CN103135418A - 定影装置及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种将调色剂图像定影到被定影部件上时的定影性优良的定影装置、以及具备该定影装置的图像形成装置。定影装置(12)具备定影带(124)、张架定影带(124)的定影辊(121)及加热辊(123)、和经由定影带(124)与定影辊(121)压接的加压辊(122)。定影辊(121)的表层的弹性层(121b)经由定影带(124)被加压辊(122)压接时的压入率为40%以上,阿斯卡C硬度为20度以上且不足30度。
Description
技术领域
本发明涉及使调色剂图像定影的定影装置及具备该定影装置的图像形成装置。
背景技术
基于电子照相法形成图像的电子照相方式的图像形成装置(以下简称为“图像形成装置”)能够容易形成具有良好的画质品级的图像。图像形成装置被广泛应用于复印机、打印机、传真装置及复合机等。
作为这种图像形成装置所具备的定影装置,例如有热辊定影方式的定影装置。
热辊定影方式的定影装置包括定影辊和加压辊。定影辊及加压辊为彼此压接的辊对。在定影辊及加压辊的至少一方的内部含有卤素加热器等热源作为加热部。
在定影装置中,热源将辊对加热到定影所需的预定温度(以下称为“定影温度”)后,将形成有未定影调色剂图像的纸等记录纸供给到定影辊与加压辊的压接部即定影夹持部。通过定影夹持部的未定影调色剂图像利用从定影辊及加压辊的至少一方传导的热和由定影辊及加压辊产生的压力而定影到记录纸上。定影夹持部中记录纸通过的部分(以下称为“通纸部”)温度降低,但由热源加热到定影温度。
作为定影辊,若使用表面设置弹性层的定影辊(以下称为“弹性辊”),则在定影夹持部中,弹性辊表面的弹性层与未定影调色剂图像的凹凸相对应地弹性变形。弹性辊以包覆未定影调色剂图像的方式与未定影调色剂图像接触,因此对于与单色图像相比调色剂量更多的彩色的未定影调色剂图像,有良好的定影性。另外,弹性辊利用弹性辊表面的弹性层的应变释放效果,提高了与单色图像相比更容易产生胶印(offset)的彩色调色剂的脱模性。
定影夹持部中的定影辊及加压辊的形状即夹持形状,为在定影辊侧凸起(逆夹持形状),因此能够提高定影辊与记录纸间的剥离性能。作为剥离定影辊和记录纸的剥离部,例如实现能够不使用剥离爪地剥离定影辊和记录纸的自剥离,消除因剥离部而引起的图像缺陷。能够全彩色印刷的图像形成装置所具备的定影装置中使用例如硅橡胶等作为弹性辊的弹性层。
在能够全彩色印刷的图像形成装置所具备的定影装置中,为了适应高速化,需要扩大定影夹持部在记录纸传送方向的宽度即夹持宽度。作为扩大夹持宽度的手段,列举以下两种方法:加厚弹性辊的弹性层或者增大弹性辊的直径。但是,由于弹性辊的弹性层的导热性非常低,若加厚在弹性辊内部具有加热部的弹性辊的弹性层,则在将处理速度高速化的情况下,定影辊的温度无法追从定影温度。另外,若增大弹性辊的直径,则预热时间变长,加热部的耗电增加。
为解决这些问题,在日本特开平9-218601号公报中公开了包括定影辊、加压辊、加热辊和定影带的带定影方式的定影装置。日本特开平9-218601号公报所公开的定影装置中,在定影辊和内部含有加热用加热器的加热辊之间架起定影带,定影辊和加压辊隔着定影带压接。
这种定影装置中,对热容较小的定影带进行加热,因此预热时间缩短,另外不需要在定影辊中内置卤素灯等热源,因此,可以设置较厚的由海绵橡胶等构成的低硬度的弹性层,能够确保较宽的夹持宽度。
但是,在特开平9-218601号公报所公开的这种现有的带定影方式的定影装置中,特别是对于表面形状凹凸较大的记录纸,在定影需要大量调色剂的彩色未定影调色剂图像时,其定影性还有改善的余地。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种将调色剂图像定影到记录纸上时的定影性优良的定影装置、以及具备该定影装置的图像形成装置。
