定影装置和图像形成设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种定影装置和图像形成设备。所述定影装置包括：定影旋转体，所述定影旋转体在旋转的同时加热色调剂，将所述色调剂定影在记录介质上；加压旋转体，其借助所述定影旋转体来夹持所述色调剂和所述记录介质并对其加压；以及支承部件，其从内侧支承所述定影旋转体，使得在所述定影旋转体和所述加压旋转体彼此接触的接触部中，所述记录介质的出口侧的峰值压力等于或小于入口侧的峰值压力。
【专利说明】定影装置和图像形成设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及定影装置和图像形成设备。
【背景技术】
[0002]JP-A-2004-279702 (专利文献I)公开了一种定影装置，该定影装置具有按压切换机构单元，用于在正常模式和信封模式下切换第一按压辊和第二按压辊相对于加热辊的单位面积压力。在信封模式下，使第一压辊和第二压辊相对于加热辊的单位面积压力小于正常模式下的单位面积压力。
[0003]JP-A-2002-031921 (专利文献2)公开了一种图像形成设备，在该图像形成设备中，输出图像光泽度检测机构在定影装置和排出单元之间检测记录介质上定影的显影剂图像的表面光泽度。然后，CPU根据该输出图像光泽度的检测结果改变在图像形成期间由显影剂图像形成机构形成的点的面积。
[0004]JP-A-2010-145620 (专利文献3)公开了一种定影装置，在该定影装置中，在加压辊和加热辊之后的阶段中，传送辊对设置在与咬合区相距的距离等于或小于记录介质在其传送方向上的长度的位置。驱动传送辊对，使得其外周表面的线速度比加压辊和加热辊的外周表面的线速度快。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于获得可以抑制色调剂定影之后记录介质基底和色调剂之间的对比度差异的定影装置和图像形成设备。
[0006]根据本发明的第一方面，提供了一种定影装置，所述定影装置包括:定影旋转体，所述定影旋转体在旋转的同时加热色调剂，将所述色调剂定影在记录介质上；加压旋转体，所述加压旋转体借助所述定影旋转体来夹持所述色调剂和所述记录介质并对所述色调剂和所述记录介质进行加压；以及支承部件，所述支承部件从内侧支承所述定影旋转体，使得在所述定影旋转体和所述加压旋转体彼此接触的接触部中，所述记录介质的出口侧的峰值压力等于或小于所述记录介质的入口侧的峰值压力。
[0007]根据本发明的第二方面，在根据第一方面所述的定影装置中，所述支承部件可以从内侧支承所述定影旋转体，使得在所述接触部中所述记录介质的出口侧的压力积分值等于或小于所述记录介质的入口侧的压力积分值。
[0008]根据本发明的第三方面，在根据第一或第二方面所述的定影装置中，所述色调剂的粒径可以为4.5μπι以下，软化点可以为100° C以上140° C以下，所述记录介质的表示表面状态的平滑度可以为740sec以上2000seC以下，并且所述入口侧的峰值压力可以为392kPa以上589kPa以下，所述出口侧的峰值压力可以为294kPa以上392kPa以下
[0009]根据本发明的第四方面，在根据第一至第三方面中的任一方面所述的定影装置中，所述支承部件可以被固定，使得在所述定影旋转体的内侧所述定影旋转体滑动。
[0010]根据本发明的第五方面，提供了一种图像形成设备，所述图像形成设备包括:用于保持潜像的图像保持构件；图像形成部，该图像形成部利用色调剂使所述图像保持构件的潜像显影而形成色调剂图像，并且将所述色调剂图像转印至记录介质而形成图像；以及根据第一、二、四方面中的任一方面所述的定影装置，所述定影装置将在所述图像形成部中形成的色调剂图像定影在记录介质上，其中，所述色调剂的粒径可以为4.5 y m以下，软化点可以为100° C以上140° C以下，其中，所述记录介质的表示表面状态的平滑度可以为740sec以上2000sec以下，并且其中，所述入口侧的峰值压力可以为392kPa以上589kPa以下，所述出口侧的峰值压力可以为294kPa以上392kPa以下。
[0011]根据本发明的第一方面，与在定影旋转体和加压旋转体彼此接触的接触部中出口侧的记录介质压力高于入口侧的记录介质压力的构造相比，可以抑制色调剂定影之后记录介质基底与色调剂之间的对比度差异。
[0012]根据本发明的第二方面，与未将接触部中的出口侧的记录介质压力积分值和入口侧的记录介质压力积分值进行比较的构造相比，可以以高精度获得出口侧压力和入口侧压力之间的差异。
[0013]根据本发明的第三方面，与未以组合形式规定色调剂的粒径、色调剂的软化点、记录介质的平滑度以及出口侧和出口侧的压力的构造相比，可以进一步抑制图像和记录介质之间的对比度差异。
[0014]根据本发明的第四方面，与分别设置向接触部中的入口侧施加压力的单元以及向出口侧施加压力的单元的构造相比，可以利用简单的构造使入口侧和出口侧的摩擦力之间的差异变小。
