CN106249567B - 加热装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

公开了加热装置和图像形成装置。定影装置包括：加热记录介质上的调色剂图像的加热旋转构件；与加热旋转构件接触的加压构件，其中设有调色剂图像的记录介质在压合部处被输送；覆盖加热旋转构件的外表面的一部分以与加热旋转构件形成空间并且在加热旋转构件的纵向上延伸的盖，盖包括隔断，隔断包括在纵向上的盖端部上的与纵向垂直的表面并且将空间和空间的外部隔开；以及在纵向上设置在与隔断同侧的端部上并且包括在靠近盖的方向上延伸的延伸部的法兰。

Description

加热装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及在图像形成装置中使用的加热定影装置。

背景技术

传统上，在诸如电子照相复印机和电子照相打印机之类的图像形成装置中使用电子照相处理，并且定影单元向形成在记录介质上的调色剂图像施加热定影处理。近年来脱模蜡经常被包括以作为电子照相调色剂的组成材料。脱模蜡被包括以调节打印图像的光泽度或者提供颜料散开的效果，并且脱模蜡被添加以防止定影偏移。

存在如下示出的若干类型的定影偏移现象。当在记录介质上的定影处理中定影构件的加热不充分(低温度)时，调色剂未被充分融化，并且记录介质上的定影强度小。因此，调色剂的一部分附着于构件。该现象被称为冷偏移，并且定影构件中具有调色剂的部分表现为记录介质上的图像的缺陷。被定影的调色剂的定影强度弱，并且调色剂可能由于摩擦等而从记录介质剥落。另一方面，虽然当定影构件的温度过高时调色剂被充分融化，但是粘性降低。融化的调色剂的一部分从记录介质剥落，并且定影构件的表面被污染。该现象被称为热偏移，其与冷偏移中一样造成记录介质上的图像缺陷。

向调色剂添加作为脱模剂的蜡成分被提出以防止定影偏移(日本专利申请特开号H08-184992)。脱模蜡被包括在调色剂中，并且脱模蜡在加热和定影期间移动到融化的调色剂与定影构件之间的界面。以这种方式，可以提高偏移抵抗力。一种向调色剂添加两类或者更多类脱模蜡的技术也被提出以提高偏移抵抗力(日本专利申请特开号2000-3070)。

虽然通过使定影装置中的调色剂加热将调色剂图像定影在记录介质上，但是可能由于加热期间的热而由调色剂或润滑脂生成超细颗粒(UFP)。

发明内容

本发明提供了一种定影装置，所述定影装置将调色剂图像定影在记录介质上，其特征在于，该定影装置包括：加热旋转构件，被配置成加热调色剂图像；加压构件，被配置成与加热旋转构件接触以形成压合部，其中设有调色剂图像的记录介质在压合部处被输送；盖，被配置成覆盖加热旋转构件的外表面的一部分以与加热旋转构件一起形成空间，所述盖在加热旋转构件的纵向上延伸，所述盖在加热旋转构件的纵向上在盖的端部上包括隔断，所述隔断包括如下的表面并将空间与空间的外部隔开，所述表面与在加热旋转构件的纵向上的延伸部件相交；以及法兰，在加热旋转构件的纵向上被设置在加热旋转构件的与隔断同侧的端部上并且包括在靠近盖的方向上延伸的延伸部。

参考附图，根据对示例性实施例的以下描述，本发明的另外特征将变得清楚。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的加热装置的示意性截面图。

图2是根据本发明的实施例的图像形成装置的示意性截面图。

图3是例示出加热元件的配置和电气化控制电路的配置的示图。

图4是根据实施例1的滞留构件和顶板框架的透视图。

图5是根据实施例1的加热装置的示意性截面图。

图6A和图6B是根据实施例1的加热装置的示意性截面图。

图7A和图7B是根据实施例1的滞留构件和膜单元的配置说明性图。

图8A和图8B是例示出根据实施例1的滞留构件的侧壁和接箍部附近的气流的示图。

图9是例示出从滞留构件的侧壁到接箍部的距离与气流之间的关系的示图。

图10是例示出流入滞留空间的空气的路径的示意性截面图。

图11是例示出根据实施例1的主要尺寸hk和dk的示图。

图12A、图12B和图12C是例示出根据实施例1-1至1-3的表面配置的投影图。

图13A和图13B是例示出比较示例1的配置的示图。

图14是例示出实施例1-4的表面配置的投影图。

图15是例示出比较示例2的配置的示图。

图16A、图16B和图16C是根据实施例2的加热装置的配置说明性图。

图17A、图17B和图17C是根据实施例3-1的加热装置的配置说明性图。

图18A和图18B是实施例3-2的加热装置的配置说明性图。

图19A和图19B是根据实施例3-2的加热装置的配置说明性图。

图20A和图20B是例示出由润滑脂造成的UFP的流出截面的示图。

具体实施方式

现在将根据附图详细描述本发明的优选实施例。

将基于实施例参考附图详细示例性地描述用于实现本发明的各模式。然而，在实施例中描述的组成部件的尺寸、材料、形状和相对布置应当根据应用本发明的装置的配置和各种条件而适当地改变。因此，这些模式并非旨在将本发明的范围限制于以下实施例。

