本發明涉及將調色劑像定影到片材的定影裝置以及包括該定影裝置的圖像形成裝置。

背景技術：

電子照相方式的圖像形成裝置具備包括與定影輥壓接的加壓輥的定影裝置。定影裝置在對通過兩輥間(定影區域)的片材加壓的情況下進行加熱，從而將調色劑像定影到片材(定影處理)。另外，片材將轉印了調色劑像的面朝向定影輥側而進入定影區域。

通過了定影區域的片材存在由于融解的調色劑的粘性而卷纏到定影輥的情況。因此，定影裝置具備與定影輥的表面始終接觸的分離爪。通過該分離爪，能夠防止定影處理后的片材卷纏到定影輥。但是，由于分離爪始終抵接到定影輥，因此定影輥容易磨損。

為了減少磨損，具備使分離爪相對于定影輥抵接和分離的機構(螺線管)。該機構被控制為只有在進行定影處理時使分離爪抵接到定影輥。

技術實現要素：

本發明的一個實施方式涉及的定影裝置，具備：定影部件，其被設置為能夠旋轉，并被加熱器加熱；加壓部件，其被設置為能夠旋轉，并與所述定影部件壓接而形成定影區域；以及分離部，其被設置為能夠分離通過所述定影區域并粘貼于所述定影部件的片材，所述分離部包括：滑動部件，其被設置為與所述定影部件的表面接觸的狀態；爪部件，其從所述滑動部件朝向所述定影區域延伸設置，并被設置為使其頂端部與所述定影部件的表面接觸的狀態；轉動機構，其使所述滑動部件和所述爪部件沿所述定影部件的旋轉方向往復移動。

附圖說明

圖1示意性地示出本發明的一個實施方式涉及的數碼復合機的內部結構；

圖2示意性地示出本發明的一個實施方式涉及的定影裝置的內部結構；

圖3示出圖2的iii-iii截面；

圖4是示意性地示出本發明的一個實施方式涉及的定影裝置的內部結構的俯視圖，并示出使爪部件等靠近定影區域的狀態；

圖5示出圖4的v-v截面；

圖6是示意性地示出本發明的一個實施方式涉及的定影裝置的內部結構的俯視圖，并示出使爪部件等從定影區域離開的狀態；

圖7示出圖6的vii-vii截面；

圖8是示出本發明的一個實施方式涉及的定影裝置的控制系統的框圖。

具體實施方式

參照附圖來說明本發明優選的實施方式。另外，下面將圖1、圖3、圖5以及圖7的紙面跟前側作為正面，以各圖所示的方向為基準進行說明。另外，在以下的說明中，“運送方向"這樣的術語是指片材s的運送方向。另外，“上游"和“下游”以及與其類似的術語是指運送方向的“上游”和“下游”以及與其類似的概念。

參照圖1來說明作為圖像形成裝置的數碼復合機1。圖1是示意性地示出數碼復合機1的內部結構的截面圖。

數碼復合機1具備打印裝置1a以及掃描裝置1b。打印裝置1a以電子照相方式在片材s上形成圖像。掃描裝置1b包括光學讀取原稿的圖像信息的要素。掃描裝置1b隔著體內空間1c被設置在打印裝置1a的上部。另外，掃描裝置1b是公知的結構，因此省略其詳細說明。

打印裝置1a具備裝置主體2、供紙盒3、以及排紙盤4。供紙盒3沿前后方向可裝卸地設置在裝置主體2的下部。在供紙盒3中容納有單張片材s的捆。排紙盤4被設置在裝置主體2的上表面、即體內空間1c的底面。

在裝置本體2的內部形成有主運送路徑5、反轉運送路徑6。主運送路徑5從供紙盒3到排紙盤4沿上下方向延伸設置。反轉運送路徑6以使主運送路徑5的上游部和下游部連通的方式沿上下方向延伸設置。

打印裝置1a具備供紙部10、圖像形成部11、定影裝置12、排紙輥對13、以及控制裝置14。供紙部10被設置在主運送路徑5的上游端部。供紙部10將供紙盒3內的片材s逐張地朝向主運送路徑5送出。圖像形成部11和定影裝置12被設置在主運送路徑5的中間部。排紙輥對13被設置在主運送路徑5的下游端部。控制裝置14綜合控制數碼復合機1的動作。

