CN1262895C - 图像形成装置和定影装置 - Google Patents

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Abstract

一种图像形成装置,包括一个图像载体,一个加热单元,一个用于加压的压力单元,一个记录介质支持部件,和一个按压/紧密接触单元。记录介质支持部件在支持与图像载体重叠的记录介质的同时,以与图像载体相同的移动方向从一个压力位置移动到一个剥离位置,在该压力位置,压力单元把压力施加到记录介质和图像载体,在该剥离位置,把记录介质从图像载体上剥离。按压/紧密接触单元在压力位置和剥离位置之间的一个中间位置把记录介质支持部件和图像载体夹在中间并按压,以便使记录介质与图像载体紧密接触。

Description

图像形成装置和定影装置
技术领域
本发明涉及电子照相型图像形成装置,例如复印机、打印机和传真机,还涉及图像形成装置的定影装置。具体地说,本发明涉及同时图像转印/定影型图像形成装置及其定影装置。
背景技术
传统上,已经广泛地使用图像形成方法来在感光鼓上形成静电潜像,通过使用干式调色剂把这些静电潜像显影,然后,以静电方式把调色剂图像转印到记录介质上以便在其上定影。在这些常规图像形成方法中,由于对应于记录介质的纸张的表面上存在凹凸部分,使得纸张不能与这种感光鼓完全紧密接触,因此可能产生不均匀的间隙。因此,存在的一个问题是,转印电场被干扰。而且,由于在调色剂中可能发生库仑斥力,因此存在的另一个问题是,图像受到干扰。
为了解决这个问题,已经提出了一种以如下所述方式形成彩色副本的图像形成方法和另一种图像形成方法。即,当以多重方式把具有不同颜色的多个调色剂图像转印到一个中间转印部件上时,利用一个静电场,而当把转印到该中间转印部件上的多颜色调色剂图像再次转印到一个记录介质上时,利用热来把中间转印部件上的熔化的多颜色调色剂图像转印到记录介质上,并同时定影在记录介质上。因此,可以产生这样一个彩色副本。另一方面,在后一种图像形成方法中,当对一个环带形感光鼓上形成的调色剂图像加热以便使其熔化时,把熔化的调色剂图像转印到记录介质上以便定影在其上。
在这些图像形成方法中,由于调色剂图像被转印到记录介质上,通过以非静电方式利用热来执行这些图像转印操作,很难避免由于转印电场和库仑斥力的干扰造成的图像质量降低。
此外,在通过这样一种同时图像转印/定影方法实现的上述非静电图像形成方法中,US专利No.2,990,278,JP-A-5-19642,JP-A-5-107950和JP-A-5-249798描述了以下方法。即,为了在较好的状况下把一个图像载体(例如中间转印部件和感光鼓)上形成的调色剂图像转印到一个记录介质上,当使图像载体与记录介质紧密接触时,把热和压力施加到该图像载体。此后,当图像载体与记录介质接触的同时,把图像载体和记录介质一起冷却,使得夹在图像载体和记录介质之间的调色剂图像成为固态,而且,该固化的调色剂图像被定影在记录介质上。然后,把定影在该记录介质上的调色剂图像从图像载体上剥离。
根据该方法,在渗入记录介质的调色剂间产生的粘合力变得大于在调色剂和图像载体之间产生的粘合力时,由于调色剂与图像载体分离,可以防止所谓的“沾污”(offset)(即,一部分调色剂遗留在图像载体上),可以实现无油调色剂分离,并且,可以提高调色剂的转印效率,使得可以获得具有更好颜色平衡的图像。而且,由于调色剂沿着图像载体的表面成为固态,可以产生具有高级观感的高质量图像,同时可以实现均匀的光泽感,并且可以获得调色剂的极好透明性质。
但是,为了获得这种高质量图像,即使在调色剂图像已经同时转印/定影到记录介质上后,仍需要在使中间转印部件与记录介质紧密接触的同时对中间转印部件和记录介质二者进行冷却操作。当在把记录介质和中间转印部件之间的调色剂冷却以便固化之前记录介质从中间转印部件上剥离时,该记录介质的剥离部分的调色剂沿着中间转印部件的表面或沿着感光鼓的表面没有被固化,而形成了凹凸部分。结果,光泽感变差。因此,在紧密接触部分和剥离部分之间存在光泽感差异,并且光泽感的波动可能在整个图像上发生,使得图像质量显著变差。更具体地说,在记录介质的通气性低、即记录介质的透气性较低的情况下,例如用于打印的双面涂料纸(double-sided coated paper),可能发生这种剥离。发生这种剥离的原因如下。即,涂料纸中包含的水成分被加热而汽化和膨胀,然后,蒸汽成分经过涂覆层从涂料纸中溢出。已经渗入中间转印部件侧的空隙中的水蒸气停留在中间转印部件和涂料纸的涂覆层之间。因此,由于该水蒸气的压力使涂料纸最终从中间转印部件剥离。该现象此后将被称为“剥离泡疤”(exfoliation blister)。
图1是示意性显示剥离泡疤的发生状况的图。
在图1中,四组矩形调色剂图像110被布置为,相互以微小间隔分离。发生一个剥离泡疤111,同时一个对应于四个布置的调色剂图像110的中心部分的非图像部分(即,纸部分)位于中心。
图2和图3是示意性显示剥离泡疤发生机制的图。
如图2所示,当纸112被其上承载有调色剂图像110的中间转印带113重叠时,一个热/压力施加单元(未示出)把热和压力施加到该纸112上。结果,该纸112内包含的水成分114被加热而汽化。
如图3所示,汽化的水成分(即,水蒸气)114a将从纸112的内部溢出到外部区域。此时,当纸112对应于一个透气性较大(空气很容易穿过)的纸时,汽化的水蒸气114a可能从纸的背面溢出。但是,在纸的透气性较小的情况下,例如用于打印的双面涂料纸,水蒸气114a可能相对较缓和地从纸112的两个表面溢出。结果,从中间转印带113侧溢出的水蒸气114a停留在未形成调色剂图像110的区域。然后,该水蒸气的压力升高,并且同时纸112变形,纸112从中间转印带113剥离,使得可能发生所谓的“剥离泡疤”111。
与上述剥离泡疤111相似的称为“纸泡疤”(paper blister)的现象是指,在已经使用了很多次的常规打印***和定影***中偶尔发生的一种现象。即,在该纸泡疤现象中,由于被封闭在涂料纸的涂覆层中的水蒸气114a停留在该涂覆层中,纸的内部将起泡,使得纸纤维可能被破坏。
对于这种纸泡疤现象,已经提出了能够调节纸自身透气性的各种常规技术。即,把涂覆层表面的平均中心线粗糙度调节得小于或等于20μm,此外,把透气性调节得短于或等于4000秒(见JP-A-62-198876,和JP-B-5-82940)。而且,在具有特定透气性的原始纸的两个表面上提供具有较好水蒸气透过性的涂覆层(涂覆量被选择为2到5(g/m2)),同时水蒸气透过率已经被调节在50和500(g/m2×24小时)之间的范围内(见JP-A-1-245265)。
但是,与纸泡疤相比,剥离泡疤非常容易发生。因此,即使采用一种已经调节了其透气性以便抑制纸泡疤现象发生的涂料纸,剥离泡疤仍然可能发生。而且,最近,甚至在电子照相型图像形成装置中,也需要非依赖性的纸张种类。更具体地说,为了满足在光打印领域中的需要,例如按需出版,必然需要这种电子照相型图像形成装置对双面涂料纸的自适应性质。上述解决手段不能提供一种能够解决该剥离泡疤现象的发生的适当解决手段。
另一方面,JP-A-9-330006公开了以下技术。也就是说,中间夹有调色剂图像并且被施加热和压力的记录介质和图像载体被以如下方式冷却,使得记录介质和图像载体在具有成凸起形状弯曲的表面的冷却部件上固化。此外,记录介质和图像载体被与该冷却部件相对设置的按压装置按压,使得夹有调色剂图像的图像载体和记录介质相互紧密接触,而且成如此紧密接触状态的图像载体和记录介质被冷却,以便使调色剂图像固化。因此,这种常规技术能够防止图像载体和记录介质之间的偏移和剥离,或者能够避免记录介质的浮动现象(floating phenomenon)。而且,这种常规技术能够避免沾污、图像波动、和光泽波动的发生。
