專利名稱：圖像加熱設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加熱記錄介質(zhì)上的圖像的圖像加熱設(shè)備。舉例來說，圖像加熱設(shè)備包括用于將未定影圖像定影在記錄介質(zhì)上的定影設(shè)備和用于通過加熱圖像來增加記錄介質(zhì)上的定影圖像的光澤度的光澤涂覆設(shè)備。
背景技術(shù)：
在電子照相圖像形成裝置中，已知有各種用于定影未經(jīng)定影調(diào)色劑圖像的系統(tǒng)。
在各種系統(tǒng)中，提出有響應(yīng)于高速成像的需要能夠增加定影壓合部分的尺寸的帶定影設(shè)備(參考例如日本專利未審公開號8-166734和10-319772)。
定影設(shè)備具有一結(jié)構(gòu)，其中加壓帶壓緊接觸于定影輥，加壓墊從加壓帶的內(nèi)表面壓靠在定影輥上。該結(jié)構(gòu)可以提供從加壓墊延伸至帶懸吊輥的長定影壓合部分。
在定影設(shè)備中，定影輥由驅(qū)動源可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，由于在定影輥上滑動所產(chǎn)生的滑動摩擦力，加壓帶跟隨定影輥的運動而旋轉(zhuǎn)。當定影壓合部分上帶有記錄介質(zhì)時，加壓帶主要經(jīng)由記錄介質(zhì)承受傳送力。所以，加壓帶的周向速度取決于記錄介質(zhì)的傳送速度。
然而，對于加壓帶跟隨定影輥的運動而旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)來說，提供給加壓帶的傳送力依照記錄介質(zhì)的類型、環(huán)境條件、調(diào)色劑圖像的類型而變化。這會導(dǎo)致加壓帶的不穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
例如，在大量未定影調(diào)色劑余留在記錄介質(zhì)的基本上整個表面上的情況下，當記錄介質(zhì)進入定影壓合部分時，定影輥和記錄介質(zhì)之間的動摩擦系數(shù)趨向于減小，加壓帶的傳送力也減小。結(jié)果，記錄介質(zhì)落在定影輥后面，加壓帶在定影輥上滑移，出現(xiàn)不良成像(例如圖像位移)。在這種情況下，加壓帶的周向速度基本上與記錄介質(zhì)的傳送速度相同。
如上所述，已有的加壓帶驅(qū)動系統(tǒng)不能提供高的圖像質(zhì)量。
為了防止記錄介質(zhì)滯后，在日本專利未審公開號2-222980中披露了一種包括用作驅(qū)動機構(gòu)的超控機構(gòu)的設(shè)備。但是，該機構(gòu)不足以完全地解決該問題。
利用該超控機構(gòu)的系統(tǒng)具有一結(jié)構(gòu)，其中，當定影壓合部分上不存在記錄介質(zhì)時，由于定影輥上的滑動摩擦力而使得加壓帶跟隨定影輥的運動而旋轉(zhuǎn)，這與如上所述的日本專利未審公開號8-166734和10-319772所披露的系統(tǒng)的情況一樣。在該結(jié)構(gòu)中，只有當記錄介質(zhì)(調(diào)色劑圖像)在定影輥上滑移以及加壓帶落在定影輥后面時，加壓帶才承受驅(qū)動力。換句話說，從加壓帶的周向速度低于定影輥的周向速度的時候改變至加壓帶承受驅(qū)動力的時候，盡管時間短，但是還是要花費時間的。
結(jié)果，加壓帶的速度在將調(diào)色劑圖像定影在記錄介質(zhì)的過程中發(fā)生改變，而速度變化導(dǎo)致不良成像、比如圖像位移。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的至少一個示例性的實施例涉及一種能夠減少圖像位移的發(fā)生的圖像加熱設(shè)備。
依照本發(fā)明的第一個方面，圖像加熱設(shè)備包括配置成在壓合部加熱記錄介質(zhì)上的圖像的可旋轉(zhuǎn)加熱元件，配置成驅(qū)動加熱元件的驅(qū)動裝置，配置成與加熱元件形成壓合部的環(huán)形帶，以及配置成驅(qū)動環(huán)形帶的驅(qū)動輥。滿足下列表達式μ1＜μ20.005＜μ1＜0.3V1＜V2其中，μ1是環(huán)形帶和驅(qū)動輥之間的摩擦系數(shù)，μ2是加熱元件和環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)，V1是加熱元件的周向速度，V2是驅(qū)動輥的周向速度， 依照本發(fā)明的第二個方面，圖像加熱設(shè)備包括配置成在壓合部加熱記錄介質(zhì)上的圖像的可旋轉(zhuǎn)加熱元件，配置成驅(qū)動加熱元件的驅(qū)動裝置，配置成與加熱元件形成壓合部的環(huán)形帶，以及配置成驅(qū)動環(huán)形帶的驅(qū)動輥。當加熱元件接觸環(huán)形帶時，驅(qū)動輥的周向速度高于環(huán)形帶的周向速度，環(huán)形帶的周向速度基本上與加熱元件的周向速度相同。當加熱元件不接觸環(huán)形帶時，驅(qū)動輥的周向速度基本上與環(huán)形帶的周向速度相同。
依照本發(fā)明的第三個方面，圖像加熱設(shè)備包括配置成在壓合部加熱記錄介質(zhì)上的圖像的可旋轉(zhuǎn)加熱元件，配置成驅(qū)動加熱元件的驅(qū)動裝置，配置成與加熱元件形成壓合部的環(huán)形帶，以及配置成驅(qū)動環(huán)形帶的驅(qū)動輥。環(huán)形帶由與環(huán)形帶相接觸的加熱元件驅(qū)動，即使設(shè)定的驅(qū)動輥的周向速度高于加熱元件的周向速度， 參考附圖，通過下面對示例性的實施例的說明，本發(fā)明的其他特征將變得顯而易見。


圖1是圖像形成裝置的示意性剖視圖。
圖2是依照第一示例性實施例的定影設(shè)備的示意性剖視圖。
圖3是定影設(shè)備的主體部分的示意性剖視圖。
圖4是定影設(shè)備的驅(qū)動機構(gòu)的示意圖。
圖5顯示了片材運送期間的摩擦力和速度。
圖6顯示了元件之間的動摩擦系數(shù)的測量方法。
圖7顯示了待機期間定影設(shè)備中的位置關(guān)系。
圖8是依照第二示例性實施例的定影設(shè)備的剖視圖。
圖9顯示了壓力驅(qū)動是跟隨旋轉(zhuǎn)時的力的類型和方向。
圖10顯示了壓力驅(qū)動是慢速旋轉(zhuǎn)時的力的類型和方向。
圖11顯示了壓力驅(qū)動是快速旋轉(zhuǎn)時的力的類型和方向。
圖12是依照第三示例性實施例的定影設(shè)備的剖視圖。
圖13顯示了依照第四示例性實施例的摩擦系數(shù)μ1、μ2和μ3。
圖14顯示了依照第四示例性實施例、已知例和比較例的定影設(shè)備。
圖15顯示了環(huán)形帶如何波動。
圖16顯示了依照第四示例性實施例的定影設(shè)備的另一個結(jié)構(gòu)。
圖17顯示了測量摩擦系數(shù)的方法。
圖18顯示了環(huán)形帶的驅(qū)動力F1和F2以及環(huán)形帶的制動力F3。
圖19顯示了另一個圖像形成裝置的整體結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式下面參考附圖描述示例性實施例。
第一示例性實施例 參考圖1，描述了圖像形成裝置的示例性的整體結(jié)構(gòu)。
圖1所示的圖像形成裝置1是一種電子照相圖像形成裝置(所謂的復(fù)印機)。
圖像形成裝置1包括兩個主要部件，即圖像形成單元和定影設(shè)備。該圖像形成單元用于在作為記錄介質(zhì)的片材上形成調(diào)色劑圖像。該定影設(shè)備作為圖像加熱設(shè)備，用于通過對調(diào)色劑圖像加熱和加壓而對形成在片材上的調(diào)色劑圖像定影。
(圖像形成單元) 圖像形成單元包括如下所述的部件。
