专利名称：定影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能使用在复印机或者电子照像印刷机中用于固定色粉(toner)图象的定影装置。
目前装在成像装置中的都是轧辊式定影装置，其中，轧辊之间互相压紧形成一个辊隙，当载有未固定的色粉图像的图像载体(imagesupportingmember)通过上述辊隙时，色粉图像就被固定了。
图19示出了这种定影装置的一个实例。该装置包括一个内装加热器H的定影辊10和压紧该辊的一个压紧辊。
色粉图象载体通过辊隙时，载有色粉图象的那面与定影辊相接触，这样，未经固定的图像即被热量和压力所固定。
分离爪12用来防止图象载体卷在定影辊1上，它被可旋转地安装在一根旋转轴13上，并在弹簧14的作用下压紧定影辊10。
参考数字15和16所指示的是入口导架，数字17指的是出口导架。
然而，这样的装置有下列这几个问题第一，由于分离爪口的刀刃压紧在定影辊上，因此轧辊很容易损坏。此外，残留在定影辊上的色粉也被分离爪口刮起，逐渐积累在分离爪12的刀刃上并在上面固化，从而会污染图象载体，而且也不能把图象载体正确地从辊上分开。一旦定影辊被损坏，图像上会出现一条或数条不希望有的条文。此外，由于分离爪的刀刃与轧辊相接触，一旦发生图象载体卷绕在轧辊上造成卡纸或者类似故障时，清理工作就会很困难，而且有可能损坏分离爪。
鉴于上述情况，人们考虑不采用分离爪而采用缩小定影辊的外直径的方法来使图象载体与轧辊分离，这样可以增加轧辊表面的曲率以增加载体的静态斥力并使之超过色粉的粘着力。但是，如只靠载体的弹力来使之从轧辊分离的话，分离力就大小了，当载体较薄弹力较小(如基本重量为60g/m2)时，或者色粉粘着力较强时(如纸张上的大色粉区域如连续黑色图像)，或者定影辊对色粉的分离特性因长期使用而变差时，图象载体往往会卷绕在轧辊上。
上面描述的定影装置还装有入口导架和出口导架引导图像载体。从防止图象载体出现皱纹和卷边的立足点来看，这些导架和轧辊之间的位置关系是非常重要的。因此，这些导架必须精确定位。
因此，本发明的一个主要目的是提供一种能防止轧辊损伤、能很好地维护已固定的图像并能防止图象载体卷绕在轧辊上的定影装置。
本发明的另一个目的是提供一种包括能确保图象载体被正确引导的引导装置的定影装置。
通过阅读下面结合附图对本发明的最佳实施例所作的描述，本发明的这些和其它一些目的、特征和优点将变得更加明显。
图1.是根据本发明的一个实施例的定影装置的俯视剖面图。
图2.是图1中的定影装置的侧面剖视图。
图3.是一个分离导架的透视图。
图4和图5.是表示图1中的定影装置中的图象载体的运动的截面图。
图6.是根据本发明的另一个实施例的定影装置的部分透视图。
图7.是根据本发明的又一个实施例的定影装置的俯视截面图。
图8.是图7中所示的实施例的中央剖面图。
图9.是图7所示实施例的侧视剖面图。
图10-14.示出了另外几个定影装置的实施例。
图15A和15B.是根据又一个实施例而构成的定影装置的透视图和截面图。
图16.是上面的实施例中的记录材料上的一个图象的俯视平面图。
图17和18.是根据又一个实施例的定影装置的透视图。
图19.是常规的定影装置的剖面图。
下面将结合附图来描述本发明的实施例。在附图中，具有相关功能的单元将被赋予相似的参考数字。
图1是根据本发明的一个实施例而构成的一个定影装置的俯视剖面图，图2是它的侧视剖面图。该装置包括一个具有优良的分离性能的氟化树脂表面的加热辊(定影辊)1，用于防止承载色粉图象的图象载体材料p(如纸)卷绕在定影辊1上的分离导架(引导装置)2，有弹性地支撑分离导架2的螺丝3以及设置在加热辊1和分离导架2相邻的顶端之间、用于稳定地提供一个小间隙g的垫片4。在本实施例中，垫片4被固定在分离导架2上，由滑动特性优良的抗热材料制成。该装置还包括一个为分离导架2的枢轴运动提供枢轴的凸块5，用于弹性地支撑分离导架2的弹簧6，一个用来向加热辊1提供热量的卤素加热器(加热装置)1，用于支撑加热辊的轴承8，以及由一个非画出的驱动机构所驱动、用于驱动加热辊1的齿轮9。挡板7的作用是限制加热辊1在其长度方向上的运动。压紧辊20压住加热辊1，压紧辊20上设有一个硅胶制成弹性层。压紧辊20与加热辊1一起转动。
