定影装置和图像形成设备的制作方法

本发明涉及一种定影装置和一种图像形成设备。

背景技术：

日本未审专利申请公开号2004-177533中描述的定影装置包括：一对环形带，其彼此接触并形成咬合部分；发热体，其布置在其中的一个环形带的内侧；以及导板，其布置在其中的另一个环形带的内侧并由按压弹簧朝向所述发热体按压。这一对环形带分别围绕两个辊卷绕。

在以下这样的构造中，即：在记录介质的传送方向上延伸的咬合区域通过使用分别围绕两个辊卷绕的一对环形带而形成，并且所述记录介质上的显影剂图像被加热并被按压，所述记录介质被进入侧的辊按压，然后被退出侧的辊按压。即，所述记录介质在咬合区域中的两个位置处被按压。于是，所述记录介质可能起皱。

技术实现要素：

本发明的目的是，与在咬合区域的传送方向上的多个位置处按压记录介质的构造相比，制约具有在记录介质的传送方向上延伸的咬合区域的构造中的记录介质的起皱。

根据本发明的第一方面，提供了一种定影装置，所述定影装置包括：第一带，所述第一带接触记录介质上的显影剂图像；第二带，所述第二带与所述第一带一起夹住所述记录介质，从而形成在所述记录介质的传送方向上延伸的咬合区域；旋转体，所述旋转体在所述咬合区域的位于所述传送方向的下游侧的区域中设置在所述第一带的内侧，所述旋转体旋转并使所述第一带转动；按压构件，所述按压构件设置在所述第二带的内侧并将所述第二带朝向所述旋转体按压；以及加热单元，所述加热单元在所述咬合区域的位于所述传送方向的上游侧的区域中以与所述第一带非接触的方式设置在所述第一带的内侧并加热所述记录介质上的所述显影剂图像。

根据本发明的第二方面，在所述定影装置中，所述按压构件在所述咬合区域的位于所述传送方向的上游侧的所述区域中具有朝向与所述第二带相反的那一侧凹进的凹部。

根据本发明的第三方面，在所述定影装置中，所述加热单元可具有卤素灯和反射表面，所述反射表面将所述卤素灯的光朝向所述咬合区域反射。

根据本发明的第四方面，所述定影装置可进一步包括具有所述反射表面的卷绕构件，所述第一带的一部分围绕所述卷绕构件卷绕。

根据本发明的第五方面，在所述定影装置中，所述卷绕构件可包括支撑部，所述支撑部在沿所述传送方向位于所述加热单元的下游且位于所述旋转体的上游的位置处支撑所述第一带。

根据本发明的第六方面，提供了一种图像形成设备，所述图像形成设备包括：显影剂图像形成单元，所述显影剂图像形成单元将显影剂图像形成在记录介质上；以及根据第一方面至第五方面中的任一方面的定影装置，所述定影装置将由所述显影剂图像形成单元形成在所述记录介质上的所述显影剂图像定影至所述记录介质。

利用本发明的第一方面，与在所述咬合区域的所述传送方向上的多个位置处按压记录介质的构造相比，在具有所述记录介质的所述传送方向上延伸的咬合区域的构造中，所述记录介质的起皱可以被制约。