本发明为一种定影装置,其特征在于,
具备:环状的定影带,与被定影部件上的调色剂图像接触而使该调色剂图像定影到上述被定影部件上;
加热辊,与上述定影带的内周面接触而对该定影带进行加热;
定影辊,包括基材及形成于该基材的表面上的弹性层,该定影辊与上述加热辊一起张架上述定影带,并经由上述定影带与上述被定影部件上的调色剂图像接触;和
加压辊,经由上述定影带与上述定影辊压接,
上述弹性层的、用经由上述定影带被上述加压辊压接时的变形量相对于未被压接时的厚度尺寸的比率表示的压入率为40%以上,
上述弹性层的阿斯卡C硬度为20度以上且不足30度。
根据本发明,定影装置具备环状的定影带、张架定影带的加热辊及定影辊、和加压辊。定影带与被定影部件上的调色剂图像接触,而将该调色剂图像定影到被定影部件上。加热辊与定影带的内周面接触,而对该定影带进行加热。定影辊包括基材及形成于该基材的表面上的弹性层,并经由定影带与被定影部件上的调色剂图像接触。加压辊经由定影带与定影辊压接。在如此构成的定影装置中,当被定影部件通过定影辊与加压辊经由定影带相互抵接的部分即定影夹持部时,调色剂图像与被加热辊加热的定影辊接触,从而将调色剂图像定影到被定影部件上。
而且,定影辊的弹性层经由定影带被加压辊压接时的压入率为40%以上,阿斯卡C硬度为20度以上且不足30度。
定影辊的弹性层的压入率为40%以上时,可以提高弹性层对于被定影部件表面的微小凹凸的追从性,因此能够均匀加热与定影带接触的被定影部件上的调色剂图像。进一步,定影辊的弹性层的阿斯卡C硬度在20度以上且不足30度时,可以扩大定影夹持部在被定影部件传送方向的宽度即夹持宽度,因此能够延长被定影部件在定影夹持部的通过时间,从而能够高效地加热与定影带接触的被定影部件上的调色剂图像。
因此,本发明的定影装置为将调色剂图像定影到被定影部件上时的定影性优良的定影装置。
另外,在本发明的定影装置中优选,上述弹性层的回弹率为65%以上。
另外,在本发明的定影装置中优选,上述弹性层的阿斯卡C硬度为20度,压入率为45%。
在本发明中,定影辊的弹性层的回弹率为65%以上。在此,回弹率如下定义:悬挂在长50cm的丝线上的外径11mm、重量7g的锤在静止状态下,位于以在包含定影辊的中心轴线的水平面上配置上述锤的重心的方式而接触的最低点时,将锤从上述最低点提升H1=10cm的高度,轻轻地将锤放开使锤与定影辊碰撞时锤被弹回的距最低点的高度设为H2,此时回弹率表示为R=(H2/H1)×100。
弹性层的回弹率为65%以上时,能够扩大弹性层的应变释放效果,因此能够提高通过定影夹持部的被定影部件相对于定影带的剥离性。具体地说,在定影夹持部中被压缩、产生应变的弹性层,在定影夹持部的出口(被定影部件传送方向的下游侧)处释放其应变,因此在定影夹持部的出口处,经由定影带在弹性层和被定影部件之间产生偏离。结果,能够提高通过定影夹持部的被定影部件相对于定影带的剥离性。
另外本发明是一种图像形成装置,其特征在于具备上述定影装置。
根据本发明,图像形成装置具备将调色剂图像定影到被定影部件上时的定影性优良的本发明的定影装置。因此,图像形成装置能够形成具有良好的画质品级的图像。
本发明的目的、特色及优点可通过下述详细说明和附图更加明确。
附图说明
图1是示意地表示本发明的一种实施方式的定影装置的结构的剖视图。
图2是说明定影辊的回弹性测定方法的图。
图3是示意地表示本发明的一种实施方式的图像形成装置的结构的示意图。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的优选实施方式。
