CN102955407B - 成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明为成像装置。一种定影设备，被构造成在传送承载有调色剂图像的记录材料的同时在夹持部处加热所述记录材料，所述定影设备包括：筒状膜；夹持部形成部件，与所述膜的内表面接触；加压部件，经由所述膜与所述夹持部形成部件一起形成所述夹持部；以及限制部件，被构造成通过与所述膜的端面接触来限制所述膜的移动。所述限制部件包括位于所述夹持部附近的限制面，所述限制面倾斜以使得距包含所述端面的假想面的距离随着所述限制面沿所述膜的周向延伸远离所述夹持部而逐渐减小，且所述距离随着所述限制面沿所述膜的径向延伸而逐渐增大。

Description

成像装置

技术领域

本发明涉及用在诸如复印机或打印机一类电子照相式成像装置内的定影设备。

背景技术

某些情况下，从迅速启动或节能的观点来看有利的膜加热式定影设备用作诸如复印机或打印机一类成像装置的定影设备。

上述定影设备包括耐热膜（以下简称为膜）、加热器、以及经由该膜与加热器一起形成夹持部的加压部件。通常做法是在传送承载有未定影调色剂图像的记录材料的同时于夹持部处加热该记录材料，从而使该调色剂图像定影于记录材料上。

此膜加热系统中，由于膜与加压部件的位置精度的偏差，可能发生膜在与记录材料传送方向相垂直的方向（膜母线方向）上偏斜的现象（以下称为膜偏斜）。作为此膜偏斜的对策，采用一种利用限制部件限制膜的边缘部的方法。

然而，当利用限制部件限制膜的边缘部时，该膜的边缘部会由于膜偏斜力而发生弯曲、折皱和龟裂（以下称为膜边缘部破损）。

鉴于此，日本专利申请特开No.5-208750描述了采用这样一种限制部件的定影设备，该限制部件具有距垂直于膜纵向的假想面的距离紧接在夹持部后朝向膜移动方向的下游侧减小的限制面、以及与上述限制面连续且垂直于膜纵向的限制面。由于上述限制部件，膜边缘部逐渐受到来自限制面的膜偏斜力的反作用力，从而抑制膜边缘部破损。

然而，上述构造常常被证实不足以抑制当用户把记录材料拉出夹持部时由作用于膜的偏斜力造成的膜边缘部破损。

这是因为卡纸处理时的膜偏斜力的强度取决于用户把记录材料拉出夹持部的力和记录材料被拉出的角度，且在某些情况下，会产生比定影时更大的偏斜力。

发明内容

本发明涉及一种即使当卡纸处理时膜内产生比定影时更大的偏斜力，也能够抑制膜边缘部破损的膜加热式定影设备。

依据本发明的一方面，一种定影设备被构造成在传送承载有调色剂图像的记录材料的同时在夹持部处加热记录材料，从而把调色剂图像定影在记录材料上。此定影设备包括：筒状膜；夹持部形成部件，与膜的内表面接触；加压部件，经由膜与夹持部形成部件一起形成夹持部；以及限制部件，被构造成当膜沿膜的母线方向移动时通过与膜的沿母线方向的端面接触来限制膜的移动。限制部件包括位于夹持部附近的限制面，所述限制面倾斜以使得距包含所述端面的假想面的距离随着限制面沿膜的周向远离夹持部延伸而逐渐减小，且所述距离随着限制面沿膜的径向延伸而逐渐增大。

依据本发明的一种示范实施例，在卡纸处理时膜内产生比定影时更大的偏斜力的情况下，也能够抑制膜边缘部破损。

由以下参照附图对示范实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

包含在说明书中且构成说明书的一部分的附图表示本发明的示范实施例、特征和方面，并与以下说明一起用于说明本发明的原理。

图1是表示垂直于传统定影设备的膜母线的剖面的示图。

图2示意性表示传统定影设备如何沿与记录材料传送方向相垂直的方向延伸。

图3A是表示传统限制部件的限制面与膜母线之间角度θ的示图。图3B是表示定影时作用于膜的偏斜力的方向的示图。图3C是表示传统限制部件的透视图。

图4是表示卡纸处理时作用于膜的拉出力和偏斜力的强度和方向的示图。

图5A是表示垂直于传统定影设备的膜母线的剖面的示图。图5B，5C，5D，5E，5F和5G是表示在传统定影设备中作为膜边缘部与限制部件接触的结果，该膜边缘部如何朝向膜内周面侧弯曲的示图。

