CN114063410A - 加热装置以及图像处理装置 - Google Patents

Abstract

提供一种加热装置以及图像处理装置，能够抑制片材的褶皱。实施方式的加热装置具有筒状的带、加热器、加压辊和保持件。加热器配置在带的内侧，并以带的轴向作为长度方向。加压辊能够在加热器的相反侧与带抵接而形成夹持部。加压辊进行旋转而能够输送夹在夹持部的片材。加压辊的长度方向的两端部与中央部相比向径向突出第一突出量。在保持件中，配置有加热器的第一方向的第一面为平面。在保持件中，与第一方向相反的第二方向的第二面中的长度方向的中央部与两端部相比向第二方向突出第二突出量。第二突出量大于第一突出量。

Description

加热装置以及图像处理装置

技术领域

本发明的实施方式总体涉及加热装置以及图像处理装置。

背景技术

作为图像处理装置，正在利用在片材上形成图像的图像形成装置。图像形成装置具有定影装置作为加热装置。定影装置对片材的色调剂图像进行加热及加压而使色调剂图像定影在片材上。在片材通过定影装置时，片材有时会产生褶皱。寻求一种能够抑制片材的褶皱的定影装置。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够抑制片材的褶皱的加热装置以及图像处理装置。

用于解决技术问题的方案

实施方式的加热装置具有筒状的带、加热器、加压辊和保持件。加热器配置于带的内侧，将带的轴向设为长度方向。加压辊能够在加热器的相反侧与带抵接而形成夹持部。加压辊能够旋转而输送夹在夹持部中的片材。加压辊的长度方向的两端部与中央部相比沿径向突出第一突出量。在保持件中，配置有加热器的第一方向的第一面为平面。在保持件中，与第一方向相反的第二方向的第二面中的长度方向的中央部与两端部相比向第二方向突出第二突出量。第二突出量大于第一突出量。

实施方式的图像处理装置具有上述加热装置。

附图说明

图1是示出实施方式的图像处理装置的概要的图。

图2是实施方式的加热装置的主视图。

图3是加热部件以及加压辊的剖视图。

图4是非加压时的定影装置的俯视图。

附图标记的说明：

CH：第二突出量、CP：第一突出量、N：夹持部、S：片材、1：图像形成装置(图像处理装置)、30：定影装置(加热装置)、32：加压辊、38：带、42：加热器、45：保持件、46：第一面、48：第二面、50：框架。

具体实施方式

下面，参照附图来说明实施方式的加热装置以及图像处理装置。

图1是示出实施方式的图像处理装置的概要的图。实施方式的图像处理装置是图像形成装置1。图像形成装置1进行在片材上形成图像的处理。片材可以是纸。

在本申请中，将整体坐标系的Z方向、X方向以及Y方向定义为如下。Z方向是铅直方向，+Z方向是向上方向。X方向和Y方向是水平方向。X方向是图像形成装置1的宽度方向。+X方向为朝向图像形成装置1的右方向。Y方向是图像形成装置1的进深方向。+Y方向是从图像形成装置1的里部朝向近前的方向。

图像形成装置1具有读取部R、图像形成部P、供纸盒部C。读取部R将复印对象物的图像信息读取为光的明暗，并生成图像信号。图像形成部P根据读取部R或来自外部的图像信号形成色调剂图像。色调剂图像是由色调剂或其他材料形成的图像。图像形成部P将色调剂图像转印到片材的表面上。图像形成部P具有定影装置30。定影装置30对转印到片材上的色调剂图像进行加热及加压而使色调剂图像定影在片材上。

图像形成部P具有激光扫描部200和感光鼓201Y、201M、201C、201K。激光扫描部200具有多面镜208和光学系统241。激光扫描部200基于各种颜色的图像信号而向感光鼓201Y～201K的表面照射激光。激光扫描部200在感光鼓201Y～201K的表面形成静电潜像。

感光鼓201Y～201K将从未图示的显影装置供给的各色色调剂沿着静电潜像保持。感光鼓201Y～201K将保持的色调剂图像依次转印至转印带207。转印带207是环形带，将色调剂图像输送至转印位置T。

