專利名稱:定影裝置和圖像形成裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及在利用電子照相法的圖像形成裝置中使用的定影裝置,更具體地說,本發(fā)明涉及具有可轉動的帶部件的定影裝置。
背景技術:
在采用電子照相法的圖像形成裝置(諸如復印機和打印機)中,以如下方式執(zhí)行圖像形成。首先,例如,由充電單元對形成為鼓狀的感光部件(感光鼓)的表面進行均勻地充電。通過基于圖像信息而受控的光對已帶電的感光鼓進行掃描和曝光,并在感光鼓表面上形成靜電潛像。之后,通過顯影單元將感光鼓上的靜電潛像顯影為可視圖像(調色劑像),并將該調色劑像傳送到轉印單元,在轉印單元中將調色劑像靜電地轉印到記錄紙上。接著,對轉印到記錄紙張上的調色劑像進行定影處理,從而完成調色劑像。
在這種圖像形成裝置中使用的定影裝置例如具有這樣一種結構即,定影輥和加壓輥彼此緊密接觸,在定影輥中,耐熱彈性層和分離層被層疊在其中設置有加熱源(加熱器)的圓柱形芯桿的表面上,而在加壓輥中,由耐熱樹脂膜或耐熱橡膠膜制成的耐熱彈性層和分離層被層疊在芯桿上。通過允許已承載有未定影調色劑像的記錄紙通過定影輥和加壓輥之間的接觸區(qū)域(咬合部分(nip portion)),并對未定影調色劑像執(zhí)行加熱和加壓處理,從而將調色劑像定影在記錄紙上。這種定影裝置被稱作雙輥方式的定影裝置,并通常已得到廣泛使用。
近年來,圖像形成裝置在高生產化和彩色化方面已得到迅猛發(fā)展,并且具有雙面打印機構的裝置也越來越流行。因此,日益需要可應對處理速度高速化的定影裝置。
然而,當通過使用雙輥方式的定影裝置實現處理速度高速化時,難以對短時間內連續(xù)供給的多張記錄紙充分地執(zhí)行定影處理。也就是說,在雙輥方式的定影裝置中,由于構成定影輥的芯桿或涂覆在所述芯桿上的由硅橡膠制成的彈性層起到阻熱體的作用,因此難于從設置在定影輥中的加熱器立即并充分地供給與從定影輥的表面向記錄紙釋放出的熱量相對應的熱量。
因此,在紙張的連續(xù)供給期間定影輥的表面溫度逐漸降低,從而逐漸降低定影性能。另外,在啟動圖像形成裝置時,易于出現所謂的“溫度下降現象”,即定影輥的表面溫度暫時下降。尤其是在使用具有大熱容量的厚紙等作為記錄紙的情況下,會增加從定影輥的表面釋放的熱量。因此,會使定影性能的下降,或加大溫度的下降,從而容易由于定影故障而導致圖像質量的降低。
因此,作為解決在使用雙輥方式的定影裝置的情況下產生的上述問題,并且實現可應對圖像形成裝置的高速化的定影裝置的技術,已知這樣一種技術即,所述技術涉及一種定影裝置,在該定影裝置中,加熱部件被構成得用于將膜狀帶部件(定影帶)張緊在多個張緊輥上。也就是說,已知這樣一種技術即,在定影帶進入咬合部分之前通過設置在張緊輥內部的加熱器預先加熱定影帶,并且在咬合部分中通過已被加熱的定影帶對加熱記錄紙和調色劑像進行加熱,從而定影調色劑像。
在使用這種帶部件的定影裝置中,由于定影帶本身的熱容量較小,甚至在定影處理期間熱量被釋放到記錄紙張上時,也易于使得定影部件在短時間內恢復到預定的定影溫度。因此,定影裝置的這種結構非常適合于實現圖像形成裝置的高速化。
在使用定影帶的定影裝置中,調色劑像被承載在記錄紙的表面上。因此當調色劑像由于來自定影帶的熱量而熔化時,所述調色劑像起到粘合劑的作用,并且粘著力作用在記錄紙和定影帶之間。因此必須提供用于將記錄紙從定影帶的表面上剝離下來的機構。特別是,當需要圖像形成裝置進行高速處理時,如果在定影裝置中發(fā)生剝離故障而導致卡紙時,則由于卡紙的影響而使得許多隨后的紙張受到損壞。因此必須穩(wěn)定地將已高速通過咬合部分的記錄紙張從定影帶上剝離下來。
作為用于將記錄紙從定影帶的表面剝離下來的機構,使用這樣一種結構即,分離爪被設置在咬合部分的下游側以擠壓在定影帶上。另外,在張緊于定影輥和加熱輥上的定影帶與加壓輥被設置得相互緊密接觸的結構中,在咬合部分的出口部分(最下游部分)相對應的位置處,位于定影帶的內側,設置用于將定影帶的曲率設定得在出口部分處較大的固定部件,以便利用定影帶的曲率變化而分離記錄紙。
然而,在使用定影帶的定影裝置中,當使用分離爪作為用于將記錄紙從定影帶的表面上剝離下來的機構時,必須將分離爪設置成與定影帶相接觸以便于穩(wěn)定地將記錄紙從定影帶上分離下來。因此,定影帶的表面可容易地被分離爪磨損。當在定影帶表面上產生磨損痕時,在定影圖像上可產生與磨損痕相對應的定影污點,從而降低圖像質量。而且,偏移到磨損痕上的調色劑可逐漸沉積,從而在定影圖像上產生污染。而且,當定影帶表面的磨損繼續(xù)出現時,薄層的定影帶可能最終破裂,從而損壞定影裝置的功能。
另外,在咬合部分的出口處,設置使得定影帶曲率變大的定影部件作為用于將記錄紙從定影帶的表面上剝離下來的機構時,僅通過咬合部分的入口和出口之間的中間咬合處的定影帶的張力使得定影帶與加壓輥緊密接觸,所述咬合部分的入口即定影輥和加壓輥相互緊密接觸的部分,所述出口即布置有定影部件的部分。因此,在中間咬合處咬合壓力較低。當記錄紙張或調色劑在所述低咬合壓力區(qū)域中被加熱時,記錄紙張中的水分可氣化為水蒸氣或者調色劑中的空氣可能受熱膨脹,從而在定影帶和加壓輥之間產生氣隙(或氣泡)。當產生氣隙時,由于氣隙在位于咬合部分中的記錄紙張上的調色劑還未完全定影的狀態(tài)下是漂浮著的,因此會擾亂未定影的調色劑。因此,在定影圖像中易于產生諸如圖像污點等圖像缺陷。
此外,在使用定影帶的定影裝置中,當使用分離爪作為用于將記錄紙從定影帶的表面上剝離下來的機構時,必須將分離爪設置成與定影帶相接觸以便于穩(wěn)定地將記錄紙從定影帶上分離下來。因此,當使用分離爪時,定影帶的表面可容易地被分離爪磨損。當在定影帶表面上產生磨損痕時,在定影圖像上可產生與定影帶表面上的磨損痕相對應的定影污點,從而降低圖像質量。而且,偏移到磨損痕上的調色劑可逐漸沉積,從而在定影圖像上產生污染。而且,當定影帶表面的磨損繼續(xù)出現時,薄層的定影帶可能最終破裂,從而損壞定影裝置的功能。
此外,在咬合部分的出口處,設置使得定影帶曲率變大的固定部件作為用于將記錄紙從定影帶的表面上剝離下來的機構時,僅通過咬合部分的入口和出口之間的中間咬合處的定影帶的張力使得定影帶與加壓輥緊密接觸,所述咬合部分的入口即定影輥和加壓輥相互緊密接觸的部分,所述出口即布置有固定部件的部分。因此,在中間咬合處的咬合壓力較低。當記錄紙或調色劑在該低咬合壓力區(qū)域中被加熱時,記錄紙中的水分可氣化為水蒸氣或者調色劑中的空氣可能受熱膨脹,從而在定影帶和加壓輥之間產生氣隙(或氣泡)。當產生氣隙時,由于氣泡在位于咬合部分中的記錄紙上的調色劑還未完全定影的狀態(tài)下是漂浮著的,因此可擾亂未定影的調色劑。因此,在定影圖像中易于產生諸如圖像污點等圖像缺陷,從而導致圖像質量的降低。
發(fā)明內容
根據本發(fā)明的一個方面,用于將調色劑像定影在記錄材料上的定影裝置包括可轉動的定影輥;定影帶,其張緊在所述定影輥上;至少一個張緊輥,其用于與所述定影輥一起張緊所述定影帶;加壓部件,其設置成向所述定影輥施加壓力;以及剝離部件,其設置成這樣即,在所述定影輥和所述加壓部件之間的接觸部分的下游側附近,將所述定影帶的外表面擠壓在所述加壓部件上。
根據下列各圖對本發(fā)明的示例性實施例(多個)進行詳細描述,其中圖1是示意性地示出根據第一示例性實施例的圖像形成裝置的結構圖;
圖2是示意性地示出根據第一示例性實施例的定影裝置的結構的側截面圖;圖3是示意性地示出咬合部分附近的截面圖;圖4是示意性地示出在剝離墊被設置成距輥咬合部分的下游端預定距離時的咬合壓力分布的視圖;圖5是示意性地示出在剝離墊被布置在輥咬合部分附近時咬合壓力分布的視圖;圖6是示出剝離墊與定影輥之間的距離和定影圖像上的圖像缺陷之間的關系的視圖;圖7是示出剝離墊的擠壓力和定影圖像上的圖像缺陷之間的關系的視圖;圖8是示意性地示出根據第二示例性實施例的定影單元的結構的側截面圖;圖9是示意性地示出根據第三示例性實施例的咬合部分附近的視圖;圖10是示出當只有剝離墊被設置成距輥咬合部分預定距離時剝離墊的附近區(qū)域的視圖;圖11是示意性地示出當剝離墊被設置成距輥咬合部分的下游端預定距離時咬合壓力分布的視圖;圖12是示出當剝離墊被布置在輥咬合部分下游側附近并且布置接觸板時剝離墊的附近區(qū)域的視圖;圖13是示出當剝離墊被布置在輥咬合部分下游側附近并且布置有接觸板時咬合壓力分布的視圖;圖14是示出用于支撐接觸板的兩端的結構圖;圖15是示出紙張分離性能和圖像質量的測試結果(有無圖像偏差)的視圖;以及圖16是示意性地示出根據第四示例性實施例的定影裝置的結構的側截面圖。
具體實施例方式
在下文中,將參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。
第一示例性實施例圖1是示意性地示出根據本發(fā)明第一示例性實施例所適用的圖像形成裝置的視圖。圖1中所示的圖像形成裝置是通常被稱作“串聯式”的中間轉印方式的圖像形成裝置,該圖像形成裝置包括多個圖像形成單元1Y、1M、1C和1K,其用于使用電子照相法形成各種顏色成分的調色劑像;一次轉印單元10,其用于將圖像形成單元1Y、1M、1C和1K形成的各種顏色成分的調色劑像順序地轉印(或一次轉印)到中間轉印帶15上;二次轉印單元20,其用于將轉印到中間轉印帶15上的重疊調色劑像一并轉印(二次轉印)到作為記錄材料(記錄紙)P的紙張P上;以及定影裝置60,其用于將二次轉印的圖像定影于紙張P上。圖像形成裝置還包括用于控制各個單元的操作的控制單元40。
在第一示例性實施例中,在各個圖像形成單元1Y、1M、1C和1K中,諸如用于為感光鼓11充電的充電裝置12、用于在感光鼓11上形成靜電潛像的激光曝光裝置13(在圖中由附圖標記Bm表示其曝光束)、用于接收相應的彩色調色劑并且利用調色劑使得感光鼓11上的靜電潛像顯影為可視圖像的顯影裝置14、在一次轉印單元10中用于將形成在感光鼓11上的彩色調色劑像轉印到中間轉印帶15上的一次轉印輥16、以及用于將殘余調色劑從感光鼓11上清除的鼓清潔器17等電子照相裝置順序地布置在沿箭頭A的方向轉動的感光鼓11周圍。圖像形成單元1Y、1M、1C和1K基本按黃色Y、品紅M、藍綠色C和黑色K的順序從中間轉印帶15的上游側沿線性狀布置。
用作中間轉印部件的中間轉印帶15是由膜狀環(huán)帶制成的,其中在聚酰亞胺和聚酰胺等樹脂中包含適當量的防充電劑(諸如碳黑)。中間轉印帶15的體積電阻率為106~1014Ωcm以及厚度約為0.1mm。如圖1中所示,中間轉印帶15通過各種輥沿方向B以預定速度而被循環(huán)驅動(或轉動)。所述的這些輥是驅動輥31,其由具有極佳恒速性以使得中間轉印帶15轉動的馬達(未示出)驅動;支撐輥32,其用于支撐基本沿各個感光鼓11的排列方向直線延伸的中間轉印帶15;張緊輥33,其用于向中間轉印帶15施加恒定張力且防止中間轉印帶15彎曲;支撐輥25,其設置在二次轉印單元20中;以及清潔支撐輥34,其設置在清潔單元中用于清除中間轉印帶15上的殘余調色劑。
一次轉印單元10包括設置成與相應的感光鼓11相對的一次轉印輥16,中間轉印帶15夾在感光鼓11與一次轉印輥16之間。一次轉印輥16由軸和形成在所述軸上作為彈性層的海綿層構成。該軸是由諸如鐵、SUS等金屬制成的圓柱棒。所述海綿層是由混合有諸如碳黑等的導電劑NBR、SBR和EPDM的混合橡膠制成的海綿狀圓柱形輥,并具有107~109Ωcm的體積電阻率。而且,一次轉印輥16被設置成在其與一次轉印輥16之間夾著中間轉印帶15而擠壓在感光鼓11上,并且將與調色劑的帶電極性相反的極性的電壓(即一次轉印偏壓)(即負極性,以下同樣)施加到一次轉印輥16上。因此,各個感光鼓11上的調色劑像被順序地靜電吸引,從而在中間轉印帶15上形成重疊的調色劑像。
二次轉印單元20包括設置在中間轉印帶15的承載調色劑像的表面?zhèn)鹊亩无D印輥22,以及支撐輥25。支撐輥25的表面是由分散有碳的EPDM和NBR的混合橡膠制成的,其內部是由EPDM橡膠制成的。而且,支撐輥25的表面電阻在107~1010Ω/□的范圍內,其硬度大約為70度(Asker C硬度)。該支撐輥25被布置在中間轉印帶15的背面?zhèn)壬弦孕纬啥无D印輥22的相對電極,并且與二次轉印偏壓被穩(wěn)定地施加于其上的金屬供電輥26相接觸。
