带单元、定影装置以及图像形成设备的制作方法

专利名称：带单元、定影装置以及图像形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带单元和一种定影装置，并且涉及一种例如电子照相印刷机等图像形成设备。
背景技术：
具有环形的带构件的带单元是常规已知的。这种带单元例如公开在日本特开专利公开 N0.2006-78612 中。在这点上，已经存在使所述带构件的运动稳定的需求。

发明内容
本发明的一个方面旨在提供能够使带构件的运动稳定的带单元、定影装置以及图像形成设备。根据本发明的一个方面，提供了一种带单元，其包括环形的带构件，设置在所述带构件的内周面侧上的第一辊、以及设置在所述带构件的内周面侧上的拉伸构件。所述拉伸构件构造为拉伸所述带构件。所述带构件在沿着所述带构件的宽度方向的中央部处的周长比所述带构件在沿着所述带构件的宽度方向的端部处的周长短。通过这样的构造,能够使所述带构件的运动稳定。从下文给出的详细描述，本发明的进一步可应用范围将变得清楚。然而，应该理解，详细描述和具体实施例虽然指示了本发明的优选实施例，但是仅通过例示的方式给出，因为对本领域的技术人员而言，根据该详细描述，在本发明的精神和范围内的各种改变和变更将变得清楚。


在附图中:
图1为表示根据本发明第一实施例的图像形成设备的构造的示意 图2为表示根据本发明第一实施例的定影装置的构造的示意剖视 图3A、图3B、图3C和图3D为表示根据本发明第一实施例的定影带的示例的剖视图；图4A、图4B、图4C和图4D为表示根据本发明第一实施例的定影辊的示例的剖视图；图5A、图5B、图5C和图为表不根据本发明第一实施例的定影衬块的不例的剖视图；图6为表示根据本发明第一实施例的定影带的侧视图，其中处于所述定影带从所述定影装置取出的状态；
图7为表示根据本发明第一实施例的加压辊的构造的剖视 图8为表示根据本发明第一实施例的拉伸构件的构造的剖视 图9为表示根据本发明第二实施例的定影装置的示意剖视 图1OA和图1OB为表示根据本发明第二实施例的拉伸构件沿着定影带的旋转方向的上游端部的示例的俯视图；以及 图1lA和图1lB为表示根据本发明第二实施例的拉伸构件沿着定影带的旋转方向的下游端部的示例的俯视图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。提供附图用于例示性目的，并且不是旨在限制本发明的范围。第一实施例
将描述根据本发明第一实施例的带单元、定影装置以及图像形成设备。《第一实施例的构造》
图1为表示根据本发明第一实施例的图像形成设备100的整体构造的示意图。在图1中，图像形成设备100构造为单色印刷机。然而，图像形成设备100也可以构造为彩色印刷机等。图像形成设备100包括作为曝光单元的LED头123、介质输送单元124、作为显影剂图像形成单元的调色剂图像形成单元125，作为介质供应单元的介质盒127、以及作为介质排出单元的排出托盘128。介质盒127构造为储存多个介质S，例如印刷纸，并且构造为将介质S —个个地供应到介质输送路径129。排出托盘128构造为接收上面已经印刷有图像的介质S。介质输送单元124包括多个输送辊、输送带等，并且构造为沿着介质输送路径129将(从介质盒127供应的)介质S朝向排出托盘128输送。介质输送路径129具有在介质盒127处的上游端、以及在排出托盘128处的下游端。(作为曝光单元的)LED头123构造为发射光以形成潜像。作为示例，LED头123构造为暴露调色剂图像形成单元125的(下面描述的)图像承载体201的表面。图像形成单元125构造为形成调色剂图像并且将调色剂图像转印到介质S。作为示例，调色剂图像形成单元125包括图像承载体201，例如光敏鼓。图像承载体201具有通过用光照射而在上面形成潜像的表面。调色剂图像形成单元125还包括均匀地对图像承载体201的表面充电的充电单元202、将潜像显影在图像承载体201上以形成显影剂图像(即调色剂图像)的显影单元203、以及将显影剂图像从图像承载体201转印到介质S的转印单元204。并且，在调色剂图像形成单元125上设置有调色剂盒205 (即显影剂储存体)，用于将调色剂(即显影剂)供应到显影单元203。定影装置126 (即带单元)构造为将(由调色剂图像形成单元125转印到介质S的)调色剂图像定影到介质S。后面将详细描述定影装置126的构造。图像形成设备100具有控制图像形成设备100的各部件的操作的控制单元130。调色剂图像形成单元125与定影装置126以该顺序沿着介质输送路径129布置。LED头123设置为面对调色剂图像形成单元 125ο在控制单元130的控制下，介质输送单元124在与图像形成时刻同步的预定时刻将介质S从介质盒127输送到调色剂图像形成单元125。LED头123基于(从控制单元130发送的)图像数据发射光到调色剂图像形成单元125。作为示例，LED头123发射光以便于暴露图像承载体201的(由充电单元202均匀充电的)表面以形成潜像，并且该潜像由显影单元203显影。调色剂图像形成单元125在由介质输送单元124输送的介质S上形成调色剂图像。