CN102799096B - 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及图像形成装置，其在定影旋转体的外周面上按压相对于定影旋转体不旋转的平板状的加压部件而形成辊隙部，在该辊隙部中使承载着未定影调色剂像的记录片通过并进行热定影，该定影装置中，加压部件的与定影旋转体对置的主面之中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra1小于定影旋转体的外周面中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra2。

Description

定影装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及定影装置及图像形成装置，特别涉及用固定式的加压部件将记录片压接在定影辊上的定影装置中降低记录片的输送不良、图像紊乱的技术。

本申请是基于在日本申请的申请号为2011-119382的申请，其内容作为参考包含于此。

背景技术

近年来，为了应对对低价格图像形成装置的需求，对于定影装置的低成本化的期望也在提高。为了实现定影装置的低成本化，例如，可以考虑采用用固定式的加压部件（以下，称为“加压垫”）将记录片压接到定影辊上来代替与定影辊一起旋转的加压辊的结构。这样，则由于能够削减定影装置的零部件数量，所以能够降低材料成本和制造成本这两者。

另一方面，加压垫与随着记录片的输送而旋转的加压辊不同，在记录片通过时在加热垫与记录片之间产生摩擦，因此存在产生输送不良或图像紊乱的危险。

针对这种问题，例如已提出有在定影辊的旋转轴方向上的两端部实施喷丸加工，来增大定影辊与记录片之间的摩擦力的技术（例如，参照日本特开2002-82552号公报）。或者，还提出有在加压垫的表面设置由含氟树脂等构成的被覆层，来减少加压垫与记录片之间的摩擦的技术（例如，参照日本特开平8-69189号公报）。进而，还提出有定影辊与记录片之间的摩擦系数μ1与采用硅海绵的加压垫与记录片之间的摩擦系数μ2之比μ1/μ2成为5以上的技术（例如，参照日本特开平8-69189号公报）。如果这样，则能够防止定影辊与记录片之间的滑动，提高输送力，降低输送不良。

此外，还提出有设置多个加压垫，并在记录片的记录片通过路径上，越是配置于下游的加压垫，其与定影辊之间的接触压越高的技术（例如，参照日本实开昭60-8966号公报）。据此，能够防止定影不良和起皱现象。

另外，已提出有采用具有将相当于粒径10～500μm的粒子密集地排列的微小凹凸形状的加压辊来代替压花辊（ロ一レツトロ一ラ）的技术。这样，则能够将记录片与定影部件（加热板）紧贴而不会在记录片上留下辊的痕迹（例如，参照日本特开昭58-68077）。

但是，在将调色剂像定影在多种尺寸的记录片上的定影装置中，由于记录片的两端位置随纪录片尺寸而不同，所以存在根据记录片尺寸的不同，增大非图像部分的摩擦系数，无法确保输送力的情况，或者若增大图像部分的摩擦系数则发生定影不良的问题（例如，参照日本特开2002-82552号公报）。

此外，若将定影辊与加热板之间的间隙形成为与记录片的厚度相同程度，则不能确保足够的输送力（例如，参照日本特开昭58-68077号公报），而即使越是配置于下游的加压垫越使其与定影辊之间的接触压升高，也存在若接触压过低而输送力不充分，相反地，若接触压过高则发生卡纸的危险（例如，参照日本实开昭60-8966号公报）。

进而，虽然可期待如果调整定影辊或加压垫的摩擦系数则能够调整输送力，但是不能保证一定能够以低廉的价格获得具有适当摩擦系数的材料，因此在不得不使用高价的材料的情况下，不能实现低成本化的目的（例如，参照日本特开平8-69189号公报及日本特开平8-110721号公报）。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种低成本且具有足够的输送力的、能够实现高画质的加压垫方式的定影装置及图像形成装置。

为了达到上述目的，本发明的定影装置，在定影旋转体的周面上按压固定式的加压部件而形成辊隙部，在该辊隙部中使承载着未定影调色剂像的记录片通过并进行热定影，该定影装置的特征在于，定影旋转体的外周面中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均表面粗糙度Ra2在0.42μm以上2.72μm以下的范围内，而且加压部件的与定影旋转体对置的主面之中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra1为0.21μm以下。

这样，由于采用固定式加压部件，所以能够抑制零部件成本及制造成本等。此外，定影旋转体的外周面及加压部件的与定影旋转体对置的主面中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra在适当范围内，因此能够防止记录片打滑及偏离，达到高输送性，实现高画质。

该情况下，如果将加压部件的与定影旋转体对置的主面中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra1设为0.05μm以上，则更适合。

