專利名稱:定影裝置和圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及定影裝置和圖像形成裝置。
背景技術(shù):
諸如復(fù)印機或者打印機的電子照相圖像形成裝置通過對具有例如鼓的形狀的感光體均勻充電并且將充電后的感光體暴露于基于圖像信息控制的光而在感光體上形成靜電潛像。利用色調(diào)劑將靜電潛像顯影為可見圖像(色調(diào)劑圖像)。將色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄材料上。由定影裝置將轉(zhuǎn)印的色調(diào)劑圖像定影。因而形成了圖像。日本專利特開No.2009-103982公開了一種定影裝置,該定影裝置包括加熱輥、力口壓帶、將加壓帶的一部分壓靠加熱輥的加壓墊、以及彈性地推動加壓墊的加壓彈簧。在加壓墊將加壓帶壓靠加熱輥時形成的咬合部中,加熱輥的彈性層在該咬合部的進入端和退出端 均具有凸形狀的截面形狀,并且在該咬合部的中央部具有凹形狀的截面形狀。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種定影裝置和關(guān)聯(lián)裝置,其中定影部件和加壓部件不易于變形并且記錄材料不易于起皺。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面,提供一種定影裝置,該定影裝置包括可旋轉(zhuǎn)的定影部件,其將色調(diào)劑圖像定影在記錄材料上;以及可旋轉(zhuǎn)的加壓部件,其被壓靠在所述定影部件的外周面,并且在所述加壓部件與所述定影部件之間形成有定影加壓部,具有未定影色調(diào)劑圖像的記錄材料傳送通過所述定影加壓部。所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方包括芯部,其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中心處;可壓縮的彈性層,其設(shè)置在所述芯部的外周上;以及形狀保持層,其設(shè)置在所述彈性層的外周上并且保持所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的形狀。根據(jù)本發(fā)明的第二個方面,根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的定影裝置滿足以下表達式E1 < E2(E2XT2V(E1XD)彡 15其中,E1表示所述彈性層的楊氏模量,E2表示所述形狀保持層的楊氏模量,T2表示所述形狀保持層的厚度,并且D表示所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的外徑。根據(jù)本發(fā)明的第三個方面,根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的定影裝置還包括防粘層,所述防粘層形成所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的表面,并且促進所述記錄材料從所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方剝離。根據(jù)本發(fā)明的第四個方面,根據(jù)本發(fā)明的第二個方面的定影裝置還包括防粘層,所述防粘層形成所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的表面,并且促進所述記錄材料從所述定影部件和所述加壓部件中的至少一個剝離。根據(jù)本發(fā)明的第五個方面,在根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的定影裝置中,包括所述彈性層和所述形狀保持層的所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的軸向端部的外徑大于其軸向中央部的外徑。根據(jù)本發(fā)明的第六個方面,在根據(jù)本發(fā)明的第二個方面的定影裝置中,包括所述彈性層和所述形狀保持層的所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的軸向端部的外徑大于其軸向中央部的外徑。根據(jù)本發(fā)明的第七個方面,在根據(jù)本發(fā)明的第三個方面的定影裝置中,包括所述彈性層和所述形狀保持層的所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的軸向端部的外徑大于其軸向中央部的外徑。根據(jù)本發(fā)明的第八個方面,在根據(jù)本發(fā)明的第四個方面的定影裝置中,包括所述彈性層和所述形狀保持層的所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的軸向端部的外徑大于其軸向中央部的外徑。
根據(jù)本發(fā)明的第九個方面,根據(jù)本發(fā)明的第一到第八個方面中任一個方面的定影裝置還包括驅(qū)動源,所述驅(qū)動源通過旋轉(zhuǎn)所述加壓輥來旋轉(zhuǎn)所述定影部件。根據(jù)本發(fā)明的第十個方面,提供一種圖像形成裝置,該圖像形成裝置包括色調(diào)劑圖像形成部,其形成色調(diào)劑圖像;轉(zhuǎn)印部,其將所述色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄材料;以及定影部。所述定影部包括可旋轉(zhuǎn)的定影部件,其將所述色調(diào)劑圖像定影在所述記錄材料上;以及可旋轉(zhuǎn)的加壓部件,其被壓靠在所述定影部件的外周面,并且在所述加壓部件與所述定影部件之間形成有定影加壓部,具有未定影色調(diào)劑圖像的所述記錄材料傳送通過所述定影加壓部。所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方包括芯部,其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中心處;可壓縮的彈性層,其設(shè)置在所述芯部的外周上;以及形狀保持層,其設(shè)置在所述彈性層的外周上并且保持所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的形狀。根據(jù)本發(fā)明的第十一個方面,根據(jù)本發(fā)明的第十個方面的圖像形成裝置滿足以下表達式E1 < E2
