CN114545751A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

提供能够缩短到印刷开始为止的时间的图像形成装置。实施方式的图像形成装置拥有图像形成单元和定影装置。图像形成单元在片材上形成图像。定影装置拥有筒状体、加热器、第一热传导部件以及第二热传导部件。加热器位于所述筒状体内，与作为所述筒状体中的周向的一部分的被加热区域相对。加热器加热所述被加热区域。第一热传导部件配置在相对于所述加热器的所述被加热区域的相反侧。相较于所述被加热区域与所述加热器相对的第一方向的、第一热传导部件的热传导率，第一热传导部件的与所述第一方向正交的方向的热传导率更大。第二热传导部件配置于所述第一热传导部件中的与所述加热器相反的侧，且在朝向所述第一热传导部件侧的外表面有凹部。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明的实施方式涉及图像形成装置。

背景技术

在现有技术中，利用在片材上形成图像的图像形成装置。图像形成装置使色调剂定影于片材。色调剂是记录剂的一种。要求图像形成装置缩短到印刷开始为止的时间。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明要解决的课题在于提供能够缩短到印刷开始为止的时间的图像形成装置。

用于解决课题的方案

实施方式的图像形成装置拥有图像形成单元和定影装置。图像形成单元在片材上形成图像。定影装置拥有筒状体、加热器、第一热传导部件以及第二热传导部件。加热器位于所述筒状体内，与作为所述筒状体中的周向的一部分的被加热区域相对。加热器加热所述被加热区域。第一热传导部件配置在相对于所述加热器的所述被加热区域的相反侧。相较于所述被加热区域与所述加热器相对的第一方向的、所述第一热传导部件的热传导率，所述第一热传导部件的与所述第一方向正交的方向的热传导率更大。第二热传导部件配置于所述第一热传导部件中的与所述加热器相反的侧，且在朝向所述第一热传导部件侧的外表面具有凹部。

附图说明

图1是实施方式的图像形成装置的简要构成图。

图2是实施方式的图像形成装置的硬件构成图。

图3是实施方式的图像形成装置中的定影装置的正面剖视图。

图4是图3中的主要部分放大图。

图5是图4的AA箭头方向视图。

图6是实施方式的第一变形例的图像形成装置中的加热器单元的正面剖视图。

图7是实施方式的第二变形例的图像形成装置中的加热器单元的正面剖视图。

图8是实施方式的第三变形例的图像形成装置中的加热器单元的正面剖视图。

图9是实施方式的第四变形例的图像形成装置中的加热器单元的正面剖视图。

符号说明

1、201、202、203、204：图像形成装置；3：图像形成单元；30：定影装置；36：筒状体；43：加热器；45：第一热传导部件；46：第二热传导部件；102：第三热传导部件；361：被加热区域；461：凹部；Y：轴线方向；Z：第一方向。

具体实施方式

以下参照附图说明实施方式的图像形成装置。

图1是实施方式的图像形成装置1的简要构成图。图像形成装置1进行在片材S上形成图像的处理。

图像形成装置1具有外壳10、扫描仪部2、图像形成单元3、片材供给部4、输送部5、排纸托盘7、翻转单元9、控制面板8以及控制部6。

外壳10形成图像形成装置1的外形。

扫描仪部2将复印对象物的图像信息读取为光的亮暗，并生成图像信号。扫描仪部2将生成的图像信号输出至图像形成单元3。

图像形成单元3基于从扫描仪部2接收到的图像信号或从外部接收到的图像信号，通过色调剂等记录剂形成输出图像。以下将输出图像称为色调剂图像。图像形成单元3将色调剂图像转印在片材S的表面上。图像形成单元3加热和加压片材S的表面上的色调剂图像，使色调剂图像定影于片材S。图像形成单元3在片材S形成图像。

