CN101317137A - 定影装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够大幅削减调色剂的定影所需要的热能、用来定影的通电后的响应时间较短、在待机时不需要通电的定影装置。其特征在于，具有将附着在记录介质的表面上的调色剂沿记录介质的厚度方向加压而将调色剂的粒子间的空气排出从而将调色剂临时定影在记录介质上的临时定影部(A)、和在将临时定影的调色剂沿记录介质的厚度方向加压的同时从记录介质的背面侧加热而使调色剂熔融而正式定影在记录介质上的正式定影部(B)。

Description

定影装置

技术领域

本发明涉及在电子复印机、激光打印机及传真装置等中用于图像形成的定影装置。

背景技术

一般，在电子复印机、激光打印机及传真装置等中，在通过其装置内的静电记录方式使调色剂附着在纸等记录介质上后，通过由定影装置进行加热，将记录介质上的调色剂粉末熔融而使其定影在记录介质上(参照专利文献1)。

专利文献1：特开平5-210331号公报

如果进一步说明，则在电子复印机、激光打印机及传真装置等中，作为在通过该装置内的静电记录方式使调色剂粉末附着在纸等记录介质上以后，将其加热而使其熔融定影的机构，如图4所示，一般是使用热辊定影方式的情况。

在该图4中说明以往的激光打印机的一般性构造。

首先，从用纸收纳托盘101抽出的由既定大的用纸构成的记录介质被沿着输送路径102输送，向图像形成机构103进入。粉末状的调色剂被从调色剂箱104经由显影辊105供给到滚筒107上。此时，调色剂仅附着在滚筒107的为了进行图像形成而利用静电记录部106而带电的部分上，接着，被转印到进入的记录介质上。另外，在滚筒107的周向上，依次配置有用来将转印后的残留调色剂除去的除去机构109和将带电除去的除电辊108。这样被转印了调色剂的记录介质接着进入到调色剂定影部211中。在该调色剂定影部211中，利用由内置的发热加热器212产生的热能将加热辊213加热，在与对置的辊214的夹紧区域215中将记录介质上的调色剂粉末加热熔融而定影。然后，记录介质一边被冷却一边被输送，从调色剂定影部211出来，被排出辊207向排纸托盘124排出。

但是，在调色剂定影部211中，如上所述使用发热加热器212和滚筒状的加热辊213，所以使温度迅速地上升较困难，为此，在定影时装置的电源没有被供给的情况下，在电源供给开始后，有在几分钟的期间内不能进行定影的不良状况，一旦电源供给后，何时进行定影是不清楚的，所以需要总是设为电源投入状态而将加热辊213加热，有发生较大的能量损失的问题。

发明内容

本发明是鉴于这些问题而做出的，目的是提供一种能够大幅削减调色剂的定影所需要的热能、用来定影的通电后的响应时间较短、在待机时不需要通电的定影装置。

为了达到上述目的，本发明的定影装置作为第1技术方案，其特征在于，具有将附着在记录介质的表面上的调色剂沿记录介质的厚度方向加压而将调色剂的粒子间的空气排出从而将调色剂临时定影在记录介质上的临时定影部、和在将被临时定影的调色剂沿记录介质的厚度方向加压的同时从记录介质的背面侧加热而使调色剂熔融而正式定影在记录介质上的正式定影部。

通过这样形成，在临时定影部中将记录介质上的调色剂在排出了粒子间的空气的状态下临时定影，防止调色剂的飞散，并且调色剂粒子变密而大幅提高传热效率。接着，在正式定影部中，从记录介质的背面侧施加的热经由记录介质自身而传热，所以不是空间传热，所以传热效率变得很高。利用这样在记录介质上从背面侧高传递效率地传递到表面侧的热能将临时定影在表面侧上的调色剂加热。由于该调色剂自身处于没有空气的混入的状态的传热效率较高的状态，所以通过较低的热能也能够高效率地被加热而熔融。与该熔融同时，调色剂被沿记录介质的厚度方向加压，所以使调色剂的厚度进一步被压缩并传热效率较高地被加热，使其附着在记录介质上而可靠地定影。

此外，本发明的定影装置作为第2技术方案，其特征在于，上述临时定影部具有将记录介质一边夹持一边输送的一对临时定影辊、和对该临时定影辊机械地施加压力而产生夹紧压力的记录介质加压机构。

通过这样形成，受到一对临时定影辊加压的调色剂在粒子间的空气被排出的状态下被临时定影在记录介质的表面上，防止从记录介质的飞散。进而，临时定影所需要的加压力只要是为了将调色剂粒子间的空气排出而需要的大小就可以，与以往的同时进行加压和加热的情况相比，能够通过较小的加压力临时定影。

此外，本发明的定影装置作为第3技术方案，其特征在于，上述临时定影辊具有将记录介质一边夹持一边输送的一对小径辊、和平行地外接在各个小径辊上并且进行推压以施加夹紧压力的大径辊。

