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定影裝置和圖像形成裝置的製作方法

2023-09-17 11:52:05 7


本發明涉及一種定影裝置和一種圖像形成裝置。



背景技術:

JP-A-2015-001560披露了這樣一種圖像形成裝置:利用非接觸式加熱裝置來加熱使用液態顯影劑形成有色調劑圖像的片材。利用載液去除輥對去除載液,然後利用加熱加壓輥對將色調劑圖像定影到片材上。

JP-A-2006-051804披露了一種製造熱塑性薄膜的熱塑性薄膜製造方法,利用液態顯影劑在熱塑性薄膜上形成色調劑圖像,同時沿寬度方向拉伸熱塑性薄膜以拉伸熱塑性薄膜。在該製造方法中,拉伸前薄膜的溫度被設定為比拉伸後薄膜的溫度高。



技術實現要素:

在沿記錄介質的傳送方向在定影單元的上遊側設置加熱單元的構造中,當熱塑性記錄介質由加熱單元加熱時,記錄介質的變形後狀態由於加熱後的記錄介質在沒有被支撐的情況下冷卻而固定下來,並且因此記錄介質很可能發生褶皺。

本發明的實施例的目的至少在於,與記錄介質在第一加熱單元與定影單元之間自然地冷卻的構造相比,在熱塑性記錄介質由布置在相對於定影單元的上遊側的第一加熱單元加熱的構造中,抑制在從第一加熱單元傳送到定影單元的記錄介質上發生褶皺。

[1]根據本發明的一方面,提供一種定影裝置,包括:定影單元,其包括定影部件,所述定影部件加熱在張力施加到熱塑性的記錄介質上的狀態下傳送的所述記錄介質上的顯影劑,並且將加熱後的顯影劑定影到所述記錄介質上;第一加熱單元,其在所述記錄介質的傳送方向上布置在相對於所述定影單元的上遊側並且加熱所述記錄介質以使所述記錄介質的溫度被設定在第一溫度,所述第一溫度等於或低於所述定影部件的溫度且等於或高於所述記錄介質發生變形的熱變形溫度;以及至少一個第二加熱單元,其在相對於所述第一加熱單元的下遊側以及相對於所述定影單元的上遊側與所述記錄介質接觸,並且在低於所述第一溫度的第二溫度加熱所述記錄介質。

[2]在根據第[1]項所述的定影裝置中,所述第一加熱單元可以與所述記錄介質接觸。

[3]在根據第[1]項所述的定影裝置中,所述至少一個第二加熱單元可以包括單個第二加熱單元。

[4]根據第[1]至[3]項中任一項所述的定影裝置還可以包括:第三加熱單元,所述第三加熱單元布置在相對於所述第一加熱單元的下遊側以及相對於所述第二加熱單元的上遊側,與所述記錄介質接觸,並且在第三溫度加熱所述記錄介質,所述第三溫度低於所述第一溫度且高於所述第二溫度。

[5]根據本發明的另一方面,提供一種定影裝置,包括:定影單元,其加熱熱塑性的記錄介質上的顯影劑且將加熱後的顯影劑定影到所述記錄介質上;加熱單元,其在所述記錄介質的傳送方向上布置在相對於所述定影單元的上遊側且加熱所述記錄介質以使所述記錄介質的溫度被設定在第四溫度,所述第四溫度等於或高於所述記錄介質發生變形的熱變形溫度;拉伸單元,其在所述記錄介質的所述傳送方向上布置在所述加熱單元與所述定影單元之間並且沿所述記錄介質的寬度方向拉伸所述記錄介質;以及溫度控制單元,其將正由所述拉伸單元拉伸的所述記錄介質的溫度控制為低於所述熱變形溫度的第五溫度。

[6]根據第[5]項所述的定影裝置還可包括溫度控制單元,所述溫度控制單元布置在所述加熱單元與所述拉伸單元之間且將所述記錄介質的溫度控制為在所述第四溫度與所述第五溫度之間的第六溫度。

[7]根據第[5]或[6]項所述的定影裝置還可包括溫度控制單元,所述溫度控制單元布置在所述拉伸單元與所述定影單元之間,並且將所述記錄介質的溫度控制為低於所述第五溫度的第七溫度。

[8]根據本發明的另一方面,提供一種圖像形成裝置,包括:顯影劑圖像形成單元,其在熱塑性的記錄介質上形成顯影劑圖像;以及根據第[1]至[7]項中任一項所述的定影裝置,其加熱所述顯影劑圖像且將加熱後的顯影劑圖像定影到所述記錄介質上。

根據第[1]項中的定影裝置,其中與記錄介質在第一加熱單元與定影單元之間自然地冷卻的構造相比,熱塑性記錄介質由布置在相對於定影單元的上遊側的第一加熱單元來加熱,所以可抑制在從第一加熱單元傳送到定影單元的記錄介質上發生褶皺。

根據第[2]項中的定影裝置,與第一加熱單元不與記錄介質接觸的構造相比,能夠抑制記錄介質上發生褶皺。

根據第[3]項中的定影裝置,與提供多個第二加熱單元的構造相比,能夠抑制記錄介質上發生褶皺。

根據第[4]項中的定影裝置,與不在第一加熱單元與第二加熱單元之間設置第三加熱單元的構造相比,能夠抑制記錄介質上發生褶皺。

根據第[5]項中的定影裝置,其中與在拉伸期間不控制記錄介質的溫度的構造相比,在相對於定影單元的沿傳送方向的上遊側加熱後的熱塑性記錄介質沿寬度方向受到拉伸,能夠抑制在傳送到定影單元的記錄介質上再發生褶皺。

根據第[6]項中的定影裝置,與在記錄介質從加熱單元傳送到拉伸單元的同時不將記錄介質的溫度控制為第六溫度的構造相比,能夠抑制在傳送到定影單元的記錄介質上再發生褶皺。

根據第[7]項中的定影裝置,與在記錄介質從拉伸單元傳送到定影單元的同時不將記錄介質的溫度控制為第七溫度的構造相比,能夠抑制在傳送到定影單元的記錄介質上再發生褶皺。

根據第[8]項中的定影裝置,與具有在記錄介質拉伸期間不控制記錄介質的溫度的定影裝置的構造相比,能夠抑制由於記錄介質的褶皺引起的圖像缺陷。

附圖說明

將基於下面的附圖詳細地描述本發明的示例性實施例,其中:

圖1是示出根據第一示例性實施例的圖像形成裝置的整體構造的示意圖;

圖2A是示出根據第一示例性實施例的第一加熱單元和第二加熱單元的示意圖,並且圖2B是示出根據第一示例性實施例的作用於第一加熱單元與第二加熱單元中的每一者中的薄膜上的力的示意圖;

圖3A是示出根據第一示例性實施例的在PET薄膜繞著第一加熱輥纏繞的構造中作用於薄膜上的傳送張力與傳送方向上的變形率之間的關係的曲線圖,圖3B是示出根據第一示例性實施例的在OPP薄膜纏繞到第一加熱輥上的構造中作用於薄膜上的傳送張力與傳送方向上的變形率之間的關係的曲線圖;

圖4A是示出根據第一示例性實施例的在PET薄膜纏繞到第一加熱輥上的構造中在傳送方向上的變形率被設定為0的狀態下第一加熱輥的加熱溫度與薄膜沿寬度方向的變形率之間的關係的曲線圖,圖4B是示出根據第一示例性實施例的在OPP薄膜纏繞到第一加熱輥上的構造中在傳送方向上的變形率被設定為0的狀態下第一加熱輥的加熱溫度與薄膜沿寬度方向的變形率之間的關係的曲線圖;

圖5A是示出根據第一示例性實施例的張力施加到薄膜的測試件上的狀態的示意圖,圖5B是示出當根據第一示例性實施例的薄膜的測試件被加熱時加熱時間與張力之間的關係以及熱變形時間的曲線圖;

圖6是示出根據第一示例性實施例的在薄膜A和薄膜B的加熱溫度下熱變形時間的表;

圖7A是示出根據第一示例性實施例的薄膜的熱變形測試方法的示意圖,圖7B是示出根據第一示例性實施例的薄膜的熱變形測試的結果的曲線圖;

圖8A是示出根據第一示例性實施例的冷卻後(在第二加熱輥之後)PET薄膜的殘留伸展率與第一加熱輥和第二加熱輥的加熱溫度之間的關係的曲線圖,圖8B是示出根據第一示例性實施例的冷卻後(在第二加熱輥之後)OPP薄膜的殘留伸展率與第一加熱輥和第二加熱輥的加熱溫度之間的關係的曲線圖;