另一方面,二次轉印輥22包括軸和形成在所述軸上的作為彈性層的海綿層。該軸是由諸如鐵和SUS等金屬制成的圓柱棒。所述海綿層是由混合有諸如碳黑等導電劑的NBR、SBR和EPDM的混合橡膠制成的并且是具有107到109Ωcm的體積電阻率的海綿狀圓柱形輥。二次轉印輥22被設置成通過置于其與支撐輥25之間的中間轉印帶15而緊密接觸支撐輥25。二次轉印輥22被接地以便在支撐輥25和二次轉印輥22之間形成二次轉印偏壓,從而將調色劑像二次轉印到被傳送到二次轉印單元20中的紙張P上。
在二次轉印單元20下游側位于中間轉印帶15上,以可分離的方式布置了中間轉印帶清潔器35,所述清潔器35用于在二次轉印之后清潔中間轉印帶15上的殘余調色劑或紙粉以清潔中間轉印帶15的表面。另一方面,在黃色圖像形成單元1Y的上游側處,布置有用于在各個圖像形成單元1Y、1M、1C和1K中取得圖像形成定時的參考信號的參考傳感器(原始位置傳感器)42。在黑色圖像形成單元1K的下游側處,布置有用于調節(jié)圖像質量的圖像濃度傳感器43。參考傳感器42識別形成在中間轉印帶15背面?zhèn)鹊念A定記號以產生參考信號。各個圖像形成單元1Y、1M、1C和1K根據控制單元40基于所述參考信號的識別所發(fā)出的指令而開始圖像形成。
在根據第一示例性實施例的圖像形成裝置中,紙張供給系統(tǒng)包括紙張托盤50,其用于容納紙張P;拾紙輥(拾取輥)51,其用于在預定定時取出并傳送堆疊在紙張托盤50上的紙張P;傳送輥52,其用于傳送來自于拾紙輥51的取出的紙張P;傳送滑槽53,其用于將傳送輥52傳送的紙張P傳送到二次轉印單元20中;傳送帶55,其用于將已在二次轉印輥22中受到二次轉印操作的紙張P傳送到定影裝置60中;以及定影入口導向器56,其用于將紙張P引導到定影裝置60中。
下面,將描述根據第一示例性實施例的圖像形成裝置的基本成像處理。在圖1中所示的圖像形成裝置中,通過未示出的圖像處理裝置(IPS)對從未示出的圖像讀取裝置(IIT)、未示出的個人電腦(PC)等中輸出的圖像數據進行預定圖像處理操作,之后通過圖像形成單元1Y、1M、1C和1K進行成像處理。IPS對輸入的反射率數據執(zhí)行預定的成像處理操作,諸如明暗校正、位置偏差校正、亮度/色彩空間變換、伽馬校正、去除邊框(frame clearance)或色彩編輯、或移動編輯等。已受到圖像處理操作的圖像數據被轉化為Y、M、C和K的四色灰度級數據,之后被輸出到激光曝光裝置13中。
根據所輸入的顏色灰度級數據,激光曝光裝置13將例如從半導體激光器中發(fā)射的曝光光束Bm照射在圖像形成單元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11上。圖像形成單元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11的表面由充電裝置12進行充電之后,由激光曝光裝置13掃描并曝光,從而形成靜電潛像。所述靜電潛像分別由圖像形成單元1Y、1M、1C和1K的顯影裝置14顯影為各種顏色Y、M、C和K的調色劑像。
形成在圖像形成單元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11上的調色劑像被轉印到一次轉印單元10中的中間轉印帶15上,其中各個感光鼓11與中間轉印帶15相互接觸。更具體地說,在一次轉印單元10中,其極性(正極性)與調色劑的帶電極性相反的電壓(即,一次轉印偏壓)從一次轉印輥16施加于中間轉印帶15的基材上,并且調色劑像被順序地重疊在中間轉印帶15的表面上。也就是說,執(zhí)行一次轉印處理。
在調色劑像被順序地一次轉印到中間轉印帶15的表面上之后,使得中間轉印帶15移動以將調色劑像傳送到二次轉印單元20。當調色劑像被傳送到二次轉印單元20時,在紙張供給系中,拾紙輥51與調色劑像被轉印到二次轉印單元20的時機相吻合而轉動,并且從紙張托盤50中供給具有預定尺寸的紙張P。拾紙輥51取出的紙張P由傳送輥52傳送并通過傳送滑槽53到達二次轉印單元20。在紙張到達二次轉印單元20之前,使得紙張P暫時停止,通過使得阻擋輥(未示出)與承載調色劑像的中間轉印帶15的移動時機相吻合而轉動,以將調色劑像和紙張P相對于彼此定位。
在二次轉印單元20中,二次轉印輥22通過位于其與支撐輥25之間的中間轉印帶15而被擠壓在支撐輥25上。此時,及時供給的紙張P被插在中間轉印帶15和二次轉印輥22之間。當從供電輥26施加與調色劑的帶電極性相同極性(負極性)的電壓(二次轉印偏壓)時,在二次轉印輥22和支撐輥25之間形成轉印電場。之后,在二次轉印單元20中,在所述紙張由二次轉印輥22和支撐輥25擠壓時,中間轉印帶15上承載的未定影的調色劑像一并被靜電轉印到紙張P上。
之后,在調色劑像已被靜電轉印到其上的紙張P從中間轉印帶15上被剝離的狀態(tài)下,通過二次轉印輥22沿紙張傳送方向而將紙張P直接傳送到設置在下游側的轉印帶55。轉印帶55以與定影裝置60的傳送速度相對應的最佳速度將紙張P傳送到定影裝置60中。被傳送到定影裝置60的紙張P上的未定影調色劑像通過定影裝置60進行加熱和加壓的定影處理,以將未定影調色劑像定影在紙張P上。其上已形成有定影圖像的紙張P被傳送到設置在圖像形成裝置的排出單元中的排紙托盤中(未示出)。
另一方面,在調色劑像轉印到紙張P的操作完成之后,殘留在中間轉印帶15上的殘余調色劑隨著中間轉印帶15的轉動而被傳送,并且通過清潔支撐輥34和中間轉印帶清潔器35將其從中間轉印帶15上去除。
下面,將描述在根據第一示例性實施例的圖像形成裝置中使用的定影裝置60。
圖2是示意性地示出根據第一示例性實施例的定影裝置的結構的側截面圖。該定影裝置60包括作為加熱部件的一個示例的定影帶組件61以及作為加壓部件的一個示例的加壓輥62,所述加壓輥62被設置成與定影帶組件61緊密接觸。
定影帶組件61包括定影帶610,其作為帶部件的一個示例;定影輥611,其用于張緊定影帶610并使之轉動;張緊輥612,其用于從內側張緊定影帶610;張緊輥613,其用于從外側張緊定影帶610;姿勢校正輥614,其用于在定影輥611和張緊輥612之間校正定影帶610的姿勢;剝離墊64,其用作布置在咬合部分N下游側區(qū)域處的剝離部件的一個示例,在下述位置處定影帶組件61和加壓輥62彼此緊密接觸,所述位置即位于定影輥611附近的位置;以及張緊輥615,其用于在咬合部分N的下游側張緊定影帶610。
定影帶610為具有314mm的圓周長度和340mm寬度的撓性環(huán)帶,并且具有以下多層結構基底層,其由厚度為80μm的聚酰亞胺樹脂制成;彈性層,其形成在基底層的表面(或外圓周表面)上,由厚度為200μm的硅橡膠制成;以及剝離層,其形成在彈性層上,由厚度為30μm的四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物樹脂管(PFA管)制成。這里,彈性層用于提高彩色圖像的圖像質量。另一方面,可根據裝置設計條件(諸如使用目的或使用條件)適當地選擇定影帶610的材料、厚度、硬度等。
定影輥611是用鋁制成的圓柱形輥,具有65mm的外徑、360mm的長度以及10mm的厚度。而且,來自于未示出的驅動馬達的驅動力使得定影輥611沿箭頭C的方向以300mm/s的表面速度轉動。
額定功率為900w的鹵素加熱器616a作為熱源被布置在定影輥611中,并且圖像形成裝置的控制單元40(見圖1)根據溫度傳感器617a的測量值將定影輥611的表面溫度控制為150℃,該溫度傳感器617a設置成與定影輥611的表面相接觸。
張緊輥612為用鋁制成的圓柱形輥,具有30mm的外徑、360mm的長度以及2mm的厚度。額定功率為1000w的鹵素加熱器616b作為熱源被布置在張緊輥612內部,并且溫度傳感器617b和控制單元40(見圖1)將張緊輥612的表面控制為190℃。因此,張緊輥612除具有張緊定影帶610的功能以外還具有加熱定影帶610的功能。
彈簧部件(未示出)被布置在張緊輥612的兩端部分處,并且將定影帶610的總張力設定為15kgf。這里,為了使得定影帶610在寬度方向上的張力均勻并且盡可能地抑制定影帶610的軸向位移,張緊輥612具有所謂的“冠”狀形狀,即,其端部處的外徑比中央部分的外徑大100μm。
張緊輥613為用鋁制成的圓柱形輥,具有25mm的外徑、2mm的厚度以及360mm的長度。而且,張緊輥613的表面上涂覆有厚度為20μm的PFA以形成分離層。該分離層用于防止來自于定影帶610外圓周表面的殘留調色劑或紙粉沉積在張緊輥613上。與張緊輥612相似,張緊輥613也被形成為冠狀形狀,即,其中央部分的外徑比端部處的外徑大100μm。張緊輥612和張緊輥613兩者可都被形成為冠狀形狀,或者也可以僅將張緊輥612和張緊輥613中的一個形成為冠狀形狀。
額定功率為1000w的鹵素加熱器616c作為熱源被布置在張緊輥613中,并且通過溫度傳感器617c和控制單元40(見圖1)將張緊輥613的表面溫度控制為190℃。因此,張緊輥613除具有張緊定影帶610的功能以外還具有從外表面加熱定影帶610的功能。因此,在第一示例性實施例中,定影帶610由定影輥611、張緊輥612和張緊輥613加熱。
姿勢校正輥614為用鋁制成的圓柱形輥,具有15mm的外徑和360mm的長度。在姿勢校正輥614附近,布置有用于檢測定影帶610的邊緣位置的帶邊緣位置檢測機構(未示出)。姿勢校正輥614設有用于根據帶邊緣位置檢測機構的檢測結果而使定影帶610在軸向上的接觸位置變位的軸向變位機構,從而控制定影帶610的蛇行(即帶移動)。
剝離墊64是具有圓弧形截面并且由諸如SUS、金屬和樹脂等剛性體制成的塊部件。在加壓輥62通過位于其與定影輥611之間的定影帶610而擠壓于定影輥611的區(qū)域的下游位置處,剝離墊64被布置在定影輥611的整個軸向長度上。剝離墊64在預定寬度范圍(例如,沿定影帶610的前進方向上2mm的寬度)上以預定載荷(例如,10Kgf的平均載荷)均勻地將加壓輥62擠壓在定影帶610上,以形成稍后所述的“剝離墊咬合部分N2”(見圖3)。
張緊輥615為用鋁制成的圓柱形輥,具有12mm的外徑和360mm的長度。張緊輥615沿定影帶610的前進方向上布置在剝離墊64的下游側附近,這樣通過剝離墊64的定影帶610可朝向定影輥611平滑地轉動。
此外,加壓輥62包括圓柱形輥621,其由鋁制成并具有45mm的外徑和360mm的長度的基底部件;以及彈性層622,其由厚度為10mm的具有30°(JIS-A)橡膠硬度的硅橡膠制成;以及分離層623,其由厚度為100μm的PFA管制成,彈性層622和分離層623在基底部件上順序地層疊。加壓輥62被擠壓于定影帶組件61上,并且當定影帶組件61的定影輥611沿箭頭C的方向轉動時,加壓輥62隨著定影輥611的轉動沿箭頭E的方向轉動。此外,加壓輥62轉動速度為300mm/s,這等于定影輥611的表面速度。
接下來,將描述咬合部分N,在所述咬合部分N中定影帶組件61和加壓輥62相互緊密接觸。
圖3是示意性地示出了咬合部分N附近的視圖。如圖3中所示,在定影帶組件61和加壓輥62相互緊密接觸的咬合部分N中,在定影帶610被卷繞在定影輥611上的區(qū)域(或卷繞區(qū)域)內,通過將加壓輥62設置成與定影帶610的外圓周表面緊密接觸,從而形成輥咬合部分(或第一咬合部分)N1。
這里,在根據第一示例性實施例的定影裝置60中,定影輥611是鋁制成的硬輥,而加壓輥62是涂覆有彈性層622的軟輥。因此,在輥咬合部分N1中,由于在定影輥611中難以產生凹進而僅在加壓輥62的表面上產生凹進(即,加壓輥62的凹進量>定影輥611的凹進量),因此形成沿定影帶610的前進方向具有預定寬度的咬合區(qū)域。
因此,在根據第一示例性實施例的定影裝置60中,由于在輥咬合部分N1中定影帶610卷繞在其上的定影輥611幾乎不變形,從而定影輥611保持其圓柱形形狀。因此,由于定影帶610沿定影輥611的圓周表面轉動并且轉動半徑不會改變,所以定影帶610可在保持前進速度的同時通過輥咬合部分N1。因此,當定影帶610通過輥咬合部分N1時,在定影帶610中幾乎不會產生起皺或變形。因此,可避免在定影圖像中產生圖像擾亂,從而穩(wěn)定地提供具有良好圖像質量的定影圖像。在根據第一示例性實施例的定影裝置60中,輥咬合部分N1沿定影帶610的前進方向具有15mm的寬度。