(E2XT2V(E1XD)彡 15其中,E1表示所述彈性層的楊氏模量,E2表示所述形狀保持層的楊氏模量,T2表示所述形狀保持層的厚度,并且D表示所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的外徑。在根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的定影裝置中,定影部件和加壓部件不易于變形并且記錄材料不易于起皺。根據(jù)本發(fā)明的第二個方面,可以基于彈性層的特性和形狀保持層的特性之間的關(guān)系導(dǎo)出抑制記錄材料起皺的條件。根據(jù)本發(fā)明的第三個方面和第四個方面中的每一個方面,與未應(yīng)用第三個方面或第四個方面的結(jié)構(gòu)不同,設(shè)置防粘層并且可以將防粘層制造得更少變形。根據(jù)本發(fā)明的第五到第八個方面的任一個方面,與未應(yīng)用本發(fā)明的第五到第八個方面中的任一個方面的結(jié)構(gòu)相比,可以以抑制記錄材料的起皺的方式保持定影部件和加壓部件的形狀。根據(jù)本發(fā)明的第九個方面,與未應(yīng)用第九個方面的結(jié)構(gòu)不同,即使加壓部件用作驅(qū)動源,也可以抑制記錄材料起皺。根據(jù)本發(fā)明的第十個方面,與未應(yīng)用本發(fā)明的第十個方面的結(jié)構(gòu)所提供的圖像相比,該圖像形成裝置可以提供更好質(zhì)量的圖像。根據(jù)本發(fā)明的第十一個方面,可以基于彈性層和形狀保持層的特性之間的關(guān)系導(dǎo)出提供更好圖像質(zhì)量的條件。
將基于以下附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施方式,其中圖I例示了應(yīng)用根據(jù)示例性實施方式的定影裝置的示例性圖像形成裝置;圖2是根據(jù)示例性實施方式的定影裝置的正視圖;圖3是沿著圖2中示出的線III-III截取的定影裝置的截面圖;
圖4是例示根據(jù)示例性實施方式的定影帶中所包括的層的截面圖;圖5是根據(jù)示例性實施方式的感應(yīng)加熱(IH)加熱器的截面圖;圖6例示了當(dāng)定影帶處于或低于磁導(dǎo)率開始變化的溫度時產(chǎn)生的磁力線;圖7例示了利用移動機構(gòu)從定影帶移開的加壓輥;圖8例示了加壓輥的外徑和表達式⑶之間的關(guān)系;以及圖9A到圖9C均例示了加壓輥的軸向位置和加壓輥的半徑變化量之間的關(guān)系。
具體實施例方式下面將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實施方式。圖像形成裝置圖I例示了應(yīng)用根據(jù)示例性實施方式的定影裝置的示例性圖像形成裝置I。圖I例示的圖像形成裝置I是串列式彩色打印機并且包括圖像形成部10,其基于圖像數(shù)據(jù)來形成圖像;控制器31,其控制圖像形成裝置I的整體操作;通信部32,其例如與個人計算機(PC) 3或圖像讀取裝置(掃描儀)4通信并接收圖像數(shù)據(jù);以及圖像處理部33,其針對通信單元32接收的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定圖像處理操作。圖像形成部10是形成色調(diào)劑圖像的示例性色調(diào)劑圖像形成部。圖象形成部10包括按照預(yù)定間隔并排設(shè)置的四個圖像形成單元11Y、11M、11C和IlK(還統(tǒng)稱為“圖像形成單元11”)。圖像形成單元11均包括感光鼓12,其是形成了靜電潛像并且承載色調(diào)劑圖像的示例性圖像載體;充電裝置13,其利用預(yù)定電勢對感光鼓12的表面均勻充電;發(fā)光二極管(LED)打印頭14,其基于不同顏色中對應(yīng)的一種顏色的圖像數(shù)據(jù)在被充電裝置13充電的感光鼓12上進行曝光;顯影裝置15,其對在感光鼓12上形成的靜電潛像進行顯影;以及鼓清潔器16,其在轉(zhuǎn)印后清潔感光鼓12的表面。除了顯影裝置15中包含的色調(diào)劑顏色以夕卜,圖像形成單元11全部具有大致相同的結(jié)構(gòu)。圖像形成單元11分別形成黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)和黑色⑶的不同顏色的色調(diào)劑圖像圖像形成部10還包括中間轉(zhuǎn)印帶20,在各個圖像形成單元11的感光鼓12上形成的不同顏色的色調(diào)劑圖像被多次轉(zhuǎn)印到該中間轉(zhuǎn)印帶20 ;—次轉(zhuǎn)印輥21,利用該一次轉(zhuǎn)印輥21按照彼此疊加的方式將各圖像形成單元11形成的不同顏色的色調(diào)劑圖像順序轉(zhuǎn)印(一次轉(zhuǎn)印)到中間轉(zhuǎn)印帶20 ;二次轉(zhuǎn)印輥22,利用該二次轉(zhuǎn)印輥22將中間轉(zhuǎn)印帶20上疊加的不同顏色的色調(diào)劑圖像同時轉(zhuǎn)印(二次轉(zhuǎn)印)到紙張P,即記錄材料(記錄紙張);以及定影部6,其是將不同顏色的二次轉(zhuǎn)印圖像定影在紙張P上的示例性定影部(定影裝置)。在根據(jù)示例性實施方式的圖像形成裝置I中,中間轉(zhuǎn)印帶20、一次轉(zhuǎn)印輥21和二次轉(zhuǎn)印輥22組合地形成轉(zhuǎn)印部,該轉(zhuǎn)印部將色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到紙張P。根據(jù)示例性實施方式的圖像形成裝置I在控制器31的控制下按照以下過程執(zhí)行圖像形成操作。具體地,來自PC 3或掃描儀4的圖像數(shù)據(jù)被通信單元32接收并接著經(jīng)受由圖像處理單元33執(zhí)行的預(yù)定圖像處理操作,由此轉(zhuǎn)換為不同顏色的圖像數(shù)據(jù)。將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的圖像形成單元11。例如,在形成黑色(K)色調(diào)劑圖像的圖像形成單元IlK中,由充電裝置13以預(yù)定電勢對在箭頭A方向上旋轉(zhuǎn)的感光鼓12均勻充電,并且LED打印頭14基于從圖像處理部33發(fā)送來的K顏色的圖像數(shù)據(jù)對感光鼓12執(zhí)行掃描曝光。因此,在感光鼓12上形成K顏色的靜電潛像。由顯影裝置15將感光鼓12上的K顏色靜電潛像顯影,藉此在感光鼓12上形成K顏色的色調(diào)劑圖像。類似地,黃色(Y)、品紅色(M)和青色(C)的色調(diào)劑圖像分別由圖像形成單元11Y、11M和IlC形成。形成在相應(yīng)的圖像形成單元11的感光鼓12上的不同顏色的色調(diào)劑圖像被相應(yīng)的一次轉(zhuǎn)印輥21順序地靜電轉(zhuǎn)印(一次轉(zhuǎn)印)到在箭頭B方向上旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印帶20,藉 此形成了其中疊加了不同顏色的色調(diào)劑的疊加色調(diào)劑圖像。隨著中間轉(zhuǎn)印帶20的旋轉(zhuǎn),中間轉(zhuǎn)印帶20上的疊加色調(diào)劑圖像被傳送到設(shè)置了二次轉(zhuǎn)印輥22的區(qū)域(二次轉(zhuǎn)印部T)。當(dāng)疊加的色調(diào)劑圖像到達二次轉(zhuǎn)印部T時,從紙張保持部40饋送的紙張P被傳送到該二次轉(zhuǎn)印部T。隨后,在二次轉(zhuǎn)印部T處,利用由二次轉(zhuǎn)印輥22產(chǎn)生的轉(zhuǎn)印電場的作用將疊加色調(diào)劑圖像同時靜電轉(zhuǎn)印(二次轉(zhuǎn)印)到傳送來的紙張P。