CN103186084A - 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。该定影装置具备：环状的定影带；加热辊，对定影带进行加热；定影辊，具有轴，并且与加热辊一起张架定影带；加压辊，经由定影带对定影辊进行加压；以及偏离防止部件，设置在定影辊的轴上，抑制定影辊在轴方向的移动。定影辊沿定影辊的轴方向具有硬度高的端部和硬度低的端部，硬度高的端部与偏离防止部件抵接。

Description

定影装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及将调色剂定影到记录纸上的定影装置及具备定影装置的图像形成装置。

背景技术

电子照相方式的图像形成装置通过复印机、打印机、传真装置及其复合机等得到普及。在电子照相方式中，能够容易地形成画质品级良好的图像。该方式的图像形成装置具备定影装置，定影装置对在记录纸上形成的调色剂图像进行加热，并将熔融的调色剂定影到记录纸上。

公知定影带方式的定影装置。在定影带方式中，通过加热辊和定影辊张架环状的定影带。在加热辊中内置卤素加热器等。在该带方式中使用加压辊，加压辊经由定影带对定影辊进行加压。在加压辊与定影带的压接部分形成夹持部。当记录纸通过夹持部时，将调色剂定影到记录纸上。

定影带在架于定影辊和加热辊之间的状态下，沿定影带的宽度方向移动的同时行走（也称为横向滑移、蛇行）。在加热辊的两端设置一对带偏离防止部件时，容易使定影带的宽度方向的中心靠近加热辊的轴方向的中心，能够防止带的蛇行。然而，当定影带沿其宽度方向大幅度移动而使定影带过于偏向加热辊的一端时，定影带的端面和带偏离防止部件会变成所谓的面接触的状态，从而存在定影带的端面破损等问题。

因此，在日本特开2011-28040号公报中，公开了使定影带不易破损的方法。如图4A至图4C所示，公报所记载的定影装置中，通过加热辊430和定影辊440张架定影带450，在加热辊430的两端设置一对带偏离防止部件470。

偏离防止部件470具备比加热辊430的外周面向外侧突出的凸缘472，凸缘472具有环状曲面473。环状曲面473具有与定影带450的端面相对的壁面部分，该壁面部分向背离带450的端面的方向弯曲。由此，定影带450的端面和带偏离防止部件470变成近似线接触的状态，能够减小带450和部件470的接触范围。

然而，如图4B所示，在定影辊440的两端未设置偏离防止部件。因此，定影辊440能够在其轴方向上自由移动。当定影辊的移动方向与蛇行的定影带的移动方向一致时，使定影辊在轴方向上移动的力与使定影带在宽度方向上移动的力相合，从而使定影带450与带偏离防止部件470激烈接触，可能会导致定影带破损。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种防止定影带的破损的定影装置。

本发明的目的在于提供一种定影装置，具备：环状的定影带；加热辊，对上述定影带进行加热；定影辊，具有轴，并且与上述加热辊一起张架上述定影带；加压辊，经由上述定影带对上述定影辊进行加压；以及偏离防止部件，设置在上述定影辊的上述轴上，抑制上述定影辊在轴方向的移动，上述定影辊沿上述定影辊的轴方向具有硬度高的端部和硬度低的端部，上述硬度高的端部与上述偏离防止部件抵接。

本发明的其他目的在于提供一种具备上述定影装置的图像形成装置。

附图说明

图1是示意地表示本实施方式的图像形成装置的图。

图2是本实施方式的定影装置的剖视图。

图3是说明本实施方式的定影辊与偏离防止部件的接触的图。

图4A至图4C是表示现有技术的结构的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的定影装置及图像形成装置。

如图1所示，图像形成装置30具备定影装置1。定影装置1具有定影辊2、加压辊4、环状的定影带5及用于对定影带5进行加热的加热辊6。加压辊4具有齿轮4a、7及加压支架9。

