定影装置以及图像形成装置的制作方法

文档序号:15163374发布日期:2018-08-14 17:05阅读:186来源:国知局

本发明的实施方式涉及使色调剂图像定影在纸张等记录介质上的定影装置。此外,涉及使用定影装置使图像形成在记录介质上的图像形成装置。



背景技术:

以往,已知使图像形成在作为印刷对象物的记录介质(例如纸张)上的图像形成装置。图像形成装置将色调剂图像转印到供给到转印部的纸张。转印有色调剂图像的纸张通过定影装置加热、加压,从而使色调剂图像定影在纸张上。

定影装置包括定影带和与定影带相对并对纸张施加压力的加压辊。进一步地,为了加热定影带,具备电磁感应加热线圈单元(ih线圈单元)。定影装置将纸张夹在被加热的定影带与加压辊之间进行输送,施加热和压力来熔解色调剂,使色调剂图像定影在纸张上。

定影装置设置于图像形成装置的主体内。为了使该定影装置高效地发热,ih线圈单元相对于定影带的相对位置关系是重要的。因此,需要将ih线圈单元相对于定影带适当地配置。



技术实现要素:

发明要解决的问题在于,提供能够准确地定位定影器单元和ih线圈单元的定影装置。

实施方式涉及的定影装置具备:定影器单元,包括圆筒状的旋转体;加热单元,沿所述旋转体的长边方向配置,用于加热所述旋转体;板,所述加热单元和所述定影器单元能够安装于所述板;支承轴,向所述加热单元的方向延伸地设置于所述板;托架,设置于所述加热单元,将所述加热单元的长边方向上的中央部支承于所述支承轴,并允许所述加热单元以所述支承轴为支点向旋转方向移动以及相对于所述板向垂直(鉛直)方向移动;以及定位部件,包括承接件和插件,所述承接件设置于所述加热单元和所述定影器单元中任一单元,所述插件设置于所述加热单元和所述定影器单元中另一单元的与所述承接件相对的位置,在已将所述定影器单元安装于所述板时,所述插件与所述承接件结合,限制所述加热单元向所述旋转方向和所述垂直方向移动。

实施方式涉及的图像形成装置具备:图像形成部,在记录介质上形成色调剂图像;以及上述定影装置,使所述色调剂图像定影于所述记录介质。

附图说明

图1是示出一实施方式涉及的图像形成装置的结构图。

图2是从侧面观察一实施方式涉及的定影装置的概略结构图。

图3是示出一实施方式中的定影器单元的立体图。

图4是示出一实施方式中的ih线圈单元的结构的分解立体图。

图5是示出一实施方式涉及的定影装置的主要部分的结构的分解立体图。

图6是示出组装一实施方式涉及的定影装置的主要部分后的状态的立体图。

图7是示出一实施方式涉及的定影装置的主要部分的结构的截面图。

图8的(a)和(b)是示出临时固定有一实施方式中的ih线圈单元的状态的立体图和将局部放大示出的截面图。

图9是将一实施方式中的ih线圈单元和定影器单元结合后的状态的局部放大示出的立体图。

具体实施方式

以下,参照附图对用于实施发明的实施方式进行说明。需要注意的是,在各图中对同一部位标注同一符号。

(第一实施方式)

图1是示出一实施方式涉及的图像形成装置的结构图。在图1中,图像形成装置10例如是作为复合机的mfp(multi-functionperipherals:多功能外围设备)、打印机、复印机等。在以下的说明中以mfp为例进行说明。

在mfp10的主体11的上部具有透明玻璃的原稿台12。在原稿台12上开闭自如地设置有自动原稿输送部(adf)13。此外,在主体11的上部设置有操作面板14。操作面板14包括各种键和触摸面板式的显示部。

在主体11内的adf13的下部设置有作为图像读取部的扫描器部15。扫描器部15读取由adf13传送的原稿或载置于原稿台上的原稿并生成图像数据。扫描器部15具备图像传感器16。图像传感器16沿主扫描方向(在图1中是进深方向)配置。

进一步地,在主体11内的中央部具备构成图像形成部的打印机部17。在主体11的下部具备收纳各种尺寸的纸张的多个纸盒18。打印机部17具有感光鼓和曝光部等。曝光部具有包括作为发光元件的led的扫描头19。打印机部17借助来自扫描头19的光线扫描感光鼓并生成图像。

