1.该发明涉及一种定影装置及图像形成装置。
背景技术:2.以往,作为与定影装置有关的技术,例如已提出有专利文献1或2等中所公开的技术。
3.在专利文献1中构成为,在相对于弹性辊的旋转轴线铅垂的剖面上,板状发热体的中心位置位于比夹压(nip)部的中心更靠被记录材料传送方向上游侧,且板状发热体的被记录材料传送方向下游侧端部位于夹压部的夹压区内,被记录材料传送方向上游侧端部位于定影夹压部的夹压区外。
4.在专利文献2中构成为突出的加热体的滑动部端面边缘部的形状为r0.2以上。
5.专利文献1:日本特开2006-078578号公报
6.专利文献2:日本特开2006-292867号公报
技术实现要素:7.该发明的目的在于,与面状发热单元的与传送带内表面压接的沿传送带的移动方向的下游侧的边缘部的剖面形状形成为具有0.2mm以上的曲率半径的圆弧形状的情况相比,兼顾传送带的长寿命化及画质的提高。
8.方案1所述的发明为一种定影装置,其具备:
9.能够旋转的环状传送带;
10.面状发热单元,至少沿所述传送带的移动方向的下游侧的端部经由压接部压接于旋转体,与所述传送带的内表面接触的下游侧的边缘部的剖面形状形成为具有0.01mm以上且0.2mm以下的曲率半径的弯曲形状或遍及该尺寸切开有边缘部的形状;及
11.保持单元,配置于所述传送带的内部并以压接于所述旋转体的方式保持所述面状发热单元。
12.方案2所述的发明为方案1所述的定影装置,其中,所述面状发热单元的沿所述传送带的移动方向的下游侧的端部位于压接部的内部,沿所述传送带的移动方向的上游侧的端部位于压接部的外部。
13.方案3所述的发明为方案2所述的定影装置,其中,所述面状发热单元的与所述传送带内表面接触的下游侧的边缘部的剖面形状形成为具有0.01mm以上且0.05mm以下的曲率半径的弯曲形状或遍及该尺寸切开有边缘部的具有复数个角部的形状。
14.方案4所述的发明为方案1所述的定影装置,其中,所述面状发热单元通过将沿着与该面状发热单元的长度方向交叉的方向一体地形成的复数个所述面状发热单元的集合体隔着沿着长度方向形成于相邻的所述面状发热单元的边界的缺口槽分离来形成。
15.方案5所述的发明为方案4所述的定影装置,其中,所述面状发热单元的与所述传送带内表面接触的下游侧的边缘部进行切削或研磨加工。
16.方案6所述的发明为方案1所述的定影装置,其中,所述面状发热单元的沿所述传送带的移动方向的下游侧的端部对所述旋转体的压接量大于上游侧的端部对所述旋转体的压接量。
17.方案7所述的发明为方案6所述的定影装置,其中,所述保持单元位移到沿所述旋转体的旋转方向的上游侧而配置。
18.方案8所述的发明为一种图像形成装置,其具备:
19.图像形成单元,在记录媒体上形成图像;及
20.定影单元,对形成于所述记录媒体的图像进行定影,
21.所述图像形成装置使用了方案1至7中任一项所述的定影装置作为所述定影单元。
22.发明效果
23.根据本发明的第1方案,与面状发热单元的与传送带内表面压接的沿传送带的移动方向的下游侧的边缘部的剖面形状形成为具有0.2mm以上的曲率半径的圆弧形状的情况相比,能够兼顾传送带的长寿命化及画质的提高。
24.根据本发明的第2方案,与面状发热单元的沿传送带的移动方向的下游侧的端部位于压接部的外部的情况相比,能够实现画质的提高。
25.根据本发明的第3方案,与面状发热体与传送带内表面接触的下游侧的边缘部的剖面形状的曲率半径小于0.01mm或超过0.05mm的情况相比,能够抑制面状发热体的边缘部的加工量的同时,实现传送带的长寿命化及画质的提高。
26.根本发明的第4方案,与单独形成各面状发热单元的情况相比,能够降低制造成本。
27.根据本发明的第5方案,与面状发热单元的与传送带内表面接触的下游侧的边缘部通过切削或研磨加工以外来形成的情况相比,容易进行加工。
28.根据本发明的第6方案,与面状发热单元的沿传送带的移动方向的下游侧的端部对旋转体的压接量小于上游侧的端部对旋转体的压接量的情况相比,能够可靠地提高画质。
29.根据本发明的第7方案,与保持单元没有位移到沿旋转体的旋转方向的上游侧而配置的情况相比,能够容易将面状发热单元的压接量设定为所期望的状态。
30.根据本发明的第8方案,与未使用方案1至7中任一项所述的定影装置作为定影单元的情况相比,能够兼顾传送带的长寿命化及画质的提高。
附图说明
31.根据以下附图,对本发明的实施方式进行详细叙述。
32.图1是表示适用了该发明的实施方式1所涉及的定影装置的图像形成装置的整体结构图;