圖像形成部11將調色劑像轉印到片材s。圖像形成部11包括調色劑容器20、鼓單元21、以及光掃描裝置22。調色劑容器20例如容納有使用了黑色的調色劑的顯影劑。鼓單元21包括感光鼓23、帶電裝置24、顯影裝置25、轉印輥26、以及清潔裝置27。帶電裝置24、顯影裝置25、轉印輥26以及清潔裝置27按照轉印流程依次配置在感光鼓23的周圍。轉印輥26從下側壓接到感光鼓23形成了轉印區域26a。

詳細情況后述，但是定影裝置12具備與定影輥31壓接而形成定影區域n的加壓輥32。定影裝置12在對通過定影區域n的片材s進行加壓的同時進行加熱而將調色劑像定影到片材s。

這里，對打印裝置1a的動作進行說明。控制裝置14基于掃描裝置1b讀取的圖像數據等以如下方式執行圖像形成處理。

帶電裝置24使感光鼓23的表面帶電。光掃描裝置22朝向感光鼓23以對應于圖像數據而向圖1的虛線箭頭方向進行曝光。顯影裝置25將感光鼓23上的靜電潛像顯影為調色劑像。另一方面，片材s從供紙部10被送往主運送路徑5。調色劑像被轉印到通過轉印區域26a的片材s的表面。定影裝置12將調色劑像定影到片材s的表面。定影處理后的片材s通過排紙輥對13被排到排紙盤4上。

另外，在片材s的表里兩面進行圖像形成的情況下，定影處理后的片材s被排紙輥對13轉向被送到反轉運送路徑6。之后，與上述同樣地，在片材s的里面進行調色劑像的轉印和定影處理。然后，被雙面印刷的片材s排到排紙盤4上。

接著，參照圖2至圖6來說明定影裝置12。圖2是示意性地示出定影裝置12的內部結構的俯視圖。圖3是圖2的iii-iii截面圖。圖4是示意性地示出定影裝置12的內部結構的俯視圖，并示出了使爪部件41等靠近定影區域n的狀態。圖5是圖4的v-v截面圖。圖6是示意性地示出定影裝置12的內部結構的俯視圖，并示出了使爪部件41等離開定影區域n的狀態。圖7是圖6的vii-vii截面圖。圖8是示出定影裝置12的控制系統的框圖。

如圖2和圖3所示，定影裝置12包括定影架30、定影輥31、加壓輥32、定影馬達33、加熱器34、以及分離部35。

作為定影部件的定影輥31被形成為沿前后方向長的圓筒狀。定影輥31可旋轉地被支承于定影架30。省略了圖示，但是定影輥31例如在鋁或鐵等金屬制的芯材的外周面上層壓離形層(氟樹脂)而形成。

作為加壓部件的加壓輥32被形成為沿前后方向長的圓筒狀。加壓輥32可旋轉地被支承于定影架30。省略了圖示，但是加壓輥32例如在鋁或鐵等金屬制的芯材的外周面上層壓彈性層(硅橡膠等)而形成。另外，加壓輥32具有使用了覆蓋彈性層的氟樹脂的離形層。加壓輥32被施力部件施力并與定影輥31壓接。定影區域n形成在定影輥31與加壓輥32之間。

定影馬達33經由齒輪系與定影輥31連接。定影馬達33繞軸驅動定影輥31的旋轉。加壓輥32與定影輥31從動而向與定影輥31相反的方向旋轉。

作為熱源的加熱器34例如是鹵素加熱器或陶瓷加熱器等。如圖3所示，加熱器34被設置在定影輥31的內部空間。加熱器34對定影輥31進行加熱。

如圖3所示，片材s將轉印有調色劑像的面朝向定影輥31側通過定影區域n。由此，構成調色劑像的調色劑被融解并被加壓，從而被定影到片材s的表面或里面。通過了定影區域n的片材s有時由于融解的調色劑的影響而粘貼于定影輥31并卷纏在定影輥31。因此，定影裝置12的分離部35被設置為能夠分離通過定影區域n并粘貼于定影輥31的片材s。

如圖3所示，分離部35被配置為在定影區域n的下游側與定影輥31對置。分離部35具有與定影輥31的外周表面接觸的爪部件41。爪部件41在旋轉的定影輥31的外周表面上相對滑動，剝離粘貼并卷纏在定影輥31上的片材s。

