CN102841529A - 光泽赋与装置以及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光泽赋与装置及图像形成装置。光泽赋与装置(300)包括：环状带(24)；加热辊(21)；加压辊(22)，夹着环状带(24)，与加热辊(21)相接；以及冷却部件(40U，40I，40D)，冷却环状带(24)。在由环状带(24)和光泽赋与加压辊(22)形成的夹持部，使得记录材料与环状带(24)接触运送，在冷却部件(40U，40I，40D)冷却后剥离，对记录材料赋与光泽。冷却部件(40U，40I，40D)在记录材料的运送方向分割为多个，在该多个冷却部件分别设有冷却手段，光泽赋与加热辊(21)侧的冷却部件的冷却手段的冷却量比记录材料从环状带(24)剥离的剥离侧的多个冷却部件的冷却手段的冷却量大。提供通过提高冷却手段的冷却效率能与高速机对应的光泽赋与装置以及图像形成装置。

Description

光泽赋与装置以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及复印机、打印机、传真机、上述功能的复合机等的使用电子照相方式的图像形成装置的光泽赋与装置。
背景技术
在使用电子照相方式的图像形成装置中，提出过光泽赋与手段，设有架设在定影辊和支承辊之间的环状定影带，以及与定影辊对向设置的加压辊，在使得记录纸与环状带相接的状态下，由冷却手段冷却后剥离，能得到照片那样的高光泽的打印件(参照专利文献1，2，3)。
作为冷却环状带以及与环状带相接的记录纸的方法手段，在专利文献1中公开了以下方法、手段：在带内侧及带外侧(下侧)设置冷却风扇，通过冷却风扇送风进行冷却的方法，以及使得内包水或其它制冷剂的冷却导热管或散热器接触进行冷却的方法。
又，在专利文献2中，公开了使用与环状带内周面接触、吸热散热的散热部件(散热器)，或由冷却用风扇构成的风冷装置等。
又，在专利文献3中，公开了在环状带外侧(下侧)设置冷却风扇，通过冷却风扇送风进行冷却的方法，或者通过调节冷却风扇的风量得到所需要的光泽图像或非光泽图像的方法。
再有，在专利文献4中，公开了分割冷却部件、使得加热侧的冷却部件的热容量小、随着向着剥离侧提高冷却能力的方式。
在上述以往的带式光泽赋与手段中，为了得到高光泽图像，在由架设着环状带的定影辊、加压辊部形成的夹持部，使得调色剂一时熔化，以调色剂和带的密接力使得调色剂和带密接，在该状态下运送，在密接状态下被冷却，在分离部剥离，带的表面状态转印在调色剂表面，调色剂表面成为平滑，光泽度边高。因此，为了得到光泽度高的图像，在调色剂和带密接状态下需要将带(调色剂表面)冷却到目标温度，因此，冷却手段的能力很重要，必须能有效地进行冷却。
但是，在上述以往的技术中，尤其，在高速机中，由于带的速度快，冷却时间短，不能冷却到所定温度。又，在通过冷却风扇送风方式中，连续通纸场合，因从加热部散热，周围温度上升，送风温度变高，带的温度逐渐变高。又，在与带接触进行冷却的散热器方式中，进行连续通纸场合，同样，散热器受到来自带的热量，散热器温度逐渐上升，不能将带冷却到所定温度。
【专利文献1】日本特开2009-014876号公报
【专利文献2】日本特开2004-325934号公报
【专利文献3】日本特开平05-333643号公报
【专利文献4】日本特开2008-170539号公报
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出来的，其目的在于，提供通过提高冷却手段的冷却效率能与高速机对应的光泽赋与装置，以及图像形成装置。
为了实现上述目的，本发明提出以下技术方案：
(1)一种光泽赋与装置，包括：
