專利名稱：定影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種在復(fù)印機(jī)、打印機(jī)和傳真機(jī)之類的電子攝影設(shè)備中用于融化和加壓未定影色粉或形成在紙張之類的記錄片材上的未定影色粉圖形，并使色粉永久定影在片材上的定影裝置。
對(duì)于電子攝影設(shè)備的定影裝置，使用了一種輥?zhàn)酉到y(tǒng)，即所謂的雙輥系統(tǒng)，其包括一個(gè)包含加熱源的定影輥，和一個(gè)對(duì)定影輥施加特定壓力的加壓輥。在這種輥?zhàn)酉到y(tǒng)中，已經(jīng)申請(qǐng)了各種有關(guān)專利申請(qǐng)，并且這種系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛使用。最近，提出了一種新定影系統(tǒng)，即所謂的帶式定影系統(tǒng)，并一直在努力把它作為一種比雙輥系統(tǒng)更先進(jìn)的定影系統(tǒng)實(shí)際使用。具體地講，這種系統(tǒng)包括一個(gè)不含熱源的定影輥，一個(gè)包含熱源的加熱輥，一個(gè)帶有張力的從定影輥延伸到加熱輥的環(huán)形定影帶，和一個(gè)適于通過(guò)定影帶向定影輥施加壓力的加壓輥。
在使用具有這種構(gòu)造的任何現(xiàn)有系統(tǒng)時(shí)，需要向支撐在片材上的未定影色粉或色粉圖形提供適當(dāng)?shù)臒崃恳匀诨簿褪钦f(shuō)，必須適當(dāng)?shù)丶訜岷腿诨炊ㄓ吧邸４送?，還必須對(duì)已經(jīng)融化的未定影色粉施加特定的壓力，使其定影在片材上，即應(yīng)當(dāng)對(duì)融化的未定影色粉適當(dāng)加壓。
因此，在任何現(xiàn)有系統(tǒng)中，使定影輥和加壓輥以特定的壓力相互擠壓，在它們之間形成一個(gè)咬入?yún)^(qū)部分，當(dāng)片材通過(guò)咬入?yún)^(qū)部分時(shí)，支撐著未定影色粉的片材被加熱和加壓。
但是，在現(xiàn)有系統(tǒng)的任何定影裝置中，當(dāng)在咬入?yún)^(qū)部分施加的壓力(此后稱為咬入?yún)^(qū)壓力)不夠大時(shí)，會(huì)造成色粉圖形沒有定影在片材上的問(wèn)題，例如，由于低壓下的偏移效應(yīng)，在用手觸摸圖形時(shí)色粉圖形會(huì)從片材上脫落。因此，為了保證消除低壓下的偏移效應(yīng)，把咬入?yún)^(qū)壓力安排在比較高的值。具體地講，即使在低速型定影裝置中，咬入?yún)^(qū)壓力也大約為200kPa，而在中或高速型定影裝置中，壓力必須提高到大約為250kPa。
由于咬入?yún)^(qū)壓力安排在比較高的壓力，該壓力作用在輸送片材的驅(qū)動(dòng)單元上成為驅(qū)動(dòng)阻力，從而必須加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)單元，以更大的扭矩驅(qū)動(dòng)。結(jié)果，必須裝備昂貴的高扭矩型驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)源，并且由于驅(qū)動(dòng)單元中更大的傳輸扭矩，驅(qū)動(dòng)單元也需要在耐用性方面有更高質(zhì)量。這導(dǎo)致了成本高漲。
此外，由于驅(qū)動(dòng)單元是用高扭矩驅(qū)動(dòng)的，因而可能難于保持驅(qū)動(dòng)單元的每個(gè)組件的有效壽命。因此，希望提高有效壽命。
另外，在這種利用輥?zhàn)拥默F(xiàn)有定影裝置中，由于為了防止輥?zhàn)訌澢?，需要較大的輥?zhàn)又髦睆胶停驈较蚝穸龋栽龃罅搜b置的尺寸和重量。因而也希望改進(jìn)這一問(wèn)題。
開發(fā)本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題。本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一種即使咬入?yún)^(qū)壓力安排在較低值時(shí)也能夠保證良好的定影性能的定影裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠通過(guò)降低咬入?yún)^(qū)壓力以便可以使用低扭矩型驅(qū)動(dòng)源而達(dá)到降低成本的定影裝置。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種能夠通過(guò)降低咬入?yún)^(qū)壓力而達(dá)到減小裝置中使用的驅(qū)動(dòng)源和組件的尺寸和重量的定影裝置。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種能夠通過(guò)降低咬入?yún)^(qū)壓力以便可以減小裝置的驅(qū)動(dòng)單元中扭矩而達(dá)到延長(zhǎng)整個(gè)裝置的有效壽命的定影裝置。
