定影装置和图像形成装置的制作方法

专利名称：定影装置和图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在使用例如电子照相法的图像形成装置中，将色调剂像定影在记录介质上的定影装置。
背景技术：
在使用电子照相法的诸如复印机和打印机等的图像形成装置中，对形成为例如鼓状的感光体(感光鼓)进行均匀充电，并且用根据图像信息控制的光来扫描和曝光感光鼓，以便在感光鼓上形成静电潜像。接着，用色调剂将静电潜像变成可见图像(色调剂像)。然后，将色调剂像从感光鼓上直接转印到记录介质上；或者先将色调剂像一次转印到中间转印介质上，再从中间转印介质上二次转印到记录介质上。此后，利用定影装置将色调剂像定影在记录介质上。
例如，用于这种图像形成装置的定影装置包括定影辊，在该定影辊中，将热源设置在圆筒形芯杆(core bar)内，并且这样形成该定影辊，即，将耐热弹性层和弹性层外周表面上的防粘层层叠在芯杆上；以及加压辊，其设置为与定影辊平行且与之压力接触，并将加压辊形成为这样即，将耐热弹性层和弹性层外周表面上的由耐热树脂膜或耐热橡胶膜等制成的防粘层层叠在芯杆上。而且，使其上承载有未定影色调剂像的记录介质在定影辊和加压辊之间穿过，以便对未定影色调剂像进行加热和加压，从而将色调剂像定影在记录介质上。这种定影装置被称为双辊定影法，并且它通常被广泛使用。
同时，在这种使用像双辊定影法一样的定影辊的传统定影装置中，定影辊自身具有大的热容。因此，会存在这样的问题即使当打开图像形成装置的电源同时开始对定影装置供电时，也需要相当长的时间使定影辊从正常温度上升到定影温度(预热)。由于定影辊具有这种难以快速启动的特性，因此当图像形成装置处于待机状态时，也必需将定影辊的温度一直保持恒定，以准备开始进行图像形成操作。因此，还存在定影装置的电力消耗大的问题。
为了解决这些问题，开发了使用环状定影带部件的定影装置，来替代使用定影辊的结构。由于定影带部件的基底部件是由膜状的耐热树脂或类似材料制成的，因此与诸如定影辊的辊状部件相比，其优点是热容小并且能在短时间内进行预热。而且，由于容易快速启动，也可以减小图像形成装置在待机状态的电力消耗。
作为与使用定影带部件的定影装置相关的传统技术的一个实例，提出了以下技术(例如，参见JP-A-2003-223064)。根据这项技术，定影装置被设计为这样即，在内部空间中设置卤素加热器。定影装置还包括加热膜(定影带部件)以及加压辊部件，加热膜由支撑部件可旋转地支撑，将加压辊部件设置成与加热膜压力接触，以形成定影辊隙并驱动加热膜，以便加热膜随加压辊部件旋转。卤素加热器辐射的红外线会聚在定影辊隙中，以将辊隙部分中的加热膜加热，从而根据需要在经过定影辊隙的记录介质上形成色调剂像。
在这种使用定影带部件的定影装置中，通常，定影带部件适于随加压辊部件旋转。但是，在这种使定影带部件随加压辊部件旋转的结构中，定影带部件的旋转速度可能会在因加压辊部件热膨胀而造成的定影带部件的表面速度变化的影响下而改变。此外，由于定影带部件由来自加压辊部件的摩擦力的带动而旋转，因此，如果定影带部件与支撑定影带部件的支撑部件之间的滑动阻力增大，则会在定影带部件与加压辊部件之间产生滑动。因此，定影带部件的旋转速度可能会减小。这样，当记录介质经过定影辊隙部分时，存在这样一种可能性即，在记录介质上的定影图像会产生紊乱，或者记录介质产生皱褶。
作为一种用于抑制定影带部件这种旋转速度上的变化的方法，还提出了以下技术(例如，参见JP-A-7-281549)。根据这项技术，在对应于定影带部件的端部和加压辊部件的端部的位置上分别设置齿轮，在使齿轮相互啮合的同时，定影带部件和加压辊部件进行旋转。或者在对应于定影带部件的端部和加压辊部件的端部的位置分别设置凹陷(或突起)和突起(或凹陷)，在使凹陷(或突起)和突起(或凹陷)啮合的同时，定影带部件和加压辊部件进行旋转，从而抑制了定影带部件和加压辊部件之间的速度差。
同时，由于在包括定影带部件和加压辊部件的定影装置中，需要给予定影图像适当的光泽度，因此需要在定影带部件和加压辊部件之间的定影辊隙部分施加预定的压力(辊隙压力)。如上所述，如果为了抑制随加压辊部件旋转的定影带部件的旋转速度的减小，而使定影带部件和加压辊部件之间的齿轮彼此啮合，则定影带部件和加压辊部件之间的推力受到齿轮之间的啮合部分的限制。因此，可能会产生这样的问题即，将预定的辊隙压力施加到定影辊隙部分会变得困难。因此，为了使定影带部件的旋转速度稳定，优选的是采用这样的结构即，在定影带部件的两端分别安装齿轮部件，并将齿轮部件连接到驱动源上，以通过驱动源对齿轮部件进行驱动，而不是采用这样的结构即，定影带部件从加压辊部件间接地接收驱动力，以随加压辊部件旋转。在这种结构中，即使在加压辊部件热膨胀或者加压辊部件和支撑部件之间的滑动阻力增大时，也能使定影带部件的旋转速度稳定。此外，由于在定影带部件和加压辊部件之间存在齿轮之间的啮合部分，因此能以所要求的压力使加压辊部件与定影带部件进行压力接触，并且也可以设置预定的辊隙压力。
但是，在被旋转驱动的对象是由具有高强度或刚度的材料制成(例如金属圆筒体)的情况下，首先，在圆筒体中形成槽或孔，同时在各个齿轮部件上形成与这些槽或孔对应的突起。然后，通过使圆筒体的槽或孔与齿轮部件的突起进行配合，可以将圆筒体和齿轮部件结合在一起。通过这种结合方法，可以容易地将旋转驱动力传递到圆筒体上，而不会在圆筒体中引起诸如变形或断裂等的破损。相反，如果被旋转驱动的对象是具有低强度或刚度的薄壁定影带部件，并且采用上述普通的方法即，将槽或孔与突起进行配合，接着在槽或孔与突起之间的配合部分将定影带部件和齿轮部件部分地结合在一起，则应力可能会集中在配合部分上，这使得定影带部件不可能仅靠其自身的强度来承受配合部分的应力。结果，容易在定影带部件中出现诸如断裂等的破损。因此，存在的主要问题在于不但不能有效地传递驱动力，而且最终会导致定影带部件的破损，这使得定影装置的功能丧失。

发明内容
提出本发明以解决上述技术问题。
根据本发明第一方案，提供的一种定影装置包括定影带部件，其被设计成环状并可旋转；驱动力传递部件，其被设置在所述定影带部件的各端上，并且将旋转驱动力传递到所述定影带部件上；以及加压部件，其被设置来推压所述定影带部件的外表面，并在所述加压部件和所述定影带部件之间形成定影辊隙部分，其中，将各个驱动力传递部件沿所述定影带部件相应端的整个周边区域固定到所述定影带部件上。


在附图中图1是表示图像形成装置的结构示意图；图2是表示根据第一实施例的定影装置结构的平面示意图；图3是沿线III-III得到的剖视图，表示根据第一实施例的定影装置的结构；图4是表示定影带的层结构图；图5A和5B是表示端盖部件的结构图；图6表示定影带在其圆周方向上的表面温度不匀性与传统实例进行比较的图；图7图示了在将衬块支撑部件装入定影带内部时的组装方法；图8A和8B表示在端盖部件的齿轮部分的轮齿轮廓由斜齿和直齿形成时各个端盖部件的状态图；图9表示当将具有由斜齿形成的齿轮部的端盖部件设置在定影带的两端时，作用在端盖部件上的力的图；图10表示在端盖部件上设置油封圈的结构图；图11表示根据第二实施例的定影装置结构的剖视示意图。
具体实施例方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。
第一实施例图1是表示采用本实施例的图像形成装置的结构示意图。图1所示的图像形成装置是采用中间转印法的图像形成装置，这一般称为“串联式”。该图像形成装置包括多个图像形成单元1Y、1M、1C和1K，其中彩色成分的色调剂像分别通过电子照相方法形成；一次转印部分10，其用于将图像形成单元1Y、1M、1C和1K分别形成的彩色成分色调剂像顺序转印(一次转印)到中间转印带15上；二次转印部分20，其用于将转印到中间转印带15上的重叠色调剂像集中转印(二次转印)到作为记录介质(记录纸张)的纸张P上；以及定影装置60，其使二次转印的图像定影在纸张P上。此图像形成装置还包括控制单元40，该控制单元40用于控制各个装置(单元或部分)的操作。
