CN101539748B - 定影装置和图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种定影装置和图像形成装置,其可以抑制剥离部件与环状的定影旋转体的表面之间的间隔距离的波动。该定影装置对调色剂图像进行加热使其定影在记录介质上,其具有:环状的定影旋转体;加压部件,其对定影旋转体的外周面施加压力;按压部件,其设置在定影旋转体的内侧,并朝向加压部件按压定影旋转体;剥离部件,其与定影旋转体的表面隔开间隙地对置配置,使定影有显影剂的记录介质从定影旋转体剥离;以及凸起部件,其在定影旋转体的内侧与剥离部件对置配置,并具有与剥离部件接近的凸部。
Description
技术领域
本发明涉及定影装置和图像形成装置。
背景技术
以往,在打印机或复印机等图像形成装置中,利用了这样的定影装置:使转印在记录用纸(记录介质)上的调色剂像,通过由被热源加热的定影带和加压辊形成的压印(ニツプ)部,在热和压力的作用下,使调色剂熔融进行定影。
此处,作为使用了定影带和加压辊的定影装置的一例,有如下的定影装置:以在径向上没有被张紧架设的状态配置厚度薄的定影带,在定影带的压印部出口侧附近,设置有使记录用纸剥离的剥离部件(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2007-087827号公报
发明内容
本发明的目的在于得到一种定影装置,其可以抑制剥离部件与环状的定影旋转体的表面之间的间隔距离的波动。
本发明的第1实施方式是一种定影装置,其对调色剂图像进行加热使其定影在记录介质上,所述定影装置具有:环状的定影旋转体;加压部件,其对定影旋转体的外周面施加压力;按压部件,其设置在定影旋转体的内侧,并朝向加压部件按压定影旋转体;剥离部件,其与定影旋转体的表面隔开间隙地对置配置,使定影有显影剂的记录介质从定影旋转体剥离;以及凸起部件,其在定影旋转体的内侧与剥离部件对置配置,并具有与剥离部件接近的凸部。
在本发明的第2形态中,凸起部件设置在如下位置:当不旋转且不加热定影旋转体时,该凸起部件与定影旋转体的内周面接触。
在本发明的第3形态中,定影装置还具有接触分离单元,该接触分离单元使定影旋转体与加压部件接触或分离。
在本发明的第4形态中,凸起部件设置在如下位置:当接触分离单元使定影旋转体与加压部件分离、不旋转且不加热定影旋转体时,该凸起部件与定影旋转体的内周面接触。
在本发明的第5形态中,凸起部件设置在如下位置:当定影旋转体旋转时,该凸起部件与定影旋转体的内周面不接触。
在本发明的第6形态中,凸起部件设置在如下位置:当加热定影旋转体时,该凸起部件与定影旋转体的内周面不接触。
在本发明的第7形态中,凸起部件设置在如下位置:当接触分离单元使定影旋转体与加压部件接触时,该凸起部件与定影旋转体的内周面不接触。
在本发明的第8形态中,凸起部件设置在按压部件上。
在本发明的第9形态中,凸起部件和按压部件被一体化。
在本发明的第10形态中,凸起部件在定影旋转体的纵向方向上隔开间隙地设置于多处。
在本发明的第11形态中,定影装置在定影旋转体的内侧具有吸收该定影旋转体的热的热容体,凸起部件在定影旋转体的纵向方向上设置于与热容体不同的位置。
在本发明的第12形态中,凸起部件设置成比定影旋转体的记录介质通过区域更靠外侧。
在本发明的第13形态中,凸起部件具有曲率半径比定影旋转体的内周面的曲率半径要小的曲面。
本发明的第14形态是一种图像形成装置,其具有:定影装置,其具有:环状的定影旋转体;加压部件,其对定影旋转体的外周面施加压力;按压部件,其设置在定影旋转体的内侧,并朝向加压部件按压定影旋转体;剥离部件,其与定影旋转体的表面隔开间隙地对置配置,使定影有显影剂的记录介质从定影旋转体剥离;以及凸起部件,其在定影旋转体的内侧与剥离部件对置配置,并具有与剥离部件接近的凸部;曝光部,其射出曝光光;显影部,其利用显影剂使通过上述曝光光形成的潜像显现以形成显影剂像;转印部,其将通过显影部而显现的显影剂像转印到记录介质上;以及搬送部,其将通过转印部而转印有显影剂像的记录介质搬送到定影装置。
在本发明的第15形态中,凸起部件设置在如下位置:当不旋转且不加热定影旋转体时,该凸起部件与定影旋转体的内周面接触。
本发明的第16形态是一种图像形成装置,图像形成装置还具有接触分离单元,该接触分离单元使定影旋转体与加压部件接触或分离。
在本发明的第17形态中,凸起部件设置在如下位置:当接触分离单元使定影旋转体与加压部件分离、不旋转且不加热定影旋转体时,该凸起部件与定影旋转体的内周面接触。
在本发明的第1和第3形态中,与在定影旋转体的内侧没有凸起部件的情况相比较,可以抑制剥离部件与环状的定影旋转体的表面之间的间隔距离的波动。
在本发明的第2和第4形态中,与定影旋转体和凸起部件不接触的情况相比较,可以将剥离部件与环状的定影旋转体的表面之间的间隔距离的波动抑制得更小。
在本发明的第5形态中,同定影旋转体旋转时定影旋转体与凸起部件接触的情况相比较,可以抑制定影旋转体的磨损。
在本发明的第6形态中,同定影旋转体被加热时定影旋转体与凸起部件接触的情况相比较,可以抑制定影旋转体的温度降低。
在本发明的第7形态中,与定影旋转体和凸起部件接触的情况相比较,当定影旋转体旋转时,可以抑制磨损,此外,当定影旋转体被加热时,可以抑制温度降低。
在本发明的第8形态中,不需要另行设置支承凸起部件的部件。
在本发明的第9形态中,与分别安装凸起部件和按压部件的情况相比较,部件的尺寸精度和安装精度提高。
在本发明的第10形态中,与凸起部件位于定影旋转体的纵向方向的一处的情况相比较,可以抑制定影旋转体与剥离部件之间的间隔距离在纵向方向上的波动。
在本发明的第11形态中,与将热容体和凸起部件配置在纵向方向的相同位置的情况相比较,可以抑制定影旋转体的温度降低。
在本发明的第12形态中,与凸起部件位于记录介质的通过区域内的情况相比较,可以防止记录介质的通过区域的温度降低。
在本发明的第13形态中,与不具有本结构的情况相比,凸起部件的表面和定影旋转体的内面不易磨损。
