CN103257558A - 定影装置、图像形成装置以及带驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定影装置、图像形成装置以及带驱动装置。本发明的定影装置具备：相对于第一旋转轴可旋转的第一辊、相对于第二旋转轴可旋转的第二辊、通过第一辊和第二辊可旋转地张紧架设的定影带和辅助环。第一辊和第二辊中的至少一个辊具有可旋转地保持定影带的旋转保持部和从旋转保持部的旋转轴方向的两端部的外周面突出的限制法兰部。辅助环位于旋转保持部的旋转轴方向的两端部的外侧，具有大于限制法兰部的外径，相对于限制法兰部可独立地旋转。根据本发明，能够限制定影带的蛇行，能够减轻定影带随着定影带的蛇行限制而受到的负荷造成的损坏。

Description

定影装置、图像形成装置以及带驱动装置

技术领域

本发明涉及用于复印机、打印机、传真机及其复合机等的定影装置、图像形成装置以及带驱动装置，特别涉及限制带的蛇行的定影装置、图像形成装置以及带驱动装置。

背景技术

在图像形成装置中，将形成在感光鼓等的图像承载体上的调色剂图像转印到记录介质上，向定影装置运送承载该调色剂图像的记录介质，在定影装置中，通过对记录介质施加热及压力从而使记录介质上的调色剂图像定影到记录介质上。

定影装置具有使用定影带进行调色剂图像在记录介质上的定影的带定影方式。带定影方式的定影装置具备可旋转地张紧架设在定影辊与热辊之间的定影带和压接于定影带的加压辊，在记录介质通过定影带与加压辊之间的辊隙部期间使调色剂图像定影到记录介质上。

这种带定影方式的定影装置使张紧架设在辊间的定影带旋转时，定影带会在辊上沿辊轴方向移动而蛇行。这种情况下，随着定影带的蛇行会成为记录介质上的调色剂图像的位置错位等的定影不良的原因。另外，若定影带的蛇行继续，则带的端部有可能破损。

因此，研究了抑制定影带的蛇行的技术。例如，某个定影装置具备张紧架设在驱动辊和蛇行修正辊上的定影带和热辊，在定影带与热辊之间按压及加热记录介质以使调色剂图像定影。该定影装置具备：与定影带的边缘部接触并检测带的蛇行的蛇行检测传感器、蛇行修正辊、为使蛇行修正辊摆动而在电动机的驱动下旋转的蛇行修正凸轮和根据蛇行检测传感器的检测结果使电动机旋转的离合器。当蛇行检测传感器检测到定影带的蛇行时，离合器接通，电动机的旋转力被传递至蛇行修正凸轮。据此蛇行修正凸轮开始旋转，蛇行修正辊沿修正定影带的蛇行的方向摆动。

另外，在其他定影装置中，定影带可旋转地张紧架设在两个辊间，C字形状的具有弹性的蛇行防止部件通过其弹力嵌入一个辊的两端部。蛇行防止部件具有规定的厚度，并以与定影带的宽度相比稍宽的间隔分离的方式配置在一个辊的两端部，从而限制定影带的边缘部，防止定影带沿辊的轴向蛇行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种限制定影带的蛇行，减轻定影带随着定影带的蛇行限制而受到的负荷造成的损坏的定影装置、图像形成装置以及带驱动装置。

本发明的一个方案所涉及的定影装置具备：相对于第一旋转轴可旋转的第一辊、相对于第二旋转轴可旋转的第二辊、通过第一辊和第二辊可旋转地张紧架设的定影带和辅助环。第一辊和第二辊中的至少一个辊具有可旋转地保持定影带的旋转保持部和从该旋转保持部的旋转轴方向的两端部的外周面突出的限制法兰部。辅助环位于旋转保持部的旋转轴方向的两端部的外侧，具有大于限制法兰部的外径，相对于限制法兰部可独立地旋转。