根据这种结构,可以防止诸如图像载体和记录介质之间的偏移、剥离、和浮动之类的机械变形。
但是,由于这种剥离现象是由纸中包含的水成分的汽化造成的,在纸刚刚经过热/压力施加单元后纸的温度较高,因此,在图像载体和记录介质之间存在的水蒸气的相当大部分会从纸中溢出,使得纸变形。结果,当纸到达与冷却部件相对设置的按压部件(JP-A-9-330006中公开)时,非常大量的水蒸气已经溢出,并且纸已经变形。因此,在实践中很难使已经溢出的水蒸气回到纸中,把变形的纸校正,以及使图像载体和记录介质之间的接触状况返回紧密接触状况。换句话说,为了使图像载体和记录介质之间的接触状况返回紧密接触状况,需要足够强的按压力。由于按压部件的按压操作是针对在图像载体上进行固化的冷却部件执行的,如果把足够强的按压力施加到记录介质和图像载体上,负载会变得过大。因此,存在的问题是,很难执行驱动控制操作,而且图像载体被磨损,造成图像载体的寿命减小。
为了防止剥离泡疤的发生,在避免这个问题的同时,JP-A-2001-166610提出了这样一种技术,由设置在冷却部件上游侧的两个辊形部件构成的按压单元把图像载体和记录介质二者夹在中间,以便使图像载体和记录介质之间的接触状况返回到紧密接触状况。
根据这些常规技术,由于按压操作是针对随动的对抗部件(follow-actuated counter member)执行的,甚至在施加一个使接触状况返回紧密接触状况所需的压力的情况下,也可能避免不能执行驱动控制操作和图像载体被磨损这样的问题。
但是,这些技术思想很难使已经溢出的大量水蒸气返回纸中,并且很难在纸的变形被校正后使接触状况返回紧密接触状况。即使可以使接触状况返回紧密接触状况,那么在原始紧密接触位置和目前的紧密接触位置(纸从原始紧密接触位置剥离,然后再次与其紧密接触的位置)之间有一个位置偏移。结果,还有其它问题,即,图像的位置被偏移,并且纸的变形轨迹被留了下来。而且,如果在记录介质刚刚经过按压单元后图像载体和记录介质的温度还没有下降,那么在纸经过按压单元后可能再次发生由水蒸气造成的另一个剥离泡疤。
另一方面,JP-A-5-142959公开了下述涉及带定影装置的技术。即,承载有未定影的调色剂图像的纸被用于正面侧的包含加热辊和剥离辊的环带和用于背面侧的包含加压辊和剥离辊的环带夹在中间,然后把纸与这些环带重叠。加热辊和加热辊把热和压力施加到调色剂图像上。然后,以调色剂图像与环带重叠的状态冷却调色剂图像,以便定影在纸上。已经从环带定影到纸上的调色剂图像在彼此相对定位的两个剥离辊的位置处被剥离,使得在双面打印的情况下可以在正面和背面都获得高光泽图像。根据该公开的技术,具有曲线“R”的部件与在从热/压力施加位置直到剥离位置之间处于重叠状态下的两个环带之一邻接,并且记录介质和定影带之间的紧密接触状况通过这些环带的张紧来建立,使得可以防止纸褶皱(起皱)的发生。
但是,当通过采用JP-A-5-142959中公开的带定影装置在用于打印的双面涂料纸上打印信息时,基本上不能识别出这种双面涂料纸上由剥离泡疤造成的变形轨迹,但是光泽波动仍然存在。
这种光泽波动仍然存在的原因可以认为是如下内容:即,在用于打印的双面涂料纸刚刚经过热/压力施加单元后,水蒸气可能溢出到环带和记录介质之间限定的空隙中。由于背面侧环带的刚性,这种双面涂料纸的变形可以被抑制到一个最小变形量,并且还可以限制水蒸气的溢出量。但是,在正面侧环带和背面侧环带二者与记录介质之间都可能产生一个微小空隙。因此,当仅利用由这些环带的张紧力获得的效果(JP-A-5-142959中描述)时,已经溢出到空隙中的水蒸气不能充分地返回记录介质中,从环带剥离的记录介质不能充分地返回到紧密接触状况,而且在调色剂图像中形成的光泽波动也不能校正。
发明内容
鉴于上述情况,本发明的一个目的是提供一种图像形成装置和一种定影装置,其中在使用带形图像载体的同时图像转印/定影型图像形成装置中或在使用带形定影部件的定影单元中,即使在使用诸如用于打印的双面涂料纸之类的具有高透气性的记录介质时,也能获得高质量图像而没有剥离泡疤。
为了实现上述目的,根据本发明的第一方面,提供一种图像形成装置,包括:图像载体,用于在其上承载调色剂图像并以预定行进方向移动;加热单元,用于加热图像载体以熔化图像载体上的调色剂图像;压力单元,用于在由加热单元熔化的调色剂图像夹在记录介质和图像载体之间的同时,把记录介质与图像载体重叠,压力单元在一个压力位置把压力施加到相互重叠的记录介质和图像载体;记录介质支持部件,在该预定行进方向从该压力位置向一个剥离位置移动,同时支持与图像载体重叠的记录介质;和按压/紧密接触单元,用于在压力位置和剥离位置之间的一个中间位置把记录介质支持单元和图像载体夹在中间并按压以使记录介质与图像载体紧密接触。在压力单元施加压力后,通过在剥离位置把记录介质从图像载体上剥离,在记录介质上形成一个图像。
并且其中,记录介质支持部件是一个环形平带,并且该环形平带的每单位宽度的刚性的模量不小于0.8×10-6kgm2
并且其中,按压/紧密接触单元在以下位置把记录介质支持部件和图像载体夹在中间并按压:在该位置,记录介质具有不高于125℃的温度,并且夹在记录介质和图像载体之间的调色剂图像具有不大于105Pa.s的粘度系数。
优选地,按压/紧密接触单元包括至少一个按压部分,该按压部分具有一个辊形按压部件和一个面向该按压部件的面对部件。该按压部件把记录介质支持部件和图像载体夹在中间并按压,使得施加到记录介质支持部件和图像载体上的压力不低于2×104Pa。
为了实现本发明的目的,根据本发明的第二方面,提供一种定影装置,包括:定影带,以预定方向移动;加热/加压单元,具有一对辊,该对辊把定影带夹在中间并且彼此相对以形成一个咬合部分,加热/加压单元用于在记录介质和定影带之间夹有调色剂图像的同时把记录介质与定影带重叠,以便利用咬合部分把记录介质和定影带夹在中间,并用于在加热位置把热和压力施加到记录介质和定影带;记录介质支持部件,以预定方向从压力位置移动到一个剥离位置,同时支持与定影带重叠的记录介质;和按压/紧密接触单元,用于在压力位置和剥离位置之间的一个中间位置把记录介质支持部件和定影带夹在中间并按压,以使记录介质与定影带紧密接触。在加热/加压单元加热和施加压力后,通过在剥离位置把其上定影有调色剂图像的记录介质从定影带上剥离,在记录介质上形成一个图像。
并且其中,记录介质支持部件是一个环形平带,并且该环形平带的每单位宽度的刚性的模量不小于0.8×10-6kgm2
并且其中,按压/紧密接触单元在以下位置把记录介质支持部件和定影带夹在中间并按压:在该位置,记录介质具有不高于125℃的温度,并且夹在记录介质和定影带之间的调色剂图像具有不大于105Pa.s的粘度系数。
优选地,按压/紧密接触单元包括至少一个按压部分,该按压部分具有一个辊形按压部件和一个面向该按压部件的面对部件。该按压部件把记录介质支持部件和定影带夹在中间并按压,使得施加到记录介质支持部件和定影带上的压力不低于2×104Pa。
附图说明
图1是显示一个剥离泡疤的发生状况的图;
图2是表示剥离泡疤为什么发生的机制的图;
图3是表示剥离泡疤为什么发生的机制的图;
图4是表示用于解释本发明原理的图像形成装置的示意结构的图;
图5是表示根据本发明第一实施例的图像形成装置的示意结构的图;
图6是表示三种聚酯调色剂的粘度系数特性的图;
