專利名稱：定影裝置及圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定影裝置以及包括該定影裝置的圖像形成設(shè)備。
背景技術(shù)：
典型的定影裝置用于通過(guò)向未定影的調(diào)色劑圖像施加壓力和熱量而將其定影在記錄 介質(zhì)上并且包括加熱單元與壓力單元。加熱單元包括彈性層和熱源，壓力單元包括環(huán)形構(gòu) 件和壓力構(gòu)件。其上具有未定影調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)被傳送到加熱單元和壓力單元之間 的夾持部，以使未定影調(diào)色劑定影到記錄介質(zhì)上。已經(jīng)提出很多種這樣的采用帶一夾持方 式的定影裝置。在帶一夾持方式中，夾持部以壓力構(gòu)件壓靠可旋轉(zhuǎn)并且包括表面可彈性變 形的彈性層的加熱輥的方式形成。壓力構(gòu)件使加熱輥的在記錄介質(zhì)離開(kāi)夾持部的一側(cè)的一 部分發(fā)生局部變形。然而，這樣的變形往往也改變定影輥的表面速度，導(dǎo)致記錄介質(zhì)上的 圖像偏移。此外，硬質(zhì)構(gòu)件被壓靠加熱輥的彈性層以使彈性層局部變形，從而形成具有小 曲率的夾持部。因此，記錄介質(zhì)被施加大的負(fù)載，例如，記錄介質(zhì)的損傷量或記錄介質(zhì)的 巻曲有所增加。
為了解決上述不方便的地方，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No. 2004-045780揭示了一種壓 力單元，該壓力單元包括在記錄介質(zhì)進(jìn)入夾持部的一側(cè)上的進(jìn)入墊，在記錄介質(zhì)離開(kāi)夾持 部的一側(cè)上的離開(kāi)壓力輥，以及在進(jìn)入墊和離開(kāi)壓力輥之間的中央墊。進(jìn)入墊、中央墊和 離開(kāi)壓力輥被單獨(dú)加壓。壓力單元的中央部具有一個(gè)下表面，以便具有一個(gè)V形部分。
進(jìn)一步，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No. H08-166734揭示了一種用于防止記錄介質(zhì)上的圖 像發(fā)生偏移的技術(shù)。在夾持部的出口附近，壓力帶環(huán)繞其上延伸的壓力輥被壓靠定影輥， 該定影輥具有其上設(shè)置彈性層的表面。因此，彈性層發(fā)生變形，并且該變形有助于記錄介
質(zhì)從定影輥釋放。包括彈性層的輔助輥設(shè)置到記錄介質(zhì)傳送方向的上游部。輔助輥被壓靠 定影輥以防止記錄介質(zhì)以高于定影輥表面速度的速度傳送，從而防止記錄介質(zhì)上的圖像偏 移。當(dāng)來(lái)自輔助輥的壓力和來(lái)自壓力帶張力的壓力的總和大于來(lái)自壓力輥的壓力時(shí)，能夠 有效地防止圖像發(fā)生偏移。此外，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No. H11-212389揭示一種加熱一壓力定影裝置，該裝置 包括加熱輥，壓靠加熱輥的壓力帶以及向壓力帶施壓的壓力輥。該加熱一壓力定影裝置在 使記錄介質(zhì)通過(guò)由加熱輥和壓力帶形成于兩者之間的夾持部的同時(shí)通過(guò)熱量和壓力定影 記錄介質(zhì)上的未定影調(diào)色劑圖像。該加熱一壓力定影裝置進(jìn)一步包括具有圓形邊緣的壓力 構(gòu)件。而且，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No. S63-036283揭示了一種熱定影輥，該熱定影輥包括 一個(gè)核心，在該核心的周圍形成硅橡膠。硅橡膠具有等于或小于35度(JIS A)的硬度， 等于或小于10%的永久變形，1. 5咖到4mm的厚度。日本專利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No. 2002-207388 揭示了一種包括壓力帶，壓力帶支撐構(gòu)fj^以及加壓?jiǎn)卧膱D像形成單元。該壓力帶使記錄 介質(zhì)壓靠加熱定影輥。壓力帶支撐構(gòu)件包括壓力帶繞其延伸的多個(gè)支撐構(gòu)件。加壓?jiǎn)卧?加熱定影輥和壓力帶的外表面之間向記錄介質(zhì)加壓。作為加壓?jiǎn)卧O(shè)置至少一對(duì)加壓構(gòu) 件，使其中一個(gè)加壓構(gòu)件被定位在加熱定影輥的內(nèi)表面上，另一個(gè)加壓構(gòu)件被定位在壓力 帶的內(nèi)表面上。另外，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No.H09-251252揭示了一種壓力構(gòu)件，該壓力構(gòu)件具有 其厚度在垂直方向上從兩個(gè)邊緣中的每個(gè)邊緣向其中央逐漸減小的形狀(以下稱為"倒皇 冠形狀")。該壓力構(gòu)件包括彈性層，該彈性層具有兩個(gè)邊緣部，該兩個(gè)邊緣部的泡沫密度 與彈性層的中央部不同，以使邊緣部的硬度比中央部高。而且，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No. H03-233586揭示了一種定影裝置，該定影裝置包括 多個(gè)輥，環(huán)繞加熱構(gòu)件和輥的環(huán)形帶，加熱構(gòu)件以及壓力輥。加熱構(gòu)件具有這樣的形狀， 其中，加熱構(gòu)件在垂直方向上的厚度從兩個(gè)邊緣中的每一個(gè)邊緣向其中央逐漸增加的形狀 (以下稱為"皇冠形狀")，并且壓力輥具有倒皇冠形狀并壓靠加熱構(gòu)件。此外，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No. H2001-296691揭示了一種具有等于或小于28 的 直徑的加熱輥。該加熱輥包括具有0. 5mra到10mm的厚度，等于或小于8度(JIS A)的硬 度的橡膠層。日本專利申請(qǐng)公報(bào)No.H2002-25713揭示了一種輥，該輥包括具有15度到55 度(Askei—C)的硬度以及0.5%到5%的永久變形(壓縮)的彈性層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于至少部分地解決常規(guī)技術(shù)中的問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的定影裝置包括加熱單元，壓力單元，該壓力單元包括壓力構(gòu) 件和支撐該壓力構(gòu)件的支撐構(gòu)件。該定影裝置通過(guò)向位于加熱單元和壓力單元之間的夾持 部中的記錄介質(zhì)上的未定影調(diào)色劑圖像用加熱單元施加熱量以及用壓力單元施加壓力來(lái) 定影記錄介質(zhì)上的未定影調(diào)色劑圖像。所述壓力構(gòu)件包括具有均勻彈性模量K二EA/t的彈 性構(gòu)件，其中E是楊氏模量，A是夾持部的面積，t是彈性構(gòu)件在負(fù)載施加方向上的厚度。 支撐構(gòu)件具有記錄介質(zhì)進(jìn)入夾持部的進(jìn)入側(cè)上的進(jìn)入部，記錄介質(zhì)離開(kāi)夾持部的離開(kāi)側(cè)上 的離開(kāi)部，以及在進(jìn)入部和離開(kāi)部之間的中央部，中央部在負(fù)載施加方向上的厚度大于進(jìn) 入部和離開(kāi)部在負(fù)載施加的方向上的厚度，以使支撐單元具有凸部。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的圖像形成設(shè)備包括多個(gè)用于形成顏色彼此不同的調(diào)色劑圖 像的顯影單元；具有調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到其上的表面的感光器；用于向其轉(zhuǎn)印感光器上的 被轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像的中間轉(zhuǎn)印單元；用于將中間轉(zhuǎn)印單元上的被轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記 錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)印單元；以及包括加熱單元和壓力單元的定影單元，該壓力單元包括壓力構(gòu)件 和支撐壓力構(gòu)件的支撐構(gòu)件。該定影裝置通過(guò)向位于加熱單元和壓力單元之間的夾持部中 的記錄介質(zhì)上的未定影調(diào)色劑圖像用加熱單元施加熱量以及用壓力單元施加壓力來(lái)定影 記錄介質(zhì)上的未定影調(diào)色劑圖像。所述壓力構(gòu)件包括具有均勻彈性模量K^EA/t的彈性構(gòu) 件，其中E是楊氏模量，A是夾持部的面積，t是彈性構(gòu)件在負(fù)載施加方向上的厚度。支 撐構(gòu)件具有記錄介質(zhì)進(jìn)入夾持部的進(jìn)入側(cè)上的進(jìn)入部，記錄介質(zhì)離開(kāi)夾持部的離開(kāi)側(cè)上的 離開(kāi)部，以及在進(jìn)入部和離開(kāi)部之間的中央部，中央部在負(fù)載施加的方向上的厚度大于進(jìn) 入部和離開(kāi)部在負(fù)載施加的方向上的厚度，以使支撐單元具有凸部。
