定影装置和图像形成设备的制作方法

本发明涉及一种定影装置和图像形成设备。

背景技术：
日本专利特开公报No.2007-25379公开了一种布置在容纳加热器的加热旋转构件的轴部分与可旋转地支撑该轴部分的轴承构件之间的绝热套筒。该绝热套筒具有一裂缝，该裂缝允许该绝热套筒径向扩张。该绝热套筒在该裂缝的两侧上具有接合突起，一个接合突起在宽度方向上较短但在圆周方向上较长，而另一个接合突起在圆周方向上较短但在宽度方向上较长。这些接合突起用来与设置在加热旋转构件的轴部分中的对应的接纳部分接合。

技术实现要素：
相应地，本发明的目的是使得能够在一边旋转加热构件一边对该加热构件的外周面进行切割处理的同时，在该加热构件上设置凹部或突起。根据本发明的一个方案，提供了一种定影装置，该定影装置包括：实心柱状或中空筒状的加热构件，该加热构件加热记录介质并具有在整个外圆周上在其轴向两端部处设置的凹部或突起；用于装配至所述加热构件的轴向两端部的环状绝热构件，该绝热构件在其内圆周上具有与在所述加热构件上设置的所述凹部配合的突起，或具有容纳在所述加热构件上设置的所述突起的凹部；以及轴承，该轴承经由所述绝热构件以可旋转的方式支撑所述加热构件的轴向两端部。根据本发明的第二方案，所述绝热构件可以具有轴向延伸的切除部分；并且设置在所述绝热构件上的所述突起或所述凹部可以在该绝热构件的整个圆周上延伸。根据本发明的第三方案，设置在所述绝热构件上的所述突起或所述凹部定位在所述绝热构件的轴向中部。根据本发明的第四方案，提供了一种图像形成设备，该图像形成设备包括：将图像转印到记录介质的转印部分；以及根据第一方案所述的定影装置，该定影装置将由所述转印部分转印的图像定影在所述记录介质上。根据本发明的一个方案的构造，可在一边旋转加热构件一边对该加热构件的外周面进行切割处理的同时，形成所述凹部或突起。根据本发明的第二方案的构造，与其中设置在绝热构件上的突起或凹部没有在其整个圆周上延伸的构造相比，绝热构件在圆周方向上的部分相对于该绝热构件在圆周方向上的其他部分的轴向变形得到抑制。根据本发明的第三方案的构造，所述绝热构件可以从该绝热构件的任一轴向两端部装配到该加热构件的轴向两端部。根据本发明的第四方案的构造，与其中没有设置具有该构造的定影装置的构造相比，减少了制造图像形成设备的步骤数。附图说明将基于如下附图详细地描述本发明的示例性实施方式，其中：图1是根据该示例性实施方式的图像形成设备的构造的示意图；图2是根据该示例性实施方式的定影装置的构造的一部分的分解立体图；图3是根据该示例性实施方式的定影装置的构造的分解立体图；图4是根据该示例性实施方式的定影装置的构造的立体图；图5是根据该示例性实施方式的加热辊的构造的立体图；图6是根据该示例性实施方式的加热辊的构造的剖视图；图7是根据该示例性实施方式的加热辊的轴向两端部的构造的分解立体图；图8是根据该示例性实施方式的加热辊的轴向两端部的构造的剖视图；以及图9是根据变型例的加热辊的轴向两端部的构造的剖视图。具体实施方式下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式。图像形成设备的构造首先将描述图像形成设备10的构造。图1是图像形成设备10的构造的示意图。如图1所示，图像形成设备10包括容纳部件的本体11。本体11容纳：存放诸如纸之类的记录介质P的容器12；在记录介质P上形成图像的图像形成部14；将记录介质P从容器12输送到图像形成部14的输送部16；以及控制器20，该控制器20控制图像形成设备10的各个部件的操作。此外，本体11具有位于其上部的排放部分18。已经由图像形成部14形成有图像的记录介质P被排放在排放部分18上。图像形成部14包括感光鼓32，该感光鼓32用作在其上承载图像的图像承载构件。感光鼓32沿着一个方向(例如图1中的逆时针方向)旋转。围绕感光鼓32从感光鼓32的旋转方向上的上游侧开始顺序地布置有：用作对感光鼓32充电的充电装置的充电辊23；曝光装置36，该曝光装置36将已经由充电辊23充电的感光鼓32曝光，从而在该感光鼓32上形成静电潜像；显影装置38，该显影装置38将通过曝光装置36而形成在感光鼓32上的静电潜像显影，从而形成黑色色调剂图像；以及转印辊26，该转印辊26是示例性转印部分，并用于将通过显影装置38形成在感光鼓32上的黑色色调剂图像转印到记录介质P。