專利名稱：定影單元和圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及定影單元和圖像形成裝置。
背景技術：
迄今已經存在JP-A-2010-2691、JP-A-2005-U8200 和 JP-A-2005-77880 中披露的已知定影單元。例如，JP-A-20104691已經披露了這樣一種技術即，使得均熱輥與加壓輥形成接觸，并且基于均熱輥的溫度來控制定影操作。JP-A-2005-128200已經披露了這樣一種技術即，對具有加熱源的加熱輥的溫度進行測量，并且基于測量到的溫度的結果來控制加熱源。JP-A-2005-77880已經披露了一種定影單元，所述定影單元包括環形帶；加熱單元，其加熱所述環形帶；加壓單元，其向環形帶的外周施加壓力以形成定影咬合部分；以及均熱單元，其與環形帶形成接觸以使環形帶的寬度方向的溫度均勻化。
發明內容
本發明提供能夠抑制加壓部件的溫度下降的定影單元和圖像形成裝置。本發明的第一構造是一種定影單元，所述定影單元包括定影部件；加壓部件，其在擠壓所述定影部件的同時旋轉；定影部分，定影部分，其為所述定影部件與所述加壓部件之間的接觸部分并且在記錄介質上進行定影；以及均溫部件，其沿著所述加壓部件的旋轉方向在所述定影部分的下游側以及在比所述記錄介質的軸向長度長的區域上抵靠所述加壓部件，所述記錄介質的軸向垂直于所述記錄介質的傳送方向。本發明的第二構造是一種定影單元，所述定影單元包括定影部件；加壓部件，其在擠壓所述定影部件的同時旋轉；定影部分，其為所述定影部件與所述加壓部件之間的接觸部分并且在記錄介質上進行定影；以及均溫部件，其沿著所述加壓部件的旋轉方向在所述定影部分的下游側抵靠所述加壓部件，并且將熱量從所述加壓部件與所述記錄介質的非接觸區域軸向地傳送到所述加壓部件與所述記錄介質的接觸區域，以使所述非接觸區域和所述接觸區域之間的表面溫度均勻化。本發明的第三構造是根據第一或第二構造所述的定影單元，還包括加熱單元，其加熱所述定影部件，其中當所述記錄介質穿過所述定影部分時，在所述定影部件與所述記錄介質的接觸區域的軸向外側的部分中的表面溫度被設定得比所述定影部件的所述接觸區域中的表面溫度高。本發明的第四構造是根據第一或第二構造所述的定影單元，還包括加熱單元，其加熱所述定影部件，其中當所述記錄介質穿過所述定影部分時，在所述定影部件與所述記錄介質的接觸區域的軸向外側的部分中的表面溫度被設定得比所述定影部件的所述接觸區域中的表面溫度低。本發明的第五構造是根據第一至第四構造中的任一構造所述的定影單元，還包括噴送單元，其向所述加壓部件噴送空氣。
本發明的第六構造是根據第一至第五構造中的任一構造所述的定影單元，所述定影部件包括支撐部件，其與所述加壓部件相對地旋轉；以及環形帶狀主體，其在所述支撐部件之間拉伸。本發明的第七構造是一種圖像形成裝置，包括圖像形成部分，其在記錄介質上形成圖像；以及根據第一至第六構造中的任一構造所述的定影單元，通過所述定影單元將形成在所述記錄介質上的所述圖像定影到所述記錄介質上。根據本發明的第一構造，可以抑制加壓部件的溫度下降。根據本發明的第二構造，可以抑制加壓部件的溫度下降。根據本發明的第三構造，與不提供該構造的情況相比，可以有效地抑制加壓部件的溫度下降。根據本發明的第四構造，當在記錄介質上進行定影時，可以抑制由于薄記錄介質中含有的水蒸汽的膨脹引起的圖像的顆粒化。根據本發明的第五構造，當將記錄介質從薄記錄介質更換成厚記錄介質時，可以抑制由于薄記錄介質中含有的水蒸汽的膨脹引起的圖像的顆粒化。根據本發明的第六構造，當將記錄介質更換成具有小軸向尺寸的記錄介質時，可以抑制圖像的不均勻光澤度。根據本發明的第七構造，可以提供一種能夠抑制加壓部件的溫度下降的圖像形成
