定影装置和成像装置的制作方法

1.本发明涉及被构造成将调色剂图像定影到片材上的定影装置、以及包括该定影装置的成像装置。


背景技术：

2.通常，电子照相激光打印机包括定影装置，其被构造成通过向转印到片材上的调色剂图像施加热和压力来将调色剂图像定影到片材上。迄今为止，日本专利申请特开no.2014-66851公开了一种定影装置，其包括圆筒形的定影带、被构造成加热定影带的加热单元、和与定影带一起形成夹持部分的压力辊。
3.加热装置包括产生辐射热的卤素灯、接收来自卤素灯的辐射热的夹持部件、将来自卤素灯的辐射热反射至夹持部件的反射板、以及支撑夹持部件的支架。反射板通过被夹在夹持部件与高刚度的支架之间而被定位。
4.然而，在日本专利申请特开no.2014-66851中描述的定影装置中，如果支架挠曲，则反射板也跟随支架而挠曲。具体而言，支架经常由于在夹持部分被加压的加压状态下受到负载而挠曲。如果支架和反射板因此挠曲，则很可能在夹持部分中产生热不均，由此可能导致例如光泽度不均的图像缺陷。


技术实现要素：

5.根据本发明的第一方面，定影装置包括：被形成为环形的第一旋转部件；布置在第一旋转部件内侧的加热元件；第二旋转部件，其与第一旋转部件的外周表面接触并且与第一旋转部件一起形成将调色剂图像定影到片材上的夹持部分；夹持部件，其相对于第一旋转部件的内周表面可滑动地设置以与第二旋转部件一起夹持第一旋转部件，并且被构造成通过接收来自加热元件的辐射热来加热夹持部分；反射部件，其朝夹持部件反射来自加热元件的辐射热；和支撑部件，其经由反射部件来支撑夹持部件。支撑部件被构造成能转到加压状态和非加压状态，加压状态是支撑部件的旋转轴向方向上的第一位置和不同于第一位置的第二位置被沿加压方向朝第二旋转部件加压的状态，非加压状态是支撑部件的加压状态被释放的状态。支撑部件包括在加压状态下与反射部件接触的接触表面。接触表面采取的姿势使得在支撑部件处于非加压状态的情况下第一位置与第二位置之间在旋转轴向方向上的中心位置比第一位置和第二位置靠近第二旋转部件。
6.根据本发明的第二方面，定影装置包括：被形成为环形的第一旋转部件；布置在第一旋转部件内侧的加热元件；第二旋转部件，其与第一旋转部件的外周表面接触并且与第一旋转部件一起形成将调色剂图像定影到片材上的夹持部分；夹持部件，其相对于第一旋转部件的内周表面可滑动地设置以与第二旋转部件一起夹持第一旋转部件、并且被构造成通过接收来自加热元件的辐射热来加热夹持部分；反射部件，其朝夹持部件反射来自加热元件的辐射热；和支撑部件，其经由反射部件来支撑夹持部件。支撑部件被构造成能转到加压状态和非加压状态，加压状态是支撑部件的旋转轴向方向上的第一位置和不同于第一位
置的第二位置被沿加压方向朝第二旋转部件加压的状态，非加压状态是支撑部件的加压状态被释放的状态。第二旋转部件的旋转轴向方向上的中心部分的外径小于第二旋转部件的旋转轴向方向上的各个端部部分的外径。
7.根据本发明的第三方面，定影装置包括：被形成为环形的第一旋转部件；布置在第一旋转部件内侧的加热元件；第二旋转部件，其与第一旋转部件的外周表面接触并且与第一旋转部件一起形成将调色剂图像定影到片材上的夹持部分；夹持部件，其相对于第一旋转部件的内周表面可滑动地设置以与第二旋转部件一起夹持第一旋转部件、并且被构造成通过接收来自加热元件的辐射热来加热夹持部分；支撑部件，其支撑夹持部件；以及弹性部分，其具有的弹性模量低于支撑部件和夹持部件的弹性模量，弹性部分在与第二旋转部件的旋转轴向方向并与片材输送方向正交的加压方向上布置在支撑部件与夹持部件之间。
8.根据下文参照附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步特征将变得明显。
附图说明
9.图1a是示出第一示例性实施例的打印机的整体构造的示意图。
10.图1b是示出第一示例性实施例的成像单元的示意图。
11.图2是示出第一示例性实施例的定影装置的剖视图。
12.图3a是示出从片材输送方向观察比较例的处于非加压状态下的定影装置的示意图。
13.图3b是示出从片材输送方向观察比较例的处于加压状态下的定影装置的示意图。
14.图4是示出从片材输送方向观察定影装置的示意图。
15.图5a是示出从片材输送方向观察处于非加压状态下的定影装置的示意图。
16.图5b是示出从片材输送方向观察处于加压状态下的定影装置的示意图。
17.图6是示出根据改型例的定影装置的示意图。
18.图7a是示出从片材输送方向观察第二示例性实施例的处于非加压状态下的定影装置的示意图。
19.图7b是示出从片材输送方向观察第二示例性实施例的处于加压状态下的定影装置的示意图。
20.图8是示出第三示例性实施例的定影装置的剖视图。
21.图9a是示出支撑部件和低弹性部件的分解透视图。
22.图9b是示出支撑部件和低弹性部件彼此组装在一起的透视图。
23.图10a是示出第三示例性实施例的改型例的支撑部件和低弹性部件的分解透视图。
24.图10b是示出支撑部件和低弹性部件彼此组装在一起的透视图。
25.图11a是示出第四示例性实施例的支撑部件和低弹性部件的分解透视图。
26.图11b是示出支撑部件和低弹性部件彼此组装在一起的透视图。
27.图12a是示出第四示例性实施例的改型例的支撑部件和低弹性部件的分解透视图。
28.图12b是示出支撑部件和低弹性部件彼此组装在一起的透视图。
具体实施方式
29.第一示例性实施例
30.整体构造