片材供给部4配合图像形成单元3形成色调剂图像的定时，将片材S逐张供给至输送部5。片材供给部4具有片材收纳部20和拾取辊21。

片材收纳部20收纳预定的尺寸以及种类的片材S。

拾取辊21从片材收纳部20逐张取出片材S。拾取辊21将取出的片材S供给至输送部5。

输送部5将从片材供给部4供给的片材S输送至图像形成单元3。输送部5具有输送辊23和对齐辊24。

输送辊23将从拾取辊21供给的片材S向对齐辊24输送。输送辊23使片材S的输送方向的前端抵至对齐辊24的夹持部N。

对齐辊24通过使片材S在夹持部N处挠曲，来对齐片材S的前端在输送方向上的位置。对齐辊24根据图像形成单元3将色调剂图像转印于片材S的定时来输送片材S。

对图像形成单元3进行说明。

图像形成单元3具有多个图像形成部25、激光扫描单元26、中间转印带27、转印部28以及定影装置30。

图像形成部25具有感光鼓29。图像形成部25将与来自扫描仪部2或外部的图像信号对应的色调剂图像形成于感光鼓29。多个图像形成部25分别形成基于黄色、品红色、青色、黑色的色调剂的色调剂图像。

在感光鼓29的周围配置带电器、显影器等。带电器使感光鼓29的表面带电。显影器收纳包含黄色、品红、青色及黑色的色调剂的显影剂。显影器对感光鼓29上的静电潜像进行显影。在感光鼓29上形成由各种颜色的色调剂形成的色调剂图像。

激光扫描单元26对带电的感光鼓29扫描激光L以使感光鼓29曝光。激光扫描单元26以各自不同的激光LY、LM、LC、LK曝光各种颜色的图像形成部25的感光鼓29。激光扫描单元26在感光鼓29上形成静电潜像。

在中间转印带27一次转印感光鼓29的表面的色调剂图像。

转印部28将一次转印在中间转印带27上的色调剂图像在二次转印位置处转印到片材S的表面上。

定影装置30对转印于片材S的色调剂图像进行加热及加压，以使色调剂图像定影于片材S。

翻转单元9为了在片材S的背面形成图像而使片材S翻转。翻转单元9通过转向使从定影装置30排出的片材S正反翻转。翻转单元9向对齐辊24输送翻转后的片材S。

排纸托盘7载置形成有图像并被排出的片材S。

控制面板8是输入用于操作者操作图像形成装置1的信息的输入部的一部分。控制面板8具有触摸面板、各种硬键。

控制部6进行对图像形成装置1的各部分的控制。

图2是实施方式的图像形成装置1的硬件构成图。图像形成装置1具备通过总线连接的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)91、存储器92、辅助存储装置93等，并执行程序。图像形成装置1通过程序的执行而作为具备扫描仪部2、图像形成单元3、片材供给部4、输送部5、翻转单元9、控制面板8、通信部90的装置发挥功能。

CPU91通过执行存储于存储器92及辅助存储装置93的程序而作为控制部6发挥功能。控制部6控制图像形成装置1的各功能部的动作。

辅助存储装置93使用硬磁盘装置、半导体存储装置等存储装置构成。辅助存储装置93存储信息。

通信部90构成为包括用于将本装置连接至外部装置的通信接口。通信部90经由通信接口与外部装置通信。

对定影装置30进行详细说明。如图3所示，定影装置30具有加压辊31和膜单元35。

加压辊31在与膜单元35之间形成夹持部N。加压辊31对进入了夹持部N的片材S的色调剂图像进行加压。加压辊31进行自转以输送片材S。加压辊31具有芯骨32、弹性层33以及脱模层。

芯骨32由不锈钢等金属材料形成为圆柱状。芯骨32的轴向的两端部被支承为能够旋转。芯骨32由马达旋转驱动。芯骨32抵接于凸轮部件。凸轮部件通过进行旋转来使芯骨32接近以及远离膜单元35。

弹性层33由硅橡胶等弹性材料形成。弹性层33以恒定的厚度形成在芯骨32的外周面上。

脱模层由PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)等树脂材料形成。脱模层形成在弹性层33的外周面上。

加压辊31的外周面的硬度在ASKER-C硬度计9.8N的荷重中较优选为40°～70°。由此来确保夹持部N的面积和加压辊31的耐久性。

加压辊31能够通过凸轮部件的旋转而接近以及远离膜单元35。在使加压辊31接近膜单元35并通过加压弹簧进行按压时，形成夹持部N。另一方面，当在定影装置30发生了片材S堵塞的情况下，通过使加压辊31远离膜单元35，能够除去片材S。在休眠时等定影装置30的筒状体36停止旋转的状态下，通过使加压辊31远离膜单元35，来防止筒状体36的塑性变形。

