CN101900982A - 定影装置和图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
一种定影装置,其用于当记录片材通过定影夹持部时通过向记录片材施加热和压力来将图像定影到记录片材上,该定影装置包括:压紧带,可以旋转运动方式运动;定影辊;以及压紧构件,其用于朝向辊压紧所述带的内周面。当辊的可弹性变形的表面通过由压紧构件施加于带的压力而与带接触时,在辊与带之间形成定影夹持部。压紧构件包括:弹性压紧构件,其用于施加压力,使得对辊的中心比对端部施加更大的压力,中心和端部沿辊的轴线方向;以及硬质构件,其平行于弹性构件设置在带旋转方向上弹性压紧构件的下游侧,并对辊施加压力,使得对端部比对中心施加更大的压力。
Description
本申请基于在日本提交的申请No.2009-128540,通过引用将该日本申请的内容并入本文。
技术领域
本发明涉及一种定影装置,该定影装置用于在记录片材通过在彼此压靠的定影辊与压紧带之间形成的定影夹持部时、通过向记录片材施加热和压力而将形成于该记录片材上的图像定影到该记录片材上,本发明还涉及设置有该定影装置的图像形成装置。
背景技术
图像形成装置如复印机设置有定影装置,定影装置用于将在记录片材如记录纸张或OHP片材上形成的调色剂图像定影到该记录片材上。在该定影装置中,形成有定影夹持部。定影装置通过在记录片材通过定影夹持部时对记录片材施加热和压力而将调色剂图像定影到该记录片材上。
在定影装置中,当记录片材通过定影夹持部时,施加于记录片材的夹持压力可能在与记录片材输送方向垂直的记录片材宽度方向上非均匀地分布,并且记录片材的输送速度可能在记录片材的宽度方向上在记录片材的端部比在中心慢。在这种情况下,当记录片材进入定影夹持部时,在记录片材的已进入定影夹持部的起始部分中产生在记录片材的宽度方向上从记录片材的中心指向其端部的应力。同时,在记录片材的跟随起始部分后面且尚未进入定影夹持部的部分中,产生在记录片材的宽度方向上从记录片材的端部指向其中心的应力。这可能在记录片材的跟随起始部分的部分进入定影夹持部时在记录片材中产生褶皱。
已经提出了解决上述问题的技术。例如,文献1(日本专利申请公开No.H8-137310)公开了一种定影装置,在该定影装置中,在转动的加热辊与固定设置的弹性构件(由弹性材料制成)之间形成有定影夹持部,其中弹性构件压靠加热辊,使得弹性构件的压靠加热辊的表面在其中心比在其端部更靠近加热辊,这里中心和端部是沿记录片材的宽度方向的。通过这种结构,施加于弹性构件的载荷变得在记录片材的宽度方向上在弹性构件中心比在其端部大,并且弹性构件与记录片材之间的摩擦阻力在中心变得较大。结果,输送速度变得在中心比在端部慢,从而可以防止在记录片材中产生褶皱。
文献2(日本专利申请公开No.2005-4126)公开了一种定影装置,该定影装置通过以下方式在定影辊与压紧带之间形成有定影夹持部:使由弹性垫和硬质垫组成的压紧垫对压紧带的背面(内周面)进行压紧,使压紧带与定影辊接触,这里,在记录片材的输送方向(周向方向)上,弹性垫的压紧表面的中心部分比两个端部部分中的每一个短(中心和端部是沿着定影辊的轴线方向的)。
通过这种结构,通过弹性垫的压紧表面形成的定影夹持部在记录片材的输送方向上变得在其端部比在其中心长,因此定影夹持部的被施加夹持压力的区域在输送方向上变得在端部比在中心长,并且用于输送记录片材的力在定影夹持部的端部比在定影夹持部的中心大,这里,中心和端部沿定影辊的轴线方向或者沿记录片材的宽度方向。结果,记录片材的输送速度在端部比在中心快,从而可以防止在记录片材中产生褶皱。
然而,文献1中公开的结构具有的问题在于,加热辊和压靠加热辊的弹性构件都具有大的热容量,因此加温时间增加。此外,为了增加摩擦阻力,加热辊在记录片材的宽度方向上在其中心比在其端部被固定设置的弹性构件更有力地压紧。因此,加热辊在加热辊轴线方向上的中心可取决于弹性构件的材料而变形从而出现凹陷。
在上述结构的情况下,当在加热辊的中心产生的凹陷量变得较大时,处于定影夹持部中的记录片材的输送速度可能变得在定影夹持部的中心(在这里记录片材的移动距离较长)比在定影夹持部的端部快,这里,中心和端部沿加热辊的轴线方向。这导致因凹陷量增加而引起的记录片材输送速度的增加大于因摩擦阻力增加而引起的记录片材输送速度的减小。在此情况下,无法确定地防止在通过定影夹持部的记录片材中产生褶皱。
文献2中公开的定影装置使用具有小热容量的压紧带,使得能够减少加温时间并限制了压紧带的磨损。然而,弹性垫的压紧表面在记录片材的输送方向上在弹性垫的端部比在其中心长,这里,中心和端部沿定影辊的轴线方向。因此,由于弹性垫的压紧区域在端部比在中心更广,因此通过定影夹持部的记录片材受热时间在定影夹持部的端部比在其中心长,这里中心和端部沿记录片材的宽度方向。这可能导致在记录片材的宽度方向上热不均匀地施加于记录片材,因非均匀加热而导致非均匀光泽等,由此使定影图像的图像质量降低。
发明内容
因此本发明的目的在于提供定影装置和图像形成装置,该定影装置和图像形成装置防止在记录片材的宽度方向上不均匀地对记录片材施加热,防止在记录片材中产生褶皱。实现上述目的的本发明的一个方面是一种定影装置,所述定影装置用于在记录片材通过定影夹持部时通过对所述记录片材和所述记录片材上的图像施加热和压力来将所述图像定影到所述记录片材上,所述定影装置包括:压紧带,所述压紧带能够以旋转运动方式运动;可转动的定影辊;以及压紧构件,所述压紧构件用于朝向所述定影辊压紧所述压紧带的内周面,当转动的所述定影辊的可弹性变形表面通过由所述压紧构件施加于所述压紧带的内周面的压力而被使得与所述压紧带的外表面接触时,在所述定影辊与所述压紧带之间形成所述定影夹持部,所述压紧构件包括:弹性压紧构件,所述弹性压紧构件用于对所述定影辊施加压力以产生对所述定影辊的中心比对所述定影辊的端部中的每一个施加更大的压力的压力分布,所述中心和端部沿所述定影辊的轴线方向;以及硬质压紧构件,所述硬质压紧构件平行于所述弹性压紧构件设置成在所述压紧带旋转运动的方向上位于所述弹性压紧构件的下游侧,并且所述硬质压紧构件对所述定影辊施加压力以产生对所述定影辊的端部中的每一个比对所述定影辊的中心施加更大的压力的压力分布。
实现上述目的的本发明的另一方面是一种图像形成装置,所述图像形成装置包括图像形成部件和定影装置,所述图像形成部件用于形成图像并将所述图像转印到记录片材上,所述定影装置用于当所述记录片材通过定影夹持部时通过对所述记录片材和所述记录片材上的所述图像施加热和压力来将所述图像定影到所述记录片材上,所述定影装置包括:压紧带,所述压紧带能够以旋转运动方式运动;可转动的定影辊;以及压紧构件,所述压紧构件用于朝向所述定影辊压紧所述压紧带的内周面,当转动的所述定影辊的可弹性变形表面通过由所述压紧构件施加于所述压紧带的内周面的压力而被使得与所述压紧带的外表面接触时,在所述定影辊与所述压紧带之间形成所述定影夹持部,所述压紧构件包括:弹性压紧构件,所述弹性压紧构件用于对所述定影辊施加压力以产生对所述定影辊的中心比对所述定影辊的端部中的每一个施加更大的压力的压力分布,所述中心和端部沿所述定影辊的轴线方向;以及硬质压紧构件,所述硬质压紧构件平行于所述弹性压紧构件设置成在所述压紧带旋转运动的方向上位于所述弹性压紧构件的下游侧,并且所述硬质压紧构件对所述定影辊施加压力以产生对所述定影辊的端部中的每一个比对所述定影辊的中心施加更大的压力的压力分布。
