專利名稱：定影裝置以及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對記錄媒體進(jìn)行加熱以及加壓以將圖像固定到記錄媒體上的定影裝
置、以及具備該定影裝置的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
在復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真裝置、或兼有這些裝置功能的復(fù)合機(jī)等的圖像形成裝置中 大多利用定影裝置，該定影裝置通過加熱和加壓來對轉(zhuǎn)印到作為記錄媒體的記錄紙上的調(diào) 色劑圖像進(jìn)行定影。關(guān)于定影裝置的種類，例如有利用加壓輥以壓力接觸定影輥的類型，該 定影輥中具備加熱器等內(nèi)部加熱源，或有用按壓部件按壓環(huán)狀加壓帶，并通過該加壓帶以 壓力接觸所述定影輥的類型，等等。在這些定影裝置中，當(dāng)轉(zhuǎn)印了調(diào)色劑圖像的記錄紙通過 定影輥與加壓輥之間的壓力接觸部所形成的定影夾持部，或定影輥與加壓帶之間的壓接部 所形成的定影夾持部后，該記錄紙受到加熱以及加壓，從而記錄紙上調(diào)色劑圖像得以定影。
圖20是具有定影輥100和加壓輥200的定影裝置的簡視圖。如圖20所示，經(jīng)轉(zhuǎn) 印了調(diào)色劑圖像T的記錄紙P在通過定影輥100與加壓輥200之間的定影夾持部N后，沿 圖中一點(diǎn)鎖線a的所示方向輸出。然而，在上述熱定影一類的定影裝置中，定影時對記錄紙 P上的調(diào)色劑T進(jìn)行加熱融熔，該融熔了的調(diào)色劑T附著于定影輥100上的附著力的作用， 會使得記錄紙P的輸送方向從一點(diǎn)鎖線a的方向改變到偏向于定影輥100 —側(cè)。由于融熔 調(diào)色劑T的附著力作用，當(dāng)記錄紙P的輸送方向沿著偏向于定影輥100 —側(cè)的方向并超越 一點(diǎn)鎖線b所示界限輸出時，記錄紙巻貼到定影輥100上。 在此，設(shè)融熔調(diào)色劑在定影輥上的附著力為F1，記錄紙巻貼所需的彎曲作用力 (將記錄紙從一點(diǎn)鎖線a彎曲到一點(diǎn)鎖線b即彎曲角度e所需的作用力)為F2，當(dāng)滿足F1 <F2的關(guān)系時，可將記錄紙P從定影輥上分離并輸出。 在現(xiàn)有技術(shù)中，為了便于從定影輥上分離記錄紙，在調(diào)色劑中添加離型劑，以降低 上述調(diào)色劑的附著力Fl (參見專利文獻(xiàn)1 :JP特開2004-109697號公報)。還可以采用其 他方法，即如圖20中的二點(diǎn)鎖線所示，減小定影輥直徑，以使得發(fā)生巻附的臨界位置從一 點(diǎn)鎖線b變成一點(diǎn)鎖線b'，以增大記錄紙發(fā)生巻附所需的彎曲作用力F2，便于將記錄紙從 定影輥上分離。 但是，如上所述，在使用彎曲剛性小的記錄紙如薄紙等情況下，即便降低調(diào)色劑附 著力或減小定影輥直徑，由于巻貼記錄紙所需的彎曲作用力F2變小，記錄紙依然會巻貼到 定影輥上。 對此，現(xiàn)有技術(shù)(JP特開2005-352297號公報、JP特公平7-104636號公報、JP特 許3119405號公報、JP特許3267416號公報等)提出了如下解決方案，即把定影輥和加壓 輥中的一方形成為具有拱形的拱形部或倒拱形的倒拱形部的輥結(jié)構(gòu)，而另一方為外周表面 沒有起伏形狀的輥結(jié)構(gòu)。然而，在這種情況下，當(dāng)定影輥和加壓輥以壓力相接觸時，沒有起 伏的外周表面會受到拱形曲面或倒拱形曲面的壓力接觸，由此定影夾持部中產(chǎn)生接觸壓力 高和接觸壓力低的部分，從而使整個軸向的接觸壓力不均勻變得嚴(yán)重。如果定影夾持部中
4的接觸壓力不均勻如此增大，則在圖像定影時記錄紙中會出現(xiàn)，通過接觸壓力大的部位的 圖像部分的光澤度趨于變高，而通過接觸壓力小的部位的圖像部分的光澤度則趨于變低， 發(fā)生圖像光澤度不均勻，無法形成正常的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，本發(fā)明通過提高記錄媒體的彎曲剛性，來提供能夠改善記錄媒體 分離性能的定影裝置、以及具備該定影裝置的圖像形成裝置。 (1)本發(fā)明的一個方面為，一種定影裝置，包括定影部件，其構(gòu)成為包括芯部件 和被覆在該芯部件外表面上的彈性層，受熱源加熱；以及，加壓部件，其構(gòu)成為包括芯部件 和被覆在該芯部件外表面上的彈性層，被設(shè)置為以壓力接觸該定影部件，該定影部件與該 加壓部件以壓力相接觸形成定影夾持部，記錄媒體通過該定影夾持部后，該記錄媒體上的 未定影圖像被固定到該記錄媒體上，其中，所述定影部件形成為其外周表面上包括至少一 個呈拱形的拱形部和至少一個呈倒拱形的倒拱形部，所述加壓部件形成為其外周表面上包 括至少一個呈拱形的拱形部和至少一個呈倒拱形的倒拱形部，該定影部件上的所述拱形部 與該加壓部件上的所述倒拱形部相對設(shè)置，且該定影部件上的所述倒拱形部與該加壓部件 上的所述拱形部相對設(shè)置，以形成該定影部件和該加壓部件之間以壓力相接觸，所述定影 部件中的彈性層厚度以及所述加壓部件中的彈性層厚度分別沿該定影部件以及該加壓部 件的軸向變化，以形成所述定影部件中的所述拱形部和倒拱形部以及所述加壓輥中的拱形 部和倒拱形部。 根據(jù)上述(1)的發(fā)明，定影部件的拱形部與加壓部件的倒拱形部相對設(shè)置，定影 部件的倒拱形部與加壓部件的拱形部相對設(shè)置，從而定影夾持部被形成為彎彎曲曲。在進(jìn) 行圖像定影時，記錄媒體進(jìn)入彎彎曲曲的定影夾持部，從而記錄媒體也被形成為彎彎曲曲 的波浪形。這樣，被形成為波浪形的記錄媒體從定影夾持部輸出時其表面剛性得以增大，因 而能夠防止記錄媒體從定影夾持部輸出時該記錄媒體巻貼到定影輥上。 而且，相對設(shè)置拱形部和倒拱形部并使定影部件與加壓部件以壓力相接觸，可抑 止定影夾持部中的接觸壓力不均勻分布，從而避免定影后的圖像中發(fā)生光澤度不均勻等問 題，實(shí)現(xiàn)良好的圖像形成。 進(jìn)而，上述發(fā)明中，分別改變定影部件和加壓部件中的彈性層厚度以形成拱形部 和倒拱形部，從而使得相對設(shè)置的拱形部與倒拱形部之間發(fā)生軸向偏位時，也能減少定影 夾持部中接觸壓力的不均勻分布，抑止光澤度不均勻的發(fā)生。 (2)本發(fā)明的另一方面為，根據(jù)(1)所述的定影裝置，在所述定影部件和所述加壓 部件中，位于軸向相同一側(cè)的端部分別在軸向受到定位，而位于與該受到定位的端部相反 一側(cè)的端部可分別沿著軸向變位。 根據(jù)該方面的本發(fā)明，在定影部件和加壓部件中位于軸向相同一側(cè)的端部分別受 到軸向定位，而位于與該受到定位的端部相反一側(cè)的端部可分別沿著軸向變位，這樣，可減 小熱膨脹所引起的拱形部和倒拱形部之間的偏位，并減小定影夾持部中接觸壓力的不均勻 分布。 (3)本發(fā)明的另一方面為，根據(jù)上述(1)或(2)所述的定影裝置，其中，在所述定影 部件與所述加壓部件之間以無負(fù)載狀態(tài)使所述拱形部與所述倒拱形部相接觸時，相對設(shè)置的所述拱形部與所述倒拱形部之間不發(fā)生間隙。 如果定影部件與加壓部件在以無負(fù)載狀態(tài)相接觸時相對設(shè)置的拱形部與倒拱形 部之間存在間隙，則當(dāng)定影部件和加壓部件處于以壓力接觸的負(fù)載狀態(tài)時，定影夾持部中 在整個軸向相會發(fā)生壓力分布不均勻，從而引起圖像噪聲的發(fā)生。對此，如上所述，將定影 部件和加壓部件設(shè)置為以無負(fù)載狀態(tài)相接觸時相對設(shè)置的拱形部與倒拱形部之間不發(fā)生 間隙，則不但能夠抑止圖像噪聲的發(fā)生，而且能確保記錄紙分離性能。
(4)本發(fā)明的另一方面為，根據(jù)上述(1)或(2)所述的定影裝置，其中，在所述定影