本發(fā)明的上述以及其他目的，特征，優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)與工業(yè)意義將通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下 文對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明而得到更好的理解。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的示意圖2是根據(jù)圖1顯示的定影裝置的第一實(shí)施例的第一實(shí)例的定影裝置的示意圖； 圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的第二實(shí)例的定影裝置的示意圖； 圖4是根據(jù)第一實(shí)施例的第三實(shí)例的定影裝置的示意圖； 圖5是根據(jù)第一實(shí)施例的第四實(shí)例的定影裝置的示意圖6是顯示常規(guī)的定影裝置的壓力分布和圖2到5所示的定影裝置的壓力分布的曲線
圖7是顯示根據(jù)實(shí)施例的定影裝置的加熱定影輥的彈性層在記錄介質(zhì)傳送方向上的變 形實(shí)例的示意圖8是包含圖2到5顯示的定影裝置的紙張釋放能力評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果的圖表； 圖9是根據(jù)圖1所示的定影裝置的第二實(shí)施例的第一實(shí)例的定影裝置的示意圖； 圖IO是根據(jù)第二實(shí)施例的第二實(shí)例的定影裝置的示意圖； 圖11是根據(jù)第二實(shí)施例的第三實(shí)例的定影裝置的示意圖； 圖12是根據(jù)第二實(shí)施例的第四實(shí)例的定影裝置的示意圖； 圖13是根據(jù)圖1顯示的定影裝置的第三實(shí)施例的定影裝置的示意圖； 圖14是顯示常規(guī)定影裝置中獲得的夾持寬度和圖13所示的定影裝置中獲得的夾持寬 度的示意圖15是根據(jù)圖1顯示的定影裝置的第四實(shí)施例的定影裝置的示意圖； 圖16是包含圖13和15顯示的定影裝置的評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果的圖表； 圖17是圖16包含的結(jié)果的評(píng)價(jià)測(cè)試中使用的壓力構(gòu)件的透視圖； 圖18是圖16包含的結(jié)果的評(píng)價(jià)測(cè)試中使用的以及其表面上具有覆蓋劑的壓力構(gòu)件的 透視圖19是根據(jù)圖1顯示的定影裝置的第五實(shí)施例的第一實(shí)例的定影裝置的示意圖； 圖20是根據(jù)第五實(shí)施例的第二實(shí)例的定影裝置的示意圖； 圖21是根據(jù)第五實(shí)施例的第三實(shí)例的定影裝置的示意圖22是包含圖19到21顯示的定影裝置的評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果的圖表；
圖23是根據(jù)圖1顯示的定影裝置的第六實(shí)施例的第一實(shí)例的定影裝置的示意圖； 圖24是根據(jù)第六實(shí)施例的第二實(shí)例的定影裝置的示意圖；以及
圖25是根據(jù)第六實(shí)施例的第三實(shí)例的定影裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的示例性實(shí)施例將在下文通過(guò)參考附圖進(jìn)行解釋。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像形成設(shè)備100的示意圖。圖像形成設(shè)備100包 括沿箭頭A指示的方向旋轉(zhuǎn)的感光器110,對(duì)感光器110表面進(jìn)行充電的柵控式電暈充電 單元112，通過(guò)用根據(jù)圖像信息調(diào)制的光束R曝光感光器110的表面以在該表面上形成靜
電潛像的光柵輸出掃描器(R0S) 113，通過(guò)用調(diào)色劑顯影感光器110表面上的靜電潛像以 在其上形成調(diào)色劑圖像的顯影單元114，將感光器110表面上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到紙張P 上的轉(zhuǎn)印單元115，對(duì)紙張P上的調(diào)色劑圖像進(jìn)行定影的定影裝置116,在其中存儲(chǔ)紙張P 的紙張托盤(pán)117，清潔感光器110表面的清潔器118，以及移除殘留在感光器110表面上 的殘留靜電的移除單元119。用于形成圖像的圖像形成設(shè)備的操作將在下文參考圖l進(jìn)行介紹。首先，由圖像讀取 單元(未顯示)從原稿讀取的原始圖像信號(hào)或由例如外部計(jì)算機(jī)(未顯示)生成的原始信 號(hào)被輸入到圖像處理單元(未顯示)，并且適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行圖像處理。以這樣的方式獲得輸入 圖像信號(hào)。該輸入圖像信號(hào)被輸入到R0S 113并被用來(lái)調(diào)制光束R。被調(diào)制的光束R施加 到由柵控式電暈充電單元112充電的感光器110的表面。因此，通過(guò)這種方式進(jìn)行光柵掃 描，對(duì)應(yīng)于輸入圖像信號(hào)的靜電潛像形成在感光器110的表面上。感光器IIO表面上的靜電潛像由顯影單元114用調(diào)色劑顯影，從而在感光器110的表 面上形成調(diào)色劑圖像。隨著感光器110的旋轉(zhuǎn)，調(diào)色劑圖像被傳送到設(shè)置成與感光器110 相對(duì)的轉(zhuǎn)印單元115。同時(shí)，存放在紙張托盤(pán)117中的紙張P被饋送到感光器110和轉(zhuǎn)印單元115之間的夾 持部。轉(zhuǎn)印單元115將調(diào)色劑圖像從感光器110的表面轉(zhuǎn)印到紙張P上。其上具有調(diào)色劑 圖像的紙張P被傳送到定影裝置116并且該定影裝置定影調(diào)色劑圖像。通過(guò)這種方式獲得 所需要的圖像。在調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到紙張S后，清潔器118清潔殘留在感光器110表面上的殘留調(diào) 色劑。移除單元119移除殘留在感光器110表面上的殘留靜電。通過(guò)這種方式完成形成圖 像的一個(gè)循環(huán)操作。圖2是圖像形成設(shè)備100的定影裝置116的示意圖。加熱定影輥1包括表面覆蓋層2， 彈性層3，核心4和熱源6。加熱定影輥l被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。其表面上具有未定影調(diào)色劑31的 紙張P被沿圖2所示的箭頭方向傳送。壓力單元被設(shè)置成將紙張P夾在加熱定影輥1和壓 力單元之間。壓力單元包括壓力構(gòu)件21，支撐壓力構(gòu)件21的支撐構(gòu)件22，將壓力構(gòu)件21 和支撐構(gòu)件22壓靠紙張P的加壓壓力彈簧11，被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的環(huán)形構(gòu)件23，減小環(huán)形構(gòu)件 23和壓力構(gòu)件21之間的摩擦的摩擦減小構(gòu)件25，和限定環(huán)形構(gòu)件23的路徑的引導(dǎo)構(gòu)件 24。壓力構(gòu)件21和支撐構(gòu)件22中的每個(gè)構(gòu)件都具有沿紙張方向的圓形部。潤(rùn)滑劑提供構(gòu) 件27提供潤(rùn)滑劑以進(jìn)一步降低環(huán)形構(gòu)件23和壓力構(gòu)件21之間的摩擦。作為潤(rùn)滑劑提供構(gòu)件27的潤(rùn)滑劑，通常使用包含硅油或氟油的潤(rùn)滑劑。在紙張P通
