CN111176087B - 定影装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定影装置。定影装置具有加热带、加压辊、按压部件和端盖。加热带为圆筒状且能够旋转。加压辊与加热带的外周面接触。按压部件隔着润滑剂与加热带的内周面相向，在按压部件与加压辊之间夹持加热带。端盖与加热带一起旋转。端盖具有圆板部、圆筒部、齿轮和孔部。圆板部与加热带的端面相向。圆筒部与圆板部一体形成，其内周面与加热带的外周面接触。齿轮与圆板部的外表面一体形成。孔部从圆筒部的内周面贯通齿轮的相邻的齿与齿之间的面。从加热带的内周面浸入到加热带的外周面的润滑剂通过孔部流到齿轮的齿面。根据本发明，能够使用润滑剂而不会引发加热带的打滑、破损、磨损，并且能够省略涂布润滑脂的作业。

Description

定影装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种使调色剂定影在片材上的定影装置和具有该定影装置的图像形成装置。

背景技术

作为使调色剂定影在片材上的定影装置一例，已知一种滑动带方式的定影装置。该定影装置具有：加压辊；圆筒状的加热带；夹持板，其隔着润滑剂与加热带的内周面相向，并在其与加压辊之间夹持加热带；和加热部，其对加热带进行加热。加压辊隔着加热带被按压在夹持板上，据此在加压辊与加热带之间形成加压区域。若加压辊被驱动而旋转，则加热带跟随加压辊旋转。被转印有调色剂的片材在加压区域中被加热带和加压辊夹持输送，通过加压区域的压力和来自加热部的热，将调色剂定影在片材上。

在上述定影装置中，随着加热带、加压辊、夹持板等的磨损、劣化的加重，有时会在加热带与加压辊之间产生打滑(slip)。若因打滑而使加热带的旋转速度下降，则存在加热带局部异常升温而产生变形的担忧。为了防止这种情况于未然，已知有如下技术：使用安装在加热带端部的端盖来检测加热带的旋转速度，并根据旋转速度来控制加热机构的发热量。端盖具有与加热带的端面相向的圆板部、和其内周面与加热带的外周面接触的圆筒部，并跟随加热带旋转。

然而，在为了长期减轻加热带与夹持板之间的摩擦阻力而涂布大量润滑剂的情况下，由于润滑剂从加热带的端部流出到端盖的内周面，会导致加热带和端盖之间发生打滑。另外，若减少润滑剂的量，则润滑剂会在早期用尽，由于加热带与夹持板之间的摩擦阻力的增加，会导致加热带与加压辊之间发生打滑。

因此，在现有技术中正在研究一种抑制润滑剂从加热带流出的技术。例如，有时设置端部安装部件，该端部安装部件具有引导加热带端部内周面的带端部引导面，并在该带端部引导面上形成有沿着加热带的旋转方向的多个槽。

但是，由于加热带具有可挠性，因此加热带与端部安装部件的接触不稳定，防止润滑剂流出的效果不充分。当为了弥补该缺点而使端部安装部件切实地与加热带接触时，会对加热带施加过度的应力，因此，不仅加热带破损的危险性增大，而且会因接触压力的增加而导致加热带内表面的磨损。另外，检测加热带的旋转速度的机构通过润滑脂来润滑，但由于一般的润滑脂具有比较高的粘性，因此，会因粘性阻力而使负荷增大。另外，还存在为了涂布润滑脂而增加作业工时这样的生产上的问题。

发明内容

本发明考虑到上述情况，提供一种能够使用润滑剂而不会引发加热带的打滑、破损、磨损，并且能够省略涂布润滑脂的作业的定影装置和图像形成装置。

本发明的一实施方式所涉及的定影装置具有加热带、加压辊、按压部件和端盖。所述加热带为圆筒状且能够旋转。所述加压辊与所述加热带的外周面接触。所述按压部件隔着润滑剂与所述加热带的内周面相向，在所述按压部件与所述加压辊之间夹持所述加热带。所述端盖与所述加热带一起旋转。所述端盖具有圆板部、圆筒部、齿轮和孔部。所述圆板部与所述加热带的端面相向。所述圆筒部一体形成于所述圆板部，其内周面与所述加热带的外周面接触。所述齿轮与所述圆板部的外表面一体形成。所述孔部从所述圆筒部的内周面贯穿至所述齿轮的相邻的齿与齿之间的表面。从所述加热带的内周面浸入到所述加热带的外周面的所述润滑剂通过所述孔部流到所述齿轮的齿面。

