定影装置及图像形成装置的制作方法

专利名称：定影装置及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及定影装置以及利用了包括该定影装置的电子照相方式、静电记录方式等的FAX(传真机)、打印机、复印机及其复合机等的图像形成装置。
背景技术：
作为复印机、打印机等图像形成装置，一般考虑的是各种利用了电子照相方式的图像形成装置。该图像形成的过程是在像载置体的感光体鼓的表面里形成静电潜像，并通过显影剂的调色剂等来对感光体鼓上的静电潜像显影后进行可视像化，再通过转印装置来将显影后的图像转印到记录纸里后使其载置图像，通过使用加压加热的定影装置来对记录纸上的调色剂像进行定影。在该定影装置中，由相向而对的辊或轮带或它们的组合所构成的定影部件以及加压部件抵接后形成夹持部，将记录纸夹入到该夹持部里，然后施加热和压力后来将调色剂像定影到记录纸上。举例来说，公知的定影装置有将张架在多个辊部件里的定影带作为定影部件来使用的技术(参照专利文献1)。使用这种定影带的装置包括有作为定影部件的定影带(环状带)204、张架/支持定影带204的多个辊部件、设置在多个辊部件202、203中的一个辊部件202内部里的加热管201、加压辊(加压部件)205等(图12)。加热管介由辊部件来加热定影带。然后，被朝向形成在定影带和加压辊之间的夹持部里搬送的记录媒介上的调色剂像接受夹持部处的热和压力后被定影到记录媒介上(轮带定影方式)。另外，在上述图像形成装置里使用的定影装置中，有这样一种定影装置，即具有与转动体的定影部件的内面进行滑动接触的固定部件。例如在专利文献2中，是将耐热性膜材(定影膜)213夹到作为发热体的陶瓷加热管211和作为加热部件的加压辊之间形成定影夹持部N后，在定影夹持部N的膜材213和加压辊212之间导入需要进行图像定影的、 形成并载置有未定影调色剂像的记录材料，通过将其与膜材213 —起夹持搬送，在夹持部N 处，陶瓷加热管211的热就介由膜材213被施加到了被记录材料里，另外，还公开了通过定影夹持部N的加压力来将未定影调色剂像热压定影到被记录材料面里的膜材加热方式的定影装置(图13)。该膜材加热方式的定影装置在能够采用陶瓷加热管及膜材等低热容量的部件来构成响应命令型(ondemand type)的装置的同时，只要仅在图像形成装置的图像形成执行时，对作为热源的陶瓷加热管通电后使其发热至规定的定影温度即可，从而可以缩短从图像形成装置的电源开启至可以进行图像形成的状态为止的等待时间(快速启动性)，以及大幅降低待机时的消耗电力。另外，在专利文献3、4中，提案有这样一种图像定影装置，在设置表面为弹性变形可以转动的加热定影辊，和与加热定影辊在接触的同时可以移动的环状带(加压带)，和以非转动状态被配置在环状带的内侧里，将环状带压接到加热定影辊里，使得记录纸通过环状带和加热定影辊之间的轮带夹持，同时还具有使得加热定影辊的表面弹性变形的加压垫，等构成的加压轮带方式的图像定影装置。根据该定影方式，下面的加压部件为轮带，并因为用纸与辊的接触面积增大，就大幅地提高了传热效率，在抑制能源消耗的同时还能够实现小型化。然而，上述专利文献1所记载的定影装置与使用定影辊的装置相比，在与装置的高速化相适应的预热时间(达到可以打印温度所需的时间)或首次打印时间(收到打印要求后，经过打印准备并进行打印动作至排纸结束的时间)的缩短化上存在着极限。对此，专利文献2所记载的定影装置因为低热容量化而能够缩短预热时间或首次打印时间，还能够实现装置的小型化。然而，在专利文献2所记载的定影装置中，存在着耐久性的问题和轮带温度稳定性的问题。即，热源的陶瓷加热管和轮带内面的滑动而导致耐磨损性的不足，长时间运行后，因重复的连续摩擦而造成内面变粗后导致摩擦阻力增大，引起轮带的移动不稳定，或者发生定影装置的驱动力矩增大等现象，其结果是形成图像的转印纸发生滑移后导致图像的偏离，或者是驱动齿轮所涉及的2增大后导致齿轮破损等问题的发生(课题1)。另外，在膜片加热方式的定影装置中，因为轮带是在夹持部处进行局部加热的，当转动的轮带回到夹持入口里时，轮带温度处于最冷的状态，(特别是在高速转动时)从而容易发生定影不良的问题(课题2)。另一方面，在专利文献3中公开了，在加压垫的表层里采用浸渍了 PTFE后作为低摩擦片材(片材状滑动摩擦材料)的玻璃纤维片材(浸渍PTFE玻璃纤维)后，来改善轮带内面和固定部件的滑动摩擦性的问题的方法。然而，在这种加压轮带方式的定影装置(专利文献3、4)中，因为定影辊的热容量大、升温慢，所以就存在着预热时间长的问题(课题 3)。对于上述课题1至3，在专利文献5中提案了这样一种定影装置，其通过设置配置在环状的定影带内周侧里大致呈管状的相对部件(金属传热体)，和配置在相对部件的内周侧里对该相对部件进行加热的陶瓷加热管等的阻抗发热体，就能够对定影带全体进行加热，并缩短预热时间或首次打印时间，同时还可以解决高速转动时的热量不足的问题。然而，因为是介由相对部件(金属传热体)来将阻抗发热体的热量传递到定影带里的的方式， 所以，对于缩短预热时间或首次打印时间来说并不充分。专利文献1(日本)特开平1H982号公报专利文献2(日本)特开平4-44075号公报专利文献3(日本)特开平8力6四03号公报专利文献4(日本)特开平10-213984号公报专利文献5(日本)特开2007-334205号公报

