定影装置和图像形成装置的制作方法

本发明涉及一种使调色剂图像定影在纸张上的定影装置和具有该定影装置的图像形成装置。

背景技术：

作为使调色剂定影在纸张上的方式之一，已知一种滑动带方式。在该方式中，具有能够旋转的筒状的定影带、与定影带的内周面相向的推压垫、与推压垫之间夹持定影带的加压辊、和加热定影带的加热机构。当加压辊被驱动而旋转时，定影带从动旋转，并且相对于推压垫滑动。转印有调色剂的纸张被定影带和加压辊夹持着输送，使调色剂定影在纸张上。有时也具有兼具推压垫和加热机构的功能的面状加热器。在定影带的内周面涂布有减轻与推压垫的摩擦的润滑剂。

在上述结构中，随着推压垫、定影带、加压辊等的磨损、劣化的加重，有时会在定影带与加压辊之间发生打滑(slip)。如果因打滑而使定影带的旋转速度下降的话，则存在定影带局部异常升温而发生变形的担忧。为了防止这种情况于未然，可以考虑使用安装在定影带端部的端帽来检测定影带的旋转，并根据旋转的状况来控制加热机构。

但是，涂布在定影带内周面的润滑剂有时会进入到定影带和端帽之间。于是，定影带和端帽之间的摩擦阻力减小，而使端帽不随着定影带的旋转而旋转，从而无法检测定影带的旋转。

为了抑制润滑剂从定影带泄漏，有时在定影带的端部的整周范围内粘贴氟橡胶等部件。

但是，在该情况下，由于在定影带上追加部件，因此，导致结构变得复杂。

技术实现要素：

考虑到上述情况，本发明的目的在于提供一种即使不追加部件也能够防止润滑剂进入到定影带和端帽之间的定影装置和图像形成装置。

本发明的一技术方案所涉及的定影装置具有定影带、推压部件、加压辊和端帽。所述定影带为筒状，且能够旋转。所述推压部件以长度方向上的长度比所述定影带的长度方向上的长度短且长度方向上的两端部位于比所述定影带的长度方向上的两端部靠内侧的位置的方式，隔着润滑剂与所述定影带的内周面相向。所述加压辊与所述推压部件之间夹持所述定影带，所述加压辊与所述定影带之间形成夹持输送纸张的加压区域，并使所述定影带从动旋转。所述端帽具有：圆板状部，其与所述定影带的端面接触；和筒状部，其形成为从所述圆板状部向所述定影带的中央侧延伸，且内周面与所述定影带的外周面相向，所述端帽随着所述定影带的旋转而旋转。在所述定影带的所述端部与所述推压部件之间的第一端部区域，在所述定影带的内周面以使所述定影带的所述端部侧的内径大于所述推压部件侧的内径的方式形成有沿所述定影带的周向延伸的第一台阶部。

本发明的一技术方案所涉及的图像形成装置具有图像形成部和所述定影装置。所述图像形成部在所述纸张上形成调色剂图像。所述定影装置将所述调色剂图像定影在所述纸张上。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的打印机的内部结构的主视图。

图2是本发明的一实施方式所涉及的定影装置的剖视图。

图3是本发明的一实施方式所涉及的定影装置的剖视图。

图4是本发明的一实施方式所涉及的定影装置的剖视图。

图5是本发明的一实施方式所涉及的定影带的剖视图。

图6是本发明的一实施方式所涉及的定影带的立体图。

图7是本发明的一实施方式所涉及的端帽的立体图。

图8是本发明的一实施方式所涉及的第一台阶部周边的剖视图。

图9是本发明的一实施方式所涉及的定影装置的剖视图。

图10是本发明的一实施方式所涉及的定影装置的剖视图。

具体实施方式

下面，边参照附图边对本发明的图像形成装置和定影装置进行说明。

首先，参照图1，对作为图像形成装置的打印机1的整体结构进行说明。图1是示意性地表示打印机1的内部结构的主视图。下面，将图1中的纸面近前侧作为打印机1的正面侧(前侧)，左右方向以从正面观察打印机1时的方向为基准进行说明。在各图中，u、lo、l、r、fr、rr分别表示上、下、左、右、前、后。

在打印机1的装置主体2中具有收纳纸张s的供纸盒3、从供纸盒3送出纸张s的供纸装置5、在纸张s上形成调色剂图像的图像形成部7、将调色剂图像定影在纸张s上的定影装置9、排出纸张s的排纸装置11、和接住被排出的纸张s的出纸盘13。并且，在装置主体2中形成有从供纸装置5经由图像形成部7、定影装置9朝向排纸装置11的纸张s的输送路径15。

通过供纸装置5从供纸盒3供给的纸张s沿着输送路径15被输送到图像形成部7，在纸张s上形成调色剂图像。纸张s沿着输送路径15被送到定影装置9，调色剂图像被定影在纸张s上。定影有调色剂图像的纸张s从排纸装置11排出到出纸盘13。

