CN102650845B - 定影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定影装置，其用于对记录介质上的定影剂图像进行加热定影，以形成永久图像，该定影装置包括：定影辊，该定影辊的外周面与带有定影剂图像的记录介质接触，对该记录介质上的定影剂图像进行加热定影，该定影辊的至少与记录介质的定影剂图像对应的部分形成密闭空间；以及加热器，该加热器的至少一部分位于所述定影辊的所述密闭空间内，对所述定影辊进行加热。采用本发明的定影装置，可以减少加热器与定影辊之间的热量损失，提高导热效率。

Description

定影装置

技术领域

本发明涉及一种对记录介质上的定影剂图像进行加热定影的定影装置，尤其涉及一种在定影辊的内部形成密闭空间定影装置。

背景技术

已往，利用电子照相方式的图像形成设备是公知的技术。例如，在作为图像承载体的感光体鼓的表面形成静电潜像，并通过定影剂等将感光体鼓上的静电潜像定影可视化后，通过转印设备将定影后的图像转印到记录介质(例如纸张)上使其承载图像，然后通过加热加压的定影装置来定影记录介质上的定影剂图像，并使定影后的记录介质经由排出路径排出到设备外。

在定影装置中，通常设置有加热用的定影辊、加压用的加压辊、以及产生热量的加热器(如卤素灯)等。加热器设置在定影辊的内部，将定影辊的外周面加热到一定温度。定影辊与加压辊相对配置，在两者之间留有可使记录介质通过的间隙，当记录介质从定影辊与加压辊之间通过时，定影辊的达到一定温度外周面与记录介质接触，对该记录介质上的定影剂图像进行加热，同时加压辊从相对侧对记录介质施以一定的压力，以使记录介质与定影辊紧密接触。由此，使记录介质上的定影剂图像受热而定影，形成永久图像。

在现有技术中，上述定影辊和加热器一般是分体设置的。如图1所示，定影辊1的两端固定在齿轮(包括隔热件)3上，齿轮3在外部驱动力的作用下旋转，从而带动定影辊1一起旋转。加热器2位于定影辊3的内部，其两端向定影辊1的外部露出，并且支撑在定影辊1以外的不旋转的支架(未图示)上。加热器2的两端还具有导电柱4，外部电源通过电刷等经由导电柱4向加热器2供电，以使加热器2产生热量。

在上述这种结构的定影装置中，加热器2对定影辊1内部的空气进行加热，经由该受热空气将热量传递给定影辊1。由于定影辊1的两侧是向外部开放的，因此加热器2所产生的热量容易通过流动的空气而从定影辊1两侧的齿轮3与加热器2之间的开口5流失，这样一来，尤其在打印初期，定影辊1两侧的温度低于定影辊1中间部分的温度，会引起记录介质的端部定影性不佳等图像质量问题。因此，为了补足定影辊1两端侧的热损失，在定影辊长度方向(轴向)上达到均匀的图像质量，提出有将加热器2做成两侧的发热量高于中间的发热量的技术方案。这种定影装置中的加热器2的发热量(发光量)的分布图如图2所示，加热器2的定影辊长度方向两侧的发热量明显高于中间部分的发热量。另外，在图2中，加热器2的定影辊长度方向的一侧(图2中横坐标轴的左侧)的发热量高于另一侧(图2中横坐标轴的右侧)的发热量，这是因为在定影辊长度方向的一侧(此处为左侧)设有风扇等散热器而加大了热量损失，为了使定影辊1在长度方向上受热均匀，需要将加热器2的靠近散热器的一侧的发热量提高。

由于上述现有技术的定影加热方式为开放式的加热方式，因此导热效率不高，导致能源浪费，此外还可能会引起记录介质端部定影性不良的问题。并且，如果像上述那样，提高加热器在定影辊开口附近的发热量以使定影辊受热均匀，这样不但能源有所浪费，而且加热器的制作成本也会增加。

发明内容

本发明鉴于上述问题而做成，其目的在于，提供一种定影装置，其利用耐高温材料的密封性，阻止热量通过空气从定影辊两侧的开口部向外扩散，能够提高加热器与定影辊之间的导热效率，节省能源，并且能够使定影辊受热均匀，提高图像质量。