作为示例，转印单元204将调色剂图像从图像承载体201转印到介质S。此后，介质S由介质输送单元124输送到定影装置126。定影装置126施加热和压力到调色剂图像以便于将调色剂图像定影到介质S。然后，介质输送单元124将(定影有调色剂图像的)介质S排出到排出托盘128。接下来，将参考图2描述定影装置126的构造。图2为表示定影装置126的剖视图。定影装置126包括环形带形式的定影带2 (即带构件)。提供定影带2用来施加热到介质S并且用来输送介质S。定影装置126还包括设置在定影带2的外侧上作为第二辊的加压辊5。提供加压辊5用来按压定影带2。定影衬块9 (即按压构件)以定影衬块9和加压辊5经由定影带2形成第一辊隙部NI的方式设置在定影带2的内侧(即内周面侧)上。作为第一辊的定影辊I以定影辊I和加压辊5经由定影带2形成第二辊隙部N2的方式设置在定影带2的内侧上。定影带2沿着由图2中的箭头A所示的方向旋转。在定影装置126中，第一辊隙部NI和第二辊隙部N2构成将介质S按压于定影带2的按压单元。介质S沿着由箭头F所示的方向引入到辊隙部NI和N2。在这点上，构成按压单元的辊隙部的数量没有限制。在定影带2的内侧上设置有拉伸构件3。设置拉伸构件3用来拉伸定影带2并且用来加热定影带2。在拉伸构件3的进一步内侧设置有平面加热器4 (即加热构件或加热单元)和按压构件8。平面加热器4是用于加热拉伸构件3的热源。按压构件8构造为将平面加热器4按压于拉伸构件3。定影带2的内侧上设置有引导构件14。引导构件14构造为引导定影带2的旋转。沿着定影带2由箭头A所示的旋转方向(即运动方向)，引导构件14位于拉伸构件3的下游侧并且位于定影衬块9的上游侧。在该实施例的定影装置126中，使用平面加热器4 (即加热构件)作为用于产生施加到介质S的热的加热单元。然而，也可以使用多个加热构件。例如，可以在加压辊5内部设置例如卤素加热器等第二加热单元，以便促进加压辊5的表面温度的增加。定影带2的温度由温度检测单元19检测。定影带2的温度由控制单元130控制到预定温度。例如，温度检测单元19构造为通过接触定影带2的内周面或外周面来检测定影带2的温度。替代地，也可以将温度检测单元19设置为经由较小间隙面对定影带2的内周面或外周面，从而构造为以非接触方式检测定影带2的温度。定影衬块9由杆17支撑。杆17由图像形成设备100的主体的框架IOOa以杆17能够绕着旋转支点17a旋转的方式支撑。保持器18 (即支撑体)位于由定影带2环绕的空间中。保持器18由框架IOOa支撑。设置弹簧10用来沿着将定影衬块9按压于加压辊5的由箭头D所示的方向偏压定影衬块9。弹簧10的一个端部由保持器18保持，并且弹簧10的另一个端部接触定影衬块9。因为杆17能够绕着支点17a旋转，所以限制了(由杆17保持的)定影衬块9的可运动方向。通过这样的布置，从而将定影衬块9精确地按压于加压辊5以形成第一辊隙NI。定影辊I由框架IOOa以定影辊I能够经由未示出的轴承绕着旋转轴线Ia旋转的方式支撑。加压辊5由杆16以加压辊5能够经由未示出的轴承绕着旋转轴线5a旋转的方式保持。杆16由框架IOOa以杆16能够绕着支点16a旋转的方式支撑。杆16由例如弹簧等弹性构件16b沿着将加压辊5按压于定影辊I的由箭头E所示的方向(绕着支点16a)偏压。弹性构件16b的一个端部接触杆16，并且弹性构件16b的另一个端部由框架IOOa保持。通过这样的布置，将加压辊5经由定影带2按压于定影衬块9和定影辊I。第一辊隙NI是加压辊5经由定影带2按压于定影衬块9的区域。第一辊隙N2是加压辊5经由定影带2按压于定影辊I的区域。拉伸构件3由保持器18以拉伸构件3能够经由轴承绕着支点3a沿着由箭头W所示的方向旋转的方式支撑。按压构件8由拉伸构件3保持，并且由被保持器18支撑的弹簧15 (即偏压构件)沿着箭头B所示的方向偏压。拉伸构件3经由平面加热器4和按压构件8由弹簧15沿着箭头B所示的方向偏压。通过这样的布置，拉伸构件3沿着箭头B所示的方向偏压定影带2，以使得拉伸定影带2。接下来描述定影带2的构造。图3A为表示定影带2的形状的示例的剖视图。在图3A中，定影带2示出为处于定影带2被从定影装置126的主体取出并且没有力被施加到定影带2的状态中。在该状态中，定影带2为当从侧面观察时的圆形形状(参见图6)。图3A对应于沿着穿过由定影带2的侧表面形成的圆的中心的线(即图6中的线II1-1II)剖开的剖视图。在图3A中，以放大的尺寸示出了锥形或冠形量(例如ΙΟΟμπι)。换句话说，定影带2的各部分以不同的缩减比例示出，以便示出定影带2的内周面和外周面具有锥形形状。如图3Α所示，定影带2包括从内侧起依次叠层的基体层22、弹性层23以及脱模层24。定影带2的外径是脱模层24的外径。定影带2的内径是基体层22的内径。定影带2沿着定影带2的宽度方向在中央部20b处的外径D20b比定影带2沿着定影带2的宽度方向在每个端部20a处的外径D20a小。也就是，定影带2是反冠形形状(即凹入形状)。在具体示例中，定影带2在中央部20b处的外径D20b为45.1mm，并且定影带2在每个端部20a处的外径D20a为45.2mm。