這里，如圖5所示，片材s對定影輥31的卷纏現象在對薄紙等硬度弱的片材s的定影處理時容易發生。此外，這種卷纏現象有時在片材s的運送方向前頭側形成圖像的情況下發生。這是因為，片材s由于融解的調色劑而粘貼于定影輥31。另一方面，如圖7所示，這種卷纏現象在對厚紙等硬度強的片材s的定影處理時難以發生。因此，在對硬度強的片材s進行定影處理的情況下，很多情況不需要爪部件41。因此，定影裝置12的分離部35具有用于根據厚度和材質不同的片材s的種類或片材s上的圖像位置而將爪部件41設置在最適當的位置的構成。

如圖2和圖3所示，分離部35包括滑動部件40、爪部件41、以及轉動機構42。滑動部件40和爪部件41被一體地形成。詳細情況后述，但是轉動機構42被控制裝置14控制，使滑動部件40和爪部件41沿定影輥31的旋轉方向往復移動。

滑動部件40包括滑動軸40a、例如六個的多個滑動體40b。另外，滑動體40b根據片材s的寬度設置一個以上即可。

滑動軸40a被形成為沿前后方向長的圓柱的棒狀。滑動軸40a的前后兩端部可滑動地嵌合于在定影架30的前后兩壁凹入設置的引導槽g。如圖3所示，前后一對的引導槽g沿定影輥31的旋轉方向被形成為圓弧狀。

各滑動體40b被形成為前后方向相比滑動軸40a短、且直徑比滑動軸40a大的圓筒狀。多個滑動體40b分別在滑動軸40a的前后方向以預定間隔固定。另外，各滑動體40b被配置為與滑動軸40a成為同心圓。各滑動體40b被設置為與定影輥31的外周表面接觸的狀態。

爪部件41例如包括六個的多個分離爪41a。各分離爪41a與滑動體40b對應地設置。各分離爪41a被形成為將一端部(基端部)固定于滑動體40b的上部的懸臂梁狀。各分離爪41a被形成為朝向另一端部(頂端部)變薄。各分離爪41a的頂端部從正面觀看時形成為銳角。各分離爪41a從滑動部件40朝向定影區域n延伸設置。爪部件41被設置為使各分離爪41a的頂端部與定影輥31的外周表面接觸的狀態。滑動部件40和爪部件41被引導槽g引導，并以定影輥31的旋轉軸為中心轉動。爪部件41被設置為能夠與滑動部件40一起沿定影輥31的旋轉方向移動。

滑動部件40和爪部件41被設置為被各引導槽g引導并且能夠在靠近位置p1與離開位置p2之間移動。如圖5所示，靠近位置p1被設定在定影區域n的附近。如圖7所示，離開位置p2被設定在相比靠近位置p2在所述定影部件的旋轉方向下游側。另外，如圖3所示，在靠近位置p1與離開位置p2之間設置有中間位置p3。

如圖2和圖3所示，轉動機構42包括轉動軸43、前后一對偏心凸輪44、前后一對拉伸彈簧45、以及驅動馬達46。

轉動軸43被形成為沿前后方向長的近似圓柱的棒狀。準確地說，如圖3所示，轉動軸43具有從側面平面觀看時切掉一部分的近似扇狀(近似d狀)的截面。轉動軸43被定影架30的前后兩壁可旋轉地支承。

前后一對偏心凸輪44經由凸起部47被固定于轉動軸43的前后兩側。各凸起部47以貫通轉動軸43的方式被形成為近似圓環狀。各凸起部47不能旋轉地被固定于轉動軸43。即，各凸起部47和各偏心凸輪44與轉動軸43一體地旋轉。另外，前后一對偏心凸輪44是同一形狀，因此下面主要說明一個偏心凸輪44。

如圖3所示，偏心凸輪44被形成為將一端部固定于凸起部47的懸臂梁狀。偏心凸輪44被形成為從正面看時使下表面彎曲成圓弧狀的近似扇狀的半圓狀。在偏心凸輪44的下表面形成有凸輪面44a。凸輪面44a包括靠近凸輪面f1、以及離開凸輪面f2。