為了解決上述問(wèn)題并且也達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的定影裝置包括一個(gè)具有彈性層的定影部件，該彈性層形成在定影部件與支撐未定影色粉的片材表面接觸的一側(cè)上；一個(gè)加壓部件，該加壓部件使支撐未定影色粉的片材表面與定影部件以特定的壓力接觸，并且在定影部件與加壓部件之間形成一個(gè)咬入?yún)^(qū)部分；和一個(gè)加熱定影部件的加熱裝置，其中作為第一特征，滿足0．05≤P·t／E≤0．50，在這里t(mm)是彈性層的厚度，E(Pa)是彈性層的楊氏模量，和P(Pa)是咬入?yún)^(qū)的壓力。
除了第一特征之外，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，彈性層的楊氏模量E(Pa)和咬入?yún)^(qū)部分的壓力P(Pa)可以滿足P／E≤0．50。
除了第一特征之外，在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，定影部件可以包括一個(gè)具有彈性層的定影輥，彈性層在定影輥的外圓周上并且與支撐未定影色粉的片材表面接觸，并且加壓部件包括一個(gè)與定影輥的彈性層以一特定咬入?yún)^(qū)寬度接觸的環(huán)形加壓帶。加熱裝置可以包括一個(gè)用于加熱定影輥的第一熱源。加壓帶以環(huán)形方式繞在相互間隔的多個(gè)支撐輥上，定影輥定位在多個(gè)支撐輥的每個(gè)之間，并且加熱裝置可以進(jìn)一步包括一個(gè)用于加熱加壓帶的第二熱源。
除了第一特征之外，在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，定影部件可以包括一個(gè)環(huán)形定影帶，環(huán)形定影帶具有在其外圓周上的彈性層，彈性層與支撐未定影色粉的片材表面接觸，并且加壓裝置可以包括一個(gè)與定影帶的彈性層以特定咬入?yún)^(qū)寬度接觸的加壓輥。定影帶以環(huán)形方式繞在多個(gè)相互間隔的支撐輥上，加壓輥定位在多個(gè)支撐輥的每個(gè)之間，并且加熱裝置可以包括一個(gè)用于加熱定影帶的第一熱源。加熱裝置可以進(jìn)一步包括一個(gè)用于加熱加壓輥的第二熱源。
除了第一特征之外，在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，定影部件可以包括一個(gè)在彈性層外圍上的釋放層。
除了第一特征之外，在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，彈性層的厚度t可以在0．15mm至2．0mm的范圍。
除了第一特征之外，在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，楊氏模量E可以在150kPa至2400kPa的范圍。
除了第一特征之外，在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，咬入?yún)^(qū)壓力P可以在25kPa至200kPa的范圍。
從下面的詳細(xì)說(shuō)明和權(quán)利要求中，特別是在結(jié)合附圖考慮時(shí)，可以對(duì)本發(fā)明的這些和其它方面有更清楚的了解。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的的定影裝置的一個(gè)實(shí)施例的布置的前視圖；圖2是顯示圖1所示定影裝置裝備的加壓帶的放大分解前視圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的定影裝置的另一個(gè)實(shí)施例的布置的前視圖；圖4是顯示圖3所示定影裝置裝備的定影帶的放大分解前視圖；圖5是顯示圖1所示定影裝置的實(shí)施例的修改示例的布置的前視圖；圖6是顯示圖3所示定影裝置的實(shí)施例的修改示例的布置的前視圖。
現(xiàn)在參考附圖中的圖1和圖2，詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的定影裝置的第一優(yōu)選實(shí)施例。
