定影装置和图像形成装置的制作方法

文档序号:12006387阅读:177来源:国知局
定影装置和图像形成装置的制作方法
本发明涉及定影装置和图像形成装置。

背景技术:
例如,日本未审查专利申请公开No.2003-048655披露了一种用于传送金属带的支撑辊。该支撑辊包括辊外壳和辊轴。辊轴设置在辊外壳的内部并且构造为受到驱动而旋转,其中在辊轴和辊外壳之间留有间隙。

技术实现要素:
本发明提供这样的定影装置和图像形成装置:即,在接受压力的同时旋转的筒形或大致筒形部件的旋转精度不易受该筒形或大致筒形部件的外径影响。根据本发明的第一方面,提供一种定影装置,其包括:加压部件,其被可旋转地保持并且提供沿一个方向作用的压力;加热部件,其以面向所述加压部件的方式被可旋转地保持并且包括大致筒形部件和加热单元,所述大致筒形部件接受所述压力,所述加热单元设置在所述大致筒形部件的内部,所述加热部件借助于由所述加压部件提供的所述压力和由所述加热单元产生的热量对纸张上的色调剂图像进行定影;驱动源,其输出驱动力,所述加热部件借助于所述驱动力而旋转;以及传动部件,其提供接纳所述大致筒形部件的端部的空间,在所述传动部件和所述大致筒形部件的所述端部之间留有间隙,所述传动部件具有内周表面,当所述大致筒形部件接受来自所述加压部件的压力时,所述内周表面在所述空间中与所述大致筒形部件的所述端部接触,所述传动部件将所述驱动源的所述驱动力传递至所述加热部件。根据本发明的第二方面,所述加热部件还包括薄膜,所述薄膜设置在大致筒形部件的除了所述大致筒形部件的所述端部之外的外周表面上,所述薄膜与所述加压部件接触。并且,所述传动部件的内周表面与所述大致筒形部件的未设有所述薄膜的所述端部接触。根据本发明的第三方面,当接收到来自所述加压部件的压力时,所述大致筒形部件变形为使得端部局部膨胀。并且,在所述大致筒形部件的所述端部处于所述空间中的状态下,所述传动部件的内周表面限制所述大致筒形部件的借助于来自所述加压部件的压力而局部膨胀的所述端部的外径。根据本发明的第四方面,所述传动部件包括:齿轮,来自所述驱动源的驱动力输入到所述齿轮中;以及螺旋弹簧,其与所述齿轮接合并且装配到所述大致筒形部件的所述端部上。当所述大致筒形部件的所述端部通过接受来自所述加压部件的所述压力而变形时,所述螺旋弹簧的直径增大。来自所述驱动源的驱动力通过所述螺旋弹簧的旋转而传递至加热部件。根据本发明的第五方面,提供一种图像形成装置,其包括:色调剂图像形成部,其形成色调剂图像;转印部,其将色调剂图像转印到记录材料上;以及定影部,其对所述记录材料上的所述色调剂图像进行定影。所述定影部包括:加压部件,其被可旋转地保持并且提供沿一个方向作用的压力;加热部件,其以面向所述加压部件的方式被可旋转地保持并且包括大致筒形部件和加热单元,所述大致筒形部件接受所述压力,所述加热单元设置在所述大致筒形部件的内部,所述加热部件借助于由所述加压部件提供的所述压力和由所述加热单元产生的热量对所述记录材料上的色调剂图像进行定影;驱动源,其输出驱动力,加热部件借助于所述驱动力而旋转;以及传动部件,其提供接纳所述大致筒形部件的所述端部的空间,在所述传动部件和所述大致筒形部件的所述端部之间留有间隙,所述传动部件具有内周表面,当所述大致筒形部件接受来自所述加压部件的压力时,所述内周表面在所述空间中与所述大致筒形部件的所述端部接触,所述传动部件将所述驱动源的驱动力传递至所述加热部件。根据本发明的第一方面,与未采用第一方面的情况相比,在接受压力的同时旋转的大致筒形部件的旋转精度不易受该大致筒形部件的外径影响。根据本发明的第二方面,与未采用第二方面的情况相比,能够更容易地控制大致筒形部件的旋转速度。根据本发明的第三方面,与未采用第三方面的情况相比,尽管大致筒形部件是可变形的,但是该大致筒形部件的旋转精度不易受影响。根据第四方面,与未采用第四方面的情况相比,驱动力能够更可靠地传递至加热部件。根据第五方面,与未采用第五方面的情况相比,在接受压力的同时旋转的大致筒形部件的旋转精度不易受该大致筒形部件的外径影响。附图说明基于下列附图,详细地说明本发明的示例性实施例,其中:图1示意性地示出根据本发明的总体示例性实施例的图像形成装置;图2是根据总体示例性实施例的定影装置的纵向剖视图;图3示出定影装置中所包含的加热辊;图4示出根据本发明的第一示例性实施例的定影装置的相关部分;图5也示出根据第一示例性实施例的定影装置的相关部分;图6示出受压时加热辊如何表现;图7A和图7B也示出受压时加热辊如何表现;图8也示出受压时加热辊如何表现;图9示出在从动状态下加热辊的线速度;图10示出根据本发明的第二示例性实施例的定影装置的相关部分;图11也示出根据第二示例性实施例的定影装置的相关部分;图12A和图12B也示出根据第二示例性实施例的定影装置的相关部分;图13示出根据本发明的第三示例性实施例的定影装置的相关部分;图14也示出根据第三示例性实施例的定影装置的相关部分;图15A和图15B也示出根据第三示例性实施例的定影装置的相关部分;以及图16A和图16B示出根据本发明的第四示例性实施例的定影装置的相关部分。