隨后,將被靜電轉(zhuǎn)印了疊加的色調(diào)劑圖像的紙張P傳送到定影部60。傳送到定影部60的紙張P上的疊加的色調(diào)劑圖像經(jīng)受由定影部60施加的熱和壓力,并且因此固定在紙張P上。將具有如此定影的圖像的紙張P傳送到圖像形成裝置I的紙張輸出部中的紙張堆疊部45。另外,一次轉(zhuǎn)印后附著到感光鼓12的色調(diào)劑(一次轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑)和二次轉(zhuǎn)印后附著到中間轉(zhuǎn)印帶20的色調(diào)劑(二次轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑)分別被鼓清潔器16和帶清潔器25去除。圖像形成裝置I針對要打印的頁數(shù)重復(fù)以上圖像形成處理。定影部下面將描述根據(jù)示例性實施方式的定影部60。圖2和圖3例示了根據(jù)示例性實施方式的定影部60。圖2是正視圖。圖3是沿著圖2中示出的線III-III截取的截面圖。參照圖3的截面圖,定影部60包括感應(yīng)加熱(IH)加熱器80,該感應(yīng)加熱(IH)加熱器80產(chǎn)生交流磁場;定影帶61,該定影帶61是被IH加熱器80產(chǎn)生的電磁感應(yīng)加熱并由此將色調(diào)劑圖像定影在紙張P上的示例性定影部件;加壓輥62,該加壓輥62是朝向定影帶61的示例性加壓部件;以及壓力接收墊63,壓力接收墊63被加壓輥62壓靠,定影帶61夾在壓力接收墊63與加壓輥62之間。當(dāng)加壓輥62被壓靠在定影帶61的外周面時,在加壓輥62和定影帶61之間形成咬合部N(定影加壓部),具有未定影色調(diào)劑圖像的紙張P傳送通過該咬合部N。此外,定影部60包括支架65,其支承壓力接收墊63和其它元件;感溫磁性部件64,其通過感應(yīng)其內(nèi)部由IH加熱器80產(chǎn)生的交流磁場而產(chǎn)生磁路;感應(yīng)部件66,其感應(yīng)透過感溫磁性部件64的磁力線;以及剝離輔助部件70,其輔助從定影帶61剝離紙張P。定影帶定影帶61是環(huán)帶部件,其原本具有,并且其原形(圓筒形狀)具有例如30mm的直徑和370mm的長度。參照圖4(例示定影帶61所包括的層的截面圖),定影帶61是多層帶部件,其包括基材層611、覆蓋在基材層611上的導(dǎo)電發(fā)熱層612、改善定影色調(diào)劑圖像的能力的彈性層613、以及被設(shè)置為最外層的表面防粘層614。基材層611支承厚度較小的導(dǎo)電發(fā)熱層612,并且是耐熱的片狀部件,為定影帶61整體上提供良好的機械強度?;膶?11由具有使得由IH加熱器80產(chǎn)生的交流磁場能夠透過并且作用在感溫磁性部件64上的厚度和物理屬性的材料制成(相對磁導(dǎo)率和電阻率)。然而,基材層611自身在磁場的作用不發(fā)熱或幾乎不發(fā)熱。
具體地,例如,基材層611具有30 μ m到200 μ m的厚度(優(yōu)選地,50 μ m到150 μ m),并且由諸如非磁性不銹鋼的非磁性金屬、具有60 μ m到200 μ m的厚度的樹脂材料等制成。導(dǎo)電發(fā)熱層612是示例性導(dǎo)電層,并且是被IH加熱器80產(chǎn)生的交流磁場造成的電磁感應(yīng)加熱的電磁感應(yīng)加熱層。也就是說,當(dāng)IH加熱器80產(chǎn)生的交流磁場在厚度方向上通過導(dǎo)電發(fā)熱層612時,在導(dǎo)電發(fā)熱層612中產(chǎn)生渦電流。通常,可以使用能夠低成本地制造的通用電源作為向IH加熱器80提供交流電流的勵磁電路88的電源(參見圖5)。因此,IH加熱器80產(chǎn)生的交流磁場的頻率通常為20kHz到100kHz,與通用電源的頻率相對應(yīng)。因此,導(dǎo)電發(fā)熱層612被構(gòu)造成允許20kHz到IOOkHz的頻率的交流磁場進入并通過。交流磁場被允許進入導(dǎo)電發(fā)熱層612的交流磁場衰減到Ι/e的區(qū)域。該區(qū)域由從
以下表達式(I)得到的“集膚深度(S ) ”限定。
I-f 滿-(1)其中,f表示交流磁場的頻率(例如,20kHz),P表示電阻率(Ω · m),并且μ表示相對磁導(dǎo)率。因此,導(dǎo)電發(fā)熱層612比表達式⑴限定的導(dǎo)電發(fā)熱層612的集膚深度(δ )薄,使得頻率為20kHz到IOOkHz的交流磁場被允許進入并通過導(dǎo)電發(fā)熱層612。用于導(dǎo)電發(fā)熱層612的示例性材料包括諸如Au、Ag、Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Bi、Be和Sb的金屬,以及任意上
述金屬的合金。具體地,例如,導(dǎo)電發(fā)熱層612具有2μπι到20μπι的厚度和2. 7Χ10_8Ω · m或者更小的電阻率,并且由諸如Cu的非磁性金屬(相對磁導(dǎo)率約為I的非磁性材料)制成。導(dǎo)電發(fā)熱層612可以具有較小的厚度以縮短將定影帶61加熱到預(yù)設(shè)定影溫度所需要的時間(下文中稱為“預(yù)熱時間”)。彈性層613由諸如硅橡膠的耐熱彈性材料制成。紙張P上的色調(diào)劑圖像(即,定影對象)是具有不同顏色的粉狀色調(diào)劑的層。因此,為了在咬合部N非常均勻地加熱整個色調(diào)劑圖像,定影帶61的表面可以沿著紙張P上的色調(diào)劑圖像形成的不平坦表面變形。在這種情況下,具有例如100 μ m到600 μ m的厚度和10°到30° (JIS-A)的硅橡膠適用于彈性層613。
表面防粘層614與紙張P上的未定影色調(diào)劑圖像直接接觸,因此由具有高防粘性的材料制成。這種材料的例子包括聚四氟乙烯全氟代烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、硅共聚物、以及上述材料的混合物。如果表面防粘層614太薄,則摩擦阻力不足并且定影帶61的壽命縮短。相反,如果表面防粘層614太厚,則定影帶61的熱容量太大并且預(yù)熱時間增加??紤]到摩擦阻力和熱容量之間的平衡,表面防粘層614的厚度可以是I U m 至Ij 50 u m0壓力接收墊壓力接收墊63由諸如硅橡膠或者氟橡膠的彈性材料制成,并且在朝向加壓輥62 的位置處被支架65支承。在壓力接收墊63被加壓輥62壓緊并且定影帶61夾在它們之間的狀態(tài)下,咬合部N(定影加壓部)形成在壓力接收墊63和加壓輥62之間。壓力接收墊63包括位于咬合部N的入口側(cè)(紙張P的傳送方向的上游側(cè))的預(yù)咬合區(qū)域63a和位于咬合部N的出口側(cè)(紙張P的傳送方向的下游側(cè))的剝離咬合區(qū)域63b。預(yù)咬合區(qū)域63a和剝離咬合區(qū)域63b接收不同的咬合壓力。具體地,預(yù)咬合區(qū)域63a的與加壓輥62更加接近的表面大致沿著加壓輥62的外軸面以圓弧形狀延伸并且在咬合部N的寬區(qū)域上接收相對均勻的咬合壓力。