專利名稱：輥、定影裝置以及成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輥、定影裝置以及成像裝置。
背景技術(shù)：
已知一種用于在電子照相成像裝置中使調(diào)色劑圖像定影的定影方 10法。該定影方法采用具有這樣一種外周面的加壓輥，在該外周面處形成 有采用諸如橡膠等在內(nèi)部具有氣泡的材料的層。以下將這樣的層稱為"彈 性層"。在該定影方法中，加壓輥壓靠在被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的定影件上，借此壓 縮該加壓輥的彈性層。這樣，形成了沿加壓輥的周向具有寬度的接觸區(qū) 域。記錄介質(zhì)被傳送而進(jìn)入該接觸區(qū)域，從而在記錄介質(zhì)上形成調(diào)色劑 15圖像。該調(diào)色劑圖像被熔融和按壓，從而使該調(diào)色劑圖像定影到記錄介 質(zhì)上。
在JP-A 2-282283中提出了一種抑制上述加壓輥在定影時(shí)外徑增加 的技術(shù)。根據(jù)該技術(shù)，例如在形成于金屬芯的外周面上的海綿層內(nèi)形成 多個(gè)通孔。這些通孔沿著與金屬芯的長(zhǎng)度方向平行的方向貫穿海綿層。 20結(jié)果，海綿層中的氣泡內(nèi)的氣體被從加壓輥的端面排出。因此，可以抑 制加壓輥外徑的增加，因而減小了記錄介質(zhì)通過(guò)的介質(zhì)通過(guò)部分與記錄 介質(zhì)不通過(guò)的非介質(zhì)通過(guò)部分之間的外徑差。
發(fā)明內(nèi)容
25 本發(fā)明提供一種能夠減小定影裝置中的加壓輥的外徑變化的技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面， 一種輥包括柱形金屬芯；以及層，該層
以預(yù)定厚度覆蓋所述金屬芯的外周面，所述層的內(nèi)部包含氣泡，并且設(shè) 有一個(gè)或多個(gè)穿過(guò)所述層的各端面貫穿所述氣泡的切口。
根據(jù)所述輥，與沒(méi)有應(yīng)用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)相比，可以更多地減小所述 加壓輥的外徑沿軸向的變化。所述一個(gè)或多個(gè)切口可從所述層的各所述端面開(kāi)始沿所述金屬芯的 軸向穿入預(yù)定長(zhǎng)度。根據(jù)所述輥，可防止所述加壓輥的外徑在從所述加壓輥的所述端面 5至預(yù)定長(zhǎng)度的區(qū)域內(nèi)變得不均勻。所述一個(gè)或多個(gè)切口可沿所述金屬芯的軸向從所述層的所述端面中 的一個(gè)端面貫穿到所述層的所述端面中的另一個(gè)端面。根據(jù)所述輥，可以減小所述加壓輥的外徑沿軸向的變化。所述層可設(shè)有一個(gè)或多個(gè)沿所述金屬芯的軸向從所述層的各所述端 10面開(kāi)始以預(yù)定長(zhǎng)度貫穿所述氣泡的切口，并且所述一個(gè)或多個(gè)切口可沿 所述金屬芯的軸向從所述層的所述端面中的一個(gè)端面貫穿到所述層的所 述端面中的另一個(gè)端面。根據(jù)所述輥，可防止所述加壓輥的外徑在從所述加壓輥的所述端面 開(kāi)始至預(yù)定長(zhǎng)度的區(qū)域內(nèi)變得不均勻。此外，可以減小所述加壓輥的外 15徑沿軸向的變化。在垂直于所述層的軸向的平面上計(jì)數(shù)時(shí)所述一個(gè)或多個(gè)切口的數(shù)量 隨著所述平面從各所述端面向內(nèi)移動(dòng)而減少。在垂直于所述層的軸向的平面上計(jì)數(shù)時(shí)第一組中的所述一個(gè)或多個(gè) 切口的數(shù)量可隨著所述平面從各所述端面向內(nèi)移動(dòng)而減少。 20 根據(jù)所述輥，可減少在記錄介質(zhì)通過(guò)的位置與記錄介質(zhì)不通過(guò)的位置處之間的外徑差。根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種定影裝置包括上述輥；加熱構(gòu)件， 該加熱構(gòu)件被所述輥按壓，從而在所述加熱構(gòu)件和所述輥之間形成接觸 區(qū)域；以及加熱源，該加熱源對(duì)所述加熱構(gòu)件加熱。 25 根據(jù)所述定影裝置，可以形成沿著軸向的不均勻定影減少的圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種成像裝置包括上述定影裝置；形成單元，該形成單元在記錄介質(zhì)上形成調(diào)色劑圖像；以及傳送單元，該傳 送單元將具有通過(guò)所述形成單元形成的調(diào)色劑圖像的所述記錄介質(zhì)傳送到所述加熱構(gòu)件和所述輥之間的接觸區(qū)域。