直ο
基于下列附圖，詳細地說明本發明的示例性實施例，其中圖1是示出根據本發明示例性實施例的圖像形成裝置的整體的示意圖；圖2是示出根據本發明示例性實施例的定影單元的整體的示意圖；圖3是示出根據本發明示例性實施例的定影單元的主要部分的剖視圖；圖4是示出根據本發明示例性實施例的變型例的定影單元的主要部分的剖視圖； 以及圖5是示出根據本發明示例性實施例的變型例的定影單元的整體的示意圖。
具體實施例方式(1)圖像形成裝置的基本構造和操作如圖1所示，該圖像形成裝置1基于通過讀取文檔所獲得的彩色圖像信息或從諸如個人計算機的圖像數據輸入裝置發送的彩色圖像信息來執行圖像處理，并且通過電子照相法在片材P上形成彩色圖像。片材P為記錄介質的實例。記錄介質的實例包括諸如OHP 片材的樹脂片材以及紙張。圖像形成裝置1具有作為圖像形成部分的實例的圖像形成單元10Y、10M、10C和 10K，所述圖像形成部分用于形成各種顏色，即黃色(Y)、品紅色(M)、藍綠色(青色)(C)和黑色⑷的色調劑圖像。圖像形成單元10Y、10MU0C和IOK相對于由支承輥34和多個輥 32拉伸的環形中間轉印帶30的行進方向以所命名的順序連續地排列。另外，中間轉印帶 30穿過作為構成各個圖像形成單元10Y、10MU0C和IOK的圖像保持體的感光鼓12和與感光鼓12相對布置的一次轉印輥16之間，以及支承輥34和作為與支承輥34接觸的圖像轉印部分的二次轉印輥36之間。此外，圍繞各個感光鼓12設置充電器22、曝光單元14、顯影單元15和感光體清潔器20。充電器22對感光鼓12的表面進行均勻地充電。曝光單元14用作利用光照射感光鼓12的表面以在感光鼓12的表面上形成靜電潛像的曝光單元。顯影單元15使用色調劑使靜電潛像可視化以形成色調劑圖像。感光體清潔器20去除感光鼓12的表面上的轉印殘余色調劑等。供紙單元41布置在圖像形成裝置1的下部中。用于拾取堆疊的片材P中的最上一張的拾取輥42布置在供紙單元41的左端部的上方。在拾取輥42的左側，導向件等使傳送路徑向上彎曲。成對傳送輥43布置在傳送路徑的向上彎曲部分的下游側。導向件等使傳送路徑進一步向右彎曲，并且成對傳送輥43布置在傳送路徑的右彎曲部分的下游側。成對的配準輥44用于使片材P暫停并且校正片材P的傾斜狀態，并且布置在成對傳送輥43 的下游側。上述成對的支承輥34和二次轉印輥36布置在成對配準輥44的下游側。在成對的支承輥34和二次轉印輥36的右側上布置有定影單元60，傳送帶45被置于成對的支承輥34和二次轉印輥36與定影單元60之間。成對輸出輥46和輸出導向件47布置在定影單元60的下游側。后面將詳細地說明定影單元60的構造。接下來，將代表性地說明由用于形成黃色色調劑圖像的圖像形成單元IOY所執行的圖像形成操作。由充電器22對設置在圖像形成單元IOY中的感光鼓12的表面進行均勻地充電。 然后，曝光單元14基于圖像數據將光束發射到感光鼓12上以執行與黃色圖像對應的曝光。 因此，在感光鼓12的表面上形成與黃色圖像對應的靜電潛像。使用保持在顯影單元15的顯影輥18上的色調劑對感光鼓12上與黃色圖像對應的靜電潛像進行顯影以形成黃色色調劑圖像。