定影装置以及成像设备的制作方法

专利名称：：定影装置以及成像设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于对具有色粉图像的纸张进行加热和加压、并将色粉图像定影在纸张上的定影装置，特别涉及一种使用定影带的定影装置以及设置有前面提到的定影装置的成像设备。
背景技术：
：在现有技术中，作为在影印机、打印机、传真机以及设置有这些功能的多功能机中使用静电摄影方法的成像设备中所使用的定影装置，加热辊系统(也被称为热定影辊系统)的定影装置已被用在从低速机到高速机以及从单色机到彩色机的广泛范围之上。在加热辊系统的定影装置中，当转印材料被夹在定影夹持部和加压辊之间并由此被运送时，热量和压力通过定影夹持部以及加压辊而被施加到形成有未定影的色粉图像的转印材料上，所述定影夹持部由保持在预定温度的加热辊组成，所述加压辊具有弹性层并且压靠在加热辊上。近年来出于彩色化以及高速化的要求，为了在纸张表面上有效地加热色粉，需要加宽定影夹持部。在这种情况下，参考前面提到的加热辊系统的定影装置的结构，会考虑使用下面的方法来加宽夹持部，该种方法扩大两个辊的直径或者增加辊之间的压力从而增加辊的变形(扭曲)量。然而，当使用这种方法时，可能会出现如下问题，即定影装置的尺寸变大，定影装置耐用性降低，并且设计条件的自由度很低。作为解决这个问题的方法，近年来采用一种具有带夹持系统的定影装置，所述带夹持系统具有由辊驱动的旋转环形定影带以及加压垫，该加压件固定在定影带内周表面侧并且通过加压垫将定影带压向加热辊。在带夹持系统的定影装置中，从其结构角度来看，在不增加尺寸的情况下，定影夹持部的宽度能够设置成比在加热辊系统中的宽度更宽。带夹持系统的定影装置设计成通过加压件使定影带压靠加热辊。因此，如果定影带内表面和加压件之间具有很大摩擦，那么定影带的行进就受到阻碍，并且这会导致图像重合失调或者纸张褶皱。在解决这种问题的尝试中，日本未审专利申请公开公报2002-148970号公开了一种定影装置用于防止发生图像重合失调，其中，前面提到的定影装置设置有片状件用于覆盖加压件从而减小与定影带内周表面之间的摩擦阻力，并且在片状件的表面上形成很大的不规则情形。但是，在日本未审专利公开公报2002-148970号中公开的定影装置中，反复使用该定影装置的结果是，涂覆在定影带内周表面上的润滑剂或者涂覆在加热辊表面上的释放剂在滑动片的内部从其端部开始散开，并且粘在由滑动片覆盖的加压垫上。如果释放剂或者其它物质的油粘到加压垫上，那么加压垫就会发生膨胀变形，不能完成预期的功能。这个问题在此现有技术中还没有得到解决。为了解决前述问题，日本未审专利申请公开公报2007-79183号公开的定影装置提出了一种滑动片的外部延伸部。其端部位于定影辊以及定影带的端部的外部，以确保释放剂不易在滑动片内部散开.然而，前述延伸部的增加致使滑动片长于定影带。滑动片与定影带端部之间的摩擦加速了滑动片的磨损，结果导致滑动片更容易地发生破裂。本发明的目的是解决前面提到的问题，并且提供一种使用定影带的定影装置，该定影装置确保覆盖加压件的滑动片不会由于与定影带端部的摩擦而发生破裂，所述加压件对定影带的内周表面加压。
发明内容本发明的目的可通过下面的发明实施方式获得。(1)一种定影装置，所述定影装置具有加热部和加压部，所述加压部对所述加热部加压以形成定影夹持部，所述定影装置包括环形定影带；加压件，所述加压件从所述定影带的内周表面侧将所述定影带压向所述定影夹持部；以及滑动片，所述滑动片覆盖所述加压件并且在所述加压件的纵向方向上延伸到所述加压件的外侧，其中，所述滑动片上除与所述定影带相对的相对表面之外的表面被切除。