定影装置和图像形成装置转让专利
申请号 : CN200610075725.2
文献号 : CN1920695B
文献日 : 2010-07-28
发明人 : 上原康博 , 川幡泰 , 吉野大典 , 安藤力 , 马场基文 , 中山由香 , 宫田敏行
申请人 : 富士施乐株式会社
摘要 :
本发明公开一种用于将调色剂像定影在记录材料上的定影装置，包括：可转动的定影辊；定影带，其张紧在所述定影辊上；至少一个张紧辊，其用于与所述定影辊一起张紧所述定影带；加压部件，其设置成向所述定影辊施加压力；以及剥离部件，其设置成这样：即，在所述定影辊和所述加压部件之间的第一接触部分的下游侧附近，将所述定影带的外表面挤压在所述加压部件上，其中，所述加压部件在所述接触部分中的凹进量大于所述定影辊在所述接触部分中的凹进量。
权利要求 :
1.一种用于将调色剂像定影在记录材料上的定影装置，包括：可转动的定影辊；
定影带，其张紧在所述定影辊上；
至少一个张紧辊，其用于与所述定影辊一起张紧所述定影带；
加压部件，其设置成向所述定影辊施加压力；以及剥离部件，其设置成这样：即，在所述定影辊和所述加压部件之间的接触部分的下游侧附近，将所述定影带的外表面挤压在所述加压部件上，其中，所述加压部件在所述接触部分中的凹进量大于所述定影辊在所述接触部分中的凹进量。
2.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述剥离部件由具有圆弧形截面的块部件形成。
3.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述剥离部件包括挤压面，所述挤压面沿所述定影带的前进方向具有预定宽度，并且所述剥离部件的挤压面挤压所述加压部件。
4.根据权利要求3所述的定影装置，其中，所述剥离部件的挤压面以平均为7N/cm2或更高的压力挤压所述加压部件。
5.根据权利要求3所述的定影装置，其中，所述剥离部件这样设置：即，所述挤压面在所述定影带的前进方向的上游侧端部与所述定影辊相隔0.7mm或更小的距离。
6.根据权利要求3所述的定影装置，其中，所述剥离部件这样设置：即，所述挤压面在所述定影带的前进方向的上游侧端部与所述定影辊相接触。
7.根据权利要求3所述的定影装置，其中，所述剥离部件的挤压面形成为平面，或形成为与所述加压部件的表面形状相对应的曲面。
8.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述剥离部件中面向所述定影辊的侧表面基本形成为与所述定影辊的表面形状相对应的圆弧形状。
9.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述剥离部件中设置成与所述定影辊背对的侧表面形成为突然改变所述定影带的前进方向的形状。
10.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述至少一个张紧辊具有加热源。
11.根据权利要求10所述的定影装置，其中，在所述定影辊中设置有加热部件，并且在所述张紧辊中设置有加热部件。
12.根据权利要求1所述的定影装置，还包括：接触部件，其用于使得所述定影带的外表面与所述加压部件在下述两个接触部分之间的中间区域紧密接触，所述两个接触部分是：所述定影辊和所述加压部件之间的第一接触部分；以及所述加压部件和所述剥离部件之间的第二接触部分。
13.根据权利要求12所述的定影装置，其中，所述接触部件由具有弹性力的板状部件形成。
14.根据权利要求12所述的定影装置，其中，所述剥离部件由具有圆弧形截面的块部件形成。
15.根据权利要求12所述的定影装置，其中，所述剥离部件中面向所述定影辊的侧表面形成为与所述定影辊的表面形状相对应的圆弧形状。
16.根据权利要求12所述的定影装置，其中，所述剥离部件包括：
挤压面，其面向所述加压部件，并且所述挤压面沿所述定影带的前进方向具有预定宽度；以及剥离面，其面向所述定影辊，并且所述剥离面具有使得所述定影带的前进方向改变为弯曲的形状。
17.根据权利要求16所述的定影装置，其中，所述剥离部件的挤压面形成为平面，或形成为与所述加压部件的表面形状相对应的曲面。
18.根据权利要求16所述的定影装置，其中，所述接触部件通过所述剥离部件的挤压面朝向所述加压部件挤压。
19.根据权利要求16所述的定影装置，其中，所述接触部件固定于所述剥离部件的剥离面上并由所述剥离面支撑。
20.根据权利要求12所述的定影装置，其中，所述接触部件在所述定影带的前进方向的上游侧端部为自由端。
21.根据权利要求12所述的定影装置，其中，所述接触部件在所述定影带的前进方向的上游侧端部设置成与所述定影辊相接触。
22.一种定影装置，包括：
可转动的定影辊；
带部件，其卷绕在所述定影辊上并随所述定影辊的转动而转动；
加压部件，其设置成通过所述带部件向所述定影辊施加压力，以形成第一咬合部分；以及挤压部件，其设置在所述定影辊和所述带部件之间，沿所述带部件的前进方向位于所述第一咬合部分的下游侧附近，并通过所述带部件挤压所述加压部件以形成第二咬合部分，其中，所述带部件和所述加压部件在所述第一咬合部分处和所述第二咬合部分处相互接触，并且所述加压部件在所述第一咬合部分中的凹进量大于所述定影辊在所述第一咬合部分中的凹进量。
23.根据权利要求22所述的定影装置，其中，所述第二咬合部分的咬合压力沿所述带部件的前进方向单调地降低。
24.根据权利要求22所述的定影装置，其中，所述第二咬合部分沿所述带部件的前进方向连续地形成在所述第一咬合部分的下游侧附近。
25.根据权利要求22所述的定影装置，其中，所述第一咬合部分和所述第二咬合部分具有彼此相反的弯曲方向。
26.根据权利要求22所述的定影装置，其中，所述加压部件在所述第一咬合部分中的凹进量大于在所述第二咬合部分中的凹进量。
27.根据权利要求22所述的定影装置，还包括：剥离部件，其用于在所述第二咬合部分中将所述带部件挤压在所述加压部件上。
28.根据权利要求27所述的定影装置，其中，所述剥离部件中通过所述带部件对所述加压部件进行挤压的表面的上游侧端部设置在由所述定影辊和所述加压部件限定的楔形区域中。
29.根据权利要求22所述的定影装置，其中，所述加压部件是辊部件，在所述辊部件的表面上形成有弹性层。
30.一种图像形成装置，包括：调色剂像形成单元，其用于形成调色剂像；
转印单元，其用于将由所述调色剂像形成单元形成的调色剂像转印到记录材料上；以及定影单元，其将转印到所述记录材料上的调色剂像定影在所述记录材料上，所述定影单元包括：
定影带组件，其包括可转动的定影辊，以及张紧在所述定影辊和张紧辊上的定影带；
加压部件，其设置成向所述定影辊施加压力；以及剥离部件，其设置成这样：即，在所述定影辊和所述加压部件之间的接触部分的下游侧附近，将所述定影带的外表面挤压在所述加压部件上，其中，所述定影带组件和所述加压部件在第一咬合部分处和第二咬合部分处相互接触，所述第一咬合部分是由所述定影辊和所述加压部件通过介于它们之间的所述定影带而形成的，并且所述第二咬合部分是由所述加压部件和所述剥离部件通过介于它们之间的所述定影带而形成的，所述加压部件在所述第一咬合部分中的凹进量大于所述定影辊在所述第一咬合部分中的凹进量。
31.根据权利要求30所述的图像形成装置，其中，所述定影单元的第二咬合部分的咬合压力被设定成沿所述定影带的前进方向单调地降低。
32.根据权利要求30所述的图像形成装置，其中，所述定影单元的加压部件由辊部件形成。
33.根据权利要求30所述的图像形成装置，其中，所述定影单元的加压部件由加压带组件形成，在所述加压带组件中，带部件张紧在多个张紧辊上。
34.根据权利要求33所述的图像形成装置，其中，所述加压带组件具有不可转动的挤压部件，所述不可转动的挤压部件用于通过在它们之间的所述定影带挤压所述定影辊。
35.一种用于将调色剂像定影在记录材料上的定影装置，包括：可转动的定影辊；
带部件，其张紧在所述定影辊上；
张紧辊，其用于张紧所述带部件；
加压部件，其设置成向所述定影辊施加压力；以及剥离部件，其设置成这样：即，在所述定影辊和所述加压部件之间的接触部分的下游侧附近，将所述带部件的外表面挤压在所述加压部件上，其中，下述两个接触部分之间的中间区域的咬合压力Pn被设定得大于或等于预定压力值，所述两个接触部分是：所述定影辊和所述加压部件之间的第一接触部分；以及所述加压部件和所述剥离部件之间的第二接触部分，其中，所述加压部件在所述第一接触部分中的凹进量大于所述定影辊在所述第一接触部分中的凹进量。
36.根据权利要求35所述的定影装置，其中，所述中间区域的咬合压力Pn满足以下表达式：Pn≥Po×(Tn/To-1)，在表达式中，
Tn为所述带部件的绝对温度；
To为周围环境的绝对温度；以及Po为大气压力。
37.根据权利要求35所述的定影装置，其中，从所述第一接触部分的最下游部分到所述第二接触部分的最下游部分的区域的咬合压力沿所述带部件的前进方向单调地降低。
38.根据权利要求35所述的定影装置，还包括：接触部件，其用于使得所述带部件与所述加压部件在所述中间区域中紧密接触。
39.根据权利要求38所述的定影装置，其中，所述接触部件与所述剥离部件一体形成。
40.根据权利要求38所述的定影装置，其中，所述接触部件在所述带部件的前进方向的上游侧端部设置在由所述定影辊和所述加压部件限定的楔形区域中。
41.根据权利要求35所述的定影装置，其中，所述加压部件是辊部件，在所述辊部件的表面上形成有弹性层。
42.根据权利要求35所述的定影装置，其中，在所述定影辊中设置有加热部件，并且在所述张紧辊中设置有加热部件。
43.一种图像形成装置，包括：调色剂像形成单元，其用于形成调色剂像；
转印单元，其用于将由所述调色剂像形成单元形成的调色剂像转印到记录材料上；以及定影单元，其将转印到所述记录材料上的调色剂像定影在所述记录材料上，所述定影单元包括：
可转动的定影辊；
带部件，其张紧在所述定影辊上；
张紧辊，其用于张紧所述带部件；
加压部件，其设置成向所述定影辊施加压力；
剥离部件，其设置成这样：即，在所述定影辊和所述加压部件之间的接触部分的下游侧附近，将所述带部件的外表面挤压在所述加压部件上，以及接触部件，其直接挤压所述带部件并且设置成使得所述带部件的外表面与所述加压部件在下述两个接触部分之间的中间区域紧密接触，所述两个接触部分是：所述定影辊和所述加压部件之间的第一接触部分；以及所述加压部件和所述剥离部件之间的第二接触部分，并且其中，所述中间区域的咬合压力Pn设定得大于或等于预定压力值，并且所述加压部件在所述第一接触部分中的凹进量大于所述定影辊在所述第一接触部分中的凹进量。
44.根据权利要求43所述的图像形成装置，其中，所述中间区域的咬合压力Pn满足以下表达式：Pn≥Po×(Tn/To-1)，在表达式中，
Tn为所述带部件的绝对温度；
To为周围环境的绝对温度；以及Po为大气压力。
45.根据权利要求43所述的图像形成装置，其中，从所述第一接触部分的最下游部分到所述第二接触部分的最下游部分的区域的咬合压力沿所述带部件的前进方向单调地降低。
46.根据权利要求43所述的图像形成装置，其中，所述定影单元的加压部件由辊部件形成。
47.根据权利要求43所述的图像形成装置，其中，所述定影单元的加压部件由加压带组件形成，在所述加压带组件中，带部件张紧在多个张紧辊上。
说明书 :
技术领域
本发明涉及在利用电子照相法的图像形成装置中使用的定影装置，更具体地说，本发明涉及具有可转动的带部件的定影装置。
背景技术
在采用电子照相法的图像形成装置(诸如复印机和打印机)中，以如下方式执行图像形成。首先，例如，由充电单元对形成为鼓状的感光部件(感光鼓)的表面进行均匀地充电。通过基于图像信息而受控的光对已带电的感光鼓进行扫描和曝光，并在感光鼓表面上形成静电潜像。之后，通过显影单元将感光鼓上的静电潜像显影为可视图像(调色剂像)，并将该调色剂像传送到转印单元，在转印单元中将调色剂像静电地转印到记录纸上。接着，对转印到记录纸张上的调色剂像进行定影处理，从而完成调色剂像。
在这种图像形成装置中使用的定影装置例如具有这样一种结构：即，定影辊和加压辊彼此紧密接触，在定影辊中，耐热弹性层和分离层被层叠在其中设置有加热源(加热器)的圆柱形芯杆的表面上，而在加压辊中，由耐热树脂膜或耐热橡胶膜制成的耐热弹性层和分离层被层叠在芯杆上。通过允许已承载有未定影调色剂像的记录纸通过定影辊和加压辊之间的接触区域(咬合部分(nip portion))，并对未定影调色剂像执行加热和加压处理，从而将调色剂像定影在记录纸上。这种定影装置被称作双辊方式的定影装置，并通常已得到广泛使用。
近年来，图像形成装置在高生产化和彩色化方面已得到迅猛发展，并且具有双面打印机构的装置也越来越流行。因此，日益需要可应对处理速度高速化的定影装置。
然而，当通过使用双辊方式的定影装置实现处理速度高速化时，难以对短时间内连续供给的多张记录纸充分地执行定影处理。也就是说，在双辊方式的定影装置中，由于构成定影辊的芯杆或涂覆在所述芯杆上的由硅橡胶制成的弹性层起到阻热体的作用，因此难于从设置在定影辊中的加热器立即并充分地供给与从定影辊的表面向记录纸释放出的热量相对应的热量。
因此，在纸张的连续供给期间定影辊的表面温度逐渐降低，从而逐渐降低定影性能。另外，在启动图像形成装置时，易于出现所谓的“温度下降现象”，即定影辊的表面温度暂时下降。尤其是在使用具有大热容量的厚纸等作为记录纸的情况下，会增加从定影辊的表面释放的热量。因此，会使定影性能的下降，或加大温度的下降，从而容易由于定影故障而导致图像质量的降低。
因此，作为解决在使用双辊方式的定影装置的情况下产生的上述问题，并且实现可应对图像形成装置的高速化的定影装置的技术，已知这样一种技术：即，所述技术涉及一种定影装置，在该定影装置中，加热部件被构成得用于将膜状带部件(定影带)张紧在多个张紧辊上。也就是说，已知这样一种技术：即，在定影带进入咬合部分之前通过设置在张紧辊内部的加热器预先加热定影带，并且在咬合部分中通过已被加热的定影带对加热记录纸和调色剂像进行加热，从而定影调色剂像。
在使用这种带部件的定影装置中，由于定影带本身的热容量较小，甚至在定影处理期间热量被释放到记录纸张上时，也易于使得定影部件在短时间内恢复到预定的定影温度。因此，定影装置的这种结构非常适合于实现图像形成装置的高速化。
在使用定影带的定影装置中，调色剂像被承载在记录纸的表面上。因此当调色剂像由于来自定影带的热量而熔化时，所述调色剂像起到粘合剂的作用，并且粘着力作用在记录纸和定影带之间。因此必须提供用于将记录纸从定影带的表面上剥离下来的机构。特别是，当需要图像形成装置进行高速处理时，如果在定影装置中发生剥离故障而导致卡纸时，则由于卡纸的影响而使得许多随后的纸张受到损坏。因此必须稳定地将已高速通过咬合部分的记录纸张从定影带上剥离下来。
作为用于将记录纸从定影带的表面剥离下来的机构，使用这样一种结构：即，分离爪被设置在咬合部分的下游侧以挤压在定影带上。另外，在张紧于定影辊和加热辊上的定影带与加压辊被设置得相互紧密接触的结构中，在咬合部分的出口部分(最下游部分)相对应的位置处，位于定影带的内侧，设置用于将定影带的曲率设定得在出口部分处较大的固定部件，以便利用定影带的曲率变化而分离记录纸。
然而，在使用定影带的定影装置中，当使用分离爪作为用于将记录纸从定影带的表面上剥离下来的机构时，必须将分离爪设置成与定影带相接触以便于稳定地将记录纸从定影带上分离下来。因此，定影带的表面可容易地被分离爪磨损。当在定影带表面上产生磨损痕时，在定影图像上可产生与磨损痕相对应的定影污点，从而降低图像质量。而且，偏移到磨损痕上的调色剂可逐渐沉积，从而在定影图像上产生污染。而且，当定影带表面的磨损继续出现时，薄层的定影带可能最终破裂，从而损坏定影装置的功能。
另外，在咬合部分的出口处，设置使得定影带曲率变大的定影部件作为用于将记录纸从定影带的表面上剥离下来的机构时，仅通过咬合部分的入口和出口之间的中间咬合处的定影带的张力使得定影带与加压辊紧密接触，所述咬合部分的入口即定影辊和加压辊相互紧密接触的部分，所述出口即布置有定影部件的部分。因此，在中间咬合处咬合压力较低。当记录纸张或调色剂在所述低咬合压力区域中被加热时，记录纸张中的水分可气化为水蒸气或者调色剂中的空气可能受热膨胀，从而在定影带和加压辊之间产生气隙(或气泡)。当产生气隙时，由于气隙在位于咬合部分中的记录纸张上的调色剂还未完全定影的状态下是漂浮着的，因此会扰乱未定影的调色剂。因此，在定影图像中易于产生诸如图像污点等图像缺陷。
此外，在使用定影带的定影装置中，当使用分离爪作为用于将记录纸从定影带的表面上剥离下来的机构时，必须将分离爪设置成与定影带相接触以便于稳定地将记录纸从定影带上分离下来。因此，当使用分离爪时，定影带的表面可容易地被分离爪磨损。当在定影带表面上产生磨损痕时，在定影图像上可产生与定影带表面上的磨损痕相对应的定影污点，从而降低图像质量。而且，偏移到磨损痕上的调色剂可逐渐沉积，从而在定影图像上产生污染。而且，当定影带表面的磨损继续出现时，薄层的定影带可能最终破裂，从而损坏定影装置的功能。
此外，在咬合部分的出口处，设置使得定影带曲率变大的固定部件作为用于将记录纸从定影带的表面上剥离下来的机构时，仅通过咬合部分的入口和出口之间的中间咬合处的定影带的张力使得定影带与加压辊紧密接触，所述咬合部分的入口即定影辊和加压辊相互紧密接触的部分，所述出口即布置有固定部件的部分。因此，在中间咬合处的咬合压力较低。当记录纸或调色剂在该低咬合压力区域中被加热时，记录纸中的水分可气化为水蒸气或者调色剂中的空气可能受热膨胀，从而在定影带和加压辊之间产生气隙(或气泡)。当产生气隙时，由于气泡在位于咬合部分中的记录纸上的调色剂还未完全定影的状态下是漂浮着的，因此可扰乱未定影的调色剂。因此，在定影图像中易于产生诸如图像污点等图像缺陷，从而导致图像质量的降低。
在这种图像形成装置中使用的定影装置例如具有这样一种结构：即，定影辊和加压辊彼此紧密接触，在定影辊中，耐热弹性层和分离层被层叠在其中设置有加热源(加热器)的圆柱形芯杆的表面上，而在加压辊中，由耐热树脂膜或耐热橡胶膜制成的耐热弹性层和分离层被层叠在芯杆上。通过允许已承载有未定影调色剂像的记录纸通过定影辊和加压辊之间的接触区域(咬合部分(nip portion))，并对未定影调色剂像执行加热和加压处理，从而将调色剂像定影在记录纸上。这种定影装置被称作双辊方式的定影装置，并通常已得到广泛使用。
近年来，图像形成装置在高生产化和彩色化方面已得到迅猛发展，并且具有双面打印机构的装置也越来越流行。因此，日益需要可应对处理速度高速化的定影装置。
然而，当通过使用双辊方式的定影装置实现处理速度高速化时，难以对短时间内连续供给的多张记录纸充分地执行定影处理。也就是说，在双辊方式的定影装置中，由于构成定影辊的芯杆或涂覆在所述芯杆上的由硅橡胶制成的弹性层起到阻热体的作用，因此难于从设置在定影辊中的加热器立即并充分地供给与从定影辊的表面向记录纸释放出的热量相对应的热量。
因此，在纸张的连续供给期间定影辊的表面温度逐渐降低，从而逐渐降低定影性能。另外，在启动图像形成装置时，易于出现所谓的“温度下降现象”，即定影辊的表面温度暂时下降。尤其是在使用具有大热容量的厚纸等作为记录纸的情况下，会增加从定影辊的表面释放的热量。因此，会使定影性能的下降，或加大温度的下降，从而容易由于定影故障而导致图像质量的降低。
因此，作为解决在使用双辊方式的定影装置的情况下产生的上述问题，并且实现可应对图像形成装置的高速化的定影装置的技术，已知这样一种技术：即，所述技术涉及一种定影装置，在该定影装置中，加热部件被构成得用于将膜状带部件(定影带)张紧在多个张紧辊上。也就是说，已知这样一种技术：即，在定影带进入咬合部分之前通过设置在张紧辊内部的加热器预先加热定影带，并且在咬合部分中通过已被加热的定影带对加热记录纸和调色剂像进行加热，从而定影调色剂像。
在使用这种带部件的定影装置中，由于定影带本身的热容量较小，甚至在定影处理期间热量被释放到记录纸张上时，也易于使得定影部件在短时间内恢复到预定的定影温度。因此，定影装置的这种结构非常适合于实现图像形成装置的高速化。
在使用定影带的定影装置中，调色剂像被承载在记录纸的表面上。因此当调色剂像由于来自定影带的热量而熔化时，所述调色剂像起到粘合剂的作用，并且粘着力作用在记录纸和定影带之间。因此必须提供用于将记录纸从定影带的表面上剥离下来的机构。特别是，当需要图像形成装置进行高速处理时，如果在定影装置中发生剥离故障而导致卡纸时，则由于卡纸的影响而使得许多随后的纸张受到损坏。因此必须稳定地将已高速通过咬合部分的记录纸张从定影带上剥离下来。
作为用于将记录纸从定影带的表面剥离下来的机构，使用这样一种结构：即，分离爪被设置在咬合部分的下游侧以挤压在定影带上。另外，在张紧于定影辊和加热辊上的定影带与加压辊被设置得相互紧密接触的结构中，在咬合部分的出口部分(最下游部分)相对应的位置处，位于定影带的内侧，设置用于将定影带的曲率设定得在出口部分处较大的固定部件，以便利用定影带的曲率变化而分离记录纸。
然而，在使用定影带的定影装置中，当使用分离爪作为用于将记录纸从定影带的表面上剥离下来的机构时，必须将分离爪设置成与定影带相接触以便于稳定地将记录纸从定影带上分离下来。因此，定影带的表面可容易地被分离爪磨损。当在定影带表面上产生磨损痕时，在定影图像上可产生与磨损痕相对应的定影污点，从而降低图像质量。而且，偏移到磨损痕上的调色剂可逐渐沉积，从而在定影图像上产生污染。而且，当定影带表面的磨损继续出现时，薄层的定影带可能最终破裂，从而损坏定影装置的功能。
另外，在咬合部分的出口处，设置使得定影带曲率变大的定影部件作为用于将记录纸从定影带的表面上剥离下来的机构时，仅通过咬合部分的入口和出口之间的中间咬合处的定影带的张力使得定影带与加压辊紧密接触，所述咬合部分的入口即定影辊和加压辊相互紧密接触的部分，所述出口即布置有定影部件的部分。因此，在中间咬合处咬合压力较低。当记录纸张或调色剂在所述低咬合压力区域中被加热时，记录纸张中的水分可气化为水蒸气或者调色剂中的空气可能受热膨胀，从而在定影带和加压辊之间产生气隙(或气泡)。当产生气隙时，由于气隙在位于咬合部分中的记录纸张上的调色剂还未完全定影的状态下是漂浮着的，因此会扰乱未定影的调色剂。因此，在定影图像中易于产生诸如图像污点等图像缺陷。
此外，在使用定影带的定影装置中，当使用分离爪作为用于将记录纸从定影带的表面上剥离下来的机构时，必须将分离爪设置成与定影带相接触以便于稳定地将记录纸从定影带上分离下来。因此，当使用分离爪时，定影带的表面可容易地被分离爪磨损。当在定影带表面上产生磨损痕时，在定影图像上可产生与定影带表面上的磨损痕相对应的定影污点，从而降低图像质量。而且，偏移到磨损痕上的调色剂可逐渐沉积，从而在定影图像上产生污染。而且，当定影带表面的磨损继续出现时，薄层的定影带可能最终破裂，从而损坏定影装置的功能。
