CN104914694A - 定影装置及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够对长期运行的加热回转体的外周面上的沾污进行抑制的定影装置及图像形成装置。定影装置(9)包括加热辊(91)和加压辊(92)，并将未定影的调色剂像定影到用纸等的记录介质上，其特征是，在加热辊(91)的外周面(94-1)及加压辊(92)外周面(94-2)上的多处里分散配置有凹陷(95-1)、(95-2)，并且，加热辊(91)的外周面(94-1)上的凹陷(95-1)要小于加压辊(92)外周面(94-2)上的凹陷(95-2)。

Description

定影装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及将未定影的调色剂像定影到片材状的记录介质上的定影装置，以及包括该定影装置的图像形成装置。

背景技术

在采用电子照相方式的激光打印机或彩色图像复印机等的图像形成装置中，一般地是根据从计算机或图像输入装置来输入的图像数据，首先在用纸等片材状的记录介质上形成未定影的调色剂像。然后，该未定影的调色剂像通过定影装置处的加热及加压来定影到记录介质上。

众多的定影装置包括有在通过热源加热的同时回转的加热回转体，和压接到该加热回转体上并在与该加热回转体之间一边形成夹持部一边回转的加压回转体。然后，当表面形成有未定影的调色剂像的记录介质通过夹持部时，通过加热回转体及加压回转体的加热和加压，未定影的调色剂像来定影到记录介质上。

这里，在定影装置中，加热回转体的外周面或加压回转体的外周面会因为调色剂或纸粉等的异物的附着而沾污。另外，这两个回转体是形成夹持部并回转的。这时，附着在另一方的回转体的外周面上的异物移动后附着到附着在一方的回转体的外周面上的异物上时，结果就会导致后者的回转体中的污染会扩大。加热回转体是与记录介质中的调色剂像的形成面接触的。因此，在加热回转体的外周面上发生这样的沾污时，就有可能导致定影时记录介质上的调色剂像的图像质量下降。

以往，为了抑制定影装置中的加热回转体或加压回转体的异物导致的污染，公知的是设置有对附着的异物进行除去的清洁辊(例如，参照专利文献1)。在专利文献1所记载的技术中，清洁辊形成为中空，并通过进一步设置了从清洁辊的表面朝着内部贯通来将异物刮落后通向中空的贯通孔，从而来实现清洁性能的提高。

然而，在专利文献1记载的技术中，从设置了中空形状或贯通孔而导致强度趋于变弱的清洁辊的构造出发，有时会难以抑制长期运行的定影装置中的沾污。

【专利文献1】(日本)特开平8-16020号公报

发明内容

于是，本发明的目的在于提供一种能够对长期运行的加热回转体的外周面上的沾污进行抑制的定影装置。

为了解决上述课题，本发明的技术方案1提供一种定影装置，其包括：加热回转体，其一边被加热一边回转；加压回转体，其与所述加热回转体压接并在与所述加热回转体之间形成夹持部的同时回转，并在将表面形成有未定影的调色剂像的片材状的记录介质由所述夹持部接纳后送出的同时，将所述调色剂像定影到所述记录介质上，其特征是，在所述加热回转体的外周面及所述加压回转体的外周面上的多处里分散配置有凹陷，并且，所述加热回转体的外周面上的所述凹陷要小于所述加压回转体的外周面上的所述凹陷。

在技术方案1的定影装置中，加热回转体的外周面上的的凹陷要小于加压回转体的外周面上的凹陷。因此，即使异物附着在这些凹陷中，异物从加压回转体的外周面向加热回转体的外周面的移动也会得到抑制。其结果是，加热回转体的外周面上的沾污得到抑制。

附图说明

图1所示是本发明的实施方式的图像形成装置的概要构成图。

图2所示是图1的图像形成装置所包括的处理卡盒的概要构成图。

图3所示是本发明的一个实施方式的定影装置的概要构成图。

图4是图3所示定影装置的模式的外观斜视图。

图5是图3及图4所示加热辊的表层及加压辊的表层的图。

图6是分别分散配置在图3及图4所示的加热辊的外周面及加压辊的外周面上的凹陷的模式图。

图7(a)、图7(b)所示是加热辊的外周面上的凹陷以及加压辊的外周面上的凹陷的模式图。

图8所示是调色剂中的无机微粒子的含有量(重量％)和异物附着的程度的关系图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