曝光装置36根据从控制器20发出的图像信号形成静电潜像。控制器20可以从外部装置获得该图像信号。用作容纳色调剂的色调剂容器的色调剂盒58设置在曝光装置36的上方。色调剂盒58中的色调剂由色调剂输送装置(未示出)输送到显影装置38。转印辊26和感光鼓32彼此相对，并将夹持在它们之间的记录介质P向上输送。转印辊26和感光鼓32之间的咬合区构成了转印位置T，其中形成在感光鼓32上的色调剂图像在该转印位置T被转印到记录介质P。输送部16包括：供给辊46，这些供给辊46供给存放在容器12中的记录介质P；输送路径48，由供给辊46供给的记录介质P沿着该输送路径48输送；以及输送辊50，这些输送辊50沿着输送路径48布置，并将由供给辊46供给的记录介质P输送到转印位置T。在转印位置T的上方(输送方向上的下游侧)设置有定影装置60，该定影装置60将由转印辊26转印到记录介质P的色调剂图像定影。在定影装置60的上方(输送方向上的下游侧)设置有排放辊52，该排放辊52将其上定影有色调剂图像的记录介质P排放到排放部分18。下面将描述定影装置60的详细构造。此外，翻转输送路径37设置在转印辊26的与感光鼓32相对的相反侧(图1中的右侧)，在该翻转输送路径37中，一面上定影有色调剂图像的记录介质P被翻转并送回到转印位置T。当要在记录介质P的两面上形成图像时，一面上定影有色调剂图像的记录介质P通过排放辊52转回来，并沿着翻转输送路径37被送回到转印位置T。图像形成操作接下来将描述图像形成设备10在记录介质P上形成图像的图像形成操作。在图像形成设备10中，由供给辊46从其中一个容器12供给的记录介质P由输送辊50送到转印位置T。同时，在图像形成部14中，感光鼓32由充电辊23充电并由曝光装置36曝光。这样，在感光鼓32上形成静电潜像。该静电潜像然后由显影装置38显影而在感光鼓32上形成黑色色调剂图像。该黑色色调剂图像在转印位置T处由转印辊26转印到记录介质P。已经转印有色调剂图像的记录介质P被输送到定影装置60，在定影装置60处色调剂图像被定影。当仅在记录介质P的一面上形成图像时，记录介质P在色调剂图像被定影之后由排放辊52排放到排放部分18上。当要在记录介质P的两面上形成图像时，则在记录介质P的一面上形成图像之后，通过排放辊52将记录介质P转回来，并将记录介质P在翻转状态下送到翻转输送路径37。记录介质P然后从翻转输送路径37被再次送到转印位置T，在该转印位置T以与上述相同的方式在另一面上形成图像，并由排放辊52排放到排放部分18上。以这种方式执行图像形成操作。定影装置的构造接下来将描述根据该示例性实施方式的定影装置60的构造。图2至图4示出了根据该示例性实施方式的定影装置60的构造。如图2所示，根据该示例性实施方式的定影装置60包括：作为示例性加热构件的加热辊70；作为加压构件的加压带80；用作支撑加热辊70的第一支撑部分的辊支撑构件62；以及用作支撑加压带80的第二支撑部分的一对带支撑板66。加热辊70由中空筒状构件(辊部分)构成(参见图5)。加热辊70中容纳有诸如卤素灯之类的热源71。热源71的轴向两端部从加热辊70的轴向两端部突出并固定至辊支撑构件62。加热辊70的轴向两端部由辊支撑构件62通过轴承74(以下描述)可旋转地支撑。加热辊70通过借助于固定至其一个轴向两端部的齿轮72而从驱动马达(未示出)传输的旋转力旋转。下面将描述加热辊70和用于加热辊70的支撑结构的详细构造。辊支撑构件62包括在加热辊70的轴向方向上细长的支撑构件本体63以及设置在支撑构件本体63的纵向端部处的第一接合部分61，用作弹性构件的张紧弹簧68的端部与第一接合部分61接合。用于将记录介质P引导到加热辊70和加压带80之间的接触区域(咬合区)的引入导向构件(引入斜槽)64旋在辊支撑构件62的下部。在引入导向构件64的侧壁64A的内表面上设置有可旋转地支撑所述一对带支撑板66的柱64B。加压带80包括环形带80A、设置在环形带80A的内圆周上以支撑环形带80A的支撑构件80B、以及固定至支撑构件80B的端部的侧板80C。