并且，定影带2在中央部20b处的外周长(D20b X )比定影带2在每个端部20a处的外周长(D 20aX Ji )短。在这点上，定影带2在端部20a和中央部20b处的外径D20a和D20b是使用锥度规或销规来测量的。在图3A中，定影带2的中央部20b限定为距端部20a距离IB的部分，距离IB对应于定影带2沿着定影带2的宽度方向的宽度LB的一半(LB/2)。定影带2在中央部20b处的外径D20b与定影带2在每个端部20a处的外径D20a之间的差值表示为锥形量C20。在具体示例中，将定影带2在中央部20b处的外径D20b和定影带2在每个端部20a处的外径D20a确定为以便将锥形量C20设定为100 μ m。定影带2的厚度在定影带2的整个宽度上是恒定的。上面所述的锥形量C20对应于冠形量。换句话说，锥形量C20对应于凸出部朝向拉伸构件3突出的突出量(或者向内突出量)。锥形量020优选地在从1(^111到20(^111(0.01111111到0.2111111)的范围内。也就是，凸出部形成在定影带2的内周面(即接触拉伸构件3的表面)上以面对拉伸构件3。在该实施例中，定影带2的外径从中央部20b朝向任一端部20a笔直且逐渐地增大。也就是，定影带2具有从端部20a延伸到中央部20b的倾斜部。定影带2在中央部20b处的内径d20b比定影带2在每个端部20a处的内径d20a小。优选的是，定影带2在中央部20b处的内径d20b与定影带2在每个端部20a处的内径d20a之间的差值在从ΙΟμπι到200μπι (0.0lmm到0.2mm)的范围内。进而优选的是，定影带2在中央部20b处的内径(d20b)与定影带2在端部20a处的内径(d20a)之间的差值相对于定影带2沿着宽度方向的宽度LB在0.003%到0.063%的范围内。在具体示例中，定影带2在中央部20b处的内径d20b为44.9mm,并且定影带2在每个端部20a处的内径d20a为 45mm。因此，定影带2在中央部20b处的内周长(d20bX Ji )比定影带2在端部20a处的内周长(d20aX 31 )短。优选的是，定影带2在中央部20b处的内径(d20bX π )与定影带
2在端部20a处的内径(d20aX Ji )之间的差值相对于定影带2沿着宽度方向的宽度LB在0.003%到0.063%的范围内。在该实施例中，定影带2的内径从中央部20b朝向任一端部20a逐渐地增大。图3B示出定影带2的形状的另一个示例。在图3B中，定影带2的外径在中央区域20c处是恒定的(D20b)，中央区域20c从中央部20b在每侧上延伸一定距离IB。基体层22的外径从中央区域20c朝向任一端部20a笔直且逐渐地增大。图3C基于图3A所示的定影带2的形状表示定影带2的形状的变更。在图3C中，定影带2的外径从中央部20b朝向任一端部20a以平滑连续曲线逐渐地增大。图3D基于图3B所示的定影带2的形状表示定影带2的形状的变更。在图3D中，定影带2的外径在中央区域20c处是恒定的(D20b)，并且从中央区域20c朝向任一端部20a以平滑连续曲线逐渐地增大。将描述定影带2的各层。基体层22例如由聚酰亚胺形成。在具体示例中，基体层22具有80 μ m的厚度t22 (图3A-图3D)。基体层22在中央部20b处的厚度优选地与基体层22在每个端部20a处的厚度相同。换句话说，基体层22优选地形成为在定影带2的整个宽度上具有恒定的厚度。基体层22设置在定影带2的内侧上，并且直接接触定影辊I的弹性层、定影衬块9的脱模层93以及拉伸构件3的外周面。在具体示例中，基体层22的内径在中央部20a处设定为44.9mm,并且在每个端部20b处设定为45mm。弹性层23例如由硅橡胶形成。在具体示例中，弹性层23具有100 μ m的厚度t23(图3A-图3D)。弹性层23在中央部20b处的厚度优选地与弹性层23在每个端部20a处的厚度相同。换句话说，弹性层23优选地形成为在定影带2的整个宽度上具有恒定的厚度。脱模层24通过例如在弹性层23上涂覆PFA (全氟烷氧基树脂)来形成。在具体示例中，脱模层24具有15 μ m的厚度t24 (图3A-图3D)。脱模层24具有在将调色剂图像定影到介质S的过程中防止调色剂粘着到定影带2的作用。脱模层24在中央部20b处的厚度优选地与脱模层24在端部20a处的厚度相同。换句话说，脱模层24优选地形成为在定影带2的整个宽度上具有恒定的厚度。通过这样的配置，该实施例的定影带2的总厚度(即，基体层22、弹性层23以及脱模层24的厚度和)为195 μ m。定影带2在中央部20b处的厚度与定影带2在端部20a处的厚度相同。也就是，定影带2在定影带2的整个宽度上具有恒定的厚度。在具体示例中，定影带2沿着其宽度方向的宽度LB设定为320mm。定影带2优选地具有如上所述的恒定厚度。更具体地，定影带2的厚度变化优选地在平均厚度的15%内。在该实施例中，在任意十个点处测量了定影带2的厚度，并且确认所测量的厚度的变化在平均厚度的15%内。接下来将描述定影辊I的构造。