在本实施例中，各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K具有顺序地设置在感光鼓11周围的电子照相装置，感光鼓11沿箭头A表示的方向旋转。该电子照相装置包括充电装置12，其对感光鼓11进行充电；激光曝光装置13(图中用符号Bm表示曝光光束)，其将静电潜像写在感光鼓11上；显影装置14，其含有彩色成分色调剂，并使用色调剂使感光鼓11上的静电潜像可见；一次转印辊16，其将感光鼓11上形成的彩色成分色调剂像转印到一次转印部分10的中间转印带15上；以及感光鼓清洁器17，其去除感光鼓11上的残余色调剂。将这些图像形成单元1Y、1M、1C和1K从中间转印带15的上游侧按照黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)的顺序大致成直线地顺序设置。
用作中间转印体的中间转印带15是由膜状环带构成的，在该环带中，将适量的诸如炭黑等的抗静电剂混合在诸如聚酰亚胺或聚酰胺等的树脂中。而且，中间转印带具有的体积电阻率为106到1014Ωcm，厚度约为0.1mm。由各种辊驱动(转动)中间转印带15，使中间转印带15按图1中箭头B所示方向以预定速度循环。这些各种辊包括驱动辊31，其由具有良好恒速性能的电动机(未图示)驱动，以使中间转印带15旋转；支撑辊32，其沿感光鼓11的排列方向大致成直线地延伸，并支撑中间转印带15；张紧辊33，其对中间转印带15施加恒定的张力，并起到校正辊的作用，以防止中间转印带15弯曲；设置在二次转印部分20中的支撑辊25；以及清洁支撑辊34，其设置在刮除中间转印带15上的残余色调剂的清洁部分中。
一次转印部分10具有与各个感光鼓11相对设置的一次转印辊16，中间转印带15夹在这两者之间。一次转印辊16包括轴以及海绵层，海绵层作为弹性层固定在轴的周围。轴是由诸如铁或SUS等金属制成的圆柱棒。海绵层由混合有诸如炭黑等的导电剂的NBR、SBR和EPDM的混合橡胶形成。海绵层的体积电阻率为107.5到108.5Ωcm，并且它是具有海绵状的圆筒辊。而且，设置一次转印辊16，使其与感光鼓11压力接触，中间转印带15夹在这两者之间。还将具有与色调剂的带电极性(这称为“负极性”)相反极性的电压(一次转印偏压)施加到一次转印辊16上。这样，将感光鼓11上的色调剂像顺序地和静电地吸引到中间转印带15上，从而在中间转印带15上形成重叠的色调剂像。
二次转印部分20包括二次转印辊22以及支撑辊25，二者均设置在中间转印带15的色调剂像承载表面上。支撑辊25的表面由其中分散有碳粒子的EPDM和NBR的混合橡胶制成的管形成，支撑辊25的内部由EPDM橡胶形成。而且，支撑辊25的表面电阻率为107到1010Ω/平方，硬度例如为70°(Asker C硬度)。将支撑辊25设置在中间转印带15的背面，形成二次转印辊22的相对电极。并将支撑辊25邻接金属供电辊26而设置，供电辊26稳定地施加二次转印偏压到支撑辊25上。
另一方面，二次转印辊22包括轴以及海绵层，海绵层作为弹性层固定在轴周围。轴是由诸如铁或SUS等的金属制成的圆柱棒。海绵层由其中混有诸如炭黑等的导电剂的NBR、SBR和EPDM的混合橡胶形成。海绵层的体积电阻率为107.5到108.5Ωcm，并且其是具有海绵状的圆筒辊。而且，设置二次转印辊22，使其与支撑辊25压力接触，中间转印带15夹在这二者之间。并且，将二次转印辊22接地，以便在二次转印辊22和支撑辊25之间形成二次转印偏压。二次转印辊22起到将色调剂像二次转印到被传送到二次转印部分20的纸张P上的作用。
此外，在中间转印带15的二次转印部分20的下游设置中间转印带清洁器35，其能与中间转印带接触或分离，所述中间转印带清洁器35用于在二转印之后去除中间转印带15上的残余色调剂或纸粉，以及清洁中间转印带15的表面。同时，将基准传感器(原位置传感器(homeposition sensor))42设置在黄色图像形成单元1Y的上游，该基准传感器42用于产生基准信号，该基准信号作为获得各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K中的图像形成定时的基准。在黑色图像形成单元1K的下游也设置用于控制画质的图像浓度传感器43。基准传感器42识别在中间转印带15的背面形成的预定标记，以根据识别的标记产生基准信号。各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K适于根据控制单元40基于基准信号的识别所发出的指令而开始形成图像。
此外，在本实施例的图像形成装置中，纸张传送系统包括容纳纸张P的纸张托盘50；拾纸辊51，其用于在预定定时拾取并传送纸张托盘50中堆放的纸张P；传送辊52，其用于传送从拾纸辊51中排出的纸张P；传送滑槽53，其用于将通过传送辊52传送的纸张P传送到二次转印部分20中；传送带55，其用于将二次转印辊22二次转印并传送的纸张P传送到定影装置60中；以及定影入口导板56，其用于将纸张P导入到定影装置60中。
现在将描述根据本实施例的图像形成装置的基本图像形成过程。在图1所示的图像形成装置中，将由图像输入终端(IIT)(未图示)、个人计算机(PC)(未图示)或类似设备输出的图像数据通过图像处理系统(IPS)(未图示)进行预定的图像处理，接着通过图像形成单元1Y、1M、1C和1K进行成像处理。IPS执行预定的图像处理，诸如明暗校正(shading correction)、位置偏差校正、亮度/色彩空间转换、伽玛校正、去除边框(frame erasing)等，或诸如对输入反射率数据的色彩编辑和移动编辑等的不同种类的图像编辑。将被执行图像处理的图像数据转换成四种颜色的色材(Y、M、C和K)灰度数据，然后输出到激光曝光装置13中。
在激光曝光装置13中，例如，根据接收到的色材灰度数据而将从半导体激光装置发出的曝光光束Bm照射到各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11上。在各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11中，感光鼓11的表面被充电装置12充电，接着通过激光曝光装置13进行扫描和曝光，从而形成静电潜像。通过各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K将形成的静电潜像显影为Y、M、C和K的各色的色调剂像。
将形成在各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11上的色调剂像转印到一次转印部分10中的中间转印带15上，在一次转印部分10中，感光鼓11紧靠在中间转印带15上。更具体地，在一次转印部分10，一次转印辊16将极性与色调剂充电极性(负极性)相反的电压(一次转印偏压)施加到中间转印带15的基材上。因此，以这种方式执行一次转印即，将色调剂像顺序地叠加在中间转印带15的表面上。
在将色调剂像顺序地一次转印到中间转印带15的表面之后，中间转印带15进行移动，以将色调剂像传送到二次转印部分20中。如果将色调剂像传送到二次转印部分20，则在将色调剂像传送到二次转印部分20的同时，纸张传送系统中的拾纸辊51进行旋转。然后从纸张托盘50供给预定尺寸的纸张P。通过传送辊52对从拾纸辊51供给的纸张P进行传送，接着通过传送滑槽53到达二次转印部分20。纸张P在到达二次转印部分20之前暂且停止，在其上承载有色调剂像的中间转印带15运动的定时，定位辊(未图示)进行旋转。这样，使纸张P的位置对准色调剂像的位置。
在二次转印部分20中，通过中间转印带15使二次转印辊22推压支撑辊25。此时，按适时方式传送的纸张P插入在中间转印带15和二次转印辊22之间。在这种情况下，如果从供电辊26施加具有与色调剂带电极性(负极性)相同的极性的电压(二次转印偏压)，则在二次转印辊22和支撑辊25之间形成转印电场。而且，将中间转印带15承载的未定影色调剂像集中转印到二次转印部分20中的纸张P上，通过二次转印辊22和支撑辊25对纸张P进行推压。