<图像形成装置>

图2是例示出根据本发明的实施例的图像形成装置的示例的示意性配置的示意性截面图。本实施例的图像形成装置是使用转印型电子照相处理的激光束打印机。该激光束打印机包括作为图像承载构件的电子照相感光鼓1、充电设备2、激光束扫描器3、显影设备4和纸张馈送盒5。电子照相感光鼓1在由箭头所指示的顺时针方向上按照预定圆周速度(处理速度)被旋转和驱动。充电设备2是接触式充电辊等，并且感光鼓1的表面被具有预定极性和电势的充电设备2均匀地充电(初级充电)。激光束扫描器3是作为图像曝光单元的激光束扫描器3。激光束扫描器3根据从未示出的诸如图像扫描仪和计算机之类的外部设备输入的目标图像信息的时间序列的电子数字像素信号输出通/断调制之后的激光L，并且扫描和曝光(照射)感光鼓1的充电表面。感光鼓1的表面的曝光明亮部分的电荷通过扫描和曝光而被除去，并且对应于目标图像信息的静电潜像被形成在感光鼓1的表面上。显影设备4将显影剂(调色剂)从显影套筒4a施加到感光鼓1的表面并且使感光鼓1的表面上的静电潜像作为调色剂图像(其为可转印的图像)顺序地显影到感光鼓1的表面上。在激光束打印机中通常使用反转显影系统，其中调色剂附着于静电潜像的曝光明亮部分以显影图像。

纸张馈送盒5存储并容纳记录介质P。纸张馈送盒5包括基于纸张馈送启动信号驱动的纸张馈送辊6。在纸张馈送盒5中，纸张馈送辊6分离并馈送纸张馈送盒5中的每一片记录介质P。记录介质P通过对齐辊7和片材路径8a并在预定时刻被引入到转印部R，转印部R是在感光鼓1与作为接触旋转转印构件的转印辊9之间的接触压合部。更具体地说，对齐辊7控制记录介质P的输送以使得记录介质P的前端部在感光鼓1上的调色剂图像的前端部到达转印部R的同时到达转印部R。引入到转印部R的记录介质P通过转印部R而被夹住和输送，并且同时，未示出的转印偏压电源将具有与调色剂相反的极性的转印偏压施加到转印辊9。结果，感光鼓1的表面侧的调色剂图像在转印部R处被静电转印到记录介质P的表面。关于在记录介质P上形成未定影调色剂图像的处理的配置对应于本发明的成像单元。

在转印部R处被提供以调色剂图像的记录介质P与感光鼓1的表面分离并且通过片材路径8b而被输送和引入到加热装置11。热/压力定影处理被施加到调色剂图像。同时，清洁装置10在分离记录介质之后(在将调色剂图像转印到记录介质P之后)除去转印残余调色剂和纸粉以清洁感光鼓1的表面，并且感光鼓1被重复地用来创建图像。在通过加热装置11之后，记录介质P被朝着片材路径8c引导并且从排出端口13被排出到排纸托盘14上。

<加热装置>

图1是例示出根据本实施例的膜加热系统的加热定影装置的示意性配置的示意性截面图。该装置是在日本专利申请特开No.H04-44075至44083和H04-204980至204984中公开的无张力型装置。这种类型的加热定影装置包括作为环状带形或柱状的柔性构件的耐热膜(加热旋转构件)22。耐热膜22的圆周的至少一部分总是无张力的(未施加张力)，并且该膜通过加压体的旋转驱动力而被旋转和驱动。加热定影装置包括加强刚性构件20、膜导板21、耐热膜22和陶瓷加热器23。

膜导板21是旋转地支撑耐热膜22并且用作膜的加热元件保持构件和导引构件(支撑构件)的耐热刚性构件。加强刚性构件20例如由金属槽形构件制成并且用作用于加强膜导板21的刚性构件。陶瓷加热器23是使膜22(定影压合部)加热的加热元件并且被安装和保持以便在膜导板21的下表面的纵向上与膜22的内圆周面相对。环状(柱状)耐热膜22由柔性耐热构件制成并且被安置到膜导板(支架)21上，膜导板21是包括加热元件23的膜导引构件。环状耐热膜22的内圆周长度例如比包括加热元件23的膜导板21的外圆周长度长大约3mm。因此，膜22被安置成圆周上具有一些空间。

膜导板21由诸如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、PEEK、PPS和液晶聚合物之类的高耐热树脂制成，或者由这些树脂和陶瓷、金属或玻璃的复合材料制成。在本实施例中使用液晶聚合物。U形金属片可以由诸如SUS和铁之类的金属形成。具有100μm或者更小(优选为40μm至90μm)的膜厚度的耐热单层膜或多层膜可以用于膜22以减小热容量，从而改善快速启动特征。单层膜的材料的示例包括PTFE、PFA和FEP。多层膜可以通过在由聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、PEEK、PES或PPS制成的膜的外圆周面上涂覆PTFE、PFA或FEP而形成。在本实施例中，PFA被涂覆在具有大约50μm的厚度的聚酰亚胺膜的外圆周面上。膜22的外直径是18mm。

膜22靠着加热元件23和膜导板21(加热支撑部)摩擦，并且耐热定影润滑脂(未示出)被施加在膜内表面上以减小摩擦阻力。耐热定影润滑脂的示例包括诸如二甲基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷和甲基氢硅氧烷之类的硅油，以及诸如全氟醚之类的氟油。也可以使用这些油和耐热氟树脂(诸如PFA、PTFA和FEP)细颗粒的混合物。

加压辊(加压旋转构件)24是膜外表面接触驱动单元，其将耐热膜22放置在加压辊24与加热元件23之间以形成压合区域N(定影压合部)并且旋转和驱动膜22。加压辊24包括带芯棒、弹性体层以及作为最外层的脱模层。未示出的承载单元和激励单元使加压辊24以预定压力夹住膜22，并且加压辊24被压靠在加热元件23的表面上并被安装在加热元件23的表面上。在本实施例中，电镀的铁被用于带芯棒，并且硅橡胶被用于弹性体层。具有大约30μm的厚度的PFA管被用于脱模层。加压辊24的外直径是20mm，并且弹性体层的厚度是3mm。

未示出的驱动系统在箭头的方向上按照预定圆周速度旋转并驱动加压辊24。作为对加压辊24的旋转和驱动的结果，旋转力由于加压辊24的外圆周面与膜22的外表面(外圆周面)之间的压合部N处的摩擦力而作用于膜22，并且膜22也旋转。膜22的内表面(内圆周面)侧在压合部N处与加热元件23的表面紧密接触并且在其上滑动，并且膜22跟随加压辊24并在膜导板21的圆周上在箭头的方向上按照与加压辊24的旋转圆周速度大体上相同的圆周速度旋转。