圖9是示出在根據第一示例性實施例的圖像形成裝置和比較實例的圖像形成裝置中薄膜的加熱溫度與薄膜上發生的縱紋的評價等級之間的關係的曲線圖;

圖10A是示出根據第二示例性實施例的第一加熱單元和第二加熱單元的示意圖,圖10B是示出根據第二示例性實施例的作用於第一加熱單元和第二加熱單元中的每一者中的薄膜上的力的示意圖;

圖11是示出根據第一變型例的第一加熱單元和第二加熱單元的示意圖;

圖12A是示出根據第一示例性實施例的在一個第二加熱輥中接觸時間與縱紋的評價等級之間的關係的曲線圖,圖12B是根據第二示例性實施例的在兩個第二加熱輥中總接觸時間與縱紋的評價等級之間的關係的曲線圖;

圖13A是示出當在根據第一和第二示例性實施例以及第一變型例的圖像形成裝置中使用PET薄膜時第二加熱輥溫度與縱紋的評價等級之間的關係的曲線圖,圖13B是示出當在根據第一和第二示例性實施例以及第一變型例的圖像形成裝置中使用OPP薄膜時第二加熱輥溫度與縱紋的評價等級之間的關係的曲線圖;

圖14A是示出根據第三示例性實施例的第一加熱單元、第二加熱單元和第三加熱單元的示意圖,圖14B是示出根據第三示例性實施例的作用於第一加熱單元、第二加熱單元和第三加熱單元中的薄膜上的力的示意圖;

圖15是示出當薄膜A、B和C用於根據第一、第二和第三示例性實施例的圖像形成裝置時縱紋的評價等級的表;

圖16A是示出根據比較例當利用加熱輥加熱薄膜時作用於薄膜上的力的示意圖,圖16B是示出根據比較例的當使用加熱輥來加熱薄膜時在薄膜上出現縱紋的狀態的示意圖;

圖17是根據第二變型例的定影裝置的構造圖;

圖18是示出根據第四示例性實施例的圖像形成裝置的主要組件(預處理單元)的示意圖;

圖19A是測量薄膜的熱變形的測試裝置的示意性的構造圖,圖19B是示出測試結果的曲線圖;

圖20是採集了薄膜的熱變形的測量結果的曲線圖;

圖21是示出第五示例性實施例的主要組件(預處理單元)的示意圖;

圖22是示出第六示例性實施例的主要組件(預處理單元)的示意圖;以及

圖23是示出第七示例性實施例的主要組件(預處理單元)的示意圖。

具體實施方式

第一示例性實施例

現在將參考附圖來描述根據第一示例性實施例的定影裝置和圖像形成裝置的實例。

在下面的說明中,圖中箭頭Y所指示的方向被設定為裝置高度方向,並且圖1中箭頭X所指示的方向被設定為裝置寬度方向。另外,與裝置高度方向和裝置寬度方向垂直的方向(由Z指示)被設定為裝置深度方向。另外,當從用戶(未示出)站立的一側觀看圖像形成裝置10時(當從前方觀看時),分別將裝置高度方向、裝置寬度方向和裝置深度方向稱為Y方向、X方向和Z方向。此外,如果有必要區分X方向、Y方向和Z方向中每一方向的一側與另一側,分別將當從前方觀看圖像形成裝置10時的上側、下側、右側、左側、後側和前側稱為Y側、-Y側、X側、-X側、Z側和-Z側。

整體構造

如圖1所示,圖像形成裝置10包括作為顯影劑圖像形成單元實例的圖像形成單元12、定影裝置20以及控制圖像形成裝置10的各單元的操作的控制單元18。另外,在圖像形成裝置10中,作為記錄介質實例的薄膜16由包括一對輥(圖中未示出)的傳送單元傳送。

圖像形成單元

作為實例,圖像形成單元12包括四個圖像形成單元14Y、14M、14C和14K。應指出的是附圖標記的後綴「Y」用於黃色,「M」用於品紅色,「C」用於藍綠色(青色),「K」用於黑色。四個圖像形成單元14Y、14M、14C和14K由包括充電、曝光、顯影和轉印的已知電子照相單元構成。另外,作為實例,圖像形成單元12利用液態顯影劑G在薄膜16上形成由作為顯影劑實例的色調劑T形成的色調劑圖像TA。色調劑圖像TA是顯影劑圖像的實例。

薄膜

作為實例,薄膜16由熱塑性定向聚丙烯(OPP)薄膜構成。另外,薄膜16是連續薄膜,從輸送輥(圖中未示出)輸送,並且由纏繞輥(圖中未示出)纏繞,並且因此,在張力施加到薄膜上的狀態下在圖像形成單元12和定影裝置20中傳送薄膜。

色調劑

色調劑T連同油(圖中未示出)一起被包含在液態顯影劑G中。另外,色調劑T作為實例由聚酯系樹脂形成。同時,油作為實例由矽油形成。

主要組件

接著,將描述定影裝置20。

如圖1所示,定影裝置20包括:預處理單元30,其對形成在薄膜16上的色調劑圖像TA執行預處理;以及定影單元40,其對已經經過預處理單元30預處理的色調劑圖像TA進行加熱從而將色調劑圖像定影到薄膜16上。在該示例性實施例中的預處理是指在薄膜16的傳送方向(由箭頭A指示)上在相對於定影單元40的上遊側處加熱色調劑T從而提高色調劑T與薄膜16之間的粘合性。

預處理單元

如圖2A所示,預處理單元30包括第一加熱單元32和第二加熱單元34。

第一加熱單元

第一加熱單元32在薄膜16的傳送方向上布置在相對於第二加熱單元34和定影單元40(參見圖1)的上遊側。另外,第一加熱單元32作為實例包括第一加熱輥33和加熱器35。另外,第一加熱單元32加熱薄膜16以使薄膜16的溫度被設定為第一溫度T1(未示出)。第一溫度T1是等於或大於稍後要描述的熱變形溫度的溫度,並且在該示例性實施例中作為實例被設定為120℃。

第一加熱輥33作為實例由鋁製筒狀金屬輥構成,並且設置為可繞著作為軸向的Z方向旋轉。另外,第一加熱輥33被構造為,當沿Z方向觀看時,作為實例,第一加熱輥33的在與Y側的半圓相當的範圍內的外周表面與薄膜16接觸。換言之,薄膜16纏繞到第一加熱輥33的外周表面的沿周向的大致一半區域上。

加熱器35布置在第一加熱輥33內。另外,加熱器35被構造為其加熱溫度由溫度傳感器(圖中未示出)和控制單元18(見圖1)來控制,並且加熱第一加熱輥33,使得與第一加熱輥33接觸的薄膜16的溫度被設定為第一溫度T1。

熱變形溫度

在該示例性實施例中熱變形溫度是指等於或低於定影單元40中定影輥42(稍後描述)的溫度(定影溫度)的溫度,並且在該溫度薄膜16變形。在該示例性實施例中,利用下面要描述的方法作為實例來測量熱變形溫度。

纏繞寬度為250mm的薄膜16而使得薄膜的與直徑為150mm的鋁輥的外周表面接觸的周向長度設定為150mm。另外,通過改變輥的加熱溫度以及輥所施加的薄膜16的張力(傳送張力)來利用輥傳送薄膜16,其中以傳送速度為150mm/秒(加熱時間是1秒)作為固定條件。此處,測量在輥的每個加熱溫度之前和之後薄膜16在傳送方向上的變形率(%)。在該測量結果中,當薄膜16在傳送方向上的變形率(%)被設定為近似0%時,獲得傳送張力。

隨後,在薄膜16的傳送張力(N)被設定為在傳送方向上的變形率(%)設定為近似0%時的傳送張力的狀態下,通過將薄膜16的傳送速度設定為150mm/秒且改變輥的加熱溫度來傳送薄膜16。另外,測量在加熱輥之前和之後薄膜16在輥的軸向上的變形率(寬度方向上的變形率),且將該變形率設定為薄膜16的加熱變形特性。在加熱變形特性中,將薄膜16的變形率的絕對值(收縮率)被設定為0.3%時的溫度定義為熱變形溫度。換言之,在該示例性實施例中,將薄膜16在傳送方向上的變形率為近似0%且其在軸向(寬度方向)上的變形率被設定為0.3%(產生褶皺)時的溫度定義為熱變形溫度。

作為實例,圖3A示出了當薄膜16由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成時傳送張力(N)與傳送方向上的變形率(%)之間的關係的曲線圖。作為實例,圖3B示出了當薄膜16由定向聚丙烯(OPP)形成時傳送張力(N)與傳送方向上的變形率(%)之間的關係的曲線圖。同時,在圖3A和圖3B中,關於輥的加熱溫度,菱形標示指示80℃,方形標示指示90℃,三角形標示指示100℃,×標示指示110℃,*標示指示120℃。