用作充電單元的充電器203與用作圖像載體的感光鼓22鄰近設(shè)置。感光鼓202的表面被充電器203均勻地充電。當用來自充當曝光單元的曝光設(shè)備204的光束205照射感光鼓202時，靜電潛像形成在感光鼓202上。靜電潛像由充當顯影單元的顯影設(shè)備206顯影，這樣形成調(diào)色劑圖像。片材S被保持在供給盒209中，并由進給輥210傳送。片材S經(jīng)由充當傳送單元的阻力輥211與感光鼓202上的調(diào)色劑圖像同步傳送。感光鼓202上的調(diào)色劑圖像由充當轉(zhuǎn)印單元的轉(zhuǎn)印輥207靠靜電轉(zhuǎn)印到片材S上，接著片材S被傳送至定影設(shè)備X。留在感光鼓202上的調(diào)色劑顆粒由充當清潔單元的清潔器208去除。
由圖像形成單元在片材S上形成的調(diào)色劑圖像通過由定影設(shè)備X加熱和加壓來定影。帶有定影調(diào)色劑圖像的片材S穿過輸出輥212被傳送到設(shè)置在圖像形成裝置1上部的輸出托盤213。
(定影設(shè)備) 下面描述充當圖像加熱設(shè)備的定影設(shè)備的一個示例性結(jié)構(gòu)。
圖2示意性顯示了充當圖像加熱設(shè)備的定影設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，定影設(shè)備X包括充當可旋轉(zhuǎn)的加熱元件(可旋轉(zhuǎn)的定影元件)的定影輥10。定影輥10通過充當驅(qū)動單元的驅(qū)動馬達和驅(qū)動齒輪組，可在箭頭A的方向上旋轉(zhuǎn)。定影輥10包括由金屬材料(例如鋁)形成的芯金屬111和設(shè)置在芯金屬111的表面、由硅橡膠或其他已知材料形成的彈性層112。充當加熱源的鹵素加熱器113設(shè)置在定影輥10的內(nèi)部。通過來自鹵素加熱器113的熱量加熱定影輥10。充當溫度檢測元件的熱敏電阻114設(shè)置在定影輥10的表面上，以便接觸定影輥10?？刂破鞲鶕?jù)熱敏電阻114檢測的結(jié)果，控制提供給鹵素加熱器113的電流，由此使定影輥10的表面維持在預(yù)定的定影溫度。
帶單元2設(shè)置在定影輥10的下面。環(huán)形加壓帶20繞引入輥21、分離輥22和操縱輥23伸展。
分離輥22由金屬材料(例如不銹鋼)形成，其在箭頭SF的方向上經(jīng)由加壓帶20用預(yù)定壓力壓靠在定影輥10上。
對操縱輥23來說，其旋轉(zhuǎn)軸只有一端在箭頭W的方向上是可動的。移動操縱輥23的旋轉(zhuǎn)軸，允許加壓帶20在寬度方向晃動。
引入輥21包括用于加熱加壓帶20的一體化的鹵素加熱器。
用于形成定影壓合部分的加壓墊單元24設(shè)置在引入輥21和分離輥22之間。加壓墊單元24包括由金屬材料(例如不銹鋼)形成的加壓基體25和由硅橡膠或相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其他材料形成的加壓墊26。加壓墊26的表面覆蓋有由聚酰亞胺薄膜(PI薄膜)或相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其他元件形成的滑動片材27，以減少加壓帶20的滑動阻力。在箭頭PF的方向上以預(yù)定壓力對具有如上所述的結(jié)構(gòu)的加壓墊單元24進行加壓。
用于向加壓帶20涂敷充當潤滑劑的油的油涂敷輥28設(shè)置在引入輥21和加壓墊單元24之間。油涂敷輥28浸有硅油，其構(gòu)造成使一定量的油提供給加壓帶20的內(nèi)表面。這減少了加壓帶20和滑動片材27之間的摩擦力，從而增加耐用性。圖3是分離輥22及其周圍的放大視圖。由于金屬分離輥22經(jīng)由加壓帶20由加壓單元壓靠在定影輥10上，所以如圖所示，定影輥10的彈性層112a發(fā)生變形。尤其是，在彈性層112b與分離輥22相接觸的一端上，彈性層112的圓弧形狀在相反方向上變形。
由于在記錄介質(zhì)上形成的調(diào)色劑圖像被熔融，并被壓緊在定影設(shè)備X的壓合部分W上，調(diào)色劑和定影輥10的表面層趨向于彼此附著。但是，由于在定影輥10的彈性層112b的端部、分離輥22使彈性層112的圓弧形狀在相反方向上變形，所以，已經(jīng)附著于定影輥10的調(diào)色劑被分離，片材S在箭頭Y的方向上被排出。
金屬線26a設(shè)置在加壓墊26的一端上。金屬線26a與加壓墊26一體化。金屬線26a可以使定影輥10的彈性層112c變形。
加壓帶20、定影輥10、加壓墊單元24和分離輥22形成長壓合部分W。壓合部分W的壓合寬度可以比利用定影輥和加壓輥的已有輥定影設(shè)備長。所以，記錄片材上的調(diào)色劑可以在短期時間內(nèi)滿意地熔融。結(jié)果，這種結(jié)構(gòu)適用于消耗大量調(diào)色劑的圖像形成裝置，比如彩色圖像形成裝置。
(定影設(shè)備的驅(qū)動機構(gòu)) 圖4顯示了定影設(shè)備的示例性的驅(qū)動機構(gòu)。
驅(qū)動機構(gòu)包括四個齒輪(11、12、13和14)、傳動帶15和張力輥(未顯示)。
定影齒輪11固定到定影輥10上。通過從驅(qū)動源向定影齒輪11輸入驅(qū)動力，驅(qū)動定影輥10。
定影齒輪11與第一傳送齒輪12相嚙合。所以，第一傳送齒輪12從驅(qū)動源通過定影齒輪11接收驅(qū)動力。第一傳送齒輪12和第二傳送齒輪13固定到軸16上。
傳動帶15繞第二傳送齒輪13和分離驅(qū)動齒輪14伸展。張力輥(未顯示)與傳動帶15加壓接觸，以便傳動帶15以預(yù)定張力伸展。
分離驅(qū)動齒輪14固定到分離輥22上。所以，分離輥22從驅(qū)動源通過定影齒輪11、第一傳送齒輪12、第二傳送齒輪13、傳動帶15和分離驅(qū)動齒輪14接收驅(qū)動力。
通過各個齒輪的齒數(shù)和各個輥的直徑的適當組合，分離輥22可以以所要求的周向速度旋轉(zhuǎn)。在該示例性實施例中，確定設(shè)定值，使得分離輥22接收驅(qū)動力，以便滿足如下所述的關(guān)系。
(用于驅(qū)動定影設(shè)備的設(shè)定條件) 下面描述用于驅(qū)動定影設(shè)備的設(shè)定條件。
當帶有未定影調(diào)色劑圖像的片材S位于定影壓合部分區(qū)域時，所希望的是，在不會引起未定影調(diào)色劑和定影輥10之間的滑移的情況下定影調(diào)色劑。
為此，可以如上所述，驅(qū)動定影輥10，也可以獨立地驅(qū)動加壓帶20。然而，對于這種結(jié)構(gòu)，難以在相同的速度下驅(qū)動定影輥10和加壓帶20這兩者，因為驅(qū)動機構(gòu)的各個部件具有公差。
所以，在該示例性實施例中，雖然采用了定影輥10和加壓帶20可以彼此獨立地驅(qū)動的結(jié)構(gòu)，但是，按如下所述確定其他的設(shè)定。
也就是說，雖然采用了定影輥10和加壓帶20可以彼此獨立地驅(qū)動的結(jié)構(gòu)，但是，加壓帶20平時跟隨定影輥10的運動。
換句話說，依據(jù)該示例性實施例的定影設(shè)備包括用于通過使用定影輥10間接地驅(qū)動加壓帶20的主驅(qū)動機構(gòu)和用于直接地驅(qū)動加壓帶20的副驅(qū)動機構(gòu)。下面更進一步描述該驅(qū)動機構(gòu)。
在該示例性實施例中，為了滿足上述關(guān)系，分離輥22和加壓帶20之間的摩擦系數(shù)設(shè)定成小于定影輥10的外表面和加壓帶20的外表面之間的摩擦系數(shù)。
為了通過跟隨定影輥10的運動旋轉(zhuǎn)加壓帶20，分離輥22的外表面和加壓帶20的內(nèi)表面之間的摩擦系數(shù)設(shè)定成一個可以忽略的數(shù)值。
在片材S落在定影輥10后面的情況下，通過利用已經(jīng)輸入驅(qū)動力的分離輥22，可以從加壓帶20將傳送力供給片材S。換句話說，當片材S在定影輥10上滑移時，傳送力可以由加壓帶20供給。
更具體地說，設(shè)置周向速度以便滿足下列關(guān)系(分離輥22的周向速度)＞(加壓帶20的內(nèi)表面的周向速度) 所以，只有當片材的傳送速度被推遲(這是現(xiàn)有系統(tǒng)的問題)時，輸入到分離輥22的驅(qū)動力才允許傳送力提供給加壓帶20。結(jié)果，在片材S上形成的未定影圖像被定影，片材S在不會引起定影輥10和片材S之間的滑移的情況下被傳送，從而減少圖像位移的發(fā)生。