在本发明的第14至17的形态中,与不具有本结构的情况相比,能够将记录介质在定影装置的定影旋转体上的卷绕、以及剥离部件与定影旋转体的接触抑制成更少。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所述的图像形成装置的整体图。
图2中(a)是本发明的第1实施方式所述的定影装置的剖视图;(b)是本发明的第1实施方式所述的按压部件和定位部件的立体图。
图3中(a)是本发明的第1实施方式所述的定影带的剖视图;(b)是本发明的第1实施方式所述的控制电路和通电电路的连接图。
图4是表示本发明的第1实施方式所述的图像形成装置的包括控制部的各部的连接状态的方框图。
图5是表示本发明的第1实施方式所述的定影带和剥离板的间隔的调整步骤的工序图。
图6中(a)是表示现有例的定影带与剥离板的调整后的间隔距离数据的直方图;(b)是表示本发明的第1实施方式所述的定影装置的定影带与剥离板的调整后的间隔距离数据的直方图。
图7是本发明的第2实施方式所述的定影装置的局部剖视图。
图8是表示本发明的第3实施方式所述的缩回(retract)机构部的结构图。
图9是表示本发明的第3实施方式所述的定影带和剥离板的间隔的调整步骤的工序图。
图10中(a)是本发明的第4实施方式所述的定位部件等的配置图;(b)是本发明的第4实施方式所述的定影装置的局部剖视图。
图11是与比较例一起示出了本发明的第4实施方式所述的定影装置中的定影带宽度方向位置与定影带温度之间的关系的曲线图。
图12中(a)是本发明的第5实施方式所述的定位部件等的配置图;(b)是本发明的第5实施方式所述的定影装置的局部剖视图。
具体实施方式
[第1实施方式]
根据附图对本发明的定影装置和图像形成装置的第1实施方式进行说明。
在图1中,表示作为图像形成装置的打印机10。打印机10在构成打印机10的主体的壳体12内固定有光扫描装置14Y、14M、14C、14K,这些光扫描装置射出与黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、以及黑色(K)的各调色剂对应的光束。此外,在与光扫描装置14K相邻的位置上设置有控制部70,控制部70控制打印机10的各部的动作。
光扫描装置14Y、14M、14C、14K通过未图示的旋转多面镜(多面反射体)扫描从光源射出的光束,并且利用反射镜等多个光学部件进行反射,从而射出与各调色剂对应的光束16Y、16M、16C、16K。
光束16Y、16M、16C、16K分别被导向对应的各感光体18Y、18M、18C、18K。各感光体18Y、18M、18C、18K通过未图示的由电动机和齿轮构成的驱动单元向箭头A方向旋转。
在感光体18Y、18M、18C、18K的旋转方向的上游侧,设置有使感光体18Y、18M、18C、18K的表面带电的带电器20Y、20M、20C、20K。此外,在感光体18Y、18M、18C、18K的旋转方向的下游侧,设置有将Y、M、C、K各调色剂,分别显影在感光体18Y、18M、18C、18K上的显影器22Y、22M、22C、22K。
在感光体18Y、18M、18C、18K的旋转方向上,在显影器22Y、22M、22C、22K的下游侧,配置有中间转印带28,显影后的调色剂像被一次转印到该中间转印带28上。中间转印带28由薄膜状的环带构成,该环带是在聚酰亚胺或聚酰胺等树脂中含有适当量的碳黑等防静电干扰剂而构成的。
在感光体18Y、18M、18C、18K和中间转印带28对置的位置,在中间转印带28的内侧配置有一次转印辊24Y、24M、24C、24K,一次转印辊24Y、24M、24C、24K将形成在感光体18Y、18M、18C、18K上的各色调色剂像转印到中间转印带28上。通过该一次转印辊24Y、24M、24C、24K,构成了从感光体18Y、18M、18C、18K向中间转印带28进行一次转印的一次转印部25。
一次转印辊24Y、24M、24C、24K具有:未图示的轴;和作为弹性层的海绵层,其紧固在轴的周围。轴是由铁、SUS(steel use stainless:不锈钢)等金属构成的圆柱杆。海绵层是圆筒辊,其由配合有碳黑等导电剂的NBR(丁腈橡胶)、SBR(丁苯橡胶)和EPDM(三元乙丙橡胶)的混合橡胶形成。
此外,一次转印辊24Y、24M、24C、24K夹着中间转印带28压接在各感光体18Y、18M、18C、18K上。在一次转印辊24Y、24M、24C、24K上,通过未图示的电压施加单元,被施加极性与各调色剂的带电极性(设为负极性。以下相同)相反的电压(一次转印偏压)。
从而,各个感光体18Y、18M、18C、18K上的调色剂像,依次被静电吸引到中间转印带28上,在中间转印带28上形成了重叠的调色剂像。在感光体18Y、18M、18C、18K的旋转方向的下游侧,设置有除去感光体18Y、18M、18C、18K上的残留调色剂的清洁器26Y、26M、26C、26K。
在中间转印带28的内侧设置有:驱动辊30,其被定速性优秀的电动机(未图示)驱动而使中间转印带28移动;以及支承辊32,其沿着各感光体18Y、18M、18C、18K的配置方向呈大致直线状延伸,并支承中间转印带28。从而,中间转印带28向箭头B方向以预定的速度被循环驱动。
此外,在中间转印带28的内侧设置有张紧辊34,张紧辊34对中间转印带28施加一定的张力,同时防止中间转印带28的不规则运动。在中间转印带28的移动方向的下游侧,设置有二次转印部42,二次转印部42将中间转印带28上的调色剂像转印到记录用纸P上。
二次转印部42由如下部分构成:二次转印辊38,其配置在中间转印带28的调色剂像承载面侧;以及背辊36。
二次转印辊38由如下部分构成:未图示的轴;作为弹性层的海绵层,其紧固在轴的周围。轴是由铁、SUS等金属构成的圆柱杆。海绵层是圆筒辊,其由配合有碳黑等导电剂的NBR、SBR和EPDM的混合橡胶形成。