部件和所述加壓部件中分別沿各自的軸向連續(xù)形成所述拱形部和所述倒拱形部。 沿軸向連續(xù)形成拱形部和倒拱形部，不但能夠抑止記錄媒體起皺，而且還能夠確
保記錄媒體的分離性能。
(5)本發(fā)明的另一方面為，根據(jù)上述(1)或(2)所述的定影裝置，其中，在所述定影
部件與所述加壓部件之間以無負(fù)載狀態(tài)使所述拱形部與所述倒拱形部相互接觸時，軸向任
意位置上的所述定影部件的彈性層厚度和所述加壓部件的彈性層厚度之和為一定值。 將定影部件中的彈性層厚度和加壓部件中的彈性層厚度之和形成為定影部件與
加壓部件以無負(fù)載狀態(tài)相接觸時為一定值，不但能夠在定影部件和加壓部件在以壓力接觸
的負(fù)載狀態(tài)下，抑止定影夾持部中沿著整個軸向發(fā)生壓力分布不均勻，而且能夠確保記錄
媒體的分離性能。 (6)本發(fā)明的另一方面為，根據(jù)上述(1)或(2)所述的定影裝置，其中，在所述定影 部件以及所述加壓部件中至少對應(yīng)于整個所述記錄媒體的最大通過寬度的部分上設(shè)置所 述拱形部和所述倒拱形部。 通過將拱形部和倒拱形部設(shè)置在定影部件和加壓部件中的至少與整個記錄媒體 最大通過寬度相對應(yīng)的部分上，可在記錄媒體從定影夾持部中輸出時將記錄媒體形成為彎 彎曲曲的波浪形，以避免該記錄媒體巻貼到定影部件上。 (7)本發(fā)明的另一方面為，根據(jù)上述(1)或(2)所述的定影裝置，其中，在所述定影 部件以及所述加壓部件中至少對應(yīng)于一部分所述記錄媒體的最大通過寬度的部分上設(shè)置 所述拱形部和所述倒拱形部。 通過將拱形部和倒拱形部設(shè)置在定影部件和加壓部件中的至少與一部分整個記 錄媒體最大通過寬度的部分上，可在記錄媒體從定影夾持部中輸出時將記錄媒體形成為彎 彎曲曲的波浪形，以避免該記錄媒體巻貼到定影部件上。 (8)本發(fā)明的另一方面為，根據(jù)上述(1)或(2)所述的定影裝置，其中，在所述定影 部件的所述拱形部和所述倒拱形部中的至少一方中設(shè)置直線形部，同時，在相對設(shè)置的所 述加壓部件的所述拱形部和所述倒拱形部中的至少一方中的與上述直線形部相對應(yīng)的位 置上設(shè)置直線形部。 因此，本發(fā)明能夠在拱形部以及倒拱形部中的至少一方中形成直線形部。
(9)本發(fā)明的另一方面為，根據(jù)上述(1)或(2)所述的定影裝置，其中，在所述定影
部件與所述加壓部件以壓力相接觸的負(fù)載狀態(tài)下，所述定影夾持部中所述拱形部頂部和所
述倒拱形部底部之間的高度差被設(shè)在0. 16mm以上且0. 8mm以下的范圍中。 當(dāng)定影部件與加壓部件處于以壓力相接觸的負(fù)載狀態(tài)時，如果定影夾持部中的拱
形部頂部與倒拱形部底部之間的高低差不足O. 16mm，則定影夾持部中的記錄紙彎曲量小，
6有可能無法獲得良好分離記錄媒體所需的表面剛性。為此，將拱形部頂部與倒拱形部底部 之間的高度差設(shè)為0. 16mm以上，以保證記錄媒體具有充分的表面剛性，確實(shí)可靠地防止記 錄媒體巻貼到定影部件上。另一方面，在上述負(fù)載狀態(tài)下，如果定影夾持部中的拱形部頂部 與倒拱形底部之間的高度差超過O. 8mm，則拱形部和倒拱形部(或凸面部和凹面部)之間的 轉(zhuǎn)動速度之差變大，記錄媒體可能發(fā)生起皺。為此，將拱形部頂部與倒拱形底部之間的高度 差設(shè)為0. 8mm以下，以使得記錄媒體在輸出時不會起皺，實(shí)行良好的圖像形成。
(10)本發(fā)明的另一方面為，根據(jù)上述(1)或(2)所述的定影裝置，其中，定影部件 包括定影輥，加壓部件包括加壓輥。 (11)本發(fā)明的另一方面為，根據(jù)上述(1)或(2)所述的定影裝置，其中，定影部件 包括定影輥，加壓部件包括環(huán)狀加壓帶和用于從該加壓帶內(nèi)周表面推壓該加壓帶以使該加 壓帶以壓力接觸該定影輥的推壓部件，該推壓部件形成為其外周面上包括至少一個呈拱形 的拱形部和至少一個呈倒拱形的倒拱形部。 在本發(fā)明上述方面中，定影部件包括定影輥，加壓部件包括加壓輥或包括加壓帶 以及推壓部件，因此，本發(fā)明不但可用于以定影輥和加壓輥形成定影夾持部以進(jìn)行定影的 定影裝置，而且可用于以定影輥和推壓部件中間隔著加壓帶形成定影夾持部以進(jìn)行定影的 定影裝置。 (12)本發(fā)明的另一方面為一種圖像形成裝置，其中包括根據(jù)上述(1)或(2)所述 的定影裝置。 本發(fā)明的定影裝置可用于圖像形成裝置。 本發(fā)明的效果在于，能夠提高記錄媒體從定影裝置中輸出時的表面剛性，防止該 記錄媒體巻附到定影輥上。這樣有利于避免發(fā)生記錄媒體卡紙等故障，提供性能可靠的定 影裝置以及圖像形成裝置。而且，本發(fā)明還能夠降低定影夾持部中的接觸壓力分布不均勻， 抑止定影圖像中光澤度不均勻等的發(fā)生，保持進(jìn)行良好的圖像形成。


圖1是本發(fā)明彩色圖像形成裝置的整體結(jié)構(gòu)的大體剖面圖。 圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的定影裝置結(jié)構(gòu)的簡視圖。 圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的定影輥的軸向截面圖。 圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的加壓輥的軸向截面圖。 圖5是實(shí)施例1的定影輥和加壓輥的軸向截面圖。 圖6是用于說明實(shí)施例1的定影輥或加壓輥中的拱形部和倒拱形部的振幅以及其 間的高度差的模式圖。 圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的定影輥和加壓輥的截面圖。 圖8是本發(fā)明實(shí)施例2的變形例的定影輥和加壓輥的截面圖。 圖9是本發(fā)明實(shí)施例3的定影裝置結(jié)構(gòu)的簡視圖。 圖10是本發(fā)明實(shí)施例3的定影輥、加壓帶、以及推壓部件的軸向截面圖。 圖11是記錄紙表面剛性測定方法的示意圖。 圖12是顯示定影夾持部的彎曲數(shù)量與各種記錄紙表面剛性之間的關(guān)系的圖。 圖13是顯示比較記錄紙分離性能的試驗(yàn)結(jié)果的圖，其中，圖13A是當(dāng)僅有一個拱形部或倒拱形部時的試驗(yàn)結(jié)果的圖，圖13B是當(dāng)具有一個拱形部和一個倒拱形部時的試驗(yàn)
結(jié)果的圖。
圖14是當(dāng)整個輥軸向產(chǎn)生壓力差時的壓力差分布圖。圖15是顯示本發(fā)明實(shí)施例的定影輥和加壓輥的軸向偏位狀態(tài)的圖。圖16是顯示比較例的定影輥和加壓輥的軸向偏位狀態(tài)的圖。圖17是分別顯示本發(fā)明實(shí)施例和比較例中壓力差與偏位量之間關(guān)系的圖。圖18是顯示壓力差與圖像光澤度差之間關(guān)系的圖。圖19是分別顯示本發(fā)明實(shí)施例和比較例中光澤度差與偏位量之間關(guān)系的圖。圖20是用于說明記錄紙?jiān)诙ㄓ拜伾系膸嗁N作用的示意圖。符號說明27定影裝置61定影輥62加壓輥61a、62a拱形部61b、62b倒拱形部61c、62c直線形部63加熱源65加壓帶66推壓部件66a凸面部66b凹面部660推壓面611、621芯材612 、622彈性層H高度差N定影夾持部P記錄紙Q頂部u底部w記錄媒體的最大通過寬度
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明彩色圖像形成裝置結(jié)構(gòu)的大體剖面圖。圖1所示的本發(fā)明的圖像形 成裝置1為行式彩色打印機(jī)。在該圖像形成裝置1的主機(jī)上方的罐容納部2中可裝卸(可 交換)地分別設(shè)置了與各種顏色(黃色、洋紅色、青色、黑色)相對應(yīng)的四個調(diào)色劑罐2Y、 2M、2C、2K。罐容納部2的下方設(shè)有中間轉(zhuǎn)印單元3。面對該中間轉(zhuǎn)印帶3中的中間轉(zhuǎn)印帶 30，排設(shè)了對應(yīng)各種顏色(黃色、洋紅色、青色、黑色)的制像部4Y、4M、4C、4K。
