CN114830040A - 定影装置和设有该定影装置的成像装置 - Google Patents

定影装置和设有该定影装置的成像装置 Download PDF

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Abstract

定影装置包括定影部件,热源,加压部件,夹持部形成部件,以及均热部件。均热部件配置为覆盖夹持部形成部件的面对定影部件的面,并沿定影部件的轴向传递热量。定影部件至少包括由金属制成的筒状基材,以及在基材的内周面上由耐热树脂制成的滑动层。由铝或铝合金制成的均热部件在面对所述定影部件的内周面的面上具有氧化铝膜层。在氧化铝膜层中的多个微孔填充有固体润滑剂,该固体润滑剂的摩擦系数低于氧化铝膜层的摩擦系数。氧化铝膜层的厚度小于定影部件的滑动层的厚度。

Description

定影装置和设有该定影装置的成像装置
技术领域
本公开的实施例涉及定影装置和设有该定影装置的成像装置。
背景技术
近年来,提出了一种定影装置,即使当该定影装置安装在具有高生产率的图像形成装置中时,该定影装置也能通过具有低热容量并由定影热源直接加热的薄膜状环形带实现可靠的定影性。
在这种定影装置中,与环形定影带的外周表面相对设置的旋转部件通过定影带压靠固定在定影带内部(或由其形成的环内部)的支撑部件(或夹持部形成部件),以在旋转部件和支撑部件之间形成定影夹持部。夹持部形成部件可设置有由导热性强的金属材料制成的均热部件,以均匀地加热定影带,能降低连续传送记录介质期间定影带端部的温度升高。
已知这种定影装置的结构,其中由浸渍有润滑剂如硅脂的例如聚四氟乙烯(PTFE)的纤维制成的片材(或滑动片材)配置在夹持部形成部件的表面,以减小定影带和夹持部形成部件之间的滑动阻力(或扭矩)。然而,滑动片材可用作绝热部件,担心阻碍定影带的均热效果。
为了解决这种情况,还已知一种结构,其中,代替滑动片材,具有滑动性的涂层直接施加到均热部件的表面(例如专利文献1和专利文献2)。此外,还提出一种结构,其中,在涂层表面形成适当的表面粗糙度以保持润滑脂。
引文列表
专利文献
【专利文献1】日本未审查专利申请公开号2017-125922
【专利文献2】日本未审查专利申请公开号H9-197880
发明内容
技术问题
当用例如含有PTFE的涂层材料涂覆均热部件的表面时,可以进行烧成工序,以提高涂层膜的密接性和强度。但是,由于均热部件是薄板,在烧成工序中均热部件可能由于受热而变形。为了防止均热部件的这种变形,在低于能发挥原始涂层膜性能的温度下进行烧成工序。
当在涂层材料中产生凝集物时,在涂层膜表面上形成微小的凸起形状。该凸起形状促进定影带内面(或套内面)的磨耗,产生磨耗粉末,因此,定影装置的单位扭矩可能在早期阶段增加。
鉴于上述问题,本发明的一般目的是提供一种定影装置,该定影装置不损害均热部件的可靠性和均热性能,通过保持均热部件和定影部件之间的减小的滑动阻力,能经时进行良好的定影。
解决问题的方案
为了解决上述问题并达到上述目的,提供一种如所附权利要求书中描述的定影装置。有利的实施例由从属权利要求定义。有利地,该定影装置包括:可旋转的环状定影部件,热源,加压部件,夹持部形成部件,以及均热部件。所述热源配置为加热所述定影部件。所述加压部件设置在所述定影部件外侧,面对所述定影部件。所述夹持部形成部件设置在所述定影部件内侧,在所述定影部件和所述加压部件之间形成夹持部。所述均热部件配置为覆盖所述夹持部形成部件的面对所述定影部件的面,并沿所述定影部件的轴向传递热量。所述定影部件至少包括:由金属制成的筒状基材,以及在所述基材的内周面上由耐热树脂制成的滑动层。所述均热部件由铝或铝合金制成。所述均热部件在面对所述定影部件的内周面的面上具有氧化铝膜层。在所述氧化铝膜层中的多个微孔填充有固体润滑剂,该固体润滑剂的摩擦系数低于所述氧化铝膜层的摩擦系数。所述氧化铝膜层的厚度小于所述定影部件的所述滑动层的厚度。