過(guò)加熱定影輥1和環(huán)形構(gòu)件23之間形成的夾持部之后獲得被定影圖像33。作為表面覆蓋 層2，例如，PFA層被用來(lái)防止未定影的調(diào)色劑31粘附到加熱定影輥1上。作為彈性層3， 例如，通常使用硅橡膠或氟橡膠。當(dāng)使用硅橡膠時(shí)，彈性層3上可以涂覆例如氟層或類似 物以改善抗膨脹性。環(huán)形構(gòu)件23由PFA和聚酰亞胺制成。作為壓力構(gòu)件21，使用具有向 其上施加壓力的平坦表面的壓力墊。壓力構(gòu)件21包括由硅橡膠和氟橡膠形成的彈性構(gòu)件。 作為紙張P，可以使用任何種類的記錄介質(zhì)，諸如切割紙張等。
圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的第二實(shí)例的定影裝置116的示意圖。在第二實(shí)例中，支撐構(gòu) 件22具有臺(tái)階形部。除了支撐構(gòu)件22外，第二實(shí)例的結(jié)構(gòu)與圖2顯示的定影裝置116相 同。
圖4是根據(jù)第一實(shí)施例的第三實(shí)例的定影裝置116的示意圖。在第三實(shí)例中，支撐構(gòu) 件22具有倒V形部。除了這一點(diǎn)之外，第三實(shí)例的結(jié)構(gòu)與圖2顯示的定影裝置116相同。
圖5是根據(jù)第一實(shí)施例的第四實(shí)例的定影裝置116的示意圖。在第四實(shí)例中，壓力構(gòu) 件21和支撐構(gòu)件22之間在紙張P進(jìn)入夾持部的進(jìn)入側(cè)和紙張P離開(kāi)夾持部的離開(kāi)側(cè)存在 兩個(gè)空間。除了這一點(diǎn)之外，第四實(shí)例的結(jié)構(gòu)與圖2顯示的定影裝置相同。
圖6是顯示加熱定影輥1在夾持部沿紙張方向的壓力分布實(shí)例的曲線圖。在圖2到5 顯示的每種類型中，當(dāng)壓力構(gòu)件21壓靠加熱定影輥1時(shí)獲得該壓力分布。該圖還顯示了 另一個(gè)壓力分布的比較實(shí)例。圖6顯示的豎直軸線是壓力刻度，水平軸線是加熱定影輥l 的旋轉(zhuǎn)方向(圓周方向)和紙張P被傳送的方向的刻度。該圖表示紙張P從左側(cè)(從垂直 軸的一側(cè))傳送到加熱定影輥1和壓力構(gòu)件21之間的夾持部。下文中，圖的左側(cè)被稱為 "夾持進(jìn)口"，其右側(cè)被稱為"夾持出口"。夾持部的寬度(下文被稱為"夾持寬度")是 紙張方向上的寬度。
如圖6顯示的曲線81是指示當(dāng)壓力構(gòu)件21的彈性構(gòu)件在負(fù)載施加方向上具有均勻硬 度與厚度時(shí)獲得的壓力分布的比較實(shí)例。為了比較，該分布被簡(jiǎn)化。曲線61指示用形狀 與比較實(shí)例不同的彈性構(gòu)件獲得的壓力分布的實(shí)例。具體地，支撐構(gòu)件22的中央部在夾 持部處的厚度大于進(jìn)入部和離開(kāi)部的厚度。在獲得由曲線61指示的壓力分布和獲得由曲 線81指示的壓力分布時(shí)，加熱定影輥1的結(jié)構(gòu)，將要被施加到彈性構(gòu)件上的負(fù)載以及夾 持寬度(壓力墊的寬度可以改變)上的各種條件是相同的。如圖6所示，曲線81上的峰 值壓力比曲線61低，并且曲線81指示從夾持入口到夾持出口的壓力是逐漸變化的。
圖7是顯示加熱定影輥1的彈性層3在紙張方向上的變形實(shí)例的示意圖。曲線70表 示加熱定影輥1在變形之前的表面形狀，曲線82表示具有如圖6顯示的曲線81指示的壓
力分布時(shí)彈性層3的形狀(此后稱為"夾持形狀")。直線83表示沿所述夾持形狀離開(kāi)夾 持部的紙張。間隙84表示曲線70上的一個(gè)點(diǎn)和直線83上的一個(gè)點(diǎn)之間的距離，正交于 直線83的直線從直線83上的該點(diǎn)延伸到曲線70上的所述點(diǎn)。曲線62表示具有如圖6顯 示的曲線61指示的壓力分布時(shí)變形的彈性層6的夾持形狀。直線63表示沿該夾持形狀離 開(kāi)夾持部的紙張。間隙64表示曲線70上的一個(gè)點(diǎn)和直線63上的一個(gè)點(diǎn)之間的距離，正 交于直線63的直線從直線63上的該點(diǎn)延伸到曲線70上的所述點(diǎn)。間隙64越大，紙張?jiān)?容易從加熱定影輥l的表面釋放。該圖指出，所述間隙很大程度上取決于彈性層3以及加 熱定影輥1的外表面的變形量。出于這個(gè)原因，彈性層3在負(fù)載施加方向上的修改量的增 加改善了紙張從加熱定影輥l的可釋放性能(下文稱為"紙張釋放能力")。圖8是包含對(duì)使用圖2到5顯示的定影裝置的紙張釋放能力的評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果的圖表， 每個(gè)定影裝置都包括由SWCC Showa Cable Systems有限公司制造的加熱定影輥。該加熱 定影輥具有4)27mra的外徑。加熱定影輥包括1. Omni的厚度，8Hs (JIS—A)的硬度，4%的 永久變形以及230mm的軸向長(zhǎng)度的彈性層。每個(gè)定影裝置都包括壓力單元，壓力單元的結(jié) 構(gòu)彼此各不相同，并且40kgf的負(fù)載被施加到每個(gè)定影單元以進(jìn)行評(píng)價(jià)測(cè)試。包括確定的 夾持寬度的相同條件被應(yīng)用到每個(gè)評(píng)價(jià)測(cè)試。注意，圖8所示的夾持寬度是參考值。在評(píng)價(jià)測(cè)試中，全色圖像被形成且定影到常用的基本重量為55g/cm2的切割紙張上。 作為評(píng)價(jià)測(cè)試的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，與具有在負(fù)載施加方向上4mm的厚度并包括具有8Hs (JIS —A)的硬度，4%的永久變形的彈性構(gòu)件的壓力構(gòu)件相比，具有圖2到5顯示的各種形狀 的壓力構(gòu)件的壓力墊改善了如圖7所示的紙張釋放能力。因?yàn)榧訜岫ㄓ拜伒膹椥詫尤Q于 壓力構(gòu)件的彈性構(gòu)件進(jìn)入部和彈性構(gòu)件中央部的彈性模量之間以及彈性構(gòu)件離開(kāi)部和彈 性構(gòu)件中央部的彈性模量之間的差異而適當(dāng)?shù)刈冃危垙堘尫拍芰Φ玫礁纳?。上述差異?值大于某個(gè)確定值。如果加熱定影輥的彈性層的永久變形大，則可能會(huì)導(dǎo)致諸如不均勻的 圖像光澤等的圖像退化。評(píng)價(jià)測(cè)試的結(jié)果指出，等于或大于5%的永久變形增加圖像不均勻光澤的量，因此理想 的是等于或小于4%的永久變形?；诩訜岫ㄓ拜伒谋砻婧图垙埍砻嬷g的大間隙改善紙張 釋放能力的想法，加熱定影輥的外表面也是用于限定所述間隙的參數(shù)。該結(jié)果還指出，等 于或大于4)27mm的外徑降低紙張釋放能力。因此，理想的是加熱定影輥具有等于或小于4> 27mm的外徑。該測(cè)試結(jié)果也指出，加熱定影輥的彈性層的厚度是用于限定所述間隙的參數(shù)。測(cè)試發(fā) 現(xiàn)等于或小于0. 8mm的彈性層的厚度降低紙張釋放能力，因?yàn)閺椥詫拥男『穸葘?dǎo)致彈性層
的小變形量，從而紙張?jiān)趭A持出口處不能處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。出于這個(gè)原因，理想的是彈性 層具有等于或大于0. 8mm的厚度。
