CN101840186A - 定影装置及使用该定影装置的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定影装置和使用该定影装置的图像形成装置，所述定影装置包括：环状带部件和旋转体，它们布置成彼此压力接触，所述环状带部件和所述旋转体具有发热源；按压部件，其布置在所述环状带部件的内部，并且朝向所述旋转体压力接触所述环状带部件，以及润滑剂贮存部分，其设置在所述按压部件中，并且贮存半固态或固态润滑剂，其中，所述润滑剂贮存部分的中央部分的宽度比所述润滑剂贮存部分的两端的宽度宽，并且所述润滑剂贮存部分的宽度沿着所述润滑剂贮存部分的长度方向从中央部分向两端变窄。

Description

定影装置及使用该定影装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种定影装置和使用该定影装置的图像形成装置。

背景技术

作为与定影装置相关的技术，提出了例如在JP-A-2001-228731和JP-A-2002-148985中披露的定影装置。

在JP-A-2001-228731中披露的定影装置包括：定影部件，其可旋转地设置；环状带，其通过压力接触定影部件而可旋转地设置，并且在其与定影部件之间形成的咬合部分夹持保持有未定影的调色剂图像的记录介质；按压部件，其固定地设置在环状带的内侧并且朝向定影部件按压环状带；加热源，其用于加热咬合部分；以及多孔树脂部件，其设置在按压部件与环带相对的部分处，并且在多孔树脂部件内保持有润滑剂。

在JP-A-2002-148985中披露的定影装置包括：加热辊和环状加压带，其由彼此压力接触的区域形成定影区域并且沿着记录纸张的传送方向旋转，同时将进入定影区域的记录纸张夹在加热辊和环状加压带之间；带框架，其布置在环状加压带的内部并且沿着环状加压带的宽度延伸；定影垫，其由带框架可移动地支撑以将加压带的背面按压在加热辊上；垫按压部件，其将定影垫按压在加热辊上；带引导件，其安装在带框架上并且引导加压带的内周表面；端部安装部件，其分别安装在带框架的两端，并且具有用于限制加压带端部沿着带宽度方向的位置的带外端位置限制面和用于引导加压带端部的内周表面的带端部引导面，同时在带端部引导面上沿着加压带的旋转方向形成有多个槽；以及带支撑部件，其可旋转地支撑加压带。

发明内容

本发明的目的是提供一种定影装置和使用该定影装置的图像形成装置，其通过使环状带与旋转部件彼此压力接触而进行定影处理，由此使得环状带平滑旋转，减少部件数量并且降低制造成本。

[1]根据本发明的一个方面，提供一种定影装置，包括：环状带部件和旋转体，它们布置成彼此压力接触，所述环状带部件和所述旋转体中的至少之一具有发热源；按压部件，其布置在所述环状带部件的内部，并且朝向所述旋转体压力接触所述环状带部件；以及润滑剂贮存部分，其设置在所述按压部件中，并且贮存半固态或固态润滑剂，从而将润滑剂供给到所述按压部件通过所述环状带部件而与所述旋转体压力接触的按压部分，其中，所述润滑剂贮存部分的中央部分的宽度比所述润滑剂贮存部分的两端的宽度宽，并且所述润滑剂贮存部分的宽度沿着所述润滑剂贮存部分的长度方向从中央部分向两端变窄。

[2]在根据第[1]项所述的定影装置中，所述旋转体是加热辊，并且所述环状带部件是定影带。

[3]在根据第[1]或[2]项所述的定影装置中，所述润滑剂是导电润滑脂。

[4]在根据第[1]或[2]项所述的定影装置中，所述按压部件通过所述环状带部件而与所述旋转体压力接触的所述按压部分受到粗糙化处理。

[5]在根据第[1]或[2]项所述的定影装置中，由于所述按压部件的位于所述环状带部件的旋转方向下游侧的第一侧壁的曲面形状，使得润滑脂被供给同时从所述润滑剂贮存部分沿长度方向的中央部分向两端扩散。