输送路101将供纸盒部C、转印位置下、定影装置30以及排出托盘211连接。存放在供纸盒部C中的片材沿着输送路101被输送至转印位置T。在转印位置T处，色调剂图像从转印带207转印到片材上。

转印有色调剂图像的片材沿着输送路101被输送到定影装置30。定影装置30通过对色调剂图像进行加热和加压，从而使色调剂图像定影在片材上。形成有图像的片材沿着输送路101排出到排出托盘211。

控制部801是对图像形成装置1内的装置、机构进行统一控制的单元。控制部801例如包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等中央运算装置和易失性/非易失性的存储装置。控制部801通过中央运算装置对存储在存储装置中的程序执行运算，从而对图像形成装置1内的装置和机构进行控制。另外，也可以将功能的一部分作为电路来安装。

对定影装置30进行说明。

图2是实施方式的加热装置的主视图。实施方式的加热装置是定影装置30。定影装置30是所谓的直接加热方式的定影部。定影装置30具备带38、加压辊32、加热部件40以及框架50。

带38由具有可挠性的材料形成为筒状。带38是环形带状部件(也包括膜状)。带38具备基层、弹性层和表面脱模层。基层由耐热性高的片状部件构成。基层由镍、不锈钢等金属材料或聚酰亚胺(PI)等树脂材料等构成。在基层的内表面，也可以为了改善相对于加热部件40的摩擦滑动性而实施表面涂布。弹性层由硅橡胶等弹性材料构成。表面脱模层由四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)等构成。带38能够在被未图示的支承机构支承的状态下进行环绕移动。

加压辊32与带38并列配置。加压辊32具有芯部件33和弹性层34。芯部件33由金属等形成为圆柱状。芯部件33的两端部经由轴承(省略图示)支承于图像形成装置1。芯部件33能够绕轴旋转。弹性层34设置在芯部件33的外周面。弹性层34由发泡性硅橡胶、硅橡胶、氟橡胶等形成。在弹性层34的外周面也可以形成有脱模层(省略图示)。脱模层使用PFA、PTFE等。

加压辊32通过未图示的加压单元向带38侧加压，从而能够在加热器42的相反侧与带38的外周面抵接。在加压辊32与带38压接的部分，加压辊32的弹性层34被弹性压缩，由此形成夹持部N。片材S被夹在夹持部N中而被输送。夹持部N在片材S的输送方向上具有规定的宽度。

加压辊32由电机等驱动源(省略图示)进行旋转驱动而自转。当加压辊32自转时，在夹持部N中驱动力被传递到带38，带38向箭头D1的方向从动旋转。加压辊32在片材S配置于夹持部N的状态下自转，由此输送片材S。在图2的例子中，片材S的输送方向相对于+Z方向向+X方向稍微倾斜。

加热部件40配置在带38的内侧。加热部件40具备加热器42和保持件45。加热器42形成为长板状。

在本申请中，定影装置30的局部坐标系的x方向、y方向以及z方向定义为如下。方向是加热器42的长度方向，与整体坐标系的Y方向平行。x方向是加热器42的短边方向，+x方向是片材S的输送方向(下游侧的方向)。z方向是加热器42的法线方向。+z方向(第一方向)是接近加压辊32的方向，-z方向(第二方向)是远离加压辊32的方向。

加热器42以长度方向与y方向平行、短边方向与x方向平行、法线方向与z方向平行的方式配置。加热器42具备电阻覆膜、基板和保护层(均省略图示)。

基板由陶瓷或不锈钢等构成。

电阻覆膜形成于基板的+z方向的表面。电阻覆膜因通电而发热。电阻覆膜也可以在y方向上被分割成多个。优选分割后的多个电阻覆膜能够独立地通电。由此，能够对多个电阻覆膜独立地确定温度，因此能够仅对片材S所通过的区域进行加热。

保护层设置于电阻覆膜及基板的表面。例如，保护层由SiO₂构成。

保持件45由硅橡胶或氟橡胶等弹性材料、聚酰亚胺树脂、聚苯基硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)或液晶聚合物(LCP)等耐热性树脂等构成。保持件4形成为大致长板状。在保持件45的+z方向的第一面46配置有加热器42。具体而言，在保持件45的第一面46形成有凹部47，在凹部47的底面安装有加热器42。保持件45的第一面46的长度方向与y方向平行，短边方向与x方向平行，法线方向与+z方向平行。在图2的例子中，保持件45的厚度从-x方向到+x方向变厚。保持件45的-z方向的第二面48的长度方向与整体坐标系的Y方向平行，短边方向与Z方向平行，法线方向与-X方向平行。保持件45的第二面48也可以与第一面46平行。