本发明的一个方案所涉及的图像形成装置，具备上述记载的定影装置。

本发明的一个方案所涉及的带驱动装置具备：相对于第一旋转轴可旋转的第一辊、相对于第二旋转轴可旋转的第二辊、通过第一辊和第二辊可旋转地张紧架设的带和辅助环。第一辊和第二辊中的至少一个辊具有可旋转地保持带的旋转保持部和从该旋转保持部的旋转轴方向的两端部的外周面突出的限制法兰部。辅助环位于旋转保持部的旋转轴方向的两端部的外侧，具有大于限制法兰部的外径，相对于限制法兰部可独立地旋转。

附图说明

图1是表示具备本发明的实施方式所涉及的定影装置的图像形成装置的整体结构的概要图。

图2是概要性地表示实施方式所涉及的定影装置的结构的侧面剖视图。

图3是表示实施方式所涉及的定影装置的定影单元的剖视图。

图4是图3的Ⅹ-Ⅹ线剖视图。

图5是图4的局部放大图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限于该实施方式。另外，用途和这里示出的术语等并不限于此。

图1是表示具备本发明的实施方式所涉及的定影装置的图像形成装置的概要结构图。图像形成装置1具备：配设在其下部的供纸部2、配设在该供纸部2的侧方的纸张运送部3、配设在该纸张运送部3的上方的图像形成部4、相比该图像形成部4配设在排出侧的定影装置5和配设在图像形成部4及定影装置5的上方的图像读取部6。

供纸部2具备收容作为记录介质的纸张9的多个供纸盒7，通过供纸辊8的旋转，从多个供纸盒7之中选择的供纸盒7向纸张运送部3一张一张地送出纸张9。

被送到纸张运送部3的纸张9经由纸张运送部3具备的纸张运送路径10向图像形成部4运送。图像形成部4通过电子照相过程在纸张9上形成调色剂图像，具备：沿图1的箭头方向可旋转地支撑的感光体11；以及在该感光体11的周围沿着其旋转方向配置的带电部12、曝光部13、显影部14、转印部15、清洁部16和除电部17。

带电部12具备施加高电压的带电电线，通过来自于该带电电线的电晕放电对感光体11表面施加规定电位，使感光体11表面均匀带电。而且，基于通过图像读取部6读取的原稿的图像数据的光，通过曝光部13照射到感光体11上时，感光体11的表面电位选择性地衰减，在感光体11表面形成静电潜像。

接着，显影部14显影感光体11表面的静电潜像，在感光体11表面形成调色剂图像。该调色剂图像通过转印部15被转印到供给至感光体11与转印部15之间的纸张9上。

转印有调色剂图像的纸张9向配置在图像形成部4的纸张运送方向的下游侧的定影装置5运送。在定影装置5中纸张9被加热及加压，在纸张9上熔化定影调色剂图像。接着，定影有调色剂图像的纸张9通过排纸辊对20被排出到排纸托盘21上。

通过转印部15向纸张9转印调色剂图像之后，残留在感光体11表面的调色剂通过清洁部16去除，另外感光体11表面的残留电荷通过除电部17去除。而且，感光体11通过带电部12再次带电，之后同样进行图像形成。

定影装置5如图2所示构成。图2是概要性地表示定影装置5的侧面剖视图。

这里，定影装置5使用电磁感应加热方式的热源进行定影。定影装置5具备加热单元18和加压辊19。加热单元18具备定影带26、相对于第一旋转轴可旋转的第一辊23和相对于第二旋转轴可旋转的第二辊27。通过第一辊23和第二辊27，环形的定影带26可旋转地张紧架设。另外，定影装置5具备在定影带26的外周与第二辊27对置配置的感应加热部30、与感应加热部30连接的电源41、检测定影带26的外周面的温度的热敏电阻25和根据热敏电阻25的检测温度控制从电源41供给的电流的控制部43。加压辊19、第一辊23和第二辊27可旋转地轴支撑于沿着定影装置5的筐体（图略）的长度方向延伸的旋转轴上，感应加热部30和热敏电阻25被固定保持于筐体（图略）上。