图3是例示出根据本实施例的加热元件23的配置以及用于控制加热元件23的电气化的电路配置的示意图。加热元件23作为整体是具有低热容量的加热元件，其包括基板27、电阻加热构件26、耐热外涂层28以及设在电阻加热构件26的纵向端部上的供电电极29和30。基板27是具有极佳热传导性的细长的耐热绝缘基板，其中相对于作为被加热材料的记录介质P的输送方向a的直角方向是纵向。电阻加热构件26在基板的纵向上被形成在基板27的表面(膜滑动面)侧。耐热外涂层28保护形成电阻加热构件26的加热元件表面。

银、钯、玻璃粉(无机粘合剂)和有机粘合剂被混合和共混(blended)以获得糊剂，并且该糊剂通过丝网印刷而以线性带状形状形成在基板27上，以得到本实施例的电阻加热构件26。除了银钯(Ag/Pd)之外，诸如RuO₂和Ta₂N之类的电阻材料可以用于电阻加热构件的材料。电阻加热构件的电阻值在室温是20Ω。诸如氧化铝和氮化铝之类的陶瓷材料被用于作为耐热绝缘基板的基板27。在本实施例中，具有7mm的宽度、270mm的长度和1mm的厚度的氧化铝基板被使用。银钯的丝网印刷图案被用于供电电极29和30。电阻加热构件26的外涂层28主要旨在确保电阻加热构件26与加热元件23的表面之间的电气绝缘以及膜22的可滑动性。在本实施例中，具有大约50μm的厚度的耐热玻璃层被用于外涂层28。

图3还例示出加热元件23的背面(非膜滑动面)。温度检测元件25被提供以检测加热元件的温度。在本实施例中，与加热元件23分离的外部接触型热敏电阻被用作温度检测元件。在热敏电阻25中，例如，绝热层被设置在支撑部上，并且芯片热敏电阻的元件被固定在绝热层上。在元件面朝下(加热元件的背面侧)的情况下通过预定压力使元件与加热元件的背面接触。在本实施例中，高度耐热的液晶聚合物被用作支撑部，并且陶瓷纸被层压以形成绝热层。热敏电阻25被设置在最小记录纸的纸张馈送区域中并且与CPU 31通信。加热元件23在设置有外涂层28的正面侧面朝下的情况下被暴露，并且加热元件23被保持并固定到膜导板21的下侧。根据该配置，整个加热元件的热容量可以比加热辊系统中的低，并且可以快速启动。

交流电源AC向电阻加热构件的纵向端部处的供电电极29和30供电，并且电阻加热构件26贯穿纵向上的整个长度生成热以提高加热元件23的温度。外部接触型热敏电阻25检测温度的升高。CPU 31导入外部接触型热敏电阻25的A/D变换之后的输出，并且基于该信息，通过三端双向可控硅开关(TRIAC)32施加到电阻加热构件26的电力通过相位控制或波数控制而被控制。以这种方式，加热元件23的温度被控制。更具体地说，如果外部接触型热敏电阻25所检测到的温度低于预定设置温度，则加热元件23的温度被提高，并且如果温度高于设置温度则温度被降低。以这种方式，电气化被控制以在定影期间将加热元件23保持在某一温度。在本实施例中，通过从0到100％的以5％递增的21级的相位控制来改变输出。100％的输出指示当加热元件23被完全电气化时的输出。

在加热元件23在预定温度被激活并且由于加压辊24的旋转的膜22的旋转圆周速度为稳定的状态下，转印单元将作为待加热的材料的记录介质P引入到压合部N，图像将针对记录介质P而被定影。记录介质P被夹住并与膜22一起输送通过压接压合部N，并且加热元件23的热通过膜22而被提供给记录介质P以加热记录介质P上的未定影图像(未定影的调色剂图像)并将其定影到记录介质P的表面上。通过压合部N的记录介质P与膜22的表面分离并被输送。

图1例示出本实施例中的滞留构件(盖)41。滞留构件在膜22的纵向上延伸并且覆盖膜22的外表面的一部分。滞留构件是将从加热装置11的膜22的表面生成或从加热元件23周围生成的UFP(超细颗粒)临时保留在滞留构件内部(在滞留构件与膜22之间形成)的空间(滞留空间Z)中的构件。如在图4中示出，滞留构件41被安置到顶板框架42的框架中。顶板框架42被固定到作为加热装置11的外框架的固定框架(未示出)，并且滞留构件41被固定在膜22上(压合部N的对面)。滞留构件41的材料的示例包括诸如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、PEEK、PPS和液晶聚合物之类的高耐热树脂，诸如陶瓷、金属和耐热玻璃之类的材料，以及这些的复合材料。

<UFP的生成机制>

调色剂中的蜡在调色剂图像通过压合部N时由于热和压力而被液化并且从调色剂的内部渗透到调色剂的表面。在这种情况下，一部分蜡被汽化并被释放到空气中。少量部分的蜡在通过压合部N之后保留在膜22的表面上，并且蜡被膜22不断地加热并被汽化。汽化的蜡由于环境温度而进入液相或固相细颗粒状态(UFP)，并且蜡在加热装置11周围的气流上浮动。UFP还在加热器23的加热期间从作为加热元件的陶瓷加热器23周围的滑动润滑脂生成。虽然滑动润滑脂是耐热的，但是少量的滑动润滑脂在加热器的加热期间被汽化并且从膜22的两个端部出来。滑动润滑脂由于环境温度而变成液相UFP并且在加热装置11周围的气流上浮动。