图1是示意地表示本发明的一种实施方式的定影装置12的结构的剖视图。定影装置12具备:定影辊121;加压辊122;环状的定影带124;加热辊123,用于与定影辊121一起张架定影带124并对其加热;用于加热加压辊122的作为热源的加压辊用加热灯122a;用于加热加热辊123的作为热源的加热辊用加热灯123a;作为温度传感器的定影带用热敏电阻125,构成检测定影带124的表面温度的温度检测部;和检测加压辊122的表面温度的加压辊用热敏电阻126。
在定影装置12中,定影带124张架于定影辊121与加热辊123之间,加压辊122配置成隔着定影带124与定影辊121相对。而且,定影辊121、加压辊122和加热辊123配置为各自的轴线相互平行。
定影装置12为带定影方式的定影装置,构成为使加热辊123与定影带124接触而加热定影带124,在作为被定影部件的记录纸127a以预定的定影速度及复印速度通过由定影带124与加压辊122形成的定影夹持部12a时,将记录纸127a上承载的未定影调色剂图像127b加热加压而定影到记录纸127a上。这样的带定影方式的定影装置12构成为通过加热辊123对热容较小的定影带124进行加热,因此预热时间缩短,而且能够抑制耗电的增大而实现节能化。
此外,未定影调色剂图像127b由例如非磁性单成分显影剂(非磁性调色剂)、非磁性双成分显影剂(非磁性调色剂及载体)和磁性显影剂(磁性调色剂)等显影剂(调色剂)形成。另外,定影速度是指所谓的处理(Process)速度,复印速度是指每分钟的复印张数。此外,在记录纸127a通过定影夹持部12a时,定影带124与记录纸127a的调色剂图像承载面抵接。
定影辊121有大致圆筒形的形状,为从大致圆筒形的中心轴朝向外周形成作为基材的芯棒121a及弹性层121b的双层结构。芯棒121a使用铁、不锈钢、铝或者铜等金属或者上述金属的合金等。弹性层121b优选硅橡胶或者氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料。在本实施方式中,定影辊121的直径为50mm。芯棒121a使用直径为20mm的不锈钢,弹性层121b使用厚度为15mm的硅海绵橡胶。
定影辊121设置为能够以大致圆筒形的中心轴为中心旋转,随着加压辊122的旋转从动旋转。定影辊121经由定影带124与加压辊122压接,从而形成定影辊121与加压辊122经由定影带124相互抵接的部分即定影夹持部12a。
加压辊122有大致圆筒形的形状,为从大致圆筒形的中心轴朝向外周形成芯棒、弹性层及脱模层的三层结构。芯棒使用铁、不锈钢、铝、铜等金属或者上述金属的合金等。弹性层优选硅橡胶或者氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料。脱模层优选PFA(四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂。在本实施方式中,加压辊122的直径为50mm。芯棒使用直径为48mm、厚度为1mm的铁(STKM,机械结构用碳素钢管)。弹性层使用厚度为1mm的固体硅橡胶。脱模层使用厚度为30μm的PFA管。
加压辊用加热灯121a配置在加压辊122内部,加热加压辊122。未图示的控制电路从未图示的电源电路向加压辊用加热灯122a提供电力(通电),从而使加压辊用加热灯122a发光,从加压辊用加热灯122a放射红外线。加压辊122的内周面吸收从加压辊用加热灯122a放射的红外线,从而加压辊122整体被加热。在本实施方式中,使用额定功率为1200W的加压辊用加热灯122a。
加压辊122设置为能够以大致圆筒形的中心轴为中心旋转。加压辊122是由未图示的作为驱动部的驱动马达驱动而旋转的辊状部件。定影辊121经由定影带124与加压辊122压接而形成定影夹持部12a,同时,通过从动旋转传送定影带124。定影辊121与加压辊122旋转方向相反。