根據(jù)所述成像裝置，可以形成沿著軸向的圖像質(zhì)量不均勻減少的圖像?？筛鶕?jù)將要采用的記錄介質(zhì)的大小而設(shè)置所述一個(gè)或多個(gè)切口的長(zhǎng)度。根據(jù)所述成像裝置，可抑制在定影操作期間出現(xiàn)褶皺。
下面將基于附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在附圖中圖1示出了具有定影裝置100的成像裝置1;圖2示出了從傳送記錄介質(zhì)的方向觀察的定影裝置100;圖3為沿圖2中的線A-A'剖取的剖視圖；圖4A和圖4B均示出了加壓輥130的端面；圖5A和圖5B為加壓輥130的剖視圖;圖6示出了設(shè)置在定影裝置100中的定影帶110的端部；圖7示出了定影帶110的結(jié)構(gòu)；圖8示出了加壓輥的半徑增加沿加該壓輥的軸向的分布； 圖9A和圖9B均示出了加壓輥130a; 圖10A和圖10B均示出了加壓輥130b; 圖11示出了加壓輥130c;以及 圖12示出了加壓輥130d。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖1示出了包括根據(jù)本實(shí)施例的定影裝置100的成像裝置1。該成 25像裝置1具有作為復(fù)印機(jī)的功能?？刂破?通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器5中的程序而對(duì)成像裝置1的各個(gè) 單元進(jìn)行控制。指令接收單元41包括顯示屏39以及按鍵輸入單元40，該按鍵輸入 單元40包括啟動(dòng)鍵、停止鍵、復(fù)位鍵和數(shù)字鍵。采用該屏幕和按鍵，使 用者可將指令輸入至成像裝置1。通信I/F (接口) 48連接至網(wǎng)絡(luò)(圖中未示出)并且轉(zhuǎn)發(fā)在成像裝 置1和其它裝置之間交換的數(shù)據(jù)。圖像輸入單元12光學(xué)地讀取原稿并輸出電信號(hào)?？刂破?基于該信 5號(hào)產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)組，這些圖像數(shù)據(jù)組分別表示Y (黃色)、M (洋紅)、C (青色)和K (黑色)顏色的圖像。圖像輸出單元6包括成像引擎7Y、 7M、 7C和7K、轉(zhuǎn)印帶8等。成 像引擎7Y、 7M、 7C和7K分別形成Y、 M、 C和K顏色的調(diào)色劑圖像。因 為所有的成像引擎具有共同的結(jié)構(gòu)，所以以下僅描述成像引擎7Y。 io 感光鼓20Y為具有圓筒形形狀的感光件，并且具有導(dǎo)光的外周面。靜電充電裝置21Y將感光鼓20Y的表面靜電充電到預(yù)定電位。曝光裝置 19Y為光學(xué)掃描系統(tǒng)，該光學(xué)掃描系統(tǒng)向感光鼓20Y發(fā)出曝光光束LB。 因此，在感光鼓20Y的表面上形成基于圖像數(shù)據(jù)的靜電潛像。顯影裝置22Y使得調(diào)色劑粘附到靜電潛像上，從而在感光鼓20Y的 15表面上形成調(diào)色劑圖像。形成在感光鼓20Y的表面上的調(diào)色劑圖像在電 場(chǎng)的作用下被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶8的表面上。該轉(zhuǎn)印稱為"一次轉(zhuǎn)印"。該電 場(chǎng)是通過(guò)向轉(zhuǎn)印裝置25Y施加的電壓而產(chǎn)生的。成像引擎7M、 7C和7K也形成各相應(yīng)顏色的調(diào)色劑圖像。這些調(diào)色 劑圖像被成層地轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶8上。 20 在轉(zhuǎn)印帶8的表面上形成調(diào)色劑圖像之后，驅(qū)動(dòng)片材供給輥33旋轉(zhuǎn)，從而一張一張地供給片材型記錄介質(zhì)10。轉(zhuǎn)印帶8上的調(diào)色劑圖像通過(guò) 電場(chǎng)和載荷的作用而轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)10的表面上。該轉(zhuǎn)印稱為"二次轉(zhuǎn) 印"。