附图说明
通过以下结合图示本发明的具体实施方式的附图对本发明所进行的描述,本发明的这些及其它目的、优点和特点将显而易见。
在附图中:
图1是示出彩色打印机的总体结构的示意图,该彩色打印机是设置有作为本发明的实施方式描述的定影装置的图像形成装置的示例;
图2是示出定影装置的主要部分的总体结构的示意性截面图;
图3是设置在定影装置中的压紧构件的硬质压紧构件的剖开立体图;
图4是示出由压紧构件施加于定影辊的载荷分布(压力分布)的曲线图;
图5A是用于解释端部(在定影辊的轴线方向上)被压紧构件压紧的状态的示意图;图5B是用于解释中心(在定影辊的轴线方向上)被压紧构件压紧的状态的示意图;
图6是在本发明实施方式的定影装置中使用的压紧构件的硬质压紧构件的另一示例的剖开立体图;
图7是示出在本发明实施方式的定影装置中使用的压紧构件的弹性压紧构件的另一示例的立体图;
图8是示出在本发明实施方式的定影装置中使用的压紧构件的弹性压紧构件的又一示例的立体图;以及
图9示出了在本发明实施方式中的定影装置上进行的实验的结果。
具体实施方式
本发明的定影装置构造成使得由弹性压紧构件施加于定影辊的压力产生对定影辊的中心比对其端部施加更大压力的压力分布,并且由硬质压紧构件施加于定影辊的压力产生对定影辊的端部比对其中心施加更大压力的压力分布,中心和端部沿定影辊的轴线方向。通过这种结构,通过由硬质压紧构件所施加的压力引起的定影辊的变形量在端部比在中心大,使记录片材的输送速度在端部比在中心快,从而防止在记录片材中产生褶皱。
在上述结构的情况下,硬质压紧构件使定影辊的表面沿轴线方向弹性变形,使得在定影夹持部中记录片材的输送速度在其端部比在其中心快。这导致通过弹性压紧构件的压力所产生的定影夹持部的尺寸在轴线方向上不改变,从而防止定影夹持部中的定影条件沿记录片材的宽度方向变得不均匀,防止定影图像的图像质量因非均匀受热或类似因素而降低。
在上述定影装置中,朝向所述定影辊的推压力可作用在所述弹性压紧构件和所述硬质压紧构件上,并且,通过所述推压力,所述弹性压紧构件可在被使得压靠所述定影辊时弹性变形,并且所述定影辊在被所述硬质压紧构件压紧时弹性变形,使得由所述弹性压紧构件施加的压力和由所述硬质压紧构件施加的压力产生相应的压力分布。
在上述定影装置中,所述弹性压紧构件可具有突出部,使得当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时,所述弹性压紧构件的中心部分比所述弹性压紧构件的端部更靠近所述定影辊,其中,所述中心部分和端部沿所述定影辊的轴线方向,当所述弹性压紧构件处于压紧所述定影辊的状态时,所述弹性压紧构件依循所述定影辊的外周面的形状而弹性地变形。
在上述定影装置中,所述弹性压紧构件可具有突出的形状,其中,所述弹性压紧构件从其端部向其中心逐个阶梯地升高,使得当所述弹性压紧构件在未压紧所述定影辊的状态时,所述中心更靠近所述端部。
在上述定影装置中,所述弹性压紧构件可具有一对倾斜表面,所述一对倾斜表面朝向所述定影辊并从端部向中心逐渐升高,使得当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时所述中心部分更靠近所述端部。
在上述定影装置中,所述压紧构件还可包括主压紧部件,所述主压紧部件使所述推压力作用在所述弹性压紧构件和所述硬质压紧构件上。
在上述定影装置中,主压紧部件和硬质压紧构件可以形成为一体。
在上述定影装置中,所述主压紧部件可具有支撑所述弹性压紧构件的支撑表面,所述支撑表面具有其中所述支撑表面从其端部向其中心升高以形成突出部的形状,使得所述中心比所述端部更靠近所述定影辊,所述中心和端部沿所述定影辊的轴线方向,并且所述弹性压紧构件为平面平行板的形状,并且当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时,所述弹性压紧构件依循所述支撑表面的形状而变形。
在上述定影装置中,所述主压紧部件可具有支撑所述弹性压紧构件的平坦的支撑表面,并且所述弹性压紧构件可具有突出的形状,使得当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时所述弹性压紧构件的中心部分比其端部更靠近所述定影辊,其中,所述中心部分和端部沿所述定影辊的轴线方向。
在上述定影装置中,所述弹性压紧构件的中心部分与端部之间的高度差可在从0.1mm至0.6mm且包含两端值的范围中。
图1是示出彩色打印机的总体结构的示意图,该彩色打印机是设置有作为本发明实施方式描述的定影装置的图像形成装置的示例。该彩色打印机基于经由网络(例如,LAN)从外部终端装置或类似物输入的图像数据或类似物通过公知的电子照相方法形成调色剂图像,然后将该调色剂图像转印到从进纸盒22通过片材输送线路21输送的记录片材S上,进纸盒22设置在彩色打印机的下部。调色剂图像已转印到其上的记录片材S被输送到定影装置30,定影装置30将调色剂图像定影到记录片材S上。
在彩色打印机的沿竖直方向的大致中心设置有中间转印带18,这里中间转印带18的环形运动区域沿水平方向延伸。中间转印带18沿由箭头“X”指示的方向运动。在中间转印带18下方设置有图像形成部件10Y、10M、10C和10K。图像形成部件10Y、10M、10C和10K按所述顺序沿中间转印带18旋转运动的方向设置。
在中间转印带18上方,调色剂容器17Y、17M、17C、和17K设置成经由中间转印带18分别面对图像形成部件10Y、10M、10C和10K。调色剂容器17Y、17M、17C、和17K分别容纳黄色(Y)、绛红色(M)、青色(C)、和黑色(K)的调色剂,黄色(Y)、绛红色(M)、青色(C)、和黑色(K)的调色剂被分别供应到图像形成部件10Y、10M、10C和10K。图像形成部件10Y、10M、10C和10K通过所供应的彩色调色剂形成调色剂图像。
以下仅对图像形成部件10Y的结构进行解释,并省去对其他图像形成部件10M、10C和10K的结构的描述,因为其它图像形成部件10M、10C和10K具有基本相同的结构,不同之处只是它们使用不同颜色的调色剂以形成相应的调色剂图像。
图像形成部件10Y包括感光鼓11Y、充电器12Y、显影装置13Y和显影部件14Y。感光鼓11Y设置在中间转印带18下方,使得感光鼓11Y可在面向中间转印带18的同时沿箭头“Z”所指示的方向转动。充电器12Y设置在感光鼓11Y下方以面向感光鼓11Y。在感光鼓11Y转动方向上,显影装置13Y和显影部件14Y按所述顺序设置在充电器12Y的下游。