具体实施方式现在将参照附图对本发明的示例性实施例进行详细说明。图1示意性地示出根据本发明的总体示例性实施例的图像形成装置1。图像形成装置1包括:图像形成部10,其在记录材料(具体地,下文中称为“纸张P”)上形成图像;纸张馈送部170,其将纸张P馈送至图像形成部10;堆叠部177,已由图像形成部10形成图像的纸张P堆叠在堆叠部177上;纸张传送部180,其传送已由图像形成部10形成图像的纸张P;以及控制器190,其控制上述各部分的操作。图像形成部10包括以大致恒定的间隔平行设置的用于不同颜色,即黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(青色)(C)和黑色(K)的四个图像形成单元11Y、11M、11C和11K。图像形成单元11各自包括:感光鼓12;充电装置13,其对感光鼓12的表面均匀地进行充电;以及显影装置14,其利用预定颜色的色调剂将借助光学单元20(将在下文中说明)发射的激光束而形成的静电潜像显影并可视化为色调剂图像。图像形成部10还包括色调剂盒19Y、19M、19C和19K,具有不同颜色的色调剂分别从色调剂盒19Y、19M、19C和19K供给至图像形成单元11Y、11M、11C和11K的显影装置14。光学单元20设置在图像形成单元11Y、11M、11C和11K的下方并且将激光束LB-Y、LB-M、LB-C和LB-K分别施加到图像形成单元11Y、11M、11C和11K的感光鼓12上。图像形成部10还包括:中间转印单元30,其中,形成在相应的图像形成单元11Y、11M、11C和11K的感光鼓12上的不同颜色的色调剂图像多重转印到中间转印带31上;二次转印辊41,其将已经转印并依次叠加在中间转印带31上的色调剂图像转印到纸张P上;以及定影装置60,其通过向纸张P上的色调剂图像施加热量和压力对纸张P上的色调剂图像进行定影。光学单元20包括:半导体激光器(未示出);调制器(未示出);多棱镜21,其通过扫描的方式使从相应的半导体激光器发射出的激光束LB-Y、LB-M、LB-C和LB-K偏转;玻璃窗22,其透过激光束LB-Y、LB-M、LB-C和LB-K;以及长方体形框架23,光学单元20的构件紧密地密封在长方体形框架23中。中间转印单元30包括:中间转印带31,其为作为中间转印体的示例性图像承载体;驱动辊32,其使中间转印带31旋转;以及张紧辊33,其向中间转印带31施加大致恒定的张力。中间转印单元30还包括多个(在总体示例性实施例中为四个)一次转印辊34以及支承辊35。一次转印辊34与感光鼓12隔着中间转印带31而设置并且将感光鼓12上的色调剂图像转印到中间转印带31上。支承辊35与二次转印辊41隔着中间转印带31而设置。中间转印带31围绕包括驱动辊32、张紧辊33、多个一次转印辊34和支承辊35在内的上述旋转部件以大致恒定的张力受到拉伸,使得中间转印带31沿多个一次转印辊34并排布置的方向的长度比中间转印带31沿与包含多个一次转印辊34的旋转轴线的平面大致正交的方向的长度大。通过驱动辊32使中间转印带31以预定速度沿箭头方向旋转,驱动辊32受驱动电动机(未示出)的驱动而旋转。中间转印带31是由例如橡胶或树脂成型的。中间转印单元30还包括清洁装置36,清洁装置36去除残留在中间转印带31上的色调剂残留物等。清洁装置36包括清洁刷36a和清洁刮板36b,通过清洁刷36a和清洁刮板36b从已经经过色调剂图像转印的中间转印带31的表面去除色调剂残留物、纸粉等。如上所述,在中间转印单元30中,中间转印带31以如下方式围绕包括驱动辊32和张紧辊33的旋转部件而拉伸:中间转印带31沿多个一次转印辊34并排布置的方向具有长且窄的形状,支承辊35设置在中间转印带31的一个纵向端部处,清洁装置36设置在中间转印带31的另一个纵向端部处。二次转印辊41隔着中间转印带31挤压支承辊35,从而在二次转印辊41和中间转印带31之间设置二次转印部位。在二次转印部位处,色调剂图像二次转印到纸张P上。为了将形成在中间转印带31上的色调剂图像转印到纸张P上,二次转印辊41将具有与带电的色调剂的极性相反的极性的电荷施予纸张P,并且利用静电力将中间转印带31上的色调剂图像转印到纸张P上。因此,在二次转印辊41和支承辊35之间生成预定的转印电场。定影装置60利用热量和压力对已通过中间转印单元30、二次转印辊41等二次转印到纸张P的纸张P上的色调剂图像进行定影。热量和压力是通过加热辊61、环形带62等施加的。后文中将单独对定影装置60进行详细说明。纸张馈送部170包括:纸张容器171,其收容其上待记录图像的各页纸张P;拾取辊172,其从纸张容器171拾取纸张P的一部分并且将纸张P馈送到传送路径174中;以及馈送辊173,其将从拾取辊172馈送来的每页纸张P与其它纸张分离并且传送纸张P。通过馈送辊173与其它纸张分离的纸张P沿着传送路径174朝向二次转印部位传送。