发明内容
然而，在作为加热定影部件的手段的发热体不是对定影部件全体进行均勻加热， 而是对其一部分进行局部加热的定影装置中，在相当于发热体对定影部件加热的位置里， 支持发热体的发热体支持部件或引导定影部件的转动的转动支持部件会因热而变形，因此就会产生不能使定影部件在希望的位置(与发热体或转动支持部件的间距)里转动的问题。因此，本发明的目的在于提供一种定影装置及图像形成装置，通过设置轮带支持部件，即使发生热变形，也能够使得定影部件跟随该变形来防止定影装置变为升温过度状态。为了实现上述目的，本发明的技术方案1提供一种定影装置，其特征在于包括定影部件，其为转动的环状轮带；加压部件，其与所述定影部件的外周面抵接；抵接部件，其被配置在所述定影部件的内周侧里，介由所述定影部件与所述加压部件抵接后形成夹持部；加热机构部，其对所述定影部件的圆周方向的规定领域进行加热；轮带支持部件，在对应于所述定影部件的内周侧的所述加热机构部对所述定影部件加热的规定领域以外的领域的位置里，分别从所述定影部件的轴方向的两端部向内侧进入一定程度的位置处，在该定影装置的冷期间不与所述定影部件接触，而在启动结束时，通过热变形后的所述加热机构部移动定影部件后，与所述定影部件接触后支持其转动。本发明的技术方案2提供一种定影装置，其特征在于包括定影部件，其为转动的环状轮带；加压部件，其与所述定影部件的外周面抵接；抵接部件，其被配置在所述定影部件的内周侧里，介由所述定影部件与所述加压部件抵接后形成夹持部；加热机构部，其对所述定影部件的圆周方向的规定领域进行加热；轮带支持部件，在对应于所述定影部件的内周侧的所述加热机构部对所述定影部件加热的规定领域以外的领域的位置里，分别从所述定影部件的轴方向的两端部向内侧进入一定程度的位置处，至少是在该定影装置的启动结束时与所述定影部件接触后，在控制与所述定影部件的接触面压的变化的同时对其转动进行支持。本发明的技术方案3根据技术方案2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件介由弹性部件可以与所述定影部件的内周面抵接。本发明的技术方案4根据技术方案2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件是可以与所述定影部件的内周面抵接的弹性转动体。本发明的技术方案5根据技术方案2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件是转动后可以在任意的顶部位置处与所述定影部件的内周面抵接的园板凸轮部件。本发明的技术方案6根据技术方案1或2所述的定影装置，其特征在于所述加热机构部包括面状发热体，其被配置在所述定影部件的内周侧里，对所述定影部件的规定领域进行加热；发热体支持部件，其被配置在所述定影部件的内周侧里，从所述定影部件的反对侧里对所述面状发热体进行支持。本发明的技术方案7根据技术方案1或2所述的定影装置，其特征在于所述加热机构部包括加热部件，其被配置在所述定影部件的内周侧里，与所述定影部件抵接后对该定影部件进行加热；
加热手段，其对所述加热部件的规定领域进行加热。本发明的技术方案8根据技术方案7所述的定影装置，其特征在于所述加热手段是面状发热体或卤素发热管。本发明的技术方案9根据技术方案1或2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件夹着所述定影部件的转动轴中心，被配置在所述加热机构部对所述定影部件加热的规定领域的反对侧里。本发明的技术方案10根据技术方案1或2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件设置在被配置在所述定影部件的两端部侧里的法兰部件里。本发明的技术方案11根据技术方案1或2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件被配置在所述定影部件中的最大通过纸张领域的外侧里。本发明的技术方案12根据技术方案1或2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件在与所述定影部件的接触面里设有滑动层。本发明的技术方案13提供一种图像形成装置，其特征在于包括技术方案1至12任何一项所述的定影装置。根据本发明的技术方案，就能够防止定影装置变为升温过度状态。


图1所示是作为本发明所涉及的定影装置的前提的参考例的构成截面图。图2 (a)、(b)是定影部件中的轴方向、圆周方向的概要图。图3是发热片材的构成的截面图。图4所示是本发明所涉及的定影装置的第1实施方式的构成截面图。图5所示是说明发热体支持部件的热膨胀的模式图。图6所示是本发明所涉及的定影装置的第2实施方式的构成截面图。图7所示是本发明所涉及的定影装置的第3实施方式的构成截面图。图8所示是本发明所涉及的定影装置的第4实施方式的构成截面图。图9所示是本发明所涉及的定影装置的第5实施方式的构成截面图。图10所示是采用加热管时的轮带支持部件的构成图。图11所示是本发明所涉及的图像形成装置的构成截面图。图12所示是以往的轮带定影方式的定影装置的概要构成图。图13所示是以往的膜材加热方式的定影装置的概要构成图。符号说明1 图像形成装置3 曝光部4Y、4M、4C、4K 造像部5Y、5M、5C、5K 感光体鼓12 供纸部20、50 定影装置21 定影套筒(定影部件)22 面状发热体(发热体)0078]22a底层