打印机部17处理由扫描器部15读取到的图像数据、由pc(personalcomputer:个人计算机)等创建的图像数据,并使图像形成在作为印刷对象物的记录介质上。在以下的说明中,以使用纸张s作为记录介质的情况为例进行阐述,但作为记录介质,也能够使用ohp片等。

打印机部17例如是基于串联方式的彩色激光打印机。打印机部17包括黄色(y)、品红色(m)、青色(c)、黑色(k)各颜色的图像形成站20y、20m、20c、20k。图像形成站20y、20m、20c、20k在中间转印带21的下侧从上游往下游侧并列地配置。此外,扫描头19也与图像形成站20y、20m、20c、20k对应地沿主扫描方向设置多个扫描头19y、19m、19c、19k。

图像形成站20y、20m、20c、20k是相同结构。因此,以图像形成站20k为代表进行说明。图像形成站20k具有作为图像承载体的感光鼓22k。在感光鼓22k的周围沿感光鼓22k的旋转方向t配置有带电充电器23k、显影器24k、一次转印辊25k、清洁器26k等。从扫描头19k对感光鼓22k的曝光位置照射光,在感光鼓22k上承载静电潜像。

带电充电器23k使感光鼓22k的表面均匀地整面带电。显影器24k通过被施加显影偏压的显影辊将包括黑色的色调剂以及载体的双组分显影剂供给到感光鼓22k。在感光鼓22k上形成色调剂图像。清洁器26k去除感光鼓22k的表面的残留色调剂。

此外,在图像形成站20y~20k的上部设置有将色调剂供给到显影器24y~24k的色调剂盒27。色调剂盒27包括黄色(y)、品红色(m)、青色(c)、黑色(k)各颜色的色调剂盒27y、27m、27c、27k。

中间转印带21架设于驱动辊31以及从动辊32并循环地移动。此外,中间转印带21与感光鼓22k相对并接触。在中间转印带21的与感光鼓22k相对的位置上设置有一次转印辊25k。通过一次转印辊25k向中间转印带21施加一次转印电压,使感光鼓22k上的色调剂图像一次转印到中间转印带21。

将二次转印辊33与架设中间转印带21的驱动辊31相对地配置。在纸张s通过驱动辊31和二次转印辊33之间时,通过二次转印辊33向纸张s施加二次转印电压。然后,将中间转印带21上的色调剂图像二次转印到纸张s。对中间转印带21在从动辊32附近设置有带清洁器34。

此外,扫描头19k与感光鼓22k相对并作为曝光部发挥功能。感光鼓22k以预先设定的旋转速度旋转,在表面蓄积电荷。通过将来自扫描头19k的光照射到感光鼓22k进行曝光,从而在感光鼓22k的表面形成静电潜像。此外,扫描头19y、19m、19c同样地在对应的图像形成站20y、20m、20c的感光鼓的表面形成静电潜像。

需要说明的是,作为感光鼓22的曝光部,也可以使用激光曝光装置来代替扫描头19。激光曝光装置使用多角镜在感光鼓22k~22c的主扫描方向上扫描从半导体激光元件射出的激光束。

此外,如在图1中所示的那样,在从供纸盒18至二次转印辊33之间设置有输送辊35。输送辊35输送从供纸盒18内取出的纸张s。进一步地,在二次转印辊33的下游设置有定影装置36。定影装置36如后述那样具有ih线圈单元、定影带和与定影带相对并对纸张s施加压力的加压辊。定影装置36将纸张s夹在被加热的定影带与加压辊之间,对纸张s施加热和压力来熔解色调剂,使色调剂图像定影在纸张s上。

此外,在定影装置36的下游设置有输送辊37。输送辊37将纸张s排出到排纸部38。进一步地,在定影装置36的下游设置有翻转输送路径39。通过将纸张s暂且向排纸部38的方向输送并使输送辊37反向旋转,从而使纸张s转向而输送到翻转输送路径39。翻转输送路径39使纸张s翻转并将其导向二次转印辊33的方向。翻转输送路径39在进行双面印刷时使用。