在图2中，齿轮(未示出)固定到定影辊I的轴。定影辊I由从介质输送单元124传递到齿轮的驱动力驱动，并且在图2中顺时针旋转。当定影辊I旋转时，定影带2通过定影带2与定影辊I之间的摩擦力而沿着由箭头A所示的方向旋转。加压辊5通过加压辊5与定影带2之间的摩擦而在图2中逆时针旋转。图4A为表示定影辊I沿着包括旋转轴线Ia的平面切割的形状的示例的剖视图。图4A对应于沿着图2中的线IV-1V剖开的剖视图。在图4A中，以放大尺寸示出定影辊I的冠形量(例如350 μ m)。换句话说，定影辊I的各部分以不同的缩减比例示出，以便示出定影辊I的外层(即弹性层12)具有冠形形状。如图4A所示，该实施例的定影辊I包括具有圆柱形形状并且由金属制成的金属芯
11、以及形成在金属芯11的外周面上的弹性层12。金属芯11例如由铁形成。弹性层12例如由氟橡胶或硅橡胶形成。定影辊I的外周面(即弹性层12的外周面)具有冠形形状。也就是，定影辊I在沿着轴向方向的中央部12b处的外径DlOb比定影棍I在沿着轴向方向的每个端部12a处的外径DlOa大。在图4A中，中央部12b限定为距端部12a距离IR的部分，距离IR对应于定影辊I的长度LR的一半(LR/2)。弹性层12的外径在中央区域12c处是恒定的(DlOb)，中央区域12c从中央部12b在每侧上延伸一定距离IR。弹性层12的外径从中央区域12c朝向任一端部12a以平滑连续曲线逐渐地减小。如图4A所示，在具体示例中，定影辊I的长度LR设定为345mm。上面所述的距离IR设定为17.5mm。定影棍I在中央部12b处的外径DlOb设定为25mm。定影棍I在端部12a处的外径DlOa设定为24.65mm。在这点上,定影棍I沿着轴向方向的长度LR设定为比定影带2的宽度LB (320mm)大。图4B表示定影辊I的形状的另一个示例。在图4B中，定影辊I的外径(即弹性层12的外径)从中央部12b朝向任一端部12a沿着定影辊I的轴向方向以平滑连续曲线逐渐地减小。图4C基于图4A中所示的定影辊I的形状表示定影辊I的形状的变更。在图4C中，定影辊I的外径在中央区域12c处是恒定的(DlOb)，并且从中央区域12c朝向任一端部12a沿着定影辊I的轴向方向笔直且逐渐地减小。图4D基于图4B中所示的定影辊I的形状表示定影辊I的形状的变更。在图4D中，定影棍I的外径从中央部12b朝向任一端部12a沿着定影棍I的轴向方向笔直且逐渐地减小。在图4A至图4D中，定影辊I在中央部12b处的外径DlOb (即弹性层12的外径)与定影辊I在端部12a处的外径DlOa (即弹性层12的外径)之间的差值(DlOb-DlOa)定义为冠形量C10。在具体示例中，将定影辊I在中央部12b处的外径DlOb和定影辊I在每个端部12a处的外径DlOa确定为以便将冠形量ClO设定为350 μ m。在这点上，定影辊I在中央部12b处的半径与定影辊I在每个端部12a处的半径的差值对应于冠形量ClO的一半(=C10/2)。该值(S卩C10/2)对应于弹性层12在中央部12b处相对于在端部12a处的突出量。因此，当冠形量ClO设定为350 μ m时，弹性层12在中央部12b处相对于在端部12a处的突出量为175 μ m。在该实施例中，定影辊I的冠形量ClO (例如350 μ m)设定为比定影带2的冠形量C20 (例如 IOOym)大。接下来将描述定影衬块9的构造。图5A为表示定影衬块9的形状的示例的剖视图。图5A对应于沿着图2中的线V-V剖开的剖视图。在图5A中，以放大尺寸示出了定影衬块9的冠形量(例如200 μ m)。换句话说，定影衬块9的各部分以不同的缩减比例示出，以便示出定影衬块9的表面层93具有冠形形状。定影衬块9包括基体构件91、与基体构件91 一体地形成的弹性层92、以及表面层93，表面层93设置在弹性层92上以便表面层93面对定影带2。基体构件91由例如铝或铁等金属形成。弹性层92由氟橡胶、硅橡胶等形成。表面层93由具有低表面摩擦阻力的材料(例如，氟基材料、玻璃纤维板等)形成。如图5A所示，定影衬块9的弹性层92具有冠形形状(即凸出形状)。也就是，在沿着定影衬块9的纵向方向的中央部9b处的从基体构件91到表面层93的高度H9b比在沿着纵向方向的端部9a处的从基体构件91到表面层93的高度H9a大。在图5A中，中央部9b限定为距端部9a的距离与定影衬块9的长度LP的一半(=LP/2)对应的部分。定影衬块9的纵向方向与定影带2的宽度方向平行。并且，定影衬块9 (从基体构件91到表面层93)的高度从中央部9b朝向任一端部9a以平滑连续曲线逐渐地减小。在图5A中，中央部9b处的高度H9b与端部9a处的高度H9a之间的差值定义为冠形量C9。如图5A所示，在该实施例中，定影衬块9的长度LP设定为319mm。高度H9b设定为14.5mm,并且高度H9a设定为14.3mm。在这点上,定影衬块9沿着轴向方向(即定影棍I的轴向方向)的长度LP设定为比定影带2的宽度LB小。冠形量C9 (例如200 μ m)设定为比定影辊I的冠形量ClO (例如350 μ m)小，但是比定影带2的冠形量C20 (例如100 μ m)大。图5B表示定影衬块9的形状的另一个示例。