CN102012663A - 定影装置及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定影装置和图像形成装置，其无需降低定影带的驱动力就可以进行良好的加热。在定影带(21)内部里设置了沿着定影带(21)的内面进行移动导向的同时，将热量传递到定影带(21)里的管状传热部件(22)，将传热部件(22)的轴方向的截面形状仅在定影带(21)的拉伸方向的一侧里形成多个凸形状部(50)后，在传热部件(22)的表面里设置多个凸形状部(50)。

Description

定影装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及在定影带和加压部件之间的夹持处，通过对记录媒介加热加压，来对记录媒介上的形成图像进行定影的定影装置，及包括该定影装置的图像形成装置。

背景技术

以往，利用电子照相方式的图像形成装置已广为公知。其图像形成过程是在像载置体的感光体鼓的表面里形成静电潜像，并通过作为显影剂的调色剂来对感光体鼓上的静电潜像显影后使其可视像化，然后将显影后的图像通过转印装置转印到记录媒介里后使其载置调色剂像。之后，将记录媒介上未定影的调色剂像通过定影装置加压/加热后，来对记录媒介上的调色剂像进行定影。

在定影装置里，配置有相向而对的辊或轮带，或者它们的组合所构成的定影转动体，将记录媒介的记录纸夹入到夹持部里后进行加压/加热，来将调色剂像定影到记录纸上。

这种定影装置已有各种方式。

图16所示是以往的轮带定影方式的定影装置的概要构成图。轮带定影方式的定影装置包括了具有发热管201的加热辊202；表层里设置有橡胶层的定影辊203；架设在加热辊202和定影辊203里的定影带204，以及介由定影带204与定影辊203压接后形成定影夹持N的加压辊205。

然后，当转印有调色剂像的记录媒介的记录纸P被搬送到定影带204和加压辊205之间的定影夹持N里时，在记录纸P通过定影夹持N的过程中，记录纸P上的调色剂像被加热及加压后，就定影到记录纸P里了。

图17所示是以往的薄膜加热方式的定影装置的概要构成图。薄膜加热方式的定影装置如专利文献1所记载的，其构成一般是在陶瓷发热管211和加压辊212之间夹入耐热性薄膜(定影带)213后形成定影夹持N。

然后，将记录纸导入到定影夹持N的耐热性薄膜213和加压辊212之间后，夹着记录纸与耐热性薄膜213一起来搬送。此时，在定影夹持N中，来自于陶瓷发热管211的热介由耐热性薄膜213传到记录纸里，在经加压后，记录纸上的调色剂像就得到了定影。

所述薄膜加热方式的定影装置在能够使用由陶瓷发热管和薄膜组成的低热容量的部件来构成请求式(on-demand)的装置的同时，仅在图像形成装置进行图像形成时，对陶瓷发热管通电后使其进入发热至规定的定影温度的状态即可，具有从图像形成装置的电源启动到能够进行图像形成的状态的等待时间缩短，并且备用(stand by)时的消耗电力能够大幅减小等优点。

还有，在专利文献2所记载的加压带方式的定影装置中，包括了表面为弹性变形的可以转动的加热定影辊，和与加热定影辊一边接触一边可以移动的环状带，以及以非转动状态配置在环状带的内侧里，将环状带压接到加热定影辊里，在修整(dress)带和加热定影辊之间设置记录纸通过的带夹持的加压垫。

根据上述加压带方式的定影装置，通过加压垫的按压来使加热定影辊的表面弹性变形后，扩大用纸和加热定影辊之间的接触面积，从而可以大幅提高传热效率，在抑制能源消耗的同时实现小型化。

然而，在上述现有技术中，如专利文献1所记载的薄膜加热方式的定影装置里，存在着定影带(耐热性薄膜)的耐久性和温度的稳定性的问题。

亦即，陶瓷发热管和由耐热性薄膜组成的定影带之间的滑动面的耐磨性不足时，长时间运行时重复进行的连续摩擦面就会粗糙，使得摩擦阻力增大，或者产生定影带的移动不稳定，或者定影装置的驱动扭矩增大。

其结果是，形成图像的记录纸里发生滑移后引起所形成图像的错位。或者是，施加到驱动齿轮里的应力增大，并导致齿轮破损等问题。

还有，在薄膜加热方式的定影装置中，因为是在定影夹持处对定影带进行局部加热的，当转动的定影带返回到定影夹持的入口处时，带的温度处于最低状态，特别是在高速转动的时候，就会容易发生定影不良的问题。

作为改善上述陶瓷发热管等固定部件和定影带之间的滑动性的问题的手段，在专利文献2中记载了在压力垫的表层里采用浸渍有作为低摩擦片材(片材状滑动材料)的PTFE(Polytetrafluoroethylene)的玻璃纤维片材(浸渍PTFE玻璃纤维)的方法。

然而，在专利文献2、3所记载的加压带方式的定影装置中，因为定影辊的热容量大而导致升温慢，所以就产生了预热时间太长的问题。

为了解决具有上述构成的定影装置的问题，本发明者提出了具有专利文献4所记载的构成的定影方式。但是，在专利文献4所记载的定影方式中，存在着对定影带进行转动驱动时的驱动力过大的问题。