利用本发明的第二方面，与所述凹部未形成在所述按压构件处的构造相比，在所述咬合区域中作用于所述记录介质上的按压力可以降低。

利用本发明的第三方面，与无所述反射表面的构造相比，所述显影剂的加热效率可以增加。

利用本发明的第四方面，与在所述咬合区域的上游侧的区域中仅将所述卤素灯设置在所述第一带的内侧的构造相比，所述记录介质的传送状态可以是稳定的。

利用本发明的第五方面，与无所述支撑部的构造相比，所述咬合区域中的所述第一带的翘曲可以被制约。

利用本发明的第六方面，与无根据本发明的第一方面至第五方面中的任一方面的定影装置的构造相比，图像缺陷可以被制约。

附图说明

本发明的示例性实施方式将基于以下附图详细描述，其中：

图1是示出根据该示例性实施方式的图像形成设备的构造图；

图2是示出当在驱动辊的轴向方向上观察时根据该示例性实施方式的定影装置的示意图；

图3是示出根据该示例性实施方式的定影装置的咬合区域的示意图；以及

图4a、图4b和图4c是示出定影色调剂图像的状态的示意图，色调剂图像位于在根据该示例性实施方式的定影装置中传送的被传送片材上。

具体实施方式

描述了根据该示例性实施方式的定影装置和图像形成设备的示例。

总体构造

图1示出了根据该示例性实施方式的图像形成设备10。图像形成设备10包括：传送部分12，其具有传送纸张p的片材的辊对13；图像形成部分14，其通过使用色调剂t而将色调剂图像g形成在由传送部分12传送的片材p上；以及定影装置30，其通过加热以及按压色调剂图像g而将形成的色调剂图像g定影至片材p。片材p是记录介质的一个示例。色调剂t是显影剂的一个示例。色调剂图像g是显影剂图像的一个示例。图像形成部分14是显影剂图像形成单元的一个示例。

在以下描述中，假设：由图1中的箭头y指示的方向代表设备高度方向，并且由图1中的箭头x指示的方向代表设备宽度方向。另外，假设：正交于设备高度方向和设备宽度方向的(由z指示的)方向代表设备深度方向。在图像形成设备10的正视图中，设备高度方向、设备宽度方向和设备深度方向被写为y方向、x方向和z方向。此外，如果需要将x方向、y方向和z方向中每个的一侧和另一侧彼此区分，则在图像形成设备10的正视图中，上侧被写为y侧，下侧被写为-y侧，右侧被写为x侧，左侧被写为-x侧，深侧被写为z侧，并且近侧被写为-z侧。

图像形成部分14包括：多个图像形成单元20；以及控制器22，其控制多个图像形成单元20的相应各部的操作并且造成图像形成单元20将色调剂图像g形成在片材p上。例如，每个图像形成单元20均执行包括在已知电子照相系统中的充电、曝光、显影和转印的相应工艺。

主要部分构造

接下来描述定影装置30。

图2中示出的定影装置30包括定影带32、按压带34、驱动辊36、按压垫38和卤素灯42。定影带32是第一带的一个示例。按压带34是第二带的一个示例。驱动辊36是旋转体的一个示例。按压垫38是按压构件的一个示例。卤素灯42是加热单元的一个示例。在该示例性实施方式中，例如，片材p在定影装置30中的传送方向是x方向，并且片材p的正交于x方向的宽度方向是z方向。

定影带

定影带32是环形带。例如，定影带32包括基层和脱模层，所述脱模层覆盖基层的外周表面。基层的材料可以是聚合物，诸如聚酰亚胺、聚酰胺或聚酰胺亚胺；或者是金属，诸如不锈钢、镍或铜。在该示例性实施方式中，例如，使用聚酰亚胺。例如，脱模层由四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(pfa)制成。另外，在相对于片材p的传送路径a的-y侧，定影带32以可旋转的方式(以可转动的方式)围绕轴线布置，该轴线的轴向方向是z方向。

此外，驱动辊36、卤素灯42和保持器44(用作卷绕构件的一个示例)设置在定影带32的内侧。在静止的定影带32的z方向上观察，定影带32被分为平面部32a和32b以及弧形部32c和32d。平面部32a和32b是沿着x方向线性布置且在y方向上面对彼此的部分。弧形部32c和32d在平面部32a和32b的x方向上从两端连续形成并具有半圆弧形形状。

平面部32a相对于平面部32b位于y侧。弧形部32d相对于弧形部32c位于x侧。另外，定影带32与按压带34一起夹住片材p并且在x方向上传送片材p。此外，布置定影带32，使得片材p或片材p上的色调剂图像g接触上表面32e，上表面32e是位于平面部32a的y侧的表面。

在温度传感器面对片材p的进入侧部的位置处，非接触温度传感器(未示出)设置在定影带32的外周表面上。温度传感器测量定影带32的温度。如果由温度传感器测量的温度低于预设定影温度，则控制器22(参见图1)接通卤素灯42；并且如果测量温度等于或高于预设定影温度，则熄灭卤素灯42。