該電場(chǎng)是通過(guò)向轉(zhuǎn)印輥30施加的電壓而產(chǎn)生的。該載荷是從壓靠 轉(zhuǎn)印帶8的轉(zhuǎn)印輥30施加的。 25 其上已經(jīng)轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)10被引導(dǎo)至定影裝置100。該定影裝置100對(duì)記錄介質(zhì)10進(jìn)行加熱和加壓，以將調(diào)色劑圖像定影到 記錄介質(zhì)10的表面上。其上己經(jīng)轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)10被排 出至片材排出單元32。圖2表示從傳送記錄介質(zhì)10的方向看到的定影裝置100。圖3為沿
圖2中的線A-A'剖取的剖視圖。定影裝置100采用電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)。定影裝置100構(gòu)成為在殼體140內(nèi)包括定影帶110、墊120、加壓輥 130、磁場(chǎng)產(chǎn)生單元160等。磁場(chǎng)產(chǎn)生單元160產(chǎn)生用于使定影帶110的生熱層112產(chǎn)生熱的交 5變磁通量。稍后將更加詳細(xì)地描述定影帶110。磁場(chǎng)產(chǎn)生單元160由激勵(lì) 電路161、磁芯162、激勵(lì)線圈163和激勵(lì)線圈保持構(gòu)件164構(gòu)成。磁芯162由諸如鐵素體或坡莫合金的具有高導(dǎo)磁率的材料制成。激 勵(lì)電路161產(chǎn)生頻率為20 500kHz的交變電流。激勵(lì)線圈163通過(guò)從激 勵(lì)電路161供應(yīng)的交變電流而產(chǎn)生交變磁通量。至于磁芯162的材料， io理想的是鐵素體，這是因?yàn)榧词乖陬l率為100kHz以上的交變電流流過(guò)激 勵(lì)線圈163時(shí)，鐵素體也會(huì)使能量損失較小。激勵(lì)線圈163通過(guò)多次巻繞束線而形成。該束線是一束銅線，這些 銅線中的每根都涂布有絕緣物質(zhì)。在本實(shí)施例中，該束線被巻繞十圈以 形成激勵(lì)線圈163。就由定影帶110產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)的方面來(lái)說(shuō)，對(duì)這 15些銅線的涂布理想的是采用耐熱物質(zhì)，諸如聚酰胺或聚酰亞胺。磁芯162和激勵(lì)線圈163沿著定影帶110的外周面形成。定影帶110 被保持為維持如圖3所示的圓筒形形狀。在本實(shí)施例中，定影帶110的 外表面和激勵(lì)線圈163之間的距離設(shè)置為約2mm。對(duì)激勵(lì)線圈保持構(gòu)件 164而言，理想的是采用具有極好絕緣特性和高耐熱性的材料。這些理想 20材料的示例例如為酚樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、 PEEK (聚醚酮)、PES (聚醚砜)、PPS (聚苯硫醚)、PFA (四氟乙烯一全 氟烷基乙烯基醚共聚物)、PTFE (聚四氟乙烯)、FEP (四氟乙烯一六氟丙 烯)、LCP (液晶聚酯)等。通過(guò)將硅橡膠121結(jié)合到第一支承件122上而形成墊120。在本實(shí) 25施例中，硅橡膠121的硬度設(shè)置為20° (JIS—A)。第一支承件122由第 二支承件123支承。第二支承件123足夠剛硬，從而可以忽略當(dāng)從加壓 輥130施加載荷時(shí)而引起的變形。稍后將描述從加壓輥130施加的載荷。 第二支承件123采用絕緣材料以防止由磁場(chǎng)產(chǎn)生單元160產(chǎn)生的交變磁 通量引起感應(yīng)加熱。用于第二支承件123的材料例如為PPS (聚苯硫醚)
或PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)等內(nèi)的玻璃樹(shù)脂混合物。圖4A示出了加壓輥130的端面。圖5A為沿圖4A中示出的線C-C' 剖取的剖視圖。加壓輥130由金屬芯131、彈性層132以及釋放層133構(gòu) 成。彈性層132形成在金屬芯131的外周面上，而釋放層133形成在彈 5性層132的外周面上。金屬芯131為由不銹鋼制成的圓柱形構(gòu)件。彈性層132是由硅橡膠 制成的海綿形成的厚度為5mm的層，該層覆蓋金屬芯131的全部外周面。 彈性層132的硬度調(diào)節(jié)為50° (Asker-C)。彈性層132內(nèi)存在大量分散 的氣泡。氣泡中充有氣體(例如空氣)。釋放層133是由PFA形成的厚度 io約為30um (微米)的層，該層覆蓋彈性層132的全部外周面。如圖3所示，定影帶110被夾在墊120的下表面和加壓輥130的外 周面之間。彈簧142設(shè)置成懸掛在殼體140的頂板141的內(nèi)表面上，如 圖2所示。加壓輥130的金屬芯131的兩端由軸承143接受，從而加壓 輥130可以自由旋轉(zhuǎn)。由彈簧142在軸承143上施加向上的力(向著圖2 15的頂部)。加壓輥130的外周面通過(guò)該力而被壓靠在墊120的下表面上。 加壓輥130的彈性層132以及釋放層133形成為可彈性變形。因此，如 圖3所示，形成了沿加壓輥130的周向具有一定寬度的接觸區(qū)域。加壓輥130通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元(未示出)而沿著圖3中的箭頭B表示的 方向旋轉(zhuǎn)。在加壓輥130旋轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦力作用在定影帶110的外周面上。 20因此，定影帶110的內(nèi)周面被以與加壓輥130的周向速度大致相等的速 度驅(qū)動(dòng)，從而刮擦墊120的下表面。在此情況下，為了減小墊120的下 表面與定影帶110的內(nèi)周面之間產(chǎn)生的摩擦力，理想的是將諸如耐熱油 脂的潤(rùn)滑劑注入到墊120的下表面和定影帶110的內(nèi)周面之間。在本實(shí)施例中，如果允許記錄介質(zhì)10通過(guò)定影帶110和加壓輥130 25之間的接觸區(qū)域，則用來(lái)傳送記錄介質(zhì)10的傳送路徑被限定為不管記錄 介質(zhì)10的大小如何，每張記錄介質(zhì)10的中心線都經(jīng)過(guò)加壓輥130沿著 該加壓輥130的軸向的中心點(diǎn)。在以下給出的描述中，在允許具有根據(jù) JIS (日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))的B5大小的紙張通過(guò)上述接觸區(qū)域，且將該紙張 的長(zhǎng)邊的方向限定為傳送方向的情況下，加壓輥130的外周面的紙張與
之進(jìn)行接觸的區(qū)域?qū)⒈环Q為"片材通過(guò)區(qū)域"。另一方面，在相同情況下， 加壓輥130的外周面的紙張與之不進(jìn)行接觸的區(qū)域?qū)⒈环Q為"非片材通過(guò)區(qū)域"。在此情況下，加壓輥130沿該加壓輥130的軸向的寬度等于大 小為B5的紙張的短邊的寬度。非片材通過(guò)區(qū)域分別存在于包括加壓輥1305的外周面的端部的兩個(gè)部分處。所述兩個(gè)非片材通過(guò)區(qū)域沿加壓輥130 的軸向具有相等的寬度。在彈性層132的與上述非片材通過(guò)區(qū)域?qū)?yīng)的那些部分中形成用于 通氣的切口 135。各所述切口 135都是通過(guò)沿著與金屬芯131的軸向平行 的方向從彈性層132的端面1321插入和抽出針狀桿而形成的。針狀桿具io有尖銳的頂端和約為0.5ram的直徑。在本實(shí)施例中，切口 135是通過(guò)在 朝向金屬芯131的中心軸線距離彈性層132的外周面為2.5mm的位置處 插入針狀桿而形成的，如圖4所示。切口 135形成在沿著周向方向等間 隔的50個(gè)位置處。在彈性層132內(nèi)散布有大量氣泡。因此，在插入桿以形成切口 13515時(shí)，桿的頂端穿過(guò)多個(gè)氣泡。此時(shí)，這些氣泡連接在一起從而與切口 135 一起形成連續(xù)的空間。在插入桿的情況下，桿擠壓并斷開(kāi)彈性層132的 一定體積的內(nèi)容物。該體積等于桿的體積。然而，彈性層132的與該體 積相等的一度被壓入的內(nèi)容物在桿被取出之后恢復(fù)到初始位置。這樣， 所形成的切口 135閉合，并且氣泡恢復(fù)到其初始位置，從而彼此隔離。20通過(guò)這樣的處理，切口 135可構(gòu)成為常閉的，而在定影操作期間從加壓 輥130內(nèi)部排出氣體時(shí)打開(kāi)。圖6示出了包括設(shè)置在定影裝置100中的定影帶110的端部的部分。 邊緣引導(dǎo)件151分別設(shè)置在定影帶110的兩個(gè)邊緣部分處。邊緣引導(dǎo)件 151均由圓筒形部分152、凸緣153和支承部分154構(gòu)成。圓筒形部分15225具有比由該圓筒形部分152保持的定影帶110的外徑稍小的外徑。定影 帶110的兩個(gè)端部與凸緣153接觸，從而防止定影帶110彎曲移動(dòng) (meandering)。支承部分154分別設(shè)置在凸緣153的外側(cè)，并固定到殼 體140上。圖7示出了定影帶110的結(jié)構(gòu)。定影帶110為環(huán)形帶，并具有分層