图1的近前侧是记录纸的排纸方向，在图2及图3中用P表示。图1所示的箭头中，R1表示定影带5的移动方向，R2表示定影带5的行走方向，R3表示加压辊4的旋转方向，R4表示齿轮4a的旋转方向，R5表示驱动用齿轮7的旋转方向。

定影辊2具有例如在辊2的长度方向延伸的轴20，并且具有芯棒及弹性层两层。芯棒、弹性层形成为大致圆筒形，芯棒位于轴20的外侧，弹性层位于芯棒的外侧。芯棒使用例如铁、不锈钢、铝或铜等金属或者上述金属的合金等。弹性层使用例如硅橡胶或氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料。

在本实施方式中，定影辊2的外径为30mm，芯棒使用外径为20mm的不锈钢，弹性层使用厚度为5mm的硅海绵橡胶。

定影辊2能够以轴20的轴线为中心旋转，并且，能够沿其轴方向移动。此外，在本实施方式中，如图2所示，轴20形成为圆柱形，但也可以形成为圆筒形。只要定影辊2能够以上述轴线为中心旋转，可以使定影辊2和轴20一体地形成、轴20与定影辊2一起旋转，或者，也可以是定影辊2和轴20单独地形成，轴20不旋转，而只有定影辊2旋转。

在定影辊2的轴20的例如两端侧，设置一对偏离防止部件3（图1）。偏离防止部件3具有比轴20的外周面向外侧突出的凸缘。轴20例如固定在定影装置1的外壳（省略图示）上，在其不旋转时，凸缘与沿其轴方向移动的定影辊2的端面接触。由此，限制定影辊2的沿轴方向的移动。

此外，偏离防止部件可以由筒体及圆环状的凸缘形成。轴20旋转时，偏离防止部件也可以是旋转自如地支撑定影辊的轴的轴承。该轴承的外周固定在例如定影装置1的外壳（省略图示）上。

沿定影辊2的轴方向看时，定影辊2的弹性层存在硅海绵橡胶的硬度高的端部和硬度低的端部。在本实施方式中，使该硬度高的端部与在轴20的两端设置的偏离防止部件3中的一个偏离防止部件3抵接。

具体而言，首先，预先测量定影辊2的弹性层的硬度，对轴方向的两端中硬度高的端部做标记。接下来，在定影装置中配置定影辊2时，使该做标记的端部与位于与加压辊4的齿轮4a的位置相反的一侧的偏离防止部件3（图1中左侧的偏离防止部件3）抵接。因此，在本实施方式中，如图1及图3所示，在轴20的两端侧分别设置偏离防止部件3，但也可以仅在轴20的一侧（与硬度高的端部抵接的一侧）设置偏离防止部件。

这样，本实施方式的定影装置使定影辊中硬度高的端部与位于与驱动用齿轮等的位置相反一侧的偏离防止部件抵接。其结果是，能够抑制偏向于定影带的一侧的力，从而有效地防止定影带的破损。关于能够抑制偏向于定影带的一侧的力的理由将利用图3后述。

加压辊4例如能够以大致圆筒形的轴为中心旋转。加压辊4具有芯棒、弹性层及脱膜层三层。芯棒、弹性层及脱膜层形成为大致圆筒形，芯棒位于轴的外侧，弹性层位于芯棒的外侧，脱膜层位于弹性层的外侧。芯棒使用例如铁、不锈钢、铝、铜等金属或者上述金属的合金等。弹性层使用例如硅橡胶或氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料。脱膜层使用四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物（PFA）或聚四氟乙烯（PTFE）等氟树脂的合成树脂材料。

在本实施方式中，加压辊4的外径约为30mm。芯棒使用外径为28mm、厚度为1mm的铁（STKM）。弹性层使用厚度为1mm的固体硅橡胶。脱膜层使用厚度为50μm的形成为管状的PFA。