此外，在咬合部分的出口处，设置使得定影带曲率变大的固定部件作为用于将记录纸从定影带的表面上剥离下来的机构时，仅通过咬合部分的入口和出口之间的中间咬合处的定影带的张力使得定影带与加压辊紧密接触，所述咬合部分的入口即定影辊和加压辊相互紧密接触的部分，所述出口即布置有固定部件的部分。因此，在中间咬合处的咬合压力较低。当记录纸或调色剂在该低咬合压力区域中被加热时，记录纸中的水分可气化为水蒸气或者调色剂中的空气可能受热膨胀，从而在定影带和加压辊之间产生气隙(或气泡)。当产生气隙时，由于气泡在位于咬合部分中的记录纸上的调色剂还未完全定影的状态下是漂浮着的，因此可扰乱未定影的调色剂。因此，在定影图像中易于产生诸如图像污点等图像缺陷，从而导致图像质量的降低。
发明内容
根据本发明的一个方面，用于将调色剂像定影在记录材料上的定影装置包括：可转动的定影辊；定影带，其张紧在所述定影辊上；至少一个张紧辊，其用于与所述定影辊一起张紧所述定影带；加压部件，其设置成向所述定影辊施加压力；以及剥离部件，其设置成这样：即，在所述定影辊和所述加压部件之间的接触部分的下游侧附近，将所述定影带的外表面挤压在所述加压部件上，其中所述加压部件在所述接触部分中的凹进量大于所述定影辊在所述接触部分中的凹进量。
附图说明
根据下列各图对本发明的示例性实施例(多个)进行详细描述，
其中：
图1是示意性地示出根据第一示例性实施例的图像形成装置的结构图；
图2是示意性地示出根据第一示例性实施例的定影装置的结构的侧截面图；
图3是示意性地示出咬合部分附近的截面图；
图4是示意性地示出在剥离垫被设置成距辊咬合部分的下游端预定距离时的咬合压力分布的视图；
图5是示意性地示出在剥离垫被布置在辊咬合部分附近时咬合压力分布的视图；
图6是示出剥离垫与定影辊之间的距离和定影图像上的图像缺陷之间的关系的视图；
图7是示出剥离垫的挤压力和定影图像上的图像缺陷之间的关系的视图；
图8是示意性地示出根据第二示例性实施例的定影单元的结构的侧截面图；
图9是示意性地示出根据第三示例性实施例的咬合部分附近的视图；
图10是示出当只有剥离垫被设置成距辊咬合部分预定距离时剥离垫的附近区域的视图；
图11是示意性地示出当剥离垫被设置成距辊咬合部分的下游端预定距离时咬合压力分布的视图；
图12是示出当剥离垫被布置在辊咬合部分下游侧附近并且布置接触板时剥离垫的附近区域的视图；
图13是示出当剥离垫被布置在辊咬合部分下游侧附近并且布置有接触板时咬合压力分布的视图；
图14是示出用于支撑接触板的两端的结构图；
图15是示出纸张分离性能和图像质量的测试结果(有无图像偏差)的视图；以及
图16是示意性地示出根据第四示例性实施例的定影装置的结构的侧截面图。
其中：
图1是示意性地示出根据第一示例性实施例的图像形成装置的结构图；
图2是示意性地示出根据第一示例性实施例的定影装置的结构的侧截面图；
图3是示意性地示出咬合部分附近的截面图；
图4是示意性地示出在剥离垫被设置成距辊咬合部分的下游端预定距离时的咬合压力分布的视图；
图5是示意性地示出在剥离垫被布置在辊咬合部分附近时咬合压力分布的视图；
图6是示出剥离垫与定影辊之间的距离和定影图像上的图像缺陷之间的关系的视图；
图7是示出剥离垫的挤压力和定影图像上的图像缺陷之间的关系的视图；
图8是示意性地示出根据第二示例性实施例的定影单元的结构的侧截面图；
图9是示意性地示出根据第三示例性实施例的咬合部分附近的视图；
图10是示出当只有剥离垫被设置成距辊咬合部分预定距离时剥离垫的附近区域的视图；
图11是示意性地示出当剥离垫被设置成距辊咬合部分的下游端预定距离时咬合压力分布的视图；
图12是示出当剥离垫被布置在辊咬合部分下游侧附近并且布置接触板时剥离垫的附近区域的视图；
图13是示出当剥离垫被布置在辊咬合部分下游侧附近并且布置有接触板时咬合压力分布的视图；
图14是示出用于支撑接触板的两端的结构图；
图15是示出纸张分离性能和图像质量的测试结果(有无图像偏差)的视图；以及
图16是示意性地示出根据第四示例性实施例的定影装置的结构的侧截面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
第一示例性实施例
图1是示意性地示出根据本发明第一示例性实施例所适用的图像形成装置的视图。图1中所示的图像形成装置是通常被称作“串联式”的中间转印方式的图像形成装置，该图像形成装置包括：多个图像形成单元1Y、1M、1C和1K，其用于使用电子照相法形成各种颜色成分的调色剂像；一次转印单元10，其用于将图像形成单元1Y、1M、1C和1K形成的各种颜色成分的调色剂像顺序地转印(或一次转印)到中间转印带15上；二次转印单元20，其用于将转印到中间转印带15上的重叠调色剂像一并转印(二次转印)到作为记录材料(记录纸)P的纸张P上；以及定影装置60，其用于将二次转印的图像定影于纸张P上。图像形成装置还包括用于控制各个单元的操作的控制单元40。
在第一示例性实施例中，在各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K中，诸如用于为感光鼓11充电的充电装置12、用于在感光鼓11上形成静电潜像的激光曝光装置13(在图中由附图标记Bm表示其曝光束)、用于接收相应的彩色调色剂并且利用调色剂使得感光鼓11上的静电潜像显影为可视图像的显影装置14、在一次转印单元10中用于将形成在感光鼓11上的彩色调色剂像转印到中间转印带15上的一次转印辊16、以及用于将残余调色剂从感光鼓11上清除的鼓清洁器17等电子照相装置顺序地布置在沿箭头A的方向转动的感光鼓11周围。图像形成单元1Y、1M、1C和1K基本按黄色Y、品红M、蓝绿色C和黑色K的顺序从中间转印带15的上游侧沿线性状布置。
用作中间转印部件的中间转印带15是由膜状环带制成的，其中在聚酰亚胺和聚酰胺等树脂中包含适当量的防充电剂(诸如碳黑)。中间转印带15的体积电阻率为106～1014Ωcm以及厚度约为0.1mm。如图1中所示，中间转印带15通过各种辊沿方向B以预定速度而被循环驱动(或转动)。所述的这些辊是：驱动辊31，其由具有极佳恒速性以使得中间转印带15转动的马达(未示出)驱动；支撑辊32，其用于支撑基本沿各个感光鼓11的排列方向直线延伸的中间转印带15；张紧辊33，其用于向中间转印带15施加恒定张力且防止中间转印带15弯曲；支撑辊25，其设置在二次转印单元20中；以及清洁支撑辊34，其设置在清洁单元中用于清除中间转印带15上的残余调色剂。
一次转印单元10包括设置成与相应的感光鼓11相对的一次转印辊16，中间转印带15夹在感光鼓11与一次转印辊16之间。一次转印辊16由轴和形成在所述轴上作为弹性层的海绵层构成。该轴是由诸如铁、SUS等金属制成的圆柱棒。所述海绵层是由混合有诸如碳黑等的导电剂NBR、SBR和EPDM的混合橡胶制成的海绵状圆柱形辊，并具有107～109Ωcm的体积电阻率。而且，一次转印辊16被设置成在其与一次转印辊16之间夹着中间转印带15而挤压在感光鼓11上，并且将与调色剂的带电极性相反的极性的电压(即一次转印偏压)(即负极性，以下同样)施加到一次转印辊16上。因此，各个感光鼓11上的调色剂像被顺序地静电吸引，从而在中间转印带15上形成重叠的调色剂像。
二次转印单元20包括：设置在中间转印带15的承载调色剂像的表面侧的二次转印辊22，以及支撑辊25。支撑辊25的表面是由分散有碳的EPDM和NBR的混合橡胶制成的，其内部是由EPDM橡胶制成的。而且，支撑辊25的表面电阻在107～1010Ω/□的范围内，其硬度大约为70度(Asker C硬度)。该支撑辊25被布置在中间转印带15的背面侧上以形成二次转印辊22的相对电极，并且与二次转印偏压被稳定地施加于其上的金属供电辊26相接触。
另一方面，二次转印辊22包括轴和形成在所述轴上的作为弹性层的海绵层。该轴是由诸如铁和SUS等金属制成的圆柱棒。所述海绵层是由混合有诸如碳黑等导电剂的NBR、SBR和EPDM的混合橡胶制成的并且是具有107到109Ωcm的体积电阻率的海绵状圆柱形辊。二次转印辊22被设置成通过置于其与支撑辊25之间的中间转印带15而紧密接触支撑辊25。二次转印辊22被接地以便在支撑辊25和二次转印辊22之间形成二次转印偏压，从而将调色剂像二次转印到被传送到二次转印单元20中的纸张P上。
在二次转印单元20下游侧位于中间转印带15上，以可分离的方式布置了中间转印带清洁器35，所述清洁器35用于在二次转印之后清洁中间转印带15上的残余调色剂或纸粉以清洁中间转印带15的表面。另一方面，在黄色图像形成单元1Y的上游侧处，布置有用于在各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K中取得图像形成定时的参考信号的参考传感器(原始位置传感器)42。在黑色图像形成单元1K的下游侧处，布置有用于调节图像质量的图像浓度传感器43。参考传感器42识别形成在中间转印带15背面侧的预定记号以产生参考信号。各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K根据控制单元40基于所述参考信号的识别所发出的指令而开始图像形成。
在根据第一示例性实施例的图像形成装置中，纸张供给系统包括：纸张托盘50，其用于容纳纸张P；拾纸辊(拾取辊)51，其用于在预定定时取出并传送堆叠在纸张托盘50上的纸张P；传送辊52，其用于传送来自于拾纸辊51的取出的纸张P；传送滑槽53，其用于将传送辊52传送的纸张P传送到二次转印单元20中；传送带55，其用于将已在二次转印辊22中受到二次转印操作的纸张P传送到定影装置60中；以及定影入口导向器56，其用于将纸张P引导到定影装置60中。
下面，将描述根据第一示例性实施例的图像形成装置的基本成像处理。在图1中所示的图像形成装置中，通过未示出的图像处理装置(IPS)对从未示出的图像读取装置(IIT)、未示出的个人电脑(PC)等中输出的图像数据进行预定图像处理操作，之后通过图像形成单元1Y、1M、1C和1K进行成像处理。IPS对输入的反射率数据执行预定的成像处理操作，诸如明暗校正、位置偏差校正、亮度/色彩空间变换、伽马校正、去除边框(frame clearance)或色彩编辑、或移动编辑等。已受到图像处理操作的图像数据被转化为Y、M、C和K的四色灰度级数据，之后被输出到激光曝光装置13中。
根据所输入的颜色灰度级数据，激光曝光装置13将例如从半导体激光器中发射的曝光光束Bm照射在图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11上。图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11的表面由充电装置12进行充电之后，由激光曝光装置13扫描并曝光，从而形成静电潜像。所述静电潜像分别由图像形成单元1Y、1M、1C和1K的显影装置14显影为各种颜色Y、M、C和K的调色剂像。
形成在图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11上的调色剂像被转印到一次转印单元10中的中间转印带15上，其中各个感光鼓11与中间转印带15相互接触。更具体地说，在一次转印单元10中，其极性(正极性)与调色剂的带电极性相反的电压(即，一次转印偏压)从一次转印辊16施加于中间转印带15的基材上，并且调色剂像被顺序地重叠在中间转印带15的表面上。也就是说，执行一次转印处理。
在调色剂像被顺序地一次转印到中间转印带15的表面上之后，使得中间转印带15移动以将调色剂像传送到二次转印单元20。当调色剂像被传送到二次转印单元20时，在纸张供给系中，拾纸辊51与调色剂像被转印到二次转印单元20的时机相吻合而转动，并且从纸张托盘50中供给具有预定尺寸的纸张P。拾纸辊51取出的纸张P由传送辊52传送并通过传送滑槽53到达二次转印单元20。在纸张到达二次转印单元20之前，使得纸张P暂时停止，通过使得阻挡辊(未示出)与承载调色剂像的中间转印带15的移动时机相吻合而转动，以将调色剂像和纸张P相对于彼此定位。
在二次转印单元20中，二次转印辊22通过位于其与支撑辊25之间的中间转印带15而被挤压在支撑辊25上。此时，及时供给的纸张P被插在中间转印带15和二次转印辊22之间。当从供电辊26施加与调色剂的带电极性相同极性(负极性)的电压(二次转印偏压)时，在二次转印辊22和支撑辊25之间形成转印电场。之后，在二次转印单元20中，在所述纸张由二次转印辊22和支撑辊25挤压时，中间转印带15上承载的未定影的调色剂像一并被静电转印到纸张P上。
之后，在调色剂像已被静电转印到其上的纸张P从中间转印带15上被剥离的状态下，通过二次转印辊22沿纸张传送方向而将纸张P直接传送到设置在下游侧的转印带55。转印带55以与定影装置60的传送速度相对应的最佳速度将纸张P传送到定影装置60中。被传送到定影装置60的纸张P上的未定影调色剂像通过定影装置60进行加热和加压的定影处理，以将未定影调色剂像定影在纸张P上。其上已形成有定影图像的纸张P被传送到设置在图像形成装置的排出单元中的排纸托盘中(未示出)。
另一方面，在调色剂像转印到纸张P的操作完成之后，残留在中间转印带15上的残余调色剂随着中间转印带15的转动而被传送，并且通过清洁支撑辊34和中间转印带清洁器35将其从中间转印带15上去除。
下面，将描述在根据第一示例性实施例的图像形成装置中使用的定影装置60。
图2是示意性地示出根据第一示例性实施例的定影装置的结构的侧截面图。该定影装置60包括作为加热部件的一个示例的定影带组件61以及作为加压部件的一个示例的加压辊62，所述加压辊62被设置成与定影带组件61紧密接触。
定影带组件61包括：定影带610，其作为带部件的一个示例；定影辊611，其用于张紧定影带610并使之转动；张紧辊612，其用于从内侧张紧定影带610；张紧辊613，其用于从外侧张紧定影带610；姿势校正辊614，其用于在定影辊611和张紧辊612之间校正定影带610的姿势；剥离垫64，其用作布置在咬合部分N下游侧区域处的剥离部件的一个示例，在下述位置处定影带组件61和加压辊62彼此紧密接触，所述位置即位于定影辊611附近的位置；以及张紧辊615，其用于在咬合部分N的下游侧张紧定影带610。
定影带610为具有314mm的圆周长度和340mm宽度的挠性环带，并且具有以下多层结构：基底层，其由厚度为80μm的聚酰亚胺树脂制成；弹性层，其形成在基底层的表面(或外圆周表面)上，由厚度为200μm的硅橡胶制成；以及剥离层，其形成在弹性层上，由厚度为30μm的四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物树脂管(PFA管)制成。这里，弹性层用于提高彩色图像的图像质量。另一方面，可根据装置设计条件(诸如使用目的或使用条件)适当地选择定影带610的材料、厚度、硬度等。
定影辊611是用铝制成的圆柱形辊，具有65mm的外径、360mm的长度以及10mm的厚度。而且，来自于未示出的驱动马达的驱动力使得定影辊611沿箭头C的方向以300mm/s的表面速度转动。
额定功率为900w的卤素加热器616a作为热源被布置在定影辊611中，并且图像形成装置的控制单元40(见图1)根据温度传感器617a的测量值将定影辊611的表面温度控制为150℃，该温度传感器617a设置成与定影辊611的表面相接触。
张紧辊612为用铝制成的圆柱形辊，具有30mm的外径、360mm的长度以及2mm的厚度。额定功率为1000w的卤素加热器616b作为热源被布置在张紧辊612内部，并且温度传感器617b和控制单元40(见图1)将张紧辊612的表面控制为190℃。因此，张紧辊612除具有张紧定影带610的功能以外还具有加热定影带610的功能。
弹簧部件(未示出)被布置在张紧辊612的两端部分处，并且将定影带610的总张力设定为15kgf。这里，为了使得定影带610在宽度方向上的张力均匀并且尽可能地抑制定影带610的轴向位移，张紧辊612具有所谓的“冠”状形状，即，其端部处的外径比中央部分的外径大100μm。
张紧辊613为用铝制成的圆柱形辊，具有25mm的外径、2mm的厚度以及360mm的长度。而且，张紧辊613的表面上涂覆有厚度为20μm的PFA以形成分离层。该分离层用于防止来自于定影带610外圆周表面的残留调色剂或纸粉沉积在张紧辊613上。与张紧辊612相似，张紧辊613也被形成为冠状形状，即，其中央部分的外径比端部处的外径大100μm。张紧辊612和张紧辊613两者可都被形成为冠状形状，或者也可以仅将张紧辊612和张紧辊613中的一个形成为冠状形状。
额定功率为1000w的卤素加热器616c作为热源被布置在张紧辊613中，并且通过温度传感器617c和控制单元40(见图1)将张紧辊613的表面温度控制为190℃。因此，张紧辊613除具有张紧定影带610的功能以外还具有从外表面加热定影带610的功能。因此，在第一示例性实施例中，定影带610由定影辊611、张紧辊612和张紧辊613加热。
姿势校正辊614为用铝制成的圆柱形辊，具有15mm的外径和360mm的长度。在姿势校正辊614附近，布置有用于检测定影带610的边缘位置的带边缘位置检测机构(未示出)。姿势校正辊614设有用于根据带边缘位置检测机构的检测结果而使定影带610在轴向上的接触位置变位的轴向变位机构，从而控制定影带610的蛇行(即带移动)。
剥离垫64是具有圆弧形截面并且由诸如SUS、金属和树脂等刚性体制成的块部件。在加压辊62通过位于其与定影辊611之间的定影带610而挤压于定影辊611的区域的下游位置处，剥离垫64被布置在定影辊611的整个轴向长度上。剥离垫64在预定宽度范围(例如，沿定影带610的前进方向上2mm的宽度)上以预定载荷(例如，10Kgf的平均载荷)均匀地将加压辊62挤压在定影带610上，以形成稍后所述的“剥离垫咬合部分N2”(见图3)。
张紧辊615为用铝制成的圆柱形辊，具有12mm的外径和360mm的长度。张紧辊615沿定影带610的前进方向上布置在剥离垫64的下游侧附近，这样通过剥离垫64的定影带610可朝向定影辊611平滑地转动。
此外，加压辊62包括：圆柱形辊621，其由铝制成并具有45mm的外径和360mm的长度的基底部件；以及弹性层622，其由厚度为10mm的具有30°(JIS-A)橡胶硬度的硅橡胶制成；以及分离层623，其由厚度为100μm的PFA管制成，弹性层622和分离层623在基底部件上顺序地层叠。加压辊62被挤压于定影带组件61上，并且当定影带组件61的定影辊611沿箭头C的方向转动时，加压辊62随着定影辊611的转动沿箭头E的方向转动。此外，加压辊62转动速度为300mm/s，这等于定影辊611的表面速度。
接下来，将描述咬合部分N，在所述咬合部分N中定影带组件61和加压辊62相互紧密接触。
图3是示意性地示出了咬合部分N附近的视图。如图3中所示，在定影带组件61和加压辊62相互紧密接触的咬合部分N中，在定影带610被卷绕在定影辊611上的区域(或卷绕区域)内，通过将加压辊62设置成与定影带610的外圆周表面紧密接触，从而形成辊咬合部分(或第一咬合部分)N1。
这里，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，定影辊611是铝制成的硬辊，而加压辊62是涂覆有弹性层622的软辊。因此，在辊咬合部分N1中，由于在定影辊611中难以产生凹进而仅在加压辊62的表面上产生凹进(即，加压辊62的凹进量＞定影辊611的凹进量)，因此形成沿定影带610的前进方向具有预定宽度的咬合区域。
因此，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，由于在辊咬合部分N1中定影带610卷绕在其上的定影辊611几乎不变形，从而定影辊611保持其圆柱形形状。因此，由于定影带610沿定影辊611的圆周表面转动并且转动半径不会改变，所以定影带610可在保持前进速度的同时通过辊咬合部分N1。因此，当定影带610通过辊咬合部分N1时，在定影带610中几乎不会产生起皱或变形。因此，可避免在定影图像中产生图像扰乱，从而稳定地提供具有良好图像质量的定影图像。在根据第一示例性实施例的定影装置60中，辊咬合部分N1沿定影带610的前进方向具有15mm的宽度。
剥离垫64布置在辊咬合部分N1下游侧附近，并且剥离垫64将定影带610挤压于加压辊62上。因此，紧接辊咬合部分N1形成定影带610卷绕在加压辊62的表面上的剥离垫咬合部分(或第二咬合部分)N2。
如图3中所示，形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有圆弧形截面。这样，通过辊咬合部分N1的定影带610沿剥离垫64咬合部分前进。定影带610的前进方向突然改变以朝向张紧辊615弯曲。因此，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在其离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，这样，可以稳定地执行对纸张P的曲率分离。另外，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，剥离垫咬合部分N2沿定影带610的前进方向具有2.5mm的宽度。
这里，将详细描述剥离垫64和由剥离垫64形成的剥离垫咬合部分N2。
如上所述，剥离垫64布置在辊咬合部分N1下游侧附近。因此，在包含辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的咬合部分N中，避免出现咬合压力降低的谷区域。因此，在从辊咬合部分N1中咬合压力最高的位置(见图4)到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，可将咬合压力设定得连续单调地降低。
与根据第一示例性实施例的定影装置60相似，当定影带610被张紧在包含定影辊611的多个辊上的定影带组件61用作加热部件时，即使如稍后所述的图像形成装置进行高速处理的情况下，也可总是在定影装置60中保持预定的定影温度。另外，可防止所谓的“温度下降现象”的出现，即在开始进行高速定影操作时定影温度下降的现象。
然而，在使用所述定影带组件61的定影装置60中，调色剂像被承载在纸张P的表面上。因此，当定影带610的热量使得调色剂像熔化时，在纸张P与定影带610之间会产生粘着力。因此，必须提供用于将纸张P从定影带610的表面上剥离下来的机构。特别是，在图像形成装置进行高速处理时，在定影装置60中产生剥离故障从而导致纸张被卡住(卡纸)，会增加由于卡纸的影响而导致损坏的随后的纸张数量。因此，必须稳定地将高速通过咬合部分N的记录纸从定影带610上剥离下来。
此时，当传统分离爪用作将纸张P从定影带610的表面上剥离下来的机构时，为了稳定地将纸张P从定影带610上剥离下来，分离爪必须被设置成与定影带610相接触。因此，由于定影带610的表面易被分离爪损坏，从而导致以下问题。即，当在定影带610的表面上形成磨损痕时，可在定影图像上产生与磨损痕相对应的定影污点，从而降低图像质量。另外，残余调色剂会逐渐沉积在磨损痕上，从而导致定影图像上的污染。而且，当定影带610的表面磨损继续出现时，薄层的定影带610可能最终破裂，从而损坏定影装置60的功能。因此，为了执行使用定影带610的定影带组件61中的纸张分离，如上所述的使用曲率分离的剥离机构是最合适的。