图7是表示根据本发明第二实施例的定影装置的示意结构的图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行说明。
首先,将解释本发明的原理。
图4是表示用于描述本发明原理的图像形成装置的示意结构的图。
在图4中,一个中间转印带20在其上承载有调色剂图像,并配备一个感光鼓1,通过显影装置1a进行显影来在感光鼓1上形成调色剂图像。中间转印带20在支持辊3-1,3-2,3-3和加热辊6上张紧。中间转印带20沿着箭头X方向以循环方式被输送,并且在支持辊3-1和支持辊3-2之间与感光鼓1接触以形成一个转印部分“T”,在该部分把感光鼓1上形成的调色剂图像转印到中间转印带20。加热单元4被设置在支持辊3-1和加热辊6之间限定的部分“A”。使该加热单元4与中间转印带20的背面(位于被转印到中间转印带20上的调色剂图像的相反侧)接触,并加热已经被转印到中间转印带20上的调色剂图像,以便熔化被转印到中间转印带20上的调色剂图像。而且,在加热辊6和支持辊3-3之间限定的部分“C”内,记录介质支持带30在与加热辊6相对设置的加压辊7和支持辊3-4上被张紧。记录介质支持带30以循环方式被输送,相对于中间转印带20保持平行状态。此外,在部分“C”内提供一个冷却单元(未示出)和一对按压/紧密接触部件32以构成一个按压部分“E”,同时该对按压/紧密接触部件32把记录介质支持带30和中间转印带20夹在中间并按压。加热辊6和加压辊7把压力施加到记录介质支持带30和中间转印带20,并构成一个加压部分“B”。支持辊3-3构成一个剥离部分“D”,在此处把纸“P”从中间转印带20上剥离。
在转印部分T把感光鼓1上形成的调色剂图像转印到中间转印带20。然后,加热单元4把中间转印带20上的调色剂图像加热并熔化。把中间转印带20上熔化的调色剂图像与纸P重叠,并在加压部分B对其加压。在纸P和中间转印带20之间夹有调色剂图像的同时,与中间转印带20重叠的纸P由记录介质支持带30支持,并由一个冷却单元(未示出)冷却。然后,该纸被按压/紧密接触部件32按压以便与中间转印带20紧密接触。在紧密接触状态下被冷却以便固化并且定影在纸P上的调色剂图像在剥离部分“D”被从中间转印带20上剥离,从而在纸P上形成由定影调色剂图像构成的图像。
由加热部分“A”加热的粉状调色剂被熔化,变成膜状调色剂。然后,把膜状调色剂与纸P重叠,以便在加压部分B相对于中间转印带20进行加压接触,其中加压部分B由中间转印带20和记录介质支持带30形成,二者分别由加热辊6和加压辊7张紧。因此,在中间夹有膜状调色剂图像的状态下,中间转印带20和纸P紧密接触。此时,为了以高效率对调色剂图像进行热传导,中间转印带20和纸P之间的紧密接触性质是一个重要因素。当没有保持紧密接触性质的情况下空气渗入中间转印带20和纸P之间的某些空隙时,存在空气的空隙和不存在空气的空隙的热容量不同。结果,由于调色剂图像没有均匀地熔化,图像质量由于图像转印/定影操作的波动和/或所谓的“沾污”现象而变差。为了改善在中间夹有调色剂图像的中间转印带20和纸P之间的紧密接触性质,在中间转印带20的表面形成一个弹性体层。而且,为了在由加热辊6和加压辊7形成的加压部分B中向中间转印带20和纸P施加均匀压力,在加热辊6和加压辊7的表面上提供弹性体层。
在加压部分B中与纸P紧密接触的调色剂图像在被输送到剥离部分D的同时由冷却单元(未示出)冷却,以便被凝聚固化,使得在纸P和凝聚固化的调色剂图像之间产生强粘附力。应该注意,上述冷却单元(未示出)可以由一个设置在加压部分B和剥离部分D之间的冷却装置(未示出)来实现。已经被冷却单元(未示出)冷却的中间转印带20和纸P被输送到由小曲率半径的支持辊3-3构成的剥离部分D。然后,由于纸P自身的刚性,纸P与调色剂图像一起从中间转印带20上剥离,从而形成一个图像。已经被转印/定影在纸P上的图像的表面根据中间转印带20的表面被平滑,从而具有高光泽度。
当纸P经过加压部分B时,纸P被从中间转印带20传导来的热量加热,使得纸P中包含的水成分被汽化和膨胀。在纸P是具有较高透气性的双面涂料纸的情况下,在双面涂料纸“P”刚刚经过加压部分B时,被汽化/膨胀的水成分(水蒸气)将通过涂覆层从纸P中溢出。在被汽化/膨胀的水成分中,已经溢出到中间转印带20侧空隙中的水成分停留在中间转印带20和纸P的涂覆层之间。该水蒸气的压力可能施加一个沿着纸P从中间转印带20剥离的方向的力,因而该力将使纸P变形。但是,由于记录介质支持带30的刚性,该力可以被抑制到最小值。记录介质支持带30的每单位宽度的抗弯刚性的模量被选择为大于或等于0.8×10-6kgm2,可以确实地防止纸P在刚刚被加压后的变形。即使采用用于打印的双面涂料纸,也可以获得没有任何剥离泡疤的高图像质量的图像。
在此情况下,每单位宽度的抗弯刚性的模量等于记录介质支持带30的表观杨氏模量“E”(Kg/m2)与记录介质支持带30的每单位带宽的几何惯性矩I(m4)的乘积。现在假设记录介质支持带30的厚度等于h(m),每单位宽带的抗弯刚性的模量由下面的公式(1)表示:
每单位宽带的抗弯刚性的模量=EI=Eh3/12       (1)
而且,通过把构成该记录介质支持带30的各个层的材料的杨氏模量E1,E2,---分别乘以各个层的厚度h1,h2,---的权数,并把相乘的杨氏模量进行平均,来获得表观杨氏模量“E”。表观杨氏模量E由以下公式(2)表示:
表观杨氏模量“E”=(E1h1+E2h2+---)/(h1+h2+---)     (2)
已经与中间转印带20重叠的纸P(二者之间夹有调色剂图像)进一步被冷却单元(未示出)冷却。在调色剂被固化的状态下,按压部分E利用记录介质支持带30和按压/紧密接触部件32(二者之间夹有纸P)对中间转印带20施加压力。结果,由于从中间转印带20剥离的纸P被再次与中间转印带20紧密接触,可以恢复调色剂图像的平滑性。但是,在由于纸P和中间转印带20没有充分冷却而在中间转印带20和纸P之间产生一个空隙的情况下,或者在纸P内的水蒸气压力较高的情况下,即使在按压部分E施加压力,由于以下原因,也不能抑制剥离泡疤的发生。在这些情况下,即使由加压部分E施加压力,也很难把已经溢出到中间转印带20和纸P之间的空隙中的水蒸气返回到纸P中。即使可以把水蒸气返回到纸P中,由于在纸P经过按压部分E后水蒸气再次从纸P中溢出,仍不能抑制剥离泡疤的发生。相反,在中间转印带20和纸P被冷却并且因此使调色剂图像完全固化的情况下,即使把压力施加到中间转印带20和纸P以便使它们彼此紧密接触,调色剂图像的表面也不能再次恢复平滑性。为了抑制这种剥离泡疤的发生,在按压部分E对纸P施加压力的位置处纸P的温度以及此时调色剂图像的粘度系数都是重要因素。如果在纸P的上限温度是125℃,并且纸P的下限温度在调色剂粘度系数小于或等于105Pa.s的一个温度范围内的情况下,由按压部分E把压力施加到纸P,那么调色剂图像的表面可以被再次形成和整形。因此,即使在采用用于打印的双面涂料纸时,也可以获得不发生任何剥离泡疤现象的具有高图像质量的图像。
在此情况下,纸P的温度表示纸P和中间转印带20之间的边界的温度。现在,可以根据以下的一维静态热传导方程(3)来计算纸P的温度,其中采用在一个希望位置测量的中间转印带20的背面(一个与纸重叠侧相反的表面)的测量温度“T0”和记录介质支持带30的背面(一个与支持纸侧相反的表面)的另一个测量温度“T5”。假设各个层的边界温度相等。
一维静态热传导方程:
δ/δx(kδT/δx)=0         (3)