0079]22b、22bl、22b2 阻抗发热层
0080]22c电极层
0081]22d绝缘层
0082]22e电极端子
0083]22s发热片材
0084]23发热体支持部件
0085]23a发热体支持部件(冷期间)
0086]23b发热体支持部件(启动结束时)
0087]24端子台撑条
0088]25供电线
0089]26抵接部件
0090]28芯部保持部件
0091]30加热管
0092]30a开口部
0093]31加压辊(加压部件)
0094]32轮带支持部件
0095]32a支持部件
0096]32b凸部
0097]32c弹性部件
0098]32d弹性转动体
0099]33卤素发热管
0100]35法兰部件
0101]33a,35b 卡止部
0102]75带电部
0103]76显影部
0104]77清洁部
0105]78中间转印带
0106]79Y、79M、79C、79K 第一转印偏压辊
0107]80中间转印清洁部
0108]82二次转印支撑辊
0109]83清洁支撑辊
0110]84张紧辊
0111]85中间转印组件
0112]97供纸辊
0113]98对位辊对
0114]99排纸辊对
0115]100堆垛部
0116]101罐收容部
102Y、102M、102C、102K 调色剂罐L 激光P 记录媒介T 调色剂
具体实施例方式以下，根据图1至图11所示的实施方式来详细说明本发明所涉及的构成。(定影装置的构成)首先说明的是作为本发明所涉及的定影装置的前提的参考例。图1所示是作为本发明所涉及的定影装置的前提的参考例的构成的截面图。如图1所示，定影装置50包括有由转动的环状带构成的定影部件(定影套筒21， 也称为定影转动体)；与定影部件的外周面抵接的加压部件(加压辊31，也称为加压转动体)；被配置在定影部件的内周侧里，介由该定影部件与加压部件抵接后形成夹持部的抵接部件(抵接部件26)；在定影部件的内周侧里与该定影部件抵接或邻近配置，对定影部件进行直接或间接地加热的面状发热体(面状发热体22)；在定影部件的内周侧里被配置为将面状发热体夹在其与该定影部件之间，在规定位置里支持该面状发热体的发热体支持手段(发热体支持部件23)。另外，在图1中所示的是面状发热体22和定影套筒21的内周面抵接并直接加热的构成。这里，定影套筒21的轴方向的长度对应于所通过纸张的记录媒介P的宽度，是具有可挠性的管状环状带，在例如厚度为30 μ m-50 μ m的金属材料所构成的基材上至少形成有脱模层，其外径为30mm。另外，以后将图2(a)所示的定影套筒21的管的长度方向称为轴方向，将图2(b)所示的定影套筒21的管的圆周方向称为圆周方向。形成定影套筒21的基材的材料可以采用铁、钴、镍或其合金等具有良好传热性的金属材料。定影套筒21的脱模层是将PFA等氟素化合物包覆成软管状而成，其厚度为50 μ m。 脱模层用于提高与记录媒介P上的调色剂像(调色剂)T直接相接的定影套筒21表面的调色剂脱模性。加压辊31是在铝、铜等的金属材料所构成的芯棒上依次形成硅酮橡胶(固体sol id橡胶)等的耐热性弹性层、脱模层，其外径为30mm。弹性层的厚度形成为2mm。脱模层是包覆了 PFA软管后，厚度形成为50 μ m。另外，也可以根据需要而在芯棒内内藏卤素加热辊等的发热体。另外，加压辊31通过加压手段(未图示)而介由定影套筒21被压接到抵接部件沈里，该压接部的定影套筒21 —侧形成为凹陷的夹持部。然后，记录媒介P被搬送到该夹持部里。另外，加压辊31以压接到定影套筒21里的状态，通过未图示的驱动机构来被转动驱动(在图1中的顺时针转动方向里转动)，而定影套筒21是随着该加压辊31的转动而转动的(在图1中的反时针转动方向里转动)。抵接部件沈具有在定影套筒21的轴方向里的长度，并且，至少是介由定影套筒21 与加压辊31压接的部分是由氟素系橡胶等具有耐热性的弹性体构成的，以被芯部保持部件观保持在定影套筒21的内周侧的规定位置里的状态来得到固定。另外，抵接部件沈与定影套筒21的内周面相接的部分以采用铁氟龙(注册商标)片材等具有良好滑动性及耐磨耗性的材料为好。芯部保持部件观是由金属等板材经板金加工而成，其具有对应于定影套筒21的轴方向长度的长度，是截面为H型形状的刚性部件，被配置在定影套筒21的内周侧的大致中心部分里。另外，芯部保持部件观用于将配置在定影套筒21的内周侧里的各种部件保持在规定的位置里，例如，在芯部保持部件观的H型的一方的凹陷部分里收纳保持有抵接部件 26，即使抵接部件沈受到加压辊31的加压，也从夹持部的反对面一侧来支持后使其不发生较大的变形。另外，芯部保持部件观将抵接部件沈保持为从该芯部保持部件观向加压辊 31 一侧突出一些，使得夹持部处的保持部件观被配置为不与定影套筒21接触。另外，在芯部保持部件观的H型的另一方(与加压辊31侧相反的一侧)的凹陷部分里，收纳保持了具有对应于定影套筒21的轴方向长度的长度，且截面为T字型形状的端子台撑条(stay) 24，以及延伸设置在端子台撑条M上，供给外部来的电力的供电线25。 