在这里，加热装置11周围的气流的示例包括由图像形成装置中的冷却风扇造成的气流、随着记录介质P的输送生成的气流以及由于加热装置11对记录介质P的加热而生成的气流。关于气流的方向，从记录介质输送方向上的上游侧吹进加热装置11的气流通过记录介质P等的输送路径(图2中的片材路径8c)将UFP发送到设备的外部，并且这对将UFP释放到设备的外部具有特别大的影响。

浮动状态下的UFP在浮动状态长的情况下容易凝聚，并且容易吸附到周围的构件。因此，从减少向设备外部释放UFP的观点可以诱发浮动状态下的UFP的凝聚。当温度高并且当UFP以高浓度浮动时UFP倾向于凝聚。因此，为了推进(progress)凝聚，可以在生成源周围尽可能多地减少携带UFP的气流以使UFP停滞(在下文中，写作“保留UFP”)。

于是，滞留构件41的更大滞留空间Z是更好的。还希望滞留空间Z与在本实施例中一样是在离开膜22的方向上长的空间。由于稍后描述的原因，滞留构件41的壁前端的位置可以靠近记录介质输送面以减弱流入滞留空间Z的气流，并且UFP被保留在滞留构件41内部的时间可以被增加。因此，滞留构件41有必要覆盖作为UFP的生成源的膜22的周围以将刚生成之后的UFP保留在滞留空间Z中。更具体地说，(1)用于将UFP从生成源携带到设备外部的气流的路径可以是细长的，并且(2)将UFP从生成源携带到设备外部的气流的速度可以被降低。这些可以促进UFP的凝聚和到周围构件的吸附以减少UFP向设备外部的释放。

<滞留构件>

图5是例示出根据本实施例的加热装置11(滞留构件41)的主要尺寸的定义的示意性截面图。(在与记录介质输送面垂直的方向上)从记录介质输送面看去的膜22的最大高度是H，并且从膜22的最大高度测量的滞留构件41的内表面的高度是Y。滞留构件41在记录介质的输送方向上的上游壁(上游侧的盖)与膜22的外表面之间的距离(在记录介质输送方向上的距离)是ka。膜22在记录介质输送方向上的最大宽度是W，并且在具有最大宽度的膜22的上游位置处距离记录纸传输面的高度是V。

在这种情况下，滞留构件41在记录介质的输送方向上在上游壁的前端处距离记录介质输送面的高度X比V低。滞留构件41在记录介质的输送方向上的上游壁与膜22之间的距离ka等于或者小于5mm。这可以降低携带UFP的气流的速度。原因将在下面进行描述。

图6A和图6B是例示出根据实施例1的滞留构件41的上游壁的前端位置与气流Kw和Ks之间的关系的示意图。图6A例示出上游壁的前端位置比V低的情况，并且图6B例示出上游壁的前端位置比V高的情况。本实施例的滞留构件41使用与膜22的驱动相关联的气流以将从膜22周围生成的UFP保留在滞留构件41中。更具体地说，当加热装置11被驱动时，如在图6A和图6B中示出的气流Rw(在下文中，层流Rw)随着膜22的旋转而在膜22的表面上生成。与记录介质的输送相关联的风的流动以及用于将加热装置11的热释放到主体外部的来自主体内部的风的流动通常存在于加热装置11周围，并且朝着加热装置11流动的气流Kw存在于记录介质输送方向上。

如在图6A中示出，当滞留构件41在记录介质的输送方向上的上游壁的前端高度X比V小(低)时，气流Kw不直接吹进滞留空间Z。这是因为很多气流Kw首先被滞留构件41在记录介质输送方向上的上游壁阻挡。即使当气流Kw不被滞留构件41的壁部分阻挡时，气流Kw撞到膜22的下半部分并且绕过上游壁(结果被减弱)以进入滞留构件41与膜22之间的滞留空间Z(图6A和图6B中的斜线区域)。

如在图6B中示出，当滞留构件41在记录介质的输送方向上的上游壁的前端高度X比V大(高)时，生成气流Ks(在下文中，直接进入气流Ks)，气流Ks直接流入滞留空间Z而不被滞留构件41的壁部分阻挡(减弱)。

为了减少UFP向设备外部的释放，UFP被保留在滞留空间Z中的时间可以被尽可能多地增加，并且滞留空间Z中在纸输送方向上从上游向下游流动的风可以被减弱。在这点上，希望不生成直接进入气流Ks，就是说，滞留构件41在纸输送方向上的上游壁的前端高度X等于或者小于V。

为了进一步减弱流入滞留构件41中的空气，滞留构件41在记录介质输送方向上的上游壁与膜22之间的间隙ka可以尽可能的小以使进入气流撞击层流Rw以减弱进入气流。作为深入研究的结果，本发明人已经发现层流Rw存在于距离膜22的表面5mm的范围内。因此，希望ka的值在5mm或者更小的范围内。

更大的滞留空间Z是更好的，并且增加图5中的Y是特别有效的。这是因为如在图10中示出，进入滞留空间Z的少量进入气流在相对于记录输送面的垂直方向上前进并且进一步在该垂直方向上返回。因此，Y的长度等价于进入气流的路径的长度。

虽然已经描述了滞留构件41内部的在膜22的圆周方向上的气流，但是特别是在滞留构件41的两端附近也存在纵向上的气流。纵向上的气流也可以被减弱以进一步增加保留UFP的效果。为了减弱纵向上的气流，如在图7A和图7B中示出，在滞留构件的两端附近提供用于阻挡滞留空间43中的纵向上的气流的侧壁44是有效的。此外，如在图7A、图7B、图8A和图8B中示出，用于阻碍纵向上的空气流动的侧壁44和设置在膜22的两个端部上的法兰33的接箍部34的组合的配置可以进一步减弱滞留空间43中的纵向上的气流。因此，可以得到进一步减少UFP向设备外部的释放的效果。以下将描述具体示例。相应的侧壁44包括与在纵向上的延伸部件相交的表面。

(实施例1)