在专利文献4所记载的定影方式中，其构成不同于上述的薄膜加热方式或加压带方式，被配置为接近于定影带的管(pipe)状金属体对定影带内部的大致全领域进行导向(guide)，并介由该管状金属管来将热量施加到定影带里。

然而，定影带在转动的时候，与管状金属体滑动接触后会受到负荷阻力。即，与薄膜加热方式或加压带方式相比，定影带内面的滑动面积增大，对定影带进行驱动时的驱动力也相应增大。

当轮带驱动力增大时，就需要比其输出功率更大的驱动马达，如此就会妨碍装置的小型化，或者使运行时的消耗电力增大。

还有，在定影带随着加压辊转动的构成中，当定影带的转动负荷增大时，就相当于在加压辊的表层里持续施加了较大的剪切力，从而导致加压辊的历时劣化或定影带的滑移等问题。

【专利文献1】(日本)特开平4-44075号公报

【专利文献2】(日本)特开平8-262903号公报

【专利文献3】(日本)特开平10-213984号公报

【专利文献4】(日本)特开2009-3410号公报

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的课题，提供一种无需降低定影带的驱动力就能够进行良好地加热的定影装置，及包括该定影装置的图像形成装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案1提供一种定影装置，其包括：

定影带，其由可挠性的环状带组成；

加热部件，其对定影带进行加热；

夹持形成部件，其设置在定影带内部里；

加压部件，其介由定影带压接到夹持形成部件里，

在定影带和加压部件之间形成定影夹持，定影带和加压部件一起沿圆周方向移动，并且作为定影对象的记录媒介被搬送到定影夹持里，

其特征在于包括传热部件，其被固定为沿着定影带的内面，与定影带内面滑动后，在对定影带进行移动导向的同时将热量传递到定影带里，在传热部件的表面里设置了多个凸形状部，通过该构成，凸形状部的定影带在转动时与传热部件的滑动阻力得到减小。

本发明的技术方案2根据技术方案1所述的定影装置，其特征在于：

各凸形状部的突出高度在定影带的转动方向中，向着所述定影夹持是依次降低的，通过该构成，在减小滑动阻力的同时，从传热部件到定影带的热移动得到有效的进行，从而可以实现预热时间的短缩化。

本发明的技术方案3根据技术方案1所述的定影装置，其特征在于：

定影带因所述加压部件的转动力而被带动转动，在通过加压部件对定影带的拉伸方向的一侧中的传热部件的侧面里设置凸形状部。通过该构成，因为转动时卷付一侧里的滑动摩擦较强，所以不会因凸形状部而妨碍升温时间，能够较少滑动阻力。另外，在转动停止时，因为自重(转动时的松弛侧的)定影带内面就与传热部件进行面接触了。此时，因为松弛一侧里没有凸形状部，就能够增大与定影带之间的接触面积，从而使得静止加热时的传热可以良好地进行。因为这时定影带是静止的，所以不存在转动时的负荷阻力，并且不会发生凸形状部导致的前述对流。

本发明的技术方案4根据技术方案1所述的定影装置，其特征在于：

凸形状部相对于所述定影夹持，被设置在定影带的转动方向上游侧里。通过该构成，就能够同时实现转动时的负荷降低和静止时的余热待机的效率化。

本发明的技术方案5根据技术方案1所述的定影装置，其特征在于：

仅在传热部件中的凸形状部里设置低摩擦涂层。通过该构成，在降低凸形状部顶点的滑动负荷的同时，还能够防止凸形状部的削除。另一方面，在凸形状部以外的传热部件表面中，因为不存在涂层引起的热阻力，所以传热效率得到提高。

本发明的技术方案6根据技术方案1所述的定影装置，其特征在于：

凸形状部的顶点部分的厚度被设置为薄于传热部件中没有设置凸形状部的部分的厚度，在凸形状部的顶点中，虽然通过与定影带的滑动接触，热量不断地被夺去，但是，因为凸形状部的顶点部分的厚度薄，施加到传热部件内面里的热到达表面时的热阻力就小，对定影带的加热就不会被阻碍。

本发明的技术方案7根据技术方案1所述的定影装置，其特征在于：

在定影带和传热部件之间介在有润滑剂，并在传热部件的凸形状部里设置润滑剂积存的凹部。通过该构成，凸形状部里的滑动性得到提高。另外，凸形状部随着时间的推移虽然被极少量地削减，但同时，因为凹部内的润滑剂得到供给，所以就能够提高滑动性。

