CN103472701A - 定影装置以及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定影装置以及图像形成装置。使得润滑剂(40)存在于定影带(21)和热传导部件(22)之间,该热传导部件(22)固定在所述定影带(21)的内侧,向该定影带(21)传递热,在定影带(21)静止状态下,通过卤素加热器(25)对热传导部件(22)进行加热,在降低润滑剂(40)粘度后,使得定影带(21)回转。由此,降低定影带(21)和热传导部件(22)之间的滑动部的接触摩擦阻力。在定影部件和与定影部件相接进行加热的热传导部件之间具有润滑剂的结构中,尤其能防止低温时接触摩擦阻力增加,能防止因接触摩擦阻力增加产生的损伤驱动源等不良状态。

Description

定影装置以及图像形成装置

本申请是申请日为2010年9月14日，申请号为201010284438.9，发明名称为“定影装置以及图像形成装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在定影部件和加压部件之间的夹持部对记录介质加热加压、实行对于记录介质上的形成图像定影的定影装置,以及设有该定影装置的图像形成装置。

背景技术

以往,利用电子照相方式的图像形成装置为人们所公知。其图像形成处理过程如下:在作为像载置体的感光体鼓的表面形成静电潜像,通过作为显影剂的调色剂对感光体鼓上的静电潜像进行显影,使其可视像化,通过转印装置将显影图像转印在记录介质上,使其载置调色剂像。此后,通过定影装置加压/加热记录介质上的未定影的调色剂像,使得记录介质上的调色剂像定影。

定影装置设有由对向的辊或带或它们的组合构成的定影回转体,在夹持部夹入作为记录介质的记录纸,对其加压/加热,将调色剂像定影在记录纸上。

这种定影装置从以往以来有各种方式。

图20是表示以往的带定影方式的定影装置的概略构成图,带定影方式的定影装置包括具有加热器201的加热辊202,表层设有橡胶层的定影辊203,架设在加热辊202及定影辊203上的定影带204,通过定影带204与定影辊203压接形成定影夹持部N的加压辊205。

若转印有调色剂像的作为记录介质的记录纸P运送到定影带204和加压辊205之间的定影夹持部N,在记录纸P通过定影夹持部N的过程中,记录纸P上的调色剂像被加热及加压,定影在记录纸P上。

图21是表示以往的薄膜加热方式的定影装置的概略构成图,薄膜加热方式的定影装置如专利文献1所记载那样,一般,在陶瓷加热器211和加压辊212之间夹持耐热性薄膜(定影带)213,形成定影夹持部N。

并且,将记录纸导入定影夹持部N的耐热性薄膜213和加压辊212之间,夹持记录纸,与耐热性薄膜213一起被运送。此时在定影夹持部N,来自陶瓷加热器211的热通过耐热性薄膜213对记录纸施加,同时对其加压,记录纸上的调色剂像得到定影。

上述薄膜加热方式的定影装置可以使用陶瓷加热器和由薄膜构成的低热容量部件构成请求型装置,同时,可以仅仅在图像形成装置实行图像形成时,向陶瓷加热器通电使其发热到所定的定影温度的状态,具有从图像形成装置电源接通到可实行形成图像状态的等待时间短,且待机时的消耗电力也能大幅度减少等的优点。

又,在专利文献2记载那样的加压带方式的定影装置中,包括表面弹性变形的可回转的加热定影辊,与加热定影辊接触状态下可移动的环形带,以及加压垫,所述加压垫以非回转状态配置在环形带内侧,形成带夹持部,使得环形带与加热定影辊压接,记录纸通过环形带和加热定影辊之间。

按照上述加压带方式的定影装置,通过加压垫的推压,使得加热定影辊表面弹性变形,扩大纸和加热定影辊的接触面积,大幅度提高热传导效率,抑制能量消耗同时,能实现小型化。

但是,在上述以往技术中,在专利文献1记载的薄膜加热方式的定影装置中,作为定影部件的定影带(耐热性薄膜)的耐久性及温度稳定性存在问题。

即,作为加热部件的陶瓷加热器和作为定影部件的由耐热性薄膜构成的定影带的滑动面的耐磨耗性不充分,若长时间运行,反复连续摩擦的面变得粗糙,摩擦阻力增大,会发生定影带移动不稳定,或定影装置的驱动转矩增大等现象(课题1)。

其结果,发生形成图像的记录纸打滑,产生形成图像的偏移。或者施加到驱动齿轮的应力增大,发生引起齿轮破损的不良状况。

又,在薄膜加热方式的定影装置中,在定影夹持部局部加热定影带,因此,回转的定影带回到定影夹持部入口时,成为带温度最冷的状态,尤其,高速回转场合,存在易产生定影不良的问题(课题2)。

作为改善上述那样的定影带和陶瓷加热器等固定部件的滑动性问题的手段,在专利文献2中记载以下方法:在压力垫表层使用使得PTFE(聚四氟乙烯,Polytetrafluoroethylene)浸渗的玻璃纤维片材(浸渗PTFE的玻璃纤维布)作为低摩擦片材(片材状滑动材料)。

但是,在专利文献2,3记载的加压带方式的定影装置中,定影辊热容量大,升温迟,存在加热时间长的问题(课题3)。

于是,作为同时解决课题1-3的手段,公开有专利文献4记载的技术。

在专利文献4中,包括作为定影带的环形带,以及固定在该环形带内部、且与该环形带相接进行加热的金属热传导体,在所述环形带和金属热传导体之间具有润滑剂,减少环形带和金属热传导体滑动时的接触摩擦阻力。

相对于上述薄膜加热方式及加压带方式的定影装置的滑动部限定在夹持部附近,专利文献4记载的定影装置场合,作为固定部件的金属热传导体和环形带滑动区域大致涉及全周。因此,在大致全周的宽广区域的滑动部分的界面需要具有润滑剂。