此外，加压部件也可以由弹性部件构成，且在弹性变形的状态下与定影旋转体压接，加压部件可以为板状。

此外，如果具备多个加压部件，则能够提高定影性。

此外，如果定影旋转体由铝或铁构成，且加压部件由SUS构成，则能够降低定影旋转体及加压部件的材料成本。

此外，也可以将加压部件的与定影旋转体对置的主面中、记录片通过时记录片所接触的区域由低摩擦的耐热性材料被覆，该情况下，如果所述耐热性材料采用含氟材料，则更适合。

此外，如果将加压部件以大致30N的力按压在定影旋转体上，则能够实现高画质。

本发明的图像形成装置的特征在于，具备本发明的定影装置。这样，则能够得到如上所述的效果。

这些本发明的目的、优点及特点将通过以下的参照附图进行的针对实施方式的说明而变得更清楚。

附图说明

图1表示本发明的实施方式的图像形成装置的主要结构。

图2是表示定影装置117的主要结构的剖视图。

图3是表示定影辊200与加压垫202、205的表面算术平均粗糙度Ra和输送性及图像干扰之间关系的表。

图4是说明表面算术平均粗糙度Ra的图。

图5是表示本发明的变形例的定影装置的主要结构的剖视图。

具体实施方式

下面，对本发明的定影装置及图像形成装置的实施方式，参照附图进行说明。

［1］图像形成装置的结构

首先，对于本实施方式的图像形成装置的结构进行说明。

图1是表示本实施方式的图像形成装置的主要结构的图。如图1所示，图像形成装置1为所谓的多功能复合机（MFP：Mult Function Peripheral），具备原稿读取部100、图像形成部110及供纸部120。在原稿读取部100，用自动原稿输送装置（ADF：Automatic Document Feeder）输送载置在原稿台纸盘上的原稿，并光学读取而生成图像数据。图像数据存储在后述的控制部112中。

图像形成部110具备成像部111Y～111K、控制部112、中间转印带113、二次转印辊对114、正时辊对115、刮板116、定影装置117、排纸辊对118、排纸纸盘119、反射浓度传感器102及一次转印辊103Y～103K。此外，在图像形成部110，安装有Y（黄）、M（品红）、C（青）、K（黑）各颜色的调色剂盒101Y～101K。

成像部111Y～111K从调色剂盒101Y～101K分别接受调色剂的供给，在控制部112的控制之下分别形成YMCK各颜色的调色剂像。一次转印辊103Y～103K以这些调色剂像重叠的方式在中间转印带113上进行静电转印（一次转印）。中间转印带113为环形的旋转体，向箭头A方向行进，将被一次转印的调色剂像输送到二次转印位置。作为中间转印带113的材料，例如可以采用聚碳酸酯或聚四氟乙烯（PTFE：poly tetra fluoro ethylene），或者以聚酰亚胺为主原料的分散有碳的半导电性的材料。

供纸部120具备将记录纸P按各种纸张尺寸进行存放的供纸盒121，并将记录纸P一张一张地供给到图像形成部110。被供给的记录纸P在中间转印带113输送调色剂像的同时被输送，经由正时辊对115而输送到二次转印辊对114。正时辊对115由一对辊构成，调整记录纸P到达二次转印辊对114的时间。

二次转印辊对114由施加有二次转印电压的一对辊构成，并相互压接而形成有转印辊隙部。在通过该转印辊隙部时，中间转印带113上的调色剂像静电转印（二次转印）到记录纸P上。被转印有调色剂像的记录纸P被输送到定影装置117上。此外，二次转印后，残留在中间转印带113上的残留调色剂进一步向箭头A方向输送之后，利用刮板116被刮除而废弃。

定影装置117对承载在记录纸P上的调色剂像进行加热、熔化，并按压固定在记录纸P上。融结有调色剂像的记录纸P利用排纸辊对18被排出到排纸纸盘119上。另外，控制部112控制包含上述结构的图像形成装置1的动作。控制部112经由局域网（Local Area Network）等网络，在与计算机（PC：Personal Computer）等其他装置之间发送接收图像数据，或接受打印任务。

此外，图像形成装置1为了稳定所形成的画质而执行图像稳定化处理。反射浓度传感器102是照亮对象物并检测出其反射光量来测量对象物的浓度的传感器，在图像稳定化处理时以光学方式检测出形成在中间转印带113上的调色剂图案的反射浓度。

另外，在转印调色剂像时，也可以采用转印装料机或转印带来代替一次转印辊103Y～103K。此外，在除去中间转印带113上的残留调色剂时，也可以采用清洁刷或清洁辊等来代替刮板116（刮刀）。