接着，参照图2～图7对定影装置9的结构进行说明。图2、3、4是定影装置9的剖视图。图5是定影带21的剖视图。图6是定影带21的立体图。图7是端帽41的立体图。此外，图5是图4所示的定影带21的上部截面和下部截面中的下部截面的放大图，为了便于图示，而使图4中的上下方向上的长度的比率与图5不同。另外，也使图6中的径向上的长度的比率与图5不同。另外，在图4～图7中，图示出定影装置9的前侧的各部，但定影装置9的后侧也具有与前侧共同的结构。

定影装置9具有筒状的能够旋转的定影带21、ih加热器23(加热机构的一例)、推压垫25(推压部件的一例)、加压辊27、和端帽41。ih加热器23对定影带21进行加热。推压垫25与定影带21的内周面21i相向。加压辊27与推压垫25之间夹持定影带21，加压辊27与定影带21之间形成夹持输送纸张s的加压区域n，并使定影带21从动旋转。端帽41安装在定影带21的前后两端部。在下面的说明中，轴向x是指加压辊27的轴向(前后方向)。在本实施方式中，示出以加压辊27位于定影带21的下侧的姿势配置定影装置9的例子，但定影装置9也可以以任意的姿势配置。

定影带21是形成为在轴向x上较长的筒状的环形带，具有规定的内径，其长度方向上的长度比纸张s的宽度长。定影带21由具有可挠性的材料形成。如图5所示，定影带21具有基材层21k、设置于基材层21k的外周面的弹性层21d、设置于弹性层21d的外周面的离型层21r、和设置于基材层21k的内周面的滑动层21s。基材层21k由ni等磁性合金、或混入有cu、ag、al等金属粉的聚酰亚胺树脂形成。弹性层21d由硅橡胶等形成。离型层21r由pfa管等形成。滑动层21s由ptfe、聚酰亚胺酰胺等形成。如果示出层厚的一例的话，基材层21k在ni合金的情况下为30～50μm，在聚酰亚胺树脂的情况下为50～100μm，弹性层21d为100～500μm，离型层21r为30～50μm，滑动层21s为10～30μm。

在定影带21的内周面21i上形成有沿定影带21的周向延伸的第一台阶部211。具体而言，如图4所示，在定影带21的长度方向上的端面(端部)21a与推压垫25之间的第一端部区域a1中，在定影带21的内周面21i上，以使端面21a侧的内径r2大于推压垫25侧的内径r1的方式形成有第一台阶部211。第一台阶部211的高度为50～100μm。第一台阶部211与端面21a之间的距离为0.5～2.0mm。图5所示的例子是通过使基材层21k的厚度在端面21a侧较薄，在推压垫25侧较厚而仅在基材层21k的推压垫25侧的内周面形成滑动层21s，来形成第一台阶部211的例子。在该例子中，优选将端面21a侧的厚度设为推压垫25侧的厚度的二分之一以上。

如图4和图7所示，端帽41具有圆板状部41a和筒状部41b。圆板状部41a与定影带21的端面21a接触。筒状部41b形成为从圆板状部41a向定影带21的中央侧延伸，内周面41i隔着弹性部件43与定影带21的外周面21o相向。端帽41由pps树脂等形成。在圆板状部41a的中央形成有在前后方向上贯通的孔41c。弹性部件43是由发泡硅胶等形成的矩形截面的环状部件。弹性部件43的外周面43o通过硅类的双面胶带粘接在端帽41的筒状部41b的内周面41i上。端帽41通过定影带21的外周面21o和弹性部件43的内周面43i的摩擦阻力，随着旋转着的定影带21旋转。

端帽41用于检测定影带21的旋转。例如，在端帽41的筒状部41b的外周面设置沿径向突出的遮光板，光遮断器(photointerrupter)检测遮光板对光的遮断。打印机1的控制部在由光遮断器检测到的光的遮断的周期超过阈值的情况下，进行停止ih加热器23的加热或者减少发热量等的控制(图示省略)。

如图2～图4所示，定影带21由支承部件24和带引导件31支承。支承部件24是在轴向x上较长的方管状的部件，其长度方向上的长度比定影带21的长度方向上的长度长。支承部件24贯穿定影带21的中空部和端帽41的孔41c，其两端固定在壳体(图示省略)上。在支承部件24的上部配置有带引导件31。带引导件31具有沿着定影带21的内周面21i的圆弧状的截面，由fe-ni合金等材料形成。带引导件31与定影带21的内周面21i接触来支承定影带21，从而使定影带21的旋转稳定。

如图3和图4所示，在比端帽41靠轴向x的外侧的位置，在支承部件24上安装有止动件45。止动件45是比端帽41的孔41c大的板状部件，用于限制端帽41的前后方向上的移动。

ih加热器23具有线圈部23a、将线圈部23a保持为绕线状的线圈架(coilbobbin)23b、和拱形磁芯23c。ih加热器23以隔开规定的间隔来覆盖定影带21的外周面21o的方式配置，并被支承于壳体。通过对线圈部23a施加高频交流电压而产生磁场，通过该磁场的作用，在定影带21的基材层21k上产生涡电流，从而使基材层21k发热，定影带21被加热。另外，带引导件31通过线圈部23a产生的磁场而发热，来辅助定影带21的加热。