如圖1中所示，這個(gè)實(shí)施例的定影裝置10基本上包括一個(gè)固定于電子攝影圖形產(chǎn)生設(shè)備(未示出)的定影外殼(未示出)，例如電子打印機(jī)的框架。定影裝置在定影外殼內(nèi)還包括一個(gè)作為定影部件的定影輥12，一對(duì)相互間隔的支撐輥14和16，定影輥定位在兩個(gè)支撐輥之間，和一個(gè)作為加壓部件的環(huán)形加壓帶18，環(huán)形加壓帶18以環(huán)形方式繞在支撐輥14和16上，并通過(guò)以比較低的壓力壓向定影輥12的外圓周表面，形成一個(gè)一定寬度范圍的咬入?yún)^(qū)部分。
支撐未定影色粉的片材S(此后稱為未定影片材)以圖1中箭頭所示方向輸送，并且使片材的支撐未定影色粉的表面朝上。在定影輥12和兩個(gè)支撐輥14和16的布置關(guān)系中，環(huán)繞兩個(gè)支撐輥14和16的加壓帶18向上以一個(gè)特定的咬入?yún)^(qū)寬度與定影輥12的下表面接觸(在本實(shí)施例中，咬入?yún)^(qū)寬度在沿定影輥的外圓周的園弧上是10mm)。定影輥12位于加壓帶18的上方。
因此，一個(gè)導(dǎo)向部件(未示出)把未定影片材以一個(gè)向上的角度引導(dǎo)至由定影輥12和加壓帶18形成的咬入?yún)^(qū)部分，并通過(guò)咬入?yún)^(qū)部分。
一個(gè)作為第一熱源的第一鹵光燈20安裝在上述定影輥12內(nèi)，用于加熱定影輥12。一個(gè)作為第二熱源的第二鹵光燈22安裝在支撐輥14內(nèi)，用作加熱加壓帶18，支撐輥14是支撐輥14和16中的一個(gè)，并且在未定影片材輸送方向上，位于定影輥12的上游。
在這里，定影輥12由一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以穩(wěn)定地把夾持在咬入?yún)^(qū)部分中的未定影片材向圖1的左方輸送。定影輥12被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，因而當(dāng)未定影片材沒有夾持在咬入?yún)^(qū)部分中時(shí)，由于定影輥12與加壓帶18之間的直接摩擦嚙合，加壓帶18根據(jù)定影輥的旋轉(zhuǎn)與定影輥一同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)未定影片材夾持在咬入?yún)^(qū)部分中時(shí)，由于定影輥12與加壓帶18之間通過(guò)未定影片材的間接摩擦嚙合，加壓帶18也與定影輥12一同旋轉(zhuǎn)工作。在本實(shí)施例中，加壓帶的片材輸送速度安排在100mm／秒。
通過(guò)調(diào)節(jié)加壓帶18的張力，可以把對(duì)應(yīng)于加壓帶對(duì)定影輥的壓力的咬入?yún)^(qū)壓力P有選擇地設(shè)置到任何值。與現(xiàn)有雙輥系統(tǒng)或帶系統(tǒng)中的大約200kPa到250kPa的咬入?yún)^(qū)壓力相比，本實(shí)施例中咬入?yún)^(qū)壓力P安排在50kPa的極低壓力。
這個(gè)咬入?yún)^(qū)壓力P可以設(shè)置在25kPa至200kPa范圍中的任何值。以后將詳細(xì)說(shuō)明這一范圍的上限與下限的選擇條件。
接下來(lái)詳細(xì)說(shuō)明定影輥12，支撐輥對(duì)14，16，和加壓帶18每一個(gè)的構(gòu)造。
定影輥12包括一個(gè)芯棒12A，芯棒12A是鋁制造的管狀物，其主直徑為23mm，徑向厚度為1．0mm，并且在芯棒12A的外圓周上涂覆有一個(gè)作為彈性層的硅橡膠層12B，硅橡膠層厚度為1．0mm。也就是說(shuō)，作為最終產(chǎn)品的定影輥12的主直徑是25mm。所用的硅橡膠層12B具有20級(jí)(ASKERC)的橡膠硬度等級(jí)，和300kPa的楊氏模量。
定影輥12的硅橡膠層12B的厚度t可以是0．15mm至2．0mm范圍內(nèi)的任何值。以后將詳細(xì)說(shuō)明這個(gè)范圍的上限和下限的選擇條件。彈性層的楊氏模量E可以是150kPa至2400kPa范圍內(nèi)的任何值。以后將詳細(xì)說(shuō)明這個(gè)范圍的上限和下限的選擇條件。
其中包含第二熱源22的支撐輥14包括一個(gè)芯棒，該芯棒是用STKM制造的管狀物，其主直徑是20mm，徑向厚度為1．0mm，并且有一個(gè)20μm厚度的氟塑料層覆蓋在這個(gè)芯棒的外圓周上。相對(duì)的支撐輥16也包括一個(gè)芯棒，該芯棒是用SUM制造的實(shí)心體，主直徑為19．9mm，并且有一個(gè)厚度為50μm的氟塑料層覆蓋在這個(gè)芯棒的外圓周上。