但是,在专利文献4记载的定影装置中,在低温状态下,润滑剂粘度高,滑动部的接触摩擦阻力大,附加在作为驱动部的电机上的转矩增大。因此,降低回转速度的稳定性,最坏场合会损坏电机。

因此,滑动区域大的专利文献4记载的定影装置场合,尤其,低温时定影带和固定部件的接触摩擦阻力增加成为大课题。

【专利文献1】日本特开平4-44075号公报

【专利文献2】日本特开平8-262903号公报

【专利文献3】日本特开平10-213984号公报

【专利文献4】日本特开2007-334205号公报

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出来的，其目的在于,提供在定影部件和与定影部件相接进行加热的热传导部件之间具有润滑剂的结构中,尤其能防止低温时接触摩擦阻力增加、能防止因接触摩擦阻力增加产生的损伤驱动源等不良状态的定影装置,以及设有该定影装置的图像形成装置。

为了实现上述目的，本发明提出以下技术方案:

(1)一种定影装置,包括:

环状定影部件,具有可挠性;

热传导部件,固定在该定影部件内侧;

加热部件,加热该热传导部件;

加压部件,通过上述定影部件与夹持部形成部件压接;以及

温度检测部件,检测上述定影部件的温度;

设置上述定影部件,使其相对上述热传导部件可移动,在上述定影部件和上述加压部件之间,形成运送作为定影对象的记录介质的定影夹持部,同时,通过上述热传导部件对上述定影部件移动进行导向;其特征在于:

使得润滑剂存在于上述定影部件和上述热传导部件之间;

在上述定影部件静止状态下,通过上述加热部件进行对于上述热传导部件的加热,在该加热后使得上述定影部件回转。

通过该构成,在定影部件静止状态下,通过加热部件进行对于热传导部件的加热,降低润滑剂粘度后,使得定影部件回转,能减小定影部件和热传导部件之间的滑动部的接触摩擦阻力。

(2)在上述技术方案(1)所述的定影装置中，其特征在于:

根据上述温度检测部件的检测温度,结束对上述热传导部件的加热。

通过该构成,能稳定地使得润滑剂降低到所定粘度,能可靠地减小定影部件和热传导部件之间的滑动部的接触摩擦阻力。

(3)在上述技术方案(1)或(2)所述的定影装置中，其特征在于:

将对上述热传导部件加热的结束时温度设定为100℃以上。

通过该构成,能更可靠且大幅度减小定影部件和热传导部件之间的滑动部的接触摩擦阻力。

(4)一种定影装置,包括:

环状定影部件,具有可挠性;

热传导部件,固定在该定影部件内侧;

加热部件,加热该热传导部件;

加压部件,通过上述定影部件与上述热传导部件压接;以及

温度检测部件,检测上述定影部件的温度;

设置上述定影部件,使其相对上述热传导部件可移动,在上述定影部件和上述加压部件之间,形成运送作为定影对象的记录介质的定影夹持部,同时,通过上述热传导部件对上述定影部件移动进行导向;其特征在于:

使得润滑剂存在于上述定影部件和上述热传导部件之间;

根据上述温度检测部件的检测温度,变更上述定影部件的回转速度。

通过该构成,能根据定影部件温度引起的润滑剂粘度大小,变更定影部件的回转速度,使得定影部件的回转驱动部的容许转矩成为合适状态,能减少对包含回转驱动部的各部分的负荷。

(5)在上述技术方案(4)所述的定影装置中，其特征在于:

根据上述温度检测部件的检测温度,使得上述定影部件的回转速度连续变化。

通过该构成,能对于在定影部件和热传导部件之间的滑动部产生的负荷,充分满足回转驱动部的容许转矩要求。

(6)在上述技术方案(4)所述的定影装置中，其特征在于:

根据上述温度检测部件的检测温度,使得上述定影部件的回转速度阶梯状变化。

通过该构成,当使得定影部件的回转驱动部的回转速度连续变化困难场合,能根据定影部件的温度上升阶梯状地使得回转速度变化,进行对应。

(7)一种定影装置,包括:

环状定影部件,具有可挠性;

热传导部件,固定在该定影部件内侧;

加热部件,加热该热传导部件;

加压部件,通过上述定影部件与上述热传导部件压接;以及

温度检测部件,检测上述定影部件的温度;

设置上述定影部件,使其相对上述热传导部件可移动,在上述定影部件和上述加压部件之间,形成运送作为定影对象的记录介质的定影夹持部,同时,通过上述热传导部件对上述定影部件移动进行导向;其特征在于:

使得润滑剂存在于上述定影部件和上述热传导部件之间;

沿着上述热传导部件的轴向,配列多个上述加热部件,记录介质通过上述定影夹持部期间,通过该记录介质通过区域外的上述加热部件加热上述热传导部件。

通过该构成,当对于小尺寸记录介质进行定影处理时,即使该记录介质不通过的区域,也通过加热部件进行加热,能防止记录介质非通过区域的温度降低,由此,能防止润滑剂全体的粘度增加,能减小定影部件和热传导部件之间的滑动部产生的负荷。

(8)在上述技术方案(7)所述的定影装置中，其特征在于:

记录介质通过上述定影夹持部期间,通过上述加热部件加热上述热传导部件,使得上述定影部件上的记录介质通过区域外的温度成为至少100℃以上。

通过该构成,能更可靠且大幅度减小定影部件和热传导部件之间的滑动部的接触摩擦阻力。

(9)在上述技术方案(1),(4),(7)任何一项所述的定影装置中，其特征在于:

使得上述润滑剂存在于上述定影部件和上述热传导部件之间的接触区域的至少1/2以上的区域。

通过该构成,使得润滑剂存在于定影部件和热传导部件之间的滑动部的宽广范围,能可靠地减小定影部件和热传导部件之间的滑动部的接触摩擦阻力。

(10)在上述技术方案(1),(4),(7)任何一项所述的定影装置中，其特征在于:

