CN1936728A - 定影装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种定影装置，该定影对记录介质上承载的调色剂像进行定影，包括：可转动的定影辊部件；可转动的张紧辊部件；转动的定影带部件，其在所述定影辊部件和所述张紧辊部件之间张紧；加热器，其对所述定影带部件进行加热；加压部件，其对所述定影辊部件上卷绕着所述定影带部件的一部分进行挤压，以形成咬合部分；以及带移动方向改变部件，其在所述咬合部分下游侧介于所述定影带部件和所述定影辊部件之间，用于对所述定影带部件的移动方向进行改变，其中，所述定影带部件的宽度Wbe、所述加压部件的宽度Wpr、以及所述带移动方向改变部件的宽度Wpe被设置成满足下列关系式：Wpr≤Wbe＜Wpe。

Description

定影装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及在利用电子照相法的图像形成装置中使用的定影装置，更具体地，本发明涉及具有可转动带部件的定影装置。

背景技术

通常，在利用电子照相法的图像形成装置(例如复印机或打印机等)中，以下列方式进行图像形成。首先，由充电单元对鼓状的感光体(感光鼓)的表面进行均匀充电。接着，根据图像信息而被控制的光对带电的感光鼓进行扫描曝光，以在感光鼓的表面上形成静电潜像。随后，由显影装置对在感光鼓上形成的静电潜像显影成为可见图像(调色剂像)，然后随着感光鼓的转动，将该调色剂像传送至转印部分，并将其静电地转印到作为记录介质的记录纸上。接着，通过定影装置对记录纸上承载的调色剂像进行定影处理，从而完成图像。

总的来说，用于这种图像形成装置中的定影装置采用称为双辊方式的结构。双辊方式的定影装置具有定影辊和加压辊，在该定影辊中，在内部布置有加热源(加热器)的圆筒形金属芯的表面上层叠有耐热弹性层和防粘层，在该加压辊中，在金属芯上层叠有由耐热树脂薄膜或耐热橡胶薄膜制成的耐热弹性层和防粘层，并且定影辊和加压辊这两个辊互相挤压和接触。通过使得承载有未定影调色剂像的记录纸通过定影辊和加压辊之间的挤压接触区(咬合部分)，以对调色剂像进行加热和加压，从而定影调色剂像。

近年来，图像形成装置在向更高生产率和彩色化的方面取得了迅猛地进展，并且通常具有双面打印机构。因此，需要使安装于图像形成装置中的定影装置能够进一步应对高速化的操作。

然而，现有技术的双辊方式的定影装置存在这样的问题：即，难以对接连以高速传送的大量记录纸进行充分的定影处理。也就是说，在双辊方式的定影装置中，构成定影辊的金属芯和由硅酮橡胶制成、并覆盖在该金属芯上的弹性层起到阻热器的作用。因此，在双辊方式的定影装置中，在结构上难以迅速、充分地由布置在定影辊内部的加热器供给与记录纸从定影辊获取的热量相当的热量。

因此，如果将记录纸连续以高速传送至双辊法的定影装置中，则出现的问题是，定影辊的表面温度会逐渐下降，从而使得定影性能降低。这样，在图像形成装置的启动时间，会更容易发生所谓的“温度下降现象”，即定影辊的表面温度暂时下降的现象。特别是当采用具有较大热容量的厚纸作为记录纸时，从定影辊的表面带走的热量增加，以至于定影性能较低或温度下降更多，这样就会由于定影故障而导致图像质量的劣化。

针对这些情况，已经开发出这样的技术：即，通过解决与上述双辊方式的定影装置有关的上述问题，实现与图像形成装置的高速化相对应的定影装置。例如，已存在有关于这样的定影装置的技术：即，在该定影装置中，对记录纸进行加热的加热部件由绕两个或更多张紧辊张紧的膜状带部件(定影带)构成(例如，参见JP-A-3-133871)。

在使用这种定影带的定影装置中，在定影带进入咬合部分之前，由布置在张紧辊内的加热器对定影带进行充分预热，并且通过从受热的定影带向记录纸和调色剂像加热，以在咬合部分中对调色剂像进行定影。因此，即使在定影过程中，记录纸从定影带获取热量，由于定影带本身的热容量较小，所以，通过张紧辊内的加热器，定影带能够在短时间内恢复到规定的可定影温度。从而，采用定影带作为加热部件的定影装置易于将定影带在进入咬合部分时的温度保持在规定值，这样，即使图像形成装置进行高速处理，也能够向咬合部分供给充足的热量。

然而，在采用定影带的定影装置中，由于调色剂像承载在记录纸的表面上，当调色剂像因定影带的加热而熔化时，调色剂像成为在记录纸和定影带之间施加粘附力的粘合剂。因此，需要将记录纸从定影带的表面剥离的机构，就象现有技术中的双辊方式的定影装置一样。特别是当图像形成装置进行高速处理时，需要将快速通过咬合部分的记录纸从定影带一侧稳定、可靠地剥离，这是因为一旦定影装置发生剥离故障而导致堵纸(卡纸)，随后就可能有许多记录纸受到卡纸的影响而损伤的缘故。

将记录纸从定影带的表面剥离的机构一般具有这样的结构：即，将分离爪布置成在咬合部分的下游侧与定影带接触，这如在JP-A-3-133871中所述。

然而，在这种结构中，即由分离爪将记录纸从定影带的表面剥离的结构中，特别是当以高速进行定影时，记录纸的前端会抵触到剥离爪而使该前端受到损伤，在最坏的情况下，有时会导致卡纸。这种故障特别是容易在具有较小厚度的记录纸的情况下发生。

