專利名稱：定影裝置以及成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定影裝置和成像裝置。
背景技術(shù)：
作為一種用于成像裝置的定影裝置，已經(jīng)提出了其中采用電磁感應(yīng)
加熱模式的定影裝置(例如參見日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_GP-A)2001-176648)。 該電磁感應(yīng)加熱模式為使得通過感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用在具有導(dǎo)電層 的旋轉(zhuǎn)體上、從而該旋轉(zhuǎn)體被導(dǎo)電層內(nèi)產(chǎn)生的渦電流直接加熱的模式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種定影裝置，該定影裝置使得即使釆用各 種尺寸的記錄介質(zhì)，也可抑制該定影裝置的片材通過區(qū)域之外的區(qū)域的 溫度過度上升。本發(fā)明的另一目的在于提供具有該定影裝置的成像裝置。
以上目的可通過以下發(fā)朋來實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明的第一方面的第一實(shí)施方式為一種定影裝置，該定影裝置包
括
第一旋轉(zhuǎn)體，該第一旋轉(zhuǎn)體具有熱敏磁性金屬層，所述熱敏磁性金 屬層包含具有居里點(diǎn)的熱敏磁性金屬材料；
第二旋轉(zhuǎn)體，該第二旋轉(zhuǎn)體與所述第一旋轉(zhuǎn)體接觸；以及
磁場(chǎng)產(chǎn)生單元，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元布 置成相對(duì)于所述第一旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周面或外周面具有預(yù)定的間距。
居里點(diǎn)也可稱為居里溫度。在磁性金屬材料的溫度達(dá)到該溫度或更 高時(shí)，其磁性喪失，使得所述材料變?yōu)榉谴判泽w(順磁性材料)。熱敏磁 性材料為磁性特性隨著該磁性材料的溫度變化而改變的磁性材料。
所述第一方面的第二實(shí)施方式為所述第一實(shí)施方式的定影裝置，該 定影裝置還包括固定構(gòu)件，該固定構(gòu)件布置成與所述第二旋轉(zhuǎn)體相對(duì)， 使得所述第一旋轉(zhuǎn)體介于所述固定構(gòu)件與所述第二旋轉(zhuǎn)體之間，其中， 所述第一旋轉(zhuǎn)體在所述第二旋轉(zhuǎn)體和所述固定構(gòu)件通過所述第一旋轉(zhuǎn)體 彼此接觸的部位朝向所述第一旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周面彈性變形。
所述第一方面的第三實(shí)施方式為所述第一實(shí)施方式的定影裝置，其 中，所述居里點(diǎn)大致等于或高于所述第一旋轉(zhuǎn)體的設(shè)定溫度，并且大致 等于或低于所述第一旋轉(zhuǎn)體的耐熱溫度。
所述第一旋轉(zhuǎn)體的設(shè)定溫度指的是該第一旋轉(zhuǎn)體在定影操作開始時(shí) 的表面溫度。所述耐熱溫度指的是連續(xù)使用期間組成材料劣化并喪失其 功能且產(chǎn)生變形的溫度。
所述第一方面的第四實(shí)施方式為所述第一實(shí)施方式的定影裝置，該 定影裝置還包括非磁性金屬構(gòu)件，該非磁性金屬構(gòu)件包含非磁性金屬材 料，布置在所述第一旋轉(zhuǎn)體內(nèi)，與所述第一旋轉(zhuǎn)體不接觸，并布置成與 所述磁場(chǎng)產(chǎn)生單元相對(duì)，所述第一旋轉(zhuǎn)體介于所述非磁性金屬構(gòu)件和所 述磁場(chǎng)產(chǎn)生單元之間。
所述第一方面的第五實(shí)施方式為所述第一實(shí)施方式的定影裝置，該 定影裝置還包括用于將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述第一旋轉(zhuǎn)體的驅(qū)動(dòng)力傳遞 構(gòu)件，所述驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件布置在所述第一旋轉(zhuǎn)體沿著所述第一旋轉(zhuǎn)體 軸線方向的兩個(gè)端部中的至少一個(gè)端部上。
所述第一方面的第六實(shí)施方式為所述第一實(shí)施方式的定影裝置，其 中，所述熱敏磁性金屬層為發(fā)熱層，在所述磁場(chǎng)的作用下從所述發(fā)熱層 產(chǎn)生熱。
本發(fā)明的第七方面為一種成像裝置，該成像裝置包括-潛像保持體；
潛像形成單元，該潛像形成單元用于在所述潛像保持體的表面上形
成潛像；
顯影單元，該顯影單元用于通過顯影劑將所述潛像顯影為圖像； 轉(zhuǎn)印單元，該轉(zhuǎn)印單元用于將已經(jīng)被顯影的圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印接收介 質(zhì)上；以及
定影裝置，該定影裝置用于定影所述轉(zhuǎn)印接收介質(zhì)上的所述圖像， 該定影裝置包括
第一旋轉(zhuǎn)體，該第一旋轉(zhuǎn)體具有熱敏磁性金屬層，所述熱敏磁性金 屬層包含具有居里點(diǎn)的熱敏磁性金屬材料；
第二旋轉(zhuǎn)體，該第二旋轉(zhuǎn)體與所述第一旋轉(zhuǎn)體接觸；以及
磁場(chǎng)產(chǎn)生單元，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元布 置成相對(duì)于所述第一旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周面或外周面具有預(yù)定的間距。
本發(fā)明的第八方面為一種成像方法，該成像方法包括-