33.图2是表示该发明的实施方式1所涉及的定影装置的剖面结构图;
34.图3是表示加热带的剖面结构图;
35.图4是表示陶瓷加热器的发热部的平面结构图;
36.图5是表示该发明的实施方式1所涉及的定影装置的主要部分的剖面结构图;
37.图6是表示陶瓷加热器的制造工序的示意图;
38.图7是表示陶瓷加热器的边缘部的形状的放大图;
39.图8是表示定影夹压部中的加热带的变形的示意图;
40.图9是表示定影夹压部的位置与加热带表面的变形的关系的图表;
41.图10是表示陶瓷加热器的边缘部的形状的剖视图;
42.图11是表示实验结果的图表。
43.符号说明
44.1-图像形成装置,1a-图像形成装置主体,40-定影装置,42-加热带,43-加压辊,45-陶瓷加热器,452-发热部,456-陶瓷加热器的背面。
具体实施方式
45.以下,参考附图对该发明的实施方式进行说明。
46.[实施方式1]
[0047]
图1是表示适用了实施方式1所涉及的定影装置的图像形成装置的图。
[0048]
<图像形成装置的整体结构>
[0049]
实施方式1所涉及的图像形成装置1例如作为彩色打印机而构成。该图像形成装置1具备:形成用构成显影剂4的色调剂显影的色调剂图像的复数个图像生成装置10、分别保持由各图像生成装置10形成的色调剂图像并最终传送至二次转印到作为记录媒体的一例的记录纸张5的二次转印位置的中间转印装置20、容纳应供给到中间转印装置20的二次转印位置的所需记录纸张5并进行传送的供纸装置50及使由中间转印装置20二次转印的记录纸张5上的色调剂图像定影的定影装置40等。复数个图像生成装置10及中间转印装置20构成在记录纸张5上形成图像的图像形成部2。另外,图中的1a表示图像形成装置1的装置主体,该装置主体1a由支承结构部件、外装罩等形成。并且,图中的双点划线表示在装置主体1a内传送记录纸张5的主要传送路径。
[0050]
图像生成装置10由分别专门形成黄色(y)、品红色(m)、青色(c)及黑色(k)这4色的色调剂图像的4个图像生成装置10y、10m、10c、10k构成。这4个图像生成装置10(y、m、c、k)配置成在装置主体1a的内部空间中以倾斜的状态排成1列的状态。
[0051]
4个图像生成装置10由黄色(y)、品红色(m)及青色(c)的彩色的图像生成装置10(y、m、c)和黑色(k)的图像生成装置10k构成。黑色的图像生成装置10k配置于沿中间转印装置20的中间转印带21的移动方向b的最下游侧。在图像形成装置1中,作为图像形成模式,具备使彩色的图像生成装置10(y、m、c)及黑色(k)的图像生成装置10k工作来形成全色的图像的全色模式和仅使黑色(k)的图像生成装置10k工作来形成黑白(单色)的图像的黑白模式。
[0052]
如图1所示,各图像生成装置10(y、m、c、k)具备作为图像保持体的一例的旋转的感光鼓11,在该感光鼓11的周围主要配置有如下的作为色调剂图像形成单元的一例的各装置。主要的装置是使感光鼓11的能够形成图像的周面(图像保持面)充电为所需电位的充电装置12、向感光鼓11的充电的周面照射基于图像的信息(信号)的光来形成具有电位差的(各颜色用的)静电潜像的曝光装置13、将该静电潜像用对应的颜色(y、m、c、k)的显影剂4的色调剂进行显影而使其成为色调剂图像的显影装置14(y、m、c、k)、将该各色调剂图像转印到中间转印装置20的一次转印装置15(y、m、c、k)及去除并清扫残留附着于一次转印后的感光鼓11的图像保持面的色调剂等附着物的鼓清扫装置16(y、m、c、k)等。
[0053]
感光鼓11是在接地处理的圆筒状或圆柱状的基材的周面形成具有由感光材料构成的光导电性层(感光层)的图像保持面而成的。该感光鼓11被支承为从未图示的驱动装置被传递动力而沿箭头a所示的方向旋转。
[0054]
充电装置12由以与感光鼓11接触的状态配置的接触型的充电辊构成。充电用电压供给到充电装置12。作为充电用电压,在显影装置14进行反转显影的情况下,供给与从显影装置14供给的色调剂的充电极性相同的极性的电压或电流。另外,作为充电装置12,可以使用以非接触状态配置于感光鼓11的表面的格栅电晕管(scorotron)等非接触型的充电装置。
[0055]
曝光装置13由led打印头构成,该led打印头利用沿着感光鼓11的轴向排列的作为复数个发光元件的led(light emitting diode:发光二极管)向感光鼓11照射与图像信息相对应的光来形成静电潜像。另外,作为曝光装置13,也可以使用沿着感光鼓11的轴向偏向扫描根据图像信息而构成的激光束的曝光装置。