剝離墊64布置在輥咬合部分N1下游側附近,并且剝離墊64將定影帶610擠壓于加壓輥62上。因此,緊接輥咬合部分N1形成定影帶610卷繞在加壓輥62的表面上的剝離墊咬合部分(或第二咬合部分)N2。
如圖3中所示,形成剝離墊咬合部分N2的剝離墊64具有圓弧形截面。這樣,通過輥咬合部分N1的定影帶610沿剝離墊64咬合部分前進。定影帶610的前進方向突然改變以朝向張緊輥615彎曲。因此,通過輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2的紙張P在其離開剝離墊咬合部分N2時從定影帶610上被剝離下來,這樣,可以穩(wěn)定地執(zhí)行對紙張P的曲率分離。另外,在根據第一示例性實施例的定影裝置60中,剝離墊咬合部分N2沿定影帶610的前進方向具有2.5mm的寬度。
這里,將詳細描述剝離墊64和由剝離墊64形成的剝離墊咬合部分N2。
如上所述,剝離墊64布置在輥咬合部分N1下游側附近。因此,在包含輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2的咬合部分N中,避免出現咬合壓力降低的谷區(qū)域。因此,在從輥咬合部分N1中咬合壓力最高的位置(見圖4)到剝離墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中,可將咬合壓力設定得連續(xù)單調地降低。
與根據第一示例性實施例的定影裝置60相似,當定影帶610被張緊在包含定影輥611的多個輥上的定影帶組件61用作加熱部件時,即使如稍后所述的圖像形成裝置進行高速處理的情況下,也可總是在定影裝置60中保持預定的定影溫度。另外,可防止所謂的“溫度下降現象”的出現,即在開始進行高速定影操作時定影溫度下降的現象。
然而,在使用所述定影帶組件61的定影裝置60中,調色劑像被承載在紙張P的表面上。因此,當定影帶610的熱量使得調色劑像熔化時,在紙張P與定影帶610之間會產生粘著力。因此,必須提供用于將紙張P從定影帶610的表面上剝離下來的機構。特別是,在圖像形成裝置進行高速處理時,在定影裝置60中產生剝離故障從而導致紙張被卡住(卡紙),會增加由于卡紙的影響而導致損壞的隨后的紙張數量。因此,必須穩(wěn)定地將高速通過咬合部分N的記錄紙從定影帶610上剝離下來。
此時,當傳統(tǒng)分離爪用作將紙張P從定影帶610的表面上剝離下來的機構時,為了穩(wěn)定地將紙張P從定影帶610上剝離下來,分離爪必須被設置成與定影帶610相接觸。因此,由于定影帶610的表面易被分離爪損壞,從而導致以下問題。即,當在定影帶610的表面上形成磨損痕時,可在定影圖像上產生與磨損痕相對應的定影污點,從而降低圖像質量。另外,殘余調色劑會逐漸沉積在磨損痕上,從而導致定影圖像上的污染。而且,當定影帶610的表面磨損繼續(xù)出現時,薄層的定影帶610可能最終破裂,從而損壞定影裝置60的功能。因此,為了執(zhí)行使用定影帶610的定影帶組件61中的紙張分離,如上所述的使用曲率分離的剝離機構是最合適的。
因此,在根據第一示例性實施例的定影帶組件61中,用于突然改變定影帶610前進方向的部件,即,剝離墊64布置在咬合部分N的下游側。
然而,當通過布置剝離墊64而使得剝離墊咬合部分N2緊接輥咬合部分N1時,在輥咬合部分N1與在剝離墊咬合部分N2內設置剝離墊64的區(qū)域之間的邊界區(qū)域N2S(見圖3)中,不存在用于直接將定影帶610擠壓于定影輥611件或加壓輥62上的部件。因此,在該邊界區(qū)域N2S中,定影帶僅通過定影帶的張力與加壓輥62緊密接觸,因此僅通過定影帶610的張力形成了邊界區(qū)域N2S中的咬合壓力。因此,當剝離墊64被布置在距輥咬合部分N1下游端部分NIE(參照圖3)預定距離或更大距離處時,邊界區(qū)域N2S中的咬合壓力在輥咬合部分N1的咬合壓力與布置有剝離墊64的區(qū)域的咬合壓力之間降低,從而產生咬合壓力的降低(咬合壓力的谷值)。也就是說,在剝離墊咬合部分N2的上游區(qū)域中形成了咬合壓力較低的區(qū)域。
圖4是示意性地示出當剝離墊64布置在距輥咬合部分N1下游端部分NIE預定距離或更大距離處時,在咬合部分N(輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2)中咬合壓力分布的視圖。如圖4中所示,在這種情況下,在輥咬合部分N1與剝離墊咬合部分N2的邊界區(qū)域N2S中形成了咬合壓力降低的谷區(qū)域。
在根據第一示例性實施例的定影裝置60執(zhí)行的定影處理中,承載調色劑像的紙張P在輥咬合部分N1中被加熱和加壓,因此調色劑熔化并粘接。此時,已在輥咬合部分N1中被加熱的紙張P或調色劑中,紙張P中的水分被氣化以產生水蒸氣,或者調色劑中的空氣受熱膨脹。然而,由于高咬合壓力作用在輥咬合部分N1中,因此在定影帶610和加壓輥62之間不會產生水蒸氣或來自于或膨脹空氣的氣隙(或氣泡)。
然而,當在輥咬合部分N1與剝離墊咬合部分N2的邊界區(qū)域N2S中形成具有低咬合壓力的區(qū)域時,可在邊界區(qū)域N2S中不受抑制地產生在輥咬合部分N1中被抑制的氣泡。當在產生氣泡的狀態(tài)下紙張P進入布置有剝離墊64的具有高咬合壓力的區(qū)域時,高咬合壓力導致在邊界區(qū)域N2S中產生的氣泡移動在紙張P的表面上。然而,由于紙張P上的調色劑像剛剛通過輥咬合部分N1之后,熔化的調色劑還未完全固化,因此氣泡的移動會擾亂調色劑像,因此,會出現這樣的問題即,在定影圖像上出現諸如污點等缺陷。
因此,在根據第一示例性實施例的定影裝置60中,剝離墊64布置在輥咬合部分N1下游側附近。這樣,通過布置剝離墊64,可使得輥咬合部分N1與在剝離墊咬合部分N2內布置有剝離墊64的區(qū)域之間的邊界區(qū)域N2S的寬度盡可能地小。因此,使得僅通過定影帶610的張力將定影帶610擠壓于加壓輥62上的區(qū)域更窄。因此,如圖5中所示(圖5為示意性地示出當剝離墊64被布置在輥咬合部分N1下游側附近時的咬合壓力分布),可抑制在邊界區(qū)域N2S中咬合壓力降低的谷區(qū)域的出現。也就是說,咬合壓力可被設定得在從咬合部分N的輥咬合部分N1中咬合壓力為峰值的位置到剝離墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中連續(xù)單調地降低。
因此,通過將咬合壓力設定得在從咬合部分N的輥咬合部分N1中咬合壓力為峰值的位置到剝離墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中連續(xù)單調地降低,輥咬合部分N1中由高咬合壓力抑制的水蒸氣或受熱膨脹的空氣在直到通過剝離墊咬合部分N2的路線中被逐漸釋放,從而避免氣泡移動現象的出現。因此,處于仍未完全固化狀態(tài)下的調色劑像幾乎不受擾亂,從而避免出現諸如定影圖像中的污點等圖像缺陷。
接下來,將描述設置在輥咬合部分N1下游側附近的剝離墊64的形狀。
如圖3中所示,剝離墊64包括面對定影輥611的內側面64a;外側面64b,其用于突然改變通過剝離墊咬合部分N2的定影帶610的前進方向;以及擠壓面64c,其用于將定影帶610擠壓在加壓輥62上。
剝離墊64的內側面64a被形成為與定影輥611的圓周表面相對應的曲面,以便將剝離墊64設置成靠近定影輥611。也就是說,為了將圖3中所示的邊界區(qū)域N2S設定得盡可能窄,剝離墊64必須布置在輥咬合部分N1下游側附近,以便在由定影輥611和加壓輥62所限定的楔形區(qū)域Q(見圖3)中擠壓加壓輥62的表面。因此,內側面64a被形成為與定影輥611的圓周表面相對應的曲面,以使得內側面64a的上游側端部(即,擠壓面64c的上游側端部)64p可被布置在輥咬合部分N1的下游端N1E附近,即,在楔形區(qū)域Q中靠近定影輥611位置處。另一方面,在根據第一示例性實施例的剝離墊64中,內側面64a被形成為具有33mm的曲率半徑的環(huán)形圓周表面。
為了將邊界區(qū)域N2S設定得盡可能地窄,內側面64a的上游側端部64p(即,擠壓面64c的上游側端部)可被設置得與定影輥611的表面相接觸。
在外側面64b的下游端(其中定影帶610與加壓輥62間隔的點)64q處,加壓輥62的切線與外側面64b的切線之間形成的角度θ被設定為40度或40度以上,這樣使得剝離墊64的外側面64b穩(wěn)定地將紙張P從定影帶610上剝離下來。外側面64b被形成為朝向外側(相對于定影帶610)彎曲的曲面,以使得定影帶610在從加壓輥62上被剝離下來之后朝向張緊輥615和定影輥611平滑地前進。
剝離墊64的擠壓面64c被形成為與加壓輥62的圓周表面相對應的凹狀曲面,以便于均勻地將定影帶610擠壓于加壓輥62上,但是當擠壓面64c的寬度較小時,可將擠壓面形成為平面的。
另外,如上所述,擠壓面64c的上游側端部64p被布置在靠近定影輥611的位置處,或上游側端部64p布置在與定影輥611相接觸的位置處,以使得輥咬合部分N1與布置有剝離墊64的區(qū)域之間的邊界區(qū)域N2S的寬度變窄。
另一方面,由于外側面64b和擠壓面64c與定影帶610摩擦接觸,所以在外側面64b和擠壓面64c的表面上可以涂敷特氟綸(Teflon)(注冊商標)。
圖6是示出當承載未定影圖像的紙張P被供給到定影裝置60同時改變剝離墊64與定影輥611的距離(擠壓面64c的上游側端部64p與定影輥611之間的距離)時,對出現在定影圖像上的圖像缺陷(諸如由于氣泡的出現而導致在定影圖像上出現的圖像污點)進行觀察的觀察結果的視圖。
如圖6中所示,當剝離墊64與定影輥611之間的距離為1.0mm或更大時,觀察到圖像缺陷的出現。也就是說,本發(fā)明者認為,由于當剝離墊64與定影輥611之間的距離為1.0mm或更大時,從輥咬合部分N1中被加熱的紙張P或調色劑中產生的蒸氣或受熱膨脹空氣在沒有完全被抑制的情況下會出現在具有低咬合壓力的邊界區(qū)域N2S中,并且當剝離墊咬合部分N2中的咬合壓力再次增加時所述氣泡移動,從而造成圖像缺陷。因此,從圖6中所示的結果中看出,必須將剝離墊64距定影輥611的距離設定為0.7mm或更小。另外,在第一示例性實施例中,剝離墊64設置在距定影輥611為0.5mm的位置處。
圖7是示出當承載未定影圖像的紙張P被供給到定影裝置60同時改變剝離墊64的擠壓面64c通過定影帶610而擠壓加壓輥62的擠壓力(N/cm2)時,對出現在定影圖像上的圖像缺陷(諸如由于氣泡的出現而導致在定影圖像上出現的圖像污點)進行觀察的觀察結果的視圖。
如圖7中所示,當剝離墊64的擠壓力平均為5N/cm2或更低時,觀察到圖像缺陷的出現。也就是說,本發(fā)明者認為,由于當剝離墊64的擠壓力平均為5N/cm2或更低時,蒸氣或受熱膨脹空氣在沒有完全被抑制的情況下會在包含具有低咬合壓力的邊界區(qū)域N2S的剝離墊咬合部分N2中發(fā)生移動,從而造成圖像缺陷。因此,從圖7中所示的結果中看出,從剝離墊64的擠壓面64c中作用的擠壓力必須被設定成平均為7N/cm2或更高。根據第一示例性實施例的剝離墊64通過定影帶610以10kgf的擠壓力擠壓加壓輥62上,并且擠壓面64c的寬度為2mm。
這樣,在根據第一示例性實施例的定影裝置60中,包括輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2的咬合部分N被形成在定影帶組件61與加壓輥62相互緊密接觸的區(qū)域中。用于形成剝離墊咬合部分N2的剝離墊64被布置在輥咬合部分N1下游側附近,并且以大于或等于預定值的擠壓力擠壓加壓輥62。因此,在咬合部分N中,避免出現具有低咬合壓力的谷區(qū)域,這樣,可以在從咬合部分N的輥咬合部分N1中咬合壓力為峰值的位置到剝離墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中將咬合壓力設定得連續(xù)單調地降低。