上述加热部件加热上述润滑剂存在的区域的至少1/2以上的区域。

通过该构成,能可靠地使得润滑剂粘度降低,减小定影部件和热传导部件之间的滑动部的接触摩擦阻力。

(11)在上述技术方案(1),(4),(7)任何一项所述的定影装置中，其特征在于:

设定连接上述定影部件轴心和上述加压部件轴心的线段相对水平方向为45°以下。

在纵向运送定影机构中,在润滑剂易滞留区域,大多为可加热区域,通过将本发明适用于该纵向运送定影机构,能有效地减小定影部件和热传导部件之间的滑动部的接触摩擦阻力。

(12)在上述技术方案(1),(4),(7)任何一项所述的定影装置中，其特征在于:

上述定影部件由具有可挠性的环状带部件构成。

通过该构成,能使得定影装置构成简单化。

(13)在上述技术方案(1),(4),(7)任何一项所述的定影装置中，其特征在于:

上述热传导部件由金属制的管材构成。

通过该构成,能提高定影部件保持的稳定性,耐久性,热传递效率。

(14)在上述技术方案(1),(4),(7)任何一项所述的定影装置中，其特征在于:

上述加热部件设置在上述定影部件外部。

通过该构成,能使得定影部件内部结构以及加热部件的配置结构简单。

(15)一种图像形成装置，包括:

图像形成部,对于记录介质形成图像;以及

定影部,对于在图像形成部形成图像的记录介质进行定影处理;其特征在于:

设置上述技术方案(1)-(14)任何一项记载的定影装置,作为上述定影部。

通过该构成,能良好且稳定地进行定影处理,形成高质量的图像,同时,实现装置整体的长寿命化。

(16)一种定影方法,使用定影装置,对记录介质上的图像进行定影,该定影装置包括配置为互相接近的定影部件以及热传导部件,所述定影方法包括:

停止定影部件回转;

加热所述热传导部件,加热处于上述定影部件和上述热传导部件之间的润滑剂;以及

使得上述定影部件重新回转。

通过该方法,在定影部件静止状态下,通过加热部件进行对于热传导部件的加热,降低润滑剂粘度后,使得定影部件回转,能减小定影部件和热传导部件之间的滑动部的接触摩擦阻力。

下面说明本发明的效果。

按照本发明涉及的定影装置,使得润滑剂存在于上述定影部件和上述热传导部件之间,在上述定影部件静止状态下,通过上述加热部件进行对于上述热传导部件的加热,在该加热后使得上述定影部件回转,由于在定影部件静止状态下,通过加热部件进行对于热传导部件的加热,降低润滑剂粘度后,使得定影部件回转,能减小定影部件和热传导部件之间的滑动部的接触摩擦阻力。因此,定影部件动作稳定,且减小驱动定影部件的回转驱动部的驱动转矩,减少回转驱动部的负荷,能防止回转驱动部等的破损或损伤,实现装置长寿命化。

按照搭载本发明涉及的定影装置的图像形成装置,能良好且稳定地进行定影处理,形成高质量的图像,同时,实现装置整体的长寿命化。

按照本发明涉及的定影方法,在定影部件静止状态下,通过加热部件进行对于热传导部件的加热,降低润滑剂粘度后,使得定影部件回转,能减小定影部件和热传导部件之间的滑动部的接触摩擦阻力。因此,定影部件动作稳定,且减小驱动定影部件的回转驱动部的驱动转矩,减少回转驱动部的负荷,能防止回转驱动部等的破损或损伤,实现装置长寿命化。

附图说明

图1是从正面看用于说明本发明实施形态的图像形成装置整体的概略构成图。

图2是表示本发明定影装置的实施形态1的非驱动时的主要部分的正面截面图。

图3是处于本实施形态的定影带和热传导部件之间的润滑剂的说明图。

图4表示本实施形态氟润滑脂的温度和定影带-热传导部件之间的接触摩擦系数的关系。

图5是本实施形态的热敏元件的温度转变说明图。

图6是本实施形态的涉及加热控制动作的流程图。

图7表示本实施形态的定影带温度和耐久时间的关系。

图8表示本发明定影装置的实施形态2的回转驱动部的驱动转矩和回转速度的关系。

图9(a)和图9(b)是在实施形态2中使得回转速度相对热敏元件温度进行变化的例子说明图。

图10表示实施形态2的相对热敏元件温度的回转速度/转矩关系。

图11是表示本发明定影装置的实施形态3的主要部分的侧面说明图。

图12是实施形态3的端部卤素加热器非起动时定影带温度说明图。

图13是实施形态3的端部卤素加热器起动时定影带温度说明图。

图14是实施形态3的端部热敏元件温度维持在100℃以上状态的说明图。

图15是表示实施形态3的卤素加热器和热敏元件的其他配置例的侧面说明图。

图16是表示本实施形态的定影装置的构成部件的配置构成例的正面截面图。

图17是表示本实施形态的定影装置的构成部件的其他配置构成例的正面截面图。

图18是表示本实施形态的润滑剂存在区域和加热区域的关联的说明图。

图19是关于本实施形态的另一加热部件的说明图。

图20是表示以往的定影装置的概略构成图。

图21是表示以往的另一定影装置的概略构成图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施形态，在以下实施形态中，虽然对构成要素，种类，组合，位置,形状，数量,相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。

图1是从正面看用于说明本发明实施形态的图像形成装置整体的概略构成图。在本例中,作为图像形成装置,表示串列型彩色打印机。

在图1中,瓶收纳部101位于图像形成装置本体1的上方,与各色(黄色、品红色、青色、黑色)对应的四个调色剂瓶102Y、102M、102C、102K装卸自如(更换自如)地设置在所述瓶收纳部101。

