专利名称：定影装置、具有该定影装置的图像形成装置以及定影方法
技术领域：
本发明涉及以下的定影装置、具有该定影装置的图像形成装置以及定影方法与定影压力的切换动作等相联动地切换引导记录部件进入定影压印部的进入导向部的角度。
背景技术：
在图像形成装置中，通过显影单元对形成在载像体上的静电潜像进行显影并作为调色剂像显像化，然后将该调色剂像转印到纸张等记录部件上。并且，转印了调色剂像的记录部件被运送到定影装置。由该定影装置通过热和压力对调色剂像进行定影后将记录部件排出到定影装置的外部，由此结束一系列的图像形成动作。 上述定影装置具有相互抵接而旋转的加热部件和加压部件，通过将加压部件向加热部件按压来确保两者之间的预定的定影压力(压印部压力)。 例如，在使信封作为记录部件通过这样的定影装置的情况下，由于信封是将纸折叠贴合起来制作的，因此信封在通过加热部件和加压部件之间的定影压印部时容易变形而产生褶皱。因此，在使信封通过定影装置的情况下，通常尽量减小定影压力而使信封通过，并提出了具有根据记录部件的种类而手动或自动地切换定影压力的定影压力切换机构的定影装置。 在定影装置的由加热部件和加压部件形成的定影压印部的记录部件运送方向的上游侧设置有用于将记录部件引导至定影压印部的进入导向部。在使厚度较薄的普通纸张通过定影装置的情况下，将该进入导向部的角度设定成在定影压印部处的运送线的曲率变大的方式能够使普通纸张对具有热源的加热部件的巻附量变大而提高了定影性，因此该方式是优选的。 然而，信封如上所述是通过将纸折叠贴合起来制作的。因此，如果将进入导向部的
角度设定成在普通纸张通过时可以获得高定影性的值，则通过定影压印部的信封的曲率会
变大，因而即使降低了定影压力，信封也容易由于表侧和背侧的曲率差变大而产生褶皱。 本发明的目的在于提供以下的定影装置、具有该定影装置的图像形成装置以及定
影方法通过与定影压力的切换动作等相联动地切换引导记录部件进入定影压印部的进入
导向部的角度，能够使信封不发生褶皱而稳定地定影图像。
发明内容
本发明的图像形成装置包括加热部件和加压部件，相互抵接而旋转；进入导向部，设置在由所述加热部件和加压部件形成的定影压印部的记录部件运送方向的上游侧；定影压力切换机构，切换高压模式和低压模式，所述高压模式的定影压力高，所述低压模式的定影压力低；以及进入导向部切换机构，与所述定影压力切换机构的定影压力切换动作相联动地切换所述进入导向部的角度。 进一步通过后述的详细的说明和附图来记载本发明的特征和效果。 通过下面说明的实施方式来进一步明确本发明的其他目的和通过本发明能够获得的具体的优点。
图1是本发明的彩色激光打印机的截面图； 图2是本发明的彩色激光打印机的定影装置部分的截面图(图1的X部分的放大 详细图)； 图3是本发明的定影装置的立体图；
图4是本发明的定影装置的分解立体图； 图5是表示本发明的定影装置在高压模式时的状态的截面图；
图6是表示本发明的定影装置在低压模式时的状态的截面图； 图7是表示本发明的定影装置中的进入导向部的角度的切换与记录部件运送线 路的变化之间的关系的说明图。
具体实施例方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[图像形成装置] 图1是作为本发明的图像形成装置的一个方式的彩色激光打印机的截面图。图示
的彩色激光打印机是串列式的，在其主体100内的中央部以固定的间隔串列地配置有品红
色图像形成单元1M、青色图像形成单元1C、黄色图像形成单元1Y、黑色图像形成单元1K。 在上述各图像形成单元1M、lC、lY、lK上分别配置有感光鼓2a、2b、2c、2d。在各感
光鼓2a 2d的周围分别配置有带电单元(例如带电辊)3a、3b、3c、3d、显影单元4a、4b、4c、