離開凸輪面f2被形成在偏心凸輪44的基端側的凸起部47側，靠近凸輪面f1被形成在偏心凸輪44的頂端側。靠近凸輪面f1和離開凸輪面f2分別被形成為到作為旋轉中心的轉動軸43的距離不同的彎曲面。靠近凸輪面f1被形成為比離開凸輪面f2大的曲率。在靠近凸輪面f1與離開凸輪面f2之間的連接部分形成有凹陷部f3。凹陷部f3被形成為在兩個凸輪面f1、f2的曲率的切換部分凹入。

偏心凸輪44被設置為能夠以使凸輪面44a接觸一個滑動體40b的狀態旋轉(擺動)。靠近凸輪面f1被設定為使爪部件41等移動到靠近位置p1。如圖4和圖5所示，在使滑動體40b接觸靠近凸輪面f1的狀態下，爪部件41等成為變位至靠近位置p1的狀態。接著，離開凸輪面f2被設定為使爪部件41等移動至離開位置p2。如圖6和圖7所示，在使滑動體40b接觸離開凸輪面f2的狀態下，爪部件41等成為變位至離開位置p2的狀態。接著，凹陷部f3被設定為使爪部件41等移動至中間位置p3。如圖2和圖3所示，在使滑動體40b在凹陷部f3的位置嵌合的狀態下，爪部件41等成為變位至中間位置p3的狀態。

如圖2所示，作為施力部件的前后一對拉伸彈簧45被架設在形成于定影架30的左壁內側的彈簧擋板部30a與滑動軸40a之間。拉伸彈簧45為了對滑動部件40朝向偏心凸輪44的凸輪面44a施力而被設置。爪部件41等通過各拉伸彈簧45的作用力與從偏心凸輪44的凸輪面44a所受的力的平衡而被保持在各位置p1～p3。

如圖3所示，作為驅動部的驅動馬達46經由齒輪系與轉動軸43連接。詳細情況后述，但是驅動馬達46被控制裝置14驅動控制，并使轉動軸43正反旋轉。即，驅動馬達46通過以轉動軸43為中心往復旋轉，由此使各偏心凸輪44擺動。

另外，如圖8所示，數碼復合機1具備用于用戶進行輸入操作的操作面板50。用戶操作與操作面板50或數碼復合機1連接的外部終端(未圖示)，輸入厚度或材質不同的片材s的大小和種類。另外，數碼復合機1包括向各裝置等供應電力的電源等。

這里，上述的控制裝置14包括基于存儲部中存儲的程序等執行運算處理的運算處理部。如圖8所示，定影馬達33、加熱器34、驅動馬達46以及操作面板50等與控制裝置14電連接。各裝置等被控制裝置14適當控制。另外，省略了圖示，但是圖像形成處理所需的其他的裝置等也與控制裝置14連接并被其控制。

接著，參照圖2至圖7來說明分離部35的爪部件41等的變位控制。另外，如圖2和圖3所示，將爪部件41變位至中間位置p3的狀態作為初始狀態。

用戶從操作面板50或外部終端輸入的表示片材s的大小和種類的信息被發送給控制裝置14。并且，控制裝置14基于用于圖像形成處理的圖像數據來識別片材s上的圖像形成位置。控制裝置14基于片材s的種類或被轉印至片材s的調色劑像的位置來控制轉動機構42。

例如，對所謂普通紙等片材s的定影處理，如圖2和圖3所示，在將爪部件41等移動至中間位置p3的狀態下執行。

接著，例如，如圖4和圖5所示，在對硬度弱的薄片材s執行定影處理的情況下、或者在片材s的運送方向前頭側通過調色劑像的定影處理進行圖像形成的情況下，爪部件41等被移動至靠近位置p1。詳細地說，轉動機構42的驅動馬達46被控制裝置14驅動控制，使轉動軸43在圖3中向順時針方向旋轉。于是，如圖4所示，滑動部件40抵抗各拉伸彈簧45的作用力而被轉動的各偏心凸輪44向右方向推出。滑動部件40相對地從凹陷部f3朝向靠近凸輪面f1滑動。即，如圖4和圖5所示，爪部件41等從中間位置p3移動到靠近位置p1。當爪部件41等移動到靠近位置p1時，控制裝置14停止驅動馬達46的驅動。

控制裝置14在使爪部件41等變位到靠近位置p1的狀態下對薄片材s執行圖像形成處理。由此，能夠將片材s從定影輥31剝離。另外，與爪部件41等抵接的靠近凸輪面f1為小的曲率半徑，因此，與離開凸輪面f2抵接于爪部件41等的情況相比，各分離爪41a以大的壓力與定影輥31接觸。