結(jié)構(gòu)，該分層結(jié)構(gòu)包括按以下順序從帶的內(nèi)側(cè)分層布置的基材層lll、生 熱層112、彈性層113和釋放層114。為了使這些層相互結(jié)合，可分別在層之間注入底層(primer layer)。基材層111由厚度例如為10 100um (微米)或優(yōu)選為50 100um 5(微米)的高耐熱性樹(shù)脂形成。該樹(shù)脂的示例為聚酯、聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯、聚醚砜、聚醚酮、聚砜、聚酰亞胺、聚酰亞胺一酰胺、聚酰胺 等。本實(shí)施例采用厚度約為50um (微米)的聚酰亞胺。采用由鐵、鈷、鎳、銅或鉻形成的厚度約為1 50um (微米)的金 屬層作為生熱層112。該生熱層112理想地形成為盡可能薄，從而定影帶io 110可沿著墊120的形狀而變形。對(duì)生熱層112而言，本實(shí)施例采用鍍到 基材層lll上的厚度約為10um (微米)的高導(dǎo)電性銅。由激勵(lì)線圈163產(chǎn)生的交變磁通量作用在生熱層112上，從而產(chǎn)生 渦電流。因此，生熱層112產(chǎn)生熱。該熱通過(guò)釋放層114而傳遞到調(diào)色 劑圖像，從而使調(diào)色劑圖像定影。15 彈性層113由具有高耐熱性和導(dǎo)熱率的硅樹(shù)脂、氟橡膠、氟硅橡膠等形成。在形成填充有均勻濃度的顏色的攝影圖像的情況下，如果釋放 層114不能另人滿意地符合記錄介質(zhì)或調(diào)色劑圖像的表面粗糙度，則會(huì) 產(chǎn)生不均勻的加熱。結(jié)果就在所形成的圖像中出現(xiàn)不均勻的亮度。介質(zhì) 或圖像被大熱傳導(dǎo)量加熱的部分將導(dǎo)致高亮度，而被小熱傳導(dǎo)量加熱的20部分將導(dǎo)致低亮度。如果彈性層113的厚度設(shè)置為10 "m (微米)以下， 則釋放層114就不能另人滿意地符合記錄介質(zhì)或調(diào)色劑圖像的表面粗糙 度，從而在溫度上升到理想值之前需要較長(zhǎng)的時(shí)間。因此，在指示定影 裝置100開(kāi)始操作之后需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)使定影裝置準(zhǔn)備好用于操作。因 此，難以進(jìn)行所謂的快速啟動(dòng)。由于上述原因，理想的是彈性層113具25有10 500um (微米)的厚度。為了維持較高質(zhì)量的定影圖像，更理想 的是厚度為50 500um (微米)。在本實(shí)施例中，彈性層113的厚度設(shè)置 為約300um (微米)。如果彈性層113的硬度太高，則彈性層113就不能另人滿意地符合 記錄介質(zhì)或調(diào)色劑圖像的表面粗糙度，從而使得在定影圖像中出現(xiàn)不均
勻的亮度。因此，彈性層113的厚度理想地設(shè)置為60。(度)以下(JIS 一A: JIA-KA類測(cè)試機(jī))。更加理想的是，硬度設(shè)置為45。(度)以下。 彈性層113的理想導(dǎo)熱率為6X10—4 2X10—3 cal/cm' sec deg。 如果導(dǎo)熱率低于6X10—4 cal/cm sec deg，則熱阻上升從而延遲釋放 5層114內(nèi)的溫升。如果導(dǎo)熱率高于2X10—3 cal/cm sec deg，則硬度 上升太大，或者由于壓縮而引起的永久應(yīng)力增加。因此，理想的是導(dǎo)熱 率為6X10—4 2X 10—3 cal/cm' sec deg，并且更加理想的是為8 X IO一 4 1. 5X 10—3 cal/cm sec deg。對(duì)釋放層114而言，理想的是采用具有極好釋放特性和較高耐熱性io的材料。這些理想材料的示例為諸如PFA、 PTFE或EFP的氟樹(shù)脂、硅樹(shù) 月旨、硅橡膠以及氟橡膠。如果釋放層114的厚度設(shè)置為20nm (微米)以 下，則涂布膜的不均勻涂布導(dǎo)致部分出現(xiàn)釋放特性下降且耐用性不足。 如果釋放層114的厚度設(shè)置為100iim (微米)以上，則導(dǎo)熱率下降。