CN102819212A - 成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成像设备，其包括外罩，在该外罩中形成空气吸入口和排气出口；成像单元；定影装置，该定影装置将图像定影在记录介质上并包括定影壳体，该定影壳体中形成有片材入口和第一排气开口；以及热屏蔽件，该热屏蔽件设置在定影装置的片材入口之上，并且在定影装置和与该定影装置相邻的部件之间，所述热屏蔽件与所述定影壳体一起限定空气通道，以将通过空气吸入口吸入的空气导引到排气出口。形成在所述定影壳体内的第一排气开口与由所述热屏蔽件和定影壳体形成的空气通道相连通，以将从定影装置排出的热空气汇入到在所述空气通道内流动的空气中。

Description

成像设备

技术领域

本发明总地涉及一种成像设备，如复印机、打印机、绘图机或者包括这些功能中至少两种的多功能机器。

背景技术

成像设备，如打印机、传真机、复印机和多功能设备通常包括定影装置，以定影形成在诸如纸张或者高射投影仪（OHP）薄膜的记录介质片材上的调色剂图像。定影装置通常包括热源、被热源加热的定影元件、以及设置成面对（或压在）定影元件以在二者之间形成定影辊隙的元件。这种定影装置在片材穿过定影辊隙的同时利用热量和压力将调色剂图像定影到片材上。

如果定影装置产生的热量将成像设备内侧的温度升高超过特定点，设备内侧的调色剂容器内所容纳的调色剂有可能被熔化并且结块，或者与定影装置相邻的部件受到不利影响。例如，诸如风扇的强制排气装置可以用于将定影装置所加热的热空气排出到设备外侧。

但是，这种强制排气装置有可能产生噪声，由此使得周围环境条件恶化。另外，提供强制排气装置使得设备尺寸增大。

鉴于前面提到的问题，在排气结构中可以采用自然对流，以将定影装置所释放的热空气排出到设备外侧，而不利用强制排气装置。

例如，JP-2007-298629-A提出一种排气结构，该排气结构被设计成防止被定影装置和通过正好在定影装置下游的定影后路径传送的片材所加热的热空气流向成像单元。该结构包括将定影装置和定影后路径与易受热效应影响的部件分隔开的热屏蔽件，并且该热屏蔽件的一端连接到设备的外部。热空气通过热屏蔽件和定影装置之间形成的空气通道排出，并且该空气通道包括水平部分。虽然使得空气通道的一部分水平可以增加设计灵活性，但是在自然对流方法中，气流速度在水平部分内减小。

发明内容

鉴于前面的情况，本发明的一个实施方式提供了一种成像设备，该成像设备包括：外罩，在该外罩内形成空气吸入口和排气出口；成像单元，该成像单元在记录介质上形成图像；定影装置，该定影装置将图像定影在记录介质上；以及热屏蔽件，该热屏蔽件设置在定影装置之上。该定影装置包括定影壳体，并且在该定影壳体内形成片材入口和第一排气开口，记录介质通过该片材入口进入到定影装置内，而所述第一排气开口将热空气从定影装置排出。热屏蔽件定位在定影装置的片材入口之上，并且在定影装置和与定影装置相邻的部件之间。热屏蔽件和定影壳体共同形成空气通道，以将通过空气吸入口吸入的空气导引到排气出口。形成在定影壳体内的第一排气开口与由热屏蔽件和定影壳体形成的通道相连通，并且从定影装置排出的热空气汇入到所述空气通道内流动的空气中。

附图说明

本发明的更完整的理解及其随之而来的优点将随着通过参照随后的详细描述，并在结合附图考虑时更好地理解本发明而轻易获得，图中：

图1是根据本发明的实施方式的成像设备的示意图；

图2是示出用于根据第一实施方式的定影装置的排气结构的放大图；

图3示出图2所示的结构的变型；

图4示出根据第二实施方式的排气结构；

图5示出图4所示的结构的变型；

图6示出图4所示的结构的另一种变型；

图7示出根据第三实施方式的排气结构；以及

图8示出图7所示的结构的变型。

具体实施方式

在描述附图所示的优选实施方式的过程中，为了清楚的缘故采用了特定的术语。但是，本专利说明书的公开内容并不意在局限于如此选择的特定术语，应理解为每个特定的元件包括以类似方式工作并实现类似效果的所有技术等价物。