通過一次轉印輥16的壓力和施加到一次轉印輥16上的轉印偏壓的靜電引力將黃色色調劑圖像一次轉印到中間轉印帶30上。在這種一次轉印中，黃色色調劑圖像沒有被完全地轉印到中間轉印帶30上，而是部分地殘留在感光鼓12上。另外，色調劑中的外部添加劑等也粘附到感光鼓12的表面上。 一次轉印之后的感光鼓12經過與感光體清潔器20相對的位置，以去除感光鼓12上的轉印殘余色調劑等。此后，通過充電器22對感光鼓12的表面再次充電以用于下一個圖像形成循環。另夕卜，在圖像形成裝置1中，在各個彩色圖像形成單元10Y、10MU0C和IOK中按如下定時執行與上述圖像形成處理相同的圖像形成處理在該定時中考慮到了圖像形成單元 10Y、10M、10C和IOK中的相鄰圖像形成單元之間的相對位置間隙。因此，各種顏色Y、M、C 和K的色調劑圖像順序地疊加在中間轉印帶30上，以便在中間轉印帶30上形成多色色調劑圖像。然后，通過施加有轉印偏壓的二次轉印輥36的靜電引力將多色色調劑圖像從中間轉印帶30 —同轉印到片材P上，所述片材P例如經由拾取輥42和成對傳送輥43從供紙單元41傳送，并且在由配準輥44確定的傳送定時到達二次轉印輥36。由帶清潔器33來回收未轉印到片材P而殘留在中間轉印帶30上的色調劑等。此外，已從中間轉印帶30轉印有多色色調劑圖像的片材P被傳送到定影單元60，所述定影單元60通過加熱和加壓將多色色調劑圖像定影到片材P上。因此，在片材P上形成全色圖像。此后，通過輸出導向件47和成對輸出輥46輸出片材P。(2)定影單元的構造接下來，將參考圖2和圖3說明定影單元60的構造。在這些圖中，附圖標記61表示作為支撐部件實例的定影輥。定影輥61為由鋁等形成的圓筒形輥。作為加熱單元實例的鹵素燈61a設置在定影輥61的內部并且在定影輥61的整個長度上延伸。鹵素燈61a被設計為能夠根據定影輥61的軸向位置來設定不同的溫度。通過未示出的驅動機構使定影輥61沿圖2中的逆時針方向旋轉。如圖3所示，由附圖標記B表示的區域為如下所述的接觸區域在該接觸區域中， 以長邊沿著傳送方向的方式傳送的A4尺寸的片材P與定影輥61和加壓輥70 (后面將要說明)抵靠(接觸)。在下面的說明中，該接觸區域被稱作“片材穿過區域B”，并且任何尺寸的片材P不應當與定影輥61和加壓輥70抵靠的區域、即片材穿過區域B外側的任何其它區域被稱作“片材非穿過區域A”。鹵素燈61a能夠使得定影輥61的片材非穿過區域A的溫度高于片材穿過區域B的溫度，或者反之使得片材非穿過區域A的溫度低于片材穿過區域B的溫度。作為定影部件實例的定影帶62纏繞在定影輥61上。定影帶62纏繞在張緊輥63、 64、65、66、67和68之中。因此，在定影帶62上施加恒定的張力。這些張緊輥63等由鋁等形成，并且各自具有與鹵素燈61a相同的功能的鹵素燈63a和6 分別設置在張緊輥63和 64內。定影帶62為環形帶，其由包括基層、硅橡膠層和防粘層的多層結構構成。基層由聚酰亞胺樹脂等形成。在基層的表面側(外周表面側)上層壓有硅橡膠層。在硅橡膠層上進一步形成防粘層并且該防粘層由四氟乙烯全氟乙烯醚共聚樹脂(PFA)等形成。使得作為加壓部件實例的加壓輥70與纏繞有定影帶62的定影輥61形成擠壓接觸。在加壓輥70中，如圖3所示，硅橡膠層72形成在由鋁等形成的圓筒狀型芯71的外周上，并且由PFA制成的防粘層73設置在硅橡膠層72的外周上。受到定影輥61擠壓的硅橡膠層72彈性變形，以在定影輥61和加壓輥70之間形成作為定影部分的咬合部分N。