本发明的技术方案8根据技术方案1所述的定影装置，其特征在于：

传热部件由金属制管材构成。通过该构成，对定影带进行保持的安定性、耐久性、传热效率得到提高。

本发明的技术方案9根据技术方案1所述的定影装置，其特征在于：

加热部件被设置在传热部件的内部里，并介由传热部件对定影带加热。通过该构成，因为是在部件的内部进行加热，所以就能够提高加热效率。

本发明的技术方案10根据技术方案1所述的定影装置，其特征在于：

加热部件是卤素发热管。

本发明的技术方案11根据技术方案1所述的定影装置，其特征在于：

加热部件被设置在定影带的外部里，并介由传热部件对定影带加热。通过该构成，就能够简化定影带的内部构造以及加热部件的配置构造。

本发明的技术方案12根据技术方案11所述的定影装置，其特征在于：

加热部件是包括励磁线圈的感应加热部。

本发明的技术方案13提供一种图像形成装置，其包括：

图像形成部，其相对于记录媒介来形成图像；

定影部，其相对于在该图像形成部形成有图像的记录媒介进行定影处理，

其特征在于，定影部搭载有技术方案1至12中任何一项所述的定影装置。通过该构成，就能够良好地通过安定的定影处理来进行高品位的图像形成。

根据本发明的定影装置，通过在传热部件的表面里设置多个凸形状部，凸形状部与定影带转动时的传热部件之间的滑动阻力减少，无需降低定影带的驱动力就能够进行良好的加热。

另外，根据搭载有本发明所涉及的定影装置的图像形成装置，就能够通过良好的定影处理以高品位来实现有效的图像形成。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式的图像形成装置全体的概要构成图。

图2所示是本发明的定影装置的实施方式中的要部正面截面图。

图3所示是本实施方式中支持构造的侧面图。

图4所示是本实施方式中实施例1的传热部件部分的放大构成图。

图5所示是本实施方式中传热部件部分的展开主视图。

图6是用于说明本实施方式中传热部件的实施例2的构成图。

图7是用于说明本实施方式中凸形状部的气流问题的放大截面图。

图8是本实施方式中凸形状部的放大截面图。

图9是本实施方式中凸形状部的设置构成的说明图。

图10是本实施方式中凸形状部的设置构成的说明图。

图11是本实施方式中凸形状部的变形例的放大截面图。

图12是本实施方式中凸形状部的变形例的放大截面图。

图13是本实施方式中凸形状部的变形例的放大截面图。

图14是本实施方式中的加热部件的其他例的截面图。

图15是本实施方式中传热部件中的问题点的说明图。

图16所示是以往的定影装置的概要构成图。

图17所示是以往的其他定影装置的概要构成图。

【符号说明】

1    图像形成装置本体

20   定影装置

21   定影带(定影部件)

22   传热部件

25   发热管(加热部件)

26   夹持形成部件

31   加压辊(加压部件)

50   凸形状部

52   低摩擦涂层

53   凹部

60   感应加热部

N    定影夹持

具体实施方式

以下，根据附图来对本发明的实施方式进行说明。

图1所示是用于说明本发明的实施方式的图像形成装置全体的概要构成图。在本例中，作为图像形成装置显示的是串列型彩色打印机。

图1中，在设置于图像形成装置本体1上方的罐收容部101里，可以自由装卸(自由交换)地设置了对应于各色(黄色、品红色、青色、黑色)的四个调色剂罐102Y、102M、102C、102K。

在罐收容部101的下方，配设了中间转印组件85。对应于各色(黄色、品红色、青色、黑色)的造像部4Y、4M、4C、4K被并排设置后与设置在中间转印组件85里的中间转印带78相向而对。

在各个造像部4Y、4M、4C、4K里，分别配设了感光体鼓5Y、5M、5C、5K。另外，在各感光体鼓5Y、5M、5C、5K的周围，分别配设了带电部75、显影部76、清洁部77，及未图示的除电部等。然后，各感光体鼓5Y、5M、5C、5K转动的同时，相对于各感光体鼓5Y、5M、5C、5K上面，下述的造像工序(带电步骤、曝光步骤、显影步骤、转印步骤、清洁步骤)被执行后，就在各感光体鼓5Y、5M、5C、5K上形成了各色的图像。

以下，对感光体鼓5Y、5M、5C、5K的造像工序进行说明。

感光体鼓5Y、5M、5C、5K通过未图示的驱动马达，在图1中沿顺时针方向被转动驱动。之后，在带电部75(图1中仅显示对应于感光体鼓5K的部分)处感光体鼓5Y、5M、5C、5K的表面被均匀带电(带电步骤)。

带电后的感光体鼓5Y、5M、5C、5K的表面经曝光部3发射的激光的照射、曝光后，就形成了对应于各色的静电潜像(曝光步骤)。形成有潜像的感光体鼓5Y、5M、5C、5K通过显影装置76(图1中仅显示对应于感光体鼓5K的部分)，其静电潜像被调色剂显影后，就形成了各色的调色剂像(显影步骤)。

感光体鼓5Y、5M、5C、5K上的调色剂像通过中间转印带78及第1转印偏压辊79Y、79M、79C、79K，被转印到中间转印带78上(一次转印步骤)。这样，通过在中间转印带78上重叠地转印调色剂像，就在中间转印带78上形成了彩色图像。

经上述转印后，感光体鼓5Y、5M、5C、5K到达清洁部77(图1中仅显示对应于感光体鼓5K的部分)里后，感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面里残存的未转印调色剂就通过清洁部77的清洁刮刀被机械地回收(清洁步骤)。之后，通过除电部来除去感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面里的残留电位。