图6A是表示垂直于传统定影设备的膜母线的剖面的示图。图6B，6C，6D和6E是表示在传统定影设备中作为膜边缘部与限制部件接触的结果，该膜边缘部如何朝向膜外周面侧弯曲的示图。

图7A是表示垂直于传统定影设备的膜母线的剖面的示图。图7B，7C和7D是表示在传统定影设备中作为膜边缘部与限制部件接触的结果，该膜边缘部如何朝向膜内周面侧和膜外周面侧弯曲的示图。

图8A是表示依据本发明第一示范实施例的限制部件的透视图。图8B是膜母线方向的剖视图，表示依据第一示范实施例的定影设备。图8C是表示依据第一示范实施例的限制部件的限制面与膜母线之间角度θ1的示图。图8D是表示依据第一示范实施例的限制部件的侧边与限制部件的平行于膜母线的任意剖面的剖面线之间角度β的示图。图8E是表示依据第一示范实施例用线阴影化的限制面的示图。

图9A，9B，9C，9D和9E是表示在依据第一示范实施例的定影设备中膜边缘部和限制部件如何彼此接触的示图。

图10是表示依据第二示范实施例的限制部件的透视图。

图11是表示依据第一示范实施例的变型的定影设备的剖视图。

具体实施方式

下面将参照附图详细说明本发明的各示范实施例、特征和方面。

在说明依据本发明第一示范实施例的定影设备之前，将参照图1和2说明传统定影设备的构造和问题。图1是表示垂直于传统定影设备的膜母线的剖面的示图，图2是表示从与记录材料传送方向相垂直的方向看的传统定影设备的示意图。

筒状膜12是耐热单层膜，或者经过预期表面处理或层压处理的复合多层膜。例如，单层膜的材料包括经过耐热处理且厚度近似50μm的聚酯（PET）或聚酰亚胺（PI）的膜。复合多层膜的材料包括由在上述膜表面上进一步形成四氟乙烯与全氟代烷基乙烯基醚共聚物（PFA）或聚四氟乙烯（PTFE）的释放层构成的膜。

作为夹持部形成部件的平板加热器15的一个表面利用加热器保持件13保持，同利用加热器保持件13保持的所述表面相对的平板加热器的另一表面与膜12的内周面接触以加热该膜12。在加热器15的与膜12相接触的表面上设有由银钯等通过丝网印刷等形成的线状或带状发热电阻器。

作为加压部件的加压辊14经由膜12与加热器15一起形成夹持部N。加压辊14利用来自驱动源（未表示）的驱动力转动，并在夹持部N处通过摩擦力转动膜12。如图2所示，夹持部N处，加热器15经由加强板17和加热器保持件13被加压弹簧16a和16b以预定的接触压力经由膜12压向加压辊14。在夹持部N处，在传送承载有调色剂图像的记录材料的同时给该记录材料施加压力和热量，从而使调色剂图像定影于该记录材料上。

传统限制部件18用于在定影时当膜12受到朝向与记录材料传送方向相垂直方向的力（以下称为偏斜力）时限制膜12的移动。

接着，将参照图3A，3B和3C详细说明限制部件18的构造。图3A表示传统定影设备如何沿着与记录材料传送方向相垂直的方向延伸。各限制部件18包括与静止状态的膜12的母线成小于90度的角度θ的限制面18b。限制面18b是这样一种限制面，其距包含膜12的端面的假想面的距离逐渐减小，以便能够紧接在夹持部的出口之后沿定影时的膜转动方向逐渐限制转动着的膜12的端面。另外，各限制部件18包括与限制面18b连续且平行于膜端面的限制面18a。