另一方面，在對硬度強的厚片材s執行定影處理的情況下，如圖6和圖7所示，爪部件41等被移動到離開位置p2。具體地，在為初始狀態的情況下，驅動馬達46被控制裝置14驅動控制，使各偏心凸輪44在圖3中向逆時針方向旋轉。于是，滑動部件40由于各拉伸彈簧45的作用力向左方向推壓，轉動的各偏心凸輪44被向左方向推壓。滑動部件40相對地從凹陷部f3朝向離開凸輪面f2滑動。即，如圖6和圖7所示，爪部件41等從中間位置p3移動到離開位置p2。當爪部件41等移動到離開位置p2時，控制裝置14停止驅動馬達46的驅動。

控制裝置14在使爪部件41等變位到離開位置p2的狀態下對厚片材s執行圖像形成處理。由此，能夠防止片材s與爪部件41沖突。

如上所述，滑動部件40從擺動的各偏心凸輪44接受推壓力，并且從各拉伸彈簧45接受張力。根據滑動部件40所受的推壓力和張力的比率，爪部件41等被設置為能夠在靠近位置p1和離開位置p2之間移動。并且，控制裝置14基于片材s的種類和片材s上的圖像的位置來控制爪部件41等的移動。

根據以上說明的定影裝置12，例如在對薄片材s執行定影處理的情況下或者在片材s的運送方向前頭側形成圖像的情況下，轉動機構42使爪部件41移動到定影區域n的靠近位置p1。該爪部件41將通過定影區域n的片材s從定影輥31剝離。由此，能夠防止片材s對定影輥31的卷繞。另一方面，在對厚片材s執行定影處理的情況下，轉動機構42使爪部件41移動到從定影區域n離開的離開位置p2。于是，能夠防止通過了定影區域n的片材s與爪部件41沖突，因此能夠減輕爪部件41對定影輥31施加的負荷。由此，能夠抑制定影輥31的損傷和磨損。如上所述，能夠根據片材s的種類等將爪部件41設定在最適當的位置。

另外，靠近位置p1被設定在能夠從定影輥31分離片材s的位置。離開位置p2被設定在能夠防止片材s沖突的位置。中間位置p3被設定在能夠適當地進行對所謂普通紙的定影處理的位置。即，中間位置p3被設定為起始位置。靠近位置p1、離開位置p2和中間位置p3優選基于各輥31、32的外徑和溫度、定影區域n的壓力以及調色劑的特性等來設定。

各滑動體40b和各分離爪41a與定影輥31的表面接觸，因此各分離爪41a能夠將與定影輥31的表面的接觸角度保持恒定的同時移動。各分離爪41a的接觸壓力被保持為恒定，因此能夠抑制定影輥31磨損。

另外，根據以上說明的定影裝置12，滑動部件40通過拉伸彈簧45的作用力被推壓到各偏心凸輪44的凸輪面44a的f1、f2、f3。滑動部件40在旋轉的各偏心凸輪44的凸輪面44a上相對地滑動，由此爪部件41等沿定影輥31的旋轉方向往復移動。這樣，作為轉動機構42而采用凸輪機構，由此能夠保證穩定的爪部件41等的移動。

另外，本實施方式涉及的定影裝置12的各偏心凸輪44被構成為往復移動、擺動，但是本發明不限于此。例如，代替各偏心凸輪44，也可以采用能夠旋轉360度的圓板凸輪。

另外，以上說明的本實施方式涉及的定影裝置12的控制裝置14綜合地控制數碼復合機1，但是本發明不限于此。例如，除了控制裝置14以外，也可以獨立地具備用于控制定影裝置12的控制部。

另外，在各實施方式中，作為一個例子，說明了將本發明應用于黑白復合機1的情況，但是不限于此，也可以在彩色打印機、傳真機等應用本發明。

另外，上述實施方式的說明表示本發明涉及的定影裝置以及具備該定影裝置的圖像形成裝置中的一個方式，本發明的技術范圍不限于上述實施方式。上述實施方式中的構成要素能夠酌情與已有的構成要素等進行置換或組合，不是通過上述實施方式的記載來限定權利要求書記載的發明內容。