本发明的效果
在本发明一实施例的定影装置中,在均热部件的表面形成氧化铝膜层,在该氧化铝膜层中的多个微孔中填充固体润滑剂,因此,定影装置保持均热部件和定影部件之间的润滑。此外,该氧化铝膜层的厚度小于定影部件的滑动层的厚度,因此,不会损害均热部件的均热性能。而且,与涂层处理相比,氧化铝膜处理不会引起均热部件的变形或轻微凸起,从而提高了均热部件的可靠性。
附图说明
附图旨在描述本发明的示例实施例,而不应被解释为限制其范围。除非明确说明,否则附图不应视为按比例绘制。而且,相同或相似的附图标记在若干视图中表示相同或相似的组件。
图1是根据本公开的一个实施例的成像装置的示意图。
图2是根据本公开的一个实施例的定影装置的示意性横截面图。
图3是根据本公开的一个实施例的定影带的横截面图。
图4是图2所示的定影装置的轴向端部的示意性透视图。
图5是根据本公开的实施例的构成夹持部形成单元的夹持部形成部件、支撑部件和均热部件的分解透视图。
图6是根据本公开的一个实施例的均热部件的透视图。
图7是图6所示的均热部件的放大横截面图。
图8是说明根据本公开的一个实施例的均热部件的制造方法的第一图。
图9是说明根据本公开的一个实施例的均热部件的制造方法的第二图。
图10是说明根据本公开的一个实施例的均热部件的制造方法的第三图。
图11A是根据比较例的均热部件和定影带的横截面图,图11B是根据本公开的实施例的均热部件和定影带的横截面图。
具体实施方式
这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并不意图限制本发明。如这里所使用的单数形式“一”、“一个”、“该”也旨在包括复数形式,除非上下文另有明确说明。
在描述附图中所示的实施例时,为了清楚起见采用了特定的术语。然而,本说明书的公开内容并不旨在限于如此选择的特定术语,并且应当理解,每个特定元件包括具有类似功能、以类似方式操作并且实现类似结果的所有技术等同物。
图1是根据本发明实施例的成像装置的示意图。成像装置1是彩色激光打印机,在成像装置1的打印机主体的中央,沿中间转印带30伸展的方向并排布置四个成像单元4Y、4C、4M和4K。成像单元4Y、4C、4M和4K具有相同的结构,包含与彩色图像的分色成分相应的不同颜色的显影剂,即黄色(Y)、青色(C)、品红色(M)和黑色(K)。
具体地说,用作图像站的每个图像形成单元4Y、4C、4M和4K包括例如作为潜像载体的鼓形感光体5、对感光体5表面充电的充电装置6、向感光体5表面提供调色剂的显影装置7和清洁感光体5表面的清洁装置8。需要注意的是,在图1中,仅仅图像形成单元4K的用于形成黑色调色剂像的感光体5、充电装置6、显影装置7和清洁装置8标以符号数字,而其它图像形成单元4Y、4C和4M省略符号数字。
曝光装置9设置在成像单元4Y、4C、4M和4K的下方,用于曝光感光体5的表面,该曝光装置9包括例如光源、多面镜、f-θ透镜和反射镜,用于根据图像数据用激光束照射每个感光体5的表面。
转印装置3设置在成像单元4Y、4C、4M和4K的上方,转印装置3包括作为转印体的中间转印带30、作为一次转印装置的四个一次转印辊31和作为二次转印装置的二次转印辊36。转印装置3还包括二次转印支撑辊32、清洁支撑辊33、张力辊34和带清洁装置35。
中间转印带30是环绕二次转印支撑辊32、清洁支撑辊33和张力辊34的环状带。当二次转印支撑辊32被驱动旋转时,中间转印带30沿图1中箭头所示的方向周向运行(或旋转)。
四个一次转印辊31中的每一个与相应的感光体5之间夹入中间转印带30,从而在中间转印带30和相应的感光体5之间形成一次转印夹持部。一次转印辊31连接到打印机主体的电源,电源将预定直流(DC)电压和预定交流(AC)电压中的至少一种施加到一次转印辊31上。