(2)—种定影装置，所述定影装置具有加热部和加压部，所述加压部对所述加热部加压以形成定影夹持部，所述定影装置包括环形定影带；加压件，所述加压件从所述定影带的内周表面侧将所述定影带压向所述定影夹持部；以及滑动片，所述滑动片覆盖加压件并且在包括与所述定影带相对的相对表面的表面上具有延伸部，其中，除延伸部之外的所述滑动片的端部位于所述定影带的端部的内侧，所述延伸部在加压件纵向方向上设置在所述加压件的外侧，并且的所述滑动片的端部的外侧。(3)—种成像设备，包括成像部，所述成像部用于在纸张上形成色粉图像；以及如前面(1)或(2)所述的定影装置，其中，由所述成像部形成的色粉图像在定影夹持部中被加热、加压并且被定影在纸张上。图l是本发明成像设备的中心部的截面图。图2是具有带夹持系统的成像设备8的中心部的截面图.图3是示出定影装置8的各个元件在与纸张方向相垂直的方向上的位置关系的图。图4是滑动片860的展开平面图。图5(a)示出通过切割来制造滑动片的方法，图5(b)表示通过粘合来制造滑动片的方法。图6是加压部86的立体图。图7(a)是沿图6中箭头A-A的截面图。图7(b)是沿箭头B-B的截面图。图8示出第二实施方式的滑动片860。图9示出第三实施方式的滑动片860。图IO示出第四实施方式的滑动片860。图ll是示出定影装置的示例的图，其中，加压部80和具有热源的加热部81均设置有定影带82。具体实施例方式将在实施方式的基础上描述本发明，但是本发明不限于所涉及的实施方式。图l是关于本实施方式的成像设备的中心部的截面图。成像设备A指包括成像部Al、扫描部1、操作显示部2以及自动文档进给器D的串联式彩色成像设备。成像部Al具有多组图像产生部4Y(黄色)、4M(品红色)、4C(青色)和4K(黑色)，图4象记录部3(对于M、C、K，附图标记省略)，中间转印带42,纸张进给盒5，纸张进给部6，纸张排出部7，定影装置8，双面复印进给部9。随后将描述关于定影装置8的详细情况。图像产生部4(4Y、4M、4C、4K)具有显影装置，并且分别容纳有双组分显影剂，该双组分显影剂由黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)以及黑色(K)中每一种颜色的小直径颗粒色粉以及载体组成。在成像设备A的上部安装有自动文档进给器D。装载到自动文档进给器D的文档台上的文档被沿箭头方向运送，并且文档一面上的图像或者双面上的图像被扫描部1的光学系统读取、并且被读入到CCD图像传感器1A中。对于由CCD图像传感器1A通过光电方式转换的模拟信号，存储器控制器执行模拟处理、A-D转换、阴影校正以及图像压缩，然后将信号发送至图像记录部3。在图像记录部3中，半导体激光器的输出光发射到图像产生部4的感光鼓41(对于M、C和K，附图标记省略)，形成潜像。在图像产生部4中，进行充电、曝光、显影、转印以及清洁过程。由图像产生部4所形成的各种颜色的色粉图像通过初次转印装置被连续地转印到转动的中间转印带42上，因而形成复合彩色图像。中间转印带42上的色粉图像通过二次转印辊43被转印到纸张S上，该纸张S从纸张进给盒5由纸张进给运送部6运送。带有色粉图像的纸张S经受定影装置8的热压定影，从纸张排出部7被排出到外面，并且被置于纸张排出盘15上。标记9表示双面运送路径。当在纸张的双面上形成图像时，纸张S在图像形成在其第一表面(前表面)上并且被定影装置8定影之后被运送到双面运送路径9，通过转回路径而被前后倒转并被再次运送到图像产生部4。在图像形成在第二表面(后表面)上之后，纸张S被纸张排出部7排出到设备外部并且被置于纸张排出盘15上。接下来描述本实施方式中带夹持系统的定影装置8的主要部件。图2是带夹持系统的成像设备8的中心部的截面图。在本发明的定影装置8中，热量和压力由在卣素加热器H所加热的加热辊81(也被称为定影辊)与定影带82之间形成的定影夹持部N施加到纸张S上的色粉图像，色粉图像被定影到纸张上。在这种情况下，加热辊81和卣素加热器H被用作加热部，定影带82和用于支承定影带的多个辊作为加压部。