透明辊、光照射装置和图像形成设备的制作方法

本发明涉及透明辊、光照射装置和图像形成设备。

背景技术：

专利文献1公开了一种定影装置，该定影装置通过在经由光学玻璃对透明带进行加压的同时用激光束对透明带进行加热而将色调剂图像定影到记录介质上。透明带具有由从内侧朝向外侧的基材层、弹性层和离型层形成的三层结构。

【专利文献1】jp-a-2014-164022

技术实现要素：

在透明带卷绕在其周围的构件中的一个中具有透明辊。从抑制光的散射的角度，与基层不同的层不形成在透明辊中的基层的外周面上。另一方面，为了尽可能地抑制透明带的变形，透明带用基材层不太可能弹性变形的材料构成。

在基材层设置在最内侧的透明带通过卷绕在透明辊周围而使用的构造中，当基材层由于因透明辊与基材层之间的接触等而产生的磨损而被划破时，因为基材层不太可能弹性变形，所以空气层可能形成在基材层的划痕与透明辊之间。这里，因为透明辊的光的折射率与空气的光的折射率之间的差大于透明辊的光的折射率与基材层的光的折射率之间的差，所以从透明辊入射在透明带上的光可能被散射。

根据本发明的示例性实施方式，在透明辊(透过来自光源的光的透明带卷绕在透明辊周围)中，与弹性层在透明带侧不露出的构造相比，抑制了透明辊与透明带之间的光的散射。

根据本发明的第一方面，提供了一种透明辊，透过来自光源的光的透明带卷绕在该透明辊周围，并且该透明辊在咬合部中对所述透明带进行加压并且透过来自所述光源的光，

所述透明辊包括：

基层；以及

弹性层，其相对于所述基层在透明带侧露出，并且在所述咬合部中弹性变形大于所述基层。

根据本发明的第二方面，提供了根据第一方面的透明辊，

其中，所述弹性层由从由硅橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶和丁苯橡胶组成的组选择的至少一种制成。

根据本发明的第三方面，提供了一种光照射装置，该光照射装置包括：

光源，其利用光照射光照射对象；

透明带，其与所述光照射对象接触，并且透过来自所述光源的所述光；

透明辊，其在与所述透明带接触所述光照射对象的表面不同的表面处与所述透明带接触，所述透明辊包括：

基层；以及

弹性层，其在透明带侧露出，并且在咬合部中弹性变形大于所述基层；以及加压构件，其在与所述透明带接触所述透明辊的表面不同的表面处与所述光照射对象接触，并且在咬合部处朝向所述透明辊对所述光照射对象进行加压，

其中，来自所述光源的所述光穿过所述透明带和所述透明辊，以发射到所述光照射对象。

根据本发明的第四方面，提供了根据第三方面的光照射装置，

其中，所述透明带包括：

基材层；以及

带侧弹性层，其相对于所述基材层在透明辊侧露出，并且在所述咬合部中弹性变形大于所述基材层。

根据本发明的第五方面，提供了根据第三方面的光照射装置，

其中，所述透明辊会聚来自所述光源的所述光。

根据本发明的第六方面，提供了一种图像形成设备，该图像形成设备包括：

显影剂图像形成单元，其在记录介质上形成显影剂图像；以及

根据第三方面的光照射装置，其用所述光照射由所述显影剂图像形成单元形成的在所述记录介质上的所述显影剂图像。

根据第一方面，在透明辊(透过来自光源的光的透明带卷绕在透明辊周围)中，与弹性层在透明带侧不露出的构造相比，即使当透明带的表面被划破时，也抑制透明辊与透明带之间的光的散射。

根据第二方面，第一方面可以由第二方面中描述的材料来实现。

根据第三方面，当在透过透明辊和与透明辊接触的透明带之后，光照射对象利用来自光源的光照射时，与弹性层在透明带侧不露出的构造相比，即使在透明带的表面被划破时，也可以抑制透明辊与透明带之间的光的散射。

根据第四方面，与未设置该构造的情况相比，即使当透明带的表面被划破时，也可以进一步抑制透明辊与透明带之间的光的散射。

根据第五方面，与未设置该构造的情况相比，在每单位面积的光量增加的情况下，利用来自光源的光照射光照射对象。

根据第六方面，与未设置根据第三方面的光照射装置的构造相比，即使当透明带的表面被划破时，也可以抑制透明辊与透明带之间的光的散射，使得显影剂图像用来自光源的光照射。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施方式，附图中：