支撑构件80B在环形带80A的轴向方向上伸长，且具有从环形带80A的轴向两端部突出的突起80D。侧板80C径向伸出到环形带80A的外部以抑制加压带80的轴向运动。此外，侧板80C具有通孔80E，支撑构件80B的突起80D穿过该通孔80E。所述一对带支撑板66具有插入狭槽66A，支撑构件80B的突起80D将插入该插入狭槽66A中。插入狭槽66A在加热辊70侧敞开。通过将支撑构件80B的突起80D插入该插入狭槽66A，可由一对带支撑板66支撑该加压带80。所述一对带支撑板66还具有插入孔66C，引入导向构件64的柱64B插入该插入孔66C中。通过将引入导向构件64的柱64B插入该插入孔66C中，将所述一对带支撑板66支撑成可围绕引入导向构件64的柱64B旋转。这样，该对带支撑板66可相对于辊支撑构件62移动，使得加压带80与加热辊70接触或分离。所述一对带支撑板66还具有第二接合部分66B，张紧弹簧68的其他端部将与该第二接合部分66B接合。第二接合部分66B是设置在张紧弹簧68的另一端部的钩68B将接合的突起。张紧弹簧68通过弹性力拉动该对带支撑板66和辊支撑构件62，以将加压带80压靠在加热辊70上。这样，在加热辊70和加压带80之间形成接触区域(咬合区)。被压靠在加热辊70上的加压带80借助被旋转驱动的加热辊70旋转。结果，在利用加热辊70加热记录介质P(色调剂)并利用加压带80挤压记录介质P(色调剂)的同时，加热辊70和加压带80夹持并输送已经转印有色调剂图像(色调剂)的记录介质P。这样将色调剂图像定影。如图3和图4所示，定影装置60还包括：排放导向构件(排放斜槽)90，该排放导向构件将从加热辊70和加压带80之间的接触区域排出的记录介质P引导到排放辊52；和遮盖件96，该遮盖件96用作覆盖加压带80的圆周方向上的一部分的遮盖构件。排放导向构件90在其顶表面上具有在记录介质输送方向延伸的肋部90A。排放导向构件90覆盖加热辊70在圆周方向上的一部分并构成了定影装置60的外壁。遮盖件96在其外表面上具有在记录介质输送方向上延伸的肋部96A。遮盖件96的外表面构成了翻转输送路径37(参见图1)的输送表面的一部分并构成了定影装置60的外壁。此外，如图4所示，在排放导向构件90和遮盖件96之间设置有检测构件98，该检测构件98检测从加热辊70和加压带80之间的接触区域(咬合区)输送的记录介质P。检测构件98在其顶表面和底表面上具有在记录介质输送方向上延伸的肋部98A。该检测构件98在图3中没有示出。加热辊和用于加热辊的支撑结构的详细构造接下来将描述加热辊70和用于加热辊70的支撑结构的详细构造。加热辊70由诸如铝、铁或不锈钢之类的金属制成，并包括辊本体70A以及与辊本体70A同轴地设置在辊本体70A的轴向两端部处的轴部分70B，如图5和图6所示。在辊本体70A的外圆周上设置有便于记录介质P的分离的分离层(未示出)。该分离层例如由树脂(诸如氟碳树脂)制成。轴部分70B形成为外径比辊本体70A小的中空筒状形状，并由下面描述的轴承74支撑。如图7所示，轴部分70B具有在其整个外圆周上延伸的作为示例性凹部的凹槽70C。凹槽70C以环形形状在轴部分70B的整个外圆周上连续。此外，如图8所示，凹槽70C在周向横截面中具有梯形形状。如图7所示，作为示例性环状绝热构件的绝热套筒76装配在轴部分70B上。绝热套筒76由诸如聚亚胺树脂之类的耐热树脂制成，并抑制加热辊70的热传递到下面描述的轴承74。绝热套筒76均具有轴向设置的裂缝76A，该裂缝76A是示例性切除部分。因为裂缝76A，绝热套筒76的在圆周方向上的一个端部表面76C和另一个端部表面76D以它们之间的裂缝76A彼此相对。绝热套筒76是可变形的，使得所述一个端部表面76C和另一个端部表面76D之间的距离增加。此外，绝热套筒76具有作为示例性突起的脊部76B，这些脊部76B在绝热套筒76的整个内周上延伸并装配在加热辊70中的凹槽70C中。更具体地说，脊部76B具有从绝热套筒76的一个端部表面76C到另一个端部表面76D连续的C形。脊部76B形成在绝热套筒76的轴向中部。此外，如图8所示，脊部76B在周向横截面中具有梯形形状。脊部76B的在剖视图中观察到的梯形的一对斜边与凹槽70C的在剖视图中观察到的梯形的斜边接触。