在潛像保持體的表面上形成潛像； 通過顯影劑將所述潛像顯影為圖像； 將己經(jīng)被顯影的圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印接收介質(zhì)上；以及 通過定影裝置定影所述轉(zhuǎn)印接收介質(zhì)上的所述圖像， 所述定影裝置包括
第一旋轉(zhuǎn)體，該第一旋轉(zhuǎn)體具有熱敏磁性金屬層，所述熱敏磁性金
屬層包含具有居里點(diǎn)的熱敏磁性金屬材料；
第二旋轉(zhuǎn)體，該第二旋轉(zhuǎn)體與所述第一旋轉(zhuǎn)體接觸；以及
磁場(chǎng)產(chǎn)生單元，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元布 置成相對(duì)于所述第一旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周面或外周面具有預(yù)定的間距。
本發(fā)明的第一方面產(chǎn)生的有利效果在于，即使采用各種尺寸的記錄 介質(zhì)，也可抑制該定影裝置的紙張片材通過區(qū)域之外的區(qū)域的溫度過度 上升，這與任何不滿足本實(shí)質(zhì)性要求的情形都不同。
所述第一方面的第二實(shí)施方式產(chǎn)生的有利效果在于，在圖像被定影 在片材上之后，所述片材展現(xiàn)出從所述第一旋轉(zhuǎn)體的良好可剝離性，這 與任何不滿足本實(shí)質(zhì)性要求的情形都不同。
所述第一方面的第三實(shí)施方式產(chǎn)生的有利效果在于，防止了定影故 障，并還防止了在定影圖像時(shí)產(chǎn)生過熱，同時(shí)防止了所述第一旋轉(zhuǎn)體的 劣化，這與任何不滿足本實(shí)質(zhì)性要求的情形都不同。
所述第一方面的第四實(shí)施方式產(chǎn)生的有利效果在于，可在熱敏磁性 金屬材料的磁通量(磁場(chǎng))穿過的區(qū)域中使得所述第一旋轉(zhuǎn)體的溫度上
升較小，這與任何不滿足本實(shí)質(zhì)性要求的情形都不同。
所述第一方面的第五實(shí)施方式產(chǎn)生的有利效果在于，通過所述第一 旋轉(zhuǎn)體的滑動(dòng)阻力的效果而抑制了該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)速度中的波動(dòng)，并還 加強(qiáng)了所述第一旋轉(zhuǎn)體的端部以抑制其變形，使得能防止紙皺或定影不 均勻性，這與任何不滿足本實(shí)質(zhì)性要求的情形都不同。
所述第一方面的第六實(shí)施方式產(chǎn)生的有利效果在于，可以減少構(gòu)成 所述第一旋轉(zhuǎn)體的層的數(shù)量，從而使得所述裝置簡(jiǎn)單且不昂貴，并且即 使采用各種尺寸的記錄介質(zhì)，也可抑制該定影裝置中的片材通過區(qū)域之 外的區(qū)域的溫度過度上升，這與任何不滿足本實(shí)質(zhì)性要求的情形都不同。
本發(fā)明的第七方面產(chǎn)生的有利效果在于，可在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定地獲得 高質(zhì)量的定影圖像，這與任何不滿足本實(shí)質(zhì)性要求的情形都不同。


以下將基于附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，附圖中-
圖1為示出了根據(jù)一實(shí)施方式的成像裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖2為示出了根據(jù)該實(shí)施方式的定影裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖3為示出了根據(jù)該實(shí)施方式的定影裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖4為示出了在根據(jù)該實(shí)施方式的定影裝置中，定影帶和加壓輥彼
此分開的情形的示意性剖面圖5A為示意性示出了在根據(jù)該實(shí)施方式的定影裝置中穿過定影帶
的主磁通量的示意性剖面圖；并且
圖5B為示意性示出了在根據(jù)該實(shí)施方式的定影裝置中穿過定影帶
的主磁通量的示意性剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式。在所有的附圖中，相 同的附圖標(biāo)記附加在具有大致相同功能的構(gòu)件后，并省略對(duì)它們的重復(fù) 描述。
居里點(diǎn)也可稱為居里溫度。在磁性材料的溫度達(dá)到該溫度或以上時(shí)，
其磁性喪失，使得材料變?yōu)榉谴判泽w(順磁性材料)。熱敏磁性材料為磁 性特性隨著該磁性材料溫度的變化而改變的磁性材料。
第一旋轉(zhuǎn)體的設(shè)定溫度指的是該第一旋轉(zhuǎn)體在定影操作開始時(shí)的表 面溫度。，耐熱溫度指的是在連續(xù)使用期間組成材料劣化并喪失其功能且 產(chǎn)生變形的溫度。
圖1為示出了根據(jù)一實(shí)施方式的成像裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖2為 示出了根據(jù)該實(shí)施方式的定影裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖3為示出了根據(jù) 該實(shí)施方式的定影裝置的另一示意性結(jié)構(gòu)圖。圖2示出了沿著定影裝置
的軸向觀察的剖面圖，而圖3示出了沿圖2中的線2-2剖取的且沿著與該 定影裝置軸向垂直的方向觀察的剖面圖。