[0015]根据本发明的第五方面，与在定影旋转体和加压旋转体彼此接触的接触部中出口侧的记录介质压力高于入口侧的记录介质压力的构造相比，可以抑制图像与记录介质之间的对比度差异。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]将基于下面的附图详细地描述本发明的示例性实施方式，其中:
[0017]图1是示出根据本示例性实施方式的图像形成设备的整体构造的示意图；
[0018]图2是示出根据本示例性实施方式的图像形成部的构造的示意图；
[0019]图3是示出根据本示例性实施方式的色调剂图像形成部的构造的示意图；
[0020]图4是示出根据本示例性实施方式的定影装置的构造的示意图；
[0021]图5是示出在根据本示例性实施方式的定影装置中，在位置切换机构的作用下加压辊与定影带接触的接触状态的示意图；
[0022]图6A是示出根据本示例性实施方式的作用于咬合部分的入口侧和出口侧的力的示意图，并且图6B是示出根据本示例性实施方式在咬合部分内的压力分布的曲线图；
[0023]图7A是示出根据本示例性实施方式其中记录纸进入咬合部分的入口侧并且从咬合部分的出口侧排出的状态的说明性视图，并且图7B是示出其中根据比较例记录纸进入咬合部分的入口侧并且从咬合部分的出口侧排出的状态的说明图；以及
[0024]图8是示出根据比较例的作用于咬合部分的入口侧和出口侧的力的示意图。
【具体实施方式】[0025]下面，将参照附图描述本发明的示例性实施方式的例子。首先将描述图像形成设备的整体构造和操作，接着将描述定影装置的构造和操作，然后将描述本示例性实施方式的主要部件。另外，在下面的描述中，图1中由箭头H示出的方向被定义为设备高度方向，并且图1中由箭头W示出的方向被定义为设备宽度方向。另外，分别与设备高度方向和设备宽度方向正交的方向(用D示出)被定义为设备深度方向。
[0026][图像形成设备的整体构造]
[0027]图1是示出当从前侧观看根据本示例性实施方式的图像形成设备10时其整体构造的示意图。如在这个图中示出的，图像形成设备10被构造为包括:图像形成部12，图像形成部12通过电子照相方法在作为记录介质的例子的记录纸P上形成图像；介质传送部分50，介质传送部分50传送记录纸P ；以及后期处理部分60，后期处理部分60对形成有图像的记录纸P执行后期处理等。另外，图像形成设备10被构造为包括:控制器70，控制器70控制以上各个部分；以及电源部分80，电源部分80向包括控制器70在内的以上各个部分提供电功率。
[0028]<图像形成部的构造>
[0029]如图2中所示，图像形成部12被构造为包括:色调剂图像形成部20，色调剂图像形成部20用于形成色调剂图像；转印装置30，转印装置30将由色调剂图像形成部20形成的图像转印至记录纸P ;以及定影装置100，定影装置100将转印至记录纸P的色调剂图像定影在记录纸P上。色调剂形成部分20被构造为包括感光体21、充电器22、曝光装置23、显影装置24和清洁装置25，感光体21作为保持潜像(静电潜像)的图像保持构件的例子。
[0030]另外，设置有多个色调剂图像形成部20，使得针对每种颜色形成色调剂图像(作为例子)。在本示例性实施方式中，提供针对第一特定颜色(V)、第二特定颜色(W)、黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)总共6种颜色的色调剂形成部分20。图1示出的(V)、(W)、(Y)、(M)、(C)和(K)代表以上各个颜色。6色色调剂图像相互重叠地一次转印至转印带31，转印装置30在转印咬合区NT中将来自转印带31的该6色色调剂图像转印至记录纸P。
[0031](感光体)
[0032]感光体21被形成为圆筒形并且通过未示出的驱动单元驱动而绕着其自身的轴线旋转。在感光体21的外周表面上形成有感光层(未不出),感光层具有作为例子的负极性电荷。另外，可以采用其中在感光体21的外周表面上形成有保护层的构造。各个颜色的感光体21在平面图中沿着设备宽度方向并排地线性布置。
[0033](充电器)
[0034]充电器22对感光体21的外周表面(感光层)充电，使其具有负极性。在本示例性实施方式中，使用电晕放电类型(非接触充电类型)的电晕管充电器(scorotron charger)作为充电器22。
[0035](曝光装置)
[0036]曝光装置23在感光体21的外周表面上形成静电潜像。具体地，根据从构成控制器70的图像信号处理部分(未示出)接收到的图像数据，将经调制的曝光光L (参照图3)照射至由充电器22充上电的感光体21的外周表面。通过由曝光装置23照射曝光光L，在感光体21的外周表面上形成静电潜像。在本示例性实施方式中，曝光装置23被构造用于在包括多棱镜和F 0透镜的光扫描单兀(光学系统)利用从光源照射的光束执行扫描的同时，曝光感光体21的表面。另外，在本示例性实施方式中，针对每种颜色提供曝光装置23。
[0037](显影装置)
