CN1248066C

CN1248066C - 定影装置

Info

Publication number: CN1248066C
Application number: CNB031195733A
Authority: CN
Inventors: 毛利周平; 藤沢和利; 田岛武志; 竹花浩
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2023-03-11
Also published as: EP1345093A2; CN1444112A; US20030210933A1; US6839537B2; CN2629070Y

Abstract

一种定影装置，包括剥离部件(31、32)，沿定影辊(21)及加压辊(22)的轴向而且在定影夹持部(N)的记录媒体输送方向下游侧，接近定影辊及加压辊来配设；上述定影辊侧的剥离部件(31)的定位在定影辊表面上进行，而上述加压辊侧的剥离部件(32)的定位在加压辊的轴承(25)表面上进行。该装置可提高记录媒体从定影辊及加压辊的剥离性。

Description

定影装置

技术领域

本发明涉及使用电子照相法的复印机、打印机、传真机等图像形成装置，特别涉及具有剥离部件的定影装置，该剥离部件剥离从定影夹持部排出的记录媒体。

背景技术

在使用电子照相法的图像形成装置中，作为使纸等记录媒体上转印的墨粉图像定影的定影装置，下述定影装置被广泛使用：使转印有墨粉图像的纸通过由定影辊和加压辊构成的一对辊的夹持部，通过定影辊的加热和两个辊的加压而使墨粉图像融着到纸上。

一般，在该定影装置中，记录媒体上融着的墨粉图像与定影辊接触，所以定影辊使用表面上形成有起模性好的氟树脂的辊。但是，即使使用这种定影辊，也由于熔融的墨粉软而且粘性高，所以容易附着在定影辊表面，纸有可能卷绕在定影辊上。

因此，以往，日本专利特开平11-184300号公报提出了下述方案：在定影辊的旋转方向下游侧设置与定影辊接触的薄片状剥离部件。该剥离部件以树脂薄片或金属薄片作为基材，在该基材表面及与定影辊接触的端缘通过喷涂或粘贴来形成氟树脂层。

然而，在上述现有的定影装置中具有下述问题：由于使剥离部件与定影辊接触，所以会损伤定影辊。因此，提出与定影辊不接触来配置剥离部件的方式。然而，在该方式中具有下述问题：为了将记录媒体用在其整个宽度方向上均匀的力从定影辊上剥离下来，必须在定影辊的轴向全长上始终保持剥离部件的前端和定影辊之间的间隙恒定。

此外，现有的定影辊和加压辊的配置一般采用将定影辊和加压辊上下而且纵向配置、沿大致水平方向来输送记录媒体的方式，从两者的夹持部排出的记录媒体由于重力而向离开定影辊的方向作用力，所以记录媒体由剥离部件剥离的程度少。

然而，在将定影辊和加压辊配置为大致水平状态、沿大致垂直方向来输送记录媒体的情况下，产生下述问题：记录媒体容易卷绕在定影辊侧，并且在双面打印时，记录媒体的与定影辊侧没有墨粉量的部位对应的加压辊侧的墨粉熔融，记录媒体容易卷绕在加压辊侧。因此，提出在加压辊侧也设置剥离部件，但是与定影辊侧同样具有下述问题：必须保持剥离部件的前端和加压辊之间的间隙恒定。

此外，在采用在将定影辊和加压辊配置为大致水平状态、从定影夹持部向上方排出记录媒体的方式的情况下，记录媒体容易卷绕在定影辊侧，使得记录媒体必定与剥离部件接触，由于其使用频度增大，所以剥离部件与记录媒体的接触角度的设定成为重要的课题。根据剥离部件与记录媒体的接触角度不同可导致记录媒体的剥离性恶化，或者图像产生条纹的问题。

此外，在现有的定影装置中具有下述问题：由于使剥离部件与定影辊接触，所以会损伤定影辊。如图10(A)所示，现有的剥离部件51的构造是在前端部具有圆角R的基材51a的表面上形成氟树脂层51f，所以在长年使用后，如图10(B)所示，与记录媒体接触的前端部的树脂层51f会剥落，接触面积大的圆角部R会擦伤记录媒体，所以具有下述问题：墨粉粘连，或者产生图像条纹。