在圖3A的結果中,當傳送方向上的變形率被設定為近似0%時的傳送張力是近似25N。在圖3B的結果中,當傳送方向上的變形率被設定為近似0%時的傳送張力是近似10N。

圖4A示出了當基於圖3A的結果將傳送張力設定為25N時加熱溫度(℃)與軸向上的變形率(%)之間的關係。根據圖4A的結果,當薄膜16由PET形成時,熱變形溫度是110℃。另外,圖4B示出了當基於圖3B的結果將傳送張力設定為10N時加熱溫度(℃)與軸向上的變形率(%)之間的關係。根據圖4B的結果,當薄膜16由OPP形成時,熱變形溫度是110℃。

其它測量薄膜變形率的方法

將對其它測量薄膜16的變形率的方法進行說明。同時,此處,將薄膜16的變形率稱為伸縮率來進行說明。

圖7A示出了熱變形測試裝置60。熱變形測試裝置60包括張力單元62以及加熱單元64,張力單元62沿縱向拉伸薄膜16(見圖1)的測試件TP2,加熱單元64加熱測試件TP2。加熱單元64的加熱溫度可以變化。測試件TP2構造為其橫向長度是15mm且其縱向長度是75mm。張力單元62拉伸測試件TP2並且能夠測量施加到測試件TP2上的張力。另外,張力單元62構造為能夠基於JIS-K-7127:1999來執行拉伸測試。在熱變形測試裝置60中,把由Nidec-Shimpo(電產新寶)公司製造的測試機FGS-TV用作實例。

在使用熱變形測試裝置60的熱變形測試中,在加熱單元64不與測試件TP2接觸的狀態下,在室溫(25℃)以2mm/min拉伸測試件TP2,並且當測試件TP2的伸展量被設定為預定伸展量時,停止拉伸。另外,測量在預定伸展量下作用於測試件TP2上的張力。同時,通過曲線圖G1來示出位移與張力之間的關係(見圖7B)。

接著,在固定的時間段內使加熱單元64與測試件TP2接觸。此處,作為實例,加熱單元64與測試件TP2相接觸達2秒。通過加熱使得測試件TP2伸展,並且因此,張力朝箭頭B(見圖7B)所指示的方向降低。此時,下降後的張力由標示C(見圖7B)指示。

測試件TP2由於在加熱單元64的加熱停止後冷卻至室溫(25℃)而收縮,並且因此張力朝箭頭D(見圖7B)所指示的方向增大。另外,通過降低作用於測試件TP2上的張力而使得測試件TP2的位移向其原始狀態返回,從而獲得當作用於測試件TP2上的張力被設定為0(零)時的位移量Δd(見圖7B)。位移量Δd是由於測試件TP2的熱變形引起的殘留伸縮量mm,並且通過將殘留伸縮量除以作為測試件TP2的原始長度的75mm所得到的值被設定為殘留伸縮率(%)。同時,當測試件TP2的位移返回其原始狀態時位移與張力之間的關係由曲線圖G2示出(參見圖7B)。

關於通過改變測試件TP2的加熱溫度來執行上述測試所獲得的結果,作用於測試件TP2上的張力被轉換成圖像形成裝置10中有張力作用於其上的薄膜16的長度(作為實例,為500mm),並且顯示在圖8A和圖8B中。同時,圖8A示出了作為實例厚度為12μm的PET薄膜的測量結果。圖8B示出了作為實例厚度為20μm的OPP薄膜的測量結果。

在圖8A和圖8B所示的結果中,在殘留伸展率的差值超過0.2%的這種溫度條件的情況下,趨向於在薄膜16上形成褶皺。換言之,當上述第一加熱輥33與隨後描述的第二加熱輥37之間的溫度差被轉換成圖8A和圖8B中所示的殘留伸展率差且被設定為超過0.2%的溫度差(50℃以上)時,能夠理解的是趨向於形成褶皺。出於此原因,在該示例性實施例中,第二加熱輥37的加熱溫度作為實例被設定為80℃,與作為第一加熱輥33的加熱溫度的120℃相差40℃。

同時,當第二加熱輥37的溫度過低時,趨向於使薄膜16的褶皺被固定,並且因此優選的是第二加熱輥37的溫度被設定成薄膜16變形到一定程度的溫度。從該視點看,在該示例性實施例中,殘留伸展率的下限被設定為0.05%。另外,第二加熱輥37的溫度被設定為當殘留伸展率設定為等於或大於0.05%時的溫度。

第二加熱單元

圖2A所示的第二加熱單元34在薄膜16的傳送方向上布置在相對於第一加熱單元32的下遊側以及相對於定影單元40(見圖1)的上遊側。另外,第二加熱單元34作為實例包括第二加熱輥37以及加熱器39。在該示例性實施例中,所設置的第二加熱輥37和加熱器39的數量是一個。另外,第二加熱單元34加熱薄膜16,使得薄膜16的溫度被設定在第二溫度T2(未示出)。第二溫度T2是被設定為低於上述熱變形溫度的溫度(低於上述第一溫度T1的溫度),並且如上所述,作為實例在該示例性實施例中被設定為80℃。

第二加熱輥37作為實例由鋁製筒狀金屬輥構成,並且設置為可繞著作為軸向的Z方向旋轉。另外,第二加熱輥37構造為當沿作為實例的Z方向觀看時第二加熱輥37的在與-Y側的半圓相當的範圍內的外周表面與薄膜16接觸。換言之,薄膜16纏繞到第二加熱輥37的外周表面的沿周向的大致一半區域上。此外,第二加熱輥37的外徑和線速度被設定為使得第二加熱輥在等於或長於熱變形時間(稍後描述)的時間段內與薄膜16接觸。

加熱器39布置在第二加熱輥37內。另外,加熱器39構造為其加熱溫度由溫度傳感器(圖中未示出)和控制單元18(見圖1)來控制,並且加熱第二加熱輥37而使得與第二加熱輥37接觸的薄膜16的溫度被設定為第二溫度T2。

在第一加熱輥33與第二加熱輥37之間未設其它輥。出於此原因,與第一加熱輥33的外周表面分離的薄膜16在張力施加到薄膜16上的狀態下與第二加熱輥37的外周表面接觸。在第一加熱輥33與第二加熱輥37之間的不與第一加熱輥33和第二加熱輥37接觸的薄膜16的長度L1被設定為使得到達第二加熱輥37的薄膜16上的褶皺不被固定(不過度冷卻)。

熱變形時間

在該示例性實施例中,熱變形時間定義為在被施加了張力的薄膜16在第二溫度T2受到加熱之時從加熱開始的時間點到張力下降50%的時間點為止的時間。換言之,這意味著當在超過熱變形時間的時間段內加熱薄膜16時,薄膜16變形。在該示例性實施例中,利用下面描述的作為實例的方法來測量熱變形時間。

如圖5A所示,薄膜16被切斷而在橫向上具有15mm的長度(寬度)且在縱向上具有100mm的長度從而被設定為測試件TP1。測試件TP1的縱向兩端由抓取部件52抓取。另外,通過移動抓取部件52之一使測試件TP1以10mm/min的速度沿縱向伸展,並且抓取部件52的移動停止在作用於測試件TP1上的張力被設定為1.5N時的位置處。在該停止狀態下,測試件TP1與加熱部件(未示出)接觸從而測量加熱時間與張力之間的關係。

圖5B示出了所得到的加熱時間與張力之間的關係的曲線圖。通過將加熱部件執行加熱之前的張力(1.5N)設定為100%且將加熱期間的飽和張力設定為0%,來指示張力。此處,如上所述,張力從100%變成50%所需的時間是熱變形時間。在圖5B中,作為實例,熱變形時間被設定為近似0.3秒。

圖6示出了對於由不同材料形成的薄膜A和B這兩種類型的薄膜而言在以每次改變10℃的方式將加熱溫度從70℃變成130℃時的熱變形時間。在圖6中,薄膜A是OPP薄膜,薄膜B是PET薄膜。關於薄膜A,熱變形時間是在70℃時為0.4秒,在80℃以上且130℃以下時為0.3秒。關於薄膜B,熱變形時間在70℃以上且80℃以下時為0.5秒,在90℃時為0.3秒,在100℃以上且130℃以下時為0.25秒。

