CN112346321B - 定影装置及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及提供一种排除了带端部的转矩上升主要原因的定影装置及图像形成装置。包括：具有挠性的环状的带；设置在所述带的外侧并与所述带相向而对的加压部件；设置在所述带的内侧并在所述带和所述加压部件之间形成定影夹持部的夹持部形成部件；加热所述带的热源；支承所述带的端部的凸缘部；涂敷在所述夹持部形成部件和所述带的内表面之间的第一润滑剂，以及涂敷在所述凸缘部和所述带的内表面之间的温度特性不同于所述第一润滑剂的第二润滑剂。

Description

定影装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及在打印机、复印机、传真机等的图像形成装置中，通过热和压力来将调色剂图像定影到记录纸等的记录介质上的定影装置以及搭载了该定影装置的图像形成装置。

背景技术

复印机、打印机、传真机或对它们合并后的多功能外围设备等的图像形成装置，具有将以电子照相方式形成的调色剂图像定影到记录介质上的定影装置。

在这样的定影装置中，已知有通过夹持形成部件和加压辊来夹持环状的定影带，并通过配置在带内部的加热器来对定影带进行加热的方式。

在使用这种定影带的构成中，已知有在带端部设置凸缘部的同时对定影带施加张力来维持定影带的姿态的构成(例如参照专利文献1、2等)。

在这种构成中，要求是降低凸缘部和定影带的滑动移动阻力以及夹持形成部件和定影带的滑动移动阻力。

但是，特别是在直接加热定影带的方式中，在定影带的中央部和端部之间会产生温度差，润滑剂的物理特性因为该温度差而不同，从而存在着旋转负荷变大的问题。

【专利文献1】(日本)专利特开2006-160429号公报

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种排除了带端部的转矩上升主要原因的定影装置。

本发明所涉及的定影装置，为了解决上述课题，其特征在于包括：具有挠性的环状的带；设置在所述带的外侧并与所述带相向而对的加压部件；设置在所述带的内侧并在所述带和所述加压部件之间形成定影夹持部的夹持部形成部件；加热所述带的热源；支承所述带的端部的凸缘部；涂敷在所述夹持部形成部件和所述带的内表面之间的第一润滑剂，以及涂敷在所述凸缘部和所述带的内表面之间的温度特性不同于所述第一润滑剂的第二润滑剂。

根据本发明，能够排除因带端部与中央部的温度差而产生的转矩上升主要原因。

附图说明

图1所示是包括本发明的一个实施方式所涉及的定影装置的图像形成装置的构成的概要图。

图2所示是本发明的一个实施方式所涉及的图像形成装置的定影装置的剖视图。

图3所示是本发明的一个实施方式所涉及的凸缘部的构成示意图。

图4所示是本发明的一个实施方式所涉及的定影带3的内部的构成示意图。

图5所示是在定影装置中使用的多个润滑剂的各自的温度特性的曲线图例。

图6所示是本实施方式和比较例的旋转负荷的差的示意图。

具体实施方式

接着，参照附图来说明本发明的定影装置及图像形成装置所涉及的一个实施方式。

图1所示图像形成装置100是形成多个彩色图像的成像部被并列配置的串联方式的彩色打印机。本发明并不限于这种方式，另外也不仅是打印机，还可以将复印机、传真装置等作为对象。

如图1所示地，本实施方式所涉及的图像形成装置100采用的是将作为可以形成图像的图像载体的感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk并列设置的串列构造，所述图像是分别对应于被颜色分解为黄色、青色、品红色、黑色等各色的像。

图像形成装置100具有按各个颜色进行图像形成处理的四个图像站，和被配设为与各感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk的上方相向而对并包括转印带11及一次转印辊12Y、12C、12M、12Bk的转印带单元10，和被配设为与转印带11相向而对并随转印带11的转动而被带动转动的二次转印辊105，和被配设为与转印带11相向而对转印带11进行清洁的带清洁装置13，以及在这四个图像站的下方相向而对地配设的光写入装置108。

图像形成装置100还设置有作为供纸卡盒的片材供送装置61，来载置朝向形成在二次转印辊105和转印带11之间的二次转印夹持部被输送的记录材料S。另外，还设有对位辊对4来将从片材供送装置61输送来的作为记录介质的记录材料S，以重叠在转印带11上的黄色、青色、品红色、黑色图像到达二次转印夹持部的规定的时机，来朝向二次转印辊105和转印带11之间的二次转印夹持部陆续送出。另外，设置有传感器来检测记录材料S的前端到达对位辊对104。