也可以在凹部47的底面与加热器42之间配置未图示的高热传导部件。高热传导部件由热传导率比加热器42的基板和保持件45的热传导率高的材料形成。例如，高热传导部件由铜或铝等金属材料构成。作为高热传导部件，也可以采用石墨片。高热传导部件减小带38和加热器42的y方向的温度梯度，抑制保持件45的温度超过耐热温度。

图3是图2的III-III线处的加热部件及加压辊的剖视图。加压辊32具有y方向(轴向)的两端部与中央部相比沿径向突出的倒拱形状。即，加压辊32的y方向的中央部的外周的直径DC比y方向的两端部的外周的直径DE小。加压辊32的作为倒拱状量的第一突出量CP由CP＝(DE-DC)/2表示。在图3的截面中，加压辊3的外周部为弯曲凹形状。弯曲凹形状既可以是圆弧状，也可以是椭圆弧状、抛物线状或者双曲线状等其他曲线状。

在加热部件40中，安装有加热器42的保持件45的第一面46为平面。保持件45的第二面48具有y方向的中央部与两端部相比向-z方向突出的拱形状。在图3中，保持件45在y方向的中央部上的z方向的厚度TC大于保持件45在y方向的两端部上的z方向的厚度TE。保持件45的第二面48的作为倒拱状量的第二突出量CH由CH＝TC-TE表示。在图3的截面中，保持件45的第二面48为弯曲凸形状。弯曲凸形状既可以是圆弧状，也可以是椭圆弧状、抛物线状或者双曲线状等其他曲线状。

图4是非加压时的定影装置的俯视图。在图4中，省略了带38的记载。

框架50配置于加热部件40的-X方向(局部坐标系的-z方向)。框架50在Y方向上较长。框架50在Y方向的两端部支承于图像形成装置1。如图2所示，从Y方向观察，框架50为向+X方向开口的U字状。框架50也可以是H字状。框架50具有一对支承部52和连结部53。

支承部52形成为长板状。支承部52以长度方向与Y方向平行、短边方向与X方向平行、厚度方向与Z方向平行的方式配置。一对支承部52在Z方向上隔开间隔地配置。一对支承部52配置于保持件45的Z方向的两端部(局部坐标系的x方向的两端部)。一对支承部52在+X方向的端部对保持件45进行支承。连结部53将一对支承部52的-X方向的端部相互连结。一对支承部52以及连结部53通过对钢板材料进行弯曲加工而形成为一体。

如上所述，加压辊32在保持件45和加热器42的相反侧与带38抵接而形成夹持部N。框架50在夹持部N中的片材S的输送方向即x方向的两端部支承保持件4。在夹持部N作用于片材S的加压力在x方向的两端部比在x方向的中央部大。对片材S作用从x方向的中央部朝向两端部的力。片材S被向x方向的两端部拉伸。由此，在片材S上难以产生沿y方向延伸的褶皱。

如图4所示，在加热部件40与框架50之间配置有定位机构55。定位机构55具有定位部件56和卡止爪58。定位部件5具有供卡止爪58插入的卡止孔57。定位部件56安装于框架50的一对支承部52的+X方向的端部且Y方向的中央部。卡止爪58形成于加热部件40的保持件45的-X方向的端部且Y方向的中央部。形成于加热部件40的卡止爪58插入安装于框架50的定位部件56的卡止孔57。由此，加热部件40相对于框架50被定位。如上所述，保持件45的第二面48具有拱形状。在Y方向的两端部，在框架50与保持件45的第二面48之间存在间隙。

对定影装置30的定影动作进行说明。

图3所示的加压辊32通过加压单元朝向带38加压。加压辊32在加热器42的相反侧与带38的外周面抵接，在与带38之间形成夹持部N。对夹持部N供给片材S。被夹在夹持部N中的片材S通过加压辊的自转而向+x方向被输送。在片材S通过夹持部N的过程中，片材s的色调剂图像被加压和加热。由此，色调剂图像定影在片材S上。

