CN105093883A - 定影装置和具有该定影装置的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供定影装置和具有该定影装置的图像形成装置。本发明的定影装置包括带构件和加热装置。加热装置对带构件进行加热。此外，定影装置还包括两个端子部，上述两个端子部与检测器电连接，该检测器检测带构件的电阻值、向带构件施加规定电压时流过的电流值、或使规定电流通过带构件时的电位差，并且上述两个端子部分别与带构件内周面的带宽度方向两端的端部区域接触。

Description

定影装置和具有该定影装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及定影装置和具有该定影装置的图像形成装置，特别是涉及使记录介质穿过由带构件和加压辊形成的定影夹缝部而对记录介质上的未定影调色剂像进行定影的定影装置和具有该定影装置的图像形成装置。

背景技术

在使用电子照相方式的以往的图像形成装置中，广泛使用热辊定影方式，即，在定影辊中内置热源或在外部配置热源来作为加热辊，通过使承载有未定影调色剂图像的纸(记录介质)穿过由加热辊和加压辊形成的定影夹缝部进行加热和加压，将调色剂图像定影在纸上。

此外，开发了一种带定影方式，代替加热辊，使用利用热源加热的环状的定影带(带构件)，通过使承载有未定影调色剂图像的纸穿过定影带和与该定影带压力接触的加压构件之间的定影夹缝部，将调色剂图像定影在纸上。上述带定影方式与热辊定影方式相比，热容量变小，能够缩短预热时间，并且能够降低电耗。

利用卤素灯等灯加热的方式作为这种加热辊和定影带的加热方式已为公众所知，但是因近年的缩短预热时间和节能的要求，提出了感应加热(IH：InductionHeating)方式，即，通过使交变磁场在磁导体中交链而产生涡流来进行加热。

并且，如果定影带产生龟裂，则有时在龟裂部分周边产生急剧的异常发热。特别是在热容量小的加热方式中容易产生更剧烈的异常发热。

因此，一种通过使导电刷与薄片(带构件)外周面的两端接触并检测上述两点间的电压差或电流值、从而检测薄片的龟裂等的定影装置已为公众所知。

但是，在上述定影装置中，由于需要用于在薄片(带构件)周围配置导电刷的空间，所以存在定影装置大型化的问题。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的目的在于提供能够抑制大型化并能够检测带构件的龟裂的定影装置和具有该定影装置的图像形成装置。

本发明提供一种定影装置，其包括：环状的带构件；加热装置，与带构件的外周面相对配置，对带构件进行加热；能够转动的加压辊，与带构件的外周面压力接触，使记录介质穿过由带构件和加压辊形成的定影夹缝部，对记录介质上的未定影调色剂像进行定影，上述定影装置还包括两个端子部，上述两个端子部与检测器电连接，上述检测器检测带构件的电阻值、向带构件施加规定电压时流过的电流值、或使规定电流通过带构件时的电位差，并且上述两个端子部分别与带构件内周面的带宽度方向两端的端部区域接触。

本发明还提供一种图像形成装置，其包括上述结构的定影装置和检测器。

按照本发明的定影装置和图像形成装置，设置有两个端子部，上述两个端子部与检测器电连接，并且分别与带构件的内周面两端的端部区域接触。因此，能够检测带构件的电阻值、向带构件施加规定电压时流过的电流值、或使规定电流通过带构件时的电位差，所以能够检测带构件的龟裂。

此外，通过使端子部与带构件的内周面接触，与使端子部与带构件的外周面接触时不同，可以将端子部配置在带构件的内部，从而能够抑制定影装置大型化。

此外，由于通过使端子部与带构件的内周面接触，对带构件施加张力，可以抑制带构件从端子部脱离(分离)，从而能够使端子部和带构件稳定地接触。

通过以下说明的实施方式进一步明确本发明其他目的和利用本发明得到的具体的优点。

附图说明

图1是简要表示具有本发明第一实施方式的定影装置的图像形成装置整体结构的断面图。

图2是表示本发明第一实施方式的定影装置结构的侧视断面图。

图3是表示本发明第一实施方式的定影装置的带构件周边结构的断面图。

图4是表示本发明第一实施方式的定影装置的带构件内周面的绝缘层形状的图。

图5是表示本发明第二实施方式的定影装置的带构件内周面的绝缘层形状的图。

图6是表示本发明第二实施方式的定影装置的带构件内周面的绝缘层形状其他例子的图。

图7是表示本发明第三实施方式的定影装置结构的侧视断面图。

图8是表示本发明第三实施方式的定影装置的带构件周边结构的断面图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