通过这样形成，能够通过大径辊对小径辊施加加压力而临时定影，能够更容易地使作为小径辊的夹紧压力的线压变大，所以能够实现临时定影部的大小的小型化。

此外，本发明的定影装置作为第4技术方案，其特征在于，上述正式定影部具有将记录介质从背面侧加热的热头、和通过与该热头夹持记录介质而施加加压力的压辊。

通过这样形成，通过由热头将记录介质从背面侧加热，能够可靠地使调色剂熔融而正式定影。如果进一步说明，则通过做成将热头抵接在记录介质的背面上而从背面加热的结构，不会由热头擦碰调色剂图像，所以能够得到更鲜明的图像。此外，热头由于通电后的发热的响应较快，所以不需要进行待机通电，仅在定影时进行通电而产生加热能，并且仅将记录介质上的需要加热的部分加热，由此能够大幅地削减装置的消耗能量，与以往的定影装置相比能够提高能量效率。

此外，本发明的定影装置作为第5技术方案，其特征在于，上述热头与上述压辊接触分离自如地形成。

通过这样形成，能够仅在记录介质来到正式定影部时使热头与压辊抵接而进行加热动作、实施调色剂的定影。

本发明的定影装置是如上述那样构成而作用的结构，所以起到能够大幅削减调色剂的定影所需要的热能、能够缩短用来定影的通电后的响应时间、在待机时不需要通电等的良好的效果。

附图说明

图1是应用了本发明的定影装置的1实施方式的激光打印机的结构图。

图2是本发明的临时定影部的侧视图。

图3是本发明的正式定影部的侧视图。

图4是表示以往的热辊定影方式的激光打印机的结构图。

具体实施方式

接着，对图1到图3说明本发明的实施方式。

图1是表示将本发明的定影装置应用在图4所示的激光打印机中的例子。在图1中，从用纸收纳托盘101到图像形成机构103由于与图4中说明的通常的以往的激光打印机同样地形成，所以省略说明。

本发明的定影装置111相对于图像形成机构103配置在记录介质(未图示)的输送方向(图1的箭头方向)的下游侧，在输送方向的上游侧，配置有将附着在记录介质的表面上的调色剂向记录介质的厚度方向加压而将调色剂的粒子间的空气排出从而使调色剂临时定影在记录介质上的临时定影部A，在输送方向的下游侧，配置有将临时定影的调色剂沿记录介质的厚度方向加压同时从记录介质的背面侧加热而使调色剂熔融而正式定影在记录介质上的正式定影部B。

在一方的临时定影部A中，如图1及图2所示，作为一边夹持记录介质一边输送的一对临时定影辊，设有一边夹持记录介质一边输送的一对金属制的小径辊112、113、和平行地外接在各个小径辊112、113上并且进行推压以对记录介质施加夹紧压力的金属制的大径辊114、115。各大径辊114、115由各自的轴承116、117旋转自如地轴支承，在一方的轴承116上配置有将大径辊114及小径辊112朝向对置的小径辊113及大径辊115加压的加压弹簧118。该加压弹簧118形成对临时定影辊112、113、114、115机械地施加压力而产生记录介质的夹紧压力的记录介质加压机构。另外，当记录介质一边受到挤压一边通过小径辊112、113的轴间时，为了防止调色剂的很少一部分附着在小径辊112、113自身上，也可以通过特开昭59-198118号公报所示那样的氟类树脂覆盖形成临时定影辊的辊112、113、114、115的表面。

在另一方的正式定影部B中，如图1及图3所示，具有将记录介质从背面侧加热的热头119、和通过该热头119夹持记录介质而施加加压力的橡胶制的压辊120。在热头119上，以例如100μm间距形成有多个发热元件(未图示)。该热头119对置于压辊120而固接在通过偏芯辊123以摆动轴125为中心摆动的截面L字形的连杆部件121的摆动的顶端部上，由配置在连杆部件121的背面侧的弹簧122朝向压辊120弹性地被推压。通过偏芯辊123的旋转，热头119相对于压辊120接触或分离。在正式定影部B中，通过热头119将临时定影在记录介质上的调色剂从记录介质的背面侧进行加热基于以下的理由。这是因为，如果热头119的头发热体接触在记录介质的表面上，则一边由弹簧122用线压力为200～300g/cm左右的推压力推压在记录介质的表面上一边擦碰该表面，所以调色剂层被剥离而不能得到鲜明的图像。即，根据实施方式，通过做成了使热头119处于记录介质的背面、从背面加热的结构，不会由热头119擦碰调色剂图像，所以能够得到更鲜明的图像。

接着说明本发明的作用。

首先，在图像形成机构103中，使调色剂静电地附着在记录介质上的记录介质进入到本发明的定影装置111中。

在定影装置111中，首先记录介质通过作为临时定影部A的临时定影辊的小径辊112、113之间。记录介质在通过小径辊112、113之间时，由加压弹簧118的弹力以40Kg到50Kg的压力沿记录介质的厚度方向被推压。结果，在该记录介质上，仅单纯地搭载的调色剂粉末层在表面上被压力压扁。即，存在于调色剂粉末的粒子间的空气在该压力下被排出，调色剂层的厚度被缩短压缩。由此，调色剂对于记录介质的附着力被增强，仅仅由于表面被稍稍擦碰不易从记录介质剥离，能够防止飞散。进而，临时定影所需要的加压力只要是为了将调色剂的粒子间的空气排出所需要的大小就可以，与以往的同时进行加压和加热的情况相比能够通过更小的加压力进行临时定影。此外，通过由大径辊114、115对小径辊112、113施加加压力，能够使小径辊112、113的作为夹紧压力的线压力容易地变大，所以能够实现临时定影部的大小的小型化。