各個制像部4Y、4M、4C、4K中分別裝設(shè)作為像載置體的感光鼓5Y、5M、5C、5K。圍繞 各個感光鼓5Y、5M、5C、5K，分別設(shè)置充電部6Y、6M、6C、6K、顯影部7Y、7M、7C、7K、清潔部8Y、
88M、8C、8K、消電部(未圖示)等。在各個感光鼓5Y、5M、5C、5K上實(shí)行制像處理(充電工序、 曝光工序、顯影工序、轉(zhuǎn)印工序、清潔工序)，從而在各個感光鼓5Y、5M、5C、5K上形成各種顏 色的圖像。 感光鼓5Y、5M、5C、5K受未圖示驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動，按圖1中順時針方向轉(zhuǎn)動。在充電 部6Y、6M、6C、6K的位置，各個感光鼓5Y、5M、5C、5K受到充電從而表面帶電(充電工序)。而 后，感光鼓5Y、5M、5C、5K表面到達(dá)曝光部3Y、3M、3C、3K發(fā)射的激光照射位置，在該位置經(jīng)曝 光掃描形成對應(yīng)各種顏色的靜電潛像(曝光工序)。 而后，感光鼓5Y、5M、5C、5K表面到達(dá)面對顯影部7Y、7M、7C、7K的位置，在該位置上 靜電潛像被顯影，形成各色調(diào)色劑像(顯影工序)。而后，感光鼓5Y、5M、5C、5K的表面到達(dá) 面對中間轉(zhuǎn)印帶30以及第一轉(zhuǎn)印偏壓輥31Y、31M、31C、31K的位置，在該位置，感光鼓5Y、 5M、5C、5K上的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶30上(一次轉(zhuǎn)印工序)。此時，感光鼓5Y、5M、 5C、5K上稍微殘留未轉(zhuǎn)印調(diào)色劑。 而后，感光鼓5Y、5M、5C、5K表面到達(dá)對面清潔部8Y、8M、8C、8K的位置，在該位置 上，清潔部8Y、8M、8C、8K中的清潔刮片機(jī)械回收感光鼓5Y、5M、5C、5K上殘留的未轉(zhuǎn)印調(diào)色 劑(清潔工序)。最后，感光鼓5Y、5M、5C、5K表面到達(dá)未圖示消電部對面的位置，在該位置 上感光鼓5Y、5M、5C、5K上的殘留電位被消除。至此，完成了感光鼓5Y、5M、5C、5K上實(shí)行的
一系列制像處理。 而后，經(jīng)過了顯影工序后在各個感光鼓5Y、5M、5C、5K上形成的各色調(diào)色劑像被重 疊轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶78上，從而在中間轉(zhuǎn)印帶30上形成彩色圖像。此處，中間轉(zhuǎn)印單元3 由中間轉(zhuǎn)印帶30、4個一次轉(zhuǎn)印偏壓輥31Y、31M、31C、31K、二次轉(zhuǎn)印支持輥32、清潔支持輥 33、張力輥34以及中間轉(zhuǎn)印清潔部35等構(gòu)成。中間轉(zhuǎn)印帶30由上述3個輥即32、33、34 架設(shè)支撐，并受到二次轉(zhuǎn)印支持輥32驅(qū)動而按圖1中的箭頭方向環(huán)狀移動。
4個一次轉(zhuǎn)印偏壓輥31Y、31M、31C、31K夾著中間轉(zhuǎn)印帶30分別與感光鼓5Y、5M、 5C、5K形成一次轉(zhuǎn)印夾持部。 一次轉(zhuǎn)印偏壓輥31Y、31M、31C、31K上施加了與調(diào)色劑極性相 反的轉(zhuǎn)印偏位電壓。中間轉(zhuǎn)印帶30沿箭頭方向行走，依次通過一次轉(zhuǎn)印偏壓輥31Y、31M、 31C、31K。這樣，感光鼓5Y、5M、5C、5K上的各色調(diào)色劑像被重疊地一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶30 上。 而后，經(jīng)過各色調(diào)色劑像重疊轉(zhuǎn)印的中間轉(zhuǎn)印帶30到達(dá)面對二次轉(zhuǎn)印輥36的位 置。在該位置上，二次轉(zhuǎn)印支持輥32與二次轉(zhuǎn)印輥36之間形成二次轉(zhuǎn)印夾持部，其間夾著 中間轉(zhuǎn)印帶30。中間轉(zhuǎn)印帶78上形成的4色調(diào)色劑像被轉(zhuǎn)印到送至該二次轉(zhuǎn)印夾持部位 置的作為記錄媒體的記錄紙P上。此時，未轉(zhuǎn)印到記錄媒體P上的未轉(zhuǎn)印調(diào)色劑殘留在中 間轉(zhuǎn)印帶30上。而后，中間轉(zhuǎn)印帶30到達(dá)中間轉(zhuǎn)印清潔部35的位置。在該位置，中間轉(zhuǎn) 印帶30上的未轉(zhuǎn)印調(diào)色劑被回收。至此，完成了中間轉(zhuǎn)印帶30上實(shí)行的一系列轉(zhuǎn)印處理。
在此，被送到二次轉(zhuǎn)印夾持部的記錄紙P是從位于圖像形成裝置主機(jī)1下方的供 紙部10由供紙輥11以及一對定位輥12等輸送的。具體為，供紙部10中放置多張轉(zhuǎn)印紙 等記錄紙P疊。當(dāng)供紙輥ll受到驅(qū)動而按圖1中的逆時針方向轉(zhuǎn)動時，位于最上面的記錄 紙P被送往一對定位輥12的輥間。 由上述一對定位輥12輸送的記錄紙P —旦停止在停止受驅(qū)動而未作轉(zhuǎn)動的該一 對定位輥12的輥夾持部位置。而后配合中間轉(zhuǎn)印帶30上形成彩色圖像的時機(jī)，該一對定位輥30重新受到驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，以將記錄紙P送到二次轉(zhuǎn)印夾持部。這樣，所要的彩色圖像 便被轉(zhuǎn)印到記錄紙P上。 而后，在二次轉(zhuǎn)印夾持部的位置，經(jīng)過彩色圖像轉(zhuǎn)印的記錄紙被送往定影裝置27。 定影裝置27包括例如定影輥61和加壓輥62，記錄紙P被送入由定影輥61和加壓輥62以 壓力相接觸而形成的定影夾持部中，轉(zhuǎn)印到其表面上的彩色圖像被固定到記錄紙P上。而 后，記錄紙P經(jīng)過一對排紙輥13的輥間，被排出到裝置外部。經(jīng)過一對排紙輥13排出到裝 置外部的記錄紙P作為輸出圖像，依次堆棧到堆棧部14上。至此圖像形成裝置中結(jié)束了一 系列圖像形成處理。 以下說明本發(fā)明的特征部分即上述定影裝置27的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例1 圖2顯示了本發(fā)明實(shí)施例1的定影裝置的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，定影裝置27包括定 影輥61、以及以壓力接觸該定影輥61的加壓輥62。在定影輥61和加壓輥62以壓力相接 觸的部位形成為定影夾持部N。 定影輥61包括圓筒狀金屬制芯材611、被覆于該芯材611外周面的彈性層612、以 及被覆于該彈性層612外周面的離型層613。芯材611內(nèi)部沿整個軸向設(shè)置加熱燈等加熱 源63，通過加熱源63發(fā)熱來加熱定影輥61 。另外，在定影輥61周圍設(shè)置溫度檢測裝置64， 用以檢測定影輥61表面溫度。未圖示控制裝置根據(jù)該溫度檢測裝置64所檢測的定影輥61 表面溫度，來控制加熱源63的發(fā)熱量，從而使得定影輥61表面溫度達(dá)到預(yù)定的定影溫度。 加壓輥62包括圓筒狀金屬制芯材621、被覆于該芯材621外周面的彈性層622、以及被覆于 該彈性層622外周面的離型層623。 圖3是定影輥61的軸向截面圖。在圖3中用圖2的標(biāo)號來表示與圖2中相同的部 件。如圖3所示，定影輥61的外周表面上形成至少一個呈拱形的拱形部61a和至少一個呈 倒拱形的倒拱形部61b。本實(shí)施例中，定影輥61上沿軸向交錯地連續(xù)設(shè)置多個拱形部61a 和多個倒拱形部61b，從而整個定影輥61的外周表面在軸向形成為波浪形。在此，上述"拱 形"是指輥直徑朝著軸向兩端逐漸變小的形狀，而"倒拱形"是指輥直徑朝著軸向兩端逐漸 變大的形狀。 