分離輥22的外表面的周向速度變成與加壓帶20的內(nèi)表面的周向速度相同的設(shè)定還意味著，加壓帶20的外表面的周向速度大于定影輥10的周向速度，這確定了有關(guān)定影輥10、加壓帶20的內(nèi)表面和外表面以及分離輥22的摩擦系數(shù)的設(shè)定條件。
按下面進一步描述上述機構(gòu)。
如果(分離輥22的周向速度)＞(加壓帶20的內(nèi)表面的周向速度)，將會發(fā)生下面所述的情形。
由定影輥10提供給加壓帶20的摩擦傳送力F1小于由分離輥22提供給加壓帶20的摩擦傳送力F2，即，F(xiàn)1＜F2。在這種情況下，加壓帶20將通過分離輥22的驅(qū)動而移動，所述分離輥22具有較大的傳送力。
所以，滿足下列關(guān)系(加壓帶20的外表面的周向速度)＞(定影輥10的周向速度)因此，加壓帶20和定影輥10之間產(chǎn)生滑移，這引起定影輥10和片材S之間的滑移。結(jié)果，引起圖像位移。
因此，所希望的是滿足下列關(guān)系F1＞F2 所以，所希望的是滿足下列關(guān)系(定影輥10和加壓帶20的外表面之間的動摩擦系數(shù))＞(加壓帶20的內(nèi)表面和分離輥22之間的動摩擦系數(shù)) 圖5顯示了片材S運送期間滑動元件之間產(chǎn)生的摩擦力以及周向速度。
在該示例性實施例中，壓合部分是通過使分離輥22和加壓墊26壓緊接觸加壓帶20而形成的。所以，分離輥22上的滑動摩擦力F2(分離輥22的驅(qū)動力)和加壓墊26上的滑動摩擦力F3(加壓墊26的制動力)來自加壓帶20的內(nèi)表面。因為加壓墊26被牢固地支撐，所以如果滿足下列表達式，就可以防止圖像位移的發(fā)生F1＞(F2-F3)在圖5中，F(xiàn)1是定影驅(qū)動力(＝μ1×(P1+P2))，F(xiàn)2是分離輥22的驅(qū)動力(＝μ2×P2)，F(xiàn)3是加壓墊26的驅(qū)動力(＝μ3×P1)，V1是定影輥10的周向速度(＝100[mm/s])，V2是分離輥22的周向速度(＝103[mm/s])，P1是加壓墊26的壓力(＝471～510[N])，以及P2是分離輥22的壓力(＝412～451[N])，其中μ1是定影輥10和加壓帶20的外表面之間的動摩擦系數(shù)，μ2是加壓帶20的內(nèi)表面和分離輥22之間的動摩擦系數(shù)，μ3是加壓帶20和滑動片材27之間的動摩擦系數(shù)。
引入輥21和操縱輥23都可由軸承(未顯示)可旋轉(zhuǎn)地支撐，并跟隨加壓帶20的運動而旋轉(zhuǎn)。所以，與加壓帶20的內(nèi)表面與分離輥22之間的動摩擦系數(shù)以及加壓帶20的內(nèi)表面與滑動片材27之間的動摩擦系數(shù)相比，加壓帶20的內(nèi)表面與引入輥21和操縱輥23中的每個之間的動摩擦系數(shù)都是可以忽略的。所以，引入輥21和操縱輥23中的每個的載荷都可以忽略。
因此，即使當(定影輥10和加壓帶20的內(nèi)表面之間的動摩擦系數(shù))＞(加壓帶20的內(nèi)表面和分離輥22之間的動摩擦系數(shù))的時候，如果(定影輥10和加壓帶20的外表面之間的動摩擦系數(shù))＜(加壓帶20和滑動片材27之間的動摩擦系數(shù))，就存在加壓帶20不跟隨定影輥10的運動并在其上滑移的可能性。
為此，定影輥10和加壓帶20的外表面之間的動摩擦系數(shù)μ1設(shè)定成大于加壓帶20的內(nèi)表面和分離輥22之間的動摩擦系數(shù)μ2以及加壓帶20和滑動片材27之間的動摩擦系數(shù)μ3。結(jié)果，無論這些部件使用什么材料，都可以防止圖像位移的發(fā)生。
(測量動摩擦系數(shù)的方法和校驗) 下面描述了測量動摩擦系數(shù)的一個示例性方法以及結(jié)果。
如6圖所示，將要測量的樣品1(70[mm]×50[mm])固定到板50上。將要測量的樣品2固定，該樣品2是可旋轉(zhuǎn)元件51。旋轉(zhuǎn)元件51例如包括定影輥10和分離輥22。
隨后，將2.9[N]重的載荷52放在可旋轉(zhuǎn)元件51上。然后，在與張力計53連接的情況下，可旋轉(zhuǎn)元件51放置在板50上的樣品1上。
在23℃和50％RH的室內(nèi)環(huán)境下，可旋轉(zhuǎn)元件51在箭頭x的方向上以100[mm/s]的速度旋轉(zhuǎn)，這時從張力計53讀出輸出值F，作為測量值。由于輸出值F在測量剛剛開始后是不穩(wěn)定的，所以，獲取多個穩(wěn)定輸出值F作為測量值，并對這些測量值進行平均。
將以這種方式從張力計53獲取的輸出值F的平均值代入下列表達式，以計算動摩擦系數(shù)μ。
F＝μ×N其中，μ是動摩擦系數(shù)，N是2.9[N]重的載荷。
由本發(fā)明的發(fā)明者導(dǎo)出的實驗結(jié)果顯示下列關(guān)系μ1＝0.25 μ2＝0.1
μ3＝0.14 所以，滿足下列關(guān)系μ1＞μ2，μ1＞μ3另外，還滿足下列關(guān)系F1＝μ1×(P1+P2)＝230[N]F2＝μ2×P2＝43[N]F3＝μ3×P1＝65[N]因此，滿足下列關(guān)系F1＞(F2-F3) 因為滿足了上述條件，所以不會發(fā)生圖像位移。
上面顯示了關(guān)于μ3防止圖像位移的發(fā)生所滿足的條件。當分離輥22的周向速度具有幾個不同的值時，觀察有無發(fā)生圖像位移的存在/不存。表1顯示了該結(jié)果。在表1中，左手欄表示在定影輥10的周向速度具有固定值時分離輥22的周向速度為不同值下的分離輥22的周向速度與定影輥10的周向速度之比。右手欄表示是否發(fā)生了圖像位移；×表示發(fā)生了圖像位移，○表示沒有發(fā)生圖像位移。
表1
表1顯示，當V1＜V2時，不會發(fā)生圖像位移。所以，通過驅(qū)動分離輥22，以使分離輥22的周向速度高于加壓帶20的內(nèi)表面的周向速度，不管速度差多大，都能夠防止圖像位移的發(fā)生。在該示例性實施例中，V2/V1比設(shè)定為1.03。所希望的是，根據(jù)帶上的載荷(例如，由加壓墊26引起的載荷)的大小來設(shè)定周向速度比V2/V1。
然而，當周向速度比大于1.2(20[％])時，由于加壓帶20和分離輥22之間的摩擦，加壓帶20的耐用性會降低。這時，分離輥22和加壓帶20的內(nèi)表面之間的動摩擦系數(shù)μ2為0.005。
當周向速度比大于1.2(20[％])時，由于摩擦熱，容納于油涂敷輥28的油在短時間內(nèi)就會耗盡，定影輥10和加壓帶20之間產(chǎn)生滑移。這時，分離輥22和加壓帶20的內(nèi)表面之間的動摩擦系數(shù)μ2為0.3。
所以，所希望的是，滿足下列三個表達式1＜V2/V1＜1.2 (1)0.005＜μ2＜0.3(2)μ2＞0.14 (3)其中，V1是定影輥10的周向速度，V2是分離輥22的周向速度，μ2是分離輥22和加壓帶20的內(nèi)表面之間的動摩擦系數(shù)，μ3是加壓帶20和滑動片材27之間的動摩擦系數(shù)。
圖7顯示了不傳送片材S時的定影設(shè)備。在該狀態(tài)下，加壓帶20沒有壓靠在定影輥10上，并且不與定影輥10相接觸。
加壓帶20的輸送不依賴于由加壓墊26和加壓帶20之間的滑動和摩擦引起的摩擦力。所以，施加于加壓帶20的旋轉(zhuǎn)力由加壓帶20的內(nèi)表面與多個輥、即引入輥21、分離輥22和操縱輥23之間的摩擦力決定。
所希望的是，滿足下列表達式F3＞(F4+F5)其中，F(xiàn)3是分離輥22和加壓帶20之間的摩擦力，F(xiàn)4是引入輥21和加壓帶20之間的摩擦力，F(xiàn)5是操縱輥23和加壓帶20之間的摩擦力。
因此，由于加壓帶20是由分離輥22驅(qū)動的(跟隨分離輥22的運動而旋轉(zhuǎn))，加壓帶20的內(nèi)表面的周向速度近似等于分離輥22的周向速度。