需要说明的是,图像形成装置10的打印机部并不限于串联方式,也可以是其它方式。此外,显影器24的数量也并不限于四个。

接下来参照图2,对一实施方式涉及的定影装置36进行说明。图2是从侧面观察定影装置36的概略结构图。

如图2所示,定影装置36包括定影器单元40和电磁感应加热线圈单元50。定影器单元40包括定影带41和加压辊42。电磁感应加热线圈单元50构成加热单元,以下,称为ih线圈单元50。

定影器单元40的定影带41是包括导电层的环形的圆筒状的旋转体。加压辊42是加压旋转部件。加压辊42以设置于两端的旋转轴为中心旋转。

定影带41具有通过ih线圈单元50的磁场而感应发热的层、例如由铁、镍、铜等导电物质构成的导电层43。或者,也可以在镍层之上层叠铜层。此外,在导电层43的表面具有由硅橡胶等弹性体构成的弹性层和在弹性层的表面的、与色调剂的剥离性良好的剥离层。

此外,在定影带41的内侧,与ih线圈单元50相对地配置有磁性部件44。使高频电流流过ih线圈单元50的线圈,向定影带41的方向产生磁通。通过来自ih线圈单元50的磁通,定影带41的导电层产生涡电流而发热,对定影带41进行加热。

此外,在定影带41的内部具备加压垫45和支承部件46。

加压垫45是加压部件,由铝部件、实施有涂覆的金属部件等构成。支承部件46支承加压垫45,将加压垫45压向定影带41。加压垫45位于隔着定影带41与加压辊42相对的位置。通过加压垫45,从内周部将定影带41压向加压辊42的方向,在定影带41与加压辊42之间形成夹持部。

加压辊42在金属制的芯材421的周围具有耐热性的橡胶层等弹性层422。加压辊42沿定影带41的轴向相对配置。随着加压辊42的旋转,定影带41一起旋转,将纸张s夹在加压辊42与定影带41之间进行输送。

ih线圈单元50配置于定影带41的外周。ih线圈单元50具备线圈51和覆盖线圈51的外周并限制线圈51的磁通的芯52。

定影装置36通过电机对加压辊42的旋转轴进行旋转驱动。通过加压辊42旋转,定影带41从动于加压辊42进行旋转。例如,当加压辊42向图2的箭头a方向旋转时,定影带41向箭头b方向旋转。

于是,将纸张s夹在定影带41与加压辊42之间的夹持部,向箭头c方向输送纸张s。因此,对纸张s施加热和压力来熔解色调剂,使色调剂图像定影在纸张s上。定影带41的轴向的中间区域是自由的,为无张力状态,在加压垫45的位置与加压辊42接触,被加压而变形。

然而,在将ih线圈单元50保持于图像形成装置的主体侧时,进行ih线圈单元50的位置限制是困难的。在实施方式中,提供在将ih线圈单元50安装在图像形成装置10的主体侧并装配有定影器单元40时能够将ih线圈单元50和定影器单元40相对地进行定位的结构。

以下,对实施方式涉及的定影装置的定影器单元40和ih线圈单元50的具体结构进行说明。

图3是示出定影器单元40的立体图,是从ih线圈单元50侧观察到的图。定影器单元40具有框架47,定影带41和加压辊42以能够旋转的方式安装于框架47。此外,安装于框架47的定影带41和加压辊42由盖48覆盖定影带41侧的面以外的部分。定影器单元40使用安装机构固定于图像形成装置10的主体内的板60(后述)。

图4是分解示出ih线圈单元50的立体图。在图4中,ih线圈单元50包括线圈51和芯52。线圈51是沿长边方向缠导电性的线圈而成的,在中央具有窗部511。线圈51随着施加高频电流而产生磁通。

在芯52中,在左右呈翼状延伸的第一铁氧体芯521和第二铁氧体芯522沿长边方向交替地排列配置有多个。排列铁氧体芯521和铁氧体芯522而构成的芯52的长边方向上的中央部插入线圈51的窗部511。

