片材处理装置和成像设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于处理片材的片材处理装置，和设置有片材处理装置的成像设备 (复印机、打印机、传真机等）。
【背景技术】
[0002] 通常，电子照相成像设备把形成在作为图像承载部件的感光鼓上的潜像显影以形 成可视图像，并且使用静电力将可视图像（调色剂图像）转印到片材上。随后，成像设备用 热和压力将生成的调色剂图像定影在片材上，以将图像纪录在片材上。
[0003] 这种成像设备包括采用加热辊定影系统的定影装置。更具体地，具有弹性的加压 辊与保持在预定温度的定影辊（内含诸如加热器的热源）压接触，以形成定影夹持部，调色 剂图像在定影夹持部定影到片材上。
[0004] 近年来，在采用这类定影装置的成像设备（尤其是全彩成像设备）中，从改进调色 剂图像的着色性和图像质量的角度来看，已知能够延长加热时间并且增加定影速度的定影 装置。例如，如在日本专利申请公开No. 5-150679中所讨论的，已知一种称为带夹持式定影 装置的定影装置，其中，由多个辊拉伸的环形定影带与加热辊压接触。
[0005] 此外，近年来一直需要增加处理速度以改进成像设备的输出速度。为此，在与片材 传送方向垂直相交的宽度方向上需要较大的夹持部宽度。已提出并商业化生产了一种确保 大夹持部宽度的带定影系统，其中，由环形带代替定影辊或代替加压辊或代替这两者。
[0006] 在这些定影装置的热定影处理中，由于对转印有调色剂图像的片材加热并加压， 因此水分在压接触夹持部处以及在片材经过压接触夹持部之后从片材内蒸发。在该处理 中，由于片材加热引起的片材水分量改变与因压力施加到片材的应力一起造成片材弯曲的 现象（称为卷曲）和片材成波状的现象（称为波褶）。
[0007] 下面是对最常用作片材的片材状纸张的纤维水平的说明。纸张由彼此交缠的短纤 维构成，在纤维内和纤维之间存在水分。此外，由于纤维和水处于形成氢键的平衡状态，因 此平滑度得以保持。
[0008] 当在定影处理中对片材加热并加压时，纤维因压力而移位。当在这种状态下对片 材加热时，水分蒸发并且在纤维之间进一步形成氢键，因此使片材变形。如果搁置片材，则 片材从环境吸收水分，并且纤维之间的氢键再次分开。因此，片材容易回到之前的状态。然 而，由于水分没有进入到一些纸张纤维之间，因此片材变形得以保持。如上所述，存在两种 不同的变形模式：卷曲和波褶。片材前后表面之间的伸缩差异导致发生卷曲。片材中心和 片材边缘之间的伸缩差异导致发生波褶。
[0009] 在片材边缘处发生波褶的第一个原因在于片材经过定影装置的夹持部的过程。例 如，在如带定影系统中那样具有宽夹持部的定影装置的情况下，为了避免在片材经过夹持 部过程中片材上产生褶皱，在夹持部中将与片材传送方向垂直相交的宽度方向上的片材边 缘的片材传送速度设定为大于片材中心的片材传送速度。结果，在对片材施加摩擦作用的 情况下，在片材经过夹持部之后，片材边缘比片材中心附近更大程度地沿片材传送方向伸 展，从而在片材边缘处产生波褶。
[0010] 在片材边缘处产生波褶的第二个原因在于片材经过定影装置的夹持部之后的过 程。在片材摞堆叠的状态下，每个片材接触大气并且水分在片材边缘处迅速进出。另一方 面，片材堆叠，因此水分不容易在片材中心处进出。因此，在定影处理中对片材加热并且片 材内的水分蒸发之后，片材迅速地从片材边缘吸收水分。结果，片材边缘比片材中心附近更 大程度地沿片材传送方向伸展，从而在片材边缘产生波褶（在后文中被称为波褶）。
[0011] 为了解决这种波褶问题，已知在国际公开W02014/069307中所讨论的片材处理装 置，其中，沿片材传送方向对片材施加拉力，使得波褶得以减少。
[0012] 然而，在国际公开No. 2014/069307中所讨论的片材处理装置构造中，由于沿片材 传送方向笔直布置多个用于牵拉片材的辊对，因此存在难以对片材施加足够拉力的问题。
