CN101533253A - 定影设备、成像装置、圆筒形旋转部件和介质传送设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及定影设备、成像装置、圆筒形旋转部件和介质传送设备。所述圆筒形旋转部件在其被配置为与介质接触的状态下在设备中得到旋转支撑,并且在其在设备中得到支撑的状态下被加热,所述圆筒形旋转部件包括:可弹性变形的基体,所述基体是在介质的宽度方向上延伸的金属圆筒,所述宽度方向与介质的传送方向相交,配置所述基体使得:当基体被旋转并且基体的一部分到达基体与介质相接触处的接触部分时,所述部分发生弹性变形,对介质施加压力,提高与介质的接触面积的大小并对介质施加热量;和在基体被进一步旋转并且所述部分已经通过接触部分之后,基体弹性地恢复其原始形状。
Description
技术领域
本发明涉及定影设备、成像装置、定影设备用热定影部件、圆筒形旋转部件和介质传送设备。
背景技术
作为与介质表面接触并且对介质施加热量的设备,用在诸如电子照相复印机和打印机等成像装置中并且定影已经转印但尚未定影的调色剂图像的定影设备已经是众所周知的(下列的专利文献1至5)。
专利文献1(日本特开平11-24469号公报)中描述了一种技术,其中,在包括其内部装有加热器(3)的圆筒形加热辊(2)和加压辊(102)的定影设备中,将加热辊(2)的径向厚度制造的尽可能薄,并将加热辊(2)的中央部分厚度制造得比两个端部厚以增加中央部分的热容,由此减少在中央部分定影没有跟上以致发生定影缺陷的情况。专利文献1中描述了一种技术,其中使中央部分的厚度值为3mm而两个端部的厚度值为2mm;其中在中央部分形成有厚度值为4mm的凸起部分(5a)和厚度值为2mm的凹入部分(5b);其中使两个端部的厚度为2mm并且将所述厚度配置为向中央部分逐渐增加。
专利文献2(日本特开2002-196602号公报)中描述了一种技术,其中,在包括热丝定影辊(17a)和加压辊(47a)的定影设备中,热丝定影辊(17a)通过在0.5mm~5mm厚的基体(171a)的表面上形成0.5mm~5mm厚的弹性层(171d),在所述弹性层表面上形成25μm~200μm厚的热丝吸收层(171b),并且在所述热丝吸收层表面上形成25μm~75μm厚的防粘层(171a)而构成。此外,在专利文献2所述的技术中,热丝定影辊(17a)的两个端部的外表面均直接由轴承(B5、B6)支撑。
在专利文献3(日本特开2001-215829号公报)中,在包括定影辊(17a)和加压辊(47a)的定影设备中,定影辊(17a)通过0.07mm~0.7mm厚的薄板弹性辊(171a)构成,并且加压部件(PVa、PVb、PVc)由薄板弹性辊(171a)内部面向加压辊(47a)配置。在专利文献3中,定影辊(17a)的两个端部的外表面均直接由树脂轴承(171j)支撑。
专利文献4(日本特开2004-52994号公报)中描述了一种技术,其中,在定影设备用加热辊或加压辊中,在轴(2)表面上形成有弹性体层(3),在弹性体层表面上形成有已经薄化至0.02mm~0.15mm的金属中空圆柱体(4),在弹性体层(3)内部沿轴径向上形成有多个圆筒形空腔(6)。
专利文献5(日本特开2004-144971号公报)中描述了一种有关定影设备的技术,其中在包括金属套筒(13)和加压辊(20)的定影设备中,厚度为20μm~100μm的金属套筒(13)的两个端部由护罩(15)旋转支撑,并且绝热固定座(stay holder)(12)和加热器(11)面向金属套筒(13)内部的加压辊(20)受到支撑。此外,在专利文献5中,将金属套筒(13)的两个轴向端部的长度形成为使金属套筒(13)由热隙部分凸向其端部,所述热隙部分作为金属套筒(13)压力接触加压辊(20)的结果而形成,并且绝热固定座(12)和加热器(11)比金属套筒(13)向外延伸得更多。
此外,作为与介质表面接触并向介质施加热量的设备,存在众所周知的用在除诸如复印机和打印机等电子照相成像装置以外的喷墨成像装置中的定影设备,所述定影设备位于喷射油墨的油墨头的介质传送方向的上游侧,并且对介质施加热量。
专利文献1:日本特开平11-24469号公报([0046]~[0049]、[0063]、[0075]、图1、图3、图5)
专利文献2:日本特开2002-196602号公报([0060]~[0063]、[0065]、图2、图4~图6)
专利文献3:日本特开2001-215829号公报([0036]、[0040]~[0041]、图3、图4、图6~图8)
专利文献4:日本特开2004-52994号公报([0016])
专利文献5:日本特开2004-144971号公报([0039]~[0075]、图2~图4)
发明内容
本发明的技术问题是降低对电能的不必要消耗。
本发明的一个方面是这样的圆筒形旋转部件:所述圆筒形旋转部件在其被配置为与介质接触的状态下在设备中得到旋转支撑,并且所述圆筒形旋转部件在其在所述设备中得到支撑的状态下被加热,所述圆筒形旋转部件包括:
可弹性变形的基体,所述基体是在所述介质的宽度方向上延伸的金属圆筒,所述宽度方向与所述介质的传送方向相交,配置所述基体使得:当所述基体被旋转并且所述基体的一部分到达所述基体与所述介质相接触处的接触部分时,所述基体的所述部分在不必提供在所述接触部分中从内部接触所述基体的内表面的部件的条件下发生弹性变形,对所述介质施加压力,提高与所述介质的接触面积的大小并对所述介质施加热量;和
在所述基体被进一步旋转并且所述基体的所述部分已经通过所述接触部分之后,所述基体弹性地恢复其原始形状。
本发明的另一方面是介质传送设备,所述介质传送设备包括:在其上传送介质的介质传送通道;和介质传送部件,所述介质传送部件布置在所述介质传送通道上并且旋转以便传送介质,将所述介质传送部件配置为圆筒形旋转部件,所述圆筒形旋转部件在其被配置为与所述介质相接触的状态下在设备中得到旋转支撑,并且所述圆筒形旋转部件在其在所述设备中得到支撑的状态下被加热,所述圆筒形旋转部件包括:可弹性变形的基体,所述基体是在所述介质的宽度方向上延伸的金属圆筒,所述宽度方向与所述介质的传送方向相交,配置所述基体使得:当所述基体被旋转并且所述基体的一部分到达所述基体与所述介质相接触处的接触部分时,所述基体的所述部分在不必提供在所述接触部分中从内部接触所述基体的内表面的部件的条件下发生弹性变形,对所述介质施加压力,提高与所述介质的接触面积的大小并对所述介质施加热量;并且在所述基体被进一步旋转并且所述基体的所述部分已经通过所述接触部分之后,所述基体弹性地恢复其原始形状。
本发明的另一方面是定影设备,所述设备包括:
得到旋转支撑并被加热的热定影部件;和
加压定影部件,所述加压定影部件在其压在所述热定影部件上的状态下得到支撑,所述热定影部件和所述加压定影部件之间的介质表面上的未定影图像由此被定影,所述热定影部件包括:可弹性变形的基体,所述基体是在所述介质的宽度方向上延伸的金属圆筒,所述宽度方向与所述介质的传送方向相交;沿圆筒形的所述基体的轴向延伸的热源部件,布置所述热源部件使得所述热源部件不接触所述基体,并且当所述热定影部件被旋转并且所述热定影部件的一部分到达所述热定影部件定影所述介质的表面上的所述未定影图像处的定影部分时,所述热定影部件的所述部分在不必提供在所述定影部分中从内部接触所述基体的内表面的部件的条件下发生弹性变形,对所述介质施加压力,提高与所述介质的接触面积的大小并对所述介质施加热量,并且在所述热定影部件被进一步旋转并且所述热定影部件的所述部分已经通过所述定影部分后,所述热定影部件弹性地恢复其原始形状。
本发明的另一方面是定影设备,其中所述热定影部件在所述定影部分中沿所述介质的传送方向以平面方式弹性变形。
本发明的另一方面是定影设备,所述定影设备进一步包括安装在所述热定影部件的端部上的齿轮,通过所述齿轮将驱动力传输到所述热定影部件上。
本发明的另一方面是定影设备,所述定影设备进一步包括保持部件,所述保持部件布置在所述热定影部件的端部的内侧或外侧并且使所述端部在轴向上的截面形状保持为基本上为圆形,其中所述热定影部件在轴向上的截面形状在所述热定影部件和所述加压定影部件之间的接触部分中从所述热定影部件的端部向其中央部分变化。
本发明的另一方面是定影设备,其中所述保持部件包括:插入到所述基体的端部内侧并具有圆形外周的基体插入部分;和布置在所述基体插入部分的介质的宽度方向上的外端并由接受部分旋转支撑的被接受部分。
本发明的另一方面是定影设备,其中所述热定影部件的壁厚大于或等于50μm,所述热定影部件与所述加压定影部件相接触的接触部分处的表面压力大于或等于0.5kgf/cm2。
本发明的另一方面是定影设备,其中所述加压定影部件包括用泡沫海绵体形成的弹性层。
本发明的另一方面是定影设备,其中所述加压定影部件是环带部件,并且将所述带部件夹靠在所述热定影部件上的压板布置在所述带部件的内侧。
本发明的另一方面是定影设备,其中所述热源部件包括产生磁场的磁场产生组件,并且所述热定影部件包括由所述磁场电磁感应和加热的发热层。
本发明的另一方面是定影设备,其中所述热定影部件包括温度敏感层,所述温度敏感层在其与所述磁场产生组件相对的一侧接触所述发热层的表面,并且所述温度敏感层的磁导率开始连续下降时的磁导率变化开始温度在高于或等于用于定影未定影图像的定影设定温度并且低于或等于所述定影部件的耐热温度的温度范围内。
本发明的另一方面是成像装置,所述成像装置包括:图像载体;潜像形成设备,所述潜像形成设备在所述图像载体的表面上形成潜像;显影设备,所述显影设备将所述图像载体的表面上的所述潜像显影为可见图像;转印设备,所述转印设备将所述图像载体的表面上的所述可见图像转印到介质上;和定影设备,所述定影设备将所述可见图像定影到介质表面上,所述定影设备包括:热定影部件,所述热定影部件得到旋转支撑并被加热;和加压定影部件,所述加压定影部件在其被压在所述热定影部件上的状态下得到支撑,所述热定影部件和所述加压定影部件之间的介质表面上的未定影图像由此得到定影,所述热定影部件包括:可弹性变形的基体,所述基体是在所述介质的宽度方向上延伸的金属圆筒,所述宽度方向与所述介质的传送方向相交;沿圆筒形的所述基体的轴向延伸的热源部件,布置所述热源部件使得所述热源部件不接触所述基体,并且当所述热定影部件被旋转并且所述热定影部件的一部分到达所述热定影部件定影所述介质的表面上的未定影图像处的定影部分时,所述热定影部件的所述部分在不必提供在所述定影部分中从内部接触所述基体的内表面的部件的条件下发生弹性变形,对所述介质施加压力,提高与所述介质的接触面积的大小并对所述介质施加热量,并且在所述热定影部件被进一步旋转并且所述热定影部件的所述部分已经通过所述定影部分后,所述热定影部件弹性地恢复其原始形状。
本发明的另一方面是定影设备用热定影部件,所述定影设备包括得到旋转支撑并被加热的热定影部件以及加压定影部件,所述加压定影部件在其被压在所述热定影部件上的状态下得到支撑,所述定影设备定影所述热定影部件和所述加压定影部件之间的介质表面上的未定影图像,所述定影设备用热定影部件包括:可弹性变形的基体,所述基体是在所述介质的宽度方向上延伸的金属圆筒,所述宽度方向与所述介质的传送方向相交;保持部分,所述保持部分包括插入所述基体的端部内侧并且具有圆形外周的基体插入部分和布置在所述基体插入部分的介质的宽度方向上的外端并且由接受部件旋转支撑的被接受部分,和沿圆筒形的所述基体的轴向延伸并布置在距所述基体内表面一段距离处的热源部件,并且当所述热定影部件被旋转并且所述热定影部件的一部分到达所述热定影部件定影所述介质的表面上的未定影图像处的定影部分时,所述热定影部件的所述部分在不必提供在所述定影部分中从内部接触所述基体的内表面的部件的条件下发生弹性变形,对所述介质施加压力,提高与所述介质的接触面积的大小并对所述介质施加热量,并且在所述热定影部件被进一步旋转并且所述热定影部件的所述部分已经通过所述定影部分后,所述热定影部件弹性地恢复其原始形状。
根据本发明的所述方面,与不具有本发明的构造的圆筒形旋转部件的情况相比,可以提供能够降低对电能的不必要消耗的圆筒形旋转部件。
根据本发明的所述方面,与不具有本发明的构造的介质传送设备的情况相比,可以提供能够利用能降低对电能的不必要消耗的圆筒形旋转部件加热介质的介质传送设备。
根据本发明的所述方面,与不具有本发明的构造的定影设备的情况相比,热容较小的热定影部件可以被迅速加热,因内部接触定影部分的圆筒形内表面的部件而引起的热容增加也可以得到降低,并且可以降低对热能和电能的不必要的消耗。
根据本发明的所述方面,与不具有本发明的构造的定影设备的情况相比,介质传送性能可以得到改善。
根据本发明的所述方面,与不具有本发明的构造的定影设备的情况相比,圆筒形状可以由弹性变形的基体的两个端部上的保持部件保持,并且热定影部件可以被可靠地旋转。
根据本发明的所述方面,与不具有本发明的构造的成像装置的情况相比,可以提供能够降低对热能和电能的不必要的消耗的成像装置,在使用过程中所述成像装置的电能消耗较低,因此可以节约电能。
根据本发明的所述方面,与不具有本发明的构造的热定影部件的情况相比,可以提供能够降低对热能和电能的不必要消耗并且能够迅速升温的热定影部件。
附图说明
将参考以下附图详细描述本发明的示例性实施方式,其中:
图1是本发明的示例性实施方式1的成像装置的透视说明图;
图2是本发明的示例性实施方式1的成像装置的总体说明图;
图3是本发明的示例性实施方式1的成像装置在侧盖打开的状态下的透视说明图;
图4是示例性实施方式1的定影设备的放大的截面图;
图5是沿图4中的线V-V的截面的相关部分的说明图;
图6是示例性实施方式1的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图;
