CN108303867B - 定影装置 - Google Patents

Abstract

一种定影装置，其包括：筒状的膜；加压构件；以及防止构件，所述防止构件包括防止面和膜转动引导面，所述防止面被构造成防止所述膜沿长度方向移动。当沿所述膜的长度方向观察时，所述防止面包括相对于记录材料进给方向分别位于辊隙中心线的上游和下游的第一区域和第二区域。所述第一区域相对于所述第二区域从所述膜的长度方向端面退避。所述第二区域沿所述记录材料进给方向从所述辊隙中心线的上游部分连续地延伸到所述辊隙中心线的下游部分，所述第二区域相对于所述膜的转动方向的长度在所述辊隙中心线的上游部分处比在所述辊隙中心线的下游部分处长。

Description

定影装置

技术领域

本发明涉及安装在诸如复印机、打印机、传真机或具有这些机器的多种功能的多功能机等的图像形成设备中的定影装置(图像加热装置)。

背景技术

作为使用在电子照相式图像形成设备中的定影装置(图像加热装置)，已知膜(带)加热式的定影装置。具体地，定影装置包括：筒状的膜，其具有高的耐热性；陶瓷加热器，其与膜的内表面接触；以及加压辊，其用于隔着膜与加热器配合地形成辊隙(nip)。在辊隙中，在进给承载有调色剂图像的记录材料的同时对记录材料进行加热，使得调色剂图像定影在记录材料上。在该定影装置中使用的加热器和膜的热容量低，因此存在能够实现省电和等待时间缩短(快速启动)的优点。

在该定影装置中，在膜转动期间，在一些情况下会产生膜在长度方向(推力方向)上的偏移，并且难以精确控制该偏移。因此，已经提出在膜端部处设置防止构件(以下称为凸缘)，用于在接收膜的相对于长度方向的端部的同时抑制偏移。该凸缘与膜的内周面和端面接触。凸缘通过与膜的内周面接触来抑制膜相对于记录材料进给方向的倾斜，并且通过与膜的端面接触来防止膜沿长度方向的移动。

然而，在通过凸缘防止膜移动的情况下，当膜的偏移力增大时，在一些情况下会产生膜在端部处发生曲折或龟裂的现象(以下，将该现象称作膜端部破损)。结果，存在定影图像劣化、膜行进不良和耐久寿命缩短的可能性。作为其对策，实施通过使材料与添加剂等混合来增大膜厚和提高强度。

此外，需要适当地控制凸缘和膜的内周面接触的区域(以下，称作引导面)与凸缘和膜的接触区域(以下，称作防止(限制)面)之间的关系。当膜的端面在凸缘不与膜的内周面接触的区域中与凸缘的防止面接触时，会产生膜朝向其端部曲折(以下，称作端部曲折)的现象。对于产生端部曲折的膜，存在行进轨迹变得不稳定并因而导致图像缺陷和记录材料的进给不良的可能性。此外，在一些情况下端部曲折还导致膜端部破损。

为了解决端部曲折的问题，日本特开(JP-A)2012-252186提出了设计凸缘形状的对策。所提出的该构造的特征如下。当将凸缘相对于辊隙中心线沿着记录材料进给方向分成两侧、即上游侧和下游侧时，在上游侧，凸缘与膜的内周面和端面接触。此外，膜内周面与引导面彼此接触的区域大于膜的端面与防止面彼此接触的区域。另一方面，在下游侧，凸缘不与膜的内周面和端面接触。

通过采用上述构造，在膜的内周面与凸缘的引导面彼此不接触的区域中，防止膜的端面与凸缘的防止面接触，从而能够防止端部曲折。

然而，在上述构造(现有技术)中，随着近年来设备的高速化和小型化，存在膜的偏移力增大的问题。也就是，在膜内周面与凸缘引导面仅在上游侧彼此接触且膜的端面与凸缘的防止面仅在上游侧彼此接触的构造的情况下，作用到膜的偏移力增大。其原因如下。

在传统的构造中，在凸缘的下游侧，在膜的内周面与凸缘的引导面之间会产生间隙。当产生了这种间隙时，相对于记录材料进给方向会发生膜的倾斜。当膜相对于加压辊倾斜时，膜与加压辊之间会产生转动方向上的矢量差，使得基于该差在膜端部处会产生偏移力。当转动方向上的矢量差增大并因而使偏移力增大时，存在膜的行进轨迹受到干扰或膜在其端部处破损的可能性。

作为用于解决该问题的手段，采用如下方法：增大凸缘的引导面的方法，或者通过诸如减小直径等的手段使膜内周面与凸缘引导面在下游侧也彼此接触的方法。因而，通过使膜内周面与凸缘引导面在下游侧也彼此接触，抑制了膜相对于加压辊、相对于记录材料进给方向的倾斜，从而能够减小偏移力。

另外，对于膜的端面与凸缘的限制面之间的接触，在这些面仅在上游侧彼此接触的情况下，存在相对于预定的偏移力，作用到膜的每单位面积的偏移力增大的问题。为了解决该问题，采用如下手段：通过膜的端面与凸缘的防止面之间在下游侧也接触来增大接触面积，减小每单位面积的膜偏移力。

另外，如上所述，在膜的内周面与凸缘的引导面在下游侧也彼此接触且膜的端面与凸缘的防止面在下游侧也彼此接触的设备中，需要防止膜的端部曲折。

发明内容

根据本发明的方面，提供一种定影装置，其包括：筒状的膜；加压构件，其被构造成在与所述膜的外表面接触的同时与所述膜配合形成辊隙；以及防止构件，其设置在所述膜的长度方向端部处，并且当所述膜沿所述膜的长度方向移动时，所述防止构件能够与所述膜的长度方向端面接触，其中所述防止构件包括防止面和引导面，所述防止面被构造成防止所述膜沿所述膜的长度方向移动，所述引导面与所述膜的内表面相对并被构造成引导所述膜的转动，其中，在所述辊隙中，在进给形成有图像的记录材料的同时对所述记录材料加热，使所述图像定影在所述记录材料上，其中，当沿所述膜的长度方向观察时，所述防止面包括第一区域和第二区域，所述第一区域相对于记录材料进给方向位于辊隙中心线的下游，所述第二区域相对于所述记录材料进给方向位于所述第一区域的上游，所述第一区域在所述长度方向上相对于所述第二区域沿远离所述膜的长度方向端面的方向退避，并且所述第二区域沿所述记录材料进给方向从所述辊隙中心线的上游部分连续地延伸到所述辊隙中心线的下游部分，所述第二区域相对于所述膜的转动方向的长度在所述辊隙中心线的上游部分处比在所述辊隙中心线的下游部分处长。