[6]在根据第[1]或[2]项所述的定影装置中，所述按压部件的位于所述环状带部件的旋转方向下游侧的第一侧壁略高于所述按压部件的位于所述环状带部件的旋转方向上游侧的第二侧壁，其中，在将润滑脂供给到所述按压部件通过所述环状带部件而与所述旋转体压力接触的所述按压部分之后，回收并且再次供给所述润滑脂，其中所述润滑脂在附着在所述定影带的内侧面的同时进行循环。

[7]一种图像形成装置，包括：图像载体，在其上形成基于图像信息的调色剂图像；记录介质，将形成在所述图像载体上的调色剂图像直接或经由中间转印体而转印在所述记录介质上；以及根据第[1]或[2]项所述的定影装置，其对已转印在记录介质上的未定影调色剂图像进行定影。

根据第[1]、或[5]或[6]项，对于通过使环状带与旋转部件彼此压力接触而进行定影处理的定影装置来说，可以实现所述环状带的平滑旋转，减少所需部件的数量并且降低制造成本。可以防止由于从所述按压部件沿其长度方向(所述环状带部件的轴向)的两端过量供给润滑剂而导致的润滑剂从所述按压部件的两端漏出。

根据第[2]项，可以实现对所述加热辊均匀加热。

根据第[3]项，可以防止当调色剂由于摩擦带电等原因而残留在接触部分中时所造成的静电偏移(electrostatic offset)。

根据第[4]项，由于可以降低所述按压部件与所述环状带部件之间的滑动阻力，可以进一步使所述环状带部件的移动平滑。

根据第[7]项，可以实现所述环状带部件的平滑旋转，减少部件的数量并且降低制造成本。

附图说明

将基于以下各图对本发明的示例性实施例进行详细说明，其中：

图1为示出根据本发明示例性实施例1的定影装置的主要部分的示意性构造图；

图2为示出作为本发明示例性实施例1的定影装置所应用的图像形成装置的串联式全色打印机的构造图；

图3为示出定影装置的截面构造图；

图4为示出按压部件的截面构造图；

图5A和5B为示出定影装置的主要部分的构造图；

图6为示出润滑剂的流动的示意图；

图7为示出保持部件的截面构造图；以及

图8为示出带支撑部件的侧面构造图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图说明本发明的示例性实施例。

示例性实施例1

图2示出了作为本发明示例性实施例1的定影装置所应用的图像形成装置的串联式全色打印机。

在图2中，附图标记1表示作为图像形成装置主体的串联式全色打印机的主体。在打印机主体1中，图像形成单元2竖直地布置在主体1沿竖直方向的大致中央部分处。此外，在全色打印机主体1中，纸张传送带单元3布置在图像形成单元2的一侧(本实例中所示的图的左侧)，其中该纸张传送带单元3在将记录介质吸附在纸张传送带单元3上的情况下传送该记录介质，在该记录介质上转印有由图像形成单元2形成的多色调色剂图像；包括控制电路等的控制单元4布置在图像形成单元2的另一侧(本实例中所示的图的右侧)；并且包括高压电源电路等的电源电路单元5布置在与图像形成单元2斜对的图的右上侧。此外，用于供给作为记录介质的记录纸张16等的供纸装置6布置在全色打印机主体1的下侧。

图像形成单元2包括从下向上依次形成黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(青色)(C)以及黑色(K)各颜色调色剂图像的四个图像形成部分7Y、7M、7C、7K，这四个图像形成部分7Y、7M、7C、7K沿着竖直方向以一定的间隔平行布置。

