阅读说明：本技术 定影装置以及图像形成装置 (Fixing device and image forming apparatus ) 是由 斋藤祐一郎 于 2018-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种与配置成接触部件重叠于加热部件的铅垂上方的结构相比,能够抑制接触部件的过度的温度上升的定影装置以及图像形成装置。本发明的定影装置包括：加热部件,具有热源且可旋转；加压部件,与加热部件一起形成辊隙且可旋转；以及接触部件,可与加热部件接触及离开加热部件,且配置于下述位置,即：在接触部件与加热部件接触的状态下,接触部件未重叠于加热部件的铅垂方向上方,且在接触部件离开加热部件的状态下,接触部件未重叠于加热部件的铅垂方向上方。(The present invention provides a kind of compared with being configured to the structure above the vertical that contact component is overlapped in heating element, is able to suppress fixing device and image forming apparatus that the excessive temperature of contact component rises.Fixing device of the invention includes: heating element, has heat source and rotatable；Pressing member is formed together roll gap and rotatable with heating element；And contact component, can with heating element contacts and leave heating element, and it is configured at following positions, that is: in the state of contact component and heating element contacts, contact component is underlapped above the vertical direction of heating element, and in the state that contact component leaves heating element, contact component is underlapped above the vertical direction of heating element.)

定影装置以及图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种定影装置以及图像形成装置。

背景技术

已知有一种定影装置，其包括：定影构件，一边旋转一边将记录介质上的显影剂像加热而使其定影；加压构件，与定影构件夹持记录介质并进行加压；冷却构件，可与定影构件的外周面接触及从所述外周面退避，与定影构件的外周面接触而使定影构件的温度降低；侦测部件，设于记录介质的搬送路径中侦测记录介质；以及移动部件，移动冷却构件以使冷却构件与定影构件接触，直到根据侦测部件的侦测结果所求出的定影构件的外周面上的与记录介质的前端的接触位置来到与冷却构件的接触位置，并在定影构件上的与记录介质的前端的接触位置来到接触位置时，使冷却构件从定影构件离开(专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2012-27168号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明提供一种与配置成接触部件重叠于加热部件的铅垂上方的结构相比，能够抑制接触部件的过度的温度上升的定影装置及图像形成装置。

[解决问题的技术手段]

为了解决所述问题，技术方案1所记载的定影装置包括：

加热部件，具有热源且可旋转；

加压部件，与所述加热部件一起形成辊隙且可旋转；以及

接触部件，可与所述加热部件接触及离开所述加热部件，且

配置于下述位置：在所述接触部件与所述加热部件接触的状态下，所述接触部件未重叠于所述加热部件的铅垂方向上方，且在所述接触部件离开所述加热部件的状态下，所述接触部件未重叠于所述加热部件的铅垂方向上方。

技术方案2所记载的发明是根据技术方案1所记载的定影装置，包括：

温度侦测部件，侦测所述加热部件的温度，且

配置于下述位置：在所述接触部件与所述加热部件接触的状态下，所述温度侦测部件未重叠于所述加热部件的铅垂方向上方，且在所述接触部件离开所述加热部件的状态下，所述温度侦测部件未重叠于所述加热部件的铅垂方向上方。

技术方案3所记载的发明是根据技术方案2所记载的定影装置，配置于下述位置：在所述接触部件与所述加热部件接触的状态下，所述温度侦测部件未重叠于所述接触部件的铅垂方向上方，且在所述接触部件离开所述加热部件的状态下，温度侦测部件未重叠于接触部件的铅垂方向上方。

技术方案4所记载的发明是根据技术方案3所记载的定影装置，所述接触部件及所述温度侦测部件均在所述加热部件的周向上的所述加热部件的旋转方向上的所述辊隙的上游侧，配置于所述加热部件的铅垂方向下方。

技术方案5所记载的发明是根据技术方案1至4中任一项所记载的定影装置，所述接触部件相对于所述加热部件而向重力方向的下方离开。

技术方案6所记载的发明是根据技术方案5所记载的定影装置，所述接触部件从所述加热部件的外周面离开的距离是重力方向的向下方向较相对于重力方向的水平方向更大。

为了解决所述问题，技术方案7所记载的图像形成装置包括：

图像形成部件，进行对记录介质的图像形成；

供纸部件，向所述图像形成部件送出所述记录介质；

技术方案1至6中任一项所记载的定影装置，对由所述图像形成部件形成了图像的所述记录介质进行所述图像的定影；以及

记录介质搬送部件，在所述定影装置与所述供纸部件之间沿大致垂直方向延伸。

[发明的效果]