此后，将其上已被静电转印有色调剂像的纸张P在从中间转印带15上剥离的同时，由二次转印辊22对纸张P进行传送。然后将纸张传送到设置在二次转印辊22的纸张传送方向下游的传送带55上。在传送带55中，以定影装置60中的最佳传送速度将纸张P传送到定影装置60。借助于定影装置60用热和压力对传送到定影装置60中的纸张P上的未定影色调剂像进行定影处理，以将其定影在纸张P上。然后，将其上形成定影图像的纸张P传送到图像形成装置的排纸部分中设置的排纸放置部分中。
同时，当纸张P的转印结束后，中间转印带15上的残余色调剂随着中间转印带15的旋转而被传送到清洁部分，然后由清洁支撑辊34和中间转印带清洁器35将其从中间转印带15上去除。
接下来，将描述本实施例的图像形成装置中所使用的定影装置60。
图2是表示根据本实施例的定影装置60的结构的平面示意图。图3是沿图2中线X-X得到的剖视图。如图2和3所示，本实施例的定影装置60的主要部分包括定影带61，其作为具有环状圆周表面的定影带部件的一个实例；加压辊62，其作为加压部件(加压辊部件)的一个实例，其被设置为与定影带61的外周表面压力接触，并且随定影带61的旋转而旋转；推压衬块63，其被设置在定影带61内部，与加压辊62压力接触，使定影带61夹在二者之间；衬块支撑部件64，其作为支撑推压衬块63等的支撑部件的一个实例；电磁感应加热部件65，其模仿定影带61的外周表面轮廓来形成，并距离定影带61预定间隙而设置，以电磁感应加热方式沿纵向加热定影带61；端盖部件66，其作为驱动力传递部件的一个实例，其被设置在定影带61两端的每一端上，并在保持定影带61两端的剖面形状为圆形的同时，沿其圆周方向旋转地驱动定影带61；铁氧体部件67，其在定影带61内部沿定影带61的内周表面设置，以提高电磁感应加热部件65对定影带61进行加热的效率；以及温度检测传感器70，其检测定影带61的温度。
如图4所示，将定影带61设计为这样即，从内周面侧以这样的顺序将高耐热片状部件制成的基层61a、导电层61b、弹性层61c和成为外周表面的表面防粘层61d层叠在一起。另外，可以在各层之间设置用于粘合的底漆层等等。
作为基层61a，可以使用具有良好机械强度和耐热性的柔性材料，例如碳氟树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、PEEK树脂、PES树脂、PPS树脂、PFA树脂、PTFE树脂以及FEP树脂等的材料。基层的厚度为10到150μm，优选的是30到100μm。这是因为，如果基层的厚度小于10μm，则不能获得作为定影带61的强度；而如果基层的厚度大于150μm，则柔韧性下降，并且热容大，这样使得温度升高所需的时间更长。在本实施例中，使用厚度为80μm并由聚酰亚胺树脂制成的片状部件作为基层。
导电层61b是通过电磁感应加热部件65所感应的磁场来感应生热的层。将通过形成厚度约为1到80μm的诸如铁、钴、镍、铜、铝或铬等的金属层而得到的层用作导电层。另外，需要适当地选择导电层61b的材料和厚度，从而可以实现足以生热的电阻值，其中，生热是通过电磁感应产生的涡电流而获得的。在本实施例中，将厚度约为10mm的铜用作导电层。
弹性层61c的厚度为10到500μm，优选的厚度是50到300μm。使用具有良好耐热性能和导热性的材料用作弹性层，例如使用硅橡胶、碳氟橡胶、氟硅橡胶等的材料。在本实施例中，将采用橡胶硬度为15°(JIS-AJIS-K，A型试验机)和厚度为200μm的硅橡胶用作弹性层。
同时，当打印彩色图像时，特别是，当打印照片时，常常在纸张P的一大块面积上形成β图像。因此，如果定影带61的表面(表面防粘层61d)不能随纸张P或其上的色调剂像的不规则性而变形，则可能在色调剂像中产生不均匀的加热，从而可能使定影图像中传热量大的部分和传热量小的部分形成不均匀的光泽。换言之，传热量较大的部分光泽度变高，而传热量较小的部分光泽度变低。如果弹性层61c的厚度小于10μm，就容易出现这种现象。因此，优选的是将弹性层61c的厚度设置为10μm或大于10μm，更优选的是等于或大于50μm。另一方面，如果弹性层61c的厚度大于500μm，则弹性层61c的耐热性增高，定影装置60的快速启动性能下降。因此，优选的是将弹性层61c的厚度设置为500μm或小于500μm，更优选的是等于或小于300μm。
此外，如果弹性层61c的橡胶硬度过高，则定影带的表面不能随纸张P或其上的色调剂像的不规则性而变形，从而可能会在定影图像中产生不均匀光泽。因此，弹性层61c的橡胶硬度为50°或小于50°(JIS-AJIS-K，A型试验机)，更优选的是等于或小于35°。
并且，弹性层61c的导热率λ优选地为λ＝6×10-4到2×10-3[cal/cm·sec·deg]。如果导热率λ小于6×10-4[cal/cm·sec·deg]，则耐热性高，定影带61表面层的温度升高变慢。另一方面，如果导热率λ大于λ＝2×10-3[cal/cm·sec·deg]，则硬度增大，或者压缩永久变形增大。因此，优选的是将导热率λ设置为λ＝6×10-4到2×10-3[cal/cm·sec·deg]，更优选的是λ＝8×10-4到1.5×10-3[cal/cm·sec·deg]。
并且，由于表面防粘层61d是直接与转印到纸张P上未定影色调剂像接触的层，所以就需要使用具有良好的防粘性和耐热性的材料。因此，作为形成表面防粘层61d的材料，例如可以使用聚四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚聚合物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、碳氟树脂、硅树脂、氟硅橡胶、碳氟橡胶、硅橡胶等等。
并且，表面防粘层61d的厚度优选的是5到50μm。这是因为，如果表面防粘层61d的厚度小于5μm，则可能出现在涂覆膜时产生不均匀涂层的问题，并因此形成防粘性差的区域或者耐久性不足。这也是因为，如果表面防粘层61d的厚度大于50μm，则可能出现导热性下降的问题，特别是，在由树脂基材形成的表面防粘层61d中，硬度变得过高，从而使弹性层61c的功能变差。另外，在本实施例中，采用厚度为30μm的PFA作为表面防粘层。
这里需要注意的是，为了提高表面防粘层61d上的色调剂防粘性，可以紧靠定影带61设置用于涂敷油(润滑剂)的油涂抹器，以防止色调剂偏移表面防粘层61d的表面。特别是，在使用不含软化物质的色调剂的情况下，使用油涂抹器是有利的。
下面，如图3所示，加压辊62包括作为芯的金属圆筒形部件62a；弹性层62b，其形成在圆筒形部件62a的表面上，并由诸如硅橡胶、发泡硅橡胶、碳氟橡胶或碳氟树脂等的耐热材料制成；以及最外表面的表面防粘层62c。如图2所示，将加压辊62平行于定影带61的旋转轴设置，并且其两端被弹簧部件68推向定影带61并被支撑在弹簧部件68上。在本实施例中，以294N(30kgf)的总载荷将加压辊62推向推压衬块63，定影带61夹在这二者之间。这种结构允许加压辊62随定影带61的旋转而旋转。
推压衬块63由诸如硅橡胶或碳氟树脂等的弹性材料，或诸如聚酰亚胺树脂、聚苯硫醚(PPS)或聚醚砜(PES)或液晶聚合物(LCP)等的耐热材料形成。而且，将推压衬块63沿定影带61的宽度方向设置在比纸张P通过的区域(走纸区)略宽的区域上。而且，适于将推压衬块63在其纵向上沿推压衬块63的几乎整个长度推压加压辊62。
推压衬块63与定影带61接触面的剖面形状可以根据定影装置60所需的纸的剥离性能或定影性能来任意设置。在本实施例的定影装置60中，推压衬块的剖面形状形成为曲面形状，该曲面具有与定影带61(在端盖部件66处其形状保持为圆形)几乎相同的曲率。但是，为了进一步提高剥离性能或定影性能，推压衬块可以形成为这样即，接触面的曲率沿纸张P的传送方向改变。
并且，为了提高在定影辊隙部分N的推压衬块63和定影带61之间的滑动性能，在推压衬块63和定影带61之间设置滑动片63a，例如其中浸渍了具有良好滑动性能和高耐磨性的聚酰亚胺膜或碳氟树脂的玻璃纤维片等。并且，将润滑剂涂覆在定影带61的内周表面。作为润滑剂，也可以使用氨变性硅油、二甲基硅油和类似的物质。使用这些油使定影带61和推压衬块63之间的摩擦阻力减小，并且使定影带61平稳地旋转。