更进一步地，在芯部保持部件观的H型的外面保持有发热体支持部件23。在图1中，定影套筒21的下方半圆部分(进入夹持部一侧的半圆部分)的领域处保持有发热体支持部件 23。这里，发热体支持部件23和芯部保持部件观为了防止从发热体支持部件23 —侧对芯部保持部件观一侧的传热，是不粘结的。发热体支持部件23支持面状发热体22以使得面状发热体22与定影套筒21的内周面抵接配置。因此，发热体支持部件23具有沿着截面形状为圆形的定影套筒21的内周面规定的弧长的外周面。另外，发热体支持部件23最好是具有仅能够承受面状发热体22的发热的耐热性；和当转动移动的定影套筒21接触到接近的面状发热体22时，仅能不发生变形地来对面状发热体22进行支持的强度；以及不使面状发热体22的热传递到芯部保持部件观一侧， 而是传递到定影套筒21 —侧里的绝热性，例如，优选的是聚酰亚胺树脂的发泡成形体。另外，也可以在该聚酰亚胺树脂的发泡体的内部设置辅助用的固体树脂部件来提高刚性。面状发热体22如图3所示地，在具有绝缘性的底层2 上面形成有在耐热性树脂中分散导电性粒子而成的阻抗发热层22b，和将电力供给到该阻抗发热层22b里的电极层 22c，从而构成对应于定影套筒21的轴方向、圆周方向而具有规定的宽度和长度的可挠性的发热片材22s。另外，在底层2 上还设置了对阻抗发热层22b和相邻的其他供电系统的电极层22c之间，或对发热片材22s的边缘部分和外部之间进行绝缘的绝缘层22d。还有， 面状发热体22还包括在发热片材22s的端部与电极层22c连接，将供电线25供给来的电力供给到该电极层22c里的电极端子22e(不图示)。另外，发热片材2 的厚度为0. I-Imm左右，至少具有能够沿着发热体支持部件23 的外周面作卷绕程度的可挠性。这里，底层2 是PET或聚酰亚胺树脂等具有一定程度耐热性的树脂所构成的薄膜的弹性体膜(film)，其中以聚酰亚胺树脂构成的膜部件为好。由此，就具备了耐热性、绝缘性及一定程度的柔软性(可挠性)。阻抗发热层22b是在聚酰亚胺树脂等耐热性树脂中均勻分散了碳粒子或金属粒子等的导电性粒子而形成的具有导电性的薄膜，其构成是，当通电时，会因为内部阻抗而产生焦耳热来发热。这种阻抗发热层22b可以是将碳粒子或金属粒子等导电性粒子分散到聚酰亚胺树脂等的耐热性树脂的前驱体中而成的涂料涂敷到底层2 上成膜即可。另外，阻抗发热层22b也可以是先在底层2 上形成由碳粒子或金属粒子等构成的薄膜导电层，然后在该导电层上层积聚酰亚胺树脂等耐热性树脂构成的绝缘性薄膜后一体化即可。还有，阻抗发热层22b里所使用的碳粒子既可以是通常的碳黑粉末，也可以是碳纳米纤维(Carbon Nanofiber)、碳纳米管(carbon nanotube)和微碳卷(carbon micro-coils)中的至少某一种构成的碳纳米粒子。另外，金属粒子是Ag、Al、Ni构成的粒子，其形状可以是粒状，也可以是纤丝状 (filament).绝缘层22d可以由相同于聚酰亚胺树脂等的底层2 的耐热性树脂构成的绝缘材料经涂敷来形成。电极层22c既可以是经涂敷导电性墨水(conductive ink)或Ag等的导电性涂层 (conductive paste)而成，也可以是粘结金属箔或金属网等而成。构成面状发热体22的发热片材22s因为是厚度薄的片材，其热容量小，可以急速加热，其发热量可以根据阻抗发热层22b的体积阻抗率任意地设定。也就是说，可以通过构成阻抗发热层22b的导电性粒子的构成材料、形状、大小、分散量等来调整发热量。例如，以单位面积的发热量为35W/cm2，就可以实现获得总电力为1200W左右的输出的面状发热体， 这时候，发热片材22s的尺寸可以是宽度(轴方向)为20cm、长度(周方向)为2cm左右。另外，在使用由不锈钢等金属丝构成的面状发热体时，因为纤丝的存在而在面状发热体的表面里产生凹凸，在与定影套筒21的内周面滑动时，其表面就容易磨耗。发热片材2 如前所述表面不是凹凸而是平坦的，所以对于与定影套筒21的内周面的滑动就具有良好的耐久性。更进一步地，在对发热片材22s的阻抗发热层22b表面涂敷氟素系树脂后， 就更能够提高相对于定影套筒21的内周面接触的耐久性。还有，作为发热片材2 在定影套筒21内周面里的配置领域，在图1所示的构成是从与定影套筒21的内周面的夹持部的反对侧的位置开始，一直到夹持部跟前位置，但不限于此。通过上述构成，定影装置50就能够在实现省电的同时来缩短预热时间或首次打印时间。另外，由于面状发热体22中的发热片材2 是树脂基底的片材，即使因加压辊31 的转动、振动而产生的应力反复作用在发热片材2 里，引起发热片材22s的反复弯曲，也不会导致疲劳破坏，从而能够进行长时间的运行。(轮带支持部件)这里，在定影装置50中，当周围环境处于低温，定影装置从冷却状态的冷期间(早上的启动时等)开始，通过发热体支持部件23来加热面状发热体22时，因为保持面状发热体22的发热体支持部件23与面状发热体22接触一侧的面，和与此相向而对的发热体支持部件23与芯部保持部件观接触一侧的面之间产生温度差，就会发生热膨胀量偏差。这里，如上所述，因为发热体支持部件23和芯部保持部件观是不粘结的，通过上述温度差，发热体支持部件23在轴方向上，从两端部至中央在面状发热体侧里变形为凸状(参照图幻。