31.下面将参照附图描述本公开的示例性实施例。图1a是示出了打印机1(其作为第一示例性实施例的成像装置)的示意图。如图1a所示，打印机1包括装置主体2、设置在装置主体2上方的图像读取装置3、和设置在装置主体2内并被构造成在片材上形成图像的成像单元10。
32.如图1b所示，成像单元10包括电子照相成像部分100和定影装置106。当命令成像部分100开始成像操作时，作为感光部件的感光鼓101旋转并且感光鼓的表面被充电辊102均匀地充电。然后，曝光单元103输出根据从图像读取装置3或外部计算机传输的图像数据调制的激光束，以扫描感光鼓101的表面，从而形成静电潜像。该静电潜像通过从显影单元104供应的调色剂而被可视化或显影并变成调色剂图像t。
33.与这种成像操作并行，执行向成像单元10进给堆叠在未示出的盒或手动进给托盘上的片材p的片材进给操作。与成像部分100的成像操作的推进同步，被如此地进给的片材p被输送至成像单元10。
34.然后，承载在感光鼓101上的调色剂图像t被转印辊105转印到片材p上。在转印调色剂图像后留在感光鼓101上的调色剂被清洁单元107收集。已经转印有未定影的调色剂图像的片材p被递送至定影装置106。定影装置106通过加热加压使调色剂溶融并且将调色剂图像t定影到片材p上。已经定影有调色剂图像t的片材p被排出辊对和其他器件排出成像装置。
35.定影装置
36.接下来，将参照图2描述本示例性实施例的定影装置106。如图2所示，定影装置106包括环形的定影带201、用于加热定影带201的加热单元200、以及用于与加热单元200一起夹持定影带201的加压辊202。注意，定影带201包括薄膜状部件。
37.作为第一旋转部件的定影带201由高导热性和低热容量的聚亚酰胺树脂制成，并且是柔性的环形带。注意，定影带201可以由其他树脂或诸如不锈钢的金属形成。
38.定影带201被设置为可旋转的并且润滑剂被涂抹至定影带201的内周表面上，以确保相对于后面描述的夹持部件204的滑动性能。然后，在定影带201的旋转轴向方向(下文称为“轴向方向x”)上的两端部分上设置有未示出的引导部件，以引导定影带201的旋转并限制定影带201在旋转轴向方向上移动。
39.加热单元200布置在定影带201的内周侧，并且包括卤素灯203、夹持部件204、反射板205和支撑部件206。作为加热元件的卤素灯203相对于定影带201和夹持部件204留有一定空间地布置，以便发射辐射热并加热定影带201。卤素灯203的辐射热的温度根据从未示出的电源供应的供给量而变化。在本示例性实施例的情况下，卤素灯203发出的辐射热的温度根据由未示出的控制部分对供给量进行控制来调整，从而使由未示出的温度传感器检测的夹持部分n的温度保持在预定的温度下。注意，加热元件不限于卤素灯，可以是其他加热元件。
40.夹持部件204是被设置成相对于旋转的定影带201不旋转并且相对于定影带201的内周面可滑动地、在轴向方向x上延伸的长条部件。在卤素灯203发出辐射热来加热定影带
201的同时，夹持部件204当时接收来自卤素灯203的辐射热，如上所述。即，夹持部件204包括面向卤素灯203以接收来自卤素灯203的辐射热的受热面204a。
41.作为反射部件的反射板205朝夹持部件204反射从卤素灯203发出的辐射热，并且以覆盖卤素灯203的方式与卤素灯203相距预定距离地布置。由此，反射板205是通过弯曲例如对红外线和远红外线的反射率较大的铝板以使其断面形成为大致u形而由所述铝板形成的。夹持部分n可以通过有效地利用来自卤素灯203的辐射热经由夹持部件204被快速地加热，这是因为来自卤素灯203的辐射热可以通过反射板205被收集到夹持部件204。
42.更具体地，反射板205包括具有接收辐射热的内表面的反射部分205a、和沿片材输送方向y和与片材输送方向y相反的方向从反射部分205a的两端部分延伸的凸缘部分205b。反射板205是由400μm厚的铝板压制成型而形成的，在铝板上施加产生高反射率的镜面抛光。反射板205最好是在能够保持其形状的范围内很薄。这是因为如果反射板205的热容量大，则为使反射板205的温度上升而从卤素灯203消耗的热量的比率会增大，并且夹持部件204的加热效率会下降。
43.支撑部件206是具有预定刚度以支撑夹持部件204的结构，并且通过使用强度优异的金属(例如不锈钢和弹簧钢)来形成为沿着反射板205的外表面布设的形状。更具体地，支撑部件206经由反射板205的凸缘部分205b来沿加压方向z支撑夹持部件204在片材输送方向y(其为夹持部件204的短边方向)上的两端部分。
44.由于反射板205的凸缘部分205b被支撑部件206和夹持部件204沿加压方向z夹持，因此可以抑制反射板205在加压方向z上位移。此外，由于高刚度的支撑部件206支撑反射板205的凸缘部分205b，因此可以在反射板205的整个长度上有利地保持反射板205在轴向方向x上的形状。在反射部分205a和支撑部件206之间还设置有间隙，以减少夹持部件204的热逃逸至支撑部件206。
45.在本示例性实施例的情况下，支撑部件206沿加压方向z对夹持部件204加压，并且定影带201通过被加压的夹持部件204而被从内侧压向加压辊202，从而能够更可靠地形成夹持部分n。
46.加压辊202被构造成与定影带201的外周表面相抵接并且被可旋转地支撑。在本示例性实施例中，加压辊202通过未示出的驱动马达以预定的圆周速度沿图2中的箭头方向旋转。然后，由于在夹持部分n处产生的摩擦力，加压辊202的旋转力被传递至定影带201。因此，定影带201被加压辊202驱动。即，在本示例性实施例中采用所谓的压力辊驱动系统。加压辊202通过围绕作为旋转轴的金属制芯金属202a形成弹性层202b并且围绕弹性层202b形成由例如ptfe、pfa和fep的氟树脂形成的离型层202c构造而成。弹性层202b在其中含有空隙。弹性层202b和离型层202c组成了作为第二旋转部件的辊部分202r。
