CN102023539A - 定影装置及图像形成设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种定影装置及图像形成设备。该定影装置包括:定影辊,其是可旋转的;带部件,其张紧在定影辊上;加压辊,其通过带部件对定影辊加压;带按压部件,其在定影辊与加压辊之间的压力接触位置的下游侧从带部件的内侧将带部件的外表面向加压辊按压;以及控制器,其使将要通过定影辊及带按压部件与加压辊之间的压力接触部分的记录介质的前部区域的每单位面积的通过时间与后续区域的每单位面积的通过时间之间的时间差减小。
Description
技术领域
本发明涉及定影装置及图像形成设备。
背景技术
在例如复印机或打印机等图像形成设备中,对转印有调色剂图像的记录介质加热和加压来执行将调色剂图像定影到记录介质上的定影处理。
用于定影处理的定影装置包括:例如,带部件,其被诸如加热器等热源加热并且还被定影辊可旋转地张紧;以及加压辊,其经由带部件对定影辊加压。在这种定影装置中,在定影辊与加压辊之间的压力接触位置处形成对记录介质进行加热和加压的咬合区;在记录介质穿过咬合区时转印到记录介质上的调色剂图像经历加热和加压操作,从而将调色剂图像定影到记录介质上。
对于使用带部件的这种定影装置,例如JP-A-2007-065082披露了设置有剥离垫以使带部件弯曲的构造,其中,剥离垫的特征在于其形状,并且带部件(和纸张)在通过的同时沿着垫通过区域的轴向方向在中部和两端描绘出不同的形状。
此外,例如JP-A-05-134499披露了转印单元、传送单元和定影单元中转印纸张的各种线速度。
此外,例如JP-A-08-179636披露了如下内容:根据转印介质的尺寸来调整定影装置的线速度、转印/传送带的线速度和转印介质供给装置的线速度中至少之一,并减小在更靠近转印介质的后端的位置处定影装置与转印/传送带之间的线速度差异,从而消除在转印介质与转印/传送带分离的分离区域附近转印介质的松弛。
此外,例如JP-A-2007-004117披露了如下内容:作为耐热带的第二图像转送带延伸至记录介质传送路径和定影装置,并且根据记录介质的种类来控制第二图像转送带的速度。
发明内容
本发明涉及设置有带按压部件的定影装置以及包括这种定影装置的图像形成设备,该带按压部件在定影辊与加压辊之间的压力接触位置的下游侧使带部件的外表面按压加压辊,并且本发明意图提出如下技术:抑制产生于经定影处理的记录介质的前部区域与后部区域之间的光泽的差异(光泽差异)。
(1)根据本发明的一个方面,一种定影装置包括:定影辊,其是可旋转的;带部件,其张紧在所述定影辊上;加压辊,其隔着所述带部件对所述定影辊加压;带按压部件,其在所述定影辊与所述加压辊之间的压力接触位置的下游侧从所述带部件的内侧将所述带部件的外表面向所述加压辊按压;以及控制器,其使将要通过所述定影辊及所述带按压部件与所述加压辊之间的压力接触部分的记录介质的前部区域的每单位面积的通过时间与后续区域的每单位面积的通过时间之间的时间差减小。
(2)根据项(1)所述的定影装置还可以包括将所述记录介质传送至所述压力接触位置的传送单元,其中,所述控制器包括传送速度调节单元,所述传送速度调节单元调节所述传送单元传送所述记录介质的传送速度,从而在所述记录介质的前部区域进入所述压力接触位置时使传送速度暂时提高。
(3)在根据项(2)所述的定影装置中,所述传送速度调节单元调节所述传送单元传送所述记录介质的传送速度,从而使厚记录介质的前部区域进入所述压力接触位置时的传送速度高于薄记录介质的前部区域进入所述压力接触位置时的传送速度。
(4)根据项(1)至(3)所述的定影装置,还包括向所述带部件的内表面供油的供油部件,其中,所述控制器包括调节油量使油量不超过基准值的油量调节单元。
(5)在根据项(1)至(3)所述的定影装置中,所述控制器包括传送角度调节单元,所述传送角度调节单元对比基准值厚的记录介质的传送角度进行调节从而使所述记录介质的四个角部中的一个角部最先到达所述压力接触位置。
(6)在根据项(1)至(3)所述的定影装置中,所述控制器包括除所述定影辊之外的驱动部件,所述驱动部件用于驱动所述带部件旋转。
(7)根据本发明的一个方面,一种图像形成设备包括:形成单元,其形成调色剂图像;转印单元,其将所述形成单元形成的所述调色剂图像转印到记录介质上;以及定影单元,其将所述转印单元转印的调色剂图像定影到所述记录介质上,其中,所述定影装置包括:定影辊,其是可旋转的;带部件,其张紧在所述定影辊上;加压辊,其隔着所述带部件对所述定影辊加压;带按压部件,其在所述定影辊与所述加压辊之间的压力接触位置的下游侧从所述带部件的内侧将所述带部件的外表面向所述加压辊按压;以及控制器,其使将要通过所述定影辊及所述带按压部件与所述加压辊之间的压力接触部分的记录介质的前部区域的每单位面积的通过时间与后续区域的每单位面积的通过时间之间的时间差减小。