现在参照附图，遍及几幅附图，其中相同的附图标记表示相同或者相对应的零件，尤其是参照图1，描述根据本发明的实施方式的多色成像设备。

图1是根据本实施方式的成像设备1的示意性横截面图。例如，成像设备1可以是激光打印机。

参照图1，成像设备1包括打印机主体100、设置在打印机主体100的端部（图1中的左侧）内的片材供给装置2以将打印介质的片材P供给到打印机主体100；以及设置在打印机主体100的中间部分内的处理单元（成像单元）3，以形成调色剂图像。

成像设备1还包括设置在处理单元3之下的转印辊4和转印导引件5。该转印辊4作用为将调色剂图像转印到片材P上的转印装置，转印导引件5支撑片材P，并且在预定方向上导引片材P。

在处理单元3之上，曝光单元6设置成将激光束L指引向处理单元3，由此形成静电潜像。在成像设备1的另一端部（图1中的右侧上），设置了将调色剂图像定影在片材P上的定影装置7。在被片材供给装置2所供给的片材P被传送通过图1中虚线箭头A所示的方向上延伸的传送路径（下面，称作片材传送路径A）的同时，图1所示的成像设备1执行图像形成。

在处理单元3中，充电装置11、显影装置12、清洁装置13和放电器围绕作为图像承载件的感光鼓10设置。这些部件设置在共同的单元壳体内，由此一起形成模块化单元。在处理单元3的工作寿命届满时，它可以被更换。

转印导引件5导引水平传送的片材P，并且保持与片材转印相关的部件，即：片材供给装置2和转印辊4。

定影装置7包括定影辊15、面对定影辊15设置的作为对置元件的加压辊16以及设置在定影辊15内侧的作为热源的加热器17。加压辊16压在定影辊15上，由此在二者之间形成定影辊隙。

定影辊15和加压辊16设置在定影罩18内侧，该定影罩是定影装置7的壳体。在定影罩18内形成片材入口19和出口20，片材P通过该片材入口19和片材出口20进入和离开定影装置。

片材入口19设置有一对入口导引件21（即，上和下入口导引件21），以将片材P导引到定影辊15和加压辊16之间的定影辊隙。入口导引件21具有氟涂敷表面，以减小相对片材传送的阻力，并且有利于从其上去除调色剂，即便未定影的调色剂粘附到入口导引件21上。

出口20设置有一对排出导引件22（即，上和下排出导引件22）和一对排出辊23。排出导引件22被设计成导引排出到打印机主体100外侧的片材P。

在本实施方式中，定影辊15包括管状金属芯和设置于金属芯之上的释放层。例如，四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物（PFA）可以用于释放层。加压辊16可以是从内侧起包括金属芯、硅橡胶层和释放层的弹性辊。例如，PFA可以类似地用于加压辊16的释放层。定影辊15和加压辊16被偏压元件以预定压力彼此抵压，由此，在箭头A所示的方向上形成例如大约4mm的定影辊隙，片材P在该箭头A所示的方向上被传送（下面称作片材传送方向）。

另外，诸如热敏电阻的温度探测器设置成接触定影辊15的表面。根据温度探测器所探测到的温度，加热器17的热量产生被控制，使得定影辊15的表面温度被保持在从大约155°C到165°C的范围内。

要指出的是：定影装置7的结构并不局限于上面描述的。例如，定影元件和对置元件中的至少一个可以是环形带或者薄膜，其利用辊或者衬垫压在另一个上。此外，定影元件和对置元件不必要彼此抵压，而是可以简单地彼此接触。

