片材處理裝置和成像設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于處理片材的片材處理裝置，和設置有片材處理裝置的成像設備 (復印機、打印機、傳真機等）。
【背景技術】
[0002] 通常，電子照相成像設備把形成在作為圖像承載部件的感光鼓上的潛像顯影以形 成可視圖像，并且使用靜電力將可視圖像（調(diào)色劑圖像）轉印到片材上。隨后，成像設備用 熱和壓力將生成的調(diào)色劑圖像定影在片材上，以將圖像紀錄在片材上。
[0003] 這種成像設備包括采用加熱輥定影系統(tǒng)的定影裝置。更具體地，具有彈性的加壓 輥與保持在預定溫度的定影輥（內(nèi)含諸如加熱器的熱源）壓接觸，以形成定影夾持部，調(diào)色 劑圖像在定影夾持部定影到片材上。
[0004] 近年來，在采用這類定影裝置的成像設備（尤其是全彩成像設備）中，從改進調(diào)色 劑圖像的著色性和圖像質(zhì)量的角度來看，已知能夠延長加熱時間并且增加定影速度的定影 裝置。例如，如在日本專利申請公開No. 5-150679中所討論的，已知一種稱為帶夾持式定影 裝置的定影裝置，其中，由多個輥拉伸的環(huán)形定影帶與加熱輥壓接觸。
[0005] 此外，近年來一直需要增加處理速度以改進成像設備的輸出速度。為此，在與片材 傳送方向垂直相交的寬度方向上需要較大的夾持部寬度。已提出并商業(yè)化生產(chǎn)了一種確保 大夾持部寬度的帶定影系統(tǒng)，其中，由環(huán)形帶代替定影輥或代替加壓輥或代替這兩者。
[0006] 在這些定影裝置的熱定影處理中，由于對轉印有調(diào)色劑圖像的片材加熱并加壓， 因此水分在壓接觸夾持部處以及在片材經(jīng)過壓接觸夾持部之后從片材內(nèi)蒸發(fā)。在該處理 中，由于片材加熱引起的片材水分量改變與因壓力施加到片材的應力一起造成片材彎曲的 現(xiàn)象（稱為卷曲）和片材成波狀的現(xiàn)象（稱為波褶）。
[0007] 下面是對最常用作片材的片材狀紙張的纖維水平的說明。紙張由彼此交纏的短纖 維構成，在纖維內(nèi)和纖維之間存在水分。此外，由于纖維和水處于形成氫鍵的平衡狀態(tài)，因 此平滑度得以保持。
[0008] 當在定影處理中對片材加熱并加壓時，纖維因壓力而移位。當在這種狀態(tài)下對片 材加熱時，水分蒸發(fā)并且在纖維之間進一步形成氫鍵，因此使片材變形。如果擱置片材，則 片材從環(huán)境吸收水分，并且纖維之間的氫鍵再次分開。因此，片材容易回到之前的狀態(tài)。然 而，由于水分沒有進入到一些紙張纖維之間，因此片材變形得以保持。如上所述，存在兩種 不同的變形模式：卷曲和波褶。片材前后表面之間的伸縮差異導致發(fā)生卷曲。片材中心和 片材邊緣之間的伸縮差異導致發(fā)生波褶。
[0009] 在片材邊緣處發(fā)生波褶的第一個原因在于片材經(jīng)過定影裝置的夾持部的過程。例 如，在如帶定影系統(tǒng)中那樣具有寬夾持部的定影裝置的情況下，為了避免在片材經(jīng)過夾持 部過程中片材上產(chǎn)生褶皺，在夾持部中將與片材傳送方向垂直相交的寬度方向上的片材邊 緣的片材傳送速度設定為大于片材中心的片材傳送速度。結果，在對片材施加摩擦作用的 情況下，在片材經(jīng)過夾持部之后，片材邊緣比片材中心附近更大程度地沿片材傳送方向伸 展，從而在片材邊緣處產(chǎn)生波褶。
[0010] 在片材邊緣處產(chǎn)生波褶的第二個原因在于片材經(jīng)過定影裝置的夾持部之后的過 程。在片材摞堆疊的狀態(tài)下，每個片材接觸大氣并且水分在片材邊緣處迅速進出。另一方 面，片材堆疊，因此水分不容易在片材中心處進出。因此，在定影處理中對片材加熱并且片 材內(nèi)的水分蒸發(fā)之后，片材迅速地從片材邊緣吸收水分。結果，片材邊緣比片材中心附近更 大程度地沿片材傳送方向伸展，從而在片材邊緣產(chǎn)生波褶（在后文中被稱為波褶）。
[0011] 為了解決這種波褶問題，已知在國際公開W02014/069307中所討論的片材處理裝 置，其中，沿片材傳送方向?qū)ζ氖┘永?，使得波褶得以減少。