加热辊1和压紧辊20是用来使图象载体上的色粉图象固定的可旋转定影部件。在这二个轧辊中，加热辊1与图象载体材料承载着色粉图像的一侧相接触。
该装置还包括用于通过轧辊引导色粉图象载体进入的入口导架，用于引导载体输出的出口导架17，以及定影装置的框架18和19。
图3是分离导架2的透视图。从下面可以看出，分离导架2上的凸块5支撑在定影装置的框架16上，分离导架2同时又被加热辊1的横向的两端处的支撑垫片4所支撑;这样，分离导架2被螺丝通过一个弹簧6支撑在三个点上。
支撑垫片4设置在加热辊1的长度方向上的两端。上面具有未固定的色粉图像的载体上的最大图像信息区域之外，其位置相当于该装置能使用的最大尺寸的图像载体的侧边附近。
在本实施例中，垫片4设置在最大尺寸的载体的侧边上，这样可以改进垫片的分离功能。
如果由垫片4构成的细缝g过小，那么有可能导致剩余色粉的积累。相反，如果过大，分离功能就差。
因此，细缝G最好在0.1-0.6mm之间。安装分离导架时最好使细缝g沿平行于加热辊的长度方向，即辊1的母线方向伸展。
下面参照图4和图5描述本实施例中的定影装置中图象载体的运动。如图4所示，载体p上的未经固定的色粉图象通过轧辊之间形成的狭缝而被加热和压紧，从而使色粉图象固定。在这个过程中，载体p与加热辊1紧密贴合，但其前端稍稍离开加热辊1，在分离导架2的刀刃的作用下从加热辊1分离，然后被送至一个(图5中)未示出的输出部分。
本实施例在小直径加热辊(如轧辊直径不大于30mm)的情况下特别有效。
在本实施例中，支撑垫片4与加热轧辊处于滑动接触。长期使用后，加热辊也可能被接触处所损坏。但是，由于接触处位于最大图象区域之外，即使出现损坏，已固定的图象也不受影响。
但是当轧辊磨损到一定程度时，狭缝g会变化。
为避免这种情况，最好在加热辊1与垫片4接触的部分上形成一个分离性能优良的表面层，如氟化树脂层。
此外，与加热辊1接触的垫片4的表面也覆有氟化树脂。
图6示出了本发明的又一实施例。在本实施例中，分离导架的顶端部的垫片采用的是随加热辊转动的滚轮40。这个实施例中没有磨损的问题。
如果分离导架是用通常易受热变形的树脂制成的，那么最好确保垫片造成的细缝的维护。而且最好把分离导架的结构和某个引导部件(如入口导架)结合起来。
图7-9中又示出了一个实施例，其中分离导架2在一个张紧簧6作用下压向加热辊1。分离导架2能绕一个枢轴25作枢轴运动，并至少在邻近加热辊的那部分上设有多条肋条21，由这些肋条21分离图象载体。通过设置肋条的方法可以减少分离导架和色粉图象相接触的部分。
图10中示出了根据另一个实施例的一个装置，其中垫片41被设置在加热辊上。
图11中示出了根据又一实施例的一个装置，其中的垫片42与分离导架2和加热辊1互相独立。
图12中示出了根据又一实施例的一个装置，其中的细缝通过分离导架2紧靠轴承8来实现。
图13中示出了根据另一个实施例的一个装置，其中加热辊的一小部分表面层做得厚些(1a)，这一较厚部分1a与分离导架2相接触，从而确保狭缝的存在。
图14中示出了根据又一个实施例的一个装置，其中的分离框架由树脂材料通过注模工艺制成，垫片部分也在注模操作时形成。图7-14中所示的各个实施例中的垫片与图1中所示的那个实施例中的垫片相似，也位于图象载体上的最大图象形成区域之外，并且也可以象图1中所示的垫片那样设有表面分离层。本发明的这些实施例中使用的垫片除了能用于分离导架外，还能用在引导图象载体的其它引导部件上。