加壓輥70隨著定影帶62的移動而沿圖2中的順時針方向旋轉。當片材P被放置于定影帶62 與加壓輥70之間時，通過定影帶62的熱量和壓力將多色色調劑圖像定影到片材P上以形成全色圖像。作為均溫部件實例的熱導管80與加壓輥70的外周形成接觸。熱導管80比加壓輥 70的軸向長度長。熱導管80具有如下功能當加壓輥70在其各部分中具有不同溫度時，該熱導管80能夠將熱量從高溫部分傳遞到低溫部分以使這些部分的溫度接近于均勻狀態。 在熱導管80中，由鋁等形成的圓筒形管被填充有作為熱傳遞介質的水81。熱導管80在其相對的兩個端部上被可旋轉地支撐并且由未示出的彈簧擠壓到加壓輥70上。通過加壓輥 70的旋轉，熱導管80逆時針旋轉。除了填充有諸如水的熱傳遞介質的熱導管之外，可以將由導熱率不低于銅的導熱率(O.Mcal/cm· °C · sec)的金屬制成的圓棒用作均溫部件。熱導管80在下述位置處抵靠加壓輥70 S卩，從定影輥61與加壓輥70之間的咬合部分N在加壓輥70的旋轉方向上的中心起圍繞加壓輥70的旋轉中心旋轉角度θ的位置。 也就是說，熱導管80的中心03位于從連接定影輥61的中心Ol與加壓輥70的中心02的線段沿加壓輥70的旋轉方向轉移角度θ的位置處。(3)定影單元的操作已經二次轉印有多色色調劑圖像的片材P從圖2中的左側進入定影帶62與加壓輥70之間的咬合部分N中。通過定影帶62的熱量和壓力將多色色調劑圖像定影到片材P 上。因此，在片材P上形成全色圖像。此時，由定影輥61的鹵素燈61a等來加熱定影帶62。 另外，由來自定影帶62的熱傳導來對加壓輥70加熱。這里，優選的是，當圖像形成時，圖像的光澤度低。可以通過降低定影帶62的溫度來降低光澤度。然而，當定影帶62的溫度降低時，恐怕會發生定影不良。另一方面，當加壓輥70的溫度被設定得高時，加壓輥70的熱量從片材P傳遞到被二次轉印的色調劑，以使色調劑的位于片材P側的部分能夠被充分地熔化，從而牢固地結合在片材P上。反之，被二次轉印的色調劑的位于定影帶62側的部分受到加壓輥70的加熱的影響小，從而能夠使光澤度降低。因此，通過將加壓輥70的溫度設定得高而不增加定影帶62的溫度，能夠在確保定影性能的同時降低圖像的光澤度。然而，當在厚片材P上連續地進行圖像形成時，片材P從加壓輥70吸收大部分熱量。有鑒于此，在本示例性實施例中使得熱導管80與加壓輥70的外周形成接觸。結果，雖然加壓輥70的片材穿過區域B的熱量被片材P吸收，但是片材非穿過區域A的熱量能夠被熱導管80傳遞到片材穿過區域B，以使片材非穿過區域A的溫度和片材穿過區域B的溫度接近于均勻狀態。因此，即使在厚片材P上連續地進行圖像形成的情況下，也能夠抑制加壓輥70的片材穿過區域B的溫度下降，從而在確保定影性能的同時降低圖像的光澤度。順便提及，在本示例性實施例中，“厚片材”指的是不薄于82g/m2的片材。在本示例性實施例中，熱導管80在從定影輥61與加壓輥70之間的咬合部分N在加壓輥70的旋轉方向上的中心起旋轉角度θ的位置處抵靠加壓輥70，并且熱導管80布置在咬合部分N的下游側且靠近咬合部分N。在片材S已穿過咬合部分N之后的瞬間加壓輥 70的表面中，片材穿過區域B的溫度下降，并且在片材穿過區域B與片材非穿過區域A之間存在大的溫度差。結果，熱導管80使得熱量在片材穿過區域B與片材非穿過區域A之間高效地傳遞，以使片材穿過區域B的溫度和片材非穿過區域A的溫度能夠接近于更加均勻的狀態。