[0013] 本发明涉及一种在牵拉片材的构造中有效地对片材施加拉力的技术，以作为用于 避免片材波褶的措施。
【发明内容】
[0014] 根据本发明的一方面，本发明包括：第一转动部件对，构造成在夹持部夹持片材并 且传送片材；第二转动部件对，沿片材传送方向布置在第一转动部件对的下游侧，并且构造 成在夹持部夹持片材并且传送片材；以及加载装置，构造成当片材被第一和第二转动部件 对夹持时对第一转动部件对的转动施加负荷，以便在第二转动部件对传送的片材上产生拉 应力；其中，当片材被第一和第二转动部件对夹持时，在片材上产生弯曲应力。
[0015] 根据本发明的另一方面，成像设备包括：定影单元，构造成对形成在片材上的未定 影图像进行热定影；以及上述片材处理装置，构造成对定影有图像的片材进行处理。
[0016] 通过下面参考附图对本发明示例性实施例的说明，将明白本发明的其它特征。
【附图说明】
[0017] 图1A、1B、1C均是示出了技术问题的示意图。
[0018] 图2是示出了根据第一示例性实施例的电子照相打印机的剖视图。
[0019] 图3是示出了根据第一示例性实施例对打印机和片材波褶修正装置的控制的方 框图。
[0020] 图4是示出了根据第一示例性实施例的加湿装置的剖视图。
[0021] 图5是示出了根据第一示例性实施例的片材牵拉传送装置的剖视图。
[0022] 图6是示出了根据第一示例性实施例在片材牵拉传送装置中的传送路径的剖视 图。
[0023] 图7是示出了根据第一示例性实施例的片材牵拉传送装置的透视图。
[0024] 图8是示出了根据第一示例性实施例的片材牵拉传送装置的另一透视图。
[0025] 图9A是示出了用于研究对片材施加弯曲应力时片材伸展差异的实验构造的视 图，图9B是示出了实验结果的视图。
[0026] 图10A、10B、10C、10D均是示出了片材牵拉传送装置的效果验证实验结果的表格。
[0027] 图11是示出了在片材牵拉传送装置的效果验证实验中使用的测量方法的视图。
[0028] 图12是示出了根据第一示例性实施例的卷曲消除装置的剖视图。
[0029] 图13是示出了根据第二示例性实施例的片材牵拉传送装置的剖视图。
[0030] 图14是示出了根据第二示例性实施例的片材牵拉传送装置中的传送路径的剖视 图。
[0031] 图15是示出了根据第三示例性实施例的片材牵拉传送装置的剖视图。
[0032] 图16是示出了根据第三示例性实施例的片材牵拉传送装置中的传送路径的剖视 图。
[0033] 图17A是示出了用于研究稳定传送片材所需力的实验构造的视图，图17B是示出 了实验结果的视图。
[0034] 图18是示出了根据第四示例性实施例的片材牵拉传送装置中的传送路径的剖视 图。
[0035] 图19是示出了根据第五示例性实施例的片材牵拉传送装置中的传送路径的剖视 图。
【具体实施方式】
[0036] 下面参照附图对本发明的优选示例性实施例进行详细说明。然而，在下面示例性 实施例中所描述的元件的尺寸、材料、形状和相对布置并不局限于此，而是应该按照根据本 发明的装置构造和其它多种条件所需的进行改变。因此，除非特别说明，本发明的范围不局 限于下面的示例性实施例。
[0037] 下面参照图2-4对根据第一示例性实施例设置有片材处理装置的成像设备进行 说明。下面首先对成像设备进行说明，然后对片材处理装置进行说明。下面将基于包括成 像设备主体和片材处理装置的成像设备对本示例性实施例进行说明，其中，成像设备主体 包括成像单元，片材处理装置连接到成像设备外部。然而，本发明也适用于片材处理装置与 成像设备主体成一体的成像设备构造。