此外,二次转印辊38配置成夹着中间转印带28与背辊36压接。背辊36的表面由分散有石墨(カ一ボン)的EPDM和NBR的混合橡胶管构成,背辊36的内部由EPDM橡胶构成。硬度例如设定为70°(硬度计Asker-C)。
背辊36配置在中间转印带28的背面侧,形成二次转印辊38的对置电极,经过与背辊36接触地配置的金属制的供电辊40,向背辊36稳定地施加二次转印偏压。这里,二次转印辊38接地,并且在二次转印辊38与背辊36之间施加二次转印偏压,从而将调色剂像二次转印到搬送至二次转印部42的记录用纸P上。
在中间转印带28的移动方向上的二次转印部42的下游侧,相对于中间转印带28可自由接触和分离地设置有中间转印带清洁器46,中间转印带清洁器46用于除去二次转印后的中间转印带28上残留的调色剂或纸粉。在中间转印带清洁器46上的中间转印带28内侧,设置有清洁背辊44。
在与黄色调色剂对应的一次转印辊24Y的上游侧,在中间转印带28的内侧,设置有原位传感器48,原位传感器48产生作为基准的信号,所述基准用于使与各调色剂对应的图像形成的正时一致。
原位传感器48检测到设置在中间转印带28背面侧的预定的标记后产生基准信号。根据该基准信号,上述控制部70使打印机10的各部动作,来开始图像形成。此外,在对应于黑色调色剂的一次转印辊24K的下游侧,设置有用于进行图像质量调整的图像浓度传感器43。
另一方面,在打印机10的下方侧设置有收纳记录用纸P的纸盒50。在纸盒50的一端,设置有用于在预定的正时取出并搬送记录用纸P的搓纸辊52。
在搓纸辊52的上方设置有多个搬送辊54、56,搬送辊54、56被由未图示的电动机和齿轮构成的驱动单元驱动旋转,将由搓纸辊52送出的记录用纸P搬送到上述二次转印部42。此外,在记录用纸P的搬送方向上的搬送辊56的下游侧,设置有将记录用纸P送进到二次转印部42的搬送滑槽(chute)58。
在二次转印部42的记录用纸P的送出方向设置有搬送带60,搬送带60将完成了调色剂像的二次转印的记录用纸P搬送到定影装置100。搬送带60设置成:被张紧辊57、59张紧,并能够通过由未图示的电动机和齿轮构成的驱动单元移动。
在定影装置100的入口侧,设置有将记录用纸P引导到定影装置100的导向件62。此外,在定影装置100的出口侧,设置有固定在打印机10的壳体12上的堆纸架64。
下面,对打印机10的图像形成进行说明。
首先,利用未图示的图像处理装置,对从未图示的图像读取装置或个人计算机等输出的图像数据实施预定的图像处理。在图像处理装置中,对输入的反射率数据,实施黑点校正、位置偏移校正、光亮度/颜色空间变换、伽马校正、消框或颜色编辑、移动编辑等各种图像编辑等预定的图像处理。实施过图像处理的图像数据被转换为Y、M、C、K四色的色料灰度数据,并输出到光扫描装置14Y、14M、14C、14K。
光扫描装置14Y、14M、14C、14K根据输入的色料灰度数据,将光束16Y、16M、16C、16K照射到各感光体18Y、18M、18C、18K上。感光体18Y、18M、18C、18K预先通过带电器20Y、20M、20C、20K而使表面带电,通过光束16Y、16M、16C、16K,其表面曝光,形成静电潜像。所形成的静电潜像通过显影器22Y、22M、22C、22K,作为Y、M、C、K各色的调色剂像被显影。
接着,形成在感光体18Y、18M、18C、18K上的调色剂像,在一次转印部25被转印到中间转印带28上。该转印如下进行:通过一次转印辊24Y、24M、24C、24K对中间转印带28施加极性与调色剂的带电极性(负极性)相反的电压(一次转印偏压),使调色剂像依次重合在中间转印带28的表面上。转印有调色剂像的中间转印带28被搬送到二次转印部42上。
另一方面,与调色剂像搬送到二次转印部42上的正时一致地使搓纸辊52旋转,从纸盒50送出预定大小的记录用纸P。被搓纸辊52送出的记录用纸P被搬送辊54、56搬送,并经由搬送滑槽58到达二次转印部42。记录用纸P在到达该二次转印部42之前临时停止,与承载有调色剂像的中间转印带28的移动正时一致地使防染辊(resist roller)(未图示)旋转,由此,进行记录用纸P的位置与调色剂像的位置的对位。
在二次转印部42中,二次转印辊38隔着中间转印带28被按压在背辊36上。此时,与正时一致地进行搬送的记录用纸P被夹在中间转印带28与二次转印辊38之间。此外,此时,从供电辊40施加极性与调色剂的带电极性(负极性)相同的电压(二次转印偏压),在二次转印辊38与背辊36之间形成转印电场。进而,承载在中间转印带28上的未定影的调色剂像被二次转印辊38和背辊36按压,而统一静电转印到记录用纸P上。
接着,静电转印有调色剂像的记录用纸P利用二次转印辊38以从中间转印带28剥离的状态继续搬送,并被搬送到搬送带60。在搬送带60上,配合定影装置100中的最合适的搬送速度将记录用纸P搬送到定影装置100。被搬送到定影装置100的记录用纸P上的未定影的调色剂像,通过定影装置100,被定影在记录用纸P上。定影后的记录用纸P向箭头C方向排出,堆积在堆纸架64上。
当向记录用纸P的转印完成之后,残留在中间转印带28上的残留调色剂,伴随中间转印带28的旋转移动而被搬送到中间转印带清洁器46,从而被从中间转印带28除去。这样就进行了打印机10的图像形成。
下面,对定影装置100进行说明。
如图2所示,定影装置100具有壳体106,壳体106上形成有用于进行记录用纸P的进入或排出的开口。在壳体106的内侧,设置有环状的定影带102,该定影带102在两端部嵌入有帽状的支承部件(图示省略),并且该定影带102被支承成可向箭头D方向旋转。
在与定影带102的外周面对置的位置,配置有用绝缘性材料构成的绕线架108。绕线架108形成为仿形于定影带102的外周面的大致圆弧状,绕线架108朝向定影带102的相反侧凸出设置有凸部108A。绕线架108与定影带102之间的间隔为1~3mm。