[0038]显影装置24用包含色调剂T的显影剂G使在感光体21的外周表面上形成的静电潜像显影，从而在感光体21的外周表面上形成色调剂图像。尽管省略了细节，但显影装置24被构造为至少包括盛装显影剂G的容器24A (参照图3)和在旋转显影剂的同时向感光体21提供容器24A中盛装的显影剂G的显影辊24B (参照图3)。用于补充显影剂G的色调剂盒27通过未示出的补充通道连接至容器24A。用于各个颜色的色调剂盒27在感光体21和曝光装置23上方在平面图中沿设备宽度方向并排布置，并且是能够单独更换的。
[0039](色调剂)
[0040]使色调剂的粒径等于或小于4.5 m。在本示例性实施方式中，举例来说，粒径为
3.8 Pm。另外，本示例性实施方式中色调剂T的粒径为体积平均粒径D50v。作为测量色调剂T的体积平均粒径D50v的方法，首先，将0.5mg以上50mg以下的测量样本加入2ml的水溶液中并用重量百分比为5%的表面活性剂(优选地，烷基苯磺酸钠)作为分散剂，并且将其加入IOOml以上150ml以下的电解液中。通过超声分散单元对其中悬浮有该测量样本的电解液执行大约I分钟的分散处理，并且通过库尔特Multisizer II型(由贝克曼库尔特公司(Beckman Coulter, Inc.)制造)使用孔径为100 u m的孔,测量粒径范围为2.0 y m以上60 以下的颗粒的粒度分布。测量出的颗粒数量为50，000个。相对于基于所获得的粒度分布而划分的粒度范围(通道)来说从小的粒径侧减去体积的累计分布，并将累计50%时的粒径定义为体积平均粒径D50v。
[0041]详细地说，色调剂T被构造为这样的色调剂颗粒，其包括(例如)粘结剂树脂、着色剂，必要时还包括诸如脱模剂之类的其它添加剂，必要时还包括外部添加剂。另外，在本示例性实施方式中，使用双组分显影剂作为例子，其中显影剂G包含色调剂T和载体(未示出)。然而，因为载体在显影步骤中被回收并且在定影步骤中不使用，因此省略了对载体的描述。
[0042]粘结剂树脂的例子包括但不具体限于均聚物和共聚物，例如苯乙烯类(例如，苯乙烯、氯代苯乙烯等)、单烯烃类(例如，乙烯、丙烯、丁烯、异戍二烯等)、乙烯基酯类(例如，乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等)，a-亚甲基脂肪族单羧酸酯(例如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二酯等)、乙烯基醚类(例如，乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、乙烯基丁醚等)、乙烯基酮类(例如，乙烯甲基酮、乙烯已基酮、乙烯异丙烯酮等)以及通过共聚二羧酸和二元醇获得的聚酯树脂。
[0043]具体地，粘结剂树脂的代表性例子包括聚苯乙烯、苯乙烯-烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马莱酸酐共聚物、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂等。另外，粘结剂树脂的代表性例子还包括聚氨酯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺、改性松香、固体石蜡等。
[0044]着色剂的代表性例子包括磁粉(例如，磁体和铁氧体等)、碳黑、苯胺蓝、卡口油蓝(Calco Oil Blue)、铬黄、群青蓝、杜邦油红(Du Pont oil red)、喹啉黄、氯亚甲基蓝、苯二甲基蓝、草酸孔雀石绿、灯黑、玫瑰红、C.1.颜料红48: 1、C.1.颜料红122、C.1.颜料红57:1、C.1.颜料黄97、C.1.颜料黄17、C.1.颜料蓝15:1、C.1.颜料蓝15:3等。[0045]外部添加剂的例子包括无机颗粒，并且无机颗粒的例子包括Si02、TiO2, A1203、CuO> ZnO、SnO2> Ce02、Fe203、MgO> BaO、CaO> K20、Na2O> ZrO2> CaO ? Si02、K2O ? (TiO2)n>Al2O3 ? 2Si02、CaC03、MgC03、BaS04、MgSO4 等。
[0046]其它添加剂的例子包括脱模剂、磁性物质、带电控制剂、无机粉末等。脱模剂的例子包括烃基蜡；天然蜡例如巴西棕榈蜡、米蜡和淡紫色糖果蜡；合成蜡或基于矿物/石油的蜡例如褐煤蜡；以及基于酯的蜡例如脂肪酸酯和单酸酯，但不限于这些。
[0047]接下来，将描述色调剂T (色调剂颗粒)的特性。色调剂T的平均形状因子(通过形状因子= (ml2/a) X U/4) X 100表示的形状因子的数量平均值，其中，ML表示颗粒的最大长度并且A表示颗粒的投影面积)优选地为100以上150以下，更优选地为105以上145以下，并且最优选地为110以上140以下。另外，如已描述的，优选地使色调剂T的粒径(体积平均粒径D50v)等于或小于4.0 ii m。[0048]另外，在本示例性实施方式中，色调剂T的软化点为100° C以上140° C以下。这里，使用CFT500 (由岛津公司(Shimadzu Corp.)制造)流量测试计，将在骰子孔的直径为
0.5mm，加压负载为0.98MPa并且加热速率为1° C/min的条件下测得的1/2下降温度(与色调剂样本熔化流出时的流出起始点到结束点的高度的1/2相当的温度)用作色调剂T的软化点。