根据技术方案1所记载的发明，与配置成接触部件重叠于加热部件的铅垂上方的结构相比，能够抑制接触部件的过度的温度上升。

根据技术方案2所记载的发明，能够抑制来自加热部件的热移动对温度侦测部件造成影响。

根据技术方案3所记载的发明，能够抑制来自接触部件的热移动对温度侦测部件造成影响。

根据技术方案4所记载的发明，能够实现定影装置的省空间化。

根据技术方案5所记载的发明，能够可靠地抑制从加热部件向接触部件的热移动。

根据技术方案6所记载的发明，能够更可靠地抑制从加热部件向接触部件的热移动。

根据技术方案7所记载的发明，和在定影装置与供纸部件之间具备沿水平方向延伸的记录介质搬送部件的情况相比，能够在加热部件的周向上广泛地确保下述一个位置，即：在接触部件与加热部件接触的状态下，接触部件未重叠于加热部件的铅垂方向上方，且在接触部件离开所述加热部件的状态下，接触部件未重叠于所述加热部件的铅垂方向上方。

附图说明

图1是表示图像形成装置的内部结构的截面示意图。

图2是表示定影装置的结构的截面示意图。

图3是对吸热辊及节温器(thermostat)的配置进行说明的定影装置的截面示意图。

图4(a)～图4(c)是表示吸热辊及节温器的具体配置的一例的定影装置的截面示意图。

图5(a)及图5(b)是对吸热辊的移动方向进行说明的定影装置的截面示意图。

图6是表示变形例的图像形成装置的内部结构的截面示意图。

图7是表示变形例的定影装置的截面示意图。

图8(a)～图8(c)是表示C通道搬送路的定影装置的配置例的图。

图9是表示比较例的定影装置中的吸热辊的配置的截面示意图。

符号的说明

1、1A：图像形成装置

10：控制装置

20：供纸装置

30：感光体单元

31：感光体鼓

40：显影装置

50：转印装置

60：定影装置

61：加热模块

610：加热辊

613：节温器

62：加压模块

620：加压带

630：吸热辊

N：定影辊隙部

具体实施方式

接着，一方面参照附图，一方面以下举出实施方式及具体例对本发明进行更详细说明，但本发明不限定于这些实施方式及具体例。

而且，使用以下附图的说明中，附图为示意性，需注意各尺寸的比率等与现实不同，将为了容易理解而说明所需的构件以外的图示适当省略。

另外，为了使以下的说明容易理解，附图中将前后方向设为X轴方向，将左右方向设为Y轴方向，将上下方向设为Z轴方向。

(1)图像形成装置的总体结构及动作

图1是表示本实施方式的图像形成装置1的内部结构的截面示意图。

以下，一方面参照附图，一方面对图像形成装置1的总体结构及动作进行说明。

图像形成装置1构成为包括控制装置10、供纸装置20、感光体单元30、显影装置40、转印装置50及定影装置60。在图像形成装置1的上表面(Z方向)形成有排出托盘1a，此排出托盘1a排出、收容记录了图像的纸张。

控制装置10具有控制图像形成装置1的动作的控制器11、由控制器11控制动作的图像处理部12、及电源装置13等。电源装置13对后述的带电辊33、显影辊42、一次转印辊52、二次转印辊53等施加电压。

图像处理部12将从外部的信息发送装置(例如个人计算机(personal computer)等)输入的印刷信息转换成潜像形成用的图像信息，并以预先设定的时机向曝光装置LH输出驱动信号。本实施方式的曝光装置LH是由将发光二极管(Light Emitting Diode，LED)配置成线状的LED头所构成。