定影單元

如圖1所示,定影單元40包括作為定影部件實例的定影輥42以及與定影輥42一起執行加壓的加壓輥44,薄膜16介於定影輥42與加壓輥44之間。另外,定影單元40作為實例被構造為在薄膜16的傳送方向上以一間隔布置一組定影輥42和加壓輥44。另外,定影單元40加熱在被施加有張力的情況下傳送的薄膜16上的色調劑T以便因此將色調劑定影到薄膜16上。

定影輥

定影輥42形成為呈筒形且設置為可繞著作為軸向的Z方向旋轉。另外,定影輥42構造為具有沿徑向從內向外包括芯金屬、彈性層和表面防粘層在內的多層結構。此外,定影輥42中設有滷素加熱器46。另外,定影輥42與薄膜16的形成色調劑圖像TA的一側的表面接觸,從而對色調劑T加熱且加壓。

基於溫度傳感器(未示出)的輸出對滷素加熱器46進行反饋控制,溫度傳感器檢測定影輥42的溫度,使得定影輥42的外周表面的溫度作為實例保持為120℃。

加壓輥

加壓輥44形成為呈筒形且設置為可繞著作為軸向的Z方向旋轉。另外,加壓輥44形成為具有沿徑向從內向外包括芯金屬、彈性層和表面防粘層在內的多層結構。此外,利用諸如彈簧等偏置單元(圖中未示出)將加壓輥44偏置向定影輥42。另外,加壓輥44中設有滷素加熱器48。基於溫度傳感器(未示出)的輸出對滷素加熱器48進行反饋控制,溫度傳感器檢測加壓輥44的溫度,從而作為實例將加壓輥44的外周表面的溫度保持為120℃。另外,加壓輥44與薄膜16的形成有色調劑圖像TA的一側的相反側的表面接觸,從而與定影輥42一起對色調劑T進行加熱和加壓。

褶皺發生機制

圖16A示出了薄膜16纏繞到第一加熱輥33的外周表面上的狀態。沿著傳送方向的張力F1以及沿與傳送方向垂直的方向的垂直抗力F2作用於與第一加熱輥33的外周表面接觸的薄膜16上。

如圖16B所示,薄膜16由於與第一加熱輥33接觸(區域S1)而被加熱到等於或高於上述熱變形溫度的溫度。另外,薄膜16在等於或高於熱變形溫度的溫度與第一加熱輥33的外周表面分離。此時,第一加熱輥33所作用的垂直抗力F2(見圖16A)停止作用,並且因此,由於薄膜16的彎曲而出現褶皺K1(區域S2)。當出現的褶皺K1由於熱輻射而被冷卻到熱變形溫度以下時,褶皺被固定到薄膜16上作為沿傳送方向的縱紋的褶皺K2(區域S3)。通過這種方式,作為比較例,在薄膜被第一加熱輥33加熱且在不與其它部件接觸的情況下自然冷卻之後薄膜與第一加熱輥33分離的構造中,薄膜上固定有褶皺K2。

效果

接著,將對第一示例性實施例的效果進行說明。

在圖1所示的圖像形成裝置10中,圖像形成單元12在要傳送的薄膜16上形成色調劑圖像TA。形成在薄膜16上的色調劑圖像TA經定影裝置20的預處理單元30預處理(加熱)且隨後經定影單元40加熱和處理,從而定影到薄膜16上。

在圖2B所示的預處理單元30中,薄膜16被第一加熱單元32中的第一加熱輥33加熱到第一溫度T1(未示出),該第一溫度等於或高於熱變形溫度。此時,張力F1連同垂直抗力F2一起作用於與第一加熱輥33的外周表面接觸的薄膜16上。出於該原因,與垂直抗力F2不作用於薄膜16上的情況相比,在第一加熱單元32中,抑制了薄膜16上出現褶皺。

隨後,垂直抗力F2不作用於已通過第一加熱單元32的薄膜16上,並且因此由於在第一溫度T1下加熱的效果以及張力F1的效果而趨於出現褶皺。此處,與第一加熱輥33分離的薄膜16與第二加熱輥37的外周表面接觸。出於此原因,薄膜16受到來自第二加熱輥37的外周表面的垂直抗力F3。此外,通過與第二加熱輥37接觸,薄膜16在第二溫度T2(未示出)被加熱,該第二溫度低於熱變形溫度,並且因此抑制了自第一溫度T1的突然溫降。另外,在等於或長於熱變形時間的時間段內薄膜16與第二加熱輥37接觸且被加熱。

通過這種方式,在定影裝置20中,第二加熱輥37將垂直抗力F3作用於薄膜16上,並且因此抑制了薄膜16的變形。另外,在定影裝置20中,薄膜16在第二溫度T2被第二加熱輥37加熱,並且因此抑制了薄膜16自第一溫度T1的突然溫降。此外,在定影裝置20中,第二加熱輥37在等於或長於熱變形時間的時間段內與薄膜16接觸,並且因此抑制了薄膜16上出現的褶皺的固定。通過這些效果,在定影裝置20中,與薄膜16在第一加熱單元32與定影單元40(見圖1)之間自然地冷卻的構造相比,不大可能固定褶皺,並且因此抑制了在從第一加熱單元32傳送到定影單元40的薄膜16上出現褶皺。

另外,在定影裝置20中,與薄膜16接觸的第一加熱輥22將垂直抗力F2作用於薄膜16上,並且因此,與第一加熱輥33不與薄膜16接觸的構造相比,薄膜16不大可能彎曲。因此,抑制了薄膜16上出現褶皺。

此外,設置在定影裝置20中的第二加熱輥37的數量是一個。因此,與第二加熱輥37的數量是兩個以上的構造相比,能夠防止在以第二溫度T2進行加熱期間薄膜16從一個第二加熱輥37離開而到達另一第二加熱輥37(防止暫時地冷卻),並且因此抑制了薄膜16上出現褶皺。

在圖1所示的圖像形成裝置10中,如上所述,在定影裝置20中抑制薄膜16上出現褶皺。因此,抑制了當將色調劑圖像TA定影到薄膜16上時由於薄膜16的褶皺數量的增加而發生的圖像缺陷(例如,色調劑圖像TA的部分剝離)。

圖9示出了當在第一加熱輥33(參見圖2A)中加熱溫度變成100℃、110℃和120℃時發生褶皺(縱紋等級)的狀態。同時,圖9中的白色菱形標示涉及比較例,並且代表了OPP薄膜以及沒有第二加熱單元34(參見圖2A)的組合的結果。白色方形標示涉及比較例,並且代表了PET薄膜以及沒有第二加熱單元34(參見圖2A)的組合的結果。黑色菱形標示與該示例性實施例有關,並且代表了使用OPP薄膜的結果。黑色方形標示涉及該示例性實施例,並且代表了使用PET薄膜的結果。在100℃的數據是基準數據。

縱紋等級指示為等級1到等級4,間隔為0.5。當觀看固定的薄膜16時,等級4是為不具合適縱紋的縱紋等級而設定的,等級3是為具有少量縱紋的縱紋等級而設定的,等級2是為具有清晰縱紋的縱紋等級而設定的,等級1是為具有大量清晰縱紋的縱紋等級而設定的。此處,如圖9所示,根據該示例性實施例的定影裝置20(圖1)的結果,確認與比較例的結果相比,縱紋等級增大。

圖12A示出了在定影裝置20(見圖2A)中接觸時間與縱紋等級之間的關係。接觸時間是指第二加熱輥37(見圖2A)接觸薄膜16的時間(加熱時間)。同時,關於設定條件,薄膜16由PET形成,第一加熱輥33的溫度被設定在120℃,並且第二加熱輥37的溫度被設定在80℃。根據圖12A所示的結果,當薄膜16由第二加熱輥37冷卻的時間增加時,確認縱紋等級增大。然而,在加熱1秒以上的情況下幾乎無差別。

第二示例性實施例

接著,將對根據第二示例性實施例的定影裝置和圖像形成裝置的實例進行說明。同時,與上述第一示例性實施例基本上相同的那些部件和部分將由與第一示例性實施例中相同的附圖標記和符號指示,並且將不重複進行說明。

圖10A示出了根據第二示例性實施例的定影裝置70。設置定影裝置70來替代第一示例性實施例的圖像形成裝置10(見圖1)中的定影裝置20(見圖1)。另外,定影裝置70包括預處理單元72以及定影單元40(參見圖1)。預處理單元72包括第一加熱單元32和第二加熱單元74。