为了防止这种故障以将记录纸从定影带稳定地剥离，需要将分离爪强有力地压在定影带上。然而，存在这样的担心：即，定影带的表面会受到分离爪磨损。如果定影带的表面受到磨损，则在定影图像上会出现与定影带的表面上的磨损部位相对应的定影不均匀性，这样使得图像质量可能会下降。另外，偏移的调色剂可能逐渐沉积在该磨损部位上，这样会在定影图像上导致污点。而且，如果定影带的表面上的磨损进一步发展，则薄层的定影带最终会断裂，从而无法获得高耐久性。

这样，为了不采用这种分离爪而将记录纸从定影带稳定地剥离，已经提出了这样的结构：即，在定影带的内侧，在对应于咬合部分的出口(在最下游侧)的位置处，设置用于将定影带在出口处的曲率设定为较大值的剥离部件，以使记录纸能够因定影带的曲率的变化而得到剥离(例如，参见JP-A-2003-5566)。

将JP-A-3-133871(第4页，图3)和JP-A-2003-5566(第6至8页，图4)引用作为现有技术。

如上所述，在这种结构中：即，在咬合部分的出口处设置用于增加定影带的曲率的剥离部件，从而使记录纸能够从定影带的表面得到剥离，并且定影带与固定的剥离部件滑动接触。在这种情况下，即剥离部件与加压辊进行挤压和接触以部分地形成咬合部分，如果在由定影辊和加压辊形成的咬合部分与由剥离部件和加压辊形成的咬合部分之间存在间隙，则在间隙部分的接触压力可能会下降，从而由于发生鼓泡(blister)而导致图像缺陷。为了避免这种故障，将剥离部件设置成尽可能地接近定影辊。

结果是，出现这样的问题：即，定影带或加压辊相对剥离部件的滑动而引起的磨损可能会影响定影性能，从而无法长期保持高的定影性能。

举例来说，将定影辊、加压辊和剥离部件在垂直于记录纸的移动方向上的宽度设置为相等，并将定影带的宽度设为较窄。在这种情况下，会出现这样的区域：即，在定影带的外侧出现剥离部件与加压辊直接接触并滑动的区域，因此加压辊只会在该区域中受到磨损。结果，在加压辊上会形成台阶状，从而导致定影带的运转故障或定影不均匀性。

发明内容

本发明通过下列途径来实现，即解决上述技术问题，并且提供一种使用带部件的定影装置以及一种图像形成装置，其中，通过利用对定影性能产生不利影响的剥离部件，防止定影带或加压辊的磨损，以长期保持高定影性能。

根据本发明的一方面，对记录介质上承载的调色剂像进行定影的定影装置包括：可转动的定影辊部件；可转动的张紧辊部件；转动的定影带部件，其在所述定影辊部件和所述张紧辊部件之间张紧；加热器，其对所述定影带部件进行加热；加压部件，其对所述定影辊部件上卷绕着所述定影带部件的一部分进行挤压，以形成咬合部分；以及带移动方向改变部件，其在所述咬合部分下游侧介于所述定影带部件和所述定影辊部件之间，用于对所述定影带部件的移动方向进行改变。其中，所述定影带部件的宽度Wbe、所述加压部件的宽度Wpr、以及所述带移动方向改变部件的宽度Wpe被设置成满足下列关系式：Wpr≤Wbe＜Wpe。

根据本发明的另一方面，对记录介质上承载的调色剂像进行定影的定影装置包括：可转动的定影辊部件；可转动的张紧辊部件；转动的定影带部件，其在所述定影辊部件和所述张紧辊部件之间张紧；加压辊部件，其对所述定影辊部件上卷绕着所述定影带部件的一部分进行挤压，以形成咬合部分，并且所述加压辊部件在其表面上具有弹性层；以及弯曲部件，其由金属形成，并且在所述咬合部分下游侧介于所述定影带部件和所述定影辊部件之间，用于使所述定影带部件以更大曲率弯曲。其中，即使当所述定影带部件蛇行时，由于所述定影带部件介于所述弯曲部件和所述加压辊部件之间，从而使得所述弯曲部件和所述加压辊部件不会直接接触。

根据本发明的又一方面，一种图像形成装置包括：调色剂像形成部分，其形成调色剂像；转印部分，其将由所述调色剂像形成部分形成的所述调色剂像转印到记录介质上；以及定影装置，其将转印到所述记录介质上的所述调色剂像定影在所述记录介质上。其中，所述定影装置包括：可转动的定影辊部件；可转动的张紧辊部件，其具有加热器；转动的定影带部件，其在所述定影辊部件和所述张紧辊部件之间张紧；加压辊部件，其对所述定影辊部件上卷绕着所述定影带部件的一部分进行挤压，以形成咬合部分，所述加压辊部件在其表面上具有弹性层；以及剥离部件，其在所述咬合部分下游侧介于所述定影带部件和所述定影辊部件之间，用于从所述定影带部件剥离所述记录介质。其中，所述定影带部件的宽度Wbe、所述加压辊部件的宽度Wpr、以及所述剥离部件的宽度Wpe被设置成满足下列关系式：Wpr≤Wbe＜Wpe。

根据本发明的再一方面，对记录介质上承载的调色剂像进行定影的定影装置包括：转动部件；环带部件，其卷绕在所述转动部件上，并随着所述转动部件的转动而转动；加压部件，其对所述转动部件和卷绕在所述转动部件上的所述环带部件进行挤压，以形成咬合部分；以及带移动方向改变部件，其在所述咬合部分下游侧介于所述环带部件和所述转动部件之间，用于对所述环带部件的移动方向进行改变。其中，所述环带部件的宽度Wbe、所述加压部件的宽度Wpr、以及所述带移动方向改变部件的宽度Wpe被设置成满足下列关系式：Wpr≤Wbe＜Wpe。