在图像形成装置1的底部设有供纸装置20。供纸装置20具备纸张托盘21，纸张托盘21上积载有多数张作为记录介质的纸张P。积载在纸张托盘21上且宽度方向及长度方向的位置由限制板(未图示)所决定的纸张P是从上侧由纸张引抽出部22向前方(-X方向)逐张抽出后，搬送至防染辊(resist roller)对23的辊隙部。

感光体单元30包括分别并列设于供纸装置20的上方(Z方向)，且旋转驱动的作为碳粉像保持体的感光体鼓31。沿着感光体鼓31的旋转方向，配置有带电辊33、曝光装置LH、显影装置40、一次转印辊52、清洁刮板(cleaning blade)35。对于带电辊33，相向、接触地配置有将带电辊33的表面清洁的清洁辊34。

显影装置40具有在内部收容有显影剂的显影壳体41。在显影壳体41内，配设有与感光体鼓31相向地配置的作为显影部件的显影辊42、及在所述显影辊42的背面侧倾斜下方朝显影辊42侧搅拌搬送显影剂的一对螺旋钻(auger)44A、44B。对于显影辊42，接近配置有限制显影剂的层厚的层限制构件46。

显影装置40各自是除了显影壳体41中收容的显影剂以外大致同样地构成，分别形成黄色(Y)、品红(M)、蓝色(C)、黑色(K)的碳粉像。

旋转的感光体鼓31的表面是由带电辊33予以带电，利用从曝光装置LH出射的潜像形成光而形成静电潜像。形成在感光体鼓31上的静电潜像是由作为显影部件的显影辊42显影成碳粉像。

转印装置50包括：将由各感光体单元30的感光体鼓31所形成的各色碳粉像多重转印的作为中间转印体的中间转印带51；以及将由各感光体单元30所形成的各色碳粉像依次转印(一次转印)至中间转印带51上的作为一次转印部件的一次转印辊52。进而，由将已重叠转印至中间转印带51上的各色碳粉像一起转印(二次转印)至作为记录介质的纸张P上的作为二次转印部件的二次转印辊53所构成。

形成于各感光体单元30的感光体鼓31上的各色碳粉像是由一次转印辊52依次静电转印(一次转印)至中间转印带51上，而形成使各色碳粉重叠的重叠碳粉像，所述一次转印辊52是自经控制器11所控制的电源装置13等施加了规定的转印电压。

中间转印带51上的重叠碳粉像随着中间转印带51的移动，而被搬送至配置有二次转印辊53的区域(二次转印部TR)。当将重叠碳粉像搬送至二次转印部TR时，与此时机一致而从供纸装置20将纸张P供给于二次转印部TR。然后，对于二次转印辊53，自经控制器11所控制的电源装置13等施加规定的转印电压，将中间转印带51上的多重碳粉像一起转印至从防染辊对23送出且由搬送导件所引导的纸张P上。

感光体鼓31表面的残留碳粉是由清洁刮板35除去，并回收至废碳粉收容部(未图示)中。感光体鼓31的表面是由带电辊33予以再带电。而且，未被清洁刮板35完全除去而附着在带电辊33上的残留物是由与带电辊33接触而旋转的清洁辊34表面所捕捉并蓄积。

定影装置60具有加热模块61及加压模块62，由加热模块61与加压模块62的压接区域形成定影辊隙部N(定影区域)。

在转印装置50中转印有碳粉像的纸张P是在碳粉像未定影的状态下，经由搬送导件而搬送至定影装置60。对于经搬送至定影装置60的纸张P，利用一对加热模块61及加压模块62，通过加热及压接的作用而将碳粉像定影。形成有定影碳粉像的纸张P是由搬送导件65a、65b所引导，从排出辊对69排出至图像形成装置1上表面的排出托盘1a中。

这样，图像形成装置1中，将从供纸装置20经由二次转印辊53至到达排出辊对69的纸张搬送路径设为呈C形状的C通道搬送路的结构，由此使纸张P的搬送路径形成得最短，而成为能够使从印刷开始到输出最初的第一张为止的时间即首次打印时间(first printouttime，FPOT)最小化的结构。

(2)定影装置

图2是表示定影装置60的结构的截面示意图。

定影装置60包括：作为加热部件的一例的具有加热辊610的加热模块61；作为加压部件的一例的具有加压带620的加压模块62；与加热辊610的外周面接触而使温度降低的作为接触部件的一例的吸热辊630；以及使吸热辊630以相对于加热辊610而接触或退避的方式移动的退回(retract)机构部(未图示)。