4d、转印单元(例如转印辊)5a、5b、5c、5d、以及鼓清洁单元6a、6b、6c、6d。 这里，所述感光鼓2a 2d为鼓状的感光体等载像体，并且被未图示的马达以预定
的处理速度(process speed)向图示的箭头方向(顺时针方向)旋转驱动。 另外，所述带电辊3a 3d是通过从未图示的带电偏压电源施加的带电偏压使感
光鼓2a 2d的表面均匀地带电至预定电位的部件。 并且，所述显影单元4a 4d分别容纳有品红色(M)调色剂、青色(C)调色剂、黄 色(Y)调色剂、黑色(K)调色剂。通过曝光单元在各感光鼓2a 2d上形成静电潜像。所 述显影单元4a 4d是使各种颜色的调色剂附着在所形成的各静电潜像上以使静电潜像作 为各种颜色的调色剂像而可视化的部件。 另外，所述转印辊5a 5d配置成在各一次转印部处能够隔着中间转印带7与各 感光鼓2a 2d相抵接。这里，中间转印带7配置成张设在二次转印相对辊8和张紧辊9 之间并能够在各感光鼓2a 2d的上表面侧运转。所述二次转印相对辊8配置成在二次转 印部处能够隔着中间转印带7与二次转印辊10相抵接。另外，在张紧辊9的附近设置有带 清洁单元11。 在装置主体100内，在各图像形成单元1M、1C、1Y、1K的上方并排设置有一列用于 向所述各显影单元4a 4d补给调色剂的调色剂容器12a、 12b、 12c、 12d。
另外，在装置主体100内，在各图像形成单元1M、 1C、 1Y、 1K的下方配置有激光扫描 单元(LSU)13。并且，在其下方的主体100的底部设置有能够拆装的供纸盒14。另外，在供纸盒14上层叠容纳有多张未图示的作为记录部件的纸张，在该供纸盒14的附近设置有从供纸盒14取出纸张的捡拾辊15、将取出的纸张一张一张地向运送路径L送出的进纸辊16和延迟辊17。 并且，在装置本体100的侧部沿上下方向延伸的所述运送路径L上设置有运送纸张的运送辊对18和套准调节辊19，所述套准调节辊19使纸张暂时等待之后以预定的定时提供给作为所述二次转印相对辊8和二次转印辊10的抵接部的二次转印部。
在运送路径L的旁边形成有当在纸张的双面上形成图像时使用的另一个运送路径L'，在该运送路径L'上以适当的间隔设置有多个运送辊对20。 纵向配置在装置本体100的一个侧部的所述运送路径L延伸至设置在装置主体100的上表面的排纸盘21，在其中途设置有本发明的定影置22和排纸辊对23。在主体100的前表面设置有能够开闭的前盖101，当在所述定影装置22等中发生了卡纸等时，能够打开前盖101来进行取出卡纸等处理。 接下来，说明具有上述结构的彩色激光打印机的图像形成动作。 —旦发出了图像形成开始信号，在各图像形成单元1M、 1C、 1Y、 1K中各感光鼓2a
2d被以预定的处理速度向图示的箭头方向(顺时针方向)旋转驱动。并且，带电辊3a 3d
使这些感光鼓2a 2d均匀地带电。另外，激光扫描单元13射出利用每种颜色的彩色图像
信号调制后的激光。并且，将该激光照射到各感光鼓2a 2d的表面，在各感光鼓2a 2d
上分别形成与各种颜色的彩色图像信号相对应的静电潜像。 首先，通过显影单元4a内的显影辊使品红色调色剂附着在形成在品红色图像形成单元1M的感光鼓2a上的静电潜像上并将该静电潜像作为品红色调色剂像而可视化，其中对所述显影辊施加了极性与所述感光鼓2a的带电极性相同的显影偏压。该品红色调色剂像在感光鼓2a和转印辊5a之间的一次转印部(转印压印部)处通过被施加了极性与调色剂相反的一次转印偏压的转印辊5a的作用而被一次转印到被向图示的箭头方向旋转驱动的中间转印带7上。 如上所述地一次转印了品红色调色剂像的中间转印带7向下一个青色图像形成单元1C移动。然后，在青色图像形成单元1C中，也与上述相同，形成在感光鼓2a上的青色调色剂像在一次转印部处被重叠转印到中间转印带7上的品红色调色剂像上。