因此，期望熱導管80被布置為盡可能地靠近咬合部分N。優選地，角度θ被設定為不大于90°或不大于60°。這里，當沒有設置如同本示例性實施例中的熱導管80時，可以考慮將諸如鹵素燈的加熱單元設置在加壓輥70內來作為抑制加壓輥70的溫度下降的單元。然而，加壓輥70 在型芯71的外周上設有硅橡膠層72。硅橡膠層72的導熱率低。因此，難以快速地增加加壓輥70的表面溫度，同時使得加壓輥70的構造復雜。因此，也是從制造成本的角度考慮， 可實現性低。另一方面，當用于增加加壓輥70的表面溫度的加熱單元設置在加壓輥70的外部時，制造成本可能相對地增加以使可實現性低。當定影帶62的溫度被設定得足夠高以抑制加壓輥70的溫度下降時，可能會提高圖像的光澤度。關于這點，根據本示例性實施例，加壓輥70的溫度下降能夠被抑制，而無需新的加熱單元且不會增加定影帶62的溫度。另外，根據本示例性實施例，加熱定影帶62的條件根據片材P的尺寸或厚度而改變。例如，當片材P為A3尺寸時，所有的鹵素燈61a、63a和6 被打開，并且當片材P為B5尺寸時鹵素燈61a、63a和64a中的任一個被關閉。基于在供紙單元41中容納的片材P的尺寸來進行這種控制。另外，還是在定影輥61不是通過定影帶62而是直接被壓到加壓輥70上的構造中，向鹵素燈61a的通電根據片材P的尺寸或厚度而改變。當在這種構造中片材P的尺寸從大尺寸變成小尺寸時，即使向鹵素燈61a的通電改變，在對于大尺寸片材P的條件下定影輥61的溫度分布將保持一小會。結果，由于在定影輥61對于小尺寸片材P的相應部分中的溫度差，在形成的圖像中可能出現不均勻的光澤度。關于這點，根據上述示例性實施例，通過熱容量小的定影帶62進行定影。因此，定影帶62的位置之間的溫度差能夠迅速地接近于均勻的狀態，從而能夠抑制不均勻光澤度的發生。(4)示例性實施例的變型例在前述示例性實施例中，設定在鹵素燈61a、63a和6 中的溫度可以根據軸向位置而改變，以便將定影帶62的片材非穿過區域A的溫度設定得高于片材穿過區域B的溫度。即使片材非穿過區域A中定影帶62的溫度升高，由于通過熱導管80從片材非穿過區域A傳遞到片材穿過區域B的熱量增加，將不會影響圖像的光澤度，而能夠有效地抑制片材穿過區域B中加壓輥70的溫度下降。相反地，定影帶62的片材非穿過區域A的溫度可以被設定得低于片材穿過區域B 的溫度。當在薄紙P上連續地形成圖像時，由于從加壓輥70吸收的少量熱量，加壓輥70的溫度可能過度升高。在這種情況下，由于來自正在被定影的片材P的水蒸汽的膨脹，圖像可能被顆粒化。為了解決這個問題，如上所述來設定定影帶62的溫度。因此，能夠防止加壓輥70的溫度過度升高。在本示例性實施例中，“薄紙”指代比82g/m2薄的片材。接下來，當在厚紙P上形成圖像時，考慮到將由片材P吸收的熱量，加壓輥70的溫度被設定得比當在薄紙P上形成圖像時高。如果當用于在其上形成圖像的片材從厚紙P變成薄紙P時加壓輥70的溫度保持得高，由于來自正在其上進行定影的片材P的水蒸汽的膨脹，圖像將被顆粒化。為了解決這個問題，如圖5所示，可以設置作為將空氣噴送到加壓輥 70上的噴送單元的實例的風扇95。風扇95冷卻加壓輥70的整個軸向區域。噴送單元不限于風扇95。可選擇地，可以將管道連接至設置在定影單元外部的吹氣單元，而使管道的端部面向加壓輥70。另外，熱導管80不限于上述示例性實施例中的熱導管，而是可以進行各種變型。 