在環(huán)形加壓帶18是如圖2中所示的圓柱形的條件下，形成環(huán)形加壓帶18使其具有50mm的內(nèi)徑。環(huán)形加壓帶18包括一個(gè)由鎳電鑄制造的40μm厚的帶基18A，和一個(gè)均勻涂覆在帶基18A外表面上的0．3mm厚的硅橡膠層18B。所用彈性層18B具有20級(jí)(ASKERC)的橡膠硬度等級(jí)，和300kPa的楊氏模量。
利用上述構(gòu)造的定影裝置，使一個(gè)未定影片材通過(guò)咬入?yún)^(qū)部分。結(jié)果，完成了按照定影度以及圖形質(zhì)量方面要求的無(wú)故障定影操作。
定影度是如下評(píng)價(jià)的。即，將一個(gè)已經(jīng)用上述定影裝置把片材上的未定影色粉定影的定影片材從背面對(duì)折，并對(duì)形成的折線充分地摩擦。然后把定影片材重新打開，并用一個(gè)軟棉紗之類的材料摩擦折線部分。在這些操作之后，對(duì)于折線部分的色粉是否脫落的狀態(tài)進(jìn)行肉眼觀察。如果僅在對(duì)應(yīng)于折線部分的色粉脫落，那么這種狀態(tài)評(píng)價(jià)為好。相反，如果不僅對(duì)應(yīng)于折線部分的色粉脫落，而且折線周圍的色粉也脫落時(shí)，狀態(tài)評(píng)價(jià)為差。
圖形的質(zhì)量是從黑色實(shí)地印刷，變形壓痕和光澤度的均勻性觀點(diǎn)評(píng)價(jià)的。當(dāng)滿足了每個(gè)觀點(diǎn)，那么狀態(tài)評(píng)價(jià)為好。相反，如果至少一點(diǎn)不滿足，那么整體狀態(tài)評(píng)價(jià)為差。
本發(fā)明的發(fā)明人把他們的注意力轉(zhuǎn)移到為什么在低咬入?yún)^(qū)壓力下能夠完成滿意的定影功能的因素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)定影輥12的外圓周在與未定影色粉和紙張接觸時(shí)，一定需要在整個(gè)咬入?yún)^(qū)寬度上包圍未定影色粉。最終，發(fā)明人創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)，定影輥12的彈性層的壓縮變形量△t必須在一特定范圍。
壓縮變形量△t是由下式定義的值
△t=P·t／E(1)其中P是咬入?yún)^(qū)壓力(kPa)，t是彈性層的厚度(mm)，E是彈性層的楊氏模量(kPa)。
如上所述，本實(shí)施例的定影裝置的咬入?yún)^(qū)壓力P安排在50kPa，定影輥12的彈性層厚度t為1．0mm，定影輥12的彈性層的楊氏模量E是300kPa。因此，當(dāng)把這些值應(yīng)用到上述公式，以便計(jì)算本實(shí)施例中的壓縮變形量△t時(shí)，得出△t=0．167mm=167μm。
接下來(lái)，說(shuō)明上述壓縮變形量△t的容許范圍的驗(yàn)證。定義壓縮變形量△t的三個(gè)因素的容許范圍如下。
對(duì)于咬入?yún)^(qū)壓力P，從25kPa至200kPa的范圍是容許的。即，發(fā)現(xiàn)當(dāng)咬入?yún)^(qū)壓力P小于25kPa時(shí)，在定影輥12與加壓帶18之間造成了不希望有的滑動(dòng)。此外，當(dāng)咬入?yún)^(qū)壓力P大于200kPa時(shí)，加壓帶18的壓縮力不恰當(dāng)?shù)卦龃螅瑥亩荒苓m當(dāng)?shù)乜刂粕咝芜\(yùn)動(dòng)。
對(duì)于彈性層的厚度t，從0．15mm至2．0mm的范圍是容許的。即，考慮到彈性材料的壓縮變形量△t，發(fā)現(xiàn)0．15mm的厚度是厚度的閾值，因而小于這個(gè)閾值的厚度將造成不良效果。還發(fā)現(xiàn)從熱響應(yīng)性觀點(diǎn)看，大于2．0mm的厚度t是不好的。
對(duì)于彈性層的楊氏模量E，從150kPa至2400kPa的范圍是容許的。即，發(fā)現(xiàn)當(dāng)楊氏模量E小于150kPa時(shí)，由于其固態(tài)特性減弱，因而不適當(dāng)?shù)貙?dǎo)致了層中的裂紋。并發(fā)現(xiàn)從彈性層的加工性能觀點(diǎn)看，大于2400kPa的楊氏模量E是不適當(dāng)?shù)摹?br> 用從咬入?yún)^(qū)壓力P，彈性層厚度t，和彈性層楊氏模量E各自容許范圍內(nèi)適當(dāng)選擇的數(shù)個(gè)值，計(jì)算橡膠壓縮變形量△t。然后評(píng)價(jià)每個(gè)計(jì)算的橡膠壓縮變形量△t下的定影度和圖形質(zhì)量。具體地講，咬入?yún)^(qū)壓力P的選擇值是，25kPa，50kPa，75kPa，100kPa，150kPa和200kPa六點(diǎn)。彈性層厚度t的選擇值是，0．15mm，0．3mm，0．5mm，0．6mm，0．8mm，1．0mm，1．5mm和2．0mm八點(diǎn)。彈性層楊氏模量E的選擇值是，150kPa，300kPa，600kPa，1200kPa和2400kPa五點(diǎn)。在表1至表3中以壓縮變形量△t與定影質(zhì)量(定影度和圖形質(zhì)量)之間的關(guān)系的形式示出了計(jì)算結(jié)果和評(píng)價(jià)結(jié)果。