在图5B中，定影衬块9从基体构件91到表面层93的高度在中央区域9c处是恒定的(H9b)，中央区域9c从中央部9b在每侧上延伸一定距离IP，并且从中央区域9c朝向任一端部9a以平滑连续曲线逐渐地减小。图5C基于图5A的定影衬块9的形状表示定影衬块9的形状的变更。在图5C中，定影衬块9从基体构件91到表面层93的高度从中央部9b朝向任一端部9a笔直且逐渐地减小。图基于图5A的定影衬块9的形状表示定影衬块9的形状的变更。在图中，定影衬块9从基体构件91到表面层93的高度在中央区域9c处是恒定的(H9b)，并且从中央区域9c朝向任一端部9a笔直且逐渐地减小。在具体示例中，定影衬块9在中央部9b处的高度H9b和定影衬块9在每个端部9a处的高度H9a确定为以便将冠形量C9设定为200 μ m。接下来将描述加压辊5的构造。图7为表示沿着图2中的线VI1-VII剖开的加压辊5的剖视图。如图7所示，加压辊5包括金属芯5a、形成在金属芯5a的外周面上的弹性层5b、以及形成在弹性层5b上的表面脱模层5c。金属芯5a由例如铝或铁等金属形成。弹性层5b例如由氟橡胶或硅橡胶形成。表面脱模层5c例如由氟基树脂形成。表面脱模层5c (即加压辊5的表面层)具有沿着加压辊5的轴向方向(即旋转轴线5a的方向)基本上线性延伸的平滑表面。接下来将描述拉伸构件3的构造。图8为表示在定影带2由拉伸构件3拉伸的状态下沿着图2中的线VII1-VIII剖开的拉伸构件3的剖视图。如图8所示，拉伸构件3具有接触定影带2的内周面(即接触面)2a的接触面(SP接触部)3b。接触面3b是与定影辊I的旋转轴线Ia平行地基本上线性地延伸的平滑表面。更具体地，旋转轴线Ia与接触面3b之间的角度小于或等于2。。并且，接触面3b优选地是平滑表面。更具体地，接触面3b具有在0.2 μ m到1.6 μ m范围内的算术平均粗糙度Ra。定影带2 (接触拉伸构件3的接触面3b)的接触面2a具有在0.1 μ m到1.6 μ m范围内的算术平均粗糙度Ra。弹簧15 (图2)的偏压力比定影带2用于恢复定影带2的原始形状的恢复力大，并且因此定影带2的接触面2a由拉伸构件3限制。也就是，定影带2以定影带2在定影辊I的轴向方向上沿着拉伸构件3的接触面3b基本上线性地变形的方式被拉伸。例如，拉伸构件3可以由例如铝或铜、或主要由铝、铜等组成的合金的具有高机加工属性的金属形成。替代地，拉伸构件3可以由具有高耐热性和高刚度的铁、铁基合金、不锈钢等形成。并且，还可以在拉伸构件3与平面加热器4之间填充油脂(例如硅脂或者氟代醚油脂)以便增强导热性。还可以在接触定影带2的接触面3b上形成氟基树脂的树脂层以便增强滑动性。接下来将描述平面加热器4的构造。平面加热器4 (图1)为当电流流经时产生热量的加热元件。平面加热器4例如由陶瓷加热器或不锈钢加热器形成。更具体地，平面加热器4通过经由作为电绝缘层的薄玻璃膜在不锈钢(SUS430)基板上形成银(Ag)的耐热元件来获得。并且，电极形成在耐热元件的端部上。电极由具有高化学稳定性和低电阻的例如银等金属、或者例如钨等高熔点金属形成。保护膜由玻璃、或者氟基树脂(例如PTFE (聚四氟乙烯)、PFA (全氟烷氧基树脂)、FEP(全氟乙烯丙烯共聚物))形成。接下来将描述引导构件14的构造。引导构件14具有使定影带2的旋转稳定的功能。引导构件14例如由具有高耐热性的树脂形成，例如PPS (聚苯硫醚)、PAI (聚酰胺-酰亚胺)、PI (聚酰亚胺)、PEEK (聚醚醚酮)、LCP (液晶聚合物)、或者这些树脂中的至少一个与陶瓷、金属、玻璃等的复合材料。还可以在引导构件14的接触定影带2的表面上形成氟基树脂层(优选地获得高滑动性的等级的耐热树脂)以便增强滑动性。《第一实施例的操作》
将描述第一实施例的图像形成设备100的操作。当图像形成设备100开始印刷操作时，控制单元130使得定影装置126的定影辊I开始旋转。当定影辊I开始旋转时，定影带2沿着由图2中的箭头A指示的方向旋转。并且，控制单元130开始施加电力到定影装置126的平面加热器4，从而平面加热器4产生热量。平面加热器4的热量传递到拉伸构件3和定影带2。
定影带2的表面温度由温度检测单元19检测。基于检测到的温度，控制单元130控制施加到平面加热器4的电力，以便定影带2的表面温度维持在适当的温度。在这点上，温度检测单元19的位置和检测方法不限于上面所述的那些。并且，控制单元130使得介质输送单元124将介质S从介质盒127输送到调色剂图像形成单元125，并且控制单元130使得LED头123基于图像数据发射光到调色剂图像形成单元125。调色剂图像形成单元125在如上所述由介质输送单元124输送的介质S上形成调色剂图像。此后，介质S由介质输送单元124输送到定影装置126。在定影装置126中，(上面形成有调色剂图像的)介质S输送通过辊隙部，即第一辊隙部NI和第二辊隙部N2。在第一辊隙部NI和第二辊隙部N2处，对介质S施加热和压力，从而将调色剂图像定影到介质S上。定影带2由定影辊I以恒定速度沿着由箭头A所示的方向旋转。如上所述，定影带2在中央部20b处的内周长为d20bX 31。定影带2在每个端部20a处的内径d20a比定影带2在中央部20b处的内径d20b大锥形量C20。