二次转印辊36与二次转印支撑辊32之间夹入中间转印带30,从而在二次转印辊36和中间转印带30之间形成二次转印夹持部。与一次转印辊31类似,二次转印辊36连接到打印机主体的电源上,电源将预定DC电压和预定AC电压中的至少一种施加到二次转印辊36上。
带清洁装置35包括清洁刷和清洁刀片,清洁刷和清洁刀片设置成与中间转印带30接触。瓶收容部2设置在打印机主体的上部,收纳新调色剂的四个调色剂瓶2Y、2C、2M和2K可装卸地安装在瓶收容部2。调色剂供应管设置在调色剂瓶2Y、2C、2M和2K与相应的显影装置7之间。新调色剂从每个调色剂瓶2Y、2C、2M和2K通过相应调色剂供应管供应到相应的显影装置7。
在打印机主体的下部,设有例如容纳作为记录介质的多张纸P的供纸盘10和从供纸盘10一次一张地送出多张纸P的送纸辊11。记录介质的例子包括但不限于普通纸、厚纸、明信片、信封、薄纸、涂布纸、铜版纸、描图纸和投影用(OHP)透明片。图像形成装置1可以包括旁路供纸器,其将放置在旁路供纸器的这种记录介质输入图像形成装置1。
在打印机主体内部,由图像形成装置1的内部部件形成输送通道R,沿着输送通道R,纸P从供纸盘10通过二次转印夹持部输送,并排出到图像形成装置1之外。沿着输送通道R,在纸P被输送的纸张输送方向,在二次转印辊36位置的上游设置定位辊对12,定位辊对12是将纸P输送到二次转印夹持部的输送装置。
此外,定影装置20设置在二次转印辊36在纸张输送方向位置的下游,定影装置20将已转印到纸P上的未定影图像定影在纸P上。此外,排纸辊对13沿输送通道R设置在定影装置20的纸张输送方向的下游,排纸辊对13将纸P排出到图像形成装置1之外。输出托盘14设置在打印机主体的上表面上,每次排出一张到图像形成装置1之外的多张纸P堆叠在输出托盘14上。
现在描述根据本实施例的打印机的基本动作。当图像形成动作开始时,在每个图像形成单元4Y、4C、4M和4K中驱动感光体5按图1顺时针旋转,充电装置6将感光体5的表面均匀地充电为预定的极性,曝光装置9用激光束照射感光体5的带电表面,在感光体5的表面上形成静电潜像。在感光体5曝光的图像数据是通过将期望的全色图像分解成黄色、青色、品红色和黑色的各颜色成分获得的单色图像数据,显影装置7向这样形成在感光体5上的静电潜像提供调色剂,以使静电潜像作为调色剂像可见。
同时,当图像形成动作开始时,驱动二次转印背撑辊32逆时针旋转(图1),并沿图1中箭头所示方向旋转中间转印带30。向每个一次转印辊31提供具有与带电调色剂相反极性的恒定电压或恒定电流控制电压,因此,在每个一次转印辊31和对应的感光体5之间的一次转印夹持部产生转印电场。
当形成在各感光体5上的不同颜色的调色剂像因各感光体5的转动到达各一次转印夹持部时,通过在各一次转印夹持部产生的转印电场,调色剂像从各感光体5转印到中间转印带30上,使得调色剂像在中间转印带30上一个接一个地顺序叠加,从而在中间转印带30的表面上形成全色调色剂像。清洁装置8从感光体5上去除残留调色剂,在这种情况下,残留调色剂是未能转印到中间转印带30上的调色剂,因此保留在感光体5上。然后,放电器对感光体5表面放电,使得感光体5的表面电位初始化。
在图像形成装置1的下部,供纸辊11开始转动以将纸P从供纸盘10输送到输送通道R。定位辊对12在适当的时间将输送到输送通道R的纸P输送到二次转印辊36和二次转印背撑辊32之间的二次转印夹持部。此时,二次转印辊36被提供具有与形成在中间转印带30上的全色调色剂图像中包含的带电调色剂的极性相反极性的转印电压,从而在二次转印夹持部产生转印电场。
此后,当中间转印带30上的调色剂像随着中间转印带30的旋转而到达二次转印夹持部时,在二次转印夹持部产生的转印电场将来自中间转印带30的调色剂像总括地转印到纸P上。带清洁装置35从中间转印带30去除残余调色剂,在这种情况下,残余调色剂是未转印到纸P上的调色剂,因此残留在中间转印带30上,被去除的调色剂被输送并收集到设置在打印机主体内部的废调色剂容器中。