在加压辊4中内置加热灯。控制电路（省略图示）向加热灯供给来自电源电路（省略图示）的电力（通电）后，加热灯放射红外线。加压辊4的内表面吸收红外线，从而加压辊4整体被加热。在本实施方式中，使用例如额定功率为300W的加热灯。

加压辊4的齿轮4a例如设置于芯棒的外周。齿轮4a与驱动用齿轮7啮合。该齿轮7由驱动马达（省略图示）驱动而向图1的R5方向旋转。由此，加压辊4的轴向图1的R4方向旋转。如上所述，加压辊4使用固体硅橡胶，因而外形变化少、旋转速度稳定。因此，选择加压辊4为驱动侧。

定影辊2经由定影带5与加压辊4接触并从动旋转，而使定影带5行走。定影辊2及定影带5向图1的R2方向即与加压辊4的旋转方向R3相反的方向旋转。

加压支架9分别设置于加压辊4的两端，例如与加压辊4的芯棒接触，而将加压辊4推向定影辊2。关于加压支架9，将利用图2后述。

定影辊2与加压辊4以预定荷重、例如400N接触。在加压辊4与定影带5的压接部分形成定影夹持部8。本实施方式的定影夹持部8的在记录纸的传送方向看的宽度（以下称为“夹持宽度”）为7mm。

将承载有未定影调色剂图像的记录纸供给到定影夹持部8。记录纸通过夹持部8时，定影带5与记录纸的调色剂图像的形成面接触，加压辊4与上述形成面的背面接触，从而调色剂图像定影到记录纸上。

定影带5具有基材、弹性层及脱膜层三层。基材由定影辊2的弹性层、下述加热辊6的保护层支撑。弹性层位于基材的外侧，脱膜层位于弹性层的外侧。基材使用例如聚酰亚胺等耐热树脂、或者不锈钢及镍等金属材料。弹性层使用耐热性及弹性优良的、例如硅橡胶等弹性体材料。脱膜层使用耐热性及脱模性优良的、例如PFA或PTFE等氟树脂。

在本实施方式中，定影带5在由定影辊2和加热辊6张架之前，是外径为50mm的圆形的环。基材使用厚度为50μm的聚酰亚胺，弹性层使用厚度为150μm的硅橡胶，脱膜层使用厚度为30μm的形成为管状的PFA。

定影带5架在定影辊2和加热辊6之间，与定影辊2同样地向图1的R2方向行走。若加压辊4向R3方向旋转、定影带5向R2方向行走，则记录纸通过定影夹持部8。定影带5被加热辊6加热到预定温度。因此承载有未定影调色剂图像的记录纸在通过定影夹持部8时被加热。

加热辊6例如能够以大致圆筒形的轴为中心旋转。加热辊6具有红外线吸收层、芯棒及保护层三层。红外线吸收层、芯棒及保护层形成为大致圆筒形，红外线吸收层位于轴的外侧，芯棒位于红外线吸收层的外侧，保护层位于芯棒的外侧。

红外线吸收层是在将例如耐热性的含碳涂料涂抹在芯棒的内表面后烧结而成。芯棒使用例如铁、不锈钢、铝、铜等金属或者上述金属的合金。保护层使用例如PFA或PTFE等氟树脂。该保护层防止伴随定影带5与加热辊6的接触而产生的定影带5的基材、加热辊6的芯棒等的磨损。

在本实施方式中，加热辊6的外径约为28mm。在红外线吸收层涂抹厚度为100μm的炭黑。芯棒使用外径为28mm、厚度为1mm的铝。保护层涂敷厚度为50μm的PTFE。

在加热辊6的两端设置带偏离防止部件10，以防止定影带5从加热辊6偏离。

在加热辊6中内置加热灯（省略图示）。控制电路（省略图示）向加热灯供给来自电源电路（未图示）的电力（通电）后，加热灯放射红外线。加热辊6的红外线吸收层吸收红外线，从而加热辊6整体被加热。在本实施方式中，使用例如额定功率为900W的加热灯。