根据项(1),可以抑制在经过定影处理的记录介质的前部区域与后续区域之间产生的光泽差异。
根据项(2),可以使记录介质的前部区域在进入压力接触位置时因制动力而暂时降低的速度大致等于后续区域的速度,从而抑制光泽差异的产生。
根据项(3),可以抑制具有不同厚度的记录介质产生光泽差异。
根据项(4),可以抑制因过量供油而造成带部件的行进操作的不稳定性以抑制记录介质的速度改变,从而抑制光泽差异的产生。
根据项(5),可以分散记录介质的前部区域进入压力接触位置时的制动力以缓和记录介质的速度降低,从而抑制光泽差异的产生。
根据项(6),可以改善带部件的行进操作的稳定性以抑制记录介质的速度改变,从而抑制光泽差异的产生。
根据项(7),可以提供这样的图像形成设备,该图像形成设备能够抑制在经过定影处理的记录介质的前部区域与后续区域之间产生的光泽差异。
附图说明
下面,将根据附图详细描述本发明的示例性实施例,其中:
图1是示出根据本发明示例性实施例的图像形成设备的示意图;
图2是示出根据本发明示例性实施例的定影装置的示意性构造的侧面剖视图;
图3是示出根据本发明示例性实施例的咬合区附近的区域的示意剖视图;
图4是用于说明产生光泽差异(gloss difference)的机理(假说)的视图;
图5是用于说明产生光泽差异的机理(假说)的视图;
图6是用于说明产生光泽差异的机理(假说)的视图;
图7是示出纸张的不同位置的光泽值的视图;
图8是示出基于传送速度的调节来处理光泽差异的措施的验证结果的视图;
图9是示出定影装置的示例性构造的侧面剖视图;以及
图10是示出基于供油量的调节来处理光泽差异的措施的验证结果的视图。
具体实施方式
下面,将参考附图详细说明本发明的示例性实施例。
此外,以下描述以实例的方式说明构成应用本示例性实施例的图像形成设备的部件、以及各个部件的材质、厚度、硬度等;然而,在本发明不限制于该构造,可以采用与例如使用目的和使用条件等装置设计条件对应的构造。
图1是示出根据本发明示例性实施例的图像形成设备的示意图。如图1所示的图像形成设备是通常称为“串联型”的图像形成设备的中间转印系统。该图像形成设备包括:多个图像形成单元1Y、1M、1C、1K,其用于利用各种颜色成分借助电子照相系统来形成调色剂图像;一次转印单元10,其用于将各个图像形成单元1Y、1M、1C、1K所形成的各种颜色成分的调色剂图像依次地转印到中间转印带15上(一次转印);二次转印单元20,其用于将已经转印到中间转印带15上的叠加的调色剂图像共同地转印到用作记录介质的纸张P上(二次转印);以及定影装置60,其用于将二次转印到纸张P上的图像定影。图像形成设备还包括用于对各个单元的操作进行控制的控制单元40。
在本示例性实施例中,在各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K中围绕朝着箭头A的方向旋转的感光体11依次地布置用于执行电子照相法的如下各种装置:例如,充电器12,其用于对感光体11充电;激光器曝光装置13,其用于在感光体11上写入静电潜像(在附图中,曝光光束用附图标记Bm来表示);显影器14,其用于收纳各个颜色成分的调色剂以使用调色剂使感光体11上的静电潜像可视化;一次转印辊16,其借助一次转印单元10将形成于感光体11上的各个颜色成分的调色剂图像转印到中间转印带15上;以及感光体清洁器17,其用于去除残留在感光体11上的调色剂。这些图像形成单元1Y、1M、1C和1K从中间转印带15的上游侧按照黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(青色)(C)和黑色(K)的顺序几乎成直线地进行布置。
作为中间转印体的中间转印带15是由含有适量的诸如炭黑等抗静电剂的聚酰亚胺或聚酰胺树脂所制成的薄膜型环带形成的。中间转印带15的体积电阻率在106Ωcm至1014Ωcm的范围内。中间转印带15的厚度为例如约0.1mm。各种辊以预定速度朝着如图1所示的箭头B的方向循环驱动(旋转移动)上述中间转印带15。所布置的上述各种辊包括:驱动辊31,其受具有良好恒速特性的电动机(未示出)驱动以使中间转印带15旋转移动;支持辊32,其将中间转印带15支撑为沿着感光体11的排列方向几乎成直线地延伸;张紧辊33,其向中间转印带15施加一定张力并且还用作防止中间转印带15蛇行的防蛇行辊;支撑辊25,其设置在二次转印单元20处以用作从背面对中间转印带15进行支撑的支持辊;以及清洁支撑辊34,其用作设置在用于刮除中间转印带15上的残留调色剂的清洁单元处的支撑辊。