特 別是在采用樹(shù)脂類的材料時(shí)，彈性層113的變形不能有效發(fā)揮作用。在15本實(shí)施例中，釋放層114的厚度設(shè)置為30ym (微米)。以上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的成像裝置1按以下方式運(yùn)行。使用者將原稿放置 在稿臺(tái)玻璃2上，并通過(guò)指令接收單元41輸入復(fù)印原稿的指令。圖像輸 入單元12讀取原稿并產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。該圖像數(shù)據(jù)被供應(yīng)到圖像輸出部分 6，該圖像輸出部分6基于該圖像數(shù)據(jù)在記錄介質(zhì)10上形成調(diào)色劑圖像。20具有所形成的調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)10被傳送到定影裝置100。定影裝 置100對(duì)記錄介質(zhì)10進(jìn)行加熱和加壓，從而將調(diào)色劑圖像定影到記錄介 質(zhì)10的表面上。其上已經(jīng)定影有調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)10被排出到片 材排出單元32。在定影裝置100運(yùn)行時(shí)，由定影帶110的生熱層112所產(chǎn)生的熱被 25傳遞到加壓輥130。該熱使得彈性層132熱膨脹，從而增加了加壓輥130 的外徑。該熱膨脹包括彈性層132的熱膨脹以及氣泡內(nèi)氣體的膨脹。此 時(shí)，氣泡內(nèi)氣體的壓力已經(jīng)增加。常閉切口 135由于彈性層132的熱膨 脹而變寬。圖4B示出了加壓輥130的端面。圖5B為沿圖4B中的線D-D' 剖取的剖視圖。這樣，使得內(nèi)部氣體可以在多個(gè)氣泡之間流動(dòng)。因?yàn)榍锌?135在彈性層132的端面1321中敞開(kāi)，所以氣泡內(nèi)的壓力已經(jīng)上升的 氣體可以通過(guò)切口 135而流出到端面外部。下面將描述對(duì)以上述結(jié)構(gòu)構(gòu)造的定影裝置100進(jìn)行的性能評(píng)估測(cè)試 的結(jié)果。在測(cè)試中，加壓輥130以30kgf的載荷壓靠在定影帶110上。5還進(jìn)行了與現(xiàn)有技術(shù)的比較。現(xiàn)有技術(shù)的加壓輥設(shè)有通氣孔，所述通氣 孔從彈性層的兩個(gè)端面中的一個(gè)貫穿到另一個(gè)。這些通氣孔在沒(méi)有熱從 定影帶110傳導(dǎo)出的情況下均具有圓形形狀，且直徑為lmm。如在根據(jù)本 示例性實(shí)施例的加壓輥130的情況下一樣，沿周向方向等間隔地設(shè)置有 總共15個(gè)通氣孔，這些通氣孔分別位于朝金屬芯的中心距離加壓輥的表io面2.5mm的位置處。相比較的現(xiàn)有技術(shù)的其它結(jié)構(gòu)特征與根據(jù)本實(shí)施例 的加壓輥130的那些結(jié)構(gòu)特征相同。假定全色高質(zhì)量模式，采用加壓輥130和現(xiàn)有技術(shù)，以50mm/s的周 向速度使以10g/m2的量的均勻密度的調(diào)色劑描繪的圖像定影。作為采用 現(xiàn)有技術(shù)加壓輥的結(jié)果，出現(xiàn)了視覺(jué)可觀察到的程度的不均勻亮度，而15根據(jù)本實(shí)施例的加壓輥130沒(méi)有引起視覺(jué)可觀察到的程度的不均勻亮度。 接著，進(jìn)行測(cè)試來(lái)檢查加壓輥130由于熱膨脹而引起的外徑變化。 在該測(cè)試中，比較了本實(shí)施例的加壓輥130、現(xiàn)有技術(shù)的加壓輥(以下稱 為"現(xiàn)有技術(shù)A")以及另一現(xiàn)有技術(shù)的加壓輥(以下稱為"現(xiàn)有技術(shù)B")。 各加壓輥的周向速度都設(shè)置為100腿/s。采用基本重量為105g/V的B520大小的紙張，并且將紙張的長(zhǎng)邊方向限定為傳送方向。定影帶110的表 面的紙張通過(guò)區(qū)域的溫度控制為150°C。然后，使總共500張同類型的紙 張以20張/分鐘的速度順序通過(guò)，并且在沿軸向的多個(gè)位置處測(cè)量各個(gè) 加壓輥半徑的相應(yīng)增加。圖8示出了上述三種類型的加壓輥的半徑增加沿軸向的分布。