CN103221889B - 用于电子照相成像设备的定影器 - Google Patents

Abstract

根据一种实施方式的用于电子照相成像设备的定影器包括静止的压力构件，该静止的压力构件具有带有外表面的细长的主体。压力构件为基本上透明和/或基本上半透明的，且允许辐射热透过压力构件通过。具有柔性的管状构型的环形定影带可旋转地被定位在压力构件的周围。压力构件围绕加热灯被定位，加热灯用于将辐射热透过压力构件传递到定影带的内表面。支承辊与定影带相对。压力构件被配置为抵住支承辊将压力触点施加到定影带，以在支承辊和一段定影带之间形成定影压器印部。

Description

用于电子照相成像设备的定影器

相关申请的交叉引用

无。

背景

1.技术领域

本申请大体上涉及一种电子照相成像设备，且更具体地涉及一种用于电子照相成像设备的定影器(fuser)。

2.相关技术的描述

在用于打印机、复印机和类似设备的电子照相(EP)成像过程中，光敏构件诸如光电导的鼓或带在外表面上均匀地充电。静电潜像通过选择性暴露光敏构件的均匀充电的表面而形成。色粉颗粒被施加到静电潜像上，之后色粉图像被转移到被期望接收该图像的介质。色粉通过由定影器施加的热和压力的组合而被固定到介质。

定影器可包括带定影器，该带定影器包括定影带(fusing belt)和相对的支承构件，诸如支承辊。带和支承构件在其间形成压印部(nip)。带有色粉图像的介质被移动穿过压印部，以将色粉定影在介质上。带定影器允许“随开即用(instant-on)”定影，其中定影器具有相对短的热身时间，从而减少电力消耗。定影速度是定影器压印部的宽度、带表面温度和其他因素的函数。具有相对宽的压印部的定影器比具有相对较的辊的可比较的定影器能够将色粉定影到以更快的速度移动通过压印部的介质。此外，具有较高的带表面温度的定影器能够比具有较低的带表面温度的定影器更快地将色粉定影到介质上。较高的定影速度相应地产生较高的打印速度。

常规的陶瓷和感应加热的带定影器利用静止的压力构件来和支承构件形成平坦的压印部。陶瓷和感应加热的带定影器通常包括布置在带的接触表面和压力构件之间以减小其之间摩擦的高温润滑油。图1示出了现有技术的具有陶瓷加热器的带定影器。静止的压力构件7、陶瓷加热器5和加热器壳体(未示出)被定位于环形定影带3的内侧。静止的压力构件7迫使环形定影带3接触压力辊9以形成定影器压印部2。图2示出了现有技术的具有感应加热器的带定影器。静止的压力构件15、感应加热器13和加热器壳体(未示出)被定位于环形定影带11的内侧。静止的压力构件15迫使环形定影带11接触压力辊19以形成定影器压印部4。陶瓷加热的和感应加热的带定影器的定影器压印部通常可被扩展以形成较宽的压印部，但是除非热源的设定点提高，否则加宽压印部不会显著提升带的表面温度，提升带的表面温度对于高速定影是必需的，这是因为带仅在预定的区域内被加热。然而，在某些实例中，提高热源的设定点可导致带的接触表面和静止的压力构件之间的润滑油劣化。润滑油急剧地劣化增大了由于增大的摩擦损耗而导致的带在定影器中停止的可能性。此外，陶瓷加热器耦合到静止的压力构件，从而需要平坦的压印部。

灯加热的带定影器利用旋转的石英管压力构件来抵住支承辊形成滚圆的压印部形状。图3示出了已知的灯加热的带定影器。旋转的石英管压力构件20和灯22被定位于环形定影带24的内侧。旋转的压力构件20迫使定影带24接触压力辊26以形成定影器压印部28。灯加热的带定影器比陶瓷加热或感应加热的带定影器能够实现更高的带温度，这是因为旋转的石英管压力构件允许从灯发出的辐射热被传递到带的基本上整个内表面。然而，滚圆的压印部使得其难以增大定影器压印部的宽度，这是因为其需要增大石英管和定影带的直径。相应地，这导致系统中更多的热量并增加定影器的升温(warm-up)时间。此外，旋转的石英管压力构件由于其圆形的横截面而需要滚圆的压印部。