[0056]
显影装置14(y、m、c、k)均通过在形成有开口部和显影剂4的容纳室的框体140的内部配置保持显影剂4并传送至与感光鼓11相对向的显影区域的显影辊141、以一边搅拌显影剂4一边使其通过显影辊141的方式传送的2个螺旋输送器等搅拌传送部件142、143及限制保持于显影辊141的显影剂的量(层厚)的层厚限制部件144等而构成。在该显影装置14中,从未图示的电源装置向该显影辊141与感光鼓11之间供给显影用电压。并且,显影辊141或搅拌传送部件142、143被传递来自未图示的驱动装置的动力而沿所需方向旋转。而且,作为4色的显影剂4(y、m、c、k),使用包含非磁性色调剂和磁性载体的双组分显影剂。
[0057]
一次转印装置15(y、m、c、k)为具备一次转印辊的接触型的转印装置,该一次转印辊经由中间转印带21与感光鼓11的周围接触并旋转,并且被供给一次转印用电压。作为一次转印用电压,从未图示的电源装置供给显示出与色调剂的充电极性相反的极性的直流的电压。
[0058]
鼓清扫装置16由一部分开口的容器状的主体160、配置成以所需压力与一次转印后的感光鼓11的周面接触并且去除并清扫残留色调剂等附着物的清扫板161、回收由清扫板161去除的色调剂等附着物并以送出到未图示的回收系统的方式传送的螺旋输送器等送出部件162等构成。作为清扫板161,使用由橡胶等材料构成的板状的部件(例如刮刀)。
[0059]
如图1所示,中间转印装置20以存在于各图像生成装置10(y、m、c、k)的上方的位置的方式配置。该中间转印装置20主要由以下构成:一边通过感光鼓11与一次转印装置15(一次转印辊)之间的一次转印位置一边沿箭头b所示的方向旋转的中间转印带21、将中间转印带21从其内表面保持为所期望的状态并将其支承为旋转自如的复数个传送带支承辊22~27、配置于被传送带支承辊25支承的中间转印带21的外周面(图像保持面)侧并将中间转印带21上的色调剂图像二次转印到记录纸张5的作为二次转印单元的一例的二次转印装置30及去除并清扫通过二次转印装置30之后残留附着于中间转印带21的外周面的色调剂、纸粉等附着物的传送带清扫装置28。
[0060]
作为中间转印带21,例如使用由在聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂等合成树脂中分散炭黑等电阻调节剂等而成的材料制作的环状传送带。并且,传送带支承辊22作为兼作传送带清扫装置28的对置辊的由未图示的驱动装置旋转驱动的驱动辊而构成,传送带支承辊23作为形成中间转印带21的图像形成面的表面露出辊(face-out roll)而构成,传送带支承
辊24作为对中间转印带21赋予张力的张力赋予辊而构成,传送带支承辊25作为与二次转印装置30对置的对置辊而构成,传送带支承辊26、27作为支承中间转印带21的行进位置的从动辊而构成。
[0061]
如图1所示,二次转印装置30为具备二次转印辊31的接触型的转印装置,该二次转印辊31在作为被中间转印装置20中的传送带支承辊25支承的中间转印带21的外周面部分的二次转印位置与中间转印带21的周面接触并旋转,并且被供给二次转印用电压。并且,显示出与色调剂的充电极性相反的极性或相同的极性的直流的电压作为二次转印用电压从未图示的电源装置供给到二次转印辊31或中间转印装置20的传送带支承辊25。
[0062]
定影装置40通过在形成有记录纸张5的导入口及排出口的框体41的内部配置沿箭头所示的方向旋转并且由加热单元加热成表面温度保持在规定的温度的加热带42、以大致沿该加热带42的轴向的状态在规定的压力下接触并从动旋转的加压辊43等而构成。在该定影装置40中,加热带42与加压辊43接触的接触部成为进行所需定影处理(加热及加压)的定影处理部。另外,关于定影装置40,将在后面详细叙述。
[0063]
供纸装置50以存在于图像生成装置10(y、m、c、k)的下侧位置的方式配置。该供纸装置50主要由以下构成:以装载有所期望的尺寸、种类等的记录纸张5的状态容纳的单个(或复数个)纸张容纳体51、从纸张容纳体51一张一张地送出记录纸张5的送出装置52、53。纸张容纳体51例如安装成能够向装置主体1a的正面(使用者操作时相对向的侧面)侧拉出。
[0064]