[0049]这里，由要使用的树脂的粘弹性特性和树脂之间的离子交联量之间的组合来确定色调剂T的粘弹性特性。在本示例性实施方式中，通过将色调剂的软化点设置为所需值来控制粘弹性特性。详细地，在本示例性实施方式中，举例来说，通过调整色调剂T的分子量和色调剂的铝交联量来获得色调剂软化点约为109° C的低粘弹性色调剂、色调剂软化点约为125° C的中粘弹性色调剂和色调剂软化点约为140° C的高粘弹性色调剂。
[0050](记录纸)
[0051]作为记录纸P，举例来说，使用其中通过纸浆造纸专业日本技术协会(JapanTechnical Association of the Pulp and Paper Industry)的造纸纸衆测试方法N0.5-2:2000 (纸和纸板:平滑度和透气度测试方法)测得的平滑度(sec)为740sec以上2000sec以下的记录纸。另外，根据下面将描述的各种评价结果来设定平滑度。
[0052](清洁装置)
[0053]清洁装置25包括刮刀25A，刮刀25A从感光体21的表面上刮掉向转印装置30转印色调剂图像之后在感光体21的表面上残留的色调剂T。尽管示出有所省略，但清洁装置25被构造为还包括回收由刮刀25A刮掉的色调剂T的容器以及将容器内的色调剂T传送至废料色调剂盒的传送装置。
[0054](转印装置)
[0055]转印装置30将各个颜色的感光体21的色调剂图像叠加在转印带31上而一次转印叠加的色调剂图像，并且叠加的色调剂图像被二次转印至记录纸P。
[0056]具体地，转印带31形成为环形形状，并且绕多个辊32缠绕，从而确定其姿态。在本示例性实施方式中，转印带31适于采用在平面图中在设备的宽度方向上细长的倒钝角三角形的姿态。在多个辊32之中，图2中示出的辊32D用作驱动辊，所述驱动辊借助未示出的马达的动力使转印带31在箭头A的方向上循环。另外，在多个辊32之中，图2中示出的辊32T用作向转印带31施加张力的张力施加辊。在多个辊32之中，图2中示出的辊32B用作二次转印辊34的对置辊。
[0057]另外，转印带31在上述姿态下在沿设备宽度方向延伸的上侧部分处从下方与各个颜色的感光体21接触，并且各个感光体21的图像在从一次转印辊33施加的转印偏压的作用下被转印。另外，转印带31在形成钝角的下端侧的顶部使二次转印辊34与之接触而形成转印咬合区NT，并从二次转印辊34接收所施加的转印偏压，以向经过转印咬合区NT的记录纸P转印色调剂图像。
[0058](定影装置)
[0059]记录纸P在转印装置30中转印有色调剂图像，定影装置100将该色调剂图像定影在记录纸P上。在本示例性实施方式中，定影装置100被构造用于在下面将要描述的定影咬合区NF中对色调剂图像加压并加热，从而将色调剂图像定影在记录纸P上。另外，下面将描述定影装置100的细节。
[0060]<介质传送部分>
[0061]如在图1中示出的，介质传送部分50被构造为包括向图像形成部12提供记录纸P的介质提供部分52以及排出其上形成有图像的记录纸P的介质排出部分54。另外，介质传送部分50被构造为包括用于在记录纸P的两面上均形成图像时使用的介质返回部分56以及将记录纸P从转印装置30传送至定影装置100的中间传送部分58。
[0062]介质提供部分52适于与转印正时一致地向图像形成部12的转印咬合区NT —张一张地提供记录纸P。介质排出部分54适于向设备外部排出在定影装置100中定影有色调剂图像的记录纸P (其上形成有图像)。当要在一个表面上已定影有色调剂图像的记录纸P的另一表面上形成图像时，介质返回部分56翻转记录纸P的正反面，并且将记录纸返回至图像形成部12 (介质提供部分52)。
[0063]<后期处理部分>
[0064]后期处理部分60被构造为包括:介质冷却部分62，介质冷却部分62冷却在图像形成部12中形成有图像的记录纸P ;校正设备64，校正设备64校正记录纸P的弯曲；以及图像检查部分66，图像检查部分66检查记录纸P上形成的图像。构成后期处理部分60的各个部分被布置在介质传送部分50的介质排出部分54中。
[0065]构成后期处理部分60的介质冷却部分62、校正设备64和图像检查部分66在介质排出部分54中的记录纸P的排出方向上从上游侧开始按照该次序布置，并且在通过介质排出部分54进行的排出步骤中对记录纸P执行以上后期处理。
[0066][图像形成操作]
[0067]接下来，将描述图像形成设备10对记录纸P进行的图像形成步骤及其后期处理步骤的要点。
[0068]如图1中所示，接收到图像形成指令的控制器70操作色调剂图像形成部20、转印装置30和定影装置100。因此，感光体21和显影辊24B(参照图3)旋转，并且转印带31循环运行。另外，下面将描述的加压辊106旋转，并且定影带112循环运行(被驱动)。此外，控制器70与此操作同步地操作介质传送部分50等。