此外，定影夹持部由相互压靠的加热部和加压部形成。加热辊81包含作为热源的卣素加热器H，并且包括由铝、铁等制成的圆柱心轴81A;由耐热的HTV硅橡胶制成的弹性层81B,用以覆盖圆柱心轴81A;以及由例如PFA(全氟代烷氧乙烯)或PTFE(聚四氟乙烯)的氟树脂制成的释放层81C，所述释放层81C用于覆盖弹性层81B。定影带82包括由例如聚酰亚胺的耐热弹性树脂形成的厚度为70微米的基底；厚度为200微米的弹性层，例如硅橡胶层，用以覆盖基底的外表面；以及由PFA或PTFE制成的厚度为30微米的释放层，用以覆盖弹性层。定影带82设计成具有环形结构。定影带82被应用在位于靠近纸张S引入部的辊83、纸张S出口侧的加压辊84以及支承辊85的外圆周上，并且与加热辊81的外圆周表面相接触。辊85也被称为控制辊。通过摇动辊85的轴的一端使辊85的轴倾斜，由此辊85充当偏斜调整件，以校正定影带的偏斜。从内部给定影带82加压的加压部86将定影带82从其内周表面侧压向放置定影带82的辊83、84和85中的加压辊84上游侧附近的定影夹持部侧，该加压辊84i殳置在定影夹持部N的下游侧。加压部86包括充当加压件的加压垫861、用于保持加压垫861的保持件862、用于策动保持件862的压缩弹簧863(未示出)、用于存放这些构件的固定件864、以及覆盖加压垫861且在定影带82的内周表面上滑动的滑动片860。从内部给定影带82加压的加压部86i殳置在放置定影带82的辊83、84和85中的加压辊84的上游侧附近。加压部86连同加压辊84使定影带82压靠在加热辊81上，由此形成定影夹持部N。加压部86包括充当加压件的加压垫861、用于保持加压垫861的保持件862、用于固定保持件862的固定件864、以及覆盖加压垫861且在定影带82的内周表面上滑动的滑动片860，其中，所述固定件864的两个端部由支承件(未示出)支承。加压垫861由耐热橡胶制成，例如具有JISA硬度IO。到30°的硅橡胶。加压垫861具有符合加热辊81弯曲表面的形状并且形成在保持件862上。保持件862例如由不锈钢制成。例如，滑动片由耐热树脂一—例如厚度为70微米的聚酰亚胺制成，并且通过压花成型而形成，由此以0.5到1亳米的间隔设置0.2亳米高的突起从而形成不规则情形。不规则情形的形成减小了与定影带82接触的面积，从而降低了摩擦。聚酰亚胺的使用增加了强度并且提高了抗破损性。固定件864由不锈钢制成。滑动片860覆盖加压塾861并且被固定在固定件864上。滑动片860可以形成为管状形状，并且可仅在上游侧固定。可替换地，滑动片860可以形成为非管状形状，并且可在上游侧及下游侧固定。固定件864由压缩弹簧通过支承件加压。[润滑剂供应件润滑剂供应件87设置在定影带82运送方向上加压部86的上游侧，并且在定影带82的内周表面侧。润滑剂供应件87由例如芳纶的毡制品形成。通过使毡制品充满袋状PTFE多孔膜而形成润滑剂储藏器。润滑剂供应件87提前充满润滑剂。润滑剂储藏器储存润滑剂，并且通过PTFE多孔膜将润滑剂供应到外圆周表面。珪树脂油，例如粘度为100到1000cs的二甲基硅树脂油或者粘度为100到1000cs的甲基苯基硅树脂油，被用作润滑剂。在以前述方式构成的定影装置8中，被卣素加热器H加热并且被马达Ml驱动的加热辊81沿如图所示的顺时针方向转动。出口处的加压辊84被马达M2驱动，并且转动定影带82。辊83和85被定影带82的转动所驱动。加压垫861由压缩弹簧经固定件864和保持件862加压。加压垫861使定影带82压靠在加热辊81上。加压辊84通过压缩弹簧经支承件将定影带82压靠在加热辊81上，所述支承件支承加压辊84的端部。这样，在加压部80(定影带单元)和加热辊81之间形成宽的定影夹持部N。通过加热辊81和加压辊84的驱动和转动，定影带82沿如图所示的逆时针方向转动。