作为记录纸张5,例如可以举出电子照相方式的复印机、打印机等中所使用的普通纸或描图纸等薄纸、或ohp片等。为了进一步提高定影后的图像表面的平滑性,例如记录纸张5的表面也优选尽可能平滑,例如能够优选使用用树脂等涂布了普通纸的表面的涂层纸、印刷用的铜版纸等基重相对大的所谓的厚纸等。
[0065]
在供纸装置50与二次转印装置30之间设置有由将从供纸装置50送出的记录纸张5传送至二次转印位置的单个或复数个纸张传送辊对54或传送引导件55构成的供纸传送路径56。在供纸传送路径56上配置于二次转印位置的紧跟前位置的纸张传送辊对54例如作为调整记录纸张5的传送时期的辊(配准辊)而构成。并且,在二次转印装置30与定影装置40之间设置有用于将从二次转印装置30送出的二次转印后的记录纸张5传送至定影装置40的纸张传送路径57。另外,在靠近形成于图像形成装置1的装置主体1a的纸张排出口的部分设置有具备用于将从定影装置40由出口辊36送出的定影后的记录纸张5排出到装置主体1a的上部的纸张排出部58的排纸辊对59a的排出传送路径59。
[0066]
图1中,符号200表示总括控制图像形成装置1的动作的控制装置。控制装置200具备未图示的cpu(central processing unit:中央处理器)或rom(read only memory:只读存储器)、ram(random access memory:随机存取存储器)或连接这些cpu或rom等的总线、通信接口等。并且,符号201表示图像形成装置1与外部的设备进行通信的通信部,202表示处理经由通信部201输入的图像信息的图像处理部。
[0067]
<图像形成装置的动作>
[0068]
以下,对基于图像形成装置1的基本的图像形成动作进行说明。
[0069]
在此,首先,对使用所述4个图像生成装置10(y、m、c、k)形成将4色(y、m、c、k)的色调剂图像组合而构成的全色图像的全色模式下的动作进行说明。
[0070]
若图像形成装置1从未图示的个人计算机或图像读取装置等经由通信部201接收
图像信息及请求全色的图像形成动作(打印)的指令信息,则控制装置200启动4个图像生成装置10(y、m、c、k)、中间转印装置20、二次转印装置30、定影装置40等。
[0071]
然后,在各图像生成装置10(y、m、c、k)中,如图1所示,首先,各感光鼓11沿箭头a所示的方向旋转,各充电装置12使各感光鼓11的表面分别充电成所需极性(在实施方式1中为负极性)及电位。接着,曝光装置13对充电后的感光鼓11的表面照射光来在该表面分别形成由所需电位差构成的各颜色成分的静电潜像,该光是根据将输入到图像形成装置1的图像的信息由图像处理部202转换为各颜色成分(y、m、c、k)而得到的图像的信号来发出的。
[0072]
接着,各图像生成装置10(y、m、c、k)从显影辊141对形成于感光鼓11的各颜色成分的静电潜像分别供给充电为所需极性(负极性)的对应的颜色(y、m、c、k)的色调剂并使其静电附着来进行显影。通过该显影,形成于各感光鼓11的各颜色成分的静电潜像作为由其对应的颜色的色调剂分别显影的4色(y、m、c、k)的色调剂图像而被显影化。
[0073]
接着,若形成于各图像生成装置10(y、m、c、k)的感光鼓11上的各颜色的色调剂图像传送至一次转印位置,则一次转印装置15(y、m、c、k)将该各颜色的色调剂图像以依次重合于中间转印装置20的沿箭头b所示的方向旋转的中间转印带21的状态一次转印。
[0074]
并且,在一次转印结束的各图像生成装置10(y、m、c、k)中,鼓清扫装置16刮取去除附着物来清扫感光鼓11的表面。由此,各图像生成装置10(y、m、c、k)成为能够进行下一个图像生成动作的状态。
[0075]
接着,在中间转印装置20中,保持通过中间转印带21的旋转而一次转印的色调剂图像并传送至二次转印位置。另一方面,在供纸装置50中,配合图像生成动作而将所需记录纸张5送出到供纸传送路径56。在供纸传送路径56上,作为配准辊的纸张传送辊对54配合转印时期将记录纸张5送出并供给到二次转印位置。
[0076]
在二次转印位置,二次转印装置30将中间转印带21上的色调剂图像总括地二次转印到记录纸张5。并且,在二次转印结束的中间转印装置20中,传送带清扫装置28去除并清扫残留于二次转印后的中间转印带21的表面的色调剂等附着物。
[0077]