[0038] 作为成像设备的实例，下面参照图2对成像设备主体和可拆卸地连接到成像设备 主体的片材处理装置进行说明。图2的视图示意性地示出了作为成像设备主体实例的彩色 电子照相打印机500、和作为片材处理装置实例的片材波褶修正装置900。图2是垂直于所 传送片材的表面并且平行于片材传送方向的剖视图。在下文中，除非特别指出，否则装置的 剖视图是沿该方向获得的剖视图。片材波褶修正装置900包括片材牵拉传送装置101和 201(拉力施加装置）和片材加湿装置（水分施加装置）400。在下文的描述中，彩色电子照 相打印机简称为"打印机"。
[0039] 在片材上形成调色剂图像。片材的实例包括普通纸、作为普通纸替代品的树脂片 材状纸张、厚纸、以及用于投影仪的纸张。
[0040] 图2所示的打印机500包括分别对应于黄色（Y)、品红色（M)、青色（C)、黑色（Bk) 的成像单元510。每个成像单元510在片材上形成相应颜色的调色剂图像。作为中间转印 部件的环形中间转印带531布置成面对成像单元510。更具体地，成像设备采用级联系统， 其中，并行地进行形成各个颜色可视图像的处理。
[0041] 用于颜色Y、M、C、Bk的成像单元510的布置顺序不局限于图2所示的布置顺序。 本发明不仅可应用于图2所示的全彩中间转印式成像设备，还可应用于单色成像设备。
[0042] 图2所示用于各个颜色的各成像单元510均设置有以下处理单元。每个成像单元 510包括作为图像承载部件用于在表面上承载相应颜色Y、M、C、Bk静电潜像的电子照相感 光部件（在后文中称为感光鼓）511、充电辊512、激光扫描器513、以及显影单元514。通过 充电辊512对感光鼓511预充电。随后，通过激光扫描器513对感光鼓511曝光，从而在感 光鼓上形成潜像。显影单元514显影潜像以显现为调色剂图像。
[0043] 在感光鼓511面对初次转印辊515的初次转印部处，在图2所示各感光鼓511的 表面上形成的调色剂图像通过初次转印辊515而逐一地初次转印到中间转印带531上。
[0044] 与此同时，片材P从图2所示的片材盒520进给，并且传送到阻挡辊对523。阻挡 辊对523接收片材P，并且如果片材歪斜则修正歪斜。随后，与中间转印带531上的调色剂 图像同步地，阻挡辊对523将片材P传送到布置在中间转印带531和二次转印辊535之间 的二次转印部。在二次转印部处，通过二次转印辊535把中间转印带531上的彩色调色剂 图像二次转印到片材Pi。
[0045] 随后，通过成像单元510形成有图像（调色剂图像）的片材P被传送到图2所示 的定影装置（定影单元）100。定影装置100在在定影夹持部夹持片材P的同时对未定影的 调色剂图像（未定影的图像）加热并加压，以将调色剂图像定影在片材P上。通过排出辊 对540把经过了定影装置100的片材P传送到作为用于处理片材P的片材处理装置的片材 波褶修正装置900。随后，通过片材波褶修正装置900对片材进行片材波褶修正，随后把片 材排出到排出托盘565上。
[0046] 下面，对定影装置100进行说明。图2所示的定影装置100包括作为加热转动部 件的定影辊110和作为加压转动部件的加压辊111。定影辊110对片材P上的调色剂施加 由内部卤素加热器（未示出）产生的热量，并且与加压辊111 一起传送片材P。定影辊100 由例如外径为56mm、内径为50mm的错圆筒管制成的金属芯、和包含在金属芯中的卤素加热 器构成。金属芯的表面涂覆有例如厚度为2mm、硬度（AskerC)为45度的硅橡胶制成的弹 性层，弹性层的表面涂覆有全氟烷氧基树脂（PFA)或聚四氟乙烯（PTEE)耐热脱模层。
[0047] 图2所示的加压辊111与定影辊110 -起传送片材P。加压辊111也由例如外径 为56mm、内径为50mm的错圆筒管制成的金属芯构成。金属芯的表面涂覆有例如厚度为2mm、 硬度（AskerC)为45度的硅橡胶制成的弹性层，弹性层的表面涂覆有PFA或PTEE耐热脱 模层