接着，在下面参照图1描述成像操作。

成像设备1还包括与感光鼓10同轴设置的驱动传动机构，且感光鼓10被设置在打印机主体100上的驱动装置驱动而沿着图1中逆时针方向旋转。充电装置11可以是例如充电辊，该充电辊随着感光鼓10的旋转而旋转。在从高压电源接收电压的同时，充电装置11给感光鼓10的表面均匀充电。

随后，在图1中设置在处理单元3之上的曝光单元6用激光束L扫描感光鼓10的表面，由此在其上形成静电潜像。显影装置12将调色剂提供到感光鼓10上形成的静电潜像上，由此将其显影成调色剂图像。

然后，调色剂图像被转印辊4转印到被片材供给装置2供给的片材P上。具体地说，利用从高压电源施加到转印辊4上的转印偏压产生转印电场，并且在转印电场的作用下，调色剂图像从感光鼓10静电转印到片材P上（转印过程）。

在转印过程之后，清洁装置13去除残留在感光鼓10上的调色剂（清洁过程）。另外，在清洁过程之后，放电器去除残留在感光鼓10上的电荷，并且感光鼓10的表面被初始化，以为随后的成像作好准备。

在转印过程之后，片材P被传送到定影装置7，该定影装置7沿着片材传送方向位于转印辊4的下游。其上形成调色剂图像的片材P被入口导引件21导引进入定影辊隙，在此，片材P被定影辊15和加压辊16加热和加压。从而，调色剂图像被定影到片材P上。

随后，片材P被排出导引件22导引到出口24，通过出口24，片材P被排出辊23排出到打印机主体100的外侧。

接着，下面参照图2描述本实施方式的特定特征。

在图2中，打印机主体100的外罩包括底板101和前壁103。要指出的是：图2中所示的箭头表示在成像设备1内产生的气流。

如图2所示，空气吸入口25形成在打印机主体100的底板101上，以吸入外部空气，并且排气出口26形成在前壁103上（在图2中的右侧上），以从打印机主体100排出空气。

空气吸入口25定位在定影装置7的片材入口19之下。在空气吸入口25之上，形成与空气吸入口25连通的空气通道27，以朝向定影装置7的片材入口19导引吸入的空气。

传送导引件5处于水平方向上远离定影装置7的位置处，以不阻挡通过空气吸入口25吸入的空气，并且允许空气在传送导引件5和定影装置7之间的间隙（即，空气通道27）穿过。

排气出口26定位成高于定影装置7。另外，与排气出口26连通的水平空气通道28形成在定影装置7之上。

另外，热屏蔽件29定位在定影装置7和处理单元3之间。例如，热屏蔽件29是平板元件，包括弯曲部分29a、设置在排气出口26之上的上端29c、和下端29b。弯曲部分29a不包括锋利角部，而是平滑地弯曲成新月形或弧形。

热屏蔽件29设置成至少在定影装置7的片材入口19的正上方延伸，并且空气通道30形成在定影装置7和热屏蔽件29之间。空气通道30竖直或基本上竖直延伸，并且与空气吸入口25一侧上的空气通道27以及在排气出口26一侧上的水平通道28连通。更具体地说，空气通道30经弯曲部分30a与水平通道28连通，该弯曲部分30a遵循热屏蔽件29的弯曲部分29a。

水平通道28和空气通道30形成在热屏蔽件29和定影罩18之间。

另外，在热屏蔽件29和处理单元3之间设置间隙31，以阻止从热屏蔽件29向处理单元3的热传递。

下面更详细描述定影装置7、处理单元3、空气吸入口25、排气出口26和热屏蔽件29的布置方式。

在图2中，点划线竖直线E表示垂直穿过空气吸入口25延伸的虚拟平面。虚拟平面E垂直于水平的或基本上水平的片材传送路径A，并且虚拟平面E平行于片材P的宽度方向（以下称为片材宽度方向）。片材宽度方向垂直于其上绘制图2的纸张表面。定影装置7和处理单元3定位在虚拟平面E的相对两侧上。换言之，在片材传送方向上，处理单元3定位在虚拟平面E的上游，并且定影装置7定位在虚拟平面E的下游。