纸张馈送部170还包括配准辊175,配准辊175在适当的定时将已经从传送路径174传送来的纸张P朝二次转印部位进行传送。纸张传送部180包括一对反转辊181、反转传送单元182和切换门183。该对反转辊181将从定影装置60排出的纸张P夹持在反转辊181之间,朝向堆叠部177传送纸张P,并且根据需要使纸张P转回和反转。反转传送单元182将由该对反转辊181反转的纸张P再次朝向二次转印部位进行传送。切换门183设置在定影装置60和该对反转辊181之间并且切换纸张P的传送方向。反转传送单元182包括多个传送辊,通过多个传送辊将由该对反转辊181反转的纸张P再次朝向二次转印部位进行传送。切换门183将从定影装置60排出的纸张P的传送方向在下述两个方向之间进行切换:朝向该对反转辊181的方向,以及将该对反转辊181所反转的纸张P引导到反转传送单元182中的方向。如上所述地构造的图像形成装置1以如下方式操作。已由图像读取装置(未示出)读取的一页文档的图像或者已从个人计算机等(未示出)接收到的图像数据经受预定的图像处理操作。这样处理过的图像数据被转换成黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)四条色调数据。这些色调数据被输出到光学单元20。光学单元20将根据这些色调数据而从半导体激光器(未示出)发射的激光束LB-Y、LB-M、LB-C和LB-K经由f-θ透镜(未示出)施加到多棱镜21上。根据相应的各条色调数据调制施加在多棱镜21上的激光束LB-Y、LB-M、LB-C和LB-K,以扫描方式偏转激光束LB-Y、LB-M、LB-C和LB-K并且经由成像透镜和多个反射镜(均未示出)将激光束LB-Y、LB-M、LB-C和LB-K施加到相应的图像形成单元11Y、11M、11C和11K的感光鼓12上。已由充电装置13充电的图像形成单元11Y、11M、11C和11K的感光鼓12的表面分别以扫描方式由激光束LB-Y、LB-M、LB-C和LB-K曝光,由此在感光鼓12上分别形成静电潜像。在图像形成单元11Y、11M、11C和11K中,静电潜像分别显影为黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(青色)(C)和黑色(K)的色调剂图像。这样形成在图像形成单元11Y、11M、11C和11K的感光鼓12上的色调剂图像多重转印到作为中间转印体的中间转印带31上。同时,在纸张馈送部170中,拾取辊172根据图像形成的定时旋转,并且拾取纸张收容器171中的一部分纸张P。被这样拾取的纸张P中的一页纸张通过馈送辊173与其它纸张分离,该页纸张P沿着传送路径174传送,并且暂时停止在配准辊175处。随后,配准辊175根据具有色调剂图像的中间转印带31的旋转定时而旋转,由此将纸张P传送到限定于支承辊35和二次转印辊41之间的二次转印部位。在一定的压力和预定的电场下,已经顺次叠加的相应四种颜色的色调剂图像沿副扫描方向转印到从下侧朝向上侧传送而通过二次转印部位的纸张P上。随后,具有各种颜色的色调剂图像的纸张P经受由定影装置60执行的定影处理,在定影处理中热量和压力施加到纸张P上。然后,纸张P从纸张传送部180排出并且堆叠在堆叠部177上,或者被反转并被再次传送到二次转印部位。现在将对定影装置60进行说明。图2是根据总体示例性实施例的定影装置60的纵向剖视图。定影装置60包括:加热辊61,其作为对纸张P进行加热的示例性加热部件;以及环形带(下文也称为加压带)62,其作为对加热辊61施加压力的示例性加压部件以及作为加压部件的一部分。加压部件可以可选地为加压辊,加压辊包括作为示例性旋转轴的轴和围绕所述轴设置的弹性层(例如,橡胶层)。定影装置60用作对纸张P进行加热的加热装置的实例。在下面的说明中,环形带62被描述为示例性加压部件、加压部件的一部分、以及面向加热辊61的示例性面向部件。环形带62可以由加压辊代替。首先将对加热辊61进行说明。加热辊61是旋转轴线沿着与图1中的页面正交的方向(图1中从近侧和远侧中的一侧到另一侧的方向)延伸的旋转部件。加热辊61包括薄壁的筒形或大致筒形的基体部件611、围绕基体部件611设置的耐热弹性层612以及设置在耐热弹性层612上的防粘层613。加热辊61设置在定影装置框架60a(见图3)上,定影装置框架60a固定地或可拆卸地安装在图像形成装置1的主体框架(未示出)上。加热辊61在其两个轴向端部处由框架60a(见图3)借助于诸如滚珠轴承等轴承部件(未示出)可旋转地支撑,轴承部件设置在加热辊61和框架60a之间。旋转轴线可以为实际存在的轴部件或者为实际不存在的虚拟轴线。基体部件611为薄壁的筒形或大致筒形体。基体部件611由这样的材料制成:当加热辊61和环形带62彼此接触时,所述材料弹性变形,而当加热辊61和环形带62彼此不再接触时,所述材料通过其自身的刚性恢复其原始形状。基体部件611的材料还具有高的导热率。这种材料的实例包括铁、镍、镍铜、不锈钢(SUS)、镍钴合金、铜、金、镍铁合金等。