按压带

按压带34是环形带。例如，按压带34包括基层和脱模层，所述脱模层覆盖基层的外周表面。基层的材料可以是聚合物，诸如聚酰亚胺、聚酰胺或聚酰胺亚胺；或者是金属，诸如不锈钢、镍或铜。在该示例性实施方式中，例如，使用聚酰亚胺。例如，脱模层由pfa制成。另外，在相对于片材p的传送路径a的y侧，按压带34以可旋转的方式(以可转动的方式)围绕轴线布置，该轴线的轴向方向是z方向。

例如，按压带34的沿着x-y平面的横截面形状是具有三面的大致三角形形状，包括沿着传送路径a的底面34a以及在与底面34a相交的方向上倾斜的斜面34b和34c，并且包括三个弧形(圆形)角度。另外，由于抵抗朝向按压带34的内侧作用的外力的刚性的原因，按压带34规划接近三角形的移动轨迹。在该示例性实施方式中，例如，保持按压带34的形状，使得在片材p的传送方向上位于按压带34的下游侧的底角大于上游侧的底角。按压带34与定影带32一起夹住片材p并且传送片材p。

在这种情况下，定影带32的外周表面和按压带34的外周表面夹住片材p和色调剂图像g(色调剂t)的区域(设置加热和按压的区域)被称为咬合区域n，该区域在片材p的传送方向上延伸。即，定影带32和按压带34形成咬合区域n。如果片材p和色调剂图像g不存在，则在咬合区域n中定影带32会接触按压带34。稍后详细描述咬合区域n。

驱动辊

例如，驱动辊36的构造如下，由硅橡胶制成的弹性体层36b形成在由铝制成的柱形芯金属36a的外周表面上。驱动辊36在z方向上的长度大于片材p在z方向上的宽度。另外，在咬合区域n的位于x方向的下游侧的区域中，在定影带32的内侧，驱动辊36围绕z方向(作为轴向方向)旋转。使驱动辊36旋转并且当马达(未示出)的旋转被控制器22(参见图1)控制时停止。

此外，驱动辊36的外周表面的一部分基本完全接触定影带32的弧形部32d的内周表面，造成定影带32能够转动。换句话说，使驱动辊36旋转以转动定影带32并且造成按压带34的移动(转动)。

按压垫

例如，按压垫38是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制成的长构件，长于片材p在z方向上的宽度，并且设置在按压带34的内侧。另外，片材金属37固定到按压垫38。片材金属37在z方向上具有l形横截面并且在z方向上是细长的。片材金属37的z方向上的两端各由支架(未示出)支撑。支架由包括凸轮和马达的缩回机构部(未示出)驱动，于是按压垫38能朝向y侧和-y侧中的一者移动。

按压垫38处于-y侧的状态是形成咬合区域n的咬合状态。另外，按压垫38处于y侧以消除片材p的卡堵等的状态是咬合释放状态。如上文描述的，在定影装置30中，因定影带32的移动而移动的按压垫38通过缩回机构部(未示出)缩回。于是，与使定影带32缩回的构造相比，因驱动辊36的旋转而移动的定影带32的移位(相对于定影带32的传送路径a)被制约。

在按压垫38的z方向上观察，按压垫38的横截面形状沿周向按顺序依次具有上表面38a、倾斜表面38b、下表面38c、倾斜表面38d、下表面38e、曲面38f和侧表面38g。因此，按压垫38具有凹部39，与x侧(下游侧)的底部相比，凹部39形成为使得-x侧(上游侧)的底部朝向y侧凹进。换句话说，在咬合区域n的位于片材p(至少中心的上游侧)的传送方向的上游侧的区域中，凹部39是形成在按压垫38处的一部分，并且朝向与按压带34相反的那一侧(y侧)凹进。