参照图1～图4，说明具有本发明第一实施方式的定影装置5的图像形成装置1。图像形成装置1包括：供纸部2，配置在该图像形成装置1的下部；送纸部3，配置在上述供纸部2的侧方；图像形成部4，配置在上述送纸部3的上方；定影装置5，配置成比上述图像形成部4靠向排出侧；以及图像读取部6，配置在图像形成部4和定影装置5的上方。

供纸部2包括：多个供纸盒7，收容作为记录介质的纸9；以及手动供纸盘22，用于手动供纸。利用供纸辊8的转动，将从多个供纸盒7之中选择的供纸盒7中的纸9一张张地向送纸部3送出。手动供纸盘22放置与收容在供纸盒7内的纸9不同尺寸的纸、信封或OHP纸等记录介质，并且将上述记录介质向送纸部3送出。

向送纸部3送出的纸9经由送纸路径10向图像形成部4输送。图像形成部4利用电子照相方式在纸9上形成调色剂像，图像形成部4包括：感光体11，被支撑成能够沿图1的箭头方向转动；以及在上述感光体11的周围沿上述转动方向配置的带电部12、曝光部13、显影部14、转印部15、清洁部16和除电部17。

带电部12具有施加高电压的带电辊，如果从与感光体11表面接触的带电辊向感光体11表面提供规定电位，则感光体11表面均匀带电。并且，如果使基于由图像读取部6读取的原稿图像数据产生的光从曝光部13向感光体11照射，则感光体11的表面电位选择性地衰减，在感光体11表面上形成静电潜影。

接着，显影部14使感光体11表面的静电潜影显影，在感光体11表面上形成调色剂像。利用转印部15将上述调色剂像转印到向感光体11和转印部15之间供给的纸9上。

转印有调色剂像的纸9朝向配置在图像形成部4的纸输送方向下游的定影装置5输送。在定影装置5中对纸9进行加热和加压，将调色剂像融溶定影在纸9上。接着，利用排出辊对20将定影有调色剂像的纸9排出到出纸盘21上。

在由转印部15进行向纸9的调色剂像的转印后，利用清洁部16除去残留在感光体11表面上的调色剂，并且利用除电部17除去感光体11表面的残留电荷。并且，利用带电部12使感光体11再次带电，以下同样地进行图像形成。

接着，对定影装置5的详细结构进行说明。如图2所示，定影装置5使用电磁感应加热方式，其包括带构件26、加压辊19、对带构件26进行加热的感应加热部(加热装置)30、作为温度检测部的热敏电阻25、带导向构件59和按压衬垫60。

如图2和图3所示，带构件26是环状的耐热带，从内周侧依次层叠有：感应发热层26a，例如由40μm厚的电铸镍构成；弹性层26b，例如由200μm厚的硅橡胶等构成；以及脱模层26c，用于提高在例如由30μm厚的PFA等氟树脂构成的定影夹缝部N对未定影调色剂像进行融溶定影时的脱模性。

在带构件26的宽度方向两侧设置有例如由PPS树脂构成的凸缘51，由此，抑制带构件26的斜行。凸缘51安装在例如由SUS或SUM等构成的轴52上。

带导向构件59具有磁性，例如由0.8mm厚的磁性SUS等构成。因此，由未被带构件26完全吸收的磁通(通过带构件26的磁通)对带导向构件59进行加热。此外，带导向构件59断面为圆弧状，将带构件26保持成相对于感应加热部30隔开规定的间隔。

如图3所示，在带构件26上、且在与带导向构件59的接触部分上设置有例如由20μm厚的PTFE等构成的绝缘层53。

如图2所示，按压衬垫60被衬垫保持构件(未图示)保持，并且配置在带构件26的内周面上，隔着带构件26与加压辊19相对。另外，可以一体设置带导向构件59和衬垫保持构件(未图示)，也可以单独设置。

此外，按压衬垫60将带构件26向加压辊19侧按压。此外，按压衬垫60由液晶聚合物树脂等耐热性树脂或硅橡胶等弹性材料构成，有时在与带构件26相对的滑动面上配置弹性体。此外，为了降低与带构件26的接触面的滑动负荷，在滑动面上设置有PTFE薄片等氟树脂的滑动薄片61(参照图3)。

加压辊19包括：不锈钢等的圆筒型的芯轴19a；例如硅橡胶制的弹性层19b，形成在芯轴19a上；以及脱模层19c，由覆盖弹性层19b表面的氟树脂等构成。此外，加压辊19被未图示的电动机等驱动源驱动而转动，利用加压辊19的转动，带构件26从动转动。在加压辊19和带构件26压力接触的部分上形成有定影夹缝部N，在定影夹缝部N中对被输送的纸9上的未定影调色剂像进行加热和加压，从而将调色剂像定影在纸9上。