环状带；
加热部件；
加压部件，夹着上述环状带，与上述加热部件相接；以及
冷却部件，在与上述环状带接触状态下冷却上述环状带；
在由上述环状带和上述加压部件相接形成的夹持部，使得记录材料与上述环状带接触，且在接触状态下运送；
在上述冷却部件冷却后，从上述环状带剥离，对上述记录材料赋与光泽；其特征在于：
上述冷却部件在记录材料的运送方向分割为多个；
在该多个冷却部件分别设有冷却手段；
上述加热部件侧的上述多个冷却部件的冷却手段的冷却量比上述记录材料从上述环状带剥离的、剥离侧的上述多个冷却部件的冷却手段的冷却量大。
(2)在上述技术方案(1)所述的光泽赋与装置中，其特征在于：
上述冷却部件的与上述环状带接触的面积，上述加热部件侧比上述剥离侧大。
(3)在上述技术方案(1)或(2)所述的光泽赋与装置中，其特征在于：
上述冷却手段为液冷方式，用于使得冷却液冷却的风扇的风量，上述加热部件侧比上述剥离侧大。
(4)在上述技术方案(1)或(2)所述的光泽赋与装置中，其特征在于：
上述冷却手段为液冷方式和风冷方式组合，上述加热部件侧的上述冷却手段为液冷方式，上述剥离侧的冷却手段设为风冷方式。
(5)在上述技术方案(1)或(2)所述的光泽赋与装置中，其特征在于：
上述冷却手段都为风冷方式。
(6)一种图像形成装置，其特征在于，包括：
形成图像的手段；以及
技术方案(1)-(5)任一个记载的光泽赋与装置。
本发明中所谓“冷却量”是指“冷却手段的每单位时间的散热量Q”。
下面说明本发明的效果：
按照本发明，在多个冷却部件中，加热部件侧的冷却部件的冷却手段的冷却量比剥离侧的冷却部件的冷却手段的冷却量大，因此，能在上游侧的冷却手段排出大多热量，能有效地进行冷却。
换句话说，在本发明中，具有以下效果：
(1)通过分割冷却部件→能使得冷却液和室温的温度差变大，能提高冷却效率。
(2)使得产生最高温度差的加热侧的冷却手段的散热量比剥离侧大→最大限度地发挥(1)的分割冷却部件的效果。
附图说明
图1是设有本发明的光泽赋与装置的图像形成装置的概略构成图。
图2是本发明涉及的光泽赋与装置的一实施例的概略构成图。
图3表示冷却部件的截面形状。
图4是本发明涉及的光泽赋与装置的另一实施例的概略构成图。
图5是为了比较所示的以往技术的光泽赋与装置例的概略构成图。
图6是以往技术的冷却部件的截面图。
图7是本发明和以往技术的冷却液的温度比较图。
图8表示在各冷却部件的散热器的冷却量。
具体实施方式
下面，参照图示实施例说明本发明实施形态，在以下实施形态中，虽然对构成要素，种类，组合，位置，形状，数量，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。
[实施例]
[实施例1]
图1是设有本发明涉及的光泽赋与装置300的图像形成装置100的实施例的概略构成图。在该图中，将光泽赋与装置300作为光泽赋与装置本体，设为与图像形成装置本体分离的另一装置，但是，不一定非要成为另一装置，也可以将光泽赋与装置安装在图像形成装置本体中。
图1所示图像形成装置采用串列方式，能形成彩色图像，在装置本体的大致中央部设有环状带的中间转印体10。中间转印体10架设在多个支承辊上，能按图示顺时钟方向回转运送。
沿着中间转印体10的上部移动边，沿着带运送方向，横向排列设置黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)的四个感光体鼓2Y、2M、2C、2K，构成串列成像部。在各感光体鼓2Y、2M、2C、2K的周围配置充电手段，显影装置，清洁手段，消电器等，构成成像单元。又，在中间转印体10的带圈内，配置四个转印辊11Y、11M、11C、11K，作为一次转印手段，与各感光体鼓2Y、2M、2C、2K对向。