图1是示意性地例示了根据第一示例性实施方式的图像形成设备的整体构造的图；

图2是示意性地例示了根据第一示例性实施方式的定影装置的构造的图；

图3a是例示了根据第一示例性实施方式的透明辊的层结构的垂直截面图；

图3b是例示了根据第一示例性实施方式的透明带的层结构的垂直截面图；

图4是示意性地例示了光施加于根据第一示例性实施方式的定影装置的咬合部的状态的说明图；

图5是示意性地例示了光施加于根据第二示例性实施方式的定影装置的咬合部的状态的说明图；以及

图6是示意性地例示了光施加于根据比较例的定影装置的咬合部的状态的说明图。

具体实施方式

(第一示例性实施方式)

将描述根据第一示例性实施方式的透明辊、光照射装置、定影装置和图像形成设备的示例。

整体构造

图1中例示了第一示例性实施方式的图像形成设备10。作为一个示例，图像形成设备10具有传送部12，其传送片材p；图像形成部14，其通过使用色调剂t在所传送的片材p上形成色调剂图像g；以及定影装置20，其将由图像形成部14形成的色调剂图像g定影到片材p上。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是显影剂图像和光照射对象的一个示例。图像形成部14是显影剂图像形成单元的一个示例。而且，图像形成部14执行充电、曝光、显影、转印和清洁的各个步骤。另外，定影装置20是光照射装置的一个示例。

而且，在以下描述中，由图1中的箭头y指示的方向是图像形成设备10的高度方向，并且由图1中的箭头x指示的方向是宽度方向。另外，与高度和宽度方向中的每一个正交的(由z指示的)方向是深度方向。然后，当图像形成设备10从用户(未例示)站立的一侧看(正视图)时，宽度方向、高度方向和深度方向分别被描述为x方向、y方向和z方向。而且，在必须区分x方向、y方向和z方向中的每一个的一侧和另一侧的情况下，当从前面观察图像形成设备10时，上侧称为y侧，下侧称为-y侧，右侧称为x侧，左侧称为-x侧，后侧称为z侧，并且前侧称为-z侧。

主构造

接着，将描述定影装置20。

如图2例示，定影装置20具有透明带22、光源24、聚光透镜26、透明辊28、加压辊32和带支撑辊34。加压辊32是加压构件的一个示例。

光源

作为一个示例，光源24包括：多个激光阵列(未例示)，它们沿z方向布置并且朝向y侧发出激光束bm；和准直透镜(未例示)，它们使从激光阵列发出的激光束bm成为平行光。另外，光源24设置在透明带22的内侧，并且使激光束bm入射到后面将描述的聚光透镜26。然后，光源24通过聚光透镜26、透明辊28和透明带22用激光束bm照射色调剂图像g。激光束bm是光的一个示例。

而且，在示例性实施方式中，作为一个示例，光源24的纵向是z方向，激光束bm施加于色调剂图像g的方向是y方向，并且与z方向和y方向正交并且传送片材p的方向是x方向。作为一个示例，片材p从x侧向-x侧传送。

聚光透镜

聚光透镜26设置在激光束bm的光轴上，位于光源24与透明辊28之间。另外，聚光透镜26是将从光源24照射的激光束bm聚集到在下面将描述的咬合部n上的平凹透镜。

透明辊

透明辊28(其轴向是z方向)以可旋转的方式设置在透明带22的内侧和传送片材p的传送路径的y侧上。另外，透明带22卷绕在透明辊28周围(与透明带22接触)，并且透明辊28在下面将描述的咬合部n中用加压辊32对透明带22进行加压。而且，透明辊28是透过激光束bm并朝向下面将描述的咬合部n使激光束bm聚光的光学构件。当沿z方向观察透明辊28时，激光束bm的光轴穿过透明辊28的中心。而且，在图2中，为了简化，激光束bm由单点划线指示。