加压辊19与第一辊23对置，加压辊19通过电动机等的驱动源（图略）沿图2的箭头方向旋转驱动，进而对第一辊23向其中心方向加压。据此，加压辊19隔着定影带26压接在第一辊23上，定影带26与第一辊23沿图2的箭头方向从动旋转，在定影带26与加压辊19相互反向旋转的同时抵接的部分形成辊隙部N。纸张9被夹持在该辊隙部N中，通过使夹持的纸张9加热及加压，从而纸张9上的粉末状态的调色剂熔化定影。在这种定影装置5中，第一辊23也被称为定影辊，第二辊27也被称为热辊。此外，在本说明书中，有时将具备带26以及使带26旋转的第一辊23和第二辊27的装置特别记载为带驱动装置5A。

另外，加压辊19具备圆筒型的芯棒19a、形成在芯棒19a上的弹性层19b和覆盖弹性层19b的表面的离型层19c。例如，加压辊19设定为外径30mm，在铝制的芯棒19a上具有厚度2mm的硅橡胶制的弹性层19b，在弹性层19b上具有氟树脂管等构成的厚度30μm的离型层19c。

定影辊（第一辊）23为了能够使定影带26一体旋转，在定影带26的内周面张紧架设。例如，定影辊23设定为外径40mm，在芯棒23a上具有厚度8mm的硅橡胶制的弹性层23b，弹性层23b张紧架设定影带26。

热辊（第二辊）27为了能够使定影带26一体旋转，在定影带26的内周面张紧架设。例如，热辊27设定为外径30mm，在碳素钢钢管制的芯棒上实施有特氟龙（日本注册商标）涂层。

定影带26为环形的耐热带，从内周侧按顺序层积例如厚度30μm的电铸镍构成的感应发热层、厚度300μm的硅橡胶等构成的弹性层和由厚度30μm的氟树脂管构成并使在辊隙部N熔化定影未定影调色剂图像时的离型性提高的离型层而构成。

感应加热部30具备励磁线圈37、线轴38和磁芯39，通过电磁感应使定影带26发热。感应加热部30沿长度方向（与图2的纸面垂直的方向）延伸，以包围定影带26的外周的大致一半的方式与定影带26对置配设。

励磁线圈37沿着定影带26的宽度方向（与图2的纸面垂直的方向）呈环状多次卷绕利兹线并安装在线轴38上。另外，励磁线圈37与电源41连接，通过从电源41供给的高频电流产生交流磁通量。来自于励磁线圈37的磁场通过磁芯39，被导向与图2的纸面平行的方向，沿着定影带26的感应发热层通过。通过感应发热层的磁通量的交变的强度变化而在感应发热层中产生涡电流。涡电流在感应发热层中流动时，通过感应发热层的电阻产生焦耳热，定影带26发热。

定影带26通过作为热源的感应加热部30被加热，升温至规定的温度时，夹持在辊隙部N中的纸张9被加热，并通过加压辊19被加压，从而纸张9上的粉末状态的调色剂被熔化定影在纸张9上。如此，由于定影带26由薄的热传导性良好的材质构成且热容量小，因此能够在短时间内进行预热，迅速开始图像形成。

如图3和图4所示，热辊27具备限制定影带26的蛇行的蛇行限制部。图3是加热单元18的侧面剖视图，图4是沿Ⅹ-Ⅹ线剖视图3所示的热辊27的图。

如图3所示，热辊27具备旋转保持部27a和限制法兰部27b。这里，旋转保持部27a与限制法兰部27b一体形成。

旋转保持部27a具有圆筒状，保持定影带26，与定影辊23一起可旋转地张紧架设定影带26。

限制法兰部27b在旋转保持部27a的辊轴（第二旋转轴）方向的两端部，从外周面环状突出，通过使定影带26的边缘部26d（参照图5）抵接从而限制定影带26在辊轴方向的蛇行。

在限制法兰部27b的外周侧设置有辅助环60。辅助环60位于旋转保持部27a的辊轴方向的两端部的外侧，具有大于限制法兰部27b的外径。这里，辅助环60具有圆筒形状，相对于热辊27可独立旋转。辅助环60具有相对于辊轴垂直的圆周面构成的抵接面62a。抵接面62a可与定影带26的边缘部抵接，在定影带26的边缘部26d（参照图5）与辅助环60的抵接面62a抵接的状态下，当定影带26旋转时，辅助环60从动于定影带26旋转。