47.芯金属202a由支撑芯金属202a在轴向方向x上的两端部分的轴承部分(未示出)可旋转地支撑。然后，支撑部件206通过来自未示出的加压部件的负载而沿加压方向z对夹持部件204加压，以将定影带201压向加压辊202。由此，加压辊202的表面弹性地变形，并由加压辊202的表面和定影带201的表面形成了在片材输送方向y上具有预定宽度的夹持部分n。在本示例性实施例中，施加在支撑部件206的轴向方向x上的两个端部处的负载w1被设定成每端为9kg，并且总共在支撑部件206上施加18kg的负载。
48.注意，加压方向z是与轴向方向x和片材输送方向y正交的方向。更进一步，夹持部
件204不限于与定影带201直接接触的部件，也可以是隔着具有高导热性的片状部件(例如铁合金和铝)与定影带201接触的部件。
49.如上所述，夹持部件204的温度通过被来自卤素灯203的辐射热和被反射板205反射的辐射热加热而上升。已形成有未定影的调色剂图像的片材p通过在夹持部分n处被旋转的定影带201和加压辊202夹持和输送而被加热加压，从而将调色剂图像定影到片材p上。
50.造成热不均的机制
51.接下来，将参考图3a至4中的比较例描述引起热不均的机制。图3a是示出了从片材输送方向y观察比较例的处于非加压状态下的定影装置的示意图，图3b是从片材输送方向y观察比较例的处于加压状态下的定影装置的示意图。加压状态是比较例中的支撑部件1206被沿加压方向z朝加压辊202加压的状态，非加压状态是支撑部件1206的加压状态被释放的状态，即没有负载w1施加至支撑部件1206上的状态。
52.如图3a所示，支撑部件1206具有与反射板205的凸缘部分205b接触的接触表面1206a。当支撑部件1206处于非加压状态时，接触表面1206a与轴向方向x平行地延伸。当支撑部件1206处于加压状态时，负载w1施加至支撑部件1206的轴向方向x上的两端部分中的每一个上，并且支撑部件1206的中心部分挠曲而与加压辊202分离。
53.随着支撑部件1206的挠曲，反射板205的轴向方向x上的中心部分也跟随支撑部件1206在该中心部分与加压辊202分离的方向上挠曲。由于反射板205如此地挠曲，因此产生了内部应力并且反射板205通常最终局部地波状变形。
54.将参照图4描述在反射板205局部波状变形的情况下产生的辐射热不均。图4是示出了从片材输送方向y观察的定影装置的示意图。图4中描述的箭头表示从卤素灯203发出并被反射板205反射的辐射热的前进方向的图示。
55.反射板205在例如区域s1中凸状地变形以接近夹持部件204，而反射板205在区域s2中凹状地变形以与夹持部件204分离。夹持部件204在靠近区域s1的区域s1’处的温度由于被反射板205反射的辐射热的密度较小而难以上升。然而，夹持部件206在靠近区域s2的区域s2’处的温度由于被反射板205反射的辐射热的密度较大而可能会增加。
56.因此，由于反射板205的变形而在比较例的定影装置中的夹持部件204中产生了温度不均。于是，如果片材p上的调色剂图像t在这种状态下被加热并被定影，则对应于夹持部分n内的高温区域的调色剂图像t的光泽度变高，因而产生了光泽度不均。
57.支撑部件的形状
58.将描述本示例性实施例的用于抑制上述热不均和光泽度不均的支撑部件206的形状。图5a是从片材输送方向y观察处于非加压状态下的定影装置106的示意图，图5b是从片材输送方向y观察处于加压状态下的定影装置106的示意图。加压状态是本示例性实施例的支撑部件206被沿加压方向z朝加压辊202加压的状态，非加压状态是支撑部件206的加压状态被释放的状态，即没有负载w1施加至支撑部件206的状态。支撑部件206被构造成能够在加压状态和非加压状态之间转变。
59.如图2、5a和5b所示，支撑部件206包括在加压状态下与反射板205的凸缘部分205b接触的接触表面206a。如图5b所示，在加压状态下支撑部件206在第一位置p1和在轴向方向x与第一位置p1不同的第二位置p2处被沿加压方向z朝加压辊202加压。第一位置p1和第二位置p2位于支撑部件206在轴向方向x上的两个端部附近，并且负载w1被施加至这些第一位
置p1和第二位置p2中的每一个。
60.如图5a所示，没有负载w1作用在支撑部件206的第一位置p1和第二位置p2中的每一个上，因此支撑部件206不变形。此时，支撑部件206的接触表面206a偏向加压辊202的辊部分202r，使得接触表面206a与加压辊202的辊部分202r之间的距离随着接近第一位置p1和第二位置p2之间的中心部分206b而缩短。换言之，接触表面206a采取的姿势使得对应于中心部分206b的中心位置cp比第一位置p1和第二位置p2更靠近辊部分202r。即，接触表面206a具有向加压辊202的辊部分202r凸出的正冠(normal crown)形状。
61.因此，当支撑部件206处于非加压状态时，在轴向方向x上在第一位置p1与第二位置p2之间的中心位置cp处，接触表面206a与辊部分202r的外周表面之间的距离是作为第一距离的距离d1。注意，距离d1对应于接触表面206a的位于中心位置cp处的中心部分206b与辊部分202r的外周表面之间的距离。