在瓶收纳部101下方配设中间转印单元85。与各色(黄色、品红色、青色、黑色)对应的成像部4Y、4M、4C、4K并列设置,与该中间转印单元85的中间转印带78对向。

在各成像部4Y、4M、4C、4K分别配设感光体鼓5Y、5M、5C、5K。又,在感光体鼓5Y、5M、5C、5K周围,分别配设充电部75Y、75M、75C、75K,显影部76Y、76M、76C、76K,清洁部77Y、77M、77C、77K,消电部(没有图示)等。并且,各感光体鼓5Y、5M、5C、5K回转,在各感光体鼓5Y、5M、5C、5K上实行成像处理(充电工序,曝光工序,显影工序,转印工序,清洁工序),在各感光体鼓5Y、5M、5C、5K上形成各色图像。

下面,说明对感光体鼓5Y、5M、5C、5K的成像处理。

感光体鼓5Y、5M、5C、5K由没有图示的驱动电机驱动按图1顺时钟方向回转。并且,在充电部75Y、75M、75C、75K,使得感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面均一带电(充电工序)。

充电后,感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面受到从曝光部3发出的激光L的照射而曝光,形成与各色对应的静电潜像(曝光工序)。

形成潜像的感光体鼓5Y、5M、5C、5K通过显影装置76Y、76M、76C、76K,对静电潜像进行显影,形成各色调色剂像(显影工序)。

感光体鼓5Y、5M、5C、5K上的调色剂像通过中间转印带78以及第一转印偏压辊79Y、79M、79C、79K转印到中间转印带78上(一次转印工序)。这样,通过将调色剂像叠合转印在中间转印带78上,在中间转印带78上形成彩色图像。

上述转印后,感光体鼓5Y、5M、5C、5K到达清洁部77Y、77M、77C、77K,残存在感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面的未转印调色剂由清洁部77Y、77M、77C、77K的清洁刮板机械回收(清洁工序)。此后,通过消电部除去感光体鼓5Y、5M、5C、5K表面的残留电位。

这样,结束在感光体鼓5Y、5M、5C、5K上实行的一连串的成像处理。

下面,说明在中间转印带78上进行的一连串的转印处理。

中间转印单元85由环状中间转印带78、四个一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K、二次转印支撑辊82、清洁支撑辊83、张力辊84、中间转印清洁部80等构成。

中间转印带78由二次转印支撑辊82、清洁支撑辊83、以及张力辊84架设支承,通过驱动二次转印支撑辊82回转,朝着图示箭头R1方向移动。

四个一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K和感光体鼓5Y、5M、5C、5K之间夹着中间转印带78,形成一次转印夹持部。对一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K施加与调色剂极性相反的转印偏压。

中间转印带78朝着箭头方向移动,顺序通过中间转印带78和感光体鼓5Y、5M、5C、5K之间的一次转印夹持部。这样,感光体鼓5Y、5M、5C、5K上的各色调色剂像叠合在中间转印带78上进行一次转印。

一次转印后,中间转印带78到达与二次转印辊89的对向位置。在该位置,二次转印支撑辊82与二次转印辊89之间夹入中间转印带78,形成二次转印夹持部。在二次转印夹持部,形成在中间转印带78的四色调色剂像转印到运送来的记录介质P上。转印后,中间转印带78到达中间转印清洁部80,回收中间转印带78上的未转印调色剂。

这样,结束在中间转印带78上实行的一连串的转印处理。

在此,运送到二次转印夹持部位置的记录介质P从配设在装置本体1下方的供纸部12经由供纸辊97以及定位辊98运送。

即,在供纸部12收纳多张叠合的转印纸等记录介质P。并且,若驱动供纸辊97朝着图1所示逆时钟方向回转,则最上面的记录介质P顺序朝着定位辊98供给。

运送到定位辊98的记录介质P在停止回转的定位辊98的辊夹持部位置一时停止。然后,与中间转印带78上的调色剂像一致,驱动定位辊98回转,将记录介质P朝着二次转印夹持部运送。这样,在记录介质P上转印调色剂像。

在二次转印夹持部转印彩色图像的记录介质P向着定影装置20运送。接着,在定影装置20,记录介质P受到定影带21及加压辊31的热和压力,将转印在表面的调色剂像定影在记录介质P上。

此后,记录介质P经排纸辊99排出到装置本体1外,顺序码放在堆置部100上。

这样,结束图像形成装置的一连串的图像形成处理。

图2是表示本发明定影装置的实施形态1的主要部分的正面截面图。

在图2中,在定影装置20内,由作为定影部件的由环状带部件构成的定影带21,管状的热传导部件22,作为加热部件的卤素加热器25,与定影带21相接、检测表面温度的作为温度检测部件的热敏元件28,与定影带21相接形成夹持部N、作为加压部件的加压辊31等构成。所述热传导部件22设在定影带21内,具有保持定影带21的保持部件的功能,同时,起着向定影带21传递热的功能。

热传导部件22在与定影夹持部N对向的位置形成凹部22a,在凹部22a配设夹持部形成部件26,网眼状的润滑片材23,以及隔热材料27。所述润滑片材23配置在定影带21和夹持部形成部件26之间,所述隔热材料27配置在热传导部件22的凹部22a底部和夹持部形成部件26之间。设置在定影装置20内的推压支承部件30通过凹部22a推压夹持部形成部件26,与加压辊31压接,形成上述定影夹持部N。

夹持部形成部件26由硅酮橡胶,氟橡胶等弹性体构成,相对定影带21内面,通过滑动片材23间接滑动。也可以构成为夹持部形成部件26与定影带21内面直接滑动的结构。

作为热传导部件22的凹部22a的形状,并不局限于该形状,也可以是平坦形状或其他形状。但是,凹形状场合,记录介质P前端的排出方向成为靠近加压辊31,提高与定影带21的分离性,抑制产生堵塞。