如圖1所述，作為根據(jù)本實(shí)施方式的成像裝置的成像裝置100具有 可沿著單一方向(圖1中的箭頭A的方向)旋轉(zhuǎn)的筒形感光鼓IO。在該 感光鼓10的周圍，'沿著感光鼓10的旋轉(zhuǎn)方向從感光鼓10的上游朝向其 下游相繼布置有充電裝置12，該充電裝置12用于對(duì)感光鼓10的表面 充電；曝光裝置M，該曝光裝置14用于將光線L成影像地照射到感光鼓 10上，以在表面上形成潛像；顯影裝置16，該顯影裝置16用于有選擇 地將調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到感光鼓10的表面上以形成調(diào)色劑圖像，該裝置由顯影 單元16A至16D構(gòu)成；中間轉(zhuǎn)印體18，其呈環(huán)形帶的形式，被與感光鼓 10相對(duì)地支承并具有可旋轉(zhuǎn)的周面；清潔裝置20，該清潔裝置20用于 去除調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印后殘留在感光鼓IO上的調(diào)色劑；以及放電曝光裝 置22，該放電曝光裝置22用于對(duì)感光鼓10的表面進(jìn)行放電。
而且，在中間轉(zhuǎn)印體18內(nèi)部布置有轉(zhuǎn)印裝置24、兩個(gè)支承輥26A 和26B、以及用于實(shí)現(xiàn)二次轉(zhuǎn)印的相對(duì)轉(zhuǎn)印輥28，該轉(zhuǎn)印裝置24用于將 形成在感光鼓10的表面上的調(diào)色劑圖像一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體18上。 通過這些構(gòu)件，中間轉(zhuǎn)印體18被張緊成可沿著單一方向(圖l中的箭頭 B的方向)旋轉(zhuǎn)。在與相對(duì)轉(zhuǎn)印輥28相對(duì)的位置處布置有轉(zhuǎn)印輥30，且 使中間轉(zhuǎn)印體18介于輥28和30之間。轉(zhuǎn)印輥30為用于將一次轉(zhuǎn)印到 中間轉(zhuǎn)印體18的外周面上的調(diào)色劑圖像二次轉(zhuǎn)印到記錄紙張(記錄介質(zhì)) P上的輥。記錄紙張P被沿著箭頭C的方向供給到相對(duì)轉(zhuǎn)印輥28和轉(zhuǎn)印
輥30彼此接觸成相互壓靠的部分。在該壓接觸部分內(nèi)，其表面上二次轉(zhuǎn) 印有調(diào)色劑圖像的記錄紙張P被按其原樣沿著箭頭C的方向傳送。
在記錄紙張P的傳送方向(箭頭C的方向)的下游位置處，布置有
定影裝置32，其用于對(duì)記錄紙張P的表面上的調(diào)色劑圖像進(jìn)行加熱從而 使其熔化，然后將熔化了的圖像定影到記錄紙張P上。記錄紙張P通過 傳送引導(dǎo)件36而供給到定影裝置32中。在中間轉(zhuǎn)印體18沿著其旋轉(zhuǎn)方 向(箭頭B的方向)的下游側(cè)，布置有清潔裝置34，用于去除殘留在中 間轉(zhuǎn)印體18的表面上的調(diào)色劑。
以下將描述根據(jù)本實(shí)施方式的定影裝置。
如圖2和圖3所示，根據(jù)本實(shí)施方式的定影裝置32具有呈環(huán)形帶 形式的定影帶38 (第一旋轉(zhuǎn)體)，該定影帶38可沿著單一方向(箭頭D 的方向)旋轉(zhuǎn)；加壓輥40 (第二旋轉(zhuǎn)體)，該加壓輥40可沿著單一方向 (箭頭E的方向)旋轉(zhuǎn)，并與定影帶38的周面接觸從而壓靠在該周面上； 以及磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置42 (磁場(chǎng)產(chǎn)生單元)，該磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置42布置成與定 影帶38的接觸加壓輥40的壓接觸面相反的外周面相對(duì)，并與該外周面 分開。
在定影帶38的內(nèi)周面一側(cè)布置有固定墊44以及支承構(gòu)件48，該固 定墊44用于與加壓輥40 —起形成接觸區(qū)域。構(gòu)件48支承固定墊44，并 布置成與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置42相對(duì)，使得定影帶38介于構(gòu)件48和裝置42 之間，且構(gòu)件48與定影帶38的內(nèi)周面分開。為了驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)定影帶38， 在帶38的兩端裝配有用來傳遞用于帶38的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu) 件50。
在定影帶38與加壓輥40之間的接觸區(qū)域沿著記錄紙張P的傳送方 向(箭頭F的方向)的下游側(cè)設(shè)置有剝離構(gòu)件52。該剝離構(gòu)件52由端部 被支承從而固定的支承部分52A以及由該支承部分52A支承的剝離片 52B構(gòu)成。剝離構(gòu)件52布置成使得剝離片52B的前端接近或接觸定影帶 38。
首先，將在下面描述定影帶38。定影帶38例如具有這樣的結(jié)構(gòu)， 即，其中布置有還起到基片作用的發(fā)熱層38A，而且彈性層38B以及表面釋放層38C相繼層壓到層38A的外周面上。彈性層38B以及表面釋放 層38C為可選的層，如有需要可形成這些層。
還起到基片作用的發(fā)熱層38A可以是熱敏磁性金屬層。該熱敏磁性 金屬層為發(fā)熱體，該發(fā)熱體含有具有居里點(diǎn)的熱敏磁性金屬材料并通過 磁場(chǎng)作用而發(fā)生電磁感應(yīng)從而產(chǎn)生熱。
當(dāng)該熱敏磁性金屬材料的溫度上升到該材料的居里點(diǎn)附近時(shí)，該材 料被非磁化。在具有幾百或更高的相對(duì)導(dǎo)磁率的磁性材料被非磁化(即， 進(jìn)入順磁性或反磁性狀態(tài))時(shí)，相對(duì)導(dǎo)磁率變得接近于l，使得磁通密度 變化(即，磁場(chǎng)變得強(qiáng)或弱)。這樣，通過熱敏磁性金屬材料的非磁化， 使得其磁通密度變?nèi)酰瑥亩摬牧献兂蔀椴蝗菀桩a(chǎn)生熱的材料。