剝離咬合區(qū)域63b具有使得沿著其延伸的定影帶61的一部分具有小的曲率半徑的形狀。此外,剝離咬合區(qū)域63b接收從加壓輥62的表面局部地施加的大的咬合壓力。因此,在沿著剝離咬合區(qū)域63b延伸的紙張P中形成了在離開定影帶61的表面的方向上的彎曲(向下彎曲),由此促進紙張P從定影帶61的表面剝離。在示例性實施方式中,作為利用壓力接收墊63輔助剝離紙張P的輔助部件的剝離輔助部件70相對于咬合部N設(shè)置在下游側(cè)。剝離輔助部件70包括剝離隔板71和支承剝離隔板71的支架72。剝離隔板71朝向與定影帶61的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向(反方向)并且延伸到接近定影帶61的位置。剝離隔板71在壓力接收墊63的出口支承在紙張P中形成的彎曲,由此防止紙張P沿著定影帶61行進。感溫磁性部件感溫磁性部件64具有沿著定影帶61的內(nèi)周面延伸的圓弧形狀。感溫磁性部件64被設(shè)置為靠近但不接觸定影帶61的內(nèi)周面,它們具有預(yù)定間隙(例如,0. 5_到I. 5mm)。感溫磁性部件64被設(shè)置為靠近定影帶61,使得感溫磁性部件64的溫度隨著定影帶61的溫度改變,也就是說,感溫磁性部件64的溫度變?yōu)榕c定影帶61的溫度大致相同。感溫磁性部件64不接觸定影帶61,因此防止在接通圖像形成裝置I的電源后將定影帶61加熱到預(yù)定定影溫度前使定影帶61的熱量被吸收到感溫磁性部件64。因而縮短了預(yù)熱時間。感溫磁性部件64由如下材料制成,即,該材料的磁導(dǎo)率(其中一種磁屬性)突然改變(以下單獨描述)的溫度處于或者高于不同顏色的色調(diào)劑融化的預(yù)設(shè)定影溫度,并且低于定影帶61的彈性層613和表面防粘層614的耐熱溫度。換句話說,感溫磁性部件64由展現(xiàn)了“感溫磁性”的材料制成,也就是說,感溫磁性部件64在包括預(yù)設(shè)定影溫度的溫度范圍中在展現(xiàn)鐵磁性和非磁性(常磁性)之間可逆地改變。在磁導(dǎo)率開始變化的溫度或在該溫度以下,感溫磁性部件64是鐵磁性的并且用作磁路產(chǎn)生部件,其感應(yīng)其內(nèi)部由IH加熱器80產(chǎn)生并與定影帶61交叉的磁力線,由此產(chǎn)生交流磁路(磁力線),交流磁路的一部分延伸穿過感溫磁性部件64。由此,感溫磁性部件64產(chǎn)生包圍定影帶61和IH加熱器80的勵磁線圈82(參見圖5)的閉合磁路。相反地,在磁導(dǎo)率開始變化的溫度以上,感溫磁性部件64使得由IH加熱器80產(chǎn)生并與定影帶61交叉的磁力線在厚度方向上通過感溫磁性部件64。因此,由IH加熱器80產(chǎn)生并與定影帶61交叉的磁力線形成與感溫磁性部件64交叉的磁路,該磁路延伸穿過感應(yīng)部件66并返回到IH加熱器80。“磁導(dǎo)率開始變化的溫度”是指磁導(dǎo)率開始連續(xù)下降的溫度(例如,根據(jù)JIS C2531測量),具體地,是指通過感溫磁性部件64和其它元件的磁通量(磁力線數(shù)量)開始變化的溫度。也就是說,磁導(dǎo)率開始改變的溫度接近居里點,材料在該居里點失去磁性,但是其概念卻不同于居里點。
感溫磁性部件64由如下材料制成,即,磁導(dǎo)率開始變化的溫度被設(shè)定為在例如1400C (預(yù)設(shè)定影溫度)到240°C的范圍內(nèi)。這種材料的例子包括諸如Fe-Ni合金(坡莫合金)的二元感溫磁性合金和諸如Fe-Ni-Cr合金的三元感溫磁性合金。在Fe-Ni 二元感溫磁性合金的情況下,按照約64%的Fe到約36%的Ni的比例(原子比),可以將磁導(dǎo)率開始變化的溫度設(shè)定為約225°C。諸如坡莫合金和感溫磁性合金的金屬合金易于成型并易于加工,具有高的熱傳導(dǎo)率,并且廉價。因此,這種金屬合金適用于感溫磁性部件64。這種金屬合金的示例性成分包括Fe、Ni、Si、B、Nb、Cu、Zr、Co、Cr、V、Mn和Mo。感溫磁性部件64被制造得比集膚深度5厚(參見以上表達式(I)),該集膚深度6使得由IH加熱器80產(chǎn)生的交流磁場(磁力線)能夠進入。例如,在Fe-Ni合金的情況下,感溫磁性構(gòu)件64的厚度設(shè)定為約50 ii m到約300 u m。支架支承壓力接收墊63的支架65由高剛性材料制成,因此當(dāng)支架65被加壓輥施加壓力時出現(xiàn)的彎曲量小于預(yù)定量。因此,咬合部N處的壓力(咬合壓力)在長度方向保持均勻。根據(jù)本示例性實施方式的定影部60采用利用電磁感應(yīng)加熱定影帶61的構(gòu)造。因此,支架65由不影響或幾乎不影響感應(yīng)場并且不被感應(yīng)場影響或者幾乎不被感應(yīng)場影響的材料制成。這種材料的例子包括如玻璃填充聚苯硫醚(PPS)的耐熱樹脂和諸如Al、Cu和Ag的非磁性金屬。感應(yīng)部件感應(yīng)部件66具有沿著感溫磁性部件64的內(nèi)周面延伸的圓弧形狀。感應(yīng)部件66不接觸感溫磁性部件64的內(nèi)周面,它們之間具有預(yù)定間隙(例如,I. Omm到5. Omm)。感應(yīng)部件66由諸如Al、Cu和Ag的具有相對小的電阻率的非磁性金屬制成。當(dāng)把感溫磁性部件64加熱到比磁導(dǎo)率開始變化的溫度高的溫度時,感應(yīng)部件66感應(yīng)其內(nèi)部由IH加熱器80產(chǎn)生的交流磁場(磁力線),由此進入與定影帶61的導(dǎo)電發(fā)熱層612相比更容易出現(xiàn)渦電流I的狀態(tài)。因此,感應(yīng)部件66具有比集膚深度8大得多的預(yù)定厚度(例如,I. Omm)(參見以上的表達式(I))以使得渦電流I能夠容易地流過。IH加熱器下面將描述IH加熱器80。IH加熱器80通過產(chǎn)生作用于定影帶61的導(dǎo)電發(fā)熱層612的交流磁場來執(zhí)行電磁感應(yīng)加熱。圖5是根據(jù)示例性實施方式的IH加熱器80的截面圖。如圖5所例示,IH加熱器80包括由諸如耐熱樹脂的非磁性材料制成的支承體81 ;產(chǎn)生交流磁場的勵磁線圈82 ;由彈性材料制成并且將勵磁線圈82固定在支承體81上的彈性支承部件83 ;產(chǎn)生由勵磁線圈82產(chǎn)生的交流磁場的磁路的磁芯84 ;遮蔽磁場的遮蔽件85 ;向著支承體81擠壓磁芯84的加壓部件86 ;以及向勵磁線圈82提供交流電流的勵磁電路88。支承體81具有沿著定影帶61的表面延伸的彎曲截面形狀并且設(shè)置為使得支承勵磁線圈82的支承體81的上表面(支承面)81a保持在距離定影帶61的表面的預(yù)定距離(例如,0. 5mm到2mm)處。支承體81由耐熱的非磁性材料制成例如耐熱玻璃;諸如聚碳酸酯、聚醚砜、或者PPS的耐熱樹脂;或者通過向上述耐熱樹脂添加玻璃纖維而獲得的材料。勵磁線圈82通過將絞合線(litz wire)卷繞為具有諸如長圓形、橢圓形、或者矩 形的任意形狀的中空閉合回路而制成。絞合線是例如相互絕緣并且均具有例如0. 17mm的直徑的90根銅引線的束。當(dāng)從勵磁電路88向勵磁線圈82提供預(yù)定頻率的交流電流時,圍繞勵磁線圈82周圍產(chǎn)生以被卷繞為閉合回路的絞合線為中心的交流磁場。