定影辊121与加压辊122以预定的负荷、例如900N相互压接。若定影辊121与加压辊122压接,则形成定影夹持部12a。在本实施方式中,定影夹持部12a的记录纸传送方向的宽度(以下称为“夹持宽度”)为14mm。向定影夹持部12a中供给承载有未定影调色剂图像127b的记录纸127a。记录纸127a通过定影夹持部12a,从而在记录纸127a定影调色剂图像127b。在记录纸127a通过定影夹持部12a时,定影带124与记录纸127a的调色剂图像承载面抵接,加压辊122与记录纸127a的调色剂图像承载面的背面侧的面抵接。
加热辊123有大致圆筒形的形状,为从大致圆筒形的中心轴朝向外周形成红外线吸收层、芯棒及保护层的三层结构。红外线吸收层通过将耐热性的含碳涂料涂抹在芯棒内侧并进行烧制而形成。芯棒使用例如铁、不锈钢、铝、铜等金属或者上述金属的合金。保护层优选PFA或者PTFE等氟树脂。保护层防止定影带124以及加热辊123因与定影带124和加热辊123的接触而磨损。
在本实施方式中,加热辊123的直径为35mm,红外线吸收层使用厚度为10μm的炭黑涂料,芯棒使用直径为35mm、壁厚为0.7mm的中空铝。保护层使用厚度为20μm的PTFE涂层。
在加热辊123的内部配置有对加热辊123加热的加热辊用加热灯123a。未图示的控制电路从未图示的电源电路向加热辊用加热灯123a提供电力(通电),从而使加热辊用加热灯123a发光,从加热辊用加热灯123a放射红外线。加热辊123的内周面吸收从加热辊用加热灯123a放射的红外线,从而加热辊123整体被加热。在本实施方式中,使用额定功率为1200W的加热辊用加热灯123a。从加热辊123看在配置有定影辊121的方向的反方向上对加热辊123施加预定的负荷、例如900N。由于对定影带124施加张力,加热辊123随着定影带124的旋转而旋转。
定影带124在未安装的状态下,直径为75mm。定影带124形成由聚酰亚胺等耐热树脂或者不锈钢及镍等金属材料构成的中空圆筒状的基材。在基材的表面形成耐热性及弹性优良的、例如由硅橡胶等弹性体材料构成的弹性层。在弹性层的表面形成耐热性及脱模性优良的、例如由PFA或PTFE等氟树脂的合成树脂材料构成的脱模层。定影带124为基材、弹性层及脱模层的三层结构。在本实施方式中,基材使用厚度为70μm的聚酰亚胺,弹性层使用厚度为200μm的硅橡胶,脱模层使用厚度为30μm的PFA管。
被加热辊123加热到预定温度的定影带124,对通过定影夹持部12a的、形成有未定影调色剂图像127b的记录纸127a进行加热。利用加热辊123和定影辊121张架定影带124。定影带124从动于加压辊122的旋转,而沿箭头R2的方向旋转。加压辊122沿箭头R1的方向旋转,定影带124沿箭头R2的方向旋转,从而记录纸127a通过定影夹持部12a。
接下来,详细说明本实施方式的定影装置12中的定影辊121。如上所述,定影辊121为包括芯棒121a和形成于该芯棒121a表面的弹性层121b的双层结构。基于以下的实验结果设定弹性层121b的压入率、硬度及回弹率。
<实验条件>
[定影装置的构成]
·定影辊121:芯棒121a由直径为20mm的圆柱状的铁构成,弹性层121b由厚度为15mm的硅海绵橡胶构成,外径为50mm。
·加压辊122:芯棒由厚度为1mm的中空圆筒状的铁构成,弹性层由厚度为1mm的固体硅橡胶构成,脱模层由30μm的PFA管构成,外径为50mm。
·加热辊123:芯棒由厚度为0.7mm的中空圆筒状的铝构成,红外线吸收层是厚度为10μm的炭黑涂料,保护层是厚度为20μm的PTFE涂层,外径为30mm。
·定影带124:基材的聚酰亚胺层厚70μm,弹性层的橡胶层厚200μm,脱模层的表层的PFA管厚30μm。
[定影条件]