中间转印体10的支承辊之一16作为转印对向辊，夹着中间转印体10与作为二次转印手段的转印辊31压接，形成二次转印部。在该二次转印辊31的沿纸运送方向下游侧(图示左侧)，配设运送带，将载置在二次转印部转印的未定影的调色剂像的纸送向下游的定影装置30。
并且，在串列成像部100A的上方，设有曝光装置20。在其上的装置最上部，设有读取原稿图像的扫描器100C。又，在图像形成装置100的最下部设有供纸部100B，设置收纳纸S的供纸盒33。在供纸盒33上方，在定影装置30下侧，设有双面运送部。
简单说明本例的复印机的图像形成动作。
通过没有图示的驱动手段驱动上述串列成像部100A的感光体鼓2Y、2M、2C、2K朝着图示逆时钟方向回转，通过充电手段对感光体鼓2Y、2M、2C、2K表面进行充电，使其表面以所定极性均一带电。从曝光装置20发出激光照射被充电的感光体鼓2Y、2M、2C、2K表面，由此，在感光体鼓2Y、2M、2C、2K表面上形成静电潜像。这时，被曝光的感光体鼓2Y、2M、2C、2K上的图像信息是将所希望的彩色图像分解为黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)的色信息的单色图像信息。从显影装置对这样形成的静电潜像赋与各色调色剂，作为调色剂像成为可视像化。
又，驱动中间转印体10按图示顺时钟方向移动，在各成像单元中，通过一次转印辊11Y、11M、11C、11K的作用，从感光体鼓2Y、2M、2C、2K向中间转印体10顺序叠合转印各色调色剂像。这样，中间转印体10在其表面载置彩色调色剂像。
也可以使用成像单元的某个形成单色图像，或形成二色或三色图像。黑白模式打印场合，四个成像单元之中，使用图示最右侧的成像单元形成图像。
转印调色剂像后，附着在感光体鼓2Y、2M、2C、2K表面的残留调色剂由清洁手段除去，接着，对其表面进行消电，使得表面电位初始化，备作此后形成图像。
另一方面，从供纸盒33或手工送纸盘供给纸，通过定位辊对36，与载置在中间转印体10上的调色剂像取得同步，向着二次转印位置送出。由二次转印辊31一次性将中间转印体10表面的调色剂像转印在纸上。转印有调色剂像的纸通过定影装置30时，受到热和压力使得调色剂像熔融定影在纸上。得到定影的纸从设在装置本体侧面附近的排纸辊对37排出。
设有这种光泽赋与装置的图像形成装置的对于调色剂像赋与光泽按如下方式进行。
即，通过图像形成装置本体100使得调色剂像定影在记录材料上，希望得到如照片图像那样的高光泽度的场合，使其通过光泽赋与装置本体300，提高光泽度。
在图2中，通过图像形成装置本体100使得调色剂像定影的记录材料，通过光泽赋与装置300的由光泽赋与加热辊21和光泽赋与加压辊22形成的夹持部进行加热。控制维持环状带的表面温度(热敏元件25处)为150℃场合，记录材料通过夹持部成为100℃-120℃，调色剂像软化熔融。记录材料因调色剂像与带的密接力，在密接在带上的状态下运送，带在与冷却部件40U，40I，40D接触状态下被运送，得到冷却，在剥离辊27处，与带剥离。在密接在带上的状态下得到冷却的记录材料(调色剂像)，在剥离时被冷却到40℃以下固化，带的表面状态转印到调色剂像表面，能得到高的光泽。
这样得到的图像的光泽度根据本发明人的试验，光泽度计的测定角度为20°进行测定时的光泽度的值为65-80。
[实施例2]
图2是本发明涉及的光泽赋与装置的一实施例的概略构成图。
该光泽赋与装置300包括光泽赋与加热辊21，驱动辊26，剥离辊27，张力辊28。环状带24架设在上述各辊上，由驱动辊26驱动使得环状带24朝箭头Y方向回转。例如，通过驱动辊26的驱动力，环状带24以周速50-700mm/sec速度回转。