接着,二次转印有色调剂图像的记录纸张5从中间转印带21剥离之后经由纸张传送路径57传送至定影装置40。在定影装置40中,使二次转印后的记录纸张5导入到旋转的加热带42与加压辊43之间的接触部并使其通过,由此进行所需定影处理(加热及加压)而使未定影的色调剂图像定影在记录纸张5。最后,定影结束之后的记录纸张5由排纸辊对59a例如排出到设置于装置主体1a的上部的纸张排出部58。
[0078]
通过以上动作,输出形成有将4色的色调剂图像组合而构成的全色图像的记录纸张5。
[0079]
<定影装置的结构>
[0080]
图2是表示该实施方式1所涉及的定影装置的剖面结构图。
[0081]
如图2所示,定影装置40大致区分为具有作为旋转的环状传送带的一例的加热带42的加热单元44和压接于加热单元44的作为旋转体的一例的加压辊43。在加热带42与加压辊43之间形成有使保持有作为未定影图像的一例的未定影色调剂图像t的作为记录媒体的一例的记录纸张5通过的区域即作为压接部的一例的定影夹压部n。另外,记录纸张5以沿与传送方向交叉的方向的中央为基准(所谓的中央配准)被传送。
[0082]
如图1所示,定影装置40在沿着铅垂方向从下方朝向上方传送记录纸张5的纸张传
送路径57上对沿着延长方向传送的记录纸张5实施定影处理,因此加热带42和加压辊43以沿着大致水平方向对置的方式配置,但在图2中,为了方便起见,沿着上下方向图示了加热带42和加压辊43。
[0083]
如图2所示,加热单元44具备:加热带42、配置于加热带42的内部并对加热带42进行加热的作为面状发热单元(面状发热体)的一例的陶瓷加热器45、同样配置于加热带42的内部并以经由加热带42压接于加压辊43的表面的方式保持陶瓷加热器45的作为保持单元的一例的保持部件46、同样配置于加热带42的内部并以将保持部件46压接于加压辊43的方式进行支承的作为支承单元的一例的支承部件47及沿着长度方向配置于加热带42的内部并可旋转地引导加热带42的引导部件48等。
[0084]
另外,就作为面状发热单元的一例的陶瓷加热器45而言,发热部本身无需为面状,即使发热部形成为直线状,只要对加热带42进行加热的陶瓷加热器45的下端面(加热面)为面状即可。并且,陶瓷加热器45的下端面(加热面)无需为平面,也可以为曲面形状。
[0085]
加热带42由具有挠性的材料构成,作为安装前的状态即自由形状为薄壁圆筒形的环状传送带而构成。如图3所示,加热带42具备:配置于陶瓷加热器45侧的基材层421、经由粘接层422包覆在基材层421的表面的弹性体层423及直接或经由未图示的粘接层包覆在弹性体层423的表面的表面层424。基材层421以聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺等具有耐热性的合成树脂为主成分而形成。弹性体层423由具有耐热性的硅酮橡胶或氟橡胶等弹性体构成。表面层424由全氟烷氧基烷烃(pfa)或聚四氟乙烯(ptfe)等形成。加热带42例如其厚度能够设定为50~200μm左右。
[0086]
基材层421根据需要以聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺等具有耐热性的合成树脂为主成分,为了提高加热带42的热传导性等特性而配合碳纳米管或碳纤维、或玻璃纤维等填充材料。作为填充材料,从高热传导性及低动摩擦系数、耐磨性的观点考虑,例如优选碳纳米管。
[0087]
如图4及图5所示,陶瓷加热器45具备:陶瓷制的基板451、在基板451的表面上沿着长度方向以直线状形成有复数根的第1发热部4521至第3发热部4523、用于向第1发热部4521至第3发热部4523单独地通电的第1电极4531至第3电极4533、用于向第1发热部4521至第3发热部4523的另一端部共同通电的共同电极454及至少包覆第1发热器4521至第3发热部4523的表面的由玻璃等构成的包覆层455。
[0088]
保持部件46例如由通过注射成型等以所需形状一体成型的具有耐热性的合成树脂构成。作为具有耐热性的合成树脂,例如可以举出液晶聚合物(lcp)、聚醚醚酮(peek)、聚苯硫醚(pps)、聚醚砜(pes)、聚酰胺酰亚胺(pai)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚氯三氟乙烯(pctfe)、聚偏二氟乙烯(pvdf)或它们的复合材料等。
[0089]