感光鼓11Y的表面由充电器12Y均匀地充电。激光束L从显影装置13Y辐射到感光鼓11Y的表面上,以在感光鼓11Y的表面上形成静电潜像。由显影部件14Y通过使用从调色剂容器17Y供应的Y颜色调色剂对在感光鼓11Y的表面上形成的静电潜像进行显影。
显影部件14Y设置有显影辊,显影辊将Y颜色的调色剂保持在显影辊的外周上。当显影辊因接收到施加的显影偏压而转动时,显影辊上Y颜色调色剂被输送到面向感光鼓11Y的位置,在该位置,Y颜色调色剂附着到已形成于感光鼓11Y表面上的静电潜像,从而形成Y颜色的调色剂图像。
第一转印辊15Y设置在感光鼓11Y上方,以经由中间转印带18面向感光鼓11Y。通过由转印偏压已施加于其上的第一转印辊15Y所形成的电场的作用,调色剂图像从感光鼓11Y转印到中间转印带18上,作为初次转印。在调色剂图像的转印之后,感光鼓11Y由清洁器16Y清洁。
应注意,当要形成全色图像时,图像形成部件10Y、10M、10C和10K形成相应图像的时间安排进行调整,使得通过多重转印,调色剂图像从感光鼓11Y、11M、11C和11K转印到中间转印带18的表面上的相同区域。
当要形成单色图像时,仅所选择的图像形成部件(例如,使用颜色K调色剂的图像形成部件10K)被驱动,使得调色剂图像形成在感光鼓11K上并从感光鼓11K转印到中间转印带18的表面上的预定区域。
二次转印辊19设置在经由片材输送路线21面向中间转印带18的端部(示出在图1的右手侧)的位置,在已经从感光鼓转印到中间转印带18上的调色剂图像在中间转印带18上被输送的方向上,所述端部位于感光鼓的下游。通过由转印偏压已施加于其上的二次转印辊19所形成的电场的作用,转印到中间转印带18上的调色剂图像转印到通过片材输送线路21输送的记录片材S上,作为二次转印。
记录片材S在中间转印带18与二次转印辊19之间通过,以被输送到设置在二次转印辊19上方的定影装置30。在定影装置30中,记录片材S上的调色剂图像受热并受压,以被定影到记录片材S上。调色剂图像已定影于其上的记录片材S由纸排出辊24排出到设置在调色剂容器17Y、17M、17C、和17K上方的纸托盘23上。
图2是示出定影装置30的主要部分的总体结构的示意性截面图。定影装置30包括:定影辊31,其被驱动以转动;以及压紧带32,其由压紧构件40压紧以与定影辊31接触。为环形带的压紧带32在被压紧在定影辊31上时,被动地随着定影辊31的转动而旋转运动。定影辊31和压紧带32在二者相互压靠时形成定影夹持部N,记录片材S通过该定影夹持部N。
定影辊31具有圆筒形结构,并在其轴向中心设置有加热器35。加热器35将定影辊31的表面加热到使在定影辊31的表面上的调色剂熔化的预定温度。基于由热敏电阻34所测得的定影辊31的表面温度,对加热器35进行控制。
其上具有未定影调色剂图像的记录片材S被输送到定影装置30,并且当记录片材S通过定影夹持部并同时受热和受压时,调色剂图像被定影到记录片材S上。其上定影有调色剂图像的记录片材S通过分离器33和36与定影辊31分离,并被输送到纸排出辊24(见图1)。
注意,在以下描述中,“记录片材输送方向平面T”指虚拟平面,该虚拟平面平行于定影辊31的轴线,并在压紧带32未压紧定影辊31的状态下包括在定影辊31与压紧带32接触的位置处定影辊31的切线。
例如,定影辊31具有在约10mm至50mm范围中的外径,并包括芯骨31a、中间层31b和表面层31c。芯骨31a由金属管构成,金属管由厚度在约0.1mm至5.0mm范围中的铝、铁或类似物制成。中间层31b形成在芯骨31a的外周面上。表面层31c覆盖中间层31b的表面。
优选地,当考虑减少重量和加温时间时,芯骨31a例如具有在约0.2mm至1.5mm范围中的厚度,其中,加温时间是定影辊31在通电后其表面温度达到定影所需温度而需要的时间。
插在定影辊31的芯骨31a与表面层31c之间的中间层31b由弹性构件构成,当压紧带32由压紧构件40压紧时,该弹性构件弹性变形。中间层31b优选地由耐热材料制成,并因而由硅橡胶、含氟橡胶或类似物制成。中间层31b可具有任意厚度,但优选地具有在约0.05mm至2mm范围中的厚度。
覆盖中间层31b的表面层31c优选地由基于氟的涂层、基于氟的管(如PFA、PTFE或ETEE)或类似物构成,使得表面层31c具有从记录片材S脱离的性能。关于基于氟的管,例如可使用由杜邦三井含氟化合物有限公司(Mitsui Fluorochemicals)制造的产品“PFA350-J”、“451HP-J”和“951HPPlus”中任一种。表面层31c可以是导电的。表面层31c优选地具有在约5μm至100μm范围中的厚度。此外,表面层31c优选地具有90度或更大的接触角,且更优选地具有110度或更大的接触角。表面层31c的表面粗糙度Ra优选地在约0.01μm至50μm的范围中。
压紧带32包括基底构件,基底构件通过将带状构件制成为环形而形成。带状构件由聚酰亚胺、聚苯硫醚、镍、铁、SUS或类似物制成。基底构件的表面可覆盖有表面层,表面层由基于氟的涂层、基于氟的管(如PFA、PTFE或ETEE)或类似物构成,使得该表面层具有从记录片材S脱离的性能。表面层可以是导电的。表面层优选地具有在约5μm至100μm范围中的厚度。压紧带32可具有任意厚度,但优选地具有在约0.05mm至2mm范围中的厚度。压紧带32的外径优选地在约20mm至100mm的范围中。为了防止压紧带32在旋转运动过程中折曲,压紧带32在其宽度方向上的每侧边缘都由带引导构件(未示出)引导。
压紧构件40设置在压紧带32的旋转运动的路径内部,使得压紧构件40面向定影辊31,沿定影辊31的轴线延伸。压紧构件40通过低摩擦片44压紧压紧带32的内周面。更具体地,压紧构件40通过低摩擦片44在压紧带32的整个宽度上压紧对压紧带32的内周面进行压紧,使得压紧带32的外周面由于压力而在压紧带32的整个宽度上与定影辊31的外周面接触。这沿定影辊31的轴线形成了定影夹持部N。
为了方便理解,图2示出了这样的状态,其中,低摩擦片44既不与压紧带32的内周面接触也不与压紧构件40接触,因此压紧构件40并未将压紧带32压到定影辊31。然而应当注意,当用这些构件构建的定影装置30进行定影时,压紧构件40通过低摩擦片44压紧压紧带32,使得压紧带32由于压力而与定影辊31接触(见图5A和5B)。
压紧构件40经由弹性片37由支撑框架38支撑,支撑框架38设置在压紧带32的旋转运动的路径内部。通过以拉制、挤出、电镀或类似的方法将金属如铝或铁制成为具有矩形横截面的管,来制成支撑框架38。支撑框架38布置成使得其长度沿压紧带32的宽度方向延伸。