光泽赋与加压辊22夹着环状带24与光泽赋与加热辊21压接。光泽赋与加热辊21内部设置作为加热源的卤素加热器23，在光泽赋与加热辊21设有检测环状带表面温度的热敏元件25，通过没有图示的控制装置控制卤素加热器23接通/断开。在环状带24的内周侧，设有冷却部件40U，40I，40D。
环状带24是由基材和在外周面侧形成的表面层构成的二层结构的带。作为带基材可以使用例如厚度为10-300μm的耐热性高的树脂片材。具体地说，可以使用聚酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚醚酮、聚砜、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚酰胺等的聚合物片材。作为表面层，可以使用例如厚度为1-100μm的硅系树脂、氟系树脂等表面层形成用材料形成。
又，该环状带24用于赋与图像光泽，因此，该表面层的表面形成作为适于赋与高光泽的平滑面。这种场合，该平滑面形成为例如算术平均粗糙度Ra为0.3μm以下，更好的是，成为0.1μm以下。
在本实施例中，例举冷却部件、冷却手段设有三个的例子。光泽赋与加热辊21和光泽赋与加压辊22形成压接部，该冷却部件40U，40I，40D与压接部后的环状带24接触，冷却环状带24，进而，冷却与环状带24密接的记录材料。在冷却部件40U设置以液冷方式冷却上述冷却部件的冷却手段。在冷却部件40U，设置用于使得冷却液循环的泵57U，用于冷却该冷却液的散热器50U，蓄积冷却液的罐55U，用管将它们连接。在散热器50U，设置风扇，由风扇冷却该冷却液。同样，冷却部件40I，40D也设置同样的冷却手段，能各自独立进行冷却。三个冷却部件40U，40I，40D之中，光泽赋与加热辊21侧与剥离辊27侧相比，与环状带24的接触面积大。即，冷却部件40U的运送方向长度Lu比冷却部件40D的运送方向长度Ld长。冷却部件、冷却手段的个数并不局限于本实施形态的例子。
光泽赋与加热辊21由圆筒状的金属辊构成，例如，用铝等材料形成，其外径成为φ50-φ120mm，在中空部分内藏卤素加热器23，通过该卤素加热器23加热光泽赋与加热辊21。
光泽赋与加压辊22可以例如在圆筒状金属辊外周形成例如厚度为5-30mm的硅酮橡胶层，表层面用例如厚度为30-200μm的氟树脂管构成。
又，光泽赋与加压辊22夹着环状带24与光泽赋与加热辊21压接，形成光泽赋与夹持部Ng。夹持部Ng的宽度设定为例如10-40mm左右。
又，热敏元件25设置在环状带24表面，通过该热敏元件25检测温度，根据检测到的温度，控制环状带24的在光泽赋与加热辊21上的表面温度，例如为100℃-180℃。
图3表示冷却部件40U，40I，40D的截面形状。冷却部件40U，40I，40D分别用热传导性良好的金属(例如铝)构成，内部形成液体能一边往复一边循环的那样的孔(槽)41U，41I，41D，在各自的两端部设有液体的入口、出口，通过液体在内部循环，冷却上述冷却部件。当然，构成冷却部件的金属并不局限于铝。
在图3中，箭头Y方向表示记录材料运送方向。
下面说明本实施例的动作。
冷却部件40U，40I，40D与环状带24接触，冷却环状带24，冷却与环状带24密接运送的记录纸上的调色剂像。冷却部件用热传导性良好的金属(例如铝等)形成，较好的是，在内部形成用于使得冷却液循环的孔，使得冷却液在冷却部件内部往复。
冷却部件40U，40I，40D与带接触的长度(运送方向长度)L1，L2，L3为例如150mm-400mm左右，加热部件侧的冷却部件长度L1设定为比剥离部件侧的冷却部件长度L3长(L1＞L3)。中间的冷却部件长度L2设定在L1和L3长度的中间程度。