在绕线架108上,以凸部108A为中心在轴向(图2的纸面进深方向),绕制有多匝的励磁线圈110,该励磁线圈110通过通电来产生磁场H。在定影带102的相反侧,在与励磁线圈110对置的位置,配置有磁路形成部件112,该磁路形成部件112形成为仿形于绕线架108的圆弧状的大致圆弧状,由铁素体等磁性体构成,并由绕线架108支承。
这里,如图3(a)所示,定影带102从内侧朝向外侧,由如下部分构成:底层130、发热层132、保护层134、弹性层136以及脱模层138,它们被层叠起来而成为一体。
底层130成为用于保持定影带102的强度的基底,其使用厚度设定为50~200μm的聚酰亚胺。并且,除了聚酰亚胺这样的树脂之外,底层130还可以使用由铁、镍、硅、硼、铌、铜、锆、钴等金属,或用它们的合金构成的金属软磁性材料。
发热层132用金属材料构成,其通过流过涡电流以产生抵消上述磁场H的磁场的电磁感应作用而发热。此外,为了使磁场H的磁通贯通,发热层132必须比所谓表皮深度构成得要薄。其中,作为用作发热层132的金属材料,例如可以使用金、银、铜、铝、锌、锡、铅、铋、铍、锑,或它们的合金的金属材料。在本实施方式中,作为发热层132,使用厚度为10μm的铜。
保护层134是机械强度比发热层132高、抗交变应变性能强的材料,优选是防锈和防腐蚀的材料,在本实施方式中,使用厚度为10μm的镍。
从获得优秀弹性和耐热性等观点出发,弹性层136使用硅系橡胶或氟系橡胶,在本实施方式中,使用厚度为200μm的硅系橡胶。此外,关于弹性层136的厚度,优选使用200~600μm的橡胶。
脱模层138是为了弱化与在记录用纸P上熔融的调色剂T(参照图2)的粘接力,使记录用纸P容易从定影带102上剥离而设置的。为了得到优秀的表面脱模性,作为脱模层138,使用氟树脂、硅树脂、或者聚酰亚胺树脂,在本实施方式中,使用PFA(聚全氟烷氧基树脂)。脱模层138的厚度为30μm。
另一方面,如图2(a)所示,在定影带102的内侧,由作为非磁性体的铝构成的棱柱状的支柱114,以定影带102的宽度方向作为纵向方向,以非接触方式进行配置,支柱114两端固定在定影装置100的壳体106上。
支柱114在底面侧沿着纵向方向形成有凹部114A,并且支柱114从右侧面向外侧凸出地设置有截面为大致梯形形状的凸部114B。在凹部114A中紧固有树脂制的按压垫116,按压垫116用于以预定的压力朝向外侧按压定影带102。按压垫116的一端面与定影带102的内周面接触,并朝向外方方向按压定影带。
在凸部114B上配设有温度传感器118,温度传感器118与定影带102的内周面接触,用于检测定影带102表面的温度。温度传感器118通过使电阻值根据从定影带102表面提供的热量而发生变化,来测量定影带102表面的温度。此外,温度传感器118固定在由聚酰亚胺等的树脂构成的片簧119的前端部,片簧119的基端部用未图示的螺钉固定在凸部114B上。
如图3(b)所示,温度传感器118经过配线140连接到设置在上述控制部70(参照图1)内部的控制电路142。此外,控制电路142经过配线144连接到通电电路146,通电电路146经过配线148、150连接到上述励磁线圈110。通电电路146根据从控制电路142送来的电信号进行驱动或停止驱动,经过配线148、150对励磁线圈110供给或停止供给预定频率的交流电流。
这里,控制电路142根据从温度传感器118送来的电量,来测定定影带102的内周侧的温度,在换算为外周侧的温度后,对该换算温度与预先存储的定影设定温度(在本实施方式中为170℃)进行比较。接着,在换算温度低于定影设定温度的情况下,驱动通电电路146对励磁线圈110进行通电,以产生作为磁路的磁场H(参照图2)。在换算温度高于定影设定温度的情况下,使通电电路146停止。
如图2(a)所示,在定影带102的内侧,在比温度传感器118更靠下游的一侧,配置有恒温器129,恒温器129通过未图示的配线连接于上述控制部70(参照图1)。恒温器129安装在大致L字状的支承部件127上,支承部件127固定在支柱114上。这里,恒温器129接触定影带102的内周面,当定影带102达到预定的温度(例如,200℃)时,恒温器129内部的开关变成接通(ON)。从而,切断对励磁线圈110的通电,抑制了定影带102的过度升温。
接下来,如图2(b)所示,按压垫116上从侧面116A朝向外侧(定影带102的内周面侧)突出设置有截面为大致扇形的定位部120。定位部120在按压垫116的纵向方向上隔开预定间隔地配置有两处(120A、120B),在各定位部120A、120B上分别形成与定影带102的内周面接触的曲面部122A、122B。
另一方面,如图2(a)所示,在与定影带102外周面对置的位置,配置有加压辊104,加压辊104朝向按压垫116对定影带102加压,并且,该加压辊104通过由驱动电动机154(参照图4)和未图示的齿轮构成的驱动机构向箭头E方向旋转。
加压辊104为如下结构:在由铝等金属构成的芯轴105的周围,被覆有硅橡胶和PFA(聚四氟乙烯)。其中,加压辊104向按压垫116侧对定影带102加压,形成作为定影带102与加压辊104的接触部的压印部107。
在压印部107的出口侧(定影带102的旋转方向下游侧)附近,在夹着定影带102与定位部120对置的位置,隔开预定间隔地设置有剥离板124。剥离板124形成为幅度与定影带102的纵向方向幅度大致相等的矩形形状,并且在其上表面直立设置有板部件125。
在板部件125的上部形成有通孔126,通孔126沿着定影带102的纵向方向贯穿。通孔126为与剥离板124的面内方向大致平行的长孔,可贯穿插入螺钉128。这里,在安装于壳体106的未图示的托架上,用螺钉128紧固板部件125,由此,剥离板124被固定在壳体106上。
并且,由于通孔126为长孔,因此,通过放松螺钉128,剥离板124能够在大致水平方向(前后方向)上进行位置调整。此外,壳体106在一部分上设置有可以拆卸的盖部件(图示省略),在对剥离板124进行位置调整时,盖部件被卸下,在对剥离板124进行位置调整之后,将盖部件安装在壳体106上。