当将绝热套筒76装配至加热辊70的轴部分70B时，因为脊部76B形成在其内圆周上，绝热套筒76变形而使得所述一个端部表面76C和另一个端部表面76D之间的距离增加。此外，因为绝热套筒76布置在轴部分70B和轴承74之间，因此即使凹槽70C和脊部76B彼此没有深入地接合，也可以保持绝热套筒76装配在加热辊70的轴部分70B上。凹槽70C的深度例如为0.3mm，而脊部76B的高度例如为0.2mm。如图7所示，辊支撑构件62的支撑构件本体63(参见图2)设置有轴承74，该轴承74经由绝热套筒76可旋转地支撑设置在加热辊70的轴向两端部处的轴部分70B。更具体地说，轴承74由诸如不锈钢之类的金属制成的环状滚珠轴承形成。轴承74的内环74A装配至绝热套筒76的外周，轴承74的外环74B固定至支撑构件本体63。在该示例性实施方式中，绝热套筒76不具有阻止其相对于加热辊70进行圆周运动的防旋转构件。因此，绝热套筒76可能会相对于加热辊70周向地旋转。然而，因为绝热套筒76相对于加热辊70的滑动特性(易旋转性)比轴承74的内环74A相对于外环74B的滑动特性(易旋转性)低，所以当加热辊70旋转时，绝热套筒76不会相对于加热辊70旋转。该示例性实施方式的操作接下来将描述该示例性实施方式的操作。在该示例性实施方式中，当制造加热辊70时，在旋转加热辊70(加热辊70的材料)的同时，在加热辊70的外周表面上执行切割处理(例如车削加工)。执行该切割处理是为了获得加热辊70的期望厚度和形状。加热辊70的期望形状的示例包括沙漏形状，即其中加热辊70的外径在周向端部处比在其中部处大的形状。执行该切割处理还使加热辊70的外周面变粗糙以增加用作分离层(释放层)的树脂(例如氟碳树脂)的粘附力。因为凹槽70C形成在轴部分70B的整个圆周上，所以利用该切割处理同时形成这些凹槽70C。因为该实施方式不需要仅用于形成凹槽70C的处理，因此减少了制造加热辊70的步骤数。因此，减少了制造定影装置60和图像形成设备10的步骤数。在该示例性实施方式中，因为绝热套筒76具有裂缝76A，因此该绝热套筒76在圆周方向上的部分比该绝热套筒76在圆周方向上的其他部分更可能发生轴向变形。具体地说，绝热套筒76的端部表面76C更可能相对于另一个端部表面76D轴向移位，从而致使绝热套筒76以螺旋形状变形。然而，在该示例性实施方式中，因为脊部76B形成在绝热套筒76的整个圆周上，抑制了绝热套筒76在圆周方向上的部分相对于其在圆周方向上的其他部分的轴向变形。具体地说，因为在该示例性实施方式中脊部76B形成在绝热套筒76的整个圆周上，抑制了绝热套筒76在其整个圆周上的变形。结果，实现了绝热套筒76和加热辊70之间的稳定装配，从而抑制了异常噪音。此外，在该示例性实施方式中，因为脊部76B形成在绝热套筒76的轴向中部，因此绝热套筒76可以从该绝热套筒76的任一轴向两端部装配至加热辊70的轴向两端部。这样，提高了加热辊70的易装配性。变型例尽管在该示例性实施方式中脊部76B形成在绝热套筒76的整个圆周上，但是该脊部76B可以以间断构造周向地形成在绝热套筒76上。脊部76B可以周向地形成在绝热套筒76的至少一些部分上。尽管在该示例性实施方式中加热辊70具有中空筒状形状，但是加热辊70也可以具有实心柱形形状。尽管在该示例性实施方式中脊部76B形成绝热套筒76的轴向中部，但是脊部76B也可以形成在从中部轴向偏移的位置处。在该示例性实施方式中，凹槽70C设置在加热辊70的轴部分70B中，并且将要装配在凹槽70C中的脊部76B形成在绝热套筒76上。然而，如图9所示，作为示例性突起的脊部176B可以形成在加热辊70的轴部分70B上，而作为示例性凹部并容纳脊部176B的凹槽170C可以设置在绝热套筒76中。为了例示和描述之目的描述了本发明的示例性实施方式的上述描述。其目的并非穷尽本发明或将本发明限于所公开的确切形式。明显，许多修改和变化对本领域技术人员来说都是显然的。选择并描述所述实施方式是为了更好地说明本发明的原理及其实际应用，由此使得本领域技术人员能够理解本发明用于各种实施方式并具有适合于所设想的具体应用的各种修改。本发明的范围由所附权利要求及其等同物来限定。