因此，在根据第一示例性实施例的定影带组件61中，用于突然改变定影带610前进方向的部件，即，剥离垫64布置在咬合部分N的下游侧。
然而，当通过布置剥离垫64而使得剥离垫咬合部分N2紧接辊咬合部分N1时，在辊咬合部分N1与在剥离垫咬合部分N2内设置剥离垫64的区域之间的边界区域N2S(见图3)中，不存在用于直接将定影带610挤压于定影辊611件或加压辊62上的部件。因此，在该边界区域N2S中，定影带仅通过定影带的张力与加压辊62紧密接触，因此仅通过定影带610的张力形成了边界区域N2S中的咬合压力。因此，当剥离垫64被布置在距辊咬合部分N1下游端部分NIE(参照图3)预定距离或更大距离处时，边界区域N2S中的咬合压力在辊咬合部分N1的咬合压力与布置有剥离垫64的区域的咬合压力之间降低，从而产生咬合压力的降低(咬合压力的谷值)。也就是说，在剥离垫咬合部分N2的上游区域中形成了咬合压力较低的区域。
图4是示意性地示出当剥离垫64布置在距辊咬合部分N1下游端部分NIE预定距离或更大距离处时，在咬合部分N(辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2)中咬合压力分布的视图。如图4中所示，在这种情况下，在辊咬合部分N1与剥离垫咬合部分N2的边界区域N2S中形成了咬合压力降低的谷区域。
在根据第一示例性实施例的定影装置60执行的定影处理中，承载调色剂像的纸张P在辊咬合部分N1中被加热和加压，因此调色剂熔化并粘接。此时，已在辊咬合部分N1中被加热的纸张P或调色剂中，纸张P中的水分被气化以产生水蒸气，或者调色剂中的空气受热膨胀。然而，由于高咬合压力作用在辊咬合部分N1中，因此在定影带610和加压辊62之间不会产生水蒸气或来自于或膨胀空气的气隙(或气泡)。
然而，当在辊咬合部分N1与剥离垫咬合部分N2的边界区域N2S中形成具有低咬合压力的区域时，可在边界区域N2S中不受抑制地产生在辊咬合部分N1中被抑制的气泡。当在产生气泡的状态下纸张P进入布置有剥离垫64的具有高咬合压力的区域时，高咬合压力导致在边界区域N2S中产生的气泡移动在纸张P的表面上。然而，由于纸张P上的调色剂像刚刚通过辊咬合部分N1之后，熔化的调色剂还未完全固化，因此气泡的移动会扰乱调色剂像，因此，会出现这样的问题：即，在定影图像上出现诸如污点等缺陷。
因此，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，剥离垫64布置在辊咬合部分N1下游侧附近。这样，通过布置剥离垫64，可使得辊咬合部分N1与在剥离垫咬合部分N2内布置有剥离垫64的区域之间的边界区域N2S的宽度尽可能地小。因此，使得仅通过定影带610的张力将定影带610挤压于加压辊62上的区域更窄。因此，如图5中所示(图5为示意性地示出当剥离垫64被布置在辊咬合部分N1下游侧附近时的咬合压力分布)，可抑制在边界区域N2S中咬合压力降低的谷区域的出现。也就是说，咬合压力可被设定得在从咬合部分N的辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中连续单调地降低。
因此，通过将咬合压力设定得在从咬合部分N的辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中连续单调地降低，辊咬合部分N1中由高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免气泡移动现象的出现。因此，处于仍未完全固化状态下的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免出现诸如定影图像中的污点等图像缺陷。
接下来，将描述设置在辊咬合部分N1下游侧附近的剥离垫64的形状。
如图3中所示，剥离垫64包括：面对定影辊611的内侧面64a；外侧面64b，其用于突然改变通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向；以及挤压面64c，其用于将定影带610挤压在加压辊62上。
剥离垫64的内侧面64a被形成为与定影辊611的圆周表面相对应的曲面，以便将剥离垫64设置成靠近定影辊611。也就是说，为了将图3中所示的边界区域N2S设定得尽可能窄，剥离垫64必须布置在辊咬合部分N1下游侧附近，以便在由定影辊611和加压辊62所限定的楔形区域Q(见图3)中挤压加压辊62的表面。因此，内侧面64a被形成为与定影辊611的圆周表面相对应的曲面，以使得内侧面64a的上游侧端部(即，挤压面64c的上游侧端部)64p可被布置在辊咬合部分N1的下游端N1E附近，即，在楔形区域Q中靠近定影辊611位置处。另一方面，在根据第一示例性实施例的剥离垫64中，内侧面64a被形成为具有33mm的曲率半径的环形圆周表面。
为了将边界区域N2S设定得尽可能地窄，内侧面64a的上游侧端部64p(即，挤压面64c的上游侧端部)可被设置得与定影辊611的表面相接触。
在外侧面64b的下游端(其中定影带610与加压辊62间隔的点)64q处，加压辊62的切线与外侧面64b的切线之间形成的角度θ被设定为40度或40度以上，这样使得剥离垫64的外侧面64b稳定地将纸张P从定影带610上剥离下来。外侧面64b被形成为朝向外侧(相对于定影带610)弯曲的曲面，以使得定影带610在从加压辊62上被剥离下来之后朝向张紧辊615和定影辊611平滑地前进。
剥离垫64的挤压面64c被形成为与加压辊62的圆周表面相对应的凹状曲面，以便于均匀地将定影带610挤压于加压辊62上，但是当挤压面64c的宽度较小时，可将挤压面形成为平面的。
另外，如上所述，挤压面64c的上游侧端部64p被布置在靠近定影辊611的位置处，或上游侧端部64p布置在与定影辊611相接触的位置处，以使得辊咬合部分N1与布置有剥离垫64的区域之间的边界区域N2S的宽度变窄。
另一方面，由于外侧面64b和挤压面64c与定影带610摩擦接触，所以在外侧面64b和挤压面64c的表面上可以涂敷特氟纶(Teflon)(注册商标)。
图6是示出当承载未定影图像的纸张P被供给到定影装置60同时改变剥离垫64与定影辊611的距离(挤压面64c的上游侧端部64p与定影辊611之间的距离)时，对出现在定影图像上的图像缺陷(诸如由于气泡的出现而导致在定影图像上出现的图像污点)进行观察的观察结果的视图。
如图6中所示，当剥离垫64与定影辊611之间的距离为1.0mm或更大时，观察到图像缺陷的出现。也就是说，本发明者认为，由于当剥离垫64与定影辊611之间的距离为1.0mm或更大时，从辊咬合部分N1中被加热的纸张P或调色剂中产生的蒸气或受热膨胀空气在没有完全被抑制的情况下会出现在具有低咬合压力的边界区域N2S中，并且当剥离垫咬合部分N2中的咬合压力再次增加时所述气泡移动，从而造成图像缺陷。因此，从图6中所示的结果中看出，必须将剥离垫64距定影辊611的距离设定为0.7mm或更小。另外，在第一示例性实施例中，剥离垫64设置在距定影辊611为0.5mm的位置处。
图7是示出当承载未定影图像的纸张P被供给到定影装置60同时改变剥离垫64的挤压面64c通过定影带610而挤压加压辊62的挤压力(N/cm2)时，对出现在定影图像上的图像缺陷(诸如由于气泡的出现而导致在定影图像上出现的图像污点)进行观察的观察结果的视图。
如图7中所示，当剥离垫64的挤压力平均为5N/cm2或更低时，观察到图像缺陷的出现。也就是说，本发明者认为，由于当剥离垫64的挤压力平均为5N/cm2或更低时，蒸气或受热膨胀空气在没有完全被抑制的情况下会在包含具有低咬合压力的边界区域N2S的剥离垫咬合部分N2中发生移动，从而造成图像缺陷。因此，从图7中所示的结果中看出，从剥离垫64的挤压面64c中作用的挤压力必须被设定成平均为7N/cm2或更高。根据第一示例性实施例的剥离垫64通过定影带610以10kgf的挤压力挤压加压辊62上，并且挤压面64c的宽度为2mm。
这样，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，包括辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的咬合部分N被形成在定影带组件61与加压辊62相互紧密接触的区域中。用于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64被布置在辊咬合部分N1下游侧附近，并且以大于或等于预定值的挤压力挤压加压辊62。因此，在咬合部分N中，避免出现具有低咬合压力的谷区域，这样，可以在从咬合部分N的辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中将咬合压力设定得连续单调地降低。
因此，通过将咬合压力设定得连续单调地降低，辊咬合部分N1中由高咬合压力抑制的水蒸气或将受热膨胀的空气在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免蒸气或受热膨胀的空气作为气泡在咬合部分中移动的现象的出现。因此，处于仍未完全固化状态中的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免出现诸如定影图像中的污点等图像缺陷。
另外，由于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有圆弧形截面，所以使得通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向急剧改变。因此，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在其离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，从而可稳定地执行对纸张P的曲率分离。
接下来，将描述根据第一示例性实施例的定影装置60的定影操作。
在图像形成装置的二次转印单元20(见图1)中未定影调色剂像被转印到其上的纸张P通过传送带55和定影入口导向器56朝向定影装置60的咬合部分N(图2中箭头F的方向)传送。通过咬合部分N的纸张P表面上的未定影调色剂像主要通过在辊咬合部分N1中作用的压力和热量而定影在纸张P上。
此时，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，作用在咬合部分N上的热量主要从定影带610中供给。定影带610使用通过定影辊611从布置在定影辊611中的卤素加热器616a供给的热量、通过张紧辊612从布置在张紧辊612中的卤素加热器616b供给的热量、以及通过张紧辊613从布置在张紧辊613中的卤素加热器616c供给的热量进行加热处理。因此，甚至在来自于定影辊611的热能不足的情况下，也可适当并迅速地从张紧辊612和张紧辊613供给热能。因此，在咬合部分N中，甚至在处理速度为300mm/s的高速时也可确保充足的热量。
也就是说，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，用作直接加热部件的定影带610可被形成得具有极低的热容量。另外，定影带610在广卷绕区域(或大卷绕角度)上与用作热供给部件的定影辊611、张紧辊612以及张紧辊613相接触。因此，对于定影带610的一圈转动的短期间来说，可从定影辊611、张紧辊612和张紧辊613中供给充足的热量。因此，可使得定影带610短时间恢复到必需的定影温度。因此，甚至在定影装置60的处理速度增加时，在咬合部分N中也可总是保持预定定影温度。
因此，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，甚至在连续供给纸张时，定影温度也可基本保持恒定。而且，可以抑制在高速定影操作开始时出现定影温度下降现象。尤其是，当对于具有大热容量的厚纸执行定影操作时，也可保持定影温度并抑制温度下降的发生。另外，当必须根据纸张种类在中途改变定影温度(包括定影温度的上升和降低)时，可以通过调节卤素加热器616a、卤素加热器616b和卤素加热器616c的输出，从而容易且快速地改变为所期望的温度。由于定影带610的热容量较低，因此这是可行的。
在根据第一示例性实施例的定影装置60中，定影辊611是铝制成的硬辊，加压辊62是涂覆有弹性层622的软辊。因此，在辊咬合部分N1中，由于定影辊611几乎不变形，而仅是加压辊62的表面变形，所以，形成沿定影带610的前进方向具有宽度的咬合区域。因此，在辊咬合部分N1中，在定影辊611上卷绕着定影带610的部分几乎不变形。因此，定影带610可通过辊咬合部分N1同时使得定影带610的前进速度保持恒定。这样，由于可以抑制定影带610在辊咬合部分N1中发生起皱或变形，所以可以稳定地提供具有高质量的定影图像。
随后，纸张P通过辊咬合部分N1之后被传送到剥离垫咬合部分N2。在剥离垫咬合部分N2中，使得剥离垫64挤压在加压辊62上，以将定影带610挤压得与加压辊62紧密接触。因此，如图3中所示，辊咬合部分N1具有根据定影辊611的曲率向下凸出的弯曲形状，而剥离垫咬合部分N2具有根据加压辊62的曲率向上凸出的弯曲形状。
因此，在辊咬合部分N1中处于定影辊611的曲率之下被加热并加压的纸张P在剥离垫咬合部分N2处，利用与加压辊62的曲率相反方向的曲率而改变纸张P的前进方向。此时，纸张P上的调色剂像与定影带610的表面之间产生微小滑动。这样，使得调色剂像与定影带610之间的附着力变小，从而可容易地将纸张P从定影带610上剥离下来。因此，剥离垫咬合部分N2位于用以确保在最终剥离步骤进行剥离的准备步骤处。
另外，在剥离垫咬合部分N2的出口处，由于定影带610在卷绕于剥离垫64的状态下被传送，所以定影带610的前进方向突然改变。换句话说，由于定影带610沿剥离垫64的外侧面64b移动，所以定影带610的弯曲较大。因此，在剥离垫咬合部分N2中，与定影带610之间的附着力预先被减弱的纸张P通过其本身具有的硬度而从定影带610上稳定地得到剥离。
这样，纸张P从剥离垫咬合部分N2中离开时通过曲率而稳定地从定影带610上被剥离。
之后，从定影带610上被剥离的纸张P通过排纸导向器65和排纸辊66从装置中排出，从而完成定影处理。
如上所述，由于根据第一示例性实施例的定影装置60使用定影带组件61，在该定影带组件61中，作为加热部件的定影带610被张紧在包含定影辊611的多个辊上，所以，甚至当图像形成装置进行高速处理时，定影装置60也可总是保持预定定影温度。另外，在开始进行高速定影操作时，还可以抑制定影温度下降的温度下降现象的发生。因此，可以短时间提供大量高质量定影图像。
另外，咬合部分N包括辊咬合部分N1和紧接辊咬合部分N1的剥离垫咬合部分N2。剥离垫64被布置于辊咬合部分N1的下游侧附近，并且以大于或等于预定值的挤压力挤压加压辊62。因此，在咬合部分N中可避免出现咬合压力降低的谷区域，从而在从辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，咬合压力可被设定得连续单调地降低。
这样，通过将咬合压力设定得连续单调地降低，辊咬合部分N1中由高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气可以在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免蒸气或受热膨胀的空气作为气泡在咬合部分中移动的现象的出现。因此，处于仍未完全固化状态下的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免出现诸如定影图像中的图像污点等图像缺陷。
另外，由于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有圆弧形截面，所以使得通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向急剧改变。因此，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，从而可稳定地执行对纸张P的曲率分离。
第二示例性实施例
在第一示例性实施例中，已描述了这样一种结构：即，安装在图像形成装置的定影装置60中，加压辊62用作设置得与定影带组件61紧密接触的加压部件。在第二示例性实施例中，将描述这样一种结构：即，其中加压带700被张紧在多个辊上的加压带组件70用作加压部件。这里，与第一示例性实施例相同的部件用相同的附图标记表示，并且将省略其详细描述。
图8是示出根据第二示例性实施例的定影装置90的结构的侧截面图。除设置加压带组件70作为加压部件代替加压辊62以外，根据第二示例性实施例的定影装置90的结构与根据第一示例性的实施例的定影装置90的结构相似。
根据第二示例性实施例的加压带组件70包括：加压带700，其由加压辊701、入口辊702和张紧辊703三个辊张紧；以及压力垫704，其用作挤压部件，并设置成通过加压带700和定影带610而偏压于定影辊611上。加压带组件70被设置得挤压于定影带组件61上，并且当定影带组件61的定影辊611沿箭头C方向转动时，加压带700随着定影辊611的转动而沿箭头G方向转动。加压带700的前进速度为300mm/s，这等于定影带610的表面速度。
在加压带组件70与定影带组件61紧密接触的咬合部分N中，形成带咬合部分N3，在该带咬合部分N3中，加压带700与定影带610的外圆周表面紧密接触。
在根据第二示例性实施例的定影装置90中，压力垫704被布置在加压带700内侧，以便于通过加压带700而向定影辊611侧偏压，从而将加压带700挤压于定影辊611的卷绕区域中。在带咬合部分N3的最下游部分处，用作偏压部件的压缩螺旋弹簧(未示出)通过加压带700和定影带610朝向定影辊611的中心轴偏压加压辊701，从而在定影辊611与定影带610之间的接触部分中产生局部高压。
因此，由于可将带咬合部分N3形成得较宽，因此，可以实现对纸张P上的调色剂像更稳定的定影性能。由于使用来自于加压辊701的局部高压可向熔化的调色剂像有效地施加压力，因此可以获得高的定影性能，并且可使得调色剂像表面更平滑，从而赋予彩色图像良好的图像光泽。
这里，布置在加压带组件70中的加压带700包括基底层，所述基底层由诸如聚酰亚胺、聚酰胺或聚酰胺酰亚胺等具有优良耐热树脂制成。另外，基底层的厚度在50～125μm的范围内。加压带700可为这样一种结构：即，使得基底层与定影辊611相对的一个表面或两个表面被涂覆分离层。在这种情况下，可以将形成为5～20μm厚度的诸如PFA等含氟树脂作为分离层。而且如果必要的话，加压带700也可具有在基底层和分离层之间形成有弹性层的层压结构。在这种情况下，可以将厚度为100～200μm的硅橡胶用作弹性层。在根据第二示例性实施例的定影装置90中，加压带700仅包括由聚酰亚胺膜制成的基底层，所述基底层具有75μm的厚度、350mm的宽度以及240mm的圆周长度。
张紧加压带700的三个辊包括：涂覆有用作弹性层的硅橡胶的钢芯的加压辊701；由不锈钢制成的入口辊702；以及由不锈钢制成的张紧辊703。各个辊的外径为：加压辊701为25mm；入口辊702为22mm；以及张紧辊703为20mm。各个辊的长度为360mm。卤素加热器705作为热源被布置在入口辊702中。加压带700的表面温度通过未示出的温度传感器和控制单元40(参照图1)被控制为120℃，并且对加压带700进行预热。
用作偏压部件的压缩螺旋弹簧(未示出)通过加压带700和定影带610朝向定影辊611的中心轴偏压加压辊701，从而在定影辊611与定影带610之间的接触部分中产生局部高压。在这种情况下，为了在低载荷下有效地向定影辊611和定影带610施加局部高压，使得加压辊701具有比定影辊611小的直径。
在加压辊701、入口辊702和张紧辊703中的任意一个中可设置带边缘位置检测机构和轴向变位机构，该带边缘位置检测机构用于检测加压带700的带边缘位置，该轴向变位机构用于根据带边缘位置检测机构的检测结果而使加压带700在轴向的接触位置变位，从而控制加压带700的蛇行(带蛇行)。
用作挤压部件的压力垫704保持在由金属制成的支架(未示出)上，并包括：用于确保宽带咬合部分N3的弹性部件，以及设在弹性部件的表面上以与加压带700的内圆周表面相接触的低摩擦层。在其上具有低摩擦层的弹性部件上，与定影辊611相对的表面被形成为与定影辊611的外圆周表面相对应的凹状形状，并且被设置成挤压在定影辊611上，从而形成带咬合部分N3的入口侧区域，该带咬合部分N3是在定影辊611的卷绕区域中形成的。
具有优良耐热性的诸如硅橡胶和氟橡胶等弹性材料可用作压力垫704的弹性部件。形成在弹性部件上的低摩擦层用于减小加压带700的内圆周表面与压力垫704之间的滑动阻力，并且最好由具有小摩擦系数和抗磨损性的材料制成。具体地，可使用浸透了特氟纶(注册商标)的玻璃纤维片、含氟树脂片或含氟树脂膜。
在根据第二示例性实施例的定影装置90中，剥离垫64设置在带咬合部分N3的下游侧附近。剥离垫64以大于或等于预定值的挤压力将定影带610挤压在加压辊701的表面上。因此，紧接带咬合部分N3形成剥离垫咬合部分N2，在剥离垫咬合部分N2中，定影带610被卷绕在加压辊701的表面上。
另外，剥离垫64形成的剥离垫咬合部分N2可以避免在咬合部分N中出现咬合压力降低的谷区域，因此在从带咬合部分N3中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，咬合压力可被设定得连续单调地降低。因此，通过将咬合压力设定得连续单调地降低，带咬合部分N3中由高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免蒸气或受热膨胀的空气作为气泡在咬合部分中移动的现象的出现。因此，处于仍未完全固化状态中的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免出现诸如定影图像中的图像污点等图像缺陷。
另外，由于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有圆弧形截面，所以使得通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向急剧改变。因此，通过带咬合部分N3和剥离垫咬合部分N2的纸张P在离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，从而稳定地执行对纸张P的曲率分离。
第三示例性实施例
下面将参照附图详细描述根据第三示例性实施例的图像形成装置。由于除剥离垫的结构以外，根据第三示例性实施例的图像形成装置具有与图1和2中所示的图像形成装置基本相同的结构，因此相同的部件用相同的附图标记表示，并且将省略其详细描述。