通过参照附图对以下示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是实施方式一中的定影装置的凸缘的示意性结构图。

图2是实施方式二中的定影装置的凸缘的示意性结构图。

图3是实施方式三中的定影装置的凸缘的示意性结构图。

图4是图像形成设备的示例的示意性结构图。

图5是定影装置的示例的示意性主视图。

图6是定影装置的示意性纵截面主视图。

图7是图5的定影装置的、一部分被切除的示意性主视图。

图8是定影装置的示意性横截面左视图。

图9的部分(a)是膜单元的示意性分解立体图，图9的部分(b)是示出膜的层结构的示意图，图9的部分(c)是加热器的示意性横截面图。

图10的部分(a)至部分(d)是用于说明凸缘的结构的示意图。

图11是控制系统的框图。

图12的部分(a)和(b)是用于说明膜的偏移移动的示意图。

图13的部分(a)和(b)是用于说明膜的引导区域和行进轨迹的示意图。

图14的部分(a)和(b)是用于说明膜曲折(film folding)的示意图。

图15是用于说明设置有锥状部的凸缘的示意图。

图16是用于说明实施方式一的变型实施方式中的凸缘的示意图。

具体实施方式

将参照附图具体说明本发明的实施方式。

<实施方式一>

[图像形成设备]

图4是示出图像形成设备A的示例的总体结构的示意图，图像形成设备A中安装有作为根据本发明的定影装置C的图像加热设备。图像形成设备A是使用电子照相处理的单色打印机，并且从诸如主计算机等的外部装置(未示出)向控制器D输入图像信息。控制器D执行预定的图像形成控制序列。

用于在记录材料(以下，称作薄片或纸)P上形成调色剂图像的图像形成部B包括被沿箭头所示的顺时针方向转动驱动的鼓状电子照相感光构件(以下，称作鼓)1。在该鼓1的周围，沿着转动方向依次设置有充电辊2、激光扫描器3、显影装置4、转印辊5和清洁装置6。图像形成部B的图像形成操作(电子照相处理)是公知的并将省略详细说明。

通过进给辊8的转动逐张进给收纳在盒7中的薄片P。然后，沿着包括前端传感器(top sensor)9的进给路径10以预定的控制定时将薄片P引入到由鼓1和转印辊5形成的转印辊隙11，并且对薄片P进行形成在鼓1侧的调色剂图像的转印。沿着进给路径12将穿过转印辊隙11的薄片P送到定影装置(定影部)C，并且对薄片P进行调色剂图像的热压定影处理。使从定影装置C出来的薄片P穿过进给路径13，并且作为图像形成产品通过排出辊14排出到排出托盘15上。

[定影装置]

对于定影装置C，正面(侧)是薄片P的入口侧，后(背)面(侧)是薄片P的出口侧。左和右是指当从正面侧看定影装置C时的左(一端侧)和右(另一端侧)。上(上方)和下(下方)是指相对于重力方向的上和下。上游侧和下游侧是指相对于薄片进给方向(记录材料进给方向)的上游侧和下游侧。此外，加压辊的轴向或与该轴向平行的方向是长度方向，与长度方向垂直的方向是宽度方向。

定影装置C是能够缩短启动时间(rise time)和低功耗的膜(带)加热式图像加热装置(OMF：按需定影装置(on-demand fixing device))。图5是定影装置C的示意性主视图，图6是定影装置C的示意性纵截面主视图。图7是在图5中的定影装置C的示意性主视图中、膜单元的膜被切除且能够看到膜单元内部的状态下的定影装置C的示意图。图8是定影装置C的示意性截面左视图。定影装置C大体上包括膜单元(带单元)50、作为加压构件的弹性加压辊26和收纳这些构件的装置框架(壳体)60。

(1)膜单元50

膜单元50包括定影膜(定影带，以下称作膜)25，膜25绕着内部组件(内置构件、内部构件)宽松地装配，并且膜25是柔性且中空(无端状、无端带状、筒状)的第一可转动构件。在膜25的内部，作为内部组件设置有：加热器20，其作为加热构件；引导构件(保持构件)29，其不仅保持加热器20，而且还引导膜25的转动；以及刚性加压柱30，其由例如铁等形成，用于保持引导构件29。图9的部分(a)是膜单元50的示意性分解立体图。

加热器20、引导构件29和柱30均是长度比膜25的宽度(长度)长的长形构件，并且均从膜25的位于相关侧、即一端侧(左侧)或另一端侧(右侧)的端部向外伸出。此外，位于一端侧和另一端侧的凸缘(膜保持构件、防止(限制)构件)40L、40R分别与柱30的位于一端侧和另一端侧的向外突出部30a接合。即，在膜25的相对于长度方向的两端部处，布置有凸缘40(40L、40R)。

1)膜25

柔性膜25在自由状态下通过其自身的弹性呈现直径为24mm的圆筒形状。膜25绕着横截面为基本上半圆(弧)形状的引导构件29宽松地装配。图9的部分(b)是示出本实施方式中的膜25的层结构的示意性截面图，其中从内侧向外侧依次形成有构成了三层复合层的基层25a、弹性层25b和表面层25c。