本发明的定影装置，用于对记录介质上的定影剂图像进行加热定影，以形成永久图像，该定影装置包括：定影辊，该定影辊的外周面与带有定影剂图像的记录介质接触，对该记录介质上的定影剂图像进行加热定影，该定影辊的至少与记录介质的定影剂图像对应的部分形成密闭空间；以及加热器，该加热器的至少一部分位于所述定影辊的所述密闭空间内，对所述定影辊进行加热，所述定影辊包括：两端开口的筒体和两个封闭体，所述两个封闭体对所述筒体进行封闭，形成所述密闭空间；所述加热器呈杆状，并且密封支撑于所述两个封闭体，该加热器能够与所述定影辊一同旋转。

作为较佳的实施方式，在本发明的定影装置中，所述加热器的中心轴线与所述筒体的中心轴线一致。

作为较佳的实施方式，在所述两个封闭体上分别形成有密封支撑所述加热器的插通孔，所述加热器穿越所述插通孔。

作为较佳的实施方式，在所述加热器与所述插通孔的内表面之间设有密封圈，在所述封闭体与所述筒体之间设有密封圈。

作为较佳的实施方式，在所述密闭空间中填充有具有导热性的气体、液体中的任意一种，或者该密闭空间为真空空间。

又，所述筒体可以由金属或非金属材料形成。

又，所述封闭体可以由耐高温的硬化性浸渍密封材料组成物形成。

又，所述加热器可以为卤素灯、电阻丝或红外线放射灯。

附图说明

图1是表示现有技术的定影装置的一侧的立体图。

图2是现有技术的定影装置中的加热器的发热量分布图。

图3是表示本发明最佳实施方式的定影装置的立体图。

图4是本发明最佳实施方式的定影装置沿加热器的轴向剖开的立体图。

图5是本发明最佳实施方式的定影装置中的加热器的发热量分布图。

图6(A)是从定影辊轴向看本发明最佳实施方式的密封支撑有加热器的封闭体的侧视图。

图6(B)是从定影辊轴向看本发明另一实施方式的密封支撑有加热器的封闭体的侧视图。

图7是表示本发明最佳实施方式的对于加热器的供电方式的立体图。

具体实施方式

下面，参照附图来具体说明本发明的最佳实施方式。

图3是表示本发明最佳实施方式的定影装置的立体图，为了清楚表示定影辊的内部结构，使图3中的定影辊呈透明状态。图4是将本发明最佳实施方式的定影装置沿加热器的轴向剖开的立体图，图4只表示出了定影装置的一侧，定影装置的另一侧与此相同，省略其表示。如图3所示，本发明最佳实施方式的定影装置包括定影辊6和加热器7。该定影辊6的外周面61与带有定影剂图像的记录介质(未图示)接触，对该记录介质上的定影剂图像进行加热定影，定影辊6的至少与记录介质的定影剂图像对应的部分形成有密闭空间A。加热器7的一部分位于该密闭空间A内，对定影辊6进行加热。

定影辊6包括两端开口的筒体8和对筒体8进行封闭的两个封闭体9，由筒体8和两个封闭体9形成上述密闭空间A，筒体8的外周面即定影辊6的外周面61对记录介质上的定影剂图像进行加热定影。加热器7呈杆状，密封支撑于上述两个封闭体9，能够与定影辊6一同旋转。另外，在加热器7的两个端面上分别设有用于从外部供电设备向加热器7供电的导电柱71。

详细来说，在图3所示的定影装置中，两个封闭体9分别设置在筒体8的两个开口端附近。如图3、图4所示，在封闭体9上，形成有密封支撑加热器7的插通孔10，加热器7穿越插通孔10向密封空间A的外部露出。插通孔10的内表面与加热器7之间设有例如O形圈的密封圈11，在封闭体9与筒体8之间设有例如O形圈的密封圈12。具体地说，封闭体9的插通孔10的内表面上开有环形槽13，上述密封圈11嵌合在此环形槽13中，在封闭体9的外周面上开有环形槽14，上述密封圈12嵌合在此环形槽14中。在图4中，在插通孔10的内表面与加热器7之间设有两根密封圈11、在封闭体9的外周面与筒体8之间设有两根密封圈12，相应地，在插通孔10的内表面上设有两条环形槽13、在封闭体9的外周面上设有两条环形槽14，但密封圈11、12的数量不限于两根，只要密封圈的数量和密封性能够满足密闭空间A的密封要求即可，例如也可以在上述两个位置各设置一根密封圈，或设置三根以上的密封圈。另外，也可以采用其它耐热密封材料对筒体8、封闭体9、加热器7之间进行密封，只要能够使密闭空间A的密闭性满足加热器7与筒体8之间的导热要求即可。