從勵磁電路88提供給勵磁線圈82的交流電流的頻率通常為20kHz到IOOkHz,與上述通用電源產(chǎn)生的交流電流的頻率相對應(yīng)。磁芯84是由諸如軟磁鐵氧體、鐵氧體樹脂、非晶體合金、坡莫合金、或者感溫磁性合金的具有高磁導(dǎo)率的酸化物或者合金組成的鐵磁體。磁芯84用作磁路產(chǎn)生部件并且感應(yīng)其內(nèi)部由勵磁線圈82產(chǎn)生的交流磁場的磁力線(磁通)并且產(chǎn)生從磁芯84開始延伸、朝向感溫磁性部件64與定影帶61交叉、延伸通過感溫磁性部件64并返回磁芯84的磁力線路徑(磁路)。也就是說,由勵磁線圈82產(chǎn)生的交流磁場延伸通過磁芯84和感溫磁性部件64,利用包圍定影帶61和勵磁線圈82的磁力線產(chǎn)生閉合磁路。因此,由勵磁線圈82產(chǎn)生的交流磁場的磁力線聚集在定影帶61的朝向磁芯84的部分。磁芯84可以由在磁路的產(chǎn)生過程中造成的損耗小的材料制成。具體地,磁芯84可以以減少渦電流損耗的形式使用(例如,電流路徑被切斷或者被狹縫等斷開的結(jié)構(gòu),或者包括彼此綁在一起的薄板的結(jié)構(gòu)),并且可以由造成小的磁滯損耗的材料制成。磁芯84在定影帶61的旋轉(zhuǎn)方向上的長度小于感溫磁性部件64在定影帶61的旋轉(zhuǎn)方向上的長度。因此,減少了 IH加熱器80周圍的磁力線的泄漏,并且增加了功率因數(shù)。另外,抑制了到定影部60中包括的金屬部件中的電磁感應(yīng),并且提高了對定影帶61 (導(dǎo)電發(fā)熱層612)的加熱效率。定影帶發(fā)熱的狀態(tài)下面將描述定影帶61利用由IH加熱器80產(chǎn)生的交流磁場發(fā)熱的狀態(tài)。如上所述,感溫磁性部件64的溫度(磁導(dǎo)率開始變化的溫度)被設(shè)定為處于或者 高于不同顏色的色調(diào)劑圖像被定影的預(yù)設(shè)定影溫度并且處于或者低于定影帶61的耐熱溫度,即,例如在140°C到240°C的范圍內(nèi)。當(dāng)定影帶61處于或者低于磁導(dǎo)率開始變化的溫度時,與定影帶61相對應(yīng),靠近定影帶61設(shè)置的感溫磁性部件64也處于或者低于磁導(dǎo)率開始變化的溫度。在該狀態(tài)中,感溫磁性部件64是鐵磁性的,并且因此產(chǎn)生了由IH加熱器80產(chǎn)生的交流磁場的磁力線H與定影帶61交叉并且在擴展方向上延伸通過感溫磁性部件64的磁路。這里,“擴展方向”是指與感溫磁性部件64的厚度方向正交的方向。圖6例示了當(dāng)定影帶61處于或者低于磁導(dǎo)率開始變化的溫度時的磁力線(H)。如圖6所例示,當(dāng)定影帶61處于或者低于磁導(dǎo)率開始變化的溫度時,IH加熱器80產(chǎn)生的交流磁場的磁力線H形成與定影帶61交叉并且在擴展方向(與厚度方向正交的方向)上延伸通過感溫磁性部件64的磁路。因此,定影帶61中的磁力線H與導(dǎo)電發(fā)熱層612交叉的各個區(qū)域中的單位面積的磁力線H的數(shù)量(磁通密度)大。
具體地,在從IH加熱器80的磁芯84輻射的磁力線在區(qū)域Rl和R2通過定影帶61的導(dǎo)電發(fā)熱層612之后,感應(yīng)到磁力線H進入鐵磁性的感溫磁性部件64中。因此,在厚度方向上與定影帶61的導(dǎo)電發(fā)熱層612交叉的磁力線H按照要進入感溫磁性部件64的方式聚集。因此,區(qū)域Rl和R2中的磁通密度高。此外,當(dāng)在擴展方向上延伸穿過感溫磁性部件64的磁力線H通過磁力線H在厚度方向上與導(dǎo)電發(fā)熱層612交叉的區(qū)域R3返回到磁芯84時,從感溫磁性部件64的具有低磁勢的部分向磁芯84集中地輻射磁力線H。因此,在厚度方向上與定影帶61的導(dǎo)電發(fā)熱層612交叉的磁力線H從感溫磁性部件64向磁芯84集中地輻射,增加了區(qū)域R3中的磁通密度。
在定影帶61的導(dǎo)電發(fā)熱層612中(其中磁力線H在厚度方向上交叉),與單位面積的磁力線H的數(shù)量(磁通密度)的變化量成正比地產(chǎn)生渦電流I。因此,如圖6所例示,在磁通密度的變化量大的區(qū)域Rl和R2中的每一個和區(qū)域R3中出現(xiàn)大的渦電流I。在導(dǎo)電發(fā)熱層612中出現(xiàn)的渦電流I產(chǎn)生焦耳熱W(W = I2R),其為導(dǎo)電發(fā)熱層612的電阻率和渦電流I的平方的乘積。因此,在導(dǎo)電發(fā)熱層612的出現(xiàn)大的渦電流I的各個區(qū)域中,產(chǎn)生高的焦耳熱W。因此,當(dāng)定影帶61處于或者低于磁導(dǎo)率開始變化的溫度時,在磁力線H與導(dǎo)電發(fā)熱層612交叉的區(qū)域Rl和R2和區(qū)域R3中產(chǎn)生高熱量。結(jié)果,定影帶61被加熱。在根據(jù)示例性實施方式的定影部60中,感溫磁性部件64在定影帶61的內(nèi)周面?zhèn)瓤拷ㄓ皫?1設(shè)置。因此,獲得了磁芯84和感溫磁性部件64相互接近地設(shè)置的結(jié)構(gòu),其中磁芯84感應(yīng)到勵磁線圈82產(chǎn)生的磁力線H進入其內(nèi)部,并且感溫磁性部件64感應(yīng)其內(nèi)部在厚度方向上與定影帶61交叉的磁力線H。因此,由IH加熱器80 (勵磁線圈82)產(chǎn)生的交流磁場形成短回路形式的磁路。這種磁路具有高的磁通密度和高的磁耦合度。因此,當(dāng)定影帶61處于或者低于磁導(dǎo)率開始變化的溫度時,定影帶61非常有效率地發(fā)熱。移動機構(gòu)下面將參照圖2和圖3描述移動機構(gòu)200。加壓輥62 (其細(xì)節(jié)將在以下描述)中包括的彈性層622和其它元件是由相對軟的材料制成的。因此,當(dāng)不執(zhí)行定影操作時,如果一直將加壓輥62壓靠壓力接收墊63(定影帶61夾在它們之間),則加壓輥62可能不能夠恢復(fù)其原始形狀。也就是說,加壓輥62可以變形為在咬合部N(定影加壓部)中限定的形狀。在這種情況下,施加在咬合部N的壓力可能偏離設(shè)計值,并且定影操作可能不能按照規(guī)定執(zhí)行,導(dǎo)致定影部60的性能劣化。因此,將作為加壓部件移動部的移動機構(gòu)200設(shè)置到加壓輥62,以在不執(zhí)行定影操作時將加壓輥62從定影帶61移開。具體地,當(dāng)執(zhí)行定影操作時,將加壓輥62壓靠在定影帶61的外周面,使得加壓輥62和定影帶61之間形成咬合部N,具有未定影圖像的紙張P傳送通過該咬合部N。在不執(zhí)行定影操作時,加壓輥62從定影帶61移開。也就是說,在示例性實施方式中,移動機構(gòu)200可以在加壓輥62壓靠定影帶61的外周面的狀態(tài)和加壓輥62與定影帶61分開的狀態(tài)之間改變加壓棍62。圖7例示了被移動機構(gòu)200從定影帶61移開的加壓輥62。在圖7中,加壓輥62與定影帶61分開。因此,加壓輥62具有原始的圓形形狀。因此,降低了變形的加壓輥62可能不能恢復(fù)其原始形狀的可能性。