对此，发明者们发现，当发热体支持部件23在面状发热体侧里变形为凸状时，定影套筒21跟随不了面状发热体22在轴方向里的热变形而进入升温过度状态，换句话说是，定影套筒21和面状发热体22的接触状态在轴方向里变得不稳定，面状发热体22与定影套筒21分离，并在接触状态不好的部分里升温过度，从而引发各部件及定影装置的破损。本发明就是基于该发现的。以下，对本发明所涉及的定影装置的实施方式进行说明。图4所示是本发明所涉及的定影装置的第1实施方式中的构成的截面图。这里，显示的是定影套筒21在轴方向端部里的截面构成。本实施方式所涉及的定影装置20包括有转动的环状轮带的定影套筒21，和与定影套筒21的外周面抵接的加压辊31，和被配置在定影套筒21的内周侧里，介由该定影套筒 21与加压辊31抵接后形成夹持部的抵接部件沈，和对定影套筒21的圆周方向的规定领域进行加热的加热机构部(面状发热体22，发热体支持部件23)，和轮带支持部件32，其在对应于定影套筒21的内周侧的加热机构部对定影套筒21加热的规定领域以外的领域的位置里，分别从定影套筒21的轴方向的两端部向内侧进入一定程度的位置处，该定影装置20的冷期间里不与定影套筒21接触，而在启动结束时与定影套筒21接触后支持其转动。图5所示是从图4的左侧看到的定影套筒21的模式图。轮带支持部件32如图5 所示地，在定影套筒21的内周面里，被设置在定影套筒21的轴方向的两端部里。具体来说是，在轴方向的两端部的支持芯部保持部件观的法兰部件35里，从定影套筒21的轴方向两端部向内侧突出地设置。另外，在本实施方式中，轮带支持部件32是由设置在芯部保持部件观上的支持部件3 和凸部32b构成的，但支持部件32a的形状并不需要特别规定， 只要至少是在启动结束时，凸部32b能够接触定影套筒21来支持其转动即可。还有，因为可以减少部件数量来降低成本，所以，以轮带支持部件32与法兰部件 35 一体形成为好。然而，也可以是作为其他部件固定设置在法兰部件35里。本实施方式中，两端的轮带支持部件32的宽度方向的宽度为20mm。还有，在将轮带支持部件32的轴方向的宽度增长，并设置至定影套筒21的轴方向中央部为止时，就会增加滑动时的阻力，并导致扭矩的上升。因此，轮带支持部件32只要是在冷期间里不与定影套筒21接触，而在启动结束时与定影套筒21接触并在不增加滑动阻力的范围内，从宽度方向端部到规定的位置为止的宽度即可。另外，轮带支持部件32被设置在对应于面状发热体22对定影套筒21加热的领域以外的领域的位置里。特别是，对于加热领域，以配置在夹着定影套筒21的转动轴中心的反对侧里为好。另外，为了不影响记录媒介P的通过纸张，轮带支持部件32以配置在定影套筒21 中最大通过纸张领域更靠轴方向外侧里为好。以下，对轮带支持部件32的作用进行说明。在定影装置20的冷期间里，与定影套筒21的内周面处于非接触状态，例如可以维持有0-0. 2mm左右的间距。冷期间中的发热体支持部件23相对于定影套筒21的转动轴为平行的状态(图5中的23a所示)。这里，当定影装置20启动后，发热体支持部件23因加热而热膨胀，并在启动结束时，发热体支持部件23在轴方向中央部里向面状发热体里变形后成为凸状的状态(图5中的2 所示)。还有，在启动结束后，如果继续驱动的话，发热体支持部件23里膨胀为凸状的部分就会扩大到发热体支持部件23的全体里，使得全体变成平坦膨胀的状态。
这里，在没有轮带支持部件32的构成中，在启动时，定影套筒21对应于轴方向中央部变形为凸状的发热体支持部件23 (及面状发热体2 在中央部进行跟随，而在端部侧因为不能进行跟随，所以就离开发热体支持部件23 (及面状发热体22)处于间距较大的状态。在这种状态下，从面状发热体22到定影套筒21的热传递减少，面状发热体22就处于升温过度状态。还有，在启动结束后的驱动中，因为发热体支持部件23全体处于平坦地膨胀的状态，定影套筒21跟随后就不会发生升温过度的问题。这里，本发明是在将轮带支持部件32在定影装置22的冷期间不与定影套筒21接触，而在启动结束时与定影套筒21接触后对其转动进行支持的位置处，通过将该位置设定在从轴方向的两端部开始的规定范围内，来使得定影套筒21在轴方向的全领域里能够与面状发热体22高精度地接触。详细来说是，冷期间时，轮带支持部件32和定影套筒21不接触，启动(加热)时，发热体支持部件23因热变形后其长度方向的中央部变形为凸形状， 该中央凸形状部将定影套筒21的长度方向中央部的内周面向下按压，由于定影套筒21具有一定的刚性，因此，定影套筒没有变形地被向下按压，此时，定影套筒21的两端部与轮带支持部件32接触，当热变形进一步时，发热体支持部件23中央凸形状的高度进一步增加， 受到两端的轮带支持部件32的存在的反作用力，定影套筒21就会发生中央部变为凸状的变形，即成为跟随发热体支持部件23的形状。因此，即使发热体支持部件23从轴方向端部向中央热变形为凸状，由于定影套筒 21在轴方向全领域里跟随面状发热体22的凸形状而能够成为接触的状态，就能够防止因定影装置的升温过度而发生的破损。另外，这时候，不会增加与定影套筒21内周面的滑动阻力，也不会增加扭矩。