[0069]由此，各个颜色的感光体21在旋转的同时由充电器22对其充电。另外，控制器70向各个曝光装置23发送已在图像信号处理部分中经过图像处理的图像数据。各个曝光装置23根据图像数据发出曝光光L，并且通过曝光光将各个带电的感光体21曝光。于是，在各个感光体21的外周表面上形成静电潜像。利用从显影装置24提供的显影剂(色调剂)使各个感光体21上形成的静电潜像显影。因此，在各个颜色的感光体21上形成第一特定颜色(V)、第二特定颜色(W)、黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)之中对应颜色的色调齐_像。
[0070]通过各个颜色的一次转印辊33施加转印偏压，借此将各个颜色的感光体21上形成的各个颜色的色调剂图像顺序转印至循环运行的转印带31。因此，在转印带31上形成6色色调剂图像叠加起来的叠加色调剂图像。通过转印带31的循环运行而将叠加色调剂图像传送至转印咬合区NT。与叠加色调剂图像的传送一致地，通过介质提供部分52向转印咬合区NT提供记录纸P。然后，随着向转印咬合区NT施加转印偏压，叠加色调剂图像被从转印带31转印至记录纸P。
[0071]转印有色调剂图像的记录纸P在被负压抽吸的同时，由中间传送部分58从转印装置30的转印咬合区NT朝向定影装置100的定影咬合区NF传送。定影装置100向经过定影咬合区NF的记录纸P加热加压(定影能量)。因此，转印至记录纸P的色调剂图像被定影在记录纸P上。
[0072]从定影装置100排出的记录纸P在被介质排出部分54朝向设备外部的排出介质接收部分传送的同时经受后期处理部分60进行的处理。首先，在介质冷却部分62中冷却通过定影步骤加热的记录纸P。接着，通过校正装置64校正记录纸P的弯曲。此外，对于定影在记录纸P上的色调剂图像，由图像检查部分66检测是否存在色调剂浓度缺陷、图像缺陷、图像位置缺陷等或这些缺陷的程度。然后，记录纸P被传送至介质排出部分54。
[0073]另一方面，在要在记录纸P的未形成有图像的无图像表面上形成图像的情况下(在双面打印的情况下)，控制器70在记录纸P经过图像检查部分66之后将其传送路径从介质排出部分54切换到介质返回部分56。因此，记录纸P的正反被翻转，并被送入介质提供部分52。以与针对上述表面的图像形成步骤相同的步骤，在记录介质的背面上形成(定影)图像。这张记录纸P经受与针对上述表面在图像形成之后所进行的后期处理步骤相同的处理，并且被介质排出部分54排出至设备的外部。
[0074][主要部件的构造]
[0075]如图4中所示，定影装置100被构造为包括:定影带模块102，定影带模块102具有下面将描述的作为定影旋转体的例子的定影带112 ;外部辊104，外部辊104设置在定影带112外部；作为加压旋转体的例子的加压辊106，加压辊106通过定影带112夹持色调剂T和记录纸P并对其加压；以及作为支承部件的例子的垫构件114，垫构件114从内侧支承定影带112，使得在记录纸P的出口侧的压力等于或低于记录纸P的入口侧的压力。
[0076]另外，在定影装置100中，定影带112和加压辊106彼此接触而形成作为接触部的例子的定影咬合区NF。在本示例性实施方式中，定影咬合区NF作用的压力(加压力)在大于OPa的范围内。在定影咬合区NF中从入口到出口的宽度为W (参照图5)。此外，定影装置100被构造为包括加热定影带112的卤素灯108以及用于将经过定影咬合区NF的记录纸P的前端从定影带112剥离的剥离垫机构109。
[0077]如图5中所示，通过切换机构140朝向定影带112和垫构件114对加压辊106加压。另外，下面将描述切换机构140的细节。
[0078]如图4中所示，定影带模块102包括:定影带112，定影带112加热色调剂T而将色调剂定影在记录纸P上；垫构件114，垫构件114在设备深度方向上伸长；以及多个辊116，多个辊116的旋转轴线方向分别沿设备深度方向。
[0079]定影带112形成环形(环状)形状，其在与记录纸P的传送方向正交的设备深度方向的两侧敞开。定影带112采用绕着垫构件114、多个棍116和外部棍104缠绕而确定的姿态，并且在保持该姿态的同时，在图4所示的箭头R的方向上(在沿着该姿态的循环轨迹上)循环运行。另外，将定影带112和记录纸P的图像形成表面之间的摩擦系数定义为U。
[0080]垫构件114被构造为包括主体114A和垫114B，垫114B被固定至主体114A的下表面并且与定影带112接触，并且垫114B被固定(布置)在定影带112的内侧使得定影带112与垫114B的下表面接触并且在垫114B的下表面上滑动。垫构件114在构成垫114B的定影带112侧表面的咬合区形成表面114C中接收来自加压辊106的按压(咬合)负载，从而在定影带112和加压棍106之间形成已描述过的定影咬合区NF。另外，因为主体114A被固定至设备框架130 (参照图5)，所以垫构件114不跟随定影带112的循环运行。也就是说，如已描述地，定影带112在垫构件114上滑动。
[0081]当从设备深度方向观看时，垫构件114的咬合区形成表面114C被形成为弯曲表面，该弯曲表面在加压辊106上以圆弧形状凹入。凭借这种形状，与其中在定影带112和加压辊106之间设置承受咬合负载的辊而非垫构件114的构造相比，垫构件114形成在记录纸P的传送方向上伸长的定影咬合区NF。