(2.1)加热模块

加热模块61包含：与通过定影辊隙部N的纸张P接触并进行加热的作为加热旋转体的加热辊610；与加热辊610的内周面空开间隔而配置于加热辊610的内部的作为发热体的定影灯611；以及从图像形成装置1的驱动部(未图示)受到旋转驱动力而使加热辊610旋转的齿轮(未图示)。

加热辊610是两端部经开放的圆筒构件，成为将金属制薄型管作为基材，并在外周面重叠形成有包含硅橡胶的弹性层及含有氟树脂的脱模层的多层结构。

对于加热辊610，配置有侦测加热辊610的表面温度的作为温度侦测部件的一例的热控管(thermistor)(未图示)、以及在侦测到加热辊610的温度的异常上升时阻断向定影灯611的通电的作为温度侦测部件的一例的节温器613。

(2.2)加压模块

加压模块62具有作为环形带的加压带620、及加压构件621，由加压构件621从内周面侧加压，自内周面侧受到支撑的加压带620在与加热辊610的接触部形成定影辊隙部N。

加压构件621配置于加压带620的内周面侧，将加压带620的外周面按压于加热辊610的外周面并加压。而且，加压构件621中，形成有向定影辊隙部N开口的凹部621a，在凹部621a中固定有包含硅橡胶的垫构件622。

而且，加压构件621是由例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、液晶聚合物(LCP)等具有耐热性的合成树脂所形成。

加压带620为两端部经开放的环形状的带构件，成为在由聚酰亚胺(PI)等耐热树脂形成为薄型圆筒状的带基材的表面上，形成有包含聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂的脱模层的多层结构。

在加压带620的内周面侧配置有合成树脂制的保持构件623，此保持构件623向加热辊610侧开口，在加压带620的定影辊隙部N侧以外的区域中保持加压带620的内周面，且具有耐热性。在保持构件623的与加压带620的内周面相向的外周面，沿着加压带620的旋转方向而形成有多个肋部(未图示)，抑制由加压带620的接触所致的旋转阻力的上升。

在定影辊隙部N的加压带620的内周面与加压构件621及垫构件622之间，配置有作为用于使加压带620滑动的膜构件的滑动片(未图示)。滑动片例如是设为耐热性高且摩擦系数低的含有聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂的薄型片构件。

而且，在保持构件623与加压带620的内周面之间配置有毡构件624。毡构件624中含浸有润滑用的硅油，一边与加压带620的内周面接触一边向加压带620的内周面供给硅油，抑制加压带620的旋转阻力的上升。

(2.3)吸热辊

关于作为接触部件的一例的吸热辊630，作为一例而成为对铝制圆筒管的表面实施有喷砂处理的结构，且设于加热辊610的旋转方向上较热控管或节温器613更靠上游侧。而且，吸热辊630可通过退回机构部的动作而相对于加热辊610的外周面接触或离开，在不使用时从加热辊610的外周面离开。

吸热辊630在图像形成装置1启动而定影装置60的加热模块61经加热时，在超过设定温度而过度升温的加热辊610的外周面一边从动旋转1周一边接触，由此抑制加热辊610的周向温度不均。

例如，当纸张P进入定影辊隙部N时，加热辊610的外周面中与纸张P接触的区域有时因碳粉图像的定影所致的热量消耗及纸张P的吸热而温度降低，在加热辊610的周向上产生温度不均，定影后的图像产生光泽不均。因此，吸热辊630以加热辊610的外周面的1周而接触旋转并吸热，由此减少加热辊610的周向的温度不均，抑制定影后的碳粉图像的光泽不均的产生。而且，吸热辊630与加热辊610的外周面接触1周后，从加热辊610的外周面离开。

(2.4)吸热辊、热控管及节温器的配置

图3是对本实施例的吸热辊630、节温器613的配置进行说明的定影装置60的截面示意图，图4(a)～图4(c)是表示吸热辊630、节温器613的具体配置的一例的定影装置60的截面示意图，图5(a)及图5(b)是对吸热辊630的移动方向进行说明的定影装置的截面示意图，图9是表示比较例的定影装置600中的吸热辊630的配置的截面示意图。