另外，轮带支持部件32也可以如图6至图8所示地，在对应于定影套筒21的内周侧的加热机构部对定影套筒21加热的规定领域以外的领域的位置里，分别从定影套筒21 的轴方向的两端部向内侧进入一定程度的位置处，至少是在该定影装置20的启动结束时与定影套筒21接触后，在控制与该定影套筒21的接触面压变化的同时对其转动进行支持。图6所示是本发明所涉及的定影装置的第2实施方式中的构成截面图。在图6所示的例子中，采用的构成是，由弹簧支持的轮带支持部件32介由弹性部件32c可以接触到定影套筒21的内周面里。通过这样将轮带支持部件32介由弹性部件32c配置为可以抵接到定影套筒21的内周面的轴方向两端部里，就可以如图5所示地，即使发热体支持部件23从轴方向端部向中央热变形为凸状(启动结束时)，在控制与该定影套筒21的接触面压变化的同时对其转动进行支持(在轴方向全领域里使得定影套筒21与面状发热体22接触)，并能够防止定影装置的升温过度。图7所示是本发明所涉及的定影装置的第3实施方式中的构成截面图。在图7所示的例子中，轮带支持部件32是由可以接触到定影套筒21的内周面里的弹性转动体32d 构成的。通过这样由海绵、橡胶等构成的弹性转动体32d来形成轮带支持部件32，并将其配置为可以与定影套筒21的内周面的轴方向两端部抵接，同样地，即使发热体支持部件23 从轴方向端部向中央热变形为凸状(启动结束时)，也能够防止定影装置的升温过度。另外，通过使用弹性转动体32d，还能够防止与定影套筒21的内周面的滑动而产生的扭矩上升。图8所示是本发明所涉及的定影装置的第4实施方式中的构成截面图。在图8所示的例子中，轮带支持部件32是由转动后在任意的顶部位置里可以与定影套筒21的内周面接触的园板凸轮部件3 构成的。通过这样由园板凸轮部件3 来构成轮带支持部件32以可以变化为任意的高度， 并将其配置为可以与定影套筒21的内周面的轴方向两端部抵接，同样地，即使发热体支持部件23从轴方向端部向中央热变形为凸状(启动结束时)，也能够防止定影装置的升温过度。另外，通过使用园板凸轮部件32e，还能够防止与定影套筒21的内周面的滑动而产生的扭矩上升。(其他实施方式)另外，在轮带支持部件32表面里还以设置例如由氟素涂层构成的滑动层为好。至少是，通过将与定影套筒21的内周面抵接的范围作为滑动层，就能够减轻轮带支持部件32 和定影套筒21的内周面的滑动阻力，并防止扭矩的上升。另外，图9所示的定影装置中，作为加热机构部，代之以面状发热体22的是配置在定影套筒21的内周侧里，与定影套筒21抵接后对定影套筒21加热的加热部件(加热管 30)，和对加热部件的规定领域进行加热的加热手段(卤素发热管33)(第5实施方式)。这里，上述因轴方向的热变形而导致的升温过度问题，作为加热机构部并不局限于采用面状发热体22的情况，如图9所示，在采用金属管状的固定部件来引导定影套筒21 的转动的加热管30的构成中也会发生。S卩，由于加热管30的加热而在定影套筒一侧里变形为凸状后，定影套筒21跟随不了加热管30的轴方向的热变形时，加热管30就会进入升温过度状态。还有，作为加热手段，也可以采用卤素发热管33等，而不必局限于此。于是，即使是图9所示地设置加热管30时，通过设置轮带支持部件32，来使定影套筒22跟随加热管30的轴方向的热变形，就能够防止定影装置变为升温过度状态。图10所示是加热管30的模式图。例如，既可以是如图10(a)所示地，在加热管30的轴方向两端部里与轮带支持部件32—体地形成，也可以是如图10(b)所示地，将与法兰部件35 —体形成的轮带支持部件32嵌合到设置在相当于加热管30的轴方向两端部的位置里的开口部30a 里。(定影装置的动作)具有该构成的定影装置20的动作如下。首先，说明基本动作。当图像形成装置接到输出信号(例如根据用户的操作面板的操作或个人计算机的通信等，来要求图像形成装置印刷)时，在定影装置20中，加压辊31就介由定影套筒21而被按压到抵接部件沈里形成夹持部。然后，通过未图示的驱动装置，加压辊31在图1的顺时针方向里被转动驱动时， 定影套筒21也被带动转动。这时，面状发热体22处于被发热体支持部件23支持的状态， 与定影套筒21的内周面抵接并滑动移动。之后，与此同步地，电力从外部电源或内部的蓄电装置通过供电线25被供给到面状发热体22里，发热片材2 发热后，因为定影套筒21与该发热片材2 接触使得热得到有效地传递，从而快速地被加热了。还有，驱动装置的动作和通过面状发热体22的加热不需要同时开始，也可以设置适当的时间差后来开始。这时，如上所述，根据未图示的热敏电阻等温度检测手段检测到的温度，在面状发热体22里进行加热控制来使夹持部达到规定的温度，当升温至定影所需的温度后保持该状态，并开始进行记录媒介P的通过纸张。如此，在这样构成的定影装置中，由于定影套筒21以及面状发热体22的热容量小，所以在节省能源的同时，还能够缩短预热时间或首次打印时间。另外，由于面状发热体 22中的发热片材2 是树脂基底的片材，因加压辊31的转动、振动产生的应力重复作用在发热片材2 里，即使发热片材2 的弯曲被重复进行也不会疲劳破损，从而可以长时间地运转。还有，没有去图像形成装置的输出信号时，通常为了抑制消耗电力而使得加压辊 31以及定影套筒21停止转动，对面状发热体22的通电也停止，在立刻开始再输出(需恢复)时，即使加压辊31以及定影套筒21处于非转动的状态，也可以对面状发热体22进行通电。