这里，将说明膜12的偏斜力。图3B表示当膜12内已产生偏斜力时该膜12的状态。膜12内的偏斜力是由于膜12的传送力在与记录材料传送方向相垂直的方向上存在差异产生的，该差异是由部件例如膜12、加热器15和加压辊14的部件精度或位置精度的偏差导致的。图3B表示此时的膜12的状态。当膜12的母线由于上述膜12的传送力的差异而相对于限制部件18倾斜角度α时，该膜12通过加压辊14受到沿记录材料传送方向的摩擦力F，使得作用于膜12的偏斜力可表示为：Fsinα。用作膜12的传送力的摩擦力F越大，作用于该膜12的偏斜力越大。当转动着的膜12的端面沿膜转动方向从夹持部出口附近的位置至紧接在夹持部出口之后的限制面在与记录材料传送方向相垂直的方向上受急剧限制时，此膜的端面受损。

为解决此问题，各限制部件18设有限制面18b，其距膜12的端面的距离逐渐减小，以便沿膜12在定影时的转动方向转动的膜12的端面可紧接在夹持部的出口之后逐渐受限。因此，紧接在膜12的夹持部的出口之后，膜12的端面逐渐受到来自限制面18b的抵抗偏移力的反作用力，从而解决上述问题。

接着，将说明下述情况，其中发生卡纸，此时装置停止同时在夹持部处卡住记录材料2，用户从记录材料传送方向的下游侧（沿膜转动方向的膜12的出口侧）拉出记录材料2以处理卡纸。此情况下，膜12的转动方向与定影时相同。当记录材料被沿着与记录材料传送方向相平行的方向拉出时，膜12内不产生任何偏斜力。然而，当记录材料2被沿着相对于记录材料传送方向成一角度的方向拉出时，膜12内产生比定影时更大的偏斜力。

特别的，当用户处理卡纸（即，沿着相对于记录材料传送方向成一角度的方向拉出记录材料2）而不解除夹持部的压力时，记录材料与膜12之间的摩擦力增大，使得膜的偏斜力增大。

图4是表示记录材料2被从夹持部的沿记录材料传送方向的下游侧朝向相对于该记录材料传送方向成一角度γ的方向拉出的情况的示意图。当记录材料2被以拉出力Fp（膜12受到的来自记录材料的摩擦力）拉出时，偏斜力为Fj，Fj是拉出力Fp在与记录材料传送方向相垂直方向上的分力。卡纸处理时的偏斜力Fj依据拉出力Fp和角度γ而变化，使得取决于这些值，此时的偏斜力大于定影时的偏斜力。

膜12的偏斜力Fj越大，该膜12的端面与限制面18a和18b的接触力越强。由此，在某些情况下，偏斜力Fj超过膜12的弯曲刚度，导致该膜12的边缘部弯曲。膜12的边缘部朝向该膜12的内周侧或外周侧弯曲。选择性的，在膜12的边缘部的周边中可同时存在朝向内周侧弯曲的部分和朝向外周侧弯曲的部分。

参照图5A，5B，5C，5D，5E，5F和5G说明膜12的边缘部由于与限制部件18接触而朝向该膜12的内周面侧弯曲的情况。图5A是表示垂直于传统定影设备的膜12的母线的剖面的示图。图5B和5C是沿限制面18a（S1-S1）的剖视图，图5D和5E是沿限制面18b（S2-S2）的剖视图。图5G是沿夹持部（S3-S3）的剖视图。

理想的，希望膜12的端面与限制面18a如图5B所示彼此平行地接触。然而实际上，如图5C所示，取决于膜12和限制部件18的位置精度或部件精度，该膜12的端面与限制面18a彼此不平行，而是受到使膜12的边缘部朝向该膜12的内周面侧弯曲的反作用力。当卡纸处理时的偏斜力大于膜12的弯曲刚度时，膜12的与限制面18a接触的边缘部朝向该膜12的内周面侧弯曲。