图7是示例性实施方式2的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图8是示例性实施方式3的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图9是示例性实施方式4的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图10是示例性实施方式5的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图11是示例性实施方式6的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图12A和图12B是示例性实施方式7的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,其中图12A是与示例性实施方式1的图6对应的图,图12B是描述基体1的变形状态的相关部分的放大的说明图;
图13是示例性实施方式8的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图14A和图14B是示例性实施方式9的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,其中图14A是保持部件的截面图,图14B是保持部件的侧视图;
图15是示例性实施方式10的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图16是示例性实施方式11的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图17是示例性实施方式12的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图5对应的图;
图18A和图18B是示例性实施方式13的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,其中图18A是与示例性实施方式1的图6对应的图,图18B是缓冲部件的透视说明图;
图19A和图19B是示例性实施方式14的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,其中图19A是与示例性实施方式1的图6对应的图,图19B是缓冲部件的透视说明图;
图20是示例性实施方式15的定影设备的轴向端部的相关部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图21A、图21B和图21C是示例性实施方式16的缓冲部件的说明图,其中图21A是两个金属环彼此分离的状态的说明图,图21B是沿图21A的轴向的截面图,图21C是两个金属环重叠的状态的截面图;
图22是示例性实施方式17的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图23是示例性实施方式18的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图24是示例性实施方式19的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图25是示例性实施方式20的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图26是示例性实施方式21的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图27是示例性实施方式22的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图;
图28A和图28B是实验结果中的应力分布的说明图,其中图28A是实验例1的说明图,图28B是比较例1的说明图;
图29A和图29B是实验结果中基体的位移分布从+Z侧和+Y侧观察时的说明图,其中图29A是实验例1的说明图,图29B是比较例1的说明图;
图30A和图30B是与图29所示的相同的实验结果中基体的位移分布从—Z和—Y侧观察时的说明图,其中图30A是实验例1的说明图,图30B是比较例1的说明图;
图31A和图31B是将与图29所示的相同的实验结果中基体的位移分布在Y轴方向上增加一倍并进行强调的状态的说明图,其中图31A是实验例1的说明图,图31B是比较例1的说明图;
图32A和图32B是将与图30所示的相同的实验结果中基体的位移分布在Y轴方向上增加一倍并进行强调的状态的说明图,其中图32A是实验例1的说明图,图32B是比较例1的说明图;
图33A和图33B是实验结果中加热辊和加压辊之间的接触区域的变形状态的说明图和沿图33A的线XXXIII-XXXIII的截面图,其中图33A是实验例1的说明图,图33B是比较例1的说明图;
图34A和图34B是实验结果中加热辊和加压辊之间的接触区域的变形状态的说明图和沿图34A的线XXXIV-XXXIV的截面图,其中图34A是实验例1的说明图,图34B是比较例1的说明图;
图35A和图35B是实验结果中加热辊和加压辊之间的接触区域的变形状态的说明图和沿图35A的线XXXV-XXXV的截面图,其中图35A是实验例1的说明图,图35B是比较例1的说明图;
图36是本发明的示例性实施方式23的成像装置的总体说明图;
图37是示例性实施方式23的输出辊的相关部分的说明图;
图38A是示例性实施方式23的定影设备的截面图,图38B是示例性实施方式23的定影设备的定影辊102的截面图;
图39是显示示例性实施方式23的控制电路与通电电路的连接的图;
图40A是示例性实施方式23的定影辊和加压辊的截面图,图40B是在示例性实施方式23的轴向上的端部处的定影辊和加压辊的截面图,图40C是在示例性实施方式23的轴向上的中央部分处的定影辊和加压辊的截面图;
图41A是显示由示例性实施方式23的定影辊和加压辊形成的间隙部分的形状的图,图41B是显示示例性实施方式23的定影设备中的调色剂图像的定影状态的截面图;
图42是示例性实施方式23的改进实施例的定影设备的截面图;
图43是示例性实施方式24的定影设备的截面图;
图44A是示例性实施方式24的定影带和加压辊的截面图,图44B是在示例性实施方式24的轴向上的端部处的定影带和加压辊的截面图,图44C是在示例性实施方式24的轴向上的中央部分处的定影带和加压辊的截面图;和
图45是显示示例性实施方式24的定影设备中的调色剂图像的定影状态的截面图。
具体实施方式
下面将参考附图描述实施本发明的方式的具体实例(下面称作示例性实施方式),但是本发明不限于下述示例性实施方式。
应该注意,为了便于理解下文中的描述,在附图中,前-后方向将被称作X轴方向,右-左方向将被称作Y轴方向,上-下方向将被称作Z轴方向,由箭头X、-X、Y、-Y、Z和-Z分别指明的方向或侧分别代表前、后、右、左、上和下或者前侧、后侧、右侧、左侧、上侧和下侧。
此外,在附图中,中间带点的圆圈是指从页面后方指向前方的箭头,中间带x(叉)的圆圈是指从页面前方指向后方的箭头。
还应该注意,在利用附图的以下描述中,为了便于理解,将适当省略对于需要描述的部件以外的部件的说明。
[示例性实施方式1]
图1是本发明的示例性实施方式1的成像装置的透视说明图。
图2是本发明的示例性实施方式1的成像装置的总体说明图。
图3是本发明的示例性实施方式1的成像装置在侧盖打开的状态下的透视说明图。
在图1至图3中,用作本发明的示例性实施方式1的成像装置的一个实例的打印机U被配置为使进纸盘TR1容纳于打印机U的下部,并使出纸盘TRh布置在打印机U的上表面,其中所述进纸盘TR1中储存有用作图像记录于其上的介质的一个实例的纸张S。此外,用于执行诸如按钮输入等各种操作的操作部分UI布置在打印机U的上部。
示例性实施方式1的打印机U包括成像装置体U1、布置在成像装置体U1前面的用作可打开/可关闭的打开/关闭部分的一个实例的前盖U2,和布置在成像装置体U1侧面的用作可打开/可关闭的打开/关闭部分的一个实例的侧盖U3。为了替换图像载体盒、显影设备或故障部件以进行清理和维护或者为了除掉阻塞的纸张S而需要打开成像装置体U1内部时可以打开前盖U2。当进行显影剂供给容器或所谓的调色剂盒的替换时可以打开侧盖U3。
在图3中,当打印机U的侧盖U3被移到打开位置时,可以打开打印机U的侧面,使得能够处理用作显影剂容器的一个实例的调色剂盒TCy、TCm、TCc和TCk。
在图2中,打印机U包括执行对打印机U的各种控制的控制器C、其操作通过控制器C控制的图像处理部分IPS、图像写入设备驱动电路DL和电源单元E。电源单元E对用作后面将描述的充电器的一个实例的充电辊CRy~CRk、用作显影剂保持体的一个实例的显影辊和用作转印设备的一个实例的转印辊T1y~T1k施加电压。
图像处理部分IPS将已由外部图像信息传输设备等输入的打印信息转换为对应于黑色(K)、黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)这四种颜色的图像的潜像形成用图像信息,并以预定时机向图像写入设备驱动电路DL输出所述图像信息。图像写入设备驱动电路DL根据已经输入的各种颜色的图像信息向潜像形成设备ROS输出驱动信号。潜像形成设备ROS根据驱动信号发射用作各种颜色的图像写入用图像写入光线的一个实例的激光束Ly、Lm、Lc和Lk。
在图2中,形成用作黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)各种颜色的可见图像的一个实例的调色剂图像的可见图像形成设备UY、UM、UC和UK布置在潜像形成设备ROS的前面(+X方向)。
黑色(K)可见图像形成设备UK包括用作旋转图像载体的一个实例的感光体Pk。感光体Pk周围布置的是用作充电器的一个实例的充电辊CRk、将感光体Pk表面上的静电潜像显影为可见图像的显影设备Gk,和用作除去残留在感光体Pk表面上的显影剂的图像载体清理器的一个实例的感光体清理器CLk。
感光体Pk表面在面向充电辊CRk的充电区域中由充电辊CRk均匀充电,然后在潜像形成区域中由激光束Lk写入潜像。至于已经写入的静电潜像,所述静电潜像在面向显影设备Gk的显影区域中被制成可见图像。
示例性实施方式1的黑色可见图像形成设备UK由图像载体盒和可替换的显影盒构成,其中在所述图像载体盒中感光体Pk、充电器CRk和感光体清理器CLk一体化配置并且是可替换的,所述可替换的显影盒由显影设备Gk构成。
其它颜色的可见图像形成设备UY、UM和UC以与黑色可见图像形成设备UK相同的方式,由可在成像装置体U1上安装和拆卸的图像载体盒和显影盒构成。应该注意,在示例性实施方式1中,四个可见图像形成设备UY~UK被支撑在可安装和拆卸的框架体Ut或所谓的替换框架Ut上,并且四个可见图像形成设备UY~UK被配置成相对于成像装置体U1可以被整体替换。
在图2中,用作记录介质传送设备的一个实例的被支撑在打开/关闭部分U2上的带模块BM布置在感光体Py~Pk的前面(+X方向)。带模块BM包括用作记录介质保持和传送部件的一个实例的介质传送带B;用作保持和传送部件支撑系统的一个实例的带支撑辊(Rd和Rj),其中包括用作支撑介质传送带B的驱动部件的一个实例的带驱动辊Rd和用作从动部件的一个实例的从动辊Rj;面向感光体Py~Pk布置的用作转印设备的一个实例的转印辊T1y、T1m、T1c和T1k;用作保持和传送部件清理器的一个实例的带清理器CLb;和用作面向从动辊Rj布置并使纸张S被吸取至介质传送带B的记录介质吸取部件的一个实例的介质吸取辊Rk。介质吸取辊Rk并不总是必需的,它可以被省略。介质传送带B由带支撑辊Rd和Rj旋转支撑。
应该注意,图像浓度传感器SN1用于在预定时段内检测由控制器C的图中未示出的图像浓度调整组件形成的浓度检测用图像或者所谓的补丁图像的浓度,所述图像浓度调整组件对施加在充电器CRy~CRk、显影设备Gy~Gk和转印辊T1y~T1k上的电压进行调整和基于已由图像浓度检测部件检测的图像浓度对潜像写入光束Ly~Lk的强度进行调整,由此所述图像浓度调整组件可以对图像浓度进行调整和修正或者进行所谓的处理控制。
位于介质传送带B下面的进纸盘TR1中的用作记录介质的一个实例的纸张S由进纸部件Rp移走并传送到介质转移通道SH中。
介质传送通道SH中的纸张S由用作介质传送部件的一个实例的介质传送辊Ra传送,并被送至用作进纸时期调整部件的一个实例的配准辊Rr中。配准辊Rr以预定时机将纸张S传送到与从动辊Rj和介质吸取辊Rk之间的区域相对的记录介质吸取位置Q6处。已经被传送到记录介质吸取位置Q6处的纸张S被静电吸取到介质传送带B上。
已经被吸取到介质传送带B上的纸张S顺次通过转印区域Q3y、Q3m、Q3c和Q3k,在此纸张S与感光体Py~Pk接触。
以预定时机由控制器C所控制的电源单元E对布置在转印区域Q3y、Q3m、Q3c和Q3k中的介质传送带B下侧的转印辊T1y、T1m、T1c和T1k施加极性与调色剂电荷极性相反的转印电压。
在多色图像情况下,感光体Py~Pk上的调色剂图像通过转印辊T1y、T1m、T1c和T1k重叠并转印在介质传送带B上的纸张S上。此外,在单色图像或所谓的黑白图像的情况下,只有黑色(K)调色剂图像形成在感光体Pk上,并且只有此黑色(K)调色剂图像通过转印设备T1k转印到纸张S上。
作为使用感光体清理器CLy~CLk收集残留在感光体Py~Pk表面上的调色剂的结果,感光体Py~Pk在调色剂图像转印后得到了清理,并且通过充电辊CRy~CRk被再次充电。