其中x代表在法线方向到纸P的距离(m),k代表热导系数(J/℃/m/sec),T代表一个温度(℃)。换句话说,假设对于中间转印带20,一个基层的厚度是“h1”,其热导系数是“k1”;一个表面层的厚度是“h2”,其热导系数是“k2”。而且,假设对于纸P,其厚度是“h3”,其热导系数是“k3”。此外,假设对于记录介质支持带30,一个表面层的厚度是“h4”,其热导系数是“k4”;一个基层的厚度是“h5”,其热导系数是“k5”。而且,可以基于上述方程(3)和上述解释的边界条件建立下述的关系式(4),假设中间转印带20的背面的温度是“T0”;中间转印带20的基层和表面层之间的边界温度是“T1”;中间转印带20的表面层和纸P之间的边界温度是“T2”;记录介质支持带30的表面层和纸P之间的边界温度是“T3”;记录介质支持带30的基层和表面层之间的边界温度是“T4”;记录介质支持带30的后表面层的温度是“T5”。此外,假设经过中间转印带20的基层传导的热流率是“q1”;经过中间转印带20的表面层传导的热流率是“q2”;经过纸P传导的热流率是“q3”;经过记录介质支持带30的表面层传导的热流率是“q4”;经过记录介质支持带30的基层传导的热流率是“q5”。
q1=-k1(T1-T0)/h1
q2=-k2(T2-T1)/h2
q3=-k3(T3-T2)/h3
q4=-k4(T4-T3)/h4
q5=-k5(T5-T4)/h5
q1=q2=q3=q4=q5       (4)
如果对边界温度“T2”求解这些公式(4),将得到中间转印带20的表面层和纸P之间的边界温度。
在此情况下,例如,当记录介质支持带30由单个层构成时,公式(3)仅应用于记录介质支持带30的一个层,以便计算纸P的温度。相反,当记录介质支持带30除了基层和表面层以外还包括一个层时,即,当其由三层或更多层构成时,上述公式(3)应用于这些层的每一个,从而可以计算纸P的温度。
图5是以图形方式表示三种聚酯调色剂“A”,“B”和“C”的调色剂粘度系数-温度性质关系的图。
图5的一个纵坐标以对数标度显示调色剂粘度系数,其横坐标表示调色剂温度。在图中,符号“◇”,“□”,“△”显示利用一个流量测定器(由SHIMADZU公司制造)在如下测量条件下测量的粘度系数的值:开始温度是80℃,最大温度是170℃,温度上升速度是3℃/min,预热时间是300sec,缸内压力是98N/cm2,模具(die)尺寸等于1.0mm×1.0mm。
当使用该调色剂粘度系数-温度性质关系时,可以在如下条件下计算纸P的下限温度:在按压/紧密接触部件32对调色剂加压的位置处的调色剂粘度系数被设置为小于或等于105Pa.s。
接着,将对根据本发明第一实施例的图像形成装置进行说明。
图6是示意性表示根据本发明第一实施例的图像形成装置的结构的图。
在图6所示的图像形成装置中,在中间转印带20由支持辊5-1,5-2,5-3,5-4,加热板9和位置控制辊8支持的同时,沿着箭头B方向以循环方式输送中间转印带20。包含有热源6a的加热辊6和加压辊7被设置为彼此相对,在中间转印带20以循环方式输送的箭头B方向,在位置控制辊8的下游位置在辊6和7之间夹持中间转印带20。加热板9被构造为一个具有热源的板,并且被布置为:由于与加热板9接触的中间转印带20由加热板9加热,在中间转印带20上形成的调色剂图像也被加热。在此情况下,加热辊6和加压辊7可以以与上述辊布置相反的方式布置,并且加压辊7可以包含一个热源。
使四组成直列布置并沿着箭头A方向旋转的感光鼓1-1,1-2,1-3,1-4与中间转印带20接触。每个感光鼓1-1,1-2,1-3,1-4分别由每个充电装置2-1,2-2,2-3,2-4均匀充电,然后,由一个用于打开/关闭一个光束的光束扫描装置10曝光,其中通过一个脉宽调制(PWM)响应一个浓度信号对该光束进行调制。因此,在各个感光鼓1-1,1-2,1-3,1-4上形成静电潜像。在各个感光鼓1-1,1-2,1-3,1-4上形成的静电潜像由各个显影装置11,12,13,14显影,在各个显影装置中已经存储了黑(K)调色剂,黄(Y)调色剂,品红(M)调色剂,和青(C)调色剂。在各个感光鼓1-1,1-2,1-3,1-4上形成各种颜色的调色剂图像,并且这些彩色调色剂图像已经通过数字图像处理操作被处理,在图像处理操作中依据面积来代表浓度。通过启动转印装置20-1,20-2,20-3,20-4以多重方式把这些彩色调色剂图像依次转印到中间转印带20上,从而在中间转印带20上形成具有多种颜色的调色剂图像,其中各个转印装置通过与中间转印带20间隔一定距离而被设置为与各个感光鼓1-1,1-2,1-3,1-4相对。然后,在中间转印带20上形成的具有多种颜色的调色剂图像由加热板9加热,以便熔化。
另一方面,由取出辊22从纸盘21取出、然后由输送辊23输送的纸“P”在被调节的时间被传送到一个咬合部分,以便与在中间转印带20上形成的具有多种颜色的调色剂图像重叠。然后,把压力和热施加到这个调色剂图像和纸P。该咬合部分把中间转印带20和记录介质支持带30夹在中间,从而被设置为与加热辊6和加压辊7相对。已经在一个高于或等于熔化温度的温度被加热的具有多种颜色的调色剂图像渗入记录纸P。然后,在中间转印带20与纸P重叠并同时在二者之间夹有具有多种颜色的调色剂图像的状态下,中间转印带20被冷却单元15冷却,使得具有多种颜色的调色剂图像被凝聚固化,从而牢固地定影在纸P上。另一方面,当在加压辊7和支持辊5-5和5-6上张紧的记录介质支持带30支持纸P时,该记录介质支持带30沿着与中间转印带20的输送方向相同的箭头C方向以循环方式输送。在加热辊6和支持辊5-4之间,纸P利用其刚性与中间转印带20重叠。而且,在加热辊6和支持辊5-4之间提供一个按压/紧密接触辊31。该按压/紧密接触辊31在对应于一个对抗部件的冷却单元15侧对记录介质支持带30和中间转印带20按压,以便使纸P与中间转印带20紧密接触。
在此情况下,记录介质支持带30是一个环形平带,并且该平带的每单位宽度的刚性的模量大于或等于8×10-6kgm2
在加热辊6和加压辊7刚刚把热和压力施加到记录纸P后,记录纸P中包含的水成分被汽化,使得水蒸气溢出到中间转印带20和记录纸P之间的空隙中。但是,由于记录介质支持带30的刚性,记录纸P的变形可以被抑制到最小变形。而且,冷却单元15在一个低于或等于125℃的温度把记录纸P冷却,使得水蒸气压力可以降低。而且,按压/紧密接触辊31被设置在这样一个位置,即在该位置,由记录纸P和中间转印带20夹持的调色剂图像的粘度系数变得小于或等于105Pa.s。当调色剂图像在固化之前进入熔化状态时,按压/紧密接触辊31把记录介质支持带30压向冷却单元15的相反侧,以便使记录纸P与中间转印带20紧密接触,从而可以平滑地重建调色剂图像。由于采用冷却单元15作为按压/紧密接触辊31的对抗部件,在本实施例中,可以利用这样一个事实(即当按压/紧密接触辊31沿着中间转印带20的输送方向移动位置时温度降低),把按压/紧密接触辊31的布置位置调节到一个适当位置。
采用冷却单元15来冷却被相互重叠地输送的中间转印带20和记录纸P。因此,夹在中间转印带20和记录纸P之间的调色剂图像被凝聚固化,使得可以在记录纸P和调色剂图像之间产生强粘附力。记录纸P在与中间转印带20重叠的同时由记录介质支持带30支持,并以循环方式输送。由于记录纸P拥有的刚性,利用曲率半径较小的支持辊5-4把其上定影了调色剂图像的记录纸P从中间转印带20上剥离,并且还利用曲率半径较小的支持辊5-5把记录纸P从记录介质支持带30上分离,使得可以在记录纸P上形成彩色图像。已经转印/定影在记录纸P上的彩色调色剂图像的表面可以依据中间转印带20的表面而被平滑,以变得更光泽。