图15A和15B中示出了根据另一个实施例的定影装置。热定影辊包括一个厚度为2mm外直径为18mm的中空铝筒，铝筒覆有厚度为几十微米的由PFA或类似材料制成的一层树脂层。定影辊1内部装有一个卤素加热器。这个加热器对定影辊加热，并使用一个未画出的温度检测单元(如热敏电阻)保持温度恒定。
压紧辊20包括一个直径为9mm的不锈钢金属芯体和一层厚度为3.5mm的硅胶层，这种硅胶层具有优良的抗热性能和分离性能。
分离导架2的作用是引导记录材料p(图象载体材料)。分离导架2不与定影辊1相接触。分离导架2防止记录材料卷绕在定影辊上。在其刀刃2a和定影辊1之间具有一条细缝g。细缝g沿定影辊1的长度方向伸展。
引导部件的刀刃2a定位在以定影辊的中心为顶点从连接定影辊的中心O和压紧辊的中心O′的连线向相对于定影辊的旋转方向的下游方向55°(θ角)的地方。
表一中示出了细缝g的差别引起的分低效果的差别。图中示出了当处理完100张具有如图76所示的全黑图像的载体后，细缝g、前导空白和卡纸发生次数之间的关系。这里固定在55°。
从表中可以看出，前导空白逐渐超过2mm，而且如果细缝大于0但不大于0.6mm，卡纸(即记录材料)卷绕)就很少发生。
表2示出了角度θ的差异引起的分离效果的差异。表中示出了100张具有图16所示的全黑图象载体进行完定影处理后，角度θ前导空白和卡纸发生次数之间的关系。
图中前导空白逐渐不小于2mm，因此，θ角最好不小于40°。如果θ角大于90°，则记录材料和定影辊的分离点将移向相对于辊的旋转方向的上游引导部件之外，结果使得纸张不能顺当地送出，导致一些数量的纸张发生卡纸。因此，θ角最好不小于40°，不大于90°。
记录材料上的色粉的粘着性会导致记录材料卷绕在定影辊上。本发明使用了记录材料的排斥力的趋势来对抗色粉的粘着性。利用记录材料的前导空白稍稍离开定影辊时的瞬间借助于分离导架2来使记录材料和定影辊分离。因此，如果把分离导架定位在能产生记录材料的排斥力的部位，分离操作就会稳定地进行。
图17示出了一例引导部件，它被制成不与定影辊接触的分离爪的形式。在该实施例中，分离爪22的活动端与定影辊1之间的狭缝为0.6mm，θ为55°。使用非接触式分离爪，就可象前面的几个实施例中的那样使记录材料和定影辊分离，即记录材料的前导空白在其斥力作用下稍稍离开定影辊时，分离爪22即插入在记录材料和定影辊之间。
这一实例的效果与前面几个实施例的用表1和表2描述的效果相同。
图18又示出了一个实施例，其中的引导部件被做成，不与定影辊相接触的刀片23形状。刀片23的活动端与定影辊之间的狭缝固定在0.6mm，θ角为55°。为增强分离效果，刀片的活动端被切成一个锐角。本实施例也能达到与表1和2中相同的效果。
综上所述，通过维持引导部件和定影辊之间的一个细缝g和独立于引导部件的结构和材料的一个角度θ，就可以实现稳定的分离操作。
前面说过，狭缝g必须正确调整。为了满足这一要求，最好使用与引导部件和定影辊相接触的垫片装置在确保这一间隙。
如上所述，根据本发明色粉图象载体是由引导部件如与可旋转定影部件(如定影辊或定影带)以一个小间隙紧贴着设置的分离导架从定影辊分离的。这样可以排除分离爪必须与旋转部件贴合的必要，从而可以避免常规设备中存在的问题，如由于分离爪的作用使定影辊产生机械损伤，从而导致图象恶化。
此外，垫片支撑在旋转部件上的最大信息区域之外以保证小间隙，这样可以提供高精度的精确油缝。而且，即使在旋转部件因与垫片接触而损坏时，色粉图象不受影响。
非接触式引导部件在与小直径旋转定影部件一起使用时可以特别有效地使色粉画像载体从旋转部件分离开来。
本发明适用于其中一个轧辊或者两个轧辊都被加厚或削细的场合，也适用于最小、最大狭缝被维持在不小于0.1微米，不大于0.6微米的场合。