在因加热辊Fh和加压辊Fp彼此压力接触而形成的转印区域Q5中将已经被转印到纸张S上的调色剂图像定影在纸张S上,所述加热辊Fh是定影设备F的热定影部件的一个实例并且用作圆筒形旋转部件的一个实例,所述加压辊Fp用作加压定影部件的一个实例。将其上已经定影有图像的纸张S从用作介质输出部件的一个实例的输出辊Rh输出到介质输出盘TRh中。
在纸张S已经由介质传送带B释放后,使用带清理器CLb清理介质传送带B。
示例性实施方式1的介质传送设备由介质传送通道SH、介质传送辊Ra、配准辊Rr、介质传送带B、用作定影设备F的介质传送部件的一个实例的加热辊Fh和加压辊Fp、以及输出辊Rh构成。
(定影设备)
图4是示例性实施方式1的定影设备F的放大的截面图。
图5是沿图4中的线V-V的截面的相关部分的说明图。
在图4和图5中,在示例性实施方式1的定影设备F中,加热辊Fh包括由以金属制成并沿右-左方向延伸的薄壁厚的圆筒构成的基体1。示例性实施方式1的基体1由镍钢构成,其外径为25mm,厚度(壁厚)为0.1mm,并被配置成可弹性变形并且通过其自身的刚性保持圆筒形状。因此,基体1被配置成可以通过与加压辊Fp接触而弹性变形,可以拓宽作为沿介质传送方向的接触部分的一个实例的接触区域的面积或者拓宽作为定影部分的一个实例的所谓的间隙区域的面积,并且可以通过与加压辊Fp之间的其自身的弹力,对作为接触部分的一个实例的接触区域中的介质施加压力或者对作为定影部分的一个实例的间隙区域施加压力,此外还可以处于下述状态:基体1不接触加压辊Fp,基体1通过其自身的刚性弹性恢复至其原始状态并恢复至圆筒形状。
请注意,下文中存在将“壁厚”仅称作“厚度”的情况。
即,示例性实施方式1的加热辊Fh的基体1被配置为与诸如环形部件或所谓的带部件等不能通过其自身的刚性保持圆筒形状的构造相反,此外还被配置成使得引起基体1在定影区域Q5中变形为诸如平面形状等预定形状并且对基体1施加预定的接触压力的加压部件或所谓的支撑部件不布置在内部。
应该注意,虽然0.1mm是基体1的示例性厚度,但是基体1的厚度并不限于此;也可以使该厚度小于或等于0.15mm,这比目前经常使用的加热辊的最小厚度0.16mm薄,该厚度优选为0.07mm~0.12mm。厚度为0.1mm的镍钢可以通过任何方法制造:例如,所述镍钢可以通过电铸或深冲压构造。
此外,镍钢是基体1的示例性材料,但是基体1的材料并不限于此材料;例如,也可以使用不锈钢、所谓的不锈用钢(stainless used steel,SUS)、镍-钴合金、铜、金和镍-铁合金。应该注意,在示例性实施方式1中,加热辊Fh仅由基体1构成,然而为了提高防粘性,也可以在基体1的表面上形成数μm~数十μm的表面层或所谓的涂覆层。应该注意,优选使用具有良好防粘性的氟树脂作为涂覆层。应该注意,在示例性实施方式1中,“接触区域”是指基体1与介质接触的部分,是图4中的Q5区域和图5中的R2区域。
在图4和图5中,位于右和左的一对基本上为圆筒形的保持部件2和3被支撑在基体1的两个端部上。保持部件2和3包括布置在内端侧并且插入到基体1中的圆柱形基体插入部分2a和3a,和圆筒形被支承部分(被接受部分)2b和3b,它们一体地形成在基体插入部分2a和3a的外端侧上,直径比基体1的直径大,并且比基体插入部分2a和3a厚。此外,在保持部件2和3的中央部分中形成有沿轴向贯穿保持部件2和3的加热器通道孔2c和3c。右和左保持部件2和3的外周由轴承部件(接受部分)Fha旋转支撑,并且由未示出的驱动源向其传输驱动力的从动齿轮4被固定和支撑在左侧保持部件3的外端部。
在加热辊Fh内侧容纳有用作热源部件的一个实例的纸张用小号加热器(小号纸张加热器)h1和纸张用大号加热器(大号纸张加热器)h2,它们贯穿基体1和加热器通道孔2c和3c并沿轴向延伸。在图5中,小号纸张加热器h1被配置成可以加热与小号纸张定影区域R1基本相同的宽度,小号纸张定影区域R1是在垂直于纸张传送方向上的纸张宽度小于或等于A4SEF的小号纸张通过的区域,并且在将图像定影到其宽度小于或等于letter号纸张短边(Letter SE)的宽度的纸张上时只有小号纸张加热器h1在ON和OFF间切换(受控)。
大号纸张加热器h2具有与大号纸张定影区域R2基本相同的宽度,大号纸张定影区域R2是在垂直于纸张传送方向上的纸张宽度大于A4SEF的大号纸张通过的区域,但是大号纸张加热器h2在位于其中央部分的小号纸张定影区域R1处不产生热量,只在两个端部产生热量。另外,在将图像定影到其宽度大于letter号纸张短边(Letter SE)的宽度的纸张上时,大号纸张加热器h2和小号纸张加热器h1均独立地在ON和OFF间切换(受控)。
应该注意,在图5中,例如“A4LEF”中的“LEF”是“长边进纸”(long edge feed)的缩写,是指以其长侧作为前端进行传送的纸张。此外,“A3SEF”中的“SEF”是“短边进纸”(short edge feed)的缩写,是指以其短侧作为前端进行传送的纸张。因此,在示例性实施方式1中,在定影设备F中,将其宽度对应于定影区域Q5中的纸张宽度的介质通过区域设置为大号纸张定影区域R2。
在图4和图5中,在示例性实施方式1的定影设备F中,加压辊Fp包括用作旋转轴的一个实例的轴11和形成在轴11的外周上的弹性体层12。示例性实施方式1的轴11由直径为10mm的诸如SUS等金属材料构成,弹性体层12的厚度被设置为使加压辊Fp的外径为25mm。
轴11的两个端部均由轴承部件(接受部件)Fpa旋转支撑,并且轴承部件Fpa由用作施压(迫使)部件的一个实例的盘簧14压向(迫向)加热辊Fh。盘簧14被设置为使加压辊Fp朝向加热辊侧的总载荷落在大约200[N]~大约300[N]的范围内,并被设置为使作为单位面积上的力的压力为大约4kgf/cm2。
作为弹性体层12,可以使用诸如橡胶等任何弹性体材料。弹性体层12可以具有单层结构或者其中层压有多个弹性体层或表面层的多层结构。优选在外表面上使用具有良好防粘性的氟橡胶。
因此,在示例性实施方式1的定影设备F中,加热辊Fh在下述状态下得到支撑,其中保持部分2和3被安装在圆筒形基体1的两个端部,即,所谓的套筒加热辊体1+2+3,并处于下述状态,其中加热器h1和h2穿透其内部,并且加热器h1和h2以处于远离基体1内表面的状态布置。另外,加热辊Fh在下述状态下产生热量,其中加热器h1和h2被固定而不旋转,并且被配置成使保持部件2和3和基体1旋转。这样,在示例性实施方式1的加热辊Fh中,在定影区域Q5中可以不布置例如现有技术中从内侧接触基体1内表面的支撑部件,并且可以将热量由远离基体1的内表面布置的加热器h1和h2直接供给到定影区域Q5中的基体1上。应该注意,加压辊Fp旋转如下,即,随同由从动齿轮4旋转的加热辊Fh的旋转共同旋转。
图6是示例性实施方式1的定影设备的轴向端部的主要部分的放大的说明图。
在图5和图6中,在示例性实施方式1的定影设备F中,区域R3中的轴向端部被设置为与基体插入部分3a(2a)所插入的区域R4重叠,其中在区域R3处加压辊Fp的弹性体层12沿定影区域Q5的介质宽度方向,即沿轴向与基体1接触。此外,将纸张S所通过的介质通过区域R2的轴向端部设置在基体插入部分2a和3a所插入的区域R4的基体轴向内侧上,即,使区域R4和区域R2不彼此重叠。
(示例性实施方式1的作用)
在用作示例性实施方式1的成像装置的一个实例的具有上述构造的打印机U中,将加压辊Fp推靠在薄壁厚的金属圆筒形基体1上,如图4所示,在定影区域Q5中,基体1和弹性体层12相互弹性变形。此时,基体1和弹性体层12以相对于纸张传送方向基本上为平面的方式弹性变形,定影区域Q5变宽,纸张S的传送性能得到提高,稳定的定影得以进行。结果,例如当使用作为介质的一个实例的信封时,信封上出现折痕的情况减少,当使用厚纸作为介质的一个实例时,厚纸的弯曲减少。
另外,当基体1旋转以使定影区域Q5中已经弹性变形的部分远离定影区域Q5时,弹性变形的部分弹性恢复为圆筒形状。因此,在示例性实施方式1中,基体1被配置成使得当基体1被旋转并且通过基体1接触纸张S的定影区域Q5时,基体1将弹性变形,而不必布置内部接触定影区域Q5中的金属圆筒的内表面的部件,从而可以对纸张S施加压力、提高其与纸张S的接触面积并对纸张S施加热量,并且基体1还被配置成当基体1被进一步旋转并且已经通过定影区域Q5时,基体1在此弹性地恢复至其原始状态。
此外,在示例性实施方式1的定影设备F中,从对应于定影区域Q5的内侧挤压基体1并使基体1变形成预定形状的部件不是必需的。因此,向现有技术中那样,零部件数增加、因零部件数增加导致的热容升高和因热容升高而进一步加热导致的电能消耗增加的情况都可以得到降低。即,与布置有具有热容的其它部件且基体1的温度通过这些部件升高的情况相比,基体1可以由加热器h1和h2有效加热。
因此,在定影设备F中,基体1由加热器h1和h2有效加热,热能和电能的不必要消耗得到降低,定影区域Q5的温度被有效而迅速地升高,并且升高温度直至定影开始所需的时间也被缩短。此外,在示例性实施方式1的定影设备F中,加热辊Fh具有下述构造,其中不像现有技术中那样在基体1上形成诸如弹性体层等层,并且其中因所述层所导致的热容升高也被降低。因此,在示例性实施方式1的成像装置U中,热能和电能的不必要消耗得到降低,使用期间电能消耗和成本或所谓的运行成本被降低,并且节约了电能。
此外,在图6中,在加热辊Fh中,保持部件2和3保持了圆筒形状并且实际上没发生变形,这使驱动力通过从动齿轮4传输从而产生旋转,并且基体1在定影区域Q5中弹性变形,使得其圆筒形状被扭曲。假设加压辊Fp仅接触基体1并且加压辊Fp不接触区域R4,则在对应于保持部件2和3的内端部的保持部件内端位置R4a,特别是在未在其表面上布置弹性体层的基体中很容易出现应力集中,当其厚度变得更薄时,存在因反复弹性变形和弹性恢复至原始状态导致的基体疲劳和遭受损害的潜在风险。相反,在示例性实施方式1中,加压辊Fp在区域R4中对应于保持圆筒形状的保持部件2和3的位置处接触基体1,可以减轻保持部件内端位置R4a中的应力集中。即,在示例性实施方式1的加热辊Fh中,在保持部件内端位置R4a中,应力集中、因反复弹性变形和恢复导致的疲劳和诸如因反复疲劳导致的折叠、弯曲和断裂等损坏得到降低,并且加热辊Fh的使用寿命得到延长。
[示例性实施方式2]
下面将进行对本发明的示例性实施方式2的描述。在示例性实施方式2的描述中,对于与示例性实施方式1的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式2与示例性实施方式1的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1相同的方式构造。
图7是示例性实施方式2的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图7中,在示例性实施方式2的定影设备F中,保持部件2’和3’的被支承部分2b’和3b’被形成为其直径大于基体1的内径并且其直径等于基体1的外径。另外,加压辊Fp的弹性体层12’的两个轴向端部的长度被形成为长于示例性实施方式1的弹性体层12的长度,并且弹性体层12’在下述状态下得到支撑,其中两个端部处的弹性体层12’的外表面与被支承部分2b’和3b’的外表面接触。
因此,其中加压辊Fp沿定影区域Q5的介质宽度方向,即沿轴向接触基体1的区域Q3与基体插入部分2a和3a所插入的区域R4重叠,并且将加压辊Fp的外表面布置成使其与被支承部分2b’和3b’接触。
(示例性实施方式2的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式的定影设备F中,应力集中以与示例性实施方式1中相同的方式得到减轻,加压辊Fp不仅接触基体1,还直接接触被传输有驱动力的保持部件2’和3’,与加压辊Fp仅接触较薄并且易变形的基体1、且存在驱动力不能被充分传输的可能的情况相比,可以由加热辊Fh向加压辊Fp传输有效且充分的驱动力,并且纸张S可以得到可靠的传送。
[示例性实施方式3]
下面将进行对本发明的示例性实施方式3的描述。在示例性实施方式3的描述中,对于与示例性实施方式1的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式3与示例性实施方式1的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1相同的方式构造。
图8是示例性实施方式3的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图8中,在示例性实施方式3的定影设备F中,与示例性实施方式1的基体插入部分2a和3a相比,保持部件22和23的基体插入部分22a和23a以较小的直径形成。另外,在基体插入部分22a和23a的外周表面和基体1的内周表面之间存在得到支撑的、圆筒环形的、可弹性变形的缓冲橡胶部件24,它是缓冲部件的一个实例。因此,在示例性实施方式3的定影设备F中,保持部件22和23由基体插入部分22a和23a、被支承部分22b和23b和缓冲橡胶部件24构成。应该注意,对于缓冲橡胶部件24,例如可以使用诸如硅橡胶等任何橡胶,优选为具有耐热性的橡胶材料,因为缓冲橡胶部件24接受来自加热器h1和h2的热量。
(示例性实施方式3的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式3的定影设备F中,缓冲橡胶部件24响应在通过与加压辊Fp接触而弹性变形的基体1的其两个端部受到的力而弹性变形,并且缓冲橡胶部件24吸收受到的力并且起到所谓的缓冲垫的作用。由此基体1中的应力集中可以得到减轻。
[示例性实施方式4]
下面将进行对本发明的示例性实施方式4的描述。在示例性实施方式4的描述中,对于与示例性实施方式1~3的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式4与示例性实施方式1~3的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~3相同的方式构造。