所运送的纸张S上的未定影色粉被定影夹持部N加热及加压，并被定影在纸张S上.下面将如下描述另一个结构。沿运送定影带82的方向在加压部86的上游侧，润滑剂供应件87设置在定影带82的内周表面侧上。润滑剂供应件87由无纺织物如芳纶制成。袋状无纺织物充满泡沫材料，如毡制品或其它材料，以形成润滑剂储藏器。润滑剂供应件87提前充满润滑剂。润滑剂储藏器储存润滑剂，并将润滑剂供应到外圆周表面的无纺织物。硅树脂油，例如粘度为1000cs的二甲基硅树脂油或者粘度为400cs的甲基苯基硅树脂油，可被用作润滑剂。在具有前述结构的定影装置8中，被面素加热器H加热并且被马达Ml驱动的加热辊81沿如图所示的顺时针方向转动。此外，加压垫861由压缩弹簧863经保持件862加压，加压垫861使定影带82压靠在加热辊81上。这样，定影带82通过加热辊81在如图所示的逆时针方向上转动，所述加热辊81由马达Ml沿顺时针方向驱动。定影带82被加压垫861压靠在加热辊81上，并发生弹性变形，由此在加压部80(定影带单元)和加热辊81之间形成宽的定影夹持部N。所运送的纸张S上的未定影色粉被定影夹持部N加热及加压，并被定影在纸张S上。出口侧的辊84由马达M2驱动，以4吏得定影带82转动。辊83和85通过定影带82的转动而被驱动。参照图3，下面描述定影装置8的元件在与纸张进给方向相垂直的方向(下文中被称为轴向方向)上的位置关系。在图3中，进行设定使得能够满足下面的关系，其中Wl是纸张S的最大纸张通过宽度，W2是加压垫861的宽度，W3是定影带82的宽度，W4e是包括延伸部表面860e的滑动片860的总宽度，W4s是除去延伸部表面后的滑动片860的宽度，W5是润滑剂供应件87的宽度。滑动片的延伸部表面860e将在后面介绍。W4e>W3>W4s>W2>Wl，W5^W2滑动片860的宽度W4设定为大于定影带82宽度W3的值。目的是确保涂覆在定影带内周表面上的润滑剂不会从滑动片860的端部进入到滑动片860中从而粘到加压垫861上。如果润滑剂粘到加压垫861上，加压垫861会由于油膨胀而变形，预定水平的压力将会改变，结果是在运送期间纸张将发生褶皱，或者将发生其它问题。参照图4到7，下面描述第一实施方式的滑动片。图4是滑动片860的展开平面图。在这些附图中，^示出一侧的端部。而且，另一端部(未示出)与其呈两侧对称。区域al、a2和a3是与定影带相对的相对表面。在这些区域中，"al"代^fr被加压垫861加压的定影带82的内周表面上滑动的"滑动表面"。区域"a2"指的是与位于加压垫外侧的定影带82的内周表面相接触的表面。区域"a3"是位于定影带端部外侧的表面。更具体地，滑动片(包括延伸部)的端部位于定影带端部的外侧。除延伸部外的滑动片(不包括延伸部)的端部位于定影带端部的内侧。在定影带82内周表面上滑动的"滑动表面"在本文中使用的含义是指与定影带82相对的相对表面。它是被加压垫861从其后表面压靠在定影带82内周表面侧上的那部分。在示意图中，滑动片860设置有延伸部表面860e，该延伸部表面860e通过将包括相对表面的表面沿图中的x轴方向(沿加压件的纵向方向)延伸到区域a3而得到，所i^目对表面与前面提到的定影带的内周表面相对。除延伸部之外的端部位于与定影带端部内侧的区域a2相对应的位置上。此外，从与定影带内周表面相对的表面a2和a3在沿Y轴方向(与加压件的纵向方向垂直)的两侧上设置具有长度dl的侧面部分"s"。换句话说，侧面部分"s"沿延伸部表面860e的Y轴方向设置在与相对表面(图4中的a2和a3)相接触的表面上。当加压垫861M有滑动片860时，通过折叠侧面部分"s"使得延伸部表面860e整体上形成一个槽。延伸部表面860e的侧面部分"s"充当防护壁，用于防止润滑剂1到加压垫861中。下面描述图4所示滑动片的制造方法。图5(a)示出通过切割来制造滑动片的方法。