因此，将理解需要一种具有增强的定影性能的有效率的带定影器。

发明内容

根据一种实施方式的用于电子照相成像设备的定影器包括静止的压力构件，该静止的压力构件具有包括外表面的细长的主体。压力构件为基本上透明和/或基本上半透明的，且允许辐射热透过压力构件通过。具有柔性的管状构型的环形定影带可旋转地定位于压力构件的周围。压力构件定位在加热灯的周围，加热灯用于将辐射热透过压力构件传递到定影带的内表面。支承辊与定影带相对。压力构件被配置为抵住支承辊将压力触点(pressure contact)施加到定影带，以在支承辊和一段定影带之间形成定影器压印部。在一些实施方式中，压力构件由石英和/或玻璃构成。在一些实施方式中，压力构件的外表面具有非圆形的横截面。

实施方式包括其中压力构件的外表面包括基本上平面的纵长段的那些实施方式。在一些实施方式中，定影器压印部沿着基本上平面的段形成。其他实施方式包括其中压力构件的外表面包括多个另外的基本上平面的纵长段的那些实施方式。在一些实施方式中，平面的段和另外的平面的段具有基本上相同的尺寸。

另外的实施方式包括其中压力构件的外表面包括纵长凹段的那些实施方式。在一些实施方式中，定影器压印部沿着凹段形成。其他实施方式包括其中压力构件的外表面包括多个另外的纵长凹段的那些实施方式。在一些实施方式中，凹段和另外的凹段具有基本上相同的尺寸。在一些实施方式中，支承辊与凹段可匹配地对齐。

实施方式包括其中压力构件的细长主体包括有在其中的纵长切口以允许加热灯将辐射热直接传递到定影带的内表面的一部分而无需透过压力构件的那些实施方式。在一些实施方式中，压力构件的外表面还包括基本上平面的纵长段和/或纵长凹段。

其他实施方式包括其中压力构件的外表面包括形成在两个基本上平面的纵长段之间的纵长凸段的那些实施方式。

附图描述

多种实施方式的以上提到的和其他的特征与优势及实现其的方式通过参考附图将变得更加明显并将被更好地理解，附图中：

图1是现有技术的陶瓷加热的带定影器的横截面图；

图2是现有技术的感应加热的带定影器的横截面图；

图3是现有技术的具有旋转的压力构件的灯加热的带定影器的横截面图；

图4是根据一种实施方式的定影器组件的透视图；

图5是沿着图4中示出的定影器的纵轴线的侧视图；

图6是根据一种实施方式的其中具有加热灯的压力构件的透视图；

图7是沿着图6中示出的压力构件的纵轴线的侧视图；

图8是根据一种实施方式的“D形状的”压力构件的侧视图；

图9是根据一种实施方式的具有多个基本上平面的纵长段的压力构件的横截面图；

图10是根据一种实施方式的具有纵长凹段的压力构件的横截面图；

图11是根据一种实施方式的具有多个纵长凹段的压力构件的横截面图；

图12是根据一种实施方式的具有纵长凸段的压力构件的横截面图；

图13是根据一种实施方式的具有一对纵长凸段的压力构件的横截面图；

图14是根据一种实施方式的其中具有纵长切口的压力构件的横截面图；

图15是根据一种实施方式的其中具有纵长切口的压力构件的横截面图。

具体实施方式

下面的描述和附图充分地阐明实施方式以使本领域技术人员能够实施它。应理解本申请的主题不限于在下面的描述中陈述的或附图中图示的部件的构造和布置的细节。该主题能够具有其他实施方式且能够以多种方式实践或执行。例如，其他实施方式可包括结构的、顺序的、电的、工艺的和其他的变化。实例仅代表可能的变型。各个部件和功能除非明确地被需要，否则都是可选的，且操作的顺序可改变。一些实施方式的部分和特征可被包括在其他实施方式中或被其他实施方式中的部分和特征替代。本申请的范围囊括所附的权利要求和所有可获得的等价形式。因此，以下的描述不应在限制的意义上来解释，且本申请的范围由所附的权利要求限定。