排气出口26处于定影装置7的相同一侧上，即，在片材传送方向上虚拟平面E的下游。

设置在排气出口26之上的热屏蔽件29的上端29c以及下端29b在虚拟平面E的相对两侧上。换言之，在片材传送方向上，该上端29c是虚拟平面E的下游，而下端29b是虚拟平面E的上游。

热屏蔽件29的弯曲部分29a定位在定影装置7的片材入口19之上。与定影装置7的内部连通的开口32形成在限定水平通道28的定影罩18的一部分上。

在定影装置7中，定影辊15保持热的，例如，在大约155°C至165°C的范围内。并不期望地是定影辊15的热量升高设备内侧的温度，尤其是，与定影装置7相邻的处理单元3或者曝光单元6的温度。

被定影辊15加热的空气从定影装置7向上流动，并且热空气的上升气流在定影装置7的附近产生负压。于是，外部空气通过在成像设备1的底部上的空气吸入口25被吸入。通过空气吸入口25吸入的空气流过传送导引件5和定影装置7之间的空气通道27，并且被导引到定影装置7的片材入口19。

利用吸入设备的外部空气，从片材入口19释放的热空气流过形成在热屏蔽件29和定影装置7之间的水平空气通道28和空气通道30，并且从排气出口26排出到设备外侧。具体地说，从定影装置7的片材入口19释放的热空气上升，接触到热屏蔽件29，并且被沿着热屏蔽件29导引到上端29c。此时，热屏蔽件29的弯曲部分29a改变热空气的方向为朝向排气出口26的水平方向。

如上所述，由于定影装置7加热的空气的上升气流所产生的负压，外部空气可以通过空气吸入口25被吸入到设备内侧。于是，不需要排气风扇或冷却风扇，空气可以平顺地流入空气通道，并且从定影装置7的片材入口19释放的热空气可以从排气出口26排出。

另外，定影装置7设置在跨过虚拟平面E在热屏蔽件29的下端29b的相对侧上，使得从片材入口19释放的热空气不会流入到期望方向之外的方向。

利用这种布置，可以防止或者阻止从片材入口19释放的热空气朝向处理单元3或者曝光单元6移动，并且处理单元3或曝光单元6的温度升高可以被有效约束。

另外，当上升的热空气的方向在热屏蔽件29的弯曲部分29a中被改变成水平方向时，热空气没有被保留，而是可以被平顺地导引到排气出口26，这是因为弯曲部分29a不具有锋利的角部，而是弯曲的。

即使热屏蔽件29被热空气加热，在热屏蔽件29和处理单元3之间的间隙（空气层）31可以阻止热量从热屏蔽件29传递到处理单元3。于是，处理单元3等的温度升高可以被有效约束。

此外，从形成在定影罩18内的开口32释放的热空气的气流可以加速水平空气通道28内的气流。这种结构可以进一步促使空气通道内侧的气流流向排气出口26，并且从定影装置7的片材入口19释放的热空气可以被有效地从排气出口26排出。

另外，在图2所示的结构中，定影罩18包括设置成限定开口32的边缘的导引件33，以朝向排气出口26导引从开口32释放的气流。

设置在开口32处的导引件33相对于水平空气通道28倾斜，使得从开口32释放的空气可以倾斜地汇入到在水平空气通道28内的气流中，由此加速气流的速度。具体地说，导引件33在水平空气通道28内的气流的方向上向下游倾斜地升高。换言之，导引件33的上端33A位于导引件33的另一端的下游。

尤其是，在图2所示的结构中，开口32定位在定影装置7的上表面。此外，开口32与水平空气通道28相连通，即，定位在水平空气通道28的内侧。这个结构可以加速趋于被自然对流所减缓的水平空气通道28内侧的气流的速度。于是，在空气通道内的气流可以被进一步促进，从定影装置7的片材入口19释放的热空气可以有效地从排气出口26排出。