此后,纸P被传送到定影装置20,定影装置20将纸P上的调色剂像定影到纸P上。排纸辊对13将纸P排出到图像形成装置1之外,这样,多个纸P堆叠在输出托盘14上。
图像形成装置1可以使用图像形成单元4Y、4C、4M和4K中的任何一个来形成单色图像,或者可以使用图像形成单元4Y、4C、4M和4K中的两个形成双色图像,或者可以使用图像形成单元4Y、4C、4M和4K中的三个形成三色图像。
如图2所示,定影装置20包括形成为环状的定影带21、加压辊22、温度传感器29、分离部件40、以及设置在定影带21形成的环状内的例如加热器23A和23B、夹持部形成部件24、支柱部件25、均热部件27、和反射部件28A、28B等各种部件。定影带21和设置在定影带21形成的环状内的部件构成与加压辊22可装卸地结合的带单元21U。定影带21是薄的、可弯曲的作为筒状定影部件的环状带。加压辊22是与定影带21的外周面接触的加压部件。定影带21被设置在定影带21内(或形成的环状内)的作为多个热源(或定影热源)的加热器23A和23B的辐射热加热。作为热源的加热器23A和23B一般使用卤素加热器。或者热源可以是例如感应加热装置、电阻加热发生器或碳加热器。
在定影带21的内侧设有夹持部形成部件24和支柱部件25。夹持部形成部件24在定影带21和加压辊22之间形成定影夹持部N,支柱部件25(作为支撑部件)支撑夹持部形成部件24,支柱部件25固定并支撑沿定影带21的轴向(宽度方向)配置的夹持部形成部件24,从而防止夹持部形成部件24由于来自加压辊22的对夹持部形成部件24的压力而弯曲。因此,定影夹持部N沿加压辊22的轴向(即纵向)保持均匀的宽度。
如图3所示,定影带21包括由金属或耐热树脂制成的筒状基材21a、由耐热树脂制成并设置在基材21a外周面上的脱模层21b和由树脂制成并设置在基材21a内周面上的滑动层21c。
基材21a的厚度范围为20μm至50μm。基材21a由金属材料如镍或使用不锈钢的钢(SUS)、或树脂材料如聚酰亚胺(PI)或聚酰胺-酰亚胺(PAI)制成。
脱模层21b的层厚范围为10μm~50μm。脱模层21b由四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)等材料制成。脱模层21b确保定影带21相对于纸P上的调色剂像的可剥离性,其中“可剥离性”是指从附着在物体上的另一物体上剥离物体,“可剥离性”是指物体彼此分离的容易性。
另外,在基材21a和脱模层21b之间可以设置由硅橡胶等构成的弹性层21d。在定影带21不设置弹性层21d的情况下,定影带21虽然具有热容量小、提高定影性的优点,但是,由于定影带21和加压辊22在定影夹持部N将未定影图像夹在并压紧在纸P上,定影带21的轻微表面粗糙可能会转印到纸P的调色剂像上,导致在图像的实心图像部出现具有类似橘皮的光泽不匀的橘皮图像,这里,橘皮图像是指具有轻微表面粗糙的图像。为了解决这种情况,由硅橡胶构成的弹性层21d的厚度最好不小于100μm,弹性层21d的变形吸收了定影带21中的轻微表面粗糙,从而防止橘皮图像的出现。
作为滑动层21c,例如,优选具有耐热性和滑动性的PAI或氟树脂。作为氟树脂,优选PTFE或PFA。在滑动层21c由氟树脂和PAI的混合涂层材料制成的情况下,滑动层21c具有降低的动摩擦系数,并提高与基材21a的密接性。
滑动层21c例如通过喷涂施加到定影带21的基材21a的内周面上,以具有约15μm的厚度。但是,如果厚度小于15μm,特别是小于10μm,则可能出现涂层不均匀(即涂层膜中颜色局部不均匀)。
这样形成的滑动层21c具有不大于0.1的动摩擦系数和不大于5000MPa的拉伸弹性模量。
为了减小热容量,定影带21具有不大于1mm的总厚度和20mm至40mm的环直径,为了进一步减小热容量,优选定影带21具有不大于0.2mm的总厚度,更优选不大于0.16mm,最优选定影带21的环直径不大于30mm。