作为基层25a的材料，在许多定影装置中，使用诸如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、PEEK或PES等的具有低热容量的耐热树脂材料，但是为了增强导热性和耐久性，还能够使用诸如SUS、镍等的薄金属。不仅要求基层25a通过降低热容量来满足快速启动性，而且还要求基层25a满足机械强度，因此其厚度可以期望地为15μm以上且50μm以下。作为本实施方式中的基层25a，使用70μm厚的圆筒形聚酰亚胺基层。

弹性层25b使用硅橡胶作为材料。通过设置弹性层25b，能够包住调色剂图像T，从而能够对调色剂图像T均匀地赋予热量，因此能够获得高光泽且无凹凸的高品质图像。此外，弹性层25b的导热性仅在硅橡胶的形式下是低的，因此通过例如加入诸如氧化铝、金属硅、碳化硅或氧化锌等的导热填料这一手段或通过类似手段，可以优选地确保1.2W/mk以上的导热率。

在本实施方式中，作为弹性层25b，将作为导热填料的金属硅添加到作为橡胶材料的二甲基聚硅氧烷中，因而弹性层25b的导热率为1.2W/mK。弹性层25b的厚度为210μm。

要求表面层25c作为离形层，并具有高耐磨性和相对于调色剂的高分隔性。作为表面层25c的材料，使用诸如PFA、PTFE或FEP等的含氟树脂材料。表面层25c被形成为通过烘焙树脂材料的分散体而获得的涂覆层或被形成为管层。在一些情况下，将诸如炭黑等的导电材料添加到含氟树脂材料中。对于本实施方式中的表面层25c，使用PFA作为含氟树脂材料，并且将表面层25c形成为厚度15μm的涂覆层。

2)加热器20

作为加热器20，通常使用陶瓷加热器。图9的部分(c)是本实施方式中的陶瓷加热器20的示意性横截面图。该加热器20包括由氮化铝或氧化铝形成的耐热加热器基板(陶瓷基板)20a。在加热器基板20a的表面，通过例如印刷沿着加热器基板20a的长度方向形成作为通过通电而发热的发热电阻器层(发热电阻器)的电阻器图案20b。然后，用作为保护层的光泽层20c涂覆电阻器图案20b的表面。

在背面(后表面)(与辊隙N相对的表面)，设置有用于检测加热器20的温度的作为温度检测构件的热敏电阻器24。

3)引导构件29

引导构件29是由耐热树脂材料形成的构件，并且不仅支撑加热器20，还用作膜25的转动引导件。在引导构件29的下表面，沿着长度方向形成有槽部，加热器20以其正面朝外的方式接合在槽部中因而由槽部支撑。作为引导构件29的材料，使用诸如液晶聚合物、酚醛树脂材料、PPS或PEEK等的耐热树脂材料。

4)凸缘40

布置在膜25的相对于长度方向的两端部处的凸缘40(40L、40R)是由耐热树脂材料形成的左右对称形状的模制成形品。在以下说明中，“凸缘40L”是左侧(一端侧)凸缘，“凸缘40R”是右侧(另一端侧)凸缘，“凸缘40”或“凸缘40L、40R”是两侧(左侧和右侧)凸缘。

图10的部分(a)、部分(b)和部分(c)分别是凸缘40的从内表面侧、侧表面侧和顶表面侧看的示意图。图10的部分(d)是凸缘40的纵截面图。如这些图所示，凸缘40包括防止面(防止部、凸缘座：第一表面)40a、引导面(引导部：第二表面)部40b、压力接收部40c、接合部40d和接合纵槽部40e。

防止面40b与膜25的长度方向端面25d相对，并且起到当膜25沿长度方向移动时防止膜25移动(偏移)的作用，使得膜25相对于长度方向维持在预定位置。也就是，在发生膜25的偏移的情况下，膜的端面25d抵靠凸缘40的防止面40a，从而防止膜25的偏移。

引导面40b引导膜25的在相对于膜25的长度方向的端部区域中转动的内表面。也就是，引导面40b通过从膜25的内侧支撑膜25的位于长度方向端部处的内周面而起到使膜25描绘出期望的转动轨迹的作用。在图7中用斜线部分Sl和Sr表示引导面40b与膜的端部内表面之间的接触区域。

当转动着的膜25的端部内表面与凸缘40的引导面40b彼此滑动接触时，凸缘40会带走使调色剂(图像)定影所需的热。为此，引导面40b设置在能够在定影装置C中使用的最大宽度尺寸薄片的进给区域Wmax的外侧区域内。

接合部40d是与柱30的向外突出部30a接合的部分。压力接收部40c与柱30的向外突出部30a直接接触，并且通过被设置为压缩状态的加压弹簧48L、48R而起到对柱30向下加压的作用。凸缘40使用作为耐热性和润滑性优异且导热性差的材料的诸如PPS、液晶聚合物、PET或PA等的含玻璃纤维的树脂材料，在本实施方式中，使用了PPS。

(2)加压辊26

作为第二可转动构件(加压构件)的加压辊26在其自身与在加热器20上的膜25之间形成辊隙N，并且加压辊26是用于转动地驱动膜25的转动驱动构件。加压辊26是弹性辊，其包括芯轴部26a、形成在芯轴部26a的外周面的弹性层26b和形成在弹性层26b的外周面且外径为大约30mm的表面层26c。

对于芯轴部26a，使用诸如铝或铁等的处于实心或空心状态的金属材料。在本实施方式中，使用实心的铝作为芯金属材料。弹性层26b由隔热性硅橡胶形成并通过添加诸如炭黑等的导电材料而具有导电性。表面层26c是由诸如PFA、PTFE或FEP等的含氟树脂材料形成的厚度为10μm-80μm的分隔管。在本实施方式中，表面层26c是30μm厚的PFA管。

这里，PFA是四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物，PTFE是聚四氟乙烯，FEP是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(氟化乙烯丙烯树脂)。