[0082]滑动片材118被插设在定影带112和垫构件114的咬合区形成表面114C之间。滑动片材118的至少与定影带112接触的表面由(例如)低摩擦材料制成，例如，由氟树脂制成。这提供了定影带112周围的摩擦阻力减小的构造。
[0083]另外，作为加热源的例子的卤素灯122被设置在垫构件114的主体114A内。垫构件114还用作热传递构件，其经由咬合区形成表面114C将从卤素灯122辐射的热传递给定影带112。
[0084]在多个辊116之中相对于垫构件114位于定影带112的循环方向的上游侧和下游侦_辊116A和116B用作姿态校正辊。具体地，各个辊116A和116B适于在定影咬合区NF之前和之后抑制在定影带112的循环方向上的变化(使定影咬合区NF两端的定影带112的弯曲角度为钝角)。
[0085]在多个辊116之中与垫构件114相距最远的辊116C用作内部加热辊，其从内周侧加热定影带112。具体地，辊116C使定影带112从内周侧缠绕，并且向定影带112传递从辊内设置的卤素灯108辐射的热。在本示例性实施方式中，辊116C还用作转向辊，其可以在设备深度方向上倾斜其轴，从而在宽度方向(设备深度方向)上调节定影带112的位置。
[0086]举例来说，加压辊106被构造为使得由硅橡胶制成的弹性体层106B覆盖在由铝制成的圆柱形辊体106A的外周上。尽管图示有所省略，但是在弹性体层106B的外周上形成有剥离层，所述剥离层的外周表面由膜厚度为100 的氟树脂等制成。加压辊106用作驱动辊，在未示出的驱动源的作用下旋转，从而向定影带112施加用于循环的驱动力F (参照图 6A)。
[0087]另外，定影装置100包括如以上已描述的外部辊104，定影带112从外周侧缠绕外部辊114。在定影带112的循环方向上，外部辊104在垫构件114的下游侧布置在辊116B和辊116C之间。外部辊104用作外部加热辊，从外周侧加热定影带112。具体地，外部辊104向定影带112传递从外部辊内设置的卤素灯105辐射的热。另外，外部辊104用作驱动辊，其在未示出的驱动源的作用下旋转，从而向定影带112施加用于循环的驱动力。在本示例性实施方式中，加压辊106被用作主要向定影带112施加驱动力的主驱动辊，并且外部辊104被视为辅助驱动辊。
[0088]另外，定影带模块102包括按压辊125，其从内周侧对着外部辊104挤压定影带112。按压辊125利用在弹簧127的偏压下确定的负载对着外部辊104挤压定影带112。与不包括按压辊125的构造相比，这提供了一种增大有助于将驱动力从外部辊104传递至定影带112的摩擦力的构造。
[0089]剥离垫机构109具有剥离垫128，剥离垫128在记录纸P的传送方向上布置在定影咬合区NF的下游，并且使剥离垫128的前端接近定影咬合区NF。
[0090]定影垫模块102能够作为由定影带112、垫构件114、各个辊116等构成的模块一体地附接至装置框架130 (参照图5)并一体地从装置框架130拆卸下来。
[0091]<定影装置的基本操作>
[0092]先于在图像形成部12中对记录纸P进行图像形成(转印)的操作，定影装置100准备好由来自控制器70的指令进行操作。具体地，定影带112通过加压辊106和外部辊104的驱动而沿着预定轨迹循环运行。另外，由于卤素灯105、108和122发热，定影带112的温度上升至预定温度范围，并且被保持在此温度范围。定影带112在循环运行的同时被加热，从而使其各部件的温度上升至预定范围。
[0093]随后，如果如图4中所示通过中间传送部分58将在转印装置30中转印有色调剂图像的记录纸P引入定影咬合区NF，则在传送记录纸P的同时，定影装置100向记录纸P加压加热(定影能量)。由此，色调剂图像被定影在记录纸P上。
[0094]另外，已经过定影咬合区NF的记录纸P的前端进入剥离垫机构109的剥离垫128和加压辊106之间。具体地，定影带112沿着在垫构件114的咬合区形成表面114C中在记录纸P的传送方向的下游端形成的R形(以及由下游辊116B形成的循环轨迹)循环，以便与记录纸P的传送路径分离。出于这个原因，记录纸P的前端由于其刚性(恢复能力)而与定影带112分离(不跟随定影带112的轨迹)，并且进入剥离垫机构109的剥离垫128与加压辊106之间。然后，记录纸P在被传送的同时从定影带112剥离。以此方式从定影装置100送出的记录纸P向下游侧(后期处理部分60 (参照图1)侧)传送。
[0095]<加压辊的位置切换机构>
[0096]具有以上构造的定影装置100被构造为，使得通过下面将描述的切换机构140使加压辊106与定影带模块102接触或与定影带模块102分离。具体地，尽管示出有所省略，但加压辊106被构造成能够在如图5所示的加压辊106与定影带112接触以形成定影咬合区NF的接触位置以及加压辊106与定影带112分离的分离位置之间切换。
[0097]定影装置100包括装置框架130。装置框架130被构造为包括静止框架132和相对于静止框架132移位的可移动框架134。在本示例性实施方式中，使可移动框架134能绕着枢轴136相对于静止框架132旋转，枢轴136的轴向为设备深度方向。