用于使得冷却液循环冷却的散热器50U，罐55U，泵57U分别通过管与冷却部件40U连接。散热器50U为一般的散热器，例如，用于排热的风扇的风量具有例如0-11m3/分的性能，通过变更风扇的风量，能调整冷却量。例如，泵的流量为0-15升/分，能调整流量。如上所述，冷却部件、冷却手段分别各设置2-5个，冷却环状带。
上述冷却量是指冷却手段的每单位时间的散热量Q，散热量Q可以用下式计算：
Q＝ρCL(Tin-Tout)
在本发明的一实例中，各参数具体数值如下：
  参数   单位   加热侧   中央   剥离侧
  ρ：制冷剂比重(防冻液)   Kg/m3   1018   1018   1018
  C：制冷剂比热(防冻液)   J/(kg＊℃)   3929   3929   3929
  L：循环量   l/min   4.5   4.5   4.5
  Tin：制冷剂入口温度   ℃   70   50.5   41
  Tout：制冷剂出口温度   ℃   63.5   47.5   40
  Q：散热量   W   1950   900   300
散热器的风扇的风速：1.8m/s
[实施例3]
图4是本发明其它实施例的概略构成图。设置用于冷却环状带24的冷却部件40U，40I，40D，冷却部件40U，40I的冷却手段为液冷方式，冷却部件40D的冷却手段为风冷方式。冷却部件40D成为散热器，通过冷却风扇50D冷却上述冷却部件40D。其它构成与实施例1相同。
在上面说明中，冷却部件40U，40I的冷却手段为液冷方式，冷却部件40D的冷却手段为风冷方式，但本发明并不局限于此，也可以例如冷却部件40U，40I，40D都构成为风冷方式。
[比较例]
图5是为了比较所示的以往技术的光泽赋与装置D2例的概略构成图。在该例中，用一个冷却部件140冷却环状带24。在冷却部件140，设置用于使得冷却液循环的泵157，用于冷却该冷却液的散热器150，150，150，蓄积冷却液的罐155，用管将它们连接。在图中，为了与本发明涉及的实施形态比较，例示将三个散热器150串联连接的例子，一般，用一个散热器冷却。
图6表示图5所示那样的以往技术的冷却部件140的截面形状。冷却部件140与本发明实施形态相同，用热传导性良好的金属(例如铝)构成，内部形成液体能一边往复一边循环的那样的孔(槽)141，在两端部设有液体的入口、出口，通过液体在内部循环，冷却上述冷却部件。
图7表示在得到上述光泽图像的条件下的本发明的实施例和在以往技术结构下的各自冷却液的温度的测定结果，其中，D1表示本发明的图线，D2表示以往技术的图线。作为本发明的实施例，如图2所示那样，将冷却部件分割为三个，在各冷却部件设置冷却手段，在室温30℃的环境下以高速机的速度400mm/sec连续回转一小时以上，冷却部件、冷却液充分变温，测定在温度饱和时的冷却液温度。温度测定点如图2及图3所示，在冷却部件40U的入口b和出口a，冷却部件40I的入口d和出口c，冷却部件40D的入口f和出口e的位置。冷却部件的的入口、出口温度分别是散热器的出口、入口温度。该散热器的入口温度和出口温度之差成为散热器的冷却量。
在图7中，冷却部件40U的入口b的温度为62℃，出口a的温度为70℃，温差为8℃。同样，冷却部件40I的入口d的温度为48℃，出口c的温度为50℃，温差为2℃。冷却部件40D的入口f的温度为40℃，出口e的温度为41℃，温差为1℃。冷却部件的温度也分别成为与冷却液的温度大致相同的温度。
在图8中，表示在各冷却部件的散热器的冷却量。如图8所示，在加热部件侧的冷却部件40U(散热器50U)的冷却量约为2000W，剥离侧的冷却部件40D(散热器50D)的冷却量约为300W，前者的冷却量比后者的冷却量大。
