相反,在本实施形态1中,在固定部件26和金属部件22之间设置隔热部件27,因此,加热待机时金属部件22的热量难以到达固定部件26。因此,能减轻加热待机时在加压辊31变形状态下被加热到高温的不良状态,能抑制产生上述问题。

    再有,为了减小固定部件26和定影带21的摩擦阻力,涂布在双方部件之间的润滑剂因夹持部的高压条件,再加上高温条件下使用,发生劣化,存在定影带21产生打滑等不良状况的可能性。

    与此相反,在本实施形态1中,在固定部件26和金属部件22之间设置隔热部件27,因此,金属部件22的热量难以到达夹持部的润滑剂。因此,能减轻润滑剂高温劣化,能抑制产生上述问题。

    又,在本实施形态1中,在固定部件26和金属部件22之间设置隔热部件27,因此,固定部件26被隔热,不会在夹持部积极地向定影带21加热。因此,送入夹持部的记录介质P的温度在从夹持部送出时变低。即,在夹持部出口,定影在记录介质P上的调色剂像的温度变低,调色剂粘性降低,相对定影带21的调色剂粘结力小的状态下,记录介质P从定影带21分离。因此,定影工序刚结束后的记录介质P能防止卷绕在定影带21上引起堵塞的不良状况,还能抑制调色剂对定影带21的固结。

    又,在本实施形态1中,参照图4,设置撑条部件28,从内周面侧保持金属部件22的插入设有固定部件26的凹部。

    大致呈管状的金属部件22系对0.1mm厚的不锈钢板施以弯曲加工形成。因此,通过弯曲加工将不锈钢板加工成所希望的管状,在该状态下,因回弹力朝直径变大方向打开,不能形成所希望的管形状。并且,若金属部件22因回弹力而打开,则与定影带21内周面接触,会损伤定影带21,或因与定影带21接触不匀,引起定影带21加热不匀。在本实施形态1中,为了抑制产生这种不良状态,用撑条部件28固定金属部件22的形成开口部的凹部(弯曲部),抑制金属部件22的因回弹力引起的变形。具体地说,一边抵抗回弹力地保持施以弯曲加工的金属部件22的形状,一边从金属部件22的内周面侧将撑条部件28压入凹部。

    在此,为了提高金属部件22的加热效率,金属部件22的壁厚优选设定为0.2mm以下。

    如上所述,通过弯曲加工金属板形成大致呈管状的金属部件22由于能使得其壁厚薄,能缩短加热时间。但是,金属部件22本身刚性小,因此,若加压辊31的加压力作用在金属部件22上,不能抵抗其加压力,发生挠曲或变形。并且,若管状金属部件22变形,则会产生不能得到所希望的夹持宽度,定影性低下的问题。对此,在本实施形态1中,在薄壁的金属部件22上设置凹部(插入设置固定部件26的部分),使得该凹部离开夹持部,构成为加压辊31的加压力不直接作用在金属部件22上,能防止发生上述那样的问题。

    下面,简单说明上述构成的定影装置20的动作。

    若接通装置本体1的电源开关,则电力供给加热器25,同时,驱动加压辊31按图2箭头R3所示方向开始回转。由此,因与加压辊31之间的摩擦力,定影带21也按图2箭头R2所示方向从动动作(回转)。

    此后,从供纸部12供给记录介质P,在二次转印辊89位置,在记录介质P上载置(转印)未定影彩色图像。载置未定影图像T(调色剂像)的记录介质P受没有图示的导向板导向,沿着图2箭头Y10所示方向运送,送入处于压接状态的定影带21和加压辊31的夹持部。

    然后,因受金属部件22(加热器25)加热的定影带21加热,以及由加强部件23加强的固定部件26和加压辊31的挤压力,调色剂像T定影在记录介质P表面上。此后,从夹持部送出的记录介质P沿着箭头Y11方向运送。

    下面,详细说明本实施形态1的定影装置20的特征结构及动作。

    参照图3,在本实施形态1的定影装置20,设置作为冷却机构的冷却风扇61,冷却定影带21的宽度方向两端的非通纸区域N。该冷却风扇61(冷却机构)将空气送入定影带21的宽度方向两端的非通纸区域N进行冷却。详细地说,从冷却风扇61(冷却机构)送出的空气被导向通道62,沿着图3的空心箭头C1所示方向运送,朝着定影带21的非通纸区域N,与其碰接。这样,使得定影带21的非通纸区域N受空气冷却。在本实施形态1中,将两端的非通纸区域N的宽度方向(图3的左右方向)的长度分别设为20mm。