通常而言，任何由金屬制成的電導(dǎo)體的表層深度由下式1表示。在 導(dǎo)體的表層深度設(shè)置為等于或小于熱敏磁性金屬層的厚度時(shí)，導(dǎo)體被熱 處理，從而使得其導(dǎo)磁率較高，或者使得磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置42的頻率較高。 可選的是，可通過選擇具有較小固有電阻率值的材料來實(shí)現(xiàn)該設(shè)置。在 本實(shí)施方式中，表層深度等于或小于熱敏磁性金屬層并不是必須的。理 想的是將表層深度設(shè)置成等于或小于熱敏磁性金屬層，這是因?yàn)樵鰪?qiáng)了 有利的效果。
其中，5為表層深度(m)， p為固有電阻率值(Qm)， f為頻率(Hz)， 而y為相對(duì)導(dǎo)磁率。
優(yōu)選的是，該居里點(diǎn)等于或大于定影帶38的設(shè)定溫度，并等于或小 于定影帶38的耐熱溫度。具體而言，該居里點(diǎn)理想選至例如從140至 240°C、更理想例如從150至230°C。
該熱敏磁性金屬材料可例如為不昂貴、能容易地模制成薄的形式、 并具有良好的加工性、柔韌性和高的導(dǎo)熱率的金屬材料。該金屬材料的
實(shí)施例包括無定形合金的磁性調(diào)節(jié)鋼以及無定形合金。換言之，理想的 是采用含有Fe、 Ni、 Si、 B、 Nb、 Cu、 Zr、 Co、 Mo、 V、 Mn等的金屬 的柔性磁性材料，例如由Fe和Ni制成的二元磁性調(diào)節(jié)鋼或者由Fe、 Ni和Cr制成的三元磁性調(diào)節(jié)鋼。
在熱敏磁性金屬材料的相對(duì)導(dǎo)磁率至少為約400或更高時(shí)，可獲得
有利的效果。
作為熱敏磁性金屬層的發(fā)熱層38A的厚度例如為20至200 y m，理 想的是為50至150 um。
表面釋放層38C可例如為厚度為1至30u m的含氟樹脂層(例如， PFA層由聚合體PFA(即，由四氟乙烯和全氟烷基乙烯醚制成的聚合 體)制成的層)。
彈性層38B可例如為厚度為100至600 u m(理想的是200至400 n m) 的含有彈性材料(諸如硅橡膠、含氟橡膠或氟硅酮橡膠)的層。
定影帶38可具有這樣的結(jié)構(gòu)，即，其中發(fā)熱層38A、彈性層38B以 及表面釋放層38C相繼層壓到基片的外周面上。在此情況下，作為發(fā)熱 層38A的熱敏磁性金屬層的厚度可以設(shè)置為例如在20至200 y m (理想 的是50至150um)的范圍內(nèi)。
基片從由具有耐熱性并傳導(dǎo)磁場(chǎng)(磁通量)但是不容易產(chǎn)生熱、或 不會(huì)通過磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生任何熱的材料制成的基片中適當(dāng)選擇。該基 片可例如為以下厚度為30至200um (理想的是50至150ym，更理 想的是IOO至150um)的金屬帶(由非磁性金屬例如非磁性不銹鋼制成， 或者由柔性磁性材料或硬磁性材料，諸如Fe、 Ni、 Cr或其合金(諸如 Ni-Fe合金或M-Cr-Fe合金)制成)；或者厚度為60至200 ii m的樹脂帶 (諸如聚酰亞胺帶)。
通過使定影帶38的厚度較小或選擇其構(gòu)成材料(多種構(gòu)成材料), 而將定影帶38優(yōu)選形成為具有較小熱容(例如，熱容為5至60J/k,理 想的是30J/k以下)的結(jié)構(gòu)。
定影帶38的直徑可例如為20至50mm。可在定影帶38的內(nèi)周面上 形成由含氟樹脂覆蓋的滑動(dòng)片(例如將這種滑動(dòng)片僅設(shè)置在固定墊44 上)，或者用含氟樹脂等涂布內(nèi)周面，或者將潤(rùn)滑劑(諸如硅油)涂到內(nèi) 周面上。
以下將描述加壓輥40。該加壓輥40設(shè)置成通過彈簧構(gòu)件(未示出)
在例如294N (30kgf)的總載荷下將其兩端擠壓到固定墊44上，使得定 影帶38介于兩端和固定墊44之間。在加壓輥40被預(yù)先加熱(預(yù)熱)時(shí)， 加壓輥40移動(dòng)，使得與定影帶38分開(參見圖4)。
加壓輥40可例如為具有由金屬制成的筒形芯材構(gòu)件40A以及在該芯 材構(gòu)件40A的表面上形成的彈性層40B (諸如硅橡膠層或含氟橡膠層) 的輥。如果需要，加壓輥40可在其最外的表面上具有表面釋放層(諸如 含氟樹脂層)。
以下將描述固定墊44。固定墊44例如為軸線沿著定影帶38的軸向 (寬度方向)的桿狀構(gòu)件。墊44為抵抗從加壓輥40作用的壓力的構(gòu)件。 在加壓輥40隔著定影帶38壓靠在固定墊44上時(shí)，定影帶38向著其內(nèi) 周面?zhèn)茸冃?。在加壓?0和固定構(gòu)件44的接觸區(qū)域沿著如上所述的片 材傳送方向的下游側(cè)處使得定影帶38彎曲時(shí)，片材剝離定影帶。
為了實(shí)現(xiàn)片材的可剝離性能，應(yīng)考慮以下情況來選擇或決定定影帶， 即"在加壓輥40隔著定影帶38壓靠在固定墊44上時(shí)，定影帶38是否 能向著其內(nèi)周面?zhèn)茸冃?。然而，在本實(shí)施方式的定影帶38中，釆用了 金屬材料；因此，柔性由用于決定定影帶38的剛性(即，熱敏磁性金屬 材料的厚度)的金屬層決定。
通過使用Neomax Material制造的硬材料(商品號(hào)MS-220)可考 察定影帶38是否在其彈性變形區(qū)域內(nèi)朝向其內(nèi)側(cè)撓曲或彎曲。在向定影 帶施加等于或大于至少在圖像定影時(shí)施加在定影帶上的載荷的壓力時(shí)， 計(jì)算定影帶的撓曲量。結(jié)果，在硬材料的厚度為250um時(shí)，材料幾乎不 撓曲。當(dāng)厚度為200wm時(shí)，開始產(chǎn)生微小撓曲。在厚度為150ym、 125 ym、 lOOum、和75wm時(shí)，產(chǎn)生足夠的撓曲。因此，定影帶38的 金屬材料層理想為200 u m或以下。
固定墊44的材料沒有具體限制，只要該材料是這樣的材料即可，艮「J， 在該材料受到來自加壓輥40的壓力時(shí)，使得撓曲量在允許的水平范圍內(nèi) 或以下(具體而言，例如撓曲量為0.5mm或以下)即可。鋁是最合適的。 除了鋁之外，例如可采用耐熱樹脂，耐熱樹脂的實(shí)施例包括玻璃纖維加 強(qiáng)的PPS (聚亞苯基硫醚)、苯酚、聚酰亞胺和液晶聚合體。
