本发明涉及一种使调色剂图像定影在纸张上的定影装置以及具有该定影装置的图像形成装置。
背景技术：
针对近年的对省电化和缩短预热时间的要求，定影装置的低热容量化正在发展。作为低热容量化的具体结构，有时采用通过励磁线圈被电磁感应加热的、具有可挠性的定影带。加压部件被推压到定影带上，从而在定影带与加压部件之间形成加压区域。通过加压部件旋转，而使定影带从动于加压部件而旋转，片材通过加压区域。此时，被转印于片材的调色剂图像被加热、加压而定影于片材。另外，在定影带的内侧，于与加压区域相反的一侧配置有与励磁线圈相向的带引导件。带引导件与定影带的内周面接触而支承定影带。通过设置这样的带引导件，而能够降低定影装置的热容量。
在这种结构的定影装置中，加压部件和带引导件通过定影带的旋转而相对于该定影带滑动。在加压部件和带引导件的滑动负载较大的情况下，存在定影带打滑而产生加热不良和输送不良的担忧。
尤其是，在能够切换加压区域的压力的结构的情况下，当加压区域的压力被减小时，定影带的驱动力下降，因此，容易产生这样的不良。
通过具有分离机构的定影装置使其发热部件(带引导件)离开定影带，从而能够细致地调整定影带的加热状态，其中，分离机构使以与定影带的内周面抵接的方式设置的发热部件离开定影带。
然而，如果发热部件离开定影带的话，定影带的轨道会变得不稳定或者发生变化。这样一来，励磁线圈和定影带的距离发生变化，而存在如下担忧：定影带的加热效率下降，或者在加压区域的入口发生纸张的输送不良。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种定影装置以及图像形成装置，其不会产生定影带的加热不良和纸张的输送不良，能够使定影带稳定地旋转。
本发明的一技术方案所涉及的定影装置具有定影带、加压部件、加热部、引导部件和接触力变更部。所述定影带具有可挠性且能够旋转。所述加压部件与所述定影带之间形成加压区域。所述加热部从外侧加热所述定影带。所述引导部件与所述定影带的内周面接触而以与所述加热部相向的方式支承该定影带。所述接触力变更部根据所述加压区域的压力，使所述引导部件向接近或者离开所述定影带的方向移动，来变更所述引导部件对所述定影带的接触力。
本发明的一技术方案所涉及的图像形成装置具有：图像形成部，其将调色剂图像形成于纸张；和上述定影装置，其将所述调色剂图像定影于所述纸张上。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的打印机的内部结构的主视图。
图2是本发明的一实施方式所涉及的定影装置的、带引导件和定影带的接触力较高的状态下的剖视图。
图3是本发明的一实施方式所涉及的定影装置的、带引导件和定影带的接触力较低的状态下的剖视图。
图4是表示本发明的一实施方式所涉及的定影装置的压力变更部的侧视图。
具体实施方式
下面，参照附图的同时对本发明的图像形成装置和定影装置进行说明。
首先，使用图1对作为图像形成装置的彩色打印机的整体结构进行说明。图1是示意性地表示彩色打印机1的内部结构的主视图。下面，将图1中的纸面近身侧作为彩色打印机1的正面侧(前侧)，左右方向以从正面观看彩色打印机1的方向为基准来进行说明。各图的L和R分别表示左方向和右方向。
彩色打印机1的装置主体2具有：供纸盒3，其用于收装纸张S；供纸装置4，其从供纸盒3送出纸张S；图像形成部5，其将调色剂图像形成于纸张S；定影装置6，其将调色剂图像定影在纸张S；排纸装置7，其排出纸张S；和出纸盘8，其接受被排出的纸张S。再者，在装置主体2形成有纸张S的输送路径10，该输送路径10从供纸装置4经过图像形成部5和定影装置6朝向排纸装置7。