图9是示例性实施方式4的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图9中,在示例性实施方式4的定影设备F中,示例性实施方式4的保持部件22’和23’包括与示例性实施方式3相同的缓冲橡胶部件24,并包括与示例性实施方式2中的被支承部分形状相同的被支承部分22b’和23b’。
(示例性实施方式4的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式4的定影设备F中,应力集中通过缓冲橡胶部件24以与示例性实施方式3相同的方式得到减轻,基体1和定影设备F的寿命被延长,并且驱动力可以以与示例性实施方式2中相同的方式可靠地传输。
[示例性实施方式5]
下面将进行对本发明的示例性实施方式5的描述。在示例性实施方式5的描述中,对于与示例性实施方式1的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式5与示例性实施方式1的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1相同的方式构造。
图10是示例性实施方式5的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图10中,在示例性实施方式5的定影设备F中,在示例性实施方式1的加压辊Fp中,在对应于基体插入部分2a和3a所插入的区域R4的加压辊Fp表面上形成有高摩擦部分Fp1,其摩擦系数比介质通过区域R2中的加压辊Fp的外表面的摩擦系数高。即,高摩擦部分Fp1布置在加压辊Fp对应于加压辊Fp接触基体1的区域R3与基体插入部分2a和3a所插入的区域R4相重叠的区域的外表面上。高摩擦部分Fp1可以通过提高加压辊Fp的表面的摩擦系数而形成,其方法是对加压辊Fp的表面进行粗糙化处理使其成为粗糙的表面,或者通过仅在介质通过区域R2中形成具有良好防粘性的表面层而不在加压辊Fp的两个端部上形成所述表面层,由此提高摩擦系数。
(示例性实施方式5的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式5的定影设备F中,应力集中以与示例性实施方式1中相同的方式得到减轻,基体1和高摩擦部分Fp1之间的摩擦增大,基体1和高摩擦部分Fp1变得难以滑动,并且驱动力可以从加热辊Fh可靠地传输到加压辊Fp上。
[示例性实施方式6]
下面将进行对本发明的示例性实施方式6的描述。在示例性实施方式6的描述中,对于与示例性实施方式1~5的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式6与示例性实施方式1~5的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~5相同的方式构造。
图11是示例性实施方式6的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图11中,在示例性实施方式6的定影设备F中,高摩擦部分Fp1以与示例性实施方式5中相同的方式形成在加压辊Fp的两个端部上,并且加热辊Fh的保持部件22’和23’以与示例性实施方式4中相同的方式构造。
(示例性实施方式6的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式6的定影设备F中,应力集中因加压辊Fp和基体1之间的接触区域和缓冲橡胶部件24的关系而得到减轻,此外,通过基体1、被支承部分22b’和23b’和高摩擦部分Fp1之间的高摩擦接触,驱动力可以从加热辊Fh可靠地传输到加压辊Fp上。
[示例性实施方式7]
下面将进行对本发明的示例性实施方式7的描述。在示例性实施方式7的描述中,对于与示例性实施方式1~6的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式7与示例性实施方式1~6的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~6相同的方式构造。
图12A和图12B是示例性实施方式7的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,其中图12A是与示例性实施方式1的图6对应的图,图12B是描述基体1的变形状态的主要部分的放大的说明图。
在图12A和图12B中,在示例性实施方式7的定影设备F中,保持部件32和33被形成为使基体插入部分32a和33a的外表面的外径在基体1的轴向上向内变小。应该注意,在示例性实施方式7中,基体插入部分32a和33a的外表面被形成为下述外表面形状:在图12A和图12B显示的截面中,曲线在径向上向外凸出。
(示例性实施方式7的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式7的定影设备F中,当基体1因加压辊Fp对基体1的端部的压力而弹性变形时,基体1的内表面变形,使得其沿着基体插入部分32a和33a的外表面受到引导。即,与下述情况相比应力集中得到减轻,在所述情况中,基体1(的内表面)变形,使其向被构造成外径不变的基体插入部分的端部的保持部件内端位置弯曲,并且发生应力集中。
[示例性实施方式8]
下面将进行对本发明的示例性实施方式8的描述。在示例性实施方式8的描述中,对于与示例性实施方式1~7的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式8与示例性实施方式1~7的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~7相同的方式构造。
图13是示例性实施方式8的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图13中,在示例性实施方式8的定影设备F中,保持部件32’和33’的外径为圆筒形状的基体插入部分32a’和33a’被形成为使基体插入部分32a’和33a’的内表面的直径变大,并使基体插入部分32a’和33a’的径向厚度,即壁厚在基体1的轴向上向内变薄。
(示例性实施方式8的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式8的定影设备F中,当加压辊Fp压在基体1的端部并且基体1弹性变形时,接触基体1的内表面的基体插入部分32a’和33a’在轴向上向内变薄,在基体插入部分32a’和33a’与基体1的组合的径向上的刚性和弹性模量在轴向上逐渐向外变大。因此,与基体插入部分不向内变薄并且其弹性模量在保持部件内端位置不连续地变化的情况相比,基体1容易在轴向上从内向外逐渐变形,应力集中得到减轻。
[示例性实施方式9]
下面将进行对本发明的示例性实施方式9的描述。在示例性实施方式9的描述中,对于与示例性实施方式8的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式9与示例性实施方式8的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式8相同的方式构造。
图14A和图14B是示例性实施方式9的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,其中图14A是保持部件的截面图,图14B是保持部件的侧视图。
在图14A和图14B中,在示例性实施方式9的定影设备FF中,保持部件32”和33”的基体插入部分32a”和33a”以与示例性实施方式8相同的方式形成,使其内表面的直径沿基体1的轴向向内变大,并使其厚度变薄。另外,在示例性实施方式9的保持部件32”和33”中,在基体插入部分32a”和33a”中形成有多个沿轴向从内端延伸至外端部的凹槽部分或所谓的狭缝32d和33d,因此基体插入部分32a”和33a”的外表面总体上被形成为梳齿状。
(示例性实施方式9的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式9的定影设备F中,梳齿状的基体插入部分32a”和33a”被配置成梳齿中的齿各自独立并且均能独立弹性变形。即,当基体插入部分被配置成如示例性实施方式8中的圆筒形状时,基体插入部分比较难以变形,因为当它们试图变形时会使整个圆筒形基体插入部分32a’和33a’在基体插入部分32a’和33a’的变形过程中扭曲。然而,在示例性实施方式9中,基体插入部分32a”和33a”被配置成可以随着基体1的变形而比较容易地变形,并且可以降低应力集中和减少伴随应力集中的诸如折叠和弯曲等损坏。
[示例性实施方式10]
下面将进行对本发明的示例性实施方式10的描述。在示例性实施方式10的描述中,对于与示例性实施方式1~9的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式10与示例性实施方式1~9的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~9相同的方式构造。
图15是示例性实施方式10的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图15中,在示例性实施方式10的定影设备F中,保持部件42和43的基体插入部分42a和43a被配置成其外表面的外径沿轴向向内变小。另外,与基体插入部分42a和43a的外径形状相对应,在基体插入部分42a和43a和基体1的内表面之间安装有作为缓冲部件的一个实例的其内径被形成为沿轴向向内变小的缓冲橡胶部件44。
(示例性实施方式10的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式10的定影设备F中,缓冲橡胶部件44沿基体插入部分42a和43a的轴向向内变厚,并且被配置成容易向内变形,因此与示例性实施方式3的情况相比,应力集中和弯曲可以得到更有效的减轻。
[示例性实施方式11]
下面将进行对本发明的示例性实施方式11的描述。在示例性实施方式11的描述中,对于与示例性实施方式1~10的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式11与示例性实施方式1~10的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~10相同的方式构造。
图16是示例性实施方式11的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图16中,在示例性实施方式11的定影设备F中,加热辊Fh以与示例性实施方式10的加热辊Fh相同的方式构造,并且加压辊Fp以与示例性实施方式5中的加压辊Fp相同的方式构造。
(示例性实施方式11的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式11的定影设备F中,它们容易沿基体插入部分42a和43a的轴向向内变形,应力集中和弯曲可以得到有效减轻,并且驱动力可以通过高摩擦部分Fp1得到有效的传输。
[示例性实施方式12]
下面将进行对本发明的示例性实施方式12的描述。在示例性实施方式12的描述中,对于与示例性实施方式1~11的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式12与示例性实施方式1~11的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~11相同的方式构造。
图17是示例性实施方式11的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图5对应的图。
在图17中,在示例性实施方式12的定影设备F中,加热辊Fh和加压辊Fp以与示例性实施方式5中相同的方式构造,并且从动齿轮4’被支撑在加压辊Fp的轴11的左端,而不是在加热辊Fh的支持部件3上。从动齿轮4’与驱动轴4a上所支撑的驱动齿轮4b啮合,驱动力由未示出的驱动源传输给驱动轴4a,并且驱动力被传输到从动齿轮4’。
(示例性实施方式12的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式12的定影设备F中,加热辊Fh中的应力集中得到减轻,加压辊Fp经驱动而旋转,并且加压辊Fp的旋转可以通过高摩擦部分Fp1而可靠地传输到加热辊Fh上,并且使得加热辊Fh能够随着加压辊Fp的旋转而旋转。
[示例性实施方式13]
下面将进行对本发明的示例性实施方式13的描述。在示例性实施方式13的描述中,对于与示例性实施方式1~11的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式13与示例性实施方式1~11的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~11相同的方式构造。
图18A和图18B是示例性实施方式13的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,其中图18A是与示例性实施方式1的图6对应的图,图18B是缓冲部件的透视说明图。