再者，通常定影辊和加压辊在两端部通过弹簧压接，所以弹性层厚的加压辊的中央部膨胀出来，其结果是，定影辊会沿轴向弓形弯曲。因此，具有下述问题：剥离部件和定影辊表面之间的间隙的管理非常困难。此外，在将定影辊和加压辊配置为大致水平状态的情况下，记录媒体容易卷绕在定影辊侧，从而记录媒体必定与剥离部件接触，由于其使用频度增大，所以上述间隙的管理变得更加重要。

发明内容

本发明将解决上述现有的问题及课题，其第1目的在于提供一种定影装置，该装置能够提高记录媒体从定影辊及加压辊的剥离性。

为了实现上述目的，本发明的定影装置的特征在于，它包括：具有热源的定影辊；与该定影辊压接的加压辊；以及剥离部件。所述剥离部件沿定影辊及加压辊的轴向且接近定影辊及加压辊地配设在定影夹持部的记录媒体输送方向下游侧；上述定影辊侧的剥离部件的定位在定影辊表面上进行，而上述加压辊侧的剥离部件的定位在加压辊的轴承表面上进行。

此外，本发明的另一特征在于，上述加压辊的轴向长度比定影辊的轴向长度短，在其空出的空间中设置上述轴承；此外，还一特征在于，上述定影辊和加压辊的轴的连续被配设成与水平线成0°≤θ≤30°范围内的角度，沿垂直方向来输送记录媒体。

本发明的第2目的在于提供一种定影装置，能够提高剥离部件对记录媒体的剥离性，并且防止产生图像条纹。

为了实现上述目的，本发明的定影装置的特征在于，将定影辊侧的剥离部件相对定影夹持部的出口切线的配置角度θ设定在-5°≤θ≤25°的范围内，其中该配置角度θ在定影辊侧为+，在上述加压辊侧为-。

本发明的第3目的在于提供一种定影装置，能够增大剥离部件的耐久性，并且提高定影图像的画质。为了实现该目的，本发明的定影装置的剥离部件在前端部具有刃口的基材的表面上形成有氟树脂层。

本发明的第4目的在于提供一种定影装置，能够始终保持剥离部件的前端和定影辊表面之间的间隙恒定。为了实现该目的，将上述剥离部件的前端部的形状做得使前端部和定影辊表面之间的间隙恒定，或者将上述剥离部件的前端部的形状做得使其两端部和定影辊表面之间的间隙大于其中央部和定影辊表面之间的间隙。

附图说明

图1示出本发明的定影装置的一实施形态，是图像形成装置的整体结构图。

图2示出图1的定影装置的详细构造，是部分断裂面的透视图。

图3是图2的要部剖面图。

图4是图2的剥离部件的透视图。

图5是图2的剥离部件的安装状态的侧视图。

图6是从图2的上部看到的平面图。

图7是用于说明本发明其他特征的示意图。

图8是本发明的实验结果的图(表)。

图9是本发明的剥离部件的放大剖面图。

图10是现有的剥离部件的放大剖面图。

图11用于说明本发明的课题的示意图。

图12是本发明一实施形态的剖面图。

图13是本发明另一实施形态的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施形态。图1示出本发明的定影装置的一实施形态，是图像形成装置的整体结构图。

在图像形成装置1的装置主体2内，配设有由感光鼓构成的载像体3，由未图示的驱动部件沿图示箭头方向旋转驱动。在该载像体3的周围，沿其旋转方向，配设有用于使载像体3均匀带电的带电装置4、用于在载像体3上形成静电潜像的曝光装置5、用于对静电潜像进行显影的旋转显影装置6、用于一次转印载像体3上形成的单色墨粉图像的中间转印装置7。

旋转显影装置6的黄显影装置6Y、品红显影装置6M、青显影装置6C及黑显影装置6K被安装在支持架8上，支持架8由未图示的驱动电机旋转驱动。该多个显影装置6Y、6C、6M、6K进行旋转移动，使得每当载像体3旋转1周时，选择性地使一个显影装置的显影辊6a与载像体3对置。另外，在各显影装置6Y、6C、6M、6K上形成有容纳各色墨粉的墨粉容纳部。