一次转印单元10包括隔着中间转印带15与感光体11相对置的一次转印辊16。一次转印辊16由轴以及海绵层构成,海绵层是固定到轴的外周上的弹性层。轴是由例如铁或SUS等金属制成的圆柱杆。海绵层是海绵状圆筒形辊,该辊由与例如炭黑等导电剂混合的NBR、SBR和EPDM的混合橡胶制成并且体积电阻率为107Ωcm至109Ωcm。一次转印辊16布置成隔着中间转印带15与感光体11压力接触。此外,向一次转印辊16供应极性与调色剂充电极性(限定为负极性,下文与此相同)相反的电压(一次转印偏压)。因此,各个感光体11上的调色剂图像依次地静电吸附在中间转印带15上从而在中间转印带15上形成叠加的调色剂图像。
二次转印单元20包括布置在中间转印带15的调色剂图像保持侧的二次转印辊22、以及支撑辊25。支撑辊25由如下管构成:该管在表面上为分散有碳的EPDM和NBR的混合橡胶,并且在内部为EPDM橡胶。支撑辊25形成为表面电阻率在107Ω/□至1010Ω/□的范围内并且硬度为70°(asker C)。支撑辊25布置在中间转印带15的背面并且用作二次转印辊22的对置电极;与支撑辊25相邻地布置金属供电辊26,在金属供电辊26上稳定地施加有二次转印偏压。
另一方面,二次转印辊22由轴以及海绵层构成,海绵层是固定在该轴的外周上的弹性层。该轴是由例如铁或SUS等金属制成的圆柱形杆。海绵层是海绵状圆筒形辊,该辊由与例如炭黑等导电剂混合的NBR、SBR和EPDM的混合橡胶制成并且体积电阻率在107Ωcm至109Ωcm的范围内。二次转印辊22布置成隔着中间转印带15与支撑辊25压力接触。此外,二次转印辊22接地而在自身与支撑辊25之间形成二次转印偏压,从而将调色剂图像二次转印到被传送至二次转印单元20的纸张P上。
此外,在中间转印带15上二次转印单元20的下游侧,可分离地/可接触地设置带清洁器35,该带清洁器35用于去除在二次转印后中间转印带15上的残留调色剂或纸粉以清洁中间转印带15的表面。另一方面,在黄色图像形成单元1Y的上游侧布置基准传感器(原位置传感器)42,该基准传感器用于生成在各个图像形成单元1Y、1M、1C、1K中进行图像形成操作的时刻的基准信号。此外,在黑色图像形成单元1K的下游侧,布置调节图像质量的图像浓度传感器43。基准传感器42在识别出形成于中间转印带15的背面上的特定标记时生成基准信号。根据基于基准信号的识别由控制单元40发出的指令,各个图像形成单元1Y、1M、1C、1K开始执行图像形成操作。
此外,根据本示例性实施例的图像形成设备的纸张传送系统包括:纸张容纳单元50,其用于容纳纸张P;拾纸辊51,其在收到控制单元40的指令时取出堆叠在纸张容纳单元50中的一页纸张P并对该纸张P进行传送;传送辊52,其传送由拾纸辊51取出的纸张P;纸张传送路径53,其将由传送辊52传送的纸张送入二次转印单元20;传送带55,其将二次转印辊22二次转印后传送的纸张传送到定影装置60中;以及定影进入引导件56,其将纸张P引导至定影装置60。
接下来,将对根据本示例性实施例的图像形成设备中的基本成像处理进行说明。在如图1所示的图像形成设备中,由图像读入装置(未示出)或个人计算机(未示出)产生的图像数据在经过图像处理装置(未示出)的图像处理之后由图像形成单元1Y、1M、1C和1K来成像。在图像处理装置中,对所输入的反射系数数据执行图像处理,例如阴暗校正、位移校正、亮度/颜色空间转换、伽玛校正、帧删除、以及诸如颜色编辑或移动编辑等各种图像编辑。经图像处理的图像数据被转换成Y、M、C和K四种颜色的色材灰度数据,然后这些数据被发送给激光器曝光装置13。
在激光器曝光装置13中,根据所输入的色材灰度数据,将由例如半导体激光器发射的曝光光束Bm照射到图像形成单元1Y、1M、1C、1K的各个感光体11上。图像形成单元1Y、1M、1C、1K的感光体11的表面由充电器12来充电,然后由激光器曝光装置13来进行扫描曝光以形成静电图像。所形成的静电潜像经由各个图像形成单元1Y、1M、1C、1K的显影器14显影为各种颜色Y、M、C、K的调色剂图像。
在各个感光体11与中间转印带15保持接触的一次转印单元10中,形成于图像形成单元1Y、1M、1C、1K的感光体11上的调色剂图像转印到中间转印带15上。更具体地说,在一次转印单元10中,将极性(正极性)与调色剂的充电极性相反的电压(一次转印偏压)施加到中间转印带15的基材上,以将调色剂图像依次地叠加在中间转印带15的表面上来执行一次转印处理。