在該示例性實施例中，由于引入輥21和操縱輥23由軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐，所以，與F3相比，F(xiàn)4和F5都可以忽略不計。因此，滿足上述關(guān)系。
由于依照本示例性實施例的定影設(shè)備滿足上述關(guān)系，所以，當加壓帶20與定影輥10加壓接觸(定影過程期間)時，分離輥22的周向速度高于加壓帶20的周向速度。這時，加壓帶20跟隨定影輥10的運動而旋轉(zhuǎn)，定影輥10的周向速度與加壓帶20的周向速度基本上相同(忽略公差影響)。
相反，當定影輥10和加壓帶20沒有彼此接觸(在無法進行定影作業(yè)的待機狀態(tài))時，加壓帶20跟隨分離輥22的運動而旋轉(zhuǎn)，分離輥22的周向速度與加壓帶20的周向速度基本上相同(忽略公差影響)。這時，加壓帶20的周向速度高于定影輥10的周向速度(如上所述的在定影過程期間的上述周向速度)。
第二示例性實施例 第二示例性實施例與第一示例性實施例不同之處在于，定影輥10替換為定影帶。
雖然定影帶和加壓帶可以彼此獨立地驅(qū)動，但是，加壓帶可以跟隨定影帶的運動而旋轉(zhuǎn)。在其它方面，其結(jié)構(gòu)與第一示例性實施例基本上相同。詳細描述如下。
圖8是依照第二示例性實施例的定影設(shè)備X的剖視圖。如圖8所示，定影設(shè)備X包括作為第一環(huán)形帶的定影帶(可旋轉(zhuǎn)的加熱元件)320和作為第二環(huán)形帶的加壓帶(可旋轉(zhuǎn)的加壓元件)321。
定影帶320包括內(nèi)徑為40mm、厚度為75μm的聚酰亞胺基層和厚度為300μm、設(shè)置在基層的外表面上的彈性層。彈性層可以由已知的材料形成，其例子包括硅橡膠和氟橡膠。
在該示例性實施例中，彈性層由JIS-A硬度為20°、導(dǎo)熱率為0.8W/mK的硅橡膠形成。彈性層的形變可防止片材卷繞在定影帶320上，以便獲得極好的與帶的分離性。另外，起表面釋放層作用并具有30μm厚的氟塑料層設(shè)置在彈性層的外表面上。氟塑料層的材料的例子包括PFA和PTFE。
加壓帶321包括內(nèi)徑為40mm、厚度為75μm的聚酰亞胺基層和厚度為30μm、設(shè)置在基層的外表面上的釋放層。釋放層是氟塑料PFA管。
定影帶320繞起懸吊輥作用的加熱輥322和起第一驅(qū)動輥作用的定影輥323伸展。
加熱輥322是一個外徑為20mm、內(nèi)徑為18mm、厚度為1mm的中空鐵輥，所述加熱輥322包括設(shè)置在其中的作為加熱單元的鹵素加熱器322a。加熱輥322也起張力輥的作用。
定影輥323是彈性輥，所述彈性輥具有20mm的外徑，并包括直徑為18mm的鐵合金芯金屬和設(shè)置在芯金屬上作為彈性層的硅橡膠層。設(shè)置彈性層可以令人滿意地從驅(qū)動源(馬達)將輸入的驅(qū)動力經(jīng)由驅(qū)動齒輪組傳遞至定影帶320，并可以形成定影壓合部用以確保片材與定影帶320的分離性。為了避免定影帶320落后，定影輥323包括在其上的高滑動阻力層(橡膠層)，免得引起定影輥323和定影帶320之間的滑移。
定影壓合部分的壓力設(shè)定為在由定影輥323伸展的定影壓合部分的區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)最大值。
硅橡膠層具有15°的JIS-A硬度以及0.8W/mK的導(dǎo)熱率。硅橡膠層可以降低向內(nèi)部的熱傳導(dǎo)，有利于減少預(yù)熱時間。
起到用于將定影帶320壓向加壓帶321的第一固定元件作用的定影墊324，設(shè)置在定影帶320內(nèi)部的定影輥323的沿輸送記錄介質(zhì)方向的上游。
定影墊324由作為彈性元件的耐熱硅橡膠形成，并具有3mm的厚度和12mm的寬度。
為了減少定影帶320的內(nèi)表面在定影墊324上滑動所產(chǎn)生的摩擦力，在定影墊324的表面上設(shè)置墊蓋，在所述墊蓋中，玻璃纖維布涂有氟塑料層。
墊蓋抑制定影輥323的驅(qū)動扭矩，由此在沒有增加馬達的尺寸的情況下允許定影帶320穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)。
加壓帶321繞起懸吊輥作用的張力輥325和起第二驅(qū)動輥作用的加壓輥326伸展。
張力輥325具有20mm的外徑，并包括直徑為16mm的鐵合金芯金屬和減少導(dǎo)熱率并減少從加壓帶321的熱傳導(dǎo)的硅樹脂海綿層。
加壓輥326是外徑為23.5mm、內(nèi)徑為19.5mm、厚度為2mm的鐵合金剛性輥。加壓輥326經(jīng)由驅(qū)動齒輪組從驅(qū)動源(馬達)接收驅(qū)動力。在該示例性實施例中，驅(qū)動源向定影輥323提供驅(qū)動力。加壓輥326是鏡面拋光金屬輥，其不含允許與加壓帶321發(fā)生滑移的橡膠層。
起用于將加壓帶321壓向定影帶320的第二固定元件作用的加壓墊327，設(shè)置在加壓帶321內(nèi)部的加壓輥326的沿輸送記錄介質(zhì)方向的上游。
為了減少加壓帶321的內(nèi)表面在加壓墊327上滑動所產(chǎn)生的摩擦力，與定影墊324的情況一樣，在加壓墊327的表面上設(shè)置墊蓋，在所述墊蓋中，玻璃纖維布涂有氟塑料層。
用于向加壓帶321的內(nèi)表面涂敷充當潤滑劑的油的油涂敷元件328設(shè)置在加壓帶321的內(nèi)部。
油涂敷元件328是一種輥，其包括芯金屬和由例如浸漬有油的芳族聚酰胺纖維形成的油保持層，所述油保持層設(shè)置在芯金屬上。油涂敷元件328的表面涂有用于允許供給油的多孔含氟聚合物層。
通過調(diào)整容納于油保持層中的油量、供油層的孔徑、供油層的孔密度、油涂敷元件328接觸到加壓帶321時的壓力或周向速度差，可以調(diào)整硅油到加壓帶321的供給。
除了輥之外，油涂敷元件328還可以是墊。在加壓帶321中的油不易于減少的結(jié)構(gòu)的情況下，如果預(yù)定量的油被涂敷到加壓帶321的內(nèi)表面上，就不再需要油涂敷元件328。
如果硅油粘度太小，硅油會從加壓帶321的內(nèi)表面泄漏。另一方面，如果粘度太大，壓合部處的加壓帶321和加壓墊327之間的粘性阻力也會太大。所以，希望使用在25℃下運動粘度為100～10,000mm2/s(100cSt～10,000cSt)的油。下面描述涂敷到加壓帶321上的油量。
為形成定影壓合部分，加壓輥326的旋轉(zhuǎn)軸的相對的兩端由加壓機構(gòu)以343N(35kgf)的壓力壓向定影輥323。
為了在定影墊324和加壓墊327之間形成定影壓合部分，保持加壓墊327的支撐板也由加壓機構(gòu)以343N(35kgf)的壓力壓緊。
定影輥323和加壓輥326均經(jīng)由驅(qū)動齒輪組從驅(qū)動馬達接收驅(qū)動力，并在定影作業(yè)期間以預(yù)定的周向速度旋轉(zhuǎn)。
使定影輥323的周向速度和加壓輥326的周向速度不同。使之這樣的一個方法是為定影輥323和加壓輥326提供各自的驅(qū)動馬達。然而，在該示例性實施例中，對定影和壓緊側(cè)使用共同的驅(qū)動源(馬達)，并將用于向定影輥323和加壓輥326傳遞驅(qū)動力的驅(qū)動齒輪組的齒輪比設(shè)定成彼此不同。
在該示例性實施例中，由定影帶320和加壓帶321形成的定影壓合部分在片材輸送方向上具有大約18mm的長度。這樣長的壓合長度允許充足定影，即使在圖像形成的速度提高的時候。
由于定影側(cè)和壓緊側(cè)使用它們各自的環(huán)形帶作為有關(guān)定影的元件，所以，與第一示例性實施例相比，依照本示例性實施例的定影設(shè)備可以實現(xiàn)較低的熱容量。這有利于減少預(yù)熱時間(圖像形成裝置打開電源后處于要定影圖像的待機狀態(tài)所花費的時間)。
定影輥323至少在進行圖像形成的時候由馬達可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。定影帶320的周向速度稍微低于從圖像形成側(cè)輸送的片材S的輸送速度，以在片材S上形成彎曲。