如圖3所示，定影輥61的芯材611和離型層613被形成為沿著軸向具有相同厚度。 對此，彈性層612得厚薄沿著整個軸向反復(fù)變化，這樣，本發(fā)明通過彈性層612得厚度沿整 個軸向變化而形成定影輥61上的拱形部61a和倒拱形部61b。 圖4是加壓輥62的軸向截面圖。在圖4中用圖2的標(biāo)號來表示與圖2所示相同 的部件。如圖4所示，加壓輥62外周表面上形成至少一個呈拱形的拱形部62a和至少一個 呈倒拱形的倒拱形部62b。本實(shí)施例中，在加壓輥62上沿軸向交錯地連續(xù)設(shè)置多個拱形部 62a和多個倒拱形部62b，從而加壓輥62的外周表面在整個軸向形成為波浪形。在此，"拱 形"是指輥直徑朝著軸向兩端逐漸變小的形狀，而上述"倒拱形"是指輥直徑朝著軸向兩端 逐漸變大的形狀。 如圖4所示，加壓輥62的芯材621和離型層623被形成為沿著軸向具有相同厚度。 對此，彈性層622的厚薄沿整個軸向反復(fù)變化，這樣，本發(fā)明通過彈性層622得厚度沿著整 個軸向變化而形成加壓輥62上的拱形部62a和倒拱形部62b。 在圖3和圖4中，將拱形部61a、62a以及倒拱形部61b、62b設(shè)置在定影輥61以及
10加壓輥62中至少跨越對應(yīng)于整張記錄媒體(記錄紙)的最大通過寬度W的部分上。除此 之外，也可以僅在與記錄媒體(記錄紙)最大通過寬度W中的一部分相對應(yīng)的部分上設(shè)置。
圖5是實(shí)施例1中的定影輥61和加壓輥62以壓力相接觸狀態(tài)下的軸向截面圖。 圖5中沒有顯示用于把加壓輥62推向定影輥61的裝置。如圖5所示，定影輥61與加壓輥 62以壓力相接觸，其中，定影輥61的拱形部61a與加壓輥62的倒拱形部62b相對設(shè)置，定 影輥61的倒拱形部61b與加壓輥62的拱形部62a相對設(shè)置。 對于定影輥61中的拱形部61a以及倒拱形部61b的數(shù)量和加壓輥62中的拱形部 62a以及倒拱形部62b的數(shù)量，除了各自分別具有一個以上之外，沒有其他限制。但是，拱形 部61a、62a數(shù)量必須對應(yīng)于倒拱形部61b、62b數(shù)量，以使得定影輥61與加壓輥62在壓力 接觸狀態(tài)下，所有的拱形部61a、62a能夠與所有倒拱形部61b、62b相對應(yīng)。
此外，優(yōu)選將定影輥61和加壓輥62中相對應(yīng)的拱形部61a、61b和倒拱形部61b、 62b形成為互相配合的形狀。換而言之，如果定影輥61和加壓輥62在沒有受到推壓作用力 (無負(fù)載狀態(tài))而互相接觸的情況下，相互配合的拱形部和倒拱形部之間具有間隙，則當(dāng)定 影輥61和加壓輥62處在壓力接觸的負(fù)載狀態(tài)時，定影夾持部N中沿整個軸向會產(chǎn)生壓力 分布不均勻，從而可能引起產(chǎn)生圖像噪聲。具體為，當(dāng)定影輥61和加壓輥62中一方的外周 表面的軸向截面形成為正弦曲線形時，另一方的外周表面的軸向截面形成為具有與上述正 弦曲線形相同振幅及相同周期的逆位相正弦曲線形。而且，上述沒有間隙的范圍至少跨越 記錄媒體的最大通過寬度。定影輥61和加壓輥62還可以形成為除正弦曲線形以外的其他 曲線形狀。 而且優(yōu)選將定影輥61和加壓輥62設(shè)置為，當(dāng)處于無負(fù)載狀態(tài)下拱形部和倒拱形 部相互接觸時，各自的軸向任意位置上的彈性層厚度總和為定值。這是因?yàn)?，如果這些彈性 層的厚度總和不一定，則定影輥61和加壓輥62在其各自的轉(zhuǎn)動方向上的壓力最大值會在 整個軸向發(fā)生變化，由此使得定影夾持部中產(chǎn)生壓力分布不均勻，成為產(chǎn)生圖像噪聲的原 因。 圖6是定影輥61或加壓輥62的拱形部61a、62a以及倒拱形部61b、62b的放大 圖。在圖6中，標(biāo)號Sl表示拱形部61a、62a的頂部Q的高度(振幅)，標(biāo)號S2表示倒拱形 部61b、62b的底部U的高度(振幅)。另外，該圖中的標(biāo)號H表示拱形部61a、62a的頂部與 倒拱形部61b、62b的底部U之間的高度差。 本發(fā)明優(yōu)選設(shè)定，在定影輥61與加壓輥62以壓力接觸的負(fù)載狀態(tài)下，定影夾持部 N中的拱形部與倒拱形部之間的上述高度差H在O. 16mm以上且O. 8mm以下。關(guān)于如此優(yōu)選 設(shè)定高度差H的理由，將在以下本發(fā)明作用以及效果的說明中給出詳細(xì)闡述。
在上述負(fù)載狀態(tài)中，由于定影輥61和加壓輥62的彈性層受到壓縮，因此相比于定 影輥61和加壓輥62處于沒有壓力接觸的無負(fù)載狀態(tài)，此時的高度差較小。在一般的定影 輥61和加壓輥62中，當(dāng)彈性層壓縮率超過20%時，彈性層發(fā)生塑性變形，由于這成為圖像 噪聲或異常聲音的發(fā)生原因，因此通常將彈性層的壓縮率設(shè)定在20%以下。在本發(fā)明中， 彈性層的壓縮率設(shè)定為20%以下，因此定影輥61和加壓輥62以壓力接觸的狀態(tài)時的高度 差H為無負(fù)載狀態(tài)時的高度差H的80%。這樣，在沒有壓力接觸的無負(fù)載狀態(tài)下的高度差 H被設(shè)為大于以壓力接觸的負(fù)載狀態(tài)下的高度差H。在將彈性層的壓縮率設(shè)定為20%的本 發(fā)明中，無負(fù)載狀態(tài)時的高度差H為負(fù)載狀態(tài)時的高度差(0. 16mm 0.8mm)的1. 25倍，因此無負(fù)載狀態(tài)時的高度差H被設(shè)定為0. 2mm以上且1mm以下的范圍內(nèi)。 本實(shí)施例中，由于將定影輥61和加壓輥62中的拱形部61a、62a的高度(振幅)Sl
與倒拱形部61b、62b的高度(振幅)S2設(shè)定為相同值，因此，無負(fù)載狀態(tài)中的各個高度Sl、
S2被設(shè)定為上述無負(fù)載狀態(tài)時的高度差H(0. 2mm lmm)的二分之一范圍內(nèi)。這樣，無負(fù)載
狀態(tài)時的各個高度Sl、 S2分別被設(shè)定在0. lmm以上且0. 5mm以下的范圍內(nèi)。 如圖5所示，定影輥61和加壓輥62通過滾動軸承等多個軸承73，可轉(zhuǎn)動地裝設(shè)在
圖像形成裝置中以預(yù)定間隔設(shè)置的兩個側(cè)板71、72之間。各個軸承73相對于側(cè)板71、72固定。 圖5中，設(shè)在定影輥61左端的軸承73被裝設(shè)為夾在定影輥61外周形成的階梯部 74與止動環(huán)75之間。即定影輥61在圖中的左端受到定位，不會發(fā)生軸向變位。另一方面， 設(shè)在定影輥61右端的軸承73被裝設(shè)為可沿軸向相對于定影輥61變位。因此，定影輥61 的圖中右端可在軸向變位。 設(shè)在加壓輥62左端的軸承73被裝設(shè)為夾在加壓輥62外周形成的階梯部76與止 動環(huán)77之間。即與上述定位輥61相同，加壓輥62在圖中的左端受到定位，不會發(fā)生軸向 變位。另一方面，設(shè)在加壓輥62右端的軸承73被裝設(shè)為可沿軸向相對于加壓輥61變位。 因此，加壓輥62的圖中右端可在軸向變位。 這樣，定影輥61和加壓輥62分別被構(gòu)成為，處于相同一側(cè)的軸向端部受到軸向定 位，而與該定位端部相反一側(cè)的端部可在軸向變位。只要定影輥61和加壓輥62中的定位 端部處于相同一側(cè)或變位端部處于相同一側(cè)，無論是哪一端的端部都可以。
實(shí)施例2 圖7顯示了本發(fā)明實(shí)施例2的定影輥61和加壓輥62。實(shí)施例2與上述實(shí)施例1 不同，定影輥61和加壓輥62的外周表面分別包括直線形部61c、62c。此時，直線形部61c、 62c分別為定影輥61的拱形部61a和加壓輥62的倒拱形部62b的一部分。詳細(xì)為，定影輥 61上形成的直線形部61c構(gòu)成拱形部61a的頂部，加壓輥62c上形成的直線形部62c構(gòu)成 倒拱形部62b的底部。而且，這些直線形部61c、62c平行于定影輥61或加壓輥62的軸向。