加压辊31在中空的金属辊上设置硅酮橡胶层,为了得到脱模性,在外表面设有脱模层(PFA树脂层或PTFE树脂层)。

又,从设在图像形成装置的电机等驱动源通过齿轮系统等传递驱动力,驱动加压辊31回转。再有,通过弹簧等将加压辊31朝着定影带21侧推压,压塌加压辊31的橡胶层使其变形,在定影夹持部N形成所定的夹持宽度。

加压辊31也可以由实心辊形成,但是,中空辊热容量小,较合适。又,也可以在加压辊31设置卤素加热器等加热源。

加压辊31的硅酮橡胶层可以是实心橡胶,但是,加压辊31内部没有设置加热器等加热源场合,也可以使用海绵橡胶。海绵橡胶隔热性高,定影带21的热量难以传导到加压辊31,十分理想。

定影带21设为镍或不锈钢等的金属带,或使用聚酰亚胺等树脂材料的环状带或薄膜。定影带21表层具有PFA树脂或PTFE树脂等的脱模层,具有脱模性,使其不附着记录介质P上的调色剂。

又,也可以在定影带21的基材和PFA树脂层(或PTFE树脂层)之间,形成硅酮橡胶层等的弹性层。没有硅酮橡胶层场合,热容量小,定影性得到提高,但是,会压塌未定影调色剂图像,定影时定影带21表面的微小凹凸转印在图像上,产生在图像实心部残留柚子表皮状痕迹的不良状态。为了改善这种状况,需要将硅酮橡胶层设为100μm以上。通过硅酮橡胶层变形,吸收微小凹凸,改善柚子表皮状图像。

中空的热传导部件22使用铝、铁、不锈钢等管状金属作为材质。本实施形态的热传导部件22设为比定影带21直径小1mm直径的圆形。但是,作为定影带21的截面形状,并不局限于圆形,也可以是方形或其他截面形状。

在热传导部件22的凹部22a的内部,收纳夹持部形成部件26以及隔热材料27,在热传导部件22内部,设有用于支承上述各部件的推压支承部件30。这种场合,因来自卤素加热器25等的辐射热等,推压支承部件30被加热场合,在推压支承部件30表面施以隔热处理或镜面处理,防止过热。由此,能抑制能量消耗。

又,作为使得热传导部件22升温的热源,可以是图示卤素加热器25,但是,也可以采用后述的IH(感应加热)方式。再有,也可以使用电阻发热体或石墨加热器。

作为定影带21的加热方法,如图2所示,通过热传导部件22加热定影带21,除此以外,也可以直接加热定影带21。

定影带21由加压辊31带动回转。图2所示构成场合,通过没有图示的驱动源驱动加压辊31回转,在定影夹持部N,驱动力传递到定影带21,定影带21回转。

定影带21在定影夹持部N被夹持部形成部件26和加压辊31夹入回转,在定影夹持部N以外,沿着热传导部件22被移送导向,定影带21的位置不离开热传导部件22一定距离以上。

在本实施形态中,如图3所示,为了有效进行从热传导部件22向定影带21的热传导,设定使得定影带21的直径d1和管状热传导部件22的直径d2之差(d1-d2)为1mm以内。

又,因定影带21和热传导部件22的上述差(d1-d2)产生间隙部分A,在该间隙部分A的定影带21和热传导部件22的界面部分,涂布硅酮油或氟润滑脂等润滑剂40。由此,使得润滑剂40处于定影带21和热传导部件22之间,通过润滑剂40减少定影带21和热传导部件22的接触摩擦阻力。

通过上述那样的构成,廉价且加热时间快,热传导部件22扩散热,给与定影带21整体均一的热,因此,能实现定影带21整体温度稳定的定影装置。

在上述构成的定影装置中,通过涂布在定影带21和热传导部件22之间的界面的润滑剂40,减少该界面的接触摩擦阻力,但是,该接触摩擦阻力大场合,定影带21和热传导部件22的滑动部的负荷(转矩)增大,比加压辊31的驱动转矩大,存在电机等回转驱动部损伤、破损问题。

通常,润滑剂在低温下粘度高,随着温度变高,粘度降低,因此,在低温状态下,定影带21和热传导部件22的滑动部的接触摩擦阻力变大,如上所述,施加到加压辊31以及关连/连接部件的负荷、转矩增大。

在本实施形态的构成中,如图3所示,具有润滑剂40的区域涉及到定影带21和热传导部件22的界面的大致全区域。因此,在本实施形态中,与定影带21和热传导部件22的滑动部限定于定影夹持部N的定影装置相比,润滑剂40的温度低下给与的接触摩擦阻力增加的程度相对大。

在本实施形态中,如图2所示,安装检测定影带21温度的热敏元件28。在本例中,使用接触型热敏元件作为检测定影带21温度的温度检测部件,但是,也可以使用非接触型的热敏元件或热电元件等。

又,在本实施形态中,如图3所示,为了减小定影带21和热传导部件22之间的接触阻力,在定影带21和热传导部件22的界面的大致全区域,具有氟润滑脂作为润滑剂40。作为润滑剂40,除了氟润滑脂,也可以使用硅油等。

图4表示氟润滑脂的温度和定影带-热传导部件之间的接触摩擦系数的关系。如图所示,随着温度变高,氟润滑脂的粘度下降,因此,定影带21和热传导部件22的接触摩擦系数变小。这样,在提高氟润滑脂温度、降低接触摩擦系数的状态下使其滑动,减少在定影带21和热传导部件22的滑动部产生的负荷、转矩,结果,能防止发生驱动定影带21、加压辊31回转的电机等驱动源的损伤、破损。

这样,在本实施形态中,通过提高存在于定影带21和热传导部件22之间界面的润滑剂40的温度,降低在界面的接触摩擦系数,降低对驱动源等的负荷,以此为目的,因此,润滑剂40存在的区域越大,效果越好。

