CN106873334A - 定影装置以及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定影装置以及图像形成装置。本发明的一个方式所涉及的定影装置包括定影带、加压部件以及推压部件。定影带被设置为能够围绕旋转轴旋转。加压部件与定影带压接而形成定影区域，加压部件被设置为能够旋转。推压部件具有用于向加压部件侧推压定影带的推压面。推压面包括平面部以及曲面部。平面部沿着记录介质的运送方向延伸。曲面部被设置在记录介质的运送方向的平面部的下游侧，并沿着加压部件的外周面弯曲。曲面部的曲率半径大于伴随定影区域的形成而变形之前的加压部件的外周面的曲率半径，由此能够防止定影带的旋转不良。

Description

定影装置以及图像形成装置

技术领域

本发明涉及将调色剂图像定影到记录介质上的定影装置、以及包括该定影装置的图像形成装置。

背景技术

复印机或者打印机等的电子照相方式的典型的图像形成装置具有将调色剂图像定影在纸张等的记录介质上的典型的定影装置。

例如已知包括定影带、加压部件以及推压部件的定影装置。加压部件与定影带压接而形成定影区域。推压部件向加压部件侧推压定影带。上述的推压部件具有平面部以及曲面部。平面部沿着记录介质的运送方向延伸。曲面部被设置在记录介质的运送方向的平面部的下游侧。

发明内容

定影装置包括定影带、加压部件以及推压部件。所述定影带被设置为能够围绕旋转轴旋转。所述加压部件与所述定影带压接而形成定影区域，并被设置为能够旋转。所述推压部件具有推压面，所述推压面用于向所述加压部件侧推压所述定影带。所述推压面包括平面部以及曲面部。所述平面部沿着记录介质的运送方向延伸。所述曲面部被设置在所述记录介质的运送方向上的所述平面部的下游侧，沿着所述加压部件的外周面弯曲。所述曲面部的曲率半径大于伴随所述定影区域的形成而变形之前的所述加压部件的外周面的曲率半径。

附图说明

图1示意性示出本发明的一个实施方式所涉及的打印机的简要结构；

图2示出一个实施方式所涉及的定影装置的截面；

图3从正侧方稍微倾斜的下方示出一个实施方式所涉及的定影装置的前部；

图4示出一个实施方式所涉及的定影装置的定影带、加压辊、推压垫以及片部件的截面；

图5从倾斜的方向示出一个实施方式所涉及的定影装置的推压垫的后部。

具体实施方式

首先，使用图1对打印机1(图像形成装置)的整体构成进行说明。下面，将图1中的纸面跟前侧作为打印机1的前侧。各图中适当标记的箭头Fr、Rr、L、R、U、Lo分别表示打印机1的前侧、后侧、左侧、右侧、上侧、下侧。

打印机1是具有箱型形状的打印机主体2，在打印机主体2的下部容纳用于存放纸张(记录介质)的供纸盒3，在打印机主体2的上面设置有排纸盘4。在打印机主体2的上表面，上罩5能够开合地安装在排纸盘4的侧方，调色剂容器6被容纳在上罩5的下方。

在打印机主体2的上部，由激光扫描单元(LSU：Laser ScanningUnit)构成的曝光器7被配置在排纸盘4的下方，图像形成部8被设置在曝光器7的下方。作为图像载体的感光鼓10被能够旋转地设置在图像形成部8上，带电器11、显影器12、转印辊13以及清洁装置14沿着感光鼓10的旋转方向(参照图1的箭头X)被配置在感光鼓10的周围。

纸张的运送路径15被设置在打印机主体2的内部。供纸部16被设置在运送路径15的上游端，由感光鼓10和转印辊13构成的转印部17被设置在运送路径15的中游部，定影装置18被设置在运送路径15的下游部，下表面部19被设置在运送路径15的下游端。双面印刷用的反转路径20被形成在运送路径15的下方。