加压辊31通过马达驱动旋转而进行自转。当加压辊31在形成了夹持部N的状态下进行自转时，膜单元35的筒状体36进行从动旋转。加压辊31通过在片材S配置于夹持部N的状态下进行自转，而在输送方向X上输送片材S。

膜单元35加热进入了夹持部N的片材S的色调剂图像。膜单元35具有筒状体36、加热器单元37、支承部件38、撑条39以及感温元件40。

筒状体36由膜等形成为筒状。筒状体36从内周侧按照顺序具有基层、弹性层以及脱模层。基层由镍(Ni)等材料形成为筒状。弹性层层叠配置在基层的外周面上。弹性层由硅橡胶等弹性材料形成。脱模层层叠配置在弹性层的外周面上。脱模层由PFA树脂等材料形成。

如图4及图5所示，加热器单元37具有加热器43、基板44、第一热传导部件45以及第二热传导部件46。

加热器43由银·钯合金等形成为平板状。加热器43位于筒状体36内。加热器43在筒状体36的轴线方向Y上具有长度。轴线方向Y是与输送方向X正交的方向。布线连接至加热器43。当经由布线对加热器43通电时，加热器43产生热。加热器43与作为筒状体36中的周向的一部分的被加热区域361相对。加热器43加热被加热区域361。以下将被加热区域361与加热器43相对的方向称为第一方向Z。

第一方向Z是加热器43的厚度方向。所述输送方向X及轴线方向Y是分别与第一方向Z正交的方向。

基板44由不锈钢等金属材料或氮化铝等陶瓷材料等形成。基板44是细长的长方形的板状。基板44位于筒状体36内。基板44在轴线方向Y上具有长度。

基板44位于相对于加热器43的被加热区域361的相反侧。加热器43及布线固定在基板44的厚度方向的第一面441。加热器43固定在第一面441的输送方向X的中心。

第一热传导部件45由石墨等形成为第一方向Z为厚度方向的平板状。第一热传导部件45具有各向异性的热传导率。第一热传导部件45隔着基板44而位于相对于加热器43的被加热区域361的相反侧。第一热传导部件45固定在基板44中的与第一面441相反的第二面442。

在第一热传导部件45中，输送方向X及轴线方向Y的热传导率均大于第一方向Z的热传导率。第一热传导部件45的厚度t1为10μm(微米)以上1000μm以下。厚度是第一方向Z的长度。第一热传导部件45的第一方向Z的热传导率为1W/(m·K)以上20W/(m·K)以下。第一热传导部件45的输送方向X及轴线方向Y的热传导率分别为300W/(m·K)以上2000W/(m·K)以下。

第二热传导部件46由铜、不锈钢等形成为第一方向Z为厚度方向的平板状。在第二热传导部件46中，热传导率与方向无关基本恒定。

如图4所示，第二热传导部件46的厚度t2比所述第一热传导部件45的厚度t1长。第一热传导部件45的输送方向X的长度T1以及第二热传导部件46的输送方向X的长度T2彼此相同。在输送方向X上，第一热传导部件45的中心以及第二热传导部件46的中心相互一致。

第二热传导部件46配置于第一热传导部件45中的与加热器43(基板44)相反的侧。

如图5所示，第一热传导部件45的轴线方向Y的长度H1以及第二热传导部件46的轴线方向Y的长度H2彼此相同。第一热传导部件45的轴线方向Y的长度H1比加热器43的轴线方向Y的长度H3长。

如图4及图5所示，在第二热传导部件46中，在朝向第一热传导部件45侧的外表面有凹部461。

如图4所示，凹部461形成为在输送方向X上包括配置有加热器43的范围。如图5所示，凹部461形成为在轴线方向Y上包括配置有加热器43的范围。凹部461较优选在轴线方向Y上贯通第二热传导部件46。凹部461的深度t3是0.1mm以上1.0mm以下。凹部461的宽度(输送方向X的长度)T3是1mm以上10mm以下。

凹部461不与第一热传导部件45接触。另一方面，第二热传导部件46中的相对于凹部461的输送方向X的两侧分别与第一热传导部件45接触。第一热传导部件45及第二热传导部件46位于筒状体36内。