中间转印装置7包括：驱动辊9及从动辊10、由两个辊沿图示箭头方向驱动的中间转印皮带11、在皮带11的背面与载像体3对置而配设的一次转印辊12、除去皮带11上的残留墨粉的转印皮带清洁器13、以及二次转印辊14。该二次转印辊14与驱动辊9对置而配设，用于将中间转印皮带11上形成的四色全色图像转印到记录媒体(纸等)上。

在装置主体2的底部配设有送纸盒15，送纸盒15内的记录媒体经拾取辊16、记录媒体输送通路17、二次转印辊14以及定影装置19被输送到出纸托盘20。另外，23是双面打印输送通路。

下面说明由上述结构构成的图像形成装置的作用。在来自未图示的计算机的图像形成信号被输入后，载像体3、显影装置6的显影辊6a及中间转印皮带11旋转驱动，首先，载像体3的外周面由带电装置4均匀带电，曝光装置5对均匀带电的载像体3的外周面进行与第1种颜色(例如黄)的图像信息对应的选择性曝光，形成黄静电潜像。

黄显影装置6Y旋转，使其显影辊6a接触形成在载像体3上的潜像位置，从而在载像体3上形成黄静电潜像的墨粉图像，接着，载像体3上形成的墨粉图像由一次转印辊12转印到中间转印皮带11上。此时，二次转印辊14脱离中间转印皮带11。

对应于图像形成信号的第2种颜色、第3种颜色、第4种颜色，重复通过载像体3和中间转印皮带11的1周旋转来进行的潜像形成、显影、转印，在中间转印皮带11上重叠转印与图像形成信号的内容对应的四色墨粉图像。然后，在该全色图像到达二次转印辊14的时刻，从输送通路17向二次转印辊14供给记录媒体，此时，二次转印辊14被按压到中间转印皮带11上，并且被施加二次转印电压，中间转印皮带11上的全色墨粉图像被转印到记录媒体上。然后，转印到该记录媒体上的墨粉图像由定影装置19加热加压来定影。中间转印皮带11上残留的墨粉由转印皮带清洁器13除去。

其中，在双面打印的情况下，走出定影装置19的记录媒体被颠倒，使得其后端变为前端，经双面打印输送通路23供给到二次转印辊14，中间转印皮带11上的全色墨粉图像被转印到记录媒体上，再次由定影装置19加热加压来定影。

在图1中，本发明的定影装置19包括由具有热源的定影辊构成的加热定影部件21和由与其压接的加压辊构成的加压部件22，定影辊21和加压辊22的轴的连线配置成与水平线成角度θ。其中，角度θ为0°≤θ≤30°。

图2～图6示出图1的定影装置19的细节，图2是定影装置的部分断裂面的透视图，图3是图2的要部剖面图，图4是图2的剥离部件的透视图，图5是图2的剥离部件的安装状态的侧视图，图6是从图2的上部看到的示意性平面图。其中，在各图面间对同一结构附以同一标号，有时省略其说明。

在图2及图6中，在壳体24内安装有可自由旋转的定影辊21，定影辊21的一端连结有驱动齿轮28。与定影辊21对置地安装有可自由旋转的加压辊22。加压辊22的轴向长度比定影辊21的轴向长度短，在其空出的空间中设有轴承25，加压辊22的两端由轴承25支持。在轴承25上设有可旋转的加压杠杆26，在加压杠杆26的一端和壳体24间配设有加压弹簧27，由此向加压辊22和定影辊21加压。

在图3中，定影辊21包括：内部具有碘钨灯等热源21a的金属制的筒体21b、由筒体21b的外周所设的硅酮橡胶等构成的弹性层21c、由弹性层21c的表面上覆盖的氟橡胶、氟树脂(例如聚四氟乙烯(PTFE))构成的表层(未图示)、以及筒体21b上固定的旋转轴21d。

加压辊22包括：金属制的筒体22b；筒体22b上固定的旋转轴22d；轴支持旋转轴22d的轴承25；与定影辊21同样地设置在筒体22b的外周上弹性层22c；以及由弹性层22c的表面上覆盖的氟橡胶、氟树脂构成的表层(未图示)。定影辊21的弹性层21c的厚度远远小于加压辊22的弹性层22c的厚度，从而形成加压辊22侧凹陷的定影夹持部N。