保持部件46具有支承用框部461(参考图5),该支承用框部461在定影夹压部n以将陶瓷加热器45经由加热带42加压于加压辊43的方式进行支承,且由与陶瓷加热器45的平面形状对应的细长的矩形框体构成。保持部件46配设成长于加热带42的沿长度方向的总长。
[0090]
如图2所示,在保持部件46中,在定影夹压部n的沿加热带42的旋转方向的上游侧设置有第1引导部462,该第1引导部462将加热带42引导到定影夹压部n,且剖面形状形成为曲面形状。保持部件46的下端面463形成为平面形状。保持部件46的位于沿加热带42的旋转方向的下游侧的下端面463形成为与陶瓷加热器45的表面形成大致同一平面。并且,在保持
部件46中,在与定影夹压部n的沿加热带42的旋转方向的下游侧相邻的位置设置有剖面形状形成为曲面形状的第2引导部464,该第2引导部464与通过了定影夹压部n的加热带42的内表面接触而将其引导为大致恢复自由形状。
[0091]
并且,在保持部件46中,以支承部件47的第1垂直板部471及第2垂直板部472的前端抵接于与定影夹压部n相反的一侧的面的状态保持支承部件47的抵接部465、466设置于沿加热带42的旋转方向的上游侧及下游侧。
[0092]
如图2所示,支承部件47例如由不锈钢或铝、或钢铁等金属制的板材料构成。支承部件47具备在定影夹压部n的沿加热带42的旋转方向的上游侧及下游侧相对于陶瓷加热器45的表面分别大致垂直地配置的第1垂直板部471及第2垂直板部472。
[0093]
引导部件48在加热带42的内部沿着该加热带42的长度方向形成为朝下的大致u字形状。引导部件48与保持部件46一同安装于支承部件47。为了降低加热带42与陶瓷加热器45的滑动阻力,在引导部件48的外周面设置有由含浸了硅油或润滑脂等润滑剂的毛毡等构成的润滑剂保持部件f。
[0094]
并且,在引导部件48的沿长度方向的两端部分别设置有限制向沿与加热带42的移动方向交叉的方向的长度方向移动的凸缘部481。
[0095]
加热带42利用以与陶瓷加热器45与定影夹压部n相反的一侧的面接触的方式配置的温度传感器49来检测定影夹压部n的温度。如上所述,陶瓷加热器45具备沿长度方向的发热区域不同的第1发热部4521至第3发热部4523。因此,对应于第1发热部4521至第3发热部4523而沿着陶瓷加热器45的长度方向配置有复数个(例如,3个)温度传感器49。加热带42根据温度传感器49的检测结果,利用未图示的温度控制电路来控制向陶瓷加热器45的第1发热部4521至第3发热部4523各自的通电,由此定影夹压部n与记录纸张5的尺寸对应地被加热为所需定影温度(例如,200~230℃左右)。
[0096]
如图2所示,加压辊43具有:由不锈钢或铝、或铁(薄壁高张力钢管)等金属构成的圆柱形状或圆筒形状的芯棒431、相对较厚地包覆在芯棒431的外周的由硅酮橡胶或氟橡胶等具有耐热性的弹性体构成的弹性体层432及较薄地包覆在弹性体层432的表面的由聚四氟乙烯(ptfe)或全氟烷氧基烷烃(pfa)等构成的脱模层433。另外,在加压辊43的内部根据需要可以配置由卤素灯等构成的加热单元(加热源)。
[0097]
加压辊43的沿其长度方向(轴向)的芯棒431的两端部经由轴承部件可旋转地支承于定影装置40的未图示的装置壳体的框架。加压辊43以所需压力压接于加热单元44。加压辊43经由安装于兼作旋转轴的芯棒431的沿轴向的一端部的未图示的驱动齿轮,通过驱动装置沿着箭头c方向以所需速度旋转驱动。另外,加热带42压接于旋转驱动的加压辊43而从动旋转。
[0098]
在如上述那样构成的在定影装置40中,如图6所示,通过一体地形成复数个陶瓷加热器45之后,将相邻的陶瓷加热器45相互分离来形成。
[0099]
因此,如图7中放大所示,在各陶瓷加热器45表面的与加热带42的内表面接触的沿宽度方向的角部存在微小的缺口或毛刺。
[0100]
如此,具有如下技术课题:若在陶瓷加热器45表面的沿宽度方向的角部存在微小的缺口或毛刺,则在加热带42环绕移动期间,该加热带42的内表面因陶瓷加热器45表面的微小的缺口或毛刺而发生损伤,加热带42的寿命下降。
[0101]
因此,为了解决这种技术课题,已提出了在现有的定影装置40中构成为突出的加热体的滑动部端面边缘部的形状为r0.2以上(专利文献2)。
[0102]
然而,由本发明人等明确了在现有的定影装置40中构成为突出的加热体的滑动部端面边缘部的形状为r0.2以上时,新产生如下技术课题。
[0103]
如图1所示,在二次转印位置转印了由球形状的微细粉末构成的色调剂图像t的记录纸张5随着加热带42的旋转而进入定影装置40的定影夹压部n。