該測(cè)試結(jié)果也指出，加熱定影輥的彈性層的硬度是用于限定所述間隙的參數(shù)。測(cè)試發(fā) 現(xiàn)等于或大于8Hs (JIS—A)的彈性層的硬度降低紙張釋放能力。紙張釋放能力的降低是 因?yàn)閺椥詫拥拇笥捕葘?dǎo)致彈性層的小變形，從而紙張?jiān)趭A持出口處不能處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。 出于這個(gè)原因，理想的是彈性層具有等于或小于8Hs (JIS—A)的硬度。
壓力構(gòu)件的大永久變形可能會(huì)導(dǎo)致夾持形狀的暫時(shí)變化，從而調(diào)色劑對(duì)于紙張的定影 性能和紙張釋放能力是不穩(wěn)定的。該評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果指出，等于或大于5%的永久變形將在加 熱定影輥被加熱且轉(zhuǎn)動(dòng)100小時(shí)或以上之后降低紙張釋放能力。出于這個(gè)原因，理想的是 壓力構(gòu)件具有等于或小于4%的永久變形。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的定影裝置126的示意圖。定影裝置126中與定影裝 置116相同或相似的構(gòu)件使用與定影裝置116相同的標(biāo)號(hào)。定影裝置126包括面對(duì)其上具 有調(diào)色劑圖像的紙張P的表面的環(huán)形加熱構(gòu)件5，包括彈性層的加熱構(gòu)件8，支撐加熱構(gòu) 件8的壓力支撐構(gòu)件9，熱源6，壓力彈簧IO，和環(huán)形加熱構(gòu)件5跨越其延伸的加熱輥7。 加熱輥能夠被配置為加熱環(huán)形加熱構(gòu)件5。如果施加到環(huán)形加熱構(gòu)件5上的熱量不充分， 可以使加熱輥7與環(huán)形加熱構(gòu)件5的外表面接觸以加熱環(huán)形加熱構(gòu)件5。
被驅(qū)動(dòng)輥7a不具有熱源并且被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。每個(gè)加熱輥7具有驅(qū)動(dòng)源以驅(qū)動(dòng)環(huán)形加熱 構(gòu)件5?；蛘?，被驅(qū)動(dòng)輥7a可以具有驅(qū)動(dòng)源。使用環(huán)形加熱構(gòu)件5替代加熱定影輥1允許 調(diào)整夾持寬度以及環(huán)形加熱構(gòu)件5在紙張S從夾持部離開(kāi)的一側(cè)的變形，而定影裝置126 的尺寸幾乎不變。每個(gè)壓力構(gòu)件21和支撐構(gòu)件22都具有圓形部。在這樣的結(jié)構(gòu)中，壓力 構(gòu)件21的寬度需要等于或小于加熱構(gòu)件8的寬度。
圖10是根據(jù)第二實(shí)施例的第二實(shí)例的定影裝置126的示意圖。該定影裝置126包括 支撐構(gòu)件22，支撐構(gòu)件22具有臺(tái)階形部，除了支撐構(gòu)件22之外，定影裝置126具有與圖 9顯示的定影裝置126相同的結(jié)構(gòu)。
圖11是根據(jù)第二實(shí)施例的第三實(shí)例的定影裝置126的示意圖。該定影裝置126包括 支撐構(gòu)件22,支撐構(gòu)件22具有倒V形部，除了支撐構(gòu)件22之外，定影裝置126具有與圖 9顯示的定影裝置126相同的結(jié)構(gòu)。
圖12是根據(jù)第二實(shí)施例的第四實(shí)例的定影裝置126的示意圖。在壓力構(gòu)件21和支撐 構(gòu)件22之間的"進(jìn)入側(cè)"和"離開(kāi)側(cè)"存在兩個(gè)空間。除了上述空間，圖12所示的定影 裝置126具有與圖9顯示的定影裝置126相同的結(jié)構(gòu)。
如上所述，壓力構(gòu)件21的彈性構(gòu)件具有均勻的彈性模量K=EA/t，其中E是楊氏模量， A是夾持部的面積，t是彈性構(gòu)件在負(fù)載施加方向上的厚度。此外，支撐構(gòu)件22具有在負(fù) 載施加方向上的厚度大于進(jìn)入部和離開(kāi)部的中央部，因此，支撐構(gòu)件22具有凸部。該凸 部局部變形加熱定影輥1的彈性層3，從而紙張?jiān)趭A持出口處能夠處于合適的狀態(tài)。這樣 就降低了圖像在記錄介質(zhì)上的偏移量以及施加到記錄介質(zhì)上的負(fù)載，并且紙張釋放能力有 效地得到改善。
此外，彈性構(gòu)件的寬度被做得恰當(dāng)，以使加熱定影輥1的彈性層3發(fā)生變形。因此， 紙張?jiān)趭A持出口處能夠處于合適的狀態(tài)。這樣就降低了圖像在記錄介質(zhì)上的偏移量以及施 加到記錄介質(zhì)上的負(fù)載，并且紙張釋放能力有效地得到改善。如上所述，支撐構(gòu)件22的 凸部可以是臺(tái)階形部，圓形部或倒V形部。替代上述凸部，也可以在壓力構(gòu)件21和支撐 構(gòu)件22之間的進(jìn)入側(cè)和離開(kāi)側(cè)設(shè)置兩個(gè)空間。上述空間實(shí)現(xiàn)了與圖2到5顯示的每一個(gè) 定影裝置116所實(shí)現(xiàn)的相同的效果。
使用加熱輥7以低成本實(shí)現(xiàn)了整個(gè)圖像形成設(shè)備，并具有與如圖2到5顯示的第一到 第四實(shí)例的每個(gè)定影裝置116實(shí)現(xiàn)的相同的效果。
根據(jù)第二實(shí)施例，加熱帶的使用實(shí)現(xiàn)了高速定影。
在圖像形成設(shè)備中使用根據(jù)第一和第二實(shí)施例的定影裝置使圖像形成設(shè)備的整體結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單。此外，定影裝置改善了記錄介質(zhì)從加熱單元的釋放能力而不向記錄介質(zhì)施加大的 負(fù)載，從而改善了形成在記錄介質(zhì)上的圖像的質(zhì)量。
圖13是根據(jù)圖1顯示的定影裝置116的第三實(shí)施例的定影裝置136的示意圖。圖13 顯示的定影裝置136中與圖2顯示的定影裝置116相同的構(gòu)件具有與定影裝置116相同的 標(biāo)號(hào)。加熱定影輥1包括表面覆蓋層2，彈性層3，核心4和熱源6，具有"倒皇冠形狀" 并且被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。記錄介質(zhì)P沿圖13顯示的箭頭方向傳送。壓力單元設(shè)置成與加熱定影 輥1相對(duì)。構(gòu)成圖13顯示的定影裝置136的構(gòu)件具有與圖2顯示的第一實(shí)例的定影裝置 116相同的結(jié)構(gòu)且用相同的材料制成。因此，下文省略了相同的描述。
圖14是顯示壓力構(gòu)件21上的夾持部在壓力構(gòu)件21的推力方向(垂直于紙張方向的 方向)上的寬度，該夾持部通過(guò)使壓力構(gòu)件21壓靠加熱定影輥1而獲得。圖14顯示的垂 直軸是夾持寬度刻度，水平軸是推力方向刻度。曲線A表示常規(guī)定影裝置中獲得的夾持寬 度。曲線A指出，在邊緣部B上的夾持寬度極端小于中央部A上的夾持寬度。上述部分之 間夾持寬度上的差異導(dǎo)致冷偏移。另一方面，在圖13所示的定影裝置136中，如曲線B 顯示，每個(gè)邊緣部B的夾持寬度接近于中央部A的夾持寬度。
14