附图说明

图1为根据本发明示范实施例的图像形成装置的示意结构图；

图2为从概念上示出定影装置的一个端部的透视图；

图3为示出定影装置的示意性结构的横截面侧视图；

图4为示出咬合部分的邻近区域的示意横截面视图；

图5为示出布置剥离垫的区域周围的示意横截面视图；

图6为从排纸侧看到的定影装置的概念视图；以及

图7为带蛇行(belt walk)的说明图。

具体实施方式

下面将根据附图对本发明的实施例进行详细说明。

图1为根据本发明示范实施例的图像形成装置的示意结构图。

如图1中所示的图像形成装置是使用中间转印方式的所谓串联式图像形成装置，该图像形成装置具有：多个图像形成单元1Y、1M、1C和1K，其作为调色剂像形成装置，用于通过电子照相法形成各种颜色成分的调色剂像；一次转印单元10，其用于将由各图像形成单元1Y、1M、1C和1K形成的各种颜色成分的调色剂像顺序转印(一次转印)到中间转印带15上；二次转印单元20，其作为转印装置，用于将转印到中间转印带15上的叠加的调色剂像全部转印(二次转印)到作为记录介质的记录纸P上；以及定影装置60，其用于对记录纸P上二次转印的图像进行定影。另外，还设置有控制单元40，其用于对各单元(各部分)的操作进行控制。

各图像形成单元1Y、1M、1C和1K具有：充电单元12，其用于对感光鼓11进行充电；激光曝光单元13，其用于在感光鼓11上写入静电潜像(在图中用符号Bm标明曝光光束)；显影单元14，其容纳各种颜色成分的调色剂，以便用调色剂将感光鼓11上的静电潜像显影为可见图像；一次转印辊16，其用于在一次转印单元10中将在感光鼓11上形成的各种颜色成分的调色剂像转印到中间转印带15上；以及鼓清洁器，其用于去除感光鼓11上的残留调色剂，在各图像形成单元1Y、1M、1C和1K中，这些电子照相装置以适当的顺序布置在沿箭头A的方向转动的感光鼓11周围。图像形成单元1Y、1M、1C和1K从中间转印带15的上游侧按照黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)的顺序几乎成直线地进行设置。

在沿设置感光鼓11的方向几乎成直线延伸的通道中，将中间转印带15绕各种辊子张紧，并沿图1中箭头B所示的方向以规定速度对中间转印带15进行循环驱动(转动)。

一次转印单元10由与感光鼓11相对布置的一次转印辊16构成，并且中间转印带15夹在感光鼓11与一次转印辊16之间。一次转印辊16使得中间转印带15挤压并接触感光鼓11。此外，将与调色剂的带电极性相反的极性的电压(一次转印偏压)施加到一次转印辊16上。从而，将感光鼓11上的调色剂像顺序地静电吸附至中间转印带15，并叠加在中间转印带15上。

二次转印单元20具有二次转印辊22和支撑辊25，该二次转印辊22设置在中间转印带15的调色剂像承载面侧，支撑辊25与二次转印辊22相对而布置，中间转印带15置于二次转印辊22和支撑辊25之间。

将二次转印偏压施加到支撑辊25上，并将二次转印辊22接地，从而在二次转印辊22与支撑辊25之间产生二次转印偏压。接着，将调色剂像二次转印到传送至二次转印单元20的记录纸P上。

另外，在二次转印单元20的下游侧于中间转印带15上设置中间转印带清洁器35，该中间转印带清洁器35用于通过去除二次转印后的中间转印带15上的残留调色剂或纸粉，以对中间转印带15的表面进行清洁。

此外，图像形成装置具有记录纸传送机构50。记录纸传送机构50将记录纸P从容纳记录纸P的记录纸托盘51传送到二次转印单元20，并将在二次转印单元20中转印(二次转印)调色剂像的记录纸P传送到定影装置60中。

具有上述结构的图像形成装置以下列方式形成图像。

即，各图像形成单元1Y、1M、1C和1K根据从图像阅读器(未示出)或个人计算机(未示出)输出的图像数据在各感光鼓11上形成各种颜色的调色剂像。在各图像形成单元1Y、1M、1C和1K中的调色剂像的形成是以这样的方式进行的：即，激光曝光单元13对由充电单元12充电的感光鼓11进行扫描和曝光，以形成静电潜像，显影单元14对静电潜像进行显影，以形成调色剂像。

在一次转印单元10中，将在各图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11上形成的调色剂像转印并叠加在中间转印带15上。

随着中间转印带15的转动，将叠加在中间转印带15的表面上的调色剂像移动至二次转印单元20上，并在二次转印单元20中，将调色剂像全部静电转印到由记录纸传送机构50传送的记录纸P上。

接着，通过记录纸传送机构50将其上转印有调色剂像的记录纸P传送至定影装置60，定影装置60利用热量和压力对调色剂像进行定影处理，以将调色剂像定影在记录纸P上。接着，将其上定影有图像的记录纸P排出至纸张输出托盘(未示出)，该纸张输出托盘设在图像形成装置的排出部分中。

下面将对根据本实施例的图像形成装置中的定影装置60进行说明。

图2为从概念上示出根据本实施例的定影装置60的一个端部的透视图。图3为示出定影装置60的结构的示意横截面侧视图。图4为示出咬合部分N的邻近区域的示意横截面视图。图5为示出布置剥离垫64的区域周围的示意横截面视图。

定影装置60具有定影带组件61和加压辊62，该定影带组件61具有定影带610，该加压辊62作为加压装置，与定影带组件61挤压和接触。

定影带组件61具有以下主要部件：定影带610，其作为带部件；定影辊611，其作为定影辊部件，并在对定影带610进行张紧的同时转动；张紧辊612，其作为张紧辊部件，用于从内侧张紧定影带610；张紧辊613，其作为张紧辊部件，用于从外侧张紧定影带610；姿态校正辊614，其作为蛇行部分，用于对定影辊611和张紧辊612之间的定影带610的姿态进行调整；剥离垫64，其作为剥离部件，布置在咬合部分N(定影带组件61与加压辊62挤压和接触的区域)内的下游区域中靠近定影辊611的位置处；以及张紧辊615，其作为张紧辊部件，用于在咬合部分N的下游侧张紧定影带610。