吸热辊630如图3所示，配置于下述位置(图3中的R1区域)，即：在与加热辊610接触的状态下，吸热辊630未重叠于加热辊610的铅垂方向上方(Z方向：图3中的R2区域)，且在吸热辊630离开加热辊610的状态下(图中以虚线表示)，吸热辊630未重叠于加热辊610的铅垂方向上方(Z方向：图3中的R2区域)。

本实施方式中，与配置成作为接触部件的吸热辊630重叠于作为加热部件的加热辊610的铅垂上方的结构相比，能够抑制吸热辊630的过度的温度上升。

以下，对本实施方式的实施例与比较例一起进行说明。

(比较例)

图9表示本比较例的定影装置600，其配置于下述位置，即：在与加热辊610接触的状态下，吸热辊630重叠于加热辊610的铅垂方向上方，且在吸热辊630离开加热辊610的状态下，吸热辊630重叠于加热辊610的铅垂方向上方。

如图9所示，定影装置600中，配置成吸热辊630重叠于加热辊610的铅垂方向上方的位置(图9中的R1区域)。另外，吸热辊630可在与加热辊610的外周面接触的接触位置、与从加热辊610的外周面离开的离开位置之间离开。

此定影装置600中，由加热辊610产生的热如图9所示，向加热辊610的铅垂上方(Z方向)扩散(图9中参照箭头h)。结果，配置于加热辊610的铅垂上方的吸热辊630可能因向上方扩散的热而升温，其与加热辊610的外周面的温度差减少，从过度升温的加热辊610外周面吸热的作用降低。

(实施例)

本实施方式的图像形成装置1如图1所示，是将从供纸装置20经由二次转印辊53至到达排出辊对69的纸张搬送路径设为C形状的C通道搬送路的结构，定影装置60中，加热模块61与加压模块62大致水平地(在X方向上)相向配置，定影辊隙部N在纸张搬送方向上形成于铅垂方向(Z方向)上。

这样配置的定影装置60中，吸热辊630是配置于作为下述位置的图3中所图示的R1区域的任一处，即：在与加热辊610接触的状态下，吸热辊630未重叠于加热辊610的铅垂方向上方(图3中的R2区域)，且在吸热辊630离开加热辊610的状态下(图3中以虚线表示)，吸热辊630未重叠于加热辊610的铅垂方向上方(图3中的R2区域)。

而且，作为温度侦测部件的热控管(未图示)及节温器613也在不重叠于加热辊610的铅垂方向上方(图3中的R2区域)的位置，配置于作为定影辊隙部N的加热辊610的旋转方向上游侧的图3中所图示的R1区域的任一处。

图4(a)、图4(b)、图4(c)中表示定影装置60中的吸热辊630及节温器613的具体配置的一例。

图4(a)所示的定影装置60中，吸热辊630配置于较通过加热辊610的中心的水平线H更靠下方(-Z方向)，其离开方向也相对于加热辊610而成为重力方向的向下方向。

图4(b)及图4(c)所示的定影装置60中，吸热辊630与图4(a)相比而配置于较通过加热辊610的中心的水平线H进一步更靠下方(-Z方向)，其离开方向也相对于加热辊610而成为重力方向的进一步向下方向。

由此，虽然由加热辊610产生的热如图3所示那样，向加热辊610的铅垂上方的区域(图3中的R2区域)扩散，但吸热辊630是配置于较通过加热辊610的中心的水平线H而更靠下方(-Z方向)，因而不易受到从加热辊610向铅垂上方扩散的热的影响。因此，与配置成吸热辊630重叠于加热辊610的铅垂上方的比较例的结构相比，能够抑制吸热辊630的过度的温度上升，维持吸热辊630的吸热作用。

而且，热控管及节温器也配置于较通过加热辊610的中心的水平线H而更靠下方(-Z方向)，因而抑制从加热辊610向铅垂上方扩散的热的影响。

吸热辊630在从加热辊610的外周面离开时，如图5(a)及图5(b)所示，相对于加热辊610而向重力方向的下方(-Z方向)离开。例如，如图5(a)中作为一例所示，当从与加热辊610的外周面接触的状态(图5(a)中以虚线所表示)退回而离开时，以向重力方向的下方移动Lv的方式离开。

