定影装置以及包括该定影装置的图像形成装置的制作方法

本发明涉及将调色剂像定影到片材的定影装置以及包括该定影装置的图像形成装置。

背景技术：

电子照相方式的图像形成装置具备包括与定影辊压接的加压辊的定影装置。定影装置在对通过两辊间(定影区域)的片材加压的情况下进行加热，从而将调色剂像定影到片材(定影处理)。另外，片材将转印了调色剂像的面朝向定影辊侧而进入定影区域。

通过了定影区域的片材存在由于融解的调色剂的粘性而卷缠到定影辊的情况。因此，定影装置具备与定影辊的表面始终接触的分离爪。通过该分离爪，能够防止定影处理后的片材卷缠到定影辊。但是，由于分离爪始终抵接到定影辊，因此定影辊容易磨损。

为了减少磨损，具备使分离爪相对于定影辊抵接和分离的机构(螺线管)。该机构被控制为只有在进行定影处理时使分离爪抵接到定影辊。

技术实现要素：

本发明的一个实施方式涉及的定影装置，具备：定影部件，其被设置为能够旋转，并被加热器加热；加压部件，其被设置为能够旋转，并与所述定影部件压接而形成定影区域；以及分离部，其被设置为能够分离通过所述定影区域并粘贴于所述定影部件的片材，所述分离部包括：滑动部件，其被设置为与所述定影部件的表面接触的状态；爪部件，其从所述滑动部件朝向所述定影区域延伸设置，并被设置为使其顶端部与所述定影部件的表面接触的状态；转动机构，其使所述滑动部件和所述爪部件沿所述定影部件的旋转方向往复移动。

附图说明

图1示意性地示出本发明的一个实施方式涉及的数码复合机的内部结构；

图2示意性地示出本发明的一个实施方式涉及的定影装置的内部结构；

图3示出图2的iii-iii截面；

图4是示意性地示出本发明的一个实施方式涉及的定影装置的内部结构的俯视图，并示出使爪部件等靠近定影区域的状态；

图5示出图4的v-v截面；

图6是示意性地示出本发明的一个实施方式涉及的定影装置的内部结构的俯视图，并示出使爪部件等从定影区域离开的状态；

图7示出图6的vii-vii截面；

图8是示出本发明的一个实施方式涉及的定影装置的控制系统的框图。

具体实施方式

参照附图来说明本发明优选的实施方式。另外，下面将图1、图3、图5以及图7的纸面跟前侧作为正面，以各图所示的方向为基准进行说明。另外，在以下的说明中，“运送方向"这样的术语是指片材s的运送方向。另外，“上游"和“下游”以及与其类似的术语是指运送方向的“上游”和“下游”以及与其类似的概念。

参照图1来说明作为图像形成装置的数码复合机1。图1是示意性地示出数码复合机1的内部结构的截面图。

数码复合机1具备打印装置1a以及扫描装置1b。打印装置1a以电子照相方式在片材s上形成图像。扫描装置1b包括光学读取原稿的图像信息的要素。扫描装置1b隔着体内空间1c被设置在打印装置1a的上部。另外，扫描装置1b是公知的结构，因此省略其详细说明。

打印装置1a具备装置主体2、供纸盒3、以及排纸盘4。供纸盒3沿前后方向可装卸地设置在装置主体2的下部。在供纸盒3中容纳有单张片材s的捆。排纸盘4被设置在装置主体2的上表面、即体内空间1c的底面。

在装置本体2的内部形成有主运送路径5、反转运送路径6。主运送路径5从供纸盒3到排纸盘4沿上下方向延伸设置。反转运送路径6以使主运送路径5的上游部和下游部连通的方式沿上下方向延伸设置。

打印装置1a具备供纸部10、图像形成部11、定影装置12、排纸辊对13、以及控制装置14。供纸部10被设置在主运送路径5的上游端部。供纸部10将供纸盒3内的片材s逐张地朝向主运送路径5送出。图像形成部11和定影装置12被设置在主运送路径5的中间部。排纸辊对13被设置在主运送路径5的下游端部。控制装置14综合控制数码复合机1的动作。