处理速度即定影速度设定为330mm/s,记录纸使用每平方米重量为68g的普通纸。通过青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、黑色(B)的四色层叠,在记录纸传送方向的前端形成调色剂量为1.0mg/cm的全黑图像。
<评价方法>
[可定影温度范围]
作为可定影温度的上限值,目视确认记录纸的有无胶印并测定出胶印开始温度。然后,作为可定影温度的下限值,测定出可定影最低温度。将胶印开始温度与可定影最低温度的差作为可定影温度范围。可定影温度范围越宽,表示越有优良的定影性。
[自剥离温度范围]
作为记录纸从定影带124剥离的剥离性的指标,测定出自剥离温度范围。具体地说,在不使用剥离部的条件下,记录纸通过定影夹持部12a后,通过判断定影辊121旋转至1/4圈能否从定影带124的表面脱离,测定出自剥离温度范围。自剥离温度范围越宽,表示越有优良的记录纸剥离性。
<实验A:弹性层的压入率的设定>
通过改变加压辊122对定影辊121的压接负荷,而改变定影辊121的弹性层121b的压入率,评价出压入率和可定影温度范围、自剥离温度范围间的关系。此外,在本实验A中,弹性层121b的阿斯卡C(AskerC)硬度为20~30度,后述的回弹率为70%。
定影辊121的弹性层121b的压入率表示为:由加压辊122经由定影带124压接时的变形量相对于未压接时的厚度尺寸的比率。具体地说,将由加压辊压接时的弹性层121b的厚度尺寸设为“M”,将未压接时的弹性层121b的厚度尺寸设为“N”时,根据下述式(1)计算压入率L。
压入率L(%)=[(N-M)/M]×100 …(1)
评价结果在表1中表示。
表1
压入率(%) | 15 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 |
可定影温度范围(deg) | 30 | 35 | 35 | 40 | 50 | 50 | 50 | 45 | 40 |
自剥离温度范围(deg) | 10 | 30 | 35 | 35 | 50 | 50 | 50 | 50 | 45 |
从表1的结果可知,定影辊121的弹性层121b的压入率为40%以上时,可定影温度范围较宽。其理由为,压入率为40%以上时,可以提高弹性层121b对记录纸表面的微小凹凸的追从性,因此能够均匀加热与定影带124接触的记录纸上的调色剂图像。另外,还可知定影辊121的弹性层121b的压入率为40%以上时,可确保较宽的自剥离温度范围。
此外,考虑基于伴随着定影夹持部12a的通过时间的增减而产生的热量的过量与不足的可定影温度范围,定影辊121的弹性层121b的压入率优选40%以上50%以下。
<实验B:弹性层的硬度的设定>
将加压辊122对定影辊121的压接负荷设定为650N,利用有不同的阿斯卡C硬度的弹性层121b的定影辊121,评价出阿斯卡C硬度与定影夹持部12a的夹持宽度及可定影温度范围间的关系。此外,可以根据构成弹性层121b的硅海绵橡胶的气泡的大小等调整弹性层121b的阿斯卡C硬度。
另外,在本实验B中,将弹性层121b的压入率设为45%,将后述的回弹率设为70%。评价结果在表2中表示。
表2
阿斯卡C硬度(度) | 53 | 50 | 45 | 30 | 22 | 20 |
夹持宽度(mm) | 11.0 | 12.0 | 14.2 | 15.5 | 16.3 | 16.4 |
可定影温度范围(deg) | 25 | 30 | 40 | 40 | 40 | 40 |
从表2的结果可知,定影辊121的弹性层121b的阿斯卡C硬度在20度以上且不足30度时,可定影温度范围较宽。其理由为,弹性层121b的阿斯卡C硬度在20度以上且不足30度时,定影夹持部12a的记录纸传送方向的宽度即夹持宽度可以设定为15.5mm以上16.4mm以下,因此能够延长记录纸在定影夹持部12a的通过时间,能够高效地加热与定影带124接触的记录纸上的调色剂图像。
<实验C:弹性层的回弹率的设定>