如此，对于感光体鼓5Y、5M、5C、5K的一系列的造像工序得以完成。

接着，对于中间转印带78上进行的一系列转印工序进行说明。

中间转印组件85包括环状的中间转印带78；四个一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K；二次转印支持辊82；清洁支持辊83；张紧辊84以及中间转印清洁部80等。

中间转印带78由二次转印支持辊82、清洁支持辊83以及张紧辊84张架支持，通过二次转印支持辊82的转动驱动沿着图1所示箭头方向移动。

一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K分别与感光体鼓5Y、5M、5C、5K夹着中间转印带78来形成一次转印夹持。在一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K里，印加有与调色剂的极性相反的转印偏压。

中间转印带78沿着箭头方向移动，依次通过中间转印带78和感光体鼓5Y、5M、5C、5K之间的一次转印夹持。如此，感光体鼓5Y、5M、5C、5K上的各色调色剂像重叠到中间转印带78上后被一次转印。

一次转印后，中间转印带78到达与二次转印辊89相对的位置里。在该位置里，二次转印支持辊82与二次转印辊89一起夹住中间转印带78以形成二次转印夹持。在二次转印夹持处，形成在中间转印带78上的四色调色剂像被转印到搬送来的记录媒介P上。转印后，中间转印带78到达中间转印清洁部80，中间转印带78上未转印的调色剂就得到回收。

如此，在中间转印带78上执行的一系列转印工序就完成了。

这里，被搬送到二次转印夹持位置里的记录媒介P是从配设在图像形成装置本体1下方里的供纸部12，经过供纸辊97及对位辊98来被搬送的。

即，在供纸部12里，转印纸等记录媒介P被多页重叠地收藏。然后，供纸辊97在图1中被反时针方向转动驱动时，从最上面的记录媒介P开始，依次被供送到对位辊98里。

被搬送到对位辊98里的记录媒介P在停止转动驱动的对位辊98的辊夹持位置处作暂时停止。然后，同步于中间转印带78上的调色剂像的时机，通过对位辊98的转动驱动，记录媒介P朝向前述二次转印夹持被搬送。如此，记录媒介P上就转印了调色剂像。

在二次转印夹持处转印了彩色图像的记录媒介P被搬送到定影装置20里。然后，记录媒介P在定影装置20处接受定影带21和加压辊31的加热加压后，被转印在表面里的调色剂像就定影到记录媒介P上了。

之后，记录媒介P经过排纸辊99被排到装置本体1外，依次堆垛到堆垛部100上。

图2所示是本发明的定影装置的实施方式中的要部的正面截面图。

在图2中的定影装置20内，包括有由作为定影部件的环状的带状部件构成的定影带21；设置在定影带21内的管状的传热部件22；作为加热部件的卤素发热管25；作为接触并检测定影带21的表面温度的温度传感器的热敏电阻28；与定影带21接触后形成定影夹持N，作为加压部件的加压辊31等。

传热部件22在与定影夹持N相对的位置里形成有凹部22a，在该凹部22a里配设了夹持形成部件26、配设在定影带21和夹持形成部件26之间的网格状的滑动片材23，以及配设在传热部件22的凹部22a底部和夹持形成部件26之间的绝热材料27。

夹持形成部件26由硅酮橡胶、氟橡胶等弹性体构成，介由滑动片材23间接地相对于定影带21的内面进行滑动。另外，夹持形成部件26也可以采用直接在定影带21的内面里进行滑动的构成。

作为传热部件22的凹部22a的形状并不限于该形状，也可以是平坦形状或其他的形状。只是在做成凹形状时，因为记录媒介P的先端的排出方向是随着辊31的，所以就可以提高与定影带21之间的分离性，使堵纸的发生得到抑制。

加压辊31是在中空的金属辊上设置硅酮橡胶层，为了获得脱模性而在外表面里设置了脱模层(PFA树脂层或PTFE树脂层)。

还有，加压辊31介由齿轮组等，由设置在图像形成装置里的马达等驱动源传递来的驱动力作转动驱动。更进一步地，加压辊31被弹簧等压到定影带21一侧里后，通过加压辊31的橡胶层的被压变形，就在定影夹持N处形成了规定的夹持宽度。

加压辊31也可以由中心为实心的辊来形成，但是因为中空的热容量低，所以优选使用。还有，也可以在加压辊31里设置卤素加热辊等的加热源。

加压辊31中的硅酮橡胶层也可以是实心(solid)橡胶，当加压辊31内部里没有发热管等加热源时，也可以使用海绵橡胶(sponge rubber)。由于海绵橡胶的绝热性高，定影带21的热不容易传递到加压辊31里，所以优选使用。

定影带21是采用镍或不锈钢等的金属带，或聚酰亚胺等树脂材料的环状带(或薄膜)。定影带21的表层具有PFA树脂层或PTFE树脂层等的脱模层，具有脱模性来使得记录媒介P上的调色剂不会附着。