在加热器单元37中，从被加热区域361侧起按照顺序配置有加热器43、基板44、第一热传导部件45以及第二热传导部件46。

支承部件38由液晶聚合物等树脂材料形成。如图3所示，支承部件38配置为覆盖加热器单元37中的与被加热区域361相反的侧和输送方向X的两侧。支承部件38支承加热器单元37。

支承部件38在加热器单元37的输送方向X的两端部支承筒状体36的内周面。

撑条39由钢板材料等形成。撑条39的与轴线方向Y垂直的截面为U字状。撑条39以由支承部件38堵住U字的开口部的方式安装于支承部件38的与被加热区域361相反的侧。撑条39在轴线方向Y上具有长度。撑条39的轴线方向Y的两端部固定于图像形成装置1的外壳10。由此，膜单元35支承于图像形成装置1。撑条39使膜单元35的弯曲刚性提高。在撑条39的轴线方向Y的两端部附近安装有限制筒状体36向轴线方向Y移动的凸缘。

感温元件40配置在加热器单元37中的与被加热区域361相反的侧的外表面。感温元件40配置在沿第一方向Z贯通支承部件38的孔381的内侧。

当在图像形成装置1中开始印刷时，加热器43使筒状体36上升至定影温度。当加热器43从常温发热时，例如，加热器43的温度分布在输送方向X上加热器43的中心为最高。加热器43的温度分布随着从加热器43的中心向输送方向X离开而变低。这样，加热器43的温度分布成为具有温度峰值位置的山形状。第二热传导部件46的凹部461形成为覆盖作为温度峰值位置的、输送方向X上的加热器43的中心。

如以上所说明的，根据本实施方式的图像形成装置1，可以通过加热器43加热筒状体36的被加热区域361。在第一热传导部件45中，相较于第一方向Z的热传导率，与第一方向Z正交的输送方向X及轴线方向Y的热传导率更大。加热器43发出的、向第一热传导部件45传递的热能够在输送方向X及轴线方向Y上比在第一方向Z上更多地传递。

在第二热传导部件46具有凹部461。由于凹部461不与第一热传导部件45接触，所以加热器43发出的热的大部分不向第二热传导部件46传递，而向筒状体36传递。由于筒状体36被有效地加热，所以能够缩短到印刷开始为止的时间。能够防止图像形成装置1的恢复时间变长。

第二热传导部件46的厚度t2比第一热传导部件45的厚度t1厚。例如，通过由不锈钢形成的第二热传导部件46，能够更可靠地加强由石墨形成的第一热传导部件45。

凹部461形成为在轴线方向Y上包括配置有加热器43的范围。在轴线方向Y上，不将加热器43发出的热向第二热传导部件46传递而向筒状体36传递。由于筒状体36被进一步有效地加热，所以能够进一步缩短到印刷开始为止的时间。

凹部461在轴线方向Y上贯通第二热传导部件46。即便是在轴线方向Y的任意位置均不会将加热器43发出的热传递到第二热传导部件46，而是传递到筒状体36。由于筒状体36被进一步有效地加热，所以能够进一步缩短到印刷开始为止的时间。

本实施方式的图像形成装置1能够如以下说明的那样使其构成各种变形。

如图6所示的第一变形例的图像形成装置201的加热器单元101那样，在本实施方式的加热器单元37中，也可以具备第三热传导部件102。第三热传导部件102处于第一热传导部件45与第二热传导部件46之间。第三热传导部件102由铜、不锈钢等形成为第一方向Z为厚度方向的平板状。较优选在该第三热传导部件102不形成凹部。

第三热传导部件102的轴线方向Y的长度与第一热传导部件45的轴线方向Y的长度H1以及第二热传导部件46的轴线方向Y的长度H2彼此相同。第三热传导部件102的厚度为50μm以上100μm以下。较优选第三热传导部件102的厚度比第二热传导部件46的厚度t2薄。

根据第一变形例的图像形成装置201，具备第三热传导部件102。例如，在通过加压辊31经由筒状体36按压加热器43时，能够更可靠地抑制加热器43、基板44、第一热传导部件45以及第二热传导部件46变形。

也可以如图7所示的第二变形例的图像形成装置202的加热器单元104那样，在第一变形例的图像形成装置201的加热器单元101中，在第二热传导部件46具有第二凹部462。在图像形成装置202中，在第二热传导部件46具有一对第二凹部462。一对第二凹部462在输送方向X上隔着凹部461。需要说明的是，对形成于第二热传导部件46的第二凹部462的数量不作限制。