图7A是例示出根据本发明的实施例1的滞留构件41的形状的示意性透视图。图7B是沿着图7A中的虚线所指示的虚拟面C的滞留构件41的示意性截面图，以使得可以明白布置在本实施例的滞留构件41内部的侧壁44的纵向位置关系。在图7B中，滞留构件41与膜单元17之间的纵向位置关系的实际布置被保持，并且滞留构件41和膜单元17在与纵向正交的方向上分开并且被垂直地布置。图7B中的虚线是指示侧壁44的纵向位置的线。这里的膜单元17是膜22、膜导板21、U形金属片20、陶瓷加热器23和法兰33的组合的单元。图7B还例示出法兰的接箍部34。接箍部34在本实施例中特别重要。因此，虽然接箍部34是与作为用于限制膜22在纵向上的移动的部件的法兰33集成的组件，但是不同的标号被提供。

本实施例以使用以下配置为特征：该配置将在滞留构件41内部的两端附近的作为第一壁部的侧壁(隔断)44与法兰中包括的作为第二壁部的接箍部34相结合以减弱在滞留构件41的纵向上流动的空气。将在下面描述本实施例的效果。

图8A和图8B是示意性地例示出当滞留构件41中的侧壁44与膜的外表面之间的间隙G被改变时对膜端部附近的气流(纵向)的影响的示图。图8A例示出距离接箍部的膜表面的长度K小于G的情况，并且图8B例示出K大于G的情况。图8A和图8B中的粗箭头指示气流。白箭头指示线性气流，并且灰箭头指示在撞到壁或接箍之后被弯曲的气流。弯曲的气流的速度基本上比线性气流慢。因此，许多弯曲的气流(灰箭头的气流)可以被形成以减慢从滞留构件端部排出到外部(法兰的接箍的外部)的气流。

以这种方式，通过提供侧壁和接箍部而被弯曲的气流可以在膜22与滞留构件41之间的空间的上部和下部中形成以减慢气流。然而，以下配置可以进一步减慢气流。

间隙G被设置在滞留构件41的侧壁44与膜22之间以防止侧壁44与旋转的膜22接触。当间隙G比距离接箍部34的膜表面的长度(高度)K大时，如在图8A中示出的，存在从间隙G直接离开滞留构件41(而不撞到接箍部34)的气流Fw。气流Fw可以被弯曲以进一步减慢整个气流。图8B是例示出当接箍部34的长度(高度)K比G大以消除从间隙G直接离开滞留构件41的气流Fw时的气流的示图。接箍部34的长度K比G大，并且通过间隙G的气流撞到接箍部34。因此，气流必须通过弯曲的路径而非像图8A的气流Fw一样的线性路径离开滞留构件41。结果，流出的空气的速度被减弱。希望从接箍部34到侧壁44的纵向上的距离M距离接箍部34在15mm内。原因将参考图9来描述。

图9是示意性地例示出当从接箍部34到侧壁44的距离M被增加为大于15mm时在侧壁44和接箍部34附近的气流的示图。当M以这种方式大于15mm时，经过侧壁44的气流倾向于采用允许避开接箍部34的线性路径，并且气流可以出去而不减慢。

因此，如在图8B中示出，希望侧壁44和接箍部34被彼此接近地布置在在纵向上彼此相对的相对区域中，以使得在相对区域中流动的空气的主流的方向变成与纵向正交的方向。

图11是示意性地例示出根据本实施例的加热装置11的主要尺寸的定义的膜单元17的侧面投影图并且是投影膜22的形状、滞留构件41和侧壁44的形状以及接箍部34的形状的示图。关于膜22仅投影端部的形状，并且关于接箍部34仅显示外框架。在图11中，影线所指示的部分例示出如在膜22的纵向上看去的侧壁44和接箍部34在纵向上相对(重叠)的区域。

在图11中，线段dk指示从膜22的端部的表面上的任意部分k到布置在纵向上的两端处的侧壁44的前端和覆盖膜22的圆周方向的滞留构件41的上游壁与下游壁中的更接近的一个的最短距离。距离hk是在与线段dk相同的方向上测量的从膜22的端部表面上的任意部分的投影点k到接箍部34的前端的距离。

实施例1的加热装置的其它主要尺寸(在图5中定义的主要尺寸)如下。膜22的外直径是18mm。作为在结合到加热装置中的状态下的测量的结果，H是15mm，W是20mm，并且V是7.5mm。距离滞留构件的输送方向上的上游壁的记录纸输送面的高度X是6mm，ka是3mm，并且Y是10mm。滞留构件41的材料是PEEK。

基于该配置，滞留构件41和侧壁44的形状和接箍部34的形状(图11中的dk和hk)被如下设置以例示出本实施例的效果。图12A至图12C是示意性地例示出作为实施例1的具体示例的实施例1-1至1-3的表面配置的投影图。图12A例示出实施例1-1，图12B例示出实施例1-2，并且图12C例示出实施例1-3。在图12A至图12C中，影线所指示的部分例示出侧壁44和接箍部34在纵向上相对的区域(如在纵向上看去的相互重叠的区域)。图14是示意性地例示出作为实施例1的具体示例的实施例1-4的表面配置的投影图。

(实施例1-1)

如在图12A的投影图中示出，在膜圆周中覆盖滞留构件的区域中，至少除了膜22的顶部(具有距离记录介质输送面的最大高度的点)附近，接箍部和滞留构件的壁在投影图上重叠。因此，满足hk≥dk...表达式(i)。具体而言，在膜22的顶部处，hk为2.0mm，并且dk为3.0mm。

(实施例1-2)

如在图12B的投影图中示出，在膜圆周中覆盖滞留构件的整个区域中，接箍部和滞留构件的壁在投影图上重叠(满足表达式(i))。具体而言，只有接箍部34的在高度方向(垂直于记录介质输送面的方向)上的形状被从实施例1-1改变。在膜22的顶部，hk为4.0mm，并且dk为3.0mm。