支撑框架38比压紧带32的宽度长,支撑框架38在其长度方向上的两端比压紧带32在其宽度方向上的两个相应侧缘延伸得更向外。支撑框架38的两个端部被推压装置如弹簧推向定影辊31。支撑框架38布置成使得其一个表面(前表面)面向定影辊31。压紧构件40通过弹性片37支撑在支撑框架38的前表面上。
在支撑框架38的与其上设置有弹性片37的表面相对的表面(后表面)上设置有施油构件39,施油构件39用于将润滑油施加于压紧带32的内周面上。施油构件39例如由浸有润滑油的毡制成。当压紧带32以旋转运动的方式运动时,施油构件39同时与压紧带32的内周面滑动接触,润滑油施加于压紧带32的整个内周面。
压紧构件40包括硬质压紧构件42和弹性压紧构件41。硬质压紧构件42设置在弹性片37上,弹性片37设置在支撑框架38的前表面上。弹性压紧构件41由硬质压紧构件42保持以经由低摩擦片44和压紧带32面向定影辊31的外周面。弹性压紧构件41由弹性材料制成。硬质压紧构件42由比弹性压紧构件41硬的材料制成。
硬质压紧构件42包括主压紧部件42a、硬质压紧部件42b和侧壁部件42c。主压紧部件42a沿压紧带32的宽度方向直线延伸。硬质压紧部件42b沿主压紧部件42a的位于记录片材转印方向上的下游侧的侧缘部设置。侧壁部件42c沿主压紧部件42a的位于记录片材转印方向上的上游侧的侧缘部设置。硬质压紧部件42b和侧壁部件42c向定影辊31突出相应的预定长度。应注意,侧壁部件42c从主压紧部件42a突出的量小于硬质压紧部件42b从主压紧部件42a突出的量。
主压紧部件42a在支撑框架38一侧的表面(后表面)是平坦的,使得施加于支撑框架38的推压力(压力)在其宽度方向上在整个面积上均匀传递。主压紧部件42a的后表面支撑在弹性片37上。主压紧部件42a的在硬质压紧部件42b与侧壁部件42c之间的表面是支撑表面42d,支撑表面42d用于支撑弹性压紧构件41,使得压力从弹性压紧构件41的后表面侧施加于弹性压紧构件41。
当弹性压紧构件41不通过低摩擦片44压紧压紧带32时,弹性压紧构件41呈横截面为矩形的矩形固体(平面平行板)形状,沿压紧带32的宽度方向延伸至其整个宽度。弹性压紧构件41的结构形成为使得其在与记录片材输送方向平面T垂直的方向上的长度(厚度)沿压紧带32的宽度方向是恒定的。弹性压紧构件41由硬质压紧构件42保持在这样的状态下,即:弹性压紧构件41由硬质压紧构件42b和侧壁部件42c夹住,并且弹性压紧构件41的面向主压紧部件42a的支撑表面42d的表面(后表面)与支撑表面42d接触。
弹性压紧构件41的与其接触支撑表面42d的表面相对的表面(前表面)是弹性压紧表面41a,弹性压紧表面41a通过低摩擦片44和压紧带32压紧定影辊31。弹性压紧表面41a的长度(在图2中,宽度是在纸面的竖直方向上的长度)整体沿记录片材输送方向平面T基本上是恒定的。
图3是硬质压紧构件42的立体图。注意,在图3中,硬质压紧构件42的顶面在纸面的竖直方向上面向定影辊31,并且在侧壁部件42c被移除的状态下示出了主压紧部件42a的截面图。主压紧部件42a的支撑表面42d由端部平坦表面42g和中心平坦表面42h组成。端部平坦表面42g位于支撑表面42d的在压紧带32宽度方向上的两个相应端部。中心平坦表面42h位于支撑表面42d的中心。
端部平坦表面42g和中心平坦表面42h中的每一个都是与记录片材输送方向平面T平行的平坦平面,但是中心平坦表面42h比端部平坦表面42g更靠近定影辊31。因此,中心平坦表面42h从端部平坦表面42g朝向定影辊31突出,并且在端部平坦表面42g与中心平坦表面42h之间存在高度差异,从而形成台阶。
弹性压紧构件41放置为覆盖支撑表面42d的整体并依循支撑表面42d的形状而变形,使得弹性压紧表面41a整体具有与支撑表面42d基本上相同的形状。也就是说,在弹性压紧构件41已经平移且未压紧定影辊31的状态下,在弹性压紧表面41a的在压紧带32宽度方向上的相应端部处形成有与端部平坦表面42g平行的平坦表面,并且在弹性压紧表面41a的在压紧带32宽度方向上的中心处形成有与中心平坦表面42h平行的平坦表面。因此,在弹性压紧构件41已经平移且未压紧定影辊31的状态下,与主压紧部件42a的支撑表面42d相似的弹性压紧表面41a在其中心比在其端部更靠近定影辊31,这里,中心和端部沿定影辊31的轴线方向。
在压紧带32由于压力而与定影辊31接触的状态下,通过支撑框架38施加于主压紧部件42a的压力从弹性压紧构件41的后侧施加于弹性压紧构件41。通过该压紧,弹性压紧表面41a通过低摩擦片44在压紧带32的整个宽度上对压紧带32的内周面进行压紧,因而使压紧带32由于压力而与定影辊31的表面接触。
在该状态下,弹性压紧构件41因定影辊31的反作用力而弹性变形,使得弹性压紧表面41a的表面依循定影辊31的表面的形状而变形。在该状态下的定影辊31和压紧带32在二者之间形成第一夹持部,在该第一夹持部中,通过第一夹持部的记录片材S上的未定影调色剂图像通过其所接收的热和压力而被定影到记录片材S上。在该情况下,就压力分布而言,由弹性压紧构件41施加至定影辊31表面在定影辊31轴向方向上的中心的压力比施加于定影辊31表面在轴线方向上每一端的压力大。
在弹性压紧构件41的在压紧带32旋转方向上的下游邻近布置的硬质压紧部件42b与主压紧部件42a形成为一体并由相同硬质材料制成。在压紧带32由于压力而与定影辊31接触的状态下,通过支撑框架38施加于主压紧部件42a的推压力从硬质压紧部件42b的后面施加于硬质压紧部件42b。通过这种压力,硬质压紧部件42b通过低摩擦片44和压紧带32压紧定影辊31的表面。因此,硬质压紧部件42b在定影辊31一侧的前端表面是压紧定影辊31的硬质压紧表面42f。硬质压紧表面42f沿记录片材输送方向平面T的长度在整个硬质压紧表面42f上是恒定的。
当硬质压紧表面42f(即硬质压紧部件42b的前端表面)通过低摩擦片44在压紧带32的整个宽度上对压紧带32的内周面进行压紧、并使压紧带32由于压力而与定影辊31的表面接触时,定影辊31的表面弹性变形而处于凹陷的状态。在该状态下,定影辊31以及已随定影辊31的外周面的变形形状而变形的压紧带32在定影辊31与压紧带32之间形成第二夹持部。
第二夹持部具有比由弹性压紧构件41形成的第一夹持部大的夹持压力。因而,在第二夹持部中,定影辊31的表面弹性变形以具有凹陷,该凹陷具有的弧形的曲率半径比在第一夹持部中形成的凹陷的小。由于记录片材S无法跟随定影辊31的具有较小曲率半径的变形部分而移动,因此记录片材S从定影辊31脱离。这样,通过这种“曲率脱离”,记录片材S容易从定影辊31的表面脱离。
通过由弹性压紧构件41的弹性压紧表面41a压紧所形成的第一夹持部形成为沿记录片材运送方向比通过由硬质压紧部件42b的硬质压紧表面42f压紧所形成的第二夹持部长。未定影的调色剂图像在第一夹持部中被定影到记录片材S上。这样,由于用于使未定影的调色剂图像定影的第一夹持部较长,因此可以以可靠的方式使调色剂图像定影。