以下同样地，分别形成在黄色和黑色图像形成单元1Y、1K的各感光鼓2c、2d上的黄色和黑色调色剂像在各一次转印部处依次重叠在重叠了品红色和青色调色剂的中间转印带7上，从而形成全色调色剂像。然后，未转印到中间转印带7上而是残留在各感光鼓2a 2d上的转印残余调色剂被各鼓清洁单元6a 6d清除，各感光鼓2a 2d准备进行下一次图像形成。 然后，配合中间转印带7上的全色调色剂像的顶端到达二次转印相对辊8和二次转印辊10之间的二次转印部(转印压印部)的定时，通过套准调节辊19对纸张进行了调整后运送给二次转印部。然后，全色调色剂像通过被施加了极性与调色剂相反的二次转印偏压的二次转印辊10而从中间转印带7整体地被二次转印到运送至二次转印部的纸张上。
转印了全色调色剂像的纸张被运送到定影装置22，全色调色剂像被加热、加压而被热定影在纸张的表面上，被定影了调色剂像的纸张通过排纸辊对23被排出到排纸盘21，由此结束一系列的图像形成动作。未被转印到纸张上而残留在中间转印带7上的调色剂被上述带清洁单元11清除，中间转印带7准备进行下一次图像形成。
[定影装置] 接下来，基于图2 图7来详细地说明本发明的上述定影装置22。 图2是彩色激光打印机的定影装置部分的截面图(图1的X部分的放大图)，图3
是定影装置的立体图，图4是该定影装置的分解立体图，图5是表示该定影装置在高压模式
时的状态的截面图，图6是表示该定影装置在低压模式时的状态的截面图，图7是表示进入
导向部的角度的切换与纸张运送线路的变化之间的关系的说明图。 如图2所示，定影装置22包括相互抵接而旋转的加热辊24和加压辊25、以及配 置在加压辊25的下方的张紧辊26，所述加热辊24、加压辊25、以及张紧辊26沿着图2的 与纸面相垂直的方向大致平行地配置并能够旋转。并且，在加压辊25和张紧辊26之间架 设有无接头状的定影带27。并且，加压辊25被后述的加压机构隔着定影带27向加热辊24 加压，由此在两个辊24、25之间形成预定压力(定影压力)的定影压印部N。
另外，在中空状的所述加热辊24内，沿着图2的与纸面相垂直的方向贯穿有上下 两根散热器28，在加热辊24的外周设置有用于检测该加热辊24的表面温度的热敏电阻 29。 并且，在由加热辊24和加压辊25形成的定影压印部N的纸张运送方向的上游侧 (图2中的下侧)设置有用于将纸张引导到定影压印部N的、能够转动的进入导向部30，该 进入导向部30能够调整纸张进入定影压印部N的角度。 如上所述，通过二次转印辊10将全色调色剂像从中间转印带7二次转印到纸张上 并将该纸张运送到定影装置22。然后，在被夹持在该定影装置22的加热辊24和加压辊25 之间而被运送的过程中被加热、加压，由此全色调色剂像被定影。并且，被定影了调色剂像 的纸张通过图1所示的排纸辊对23被排出到排纸盘21上。 在本实施方式的定影装置22中，设置有定影压力切换机构和进入导向部切换机 构，所述定影压力切换机构根据对记录部件的选择而自动地切换定影压力(加压辊25和加 热辊24之间的加压力)高的模式或者定影压力低的模式，所述进入导向部切换机构用于与 该定影压力切换机构对定影压力的切换动作相联动地切换所述进入导向部30的角度。以 下，基于图3和图4来说明这些定影压力切换机构和进入导向部切换机构的结构。