因此,通過將咬合壓力設定得連續(xù)單調地降低,輥咬合部分N1中由高咬合壓力抑制的水蒸氣或將受熱膨脹的空氣在直到通過剝離墊咬合部分N2的路線中被逐漸釋放,從而避免蒸氣或受熱膨脹的空氣作為氣泡在咬合部分中移動的現象的出現。因此,處于仍未完全固化狀態(tài)中的調色劑像幾乎不受擾亂,從而避免出現諸如定影圖像中的污點等圖像缺陷。
另外,由于形成剝離墊咬合部分N2的剝離墊64具有圓弧形截面,所以使得通過剝離墊咬合部分N2的定影帶610的前進方向急劇改變。因此,通過輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2的紙張P在其離開剝離墊咬合部分N2時從定影帶610上被剝離下來,從而可穩(wěn)定地執(zhí)行對紙張P的曲率分離。
接下來,將描述根據第一示例性實施例的定影裝置60的定影操作。
在圖像形成裝置的二次轉印單元20(見圖1)中未定影調色劑像被轉印到其上的紙張P通過傳送帶55和定影入口導向器56朝向定影裝置60的咬合部分N(圖2中箭頭F的方向)傳送。通過咬合部分N的紙張P表面上的未定影調色劑像主要通過在輥咬合部分N1中作用的壓力和熱量而定影在紙張P上。
此時,在根據第一示例性實施例的定影裝置60中,作用在咬合部分N上的熱量主要從定影帶610中供給。定影帶610使用通過定影輥611從布置在定影輥611中的鹵素加熱器616a供給的熱量、通過張緊輥612從布置在張緊輥612中的鹵素加熱器616b供給的熱量、以及通過張緊輥613從布置在張緊輥613中的鹵素加熱器616c供給的熱量進行加熱處理。因此,甚至在來自于定影輥611的熱能不足的情況下,也可適當并迅速地從張緊輥612和張緊輥613供給熱能。因此,在咬合部分N中,甚至在處理速度為300mm/s的高速時也可確保充足的熱量。
也就是說,在根據第一示例性實施例的定影裝置60中,用作直接加熱部件的定影帶610可被形成得具有極低的熱容量。另外,定影帶610在廣卷繞區(qū)域(或大卷繞角度)上與用作熱供給部件的定影輥611、張緊輥612以及張緊輥613相接觸。因此,對于定影帶610的一圈轉動的短期間來說,可從定影輥611、張緊輥612和張緊輥613中供給充足的熱量。因此,可使得定影帶610短時間恢復到必需的定影溫度。因此,甚至在定影裝置60的處理速度增加時,在咬合部分N中也可總是保持預定定影溫度。
因此,在根據第一示例性實施例的定影裝置60中,甚至在連續(xù)供給紙張時,定影溫度也可基本保持恒定。而且,可以抑制在高速定影操作開始時出現定影溫度下降現象。尤其是,當對于具有大熱容量的厚紙執(zhí)行定影操作時,也可保持定影溫度并抑制溫度下降的發(fā)生。另外,當必須根據紙張種類在中途改變定影溫度(包括定影溫度的上升和降低)時,可以通過調節(jié)鹵素加熱器616a、鹵素加熱器616b和鹵素加熱器616c的輸出,從而容易且快速地改變?yōu)樗谕臏囟取S捎诙ㄓ皫?10的熱容量較低,因此這是可行的。
在根據第一示例性實施例的定影裝置60中,定影輥611是鋁制成的硬輥,加壓輥62是涂覆有彈性層622的軟輥。因此,在輥咬合部分N1中,由于定影輥611幾乎不變形,而僅是加壓輥62的表面變形,所以,形成沿定影帶610的前進方向具有寬度的咬合區(qū)域。因此,在輥咬合部分N1中,在定影輥611上卷繞著定影帶610的部分幾乎不變形。因此,定影帶610可通過輥咬合部分N1同時使得定影帶610的前進速度保持恒定。這樣,由于可以抑制定影帶610在輥咬合部分N1中發(fā)生起皺或變形,所以可以穩(wěn)定地提供具有高質量的定影圖像。
隨后,紙張P通過輥咬合部分N1之后被傳送到剝離墊咬合部分N2。在剝離墊咬合部分N2中,使得剝離墊64擠壓在加壓輥62上,以將定影帶610擠壓得與加壓輥62緊密接觸。因此,如圖3中所示,輥咬合部分N1具有根據定影輥611的曲率向下凸出的彎曲形狀,而剝離墊咬合部分N2具有根據加壓輥62的曲率向上凸出的彎曲形狀。
因此,在輥咬合部分N1中處于定影輥611的曲率之下被加熱并加壓的紙張P在剝離墊咬合部分N2處,利用與加壓輥62的曲率相反方向的曲率而改變紙張P的前進方向。此時,紙張P上的調色劑像與定影帶610的表面之間產生微小滑動。這樣,使得調色劑像與定影帶610之間的附著力變小,從而可容易地將紙張P從定影帶610上剝離下來。因此,剝離墊咬合部分N2位于用以確保在最終剝離步驟進行剝離的準備步驟處。
另外,在剝離墊咬合部分N2的出口處,由于定影帶610在卷繞于剝離墊64的狀態(tài)下被傳送,所以定影帶610的前進方向突然改變。換句話說,由于定影帶610沿剝離墊64的外側面64b移動,所以定影帶610的彎曲較大。因此,在剝離墊咬合部分N2中,與定影帶610之間的附著力預先被減弱的紙張P通過其本身具有的硬度而從定影帶610上穩(wěn)定地得到剝離。
這樣,紙張P從剝離墊咬合部分N2中離開時通過曲率而穩(wěn)定地從定影帶610上被剝離。
之后,從定影帶610上被剝離的紙張P通過排紙導向器65和排紙輥66從裝置中排出,從而完成定影處理。
如上所述,由于根據第一示例性實施例的定影裝置60使用定影帶組件61,在該定影帶組件61中,作為加熱部件的定影帶610被張緊在包含定影輥611的多個輥上,所以,甚至當圖像形成裝置進行高速處理時,定影裝置60也可總是保持預定定影溫度。另外,在開始進行高速定影操作時,還可以抑制定影溫度下降的溫度下降現象的發(fā)生。因此,可以短時間提供大量高質量定影圖像。
另外,咬合部分N包括輥咬合部分N1和緊接輥咬合部分N1的剝離墊咬合部分N2。剝離墊64被布置于輥咬合部分N1的下游側附近,并且以大于或等于預定值的擠壓力擠壓加壓輥62。因此,在咬合部分N中可避免出現咬合壓力降低的谷區(qū)域,從而在從輥咬合部分N1中咬合壓力為峰值的位置到剝離墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中,咬合壓力可被設定得連續(xù)單調地降低。
這樣,通過將咬合壓力設定得連續(xù)單調地降低,輥咬合部分N1中由高咬合壓力抑制的水蒸氣或受熱膨脹的空氣可以在直到通過剝離墊咬合部分N2的路線中被逐漸釋放,從而避免蒸氣或受熱膨脹的空氣作為氣泡在咬合部分中移動的現象的出現。因此,處于仍未完全固化狀態(tài)下的調色劑像幾乎不受擾亂,從而避免出現諸如定影圖像中的圖像污點等圖像缺陷。
另外,由于形成剝離墊咬合部分N2的剝離墊64具有圓弧形截面,所以使得通過剝離墊咬合部分N2的定影帶610的前進方向急劇改變。因此,通過輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2的紙張P在離開剝離墊咬合部分N2時從定影帶610上被剝離下來,從而可穩(wěn)定地執(zhí)行對紙張P的曲率分離。
第二示例性實施例在第一示例性實施例中,已描述了這樣一種結構即,安裝在圖像形成裝置的定影裝置60中,加壓輥62用作設置得與定影帶組件61緊密接觸的加壓部件。在第二示例性實施例中,將描述這樣一種結構即,其中加壓帶700被張緊在多個輥上的加壓帶組件70用作加壓部件。這里,與第一示例性實施例相同的部件用相同的附圖標記表示,并且將省略其詳細描述。
圖8是示出根據第二示例性實施例的定影裝置90的結構的側截面圖。除設置加壓帶組件70作為加壓部件代替加壓輥62以外,根據第二示例性實施例的定影裝置90的結構與根據第一示例性的實施例的定影裝置90的結構相似。
根據第二示例性實施例的加壓帶組件70包括加壓帶700,其由加壓輥701、入口輥702和張緊輥703三個輥張緊;以及壓力墊704,其用作擠壓部件,并設置成通過加壓帶700和定影帶610而偏壓于定影輥611上。加壓帶組件70被設置得擠壓于定影帶組件61上,并且當定影帶組件61的定影輥611沿箭頭C方向轉動時,加壓帶700隨著定影輥611的轉動而沿箭頭G方向轉動。加壓帶700的前進速度為300mm/s,這等于定影帶610的表面速度。
在加壓帶組件70與定影帶組件61緊密接觸的咬合部分N中,形成帶咬合部分N3,在該帶咬合部分N3中,加壓帶700與定影帶610的外圓周表面緊密接觸。
在根據第二示例性實施例的定影裝置90中,壓力墊704被布置在加壓帶700內側,以便于通過加壓帶700而向定影輥611側偏壓,從而將加壓帶700擠壓于定影輥611的卷繞區(qū)域中。在帶咬合部分N3的最下游部分處,用作偏壓部件的壓縮螺旋彈簧(未示出)通過加壓帶700和定影帶610朝向定影輥611的中心軸偏壓加壓輥701,從而在定影輥611與定影帶610之間的接觸部分中產生局部高壓。
因此,由于可將帶咬合部分N3形成得較寬,因此,可以實現對紙張P上的調色劑像更穩(wěn)定的定影性能。由于使用來自于加壓輥701的局部高壓可向熔化的調色劑像有效地施加壓力,因此可以獲得高的定影性能,并且可使得調色劑像表面更平滑,從而賦予彩色圖像良好的圖像光澤。
這里,布置在加壓帶組件70中的加壓帶700包括基底層,所述基底層由諸如聚酰亞胺、聚酰胺或聚酰胺酰亞胺等具有優(yōu)良耐熱樹脂制成。另外,基底層的厚度在50~125μm的范圍內。加壓帶700可為這樣一種結構即,使得基底層與定影輥611相對的一個表面或兩個表面被涂覆分離層。在這種情況下,可以將形成為5~20μm厚度的諸如PFA等含氟樹脂作為分離層。而且如果必要的話,加壓帶700也可具有在基底層和分離層之間形成有彈性層的層壓結構。在這種情況下,可以將厚度為100~200μm的硅橡膠用作彈性層。在根據第二示例性實施例的定影裝置90中,加壓帶700僅包括由聚酰亞胺膜制成的基底層,所述基底層具有75μm的厚度、350mm的寬度以及240mm的圓周長度。
張緊加壓帶700的三個輥包括涂覆有用作彈性層的硅橡膠的鋼芯的加壓輥701;由不銹鋼制成的入口輥702;以及由不銹鋼制成的張緊輥703。各個輥的外徑為加壓輥701為25mm;入口輥702為22mm;以及張緊輥703為20mm。各個輥的長度為360mm。鹵素加熱器705作為熱源被布置在入口輥702中。加壓帶700的表面溫度通過未示出的溫度傳感器和控制單元40(參照圖1)被控制為120℃,并且對加壓帶700進行預熱。
用作偏壓部件的壓縮螺旋彈簧(未示出)通過加壓帶700和定影帶610朝向定影輥611的中心軸偏壓加壓輥701,從而在定影輥611與定影帶610之間的接觸部分中產生局部高壓。在這種情況下,為了在低載荷下有效地向定影輥611和定影帶610施加局部高壓,使得加壓輥701具有比定影輥611小的直徑。
在加壓輥701、入口輥702和張緊輥703中的任意一個中可設置帶邊緣位置檢測機構和軸向變位機構,該帶邊緣位置檢測機構用于檢測加壓帶700的帶邊緣位置,該軸向變位機構用于根據帶邊緣位置檢測機構的檢測結果而使加壓帶700在軸向的接觸位置變位,從而控制加壓帶700的蛇行(帶蛇行)。
用作擠壓部件的壓力墊704保持在由金屬制成的支架(未示出)上,并包括用于確保寬帶咬合部分N3的彈性部件,以及設在彈性部件的表面上以與加壓帶700的內圓周表面相接觸的低摩擦層。在其上具有低摩擦層的彈性部件上,與定影輥611相對的表面被形成為與定影輥611的外圓周表面相對應的凹狀形狀,并且被設置成擠壓在定影輥611上,從而形成帶咬合部分N3的入口側區(qū)域,該帶咬合部分N3是在定影輥611的卷繞區(qū)域中形成的。
具有優(yōu)良耐熱性的諸如硅橡膠和氟橡膠等彈性材料可用作壓力墊704的彈性部件。形成在彈性部件上的低摩擦層用于減小加壓帶700的內圓周表面與壓力墊704之間的滑動阻力,并且最好由具有小摩擦系數和抗磨損性的材料制成。具體地,可使用浸透了特氟綸(注冊商標)的玻璃纖維片、含氟樹脂片或含氟樹脂膜。
在根據第二示例性實施例的定影裝置90中,剝離墊64設置在帶咬合部分N3的下游側附近。剝離墊64以大于或等于預定值的擠壓力將定影帶610擠壓在加壓輥701的表面上。因此,緊接帶咬合部分N3形成剝離墊咬合部分N2,在剝離墊咬合部分N2中,定影帶610被卷繞在加壓輥701的表面上。