如图3a例示，透明辊28具有基层28a和弹性层28b。而且，在图3a中，基层28a和弹性层28b被例示为板形。

基层

作为一个示例，基层28a用玻璃辊构成，玻璃辊是圆柱形(实心)棒状透镜。

弹性层

弹性层28b相对于基层28a在透明辊28的透明带22侧(外侧)露出。另外，作为一个示例，弹性层28b用硅橡胶构成，并且透过激光束bm。而且，通过将透明带22卷绕在透明辊28周围，弹性层28b的弹性变形大于基层28a。而且，在示例性实施方式中，“弹性层”是在咬合部n(参见图2)中被加压时沿厚度方向比基层28a更大程度弹性变形的层。而且，除了硅橡胶之外的其他材料例如可以是氯丁橡胶、丁基橡胶、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶和丁苯橡胶等。

如图2例示，激光束bm入射到透明辊28的外周面的部分称为入射部28c。当沿z方向看透明辊28时，入射部28c是包括透明辊28的沿y方向的顶部的范围(部分)。另一方面，透明辊28的外周面上从入射部28c偏移了180度的部分称为加压部28d。加压部28d是透明辊28的外周面与透明带22的内周面接触的部分。

而且，在示例性实施方式中，透明带22和透明辊28中的“透明”意味着在激光束bm的波长范围中透明度足够高。即，透明带22和透明辊28可以透过激光束bm，并且透明度越高，光利用率越好。作为一个示例，透明度可以是等于或大于90％，并且可以优选地等于或大于95％。

加压辊

作为一个示例，加压辊32形成为圆筒形(由不锈钢制成)，并且具有轴部(未例示)。另外，加压辊32(其轴向是z方向)以可旋转的方式设置在传送片材p的传送路径的-y侧。而且，加压辊32被设置为使得预定加压力作用在加压辊32与透明带22之间。换言之，加压辊32与透明辊28一起夹持上面形成有色调剂图像g的片材p以及透明带22，对片材p和透明带22进行加压，并且在-x侧上传送片材p和透明带22。

这里，透明带22和片材p被夹持在透明辊28与加压辊32之间，并且对色调剂图像g进行加压的部分(区域)被称为咬合部n。即，加压辊32朝向透明辊28挤压片材p上的色调剂图像g和透明带22，并且形成咬合部n。另外，咬合部n是片材p上的色调剂图像g(色调剂t)被激光束bm加热的部分。

透明带

透明带22形成为环状。另外，作为一个示例，透明带22被设置为通过卷绕在轴向是z方向的四个带支撑辊34和透明辊28而环形地移动。然后，带支撑辊34被齿轮和马达(未例示)驱动以旋转，从而使透明带22环形地移动。在透明带22中，激光束bm透过被加压辊32加压的咬合部n。而且，在咬合部n中，透明带22与片材p上的色调剂图像g(色调剂t)接触。即，色调剂图像g在咬合部n中被激光束bm加热的同时被加压，并且被定影到片材p上。

如图3b例示，透明带22具有三层结构，该三层结构具有(作为一个示例)基材层22a、层压在基材层22a上的中间层22b、以及层压在中间层22b上的离型层22c。而且，底层(未例示)形成在基材层22a、中间层22b和离型层22c之间，以提高粘附性。

基材层

基材层22a是用于维持作为透明带22的所需强度的层。另外，作为一个示例，基材层22a用聚酰亚胺构成，并且透射激光束bm。而且，除了聚酰亚胺之外可以使用的其他材料可以是聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚乙烯(pe)、聚氨酯(pu)和聚二甲基硅氧烷(pdms)。另外，除了聚酰亚胺之外可以使用的其他材料可以是聚醚醚酮(peek)、聚醚砜(pes)、氟化乙丙烯(fep)和乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe)。而且，除了聚酰亚胺之外可以使用的其他材料可以是三氟氯乙烯(ctfe)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚氟乙烯(pvf)、和聚四氟乙烯(ptfe)。而且，基材层22a可以用上述材料的组合构成。

中间层

作为一个示例，中间层22b用硅橡胶构成，并且透过激光束bm。构成中间层22b的材料可以是例如lsr硅橡胶、htv硅橡胶、rtv硅橡胶等。

离型层

作为一个示例，离型层22c用四氟乙烯全氟烷氧基乙烯共聚物(pfa)构成，并且透过激光束bm。另外，与不存在离型层22c的构造相比，离型层22c抑制色调剂图像g(参见图2)附着到透明带22。构成离型层22c的其他材料可以是例如四氟乙烯聚合物(ptfe)、四氟乙烯六氟丙烯共聚物(fep)、乙烯四氟乙烯共聚物(etfe)等。而且，离型层22c还具有在与中间层22c协作定影色调剂图像g之后向色调剂图像g施加良好光泽的功能。