图像形成部11将调色剂像转印到片材s。图像形成部11包括调色剂容器20、鼓单元21、以及光扫描装置22。调色剂容器20例如容纳有使用了黑色的调色剂的显影剂。鼓单元21包括感光鼓23、带电装置24、显影装置25、转印辊26、以及清洁装置27。带电装置24、显影装置25、转印辊26以及清洁装置27按照转印流程依次配置在感光鼓23的周围。转印辊26从下侧压接到感光鼓23形成了转印区域26a。

详细情况后述，但是定影装置12具备与定影辊31压接而形成定影区域n的加压辊32。定影装置12在对通过定影区域n的片材s进行加压的同时进行加热而将调色剂像定影到片材s。

这里，对打印装置1a的动作进行说明。控制装置14基于扫描装置1b读取的图像数据等以如下方式执行图像形成处理。

带电装置24使感光鼓23的表面带电。光扫描装置22朝向感光鼓23以对应于图像数据而向图1的虚线箭头方向进行曝光。显影装置25将感光鼓23上的静电潜像显影为调色剂像。另一方面，片材s从供纸部10被送往主运送路径5。调色剂像被转印到通过转印区域26a的片材s的表面。定影装置12将调色剂像定影到片材s的表面。定影处理后的片材s通过排纸辊对13被排到排纸盘4上。

另外，在片材s的表里两面进行图像形成的情况下，定影处理后的片材s被排纸辊对13转向被送到反转运送路径6。之后，与上述同样地，在片材s的里面进行调色剂像的转印和定影处理。然后，被双面印刷的片材s排到排纸盘4上。

接着，参照图2至图6来说明定影装置12。图2是示意性地示出定影装置12的内部结构的俯视图。图3是图2的iii-iii截面图。图4是示意性地示出定影装置12的内部结构的俯视图，并示出了使爪部件41等靠近定影区域n的状态。图5是图4的v-v截面图。图6是示意性地示出定影装置12的内部结构的俯视图，并示出了使爪部件41等离开定影区域n的状态。图7是图6的vii-vii截面图。图8是示出定影装置12的控制系统的框图。

如图2和图3所示，定影装置12包括定影架30、定影辊31、加压辊32、定影马达33、加热器34、以及分离部35。

作为定影部件的定影辊31被形成为沿前后方向长的圆筒状。定影辊31可旋转地被支承于定影架30。省略了图示，但是定影辊31例如在铝或铁等金属制的芯材的外周面上层压离形层(氟树脂)而形成。

作为加压部件的加压辊32被形成为沿前后方向长的圆筒状。加压辊32可旋转地被支承于定影架30。省略了图示，但是加压辊32例如在铝或铁等金属制的芯材的外周面上层压弹性层(硅橡胶等)而形成。另外，加压辊32具有使用了覆盖弹性层的氟树脂的离形层。加压辊32被施力部件施力并与定影辊31压接。定影区域n形成在定影辊31与加压辊32之间。

定影马达33经由齿轮系与定影辊31连接。定影马达33绕轴驱动定影辊31的旋转。加压辊32与定影辊31从动而向与定影辊31相反的方向旋转。

作为热源的加热器34例如是卤素加热器或陶瓷加热器等。如图3所示，加热器34被设置在定影辊31的内部空间。加热器34对定影辊31进行加热。

如图3所示，片材s将转印有调色剂像的面朝向定影辊31侧通过定影区域n。由此，构成调色剂像的调色剂被融解并被加压，从而被定影到片材s的表面或里面。通过了定影区域n的片材s有时由于融解的调色剂的影响而粘贴于定影辊31并卷缠在定影辊31。因此，定影装置12的分离部35被设置为能够分离通过定影区域n并粘贴于定影辊31的片材s。

如图3所示，分离部35被配置为在定影区域n的下游侧与定影辊31对置。分离部35具有与定影辊31的外周表面接触的爪部件41。爪部件41在旋转的定影辊31的外周表面上相对滑动，剥离粘贴并卷缠在定影辊31上的片材s。