圖15是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的定影裝置146的示意圖。定影裝置146中與圖2 所顯示的定影裝置116相同的構(gòu)件使用與定影裝置116相同的標(biāo)號(hào)。定影裝置146包括面 對(duì)其上具有調(diào)色劑圖像的紙張P的表面的環(huán)形加熱構(gòu)件5，包括彈性層的加熱構(gòu)件8，支 撐加熱構(gòu)件8的壓力支撐構(gòu)件9，熱源6，壓力彈簧10，以及環(huán)形加熱構(gòu)件5跨越其延伸 的加熱輥7。加熱輥能夠被配置成加熱環(huán)形加熱構(gòu)件5。如果施加到環(huán)形加熱構(gòu)件5的熱 量不充分，則能夠使加熱輥71和73中的任何一個(gè)輥與環(huán)形加熱構(gòu)件5的外表面接觸以加 熱環(huán)形加熱構(gòu)件5。被驅(qū)動(dòng)輥72不具有熱源且被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。每個(gè)加熱輥7都具有驅(qū)動(dòng)源以 驅(qū)動(dòng)環(huán)形加熱構(gòu)件5?；蛘?，被驅(qū)動(dòng)輥72可以具有驅(qū)動(dòng)源。使用環(huán)形加熱構(gòu)件5替代加熱 定影構(gòu)件5允許調(diào)整夾持寬度和環(huán)形加熱構(gòu)件5在紙張S從夾持部離開(kāi)的一側(cè)的變形，而 定影裝置126的尺寸幾乎不變。在這樣的結(jié)構(gòu)中，壓力構(gòu)件21的寬度需要等于或小于加 熱構(gòu)件8的寬度。圖16是包含對(duì)圖13和15顯示的定影裝置136和146的評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果的圖表。在每 個(gè)評(píng)價(jià)測(cè)試中測(cè)量夾持寬度并觀察是否發(fā)生冷偏移。由SWCC Showa Cable Systems有限 公司生產(chǎn)的熱定影輥被用作加熱定影輥l。該加熱定影輥l具有4)27mm的外徑。壓力構(gòu)件 21包括1.0醒的厚度，8Hs (JIS—A)的硬度，4%的永久變形以及230隱的軸向長(zhǎng)度的彈 性構(gòu)件。在每個(gè)評(píng)價(jià)測(cè)試中使用具有不同結(jié)構(gòu)的不同類型的壓力構(gòu)件21。圖17是評(píng)價(jià)測(cè) 試中使用的壓力構(gòu)件21的透視圖。壓力構(gòu)件21包括具有中央部A和兩個(gè)邊緣部B的彈性 構(gòu)件。圖18是評(píng)價(jià)測(cè)試中使用的在其表面上具有覆蓋劑C的壓力構(gòu)件21的透視圖。在每 個(gè)評(píng)價(jià)測(cè)試中，40kgf的負(fù)載被施加到壓力構(gòu)件21。每個(gè)評(píng)價(jià)測(cè)試都在相同的條件下進(jìn)行。 作為紙張P，使用常用的基本重量為55g/cm2的切割紙張。使用其上具有通過(guò)以最大輸出將 所有顏色施加到紙張P的整個(gè)表面而獲得的全色圖像的上述類型的紙張進(jìn)行每個(gè)評(píng)價(jià)測(cè) 試。作為評(píng)價(jià)測(cè)試的結(jié)果，測(cè)試發(fā)現(xiàn)在每個(gè)邊緣部B的硬度和厚度大于中央部A的壓力構(gòu) 件21中不發(fā)生冷偏移。中央部A和邊緣部B的夾持使用由Sumitomo 3M有限公司生產(chǎn)的 0HP薄膜CG3700以下面的方式進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)OHP薄膜通過(guò)夾持部時(shí)，電源被關(guān)閉并且OHP 薄膜在夾持部中保持12秒鐘。隨后停止向OHP薄膜施加壓力，并且測(cè)量通過(guò)加熱在OHP 薄膜上形成的夾持部標(biāo)記的寬度。冷偏移是否發(fā)生也通過(guò)使用由Sakata Inks Corp生產(chǎn) 的hanicot #440的白色織物以下面的方式進(jìn)行確認(rèn)。在紙張P上的未定影調(diào)色劑圖像被 定影后，紙張P與所述白色織物摩擦并確認(rèn)未定影調(diào)色劑是否附著到該織物上。在如圖16 顯示的圖表中，詞"YES"表示冷偏移發(fā)生，"NO"表示沒(méi)有冷偏移發(fā)生。 圖16顯示的圖表指出，使用具有硬度和厚度等于或小于中央部A的邊緣部B的壓力 構(gòu)件21將發(fā)生冷偏移。具體地，壓力構(gòu)件21被施加壓力時(shí)，上述邊緣部B的厚度比中央 部A小。因此，每個(gè)邊緣部B上的夾持寬度變小，因此發(fā)生冷偏移。該圖表還指出，壓力 構(gòu)件21的均勻的夾持寬度能夠通過(guò)將覆蓋劑C涂覆到壓力構(gòu)件21的表面而實(shí)現(xiàn)。具體地， 因?yàn)檫@樣的涂覆，中央部A的厚度、硬度以及體積不同于邊緣部B，從而實(shí)現(xiàn)均勻的夾持 寬度。注意，當(dāng)夾持部B的總體積大于壓力構(gòu)件21的所有體積的20%時(shí)，紙張釋放能力因 為每個(gè)邊緣部B的硬度大于中央部A而降低。最好中央部A的硬度小從而使其紙張釋放能 力得到改善。雖然中央部A的平均厚度和邊緣部B的平均厚度被作為其厚度顯示在圖表中， 但中央部A的表面和邊緣部B的表面需要形成為對(duì)應(yīng)于夾持部的平滑表面。如果中央部A 具有與邊緣部B大大不同的厚度，將會(huì)導(dǎo)致諸如圖像上不均勻的光澤和在紙張方向上的條 紋等的圖像質(zhì)量的惡化。
雖然圖6顯示的圖表沒(méi)有指示，但發(fā)現(xiàn)在負(fù)載施加方向上具有2mm的厚度并包括具有 8Hs (JIS—A)的硬度和4%的永久變形的彈性構(gòu)件的壓力構(gòu)件實(shí)現(xiàn)比在負(fù)載施加方向上具 有4ram的厚度并包括具有8Hs (JIS—A)的硬度和4%的永久變形的彈性構(gòu)件的壓力構(gòu)件更 好的紙張釋放能力。如果加熱定影輥1的彈性層3的永久變形大，則可能導(dǎo)致諸如圖像的 不均勻的光澤等的圖像質(zhì)量的惡化。
評(píng)價(jià)測(cè)試的結(jié)果指出，等于或大于5%的永久變形增加圖像不均勻光澤的數(shù)量，因此理 想的是永久變形等于或小于4%?；诩訜岫ㄓ拜?的表面和紙張表面之間的大間隙改善紙 張釋放能力的觀點(diǎn)，加熱定影輥l的外表面也是用于限定所述間隙的參數(shù)。等于或大于巾 28mm的外徑降低紙張釋放能力。因此，理想的是加熱定影輥具有等于或小于c^28mm的外 徑。
該測(cè)試結(jié)果還指出，加熱定影輥1的彈性層3的厚度是用于限定所述間隙的參數(shù)。測(cè) 試發(fā)現(xiàn)彈性層的厚度等于或小于0. 8mra將降低紙張釋放能力，因?yàn)閺椥詫?的小厚度導(dǎo)致 彈性層的小變形量，從而紙張?jiān)趭A持出口處不能處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。出于這個(gè)原因，理想的 是彈性層3具有等于或大于0. 8mm的厚度。
測(cè)試結(jié)果也指出，加熱定影輥l的彈性層3的硬度是限定所述間隙的參數(shù)。測(cè)試發(fā)現(xiàn) 彈性層的硬度等于或大于8Hs (JIS—A)將降低紙張釋放能力。紙張釋放能力的降低是因 為彈性層的大硬度導(dǎo)致彈性層的小變形量，從而紙張?jiān)趭A持出口處不能處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。 出于這個(gè)原因，理想的是彈性層3具有等于或小于8Hs (JIS—A)的硬度。
壓力構(gòu)件21的大永久變形可能導(dǎo)致夾持形狀的暫時(shí)改變，從而調(diào)色劑到紙張的定影
性能和紙張釋放能力都不穩(wěn)定。該評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果指出，等于或大于5%的永久變形在加熱定 影輥被加熱且旋轉(zhuǎn)了 100小時(shí)或更多后將降低紙張釋放能力。出于這個(gè)原因，理想的是壓 力構(gòu)件具有等于或小于4%的永久變形。
關(guān)于如圖17和18顯示的壓力構(gòu)件21,邊緣部B的大硬度導(dǎo)致均勻的夾持寬度，從而 能夠防止冷偏移發(fā)生。換句話說(shuō)，由于施加到壓力構(gòu)件21的壓力，能夠防止壓力構(gòu)件21 沿推力方向拉長(zhǎng)，因此可以確保均勻的夾持寬度。出于這個(gè)原因，當(dāng)使紙張連續(xù)通過(guò)夾持 部時(shí)，能夠防止在邊緣部B發(fā)生冷偏移。壓力構(gòu)件21的體積和作為對(duì)于整個(gè)壓力構(gòu)件21 體積的絕緣層的邊緣部B的總體積被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。因此，能夠防止邊緣部B局部變形并且 能夠確保均勻的夾持寬度。因此，能夠防止在邊緣部B發(fā)生冷偏移。此外，邊緣部B的厚 度能夠比中央部A大，以實(shí)現(xiàn)壓力構(gòu)件21的適當(dāng)數(shù)量的彈性變形。