图2是说明定影辊121的回弹性测定方法的图。定影辊121的弹性层121b的回弹率如下测定。如图2所示,首先,将定影辊121水平配置。将外径为11mm、重量为7g的球状锤128a悬挂在长为50cm的丝线上。球状锤128a在静止状态下,球状锤128a的重心位于包含定影辊121的中心轴线的水平面上,配置为与定影辊121接触。使球状锤128a被如此配置的位置为最低点128c。调整球状锤128a悬挂的高度,以使球状锤128a位于最低点128c。
接下来,保持丝线128b不要松弛,使球状锤128a从最低点128c提升10cm。将球状锤128a被提升的高度设为初始高度H1。提升球状锤128a的方向为与定影辊121的轴方向垂直的方向。若轻轻地将球状锤128a放开,则球状锤128a与定影辊121碰撞后弹回。这时,将上升的最高位置与最低点128c在竖直方向的差设为返回高度H2。将定影辊121的弹性层121b的回弹率设为“R”时,根据下述式(2)计算回弹率R。
回弹率R(%)=(H2/H1)×100 …(2)
此外,可以根据构成弹性层121b的硅海绵橡胶的气泡的大小等调整弹性层121b的回弹率,回弹率的理论界限为100%。
另外,在本实验C中,将弹性层121b的压入率设为45%,将弹性层121b的阿斯卡C硬度设为20度。
评价弹性层121b的回弹率与自剥离温度范围之间的关系的评价结果在表3中表示。
表3
回弹率(%) | 50 | 55 | 65 | 70 |
自剥离温度范围(deg) | 35 | 40 | 50 | 50 |
从表3的结果可知,定影辊121的弹性层121b的回弹率为65%以上时,自剥离温度范围较宽。其理由为,弹性层121b的回弹率为65%以上时,能够扩大弹性层121b的应变释放效果,因此能够提高通过定影夹持部12a的记录纸相对于定影带124的剥离性。更具体地说,在定影夹持部12a中被压缩、产生应变的弹性层121b在定影夹持部12a的出口(记录纸传送方向的下游侧)处释放该应变,因此在定影夹持部12a的出口处,经由定影带124在弹性层121b和记录纸之间产生偏离。其结果,能够提高通过定影夹持部12a的记录纸相对于定影带124的剥离性。
图3是示意地表示本发明的一种实施方式的图像形成装置100的结构的示意图。图像形成装置100基于读取的原稿的图像数据、经由网络等发送的图像数据,对记录纸127a形成多色或单色的图像。图像形成装置100具备:曝光单元1、感光鼓3(3a~3d)、显影装置2(2a~2d)、带电装置5(5a~5d)、清洁单元4(4a~4d)、中间转印带单元8、一次转印辊6(6a~6d)、二次转印辊11、定影装置12、纸张传送路径S(S1~S3)、供纸盒10、手动供纸盘20及排纸盘15。
图像形成装置100利用与黑色(K)及对彩色图像进行色分解而得到的减法混色的3原色即青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)四色各自对应的图像数据,在与各色对应的各图像形成单元中进行图像形成。各图像形成单元的结构相同,例如,黑色(K)的图像形成单元由感光鼓3a、显影装置2a、带电装置5a、一次转印辊6a及清洁单元4a等构成。青色(C)的图像形成单元由感光鼓3b、显影装置2b、带电装置5b、一次转印辊6b及清洁单元4b等构成。品红色(M)的图像形成单元由感光鼓3c、显影装置2c、带电装置5c、一次转印辊6c及清洁单元4c等构成。黄色(Y)的图像形成单元由感光鼓3d、显影装置2d、带电装置5d、一次转印辊6d及清洁单元4d等构成。这些图像形成单元在中间转印带单元8的中间转印带7的移动方向上排列成一列。
带电装置5为使感光鼓3表面均匀地带电为预定电位的接触方式的辊型带电器。也可以使用利用带电刷的接触方式的带电器或者利用带电丝线的非接触方式的带电器来代替辊型带电装置5。