感应加热部30利用电磁感应对带构件26进行加热，其包括：励磁线圈37、绕线管38和磁性体磁芯39。感应加热部30沿带构件26的宽度方向(图2的纸面的正反方向)延伸，并且以包围带构件26外周的大体一半的方式与带构件26相对配置。

励磁线圈37沿带构件26的宽度方向(图2的纸面的正反方向)呈环状多圈缠绕绞合线来安装在绕线管38上。此外，励磁线圈37与未图示的电源连接，利用从电源提供的高频电流产生交流磁通。来自励磁线圈37的磁通通过磁性体磁芯39，被导向与图2的纸面平行的方向，并且沿带构件26的感应发热层26a通过。利用通过感应发热层26a的磁通的交流强度的变化，在感应发热层26a产生涡流。如果在感应发热层26a产生涡流，则由感应发热层26a的电阻产生焦耳热，带构件26发热。

热敏电阻25在带构件26的表面配置成与宽度方向的中央部和两端部相对，检测各区域的温度。基于热敏电阻25的检测温度来控制向感应加热部30的励磁线圈37提供的电流。

如果带构件26被作为加热装置的感应加热部30加热而达到能够定影的温度，则通过对被定影夹缝部N夹持的纸9进行加热，并且利用加压辊19进行加压，将纸9上的粉体状态的调色剂融溶定影在纸9上。因此，由于带构件26由薄壁的热传导性良好的材质构成且热容量小，所以能够在短时间内进行定影装置5的预热，从而迅速开始图像形成。定影处理后的纸9以与带构件26表面紧密接触的方式被输送，但是也能够利用未图示的分离构件使定影处理后的纸9从带构件26的表面分离，并且向定影装置5的下游输送。

此外，如图4所示，绝缘层53在本实施方式中设置在带构件26的内周面上，其具有：配置在纸通过区域(记录介质通过区域)R上的内侧区域(第一绝缘层)53a；以及配置在纸通过区域R外侧上的多个外侧区域(第二绝缘层)53b。另外，在图4中，为了便于理解，将绝缘层53、感应发热层26a涂上阴影。此外，在图4中，绝缘层53的内侧区域53a与纸通过区域R一致，但是内侧区域53a可以比纸通过区域R大，也可以比纸通过区域R小。

在带构件26内周面的带宽度方向(图4的左右方向)两端的端部区域中的一方(在此为右侧的端部区域)上沿周向以规定的间距形成有多个外侧区域53b。由此，在带构件26内周面的一方端部区域上形成有：多个绝缘区域Ra，设置有绝缘层53；以及多个导电区域Rb，未设置绝缘层53。在端部区域中未设置绝缘层53的区域内，感应发热层26a向带构件26的内周面侧露出。

多个绝缘区域Ra形成为周向的长度La全部相同的矩形，并且沿带构件26的周向以规定的间距配置。此外，多个导电区域Rb也形成为周向的长度Lb全部相同的矩形，并且沿带构件26的周向以规定的间距配置。另外，绝缘区域Ra周向的长度La比导电区域Rb周向的长度Lb小。此外，绝缘区域Ra在本实施方式中形成为沿轴52的轴向(加压辊19的轴向、带宽度方向)平行延伸。

此外，如图3所示，端子部56与带构件26的内周面两端的各个端部区域(纸通过区域R外侧的非通过区域)接触。端子部56被轴52或未图示的保持构件等保持。此外，端子部56使用导电性刷、导电性板簧或导电性薄片(例如导电性聚酰亚胺薄片)来形成。

端子部56通过未图示的布线与检测电阻值的检测器65(参照图1)电连接。由此，可以检测端子部56间的带构件26的电阻值。当上述检测器65的测量结果在规定值以上时，由于带构件26上产生龟裂的可能性大，所以停止向感应加热部30通电。

检测器65由检测两个端子部56间电阻值的电阻值测量器构成，可以检测向两个端子部56间施加规定电压时流过的电流值，也可以检测使规定电流通过两个端子部56间时的电位差。另外，能够使用上述装置检测电流值或电位差，也能够检测带构件26的龟裂。当使用检测电流值的装置作为检测器65时，如果测量结果在规定值以下，则带构件26上产生龟裂的可能性变大。此外，当使用检测电位差的装置作为检测器65时，如果测量结果在规定值以上，则带构件26上产生龟裂的可能性变大。