定影带610是挠性环带，其具有314mm的圆周长度和340mm的宽度。定影带610由以下部分构成：基层，其由具有80μm厚度的聚酰亚胺树脂形成；弹性层，其由具有200μm厚度的硅酮橡胶制成，并层叠在基层的表面(外圆周面)上；以及防粘层，其由具有30μm厚度的四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物树脂(PFA)管形成，并覆盖在弹性层上。在这里，设置弹性层是为了特别提高彩色图像的图像质量。此外，根据包括使用目的和使用条件在内的装置设计条件，对定影带610在材料、厚度和硬度方面的结构进行适当地选取。

定影辊611是硬辊，其具有由铝制成的圆筒形芯辊(金属芯)并具有65mm的外径、360mm的长度和10mm的厚度。围绕该芯辊覆盖有厚度为200μm的氟树脂薄膜，该氟树脂薄膜是作为保护该芯辊的表面免于受到金属磨损的保护层。不过，定影辊611并不局限于这种结构，而是可以具有任何其它结构，只要其在与加压辊62形成咬合部分N时，对于来自加压辊62的挤压力，其足够硬以致于几乎不发生变形即可。受到来自于驱动电动机(未示出)的驱动力，定影辊611以440mm/s的表面速度沿箭头C的方向转动。

另外，将具有900W额定功率的卤素加热器616a作为加热装置布置在定影辊611的内部。图像形成装置的控制单元40(见图1)根据与定影辊611的表面接触布置的温度传感器617a的测量值，将定影辊611的表面温度控制在150℃。

张紧辊612是由铝形成的圆筒形辊，其具有30mm的外径、2mm的厚度和360mm的长度。将具有1000W额定功率的卤素加热器616b作为加热源布置在张紧辊612的内部。通过温度传感器617b和控制单元40(见图1)将张紧辊612的表面温度控制在190℃。因此，张紧辊612不仅具有张紧定影带610的功能，还具有从定影带610的内圆周面对定影带610进行加热的功能。

此外，将用于向外侧偏压定影带610的弹簧部件(未示出)布置在张紧辊612的两端，以便将定影带610的总张力设定在15kgf。为了使定影带610的张力在宽度方向上均匀分布，并尽可能地抑制定影带610的轴向位移，将张紧辊612形成为所谓的冠形，其中，中央部分的外径比端部的外径大100μm。

张紧辊613是由铝形成的圆筒形辊，其具有25mm的外径、2mm的厚度和360mm的长度。此外，在张紧辊613的表面上形成防粘层，该防粘层由氟树脂制成且具有20μm的厚度。形成该防粘层是为了防止来自定影带610的外圆周面的少量偏移调色剂或纸粉沉积在张紧辊613上。此外，像张紧辊612一样，张紧辊613也形成为冠形，其中中央部分的外径比端部的外径大100μm。除张紧辊612和张紧辊613均形成为冠形的情况之外，也可以只是张紧辊612或张紧辊613中的任一个形成为冠形。

将具有1000W额定功率的卤素加热器616c作为加热装置布置在张紧辊613的内部。通过温度传感器617c和控制单元40(见图1)将张紧辊613的表面温度控制在190℃。因此，张紧辊613不仅具有张紧定影带610的功能，还具有从定影带610的外圆周面对定影带610进行加热的功能。因此，在本实施例中，由定影辊611、张紧辊612和张紧辊613对定影带610进行加热。

姿态校正辊614是由铝形成的圆柱状辊，其具有15mm的外径和360mm的长度。将用于检测定影带610的边缘位置的带边位置检测机构(未示出)布置在姿态校正辊614附近。姿态校正辊614具有轴向位移机构，该轴向位移机构用于根据带边位置检测机构的检测结果，沿定影带610的轴向使接触位置变位，从而控制定影带610的蛇行。

剥离垫64是块部件，其由由金属或树脂例如SUS制成的刚体形成，并具有几乎是圆弧形的横截面。如图2中所示，剥离垫的两端由可摆动地装配在定影辊611的支承轴611a周围的臂641支承。在加压辊62经由定影带610与定影辊611挤压和接触的区域(“辊子咬合部分N1”，这参见后述的图4)的下游侧的邻近位置，在沿定影辊611的轴向的整个区域上对剥离垫进行固定。另外，将剥离垫64这样设置：即，使得剥离垫64在预定宽度(例如，沿定影带610的移动方向上5mm的宽度)的区域上以规定载荷(例如10kgf)经由定影带610向加压辊62均匀地施加压力，从而形成如稍后所述的“剥离垫咬合部分N2”。

剥离垫64形成有：内侧面64a，其与定影辊611相对；外侧面64b，其用于突然改变定影带610的移动方向；以及挤压面64c，其用于将定影带610压在加压辊62上，这如图5中所示。

剥离垫64的内侧面64a形成有顺着定影辊611的圆周面的曲面，以将剥离垫64尽可能地接近定影辊611而设置(例如，剥离垫64和定影辊611之间的间隙为0.5mm)。此外，将内侧面64a的上游端部64p设在靠近定影辊611的位置处。在内侧面64a和挤压面64c之间形成的角θ1最好在20°至50°之间，以便保证上游端部64p的强度和刚度。

剥离垫64的挤压面64c是这样的面：即，将定影带610压在加压辊62上，并迫使定影带610与加压辊62的表面进行压力接触的面。因此，挤压面64c形成为平面，以便可以将定影带610均匀地压在加压辊62上。而且，挤压面64c可以形成有顺着加压辊62的圆周面的凹曲面，以使挤压力能够更加均匀。