首先，参照图1及图2来说明本发明的实施方式的图像形成装置的概要构成。图1所示是本发明的实施方式的图像形成装置的概要构成图。图2所示是图1的图像形成装置所包括的处理卡盒的概要构成图。

图1所示的图像形成装置1是作为在片材状的记录介质S上形成调色剂像并定影的复印机、打印机、传真机或者它们的多功能外围设备来使用的。该图像形成装置1包括有照射激光L的曝光装置3，和通过激光L来形成静电潜像并从静电潜像来形成调色剂像的处理单元5。另外，图像形成装置1还包括有从处理单元5来转印调色剂像的中间转印单元7，和从中间转印单元7将调色剂像转印到记录介质S上的二次转印部8。然后，图像形成装置1还包括有将通过二次转印部8转印来的调色剂像定影到记录介质S上的定影装置9。更进一步地，图像形成装置1还包括有将定影有调色剂像的记录介质S进行一时地保持的托盘11、收容多页的记录介质S的供纸盘13、排出辊41以及用于收容调色剂罐的罐收容部43。排出辊41用于将定影后的记录介质S向托盘11排出。曝光装置3、处理单元5、中间转印单元7及二次转印部8的组合就相当于本发明所述的像形成部的一例。另外，定影装置9相当于本发明所述的定影装置的一个实施方式。

曝光装置3是在后记的通过带电装置17充电的感光体鼓15的表面上照射激光L后，来用于形成对应于图像数据的静电潜像。曝光装置3包括了由放射激光L的半导体激光构成的光源、使得激光L在主扫描方向上偏向的光偏向器、将偏向后的激光L朝着作为被扫描面的感光体鼓15的表面聚光的光扫描光学系统。

处理单元5用于依次重复使得感光体鼓15的表面充电的处理、将感光体鼓15的表面的静电潜像显影后来形成调色剂像的处理，以及对感光体鼓15的表面的转印残留调色剂进行除去的处理。

处理单元5包括有用于生成黄色、品红色、青色、黑色(以下，在对应于各色的部件里赋予“Y”、“M”、“C”、“K”)等各个调色剂像的处理卡盒10Y、10M、10C、10K。本实施方式的图像形成装置1是这些处理卡盒10Y、10M、10C、10K并列的所谓的串列式。

处理卡盒10Y、10M、10C、10K中的各自相当于图像形成装置1的本体被构成为可以装卸，在到达寿命或消耗的时候，是能够更换与它们相应的处理卡盒的。以下，对于处理卡盒的构造进行说明。还有，各色的处理卡盒10Y、10M、10C、10K因为其构造是相同的，所以在以下的说明中不特意进行颜色的区别。图2中也省略了识别颜色的符号。

处理卡盒10如图2所示地，包括有通过曝光装置3照射的激光L来形成静电潜像的感光体鼓15，和使得所述感光体鼓15充电的带电装置17。另外，处理卡盒10还包括有将前述静电潜像显影后来形成调色剂像的显影装置19，和对前述感光体鼓15的表面进行清洁的清洁装置21。在处理卡盒10中，对应于彩色图像的颜色分解成分的Y，M，C，K中的某一色的调色剂被收容在显影装置19内。

感光体鼓15是通过对应于图像形成信号来扫描的激光L在前述的有机感光体层上形成静电潜像，并通过后记的显影装置19的调色剂来形成作为未定影图像的调色剂像。带电装置17通过施加充电偏压来使得感光体鼓15的表面均匀带电为所希望的极性以及所希望的电位。显影装置19是将调色剂附着到形成在感光体鼓15的表面上的静电潜像中后进行显影。清洁装置21用于将后记的没有被转印到中间转印单元7里而残留在感光体鼓15的表面的转印残留调色剂从前述感光体鼓15的表面除去。

图1所示的中间转印单元7用于将感光体鼓15表面的调色剂像转印到记录介质S的表面。中间转印单元7包括环状的中间转印带27，和张紧架设前述中间转印带27并使得该中间转印带27作环绕回转的清洁支撑辊25及二次转印支撑辊12。另外，中间转印单元7还包括有在与对应于各色的多个的感光体鼓15分别相向而对的同时还将前述中间转印带27分别推压到前述多个感光体鼓15上的多个的一次转印辊29Y、29M、29C、29K。另外，中间转印单元7还包括有带清洁装置33。中间转印带27是通过张紧辊35来被保持在规定的张力的状态下在图面上的反时针转动方向上作环绕回转的。