在将调色剂图像依次地一次转印到中间转印带15的表面上之后,中间转印带15移动从而将调色剂图像传送至二次转印单元20。在纸张传送系统中,在将调色剂图像传送给二次转印单元20的同时,拾纸辊51旋转从而从纸张容纳单元50中供应具有控制单元40所指定的尺寸的纸张P。由拾纸辊51供应的纸张P经由传送辊52来传送并且经过纸张传送路径53到达二次转印单元20。在到达二次转印单元20之前,纸张P暂时停止,并且以使阻挡辊(未示出)与保持有调色剂图像的中间转印带15的移动同步地旋转的方式将纸张P和调色剂图像彼此对准。
在二次转印单元20中,二次转印辊22通过中间转印带15按压支撑辊25。此时,及时传送的纸张P被夹持在中间转印带15与二次转印辊22之间;在这种情况下,如果供电辊26将极性(负极性)与调色剂的充电极性相同的电压(二次转印偏压)施加到中间转印带15上,则会在二次转印辊22与支撑辊25之间形成转印电场。在二次转印辊22按压支撑辊25的二次转印单元20中,保持在中间转印带15上的未定影调色剂图像共同地静电转印到纸张P上。
然后,静电转印有调色剂图像的纸张P在与中间转印带15分离的情况下由二次转印辊22来传送,并被进一步传送至设置在二次转印辊22的纸张传送方向的下游侧的传送带55上。在传送带55上,与定影装置60的传送速度同步地以最佳传送速度将纸张P传送至定影装置60。通过加热和加压对传送至定影装置60的纸张P上的未定影图像执行定影处理从而将图像定影在纸张P上。将具有定影图像的纸张P传送至设置在图像形成设备的排出单元中的排出纸容纳单元(未示出)。
另一方面,在对纸张P完成转印处理之后,随着中间转印带15受驱旋转而传送中间转印带15上的残留调色剂,并且由清洁支撑辊34和中间转印带清洁器35从中间转印带15上去除残留调色剂。
接下来,将说明用于根据本示例性实施例的图像形成设备中的定影装置60。
图2是示出根据本示例性实施例的定影装置60的示意性构造的侧面剖视图。该定影装置60的主要部件包括定影带组件61和布置成与定影带组件61压力接触的加压辊62。
定影带组件61的典型构造包括:定影带610,其是朝着箭头D的方向旋转的带部件的实例;定影辊611,其在使定影带610张紧的同时受驱旋转;张紧辊612,其从内侧将定影带610张紧;张紧辊613,其从外侧将定影带610张紧;姿势校正辊614,其对定影带610在定影辊611与张紧辊612之间的姿态进行矫正;剥离垫64,其是位于定影带组件61与加压辊62彼此压力接触的咬合区N的下游区域中的示例性带按压部件,并且布置在定影辊611的附近;以及张紧辊615,其在咬合区N的下游侧将定影带610张紧。
定影带610是周长为314mm并且宽度为340mm的挠性环带。定影带610具有由如下层构成的多层构造:基层,其由厚度为80μm的聚酰亚胺树脂形成;弹性层,其由厚度为200μm的硅橡胶形成并且层压在基层的表面侧(外周侧);以及防粘层,其由厚度为30μm的四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物树脂(PFA)管形成并且形成在弹性层上。此处,设置弹性层来提高(尤其是)彩色图像的图像质量。
定影辊611是外径为65mm、长度为360mm并且厚度为10mm的铝制圆筒形辊。定影辊611在驱动电动机(未示出)的驱动力的作用下以445mm/s的表面速度朝向箭头C的方向旋转。
在定影辊611的内部,布置额定功率为900W的用作加热源的卤素加热器616a。温度传感器617a布置成与定影辊611的表面接触。图像形成设备的控制单元40(参见图1)根据温度传感器617a的测量值将定影辊611的表面温度控制为150℃。
张紧辊612是外径为30mm、壁厚度为2mm并且长度为360mm的铝制圆筒形辊。在张紧辊612的内部,布置额定功率为1000W的用作加热源的卤素加热器616b。利用温度传感器617b和控制单元40(参见图1),将定影辊612的表面温度控制为190℃。因此,张紧辊612具有对定影带610加热的功能以及张紧定影带610的功能。
此外,在张紧辊612的两端,布置弹簧部件(未示出)以向外按压定影带610从而将定影带610的总张力设定为15kgf。在这种情况下,为了使定影带610的张力在宽度方向上均匀并使定影带610在轴线方向上的位移最小,将张紧辊612形成为中心处的外径比端部处的外径大100μm的冠形形状。
张紧辊613是外径为25mm、壁厚度为2mm并且长度为360mm的铝制圆筒形辊。张紧辊613的表面被厚度为20μm的用作防粘层的PFA覆盖。形成防粘层以便防止定影带610的外表面带来的微量残余调色剂或纸粉沉积在张紧辊613上。与张紧辊612一样,张紧辊613也形成为中心处的外径比端部处的外径大100μm的冠形形状。顺便提及,可以将张紧辊612和张紧辊613均形成为冠形形状,或者可以将两者之一形成为冠形形状。