(实施例1-3)

如在图12C的投影图中示出，在膜圆周中覆盖滞留构件的整个区域中，接箍部和滞留构件的壁重叠(满足表达式(i))，并且接箍部和滞留构件的壁重叠的区域比实施例1-2中的大。具体而言，只有接箍部34的高度方向(垂直于记录介质输送面的方向)上的形状被从实施例1-1改变。在膜22的顶部，hk为6.0mm，并且dk为3.0mm。

(实施例1-4)

如在图14的投影图中示出，使用与实施例1-1中相同的滞留构件41，并且只有接箍部的形状与实施例1-1不同。更具体地说，在图14的投影图中，在滞留构件41覆盖膜22的区域中，在膜22的整个圆周中，不存在接箍部34和滞留构件41的壁重叠的区域(hk为2.0mm，并且dk为3.0mm)。

(比较示例1)

图13A和图13B是示意性地例示出比较示例1的配置的示图。图13A是比较示例1的顶板框架45的透视图，并且图13B是比较示例1的加热装置的侧面截面图。如在图13A和图13B中示出，本比较示例的加热装置不包括滞留构件41。如在图13A中示出，用于安置滞留构件的孔未被设置在本比较示例的顶板框架45上。因此，如在图13B中示出，顶板框架45与膜22分离并且通过未示出的固定框架而被布置并固定在膜22上方，就像具体示例1的顶板框架的位置一样。除了不包括滞留构件41并且顶板框架45不包括用于安置滞留构件的孔之外，本比较示例的配置与实施例1-1中的相同。注意，比较示例1的配置中的UFP浓度值被称为基准值，并且该值在每个具体示例中被用作用于计算下降率的参数。

(比较示例2)

图15是示意性地例示出比较示例2的配置的示图，其例示出滞留构件141和顶板框架42的透视图。在比较示例2中，在图15中示出的滞留构件141被附接到顶板，以代替实施例1-1的配置中的滞留构件41。与实施例1-1的滞留构件41相比，滞留构件141不包括侧壁44，并且除此之外，配置与滞留构件41相同。

以下表1例示出实施例和比较示例中的对UFP的实际测量的结果。

表1

为了评估UFP，3立方米的密封腔用净化空气填充，并且图像形成装置被安装在该腔中。测量刚好在以5％的打印率连续打印图像五分钟之后的腔中的UFP浓度。纳米颗粒粒径分布测量设备FMPS 3091(TSI公司)被用于测量。具有大约40ppm和230mm/秒的处理速度的单色LPB被用作图像形成装置。在这里，UFP浓度的单位是颗粒/cm³·秒，并且下降率表示如下值，该值指示相对于没有滞留构件的比较示例1(基准)的UFP浓度的UFP浓度上的降低比率。

从表1的实施例1-4和比较示例2的结果可以明白，只有滞留构件41上的侧壁44的布置比比较示例有效。还可以明白，通过以期望的形状在滞留构件和图像定影装置的定影辊(定影膜)的端部周围形成法兰，可以有效地降低所生成的UFP的浓度。更具体地说，通过形成hk≥dk的区域(侧壁44和接箍部34在纵向上彼此相对的区域)可以更有效地降低UFP浓度。还可以明白，通过使hk大于dk并且进一步增加侧面投影图中的接箍部34和滞留构件侧壁44重叠的区域，可以更有效地降低所生成的UFP浓度。

在上面的描述中，通过参考图8A和图8B例示出滞留构件端部处的从滞留构件的内部到滞留构件的外部的气流的示例已经描述了本实施例的效果。相反地，当在滞留构件端部处存在从滞留构件的外部流到滞留构件的内部的空气时，进入气流的方向刚好与图8A和图8B相反，并且路径与图8A和图8B中一样被弯曲。因此，显然存在以相同方式减弱气流的效果以及降低UFP浓度的效果。

虽然在本实施例中已经描述了膜加热系统的加热装置的示例，但是本发明也可以被应用于加热辊系统的加热定影装置以及应用于包括加热定影装置的图像形成装置。虽然滞留构件的壁部和接箍部如上述配置中一样在本实施例中被形成在滞留空间的纵向上的两侧，但是也可以仅在一侧采用该配置。

根据本实施例，滞留构件和法兰配置可以用来将由蜡和定影润滑脂生成的UFP有效地保留在滞留构件(滞留空间)的内部。因此，通过经由滞留使UFP凝聚或者通过在滞留构件内部推进UFP的附着，可以降低释放到图像形成装置外部的UFP的数目。

(实施例2)

在本发明的实施例2中，实施例1的滞留构件的配置被改善，以得到进一步降低UFP浓度的效果。在实施例2中，将主要描述与实施例1的差异。未在这里的实施例2中描述的事项与实施例1中的相同。

图16A是本发明的实施例2的滞留构件241的透视图。除了滞留构件241、法兰233和接箍部234之外，实施例2的加热装置和图像形成装置的配置与实施例1中的相同。滞留构件241与实施例1中一样被安置在顶板框架42的框架中。因此，顶板框架42被固定到作为加热装置的外框架的固定框架(未示出)，并且滞留构件241被固定在膜22上(压合部N的对面)。

图16B是沿图16A中的虚线所指示的虚拟面C切开本实施例的滞留构件241的截面图。滞留构件241和膜单元与实际布置相比被彼此分开地布置以使得位置关系可以被容易地理解。图16B中的虚线指示侧壁244的纵向位置。如从图16B可以明白，本实施例的特征在于滞留构件的侧壁244在纵向上被布置在接箍部234的外部。

虽然调色剂中的蜡是作为UFP的生成源的主要且大的贡献者，但是UFP在一些情况下也从被用于降低膜与加热器之间的摩擦的定影润滑脂生成。由定影润滑脂所造成的UFP被从膜22的两端(即，从膜22与接箍部234之间)排出到外部。因此，希望接箍部234也在滞留构件241内部以降低由定影润滑脂所造成的UFP向设备外部的排出。结果，从膜22的端部与接箍部234之间排出的UFP可以被保留在滞留构件241内部(滞留空间Z)。