62.更进一步，在轴向方向x上在第一位置p1与中心位置cp之间的第三位置p3处，接触表面206a与辊部分202r的外周表面之间的距离是作为第二距离的距离d2，其比距离d1长(d2》d1)。
63.当支撑部件206如图5b所示被加压时，支撑部件206的中心部分变形而与辊部分202r分离。此时，支撑部件206的接触表面206a变形而使得中心部分206b与辊部分202r分离。由于接触表面206a已经预先被形成为使得中心部分206b在非加压状态下偏向辊部分202r，因此接触表面206a在加压状态下呈沿轴向方向x接近于平面的形状。因此，能够减少由支撑部件206支撑的反射板205的波状变形并抑制光泽度不均。
64.注意，当支撑部件206处于加压状态时接触表面206a与辊部分202r的外周表面之间在中心位置cp处的距离是作为第三距离的距离d3，而在第三位置p3处是作为第四距离的距离d4。此时，由于距离d3几乎等于距离d4，因此距离d3与距离d4之间的差δ2小于距离d2与距离d1之间的距离δ1。即，以下等式成立。
65.δ2＝(d4-d3)《δ1＝(d2-d1)
66.下面将描述本示例性实施例、即第一示例性实施例中以及图3a和3b描述的比较例中反射板205的波浪度和由热不均引起的光泽度不均的确认结果。比较例中的支撑部件1206的接触表面1206a在非加压状态下近似呈平面，而第一示例性实施例的支撑部件206的接触表面206a在非加压状态下呈正冠形状。
67.在以下条件下进行第一示例性实施例和比较例中的评估。
68.环境：23℃/50％rh
69.主体部分：生产量27ppm(a4)，
70.处理速度148mm/sec。
71.片材：ltr尺寸“hp，brochure paper 200glossy”(克重为200g/m2)的纸张在23℃/50％rh环境下放置48小时以上。
72.打印图像：全黑的图像
73.支撑部件206和1206的挠曲量(deflection amount)被定义为支撑部件206和1206的接触表面206a和1206a的中心部分由于从非加压状态转到加压状态而在与加压辊202分离的方向上变形的量。具体而言，通过在不影响支撑部件206和1206变形的范围内切开定影带201以及在加压前后利用高度计测量支撑部件206和1206的形状，获得了上述的挠曲量。
74.反射板205的挠曲量被定义为反射板205的轴向方向x上的中心部分由于从非加压状态转到加压状态而在与加压辊202分离的方向上变形的量。具体而言，通过在注意不影响反射板205变形的同时去除卤素灯203以及在加压前后从纵向两端用高度计测量反射板205的内表面的形状，获得了挠曲量。
75.当支撑部件206和1206处于加压状态时，通过从轴向方向x目视观察反射板205的内表面来确认反射板205的波浪度。更进一步，通过在打印后目视观察全黑图像来确认由热不均引起的光泽度不均。
76.表1表示通过上述方法评估的第一示例性实施例和比较例的支撑部件的挠曲量、反射板的挠曲量、反射板的波浪度、和由热不均引起的光泽度不均。
77.表1:
[0078][0079]
根据表1可确认，在第一示例性实施例中反射板205的波浪度减少并且由热不均引起的光泽度不均被抑制。
[0080]
如上所述，根据本示例性实施例，接触表面206a被形成为使得当支撑部件206处于非加压状态时，越靠近轴向方向x上的中心部分206b，则接触表面越靠近加压辊202的辊部分202r。这种布置使得能够减少例如光泽度不均的图像缺陷。
[0081]
改型例
[0082]
图6是示出第一示例性实施例的改型例的定影装置的示意图。如图6所示，本改型例除了上述第一示例性实施例的构造之外还包括改变机构50。改变机构50被构造成改变沿加压方向z对支撑部件206加压的负载，即加压力。改变机构50可以根据例如打印机1的状态、待打印片材的类型以及作业而改变负载的大小。
[0083]
于是，在本改型例中反射板205未在加压方向z上被固定至支撑部件206。例如，在负载w1作为第一加压力作用在支撑部件206的轴向方向x上的两端部分上的情况下，反射板205在其轴向方向x上的整个长度上与支撑部件206的接触表面206a接触。同时，在小于负载w1的负载w2作为第二加压力作用在支撑部件206的轴向方向x上的两端部分上的情况下，反射板205的轴向方向x上的两端部分与支撑部件206的接触表面206a分离。
[0084]
即使通过改变机构50改变作用在支撑部件206上的负载、从而在加压方向z上不将反射板205固定至支撑部件206，反射板205在其变形方面受到的影响也较小。因此，这种布置使得也能够抑制反射板205变形或损坏。
[0085]
注意，通过使用例如旋转凸轮来改变施加至支撑部件206上的负载的构造可以应用于改变机构50。
[0086]
第二示例性实施例
[0087]
接下来，将描述本公开的第二示例性实施例。第二示例性实施例是通过改变第一示例性实施例的支撑部件和加压辊而构造的。因此，将在省略与第一示例性实施例相同的
构成元件的图示或用相同的附图标记指代所述构成元件的情况下来描述这些构成元件。
[0088]
图7a是从片材输送方向y观察第二示例性实施例的处于非加压状态下的定影装置106b的示意图，图7b是从片材输送方向y观察处于加压状态下的定影装置106b的示意图。
[0089]
本示例性实施例的定影装置106b包括支撑部件2206和加压辊2202。加压辊2202包括芯金属202a和附接在芯金属202a周围的辊部分2202r。作为第二旋转部件的辊部分2202r被构造成使得越靠近其轴向方向x上的中心部分，其外径就越小。即，辊部分2202r被形成为反冠(inverse crown)形状，使得辊部分2202r的轴向方向x上的中心部分的外径小于辊部分2202r的轴向方向x上的每个端部的外径。