第二加熱單元74在薄膜16的傳送方向上設置在相對於第一加熱單元32的下遊側以及相對於定影單元40(見圖1)的上遊側。另外,第二加熱單元74作為實例包括第二加熱輥76和78以及加熱器77和79。此外,第二加熱單元74加熱薄膜16,使得薄膜16的溫度被設定在第二溫度T2(未示出)。在第二示例性實施例中,第二溫度T2作為實例被設定在80℃。

第二加熱輥76和78作為實例由鋁製筒狀金屬輥構成,沿X方向並排設置且設置為可繞著作為軸向的Z方向旋轉。第二加熱輥76和78中的每一者的外徑小於第一示例性實施例的第二加熱輥37(參見圖2A)的外徑。另外,第二加熱輥76的外徑以及第二加熱輥78的外徑近似為相同的尺寸。從第一加熱輥33傳送的薄膜16作為實例以S形纏繞到第二加熱輥76和78中的每一者的外周表面上。

此外,第二加熱輥76和78中的每一者的外徑和線速度被設定為使得第二加熱輥在等於或長於上述熱變形時間的時間段內與薄膜16接觸。同時,在第一示例性實施例中第二加熱輥37(參見圖2B)與薄膜16之間的接觸時間被設定為t1。另外,第二加熱輥76與薄膜16之間的接觸時間被設定為t2,並且第二加熱輥78與薄膜16之間的接觸時間被設定為t3。此處,作為實例,關係t1=t2+t3成立。

加熱器77設置在第二加熱輥76的內部,並且加熱第二加熱輥76而使得薄膜16的溫度和第二加熱輥76的溫度被設定在第二溫度T2。加熱器79布置在第二加熱輥78內,並且加熱第二加熱輥78而使得薄膜16的溫度和第二加熱輥78的溫度被設定在第二溫度T2。加熱器77和79中的每一者的加熱溫度由溫度傳感器(圖中未示出)和控制單元18(見圖1)來控制。

在第一加熱輥33與第二加熱輥76之間沒有其它輥。出於此原因,與第一加熱輥33的外周表面分離的薄膜16在張力施加到薄膜16上的狀態下與第二加熱輥76的外周表面接觸。此處,在第一加熱輥33與第二加熱輥76之間不與第一加熱輥33和第二加熱輥76接觸的薄膜16的長度L2設定為使得到達第二加熱輥76的薄膜16的褶皺不被固定。另外,在第二加熱輥76與第二加熱輥78之間不與第二加熱輥76和第二加熱輥78相接觸的薄膜16的長度L3(<L2)設定為使得到達第二加熱輥78的薄膜16的褶皺不被固定。

效果

接著,將描述第二示例性實施例的效果。

在圖10B所示的預處理單元72中,利用第一加熱單元32中的第一加熱輥33,在等於或高於熱變形溫度的第一溫度T1(未示出)加熱薄膜16。隨後,垂直抗力F2不作用於已通過第一加熱單元32的薄膜16上,並且因此由於在第一溫度T1加熱的效果和張力F1的效果,趨於出現褶皺。此處,與第一加熱輥33分離的薄膜16與第二加熱輥76的外周表面形成接觸。出於此原因,薄膜16受到來自第二加熱輥76的外周表面的垂直抗力F4。

此外,通過與第二加熱輥76和78接觸,薄膜16在等於或長於熱變形時間的時間段內在低於熱變形溫度的第二溫度T2被加熱,並且因此抑制自第一溫度T1的突然溫降。利用這些效果,在定影裝置70中,與薄膜16在第一加熱單元32與定影單元40(參見圖1)之間自然地冷卻的構造相比,褶皺不大可能被固定,並且因此抑制在從第一加熱單元32傳送到定影單元40的薄膜16上出現褶皺。

在圖像形成裝置10(參見圖1)中,利用定影裝置70來抑制薄膜16上出現褶皺。因此,當色調劑圖像TA(參見圖1)定影到薄膜16上時,抑制了由於薄膜16的褶皺數量增加而發生的圖像缺陷(例如,色調劑圖像TA的部分剝離)。

第一變型例

圖11示出了作為第二示例性實施例的定影裝置70(參見圖10A)的第一變型例的定影裝置80的預處理單元82。在定影裝置80中,在第二加熱輥76與第二加熱輥78之間不與第二加熱輥76和第二加熱輥78接觸的薄膜16的長度L3長於第二示例性實施例中的長度L3(參見圖10A)。然而,第一變型例的長度L3被設定為使得到達第二加熱輥78的薄膜16的褶皺不固定。通過該方式,在褶皺的出現受抑制的構造中,第二加熱輥76和第二加熱輥78可布置為彼此分離。

圖12B示出了在定影裝置70(參見圖10A)中總計接觸時間和縱紋等級之間的關係。總計接觸時間是指在第二加熱輥76和78中的每一者(參見圖10A)與薄膜16之間的總接觸時間(加熱時間)。同時,黑色菱形標示指示使用PET薄膜16的數據,黑色方形標示指示使用OPP薄膜16的數據,黑色三角形標示指示使用定向尼龍(ONY)薄膜16的數據。另外,第一加熱輥33的溫度被設定為120℃,並且第二加熱輥76和78中的每一者的溫度被設定為80℃。根據圖12B所示的結果,即使當薄膜16的材料彼此不同時,也能確認當薄膜16與第二加熱輥76和78的總計接觸時間增加時,縱紋等級增大。

圖13A示出了在上述的定影裝置20、70和80中使用PET薄膜16的情況下當第二加熱輥37、76和78中的每一者的輥溫度在60℃與80℃之間變化時的縱紋等級。第一加熱輥33的溫度被設定為120℃,並且薄膜16的張力被設定為50N/500mm。

圖13B示出了在上述的定影裝置20、70和80中使用OPP薄膜16的情況下當第二加熱輥37、76和78中的每一者的輥溫度在60℃與80℃之間變化時的縱紋等級。第一加熱輥33的溫度被設定為120℃,並且薄膜16的張力被設定為20N/500mm。

在圖13A和圖13B中,黑色菱形標示指示定影裝置20的數據,黑色方形標示指示定影裝置70的數據,黑色三角形標示指示定影裝置80的數據。另外,在定影裝置20、70和80中的任一個中,薄膜16與第二加熱輥之間的(總)接觸時間被設定為800毫秒。

根據圖13A和圖13B所示的結果,可以確認縱紋等級按定影裝置80、定影裝置70和定影裝置20的順序變高。這表明,隨著第二加熱輥和薄膜16在第二加熱單元內彼此不接觸的時間變得更短,縱紋等級增加。

第三示例性實施例

將對根據第三示例性實施例的定影裝置和圖像形成裝置的實例進行說明。同時,與上述第一和第二示例性實施例中的基本相同的部件和部分將由與第一和第二示例性實施例中相同的附圖標記和符號來指示,並且將不重複進行說明。

圖14A示出了根據第三示例性實施例的定影裝置90。設置定影裝置90來替代第一示例性實施例的圖像形成裝置10(參見圖1)中的定影裝置20(參見圖1)。另外,定影裝置90包括預處理單元92和定影單元40(參見圖1)。預處理單元92包括第一加熱單元32、第三加熱單元94和第二加熱單元74。

第三加熱單元94在薄膜16的傳送方向上設置在相對於第一加熱單元32的下遊側和相對於第二加熱單元74的上遊側。第三加熱單元94作為實例包括中間輥96和加熱器98。此外,第三加熱單元94與薄膜16接觸以在低於第一溫度T1和熱變形溫度且高於第二溫度T2的第三溫度T3(未示出)加熱薄膜16。在第三示例性實施例中,第三溫度T3作為實例設定在100℃。換言之,第三溫度T3設定為使得第一加熱輥33與第二加熱輥76之間薄膜16的溫度梯度變小。

中間輥96作為實例由鋁製筒狀金屬輥構成,並且設置為可繞著作為軸向的Z方向旋轉。中間輥96的外徑與第二加熱輥76的外徑基本相同。從第一加熱輥33傳送的薄膜16纏繞到中間輥96的外周表面上。此外,中間輥96與薄膜16之間的接觸時間作為實例短於第二加熱輥76與薄膜16之間的上述接觸時間t2(未示出)。

加熱器98布置在中間輥96內,並且加熱中間輥96使得與中間輥96接觸的薄膜16的溫度被設定為第三溫度T3。同時,加熱器98的加熱溫度由溫度傳感器(圖中未示出)和控制單元18控制(參見圖1)。

在第一加熱輥33與中間輥96之間處於非接觸狀態的薄膜16的長度被設定為L4。另外,在中間輥96與第二加熱輥76之間處於非接觸狀態的薄膜16的長度被設定為L5。此處,長度L4和L5被設定為使得到達第二加熱輥76的薄膜16的褶皺不固定。