还有，在定影带21的底材和PFA树脂层(或PTFE树脂层)之间，也可以形成硅酮橡胶层等的弹性层。没有硅酮橡胶层时虽然热容量小，定影性得到提高，但会产生以下问题。即，会将未定影调色剂像压碎，定影时，定影带21的表面的微妙的凹凸被转印到图像里后，会在整个图像部里留下柚子皮状的痕迹。为了对此进行改善，需要将硅酮橡胶设置在100μm以上。通过硅酮橡胶层的变形来吸收微妙的凹凸后对柚子皮图像进行改善。

中空的传热部件22的材质采用的是铝、铁、不锈钢等的管状金属。本实施方式中的传热部件22是直径小于定影带21的直径1mm左右的小圆形。但是，作为定影带21的截面形状并不局限于圆形，也可以是角形或其他截面形状。

在传热部件22的凹部22a内部里，收容有夹持部形成部件26和绝热材料27，在传热部件22的内部里，设置了对这些部件进行支持的保持部件30。此时，如果通过卤素发热管25等辐射热而使得保持部件30被加热时，可以通过在保持部件30的表面里进行绝热处理或镜面处理来防止过热。由此可以抑制多余的能源消耗。

还有，作为使传热部件22升温的热源虽然可以是未图示的卤素发热管25，但也可以是后述的IH(感应加热)方式。更进一步地，还可以使用电阻发热体或碳素发热管。

作为定影带21的加热方法，除了图2所示的介由传热部件22来对定影带21加热以外，也可以对定影带21直接加热。

定影带21通过加压辊31的带动来转动。在图2所示的构成中，加压辊31通过未图示的驱动源来转动，并在定影夹持N处将驱动力传递到定影带21里后，使得定影带21得以转动。

定影带21虽然在定影夹持N处被夹在夹持部形成部件26和加压辊31之间进行转动，但在定影夹持N以外由传热部件22移送导向后，定影带21的位置不能离开传热部件22一定的距离。

在定影带21和传热部件22的界面里，设置了硅油或氟素润滑脂等的润滑剂。然后，使传热部件22表面的表面粗糙度大于润滑剂的粒径，以方便对润滑剂的保持。

作为使传热部件22的表面粗糙的方法，可以采用喷砂等的物理方法，浸蚀(etching)等的化学方法，或者是涂敷混有小粒径有孔玻璃珠(beads)的涂料的方法中的任何一种。

在本实施方式中，如图3的侧面图所示地，所述各部件设置在定影装置20的侧板43里。侧板43是支持构成部件的高刚性材质，并且是位置确定的基准。

加压辊31在本例中的直径为30mm，如图2所示，是在中空构造的芯棒32上形成有弹性层33。加压辊31的弹性层33由发泡硅酮橡胶、硅酮橡胶、氟橡胶等材料来形成。另外，在弹性层33的表层里也可以设置由PFA、PTFE等构成的薄的脱模层。

加压辊31与定影带21压接后，就在其与定影带21之间形成了所希望的定影夹持N。还有，如图3所示，在加压辊31里设置了与未图示的驱动机构的驱动齿轮啮合的齿轮45，加压辊31通过驱动机构，在图2中沿箭头方向(顺时针方向)被转动驱动。

还有，加压辊31的宽度方向两端部介由轴承42可以自由转动地被支持在定影装置20的侧板43里。另外，在加压辊31的内部也可以设置卤素发热管等的热源。

在以发泡硅酮橡胶等海绵状材料来形成加压辊31的弹性层33时，因为可以减少作用到夹持部N里的加压力，所以就能够进一步地减轻发生在保持部件22里的弯曲。更进一步地，因为加压辊31的绝热性得到提高，定影带21的热难以向加压辊31侧移动，所以就提高了定影带21的加热效率。

还有，在本实施方式中，虽然是将定影带21的直径形成为大致等同于加压辊31的直径，但也可以是将定影带21的直径形成为小于加压辊31的直径。这时，因为定影夹持N处定影带21的曲率要小于加压辊31的曲率，从夹持部送出的记录媒介P就容易从定影带21分离了。

图4所示是用于说明本实施方式中的传热部件的实施例1的关连部件的放大构成图。

在图4中，传热部件2的轴方向的截面形状仅在定影带21的拉伸方向(图中箭头所示方向)的一侧(图中下侧)里形成有多个凸形状部50，而且，凸形状部50的突出高度(从传热部件22中没有设置凸形状部50的部位开始至凸形状部50的顶点为止的高度)h朝着定影夹持N的方向被设定为依次降低。

凸形状部50的高度h在本例中最大为0.8mm左右，朝着定影夹持N依次降低。凸形状部50的直径(从顶点侧来看时的凸形状部50的直径d：参照图5的主视图)在0.5mm至2mm左右，在传热部件22的轴方向里也有多个的延伸存在。这时，在轴方向及圆周方向里形成各自相互不同的凸形状部50以使得仅在传热部件22的圆周方向的相同位置里没有凸形状。