这样，在图像形成部103中，对应于印刷图像而形成的调色剂在临时定影部A中没有被加热而被临时定影在记录介质上。

接着，将临时定影有调色剂的记录介质输送到接下来的正式定影部B中。

在正式定影部B中，热头119直到记录介质的前端到达之前，在偏芯辊123和连杆部件121的作用下与橡胶辊120分离。与记录介质的前端向热头119的发热体部分到达的时机相对应，偏芯辊123旋转，连杆部件121以摆动轴125为中心摆动，热头119抵接在橡胶辊120上，通过弹簧122施加线压力为200～300g/cm左右的推压力。与该热头119和橡胶辊120的抵接大致同时，对热头119的发热元件进行通电，将记录介质从其背面侧加热。

此时，在临时定影部A中，将记录介质上的调色剂在粒子间的空气排出的状态下临时定影，防止调色剂的飞散，并且调色剂粒子变密，使传热效率较大地提高。并且，在正式定影部B中，从记录介质的背面侧施加的热经由记录介质自身而传热，所以不是空间传热，所以传热效率变得非常高。这样，通过在记录介质中从背面侧传热效率较高地传递到表面侧的热能，将临时定影在表面侧的调色剂加热。由于该调色剂自身处于没有空气的混入的状态的传热效率较高的状态，所以通过较低的热能也能够高效率地加热而使其熔融。通过做成将热头119抵接在记录介质的背面上而从背面加热的结构，不会由热头119擦碰调色剂图像，所以能够得到更鲜明的图像。与该熔融同时，调色剂被热头119和橡胶辊120沿记录介质的厚度方向加压，所以将调色剂的厚度进一步压缩并且高传热效率地加热调色剂而使其附着在记录介质上而可靠地定影。此外，由于热头119的通电后的发热的响应较快，所以不需要进行待机通电，仅在定影时进行通电而产生加热能量，并且仅将记录介质上的需要加热的部分加热，由此能够大幅地削减装置的消耗能量，与以往的定影装置相比能够提高能量效率。

如果对1张记录介质的正式定影结束，则通过偏芯辊123的转动，使热头119从橡胶辊120离开并且停止向发热元件的通电，为了接下来的正式定影而待机。

这样，根据本发明的定影装置111，完全不再需要以往的电子复印机、激光打印机、传真装置等的预热，能够仅通过仅在记录介质来到正式定影部时对记录介质进行加热动作即可实施定影，能够实现效率很高的定影动作。

此外，由于图4所示那样的以往的热辊定影方式的定影前的预热所需要的消耗电力一般需要是定影时的消耗电力的4倍，所以在本发明的定影装置111中，仅通过在定影时加热就能够定影，所以与以往相比能够通过约20％的电力进行定影，能够削减约80％的能量。

另外，本发明并不限于上述实施方式，可以根据需要进行各种变更。例如，作为热头可以采用特许第3713274号中公开的结构。此外，如特开平10-157178号及特许第3567241号中公开那样，通过将热头的发热对应于热头的温度状态而使适当大小的电力施加在发热元件上、或不将发热作用在记录介质整面上而仅将调色剂附着部分有选择地加热，能够进一步提高效率。

工业实用性

这样，根据本发明的定影装置，与以往一般采用的热辊定影方式相比能够仅在定影时迅速地使温度上升，所以能够供给能够迅速启动的定影装置。因此，与以往相比能够以约10～20％的消耗电力量进行调色剂的定影，从节能的观点来看也是很有效的，认为在以往电力消耗量很多的电子复印机及激光打印机等中具有较大的效果。

Claims (5)

1、一种定影装置，其特征在于，具有将附着在记录介质的表面上的调色剂沿记录介质的厚度方向加压而将调色剂的粒子间的空气排出从而将调色剂临时定影在记录介质上的临时定影部、和在将被临时定影的调色剂沿记录介质的厚度方向加压的同时从记录介质的背面侧加热而使调色剂熔融而正式定影在记录介质上的正式定影部。

2、如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述临时定影部具有将记录介质一边夹持一边输送的一对临时定影辊、和对该临时定影辊机械地施加压力而产生夹紧压力的记录介质加压机构。

3、如权利要求2所述的定影装置，其特征在于，上述临时定影辊具有将记录介质一边夹持一边输送的一对小径辊、和平行地外接在各个小径辊上并且进行推压以施加夹紧压力的大径辊。

4、如权利要求1～3中任一项所述的定影装置，其特征在于，上述正式定影部具有将记录介质从背面侧加热的热头、和通过与该热头夹持记录介质而施加加压力的压辊。

5、如权利要求4所述的定影装置，其特征在于，上述热头与上述压辊接触分离自如地形成。

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