在此情况下,作为中间转印带20,采用具有由一个基层和一个表面层构成的双层结构的中间转印带。作为基层,采用厚度为50μm的聚酰亚胺膜,其中加入碳黑。在本实施例中,为了在不造成任何图像扰动的情况下把调色剂图像从各个感光鼓1-1,1-2,1-3,1-4静电转印到中间转印带20上,通过调节碳黑的添加量,把基层的体积电阻率设置为1010Ωcm。作为基层,例如,可以使用厚度为10到300μm并具有高耐热性的层。即,作为基层,可以使用聚合物层,例如可以采用聚酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚醚砜(polyether sulfon),聚醚酮,聚砜(poly sulfon),聚酰亚胺,聚酰亚胺/酰胺,聚酰胺等等。而且,为了在不造成任何图像扰动的情况下把调色剂图像从各个感光鼓1-1,1-2,1-3,1-4静电转印到中间转印带20上,把表面层的体积电阻率设置为1014Ωcm。而且,当把一个调色剂图像从中间转印带20转印到纸P以定影在其上时,采用硅酮共聚物以便改善中间夹有调色剂图像的中间转印带20和纸P之间的紧密接触性质。由于硅酮共聚物具有弹性,当该硅酮共聚物的表面温度是常规温度时,其表现为具有粘性;并且,该硅酮共聚物具有能够容易地剥离熔化的调色剂的性质,该硅酮共聚物可以有效地把调色剂转印到纸P上。结果,该硅酮共聚物最适于用作表面层。在本实施例中,采用橡胶硬度为47度、厚度为80μm的DX 35-547 A/B硅酮共聚物(由TOREI-DOW SILICONE制造)作为表面层。
作为各个感光鼓1-1,1-2,1-3,1-4,可以采用各种无机感光鼓(Se,a-Si,a-SiC,CdS等等),和各种有机感光鼓。
光束扫描装置10中采用的光束的直径被选择为45μm。通过采用一个垂直法线可以执行加网(screen),线数是200线/英寸。
充电装置20-1,20-2,20-3,20-4把电荷施加到中间转印带20的背面,以便施加一定的电荷密度,使得在各个感光鼓1-1,1-2,1-3,1-4上形成的调色剂图像可以被有效地转印到中间转印带20上。在本实施例中,当采用电晕放电发生器(corotron)时,施加到电晕放电发生器线的电压被控制,使得可以把315μC/m2的电荷密度施加到中间转印带20的背面。
加热板9可以是一个安装在一个铝板的背面的硅橡胶加热器,铝板厚度为2mm,并且沿着中间转印带20的循环方向的长度是220mm。以如下控制方式设置加热温度,使得加热温度变得高于或等于在中间转印带20上形成的调色剂图像的熔化温度。在本实施例中,调色剂的“熔化温度”是指当由下述测量方法测量的调色剂的粘度系数变为103Pa.s时的温度。另选地,作为加热板9,可以采用陶瓷加热器。
作为加热辊6和加压辊7,可以采用这样一种辊,即使用诸如硅橡胶之类的耐热弹性层覆盖一个金属辊。在本实施例中,在由铝制成的空心辊上以2mm厚度堆积硬度为45度的硅橡胶,以制造一个外径为50mm的辊。而且,以如下方式选择加热辊6和加压辊7的外径、表面弹性层的硬度、和厚度:即,使咬合部分平板形。可以调节重量,以使咬合部分的宽度成为7mm。在本实施例中,把一个卤素灯定位在加热辊6内,以便构成加热源。该加热源可以被放置在加压辊7中。另选地,这种加热源可以不设置在加热辊6和加压辊7中。
在此情况下,作为记录介质支持带30,可以使用一种具有由一个基层和一个表面层构成的双层结构的记录介质支持带。作为基层,例如可以使用厚度为20到300μm的耐热层。即,作为基层,可以使用聚合物层,例如可以采用聚酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚醚砜,聚醚酮,聚砜,聚酰亚胺,聚酰亚胺/酰胺,聚酰胺等等。在本实施例中,采用厚度为20到100μm的聚酰亚胺膜。作为表面层,可以采用一种具有较好的离型性质的材料,以便在双面打印操作的情况下在背面上形成的调色剂图像不遗留在记录介质支持带30上。在本实施例中,采用厚度为3μm的Teflon(注册商标)AF型2400(由Du Pont制造)作为表面层。
作为按压/紧密接触辊31,可以采用这样一种辊,即使用诸如硅橡胶之类的耐热弹性层覆盖一个金属辊。在本实施例中,在由铝制成的空心辊上以2mm厚度堆积硬度为30度的硅橡胶,以制造一个外径为30mm的辊。而且,可以另选地采用多组这种按压/紧密接触辊31。在此情况下,沿着中间转印带20的循环输送方向B以连续方式设置这些按压/紧密接触辊31,并且这些按压/紧密接触辊31与对抗部件紧靠。另选地,一个热源可以被设置在按压/紧密接触辊31的内部,并且可以以一种控制方式设置该热源的加热温度,使得在一个按压咬合区域的调色剂粘度系数变得小于或等于105Pa.s。在本实施例中,采用按压/紧密接触辊31作为一个按压/紧密接触单元。该按压/紧密接触单元不总是由一个辊实现,而可以由一个可以向记录纸P滑动的垫(pad)来实现,由这个垫可以获得更宽范围的按压。而且,在该另选情况中,设置一个热源(例如一个加热器),并且可以设置/控制加热温度。
在本实施例中,采用冷却单元15作为对抗部件。另选地,可以采用冷却单元15以外的任何其它部件作为对抗部件。而且,可以把金属材料和高聚物材料(其摩擦阻力降低)滑向/接触中间转印带20的背面。另选地,可以采用一个辊形部件以便从动于中间转印带。而且,可以以如下方式提供一个加热器和一个灯,即,使得在一个按压位置的纸P的温度成为一个适当温度。
对于调色剂,可以采用本技术领域中已知的由包含染料(例如黄、品红、青染料)的热塑粘合剂构成的材料。
在本实施例中,采用这样一种调色剂,其平均粒径被选择为5μm。曝光条件或显影条件可以以如下方式设置:在记录介质上形成的各个颜色调色剂的量根据染料含有量成为大约0.3mg/cm2到0.6mg/cm2。在本实施例中,各个颜色的调色剂量被共同设置为0.45mg/cm2
接着,对采用根据本实施例的图像形成装置时评价剥离泡疤所获得的结果进行说明。
表1表示在按压位置的温度变化的情况下剥离泡疤的评价结果。
表1
  在按压位置纸的温度(℃)
  纸种类   调色剂种类   5   85   95   105   115   125   135
  双面涂料纸   调色剂A   ×   ○   ○   ○   ○   ○   ×
  调色剂B   ×   ×   ○   ○   ○   ○   ×
  调色剂C   ×   ×   ×   ○   ○   ○   ×
  J纸J涂料纸   调色剂A   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ○
  调色剂B   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ○
  调色剂C   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ○
在表1中,符号“○”表示剥离泡疤不发生的情况,符号“×”表示剥离泡疤发生的情况。
剥离泡疤的评价是在以下条件下进行的。
对于记录纸P,作为用于打印的双面涂料纸,采用了以下三种涂料纸,即SD Lustro Gloss(由Warrent Inc.制造),OK TOPCOAT(由OJI SEISHI K.K.制造),和Consort Royal Silk(Donside Paper Inc.)。SD Lustro Gloss的十点平均厚度是100μm,其透气性是15260秒,其基重是122g/m2。而且,OKTOPCOAT的十点平均厚度是136μm,其透气性是44070秒,其基重是157g/m2。此外,Consort Royal Silk的十点平均厚度是159μm,其透气性是13910秒,其基重是170g/m2。而且,作为普通纸,采用J纸(由Fuji Xerox company制造),并且作为表面平滑纸,使用J涂料纸(Fuji Xerox company制造)。J纸的十点平均厚度是96μm,其透气性是9秒,其基重是82g/m2。而且,J涂料纸的十点平均厚度是102μm,其透气性是367秒,其基重是95g/m2