效果

接著,將對第三示例性實施例的效果進行說明。

在圖14B所示的預處理單元92中,在第一加熱單元32中,利用第一加熱輥33在等於或高於熱變形溫度的第一溫度T1加熱薄膜16。隨後,垂直抗力F2不作用於已通過第一加熱單元32的薄膜16上,並且因此,由於在第一溫度T1的加熱效果和張力F1的效果而趨於出現褶皺。此處,與第一加熱輥33分離的薄膜16與中間輥96的外周表面接觸。出於此原因,薄膜16受到來自中間輥96的外周表面的垂直抗力F5。

在中間輥96中,在低於第一溫度T1且高於第二溫度T2的第三溫度T3加熱薄膜16。換言之,通過使薄膜16與中間輥96接觸來抑制從第一溫度T1到第二溫度T2的溫降。換言之,與不設置第三加熱單元94的構造相比,第一加熱單元32與第二加熱單元74之間的薄膜16的溫度梯度(溫度變化)變小,並且因此抑制薄膜16上出現褶皺。

從中間輥96傳送到第二加熱單元74的薄膜16通過與第二加熱輥76和78接觸而在等於或長於熱變形時間的時間段內在第二溫度T2被加熱,並且因此,抑制自第三溫度T3的突然溫降。通過這些效果,與薄膜16在第一加熱單元32與定影單元40(見圖1)之間自然冷卻的構造相比,在定影裝置90中,褶皺不大可能固定,並且因此抑制在從第一加熱單元32傳送到定影單元40的薄膜16上出現褶皺。

在圖像形成裝置10中,如上所述,在定影裝置90中抑制薄膜16上出現褶皺。因此,抑制當將色調劑圖像TA(見圖1)定影在薄膜16上時由於薄膜16的褶皺數量增加引起的圖像缺陷(例如,色調劑圖像TA的部分剝離)。

圖15示出了當針對裝置A、B和C使用薄膜A、B和C時的縱紋的評價等級。裝置A是定影裝置20(參見圖2A)。裝置B是定影裝置70(參見圖10A)。裝置C是定影裝置90(參見圖14A)。另外,薄膜A由PET形成,薄膜B由OPP形成,並且薄膜C由ONY形成。關於第一加熱單元32,加熱溫度被設定在120℃。關於第二加熱單元34和74,薄膜16與輥之間的(總)接觸時間被設定為800毫秒。另外,關於第二加熱單元34和74,加熱溫度被設定在80℃。關於第三加熱單元94,加熱溫度被設定在100℃,並且中間輥96與薄膜16之間的接觸時間被設定為320毫秒。

根據圖15所示的結果,確認裝置C(定影裝置90)的縱紋等級最高,裝置A(定影裝置20)和裝置B(定影裝置70)的縱紋等級處於相同的水平。這表明,在第一加熱單元中的加熱溫度高於熱變形溫度的情況下,當在第一加熱單元與第二加熱單元之間設置被設定在某溫度(該溫度為加熱溫度與熱變形溫度之間的中間溫度)的第三加熱單元時,第一加熱單元與第二加熱單元之間的薄膜的溫度梯度變小,這允許進一步抑制褶皺的出現。

同時,本發明不限於上述的第一、第二和第三示例性實施例和第一變型例。

第二變型例

圖17示出了作為示例性實施例的第二變型例的定影裝置100。定影裝置100包括預處理器單元102和定影單元40。預處理單元102包括第一加熱單元104和第二加熱單元106。

第一加熱單元104在薄膜16的傳送方向上設置在相對於定影單元40的上遊側。另外,第一加熱單元104作為實例包括三個碳加熱器108、覆蓋三個碳加熱器108的蓋112以及面向三個碳加熱器108的反射板114,薄膜16介於碳加熱器與反射板之間。三個碳加熱器108布置在薄膜16的形成有色調劑圖像TA的表面側,從而不與薄膜16接觸。另外,三個碳加熱器108加熱薄膜16而使得薄膜16的溫度被設定為等於或高於上述第一溫度T1(作為實例,為120℃)。反射板114布置在與薄膜16的正面相反的背面側,並且與薄膜16的背面接觸。

第二加熱單元106在薄膜16的傳送方向上設置在相對於第一加熱單元104的下遊側以及相對於定影單元40的上遊側。另外,第二加熱單元106包括第二加熱輥116以及加熱器118。第二加熱輥116是筒狀金屬輥並且設置為可旋轉的。薄膜16纏繞到第二加熱輥16的外周表面的一部分上。第二加熱輥116與薄膜16的背面接觸。加熱器118布置在第二加熱輥116內,並且在低於上述第一溫度T1的第二溫度T2(作為實例,為80℃)加熱第二加熱輥116。

在定影裝置100中,由第一加熱單元104加熱的薄膜16接收來自第二加熱單元106中的第二加熱輥116的垂直抗力F6。此外,通過與第二加熱輥116接觸而在低於熱變形溫度的第二溫度T2加熱薄膜16,並且因此抑制自第一溫度T1的突然溫降。通過這些效果,與薄膜16在第一加熱單元104與定影單元40之間自然冷卻的構造相比,在定影裝置100中,褶皺不大可能被固定,並且因此抑制在從第一加熱單元104傳送到定影單元40的薄膜16上出現褶皺。以此方式,第一加熱單元104可以是不與薄膜16接觸的非接觸型。

其它變型例

在定影裝置90中,第二加熱輥76和78中的每一者可以由一個第二加熱輥(例如,第二加熱輥37)替代。

第一加熱輥33、第二加熱輥37、76和77以及中間輥96不限於由鋁形成,並且可由其它金屬(例如,不鏽鋼)形成。另外,第一加熱輥33、第二加熱輥37、76和77以及中間輥96中的每一者的外周表面可由具有低表面能的材料形成,使得色調劑圖像TA不大可能附於其上。例如,外周表面可以由作為氟系樹脂的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)形成。此外,優選的是第一加熱輥33、第二加熱輥37、76和77以及中間輥96受驅動而旋轉。

色調劑T不限於聚酯樹脂,並且可以是其它樹脂。另外,在圖像形成裝置10中使用的顯影劑不限於液態顯影劑G,可以是不含油的乾燥顯影劑。

定影單元40不限於使用定影輥42和加壓輥44的輥型,可以是帶型。另外,定影單元40不限於使用一組定影輥42和加壓輥44的單元,可以使用兩組以上的輥。

第一加熱輥33的溫度可設定為在110℃以上且120℃以下的範圍內的其它溫度。第二加熱輥37、76和77中的每一者的溫度可設定為在80℃以上且第一溫度T1以下的溫度範圍內的其它溫度。中間輥96的溫度不限於100℃,且可以設定為在第一溫度T1以下且第二溫度T2以上的溫度範圍內的其它溫度。熱變形溫度不限於110℃,並且可以是其它溫度。

第四示例性實施例

接著,將對根據第四示例性實施例的定影裝置和圖像形成裝置的實例進行說明。同時,與上述的第一示例性實施例基本相同的部件和部分將由與第一示例性實施例中的相同的附圖標記和符號指示,並且將不重複進行說明。

圖18示出了根據第四示例性實施例的定影裝置120。設置定影裝置120來替代第一示例性實施例的圖像形成裝置10(參見圖1)中的定影裝置20(見圖1)。另外,定影裝置120包括預處理單元130以及定影單元40(見圖1)。

如圖18所示,預處理單元130包括加熱單元132、作為拉伸單元實例的舒展輥134以及作為將溫度控制在第五溫度的溫度控制單元的實例的溫度控制單元136。

加熱單元132在薄膜16的傳送方向上布置在相對於定影單元40(見圖1)的上遊側。另外,作為實例,加熱單元132包括加熱輥138和加熱器140。另外,加熱單元132加熱薄膜16,使得薄膜16的溫度被設定在第四溫度T4(未示出)。第四溫度T4是等於或高於薄膜16的熱變形溫度(稍後描述)的溫度,並且在該示例性實施例中作為實例設定為100℃。

加熱輥138作為實例由鋁製筒狀金屬輥構成,並且設置為可繞著作為軸向的Z方向旋轉。另外,加熱輥138作為實例構造為當沿Z方向觀看時其在與Y側的半圓相當的範圍內的外周表面與薄膜16接觸。換言之,薄膜16纏繞到加熱輥138的外周表面的沿周向的大致一半區域上。

加熱器140布置在加熱輥138內。另外,加熱器140構造為其加熱溫度由溫度傳感器(圖中未示出)和控制單元18(見圖1)來控制,並且加熱加熱輥138而使得與加熱輥138接觸的薄膜16的溫度被設定在第四溫度T4。