[0098]静止框架132固定地支承构成定影带模块102的垫构件114，并且将各个辊116支承成能绕着它们各自的轴旋转。因此，定影带模块102被构造为除了定影带112的周向动作以及各个辊116的旋转动作外不相对于静止框架132移位。[0099]另一方面，加压辊106被可移动框架134支承旋转。加压辊106适合于使得其位置随着可移动框架134相对于静止框架132绕着枢轴136旋转而被切换至图5中示出的接触位置和分离位置(未示出)中的任一个。
[0100]更具体地，可移动框架134具有负载输入部件138，其在设备的纵向方向上隔着加压棍106与枢轴136对置。加压棍106适于通过向负载输入部件138添加向上负载来保持在接触位置。由静止框架132经由垫构件114支承这个保持负载。另外，加压辊106被构造为如果施加至负载输入部件138的该向上负载被去除，则加压辊106在其自身重量的作用下与可移动框架134—起绕着枢轴136向下旋转而向分离位置侧移动。另外，加压辊106可以被构造成借助未示出的弹性构件的恢复力而向分离位置侧移动。
[0101]切换机构140被构造成切换向可移动框架134的负载输入部件138施加向上负载的状态和去除此负载的状态。在下文中，将进行具体描述。
[0102]切换机构140包括推臂142。推臂142被支承为能与可移动框架134 —起绕着枢轴136相对于静止框架132旋转。推臂142的另一端部142A被布置在可移动框架134的负载输入部件138的下方，并且压缩卷簧144被插入推臂142的另一端部和负载输入部件138之间。
[0103]另外，用作凸轮从动件的轴承146的内圈在推臂142中被固定在枢轴136与压缩卷簧144之间。切换机构140包括凸轮148，凸轮148在与轴承146的外圈接触的同时从下方支承推臂142。凸轮148由静止框架132支承旋转，并且在未示出的马达的作用下旋转。
[0104]这里，在凸轮148的主轴部分接触轴承146的外圈的状态下，如图5中所示，推臂142基本呈水平姿态，并且加压辊106被定位在接触位置。在这种状态下，与压缩卷簧144的压缩量对应的向上负载被添加至可移动框架134的负载输入部件138。也就是说，加压辊106适于以预定范围内的咬合压力与定影带112接触。
[0105]另一方面，尽管示出有所省略，但在凸轮148的次轴部分与轴承146的外圈接触的状态下，推臂142呈在另一端部142A下降的方向上倾斜的姿态，并且压缩卷簧144的伸展受到未示出的阻挡件限制。出于这个原因，加压辊106在其自身重量的作用下与定影带112分离，并且所述向上负载从可移动框架134的负载输入部件138去除。在这个状态下，加压辊106和可移动框架134适于借助推臂142和凸轮148保持在该分离位置(下移动极限)。
[0106]概括来说，在定影装置100中，根据切换机构140的凸轮148的旋转位置，加压辊106相对于定影带112的位置被选择性地切换至接触位置或分离位置。另外，在本示例性实施方式中，在图像形成设备10停止时或者在预热定影装置100时，通过控制控制器70的控制，将加压辊106定位在分离位置。
[0107]另外，在定影装置100中，随着可移动框架134的负载输入部件138侧绕着枢轴136向上旋转，加压辊106依次在定影咬合区NF的入口侧和出口侧与垫114B接触。因此，加压辊106的弹性体层106B (参照图4)发生弹性变形，并且在定影咬合区NF中记录纸P的出口侧的压力等于或小于入口侧的压力。
[0108]在两个辊116A和116B中在定影带112的循环方向上位于定影咬合区NF上游侧的辊116A被布置在定影带112的内侧，从而在记录纸P的传送方向上在定影咬合区NF的上游侧与垫构件114相邻。绕着辊116A缠绕的定影带112被用作这样的轨道，该轨道为沿着记录纸P的传送路径(接近并列)行进至定影咬合区NF的循环轨道。出于这个原因，使定影咬合区NF之前和之后的定影带112的弯曲角度(轨道)为钝角。
[0109]〈定影咬合区内的压力分布〉
[0110]如图6A中所示，在垫114B的定影带112 (滑动片材118M则，形成有朝向加压辊106凸起的第一凸起部分114D和第二凸起部分114E。也就是说，如已描述的，第一凸起部分114D的表面和第二凸起部分114E的表面包括在咬合区形成表面114C中。
[0111]第一凸起部分114D形成在定影咬合区NF的入口侧(在图的左侧，或者说记录纸P的入口侧)。另外，第二凸起部分114E形成在定影咬合区NF的出口侧(在图的右侧，记录纸P的排出侧)。在第一凸起部分114D和第二凸起部分114E之间设置有朝向主体114A凹陷的凹陷部分114F。
[0112]这里，加压辊106通过切换机构140以定影咬合区NF的入口侧和出口侧的次序与垫114B接触(参照图5)。这使得加压辊106的弹性体层106B (参照图4)弹性变形，并且作用于垫114B上的负载N (抵抗通过与加压辊106接触而作用的力的反作用力)作为峰值负载NI作用于面向定影咬合区NF的第一凸起部分114D的部分，并且作为峰值负载N2作用于面向第二凸起部分114E的部分。使得峰值负载NI〉峰值负载N2成立。