衬块支撑部件64是棒状部件，其具有沿定影带61的宽度方向的轴线，并且其被设计为使轴部(shank)64a从其两端突出。并且，将轴部64a固定在定影装置60的框架69上，从而使衬块支撑部件64由框架69支撑。将在下面部分描述的端盖部件66通过轴承围绕轴部64a的轴线设置在定影带61的两端上。衬块支撑部件64的轴部64a可旋转地支撑其上装有端盖部件66的定影带61。
此外，将推压衬块63安装在衬块支撑部件64与加压辊62相对的部分上。从加压辊62通过定影带61作用在推压衬块63上的推力由衬块支撑部件64承受。因此，作为形成衬块支撑部件64的材料，使用具有这样的刚度的材料即，当衬块支撑部件受到来自加压辊62的推力时，其挠曲量低于预定值，优选地低于1mm。因此，考虑到即使受到电磁感应加热部件65产生的磁通的影响也很难加热衬块支撑部件的需要，例如，可以使用诸如具有玻璃纤维的PPS、苯酚、聚酰亚胺和液晶聚合物等的耐热树脂、耐热玻璃、诸如具有小电阻率且不易受到感应加热影响的铝等的金属。在本实施例中，衬块支撑部件64由铝制成，其形成为这样即，其主体的剖面形状形成为矩形，该矩形具有沿加压辊62的推压方向的长轴，并且轴部64a的剖面形状形成为基本圆形。
另外，假如衬块支撑部件64受到其自身与加压辊62之间的推力而弯曲，为了校正由于弯曲产生的任何挠曲，将推压衬块63与定影带61的接触面设置成凸形是有效的，其中推压衬块在其纵向的中心部分的凸出最靠近加压辊62。具体而言，当衬块支撑部件64挠曲时，对推压衬块63在定影带61侧的表面形状进行校正，以使推压衬块63与定影带61内周表面的接触面以及加压辊62与定影带61外周表面的接触面大致形成为直线。由于这使得即使在衬块支撑部件64弯曲时，定影带61的旋转轴从定影带两端到走纸区也基本是直线，所以就可以实现平稳旋转，而不会有定影带61的偏心可能造成的震动；并且也可以实现在宽度方向上的加压辊62和推压衬块63之间的均匀加压。
此外，衬块支撑部件64由具有高磁导率的材料(例如，铁氧体或坡莫合金)制成。而且，将用于提高电磁感应加热部件65的加热效率的铁氧体部件67以及用于检测定影带61的温度的温度检测传感器70固定在衬块支撑部件64上。此外，衬块支撑部件64的一个轴部64a具有使温度检测传感器70的引线穿过的槽。
下面描述端盖部件66。图5A是端盖部件66的平面图，图5B是沿图5A所示线V-V得到的剖视图。如图5A和5B所示，端盖部件66是通过将具有内径彼此大致相等而外径彼此不同的圆筒体同轴地结合而获得的部件。端盖部件包括固定部分66a，其被插入定影带61两侧边缘(两端)；凸缘部分66d，其形成具有比固定部分66a大的外径，并且在安装定影带61时沿径向朝外方向比定影带61突出更多；诸如轴承等的轴承部分66c，其可旋转地连接在衬块支撑部件64的轴部64a上。而且，端盖部件66分别安装在定影带61的两端，并且由衬块支撑部件64的轴部64a支撑，以便固定部分66a的内表面(与定影带61的旋转轴正交的表面)与其接近地面向衬块支撑部件64主体的两端面。
作为形成端盖部件66的材料，具有良好的机械特性和高耐热性的所谓工程塑料是适合的。例如，可以选用酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、PEEK树脂、PES树脂、PPS树脂、LCP树脂、在这些树脂中含有玻璃或碳的树脂，以及类似物质。
当将这种端盖部件66插入定影带61的各端并安装在其上时，定影带61从柔性状态直到完成安装的那一刻，将具有类似于具有一定程度刚性的薄壁辊的机械特性。
这样，当将端盖部件66安装到定影带61的各端时，连从定影带61外周表面施加的外力也会使定影带61上距端盖部件66的固定部分66a的端面数毫米远的部分凹下。但是，即使将扭矩作用到整个定影带61上，定影带61也几乎不扭曲，并且也不容易皱曲。一般地，作用在使用像定影带61一样的带部件的定影装置上的扭矩约为0.1到0.5N·m。将端盖部件66安装在定影带61两端的结构能防止定影带61由于这种程度的扭矩而产生的皱曲。
此外，即使定影带61从其两端受到其轴向的压缩力，定影带61也不容易在此轴向压缩力作用下皱曲。这种作用在轴向上的压缩力是当定影带61向任一侧的偏移运动受到限制时产生的。但是，这种压缩力的大小通常是1到5N。端盖部件66安装在定影带61两端的这种结构，能防止由于这种程度的压缩力而造成定影带61皱曲。
而且，在使用在其两端安装有端盖部件66的定影带61的定影装置60中，如图2所示，将旋转驱动力从作为驱动单元的驱动电动机80通过传动齿轮81和82传递到轴83上，然后从连接到轴83上的传动齿轮84和85传递到端盖部件66两端的齿轮部分66b上。这使得旋转驱动力从端盖部件66传递到定影带61，以驱动端盖部件66和定影带61一体地旋转。此时，由于定影带61的旋转轴与衬块支撑部件64的轴部64a的中心轴线一致，所以定影带61围绕轴部64a的中心轴线进行平稳的旋转操作。而且，由于依靠将端盖部件66安装到定影带61的两端，使得定影带61的机械特性与具有一定程度的刚性的薄壁辊类似，因此定影带61不会皱曲。
此外，由于端盖部件66的设置使得定影带61两端的剖面形状保持圆形，所以，即使在定影带61中除推压衬块63之外没有再设置支撑定影带61的部件(见图3)，在其每一端安装有端盖部件66的定影带61依靠其自身的刚性来保持其基本圆形不变的同时，定影带61在其宽度方向上与走纸区对应的部分进行旋转。
另外，在本实施例的定影装置60中，相对于定影带61的径向，将推压衬块63的外周表面(紧靠定影带61内周表面的表面)上的位置设置得与端盖部件66的固定部分66a外周表面的位置大致一致。换言之，将推压衬块63的外周表面和固定部分66a的外周表面设置为位于几乎相同的平面上。由于允许将定影带61的旋转轴的位置设置得与定影带61的两端以及走纸区大致一致，因此可以实现定影带61的稳定旋转。
下面将描述电磁感应加热部件65。如图3所示，作为电磁感应加热件65的主要部分，包括支架65a，其在定影带61的那一侧沿定影带61的宽度方向具有模仿定影带61外周表面形状的曲面；由支架65a支撑的励磁线圈65b；以及励磁电路65c，其向励磁线圈65b供给高频电流。
支架65a由绝缘和耐热材料制成。例如，可以使用酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、液晶聚合物树脂，以及类似的材料来作为支架65a的材料。作为励磁线圈65b，可以使用以下材料。这样形成这种材料即，首先，捆绑多根借助于耐热的绝缘材料(例如，聚酰胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂，或类似材料)而彼此绝缘并且直径φ为0.5mm的铜线得到绞合线，然后，以诸如槽形、椭圆形或矩形等的闭合回路形状将所得到的绞合线缠绕多次(例如，11圈)，即可形成作为励磁线圈65b的材料。而且，用粘结剂固定励磁线圈65b，以使得在保持励磁线圈65b的形状的同时，将励磁线圈65b固定在支架65a上。
此外，由于为了提高磁通的吸收，可以将励磁线圈65b或铁氧体部件67与定影带61的导电层61b设置得彼此之间尽可能地靠近，所以，可以将它们之间的距离设定在5mm以内，例如，约为2.5mm。在这种情况下，不需要使励磁线圈65b和定影带61的导电层61b之间的距离保持不变。
在电磁感应加热部件65中，如果由励磁电路65c向励磁线圈65b供应高频电流，则在励磁线圈65b周围的磁通反复产生或消失。这里，将高频电流的频率设置为例如10到500kHz，但在本实施例中设置为30kHz。如果励磁线圈65b产生的磁通穿过定影带61的导电层61b，则在定影带61的导电层61b中会产生阻碍上述磁场变化的磁场，从而在导电层61b中产生涡电流。并且，在导电层61b中，涡电流(I)产生与导电层61b的表面电阻(R)成比例的焦耳热(W＝I2R)，从而加热定影带61。