比较例

图6例示了比较例的定影装置200的咬合部m。在示例性实施方式的定影装置20(参见图2)中，透明辊210设置在定影装置200中，代替透明辊28(参见图2)，并且其他构造类似于定影装置20的构造。透明辊210具有仅具有基层28a的单层结构。即，在透明辊210中，弹性层在透明带22侧不露出。而且，定影装置200中的透明带22与加压辊32之间的咬合部称为咬合部m。

在比较例的定影装置200中，当使透明带22环形地移动时，划痕c由于因带支撑辊34与基材层22a之间的接触和透明辊210与基材层22a之间的接触而引起的磨损而可能出现在基材层22a的表面(透明带22的内周面)上。在这种情况下，基材层22a的表面的粗糙度大于透明辊210的表面的粗糙度。因此，许多空气层a(间隙)存在于划痕c出现的基材层22a的表面与透明辊28的表面之间。

这里，空气的折射率是将近1.0(参见jisb7070-1)，而透明辊210的折射率是将近1.5(jisb7071-1)，并且基材层22a的折射率是将近1.7(jisb7142)。即，在比较例的定影装置200中，因为透明辊210与空气层a之间的折射率之差大于透明辊210与基材层22a之间的折射率之差，所以当激光束bm入射到空气层a时，透过透明辊210的激光束bm可能散射。

作用

接着，将描述第一示例性实施方式的作用。

在图2例示的定影装置20中，从光源24发出的激光束bm通过聚光透镜26、透明辊28和透明带22入射到咬合部n。然后，在咬合部n中，激光束bm被吸收到片材p上的色调剂t中。因此，色调剂图像g在被加热的同时被用于作用在咬合部n上的压力而加压，并且定影到片材p上。

这里，如图4例示，在定影装置20中，弹性层28b形成在透明带28的外周面上。因此，在环形地移动的透明带22中，即使基材层22a由于与透明辊28接触而被磨损(即使出现划痕)，弹性层28b也由于作用于咬合部n上的加压力而弹性变形(被压缩)，从而弹性层28b填充基材层22a的划痕的凹凸。因此，空气层不太可能形成在透明辊28与透明带22之间的界面中(减小空气层)。而且，在图4中，透明辊28被例示为板形。

空气层不太可能形成在透明辊28与透明带22之间的界面中的构造意味着透过基层28a和弹性层28b的激光束bm入射到与弹性层28b的折射率之差小的基材层22a。即，在定影装置20中，与上述比较例相比，抑制了透明辊28与透明带22之间的激光束bm的散射。换言之，在定影装置20中，因为与比较例相比改善了激光束bm朝向咬合部n的聚光性能，所以抑制了施加于色调剂图像g(色调剂t)的激光束bm的光量的减小。

另外，在图2例示的定影装置20中，因为抑制了激光束bm朝向色调剂t的聚光性能的降低，所以抑制色调剂t的加热温度降低为低于预定定影温度。因此，因为定影所需的热量施加于色调剂t，所以与比较例的定影装置200(参见图6)相比，抑制了色调剂图像g到片材p上的定影失败(例如，冷却胶印)。

在图1例示的图像形成设备10中，因为与具有比较例的定影装置200(参见图6)的构造相比，抑制了定影装置20中的色调剂图像g的定影失败，所以抑制了由于定影失败而引起的图像失败(例如，图像的光泽度降低)。

(第二示例性实施方式)

接着，将描述根据第二示例性实施方式的透明辊、光照射装置、定影装置和图像形成设备的示例。而且，与第一示例性实施方式相同的附图标记给予与上述第一示例性实施方式中基本相同的构件和部分，并且将省略描述。

图5例示了第二示例性实施方式的定影装置40的咬合部n。定影装置40具有透明带42、光源24、聚光透镜26(参见图2)、透明辊28和加压辊32。

透明带

透明带42具有四层结构，该四层结构具有(作为一个示例)带侧弹性层42a、层压在带侧弹性层42a上的基材层22a，中间层22b和离型层22c。而且，底层(未例示)形成在带侧弹性层42a、基材层22a、中间层22b和离型层22c之间，以提高粘附性。