曝光单元1具有通过对带电的感光鼓3根据输入的图像数据进行曝光而在其表面形成与图像数据对应的静电潜影的功能。在本实施方式中,作为曝光单元1,使用具有激光照射部及反射镜的激光扫描单元(LSU)。但是,作为曝光单元1,也可使用将发光元件排列成阵列状的例如EL、LED写入头。
显影装置2向形成静电潜影的感光鼓3的表面供给调色剂,将静电潜影显影为调色剂图像。显影装置2a~2d分别收纳黑色(K)、青色(C)、品红色(M)以及黄色(Y)各色的调色剂,使分别形成于感光鼓3a~3d中的各色的静电潜影显影为各色的调色剂图像。清洁单元4除去/回收在显影/图像转印后的感光鼓3的表面残留的调色剂。
配置于感光鼓3的上方的中间转印带单元8具备中间转印带7、中间转印带驱动辊71、中间转印带张紧机构73、中间转印带从动辊72、一次转印辊6(6a~6d)及中间转印带清洁单元9。
中间转印带7由中间转印带驱动辊71、中间转印带张紧机构73、一次转印辊6和中间转印带从动辊72张架,沿图3的箭头B的方向旋转驱动。中间转印带7的外周面与感光鼓3d、感光鼓3c、感光鼓3b及感光鼓3a依次相对。一次转印辊6a~6d配置在夹着该中间转印带7与各感光鼓3a~3d相对的位置上。中间转印带7与感光鼓3a~3d相对的各位置为一次转印位置。另外,中间转印带7由厚度100μm~150μm的膜形成。
将一次转印辊6a~6d能够旋转地支撑于中间转印带单元8的中间转印带张紧机构73的中间转印辊安装部。为将感光鼓3a~3d的表面承载的调色剂图像转印到中间转印带7上,通过恒压控制向一次转印辊6a~6d施加极性与调色剂的带电极性相反的一次转印偏压。由此,将形成于感光体3a~3d的各色的调色剂图像依次重叠转印到中间转印带7的外周面上,在中间转印带7的外周面上形成全彩色的调色剂图像。
而在仅输入黄色(Y)、品红(M)、青色(C)及黑色(K)的颜色的一部分的图像数据的情况下,在四个感光鼓3a~3d中,仅在与输入的图像数据的颜色对应的一部分感光体3进行静电潜影与调色剂图像的形成。例如,在形成黑白图像时,仅在与黑色对应的感光鼓3a进行静电潜影的形成及调色剂图像的形成,在中间转印带7的外周面上只转印黑色的调色剂图像。
各一次转印辊6a~6d通过对以直径为8mm~10mm的不锈钢等金属作为基材的轴的表面覆盖导电性的弹性材料(例如EPDM、发泡聚氨酯等)而构成,通过导电性的弹性材料向中间转印带7均匀地施加高电压。
通过中间转印带7的旋转,将在各一次转印位置转印到中间转印带7的外周面上的调色剂图像传送到与二次转印辊11相对的位置即二次转印位置。在图像形成时,二次转印辊11的内周面以预定的夹持压力压接到与中间转印带驱动辊71的周面接触的中间转印带7的外周面。从供纸盒10或者手动供纸盘20供给的记录纸127a在通过二次转印辊11与中间转印带7之间时,向二次转印辊11施加极性与调色剂的带电极性相反的高电压。由此,将调色剂图像127b从中间转印带7的外周面转印到记录纸127a的表面。
二次转印辊11为了稳定地获得上述夹持压力,使二次转印辊11或者中间转印带驱动辊71中的任一方为由硬质材料(金属等)构成的辊,另一方为由软质材料(弹性橡胶、发泡性树脂等)构成的弹性辊。
另外,在二次转印位置的附近设置检测中间转印带7承载的调色剂图像127b的光学传感器55。光学传感器55输出基于检测出的光量的量的检测电压。
此外,为防止在下一个工序中的混色,从感光鼓3附着到中间转印带7上的调色剂中未转印到记录纸127a而残留在中间转印带7上的调色剂由中间转印带清洁单元9除去/回收。中间转印带清洁单元9中作为与中间转印带7接触的清洁部件而具备清洁刮板。另外,与清洁刮板接触的中间转印带7被中间转印带从动辊72从背面支撑。