另外，在这种情况下，根据温度检测传感器70的测量值，通过图像形成装置的控制单元40(见图1)控制供给到励磁线圈65b的电能、高频电流的供给时间等等，使定影带61的温度保持在预定温度。
随后，将描述本实施例的定影装置60的操作。
在本实施例的图像形成装置中，几乎在形成色调剂像操作启动的同时，向驱动电动机80供给电能，以驱动定影装置60中的定影带61和电磁感应加热部件65，从而启动定影装置60。接着，定影带61进行旋转。随着定影带61的旋转，加压辊62也跟着旋转。并且，当定影带61经过与电磁感应加热部件65相对的加热区时，在定影带61的导电层61b中感生涡电流，以使定影带61生热。随着定影带61被均匀地加热到预定温度时，将承载有未定影色调剂像的纸张P输送到定影辊隙部分N，定影带61在辊隙部分N与加压辊62压力接触。在走纸区的定影辊隙部分N，对纸张P和承载在纸张P上的色调剂像进行加热和加压，从而将色调剂像定影在纸张P上。此后，从定影带61上剥离纸张P，并接着将其传送到图像形成装置的排纸部分中设置的排纸放置部分。在这种情况下，作为将定影后的纸张P从定影带61上完全剥离的辅助装置，可以在定影带61的定影辊隙部分N的下游设置剥离辅助部件75。
在本实施例的定影装置60中，将定影带61均匀地加热到定影色调剂像所需的预定温度。这样，便形成了良好的色调剂像，该良好的色调剂像抑制了出现不均匀的光泽或偏移。并且，由于能以高速加热定影带61，因此可以实现具有所需的良好性能的图像形成装置，并大大减小了装置待机时的电力消耗。此外，定影带61在其两端安装有端盖部件66的固定部分66a，并且与端盖部件66接触，但它在转动时除了接触走纸区的推压衬块63以外不接触任何部件。因此，能将由于定影带61与其它部件之间接触而造成的散热抑制到极小程度，也能有效地将定影带61中产生的热量用于定影处理。
此外，在本实施例的定影装置60中，将定影带61设计为这样即，来自设置在图像形成装置主体中的驱动电动机80的旋转驱动力通过传动齿轮81和传动齿轮82以及轴83进行传递，并进一步从传动齿轮84和传动齿轮85传递到设置在定影带61两端的端盖部件66的齿轮部分66a上，这样以便从定影带61的两端施加旋转驱动力，以直接地旋转驱动定影带61(见图2)。与通过来自加压辊62的摩擦力来驱动定影带61这样的间接定影带驱动方法不同，本发明解决了这样的问题即，在由于加压辊62的热膨胀导致定影带表面速度变化的影响下，在定影带61的旋转速度变化或者定影带61和推压衬块63之间的滑动阻力增大的情况下，定影带61和加压辊62之间产生滑动，而使得定影带61的旋转速度减小。这能使定影带61的旋转速度稳定。因此，可以在纸张P经过定影辊隙部分N时抑制纸张P上的定影图像紊乱或纸张P皱褶。根据本发明人进行的运行试验结果，在定影带61随加压辊62旋转的结构(传统实例)中，当使用基重为56g/m2的薄纸张P时，每进纸10000张纸张P时有10％的纸张产生纸张皱褶和图像紊乱，此后，每进纸50000张纸张时约为50％，每进纸100000张纸张时约为100％，这显示了纸张皱褶或图像紊乱的发生率增加。相反，在本实施例的定影装置60中，可以确认直到进纸100000张的纸张时，也未出现纸张皱褶或图像紊乱。
此外，能稳定定影带61的旋转速度和旋转轨道。因此，可以沿定影带61的圆周方向对其均匀加热。图6是表示当定影带61旋转时，通过测量定影带61沿其圆周方向的表面温度变化而得到的测量结果的曲线图。如图6所示，在本实施例定影装置60中的定影带61温度偏差约为4℃，而在定影带61随加压辊62旋转的结构(传统实例)中，有关的温度偏差约为10℃。由上述结果可以看出与传统实例相比，本发明得到了明显改进。
同时，将本实施例的定影装置60设计为这样即，从安装在定影带61两端的端盖部件66施加旋转驱动力，以直接地驱动定影带61旋转。就此而论，由于定影带61是不具有高强度和刚度的薄壁带部件，因此当在定影带61和端盖部件66之间进行固定时，必须防止应力集中在定影带61和端盖部件66的固定部分66a之间接合部分的特定部分上，并且在进行固定，以便不损坏定影带61。这样，在本实施例的定影装置60中，沿端盖部件66的固定部分66a的外周表面与定影带61的内周表面之间的接合表面的整个圆周表面进行定影带61和端盖部件66的固定，以便固定部分66a的外周表面和定影带61的内周表面沿其整个周边区域彼此结合。
具体而言，将固定部分66a装配到定影带61中，然后沿固定部分66a的外周表面和定影带61的内周表面之间的接合面的整个圆周表面，将粘结剂涂覆在该接合面上，以将它们固定在一起。在这种情况下，可以使用这样一种结构其中，将固定部分66a装配在定影带61上，将固定部分66a的内周表面和定影带61的外周表面接合在一起，然后将粘结剂涂覆在固定部分66a的内周表面和定影带61的外周表面之间的接合部分的整个圆周表面上，以将它们固定在一起。作为另一种方法，将固定部分66a插入到定影带61中，接着将定影带61和端盖部件66高强度地彼此装配在一起，然后在固定部分66a的外周表面和定影带61的内周表面之间的接合面的整个圆周表面将它们固定在一起。此外，利用紧固件从定影带61的外部紧固固定部分66a，使定影带61在固定部分66a与紧固件之间，接着将定影带61和端盖部件66高强度地彼此装配在一起，然后沿固定部分66a的外周表面和定影带61的内周表面之间的接合面的整个圆周表面将它们固定在一起。
根据这种结合方法(即，将固定部分66a的外周表面和定影带61的内周表面沿这二者之间的接合部分的整个圆周表面固定在一起)，可以获得如下效果即，当被旋转驱动的对象是由例如像金属圆筒体一样具有高强度或刚度的部件形成时，首先，在圆筒体中形成槽或孔，并在端盖部件66中形成与圆筒体对应的突起。接着，将端盖部件66的突起与圆筒体的槽或孔进行配合，从而容易地将圆筒体和端盖部件66固定在一起。即便使用这种固定方法，由于圆筒体具有高强度或刚度，所以可以将旋转驱动力从端盖部件66传递到圆筒体上，而不会在圆筒体中产生诸如变形或开裂等的破损。
同时，在本实施例的定影装置60中，由于被旋转驱动的对象是低强度或刚度的薄壁定影带61。因此，在使用槽或孔与突起之间的配合部分的部分结合方法中，由于应力集中在配合部分而造成定影带61的强度可能会超过其极限，这会导致在定影带61中产生诸如开裂等的破损。因此，存在这样的高可能性即，不但不能有效地将旋转驱动力传递到定影带61，而且最终会造成定影带61的断裂，这使得定影带的功能丧失。
同时，如果使用本实施例的结合方法，可以将定影装置设计成应力不局部地集中在端盖部件66和定影带61之间的结合部分。即，将定影装置设计为这样使用例如粘结剂将端盖部件66的固定部分66a的外周表面与定影带61的内周表面之间的接合部分的整个圆周表面固定在一起，以便能将旋转驱动力均匀地传递到端盖部件66和定影带61之间的接合面的整个周边区域。因此，即使定影带61是具有低强度或刚度的薄壁部件，作为定影带61的接合面的一部分，也能稳定地、平滑地将旋转驱动力从端盖部件66传递到定影带61，而不会在定影带61中的接合面上产生诸如开裂等破损。
在这种情况下，由于能作出这样的假定即，当长时间使用图像形成装置而使定影带61内侧的滑动阻力恶化时，作用在定影带61与端盖部件66的固定部分66a之间的接合面上的剪力随定影带61的转矩的增大而成比例的变大，因此所用的粘结剂需要具有能承受如此大的剪力的粘接力。此外，由于可以假定在定影带61与固定部分66a之间的接合部分处的温度会升高到约为200℃，因此粘结剂还需要具有耐热性。这样，在本实施例的定影装置60中，使用具有允许温度极限约为250℃的热固性的硅基粘结剂。
这样，当利用本实施例的结合方法将端盖部件66和定影带61结合在一起时，可以用粘结剂在定影带61的两端将它们结合在一起。