當定影帶320處于溫度上升到預(yù)定定影溫度后受到控制的狀態(tài)下的時候，帶有未定影調(diào)色劑圖像T的片材S被輸送至定影帶320和加壓帶321之間的定影壓合部分。
片材S插入其間，以便放置未定影調(diào)色劑圖像的表面面對定影帶320。片材S在片材S的未定影調(diào)色劑圖像T緊密地附著于定影帶320的外表面的同時被壓合、輸送，從而從定影帶320接收熱量以及壓力。結(jié)果，未定影調(diào)色劑圖像被定影在片材S的表面上。
設(shè)置在定影帶320內(nèi)部的定影輥323為具有橡膠層的彈性輥，而設(shè)置在加壓帶321內(nèi)部的加壓輥326為鐵合金剛性輥。所以，在定影帶320和加壓帶321之間的定影壓合部分的出口，定影輥323形變更大。結(jié)果，定影帶32形變變大，由于片材S的剛性，帶有調(diào)色劑圖像的片材S與定影帶320分離。
下面描述定影設(shè)備X的示例性驅(qū)動機構(gòu)。首先詳細描述加壓輥326的速度與涂敷到加壓帶321的內(nèi)表面上的油量之間的關(guān)系。
表2
表2顯示了在定影設(shè)備X中作用在形成壓合部分的元件之間的力，這些力是逐一測量得到的。
定影驅(qū)動力F1是作用在定影輥323和定影帶320之間的最大靜摩擦力。
定影滑動阻力F2是作用在定影帶320和定影墊324之間的運動摩擦力。
加壓驅(qū)動力F3是在涂敷有硅油的情況下作用在加壓輥326和加壓帶321之間的動摩擦力。
加壓滑動力F4是在涂敷有硅油的情況下作用在加壓帶321和加壓墊327之間的動摩擦力。
帶之間的摩擦力F5是在帶之間具有(紙)片材S時紙可以通過的區(qū)域之外的作用在定影帶320和加壓帶321之間的動摩擦力。
定影～紙的摩擦力F6是作用在定影帶320和置有調(diào)色劑的片材S之間的最大靜摩擦力。
加壓～紙的摩擦力F7是作用在加壓帶321和片材S之間的最大靜摩擦力。
表2顯示的是作用在加壓帶321上的力隨涂敷到加壓帶321內(nèi)表面上的油量的變化。
對于驅(qū)動加壓輥326的情況，針對沒有驅(qū)動力施加于加壓輥326(跟隨另一個元件的運動而旋轉(zhuǎn)，稱為隨動)的第一情況、加壓輥326的旋轉(zhuǎn)比定影輥323慢的第二情況以及加壓輥326的旋轉(zhuǎn)比定影輥323快的第三情況，測量了不同油量下力的關(guān)系。
作用于片材S的方向隨驅(qū)動加壓輥326的情況而變化。所以，作用在定影帶320和片材S之間的力與作用在加壓帶321和片材S之間的力改變。
因此，作用定影帶320和片材S之間的力用F6′表示，作用在加壓帶321和片材S之間的力用F7′表示。
圖9顯示了第一情況、即隨動旋轉(zhuǎn)下，作用于定影帶320、片材S和加壓帶321上的力及其方向。圖10顯示了第二情況、即慢速旋轉(zhuǎn)下的力及其方向，圖11顯示了第三情況、即快速旋轉(zhuǎn)下的力及其方向。這里，在推薦的用于該裝置的片材S中，滑移最大并且其表面(圖像表面)涂有樹脂的片材用于該校驗。
導(dǎo)致定影帶320和片材S之間滑移的條件是F6＜F7′。
導(dǎo)致加壓帶321和片材S之間滑移的條件是F7＜F6′。
表3顯示的是在根據(jù)涂敷到加壓帶321內(nèi)表面上的油量的各個驅(qū)動條件下，力之間的關(guān)系的計算結(jié)果。在表3中，×表示導(dǎo)致紙滑移的條件，△表示不會導(dǎo)致紙滑移且與最大摩擦力之差小于98N(10kgf)的條件，○表示不會導(dǎo)致紙滑移且與最大摩擦力之差大于等于98N的情況。
表3定影帶～紙

加壓帶～紙
從表3所顯示的結(jié)果很明顯看出，不會導(dǎo)致帶和片材之間滑移的條件是，加壓帶321以比定影帶320高的周向速度驅(qū)動以及油量為0.03mg/mm2或更少。
在實際的定影設(shè)備X中發(fā)生圖像位移的校驗結(jié)果顯示如下。表4顯示了在加壓輥326的周向速度變化、而定影輥323的周向速度為固定值的時候，是否發(fā)生圖像位移的結(jié)果。校驗是在高溫高濕(溫度30℃和濕度80％)的環(huán)境下、定影輥323的周向速度為80mm/s、定影帶320的表面溫度為190℃以及油量為0.015mg/mm2下進行的。
表4
表4所示的結(jié)果顯示，通過進行驅(qū)動使加壓輥326的周向速度高于定影輥323的周向速度，就可以防止圖像位移。
如果加壓輥326的周向速度高于定影輥323的周向速度，無論周向速度之差是多少，都可以防止圖像位移的發(fā)生。
如果加壓輥326的周向速度太高，則會發(fā)生由于加壓帶321和加壓輥326之間的滑動和刮擦使耐用性降低的問題。所以，所希望的是，加壓輥326的周向速度設(shè)定為不得超過定影輥323的周向速度的1.2倍。
在該示例性實施例中，顯示了當定影帶320的厚度和加壓帶321的厚度基本上彼此相等并且比定影輥323和加壓輥326的直徑小得多的時候，定影輥323和加壓輥326的周向速度之間的關(guān)系。
然而，在其中一個帶的厚度明顯大于另一個帶的厚度的情況下，必須用(驅(qū)動輥的半徑+帶的厚度)×每單位時間轉(zhuǎn)速來計算輥的周向速度。
對于比較例，當在移除加壓墊327并且不存在硅油的情況下進行定影作業(yè)時，在壓合部分的壓力是不夠的，引起圖像不勻和光澤不足。
如上所述，在該示例性實施例中，通過使帶由加壓墊而彼此壓靠在一起，防止由壓合部中的壓力不足引起的圖像不勻和光澤不足的發(fā)生。將加壓輥的的圓周速設(shè)定為高于定影輥的周向速度，可以帶來如下所述的優(yōu)點。在基本上在整個表面上形成有實體圖像(solidimage)的片材或光滑片材進入壓合部分的情況下，即使在片材的速度落后于定影帶外表面的速度的時候，也可能抑制滯后。另外，向加壓帶涂敷適當量的潤滑劑，可以防止任何圖像模式、片材類型以及環(huán)境下的圖像位移的發(fā)生。
由于依照本示例性實施例的定影設(shè)備滿足如上所述的條件，在定影帶和加壓帶被壓彼此加壓接觸的狀態(tài)(在定影圖像的準備狀態(tài))下，加壓輥的周向速度高于加壓帶的內(nèi)表面的周向速度。相反，在定影帶和加壓帶彼此分離的狀態(tài)(在無法進行定影作業(yè)的待機狀態(tài))下，加壓輥的周向速度基本上與加壓帶的內(nèi)表面的周向速度相同，加壓帶的外表面的周向速度高于定影帶的外表面的周向速度(定影帶的周向速度)。
第三示例性實施例
除對加壓帶的內(nèi)表面進行低摩擦處理、而不是像第二示例性實施例中對加壓帶涂敷潤滑油之外，第三示例性實施例的基本結(jié)構(gòu)與第二示例性實施例相同。該裝置的整體結(jié)構(gòu)基本上與第一示例性實施例相同。
如圖12所示，加壓帶321的內(nèi)面涂有氟塑料，替代向加壓帶的內(nèi)表面涂敷硅油的結(jié)構(gòu)。
如果可以減少加壓帶321和各個加壓輥326與加壓墊327之間的摩擦力，加壓輥326的表面和/或加壓墊327的表面可以進行氟塑料涂敷或仿鉆結(jié)晶(DLC)涂敷。
所以，像在第二示例性實施例的情況一樣，可以抑制圖像位移的發(fā)生。
在第二和第三示例性實施例中，以高于定影輥323的周向速度驅(qū)動加壓輥326，使得加壓輥326在加壓帶321上滑移。做為選擇，甚至在相反的結(jié)構(gòu)中，即，在以高于加壓輥326的周向速度驅(qū)動定影輥323以使定影輥323在定影帶320上滑移的結(jié)構(gòu)中，也可以獲得同樣的優(yōu)點。
第四示例性實施例
第四示例性實施例描述如下。第四示例性實施例和第一至第三示例性實施例之間的主要區(qū)別在于，分離輥具有正隆起的形狀，這將在下面描述。
在該示例性實施例中，描述了作為本發(fā)明適用的定影設(shè)備的兩個例子。首先，描述兩個定影設(shè)備中的每一個的結(jié)構(gòu)。而后，描述兩個定影設(shè)備的校驗。
(定影設(shè)備A)