    又,参照图3及图5,本实施形态1的定影装置20,第一润滑剂Q1处于宽度方向中央部的定影带21和金属部件22之间,第二润滑剂Q2处于宽度方向两端部的定影带21和金属部件22之间。具体地说,第一润滑剂Q1涂布在定影带21内周面21a的与通纸区域M相当的部分,第二润滑剂Q2涂布在定影带21内周面21a的与非通纸区域N相当的部分。在此,形成为第二润滑剂Q2的粘度比第一润滑剂Q1粘度高。即,第一润滑剂Q1是粘度比较低的低粘度润滑剂,与此相反,第二润滑剂Q2是粘度比较高的高粘度润滑剂。

    具体地说,作为涂布在与通纸区域M相当位置的低粘度润滑剂Q1(第一润滑剂),使用在40℃时动力粘度为180cSt(centi-stokes,百分之一的斯托克斯)的氟润滑脂。又,作为涂布在与非通纸区域N相当位置的高粘度润滑剂Q2(第二润滑剂),使用在40℃时动力粘度为400cSt的高粘度润滑脂。

    通过这种构成,因与金属部件22滑接而引起的定影带21的滑动转矩比较小,处于定影带和金属部件之间的润滑剂Q1、Q2不会因热挥发从宽度方向端部漏出,即使经过长时间也能稳定地减轻定影带21和金属部件22滑接磨耗的不良状况。

    下面,详细说明其理由。

    参照图6,在以往的定影装置20R中,涂布在定影带21和金属部件22之间的润滑剂因热挥发后,从宽度方向端部(图6的点划线围住的部分)漏出。若润滑剂这样漏出,则经过一段时间后,处于定影带21和金属部件22之间的润滑剂量不足(枯竭),不久,定影带21与金属部件22滑接磨耗。

    在定影带21和金属部件22之间稍稍有间隙。金属部件22形成大致呈管状,看其截面时呈密闭空间,因此,润滑剂漏出到其内部几乎没有。但是,定影带21的宽度方向一端侧构成为与制止偏移凸缘29碰接,因此,至少在另一端侧(图6的点划线围住的部分),与制止偏移凸缘29之间易产生间隙,挥发的润滑剂易从该间隙向外部泄漏。再有,定影带21相对不回转的金属部件22回转,因此,完全密封定影带21和金属部件22的端部很困难。

    在此,本发明人经研究得知,即使因热挥发从宽度方向端部漏出的润滑剂,通过使其冷却,能抑制其挥发,减轻从宽度方向端部漏出。因此,在本实施形态1中,首先,将金属部件22和定影带21的宽度方向长度设定为相对该图像形成装置1能通纸的最大尺寸的记录介质P的宽度方向长度充分长。具体地说,在通纸区域M两侧分别设有20mm左右的非通纸区域N。并且,构成为通过冷却风扇61(冷却机构)冷却该非通纸区域N。由此,非通纸区域N的润滑剂通过冷却风扇61(冷却机构)抑制温度上升,其挥发也受到抑制,难以从宽度方向端部漏出。

    通过冷却风扇61(冷却机构)之所以仅仅冷却定影带21的非通纸区域N,是由于若通过冷却风扇61冷却定影带21的通纸区域M,会引起定影带21加热/熔融记录介质P上调色剂像的能力低下。

    又,定影带21和金属部件22都是薄壁,因此,宽度方向(轴向)的热移动比较少。因此,即使通过冷却风扇61(冷却机构)冷却定影带21的非通纸区域N,也不会产生通纸区域M的热量向非通纸区域N移动而导致定影带21和金属部件的通纸区域M的加热效率低下的不良状态。

    又,高粘度润滑剂Q2难以因热产生挥发,另一方面,提高定影带21和金属部件22滑接引起的滑动转矩。与此相反,低粘度润滑剂Q1使得定影带21和金属部件22滑接引起的滑动转矩变小,另一方面,易因热产生挥发。因此,若将高粘度润滑剂Q2涂布在定影带21内周面21a的宽度方向全域,则能提高通过冷却风扇61(冷却机构)防止从宽度方向端部漏出的余地,但是,整体提高定影装置20的驱动转矩,因此,会产生齿轮45寿命缩短的不良状况,或产生驱动定影装置20的驱动电机大型化/高成本化。