剥离垫64的外侧面64b是这样的面：即，用于通过与张紧辊615和定影辊611协同来引导定影带610，以突然改变定影带610的移动方向，从而将记录纸P从定影带610剥离的面。因此，在外侧面64b的上游端部区域(定影带610从加压辊62离开的区域)R，将加压辊62的切线和外侧面64b的切线之间形成的角θ2(见图5)设为40°或更大，以使记录纸P可以从定影带610稳定地剥离。此外，外侧面64b在上游端部区域R形成有曲面，以使定影带610可在突然弯曲的上游端部区域R中平滑地移动。

此外，外侧面64b形成有朝向张紧辊615倾斜的平面，以使定影带610从加压辊62离开之后，可以沿张紧辊615和定影辊611的方向平滑地移动。在这种情况下，外侧面64b可形成有朝向外侧(定影带610侧)弯曲的面。

张紧辊615是由铝形成的圆柱状辊，其具有12mm的外径和360mm的长度。将张紧辊615沿定影带610的移动方向布置在剥离垫64的下游侧，以使经过剥离垫64的定影带610可平滑地朝向定影辊611转动。

加压辊62是软辊，其具有：作为基体的圆柱状辊621，其由铝形成，并具有45mm的直径和360mm的长度；弹性层622，其由具有30°(JIS-A)的橡胶硬度的硅酮橡胶制成，并具有10mm的厚度；以及防粘层623，其由具有100μm薄膜厚度的PFA管形成，该弹性层和该防粘层按顺序层叠在基体上。加压辊62被设置成挤压在定影带组件61上，并当定影带组件61的定影辊611沿箭头C的方向转动时，使得加压辊跟随定影辊611沿箭头E的方向转动。加压辊62的移动速度为440mm/s，这与定影辊611的表面速度一样。

下面将对定影带组件61与加压辊62挤压和接触的咬合部分N进行说明。

如图4中所示，在定影带组件61(见图3)与加压辊62挤压和接触的咬合部分N中，在定影带610卷绕(包绕)在定影辊611上的区域(包绕区域)内，加压辊62与定影带610的外圆周面挤压和接触，以形成辊子咬合部分(第一咬合部分)N1。

这里，在本实施例的定影装置60中，用以形成辊子咬合部分N1的一个辊子即定影辊611是硬辊，该定影辊611由在表面上覆盖有耐热树脂(氟树脂)的铝芯金属(芯辊)构成，并且在定影辊611上没有覆盖弹性层。此外，形成辊咬合部分N1的加压辊62是软辊，其覆盖有弹性层622。

以定影辊611和加压辊62的这种结构，在本实施例的辊咬合部分N1中，是加压辊62的弹性层622发生变形以形成该辊咬合部分N1的，因此加压辊62作为形成咬合的辊子(NIP形成压力辊)。更确切地说，在辊咬合部分N1中，定影辊611凹陷较少，而只是加压辊62的表面凹陷很多(加压辊62的凹陷量＞定影辊611的凹陷量)，从而沿定影带610的移动方向产生具有预定宽度的咬合区域。

这样，在本实施例的定影装置60中，在定影辊611上包绕着定影带610的那侧在辊咬合部分N1中变形较小，从而以保持圆筒形状。因此，定影带610沿定影辊611的圆周面进行转动，而不会改变其转动半径，并且定影带610能够在保持移动速度恒定的同时，通过辊咬合部分N1。因此，在定影带610通过辊咬合部分N1时，不太可能发生褶皱或扭曲。因此，可以抑制定影图像中的图像紊乱，以便能够稳定地提供高质量的定影图像。在本实施例的定影装置60中，沿定影带610的移动方向将辊咬合部分N1设定为15mm(即咬合宽度为15mm)。

此外，将剥离垫64布置在辊咬合部分N1的下游侧附近，以将定影带610压在加压辊62的表面上。从而，在辊咬合部分N1的下游侧，接着辊咬合部分N1连续地形成剥离垫咬合部分(第二咬合部分)N2，在该部分中，定影带610包绕在加压辊62的表面上。

如图4中所示，形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64形成为几乎是圆形的截面形状，并沿定影辊611的轴向布置在辊咬合部分N1的下游侧附近。通过剥离垫咬合部分N2之后的定影带610顺着剥离垫64的侧面进行转动。从而，通过剥离垫64而使得定影带610的移动方向突然发生改变，以沿张紧辊615的方向弯曲。因此，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的记录纸P在从剥离垫咬合部分N2离开的时候，无法跟上定影带610的移动方向的变化，这样使得记录纸P因其自身的“硬度”而从定影带610剥离。这样，在剥离垫咬合部分N2的出口处，对记录纸P稳定地进行曲率分离。在本实施例的定影装置60中，沿定影带610的移动方向将剥离垫咬合部分N2设定为5mm(即咬合宽度为5mm)。

下面对根据本实施例的定影装置60的定影操作进行说明。

通过记录纸传送机构50(见图1)，将在图像形成装置的二次转印单元20(见图1)中其上被静电转印有未定影调色剂像的记录纸P向定影装置60的咬合部分N传送(见图3，沿箭头F的方向)。主要利用施加在辊咬合部分N1上的压力和热量，将通过咬合部分N的记录纸P的表面上的未定影调色剂像定影在记录纸P上。

此时，在本实施例的定影装置60中，作用于咬合部分N的热量主要由定影带610来供给。由从布置在定影辊611内部的卤素加热器616a通过定影辊611供给的热量、从布置在张紧辊612内部的卤素加热器616b通过张紧辊612供给的热量，以及从布置在张紧辊613内部的卤素加热器616c通过张紧辊613供给的热量对定影带610进行加热。因此，由于从张紧辊612和张紧辊613向定影带610适当、迅速地补充热能，所以，即使处理速度高达440mm/s，也能够在咬合部分N中保持充足的热量。