本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置具有：图像形成部，其在片材上形成调色剂图像；和所述定影装置，其将所述调色剂图像定影到所述片材上。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的打印机的内部结构的主视图。

图2是表示本发明的一实施方式所涉及的定影装置的剖面的立体图。

图3是表示本发明的一实施方式所涉及的旋转检测机构的立体图。

图4是表示本发明的一实施方式所涉及的端盖的立体图。

图5是表示本发明的一实施方式所涉及的端盖的立体图。

图6是图3的I-I剖视图。

图7是表示本发明的一实施方式的第1变形例所涉及的端盖的立体图。

图8是表示本发明的一实施方式的第1变形例所涉及的端盖的剖视图。

图9是表示本发明的一实施方式的第2变形例所涉及的端盖的立体图。

图10是表示本发明的一实施方式的第2变形例所涉及的端盖的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一实施方式所涉及的打印机1(图像形成装置一例)和定影装置9进行说明。

首先，参照图1，对打印机1的整体结构进行说明。图1是示意性地表示打印机1的内部结构的主视图。下面，将图1中的纸面近前侧作为打印机1的正面侧(前侧)，左右的方向以从正面观察打印机1的方向为基准进行说明。在各图中，U、Lo、L、R、Fr、Rr分别表示上、下、左、右、前、后。

在打印机1的装置主体2中具有：供纸盒3，其收纳片材S；供纸装置5，其从供纸盒3送出片材S；图像形成部7，其在片材S上形成调色剂图像；定影装置9，其将调色剂图像定影在片材S上；排纸装置11，其排出片材S；和出纸盘13，其排出片材S。在装置主体2中形成有从供纸装置5经图像形成部7、定影装置9朝向排纸装置11的片材S的输送路径15。

通过供纸装置5从供纸盒3供给的片材S沿着输送路径15被输送到图像形成部7，在片材S上形成调色剂图像。片材S沿着输送路径15被送到定影装置9，调色剂图像被定影在片材S上。定影有调色剂图像的片材S从排纸装置11排出到出纸盘13。

接着，参照图2～图6，对本发明的一实施方式所涉及的定影装置9的结构进行说明。图2是表示定影装置9的剖面的立体图。图3是表示旋转检测机构51的立体图。图4、5是表示端盖41的立体图。图6是图3的I-I剖视图。

定影装置9具有圆筒状的能够旋转的加热带21、加压辊27、夹持板25(按压部件的一例)、滑动片35、金属板31、固定部件24、IH加热器23(加热部的一例)、端盖41和旋转检测机构51。加压辊27与加热带21的外周面21o接触。夹持板25隔着润滑剂与加热带21的内周面21i相向，且在其与加压辊27之间夹持加热带21。滑动片35被润滑剂浸渍，覆盖夹持板25。金属板31与加热带21的内周面21i接触，并支承加热带21。在固定部件24上固定有夹持板25和金属板31。IH加热器23对加热带21进行加热。端盖41一体形成有齿轮47，并被配置在加热带21的后侧的端部。旋转检测机构51检测从齿轮47传递来的旋转。

在以下的说明中，轴向X是指加压辊27的轴向(前后方向、长度方向)。下面，示出以加热带21位于加压辊27的左侧的姿势配置有定影装置9的例子，但定影装置9也可以以任意的姿势配置。

加热带21是形成为以轴向X为长度方向的圆筒状的环形带，具有规定的内径，并由具有可挠性的材料形成。加热带21具有基材层、设置于基材层的外周面的弹性层、和设置于弹性层的外周面的离型层(省略图示)。基材层由Ni等磁性合金、或混入有Cu、Ag、Al等金属粉的聚酰亚胺树脂形成。弹性层由硅橡胶等形成。离型层由PFA管等形成。加热带21配置为其与加压辊27外周面彼此接触。