而且，应理解本文使用的措辞和术语是用于描述的目的且不应被视为限制。本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用意味着囊括其后所列的项目及其等价物以及另外的项目。除非以其他方式进行限制，否则本文中的术语“连接”、“耦合”和“安装”及其变型均被广义地使用且囊括直接和间接的连接、耦合和安装。此外，术语“连接”和“耦合”及其变型不限于物理或机械的连接或耦合。

参考图4-7，示出了用于电子照相打印机的定影器100。定影器100包括具有细长的主体104的静止的压力构件102，该细长的主体104包括外表面106和一对相对的端部107a、107b。压力构件102基本上透明和/或基本上半透明，且允许辐射热穿过其通过。压力构件102可由石英、玻璃或任何其他基本上透明或基本上半透明的材料构成。压力构件102包括在其中的被配置为接收和容纳热源的纵长通道105。压力构件102的主体可以为实心或空心的。环形定影带108可旋转地被定位在压力构件102的周围并向外地与压力构件102间隔开。定影带108具有柔性的管状构型。定影带108可以为例如钢带、聚酰亚胺带、在其外表面111上涂覆有硅树脂橡胶的钢带或在其外表面111上涂覆有硅树脂橡胶的聚酰亚胺带。定影带108的外表面111可包括色粉释放层，诸如含氟聚合物层或套筒。在一些实施方式中，高温润滑油被布置在定影带108和压力构件102之间以减小这两者之间的摩擦。加热灯110被定位于压力构件102的通道105内。加热灯110被配置为将辐射热透过压力构件102传递到可旋转的定影带108的内表面109以加热定影带108。在一些实施方式中，加热灯110被配置为加热定影带108的整个内表面109。压力构件102位于支撑组件116上，支撑组件116将压力构件102和定影带108组件保持在合适的位置。灯托架(未示出)将加热灯110支撑在每个端部上并提供到加热灯110的电接触。

支承辊112与定影带118相对，从而在支承辊112和一段定影带108之间形成定影器压印部114。压力构件102被配置为抵住支承辊112将压力触点施加到定影带108来形成定影器压印部114。在一些实施方式中，压力构件102通过安装在压力构件102的端部107a、107b上的支撑组件116上的一对弹簧118a、118b而被偏置成抵住支承辊112。支承辊112可包括一个层或多于一个层。例如，支承辊112可包括内部金属芯和外部层，诸如硅树脂橡胶层。在一些实施方式中，支承辊112通过摩擦接触驱动定影带118。替代形式包括其中定影带108由电动机(未示出)独立驱动的实施方式。

压力构件102对于加热灯110的发射光谱可具有大于约70％，且更具体地大于约90％的透明度，使得来自加热灯110的辐射热的大部分可透过压力构件102以加热定影带108。实施方式包括其中压力构件102的厚度在约1mm到约8mm之间且更具体地在约2mm到约4mm之间以保持相对较低的热量的那些实例。压力构件102的外周长小于定影带108的内表面109的圆周，以允许定影带108可旋转地绕着压力构件102通过。在一些实施方式中，压力构件102的外周长和定影带108的内表面109的圆周之间的差使得定影带108仅在定影器压印部114的区域中物理地接触压力构件102。在这样的实施方式中，定影带108和压力构件102之间的接触被最小化，以减小从定影带108到压力构件102的传导性热传递。因此，由加热灯110传递到定影带108的热的大多数被定影带108保持直到其被传递到介质。这允许定影带108快速升温并保持高的带表面温度。在这些实施方式中，在定影器压印部114外侧的区域中在定影带108和压力构件102之间存在相对小的间隙以最小化带108中的松弛。

静止压力构件102的使用允许根据定影器压印部114的期望的尺寸和形状来使用多种压力构件形状。定影器压印部114的形状可被优化，以最小化定影带108上的应力并去除定影带108中的反向弯曲，从而减小带裂开。压力构件102的外表面106的形状可被配置为根据需要来允许平坦的、凹的或凸的定影器压印部114。在定影器压印部114为凹的或凸的情况下，根据需要，可以利用压力构件102的外表面106的各种曲度。相应地，压力构件102的外表面106可具有圆形或非圆形的横截面。