返回到图2,继续对其它部件描述。夹持部形成部件24由具有良好机械强度和不低于200℃的耐热性的耐热材料制成,特别是由PI或聚醚醚酮(PEEK)之类的耐热树脂或用玻璃纤维增强的耐热树脂制成。因此,夹持部形成部件24在将调色剂像定影到纸P上的定影温度范围内的温度下不会发生热变形,从而保持定影夹持部N的稳定状态并保持输出图像质量稳定。支柱部件25的相对的纵向端部和加热器23A和23B的相对的纵向端部固定并支撑在定影装置20的一对侧板或另外设置的一对托架上。
均热部件27是促进定影带21轴向的传热的传热辅助部件,覆盖夹持部形成部件24的与定影带21的内周面对向的面。该均热部件27积极地沿定影带21的轴向(宽度方向),即沿均热部件27的纵向传递热量,从而当小尺寸纸P在定影带21上传送时防止热量停留在定影带21的相对轴向端部区域,消除定影带21轴向的温度不均。本实施例的均热部件27由铝或铝合金材料制成,该材料具有高的导热率,从而能够在短时间内进行传热。
均热部件27具有与定影带21的内周面直接接触的带滑动面,作为夹持部形成面,在图2中,带滑动面是扁平的,或者带滑动面可以做成凹状或其它合适的形状。例如,当从定影夹持部N中排出纸P时,将纸P的前缘导向加压辊22,从而便于纸P与定影带21分离并防止卡纸。
为了减少定影带21和均热部件27的磨损,可以在定影带21的内周面上涂敷含有氟化合物的氟油或氟润滑脂作为润滑剂,该润滑剂可以是氟润滑脂或含有氟颗粒作为增稠剂的硅脂。
支柱部件25具有T形横截面,包括从定影夹持部N延伸的臂25a。该臂25a插入作为固定热源的加热器23A和23B之间,以使加热器23A和23B互相分开。加热器23A和23B中的一个在纵向中央部具有发热区域,以加热通过定影夹持部N的小尺寸纸P上的调色剂像,加热器23A和23B中的另一个在纵向两末端部分具有发热区域,以加热通过定影夹持部N的大尺寸纸P上的调色剂像。
位于打印机主体内部的电源向加热器23A和23B供电,以使加热器23A和23B产生热量。具体地说,控制器(例如处理器)可操作地连接到电源和温度传感器29。根据与定影带21外周面相对设置的温度传感器29检测到的定影带21外周面的温度,控制向加热器23A和23B供电。这样,加热器23A和23B的加热控制将定影带21的温度调节到所需的定影温度。
反射部件28A设置在加热器23A和支柱部件25之间,反射部件28B设置在加热器23B和支柱部件25之间。反射部件28A和28B将来自加热器23A和23B的热量反射到定影带21上,从而提高加热器23A和23B的加热效率以加热定影带21。此外,反射部件28A和28B防止来自加热器23A和23B的辐射热加热支柱部件25,从而减少能量的浪费。或者替代反射部件28A和28B,支柱部件25面对加热器23A和23B的各自的加热器侧表面可以施以绝缘处理或镜面抛光,以提高加热器23A和23B的加热效率并减少能量的浪费。
加压辊22由芯、设置在芯表面上的由例如硅橡胶泡沫或氟橡胶泡沫制成的弹性层、和设置在弹性层表面上的由例如PFA或PTFE制成的脱模层构成。当加压辊22被诸如弹簧的加压装置压靠在定影带21上时,加压辊22的弹性层变形,从而在定影带21和加压辊22之间的压力接触区域形成具有预定宽度的定影夹持部N。
由设置在打印机主体内部的电机等驱动源驱动加压辊22旋转,当驱动源驱动加压辊22旋转时,驱动源的驱动力从加压辊22在定影夹持部N传递到定影带21,从而使得定影带21旋转。当定影带21旋转时,位于定影夹持部N的定影带21夹在加压辊22和均热部件27之间。另一方面,定影带21除了夹持部宽度之外的周宽度由固定在位于定影带21相对的轴向端部的一对侧板上的凸缘引导。