由于基体部件611呈现出上述特性,因而加热辊61在与环形带62接触时弹性变形。因此,作为加热辊61与沿纸张传送方向延伸的环形带62之间的接触区域的咬合部分N的面积增加。在该状态下,加热辊61利用其自身的弹性连同环形带62一起向位于咬合部分N的纸张P施加压力。当加热辊61不再与环形带62相接触时,加热辊61借助其自身的刚性恢复其原始的筒形或大致筒形的形状。基体部件611的与咬合部分N相对应的部分不被任何部件从基体部件611的内侧(薄壁的筒形或大致筒形形状的内侧)支撑。由于基体部件611由这样的材料制成:当加热辊61和环形带62彼此接触时,所述材料弹性变形,而当所述加热辊61和环形带62彼此不再接触时,所述材料借助其自身的刚性恢复其原始形状,所以尽管基体部件611的与咬合部分N对应的部分不被任何部件从基体部件611的内侧支撑,基体部件611也可在与环形带62接触时弹性变形并且在与环形带62分离时通过其自身的刚性恢复其筒形或大致筒形的形状。然而,根据需要,可以设置对基体部件611的与咬合部分N对应的部分进行支撑的部件。咬合部分N是示例性热压部分,在该位置,加压垫64(将在下文中说明)隔着环形带62对加热辊61施加压力并且纸张P被热压在加热辊61和环形带62之间。根据总体示例性实施例的基体部件611由镍制成并且具有25mm的外径和0.1mm的壁厚。外径不限于25mm,并且可以为20mm至30mm。壁厚不限于0.1mm,并且可以为0.05mm至0.2mm。基体部件611由镍制成并且具有壁厚为0.1mm的筒形或大致筒形的形状,基体部件611通过例如电铸、深拉等任意方法成型。耐热弹性层612由高度耐热的弹性材料成型。耐热弹性层612的材料可任选,只要该材料具有高耐热性和弹性即可。特别地,可以采用具有大约5°至大约20°的硬度(JIS-A)的诸如橡胶或弹性体等弹性材料。具体地,可以采用硅橡胶、氟橡胶等。表面防粘层613由耐热树脂成型。任何耐热树脂均是可接受的,例如,可以采用硅树脂、氟树脂等。特别地,从表面防粘层613相对于色调剂的防粘性和耐磨性的角度考虑,氟树脂是适合的。在各种类型的氟树脂当中,可以采用全氟烷氧基共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)等。表面防粘层613可以具有5μm至30μm的厚度。定影装置60包括:卤素加热器615,其设置在加热辊61的内部并且用作热源;以及温度传感器616,其检测加热辊61的表面的温度。控制器190根据由温度传感器616所检测的温度来控制是否接通卤素加热器615并且将加热辊61的表面温度保持在预定的定影温度(例如,170°C)。现在将对环形带62进行说明。环形带62初始具有直径为30mm的筒形形状并且包括基层和表面防粘层(均未示出)。表面防粘层设置在基层的更靠近加热辊61的一面上或者设置在基层的两面上。基层是由诸如聚酰亚胺、聚酰胺或聚酰亚胺-酰胺等聚合物或者诸如SUS、镍或铜等金属制成,并且可以具有30μm至200μm的厚度。设置在基层上的表面防粘层是由诸如PFA、PTFE或FEP的氟树脂制成的,并且可以具有5μm至100μm的厚度。环形带62的内周表面具有0.4μm或更小的表面粗糙度Ra(算术平均值粗糙度),以便减小相对于下面要说明的加压垫64的摩擦阻力。环形带62的外周表面具有1.2μm至2.0μm的表面粗糙度Ra,以便能够充分地接收来自加热辊61的驱动力。现在将对支撑环形带62的构造进行说明。定影装置60包括:加压垫64和边缘引导件(未示出),该加压垫64和边缘引导件结合起来以允许环形带62旋转的方式支撑环形带62;低摩擦片621,其减小环形带62的内周表面和加压垫64之间的摩擦阻力;以及金属保持架622,其保持加压垫64和低摩擦片621。加压垫64设置在环形带62的内侧并且隔着环形带62挤压加热辊61,从而在加热辊61和环形带62之间形成咬合部分N。加压垫64包括预咬合部件64a和释放咬合部件64b。预咬合部件64a用于形成沿纸张的传送方向(沿环形带62和加热辊61旋转的方向)延伸相对长的长度的咬合部分N。释放咬合部件64b用于使加热辊61变形。预咬合部件64a设置在咬合部分N的入口处。释放咬合部件64b设置在咬合部分N的出口处。预咬合部件64a为由硅橡胶、氟橡胶等制成的弹性体,或者为板簧等。预咬合部件64a的更靠近加热辊61的表面具有与加热辊61的外周表面基本相符的凹形形状。释放咬合部件64b由诸如聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺、聚酯、聚酰胺等耐热树脂或者诸如铁、铝、SUS等金属成型。释放咬合部件64b在咬合部分N处的外表面形成具有大致恒定的曲率半径的凸形曲线。环形带62的除了与咬合部分N以及咬合部分N附近的周围部分对应的部分之外的内周表面由带旋转引导件651的外周表面支撑在环形带62的两个轴向侧。因此,环形带62沿着带旋转引导件651的外周表面旋转。