进行上述龟裂检测的时机可以在打印张数到达规定张数的时点实施，也可以在打印时间到达规定时间的时点实施。

在本实施方式中，如上所述，使与检测器65电连接的两个端子部56分别与带构件26的内周面两端的端部区域接触。因此，可以检测带构件26的电阻值、向带构件26施加规定电压时流过的电流值、或使规定电流通过带构件26时的电位差，所以能够检测带构件26的龟裂。

此外，通过使端子部56与带构件26的内周面接触，与使端子部56与带构件26的外周面接触时不同，可以将端子部56配置在带构件26的内部，从而能够抑制定影装置5大型化。

此外，通过使端子部56与带构件26的内周面接触，对带构件26施加张力，可以抑制带构件26从端子部56脱离(分离)，所以能够使端子部56和带构件26稳定地接触。

此外，如上所述，带构件26的感应发热层26a向带构件26的内周面侧露出，并且与端子部56接触。由此，不需要在带构件26上另外设置龟裂检测用的导电层等，就可以容易地检测带构件26的龟裂。

此外，如上所述，在设置带构件26和具有磁性的带导向构件59的结构中，如果带构件26上产生龟裂，则磁通通过该部分。因此，带导向构件59直接吸收磁通，所以带导向构件59急剧成为高温。因此，在上述结构的情况下，检测带构件26的龟裂并停止向感应加热部30通电是十分有效的。

此外，如上所述，在带导向构件59和带构件26的接触部分上设置有内侧区域53a(绝缘层53)。因此，带导向构件59和带构件26不导通，所以能够抑制在带构件26上产生龟裂时不能发现带构件26的龟裂。

此外，如上所述，在带构件26的内周面两端的端部区域的一方上沿周向以规定间距设置有外侧区域53b(绝缘层53)。由此，可以根据带构件26的电阻值等的变化周期，检测带构件26的转动速度。即，可以检测带构件26是否转动和滑动。

此外，如上所述，外侧区域53b仅设置在带构件26内周面两端的端部区域的一方上。由此，可以高精度地检测带构件26的电阻值等的变化。

此外，如上所述，使用导电性刷、导电性板簧或导电性薄片来形成端子部56。由此，可以抑制损伤带构件26的内周面，并且能够通过简单的结构来检测带构件26的电阻值等。

此外，在上述结构中，可以检测两个端子部56间的电阻值等。因此，如上所述，通过使端子部56与带构件26内周面中纸通过区域R外侧的非通过区域接触，可以容易地检测在带构件26的纸通过区域R内产生的龟裂。

(第二实施方式)

接着，参照图5和图6，对本发明第二实施方式的定影装置5进行说明。

在本发明的第二实施方式中，如图5所示，外侧区域53b包括：第一区域Rc，沿相对于轴52的轴向(图5的左右方向)倾斜的第一方向延伸；以及第二区域Rd，沿与第一方向交叉的方向延伸。例如，如图5所示，第二区域Rd形成为与轴52的轴向平行延伸。第一区域Rc和第二区域Rd沿带构件26的周向以规定的间距交替配置。

此外，第一区域Rc和第二区域Rd周向的长度沿轴52的轴向固定，该长度是La。另一方面，导电区域Rb形成为梯形，导电区域Rb周向的长度沿轴52的轴向变大或变小。由此，如果带构件26沿轴52的轴向移动(带构件26斜行)，则端子部56通过导电区域Rb的时机或时间发生变化，从而能够检测出带构件26的斜行。

另外，如图6所示，可以将第二区域Rd也形成为沿相对于轴52的轴向倾斜的方向延伸。在这种情况下，优选的是，使第二区域Rd的倾斜方向相对于轴52的轴向、朝向与第一区域Rc相反方向。

第二实施方式的其他结构与上述第一实施方式相同。

在本实施方式中，如上所述，外侧区域53b包括：第一区域Rc，沿相对于加压辊19的轴向倾斜的第一方向延伸；以及第二区域Rd，沿与第一方向交叉的第二方向延伸。由此，当带构件26朝向轴52的轴向移动时，由于端子部56通过导电区域Rb的时机和时间发生变化，所以能够检测出带构件26的斜行。

此外，如上所述，如图6所示，如果使第二区域Rd的倾斜方向相对于轴52的轴向、朝向与第一区域Rc相反方向，则由于当带构件26朝向轴52的轴向移动时，端子部56通过导电区域Rb的时机和时间发生更大变化，所以能够进一步高精度地检测出带构件26的斜行。

第二实施方式的其他效果与上述第一实施方式相同。

(第三实施方式)