在本实施方式中,加压辊22是实心辊,但也可以是中空辊,也就是管。在加压辊22是中空辊的情况下,可以在加压辊22内设置卤素加热器等热源。加压辊22的弹性层由固体橡胶制成,在加压辊22内部没有热源的情况下,弹性层也可以由海绵橡胶制成。因为海绵橡胶具有更高的绝热性,从定影带21吸收更少的热量。
温度传感器29设置在与定影带21的外周面相对的适当位置,例如在定影带21的旋转方向上的定影夹持部N的上游,检测定影带21的温度。分离部件40设置在定影装置20的纸张输送方向的下游位置,将纸P与定影带21分离。加压装置可解除将加压辊22向定影带21的加压。
图4是图2所示的定影装置20的轴向端部的概略透视图。在定影带21的各轴向端部配置凸缘45。图4表示定影带21的一个轴向端部。
凸缘45是中空的并且在凸缘45的两个轴向侧上开口。凸缘45包括一个沿凸缘45的轴向延伸的接收部46和从接收部46朝径向突出的颚部47。接收部46是局部圆柱形或圆筒状。在接收部46的周向局部区域,具有切口48。夹持部形成部件24和均热部件27插入由切口48限定的空间。
如果定影带21随着定影带21的转动而沿定影带21的轴向移动或倾斜,则定影带21的轴向端部与接收部46接触,限制定影带21的轴向移动。颚部47固定在定影装置20的侧板上。或者也可以在接收部46和定影带21的轴向端部之间插入由相对定影带21具有良好滑动性的材料制成的环形板。
图5是根据本公开的实施例的构成夹持部形成单元的夹持部形成部件、支撑部件和均热部件的分解透视图。
如图5所示,设置在夹持部形成部件24的定影夹持部侧的均热部件27与具有大致矩形形状的夹持部形成部件24接合,使均热部件27覆盖夹持部形成部件24的面对定影带21的内周面的夹持部侧面24c,从而将均热部件27与夹持部形成部件24接合。均热部件27可通过例如与夹持部形成部件24接合的突起与夹持部形成部件24接合,也可通过例如与夹持部形成部件24接合的粘合剂与夹持部形成部件24接合。
均热部件27包括面对定影带21内周面的带滑动接触面27a。夹持部形成部件24包括与定影夹持部侧面24c相反侧的支柱侧面。支柱部件25包括面对定影夹持部N的夹持部侧面。支柱部件25的夹持部侧面支撑夹持部形成部件24的支柱侧面。优选地,互相接触的夹持部形成部件24的支柱侧面和支柱部件25的夹持部侧面可分别形成凹部和突起部(例如,凸台和销),例如,以减小夹持部形成部件24和支柱部件25之间的接触面积。
接着,说明根据本公开的实施例的特征构成。
图6是根据本公开的一个实施例的均热部件的透视图,图7是图6所示的均热部件的放大横截面图。参照图6和图7,详细说明均热部件27的结构。
如图6所示,根据本实施例,由铝或铝合金制成的均热部件27包括在均热部件27的表面(具体地说,与定影带21的内周面相对的面)上的氧化铝膜(以下称为氧化铝膜54)。如图7所示,用作固体润滑剂的二硫化钼(MoS2)56填充规则排列在氧化铝膜层54(位于铝基材52上)中的多个微孔54a。
氧化铝膜层54非常硬,具有良好的耐磨性,特别是对于磨料磨耗,氧化铝膜层54具有非常强的耐磨性。另一方面,二硫化钼56是一种固体润滑剂,其摩擦系数低于氧化铝膜层54的摩擦系数。采用这种结构,本实施方式的均热部件27作为对定影带21的内周面同时具有耐磨性和润滑性的滑动部件。
图8至图10说明了根据本发明实施例的均热部件的制造方法,如图8所示,用公知的阳极氧化方法对铝基材52进行一次电解,在铝基材52的表面形成氧化铝膜层54。在氧化铝膜层54中产生规则排列的无数(多个)微孔54a。
根据电解所使用的电荷量(=电流×时间)可调整氧化铝膜层54的厚度t。由于氧化铝膜层54的导热率低于铝基材52的导热率,因此,优选铝基材52尽可能薄。氧化铝膜层54与在其上滑动的定影带21的滑动层21c(见图3)相比,具有非常硬的性质。
例如,当以马氏硬度进行比较时,定影带21的滑动层21c的值为100N/mm2至300N/mm2,而氧化铝膜层54的值约为3000N/mm2