此外，可以使用以下的结构即，在定影带61和端盖部件66的一端上用粘结剂将它们结合并固定在一起。接着，在与此端相对的另一端上，端盖部件66的固定部分66a形成为具有比定影带61内径略大的外径。以这种状态，使固定部分与定影带61装配，以便挤宽定影带，由此将其固定。在这种情况下，利用环状紧固件可以进一步紧固装配部分。虽然当按照上述方式将端盖部件66的固定部分66a装配到定影带61上并固定在其上时，结合力会略微减小，但通过摩擦力能将足够的驱动传递力传递到端盖部件66和定影带61之间的接合面的整个周边区域，以便在能将来自端盖部件66的旋转驱动力均匀地传递到整个周边区域的同时，应力不会集中在接合面的一部分上。
因此，即使在两端所使用的本实施例的结合方法彼此不同(即，在定影带61的一端使用粘结剂将定影带61和端盖部件66固定在一起，而在定影带的另一端通过对定影带61与端盖部件66进行装配来将它们固定在一起)，也能将作用在定影带61两端上的剪力分散在定影带61两端的每一端所安装的端盖部件66的固定部分66a上，该剪力作为驱动定影带61所需的扭矩的反作用力。因此，在能确实地防止由于应力集中而使定影带61破损的同时，可以稳定地旋转驱动定影带61。
同时，在本实施例的定影装置60中，在定影带61的一端上，通过使用粘结剂的结合方法将定影带61和端盖部件66固定在一起，并且在定影带的另一端上，通过使用装配的结合方法将定影带61和端盖部件66固定在一起，这样的构成可以获得如下的制造优点。
图7表示将衬块支撑部件64安装在定影带61内部时的组装方法的图，该衬块支撑部件64具有装配到其上的推压衬块63、铁氧体部件67、温度检测传感器70等等。通过采用这种结构，在批量生产定影装置60的组装工艺中，首先，在通过使用粘结剂的结合方法将端盖部件66固定在定影带61的一端的状态下，可以将定影带61作为一个零件进行处理。接着，如图7所示，将其上装有推压衬块63、铁氧体件67、温度检测传感器70等等的衬块支撑部件64，从定影带未粘接端盖部件66的一端插入已经粘接并固定在端盖部件66上的定影带61中(箭头C所示方向)。此时，衬块支撑部件64的轴部64a设置有允许引线穿过的槽(凹陷)64b，以便可以将温度检测传感器70的引线从槽64b中拉出。接着，将端盖部件66装配到定影带61上要装配端盖部件66的那一端，这样使得端盖部件略微挤宽定影带61的内径(沿箭头D所示方向)。此时，由于温度检测传感器70的引线穿过端盖部件66的内径，因此使得端盖部件66与定影带61进行装配。
如上所述，通过使用粘结剂将端盖部件66固定在定影带61的一端，并且通过将端盖部件66装配并固定在定影带的另一端，可以容易地将多个部件组装到定影带61内部。这样，可以提高批量生产定影装置60时的组装性能。
下面将描述端盖部件66的齿轮部分66b的轮齿的轮廓。
在本实施例的定影装置60中，至少将被安装在定影带61的一端(即，定影带61和端盖部件66彼此装配并固定在一起的那一端)的端盖部件66具有以斜齿形状形成的齿轮部分66b的轮齿。而且，如图8A所示，将齿轮部分66b的轮齿倾斜方向设置为这样即，在正常定影操作过程中，当旋转驱动力从传动齿轮85沿定影带61旋转方向传递时，能将该力沿端盖部件与定影带61装配的方向施加(沿定影带61宽度方向朝向定影带61的中心部分的方向；图中箭头E所示方向)。
这样，至少在定影带上装配并固定端盖部件66的那一端，将齿轮部分66b的倾斜方向按如上所述方式设置，从而在正常定影操作过程中，装配并固定在定影带上的端盖部件66总是在受到沿定影带61宽度方向指向定影带61的中心部分的力的同时进行旋转。因此，与以直齿形状(见图8B)形成齿轮部分66b的轮齿的情况不同，这可以抑制出现如下的问题即，由于端盖部件66与定影带61之间的装配松动(图8B的部分F)而造成端盖部件66从定影带61上脱落，由于端盖部件66与定影带61之间出现间隙而造成润滑剂从内部泄漏，此外，由于端盖部件66的齿轮部分66b与框架69之间的摩擦造成扭矩增大而引起定影带61的旋转速度下降，以及定影带61皱曲并最终断裂等。
此外，如图9所示，即使是在定影带上的通过使用粘结剂的结合方法将定影带61和端盖部件66固定在一起的那一端，也以斜齿形状形成端盖部件66的齿轮部分66b的轮齿，以便在正常定影操作过程中将旋转驱动力从传动齿轮84沿定影带61的旋转方向传递时，可以将该力沿端盖部件与定影带61的装配方向施加(沿定影带61宽度方向朝向定影带61的中心部分的方向；图中由箭头G和H所示的方向)。由于这种结构允许产生这样的力即，该力会将定影带61从使用粘结剂固定端盖部件66的定影带的一端推压到装配并固定端盖部件的定影带的另一端，因此更加难以使定影带上装配并固定端盖部件那一端的端盖部件66的装配松动。此外，由于这种结构也允许产生这样的力即，该力会将定影带61从定影带61上装配并固定端盖部件66的那一端推压到定影带61上使用粘结剂固定端盖部件66的另一端，因此能防止定影带61偏离其预定的轴向位置。因此，定影带61可以稳定地位于其预定的轴向位置上，并且抑制了在旋转过程中端盖部件66和框架69之间出现接触，以便定影带能够进行稳定的旋转操作。
此外，即使是在定影带61的两端通过使用粘结剂的本实施例的结合方法，将定影带61和端盖部件66固定在一起的结构中，也以斜齿形状形成每个端盖部件66的齿轮部分66b的轮齿，同时可将斜齿的方向设置为这样即，该方向能将力沿端盖部件与定影带61装配的方向(沿定影带61宽度方向朝向定影带61的中心部分的方向)施加。由于这种结构允许将力从定影带61的两端沿定影带61宽度方向朝定影带61的中心部分施加到定影带61上，因此能防止定影带61偏离其预定的轴向位置。因此，定影带61可以稳定地位于其预定的轴向位置，并且抑制了在旋转过程中端盖部件66和框架69之间出现接触，从而定影带能进行稳定的旋转操作。
接着，将描述这样的结构即，在端盖部件66的固定部分66a形成为具有比定影带61内径略大的外径，并且端盖部件66装配并固定在定影带61上以挤宽定影带的情况下，将定影带61的内部密封。
同时，如上所述，在定影带61的内周表面上涂覆润滑剂，以减小推压衬块63和定影带61的内周表面之间的摩擦力。因此，为了完全地密封定影带61以防止润滑剂泄漏到外部，当将端盖部件66装配并固定在定影带61上时，需要在定影带61和端盖部件66彼此紧密接触时将它们固定在一起，当然通过装配并固定端盖部件66，也可以密封定影带61的内部。但是，与通过使用粘结剂的本发明的结合方法将定影带61和端盖部件66固定在一起的结构不同，由于不存在诸如粘结剂等的遮蔽定影带61内部与外部的遮蔽壁，所以，当端盖部件66的装配略微松动时，定影带61的密封性能有时会变得不够。
因此，如图10所示，可以在固定部分66a的外周表面上的要装配并固定端盖部件66的圆周上设置一个或多个油封圈77，以防止润滑剂泄漏。油封圈77的设置使得油封圈77起到遮蔽壁的功能，来遮蔽定影带61的内部与外部。因此，即使在端盖部件66的装配略微松动的情况下，也可以保持定影带61的密封性能，这与通过上述使用粘结剂的结合方法将定影带61和端盖部件66固定在一起的结构相似。
传统上，作为涂覆在定影带61上的润滑剂，已经使用了氨基变性的硅油、二甲基硅油和类似物质。这些油的粘度在正常温度(25℃)下大于300mm2/s，当在定影操作过程中被加热时其粘度变为50到100mm2/s。但是，作为润滑剂，只要润滑剂在定影操作过程中不挥发，低粘度的润滑剂具有更好的减小定影带61滑动扭矩的效果。同时，当在定影带61内部未被完全密封的传统定影装置中使用其粘度在正常温度(25℃)下低于300mm2/s的润滑剂时，来自定影带61端部的润滑剂泄漏量可能会增加。因此，通常使用粘度高于300mm2/s的润滑油。但是，在本实施例的定影装置60中，由于即使是在装配并固定端盖部件66处也能保持定影带61的密封性能，因此可以将润滑剂完全地密封在定影带61的内部。因此，消除了润滑剂的泄漏问题，并可以使用其粘度在正常温度(25℃)下低于300mm2/s、且在定影操作过程中其粘度变得低于50mm2/s的润滑剂。结果，能以低于传统的扭矩使定影带61旋转，并且也可以减小驱动电动机80的载荷。此外，由于可抑制因泄漏而造成润滑剂的消耗，所以使定影带61和推压衬块63之间的摩擦力增大，从而可以抑制在定影带61和加压辊62之间、进而在定影带61和纸张P之间出现滑动，并能抑制诸如纸张褶皱或图像偏移等图像不良的发生。再者，可以防止由于润滑剂泄漏造成纸张P的污损或者装置内部的污染。另外，本实施例的润滑剂粘度是按JIS-Z8803规定的方法测量的。