[0012] 然而，在國際公開No. 2014/069307中所討論的片材處理裝置構造中，由于沿片材 傳送方向筆直布置多個用于牽拉片材的輥對，因此存在難以對片材施加足夠拉力的問題。
[0013] 本發(fā)明涉及一種在牽拉片材的構造中有效地對片材施加拉力的技術，以作為用于 避免片材波褶的措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明包括：第一轉動部件對，構造成在夾持部夾持片材并 且傳送片材；第二轉動部件對，沿片材傳送方向布置在第一轉動部件對的下游側，并且構造 成在夾持部夾持片材并且傳送片材；以及加載裝置，構造成當片材被第一和第二轉動部件 對夾持時對第一轉動部件對的轉動施加負荷，以便在第二轉動部件對傳送的片材上產(chǎn)生拉 應力；其中，當片材被第一和第二轉動部件對夾持時，在片材上產(chǎn)生彎曲應力。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，成像設備包括：定影單元，構造成對形成在片材上的未定 影圖像進行熱定影；以及上述片材處理裝置，構造成對定影有圖像的片材進行處理。
[0016] 通過下面參考附圖對本發(fā)明示例性實施例的說明，將明白本發(fā)明的其它特征。
【附圖說明】
[0017] 圖1A、1B、1C均是示出了技術問題的示意圖。
[0018] 圖2是示出了根據(jù)第一示例性實施例的電子照相打印機的剖視圖。
[0019] 圖3是示出了根據(jù)第一示例性實施例對打印機和片材波褶修正裝置的控制的方 框圖。
[0020] 圖4是示出了根據(jù)第一示例性實施例的加濕裝置的剖視圖。
[0021] 圖5是示出了根據(jù)第一示例性實施例的片材牽拉傳送裝置的剖視圖。
[0022] 圖6是示出了根據(jù)第一示例性實施例在片材牽拉傳送裝置中的傳送路徑的剖視 圖。
[0023] 圖7是示出了根據(jù)第一示例性實施例的片材牽拉傳送裝置的透視圖。
[0024] 圖8是示出了根據(jù)第一示例性實施例的片材牽拉傳送裝置的另一透視圖。
[0025] 圖9A是示出了用于研究對片材施加彎曲應力時片材伸展差異的實驗構造的視 圖，圖9B是示出了實驗結果的視圖。
[0026] 圖10A、10B、10C、10D均是示出了片材牽拉傳送裝置的效果驗證實驗結果的表格。
[0027] 圖11是示出了在片材牽拉傳送裝置的效果驗證實驗中使用的測量方法的視圖。
[0028] 圖12是示出了根據(jù)第一示例性實施例的卷曲消除裝置的剖視圖。
[0029] 圖13是示出了根據(jù)第二示例性實施例的片材牽拉傳送裝置的剖視圖。
[0030] 圖14是示出了根據(jù)第二示例性實施例的片材牽拉傳送裝置中的傳送路徑的剖視 圖。
[0031] 圖15是示出了根據(jù)第三示例性實施例的片材牽拉傳送裝置的剖視圖。
[0032] 圖16是示出了根據(jù)第三示例性實施例的片材牽拉傳送裝置中的傳送路徑的剖視 圖。
[0033] 圖17A是示出了用于研究穩(wěn)定傳送片材所需力的實驗構造的視圖，圖17B是示出 了實驗結果的視圖。
[0034] 圖18是示出了根據(jù)第四示例性實施例的片材牽拉傳送裝置中的傳送路徑的剖視 圖。
[0035] 圖19是示出了根據(jù)第五示例性實施例的片材牽拉傳送裝置中的傳送路徑的剖視 圖。
【具體實施方式】
[0036] 下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例進行詳細說明。然而，在下面示例性 實施例中所描述的元件的尺寸、材料、形狀和相對布置并不局限于此，而是應該按照根據(jù)本 發(fā)明的裝置構造和其它多種條件所需的進行改變。因此，除非特別說明，本發(fā)明的范圍不局 限于下面的示例性實施例。
[0037] 下面參照圖2-4對根據(jù)第一示例性實施例設置有片材處理裝置的成像設備進行 說明。下面首先對成像設備進行說明，然后對片材處理裝置進行說明。下面將基于包括成 像設備主體和片材處理裝置的成像設備對本示例性實施例進行說明，其中，成像設備主體 包括成像單元，片材處理裝置連接到成像設備外部。然而，本發(fā)明也適用于片材處理裝置與 成像設備主體成一體的成像設備構造。