因此,在本实施方式中,氧化铝膜54的厚度t至少小于定影带21的滑动层21c的厚度。如上所述,定影带21的滑动层21c的厚度约为15μm,不会产生涂层不均匀。因此,在本实施方式中,氧化铝膜54的厚度t约为5μm,其厚度约为定影带21的滑动层21c厚度的三分之一,上述氧化铝膜54的厚度t是一个例子,但不限于此。
微孔54a的孔径d尽管因用于阳极氧化处理的处理液而不同,约为
Figure BDA0003693662210000111
微孔54a的数量使得微孔54a占均热部件27表面积的5%~40%。上述孔径d和微孔54a的数量是示例,但不限于此。
接着,在以硫代钼酸盐为主要成分的水溶液中,使其上形成有氧化铝膜层54的铝基材52作为阳极进行二次电解。于是,如图9所示,使硫化钼(即二硫化钼56)析出在多个微孔54a中而固定。该析出从多个微孔54a的基底部54b开始,随着电解时间的经过而向多个微孔54a的入口(或最外表层)前进。
现在说明为什么硫化钼(即二硫化钼56)从基底部54b析出。二次电解液中的硫代钼酸盐分解成硫代钼酸离子。由于这些离子带负电荷,这些离子被吸引到阳极,并通过电泳或扩散进入微孔54a内。由于这些离子的大小比微孔54a的小得多,这些离子到达微孔54a的深部。因此,硫化钼(即二硫化钼56)从多个微孔54a的基底部54b析出。
当在二次电解后对上述析出的硫化钼(即二硫化钼56)进行热处理时,形成具有石墨结构的晶体。结果,如图10所示,从所述多个微孔54a的基底部54b至所述多个微孔54a的最外表面层,用所述二硫化钼56填充所述氧化铝膜层54中的多个微孔54a。
本实施方式的均热部件27在与定影带21的内周面相对的面上具有氧化铝膜层54,该氧化铝膜层54中的多个微孔54a从基底部54b到多个微孔54a的最外层由二硫化钼56填充。由于通过使得铝基材52变质形成氧化铝膜层54,在形成氧化铝膜层54时不会混入异物。而且不会产生因涂布不均而产生的微小的凸起形状。因此,能防止定影带21的内表面的局部磨损。
此外,二硫化钼56填充氧化铝膜层54在深度方向上的整个区域。因此,即使氧化铝膜层54被磨损,只要存在氧化铝膜层54,均热部件27就能提供具有良好滑动性的定影带21,其滑动性与初始阶段相比没有变化。
另外,在本实施方式中,均热部件27使与定影带21的内周面相对的表面的表面粗糙度减小。这是因为不特别需要用于保持油脂的表面粗糙度。通过这样减小的表面粗糙度,当定影带21在带滑动接触面27a上滑动时,均热部件27防止对定影带21的内周面的损伤,从而获得进一步的优点。在本实施方式中,氧化铝膜层54的算术平均粗糙度Ra约为0.2μm至0.3μm。
(变形例)
在上述实施方式中,使用二硫化钼作为固体润滑剂,但该固体润滑剂不限于二硫化钼,也可用PTFE或氟润滑脂浸渍和填充在氧化铝膜层54中的多个微孔54a。
从刚性的观点出发,优选氧化铝膜层54的硬度(例如马氏硬度)大于定影带21的滑动层21c的硬度。特别优选氧化铝膜层54的硬度为定影带21的滑动层21c的3倍左右,更优选为5倍左右至10倍左右。
接着,对本实施方式的均热部件的均热性能进行说明。
图11A和图11B分别是均热部件和定影带的横截面图。具体地说,图11A作为比较结构,示出了均热部件127和定影带121的结构。图11B示出了根据本发明实施例的均热部件27和定影带21的结构。
表1显示了定影带和均热件的比较结构和本实施例结构的比较。
表1
Figure BDA0003693662210000121
如图11A所示,在比较结构中,滑动层121c和53夹在均热部件127的铝基材料152和定影带121的基材121a之间以防止相互磨损,滑动层53是公知的树脂基涂层材料,如聚酰亚胺树脂或氟树脂。界面60存在于均热部件127的铝基材料152和滑动层53之间。滑动层121c和53的总厚度约为30μm。
如上所述,滑动层121c和53的每一个的厚度为15μm,用于涂层而不会引起涂层不均匀。