[0090]
同时，支撑部件2206包括在加压状态下与反射板205接触的接触表面2206a。当支撑部件2206处于非加压状态时，接触表面2206a与轴向方向x平行地延伸。
[0091]
如图7b所示，当支撑部件2206被加压时，夹持部件204隔着定影带201按压加压辊2202的辊部分2202r。由于本示例性实施例的辊部分2202r具有反冠形状，因此越靠近轴向方向x上的中心部分，夹持部分n的夹持压力就越弱。
[0092]
因此，支撑部件2206的挠曲较小并且反射板205的挠曲也较小。因此，与第一示例性实施例类似，反射板205的波浪度被减少并且由热不均引起的光泽度不均也减少。
[0093]
在本示例性实施例中、即在第二示例性实施例中抑制光泽度不均的效果得到实际确认。支撑部件2206的接触表面2206a在非加压状态下近似于平面，辊部分2202r在非加压状态下的反冠量为350μm。注意，反冠量对应于辊部分2202r的轴向方向x上的两端部分的外径与辊部分2202r的轴向方向x上的中心部分的外径之差的一半。
[0094]
在与第一示例性实施例相同的条件下对第二示例性实施例进行评估。表2表示第二示例性实施例的支撑部件的挠曲量、反射板的挠曲量、反射板的波浪度、以及由热不均引起的光泽度不均。
[0095]
表2:
[0096][0097]
根据表2可以确认，在第二示例性实施例中反射板205的波浪度被减少并且由热不均引起的光泽度不均被抑制。因此，能够减少图像缺陷。
[0098]
第三示例性实施例
[0099]
接下来，将描述本公开的第三示例性实施例。第三示例性实施例是第一示例性实施例的定影装置的构造被改变的实施例。因此，将在省略与第一示例性实施例相同的构成元件的图示或用相同的附图标记指代所述构成元件的情况下来描述这些构成元件。
[0100]
顺便提及，在日本专利申请特开no.2014-66851中描述的定影装置中支架经由反射部件的凸缘部分来支撑夹持板。夹持板、反射部件和支架是由金属形成的。当刚性的金属相互接触时，金属由于它们不能相互顺从金属表面上的不规则部和其他情况而趋于引发压力不均。由此，在夹持部分处的夹持压力分布中产生了不均匀性，这可能导致例如光泽度不均的图像缺陷。第三示例性实施例是解决这种问题的一个示例。
[0101]
定影装置
[0102]
如图8所示，第三示例性实施例的定影装置3106包括被形成为环形的定影带201、用于加热定影带201的加热单元200、以及与加热单元200一起夹持定影带201的加压辊202。注意，定影带201可以是薄膜状部件。
[0103]
作为第一旋转部件的定影带201是由高导热性和低热容量的聚酰亚胺树脂制成的柔性环形带。注意，定影带201可以由其他树脂或诸如不锈钢的金属形成。
[0104]
定影带201被设置成可旋转的，并且润滑剂涂抹在定影带201的内周表面上以确保相对于稍后描述的夹持部件204的滑动性能。然后，未示出的引导部件设置在定影带201的旋转轴向方向(下文称为轴向方向x)上的两端部分上，以引导定影带201的旋转并限制定影带201在旋转轴向方向上移动。
[0105]
加热单元200布置在定影带201的内周侧，并且包括卤素灯203、夹持部件204、反射板3205和支撑部件3206。作为加热元件的卤素灯203相对于定影带201和夹持部件204留有空间地布置，以发射辐射热并加热定影带201。卤素灯203的辐射热的温度根据从未示出的电源供应的供应量而变化。在本示例性实施例的情况下，卤素灯203发出的辐射热的温度根据由未示出的控制部分对供应量进行控制来调整，从而使由未示出的温度传感器检测的夹持部分n的温度保持在预定温度。注意，加热元件不限于卤素灯，可以是其他加热元件。
[0106]
夹持部件204是被设置成相对于旋转的定影带201不旋转并且相对于定影带201的内周面可滑动地沿轴向方向x延伸的长条部件。当卤素灯203发出辐射热来加热定影带201时，夹持部件204此时接收来自卤素灯203的辐射热，如上所述。即，夹持部件204包括面向卤素灯203以接收来自卤素灯203的辐射热的受热面204a。
[0107]
反射板3205是用于朝夹持部件204反射从卤素灯203发出的辐射热的部件，并且以覆盖卤素灯203的方式与卤素灯203相距预定距离地布置。由于此，反射板3205是通过弯曲例如对红外线和远红外线的反射率较大的铝板以使其断面形成为大致u形而由所述铝板形成的。通过由反射板3205将来自卤素灯203的辐射热收集到夹持部件204，可以有效地利用来自卤素灯203的辐射热并且能够通过夹持部件204快速加热夹持部分n。注意，可以省略反射板3205。
[0108]
支撑部件3206是具有预定的刚度以支撑夹持部件204的结构，并且通过使用强度优异的金属(诸如不锈钢和弹簧钢)形成为沿着反射板3205的外表面布设的形状。更具体地，支撑部件3206支撑夹持部件204在片材输送方向y(其为夹持部件204的短边方向)上的两端部分。在本示例性实施例的情况下，定影带201被由支撑部件3206支撑的夹持部件204从内侧朝加压辊202按压，以便能够更可靠地形成夹持部分n。
[0109]