以下將描述支承構(gòu)件48。在支承構(gòu)件48中，其表面(該表面與磁 場(chǎng)產(chǎn)生裝置42相對(duì)，使得定影帶38介于該表面和裝置42之間)形成為 與定影帶38的內(nèi)周面相符的曲線形式。在構(gòu)件40的與之相對(duì)的一側(cè)， 構(gòu)件48支承固定墊44。支承構(gòu)件48形成為至少在與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置42相 對(duì)的一側(cè)包括含有非磁性金屬f材料(諸如，銅、鋁或銀)的非磁性構(gòu)件。 在支承構(gòu)件48中，軸48A設(shè)置在構(gòu)件48沿著其縱向的兩端上。在軸48A 由于施加到其上的載荷而發(fā)生較大撓曲使得軸48A的剛性產(chǎn)生問題的情 形下，支承構(gòu)件可以是由楊氏模量使得撓曲較小的材料制成的構(gòu)件與非 磁性金屬層構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體。在此情形下，應(yīng)使得非磁性層的厚度等于或 大于式1表示的表層深度。
以下將描述驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件50。驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件50均為用于傳遞 驅(qū)動(dòng)力以使定影帶38繞其旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。構(gòu)件50均由例如凸緣 部分50A (其裝配在定影帶38的一個(gè)端部的內(nèi)側(cè))和圓柱齒輪部分50B 構(gòu)成(其在其外周面上具有不規(guī)則性)。驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件50例如由金屬 材料或樹脂材料制成。
驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件50通過將凸緣部分50A插入到定影帶38的端部?jī)?nèi) 側(cè)而由定影帶38的端部支承。驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件50的齒輪部分50B通過 未示出的馬達(dá)等而被驅(qū)動(dòng)從而旋轉(zhuǎn)。而且，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力被傳遞至定影帶 38，使得帶38繞其旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。
驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件50沿著定影帶38的軸向裝配到定影帶38的兩個(gè)端 部上；然而，本發(fā)明不限于這一形式。驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件可沿著定影帶38 的軸向裝配到定影帶38的一個(gè)端部上。驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件50通過將凸緣 部分50A裝配到定影帶38的端部?jī)?nèi)側(cè)而在定影帶38的端部處被支承； 但是本發(fā)明不限于這一形式。驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件50可通過將定影帶38的 端部裝配到凸緣部分50A的內(nèi)側(cè)而在定影帶38的端部處被支承。
以下將描述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置42。磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置42形成為具有與定影 帶38的外周面相符的形狀。裝置42布置成與發(fā)熱控制裝置46相對(duì)，使 得定影帶38介于裝置42和構(gòu)件46之間，且裝置42與定影帶38的外周 面分開以形成例如1至3mm的間距。在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置42中，繞成多圈的激勵(lì)線圈(磁場(chǎng)產(chǎn)生單元)42A沿著定影帶38的軸向布置。
該激勵(lì)線圈42A上連接有用于向激勵(lì)線圈42A供應(yīng)交流電的激勵(lì)電 路(未示出)。而且，磁性物質(zhì)構(gòu)件42B布置成在線圈42A的表面上沿 著激勵(lì)線圈42A的長(zhǎng)度方向(定影帶38的軸向)延伸。
磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置42的功率設(shè)置在如下所述的范圍內(nèi)例如，發(fā)熱層 38 (熱敏磁性金屬層)的磁通量(磁場(chǎng))在低于居里點(diǎn)的溫度處具有磁 性；而且層38A在居里點(diǎn)或以上被非磁化(變?yōu)轫槾艩顟B(tài))，從而使得磁 通量容易穿過層38A，并還使得層38進(jìn)行電磁感應(yīng)以產(chǎn)生熱。具體而言， 該范圍例如為50至200um。
磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置42布置在定影帶38的內(nèi)周面的一側(cè)，與該表面分開 預(yù)定間距。
以下將描述根據(jù)本實(shí)施方式的成像裝置100的操作。