带旋转引导件651由这样的材料制成:所述材料具有小的静摩擦系数以容许环形带62平滑地旋转,并且具有低的导热率从而不会从环形带62吸收大量热量。环形带62的宽度与设置在保持架622的两个轴向端部的凸缘(未示出)的内表面之间的距离大致相等。凸缘限制环形带62沿轴向的移动(蛇行)。因此,环形带62的沿旋转方向以及沿轴向的移动受到边缘引导件(未示出)和凸缘(未示出)的限制。在总体示例性实施例中,加压垫64隔着环形带62以50N至250N(5.1kgf至25.5kgf)的总载荷对加热辊61施加压力。这种构造容许环形带62通过跟随加热辊61的旋转来旋转。低摩擦片621设置在预咬合部件64a和释放咬合部件64b的面向环形带62的表面的上方。低摩擦片621由这样的材料成型:所述材料具有小的摩擦系数以及高的耐磨性和耐热性,从而减小环形带62的内周表面和加压垫64之间的摩擦阻力(滑擦阻力)。低摩擦片621的面向环形带62的表面具有细微的不平(凹凸)度,细微的不平度容许施加到环形带62的内周表面上的润滑剂在限定于低摩擦片621和环形带62之间的磨损部分中散布。不平度对应于5μm至30μm的表面粗糙度Ra(算术平均粗糙度)。如果不平度对应于小于5μm的表面粗糙度Ra,则润滑剂难以充分地散布在低摩擦片621和环形带62之间的磨损部分中。如果不平度对应于大于30μm的表面粗糙度Ra,则当图像定影到用于透镜式投影仪的纸张(OHP)或具有涂层的纸张上时,不平度可能呈现为光泽度的非均匀性。低摩擦片621不易于渗透润滑剂,从而润滑剂不会渗透穿过低摩擦片621并且不会从低摩擦片621的另一面泄漏。具体地,低摩擦片621可以为下述片材中的任一种:多孔树脂纤维布,其以氟树脂作为基层,基层的面向加压垫64的一侧覆盖有聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)片;烧结的PTFE片;浸渍Teflon(注册商标)的玻璃纤维片,等等。低摩擦片621可设置为独立于预咬合部件64a和释放咬合部件64b的主体或者设置为与预咬合部件64a和释放咬合部件64b成一体。保持架622保持加压垫64、低摩擦片621和润滑剂施加部件623。润滑剂施加部件623沿加热辊61的轴向延伸。润滑剂通过润滑剂施加部件623施加到环形带62的内周表面上。润滑剂施加部件623由耐热毡制成并且浸有例如大约3克的粘度为300cs的诸如氨基改性硅酮油等润滑剂。润滑剂施加部件623设置为与环形带62的内周表面相接触并且借助于耐热毡的渗透压力将适量的润滑剂供给到环形带62的内周表面上。形成润滑剂施加部件623的耐热毡的边缘与环形带62的内周表面相接触,使得不会从耐热毡向环形带62供给过量的润滑剂。由于如上所述地将润滑剂供给至位于环形带62和低摩擦片621之间的磨损部分,所以进一步减小了环形带62和加压垫64之间经由低摩擦片621的摩擦阻力。因此,实现了环形带62的平滑旋转。现在将对定影装置60的加热辊61进行说明。图3示出加热辊61。如图3所示,定影装置60包括框架60a、加热辊61和环形带62(即加压带62)。框架60a相对于图像形成装置1定位并且设在图像形成装置1上。加热辊61可旋转地设置在框架60a上。加压带62设在支撑部件60b上,支撑部件60b能够相对于框架60a移动。框架60a和支撑部件60b通过压缩弹簧60c彼此连接。压缩弹簧60c起到使加压带62对加热辊61施加压力的作用。定影装置60还包括:驱动电动机66,其输出驱动力,通过所述驱动力来驱动加热辊61;以及传动部件67,其将来自驱动电动机66的驱动力传递至加热辊61。驱动电动机66由控制器190(见图1)控制。传动部件67安装在作为基体部件611的筒形或大致筒形部件61a(下文中简称为筒形部件61a)上。更具体地,传动部件67安装在筒形部件61a的作为驱动侧端部(图3中的左端部)的一个端部上。定影装置60还包括:位置限制部件68,其分别设置在加热辊61的筒形部件61a的两个端部;以及固定套筒69,其设在框架60a上并且分别与位置限制部件68接合。位置限制部件68由例如PPS制成。固定套筒69由例如PPS或聚邻苯二甲酰胺(PPA)制成。位置限制部件68和固定套筒69设置在筒形部件61a的驱动侧端部(图3中的左端部)以及作为从动侧端部(图3中的右端部)的另一个端部。固定套筒69相对于框架60a而固定。在位置限制部件68和固定套筒69介于加热辊61的筒形部件61a与框架60a之间的情况下,框架60a在加热辊61的筒形部件61a的两个端部处保持筒形部件61a。筒形部件61a和位置限制部件68能够一起旋转。也就是说,当加热辊61受加压带62挤压而经受弹性变形时,筒形部件61a和位置限制部件68能够沿相同的方向旋转同样的转数。更具体地,当驱动电动机66的驱动力经由传动部件67被传递至两个位置限制部件68中位于驱动侧端部(图3中的左端部)的位置限制部件68时,筒形部件61a通过跟随位置限制部件68的旋转而旋转。当筒形部件61a通过接收驱动电动机66的驱动力而旋转时,位于从动侧端部(图3中的右端部)的另一位置限制部件68通过跟随筒形部件61a的旋转而旋转。