如图2所示，这四个图像形成部分7Y、7M、7C、7K除了形成不同颜色的图像之外具有相同的构造，并且分别包括：作为图像载体的感光鼓8，其沿着箭头指示的方向以预定的旋转速度旋转；充电辊9，其对感光鼓8的表面进行均匀地一次充电；图像曝光通道10，其通过后面将说明的图像曝光装置13对感光鼓8的表面进行与每种颜色相对应的图像曝光从而形成静电潜像；作为显影装置的显影装置11，其利用相应颜色的调色剂将形成在感光鼓8上的静电潜像显影；以及清洁装置12，其用于清除残留在感光鼓8上的转印残留调色剂。

如图2所示，如上所述，控制单元4布置在全色打印机主体1中，在控制单元4中例如设置有对图像数据进行预定的图像处理的图像处理装置14。图像处理装置14将各颜色即黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)以及黑色(K)的图像数据依次输出到图像曝光装置13Y、13M、13C、13K，进而根据该图像数据利用从这些图像曝光装置13Y、13M、13C、13K发出的四个激光束LB对感光鼓8Y、8M、8C、8K进行扫描曝光以形成静电潜像。显影装置11Y、11M、11C、11K将形成在感光鼓8Y、8M、8C、8K上的静电潜像显影为黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)以及黑色(K)各颜色的调色剂图像。

此外，如图2所示，纸张传送带单元3包括循环地移动而不具有缝隙的纸张传送带15作为环状带，该纸张传送带15构造成在作为记录介质的记录纸张16静电地吸附在纸张传送带15上的情况下传送该记录纸张16，其中在该记录纸张16上转印有通过图像形成部分7Y、7M、7C、7K形成的黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)以及黑色(K)各颜色的调色剂图像。

如图2所示，纸张传送带15在驱动辊18和从动辊19之间以预定的张力延伸，并且构造成通过驱动辊18以预定的速度沿逆时针方向循环移动，其中驱动辊18和从动辊19是沿着竖直方向上下布置的张紧辊，驱动辊18例如由驱动电动机(未示出)通过齿轮等可旋转地驱动。将驱动辊18与从动辊19之间的距离设定为与例如A4尺寸的记录纸张37的短边的长度大致相等，但并不限于此，应当理解为可以任意设定驱动辊18与从动辊19之间的距离。纸张传送带15具有环带状并且例如由诸如聚酰亚胺等的挠性合成树脂膜制成。

此外，如图2所示，用于将记录纸张16静电地吸附在纸张传送带15的表面上的吸附辊20布置在驱动辊18的表面上使得吸附辊20通过纸张传送带15与驱动辊18接触。如同图像形成部分7Y、7M、7C、7K的充电辊9一样，吸附辊20例如由在金属芯体的表面涂覆导电橡胶构造而成，并且对金属芯体施加用于吸附的预定偏压。吸附辊20构造成对从供纸装置6送出的记录纸张16静电地充电并且将经充电的记录纸张吸附在纸张传送带15的表面上。

如图2所示，转印辊21Y、21M、21C、21K将形成在图像形成部分7Y、7M、7C、7K的感光鼓8Y、8M、8C、8K上的黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)以及黑色(K)各颜色的调色剂图像多重(使各调色剂图像彼此叠加)转印到被吸附在纸张传送带15的表面上而传送的记录纸张16上。转印辊21Y、21M、21C、21K一体地安装在纸张传送带单元3上。

如图2所示，从布置在打印机主体1的下侧的供纸装置6送出记录纸张16。供纸装置6具有纸张托盘22，期望尺寸和材质的记录纸张16收容在纸张托盘22中。送纸辊23从纸张托盘22中送出期望尺寸和材质的记录纸张16，供给辊24和分离辊25将记录纸张16一张接一张地分离，然后阻滞辊26在预定定时将记录纸张16传送到纸张传送带15上的吸附位置。