進(jìn)一步，具有小熱膨脹系數(shù)的彈性構(gòu)件能夠被用作邊緣部B，從而邊緣部B作為絕緣 層和防止中央部A在推力方向上拉長(zhǎng)的止動(dòng)器。覆蓋劑C涂覆到壓力構(gòu)件21的表面使邊 緣部B的厚度大于中央部A，因此，能夠確保均勻的夾持寬度。比中央部A更大的邊緣部 B的硬度實(shí)現(xiàn)了壓力構(gòu)件21的恰當(dāng)?shù)膹椥宰冃瘟?。最好通過(guò)例如使中央部A和邊緣部B具 有適合的硬度和厚度，以及使中央部A和邊緣部B具有適合的永久變形而使壓力構(gòu)件21 恰當(dāng)?shù)刈冃我源_保均勻的夾持寬度。使用壓力帶替代壓力構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)高速打印。
圖19是根據(jù)圖1顯示的定影裝置的第五實(shí)施例的第一實(shí)例的定影裝置的示意圖。圖 19顯示的定影裝置156中與圖2顯示的定影裝置116具有相同功能的構(gòu)件使用與定影裝置 116相同的標(biāo)號(hào)。
壓力構(gòu)件21的表面是平坦的，并且支撐構(gòu)件22具有沿紙張方向的圓形部。具有平坦 表面的壓力構(gòu)件21的彈性構(gòu)件和其中央部是凸部的支撐構(gòu)件22實(shí)現(xiàn)了彈性構(gòu)件中央部的 彈性系數(shù)高于進(jìn)入部和離開(kāi)部的彈性系數(shù)。該系數(shù)是K二EA/t，其中E是楊氏模量，A是 夾持部的面積，t是彈性構(gòu)件在負(fù)載施加方向上的厚度。潤(rùn)滑劑提供構(gòu)件27提供用于進(jìn)一 步降低環(huán)形構(gòu)件23和壓力構(gòu)件21之間的摩擦的潤(rùn)滑劑。作為潤(rùn)滑劑提供構(gòu)件27的潤(rùn)滑 劑，通常使用包含硅油或氟油的潤(rùn)滑劑。在紙張P通過(guò)在加熱定影輥1和環(huán)形構(gòu)件23之 間形成的夾持部后獲得經(jīng)定影的圖像33。作為表面覆蓋層2，例如，PFA層被用來(lái)防止未 定影的調(diào)色劑31粘附到加熱定影輥1上。作為彈性層3，例如，通常使用硅橡膠或氟橡膠。 當(dāng)使用硅橡膠時(shí)，彈性層3上可以涂覆例如氟層或類似物以改善抗膨脹性。環(huán)形構(gòu)件23 由PFA和聚酰亞胺制成。作為壓力構(gòu)件21，使用具有平坦表面的壓力墊，壓力被施加到該 平坦表面上。壓力構(gòu)件21包括由硅橡膠或氟橡膠形成的彈性構(gòu)件。作為紙張P，可以使用
諸如切割紙張的任何類型的記錄介質(zhì)。
圖20是根據(jù)第五實(shí)施例的第二實(shí)例的定影裝置156的示意圖。壓力構(gòu)件21的表面是 平坦的，并且支撐構(gòu)件22具有臺(tái)階形部。除了上述點(diǎn)之外，圖20中所示的定影裝置156 具有與圖2顯示的定影裝置116相同的結(jié)構(gòu)。
圖21是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的第三實(shí)例的定影裝置的示意圖。壓力構(gòu)件21的表 面是平的，并且支撐構(gòu)件22具有倒V形部分。除了上述提到的之外，圖21中所示的定影 裝置156具有與圖2所示的定影裝置116相同的結(jié)構(gòu)。
在如圖19到21顯示的每一類型中，當(dāng)壓力構(gòu)件21壓靠加熱定影輥1時(shí)獲得的壓力 分布與圖6顯示的分布相同。因此，下文省略相同的說(shuō)明。
定影裝置156的加熱定影輥1的彈性層3在紙張方向上的變形的實(shí)例與圖7顯示的情 況相同。因此，下文省略相同的說(shuō)明。
圖22是包含對(duì)使用圖19到21顯示的定影裝置156的紙張釋放能力評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果的 圖表，每個(gè)定影裝置都包括由SWCC Showa Cable Systems有限公司制造的加熱定影輥。 該加熱定影輥具有4)27mm的外徑。該加熱定影輥包括具有1. 0mm的厚度，8Hs (JIS—A) 的硬度，4呢的永久變形以及230mm的軸向長(zhǎng)度的彈性層。每個(gè)定影裝置都包括壓力單元， 并且壓力單元的結(jié)構(gòu)彼此各不相同，40kgf的負(fù)載被施加到每個(gè)定影單元以進(jìn)行評(píng)價(jià)測(cè)試。 包括一定的夾持寬度的相同條件被應(yīng)用到每個(gè)評(píng)價(jià)測(cè)試中。注意，圖24顯示的夾持寬度 是參考值。
在該評(píng)價(jià)測(cè)試中，全色圖像形成并定影在常用的基本重量為55g/cm2的切割紙張上。 作為評(píng)價(jià)測(cè)試的結(jié)果，測(cè)試發(fā)現(xiàn)，與在負(fù)載施加方向上具有4mm厚度且包括具有8Hs (JIS _A)的硬度及4%的永久變形的彈性構(gòu)件的壓力構(gòu)件21相比，具有圖19到21所示的各種 形狀的壓力構(gòu)件的壓力墊改善了如圖7顯示的紙張釋放能力。紙張釋放能力的改善是因?yàn)?加熱定影輥1的彈性層取決于壓力構(gòu)件的彈性構(gòu)件進(jìn)入部和彈性構(gòu)件中央部的彈性模量之 間及其彈性構(gòu)件離開(kāi)部和彈性構(gòu)件中央部的彈性模量之間的恰當(dāng)?shù)牟町惗m當(dāng)?shù)刈冃?，?而形成凸部。該差異的值大于某個(gè)確定值。如果加熱定影輥1的彈性層3的永久變形大， 則可能導(dǎo)致諸如圖像的不均勻光澤的圖像惡化。
評(píng)價(jià)測(cè)試的結(jié)果指出，等于或大于5%的永久變形將增加圖像不均勻光澤的數(shù)量，因此 理想的是等于或小于4%的永久變形?；诩訜岫ㄓ拜伒谋砻婧图垙埍砻嬷g的大間隙改善 紙張釋放能力的觀點(diǎn)，加熱定影輥的外表面也是限定所述間隙的參數(shù)。該結(jié)果也指出，等 于或大于4)27mm的外徑將降低紙張釋放能力。因此，理想的是加熱定影輥1具有等于或小
于々27mm的外徑。
該測(cè)試結(jié)果還指出，加熱定影輥l的彈性層3的厚度是限定所述間隙的參數(shù)。測(cè)試發(fā)
現(xiàn)彈性層3的厚度等于或小于0. 8mm將降低紙張釋放能力，因?yàn)閺椥詫拥男『穸葘?dǎo)致彈性
層的小變形量，從而紙張?jiān)趭A持出口處不能處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。出于這個(gè)原因，理想的是彈 性層3具有等于或大于o. 8mm的厚度。
該測(cè)試結(jié)果還指出，加熱定影輥l的彈性層3的硬度是限定所述間隙的參數(shù)。測(cè)試發(fā) 現(xiàn)彈性層的硬度等于或大于8Hs ( JIS-A )將降低紙張釋放能力。紙張釋放能力被降低是 因?yàn)閺椥詫?的大硬度導(dǎo)致彈性層的小變形量，從而紙張?jiān)趭A持出口處不能處于適當(dāng)?shù)臓?態(tài)。出于這個(gè)原因，理想的是彈性層3具有等于或小于8Hs ( JIS-A )的硬度。
壓力構(gòu)件21的大永久變形可能導(dǎo)致夾持形狀的暫時(shí)改變，從而調(diào)色劑到紙張的定影 性能以及紙張釋放能力是不穩(wěn)定的。評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果指出，等于或大于5%的永久變形在加熱 定影輥被加熱且旋轉(zhuǎn)100小時(shí)或更多后將降低紙張釋放能力。出于這個(gè)原因，理想的是壓 力構(gòu)件具有等于或小于4%的永久變形。