现在，将描述根据第三示例性实施例的剥离垫的结构。图9是示出其中定影带组件61与加压辊62紧密接触的咬合部分附近的示意性截面图。如图9中所示，在定影带组件61与加压辊62紧密接触的咬合部分中，通过将加压辊62设置得与定影带610的外表面紧密接触，在定影带610被卷绕于定影辊611上的区域中形成辊咬合部分(定影辊611与加压辊62之间的接触部分)N1。
这里，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，作为形成辊咬合部分N1的一个辊的定影辊611是通过对铝芯杆(芯辊)的表面涂敷耐热树脂(含氟树脂)制成的硬辊，并且定影辊611未涂敷有弹性层。作为形成辊咬合部分N1的另一个辊的加压辊62是涂覆弹性层622的软辊。
根据定影辊611与加压辊62的这种结构，在根据第三示例性实施例的辊咬合部分N1中，通过使得加压辊62的弹性层622变形而形成辊咬合部分N1，并且加压辊62用作咬合形成加压辊。换句话说，在辊咬合部分N1中，定影辊611几乎不凹进，而只有加压辊62的表面凹进(加压辊62的凹进量＞定影辊611的凹进量)，从而沿定影带6 10的前进方向形成具有预定宽度的咬合区域。
在根据第三示例性实施例的定影装置60中，在定影辊611位于辊咬合部分N1中卷绕着定影带610的那侧几乎不变形，从而保持定影辊611的圆柱形形状。因此，定影带610沿定影辊611的圆周表面转动，并在通过辊咬合部分N1的同时保持前进速度恒定，这是由于定影辊611有转动半径未改变的缘故。因此，甚至当定影带610通过辊咬合部分N1时，定影带610也难以起皱或扭曲。因此，当纸张P通过辊咬合部分N1时，在定影图像中抑制了由于定影带610的起皱或扭曲而导致的调色剂像的扰乱，因此可稳定地提供良好的定影图像。另外，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，辊咬合部分N1被设定为沿定影带610的前进方向具有15mm的宽度。
此外，剥离垫64被设置在辊咬合部分N1下游侧附近，并且剥离垫64通过接触板67将定影带610挤压在加压辊62的表面上。这样，紧接辊咬合部分N1形成定影带610被卷绕在加压辊62表面上的剥离垫咬合部分(第二咬合部分)N2。
如图3中所示，形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64被如此形成：即，使其截面具有圆弧形状，并且沿定影辊611的轴向设置在辊咬合部分N1下游侧附近。而且，在定影带610通过剥离垫咬合部分N2之后沿剥离垫64的侧表面转动。因此，剥离垫64使得定影带610的前进方向突然改变以便于朝向张紧辊615的方向弯曲。因此，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在离开剥离垫咬合部分N2的瞬间不能跟随定影带610的前进方向的变化，而通过其自身所谓的“硬度”从定影带610上被剥离下来。这样，在剥离垫咬合部分N2的出口处，稳定地执行对纸张P的曲率分离。另外，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，剥离垫咬合部分N2被设定为沿定影带610的前进方向具有2.5mm的宽度。
下面，将详细描述由剥离垫64和接触板67形成的剥离垫咬合部分N2。
如上所述，剥离垫64和接触板67被设置在辊咬合部分N1下游侧附近。因此，在由辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2构成的咬合部分N中，在从咬合压力具有峰值的位置(见图7)到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中避免产生咬合压力低于预定值的谷区域，从而咬合压力可连续单调地降低。因此，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，可实现稳定的纸张分离并且可提供没有诸如污点等图像缺陷的高质量定影图像。在下文中，将描述这样的情况：即，通过设置在辊咬合部分N1下游侧附近的剥离垫64和接触板67，抑制出现咬合压力降低到预定值以下的谷区域，以使咬合压力可在咬合部分N内连续单调地降低。
首先，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，将定影带组件61用作加热部件，在该定影带组件61中，定影带610由包含定影辊611的多个辊进行张紧。使用这种定影带组件61的结构具有极好的优点：即，甚至在实现图像形成装置的高速化的情况下，也一直能保持定影装置60的预定定影温度，并且在开始进行高速定影操作时可以抑制“温度下降现象”的发生。
然而，甚至在使用这种定影带组件61的定影装置60中，由于调色剂像被承载在纸张P的表面上，所以调色剂像起到粘合剂的作用，从而会在纸张P与定影带610之间产生附着力。因此，与传统定影装置相似，需要提供将纸张从定影带610上剥离下来的机构。具体地，在实现图像形成装置的高速化的情况下，当在定影装置60中发生分离故障从而导致卡纸时，会增加由于卡纸导致而导致随后受损坏的纸张数量。因此，需要稳定且确实地将高速通过咬合部分N的纸张P从定影带610上剥离下来。
此时，当使用分离爪作为将记录纸从定影带610的表面上剥离下来的机构时，必须将分离爪设置成与定影带相接触以便于稳定地将记录纸从定影带610上分离下来。因此，在使用分离爪的情况下，定影带610的表面可容易地被分离爪磨损，因此发生以下问题的可能性较高。换句话说，在定影带610的表面上会产生磨损痕，并且在定影图像上产生与定影带表面上的磨损痕相对应的定影污点，从而降低图像质量。另外，残留在磨损痕上的调色剂可逐渐沉积，从而会在定影图像上产生污染。而且，当定影带表面的磨损继续出现时，薄层的定影带可能最终破裂，从而损坏定影装置的功能。因此，为了在使用定影带610的定影带组件61中执行纸张分离，如上所述，使用曲率分离的分离机构是最合适的，所述分离机构不需要诸如分离爪等接触部件。
因此，在根据第三示例性实施例的定影带组件61中，用于突然改变定影带610的前进方向的部件，即，剥离垫64被设置在咬合部分N的下游侧处。
这里，图10是示出在只有剥离垫被设置成距辊咬合部分N1预定距离时剥离垫64的周围区域的视图。如图10所示，即使是只有剥离垫64被设置成距辊咬合部分N1预定距离的情况下，如上所述，也在辊咬合部分N1的下游侧紧接辊咬合部分N1形成剥离垫咬合部分N2。然而，在这种情况下，在剥离垫咬合部分N2中，在辊咬合部分N1与设置有剥离垫64的区域(剥离垫64与加压辊62之间的接触部分)N2T之间形成边界区域(中间区域)N2S，在该边界区域N2S中，不存在用于直接将定影带610挤压在定影辊611和加压辊62中任意一个上的部件。因此，在边界区域N2S中，定影带610仅通过定影带610的张力与加压辊62紧密接触，并且边界区域N2S中的咬合压力仅由定影带610的张力形成。因此，当剥离垫64被设置得距咬合部分N1的下游端NIE(见图9)间隔至少预定距离时，边界区域N2S的咬合压力变为辊咬合部分N1的咬合压力与设置有剥离垫64的区域N2T中的咬合压力之间的谷值，因此产生了咬合压力的降低(咬合压力的谷值)。换句话说，在剥离垫咬合部分N2内的上游区域(与辊咬合部分N1的边界区域N2S)中形成了具有低于下述预定咬合压力Pn1的咬合压力Pn的区域。
这里，图11是示意性地示出当剥离垫64被设置成距辊咬合部分N1的下游端至少预定距离时咬合部分N(辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2)的咬合压力分布的视图。如图11中所示，在这种情况下，在剥离垫咬合部分N2内于辊咬合部分N1侧的边界区域N2S中形成了具有低于预定咬合压力Pn1的咬合压力Pn的谷区域。
在使用根据第三示例性实施例的定影装置60的定影处理中，承载调色剂像的纸张P在辊咬合部分N1中被加热加压，使得调色剂熔化并粘接。此时，在辊咬合部分N1中受热的纸张P或调色剂中，纸张P中的水分可气化为水蒸气或者调色剂中的空气可受热膨胀。然而，由于高咬合压力作用在辊咬合部分N1中，因此在定影带610和加压辊62之间不会产生水蒸气或膨胀空气导致的气隙(气泡)。
然而，当在剥离垫咬合部分N2内于辊咬合部分N1侧的边界区域N2S中咬合压力Pn低于预定咬合压力Pn1时，气泡在辊咬合部分N1中受到抑制，但却会在边界区域N2S中出现气泡。另外，在产生气泡的状态下，当纸张P进入设置有剥离垫64且具有高咬合压力的区域N2T时，在边界区域N2S中出现的气泡由于高咬合压力而在纸张P的表面上移动。因此，由于在刚刚通过辊咬合部分N1之后熔化的调色剂还未完全固化的状态下气泡是浮动的，因此纸张P上的调色剂像可能会容易地被扰乱。因此，易于在定影图像中产生诸如污点等图像缺陷，从而导致图像质量的降低。
因此，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，剥离垫64布置在辊咬合部分N1的下游侧附近，并且在剥离垫咬合部分N2内于辊咬合部分N1侧的边界区域N2S中，布置有作为用于将定影带610挤压于加压辊62的部件的接触板67。
图12是示出当剥离垫64被布置在辊咬合部分N1下游侧附近并且布置有接触板67时剥离垫64的周围区域的视图。如图12中所示，通过设置剥离垫64和接触板67，可将剥离垫咬合部分N2内的辊咬合部分N1与设置有剥离垫64的区域N2T之间的宽度设定为非常小。同时，在边界区域N2S中，可通过接触板67将定影带610直接挤压于加压辊62上。因此，其中仅通过定影带610的张力使得定影带610与加压辊62紧密接触的区域可明显变窄。
因此，如图13中所示(示意性地示出当剥离垫64被布置在辊咬合部分N1下游侧附近且布置有接触板67时的咬合压力分布的视图)，可以抑制在边界区域N2S中产生具有低于预定咬合压力Pn1的咬合压力Pn的谷区域。换句话说，可将边界区域N2S的咬合压力Pn设定得高于预定咬合压力Pn1。另外，可以将咬合压力这样设定：即，所述咬合压力在从咬合部分N的咬合部分N1内咬合压力变为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中连续单调地降低。
由于边界区域N2S的咬合压力Pn被设定得高于预定咬合压力Pn1，因此可以抑制在边界区域N2S中出现气泡。此外，通过将咬合压力这样设定：即，在从咬合部分N的咬合部分N1内咬合压力变为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中连续单调地降低，可以使得辊咬合部分N1中受到高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气可在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中逐渐释放。这样，由于可以抑制如上所述的气泡浮动，所以未定影的调色剂像几乎不受扰乱，从而可以抑制定影图像中产生诸如污点等图像缺陷。
这里，为了避免在边界区域N2S中出现气泡，边界区域N2S中的压力(咬合压力)Pn需满足以下表达式。
Pn≥Po×(Tn/To-1) (1)
也就是说，预定咬合压力Pn的值Pn1被表示为：
Pn1＝Po×(Tn/To-1)。
这里，Tn表示定影带610的绝对温度；To表示充分远离定影辊611的位置处的空气的绝对温度(或环境温度)；以及Po表示大气压力。
如下推导等式(1)。首先，理想气体状态的等式由以下等式(2)表示：
PV＝nRT (2)
这里，P表示压力、V表示体积、n表示摩尔数、R表示气体常数以及T表示绝对温度。因此，推导出以下等式(3)和(4)。
(Po+Pn)×Vn＝nRTn (3)
PoVo＝nRTo (4)
这里：Vn表示边界区域N2S中的气泡的体积、Vo表示大气压力下气泡的体积。为了抑制边界区域N2S中气泡的产生，必须满足条件Vn≤Vo。因此，从等式(3)和等式(4)中推导出以下等式(5)。
Tn/(Po+Pn)≤To/Po (5)
通过对等式(5)变形以推导出等式(1)。
另外，接触板67使得定影带610与加压辊62紧密接触以实现满足等式(1)的咬合压力Pn。
接下来，将描述设置在辊咬合部分N1下游侧附近的剥离垫64的形状。
如图12中所示，剥离垫64形成有：内侧面64a，其面对定影辊611；外侧面64b，其用于突然改变通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向；以及挤压面64c，其用于通过接触板67将定影带610挤压在加压辊62上。
剥离垫64的内侧面64a被形成为仿定影辊611的圆周表面的曲面，以便使得剥离垫64与定影辊611紧密接触(例如，剥离垫64与定影辊611之间的间隙为0.5mm)。换句话说，为了将图12中所示的边界区域N2S设定得更窄，剥离垫64必须布置成这样：即，该剥离垫64位于辊咬合部分N1(见图9)下游侧附近，并在由定影辊611和加压辊62所限定的楔形区域Q中挤压加压辊62的表面。因此，内侧面64a被形成为仿定影辊611的圆周表面的曲面，以使得内侧面64a的上游侧端部(即，挤压面64c的上游侧端部)64p可被布置在辊咬合部分N1的下游端N1E附近，即在楔形区域Q中靠近于定影辊611位置处。另外，在根据第三示例性实施例的剥离垫64中，内侧面64a被形成为具有33mm的曲率半径的圆周表面。
另外，为了将内侧面64a的上游侧端部64p布置在接近于楔形区域Q中的定影辊611的位置处，内侧面64a与挤压面64c之间的角度θ1最好为20～50°。
剥离垫64的外侧面64b被如此设定：即，在外侧面64b的上游侧端部区域R(定影带610与加压辊62相隔开的区域)中，使得加压辊62的切线与外侧面64b的切线之间的角度θ2(见图12)至少为40°，以便于稳定地将纸张P从定影带610上剥离下来。另外，外侧面64b的形状被形成为朝向张紧辊615倾斜的平面形状，以使得定影带610与加压辊62相隔开之后朝向张紧辊615和定影辊611前进。在这种情况下，外侧面64b可形成为朝向外侧(定影带610侧)弯曲的曲面。
剥离垫64的挤压面64c被形成为平面形状，以便通过接触板67均匀地将定影带610挤压于加压辊62上。另外，挤压面64c可被形成为仿加压辊62的圆周表面的凹状曲面，以便实现挤压力的均匀性。
接下来，将描述接触板67。
如上所述，接触板67是由诸如SUS的金属薄板制成的板状部件(具有约0.1mm的厚度)，并且仿剥离垫64的外侧面64b和挤压面64c的形状形成，这如图12中所示的。另外，接触板67位于剥离垫64的外侧面64b的部分被固定在剥离垫64上，但是在剥离垫64的挤压面64c中，接触板67未被固定且上游侧端部67p被设为自由端。此外，接触板67的上游侧端部67p被形成得从剥离垫64的上游侧端部64p中突出。另外，在剥离垫64未朝向加压辊62挤压的状态下，在接触板67和剥离垫64的挤压面64c之间会产生间隙。换句话说，在将剥离垫64从定影装置60上剥离下来的情况下，使用挤压面64c的下游端区域64q作为支点，对接触板67位于挤压面64c侧的部分施加弹性力。
另外，通过将剥离垫64设置得挤压在加压辊62上，接触板67被挤压在加压辊62上。在这种情况下，由于接触板67是由金属薄板制成的板状部件，所以接触板67可容易地进入定影辊611与加压辊62所限定的窄楔形区域Q。另外，接触板67通过弹性力，使用挤压面64c的下游端区域64q作为支点，使得定影带610与加压辊62在包含剥离垫咬合部分N2在辊咬合部分N1侧的边界区域N2S的整个区域上紧密接触。因此，即使在边界区域N2S的楔形区域Q的纵深点，也可以形成满足表达式(1)的咬合压力Pn。
然而，在图12中所示的结构中，通过用于将接触板67的一个表面(位于剥离垫64的外侧面64b的部分)固定于剥离垫64上的所谓的“悬臂支撑”施加接触板67的弹性力，以使得定影带610与加压辊62紧密接触。另一方面，还可以使用这种所谓的“两端支撑”取代该结构：即，接触板67的上游侧端部67p与定影辊611紧密接触，并且上游侧端部67p接受来自定影辊611的挤压力。通过这种结构，在边界区域N2S中，接触板67的上游侧由定影辊611挤压并且接触板67的下游侧由剥离垫64挤压，从而可更稳定地形成边界区域N2S中的咬合压力。
图14是示出用于通过使得接触板67的上游侧端部67p与定影辊611紧密接触而实现接触板的“两端支撑”的结构图。如图14中所示，在这种情况下，接触板67的上游侧端部67p被形成为楔形形状以填充楔形区域Q的最深部分。通过将接触板67的上游侧端部67p形成为楔形形状，来自于定影辊611的挤压力变得稳定，并且尽管上游侧端部67p与定影辊611相摩擦，但是在上游侧端部67p和定影辊611的表面难以产生磨损。因此，可长时间保持接触板的功能。
另外，为了平稳地进行定影带610在剥离垫咬合部分N2中的转动，接触板67与定影带610相接触的表面最好由具有低摩擦系数且高耐磨性的材料制成的薄片覆盖，例如特氟纶(注册商标)等的薄片。
另外，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，接触板67和剥离垫64是独立制造的，并且接触板67由剥离垫64固定支撑。然而，接触板67和剥离垫64也可以一体形成。
这样，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，包含辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的咬合部分N被形成在定影带组件61与加压辊62紧密接触的区域中。剥离垫64被设置在辊咬合部分N1下游侧附近，并且在剥离垫咬合部分N2内于辊咬合部分N1侧的边界区域N2S中，设置作为将定影带610挤压于加压辊62上的部件的接触板67。这样，在咬合部分N中，抑制了咬合压力降低的谷区域的出现，从而可以在边界区域N2S中形成满足前述表达式(1)的咬合压力Pn。这样，在从咬合部分N内的辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，可以将咬合压力设定为连续单调地降低。
这样，通过在边界区域N2S中设定预定咬合压力Pn，可以抑制在边界区域N2S中产生气泡。另外，通过将咬合压力设定得连续单调地降低，可在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中逐渐释放由辊咬合部分N1中的高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气。这样，由于可以抑制从水蒸气或受热膨胀的空气变为气泡在咬合部分中浮动的这种现象，所以使得未完全固化的调色剂像不受扰乱，从而可以避免在定影图像中出现诸如图像污点等图像缺陷。
另外，由于构成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有基本为圆弧形截面，所以通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向急剧改变为弯曲的。因此，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在从剥离垫咬合部分N2中离开时从定影带610上被剥离下来，从而可以稳定地执行对纸张P的曲率分离。
这里，评价根据第三示例性实施例的定影装置60的剥离性能和图像质量(有无图像偏差)。在该评价测试中，定影装置60的处理速度为设定为350mm/s和440mm/s，并且针对每一种情况供给10000张纸张。作为纸张P，使用王子制纸(株)(Oji Paper Co.，Ltd.)制造的OK中等质量涂料纸。而且，作为形成在纸张P上的调色剂像，使用具有3mm前端空白宽和13g/m2的调色剂密度的β图像(betaimage)。由于这些评价条件对于纸张分离是严格的条件，因此采用通过使用这种具有小尺寸的纸张P以形成具有窄前端空白宽度的β图像的评价测试的评价条件。
另外，作为比较示例，使用具有未设置剥离垫64和接触板67的结构(即，咬合部分N仅由辊咬合部分N1构成的结构)的传统定影装置进行相似的评价测试。
在图15中示出了评价结果。如图15中所示，在第三示例性实施例的定影装置60中，在处理速度为350mm/s和440mm/s的两种情况下，进行良好的纸张分离处理，因此检测出没有发生卡纸。与之相反，在现有技术的定影装置中，在运行开始就出现了纸张P的分离故障，因此必须在供给1000张纸张时停止评价测试。特别是，检测出这样一种趋势：即，在440mm/s的处理速度的情况下分离故障发生频率高于在350mm/s的处理速度的情况下的分离故障发生频率。
另一方面，在根据第三示例性实施例的定影装置60和传统定影装置中的任意一个都未检测出图像偏差的出现。如上所述，这是由于在根据第三示例性实施例的定影装置60中，在边界区域N2S中通过将咬合压力Pn设定为预定咬合压力Pn1或更高，可以抑制边界区域N2S中气泡的出现的缘故。另外，这是由于这样的缘故：即，在从辊咬合部分N1的中心部分到剥离垫咬合部分N2的区域中咬合压力被设定得连续单调地降低。这样，可以在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中逐渐释放由辊咬合部分N1中的高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气。因此，本发明者认为，定影图像中诸如图像污点等图像缺陷的出现得到抑制。
另一方面，本发明认为，这是由于这样的缘故：即，在仅提供辊咬合部分N1的传统定影装置中，从辊咬合部分N1的中心部分到咬合出口的区域中未设置使得咬合压力连续单调地降低的结构。
下面，将描述根据第三示例性实施例的定影装置60的定影操作。
在图像形成装置的二次转印单元20(见图1)中，通过传送带55和定影入口导向器56朝向定影装置60的咬合部分N(见图2箭头F的方向)供给未定影调色剂像静电转印到其上的纸张P。通过咬合部分N的纸张P表面上的未定影调色剂像主要通过施加在辊咬合部分N1中的压力和热量而被定影在纸张P上。
此时，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，施加在咬合部分N中的热量主要由定影带610供给。定影带610构成得由以下热量而受到加热：即，通过定影辊611从布置在定影辊611中的卤素加热器616a供给的热量、通过张紧辊612从布置在张紧辊612中的卤素加热器616b供给的热量、以及通过张紧辊613从布置在张紧辊613中的卤素加热器616c供给的热量。因此，可适当并迅速地从张紧辊612和张紧辊613供应热能。因此，在咬合部分N中，甚至在处理速度为350mm/s的高速时也可确保充足的热量。