此处,定位部120的安装位置和从按压垫116的凸出量设定成:在定影带102不旋转且不加热时,曲面部122A、122B配置在与定影带102的内周面接触的位置或附近(设置了预定间隔的位置),而且预先设定成:当定影带102旋转时,或者在旋转和加热时,定影带102与定位部120不接触。
关于定位部120的安装位置(包括从按压垫116的凸出量)和剥离板124的配置设定,在加压辊104对定影带102加压了的状态下,预先测定旋转时的定影带102的、相对于不加热且不旋转时的定影带102的形状在半径方向的变形量ΔR1、以及旋转和加热(定影设定温度)时的定影带102的、相对于不加热且不旋转时的定影带102的形状在半径方向的变形量ΔR2,根据变形量ΔR1和变形量ΔR2、以及定影带102与剥离板124在定影时的必要间隔距离D(标准值)、以及定影带102的厚度dt,来进行设定。
例如,假定ΔR1<ΔR2,从曲面部122A、122B到剥离板124前端的必要距离L就成为L=ΔR2+dt+D,还考虑调整波动地设定定位部120和剥离板124的配置,以便能够调整到该距离L。并且,在本实施方式中,按压垫116和定位部120虽然一体地形成,但也可以独立地形成它们,将定位部120安装在按压垫116上。
下面,对控制部70的连接结构进行说明。
如图4所示,控制部70具有:中央处理单元(CPU)71,其进行打印机10的各种控制;程序存储部(ROM)72,其中存储有各种控制程序;数据存储部(RAM)74,其临时存储或清除由温度传感器118测定的温度测定数据、或者其它测定数据;以及计时器76,其按预定的时钟动作。并且,控制部70包含控制电路142(参照图3(b))。
控制部70连接于进行各种信号的输入输出的输入输出接口80,并经过该输入输出接口80连接到温度传感器118、开关82、用户接口(UI)84、恒温器129、驱动电动机154、以及通电电路146。
开关82是用于使打印机10的电源接通/断开(ON/OFF)的开关,用户接口(UI)84由输入板等构成,其用于用户直接指示图像形成等的执行。此外,驱动电动机154是用于驱动加压辊104旋转的驱动机构的一部分。
这里,从温度传感器118、开关82、用户接口84、以及恒温器129,经过输入输出接口80,将信号输入到CPU71中。另一方面,来自CPU71的控制信号,经过输入输出接口80输出到驱动电动机154和通电电路146。并且,关于驱动电动机156,被使用在后述的第3实施方式中,而在第1实施方式中不使用。
接下来,对定影装置100的定影动作进行说明。
如图1~图4所示,经过上述打印机10的图像形成工序已转印有调色剂T的记录用纸P(或纸袋)被送到定影装置100。在定影装置100中,通过控制部70驱动未图示的驱动电动机,加压辊104朝向箭头E的方向旋转,定影带102朝向箭头D的方向从动旋转。此时,根据来自控制电路142的电信号,通电电路146被驱动,交流电流被供给到励磁线圈110。
当交流电流供给到励磁线圈110时,在励磁线圈110的周围,作为磁路的磁场H反复进行产生和消失。接着,当磁场H穿过定影带102的发热层132时,在发热层132中产生涡电流以产生阻碍磁场H变化的磁场。发热层132与发热层132的表面电阻、以及流过发热层132的涡电流的大小成比例地发热,由此,定影带102被加热。
定影带102的表面温度由温度传感器118进行检测,在没有达到定影设定温度的情况下,控制电路142对通电电路146进行驱动控制,对励磁线圈110通预定频率的交流电流。此外,在达到了定影设定温度的情况下,控制电路142对通电电路146进行控制以便能够维持温度。
接着,被送入定影装置100中的记录用纸P,被变成预定的定影设定温度的定影带102和加压辊104加热按压,使得调色剂图像定影在记录用纸P的表面。然后,进行了定影的记录用纸P被排出到堆纸架64中。
下面,对第1实施方式的作用进行说明。
图5(a)~图5(d)表示定影带102与剥离板124的前端之间的间隔距离的调整工序。另外,省略壳体106和励磁线圈110等的图示。
如图5(a)所示,设定影带102与剥离板124之间的间隔距离为d1,为未调整状态。此时,剥离板124的螺钉128(参照图2(a))被放松。此处,为了进行间隔距离的调整,板厚为t的调整板158被插入到定影带102与剥离板124之间,并接触定影带102的表面而被定位。另外,预先将板厚t利用上述的必要间隔距离D和变形量ΔR2设定为t=D+ΔR2,从而t>ΔR2。
接着,如图5(b)所示,使剥离板124向箭头F方向滑移,使其与调整板158接触剥离并进行定位。在该状态下,紧固螺钉128,剥离板124被固定。
然后,如图5(c)所示,拔出调整板158,在定影带102与剥离板124之间形成了距离为d2的间隙。在刚拔出调整板158之后,由于距离d2等于调整板158的板厚,因此,d2=t。
接下来,如图5(d)所示,定影装置100的定影动作开始,当定影带102向箭头D方向旋转并被加热时,定影带102朝向外侧挠曲,定位部120(曲面部122A、122B)与定影带102的内周面之间,出现距离为d4的间隙。距离d4为与上述ΔR2大致相等的距离。
另一方面,定影带102的表面与剥离板124的前端之间的间隔距离d3为d3=d2-d4=t-ΔR2=D,成为必要间隔距离D,因此,剥离板124与定影带102的表面不接触。此外,当记录用纸P(参照图2)从压印部107排出时,即使要卷绕在定影带102的表面上,但由于前端接触剥离板124的前端而被从定影带102分离,因此,不易发生在定影带102的上的卷绕。
并且,当加热定影带102时,由于定位部120并不接触定影带102的内周面,因此,热不会传递到定位部120而使定影带102的温度降低。
图6(a)和图6(b)是在现有例和本实施方式中,用n数=20的定影装置来测定定影带102与剥离板124之间的间隔距离的调整值的波动的结果。并且,间隔距离这样求出:利用激光位移计测定定影带102的表面与剥离板124的高度差(阶梯差),从该测定值减去剥离板124的厚度。此外,以没有定位部120的定影装置100作为现有例。