在執(zhí)行定影操作時,利用移動機構(gòu)200使加壓輥62與定影帶61再次接觸,加壓輥62藉此返回形成了圖3中例示的咬合部N的位置。加壓輥和定影帶的驅(qū)動機構(gòu)下面將參照圖2、圖3和圖7描述根據(jù)示例性實施方式的提供給定影部60的加壓棍62和定影帶61的驅(qū)動機構(gòu)。這里,假定定影部60處于圖7中例示的定影操作之前的狀態(tài),在該狀態(tài)中,加壓輥62與定影帶61分開。在定影操作之前的這種待機狀態(tài)中,加壓輥62被移動機構(gòu)200保持在與定影帶61分開的預(yù)熱位置處。該預(yù)熱位置是指加壓輥62在預(yù)熱時間中的位置。在此狀態(tài)下,加壓輥62被松開,也就是說,加壓輥62不與定影帶61物理接觸。參照圖2,在定影部60中,旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力從作為示例性驅(qū)動部的驅(qū)動電機90通過固 定到旋轉(zhuǎn)軸91的傳動齒輪92以及傳動齒輪93、94、95和96傳遞到軸97。因此,旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力被傳遞到加壓輥62,并且加壓輥62在箭頭D方向上旋轉(zhuǎn)。來自驅(qū)動電機90的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力還通過固定到與傳動齒輪92同軸的旋轉(zhuǎn)軸91的傳動齒輪101以及通過作為示例性旋轉(zhuǎn)傳動調(diào)整部件的單向離合器102傳遞到軸103。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力還通過設(shè)置在軸103上的相應(yīng)傳動齒輪104和105傳遞到設(shè)置在定影帶61的兩個相應(yīng)端部的端蓋部件67的齒輪部67b。因此,旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力從端蓋部件67傳遞到定影帶61,并且端蓋部件67和定影帶61 —起旋轉(zhuǎn)。在此操作中,定影帶61在其兩端直接接收驅(qū)動力并由此在箭頭C方向上旋轉(zhuǎn)。在圖3中例示的執(zhí)行定影操作的狀態(tài)中,定影部60閉鎖,其中利用移動機構(gòu)200將加壓輥62壓靠定影帶61。處于松開狀態(tài)的齒輪系的減速比被設(shè)定為使得定影帶61的表面速度變得比加壓輥62的表面速度慢的值。因此,在閉鎖狀態(tài)下,單向離合器102工作,使得定影帶61通過跟隨加壓輥62的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),并且停止旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力從驅(qū)動電機90傳遞到軸103。也就是說,在圖3例示的狀態(tài)下,旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞到加壓輥62但是不傳遞到定影帶61。因此,在從驅(qū)動電機90接收旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的加壓輥62在箭頭D方向旋轉(zhuǎn)的同時,定影帶61通過跟隨加壓輥62的旋轉(zhuǎn)而在箭頭C方向上旋轉(zhuǎn)。在此狀態(tài)下,驅(qū)動電機90通過使加壓輥62旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)定影帶61。根據(jù)示例性實施方式的定影部60包括旋轉(zhuǎn)計數(shù)器107,該旋轉(zhuǎn)計數(shù)器107檢測定影帶61的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。旋轉(zhuǎn)計數(shù)器107檢測的定影帶61的旋轉(zhuǎn)次數(shù)輸出到定影部控制器300。定影部控制器300控制驅(qū)動電機90。具體地,定影部控制器300基于旋轉(zhuǎn)計數(shù)器107檢測的定影帶61的旋轉(zhuǎn)次數(shù)按照反饋方式控制驅(qū)動電機90。定影部控制器300還控制移動機構(gòu)200。通過使移動機構(gòu)200移動加壓輥62,定影部控制器300在加壓輥62壓靠在定影帶61的狀態(tài)和加壓棍62與定影帶61分開的狀態(tài)之間改變加壓棍62。移動機構(gòu)200包括作為定位驅(qū)動源的閉鎖電機201、連接到閉鎖電機201的旋轉(zhuǎn)軸202、傳動齒輪203和204、連接到傳動齒輪204的軸205、與軸205 —起旋轉(zhuǎn)的偏心凸輪206、以及連接到加壓輥62的軸97并且被相應(yīng)的偏心凸輪206移動的桿207。當(dāng)偏心凸輪206旋轉(zhuǎn)時,桿207被相應(yīng)的偏心凸輪206推動并且使加壓輥62在圖2中的豎直方向上移動。因此,加壓輥62可以移至定影帶61并從定影帶61移開。加壓輥加壓輥62朝向定影帶61并且按照例如140mm/s的處理速度在圖3例示的箭頭D方向上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)定影帶61被咬合在加壓輥62和壓力接收墊63之間時,咬合部N形成。當(dāng)具有未定影色調(diào)劑圖像的紙張P傳送通過咬合部N時,熱量和壓力被施加到色調(diào)劑圖像,由此將未定影色調(diào)劑圖像定影在紙張P上。加壓輥62包括作為示例性芯部的實體鋁芯(圓柱形金屬芯)621,其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中心處并具有18mm的示例性直徑;彈性層622,其設(shè)置在芯621的外周上;形狀保持層623,其設(shè)置在彈性層622的外周上并且保持加壓輥62的形狀;以及防粘層624,其形成加壓輥62的表面并且促進紙張P從加壓輥62剝離??梢詫⒎勒硨?24提供為具有50 y m的示例性厚度的由充碳的PFA等組成的耐熱樹脂涂層、或者耐熱橡膠涂層。加壓輥62用20kgf的示例性載荷按壓壓力接收墊63,定影帶61夾在它們之間。當(dāng)加壓輥62壓靠定影帶61時,加壓輥62彈性變形,由此形成咬合部N。在加壓輥62所包括的層中,彈性層622主要在形成咬合部N時變形。在相關(guān)技術(shù)中,彈性層由諸如硅橡膠的耐熱橡膠等制成。 在重復(fù)定影操作之后,定影帶61產(chǎn)生的熱往往被傳遞到加壓輥62并提高加壓輥62的溫度。在這種情況下,如果彈性層622由耐熱橡膠等制成,則彈性層622膨脹并且加壓輥62的外徑增大。相反,當(dāng)在小尺寸的紙張P上執(zhí)行定影操作時,在紙張P經(jīng)過的部分(在下文還稱為紙張通道)中,由于熱量被帶走用于色調(diào)劑圖像的定影,因此加壓輥62的溫度不趨于升高,而在紙張P不經(jīng)過的部分(在下文還稱為路旁)中,由于熱量不被帶走,因此加壓輥62的溫度趨于升高。