如图2及图3所示，在壳体24的两个侧面上，设有支持轴29、30，在该支持轴29、30上自由旋转地分别安装有定影辊21侧的剥离部件31和加压辊22侧的剥离部件32。由此，沿定影辊21和加压辊22的轴向且在夹持部的记录媒体输送方向下游侧配设有剥离部件31、32。

如图4及图5所示，定影辊21侧的剥离部件31以树脂薄片或金属薄片作为基材，在该基材表面上形成氟类树脂层。剥离部件31包括：板状剥离部(基材)31a；在剥离部31a的后方向定影辊21侧弯曲成L形的弯曲部31b；在剥离部31a的两侧端向下方弯曲的支持片31c；支持片31c上形成的配合孔31d；以及剥离部31a的两端侧前方延设的导向部31e。

剥离部31a被配置成向夹持部N的出口倾斜，剥离部31a的前端与定影辊21不接触但接近。在支持片31c的配合孔31d中，配合有图3说明过的支持轴29。导向部31e由弹簧33按压在壳体24上，从而导向部31e的前端接触定影辊21，其结果是，剥离部31a的前端和定影辊21表面之间的间隙始终恒定。

加压辊22侧的剥离部件32为与定影辊21侧的剥离部件同样的形状，但是如图2及图3所示，剥离部32a的前端被配置在比剥离部31a的前端更靠近记录媒体输送方向的下游侧。此外，导向部32e的前端在P点与加压辊22的轴承25的周面接触，从而剥离部32a的前端和加压辊22表面之间的间隙始终恒定。

下面说明本发明的特征。现有的定影辊21和加压辊22的配置一般是将定影辊21和加压辊22上下而且纵向配置，从两者的夹持部排出的记录媒体由于重力而向离开定影辊21的方向作用力，所以记录媒体由剥离部件剥离的程度少。但是，如图1所示，在将定影辊21和加压辊22配置为大致水平状态、沿大致垂直方向来输送记录媒体的情况下，产生下述问题：记录媒体容易卷绕在定影辊21侧，并且在双面打印时，记录媒体的与定影辊21侧没有墨粉量的部位对应的加压辊侧的墨粉熔融，记录媒体会卷绕在加压辊22上。因此，提出在加压辊22侧也设置剥离部件32，但是与定影辊21侧同样，存在必须保持剥离部件的前端和加压辊之间的间隙恒定的问题。

因此，在本发明中，如图2及图3所示，沿定影辊21和加压辊22的轴向在夹持部N的记录媒体输送方向下游侧配设有剥离部件31、32。定影辊21侧的剥离部件31的前端被配置得向夹持部N的出口倾斜，与定影辊21不接触但接近。加压辊22侧的剥离部件32的前端被配置得比定影辊21侧的剥离部件31的前端更靠近记录媒体输送方向下游侧。

如图5所示，定影辊21侧的剥离部件31的导向部31e由弹簧33按压在壳体24上，从而导向部31e的前端接触定影辊21，其结果是，定位得使剥离部31a的前端和定影辊21表面之间的间隙始终恒定。

加压辊22侧的剥离部件32为与定影辊21侧的剥离部件同样的形状，如图2及图3所示，剥离部32a的前端被配置得比剥离部31a的前端更靠近记录媒体输送方向下游侧。此外，导向部32e的前端在P点与加压辊22的轴承25的表面接触，从而定位得使剥离部32a的前端和加压辊22表面之间的间隙始终恒定。因此，如图6所示，加压辊22的轴向长度比定影辊21的轴向长度短，在其空出的空间中设有轴承25，加压辊22的两端由轴承25支持。

在双面打印的情况下，单面打印过的记录媒体由定影辊21侧的剥离部件31剥离后被颠倒，使得记录媒体的后端变为前端，经双面打印输送通路23供给到二次转印辊14，中间转印皮带11上的全色墨粉图像被转印到记录媒体上，再次由定影辊21加热加压来定影，此时，附着卷绕在加压辊22上的记录媒体由加压辊22侧的剥离部件32剥离。