因此，定影带2在每个端部20a处的内周长为(d20b + C20)Xji。换句话说，定影带2在中央部20b处的内周长比定影带2在每个端部 20a 处的内周长短 π XC20 (BP, (d20b + C20) X π -d20bX π )。如上所述，定影带2在中央部20b处的内周长比定影带2在每个端部20a处的内周长短C20X π。然而，因为定影带2是个整体，所以定影带2的角速度(即每单位时间的转数)在沿着定影带2的宽度方向的整个区域上是恒定的。因此，定影带2的内周面被施加力以使得每个端部20a旋转得比中央部20b快。该力包括将定影带2从中央部20b朝向任一端部20a拉动的成分。因而，当定影带2沿着拉伸构件3的表面滑动时，施加在定影带2的接触面2a上的力包括将定影带2从中央部20b朝向任一端部20a拉动的成分。假设定影带2是沿着旋转方向(即圆周方向)分成多个段的环形带，那么中央部20b旋转一圈所需要的时间比端部20a旋转一圈所需要的时间短。这是因为如上所述定影带2在中央部20b处的内周长比在端部20a处短π XC20，并且因为定影带2作为整体以恒定角速度旋转。然而实际上，定影带2是个整体，并且因此定影带2的角速度在沿着定影带2的宽度方向的整个区域上是恒定的。因此，定影带2在每个端部20a处的(接触拉伸构件3的)内周面的旋转速度(或者运动速度)比在中央部20b处快。因而，当定影带2沿着拉伸构件3的表面滑动时，施加在定影带2的接触面2a上的力包括将定影带2从中央部20b朝向任一端部20a拉动的成分。如图8所示，在定影带2由拉伸构件3偏压的状态下，定影带2的接触面2a以定影带2的顶点P (参见图3A)由拉伸构件3按压的状态接触拉伸构件3的接触面3a。在该状态下，作为偏压构件的弹簧15沿着由箭头B (图2)所示的方向的偏压力比使定影带2恢复原始形状的恢复力大。因此，在定影带2由拉伸构件3拉伸的状态下，维持了图8中所示的状态(其中定影带2的接触面2a接触拉伸构件3的接触面3a)。在该状态下，拉伸构件3沿着如图8的箭头Q和R所示的定影带2的宽度方向对定影带2施加力。顶点P位于如图3A所示的宽度方向的定影带2的基本中央。并且，从一个端部20a到中央部20b的锥形量与从另一个端部20a到中央部20b的锥形量基本上相同。换句话说，定影带2沿着宽度方向具有关于顶点P基本上对称的形状。因此，沿着由箭头Q所示的方向的力和沿着由箭头R所示的方向的力基本上相同。因而能够抑制定影带2沿着宽度方向的变形(例如变形为蜿蜒形状)。关于沿着由箭头Q所示的方向的力和沿着由箭头R所示的方向的力，仅需要这些力中的一个相对于这些力中的另一个在90%到110%的范围内。并且，关于顶点P的位置，仅需要顶点X沿着宽度方向距定影带2的端部的距离与定影带2的宽度的50%到60%相对应。无论采用图3A至图3D中所示的定影带2的哪种形状，都能够获得上述的优点。在定影带2具有图3A的形状的情况下，接触压力在顶点P附近表现出其最大值，其中顶点P位于定影带2沿着宽度方向的基本中央并且在中央部20b与两个端部20a之间设置有锥形部。因为顶点P处的接触压力比每个端部处的接触压力大，所以定影带2不太可能经受沿着宽度方向的变形(例如变形为蜿蜒形状)。也就是，能够使定影带2沿着宽度方向的形状稳定。结果能够使定影带2的运动(旋转)稳定。并且，在定影带2接触加压辊5的区域处，弹性构件16b将加压辊5偏压于定影带2的偏压力比使定影带2恢复原始形状的恢复力大。因此，在定影带2接触加压辊5的区域处，定影带2沿着加压辊5的表面维持平滑形状。因而能够减少定影带2的恢复力对调色剂图像和介质S的影响。并且，定影带2在第一辊隙部NI由定影辊I和加压辊5夹持，并且在第二辊隙部N2由定影衬块9和加压辊5夹持。因此能够使输送通过辊隙部的定影带2的旋转(运动)稳定。《第一实施例的优点》
本发明的第一实施例提供下列优点。在第一实施例中，定影带2在中央部20b处的内周面比定影带2在每个端部20a处的内周面短，并且凸出部形成在定影带2的内周面以便于接触拉伸构件3。例如如图3A至图3D中所示，凸出部面对拉伸构件3的接触面3b。因此，定影带2被施加将定影带2从中央部20b朝向任一端部20a拉动的力。因而能够使定影带2的旋转(运动)稳定。并且，在第一实施例中，定影带2稳定地旋转，并且因此定影带2和拉伸构件3互相稳定地接触。因而能够稳定地加热定影带2。第二实施例
将描述根据本发明第二实施例的定影装置和图像形成设备。《第二实施例的构造》
第二实施例的图像形成设备100A具有与在图1中示出的图像形成设备100相同的构造，除了定影装置126A的构造以外。下文中，将集中于与第一实施例的定影装置126的不同来描述第二实施例的定影装置126A。图9为表示根据本发明第二实施例的定影装置126A的示意图。第二实施例的定影装置126A具有拉伸构件63，取代第一实施例的定影装置126的拉伸构件3 (图2)。图1OA表示当沿着图9的箭头Yl所示的方向观察时(即当从定影带2观察时)拉伸构件63沿着定影带2的旋转方向的上游端部(在图9中由标记“XI”表示)的形状的示例。在图1OA中，以放大尺寸示出了拉伸构件63的凸出量(在该示例中为2mm)。换句话说，拉伸构件63的各部分以不同的缩减比例示出，以便示出拉伸构件63具有沿着定影带2(如在图9中的箭头A所示)的旋转方向朝向上游侧突出的凸出部。