接着，对具备有这样的构成的打印机1的图像形成动作进行说明。

当打印机1与电源接通时，对各种参数初始化，并执行定影装置18的温度设定等的初始设定。并且，从与打印机1连接的计算机等输入图像数据，当发出印刷开始的指令时，以下所述地执行图像形成动作。

首先，通过带电器11来使感光鼓10的表面带电之后，通过来自曝光器7的激光(参照图1的双点划线P)来对感光鼓10进行与图像数据对应的曝光，并在感光鼓10的表面形成静电潜像。接着，显影器12通过调色剂来将该静电潜像显影为调色剂图像。

一方面，通过供纸部16从供纸盒3取出的纸张，被与上述的图像形成动作和时刻一致地运送到转印部17，感光鼓10上的调色剂图像在转印部17被转印到纸张上。被转印了调色剂图像的纸张被运送到运送路径15的下游侧并进入定影装置18，调色剂图像在该定影装置18中被定影在纸张上。被定影了调色剂图像的纸张从排纸部19向排纸盘4排出。此外，通过清洁装置14来回收残留在感光鼓10上的调色剂。

接着，使用图2～图5，对定影装置18进行详细说明。各图中适当标记的箭头Y表示纸张的运送方向。图3、图5中标记的箭头I表示前后方向内侧，图3、图5中标记的箭头O表示前后方向上的外侧。

如图2、图3所示，定影装置18具有定影框21(图3中省略图示)、定影带22、加压辊23(加压部件)、加热器24(热源)、反射部件25、推压垫26(推压部件)、片部件27、支承部件28、罩部件29以及限制部件30(图2中省略图示)。定影框21具有箱型形状。定影带22被容纳在定影框21的上部。加压辊23被容纳在定影框21的下部，并被配置在定影带22的下侧(外径侧)。加热器24(热源)被配置在定影带22的内径侧的空间的上部。反射部件25被配置在定影带22的内径侧的空间的、加热器24的下侧。推压垫26被配置在定影带22的内径侧的空间的下端部。片部件27被卷绕在推压垫26上。支承部件28被配置在定影带22的内径侧的空间的、推压垫26的上侧。罩部件29被设置在定影带22和加热器24之间。限制部件30被安装在定影带22的前后两端部。

如图2所示，定影框21由上框部33和下框部34构成。上框部33上设置有用于防止定影带22的温度过度升高的热保险装置35(温度过度升高防止装置)。

定影装置22呈前后方向长的大致圆筒形状。定影带22被设置为能够围绕沿着前后方向延伸的旋转轴A旋转。即，在本实施方式中，前后方向是定影带22的旋转轴方向。

定影带22具有可挠性，在圆周方向，定影带22是无接头环形状。定影带22例如具有基材层、围绕该基材层设置的弹性层、以及覆盖该弹性层的脱模层。定影带22的基材层例如通过SUS等的金属来形成。此外，定影带22的基材层可以通过聚酰亚胺(PI)等的树脂来形成。向定影带22的基材层的内周面实施氟类树脂的涂覆。定影带22的弹性层例如通过厚度为270μm的硅橡胶来形成。定影带22的脱模层例如通过厚度为20μm的PFA管而形成。

如图3所示，定影带22具有通过区域R1、以及分别设置于通过区域R1的前后两个外侧的非通过区域R2。通过区域R1是使最大尺寸的纸张(例如，A3尺寸的纸张)通过的区域，非通过区域R2是最大尺寸的纸张不会通过的区域。

如图2所示，加压辊23形成前后方向长的大致圆柱形状。加压辊23与定影带22压接，定影带22和加压辊23之间形成定影区域N。加压辊23伴随定影区域N的形成的变形之前的直径(截面呈圆形时的加压辊23的直径)是30mm，加压辊23伴随定影区域N的形成的变形之前的外周面的曲率半径(截面呈圆形时的加压辊23的外周面的曲率半径)是15mm。加压辊23被构成为与由马达等构成的驱动源50连接，并通过驱动源50来使加压辊23旋转。加压辊23例如具有圆柱形的芯材51、围绕该芯材51设置的弹性层52、以及覆盖该弹性层52的脱模层(未图示)。加压辊23的芯材51例如由铁等的金属形成。加压辊23的弹性层52例如由厚度为3.5mm的硅橡胶形成。加压辊23的脱模层例如由PFA管形成。