图像形成装置100中还设有用于在转印有调色剂图像的记录材料S上定影调色剂图像的作为带定影方式的定影单元的定影装置200，和将完成定影后的记录材料S排出到图像形成装置100的主体外部去的排出辊7。此外，在图像形成装置100的主体上部设置有排纸盘17，来载置通过排出辊7排出到图像形成装置100的主体外部的记录材料S。另外，在排纸盘17的下侧，设有充填了黄色、青色、品红色及黑色等各色的调色剂的调色剂罐9Y、9C、9M、9Bk。

在图像形成装置100中，形成在各感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk上的可视图像被一次转印到一边与感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk对峙一边能够在箭头A1方向上移动的作为环状带的中间转印体(以下，称为转印带)11上。通过执行该一次转印工序，各色的图像得到转印，并通过之后的相对于采用记录片材等记录材料S来执行二次转印工序，而被一起转印。

在各感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk的周围，配置有随着该感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk的回转来用于图像形成处理的装置。其中，以进行黑色图像形成的感光体鼓20Bk为代表来说明时就是，沿着感光体鼓20Bk的回转方向配置有进行图像形成处理的带电装置30Bk、显影装置40Bk、一次转印辊12Bk以及清洁装置50Bk。在使用充电后进行的写入光Lb的写入中，使用光写入装置8。

在转印带11的转印中，是在转印带11在A1方向上移动的过程中，形成在各感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk上的可视图像在转印带11的同一位置上重叠后来转印的。因此，转印是通过夹着转印带11被配设为与各感光鼓20Y、20C、20M、20Bk相向而对的一次转印辊12Y、12C、12M、12Bk的电压施加，从A1方向上游侧开始朝着下游侧来错开时机进行的。

各感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk在本实施方式中，从A1方向的上游侧开始按该顺序排列。各感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk被设置在用于分别形成黄色、青色、品红色、黑色的图像的图像站里。

光写入装置8包括有作为光源的半导体激光源、耦合透镜、fθ透镜、曲面透镜、折返反射镜以及作为偏光机构的旋转多面镜等。

光写入装置8的构成是，相对于各感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk来照射对应于每一种颜色的写入光Lb，在各感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk上形成静电潜像。写入光Lb在图1中，为了方便起见，是仅以黑色图像的图像站为对象来赋予符号的，对其他的图像站也是同样的。

转印带单元10除了转印带11和一次转印辊12Y、12C、12M、12Bk以外，还具有转印带11被架设环绕的驱动辊72及从动辊73。

从动辊73具有相对于转印带11为张力施力机构的功能，因此，在从动辊73里设有使用弹簧等的施力机构。通过这些转印带单元10，和一次转印辊12Y、12C、12M、12Bk，和二次转印辊5，和带清洁装置13，就构成了转印装置71。

片材供送装置61被配设在图像形成装置100的的本体下部，并具有与最上面的记录材料S的上面抵接的供送辊31。供送辊31通过在图中反时针转动方向上的旋转驱动，来将最上面的记录材料S朝着对位辊对104进行供给。

安装在转印装置71中的带清洁装置13虽然省略了详细的图示，但还包括有与转印带11相向而对且抵接地配设的清洁刷和清洁刮板。带清洁装置13通过清洁刷和清洁刮板来刮落并除去转印带11上的残留调色剂等的异物后，来对转印带11进行清洁。

带清洁装置13还具有用于搬出和废弃从转印带11除去的残留调色剂的排出机构。

图像形成装置100例如在主体上部具备操作部310。操作部具有触摸面板及各种键等，用户通过操作这些工具，例如能够输入与所希望的功能的选择、与该功能相关的各种设定等相关的各种指令。

图像形成装置100通过用户使用操作部来例如选择复印功能、复印大小及张数并进行复印开始操作时，在从对应于所选择的大小的片材供送装置61的供纸卡盒来对记录材料S进行供纸的同时，执行电子照相处理控制，并将通过该电子照相处理形成的多色重叠调色剂图像转印(一次转印)到转印带11上，进而转印(二次转印)到记录材料S上的图像形成处理重复并执行印刷页数的次数。

在这种图像形成处理中，转印有调色剂图像的记录材料S在之后通过定影装置200时，通过定影装置200的热和压力来讲调色剂图像定影到上表面，并被排出到排纸盘17。

接着，参照图2对本实施方式的定影装置200的概要构成进行说明。

如图2所示，定影装置200具有作为能够旋转的定影部件且具有挠性的环状的带部件的定影带3，和被设置在定影带3的外侧与定影带3相向而对配置来作为能够旋转的加压部件的加压辊4。