将通过辊咬合部分N1之后的记录纸P传送至剥离垫咬合部分N2。剥离垫咬合部分N2这样形成：即，使得剥离垫64可压在加压辊62上，并使得定影带610可与加压辊62接触。因此，如图4所示，辊咬合部分N1因定影辊611的曲率而具有向下凸的弯曲形状，而剥离垫咬合部分N2因加压辊62的曲率而具有向上凸的弯曲形状。

因此，利用这样的曲率使在辊咬合部分N1中以定影辊611的曲率受热和受压的记录纸P的移动方向发生改变，所述曲率是：在剥离垫咬合部分N2中沿与加压辊62相反的方向的曲率。此时，在记录纸P上的调色剂像和定影带610的表面之间发生极小的微量滑动。从而，调色剂像和定影带610之间的附着力减弱，因此，记录纸P更容易从定影带610剥离。这样，剥离垫咬合部分N2也位于用以在最后的剥离过程中确实地进行剥离的预备过程的位置处。

在剥离垫咬合部分N2的出口处，由于定影带610以卷绕在剥离垫64上被传送的，所以，定影带610的传送方向在此处会突然发生改变。也就是说，定影带610沿剥离垫64的外侧面64b移动，这样定影带610会发生很大的弯曲。因此，在剥离垫咬合部分N2内，与定影带610的附着力预先减弱的记录纸P能够因其本身具有的硬度，而从定影带610得到剥离。

这样，在记录纸P从剥离垫咬合部分N2离开的时候，由于曲率分离而使记录纸P从定影带610稳定地分离。

接着，通过排纸导向板65和排纸辊66将从定影带610分离的记录纸P从图像形成装置中排出，从而完成定影过程。

在这里，定影辊611、定影带610、加压辊62和剥离垫64在与记录纸P的传送方向垂直的方向上的宽度设置如下。在此说明中，定影辊611、加压辊62和剥离垫64在记录纸P的宽度方向上的长度统一标明为“宽度”。

图6为从排纸一侧看去的定影装置60的概念视图。在下面，假定定影辊611的宽度为Lhr、剥离垫64的宽度为Wpe、定影带610的宽度为Wbe、以及加压辊62的宽度为Wpr。

对定影辊611、剥离垫64和定影带610进行设置以满足下列关系式。

定影带的宽度Wbe＜定影辊的宽度Lhr≤剥离垫的宽度Wpe    …条件1

从而，可以防止由于作为金属固定部件的剥离垫64而导致定影带610内面的磨损，以及防止由于剥离垫64的两个边缘而导致定影带610的损伤。另外，可以防止由于定影辊611的侧边而导致定影带610的损伤。

此外，对剥离垫64和加压辊62进行设置以满足下列关系式：

加压辊的宽度Wpr＜剥离垫的宽度Wpe    …条件2

从而，可以防止由于剥离垫64而导致加压辊62表面上的磨损，以及可以防止由于剥离垫64的两个边缘而导致加压辊62的损伤。

此外，对定影带610和加压辊62进行设置以满足下列关系式：

加压辊的宽度Wpr≤定影带的宽度Wbe    …条件3

从而，可以防止由于加压辊62与剥离垫64直接接触并滑动而导致加压辊62表面上的磨损或损伤。

将以上条件1、2和3合并为：

Wpr≤Wbe＜Lhr≤Wpe    …条件4

从而，可以防止由于加压辊62与剥离垫64直接接触并滑动而引起加压辊62的磨损或损伤。并且，可以防止由于定影带610与定影辊611或剥离垫64的侧边接触并滑动而导致定影带610的磨损或损伤。因此，可以提高定影带610或加压辊62的耐久性，可以长期保持高的定影性能，并且可以实现定影装置60的长寿命化。

此外，可随意使定影带610绕定影辊611的预定轴向位置转动。然而，由于构成定影装置60的部件的零件误差或组件装配误差的累积、或定影装置60的可变定影状态而产生的倾斜移动是不可能避免的。因此，如前所述，轴向位移机构根据带边位置检测机构的检测结果，使得姿态校正辊614(见图3)在定影带610的轴向上的接触位置变位，从而控制定影带610的蛇行。因此，定影带610在其预定轴向的范围内蛇行的同时，进行转动。另外，可将定影带610形成为比所需最小值宽预定量，使得其蛇行预定距离，以避免在同一位置的定影作用，从而提高定影带610的耐久性。

考虑到这种带蛇行，即使在初始化状态中满足条件4，由于在操作过程中的带蛇行而使得定影装置也可能会偏离条件4。

图7为这种带蛇行的说明图。

也就是说，在如图6中所示的初始化状态下，即使定影带610置于剥离垫64和加压辊62之间，如图7中所示，由于定影带610的蛇行，与加压辊62的侧边相比，定影带610的侧边更接近于中心移动，这可能会产生剥离垫64与加压辊62直接接触的区域(在图7中用X表示)。

因此，如图6中所示，如果作这样的假定：即，从所有中心均重合在一起的初始化状态，在一侧发生的带蛇行的最大宽度为Bw，那么对定影装置进行设置以满足下列条件：

Bw＜(剥离垫的宽度Wpe-加压辊的宽度Wpr)/2  …条件5

从而，即使当定影带610蛇行时，定影带610或加压辊62也不会与剥离垫64直接接触并滑动，从而，可以提高定影带610或加压辊62的耐久性，也可以长期保持高的定影性能，并且可以实现定影装置60的长寿命化。

对于根据本实施例的结构(本发明的结构实例)和未应用本实施例的比较例，进行了评价试验，下面将对结果进行说明。评价结果列于下面的表1和2中。表1为考虑带蛇行的情况，表2为不考虑带蛇行的情况。在这些表中，○表示不发生磨损和损伤，×表示发生磨损和损伤。

[表1]