推压垫25是在轴向x上较长的扁平的长方体状的部件，由液晶聚合物等树脂形成。推压垫25配置在支承部件24的下部。推压垫25配置为长度方向上的长度比定影带21的长度方向上的长度短，长度方向上的两端部位于比定影带21的长度方向上的两端部靠内侧的位置。如图2和图4所示，推压垫25的下表面被片状的滑动部件35覆盖，推压垫25隔着滑动部件35与定影带21的内周面21i相向。滑动部件35由氟系材料构成，降低与定影带21的滑动负载。此外，有时也在推压垫25的下表面侧配置弹性体。

加压辊27具有轴、芯棒、设置在芯棒的外周面的弹性层、和设置在弹性层的外周面的离型层。芯棒、弹性层和离型层的轴向x上的长度比定影带21的轴向x上的长度短。轴从芯棒的轴向x上的两端突出。轴和芯棒由不锈钢或al合金(铝合金)等金属形成。弹性层由硅胶等形成。离型层由pfa管等形成。从马达等驱动源(图示省略)经由齿轮等传递机构(图示省略)向加压辊27的轴传递驱动力。加压辊27和推压垫25在夹持着定影带21的状态下以规定的载荷彼此推压，从而在加压辊27和定影带21之间形成加压区域n。

接着，参照图2说明定影装置9的定影动作。当加压辊27被驱动而旋转时，定影带21向与加压辊27的旋转方向相反的方向从动旋转，定影带21相对于滑动部件35滑动。当向ih加热器23供给电力时，定影带21的基材层21k发热，从而定影带21被加热。定影带21达到规定温度后，转印有调色剂的纸张s被输送到加压区域n。在加压区域n中，纸张s被定影带21和加压辊27夹持而向确定的输送方向y输送。此时，通过定影带21对调色剂加热、加压，使调色剂被定影在纸张s上。定影有调色剂的纸张s从定影带21分离，并沿着输送路径15输送。

在定影带21的内周面21i上未形成有第一台阶部211的现有技术的结构中，涂布在定影带21的内周面21i上的润滑剂有时会进入到定影带21和端帽41之间。于是，定影带21和弹性部件43的摩擦阻力减小，使端帽41不再随着定影带21的旋转而旋转，无法检测定影带21的旋转。对此，在本实施方式中，由于在定影带21的内周面21i上形成有第一台阶部211，因此，如图8(第一台阶部211周边的剖视图)所示，润滑剂lu因表面张力而不越过第一台阶部211地留在推压垫25侧的内周面21i。因此，根据本实施方式，即使不追加部件，也能够防止润滑剂进入到定影带21和端帽41之间。

＜变形例＞

上述实施方式也可以如图9所示那样变形。图9是定影装置9的剖视图。在该例子中，在定影带21上，除了第一台阶部211之外，还形成有第二台阶部212。具体而言，在定影带21的端面21a和第一台阶部211之间的第二端部区域a2中，在定影带21的内周面21i上以使端面21a侧的内径r3小于推压垫25侧的内径r2的方式形成有沿定影带21的周向延伸的第二台阶部212。根据该结构，即使润滑剂越过第一台阶部211，也能够通过第二台阶部212阻挡润滑剂。因此，与仅形成有第一台阶部211的情况相比，能够增强防止润滑剂进入到定影带21和端帽41之间的效果。

上述实施方式也可以如图10所示那样变形。图10是定影装置9的剖视图。在该例子中，在定影带21上，除了第一台阶部211和第二台阶部212之外，还形成有第三台阶部213。具体而言，在定影带21的端面21a和第二台阶部212之间的第三端部区域a3中，在定影带21的内周面21i上以使端面21a侧的内径r4大于推压垫25侧的内径r3的方式形成有沿定影带21的周向延伸的第三台阶部213。根据该结构，即使润滑剂越过第二台阶部212，也会因表面张力而不越过第三台阶部213地停留在推压垫25侧的内周面21i上。因此，与仅形成有第一台阶部211和第二台阶部212的情况相比，能够增强防止润滑剂进入到定影带21和端帽41之间的效果。

也可以通过将基材层21k形成为一定的厚度，使滑动层21s的端面21a侧的厚度比推压垫25侧薄来形成第一台阶部211。还可以通过将基材层21k形成为一定的厚度，并仅在推压垫25侧形成滑动层21s来形成第一台阶部211。

也可以使用面状加热器来代替推压垫25和ih加热器23。

也可以构成为不设置弹性部件43，而是使端帽41的筒状部41b的内周面41i与定影带21的外周面21o接触。还可以构成为不设置滑动部件35，而是使推压垫25的下表面与定影带21的内周面21i接触。