在张紧辊613内部,布置额定功率为1000W的用作加热源的卤素加热器616c。利用温度传感器617c和控制单元40(参见图1),将定影辊613的表面温度控制为190℃。因此,张紧辊613具有从外表面对定影带610加热的功能以及张紧定影带610的功能。这样,在本示例性实施例中,定影带610由定影辊611、张紧辊612和张紧辊613加热。
姿势校正辊614是外径为15mm并且长度为360mm的铝制圆柱形辊。在姿势校正辊614的附近布置带边缘位置探测机构(未示出)来探测定影带610的边缘位置。姿势校正辊614设置有轴向移位机构,该轴向移位机构根据带边缘位置探测机构的探测结果移动定影带610的轴向接触位置,从而控制定影带610的蛇行(游动)。
剥离垫64由例如SUS等金属或树脂所构成的例如刚性体形成并且是横截面为近似弧形形状的块状部件。在加压辊62隔着定影带610与定影辊611压力接触的区域(称为“辊咬合区N1”,参见图3)的下游侧附近的位置上,剥离垫64固定地布置在定影辊611的整个轴向区域上。此外,剥离垫64布置成在一定宽度区域(例如,沿着定影带610的行进方向的2mm的宽度)上以预定载荷(例如,平均为10kgf)通过定影带610按压加压辊62从而形成“辊咬合区N2”(在下文中描述)(参见图3)。
张紧辊615是外径为12mm并且长度为360mm的铝制圆柱形辊。张紧辊615在定影带610的行进方向上布置在剥离垫64的下游侧附近,从而使经过剥离垫64的定影带610平滑地朝向定影辊611旋转行进。
加压辊62由如下部分构成:由直径为45mm并且长度为360mm的铝制圆柱形辊621构成的基材、以及从基材侧依次层压的由橡胶硬度为30°(JIS-A)的硅橡胶所形成的弹性层622、和由薄膜厚度为100μm的PFA管构成的防粘层623。加压辊62布置成对定影带组件61加压,并且随着定影带组件61的定影辊611朝着箭头C的方向旋转而朝着箭头E的方向旋转。加压辊62的行进速度为445mm/s,该速度与定影辊611的表面速度相同。
接下来,将说明定影带组件61与加压辊62彼此压力接触的咬合区N。
图3是示出咬合区N附近的区域的示意剖视图。如图3所示,在定影带组件61与加压辊62彼此压力接触的咬合区N中,在定影带610卷绕在定影辊611上的区域(卷绕区)内,加压辊62布置成与定影带610的外周表面压力接触从而形成辊咬合区(第一咬合区)N1。
下面,在根据本示例性实施例的定影装置60中,如上所述,定影辊611由表面相对较硬的铝制硬质辊形成,加压辊62由被弹性层622覆盖的表面相对较软的软质辊形成。因此,在辊咬合区N1中,定影辊611几乎不会存在任何凹进,而仅仅是加压辊62的表面会极大地凹进(加压辊62的凹进量>定影辊611的凹进量)。于是,形成具有沿着定影带610的行进方向的宽度的咬合区。
因此,在根据本示例性实施例的定影装置60中,在辊咬合区N1中位于被定影带610卷绕的一侧的定影辊611几乎不发生变形从而维持圆筒形形状。因此,定影带610在不改变行进半径的情况下沿着定影辊611的圆周表面旋转行进。这样,定影带610可以在保持行进速度恒定的情况下经过辊咬合区N1。相应地,在定影带610经过辊咬合区N1时,在定影带610中也很难产生褶皱或变形。因此,可以防止出现图像紊乱,从而可以稳定地提供具有良好质量的定影图像。顺便提及,在根据本示例性实施例的定影装置60中,辊咬合区N1设定成沿着定影带610的行进方向的宽度为15mm。
在辊咬合区N1的下游侧附近,剥离垫64布置为将定影带610按压在加压辊62的表面上。这样,与辊咬合区N1连续地设定定影带610卷绕在加压辊62表面上的剥离垫咬合区(第二咬合区)N2。
如图3所示,提供剥离垫咬合区N2的剥离垫64形成为具有近似弧形形状的横截面。因此,经过剥离垫咬合区N2的定影带610移动为跟随剥离垫64,从而定影带610的行进方向突然改变为朝向张紧辊615卷绕。经过辊咬合区N1和剥离垫咬合区N2的纸张P在离开剥离垫咬合区N2时从定影带610上剥离,从而对纸张P稳定地执行曲率分离(curvature separation)。顺便提及,在根据本示例性实施例的定影装置60中,剥离垫咬合区N2设定成沿着定影带610的行进方向的宽度为2.5mm。
与此同时,在利用上述定影装置60执行的定影处理中,根据具体情况,纸张P的前部区域的光泽高于后续区域的光泽从而在两个区域之间产生光泽差异。参考图4至图6说明产生这种光泽差异的机理(假说)。图4至图6通过利用连接线将定影带610的外表面和背面的对应位置连接在一起来示出定影带610的变形方式。