上述直線形部61c、62c的設(shè)置位置以及方向等并不局限于圖7所示，可以設(shè)定成 各種設(shè)置位置以及方向等。例如，也可以設(shè)置成如圖8所示，將定影輥61中的直線形部61c 設(shè)置在拱形部61a的曲線部和倒拱形部61b的曲線部之間，并將加壓輥62的直線形部62c 設(shè)置在拱形部62a和倒拱形部62b之間，以直線形部61c、62c平滑連接雙方的曲線部。
圖7以及圖8所示的實(shí)施例2與上述實(shí)施例l相同，也是通過沿著整個軸向改變 定影輥61和加壓輥62的彈性層612、613的厚度，來形成拱形部61a、62a和倒拱形部61b、 62b。 圖7和圖8中省略顯示了定影輥61以及加壓輥62在圖像形成裝置中的裝配結(jié)構(gòu)。 并且，由于實(shí)施例2所涉及的定影輥61和加壓輥62在圖像形成裝置中的裝配結(jié)構(gòu)以及其 他構(gòu)成與上述實(shí)施例1相同，在此省略說明。
實(shí)施例3 圖9顯示了涉及本發(fā)明實(shí)施例3的定影裝置結(jié)構(gòu)。圖9所示的定影裝置27包括 定影輥61、加壓帶65、以及推壓部件66。該推壓部件66用于推壓該加壓帶65的內(nèi)周表面， 使得加壓帶65以壓力接觸定影輥61。而且在定影輥61與加壓帶65以壓力相接觸的部位形成定影夾持部N。 定影輥61與圖2所說明的本發(fā)明實(shí)施例1相同，包括圓筒狀金屬芯材611、被覆該 芯材611的外周面的彈性層612、以及被覆該彈性層612外周面的離型層613。定影輥61 內(nèi)部設(shè)置加熱燈等加熱源63、而且定影輥61周圍設(shè)置用于檢測定影輥61表面溫度的溫度 檢測裝置64。 加壓帶65用聚酰亞胺薄膜等形成為環(huán)狀帶部件。加壓帶65被繞設(shè)為不會對推壓 部件66發(fā)生張力作用，并從動于定影輥61而轉(zhuǎn)動。推壓部件66包括用有機(jī)硅橡膠等形成 的彈性層以及保持該彈性層661的支持體662。支持體662受到未圖示彈簧等加壓元件朝 定影輥61—側(cè)的作用。 圖10是實(shí)施例3的定影輥61和加壓帶65以及推壓部件66的軸向截面圖。如圖 10所示，實(shí)施例3的定影輥61具有與實(shí)施例1的定影輥61相同的結(jié)構(gòu)。因此，圖10所示 的定影輥61的外周面上包括至少一個形成為拱形的拱形部61a和至少一個形成為倒拱形 的倒拱形部61b。而且，實(shí)施例3的定影輥61也是通過沿整個軸向彈性層612的厚度變化 來形成拱形部61a和倒拱形部61b。 推壓部件66中用于推壓加壓帶65的推壓面上具有至少一個形成為凸出狀的凸面 部66a和至少一個形成為凹入狀的凹面部66b。此時，在推壓面660上沿長度方向交替地連 續(xù)設(shè)置多個凸面部66a和多個凹面部66b，從而使得整個推壓面660長度方向形成為波浪 狀。如圖10所示，推壓部件66在其推壓面660上形成凸面部66a和凹面部66b，以改變彈 性層661在長度方向上的厚度。 圖10中，在推壓部件66中至少對應(yīng)于整個記錄媒體的最大通過寬度W的部分上 設(shè)置凸面部66a和凹面部66b，除此之外，也可以僅在與記錄媒體的最大通過寬度W中的一 部分相對應(yīng)的部分上設(shè)置。 在推壓部件66推壓加壓帶65使其以壓力接觸定影輥61的狀態(tài)下，定影輥61的 拱形部61a與推壓部件66的凹面部66b相對設(shè)置，且定影輥61的倒拱形部61b與推壓部 件66的凸面部66a相對設(shè)置。用如上所設(shè)的定影輥61和推壓部件66來夾持加壓帶65，使 加壓帶65在該夾持部位中形成為波浪形。但是，加壓帶65上定影輥61與推壓部件66的 夾持被解除了的部位為平坦面。 對于定影輥61中的拱形部61a和倒拱形部61b的數(shù)量以及推壓部件66中的凸面 部66a和凹面部66b的數(shù)量，除了各自分別具有一個以上之外，沒有其他限制。但是，所有 拱形部61a數(shù)量和所有倒拱形部61b數(shù)量必須分別與所有凹面部66b數(shù)量和凸面部66a數(shù) 量相對應(yīng)，以使得在推壓部件66使加壓帶65以壓力接觸定影輥61的狀態(tài)下，所有的拱形 部61a和倒拱形部61能夠與所有凸面部66a和凹面部66b相對應(yīng)。 本發(fā)明實(shí)施例3中，定影輥61的拱形部61a和倒拱形部61b的形狀、以及推壓部 件66的凸面部66a和凹面部66b的形狀，可分別形成為正弦曲線形或者如圖7以及圖8所 示的，其中一部分為直線形部的形狀。 優(yōu)選相對設(shè)置的拱形部6la和凹面部66b、以及相對設(shè)置的倒拱形部6lb和凸面部 66a形成為相互相對應(yīng)的形狀。換而言之，優(yōu)選構(gòu)成為，在定影輥61和加壓帶65在沒有受 到推壓作用力(無負(fù)載狀態(tài))而互相接觸時，相對設(shè)置的拱形部與凹面部之間，以及相對設(shè) 置的倒拱形部與凸面部之間不會產(chǎn)生間隙。具體為，定影輥61和推壓部件66中的一方的外周表面的軸向截面(或長度方向截面)形成為上述正弦曲線形時，另一方的外周表面的 軸向截面(或長度方向截面)形成為具有與上述正弦曲線相同振幅以及相同周期的逆位相 正弦曲線形(逆正弦曲線形)。而且，不產(chǎn)生上述間隙的范圍至少為跨越記錄媒體的最大通 過寬度。 本實(shí)施例中優(yōu)選設(shè)定，當(dāng)定影輥61和推壓部件66以無負(fù)載狀態(tài)互相凹凸接觸時， 軸向任意位置的彈性層厚度之和為一定值。 而且與上述各個實(shí)施例相同，優(yōu)選設(shè)定為在定影輥61和推壓部件66隔著加壓帶 65以壓力相接觸的負(fù)載狀態(tài)下，定影夾持部N內(nèi)凹凸之間的高度差為O. 16mm以上及0. 8mm 以下，并且，當(dāng)設(shè)定處在該負(fù)載狀態(tài)下的彈性層壓縮率為20%時，無負(fù)載狀態(tài)時的高低差為 上述負(fù)載狀態(tài)時的高低差(0. 16mm 0. 8mm)的1. 25倍，即在0. 2mm以上且lmm以下的范 圍內(nèi)設(shè)定無負(fù)載狀態(tài)下的高低差。 圖10中省略了圖像形成裝置中定影輥61和推壓部件的裝配結(jié)構(gòu)，但定影輥61和 推壓部件66中位于軸向或長度方向同一側(cè)的端部分別受到定位，而位于該定位端部相反 一側(cè)的端部則分別可在軸向或長度方向變位。
以下說明本發(fā)明各個實(shí)施例的作用和效果。 首先說明圖2 圖5所示的實(shí)施例1的定影裝置的作用和效果。
在利用實(shí)施例l的定影裝置進(jìn)行圖像定影的情況下，如圖2所示，加熱源63發(fā)熱， 未圖示控制裝置根據(jù)溫度檢測裝置64所檢測的溫度控制加熱源63的發(fā)熱量，使定影輥61 的表面溫度達(dá)到預(yù)定溫度。而后，把形成了調(diào)色劑圖像T的未定影記錄紙P送入按箭頭X 方向轉(zhuǎn)動的定影輥61與按箭頭Y方向轉(zhuǎn)動的加壓輥62之間，使該記錄紙P在定影夾持部 中受到加熱以及加壓，從而記錄紙P上的未定影調(diào)色劑圖像T被固定到記錄紙P上。