加压辊25的旋转轴31的轴向的两端经由轴承32能够自由摇摆地由左右一对未 图示的侧板支撑。并且，各轴承32的外周与左右一对的各加压杆33的中间部相抵接，所述 左右一对的各加压杆33的一端33a由未图示的侧板支撑并能够旋转。如果使各加压杆33 以其一端33a为中心转动并按压轴承32，则加压辊25隔着定影带7而被向加热辊24加压， 在两个辊24、25之间形成预定压力的定影压印部N。 另外，在各加压杆33的另一端通过销35连结有弯曲成L字形状的左右一对的各 加压板34的上端。并且，在各加压板34的附近，与所述前盖101(参照图1)的开关动作相 联动地以轴36为中心而转动的左右一对的开闭杆37被设置在左右的各侧板侧。并且，各 开闭杆37的一端与杆38的上端连结。这里，左右一对的各杆38贯穿所述加压板34并向 其下方延伸。并且，在各杆38的外周，在所述开闭杆37和所述加压板34之间安装有作为 施力单元的加压弹簧39。 在所述张紧辊26的附近，沿着张紧辊26和加压辊25的轴向配置有能够旋转的轴40。并且，在该轴40的轴向的两端连接有左右一对的凸轮41。各凸轮41跨着所述杆38而分割为左右两部分，并且如图5和图6所示那样，各凸轮41由大的第一凸轮41A和小的第二凸轮41B —体地形成，所述第一凸轮41A和第二凸轮41B保持预定的角度。
—旦定影装置被切换成了低压模式，则上述各凸轮41转动并如图6所示那样与所述加压板34抵接。通过将该加压板34推上去，如后所述减轻了由于加压弹簧39而产生的加压辊25的加压力(定影压力)。如图3所示，在轴40的一端连接有齿轮Gl和板状的执行器42。 另外，如图3所示，在设置有上述齿轮G1的一侧以纵置的状态配置有DC马达43，连接在该DC马达43的输出轴上的小齿轮G2经由齿轮系G与所述齿轮Gl连结。因此，一旦DC马达43被驱动了 ，则其输出轴的旋转在经由小齿轮G2、齿轮系G、以及齿轮Gl被减速的同时被传递给轴40，该轴40与连接在其上的左右一对的凸轮41和执行器42同时转动。
并且，在所述执行器42的附近配置有PI传感器44，所述PI传感器44用于通过光学方式检测凸轮41的位置、具体来说即在低压模式中加压辊25的加压力被减轻的位置。
接下来，对进入导向部切换机构的结构进行说明。 如图4所示，在所述进入导向部30的两端的下部安装有在其侧方延伸的旋转轴45。并且，进入导向部30通过各旋转轴45被左右的各侧板枢轴支撑而以其下端为中心能够转动地由左右的侧板支撑，并通过套装在各旋转轴45上的作为施力单元的弹簧46而被向图5和图6的顺时针方向施力。 另外，在进入导向部30的背面侧(图5和图6的右侧)的左右两端设置有能够向垂直于旋转轴45的方向(图5和图6的左右方向)滑动的进入导向部切换杆47。并且，在该进入导向部切换杆47的与进入导向部30相对的面上突出设置有半球状的突起47a，在相反侧的面上突出设置有矩形块状的突起47b。在进入导向部切换杆47的一侧的突起47a上抵接有由弹簧46以旋转轴45为中心朝向图5和图6的顺时针方向施力的进入导向部30，在另一侧的突起47b上抵接有形成在所述凸轮41上的第二凸轮41B。 并且，由上述进入导向部切换杆47和使其滑动的凸轮41的第二凸轮41B等构成了进入导向部切换机构。 在普通纸张通过具有上述结构的定影装置22的情况下，自动地选择高压模式，设定高的定影压力。 g卩，在如图1所示那样前盖101被关闭的状态下，如图5所示开闭杆37由于开闭盖101而以轴36为中心向箭头方向转动。 在这里，在选择了高压模式的情况下，如图5所示，凸轮41的第一凸轮41A离开加压板34，第二凸轮41B与进入导向部切换杆47的突起47b抵接并使进入导向部切换杆47向图5的箭头方向(左方)滑动。由此，与该进入导向部切换杆47的突起47a抵接的进入导向部30抵抗弹簧46所施加的力而以旋转轴45为中心向图5的箭头方向转动，该进入导向部30的角度被调整，其位置被切换为图5所示的位置(图7所示的A位置)。
并且，在如上述那样凸轮41的第一凸轮41A离开了加压板34的状态下(图5)，安装在开闭杆37和加压板34之间的加压弹簧39被压縮。其反作用力(弹力)经由加压板34传递到加压杆33，该加压杆33的另一端33b由于加压弹簧39的反作用力而被压下。