加压辊26被可转动地设置成芯轴部26a的一端侧和另一端侧经由轴承构件62分别轴支撑在装置框架60的位于一端侧的侧板61L和位于另一端侧的侧板61R之间。在芯轴部26a的另一端侧，与该芯轴部26a同心且一体地设置有驱动齿轮47。对于该齿轮47，由控制器(发动机控制器)D(图11)控制的马达M的驱动力通过驱动传递部(未示出)传递，由此使加压辊26作为可转动的驱动构件被沿图8中的箭头R26方向以预定圆周速度转动驱动。

膜单元50设置在装置框架60的侧板61L和61R之间，同时以加热器20面向下的方式与加压辊26基本平行地布置在加压辊26的上侧。膜单元50的凸缘40L和40R的接合纵槽部40e与设置在侧板61L和61R中的纵引导缝63和63的纵边缘部接合。

结果，凸缘40L和40R以能够相对于侧板61L和61R沿纵(上下)方向滑动(移动)的方式保持。也就是，膜单元50具有使得膜单元50能够作为整体在侧板61L和61R之间沿着纵引导缝63和63在朝向和远离加压辊26的方向上移动的自由度。

(3)加压(施力)机构

加压弹簧48L、48R分别与凸缘40L、40R的压力接收部40c接触。加压弹簧48L被压缩设置在装置框架60的顶板66的位于一端侧的弹簧接收部67L与凸缘40L的压力接收部40c之间。加压弹簧48R被压缩设置在装置框架60的顶板66的位于另一端侧的弹簧接收部67R与凸缘40R的压力接收部40c之间。

通过加压弹簧48L和48R的压缩反作用力，会有预定的均等施力经由凸缘40L和40R作用到膜单元50的柱30的位于一端侧的向外突出部30a和位于另一端侧向外突出部30b。

结果，位于包括加热器20的引导构件29上的膜25在以预定的加压力抵抗加压辊26的弹性层26b的弹性的状态下与加压辊26压接。在本实施方式的定影装置C中，引导构件29的一部分和加热器20，或者加热器20用作与膜25的内表面接触的滑动构件(支持构件(back-up member))。因此，如图8所示，在膜25与加压辊26之间形成相对于薄片进给方向A1具有预定宽度的辊隙N。膜25仅在辊隙N中受到约束，并且无张力施加到膜25。

(4)定影操作

如上所述，由控制器D控制的马达M的驱动力经由驱动传递部传递到加压辊26的齿轮47，使得加压辊26作为可转动的驱动构件被沿图8中的箭头R26方向以预定的圆周速度转动驱动。通过加压辊26的该转动，基于辊隙N处的在加压辊26与膜25之间的摩擦力，会有转动力作用到膜25。结果，膜25通过该转动力以与加压辊26的转动圆周速度基本上对应的圆周速度沿箭头R25方向转动，同时膜25在其内表面处与加热器20的表面和引导构件29的外表面的一部分紧密接触地滑动。

另一方面，通过未示出的给电路径从控制器D控制的给电部(双向可控硅(triac))51对加热器20供给电力，使加热器20急剧地发热。通过被设置为与加热器20的后(背)面接触的热敏电阻器24检测该加热器20的温度，并且将检测到的温度信息输入到控制器D。控制器D根据检测到的温度信息适当地控制从给电部51流出的电流并将加热器20的温度升高到预定温度，从而进行温度控制。

热敏电阻器24是用于检测加热器20的长度方向中央部处的温度的元件。将由热敏电阻器24检测到的温度输入到控制器D。热敏电阻器24是NTC(负温度系数)热敏电阻器，所以电阻值随温度升高而减小。通过控制器D监测加热器20的温度，并且将该温度与控制器D内设定的目标温度比较，从而调整向加热器20供给的电力。结果，控制了向加热器20供给的电力，使得加热器温度保持在目标温度。

因而，在转动驱动加压辊26并利用加压辊26的转动驱动来驱动膜25，然后将加热器20升温到预定温度的状态下，将承载着未定影的调色剂图像的薄片P从图像形成部B侧引入辊隙N。以未定影的调色剂图像T的承载面面对膜25的方式将薄片P引入辊隙N中，并且夹持和进给薄片P。结果，通过加热和加压使薄片P上的未定影的调色剂图像T定影为定影图像。穿过辊隙N的薄片P从膜25的表面曲率分离(curvature-separated)并从定影装置C进给和排出。

(膜的内周处的接触区域和偏移力)

如上所述，加压辊26受到来自驱动齿轮47的转动驱动力并被沿图8中的箭头R26方向转动驱动。膜25在辊隙N中受到来自加压辊26的转动驱动力并通过该转动驱动力转动。在一些情况下，膜25在转动期间会在其相对于长度方向的左侧和右侧中的任一侧处产生偏移。为了防止该偏移，在膜25的两端部侧设置凸缘40(40L、40R)。在膜25产生偏移的情况下，膜的端面25d抵靠凸缘40的防止面40a，从而防止(限制)偏移。

凸缘40包括与膜25的端部内表面接触的引导面40b，并且在膜25的相对于长度方向的端部区域中引导膜25的端部内表面。也就是，膜25在位于其两端部附近的内表面处被凸缘40的引导面40b引导。当均位于膜端部内表面与相关联的引导面40b之间的接触区域Sl和Sr(图7)减小时，会产生偏移力增大的问题。

将参照图12说明其原因。图12的部分(a)和(b)是定影装置C在膜单元50和加压辊26所在部分处的顶表面侧的示意图，其中用虚线表示膜25。此外，从图示中省略了柱30。在加压辊26和膜25正常转动的情况下，加压辊26相对于长度方向对膜25施加均匀的力。

图12的部分(a)是在膜25相对于长度方向通过受到均匀的力而转动的情况下的示意图。加压辊26在辊隙N中的进给力被分成相对于长度方向的左侧和右侧的进给力，并且驱动齿轮47侧(右侧)的进给力是Hr，相反侧(左侧)的进给力是Hl。