另外，为了提高加热器7与筒体8之间的导热性，在上述密闭空间A中填充有氮气、氦气、氖气、氙气等非活性气体或导热油等液体，或者也可以使该密闭空间A为真空空间。

作为加热器7，在本发明最佳实施形态中使用卤素灯，但也可以使用电阻丝、红外线放射灯等放射灯。另外，上述封闭体9和密封圈11、12由日本专利申请特开平7-70449号公报中列举的耐高温的硬化性浸渍密封材料组成物形成。并且，形成上述定影辊6的筒体8的材料，可以采用铁、铝、铜等金属材料，也可以采用陶瓷等非金属材料，或塑料、纳米材料的复合材料，或导热性优良的高分子材料等。

在上述这种结构的定影装置中，通过具有密封性的封闭体9和密封圈11、12封堵住筒体8两端侧与加热器7之间的开口，由此在定影辊6的至少与记录介质的定影剂图像对应的部分形成密闭空间A，因此，从该密闭空间A向外部流失的热量微弱。加热器7发出的热量能够高效地传递给定影辊6的用于对记录介质的定影剂图像进行加热定影的筒体8，能够节约能源。并且由于在定影辊6的两侧几乎没有热量损失，因此无需特意加大加热器7的两侧的发热量，可以使用发热量均匀加热器，与以往使用两侧发热量高中间发热量低的加热器的情况相比，发热量均匀的加热器更容易制作，有利于降低成本。另外，由于定影辊6的至少与记录介质的定影剂图像对应的部分形成有密闭空间A，因此通常情况下处于定影辊轴向一侧的外部风扇不会从上述密闭空间A带走热量，因此也无需像图2所示的那样将加热器做成靠近风扇的一侧的发热量高于另一侧的发热量，也就是说，可以采用两侧没有区别的加热器，这样在操作时就无需辨别左右方向，可以缩短操作时间。此定影装置中的杆状加热器7的发热量(即发光量)如图5所示，可以看出加热器7的发热量沿定影辊的长度方向是不变的。并且，由于加热器与定影辊的筒体之间的导热性提高了，因此，对于定影辊筒体的材料，不限于以往仅仅使用金属材料的情况，即使使用导热性相对较低的陶瓷等非金属材料等，也可以满足定影辊的导热要求。

图6(A)是从定影辊6的轴向看密封支撑有加热器7的封闭体9的侧视图。如图6(A)所示，密封支撑加热器7的插通孔10形成在两个封闭体9的中心位置，也就是说，加热器7的中心轴线与定影辊6的筒体8的中心中线一致。由此，可以使加热器7对定影辊6在圆周方向上均匀地加热，从而当定影辊6旋转并加热记录介质上的定影剂图像时，可以使记录介质在其传送方向上受热均匀，形成定影质量稳定的图像。但是，由于在本发明的定影装置中，定影辊6内部与记录介质的定影剂图像相对应的部分形成了密闭空间A，因此热量损失极少，加热器7与定影辊筒体8之间的导热性较好，可以较快地使密闭空间A达到均匀的温度，进而筒体8的外周面的温度也可以较快地达到均匀的温度。所以，如果采用本发明的定影装置，则可以如图6(B)所示，将密封支撑加热器7的插通孔10形成在封闭体9的径向的任何位置，即加热器7的轴线也可以不与筒体8的轴线一致。

下面，对筒体8与封闭体9的固定方法进行说明。在封闭体9的环形槽13、14中预先嵌合有密封圈11、12。该封闭体9被做成与筒体8的轴向剖面形状吻合的形状，并且在径向方向上带有略微锥度。将该封闭体9放入筒体8内表面的规定位置处，然后使封闭体9受压变形而使锥度逐渐减小，进而使该封闭体9的外周缘紧密嵌合在筒体8的内表面上，从而完成封闭体9相对于筒体8的固定。另外，也可以通过封闭体9的外径尺寸与筒体8的内径尺寸之间的过盈配合，将封闭体9固定在筒体8内表面的规定位置处。封闭体9对于筒体8的固定方式不限于上述方式，只要能够使封闭体9在筒体8旋转时不从筒体8脱落地与筒体8一同旋转，并且使密闭空间7达到需要的密封程度即可。例如，也可以通过焊接等方法将封闭体9固定在筒体8上。