此时，加压杆33以其一端33a为中心向图5的顺时针方向转动，按压轴承32。于是，能够旋转地由轴承32支撑的加压辊25隔着定影带7被向加热辊24加压。由此，在加压辊25和加热辊24之间形成预定压力的定影压印部N，通过使普通纸张经过该定影压印部N，调色剂像被加热、加压而被定影在普通纸张上。 在高压模式时，如上所述由于进入导向部30位于图5所示的位置(图7的A位置)，因此通过定影压印部N的信封的运送线路成为图7所示的a那样。该运送线路a的曲率变得比图7所示的低压模式时的运送线路b(后述)的曲率大。因此，普通纸张对于加热辊24的巻付量变大，与在高压模式时提高定影压力而产生的效果相结合，调色剂图像对普通纸张的定影性提高。 当为该高压模式时，制动器42立起，从PI传感器44的发光部射向受光部的光不会被制动器42遮挡，因此PI传感器44检测出定影装置为高压模式。 另一方面，当在关闭前盖101而进行图像形成动作的状态下使信封通过时，通过表示该意思的信号，定影装置被从高压模式切换为低压模式。于是，图3所示的所述DC马达43被驱动，如前所述DC马达43的旋转被传递到轴40，该轴40和连接在其上的左右一对的凸轮41、制动器42转动90。的角度。 —旦凸轮41如上所述地转动了，一体地形成在其上的第一凸轮41A如图6所示那样与加压板34相抵接并将其推上去，因此加压弹簧39的反作用力变大，另一方面加压杆33以其一端33a为中心向图6的逆时针方向转动，减轻了对轴承32的按压力。结果，由加压杆33对加压辊25施加的按压力减弱，加压辊25的加压力减轻，从而降低了定影压力。
另外，在为该低压模式时，由于定影凸轮41转动90。的角度，因此第二凸轮41B离开进入导向部切换杆47的突起47b。因此，进入导向部切换杆47由于从进入导向部30受到的弹簧46的施加力而向图6的箭头方向(右方)滑动。于是，进入导向部30由于进入导向部切换杆47的滑动而以旋转轴45为中心向图6的箭头方向(顺时针方向)转动，其角度被切换，其位置从图6所示的虚线位置(图7所示的A位置)被切换为实线位置(图7所示的B位置)。 在为低压模式时，一旦如上所述进入导向部30的位置从图7所示的A位置被切换成了 B位置，则通过定影压印部N的信封的运送线路成为图7所示的b那样。该运送线路b的曲率变得比高压模式时的运送线路a的曲率小。因此，信封的表侧和背侧的曲率差变小，与上述通过降低低压模式时的定影压力而获得的效果相结合，在信封上不易产生褶皱。因此，能够使信封不产生褶皱而稳定地定影调色剂图像。 另外，一旦定影装置被切换成了低压模式、并且凸轮41转动而使加压辊25的加压力(定影压力)减轻了，则如图3所示那样，由于与轴40 —起转动的制动器42遮挡从PI传感器44的发光部射向受光部的光，因此PI传感器44检测出凸轮41的第一凸轮41A的位置，由此能够知道定影装置处于低压模式。 此外，在本发明中，"施力"例如是指压縮弹簧等弹性单元的、压縮了弹簧而蓄积了能量的状态或者正在执行该动作的状态。"施加力"例如是指压縮弹簧等弹性单元在该蓄积了能量的状态下或者在正在执行该动作的状态下的力。"施力单元"是指压縮、拉伸弹簧等弹性单元，是指在被压縮或被拉伸了的情况下会变为蓄积了能量的状态的单元或者执行该动作的单元。 在本发明中，施力单元包括加压弹簧39和弹簧46。加压弹簧39如下来作为施力
9单元而动作。即，加压弹簧39位于开闭杆37与加压板34之间，当为图6(低压模式)的情 况时处于蓄积了能量的状态。并且，当转变成图5的高压模式时，凸轮41转动，加压弹簧39 变为通过其施加力将加压板34向凸轮41侧按压的状态。 以上说明了将本发明应用于尤其是彩色激光打印机及其所具有的带式定影装置 的方式，但是本发明同样也能够适用于单色图像形成装置及其所具有的定影装置。另外，定 影装置除了带式定影装置之外也可以是辊式定影装置。
权利要求