例如，实施方式包括其中压力构件102具有如图8中所示的大体上为“D形状的”的横截面的那些实施方式。图示的压力构件102的外表面106包括基本上平面的纵长段120。在图8图示的实施方式中，压力构件102的其余部分具有圆形的横截面。压力构件102被定向成使得基本上平面的段120抵住支承辊112将压力触点施加到定影带108以形成基本上平坦的定影器压印部114。如图9中所示，在一些实施方式中，压力构件102的外表面106包括沿着外表面106的长度延伸的至少一个基本上平面的纵长段120和在某些情况下多个另外的基本上平面的纵长段120。在采用多个基本上平面的段120的情况下，每个段120可具有基本上相同的宽度，如示出的实施方式所图示的。可替代地，每个段120可具有不同的宽度。包括多个基本上平面的纵长段120允许选择将形成定影器压印部114的段120。

图10图示了包括压力构件102的可替代的实施方式，该压力构件102包括具有纵长凹段122的外表面106。在图示的实施方式中，压力构件102的其余部分具有圆形的横截面。压力构件102被定向成使得凹段122抵住支承辊112将压力触点施加到定影带108以形成滚圆的定影器压印部114。实施方式包括其中凹段122的曲率和支撑辊112的外表面的曲率基本上相同使得支撑辊112与凹段122可匹配地对齐的那些实施方式。如图11所示，在一些实施方式中，压力构件102的外表面106包括沿着外表面106的长度延伸的至少一个凹段122和在某些情况下多个另外的凹段122。在采用多个凹段122的情况下，每个段122可具有基本上相同的宽度和曲率半径，如所示的实施方式中图示的。可替代地，每个段122可具有不同的宽度和/或不同的曲率半径。包括多个凹段122允许选择将形成定影器压印部114的段122。

可替代的实施方式包括其中压力构件102的外表面106包括纵长凸段124的那些实施方式。在一些实施方式中，压力构件102的外表面106具有基本上圆形的横截面，使得整个外表面106构成纵长凸段124。参考图12和图13，在一些实施方式中，凸段124形成在两个基本上平面的纵长段120之间。在一些实施方式中，定影器压印部124沿着凸段124形成。例如，图12中示出的压力构件102包括形成在两个基本上平面的段120之间的凸段124，其中凸段124被配置为形成定影器压印部124。在其他实施方式中，定影器压印部124沿着除凸段124之外的表面形成。例如，图13中示出的压力构件102包括形成在基本上平面的段120之间的一对凸段124a、124b，其中基本上平面的段120被配置为形成定影器压印部124。

参考图14和图15，实施方式包括其中压力构件102的外表面106包括有在其中的至少一个纵长切口126以允许加热灯110将辐射热直接传递到定影带108的内表面109的一部分而不需要透过压力构件102的那些实施方式。在这些实施方式中，定影带108被定位在压力构件102的周围，使得定影带108的内表面109的一部分直接暴露到向内地与定影带108间隔开的加热灯110。外表面106还可包括基本上平面的表面120、凹表面122和/或凸表面124。

虽然图8-15图示了具有多种适合的横截面形状的多个压力构件102，但是包括基本上平面的段120、凹段122、凸段124和切口126的特征的任何组合可根据需要来采用。例如，压力构件102的外表面106可既包括基本上平面的纵长段120又包括纵长凹段122和/或纵长凸段124，以允许在平坦的定影器压印部114和滚圆的定影器压印部114之间切换。

将理解静止的压力构件比常规的静止的压力构件实现了更短的升温时间，这是因为定影带的与其一段相对的基本上整个内表面在定影操作期间被暴露到辐射热。因此，可以实现更高的定影带表面温度而不需要升高加热器的设定点。该升高的带温度允许更快地定影，从而允许更快的打印速度。此外，压印部的形状和尺寸可被优化以提高打印质量和带寿命。例如，比常规的灯加热的带定影器宽的定影器压印部可被选取以增大施加到介质的压力并允许更快的打印速度。例如，测试已表明一种实施方式的定影器能够每分钟定影约70页，同时实现需要的定影级别和一致性，且当使用230℃的设定点时，定影带的温度可保持在200℃以上。