[0104]
在定影夹压部n,加压辊43经由保持有色调剂图像t的记录纸张5及加热带42压接于陶瓷加热器45。因此,如图8所示,形成于加压辊43的表面的弹性体层432通过压接于陶瓷加热器45的表面而由原来的形状即剖面圆形变形为大致平面形状。其结果,加压辊43表面的弹性体层432的沿其周向的长度即周长由剖面圆形变形为大致平面形状,由此沿着周向被压缩而变短。随之,与加压辊43一同压接于陶瓷加热器45的表面的加热带42的弹性体层423也与加压辊43的弹性体层432同样地沿周向的长度压缩。进而,保持于与加热带42的表面接触的记录纸张5的色调剂图像也以沿着移动方向被压缩的状态通过定影夹压部n。
[0105]
即,保持于记录纸张5的色调剂图像在通过定影夹压部n的期间由于陶瓷加热器45的热及来自加压辊43的按压力而被加热至玻璃化转变温度以上并被加压而成为软化或熔融的状态,并且在沿着移动方向压缩的状态下相邻的色调剂粒子彼此凝集并通过定影夹压部n。
[0106]
然后,保持于记录纸张5的色调剂图像在通过定影夹压部n之后,被急剧消除沿着移动方向压缩的状态,被加热加压而凝集的色调剂图像成为沿着移动方向伸长的状态,由此作为良好画质的图像而定影在记录纸张5上。
[0107]
相对于此,通过本发明人等的研究明确了,当在现有的定影装置40中构成为突出的加热体的滑动部端面边缘部的形状为r0.2以上时,在作为加热体的陶瓷加热器45的角部会形成r0.2以上这样的曲率半径大的r形状,因此如图8及图9所示,会新产生记录纸张5通过定影夹压部n之后的沿移动方向的伸长作用不充分起作用而难以得到良好画质的图像的课题。
[0108]
因此,该实施方式1所涉及的定影装置40构成为具备面状发热单元,该面状发热单元的至少沿所述传送带的移动方向的下游侧的端部经由压接部压接于旋转体,与所述传送带的内表面接触的下游侧的边缘部的剖面形状形成为具有0.01mm以上且0.2mm以下的曲率半径的弯曲形状或遍及该尺寸切开有边缘部的形状。例如优选与传送带的内表面接触的下游侧的边缘部的剖面形状形成为具有小于0.2mm的曲率半径的弯曲形状或遍及该尺寸切开有边缘部的形状。
[0109]
如图6所示,陶瓷加热器45通过在同一个陶瓷制的基板451上同时形成复数个陶瓷加热器45之后,各陶瓷加热器45沿着宽度方向与相邻的其他陶瓷加热器45分离来制造。
[0110]
此时,如图7所示,各陶瓷加热器45必然在位于其表面的与相邻的其他陶瓷加热器45的角部产生微小缺口或毛刺。
[0111]
因此,如图10所示,各陶瓷加热器45通过研磨或切削等机械加工或者蚀刻等化学处理来实施使与加热带42的内表面接触的下游侧的边缘部的剖面形状成为r形状或c形状的加工处理。
[0112]
此时,在对各陶瓷加热器45的与加热带42的内表面接触的位于下游侧的边缘部的
剖面形状进行成为r形状或c形状的加工处理时,本发明人等为了得知加工处理为哪种程度的r形状或c形状,才能得到上述加热带42的长寿命化和良好画质的图像而进行了各种实验。
[0113]
在实验中,将陶瓷加热器45的边缘部的剖面形状加工为r形状时,将r形状的曲率半径改变为0.005mm、0.01mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm而测量加热带42的寿命,并且通过目视确认了定影在记录纸张5的图像的画质。另外,陶瓷加热器45的边缘部的剖面形状中的r形状的大小使用asaka riken co.,ltd.的激光形状测定机“roll2000”进行了测定。
[0114]
为了使加热带42在所需寿命之前不发生断裂等而维持功能,需要抑制由于加热器边缘部的毛刺或缺口等而产生的加热带内面的损伤。用keyence corporation制造的“vk-k100”测定使a4尺寸的普通纸5万张通过已加热的定影夹压部之后的陶瓷加热器滑擦的加热带内表面的周向刮痕的深度,若以深度3μm为基准,为基准以下的深度,则认为能够实现所需寿命,当比基准深时,认为无法实现所需寿命。
[0115]
并且,关于定影在记录纸张5的图像的画质,按照申请人的公司内采用的画质评价基准,当没有问题时评价为〇,画质看似略微下降,但实际使用中没有问题时评价为
△
,画质的下降明显,存在实际使用中的问题时评价为
×
。
[0116]
图11是表示上述实验的结果的图表。
[0117]