转印有调色剂图像127b的记录纸127a被引导至上述本发明的定影装置12,通过定影夹持部12a并接受加热及加压。由此,调色剂图像127b坚固地定影到记录纸127a的表面上。定影有调色剂图像的记录纸127a通过排纸辊253排出到排纸盘15上。
另外,在图像形成装置100中设置有大致沿垂直方向延伸的纸张传送路径S1,其用于将收容在供纸盒10中的记录纸127a经由二次转印辊11与中间转印带7之间及定影装置12而传送到排纸盘15。在纸张传送路径S1中配置有:将供纸盒10内的记录纸127a逐张取出到纸张传送路径S1内的拾取辊161;将取出的记录纸127a朝向上方传送的传送辊251;以预定的时机将传送来的记录纸127a引导至二次转印辊11与中间转印带7之间的定位辊14;传送通过定影装置12后的记录纸127a的传送辊252;和将记录纸127a排出到排纸盘15的排纸辊253。
此外,在图像形成装置100的内部、从手动供纸盘20至定位辊14之间形成配置有拾取辊162及传送辊254、255、256的纸张传送路径S2。进一步,从排纸辊253至纸张传送路径S1中的定位辊14的上游侧之间形成纸张传送路径S3。
排纸辊253能够向正反两方向自由旋转,在记录纸127a的单面形成图像的单面图像形成时、以及在记录纸127a的双面形成图像的双面图像形成中的第二面图像形成时,排纸辊253被向正转方向驱动而将记录纸127a从排纸盘15排出。另一方面,在双面画像形成中的第一面图像形成时,直至纸张的后端通过定影装置12为止,排纸辊253被向正转方向驱动,之后,在夹持记录纸127a的后端部的状态下被向反转方向驱动,将记录纸127a引导至配置有传送辊257、258的纸张传送路径S3。因此,在双面图像形成时,只在单面形成图像的记录纸127a以使正反面及前后端反转的状态被引导至纸张传送路径S1。
定位辊14在与中间转印带7的旋转同步的时机将由供纸盒10或手动供纸盘20供给或者经由纸张传送路径S3传送的记录纸127a引导至二次转印辊11与中间转印带7之间。因此,在感光鼓3、中间转印带7开始动作时,定位辊14停止旋转,在中间转印带7的旋转之前,供给或传送的记录纸127a以前端与定位辊14抵接的状态停止在纸张传送路径S1内的移动。之后,在二次转印辊11与中间转印带7压接的位置,在记录纸127a的前端部与形成于中间转印带7上的调色剂图像127b的前端部相对的时机,定位辊14开始旋转。
本实施方式的图像形成装置100具备使调色剂图像127b定影到记录纸127a上时的定影性优良的本实施方式的定影装置12。因此,图像形成装置100能够形成具有良好的画质品级的图像。
本发明在不脱离其精神或主要特征的基础上,能够以其他各种方式实施。因此,上述实施方式在所有点上只不过是示例,本发明的范围表示于权利要求中,不限定于说明书正文。属于权利要求范围的变形、变更均属于本发明的范围。
Claims (4)
1.一种定影装置,其特征在于,
具备:环状的定影带,与被定影部件上的调色剂图像接触而使该调色剂图像定影到上述被定影部件上;
加热辊,与上述定影带的内周面接触而对该定影带进行加热;
定影辊,包括基材及形成于该基材的表面上的弹性层,该定影辊与上述加热辊一起张架上述定影带,并经由上述定影带与上述被定影部件上的调色剂图像接触;和
加压辊,经由上述定影带与上述定影辊压接,
上述弹性层的、用经由上述定影带被上述加压辊压接时的变形量相对于未被压接时的厚度尺寸的比率表示的压入率为40%以上,
上述弹性层的阿斯卡C硬度为20度以上且不足30度。
2.根据权利要求1所述的定影装置,其特征在于,
上述弹性层的回弹率为65%以上。
3.根据权利要求2所述的定影装置,其特征在于,
上述弹性层的阿斯卡C硬度为20度,压入率为45%。
4.一种图像形成装置,其特征在于,
具备权利要求1所述的定影装置。
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