这里，如图5所示，片材s对定影辊31的卷缠现象在对薄纸等硬度弱的片材s的定影处理时容易发生。此外，这种卷缠现象有时在片材s的运送方向前头侧形成图像的情况下发生。这是因为，片材s由于融解的调色剂而粘贴于定影辊31。另一方面，如图7所示，这种卷缠现象在对厚纸等硬度强的片材s的定影处理时难以发生。因此，在对硬度强的片材s进行定影处理的情况下，很多情况不需要爪部件41。因此，定影装置12的分离部35具有用于根据厚度和材质不同的片材s的种类或片材s上的图像位置而将爪部件41设置在最适当的位置的构成。

如图2和图3所示，分离部35包括滑动部件40、爪部件41、以及转动机构42。滑动部件40和爪部件41被一体地形成。详细情况后述，但是转动机构42被控制装置14控制，使滑动部件40和爪部件41沿定影辊31的旋转方向往复移动。

滑动部件40包括滑动轴40a、例如六个的多个滑动体40b。另外，滑动体40b根据片材s的宽度设置一个以上即可。

滑动轴40a被形成为沿前后方向长的圆柱的棒状。滑动轴40a的前后两端部可滑动地嵌合于在定影架30的前后两壁凹入设置的引导槽g。如图3所示，前后一对的引导槽g沿定影辊31的旋转方向被形成为圆弧状。

各滑动体40b被形成为前后方向相比滑动轴40a短、且直径比滑动轴40a大的圆筒状。多个滑动体40b分别在滑动轴40a的前后方向以预定间隔固定。另外，各滑动体40b被配置为与滑动轴40a成为同心圆。各滑动体40b被设置为与定影辊31的外周表面接触的状态。

爪部件41例如包括六个的多个分离爪41a。各分离爪41a与滑动体40b对应地设置。各分离爪41a被形成为将一端部(基端部)固定于滑动体40b的上部的悬臂梁状。各分离爪41a被形成为朝向另一端部(顶端部)变薄。各分离爪41a的顶端部从正面观看时形成为锐角。各分离爪41a从滑动部件40朝向定影区域n延伸设置。爪部件41被设置为使各分离爪41a的顶端部与定影辊31的外周表面接触的状态。滑动部件40和爪部件41被引导槽g引导，并以定影辊31的旋转轴为中心转动。爪部件41被设置为能够与滑动部件40一起沿定影辊31的旋转方向移动。

滑动部件40和爪部件41被设置为被各引导槽g引导并且能够在靠近位置p1与离开位置p2之间移动。如图5所示，靠近位置p1被设定在定影区域n的附近。如图7所示，离开位置p2被设定在相比靠近位置p2在所述定影部件的旋转方向下游侧。另外，如图3所示，在靠近位置p1与离开位置p2之间设置有中间位置p3。

如图2和图3所示，转动机构42包括转动轴43、前后一对偏心凸轮44、前后一对拉伸弹簧45、以及驱动马达46。

转动轴43被形成为沿前后方向长的近似圆柱的棒状。准确地说，如图3所示，转动轴43具有从侧面平面观看时切掉一部分的近似扇状(近似d状)的截面。转动轴43被定影架30的前后两壁可旋转地支承。

前后一对偏心凸轮44经由凸起部47被固定于转动轴43的前后两侧。各凸起部47以贯通转动轴43的方式被形成为近似圆环状。各凸起部47不能旋转地被固定于转动轴43。即，各凸起部47和各偏心凸轮44与转动轴43一体地旋转。另外，前后一对偏心凸轮44是同一形状，因此下面主要说明一个偏心凸轮44。

如图3所示，偏心凸轮44被形成为将一端部固定于凸起部47的悬臂梁状。偏心凸轮44被形成为从正面看时使下表面弯曲成圆弧状的近似扇状的半圆状。在偏心凸轮44的下表面形成有凸轮面44a。凸轮面44a包括靠近凸轮面f1、以及离开凸轮面f2。