加热器24例如由卤素加热器构成。加热器24呈前后方向长的形状。加热器24相对于定影带22的旋转轴A被设置在偏向上侧(从加压辊23远离的一侧)的位置。

如图3所示，加热器24具有灯丝54(放热部)、容纳部56、密封部57以及被保持部58。容纳部56同时灯丝54和卤素气体两者。密封部57分别设置于容纳部56的前后两个外侧。被保持部58分别设置于密封部57的前后两个外侧。灯丝54例如由钨形成，形成线圈形状。灯丝54被构成为伴随加热器24的通电而发热，并发出辐射热。容纳部56例如由石英玻璃形成。各密封部57分别密封容纳部56的前后两个端部。各被保持部58保持在定影框21或者支承部件28上。

如图2所示，反射部件25具有向上侧(从加压辊23远离的一侧)呈凸状的大致コ字状的截面。反射部件25呈前后方向长的形状。反射部件25例如由光亮铝等的金属形成。反射部件25被配置在加热器24和支承部件28之间。

反射部件25具有反射板部59以及引导板部60。反射板部59沿着纸张的运送方向设置。引导板部60从反射板部59的左右两端部(纸张的运送方向上的上游侧和下游侧的端部)朝向下方弯曲。反射板部59的上表面与加热器24对置。

如图2、图3所示，推压垫26呈前后方向长的平板状。即，在本实施方式中，前后方向是推压垫26的长轴方向。推压垫26例如由液晶聚合物(LCP)等的耐热性树脂形成。

在推压垫26的上表面(定影区域N的相反侧的面)，在前后方向隔着间隔设置多套(例如9套)左右一对支承突部66。推压垫26的上表面的左右方向中央部设置有多个(例如3个)突起部68。

如图3所示，推压垫26的前后方向的长度比加压辊23的前后方向的长度长、且比定影带22的前后方向的长度短。推压垫26具有推压面69、以及被设置在推压面69的前后两侧(前后方向两外侧)的倾斜面70。

推压垫26的推压面69经由片部件27，将定影带22向下侧(加压辊23侧)推压。如图4所示，推压面69具有平面部71、以及被设置在平面部71的左侧(纸张的运送方向上的下游侧)的曲面部72。此外，图4的点P1表示平面部71和曲面部72的边界。

推压垫26的推压面69的平面部71被设置为平面状，从前后方向观察时，沿着纸张的运送方向延伸。从前后方向观察时，平面部71的右端部P2(相当于纸张的运送方向上的推压面69的上游侧的端部)不与伴随定影区域N的形成的变形之前的加压辊23(参照图4的虚线)重合，即，处于从加压辊23离开的状态。纸张的运送方向上的平面部71的长度比纸张的运送方向上的曲面部72的长度长。

从前后方向观察时，推压垫26的推压面69的曲面部72沿着加压辊23的外周面弯曲成圆弧状。与加压辊23的上端部(在加压辊23与推压垫26的推压面69之间夹着定影带22的部分)的外周面同样，曲面部72被弯曲为朝上凸出。即，曲面部72和加压辊23的上端部的外周面向相同方向弯曲。从前后方向观察时，曲面部72的左端部P3(相当于纸张的运送方向上的推压面69的下游侧的端部)不与伴随定影区域N的形成的变形之前的加压辊23(参照图4的虚线)重合，即，处于从加压辊23离开的状态。曲面部72的曲率半径是29.5mm，大于加压辊23伴随所述定影区域的形成而变形之前的外周面的曲率半径(15mm)。