因此,在定影装置60中,加热辊61的筒形部件61a与位置限制部件68一起旋转。图像形成部10为示例性色调剂图像形成部。二次转印辊41为示例性转印部。定影装置60为示例性定影装置且为示例性定影部。作为环形带62的加压带62是示例性加压部件。加热辊61是示例性加热部件。作为基体部件611的筒形部件61a是示例性大致筒形部件。卤素加热器615(也称为加热器61b)是示例性加热单元。现在将对本发明的第一示例性实施例进行说明。图4和图5示出根据第一示例性实施例的定影装置60的相关部分。图4是示出加热辊61的驱动侧端部(图3中的左端部)的分解透视图。图5是示出当加热辊61未被按压时加热辊61的驱动侧端部的剖视图。具体地,图5是沿着图6(将在后文中说明)所示的线V-V截取的剖视图。参照图4和图5,根据第一示例性实施例的传动部件67包括:带齿的驱动齿轮71,驱动电动机66(见图3)的驱动力输入到带齿的驱动齿轮71中;以及传动弹簧72,其作为装配到加热辊61的筒形部件61a上的螺旋形扭转弹簧。传动弹簧72包括从其一端突出的臂72a(见图4)。在将驱动力传递到筒形部件61时,传动弹簧72用作弹簧离合器。后文中将单独对传动弹簧72进行详细说明。传动部件67还包括盖部件73,盖部件73装配到驱动齿轮71中并且接纳筒形部件61a的端面61d。驱动齿轮71为示例性齿轮。传动部件67的驱动齿轮71包括:凹部71a,传动弹簧72装配在凹部71a中;以及接合部71b(见图4),其接纳装配在凹部71a中的传动弹簧72的臂72a从而与臂72a接合。驱动齿轮71还包括凸缘部分71c,凸缘部分71c沿筒形部件61a的纵向延伸。凸缘部分71c的内径比筒形部件61a的下面将要说明的裸露部分61c的外径(辊外径)大。也就是说,在凸缘部分71c和裸露部分61c之间设有间隙δ(见图5)。传动部件67的盖部件73连同传动弹簧72一起装配在驱动齿轮71的凹部71a中。盖部件73遮盖凹部71a的一部分,以防止装配到凹部71a中的传动弹簧72脱离凹部71a。筒形部件61a的端面61d与盖部件73相接触,由此确定加热辊61的沿纵向D(见图3和图5)的位置。加热辊61包括筒形部件61a和加热器61b,还包括作为耐热弹性层612与表面防粘层613的结合物的薄膜61e。薄膜61e设置在筒形部件61a的中央部分上。换言之,筒形部件61a的驱动侧端部(图3中的左端部)和从动侧端部(图3中的右端部)未覆有薄膜61e而是裸露的。这里将筒形部件61a的这样的裸露部分称为裸露部分61c。传动部件67的传动弹簧72的内径与筒形部件61a的对应的一个裸露部分61c的外径(辊外径)大致相等。传动弹簧72装配到筒形部件61a上并且驻留在裸露部分61c上。现在将对加压带62(见图3)所施加的压力如何作用于加热辊61的筒形部件61上进行说明。图6、图7A、图7B和图8示出加热辊61在受压时如何表现。图6是加热辊61和传动部件67的透视图。图7A和图7B是从筒形部件61a的端部截取的筒形部件61a的剖视图。图7A示出加热辊61不受压(无载荷)时的状态。图7B示出加热辊61受压(受到一定载荷)时的状态。图8示出在一定载荷的作用下加热辊61和传动弹簧72如何变形。如图6所示,筒形部件61a以其中央部分接受来自加压带62(见图3)的压力。也就是说,被框架60a可旋转地支撑的加压带62(见图3)通过由压缩弹簧60c施加的偏压力来提供沿一个方向作用的压力。相应地,加压带62(见图3)在筒形部件61a的中央部分对加热辊61施加压力。结果,具有薄壁的筒形部件61a不仅在中央部分中变形,而且在每个裸露部分61c中变形。更具体地,当加热辊61的筒形部件61a不受来自加压带62的任何压力(咬合载荷)时,筒形部件61a具有与位置限制部件68的内周相符的如图7A所示的圆形形状。在图7A和图7B中,驱动齿轮71的轮齿的节圆以虚线表示。如上所述,传动弹簧72的内径和筒形部件61a的裸露部分61c的外径(辊外径)大致相等。此外,在图7A所示的状态(无载荷状态)下,在驱动齿轮71的凸缘部分71c的内周表面和裸露部分61c的外周表面之间具有间隙δ(也示于图5)。当加热辊61的筒形部件61a接受来自加压带62的压力(咬合载荷)时,筒形部件61a如图7B所示的那样变形。也就是说,当加压带62对加热辊61的筒形部件61a施加压力时,筒形部件61a的已受压的某些部分被压缩(压扁),而筒形部件61a的其它部分则趋于膨胀(在一定的载荷下)。更具体地,初始具有圆形截面形状的筒形部件61a以具有非圆形(大致椭圆形)截面形状的方式膨胀。筒形部件61a的裸露部分61c的已经膨胀的部分经由具有一定尺寸的表面从内侧朝向外侧对传动弹簧72施加压力,从而使传动弹簧72的内径增大。如图8中的虚线所示,在一定载荷下膨胀且使传动弹簧72加宽的裸露部分61c被假定为当在该载荷下从裸露部分61c施加到传动弹簧72上的应力与由传动弹簧72施加的弹力相平衡时停止膨胀。