离开凸轮面f2被形成在偏心凸轮44的基端侧的凸起部47侧，靠近凸轮面f1被形成在偏心凸轮44的顶端侧。靠近凸轮面f1和离开凸轮面f2分别被形成为到作为旋转中心的转动轴43的距离不同的弯曲面。靠近凸轮面f1被形成为比离开凸轮面f2大的曲率。在靠近凸轮面f1与离开凸轮面f2之间的连接部分形成有凹陷部f3。凹陷部f3被形成为在两个凸轮面f1、f2的曲率的切换部分凹入。

偏心凸轮44被设置为能够以使凸轮面44a接触一个滑动体40b的状态旋转(摆动)。靠近凸轮面f1被设定为使爪部件41等移动到靠近位置p1。如图4和图5所示，在使滑动体40b接触靠近凸轮面f1的状态下，爪部件41等成为变位至靠近位置p1的状态。接着，离开凸轮面f2被设定为使爪部件41等移动至离开位置p2。如图6和图7所示，在使滑动体40b接触离开凸轮面f2的状态下，爪部件41等成为变位至离开位置p2的状态。接着，凹陷部f3被设定为使爪部件41等移动至中间位置p3。如图2和图3所示，在使滑动体40b在凹陷部f3的位置嵌合的状态下，爪部件41等成为变位至中间位置p3的状态。

如图2所示，作为施力部件的前后一对拉伸弹簧45被架设在形成于定影架30的左壁内侧的弹簧挡板部30a与滑动轴40a之间。拉伸弹簧45为了对滑动部件40朝向偏心凸轮44的凸轮面44a施力而被设置。爪部件41等通过各拉伸弹簧45的作用力与从偏心凸轮44的凸轮面44a所受的力的平衡而被保持在各位置p1～p3。

如图3所示，作为驱动部的驱动马达46经由齿轮系与转动轴43连接。详细情况后述，但是驱动马达46被控制装置14驱动控制，并使转动轴43正反旋转。即，驱动马达46通过以转动轴43为中心往复旋转，由此使各偏心凸轮44摆动。

另外，如图8所示，数码复合机1具备用于用户进行输入操作的操作面板50。用户操作与操作面板50或数码复合机1连接的外部终端(未图示)，输入厚度或材质不同的片材s的大小和种类。另外，数码复合机1包括向各装置等供应电力的电源等。

这里，上述的控制装置14包括基于存储部中存储的程序等执行运算处理的运算处理部。如图8所示，定影马达33、加热器34、驱动马达46以及操作面板50等与控制装置14电连接。各装置等被控制装置14适当控制。另外，省略了图示，但是图像形成处理所需的其他的装置等也与控制装置14连接并被其控制。

接着，参照图2至图7来说明分离部35的爪部件41等的变位控制。另外，如图2和图3所示，将爪部件41变位至中间位置p3的状态作为初始状态。

用户从操作面板50或外部终端输入的表示片材s的大小和种类的信息被发送给控制装置14。并且，控制装置14基于用于图像形成处理的图像数据来识别片材s上的图像形成位置。控制装置14基于片材s的种类或被转印至片材s的调色剂像的位置来控制转动机构42。

例如，对所谓普通纸等片材s的定影处理，如图2和图3所示，在将爪部件41等移动至中间位置p3的状态下执行。

接着，例如，如图4和图5所示，在对硬度弱的薄片材s执行定影处理的情况下、或者在片材s的运送方向前头侧通过调色剂像的定影处理进行图像形成的情况下，爪部件41等被移动至靠近位置p1。详细地说，转动机构42的驱动马达46被控制装置14驱动控制，使转动轴43在图3中向顺时针方向旋转。于是，如图4所示，滑动部件40抵抗各拉伸弹簧45的作用力而被转动的各偏心凸轮44向右方向推出。滑动部件40相对地从凹陷部f3朝向靠近凸轮面f1滑动。即，如图4和图5所示，爪部件41等从中间位置p3移动到靠近位置p1。当爪部件41等移动到靠近位置p1时，控制装置14停止驱动马达46的驱动。

控制装置14在使爪部件41等变位到靠近位置p1的状态下对薄片材s执行图像形成处理。由此，能够将片材s从定影辊31剥离。另外，与爪部件41等抵接的靠近凸轮面f1为小的曲率半径，因此，与离开凸轮面f2抵接于爪部件41等的情况相比，各分离爪41a以大的压力与定影辊31接触。