下面,参照图5所示的热敏元件的温度转变的说明图以及图6所示流程图,说明本实施形态的上述加热控制。

当定影装置的电源成为断路状态,或移到所谓节电模式时等场合,成为定影带21温度低的状态(通常,大多为50℃以下)。

在该状态下,用户接通电源场合,或从图像形成装置实行印刷要求等场合,预先使得用于驱动加压辊31的没有图示的回转驱动部设为停止状态(步骤S1),加热定影带21,使得成为可印刷。在本例中,定影带21的加热系用卤素加热器25加热上述热传导部件22(步骤S2),进行间接加热,使得该热传递到定影带21。

通过热敏元件28监视定影带21温度,热敏元件温度不足预先设定的T1℃场合(步骤S3的“否”),将定影带21设为静止状态,用卤素加热器25进行加热(以下,称为“静止加热”),此后,在热敏元件温度成为T1℃的时刻(步骤S3的“是”),起动回转驱动部,对加压辊31给与回转驱动力(步骤S4),受到该驱动,使得定影带21回转,实现定影带21的周向温度均一化。然后,在热敏元件温度成为可印刷温度T2℃时刻(步骤S5的“是”),移到印刷动作。

这样,在本实施形态中,监视定影带21温度,温度成为一定温度以上,润滑剂40的粘度变低后,使得定影带21回转,能在定影带21和热传导部件22之间的界面的接触摩擦阻力小的状态下,使得两者滑动,因此,能减小在该滑动部的负荷、转矩,因此,能防止对于回转驱动部的过负荷。

在一般的图像形成装置中,减少消耗电力,缩短移动距离,实现定影装置的长寿命化,以此为目的,有的图像形成装置在不进行印刷时,在停止定影部件状态下保温(一般称为“待机状态”),有印刷要求场合,立刻开始回转。

一般实行这种“静止加热”→“回转加热”的动作转移,将印刷要求作为触发信号,开始驱动回转,与本实施形态的根据实施静止加热的加热控制的回转动作转移不同。

即,在本实施形态中,当电源接通时,或从所谓节电模式等温度低状态使得带温度上升时,在温度不足一定温度场合,进行静止加热,成为一定温度以上后进行回转加热,即开始驱动回转,使得润滑剂的粘度成为合适,减少定影带-热传导部件之间的接触摩擦力,能防止带或辊的回转驱动部、其关连/连接部件等的损伤、破损。

在本实施形态中,将结束静止加热的温度设定为热敏元件温度成为100℃以上时刻(图5所示T1＝100℃的时刻)。

图7表示在用热敏元件温度将定影带温度维持在一定温度的状态下,持续驱动加压辊时的耐久时间。在此所说的“耐久时间”意味因回转驱动部的驱动齿轮磨耗或破损等继续回转成为困难的时刻的时间。

如图7所示,热敏元件温度为100℃以上,驱动加压辊31回转,定影带21和热传导部件22之间的滑动部的润滑剂40的接触摩擦阻力十分小,相对回转驱动部的容许转矩,在滑动部产生的转矩十分小,结果,大幅度提高耐久时间。

因此,如本实施形态那样,当热敏元件温度不足100℃时进行静止加热,在到达100℃时刻,驱动加压辊,进行回转加热,能抑制在加压辊31产生的负荷、转矩,防止回转驱动部的损伤、破损。

下面,说明本发明定影装置的实施形态2。

在以下实施形态说明中,与已经说明的部件对应的部件标以相同符号,详细说明省略。

在实施形态2中,构成为根据热敏元件温度改变加压辊31的驱动回转速度。

图8表示用于说明实施形态2的回转驱动部的驱动转矩和回转速度的关系。如图所示,对于回转驱动部的供给电力一定场合,驱动转矩相对回转速度呈线性反比例。

因此,在实施形态2中,与实施形态1相同,用图2所示热敏元件28监视定影带21的温度。并且,当电源接通,或从所谓节电模式等回复时等,定影带21温度低,定影带-热传导部件之间的接触摩擦阻力大场合,通过使得定影带21回转速度慢,增大回转驱动部的驱动转矩,伴随定影带21温度上升,提高回转速度,降低驱动转矩。这样,根据定影带21的温度信息,控制定影带21的回转速度,能防止回转驱动部的破损。

具体地说,在实施形态2中,如图9(a)所示,相对热敏元件温度,使得加压辊31的驱动回转速度(定影带21的回转速度)连续变化。或者如图9(b)所示,在预先设定的温度前,使得回转速度(定影带21、加压辊31的回转速度、或回转驱动部的回转驱动速度)＝0(即驱动停止状态),以上述设定温度为界,使得回转速度线性且连续增加。

如图10所示,若使得回转速度连续增加,则驱动转矩连续减少。另一方面,若热敏元件温度上升,润滑剂40的粘度连续减少,因此,结果,在定影带21和热传导部件22之间的滑动部产生的接触摩擦阻力连续变小,结果,在滑动部产生的转矩也连续减少。由此,相对回转驱动部的容许转矩,使得在滑动部产生的转矩能成为容许转矩以下,因此,能防止回转驱动部的破损。

因在回转驱动部使用的驱动电机或驱动齿轮等的关连/连接部件的特性,有时使得回转速度连续变化很困难。这种场合,也可以使得回转驱动部的驱动回转速度,即定影带21的回转速度阶梯状地变化。

在一般的定影装置中,为了与作为记录介质的各种各样纸厚的纸定影对应,对于厚纸或投影(OHP)片材等、为使调色剂像定影必要的热量大的记录介质,使得定影带21的回转速度减速到普通纸印刷时的1/2至1/3等,延迟通过定影夹持部N的时间,多给与热量。