在图18A和图18B中,示例性实施方式13的定影设备F对应于以下构成,其中保持部件52和53使用圆筒形金属环54作为缓冲部件的一个实例并作为环形部件的一个实例,用其替代示例性实施方式3中的缓冲橡胶部件24。示例性实施方式13的金属环54由可弹性变形的环形的所谓的金属弹簧构成。此外,金属环54被形成为其轴向长度长于基体插入部分52a和53a的轴向长度,并且介质通过区域R2被设置在金属环54的轴向内端的内侧。
(示例性实施方式13的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式13的定影设备F中,当基体1弹性变形时,用作缓冲部件的一个实例的金属环54也弹性变形,加热辊Fh的基体1中的应力集中得到减轻。此外,示例性实施方式13的金属环54由金属制成,与使用由橡胶材料制成的缓冲部件的情况(在所述情况中当橡胶材料温度升高时其性能发生变化且其作为弹性部件的特性丧失)相比,金属环54具有非常优异的耐热性。
[示例性实施方式14]
下面将进行对本发明的示例性实施方式14的描述。在示例性实施方式14的描述中,对于与示例性实施方式1~13的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式14与示例性实施方式1~13的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~13相同的方式构造。
图19A和图19B是示例性实施方式14的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,其中图19A是与示例性实施方式1的图6对应的图,图19B是缓冲部件的透视说明图。
在图19A和图19B中,在示例性实施方式14的定影设备F中,使用其形状不同于示例性实施方式13的金属环54的金属环54’作为保持部件52’和53’中的缓冲部件的一个实例,用其替代示例性实施方式13中的金属环54。示例性实施方式14的金属环54’以与示例性实施方式13的金属环54相同的方式由可弹性变形的环形的所谓的金属弹簧构成,并且被形成为其轴向长度长于基体插入部分52a’和53a’的轴向长度,介质通过区域R2被设置在金属环54’的轴向内端的内侧。此外,示例性实施方式14的金属环54’中的每一个都包括其轴向长度被形成为与基体插入部分52a’和53a’一致的圆筒部分54a’,和被形成为其厚度从圆筒部分54a’的轴向内端向内变薄并且其内周表面沿椎体的外周表面形成的倒置的椎体部分54b’。
(示例性实施方式14的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式14的定影设备F中,当基体1弹性变形时金属环54’也弹性变形。此时,金属环54’的弹性模量被设置为不在金属环54’的内端不连续变化,而是在轴向上向外逐渐变大,因此在金属环54’的轴向内端部不会发生折叠,并且与示例性实施方式13的情况相比,加热辊Fh的基体1中的应力集中会得到更好的减轻。
[示例性实施方式15]
下面将进行对本发明的示例性实施方式15的描述。在示例性实施方式15的描述中,对于与示例性实施方式1~14的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且对于这些对应的构成元件的详细描述将被省略。
示例性实施方式15与示例性实施方式1~14的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~14相同的方式构造。
图20是示例性实施方式15的定影设备F的轴向端部的主要部分的放大的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图20中,在示例性实施方式15的定影设备F中,保持部件52”和53”被形成为其外径与示例性实施方式13的基体插入部分52a和53a的外径相同,并且安装有作为缓冲部件的一个实例的两个同心金属环56和57,用其替代金属环54。应该注意,示例性实施方式15的金属环56和57以示例性实施方式13的金属环54的厚度的一半的厚度形成。此外,金属环56和57都由可弹性变形的环形的所谓的金属弹簧构成,内侧金属环56的轴向长度被形成为长于基体插入部分52a和53a的轴向长度,外侧金属环57的轴向长度被形成为长于内侧金属环56的轴向长度。应该注意,在示例性实施方式15中,介质通过区域R2被设置在外侧金属环57的轴向内端的内侧。
(示例性实施方式15的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式15的定影设备F中,当基体1弹性变形时,双金属环56和57也弹性变形,因而加热辊Fh的基体1中的应力集中得到减轻。此时,其厚度很薄的金属弹簧是两个,因而以与示例性实施方式14中相同的方式,沿轴向的弹性模量的不连续性得到减轻,并且与示例性实施方式13的情况相比,应力集中得到更好的减轻。
[示例性实施方式16]
下面将进行对本发明的示例性实施方式16的描述。在示例性实施方式16的描述中,对于与示例性实施方式1~15的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式16与示例性实施方式1~15的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~15相同的方式构造。
图21A、图21B和图21C是示例性实施方式16的缓冲部件的说明图,其中图21A是两个金属环彼此分离状态的说明图,图21B是沿图21A的轴向的截面图,图21C是两个金属环重叠状态的截面图。
在图21A、图21B和图21C中,使用其中形成有多个凹槽部分或所谓的狭缝56a’和57a’的金属环56’和57’替代示例性实施方式15的金属环56和57。在示例性实施方式16中,狭缝56a’和57a’被形成在基体1的轴向内端侧,并且外侧金属环57’的狭缝57a’由深度与内侧金属环56’的内端相对应的狭缝构成。
(示例性实施方式16的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式16的定影设备F中,当基体1弹性变形时双金属环56’和57’也弹性变形,而在示例性实施方式15中,圆筒形金属环56和57可能难以变形,因为它们变形会使圆筒扭曲,然而在示例性实施方式16中,狭缝56a’和57a’容易变形,因此应力集中可以得到有效减轻。此外,由于狭缝56a’和57a’形成在轴向内端侧,因此它们被配置成能够更加灵活地发生与基体1向内端侧的弹性变形相对应的弹性变形。
[示例性实施方式17]
下面将进行对本发明的示例性实施方式17的描述。在示例性实施方式17的描述中,对于与示例性实施方式1~16的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式17与示例性实施方式1~16的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~16相同的方式构造。
图22是示例性实施方式17的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图22中,在示例性实施方式17的定影设备F中,加热辊Fh以与示例性实施方式3的加热辊Fh相同的方式具有包括保持部件22和23的构造,其中保持部件22和23包括缓冲橡胶部件24。然而,在示例性实施方式17中,加压辊Fp的外端被设置为比保持部件22和23的基体插入部分22a和23a在轴向上更加向内,并且与示例性实施方式1~16相反,加压辊Fp接触加热辊Fh的区域R3在轴向上向内设置。应该注意,对未定影的调色剂图像进行定影的介质通过区域R2被设置为与加压辊Fp的接触区域R3相对应。
因此,在示例性实施方式17中,沿定影区域Q5的介质宽度方向,加压辊Fp接触基体1的区域R3被设置在基体插入部分22a和23a所插入的区域R4在基体轴向上的内侧,此外,纸张S所通过的介质通过区域R2被设置在基体插入部分22a和23a所插入的区域R4在基体轴向上的内侧。
(示例性实施方式17的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式17的定影设备F中,缓冲橡胶部件24响应基体1通过与加压辊Fp接触而弹性变形时所受到的力而在基体1的两个端部弹性变形,并且缓冲橡胶部件24吸收所受到的力并且起到所谓的缓冲垫的作用。由此基体1中的应力集中可以得到减轻。在示例性实施方式17中,与不布置由弹性材料制成的缓冲橡胶部件24的情况相比,应力集中可以得到减轻。即,在示例性实施方式17的加热辊Fh中,在保持部件内端位置R4a,应力集中、因反复弹性变形和恢复所导致的疲劳、和诸如因反复疲劳所导致的折叠、弯曲和断裂等损坏得到降低,并且加热辊Fh的寿命得到延长。
[示例性实施方式18]
下面将进行对本发明的示例性实施方式18的描述。在示例性实施方式18的描述中,对于与示例性实施方式1~17的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式18与示例性实施方式1~17的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~17相同的方式构造。
图23是示例性实施方式18的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图23中,在示例性实施方式18的定影设备F中,加热辊Fh以与示例性实施方式10的加热辊Fh相同的方式具有包括保持部件42和43的构造,其中保持部件42和43包括缓冲橡胶部件44。然而,在示例性实施方式18中,加压辊Fp的外端的位置以与示例性实施方式17相同的方式设置为比基体插入部分42a和43a在轴向上更加向内。
(示例性实施方式18的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式18的定影设备F中,缓冲橡胶部件44响应基体1通过与加压辊Fp接触而弹性变形时所受到的力而在基体1的两个端部弹性变形,缓冲橡胶部件44吸收受到的力,基体1中的应力集中得到减轻,缓冲橡胶部件44的厚度在轴向上向内变大,并且内侧的应力集中和折叠可以更加有效地得到减轻。
[示例性实施方式19]
下面将进行对本发明的示例性实施方式19的描述。在示例性实施方式19的描述中,对于与示例性实施方式1~18的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式19与示例性实施方式1~18的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~18相同的方式构造。
图24是示例性实施方式19的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图24中,在示例性实施方式19的定影设备F中,保持部件62和63被形成为基体插入部分62a和63a的外径向其内端部变小,并且在基体插入部分62a和63a与基体1之间安装有作为缓冲部件的一个实例的金属环64。金属环64包括对应于从基体插入部分62a和63a的外端到内端的外侧部分64a,和从基体插入部分62a和63a的轴向内端向内延伸的内侧部分64b。外侧部分64a被形成为其内径在轴向上向内变小,与基体插入部分62a和63a相对应。内侧部分64b被形成为其内径向内变大(壁厚变小)。
应该注意,在示例性实施方式19中,加压辊Fp的轴向外端的位置以与示例性实施方式17相同的方式被设置为比基体插入部分62a和63a在轴向上更加向内。此外,金属环64的轴向内端被设置为比加压辊Fp的轴向外端更加向内。
(示例性实施方式19的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式19的定影设备F中,金属环64响应基体1通过与加压辊Fp接触而弹性变形时所受到的力而在基体1的两个端部弹性变形,金属环64吸收所受到的力,因而基体1中的应力集中得到减轻。此时,在示例性实施方式19中,金属环64的内侧部分64b的厚度向内变薄,弹性模量难以发生不连续变化,因而应力集中的减轻程度变得更高。此外,因为内侧部分64b的轴向内端部被设置为比加压辊Fp的轴向外端更加向内,所以内侧部分64b被布置为与基体1和加压辊Fp之间的接触区域重叠。因此,与不布置内侧部分64b的情况相比,基体1和加压辊Fp之间的接触区域Q5中的接触压力变高,加热辊Fh的驱动力可以有效地传输到加压辊Fp上。即,在示例性实施方式19中,驱动力可以有效传输,同时应力集中得到减轻。
[示例性实施方式20]
下面将进行对本发明的示例性实施方式20的描述。在示例性实施方式20的描述中,对于与示例性实施方式1~19的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式20与示例性实施方式1~19的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~19相同的方式构造。
图25是示例性实施方式20的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图25中,示例性实施方式20的定影设备F以与示例性实施方式13相同的方式包括加热辊Fh,所述加热辊Fh包括金属环54。应该注意,在示例性实施方式20中,加压辊Fp的轴向外端的位置以与示例性实施方式17相同的方式被设置为比基体插入部分52a和53a在轴向上更加向内。此外,金属环54的轴向内端被设置为比加压辊Fp的轴向外端更加向内。