在定影带610和纸张P布置在自由状态(易于相对彼此滑动)的情况下,可以认为定影带610变形为如图4所示的形状。具体地说,在沿着定影辊611的区域,定影带610的外表面比背面多延伸例如约1%,而在沿着剥离垫64的区域,定影带610的外表面比背面多收缩百分之几。
此外,在咬合区N中,纸张P上的调色剂因加压辊62的按压而施加到定影带610上的滑动应力足以使定影带610的弹性层(在该实例中,为LSR(液体硅橡胶)层)发生剪切变形。如果定影带610和纸张P处于自由状态(易于相对彼此滑动),则可以认为滑动造成沿着带旋转方向(纸张行进方向)移位的位移(滑动)量最大为100μm以上,但是因为定影在纸张P上的调色剂图像不会产生位移,所以可以推测在调色剂图像被保持在纸张P上的区域不会产生滑动。
此处,纸张P的杨氏模量(纵向弹性系数)大致等于在定影带610的基层(背面)所使用的聚酰亚胺树脂的杨氏模量;所以,如果纸张P经由调色剂而保持与定影带610紧密接触,则定影带610的外表面将跟从纸张P而在伸长的状态下行进。因此,在咬合区N的S路径上,定影带610的外表面与背面的对应位置将发生移位。因此,可以推测在定影带610中会产生如图5所示的这种剪切变形。简而言之,在面向剥离垫64的区域(剥离垫咬合区N2),定影带610的外表面在旋转方向上比背面领先。
上述状况倾向于在纸张P的前部区域产生,并且该状况随着纸张P的行进(传送)而逐渐消除,最终产生如图6所示的接触平衡状态。也就是说,在接触平衡状态下,定影带610的外表面向辊咬合区N1的上游侧移位。
此外,定影带610在纸张P的前部区域与后续区域之间在变形方式方面的上述差异可能会造成纸张在咬合区N停留(以待进行定影处理)的时间(咬合区停留时间)产生差异。
上述机理(假说)基于定影带610在设置剥离垫64而形成的S形咬合路径上发生的一系列扭曲动作以及对扭曲的吸收。
可以假设由于上述原因以及下文描述的各种原因,纸张P的特定区域的咬合区停留时间变得比其它区域的咬合区停留时间长,结果,例如,如图7所示,前部区域与后续区域相比提供更高的光泽,从而产生了光泽差异。
图7示出纸张P在前部区域和中部区域(后续区域的实例)的各个位置(横向位置)上的光泽值,其中,横轴表示在与纸张P的行进方向垂直的方向(横向)上将纸张P分区的位置,纵轴表示指示光泽程度的光泽值(60°光泽的转换值)。如图7所示,虽然存在略微变化,但是纸张P的前部区域表现出光泽值比中部区域的光泽值高的趋势;因此,可以看出纸张P的前部区域看起来较深从而产生了光泽差异。这是因为如下事实:由于与中部区域相比纸张P的前部区域经历了更长时间的定影处理,所以位于前部区域的调色剂图像表面变得光滑从而抑制了光的不规则反射。
本示例性实施例采用下文描述的第一实例至第四实例的技术来使纸张P的各个区域之间(例如,前部区域与后续区域之间)的单位面积的咬合区停留时间的时间差减小(以使定影处理所占用时间统一),从而抑制光泽出现差异。
第一实例意图使由于如下原因产生的咬合区停留时间的时间差减小。
具体地说,较厚的纸张P在剥离垫咬合区N2的入口部受到更大的制动力,从而纸张P的前部区域的咬合区停留时间倾向于变得比后续区域的咬合区停留时间更长。这是因为如下事实:在剥离垫咬合区N2的入口部,咬合路径的曲率朝向与先前阶段中的辊咬合区N1的方向相反的方向改变,从而在纸张P的前部通过该改变区时,制动力根据纸张P的强度而起作用(通常,制动力随着纸张的厚度变厚而增大)。
因此,第一构造实例设置有用于对传送带55传送纸张的传送速度进行调节的速度调节单元(在本实例中,由控制单元40来实现),该速度调节单元预先使纸张P的前部区域进入咬合区N的速度(定影之前的传送速度)高于基准速度并且随后使纸张P的速度返回到基准速度。具体地说,使纸张P的前部区域进入咬合区N的速度暂时提高来防止因在剥离垫咬合区N2的入口部受到制动力而使该速度降低至基准速度以下(或者以其它方式使纸张的速度与基准速度的差距减小),从而使纸张P的前部区域与后续区域之间的咬合区停留时间的时间差减小。考虑到纸张P越厚则剥离垫咬合区N2的入口部的制动力越大的事实,针对较厚的纸张,将定影之前的传送速度设置成更高的值。顺便提及,还可以根据影响制动力的例如纸张种类或重量等其它纸张属性来进行速度调节;考虑到在剥离垫咬合区N2的入口部速度降低的程度,仅需要进行速度调节使得纸张P的前部区域的咬合区停留时间变得大致等于后续区域的咬合区停留时间。
图8是示出基于传送速度的调节来处理光泽差异的措施的验证结果的曲线图。