一种定影装置，包括加热部件和加压部件，相互抵接而旋转；以及进入导向部，设置在由所述加热部件和所述加压部件形成的定影压印部的记录部件运送方向的上游侧，用于引导所述记录部件进入所述定影压印部，并能够通过自身角度的切换来调整所述记录部件进入所述定影压印部的角度；所述定影装置还包括定影压力切换机构，切换所述定影装置的高压模式和低压模式，所述高压模式的定影压力高，所述低压模式的定影压力低；以及进入导向部切换机构，与所述定影压力切换机构的定影压力切换动作相联动地切换所述进入导向部的角度。
2. 如权利要求l所述的定影装置，其中，一旦通过所述定影压力切换机构切换成了所述低压模式，则所述进入导向部切换机构 切换所述进入导向部的角度，使得通过所述定影压印部的所述记录部件的运送线路的曲率 变得比所述高压模式时的曲率小。
3. 如权利要求l所述的定影装置，其中，根据对所述记录部件的选择，所述定影压力切换机构自动地切换所述高压模式和所述 低压模式。
4. 如权利要求3所述的定影装置，其中，在所述记录部件为信封的情况下，所述定影装置被设定为所述低压模式。
5. 如权利要求2所述的定影装置，其中，所述相互抵接而旋转的加热部件和加压部件为辊，所述定影装置具有配置在所述加压 部件的下方的张紧辊，在所述加压部件和所述张紧辊之间架设有无接头状的带。
6. 如权利要求l所述的定影装置，其中， 所述定影压力切换机构包括 加压杆，用于对所述加压部件进行按压；施力单元，对所述加压杆向所述加压部件被按压在所述加热部件上的方向施力；以及 第一凸轮，通过转动来改变所述施力单元的施力以切换所述加压部件对所述加热部件 的按压力；所述进入导向部切换机构包括施力单元，对所述进入导向部向其一个转动方向施力；进入导向部切换杆，能够移动以改变所述施力单元的施力并使所述进入导向部转动；以及第二凸轮，通过与所述第一凸轮的转动相联动地进行转动，使所述进入导向部切换杆 移动而使所述进入导向部转动，由此切换所述进入导向部的角度。
7. 如权利要求6所述的定影装置，其中，所述第一凸轮与所述第二凸轮一体地形成。
8. —种图像形成装置，包括权利要求1 7中的任一项所述的定影装置； 载像体；带电单元，使所述载像体带电；曝光单元，通过使被所述带电单元带电了的所述载像体曝光，在所述载像体上形成静 电潜像；显影单元，利用显影剂对通过所述曝光单元形成在所述载像体上的所述静电潜像进行 显影，由此在所述载像体上形成显影剂像；以及转印单元，将通过所述显影单元形成在所述载像体上的所述显影剂像转印到预定的记 录介质上。
9. 一种定影方法，包括将记录部件运送到由加热部件和加压部件形成的定影压印部的步骤；以及 根据被选择的所述记录部件来切换定影压力高的高压模式和定影压力低的低压模式 的步骤；所述定影方法还包括与所述高压模式和所述低压模式的切换相联动地设定引导所述记录部件进入所述定 影压印部的进入导向部的角度以调整所述记录部件进入所述定影压印部的角度的步骤。
10. 如权利要求9所述的定影方法，其中，还包括在所述记录部件为信封的情况下设定为所述低压模式的步骤。
全文摘要
本发明提供一种定影装置、具有该定影装置的图像形成装置、以及定影方法。定影装置包括相互抵接而旋转的加热部件和加压部件、设置在定影压印部的纸张运送方向的上游侧的进入导向部、切换成高压模式或低压模式的定影压力切换机构、以及与所述定影压力切换机构的定影压力切换动作相联动地切换进入导向部的角度的进入导向部切换机构。本发明通过与定影压力的切换相联动地切换对于定影压印部的进入导向部的角度而能够稳定地定影图像。
文档编号G03G15/20GK101788781SQ20101000231
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月7日 优先权日2009年1月23日
发明者高桥裕德 申请人:京瓷美达株式会社