(示例性实施方式20的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式20的定影设备F中,当基体1通过接触加压辊Fp而弹性变形时,金属环54在基体1的两个端部弹性变形,基体1中的应力集中得到减轻。此时,在示例性实施方式20中,因为金属环54的轴向内端部被设置为比加压辊Fp的轴向外端更加向内,所以金属环54被布置为与基体1和加压辊Fp之间的接触区域部分重叠。因此,与不布置金属环54的情况相比,基体1和加压辊Fp之间的接触区域Q5中的接触压力变高,加热辊Fh的驱动力可以有效地传输到加压辊Fp上。
[示例性实施方式21]
下面将进行对本发明的示例性实施方式21的描述。在示例性实施方式21的描述中,对于与示例性实施方式1~20的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式21与示例性实施方式1~20的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~20相同的方式构造。
图26是示例性实施方式21的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图26中,示例性实施方式21的定影设备F以与示例性实施方式14相同的方式包括加热辊Fh,所述加热辊Fh包括金属环54’。应该注意,在示例性实施方式21中,加压辊Fp的轴向外端的位置以与示例性实施方式17相同的方式被设置为比基体插入部分52a’和53a’在轴向上更加向内。此外,金属环54’的轴向内端被设置为比加压辊Fp的轴向外端更加向内。
(示例性实施方式21的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式21的定影设备F中,当基体1通过与加压辊Fp接触而弹性变形时,金属环54’在基体1的两个端部弹性变形,基体1中的应力集中得到减轻。此时,在示例性实施方式21中,金属环54’的轴向内端部被设置为比加压辊Fp的轴向外端更加向内,且金属环54’被布置为与基体1和加压辊Fp之间的接触区域部分重叠。因此,与不布置金属环54’的情况相比,基体1和加压辊Fp之间的接触区域Q5中的接触压力变高,加热辊Fh的驱动力可以有效地传输到加压辊Fp上。
[示例性实施方式22]
下面将进行对本发明的示例性实施方式22的描述。在示例性实施方式22的描述中,对于与示例性实施方式1~21的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式22与示例性实施方式1~21的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1~21相同的方式构造。
图27是示例性实施方式22的缓冲部件的说明图,并且是与示例性实施方式1的图6对应的图。
在图27中,示例性实施方式21的定影设备F以与示例性实施方式15相同的方式包括加热辊Fh,所述加热辊Fh包括双金属环56和57。应该注意,在示例性实施方式22中,加压辊Fp的轴向外端的位置以与示例性实施方式17相同的方式被设置为比基体插入部分52a和53a在轴向上更加向内。此外,金属环56和57的轴向内端均被设置为比加压辊Fp的轴向外端更加向内。
(示例性实施方式22的作用)
在具有上述构造的示例性实施方式22的定影设备F中,当基体1通过与加压辊Fp接触而弹性变形时,金属环56和57在基体1的两个端部弹性变形,基体1中的应力集中得到减轻。此时,其厚度很薄的金属环(弹簧)被加倍,因而以与示例性实施方式15中相同的方式,沿轴向的弹性模量的不连续性得到减轻,与示例性实施方式21的情况相比,应力集中得到更好的减轻。
此外,在示例性实施方式22中,金属环56和57的轴向内端部被设置为比加压辊Fp的轴向外端更加向内,且金属环56和57被布置为与基体1和加压辊Fp之间的接触区域部分重叠。因此,与不布置金属环56和57的情况相比,基体1和加压辊Fp之间的接触区域Q5中的接触压力变高,加热辊Fh的驱动力可以有效地传输到加压辊Fp上。
[示例性实施方式23]
下面将描述附属于示例性实施方式23的定影设备100(定影设备F)。
如图38A所示,定影设备100具有机壳120,在机壳120中形成有用于使记录纸(纸张)S能够进入或输出的开口。在机壳120内布置有沿箭头A的方向旋转的环形定影辊102(加热辊Fh)。定影辊102的两个端部都附有未示出的齿轮。
在面向定影辊102的外周表面的位置布置有由绝缘材料构成的线轴108。线轴108被形成为沿循定影辊102的外周表面的基本圆弧形状,并且凸起部分108A被布置为从定影辊102对侧的线轴108的表面的基本上为中心的部分凸出。线轴108与定影辊102之间的距离为大约1mm~3mm。
通过通电产生磁场H的励磁线圈110以线轴108为中心在凸出部分108A附近沿轴向(图38A的页面深度方向)缠绕多次。将沿循线轴108的圆弧形状形成的基本圆弧形状的磁芯112布置在面向励磁线圈110的位置并且支撑在线轴108上。
沿与定影辊102的旋转相对的箭头B的方向受驱动旋转的加压辊104(Fp)压力接触定影辊102的外周表面。
加压辊104具有下述构造:在诸如铝等金属制芯金属(轴)106的周围布置有厚度为5mm的泡沫硅橡胶海绵弹性层,并且厚度为50μm的加碳PFA制防粘层覆盖在所述泡沫硅橡胶海绵弹性层的外侧。作为布置在芯金属106周围的海绵弹性层,也可以使用例如包含在芯金属106的纵向上穿透层的多个通孔的层。
将测量定影辊102的表面温度的热敏电阻118布置在定影辊102不面向励磁线圈110并且在记录纸S的输出侧的表面区域上并且与所述区域接触。作为热敏电阻118的电阻值随由定影辊102表面赋予的热量而变化的结果,热敏电阻118可以测量定影辊102的表面温度。热敏电阻118的接触位置处于定影辊102的轴向(图38A的页面深度方向)上的基本中心部分,以使测量值不会随记录纸S的大小而变化。
如图39所示,热敏电阻118通过电线132与布置在控制单元内部的控制电路134相连。此外,控制电路134通过电线136与通电电路138相连,而通电电路138通过电线140和142与励磁线圈110相连。通电电路138被配置为根据由控制电路134发出的电信号驱动或停止,并且通过电线140和142向励磁线圈110提供(箭头方向)或停止提供预定频率的交流电。
此处,控制电路134根据已由热敏电阻118发出的电量测量定影辊102的表面温度,并且将所测量的此温度与预先存储的定影设定温度(在本示例性实施方式中为170℃)比较。当测量的温度低于定影设定温度时,控制电路134驱动通电电路138以使励磁线圈110通电,导致励磁线圈110产生用作磁路的磁场H(参考图38A)。此外,当测量的温度高于定影设定温度时,控制电路134停止通电电路138。
下面将描述定影辊102的构造。
如图38B所示,定影辊102从内侧到外侧由基层130、发热层128、弹性层126和防粘层124构成,这些层被层压成一体。此外,定影辊102的直径为30mm,宽度方向的长度为300mm。
基层130由所谓的感温磁性金属构成,所述感温磁性金属的磁导率开始连续下降的磁导率变化开始温度在低于或等于发热层128(或定影辊102)的耐热温度(允许的温度界限:热引起的变形开始的温度)并且高于或等于定影设备100的定影设定温度(定影辊102所需的定影温度)的温度范围内。
在本示例性实施方式中,定影设备100的允许的温度界限为240℃,定影设定温度为170℃,并且将其磁导率变化开始温度为大约200℃的钢用于基层130。因此,基层130在温度低于磁导率变化开始温度的温度成为铁磁体并使得磁场H(参考图38A)能够进入。在高于磁导率变化开始温度的温度,基层130变为非磁性(顺磁性),穿过基层130的磁场H的磁通量将变大。
此外,因为基层130是保持定影辊102的强度的基础,所以优选将基层130的厚度设定为50μm~200μm。基于此原因,在本示例性实施方式中,基层130的厚度被设定为90μm。应该注意,由诸如钢、不锈钢、铁、镍、铬、硅、硼、铌、铜、锆或钴等金属或者这些金属的合金或者包括它们的多层复合金属构成的金属材料可以用于基层130。在多层复合金属的情况下,也可以选择其中包括发热层的具有至少两层或多于两层的不同类型的金属的多层复合金属。
此处,当基层130的温度低于或等于磁导率变化开始温度时,穿过发热层128的磁场H进入基层130,形成封闭的磁路,磁场H得以增强,这是因为基层130是铁磁体。由此,可以充分获得发热层128的发热量。此外,当基层130的温度高于或等于磁导率变化开始温度时,磁场H穿过基层130并得以减弱。
发热层128由通过电磁感应作用发热的金属材料构成,其中过电流流动从而产生抵消所述磁场H的磁场。此外,为了使得磁场H的磁通量能够穿过,发热层128需要被构造为比表面深度薄。作为所使用的金属材料,例如可以使用金、银、铜、铝、锌、锡、铅、铋、铍、锑的金属材料或者它们的合金。
在本示例性实施方式中,为了同时缩短定影设备100的预热时间,发热层128的厚度越薄越好。从降低成本的角度和能够通过使用厚度为2μm~20μm、并且在可以采用通用电源的20kHz~100kHz的交流频率范围内其电阻率等于或小于2.7×10-8Ωcm的非磁性金属材料而有效获得需要的发热量的角度考虑,可以使用铜作为发热层128,并且发热层128的厚度为10μm。
对于弹性层126,从获得优异的弹性和耐热性的角度考虑,可以使用硅橡胶或氟橡胶,在本示例性实施方式中使用的是硅橡胶。在本示例性实施方式中,弹性层126的厚度为200μm。需要注意,弹性层126的厚度优选在200μm~600μm的范围内确定。
为了降低定影辊102和记录纸S上已熔融的调色剂T(参考图38A)之间的粘合力并使记录纸S更容易从定影辊102上释放,需要布置防粘层124。为了获得优异的表面防粘性,可以使用氟树脂、硅树脂或聚酰亚胺树脂作为防粘层124,在本示例性实施方式中使用的是PFA(四氟乙烯/全氟烷氧基乙烯共聚物树脂)。防粘层124的厚度为30μm。
应该注意,将具有下述厚度并且在对其施加15kgf~20kgf的力时间隙部分的表面压力大于或等于0.5kgf/cm2的部件定义为定影辊,将其值小于上述这些值的部件定义为定影带,所述厚度是指基层130的厚度或者从定影辊102中去掉弹性层126和防粘层124的刚性层(金属层)的厚度大于或等于50μm。
下面将描述定影辊102和加压辊104的截面形状。
如图40A、图40B和图40C中所示,在定影辊102的一个端部安装有由未示出的驱动马达驱动的驱动齿轮115。在驱动齿轮115中布置有其外径基本上等于定影辊102的内径的圆筒形附加部分115A以使其凸出于驱动齿轮115,并且在附加部分115A(115)的截面中心形成有通孔115B,在定影辊102的纵向上延伸的轴114被压入通孔115B中。此处,驱动齿轮115被安装是轴114被压入通孔115B中且附加部分115A的外周表面被附着在定影辊102的内表面上的结果。
定影辊102的另一端部安装有帽部件116。在所述帽部件中布置有其外径基本上等于定影辊102的内径的圆筒形附加部分116A以使其凸出于帽部件116,并且在附加部分116A的截面中心形成有轴114被压入其中的通孔116B。此处,帽部件116被安装是在驱动齿轮115已经安装到定影辊102上之后轴114被外插压入通孔116B,并且附加部分116A的外周表面被安装到定影辊102的内表面的结果。
应该注意,驱动齿轮115(附加部分115A)和帽部件116(附加部分116A)对应于前述示例性实施方式中的保持部分。
轴114的两端分别插入通过布置在定影设备100的机壳120内侧的未示出的轴承(接受部分),并且被旋转支撑。
在加压辊104接触定影辊102的间隙部分(间隙区域)117的两个端部,定影辊102变为符合附加部分115A和附加部分116A的外形的形状,因为定影辊102由附加部分115A和附加部分116A从内侧支撑。由此,如截面A-A’所示,定影辊102在间隙部分117的两个端部的截面形状被保持为圆形。此外,包括泡沫海绵的加压辊104沿循定影辊102的外周表面变形,并且成为径向凹入的形状。
如截面B-B’所示,在间隙部分117的中央部分,定影辊102的截面形状变得基本平坦,因为没有部件从内侧支撑定影辊102。
应该注意,间隙部分117的中央部分的平坦性通过定影辊102的刚性、加压辊104的刚性和附加部分115A和116A的附加位置来调整,间隙部分117的平坦性主要通过调整定影辊102的刚性实现。应该注意,附加部分116A从定影辊102的内侧得到支撑,但是附加部分116A也可以从定影辊102的外侧得到支撑,使得定影辊102的两个端部的截面形状由外周表面侧调整并且保持为圆形。
(示例性实施方式23的作用)
下面将描述本发明的示例性实施方式23的作用。
如图38A、图38B和图39所示,将已经通过前述打印机U的成像处理转印有调色剂T的记录纸S(或信封)送入定影设备100。在定影设备100中,未示出的驱动马达受到控制单元的驱动,驱动齿轮115旋转,定影辊102沿箭头A的方向旋转。加压辊104被动地随此沿箭头B的方向旋转。此时,通电电路138根据来自控制电路134的电信号受到驱动,并向励磁线圈110提供交流电流。
当交流电流被提供到励磁线圈110中时,起到磁路作用的磁场H在励磁线圈110周围反复产生和消失。当磁场H穿过定影辊102的发热层128时,在发热层128中产生过电流,使得阻碍磁场H变化的磁场出现。
发热层128产生的热量与发热层128的表面电阻和流过发热层128的过电流的大小成正比,定影辊102由此被加热。定影辊102的表面温度由热敏电阻118检测,当温度未达到170℃的定影设定温度时,控制电路134控制通电电路138的驱动,从而以预定频率的交流电流使励磁线圈110通电。此外,当所述温度达到定影设定温度时,控制电路134停止对通电电路138的控制。