一次转印辊29Y、29M、29C、29K以与调色剂的电荷的极性为相反的极性来被施加有一次转印偏压。因此，就从感光体鼓15的表面朝着中间转印带27侧来吸引调色剂后，在该中间转印带上进行调色剂像的一次转印。

二次转印部8包括有将记录介质S推压到前述中间转印带27上的二次转印辊31。二次转印辊31被设置为与二次转印支撑辊12相向而对。二次转印辊31以与调色剂的电荷的极性为相反的极性来被施加有二次转印偏压。因此，就从中间转印带27的表面朝着记录介质S侧来吸引调色剂后，在该记录介质S上进行调色剂像的二次转印。

带清洁装置33的构成是与中间转印带27抵接的消洁刮板被保持在刮板保持中。清洁刮板相对于中间转印带27的环绕回转方向是以反向方向来接触中间转印带27，并对中间转印带27表面上的转印残留调色剂堰塞后除去。

定影装置9对记录介质S上的未定影的调色剂像加热及加压后，用于将调色剂像定影到该记录介质S上。定影装置9包括有加热辊91和与加热辊91压接的加压辊92。

供纸盘13被设置在图像形成装置1的下部。在供纸盘13中多页地收容有用纸等的记录介质S。记录介质S通过供纸辊37来从供纸盘13抽出每一页后，被搬送到形成在图像形成装置1内的记录介质搬送路径R。

罐收容部43被设置在图像形成装置1的上部。在罐收容部43中收容有调色剂罐45Y、45M、45C、45K。在调色剂罐45Y中充填有对应于彩色图像的颜色分解成分的黄色的调色剂。在调色剂罐45M中充填有对应于彩色图像的颜色分解成分的品红色的调色剂。在调色剂罐45C中充填有对应于彩色图像的颜色分解成分的青色的调色剂。在调色剂罐45K中充填有对应于彩色图像的颜色分解成分的黑色的调色剂。

各调色剂罐45Y、45M、45C、45K内的各色的调色剂分别通过未图示的调色剂供给装置来被连接到各处理卡盒10Y、10M、10C、10K的各自的显影装置19中。然后，如上所述地，当显影装置19内的调色剂减少至规定以上时，各调色剂罐45Y、45M、45C、45K的调色剂就会得到补给。

接着，对具有上述构成的图像形成装置1的基本动作进行说明。

当图像形成装置1中的图像形成动作开始时，各处理卡盒10Y、10M、10C、10K的各自的感光体鼓15就在图面上的反时针转动方向上被回转驱动。然后，各感光体鼓15的表面通过各自的带电装置17被均匀带电为规定的极性。

接着，在被充电的各感光体15表面上分别照射了来自于曝光装置3的激光L后，就在各感光体15的表面上形成了静电潜像。这时，在对各感光体鼓1的曝光中所使用的图像数据是将所希望的全彩色图像分解成黄色、品红色、青色及黑色等颜色数据后的单色的图像数据。

接着，在各感光体鼓15的表面的静电潜像上，通过各显影装置19供给来的调色剂，就从静电潜像来形成调色剂像了。另外，在各一次转印辊29Y、29M、29C、29K上施加有一次转印偏压。由此，形成在各感光体鼓15上的各处的调色剂像被依次重叠到在图中反时针转动方向上环绕回转的中间转印带27上后被转印。另外，残留在调色剂像的转印后的各感光体鼓15表面上的转印残留调色剂将通过清洁装置21来除去。

另外，供纸辊37通过未图示的驱动装置来回转，并从供纸盘13来将一页的记录介质S送出到记录介质搬送路径R中。被送出到记录介质搬送路径R中的记录介质S通过一对对位辊对39来计算时机后，被送到二次转印辊31和与此相向而对的二次转印支撑辊12之间。这时，在二次转印辊31上施加有二次转印偏压，由此，中间转印带27上的调色剂像就被一起转印到记录介质S上了。还有，残留在调色剂像的转印后的中间转印带27表面上的转印残留调色剂将通过带清洁装置33来除去。

转印有调色剂像的记录介质S被朝向定影装置9搬送，并在加热辊91的定影带和加压辊92之间的夹持部中，通过在记录介质S上加热和加压，来使得调色剂像被定影到记录介质S上。然后，通过夹持部的记录介质S之后会通过排出辊41来朝向托盘11排出。