主压紧部件42a、硬质压紧部件42b和侧壁部件42c一体地形成为硬质压紧构件42并由相同的材料制成,该材料例如可以是树脂、金属或陶瓷,树脂如聚苯硫醚、聚酰亚胺或液晶聚合物,金属如铝或铁。因此,主压紧部件42a、硬质压紧部件42b和侧壁部件42c整体构成一个硬质构件。施加于主压紧部件42a的压力以与长度方向(沿定影辊31的轴线方向的方向)上的压力分布状态相同的压力分布状态传递至硬质压紧部件42b。
注意,主压紧部件42a、硬质压紧部件42b和侧壁部件42c中的任一个或每一个可由与其余部件不同的硬质材料形成,从而已以此方式形成的主压紧部件42a、硬质压紧部件42b和侧壁部件42c可以组合为一体而成为硬质压紧构件42。此外,在该情况下,主压紧部件42a、硬质压紧部件42b和侧壁部件42c整体构成一个硬质构件,并且施加于硬质压紧部件42b的压力的分布状态变得与施加于主压紧部件42a的压力的分布状态相同。
弹性压紧构件41由高度耐热的弹性材料如基于硅的橡胶、基于氟的橡胶制成。弹性压紧构件41的硬度优选地在Asker硬度计C型上的15度至30度的范围内。弹性压紧构件41的厚度(在与记录纸输送方向平面T垂直的方向上的长度)在约2.0mm至10mm的范围中。
介于(i)压紧带32的内周面与(ii)压紧构件40的弹性压紧构件41和硬质压紧构件42的硬质压紧部件42b之间的低摩擦片44设置成用以降低在压紧带32和压紧构件40相对于彼此滑动时所产生的阻力。低摩擦片44例如由作为基材并填充有耐热树脂的玻璃布构造而成。将基于氟的树脂如PTFE用作耐热树脂。
低摩擦片44是矩形片材,该矩形片材布置成使得其一个侧缘与压紧带32的宽度方向平行且与该侧缘垂直的另一侧缘沿着压紧带32的周向方向。低摩擦片44的沿压紧带32宽度方向的长度与压紧带32沿低摩擦片44的宽度方向的长度基本上相同。低摩擦片44在(i)压紧带32的内周面与(ii)弹性压紧构件41和硬质压紧构件42的硬质压紧部件42b之间通过,并且低摩擦片44比硬质压紧构件42的硬质压紧部件42b朝向压紧带32旋转方向上的下游延伸得更远。
低摩擦片44的在压紧带32旋转方向上位于夹在压紧带32的内周面与压紧构件40之间部分的上游的部分沿压紧带32的内周面弯曲。低摩擦片44的处于压紧带32旋转方向上的上游侧的端部被固定在支撑框架38的位于记录片材转印方向上其前表面的上游的侧面上。当低摩擦片44由压紧构件40压紧在压紧带32上以与压紧带32接触且其位于压紧带32旋转方向上的上游侧的端部被固定并且压紧带32以旋转运动方式运动时,低摩擦片44沿运动的压紧带32滑动。
在具有上述结构的固定装置30中,在压紧带32由压紧构件40压紧以与定影辊31接触的同时,当定影辊31被驱动而转动时,压紧带32跟随定影辊31的转动而被动地以旋转运动方式运动。调色剂图像转移于其上的记录片材S被输送并进入在处于上述状态下的定影辊31与压紧带32之间形成的定影夹持部N,使得定影辊31面向调色剂图像已转移于其上的记录片材的表面。
定影夹持部N包括:第一夹持部,在第一夹持部中,压紧带32由弹性压紧构件41压紧以与定影辊31接触;以及第二夹持部,在第二夹持部中,压紧带32由硬质压紧构件42的硬质压紧部件42b压紧以与定影辊31接触。通过这种结构,调色剂图像在第一夹持部中被定影到记录片材S上,记录片材S通过“曲率脱离”从定影辊31的表面脱离,然后记录片材S被排出。
润滑油由施油构件39施加于压紧带32的内周面上,润滑油进入低摩擦片44与压紧带32的内周面之间。低摩擦片44的表面是作为基材的玻璃布的不平坦表面,该不平坦表面具有凸起和凹陷。通过这种结构,所施加的润滑油保留在低摩擦片44的表面中的凹陷中,即使在低摩擦片44由于压力而与压紧带32的内周面接触的状态下,所施加的润滑油也不会从低摩擦片44与压紧带32的内周面之间被挤出。保留的润滑油减小低摩擦片44与压紧带32的内周面之间的摩擦阻力。通过这种布置,压紧带32以旋转运动方式平顺地运动。
压紧构件40中的硬质压紧构件42的主压紧部件42a从支撑框架38接收到预定的推压力,支撑框架38被朝向定影辊31推压,使得压紧带32与定影辊31接触,这里预定的推压力在定影辊31的轴向方向上基本上均匀地施加。主压紧构件42a导致与主压紧构件42a形成为一体的硬质压紧构件42b以及由主压紧构件42a的支撑表面42d支撑的弹性压紧构件41将朝向定影辊31的推压力作用在其后表面侧上。
当压紧构件40已经平移以与定影辊31分离且不处于压紧状态时,弹性压紧表面41a,即压紧构件40的弹性压紧构件41的中心部分,比端部(中心和端部沿定影辊31的轴线方向)更靠近定影辊31。在压紧带32被压到定影辊31上的状态下,弹性压紧表面41a由于施加于其上的压力而经由低摩擦片44和压紧带32压紧定影辊31,以使定影辊31弹性地变形为在定影辊31的轴线方向上延伸的槽的形状。如图4所示,关于当如上所述施加压力时的压力分布,由弹性压紧构件41施加在定影辊31上的压力(载荷)在中心(在图4中由虚线表示)比在端部(在图4中由实线表示)大,这里中心和端部沿定影辊31的轴线方向。
当弹性压紧构件41向定影辊31施加压力时,定影辊31向弹性压紧构件41施加与该压力相等的反作用力。该反作用力通过弹性压紧构件41施加到主压紧部件42a。因此,关于压力分布,由定影辊31施加到主压紧部件42a上的反作用力在中心比在端部大。
与主压紧部件42a形成为一体的硬质压紧部件42b接收从弹性压紧构件41的后表面侧朝向定影辊31施加于弹性压紧构件41的压力。硬质压紧部件42b还接收由定影辊31朝向弹性压紧构件41(在压力的反向方向上)施加到主压紧部件42a的反作用力(反向压力)。通过这种结构,由硬质压紧部件42b作用在定影辊31上的压力被施加于主压紧部件42a的反向压力减小。
因此,由硬质压紧部件42b作用在定影辊31上的压力和由弹性压紧构件41作用在定影辊31上的压力在沿定影辊31轴线方向的压力分布中在彼此相反的方向上起作用。因而在压力分布中,由硬质压紧部件42b施加在定影辊31上的压力在端部比在中心大,这里中心和端部沿定影辊31的轴线方向。
图5A是用于解释端部(在定影辊的轴线方向上)由压紧构件压紧的状态的示意图。图5B是用于解释中心(在定影辊的轴线方向上)由压紧构件压紧的状态的示意图。注意在图5A和5B中,为了便于理解定影辊31中的弹性变形量,定影辊31和压紧带32彼此分离,并且省去了低摩擦片44。此外,为了示意性表示,对弹性变形量等进行了强调。
定影辊31的表面当被硬质压紧部件42b压紧时弹性地变形。在此情况下,如图5A所示,定影辊31的表面的端部(在定影辊31的轴线方向上)接收来自硬质压紧部件42b的大的压力并变形成具有深的凹陷。另一方面,如图5B所示,定影辊31的表面的中心部分(在定影辊31的轴线方向上)接收来自硬质压紧部件42b的较小的压力并变形成具有比端部部分的浅的凹陷。