[0038] 作為成像設備的實例，下面參照圖2對成像設備主體和可拆卸地連接到成像設備 主體的片材處理裝置進行說明。圖2的視圖示意性地示出了作為成像設備主體實例的彩色 電子照相打印機500、和作為片材處理裝置實例的片材波褶修正裝置900。圖2是垂直于所 傳送片材的表面并且平行于片材傳送方向的剖視圖。在下文中，除非特別指出，否則裝置的 剖視圖是沿該方向獲得的剖視圖。片材波褶修正裝置900包括片材牽拉傳送裝置101和 201(拉力施加裝置）和片材加濕裝置（水分施加裝置）400。在下文的描述中，彩色電子照 相打印機簡稱為"打印機"。
[0039] 在片材上形成調(diào)色劑圖像。片材的實例包括普通紙、作為普通紙?zhí)娲返臉渲?材狀紙張、厚紙、以及用于投影儀的紙張。
[0040] 圖2所示的打印機500包括分別對應于黃色（Y)、品紅色（M)、青色（C)、黑色（Bk) 的成像單元510。每個成像單元510在片材上形成相應顏色的調(diào)色劑圖像。作為中間轉印 部件的環(huán)形中間轉印帶531布置成面對成像單元510。更具體地，成像設備采用級聯(lián)系統(tǒng)， 其中，并行地進行形成各個顏色可視圖像的處理。
[0041] 用于顏色Y、M、C、Bk的成像單元510的布置順序不局限于圖2所示的布置順序。 本發(fā)明不僅可應用于圖2所示的全彩中間轉印式成像設備，還可應用于單色成像設備。
[0042] 圖2所示用于各個顏色的各成像單元510均設置有以下處理單元。每個成像單元 510包括作為圖像承載部件用于在表面上承載相應顏色Y、M、C、Bk靜電潛像的電子照相感 光部件（在后文中稱為感光鼓）511、充電輥512、激光掃描器513、以及顯影單元514。通過 充電輥512對感光鼓511預充電。隨后，通過激光掃描器513對感光鼓511曝光，從而在感 光鼓上形成潛像。顯影單元514顯影潛像以顯現(xiàn)為調(diào)色劑圖像。
[0043] 在感光鼓511面對初次轉印輥515的初次轉印部處，在圖2所示各感光鼓511的 表面上形成的調(diào)色劑圖像通過初次轉印輥515而逐一地初次轉印到中間轉印帶531上。
[0044] 與此同時，片材P從圖2所示的片材盒520進給，并且傳送到阻擋輥對523。阻擋 輥對523接收片材P，并且如果片材歪斜則修正歪斜。隨后，與中間轉印帶531上的調(diào)色劑 圖像同步地，阻擋輥對523將片材P傳送到布置在中間轉印帶531和二次轉印輥535之間 的二次轉印部。在二次轉印部處，通過二次轉印輥535把中間轉印帶531上的彩色調(diào)色劑 圖像二次轉印到片材Pi。
[0045] 隨后，通過成像單元510形成有圖像（調(diào)色劑圖像）的片材P被傳送到圖2所示 的定影裝置（定影單元）100。定影裝置100在在定影夾持部夾持片材P的同時對未定影的 調(diào)色劑圖像（未定影的圖像）加熱并加壓，以將調(diào)色劑圖像定影在片材P上。通過排出輥 對540把經(jīng)過了定影裝置100的片材P傳送到作為用于處理片材P的片材處理裝置的片材 波褶修正裝置900。隨后，通過片材波褶修正裝置900對片材進行片材波褶修正，隨后把片 材排出到排出托盤565上。
[0046] 下面，對定影裝置100進行說明。圖2所示的定影裝置100包括作為加熱轉動部 件的定影輥110和作為加壓轉動部件的加壓輥111。定影輥110對片材P上的調(diào)色劑施加 由內(nèi)部鹵素加熱器（未示出）產(chǎn)生的熱量，并且與加壓輥111 一起傳送片材P。定影輥100 由例如外徑為56mm、內(nèi)徑為50mm的錯圓筒管制成的金屬芯、和包含在金屬芯中的鹵素加熱 器構成。金屬芯的表面涂覆有例如厚度為2mm、硬度（AskerC)為45度的硅橡膠制成的彈 性層，彈性層的表面涂覆有全氟烷氧基樹脂（PFA)或聚四氟乙烯（PTEE)耐熱脫模層。
[0047] 圖2所示的加壓輥111與定影輥110 -起傳送片材P。加壓輥111也由例如外徑 為56mm、內(nèi)徑為50mm的錯圓筒管制成的金屬芯構成。金屬芯的表面涂覆有例如厚度為2mm、 硬度（AskerC)為45度的硅橡膠制成的彈性層，彈性層的表面涂覆有PFA或PTEE耐熱脫 模層