另外,在图4中,芯52的上部由第一罩53覆盖,线圈51的下部由第二罩54覆盖。因此,线圈51和芯52构成于第一罩53和第二罩54之中。

进一步地,第一罩53的上部由屏蔽罩55覆盖。屏蔽罩55例如由铝构成,具有在长边方向上延伸的主体和在主体的侧面沿长边方向形成的多个爪56。此外,在主体的长边方向上的两端部具有向与爪56相反的方向突出的翼57。屏蔽罩55覆盖第一罩53、芯52以及线圈51。进一步地,屏蔽罩55留下第二罩54的与定影带41相对的面未进行覆盖。由此,屏蔽罩55防止线圈51的磁通向周围泄露。需要说明的是,第二罩54的与定影带41相对的面541呈圆弧状弯曲。

图5是示出实施方式涉及的定影装置36的主要部分的结构的分解立体图。在图5中示出了定影器单元40、ih线圈单元50和设置于图像形成装置的主体内的板60。需要注意的是,为了易于理解定影器单元40的结构,主要图示出框架47。

定影器单元40的框架47在底面部471的长边方向上的两端具有侧面部472、473。侧面部472、473与底面部471正交,定影带41和加压辊42(由单点划线所示)沿轴向安装在侧面部472与侧面部473之间。

此外,将插件(差込み具)70分别安装于侧面部472和侧面部473的在ih线圈单元50侧的内表面。插件70在上下具有平行的轴71和72。安装于侧面部472的插件70和安装于侧面部473的插件70的轴71和72通过螺丝73等安装成相互面对面。

ih线圈单元50的第二罩54的圆弧状的面541与定影带41侧相对,圆弧状的面541的相反侧由屏蔽罩55覆盖。屏蔽罩55的爪56向定影带41侧延伸,翼57向板60侧突出。

此外,在ih线圈单元50的长边方向上的两端的侧面设置有f字形状的承接件(受け具)75。承接件75例如一体地形成于第一罩53的侧面。或者,也可以将承接件75作为单独的部件安装在第一罩53的侧面。承接件75位于与插件70相对的位置,具有承接插件70的轴71的轴承76和被轴72压住的承接部77。也就是说,承接件75和插件70构成定位部件。

此外,在ih线圈单元50的长边方向上的中央部的背面安装有托架59。托架59在中央部的高度方向上具有长孔591,通过螺丝等固定于ih线圈单元50的背面。或者,也可以使托架59与屏蔽罩55一体地设置。

进一步地,在设置于ih线圈单元50的两侧面的翼57上形成有长孔571,带台阶的螺丝78插入该长孔571。螺丝78固定于后述的板60的立起片64。

板60是安装ih线圈单元50的部件,在长边方向上的中央部的上端安装有作为支承轴的中心轴61。中心轴61位于与ih线圈单元50的托架59相对的位置,贯通长孔591而向定影器单元40侧突出。

此外,在板60的上方,在与ih线圈单元50相对的面上安装有多个螺旋状的弹簧62。此外,在板60的下方安装有多个螺旋状的弹簧63。进一步地,在板60的长边方向上的两端部形成有立起片64。立起片64具有螺孔641。立起片64与ih线圈单元50的翼57的位置对应地形成。

图6是示出组装图5所示的定影装置后的状态的立体图。图7是示出组装定影装置后的状态的截面图。

如图6以及图7所示,以板60的中心轴61贯通托架59的长孔591的方式安装ih线圈单元50。通过中心轴61贯通托架59,从而确定ih线圈单元50相对于板60的中心位置。此外,通过将螺丝79紧固于贯通托架59的中心轴61的前端,从而防止ih线圈单元50从中心轴61脱落。

此外,使ih线圈单元50的翼57与板60的立起片64的位置对准,将带台阶的螺丝78紧固于长孔571和螺孔641。板60的弹簧62被ih线圈单元50按压而压缩。

在该状态下,ih线圈单元50借助弹簧62而成为相对于板60浮动(フロート)的形式。此外,ih线圈单元50通过中心轴61贯通的托架59支撑自重,并能相对于板60在垂直(鉛直)方向上稍微移动。进一步地,ih线圈单元50能够以中心轴61为支点,在翼57的长孔571的长度范围内沿旋转方向稍微活动。

这样一来,在将ih线圈单元50暂且固定于板60之后,将定影器单元40安装于板60。定影器单元40通过附属的安装机构安装于板60,安装机构的构造能够使用任意的构造。