    因此,在本实施形态1中,仅仅在宽度方向两端部(在本实施形态中,为了提高冷却效果,设为非通纸区域N)使用高粘度润滑剂Q2,其他区域使用低粘度润滑剂Q1,不会过度增加定影装置20的驱动转矩,可靠地减少因润滑剂挥发引起的从端部漏出。处于宽度方向两端部的高粘度润滑剂Q2通过冷却风扇61抑制挥发,维持作为润滑剂Q2的粘性,也起着作为抑制在宽度方向中央部因热而流动性高的低粘度润滑剂Q1的流动的限制器的作用。

    如上所述,在本实施形态1中,使得低粘度润滑剂Q1处于宽度方向中央部M的定影带21和金属部件22之间,高粘度润滑剂Q2处于宽度方向两端部N的定影带21和金属部件22之间,同时,通过冷却风扇61(冷却机构)冷却定影带21的宽度方向两端的非通纸区域N。由此,即使加热时间或首张打印时间短、定影装置20高速化场合,也不会发生定影不良,不会增大定影带21因与金属部件22的滑接引起的滑动转矩,即使经过长时间也能稳定地减轻定影带21和金属部件22滑接磨耗的不良状况。

    在本实施形态1中,使用多层结构的定影带21作为定影带,但是,也可以使用由聚酰亚胺、聚酰胺、氟树脂、金属等构成的环状定影薄膜作为定影带。并且,这种场合也能得到与本实施形态1相同的效果。

    [实施形态2]

    参照图7详细说明本发明的实施形态2。

    图7是从宽度方向看本发明实施形态2的定影装置的图,相当于上述实施形态1的图3。本实施形态2的定影装置20S的冷却定影带21的非通纸区域的冷却机构的结构与上述实施形态1不同。

    参照图7,本实施形态2的定影装置20S也与上述实施形态1相同,由定影带21、固定部件26、金属部件22、加强部件23、隔热部件27、加热器25(加热机构)、加压辊31S(加压回转体)、温度传感器40、撑条部件28等构成。又,本实施形态2的定影装置20S也与上述实施形态1相同,使得低粘度润滑剂Q1(第一润滑剂)处于宽度方向中央部M的定影带21和金属部件22之间,高粘度润滑剂Q2(第二润滑剂)处于宽度方向两端部N的定影带21和金属部件22之间。

    在此,在本实施形态2的定影装置20S不设置冷却风扇,在加压辊31S(加压回转体)的非通纸区域N一体形成高热传导部31b。并且,该加压辊31S的高热传导部31b起着作为冷却定影带21的非通纸区域N的冷却机构的功能。

    详细地说,加压辊31S的高热传导部31b形成为热传导率比加压辊31S的通纸区域M(低热传导部31a)高。

    具体地说,加压辊31的低热传导部31a系在金属芯上顺序形成由硅酮橡胶(热传导率:0.15W/m·K)构成的弹性层、由PFA(热传导率:0.25W/m·K)构成的脱模层。与此相反,加压辊31的高热传导部31b系在金属芯上一体形成铁材,其热传导率为85W/m·K。

    通过这种构成,在通纸区域M通过加热,定影带21迅速升温,而在非通纸区域N,通过与加压辊31S的随动回转,热量从高热传导部31b逸散,定影带21冷却。即,加压辊31S的高热传导部31b起着作为冷却定影带21的非通纸区域N的冷却机构的功能。并且,非通纸区域N的高粘度润滑剂Q2因高热传导部31b(冷却机构)抑制温度上升,其挥发也受到抑制,难以从宽度方向端部漏出。

    这样,在本实施形态2中,不设置冷却风扇61及通道62,能得到与上述实施形态1相同的效果,能实现装置小型化/低成本化。又,没有产生从冷却风扇61送出的空气从通道62泄漏而冷却定影带21的通纸区域M那样的不良状况的可能性,能得到与上述实施形态1相同的效果。

    如上所述,在本实施形态2中,使得低粘度润滑剂Q1处于宽度方向中央部M的定影带21和金属部件22之间,高粘度润滑剂Q2处于宽度方向两端部N的定影带21和金属部件22之间,同时,通过设在加压辊31S的高热传导部31b(冷却机构)冷却定影带21的宽度方向两端的非通纸区域N。由此,即使加热时间或首张打印时间短、定影装置20高速化场合,也不会发生定影不良,不会增大定影带21因与金属部件22的滑接引起的滑动转矩,即使经过长时间也能稳定地减轻定影带21和金属部件22滑接磨耗的不良状况。