作为第二旋转部件的加压辊202与定影带201的外周表面相抵接并且加压辊202被可旋转地支撑。在本示例性实施例中，加压辊202通过未示出的驱动马达以预定的圆周速度沿图8中的箭头方向旋转。然后，由于在夹持部分n中产生的摩擦力，加压辊202的旋转力被传递至定影带201。因此，定影带201被加压辊202驱动。即，在本示例性实施例中采用所谓的压力辊驱动系统。加压辊202通过围绕作为旋转轴的金属制芯金属202a形成弹性层202b并且围绕弹性层202b形成由氟树脂(例如ptfe、pfa和fep)形成的离型层202c来构造而成。弹性层202b在其中包含空隙。
[0110]
芯金属202a由支撑芯金属202a在轴向方向x上的两端部分的轴承部分(未示出)可
旋转地支撑。然后，支撑部件3206沿加压方向z对夹持部件204加压，以朝加压辊202按压定影带201。由此，加压辊202的表面弹性地变形，并且通过加压辊202的表面和定影带201的表面形成在片材输送方向y上具有预定宽度的夹持部分n。
[0111]
注意，加压方向z是与轴向方向x和片材输送方向y正交的方向。也能够布置成使得夹持部件204不被沿加压方向z加压，而使得加压辊202被朝夹持部件204加压。更进一步，夹持部件204不限于与定影带201直接接触的部件，也可以是隔着具有高导热性的片状部件(例如铁合金和铝)与定影带201接触的部件。
[0112]
如上所述，夹持部件204被从卤素灯203发出的辐射热和被反射板3205反射的辐射热加热，以提高定影带201的温度。已经形成有未定影的调色剂图像的片材p通过在夹持部分n处被旋转的定影带201和加压辊202夹持和输送而经受加热加压，以将调色剂图像定影到片材p上。
[0113]
低弹性部件
[0114]
接下来，将参照图8至9b描述布置在支撑部件3206与夹持部件204之间的低弹性部件207。顺便提及，支撑部件3206沿加压方向z对夹持部件204加压，以在定影带201与加压辊202之间形成夹持部分n。因此，支撑部件3206和夹持部件204需要具有预定的刚度，并且通常由金属作为其材料而形成。
[0115]
在这种情况下，支撑部件3206和夹持部件204(即，金属)相互接触。由于在刚性的金属相互接触时金属不能互相顺从金属表面上的不规则部，因此容易发生压力不均。如果发生接触不均，则在由支撑部件3206对夹持部件204加压时就会发生不均，从而在夹持部件204与加压辊202之间的加压力分布中也会发生不均，因而在调色剂图像中引起光泽度不均。
[0116]
于是，根据本示例性实施例，由聚酰亚胺树脂制成的低弹性部件207在加压方向z上布置在支撑部件3206与夹持部件204之间。低弹性部件207与支撑部件3206和夹持部件204相比具有较低的弹性模量。因此，低弹性部件207在加压方向z上被以预定的加压力夹在支撑部件3206与夹持部件204之间，并且顺从支撑部件3206和夹持部件204的形状。这种布置使得加压力能够顺畅地从支撑部件3206传递至夹持部件204。
[0117]
更具体地，支撑部件3206在片材通过区域的整个长度上沿轴向方向x延伸，并且截面形成为u形。支撑部件3206包括在加压方向z上延伸的侧壁3206b和3206c、以及在片材输送方向y上延伸以连接这些侧壁3206b和3206c的连接部分3206a。
[0118]
低弹性部件207在片材通过区域的整个长度上沿轴向方向x延伸，并且截面形成为u形以使得开口部分面对支撑部件3206。然后，各低弹性部件207分别附接至支撑部件3206的侧壁3206b和3206c的边缘部分。分别附接至侧壁3206b和3206c的各低弹性部件207由相同的部件组成，下面将主要对侧壁3206b和附接至侧壁3206b的低弹性部件207进行描述。
[0119]
低弹性部件207包括在加压方向z上延伸的侧壁207b和207c、以及在片材输送方向y上延伸以连接这些侧壁207b和207c的连接部分207a(其作为弹性部分)。支撑部件3206的侧壁3206b包括与低弹性部件207的连接部分207a接触的接触表面3206d。由于低弹性部件207的侧壁207b和207c夹持支撑部件3206的侧壁3206b，因此能够减少低弹性部件207在片材输送方向y上的位移。支撑部件3206的接触表面3206d在加压方向z上的高度在其轴向方向x上的整个长度上是恒定的。
[0120]
顺便提及，在例如使用在轴向方向x上具有恒定的截面形状的低弹性部件的情况下，夹持部分n在加压状态下的形状在轴向方向x上变为恒定的。如何在夹持部分n处将调色剂图像定影到片材p上时抑制纸张褶皱是成问题的。由于纸张褶皱是在片材p在夹持部分n内重叠的状态下被加压而产生的，因此为了抑制这种纸张褶皱，需要在夹持部分n处产生使片材在从轴向方向x上的中心部分朝端部部分的方向上展开的力。
[0121]
于是，根据本示例性实施例，低弹性部件207的连接部分207a的厚度在轴向方向x上的中心部分和端部部分有所不同，以使得在夹持部分n处片材输送速度在轴向方向x上的端部部分处比在中心部分处增加得更多。
[0122]
更具体地，低弹性部件207的连接部分207a包括轴向方向x上的中心部分207f和轴向方向x上的端部部分207g。作为第一部分的中心部分207f和作为第二部分的端部部分207g在轴向方向x上位于彼此不同的位置处。更进一步，在轴向方向x上中心部分207f比端部部分207g更靠近连接部分207a的中心部分。于是，低弹性部件207被布置成使得中心部分207f在加压方向z上的厚度h1比端部部分207g在加压方向z上的厚度h2厚。
[0123]