加压辊27具有：芯棒27C；弹性层27E，其被设置在芯棒27C的外周面；离型层(省略图示)，其被设置在弹性层27E的外周面。芯棒27C由不锈钢、Al合金等金属形成。弹性层27E由硅橡胶等形成。离型层由PFA管等形成。弹性层27E的轴向X的长度比打印机1中能够使用的片材S的轴向X的宽度长。从马达等驱动源(省略图示)经由齿轮等传递机构(省略图示)向芯棒27C传递驱动力。加压辊27向A方向旋转，加热带21跟随加压辊27的旋转而向B方向旋转。

夹持板25是以轴向X为长度方向的部件，由液晶聚合物等树脂形成。夹持板25的轴向X的长度与加压辊27的弹性层27E的轴向X的长度相等。在图2所示的截面中，夹持板25的右表面形成为呈弓形凹进的形状。在夹持板25的左表面形成有沿轴向X延伸的凹部。

夹持板25被滑动片35覆盖。滑动片35是覆盖夹持板25的右表面的片状部件。滑动片35由摩擦阻力小的纤维纺织类的材料形成，浸渍有硅油类的润滑剂。夹持板25配置为隔着滑动片35与加热带21的内周面21i相向，在其与加压辊27之间夹持加热带21。

金属板31是以轴向X为长度方向的部件，由具有磁性的不锈钢等材料形成。金属板31的轴向X的长度与加压辊27的弹性层27E的轴向X的长度相等。金属板31具有弯曲部31C，该弯曲部31C具有沿着加热带21的内周面21i的左侧部分的圆弧状的截面。弯曲部31C支承加热带21，并且对加热带21施加张力。在弯曲部31C的下端形成有形状与固定部件24的下表面对应的固定部31F。

夹持板25和金属板31被固定在固定部件24上。固定部件24是以轴向X为长度方向的部件，由不锈钢等材料形成。固定部件24的轴向X的长度比加热带21的轴向X的长度长。固定部件24贯穿加热带21的内侧，其两端被固定在壳体(省略图示)上。夹持板25的左表面被固定在固定部件24的右表面，金属板31的固定部31F被固定在固定部件24的下表面。滑动片35的下端以被金属板31的固定部31F的下表面和固定件37夹持的方式被固定。

IH加热器23具有线圈部23C、保持线圈部23C的线圈架23B、和拱形芯23A。IH加热器23以隔开规定的间隔覆盖加热带21的外周面21o的左侧部分的方式配置，并被支承在壳体上。通过对线圈部23C施加高频的交流电压而产生磁场，通过该磁场的作用，在加热带21的基材层中产生涡电流，使基材层发热，加热带21被加热。另外，金属板31通过线圈部23C产生的磁场而发热，来辅助加热带21的加热。

端盖41具有圆板部43、圆筒部45、齿轮47和孔部45H。圆板部43与加热带21的端面21E相向。圆筒部45与圆板部43一体形成，内周面45i与加热带21的外周面21o接触。齿轮47与圆板部43的外表面43o一体形成。孔部45H从圆筒部45的内周面45i贯通至齿轮47的相邻的齿47T与齿47T之间的面。端盖41由氟树脂等形成。端盖41以圆筒部45位于前侧、齿轮47位于后侧的姿势被配置在加热带21的后侧的端部。

如图5和图6所示，圆板部43的内表面43i与加热带21的端面21E相向。在图6中，示出了圆板部43的内表面43i与加热带21的端面21E分离的例子，但圆板部43的内表面43i也可以与加热带21的端面21E接触。

圆筒部45的内周面45i具有：接触部45C，其与加热带21的外周面21o接触；和大径部45L，其形成在比接触部45C靠轴向X的中央侧且内径比接触部45C大。在大径部45L上设置有与加热带21的外周面21o接触的弹性部件49。弹性部件49是具有矩形截面的环状部件，由橡胶等形成。弹性部件49的外周面49o粘接在圆筒部45的内周面45i的大径部45L上。圆筒部45的内周面45i的接触部45C和弹性部件49的内周面49i同加热带21的外周面21o接触。通过弹性部件49的内周面49i与加热带21的外周面21o之间的摩擦阻力，端盖41跟随加热带21旋转。

齿轮47是具有与圆板部43和圆筒部45相同的旋转中心的正齿轮。如图4和图6所示，在圆筒部45的后侧的部分形成有：第1表面451，其位于比圆板部43的外表面43o靠前侧的位置、且与外表面43o平行；和第2表面452，其位于比齿底47BL靠齿顶47TL侧的位置、且与齿底47BL平行。第1表面451和第2表面452与齿面47TS连续。换言之，第1表面451和第2表面452形成在相邻的齿47T与齿47T之间。另外，圆筒部45的外周面45o形成为比齿轮47的齿顶47TL的齿顶圆的外径稍大。