上表面38a沿着x-z平面布置。倾斜表面38b是倾斜的，使得从上表面38a的-x侧端部到-y侧端部的一部分相对于y侧端部位于-x侧。下表面38c沿着x-z平面从倾斜表面38b的-y侧端部朝向x侧延伸。倾斜表面38d是倾斜的，使得从下表面38c的x侧端部到-y侧端部的一部分相对于y侧端部位于x侧。下表面38e沿着x-z平面从倾斜表面38d的-y侧端部朝向x侧延伸。

曲面38f被弯曲以从下表面38e的x侧端部朝向传送路径a突出。侧表面38g沿着y-z平面从曲面38f的x侧端部延伸到上表面38a的x侧端部。在z方向上观察，上表面38a、倾斜表面38b、下表面38c、倾斜表面38d、下表面38e、曲面38f和侧表面38g之中的相应边界部具有弧形形状(圆形形状)。

下表面38e和曲面38f接触按压带34的内周表面。在y方向的距离d处，下表面38c面对按压带34的内周表面。例如，距离d的大小接近片材p在y方向上的厚度。当由缩回机构部(未示出)将按压垫38移向-y侧时，下表面38e在x方向上的部分将按压带34朝向驱动辊36按压。

保持器

保持器44是长于片材p在z方向上的宽度的构件，并且由片材金属制成，并且布置在定影带32的内侧。另外，保持器44形成为j形，其中竖立壁部44a、凸缘部44b和弧形部44c在z方向上是一体的。保持器44的y侧是打开的。凸缘部44b是支撑部的一个示例。

竖立壁部44a是沿着y-z平面站立的壁部。在相对于x方向的中心的-x侧，竖立壁部44a位于定影带32的内侧。凸缘部44b是沿着x-z平面从竖立壁部44a的y侧端部朝向x侧悬垂的板形部。弧形部44c是形成为半圆弧形形状的部分，其从竖立壁部44a的-y侧端部朝向-x侧延伸且向下突出。另外，作为镜面的反射表面45形成在弧形部44c的径向方向(是内周表面和y侧的表面)的内侧的表面以及竖立壁部44a的-x侧的侧表面上。即，保持器44包括反射表面45。

凸缘部44b的上表面(y侧的表面)接触定影带32的平面部32a的下表面。具体而言，在片材p的传送方向上位于卤素灯42(稍后描述)的下游且位于驱动辊36的上游的位置处，凸缘部44b从-y侧支撑定影带32。另外，定影带32的弧形部32c的一部分在对应于-x侧的四分之一圆的范围内围绕弧形部44c的外周表面的一部分卷绕。

卤素灯

卤素灯42设置在对应于弧形部44c的圆弧中心的位置处，z方向为纵向方向。卤素灯42的发光部的z方向长度基本上等于片材p的z方向长度。具体而言，卤素灯42以与定影带32非接触的方式在咬合区域n(稍后描述)的位于x方向的上游侧的区域中设置在定影带32的内侧。

卤素灯42在电源(未示出)通电时接通，加热定影带32的位于咬合区域n的上游侧(-x侧)的部分，从而间接加热通过定影带32的片材p上的色调剂图像g。反射表面45将卤素灯42的光朝向咬合区域n的x方向的上游侧的区域反射。

接下来描述咬合区域n。

如图3中示出的，例如，在x方向上从上游侧(-x侧)朝向下游侧(x侧)，咬合区域n分为第一区域n1、第二区域n2、第三区域n3和第四区域n4。第一区域n1位于x方向上的区域是上游侧的区域的一个示例。第四区域n4位于x方向上的区域是下游侧的区域的一个示例。

第一区域n1是在y方向上面对按压垫38的下表面38c的区域。在第一区域n1的一部分中，定影带32接触凸缘部44b。另外，在第一区域n1中，当片材p(参见图2)不进入第一区域n1时，按压带34与按压垫38分离开距离d。

第二区域n2是在y方向上挨着按压垫38的倾斜表面38d布置的区域。另外，在第二区域n2中，按压带34与按压垫38分离开的距离等于或小于当片材p(参见图2)不进入第二区域n2时楔形中的距离d。