如從25圖中可以清楚看到的，在現(xiàn)有技術(shù)B的情況下，非片材通過(guò)區(qū)域處的半 徑比片材通過(guò)區(qū)域處的半徑大200um (微米)左右。在現(xiàn)有技術(shù)A的情 況下，非片材通過(guò)區(qū)域處的半徑比片材通過(guò)區(qū)域處的半徑大60 u m(微米) 左右。相比之下，在本實(shí)施例的加壓輥130中，非片材通過(guò)區(qū)域處的半 徑僅比片材通過(guò)區(qū)域處的半徑稍大，差別遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)A和現(xiàn)有技術(shù)B。 現(xiàn)在假設(shè)緊接著利用大量調(diào)色劑依次進(jìn)行多次定影操作后在A4大小的紙張上進(jìn)行定影操作的情況。B5大小的紙張的長(zhǎng)邊方向限定為傳送 方向。在該情況下，A4大小的紙張的兩個(gè)端部與上述非片材通過(guò)區(qū)域接 觸。如上所述，本實(shí)施例的加壓輥130的外徑在片材通過(guò)區(qū)域和非片材5通過(guò)區(qū)域之間不會(huì)有所不同。加壓輥130和定影帶110之間的接觸區(qū)域 的周向?qū)挾妊刂訅狠?30的軸向基本是均勻的。因此，施加到每單位 面積上的調(diào)色劑圖像的熱量和壓力沿著加壓輥130的軸向基本是均勻的。 此外，現(xiàn)有技術(shù)A由于通風(fēng)孔被按壓而具有使加壓輥的外徑沿著周 向變得不均勻的危險(xiǎn)。然而本實(shí)施例不會(huì)引起這樣的危險(xiǎn)。io 變型例本發(fā)明不局限于以上示例性實(shí)施例，而是可以以各種變型例的形式 實(shí)施。例如，按以下方式中的任一種修改的實(shí)施例都是可行的。 變型例1在以上實(shí)施例中，具有尖銳頂端的針狀桿從彈性層132的端面插入， 15并從所述端面抽出，從而形成各切口 135。然而，形成切口的方法不局限于該實(shí)施例。例如，可通過(guò)將具有尖銳頂端的板狀物件插入彈性層132而形成切口。圖9A示出了加壓輥130a。另外，可通過(guò)將針狀桿或板狀物件插入彈性層而設(shè)置從彈性層的兩個(gè)端面中的一個(gè)端面貫穿到另一端面的切口。圖IOA示出了平行于加壓 20輥130b的旋轉(zhuǎn)軸線的剖視圖，該加壓輥130b具有設(shè)有這樣的貫穿切口135b的彈性層132。在定影裝置運(yùn)行期間，熱被傳遞到加壓輥130b。于是，彈性層132的熱膨脹使得切口 135b變寬，如圖IOB所示。除了從彈性層的兩個(gè)端面中的一個(gè)端面貫穿到另一端面的切口之夕卜，還可設(shè)置從彈性層的端面開(kāi)始具有預(yù)定長(zhǎng)度的切口。圖ll示出了從 25與加壓輥的軸向垂直的方向觀察的構(gòu)造成具有這一結(jié)構(gòu)的加壓輥130c。在該示例中，切口 135c-l和切口 135c-2沿彈性層132c的周向交替設(shè)置，并沿軸向延伸。切口 135c-1從彈性層132c的兩個(gè)端面中的一個(gè)端面貫穿到另一端面。切口 135c-2延伸至與彈性層132c的非片材通過(guò)區(qū)域相同的長(zhǎng)度。
變型例2
在實(shí)施例中，在彈性層132的非片材通過(guò)區(qū)域下方設(shè)有具有恒定長(zhǎng)
度的多個(gè)切口 135。然而，所述切口可構(gòu)造成這樣，即，在垂直于彈性層 的軸向的平面內(nèi)計(jì)數(shù)的切口的數(shù)量隨著該平面從彈性層132的、在該彈 5性層132的兩側(cè)中的每一側(cè)的端面向內(nèi)移動(dòng)而減少。圖12示出了從垂直 于軸向的方向觀察的構(gòu)造成具有這一結(jié)構(gòu)的加壓輥130d。在本示例中， 切口 135d-1和切口 135d-2沿彈性層132的周向交替設(shè)置。切口 135d-l 均延伸至與各非片材通過(guò)區(qū)域的全長(zhǎng)一樣長(zhǎng)。切口 135d-2比切口 135d-l 短。
io 變型例3
在實(shí)施例中，加壓輥130的片材通過(guò)區(qū)域的寬度等于B5大小的紙張 的短邊的寬度。然而，該片材通過(guò)區(qū)域的寬度可等于大小不同的紙張的 短邊或長(zhǎng)邊的寬度。例如，片材通過(guò)區(qū)域的寬度可限定為與最常用紙張 的大小匹配。 15 變型例4