定影装置200还具有作为用于加热定影带3的热源的卤素发热管9，和被设置在定影带3的内侧与加压辊4一起夹持定影带3用于形成定影夹持部的夹持部形成部件80。

形成在记录材料S上的调色剂图像如图2的A方向所示地，在定影带3和加压辊4之间形成的定影夹持部中，通过所施加的热和压力来定影。

定影带3是由采用了作为基体材料的镍、SUS等金属带或聚酰亚胺等树脂材料的环状带或膜材来构成的。定影带3的表层具有PFA或PTFE层等的脱模层，并具有脱模性以使得调色剂不会附着其上。在定影带3的基体材料和PFA或PTFE层的之间也可以有硅橡胶层等形成的弹性层。没有硅橡胶层时虽然因热容量减小而提高了定影性，但在将未定影图像压碎后定影时，带表面上的微小凹凸被转印到图像里后，就会产生在图像的实心(solid)部里残留有橘子皮状的光泽不均(橘皮图像)的问题。为了改善这一点，优选的是将硅橡胶层设置在100μm以上。通过100μm以上的厚度的硅橡胶层的变形来吸收微小凹凸后就改善了橘皮图像。

如图3和图4所示，在定影带3的旋转中心轴方向两侧的端部配置有用于维持定影带3的姿态的带支撑部件90a、90b。

带支撑部件90a、90b分别具有侧板91a、b，和从侧板91a、b竖起用于支承定影带3的内周侧的圆筒部92a、b。

这样，带支撑部件90a、90b具有作为支承定影带3的端部的凸缘部的功能。

在带支撑部件90a、90b与定影带3抵接的部分中涂敷有作为第二润滑剂的端部用润滑剂7。

另外，在本实施方式中，端部用润滑剂7为硅油。

加压辊4是具有芯棒和形成在芯棒上的弹性层的直径为30～40mm左右的圆筒形状的旋转体，是与定影带3的外周面抵接来形成定影夹持部的加压旋转体。

弹性层由发泡性硅橡胶、硅橡胶、氟橡胶等材料来构成。另外，也可以在弹性层的表层设置PFA、PTFE等薄的脱模层。

加压辊4可以是中空的辊，也可以在加压辊4里设有卤素发热管等的加热源。弹性层可以是实心橡胶，在加压辊4内部没有加热管时，也可以采用海绵橡胶。海绵橡胶因为绝缘性高、定影带3的热量不易被带走而更为优选。

加压辊4通过电动机等驱动机构在图2的右旋方向上被旋转驱动，通过该加压辊4的旋转，定影带3也从动旋转。

卤素发热管9是配置在定影带3的内周侧的加热管，是利用辐射热从内周侧来直接加热定影带3的加热机构。

如图4所示，夹持部形成部件80具有与定影带3的内周面抵接用于形成夹持部的均热板82，和被配置在均热板82的与定影带3相反一侧的支撑部件81。

夹持部形成部件80被支承在作为支承均热板82和支撑部件81的夹持部支撑部件的撑条8上，并被配置在定影带3的内周侧。在图4中，为了简单起见，以分离的方式来记载各个部件，图2所示是其组合。

均热板82在本实施方式中是在铝的表面上实施了氟涂层的凹形状的板材。

均热板82并不限于这种结构，只要是导热性良好的金属即可。或者，为了提高滑动移动性，也可以使用纤维材料。

在均热板82的表面一侧即与定影带3的内周面滑动移动的部位中，涂敷有作为第一润滑剂的夹持部用润滑剂6。

另外，在本实施方式中，夹持部用润滑剂6是氟润滑脂。

支撑部件81在均热板82的背面一侧被配置为支承均热板82。

撑条8具有在定影夹持部一侧的相反侧立起的竖起部的形状，并隔着竖起部来配置作为加热定影带3的热源的卤素发热管9。通过这样的构成，定影带3通过卤素发热管9从内表面一侧被辐射热直接加热。

另外，在本实施方式中，撑条8通过带支撑部件90a、b来固定并支承其两端。定影带3是通过该夹持部形成部件80和撑条8来防止受到加压辊203的压力的夹持部形成部件80的挠曲，以在轴向方向上获得均匀的夹持宽度。另外，在卤素发热管9和撑条8之间设有反射部件209，来抑制撑条8因卤素发热管9的辐射热等被加热所导致的无谓的能量消耗。这里，代之以具有反射部件209，对撑条8表面进行绝热或镜面处理，也能够得到同样的效果。

于是，在这样的定影装置200中，当加压辊4被驱动使得定影带3旋转时，已知会产生在定影带3的中央部分的夹持部形成部件80的尤其是均热板82的表面与定影带3的内周面的滑动移动所引起的滑动移动阻力，和定影带3的端部的圆筒部92a、b的表面与定影带3的内周面的滑动移动所引起的滑动移动阻力。