也就是说，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，用作直接加热部件的定影带610可以被形成得具有极小热容量。另外，定影带610被构成得在广卷绕区域(或大卷绕角度)上与热供给部件，即，定影辊611、张紧辊612和张紧辊613相接触。因此，对于定影带610的转动一圈的短期间来说，由于可从定影辊611、张紧辊612和张紧辊613中供给充足的热量，所以可以使得定影带610短时间恢复到必需的定影温度。因此，在咬合部分N中，尽管定影装置60在高速下操作，但是也可以总是保持预定定影温度。
因此，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，甚至在连续供给纸张情况下，也可将定影温度保持在基本均匀的数值下。而且，可以抑制高速定影操作的开始时出现定影温度下降现象。尤其是，当对具有大热容量的厚纸执行定影操作时，也可保持定影温度并抑制温度下降现象的发生。另外，当必须根据纸张种类而改变定影温度(包括定影温度的上升和降低的情况)时，由于定影带610的热容量较小，所以通过卤素加热器616a、卤素加热器616b和卤素加热器616c的输出调节，可以容易且快速地改变为所期望的温度。
另外，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，作为构成辊咬合部分N1的一个辊的定影辊611是通过对铝芯杆(芯辊)的表面涂敷耐热树脂(含氟树脂)制成的硬辊，并且定影辊611未涂敷弹性层。另外，作为形成辊咬合部分N1的另一个辊的加压辊62是软辊，并且加压辊62被涂覆弹性层622。
因此，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，可以实现这样的结构：即，在定影辊611上卷绕着定影带610的那侧几乎没有变形。这样，当定影带610通过辊咬合部分N1时前进速度可保持恒定，因此可以抑制定影带610在辊咬合部分N1中发生起皱或变形。这样，当纸张P通过辊咬合部分N1时，可以抑制定影带610的起皱或变形所导致的调色剂像扰乱的出现，从而可以稳定地提供具有高质量的定影图像。
之后，在纸张P通过辊咬合部分N1之后被供给到剥离垫咬合部分N2中。在剥离垫咬合部分N2中，剥离垫64通过接触板67而被挤压于加压辊62上，并且定影带610被挤压于加压辊62上。因此，如图3中所示，辊咬合部分N1具有根据定影辊611的曲率而向下凸出的弯曲形状。另一方面，剥离垫咬合部分N2具有根据加压辊62的曲率而向上凸出的弯曲形状。
因此，在辊咬合部分N1中处于定影辊611的曲率之下被加热并加压的纸张P在剥离垫咬合部分N2处，利用与加压辊62的曲率相反方向的曲率而改变纸张P的前进方向。此时，在纸张P上的调色剂像与定影带610的表面之间产生微小滑动。这样，使得调色剂像与定影带610之间的附着力减弱，因此纸张P的状态变成为这样一种状态：即，纸张P可以容易地从定影带610上被剥离下来。因此，剥离垫咬合部分N2位于用以确保在最终剥离步骤进行剥离的准备步骤处。
另外，在剥离垫咬合部分N2的出口处，由于定影带610在卷绕于其上固定有接触板67的剥离垫64的状态下被传送，所以在该位置处定影带610的前进方向迅速改变。换句话说，由于定影带610沿剥离垫64的外侧面64b移动，所以定影带610的曲率较大。因此，在剥离垫咬合部分N2中，与定影带610之间在附着力预先被减弱的纸张P通过其本身具有的硬度而从定影带610上确实地自行剥离。
因此，在纸张P从剥离垫咬合部分N2中离开时纸张P从定影带610上被剥离，这样可以稳定且确实地执行曲率分离。
接着，从定影带610上被剥离的纸张P通过排纸导向器65和排纸辊66被排出，从而完成定影处理。
如上所述，由于根据第三示例性实施例的定影装置60使用定影带组件61，在该定影带组件61中，作为加热部件的定影带610被张紧在包含定影辊611的多个辊上，因此，尽管图像形成装置在高速下操作，但是定影装置60也可以总是保持预定定影温度。另外，在开始进行高速定影操作时，还可以抑制定影温度下降的温度下降现象的发生。因此，可以短时间提供许多高质量定影图像。
另外，咬合部分N由辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2构成，剥离垫咬合部分N2在辊咬合部分N1下游侧紧接辊咬合部分N1。另外，构成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64被布置于辊咬合部分N1的下游侧附近，并且用于将定影带610挤压于加压辊62上的接触板67被设置在剥离垫咬合部分N2内于辊咬合部分N1侧的边界区域N2S中。这样，在边界区域N2S中通过将咬合压力Pn设定得满足等式(1)，可以抑制咬合压力降低的谷区域的出现，从而可以避免在边界区域N2S中出现气泡。
另外，在从辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，咬合压力可被设定得连续单调地降低。
因此，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，可以避免在边界区域N2S中出现气泡，并且通过将咬合压力设定得连续单调地降低，辊咬合部分N1中由高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免出现这样的现象：即，从蒸气或受热膨胀的空气中产生的气泡在咬合中浮动。因此，处于仍未完全固化状态下的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免在定影图像中出现诸如图像污点等图像缺陷。
另外，由于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有基本为圆弧形截面，所以使得通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向迅速改变为弯曲的。这样，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，从而可稳定地执行对纸张P的曲率分离。
第四示例性实施例
在第一示例性实施例中，已描述了这样的结构：即，在安装于图像形成装置的定影装置60中，加压辊62用作设置得与的定影带组件61相接触的加压部件。在第四示例性实施例中，将描述这样的结构：即，其中加压带700被张紧在多个辊上的加压带组件70作为加压部件。这里，与第一实施例相似的部件用相同的附图标记表示，并且将省略其描述。
图16是示出根据第四示例性实施例的定影装置90的结构的侧截面图。除将加压带组件70设置为加压部件代替加压辊62以外，根据第四示例性实施例的定影装置90的结构与根据第一示例性实施例的定影装置60的结构相似。
根据第四示例性实施例的加压带组件70包括：加压带700，其由加压辊701、入口辊702和张紧辊703三个辊进行张紧；以及压力垫704，其用作挤压部件，并设置成通过加压带700和定影带610偏压在定影辊611上。加压带组件70被设置成挤压在定影带组件61上，并且当定影带组件61的定影辊611沿箭头C的方向转动时，加压带700随着定影辊611的转动而沿箭头G的方向转动。定影带700的前进速度为300mm/s，这等于定影辊611的表面速度。
在加压带组件70与定影带组件61紧密接触的咬合部分N中，形成加压带700与定影带610的外圆周表面紧密接触的带咬合部分N3。
在根据第四示例性实施例的定影装置90中，压力垫704被布置在加压带700内侧，以便于通过加压带700而向定影辊611侧偏压，从而将加压带700挤压于定影辊611的卷绕区域中。在带咬合部分N3的最下游部分处，用作偏压部件的压缩螺旋弹簧(未示出)通过加压带700和定影带610朝向定影辊611的中心轴偏压加压辊701，从而在定影辊611与定影带610之间的接触部分中产生局部高压。
因此，由于可将带咬合部分N3形成得较宽，这样，可以实现对纸张P上的调色剂像更稳定的定影性能。由于使用来自于加压辊701的局部高压力可向熔化调色剂像有效地施加压力，因此可以获得较高定影特性，并且可使得调色剂像表面更平滑，从而赋予彩色图像良好的图像光泽。
这里，布置在加压带组件70中的加压带700包括基底层，所述基底层由诸如聚酰亚胺、聚酰胺或聚酰胺酰亚胺等具有优良耐热树脂制成。基底层的厚度在50～125μm的范围内。加压带700可为这样一种结构：即，使得基底层与定影辊611相对的一个表面或两个表面被涂覆分离层。在这种情况下，可以将形成为5～20μm厚度的诸如PFA等含氟树脂作为分离层。而且如果必要的话，加压带700也可具有在基底层和分离层之间形成有弹性层的层压结构。在这种情况下，可以将厚度为100～200μm的硅橡胶用作弹性层。在根据本示例性实施例的定影装置90中，加压带700仅包括由聚酰亚胺膜制成的基底层，所述基底层具有75μm的厚度、350mm的宽度以及240mm的圆周长度。
张紧加压带700的三个辊包括：涂覆有用作弹性层的硅橡胶的钢芯的加压辊701；由不锈钢制成的入口辊702；以及由不锈钢制成的张紧辊703。此外，加压辊701的外径为25mm；入口辊702的外径为22mm；以及张紧辊703的外径为20mm。各个辊的长度为360mm。卤素加热器705作为热源被布置在入口辊702中。加压带700的表面温度通过未示出的温度传感器和控制单元40(参照图1)被控制为120℃，并且对加压带700进行预热。
用作偏压部件的压缩螺旋弹簧(未示出)通过加压带700和定影带610朝向定影辊611的中心轴偏压加压辊701，从而在定影辊611与定影带610之间的接触部分中产生局部高压。在这种情况下，为了在低载荷下有效地向定影辊611和定影带610施加局部高压，使得加压辊701具有比定影辊611小的直径。
另外，可以在加压辊701、入口辊702和张紧辊703中之一设置带边缘位置检测机构和轴向变位机构，该带边缘位置检测机构用于检测加压带700的带边缘位置，该轴向变位机构用于根据带边缘位置检测机构的检测结果而使加压带700在轴向的接触位置变位，从而控制加压带700的蛇行(带蛇行)。
用作挤压部件的压力垫704保持在由金属制成的支架(未示出)上，并包括：用于确保宽带咬合部分N3的弹性部件，以及设在弹性部件的表面上以与加压带700的内圆周表面相接触的低摩擦层。在其上具有低摩擦层的弹性部件上，与定影辊611相对的表面被形成为与定影辊611的外圆周表面相对应的凹状形状，并且被设置成挤压在定影辊611上，从而形成带咬合部分N3的入口侧区域，该带咬合部分N3是在定影辊611的卷绕区域中形成的。
具有优良耐热性的诸如硅橡胶和氟橡胶等弹性材料可用作压力垫704的弹性部件。形成在弹性部件上的低摩擦层用于减小加压带700的内圆周表面与压力垫704之间的滑动阻力，并且最好由具有小摩擦系数和抗磨损性的材料制成。具体地，可使用浸透了特氟纶(注册商标)的玻璃纤维片、含氟树脂片或含氟树脂膜。
在根据本示例性实施例的定影装置90中，剥离垫64被设置在带咬合部分N3的下游侧附近。紧接带咬合部分N3形成剥离垫咬合部分N2，在剥离垫咬合部分N2中，定影带610被卷绕在加压辊701的表面上。另外，在与剥离垫咬合部分N2内于带咬合部分N3侧的边界区域中，接触板67被设置为将定影带610挤压在加压辊701上的部件。
另外，在剥离垫64和接触板67所限定的剥离垫咬合部分N2中，与根据第一示例性实施例的定影装置60相似，剥离垫咬合部分N2内于带咬合部分N3侧的边界区域中的咬合压力Pn被设定为等于或大于预定值(见表达式(1))。因此，可以避免出现咬合压力降低的谷区域，从而避免在边界区域中出现气泡。另外，在从带咬合部分N3中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，咬合压力可被设定得连续单调地降低。因此，带咬合部分N3中由高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免蒸气或受热膨胀的空气作为气泡在咬合部分中移动的现象的出现。因此，处于仍未完全固化状态下的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免出现诸如定影图像中的图像污点等图像缺陷。
另外，由于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有圆弧形截面，所以使得通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向突然改变。这样，通过带咬合部分N3和剥离垫咬合部分N2的纸张P在离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，从而稳定地执行对纸张P的曲率分离。
作为示例性实施例的其他示例，本发明可应用于诸如使用电子照相法的复印机或打印机等图像形成装置，并且可应用于用以定影承载在记录纸(或纸张)上的未定影图像的定影装置。另外，本发明可应用于诸如使用喷墨方法的复印机或打印机等图像形成装置，并且可应用于用以干燥记录纸(纸张)上的未干燥油墨图像的定影装置。
本申请基于2005年8月23日提交的在先日本专利申请No.2005-241172和2005年8月29日提交的在先日本专利申请No.2005-248352，并且要求该两项专利申请的优先权，该两项专利申请的全部内容在此以引用的方式并入本文。
为了说明和描述的目的，给出本发明实施例的上述描述。其意图并不是穷举或将本发明限定为所披露的明确形式。显而易见，本领域的技术人员能作出许多变形和改变。选择并描述这些实施例是为了更好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能理解本发明的各种实施例，并且能利用适合于预期的特殊用途的各种变形。其意图是由下列的权利要求和它们的等同替代来限定本发明的范围。
第一示例性实施例
图1是示意性地示出根据本发明第一示例性实施例所适用的图像形成装置的视图。图1中所示的图像形成装置是通常被称作“串联式”的中间转印方式的图像形成装置，该图像形成装置包括：多个图像形成单元1Y、1M、1C和1K，其用于使用电子照相法形成各种颜色成分的调色剂像；一次转印单元10，其用于将图像形成单元1Y、1M、1C和1K形成的各种颜色成分的调色剂像顺序地转印(或一次转印)到中间转印带15上；二次转印单元20，其用于将转印到中间转印带15上的重叠调色剂像一并转印(二次转印)到作为记录材料(记录纸)P的纸张P上；以及定影装置60，其用于将二次转印的图像定影于纸张P上。图像形成装置还包括用于控制各个单元的操作的控制单元40。
在第一示例性实施例中，在各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K中，诸如用于为感光鼓11充电的充电装置12、用于在感光鼓11上形成静电潜像的激光曝光装置13(在图中由附图标记Bm表示其曝光束)、用于接收相应的彩色调色剂并且利用调色剂使得感光鼓11上的静电潜像显影为可视图像的显影装置14、在一次转印单元10中用于将形成在感光鼓11上的彩色调色剂像转印到中间转印带15上的一次转印辊16、以及用于将残余调色剂从感光鼓11上清除的鼓清洁器17等电子照相装置顺序地布置在沿箭头A的方向转动的感光鼓11周围。图像形成单元1Y、1M、1C和1K基本按黄色Y、品红M、蓝绿色C和黑色K的顺序从中间转印带15的上游侧沿线性状布置。
用作中间转印部件的中间转印带15是由膜状环带制成的，其中在聚酰亚胺和聚酰胺等树脂中包含适当量的防充电剂(诸如碳黑)。中间转印带15的体积电阻率为106～1014Ωcm以及厚度约为0.1mm。如图1中所示，中间转印带15通过各种辊沿方向B以预定速度而被循环驱动(或转动)。所述的这些辊是：驱动辊31，其由具有极佳恒速性以使得中间转印带15转动的马达(未示出)驱动；支撑辊32，其用于支撑基本沿各个感光鼓11的排列方向直线延伸的中间转印带15；张紧辊33，其用于向中间转印带15施加恒定张力且防止中间转印带15弯曲；支撑辊25，其设置在二次转印单元20中；以及清洁支撑辊34，其设置在清洁单元中用于清除中间转印带15上的残余调色剂。
一次转印单元10包括设置成与相应的感光鼓11相对的一次转印辊16，中间转印带15夹在感光鼓11与一次转印辊16之间。一次转印辊16由轴和形成在所述轴上作为弹性层的海绵层构成。该轴是由诸如铁、SUS等金属制成的圆柱棒。所述海绵层是由混合有诸如碳黑等的导电剂NBR、SBR和EPDM的混合橡胶制成的海绵状圆柱形辊，并具有107～109Ωcm的体积电阻率。而且，一次转印辊16被设置成在其与一次转印辊16之间夹着中间转印带15而挤压在感光鼓11上，并且将与调色剂的带电极性相反的极性的电压(即一次转印偏压)(即负极性，以下同样)施加到一次转印辊16上。因此，各个感光鼓11上的调色剂像被顺序地静电吸引，从而在中间转印带15上形成重叠的调色剂像。
二次转印单元20包括：设置在中间转印带15的承载调色剂像的表面侧的二次转印辊22，以及支撑辊25。支撑辊25的表面是由分散有碳的EPDM和NBR的混合橡胶制成的，其内部是由EPDM橡胶制成的。而且，支撑辊25的表面电阻在107～1010Ω/□的范围内，其硬度大约为70度(Asker C硬度)。该支撑辊25被布置在中间转印带15的背面侧上以形成二次转印辊22的相对电极，并且与二次转印偏压被稳定地施加于其上的金属供电辊26相接触。
另一方面，二次转印辊22包括轴和形成在所述轴上的作为弹性层的海绵层。该轴是由诸如铁和SUS等金属制成的圆柱棒。所述海绵层是由混合有诸如碳黑等导电剂的NBR、SBR和EPDM的混合橡胶制成的并且是具有107到109Ωcm的体积电阻率的海绵状圆柱形辊。二次转印辊22被设置成通过置于其与支撑辊25之间的中间转印带15而紧密接触支撑辊25。二次转印辊22被接地以便在支撑辊25和二次转印辊22之间形成二次转印偏压，从而将调色剂像二次转印到被传送到二次转印单元20中的纸张P上。
在二次转印单元20下游侧位于中间转印带15上，以可分离的方式布置了中间转印带清洁器35，所述清洁器35用于在二次转印之后清洁中间转印带15上的残余调色剂或纸粉以清洁中间转印带15的表面。另一方面，在黄色图像形成单元1Y的上游侧处，布置有用于在各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K中取得图像形成定时的参考信号的参考传感器(原始位置传感器)42。在黑色图像形成单元1K的下游侧处，布置有用于调节图像质量的图像浓度传感器43。参考传感器42识别形成在中间转印带15背面侧的预定记号以产生参考信号。各个图像形成单元1Y、1M、1C和1K根据控制单元40基于所述参考信号的识别所发出的指令而开始图像形成。
在根据第一示例性实施例的图像形成装置中，纸张供给系统包括：纸张托盘50，其用于容纳纸张P；拾纸辊(拾取辊)51，其用于在预定定时取出并传送堆叠在纸张托盘50上的纸张P；传送辊52，其用于传送来自于拾纸辊51的取出的纸张P；传送滑槽53，其用于将传送辊52传送的纸张P传送到二次转印单元20中；传送带55，其用于将已在二次转印辊22中受到二次转印操作的纸张P传送到定影装置60中；以及定影入口导向器56，其用于将纸张P引导到定影装置60中。
下面，将描述根据第一示例性实施例的图像形成装置的基本成像处理。在图1中所示的图像形成装置中，通过未示出的图像处理装置(IPS)对从未示出的图像读取装置(IIT)、未示出的个人电脑(PC)等中输出的图像数据进行预定图像处理操作，之后通过图像形成单元1Y、1M、1C和1K进行成像处理。IPS对输入的反射率数据执行预定的成像处理操作，诸如明暗校正、位置偏差校正、亮度/色彩空间变换、伽马校正、去除边框(frame clearance)或色彩编辑、或移动编辑等。已受到图像处理操作的图像数据被转化为Y、M、C和K的四色灰度级数据，之后被输出到激光曝光装置13中。
根据所输入的颜色灰度级数据，激光曝光装置13将例如从半导体激光器中发射的曝光光束Bm照射在图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11上。图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11的表面由充电装置12进行充电之后，由激光曝光装置13扫描并曝光，从而形成静电潜像。所述静电潜像分别由图像形成单元1Y、1M、1C和1K的显影装置14显影为各种颜色Y、M、C和K的调色剂像。
形成在图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11上的调色剂像被转印到一次转印单元10中的中间转印带15上，其中各个感光鼓11与中间转印带15相互接触。更具体地说，在一次转印单元10中，其极性(正极性)与调色剂的带电极性相反的电压(即，一次转印偏压)从一次转印辊16施加于中间转印带15的基材上，并且调色剂像被顺序地重叠在中间转印带15的表面上。也就是说，执行一次转印处理。
在调色剂像被顺序地一次转印到中间转印带15的表面上之后，使得中间转印带15移动以将调色剂像传送到二次转印单元20。当调色剂像被传送到二次转印单元20时，在纸张供给系中，拾纸辊51与调色剂像被转印到二次转印单元20的时机相吻合而转动，并且从纸张托盘50中供给具有预定尺寸的纸张P。拾纸辊51取出的纸张P由传送辊52传送并通过传送滑槽53到达二次转印单元20。在纸张到达二次转印单元20之前，使得纸张P暂时停止，通过使得阻挡辊(未示出)与承载调色剂像的中间转印带15的移动时机相吻合而转动，以将调色剂像和纸张P相对于彼此定位。
在二次转印单元20中，二次转印辊22通过位于其与支撑辊25之间的中间转印带15而被挤压在支撑辊25上。此时，及时供给的纸张P被插在中间转印带15和二次转印辊22之间。当从供电辊26施加与调色剂的带电极性相同极性(负极性)的电压(二次转印偏压)时，在二次转印辊22和支撑辊25之间形成转印电场。之后，在二次转印单元20中，在所述纸张由二次转印辊22和支撑辊25挤压时，中间转印带15上承载的未定影的调色剂像一并被静电转印到纸张P上。
之后，在调色剂像已被静电转印到其上的纸张P从中间转印带15上被剥离的状态下，通过二次转印辊22沿纸张传送方向而将纸张P直接传送到设置在下游侧的转印带55。转印带55以与定影装置60的传送速度相对应的最佳速度将纸张P传送到定影装置60中。被传送到定影装置60的纸张P上的未定影调色剂像通过定影装置60进行加热和加压的定影处理，以将未定影调色剂像定影在纸张P上。其上已形成有定影图像的纸张P被传送到设置在图像形成装置的排出单元中的排纸托盘中(未示出)。
另一方面，在调色剂像转印到纸张P的操作完成之后，残留在中间转印带15上的残余调色剂随着中间转印带15的转动而被传送，并且通过清洁支撑辊34和中间转印带清洁器35将其从中间转印带15上去除。
下面，将描述在根据第一示例性实施例的图像形成装置中使用的定影装置60。
图2是示意性地示出根据第一示例性实施例的定影装置的结构的侧截面图。该定影装置60包括作为加热部件的一个示例的定影带组件61以及作为加压部件的一个示例的加压辊62，所述加压辊62被设置成与定影带组件61紧密接触。