记录片材S通过的定影夹持部N形成于定影辊31的表面被压紧构件40压紧的范围中。因此,定影夹持部N形成于中心角为θ的范围中,该范围在定影辊31在其轴向方向上的端部和中心部分是相同的。结果,在定影辊31的表面中形成有夹持部N的部分处的周向速度在定影辊31在其轴线方向上的端部和中心部分相同。
另一方面,记录片材S在定影夹持部N中被输送的实际长度(路径长度)是沿定影辊31的变形表面的长度。因而,在端部的路径长度大于在中心部分的路径长度,定影辊31的变形在端部比在中心大。因此,在定影夹持部N中沿路径长度移动的记录片材S的输送速度在端部比在中心部分快。
因此,当记录片材S进入定影夹持部N时,在记录片材S的已经进入定影夹持部N的部分(在纸张输送方向上在下游侧的前部)中,产生从在宽度方向上的两个端部指向中心部分的应力,并且在宽度方向上的中心部分发生偏斜。另一方面,在记录片材S的跟随前部且尚未进入定影夹持部N的部分中,每个端部被拉应力向外拉,该拉应力由在前部中产生的应力所产生。这防止了当记录片材S的跟随前部的部分进入定影夹持部N时产生褶皱。
在该部分之后,记录片材S的其余部分依序通过定影夹持部N而不产生褶皱。因此,当记录片材S通过定影夹持部N时,在记录片材S中不产生褶皱。
这里,在硬质压紧构件42中的主压紧部件42a的支撑表面42d上形成的端部平坦表面42g和中心平坦表面42h之间的高度差,也就是在弹性压紧构件41已经平移以与定影辊31分离的状态下弹性压紧表面41a的突出长度,例如,在从0.1mm至0.6mm的范围中。此外,中心平坦表面42h沿定影辊31轴线方向的长度,例如,在支撑表面42d在定影辊31轴线方向上的整个长度的约1/3至1/2的范围中。
当弹性压紧表面41a朝向定影辊31的突出长度小于0.1mm时,在定影夹持部N中沿路径长度移动的记录片材S的输送速度在定影辊31的轴线方向上的端部与中心部分的差异不够大,并且可能无法有效地防止在记录片材S中产生褶皱。另一方面,当弹性压紧表面41a朝向定影辊31的突出长度大于0.6mm时,在定影辊31轴线方向上的中心部分的变形量变小,并且从记录片材S的可脱离性降低。
为了有效地防止在记录片材S中产生褶皱,优选地,在支撑表面42d上形成的端部平坦表面42g和中心平坦表面42h之间的高度差在从0.3mm至0.5mm的范围内。
类似地,当弹性压紧表面41a的中心部分朝向定影辊31突出的长度(沿定影辊31的轴线方向)小于弹性压紧表面41a的整个长度(沿定影辊31的轴线方向)的1/3时,在定影夹持部N中沿路径长度移动的记录片材S的输送速度在沿定影辊31轴线方向的端部与中心之间的差异不够大;当中心部分的长度大于整个长度的1/2时,在定影辊31轴线方向上的中心部分的变形量变小,并且从记录片材S的可脱离性降低。
注意,用于在压紧构件40已经平移以与定影辊31分离且不处于压紧状态的状态下使作为压紧构件40中的弹性压紧构件41的中心部分的弹性压紧表面41a比端部更靠近定影辊31(中心和端部沿定影辊31的轴线方向)的结构不限于上述结构。
例如,可以采用图6中所示的结构。更具体地,主压紧部件42a的支撑弹性压紧构件41的支撑表面42d可具有从端部向其中心逐渐升高的一对倾斜表面,从而支撑表面42d在其中心比在其端部更靠近定影辊31,使得中心部分以拱形向定影辊31突出,这里中心和端部沿定影辊31的轴线方向。
通过上述结构,在弹性压紧构件41已经平移以与定影辊31分离的状态下,由支撑表面42d支撑的弹性压紧构件41依循主压紧部件42a的支撑表面42d的形状而变形,使得弹性压紧表面41a具有与支撑表面42d整体基本上相同的形状。因而,与支撑表面42d类似,由支撑表面42d支撑的弹性压紧构件41的弹性压紧表面41a从端部向其中心逐渐升高,以使得弹性压紧表面41a在其中心比在其端部更靠近定影辊31,从而以拱形向定影辊31突出,这里中心和端部沿定影辊31的轴线方向。
还是通过硬质压紧构件42的上述结构,在压紧带32由于压力而与定影辊31接触的状态下,由弹性压紧构件41施加于定影辊31的压力在中心比在端部大,由硬质压紧部件42b施加于定影辊31的压力在端部比在中心大,这里中心和端部沿定影辊31的轴线方向。因而,在定影夹持部N中沿路径长度移动的记录片材S的输送速度在端部比在中心快,这里中心和端部沿定影辊31的轴线方向。
作为另一个修改示例,硬质压紧构件42中的主压紧部件42a的支撑表面42d可形成为平行于记录片材S输送方向平面T的平坦平面,然后如图7和8所示,弹性压紧构件41可形成为在弹性压紧构件41的弹性压紧表面41a已经平移以与定影辊31分离的状态下,弹性压紧构件41在其中心比在其端部更靠近定影辊31,这里中心和端部沿定影辊31的轴线方向。
在如图7所示的弹性压紧构件41中,弹性压紧表面41a由端部平坦表面41g和中心平坦表面41h组成。端部平坦表面41g位于弹性压紧表面41a的在压紧带32宽度方向上的两个相应端部。中心平坦表面41h位于弹性压紧表面41a的在压紧带32宽度方向上的中心。端部平坦表面41g和中心平坦表面41h中每一个是平行于记录片材S输送方向平面T的平坦平面。
在图8所示的弹性压紧构件41中,弹性压紧表面41a具有从端部向其中心逐渐升高的一对倾斜表面,从而弹性压紧表面41a在其中心比在其端部更靠近定影辊31,使得弹性压紧表面41a以拱形向定影辊31突出,这里中心和端部沿定影辊31的轴线方向。
还是通过图7或图8所示的结构,在压紧带32由于压力而与定影辊31接触的状态下,由弹性压紧构件41施加于定影辊31的压力在中心比在端部大,由硬质压紧部件42b施加于定影辊31的压力在端部比在中心大,这里中心和端部沿定影辊31的轴线方向。因而,在定影夹持部N中沿路径长度移动的记录片材S的输送速度在端部比在中心快,这里中心和端部沿定影辊31的轴线方向。
进行了实验,通过在弹性压紧构件41已经平移以与定影辊31分离的状态下改变弹性压紧表面41a在其中心和端部(中心和端部沿定影辊31的轴线方向)的突出量,来查看当记录片材S通过定影装置30中的定影夹持部N时如何产生褶皱。为了该实验,以如下方式形成定影辊31。将由硅橡胶制成的中间层31b和由基于氟的橡胶制成的表面层31c以所述顺序叠置在芯骨31a上,芯骨31a呈圆筒形、由铁制成并且厚度为0.5mm。定影辊31的外径为26mm。此外,通过以下方式制备压紧带32:在由聚酰亚胺制成的圆筒形基底构件上形成由基于氟的管制成的表面层;然后将具有表面层的基底构件形成为圆筒环形。具有表面层的基底构件宽度为260mm且厚度为0.1mm,而压紧带32的内径为30mm。
压紧构件40的硬质压紧构件42由液晶聚合物形成为一体。硬质压紧构件42在定影辊31轴线方向上的长度为260mm。
将弹性压紧构件41的标准形状设定为长方体,其在垂直于记录片材输送方向平面T的方向上的长度(厚度)为3.5mm,并且基于该形状,弹性压紧表面41a在中心(在定影辊31的轴线方向上)处的突出量发生变化。