從表1至表3可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)安排橡膠壓縮變形量△t(=P·t／E)滿足下面公式(不等式)關(guān)系時(shí)，可以滿足定影度和圖形質(zhì)量。
0．05≤△t≤0．50單位(mm)(2)在表中所示的每個(gè)測(cè)量值的評(píng)價(jià)欄中，標(biāo)記“-”表示測(cè)量不完全，標(biāo)記“X”表示定影度和圖形質(zhì)量中至少一個(gè)評(píng)價(jià)為差，標(biāo)記“○”表示定影度和圖形質(zhì)量都評(píng)價(jià)為好。在這里，由于評(píng)價(jià)定影度和圖形質(zhì)量的方法和上述評(píng)價(jià)方法相同，因此省略了說(shuō)明。
當(dāng)橡膠壓縮變形量△t小于其下限0．05mm時(shí)，不能恰當(dāng)?shù)乇ＷC定影度和圖形質(zhì)量，因?yàn)槎ㄓ拜?2的彈性層不能接觸到存在于紙纖維低洼處的色粉。此外，當(dāng)△t大于其上限0．50mm時(shí)，由于對(duì)片材的粘著性過(guò)度增大，因而釋放片材的性能變差。
在上述表1至表3中，在咬入?yún)^(qū)壓力P是75kPa并且楊氏模量E是150kPa，咬入?yún)^(qū)壓力P是100kPa并且楊氏模量E是150kPa，咬入?yún)^(qū)壓力P是150kPa并且楊氏模量E是150kPa和300kPa，和咬入?yún)^(qū)壓力P是200kPa并且楊氏模量E是150kPa和300kPa的情況中，因?yàn)闈M足上述公式，它們的評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)當(dāng)是好的。但是，每種情況都有定影度或圖形質(zhì)量的一種問(wèn)題，因此所有情況都評(píng)價(jià)為差。這是由這樣一種問(wèn)題造成的當(dāng)關(guān)閉了定影裝置的電源并且停留48小時(shí)之后啟動(dòng)定影裝置定影黑色實(shí)地印刷圖形時(shí)，從第一定影片材幾乎到第五定影片材的范圍中會(huì)產(chǎn)生壓痕。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行定影操作，這種壓痕會(huì)消失。
發(fā)現(xiàn)壓痕這種問(wèn)題實(shí)際上是在P／E值大于0．50時(shí)產(chǎn)生的。即，發(fā)現(xiàn)最好應(yīng)當(dāng)滿足以下的不等式(3)。
P／E≤0．50(3)特別是還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)P／E值較高時(shí)，圖形上壓痕更顯著，并且在壓痕消失之前通過(guò)咬入?yún)^(qū)部分的紙張的數(shù)量(定影操作的數(shù)量)也增多。因此，較好的條件是P／E值等于或小于0．50。
在這個(gè)實(shí)施例中，不必在加壓帶基18A的外圓周上提供彈性層18B。但是，當(dāng)把本使實(shí)施例的定影裝置10應(yīng)用于能夠定影片材S兩面的圖形的設(shè)備時(shí)，即，應(yīng)用于能夠在片材的兩側(cè)印刷的設(shè)備或雙面印刷機(jī)時(shí)，必須在加壓帶基18A的外圓周上也涂敷彈性層18B。未定影片材S是在未定影色粉僅支撐在未定影片材的上表面的條件下說(shuō)明的，但是，當(dāng)未定影片材的下表面也支撐著另一個(gè)未定影色粉時(shí)，則必須在加壓帶基18A的外圓周上形成彈性層18B。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)安排橡膠壓縮變形量△t滿足由公式(1)表達(dá)的不等性，那么即使用低咬入?yún)^(qū)壓力也一定能取得滿意的定影效果。