在本發(fā)明的實(shí)施例1中，相對設(shè)置拱形部和倒拱形部，使定影輥61與加壓輥62之 間以壓力相接觸，因而定影夾持部N被形成為彎彎曲曲的波浪形(參見圖5)。記錄紙P進(jìn) 入該彎彎曲曲的定影夾持部N，其表面剛性得以提高，并從定影夾持部N中輸出。如此，本 發(fā)明的定影裝置能夠在記錄紙P從定影夾持部N中輸出時，避免記錄紙P巻貼到定影輥61 上，良好地輸出記錄紙P。 如圖7和圖8所示的本發(fā)明實(shí)施例2的定影裝置具有與上述實(shí)施例1大致相同的 作用和效果。因而，實(shí)施例2也能夠在記錄紙P從彎彎曲曲的定影夾持部N中輸出時，避免 該記錄紙P巻貼到定影輥上。 利用圖9和圖10所示的本發(fā)明實(shí)施例3的定影裝置進(jìn)行圖像定影時，與上述相 同，首先對定影輥61加熱使其達(dá)到預(yù)定的表面溫度。而后，把形成了調(diào)色劑圖像T的未定 影記錄紙P送入按箭頭X方向轉(zhuǎn)動的定影輥61與按箭頭Y方向作從動轉(zhuǎn)動的加壓帶65之 間，使該記錄紙P在定影夾持部中受到加熱以及加壓，從而將記錄紙P上的未定影調(diào)色劑圖 像T被固定到記錄紙P上。 在本發(fā)明的實(shí)施例3中，相對設(shè)置定影輥61的拱形部和按壓部件66的凹面部 66b，并相對設(shè)置定影輥61的倒拱形部和推壓部件66的凸面部66a，使定影輥61與加壓帶 65之間以壓力相接觸，因而定影夾持部N被形成為彎彎曲曲的波浪形(參見圖IO)。此時 與上述相同，通過將記錄紙P輸入定影夾持部N彎曲其表面以提高該記錄紙的表面剛性，而 后從定影夾持部N中輸出。這樣便能夠在從定影夾持部N中輸出記錄紙P時，避免該記錄紙P巻貼到定影輥61上。 如上所述，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)不同，通過彎曲定影夾持部來提高記錄紙的 表面剛性并輸出記錄紙，從而提高了記錄紙的分離性能。而且，本發(fā)明人通過試驗(yàn)對定影夾 持部的彎曲數(shù)量和記錄紙從定影夾持部輸出時的表面剛性之間的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。以下詳 細(xì)說明該調(diào)查試驗(yàn)。 試驗(yàn)中使用的定影裝置為本發(fā)明的定影裝置，其中包括具有拱形部和倒拱形部 的定影輥和加壓輥；以及現(xiàn)有定影裝置，其中包括沒有拱形部和倒拱形部的定影輥和加壓 輥。利用本發(fā)明的試驗(yàn)裝置采用了拱形部和倒拱形部各有三個以及各有7個的兩種類型， 并設(shè)定該兩種類型的本發(fā)明試驗(yàn)裝置中的拱形部與倒拱形部之間在無負(fù)載狀態(tài)下的振幅 (高度)為0.2mm。在實(shí)驗(yàn)中，測定了各種定影裝置中秤量(單位面積的重量)為64g/m2、 69g/m2、90g/m2的各種記錄紙輸出時的表面剛性。 首先簡單說明上述各種記錄紙的表面剛性測定方法。如圖11所示，在定影輥61 與加壓輥62之間的定影夾持部N中通過記錄紙P，當(dāng)記錄紙P的前端受到變位測定裝置70 發(fā)射的激光L照射后，停止記錄紙P的輸送。被停止輸送的記錄紙P的振動消失后，變位測 定裝置70發(fā)射激光L照射彎曲的記錄紙P，以測定該記錄紙P的變位。而后，讓記錄紙P前 進(jìn)預(yù)定距離，再次向記錄紙P發(fā)射激光L照射，測定此時的變位。而后根據(jù)所得的記錄紙P 的變位計(jì)算該記錄紙P的表面剛性。 圖12是顯示定影夾持部的彎曲數(shù)量與各種記錄紙表面剛性之間的關(guān)系的圖。圖 12中，縱軸表示記錄紙表面剛性，橫軸表示定影夾持部的彎曲數(shù)量。此處的定影夾持部的彎 曲數(shù)量表示拱形部和倒拱形部的個數(shù)。具體為當(dāng)不存在拱形部和倒拱形部時，定影夾持部 的彎曲個數(shù)為0，當(dāng)拱形部和倒拱形部各為3個時，定影夾持部的彎曲數(shù)量表示為3。
從圖12可知，相比于定影夾持部彎曲個數(shù)為0的現(xiàn)有定影裝置，使用定影夾持部 彎曲個數(shù)為3個或7個的本發(fā)明的定影裝置時，各種記錄紙的表面剛性變大。進(jìn)而，從定影 夾持部彎曲數(shù)量為7個時的剛性大于定影夾持部彎曲數(shù)量為3個時的剛性可推知，定影夾 持部的彎曲數(shù)量越多，各種記錄紙的表面剛性就越大。圖12所示的試驗(yàn)結(jié)果雖然只是本發(fā) 明的一個實(shí)施例中顯示的記錄紙表面剛性增大效果，但在本發(fā)明其他的實(shí)施例中也能夠獲 得相同效果。 如上所述，優(yōu)選設(shè)定在負(fù)載狀態(tài)下拱形部(或凸面部)的頂部與倒拱形部(或凹 面部)的底部之間的高度差為O. 16mm以上及0.8mm以下。該高低差優(yōu)選0. 16mm以上的理 由在于，當(dāng)高低差不足0. 16mm時，定影夾持部中的記錄紙彎曲量小，無法獲得良好分離記 錄紙所需的表面剛性。而高低差優(yōu)選0. 8mm以下的理由在于，當(dāng)高低差超過0. 8mm時，拱形 部和倒拱形部(或凸面部和凹面部)之間的轉(zhuǎn)動速度相差變大，記錄紙容易起皺。因此，將 拱形部(或凸面部)與倒拱形部(或凹面部)之間的高度差設(shè)定在上述范圍之內(nèi)，確保記 錄紙具有充分的表面剛性，避免記錄紙巻貼倒定影輥上，同時避免記錄紙起皺，進(jìn)行良好的 圖像形成。 而且，為了不讓記錄紙起皺，并確保記錄紙的分離性能，優(yōu)選分別在定影輥61和 加壓輥62中連續(xù)形成拱形部和倒拱形部。如果拱形部和倒拱形部不是連續(xù)形成，而是設(shè)置 為相互分開等情況下，則在記錄紙輸送時容易發(fā)生起皺。出于相同理由，在圖9和圖10所 示的采用加壓帶的定影裝置的實(shí)施例中，也優(yōu)選在定影輥61中沿軸向連續(xù)設(shè)置拱形部和
15倒拱形部，并在推壓部件66中沿長度方向連續(xù)設(shè)置凸面部和凹面部。 另外，本發(fā)明的發(fā)明人對于定影輥和加壓輥中僅有一個拱形部或僅有一個倒拱形 部的情況下的記錄紙分離性能與具有一個拱形部和一個倒拱形部時的記錄紙分離性能作 了比較試驗(yàn)，其結(jié)果如圖13 (圖13A和圖13B)所示。 圖13A顯示了只有一個拱形部或倒拱形部時的試驗(yàn)結(jié)果，圖13B顯示了具有一個 拱形部和一個倒拱形部時的試驗(yàn)結(jié)果。在圖13A和圖13B中，縱軸表示記錄紙表面剛性，橫 軸表示定影輥和加壓輥以壓力接觸的狀態(tài)(負(fù)載狀態(tài))下定影輥中拱形部與倒拱形部之間 的高度差。同時在圖13A和圖13B中，一點(diǎn)鎖線a表示能否良好地從定影輥上分離記錄紙 的記錄紙表面剛性的分界線，一點(diǎn)鎖線13表示記錄紙是否會發(fā)生起皺的拱形部與非拱形 部之間的高度差的分界線。具體為，當(dāng)記錄紙表面剛性大于分界線a時，可良好地分離記 錄紙，相反，當(dāng)記錄紙表面剛性小于分界線a時，無法良好地分離記錄紙。另外，當(dāng)拱形部 與倒拱形部之間的高度差大于分界線P時記錄紙上可能起皺，相反高度差小于分界線P 時則記錄紙不會發(fā)生起皺。 如圖13所示，當(dāng)只有一個拱形部或倒拱形部時，若要使記錄紙表面剛性超過分界 線a ，良好地分離記錄紙，則必須將上述高度差設(shè)定為大于1. 6mm，但此時記錄紙上有可能 發(fā)生起皺。對此，如圖13B，在具有一個拱形部和一個倒拱形部的情況下，高度差與圖13A 所示相同處的記錄紙表面剛性大幅度上升。為此，在具有一個拱形部和一個倒拱形部時，如 圖13B所示，不但可將記錄紙表面剛性設(shè)定為大于分界線a ，而且可在0. 72mm 0. 8mm的 范圍內(nèi)設(shè)定拱形部與倒拱形部之間的高度差。這樣，在具有一個拱形部和一個倒拱形部的 情況下，不但能獲得良好的記錄紙分離性能，而且不會發(fā)生記錄紙起皺，實(shí)現(xiàn)良好的圖像形 成。 如上所述，具有一個拱形部和一個倒拱形部的情況相比于只有一個拱形部或倒拱 形部的情況，記錄紙表面剛性增大的效果顯著。為此，本發(fā)明的特征在于定影輥和加壓輥中 分別具有至少一個拱形部和至少一個倒拱形部。而且，如上所述，拱形部和倒拱形部的數(shù)量 越多，越能夠進(jìn)一步提高記錄紙表面剛性，并進(jìn)一步改善分離性能。 圖13所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果雖然只是本發(fā)明的一個實(shí)施例中顯示的記錄紙表面剛性增 大效果，但在本發(fā)明其他的實(shí)施例中也具有相同的效果。 另外，針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，即在定影輥和加壓輥中的一方的外周面上形 成拱形部和或倒拱形部而另一方的外周面沒有起伏形狀的結(jié)構(gòu)中，會發(fā)生整個軸向的接觸 壓力分布不均勻變得嚴(yán)重，并因此在圖像定影時發(fā)生光澤度不均勻的問題，本發(fā)明實(shí)施例1 和2的定影裝置中，在配設(shè)定影輥和加壓輥時將拱形部和倒拱形部相對設(shè)置，并在本發(fā)明 實(shí)施例3的定影裝置中，在配設(shè)定影輥和推壓部件時將拱形部與凹面部以及倒拱形部與凸 面部相對設(shè)置，這樣，本發(fā)明將拱形部或凸面部所構(gòu)成的凸起形狀與倒拱形部或凹面部所 構(gòu)成的凹入形狀對應(yīng)設(shè)置以形成定影夾持部，減小了定影夾持部中的接觸壓力分布不均， 形成了均勻的接觸壓力，從而減小了圖像光澤度的不均勻，可進(jìn)行良好的圖像形成。