记录纸张16的实例可包括诸如A4尺寸、A3尺寸、B5尺寸、B4尺寸纸张、诸如普通纸和涂布纸等厚纸、OHP纸等不同材质的纸张。

如图2所示，其上多重转印有黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)以及黑色(K)各颜色的调色剂图像的记录纸张16由于其硬度(所谓的刚性)与纸张传送带15分离，并且通过纸张传送路径27将记录纸张16传送到定影装置28，然后定影装置28利用热量和压力将各颜色的调色剂图像定影在记录纸张16上。纸张传送带15与定影装置28布置成彼此靠近，进而通过纸张传送带15的传送力将与定影装置28分离的记录纸张16传送到定影装置28。其后，排出辊30将其上定影有各颜色调色剂图像的记录纸张16排出到设置在全色打印机主体1上侧的排出托盘31上同时使记录纸张的打印面朝下，然后结束打印操作。

此外，结束图像形成操作之后，清洁装置12将转印残留调色剂从感光鼓8Y、8M、8C、8K的表面上去除以为下一次图像形成处理做准备。

此外，全色打印机可以打印诸如单色等期望颜色的图像，而不限于全色图像，因此，根据将要打印的图像的颜色，通过黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)以及黑色(K)中的全部或一部分的图像形成部分7Y、7M、7C、7K形成调色剂图像。

根据本示例性实施例的定影装置包括：

环状带部件和旋转体，它们布置成彼此压力接触，所述环状带部件和旋转体中至少之一具有发热源，

按压部件，其布置在环状带部件的内部并且朝向旋转体压力接触环状带部件，以及

润滑剂贮存部分，其设置在按压部件中，并且贮存半固态或固态润滑剂以将润滑剂供给到按压部件通过环状带部件与旋转体压力接触的按压部分。

图3为示出根据本示例性实施例的用于全色打印机的定影装置的截面图。

如图3所示，根据本示例性实施例的定影装置28包括具有加热源40的作为旋转部件的加热辊41、作为环状带部件的定影带42、支撑定影带42的两端以使定影带42可自由旋转的带支撑部件43、布置在定影带42的内部并且朝向加热辊41的表面压力接触定影带42的按压部件44以及保持按压部件44的保持部件45。

加热辊41包括由铁、不锈钢以及铝等制成的薄圆筒状芯体46、覆盖在芯体46表面上的由硅橡胶等制成的厚度约为0.65mm的弹性层47以及覆盖在弹性层47表面上的由PFA等制成的厚度约为30μm的防粘层48。此外，例如，作为加热源的650W的卤素灯40布置在加热辊42的内部(中心处)。

此外，定影带42具有圆筒状环带形状，并且由诸如聚酰亚胺等合成树脂形成，外径为30mm，厚度为75μm，如果需要，在该定影带42上设置有由PFA等制成的防粘层(未示出)。

如图3所示，通过轴承部件(未示出)将加热辊41可旋转地安装在上部框架50上，该上部框架50设置在定影装置28的两端。带支撑部件43固定地安装在下部框架51上，该下部框架51设置在定影装置28的两端。上部框架50和下部框架51以支撑轴52为中心松弛地连接，并且在由按压部件44将定影带42按压在加热辊41的表面上的情况下通过横跨与支撑轴52相对的端部的压缩弹簧53而与加热辊41的表面压力接触。

在图3中，附图标记54表示从加热辊41的表面剥离记录纸张的剥离部件。

如图4所示，按压部件例如由诸如液晶聚合物树脂(LCP)等合成树脂或诸如铝等金属制成并且截面形状形成为大致矩形形状且使得加热辊41侧具有预定的曲面形状。按压部件44的底部55形成为平坦的，并且具有大致三角形截面形状的突起56设置在按压部件44的位于定影带42的旋转方向上游侧的一侧的底部。如图3所示，当将按压部件44安装在保持部件45的凹部57中时，突起56配合在凹部57的角部58中。

在按压部件44的顶部设置有接触部分59，该接触部分59在定影带42的旋转方向下游侧与加热辊41压力接触。接触部分59形成为比按压部件44的其他顶部高出预定的微小高度，并且如图5A和5B所示，将趋向于增加咬合压力的两端的宽度W2设定为窄，而将趋向于减小咬合压力的中央部分的宽度W1设定为宽，以使得咬合压力沿着按压部件44的长度方向大致均匀分布。