朝向背离定影辊2的方向对加热辊6施加预定荷重、例如50N。由此，定影带5产生张力，加热辊6随着定影带5的行走而旋转。

图2是从加压辊的齿轮侧看的定影装置的剖视图，图2的左方为记录纸的排纸方向P。

加压支架9由相对于加压辊4的轴大致平行地延伸的轴9a转动自如地支撑。由例如在定影装置的外壳上设置的弹簧等向加压支架9施力，加压支架9以轴9a为中心转动，将加压辊4的两端分别推向定影辊2。由此，加压辊4夹着定影带5而对定影辊2进行加压，获得定影所需的夹持宽度和压力。

如图2所示，加压支架9以轴9a为中心转动时，如R6方向所示，加压辊4例如比连结加压辊4的轴的中心和定影辊2的轴20的中心的位置向排纸方向P侧倾斜，而被加压支架9推压。

定影辊2的弹性层的硬度从定影辊2的轴方向看在两端不同时，加压辊4与定影辊2的压接程度在定影辊2的两端不同。一般情况下，用于定影辊2的弹性层的硅海绵橡胶的硬度即使在相同产品的橡胶内也不均匀。若用阿斯卡C(Asker C)硬度计测量硬度，则例如在相同产品的橡胶内在40±3度的范围内波动。上述弹性层的两端的硬度也存在高低不同，若测量用于本实施方式的硅海绵橡胶的两端的硬度，则硬度低的端部的硬度约为37度，硬度高的端部的硬度约为43度。

即，定影辊2的硬度低的端部与硬度高的端部相比被加压辊4压入较深。定影辊2、加压辊4向将记录纸排出到排纸方向P的方向旋转（R2方向、R3方向）。在本实施方式中，加压支架9将加压辊4推压到排纸方向P侧（R6方向）。因此，加压辊4中的与硬度低的端部接触的端部比与硬度高的端部接触的端部向排纸方向P侧移动更多。

图3是从定影辊2侧看定影辊2和加压辊4的图。此外，省略加热辊6的图示，强调描绘加压辊4的倾斜。

定影辊2的弹性层中硬度高的端部23位于图3的左侧，硬度低的端部24位于图3的右侧。如图3所示，与硬度低的端部24接触的加压辊4的端部比与硬度高的端部23接触的加压辊4的端部更加向排纸方向P侧移动。因此，加压辊4的轴相对于轴20倾斜。

由于在定影夹持部8产生摩擦力，因而随着倾斜的加压辊4的旋转（R3方向），定影带5容易向硬度高的端部23侧（图3的左侧）移动。进一步，因定影辊2被移动的定影带5拖拽，从而在定影辊2也容易产生朝向图3的左侧的力。

在现有的结构中，若使定影辊向轴方向移动的力与使定影带向宽度方向移动的力相合，则偏向于定影带的一侧的力会增大。因此，存在定影带与带偏离防止部件激烈接触从而使定影带破损的情况。

然而，本实施方式的定影装置使定影辊的两端中硬度高的端部23与位于与加压辊4的齿轮4a的位置相反的一侧的偏离防止部件3（图1及图3中左侧的偏离防止部件3）抵接。因此，能够抑制定影辊2的移动，难以产生使定影辊向轴方向移动的力。其结果是，偏向于定影带5的一侧的力变小，从而能够防止定影带5的破损。

Claims (2)

1.一种定影装置，具备：

环状的定影带；

加热辊，对上述定影带进行加热；

定影辊，具有轴，并且与上述加热辊一起张架上述定影带；

加压辊，经由上述定影带对上述定影辊进行加压；以及

偏离防止部件，设置在上述定影辊的上述轴上，抑制上述定影辊在轴方向的移动，

上述定影辊沿上述定影辊的轴方向具有硬度高的端部和硬度低的端部，上述硬度高的端部与上述偏离防止部件抵接。

2.一种图像形成装置，具备权利要求1所述的定影装置。

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