第三区域n3是在y方向上挨着按压垫38的下表面38e布置的区域。在第三区域n3中，下表面38e接触按压带34，并且定影带32未由驱动辊36支撑。另外，在第三区域n3中，当片材p(参见图2)不进入第三区域n3时，定影带32接触按压带34。

第四区域n4是在y方向上挨着按压垫38的下表面38e布置的区域。在第四区域n4中，下表面38e接触按压带34，并且定影带32由驱动辊36支撑。另外，在第四区域n4中，当片材p(参见图2)不进入第四区域n4时，定影带32接触按压带34。

在这种情况下，因为第一区域n1具有如上文描述的凹部39，所以按压带34与按压垫38分离开距离d。于是，当片材p进入第一区域n1时作用于片材p上的按压力小于当片材p进入第二区域n2、第三区域n3和第四区域n4时作用于片材p上的按压力。即，第一区域n1是在咬合区域n中作用于片材p和色调剂图像g(参见图2)上的按压力最小的区域。

在第二区域n2中，按压带34与按压垫38分离开的距离等于或小于楔形中的距离d。于是，当片材p进入第二区域n2时作用于片材p上的按压力大于当片材p进入第一区域n1时作用于片材p上的按压力，并且小于当片材p进入第三区域n3和第四区域n4时作用于片材p上的按压力。

在第三区域n3中，按压垫38接触按压带34，并且定影带32未由驱动辊36支撑。于是，当片材p进入第三区域n3时作用于片材p上的按压力大于当片材p进入第二区域n2时作用于片材p上的按压力，并且小于当片材p进入第四区域n4时作用于片材p上的按压力。

在第四区域n4中，按压垫38接触按压带34，并且定影带32由驱动辊36支撑。于是，当片材p进入第四区域n4时作用于片材p上的按压力大于当片材p进入第三区域n3时作用于片材p上的按压力。如上文描述的，在咬合区域n中，作用于片材p上的按压力从第一区域n1向第四区域n4依次增加。

操作

接下来描述根据该示例性实施方式的操作。

在图1示出的图像形成设备10中，定影装置30的上升操作与由图像形成部分14将色调剂图像g形成在片材p上同步地开始。具体而言，在图2示出的定影装置30中，卤素灯42被接通，并且驱动辊36开始旋转。通过驱动辊36的旋转，定影带32开始转动，并且与定影带32接触的按压带34由定影带32移动。

在从卤素灯42发出的光之中，相对于卤素灯42而言指向y侧和-x侧的光到达定影带32，被定影带32吸收，并且升高定影带32的温度。在从卤素灯42发出的光之中，相对于卤素灯42而言指向-y侧和x侧的光被反射表面45朝向y侧和-x侧反射，被定影带32吸收，并且升高定影带32的温度。

如图4a中示出的，当片材p及形成在其上的色调剂图像g进入第一区域n1时，片材p趋于在y方向上推动并分离定影带32和按压带34。在这种情况下，定影带32由凸缘部44b从-y侧支撑。于是，在定影装置30中，与无凸缘部44b的构造相比，定影带32在咬合区域n中朝向-y侧的翘曲被制约。特别是，定影带32的位于卤素灯42的下游且位于驱动辊36的上游的部分位于咬合区域n的中心附近，并且这部分朝向-y侧的翘曲与其它部分相比可能增加。然而，因为这部分由凸缘部44b支撑，所以翘曲被制约。

相反，因为按压带34未由按压垫38从y侧支撑，所以按压带34朝向凹部39变形，并且接触按压垫38的下表面38c和倾斜表面38d。该状态是作用于片材p上的按压力最小的状态。即，在定影装置30中，与凹部39未形成在按压垫38处的构造相比，在咬合区域n中作用于片材p上的按压力降低。换句话说，在定影装置30中，在作用于片材p上的按压力在咬合区域n中最小化的同时，可确保传送方向上细长的咬合区域n。然后，将片材p朝向x侧传送。另外，色调剂图像g被卤素灯42和定影带32加热并熔融。

如图4b中示出的，当片材p进入第二区域n2并进行传送时，定影带32与按压带34之间的间隙逐步降低，并且作用于片材p上的按压力逐步增加。当片材p进入第三区域n3时，大于第二区域n2的按压力的按压力被作用于色调剂图像g上。