如图4所示，辅助环60具有环状的主体部61和在主体部61的外周端部处从主体部61突出的凸缘部62，凸缘部62与旋转轴的方向平行地向旋转保持部27a突出。凸缘部62与主体部61一体形成。这里，抵接面62a设置在凸缘部62的端部。进而，在辅助环60的内部设置有轴承54。另外，热辊27具有旋转保持部27a和限制法兰部27b，进而在热辊27的内部具有轴承53。

热辊27在支撑轴51的轴向的规定位置经由轴承53可旋转地保持。另外，辅助环60通过热辊27的轴向的端面27f和嵌装于支撑轴51的垫圈55被定位于轴向的规定位置，经由轴承54可旋转地保持。支撑轴51被固定保持于定影装置5的筐体（图略）的长度方向。因此，辅助环60经由支撑轴51相对于热辊27可独立旋转。

图5示出限制法兰部27b和辅助环60的详细结构。图5是放大表示图4的蛇行限制部的剖视图。

限制法兰部27b具有使定影带26的边缘部26d抵接的内侧面27c。辅助环60的抵接面62a相对于内侧面27c在辊轴方向上构成在大致相同位置。另外，如上所述，限制法兰部27b相对于旋转保持部27a突出设置。热辊27具有由限制法兰部27b的外表面规定的外周部27d和由旋转保持部27a的外表面规定的内周部27e，内侧面27c与外周部27d和内周部27e连接。

辅助环60相对于热辊27安装在上述的规定位置，由此辅助环60的抵接面62a相对于限制法兰部27b之中的使定影带26的边缘部26d抵接的面（内侧面）27c沿着辊轴方向为大致相同的位置。即，辅助环60的抵接面62a与限制法兰部27b的内侧面27c被配置为在辊轴方向上大致为同一平面。

根据该结构，在热辊27与定影辊23（参照图3）之间使定影带26旋转时，定影带26在热辊27上沿辊轴方向移动而蛇行的情况下，定影带26的边缘部26d与限制法兰部27b的内侧面27c抵接，能够限制定影带26的蛇行。

另外，定影带26的边缘部26d为了限制定影带26的蛇行而抵接于限制法兰部27b的内侧面27c时，也抵接于辅助环60的抵接面62a。由于定影带26的边缘部26d抵接于辅助环60的抵接面62a，因此随着定影带26的旋转，辅助环60从动于定影带26旋转。在通过定影带26的旋转定影带26向热辊27进入的部分（图3的A部分）处，定影带26使辅助环60从动并旋转，由此对于辅助环60附近的定影带26，热辊27的旋转导致的限制法兰部27b的外周面27d与内周部27e的线速度差的影响降低，稳定地进入热辊27。另外，在通过定影带26的旋转定影带26从热辊27分离的部分（图3的B部分）处，定影带26使辅助环60从动并旋转，由此对于辅助环60附近的定影带26，热辊27的旋转导致的限制法兰部27b的外周面27d与内周部27e的线速度差的影响降低，稳定地从热辊27分离。因此，为了限制定影带26的蛇行，定影带26的边缘部26d抵接于限制法兰部27b时，限制法兰部27b的线速度差导致的对于定影带26的提升力和按压力得到抑制，随着定影带26的旋转提升力和按压力的反复造成的定影带26的龟裂和断裂等损坏得到减轻。

辅助环60的抵接面62a的内侧的内表面62b位于相对于限制法兰部27b的外周部27d在旋转轴的径向上具有间隔D的位置，间隔D小于定影带26的厚度。通过将间隔D构成为小于定影带26的厚度，即使当旋转的定影带26缠绕在热辊27的旋转保持部27a上时，或者从热辊27的旋转保持部27a分离时，定影带26的边缘部26d也不会嵌入间隔D，不会妨碍定影带26的旋转。

此外，在上述实施方式中，辅助环60具有凸缘部62，但本发明不限于此。例如，限制法兰部27b比较薄时，辅助环60也可以不具有凸缘部62。另外，在上述实施方式中，示出了对于第二辊27设置辅助环60的结构，但本发明并不限于此，还可以对于第一辊23设置辅助环60。另外，还可以对于第二辊27和第一辊23分别设置辅助环60。