为了降低这种滑动移动阻力，以往使用的是各种润滑剂。

然而，众所周知，润滑剂通常具有粘度随温度而变化的温度-粘度特性(温度特性)。

卤素发热管9加热定影带3的中央区域，但不对图像区域外支承定影带3的端部的带支撑件加热。其结果是，定影带3的端部区域的温度低于中央区域的温度。因此，在使用一种润滑剂时，在定影带3端部区域中的润滑剂的粘度变高，从而增加定影带的旋转负荷。尤其是，从单元整体在23℃前后的状态开始到第一张通过纸张之前的状态，温度差变得最大，该问题会明显地发生。

于是，在本实施方式中，涂敷在夹持部形成部件80与定影带3的内周面之间的夹持部用润滑剂6和涂敷在带支撑部件90a、b与定影带3的内周面之间的端部用润滑剂7，使用的是温度-粘度特性为不同的两种润滑剂。

对于该两种润滑剂进行更详细的说明。

图5所示是在本实施方式中使用的夹持部用润滑剂6和端部用润滑剂7的各自的温度-粘度特性的相关图。

另外，将定影夹持部的中央部附近的温度表示为夹持部的实际使用温度T1，将带支撑部件90a、90b与定影带3抵接的端部附近的温度表示为凸缘部的实际使用温度T2。

从图5明确可知，在定影装置200的实际使用时的温度T1、T2的任一个中，端部用润滑剂7的粘度与夹持部用润滑剂6的粘度相比均为同等以下。

通过该结构，即使在端部的温度低于夹持部的情况下，由于端部用润滑剂7的粘度低于夹持部用润滑剂6的粘度，因此能够防止定影带3的端部的旋转负荷的增大。

另外，为了减少端部的滑动移动阻力和中央部的滑动移动阻力的差，更优选的是夹持部的实际使用温度T1时的夹持部用润滑剂6的粘度和凸缘部的实际使用温度T2时的端部用润滑剂7的粘度尽可能接近。

图6所示是使用了该夹持部用润滑剂6和端部用润滑剂7时的定影装置200的旋转转矩(虚线)和作为比较例所示的以往构成的旋转转矩(实线)。

从图6所示的实验结果明确可知，在夹持部的控制温度比较低的100℃附近，本发明与比较例的差虽然微小，但随着控制温度的上升，旋转转矩的差逐渐增大。

如此，在本实施方式中，通过分别使用夹持部用润滑剂6和端部用润滑剂7的两种温度-粘度特性为不同的润滑剂，能够排除因带端部与中央部的温度差而产生的转矩上升主要原因。

通过上述构成，能够抑制旋转转矩的上升，由于能够降低施加在定影带3上的旋转负荷，因此有助于定影装置的长寿命化。

另外，作为本发明的第二实施方式，也可以在定影装置200的实际使用时的温度下，使得夹持部用润滑剂6的粘度低于凸缘部的端部用润滑剂7的粘度。

如此，通过使端部用润滑剂7的实际使用温度时的粘度大于夹持部用润滑剂6的实际使用温度时的粘度，因为定影带3的两端部分的粘度变高，所以能够降低润滑剂从夹持部的漏出。夹持部用润滑剂6与端部用润滑剂7相比，优选的是换算粘度为10倍左右的氟润滑脂。夹持部用润滑剂6与端部用润滑剂7相比，优选的是每1cm²的涂敷量大约是1倍。

本发明不局限于上述实施方式，在权项要求范围所记载的本发明的技术范围内，在不脱离本发明的要旨的范围内包含有各种以及设计变更后的方式。

例如，在本发明中，采用了使用一根卤素发热管9的构成，但也可以是具有多根卤素发热管。

或者是，虽然使用了凸缘状的带支撑部件，但只要是支承带端部的部件，也可以不拘形状作为端部支撑部件来使用。

如上所述，本发明所涉及的定影装置具有抑制进行滑动移动定影的带的旋转负荷的上升的效果。由此，本发明所涉及的定影装置可普遍适用于具有滑动移动定影机构的定影装置以及搭载该定影装置的图像形成装置。

Claims (4)

1.一种定影装置，其特征在于包括：

具有挠性的环状的带；

设置在所述带的外侧并与所述带相向而对的加压部件；

设置在所述带的内侧并在所述带和所述加压部件之间形成定影夹持部的夹持部形成部件；

加热所述带的热源；

支承所述带的端部的凸缘部；

涂敷在所述夹持部形成部件和所述带的内表面之间的第一润滑剂，以及

涂敷在所述凸缘部和所述带的内表面之间的温度特性不同于所述第一润滑剂的第二润滑剂，

在所述定影装置的实际使用时的温度下，所述第二润滑剂的粘度与所述第一润滑剂的粘度相比为同等以下。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于：

所述第一润滑剂为氟润滑脂。

3.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于：

所述第二润滑剂为硅油。

4.一种图像形成装置，其特征在于包括：

权利要求1至3中任一项所述的定影装置，以及

将图像转印到记录介质上的图像形成部。

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