由该图11明确可知,当陶瓷加热器45的边缘部的r形状为0.005mm时,画质良好,但发生加热带42的寿命下降,从传送带可靠性的观点考虑,判断为
×
。
[0118]
并且,当陶瓷加热器45的边缘部的r形状为0.01mm~0.2mm时,从传送带可靠性及画质的观点考虑为良好,但当r形状为0.2mm时,画质看似略微下降。
[0119]
因此,陶瓷加热器45的边缘部的r形状例如优选在0.01mm~0.2mm的范围内,尤其进一步优选在0.01mm~0.1mm的范围内。
[0120]
另一方面,当陶瓷加热器45的边缘部的r形状为0.3mm时,从传送带可靠性的观点考虑为良好,但画质的下降看似明显,判断为不合格。
[0121]
<定影装置的动作>
[0122]
在该实施方式1所涉及的定影装置中,与面状发热单元的与传送带内表面压接的沿传送带的移动方向的下游侧的边缘部的剖面形状形成为具有0.2mm以上的曲率半径的圆弧形状的情况相比,能够以如下方式兼顾传送带的长寿命化及画质的提高。
[0123]
即,在该实施方式1所涉及的定影装置40中,如图2所示,通过将保持有未定影色调剂图像t的记录纸张5导入定影夹压部n,利用经由加热带42的来自陶瓷加热器45的热及加压辊43的加压力进行加热加压来实施定影处理。
[0124]
此时,在定影夹压部n,加压辊43经由保持有色调剂图像t的记录纸张5及加热带42压接于陶瓷加热器45。因此,如图8所示,形成于加压辊43的表面的弹性体层432通过压接于陶瓷加热器45的表面而由原来的形状即剖面圆形变形为大致平面形状。其结果,加压辊43表面的弹性体层432的沿其周向的长度即周长由剖面圆形变形为大致平面形状,由此沿着周向被压缩而变短。随之,与加压辊43一同压接于陶瓷加热器45的表面的加热带42的弹性体层423也与加压辊43的弹性体层432同样地沿周向的长度压缩。进而,保持于与加热带42的表面接触的记录纸张5的色调剂图像也以沿着移动方向压缩的状态通过定影夹压部n。
[0125]
即,保持于记录纸张5的色调剂图像在通过定影夹压部n的期间由于陶瓷加热器45
的热及来自加压辊43的按压力而被加热至玻璃化转变温度以上并被加压而成为软化或熔融的状态,并且在沿着移动方向压缩的状态下相邻的色调剂粒子彼此凝集并通过定影夹压部n。
[0126]
然后,保持于记录纸张5的色调剂图像在通过定影夹压部n之后,被急剧消除沿着移动方向压缩的状态,被加热加压而凝集的色调剂图像成为沿着移动方向伸长的状态,由此作为良好画质的图像而定影在记录纸张5上。
[0127]
在该实施方式1所涉及的定影装置40中构成为陶瓷加热器45的沿加热带42的移动方向的下游侧端部的边缘部的形状在0.01mm~0.2mm的范围内。
[0128]
因此,如图7所示,在陶瓷加热器45的沿加热带42的移动方向的下游侧端部的边缘部不存在微小缺口或毛刺,因此与陶瓷加热器45的边缘部接触的加热带42不会受到损伤,能够实现加热带42的长寿命化。
[0129]
并且,在该实施方式1所涉及的定影装置40中,陶瓷加热器45的边缘部的形状满足0.01mm~0.2mm的范围。
[0130]
因此,不会如陶瓷加热器45的边缘部为r0.2以上的情况那样,存在记录纸张5通过定影夹压部n之后的沿移动方向的伸长作用不充分起作用而难以得到良好画质的图像的情况,可良好地维持定影在记录纸张5上的色调剂图像t的画质。
[0131]
另外,在所述实施方式中,对使用陶瓷加热器作为面状发热单元的情况进行了说明,但作为面状发热单元,并不限定于陶瓷加热器,只要在定影夹压部n如文字那样以面状发热即可。
[0132]
并且,在所述实施方式中,对使用加压辊作为加压单元的情况进行了说明,但也可以使用加压带作为加压单元。
[0133]
并且,本发明以电子照相方式的图像形成装置进行了说明,但并不限于电子照相方式的图像形成装置,例如也能够适用于与保持由油墨形成的未干燥层的图像(未定影的油墨图像)而被传送的纸张接触并将该未定影油墨图像定影在纸张上的喷墨方式的图像形成装置等。
[0134]
上述本发明的实施方式是以例示及说明为目的而提供的。另外,本发明的实施方式并不全面详尽地包括本发明,并且并不将本发明限定于所公开的方式。很显然,对本发明所属的领域中的技术人员而言,各种变形及变更是自知之明的。本实施方式是为了最容易理解地说明本发明的原理及其应用而选择并说明的。由此,本技术领域中的其他技术人员能够通过对假定为各种实施方式的特定使用最优化的各种变形例来理解本发明。本发明的范围由以上的权利要求书及其等同物来定义。