如图4c中示出的，当片材p进入第四区域n4时，大于第三区域n3的按压力的按压力(咬合区域n中的最大按压力)被作用于色调剂图像g上。当按压带34沿着弯曲部38f的形状移动时，片材p的从第四区域n4朝向x侧移出的前缘部与按压带34分离。以这种方式，色调剂图像g被加热并被按压在咬合区域n中，并被固定到片材p。

假设：根据比较例的定影装置用一对带形成咬合区域并且沿片材p在咬合区域中的传送方向将记录介质按压在多个位置处。当根据该示例性实施方式的定影装置30与根据比较例的定影装置相比时，根据该示例性实施方式的定影装置30的按压片材p的部分的数量更少。于是，片材p的按压区域在咬合区域n中的x方向长度小于根据比较例的定影装置。因此，在定影装置30中，与比较例相比，过大的按压力不会作用于片材p上，于是片材p的起皱被制约。

在定影装置30中，因为形成了沿x方向延伸的咬合区域n，所以允许将定影温度设定得低于窄的咬合区域由一对辊形成的定影装置的温度。于是，降低了直到定影开始的上升时间。

另外，在定影装置30中，因为卤素灯42的光被反射表面45反射，所以卤素灯42的光被收集于咬合区域n的上游侧。即，色调剂图像g不仅由从卤素灯42直接地发出于定影带32上的光加热，而且还由反射表面45反射的光加热。因此，与无反射表面45的构造相比，色调剂图像g的加热效率增加。加热效率是供应给色调剂图像g的能量相对于从卤素灯42发出的光的总能量之比。

此外，在定影装置30中，定影带32的一部分围绕保持器44卷绕。因此，与在咬合区域n的上游侧的区域中仅将卤素灯42设置在定影带32内侧的构造相比，在定影带32的x方向上细长的横截面形状的变形(变化)被制约。制约定影带32的x方向上的横截面形状的变形代表着制约因定影带32的移动而传送的片材p的位移。即，在定影装置30中，与无保持器44的构造相比，片材p的传送状态是稳定的。

利用图1中示出的图像形成设备10，在定影装置30中，与上述比较例的构造相比，片材p的起皱被制约。因此，与无定影装置30的构造相比，片材p上的色调剂图像g的错位被制约，于是图像形成设备10中的色调剂图像g的图像缺陷被制约。

本发明并不限于上述示例性实施方式。

在定影装置30中，卤素灯42和驱动辊36可布置在定影带32的内侧，并且保持器44可略去。即，由于定影带32的抵抗朝向定影带32内侧作用的外力的刚性的原因，所以可保持定影带32的形状。另外，保持器44和反射表面45可以是分离的构件。此外，定影带32和按压带34可由不同的材料制成或者可具有不同的层。

在定影装置30中，代替卤素灯42，因磁场的效应生成热的热生成层可设置在定影带32处，不接触定影带32的磁场生成单元可设置在定影带32的内侧，并且定影带32可因电磁感应效应而加热。另外，定影带32可由透明的树脂带、激光源和光学构件形成，该光学构件在咬合区域n的可能设置在定影带32内侧的部分处凝聚激光源的激光，于是可加热定影带32。

倾斜表面38d可略去，并且第一区域n1和第二区域n2可由单个第一区域n1形成。另外，第三区域n3可略去，并且第三区域n3和第四区域n4可由单个第四区域n4形成。

含油的毡可沿着x-z平面设置在片材金属37的平面部处，油可施加至按压带34的内周表面，于是由于按压带34与按压垫38之间的接触导致的摩擦阻力可降低。

出于图示和描述的目的，已经提供了本发明的示例性实施方式的前面描述。并非旨在将本发明穷举或限制为所公开的精确形式。明显，许多修改和变型对本领域技术人员是显而易见的。选择并描述实施方式，以便最好地解释本发明及其实际应用的原理，借此使本领域技术人员能够理解本发明的适合于预期的特定用途的各种实施方式及各种修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。