进给力Hr和进给力Hl是相同的力，因此，在膜25上不产生偏移力，使得膜的端面25d和凸缘40的防止面40a在左侧和右侧彼此不接触。在左侧和右侧，用dl代表引导面40b与膜25的下游侧内表面之间的位于左侧的间隙，用dr代表引导面40b与膜25的下游侧内表面之间的位于右侧的间隙。此时，间隙dl和间隙dr是相同的间隔(距离)。

另一方面，在左、右进给力Hl和Hr不均匀的情况下，会在膜25的左侧和右侧中的任一侧产生偏移力。作为左、右进给力Hl和Hr不均匀的原因，能够列举出加压辊26的外径在左侧和右侧之间不同的情况、加压弹簧48L(左侧)和48R(右侧)的加压力彼此不同的情况、膜25与加压辊26之间的对齐在左侧和右侧彼此偏离的情况等。

图12的部分(b)是在进给力Hr大于进给力Hl的情况下的示意图。在驱动齿轮47侧(右侧)，在凸缘40R的引导面40b的上游侧引导膜25的内表面，在长度方向上的相反侧(左侧)，在凸缘40L的引导面40b的下游侧引导膜25。结果，在进给力大的驱动齿轮47侧，膜朝向下游侧倾斜，在长度方向上的相反侧，膜25朝向上游侧倾斜。

当膜25相对于薄片进给方向A1以角θy倾斜时，分力Fy会在驱动齿轮47侧作用到膜25。分力Fy随着角θy的增大而增大。结果，膜25朝向进给力大的驱动齿轮47侧偏移，从而通过凸缘40R的防止面40a防止(限制)该偏移。

这里，作用到膜25的端部的偏移力与分力Fy成比例。也就是，偏移力随着倾斜角θy的增大而增大。如上所述，膜25的倾斜由凸缘40的引导面40b提供，因此倾斜角θy随着膜内表面与凸缘40的引导面40b之间的间隙dr的增大而增大。因此，通过减小间隙dr(dl)能够减小偏移力。

为了减小间隙dr(dl)，需要减小膜25的内周面与引导面40b之间的差。图13的部分(a)和(b)是由位于驱动齿轮47侧(右侧)的凸缘40R、引导构件29和加热器20形成的单元的示意性截面图。顺便地，为了便于说明，图13至图16以及图1至图3被示出为凸缘40等的形状是变形的，并且与图8、图10等中的凸缘40等的形状相比，各个部分的形状和尺寸比例等彼此不一致。

在图13中，在辊隙N处相对于薄片进给方向A1，右侧是上游侧(当相对于辊隙N的辊隙中心线在沿着薄片进给方向的上游侧和下游侧将凸缘40分成两个部分时)。膜25的内周面由凸缘40R的引导面40b、引导构件29和加热器20引导，在图13的部分(a)中，引导区域是斜线(阴影)部分G。此外，图13的部分(b)中示出了膜25在该引导区域G中被拉伸的状态。由图13的部分(b)中的加粗线表示的区域F是膜25的内周面行进的膜行进轨迹(区域)。

假如膜25不被引导面40b引导的区域产生在下游侧，并且引导面40b的下游侧最突出点与膜行进轨迹F之间的间隔(间隙)是dr。该间隔dr随着膜25的内周长、即膜行进轨迹F的全长与引导区域G的全长之间的差的减小而减小。

这里，引导区域G的全长是Lg，膜25的内周长是Lf，用Lg除以Lf得到的值是Rgf(以下，将Rgf称作内周使用率)。

Rgf＝Lg/Lf

通过增大内周使用率Rgf，能够减小间隙dr，其结果是能够减小膜25的偏移力。

另一方面，当内周使用率Rgf过大时，膜内周面与引导面40b之间的滑动阻力增大，因而扭矩增大，另外，在一些情况下难以绕着内部组件从外部装配膜25自身。

因此，需要将内周使用率Rfg设定在适当的范围内。结果，内周使用率Rfg可以期望地设定在95％-99.8％的范围内，更期望地设定在98％-99％的范围内。在本实施方式中，内周使用率Rfg设定为98.5％。结果，膜25与凸缘40R的引导面40b之间的接触区域是由图13的部分(b)中的箭头Jr表示的区域(引导面40b与膜25的端部内周面彼此滑动接触的接触区域，以下称作第二接触区域)。对于凸缘40L，情况也是如此。

(凸缘的防止面和膜曲折)

将说明凸缘40R的防止面40a和膜曲折。图14的部分(a)和(b)分别是当使用参考例中的凸缘时膜25的端面25d抵靠凸缘40R的防止面40a的状态的放大图以及引导面40a的截面图。在膜25的转动期间，膜25的内表面与凸缘40R的引导面40b在参照图13的部分(b)所述的第二接触区域Jr中彼此接触。

在膜25的端部内表面不与引导面40b接触的状态下，即在位于第二接触区域Jr的下游的F和G之间存在间隙dr的区域中，存在产生膜端部朝向内侧曲折(弯折)的现象的可能性。

例如，当在图中的箭头方向上产生偏移力，并且膜的端面25d抵靠防止面40a时，存在产生膜端部朝向内侧曲折的现象的可能性。图14的部分(a)是膜端部因偏移力而朝向内侧曲折的状态的示意图。当产生膜曲折时，存在如下可能性：膜25的行进状态受到干扰并因而引起薄片进给不良和图像缺陷，并且会因膜25的弯折部处的应力集中而导致膜25的端部破损。

另一方面，如图14的(b)所示，在膜25的膜端部内表面被引导面40b引导的第二接触区域Jr中，即使当在图中的箭头方向上产生偏移力并且膜的端面25d抵靠防止面40a时也不会产生曲折现象。这是因为膜内表面由引导面40b引导。对于凸缘40L，情况也是如此。

为了解决上述膜曲折的问题，在凸缘40R的防止面40a设置空隙锥状部的方法是有效的。图15是在凸缘40R的防止面40a的下游侧设置有锥状部40f的情况下膜端部附近的凸缘40R的放大示意图。通过采用该构造，在设置有锥状部40f的区域中，膜的端面25d与防止面40a彼此不接触，因此能够防止向内曲折现象。对于凸缘40L，情况也是如此。