［2］定影装置117的结构

下面，对于定影装置117的结构进行说明。

图2是表示定影装置117的主要结构的剖视图。如图2所示，定影装置117具备定影辊200、卤素加热器201、加压垫202、205、支撑部件203、206及螺栓204、207。定影辊200是铝制（也可以为铁制）品，且为厚度0.6mm且外径30mm的圆筒体。此外，定影辊200的铝制筒体的外周表面被实施喷丸加工之后，实施含氟树脂的涂覆，由此形成分型层。定影辊200的外周面、即分型层的表面算术平均粗糙度Ra2为0.42μm。

加压垫202、205均为将SUS（Steel Use Stainless）制的板金弯曲而成的。此外，加压垫202、205在与定影辊200抵接的表面上实施有含氟物涂覆，表面算术平均粗糙度Ra1为0.21μm。加压垫202、205分别在一端利用螺栓204、207固定在支撑部件203、206上，并经由支撑部件203、206固定在定影装置117的壳体（省略图示）上。此外，加压垫202、205的自由端侧均压接在定影辊200的外周表面上，其按压力为30N左右。

另外，加压垫202、205均固定在支撑部件203、206上，而以弹性变形的状态压接在定影辊200的外周表面上。由此，调整对定影辊200的外周表面的压接力。

记录片相对于定影装置117沿箭头B方向进入，首先，由加压垫202按压到定影辊200上，从而将调色剂像熔化并压实。接着，记录片由加压垫205按压到定影辊200上，从而将调色剂像进一步熔化并压实。此期间，记录片利用其与定影辊200之间的摩擦力，随着定影辊200向箭头C方向旋转而被输送。

之后，记录片由导向部件208向排纸辊对118引导并被排出。

［3］与表面粗糙度有关的实验结果

其次，按每一个定影辊200与加压垫202、205的表面粗糙度的组合，进行连续印刷1.5万张的耐久试验，并进行评价输送性及图像干扰的实验，对其实验结果进行说明。实验中，采用了除了表面粗糙度以外与定影装置117具有相同结构的定影装置。从而，本实验中所提供的定影装置为与定影装置117相同尺寸，加压垫均以30N的力被按压在定影辊上。此外，对于记录片的输送速度为10mm/秒和60mm/秒、加压垫202、205相对于定影辊200的按压力为30N、60N、177N及240N的各个组合，分别通过定量为64g/m²和80g/m²的普通纸。进而，针对表面算术平均粗糙度Ra2为0.16μm～3.50μm的定影辊200和表面算术平均粗糙度Ra1为0.05μm～1.10μm的加压垫202、205的所有组合进行了实验。

对于以上所述的实验条件的任意一个，均获得了相同的实验结果。图3是表示本实验结果的表，图中，“××”表示输送性差，没有输送记录片。此外，“×”表示记录片打滑或记录片偏离发生了一次以上的情况。“○”表示输送性良好且未发生打滑或偏离的情况，“●”表示虽然输送性良好但发生了定影不均等图像干扰的情况。该定影不均是因定影辊200的表面形状体现在定影状态中而产生的。

如图3所示，在定影辊200的表面算术平均粗糙度Ra2在0.42μm以上2.72μm以下的范围内，且加压垫202、205的表面算术平均粗糙Ra1为0.21μm以下的情况下，能够获得良好的输送性，同时避免图像干扰的发生。另一方面，在定影辊200的表面算术平均粗糙度Ra2为0.22μm以下的情况下，没有输送记录片（××）。

此外，在定影辊的表面算术平均粗糙度Ra2为0.42μm以上，而加压垫202、205的表面算术平均粗糙度Ra1为0.30μm以上的情况下，输送性存在问题，发生打滑及偏离（×）。该情况下，也存在没有输送记录片的情况（××）。进而，在加压垫202、205的表面算术平均粗糙度Ra1为0.21μm以下，而定影辊的表面算术平均粗糙度Ra2为3.50μm的情况下，发生图像干扰。该情况下，由于表面算术平均粗糙度Ra2变高，定影辊与记录片之间的摩擦力降低，而机械输送力得到提高，因此输送性良好。

另外，表面算术平均粗糙度（arithmetic average surface roughness）是指，如图4所示，从粗糙度曲线400沿其平均线m的方向取基准长度l，并将该取值部分的平均线m的方向设为X轴，将纵倍率的方向设为Y轴，将粗糙度曲线400用y=f（x）表示时，通过下述式求得的值用微米（μm）来表示的数值。

$\mathrm{Ra}=\frac{1}{l}{\∫}_0^l\left|f\left(x\right)\right|\mathrm{dx}$

［4］变形例

以上，基于实施方式说明了本发明，但本发明当然不限定于上述的实施方式，能够实施如下所述的变形例。

（1）在上述实施方式中，对于作为加压垫的材料采用SUS的情况进行了说明，但毋庸置疑本发明不限定于此，可以代替SUS而采用其他金属材料，也可采用金属以外的材料。此外，加压垫202、205的材料可以彼此不同。