結(jié)果，可以減小定影裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需扭矩，并且也可以使用對(duì)高扭矩和壓力持久性要求不高的組件，因而可以獲得較小尺寸和較輕重量的定影裝置。此外，當(dāng)把咬入?yún)^(qū)壓力設(shè)置在比較高壓力的條件時(shí)，根據(jù)上述公式(1)可以把彈性層18B的厚度安排得較薄，因而通過(guò)縮短預(yù)熱時(shí)間可以整個(gè)設(shè)備的能量節(jié)約，并且可以延長(zhǎng)輥?zhàn)雍图訅簬У挠行勖?br> 盡管本發(fā)明是根據(jù)第一實(shí)施例說(shuō)明的，但應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明并不限于此，它可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)有各種不同的實(shí)踐。
例如，盡管在第一實(shí)施例中，包含在定影輥12內(nèi)的第一鹵光燈20被描述為第一熱源，但本發(fā)明并不限于這種構(gòu)造。具體地講，可以用一個(gè)帶外殼的加熱器作為第一熱源。隨之而來(lái)的結(jié)論是，任何能夠把定影輥加熱到一特定溫度的裝置都可以使用。此外，第一熱源不一定限于包含在定影輥12內(nèi)，也就是說(shuō)，熱源顯然可以安裝在定影輥12的外面。
在第一實(shí)施例中，盡管包含在支撐輥14內(nèi)的第二鹵光燈22被描述為第二熱源，但是本發(fā)明并不限于這種構(gòu)造。具體地講，可以把一個(gè)帶外殼的加熱器用作第二熱源。結(jié)果是任何能夠?qū)⒓訅簬?8加熱到一特定溫度的裝置都可以使用。
另外，這個(gè)第二熱源不一定限于包含在支撐輥14內(nèi)，而是顯然可以把該熱源安裝在支撐輥14的外面，直接加熱加壓帶18。
在第一實(shí)施例中，盡管說(shuō)明了包括第一熱源和第二熱源的構(gòu)造，但本發(fā)明不限于這種構(gòu)造。
具體地講，需要提供第一熱源20來(lái)至少加熱定影輥12，但如果需要，也就是說(shuō)，當(dāng)在來(lái)自第一熱源20的熱量不夠時(shí)，可以額外地提供第二熱源。
在第一實(shí)施例中，盡管說(shuō)明定影部件是由定影輥12構(gòu)成的，并且加壓部件是由加壓帶18構(gòu)成的，但是，本發(fā)明并不限于這種構(gòu)造。具體地講，可以如圖3和4中所示的另一個(gè)實(shí)施例那樣構(gòu)成。以下參考圖3和4說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，在圖3和4中相同的部件具有相同的標(biāo)號(hào)，并且省略了它們的說(shuō)明。
如圖3中所示，另一個(gè)實(shí)施例的定影裝置30如同第一實(shí)施例一樣，基本上包括一個(gè)定影外殼(未示出)。在外殼內(nèi)，定影裝置30還包括一對(duì)相互間隔的支撐輥32和34，作為定影部件的定影帶以環(huán)形方式繞在支撐輥32和34上，一個(gè)位于支撐輥32和34之間并且通過(guò)用比較低的壓力壓向定影帶36的外表面形成了一個(gè)咬入?yún)^(qū)部分的寬度范圍的作為加壓部件的加壓輥38。定影帶36位于加壓輥38的上方。
使一個(gè)未定影片材S以圖3中所示箭頭方向輸送，引導(dǎo)片材的支撐未定影色粉的片材表面朝上。在定影帶36與支撐輥32和34布置的關(guān)系中，加壓輥38從定影帶下方以一個(gè)特定咬入?yún)^(qū)寬度(在本實(shí)施例中，咬入?yún)^(qū)寬度是沿加壓輥外圓周的10mm的園弧距離)向上與繞在支撐輥32和34上的定影帶36接觸。因此，通過(guò)導(dǎo)向部件(未示出)將未定影片材S以一個(gè)向下的角度引導(dǎo)到定影帶36與加壓輥38形成的咬入?yún)^(qū)部分，并接著通過(guò)咬入?yún)^(qū)部分。
一個(gè)作為加熱定影帶36的第一熱源的第一鹵光燈20安裝在支撐輥32內(nèi)，這個(gè)支撐輥32是上述支撐輥32和34中的一個(gè)，并且位于未定影片材輸送方向上加壓輥38的上游。一個(gè)作為加熱加壓輥38的第二熱源的第二鹵光燈22安裝在加壓輥38內(nèi)。