另外,剝離墊64形成的剝離墊咬合部分N2可以避免在咬合部分N中出現咬合壓力降低的谷區(qū)域,因此在從帶咬合部分N3中咬合壓力為峰值的位置到剝離墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中,咬合壓力可被設定得連續(xù)單調地降低。因此,通過將咬合壓力設定得連續(xù)單調地降低,帶咬合部分N3中由高咬合壓力抑制的水蒸氣或受熱膨脹的空氣在直到通過剝離墊咬合部分N2的路線中被逐漸釋放,從而避免蒸氣或受熱膨脹的空氣作為氣泡在咬合部分中移動的現象的出現。因此,處于仍未完全固化狀態(tài)中的調色劑像幾乎不受擾亂,從而避免出現諸如定影圖像中的圖像污點等圖像缺陷。
另外,由于形成剝離墊咬合部分N2的剝離墊64具有圓弧形截面,所以使得通過剝離墊咬合部分N2的定影帶610的前進方向急劇改變。因此,通過帶咬合部分N3和剝離墊咬合部分N2的紙張P在離開剝離墊咬合部分N2時從定影帶610上被剝離下來,從而穩(wěn)定地執(zhí)行對紙張P的曲率分離。
第三示例性實施例下面將參照附圖詳細描述根據第三示例性實施例的圖像形成裝置。由于除剝離墊的結構以外,根據第三示例性實施例的圖像形成裝置具有與圖1和2中所示的圖像形成裝置基本相同的結構,因此相同的部件用相同的附圖標記表示,并且將省略其詳細描述。
現在,將描述根據第三示例性實施例的剝離墊的結構。圖9是示出其中定影帶組件61與加壓輥62緊密接觸的咬合部分附近的示意性截面圖。如圖9中所示,在定影帶組件61與加壓輥62緊密接觸的咬合部分中,通過將加壓輥62設置得與定影帶610的外表面緊密接觸,在定影帶610被卷繞于定影輥611上的區(qū)域中形成輥咬合部分(定影輥611與加壓輥62之間的接觸部分)N1。
這里,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,作為形成輥咬合部分N1的一個輥的定影輥611是通過對鋁芯桿(芯輥)的表面涂敷耐熱樹脂(含氟樹脂)制成的硬輥,并且定影輥611未涂敷有彈性層。作為形成輥咬合部分N1的另一個輥的加壓輥62是涂覆彈性層622的軟輥。
根據定影輥611與加壓輥62的這種結構,在根據第三示例性實施例的輥咬合部分N1中,通過使得加壓輥62的彈性層622變形而形成輥咬合部分N1,并且加壓輥62用作咬合形成加壓輥。換句話說,在輥咬合部分N1中,定影輥611幾乎不凹進,而只有加壓輥62的表面凹進(加壓輥62的凹進量>定影輥611的凹進量),從而沿定影帶610的前進方向形成具有預定寬度的咬合區(qū)域。
在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,在定影輥611位于輥咬合部分N1中卷繞著定影帶610的那側幾乎不變形,從而保持定影輥611的圓柱形形狀。因此,定影帶610沿定影輥611的圓周表面轉動,并在通過輥咬合部分N1的同時保持前進速度恒定,這是由于定影輥611有轉動半徑未改變的緣故。因此,甚至當定影帶610通過輥咬合部分N1時,定影帶610也難以起皺或扭曲。因此,當紙張P通過輥咬合部分N1時,在定影圖像中抑制了由于定影帶610的起皺或扭曲而導致的調色劑像的擾亂,因此可穩(wěn)定地提供良好的定影圖像。另外,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,輥咬合部分N1被設定為沿定影帶610的前進方向具有15mm的寬度。
此外,剝離墊64被設置在輥咬合部分N1下游側附近,并且剝離墊64通過接觸板67將定影帶610擠壓在加壓輥62的表面上。這樣,緊接輥咬合部分N1形成定影帶610被卷繞在加壓輥62表面上的剝離墊咬合部分(第二咬合部分)N2。
如圖3中所示,形成剝離墊咬合部分N2的剝離墊64被如此形成即,使其截面具有圓弧形狀,并且沿定影輥611的軸向設置在輥咬合部分N1下游側附近。而且,在定影帶610通過剝離墊咬合部分N2之后沿剝離墊64的側表面轉動。因此,剝離墊64使得定影帶610的前進方向突然改變以便于朝向張緊輥615的方向彎曲。因此,通過輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2的紙張P在離開剝離墊咬合部分N2的瞬間不能跟隨定影帶610的前進方向的變化,而通過其自身所謂的“硬度”從定影帶610上被剝離下來。這樣,在剝離墊咬合部分N2的出口處,穩(wěn)定地執(zhí)行對紙張P的曲率分離。另外,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,剝離墊咬合部分N2被設定為沿定影帶610的前進方向具有2.5mm的寬度。
下面,將詳細描述由剝離墊64和接觸板67形成的剝離墊咬合部分N2。
如上所述,剝離墊64和接觸板67被設置在輥咬合部分N1下游側附近。因此,在由輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2構成的咬合部分N中,在從咬合壓力具有峰值的位置(見圖7)到剝離墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中避免產生咬合壓力低于預定值的谷區(qū)域,從而咬合壓力可連續(xù)單調地降低。因此,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,可實現穩(wěn)定的紙張分離并且可提供沒有諸如污點等圖像缺陷的高質量定影圖像。在下文中,將描述這樣的情況即,通過設置在輥咬合部分N1下游側附近的剝離墊64和接觸板67,抑制出現咬合壓力降低到預定值以下的谷區(qū)域,以使咬合壓力可在咬合部分N內連續(xù)單調地降低。
首先,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,將定影帶組件61用作加熱部件,在該定影帶組件61中,定影帶610由包含定影輥611的多個輥進行張緊。使用這種定影帶組件61的結構具有極好的優(yōu)點即,甚至在實現圖像形成裝置的高速化的情況下,也一直能保持定影裝置60的預定定影溫度,并且在開始進行高速定影操作時可以抑制“溫度下降現象”的發(fā)生。
然而,甚至在使用這種定影帶組件61的定影裝置60中,由于調色劑像被承載在紙張P的表面上,所以調色劑像起到粘合劑的作用,從而會在紙張P與定影帶610之間產生附著力。因此,與傳統(tǒng)定影裝置相似,需要提供將紙張從定影帶610上剝離下來的機構。具體地,在實現圖像形成裝置的高速化的情況下,當在定影裝置60中發(fā)生分離故障從而導致卡紙時,會增加由于卡紙導致而導致隨后受損壞的紙張數量。因此,需要穩(wěn)定且確實地將高速通過咬合部分N的紙張P從定影帶610上剝離下來。
此時,當使用分離爪作為將記錄紙從定影帶610的表面上剝離下來的機構時,必須將分離爪設置成與定影帶相接觸以便于穩(wěn)定地將記錄紙從定影帶610上分離下來。因此,在使用分離爪的情況下,定影帶610的表面可容易地被分離爪磨損,因此發(fā)生以下問題的可能性較高。換句話說,在定影帶610的表面上會產生磨損痕,并且在定影圖像上產生與定影帶表面上的磨損痕相對應的定影污點,從而降低圖像質量。另外,殘留在磨損痕上的調色劑可逐漸沉積,從而會在定影圖像上產生污染。而且,當定影帶表面的磨損繼續(xù)出現時,薄層的定影帶可能最終破裂,從而損壞定影裝置的功能。因此,為了在使用定影帶610的定影帶組件61中執(zhí)行紙張分離,如上所述,使用曲率分離的分離機構是最合適的,所述分離機構不需要諸如分離爪等接觸部件。
因此,在根據第三示例性實施例的定影帶組件61中,用于突然改變定影帶610的前進方向的部件,即,剝離墊64被設置在咬合部分N的下游側處。
這里,圖10是示出在只有剝離墊被設置成距輥咬合部分N1預定距離時剝離墊64的周圍區(qū)域的視圖。如圖10所示,即使是只有剝離墊64被設置成距輥咬合部分N1預定距離的情況下,如上所述,也在輥咬合部分N1的下游側緊接輥咬合部分N1形成剝離墊咬合部分N2。然而,在這種情況下,在剝離墊咬合部分N2中,在輥咬合部分N1與設置有剝離墊64的區(qū)域(剝離墊64與加壓輥62之間的接觸部分)N2T之間形成邊界區(qū)域(中間區(qū)域)N2S,在該邊界區(qū)域N2S中,不存在用于直接將定影帶610擠壓在定影輥611和加壓輥62中任意一個上的部件。因此,在邊界區(qū)域N2S中,定影帶610僅通過定影帶610的張力與加壓輥62緊密接觸,并且邊界區(qū)域N2S中的咬合壓力僅由定影帶610的張力形成。因此,當剝離墊64被設置得距咬合部分N1的下游端NIE(見圖9)間隔至少預定距離時,邊界區(qū)域N2S的咬合壓力變?yōu)檩佉Ш喜糠諲1的咬合壓力與設置有剝離墊64的區(qū)域N2T中的咬合壓力之間的谷值,因此產生了咬合壓力的降低(咬合壓力的谷值)。換句話說,在剝離墊咬合部分N2內的上游區(qū)域(與輥咬合部分N1的邊界區(qū)域N2S)中形成了具有低于下述預定咬合壓力Pn1的咬合壓力Pn的區(qū)域。
這里,圖11是示意性地示出當剝離墊64被設置成距輥咬合部分N1的下游端至少預定距離時咬合部分N(輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2)的咬合壓力分布的視圖。如圖11中所示,在這種情況下,在剝離墊咬合部分N2內于輥咬合部分N1側的邊界區(qū)域N2S中形成了具有低于預定咬合壓力Pn1的咬合壓力Pn的谷區(qū)域。
在使用根據第三示例性實施例的定影裝置60的定影處理中,承載調色劑像的紙張P在輥咬合部分N1中被加熱加壓,使得調色劑熔化并粘接。此時,在輥咬合部分N1中受熱的紙張P或調色劑中,紙張P中的水分可氣化為水蒸氣或者調色劑中的空氣可受熱膨脹。然而,由于高咬合壓力作用在輥咬合部分N1中,因此在定影帶610和加壓輥62之間不會產生水蒸氣或膨脹空氣導致的氣隙(氣泡)。
然而,當在剝離墊咬合部分N2內于輥咬合部分N1側的邊界區(qū)域N2S中咬合壓力Pn低于預定咬合壓力Pn1時,氣泡在輥咬合部分N1中受到抑制,但卻會在邊界區(qū)域N2S中出現氣泡。另外,在產生氣泡的狀態(tài)下,當紙張P進入設置有剝離墊64且具有高咬合壓力的區(qū)域N2T時,在邊界區(qū)域N2S中出現的氣泡由于高咬合壓力而在紙張P的表面上移動。因此,由于在剛剛通過輥咬合部分N1之后熔化的調色劑還未完全固化的狀態(tài)下氣泡是浮動的,因此紙張P上的調色劑像可能會容易地被擾亂。因此,易于在定影圖像中產生諸如污點等圖像缺陷,從而導致圖像質量的降低。
因此,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,剝離墊64布置在輥咬合部分N1的下游側附近,并且在剝離墊咬合部分N2內于輥咬合部分N1側的邊界區(qū)域N2S中,布置有作為用于將定影帶610擠壓于加壓輥62的部件的接觸板67。
圖12是示出當剝離墊64被布置在輥咬合部分N1下游側附近并且布置有接觸板67時剝離墊64的周圍區(qū)域的視圖。如圖12中所示,通過設置剝離墊64和接觸板67,可將剝離墊咬合部分N2內的輥咬合部分N1與設置有剝離墊64的區(qū)域N2T之間的寬度設定為非常小。同時,在邊界區(qū)域N2S中,可通過接觸板67將定影帶610直接擠壓于加壓輥62上。因此,其中僅通過定影帶610的張力使得定影帶610與加壓輥62緊密接觸的區(qū)域可明顯變窄。
因此,如圖13中所示(示意性地示出當剝離墊64被布置在輥咬合部分N1下游側附近且布置有接觸板67時的咬合壓力分布的視圖),可以抑制在邊界區(qū)域N2S中產生具有低于預定咬合壓力Pn1的咬合壓力Pn的谷區(qū)域。換句話說,可將邊界區(qū)域N2S的咬合壓力Pn設定得高于預定咬合壓力Pn1。另外,可以將咬合壓力這樣設定即,所述咬合壓力在從咬合部分N的咬合部分N1內咬合壓力變?yōu)榉逯档奈恢玫絼冸x墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中連續(xù)單調地降低。