另外，在上述实施方式中，示出了应用于电磁感应加热方式的定影装置5的例子，但本发明并不限于此，还可以在具备卤素灯等的加热器作为热源，热辊通过加热器加热，在该热辊与压接于加压辊的定影辊之间可旋转地张紧架设定影带的定影装置中，对于热辊设置辅助环60。另外，也可以对于定影辊设置辅助环60。另外，在上述实施方式中，在第二辊27的附近配置热源，但本发明并不限于此。加热装置可以配置在可加热定影带26的任意的部位。

另外，在上述实施方式中，定影装置5具备加热单元18和加压辊19，但本发明不限于此。还可以对于另行具备的加压辊19和热源30（参照图2）安装具备第一辊23、第二辊27、定影带26（均参照图2）并且在第一辊23和第二辊27的至少一个的旋转保持部27a的外侧具备外径大于限制法兰部27b的辅助环60（参照图3～图5）的定影装置5，据此，进行向记录介质的定影。

另外，在上述实施方式中，第一辊23、第二辊27和定影带26（均参照图2）用于将调色剂图像定影于记录介质的定影装置中，但本发明不限于此。本领域技术人员可以明确，并不限于定影，在具备第一辊23、第二辊27和带26（均参照图2）的带驱动装置5A中，通过在第一辊23和第二辊27的至少一个的旋转保持部27a的外侧，可独立于限制法兰部26b旋转地设置外径大于限制法兰部27b的辅助环60（参照图3～图5），从而能够抑制带26的蛇行。

本发明能够利用于复印机、打印机、传真机及其复合机等使用的定影装置、图像形成装置以及带驱动装置，特别能够利用于限制带的蛇行的定影装置、图像形成装置以及带驱动装置。

Claims (9)

1.一种定影装置，具备：

能相对于第一旋转轴旋转的第一辊；

能相对于第二旋转轴旋转的第二辊；

通过所述第一辊和所述第二辊能旋转地张紧架设的定影带；和

辅助环，

所述第一辊和所述第二辊中的至少一个辊具有能旋转地保持所述定影带的旋转保持部和从该旋转保持部的旋转轴方向的两端部的外周面突出的限制法兰部，

所述辅助环位于所述旋转保持部的旋转轴方向的两端部的外侧，具有大于所述限制法兰部的外径，能相对于所述限制法兰部独立地旋转。

2.根据权利要求1所述的定影装置，

所述辅助环具有与所述至少一个辊的所述旋转轴的方向平行地向所述旋转保持部突出的凸缘部。

3.根据权利要求2所述的定影装置，

所述辅助环的所述凸缘部的端面与所述限制法兰部和所述旋转保持部的边界面为同一平面。

4.根据权利要求2所述的定影装置，

所述辅助环的所述凸缘部与所述限制法兰部沿着所述旋转轴的径向的间隔小于所述定影带的厚度。

5.根据权利要求1所述的定影装置，

所述至少一个辊能旋转地保持于支撑轴上，所述辅助环相对于所述至少一个辊被所述支撑轴能旋转地保持在轴向的规定位置。

6.根据权利要求1所述的定影装置，

所述旋转保持部与所述限制法兰部一体设置。

7.根据权利要求1所述的定影装置，进一步具备：

与所述第一辊对置的加压辊；和

与所述第二辊对置的热源。

8.一种图像形成装置，具备权利要求1至权利要求7中的任一项所述的定影装置。

9.一种带驱动装置，具备：

能相对于第一旋转轴旋转的第一辊；

能相对于第二旋转轴旋转的第二辊；

通过所述第一辊和所述第二辊能旋转地张紧架设的带；和

辅助环，

所述第一辊和所述第二辊中的至少一个辊具有能旋转地保持所述带的旋转保持部和从该旋转保持部的旋转轴方向的两端部的外周面突出的限制法兰部，

所述辅助环位于所述旋转保持部的旋转轴方向的两端部的外侧，具有大于所述限制法兰部的外径，能相对于所述限制法兰部独立地旋转。

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