本实施方式的传热部件22是以冲压(press)加工来使金属板形成凸形状部50部分和外部形状的模型后，通过弯曲成管状来形成上述形状的管状金属体的。凸形状部50的高度可以通过冲压加工模具来做适当调整。

接着，对于本实施方式的构成的考察及其实证实验进行说明。

本发明者们根据实验来对，本实施方式的定影装置的，在被加热的管状金属体的传热部件22和定影带21的内面滑动摩擦的同时，将热从传热部件22传递到定影带21里的构成中，用于缩短升温时间，解决预热时间问题，并降低定影带的驱动力的手段进行研讨。

通常，如专利文献4所记载的定影装置的构成是，被加工成圆形的管状金属体(传热部件)与定影带之间有很小的间隙，朝向夹持部，间隙是以楔状地变窄的。此时，虽然夹持部的滑动阻力最大，但在夹持部以外的定影带也转动时，特别是拉伸侧被摩擦后，就会成为使转动时的负荷增大的原因。

特别是，当定影带和管状金属体的界面里有润滑脂时，因为润滑脂的粘性阻力而使阻力增大(即使对管状金属体的表层施加滑动涂层，润滑脂和轮带内面的粘性阻力也不会减少)。

本发明者们考察了以下的方法，即，在用于解决上述课题的管状金属体的表层里设置多个凸形状，以减少定影带内面和管状金属体之间的接触面积，从而来降低定影带的转动阻力。

首先，采用与后述的本实施方式的实施例2相同的构成，使用形成有相同高度的凸形状的管状金属体的定影装置的实验结果是：转动负荷得到了减少。

更进一步地，本发明者们采用与本实施方式的实施例1相同的构成，使用凸形状向着夹持部依次降低的管状金属体来进行实验。其结果是，凸形状与轮带内面大致均等地接触，并且因为凸形状相对于轮带是点接触，所以轮带的转动负荷得到减轻，更进一步地是升温时间也不逊于没有设置凸形状的情况。这些效果可以考虑为是：点接触部的接触传热，以及通过凸形状，轮带和加热用的管状金属体之间的对流得到了促进的缘故。

对图6所示本实施方式的实施例2中，凸形状部51的高度为均一的构成进行研讨后得到了以下的结果。即，在该本实施方式的实施例2的传热部件22中，接近定影夹持N部分的凸形状部51与定影带21内面接触(接触部A)，而其他部分的凸形状部51的顶点部离开定影带21的内面，转动负荷得到减轻。

然而，在本实施方式的实施例2中，离开定影带21的凸形状部51处，因为没有与定影带21的内面接触，所以传热处于困难状态。更进一步地，如图7所示地，相对于定影带21的转动，其传热部件22之间的气流越靠近轮带内面流速就越快，绝大部分都从凸形状部51的顶点和定影带21之间穿过。由此也可以得知加热效率多多少少地被降低了。

关于这点，对图4所示本实施方式的实施例1进行验证后的结果如图8所示，当定影带21转动时，其与传热部件22之间的气流会与凸形状抵接，从而发生对流。通过该对流，被加热的传热部件22和定影带21之间就发生了热移动。由此可以得知加热效率提高了。

另外，在本实施方式中，传热部件22的轴方向的截面形状是仅在定影带21的拉伸方向(图中的箭头方向)的一侧(图中下侧)里形成有多个的凸形状部50。如此，凸形状部50设置在定影带21的拉伸侧里，其降低滑动阻力的效果更高。

加工方法如图9(省略了定影带)所示地，虽然也可以在定影带21的松弛侧里构成凸形状部51，但是，当凸形状部51的顶点与定影带21的内面的全周长接触时，在将传热部件22插入定影带21内部里时，就会导致组装时的困难，所以应加以避免。

还有，当加压辊31和定影带21在水平方向里邻接，并且定影夹持是垂直地构成的时候，在专利文献4所记载的定影装置中，虽然转动时定影带21的下部像卷付在传热部件22里那样地接触，但是在静止时定影带21的上部是通过自重来与传热部件22接触的。

即，在定影带21转动时，如果在拉伸侧里设有凸形状部50，那么，在松弛侧中不设置凸形状部也可以，还有，静止时，在加热同时进行待机的情况下，因为传热部件22和定影带21的内面有更多的接触面积，从热的角度来讲，定影带21的上部侧里以不设置凸形状部50为好。

至此，为了使转动时的负荷降低和静止时的余热待机效率化同时成立，如图10(省略了定影带的图示)所示地，凸形状部50以设置在定影带21的拉伸侧(大约是一半的圆周)里为好。

如此，在本实施方式的实施例1、2中，通过在传热部件22里设置多个凸形状部50来减少其与定影带21之间的接触面积，滑动阻力就得到了减少。

还有，在本实施方式的实施例1中，随着与定影带21的空隙的减少(顺着接近定影夹持方向而依次减少)，来降低凸形状部50的高度。由此，通过使得凸形状部50的顶点与定影带21的内面均匀地抵接，来防止片面接触。更进一步地，从传热部件22去定影带21的热移动因为凸形状部50的顶点的接触传热和因为凸形状部50而导致定影带21转动时的空隙内的对流被促进，加热效率就得到提高。