由于邊界區(qū)域N2S的咬合壓力Pn被設定得高于預定咬合壓力Pn1,因此可以抑制在邊界區(qū)域N2S中出現氣泡。此外,通過將咬合壓力這樣設定即,在從咬合部分N的咬合部分N1內咬合壓力變?yōu)榉逯档奈恢玫絼冸x墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中連續(xù)單調地降低,可以使得輥咬合部分N1中受到高咬合壓力抑制的水蒸氣或受熱膨脹的空氣可在直到通過剝離墊咬合部分N2的路線中逐漸釋放。這樣,由于可以抑制如上所述的氣泡浮動,所以未定影的調色劑像幾乎不受擾亂,從而可以抑制定影圖像中產生諸如污點等圖像缺陷。
這里,為了避免在邊界區(qū)域N2S中出現氣泡,邊界區(qū)域N2S中的壓力(咬合壓力)Pn需滿足以下表達式。
Pn≥Po×(Tn/To-1)(1)也就是說,預定咬合壓力Pn的值Pn1被表示為Pn1=Po×(Tn/To-1)。
這里,Tn表示定影帶610的絕對溫度;To表示充分遠離定影輥611的位置處的空氣的絕對溫度(或環(huán)境溫度);以及Po表示大氣壓力。
如下推導等式(1)。首先,理想氣體狀態(tài)的等式由以下等式(2)表示PV=nRT (2)這里,P表示壓力、V表示體積、n表示摩爾數、R表示氣體常數以及T表示絕對溫度。因此,推導出以下等式(3)和(4)。
(Po+Pn)×Vn=nRTn (3)PoVo=nRTo(4)這里Vn表示邊界區(qū)域N2S中的氣泡的體積、Vo表示大氣壓力下氣泡的體積。為了抑制邊界區(qū)域N2S中氣泡的產生,必須滿足條件Vn≤Vo。因此,從等式(3)和等式(4)中推導出以下等式(5)。
Tn/(Po+Pn)≤To/Po(5)通過對等式(5)變形以推導出等式(1)。
另外,接觸板67使得定影帶610與加壓輥62緊密接觸以實現滿足等式(1)的咬合壓力Pn。
接下來,將描述設置在輥咬合部分N1下游側附近的剝離墊64的形狀。
如圖12中所示,剝離墊64形成有內側面64a,其面對定影輥611;外側面64b,其用于突然改變通過剝離墊咬合部分N2的定影帶610的前進方向;以及擠壓面64c,其用于通過接觸板67將定影帶610擠壓在加壓輥62上。
剝離墊64的內側面64a被形成為仿定影輥611的圓周表面的曲面,以便使得剝離墊64與定影輥611緊密接觸(例如,剝離墊64與定影輥611之間的間隙為0.5mm)。換句話說,為了將圖12中所示的邊界區(qū)域N2S設定得更窄,剝離墊64必須布置成這樣即,該剝離墊64位于輥咬合部分N1(見圖9)下游側附近,并在由定影輥611和加壓輥62所限定的楔形區(qū)域Q中擠壓加壓輥62的表面。因此,內側面64a被形成為仿定影輥611的圓周表面的曲面,以使得內側面64a的上游側端部(即,擠壓面64c的上游側端部)64p可被布置在輥咬合部分N1的下游端N1E附近,即在楔形區(qū)域Q中靠近于定影輥611位置處。另外,在根據第三示例性實施例的剝離墊64中,內側面64a被形成為具有33mm的曲率半徑的圓周表面。
另外,為了將內側面64a的上游側端部64p布置在接近于楔形區(qū)域Q中的定影輥611的位置處,內側面64a與擠壓面64c之間的角度θ1最好為20~50°。
剝離墊64的外側面64b被如此設定即,在外側面64b的上游側端部區(qū)域R(定影帶610與加壓輥62相隔開的區(qū)域)中,使得加壓輥62的切線與外側面64b的切線之間的角度θ2(見圖12)至少為40°,以便于穩(wěn)定地將紙張P從定影帶610上剝離下來。另外,外側面64b的形狀被形成為朝向張緊輥615傾斜的平面形狀,以使得定影帶610與加壓輥62相隔開之后朝向張緊輥615和定影輥611前進。在這種情況下,外側面64b可形成為朝向外側(定影帶610側)彎曲的曲面。
剝離墊64的擠壓面64c被形成為平面形狀,以便通過接觸板67均勻地將定影帶610擠壓于加壓輥62上。另外,擠壓面64c可被形成為仿加壓輥62的圓周表面的凹狀曲面,以便實現擠壓力的均勻性。
接下來,將描述接觸板67。
如上所述,接觸板67是由諸如SUS的金屬薄板制成的板狀部件(具有約0.1mm的厚度),并且仿剝離墊64的外側面64b和擠壓面64c的形狀形成,這如圖12中所示的。另外,接觸板67位于剝離墊64的外側面64b的部分被固定在剝離墊64上,但是在剝離墊64的擠壓面64c中,接觸板67未被固定且上游側端部67p被設為自由端。此外,接觸板67的上游側端部67p被形成得從剝離墊64的上游側端部64p中突出。另外,在剝離墊64未朝向加壓輥62擠壓的狀態(tài)下,在接觸板67和剝離墊64的擠壓面64c之間會產生間隙。換句話說,在將剝離墊64從定影裝置60上剝離下來的情況下,使用擠壓面64c的下游端區(qū)域64q作為支點,對接觸板67位于擠壓面64c側的部分施加彈性力。
另外,通過將剝離墊64設置得擠壓在加壓輥62上,接觸板67被擠壓在加壓輥62上。在這種情況下,由于接觸板67是由金屬薄板制成的板狀部件,所以接觸板67可容易地進入定影輥611與加壓輥62所限定的窄楔形區(qū)域Q。另外,接觸板67通過彈性力,使用擠壓面64c的下游端區(qū)域64q作為支點,使得定影帶610與加壓輥62在包含剝離墊咬合部分N2在輥咬合部分N1側的邊界區(qū)域N2S的整個區(qū)域上緊密接觸。因此,即使在邊界區(qū)域N2S的楔形區(qū)域Q的縱深點,也可以形成滿足表達式(1)的咬合壓力Pn。
然而,在圖12中所示的結構中,通過用于將接觸板67的一個表面(位于剝離墊64的外側面64b的部分)固定于剝離墊64上的所謂的“懸臂支撐”施加接觸板67的彈性力,以使得定影帶610與加壓輥62緊密接觸。另一方面,還可以使用這種所謂的“兩端支撐”取代該結構即,接觸板67的上游側端部67p與定影輥611緊密接觸,并且上游側端部67p接受來自定影輥611的擠壓力。通過這種結構,在邊界區(qū)域N2S中,接觸板67的上游側由定影輥611擠壓并且接觸板67的下游側由剝離墊64擠壓,從而可更穩(wěn)定地形成邊界區(qū)域N2S中的咬合壓力。
圖14是示出用于通過使得接觸板67的上游側端部67p與定影輥611緊密接觸而實現接觸板的“兩端支撐”的結構圖。如圖14中所示,在這種情況下,接觸板67的上游側端部67p被形成為楔形形狀以填充楔形區(qū)域Q的最深部分。通過將接觸板67的上游側端部67p形成為楔形形狀,來自于定影輥611的擠壓力變得穩(wěn)定,并且盡管上游側端部67p與定影輥611相摩擦,但是在上游側端部67p和定影輥611的表面難以產生磨損。因此,可長時間保持接觸板的功能。
另外,為了平穩(wěn)地進行定影帶610在剝離墊咬合部分N2中的轉動,接觸板67與定影帶610相接觸的表面最好由具有低摩擦系數且高耐磨性的材料制成的薄片覆蓋,例如特氟綸(注冊商標)等的薄片。
另外,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,接觸板67和剝離墊64是獨立制造的,并且接觸板67由剝離墊64固定支撐。然而,接觸板67和剝離墊64也可以一體形成。
這樣,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,包含輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2的咬合部分N被形成在定影帶組件61與加壓輥62緊密接觸的區(qū)域中。剝離墊64被設置在輥咬合部分N1下游側附近,并且在剝離墊咬合部分N2內于輥咬合部分N1側的邊界區(qū)域N2S中,設置作為將定影帶610擠壓于加壓輥62上的部件的接觸板67。這樣,在咬合部分N中,抑制了咬合壓力降低的谷區(qū)域的出現,從而可以在邊界區(qū)域N2S中形成滿足前述表達式(1)的咬合壓力Pn。這樣,在從咬合部分N內的輥咬合部分N1中咬合壓力為峰值的位置到剝離墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中,可以將咬合壓力設定為連續(xù)單調地降低。
這樣,通過在邊界區(qū)域N2S中設定預定咬合壓力Pn,可以抑制在邊界區(qū)域N2S中產生氣泡。另外,通過將咬合壓力設定得連續(xù)單調地降低,可在直到通過剝離墊咬合部分N2的路線中逐漸釋放由輥咬合部分N1中的高咬合壓力抑制的水蒸氣或受熱膨脹的空氣。這樣,由于可以抑制從水蒸氣或受熱膨脹的空氣變?yōu)闅馀菰谝Ш喜糠种懈拥倪@種現象,所以使得未完全固化的調色劑像不受擾亂,從而可以避免在定影圖像中出現諸如圖像污點等圖像缺陷。
另外,由于構成剝離墊咬合部分N2的剝離墊64具有基本為圓弧形截面,所以通過剝離墊咬合部分N2的定影帶610的前進方向急劇改變?yōu)閺澢?。因此,通過輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2的紙張P在從剝離墊咬合部分N2中離開時從定影帶610上被剝離下來,從而可以穩(wěn)定地執(zhí)行對紙張P的曲率分離。
這里,評價根據第三示例性實施例的定影裝置60的剝離性能和圖像質量(有無圖像偏差)。在該評價測試中,定影裝置60的處理速度為設定為350mm/s和440mm/s,并且針對每一種情況供給10000張紙張。作為紙張P,使用王子制紙(株)(Oji Paper Co.,Ltd.)制造的OK中等質量涂料紙。而且,作為形成在紙張P上的調色劑像,使用具有3mm前端空白寬和13g/m2的調色劑密度的β圖像(betaimage)。由于這些評價條件對于紙張分離是嚴格的條件,因此采用通過使用這種具有小尺寸的紙張P以形成具有窄前端空白寬度的β圖像的評價測試的評價條件。
另外,作為比較示例,使用具有未設置剝離墊64和接觸板67的結構(即,咬合部分N僅由輥咬合部分N1構成的結構)的傳統(tǒng)定影裝置進行相似的評價測試。
在圖15中示出了評價結果。如圖15中所示,在第三示例性實施例的定影裝置60中,在處理速度為350mm/s和440mm/s的兩種情況下,進行良好的紙張分離處理,因此檢測出沒有發(fā)生卡紙。與之相反,在現有技術的定影裝置中,在運行開始就出現了紙張P的分離故障,因此必須在供給1000張紙張時停止評價測試。特別是,檢測出這樣一種趨勢即,在440mm/s的處理速度的情況下分離故障發(fā)生頻率高于在350mm/s的處理速度的情況下的分離故障發(fā)生頻率。
另一方面,在根據第三示例性實施例的定影裝置60和傳統(tǒng)定影裝置中的任意一個都未檢測出圖像偏差的出現。如上所述,這是由于在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,在邊界區(qū)域N2S中通過將咬合壓力Pn設定為預定咬合壓力Pn1或更高,可以抑制邊界區(qū)域N2S中氣泡的出現的緣故。另外,這是由于這樣的緣故即,在從輥咬合部分N1的中心部分到剝離墊咬合部分N2的區(qū)域中咬合壓力被設定得連續(xù)單調地降低。這樣,可以在直到通過剝離墊咬合部分N2的路線中逐漸釋放由輥咬合部分N1中的高咬合壓力抑制的水蒸氣或受熱膨脹的空氣。因此,本發(fā)明者認為,定影圖像中諸如圖像污點等圖像缺陷的出現得到抑制。
另一方面,本發(fā)明認為,這是由于這樣的緣故即,在僅提供輥咬合部分N1的傳統(tǒng)定影裝置中,從輥咬合部分N1的中心部分到咬合出口的區(qū)域中未設置使得咬合壓力連續(xù)單調地降低的結構。
下面,將描述根據第三示例性實施例的定影裝置60的定影操作。
在圖像形成裝置的二次轉印單元20(見圖1)中,通過傳送帶55和定影入口導向器56朝向定影裝置60的咬合部分N(見圖2箭頭F的方向)供給未定影調色劑像靜電轉印到其上的紙張P。通過咬合部分N的紙張P表面上的未定影調色劑像主要通過施加在輥咬合部分N1中的壓力和熱量而被定影在紙張P上。
此時,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,施加在咬合部分N中的熱量主要由定影帶610供給。定影帶610構成得由以下熱量而受到加熱即,通過定影輥611從布置在定影輥611中的鹵素加熱器616a供給的熱量、通過張緊輥612從布置在張緊輥612中的鹵素加熱器616b供給的熱量、以及通過張緊輥613從布置在張緊輥613中的鹵素加熱器616c供給的熱量。因此,可適當并迅速地從張緊輥612和張緊輥613供應熱能。因此,在咬合部分N中,甚至在處理速度為350mm/s的高速時也可確保充足的熱量。