接着，参照图3及图4来说明定影装置9的详细构造。图3所示是本发明的一个实施方式的定影装置的概要构成图，图4是图3所示定影装置的模式的外观斜视图。定影装置9如图3及图4所示地包括有加热辊91和加压辊92。

加热辊91内藏了例如由卤素发热管等构成的热源91a，并在通过该热源91a加热的同时回转。本实施例是具有两根卤素发热管的构成。加压辊92通过未图示的弹簧等来压接到加热辊91上，并与加热辊91一起在形成夹持部N的同时还回转。在本实施方式中，加压辊92通过未图示的马达等来回转驱动，并且，加热辊91是从动于加压辊92的回转来回转的。在定影装置9中，进入到夹持部N里的记录介质S是在夹持部N中由定影带91A和加压辊92夹持搬送的同时被加热及加压的。然后，通过这时的加热和加压，未定影的调色剂像T定影到记录介质S上。通过夹持部N后的记录介质S会被送出到定影装置9的下游。加热辊91相当于本发明所说的加热回转体的一例，加压辊则相当于本发明所说的加压回转体的一例。

这里，在本实施方式中，加热辊91的表层及加压辊92的表层都是由包含规定的添加剂的树脂材料来形成。图5是图3及图4所示加热辊的表层及加压辊的表层的图。加热辊91的表层及加压辊92的表层都是共通的构造，在图5中，不对辊进行特定，而是模式地显示了它们的表层93。

如该图5所示，表层93是由含有添加剂93a的树脂材料93b来形成的。然后，在加热辊91及加压辊92的各自的外周面94上，由于露出到该外周面94上的添加剂93a-1的欠缺而产生的凹陷95是被分散配置在多处里的。该凹陷95相当于本发明所说的凹陷的一例。

图6是分别分散配置在图3及图4所示的加热辊的外周面及加压辊的外周面上的凹陷的模式图。如图6所示地，加热辊91的外周面94-1中的凹陷95-1的大小W1要小于加压辊92的外周面942中的凹陷95-2的大小W2。在本实施方式中，外周面941、94-2中的这种凹陷95-1、95-2的大小的调整是通过使得添加在表层93中的添加剂93a的大小为加热辊91的大于加压辊92的来实现的。

通过这种大小的调整，假如异物ST附着到凹陷95-1、95-2里时，附着到加热辊91的凹陷95-1里的异物ST的大小是小于附着到加压辊92的凹陷95-2里的异物ST的大小的。其结果是，在上述的夹持部N中两者接触时，加热辊91侧的小的异物ST会粘住加压辊92侧的大的异物ST，异物ST就容易从加热辊91的外周面94-1向加压辊92的外周面94-2移动了。由此，异物ST从加压辊92的外周面94-2朝向加热辊91的外周面94-1的移动就得到了抑制。其结果是，因加热辊91的外周面94-1中的异物ST导致的污染得到抑制。另外，在本实施方式的定影装置9中，上述那种污染的抑制是通过对外周面94中的凹陷95的大小的调整，即在构造上基本不影响强度的单纯的方法来实现的。因此，在本实施方式的定影装置9中，加热辊91的外周面94-1中的的污染可以长期得到抑制。

另外，在本实施方式中，加热辊91的外周面94-1中的凹陷95-1以及加压辊92的外周面94-2中的凹陷95-2都是下面的大小。

图7所示是加热辊的外周面上的凹陷以及加压辊的外周面上的凹陷的模式图。在图7中，是不对辊进行特定地来模式地显示这些凹陷95。在图7(a)中显示的是凹陷95的平面图，图7(b)中显示的是凹陷95中沿着图7(a)的A-A切断线的截面图。

在本实施方式中，凹陷95的大小是其开口面积Ar在0.01mm²以上且深度Dp在5μm以下。通过采用这样的凹陷95的大小，无论是加热辊91的外周面94-1还是加压辊92外周面94-2，异物ST从一开始就是难以附着的。在本实施方式的定影装置9，使得凹陷95的大小为这样的大小后，就可以进一步抑制沾污了。

然后，在本实施方式中，这种凹陷95的大小是通过使得图5所示的添加剂93a的大小为如下所述的大小后来实现的。

也就是说，在本实施方式中，添加剂93a的大小的最大长度在5μm以下。该添加剂93a相当于本发明所说的添加剂的一例。由此，就能够使得凹陷95的大小成为上述得到了抑制的那样，在本实施方式的定影装置9中，沾污会得到进一步的抑制。