在把中间转印带20的输送速度(即,转印/定影速度)选择为350mm/s并且使用上述三种调色剂的同时,把图像输出到Lustro Gloss,OK TOPCOAT,Consort Royal Silk,普通纸(J纸),和表面平滑纸(J涂料纸),然后,进行对剥离泡疤的评价。此时,作为记录介质支持带30,采用厚度为70μm的聚酰亚胺膜作为基层,并使用厚度为3μm的Teflon AF型2400(由Du Pont制造)作为表面层。对于按压/紧密接触辊31的加压位置,可以选择这样一个位置,即,纸的温度在75℃和135℃之间的温度范围内变化10℃的位置。对负载进行调节,使得在咬合部分的压力等于5×104Pa。
在本说明书中,纸P的温度是指在纸P和中间转印带20之间的边界处的温度。在本实施例中,对于中间转印带20,由聚酰亚胺膜构成的基层的厚度是h1=50×10-6(m),热导系数k1=0.174(J/℃/m/sec),而且,由硅酮共聚物构成的表面层的厚度是h2=80×10-6(m),热导系数k2=0.280(J/℃/m/sec)。而且,对于纸P,例如,J纸的厚度是h3=102×10-6(m),热导系数k2=0.126(J/℃/m/sec)。此外,对于记录介质支持带30,由Teflon AF型2400(由Du Pont制造)构成的表面层的厚度为h4=3×10-6(m),热导系数k4=0.240(J/℃/m/sec),而且,由聚酰亚胺膜构成的基层的厚度h5=70×10-6(m),热导系数k5=0.174(J/℃/m/sec)。因此,把这些数值代入上述公式(4),从而获得能够计算纸P和中间转印带20之间的边界温度T2的公式(5)。
T2=0.68T0+0.32T5        (5)
然后,通过在冷却单元和中间转印带20之间的接触位置嵌入一个热电偶结(热电偶器件)来在每个测量位置测量中间转印带20的背面的温度“T0”,通过使用一个红外辐射温度计测量记录介质支持带30的背面的温度“T5”。然后,把这些温度测量结果代入上述公式(5),从而得到边界温度T2
从表1可以看出,在采用用于打印的双面涂料纸的情况下,其透气率大于或等于10000,仅在以下条件下可以抑制剥离泡疤的发生并且获得具有较好图像质量的图像。即,按压/紧密接触单元被设置在这样一个位置,在该位置,双面涂料纸的上限温度是125℃,此外,把图5所示的每个调色剂A,B,C的粘度系数变得小于或等于105Pa.S的温度设置为下限温度,并且按压/紧密接触单元对双面涂料纸施加压力。
此外,在上述布置中,当记录介质支持带300的抗弯刚性的模量改变时,对于上述三种用于打印的双面涂料纸使用调色剂B来输出图像,然后进行对剥离泡疤的评价。
表2表示在记录介质支持带30的抗弯刚性的模量改变的情况下剥离泡疤的评价结果。
表2
  每单位宽度的抗弯刚性的模量(×10-6kgm2)
  在按压位置的纸温度   0.3   0.8   3.6   9.4   26.8
  95℃   ×   ○   ○   ○   ○
  115℃   ×   ○   ○   ○   ○
在表2中,符号“○”表示不发生剥离泡疤的情况,符号“×”表示发生剥离泡疤的情况。
为了进行对剥离泡疤现象的评价,对于记录介质支持带30,采用厚度为20μm到100μm的聚酰亚胺膜作为其基层,并使用厚度为3μm的Teflon AF型2400(由Du Pont制造)作为其表面层。按压/紧密接触辊31的加压位置被设置在纸温度变为95℃和115℃的每个位置,并且调节负载以使得在咬合部分的压力变为5×104Pa。
而且,根据本实施例,为了把在加热辊6和加压辊7刚刚施加压力后纸P的变形抑制为最小变形量,对于在记录介质支持带30的基层中采用的聚酰亚胺膜,该聚酰亚胺膜的杨氏模量=302×106(kg/m2),并且层厚度为20到100(μm);对于在表面层中采用的Teflon AF型2400(由Du Pont制造),该Telfon层的杨氏模量E=40×106(kg/m2),并且层厚度是3(μm)。
从表2可以看出,仅在以下条件下可以抑制剥离泡疤的发生并获得具有较好图像质量的图像。即,这种被采用作为记录介质支持带30的带的每单位宽带的抗弯刚性的模量大于或等于0.8×10-6kgm2
还应该注意,表3表示在基层的厚度从20μm变化到100μm的情况下的表观杨氏模量和每单位宽带的抗弯刚性的模量。还应该注意,此表中的杨氏模量对应于在常温(25℃)测量的值。
表3
 基层的厚度(μm)   20   30   50   70   100
 表观杨氏模量(×106kg/m2)   268   278   287   291   294
 每单位宽带的抗弯刚性(×106kg/m2)   0.3   0.8   3.6   9.4   26.8
此外,在上述布置中,当由按压/紧密接触辊31施加的压力改变时,对于上述三种用于打印的双面涂料纸使用调色剂B来输出图像。进行对剥离泡疤的评价。
表4表示在由按压/紧密接触辊31施加的压力改变的情况下剥离泡疤的评价结果。
表4
  按压咬合部分的面积压力(×104Pa)
  按压位置的纸温度   0.5   1   2   3   5   7
  95℃   ×   ×   ○   ○   ○   ○
  115℃   ×   ×   ○   ○   ○   ○
在表4中,符号“○”表示不发生剥离泡疤的情况,符号“×”表示发生剥离泡疤的情况。
为了进行对剥离泡疤现象的评价,对于记录介质支持带30,采用厚度为70μm的聚酰亚胺膜作为其基层,并使用厚度为3μm的Teflon AF型2400(由DuPont制造)作为其表面层。按压/紧密接触辊31的加压位置被设置为纸温度变为95℃和115℃的每个位置,并且调节负载以使咬合部分的压力变为5×104Pa。
从上述表4可以看出,仅在以下情况下可以抑制剥离泡疤的发生并因此产生具有较好图像质量的图像:即,通过由按压/紧密接触辊31按压对抗部件所形成的咬合部分处的压力高于或等于2×104Pa。
从上述对剥离泡疤现象的评价结果,可以确定这样一个事实。即,可以抑制这种剥离泡疤的发生。通过采用以下条件可以形成具有较好图像质量的图像。即,当采用每单位宽带的抗弯刚性模量大于或等于0.8×10-6kgm2的记录介质支持带30时,记录介质支持带30支持已经与中间转印带20重叠、并已经被施加了热和压力的纸P,然后纸P和带20由冷却单元15冷却。按压/紧密接触辊31被设置在处于以下温度范围的位置,该温度范围中纸P的上限温度等于125℃,并且把由纸P和中间转印带20夹持的调色剂图像的粘度系数小于或等于105Pa.s的温度定义为下限温度。而且,在以下条件下把负载施加到纸P:即,对抗部件被按压/紧密接触辊31按压以形成咬合部分,并且在该咬合部分的压力变得高于或等于2×104Pa。
接着,将对根据本发明第二实施例的定影装置进行说明。
图7是表示根据本发明第二实施例的定影装置的示意结构图。