下面说明本发明的其他特征。如图7所示，在采用在将定影辊21和加压辊22配置为大致水平状态、从定影夹持部N向上方U排出记录媒体的方式的情况下，记录媒体容易卷绕在定影辊21侧，由于记录媒体一定接触剥离部件31，其使用频度增大，所以剥离部件31与记录媒体的配置角度的设定成为重要的课题。根据相对记录媒体的剥离部件31配置角度不同，存在记录媒体的剥离性恶化，或者图像产生条纹的问题。

因此，在本发明中，使相对记录媒体的剥离部件31的配置角度，相对于定影夹持部N的出口的切线S变化来进行评价试验。图8示出其结果，由此可知，如果将剥离部件31的配置角度θ设定在相对定影夹持部N的出口的切线S成-5°≤θ≤25°的范围内，则不产生图像条纹，剥离性良好。其中，配置角度θ在定影辊21侧为+，在加压辊22侧为-。

(实施例1)

定影辊

直径30mm，弹性层：厚度1mm的硅酮橡胶(硬度JISA5°)，表层：厚度40μm的PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚树脂)，加热器内置

加压辊

直径35mm，弹性层：厚度6mm的硅酮橡胶(硬度JISA10°)，表层：厚度40μm的PFA

定影夹持部出口和剥离部31a前端的距离：6.5mm，定影夹持部宽度：8mm，定影温度：185℃，输纸速度：215mm/s，辊压接载荷31kgf

(实施例2)

定影辊

直径40mm，弹性层：厚度1.5mm的硅酮橡胶(硬度JISA8°)，表层：厚度40μm的PFA，加热器内置

加压辊

直径50mm，弹性层：厚度6mm的硅酮橡胶(硬度JISA10°)，表层：厚度40μm的PFA

定影夹持部出口和剥离部31a前端的距离：6.5mm，定影夹持部宽度：8mm，定影温度：185℃，输纸速度：215mm/s，辊压接载荷26kgf

(实施例3)

定影辊

直径30mm，弹性层：厚度1mm的硅酮橡胶(硬度JISA5°)，表层：厚度40μm的PFA，加热器内置

加压辊

定影夹持部出口和剥离部31a前端的距离：7.5mm，定影夹持部宽度：8mm，定影温度：185℃，输纸速度：215mm/s，辊压接载荷31kgf

评价项目

①图像条纹：打印全部涂黑图像，目视评价剥离部31a的擦痕——“条纹”

○：不产生条纹

△：产生轻微的淡条纹

×：产生图像面似被削去的严重的条纹

②：剥离性：连续打印250张全部涂黑图像，计算定影装置的出纸故障数

◎：无故障

○：1～2张纸的前端发生折叠

△：3～4张纸的前端发生折叠

×：5张以上的前端发生折叠，或者发生卡纸

接着，说明本发明的剥离部件。如图9(A)所示，本发明的剥离部件31的结构是在前端部具有刃口E的基材31a的表面上形成氟树脂层31f，即使在长年使用后，如图9(B)所示，记录媒体接触的前端部的树脂层31f磨损而剥落，由于记录媒体与刃口E线接触，所以也能够防止墨粉粘连或者产生图像条纹，能够相应地提高剥离部件31的耐久性。

剥离部件31的基材31a使用不锈钢、镍、铝、铁等金属或聚酯、聚酰亚胺等树脂，前端部的刃口E施加机械研磨、电解研磨、蚀刻等精密加工。

氟树脂微层31f使用四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚树脂(PFA)、聚四氟乙烯树脂(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚树脂(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚树脂(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚树脂(ECTFE)、聚三氟氯乙烯树脂(PCTFE)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚树脂(EPE)、聚偏氟乙烯(PVdF)等热塑性氟树脂、含热塑性弹性体及其他含氟共聚树脂、及(CF)N或(C2F)F等碳氟化合物。