    [实施形态3]

    参照图8详细说明本发明的实施形态3。

    图8(a)是从宽度方向看本实施形态3的定影装置的图,相当于上述实施形态1的图3。图8(b)是使得高摩擦部31B从加压辊31T分离的图。本实施形态3的定影装置20T在加压辊31T的宽度方向两端部形成高摩擦部31B的结构与上述实施形态1不同。

    参照图8(a),本实施形态3的定影装置20T也与上述实施形态1相同,由定影带21、固定部件26、金属部件22、加强部件23、隔热部件27、加热器25(加热机构)、加压辊31T(加压回转体)、温度传感器40、撑条部件28等构成。又,本实施形态3的定影装置20T也与上述实施形态1相同,使得低粘度润滑剂Q1(第一润滑剂)处于宽度方向中央部M的定影带21和金属部件22之间,高粘度润滑剂Q2(第二润滑剂)处于宽度方向两端部N的定影带21和金属部件22之间。再有,通过作为冷却机构的冷却风扇61冷却定影带21的非通纸区域N。

    在此,本实施形态3的加压辊31(加压回转体)形成为宽度方向两端部的表面的滑动摩擦系数μ2比宽度方向中央部的表面的滑动摩擦系数μ1大(μ2>μ1)。

    具体地说,加压辊31T的通纸区域M系在金属芯上顺序形成由硅酮橡胶构成的弹性层、由PFA构成的脱模层。与此相反,加压辊31T的非通纸区域N系在金属芯上仅仅形成由硅酮橡胶构成的弹性层。在此,硅酮橡胶的滑动摩擦系数μ2比PFA的滑动摩擦系数μ1大,因此,上述滑动摩擦系数关系成立。即,在加压辊31T的通纸区域M形成低摩擦部31A,在加压辊31T的非通纸区域N形成高摩擦部31B。在加压辊31T的非通纸区域N中,形成在金属芯上的弹性层(硅酮橡胶),为了提高定影带21的非通纸区域N的冷却性,优选热传导性高者(其理由与上述实施形态2相同,说明省略)。

    通过这种构成,即使使用高粘度润滑剂Q2的非通纸区域N的定影带21的回转负荷高,也能防止定影带21打滑。

    详细地说,温度越高,润滑剂的流动性越好。因此,如本实施形态3那样,在冷却风扇61冷却的非通纸区域N,高粘度润滑剂Q2的流动性变差,高粘度润滑剂Q2产生高的粘性。由此,相对定影带21的宽度方向中央部的驱动转矩(滑动转矩),宽度方向两端部的驱动转矩(滑动转矩)大。另一方面,固定部件26通过定影带21与加压辊31压接,定影带21因与加压辊31的摩擦阻力随着加压辊31回转。因此,在上述那样状态下,在驱动转矩小的宽度方向中央部,因与加压辊31的摩擦阻力,定影带21按通常回转,在驱动转矩大的宽度方向两端部,相对加压辊31,定影带21易打滑,因此,在定影带21中,在宽度方向中央部和宽度方向两端部的分界处产生剪切力。并且,该剪切力反复作用在定影带21上,存在经过一定时间后定影带21断裂的可能性。

    与此相反,在本实施形态3中,在加压辊31T的非通纸区域N形成高摩擦部31B,防止在与加压辊31T的非通纸区域N相接位置,定影带21打滑。因此,定影带21在宽度方向以均一的驱动转矩回转,能可靠地防止在定影带21产生剪切力而断裂的不良状态。

    本实施形态3的加压辊31T形成为可更换高摩擦部31B(形成为摩擦系数大的宽度方向两端部)。

    详细地说,参照图8(b),构成为在加压辊31T的金属芯上仅仅能装卸形成为面包圈状的高摩擦部31B。图8(b)表示从加压辊31T的金属芯上的虚线位置取出高摩擦部31B的状态。

    加压辊31T的高摩擦部31B由于其滑动差,通过夹持部的记录介质P的纸粉易附着。因此,若继续通纸,则高摩擦部31B的表面因纸粉附着变化为易滑表面。若成为这种状态,如上所述,因剪切力发生定影带21断裂。因此,在本实施形态3中,形成为可更换高摩擦部31B,定期更换高摩擦部31B。这种维修保养不是更换加压辊31T整体,仅仅更换加压辊31T的一部分(高摩擦部31B),能降低维修保养时的成本。