这时，由于凸形状部50的顶点经历长时间与定影带21的滑动后会被渐渐削去，在本实施方式中，如图11所示地，通过在凸形状部50的滑动部分里设置低摩擦涂层52，来提高润滑性和削除防止性。

因为在传热部件22的全体表面里进行上述的低摩擦涂层52时，会导致低摩擦涂层52产生热阻力的问题。所以，在本实施方式中，仅在凸形状部50里进行低摩擦涂层52。因为与定影带21的滑动摩擦仅在凸形状部50的顶点进行，只要在那里施加了低摩擦涂层52就不会有问题，还有，因为凸形状部50的底部没有涂层而可以被良好地加热，所以因对流而去定影带21的传热效率得到提高。

低摩擦涂层52可以在对凸形状部50以外的部分进行罩盖的状态下，通过涂层加工来形成。

在本实施方式中，作为由管状金属体构成的传热部件22的材质，使用的是不锈钢，如图11所示，仅对凸形状部50进行涂层加工。作为涂层材料，从耐热性和滑动性的角度出发，以将氟树脂为主要成分的涂敷层设置在5μm至30μm的层厚里为好。为了弥补传热性能，对配合各种添加剂的涂敷材料进行了研讨，结果是因为有异物的存在而损坏了滑动耐久性。

在本实施方式中，传热是通过凸形状部50和定影带21的接触来进行的。因为传热部件22是通过内部来加热的，所以为了促进向凸形状部50的顶点去的热移动以提高热效率，在本实施方式中，如图12所示地，是使得凸形状部50的厚度小于传热部件22的其他部位，来减少热阻力的。

在本实施方式中，凸形状部50的顶点部分成为最薄的凸形状。凸形状部50的厚度的最薄处是其他部位的40％至80％。另外，如果太薄的话，因为加工偏差而可能导致开孔，如果太厚，则会产生热阻力得不到降低的问题。

还有，定影带21的内面和传热部件22在凸形状部50的顶点处滑动摩擦，为了降低滑动阻力虽然使用了润滑剂，但是，润滑剂在凸形状部50的顶点以外的部位里会发生润滑剂积存，从而可能导致润滑剂的效果不能发挥的情况。

对此，在本实施方式中，如图13所示地，是通过在凸形状部50的顶点里设置凹部53以作为润滑剂积存，来解决该问题的。凹部53位于从凸形状部50的1/2(一半)高度更靠顶点侧的位置里，并分别形成在多个设置的各凸形状部50的顶点里。

对于使凸形状部50的厚度变薄，以及在顶点里设置凹部53，在传热部件22和凸形状部50的成型时，通过调整冲压加工时的冲头(punch)和冲模(die)之间的空隙就可以加工了。

另外，如图14所示，作为加热部件的卤素发热管或碳素发热管等的上述发热管25的替代，也可以考虑对着定影带21的外侧，设置利用感应加热(IH：Induction heating)的电磁感应来加热的感应加热部60，来构成对定影带21的加热。

感应加热部60由励磁线圈、铁芯、线圈导向等构成。励磁线圈是将细线扎束后的利兹线(litz)在宽度方向延伸设置，以覆盖定影带21的一部分。线圈导向由高耐热的树脂材料等构成，用以保持励磁线圈或铁芯。铁芯是由铁素体等强磁体(相对磁导率在1000至3000左右)构成的半圆筒状部件，为了朝向保持部件22形成高效率的磁通量，设置有中央铁芯(center core)或边缘铁芯(side core)。铁芯被配置为相对于沿宽度方向延伸设置的励磁线圈。

由此构成的感应加热部60的动作如下。

当定影带21沿图14中的箭头方向被转动驱动时，定影带21在与感应加热部60相对的位置里被加热。具体来说是，通过在励磁线圈里流过高频交变电流，就在传热部件22的周围里形成了磁力线在双方向里相互的交替切换。这时，在传热部件22的表面里产生了涡流后，通过传热部件22自身的电阻而产生焦耳热。通过该焦耳热，传热部件22被电磁感应加热，更进一步地，通过被加热的传热部件22，定影带21得到加热。

还有，为了有效地对传热部件22进行电磁感应加热，以采用使感应加热部60相对于传热部件22的圆周方向全领域的构成为好。另外，作为传热部件22的材料，可以使用镍、不锈钢、铁、铜、钴、铬、铝、金、白金、银、锡、钯，以及由其中多种金属组成的合金等。

在本实施方式中，是将接触或相对于定影带21的内周面并在保持定影带21的同时对其进行加热的传热部件22，通过对薄的金属板的弯曲加工后来形成管状的。由此，制造成本就比较低，定影带21的加热效率提高，预热时间或首次打印时间短，即使将装置高速化也能够抑制定影不良等的发生。

但是，在本实施方式的传热部件22的凹部22a中，将弯曲加工后的侧端部分22b开放的话，就会如图15的说明图那样，发生弹回(spring-back)后，侧端部分22b趋向于打开，从而与定影带21之间发生接触不均或接触压的不均。