定影带组件61包括：定影带610，其作为带部件的一个示例；定影辊611，其用于张紧定影带610并使之转动；张紧辊612，其用于从内侧张紧定影带610；张紧辊613，其用于从外侧张紧定影带610；姿势校正辊614，其用于在定影辊611和张紧辊612之间校正定影带610的姿势；剥离垫64，其用作布置在咬合部分N下游侧区域处的剥离部件的一个示例，在下述位置处定影带组件61和加压辊62彼此紧密接触，所述位置即位于定影辊611附近的位置；以及张紧辊615，其用于在咬合部分N的下游侧张紧定影带610。
定影带610为具有314mm的圆周长度和340mm宽度的挠性环带，并且具有以下多层结构：基底层，其由厚度为80μm的聚酰亚胺树脂制成；弹性层，其形成在基底层的表面(或外圆周表面)上，由厚度为200μm的硅橡胶制成；以及剥离层，其形成在弹性层上，由厚度为30μm的四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物树脂管(PFA管)制成。这里，弹性层用于提高彩色图像的图像质量。另一方面，可根据装置设计条件(诸如使用目的或使用条件)适当地选择定影带610的材料、厚度、硬度等。
定影辊611是用铝制成的圆柱形辊，具有65mm的外径、360mm的长度以及10mm的厚度。而且，来自于未示出的驱动马达的驱动力使得定影辊611沿箭头C的方向以300mm/s的表面速度转动。
额定功率为900w的卤素加热器616a作为热源被布置在定影辊611中，并且图像形成装置的控制单元40(见图1)根据温度传感器617a的测量值将定影辊611的表面温度控制为150℃，该温度传感器617a设置成与定影辊611的表面相接触。
张紧辊612为用铝制成的圆柱形辊，具有30mm的外径、360mm的长度以及2mm的厚度。额定功率为1000w的卤素加热器616b作为热源被布置在张紧辊612内部，并且温度传感器617b和控制单元40(见图1)将张紧辊612的表面控制为190℃。因此，张紧辊612除具有张紧定影带610的功能以外还具有加热定影带610的功能。
弹簧部件(未示出)被布置在张紧辊612的两端部分处，并且将定影带610的总张力设定为15kgf。这里，为了使得定影带610在宽度方向上的张力均匀并且尽可能地抑制定影带610的轴向位移，张紧辊612具有所谓的“冠”状形状，即，其端部处的外径比中央部分的外径大100μm。
张紧辊613为用铝制成的圆柱形辊，具有25mm的外径、2mm的厚度以及360mm的长度。而且，张紧辊613的表面上涂覆有厚度为20μm的PFA以形成分离层。该分离层用于防止来自于定影带610外圆周表面的残留调色剂或纸粉沉积在张紧辊613上。与张紧辊612相似，张紧辊613也被形成为冠状形状，即，其中央部分的外径比端部处的外径大100μm。张紧辊612和张紧辊613两者可都被形成为冠状形状，或者也可以仅将张紧辊612和张紧辊613中的一个形成为冠状形状。
额定功率为1000w的卤素加热器616c作为热源被布置在张紧辊613中，并且通过温度传感器617c和控制单元40(见图1)将张紧辊613的表面温度控制为190℃。因此，张紧辊613除具有张紧定影带610的功能以外还具有从外表面加热定影带610的功能。因此，在第一示例性实施例中，定影带610由定影辊611、张紧辊612和张紧辊613加热。
姿势校正辊614为用铝制成的圆柱形辊，具有15mm的外径和360mm的长度。在姿势校正辊614附近，布置有用于检测定影带610的边缘位置的带边缘位置检测机构(未示出)。姿势校正辊614设有用于根据带边缘位置检测机构的检测结果而使定影带610在轴向上的接触位置变位的轴向变位机构，从而控制定影带610的蛇行(即带移动)。
剥离垫64是具有圆弧形截面并且由诸如SUS、金属和树脂等刚性体制成的块部件。在加压辊62通过位于其与定影辊611之间的定影带610而挤压于定影辊611的区域的下游位置处，剥离垫64被布置在定影辊611的整个轴向长度上。剥离垫64在预定宽度范围(例如，沿定影带610的前进方向上2mm的宽度)上以预定载荷(例如，10Kgf的平均载荷)均匀地将加压辊62挤压在定影带610上，以形成稍后所述的“剥离垫咬合部分N2”(见图3)。
张紧辊615为用铝制成的圆柱形辊，具有12mm的外径和360mm的长度。张紧辊615沿定影带610的前进方向上布置在剥离垫64的下游侧附近，这样通过剥离垫64的定影带610可朝向定影辊611平滑地转动。
此外，加压辊62包括：圆柱形辊621，其由铝制成并具有45mm的外径和360mm的长度的基底部件；以及弹性层622，其由厚度为10mm的具有30°(JIS-A)橡胶硬度的硅橡胶制成；以及分离层623，其由厚度为100μm的PFA管制成，弹性层622和分离层623在基底部件上顺序地层叠。加压辊62被挤压于定影带组件61上，并且当定影带组件61的定影辊611沿箭头C的方向转动时，加压辊62随着定影辊611的转动沿箭头E的方向转动。此外，加压辊62转动速度为300mm/s，这等于定影辊611的表面速度。
接下来，将描述咬合部分N，在所述咬合部分N中定影带组件61和加压辊62相互紧密接触。
图3是示意性地示出了咬合部分N附近的视图。如图3中所示，在定影带组件61和加压辊62相互紧密接触的咬合部分N中，在定影带610被卷绕在定影辊611上的区域(或卷绕区域)内，通过将加压辊62设置成与定影带610的外圆周表面紧密接触，从而形成辊咬合部分(或第一咬合部分)N1。
这里，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，定影辊611是铝制成的硬辊，而加压辊62是涂覆有弹性层622的软辊。因此，在辊咬合部分N1中，由于在定影辊611中难以产生凹进而仅在加压辊62的表面上产生凹进(即，加压辊62的凹进量＞定影辊611的凹进量)，因此形成沿定影带610的前进方向具有预定宽度的咬合区域。
因此，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，由于在辊咬合部分N1中定影带610卷绕在其上的定影辊611几乎不变形，从而定影辊611保持其圆柱形形状。因此，由于定影带610沿定影辊611的圆周表面转动并且转动半径不会改变，所以定影带610可在保持前进速度的同时通过辊咬合部分N1。因此，当定影带610通过辊咬合部分N1时，在定影带610中几乎不会产生起皱或变形。因此，可避免在定影图像中产生图像扰乱，从而稳定地提供具有良好图像质量的定影图像。在根据第一示例性实施例的定影装置60中，辊咬合部分N1沿定影带610的前进方向具有15mm的宽度。
剥离垫64布置在辊咬合部分N1下游侧附近，并且剥离垫64将定影带610挤压于加压辊62上。因此，紧接辊咬合部分N1形成定影带610卷绕在加压辊62的表面上的剥离垫咬合部分(或第二咬合部分)N2。
如图3中所示，形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有圆弧形截面。这样，通过辊咬合部分N1的定影带610沿剥离垫64咬合部分前进。定影带610的前进方向突然改变以朝向张紧辊615弯曲。因此，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在其离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，这样，可以稳定地执行对纸张P的曲率分离。另外，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，剥离垫咬合部分N2沿定影带610的前进方向具有2.5mm的宽度。
这里，将详细描述剥离垫64和由剥离垫64形成的剥离垫咬合部分N2。
如上所述，剥离垫64布置在辊咬合部分N1下游侧附近。因此，在包含辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的咬合部分N中，避免出现咬合压力降低的谷区域。因此，在从辊咬合部分N1中咬合压力最高的位置(见图4)到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，可将咬合压力设定得连续单调地降低。
与根据第一示例性实施例的定影装置60相似，当定影带610被张紧在包含定影辊611的多个辊上的定影带组件61用作加热部件时，即使如稍后所述的图像形成装置进行高速处理的情况下，也可总是在定影装置60中保持预定的定影温度。另外，可防止所谓的“温度下降现象”的出现，即在开始进行高速定影操作时定影温度下降的现象。
然而，在使用所述定影带组件61的定影装置60中，调色剂像被承载在纸张P的表面上。因此，当定影带610的热量使得调色剂像熔化时，在纸张P与定影带610之间会产生粘着力。因此，必须提供用于将纸张P从定影带610的表面上剥离下来的机构。特别是，在图像形成装置进行高速处理时，在定影装置60中产生剥离故障从而导致纸张被卡住(卡纸)，会增加由于卡纸的影响而导致损坏的随后的纸张数量。因此，必须稳定地将高速通过咬合部分N的记录纸从定影带610上剥离下来。
此时，当传统分离爪用作将纸张P从定影带610的表面上剥离下来的机构时，为了稳定地将纸张P从定影带610上剥离下来，分离爪必须被设置成与定影带610相接触。因此，由于定影带610的表面易被分离爪损坏，从而导致以下问题。即，当在定影带610的表面上形成磨损痕时，可在定影图像上产生与磨损痕相对应的定影污点，从而降低图像质量。另外，残余调色剂会逐渐沉积在磨损痕上，从而导致定影图像上的污染。而且，当定影带610的表面磨损继续出现时，薄层的定影带610可能最终破裂，从而损坏定影装置60的功能。因此，为了执行使用定影带610的定影带组件61中的纸张分离，如上所述的使用曲率分离的剥离机构是最合适的。
因此，在根据第一示例性实施例的定影带组件61中，用于突然改变定影带610前进方向的部件，即，剥离垫64布置在咬合部分N的下游侧。
然而，当通过布置剥离垫64而使得剥离垫咬合部分N2紧接辊咬合部分N1时，在辊咬合部分N1与在剥离垫咬合部分N2内设置剥离垫64的区域之间的边界区域N2S(见图3)中，不存在用于直接将定影带610挤压于定影辊611件或加压辊62上的部件。因此，在该边界区域N2S中，定影带仅通过定影带的张力与加压辊62紧密接触，因此仅通过定影带610的张力形成了边界区域N2S中的咬合压力。因此，当剥离垫64被布置在距辊咬合部分N1下游端部分NIE(参照图3)预定距离或更大距离处时，边界区域N2S中的咬合压力在辊咬合部分N1的咬合压力与布置有剥离垫64的区域的咬合压力之间降低，从而产生咬合压力的降低(咬合压力的谷值)。也就是说，在剥离垫咬合部分N2的上游区域中形成了咬合压力较低的区域。
图4是示意性地示出当剥离垫64布置在距辊咬合部分N1下游端部分NIE预定距离或更大距离处时，在咬合部分N(辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2)中咬合压力分布的视图。如图4中所示，在这种情况下，在辊咬合部分N1与剥离垫咬合部分N2的边界区域N2S中形成了咬合压力降低的谷区域。
在根据第一示例性实施例的定影装置60执行的定影处理中，承载调色剂像的纸张P在辊咬合部分N1中被加热和加压，因此调色剂熔化并粘接。此时，已在辊咬合部分N1中被加热的纸张P或调色剂中，纸张P中的水分被气化以产生水蒸气，或者调色剂中的空气受热膨胀。然而，由于高咬合压力作用在辊咬合部分N1中，因此在定影带610和加压辊62之间不会产生水蒸气或来自于或膨胀空气的气隙(或气泡)。
然而，当在辊咬合部分N1与剥离垫咬合部分N2的边界区域N2S中形成具有低咬合压力的区域时，可在边界区域N2S中不受抑制地产生在辊咬合部分N1中被抑制的气泡。当在产生气泡的状态下纸张P进入布置有剥离垫64的具有高咬合压力的区域时，高咬合压力导致在边界区域N2S中产生的气泡移动在纸张P的表面上。然而，由于纸张P上的调色剂像刚刚通过辊咬合部分N1之后，熔化的调色剂还未完全固化，因此气泡的移动会扰乱调色剂像，因此，会出现这样的问题：即，在定影图像上出现诸如污点等缺陷。
因此，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，剥离垫64布置在辊咬合部分N1下游侧附近。这样，通过布置剥离垫64，可使得辊咬合部分N1与在剥离垫咬合部分N2内布置有剥离垫64的区域之间的边界区域N2S的宽度尽可能地小。因此，使得仅通过定影带610的张力将定影带610挤压于加压辊62上的区域更窄。因此，如图5中所示(图5为示意性地示出当剥离垫64被布置在辊咬合部分N1下游侧附近时的咬合压力分布)，可抑制在边界区域N2S中咬合压力降低的谷区域的出现。也就是说，咬合压力可被设定得在从咬合部分N的辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中连续单调地降低。
因此，通过将咬合压力设定得在从咬合部分N的辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中连续单调地降低，辊咬合部分N1中由高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免气泡移动现象的出现。因此，处于仍未完全固化状态下的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免出现诸如定影图像中的污点等图像缺陷。
接下来，将描述设置在辊咬合部分N1下游侧附近的剥离垫64的形状。
如图3中所示，剥离垫64包括：面对定影辊611的内侧面64a；外侧面64b，其用于突然改变通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向；以及挤压面64c，其用于将定影带610挤压在加压辊62上。
剥离垫64的内侧面64a被形成为与定影辊611的圆周表面相对应的曲面，以便将剥离垫64设置成靠近定影辊611。也就是说，为了将图3中所示的边界区域N2S设定得尽可能窄，剥离垫64必须布置在辊咬合部分N1下游侧附近，以便在由定影辊611和加压辊62所限定的楔形区域Q(见图3)中挤压加压辊62的表面。因此，内侧面64a被形成为与定影辊611的圆周表面相对应的曲面，以使得内侧面64a的上游侧端部(即，挤压面64c的上游侧端部)64p可被布置在辊咬合部分N1的下游端N1E附近，即，在楔形区域Q中靠近定影辊611位置处。另一方面，在根据第一示例性实施例的剥离垫64中，内侧面64a被形成为具有33mm的曲率半径的环形圆周表面。
为了将边界区域N2S设定得尽可能地窄，内侧面64a的上游侧端部64p(即，挤压面64c的上游侧端部)可被设置得与定影辊611的表面相接触。
在外侧面64b的下游端(其中定影带610与加压辊62间隔的点)64q处，加压辊62的切线与外侧面64b的切线之间形成的角度θ被设定为40度或40度以上，这样使得剥离垫64的外侧面64b稳定地将纸张P从定影带610上剥离下来。外侧面64b被形成为朝向外侧(相对于定影带610)弯曲的曲面，以使得定影带610在从加压辊62上被剥离下来之后朝向张紧辊615和定影辊611平滑地前进。
剥离垫64的挤压面64c被形成为与加压辊62的圆周表面相对应的凹状曲面，以便于均匀地将定影带610挤压于加压辊62上，但是当挤压面64c的宽度较小时，可将挤压面形成为平面的。
另外，如上所述，挤压面64c的上游侧端部64p被布置在靠近定影辊611的位置处，或上游侧端部64p布置在与定影辊611相接触的位置处，以使得辊咬合部分N1与布置有剥离垫64的区域之间的边界区域N2S的宽度变窄。
另一方面，由于外侧面64b和挤压面64c与定影带610摩擦接触，所以在外侧面64b和挤压面64c的表面上可以涂敷特氟纶(Teflon)(注册商标)。
图6是示出当承载未定影图像的纸张P被供给到定影装置60同时改变剥离垫64与定影辊611的距离(挤压面64c的上游侧端部64p与定影辊611之间的距离)时，对出现在定影图像上的图像缺陷(诸如由于气泡的出现而导致在定影图像上出现的图像污点)进行观察的观察结果的视图。
如图6中所示，当剥离垫64与定影辊611之间的距离为1.0mm或更大时，观察到图像缺陷的出现。也就是说，本发明者认为，由于当剥离垫64与定影辊611之间的距离为1.0mm或更大时，从辊咬合部分N1中被加热的纸张P或调色剂中产生的蒸气或受热膨胀空气在没有完全被抑制的情况下会出现在具有低咬合压力的边界区域N2S中，并且当剥离垫咬合部分N2中的咬合压力再次增加时所述气泡移动，从而造成图像缺陷。因此，从图6中所示的结果中看出，必须将剥离垫64距定影辊611的距离设定为0.7mm或更小。另外，在第一示例性实施例中，剥离垫64设置在距定影辊611为0.5mm的位置处。
图7是示出当承载未定影图像的纸张P被供给到定影装置60同时改变剥离垫64的挤压面64c通过定影带610而挤压加压辊62的挤压力(N/cm2)时，对出现在定影图像上的图像缺陷(诸如由于气泡的出现而导致在定影图像上出现的图像污点)进行观察的观察结果的视图。
如图7中所示，当剥离垫64的挤压力平均为5N/cm2或更低时，观察到图像缺陷的出现。也就是说，本发明者认为，由于当剥离垫64的挤压力平均为5N/cm2或更低时，蒸气或受热膨胀空气在没有完全被抑制的情况下会在包含具有低咬合压力的边界区域N2S的剥离垫咬合部分N2中发生移动，从而造成图像缺陷。因此，从图7中所示的结果中看出，从剥离垫64的挤压面64c中作用的挤压力必须被设定成平均为7N/cm2或更高。根据第一示例性实施例的剥离垫64通过定影带610以10kgf的挤压力挤压加压辊62上，并且挤压面64c的宽度为2mm。
这样，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，包括辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的咬合部分N被形成在定影带组件61与加压辊62相互紧密接触的区域中。用于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64被布置在辊咬合部分N1下游侧附近，并且以大于或等于预定值的挤压力挤压加压辊62。因此，在咬合部分N中，避免出现具有低咬合压力的谷区域，这样，可以在从咬合部分N的辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中将咬合压力设定得连续单调地降低。
因此，通过将咬合压力设定得连续单调地降低，辊咬合部分N1中由高咬合压力抑制的水蒸气或将受热膨胀的空气在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免蒸气或受热膨胀的空气作为气泡在咬合部分中移动的现象的出现。因此，处于仍未完全固化状态中的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免出现诸如定影图像中的污点等图像缺陷。
另外，由于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有圆弧形截面，所以使得通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向急剧改变。因此，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在其离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，从而可稳定地执行对纸张P的曲率分离。
接下来，将描述根据第一示例性实施例的定影装置60的定影操作。
在图像形成装置的二次转印单元20(见图1)中未定影调色剂像被转印到其上的纸张P通过传送带55和定影入口导向器56朝向定影装置60的咬合部分N(图2中箭头F的方向)传送。通过咬合部分N的纸张P表面上的未定影调色剂像主要通过在辊咬合部分N1中作用的压力和热量而定影在纸张P上。
此时，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，作用在咬合部分N上的热量主要从定影带610中供给。定影带610使用通过定影辊611从布置在定影辊611中的卤素加热器616a供给的热量、通过张紧辊612从布置在张紧辊612中的卤素加热器616b供给的热量、以及通过张紧辊613从布置在张紧辊613中的卤素加热器616c供给的热量进行加热处理。因此，甚至在来自于定影辊611的热能不足的情况下，也可适当并迅速地从张紧辊612和张紧辊613供给热能。因此，在咬合部分N中，甚至在处理速度为300mm/s的高速时也可确保充足的热量。
也就是说，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，用作直接加热部件的定影带610可被形成得具有极低的热容量。另外，定影带610在广卷绕区域(或大卷绕角度)上与用作热供给部件的定影辊611、张紧辊612以及张紧辊613相接触。因此，对于定影带610的一圈转动的短期间来说，可从定影辊611、张紧辊612和张紧辊613中供给充足的热量。因此，可使得定影带610短时间恢复到必需的定影温度。因此，甚至在定影装置60的处理速度增加时，在咬合部分N中也可总是保持预定定影温度。
因此，在根据第一示例性实施例的定影装置60中，甚至在连续供给纸张时，定影温度也可基本保持恒定。而且，可以抑制在高速定影操作开始时出现定影温度下降现象。尤其是，当对于具有大热容量的厚纸执行定影操作时，也可保持定影温度并抑制温度下降的发生。另外，当必须根据纸张种类在中途改变定影温度(包括定影温度的上升和降低)时，可以通过调节卤素加热器616a、卤素加热器616b和卤素加热器616c的输出，从而容易且快速地改变为所期望的温度。由于定影带610的热容量较低，因此这是可行的。
在根据第一示例性实施例的定影装置60中，定影辊611是铝制成的硬辊，加压辊62是涂覆有弹性层622的软辊。因此，在辊咬合部分N1中，由于定影辊611几乎不变形，而仅是加压辊62的表面变形，所以，形成沿定影带610的前进方向具有宽度的咬合区域。因此，在辊咬合部分N1中，在定影辊611上卷绕着定影带610的部分几乎不变形。因此，定影带610可通过辊咬合部分N1同时使得定影带610的前进速度保持恒定。这样，由于可以抑制定影带610在辊咬合部分N1中发生起皱或变形，所以可以稳定地提供具有高质量的定影图像。
随后，纸张P通过辊咬合部分N1之后被传送到剥离垫咬合部分N2。在剥离垫咬合部分N2中，使得剥离垫64挤压在加压辊62上，以将定影带610挤压得与加压辊62紧密接触。因此，如图3中所示，辊咬合部分N1具有根据定影辊611的曲率向下凸出的弯曲形状，而剥离垫咬合部分N2具有根据加压辊62的曲率向上凸出的弯曲形状。