首先，通過充電裝置12對(duì)感光鼓10的表面充電。接著，從曝光裝 置14將光線L成影像地照射到感光鼓10的表面上，使得通過該表面上 的靜電電位差而在該表面上形成潛像。感光鼓10沿著箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)， 使得靜電潛像移動(dòng)到與顯影裝置16的顯影單元中的一個(gè)(單元16A)相 對(duì)的位置處。然后第一顏色的調(diào)色劑被從顯影單元16A移動(dòng)到潛像上， 使得在感光鼓10的表面上形成調(diào)色劑圖像。通過感光鼓10沿著箭頭A 方向的旋轉(zhuǎn)，該調(diào)色劑圖像被輸送到與中間轉(zhuǎn)印體18相對(duì)的位置處，然 后圖像通過轉(zhuǎn)印裝置24而被一次靜電轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體18的表面上。
在一次轉(zhuǎn)印之后，通過清潔裝置20去除殘留在感光鼓10的表面上 的調(diào)色劑。感光鼓10的經(jīng)過清潔的表面通過放電曝光裝置22進(jìn)行電位 初始化，并再次移動(dòng)到與充電裝置12相對(duì)的位置。
之后，顯影裝置16的顯影單元中的三個(gè)單元(單元16B、16C和16D) 相繼移動(dòng)到與感光鼓IO相對(duì)的位置。接著，以同樣的方式相繼形成第二、 第三和第四調(diào)色劑圖像，使得四種顏色的調(diào)色劑圖像合成一體。合成一 體的調(diào)色劑圖像一次性地轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體18的表面上。
在中間轉(zhuǎn)印體18上合成一體的調(diào)色劑圖像通過中間轉(zhuǎn)印體18沿著 箭頭B方向的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)而被傳送到轉(zhuǎn)印輥30與相對(duì)轉(zhuǎn)印輥28彼此相對(duì)
的位置，使得調(diào)色劑圖像與供給的記錄紙張P接觸。轉(zhuǎn)印偏壓在轉(zhuǎn)印輥
30和中間轉(zhuǎn)印體18之間施加在這些構(gòu)件30和18上，使得調(diào)色劑圖像被
二次轉(zhuǎn)印到記錄紙張p的表面上。
保持有還沒有被定影的調(diào)色劑圖像的記錄紙張P通過傳送引導(dǎo)件36 被傳送到定影裝置32。
以下將描述根據(jù)本實(shí)施方式的定影裝置32的操作。
例如，在成像裝置100中開始調(diào)色劑形成操作的同時(shí)(當(dāng)然，所述 兩個(gè)操作無需嚴(yán)格同時(shí)進(jìn)行。這也同樣適用于如下所述。)，首先在定影 裝置32中進(jìn)行以下操作:在定影帶38和加壓輥40彼此分幵的狀態(tài)下(參 見圖4)，通過馬達(dá)(未示出)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件50旋轉(zhuǎn)，從而使驅(qū)動(dòng) 定影帶38沿著箭頭D方向以例如170mm/sec的圓周速度相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。
與定影帶38的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)一起，從激勵(lì)電路(未示出)向包括在磁場(chǎng) 產(chǎn)生裝置42中的激勵(lì)線圈42A供應(yīng)交流電。當(dāng)向激勵(lì)線圈42A供應(yīng)交 流電時(shí)，在激勵(lì)線圈42A的周圍產(chǎn)生磁通量或使磁通量消失。該產(chǎn)生和 消失重復(fù)進(jìn)行。當(dāng)磁通量(磁場(chǎng))穿過定影帶38的發(fā)熱層38A時(shí)，在發(fā) 熱層38A中產(chǎn)生渦電流，從而產(chǎn)生用于抑制前一磁場(chǎng)變化的磁場(chǎng)。結(jié)果， 與發(fā)熱層38A的表層電阻和流入發(fā)熱層38A中的電流的平方成比例地產(chǎn) 生熱(參見圖5A)。在圖5中，雙點(diǎn)劃線都代表主磁通量。
通過發(fā)熱層38A中產(chǎn)生的該熱，定影帶38在例如約10秒內(nèi)被加熱 到設(shè)定溫度(例如，150°C)。
接著，在加壓輥40被壓靠在定影帶38上的狀態(tài)下，供給到定影裝 置的記錄紙張P被發(fā)送到定影帶38和加壓輥40之間的接觸區(qū)域，然后 通過被發(fā)熱體加熱的定影帶38和加壓輥40進(jìn)行加熱和加壓，以熔化調(diào) 色劑圖像并將該圖像壓到記錄紙張P的表面上。這樣，就將調(diào)色劑圖像 定影到記錄紙張P的表面上。
如果在通過定影帶38和加壓輥40進(jìn)行圖像定影的過程中，在每個(gè) 尺寸都小于定影帶38的定影區(qū)域?qū)挾?即，沿軸向的長(zhǎng)度)的記錄紙張 P上進(jìn)行連續(xù)地圖像定影，則熱在定影帶38的紙張通過區(qū)域內(nèi)被消耗， 但是在紙張通過區(qū)域之外的區(qū)域不被消耗。因此，在定影帶38的紙張通
過區(qū)域之外的區(qū)域中溫度上升。
在定影帶38的紙張通過區(qū)域之外的區(qū)域的溫度變得接近構(gòu)成發(fā)熱
層38A的熱敏磁性金屬材料的居里點(diǎn)時(shí)，發(fā)熱層38A中的位于定影帶38 的紙張通過區(qū)域之外的區(qū)域上(即，接觸所述區(qū)域)的區(qū)域被非磁化。 這樣，在維持有磁性的紙張通過區(qū)域以及紙張通過區(qū)域之外的非磁化(即 處于順磁狀態(tài))區(qū)域之間產(chǎn)生磁通量的差(即，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱)。結(jié)果，在 發(fā)熱層中，在紙張通過區(qū)域之外的區(qū)域中產(chǎn)生的熱少于在紙張通過區(qū)域 中產(chǎn)生的熱。這樣，在定影帶38的發(fā)熱層中的熱產(chǎn)生通過發(fā)熱層38A而 受到控制。