另外，如图3、4所示，加热器7的两端密封支撑在两个封闭体9的插孔中，并且能够依靠摩擦力在封闭体9的带动下与定影辊6一同旋转。此时，为了向旋转的加热器7供电，采用图7所示的供电方式。具体地说，在本实施方式的加热器7的两个端面设有向外部伸出的导电柱71，该导电柱71的另一端与环状的导电旋转体15连接，而该旋转体15的周面与外部供电设备的电刷16滑动电接触，由此向旋转的加热器7供电。除了上述电刷电接触式的供电方式以外，也可以采用板簧电接触式的供电方式。

以上对本发明的最佳实施方式进行了说明。但本发明不限于此，在不超过本发明宗旨的范围内可以实施各种变形。

例如，在上述实施方式中，定影辊的筒体8的两端开口，通过密闭构件9堵住筒体8的两端的开口，从而形成密闭空间。但不限于此，也可以直接将定影辊做成一端有底的圆筒，或两端均有底的圆筒。

又，在上述实施方式中，两个封闭体9固定在筒体8的两端侧附近的内表面上，但不限于此，也可以将封闭体设置在筒体的端面处、或筒体8轴向的其它位置，只要能够在定影辊内部的与记录介质的定影剂图像对应处形成的密闭空间即可。

又，在上述实施方式中，杆状的加热器7的一部分位于密闭空间A中，其两端穿越封闭体9的插通孔，向密闭空间A的外部露出，但不限于此，也可以将加热器7的两个端面分别固定在两个封闭体9的朝向密闭空间A的表面上，此时无需在封闭体9上形成共加热器7穿越的插通孔，但需要采取其它供电方式。

又，在上述实施方式中，采用杆状的卤素灯作为加热器7，但不限于此，也可以采用电阻丝、红外线放射灯等其它加热器，只要该加热器位于密闭空间A的内部并对筒体8进行加热即可。

又，在上述实施方式中，加热器7的一部分向密闭空间A的外部露出，采用电刷经由旋转的导电体对加热器进行供电，但不限于此，对于不同类型的加热器，本领域技术人员应该可以想到相对应地采用其它方式对加热器进行供电。

Claims (9)

1.一种定影装置，用于对记录介质上的定影剂图像进行加热定影，以形成永久图像，其特征在于，包括：

定影辊，该定影辊的外周面与带有定影剂图像的记录介质接触，对该记录介质上的定影剂图像进行加热定影，该定影辊的至少与记录介质的定影剂图像对应的部分形成密闭空间；以及

加热器，该加热器的至少一部分位于所述定影辊的所述密闭空间内，对所述定影辊进行加热，

所述定影辊包括：两端开口的筒体和两个封闭体，所述两个封闭体对所述筒体进行封闭，形成所述密闭空间，

所述加热器呈杆状，并且密封支撑于所述两个封闭体，该加热器能够与所述定影辊一同旋转。

2.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

所述加热器的中心轴线与所述筒体的中心轴线一致。

3.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

在所述两个封闭体上分别形成有密封支撑所述加热器的插通孔，所述加热器穿越所述插通孔。

4.如权利要求2所述的定影装置，其特征在于，

在所述两个封闭体上分别形成有密封支撑所述加热器的插通孔，所述加热器穿越所述插通孔。

5.如权利要求3或4所述的定影装置，其特征在于，

在所述加热器与所述插通孔的内表面之间设有密封圈，在所述封闭体与所述筒体之间设有密封圈。

6.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

在所述密闭空间中填充有具有导热性的气体、液体中的任意一种，或者该密闭空间为真空空间。

7.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

所述筒体由金属或非金属材料形成。

8.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

所述封闭体由耐高温的硬化性浸渍密封材料组成物形成。

9.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

所述加热器为卤素灯、电阻丝或红外线放射灯。