图5(b)示出通过粘合来制造滑动片的方法。在图5(a)中，通过切除作为矩形滑动片一部分的区域Cl和C2而制造出如图4所示形状的滑动片。在图5(b)中，通过将小矩形片el粘合到滑动片860上而制造出如图4所示形状的滑动片。应当注意的是，在该图中示出的区域"ja"^:要粘结的区域，用于通过粘结剂粘结两个片。图4所示的滑动片860可定义为"具有通过切除位于加压件纵向外侧的除与定影带内周表面相对的那部分表面之外的表面而获得的构形的滑动片"，以及定义为"配名^有通过将在定影带内周表面上滑动的滑动表面从加压件向外延伸而形成的延伸部的滑动片"。"切除部"一词在此使用时指的是通过在滑动片的端部部分地切除而产生的部分。参照图6、7(a)和7(b)，下面描述将图4所示的滑动片860安装到加压部86上的情形。图6是加压部86的立体图。图7(a)是沿图6中箭头A-A的截面图。图7(b)是沿箭头B-B的截面图。如图6和图7(a)所示，在中间部，当滑动片860安装到加压部86上时，滑动片860为管状。应当注意的是，滑动片通过图中的螺丝SC固定到加压部86上。在已经结合成管状后，盖上加压垫861。在上游侧可以仅有一个螺丝SC。还可以设置为使得侧表面被大部分覆盖而不是完全的管状。当平坦的滑动片860被制成管状时，刚度增加。换句话说，当侧表面支承与定影带内周相对的表面时，从图中上方施加的压力不容易消散。当滑动片安装到定影装置8上时，上方还有定影带82，对定影带82的压力将会不必要地增加。特别^:在定影带82的端部，由于定影带82与滑动片860的摩擦，滑动片易于破裂。为了减小定影带82上的压力从而解决上述问题，滑动片的两个端部都如图6和图7(b)中所示成形。这种设置能够减小滑动片860在滑动片端部的刚度，并减小定影带82上的压力。因此，^!供了一种定影装置，其确保覆盖加压件的滑动片不会由于滑动片与定影带端部的摩擦而发生破裂。定影装置的其它实施方式参照图8到10，下面描述滑动片860的另一个实施方式图8示出第二实施方式的滑动片860。在该图中，延伸部表面860e的侧面部分"s，，的连接部被i殳计成辐射形状。图9示出第三实施方式的滑动片860。在该图中，对延伸部表面860e的侧面部分"s"的连接部的构形沿倾斜方向进行切除。图10示出第四实施方式的滑动片860。图4中的侧面部分"s，，在图IO中被除去。在第四实施方式中，由于滑动片860的刚性所产生的定影带82上的压力减小到第一到第三实施方式中的压力之下。如图8到10所示，当设置有"配备有通过将在定影带82内周表面上滑动的滑动表面从加压件向外)^伸而形成的延伸部860e的滑动片"、或者狄炒表面之外的表面而获得的构形的滑动片"，定影装置能够被设计成确保滑动片不会由于滑动片与定影带端部的摩擦而发生破裂。[定影装置的其它实施方式参考图1到10，已经描述了仅在加压部侧设置有定影带82的定影装置。本发明并不局限于此，定影装置可以在加热部上或者在加热部和加压部上装备有定影带以^定影带内周表面上的加压件。图11是示出定影装置的示例的图，其中，加压部80和设置有热源的加热部81中每一个都装^^有定影带82。在如图所示的定影装置中，两个定影带都"^殳置有如图6、8到IO任一个图所示的滑动片860、加压垫861以及润滑剂供应件87。在该图中，与图l到10中的部件具有相同功能的部件被分配相同的附图标记，并且将不做描述以免重复。当以如下方式设计使得图中所示的两个定影带都装备有如图6和其它附图所示的滑动片860时，定影装置确保滑动片不会由于滑动片与定影带端部的摩擦而发生破裂。[示例下面描述本发明的示例。在该示例中使用如图l到IO所示的定影装置和成像设备。[试验糾使用下面所示的示例1到3的定影装置以每分钟80张纸的速度持续对A4尺寸的纸张进行打印。检查打印数量，并且进行评估以观察滑动片860的端部是否破裂。