更具體地,在加壓輥62中,由于紙張P越過加壓輥62的中央部,因此溫度在端部附近比在中央部處更容易升高。因此,加壓輥62的端部附近的外徑會變得大于加壓輥62的中央部的外徑。實際上,加壓輥62的外徑在紙張通道和各個路旁之間的差異在加壓輥62中產(chǎn)生臺階。如果在加壓輥62中產(chǎn)生任何臺階,則紙張P可能在定影操作期間起皺或變形。為了解決這種問題,在相關(guān)技術(shù)中,例如設(shè)置一種在與加壓輥接觸的同時旋轉(zhuǎn)的熱導(dǎo)管輥或者一種冷卻加壓輥的表面的裝置,以使加壓輥的溫度均勻。在另一個相關(guān)技術(shù)中,在如上所述地在小尺寸的紙張P上執(zhí)行定影操作之后,暫停定影操作直至加壓輥均勻冷卻到特定程度為止。然而這種相關(guān)技術(shù)造成一些問題。例如,在第一種相關(guān)技術(shù)中,定影部的制造成本增加。在第二種相關(guān)技術(shù)中,圖像形成裝置的用戶便利性降低。因此,在示例性實施方式中,利用以下描述的技術(shù)降低加壓輥62中可能產(chǎn)生任何臺階的可能性。根據(jù)示例性實施方式的彈性層622由可壓縮彈性材料制成。由此,即使如上所述在加壓輥62的多個部分中存在任何溫度差異,當(dāng)加壓輥62壓靠定影帶61時,加壓輥62也在其溫度趨向于變得相對高的部分中收縮。因此,降低了在溫度相對高的部分和溫度相對低的部分之間可能產(chǎn)生任何臺階的可能性。相反,在相關(guān)技術(shù)中,作為彈性層使用的諸如硅橡膠的耐熱橡膠是不可壓縮的。因此,彈性層不會按照這種方式收縮以消除臺階。在示例性實施方式中,用作彈性層622的可壓縮彈性材料的泊松比r例如是0. 2或者更小。如硅橡膠的可壓縮材料的泊松比是約0.5。彈性層622的Asker C硬度例如為10。到 70。。除了以上特性,用作彈性層622的材料還可以具有耐熱性。也就是說,根據(jù)示例性實施方式的彈性層622可以由既具有可壓縮性又具有耐熱性的彈性材料制成。更具體地,彈性層622可以由泡沫橡膠制成,具體地,泡沫硅橡膠等。
在示例性實施方式中,形狀保持層623夾在彈性層622和防粘層624之間。形狀保持層623保持加壓輥62的形狀。利用形狀保持層623,進一步抑制了加壓輥62的變形。由此,在示例性實施方式中,彈性層622由可壓縮彈性材料制成,并且形狀保持層623設(shè)置在彈性層622的外周上。因此,即使加壓輥62的溫度升高,也進一步降低了加壓輥62可能具有臺階的可能性。另外,降低了加壓輥62的外徑的增加。因此,降低了定影帶61的線性速度的變化,降低了定影操作期間紙張P的傳送速度的變化,并且降低了咬合部N在紙張P的傳送方向上的長度的變化。因此,更容易實現(xiàn)穩(wěn)定的定影操作。形狀保持層623用作防粘層624的基材層。也就是說,利用形狀保持層623作為防粘層624的基材層,防止防粘層624過度變形。由此,抑制了防粘層624的磨損和污染,延長了加壓棍62的使用壽命。 形狀保持層623可以很薄以不影響咬合部N的形成。更具體地,形狀保持層623具有例如0. 5mm或者更小的厚度,或者優(yōu)選地具有0. 2mm或者更小的厚度。除了這種薄度,形狀保持層623可以具有撓性和必要程度的剛性。像彈性層622那樣,形狀保持層623還可以是耐熱的。滿足上述條件的形狀保持層623用示例性材料包括由聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺等組成的塑料膜(樹脂膜)、以及由不銹鋼、鎳等組成的薄金屬膜。彈性層622和形狀保持層623可以具有滿足以下表達式(2)和(3)的相互關(guān)系E1 < E2(E2XT2V(E1XD) ^ 15其中E1表不彈性層622的楊氏模量,E2表不形狀保持層623的楊氏模量,T2表不形狀保持層623的厚度,并且D表示加壓輥62的外徑。表達式(2)表示形狀保持層623可以具有比彈性層622大的楊氏模量。也就是說,形狀保持層623可以比彈性層622更少變形。在這種結(jié)構(gòu)中,形狀保持層623抑制彈性層622的膨脹。因此,形狀保持層623良好地發(fā)揮其功能。在表達式(3)中,右側(cè)的值“15”表示可以通過設(shè)置形狀保持層623而將彈性層622的膨脹量減少到1/15。該值不一定精確并且可以是近似的。經(jīng)驗顯示,滿足表達式(3)時抑制紙張P的起皺和變形。根據(jù)示例性實施方式的加壓輥62的軸向端部的外徑可以大于其軸向中央部的外徑。在示例性實施方式中,例如,加壓輥62向其軸向端部逐漸變粗。利用具有這種形狀的加壓輥62,進一步抑制了紙張P的起皺和變形。在示例性實施方式中,很好地保持了加壓輥62的形狀。因此,很好地實現(xiàn)了加壓輥62的逐漸變粗的形狀產(chǎn)生的效果。在示例性實施方式中,在執(zhí)行定影操作時,加壓輥62可以作為驅(qū)動器而選擇,并且定影帶61隨加壓輥62的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。如果在加壓輥62用作驅(qū)動器的情況下在加壓輥62中產(chǎn)生任何臺階,則紙張P趨向于更容易起皺或者變形。然而,通過采用根據(jù)示例性實施方式的加壓輥62,很好地實現(xiàn)了抑制紙張P的起皺和變形的效果。盡管以上示例性實施方式涉及定影部件是定影帶61并且加壓部件是加壓輥62的結(jié)構(gòu),但是本發(fā)明不限于此。例如,本發(fā)明還可應(yīng)用于包括作為定影部件的定影輥并且利用一對定影輥和加壓輥執(zhí)行定影操作的定影部。在這種情況下,根據(jù)示例性實施方式的彈性層和形狀保持層可應(yīng)用于兩個輥中的至少一個。示例
下面將通過采用一些示例更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實施方式。除了背離本發(fā)明范圍的以外,本發(fā)明不限于以下示例。測試方法示例Al到A6、BI到B6、以及Cl到C6進行測試,其中利用圖I例示的包括參照圖2到圖7描述的定影部60的圖像形成裝置I執(zhí)行圖像形成操作。如圖3所例示,定影部60的加壓輥62包括芯621、彈性層622、形狀保持層623和防粘層624。在測試中,加壓輥62的外徑D、彈性層622的楊氏模量E1、和材料、形狀保持層623的楊氏模量E2以及厚度T2如表I總結(jié)的那樣變化。在表I中指示彈性層622的材料的列中,PFA表示四氟乙烯全氟代烷基乙烯基醚共聚物,PI表示聚酰亞胺,并且SUS表示不銹鋼。測試中使用的彈性層622由作為可壓縮彈性材料的泡沫硅橡膠制成。 當(dāng)把加壓輥62的外徑設(shè)定為3.00E-02m(309)時,把彈性層622的厚度設(shè)定為6_。接著,在以下條件下執(zhí)行圖像形成操作定影帶61處于160°C,加壓輥62在紙張通道上處于80°C并且在路旁處于120°C,并且圖像形成速度是每分鐘40頁(ppm)。在此情況下,咬合部N在紙張P的傳送方向上的長度是7mm。當(dāng)把加壓輥62的外徑設(shè)定為5.00E-02m(509)時,把彈性層622的厚度設(shè)定為