圖23是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的第一實(shí)例的定影裝置166的示意圖。定影裝置166 中與其他實(shí)施例相同或相似的構(gòu)件使用與其他實(shí)施例相同的標(biāo)號(hào)。定影裝置166包括面對(duì) 其上具有調(diào)色劑圖像的紙張P的表面的環(huán)形加熱構(gòu)件5，包括彈性層的加熱構(gòu)件8，支撐 加熱構(gòu)件8的壓力支撐構(gòu)件9，熱源6，和環(huán)形加熱構(gòu)件5跨越其延伸的加熱輥7。加熱輥 能夠被配置為加熱環(huán)形加熱構(gòu)件5。如果施加到環(huán)形加熱構(gòu)件5的熱量不充分，則能夠使 加熱輥7與環(huán)形加熱構(gòu)件5的外表面接觸以加熱環(huán)形加熱構(gòu)件5。
被驅(qū)動(dòng)輥7a不具有熱源并且被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。每個(gè)加熱輥7具有驅(qū)動(dòng)源以驅(qū)動(dòng)環(huán)形加熱 構(gòu)件5?；蛘?，被驅(qū)動(dòng)輥7a可以具有驅(qū)動(dòng)源。使用環(huán)形加熱構(gòu)件5替代加熱定影輥1允許 調(diào)整夾持寬度和環(huán)形加熱構(gòu)件5在紙張S從夾持部離開(kāi)的一側(cè)的變形，而定影裝置126的 尺寸幾乎不變。每個(gè)壓力構(gòu)件21和支撐構(gòu)件22都具有圓形部。在這樣的結(jié)構(gòu)中，壓力構(gòu) 件21的寬度需要等于或小于加熱構(gòu)件8的寬度。
圖24是根據(jù)第六實(shí)施例的第二實(shí)例的定影裝置166的示意圖。壓力構(gòu)件21的表面是 平坦的，并且支撐構(gòu)件22具有臺(tái)階形部。除了以上點(diǎn)之外，定影裝置166具有與圖23顯 示的定影裝置166幾乎相同的結(jié)構(gòu)。
圖25是根據(jù)第六實(shí)施例的第三實(shí)例的定影裝置166的示意圖。壓力構(gòu)件21的表面是 平坦的，并且支撐構(gòu)件22具有倒V形部。除了上述點(diǎn)之外，定影裝置166具有與圖23顯 示的定影裝置166幾乎相同的結(jié)構(gòu)。
的壓力構(gòu)件21的彈性構(gòu)件具有彈性層中央部，且該彈性層中 央部的彈性模量大于彈性層進(jìn)入部和彈性層離開(kāi)部的彈性模量。彈性模量為K=EA/t，其 中E是楊氏模量，A是夾持部的面積，t是彈性構(gòu)件在負(fù)載施加方向上的厚度。此外，支 撐構(gòu)件22具有中央部，該中央部在負(fù)載施加方向上的厚度大于進(jìn)入部和離開(kāi)部的厚度， 因此，支撐構(gòu)件22具有凸部。因此，加熱定影輥的彈性層發(fā)生局部變形，從而紙張?jiān)趭A 持出口處能夠處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。這樣就減小記錄介質(zhì)上的圖像的偏移量以及施加到記錄介 質(zhì)的負(fù)載，并且紙張釋放能力得到有效改善。此外，根據(jù)第五和第六實(shí)施例的彈性構(gòu)件的寬度被做得恰當(dāng)，以使加熱定影輥的彈性 層發(fā)生變形。因此，紙張?jiān)趭A持出口處能夠處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。這樣就減小了記錄介質(zhì)上圖 像的偏移量以及施加到記錄介質(zhì)的負(fù)載，并且紙張釋放能力得到有效改善。如上所述，支 撐構(gòu)件22的凸部可以是臺(tái)階形部，圓形部或者倒V形部。加熱輥的使用實(shí)現(xiàn)了整個(gè)圖像 形成設(shè)備的低成本。根據(jù)第五和第六實(shí)施例的加熱定影輥能夠具有等于或小于4)27mm的直徑，并且具有硬 度等于或小于8Hs (JIS—A)，厚度等于或大于0.8mm的彈性層。根據(jù)第五和第六實(shí)施例的加熱定影輥的彈性層能夠具有等于或小于4%的永久變形。 使用根據(jù)第五和第六實(shí)施例的加熱帶能實(shí)現(xiàn)高速定影。在圖像形成設(shè)備中使用根據(jù)第五和第六實(shí)施例的定影裝置使圖像形成裝置的整體結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)化。此外，該定影裝置改善記錄介質(zhì)從加熱單元的釋放能力，而沒(méi)有向記錄介質(zhì)施加 大負(fù)載，從而改善形成在記錄介質(zhì)上的圖像質(zhì)量。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，記錄介質(zhì)上的圖像的偏移量被減小，施加到記錄 介質(zhì)的負(fù)載被減小，并且有效地改善了紙張釋放能力。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，紙張釋放能力和圖像質(zhì)量取決于以上述方式形成圖 像的方法而得到改善。 ■雖然本發(fā)明已經(jīng)相關(guān)于具體實(shí)施例進(jìn)行了完整并且清晰的描述，但附后的權(quán)利要求并 不因此受到限制，上文的敘述應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員能夠?qū)崿F(xiàn)的落入本 文闡明的基本原理中的所有修改與替代結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種定影裝置，其特征在于，該定影裝置包括加熱單元，壓力單元，所述壓力單元包括壓力構(gòu)件以及支撐壓力構(gòu)件的支撐構(gòu)件，所述定影裝置通過(guò)將所述加熱單元的熱量和所述壓力單元的壓力施加到位于所述加熱單元和所述壓力單元之間的夾持部中的記錄介質(zhì)上的未定影調(diào)色劑圖像，而將未定影調(diào)色劑定影到所述記錄介質(zhì)上，其中，所述壓力構(gòu)件包括彈性構(gòu)件，該彈性構(gòu)件具有均勻的彈性模量K＝EA/t，其中E是楊氏模量，A是夾持部的面積，t是彈性構(gòu)件在負(fù)載施加方向上的厚度；以及所述支撐構(gòu)件具有在所述記錄介質(zhì)進(jìn)入所述夾持部的進(jìn)入側(cè)上的進(jìn)入部，在所述記錄介質(zhì)離開(kāi)所述夾持部的離開(kāi)側(cè)上的離開(kāi)部，以及在所述進(jìn)入部和所述離開(kāi)部之間的中央部，所述中央部在負(fù)載施加方向上的厚度大于所述進(jìn)入部和所述離開(kāi)部在負(fù)載施加方向上的厚度，從而所述支撐單元具有凸部。
2. 如權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于，其中所述壓力構(gòu)件在所述記錄介質(zhì)被傳送的方向上的寬度等于或窄于通過(guò)用無(wú)限平板使所述壓力單元壓靠所述加熱單元獲 得的所述夾持部的寬度。
3. 如權(quán)利要求l所述的定影裝置，其特征在于，其中所述凸部為臺(tái)階形。
4. 如權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于，其中所述凸部為彎曲形。
5. 如權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于，其中所述凸部為山丘形。
6. 如權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于，其中所述加熱單元是加熱定影輥， 所述加熱單元包括彈性層以及定位于所述加熱單元內(nèi)的加熱核心。
7. 如權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于，其中所述加熱單元包括彈性層，加 熱核心，多個(gè)輥，每一個(gè)輥都被構(gòu)造為可旋轉(zhuǎn)，和構(gòu)造為圍繞所述輥的環(huán)形加熱構(gòu)件。
8. 如權(quán)利要求l所述的定影裝置，其特征在于，其中 所述加熱單元具有倒皇冠形狀，其中所述加熱單元在垂直方向上的厚度從所述加熱單元的兩個(gè)邊緣中的每一個(gè)邊緣向中央逐漸減??；所述壓力單元具有皇冠形狀，其中壓力單元在垂直方向上的厚度從壓力單元的兩個(gè) 邊緣中的每一個(gè)邊緣向中央逐漸增加；所述壓力單元具有壓力單元中央部，該壓力單元中央部被壓靠所述加熱單元以使所 述皇冠形狀適配于倒皇冠形狀，以及所述彈性構(gòu)件在壓力構(gòu)件的推力方向上具有兩個(gè)邊緣部和所述邊緣部之間的中央 部，每個(gè)所述邊緣部的硬度大于所述中央部的硬度。