舒展輥134在薄膜16的傳送方向上布置在加熱單元132與定影單元40之間。舒展輥134設置為可繞著作為軸向的Z方向旋轉。另外,舒展輥134被構造為使得薄膜16纏繞到舒展輥134的外周表面上,並且構造為沿薄膜16的寬度方向拉伸纏繞的薄膜16以在寬度方向上舒展薄膜16。同時,作為實例,把外周部分覆有橡膠的橡膠舒展輥用作該示例性實施例的舒展輥134。

溫度控制單元136是將在寬度方向上受到舒展輥134拉伸的薄膜16的溫度控制在低於熱變形溫度的第五溫度T5的單元。溫度控制單元136包括殼體142和風扇144。

殼體142在內部容納舒展輥134,把Z方向作為縱向。可旋轉地支撐舒展輥134的支承部(圖中未示出)設置在殼體142的縱向兩端處。另外,殼體142在薄膜16的傳送方向上的上遊側設有薄膜16的輸入口142A,並且在下遊側設有薄膜16的輸出口142B。

在殼體142內部布置有風扇144。薄膜16的溫度由從風扇144供給的氣體(作為實例,在該示例性實施例中為空氣)控制。具體地,風扇144在殼體142中安裝在氣體能夠供給到薄膜16的繞舒展輥134纏繞且在寬度方向上受拉伸的部分的外表面的方向上。同時,本發明不限於上述構造,並且可以適當地調節風扇144在殼體142內的安裝位置以及氣體供給方向。

另外,在殼體142內布置有溫度傳感器146,溫度傳感器146測量薄膜16的纏繞到舒展輥134上且在寬度方向上受拉伸的部分的溫度。風扇144將氣體供給到薄膜16而基於溫度傳感器146測得的溫度由控制單元18(見圖1)調節氣體量,並且把薄膜16的纏繞到舒展輥134上且在寬度方向上受拉伸的部分的溫度設定為第五溫度T5。

同時,優選的是該示例性實施例的第五溫度T5被設定為低於薄膜16的熱變形溫度且能夠使得薄膜16略微變形的溫度。同時,在該示例性實施例中第五溫度T5作為實例被設定為60℃。

接著,將對第四示例性實施例的效果進行說明。

如圖1所示,在圖像形成裝置10中,圖像形成單元12在所傳送的薄膜16上形成色調劑圖像TA。薄膜16上的色調劑圖像TA經定影裝置120的預處理單元130(見圖18)預處理(加熱)且然後經定影單元40加熱和處理,從而定影到薄膜16上。

此處,在定影裝置120中,受加熱單元132加熱的薄膜16在寬度方向上被舒展輥34拉伸和舒展,並且薄膜16的在薄膜16的寬度方向上受拉伸的部分通過由溫度控制單元136的風扇144供給的氣體冷卻而被控制在低於熱變形溫度的第五溫度T5。通過此方式,由於利用風扇144冷卻薄膜16的沿寬度方向受拉伸且褶皺被舒展的部分,所以褶皺不大可能再次出現在薄膜16上。在該狀態下,由於薄膜16被傳送到定影單元30,並且因此與在拉伸期間不控制薄膜16(薄膜16的被拉伸部分)的溫度的構造相比,能夠防止褶皺再次出現在傳送到定影單元40的薄膜16上。

特別地,在該示例性實施例中,第五溫度T5被設定在薄膜16能夠略微熱變形的溫度,並且因此能夠有效地執行薄膜16的褶皺去除(褶皺平滑)。

另外,在圖像形成裝置10中,在定影裝置120中防止在薄膜16上再次出現褶皺,並且因此當色調劑圖像TA定影到薄膜16上時,抑制由於薄膜16的褶皺引起的圖像缺陷(例如,色調劑圖像TA的部分剝離)。

接著,將對薄膜16的熱變形溫度進行說明。同時,「熱變形」是指輻射熱量的薄膜16的塑性變形(永久變形)。

首先,將對熱變形測試裝置的概況進行說明。

圖19A所示的熱變形測試裝置160包括如箭頭E所示對薄膜16的樣品16S進行拉伸的張力單元162以及加熱樣品16S的加熱單元164。同時,張力單元162能夠拉伸樣品16S且能夠測量施加到樣品16S上的張力。另外,薄膜16的樣品16S構造為使得寬度H被設定為15mm,長度L被設定為75mm。另外,在該示例性實施例中,張力單元162能夠基於JIS-K-7127:1999來進行拉伸測試。在該測試中,使用由Nidec-Shimpo公司製造的測試機FGS-TV。

接著,將對熱變形測試方法進行說明。

首先,以每分鐘2mm在室溫(25℃)拉伸樣品16S,並且當被設定為預定位移時停止拉伸。另外,測量樣品16S的張力。同時,位移與張力之間的關係由圖19B中的曲線圖中的P1來指示。

加熱單元164與樣品16S接觸固定的時間段。該時間段被設定為實際圖像形成裝置10內的加熱時間。例如,在該實例的圖像形成裝置10中,加熱單元與樣品接觸達兩秒,兩秒是當色調劑圖像TA通過定影單元時的最大時間。樣品16S受熱伸展,並且降低張力。此時,下降的張力由圖19B的曲線圖中的P2指示。

在停止加熱後,樣品16S由於冷卻(返回)至室溫(25℃)而收縮,並且張力增加。另外,樣品16S的位移返回到其原始狀態,從而獲得張力設定為0(零)時的位移量PL(圖19B)。

另外,位移量PL是通過樣品16S的熱變形得到的伸縮量,並且通過將樣品16S除以樣品的原始長度L(75mm)所得到的值是伸縮率。

圖20中所示的曲線圖示出通過改變樣品16S的加熱溫度而執行上述測試所採集的結果,結果是通過將作用於樣品16S上的張力轉換成在圖像形成裝置10中被施加張力的薄膜16的長度(在該實例中為500mm)來得到的。同時,圖20示出了作為實例厚度為20μm的OPP薄膜的測量結果。

此處,測量或計算利用該示例性實施例的圖像形成裝置10中的薄膜16的伸縮率所得到的伸縮率的基準值(目標值)K以及在加熱傳送期間施加到薄膜16上的張力的最大值V。同時,在圖像形成裝置10中,薄膜16的熱變形(伸縮)導致圖像品質劣化,諸如產生褶皺,允許圖像品質劣化的伸縮率是基準值(目標值)K。同時,基準值K可根據要形成的圖像的類型、諸如層壓或切除等後處理以及形成有圖像的薄膜的使用和尺寸來適當地確定。在下面的示例性實施例中,通過將基準值K設定為0.5%來進行說明。

另外,根據圖20所示的曲線圖,在圖像形成裝置10中加熱傳送期間施加的張力的最大值V中被設定為等於或小於薄膜16的伸縮率的基準值K的加熱溫度是「薄膜16的熱變形溫度」。同時,在該示例性實施例中,在加熱傳送期間施加的張力的最大值V是20N(相對於500mm的長度),並且伸縮率的基準值K是0.5%,並且因此,根據曲線圖,將薄膜16的熱變形溫度設定為100℃。

第五示例性實施例

接著,將參考附圖對根據本發明的第五示例性實施例的定影裝置進行說明。同時,與第四示例性實施例中相同的部件將由相同的附圖標記和符號來指示,並且將不重複進行說明。

如圖21所示,該示例性實施例的定影裝置170的預處理單元172具有與第四示例性實施例的定影裝置120相同的構造,除了在薄膜16的傳送方向上在加熱單元132與舒展輥134之間進一步設置作為將薄膜16控制在第六溫度T7的溫度控制單元的實例的溫度控制單元174的構造之外。

溫度控制單元174包括溫度調節輥176。溫度調節輥176設置為可繞著作為軸向的Z方向旋轉,並且構造為使得薄膜16纏繞到溫度調節輥176的外周表面上。溫度調節輥176將纏繞到其外周表面上的薄膜16控制在第四溫度T4與第五溫度T5之間的第六溫度T6(作為實例,在該示例性實施例中為100℃)。具體地,溫度調節輥176設有流道(圖中未示出),熱介質能夠移動通過該流道,並且溫度調節輥176構造為能夠根據熱介質的溫度來控制纏繞到溫度調節輥176的外周表面上的薄膜16的溫度。

另外,溫度控制單元174控制溫度調節輥176的溫度,並且因此包括溫度傳感器(圖中未示出),溫度傳感器測量纏繞到溫度調節輥176上的薄膜16的溫度。流經溫度調節輥176的熱介質構造為其溫度由控制單元18(見圖1)基於溫度傳感器測得的溫度來控制並且傳送到溫度調節輥176的內部從而將薄膜16的纏繞到溫度調節輥176上的部分的溫度設定在第六溫度T6。