如图5和图6所示，孔部45H从接触部45C向第2表面452沿圆筒部45的径向贯通。孔部45H被形成在接触部45C中的比加热带21的端面21E更靠前侧(轴向X的中央侧)的位置。在该例子中，孔部45H的截面为圆形，但孔部45H的截面可以是任意形状。

旋转检测机构51具有齿轮系53、与齿轮系53的输出侧的齿轮同轴设置的遮光板55、和光遮断器(photo interrupter)57。旋转从齿轮47经由齿轮系53传递给遮光板55，光遮断器57输出表示遮光板55的转速的信号。被输出的信号被发送给打印机1的控制部(省略图示)，控制部根据转速来控制IH加热器23的发热量。

参照图2对上述结构的定影装置9的定影动作进行说明。加压辊27隔着加热带21被按压到夹持板25上，据此在加压辊27与加热带21之间形成加压区域N。若加压辊27被向A方向驱动旋转，则加热带21跟随加压辊27而向B方向旋转。被转印有调色剂的片材S在加压区域N中被加热带21和加压辊27夹持而向上方输送，通过加压区域N中的压力和热，将调色剂定影在片材S上。

加热带21相对于滑动片35和金属板31一边滑动一边旋转。通过被滑动片35含浸的润滑剂，滑动片35与加热带21之间的摩擦阻力减小。此外，随着加热带21的旋转，润滑剂从滑动片35渗出到加热带21的内周面21i上，并通过加热带21被输送到金属板31的弯曲部31C，由此减小加热带21与金属板31之间的摩擦阻力。

润滑剂从加热带21的内周面21i由端面21E而浸入到外周面21o。通过基于端盖41的旋转的离心力的作用，浸入到外周面21o的润滑剂从端盖41的内周面45i的接触部45C侧通过孔部45H流向第2表面452侧，并从第2表面452流到齿面47TS。通过流到齿面47TS的润滑剂，能够减小齿轮47与齿轮系53之间的摩擦阻力。

根据上述的本实施方式所涉及的定影装置9，从加热带21的内周面21i浸入到加热带21的外周面21o的润滑剂通过孔部45H流到齿轮47的齿面47TS，因此能够抑制由于润滑剂而导致的加热带21与端盖41之间的打滑。另外，根据本实施方式所涉及的定影装置9，由于不需要提高端盖41与加热带21之间的接触压力，因此能够抑制加热带21的破损、磨损。另外，根据本实施方式所涉及的定影装置9，由于流到齿轮47的齿面47TS的润滑剂用作齿轮47的润滑剂，因此能够省略将油脂涂布到齿轮47的操作。因此，根据本实施方式所涉及的定影装置9，能够使用润滑剂而不会引发加热带21的打滑、破损、磨损，并且，能够省略涂布润滑脂的作业。

然而，由于润滑剂在加热带21的表面上流动，因此，当假设使孔部45H形成在接触部45C中的比加热带21的端面21E靠轴向X的外侧的位置时，从加热带21的内周面21i浸入到外周面21o的润滑剂不会流入孔部45H而是到达弹性部件49，从而导致端盖41相对于加热带21打滑。若端盖41打滑，则无法准确地测定加热带21的旋转速度，因此无法进行与旋转速度对应的发热量的控制。根据本实施方式所涉及的定影装置9，由于孔部45H形成在接触部45C中的比加热带21的端面21E靠轴向X的中央侧，因此与孔部45H形成在接触部45C中的比加热带21的端面21E靠轴向X的外侧的情况相比，能够减少流入加热带21与弹性部件49之间的润滑剂的量，其结果是，能够抑制基于润滑剂而导致的加热带21与端盖41之间的打滑。

另外，根据本实施方式所涉及的定影装置9，由于通过含浸有润滑剂的滑动片35覆盖夹持板25，因此与没有通过含浸有润滑剂的滑动片35覆盖夹持板25的情况相比，能够推迟润滑剂用尽的时期。