也就是說,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,用作直接加熱部件的定影帶610可以被形成得具有極小熱容量。另外,定影帶610被構成得在廣卷繞區(qū)域(或大卷繞角度)上與熱供給部件,即,定影輥611、張緊輥612和張緊輥613相接觸。因此,對于定影帶610的轉動一圈的短期間來說,由于可從定影輥611、張緊輥612和張緊輥613中供給充足的熱量,所以可以使得定影帶610短時間恢復到必需的定影溫度。因此,在咬合部分N中,盡管定影裝置60在高速下操作,但是也可以總是保持預定定影溫度。
因此,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,甚至在連續(xù)供給紙張情況下,也可將定影溫度保持在基本均勻的數值下。而且,可以抑制高速定影操作的開始時出現定影溫度下降現象。尤其是,當對具有大熱容量的厚紙執(zhí)行定影操作時,也可保持定影溫度并抑制溫度下降現象的發(fā)生。另外,當必須根據紙張種類而改變定影溫度(包括定影溫度的上升和降低的情況)時,由于定影帶610的熱容量較小,所以通過鹵素加熱器616a、鹵素加熱器616b和鹵素加熱器616c的輸出調節(jié),可以容易且快速地改變?yōu)樗谕臏囟取?br>
另外,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,作為構成輥咬合部分N1的一個輥的定影輥611是通過對鋁芯桿(芯輥)的表面涂敷耐熱樹脂(含氟樹脂)制成的硬輥,并且定影輥611未涂敷彈性層。另外,作為形成輥咬合部分N1的另一個輥的加壓輥62是軟輥,并且加壓輥62被涂覆彈性層622。
因此,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,可以實現這樣的結構即,在定影輥611上卷繞著定影帶610的那側幾乎沒有變形。這樣,當定影帶610通過輥咬合部分N1時前進速度可保持恒定,因此可以抑制定影帶610在輥咬合部分N1中發(fā)生起皺或變形。這樣,當紙張P通過輥咬合部分N1時,可以抑制定影帶610的起皺或變形所導致的調色劑像擾亂的出現,從而可以穩(wěn)定地提供具有高質量的定影圖像。
之后,在紙張P通過輥咬合部分N1之后被供給到剝離墊咬合部分N2中。在剝離墊咬合部分N2中,剝離墊64通過接觸板67而被擠壓于加壓輥62上,并且定影帶610被擠壓于加壓輥62上。因此,如圖3中所示,輥咬合部分N1具有根據定影輥611的曲率而向下凸出的彎曲形狀。另一方面,剝離墊咬合部分N2具有根據加壓輥62的曲率而向上凸出的彎曲形狀。
因此,在輥咬合部分N1中處于定影輥611的曲率之下被加熱并加壓的紙張P在剝離墊咬合部分N2處,利用與加壓輥62的曲率相反方向的曲率而改變紙張P的前進方向。此時,在紙張P上的調色劑像與定影帶610的表面之間產生微小滑動。這樣,使得調色劑像與定影帶610之間的附著力減弱,因此紙張P的狀態(tài)變成為這樣一種狀態(tài)即,紙張P可以容易地從定影帶610上被剝離下來。因此,剝離墊咬合部分N2位于用以確保在最終剝離步驟進行剝離的準備步驟處。
另外,在剝離墊咬合部分N2的出口處,由于定影帶610在卷繞于其上固定有接觸板67的剝離墊64的狀態(tài)下被傳送,所以在該位置處定影帶610的前進方向迅速改變。換句話說,由于定影帶610沿剝離墊64的外側面64b移動,所以定影帶610的曲率較大。因此,在剝離墊咬合部分N2中,與定影帶610之間在附著力預先被減弱的紙張P通過其本身具有的硬度而從定影帶610上確實地自行剝離。
因此,在紙張P從剝離墊咬合部分N2中離開時紙張P從定影帶610上被剝離,這樣可以穩(wěn)定且確實地執(zhí)行曲率分離。
接著,從定影帶610上被剝離的紙張P通過排紙導向器65和排紙輥66被排出,從而完成定影處理。
如上所述,由于根據第三示例性實施例的定影裝置60使用定影帶組件61,在該定影帶組件61中,作為加熱部件的定影帶610被張緊在包含定影輥611的多個輥上,因此,盡管圖像形成裝置在高速下操作,但是定影裝置60也可以總是保持預定定影溫度。另外,在開始進行高速定影操作時,還可以抑制定影溫度下降的溫度下降現象的發(fā)生。因此,可以短時間提供許多高質量定影圖像。
另外,咬合部分N由輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2構成,剝離墊咬合部分N2在輥咬合部分N1下游側緊接輥咬合部分N1。另外,構成剝離墊咬合部分N2的剝離墊64被布置于輥咬合部分N1的下游側附近,并且用于將定影帶610擠壓于加壓輥62上的接觸板67被設置在剝離墊咬合部分N2內于輥咬合部分N1側的邊界區(qū)域N2S中。這樣,在邊界區(qū)域N2S中通過將咬合壓力Pn設定得滿足等式(1),可以抑制咬合壓力降低的谷區(qū)域的出現,從而可以避免在邊界區(qū)域N2S中出現氣泡。
另外,在從輥咬合部分N1中咬合壓力為峰值的位置到剝離墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中,咬合壓力可被設定得連續(xù)單調地降低。
因此,在根據第三示例性實施例的定影裝置60中,可以避免在邊界區(qū)域N2S中出現氣泡,并且通過將咬合壓力設定得連續(xù)單調地降低,輥咬合部分N1中由高咬合壓力抑制的水蒸氣或受熱膨脹的空氣在直到通過剝離墊咬合部分N2的路線中被逐漸釋放,從而避免出現這樣的現象即,從蒸氣或受熱膨脹的空氣中產生的氣泡在咬合中浮動。因此,處于仍未完全固化狀態(tài)下的調色劑像幾乎不受擾亂,從而避免在定影圖像中出現諸如圖像污點等圖像缺陷。
另外,由于形成剝離墊咬合部分N2的剝離墊64具有基本為圓弧形截面,所以使得通過剝離墊咬合部分N2的定影帶610的前進方向迅速改變?yōu)閺澢?。這樣,通過輥咬合部分N1和剝離墊咬合部分N2的紙張P在離開剝離墊咬合部分N2時從定影帶610上被剝離下來,從而可穩(wěn)定地執(zhí)行對紙張P的曲率分離。
第四示例性實施例在第一示例性實施例中,已描述了這樣的結構即,在安裝于圖像形成裝置的定影裝置60中,加壓輥62用作設置得與的定影帶組件61相接觸的加壓部件。在第四示例性實施例中,將描述這樣的結構即,其中加壓帶700被張緊在多個輥上的加壓帶組件70作為加壓部件。這里,與第一實施例相似的部件用相同的附圖標記表示,并且將省略其描述。
圖16是示出根據第四示例性實施例的定影裝置90的結構的側截面圖。除將加壓帶組件70設置為加壓部件代替加壓輥62以外,根據第四示例性實施例的定影裝置90的結構與根據第一示例性實施例的定影裝置60的結構相似。
根據第四示例性實施例的加壓帶組件70包括加壓帶700,其由加壓輥701、入口輥702和張緊輥703三個輥進行張緊;以及壓力墊704,其用作擠壓部件,并設置成通過加壓帶700和定影帶610偏壓在定影輥611上。加壓帶組件70被設置成擠壓在定影帶組件61上,并且當定影帶組件61的定影輥611沿箭頭C的方向轉動時,加壓帶700隨著定影輥611的轉動而沿箭頭G的方向轉動。定影帶700的前進速度為300mm/s,這等于定影輥611的表面速度。
在加壓帶組件70與定影帶組件61緊密接觸的咬合部分N中,形成加壓帶700與定影帶610的外圓周表面緊密接觸的帶咬合部分N3。
在根據第四示例性實施例的定影裝置90中,壓力墊704被布置在加壓帶700內側,以便于通過加壓帶700而向定影輥611側偏壓,從而將加壓帶700擠壓于定影輥611的卷繞區(qū)域中。在帶咬合部分N3的最下游部分處,用作偏壓部件的壓縮螺旋彈簧(未示出)通過加壓帶700和定影帶610朝向定影輥611的中心軸偏壓加壓輥701,從而在定影輥611與定影帶610之間的接觸部分中產生局部高壓。
因此,由于可將帶咬合部分N3形成得較寬,這樣,可以實現對紙張P上的調色劑像更穩(wěn)定的定影性能。由于使用來自于加壓輥701的局部高壓力可向熔化調色劑像有效地施加壓力,因此可以獲得較高定影特性,并且可使得調色劑像表面更平滑,從而賦予彩色圖像良好的圖像光澤。
這里,布置在加壓帶組件70中的加壓帶700包括基底層,所述基底層由諸如聚酰亞胺、聚酰胺或聚酰胺酰亞胺等具有優(yōu)良耐熱樹脂制成?;讓拥暮穸仍?0~125μm的范圍內。加壓帶700可為這樣一種結構即,使得基底層與定影輥611相對的一個表面或兩個表面被涂覆分離層。在這種情況下,可以將形成為5~20μm厚度的諸如PFA等含氟樹脂作為分離層。而且如果必要的話,加壓帶700也可具有在基底層和分離層之間形成有彈性層的層壓結構。在這種情況下,可以將厚度為100~200μm的硅橡膠用作彈性層。在根據本示例性實施例的定影裝置90中,加壓帶700僅包括由聚酰亞胺膜制成的基底層,所述基底層具有75μm的厚度、350mm的寬度以及240mm的圓周長度。
張緊加壓帶700的三個輥包括涂覆有用作彈性層的硅橡膠的鋼芯的加壓輥701;由不銹鋼制成的入口輥702;以及由不銹鋼制成的張緊輥703。此外,加壓輥701的外徑為25mm;入口輥702的外徑為22mm;以及張緊輥703的外徑為20mm。各個輥的長度為360mm。鹵素加熱器705作為熱源被布置在入口輥702中。加壓帶700的表面溫度通過未示出的溫度傳感器和控制單元40(參照圖1)被控制為120℃,并且對加壓帶700進行預熱。
用作偏壓部件的壓縮螺旋彈簧(未示出)通過加壓帶700和定影帶610朝向定影輥611的中心軸偏壓加壓輥701,從而在定影輥611與定影帶610之間的接觸部分中產生局部高壓。在這種情況下,為了在低載荷下有效地向定影輥611和定影帶610施加局部高壓,使得加壓輥701具有比定影輥611小的直徑。
另外,可以在加壓輥701、入口輥702和張緊輥703中之一設置帶邊緣位置檢測機構和軸向變位機構,該帶邊緣位置檢測機構用于檢測加壓帶700的帶邊緣位置,該軸向變位機構用于根據帶邊緣位置檢測機構的檢測結果而使加壓帶700在軸向的接觸位置變位,從而控制加壓帶700的蛇行(帶蛇行)。
用作擠壓部件的壓力墊704保持在由金屬制成的支架(未示出)上,并包括用于確保寬帶咬合部分N3的彈性部件,以及設在彈性部件的表面上以與加壓帶700的內圓周表面相接觸的低摩擦層。在其上具有低摩擦層的彈性部件上,與定影輥611相對的表面被形成為與定影輥611的外圓周表面相對應的凹狀形狀,并且被設置成擠壓在定影輥611上,從而形成帶咬合部分N3的入口側區(qū)域,該帶咬合部分N3是在定影輥611的卷繞區(qū)域中形成的。
具有優(yōu)良耐熱性的諸如硅橡膠和氟橡膠等彈性材料可用作壓力墊704的彈性部件。形成在彈性部件上的低摩擦層用于減小加壓帶700的內圓周表面與壓力墊704之間的滑動阻力,并且最好由具有小摩擦系數和抗磨損性的材料制成。具體地,可使用浸透了特氟綸(注冊商標)的玻璃纖維片、含氟樹脂片或含氟樹脂膜。
在根據本示例性實施例的定影裝置90中,剝離墊64被設置在帶咬合部分N3的下游側附近。緊接帶咬合部分N3形成剝離墊咬合部分N2,在剝離墊咬合部分N2中,定影帶610被卷繞在加壓輥701的表面上。另外,在與剝離墊咬合部分N2內于帶咬合部分N3側的邊界區(qū)域中,接觸板67被設置為將定影帶610擠壓在加壓輥701上的部件。
另外,在剝離墊64和接觸板67所限定的剝離墊咬合部分N2中,與根據第一示例性實施例的定影裝置60相似,剝離墊咬合部分N2內于帶咬合部分N3側的邊界區(qū)域中的咬合壓力Pn被設定為等于或大于預定值(見表達式(1))。因此,可以避免出現咬合壓力降低的谷區(qū)域,從而避免在邊界區(qū)域中出現氣泡。另外,在從帶咬合部分N3中咬合壓力為峰值的位置到剝離墊咬合部分N2的最下游位置的區(qū)域中,咬合壓力可被設定得連續(xù)單調地降低。因此,帶咬合部分N3中由高咬合壓力抑制的水蒸氣或受熱膨脹的空氣在直到通過剝離墊咬合部分N2的路線中被逐漸釋放,從而避免蒸氣或受熱膨脹的空氣作為氣泡在咬合部分中移動的現象的出現。因此,處于仍未完全固化狀態(tài)下的調色劑像幾乎不受擾亂,從而避免出現諸如定影圖像中的圖像污點等圖像缺陷。