如從式1可理解的，在發(fā)熱控制構(gòu)件非磁化(即，其相對(duì)導(dǎo)磁率接 近l)時(shí)，磁通量(磁場(chǎng))能容易地穿過它。如圖5B所示，在此時(shí)存在 由具有較低固有電阻率值的非磁性金屬材料(諸如銀、銅或鋁)制成的 支承構(gòu)件體48A的情形(即，厚度大于表層深度)下，磁通量(磁場(chǎng)) 主要以渦電流的形式流入支承構(gòu)件體48A，從而通過基于在定影帶38的 發(fā)熱層內(nèi)流動(dòng)的渦電流帶來的損耗而抑制產(chǎn)生更多的熱。穿過發(fā)熱控制 構(gòu)件46的磁通量(磁場(chǎng))到達(dá)由非磁性金屬材料制成的支承構(gòu)件體48A, 從而返回到磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置42。此外，支承構(gòu)件體48A布置成既不與定影 帶38接觸，也不與發(fā)熱控制構(gòu)件46接觸，使得構(gòu)該件體48A不從定影 帶38帶走熱量。
當(dāng)從定影帶38和加壓輥40之間的接觸區(qū)域供給出記錄紙張P時(shí)， 紙張P將由于其剛性而沿著供給出紙張P的方向自動(dòng)平直行進(jìn)。加壓輥 40然后隔著定影帶38壓靠在固定墊44上，從而使紙張P的前端從定影 帶38剝離，該定影帶38向著其內(nèi)周面變形從而被環(huán)繞。然后將剝離構(gòu) 件52(剝離片52B)放入到記錄紙張P的前端與定影帶38之間的空隙內(nèi)， 從而將記錄紙張P剝離定影帶38的表面。
如上所述，調(diào)色劑圖像就形成在記錄紙張P上并然后定影在其上。
實(shí)施例
以下將描述根據(jù)上述示例性實(shí)施方式的定影裝置的測(cè)試?yán)?br> 測(cè)試?yán)?
首先采用根據(jù)上述實(shí)施方式的定影裝置(參見圖1和圖2)來進(jìn)行 以下評(píng)定。在裝置中采用的構(gòu)件如下
定影帶直徑為30mm、寬度為370mm、厚度為120um的帶，通 過將厚度為250y m的硅橡膠層和厚度為30U m的PFA層(PFA:四氟 乙烯和全氟烷基乙烯醚的共聚體)相繼層壓到由Neomax Material制造的 MA-220制成的居里點(diǎn)為230。C (耐熱溫度約230。C)的熱敏磁性金屬 層(即，也起到基片功能的發(fā)熱層)上而形成。
加壓輥外徑為28mm、長(zhǎng)度為355mm的輥，通過將厚度為5mm 的海綿彈性層和作為表面釋放層的厚度為30u m的PFA層相繼層壓到由 不銹鋼制成的直徑為18mm的芯材金屬軸上而形成。
支承構(gòu)件由鋁制成的支承件。
評(píng)定
磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的功率被控制在500至1200W的范圍內(nèi)。在設(shè)定溫度 在160到170°C且處理速度為170mm/s的條件下，采用記錄紙張(商品 名JD PAPER,由富士施樂有限公司制造，各紙張的大小為B5，單位面 積的重量98g/m2)。以紙張的短邊向前的方式將紙張分別供給到裝置內(nèi)。 連續(xù)在紙張上進(jìn)行圖像定影，紙張的數(shù)量為500。然后分別測(cè)量定影帶中 紙張通過區(qū)域內(nèi)的溫度和紙張通過區(qū)域之外的區(qū)域的溫度。
結(jié)果，定影帶中紙張通過區(qū)域內(nèi)的溫度為160至HO。C，而紙張通 過區(qū)域之外的區(qū)域的溫度控制在230。C以下。
比較例1
按照與測(cè)試?yán)?相同的方式進(jìn)行相同的評(píng)定，不過采用厚度分別為 50nm和120um、具有非磁性不銹鋼(SUS 304)層的定影帶，而不是 具有熱敏磁性金屬層的定影帶。
結(jié)果，在數(shù)量為100的與上述相同的紙張上連續(xù)進(jìn)行圖像定影之前， 紙張通過區(qū)域之外的區(qū)域的溫度超過230。C (即，定影帶的耐熱溫度)。
這樣，將包括直徑為12.7mm的熱管道的結(jié)構(gòu)體(作為用于抑制紙 張通過區(qū)域之外的區(qū)域的溫度上升的溫度均勻化單元)布置成與加壓輥接觸。進(jìn)行與上述相同的評(píng)定。結(jié)果，在數(shù)量約為300至400的相同紙 張上連續(xù)進(jìn)行圖像定影時(shí)，紙張通過區(qū)域之外的區(qū)域的溫度達(dá)到232。C， 這就是定影帶的耐熱溫度。
從以上測(cè)試?yán)慕Y(jié)果可理解到，在本發(fā)明中(例如在測(cè)試?yán)齦中)， 即使采用各種尺寸(例如較小尺寸)的記錄紙張，也使得定影帶中的紙 張通過區(qū)域之外的區(qū)域的溫度上升較低，從而與現(xiàn)有技術(shù)(諸如比較例1) 相比進(jìn)一步防止了過熱。
對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的以上描述是為了說明和描述的目的而提供的。 其并非是窮盡性的或者旨在將本發(fā)明限制為所公開的確切形式。顯然， 對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員來說許多修改例和變型例都是顯而易見的。選擇和 描述所述實(shí)施方式是為了最佳地解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而 使得本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員能理解適于所設(shè)想的特定用途的用于各種實(shí)施方 式和具有各種修改例的本發(fā)明。本發(fā)明的范圍將由所附權(quán)利要求及其等 同物限定。
權(quán)利要求