带侧弹性层

带侧弹性层42a相对于基材层22a在透明带42的透明辊28侧(内侧)露出。另外，作为一个示例，带侧弹性层42a用硅橡胶构成，并且透过激光束bm。而且，示例性实施方式中的带侧弹性层42a的“弹性层”是在咬合部n中被加压时沿厚度方向比基材层22a更大程度弹性变形的层。而且，构成带侧弹性层42a的材料可以是例如lsr硅橡胶、htv硅橡胶、rtv硅橡胶等。

而且，在示例性实施方式中，透明带42中的“透明”意味着在激光束bm的波长范围中透明度足够高。即，透明带42可以透过激光束bm，并且透明度越高，光利用率越好。作为一个示例，透明度可以是等于或大于90％，并且可以优选地等于或大于95％。

作用

接着，将描述第二示例性实施方式的作用。

如图5例示，在定影装置40中，弹性层28b形成在透明带28的外周面上，并且带侧弹性层42a形成在透明带42的外周面上。因此，即使带侧弹性层42a和弹性层28b由于带侧弹性层42a与弹性层28b之间的接触而被磨损(即使出现划痕)，带侧弹性层42a和弹性层28b也会由于作用在咬合部n上的加压力而弹性变形(被压缩)。因此，因为降低带侧弹性层42a与弹性层28b之间的接触部分的不平整度，所以与上述比较例相比空气层不太可能形成在透明带42与透明辊28之间的界面中(减小空气层)。

空气层不太可能形成在透明辊28与透明带42之间的界面中的构造意味着透过透明辊28的激光束bm入射到与透明辊28的折射率之差小的带侧弹性层42a。即，在定影装置40中，与上述比较例相比，抑制了透明辊28与透明带42之间的激光束bm的散射。换言之，在定影装置40中，因为与比较例相比改善了激光束bm朝向咬合部n的聚光性能，所以抑制了施加于色调剂图像g(色调剂t)的激光束bm的光量的减小。

另外，在定影装置40中，因为抑制了激光束bm朝向色调剂t的聚光性能的降低，所以抑制色调剂t的加热温度降低为低于预定定影温度。因此，因为定影所需的热量施加于色调剂t，所以与比较例的定影装置20(参见图2)相比，抑制了色调剂图像g在片材p上的定影失败(例如，冷却胶印)。

在具有定影装置40的图像形成设备10(参见图1)中，因为与具有定影装置20(参见图2)的构造相比，抑制了定影装置40中的色调剂图像g的定影失败，所以抑制了由于定影失败而引起的图像失败(例如，图像的光泽度降低)。

而且，本发明的示例性实施方式不限于上述示例性实施方式。

光照射装置的示例不限于将色调剂t定影到片材p上的定影装置20和40。例如，光照射装置可以是在附着在片材p上的液体显影剂经由液体显影方法定影之前由激光束bm初步加热色调剂图像的装置。另外，光照射装置可以是去除片材p中的水分的干燥装置。而且，光照射装置可以是通过经由光的照射熔化树脂而执行粘合的粘合装置，或者可以是经由光的照射固化光照射对象的固化装置。

在色调剂t与中间层22b之间的粘合力低的情况下，离型层22c可以不形成在透明带22中。另外，在通过使用软清洁刮板来清洁透明辊28的外周面的构造中，油可以涂敷在透明带22的内周面上。

根据使激光束bm朝向咬合部n聚光的构造，透明辊28不限于实心的，而可以是中空的。另外，透明辊28不限于由玻璃制成，而例如，可以由作为丙烯酸的树脂制成。

如果弹性层28b和带侧弹性层42a弹性变形，使得表面具有小空气层，则用于改善耐磨性的表面处理可以施加于表面。

加压辊32不仅由不锈钢制成，还由铝制成或由其他金属制成。另外，弹性层和离型层可以设置在表面上。

光源24可以设置在透明带22的外侧上。

对本发明的示例性实施方式的上述说明是为了例示和说明的目的而提供的。并非旨在对本发明进行穷尽，或者将本发明限于所公开的精确形式。显而易见的是，很多修改例和变型例对于本领域技术人员是明显的。选择了实施方式进行说明以最好地解释本发明的原理及其实际应用，以使本领域其它技术人员能够理解本发明的各种实施方式，以及适合于所设想的具体用途的各种变型。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物来限定。