然而，另一方面，当锥状部40f被形成为尺寸过大时，膜的端面25d与防止面40a之间的接触区域减小，使得作用到膜25的每单位面积的偏移力增大。结果，膜端部不能承受偏移力，从而会产生屈曲等的问题。

(实施方式一中的凸缘形状)

如上所述，为了防止膜25的破损并满足定影装置C的耐久性，需要满足如下两个要求。

第一个要求是“防止膜的端部曲折”，第二个要求是“减小作用到膜的每单位面积的偏移力”。为了满足这些要求，要求凸缘40的形状满足如下两个条件。第一个条件是“在膜内周面不被引导面引导的区域中，防止膜的端面与防止面接触”，第二个条件是“以大的面积形成膜的端面与防止面之间的接触区域”。

实施方式一中的凸缘40满足这些条件，因而能够满足膜25的耐用性。图1的中央部分是实施方式一中的凸缘40R的示意性截面图。图1的右侧部分是当从相对于薄片进给方向A1的上游侧看时(当相对于辊隙中心线沿着薄片进给方向A1将凸缘40R分成两个部分、即上游侧部分和下游侧部分时)凸缘40R的示意图，图1的左侧部分是当从相对于薄片进给方向A1的下游侧看时的凸缘40R的示意图。

在图1中由箭头和交叉斜线(阴影)部分表示的区域Jr是如上所述的膜25的内周面与引导面40b彼此接触的第二接触区域(第二区域)。在本实施方式中，凸缘40R的内周使用率Rfg为98.5％，其结果如图1所示，采用了第二接触区域Jr不仅出现在上游侧而且还出现在下游侧的构造。第二接触区域Jr从辊隙中心线的上游侧向辊隙中心线的下游侧连续地延伸。在第二区域Jr中，膜25相对于膜25的转动方向的长度在辊隙中心线的上游部分处比在辊隙中心线的下游部分处长。通过采用这种构造，能够满足上述第一个要求。也就是，通过以大的面积形成第二接触区域Jr，能够减小下游间隙dr，其结果是能够将作用到膜25的偏移力抑制成400gf以下。

此外，本实施方式中的凸缘40R的防止面40a在相对于辊隙中心线的上游侧和下游侧分别包括锥状部Tj(第三区域)和Tk(第一区域)，锥状部Tj和Tk均具有朝向远离膜25的端部的方向的倾斜。在上游侧用40cj代表锥状部Tj的锥形开始位置，在下游侧用40ck代表锥状部Tk的锥形开始位置。锥状部Tj和Tk相对于膜25的长度方向朝向远离膜25的与第二接触区域Jr相关的长度方向端面25d移动的方向退避。此外，锥状部Tj和Tk以如下方式倾斜：随着锥状部Tj和Tk相对于膜25的转动方向靠近第二接触区域Jr，锥状部Tj和Tk相对于膜25的长度方向靠近第二接触区域Jr。相对于膜25的长度方向，第二接触区域Jr与锥状部Tj之间的边界40cj与第二接触区域Jr位于相同的位置。此外，相对于膜25的长度方向，第二接触区域Jr与锥状部Tk之间的边界40ck与第二接触区域Jr位于相同的位置。

在锥状部Tj的开始位置40cj和锥状部Tk的开始位置40ck，为了防止膜的端面25d在局部强力地抵靠防止面40a，期望锥状部Tj和Tk具有使得倾斜程度连续改变的形状(R字状)。也就是，锥状部Tj和Tk的远离膜的端面25d的形状可以期望地为不存在倾斜程度非连续改变的形状。在本实施方式中，凸缘40R的锥形开始位置40cj和40ck在左侧和右侧均设置为平缓的R字状。

在图1中，在上游侧用θTj代表锥状部Tj的空隙角，在下游侧用θTk代表锥状部Tk的空隙角。上游锥状部Tj的空隙角θTj与下游锥状部Tk的空隙角θJk彼此不同。在本实施方式中，下游锥状部Tk的空隙角θTk小于上游锥状部Tj的空隙角θTj。换言之，空隙角被设定为θTj大于θTk。通过这样设定，在空隙锥状部附近，能够防止膜25的局部抵接。

锥状部Tj的开始位置40cj和锥状部Tk的开始位置40ck在上游侧和下游侧是非对称的，并且下游开始位置40ck被布置成比上游开始位置40cj接近顶点部。也就是，凸缘40R相对于辊隙N的辊隙中心线包括沿着薄片进给方向位于上游侧的锥状部Tj和位于下游侧的锥状部Tk，并且上游锥状部Tj比下游锥状部Tk接近辊隙N。

在由上游锥状部Tj的开始位置40cj和下游锥状部Tk的开始位置40ck夹着的区域Zr中，膜的端面25d与防止面40a彼此接触。也就是，区域Zr是在膜25的转动期间防止面40a与膜25的端面25d彼此滑动接触的接触区域(以下，将该区域称作第一接触区域)。该第一接触区域Zr与上述第二接触区域Jr位于基本上相同的位置。

也就是，凸缘40R包括锥状部Tj和Tk，在锥状部Tj和Tk中，在膜25的转动期间防止面40a与膜的端面25d以第一接触区域Zr和第二接触区域Jr相对于膜25的周向位于基本上相同位置的方式间隔开。第一接触区域Zr和第二接触区域Jr均被设置成相对于薄片P的进给方向A1从辊隙N的上游侧延伸到下游侧。

因而，第一接触区域Zr和第二接触区域Jr布置在基本上相同的位置，从而满足了上述第一个要求和第二个要求。也就是，由于膜的端面25d与防止面40a仅在内周面引导部处彼此接触，所以能够防止曲折，并且通过以大的面积形成第二接触区域Jr能够减小作用于膜的每单位面积的力。此外，防止面和引导面相对于薄片进给方向(记录材料进给方向)从上游侧设置到下游侧，因此膜的姿势是稳定的。