上述实施方式可以进行如下变形。

参照图7和图8，对上述实施方式的第1变形例进行说明。图7是表示第1变形例所涉及的端盖41的立体图。图8是表示第1变形例所涉及的端盖41的剖视图。在圆筒部45的后侧部分形成有第1表面451，该第1表面451位于比圆板部43的内表面43i靠前侧的位置且与内表面43i平行。与上述实施方式不同，没有形成圆板部43的外表面43o和第2表面452，而是以齿底47BL到达第1表面451的方式形成。当然，齿底47BL形成在相邻的齿47T与齿47T之间。孔部45H从接触部45C向齿底47BL沿圆筒部45的径向贯通。根据第1变形例所涉及的定影装置9，能够获得与上述实施方式相同的效果。

参照图9和图10，对上述实施方式的第2变形例进行说明。图9是表示第2变形例所涉及的端盖41的立体图。图10是表示第2变形例所涉及的端盖41的剖视图。与上述实施方式不同，没有形成第1表面451和第2表面452，而是以圆板部43的外表面43o到达圆筒部45的外周面45o位置的方式形成。圆板部43的外表面43o与齿面47TS连续。换言之，外表面43o形成在相邻的齿47T与齿47T之间。孔部45H从接触部45C向圆板部43的外表面43o沿比圆筒部45的径向向轴向X倾斜的方向贯通。根据第2变形例所涉及的定影装置9，能够获得与上述实施方式相同的效果。

本公开也可以适用于在端盖41上不具有弹性部件49的定影装置9(第3变形例)。具体而言，在圆筒部45上没有形成大径部45L，圆筒部45的内周面45i与加热带21的外周面21o接触。孔部45H形成在圆筒部45的内周面45i上的、比加热带21的端面21E靠加压辊27的轴向X的中央侧的位置。根据第3变形例，与孔部45H形成在比加热带21的端面21E靠轴向X的外侧的位置的情况相比，能够减少流入到加热带21与端盖41之间的润滑剂的量，其结果是，能够抑制由于润滑剂而导致的加热带21与端盖41之间的打滑。

定影装置9也可以不具有在上述实施方式中例示的滑动片35。在这种情况下，可以在夹持板25或加热带21上涂布润滑剂。

定影装置9也可以不具有在上述实施方式中例示的固定部件24。在这种情况下，夹持板25和金属板31也可以被直接固定于壳体。

在上述实施方式中，作为加热部的一例示出了IH加热器23，但作为加热部也可以具有面状加热器。在这种情况下，面状加热器被设置成代替夹持板25，而兼具按压部件的功能。

Claims (6)

1.一种定影装置，其特征在于，

加热带、加压辊、按压部件和端盖，其中，

所述加热带为圆筒状且能够旋转，

所述加压辊与所述加热带的外周面接触；

所述按压部件隔着润滑剂与所述加热带的内周面相向，且在所述按压部件与所述加压辊之间夹持所述加热带；

所述端盖与所述加热带一起旋转，

所述端盖具有圆板部、圆筒部、齿轮和孔部，其中，

所述圆板部与所述加热带的端面相向；

所述圆筒部一体形成于所述圆板部，其内周面具有与所述加热带的外周面接触的接触部；

所述齿轮与所述圆板部的外表面一体形成；

所述孔部从所述圆筒部的内周面贯穿至所述齿轮的相邻的齿与齿之间的表面，

所述孔部形成在所述圆筒部的所述接触部中的比所述加热带的端面靠所述加压辊的轴向的中央侧的位置，

从所述加热带的内周面浸入到所述加热带的外周面的所述润滑剂通过所述孔部流到所述齿轮的齿面。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

所述圆筒部的内周面具有大径部，

所述大径部形成在比所述接触部靠所述加压辊的轴向的中央侧的位置且内径比所述接触部的内径大，

在所述大径部上设置有与所述加热带的外周面接触的弹性部件。

3.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于，

所述孔部在所述齿轮的齿底或所述圆板部的外表面开口。

4.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于，

所述孔部沿着包含沿所述圆筒部的径向的分量的方向形成。

5.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于，

所述按压部件由被含浸有所述润滑剂的滑动片覆盖。

6.一种图像形成装置，其特征在于，

具有：图像形成部，其在片材上形成调色剂图像；和

权利要求1～5中任一项所述的定影装置，其将所述调色剂图像定影在所述片材上。

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