在加压辊202是包括内部有空隙的弹性层202b的类气球辊的情况下，加压辊202越被挤压，辊表面与芯金属202a之间的距离就越近并且片材输送速度就越慢。即，由于低弹性部件207的中心部分207f的厚度h1比端部部分207g的厚度h2厚，夹持部件204顺从低弹性部件207的形状。然后，由于加压辊202被中心部分向下隆起的夹持部件204按压，因此与轴向方向x上的端部部分相比，加压辊202的轴向方向x上的中心部分被挤压得显著更多。由此，在夹持部分n中在轴向方向x上的两端部分处的片材输送速度变得比中心部分处的片材输送速度快，因此可以抑制纸张褶皱。
[0124]
在此，为了比较是否产生纸张褶皱和光泽度不均，准备了要被布置在支撑部件3206与夹持部件204之间且由两种不同材料制成的低弹性部件。表3表示作为比较例和第三示例性实施例分别由这两种不同材料构成的低弹性部件的各项结构内容。
[0125]
表3：
[0126]
结构材料纵向形状第三示例性实施例聚酰亚胺树脂中心部分比纵向端部部分厚比较例铝中心部分比纵向端部部分厚
[0127]
比较例的低弹性部件由铝制成，而第三示例性实施例的低弹性部件由聚酰亚胺树脂制成，这是本示例性实施例中的布置。在比较例和第三示例性实施例中，低弹性部件的纵向形状、即轴向方向x上的形状如图9a和9b所示，其中纵向中心部分的厚度比纵向端部部分的厚度厚。具体而言，连接部分207a的纵向中心部分在片材厚度方向上的厚度为2.3mm，纵向端部部分的厚度为2.0mm。
[0128]
在以下条件下进行纸张褶皱的评估。
[0129]
环境：高温高湿环境(30℃/80％rh，以下称为h/h环境)
[0130]
主体部分：生产量27ppm(a4)，
[0131]
处理速度：148mm/sec。
[0132]
片材(普通纸)：由oce制造的a4尺寸“red label”的纸张(克重为80g/m2)在h/h环境中放置48小时以上。
[0133]
片材(薄纸)：由佳能公司制造的a4尺寸“cs-060f”的纸张(克重为60g/m2)在h/h环
境中放置48小时以上。
[0134]
打印图像：全白的图像
[0135]
判断是否发生纸张褶皱的方法：通过用手进行触摸来确认一整束进给的片材，并且即使在30张进给的片材中仅有一张片材产生纸张褶皱，也标记为“x”，而如果没有产生纸张褶皱，则标记为“o”。
[0136]
在以下条件下进行光泽度不均的评估。
[0137]
环境：高温高湿环境(30℃/80％rh)
[0138]
主体部分：生产量27ppm(a4)，
[0139]
处理速度：148mm/sec。
[0140]
片材(普通纸张)：由惠普制造的ltr尺寸“hp,brochure paper200glossy”(克重为200g/m2)的纸张在h/h环境下放置48小时以上。
[0141]
打印图像：全黑的图像
[0142]
判断是否发生光泽度不均：如果在统一的实心黑色图像上目视观察到光泽度不均，则标记为“x”，而如果没有目视观察到光泽度不均，则标记为“o”。
[0143]
表4表示比较例和第三示例性实施例的纸张褶皱的发生与光泽度不均之间的关系。
[0144]
表4：
[0145][0146]
由于比较例和第三示例性实施例都被构建成使得中心部分比纵向端部部分厚，因此纵向端部部分处的加压辊202的挤压量比纵向中心部分处的挤压量小并且片材输送速度更快。因此，由于在纵向端部方向上展开片材的力较高，因此在普通纸和薄纸中都没有发生纸张褶皱。由于在比较例中使用铝并且与刚性金属的接触性能较低，因此来自支撑部件3206的加压力不能均匀地传递至夹持部件204，从而导致光泽度不均。
[0147]
由于在第三示例性实施例中使用具有比金属低的弹性模量的聚酰亚胺树脂，因此与金属的接触性能良好。于是，由于来自支撑部件3206的加压力可以顺畅地传递至夹持部件204，因此没有发生光泽度不均。
[0148]
如上所述，通过在支撑部件3206与由金属制成的夹持部件204之间布置低弹性部件207，可以减少光泽度不均。低弹性部件207的厚度也被布置成使得低弹性部件207的轴向方向x上的中心部分207f的厚度h1比端部部分207g的厚度h2厚。换言之，作为弹性部件的低弹性部件207被布置成使得在加压方向z上的厚度从轴向方向x上的中心部分到两端部分逐渐变小。
[0149]
虽然在本示例性实施例中使用了具有2.3mm厚的纵向中心部分和2.0mm厚的纵向端部部分的低弹性部件207，但低弹性部件207需要具有一定的强度或更大的强度以减少夹持部分n内的压力不均。因此，低弹性部件207优选即使在其较薄的纵向部分处也具有1.0mm以上的厚度。
[0150]
改型例
[0151]
10a和10b示出了第三示例性实施例的改型例。在图10a和10b中示出的低弹性部件307的作为弹性部分的连接部分307a包括轴向方向x上的中心部分307f和轴向方向x上的端部部分307g。作为第二部分的中心部分307f和作为第一部分的端部部分307g在轴向方向x上位于彼此不同的位置处。更进一步，在轴向方向x中心部分307f上比端部部分307g更靠近连接部分307a的中心部分。
[0152]
然后，连接部分307a被布置成使得轴向方向x上的中心部分307f的厚度h11比端部部分307g的厚度h12薄。换言之，低弹性部件307的连接部分307a在加压方向z的厚度从中心部分到两端部分逐渐增加。因此，在夹持部分n处轴向方向x上的两端部分处的夹持宽度可以比中心部分处的夹持宽度增加得更多，并且夹持部分n的两端部分处的定影性能可以得到改善。
[0153]
第四示例性实施例
[0154]
接下来，将描述本公开的第四示例性实施例。第四示例性实施例是通过改变第三示例性实施例的支撑部件和低弹性部件而构造的。因此，将在省略与第三示例性实施例相同的构成元件的图示或用相同的附图标记指代所述构成元件的情况下来描述这些构成元件。