图16C是根据本实施例的加热装置的侧面投影图并且是例示出根据本实施例的滞留构件的侧壁244和接箍部234的重叠区域的示图。在本实施例中，如在图16C中示出的，在膜圆周的覆盖滞留构件241的整个区域中，接箍部和滞留构件的壁在投影图上重叠(满足hk≥dk...表达式(i))。

以下表2例示出基于上述配置的对UFP的实际测量的结果。为了比较，还提供了实施例1的没有滞留构件的比较示例1的结果。

表2

配置	UFP浓度	下降率
			实施例2	9900	80％
比较示例1(没有滞留构件)	50000	0％

通过与实施例1中相同的方法来评估UFP浓度。更具体地说，3立方米的密封腔用净化空气填充，并且图像形成装置被安装在该腔中。测量刚好在以5％的打印率连续打印图像五分钟之后的UFP浓度。如实施例1中一样，纳米颗粒粒径分布测量设备FMPS 3091(TSI公司)被用于测量。

如从表2的结果可以明白，实施例2的UFP浓度比比较示例1中的低。还可以明白，与实施例1的结果(表1)相比，UFP浓度的下降率在实施例2中较大。这是因为在实施例1的滞留构件41中容易排出到外部的由从膜22的两端生成的润滑脂造成的UFP在实施例2的滞留构件241中可以被导入滞留构件241的内部(滞留空间)。

虽然在本实施例中已经描述了膜加热系统的加热装置的示例，但是本发明也可以被应用于例如使用加热辊系统定影辊和在内部将润滑脂用于降低摩擦的加压膜的加压膜侧端部配置。

(实施例3)

在本发明的实施例3中，实施例2的滞留构件和法兰被改善以得到进一步降低UFP浓度的效果。在实施例3中，将主要描述与实施例1和实施例2的差异。未在这里的实施例3中描述的事项与实施例1和实施例2中的相同。

在实施例3中，接箍部和滞留构件的侧壁可以被接合以比实施例2中更彻底地将UFP保留在滞留构件内部，并且滞留构件和法兰部被整合。在实施例2中，滞留构件的侧壁被布置在接箍部外部以将由从定影膜的两个端部排出的定影润滑脂造成的UFP容易地导入到滞留构件内部。结果，可以比实施例1中更加降低UFP浓度。然而，在实施例2中在滞留构件的侧壁244与接箍部234之间仍然存在间隙，并且存在经过该间隙的气流路径。因此，可能不可避免地生成流到滞留构件外部的少量空气或者从滞留构件的外部流到滞留构件的内部的空气。在这点上，接箍部和滞留构件在实施例3中被整合以消除间隙。

(实施例3-1)

图17A至图17C例示出作为实施例3的具体示例的实施例3-1的配置。图17A是实施例3-1的滞留构件341的透视图。虽然滞留构件在实施例1和实施例2中被顶板框架42支撑，但是法兰333在实施例3-1中保持滞留构件341。

图17B例示出沿着由图17A中的虚线所指示的虚拟面C切开滞留构件341的截面。滞留构件341和膜单元与实际布置相比被彼此分开地布置以使得可以理解位置关系。图17B中的虚线指示本实施例的滞留构件的侧壁344的纵向位置。如在图17B中示出，第二接箍部335(第三壁部)在纵向上被添加到第一接箍部334的外部。因此，滞留构件的侧壁344被保持并放置在两类接箍(第一接箍部334和335)之间。

图17C是如从侧面(与记录介质输送方向正交的方向)看去的实施例3的法兰333和法兰的第二接箍部335被与滞留构件341的侧壁344接合的状态的示图。虚线例示出侧壁344的被第二接箍部335隐藏的凹槽部的形状。以这种方式，侧壁344的凹槽部的形状对应于法兰333的外形。

(实施例3-2)

图18A例示出作为实施例3的具体示例的实施例3-2的配置。图18A是实施例3-2的滞留构件的透视图。如在图18A中示出，实施例3-2以在滞留构件441的输送方向上的上游壁和下游壁(第四壁部)上设置延伸部446(端部相对区域)为特征，在延伸部446中，纵向上的两个端部与中心部相比朝着记录介质输送面侧延伸。

图18B例示出实施例3-2的滞留构件的布置。图18B例示出沿着由图18A中的虚线所指示的虚拟面C切开的滞留构件441的截面。滞留构件441和膜单元与实际布置相比被彼此分开地布置以使得可以理解位置关系。在图18B中，虚线例示出加热装置的滞留构件441和膜单元的布置以及滞留构件441的输送方向上的上游壁和下游壁以使得可以认出滞留构件441的延伸部446。实施例3-2的侧壁444的位置也由虚线指示。

图19A是实施例3-2的滞留构件441与膜单元接合的状态的正视图，其例示出滞留构件441的两个端部的延伸部(侧盖延伸部)446被布置在本加热装置的最大纸张馈送宽度外部。图19B是如从侧面(与记录介质输送方向正交的方向)看去的实施例3-2的法兰333和法兰的第二接箍部335与滞留构件441的侧壁444接合的状态的示图。除了滞留构件441和侧壁444之外，实施例3-2的配置与实施例3-1中相同。如在图19A和图19B中示出，滞留构件441包括在记录介质的输送路径的纵向上的外部的、在记录介质输送方向上与膜22相对的上游壁和下游壁(第四壁部)上的、在记录介质输送方向上与膜22的端部相对的区域。这些区域(端部相对区域)在与记录介质的输送路径面垂直的方向上延伸到与输送路径面大体上相同的高度。