例如，可使構造如圖4所示，以使得在環形帶92被壓到加壓輥70上的同時該環形帶92可以繞兩個可旋轉熱導管90和91纏繞。在這種狀態下，由于多個熱導管90和91以及環形帶92與加壓輥70之間的表面接觸，能夠有效地進行加壓輥70中從片材非穿過區域A到片材穿過區域B的熱傳遞。根據本發明的定影單元可應用于諸如印刷機、復印機、打印機、傳真機和與這些裝置具有相同功能的復合機等圖像形成裝置。出于解釋和說明的目的提供了本發明的示例性實施例的前面的說明。不意在窮舉或將本發明限制為所公開的確切形式。顯然，對于本技術領域的技術人員可以進行許多修改和變型。選擇和說明本示例性實施例是為了更好地解釋本發明的原理及其實際應用，因此使得本技術領域的其他人能夠為實現各種實施例理解本發明和各種適合于所構想的特定應用的修改。目的在于通過所附權利要求及其等同內容限定本發明的范圍,
權利要求
1.一種定影單元，包括定影部件；加壓部件，其在擠壓所述定影部件的同時旋轉；定影部分，其為所述定影部件與所述加壓部件之間的接觸部分并且在記錄介質上進行定影；以及均溫部件，其沿著所述加壓部件的旋轉方向在所述定影部分的下游側以及在比所述記錄介質的軸向長度長的區域上抵靠所述加壓部件，所述記錄介質的軸向垂直于所述記錄介質的傳送方向。
2.一種定影單元，包括定影部件；加壓部件，其在擠壓所述定影部件的同時旋轉；定影部分，其為所述定影部件與所述加壓部件之間的接觸部分并且在記錄介質上進行定影；以及均溫部件，其沿著所述加壓部件的旋轉方向在所述定影部分的下游側抵靠所述加壓部件，并且將熱量從所述加壓部件與所述記錄介質的非接觸區域軸向地傳送到所述加壓部件與所述記錄介質的接觸區域，以使所述非接觸區域和所述接觸區域之間的表面溫度均勻化。
3.根據權利要求1或2所述的定影單元，還包括加熱單元，其加熱所述定影部件，其中當所述記錄介質穿過所述定影部分時，在所述定影部件與所述記錄介質的接觸區域的軸向外側的部分中的表面溫度被設定得比所述定影部件的所述接觸區域中的表面溫度高。
4.根據權利要求1或2所述的定影單元，還包括加熱單元，其加熱所述定影部件，其中當所述記錄介質穿過所述定影部分時，在所述定影部件與所述記錄介質的接觸區域的軸向外側的部分中的表面溫度被設定得比所述定影部件的所述接觸區域中的表面溫度低。
5.根據權利要求1或2所述的定影單元，還包括噴送單元，其向所述加壓部件噴送空氣。
6.根據權利要求1或2所述的定影單元，其中，所述定影部件包括支撐部件，其與所述加壓部件相對地旋轉；以及環形帶狀主體，其在所述支撐部件之間拉伸。
7.一種圖像形成裝置，包括圖像形成部分，其在記錄介質上形成圖像；以及根據權利要求1或2所述的定影單元，通過所述定影單元將形成在所述記錄介質上的所述圖像定影到所述記錄介質上。
全文摘要
本發明提供了定影單元和圖像形成裝置，所述定影單元包括定影部件；加壓部件，其在擠壓所述定影部件的同時旋轉；定影部分，其為所述定影部件與所述加壓部件之間的接觸部分并且在記錄介質上進行定影；以及均溫部件，其沿著所述加壓部件的旋轉方向在所述定影部分的下游側以及在比所述記錄介質的軸向長度長的區域上抵靠所述加壓部件，所述記錄介質的軸向垂直于所述記錄介質的傳送方向。
文檔編號G03G15/00GK102402163SQ20111007889
公開日2012年4月4日 申請日期2011年3月29日 優先權日2010年9月16日
發明者中津原誠也, 安藤力, 宮田敏行, 渡邊翔, 福田雄一 申請人:富士施樂株式會社