如图1OA所示，拉伸构件63沿着定影带2的旋转方向的上游端部具有这样的形状，即拉伸构件63沿着宽度方向的中央部63b相对于拉伸构件63的每个端部63a以量(SP凸出量)C63A突出。因此，定影带2在中央部63b处沿着拉伸构件63的表面的滑动距离比在每个端部63a处长凸出量C63A。在图1OA中，中央部63b限定为沿着宽度方向距端部63a的距离与拉伸构件63的宽度LT的一半(即LT/2)相对应的部分。并且，拉伸构件63 (沿着定影带2的旋转方向)的上游端部具有这样的形状，即定影带2沿着拉伸构件63的滑动距离从中央部63b朝向任一端部63a沿着拉伸构件63的宽度方向线性且逐渐地减小。在这点上，拉伸构件63的宽度方向与定影带2的宽度方向平行。图1OB表示拉伸构件63的上游端部的形状的另一个示例。如图1OB所示，还可以是拉伸构件63的上游端部具有沿着宽度方向从中央部63b在每侧上延伸一定距离IT的中央区域63c。中央区域63c沿着定影带2 (由箭头A所示)的旋转方向朝向上游侧突出。定影带2沿着拉伸构件63的表面的滑动距离在中央区域63c处是恒定的，并且从中央区域63c朝向任一端部63a笔直且逐渐地减小。在图1OA和图1OB所示的示例中，拉伸构件63的上游端部具有笔直边缘。然而，也可以是拉伸构件63的上游端部具有平滑弯曲的边缘。还可以如图1lA或图1lB所示，拉伸构件63的下游端部具有凹入形状，用于调节定影带2沿着拉伸构件63的表面的滑动距离。图1lA表示当沿着图9的箭头Y2所示的方向观察时(即当从定影带2观察时)拉伸构件63沿着定影带2的旋转方向的下游端部(在图9中由标记“X2”表示)的形状的示例。在图1lA中，以放大尺寸示出了拉伸构件63的凹入量(在该示例中为2mm)。换句话说，拉伸构件63的各部分以不同的缩减比例示出，以便示出拉伸构件63具有沿着定影带2的旋转方向朝向上游侧凹陷的凹陷部。在图1lA中，拉伸构件63沿着定影带2的旋转方向的上游端部具有沿着定影带2(由箭头A所示)的旋转方向以量(即凹入量)C63B朝向上游侧凹陷的凹入形状。定影带2沿着拉伸构件63的表面的滑动距离从中央部63b向任一端部63a笔直且逐渐地增大。图1lB表示拉伸构件63的下游端部的形状的另一个示例。如图1lB所示，还可以是拉伸构件63的下游端部具有沿着宽度方向从中央部63b在每侧上延伸一定距离IT的中央区域63c。中央区域63c沿着定影带2的旋转方向以凹入量C63B朝向上游侧凹陷。因此，定影带2沿着拉伸构件63的表面的滑动距离在中央区域63c处是恒定的，并且从中央区域63c朝向任一端部63a笔直且逐渐地增大。在图1lA和图1lB所示的示例中，拉伸构件63的下游端部具有笔直边缘。然而，还可以是拉伸构件63的下游端部具有平滑弯曲的边缘。在第二实施例中，拉伸构件63 (沿着定影带2的旋转方向)的上游端部和/或下游端部具有上面所述的形状，以便于调节定影带2沿着拉伸构件63在中央部63b和每个端部63a处的滑动距离。在上游端部具有凸出形状(例如如图1OA或图1OB所示)并且下游端部具有凹入形状(例如如图1lA或图1lB所示)的情况下，凸出量C63A和凹入量C63B可以彼此相同或者彼此不同。在具体示例中，定影带2在中央部63b处的滑动距离与定影带2在端部63a处的滑动距离之间的差值设定为2mm。《第二实施例的操作》
将描述第二实施例的图像形成设备100A的操作与第一实施例的图像形成设备100的操作之间的不同。将描述拉伸构件63的上游端部具有如图1OA所示的凸出部而拉伸构件63的下游端部不具有凹入部的情况。定影带2通过定影带2沿着拉伸构件63的滑动运动而被加热。定影带2沿着拉伸构件63在中央部63b处的滑动距离比在每个端部63a处长凸出量C63A。因此，定影带2被施加如图1OA的箭头FL和FR所示的力。也就是，定影带2被从中央部63b朝向任一端部63a拉动。《第二实施例的优点》
除了第一实施例的优点外，第二实施例提供下列优点。根据第二实施例，拉伸构件63 (沿着定影带2的旋转方向)的上游端部和/或下游端部具有这样的形状，以便于调节定影带2沿着拉伸构件63在中央部63b和每个端部63a处的滑动距离。因此，定影带2被拉伸构件63施加了力，而从中央部63b朝向任一端部63a被拉动。因而能够使定影带2的旋转(运动)稳定。并且，能够调节定影带2的滑动距离(即定影带2接触拉伸构件3的距离)沿着宽度方向的分布。因此能够调节定影带2的温度沿着宽度方向的分布。本发明不限于上面所述的实施例，并且可以对其作出各种变更。在上面所述的实施例中将图像形成设备描述为印刷机。然而，本发明的图像形成设备也可以应用于例如复印机、多功能外围设备、传真机等。并且，本发明的图像形成设备的部件不限于在第一和第二实施例中描述的部件。例如，在第一和第二实施例中，对构造为借由LED头在介质上形成调色剂图像的图像形成设备进行了描述。然而，图像形成设备也可以构造为利用其它机构形成调色剂图像。并且，在第一和第二实施例中，对具有介质盒用于供应介质的图像形成设备进行了描述。然而，图像形成设备也可以构造为利用其它机构供应介质。虽然已经详细地例示了本发明的优选实施例，但是应该清楚在不脱离如在所附权利要求中描述的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明作出变更和改进。