如图3所示，推压垫26的各倾斜面70位于相比加压辊23更靠近前后方向上的外侧的位置。各倾斜面70不与定影带22的内周面接触，不会向下侧(加压辊23侧)推压定影带22。各倾斜面70朝向前后方向上的外侧向上侧(从加压辊23远离的一侧)倾斜。如图5所示，在纸张的运送方向上的上游侧的端部至下游侧的端部的全部区域，各倾斜面70的前后方向上的外侧的边缘部70e向纸张的运送方向以直线状延伸。

片部件27呈前后方向长的形状。片部件27例如由PTFE等的氟类树脂形成，与推压垫26相比，摩擦系数更小，滑动性高。片部件27的下部被安装在定影带22的内周面和推压垫26的下表面之间。

如图2所示，支承部件28呈前后方向长的大致四角筒状(截面是口字型)。支承部件28的上部被插入到反射部件25的各引导板部60之间。支承部件28通过组合并焊接第一支承板91和第二支承板92而形成。第一支承板91和第二支承板92通过由镀锌钢板(SECC)等构成的L字形的钣金而形成，并被设置为相互独立。

支承部件28的第一支承板91具有第一运送方向壁部93以及第一交叉方向壁部94。第一运送方向壁部93沿着纸张的运送方向延伸。第一交叉方向壁部94从第一运送方向壁部93的右端部(纸张的运送方向上的上游侧的端部)以大致直角地弯曲，沿着与纸张的运送方向正交(交叉)的方向向上侧(定影区域N的相反侧)延伸。推压垫26的各支承突部66的上端部抵接到第一运送方向壁部93的下表面。由此，由支承部件28来支承推压垫26，并限制推压垫26的变形。在第一运送方向壁部93的左右方向中央部，在前后方向隔着间隔设置多个(例如，3个)贯通孔97，推压垫26的各突起部68贯通有各贯通孔97。由此，推压垫26相对于支承部件28而被定位。

支承部件28的第二支承板92具有第二运送方向壁部95以及第二交叉方向壁部96。第二运送方向壁部95沿着纸张的运送方向延伸。第二交叉方向壁部96从第二运送方向壁部95的左端部(纸张的运送方向上的下游侧的端部)以大致直角地弯曲，沿着与纸张的运送方向正交(交叉)的方向向下侧(定影区域N侧)延伸。第二运送方向壁部95的右端部被固定在第一支承板91的第一交叉方向壁部94的上端部。第二交叉方向壁部96的下端部被固定在第一支承板91的第一运送方向壁部93的左端部。

各罩部件29例如由SUS等的金属形成。如图3所示，各罩部件29被设置为使得定影带22的非通过区域R2和各罩部件29的前后方向的位置重合。

如图2、图3所示，各罩部件29具有弯曲部100以及一对安装部101。一对安装部101从弯曲部100的左右两端部(纸张的运送方向上的两端部)弯曲，沿着与纸张的运送方向正交(交叉)的方向朝向下侧(定影区域N侧)延伸。

各罩部件29的弯曲部100沿着定影带22的内周面弯曲成圆弧状，隔着间隔与定影带22的内周面对置。在弯曲部100的前后方向内侧的部分(也相当于各罩部件29整体的前后方向内侧的部分)，在圆周方向隔着间隔设置多个(例如，3个)狭缝102。各狭缝102呈前后方向延伸的长孔状。

各罩部件29的各安装部101以平板状设置。各安装部101的下部的前后方向上的外侧的部分经由螺丝103被安装到支承部件28的左右两侧面。各安装部101的下部的前后方向的角落部设置有凹槽104。

各罩部件29的前后方向上的外侧的端部横跨弯曲部100以及各安装部101而形成有切口部105。切口部105被设置为与加热器24的密封部57的前后方向的位置重合。切口部105的前后方向内侧的端部与密封部57的前后方向内侧的端部的前后方向的位置一致。切口部105的前后方向上的外侧的端部(也相当于各罩部件29整体的前后方向上的外侧的端部)位于相比密封部57的前后方向上的外侧端部更靠近前后方向内侧的位置。