8_。接著,在以下條件下執(zhí)行圖像形成操作定影帶61處于170°C,加壓輥62在紙張通道上處于85°C并且在路旁處于130°C,并且圖像形成速度是60ppm。在此情況下,咬合部N在紙張P的傳送方向上的長度是10mm。當(dāng)把加壓輥62的外徑設(shè)定為1.00E-01 m (100 9)時,把彈性層622的厚度設(shè)定為10mm。接著,在以下條件下執(zhí)行圖像形成操作定影帶61處于175°C,加壓輥62在紙張通道上處于90°C并且在路旁處于140°C,并且圖像形成速度是lOOppm。在此情況下,咬合部N在紙張P的傳送方向上的長度是15mm。比較例A-I、B-I 和 C-I除了形狀保持層62被省略以外,利用與在示例Al到A6、B1到B6以及Cl到C6中使用的加壓輥相同的加壓輥,按照在表I中總結(jié)的條件針對比較例A-l、B-I和C-I執(zhí)行圖像形成操作。
權(quán)利要求
1.一種定影裝置,該定影裝置包括 可旋轉(zhuǎn)的定影部件,其將色調(diào)劑圖像定影在記錄材料上;以及 可旋轉(zhuǎn)的加壓部件,其被壓靠在所述定影部件的外周面,并且在所述加壓部件與所述定影部件之間形成有定影加壓部,具有未定影色調(diào)劑圖像的所述記錄材料傳送通過所述定影加壓部; 其中,所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方包括 芯部,其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中心處; 可壓縮的彈性層,其設(shè)置在所述芯部的外周上;以及 形狀保持層,其設(shè)置在所述彈性層的外周上并且保持所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的定影裝置,其中該定影裝置滿足以下表達式E1 < E2 (E2XT2V(E1XD) ^ 15 其中,E1表示所述彈性層的楊氏模量,E2表示所述形狀保持層的楊氏模量,T2表示所述形狀保持層的厚度,并且D表示所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的定影裝置,該定影裝置還包括防粘層,所述防粘層形成所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的表面,并且促進所述記錄材料從所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方剝離。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定影裝置,該定影裝置還包括防粘層,所述防粘層形成所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的表面,并且促進所述記錄材料從所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方剝離。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的定影裝置,其中包括所述彈性層和所述形狀保持層的所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的軸向端部的外徑大于其軸向中央部的外徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定影裝置,其中包括所述彈性層和所述形狀保持層的所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的軸向端部的外徑大于其軸向中央部的外徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定影裝置,其中包括所述彈性層和所述形狀保持層的所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的軸向端部的外徑大于其軸向中央部的外徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定影裝置,其中包括所述彈性層和所述形狀保持層的所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的軸向端部的外徑大于其軸向中央部的外徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求I到8中的任一項所述的定影裝置,該定影裝置還包括驅(qū)動源,所述驅(qū)動源通過旋轉(zhuǎn)所述加壓部件來旋轉(zhuǎn)所述定影部件。
10.一種圖像形成裝置,該圖像形成裝置包括 色調(diào)劑圖像形成部,其形成色調(diào)劑圖像; 轉(zhuǎn)印部,其將所述色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄材料;以及 定影部,其包括 可旋轉(zhuǎn)的定影部件,其將所述色調(diào)劑圖像定影在所述記錄材料上;以及 可旋轉(zhuǎn)的加壓部件,其被壓靠在所述定影部件的外周面,并且在所述加壓部件與所述定影部件之間形成有定影加壓部,具有未定影色調(diào)劑圖像的所述記錄材料傳送通過所述定影加壓部,其中所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方包括 芯部,其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中心處; 可壓縮的彈性層,其設(shè)置在所述芯部的外周上;以及 形狀保持層,其設(shè)置在所述彈性層的外周上并且保持所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像形成裝置,其中該定影裝置滿足以下表達式E1 < E2 (E2XT2V(E1XD) ^ 15 其中,E1表示所述彈性層的楊氏模量,E2表示所述形狀保持層的楊氏模量,T2表示所述形狀保持層的厚度,并且D表示所述定影部件和所述加壓部件中的至少一方的外徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種定影裝置和圖像形成裝置。該定影裝置包括可旋轉(zhuǎn)的定影部件,其將色調(diào)劑圖像定影在記錄材料上;以及可旋轉(zhuǎn)的加壓部件,其被壓靠在定影部件的外周面并且在加壓部件和定影部件之間形成有定影加壓部,具有未定影色調(diào)劑圖像的記錄材料通過該定影加壓部傳送。定影部件和加壓部件中的至少一方包括芯部,其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中心處;可壓縮彈性層,其設(shè)置在芯部的外周上;以及形狀保持層,其設(shè)置在彈性層的外周上并且保持定影部件和加壓部件中的至少一方的形狀。
文檔編號G03G15/20GK102692857SQ20111040958
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者上原康博, 長谷部惠 申請人:富士施樂株式會社