权利要求
1.一种带单元，包括: 环形的带构件(2)； 设置在所述带构件(2)的内周面侧上的第一辊(I);以及 设置在所述带构件(2)的内周面侧上的拉伸构件(3，63)，所述拉伸构件(3，63)构造为拉伸所述带构件(2)， 其中所述带构件(2)在沿着所述带构件(2)的宽度方向的中央部(20b)处的周长比所述带构件(2)在沿着所述带构件(2)的宽度方向的端部(20a)处的周长短。
2.根据权利要求1所述的带单元，还包括设置为面对所述第一辊(I)的第二辊(5)，其中所述第一辊(I) 和所述第二辊(5)将所述带构件(2)夹在它们之间，并且 其中所述第二辊(5 )将所述带构件(2 )按压于所述第一辊(I)。
3.根据权利要求1所述的带单元，其中所述带构件(2)具有从沿着所述带构件(2)的宽度方向的端部(20a)朝向沿着所述带构件(2)的宽度方向的中央部(20b)延伸的倾斜部。
4.根据权利要求1所述的带单元，其中所述带构件(2)具有倾斜部，该倾斜部设置在所述带构件(2)的内周面侧的相反侧，并且其中该倾斜部从沿着所述带构件(2)的宽度方向的端部(20a)朝向沿着所述带构件(2)的宽度方向的中央部(20b)延伸。
5.根据权利要求1所述的带单元，其中所述带构件(2)具有基本上恒定的厚度。
6.根据权利要求1所述的带单元，其中所述带构件(2)在所述中央部(20b)处的内径(d20b)与所述带构件(2)在所述端部(20a)处的内径(d20a)之间的差值(C20)在从0.0Imm到0.2mm的范围内。
7.根据权利要求1所述的带单元，其中所述带构件(2)在所述端部(20a)处的内径(d20a)与所述带构件(2)在所述中央部(20b)处的内径(d20b)之间的差值相对于所述带构件(2)沿着所述宽度方向的宽度(LB)在0.003%到0.063%的范围内。
8.根据权利要求1所述的带单元，其中所述拉伸构件(3，63)具有与所述带构件(2)的内周面(2a)接触的接触部(3b)，并且 其中所述接触部(3b)沿着基本上与所述第一辊(I)的轴线平行的方向延伸。
9.根据权利要求1所述的带单元，还包括偏压构件(15)，其沿着所述拉伸构件(3，63)拉伸所述带构件(2)的方向偏压所述拉伸构件(3，63)， 其中所述带构件(2)由被所述偏压构件(15)偏压的拉伸构件(3，63)的接触部(3b)限制。
10.根据权利要求1所述的带单元，其中所述拉伸构件(63)沿着所述带构件(2)的运动方向(A)的上游端部具有沿着所述带构件(2)的运动方向(A)朝向上游侧突出的凸出形状。
11.根据权利要求1所述的带单元，其中所述拉伸构件(63)沿着所述带构件(2)的运动方向(A)的下游端部具有沿着所述带构件(2)的运动方向(A)朝向上游侧凹陷的凹入形状。
12.根据权利要求1所述的带单元，其中所述第一辊(I)在沿着所述第一辊(I)的轴向方向的中央部(12b)处的外径(DlOb)比所述第一辊(I)在沿着所述第一辊(I)的轴向方向的端部(12a)处的外径(DlOa)大。
13.一种用于将显影剂图像定影到介质上的定影装置(126，126A)，所述定影装置包括: 根据权利要求1至12任意一项所述的带单元； 用于加热所述拉伸构件(3，63)的加热构件(4);以及 设置为面对所述第一辊(I)的第二辊(5)， 其中所述第二辊(5)将所述带构件(2)按压于所述第一辊(I)。
14.一种用于将显影剂图像定影到介质上的定影装置(126，126A)，所述定影装置包括: 根据权利要求1至12任意一项所述的带单元； 用于加热所述拉伸构件(3，63)的加热构件(4)； 设置为面对所述第一辊(I)的第二辊(5);以及 设置在所述第一辊(I)沿着所述带构件(2)的运动方向(A)的上游侧的按压构件(9)， 其中所述按压构件(9 )将所述介质(S )按压于所述带构件(2 )。
15.一种图像形成设备(100，100A)，包括用于将显影剂图像定影到介质(S)上的定影装置(126，126A)，所述图像形成设备(100，100A)包括根据权利要求1至12任意一项所述的带单元。
全文摘要
本发明提供带单元、定影装置以及图像形成设备。一种带单元，包括环形的带构件、设置在所述带构件的内周面侧上的第一辊、以及设置在所述带构件的内周面侧上的拉伸构件。所述拉伸构件构造为拉伸所述带构件。所述带构件在沿着所述带构件的宽度方向的中央部处的周长比所述带构件在沿着所述带构件的宽度方向的端部处的周长短。
文档编号G03G15/20GK103186085SQ201210582349
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者黑田辉昭 申请人:日本冲信息株式会社