加压辊32具有y方向的两端部与中央部相比沿径向突出的倒拱形状。加压辊32对片材S的加压力在y方向的两端部比在y方向的中央部大。对被夹在夹持部N中的片材S作用有从y方向的中央部朝向两端部的力。片材S朝向y方向的两端部被拉伸。由此，在片材S上难以产生沿x方向延伸的褶皱。

保持件45具有y方向的中央部与两端部相比沿z方向突出的拱形状。当在与具有倒拱形状的加压辊3之间形成夹持部N时，夹持部N的x方向的宽度沿着y方向均等。由此，定影装置30的定影性能沿着y方向变得均匀。保持件45在第二面48具有拱形状，第一面46为平面。与在配置有加热器42的第一面46具有拱形状的情况相比，抑制了加热器4伴随着加压辊32的压接及分离的弯曲变形。另外，由于第一面46为平面，因此抑制了片材s的弯曲变形。由此，在片材S为信封等的情况下，能够抑制褶皱的产生。

保持件45在第二面48的y方向的中央部被框架50支承。在y方向的两端部，在保持件45的第二面48与框架50之间存在间隙。当将具有倒拱形状的加压辊32向保持件45按压时，加压辊32的y方向的两端部与带38抵接。与此相伴，保持件45的y方向的两端部向-z方向挠曲。当进一步按压加压辊32时，加压辊32的y方向的整体与带38抵接，在y方向的整体形成夹持部N。

保持件4的作为拱状量的第二突出量CH大于加压辊3的作为倒拱状量的第一突出量CP(CH＞CP)。因此，在加压辊32的y方向的中央部与带38抵接为止，保持件45的y方向的两端部向-z方向持续挠曲。由于以较小的加压力在y方向的整体上形成夹持部N，因此不会对夹持部N作用过量的加压力。由此，能够抑制片材s的褶皱。

如上所述，加压辊32具有倒拱形状，因此抑制了片材S的褶皱。但是，若加压辊32的倒拱状量变大，则将片材S向y方向的两端部拉伸的力变强，在片材S产生卷曲。另外，认为保持件45的拱状量也有助于片材S的褶皱或卷曲。使加压辊32的作为倒拱状量的第一突出量CP和保持件45的作为拱状量的第二突出量CH变化，调查了褶皱和卷曲的产生。调查结果示于表1。

表1

在表1中，以A、B或C来评价褶皱和卷曲的产生。褶皱的评价A是不产生褶皱的情况。褶皱的评价C是能够通过目视确认褶皱的情况。褶皱的评价B是通过目视无法确认但通过触摸能够确认凹凸的情况。卷曲的评价A是卷曲的翘起量为第一规定值以下的情况。卷曲的评价B是卷曲的翘起量大于第一阈值且为第二规定值以下的情况。卷曲的评价C是卷曲的翘起量大于第二阈值的情况。如上述那样，优选为，保持件45的第二突出量CH以及加压辊32的第一突出量CP为CH＞CP。在表1中，在CH≤CP的范围内施加了阴影。

在CH＞CP且CP≥150μm的范围内没有褶皱的评价C。在CP≥150μm的情况下，认为对片材s作用适当的拉伸力而抑制了褶皱。

在为CH＞CP、CP≥150μm且550μm≥CH的范围内的褶皱的评价全部为评价A。在为CH≥600μm的情况下，认为保持件45的拱状量过大而难以对片材S作用适当的拉伸力。在为550μm≥CH的情况下，能够有效地抑制褶皱。

在为CH＞CP且250μm≥CP的范围内没有卷曲的评价C。在为CP＝300μm的情况下，认为作用于片材S的拉伸力过大而产生卷曲。在为250μm≥CP的情况下，卷曲得到抑制。

在CH＞CP、250μm≥CP且550μm≥CH的范围内的卷曲的评价全部为评价A。在该情况下，有效地抑制了卷曲。

在CH＞CP且250μm≥CP≥150μm的范围内没有褶皱和卷曲的评价C。在该情况下，褶皱和卷曲均被抑制。在CH＞CP、250μm≥CP≥150μm且550μm≥CH的范围内的褶皱和卷曲的评价全部为评价A。在该情况下，能够同时有效地抑制褶皱和卷曲。