此处,在设必要间隔距离D是中心值为0.5mm,设容许调整误差为0.2mm,标准设定为0.3mm<D<0.5mm时,在现有例中,大约40%的比例为标准外。这是估计因为:当调整板158接触定影带102时,或者剥离板124接触调整板158时,可以预想,定影带102向内侧变形,其变形程度根据将调整板158按压向定影带102上的力的情况等波动。特别是认为当定影带102在走纸区域中沿径向没有被张紧架设的情况下,波动会变得更大。
另一方面,在本实施方式的定影装置100中,其全部都变为标准内,平均值也为接近标准中心的0.49mm。这被认为是因为:在如本实施方式那样存在定位部120的情况下,定影带102的朝向内侧的变形程度的波动,与现有例相比被抑制得很小。从而,与现有例相比,可以进一步抑制剥离板124与定影带102的表面之间的间隔距离的波动,可以将定影带102与剥离板124过度远离所引起的记录用纸P的剥离不良,或定影带102与剥离板124接触而引起的定影带的损伤的发生抑制到很少。
[第2实施方式]
下面,根据附图对本发明的定影装置和图像形成装置的第2实施方式进行说明。并且,对于与上述第1实施方式基本相同的部件,标以与第1实施方式相同的标号,并省略其说明。
在图7(a)和图7(b)中,表示了定影装置160。定影装置160是将上述定影装置100(参照图2)的按压垫116和定位部120替换成按压垫162和定位部件164而成的。按压垫162是树脂制成的,按压垫162和定位部件164分体构成。此外,定位部件164上形成有曲率半径为R1的曲面部164A。
定位部件164的位置预先设定成:在对剥离板124进行位置调整后的定影装置160进行定影的时候,定影带102与剥离板124之间的间隔距离为必要间隔距离D=d5。并且,定影带102的曲率半径为R2,R1<R2。
接下来,对第2实施方式的作用进行说明。
如图7(a)所示,为了进行定影带102与剥离板124之间的间隔距离的调整,预定板厚的调整板166被插入到定影带102与剥离板124之间,并接触定影带102的表面。当调整板166接触定影带102时,定影带102就要向内侧凹陷,但被定位部件164支承,因而与不存在定位部件164的情况相比,可以将朝向内侧的变形程度的波动抑制得更小。由此,调整板166被定位。
接着,使剥离板124滑动移动,与调整板166接触而被定位。在调整板166与剥离板124接触之后,拧紧螺钉128(参照图2),剥离板124被固定。然后,拔出调整板166,在定影带102与剥离板124之间形成预定距离的间隙。
接着,如图7(b)所示,定影动作开始,当定影带102向箭头D方向旋转并被加热时,定影带102就朝向外侧挠曲。此处,曲面部164A的曲率半径R1并不改变,但由于定影带102的曲率半径从R2起变大,因此,定影带102从曲面部164A分离,在定位部件164与定影带102之间,形成了距离为d6的间隙。
此处,由于定影带102与剥离板124之间的间隔距离,变成作为必要间隔距离的d5,因此,剥离板124并不接触定影带102的表面。此外,当记录用纸P(参照图2)从压印部107排出时,即使要卷绕在定影带102的表面,但由于其前端接触剥离板124的前端而被从定影带102拉开,因此,不易发生在定影带102上的卷绕。
[第3实施方式]
下面,根据附图对本发明的定影装置和图像形成装置的第3实施方式进行说明。并且,对于与上述第1实施方式大致相同的部件,标以与第1实施方式相同的标号,并省略其说明。
在图8中,表示了定影装置170。定影装置170中设置有缩回机构部172,缩回机构部172使上述定影装置100(参照图2)的加压辊104接触和离开定影带102。
缩回机构部172由大致为ヘ字状的板金构成,其具有臂部件174,臂部件174上固定有未图示的轴承,该轴承可旋转地支承加压辊104两端部。臂部件174通过圆柱状的支承销178安装在一对侧板176上,并可沿箭头R1方向摆动,所述一对侧板176在定影装置170的壳体106(图示省略)的内侧,直立设置在加压辊104两端部。
在侧板176的侧面,与侧板176的侧面大致平行地设置有螺栓180。螺栓180这样固定在侧板176上:前端部紧固在凸出设置于侧板176的板状的固定部182的孔部184中,后端部接合在未图示的卡合部上。此外,在臂部件174的与支承销178相反一侧的端部,凸出设置有板状的施力部188,施力部188上形成有可贯穿插入螺栓180的大小的孔部186。
此处,螺栓180贯穿插入在施力部188的孔部186中,并且,具有预定弹性力的弹簧190外套在螺栓180上,而且,螺栓180的前端部紧固在孔部184中,由此,在固定部182与施力部188之间配设有弹簧190。从而,当臂部件174依靠弹簧190的作用力而被朝向下侧施力时,加压辊104从定影带102离开。
另一方面,在臂部件174的附近设置有偏心凸轮194,偏心凸轮194以大致为圆柱状的支承销192为轴朝向箭头R2的方向摆动。在偏心凸轮194上设置有预定齿数的齿轮部196。在齿轮部196上啮合有预定齿数的驱动齿轮198。此外,驱动齿轮198通过被未图示的电源驱动的驱动电动机200的正转(顺时针)、反转(逆时针)来使偏心凸轮194摆动。
此处,当驱动电动机200的正转接通(ON)、驱动齿轮198朝向正转方向旋转时,偏心凸轮194朝向上侧摆动。从而,偏心凸轮194的前端接触臂部件174的接触部202,使臂部件174朝向定影带102侧摆动,加压辊104接触定影带102。
此外,当驱动电动机200的反转接通(ON)、驱动齿轮198朝向反转方向旋转时,偏心凸轮194朝向下侧摆动。从而,偏心凸轮194从臂部件174的接触部202分离,臂部件174被弹簧190向下侧施力,加压辊104从定影带102分离。
下面,对第3实施方式的作用进行说明。