因此，在辊咬合部分N1中处于定影辊611的曲率之下被加热并加压的纸张P在剥离垫咬合部分N2处，利用与加压辊62的曲率相反方向的曲率而改变纸张P的前进方向。此时，纸张P上的调色剂像与定影带610的表面之间产生微小滑动。这样，使得调色剂像与定影带610之间的附着力变小，从而可容易地将纸张P从定影带610上剥离下来。因此，剥离垫咬合部分N2位于用以确保在最终剥离步骤进行剥离的准备步骤处。
另外，在剥离垫咬合部分N2的出口处，由于定影带610在卷绕于剥离垫64的状态下被传送，所以定影带610的前进方向突然改变。换句话说，由于定影带610沿剥离垫64的外侧面64b移动，所以定影带610的弯曲较大。因此，在剥离垫咬合部分N2中，与定影带610之间的附着力预先被减弱的纸张P通过其本身具有的硬度而从定影带610上稳定地得到剥离。
这样，纸张P从剥离垫咬合部分N2中离开时通过曲率而稳定地从定影带610上被剥离。
之后，从定影带610上被剥离的纸张P通过排纸导向器65和排纸辊66从装置中排出，从而完成定影处理。
如上所述，由于根据第一示例性实施例的定影装置60使用定影带组件61，在该定影带组件61中，作为加热部件的定影带610被张紧在包含定影辊611的多个辊上，所以，甚至当图像形成装置进行高速处理时，定影装置60也可总是保持预定定影温度。另外，在开始进行高速定影操作时，还可以抑制定影温度下降的温度下降现象的发生。因此，可以短时间提供大量高质量定影图像。
另外，咬合部分N包括辊咬合部分N1和紧接辊咬合部分N1的剥离垫咬合部分N2。剥离垫64被布置于辊咬合部分N1的下游侧附近，并且以大于或等于预定值的挤压力挤压加压辊62。因此，在咬合部分N中可避免出现咬合压力降低的谷区域，从而在从辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，咬合压力可被设定得连续单调地降低。
这样，通过将咬合压力设定得连续单调地降低，辊咬合部分N1中由高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气可以在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免蒸气或受热膨胀的空气作为气泡在咬合部分中移动的现象的出现。因此，处于仍未完全固化状态下的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免出现诸如定影图像中的图像污点等图像缺陷。
另外，由于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有圆弧形截面，所以使得通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向急剧改变。因此，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，从而可稳定地执行对纸张P的曲率分离。
第二示例性实施例
在第一示例性实施例中，已描述了这样一种结构：即，安装在图像形成装置的定影装置60中，加压辊62用作设置得与定影带组件61紧密接触的加压部件。在第二示例性实施例中，将描述这样一种结构：即，其中加压带700被张紧在多个辊上的加压带组件70用作加压部件。这里，与第一示例性实施例相同的部件用相同的附图标记表示，并且将省略其详细描述。
图8是示出根据第二示例性实施例的定影装置90的结构的侧截面图。除设置加压带组件70作为加压部件代替加压辊62以外，根据第二示例性实施例的定影装置90的结构与根据第一示例性的实施例的定影装置90的结构相似。
根据第二示例性实施例的加压带组件70包括：加压带700，其由加压辊701、入口辊702和张紧辊703三个辊张紧；以及压力垫704，其用作挤压部件，并设置成通过加压带700和定影带610而偏压于定影辊611上。加压带组件70被设置得挤压于定影带组件61上，并且当定影带组件61的定影辊611沿箭头C方向转动时，加压带700随着定影辊611的转动而沿箭头G方向转动。加压带700的前进速度为300mm/s，这等于定影带610的表面速度。
在加压带组件70与定影带组件61紧密接触的咬合部分N中，形成带咬合部分N3，在该带咬合部分N3中，加压带700与定影带610的外圆周表面紧密接触。
在根据第二示例性实施例的定影装置90中，压力垫704被布置在加压带700内侧，以便于通过加压带700而向定影辊611侧偏压，从而将加压带700挤压于定影辊611的卷绕区域中。在带咬合部分N3的最下游部分处，用作偏压部件的压缩螺旋弹簧(未示出)通过加压带700和定影带610朝向定影辊611的中心轴偏压加压辊701，从而在定影辊611与定影带610之间的接触部分中产生局部高压。
因此，由于可将带咬合部分N3形成得较宽，因此，可以实现对纸张P上的调色剂像更稳定的定影性能。由于使用来自于加压辊701的局部高压可向熔化的调色剂像有效地施加压力，因此可以获得高的定影性能，并且可使得调色剂像表面更平滑，从而赋予彩色图像良好的图像光泽。
这里，布置在加压带组件70中的加压带700包括基底层，所述基底层由诸如聚酰亚胺、聚酰胺或聚酰胺酰亚胺等具有优良耐热树脂制成。另外，基底层的厚度在50～125μm的范围内。加压带700可为这样一种结构：即，使得基底层与定影辊611相对的一个表面或两个表面被涂覆分离层。在这种情况下，可以将形成为5～20μm厚度的诸如PFA等含氟树脂作为分离层。而且如果必要的话，加压带700也可具有在基底层和分离层之间形成有弹性层的层压结构。在这种情况下，可以将厚度为100～200μm的硅橡胶用作弹性层。在根据第二示例性实施例的定影装置90中，加压带700仅包括由聚酰亚胺膜制成的基底层，所述基底层具有75μm的厚度、350mm的宽度以及240mm的圆周长度。
张紧加压带700的三个辊包括：涂覆有用作弹性层的硅橡胶的钢芯的加压辊701；由不锈钢制成的入口辊702；以及由不锈钢制成的张紧辊703。各个辊的外径为：加压辊701为25mm；入口辊702为22mm；以及张紧辊703为20mm。各个辊的长度为360mm。卤素加热器705作为热源被布置在入口辊702中。加压带700的表面温度通过未示出的温度传感器和控制单元40(参照图1)被控制为120℃，并且对加压带700进行预热。
用作偏压部件的压缩螺旋弹簧(未示出)通过加压带700和定影带610朝向定影辊611的中心轴偏压加压辊701，从而在定影辊611与定影带610之间的接触部分中产生局部高压。在这种情况下，为了在低载荷下有效地向定影辊611和定影带610施加局部高压，使得加压辊701具有比定影辊611小的直径。
在加压辊701、入口辊702和张紧辊703中的任意一个中可设置带边缘位置检测机构和轴向变位机构，该带边缘位置检测机构用于检测加压带700的带边缘位置，该轴向变位机构用于根据带边缘位置检测机构的检测结果而使加压带700在轴向的接触位置变位，从而控制加压带700的蛇行(带蛇行)。
用作挤压部件的压力垫704保持在由金属制成的支架(未示出)上，并包括：用于确保宽带咬合部分N3的弹性部件，以及设在弹性部件的表面上以与加压带700的内圆周表面相接触的低摩擦层。在其上具有低摩擦层的弹性部件上，与定影辊611相对的表面被形成为与定影辊611的外圆周表面相对应的凹状形状，并且被设置成挤压在定影辊611上，从而形成带咬合部分N3的入口侧区域，该带咬合部分N3是在定影辊611的卷绕区域中形成的。
具有优良耐热性的诸如硅橡胶和氟橡胶等弹性材料可用作压力垫704的弹性部件。形成在弹性部件上的低摩擦层用于减小加压带700的内圆周表面与压力垫704之间的滑动阻力，并且最好由具有小摩擦系数和抗磨损性的材料制成。具体地，可使用浸透了特氟纶(注册商标)的玻璃纤维片、含氟树脂片或含氟树脂膜。
在根据第二示例性实施例的定影装置90中，剥离垫64设置在带咬合部分N3的下游侧附近。剥离垫64以大于或等于预定值的挤压力将定影带610挤压在加压辊701的表面上。因此，紧接带咬合部分N3形成剥离垫咬合部分N2，在剥离垫咬合部分N2中，定影带610被卷绕在加压辊701的表面上。
另外，剥离垫64形成的剥离垫咬合部分N2可以避免在咬合部分N中出现咬合压力降低的谷区域，因此在从带咬合部分N3中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，咬合压力可被设定得连续单调地降低。因此，通过将咬合压力设定得连续单调地降低，带咬合部分N3中由高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免蒸气或受热膨胀的空气作为气泡在咬合部分中移动的现象的出现。因此，处于仍未完全固化状态中的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免出现诸如定影图像中的图像污点等图像缺陷。
另外，由于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有圆弧形截面，所以使得通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向急剧改变。因此，通过带咬合部分N3和剥离垫咬合部分N2的纸张P在离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，从而稳定地执行对纸张P的曲率分离。
第三示例性实施例
下面将参照附图详细描述根据第三示例性实施例的图像形成装置。由于除剥离垫的结构以外，根据第三示例性实施例的图像形成装置具有与图1和2中所示的图像形成装置基本相同的结构，因此相同的部件用相同的附图标记表示，并且将省略其详细描述。
现在，将描述根据第三示例性实施例的剥离垫的结构。图9是示出其中定影带组件61与加压辊62紧密接触的咬合部分附近的示意性截面图。如图9中所示，在定影带组件61与加压辊62紧密接触的咬合部分中，通过将加压辊62设置得与定影带610的外表面紧密接触，在定影带610被卷绕于定影辊611上的区域中形成辊咬合部分(定影辊611与加压辊62之间的接触部分)N1。
这里，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，作为形成辊咬合部分N1的一个辊的定影辊611是通过对铝芯杆(芯辊)的表面涂敷耐热树脂(含氟树脂)制成的硬辊，并且定影辊611未涂敷有弹性层。作为形成辊咬合部分N1的另一个辊的加压辊62是涂覆弹性层622的软辊。
根据定影辊611与加压辊62的这种结构，在根据第三示例性实施例的辊咬合部分N1中，通过使得加压辊62的弹性层622变形而形成辊咬合部分N1，并且加压辊62用作咬合形成加压辊。换句话说，在辊咬合部分N1中，定影辊611几乎不凹进，而只有加压辊62的表面凹进(加压辊62的凹进量＞定影辊611的凹进量)，从而沿定影带6 10的前进方向形成具有预定宽度的咬合区域。
在根据第三示例性实施例的定影装置60中，在定影辊611位于辊咬合部分N1中卷绕着定影带610的那侧几乎不变形，从而保持定影辊611的圆柱形形状。因此，定影带610沿定影辊611的圆周表面转动，并在通过辊咬合部分N1的同时保持前进速度恒定，这是由于定影辊611有转动半径未改变的缘故。因此，甚至当定影带610通过辊咬合部分N1时，定影带610也难以起皱或扭曲。因此，当纸张P通过辊咬合部分N1时，在定影图像中抑制了由于定影带610的起皱或扭曲而导致的调色剂像的扰乱，因此可稳定地提供良好的定影图像。另外，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，辊咬合部分N1被设定为沿定影带610的前进方向具有15mm的宽度。
此外，剥离垫64被设置在辊咬合部分N1下游侧附近，并且剥离垫64通过接触板67将定影带610挤压在加压辊62的表面上。这样，紧接辊咬合部分N1形成定影带610被卷绕在加压辊62表面上的剥离垫咬合部分(第二咬合部分)N2。
如图3中所示，形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64被如此形成：即，使其截面具有圆弧形状，并且沿定影辊611的轴向设置在辊咬合部分N1下游侧附近。而且，在定影带610通过剥离垫咬合部分N2之后沿剥离垫64的侧表面转动。因此，剥离垫64使得定影带610的前进方向突然改变以便于朝向张紧辊615的方向弯曲。因此，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在离开剥离垫咬合部分N2的瞬间不能跟随定影带610的前进方向的变化，而通过其自身所谓的“硬度”从定影带610上被剥离下来。这样，在剥离垫咬合部分N2的出口处，稳定地执行对纸张P的曲率分离。另外，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，剥离垫咬合部分N2被设定为沿定影带610的前进方向具有2.5mm的宽度。
下面，将详细描述由剥离垫64和接触板67形成的剥离垫咬合部分N2。
如上所述，剥离垫64和接触板67被设置在辊咬合部分N1下游侧附近。因此，在由辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2构成的咬合部分N中，在从咬合压力具有峰值的位置(见图7)到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中避免产生咬合压力低于预定值的谷区域，从而咬合压力可连续单调地降低。因此，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，可实现稳定的纸张分离并且可提供没有诸如污点等图像缺陷的高质量定影图像。在下文中，将描述这样的情况：即，通过设置在辊咬合部分N1下游侧附近的剥离垫64和接触板67，抑制出现咬合压力降低到预定值以下的谷区域，以使咬合压力可在咬合部分N内连续单调地降低。
首先，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，将定影带组件61用作加热部件，在该定影带组件61中，定影带610由包含定影辊611的多个辊进行张紧。使用这种定影带组件61的结构具有极好的优点：即，甚至在实现图像形成装置的高速化的情况下，也一直能保持定影装置60的预定定影温度，并且在开始进行高速定影操作时可以抑制“温度下降现象”的发生。
然而，甚至在使用这种定影带组件61的定影装置60中，由于调色剂像被承载在纸张P的表面上，所以调色剂像起到粘合剂的作用，从而会在纸张P与定影带610之间产生附着力。因此，与传统定影装置相似，需要提供将纸张从定影带610上剥离下来的机构。具体地，在实现图像形成装置的高速化的情况下，当在定影装置60中发生分离故障从而导致卡纸时，会增加由于卡纸导致而导致随后受损坏的纸张数量。因此，需要稳定且确实地将高速通过咬合部分N的纸张P从定影带610上剥离下来。
此时，当使用分离爪作为将记录纸从定影带610的表面上剥离下来的机构时，必须将分离爪设置成与定影带相接触以便于稳定地将记录纸从定影带610上分离下来。因此，在使用分离爪的情况下，定影带610的表面可容易地被分离爪磨损，因此发生以下问题的可能性较高。换句话说，在定影带610的表面上会产生磨损痕，并且在定影图像上产生与定影带表面上的磨损痕相对应的定影污点，从而降低图像质量。另外，残留在磨损痕上的调色剂可逐渐沉积，从而会在定影图像上产生污染。而且，当定影带表面的磨损继续出现时，薄层的定影带可能最终破裂，从而损坏定影装置的功能。因此，为了在使用定影带610的定影带组件61中执行纸张分离，如上所述，使用曲率分离的分离机构是最合适的，所述分离机构不需要诸如分离爪等接触部件。
因此，在根据第三示例性实施例的定影带组件61中，用于突然改变定影带610的前进方向的部件，即，剥离垫64被设置在咬合部分N的下游侧处。
这里，图10是示出在只有剥离垫被设置成距辊咬合部分N1预定距离时剥离垫64的周围区域的视图。如图10所示，即使是只有剥离垫64被设置成距辊咬合部分N1预定距离的情况下，如上所述，也在辊咬合部分N1的下游侧紧接辊咬合部分N1形成剥离垫咬合部分N2。然而，在这种情况下，在剥离垫咬合部分N2中，在辊咬合部分N1与设置有剥离垫64的区域(剥离垫64与加压辊62之间的接触部分)N2T之间形成边界区域(中间区域)N2S，在该边界区域N2S中，不存在用于直接将定影带610挤压在定影辊611和加压辊62中任意一个上的部件。因此，在边界区域N2S中，定影带610仅通过定影带610的张力与加压辊62紧密接触，并且边界区域N2S中的咬合压力仅由定影带610的张力形成。因此，当剥离垫64被设置得距咬合部分N1的下游端NIE(见图9)间隔至少预定距离时，边界区域N2S的咬合压力变为辊咬合部分N1的咬合压力与设置有剥离垫64的区域N2T中的咬合压力之间的谷值，因此产生了咬合压力的降低(咬合压力的谷值)。换句话说，在剥离垫咬合部分N2内的上游区域(与辊咬合部分N1的边界区域N2S)中形成了具有低于下述预定咬合压力Pn1的咬合压力Pn的区域。
这里，图11是示意性地示出当剥离垫64被设置成距辊咬合部分N1的下游端至少预定距离时咬合部分N(辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2)的咬合压力分布的视图。如图11中所示，在这种情况下，在剥离垫咬合部分N2内于辊咬合部分N1侧的边界区域N2S中形成了具有低于预定咬合压力Pn1的咬合压力Pn的谷区域。
在使用根据第三示例性实施例的定影装置60的定影处理中，承载调色剂像的纸张P在辊咬合部分N1中被加热加压，使得调色剂熔化并粘接。此时，在辊咬合部分N1中受热的纸张P或调色剂中，纸张P中的水分可气化为水蒸气或者调色剂中的空气可受热膨胀。然而，由于高咬合压力作用在辊咬合部分N1中，因此在定影带610和加压辊62之间不会产生水蒸气或膨胀空气导致的气隙(气泡)。
然而，当在剥离垫咬合部分N2内于辊咬合部分N1侧的边界区域N2S中咬合压力Pn低于预定咬合压力Pn1时，气泡在辊咬合部分N1中受到抑制，但却会在边界区域N2S中出现气泡。另外，在产生气泡的状态下，当纸张P进入设置有剥离垫64且具有高咬合压力的区域N2T时，在边界区域N2S中出现的气泡由于高咬合压力而在纸张P的表面上移动。因此，由于在刚刚通过辊咬合部分N1之后熔化的调色剂还未完全固化的状态下气泡是浮动的，因此纸张P上的调色剂像可能会容易地被扰乱。因此，易于在定影图像中产生诸如污点等图像缺陷，从而导致图像质量的降低。
因此，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，剥离垫64布置在辊咬合部分N1的下游侧附近，并且在剥离垫咬合部分N2内于辊咬合部分N1侧的边界区域N2S中，布置有作为用于将定影带610挤压于加压辊62的部件的接触板67。
图12是示出当剥离垫64被布置在辊咬合部分N1下游侧附近并且布置有接触板67时剥离垫64的周围区域的视图。如图12中所示，通过设置剥离垫64和接触板67，可将剥离垫咬合部分N2内的辊咬合部分N1与设置有剥离垫64的区域N2T之间的宽度设定为非常小。同时，在边界区域N2S中，可通过接触板67将定影带610直接挤压于加压辊62上。因此，其中仅通过定影带610的张力使得定影带610与加压辊62紧密接触的区域可明显变窄。
因此，如图13中所示(示意性地示出当剥离垫64被布置在辊咬合部分N1下游侧附近且布置有接触板67时的咬合压力分布的视图)，可以抑制在边界区域N2S中产生具有低于预定咬合压力Pn1的咬合压力Pn的谷区域。换句话说，可将边界区域N2S的咬合压力Pn设定得高于预定咬合压力Pn1。另外，可以将咬合压力这样设定：即，所述咬合压力在从咬合部分N的咬合部分N1内咬合压力变为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中连续单调地降低。
由于边界区域N2S的咬合压力Pn被设定得高于预定咬合压力Pn1，因此可以抑制在边界区域N2S中出现气泡。此外，通过将咬合压力这样设定：即，在从咬合部分N的咬合部分N1内咬合压力变为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中连续单调地降低，可以使得辊咬合部分N1中受到高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气可在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中逐渐释放。这样，由于可以抑制如上所述的气泡浮动，所以未定影的调色剂像几乎不受扰乱，从而可以抑制定影图像中产生诸如污点等图像缺陷。
这里，为了避免在边界区域N2S中出现气泡，边界区域N2S中的压力(咬合压力)Pn需满足以下表达式。
Pn≥Po×(Tn/To-1) (1)
也就是说，预定咬合压力Pn的值Pn1被表示为：
Pn1＝Po×(Tn/To-1)。
这里，Tn表示定影带610的绝对温度；To表示充分远离定影辊611的位置处的空气的绝对温度(或环境温度)；以及Po表示大气压力。
如下推导等式(1)。首先，理想气体状态的等式由以下等式(2)表示：
PV＝nRT (2)
这里，P表示压力、V表示体积、n表示摩尔数、R表示气体常数以及T表示绝对温度。因此，推导出以下等式(3)和(4)。
(Po+Pn)×Vn＝nRTn (3)
PoVo＝nRTo (4)
这里：Vn表示边界区域N2S中的气泡的体积、Vo表示大气压力下气泡的体积。为了抑制边界区域N2S中气泡的产生，必须满足条件Vn≤Vo。因此，从等式(3)和等式(4)中推导出以下等式(5)。
Tn/(Po+Pn)≤To/Po (5)
通过对等式(5)变形以推导出等式(1)。
另外，接触板67使得定影带610与加压辊62紧密接触以实现满足等式(1)的咬合压力Pn。
接下来，将描述设置在辊咬合部分N1下游侧附近的剥离垫64的形状。
如图12中所示，剥离垫64形成有：内侧面64a，其面对定影辊611；外侧面64b，其用于突然改变通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向；以及挤压面64c，其用于通过接触板67将定影带610挤压在加压辊62上。
剥离垫64的内侧面64a被形成为仿定影辊611的圆周表面的曲面，以便使得剥离垫64与定影辊611紧密接触(例如，剥离垫64与定影辊611之间的间隙为0.5mm)。换句话说，为了将图12中所示的边界区域N2S设定得更窄，剥离垫64必须布置成这样：即，该剥离垫64位于辊咬合部分N1(见图9)下游侧附近，并在由定影辊611和加压辊62所限定的楔形区域Q中挤压加压辊62的表面。因此，内侧面64a被形成为仿定影辊611的圆周表面的曲面，以使得内侧面64a的上游侧端部(即，挤压面64c的上游侧端部)64p可被布置在辊咬合部分N1的下游端N1E附近，即在楔形区域Q中靠近于定影辊611位置处。另外，在根据第三示例性实施例的剥离垫64中，内侧面64a被形成为具有33mm的曲率半径的圆周表面。