1.一種定影裝置，該定影裝置包括第一旋轉(zhuǎn)體，該第一旋轉(zhuǎn)體具有熱敏磁性金屬層，所述熱敏磁性金屬層包含具有居里點(diǎn)的熱敏磁性金屬材料；第二旋轉(zhuǎn)體，該第二旋轉(zhuǎn)體與所述第一旋轉(zhuǎn)體接觸；以及磁場(chǎng)產(chǎn)生單元，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元布置成相對(duì)于所述第一旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周面或外周面具有預(yù)定的間距。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，該定影裝置還包括固定構(gòu)件， 該固定構(gòu)件布置成與所述第二旋轉(zhuǎn)體相對(duì)，使所述第一旋轉(zhuǎn)體介于所述 固定構(gòu)件與所述第二旋轉(zhuǎn)體之間，其中，所述第一旋轉(zhuǎn)體在所述第二旋 轉(zhuǎn)體和所述固定構(gòu)件通過所述第一旋轉(zhuǎn)體彼此接觸的部位朝向所述第一 旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周面彈性變形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的定影裝置，其中，所述居里點(diǎn)大致等于或 高于所述第一旋轉(zhuǎn)體的設(shè)定溫度，并且大致等于或低于所述第一旋轉(zhuǎn)體 的耐熱溫度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的定影裝置，該定影裝置還包括非磁性金屬 構(gòu)件，該非磁性金屬構(gòu)件包含非磁性金屬材料，布置在所述第一旋轉(zhuǎn)體 內(nèi)，與所述第一旋轉(zhuǎn)體不接觸，并布置成與所述磁場(chǎng)產(chǎn)生單元相對(duì)，所 述第一旋轉(zhuǎn)體介于所述非磁性金屬構(gòu)件和所述磁場(chǎng)產(chǎn)生單元之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，該定影裝置還包括用于將旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述第一旋轉(zhuǎn)體的驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件，所述驅(qū)動(dòng)力傳遞構(gòu)件 布置在所述第一旋轉(zhuǎn)體沿著所述第一旋轉(zhuǎn)體軸線方向的兩個(gè)端部中的至 少一個(gè)端部上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的定影裝置，其中，所述熱敏磁性金屬層為 發(fā)熱層，在所述磁場(chǎng)的作用下從所述發(fā)熱層產(chǎn)生熱。
7. —種成像裝置，該成像裝置包括 潛像保持體；潛像形成單元，該潛像形成單元用于在所述潛像保持體的表面上形成潛像；顯影單元，該顯影單元用于通過顯影劑將所述潛像顯影為圖像； 轉(zhuǎn)印單元，該轉(zhuǎn)印單元用于將已經(jīng)被顯影的圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印接收介質(zhì)上；以及定影裝置，該定影裝置用于定影所述轉(zhuǎn)印接收介質(zhì)上的所述圖像， 該定影裝置包括第一旋轉(zhuǎn)體，該第一旋轉(zhuǎn)體具有熱敏磁性金屬層，所述熱敏磁性金屬層包含具有居里點(diǎn)的熱敏磁性金屬材料；第二旋轉(zhuǎn)體，該第二旋轉(zhuǎn)體與所述第一旋轉(zhuǎn)體接觸；以及 磁場(chǎng)產(chǎn)生單元，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元布置成相對(duì)于所述第一旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周面或外周面具有預(yù)定的間距。 8. —種成像方法，該成像方法包括 在潛像保持體的表面上形成潛像； 通過顯影劑將所述潛像顯影為圖像； 將已經(jīng)被顯影的圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印接收介質(zhì)上；以及 通過定影裝置定影所述轉(zhuǎn)印接收介質(zhì)上的所述圖像， 所述定影裝置包括第一旋轉(zhuǎn)體，該第一旋轉(zhuǎn)體具有熱敏磁性金屬層，所述熱敏磁性金屬層包含具有居里點(diǎn)的熱敏磁性金屬材料；第二旋轉(zhuǎn)體，該第二旋轉(zhuǎn)體與所述第一旋轉(zhuǎn)體接觸；以及 磁場(chǎng)產(chǎn)生單元，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元布置成相對(duì)于所述第一旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周面或外周面具有預(yù)定的間距。
全文摘要
本發(fā)明提供一種定影裝置和成像裝置。所提供的定影裝置包括第一旋轉(zhuǎn)體，該第一旋轉(zhuǎn)體具有熱敏磁性金屬層，所述熱敏磁性金屬層包含具有居里點(diǎn)的熱敏磁性金屬材料；第二旋轉(zhuǎn)體，該第二旋轉(zhuǎn)體與所述第一旋轉(zhuǎn)體接觸；以及磁場(chǎng)產(chǎn)生單元，該磁場(chǎng)產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，所述單元布置成相對(duì)于所述第一旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周面或外周面具有預(yù)定的間距。
文檔編號(hào)G03G15/20GK101196719SQ200710141830
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月5日
發(fā)明者上原康博, 馬場(chǎng)基文 申請(qǐng)人:富士施樂株式會(huì)社