已經(jīng)參照將本發(fā)明應(yīng)用于采用熱帶來(lái)定影的一類定影裝置的示例而 描述了本實(shí)施例。但可應(yīng)用本發(fā)明的裝置不局限于采用熱帶來(lái)定影的這 類定影裝置。例如，本發(fā)明還可應(yīng)用于采用熱輥來(lái)定影的一類定影裝置， 該定影裝置具有其內(nèi)結(jié)合有加熱源的加熱輥。在這類定影裝置中，通過(guò) 20使上述加壓輥130壓靠加熱輥來(lái)限定接觸區(qū)域。通過(guò)使記錄介質(zhì)通過(guò)該 接觸區(qū)域而將調(diào)色劑圖像定影到該記錄介質(zhì)上。根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，可獲得 在本實(shí)施例中獲得的類似效果。 變型例5
在本實(shí)施例中，本發(fā)明被應(yīng)用于電子照相成像裝置。然而，本發(fā)明 25可適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于任何類型的成像裝置，只要該成像裝置是對(duì)形成在記錄 介質(zhì)上的調(diào)色劑圖像進(jìn)行加熱和加壓的一類成像裝置(諸如采用靜電記 錄系統(tǒng)的成像裝置)即可。
權(quán)利要求
1、 一種輥，該輥包括 柱形金屬芯；以及5 層，該層以預(yù)定厚度覆蓋所述金屬芯的外周面，所述層的內(nèi)部包含氣泡，并且設(shè)有一個(gè)或多個(gè)穿過(guò)所述層的各端面貫穿所述氣泡的切口 。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輥，其中所述一個(gè)或多個(gè)切口沿所述金屬芯的軸向從所述層的各所述端面穿 入預(yù)定長(zhǎng)度。 io
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥，其中所述一個(gè)或多個(gè)切口沿所述金屬芯的軸向從所述層的所述端面中的 一個(gè)端面貫穿到所述層的所述端面中的另一個(gè)端面。
4、 一種輥，該輥包括 柱形金屬芯；以及15 層，該層以預(yù)定厚度覆蓋所述金屬芯的外周面，并且在內(nèi)部包含氣泡，所述層設(shè)有第一組一個(gè)或多個(gè)切口 ，這些切口沿所述金屬芯的軸向 從所述層的各端面以預(yù)定長(zhǎng)度貫穿所述氣泡，以及第二組一個(gè)或多個(gè)切口 ，這些切口沿所述金屬芯核的軸向從所述層 20的所述端面中的一個(gè)端面貫穿到所述層的所述端面中的另一個(gè)端面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2和4中任一項(xiàng)所述的輥，其中 在垂直于所述層的軸向的平面上計(jì)數(shù)時(shí)所述一個(gè)或多個(gè)切口的數(shù)量隨著所述平面從所述端面中的各端面向內(nèi)移動(dòng)而降低。
6、 一種定影裝置，該定影裝置包括25 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的輥；加熱構(gòu)件，該加熱構(gòu)件被所述輥按壓，從而在所述加熱構(gòu)件和所述 輥之間形成接觸區(qū)域；以及加熱源，該加熱源對(duì)所述加熱構(gòu)件進(jìn)行加熱。
7、 一種成像裝置，該成像裝置包括 根據(jù)權(quán)利要求6所述的定影裝置；形成單元，該形成單元在記錄介質(zhì)上形成調(diào)色劑圖像；以及 傳送單元，該傳送單元將具有由所述形成單元形成的所述調(diào)色劑圖 像的所述記錄介質(zhì)傳送到所述加熱構(gòu)件和所述輥之間的所述接觸區(qū)域。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置，其中根據(jù)將要采用的所述記錄介質(zhì)的大小設(shè)置所述一個(gè)或多個(gè)切口的長(zhǎng)
全文摘要
本發(fā)明提供了一種輥、定影裝置和成像裝置。該輥包括柱形金屬芯；以及層，該層以預(yù)定厚度覆蓋所述金屬芯的外周面，并在內(nèi)部包含氣泡，并且設(shè)有一個(gè)或多個(gè)穿過(guò)所述層的各端面貫穿所述氣泡的切口。
文檔編號(hào)G03G15/20GK101122771SQ20071009643
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月7日
發(fā)明者上原康博, 內(nèi)藤康隆, 大原秀明, 馬場(chǎng)基文 申請(qǐng)人:富士施樂(lè)株式會(huì)社