如上所述，本实施例的定影装置60被设计为这样即，当使定影带61和端盖部件66结合在一起时，将端盖部件66和定影带61固定在固定部分66a的外周表面与定影带61的内周表面之间的接合面的整个圆周表面上。由于这种结构可以允许将从端盖部件66传递的旋转驱动力均匀地传递到端盖部件66和定影带61之间的接合面的整个圆周表面上，因此能将旋转驱动力从端盖部件66稳定地和平滑地传递到定影带61，而不会在具有低强度和刚度且小厚度的定影带61中造成诸如开裂等的破损。
此外，也可以使用以下的结构即，在定影带61的一端上，通过使用粘结剂的本实施例的结合方法将定影带61和端盖部件66固定在一起，在与上述一端相对的另一端上，通过本实施例的结合方法将定影带61和端盖部件66彼此装配并固定在一起。这样即使在两端上使用彼此不同的本实施例结合方法进行固定，在定影带同等地接收从端盖部件66传递的旋转驱动力的同时，也能将足够的驱动传递力传递到定影带61，这样使得不会产生局部应力集中。此外，由于通过在一端使用粘结剂固定而在另一端使用装配固定将定影带61和端盖部件66结合在一起，能容易地将多个部件组装到定影带61中，从而可以改进批量生产定影装置60时的组装性能。
此外，在本实施例的定影装置60中，至少在定影带一端(即，定影带61与端盖部件66彼此装配并固定在一起的那一端)安装的端盖部件66具有以斜齿形状形成的齿轮部分66b的轮齿。而且，将齿轮部分66b的轮齿倾斜方向设置为这样即，当在正常定影操作过程中沿定影带61的旋转方向从传动齿轮85传递旋转驱动力时，可以将力沿端盖部件与定影带61的装配方向(沿定影带61宽度方向朝向定影带61的中心部分的方向)施加。因此，由于在正常定影操作过程中，装配并固定的端盖部件66总是在受到沿定影带61宽度方向朝向定影带61的中心部分的力作用的同时进行旋转，因此至少在定影带上端盖部件66装配并固定的那一端，可以抑制出现以下问题即，端盖部件66从定影带61上脱落，由于端盖部件66和定影带61之间出现间隙而引起内部的润滑剂泄漏，此外，由于端盖部件66的齿轮部分66b和框架69之间的摩擦引起扭矩增大而造成定影带61的旋转速度减小，以及定影带61皱曲并最终断裂等。
另外，即使是在定影带上的通过使用粘结剂的结合方法将定影带61和端盖部件66固定在一起的那一端，也以斜齿形状形成端盖部件66的齿轮部分66b的轮齿，以便当在正常定影操作过程中沿定影带61的旋转方向从传动齿轮84传递旋转驱动力时，可以将力沿着端盖部件与定影带61的装配方向(沿定影带61宽度方向朝向定影带61的中心部分的方向)施加。这使得定影带61稳定地位于其预定的轴向位置。结果，可以抑制旋转过程中端盖部件66和框架69之间出现接触，从而定影带可以进行稳定的旋转操作。
此外，即使是在定影带61的两端通过使用粘结剂的本实施例的结合方法将定影带61和端盖部件66固定在一起的结构中，也以斜齿形状形成各个端盖部件66的齿轮部分66b的轮齿，并能将斜齿的方向设置为这样即，将力沿着端盖部件与定影带61的装配方向(沿定影带61宽度方向朝向定影带61的中心部分的方向)施加。由于这种结构允许将力从定影带61的两端沿定影带61宽度方向朝定影带61的中心部分而施加到定影带61上，因此可以防止定影带61偏离其预定的轴向位置。因此，定影带61可以稳定地位于其预定的轴向位置，并且可以在旋转过程中抑制端盖部件66和框架69之间出现接触，以便定影带能进行稳定的旋转操作。
另外，在本实施例的定影装置60中，由于可以维持定影带61的密封性能，所以润滑剂可以完全密封在定影带61内部。因此，消除了润滑剂的泄漏问题，并且可以使用粘度等于或小于300mm2/s的润滑剂。结果，定影带61能以低于传统扭矩的扭矩旋转，也可以减小驱动电动机80的载荷。另外，由于可以抑制因泄漏而造成润滑剂的消耗，所以使定影带61和推压衬块63之间的摩擦力增大，以便可以抑制在定影带61和加压辊62之间、进而在定影带61和纸张P之间出现滑动，并可以抑制出现诸如纸张皱褶或图像偏移等的图像不良。而且，可以防止由于润滑剂的泄漏而引起纸张P的污损或装置内部的污染。
第二实施例在第一实施例中，已经描述的图像形成装置装有定影装置60，该定影装置60使用电磁感应加热部件65作为加热装置，该电磁感应加热部件65以电磁感应加热方式加热定影带61。在第二实施例中，将描述使用诸如卤素灯等的热源作为加热装置的定影装置，该定影装置被安装在图1所示的图像形成装置中。另外，与第一实施例相似的部分用相似的标号表示，这样在此将省略其详细描述。
图11是表示根据第二实施例的定影装置90的结构的示意剖视图。在本实施例的定影装置90中，将定影带91设计为这样即，将基层、弹性层和用作外周表面的表面防粘层进行层叠。另外，作为加热定影带91的加热源，例如，使用600W的卤素灯92。从卤素灯92散发的热量由聚光板93聚集到定影带91上。另外，能使作为加热源的片加热元件适于接触定影带91的内周表面。
即使在具有这种结构的定影装置90中，当定影带91和端盖部件66(在图11中未图示)彼此结合时，也适于将端盖部件66和定影带91固定在固定部分66a(图11中未图示)的外周表面和定影带91内周表面之间的接合面的整个圆周表面上。
此外，也可以使用这样的结构，其中，通过在两端使用彼此不同的结合方法来进行固定即，在定影带91的一端上，与第一实施例类似，通过使用粘结剂的结合方法将定影带91和端盖部件66固定在一起，在这一端的相对端上，通过使用装配并固定的结合方法将定影带91和端盖部件66彼此装配并固定在一起。
而且，至少在定影带的一端(即，定影带91和端盖部件66彼此装配并固定在一起的那一端)安装的端盖部件66具有以斜齿形状形成的齿轮部分66b(图11中未图示)的轮齿。另外，将齿轮部分66b的轮齿倾斜方向设置为这样即，当在正常定影操作过程中旋转驱动力从传动齿轮85(见图2)沿定影带91的旋转方向传递时，可以将该力沿端盖部件与定影带91的装配方向(沿定影带91宽度方向朝向定影带91的中心部分的方向)施加。在这种情况下，也可以类似地设计端盖部件66，该端盖部件66被安装在定影带91上的通过上述使用粘结剂的结合方法将定影带91和端盖部件66固定在一起的那一端上。
另外，在定影带91的两端上，适于通过上述使用粘结剂的结合方法将定影带91和端盖部件66固定在一起，还以斜齿形状形成端盖部件66的齿轮部分66b的轮齿，并能将斜齿方向设置为这样即，将力沿着端盖部件与定影带91的装配方向(沿定影带91宽度方向朝向定影带91的中心部分的方向)施加。
通过这种结构，本实施例的定影装置90也可以表现出与第一实施例类似的效果。
作为利用本发明的实例，可以应用于使用电子照相法的诸如复印机或打印机等的图像形成装置中，例如，应用于对记录纸上承载的未定影色调剂像进行定影的定影装置中。另外，也可以应用于使用喷墨法的诸如复印机或打印机等的图像形成装置中，例如，应用于对记录纸上承载的未干燥墨水图像进行干燥的定影装置中。
正如参照这些实施例所描述的那样，本发明提供的一种定影装置包括定影带部件，其被设计成环状并可旋转；驱动力传递部件，其被设置在所述定影带部件的各端上，并且将旋转驱动力传递到所述定影带部件上；以及加压部件，其被设置来推压所述定影带部件的外表面，并在所述加压部件和所述定影带部件之间形成定影辊隙部分，其中，将各个驱动力传递部件沿所述定影带部件相应端的整个周边区域固定到所述定影带部件上。
可以将各个驱动力传递部件形成为大致圆筒形，以便将其一部分插入并设置在定影带部件中，同时使定影带部件在与其自身宽度方向正交的平面内的剖面保持为大致圆形。此外，可以在定影带部件的一端上，通过粘结剂将驱动力传递部件固定在定影带部件上；并且，在定影带部件的另一端上，通过装配将该驱动力传递部件固定在定影带部件上。特别是，在驱动力传递部件中，通过装配而固定到定影带部件上的驱动力传递部件可以具有形成为这样的斜齿轮即，该斜齿轮在定影操作过程中通过旋转，沿定影带部件宽度方向将力朝向所述定影带部件的中间部分施加。此外，在驱动力传递部件中，通过粘结剂而固定在定影带部件上的驱动力传递部件也可以具有形成为这样的斜齿轮即，该斜齿轮在定影操作过程中通过旋转，沿定影带部件宽度方向朝向定影带部件的中间部分施加力。