结构条件和试验方法如下。

满足以上关系式的本发明的结构实例

剥离垫的宽度Wpe＝380mm

定影带的宽度Wbe＝360mm

加压辊的宽度Wpr＝340mm

不满足以上关系式的比较例

剥离垫的宽度Wpe＝340mm

定影带的宽度Wbe＝360mm

加压辊的宽度Wpr＝380mm

实验条件：

施加到加压辊的总载荷＝300kgf

施加到剥离垫的总载荷＝30kgf

定影带的温度＝150℃

处理速度＝264mm/s

试验方法

在咬合状态下空转5小时之后，对评价项目进行检查。

评价项目(在视觉上进行观察)

1.由于剥离垫的两个边缘而导致定影带内面上的磨损和损伤

2.由于剥离垫的两个边缘而导致加压辊表面上的磨损和损伤

3.当剥离垫与加压辊直接滑动时，在加压辊的表面上有无磨损和损伤

在该表的评价列中，将项目2和3合并为加压辊表面上的磨损和损伤。

[表2]

结构条件如下，其它实验条件、试验方法和评价项目与以上试验相同。

满足以上关系式的本发明的结构实例

剥离垫的宽度Wpe＝380mm

定影带的宽度Wbe＝360mm

加压辊的宽度Wpr＝340mm

在一侧的带蛇行的最大宽度Bw＝10mm

不满足以上关系式的比较例

剥离垫的宽度Wpe＝380mm

定影带的宽度Wbe＝360mm

加压辊的宽度Wpr＝340mm

在一侧的带蛇行的最大宽度Bw＝30mm

结果，如表1和2中所示，在比较例中，在咬合状态下空转5小时之后发生了磨损和损伤，这导致了使用不当的状况，而在本发明的结构实例中却没有观察到磨损和损伤。从而，在定影装置60中，对定影带610和加压辊62的磨损和损伤进行抑制的效果能够得到证实。

如上所述，由于本实施例的定影装置60采用定影带组件61作为加热部件，在该定影带组件61中，定影带610绕包括定影辊611的多个辊子张紧，所以，即使图像形成装置进行高速处理，也能够在定影装置60中一直保持预定定影温度。而且，可以抑制温度下降现象的发生，即在启动快速定影操作时，定影温度下降。因此，在短时间内能够生产大量的高质量定影图像。

并且，可以防止由于对定影性能具有不利影响的剥离垫64而引起的定影带610或加压辊62的磨损，从而可以长期保持高的定影性能。

本发明并不局限于以上实施例。尽管在本实施例中，将本发明应用于所谓的串联式彩色图像形成装置，但是也可以将本发明应用于使用旋转式显影装置的彩色图像形成装置或单色复印机。

尽管采用加压辊62作为与定影带组件61挤压和接触的加压装置，但是也可以将本发明应用于加压带组件，在该加压带组件中，加压带作为加压部件，绕多个辊子张紧。

根据所述定影装置，可以抑制由于对定影性能具有不利影响的剥离部件而引起定影带或加压辊的磨损，从而能够长期稳定地保持高的定影性能。因此，能够获得具有高耐久性的定影装置。

而且，根据所述图像形成装置，可以抑制对定影装置的定影性能具有不利影响的磨损，从而能够长期稳定地保持高的定影性能。因此，能够获得具有高耐久性的图像形成装置，该图像形成装置能够在短时间内提供大量的优质图像。

如到此所述，根据本发明的一方面，对在记录介质上承载的调色剂像进行定影的定影装置包括：可转动的定影辊部件；可转动的张紧辊部件；转动的定影带部件，其在定影辊部件和张紧辊部件之间张紧；加热器，其对定影带部件进行加热；加压部件，其对定影辊部件上卷绕着定影带部件的一部分进行挤压，以形成咬合部分；以及带移动方向改变部件，其在咬合部分的下游侧介于定影带部件和定影辊部件之间，用于对定影带部件的移动方向进行改变。定影带部件的宽度Wbe、加压部件的宽度Wpr，以及带移动方向改变部件的宽度Wpe被设置成满足下列关系式：Wpr≤Wbe＜Wpe。

所述加压部件可以是在其表面上具有弹性层的加压辊部件。

所述定影装置还可以包括使定影带部件蛇行的蛇行部分。通过该蛇行部分使定影带部件蛇行的蛇行量Bw被设置成满足下列关系式：Bw＜(Wpe-Wpr)/2。

所述定影辊部件的宽度Lhr可以被设置成满足下列关系式：Wbe＜Lhr≤Wpe。

根据本发明的另一方面，对记录介质上承载的调色剂像进行定影的定影装置包括：可转动的定影辊部件；可转动的张紧辊部件；转动的定影带部件，其在定影辊部件和张紧辊部件之间张紧；加压辊部件，其对定影辊部件上卷绕着定影带部件的一部分进行挤压，以形成咬合部分，并且加压辊部件在其表面上具有弹性层；以及弯曲部件，其由金属形成，并且在咬合部分下游侧介于定影带部件和定影辊部件之间，用于使定影带部件以更大曲率弯曲。其中，即使当定影带部件蛇行时，由于定影带部件介于弯曲部件和加压辊部件之间，从而使得弯曲部件和加压辊部件不会直接接触。

即使当定影带部件蛇行时，定影带部件的侧边也不会伸出弯曲部件的侧边之外。

根据本发明的又一方面，所述图像形成装置包括：调色剂像形成部分，其形成调色剂像；转印部分，其将由调色剂像形成部分形成的调色剂像转印到记录介质上；以及定影装置，其将转印到记录介质上的调色剂像定影在记录介质上。其中，所述定影装置包括：可转动的定影辊部件；可转动的张紧辊部件，其具有加热器；转动的定影带部件，其在定影辊部件和张紧辊部件之间张紧；加压辊部件，其对定影辊部件上卷绕着定影带部件的一部分进行挤压，以形成咬合部分，加压辊部件在其表面上具有弹性层；以及剥离部件，其在咬合部分下游侧介于定影带部件和定影辊部件之间，用于从定影带部件剥离记录介质，其中，定影带部件的宽度Wbe、加压辊部件的宽度Wpr、以及剥离部件的宽度Wpe被设置成满足下列关系式：Wpr≤Wbe＜Wpe。