进而，在上述实施方式中，对于加压垫的表面实施有含氟物涂覆的情况进行了说明，但可以代替该实施方式而在加压垫的表面粘贴含氟物的胶带或薄膜，只要采用具有耐热性且摩擦系数低的材料。

（2）在上述实施方式中，对于加压垫由弯曲的板金构成的情况进行了说明，但毋庸置疑本发明不限定于此，可以代替该实施方式而采用其他形状的加压垫。图5是表示本变形例的加压垫的截面形状的图。如图5所示，本变形例的加压垫500为拱形（かまぼこ）的加压垫，且为用金属制的框体501支撑耐热弹性压接部件502的结构，在记录片通过时耐热弹性压接部件502的与记录片接触的部分具有如上所述的表面粗糙度。

这样，即使是弯曲的板状以外的形状的加压垫，也由于具有如上所述的表面粗糙度而能够起到本发明的效果。并且，基于图3，也可以将加压垫202、205的表面算术平均粗糙度Ra1的下限设为0.05μm。

（3）在上述实施方式中，对于定影装置117具备两个加压垫的情况进行了说明，但毋庸置疑本发明不限定于此，加压垫的个数可以为2个以外的数量。并且，加压垫的数量越多，越可靠地将调色剂像定影到记录片上，另一方面，由于材料成本增大，所以需引起注意。

（4）在上述实施方式中，对于采用卤素加热器201加热定影辊200的情况进行了说明，但毋庸置疑本发明不限定于此，也可以代替卤素加热器201而采用其他热源来加热定影辊200。不管加热定影辊200的热源如何，都能够获得本发明的效果。

（5）在上述实施方式中，以所谓的多功能复合机为例进行了说明，但毋庸置疑本发明不限定于此，即使代替此而在单功能机、例如打印装置或复印装置、传真装置等中应用本发明，也能够获得同样的效果。此外，即使适用于多功能机的情况下，只要具备本发明的定影装置，则不管所具备的功能的组合如何，都能够获得本发明的效果。

虽然对于本发明参照附图并通过其实施例进行了详细说明，但应指明的是本领域技术人员能够进行各种变形和修正。因此，只要这种变形和修正不脱离本发明的范围，则应解释为均属于本发明的范围。

Claims (17)

1.一种定影装置，在定影旋转体的外周面上按压相对于定影旋转体不旋转的平板状的加压部件而形成辊隙部，在该辊隙部中使承载着未定影调色剂像的记录片通过并进行热定影，其特征在于，

加压部件的与定影旋转体对置的主面之中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra1小于定影旋转体的外周面中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra2。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

定影旋转体的外周面中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra2在0.42μm以上且2.72μm以下的范围内，而且

加压部件的与定影旋转体对置的主面之中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra1为0.21μm以下。

3.根据权利要求2所述的定影装置，其特征在于，

加压部件的与定影旋转体对置的主面之中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra1为0.05μm以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的定影装置，其特征在于，加压部件由弹性部件构成，并以弹性变形的状态压接在定影旋转体上。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的定影装置，其特征在于，具备多个加压部件。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的定影装置，其特征在于，定影旋转体由铝或铁形成。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的定影装置，其特征在于，加压部件由SUS不锈钢形成。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的定影装置，其特征在于，加压部件的与定影旋转体对置的主面之中、记录片通过时记录片所接触的区域由含氟材料被覆。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的定影装置，其特征在于，加压部件以大致30N的力按压在定影旋转体上。

10.一种图像形成装置，具备定影装置，该定影装置为在定影旋转体的外周面上按压相对于定影旋转体不旋转的平板状的加压部件而形成辊隙部，在该辊隙部中使承载着未定影调色剂像的记录片通过并进行热定影，

该图像形成装置的特征在于，

所述定影装置中，加压部件的与定影旋转体对置的主面之中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra1小于定影旋转体的外周面中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra2。

11.根据权利要求10所述的图像形成装置，其特征在于，

定影旋转体的外周面中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra2在0.42μm以上且2.72μm以下的范围内，而且

加压部件的与定影旋转体对置的主面之中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra1为0.21μm以下。

12.根据权利要求11所述的图像形成装置，其特征在于，

加压部件的与定影旋转体对置的主面之中、记录片通过时记录片所接触的区域的表面算术平均粗糙度Ra1为0.05μm以上。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，加压部件由弹性部件构成，并以弹性变形的状态压接在定影旋转体上。

14.根据权利要求10至12中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，具备多个加压部件。

15.根据权利要求10至12中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，定影旋转体由铝或铁形成。

16.根据权利要求10至12中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，加压部件由SUS不锈钢形成。

17.根据权利要求10至12中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，加压部件的与定影旋转体对置的主面之中、记录片通过时记录片所接触的区域由含氟材料被覆。