于是，如图5D所示，膜12在偏斜力的作用下进一步朝向箭头所示的方向移动，该膜12的边缘部与限制面18b接触。如图5E所示，当膜12的边缘部朝向该膜12的内周面侧弯曲时，膜12的与限制面18b接触的边缘部也变得朝向该膜12的内周面侧弯曲。如图5F所示，膜12的边缘部的朝向该膜12的内周面侧弯曲的部分最大可弯曲180度。

另一方面，如图5G所示，膜12的弯曲即便180度的边缘部也可恢复至进入夹持部入口之前的先前状态。这是因为膜12的边缘部的变形是弹性变形，且如上所述，在夹持部附近没有任何用于限制膜12的边缘部的限制面，使得恢复力作用于膜12的边缘部。

如上所述，膜12的边缘部在限制面18a和18b处沿转动方向朝向该膜12的内周面侧弯曲，并在夹持部附近恢复至先前状态。作为重复此弯曲和恢复的结果，边缘部变得疲劳破裂。

另外，如图6A至6E所示，通过与如上所述膜12的边缘部朝向该膜12的内周面侧弯曲的情况相同的机理，膜12的边缘部可朝向该膜12的外周面侧弯曲。此情况下的弯曲机理与膜12的边缘部朝向该膜12的内周面侧弯曲的情况相同，因此将省略对其的详细说明。

关于膜12的边缘部被限制面18a或18b弯曲的最大角度，此最大角度在膜12朝向内周面侧弯曲的情况下为180度，而此最大角度在其朝向外周面侧弯曲的情况下如图6D所示为90度。因此，当膜12的边缘部朝向该膜12的外周面侧弯曲时，与朝向内周面侧弯曲时相比，膜12受到较小的破损，且膜边缘部不太易于破裂。

接着，参照图7A，7B，7C和7D说明这样一种情况，其中，作为膜12的边缘部与限制部件18接触的结果，膜12的边缘部中同时存在朝向该膜12的内周面侧弯曲的部分和朝向该膜12的外周面侧弯曲的部分。图7A是表示定影设备的沿膜12母线的垂直线的剖面的示图。图7B是表示限制面18a周围部分的剖视图（S1-S1），图7D是表示限制面18b周围部分的剖视图（S2-S2）。假设在膜12的边缘部的保持与限制面18a和18b相接触的部分处施加使该膜12的边缘部朝向该膜12的外周面侧弯曲的力。即使膜12的边缘部朝向该膜12的外周面侧弯曲，该膜12的外周也恒定。因此如图7C所示，膜12变成在记录材料传送方向上比正常状态（用斜线指示）更细长的椭圆形。于是，紧接在沿膜转动方向的夹持部出口之后，在膜12的张力作用下施加使该膜12的边缘部朝向该膜12的内周面侧弯曲的力。由此，在膜12的边缘部的周边内，同时存在朝向该膜12的外周面侧弯曲的部分和朝向该膜12的内周面侧弯曲的部分。结果，剪切力被施加在膜12的边缘部的弯曲方向切换的位置，从而使得膜边缘部更易于破损。

考虑到具有限制部件18的传统定影设备中的上述问题，将参照图8A，8B，8C，8D和8E以及图9A，9B，9C，9D和9E说明具有限制部件19的依据本发明第一示范实施例的定影设备。与上述传统定影设备构造相同部分的说明将被省略。

图8A是表示依据第一示范实施例的限制部件19的透视图，图8B是沿膜12的母线的垂直线的剖视图，表示依据第一示范实施例的定影设备。图8C是表示依据第一示范实施例的定影设备如何沿与记录材料传送方向相垂直的方向延伸的示图。图8D是表示限制面19b的剖视图（S5-S5）。图8E是表示限制面19b的示图，该限制面19b用线阴影化以便于理解构成第一示范实施例的特征的限制面19b的构造。图9A至9E是表示卡纸处理时膜12的行为的示图。