9. 如權(quán)利要求8所述的定影裝置，其特征在于，其中所述加熱單元是加熱定影輥，該加熱單元包括彈性層和位于所述加熱單元內(nèi)的加熱核心。
10. 如權(quán)利要求8所述的定影裝置，其特征在于，其中所述加熱單元包括彈性層， 加熱核心，多個(gè)輥，每一個(gè)輥都構(gòu)造為可旋轉(zhuǎn)，和構(gòu)造為圍繞所述輥的環(huán)形加熱構(gòu)件。
11. 如權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于，其中所述彈性構(gòu)件具有在所述進(jìn)入側(cè)的彈性構(gòu)件進(jìn)入部，在所述離開(kāi)側(cè)的彈性構(gòu)件離開(kāi)部， 以及在所述彈性構(gòu)件進(jìn)入部和所述彈性構(gòu)件離開(kāi)部之間的彈性構(gòu)件中央部，以及所述彈性構(gòu)件中央部具有K=EA/t的彈性模量，該彈性模量大于所述彈性構(gòu)件進(jìn)入部 和所述彈性構(gòu)件離開(kāi)部的彈性模量，以使所述支撐單元具有凸部。
12. 如權(quán)利要求11所述的定影裝置，其特征在于，其中所述壓力構(gòu)^^在所述記錄 介質(zhì)被傳送的方向上的寬度等于或窄于通過(guò)用無(wú)限平板使所述壓力單元壓靠所述加熱單 元獲得的所述夾持部的寬度。
13. 如權(quán)利要求ll所述的定影裝置，其特征在于，其中所述彈性構(gòu)件具有在所述進(jìn)入側(cè)的彈性構(gòu)件進(jìn)入部，在所述離開(kāi)側(cè)的彈性構(gòu)件離開(kāi)部， 以及在所述彈性構(gòu)件進(jìn)入部和所述彈性構(gòu)件離開(kāi)部之間的彈性構(gòu)件中央部，以及所述彈性構(gòu)件中央部具有K=EA/t的彈性模量，該彈性模量大于所述彈性構(gòu)件進(jìn)入部 和所述彈性構(gòu)件離開(kāi)部的彈性模量，以使所述支撐單元具有臺(tái)階形部。
14. 如權(quán)利要求ll所述的定影裝置，其特征在于，其中所述彈性構(gòu)件具有在所述進(jìn)入側(cè)的彈性構(gòu)件進(jìn)入部，在所述離開(kāi)側(cè)的彈性構(gòu)件離開(kāi)部， 以及在所述彈性構(gòu)件進(jìn)入部和所述彈性構(gòu)件離開(kāi)部之間的彈性構(gòu)件中央部，以及所述彈性構(gòu)件中央部具有K=EA/t的彈性模量，該彈性模量大于所述彈性構(gòu)件進(jìn)入部 和所述彈性構(gòu)件離開(kāi)部的彈性模量，以使所述支撐單元具有彎曲部。
15. 如權(quán)利要求ll所述的定影裝置，其特征在于，其中所述彈性構(gòu)件具有在所述進(jìn)入側(cè)的彈性構(gòu)件進(jìn)入部，在所述離開(kāi)側(cè)的彈性構(gòu)件離開(kāi)部， 以及在所述彈性構(gòu)件進(jìn)入部和所述彈性構(gòu)件離開(kāi)部之間的彈性構(gòu)件中央部，以及所述彈性構(gòu)件中央部具有K=EA/t的彈性模量，該彈性模量大于所述彈性構(gòu)件進(jìn)入部 和所述彈性構(gòu)件離開(kāi)部的彈性模量，以使所述支撐單元具有山丘形部。
16. 如權(quán)利要求11所述的定影裝置，其特征在于，其中所述加熱單元為加熱定影 輥，該加熱單元包括彈性層以及位于所述加熱單元內(nèi)的加熱核心。
17. 如權(quán)利要求11所述的定影裝置，其特征在于，其中所述加熱單元包括彈性層， 加熱核心，多個(gè)輥，每一個(gè)輥都構(gòu)造為可旋轉(zhuǎn)，以及構(gòu)造為圍繞所述輥的環(huán)形加熱構(gòu)件。
18. —種圖像形成設(shè)備，其特征在于，該圖像形成設(shè)備包括 多個(gè)顯影單元，該多個(gè)顯影單元用來(lái)形成顏色彼此不同的調(diào)色劑圖像； 感光器，該感光器具有調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到其上的表面；中間轉(zhuǎn)印單元，該中間轉(zhuǎn)印單元用于轉(zhuǎn)印所述感光器上的被轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像到所述中 間轉(zhuǎn)印單元；轉(zhuǎn)印單元，該轉(zhuǎn)印單元將所述中間轉(zhuǎn)印單元上的被轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上;和定影單元，該定影單元包括加熱單元，壓力單元，所述壓力單元包括壓力構(gòu)件和支撐 所述壓力構(gòu)件的支撐構(gòu)件，所述定影單元通過(guò)將所述加熱單元的熱量和所述壓力單元的壓 力施加到位于所述加熱單元和所述壓力單元之間的夾持部中的記錄介質(zhì)上的未定影調(diào)色 劑圖像，而將未定影調(diào)色劑定影到所述記錄介質(zhì)上,其中，所述壓力構(gòu)件包括具有均勻彈性模量K=EA/t的彈性構(gòu)件，其中E是楊氏模量，A是夾 持部的面積，t是彈性構(gòu)件在負(fù)載施加方向上的厚度；以及所述支撐構(gòu)件具有在所述記錄介質(zhì)進(jìn)入所述夾持部的進(jìn)入側(cè)的進(jìn)入部，在所述記錄介 質(zhì)離開(kāi)所述夾持部的離開(kāi)側(cè)的離開(kāi)部，以及在所述進(jìn)入部和所述離開(kāi)部之間的中央部，所 述中央部在負(fù)載施加方向的厚度大于所述進(jìn)入部和所述離開(kāi)部在負(fù)載施加方向的厚度，從 而使所述支撐單元具有凸部。
19. 如權(quán)利要求18所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，其中所述加熱單元具有倒皇冠形狀，其中所述加熱單元在垂直方向上的厚度從所述加熱單 元的兩個(gè)邊緣中的每一個(gè)邊緣向中央逐漸減??；所述壓力單元具有皇冠形狀，其中所述壓力單元在垂直方向上的厚度從所述壓力單元 的兩個(gè)邊緣中的每一個(gè)邊緣向中央逐漸增加；所述壓力單元具有壓力單元中央部，該壓力單元中央部壓靠所述加熱單元，從而使所 述皇冠形狀適配所述倒皇冠形狀，以及所述彈性構(gòu)件沿壓力構(gòu)件的推力方向具有兩個(gè)邊緣部和在所述邊緣部之間的中央部， 每個(gè)邊緣部的硬度大于所述中央部的硬度。
20. 如權(quán)利要求18所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，其中 所述彈性構(gòu)件具有在所述進(jìn)入側(cè)的彈性構(gòu)件進(jìn)入部，在所述離開(kāi)側(cè)的彈性構(gòu)件離開(kāi)部， 以及在所述彈性構(gòu)件進(jìn)入部和所述彈性構(gòu)件離開(kāi)部之間的彈性構(gòu)件中央部，以及所述彈性構(gòu)件中央部具有K = EA/t的彈性模量，該彈性模量大于所述彈性構(gòu)件進(jìn)入部 和所述彈性構(gòu)件離開(kāi)部的彈性模量，以使所述支撐單元具有凸部。
全文摘要
壓力構(gòu)件包括彈性構(gòu)件，該彈性構(gòu)件具有均勻的彈性模量K＝EA/t，其中E是楊氏模量，A是夾持部的面積，t是彈性構(gòu)件在負(fù)載施加方向上的厚度。支撐壓力構(gòu)件的支撐構(gòu)件具有進(jìn)入部，離開(kāi)部和在進(jìn)入部和離開(kāi)部之間的中央部。中央部在負(fù)載施加方向上的厚度大于進(jìn)入部和離開(kāi)部在負(fù)載施加方向上的厚度，以使支撐單元具有凸部。
文檔編號(hào)G03G15/00GK101105680SQ200710136489
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者八木雅廣, 小幡茂, 小木曾敏夫, 山本真, 福畑好博 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光