所述图像形成装置还可以包括使所述定影带部件蛇行的蛇行部分。通过所述蛇行部分使所述定影带部件蛇行的蛇行量Bw可以被设置成满足下列关系式：Bw＜(Wpe-Wpr)/2。

所述定影辊部件的宽度Lhr可以被设置成满足下列关系式：Wbe＜Lhr≤Wpe。

根据本发明的再一方面，对记录介质上承载的调色剂像进行定影的定影装置包括：转动部件；环带部件，其卷绕在转动部件上，并随着转动部件的转动而转动；加压部件，其对转动部件和卷绕在转动部件上的环带部件进行挤压，以形成咬合部分；以及带移动方向改变部件，其在咬合部分下游侧介于环带部件和转动部件之间，用于对环带部件的移动方向进行改变。其中，环带部件的宽度Wbe、加压部件的宽度Wpr、以及带移动方向改变部件的宽度Wpe被设置成满足下列关系式：Wpr≤Wbe＜Wpe。

本发明基于在2005年9月22日提交的在先日本专利申请No.2005-276797，并要求该申请的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。

Claims (10)

1.一种定影装置，其对记录介质上承载的调色剂像进行定影，包括：

可转动的定影辊部件；

可转动的张紧辊部件；

转动的定影带部件，其在所述定影辊部件和所述张紧辊部件之间张紧；

加热器，其对所述定影带部件进行加热；

加压部件，其对所述定影辊部件上卷绕着所述定影带部件的一部分进行挤压，以形成咬合部分；以及

带移动方向改变部件，其在所述咬合部分下游侧介于所述定影带部件和所述定影辊部件之间，用于对所述定影带部件的移动方向进行改变，

其中，所述定影带部件的宽度Wbe、所述加压部件的宽度Wpr、以及所述带移动方向改变部件的宽度Wpe被设置成满足下列关系式：

Wpr≤Wbe＜Wpe。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其中，

所述加压部件是在其表面上具有弹性层的加压辊部件。

3.根据权利要求1所述的定影装置，还包括：

蛇行部分，所述蛇行部分使所述定影带部件蛇行，

其中，通过所述蛇行部分使所述定影带部件蛇行的蛇行量Bw被设置成满足下列关系式：

Bw＜(Wpe-Wpr)/2。

4.根据权利要求1所述的定影装置，其中，

所述定影辊部件的宽度Lhr被设置成满足下列关系式：

Wbe＜Lhr≤Wpe。

5.一种定影装置，其对记录介质上承载的调色剂像进行定影，包括：

可转动的定影辊部件；

可转动的张紧辊部件；

转动的定影带部件，其在所述定影辊部件和所述张紧辊部件之间张紧；

加压辊部件，其对所述定影辊部件上卷绕着所述定影带部件的一部分进行挤压，以形成咬合部分，并且所述加压辊部件在其表面上具有弹性层；以及

弯曲部件，其由金属形成，并且在所述咬合部分下游侧介于所述定影带部件和所述定影辊部件之间，用于使所述定影带部件以更大曲率弯曲，

其中，即使当所述定影带部件蛇行时，由于所述定影带部件介于所述弯曲部件和所述加压辊部件之间，从而使得所述弯曲部件和所述加压辊部件不会直接接触。

6.根据权利要求5所述的定影装置，其中，

即使当所述定影带部件蛇行时，所述定影带部件的侧边也不会伸出所述弯曲部件的侧边之外。

7.一种图像形成装置，包括：

调色剂像形成部分，其形成调色剂像；

转印部分，其将由所述调色剂像形成部分形成的所述调色剂像转印到记录介质上；以及

定影装置，其将转印到所述记录介质上的所述调色剂像定影在所述记录介质上，

其中，所述定影装置包括：

可转动的定影辊部件；

可转动的张紧辊部件，其具有加热器；

转动的定影带部件，其在所述定影辊部件和所述张紧辊部件之间张紧；

加压辊部件，其对所述定影辊部件上卷绕着所述定影带部件的一部分进行挤压，以形成咬合部分，所述加压辊部件在其表面上具有弹性层；以及

剥离部件，其在所述咬合部分下游侧介于所述定影带部件和所述定影辊部件之间，用于从所述定影带部件剥离所述记录介质，

其中，所述定影带部件的宽度Wbe、所述加压辊部件的宽度Wpr、以及所述剥离部件的宽度Wpe被设置成满足下列关系式：

Wpr≤Wbe＜Wpe。

8.根据权利要求7所述的图像形成装置，还包括：

蛇行部分，所述蛇行部分使所述定影带部件蛇行，

其中，通过所述蛇行部分使所述定影带部件蛇行的蛇行量Bw被设置成满足下列关系式：

Bw＜(Wpe-Wpr)/2。

9.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，

所述定影辊部件的宽度Lhr被设置成满足下列关系式：

Wbe＜Lhr≤Wpe。

10.一种定影装置，其对记录介质上承载的调色剂像进行定影，包括：

转动部件；

环带部件，其卷绕在所述转动部件上，并随着所述转动部件的转动而转动；

加压部件，其对所述转动部件和卷绕在所述转动部件上的所述环带部件进行挤压，以形成咬合部分；以及

带移动方向改变部件，其在所述咬合部分下游侧介于所述环带部件和所述转动部件之间，用于对所述环带部件的移动方向进行改变，

其中，所述环带部件的宽度Wbe、所述加压部件的宽度Wpr、以及所述带移动方向改变部件的宽度Wpe被设置成满足下列关系式：

Wpr≤Wbe＜Wpe。

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