如图9(a)所示,在定影带102与加压辊104分离、而且定影带102与剥离板124以距离d7分离的状态下,将预定板厚的调整板204插入到定影带102与剥离板124之间。然后,使调整板204接触定影带102的表面。此时,定影带102要向内侧凹陷,但被定位部120支承,因此与不存在定位部120的情况相比,可以抑制朝向内侧的变形程度的波动。由此,调整板204被定位。
接着,如图9(b)所示,使剥离板124向箭头F方向滑动移动,使其与调整板204接触而被定位。在调整板204与剥离板124接触之后,拧紧螺钉128(参照图2),使得剥离板124被固定。然后,将调整板204拔出,在定影带102与剥离板124之间形成了预定间隔距离的间隙。
接下来,当开始定影装置的加热时,在定影带102和加压辊104分离的状态下,定影带102旋转并被加热。通过在分离的状态下进行加热,能够进一步缩短加热时间。
接着,如图8和图9(c)所示,缩回机构部172的驱动电动机200的正转接通(ON),驱动齿轮198朝向正转方向旋转,偏心凸轮194朝向上侧摆动。从而,臂部件174朝向上侧摆动,加压辊104接触定影带102。此处,定影带102通过被加压辊104加压而变形,在定位部件120和加压辊104之间形成了距离为d9的间隙,在定影带102的表面与剥离板124的前端之间形成了为必要间隔距离D的间隙。因此,剥离板124并不接触定影带102的表面。此外,当记录用纸P(参照图2)从压印部107排出时,即使要卷绕在定影带102的表面,但由于其前端接触剥离板124的前端而被从定影带102拉开,因此,不易发生在定影带102上的卷绕。
[第4实施方式]
下面,根据附图对本发明的定影装置和图像形成装置的第4实施方式进行说明。并且,对于与上述第1实施方式基本相同的部件,标以与第1实施方式相同的标号,并省略其说明。
在图10(a)中表示了定影装置210。定影装置210是在上述第3实施方式的定影装置170中,代替定位部120,而在按压垫116的纵向方向上等间隔地设置有树脂制的定位部212(212A、212B、212C)。定位部212A、212C分别配置在端部侧,定位部212B配置在中央部。定位部212A~212C的曲面的曲率半径小于定影带102的曲率半径。
此外,温度传感器118在定影带102的宽度方向(纵向方向),以预定的间隔设置有两处(118A、118B),恒温器129配置在温度传感器118与温度传感器118B之间。此处,在定影带102的宽度方向上,将定位部212A、212B、212C,温度传感器118A,恒温器129,以及温度传感器118B的配置位置分别设为A、B、C、D、E、F。
下面,对第4实施方式的作用进行说明。
如图10(b)所示,为了进行定影带102与剥离板124之间的间隔距离的调整,将调整板158插入到定影带102与剥离板124之间,使其接触定影带102的表面。当调整板158接触定影带102时,定影带102要向内侧凹陷,但由于被三处的定位部212A、212B、212C支承,因而与不存在定位部的情况相比,可以将朝向内侧的变形程度的波动抑制得更小。从而,调整板158被定位。
此外,由于定位部212被设置于多处,因此,与将定位部局部地设置在一处的情况相比,抑制了调整板158的纵向方向的倾斜。从而,在使剥离板124滑动使其接触调整板158、并固定了剥离板124时,在定影带102的纵向方向各部(两端部、中央部),抑制了定影带102与剥离板124之间的间隔距离的波动。
接着,开始定影动作,当定影带102旋转并被加热时,定影带102朝向外侧挠曲,定影带102的表面与剥离板124前端之间的间隔距离成为必要间隔距离。此时,定位部212A、212B、212C与定影带102的内周面处于非接触状态。
此处,在图11(a)中,表示了定位部212A~212C与定影带102的内周面处于非接触状态(本实施方式)时的定影带温度的曲线图(T1),以及作为比较例的定位部212A~212C与定影带102的内周面处于接触状态时的定影带温度的曲线图(T2)。
在图11(a)中,在接触状态的曲线图T2中,在定位部212A、212B、212C的配置位置A、B、C处可看见温度降低。这是因为通过接触作为热容体的定位部212A~212C,吸收了定影带102的热量的缘故。
另一方面,在非接触状态的曲线图T1中,在温度传感器118A、118B、恒温器129的配置位置D、F、E上看见了温度降低,这虽然与曲线图T2相同,但配置位置A、B、C的温度降低与曲线图T2的温度降低相比要小,在整个定影带102的宽度方向,温度分布的波动也比曲线图T2要小。这样地,通过使定位部212A~212C与定影带102不接触,抑制了定影温度的降低。
在图11(b)中,表示了本实施方式的定影带温度的曲线图(T1),和作为比较例的使定位部212A、212B分别与温度传感器118A、118B接触地配置在和温度传感器118A、118B相同配置位置D、F的上游侧时的定影带温度的曲线图(T3)。
在图11(b)中,在曲线图(T3)中,由于在定影带102的同一内周上温度传感器118A与定位部212A接触,或者温度传感器118B与定位部212B接触,因此,在配置位置D、F可看见温度降低。
另一方面,在非接触状态的曲线图T1中,在温度传感器118A、118B、以及恒温器129的配置位置D、F、E上虽然可看见温度降低,但由于定位部212A~212C,温度传感器118A、118B,以及恒温器129的配置位置不同,因此,与曲线图T3相比,温度下降很小。
[第5实施方式]
下面,根据附图对本发明的定影装置和图像形成装置的第5实施方式进行说明。并且,对于与上述第1实施方式基本相同的部件,标以与第1实施方式相同的标号并省略其说明。
在图12(a)中,表示了定影装置220。定影装置220是在上述第3实施方式的定影装置170中,代替定位部120而设置有定位部222A、222B。此处,在设定影带102的记录用纸P的通过区域为W2,设非通过区域(W2的外侧)为W1,W3时,定位部222A配置在非通过区域W1中,定位部222B配置在非通过区域W3中。定位部222A、222B的曲面的曲率半径小于定影带102的曲率半径。