通过供纸装置4从供纸盒3被供给出的纸张S沿输送路径10被输送到图像形成部5，而调色剂图像形成于纸张S。纸张S沿输送路径10被送至定影装置6，调色剂图像被定影在纸张S。被定影有调色剂图像的纸张S从排纸装置7被排出到出纸盘8。
接着，参照图2～图4对定影装置6进行说明。图2和图3是表示定影装置6的剖视图，图2是表示带引导件和定影带的接触力较高的状态，图3是表示带引导件和定影带的接触力较低的状态。图4是表示定影装置的压力变更部的侧视图。
如图2和图3所示，定影装置6包括：具有可挠性的环状定影带21，与定影带21之间形成加压区域N的作为加压部件的加压辊22，变更加压区域N的压力的压力变更部23(参照图4)，对定影带21进行加热的作为加热部的IH加热器24，与定影带21的内周面接触而以与IH加热器24相向的方式支承该定影带21的作为引导部件的带引导件25，和变更带引导件25对定影带21的接触力的接触力变更部26。
定影带21是具有规定内径且具有比纸张通过的纸张通过区域长的宽度的环状带。作为一例，内径为20mm～50mm。定影带21由具有可挠性的材料形成，具有基材层、弹性层和离型层，其中，弹性层设置于基材层的外周面；离型层设置于弹性层的外周面。基材层由Ni(镍)等磁性金属、或者添加了Cu(铜)、Ag(银)、Al(铝)等金属的聚酰亚胺树脂形成。在由Ni(镍)形成的情况下，作为一例，厚度为25μm～50μm，在由聚酰亚胺树脂形成的情况下，作为一例，厚度为50μm～100μm。弹性层由硅橡胶等形成。作为一例，弹性层的厚度为100μm～500μm。离型层由PFA管等形成。作为一例，离型层的厚度为15μm～50μm。另外，还有时在基材层的内周面形成有滑动层。滑动层由聚酰亚胺酰胺、PTFE等形成。
定影带21的两端被支承机构(图示省略)支承，并且，该定影带21能够以轴心为中心旋转。
加压辊22具有铁芯、弹性层和离型层，其中，弹性层设置于铁芯的外周面；离型层设置于弹性层的外周面。弹性层由硅橡胶等形成。离型层由PFA管等形成。
加压辊22配置于定影带21的右侧，以向接近或者离开定影带21的方向能够摆动的方式被压力变更部23支承。铁芯的一端连接于驱动源(图示省略)，加压辊22通过驱动源能够向图2和图3的顺时针方向旋转。
如图4所示，压力变更部23具有加压辊保持部31和推压垫32(参照图2和图3)，其中，加压辊保持部31将加压辊22能够摆动地进行保持；推压垫32以与加压辊22相向的方式设置于定影带21的内部。
参照图4对加压辊保持部31进行说明。加压辊保持部31具有保持臂34、推压臂35、弹簧36和偏心凸轮37，其中，保持臂34将加压辊22能够旋转地进行保持；推压臂35能够转动地与保持臂34连接；弹簧36设置于保持臂34与推压臂35之间；偏心凸轮37以能够抵接的方式设置于推压臂35。
保持臂34将加压辊22的铁芯的两端部以分别能够旋转的方式进行支承。各保持臂34以转动轴34a为中心能够转动地设置。推压臂35隔着各保持臂34配置在与定影带21相反的一侧，以保持臂34的转动轴34a为中心能够转动地设置。在各推压臂35的与定影带21相反的一侧的表面形成有凸轮从动部39。
弹簧36被架设于各保持臂34与各推压臂35之间，对各保持臂34向离开各推压臂35的方向施力。
在偏心凸轮37，沿外周面形成有凸轮面40。凸轮面40以自旋转轴起的距离沿周向变化的方式形成，且具有自旋转轴起的距离最长的加压面40a和自旋转轴起的距离最短的减压面40b。推压臂35的凸轮从动部39通过弹簧36的施加力而被推到偏心凸轮37的凸轮面40。