接下来,已被送入定影设备100的记录纸S由已经达到预定定影设定温度(170℃)的定影辊102和加压辊104加热和加压,且调色剂图像定影在记录纸S的表面上。已由定影设备100输出的记录纸S通过纸传送辊36输出到盘38中。
在此将描述下述情况,其中在定影设备100中,在作为袋状物体的一个实例的信封上进行定影。
如图41B所示,信封PE由两层构成,其中面向定影辊102并且调色剂(图像)T将被定影于其上的上层PE1的外缘部分通过粘合剂与面向加压辊104的下层PE2的外缘部分粘合在一起。应该注意,信封PE被显示为具有大约100mm~大约120mm的水平宽度,但是信封PE也可以具有比这大的水平宽度。此外,信封PE也可以由大于或等于两层的多个层构成。
如图41A和图41B所示,在定影设备100中,定影辊102受驱动旋转,加压辊104被动旋转。接下来,其上转印有调色剂T的信封PE进入间隙部分117。
作为本示例性实施方式的比较例,当间隙117具有朝向加压辊104侧凸起的间隙形状时,定影辊102使上层PE1弯曲成圆弧形状,压缩应力作用于其上,上层PE1变得皱缩。另一方面,下层PE2也类似地弯曲成圆弧形状,但是由于下层PE2比上层PE1更位于外周侧,因此拉伸应力作用于其上。此处,信封PE的外缘部分被粘合在一起,因此即使上层PE1皱缩,下层PE2也不会进一步伸长,上层PE1和下层PE2之间产生相对位移,出现皱痕。
另一方面,在本发明的示例性实施方式23的定影设备100中,间隙部分117的形状基本上是平坦的。基于此原因,分别导致上层PE1和下层PE2弯曲成圆弧形状的压缩应力和拉伸应力实际上不会作用在信封PE上,在信封PE笔直地沿箭头F的方向移动时,调色剂T通过热和压力的作用定影在信封PE上,因此难以出现皱痕。
应该注意,由于定影辊102的两个端部都由附加部分115A和116A从内侧支撑,因此旋转过程中定影辊102的截面形状变形为椭圆形的情况可以得到抑制。这样,定影辊102受驱动旋转,同时保持预定的线速度。
作为本发明的示例性实施方式23的定影设备100的修改实例,例如也可以使用诸如图42所示的定影设备150(F)。
在定影设备150中,驱动齿轮152布置在定影辊102的端部。在驱动齿轮152中布置有其外径基本上等于定影辊的102的内径的圆筒形附加部分152A以使其凸出于驱动齿轮152,并且在截面中心形成有直径略小于轴114的外径的通孔152B。此处,驱动齿轮152被固定是轴114被压入到通孔152B中的结果。
在加压辊104在轴114的轴向中央部分侧的端部位置所对应的位置处(即,在加压辊104端部附近)布置有从内侧保持定影辊102为圆形的保持板154。在保持板154的截面中心形成有通孔154A,轴114插入通过通孔154A。此外,沿轴114的圆周方向在轴114中形成有凹槽部分,并将E环156啮合到凹槽部分中,由此将保持板154定位在与驱动齿轮152的距离为L的位置。优选的是,也以类似方式在另一端侧布置另一个保持板154。
在将保持板154和驱动齿轮152安装到轴114上之后,通过将轴114插入通过定影辊102的内侧并且粘着在驱动齿轮152上来组装定影设备150中的定影辊102。
此处,保持板154在轴114的轴向上的位置随凹槽部分的形成位置的改变而改变。在此方式中,使保持板154独立于驱动齿轮152,保持板154的位置在加压辊104的端部和定影辊102的端部之间适当确定,由此定影辊102的端部的圆形状态得以保持,并且间隙部分117的中央部分的形状可以被调整为基本平坦。
[示例性实施方式24]
下面将基于附图描述本发明的成像装置的定影设备的示例性实施方式24。应该注意,对于与前述示例性实施方式23中相同的那些部分将赋予与示例性实施方式23中相同的附图标记,将省略对于这些部分的说明。
在图43中显示了定影设备160(F)。定影设备160使用环形加压带162代替示例性实施方式23的定影设备100的加压辊104。此外,定影辊102的直径为26mm,长度为300mm,基层130的材料是不锈钢,基层130的厚度为大约110μm。
加压带162具有下述构造,其中由PFA制成并且厚度为30μm的防粘层覆盖在由聚酰亚胺制成并且厚度为60μm的环形带状基层的上部。此外,加压带162在宽度方向上的长度为240mm。应该注意,由于具有挠性的部件适用于加压带162,因此加压带162的基层也可以是与定影辊基层相比较薄而且刚性较弱的金属;例如加压带162的基层130可以是厚度为20μm~40μm的钢、不锈钢或者电铸的镍。当所述材料是金属时,可以为基层赋予电势,并且可使加压带162的电荷量小于诸如聚酰亚胺等树脂的电荷量,由此可以抑制静电调色剂污损等。
如图43和图44A所示,在加压带162内侧的基本中心处布置棱柱状支撑部件164。在支撑部件164中布置有圆柱形心轴165,使其从支撑部件164的两个轴向端表面向外凸出,并且心轴165的端部被固定至定影设备160的机壳120的侧表面部分。
将由诸如PPS(聚苯硫醚)等耐热树脂制成的基本上为长方体形状的压板166的一个侧表面粘着在支撑部件164的一个侧表面上。此外,压板166的另一侧表面接触加压带162的内周表面,并对加压带162与定影辊102相接触的间隙部分(间隙区域)119施加压力。作用在间隙部分119上的载荷为20kgf,间隙宽度为6mm。将其外径基本上等于加压带162内径的圆筒形帽部件168分别安装到加压带162的两个端部的内侧。轴承170与帽部件168嵌合在一起,并且固定在帽部件168的中央处。此处,在支撑部件164和压板166已经被布置在加压带162的内部之后,将轴承170中的孔部分170A外插入心轴165,并将外周表面粘合在加压带162的内侧,由此将帽部件168安装在加压带162的两个端部。这样,将加压带162围绕心轴165旋转支撑,并且随定影辊102的旋转而被动旋转。
下面将描述定影辊102和加压带162的截面形状。
如图44A、图44B和图44C所示,驱动齿轮115被安装在定影辊102的一个端部,并且帽部件116被安装在定影辊102的另一个端部。在间隙部分119的两个端部,如截面C-C’所示,定影辊102的截面形状被保持为圆形,这是因为定影辊102由附加部分115A和附加部分116A从内侧支撑。此外,加压带162沿循定影辊102的外周表面变形,并且成为径向凹入的形状。
在间隙部分119的中央部分,定影辊102通过加压带162遵循压板166的刚性,这是因为不存在从内侧支撑定影辊102的部件。因此,如截面D-D’所示,间隙部分119的中央部分中的定影辊102的截面形状变得基本平坦。
间隙部分119的中央部分的宽度变得比间隙部分119的两个端部的宽度更窄,这是因为定影辊102和支撑部件164分别受到负荷和挠曲。在本示例性实施方式中,为了获得轴向上一致的间隙宽度,可以通过压板166对在定影辊102和支撑部件164的轴向上的挠曲进行修正。为了修正挠曲,需要调整压板166的高度,使其轴向上的中央部分大于端部,这样可以容易地进行修正。此外,也可以根据挠曲量增大位于压板166侧的支撑部件164的厚度,以使中央部分变得凸起。
应该注意,间隙部分119的中央部分的平坦性通过定影辊102的刚性、加压带162、压板166和支撑部件164的刚性、压板166和支撑部件164的形状,以及附加部分115A和116A的附加位置来调整,此处,间隙部分119的平坦性主要通过调整定影辊102侧的刚性与包括压板166和支撑部件164的加压带162侧的刚性之间的平衡而实现。
(示例性实施方式24的作用)
下面将描述本发明的示例性实施方式24的作用。
如图45所示,将其上已通过成像处理转印有调色剂T的信封PE送入定影设备160的间隙部分119中。已经送入间隙部分119的信封PE由已经达到预定定影设定温度(170℃)并旋转的定影辊102和随定影辊102被动旋转的加压带162加热和加压,并将调色剂图像定影在信封PE的表面上。在信封中可能存在最多重叠四至五层纸的地方,因此即使在同一平面上也可能存在信封厚度不同的部位,因此容易形成皱痕。
此处,间隙部分119的形状至少在大于或等于信封PE的传送宽度的区域中是基本平坦的,因此分别使上层PE1和下层PE2弯曲成圆弧形状的压缩应力和拉伸应力实际上不会作用在信封PE上,在信封PE笔直地沿箭头F的方向移动时调色剂T通过热和压力的作用定影在信封PE上。因此,难以出现皱痕。
应该注意,本发明不限于前述示例性实施方式。
打印机U不仅可以是使用固体显影剂的干式电子照相系统,也可以是使用液体显影剂的系统。此外,用于加热定影辊102的单元也可以是布置在定影辊内侧或外侧的加热器。
此外,作为用于检测定影辊102的温度的单元,也可以使用热电偶代替热敏电阻118。安装热敏电阻118的位置不限于定影辊102的表面,热敏电阻118也可以被安装在定影辊102的内周表面上。在此情况下,定影辊102的表面变得难以被磨损。此外,热敏电阻118也可以被安装到加压辊104的表面上。
此外,在本示例性实施方式的图44B和图44C中,使压板166的形状为:可以使间隙部分的形状在截面D-D’中变得基本平坦(在截面C-C’中定影辊侧变得凸起),但是本发明并不限于此;间隙部分的形状也可以根据需要而改变,例如可以使加压带侧在D-D’截面中变得凸起(在截面C-C’中定影辊侧变得凸起),或者间隙部分的形状可以从间隙部分的入口侧到出口侧由凹入逐渐变为凸起。可以适当选择和调整压板166的形状和刚性,并可以根据定影设备的用途和目的适当地改变间隙部分的形状。
(实验例)
下面进行检验本发明效果的实验。实验通过计算机模拟进行。应该注意,与示例性实施方式不同,在实验中加热辊Fh和加压辊Fp的轴向由Z轴方向代表,从加压辊Fp的中心轴到加热辊Fh的中心轴的方向由+Y轴方向代表,与Z轴方向和Y轴方向正交的方向是X轴方向,且存在假定的左手系的XYZ轴。
在实验中,作为加热辊Fh的构造,采用的是如图15所示的示例性实施方式10的构造,其中基体1的轴向长度为250mm,外径为25mm,并且用铁作为材料。
此外,在实验中,作为加压辊Fp,采用的是在轴向长度为250mm、直径为12mm的铁轴周围形成有橡胶层的加压辊。橡胶层的轴向长度为200mm,橡胶层的外径为25mm,并且橡胶层被模制为与目前可商购的带型加压部件的定影区域部分的部件的杨氏模量相对应的1.6MPa的橡胶层。应该注意,这些情况已在例如日本特开2002-148971号公报或者日本特开2002-148972号公报中进行了描述并且广为人知,因此在此将省略对其的详细描述。
另外,作用在加热辊Fh上的应力和位移在以下场合下测量,其中在+Y方向上,即向加热辊Fh的中心轴施加100N的力,作为加压辊Fp的轴的两个端部上的接触压力或者所谓的间隙压力。应该注意,作为应力,采用的是用在部件屈服判断中的Mises应力(或von Mises应力)。
(实验例1)
在实验例1中,在基体1的厚度为0.10mm的条件下进行实验。
(比较例1)
在比较例1中,在基体1的厚度为0.16mm的条件下进行实验。
下面,实验结果如图28A和图28B~图35A和图35B中所示。
图28A和图28B是实验结果中的应力分布的说明图,其中图28A是实验例1的说明图,图28B是比较例1的说明图。
图29A和图29B是实验结果中基体的位移分布从+Z侧和+Y侧观察时的说明图,其中图29A是实验例1的说明图,图29B是比较例1的说明图。
图30A和图30B是与图29所示的相同的实验结果中基体的位移分布从—Z和—Y侧观察时的说明图,其中图30A是实验例1的说明图,图30B是比较例1的说明图。
图31A和图31B是将与图29所示的相同的实验结果中基体的位移分布在Y轴方向上增加一倍并进行强调的状态的说明图,其中图31A是实验例1的说明图,图31B是比较例1的说明图。
图32A和图32B是将与图30所示的相同的实验结果中基体的位移分布在Y轴方向上增加一倍并进行强调的状态的说明图,其中图32A是实验例1的说明图,图32B是比较例1的说明图。
图33A和图33B是实验结果中加热辊和加压辊之间的接触区域的变形状态的说明图和沿图33A的线XXXIII-XXXIII的截面图,其中图33A是实验例1的说明图,图33B是比较例1的说明图。
图34A和图34B是实验结果中加热辊和加压辊之间的接触区域的变形状态的说明图和沿图34A的线XXXIV-XXXIV的截面图,其中图34A是实验例1的说明图,图34B是比较例1的说明图。
图35A和图35B是实验结果中加热辊和加压辊之间的接触区域的变形状态的说明图和沿图35A的线XXXV-XXXV的截面图,其中图35A是实验例1的说明图,图35B是比较例1的说明图。
应该注意,在图28A和图28B~图35A和图35B中,实验结果是这样的:加热辊Fh和加压辊Fp关于轴向对称并使用轴向中央作为边界,因此所述辊的轴向长度被平分,即,在图28A和图28B~图35A和图35B中显示的是从轴向中央到+Z侧的轴向端部的一半大小的部分,对从轴向中央到—Z侧的轴向端部这段范围的说明则被省略。
在本实验例中,加压辊Fp的橡胶层的轴向长度为200mm,加热辊Fh的基体1的轴向长度为250mm,并且橡胶层的轴向端部在距离基体1末端25mm的位置进行接触。在图28A所示的实验例1中,确定了在基体1的端部中在比保持部件42和43的缓冲橡胶部件44在轴向上更向内的部分发生应力集中,而在图28B所示的比较例1中,应力沿着加压辊Fp的橡胶层接触基体1的区域基本均匀地作用。
此外,在图29B~图32B所示的比较例1中,+Y方向的位移很小,三维应变也很小,圆筒形状保持得很好,而在图29A~图32A所示的实验结果1中,在基体1接触加压辊Fp的沿轴向朝向中央侧的一侧,基体1被压在加压辊Fp上,使得+Y方向上的位移变大,因此,伴随此变形,其截面形状由圆形扭曲成在X方向上较长的椭圆形。此时,如图29~图32中的网格线所示,在实验例1中,对应于保持部件42和43的缓冲橡胶部件44的内端部出现三维应变。