接著,將描述根據該示例性實施例的效果。同時,將不重複描述具有與根據第四示例性實施例的定影裝置120相同的構造所獲得的效果。

在定影裝置170中,在薄膜16從加熱單元132傳送到舒展輥134的同時,薄膜16的溫度被控制為第六溫度T6,並且因此當薄膜傳送到舒展輥134時的溫度梯度小於在薄膜的溫度不被控制為第六溫度T6的構造中的溫度梯度,從而防止在薄膜16上再次出現褶皺。

第六示例性實施例

接著,將參考附圖對根據本發明的第六示例性實施例的定影裝置進行說明。同時,與第四示例性實施例相同的部件將由相同的附圖標記和符號指示,並且將不重複進行說明。

如圖22所示,該示例性實施例的定影裝置180的預處理單元182具有與第四示例性實施例的定影裝置120相同的構造,除了作為將薄膜16控制在第七溫度T7的溫度控制單元實例的溫度控制單元184在薄膜16的傳送方向上設置在舒展輥134與定影單元40之間的構造之外。

溫度控制單元184包括溫度調節輥186。溫度調節輥186設置為可繞著作為軸向的Z方向旋轉並且構造為使得薄膜16纏繞到溫度調節輥186的外周表面上。溫度調節輥186將纏繞到溫度調節輥186的外周表面上的薄膜16控制在第七溫度T7(作為實例,在該示例性實施例中為40℃),該第七溫度低於第五溫度T5。具體地,溫度調節輥186設有流道(圖中未示出),熱介質能夠移動通過該流道,溫度調節輥186構造為能夠根據熱介質的溫度來控制纏繞到溫度調節輥186的外周表面上的薄膜16的溫度。

另外,溫度控制單元184控制溫度調節輥186的溫度,並且因此包括溫度傳感器(圖中未示出),溫度傳感器測量纏繞到溫度調節輥186上的薄膜16的溫度。流經溫度調節輥186的熱介質構造為使得其溫度由控制單元18(見圖1)基於溫度傳感器測得的溫度來控制並且被傳送到溫度調節輥186的內部,從而將薄膜16的纏繞到溫度調節輥186上的部分的溫度設定在第七溫度T7。

接著,將描述根據該示例性實施例的效果。同時,將不重複描述利用與根據第四示例性實施例的定影裝置120相同的構造所得到的效果。

在定影裝置180中,在薄膜16從舒展輥134傳送到定影單元40的同時,將薄膜16的溫度控制為第七溫度T7,並且因此與不將薄膜的溫度控制為第七溫度T7的構造相比,薄膜16更不可能在寬度方向上變形,從而防止在薄膜16上再次出現褶皺。

同時,第五示例性實施例的定影裝置170的構造可應用於第六示例性實施例的定影裝置180。具體地,可在定影裝置180的加熱單元132與舒展輥134之間設置溫度控制單元174。在採用該構造的情況下,能夠進一步防止在傳送到定影單元40的薄膜16上出現褶皺。

第七示例性實施例

接著,將參考附圖來描述根據本發明的第七示例性實施例的定影裝置。同時,與第四示例性實施例相同的部件將由相同的附圖標記和符號指示,並且將不重複進行說明。

如圖23所示,該示例性實施例的定影裝置190的預處理單元192具有與第四示例性實施例的定影裝置120相同的構造,除了沿薄膜16的傳送方向在相對於加熱單元132的上遊側進一步設置舒展輥134的構造之外。

接著,將描述根據該示例性實施例的效果。同時,不重複描述與根據第四示例性實施例的定影裝置120相同的構造所獲得的效果。

在定影裝置190中,沿薄膜16的傳送方向在相對於加熱單元132的上遊側也設置舒展輥134,並且因此在薄膜16傳送到加熱單元132之前沿寬度方向拉伸薄膜16。出於此原因,與沿薄膜16的傳送方向在相對於加熱單元132的上遊側不設置舒展輥134的構造相比,能夠防止在傳送到定影單元40的薄膜16上再次出現褶皺。

同時,第七示例性實施例的構造,也即沿薄膜16的傳送方向在相對於加熱單元132的上遊側也設置舒展輥134的構造可以應用於上述的第四至第六示例性實施例。

另外,在第四至第七示例性實施例中,舒展輥用作沿寬度方向拉伸薄膜16的拉伸單元的實例,但是本發明不限於該構造。凹輥、螺旋輥、微槽輥或端部咬合輥可用作拉伸單元的實例。

在第四示例性實施例的溫度控制單元136中,通過利用風扇144冷卻薄膜16的纏繞到舒展輥134上且沿寬度方向拉伸的部分來控制溫度。然而,本發明不限於該構造,可以採用如下的構造:利用在低於第四溫度T4的第五溫度T5執行加熱的加熱器將溫度控制為第五溫度T5。

另外,在第四示例性實施例的溫度控制單元136中,通過利用風扇144將薄膜16的纏繞到舒展輥134上且沿寬度方向拉伸的部分冷卻來控制溫度。然而,薄膜16的纏繞到舒展輥134上的部分的溫度可通過使得熱介質流入舒展輥134來進行控制。

實驗例

接著,將利用第四、第五、第六和第七示例性實施例的定影裝置執行下面的實驗從而確認本發明的效果。

實驗1

首先,準備根據實例1的定影裝置,其具有與第四示例性實施例相同的結構,並且在第五溫度T5設定為60℃的狀態下,第四溫度T4以每次改變10℃的方式從100℃變成120℃,從而視覺上確認薄膜樣品上褶皺的再發生。類似地,在第五溫度T5設定為80℃的狀態下,第四溫度T4以每次改變10℃的方式從100℃變成120℃,從而視覺上確認樣品上褶皺的再發生。同時,在該實驗中使用的樣品的熱變形溫度是100℃。另外,假設「A」為最佳,「B」為良好且「C」為可接受來評估視覺確認的結果。

表1

如表1所示,在第五溫度T5是樣品的熱變形溫度的情況下,可以理解的是不太可能抑制褶皺的再發生。因此,在實例1的定影裝置中,當第四溫度T4設定在從100℃到120℃的範圍內時,能夠理解的是優選的是將第五溫度T5設定在從60℃到90℃的範圍內。

實驗2

接著,準備根據實例2的定影裝置,其具有與根據本發明的第五示例性實施例相同的結構,並且在執行100℃第六溫度T6處的控制或不進行這樣控制的情況下第四溫度T4設定在120℃的狀態下,第五溫度T5在25℃、60℃、80℃、90℃和100℃處變化,視覺上確認樣品上再發生褶皺。同時,在該實驗中使用的樣品的熱變形溫度是100℃。另外,假設「A」為最佳,「B」為良好,並且「C」為可接受來評估視覺確認的結果。

表2

如表2所示,在執行第六溫度T6處的控制的情況下樣品上再發生褶皺與不執行第六溫度處的控制的情況下的大不相同。具體地,能夠理解的是,隨著加熱單元與舒展輥之間的樣品的溫度梯度增加,獲得通過在第六溫度T6處進行控制得到的效果。

實驗3

接著,準備根據實例3的定影裝置,其具有與根據本發明的第六示例性實施例相同的結構,並且在執行40℃第七溫度T7處的控制或不進行這樣控制的情況下第四溫度T4設定在120℃的狀態下,第五溫度T5在60℃、80℃、90℃和100℃處變化,從而視覺上確認薄膜樣品上的褶皺的再發生。同時,在該實驗中使用的樣品的熱變形溫度是100℃。另外,假設「A」為最佳,「B」為良好,並且「C」為可接受來評估視覺確認的結果。

表3

如表3所示,在執行第七溫度T7處的控制的情況下樣品上再發生褶皺與不執行第七溫度T7處的控制的情況下的大不相同。具體地,能夠理解的是,隨著舒展輥與定影單元之間的樣品的溫度梯度增加,存在再次發生褶皺的趨勢。

出於解釋和說明的目的提供了本發明的示例性實施例的前面的說明。不意在窮舉或將本發明限制為所公開的確切形式。顯然,對於本技術領域的技術人員可以進行許多修改和變型。選擇和說明本示例性實施例是為了更好地解釋本發明的原理及其實際應用,因此使得本技術領域的其他人能夠為實現各種實施例理解本發明和各種適合於所構想的特定應用的修改。目的在於通過所附權利要求及其等同內容限定本發明的範圍。

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