在该实例中,为了进行验证,使用厚度为450μm并且速度固定为445mm/s的定影带610,将三种纸张(即82gsm的普通纸、210gsm的涂层纸和350gsm的厚纸)定影前的传送速度分别调节为430mm/s、445mm/s和475mm/s。曲线图的横轴表示定影前的传送速度(mm/s)以及纸张的种类;曲线图的纵轴表示指示记录介质的前部区域与后续区域之间的光泽差异程度的等级(G)。可以评价G越小则光泽差异越能得到抑制(越好)。在该实例中,G的目标值设置为2以下。
根据图8,在定影前的传送速度为430mm/s的情况下,对于普通纸,G=1;对于涂层纸,G=3;对于厚纸,G=4,因而仅普通纸可以达到目的。通过将定影前的传送速度增加至445mm/s(等于定影带610的传送速度),各种纸张的G得到改善(减小)1从而涂层纸和普通纸可以达到目的。顺便提及,即使在定影前的传送速度进一步增加至475mm/s时,G也不改变。
第二实例意图使因如下原因产生的咬合区停留时间的时间差减小。具体地说,在将油供应至定影带610的内表面来减小剥离垫64的滑动负载的构造中,如果过量地供应油,则从定影辊611(驱动辊)传递给定影带610的驱动力减小,因而容易产生咬合区停留时间的时间差。
为了避免上述不便,如图9所示,第二构造实例设置有使用油浸渍芯65作为供油部件向定影带610的内表面(背面)供油的供油控制单元(在该实例中,由控制单元40实现)。供油控制单元用于控制定影带610的内表面上的油量使该油量不会超过预定基准值。也就是说,对定影带的内表面上的油量的调节使得剥离垫咬合区N2的入口部的制动力与定影带610的带驱动力达到平衡从而实现稳定的带驱动。因此,即使在已经传送了例如厚纸等受到更大制动力的纸张P时,也可以减小纸张P的前部区域与后续区域之间的咬合区停留时间的时间差。可以代替供油控制单元设置或者除供油控制单元之外额外设置擦油垫66用作用于擦拭定影带610的内表面上的油的擦油部件,以调节定影带610的内表面上的油量。
图10是示出基于油量的调节来处理光泽差异的措施的验证结果的曲线图。
在该实例中,为了进行验证,使用350gsm的厚纸作为纸张P,叠加均占据60%面积比的黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)四种颜色的调色剂图像。对于油浸渍芯65,采用氨基变质(amino-metamorphosed)油浸渍具有轴向长度为330mm、宽度为22mm并且厚度为1mm的中空构造的聚四氟乙烯树脂(PTFE)纸张。曲线图的横轴表示油浸渍芯65的油浸渍量(g);曲线图的纵轴表示指示记录介质的前部区域与后续区域之间的光泽差异程度的等级(G)。可以评价G越小则光泽差异越能得到抑制(越好)。在该实例中,将几乎不能觉察到光泽差异的水平设定为G=2;G=2以下的光泽差异是许可的。
图10使用油浸渍芯65中的油浸渍量作为供油量。可以看出,在油浸渍量超过约3g的区域附近,图像的光泽差异超过许可水平。这样,可以看出,油浸渍芯65浸渍有预定量的油(在该实例中为3g)。
第三构造实例意图使因如下原因产生的咬合区停留时间的时间差减小。
具体地说,对于具有一定厚度的纸张P(例如350gsm的厚纸)的情况,当纸张前部进入辊咬合区N1时,在定影带610与定影辊611(驱动辊)的表面之间发生滑动从而使定影带610的速度暂时降低,其中定影带610的内表面上涂覆有油以降低摩擦系数。因此,在带速度降低的状态下通过咬合区N的前部区域与在带速度返回正常速度的状态下通过咬合区N的后续区域之间,倾向于产生咬合区停留时间的时间差。
所以,第三构造实例设置有用于对传送至咬合区N的纸张P的传送角度进行调节的角度调节单元(在该实例中,由控制单元40来实现),该角度调节单元调节纸张P的传送角度从而使比预定基准值厚的纸张P的四个角部之一最先到达咬合区N。也就是说,纸张P不是垂直地(从纸张P的侧边)进入咬合区N而是倾斜地(从纸张P的角部)进入咬合区N,从而由咬合区N施加到纸张P上的应力从进入端(角部)逐渐改变。以这种方式,通过减少施加到带上以进行驱动的负载抑制定影带610的速度改变,来减小纸张P的前部区域与后续区域之间的咬合区停留时间的时间差。顺便提及,角度调节单元可以通过控制传送带55的传送操作(例如,使传送方向上的横向位置之间的传送速度存在差异)或者以其它方式改变咬合区的轴向角度(例如,将包括定影带组件61和加压辊62在内的部件设置在旋转架上,调节旋转架的旋转角度)来调节纸张P的传送角度。
第四构造实例意图使因如下原因产生的咬合区停留时间的时间差减小。
具体地说,在将油供应至定影带610的内表面上来减小剥离垫64的滑动负载的构造中,如果油供应量过多或过少,则驱动力从定影辊611(驱动辊)传递至定影带610的过程变得不稳定从而倾向于产生咬合区停留时间的时间差。