另外，在凸缘40L的情况下，构造与上述凸缘40R的情况相同。因而，在本实施方式中，通过使用凸缘40(40L、40R)，即使在要求较高耐久性的高速机器中，也能够在膜25的整个寿命期间满足膜25的耐久性。

(实施方式一的变型例)

在实施方式一中，当沿膜25的长度方向观察时，锥状部Tk的边界40ck还可以位于第二接触区域Jr的下游端的上游或下游。在实施方式一的变型例中，如图16所示，当沿膜25的长度方向观察时，锥状部Tk的边界40ck相对于膜25的转动方向位于第二接触区域Jr的下游端的上游。图16是凸缘40R的示意性截面图，但是凸缘40L也具有与凸缘40R相同的构造。

对于变型例中的凸缘40R，下游锥状部的锥形开始位置40ck从凸缘40R的引导面40b的顶点起以与辊隙线平行的方式形成。此时，膜25的端面25d与凸缘40R的防止面40a彼此滑动接触的第一接触区域是由图中的箭头Zr代表的区域，并且是比膜25的内周面与引导面40b彼此滑动接触的第二接触区域Jr窄的区域。结果，通过防止面40a作用到膜25的长度方向端面的每单位面积的反作用力大于实施方式一的构造中的反作用力。然而，第一接触区域Zr在膜25被引导面40b引导的区域内，因此膜25发生屈曲的概率小。

在实施方式一中，第二接触区域Jr和第一接触区域Zr设置在基本相同的位置，但是当考虑到变化时，难以在整个范围中将这些接触区域设置在相同的位置。在该情况下，即使在公差波动最大的情况下，也期望进行如下设定：通过如变型例那样将第一接触区域Zr设置成略小于第二接触区域Jr，使得第一接触区域Zr不比第二接触区域Jr宽来防止膜的端部曲折。顺便地，凸缘40R包括锥状部Tj和Tk，但是凸缘40R还可以在辊隙中心线的上游侧仅包括第二接触区域Jr，而不设置锥状部Tj。

<实施方式二>

将说明实施方式二的构造。实施方式一与实施方式二之间的区域仅在于凸缘40，其它构造与实施方式一中的相同，因此将省略说明。图2示出了本实施方式中的凸缘40的示意性截面图。本实施方式中的凸缘40具有如下特征：凸缘40在防止面40a包括檐部(eaveportion)40g。

例如，该檐部40g起到例如在卡堵清除(jam clearance)等期间膜25大幅变形的情况下，防止膜25从正面侧变形的作用。为此，为了防止膜25大幅地变形，需要将檐部40g的形状设定为不过度地远离膜行进轨迹F。

另一方面，当在正常打印期间膜25与檐部40g接触时，存在产生诸如表面层磨损或扭矩增大等问题的可能性。也就是，甚至当檐部40g过度远离或过度接近膜25的行进轨迹F时，也存在产生问题的可能性。

因此，在本实施方式的凸缘40中，对于檐部40g与引导面40b之间的距离，被设置成在上游侧的距离dj与在下游侧的距离dk彼此不同。具体地，在防止面40a从上游锥状部开始位置40cj到下游锥状部开始位置40ck确保一定的间隔(间隙)dj。另一方面，在下游锥状部开始位置40ck的下游侧，间隔(间隙)dk大于间隔dj。

也就是，凸缘40在端部包括覆盖膜25的外周面的檐部40g。此外，在下游锥状部Tk与上游锥状部Tj之间，从檐(檐状)部40g到第二接触区域Jr的距离是dj，并且在下游锥状部Tk的下游区域中，从檐(檐状)部40g到第二接触区域Jr的距离是dk。距离dj小于距离dk。

通过采用这种构造，即使在膜行进轨迹F与引导区域G间隔开的下游区域中，膜行进轨迹F和檐部40g也落在预定距离内。结果，不仅在打印期间，而且在卡堵清除期间，均能够在不产生问题的情况下提供良好的定影图像。

<实施方式三>

为了获得良好的图像，用于对膜25的导电基层25a(图9的部分(b))施加与调色剂的带电极性(在本实施方式中为“-”)相反的极性(在本实施方式中为“+”)的偏压(电位)的手段是有效的。通过对膜25施加偏压，会沿对未定影的调色剂(图像)T朝向薄片P加压的方向作用电场力。通过该电场力，能够抑制调色剂T朝向薄片P的背侧飞散的现象。

因此，在本实施方式中，在实施方式一的定影装置中的膜25的端部处，导电基层25a沿着膜25的周向露出。然后，通过诸如导电刷等的供电部件(供电机构)52从由控制器D控制的偏压施加部53对基层25a的该露出部施加预定的偏压。

图3是示出本实施方式中的凸缘40R和供电机构52的示意性截面图。在本实施方式中，通过刷式供电机构52从膜25的正面侧供给负偏压。此时，当在膜端部内表面不与引导部(引导面)40b接触的区域中供给偏压时，刷式供电机构52与膜25之间的触点可能会因转动运动而变得不稳定，并产生噪音，其结果是不能对膜25施加适当的偏压。

因此，在本实施方式中，采用了如下构造：供电机构52设置在膜的端面内表面与引导面40b接触的第二接触区域Jr中。也就是，供电机构52布置于夹在上游锥状部Tj的锥形开始位置40cj与下游锥状部Tk的锥形开始位置40ck之间的区域中。结果，即使在膜25进行转动运动的情况下，也能够稳定地实施供电，因而能够防止图像缺陷的产生。

顺便地，在包括实施方式二所述的檐部40g的凸缘40中，也能够设置供电机构52。在该情况下，需要在布置有供电机构52的区域中不设置檐部40g。也就是，用于对膜25的表面施加电位的供电机构52设置在第二接触区域Jr中，檐部40g不设置在供电机构52所在的区域中。

<其它实施方式>

(1)还能够将膜单元50和加压辊26的用于形成辊隙N的加压构造改变成用于使加压辊26压靠膜单元50的装置构造。还能够采用用于使膜单元50和加压辊26彼此压靠的装置构造。也就是，加压构造可以是仅要求采用膜单元50和压辊26中的至少一者朝向另一者加压的构造。