此外，为了通过减少接触部分59与定影带42的内侧面的接触面积来降低接触部分59与定影带42之间的滑动阻力，按压部件44的接触部分59具有通过进行粗糙化处理而均匀形成的微小的凹凸。将按压部件44的接触部分59的表面粗糙度设定为预定值。

此外，在按压部件44的顶部并且沿着定影带42的旋转方向在接触部分59的上游侧沿着按压部件44的长度方向跨越按压部件44的整个长度设置润滑剂贮存部分60，该润滑剂贮存部分60贮存作为将被供给到按压部件44的接触部分59的半固态或固态润滑剂的润滑脂61。如图4所示，润滑剂贮存部分60形成有具有预定深度的凹部。然而，将位于定影带42的旋转方向下游侧的侧壁63设定为略高于位于旋转方向上游侧的侧壁62，使得可以将润滑脂的供给量设定为沿着润滑剂贮存部分60的长度方向大致均匀。可以回收并再次供给在附着在定影带42的内侧面上的同时循环的润滑脂61。位于旋转方向下游侧的侧壁63形成为这样的曲面形状：即，使得侧壁63沿着按压部件44的长度方向的中央部分位于下游侧而两端位于上游侧。

此外，如图5B所示，润滑剂贮存部分60沿其长度方向的两端具有敞开的截面。由于具有高粘度的润滑脂61的流动性能和位于定影带42的旋转方向下游侧的侧壁63的曲面形状，附着在定影带42的内侧面而循环的润滑剂61被供给而从润滑剂贮存部分60沿长度方向的中央部分向两端扩散。通过侧壁63的曲面形状将润滑脂61回收到润滑剂贮存部分60沿其长度方向的中央部分。

作为润滑剂的润滑脂61是添加有增稠剂的润滑油，并且具有比润滑油高的粘度、在润滑剂贮存部分60中的保持性以及可以长期微量供给的性能即供给稳定性。其中，从良好的耐热性的观点出发，润滑脂61可以是诸如Krytox(注册商标)等氟基润滑脂。作为另一种选择，润滑脂61还可以是添加有导电剂的导电润滑脂。通过使用导电润滑脂而使定影带42或按压部件44具有导电性，可以防止当调色剂由于摩擦带电等原因而残留在接触部分时所造成的静电抵消。

此外，如图7所示，保持部件45由合成树脂等制成，并且具有一侧面64形成为圆弧的大致矩形截面。保持部件45设置有在将按压部件44***加热辊41侧的端部时用于安装按压部件44的凹部57。此外，用于安装带支撑部件43的安装部分65和66分别设置在保持部件45的沿定影带42旋转方向的下游侧侧面和底面。位于保持部件45的沿定影带42旋转方向的下游侧的安装部分65具有与带支撑部件43的凸部67接触的平面。位于保持部件45的底面的安装部分66具有配合在带支撑部件43的凹部68中的凸部。位于凸部66左右两侧的端部69和70分别与设置在带支撑部件43的凹部68的左右两侧的凸部71和72形成面接触。

此外，如图8所示，在带支撑部件43与上述构造的保持部件45沿长度方向的两端配合的情况下安装该带支撑部件43，并且该带支撑部件43保持定影带42并限制定影带42沿轴向的移动。带支撑部件43沿着定影带42的旋转方向设置在咬合部分的上游侧和下游侧，并且设置有用于引导定影带42的第一圆弧73和第二圆弧74。此外，在带支撑部件43中，用于限制定影带42沿长度方向的两端的凸缘部分75设置在除了咬合部分的上游侧和下游侧之外的其他区域中。