另外，为了将内侧面64a的上游侧端部64p布置在接近于楔形区域Q中的定影辊611的位置处，内侧面64a与挤压面64c之间的角度θ1最好为20～50°。
剥离垫64的外侧面64b被如此设定：即，在外侧面64b的上游侧端部区域R(定影带610与加压辊62相隔开的区域)中，使得加压辊62的切线与外侧面64b的切线之间的角度θ2(见图12)至少为40°，以便于稳定地将纸张P从定影带610上剥离下来。另外，外侧面64b的形状被形成为朝向张紧辊615倾斜的平面形状，以使得定影带610与加压辊62相隔开之后朝向张紧辊615和定影辊611前进。在这种情况下，外侧面64b可形成为朝向外侧(定影带610侧)弯曲的曲面。
剥离垫64的挤压面64c被形成为平面形状，以便通过接触板67均匀地将定影带610挤压于加压辊62上。另外，挤压面64c可被形成为仿加压辊62的圆周表面的凹状曲面，以便实现挤压力的均匀性。
接下来，将描述接触板67。
如上所述，接触板67是由诸如SUS的金属薄板制成的板状部件(具有约0.1mm的厚度)，并且仿剥离垫64的外侧面64b和挤压面64c的形状形成，这如图12中所示的。另外，接触板67位于剥离垫64的外侧面64b的部分被固定在剥离垫64上，但是在剥离垫64的挤压面64c中，接触板67未被固定且上游侧端部67p被设为自由端。此外，接触板67的上游侧端部67p被形成得从剥离垫64的上游侧端部64p中突出。另外，在剥离垫64未朝向加压辊62挤压的状态下，在接触板67和剥离垫64的挤压面64c之间会产生间隙。换句话说，在将剥离垫64从定影装置60上剥离下来的情况下，使用挤压面64c的下游端区域64q作为支点，对接触板67位于挤压面64c侧的部分施加弹性力。
另外，通过将剥离垫64设置得挤压在加压辊62上，接触板67被挤压在加压辊62上。在这种情况下，由于接触板67是由金属薄板制成的板状部件，所以接触板67可容易地进入定影辊611与加压辊62所限定的窄楔形区域Q。另外，接触板67通过弹性力，使用挤压面64c的下游端区域64q作为支点，使得定影带610与加压辊62在包含剥离垫咬合部分N2在辊咬合部分N1侧的边界区域N2S的整个区域上紧密接触。因此，即使在边界区域N2S的楔形区域Q的纵深点，也可以形成满足表达式(1)的咬合压力Pn。
然而，在图12中所示的结构中，通过用于将接触板67的一个表面(位于剥离垫64的外侧面64b的部分)固定于剥离垫64上的所谓的“悬臂支撑”施加接触板67的弹性力，以使得定影带610与加压辊62紧密接触。另一方面，还可以使用这种所谓的“两端支撑”取代该结构：即，接触板67的上游侧端部67p与定影辊611紧密接触，并且上游侧端部67p接受来自定影辊611的挤压力。通过这种结构，在边界区域N2S中，接触板67的上游侧由定影辊611挤压并且接触板67的下游侧由剥离垫64挤压，从而可更稳定地形成边界区域N2S中的咬合压力。
图14是示出用于通过使得接触板67的上游侧端部67p与定影辊611紧密接触而实现接触板的“两端支撑”的结构图。如图14中所示，在这种情况下，接触板67的上游侧端部67p被形成为楔形形状以填充楔形区域Q的最深部分。通过将接触板67的上游侧端部67p形成为楔形形状，来自于定影辊611的挤压力变得稳定，并且尽管上游侧端部67p与定影辊611相摩擦，但是在上游侧端部67p和定影辊611的表面难以产生磨损。因此，可长时间保持接触板的功能。
另外，为了平稳地进行定影带610在剥离垫咬合部分N2中的转动，接触板67与定影带610相接触的表面最好由具有低摩擦系数且高耐磨性的材料制成的薄片覆盖，例如特氟纶(注册商标)等的薄片。
另外，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，接触板67和剥离垫64是独立制造的，并且接触板67由剥离垫64固定支撑。然而，接触板67和剥离垫64也可以一体形成。
这样，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，包含辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的咬合部分N被形成在定影带组件61与加压辊62紧密接触的区域中。剥离垫64被设置在辊咬合部分N1下游侧附近，并且在剥离垫咬合部分N2内于辊咬合部分N1侧的边界区域N2S中，设置作为将定影带610挤压于加压辊62上的部件的接触板67。这样，在咬合部分N中，抑制了咬合压力降低的谷区域的出现，从而可以在边界区域N2S中形成满足前述表达式(1)的咬合压力Pn。这样，在从咬合部分N内的辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，可以将咬合压力设定为连续单调地降低。
这样，通过在边界区域N2S中设定预定咬合压力Pn，可以抑制在边界区域N2S中产生气泡。另外，通过将咬合压力设定得连续单调地降低，可在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中逐渐释放由辊咬合部分N1中的高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气。这样，由于可以抑制从水蒸气或受热膨胀的空气变为气泡在咬合部分中浮动的这种现象，所以使得未完全固化的调色剂像不受扰乱，从而可以避免在定影图像中出现诸如图像污点等图像缺陷。
另外，由于构成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有基本为圆弧形截面，所以通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向急剧改变为弯曲的。因此，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在从剥离垫咬合部分N2中离开时从定影带610上被剥离下来，从而可以稳定地执行对纸张P的曲率分离。
这里，评价根据第三示例性实施例的定影装置60的剥离性能和图像质量(有无图像偏差)。在该评价测试中，定影装置60的处理速度为设定为350mm/s和440mm/s，并且针对每一种情况供给10000张纸张。作为纸张P，使用王子制纸(株)(Oji Paper Co.，Ltd.)制造的OK中等质量涂料纸。而且，作为形成在纸张P上的调色剂像，使用具有3mm前端空白宽和13g/m2的调色剂密度的β图像(betaimage)。由于这些评价条件对于纸张分离是严格的条件，因此采用通过使用这种具有小尺寸的纸张P以形成具有窄前端空白宽度的β图像的评价测试的评价条件。
另外，作为比较示例，使用具有未设置剥离垫64和接触板67的结构(即，咬合部分N仅由辊咬合部分N1构成的结构)的传统定影装置进行相似的评价测试。
在图15中示出了评价结果。如图15中所示，在第三示例性实施例的定影装置60中，在处理速度为350mm/s和440mm/s的两种情况下，进行良好的纸张分离处理，因此检测出没有发生卡纸。与之相反，在现有技术的定影装置中，在运行开始就出现了纸张P的分离故障，因此必须在供给1000张纸张时停止评价测试。特别是，检测出这样一种趋势：即，在440mm/s的处理速度的情况下分离故障发生频率高于在350mm/s的处理速度的情况下的分离故障发生频率。
另一方面，在根据第三示例性实施例的定影装置60和传统定影装置中的任意一个都未检测出图像偏差的出现。如上所述，这是由于在根据第三示例性实施例的定影装置60中，在边界区域N2S中通过将咬合压力Pn设定为预定咬合压力Pn1或更高，可以抑制边界区域N2S中气泡的出现的缘故。另外，这是由于这样的缘故：即，在从辊咬合部分N1的中心部分到剥离垫咬合部分N2的区域中咬合压力被设定得连续单调地降低。这样，可以在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中逐渐释放由辊咬合部分N1中的高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气。因此，本发明者认为，定影图像中诸如图像污点等图像缺陷的出现得到抑制。
另一方面，本发明认为，这是由于这样的缘故：即，在仅提供辊咬合部分N1的传统定影装置中，从辊咬合部分N1的中心部分到咬合出口的区域中未设置使得咬合压力连续单调地降低的结构。
下面，将描述根据第三示例性实施例的定影装置60的定影操作。
在图像形成装置的二次转印单元20(见图1)中，通过传送带55和定影入口导向器56朝向定影装置60的咬合部分N(见图2箭头F的方向)供给未定影调色剂像静电转印到其上的纸张P。通过咬合部分N的纸张P表面上的未定影调色剂像主要通过施加在辊咬合部分N1中的压力和热量而被定影在纸张P上。
此时，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，施加在咬合部分N中的热量主要由定影带610供给。定影带610构成得由以下热量而受到加热：即，通过定影辊611从布置在定影辊611中的卤素加热器616a供给的热量、通过张紧辊612从布置在张紧辊612中的卤素加热器616b供给的热量、以及通过张紧辊613从布置在张紧辊613中的卤素加热器616c供给的热量。因此，可适当并迅速地从张紧辊612和张紧辊613供应热能。因此，在咬合部分N中，甚至在处理速度为350mm/s的高速时也可确保充足的热量。
也就是说，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，用作直接加热部件的定影带610可以被形成得具有极小热容量。另外，定影带610被构成得在广卷绕区域(或大卷绕角度)上与热供给部件，即，定影辊611、张紧辊612和张紧辊613相接触。因此，对于定影带610的转动一圈的短期间来说，由于可从定影辊611、张紧辊612和张紧辊613中供给充足的热量，所以可以使得定影带610短时间恢复到必需的定影温度。因此，在咬合部分N中，尽管定影装置60在高速下操作，但是也可以总是保持预定定影温度。
因此，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，甚至在连续供给纸张情况下，也可将定影温度保持在基本均匀的数值下。而且，可以抑制高速定影操作的开始时出现定影温度下降现象。尤其是，当对具有大热容量的厚纸执行定影操作时，也可保持定影温度并抑制温度下降现象的发生。另外，当必须根据纸张种类而改变定影温度(包括定影温度的上升和降低的情况)时，由于定影带610的热容量较小，所以通过卤素加热器616a、卤素加热器616b和卤素加热器616c的输出调节，可以容易且快速地改变为所期望的温度。
另外，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，作为构成辊咬合部分N1的一个辊的定影辊611是通过对铝芯杆(芯辊)的表面涂敷耐热树脂(含氟树脂)制成的硬辊，并且定影辊611未涂敷弹性层。另外，作为形成辊咬合部分N1的另一个辊的加压辊62是软辊，并且加压辊62被涂覆弹性层622。
因此，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，可以实现这样的结构：即，在定影辊611上卷绕着定影带610的那侧几乎没有变形。这样，当定影带610通过辊咬合部分N1时前进速度可保持恒定，因此可以抑制定影带610在辊咬合部分N1中发生起皱或变形。这样，当纸张P通过辊咬合部分N1时，可以抑制定影带610的起皱或变形所导致的调色剂像扰乱的出现，从而可以稳定地提供具有高质量的定影图像。
之后，在纸张P通过辊咬合部分N1之后被供给到剥离垫咬合部分N2中。在剥离垫咬合部分N2中，剥离垫64通过接触板67而被挤压于加压辊62上，并且定影带610被挤压于加压辊62上。因此，如图3中所示，辊咬合部分N1具有根据定影辊611的曲率而向下凸出的弯曲形状。另一方面，剥离垫咬合部分N2具有根据加压辊62的曲率而向上凸出的弯曲形状。
因此，在辊咬合部分N1中处于定影辊611的曲率之下被加热并加压的纸张P在剥离垫咬合部分N2处，利用与加压辊62的曲率相反方向的曲率而改变纸张P的前进方向。此时，在纸张P上的调色剂像与定影带610的表面之间产生微小滑动。这样，使得调色剂像与定影带610之间的附着力减弱，因此纸张P的状态变成为这样一种状态：即，纸张P可以容易地从定影带610上被剥离下来。因此，剥离垫咬合部分N2位于用以确保在最终剥离步骤进行剥离的准备步骤处。
另外，在剥离垫咬合部分N2的出口处，由于定影带610在卷绕于其上固定有接触板67的剥离垫64的状态下被传送，所以在该位置处定影带610的前进方向迅速改变。换句话说，由于定影带610沿剥离垫64的外侧面64b移动，所以定影带610的曲率较大。因此，在剥离垫咬合部分N2中，与定影带610之间在附着力预先被减弱的纸张P通过其本身具有的硬度而从定影带610上确实地自行剥离。
因此，在纸张P从剥离垫咬合部分N2中离开时纸张P从定影带610上被剥离，这样可以稳定且确实地执行曲率分离。
接着，从定影带610上被剥离的纸张P通过排纸导向器65和排纸辊66被排出，从而完成定影处理。
如上所述，由于根据第三示例性实施例的定影装置60使用定影带组件61，在该定影带组件61中，作为加热部件的定影带610被张紧在包含定影辊611的多个辊上，因此，尽管图像形成装置在高速下操作，但是定影装置60也可以总是保持预定定影温度。另外，在开始进行高速定影操作时，还可以抑制定影温度下降的温度下降现象的发生。因此，可以短时间提供许多高质量定影图像。
另外，咬合部分N由辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2构成，剥离垫咬合部分N2在辊咬合部分N1下游侧紧接辊咬合部分N1。另外，构成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64被布置于辊咬合部分N1的下游侧附近，并且用于将定影带610挤压于加压辊62上的接触板67被设置在剥离垫咬合部分N2内于辊咬合部分N1侧的边界区域N2S中。这样，在边界区域N2S中通过将咬合压力Pn设定得满足等式(1)，可以抑制咬合压力降低的谷区域的出现，从而可以避免在边界区域N2S中出现气泡。
另外，在从辊咬合部分N1中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，咬合压力可被设定得连续单调地降低。
因此，在根据第三示例性实施例的定影装置60中，可以避免在边界区域N2S中出现气泡，并且通过将咬合压力设定得连续单调地降低，辊咬合部分N1中由高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免出现这样的现象：即，从蒸气或受热膨胀的空气中产生的气泡在咬合中浮动。因此，处于仍未完全固化状态下的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免在定影图像中出现诸如图像污点等图像缺陷。
另外，由于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有基本为圆弧形截面，所以使得通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向迅速改变为弯曲的。这样，通过辊咬合部分N1和剥离垫咬合部分N2的纸张P在离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，从而可稳定地执行对纸张P的曲率分离。
第四示例性实施例
在第一示例性实施例中，已描述了这样的结构：即，在安装于图像形成装置的定影装置60中，加压辊62用作设置得与的定影带组件61相接触的加压部件。在第四示例性实施例中，将描述这样的结构：即，其中加压带700被张紧在多个辊上的加压带组件70作为加压部件。这里，与第一实施例相似的部件用相同的附图标记表示，并且将省略其描述。
图16是示出根据第四示例性实施例的定影装置90的结构的侧截面图。除将加压带组件70设置为加压部件代替加压辊62以外，根据第四示例性实施例的定影装置90的结构与根据第一示例性实施例的定影装置60的结构相似。
根据第四示例性实施例的加压带组件70包括：加压带700，其由加压辊701、入口辊702和张紧辊703三个辊进行张紧；以及压力垫704，其用作挤压部件，并设置成通过加压带700和定影带610偏压在定影辊611上。加压带组件70被设置成挤压在定影带组件61上，并且当定影带组件61的定影辊611沿箭头C的方向转动时，加压带700随着定影辊611的转动而沿箭头G的方向转动。定影带700的前进速度为300mm/s，这等于定影辊611的表面速度。
在加压带组件70与定影带组件61紧密接触的咬合部分N中，形成加压带700与定影带610的外圆周表面紧密接触的带咬合部分N3。
在根据第四示例性实施例的定影装置90中，压力垫704被布置在加压带700内侧，以便于通过加压带700而向定影辊611侧偏压，从而将加压带700挤压于定影辊611的卷绕区域中。在带咬合部分N3的最下游部分处，用作偏压部件的压缩螺旋弹簧(未示出)通过加压带700和定影带610朝向定影辊611的中心轴偏压加压辊701，从而在定影辊611与定影带610之间的接触部分中产生局部高压。
因此，由于可将带咬合部分N3形成得较宽，这样，可以实现对纸张P上的调色剂像更稳定的定影性能。由于使用来自于加压辊701的局部高压力可向熔化调色剂像有效地施加压力，因此可以获得较高定影特性，并且可使得调色剂像表面更平滑，从而赋予彩色图像良好的图像光泽。
这里，布置在加压带组件70中的加压带700包括基底层，所述基底层由诸如聚酰亚胺、聚酰胺或聚酰胺酰亚胺等具有优良耐热树脂制成。基底层的厚度在50～125μm的范围内。加压带700可为这样一种结构：即，使得基底层与定影辊611相对的一个表面或两个表面被涂覆分离层。在这种情况下，可以将形成为5～20μm厚度的诸如PFA等含氟树脂作为分离层。而且如果必要的话，加压带700也可具有在基底层和分离层之间形成有弹性层的层压结构。在这种情况下，可以将厚度为100～200μm的硅橡胶用作弹性层。在根据本示例性实施例的定影装置90中，加压带700仅包括由聚酰亚胺膜制成的基底层，所述基底层具有75μm的厚度、350mm的宽度以及240mm的圆周长度。
张紧加压带700的三个辊包括：涂覆有用作弹性层的硅橡胶的钢芯的加压辊701；由不锈钢制成的入口辊702；以及由不锈钢制成的张紧辊703。此外，加压辊701的外径为25mm；入口辊702的外径为22mm；以及张紧辊703的外径为20mm。各个辊的长度为360mm。卤素加热器705作为热源被布置在入口辊702中。加压带700的表面温度通过未示出的温度传感器和控制单元40(参照图1)被控制为120℃，并且对加压带700进行预热。
用作偏压部件的压缩螺旋弹簧(未示出)通过加压带700和定影带610朝向定影辊611的中心轴偏压加压辊701，从而在定影辊611与定影带610之间的接触部分中产生局部高压。在这种情况下，为了在低载荷下有效地向定影辊611和定影带610施加局部高压，使得加压辊701具有比定影辊611小的直径。
另外，可以在加压辊701、入口辊702和张紧辊703中之一设置带边缘位置检测机构和轴向变位机构，该带边缘位置检测机构用于检测加压带700的带边缘位置，该轴向变位机构用于根据带边缘位置检测机构的检测结果而使加压带700在轴向的接触位置变位，从而控制加压带700的蛇行(带蛇行)。
用作挤压部件的压力垫704保持在由金属制成的支架(未示出)上，并包括：用于确保宽带咬合部分N3的弹性部件，以及设在弹性部件的表面上以与加压带700的内圆周表面相接触的低摩擦层。在其上具有低摩擦层的弹性部件上，与定影辊611相对的表面被形成为与定影辊611的外圆周表面相对应的凹状形状，并且被设置成挤压在定影辊611上，从而形成带咬合部分N3的入口侧区域，该带咬合部分N3是在定影辊611的卷绕区域中形成的。
具有优良耐热性的诸如硅橡胶和氟橡胶等弹性材料可用作压力垫704的弹性部件。形成在弹性部件上的低摩擦层用于减小加压带700的内圆周表面与压力垫704之间的滑动阻力，并且最好由具有小摩擦系数和抗磨损性的材料制成。具体地，可使用浸透了特氟纶(注册商标)的玻璃纤维片、含氟树脂片或含氟树脂膜。
在根据本示例性实施例的定影装置90中，剥离垫64被设置在带咬合部分N3的下游侧附近。紧接带咬合部分N3形成剥离垫咬合部分N2，在剥离垫咬合部分N2中，定影带610被卷绕在加压辊701的表面上。另外，在与剥离垫咬合部分N2内于带咬合部分N3侧的边界区域中，接触板67被设置为将定影带610挤压在加压辊701上的部件。
另外，在剥离垫64和接触板67所限定的剥离垫咬合部分N2中，与根据第一示例性实施例的定影装置60相似，剥离垫咬合部分N2内于带咬合部分N3侧的边界区域中的咬合压力Pn被设定为等于或大于预定值(见表达式(1))。因此，可以避免出现咬合压力降低的谷区域，从而避免在边界区域中出现气泡。另外，在从带咬合部分N3中咬合压力为峰值的位置到剥离垫咬合部分N2的最下游位置的区域中，咬合压力可被设定得连续单调地降低。因此，带咬合部分N3中由高咬合压力抑制的水蒸气或受热膨胀的空气在直到通过剥离垫咬合部分N2的路线中被逐渐释放，从而避免蒸气或受热膨胀的空气作为气泡在咬合部分中移动的现象的出现。因此，处于仍未完全固化状态下的调色剂像几乎不受扰乱，从而避免出现诸如定影图像中的图像污点等图像缺陷。
另外，由于形成剥离垫咬合部分N2的剥离垫64具有圆弧形截面，所以使得通过剥离垫咬合部分N2的定影带610的前进方向突然改变。这样，通过带咬合部分N3和剥离垫咬合部分N2的纸张P在离开剥离垫咬合部分N2时从定影带610上被剥离下来，从而稳定地执行对纸张P的曲率分离。
作为示例性实施例的其他示例，本发明可应用于诸如使用电子照相法的复印机或打印机等图像形成装置，并且可应用于用以定影承载在记录纸(或纸张)上的未定影图像的定影装置。另外，本发明可应用于诸如使用喷墨方法的复印机或打印机等图像形成装置，并且可应用于用以干燥记录纸(纸张)上的未干燥油墨图像的定影装置。
本申请基于2005年8月23日提交的在先日本专利申请No.2005-241172和2005年8月29日提交的在先日本专利申请No.2005-248352，并且要求该两项专利申请的优先权，该两项专利申请的全部内容在此以引用的方式并入本文。
为了说明和描述的目的，给出本发明实施例的上述描述。其意图并不是穷举或将本发明限定为所披露的明确形式。显而易见，本领域的技术人员能作出许多变形和改变。选择并描述这些实施例是为了更好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能理解本发明的各种实施例，并且能利用适合于预期的特殊用途的各种变形。其意图是由下列的权利要求和它们的等同替代来限定本发明的范围。