这时，对面状发热体22进行通电的程度是能够对定影套筒21全体进行保温。(图像形成装置)接着，对本发明所涉及的图像形成装置进行说明。图11所示是本发明所涉及的图像形成装置的全体构成图。如图11所示，图像形成装置1是串列型彩色打印机。在位于图像形成装置本体1 上方的罐收纳部101里，可以自由装卸(自由更换)地设置了对应于各色(黄色、品红色、 青色、黑色)的四个调色剂罐102Y、102M、102C、102K。在罐收纳部101下方配设中间转印组件85。与各色(黄色、品红色、青色、黑色) 对应的造像部4Y、4M、4C、4K并列设置，与该中间转印组件85的中间转印带78对向。在各造像部4Y、4M、4C、4K分别配设感光体鼓5Y、5M、5C、5K。又，在感光体鼓5Y、 5M、5C、5K周围，分别配设带电部75Y、75M、75C、75K，显影部76Y、76M、76C、76K，清洁部77Y、 77M、77C、77K，消电部(没有图示)等。并且，在各感光体鼓5Y、5M、5CjK上实行造像处理 (带电工序，曝光工序，显影工序，转印工序，清洁工序)，在各感光体鼓5Y、5M、5C5K上形成各色图像。感光体鼓5Y、5M、5C、5K由没有图示的驱动马达驱动按图11顺时钟方向回转。并且，在带电部75位置，使得感光体鼓5Y、5M、5C5K表面均勻带电(带电工序)。此后，感光体鼓5Y、5M、5C5K表面到达从曝光部3发出的激光L的照射位置，通过在该位置的曝光扫描，形成与各色对应的静电潜像(曝光工序)。此后，感光体鼓5Y、5M、5C5K表面到达与显影装置76对向的位置，在该位置对静电潜像进行显影，形成各色调色剂像(显影工序)。此后，感光体鼓5￥、511、5(、涨表面到达与中间转印带78及一次转印偏压辊79￥、 79M、79C、79K的对向位置，在该位置，感光体鼓5Y、5M、5C、5K上的调色剂像转印到中间转印带78上(一次转印工序)。此时，在感光体鼓5￥、511、5(、涨上残存少量的未转印调色剂。此后，感光体鼓5Y、5M、5C5K表面到达与清洁部77的对向位置，在该位置，残存在感光体鼓5Y、5M、5C、5K上的未转印调色剂由清洁部77的清洁刮板机械回收(清洁工序)。最后，感光体鼓5Y、5M、5C.5K表面到达与没有图示的消电部的对向位置，在该位置，除去感光体鼓5Y、5M、5C、5K上的残留电位。这样，结束在感光体鼓5Y、5M、5C、5K上实行的一系列的造像处理。此后，经显影工序在各感光体鼓5Y、5M、5C5K上形成的各色调色剂像叠合转印到中间转印带78上。这样，在中间转印带78上形成彩色图像。在此，中间转印组件85由中间转印带78、四个一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K、 二次转印支撑辊82、清洁支撑辊83、张紧辊84、中间转印清洁部80等构成。中间转印带78 由3个辊82-84架设支承，同时，通过驱动一个辊82回转，朝着图11中的箭头方向作环状移动。四个一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K和感光体鼓5Y、5M、5C、涨之间各自夹着中间转印带78，形成一次转印夹持部。并且，对一次转印偏压辊79Y、79M、79C、79K施加与调色剂极性相反的转印偏压。并且，中间转印带78朝着箭头方向移动，顺序通过各一次转印偏压辊79Y、79M、 79C、79K的一次转印夹持部。这样，感光体鼓5Y、5M、5C5K上的各色调色剂像叠合在中间转印带78上进行一次转印。此后，各色调色剂像叠合转印的中间转印带78到达与二次转印辊89的对向位置。 在该位置，二次转印支撑辊82与二次转印辊89之间夹入中间转印带78，形成二次转印夹持部。并且，形成在中间转印带78的四色调色剂像转印到运送到该二次转印夹持部位置的记录媒介P上。此时，在中间转印带78上残存没有转印到记录媒介P上的未转印调色剂。此后，中间转印带78到达中间转印清洁部80位置。并且，在该位置，回收中间转印带78上的未转印调色剂。这样，结束在中间转印带78上实行的一系列的转印处理。在此，运送到二次转印夹持部位置的记录媒介P从配设在装置本体1下方的供纸部12经由供纸辊97以及定位辊98等运送。更详细地说，在供纸部12收纳多张重叠的转印纸等记录媒介P。并且，若驱动供纸辊97朝着图11所示逆时针方向回转，则最上面的记录媒介P朝着定位辊对98间供给。运送到定位辊对98的记录媒介P在停止回转的定位辊对98的辊夹持部位置一时停止。然后，与中间转印带78上的彩色图像同步后，驱动定位辊对98回转，将记录媒介P 朝着二次转印夹持部运送。这样，在记录媒介P上转印所希望的彩色图像。此后，在二次转印夹持部位置转印彩色图像的记录媒介P向着定影部20 (本发明所涉及的定影装置)位置运送。接着，在该位置通过定影带21及加压辊31的热和压力，将被转印在表面里的彩色图像定影到记录媒介P上。此后，记录媒介P经排纸辊对99的辊之间，排出到装置外。通过排纸辊对99排出到装置外的记录媒介P作为输出图像顺序码放在堆垛部100上。这样，结束图像形成装置的一系列的图像形成处理。还有，本发明虽然是以图面来说明实施方式的，但是，本发明不局限于前述各实施方式，在本发明的技术思想的范围内，除了前述各实施方式所示之外，还可以对前述各实施方式进行适当的变更，专利说明书的公开内容不局限于上述的说明。本专利申请的基础和优先权要求是2010年03月18日、在日本专利局申请的日本专利申请JP2010-061850其全部内容在此引作结合。