限制部件的构成第一限制面的限制面19a是包含平行于膜12的端面的区域在内的表面。限制部件的构成第二限制面的限制面19b被成形为逐渐减小距膜12的端面的距离，以紧接在夹持部处的膜12的出口之后沿该膜12的转动方向逐渐限制该膜12的端面。如图8C所示，限制面19b与静止状态的膜12的母线之间的角度θ₁小于90度。至此，限制部件19具有与上述传统限制部件18相同的构造。

另外，第一示范实施例的第一限制面19b倾斜，以使得距包含膜12的端面在内的假想面的距离沿该膜12的径向逐渐增大（图8E中用线阴影化的部分）。沿膜转动方向在下游侧上的边1位于限制面19a的平面内，限制面19b的平行于膜12的母线的任意剖面内的剖面线与边1的角度β大于0（图8D）。另外，如图8B所示，限制面19b的构成导入部的边2设在沿膜转动方向尽可能靠近夹持部的出口的位置，以不允许膜12的边缘部向内弯曲。

换句话说，第一示范实施例的限制面19b的特征在于该限制面19b包括在夹持部附近的限制面，该限制面倾斜以使得距包含膜12的端面在内的假想面的距离随着限制面沿膜12的周向延伸远离夹持部而逐渐减小，且该距离随着限制面沿膜12的径向延伸而逐渐增大。限制面19b是这样一种表面，其平行于膜12的端面且其沿记录材料传送方向的上游侧和下游侧相对于夹持部的沿记录材料传送方向的中央对称。不需要限制面19a的全部区域平行于膜12的端面。限制面19a仅需要是这样一种表面，其包含平行于膜12的端面的区域且其沿记录材料传送方向的上游侧区域和下游侧区域对称。

限制面19b被构造成使膜12的边缘部在受到来自限制面19b的反作用力的作用下始终朝向膜12的外周面侧弯曲。下面将说明依靠限制面19b使膜12的边缘部始终朝向膜12的外周面侧弯曲的机理以及不易于导致膜边缘部破损的原因。

如图9B或9C所示，紧接在由于卡纸处理而使得膜12中产生偏斜力之后，该膜12的边缘部与限制面19a接触，且该膜12朝向内周面侧或外周面侧弯曲。于是，同参照图5D所述的传统定影设备的情况一样，膜12的端面接触限制面19b。由于限制面19b相对于包含膜12的端面在内的假想面（或限制面19a）成一角度β，所以膜12受到使其边缘部如图9B所示向外弯曲的力（限制面19b的垂直反作用力FN的分力FNsinβ）。如图9C所示，在膜12的边缘部于限制面19a上朝向该膜12的外周面侧弯曲的情况下，膜12的边缘部也很可能于限制面19b上朝向外周面侧弯曲。由此，膜12的边缘部的整个周边都朝向该膜12的外周面侧弯曲。

接着，将说明如图9B所示膜12的边缘部在限制面19a的作用下朝向该膜的内周面侧弯曲的情况。当膜12的边缘部接触限制面19b时，力FNsinβ作用于该膜12的边缘部，且此边缘部如图9E所示朝向该膜12的外周面侧弯曲。另外，在卡纸处理时，只要不改变记录材料的拉出方向，偏斜力就持续作用于膜12。因此，尽管膜12的已经朝向该膜12的外周面侧弯曲的边缘部如上所述在进入夹持部时由于夹持部恢复至先前状态，但膜12的边缘部紧接在离开夹持部后接触限制面19b，从而再次向外弯曲。

接着，将说明沿膜12的边缘部的周边同时存在朝向膜12的外周面侧弯曲的部分和朝向其内周面侧弯曲的部分的情况。即使在此情况下，由于限制面19b相对于限制面19a倾斜角度β，也如图9E所示施加使膜12的边缘部朝向该膜12的外周面侧弯曲的力（FNsinβ），且膜12的边缘部朝向外周面侧（如斜线所标记的）弯曲。由此，在膜12的边缘部的整个周边上，该膜12的边缘部可朝向外周面侧的方向弯曲。结果，膜边缘部的弯曲角度最大为90度。由此，与可以180度最大角度重复弯曲的传统定影设备相比，可抑制膜边缘部的破损。