另外，如上所述，通過形成為定影輥61與加壓輥62以無負(fù)載狀態(tài)接觸時相對設(shè)置 的拱形部和倒拱形部之間不產(chǎn)生間隙，這樣可避免在定影輥61和加壓輥62以壓力接觸的 負(fù)載狀態(tài)下定影夾持部中沿整個軸向出現(xiàn)壓力分布不均勻，由此不但減小了圖像噪聲的發(fā) 生，而且確保了記錄紙的分離性能。這在圖9和圖IO所示的利用加壓帶的定影裝置的實(shí)施例中也具有同樣的效果。因此，該實(shí)施例中同樣優(yōu)選形成為定影輥61與推壓部件66無負(fù)載 狀態(tài)接觸時相對設(shè)置的拱形部和凹面部之間以及倒拱形部與凸面部之間沒有間隙的結(jié)構(gòu)。
進(jìn)而設(shè)定，定影輥61與加壓輥62在無負(fù)載狀態(tài)下以各自的拱形部和倒拱形部相 接觸時，軸向任意位置的彈性層厚度之和為一定值，這樣沿整個軸向，定影輥61和加壓輥 62中在其各自的轉(zhuǎn)動方向上的壓力最大值成為一定值。這也抑止了定影夾持部中發(fā)生壓力 分布不均勻，并避免圖像噪聲的發(fā)生。另外，出于相同的理由，在使用加壓帶的定影裝置的 實(shí)施例3中也優(yōu)選設(shè)置為，在定影輥61與推壓部件66以無負(fù)載狀態(tài)凹凸互相接觸時軸向 任意位置的彈性層厚度之和為一定值。 如上所述，本發(fā)明將定影輥和加壓輥各自所具有的拱形部和倒拱形部相對設(shè)置， 使得定影夾持部中整個軸向的壓力分布均勻。然而，當(dāng)定影輥的溫度上升到定影溫度時定 影輥會因熱膨脹而在軸向伸長。而且，該定影輥傳導(dǎo)的熱量還會使得加壓輥也在軸向伸長。 由于這些輥的伸長，造成了相對設(shè)置的拱形部和倒拱形部發(fā)生偏位，從而導(dǎo)致定影夾持部 中接觸壓力分布不均勻變得嚴(yán)重。 圖14是定影輥和加壓輥中的拱形部和倒拱形部之間分別在軸向發(fā)生偏位時的定 影夾持部中的壓力分布圖。在拱形部和倒拱形部之間發(fā)生偏位的狀態(tài)下定影輥與加壓輥相 接觸時，如圖14所示，沿著軸向從一端到另一端交錯出現(xiàn)高壓力部分和低壓力部分(即壓 力分布不均勻)。 圖15顯示了本發(fā)明實(shí)施例的定影輥61和加壓輥62在發(fā)生軸向偏位時的狀態(tài)。如 圖15所示，外周面沒有起伏的金屬芯611和621之間沿軸向間距不變，而夾在金屬芯611 和621之間的彈性層612和622的厚度之和卻沿著軸向發(fā)生變化。具體為，位于標(biāo)號D位 置的彈性層611和621的厚度之和(tl+t2)要大于位于標(biāo)號E位置的彈性層611和621的 厚度之和(t3+t4)。若在此狀態(tài)下定影輥61與加壓輥62相接觸，則D位置上的彈性層壓縮 量要大于E位置的彈性層壓縮量。這樣，在本發(fā)明實(shí)施例中，如果定影輥61和加壓輥62在 發(fā)生軸向偏位狀態(tài)下相接觸，則此時接觸壓力會隨著彈性層厚度之和的變化而變化，從而 沿著上述軸向發(fā)生壓力分布不均。 圖16顯示了比較例的定影輥81和加壓輥82在發(fā)生軸向偏位時的狀態(tài)。該比較 例不同于本發(fā)明實(shí)施例。在圖16所示的比較例中，定影輥81和加壓輥82中的金屬芯811、 821的厚度分別沿軸向變化，而其各自的外周面則覆蓋厚度均勻的彈性層812和822以及離 型層，從而形成拱形部和倒拱形部。事實(shí)上，專利文獻(xiàn)JP特開平7-129014號公報中公開了 與該比較例相同的定影輥和加壓輥。 在圖16所示的比較例中，當(dāng)定影輥81和加壓輥82以軸向發(fā)生偏位狀態(tài)進(jìn)行壓力 接觸時，整個軸向出現(xiàn)壓力分布不均。具體為，如圖16所示，雖然位于金屬芯811和821之 間的彈性層812和822的厚度之和沿軸向保持不變，但是位于標(biāo)號F位置的金屬芯811和 821之間的間隔(dl)要小于位于標(biāo)號G位置的金屬芯811和821之間的間隔(d2)。為此， 當(dāng)定影輥81和加壓輥82之間以壓力相接觸時，F(xiàn)位置上的彈性層壓縮量要大于G位置上 的彈性層壓縮量，而且壓力也變得較大。這樣，在比較例的定影輥81和加壓輥82在軸向偏 位狀態(tài)下以壓力接觸時，接觸壓力隨著金屬芯之間間距的變化而變化，由此沿著整個軸向 發(fā)生壓力分布不均勻。 以上，如根據(jù)圖15和圖16所作的說明，在定影輥和加壓輥以拱形部和倒拱形部發(fā)
17生軸向偏位狀態(tài)進(jìn)行壓力接觸時，無論是本實(shí)施例還是比較例，定影夾持部中沿軸向的壓 力都會發(fā)生變化。但是，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明實(shí)施例與比較例相比，該兩者之間，相 對于各個輥的軸向偏位量，定影夾持部壓力差有所不同。 圖17是顯示在本發(fā)明實(shí)施例和比較例中，定影夾持部中的壓力差與軸向偏位量
之間關(guān)系的圖。此處的"壓力差"是指在輥軸向的壓力最大部分與壓力最小部分之間的壓
力的差值。在此，發(fā)生壓力差部分上的金屬芯彎曲量大小為可忽視，因此未作考慮。 圖17中實(shí)線表示本發(fā)明實(shí)施例，虛線表示比較例。從圖17可知，在偏位量相同的
情況下，本發(fā)明實(shí)施例所產(chǎn)生的壓力差要小于比較例所產(chǎn)生的壓力差。這樣與比較例相比，
本發(fā)明實(shí)施例中相對于輥軸向偏位量的壓力差趨于有所下降。 另外，還調(diào)查了定影夾持部中上述壓力差與圖像光澤度差之間的關(guān)系。其結(jié)果如 圖18所示。在此，"光澤度差"是指一個圖像中光澤度最大部分與光澤度最小部分之間的光 澤度的差值。在光澤度測試中使用光澤度測試機(jī)(PG-1M，日本電色工業(yè)社制造)，以測試角 度(入射角度)60°進(jìn)行測試。 從圖18所示可知，光澤度差隨著壓力差的增大而增大。但是，即使在發(fā)生光澤度 差的情況下，只要該差值在5以下，無論是高光澤度圖像還是低光澤度圖像，該光澤度差都 被作為圖像噪聲而無法辨認(rèn)。也就是說，5以下的光澤度差對于圖像質(zhì)量來說屬于允許范圍 之內(nèi)。 進(jìn)而調(diào)查了在上述本發(fā)明實(shí)施例和上述比較例中，拱形部與倒拱形部沿軸向發(fā)生 偏位時所產(chǎn)生的光澤度差。其結(jié)果如圖19所示。圖19中實(shí)線表示本發(fā)明實(shí)施例，虛線表 示比較例。從中可知，本發(fā)明實(shí)施例的光澤度差要低于比較例的光澤度差。由此可以認(rèn)為， 相比于比較例，在本發(fā)明實(shí)施例中相對于偏位量的壓力差趨于減小(參見圖17)，因而光澤 度差也隨此變小。 如上所述，本發(fā)明實(shí)施例中改變彈性層厚度，這與改變金屬芯厚度的比較例相比， 定影輥和加壓輥之間沿軸向偏位所引起的壓力差有所降低，并且圖像光澤度分布不均勻的 發(fā)生也得到抑止。為此，在圖2至圖5所示的本發(fā)明實(shí)施例1、以及圖7和圖8所示的本發(fā) 明實(shí)施例2中，改變彈性層612和622而不是金屬芯611和621的沿著軸向的厚度，形成拱 形部和倒拱形部。 