下面说明本发明的剥离部件的前端和定影辊之间的间隙管理。为了将记录媒体在其整个宽度方向上用均匀的力从定影辊21上剥离下来，必须在定影辊21的轴向全长上始终保持剥离部件31的前端和定影辊21之间的间隙恒定。而且，如图11所示，定影辊21和加压辊22在轴向两端部通过弹簧27(图2)的力F压接，所以弹性层22c厚的加压辊22的中央部膨胀出来，其结果是，定影辊32会沿轴向弓形弯曲。因此，具有剥离部件31和定影辊21表面之间的间隙的管理非常困难的问题。

此外，现有的定影辊21和加压辊22的配置一般是将定影辊21和加压辊22上下而且纵向配置，从两者的夹持部排出的记录媒体由于重力而向离开定影辊21的方向作用力，所以记录媒体由剥离部件剥离的程度少。但是，如果如图1所示将定影辊21和加压辊22配置为大致水平状态，则具有下述特征：记录媒体容易卷绕在定影辊21侧，从夹持部N排出的记录媒体必定接触剥离部件，其使用频度远远高于现有方式。因此，上述间隙的管理成为更加重要的课题。

因此，在本发明中，如下所述来解决该课题。图12是本发明一实施形态的剖面图。如前所述，定影辊21在轴向两端部通过弹簧27(图2)的力F压接，所以定影辊21的金属制筒体21b的轴向剖面形状为鼓形，弹性层22c的表面沿轴向为弓形。此外，定影辊21为了防纸皱多做成逆冠冕(端部直径大于中央部直径的类型)形状，从而弓形倾向也增强。在本实施形态中，将剥离部件31的前端部31f的形状做成弓形，使得剥离部件31的前端部31f和弹性层22c之间的间隙G恒定。间隙G用测微仪或激光位移计来测定。

图13是本发明另一实施形态的剖面图。在本实施形态中，将剥离部件31的前端部31f的形状做得使其两端部和定影辊21表面之间的间隙G2大于剥离部件31的中央部和定影辊21表面之间的间隙G1。在本实施形态中，剥离部件31中央部(记录媒体最先碰到的地方)离定影辊21近，剥离性不会损失很大，能够简便地进行间隙管理，能够容易地制造。此外，接近定影辊21的部位少，所以异物或引起卡纸的纸对剥离部件31或定影辊21的损伤少，能够提高剥离部件31及定影辊21的耐久性、可靠性。

以上，说明了本发明的实施形态，但是本发明不限于此，而是可以进行各种变更，可以应用于现有公知的技术，也可以组合现有公知的技术。例如，在上述实施形态中，说明了定影辊21侧的剥离部件31，但是也可以应用于加压辊22侧的剥离部件32。

Claims

1、一种定影装置，其特征在于，它包括：具有热源的定影辊、与该定影辊压接的加压辊、以及剥离部件；所述剥离部件接近定影辊及加压辊地配设在沿定影辊及加压辊的轴向且在定影夹持部的记录媒体输送方向下游侧；上述定影辊侧的剥离部件的定位由定影辊表面进行，上述加压辊侧的剥离部件的定位由加压辊的轴承表面进行。

2、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述加压辊的轴向长度比定影辊的轴向长度短，在其空出的空间中设置上述轴承。

3、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述定影辊和加压辊的轴的连线被配设成与水平线成0°≤θ≤30°范围内的角度，沿垂直方向来输送记录媒体。

4、如权利要求3所述的定影装置，其特征在于，上述加压辊侧的剥离部件的前端比定影辊侧的剥离部件的前端配置得更靠近记录媒体输送方向下游侧。

5、如权利要求3所述的定影装置，其特征在于，将上述定影辊侧的剥离部件相对定影夹持部的出口切线的配置角度θ设定在-5°≤θ≤25°的范围内，其中该配置角度θ在定影辊侧为+，在上述加压辊侧为-。

6、如权利要求3所述的定影装置，其特征在于，上述剥离部件是在前端部具有刃口的基材的表面上形成氟树脂层而成。

7、如权利要求3所述的定影装置，其特征在于，将上述剥离部件的前端部的形状做得使前端部和定影辊表面之间的间隙恒定。

8、如权利要求3所述的定影装置，其特征在于，将上述剥离部件的前端部的形状做得使其两端部和定影辊表面之间的间隙大于其中央部和定影辊表面之间的间隙。