然而,如图8中的实线所示,通过驱动齿轮71的凸缘部分71c的内周表面来防止裸露部分61c和传动弹簧72膨胀至该程度。因此,当裸露部分61c与凸缘部分71c的内周表面接触时,裸露部分61c和传动弹簧72停止膨胀。换言之,当受到如图7B所示的一定载荷作用时,筒形部件61a的已经膨胀的裸露部分61c的外周表面部分与凸缘部分71c的内周表面部分接触,从而消除了裸露部分61c的外周表面和凸缘部分71c的内周表面之间的间隙δ(示于图5中)。也就是说,裸露部分61c膨胀,直到其外周表面部分与驱动齿轮71的凸缘部分71c的内周表面接触。一旦裸露部分61c与驱动齿轮71的凸缘部分71c的内周表面接触,裸露部分61c的直径便不再增加。在图7B所示的状态下(在一定载荷下),传动弹簧72的内径与凸缘部分71c的内径大致相等,并且裸露部分61c的与凸缘部分71c的内周表面相接触的部分的外径与凸缘部分71c的内径大致相等。由加压引起的筒形部件61a的变形可以在筒形部件61a的沿纵向(推力方向)D的整个长度上观察到。因此,筒形部件61a在其驱动侧端部(图3中的左端部)处和其从动侧端部(图3中的右端部)处均变形。传动弹簧72容纳在驱动齿轮71中,传动弹簧72的臂72a(见图4)与驱动齿轮71的接合部71b接合。传动弹簧72的内径与筒形部件61a的外径大致相等,但是比筒形部件61a的外径稍大。当没有驱动力输入到驱动齿轮71中时,在传动弹簧72和加热辊61的筒形部件61a的裸露部分61c的外周表面之间设有间隙。当驱动力输入到驱动齿轮71中时,端部与驱动齿轮71接合的传动弹簧72的内径减小,并且传动弹簧72与筒形部件61a的裸露部分61c的几乎整个外周紧密接触。因此,在不发生滑动的情况下,驱动力可靠地从驱动齿轮71传递到筒形部件61a,由此使加热辊61旋转。当停止将驱动力输入驱动齿轮71时,传动弹簧72的内径增大,并且在传动弹簧72和筒形部件61a的裸露部分61c的外周表面之间设有间隙。也就是说,根据第一示例性实施例的传动部件67采用了利用传动弹簧72使筒形部件61a旋转的弹簧离合器机构。现在将对第一示例性实施例中的弹簧离合器机构如何工作进行说明。图9示出处于从动状态的加热辊61的线速度。在加热辊61不受载荷并具有圆形截面形状(见图7A)的状态下,筒形部件61a的裸露部分61c的外径RG与传动弹簧72的内径大致相等,如上所述。因此,加热辊61和驱动齿轮71借助于驱动电动机66的驱动力以相同的转数旋转,并且传送纸张P的速度是由筒形部件61a的外径确定的。在加热辊61受到一定载荷的状态下(见图7B),筒形部件61a的裸露部分61c的一部分以与驱动齿轮71的凸缘部分71c的由内径FN限定的内周相符的方式变形。另外,传动弹簧72的内径变得与凸缘部分71c的内径FN大致相等。因此,加热辊61和驱动齿轮71借助于驱动电动机66的驱动力以不同的转数旋转。如上所述,加热辊61和驱动齿轮71在一定载荷下以不同的转数旋转。这种传递驱动电动机66的驱动力的传动系统设置为:内径已增大至凸缘部分71c的内径FN的传动弹簧72。因此,传送纸张P的速度是由凸缘部分71c的内径FN和薄膜61e(见图4、图5和图6)的厚度t确定的。具体地,加热辊61的裸露部分61c的外周的线速度V1与凸缘部分71c的内周的线速度相等并且通过下述公式获得的:凸缘部分71c的内径FN(也示于图5)乘以圆周率π和旋转速度v(FN×π×v)。另外,薄膜61e的外周的线速度V2是通过下述公式获得的:将凸缘部分71c的内径FN(也示于图5)与薄膜61e(也示于图5)的厚度t的两倍相加,然后乘以圆周率π和旋转速度v((FN+2t)×π×v)。裸露部分61c的外周的线速度V1和薄膜61e的外周的线速度V2不受裸露部分61c的外径RG影响。因此,不需要控制裸露部分61c的外径RG。相应地,在制造过程中,不需要控制各裸露部分61c的外径。另外,加热辊61的薄膜61e利用模具形成在裸露部分61c上。因此,与控制各个裸露部分61c的外径相比,更易于控制各个薄膜61e的外径。现在将对本发明的第二示例性实施例进行说明。第二示例性实施例采用了与第一示例性实施例中相同的元件和功能。因此,这些元件和功能由与第一示例性实施例中所使用的元件和功能相同的附图标记来表示,并且根据需要省略对它们的描述和解释。图10、图11、图12A和图12B示出根据第二示例性实施例的定影装置60的相关部分。图10是示出加热辊61的驱动侧端部(图3中的左端部)的分解透视图并且对应于示出第一示例性实施例的图4。图11是未受压的加热辊61的剖视图并且对应于示出第一示例性实施例的图5。图12A和图12B示出受压时加热辊61如何表现并且对应于示出第一示例性实施例的图7A和图7B。在第二示例性实施例中,如图10和图11所示,传动部件67包括传动橡胶件74,传动橡胶件74装配在加热辊61的筒形部件61a上并且装配在驱动齿轮71的凹部71a中。传动橡胶件74是根据第一示例性实施例的传动弹簧72(见图4和图5)的替代物。