当已将定影器单元40安装于板60时,固定于框架47的插件70的轴71进入承接件75的轴承76。进一步地,由于轴72碰到承接部77,因此ih线圈单元50以中心轴61为支点的转动受到限制。

在该状态下,弹簧62以向定影器单元40的装配方向的反方向推回ih线圈单元50的方式进行施力。由于弹簧62的施力,插件70的轴71、72可靠地与承接件75的轴承76和承接部77抵接,因此ih线圈单元50与定影器单元40的相对位置稳定。

图8的(a)是示出将ih线圈单元50暂且固定于板60的状态的立体图。如图8的(a)所示,板60的中心轴61贯通ih线圈单元50的托架59的长孔591,在中心轴61的前端紧固有螺丝79。由此,确定ih线圈单元50相对于板60的中心位置。不过,ih线圈单元50相对于板60向长边方向的平移移动被限制。

此外,ih线圈单元50的翼57通过带台阶的螺丝78而安装于板60的立起片64。因此,ih线圈单元50能够以中心轴61为支点,在翼57的长孔571的长度范围内向旋转方向稍微活动。

图8的(b)是示出翼57与板60的立起片64的结合状态的截面图。带台阶的螺丝78具有直径大的台阶部和台阶部前端的直径小的螺丝部,长孔571的短边方向的宽度比带台阶的螺丝78的台阶部的直径稍大。因此,即使将带台阶的螺丝78安装于立起片64,ih线圈单元50也能相对于板60在垂直方向上稍微移动。也就是说,能够在预先设定的范围内允许ih线圈单元50向旋转方向以及垂直方向移动。

图9是将图8的(a)的局部放大地示出ih线圈单元50和定影器单元40结合后的状态的立体图。如图9所示,当将定影器单元40安装于板60时,插件70的轴71进入承接件75的轴承76。因此,ih线圈单元50以中心轴61为支点的转动被限制。此外,由于轴72抵到承接部77而压住,因此ih线圈单元50相对于板60在垂直方向上的活动也被限制。

因此,使ih线圈单元50相对于板60准确地定位。此外,也准确地确定定影器单元40相对于ih线圈单元50的位置。

需要说明的是,定影器单元40通过安装机构安装于板60,在将定影器单元40从板60卸下的情况下,安装机构解锁。随着解锁,定影器单元40与板60的结合分开并被弹簧63推出,从而拆卸变得容易。

以上所述的实施方式阐述了一个例子,也可考虑其它变形例。

例如,虽然承接件75在上侧形成轴承76,在下侧形成承接部77,但也可以在上侧形成承接部77,在下侧形成轴承76。在该情况下,插件70的轴71和72的位置也相反。

此外,也可以在ih线圈单元50的长边方向上的两端部固定插件70,在定影器单元40的框架的两侧面472、473固定承接件75。这种情况下,在已将定影器单元40安装于板60时,使固定于ih线圈单元50的插件70与固定于定影器单元40的承接件75结合。因此,ih线圈单元50以中心轴61为支点的转动受承接件75限制。此外,相对于板60在垂直方向的活动也被限制。

此外,弹簧62、63并不限于螺旋弹簧,也可以是板簧等具有反作用力的弹簧。

此外,如在图3中所示的那样,也可以在定影器单元40的盖48的前端部设置具有孔的止动件49,且使中心轴61的长度足够长并使其前端稍稍变尖而穿入止动件49的孔中。在该例子中,能够将中心轴61不仅利用于ih线圈单元50的定位,还能利用于定影器单元40的定位。由此,能够使用于定位的结构简单,还能降低定位偏差。

如以上所说明的那样,在实施方式涉及的定影装置中,采用使ih线圈单元50在浮动状态下暂且固定于板60,从而使ih线圈单元50在预先设定的范围内某种程度地自由活动那样的结构。然后,通过装配定影器单元40,从而能够准确地定位定影器单元40和ih线圈单元50。因此,能够一边进行与ih线圈单元50的定位,一边平稳地装配定影器单元40。

另外,虽然阐述了本发明的几个实施方式,但这些实施方式只是作为示例而提出的,并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式、其变形被包括在发明的范围、宗旨中,同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

附图标记说明:

10图像形成装置

36定影装置

40定影器单元

50ih线圈单元(加热单元)

59托架

60板

61中心轴(支承轴)

70插件

75承接件

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