在這里，位于圖3左側(cè)的支撐輥34由一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以便穩(wěn)定地把夾持在咬入?yún)^(qū)部分中的未定影片材輸送到圖3的左側(cè)。定影帶36被轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)，從而當(dāng)未定影片材沒有夾持在咬入?yún)^(qū)部分中時(shí)，由于定影帶36與加壓輥38之間的直接摩擦嚙合，加壓輥38根據(jù)定影帶36的運(yùn)動(dòng)而與定影帶36一同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)未定影片材夾持在咬入?yún)^(qū)部分中時(shí)，由于定影帶36與加壓輥38之間的通過(guò)未定影片材的間接摩擦嚙合，加壓輥38與定影帶36一同旋轉(zhuǎn)。
在本實(shí)施例中，如第一實(shí)施例中一樣，可以通過(guò)調(diào)節(jié)定影帶36的張力，有選擇地把對(duì)應(yīng)于加壓輥38壓在定影帶36上的壓力的咬入?yún)^(qū)壓力P設(shè)置到任何值。
在環(huán)形定影帶36是圖3中所示的圓柱形的條件下，形成的環(huán)形定影帶36具有50mm的內(nèi)徑。環(huán)形定影帶36包括一個(gè)由鎳制造的并且電鑄成形的40μm厚度的帶基36A，和一個(gè)均勻地涂敷在帶基36A外圓周上的0．5mm厚度的硅橡膠層36B。這個(gè)彈性層36B使用了與第一實(shí)施例中加壓帶彈性層18B相同的材料。加壓輥是以第一實(shí)施例中定影輥12相同的方式形成的，并且在另一個(gè)實(shí)施例中的咬入?yún)^(qū)壓力也和第一實(shí)施例的相同。支撐輥32和34也是用與第一實(shí)施例中支撐輥14和16相同的方式形成的。因而省略了這些共同部件的詳細(xì)說(shuō)明。
在第一實(shí)施例中，盡管說(shuō)明了定影輥12安裝在支撐輥14和16之間，并且也沒有壓在任何一個(gè)支撐輥上，但本發(fā)明并不限于這種構(gòu)造。例如，如圖5中所示的一個(gè)對(duì)第一實(shí)施例的改進(jìn)示例，可以安裝使定影輥12通過(guò)加壓帶18以特定的壓力壓在圖5中左側(cè)所示的支撐輥16上，因此，由于定影輥12的彈性層12B壓在支撐輥16上這一事實(shí)，可以獲得更強(qiáng)的壓力，因而可以使定影輥12的彈性層12B的厚度形成得比第一實(shí)施例的更薄，由此可以取得縮短預(yù)熱時(shí)間的效果。
在上述另一個(gè)實(shí)施例中，盡管說(shuō)明了加壓輥38安裝在支撐輥32和34之間，并且也沒有壓在任何一個(gè)支撐輥上，但本發(fā)明并不限于這種構(gòu)造。例如，如圖6中所示的一個(gè)對(duì)第一實(shí)施例的改進(jìn)的示例，可以安排使加壓輥38通過(guò)定影帶36以特定壓力壓在圖6左側(cè)所示的支撐輥34上，因此，由于定影帶36壓在加壓輥38上這一事實(shí)，可以獲得更強(qiáng)的壓力，因而可以使定影帶36的彈性層36B的厚度形成得比另一實(shí)施例更薄，由此可以取得縮短預(yù)熱時(shí)間的效果。
因此，即使在存在如參考圖5和6說(shuō)明的改進(jìn)示例中所示的多個(gè)咬入?yún)^(qū)部分的情況下，通過(guò)滿足上述公式(1)，也能實(shí)現(xiàn)希望的定影操作。
如上述詳細(xì)說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種即使在安排比較低的咬入?yún)^(qū)壓力值時(shí)，也能保證足夠的定影特性的定影裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種能夠通過(guò)降低咬入?yún)^(qū)壓力以便可以使用低扭矩型驅(qū)動(dòng)源而降低了成本的定影裝置。
另外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種能夠通過(guò)降低咬入?yún)^(qū)壓力獲得減小裝置中所用驅(qū)動(dòng)源和組件尺寸和重量的定影裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種能夠通過(guò)降低咬入?yún)^(qū)壓力以便可以降低裝置驅(qū)動(dòng)單元中扭矩而延長(zhǎng)整個(gè)裝置的有效壽命的定影裝置。
表1表示出了壓縮變形量△t與定影質(zhì)量之間的關(guān)系(1／3)×10-3mm 表2表示出了壓縮變形量△t與定影質(zhì)量之間的關(guān)系(2／3)×10-3mm 表3表示出了壓縮變形量△t與定影質(zhì)量之間的關(guān)系(3／3)×10-3mm
權(quán)利要求