下面參考圖14描述定影設(shè)備A。
定影設(shè)備A包括定影輥1051和環(huán)形帶1052。環(huán)形帶1052繞多個輥1055、1056和1057伸展，其被加壓墊1100壓向定影輥1051。
定影輥1051包括由鋁、鐵和/或其他已知材料形成的芯金屬和由硅橡膠、氟橡膠或其他已知材料形成的彈性層，所述芯金屬由彈性層覆蓋。定影輥1051還包括設(shè)置在彈性層的外表面、由氟塑料形成的釋放層。更具體地說，定影輥1051在縱向方向上具有筆直形狀和40mm的外徑，其包括芯金屬、模制在芯金屬上的硅橡膠層以及覆蓋硅橡膠層表面的PFA管。芯金屬由鐵形成，并具有37.8mm的內(nèi)徑、38.4mm的外徑以及0.3mm的厚度。硅橡膠層具有0.5mm的厚度，PFA管具有30μm的厚度。定影輥1051的處理速度(周向速度)為300mm/sec。分離輥1056的周向速度為310mm/sec，高于定影輥1051的周向速度，這將在下面描述。
加熱器1058(例如，鹵素?zé)?設(shè)置在定影輥1051內(nèi)部。定影輥1051以接觸或非接觸的方式連接于熱敏電阻(未顯示)。通過經(jīng)由溫度調(diào)節(jié)電路控制施加于加熱器1058的電壓，可調(diào)整定影輥1051的表面溫度。
定影輥1051設(shè)有清潔設(shè)備(未顯示)。清潔設(shè)備從定影輥1051上清除殘留調(diào)色劑。
可以使用用于涂敷脫模劑的設(shè)備。在這種情況下，該設(shè)備可以將作為脫模劑的硅油涂敷于定影輥1051，促使片材S與定影輥1051分離，并且防止調(diào)色劑殘留。
環(huán)形帶1052包括由樹脂(例如聚酰亞胺)或金屬材料(例如鎳)形成的基體，和涂于基體、由硅橡膠、氟橡膠或其他已知材料形成的彈性層。更具體地說，環(huán)形帶1052是一種具有90mm外徑的無縫帶，其中100μm厚的聚酰亞胺基層涂有0.5mm厚的硅橡膠層。
設(shè)置了用于將作為潤滑劑的硅油涂敷至環(huán)形帶1052的內(nèi)表面的潤滑劑涂覆設(shè)備1104。潤滑劑涂覆設(shè)備1104可以為用潤滑劑浸漬的耐熱無紡布。
充當壓力施加元件的加壓墊1100包括具有5mm厚度的不銹鋼底板1102、設(shè)置在底板1102的表面并且由30°硬度(Hs)的硅橡膠形成的彈性層1101以及設(shè)置在彈性層1101上并且由帶有PTFE涂層的玻璃布形成的低摩擦層1103。加壓墊1100由設(shè)置在底板1102上的彈簧(未顯示)壓向定影輥1051。在該示例性實施例中，加壓墊1100所受的總壓力N2＝50kg。
分離輥1056由金屬材料(例如不銹鋼)形成。更具體地說，分離輥1056是一種實心不銹鋼輥，所述分離輥1056進行壓緊，使得環(huán)形帶1052夾在定影輥1051和分離輥1056之間。結(jié)果，定影輥1051的彈性層可以變形，從而允許片材S容易地與定影輥1051分離。分離輥1056進行壓緊的總壓力為50kg。所以，由加壓墊1100和分離輥1056壓緊的總壓力是100kg。
在該示例性實施例中，在縱向方向上，分離輥1056在其中央部分具有15.5mm的外徑，在其端部具有15.0mm的外徑，這樣，正隆起部分的量設(shè)定為500μm，如下所述。
操縱輥1057包括由金屬材料(例如不銹鋼)形成的芯金屬和設(shè)置在芯金屬上的高摩擦系數(shù)層。通過使操縱輥1057的第一端在縱向方向上傾斜，操縱輥1057也具有在寬度方向上晃動環(huán)形帶1052的功能。操縱輥1057還可以起到張力輥的作用。
(定影設(shè)備B)
下面參考圖16描述定影設(shè)備B。在定影設(shè)備B中，所采用的參考標記與定影設(shè)備A中具有類似功能的部件相同，其詳細說明從略。
定影設(shè)備B包括利用定影輥1051作為懸吊輥的環(huán)形帶1105。環(huán)形帶1105基本上與環(huán)形帶1052相同。在該示例性實施例中，定影輥1051既沒有彈性層1070，也沒有樹脂層1071，定影輥1051由芯金屬構(gòu)成。
(用于驅(qū)動定影設(shè)備A和B的設(shè)定條件的校驗)
在第一至第三示例性實施例中，分離輥具有筆直形狀，在軸向上，其任何部分的直徑相同。在這種情況下，由于軸向上分離輥的相對兩端被壓向定影輥，所以，由經(jīng)由環(huán)形帶向定影輥施加壓力的分離輥所形成的壓合形狀如下所述。也就是說，在輸送記錄介質(zhì)的方向上的壓合寬度在縱向方向上的中央部分小了撓曲量，并隨著靠近軸向方向上的相對兩端而逐漸增加。
相反，在定影設(shè)備A和B中的分離輥1056具有這樣的形狀，其中軸向上的中央部分的直徑大于軸向上的相對兩端的直徑，這就是所謂的正隆起形狀。
然而，就具有正隆起形狀的分離輥1056而言，會發(fā)生環(huán)形帶1052波動的形變現(xiàn)象，如圖15所示。當環(huán)形帶1052波動時，片材S被環(huán)形帶1052抬起，未定影調(diào)色劑圖像可能被定影輥1051扭曲。
下面參照比較例描述依照本示例性實施例的驅(qū)動設(shè)定條件(摩擦系數(shù))。
對于比較例，采用的是移除了潤滑劑涂覆設(shè)備的定影設(shè)備、分離輥的表面粗糙度Rz分別為1μm、5μm和10μm的定影設(shè)備以及移除了低摩擦層1103的定影設(shè)備。
如圖17所示，為測量摩擦系數(shù)，環(huán)形帶1052被剖開，并放置在溫度調(diào)整在170℃的加熱板1107上，定影輥1051、分離輥1056或加壓墊1100放置在環(huán)形帶1052上。在該狀態(tài)下，沿箭頭的方向拉動相連的測力計1108，讀出樣品開始移動時的力，計算靜摩擦系數(shù)，讀出樣品開始移動后的力，計算動摩擦系數(shù)。
測量在環(huán)形帶1052和分離輥1056或加壓墊1100之間涂敷潤滑劑或沒有涂敷潤滑劑兩種情況。
與第一至第三示例性實施例不同，在本示例性實施例中，如圖13所示，定影輥1051的表面和環(huán)形帶1052的外表面之間的動摩擦系數(shù)定義為μ1。分離輥1056和環(huán)形帶1052的內(nèi)表面之間的動摩擦系數(shù)定義為μ2，壓力施加元件和環(huán)形帶1052的內(nèi)表面之間的動摩擦系數(shù)定義為μ3。
所以，在本示例性實施例中，F(xiàn)1、F2和F3分別根據(jù)摩擦系數(shù)μ1、μ2和μ3、分離輥1056的壓力N1以及加壓墊1100的壓力N2進行定義。
如圖18A所示，定影輥1051驅(qū)動環(huán)形帶1052的力定義為F1＝μ1·(N1+N2)。分離輥1056驅(qū)動環(huán)形帶1052的力定義為F2＝μ2·N1。加壓墊1100通過在環(huán)形帶1052上滑動和刮擦而旨在停止環(huán)形帶1052的力定義為F3＝μ3·N2。
用于定影設(shè)備A和B的比較實驗是在如下所述的條件下進行的。
對于定影條件，定影輥1051的表面溫度控制在170℃。對于記錄介質(zhì)，采用的是基重為64g/m2、被稱為普通紙的紙張。實體圖像(其中最大量的調(diào)色劑放置在整個可形成圖像的區(qū)域上)形成在記錄介質(zhì)上，然后定影。
表5顯示了摩擦系數(shù)μ1、μ2和μ3、是否存在環(huán)形帶1052波動現(xiàn)象、是否在實體圖像上存在刮擦痕跡以及是否存在帶滑移的結(jié)果。
表5

Exp.表示實驗例。
C.E表示比較例。
對于帶波動現(xiàn)象，○表示帶波動不會發(fā)生；△表示帶波動稍微發(fā)生；×表示帶波動發(fā)生。
對于圖像上的刮擦痕跡，○表示刮擦痕跡不會呈現(xiàn)；△表示刮擦痕跡稍微呈現(xiàn)；×表示刮擦痕跡呈現(xiàn)。
對于帶滑移，○表示帶滑移不會發(fā)生；△表示帶滑移稍微發(fā)生；×表示帶滑移發(fā)生。
在表5中，“-”表示發(fā)生由帶滑移所引起的圖像位移、帶波動以及圖像上的刮擦痕跡是否存在是不清楚的。