另一方面，在对硬度强的厚片材s执行定影处理的情况下，如图6和图7所示，爪部件41等被移动到离开位置p2。具体地，在为初始状态的情况下，驱动马达46被控制装置14驱动控制，使各偏心凸轮44在图3中向逆时针方向旋转。于是，滑动部件40由于各拉伸弹簧45的作用力向左方向推压，转动的各偏心凸轮44被向左方向推压。滑动部件40相对地从凹陷部f3朝向离开凸轮面f2滑动。即，如图6和图7所示，爪部件41等从中间位置p3移动到离开位置p2。当爪部件41等移动到离开位置p2时，控制装置14停止驱动马达46的驱动。

控制装置14在使爪部件41等变位到离开位置p2的状态下对厚片材s执行图像形成处理。由此，能够防止片材s与爪部件41冲突。

如上所述，滑动部件40从摆动的各偏心凸轮44接受推压力，并且从各拉伸弹簧45接受张力。根据滑动部件40所受的推压力和张力的比率，爪部件41等被设置为能够在靠近位置p1和离开位置p2之间移动。并且，控制装置14基于片材s的种类和片材s上的图像的位置来控制爪部件41等的移动。

根据以上说明的定影装置12，例如在对薄片材s执行定影处理的情况下或者在片材s的运送方向前头侧形成图像的情况下，转动机构42使爪部件41移动到定影区域n的靠近位置p1。该爪部件41将通过定影区域n的片材s从定影辊31剥离。由此，能够防止片材s对定影辊31的卷绕。另一方面，在对厚片材s执行定影处理的情况下，转动机构42使爪部件41移动到从定影区域n离开的离开位置p2。于是，能够防止通过了定影区域n的片材s与爪部件41冲突，因此能够减轻爪部件41对定影辊31施加的负荷。由此，能够抑制定影辊31的损伤和磨损。如上所述，能够根据片材s的种类等将爪部件41设定在最适当的位置。

另外，靠近位置p1被设定在能够从定影辊31分离片材s的位置。离开位置p2被设定在能够防止片材s冲突的位置。中间位置p3被设定在能够适当地进行对所谓普通纸的定影处理的位置。即，中间位置p3被设定为起始位置。靠近位置p1、离开位置p2和中间位置p3优选基于各辊31、32的外径和温度、定影区域n的压力以及调色剂的特性等来设定。

各滑动体40b和各分离爪41a与定影辊31的表面接触，因此各分离爪41a能够将与定影辊31的表面的接触角度保持恒定的同时移动。各分离爪41a的接触压力被保持为恒定，因此能够抑制定影辊31磨损。

另外，根据以上说明的定影装置12，滑动部件40通过拉伸弹簧45的作用力被推压到各偏心凸轮44的凸轮面44a的f1、f2、f3。滑动部件40在旋转的各偏心凸轮44的凸轮面44a上相对地滑动，由此爪部件41等沿定影辊31的旋转方向往复移动。这样，作为转动机构42而采用凸轮机构，由此能够保证稳定的爪部件41等的移动。

另外，本实施方式涉及的定影装置12的各偏心凸轮44被构成为往复移动、摆动，但是本发明不限于此。例如，代替各偏心凸轮44，也可以采用能够旋转360度的圆板凸轮。

另外，以上说明的本实施方式涉及的定影装置12的控制装置14综合地控制数码复合机1，但是本发明不限于此。例如，除了控制装置14以外，也可以独立地具备用于控制定影装置12的控制部。

另外，在各实施方式中，作为一个例子，说明了将本发明应用于黑白复合机1的情况，但是不限于此，也可以在彩色打印机、传真机等应用本发明。

另外，上述实施方式的说明表示本发明涉及的定影装置以及具备该定影装置的图像形成装置中的一个方式，本发明的技术范围不限于上述实施方式。上述实施方式中的构成要素能够酌情与已有的构成要素等进行置换或组合，不是通过上述实施方式的记载来限定权利要求书记载的发明内容。