虽然本发明是结合所示出的结构来描述的，但它并不局限于描述中的细节。本发明应视为应包括出于改进目的或者后面的权利要求书范围内的改进和变化。
权利要求
1.一种定影装置，包括用于固定图象载体上的色粉图象的可旋转定影部件，以预定的间隙靠近上述的可旋转定影部件设置的用于引导上述的图象载体的引导部件，该部件具有在一个最大图象形成区域之外与上述的可旋转定影部件相接触的接触部分。
2.根据权利要求1的装置，其中所述的接触部分设置在上述引导装置的长度方向上的每一顶端部分。
3.根据权利要求1或2的装置，其中所述的接触部分设有一个分离表面层。
4.根据权利要求3的装置，其中所述的分离表面层由氟化树脂制成。
5.根据权利要求1，2，3或4的装置，其中所述的接触部分由一个能随上述的可旋转定影部件而旋转的旋转部件所构成。
6.根据权利要求1的装置，其中所述的可旋转定影部件与未固定的色粉图象相接触。
7.根据权利要求6的装置，其中所述的可旋转部件由加热装置所加热。
8.根据权利要求1的装置，其中的引导装置能防止图象载体在色粉图象被固定之后卷绕在上述的可旋转定影部件上。
9.根据权利要求1的装置，其中预定的间隙在0.1-0.6mm。
10.一种定影装置，包括·用于固定图象载体上的色粉图象的可旋转定影部件，·用于引导色粉图象固定在其上的承载材料的引导装置，·用于在上述的可旋转部件和引导装置之间维持一个预定间隙的垫片装置，其中，所述的垫片装置在上述的可旋转部件的长度方向上设置在最大图象形成区域之外。
11.根据权利要求10的装置，其中在上述的可旋转部件的长度方向上的每个顶端部分处都设有所述的垫片装置。
12.根据权利要求10或11的装置，其中所述的可旋转定影部件上设有垫片装置。
13.根据权利要求10的装置，其中所述的可旋转定影部件与未固定的色粉图像相接触。
14.根据权利要求13的装置，其中所述的可旋转部件由加热装置所加热。
15.根据权利要求10的装置，其中所述的引导装置能防止图象载体在色粉图象被固定之后卷绕在上述的可旋转定影部件上。
16.根据权利要求10的装置，其中所述的预定间隙为0.1-0.6mm。
17.一种定影装置，包括·一对旋转部件，这对旋转部件形成一个狭缝，承载着未定影的色粉图象的图象载体就从上述狭缝中穿过，借此，未经定影的色粉图象被固定在图象载体上。·为上述的旋转部件中与未定影的色粉图象相接触的引导装置，其中该引导装置的一个活动顶端设置在距上述的那个旋转部件一个预定间隙的地方，用来在图象固定之后引导图象载体。
18.根据权利要求17的装置，其中上述的活动顶端和上述的那个可旋转部件之间形成了一条平行于上述的那个可旋转部件的伸展的狭缝。
19.根据权利要求17的装置，其中所述的那个可旋转部件由加热装置所加热。
20.根据权利要求17、18和19的装置，其中所述的预定间隙为0.1-0.6mm。
21.根据权利要求17-20中的任一个的装置，其中所述的引导装置的活动顶端部分设置在以上述的那个可旋转部件为顶点、从连接上述的那对可旋转部件的中心的连线间相对于上述的那个可旋转部件的旋转方向的下游方向40°-90°的范围内。
22.根据权利要求1，10或17的装置，其中所述的可旋转部件的直径不大于30mm。
全文摘要
本发明为固定图象载体上的色粉图像的图象固定装置。用于引导图象载体的引导部件被设置成不与可旋转的定影部件接触而留有一个预定的小间隙。为了维持这个小间隙，在最大图象形成区域之外的位置上还设置了垫片。该可旋转定影部件能免遭损坏，此外，还可防止图象载体卷绕在可旋转部件上。
文档编号G03G15/20GK1044863SQ9010061
公开日1990年8月22日 申请日期1990年2月8日 优先权日1989年2月8日
发明者安逹信和, 磯田雄三, 宫本敏男, 友行洋二 申请人:佳能公司