如图3所示，各限制部件30被配置在相比各罩部件29更靠近前后方向上的外侧。各限制部件30具有限制片108、以及被安装在限制片108上的环片109。

各限制部件30的限制片108具有底部110、以及向底部110的前后方向上的内侧的一面突出设置的插入部111。贯通底部110以及插入部111的引导孔112以沿前后方向延伸的方式设置在限制片108上，并且加热器24以及支承部件28贯通该引导孔112。插入部111沿着引导孔112的外周弯曲，并形成圆弧状(朝下的C字形)。插入部111被插入到定影带22的前后两端部。由此，限制定影带22的形状(抑制定影带22的变形)。

各限制部件30的环片109呈圆环形。环片109被安装到限制片108的插入部111的外周。环片109被配置在定影带22的前后两端部的前后方向上的外侧，并限制定影带22的曲折延伸(向前后方向上的外侧的移动)。

在如上述构成的定影装置18中，在使调色剂图像定影到纸张上时，通过驱动源50来使加压辊23旋转(参照图2的箭头B)。当加压辊23如此旋转时，压接在加压辊23上的定影带22向与加压辊23相反的方向从动旋转(参照图2的箭头C)。当定影带22如此旋转时，定影带22相对于片部件27滑动。

另外，当调色剂图像定影到纸张上时，使加热器24通电。当加热器24如此通电时，从加热器24的灯丝54发出辐射热。从加热器24的灯丝54发出的辐射热的一部分直接照射到定影带22的内周面并被吸收。另外，从加热器24的灯丝54发出的辐射热的另一部分通过反射部件25的反射板部59的上表面而向定影带22的内周面反射，并被定影带22的内周面吸收。通过如以上的作用，由加热器24来加热定影带22。在该状态下，当纸张通过定影区域N时，调色剂图像被加热并熔化，并使调色剂图像定影到纸张上。

在如上述构成的定影装置18中，当被设置在推压垫16的推压面69的曲面部72的曲率半径比加压辊23伴随定影区域N的形成而变形之前的外周面的曲率半径小时，曲面部72变成吞入加压辊23侧的形状(参照图4的虚线)。其结果为，定影带22的旋转力矩上升，可能导致定影带22的旋转不良。

因此，在本实施方式中，为了不使曲面部72变成吞入加压辊23侧的形状，将曲面部72的曲率半径制成比加压辊23伴随定影区域N的形成而变形之前的外周面的曲率半径大。因此，能够抑制定影带22的旋转力矩的上升，并能够避免定影带22的旋转不良。

尤其在本实施方式中，从前后方向观察时，曲面部72的左端部P3(相当于纸张的运送方向上的推压面69的下游侧的端部)不与伴随定影区域N的形成而变形之前的加压辊23(参照图4的虚线)重合，即，处于从加压辊23离开的状态。因此，能够进一步可靠地避免定影带22的旋转不良。

另外，通过将沿着加压辊23的外周面弯曲的曲面部72设置在推压垫26的推压面69，能够充分地确保定影区域N的宽度。与此同时，能够在不将定影区域N保持为高温的情况下，在定影区域N使调色剂图像可靠地定影在纸张上，能够提高定影装置18的节能性。

进一步地，通过将沿着纸张的运送方向延伸的平面部71设置在推压垫26的推压面69，能够在纸张的运送方向上的定影区域N的上游侧，使定影带22和加压辊23充分地分离。因此，能够向定影区域N可靠地导入纸张，并能够抑制卡纸(JAM)的发生。

尤其在本实施方式中，从前后方向观察时，平面部71的右端部P2(相当于纸张的运送方向上的推压面69的上游侧的端部)不与伴随定影区域N的形成而变形之前的加压辊23(参照图4的虚线)重合，即，处于从加压辊23离开的状态。通过采用这样的构成，能够向定影区域N进一步可靠地导入纸张。

进一步地，纸张的运送方向上的平面部71的长度比纸张的运送方向的曲面部72的长度长。通过采用这样的构成，能够在纸张的运送方向上的定影区域N的上游侧进一步地使定影带22和加压辊23分离。因此，能够向定影区域N进一步可靠地导入纸张，并能够进一步可靠地抑制卡纸(JAM)的发生。