与此相对,如图11B所示,在本实施方式的结构中,在均热部件27的铝基材52与定影带21的基材21a之间夹着滑动层21c和氧化铝膜层54,但在均热部件27的铝基材52与氧化铝膜层54之间不存在界面。滑动层21c和氧化铝膜层54的总厚度约为20μm。
由于均热部件27的铝基材52与定影带21的基材21a之间的距离小于均热部件127的铝基材152与定影带121的基材121a之间的距离,因此,本实施例的均热部件27提高了导热性。另外,由于在氧化铝膜层54和铝基材52之间没有明显的界面,因此,本实施例的均热部件27有利于热传导,因此,本实施例的均热部件27与比较例的均热部件相比,提高了均热性能。
利用上述结构,能实现即使经时也能进行良好定影的定影装置。设有该定影装置的成像装置可作为能长期防止定影单元扭矩上升的产品。
例如,在上述实施例中,夹持部形成部件24和均热部件27是分开的部件,或者均热部件可具有作为夹持部形成部件的作用(或功能)而成为一体部件。
上述实施例是说明性的,并不限制本发明,因此,根据上述教导,许多附加的修改和变化是可能的,例如,在本发明的范围内,不同说明性实施例的元素和/或特征可以互相组合和/或互相替代。
本专利申请基于2019年12月17日在日本专利厅提出的日本专利申请No.2019-227137号,并要求其优先权,其全部公开内容通过引用并入本文。
附图标记列表
1 图像形成装置
2 瓶收容部
2C,2K,2M,2Y 调色剂瓶
3 转印装置
4 4C,4K,4M,4Y 成像单元
5 感光体
6 充电装置
7 显影装置
8 清洁装置
9 曝光装置
10 供纸盘
11 供纸辊
12 定位辊对
13 排纸辊对
14 输出托盘
20 定影装置
21 定影带
21a 基材
21b 脱模层
21c 滑动层
21d 弹性层
22 加压辊
23A,23B 加热器
24 夹持部形成部件
25支柱部件
25a 臂
27 均热部件
27a 带滑动接触面
28A,28B 反射部件
29 温度传感器
30 中间转印带
31 一次转印辊
32 二次转印背撑辊
33 清洁支撑辊
34 张力辊
35 带清洁装置
36 二次转印辊
40 分离部件
45 凸缘
46 接收部
47 颚部
48 切口
52 铝基材
53 滑动层
54 氧化铝膜层
54a 微孔
54b 基底部
56 二硫化钼
60 界面
N 定影夹持部
P 纸

Claims (5)

1.一种定影装置,包括:
可旋转的环状定影部件;
配置为加热所述定影部件的热源;
加压部件,设置在所述定影部件外侧,面对所述定影部件;
夹持部形成部件,设置在所述定影部件内侧,在所述定影部件和所述加压部件之间形成夹持部;以及
均热部件,配置为覆盖所述夹持部形成部件的面对所述定影部件的面,并沿所述定影部件的轴向传递热量,
所述定影部件至少包括:
由金属制成的筒状基材;以及
在所述基材的内周面上由耐热树脂制成的滑动层,
所述均热部件由铝或铝合金制成,
所述均热部件在面对所述定影部件的内周面的面上具有氧化铝膜层,
在所述氧化铝膜层中的多个微孔填充有固体润滑剂,该固体润滑剂的摩擦系数低于所述氧化铝膜层的摩擦系数,
所述氧化铝膜层的厚度小于所述定影部件的所述滑动层的厚度。
2.根据权利要求1所述的定影装置,
其中,所述固体润滑剂是二硫化钼,以及,
其中,所述多个微孔从所述多个微孔的底部到所述多个微孔的最外表层被所述固体润滑剂填充。
3.根据权利要求1所述的定影装置,
其中,所述固体润滑剂是聚四氟乙烯(PTFE)或氟润滑脂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定影装置,
其中,所述氧化铝膜层具有小于10μm的厚度。
5.一种成像装置,包括根据权利要求1至4中任一项所述的定影装置。
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