1．一種定影裝置，包括一個(gè)定影部件，該定影部件具有一個(gè)形成在所述定影部件的與支撐未定影色粉的片材表面接觸的一側(cè)上的彈性層；一個(gè)加壓部件，用于使支撐未定影色粉的所述片材表面以特定壓力與所述定影部件接觸，并在所述定影部件與所述加壓部件之間形成一個(gè)咬入?yún)^(qū)部分；和一個(gè)加熱所述定影部件的加熱裝置，其特征在于，滿足0．05≤P·t／E≤0．50，其中t(mm)是所述彈性層的厚度，E(Pa)是所述彈性層的楊氏模量，和P(Pa)是所述咬入?yún)^(qū)部分中的壓力。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于，所述彈性層的所述楊氏模量E(Pa)和所述咬入?yún)^(qū)部分的所述壓力P(Pa)滿足P／E≤0．50。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其特征在于，所述定影部件包括一個(gè)定影輥，定影輥具有在所述定影輥外圓周上的所述彈性層，支撐未定影色粉的所述片材表面與所述彈性層接觸，和所述加壓部件包括一個(gè)以特定咬入?yún)^(qū)寬度與所述定影輥的所述彈性層接觸的環(huán)形加壓帶。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的定影裝置，其特征在于，所述加熱裝置包括一個(gè)用于加熱所述定影輥的第一熱源。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的定影裝置，其特征在于，所述加壓帶以環(huán)形方式繞在相互間隔的多個(gè)支撐輥上，所述定影輥定位在所述多個(gè)支撐輥的每個(gè)之間，和所述加熱裝置進(jìn)一步包括一個(gè)用于加熱所述加壓帶的第二熱源。
6．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其特征在于，所述定影部件包括一個(gè)環(huán)形定影帶，所述環(huán)形定影帶具有在所述定影帶外圓周上的所述彈性層，支撐未定影色粉的所述片材表面與所述彈性層接觸，和所述加壓部件包括一個(gè)以特定咬入?yún)^(qū)寬度與所述定影帶的所述彈性層接觸的加壓輥。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的定影裝置，其特征在于，所述定影帶以環(huán)形方式繞在相互間隔的多個(gè)支撐輥上，所述加壓輥定位在所述多個(gè)支撐輥的每個(gè)之間，和所述加熱裝置包括一個(gè)用于加熱所述定影帶的第一熱源。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的定影裝置，其特征在于，所述加熱裝置進(jìn)一步包括一個(gè)用于加熱所述加壓輥的第二熱源。
9．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其特征在于，所述定影部件包括一個(gè)在所述彈性層外圍的釋放層。
10．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其特征在于，所述彈性層的厚度t安排在0．15mm至2．0mm的范圍。
11．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其特征在于，所述楊氏模量E安排在150kPa至2400kPa的范圍。
12．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定影裝置，其特征在于，所述咬入?yún)^(qū)壓力安排在25kPa至200kPa的范圍。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種即使在咬入?yún)^(qū)壓力安排在比較低的值時(shí)也能確保滿意的定影特性的定影裝置。定影裝置包括一個(gè)定影部件,定影部件具有彈性層;一個(gè)加壓部件,用于使支撐未定影色粉的片材表面以特定壓力與定影部件接觸,并形成一個(gè)咬入?yún)^(qū)部分;和一個(gè)加熱定影部件的加熱裝置,其特征在于滿足0.05≤P·t/E≤0.50,其中t(mm)是彈性層的厚度,E(Pa)是彈性層的楊氏模量,和P(Pa)是咬入?yún)^(qū)部分中的壓力。
文檔編號(hào)G03G15/20GK1295269SQ0012083
公開日2001年5月16日 申請(qǐng)日期2000年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月8日
發(fā)明者北沢今朝昭, 東裕一郎, 濱田泰英 申請(qǐng)人:日東工業(yè)株式會(huì)社