    如上所述,在本实施形态3中,也与上述实施形态1相同,使得低粘度润滑剂Q1处于宽度方向中央部M的定影带21和金属部件22之间,高粘度润滑剂Q2处于宽度方向两端部N的定影带21和金属部件22之间,同时,通过冷却风扇61(冷却机构)冷却定影带21的宽度方向两端的非通纸区域N。由此,即使加热时间或首张打印时间短、定影装置20高速化场合,也不会发生定影不良,不会增大定影带21因与金属部件22的滑接引起的滑动转矩,即使经过长时间也能稳定地减轻定影带21和金属部件22滑接磨耗的不良状况。

    [实施形态4]

    参照图9详细说明本发明的实施形态4。

    图9是表示本发明实施形态4的定影装置的构成图,相当于上述实施形态1的图2。本实施形态4的定影装置的金属部件22通过电磁感应加热,这一点与上述实施形态1不同。

    参照图9,本实施形态4的定影装置20U也与上述实施形态1相同,由定影带21、固定部件26、金属部件22、隔热部件27、加压辊31(加压回转体)、温度传感器40、撑条部件28等构成。又,本实施形态4的定影装置20U也与上述实施形态1相同,使得低粘度润滑剂Q1(第一润滑剂)处于宽度方向中央部M的定影带21和金属部件22之间,高粘度润滑剂Q2(第二润滑剂)处于宽度方向两端部N的定影带21和金属部件22之间。再有,通过作为冷却机构的冷却风扇61冷却定影带21的非通纸区域N。

    在此,本实施形态4的定影装置20U设有感应加热部50,作为加热机构,代替加热器25。并且,本实施形态4的金属部件22与通过加热器25的辐射热加热的上述实施形态1不同,通过感应加热部50引起的电磁感应进行加热。

    感应加热部50由励磁线圈、铁心、线圈导向件等构成。励磁线圈系将细线束绞合线沿宽度方向(图9的纸面垂直方向)延伸设置,覆盖定影带21一部分。线圈导向件由耐热性高的树脂材料等构成,保持励磁线圈及铁心。铁心是由铁氧体等强磁性体(相对磁导率为1000-3000左右)构成的半圆筒状部件,为了朝着金属部件22形成效率高的磁力线,设有中心铁心及侧铁心。铁心设置为与沿宽度方向延伸设置的励磁线圈对向。

    这样构成的定影装置20U按如下方式动作。

    若驱动定影带21按图9箭头R2方向回转,则定影带21在与感应加热部50的对向位置被加热。详细地说,通过使得高频交流电流流过励磁线圈,在金属部件22周围形成磁力线双向交替切换。此时,在金属部件22表面产生涡流,因金属部件22本身的电阻,产生焦耳热。因该焦耳热,金属部件22被电磁感应加热,进而,由得到加热的金属部件22加热定影带21。

    为了有效地电磁感应加热所述金属部件22,较好的是,构成为使得感应加热部50与金属部件22的周向全域对向。

    如上所述,在本实施形态4中,也与上述实施形态1相同,使得低粘度润滑剂Q1处于宽度方向中央部M的定影带21和金属部件22之间,高粘度润滑剂Q2处于宽度方向两端部N的定影带21和金属部件22之间,同时,通过冷却风扇61(冷却机构)冷却定影带21的宽度方向两端的非通纸区域N。由此,即使加热时间或首张打印时间短、定影装置20高速化场合,也不会发生定影不良等,不会增大定影带21因与金属部件22的滑接引起的滑动转矩,即使经过长时间也能稳定地减轻定影带21和金属部件22滑接磨耗的不良状况。

    在本实施形态4中,通过电磁感应加热金属部件22,但是,也可以通过电阻发热体的热量加热金属部件22。具体地说,使得金属部件22的内周面的局部或全部与电阻发热体相接。电阻发热体系陶瓷加热器等面状发热体,其两端部连接电源部。然后,若电流流过电阻发热体,则因电阻发热体自身的电阻,电阻发热体升温,加热相接的金属部件22。进而,通过被加热的金属部件22加热定影带21。

    上述场合,也与上述各实施形态相同,使用高粘度润滑剂或低粘度润滑剂作为涂布在定影带21和金属部件22之间的润滑剂,通过冷却使用高粘度润滑剂的非通纸区域N,能得到与上述各实施形态相同的效果。

    上面参照附图说明了本发明的实施形态,但本发明并不局限于上述实施形态。在本发明技术思想范围内可以作种种变更,它们都属于本发明的保护范围。

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    定影 装置 以及 图像 形成
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