为了避免上述不便,第四构造实例设置有用于使定影带610和定影辊611旋转行进的驱动部件。具体地说,通过在不受油影响的位置(或者在与定影辊611相比受油影响略小的位置)额外地设置定影带610的驱动部件,可以抑制定影带610的速度改变从而使纸张P的各个区域之间(例如,前部区域与后续区域之间)的咬合区停留时间的时间差减小。除定影辊611以外的该驱动部件可以以各种方式实现,例如,使用通过定影带610按压定影辊611的加压辊62;使用在咬合区N的下游侧设置在定影带610内侧的张紧辊615,该张紧辊的外表面制成粗糙的来减少因油造成的滑动;或者使用在咬合区N的下游侧设置在定影带610的外侧的张紧辊613。
如上述说明,已经分别地提出了第一至第四构造实例,但是可以将这些构造实例彼此组合,只要可以进行控制以使纸张P的各个区域之间(例如,纸张的前部区域与后续区域之间)的单位面积的咬合区停留时间的时间差减小即可。
应该注意到基于上述机理(假说),上述说明中的前部区域在定影辊和带按压部件与加压辊之间的压力接触位置上可能在沿传送方向的长度以内。
出于示例和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的上述说明。其意图不在于穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然,对于本领域的技术人员而言可以容易地进行许多修改和变型。选择和说明实施例是为了最佳地解释本发明的原理及其实际应用,从而使得本领域的人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。其目的在于用所附权利要求书及其等同内容来限定本发明的范围。
Claims (7)
1.一种定影装置,包括:
定影辊,其是可旋转的;
带部件,其张紧在所述定影辊上;
加压辊,其隔着所述带部件对所述定影辊加压;
带按压部件,其在所述定影辊与所述加压辊之间的压力接触位置的下游侧从所述带部件的内侧将所述带部件的外表面向所述加压辊按压;以及
控制器,其使将要通过所述定影辊及所述带按压部件与所述加压辊之间的压力接触部分的记录介质的前部区域的每单位面积的通过时间与后续区域的每单位面积的通过时间之间的时间差减小。
2.根据权利要求1所述的定影装置,还包括:
将所述记录介质传送至所述压力接触位置的传送单元,其中,
所述控制器包括传送速度调节单元,所述传送速度调节单元调节所述传送单元传送所述记录介质的传送速度,从而在所述记录介质的前部区域进入所述压力接触位置时使传送速度暂时提高。
3.根据权利要求2所述的定影装置,其中,
所述传送速度调节单元调节所述传送单元传送所述记录介质的传送速度,从而使厚记录介质的前部区域进入所述压力接触位置时的传送速度高于薄记录介质的前部区域进入所述压力接触位置时的传送速度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定影装置,还包括:
向所述带部件的内表面供油的供油部件,其中,所述控制器包括调节油量使油量不超过基准值的油量调节单元。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的定影装置,其中,
所述控制器包括传送角度调节单元,所述传送角度调节单元对比基准值厚的记录介质的传送角度进行调节从而使所述记录介质的四个角部中的一个角部最先到达所述压力接触位置。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的定影装置,其中,
所述控制器包括除所述定影辊之外的驱动部件,所述驱动部件用于驱动所述带部件旋转。
7.一种图像形成设备,包括:
形成单元,其形成调色剂图像;
转印单元,其将所述形成单元形成的所述调色剂图像转印到记录介质上;以及
定影单元,其将所述转印单元转印的调色剂图像定影到所述记录介质上,其中,所述定影装置包括:
定影辊,其是可旋转的;
带部件,其张紧在所述定影辊上;
加压辊,其隔着所述带部件对所述定影辊加压;
带按压部件,其在所述定影辊与所述加压辊之间的压力接触位置的下游侧从所述带部件的内侧将所述带部件的外表面向所述加压辊按压;以及
控制器,其使将要通过所述定影辊及所述带按压部件与所述加压辊之间的压力接触部分的记录介质的前部区域的每单位面积的通过时间与后续区域的每单位面积的通过时间之间的时间差减小。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110420 |