如以上详述的那样，实施方式的定影装置30具有筒状的带38、加热器42、加压辊32和保持件45。加热器42配置在带38的内侧，将带38的轴向作为长度方向。加压辊32能够在加热器42的相反侧与带38抵接而形成夹持部N。加压辊32能够旋转而输送被夹在夹持部N中的片材S。在加压辊32中，y方向的两端部与中央部相比在径向上突出第一突出量CP。在保持件45中，配置有加热器42的+z方向的第一面46为平面。在保持件45中，-z方向的第二面48中的y方向的中央部与两端部相比向-z方向突出第二突出量CH。第二突出量CH大于第一突出量CP。

当将具有倒拱形状的加压辊32朝向保持件45按压时，具有拱形状的保持件45的y方向的两端部向-z方向挠曲。由于具有CH＞CP的关系，因此，直到加压辊32的y方向的中央部与带38抵接为止，保持件45的y方向的两端部向-z方向持续挠曲。由于以较小的加压力在y方向的整体上形成有夹持部N，因此不会对夹持部N作用过量的加压力。由此，能够抑制片材S的褶皱。

第一突出量CP优选为150μm以上。

由此，对片材S作用适当的y方向的拉伸力而抑制片材S的褶皱。

第一突出量CP优选为250μm以下。

由此，作用于片材S的y方向的拉伸力不会过量，片材S的卷曲得到抑制。

第二突出量CH优选为550μm以下。

由此，对片材S作用适当的y方向的拉伸力而抑制片材S的褶皱和卷曲。

还具有框架50，该框架50配置于保持件45的-z方向，在作为夹持部N中的片材S的输送方向的X方向的两端部支承保持件45。

由此，对片材S作用x方向的拉伸力而抑制片材S的褶皱。

实施方式的图像形成装置1具有上述的定影装置30。

在定影装置30中，片材S的褶皱被抑制。因此，能够提供一种图像形成品质优异的图像形成装置1。

实施方式的图像处理装置是图像形成装置1，加热装置是定影装置30。与此相对，图像处理装置也可以是消色装置，加热装置也可以是消色部。消色装置进行通过消色色调剂来使形成在片材上的图像消色(消去)的处理。消色部对在通过夹持部的片材上形成的消色色调剂图像进行加热而使其消色。

根据以上说明的至少一个实施方式，保持件45的作为拱状量的第二突出量CH大于加压辊32的作为倒拱状量的第一突出量CP。由此，能够抑制片材s的褶皱。

虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (10)

1.一种加热装置，具有：

筒状的带；

加热器，配置在所述带的内侧，并将所述带的轴向作为长度方向；

加压辊，能够在所述加热器的相反侧与所述带抵接而形成夹持部，并且，所述加压辊能够进行旋转来输送夹在所述夹持部的片材，所述加压辊的所述长度方向的两端部与中央部相比向所述带的径向突出第一突出量；以及

保持件，配置有所述加热器的第一方向的第一面为平面，所述保持件的与所述第一方向相反的第二方向的第二面上的所述长度方向的中央部与两端部相比向所述第二方向突出第二突出量，所述第二突出量大于所述第一突出量。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其中，

所述第一突出量为150μm以上。

3.根据权利要求1所述的加热装置，其中，

所述第一突出量为250μm以下。

4.根据权利要求2所述的加热装置，其中，

所述第一突出量为250μm以下。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的加热装置，其中，

所述第二突出量为550μm以下。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的加热装置，其中，

所述加热装置还具有框架，

所述框架配置在所述保持件的所述第二方向，在所述夹持部中的所述片材的输送方向的两端部支承所述保持件。

7.根据权利要求5所述的加热装置，其中，

所述加热装置还具有框架，

所述框架配置在所述保持件的所述第二方向，在所述夹持部中的所述片材的输送方向的两端部支承所述保持件。

8.根据权利要求7所述的加热装置，其中，

在所述加热器与框架之间配置有定位机构。

9.根据权利要求8所述的加热装置，其中，

所述定位机构具有定位部件和卡止爪。

10.一种图像处理装置，具有权利要求1至9中任一项所述的加热装置。

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