由此，依据第一示范实施例，即使卡纸处理时比定影时更大的偏斜力作用于膜12，也能够抑制膜边缘部破损。

第一示范实施例中，与膜的内周面接触以加热膜的加热器用作热源。然而，像图11所示定影设备的情况那样，第一示范实施例也可用于这样一种构造，此构造包括封装在膜12内作为热源的卤素加热器100，以通过该卤素加热器100的辐射热来加热膜12的内周面。

参照图10说明第二示范实施例。除了限制部件20以外，第二示范实施例具有与第一示范实施例相同的构造，因此将省略对其的重复说明。

图10是表示依据第二示范实施例的限制部件20的限制面20b和限制面20d的示图，该限制面20b和限制面20d利用线阴影化以使用易于理解的方式描绘其构造。

限制部件20中，作为第一限制面的限制面20a和作为第二限制面的限制面20b与第一示范实施例的限制面19a和19b相同，因此将省略对它们的说明。第二示范实施例不同于第一示范实施例之处在于限制部件20在夹持部的沿定影时的膜转动方向的入口侧（夹持部的沿记录材料传送方向的上游侧）上还具有作为第三限制面的限制面20d。限制面20d是这样一种限制面，此限制面倾斜以使得距包含膜12的端面在内的假想面的距离随着限制面20d沿膜周向延伸远离夹持部而逐渐减小，且该距离随着限制面20d沿膜12的径向延伸而逐渐增大。

这里，将说明限制面20d的作用。卡纸处理时，用户不总是从夹持部的沿记录材料传送方向的下游侧（出口侧）拉出记录材料。某些情况下，用户会从夹持部的沿记录材料传送方向的上游侧拉出记录材料。当记录材料被从夹持部的沿记录材料传送方向的上游侧拉出时，膜转动方向与定影时的膜转动方向相反。换句话说，夹持部的入口和出口对调。因此，依据第二示范实施例的限制部件20在夹持部的沿定影时膜转动方向的出口附近具有限制面20b且在夹持部的沿定影时膜转动方向的入口附近具有限制面20d。

由此，第二示范实施例中，限制面20b和20d分别设在夹持部的沿记录材料传送方向的下游侧和上游侧上，借此无论记录材料从夹持部中拉出的方向如何，都能够抑制膜边缘部的破损。

尽管已参照示范实施例对本发明进行了说明，但应理解的是本发明不限于所公开的示范实施例。以下权利要求书的范围应与最宽解释一致，以涵盖所有的变型、等同结构和功能。

Claims (5)

1.一种定影设备，所述定影设备被构造成在传送承载有调色剂图像的记录材料的同时在夹持部处加热所述记录材料，从而把所述调色剂图像定影在所述记录材料上，所述定影设备包括：

筒状膜；

夹持部形成部件，与所述膜的内表面接触；

加压部件，经由所述膜与所述夹持部形成部件一起形成所述夹持部；以及

限制部件，被构造成当所述膜沿所述膜的母线方向移动时通过与所述膜的端面接触来限制所述膜的移动，

其中，所述限制部件包括位于所述夹持部附近的限制面，所述限制面倾斜以使得距包含所述端面的假想面的距离随着所述限制面沿所述膜的周向延伸远离所述夹持部而逐渐减小，且所述距离随着所述限制面沿所述膜的径向延伸而逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的定影设备，其中，所述限制部件包括的所述限制面至少位于所述夹持部的沿定影时膜转动方向的出口附近。

3.根据权利要求1所述的定影设备，其中，所述限制部件还包括与倾斜的所述限制面连续且包含平行于所述端面的区域的限制面，以及

所述区域包括表面，所述表面的沿记录材料传送方向的上游侧和下游侧相对于所述夹持部的沿所述记录材料传送方向的中央对称。

4.根据权利要求1所述的定影设备，其中，所述夹持部形成部件包括加热器。

5.根据权利要求1所述的定影设备，还包括封装于所述膜内的卤素加热器，

其中，利用所述卤素加热器的辐射热来加热所述膜的内表面。