接着，参照图7和图8，对本发明第三实施方式的定影装置5进行说明。

在本发明的第三实施方式中，如图7所示，定影装置5包括：带构件26、配置在带构件26内周面上的定影辊18、加压辊19、感应加热部30和热敏电阻25。

为了使带构件26能够与定影辊18一体转动，将带构件26的内周面张紧架设在定影辊18上。例如，定影辊18在轴52上具有厚度20mm的硅海绵构成的弹性层57，带构件26张紧架设在弹性层57上。

由于弹性层57为绝缘性层，所以可以不在弹性层57和带构件26的接触部分上设置绝缘层。即，可以不设置绝缘层53的内侧区域53a。

另外，在带构件26的宽度方向两侧设置有例如由PPS树脂构成的轮58，由此，抑制带构件26的斜行。

第三实施方式的其他结构和效果与上述第一和第二实施方式相同。

另外，本发明实施方式的所有内容均为举例说明，本发明并不限定于此。本发明的范围并不由以上说明的内容来表示，而是由权利要求来表示，并包含与权利要求等同的内容和在权利要求范围内的所有变更。

例如，虽然说明的是将本发明应用于黑白图像形成装置的例子，但是本发明并不限于此，当然也可以将本发明应用于彩色图像形成装置。

此外，在上述实施方式中，作为加热装置说明了感应加热部30的例子，但是本发明并不限于此，作为加热装置也可以使用由卤素灯等构成的加热器。

此外，在上述第一实施方式中，说明了在绝缘层53上设置内侧区域53a和外侧区域53b的例子，但是本发明并不限于此。可以根据需要设置内侧区域53a和外侧区域53b，也可以仅设置内侧区域53a和外侧区域53b中的一个。此外，当未设置外侧区域53b时，也可以将内侧区域(第一绝缘层)设置在带导向构件59的外周面上。

此外，在上述实施方式中，说明了在带构件26上设置感应发热层26a并使端子部56与感应发热层26a接触的例子，但是本发明并不限于此，可以在带构件26上设置感应发热层26a以外的导电层等，并且通过使端子部56与上述导电层接触来检测带构件26的龟裂。

此外，在上述第二实施方式中，说明了将本发明应用于带构件26张紧架设在定影辊18上的1轴型定影装置5的例子，但是本发明并不限于此，也可以将本发明应用于带构件26被定影辊18和加热辊等悬挂架设的多轴(2轴)型定影装置。

此外，适当组合上述实施方式和变形例的结构而得到的结构也包含在本发明的技术范围内。

Claims (10)

1.一种定影装置，包括：

环状的带构件；

加热装置，与所述带构件的外周面相对配置，对所述带构件进行加热；以及

能够转动的加压辊，与所述带构件的外周面压力接触；

使记录介质穿过由所述带构件和所述加压辊形成的定影夹缝部，对所述记录介质上的未定影调色剂像进行定影，

所述定影装置的特征在于，

所述定影装置还包括两个端子部，所述两个端子部与检测器电连接，所述检测器检测所述带构件的电阻值、向所述带构件施加规定电压时流过的电流值、或使规定电流通过所述带构件时的电位差，并且所述两个端子部分别与所述带构件内周面的带宽度方向两端的端部区域接触。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

所述带构件具有利用所述加热装置进行电磁感应加热的感应发热层，

所述感应发热层向所述带构件的内周面侧露出，并且与所述端子部接触。

3.根据权利要求2所述的定影装置，其特征在于，所述定影装置包括具有磁性的带导向构件，所述带导向构件隔着所述带构件与所述加热装置相对配置，并且与所述带构件的内周面接触来引导所述带构件。

4.根据权利要求3所述的定影装置，其特征在于，在所述带导向构件和所述带构件的接触部分上设置有第一绝缘层。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的定影装置，其特征在于，在所述带构件的内周面两端的所述端部区域的至少一方上，沿周向以规定的间距设置有周向长度相同的第二绝缘层。

6.根据权利要求5所述的定影装置，其特征在于，

所述第二绝缘层包括：第一区域，沿相对于所述加压辊的轴向倾斜的第一方向延伸；以及第二区域，沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸，

所述第一区域和所述第二区域沿周向交替配置。

7.根据权利要求5所述的定影装置，其特征在于，所述第二绝缘层仅设置在所述带构件的内周面两端的所述端部区域的一方上。

8.根据权利要求1～4中任意一项所述的定影装置，其特征在于，所述端子部利用导电性刷、导电性板簧或导电性薄片形成。

9.根据权利要求1～4中任意一项所述的定影装置，其特征在于，所述端子部与所述带构件的内周面中记录介质通过区域外侧的非通过区域接触。

10.一种图像形成装置，其特征在于包括：

权利要求1～9中任意一项所述的定影装置；以及

所述检测器。