另外,由于形成剝離墊咬合部分N2的剝離墊64具有圓弧形截面,所以使得通過剝離墊咬合部分N2的定影帶610的前進方向突然改變。這樣,通過帶咬合部分N3和剝離墊咬合部分N2的紙張P在離開剝離墊咬合部分N2時從定影帶610上被剝離下來,從而穩(wěn)定地執(zhí)行對紙張P的曲率分離。
作為示例性實施例的其他示例,本發(fā)明可應用于諸如使用電子照相法的復印機或打印機等圖像形成裝置,并且可應用于用以定影承載在記錄紙(或紙張)上的未定影圖像的定影裝置。另外,本發(fā)明可應用于諸如使用噴墨方法的復印機或打印機等圖像形成裝置,并且可應用于用以干燥記錄紙(紙張)上的未干燥油墨圖像的定影裝置。
本申請基于2005年8月23日提交的在先日本專利申請No.2005-241172和2005年8月29日提交的在先日本專利申請No.2005-248352,并且要求該兩項專利申請的優(yōu)先權,該兩項專利申請的全部內容在此以引用的方式并入本文。
為了說明和描述的目的,給出本發(fā)明實施例的上述描述。其意圖并不是窮舉或將本發(fā)明限定為所披露的明確形式。顯而易見,本領域的技術人員能作出許多變形和改變。選擇并描述這些實施例是為了更好地說明本發(fā)明的原理及其實際應用,從而使得本領域的其他技術人員能理解本發(fā)明的各種實施例,并且能利用適合于預期的特殊用途的各種變形。其意圖是由下列的權利要求和它們的等同替代來限定本
權利要求
1.一種用于將調色劑像定影在記錄材料上的定影裝置,包括可轉動的定影輥;定影帶,其張緊在所述定影輥上;至少一個張緊輥,其用于與所述定影輥一起張緊所述定影帶;加壓部件,其設置成向所述定影輥施加壓力;以及剝離部件,其設置成這樣即,在所述定影輥和所述加壓部件之間的接觸部分的下游側附近,將所述定影帶的外表面擠壓在所述加壓部件上。
2.根據權利要求1所述的定影裝置,其中,所述剝離部件由具有圓弧形截面的塊部件形成。
3.根據權利要求1所述的定影裝置,其中,所述剝離部件包括擠壓面,所述擠壓面沿所述定影帶的前進方向具有預定寬度,并且所述剝離部件的擠壓面擠壓所述加壓部件。
4.根據權利要求3所述的定影裝置,其中,所述剝離部件的擠壓面以平均為7N/cm2或更高的壓力擠壓所述加壓部件。
5.根據權利要求3所述的定影裝置,其中,所述剝離部件這樣設置即,所述擠壓面在所述定影帶的前進方向的上游側端部與所述定影輥相隔0.7mm或更小的距離。
6.根據權利要求3所述的定影裝置,其中,所述剝離部件這樣設置即,所述擠壓面在所述定影帶的前進方向的上游側端部與所述定影輥相接觸。
7.根據權利要求3所述的定影裝置,其中,所述剝離部件的擠壓面形成為平面,或形成為與所述加壓部件的表面形狀相對應的曲面。
8.根據權利要求1所述的定影裝置,其中,所述剝離部件中面向所述定影輥的側表面基本形成為與所述定影輥的表面形狀相對應的圓弧形狀。
9.根據權利要求1所述的定影裝置,其中,所述剝離部件中設置成與所述定影輥相對的側表面形成為突然改變所述定影帶的前進方向的形狀。
10.根據權利要求1所述的定影裝置,其中,所述至少一個張緊輥具有加熱源。
11.一種定影裝置,包括可轉動的定影輥;帶部件,其卷繞在所述定影輥上并隨所述定影輥的轉動而轉動;加壓部件,其設置成通過所述帶部件向所述定影輥施加壓力,以形成第一咬合部分;以及擠壓部件,其設置在所述定影輥和所述帶部件之間,沿所述帶部件的前進方向位于所述第一咬合部分的下游側附近,并通過所述帶部件擠壓所述加壓部件以形成第二咬合部分,其中,所述帶部件和所述加壓部件在所述第一咬合部分處和所述第二咬合部分處相互接觸。
12.根據權利要求11所述的定影裝置,其中,所述第二咬合部分的咬合壓力沿所述帶部件的前進方向單調地降低。
13.根據權利要求11所述的定影裝置,其中,所述第二咬合部分沿所述定影部件的前進方向連續(xù)地形成在所述第一咬合部分的下游側附近。
14.根據權利要求11所述的定影裝置,其中,所述第一咬合部分和所述第二咬合部分具有彼此相反的彎曲方向。
15.根據權利要求11所述的定影裝置,其中,所述加壓部件在所述第一咬合部分中的凹進量大于在所述第二咬合部分中的凹進量。
16.根據權利要求11所述的定影裝置,還包括剝離部件,其用于在所述第二咬合部分中將所述帶部件擠壓在所述加壓部件上。
17.根據權利要求16所述的定影裝置,其中,所述剝離部件中通過所述帶部件對所述加壓部件進行擠壓的表面的上游側端部設置在由所述定影輥和所述加壓部件限定的楔形區(qū)域中。
18.根據權利要求11所述的定影裝置,其中,所述加壓部件是輥部件,在所述輥部件的表面上形成有彈性層。
19.根據權利要求10所述的定影裝置,其中,在所述定影輥中設置有加熱部件,并且在所述張緊輥中設置有加熱部件。
20.一種圖像形成裝置,包括調色劑像形成單元,其用于形成調色劑像;轉印單元,其用于將由所述調色劑像形成單元形成的調色劑像轉印到記錄材料上;以及定影單元,其將轉印到所述記錄材料上的調色劑像定影在所述記錄材料上,所述定影單元包括定影帶組件,其包括可轉動的定影輥,以及張緊在所述定影輥和張緊輥上的定影帶;加壓部件,其設置成向所述定影輥施加壓力;以及剝離部件,其設置成這樣即,在所述定影輥和所述加壓部件之間的接觸部分的下游側附近,將所述定影帶的外表面擠壓在所述加壓部件上,其中,所述定影帶組件和所述加壓部件在第一咬合部分處和第二咬合部分處相互接觸,所述第一咬合部分是由所述定影輥和所述加壓部件通過介于它們之間的所述定影帶而形成的,并且所述第二咬合部分是由所述加壓部件和所述剝離部件通過介于它們之間的所述定影帶而形成的。
21.根據權利要求20所述的圖像形成裝置,其中,所述定影單元的第二咬合部分的咬合壓力被設定成沿所述定影帶的前進方向單調地降低。
22.根據權利要求20所述的圖像形成裝置,其中,所述定影單元的加壓部件由輥部件形成。
23.根據權利要求20所述的圖像形成裝置,其中,所述定影單元的加壓部件由加壓帶組件形成,在所述加壓帶組件中,帶部件張緊在多個張緊輥上。
24.根據權利要求23所述的圖像形成裝置,其中,所述加壓帶組件具有不可轉動的擠壓部件,所述不可轉動的擠壓部件用于通過在它們之間的所述定影帶擠壓所述定影輥。
25.根據權利要求1所述的定影裝置,還包括接觸部件,其用于使得所述定影帶的外表面與所述加壓部件在下述兩個接觸部分之間的中間區(qū)域緊密接觸,所述兩個接觸部分是所述定影輥和所述加壓部件之間的第一接觸部分;以及所述加壓部件和所述剝離部件之間的第二接觸部分。
26.根據權利要求25所述的定影裝置,其中,所述接觸部件由具有彈性力的板狀部件形成。
27.根據權利要求25所述的定影裝置,其中,所述剝離部件由具有圓弧形截面的塊部件形成。
28.根據權利要求25所述的定影裝置,其中,所述剝離部件中面向所述定影輥的側表面形成為與所述定影輥的表面形狀相對應的圓弧形狀。
29.根據權利要求25所述的定影裝置,其中,所述剝離部件包括擠壓面,其面向所述加壓部件,并且所述擠壓面沿所述帶部件的前進方向具有預定寬度;以及剝離面,其面向所述定影輥,并且所述剝離面具有使得所述帶部件的前進方向改變?yōu)閺澢男螤睢?br>
30.根據權利要求29所述的定影裝置,其中,所述剝離部件的擠壓面形成為平面,或形成為與所述加壓部件的表面形狀相對應的曲面。
31.根據權利要求29所述的定影裝置,其中,所述接觸部件通過所述剝離部件的擠壓面朝向所述加壓部件擠壓。
32.根據權利要求29所述的定影裝置,其中,所述擠壓部件固定于所述剝離部件的剝離面上并由所述剝離面支撐。
33.根據權利要求25所述的定影裝置,其中,所述接觸部件在所述帶部件的前進方向的上游側端部為自由端。
34.根據權利要求25所述的定影裝置,其中,所述接觸部件在所述帶部件的前進方向的上游側端部設置成與所述定影輥相接觸。
35.一種用于將調色劑像定影在記錄材料上的定影裝置,包括可轉動的定影輥;帶部件,其張緊在所述定影輥上;張緊輥,其用于張緊所述帶部件;加壓部件,其設置成向所述定影輥施加壓力;以及剝離部件,其設置成這樣即,在所述定影輥和所述加壓部件之間的接觸部分的下游側附近,將所述帶部件的外表面擠壓在所述加壓部件上,其中,下述兩個接觸部分之間的中間區(qū)域的咬合壓力Pn被設定得大于或等于預定壓力值,所述兩個接觸部分是所述定影輥和所述加壓部件之間的第一接觸部分;以及所述加壓部件和所述剝離部件之間的第二接觸部分。
36.根據權利要求35所述的定影裝置,其中,所述中間區(qū)域的咬合壓力Pn滿足以下表達式Pn≥Po×(Tn/To-1),在表達式中,Tn為所述帶部件的絕對溫度;To為周圍環(huán)境的絕對溫度;以及Po為大氣壓力。
37.根據權利要求35所述的定影裝置,其中,從所述第一接觸部分的最下游部分到所述第二接觸部分的最下游部分的區(qū)域的咬合壓力沿所述帶部件的前進方向單調地降低。
38.根據權利要求35所述的定影裝置,其中,所述加壓部件在所述第一接觸部分中的凹進量大于所述定影輥在所述第一接觸部分中的凹進量。
39.根據權利要求35所述的定影裝置,還包括接觸部件,其用于使得所述帶部件與所述加壓部件在所述中間區(qū)域中緊密接觸。
40.根據權利要求39所述的定影裝置,其中,所述接觸部件與所述剝離部件一體形成。
41.根據權利要求39所述的定影裝置,其中,所述接觸部件在所述帶部件的前進方向的上游側端部設置在由所述定影輥和所述加壓部件限定的楔形區(qū)域中。
42.根據權利要求35所述的定影裝置,其中,所述加壓部件是輥部件,在所述輥部件的表面上形成有彈性層。
43.根據權利要求35所述的定影裝置,其中,在所述定影輥中設置有加熱部件,并且在所述張緊輥中設置有加熱部件。
44.一種圖像形成裝置,包括調色劑像形成單元,其用于形成調色劑像;轉印單元,其用于將由所述調色劑像形成單元形成的調色劑像轉印到記錄材料上;以及定影單元,其將轉印到所述記錄材料上的調色劑像定影在所述記錄材料上,所述定影單元包括可轉動的定影輥;帶部件,其張緊在所述定影輥上;張緊輥,其用于張緊所述帶部件;加壓部件,其設置成向所述定影輥施加壓力;剝離部件,其設置成這樣即,在所述定影輥和所述加壓部件之間的接觸部分的下游側附近,將所述帶部件的外表面擠壓在所述加壓部件上,以及接觸部件,其設置成使得所述帶部件的外表面與所述加壓部件在下述兩個接觸部分之間的中間區(qū)域緊密接觸,所述兩個接觸部分是所述定影輥和所述加壓部件之間的第一接觸部分;以及所述加壓部件和所述剝離部件之間的第二接觸部分,并且其中,所述中間區(qū)域的咬合壓力Pn設定得大于或等于預定壓力值。
45.根據權利要求44所述的圖像形成裝置,其中,所述中間區(qū)域的咬合壓力Pn滿足以下表達式Pn≥Po×(Tn/To-1),在表達式中,Tn為所述帶部件的絕對溫度;To為周圍環(huán)境的絕對溫度;以及Po為大氣壓力。
46.根據權利要求44所述的圖像形成裝置,其中,從所述第一接觸部分的最下游部分到所述第二接觸部分的最下游部分的區(qū)域的咬合壓力沿所述帶部件的前進方向單調地降低。
47.根據權利要求44所述的圖像形成裝置,其中,所述定影單元的加壓部件由輥部件形成。
48.根據權利要求44所述的圖像形成裝置,其中,所述定影單元的加壓部件由加壓帶組件形成,在所述加壓帶組件中,帶部件張緊在多個張緊輥上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于將調色劑像定影在記錄材料上的定影裝置,包括可轉動的定影輥;定影帶,其張緊在所述定影輥上;至少一個張緊輥,其用于與所述定影輥一起張緊所述定影帶;加壓部件,其設置成向所述定影輥施加壓力;以及剝離部件,其設置成這樣即,在所述定影輥和所述加壓部件之間的第一接觸部分的下游側附近,將所述定影帶的外表面擠壓在所述加壓部件上。
文檔編號G03G15/00GK1920695SQ20061007572
公開日2007年2月28日 申請日期2006年4月18日 優(yōu)先權日2005年8月23日
發(fā)明者上原康博, 川幡泰, 吉野大典, 安藤力, 馬場基文, 中山由香, 宮田敏行 申請人:富士施樂株式會社