这里，对于传热部件22的侧端部分22b有必要使传热部件22的宽度方向(轴方向)的至少一部分为接合状态，以使得侧端部分22b不会因弹回而打开。例如，可以考虑在侧端部分22b里进行熔接来接合。

另外，在本实施方式的传热部件22中，虽然形成有收容夹持形成部件26的凹部29，但是凹部29中的传热部件22的角部22c及其附近，在介由定影带21与加压辊31接触时，就会在传热部件22里发生变形(特别是在与加压辊31的压接状态时容易发生)，从而在定影带21和传热部件22之间产生接触不均。

于是，在本例中，采用了将包括该角部22c的传热部件22，介由定影带21不与加压辊31接触的构成。具体来说是，相对于加压辊31，将传热部件22的角部22c设定在离开定影夹持N附近的位置里。

另外，在以往的这种定影装置(例如专利文献4所记载的定影装置)中，存在以下的问题。

即，在定影带随着加压辊的带动而转动的构成情况里，当定影带的转动负荷较大时，就会在加压辊的表层里持续产生较大的剪切力，从而导致加压辊的历时劣化或定影带打滑等问题的发生(课题1)。

还有，在增大管状金属体和定影带之间的间隙以减少滑动负荷时，因为从管状金属体到定影带的热阻力增大而妨碍定影带的升温，就会导致搭载有定影装置的图像形成装置的预热时间变长的问题(课题2)。

另外，为了减少上述的滑动阻力，现有技术是在管状金属体的全体表面里设置了滑动涂层。但是，这种滑动涂层在导致成本增加的同时，还会成为热阻力而妨碍升温(课题3)。

但是，根据本实施方式就能够解决上述的现有技术中的课题。

另外，在本实施方式中，作为加压部件虽然是以使用加压辊31的定影装置来适用本发明，但是，作为加压部件也可以以使用加压轮带或加压垫的定影装置来适用本发明。在这种情况下，也能够获得与本实施方式同样的效果。

另外，在本实施方式中，作为定影部件虽然采用了多层构造的定影带21，但是，作为定影部件也可以采用由聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、氟树脂或薄板状金属等构成的环状的定影膜。在这种情况下，也能够获得与本实施方式同样的效果。

本发明可以适用于进行调色剂像的定影的定影装置，及包括该定影装置的复印件、打印机、传真机装置，及其复合机等的图像形成装置中的定影部。

另外，本发明不局限于前述各实施方式，在本发明的技术思想的范围内，除了前述各实施方式所示之外，还可以对前述各实施方式进行适当的变更，专利说明书的公开内容不局限于上述的说明。

本专利申请的基础和优先权要求是2009年9月3日、在日本专利局申请的日本专利申请JP2009-203496，以及2010年5月7日、在日本专利局申请的日本专利申请JP2010-107361，其全部内容在此引作结合。

Claims (13)

1.一种定影装置，其包括：

定影带，其由可挠性的环状带组成；

加热部件，其对所述定影带进行加热；

夹持形成部件，其设置在所述定影带内部里；

加压部件，其介由所述定影带压接到所述夹持形成部件里，

在所述定影带和所述加压部件之间形成定影夹持，所述定影带和所述加压部件一起沿圆周方向移动，并且作为定影对象的记录媒介被搬送到所述定影夹持里，

其特征在于包括传热部件，其被固定为沿着所述定影带的内面，与所述定影带内面滑动后，在对所述定影带进行移动导向的同时将热量传递到所述定影带里，在所述传热部件的表面里设置了多个凸形状部。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

所述各凸形状部的突出高度在所述定影带的转动方向中，向着所述定影夹持是依次降低的。

3.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

所述定影带因所述加压部件的转动力而被带动转动，在通过所述加压部件对所述定影带的拉伸方向的一侧中的所述传热部件的侧面里设置所述凸形状部。

4.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

所述凸形状部相对于所述定影夹持，被设置在所述定影带的转动方向上游侧里。

5.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

仅在所述传热部件中的所述凸形状部里设置低摩擦涂层。

6.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

所述凸形状部的顶点部分的厚度被设置为薄于所述传热部件中没有设置所述凸形状部的部分的厚度。

7.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

在所述定影带和所述传热部件之间介在有润滑剂，并在所述传热部件的所述凸形状部里设置润滑剂积存的凹部。

8.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

所述传热部件由金属制管材构成。

9.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

所述加热部件被设置在所述传热部件的内部里，并介由所述传热部件对所述定影带加热。

10.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

所述加热部件是卤素发热管。

11.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

所述加热部件被设置在所述定影带的外部里，并介由所述传热部件对所述定影带加热。

12.根据权利要求11所述的定影装置，其特征在于：

所述加热部件是包括励磁线圈的感应加热部。

13.一种图像形成装置，其包括：

图像形成部，其相对于记录媒介来形成图像；

定影部，其相对于在该图像形成部形成有图像的记录媒介进行定影处理，

其特征在于，所述定影部搭载有权利要求1至12中任何一项所述的定影装置。

Images