与此相反，在以往技术的不分割冷却部件的方式下，在相同条件下，冷却液温度测定结果也表示在图7。为了比较，将冷却部件140的长度(冷却距离)设为图2的本发明三个冷却部件40U，40I，40D长度之和的长度(冷却距离)。散热器150也为了使得冷却量相同，将三个散热器150串联连接。在本例中，冷却部件140的入口f的温度为47℃，出口a的温度为55℃，温差为8℃。
如上所述，通过分割冷却部件，在加热部件侧的冷却部件40U和冷却手段，从处于最高温度状态的带接受热，因此，冷却液的温度变高，若在冷却液的温度为高温度下循环，则在散热器50U冷却时与室温的温差变大，因此，能增大冷却液的冷却量。
在本发明中，通过分割冷却部件，能使得冷却液和室温的温度差变大，能提高冷却效率。只要如上述那样，分割冷却部件，使得分割宽度有差异，结果，加热部件侧的冷却量比剥离侧大，能提高冷却效率。
又，如图2所示，使得加热部件侧的冷却部件40U与带的接触面积比剥离侧的冷却部件40D与带的接触面积大，即，使得运送方向长度L1比L3长，能使得加热部件侧的冷却量比剥离侧大。在以往技术中，冷却部件140的温度在加热部件侧、剥离侧被平均化，因此，冷却液的温度也被平均化，与室温的温差变小，在散热器150的冷却量比本发明少。
又，剥离时的温度设为40℃以下，若是40℃以下，调色剂像固化，因此，即使冷却到该温度以下，也不会提高光泽度。因此，只要构成为能个别地独立控制多个冷却手段的冷却量，例如，通过减少或截止剥离侧的泵57D的流量，能控制冷却温度。
由此，冷却中不会发生浪费，将带来到光泽赋与加热辊21时的温度控制为40℃，不会加热例如30℃温度的带，对于加热也有利。
关于冷却量调整，即使调整散热器风扇的风量也能得到同样的效果。即，在上游侧能排出许多热量，且由风冷构成，结构简单，能降低成本。
如图4所示，仅仅在剥离侧将冷却手段设为风冷方式，能不使用泵，散热器等高价零部件地进行冷却，能降低成本。
上面参照附图说明了本发明的实施形态，但本发明并不局限于上述实施形态。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种光泽赋与装置，包括：
环状带；
加热部件；
加压部件，夹着上述环状带，与上述加热部件相接；以及
冷却部件，在与上述环状带接触状态下冷却上述环状带；
在由上述环状带和上述加压部件相接形成的夹持部，使得记录材料与上述环状带接触，且在接触状态下运送；
在上述冷却部件冷却后，从上述环状带剥离，对上述记录材料赋与光泽；其特征在于：
上述冷却部件在记录材料的运送方向分割为多个；
在该多个冷却部件分别设有冷却手段；
上述加热部件侧的上述多个冷却部件的冷却手段的冷却量比上述记录材料从上述环状带剥离的、剥离侧的上述多个冷却部件的冷却手段的冷却量大。
2.根据权利要求1所述的光泽赋与装置，其特征在于：
上述冷却部件的与上述环状带接触的面积，上述加热部件侧比上述剥离侧大。
3.根据权利要求1或2所述的光泽赋与装置，其特征在于：
上述冷却手段为液冷方式，用于使得冷却液冷却的风扇的风量，上述加热部件侧比上述剥离侧大。
4.根据权利要求1或2所述的光泽赋与装置，其特征在于：
上述冷却手段为液冷方式和风冷方式组合，上述加热部件侧的上述冷却手段为液冷方式，上述剥离侧的冷却手段设为风冷方式。
5.根据权利要求1或2所述的光泽赋与装置，其特征在于：
上述冷却手段都为风冷方式。
6.一种图像形成装置，其特征在于，包括：
形成图像的手段；以及
权利要求1-5任一个记载的光泽赋与装置。
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