此外，可以通过粘结剂将驱动力传递部件固定在定影带部件的两端上。特别是，驱动力传递部件可以具有形成为这样的斜齿轮即，该斜齿轮在定影操作过程中通过旋转，沿定影带部件宽度方向朝向定影带部件的中间部分施加力。
此外，根据本发明的另一个方案，该定影装置包括由柔性材料制成的可旋转环状定影带部件；驱动力传递部件，其被设置在定影带部件的两端上，以将旋转驱动力传递到定影带部件上；支撑部件，其可转动地支撑所述驱动力传递部件；以及加压辊部件，其被设置来推压定影带部件的外表面，并随定影带部件旋转，同时在加压部件与定影带部件之间形成定影辊隙部分。这样安装驱动力传递部件，以便从外部密封定影带部件的内部。
在所述定影带部件的至少一端上，可以使用粘结剂将所述驱动力传递部件沿所述定影带部件的整个周边区域固定到所述定影带部件上。此外，可以这样形成驱动力传递部件，以便在定影操作过程中通过旋转，将力沿定影带部件宽度方向朝向所述定影带部件的中间部分施加到所述定影带部件上。此外，可以在定影带部件的内周表面涂有粘度等于或小于300mm2/s的润滑剂。另外，支撑部件形成有凹槽，该凹槽允许引线在定影带部件的内部和外部之间穿过。
此外，根据本发明的又一个方案，一种图像形成装置包括色调剂像形成装置，其形成色调剂像；转印装置，其将色调剂像形成装置形成的色调剂像转印到记录材料上；定影单元，其将转印到记录材料上的色调剂像定影在记录材料上；以及驱动定影单元的驱动单元。定影单元具有可旋转环状的定影带部件，其由柔性材料制成；驱动力传递部件，其被设置在定影带部件的各端上，以将旋转驱动力传递到定影带部件上；以及加压辊部件，其被设置来推压定影带部件的外表面，并在加压部件与定影带部件之间形成定影辊隙部分。驱动力传递部件具有固定部分，其被插入并设置在定影带部件中，并沿定影带部件的整个周边区域固定在定影带部件上；以及齿轮部分，其接收来自驱动单元的旋转驱动力。
这里，在定影单元中，在定影带部件的至少一端上，可以通过粘结剂将定影带部件固定在一个驱动力传递部件的固定部分上。此外，在定影单元中，在定影带部件的至少一端上，可以通过装配将定影带部件固定在一个驱动力传递部件的固定部分上，并且各个定影带部件的齿轮部分均由斜齿轮形成，在定影单元操作过程中，该斜齿轮沿定影带部件宽度方向朝向定影带部件的中间部分来对定影带部件施加力。
正如参考实施例进行的说明那样，由于可以抑制定影带部件中出现断裂，以稳定地驱动定影带部件，因此可以使定影带部件的旋转速度稳定。并且，可以抑制在定影图像中出现紊乱和记录纸的褶皱，以长期提供高质量的定影图像。
虽然参考实施例已示出和描述了本发明，但是，根据这里的讲述，本领域的技术人员显然可以作出不同的变化和变形。我们认为这些明显的变化和变形均落在如所附的权利要求所限定的本发明的精神、范围和意图内。
权利要求
1.一种定影装置，包括定影带部件，其被设计成环状并可旋转；驱动力传递部件，其被设置在所述定影带部件的各端上，并且将旋转驱动力传递到所述定影带部件上；以及加压部件，其被设置来推压所述定影带部件的外表面，并在所述加压部件和所述定影带部件之间形成定影辊隙部分，其中，将各个驱动力传递部件沿所述定影带部件相应端的整个周边区域固定到所述定影带部件上。
2.如权利要求1所述的定影装置，其中，所述驱动力传递部件形成为大致圆筒形，以便将其一部分插入并设置在所述定影带部件中，同时使所述定影带部件在与其自身宽度方向正交的平面内的剖面保持为大致圆形。
3.如权利要求1所述的定影装置，其中，这样形成各个驱动力传递部件在定影操作过程中通过旋转，将力沿所述定影带部件的宽度方向朝向所述定影带部件的中心部分施加到所述定影带部件上。
4.如权利要求3所述的定影装置，其中，在所述定影带部件的一端，通过粘结剂将一个驱动力传递部件固定到所述定影带部件上；并且，在所述定影带部件的另一端，通过装配将另一个驱动力传递部件固定到所述定影带部件上。
5.如权利要求3所述的定影装置，其中，各个驱动力传递部件均具有斜齿轮，这样形成所述斜齿轮在定影操作过程中通过旋转，将力沿所述定影带部件宽度方向朝向所述定影带部件的中心部分施加。
6.如权利要求1所述的定影装置，其中，通过粘结剂将两个驱动力传递部件固定到所述定影带部件的相应端上。
7.如权利要求1所述的定影装置，进一步包括对所述定影带部件施加热量的电磁感应加热部件。
8.一种定影装置，包括定影带部件，其被设计成环状并可旋转，并且其由柔性材料制成；驱动力传递部件，其被设置在所述定影带部件的各端上，并将旋转驱动力传递到所述定影带部件上；支撑部件，其可转动地支撑所述驱动力传递部件；以及加压部件，其被设置为推压所述定影带部件的外表面，并随所述定影带部件的旋转而旋转，同时所述加压部件在其与所述定影带部件之间形成定影辊隙部分，其中，这样安装所述驱动力传递部件，以便从外部密封所述定影带部件的内部。
9.如权利要求8所述的定影装置，其中，在所述定影带部件的至少一端上，使用粘结剂将所述驱动力传递部件沿所述定影带部件的整个周边区域固定到所述定影带部件上。
10.如权利要求8所述的定影装置，其中，这样形成各个驱动力传递部件，以便在定影操作过程中通过旋转，将力沿所述定影带部件的宽度方向朝向所述定影带部件的中心部分施加到所述定影带部件。
11.如权利要求8所述的定影装置，其中，所述定影带部件的内周表面涂有粘度等于或小于300mm2/s的润滑剂。
12.如权利要求8所述的定影装置，其中，所述支撑部件形成有凹槽，所述凹槽允许引线在所述定影带部件的内部和外部之间穿过。
13.一种图像形成装置，包括色调剂像形成单元，其形成色调剂像；转印单元，其将所述色调剂像形成单元形成的色调剂像转印到记录介质上；定影单元，其将转印到所述记录介质上的色调剂像定影在所述记录介质上；以及驱动单元，其驱动所述定影单元，其中，所述定影单元包括定影带部件，其被设计成环状并可旋转，并且其由柔性材料制成；驱动力传递部件，其被设置在所述定影带部件的各端上，并将旋转驱动力传递到所述定影带部件上；支撑部件，其可转动地支撑所述驱动力传递部件；以及加压部件，其被设置为推压所述定影带部件的外表面，并随所述定影带部件的旋转而旋转，同时所述加压部件在其与所述定影带部件之间形成定影辊隙部分，以及其中，各个驱动力传递部件均具有固定部分，其被插入并设置在所述定影带部件中，并且沿所述定影带部件相应端的整个周边区域被固定到所述定影带部件上；以及齿轮部分，其接收来自所述驱动单元的旋转驱动力。
14.如权利要求13所述的图像形成装置，其中，在所述定影带部件的至少一端上，通过粘结剂将所述定影带固定到一个驱动力传递部件的固定部分上。
15.如权利要求13所述的图像形成装置，其中，在所述定影带部件的至少一端上，通过装配将所述定影带部件固定到一个驱动力传递部件的固定部分上，并且各个定影带部件的齿轮部分均由斜齿轮形成，在定影单元的操作过程中，所述斜齿轮沿定影带部件宽度方向朝向所述定影带部件的中心部分来对所述定影带部件施加力。
16.如权利要求13所述的图像形成装置，其中，所述定影装置进一步包括用于加热所述定影带部件的电磁感应加热部件。
全文摘要
一种定影装置，包括定影带部件，其被设计成环状并可旋转；驱动力传递部件，其被设置在所述定影带部件的各端上，并且将旋转驱动力传递到所述定影带部件上；以及加压部件，其被设置来推压所述定影带部件的外表面，并在所述加压部件和所述定影带部件之间形成定影辊隙部分，其中，将各个驱动力传递部件沿所述定影带部件相应端的整个周边区域固定到所述定影带部件上。
文档编号G03G15/20GK1821900SQ200510103228
公开日2006年8月23日 申请日期2005年9月15日 优先权日2005年2月15日
发明者内藤康隆, 大原秀明, 上原康博 申请人:富士施乐株式会社