多个凹部461、462整体的从输送方向X的第一端到与第一端相反的第二端的范围包括在输送方向X上配置有加热器43的范围。

如第二变形例的图像形成装置202那样构成的话，则能够起到与本实施方式的图像形成装置1相同的效果。进一步，在第二热传导部件46的凹部461与第二凹部462之间的部分，能够对第二热传导部件46进行支承。

如图8所示的第三变形例的图像形成装置203的加热器单元106所示，在本实施方式的加热器单元37中，也可以将第一热传导部件45及第二热传导部件46在第一方向Z上替换。具体而言，在加热器单元106中，从被加热区域361侧起按照顺序配置有加热器43、基板44、第二热传导部件46以及第一热传导部件45。第二热传导部件46的凹部461位于第二热传导部件46的朝向基板44侧的外表面。

即便是通过第三变形例的图像形成装置203，也能够起到与本实施方式的图像形成装置1相同的效果。

也可以像图9所示的第四变形例的图像形成装置204的加热器单元111那样，在第三变形例的图像形成装置203的加热器单元106中具备配置在基板44与第二热传导部件46之间的第三热传导部件102。

根据第四变形例的图像形成装置204，具备第三热传导部件102。因此，例如在通过加压辊31经由筒状体36按压加热器43时，能够更可靠地抑制加热器43、基板44、第二热传导部件46以及第一热传导部件45的变形。

需要说明的是，在本实施方式中，加热器单元37、101、104、106、111也可以不具备基板44。

第二热传导部件46的厚度t2可以为第一热传导部件45的厚度t1以下。

凹部461也可以不形成为在轴线方向Y上包括配置有加热器43的范围。例如，凹部461也可以形成为，在轴线方向Y上仅包括配置有加热器43的范围的一部分。凹部461也可以仅形成于第二热传导部件46的轴线方向Y的一部分。

第一热传导部件45及第二热传导部件46也可以不是第一方向Z为厚度方向的平板状。例如，第一热传导部件以及第二热传导部件也可以形成为长方体状。

根据以上说明的至少一个实施方式，通过拥有在第二热传导部件46形成的凹部461，能够缩短到印刷开始为止的时间。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限制发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式、其变形包括在发明的范围、主旨内，同样地，也包括在权利要求书记载的发明及其均等的范围内。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，具备：

图像形成单元，在片材上形成图像；以及

定影装置，

所述定影装置具有：

筒状体；

加热器，处于所述筒状体内，与作为所述筒状体中的周向的一部分的被加热区域相对，并加热所述被加热区域；

第一热传导部件，位于相对于所述加热器的所述被加热区域的相反侧，相较于所述被加热区域与所述加热器相对的第一方向的、所述第一热传导部件的热传导率，所述第一热传导部件的与所述第一方向正交的方向的热传导率更大；以及

第二热传导部件，配置于所述第一热传导部件中的与所述加热器相反的侧，并在朝向所述第一热传导部件侧的外表面具有凹部。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，

所述第二热传导部件的所述第一方向的长度比所述第一热传导部件的所述第一方向的长度长。

3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，

所述图像形成装置以在所述筒状体的轴线方向上包括配置有所述加热器的范围的方式具有所述凹部。

4.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，

所述凹部在所述筒状体的轴线方向上贯通所述第二热传导部件。

5.根据权利要求3所述的图像形成装置，其中，

所述凹部在所述筒状体的轴线方向上贯通所述第二热传导部件。

6.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，

所述图像形成装置具备位于所述第一热传导部件与所述第二热传导部件之间的第三热传导部件。

7.根据权利要求3所述的图像形成装置，其中，

所述图像形成装置具备位于所述第一热传导部件与所述第二热传导部件之间的第三热传导部件。

8.根据权利要求4所述的图像形成装置，其中，

所述图像形成装置具备位于所述第一热传导部件与所述第二热传导部件之间的第三热传导部件。

9.根据权利要求5所述的图像形成装置，其中，

所述图像形成装置具备位于所述第一热传导部件与所述第二热传导部件之间的第三热传导部件。

10.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，

所述凹部形成为在输送所述片材的输送方向上包括配置有所述加热器的范围。

Images