另外，在本实施方式中，作为以提高带电性等为目的的外加剂，采用的是包含二氧化硅等的无机微粒子的调色剂。这里，在加热辊91的外周面94-1或加压辊92外周面94-2上附着了上述的无机微粒子时，该无机微粒子起到使得异物之间粘结的粘结剂的作用后，有时会促进异物的附着。在本实施方式中，通过在加热辊91或加压辊92的表层上设置上述那样的凹陷95，异物ST就会变得难以附着到表层上。因此，作为外加剂，即使采用了包含一定程度的量的无机微粒子的调色剂，异物ST的附着也会得到抑制。

图8所示是调色剂中的无机微粒子的含有量(重量％)和异物附着的程度的关系图。在该图8所示图表G1中，横轴所示是以重量百分比来表示的无机微粒子的含有量，纵轴所示是作为表示异物附着的程度的异物附着等级。异物附着等级的值越小，表示异物附着的程度越大。在本实施方式中，如果该异物附着等级的值在“3.5”以上，则对图像的影响就少。在图表G1中，点划线L1所示是该异物附着等级的阈值的“3.5”。

然后，在该图表G1中，本实施方式中的无机微粒子的含有量(重量％)和异物附着等级的关系是如实线L2所示的。更进一步地，在加热辊或加压辊的表层上没有设置上述那样的的凹陷的以往的图像形成装置(以下称为现有技术)中，无机微粒子的含有量(重量％)和异物附着等级的关系是如虚线L3所示的。由虚线L3可知，在现有技术中，当无机微粒子的含有量为3重量％以上时，异物附着等级就会低于上述的阈值“3.5”。相对于此，在本实施方式中，即使是在无机微粒子的含有量为3重量％以上的无机微粒子较多的条件下，异物附着等级也能够在阈值“3.5”以上。如此，本实施方式在调色剂中的无机微粒子的含有量较多时可发挥其效果。

还有，以上所说的实施方式仅是本发明的代表性的方式，本发明并不局限于该实施方式。也就是说，本领域的技术人员根据以往的公知的知识，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种的变形。即使是变形，只要具有本发明的定影装置及图像形成装置的构成，毋庸赘言，也是包含在本发明的范畴里的。

例如，在上述的实施方式中，作为本发明所说的加热回转体的一例虽然例示了加热辊91，但本发明所说的加热回转体并不局限于此。本发明所说的加热回转体例如也可以是由加热后循环移动的环状带构成的定影带等。

另外，在上述的实施方式中，作为本发明所说的加热回转体的一例虽然例示了将卤素发热管作为热源的加热辊91，但本发明所说的加热回转体并不局限于此。本发明所说的加热回转体例如既可以将陶瓷加热管作为热源，或者也可以在内部设有金属层，并通过感应加热来对该金属层加热。

另外，在上述的实施方式中，作为本发明所说的图像形成装置的一例，例示的是串列式的图像形成装置1。然而，本发明所说的图像形成装置并不局限于此，既可以是轮转式的彩色的图像形成装置，也可以是单色的图像形成装置。

Claims (4)

1.一种定影装置，其包括：

加热回转体，其一边被加热一边回转；

加压回转体，其与所述加热回转体压接并在与所述加热回转体之间形成夹持部的同时回转，

并在将表面形成有未定影的调色剂像的片材状的记录介质由所述夹持部接纳后送出的同时，将所述调色剂像定影到所述记录介质上，

其特征是，在所述加热回转体的外周面及所述加压回转体的外周面上的多处里分散配置有凹陷，并且，所述加热回转体的外周面上的所述凹陷要小于所述加压回转体的外周面上的所述凹陷。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

所述加热回转体的外周面上的所述凹陷以及所述加压回转体的外周面上的所述凹陷都是开口面积在0.01mm²以上且深度在5μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于：

所述加热回转体的表层以及所述加压回转体的表层都是由包含规定的添加剂的材料来形成，并且，所述加热回转体的外周面上的所述凹陷以及所述加压回转体的外周面上的所述凹陷都是由于露出到外周面上的所述添加剂的欠缺而产生，且所述添加剂的最大长度在5μm以下。

4.一种图像形成装置，其包括：

图像形成部，其在片材状的记录介质上形成未定影的调色剂像；

定影部，其将通过所述图像形成部形成的所述调色剂像定影到所述记录介质上，

其特征在于，所述定影部是权利要求1至3中任何一项所述的定影装置。