以下表3例示出使用实施例3-1和实施例3-2的对UFP的实际测量的结果。为了比较，还提供了没有滞留构件的实施例1的比较示例1的结果。

表3

配置	UFP浓度	下降率
			实施例3-1	8700	83％
实施例3-2	6200	88％
			比较示例1(没有滞留构件)	50000	0％

通过与实施例1中相同的方法来评估UFP浓度。更具体地说，3立方米的密封腔用净化空气填充，并且图像形成装置被安装在该腔中。测量以5％的打印率连续打印图像五分钟之后的UFP浓度。纳米颗粒粒径分布测量设备FMPS 3091(TSI公司)如实施例1中一样被用于该测量。

如从表3的结果可以明白，实施例3-1和实施例3-2的配置中的UFP浓度与比较示例1相比被降低。还可以明白，与实施例2的结果相比，UFP浓度的下降率更高。在实施例2中，从膜的两端生成的由润滑脂造成的少量UFP从第一接箍部234与侧壁244之间的间隙排出到外部。在实施例3中，侧壁344被接合并整合在第一接箍部334与第二接箍部335之间，并且间隙被消除(滞留空间在纵向上被关闭)。因此，由润滑脂造成的UFP可以被有效地导入到滞留空间。还可以明白，实施例3中的实施例3-2的UFP浓度的下降率比实施例3-1的UFP浓度的下降率大。将参考图20A和图20B来描述原因。

图20A是例示出由润滑脂造成的UFP的流出截面的示图。图20A例示出UFP的纵向上的流出的状态，并且图20B例示出侧面方向上的状态。图20A示意性地例示出从膜22的内部流出到膜22的外部的由润滑脂造成的UFP的气流Fg。如在图20B中示出，膜22在圆周方向上的截面形状的曲率在由膜22和加压辊24形成的压合部的边缘处极大地改变。更具体地说，形状在压合部处是线性的并且在其它部分处是圆形的或是接近圆的椭圆形的。由润滑脂所造成的UFP尤其倾向于从曲率改变的部分(在图20A和图20B中被虚线包围的部分)流出。因此，这些部分在实施例3-2中也被滞留构件441的延伸部446覆盖以使得从这些部分流出的UFP也进入滞留构件内部。结果，由润滑脂所造成的UFP可以比实施例3-1中更有效地进入滞留构件中，并且可以进一步增加UFP浓度的下降率。

以这种方式，在实施例3中可以比实施例2中更有效地将UFP保留在滞留构件中，并且可以更有效地降低UFP浓度。在实施例3-2中，延伸部446被设置在位于滞留构件441的记录介质输送方向上的上游壁和下游壁两者的纵向上的两个端部处。延伸部446可仅设置在上游壁和下游壁中的一个上，并且即使在这种情况下，也可以比实施例3-1中更多地降低UFP浓度。然而，当延伸部446如实施例3-2中一样被设置在上游壁和下游壁两者上时，降低UFP浓度的效果是最高的。

已经在基于膜系统的加热装置的实施例中描述了本发明。然而，当感应加热系统被用作加热辊的加热系统时或者当诸如卤素加热器之类的辐射式加热器被用来代替陶瓷基板加热器时的一些情况下，在加热辊内表面上使用氟油或硅油。本发明也可以被应用于这种配置，并且显然在该配置中可以以相同方式有效地降低所生成的UFP的浓度。

这些实施例的配置可以尽可能多地相互结合。例如，对于滞留构件的侧壁(第一壁部)和接箍部(第二壁部)的配置可以在端部之一处采用实施例1的配置，并且可以在另一端部处采用实施例3的配置。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是将会明白，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围将被赋予最宽的解释以包含所有这种修改以及等价的结构和功能。

Claims (8)

1.一种定影装置，所述定影装置将调色剂图像定影在记录介质上，其特征在于，该定影装置包括：

加热旋转构件，被配置成加热调色剂图像；

加压构件，被配置成与加热旋转构件接触以形成压合部，其中设有调色剂图像的记录介质在压合部处被输送；

盖，被配置成覆盖加热旋转构件的外表面的一部分以与加热旋转构件一起形成空间，所述盖在加热旋转构件的纵向上延伸，所述盖在加热旋转构件的纵向上的盖的端部上包括隔断，所述隔断包括如下的表面并将空间与空间的外部隔开，所述表面与在加热旋转构件的纵向上的延伸部件相交；以及

法兰，在加热旋转构件的纵向上被设置在加热旋转构件的与隔断同侧的端部上并且包括在靠近盖的方向上延伸的延伸部，

其中，隔断在加热旋转构件的纵向上被设置在加热旋转构件的端部的内侧，以及

其中，间隙在加热旋转构件的径向上被设置在加热旋转构件的外表面与隔断之间。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其中，从加热旋转构件的纵向上看去，隔断和延伸部在加热旋转构件的径向上重叠。

3.根据权利要求1所述的定影装置，其中，隔断在纵向上被设置在延伸部的内侧。

4.根据权利要求1所述的定影装置，其中，假定延伸部是第一延伸部，法兰包括在加热旋转构件的纵向上在第一延伸部外侧的第二延伸部，以及

其中，法兰被设置在第一延伸部与第二延伸部之间。

5.根据权利要求1所述的定影装置，其中，加热旋转构件是柱状膜。

6.根据权利要求4所述的定影装置，其中，当膜在纵向上移动时，延伸部通过在加热旋转构件的纵向上与膜的端部接触来限制膜在纵向上的移动。

7.根据权利要求1所述的定影装置，其中，空间在远离加热旋转构件的外表面的方向上是长且细的空间。

8.根据权利要求1所述的定影装置，其中，盖在压合部处包括侧盖部，侧盖部覆盖加热旋转构件在记录介质的输送方向上的上游外表面和下游外表面中的至少一个，其中侧盖部的在加热旋转构件的纵向上在记录介质的输送区域外侧的区域在靠近加压构件的方向上比输送区域延伸得多。

Images