[0155]
如图11a和11b所示，支撑部件406在片材通过区域的整个长度上沿轴向方向x延伸，并且截面被形成为u形。支撑部件406包括在加压方向z上延伸的侧壁406b和406c、以及在片材输送方向y上延伸以连接这些侧壁406b和406c的连接部分406a。
[0156]
由聚酰亚胺树脂制成的低弹性部件407在片材通过区域的整个长度上沿轴向方向x延伸，并且截面被形成为u形以使得开口部分面对支撑部件406。然后，各低弹性部件407分别被附接至支撑部件406的侧壁406b和406c的边缘部分。分别附接至侧壁406b和406c的各低弹性部件407由相同的部件组成，并且下面将主要对侧壁406b和附接至侧壁406b的低弹性部件407进行描述。
[0157]
低弹性部件407包括在加压方向z上延伸的侧壁407b和407c、以及在片材输送方向y上延伸以连接这些侧壁407b和407c的连接部分407a(其作为弹性部分)。支撑部件406的侧壁406b包括与低弹性部件407的连接部分407a接触的接触表面406d。由于低弹性部件407的侧壁407b和407c夹持支撑部件406的侧壁406b，因此能够减少低弹性部件407在片材输送方向y上的位移。
[0158]
支撑部件406的接触表面406d在加压方向z上的高度在轴向方向x上的整个长度上不是恒定的。更具体地，接触表面406d包括轴向方向x上的中心部分406f和轴向方向x上的端部部分406g。作为第三部分的中心部分406f和作为第四部分的端部部分406g在轴向方向x上位于不同的位置处。就轴向方向x而言，中心部分406f比端部部分406g靠近支撑部件406的中心部分。
[0159]
于是，中心部分406f在加压方向z上比端部部分406g更靠近加压辊202的旋转轴202t(参见图8)。即，接触表面406d位于从轴向方向x上的中心部分406f到两端部分406g逐渐远离加压辊202的旋转轴202t的位置处。
[0160]
同时，低弹性部件407的连接部分407a在加压方向z上的厚度在轴向方向x上的整个长度上是恒定的。即，连接部分407a的厚度在其轴向方向x上的整个长度上是恒定的。
[0161]
在本示例性实施例中，支撑部件406的接触表面406d被布置成使得中心部分406f比端部部分406g凸出得更多，并且低弹性部件407的连接部分407a的厚度被制成是恒定的。因此，夹持部件204顺从支撑部件406的接触表面406d和低弹性部件407的形状。于是，加压辊202被中心部分向下隆起的夹持部件204按压，从而可以抑制纸张褶皱。
[0162]
由于低弹性部件407的连接部分407a的厚度被制成是恒定的，因此通过夹持部件204向支撑部件406逸出的热量在轴向方向x上会是均匀的，并且可以减少夹持部分n的定影性能在轴向方向x上的每个位置处的分散。同时，如果支撑部件406的接触表面406d的高度显著地变化，则低弹性部件407无法顺从这样的形状，因而有必要通过考虑低弹性部件407的挠性来优化接触表面406d的形状。
[0163]
改型例
[0164]
12a和12b示出了第四示例性实施例的改型例。支撑部件506包括具有多个台阶部的接触表面506d。因此，接触表面506d的形状不限于以恒定的曲率半径弯曲的形状，并且接触表面506d作为一个整体可以布置成使得中心部分比两端部分靠近加压辊202中的旋转轴202t。
[0165]
其他示例性实施例
[0166]
尽管在第一和第二示例性实施例中负载已经施加在轴向方向x上的两端部分上，但本公开不限于这样的构造。例如，负载可以在图5b所示位置的轴向方向x上的内侧处施加至支撑部件上。
[0167]
更进一步，第一示例性实施例可以与第二示例性实施例组合。例如，接触表面206a可以被构造成具有小于第一示例性实施例的曲率半径，并且加压辊2202具有曲率半径比第二示例性实施例小的反冠状辊部分2202r。然后，它们可以相互组合。
[0168]
虽然在第三和第四示例性实施例中使用耐热性高的聚酰亚胺树脂作为低弹性部件的材料，但本公开不限于这样的布置。例如，低弹性部件可以由例如含玻璃制气球状物的树脂(resin containing glass balloons)的高耐热性材料形成。通过使用耐热性高的材料，能够防止在升高定影装置的温度时来自卤素灯203的辐射热从夹持部件204逸出到支撑部件。因此，能够将辐射热有效地传递至夹持部分n并且加快定影装置的升温。
[0169]
更进一步，虽然在第三和第四示例性实施例中低弹性部件被构造成与支撑部件和夹持部件接触，但本公开不限于这样的布置。例如，可以形成凸缘部分以使得反射板3205面对支撑部件的接触表面，并且低弹性部件可以布置在凸缘部分与支撑部件之间。
[0170]
更进一步，虽然在第三和第四示例性实施例中低弹性部件已经被形成为具有两个侧壁和连接部分的截面呈u形，但本公开不限于这样的布置。例如，可以从低弹性部件中省略这两个侧壁。
[0171]
更进一步，在第三示例性实施例中低弹性部件207的连接部分207a已经被形成为使得厚度从轴向方向x上的中心部分到两端部分逐渐减小，但本公开不限于这样的布置。例如，连接部分207a可以被布置成使得厚度从中心部分到两端部分以多个步骤减少。
[0172]
第一至第四示例性实施例及其改型例可以彼此适当地组合。
[0173]
虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被给予最广泛的解释，以涵盖所有此类的修改以及同等的结构和功能。