将作用在压紧构件40的主压紧部件42a上的压力设定为0.1MPa。在距离定影辊31的周面成30度中心角的范围中形成定影夹持部N。
在硬质压紧构件42的主压紧部件42a为图3的形状的条件下进行第一实验(实验1)。对于实验1,制备了硬质压紧构件42的五个示例。在硬质压紧构件42的五个示例中,主压紧部件42a的支撑表面42d的中心平坦表面42h在定影辊31的轴线方向上的长度为90mm,端部平坦表面42g与中心平坦表面42h之间的高度差(突出量)分别是0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm和0.5mm。关于包括上述硬质压紧构件42的定影装置30,进行实验1,以查看当记录片材S通过定影夹持部N时褶皱如何产生。
此外,为了比较,关于其中主压紧部件42a的支撑表面42d整体平坦(突出量为0)的定影装置,查看当记录片材S通过定影夹持部N时褶皱如何产生。图9的表格中示出了实验结果。
实验结果如下。当突出量为“0”时,记录片材S中的褶皱出现率为0.3%或更高,从实际的观点来看这是不利的(这在图9的表格中由符号“X”表示)。当突出量为0.1mm时,在定影夹持部N中沿路径长度移动的记录片材S的输送速度在中心部分与端部(在定影辊31的轴线方向上)之间的差异约为0.1%,并且褶皱的出现率小于0.3%,从实际的角度看这是可接受的(这在图9的表格中由符号“△”表示)。当突出量为0.2mm、0.3mm、0.4mm或0.5mm时,在定影夹持部N中沿路径长度移动的记录片材S的输送速度在中心部分与端部(在定影辊31的轴线方向上)之间的差异分别约为0.2%、0.3%、0.4%或0.5%,并且没有观察到出现褶皱,这示出了令人满意的结果(这在图9的表格中由符号“○”表示)。
在硬质压紧构件42的主压紧部件42a为图6的形状的条件下进行第二实验(实验2)。更具体地,主压紧部件42a的支撑表面42d在其沿定影辊31轴线方向的中心处以拱形向定影辊31突出120mm。对于实验2,制备了硬质压紧构件42的五个示例。在硬质压紧构件42的五个示例中,突出量(至多)分别是0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm和0.5mm。以与实验1相似的方式进行实验2。
实验2的结果如下。当突出量为0.1mm或0.2mm时,褶皱出现率小于0.3%;当突出量为0.3mm、0.4mm或0.5mm时,没有观察到褶皱出现。
在弹性压紧构件41为图7的形状的条件下进行第三实验(实验3)。更具体地,弹性压紧构件41的弹性压紧表面41a在其沿定影辊31轴线方向的中心向定影辊31突出90mm。在其他方面,实验条件与在实验1中的相同。实验3的结果如下。当突出量为0.1mm时,褶皱出现率小于0.3%;当突出量为0.2mm、0.3mm、0.4mm、或0.5mm时,观察不到褶皱出现。
在弹性压紧构件41为图8的形状的条件下进行第四实验(实验4)。更具体地,弹性压紧构件41的弹性压紧表面41a在其沿定影辊31轴线方向的中心处以拱形向定影辊31突出120mm。在其他方面,实验条件与在实验1中的相同。实验4的结果如下。当突出量为0.1mm或0.2mm时,褶皱出现率小于0.3%;当突出量为0.3mm、0.4mm或0.5mm时,未观察到褶皱出现。
如上所述,关于其中在压紧带32由压紧构件40压紧以与其表面可弹性变形的定影辊31接触时在定影辊31与压紧带32之间形成定影夹持部N的定影装置30,当定影装置30构造成使得在弹性压紧构件41的弹性压紧表面41a已经平移以与定影辊31分离的状态下、弹性压紧构件41的中心部分比其端部(中心和端部沿定影辊31的轴线方向)更靠近定影辊31适当的小距离时,在定影夹持部N中沿路径长度移动的记录片材S的输送速度在记录片材S的沿定影辊31轴线方向的端部比在其中心快。这使得可以防止在记录片材S中产生褶皱。
而且,通过该结构,可以对在定影夹持部N中沿路径长度移动的记录片材S的输送速度在沿定影辊31轴线方向的端部与中心部分之间的差异进行精确调节,从而在记录片材S中不产生任何褶皱,因为通过轻微地改变压紧构件40中的弹性压紧构件41的弹性变形量,记录片材S的输送速度在沿定影辊31轴线方向的其端部变得比在其中心部分快。
而且,由于定影辊31的弹性变形量在其沿弹性辊31轴线方向的端部与其中心部分之间差异非常小,因此施加在通过定影夹持部N的记录片材S上的热量在记录片材S的宽度方向上几乎不改变。因此可以在沿记录片材S宽度方向基本上相同的定影条件下对调色剂图像进行定影,从而提供了图像质量在定影辊31的轴线方向上均匀的定影图像。
在上述定影装置中,硬质压紧构件42的主压紧部件42a和硬质压紧部件42b由相同的硬质材料形成为一体,使得施加于主压紧部件42a的压力作用在硬质压紧部件42b的后表面侧和弹性压紧构件41。然而,本发明不限于该结构,而且还可具有这样的结构,其中省去了主压紧部件42a,并且相同的压力作用在硬质压紧部件42b的后表面侧和弹性压紧构件41。
此外,应用了本发明定影装置的图像形成装置不限于上述实施方式所述情况的彩色打印机,而且可还以是彩色图像形成装置和单色图像形成装置中的任一种,如复印机、传真机和MFP(多功能外设)。
尽管参照附图以示例的方式充分地描述了本发明,但是应注意,对于本领域技术人员而言,各种改变和修改将是很清楚的。因此,这些改变和修改除非脱离了本发明的范围,否则应该解释为包含在本发明的范围中。
工业实用性
本发明可应用于定影装置,该定影装置用于在记录片材通过定影夹持部时通过对记录片材和该记录片材上的图像施加热和压力而将该图像定影到记录片材上,所述定影夹持部在转动的定影辊通过由压紧构件施加的压力而与压紧带接触时在定影辊与压紧带之间形成,并且本发明能够防止在记录片材中产生褶皱而不降低定影到记录片材上的图像质量。
Claims (20)
1.一种定影装置,所述定影装置用于在记录片材通过定影夹持部时通过对所述记录片材和所述记录片材上的图像施加热和压力来将所述图像定影到所述记录片材上,所述定影装置包括:
压紧带,所述压紧带能够以旋转运动方式运动;
可转动的定影辊;以及
压紧构件,所述压紧构件用于朝向所述定影辊压紧所述压紧带的内周面,当转动的所述定影辊的可弹性变形表面通过由所述压紧构件施加于所述压紧带的内周面的压力而被使得与所述压紧带的外表面接触时,在所述定影辊与所述压紧带之间形成所述定影夹持部,
所述压紧构件包括:
弹性压紧构件,所述弹性压紧构件用于对所述定影辊施加压力以产生对所述定影辊的中心比对所述定影辊的端部中的每一个施加更大的压力的压力分布,所述中心和端部沿着所述定影辊的轴线方向;以及
硬质压紧构件,所述硬质压紧构件平行于所述弹性压紧构件设置成在所述压紧带旋转运动的方向上位于所述弹性压紧构件的下游侧,并且所述硬质压紧构件对所述定影辊施加压力以产生对所述定影辊的端部中的每一个比对所述定影辊的中心施加更大的压力的压力分布。
2.如权利要求1所述的定影装置,其中,