如图2和图3所示，推压垫32支承于支承部件43，该支承部件43设置于定影带21的内部。支承部件43具有中空的方筒状。推压垫32以与加压辊22相向的方式配置，该推压垫32与定影带21的内周面接触。推压垫32例如由液晶聚合物等树脂形成。在推压垫32的与定影带的内周面接触的部分，还有时设置有弹性体。推压垫32的外周面由滑动片材45覆盖。作为一例，滑动片材45由含氟树脂形成，该含氟树脂为具有低发热性的低摩擦树脂。
这样，加压辊22通过压力变更部23被推压到定影带21，从而在加压辊22与定影带21之间形成沿着纸张的输送路径10的加压区域N。在比加压区域N靠输送方向的上游侧的位置设置有将纸张向加压区域N进行引导的进入引导件47，在比加压区域N靠输送方向的下游侧的位置设置有将纸张与定影带21分离的分离板49。
对由压力变更部23进行的加压区域N的压力变更动作进行说明。当偏心凸轮37通过马达(图示省略)而旋转时，凸轮从动部39追随着偏心凸轮37的凸轮面40，而使推压臂35以转动轴34a为中心转动。当偏心凸轮37的加压面40a与凸轮从动部39抵接时，推压臂35向保持臂34的方向转动，使得保持臂34向接近定影带21的方向转动。据此，加压辊22经由定影带21和滑动片材45被推到推压垫32，来增加加压区域N的压力。另一方面，当偏心凸轮37的减压面40b与凸轮从动部39抵接时，推压臂35向与保持臂34相反的一侧转动，使得保持臂34向离开定影带21的方向转动。据此，减小加压区域N的压力。这样来增加或者减小加压区域N的压力。作为一例，加压区域N的减压时的压力为大致加压时的1/10。
IH加热器24具有线圈部、将线圈部保持成卷线状的线圈架和拱形铁芯。IH加热器24以覆盖定影带21的外周面的左半部分的方式被支承。通过将高频的交流电压施加给线圈部，由此来产生磁场，通过该磁场的作用，在定影带21的基材层产生涡流(Eddy Current)，而使基材层发热，来加热定影带21。
带引导件25为具有弹性的部件，具有主体部51、支承端部52和凸轮卡合端部53，其中，主体部51与定影带21的内周面接触；支承端部52在定影带21的周向上设置于主体部51的一端(下端)；凸轮卡合端部53设置于主体部51的另一端(上端)。带引导件25由导电材料形成，作为一例，其厚度为0.1mm～0.5mm。
主体部51具有沿着定影带21的内周面的圆弧状的截面形状。支承端部52在从主体部51的下端在定影带21的径向上向内侧弯曲之后，向与主体部51相反的方向垂直弯曲。支承端部52固定于支承部件43的下表面。凸轮卡合端部53在从主体部51的上端在定影带21的径向上向内侧弯曲之后，以比直角稍大的角度向主体部51的方向弯曲。凸轮卡合端部53穿过形成于支承部件43的开口43a向支承部件43的中空部延伸。
带引导件25以支承端部52为支点以向图2和图3的逆时针方向施加弹力的方式支承于支承部件43。据此，朝向径向外侧的张力被施加给定影带21的内周面，从而使定影带21的旋转轨道保持稳定。再者，贯穿定影带21的磁场被带引导件25吸收而发热，因此，也能够得到提高发热效率的效果。
接触力变更部26具有旋转轴55，该旋转轴55配置于支承部件43的中空部，与定影带21的轴心平行。旋转轴55的中央部以周向的一部分为小径的方式沿周向被切除而形成有偏心凸轮56。带引导件25的凸轮卡合端部53从下方与该偏心凸轮56卡合。在旋转轴55旋转而如图2所示那样使凸轮卡合端部53与偏心凸轮56卡合的状态下，带引导件25通过朝向图2和图3的逆时针方向的弹力被维持在主体部51与定影带21的内周面强有力地接触的姿势。另一方面，如图3所示，在凸轮卡合端部53与旋转轴55(未形成有偏心凸轮56的非切除部)卡合的状态下，凸轮卡合端部53被向下方(或者右斜下方)按压，主体部51的上端部从定影带21的内周面向下方离开。据此，主体部51对定影带21的内周面的接触力变弱。此外，主体部51的上端部以外的部分仍保持与定影带21的内周面接触的状态。