在鑒定部分中，“OK”表示F1-F3＞|F2|，“N”表示F1-F3＜F2，“S”表示F1-F3＜-F2(F1+F2＜F3)。
表5中比較例5和6的結(jié)果顯示，當F1-F3＜-F2(鑒定S)時，帶滑移發(fā)生。這是圖18A中滿足F1+F2＜F3的時候以及用于環(huán)形帶1052的驅(qū)動力小于制動力的時候的情況。
表5中實驗例1和2以及比較例1-4的結(jié)果顯示，希望分離輥1056的表面粗糙度較小。表5中的實驗例1和比較例2、5和6的結(jié)果顯示，需要涂敷潤滑劑以及加壓墊1100上需要設(shè)置低摩擦層1103。在這種情況下，當F1-F3＜F2(鑒定N)時，帶波動和圖像刮擦發(fā)生。換句話說，這是圖18A中滿足F1＜F2+F3的時候以及定影輥1051和環(huán)形帶1052滑移的時候的情況。
表5中的實驗例1、2和3滿足F1-F3＞|F2|(鑒定OK)。換句話說，滿足F1-F3＞F2和F1-F3＞-F2，帶滑移和帶波動不會發(fā)生。由于滿足F1+F2＞F3(F1-F3＞-F2)，環(huán)形帶1052不會滑移，因此，定影輥1051和分離輥1056的驅(qū)動力大于加壓墊1100的制動力。另外，由于滿足F1＞F2+F3(F1-F3＞-F2)，從定影輥1051用于環(huán)形帶1052的驅(qū)動力大于環(huán)形帶1052內(nèi)表面的驅(qū)動力。所以，環(huán)形帶1052的速度跟隨定影輥1051的速度，在環(huán)形帶1052的縱向方向上出現(xiàn)速度差，帶波動發(fā)生，如上所述。
當分離輥1056停止旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，并跟隨環(huán)形帶1052而旋轉(zhuǎn)時，甚至對表5中滑移沒有發(fā)生的情況而言，滑移也發(fā)生。另外，當分離輥105被可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動時，以及當其周向速度小于300mm/sec時，滑移發(fā)生。在這種情況下，如圖18B所示，分離輥1056驅(qū)動環(huán)形帶1052的驅(qū)動力F2在與環(huán)形帶1052的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上起作用，驅(qū)動力起制動力的作用。
結(jié)果顯示，分離輥1056具有與環(huán)形帶1052不同的周向速度(滑移)，同時利用動摩擦輔助環(huán)形帶1052的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
如上所述，當滿足F1-F3＞|F2|時，可以防止環(huán)形帶1052的滑移和波動以及圖像刮擦。
促使環(huán)形帶1052和分離輥1056滑動對帶對準控制也是有利的。當操縱輥1057起對準控制輥的作用時，操縱輥1057根據(jù)環(huán)形帶1052在縱向方向上的位置傾斜地運動，以使環(huán)形帶1052相對于縱向方向位于中央。在這種情況下，力μ2和μ3充當對由操縱輥1057控制對準的力的制動力，促使環(huán)形帶1105和分離輥1056滑動。這使得對準控制力得以有效實施，由此有利于對準控制。
在該示例性實施例中，三個輥用于使繞它們的環(huán)形帶1052伸展。做為選擇，可以使用兩個輥，或者可以僅僅使用分離輥和壓力施加元件。
(圖像形成裝置)
參考圖19，現(xiàn)在描述能夠結(jié)合有定影設(shè)備A和定影設(shè)備B的圖像形成裝置的整體結(jié)構(gòu)。
在圖19所示的裝置內(nèi)部，并排設(shè)置有第一圖像形成子單元Pa、第二圖像形成子單元Pb、第三圖像形成子單元Pc和第四圖像形成子單元Pd，所有這些子單元構(gòu)成圖像形成單元，并通過潛像形成過程、顯影過程以及轉(zhuǎn)印過程，形成具有不同顏色的調(diào)色劑圖像。
圖像形成單元Pa、Pb、Pc和Pd具有各自專門的圖像載體，即，在該示例性實施例中分別為電子照相感光鼓1303a、1303b、1303c和1303d。不同顏色的調(diào)色劑圖像分別形成在感光鼓1303a、1303b、1303c和1303d上。中間轉(zhuǎn)印元件1330鄰近感光鼓1303a、1303b、1303c和1303d設(shè)置。形成在感光鼓1303a、1303b、1303c和1303d上的調(diào)色劑圖像一次轉(zhuǎn)印給中間轉(zhuǎn)印元件1330，并在二次轉(zhuǎn)印單元被轉(zhuǎn)印到片材S上。已經(jīng)轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑圖像的片材S由定影設(shè)備A加熱并加壓，由此定影調(diào)色劑圖像之后，片材S作為記錄圖像輸出至裝置的外面。
鼓充電器1302a、1302b、1302c和1302d，顯影單元1301a、1301b、1301c和1301d，一次轉(zhuǎn)印充電器1324a、1324b、1324c和1324d，以及清潔器1304a、1304b、1304c和1304d設(shè)置在感光鼓1303a、1303b、1303c和1303d周圍。另外，光源設(shè)備和多角鏡(未顯示)設(shè)置在裝置的上部。
由光源設(shè)備發(fā)出的激光束由多角鏡轉(zhuǎn)向，進行掃描。掃描光束由反射鏡偏轉(zhuǎn)，由fθ透鏡匯集到感光鼓1303a至1303d上的總線條上，進行曝光。所以，對應(yīng)于圖像信號的潛像形成在感光鼓1303a、1303b、1303c和1303d上。
顯影單元1301a到1301d分別由供給設(shè)備(未顯示)裝滿預(yù)定量的作為顯影劑的黃色、品紅、青色和黑色調(diào)色劑。顯影單元1301a到1301d使感光鼓1303a至1303d上的潛像顯影，并使它們分別顯像為黃色、品紅、青色和黑色圖像。
中間轉(zhuǎn)印元件1330以與感光鼓1303a、1303b、1303c和1303d相同的周向速度在箭頭的方向上被可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。
在感光鼓1303a上形成和承載的第一顏色圖像的黃色調(diào)色劑圖像通過由感光鼓1303a和中間轉(zhuǎn)印元件1330形成的壓合部。在該過程中，黃色調(diào)色劑圖像通過由轉(zhuǎn)印充電器1324a施加的一次轉(zhuǎn)印偏壓所形成的電場和壓力，被中間轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印元件1330的外表面。
同樣，第二顏色的品紅調(diào)色劑圖像、第三顏色的青色調(diào)色劑圖像以及第四顏色的黑色調(diào)色劑圖像被依次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印元件1330上，這樣，圖像被彼此堆疊在一起。所以，形成對應(yīng)于目標顏色圖像的組合顏色調(diào)色劑圖像。
二次轉(zhuǎn)印輥1311設(shè)置成與中間轉(zhuǎn)印元件1330的下表面接觸，以便基本上與其平行地支撐。所希望的二次轉(zhuǎn)印偏壓由二次轉(zhuǎn)印偏壓源施加于二次轉(zhuǎn)印輥1311。轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印元件1330上的組合顏色調(diào)色劑圖像以如下所述的方法被轉(zhuǎn)印到片材S上。從供給盒1300發(fā)出的片材S通過阻力輥1312和轉(zhuǎn)印前導(dǎo)向件，然后輸送到壓合部，在壓合部，中間轉(zhuǎn)印元件1330和二次轉(zhuǎn)印輥1311在預(yù)定時間彼此相接觸。同時，二次轉(zhuǎn)印偏壓由偏壓源施加于二次轉(zhuǎn)印輥1311。組合顏色調(diào)色劑圖像利用二次轉(zhuǎn)印偏壓從中間轉(zhuǎn)印元件1330轉(zhuǎn)印到片材S上。