朝向所述定影辊的推压力作用在所述弹性压紧构件和所述硬质压紧构件上,并且,
通过所述推压力,所述弹性压紧构件在被使得压靠所述定影辊时弹性变形,并且所述定影辊在被所述硬质压紧构件压紧时弹性变形,使得由所述弹性压紧构件施加的压力和由所述硬质压紧构件施加的压力产生相应的压力分布。
3.如权利要求1所述的定影装置,其中,
所述弹性压紧构件具有突出部,使得当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时,所述弹性压紧构件的中心部分比所述弹性压紧构件的端部更靠近所述定影辊,其中,所述中心部分和端部沿着所述定影辊的轴线方向,当所述弹性压紧构件处于压紧所述定影辊的状态时,所述弹性压紧构件依循所述定影辊的外周面的形状而弹性地变形。
4.如权利要求3所述的定影装置,其中,
所述弹性压紧构件具有突出的形状,其中,所述弹性压紧构件从其端部向其中心逐个阶梯地升高,使得当所述弹性压紧构件在未压紧所述定影辊的状态时,所述中心部分更靠近所述端部。
5.如权利要求3所述的定影装置,其中,
所述弹性压紧构件具有一对倾斜表面,所述一对倾斜表面朝向所述定影辊并从端部向中心逐渐地升高,使得当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时所述中心部分更靠近所述端部。
6.如权利要求2所述的定影装置,其中,
所述压紧构件还包括主压紧部件,所述主压紧部件使所述推压力作用在所述弹性压紧构件和所述硬质压紧构件上。
7.如权利要求6所述的定影装置,其中,
所述主压紧部件和所述硬质压紧构件已形成为一体。
8.如权利要求6所述的定影装置,其中,
所述主压紧部件具有支撑所述弹性压紧构件的支撑表面,
所述支撑表面具有其中所述支撑表面从其端部向其中心升高以形成突出部的形状,使得所述中心比所述端部更靠近所述定影辊,所述中心和端部沿着所述定影辊的轴线方向,并且
所述弹性压紧构件为平面平行板的形状,并且当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时,所述弹性压紧构件依循所述支撑表面的形状而变形。
9.如权利要求6所述的定影装置,其中,
所述主压紧部件具有支撑所述弹性压紧构件的平坦的支撑表面,并且
所述弹性压紧构件具有突出的形状,使得当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时所述弹性压紧构件的中心部分比所述弹性压紧构件端部更靠近所述定影辊,其中,所述中心部分和端部沿着所述定影辊的轴线方向。
10.如权利要求3所述的定影装置,其中,
所述弹性压紧构件的中心部分与端部之间的高度差在从0.1mm至0.6mm且包含两端值的范围中。
11.一种图像形成装置,所述图像形成装置包括图像形成部件和定影装置,所述图像形成部件用于形成图像并将所述图像转印到记录片材上,所述定影装置用于当所述记录片材通过定影夹持部时通过对所述记录片材和所述记录片材上的所述图像施加热和压力来将所述图像定影到所述记录片材上,所述定影装置包括:
压紧带,所述压紧带能够以旋转运动方式运动;
可转动的定影辊;以及
压紧构件,所述压紧构件用于朝向所述定影辊压紧所述压紧带的内周面,当转动的所述定影辊的可弹性变形表面通过由所述压紧构件施加于所述压紧带的内周面的压力而被使得与所述压紧带的外表面接触时,在所述定影辊与所述压紧带之间形成所述定影夹持部,
所述压紧构件包括:
弹性压紧构件,所述弹性压紧构件用于对所述定影辊施加压力以产生对所述定影辊的中心比对所述定影辊的端部中的每一个施加更大的压力的压力分布,所述中心和端部沿着所述定影辊的轴线方向;以及
硬质压紧构件,所述硬质压紧构件平行于所述弹性压紧构件设置成在所述压紧带旋转运动的方向上位于所述弹性压紧构件的下游侧,并且所述硬质压紧构件对所述定影辊施加压力以产生对所述定影辊的端部中的每一个比对所述定影辊的中心施加更大的压力的压力分布。
12.如权利要求11所述的图像形成装置,其中,
朝向所述定影辊的推压力作用在所述弹性压紧构件和所述硬质压紧构件上,并且,
通过所述推压力,所述弹性压紧构件在被使得压靠所述定影辊时弹性变形,并且所述定影辊在被所述硬质压紧构件压紧时弹性变形,使得由所述弹性压紧构件施加的压力和由所述硬质压紧构件施加的压力产生相应的压力分布。
13.如权利要求11所述的图像形成装置,其中,
所述弹性压紧构件具有突出部,使得当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时,所述弹性压紧构件的中心部分比所述弹性压紧构件的端部更靠近所述定影辊,其中,所述中心部分和端部沿着所述定影辊的轴线方向,当所述弹性压紧构件处于压紧所述定影辊的状态时,所述弹性压紧构件依循所述定影辊的外周面的形状而弹性地变形。
14.如权利要求13所述的图像形成装置,其中,
所述弹性压紧构件具有突出的形状,其中,所述弹性压紧构件从其端部向其中心逐个阶梯地升高,使得当所述弹性压紧构件在未压紧所述定影辊的状态时,所述中心部分更靠近所述端部。
15.如权利要求13所述的图像形成装置,其中,
所述弹性压紧构件具有一对倾斜表面,所述一对倾斜表面朝向所述定影辊并从端部向中心逐渐升高,使得当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时所述中心部分更靠近所述端部。
16.如权利要求12所述的图像形成装置,其中,
所述压紧构件还包括主压紧部件,所述主压紧部件使所述推压力作用在所述弹性压紧构件和所述硬质压紧构件上。
17.如权利要求16所述的图像形成装置,其中,
所述主压紧部件和所述硬质压紧构件已形成为一体。
18.如权利要求16所述的图像形成装置,其中,
所述主压紧部件具有支撑所述弹性压紧构件的支撑表面,
所述支撑表面具有其中所述支撑表面从其端部向其中心升高以形成突出部的形状,使得所述中心比所述端部更靠近所述定影辊,所述中心和端部沿着所述定影辊的轴线方向,并且
所述弹性压紧构件为平面平行板的形状,并且当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时,所述弹性压紧构件依循所述支撑表面的形状而变形。
19.如权利要求16所述的图像形成装置,其中,
所述主压紧部件具有支撑所述弹性压紧构件的平坦的支撑表面,并且
所述弹性压紧构件具有突出的形状,使得当所述弹性压紧构件处于未压紧所述定影辊的状态时所述弹性压紧构件的中心部分比所述弹性压紧构件的端部更靠近所述定影辊,其中,所述中心部分和端部沿着所述定影辊的轴线方向。
20.如权利要求13所述的图像形成装置,其中,
所述弹性压紧构件的中心部分与端部之间的高度差在从0.1mm至0.6mm且包含两端值的范围中。
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