具体地说，尽管被加热器17产生的热量可以累积在定影装置7的内侧，开口32可以产生通过该开口流出的空气的上升气流，并且加速水平空气通道28内流动的空气的速度。

图3示出图2所示的结构的变型。

在图3所示的结构中，定影装置7-1A包括定影罩18-1A，在该定影罩中开口32的位置不同于在图2所示的结构中的。具体地说，图3中的开口32靠近弯曲部分29a，并且这种结构可以获得如下优点：

在空气通道30内的气流方向在弯曲部分29a内被改变成水平方向，这意味着流速在弯曲部分29a开始减慢，导致在弯曲部分29a内能量损失。因此，在弯曲部分处，即在气流的速度开始减小的部分的最上游位置使得气流加速在阻止气流速度减小方面是有效的。于是，在空气通道内侧的气流可以被进一步促进，并且从定影装置7释放的热空气可以被有效地排出到外侧。

利用本实施方式的上述方面，热空气可以有效地排出，即使在空气通道的一部分是水平的结构中。这种结构可以确保在排气通道布置方面的灵活性以及设备的设计灵活性，同时完全利用了自然对流排气方法中的优点。

图4示出根据第二实施方式的排气结构。

要指出的是，类似于上面描述的实施方式中的那些部件被赋予相同或者类似的附图标记，并因此它的描述在第二及随后的实施方式中被省略。

虽然，在上述第一实施方式中，围绕开口32的结构被设计成加速空气通道中的气流，由此促进热空气排放，但是热空气也有可能加热排气出口26，升高设备的前壁（外罩）103的温度。

具体地说，在图2和3所示的结构中，热空气有可能保留在稍微封闭的隔舱的内部，该隔舱由定影罩18和外罩103封闭，并且定位成低于排气出口26。这导致外罩103的温度升高。

鉴于前面的问题，在本实施方式中，作为定影装置7-2的壳体的定影罩18-2包括朝向排气出口26升高的倾斜表面34，即该倾斜表面沿着空气通道内的气流方向向下游升高。该倾斜表面34是在水平空气通道28内的气流方向上定影罩18-2的下游部分。

在被倾斜表面34导引的同时，水平空气通道28内侧的热空气向上流动，并且接触热屏蔽件29。然后，热空气沿着热屏蔽件29流动，并且通过排气出口26排出到外侧。

导引在水平空气通道28内流动的空气以接触热屏蔽件29可以延长气流的路线，并且空气可以在水平空气通道28内更好地冷却，由此，外罩103的温度升高可以被抑制。

另外，在这种结构中，热空气没有被保留在排气出口26之下的隔舱内，而是可以被平顺地导引到排气出口26。

图5示出图4所示的结构的变型。

图5所示的定影装置7-2A的定影罩18-2A特征在于，取代倾斜表面34，另一开口35设置在水平空气通道28之下。要指出的是，在下面，开口32和35也称作第一和第二开口32和35。第二开口35设置在第一开口32和排放口26之间并且在热屏蔽件29之下。

随着热空气通过第二开口35流出，水平空气通道28内的热空气向上流动并接触热屏蔽件29。然后，热空气沿着热屏蔽件29流动，并且通过排气出口26排出到外侧。

导引在水平空气通道28内流动的空气接触热屏蔽件29可以延长气流的路线，并且空气可以在水平空气通道28内更好地冷却。此外，在水平空气通道28内侧流动的热空气不会直接流动到排气出口26。于是，外罩103内的温度升高可以得到抑制。

图6示出图4所示的结构的另一种变型。

图6所示的定影装置7-2B的定影罩18-2B包括第二开口35，类似于图5所示的结构。

图6中所示的变型特征在于热屏蔽件29A包括倾斜表面29d，该倾斜表面位于第二开口35之上，并且朝向排气出口26升高，即在空气通道内的气流方向上的下游升高。利用这种结构，从第二开口35释放的空气可以被向上导引到排气出口26。此外，在水平空气通道28内的气流速度方面的降低受到约束的同时，气流被指向上而接触热屏蔽件29A，然后沿着热屏蔽件29A导引到排气出口26。