这样,为了满足定影功能,大多预先准备设计多种回转速度,在实施形态2中,利用上述回转速度,阶梯状地提高回转速度能比较简单地实施。

具体地说,例如图9(b)所示,相对检测到的热敏元件温度,以二阶梯使得驱动回转速度变化,阶梯地减少回转驱动部的容许转矩。当然,除了如上所述以二阶梯变化,也可以分为三阶梯或三阶梯以上阶梯使得回转速度变化。

下面,说明本发明定影装置的实施形态3。

在实施形态3中,使得小尺寸纸作为记录介质通纸时,定影夹持部N的非通纸区域(记录介质的通过区域以外)的温度下降,在该区域的润滑剂40的粘度降低,结果,非通纸区域的定影带21和热传导部件22之间的滑动部的摩擦阻力增大,为了防止这种状况,在小尺寸通纸时,向在该非通纸区域具有发热区域的作为加热部件的卤素加热器25也供给电力,使其成为加热状态。

在图2所示定影装置中,若在侧面看卤素加热器25的设置状态,则在本例中,如图11所示,在热传导部件22的长度方向(轴向)的内部,为了能加热A4纵向通纸宽度,配设主要加热中央部的中央部卤素加热器25a,为了能加热A4横向通纸宽度,配设主要加热端部的端部卤素加热器25b。又,与中央部卤素加热器25a和端部卤素加热器25b对应,分别配设中央热敏元件28a以及端部热敏元件28b。

在一般的卤素加热器中,构成为在玻璃管内卷绕钨线,根据其特性,即使中央部卤素加热器25a,在端部也具有少许发热部分,即使端部卤素加热器25b,在中央部也具有少许发热部分,在此,将上述部分不称为主发热部。

在以往的定影装置中,小尺寸(在图11中,A4纵向尺寸)通纸时,端部卤素加热器25b不点灯。因为纸不通过端部卤素加热器25b的主发热区域的缘故。B5纵向宽度、A6纵向宽度等比A4纵向宽度短的小尺寸纸,实行与上述相同的处理。

这种端部卤素加热器25b不点灯,进行小尺寸通纸场合,通纸中定影带21的轴向温度分布表示在图12。

小尺寸通纸时,端部卤素加热器25b不点灯场合,如图12所示,在纸的边缘部附近,温度上升,随着成为轴向外侧,温度逐渐降低。此时,温度降低部分的润滑剂40的粘度逐渐变大,定影带21和热传导部件22之间的滑动部的接触摩擦阻力变大。

这样,小尺寸通纸时,在定影带21的轴向产生温度偏差,在定影带21和热传导部件22之间的滑动部,接触摩擦阻力产生不匀,由此,定影带21的回转不能顺利进行,有时会发生回转驱动部破损。

于是,在实施形态3中,在小尺寸通纸时,使得在非通纸区域具有主发热部的加热部件,即,在本例中,使得端部卤素加热器25b点灯,防止非通纸区域的温度降低。这样,在小尺寸通纸时,端部卤素加热器25b点灯场合,通纸中的定影带21的轴向温度分布如图13所示,能防止非通纸区域的润滑剂40的粘度变大,结果,能减少在定影带21和热传导部件22之间的滑动部的接触摩擦阻力。

如图14所示,也考虑用端部卤素加热器25b维持温度,使得用端部热敏元件28b检测到的非通纸区域的温度成为100℃以上。之所以设定为100℃以上,是因为如图8所示,相对回转驱动部的容许转矩,在定影带21和热传导部件22之间的滑动部产生的转矩十分小,希望大幅度提高耐久时间的缘故。

在小尺寸通纸时,使得非通纸区域的温度降低,增加在定影带21和热传导部件22之间的滑动部的润滑剂40的粘度,产生大摩擦阻力,结果,产生回转驱动部的损伤、破损,对于上述这样的课题,在实施形态3中,在小尺寸通纸时,使得在非通纸区域具有主发热部的加热手段点灯,防止非通纸区域的温度降低,能防止润滑剂40整体的粘度增加。

在实施形态3中,表示区分为中央部卤素加热器25a和端部卤素加热器25b的构成例,但是,也可以例如图15所示,配设大尺寸对应用卤素加热器25c以及小尺寸对应用卤素加热器25d,小尺寸通纸时,使得大尺寸对应用卤素加热器25c点灯,与上述相同,能防止非通纸区域温度降低。

又,作为本实施形态的定影装置的构成部件的配置位置,如图16所示那样的配置结构,即所谓纵运送定影机,或图17所示那样的配置结构,即所谓横运送定影机都能适用。在图16所示那样的纵运送定影机中,连接定影带21轴心和加压辊31轴心的线段相对水平方向,设定为45°以下,在图16构成例中,大致为0°。

定影装置不动作场合,润滑剂40易因重力滞留在定影机下方。作为一例,在图16和图17中,分别表示润滑剂40易滞留处A,B。

适用于图16所示的纵运送定影机场合,大多能加热润滑剂40滞留的区域,因此,具有能明显得到上述润滑剂40粘度降低的效果。

另一方面,在图17所示那样的横运送定影机场合,润滑剂40大多滞留在可加热区域外,上述润滑剂40粘度降低效果相对小。

这样,本发明通过在纵运送定影机实施,能得到更大效果。

在本实施形态中,润滑剂40存在于定影带21和热传导部件22之间界面的大致全区域,但是,只要润滑剂40至少存在于定影带21和热传导部件22之间的接触区域的1/2以上,润滑剂40的粘性对接触摩擦阻力的影响成为支配,尤其,本实施形态那样构成的定影装置场合,能得到更大的接触摩擦减轻效果。

又,较好的是,相对润滑剂40存在的区域,可加热的区域越大越好。因此,若将润滑剂40存在的区域的至少1/2以上的区域设为可加热区域,润滑剂40的温度上升引起的粘性降低的效果大,具有更大的接触摩擦减轻效果。