在图7中,带形定影部件40沿着箭头A方向以循环方式输送,同时由加热辊41和剥离辊42支持。而且,带形记录介质支持带30沿着箭头B方向以循环方式输送,同时由支持辊35和加压辊36支持,并从动于定影部件40。输送带50把纸“P”输送到通过把带形定影部件40和带形记录介质支持带30夹在中间而相对设置的加热辊41和加压辊36之间的位置。纸P上承载有在一个图像形成步骤(例如电子照相***)中形成的调色剂图像。当纸P被夹在定影部件40和记录介质支持带30之间时,通过使用加压辊36和加热辊41向纸P施加热和压力。当使带形定影部件40与加热辊41接触时,加热带形定影部件40,使得带形定影部件40的温度升高。在带形定影部件40到达由加热辊41和加压辊36形成的咬合部分51之前,带形定影部件40的温度到达基本上等于加热辊41的温度的温度。
在带形定影部件41经过加热单元和加压单元后,使带形定影部件41与配备有散热片的冷却部件45接触以便冷却,同时保持平面形状或曲面形状。配备有散热片的冷却部件45位于与纸P接触侧的相反的背面侧。因此,与定影部件40接触的调色剂被冷却,使得这些调色剂的温度下降到几乎等于玻璃转变温度的温度。
在本实施例中,与定影部件40接触的冷却部件45沿着定影部件40的输送方向的长度是100mm。当定影部件40与冷却部件45接触时,记录纸P被冷却,使得水蒸气压力降低,并且按压/紧密接触辊31通过记录介质支持带30和定影部件40压向对抗部件,以便使记录纸P与定影部件40紧密接触,使得在调色剂仍然处于熔化状态的位置处平滑地重建调色剂图像。而且,在本实施例中,采用冷却部件45作为该对抗部件。通过向散热片吹风以便加强散热片的热辐射,冷却部件45可以改善冷却效果。
在此情况下,作为配备散热片的冷却部件45的材料,可以采用例如具有较高热导系数的材料。在本实施例中,采用铝作为该材料。吹风操作被控制为,使得在带形定影部件40刚刚经过冷却部件45时的温度变为几乎等于80℃。但是,本发明不限于这种设置。
而且,在与冷却部件45相对位置的加热辊41的圆周表面上提供绝热材料。
在本实施例中,作为带形定影部件40,可以采用一种具有由一个基层和一个表面层构成的双层结构的带形定影部件。作为基层,采用厚度为50μm的聚酰亚胺膜,并采用橡胶硬度为47度和厚度为30μm的DX 35-547A/B硅酮共聚物(由TOREI-DOW SILICONE制造)作为表面层。在这些材料中,例如可以使用厚度为10到100μm的高耐热层作为基层,而且,可以使用高离型树脂作为表面层。应该理解,可以在大约59N的张紧力下对于整个320mm的宽度把定影部件40张紧,但是本发明不限于此。
作为加热辊41和加压辊36,可以采用这样一种辊,即,使用诸如硅橡胶之类的耐热弹性层41c和36c覆盖金属辊41b和36b。而且,热源41a和36a可以被设置在加热辊41和加压辊36的内部。在本实施例中,以2mm厚度把硬度为45度的硅橡胶堆积在一个由铝制成的空心辊上以制造外径为50mm的辊,使用该辊作为加热辊41和加压辊36。作为该辊内部的热源41a和36a,采用卤素灯。以如下控制方式设置加热辊41的温度,即,该温度变为高于或等于调色剂的熔化温度。而且,控制负载的变化,以便使由两个辊形成的咬合部分的宽度等于7mm。
作为记录介质支持带30,可以采用一种具有由一个基层和一个表面层构成的双层结构的记录介质支持带。作为基层,可以采用厚度约为20到300μm的高耐热层。作为该基层,在本实施例中采用厚度为70μm的聚酰亚胺膜。作为表面层,使用厚度为3μm的Teflon AF型2400(由Du Pont制造)。
对于按压/紧密接触辊31,可以采用这样一种辊,即,使用诸如硅橡胶之类的耐热弹性层来覆盖一个金属辊。在本实施例中,以2mm厚度把硬度为30度的硅橡胶堆积在一个由铝制成的空心辊上以制造一个外径为80mm的辊。以如下方式控制按压/紧密接触辊31的负载,使得在按压/紧密接触辊31和对抗部件之间形成的咬合部分的压力变得等于5×104Pa。
利用上述设置,当带形定影部件40的循环输送速度被选择为160mm/s,并且采用上述调色剂B时,把图像输出到以下三种涂料纸上:即,SD LustroGloss(由Warrent Inc.制造),OK TOPCOAT(由OJI SEISHI K.K.制造),和ConsortRoyal Silk(Donside Paper Inc.)。然后,进行对剥离泡疤的评价。此时,按压/紧密接触辊31的加压位置被选择为纸P的温度为95℃和115℃的两个位置。结果,可以抑制这种剥离泡疤的发生,因此,可以得到具有较好图像质量的图像。
根据本发明的图像形成装置和定影装置,即使当把图像打印在具有高透气性的记录介质(例如双面涂料纸)上时,也能够形成具有高图像质量的图像而没有任何剥离泡疤。

Claims (4)

1.一种图像形成装置,包括:
图像载体(20),用于在其上承载调色剂图像并以预定行进方向移动;
加热单元(9),用于加热图像载体以熔化图像载体上的调色剂图像;
压力单元(7),用于在由加热单元熔化的调色剂图像夹在记录介质和图像载体之间的同时,把记录介质与图像载体重叠,压力单元在一个压力位置把压力施加到相互重叠的记录介质和图像载体;
记录介质支持部件(30),在该预定行进方向从该压力位置向一个剥离位置移动,同时支持与图像载体重叠的记录介质;和
按压/紧密接触单元(31),用于在压力位置和剥离位置之间的一个中间位置把记录介质支持部件和图像载体夹在中间并按压,以使记录介质与图像载体紧密接触,
其中在压力单元施加压力后,通过在剥离位置把记录介质从图像载体上剥离,在记录介质上形成一个图像,
其中记录介质支持部件是一个环形平带,并且该环形平带的每单位宽度的刚性的模量不小于0.8×10-6kgm2
其中按压/紧密接触单元在以下一个位置把记录介质支持部件和图像载体夹在中间并按压:
在该位置,记录介质具有不高于125℃的温度,并且
夹在记录介质和图像载体之间的调色剂图像具有不大于105Pa.s的粘度系数。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置,
其中按压/紧密接触单元包括至少一个按压部分,该按压部分具有:
一个辊形按压部件;和
一个面向该按压部件的面对部件;并且
其中按压部件把记录介质支持部件和图像载体夹在中间并按压,使得施加到记录介质支持部件和图像载体上的压力不低于2×104Pa。
3.一种定影装置,包括:
定影带(40),以预定方向移动;
加热/加压单元(41,36),具有一对辊,该对辊把定影带夹在中间并且彼此相对以形成一个咬合部分,加热/加压单元用于在记录介质和定影带之间夹有调色剂图像的同时把记录介质与定影带重叠,以便利用咬合部分把记录介质和定影带夹在中间,并用于在加热位置把热和压力施加到记录介质和定影带;
记录介质支持部件(30),以该预定方向从压力位置移动到一个剥离位置,同时支持与定影带重叠的记录介质;和
按压/紧密接触单元(31),用于在压力位置和剥离位置之间的一个中间位置把记录介质支持部件和定影带夹在中间并按压,以使记录介质与定影带紧密接触,
其中在加热/加压单元加热和施加压力后,通过在剥离位置把其上定影有调色剂图像的记录介质从定影带上剥离,在记录介质上形成一个图像,
其中记录介质支持部件是一个环形平带,并且该环形平带的每单位宽度的刚性的模量不小于0.8×10-6kgm2
其中按压/紧密接触单元在以下一个位置把记录介质支持部件和定影带夹在中间并按压:
在该位置,记录介质具有不高于125℃的温度,并且
夹在记录介质和定影带之间的调色剂图像具有不大于105Pa.s的粘度系数。
4.根据权利要求3所述的定影装置,
其中按压/紧密接触单元包括至少一个按压部分,该按压部分具有:
一个辊形按压部件;和