[0113]在宽度为W的定影咬合区NF内的各个位置处的压力(单位面积负载)(参照图6A)作为压力分布示出在图6B中的曲线图GA上。在定影咬合区NF内，位置Xl (几乎在第一凸起部分114D的中间位置)处的峰值压力为PIPa，并且位置X2 (几乎在第二凸起部分114E的中间位置)处的峰值压力为P2Pa。另外，峰值压力Pl和P2是在定影咬合区NF内在记录纸P的传送方向上的基准宽度d (以27mm为例)中的峰值。
[0114]在本示例性实施方式中，举例来说，在面向第一凸起部分114D的顶部的位置处作用于记录纸P的入口侧压力(峰值压力Pl)为392kPa以上589kPa以下，并且在面向第二凸起部分114E的顶部的位置处作用于记录纸P的出口侧压力(峰值压力P2)为294kPa以上392kPa以下。也就是说，出口侧压力低于入口侧压力(或者等于或低于入口侧压力)。另外，基于下面将描述的各种评价结果，设置定影咬合区NF的入口侧和出口侧的相应压力。
[0115]另外，在本示例性实施方式中，举例来说，在定影咬合区NF内，从位置0 (压力=OPa)至位置Xl (压力=PlPa)的压力(曲线图GA)的积分值(相当于阴影区)为NA (负载)(参照图6A)。另外，从位置X2 (压力=P2Pa)至位置X3 (压力=OPa)的压力(曲线图GA)的积分值(相当于阴影区)为NB (负载)。使得NA>NB成立。
[0116][各种评价结果]
[0117]在表I至表4中示出了当改变色调剂T的软化点(° C)、记录纸P的平滑度(sec)、定影咬合区NF的输入侧压力以及定影咬合区NF的输出侧压力时，熔化不均匀性(记录纸P的基底和色调剂T之间的对比度差异)的评价结果。另外，要改变的参数分别是一种类型，除了要改变的参数以外的其它参数具有相同的设置。另外，在定影之后关于记录纸P(包括色调剂图像)以5个等级可视地执行对熔化不均匀性的评价，这5个等级包括不均匀性相当明显的XX级、部分出现不均匀性的X级、无法从视觉上察觉到不均匀性的A级，几乎看不到不均匀性的0级以及根本看不到不均匀性的00级。
[0118]基于以下表I至表4的评价结果，在本示例性实施方式中，色调剂T的软化点为100° C以上140° C以下，表示记录纸P的表面状态的平滑度为740sec以上2000sec以下，定影咬合区NF的入口侧压力为392kPa以上589kPa以下，并且出口侧压力为294kPa以上392kPa以下。
[0119]表1
[0120]
【权利要求】
1.一种定影装置，该定影装置包括: 定影旋转体，所述定影旋转体在旋转的同时加热色调剂，将所述色调剂定影在记录介质上； 加压旋转体，所述加压旋转体借助所述定影旋转体来夹持所述色调剂和所述记录介质并对所述色调剂和所述记录介质进行加压；以及 支承部件，所述支承部件从内侧支承所述定影旋转体，使得在所述定影旋转体和所述加压旋转体彼此接触的接触部中，所述记录介质的出口侧的峰值压力等于或小于所述记录介质的入口侧的峰值压力。
2.根据权利要求1所述的定影装置， 其中，所述支承部件从内侧支承所述定影旋转体，使得在所述接触部中所述记录介质的出口侧的压力积分值等于或小于所述记录介质的入口侧的压力积分值。
3.根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，所述色调剂的粒径为4.5 μ m以下，软化点为100° C以上140° C以下， 其中，所述记录介质的表示表面状态的平滑度为740sec以上2000seC以下；并且其中，所述入口侧的峰值压力为392kPa以上589kPa以下，所述出口侧的峰值压力为294kPa 以上 392kPa 以下。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的定影装置，其中，所述支承部件被固定，使得在所述定影旋转体的内侧所述定影旋转体滑动。
5.一种图像形成设备，该图像形成设备包括: 用于保持潜像的图像保持构件； 图像形成部，该图像形成部利用色调剂使所述图像保持构件的潜像显影而形成色调剂图像，并且将所述色调剂图像转印至记录介质而形成图像；以及 根据权利要求1、2和4中的任一项所述的定影装置，所述定影装置将在所述图像形成部中形成的色调剂图像定影在记录介质上， 其中，所述色调剂的粒径为4.5μπι以下，软化点为100° C以上140° C以下， 其中，所述记录介质的表示表面状态的平滑度为740sec以上2000seC以下，并且其中，所述入口侧的峰值压力为392kPa以上589kPa以下，所述出口侧的峰值压力为294kPa 以上 392kPa 以下。
【文档编号】G03G15/00GK103631117SQ201310224948
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年6月7日 优先权日:2012年8月24日
【发明者】冈林康人, 宫田敏行, 中村聪 申请人:富士施乐株式会社