下面,对第5实施方式的作用进行说明。
如图12(b)所示,为了进行定影带102与剥离板124之间的间隔距离的调整,将调整板158插入到定影带102与剥离板124之间,并使其接触定影带102的表面。当调整板158接触定影带102时,定影带102要向内侧凹陷,但由于被两处的定位部222A、222B支承,因而与不存在定位部的情况相比,朝向内侧的变形程度的波动被抑制得更小。从而,调整板158被定位。
此外,由于定位部222被设置在多处(222A、222B),因此,与将定位部局部地设置在一处的情况相比,抑制了调整板158的纵向方向的倾斜。从而,在使剥离板124滑动使其接触调整板158、并固定了剥离板124时,在定影带102的纵向方向各部(两端部、中央部),抑制了定影带102与剥离板124的间隔距离的波动。
接着,开始定影动作,当定影带102旋转并被加热时,定影带102朝向外侧挠曲,定影带102的表面与剥离板124的前端之间的间隔距离成为必要间隔距离。此时,即使定位部222A、222B与定影带102的内周面接触,但由于定位部222A、222B处于进行定影的记录用纸P的通过区域W2的外侧(非通过区域W1、W3),因此,与定位部位于通过区域W2内侧的情况相比,对通过区域W2的定影温度的影响要小。
并且,本发明并不限定于上述实施方式。
打印机10不仅是使用固体显影剂的干式电子照相方式,也可以是使用液体显影剂的方式。此外,作为定影带102的温度检测单元,也可以代替温度传感器118而使用热电偶。
定位部120也可以是沿定影带102的纵向方向延伸的一个部件。并且,在此情况下,在定影时需要配置成使定影带102和定位部120为非接触状态。
定位部120的截面形状并不仅限于圆弧状,也可以是多边形状。此外,当使调整板158接触定影带102的表面时,定位部120并不一定必须接触定影带102的内周面,也可以在调整容许范围内与定影带102稍稍分离。
此外,定位部120的安装位置并不仅限于按压垫116的侧面116A,也可以根据各部件的大小和配置位置,例如在支柱114的侧面、或在按压垫上设置框部件,并将定位部120安装在该框部件上。
Claims (13)
1.一种定影装置,其对调色剂图像进行加热使其定影在记录介质上,其特征在于,
所述定影装置具有:
环状的定影旋转体;
加压部件,其对所述定影旋转体的外周面施加压力;
按压部件,其设置在所述定影旋转体的内侧,并朝向所述加压部件按压所述定影旋转体;
剥离部件,其与所述定影旋转体的表面隔开间隙地对置配置,使定影有显影剂的记录介质从所述定影旋转体剥离;以及
凸起部件,其在所述定影旋转体的内侧与所述剥离部件对置配置,并具有与所述剥离部件接近的凸部,
所述凸起部件设置成:当所述定影旋转体不旋转且不加热时,该凸起部件与所述定影旋转体的内周面接触,当所述定影旋转体旋转或加热时,该凸起部件与所述定影旋转体的内周面不接触。
2.如权利要求1所述的定影装置,其特征在于,
所述定影装置还具有接触分离单元,该接触分离单元使所述定影旋转体与所述加压部件接触或分离。
3.如权利要求2所述的定影装置,其特征在于,
所述凸起部件设置在如下位置:当所述接触分离单元使所述定影旋转体与所述加压部件分离、不旋转且不加热所述定影旋转体时,该凸起部件与所述定影旋转体的内周面接触。
4.如权利要求2或3所述的定影装置,其特征在于,
所述凸起部件设置在如下位置:当所述接触分离单元使所述定影旋转体与所述加压部件接触时,该凸起部件与所述定影旋转体的内周面不接触。
5.如权利要求1或2所述的定影装置,其特征在于,
所述凸起部件设置在所述按压部件上。
6.如权利要求1或2所述的定影装置,其特征在于,
所述凸起部件和所述按压部件被一体化。
7.如权利要求1或2所述的定影装置,其特征在于,
所述凸起部件在所述定影旋转体的纵向方向上隔开间隙地设置于多处。
8.如权利要求1或2所述的定影装置,其特征在于,
在所述定影旋转体的内侧具有吸收该定影旋转体的热的热容体,
所述凸起部件在所述定影旋转体的纵向方向上设置于与所述热容体不同的位置。
9.如权利要求1或2所述的定影装置,其特征在于,
所述凸起部件设置成比所述定影旋转体的记录介质通过区域更靠外侧。
10.如权利要求1或2所述的定影装置,其特征在于,
所述凸起部件具有曲率半径比所述定影旋转体的内周面的曲率半径要小的曲面。
11.一种图像形成装置,其特征在于,
所述图像形成装置具有:
定影装置,其具有:环状的定影旋转体;加压部件,其对所述定影旋转体的外周面施加压力;按压部件,其设置在所述定影旋转体的内侧,并朝向所述加压部件按压所述定影旋转体;剥离部件,其与所述定影旋转体的表面隔开间隙地对置配置,使定影有显影剂的记录介质从所述定影旋转体剥离;以及凸起部件,其在所述定影旋转体的内侧与所述剥离部件对置配置,并具有与所述剥离部件接近的凸部,所述凸起部件设置成:当所述定影旋转体不旋转且不加热时,该凸起部件与所述定影旋转体的内周面接触,当所述定影旋转体旋转或加热时,该凸起部件与所述定影旋转体的内周面不接触;
曝光部,其射出曝光光;
显影部,其利用显影剂使通过上述曝光光形成的潜像显现以形成显影剂像;
转印部,其将通过所述显影部而显现的所述显影剂像转印到记录介质上;以及
搬送部,其将通过所述转印部而转印有所述显影剂像的记录介质搬送到所述定影装置。
12.如权利要求11所述的图像形成装置,其特征在于,
所述图像形成装置还具有接触分离单元,该接触分离单元使所述定影旋转体与所述加压部件接触或分离。
13.如权利要求12所述的图像形成装置,其特征在于,
所述凸起部件设置在如下位置:当所述接触分离单元使所述定影旋转体与所述加压部件分离、不旋转且不加热所述定影旋转体时,该凸起部件与所述定影旋转体的内周面接触。
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