再有,例如,在定影带21和热传导部件22的轴向,使得润滑剂40的量均一,如图18所示,定影带21和热传导部件22的周向之中,润滑剂40存在区域的长度设为x1,相对该长度x1,加热区域长度x2设为x1/2以上(x2≥x1/2),通过加热,能提高润滑剂40存在的一半以上区域的温度,润滑剂40的温度上升引起的粘度降低效果大,具有更大的接触摩擦减轻效果。

在上述实施形态中,表示在热传导部件22内部设置卤素加热器25作为热源的构成例,但是,也可以如图19所示,为了提高升温性能,设有感应加热部45,加热定影带21,其与定影带21的外侧对向,利用感应加热(InductionHeating,简记为“IH”)的电磁感应,进行加热。

感应加热部45由励磁线圈、铁心、线圈导向件等构成。励磁线圈系将细线束绞合线沿宽度方向延伸设置,覆盖定影带21一部分。线圈导向件由耐热性高的树脂材料等构成,保持励磁线圈及铁心。铁心是由铁氧体等强磁性体(相对磁导率为1000-3000左右)构成的半圆筒状部件,为了朝着热传导部件22形成效率高的磁力线,设有中心铁心及侧铁心。铁心设置为与沿宽度方向延伸设置的励磁线圈对向。

这样构成的感应加热部45按如下方式动作。

若驱动定影带21回转,则定影带21在与感应加热部45的对向位置被加热。详细地说,通过使得高频交流电流流过励磁线圈,在热传导部件22周围形成磁力线双向交替切换。此时,在热传导部件22表面产生涡流,因热传导部件22本身的电阻,产生焦耳热。因该焦耳热,热传导部件22被电磁感应加热,进而,由得到加热的热传导部件22加热定影带21。

为了有效地电磁感应加热所述热传导部件22,较好的是,构成为使得感应加热部45与热传导部件22的周向全域对向。又,作为热传导部件22的材料,可以使用镍、不锈钢、铁、铜、钴、铬、铝、金、铂、银、锡、钯、从上述金属中选择的多种金属构成的合金等。

又,在本实施形态中,热传导部件22与定影带21内周面接触或对向,保持定影带21,同时对其加热,弯曲加工薄金属板使得热传导部件22形成为管状。由此,制造成本比较低,定影带21的加热效率高,即使加热时间或首张打印时间短、装置高速化场合,也能抑制产生定影不良等。

在上述热传导部件22中,如图2所示实施形态构成那样,若开放弯曲加工后的侧端部分22b,则产生回弹力,具有侧端部分22b打开倾向,在热传导部件22和定影带21之间产生接触不匀或接触压力不匀。

于是,关于热传导部件22的侧端部分22b,需要使得热传导部件22的宽度方向(轴向)的至少一部分为接合状态,使得侧端部分22b不会因回弹力而打开。例如,可以考虑施以焊接使得侧端部分22b接合。

又,在图2所示热传导部件22中,形成收纳夹持形成部件26等的凹部22a,但是,若凹部22a的热传导部件22的角部22c及其附近通过定影带21与加压辊31接触,则热传导部件22产生变形(尤其,在与加压辊31压接状态下易产生),在热传导部件22和定影带21之间产生接触不匀。

于是,在本例中,构成为使得包含其角部22c的热传导部件22不通过定影带21与加压辊31接触。具体地说,相对加压辊31,使得热传导部件22的角部22c位于离开夹持部N附近的位置。

又,在本实施形态中,使用加压辊31作为加压部件,对于这种定影装置适用本发明,但是,即使对于使用加压带或加压垫作为加压部件的定影装置,也能适用本发明。并且,这种场合也能得到与本实施形态相同的效果。

又,在本实施形态中,使用多层结构的定影带21作为定影部件,但是,也可以使用由聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、氟树脂、薄板状金属等构成的环状定影薄膜作为定影部件。并且,这种场合也能得到与本实施形态相同的效果。

下面说明产业上的可利用性。

本发明可适用于在电子照相方式、静电记录方式等的图像形成中进行形成图像的定影处理的定影装置,以及设有该定影装置的复印机、打印机、传真机、或其复合机等的图像形成装置的定影部。

上面参照附图说明了本发明的实施形态，但本发明并不局限于上述实施形态。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种定影装置,包括:

环状定影部件,具有可挠性;

热传导部件,固定在该定影部件内侧;

加热部件,加热该热传导部件;

加压部件,通过上述定影部件与夹持部形成部件压接;以及

温度检测部件,检测上述定影部件的温度;

设置上述定影部件,使其相对上述热传导部件可移动,在上述定影部件和上述加压部件之间,形成运送作为定影对象的记录介质的定影夹持部,同时,通过上述热传导部件对上述定影部件移动进行导向;其特征在于:

使得润滑剂存在于上述定影部件和上述热传导部件之间;

在上述定影部件静止状态下,通过上述加热部件进行对于上述热传导部件的加热,在该加热降低润滑剂粘度后使得上述定影部件回转，以减小定影部件和热传导部件之间的滑动部的接触摩擦阻力。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于:

根据上述温度检测部件的检测温度,结束对上述热传导部件的加热。

3.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于:

将对上述热传导部件加热的结束时温度设定为100℃以上。

4.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于:

使得上述润滑剂存在于上述定影部件和上述热传导部件之间的接触区域的至少1/2以上的区域。

5.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于:

上述加热部件加热上述润滑剂存在的区域的至少1/2以上的区域。

6.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于:

设定连接上述定影部件轴心和上述加压部件轴心的线段相对水平方向为45°以下。

7.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于:

上述定影部件由具有可挠性的环状带部件构成。

8.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于:

上述热传导部件由金属制的管材构成。

9.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于:

上述加热部件设置在上述定影部件外部。

10.一种图像形成装置，包括:

图像形成部,对于记录介质形成图像;以及

定影部,对于在图像形成部形成图像的记录介质进行定影处理;其特征在于:

设置权利要求1-9中任一个记载的定影装置,作为上述定影部。

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