对具有上述结构的定影装置6的定影动作进行说明。如图2所示，在普通纸通过时，加压区域N的压力被维持在加压状态。接触力变更部26的旋转轴55旋转，以使带引导件25的凸轮卡合端部53与偏心凸轮56卡合，从而使带引导件25对定影带21的接触力被维持在较高的状态。
在彩色打印机1的电源切断时、处理定影装置6内的卡纸时、信封等厚纸通过时，与普通纸通过时相比，加压区域N的压力被减小。通过减小加压区域N的压力，能够防止在彩色打印机1的电源切断时加压辊22的C状形变(在加压辊22长时间压接的状态下被放置而产生的凹状的永久歪斜)，并且能够在处理定影装置6内的卡纸时容易进行处理作业，另外能够在信封等厚纸通过时防止产生褶皱。
此外，定影带21在不旋转地被加热的情况下沿周向形成有温度不均斑块，因此，需要一边旋转定影带21一边对其进行加热。另外，在彩色打印机1的电源接通之后或者卡纸作业处理结束之后，需要短时间对定影带21进行加热，因此，需要在加压区域N的压力保持为减压状态的情况下对加热带21进行加热。另外，在信封通过时，为了防止产生褶皱，也需要在加压区域N的压力保持为减压状态的情况下对定影带21进行加热。
为了减小加压区域N的压力，如上述所示那样使压力变更部23的偏心凸轮37旋转，而使减压面40b与凸轮从动部39抵接。这样，当加压区域N的压力被减小时，存在通过加压区域N的纸张的输送力下降的担忧。
因此，当加压区域N的压力减小时，接触力变更部26使带引导件25向离开定影带21的方向移动，以使带引导件25对定影带21的接触力变弱。即，如上述所示，使旋转轴55旋转，以使凸轮卡合端部53与旋转轴55(未形成有偏心凸轮56的非切除部)卡合。据此，如上述所示，凸轮卡合端部53被向下方(或者右斜下方)按压，而使主体部51的上端部从定影带21的内周面向下方离开，来降低带引导件25和定影带21的滑动负载。因此，即使通过加压区域N的纸张的输送力下降，也能够防止定影带21打滑，从而能够适当地输送纸张。
此外，压力变更部23和接触力变更部26同控制部(图示省略)电连接。当加压区域N的压力通过压力变更部23被变更时，控制部根据变更后的压力来控制接触力变更部26，以变更带引导件25和定影带21的接触力。
如上述说明所示，在本发明的定影装置6中，当加压区域N的压力被减小时，接触力变更部26使带引导件25对定影带21的接触力变弱，来降低滑动负载。据此，即使加压区域N的压力被减小而使纸张的输送力下降，也能够使定影带21不打滑地进行旋转。因此，能够适当地输送纸张，并且能够防止加热不良和纸张的输送不良。
再者，在带引导件25和定影带21的接触力下降的状态下，带引导件25在定影带21的旋转方向上，于比加压区域N靠下游侧的位置离开定影带21，但是，在比加压区域N靠上游侧的位置仍保持与定影带21接触的状态。因此，能够使定影带21的旋转轨道保持稳定。尤其是，在纸张的进入侧确保了定影带21的旋转轨道，因此，能够使纸张顺利地进入加压区域N。
另外，接触力变更部26由形成了偏心凸轮56的旋转轴55构成，因此，能够使接触力变更部26构成为简单的结构。
在本实施方式中，在与普通纸通过时相比，加压区域N的压力被减小了的情况下，接触力变更部26以减小带引导件25和定影带21的接触力的方式构成。但是，在对加压区域N的压力进行2级以上的减压时，接触力变更部26也可以根据加压区域N的压力对带引导件25和定影带21的接触力进行2级以上的调整。
此外，在本实施方式中，根据加压区域N的压力的变更，接触力变更部26以调整带引导件25和定影带21的接触力的方式构成，但是，在加压区域N的压力变更时以外的情况下，也可以根据需要来调整带引导件25和定影带21的接触力。