當感光鼓1303a至1303d各自完成它們的一次轉(zhuǎn)印時，留在上面的調(diào)色劑由它們各自的清潔器1304a至1304d清潔和移除。隨后，感光鼓1303a至1303d為下一次潛像形成作準備。留在中間轉(zhuǎn)印元件1330上的調(diào)色劑及其他外來物體通過使清潔織物(無紡布)接觸中間轉(zhuǎn)印元件1330的表面而被擦除。
隨后，已經(jīng)轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印介質(zhì)P被引入定影設(shè)備A。在定影設(shè)備A中，轉(zhuǎn)印介質(zhì)的調(diào)色劑圖像通過受熱和加壓而被定影，然后介質(zhì)通過排出單元1363被輸出到外面。
在示例性實施例中，定影設(shè)備被用作圖像加熱設(shè)備。本發(fā)明適用于通過再次加熱圖像提高記錄介質(zhì)上的定影圖像的光澤度的光澤涂覆設(shè)備。
雖然參考示例性實施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但是，應(yīng)當理解，本發(fā)明不局限于所披露的示例性實施例。下面的權(quán)利要求書的范圍被認為是最寬泛的解釋，以致包括所有的修改、等效結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像加熱設(shè)備，其包括配置成在壓合部加熱記錄介質(zhì)上的圖像的可旋轉(zhuǎn)加熱元件，配置成驅(qū)動所述加熱元件的驅(qū)動裝置；配置成與所述加熱元件形成所述壓合部的環(huán)形帶；以及配置成驅(qū)動所述環(huán)形帶的驅(qū)動輥，其中滿足下列表達式μ2＜μ10.005＜μ2＜0.3V1＜V2其中，μ1是所述加熱元件和所述環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)，μ2是所述環(huán)形帶和所述驅(qū)動輥之間的摩擦系數(shù)，V1是所述加熱元件的周向速度，V2是所述驅(qū)動輥的周向速度。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像加熱設(shè)備，其中滿足下列表達式1＜V2/V1＜1.2。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像加熱設(shè)備，其中滿足下列表達式0.14＜μ2。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像加熱設(shè)備，其中所述環(huán)形帶由在使用中與該環(huán)形帶相接觸的所述加熱元件驅(qū)動。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像加熱設(shè)備，其中，當所述加熱元件和所述環(huán)形帶被相互壓緊接觸時，所述驅(qū)動輥的周向速度高于所述環(huán)形帶的周向速度，所述環(huán)形帶的周向速度基本上與所述加熱元件的周向速度相同，以及其中，當所述加熱元件沒有接觸所述環(huán)形帶時，所述驅(qū)動輥的周向速度基本上與所述環(huán)形帶的周向速度相同。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像加熱設(shè)備，還包括配置成向所述環(huán)形帶的內(nèi)表面涂敷潤滑劑的涂敷單元。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像加熱設(shè)備，其中在所述驅(qū)動輥的縱向方向上的中央部分的直徑大于在縱向方向上的所述驅(qū)動輥的每一端的直徑。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像加熱設(shè)備，其中，所述加熱元件包括環(huán)形加熱帶，所述驅(qū)動裝置包括面對所述驅(qū)動輥并配置成驅(qū)動所述加熱帶的帶驅(qū)動輥，摩擦系數(shù)μ1對應(yīng)于所述加熱帶和所述環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)，所述加熱元件的周向速度V1對應(yīng)于加熱帶的周向速度。
9.一種圖像加熱設(shè)備，其包括配置成在壓合部加熱記錄介質(zhì)上的圖像的可旋轉(zhuǎn)加熱元件，配置成驅(qū)動所述加熱元件的驅(qū)動裝置；配置成與所述加熱元件形成所述壓合部的環(huán)形帶；以及配置成驅(qū)動所述環(huán)形帶的驅(qū)動輥，其中，當所述加熱元件接觸所述環(huán)形帶時，所述驅(qū)動輥的周向速度高于所述環(huán)形帶的周向速度，所述環(huán)形帶的周向速度基本上與所述加熱元件的周向速度相同，以及其中，當所述加熱元件不接觸所述環(huán)形帶時，所述驅(qū)動輥的周向速度基本上與所述環(huán)形帶的周向速度相同。
10.一種圖像加熱設(shè)備，其包括配置成在壓合部加熱記錄介質(zhì)上的圖像的可旋轉(zhuǎn)加熱元件，配置成驅(qū)動所述加熱元件的驅(qū)動裝置；配置成與所述加熱元件形成所述壓合部的環(huán)形帶；以及配置成驅(qū)動所述環(huán)形帶的驅(qū)動輥，其中所述環(huán)形帶由與該環(huán)形帶相接觸的所述加熱元件驅(qū)動，即使設(shè)定的所述驅(qū)動輥的周向速度高于所述加熱元件的周向速度。
11.如權(quán)利要求10所述的圖像加熱設(shè)備，其中所述環(huán)形帶的周向速度基本上與所述加熱元件的周向速度相同。
12.如權(quán)利要求10所述的圖像加熱設(shè)備，其中滿足下列表達式μ2＜μ10.005＜μ2＜0.3其中，μ1是所述加熱元件和所述環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)，μ2是所述環(huán)形帶和所述驅(qū)動輥之間的摩擦系數(shù)。
13.一種圖像加熱設(shè)備，其包括配置成在壓合部加熱記錄介質(zhì)上的圖像的可旋轉(zhuǎn)加熱元件，配置成與所述加熱元件形成所述壓合部的環(huán)形帶；配置成通過驅(qū)動與所述環(huán)形帶相接觸的所述加熱元件來驅(qū)動所述環(huán)形帶的主驅(qū)動機構(gòu)；以及配置成驅(qū)動所述環(huán)形帶的另一驅(qū)動機構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像加熱設(shè)備，其中所述另一驅(qū)動機構(gòu)包括配置成驅(qū)動和支撐所述環(huán)形帶的驅(qū)動輥。
全文摘要
一種圖像加熱設(shè)備包括配置成在壓合部加熱記錄介質(zhì)上的圖像的可旋轉(zhuǎn)加熱元件、配置成驅(qū)動加熱元件的驅(qū)動裝置、配置成與加熱元件形成壓合部的環(huán)形帶以及配置成驅(qū)動環(huán)形帶的驅(qū)動輥。在圖像加熱設(shè)備中，滿足下列表達式μ2＜μ1；0.005＜μ2＜0.3；V1＜V2。其中，μ1是加熱元件和環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)，μ2是環(huán)形帶和驅(qū)動輥之間的摩擦系數(shù)，V1是加熱元件的周向速度，V2是驅(qū)動輥的周向速度。
文檔編號G03G15/20GK1932688SQ20061015181
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月13日
發(fā)明者梶圭吾, 小宮山宏, 松浦大悟, 陣在誠, 林康弘, 長谷川和弘, 高田成明, 原伸明, 中本育生, 細井慎一郎, 龜田誠一郎, 茂木潤一, 筑后陽一, 伊藤善邦 申請人:佳能株式會社