结果，虽然由加热辊610所产生的热如图5(a)中的箭头h概念性表示那样，向加热辊610的铅垂上方扩散(图5(a)中的R2区域)，但吸热辊630向重力方向的下方移动，从而能够可靠地抑制从加热辊610向吸热辊630的热移动。

进而，如图5(b)中作为一例所示，关于吸热辊630从加热辊610的外周面离开的距离，以相对于重力方向的向下方向(Lv)较相对于重力方向的水平方向(Lh)更大的方式离开。由此，能够更可靠地抑制从加热辊610向吸热辊630的热移动。

(变形例)

图6是表示变形例的图像形成装置1A的内部结构的截面示意图，图7是表示变形例的定影装置60A的截面示意图，图8(a)～图8(c)是表示C通道搬送路中的定影装置的配置例的图。

变形例的定影装置60A是具有从二次转印辊53到定影装置60A的纸张搬送路径为大致水平方向的水平通道搬送路的图像形成装置1A中的定影装置，加热模块61与加压模块62大致铅垂地(在Z方向上)相向配置，定影辊隙部N在纸张搬送方向上形成于水平方向(X方向)上。

吸热辊630是配置于作为下述位置的图7中所图示的R1区域的任一处，即：在与加热辊610接触的状态下，吸热辊630未重叠于加热辊610的铅垂方向上方(图7中的R2区域)，且在吸热辊630离开加热辊610的状态下(图7中以虚线表示)，吸热辊630未重叠于加热辊610的铅垂方向上方(图7中的R2区域)。

由此，虽然由加热辊610产生的热如图7所示那样，向加热辊610的铅垂上方的区域(图7中的R2区域)扩散，但吸热辊630是配置于较通过加热辊610的中心的水平线H而更靠下方(-Z方向)，因而不易受到从加热辊610向铅垂上方扩散的热的影响。

因此，与配置成吸热辊630重叠于加热辊610的铅垂上方的比较例的结构相比，能够抑制吸热辊630的过度的温度上升，维持吸热辊630的吸热作用。

另一方面，对于水平通道中的定影装置60A而言，在与C通道搬送路中的定影装置60相比的情况下，未重叠于加热辊610的铅垂方向上方的区域(图7中的R1区域)更窄，在定影辊隙部N的上游侧配置作为温度侦测部件的热控管(未图示)及节温器613的区域(图7中的R3区域)隔着定影辊隙部N而成为相反侧，因而难以实现定影装置60A的省空间化。

换言之，如图8(a)～图8(c)所示，C通道搬送路中的定影装置60中，向定影辊隙部N搬送纸张P的路径为大致垂直方向(图8(a)～图8(c)中参照箭头P)，定影辊隙部N的上游侧的未重叠于加热辊610的铅垂方向上方的区域(图8(a)～图8(c)中的R1区域)与图7所示的水平通道的情况相比更广。

因此，能够地在加热辊610的周向(参照图8(a)～图8(c)中的R1)上广泛地确保下述一个位置，即：在吸热辊630与加热辊610接触的状态下，吸热辊630未重叠于加热辊610的铅垂方向上方，且在吸热辊630从加热辊610离开的状态下，吸热辊630未重叠于加热辊610的铅垂方向上方。

结果，能够在加热辊610的周向上(图8(a)～图8(c)中参照R1)以相邻的方式配置吸热辊630与热控管(未图示)及节温器613，从而也能够实现定影装置60的省空间化。

而且，所谓C通道搬送路中的“大致垂直”是下述概念，即：不仅包括图8(a)所示的配置，而且包括如图8(b)、图8(c)所示的配置例那样可获得所述效果的程度的倾斜。

本实施方式中，作为加热部件，对以金属制薄型管作为基材，并于外周面重叠形成有包含硅橡胶的弹性层及含有氟树脂的脱模层的加热辊610进行了说明，但加热部件不限于加热辊，也可为定影带。此时，作为加压部件，能够代替加压带，而使用在金属制芯材的外周面积层有硅橡胶层及脱模层而构成的加压辊。