示例1:使用图6中滑动片860的定影装置(图6以及其它附图)示例2:使用图8中滑动片860的定影装置(图8以及其它附图)示例3:使用图9中滑动片860的定影装置示例4:使用图10中滑动片860的定影装置试验结果1[表ll<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>如表1所示，在对比示例中，在200kp时发生破裂。在示例1到4中，在达到300kp的定影装置8的更换周期范围内，滑动片860都不会发生破裂。评估方法及标准进行评估以观察滑动片860的端部是否破裂。A:纸张没有破裂B:纸恭破裂如表2所示，在示例4中发现有润滑剂i^。这是因为在示例4中，与示例1到3不同，延伸部860e没有设置侧面部分"s"。这样，可以想到润滑剂在定影带82移动方向上的上游侧的端部ii^。润滑剂的ii^量小于没有延伸部时的ii^量。本发明提供一种使用定影带的定影装置，该定影装置确保覆盖加压件的滑动片不会因为滑动片与定影带端部上的摩擦而发生破裂，所^*>压件对定影带的内周表面加压。权利要求1.一种定影装置，所述定影装置具有加热部和加压部，所述加压部对所述加热部加压以形成定影夹持部，所述定影装置包括环形定影带；加压件，所述加压件从所述定影带的内周表面侧将所述定影带压向所述定影夹持部；以及滑动片，所述滑动片覆盖所述加压件并且在所述加压件的纵向方向上延伸到所述加压件的外侧，其中，所述滑动片上除与所述定影带相对的相对表面之外的表面被切除。2.如权利要求l所述的定影装置，其中，所述滑动片上覆盖所述加压件的部分形成为管状。3.—种定影装置，所述定影装置具有加热部和加压部，所述加压部对所述加热部加压以形成定影夹持部，所述定影装置包括环形定影带；加压件，所述加压件从所述定影带的内周表面侧将所述定影带压向所述定影夹持部；以及滑动片，所述滑动片覆盖加压件并且在包括与所述定影带相对的相对表面的表面上具有延伸部，其中，除延伸部之外的所述滑动片的端部位于所述定影带的端部的内侧，所述延伸部在加压件纵向方向上设置在所述加压件的外侧，并且所述延伸部的端部在所述加压件的纵向方向上位于除所述延伸部之外的所述滑动片的端部的外侧。4.如权利要求3所述的定影装置，还包括，润滑剂供应件，所述润滑剂供应件用于将润滑剂供应到所述定影带的内周表面，其中，所述滑动片上除所述延伸部之外的部分形成为管状，并且其中，所述延伸部具有在垂直于所述纵向方向的方向上延伸到所述相对表面的侧面部分。5.如权利要求4所述的定影装置，其中，所述侧面部分离所述相对表面越远，则所述侧面部分在所述纵向方向上的长度越短。6.如权利要求1所述的定影装置，其中，所述延伸部的端部在所述加压件的纵向方向上位于所述定影带的端部的外侧。7.如权利要求3所述的定影装置，其中，所述延伸部的端部在所述加压件的纵向方向上位于所述定影带的端部的外侧。8.—种成像设备，包括成像部，所述成像部用于在纸张上形成色粉图像；以及如权利要求1所述的定影装置，所述定影装置在定影夹持部中对由所述成像部形成在纸张上的色粉图像进行加热、加压及定影。9.一种成像设备，包括成像部，所述成像部用于在纸张上形成色粉图像；以及如权利要求3所述的定影装置，所述定影装置在定影夹持部中对由所述成像部形成在纸张上的色粉图像进行加热、加压及定影。全文摘要本发明提供了一种定影装置和一种成像设备。一种定影装置，包括环形定影带；加压件，所述加压件从所述定影带的内周表面侧将所述定影带压向所述定影夹持部；滑动片，所述滑动片覆盖所述加压件并且在所述滑动片的纵向方向上延伸到所述加压件的外侧，其中，所述滑动片除去与所述定影带相对的相对表面之外的表面被切除。文档编号G03G15/20GK101430529SQ20081014961公开日2009年5月13日申请日期2008年9月11日优先权日2007年9月18日发明者高田干彦申请人:柯尼卡美能达商用科技株式会社