一个面向该按压部件的面对部件;并且
其中按压部件把记录介质支持部件和定影带夹在中间并按压,使得施加到记录介质支持部件和定影带上的压力不低于2×104Pa。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004109469A (ja) * 2002-09-18 2004-04-08 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
CN100492213C (zh) * 2003-01-30 2009-05-27 夏普株式会社 加热装置、具有该加热装置的成像装置及加热方法
DE10335920B4 (de) * 2003-08-06 2005-08-18 Schott Ag Druckeinrichtung
JP4586392B2 (ja) * 2004-03-30 2010-11-24 富士ゼロックス株式会社 定着装置および画像形成装置
JP2006047960A (ja) * 2004-07-09 2006-02-16 Ricoh Co Ltd 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2006023607A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Ricoh Co Ltd 定着方法、定着装置及び画像形成装置
JP2006071921A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP5109410B2 (ja) * 2007-02-28 2012-12-26 富士ゼロックス株式会社 光沢付与装置および光沢付与システム
JP5200722B2 (ja) 2008-07-17 2013-06-05 株式会社リコー 画像記録装置
JP2010243999A (ja) * 2009-03-19 2010-10-28 Fuji Xerox Co Ltd 導電性ベルト、その製造方法、および画像形成装置
JP2014142383A (ja) * 2013-01-22 2014-08-07 Canon Inc 画像形成装置
JP5858182B1 (ja) * 2015-01-28 2016-02-10 富士ゼロックス株式会社 冷却装置、画像形成装置
JP6492759B2 (ja) * 2015-02-25 2019-04-03 富士ゼロックス株式会社 加熱搬送装置、定着装置及び画像形成装置
JP6821425B2 (ja) * 2016-12-26 2021-01-27 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2023031854A (ja) * 2021-08-25 2023-03-09 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 転写装置、画像形成装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2990278A (en) 1955-12-29 1961-06-27 Haloid Xerox Inc Method and apparatus for transferring and fixing xerographic images
US4242566A (en) * 1980-03-21 1980-12-30 Pitney Bowes Inc. Heat-pressure fusing device
US4780742A (en) * 1984-07-30 1988-10-25 Canon Kabushiki Kaisha Image quality improving process and apparatus and sheet usable therewith
JPS62198876A (ja) 1986-02-26 1987-09-02 Fuji Xerox Co Ltd 乾式電子写真用転写紙
JPH01245265A (ja) 1988-03-28 1989-09-29 Sanyo Kokusaku Pulp Co Ltd 複写用紙
JP2540944B2 (ja) * 1989-06-22 1996-10-09 キヤノン株式会社 定着装置及び定着用フィルム
US5293537A (en) * 1991-01-10 1994-03-08 Delphax Systems Image transport fusing system
JPH0519642A (ja) 1991-07-15 1993-01-29 Ricoh Co Ltd 画像形成方法
JP3095480B2 (ja) 1991-10-18 2000-10-03 キヤノン株式会社 画像形成装置
JPH05142959A (ja) 1991-11-20 1993-06-11 Konica Corp カラー画像形成装置
JPH05249798A (ja) 1992-03-05 1993-09-28 Seiko Epson Corp 画像形成方法及び装置
JPH09297477A (ja) * 1996-03-04 1997-11-18 Minolta Co Ltd 定着装置
JP3021352B2 (ja) * 1996-05-10 2000-03-15 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP3381517B2 (ja) 1996-06-13 2003-03-04 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP3221355B2 (ja) * 1997-05-07 2001-10-22 富士ゼロックス株式会社 画像形成方法および画像形成装置
US6141524A (en) * 1999-07-26 2000-10-31 Xerox Corporation Release agent management for transfuse systems
JP2001154510A (ja) * 1999-11-26 2001-06-08 Fuji Xerox Co Ltd 転写定着装置、像担持搬送体及び画像形成装置
JP2001166610A (ja) 1999-12-08 2001-06-22 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
US6400913B1 (en) * 2000-12-14 2002-06-04 Xerox Corporation Control registration and motion quality of a tandem xerographic machine using transfuse

Also Published As

Publication number Publication date
US20030063930A1 (en) 2003-04-03
CN1409176A (zh) 2003-04-09
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JP2003091201A (ja) 2003-03-28

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