因此,如图33B所示,在比较例1中的常规加热辊Fh中,基体1变形不大,主要是加压辊Fp的橡胶层发生变形,由此形成定影区域,而如图33A所示,在实验例1中,在对应于保持部件42和43的缓冲橡胶部件44的内端部的位置,不仅加压辊Fp的橡胶层发生变形,而且加热辊Fh的基体1也发生变形,由此形成定影区域。此时,如图33A和图33B所示,在比较例1中,定影区域变为弯曲成向加压辊Fp凹入的形状,然而,在实验例1中,定影区域变为沿X轴方向,即介质传送方向基本平坦。
图34A和图34B显示的沿轴向从中央到末端的位置和图35A和图35B显示的轴向上中央部分的情况与之类似,在比较例1中,形成了其形状主要是加压辊Fp的橡胶层凹入的定影区域,然而,在实验例1中,加热辊Fh和加压辊Fp都变形并且形成了基本平坦的定影区域。
[示例性实施方式23]
下面将进行对本发明的示例性实施方式23的描述。在示例性实施方式23的描述中,对于与示例性实施方式1的构成元件对应的构成元件将提供同样的附图标记,并且将省略对于这些对应的构成元件的详细描述。
示例性实施方式23与示例性实施方式1的不同之处在于下面一点,而其它方面则以与示例性实施方式1相同的方式构造。
图36是本发明的示例性实施方式23的成像装置的总体说明图。
在图36中,用作本发明的示例性实施方式23的成像装置的一个实例的打印机U被构造为可使进纸盘TR1~TR4能够容纳于打印机U的下部,并使出纸盘TRh布置在打印机U的上表面,其中所述进纸盘TR1~TR4中存有用作图像记录于其上的介质的一个实例的纸张S。
不同于示例性实施方式1的电子照相打印机U,示例性实施方式23的打印机U由喷墨记录打印机构成,在打印机U的前侧上部布置有用作图像记录部件的一个实例的头单元HU。头单元HU被支撑在用作扫描部件的一个实例的托架CG上,支撑托架CG使其可沿着在介质宽度方向上延伸的轴CG1在右-左方向上移动。头单元HU在托架GC沿轴CG1方向移动的同时通过喷墨在纸张S上记录图像,其中所述纸张S通过配准辊Rr传送并且穿过图像记录区域Q1。应该注意,头单元HU和托架CG例如可以如日本特开2005-225044号公报中所述并且是广为人知的,因此将省略对它的详细描述。
图37是示例性实施方式23的输出辊Rh’的主要部分的说明图。
在图36中,用作介质传送部件的一个实例的输出辊Rh’布置在图像记录区域Q1的下游侧。在图37中,示例性实施方式23的输出辊Rh’包括作为驱动部件的一个实例和作为圆筒形旋转部件的一个实例的加热辊71,和面向加热辊71布置的作为从动部件的一个实例的从动辊72。以与示例性实施方式1的加热辊Fh和加压辊Fp相同的方式构造示例性实施方式23的加热辊71和从动辊72。
在图37中,电源端子71a布置在示例性实施方式23的加热辊71中的加热辊71接触从动辊72侧上的内周表面的两个端部,电能由电源单元73提供。因此,示例性实施方式23的加热辊71被配置为可以通过电能供给和加热辊71的基体的电阻而发热。即,示例性实施方式23的加热辊71自身被配置为热源部件。
示例性实施方式23的介质传送设备由配准辊Rr、介质传送辊Ra和输出辊Rh’构成。
(示例性实施方式23的作用)
在满足上述配置要求的示例性实施方式23的打印机U中,通过由头单元HU喷射油墨由喷墨记录而在其上进行了图像记录的纸张S被传送到输出辊Rh’。当已被传送到输出辊Rh’的纸张S穿过加热辊71和从动辊72之间的接触区域时,纸张S在被加热辊71加热的同时输出到出纸盘TRh中。因此,加热促进了被油墨弄潮湿的纸张S的干燥,纸张S以干燥状态输出到出纸盘TRh中。此时,在示例性实施方式23中,接触区域由于加热辊71的弹性变形而变宽,加热可以得到有效地执行。这样,当纸张S重叠时因油墨渗入其它纸张S所造成的图像缺陷得以减少,并且可以节省干燥纸张S的时间和努力,输出到出纸盘TRh中的纸张S能够被迅速使用。
(变更例)
前面详细已经描述了本发明的示例性实施方式,但是本发明并不限于前述示例性实施方式,可以在权利要求书所界定的本发明的要旨范围内对其进行各种改变。下面例示了本发明的变更例(M01)~(M05)。
(M01)在前述示例性实施方式中,例示了用作成像装置的打印机,但是本发明不限于此,也可以将其配置成传真机、复印机或者提供所有这些功能或者多个功能的多功能机器。此外,本发明不限于多色显影图像形成装置,也可以由单色或所谓的黑白图像形成装置构成。此外,本发明不限于其中图像由图像载体直接转印到介质上的构造,也适用于使用中间转印体的构造。
(M02)在前述示例性实施方式中,在每一示例性实施方式中已经例示的构造可以相互结合并制成复合体。例如,示例性实施方式19的构造可以应用于示例性实施方式3、4、6和11,示例性实施方式12可以应用于其它示例性实施方式。
(M03)在示例性实施方式15和22中,金属环是两个,但是金属环也可以是三个或更多个。
(M04)在前述示例性实施方式中,加压定影部件不限于辊形,可以使用广为人知的任意形状。例如,可以使用环形带状加压定影部件或所谓的加压带,或者不旋转的块状加压定影部件或所谓的压板。应该注意,加压带在日本特开2006-119677号公报、日本特开2006-251622号公报或日本特开2005-202158号公报中进行了描述,并且是广为人知的。
(M05)在前述示例性实施方式中,已例示了使用圆筒形旋转部件作为定影设备F用热定影部件的情况,但是本发明不限于此构造,也可以使用不用于定影设备F的圆筒形旋转部件,所述圆筒形旋转部件包括作为传送介质的介质传送部件的基体1。例如,在成像装置中,可以将内部容纳有热源部件的圆筒形旋转部件布置在定影设备F的下游侧,可以加热介质以修正当介质穿过定影设备F时由于介质中的水分蒸发的变化而出现的弯曲和波纹或者所谓的卷曲,并且可以使用所述圆筒形旋转部件来去除卷曲。
Claims (14)
1.一种圆筒形旋转部件,所述圆筒形旋转部件在其被配置为与介质接触的状态下在设备中得到旋转支撑,并且所述圆筒形旋转部件在其在所述设备中得到支撑的状态下被加热,所述圆筒形旋转部件包括:
可弹性变形的基体,所述基体是在所述介质的宽度方向上延伸的金属圆筒,所述宽度方向与所述介质的传送方向相交,配置所述基体使得:
当所述基体被旋转并且所述基体的一部分到达所述基体与所述介质相接触处的接触部分时,所述基体的所述部分在不必提供在所述接触部分中从内部接触所述基体的内表面的部件的条件下发生弹性变形,对所述介质施加压力,提高与所述介质的接触面积的大小并对所述介质施加热量;和
在所述基体被进一步旋转并且所述基体的所述部分已经通过所述接触部分之后,所述基体弹性地恢复其原始形状。
2.一种介质传送设备,所述介质传送设备包括:
在其上传送所述介质的介质传送通道;和
介质传送部件,所述介质传送部件布置在所述介质传送通道上并且旋转以便传送介质,将所述介质传送部件配置为圆筒形旋转部件,所述圆筒形旋转部件在其被配置为与所述介质相接触的状态下在设备中得到旋转支撑,并且所述圆筒形旋转部件在其在所述设备中得到支撑的状态下被加热,所述圆筒形旋转部件包括:可弹性变形的基体,所述基体是在所述介质的宽度方向上延伸的金属圆筒,所述宽度方向与所述介质的传送方向相交,配置所述基体使得:当所述基体被旋转并且所述基体的一部分到达所述基体与所述介质相接触处的接触部分时,所述基体的所述部分在不必提供在所述接触部分中从内部接触所述基体的内表面的部件的条件下发生弹性变形,对所述介质施加压力,提高与所述介质的接触面积的大小并对所述介质施加热量;并且在所述基体被进一步旋转并且所述基体的所述部分已经通过所述接触部分之后,所述基体弹性地恢复其原始形状。
3.一种定影设备,所述定影设备包括:
得到旋转支撑并被加热的热定影部件;和
加压定影部件,所述加压定影部件在其压在所述热定影部件上的状态下得到支撑,所述热定影部件和所述加压定影部件之间的介质表面上的未定影图像由此被定影,所述热定影部件包括:
可弹性变形的基体,所述基体是在所述介质的宽度方向上延伸的金属圆筒,所述宽度方向与所述介质的传送方向相交;和
沿圆筒形的所述基体的轴向延伸的热源部件,布置所述热源部件使得所述热源部件不接触所述基体;和
当所述热定影部件被旋转并且所述热定影部件的一部分到达所述热定影部件定影所述介质的表面上的所述未定影图像处的定影部分时,所述热定影部件的所述部分在不必提供在所述定影部分中从内部接触所述基体的内表面的部件的条件下发生弹性变形,对所述介质施加压力,提高与所述介质的接触面积的大小并对所述介质施加热量,并且
在所述热定影部件被进一步旋转并且所述热定影部件的所述部分已经通过所述定影部分后,所述热定影部件弹性地恢复其原始形状。
4.如权利要求3所述的定影设备,其中所述热定影部件在所述定影部分中沿所述介质的传送方向以平面方式弹性变形。
5.如权利要求3所述的定影设备,所述定影设备进一步包括安装在所述热定影部件的端部上的齿轮,通过所述齿轮将驱动力传输到所述热定影部件上。
6.如权利要求3所述的定影设备,所述定影设备进一步包括保持部件,所述保持部件布置在所述热定影部件的端部的内侧或外侧并且使所述端部在轴向上的截面形状保持为基本上为圆形,
其中所述热定影部件在轴向上的截面形状在所述热定影部件和所述加压定影部件之间的接触部分中从所述热定影部件的端部向其中央部分变化。
7.如权利要求6所述的定影设备,其中所述保持部件包括:插入到所述基体的端部内侧并具有圆形外周的基体插入部分;和布置在所述基体插入部分的介质的宽度方向上的外端并由接受部分旋转支撑的被接受部分。
8.如权利要求3所述的定影设备,其中所述热定影部件的壁厚大于或等于50μm,所述热定影部件与所述加压定影部件相接触的接触部分处的表面压力大于或等于0.5kgf/cm2。
9.如权利要求3所述的定影设备,其中所述加压定影部件包括用泡沫海绵体形成的弹性层。
10.如权利要求3所述的定影设备,其中
所述加压定影部件是环带部件;并且
将所述带部件夹靠在所述热定影部件上的压板布置在所述带部件的内侧。
11.如权利要求3所述的定影设备,其中
所述热源部件包括产生磁场的磁场产生组件,并且
所述热定影部件包括由所述磁场电磁感应和加热的发热层。
12.如权利要求11所述的定影设备,其中
所述热定影部件包括温度敏感层,所述温度敏感层在其与所述磁场产生组件相对的一侧接触所述发热层的表面,并且
所述温度敏感层的磁导率开始连续下降时的磁导率变化开始温度在高于或等于用于定影未定影图像的定影设定温度并且低于或等于所述定影部件的耐热温度的温度范围内。
13.一种成像装置,所述成像装置包括:
图像载体;
潜像形成设备,所述潜像形成设备在所述图像载体的表面上形成潜像;
显影设备,所述显影设备将所述图像载体的表面上的所述潜像显影为可见图像;
转印设备,所述转印设备将所述图像载体的表面上的所述可见图像转印到介质上;和
定影设备,所述定影设备将所述可见图像定影到介质表面上,所述定影设备包括:热定影部件,所述热定影部件得到旋转支撑并被加热;和加压定影部件,所述加压定影部件在其被压在所述热定影部件上的状态下得到支撑,所述热定影部件和所述加压定影部件之间的介质表面上的未定影图像由此得到定影,所述热定影部件包括:可弹性变形的基体,所述基体是在所述介质的宽度方向上延伸的金属圆筒,所述宽度方向与所述介质的传送方向相交;沿圆筒形的所述基体的轴向延伸的热源部件,布置所述热源部件使得所述热源部件不接触所述基体,并且当所述热定影部件被旋转并且所述热定影部件的一部分到达所述热定影部件定影所述介质的表面上的未定影图像处的定影部分时,所述热定影部件的所述部分在不必提供在所述定影部分中从内部接触所述基体的内表面的部件的条件下发生弹性变形,对所述介质施加压力,提高与所述介质的接触面积的大小并对所述介质施加热量,并且
在所述热定影部件被进一步旋转并且所述热定影部件的所述部分已经通过所述定影部分后,所述热定影部件弹性地恢复其原始形状。
14.一种定影设备用热定影部件,所述定影设备包括得到旋转支撑并被加热的热定影部件以及加压定影部件,所述加压定影部件在其被压在所述热定影部件上的状态下得到支撑,所述定影设备定影所述热定影部件和所述加压定影部件之间的介质表面上的未定影图像,所述定影设备用热定影部件包括:
可弹性变形的基体,所述基体是在所述介质的宽度方向上延伸的金属圆筒,所述宽度方向与所述介质的传送方向相交;
保持部分,所述保持部分包括插入所述基体的端部内侧并且具有圆形外周的基体插入部分和布置在所述基体插入部分的介质的宽度方向上的外端并且由接受部件旋转支撑的被接受部分;和
沿圆筒形的所述基体的轴向延伸并布置在距所述基体内表面一段距离处的热源部件,并且
当所述热定影部件被旋转并且所述热定影部件的一部分到达所述热定影部件定影所述介质的表面上的未定影图像处的定影部分时,所述热定影部件的所述部分在不必提供在所述定影部分中从内部接触所述基体的内表面的部件的条件下发生弹性变形,对所述介质施加压力,提高与所述介质的接触面积的大小并对所述介质施加热量,并且
在所述热定影部件被进一步旋转并且所述热定影部件的所述部分已经通过所述定影部分后,所述热定影部件弹性地恢复其原始形状。
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Address after: Tokyo Patentee after: Fuji film business innovation Co.,Ltd. Address before: Tokyo Patentee before: Fuji Xerox Co.,Ltd. |
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CP01 | Change in the name or title of a patent holder |