权利要求
1.一种定影装置，其特征在于包括 定影部件，其为转动的环状轮带；加压部件，其与所述定影部件的外周面抵接；抵接部件，其被配置在所述定影部件的内周侧里，介由所述定影部件与所述加压部件抵接后形成夹持部；加热机构部，其对所述定影部件的圆周方向的规定领域进行加热； 轮带支持部件，在对应于所述定影部件的内周侧的所述加热机构部对所述定影部件加热的规定领域以外的领域的位置里，分别从所述定影部件的轴方向的两端部向内侧进入一定程度的位置处，在该定影装置的冷期间不与所述定影部件接触，而在启动结束时，通过热变形后的所述加热机构部移动定影部件后，与所述定影部件接触后支持其转动。
2.一种定影装置，其特征在于包括 定影部件，其为转动的环状轮带；加压部件，其与所述定影部件的外周面抵接；抵接部件，其被配置在所述定影部件的内周侧里，介由所述定影部件与所述加压部件抵接后形成夹持部；加热机构部，其对所述定影部件的圆周方向的规定领域进行加热； 轮带支持部件，在对应于所述定影部件的内周侧的所述加热机构部对所述定影部件加热的规定领域以外的领域的位置里，分别从所述定影部件的轴方向的两端部向内侧进入一定程度的位置处，至少是在该定影装置的启动结束时与所述定影部件接触后，在控制与所述定影部件的接触面压的变化的同时对其转动进行支持。
3.根据权利要求2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件介由弹性部件可以与所述定影部件的内周面抵接。
4.根据权利要求2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件是可以与所述定影部件的内周面抵接的弹性转动体。
5.根据权利要求2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件是转动后可以在任意的顶部位置处与所述定影部件的内周面抵接的园板凸轮部件。
6.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于所述加热机构部包括面状发热体，其被配置在所述定影部件的内周侧里，对所述定影部件的规定领域进行加热；发热体支持部件，其被配置在所述定影部件的内周侧里，从所述定影部件的反对侧里对所述面状发热体进行支持。
7.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于所述加热机构部包括加热部件，其被配置在所述定影部件的内周侧里，与所述定影部件抵接后对该定影部件进行加热；加热手段，其对所述加热部件的规定领域进行加热。
8.根据权利要求7所述的定影装置，其特征在于 所述加热手段是面状发热体或商素发热管。
9.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件夹着所述定影部件的转动轴中心，被配置在所述加热机构部对所述定影部件加热的规定领域的反对侧里。
10.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件设置在被配置在所述定影部件的两端部侧里的法兰部件里。
11.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于所述轮带支持部件被配置在所述定影部件中的最大通过纸张领域的外侧里。
12.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于 所述轮带支持部件在与所述定影部件的接触面里设有滑动层。
13.一种图像形成装置，其特征在于包括 权利要求1至12任何一项所述的定影装置。
全文摘要
本发明提供一种防止定影装置变为升温过度状态的定影装置及其图像形成装置，其包括转动的环状带的定影套筒(21)、与定影套筒(21)的外周面抵接的加压辊(31)、被配置在定影套筒(21)的内周侧里，介由定影套筒(21)与加压辊(31)抵接后形成夹持部的抵接部件(26)、对定影套筒(21)的圆周方向的规定领域进行加热的加热机构部(面状发热体(22)、发热支持部件(23))、轮带支持部件(32)，在对应于定影套筒(21)的内周侧的所述加热机构部对定影套筒(21)加热的规定领域以外的领域的位置里，分别从定影套筒(21)的轴方向的两端部向内侧进入一定程度的位置处，在该定影装置(20)的冷期间不与定影套筒(21)接触，而在启动结束时，通过热变形后的所述加热机构部移动定影部件后，与定影套筒(21)接触后支持其转动。
文档编号G03G15/20GK102193449SQ20111005886
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月11日 优先权日2010年3月18日
发明者下川俊彦, 今田高广, 吉川政昭, 吉永洋, 山口嘉纪, 岩谷直毅, 德田哲生, 池渊丰, 瀬下卓弥, 石井贤治, 藤本一平, 长谷岳诚 申请人:株式会社理光