传动橡胶件74通过相对于驱动齿轮71的高摩擦力装配到凹部71a中。也就是说,在如图12A所示的无载荷的情况下,在驱动齿轮71的凸缘部分71c的内周表面和筒形部件61a的外周表面之间设有间隙δ(也示于图11中)。在如图12B所示的受到一定载荷的情况下,筒形部件61a的裸露部分61c的已经膨胀部分与驱动齿轮71的凸缘部分71c的内周表面相接触,由此确定了裸露部分61c的所述部分的外径。此外,筒形部件61a的裸露部分61c的已经膨胀的部分经由具有一定尺寸的表面与传动橡胶件74的内周表面紧密接触,由此增大了两者之间的摩擦力。这种橡胶摩擦有助于将驱动力从驱动齿轮71经由传动橡胶件74传递至筒形部件61a。现在将对本发明的第三示例性实施例进行说明。第三示例性实施例采用了与第一或第二示例性实施例中相同的元件和功能。因此,这些元件和功能由与第一或第二示例性实施例中所使用的元件和功能相同的附图标记来表示,并且根据需要省略对它们的描述和解释。图13、图14、图15A和图15B示出根据第三示例性实施例的定影装置60的相关部分。图13是示出加热辊61的驱动侧端部(图3中的左端部)的分解透视图并且对应于示出第一示例性实施例的图4。图14是未受压的加热辊61的剖视图并且对应于示出第一示例性实施例的图5。图15A和图15B示出当受压时加热辊61如何表现并且对应于示出第一示例性实施例的图7A和图7B。在第三示例性实施例中,如图13和图14所示,传动部件67包括驱动齿轮71。也就是说,与第一和第二示例性实施例不同,根据第三示例性实施例的传动部件67既不包括传动弹簧72也不包括传动橡胶件74。而且,根据第三示例性实施例的传动部件67不包括盖部件73。在根据第三示例性实施例的传动部件67中,传动部件67的驱动齿轮71包括代替盖部件73的接纳部分71d。接纳部分71d接纳筒形部件61a的端面61d并且因此确定加热辊61沿纵向D(见图3)的位置。因此,减少了传动部件67中所包含的构件数量。更具体地,驱动齿轮71为由具有高摩擦系数的材料制成的高摩擦部件。因此,如图15B所示,裸露部分61c的由于被压带62挤压而膨胀的部分与驱动齿轮71的凸缘部分71c的内周表面形成表面接触。因此,使加热辊61旋转的驱动力借助于由表面接触产生的摩擦力直接传递至筒形部件61a。在这方面,第三示例性实施例不同于例如第一示例性实施例,第一示例性实施例采用传动弹簧72(见图5)并且驱动力经由传动弹簧72从驱动齿轮71传递至筒形部件61a。现在将对本发明的第四示例性实施例进行说明。第四示例性实施例采用与第三示例性实施例中相同的元件和功能。因此,这些元件和功能由与第三示例性实施例中所使用的元件和功能相同的附图标记来表示,并且根据需要省略对它们的描述和解释。图16A和图16B示出根据第四示例性实施例的定影装置60的相关部分。图16A和图16B示出当受压时加热辊61如何表现并且对应于示出第三示例性实施例的图15A和图15B。图16A和图16B中所示的加热辊61的筒形部件61a是高摩擦部件,这与根据第三示例性实施例的筒形部件61a一样,但是图16A和图16B中所示的筒形部件61a即使在来自加压带62的压力作用下也不会变形,这不同于根据第三示例性实施例的筒形部件61a(见图15A和图15B)。裸露部分61c挤压凸缘部分71c的内周表面。该挤压使得裸露部分61c与驱动齿轮71的凸缘部分71c的内周表面接触。在裸露部分61c与凸缘部分71c的内周表面接触时,使加热辊61旋转的驱动力直接传递至筒形部件61a。在第四示例性实施例中,尽管接触面积不如第三示例性实施例(见图15A和图15B)中提供的接触面积那样大,但是也提供了足以传递驱动力的摩擦力。在第一至第四示例性实施例中的任一个实施例中,加热辊61的裸露部分61c与传动部件67所包括的驱动齿轮71的凸缘部分71c接触。因此,裸露部分61c的辊外径是由易于以高精度制造的凸缘部分71c的内径确定的,并且旋转精度由凸缘部分71c确定。也就是说,在纸张P被夹持在定影装置60中的状态下,当驱动齿轮71的凸缘部分71c旋转一周时,纸张P前进与凸缘部分71c的内周对应的长度,而与裸露部分61c的外周无关。因此,不需要对不同筒形部件61a的各个裸露部分61c的外径进行控制。第一至第四示例性实施例可以以任何方式进行结合,从而可以提供各种变型例。出于解释和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的前面的说明。不意在穷举或将本发明限制为所公开的切实形式。显然,对于本技术领域的技术人员可以进行许多修改和变型。选择和说明本示例性实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用,因此使得本技术领域的其他人能够为实现各种实施例理解本发明和各种适合于所构想的特定应用的修改。目的在于通过所附权利要求及其等同内容限定本发明的范围。
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