从而，可以实现与图4和5中所示的结构所获得的效果类似的效果。

图7示出根据第三实施方式的排气结构。

图7所示的结构类似于图2和3所示的结构，除了外罩103A不同于图2至6所示的外罩103外。具体地说，作为与打印机主体100的内部连通的通气部分的开口36形成在外罩103A内，排气出口26形成在该外罩103A内。开口36定位在排气出口26之下。

设置开口36可以产生将外部空气吸入打印机主体100内的气流，如图7所示的虚线箭头所指示的。如此吸入的外部空气可以冷却外罩103A的内部，由此限制外罩103A的温度升高。

图8示出图7所示的结构的变型。

在图8所示的变型中，一对排出导引件22A不同于图2至7中任一个所示的排出导引件22。具体地说，开口37形成在限定了定影装置7的出口20的该对排出导引件22A的上部相对部分内。开口37将打印机主体100与外侧相连接。

开口37可以形成在成像设备1的从前侧（图8中的右侧上）不可见的位置处，不会使得外观变差。提供开口37可以产生吸入外部空气的气流，如图8所示的虚线箭头所表示的。如此吸入的外部空气可以冷却外罩103的内部，由此限制外罩103的温度升高。另外，可以防止热空气保留在由定影罩18和外罩103限定的且低于排气出口26定位的隔舱内。

鉴于上面的教导，各种附加的修改和变型都是有可能的。因此要理解的是：在所附权利要求书的范围内，这个专利说明书的公开内容可以按照在此具体描述的之外的方式来实施。

Claims (8)

1.一种成像设备，包括：

外罩，在该外罩中形成空气吸入口和排气出口；

成像单元，该成像单元在记录介质上形成图像；

定影装置，该定影装置将图像定影在记录介质上，该定影装置包括定影壳体，该定影壳体中形成有片材入口和第一排气开口，记录介质通过该片材入口进入所述定影装置，而所述第一排气开口从定影装置排出热空气；以及

热屏蔽件，该热屏蔽件设置在定影装置的片材入口之上，并且在定影装置和与该定影装置相邻的部件之间，

所述热屏蔽件与所述定影壳体一起形成空气通道，以将通过空气吸入口吸入的空气导引到排气出口，

其中，形成在所述定影壳体内的第一排气开口与由所述热屏蔽件和定影壳体形成的空气通道相连通，以将从定影装置排出的热空气汇入到在空气通道内流动的空气中。

2.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述空气吸入口形成在成像设备的底部内，

所述空气通道包括从所述空气吸入口基本上竖直延伸的竖直通道和基本上水平延伸的水平通道，且

形成在所述定影壳体内的第一排气开口与所述水平通道相连通。

3.如权利要求2所述的成像设备，其中，所述空气通道还包括定位在所述竖直通道和所述水平通道之间的弯曲部分，

所述水平通道包括与形成在所述成像设备的外罩内的排气出口相连通的第一端以及经弯曲部分与所述竖直通道相连通的第二端，且

形成在所述定影壳体内的第一排气开口邻近所述空气通道的弯曲部分。

4.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述定影壳体包括在空气通道一侧上的倾斜表面，而所述倾斜表面在空气在水平通道中流动的方向上的下游升高。

5.如权利要求1所述的成像设备，其中，第二排气开口形成在空气通道的一侧上的定影壳体内，该第二排气开口设置在所述第一排气开口和形成在成像设备的外罩中的排气出口之间。

6.如权利要求5所述的成像设备，其中，所述热屏蔽件包括倾斜表面，该倾斜表面位于定影壳体内形成的第二排气开口之上，且

所述热屏蔽件的倾斜表面在沿着空气在所述空气通道内流动的方向的下游升高，以向上导引空气。

7.如权利要求1所述的成像设备，还包括通气部分，该通气部分设置在所述外罩内形成的排气出口之下，并且所述通气部分将所述空气通道连接到成像设备的外侧。

8.如权利要求7所述的成像设备，其中，所述定影装置还包括排出导引件，该排出导引件设置到定影壳体内形成的片材出口上，以导引从定影装置排出的片材；且

所述通气部分形成在所述排出导引件上。

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