在使用根据本示例性实施例的上述构造的定影装置的打印机中，对于以下述方式使环状带与旋转部件彼此压力接触来进行定影处理的定影装置，可以实现环状带的平滑旋转并且可以减少部件的数量且降低制造成本。

具体而言，如图1所示，在根据本示例性实施例的定影装置28中，由于用于将定影带42按压在加热辊41上的按压部件45具有用于贮存作为润滑剂的润滑脂61的润滑剂贮存部分60，并且直接从润滑剂贮存部分60向按压部件44与定影带42之间的接触部分供给作为润滑剂的润滑脂61，因此可以减少定影装置28的部件的数量以显著简化定影装置28的结构，从而降低装置的成本，而无需像现有的定影装置那样需要诸如用于减小定影带与按压部件之间的滑动阻力的减小摩擦用特殊片状部件和用于向定影带42的内侧面涂布油的油毡等部件。

此外，由于可以在通过来自加热辊41的热量降低作为贮存在润滑剂贮存部分60中的润滑剂的润滑脂61的粘度的情况下长期稳定地向按压部件44与定影带42之间的接触部分微量地供给润滑脂61，因此可以降低按压部件44与定影带42之间的滑动阻力，从而可使定影带42稳定地旋转，并且防止发生纸张褶皱等。

尽管在本示例性实施例中例举了加热辊和定影带的组合，但本发明并不限于本示例性实施例，而应理解为：加热侧具有环状带部件而另一旋转部件由加压侧的定影辊构成。在这种情况下，环状带部件本身可发热或者可以在将环状带部件按压在定影辊上的按压部件中设置加热部分。此外，在这种情况下，在按压部件的加热部分的带移动方向上游侧设置润滑剂贮存部分。

出于解释和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的前述说明。其本意并不是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然，对于本技术领域的技术人员可以进行许多修改和变型。选择和说明该示例性实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预见到适合于特定应用的各种修改。目的在于通过所附权利要求及其等同内容限定本发明的范围。

Claims (7)

1.一种定影装置，包括：

环状带部件和旋转体，它们布置成彼此压力接触，所述环状带部件和所述旋转体中的至少之一具有发热源；

按压部件，其布置在所述环状带部件的内部，并且朝向所述旋转体压力接触所述环状带部件；以及

润滑剂贮存部分，其设置在所述按压部件中，并且贮存半固态或固态润滑剂，从而将润滑剂供给到所述按压部件通过所述环状带部件而与所述旋转体压力接触的按压部分，

其中，所述润滑剂贮存部分的中央部分的宽度比所述润滑剂贮存部分的两端的宽度宽，并且所述润滑剂贮存部分的宽度沿着所述润滑剂贮存部分的长度方向从中央部分向两端变窄。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其中，

所述旋转体是加热辊，并且所述环状带部件是定影带。

3.根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，

所述润滑剂是导电润滑脂。

4.根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，

所述按压部件通过所述环状带部件而与所述旋转体压力接触的所述按压部分受到粗糙化处理。

5.根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，

由于所述按压部件的位于所述环状带部件的旋转方向下游侧的第一侧壁的曲面形状，使得润滑脂被供给同时从所述润滑剂贮存部分沿长度方向的中央部分向两端扩散。

6.根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，

所述按压部件的位于所述环状带部件的旋转方向下游侧的第一侧壁略高于所述按压部件的位于所述环状带部件的旋转方向上游侧的第二侧壁，

其中，在将润滑脂供给到所述按压部件通过所述环状带部件而与所述旋转体压力接触的所述按压部分之后，回收并且再次供给所述润滑脂，其中所述润滑脂在附着在所述定影带的内侧面的同时进行循环。

7.一种图像形成装置，包括：

图像载体，在其上形成基于图像信息的调色剂图像；

记录介质，将形成在所述图像载体上的调色剂图像直接或经由中间转印体而转印在所述记录介质上；以及

根据权利要求1或2所述的定影装置，其对已转印在记录介质上的未定影调色剂图像进行定影。

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