與此相同，在使用加壓帶的本發(fā)明實(shí)施例3中，沿著整個軸向，改變定影輥61和推 壓部件66的彈性層612和661的厚度(參見圖10)，這與改變定影輥61的金屬芯611厚度 以及推壓部件66的保持體662厚度相比，可減小相對于軸向偏位量的定影夾持部壓力差， 從而抑止光澤度分布不均的發(fā)生。 如圖19所示，如果本發(fā)明實(shí)施例的軸向偏位量是在士0.5mm左右范圍以內(nèi)，則可 將光澤度差抑制在5以下，成為無法辨認(rèn)的圖像噪聲。對此，本發(fā)明的實(shí)施例1和2構(gòu)成為 定影輥和加壓輥中位于相同一側(cè)的端部分別受到軸向定位，而與定位端部相反一側(cè)的端部 分別可在軸向變位(參見圖5)。這樣，即便定影輥因熱膨脹而伸長，也可使得定影輥和加壓 輥中位于軸向相同端部一側(cè)產(chǎn)生伸長(變位)，以抑制拱形部和倒拱形部之間的偏位，抑制 定影夾持部中的接觸壓力發(fā)生分布不均勻。 例如，本發(fā)明的定影輥中具有膨脹系數(shù)為2. 42X 10—6/"且長度為240mm的鋁制金 屬芯，當(dāng)該定影輥被從2(TC加熱到18(TC時，因加熱軸向伸長0.933mm。而且，加壓輥也被加熱到幾乎與定影輥相同溫度，因此定影輥和加壓輥都伸長了不到lmm。此時，由于采用了 上述本發(fā)明結(jié)構(gòu)，即定影輥和加壓輥中位于相同一側(cè)的端部分別被在軸向定位，而與定位 端部相反一側(cè)的端部分別可在軸向變位，因此，定影輥和加壓輥中的軸向偏位量被抑制在 0. 5mm以下。 如上所述，本發(fā)明由于構(gòu)成為定影輥和加壓輥中位于相同一側(cè)的端部分別受到軸 向定位，而與定位端部相反一側(cè)的端部分別可在軸向變位，因此減小了熱膨脹所引起的定 影輥與加壓輥的軸向偏位，有效地抑制了光澤度分布不均的發(fā)生。 在采用加壓帶的本發(fā)明實(shí)施例3中，同樣由于構(gòu)成為定影輥和加壓輥中位于相同 一側(cè)的端部分別受到軸向定位，而與定位端部相反一側(cè)的端部分別可在軸向變位，因此減 小了熱膨脹所引起的定影輥與加壓輥的軸向偏位，有效地抑制了光澤度分布不均的發(fā)生。
以上針對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，可在不 脫離本發(fā)明宗旨的范疇內(nèi)對本發(fā)明進(jìn)行各種改變。另外，本發(fā)明的定影裝置除了用于圖1 所示的彩色圖像形成裝置以外，還可用于黑白圖像形成裝置、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)、或兼 有這些裝置的復(fù)合機(jī)等裝置中。
權(quán)利要求
一種定影裝置，包括定影部件，其構(gòu)成為包括芯部件和被覆在該芯部件外表面上的彈性層，受熱源加熱；以及，加壓部件，其構(gòu)成為包括芯部件和被覆在該芯部件外表面上的彈性層，被設(shè)置為以壓力接觸該定影部件，該定影部件與該加壓部件以壓力相接觸形成定影夾持部，記錄媒體通過該定影夾持部后，該記錄媒體上的未定影圖像被固定到該記錄媒體上，其中，所述定影部件形成為其外周表面上包括至少一個呈拱形的拱形部和至少一個呈倒拱形的倒拱形部，所述加壓部件形成為其外周表面上包括至少一個呈拱形的拱形部和至少一個呈倒拱形的倒拱形部，該定影部件上的所述拱形部與該加壓部件上的所述倒拱形部相對設(shè)置，且該定影部件上的所述倒拱形部與該加壓部件上的所述拱形部相對設(shè)置，以使該定影部件和該加壓部件之間以壓力相接觸，所述定影部件中的彈性層厚度以及所述加壓部件中的彈性層厚度分別沿該定影部件以及該加壓部件的軸向變化，以形成所述定影部件中的所述拱形部和倒拱形部以及所述加壓輥中的拱形部和倒拱形部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中，在所述定影部件和所述加壓部件中，位于軸向相同一側(cè)的端部分別在軸向受到定位，而位于與該受到定位的端部相反一側(cè)的端部可分別沿著軸向變位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其中，在所述定影部件與所述加壓部件之間以無負(fù)載狀態(tài)使所述拱形部與所述倒拱形部相互接觸時，相對設(shè)置的所述拱形部與所述倒拱形部之間不產(chǎn)生間隙。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其中，在所述定影部件和所述加壓部件中分別沿各自的軸向連續(xù)形成所述拱形部和所述倒拱形部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其中，在所述定影部件與所述加壓部件之間以無負(fù)載狀態(tài)使所述拱形部與所述倒拱形部相互接觸時，軸向任意位置上的所述定影部件的彈性層厚度和所述加壓部件的彈性層厚度之和為一定值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其中，在所述定影部件以及所述加壓部件中至少在對應(yīng)于整個所述記錄媒體的最大通過寬度的部分上設(shè)置所述拱形部和所述倒拱形部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其中，在所述定影部件以及所述加壓部件中至少在對應(yīng)于一部分所述記錄媒體的最大通過寬度的部分上設(shè)置所述拱形部和所述倒拱形部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其中，在所述定影部件的所述拱形部和所述倒拱形部中的至少一方中設(shè)置直線形部，同時，在相對設(shè)置的的所述加壓部件的所述拱形部和所述倒拱形部中的至少一方中與上述直線形部相對應(yīng)的位置上設(shè)置直線形部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其中，在所述定影部件與所述加壓部件以壓力相接觸的負(fù)載狀態(tài)下，所述定影夾持部中所述拱形部頂部和所述倒拱形部底部之間的高度差被設(shè)在0. 16mm以上且O. 8mm以下的范圍中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其中，定影部件包括定影輥，加壓部件包括加壓輥。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其中，定影部件包括定影輥，加壓部件包括環(huán)狀加壓帶和用于從該加壓帶內(nèi)周表面推壓該加壓帶以使該加壓帶以壓力接觸該定影輥的 推壓部件，該推壓部件形成為其外周面上包括至少一個呈拱形的拱形部和至少一個呈倒拱 形的倒拱形部。
12. —種圖像形成裝置，其中包括根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及提高記錄媒體彎曲剛性以改善記錄媒體分離性能的定影裝置、以及具有該定影裝置的圖像形成裝置。本發(fā)明的定影裝置具有如下結(jié)構(gòu)；定影輥(61)以及加壓輥(62)的外周面上具有至少一個拱形部(61a、62a)和至少一個倒拱形部(61b、62b)，定影輥(61)和加壓輥(62)之間以壓力相接觸，其中，拱形部(61a、62a)與倒拱形部(61b、62b)相對設(shè)置，定影輥以及加壓輥中的彈性層(612、622)厚度分別沿各自的軸向變化以形成拱形部(61a、62a)和倒拱形部(61b、62b)，定影輥(61)和加壓輥(62)中位于軸向相同一側(cè)的端部分別受到軸向定位，而相反一側(cè)的端部可分別沿著軸向變位。
文檔編號G03G15/20GK101782735SQ20091025377
公開日2010年7月21日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者福畑好博 申請人:株式會社理光