(2)设置在膜25内侧的滑动构件(支持构件)还可以是除了加热器20以外的构件。

(3)用于加热膜25的加热装置不限于加热器20。能够采用适当的加热构造，使用诸如卤素加热器和电磁感应线圈等的加热部件、诸如内部加热构造、外部加热构造、接触式加热构造和非接触式加热构造等。

(4)在本实施方式中，在两侧(一端侧和另一端侧)均设置有凸缘40，但是还能够采用如下装置构造：膜25的偏移(移动)唯一地在一端侧或在另一端侧产生，并且在偏移(移动)侧设置凸缘40。

(5)还能够采用膜25是可转动驱动构件，加压辊26通过膜25的转动而转动的装置构造。

(6)在本实施方式中，作为图像加热设备，作为示例说明了通过加热使形成在记录材料上的未定影的调色剂图像定影的定影装置，但是本发明不限于此。本发明还能够适用于通过对定影或暂时定影在记录材料上的调色剂图像再加热来改善图像的光泽(光泽度)的装置(光泽度改善装置)。

(7)图像形成设备不限于如上述实施方式那样的用于形成单色图像的图像形成设备，而还可以是用于形成彩色图像的图像形成设备。此外，通过添加必要的装置、装备和壳体结构，图像形成设备能够实施在诸如复印机、传真机和具有这些机器的多种功能的多功能机等的各种用途中。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型、等同结构和功能。

Claims (9)

1.一种定影装置，其包括：

筒状的膜；

加压构件，其被构造成在与所述膜的外表面接触的同时与所述膜配合形成辊隙；以及

防止构件，其设置在所述膜的长度方向端部处，并且当所述膜沿所述膜的长度方向移动时，所述防止构件能够与所述膜的长度方向端面接触，其中所述防止构件包括防止面和引导面，所述防止面被构造成防止所述膜沿所述膜的长度方向移动，所述引导面与所述膜的内表面相对并被构造成引导所述膜的转动，

其中，在所述辊隙中，在进给形成有图像的记录材料的同时对所述记录材料加热，使所述图像定影在所述记录材料上，

其特征在于，当沿所述膜的长度方向观察时，所述防止面包括第一区域和第二区域，所述第一区域相对于记录材料进给方向位于辊隙中心线的下游，所述第二区域相对于所述记录材料进给方向位于所述第一区域的上游，所述第一区域在所述长度方向上相对于所述第二区域沿远离所述膜的长度方向端面的方向退避，

所述第二区域沿所述记录材料进给方向从所述辊隙中心线的上游部分连续地延伸到所述辊隙中心线的下游部分，所述第二区域相对于所述膜的转动方向的长度在所述辊隙中心线的上游部分处比在所述辊隙中心线的下游部分处长，并且

当沿所述膜的长度方向观察时，相对于所述记录材料进给方向，所述第二区域的下游端位于当所述膜转动时能够与所述膜的内表面接触的所述引导面所在区域的下游端的上游。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述第一区域以如下方式倾斜：随着所述第一区域沿所述转动方向靠近所述第二区域，所述第一区域沿所述长度方向靠近所述第二区域。

3.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述防止面包括第三区域，所述第三区域相对于所述记录材料进给方向位于所述第二区域的上游，并且所述第三区域相对于所述长度方向沿远离所述膜的长度方向端面的方向退避。

4.根据权利要求3所述的定影装置，其中，所述第一区域和所述第三区域以如下方式倾斜：随着所述第一区域和所述第三区域沿所述转动方向靠近所述第二区域，所述第一区域和所述第三区域均沿所述长度方向靠近所述第二区域。

5.根据权利要求4所述的定影装置，其中，所述第一区域的倾斜程度小于所述第三区域的倾斜程度。

6.根据权利要求1所述的定影装置，其中，不对所述膜施加张力。

7.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述定影装置还包括辊隙形成构件，所述辊隙形成构件隔着所述膜与所述加压构件配合形成辊隙。

8.根据权利要求7所述的定影装置，其中，所述辊隙形成构件是加热器。

9.一种定影装置，其包括：

筒状的膜；

加压构件，其被构造成在与所述膜的外表面接触的同时与所述膜配合形成辊隙；以及

防止构件，其设置在所述膜的长度方向端部处，并且当所述膜沿所述膜的长度方向移动时，所述防止构件能够与所述膜的长度方向端面接触，其中所述防止构件包括防止面和引导面，所述防止面被构造成防止所述膜沿所述膜的长度方向移动，所述引导面与所述膜的内表面相对并被构造成引导所述膜的转动，

其中，在所述辊隙中，在进给形成有图像的记录材料的同时对所述记录材料加热，使所述图像定影在所述记录材料上，

其特征在于，当沿所述膜的长度方向观察时，所述防止面包括第一区域和第二区域，所述第一区域相对于记录材料进给方向位于辊隙中心线的下游，所述第二区域相对于所述记录材料进给方向位于所述第一区域的上游，所述第一区域在所述长度方向上相对于所述第二区域沿远离所述膜的长度方向端面的方向退避，

所述第二区域沿所述记录材料进给方向从所述辊隙中心线的上游部分连续地延伸到所述辊隙中心线的下游部分，所述第二区域相对于所述膜的转动方向的长度在所述辊隙中心线的上游部分处比在所述辊隙中心线的下游部分处长，

所述防止面包括第三区域，所述第三区域相对于所述记录材料进给方向位于所述第二区域的上游，并且所述第三区域相对于所述长度方向沿远离所述膜的长度方向端面的方向退避，

所述第一区域和所述第三区域以如下方式倾斜：随着所述第一区域和所述第三区域沿所述转动方向靠近所述第二区域，所述第一区域和所述第三区域均沿所述长度方向靠近所述第二区域，并且

所述第一区域的倾斜程度小于所述第三区域的倾斜程度。

Images