另外，当使推压垫16的前后方向的长度与加压辊23的前后方向的长度相同时，可能发生定影带22以推压垫26的前后方向上的外侧的端部和加压辊23的前后方向上的外侧的端部夹着的部分为支点弯曲，由此可能导致定影带22的疲劳失效。因此，在本实施方式中，使推压垫26的前后方向的长度大于加压辊23的前后方向的长度。通过采用这样的构成，能够抑制上述的定影带22的弯曲。

但是，当如此使推压垫26的前后方向的长度大于加压辊23的前后方向的长度时，在相比加压辊23更靠近前后方向上的外侧的区域，从推压垫26向定影带22施加大的张力，由此可能导致定影带22的疲劳失效。尤其是定影带22的端面，由于形成定影带22时的毛刺或者研磨状态的差异等，即便受到小的压力也容易导致疲劳失效。

因此，在本实施方式中，在推压垫26的推压面69的前后方向上的外侧设置有朝向前后方向上的外侧向上侧(远离加压辊23的一侧)倾斜的倾斜面70。通过采用这样的构成，在相比加压辊23更靠近前后方向上的外侧的区域，能够降低从推压垫26施加到定影带22的张力，并能够将定影带22保持在极其接近圆的形状。与此同时，能够抑制定影带22的疲劳失效。

另外，倾斜面70的前后方向上的外侧的边缘部70e沿着纸张的运送方向以直线状延伸。通过采用这样的构成，与倾斜面70的前后方向上的外侧的边缘部70e弯曲的情况相比，倾斜面70的前后方向上的外侧的边缘部70e变得难以接触到定影带22的内周面，并能够抑制定影带22的磨损。

在本实施方式中，对将由氟类纤维材料形成的片部件27卷绕在推压垫26的情况进行说明。但是，在其他不同的实施方式中，也可以对推压垫26实施氟类涂层。

在本实施方式中，对加热器24由卤素加热器构成的情况进行了说明，但在其他不同的实施方式中，可以将陶瓷加热器等作为加热器24而使用。

在本实施方式中，对将本发明的构成应用于打印机1的情况进行了说明，但在其他不同的实施方式中，可以将本发明的构成应用于复印机、传真、数码复合机等的其他图像形成装置。

Claims (6)

1.一种定影装置，其特征在于，包括：

定影带，所述定影带被设置为能够围绕旋转轴旋转；

加压部件，所述加压部件与所述定影带压接而形成定影区域，所述加压部件被设置为能够旋转；以及

推压部件，所述推压部件具有推压面，所述推压面用于向所述加压部件侧推压所述定影带，

所述推压面包括：

平面部，所述平面部沿着记录介质的运送方向延伸；以及

曲面部，所述曲面部在所述记录介质的运送方向上被设置在所述平面部的下游侧，沿着所述加压部件的外周面弯曲，

所述曲面部的曲率半径大于伴随定影区域的形成而变形之前的所述加压部件的外周面的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

沿所述旋转轴的方向观察时，所述记录介质的运送方向上的所述推压面的上游侧的端部以及下游侧的端部处于从伴随所述定影区域的形成而变形之前的所述加压部件离开的状态。

3.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

所述推压部件的所述旋转轴方向上的长度比所述加压部件的所述旋转轴方向上的长度长、且比所述定影带的所述旋转轴方向上的长度短，

所述推压部件的所述推压面的所述旋转轴方向上的外侧设置有倾斜面，所述倾斜面朝向所述旋转轴方向上的外侧向远离所述加压部件的一侧倾斜。

4.根据权利要求3所述的定影装置，其特征在于，

所述倾斜面的所述旋转轴方向上的外侧的边缘部沿着所述记录介质的运送方向以直线状延伸。

5.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

所述记录介质的运送方向上的所述平面部的长度比所述记录介质的运送方向上的所述曲面部的长度长。

6.一种图像形成装置，其特征在于，包括权利要求1所述的定影装置。