为了说明的目的已给出了多种实施方式的前述描述。不旨在为囊括一切的或将本申请限制到公开的准确形式，且参考上述教导，许多改进和变型显然是可能的。应理解在不偏离其范围和本质特性的前提下，本申请的主题可以以除本文具体提出的方式以外的方式被实施。意在本申请的范围由所附的权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种用于电子照相成像设备的定影器，包括：

静止的压力构件，其具有包括外表面的细长的主体，所述压力构件为基本上透明和基本上半透明中的一种，且允许辐射热透过所述压力构件通过；

环形定影带，其具有柔性的管状构型且可旋转地定位在所述压力构件的周围；

加热灯，其用于将辐射热透过所述压力构件传递到所述定影带的内表面，所述压力构件围绕所述加热灯定位；及

支承辊，其与所述定影带相对，其中所述压力构件被配置为抵住所述支承辊将压力触点施加到所述定影带，以在所述支承辊和一段所述定影带之间形成定影器压印部，

其中，所述压力构件的外表面包括沿着所述外表面相互间隔开的多个纵长段，所述纵长段是凹形的和基本上平面的纵长段中的一种，以及每个纵长段具有不同的宽度，以及每个纵长段的大小设置成用于在所述定影器压印部接触所述定影带的内表面。

2.根据权利要求1所述的定影器，其中每个纵长段是基本上平面的纵长段，以及其中每个基本上平面的纵长段具有不同的宽度。

3.根据权利要求2所述的定影器，其中所述定影器压印部沿着所述纵长段之一形成。

4.根据权利要求1所述的定影器，其中所述压力构件的外表面包括形成在两个基本上平面的纵长段之间的纵长凸段。

5.根据权利要求1所述的定影器，其中所述压力构件由石英和玻璃中的至少一种构成。

6.一种用于电子照相成像设备的定影器，包括：

静止的压力构件，其具有包括外表面的细长的主体，所述压力构件为基本上透明和基本上半透明中的一种，且允许辐射热透过所述压力构件通过；

环形定影带，其具有柔性的管状构型且可旋转地定位在所述压力构件的周围；

加热灯，其用于将辐射热透过所述压力构件传递到所述定影带的内表面，所述压力构件围绕所述加热灯定位；及

支承辊，其与所述定影带相对，其中所述压力构件被配置为抵住所述支承辊将压力触点施加到所述定影带，以在所述支承辊和一段所述定影带之间形成定影器压印部，

其中，所述压力构件的外表面包括沿着所述外表面相互间隔开的多个纵长段，所述纵长段是凹形的和基本上平面的纵长段中的一种，以及每个纵长段具有不同的曲率半径，以及每个纵长段的大小设置成用于在所述定影器压印部接触所述定影带的内表面。

7.根据权利要求6所述的定影器，其中每个纵长段具有不同的宽度。

8.根据权利要求6或7所述的定影器，其中所述纵长段是纵长凹段且每个纵长凹段具有不同的曲率半径。

9.根据权利要求8所述的定影器，其中所述支承辊与所述纵长凹段之一可匹配地对齐。

10.一种用于电子照相成像设备的定影器的压力构件，包括：

细长的主体，其为基本上透明和基本上半透明中的至少一种，且允许辐射热透过其通过；

其中所述主体的外表面具有非圆形的横截面，其中所述主体由石英和玻璃中的至少一种构成，且

其中所述主体的外表面包括沿着所述外表面相互间隔开的多个纵长段，每个纵长段是基本上平面的段且具有不同的宽度。

11.根据权利要求10所述的压力构件，其中所述主体的外表面包括有在其中的纵长切口。

12.根据权利要求10所述的压力构件，其中所述主体的外表面包括纵长凸段。

13.一种用于电子照相成像设备的定影器的压力构件，包括：

细长的主体，其为基本上透明和基本上半透明中的至少一种，且允许辐射热透过其通过；

其中所述主体的外表面具有非圆形的横截面，其中所述主体由石英和玻璃中的至少一种构成，且

其中所述主体的外表面包括多个间隔开的纵长段，每个纵长段是凹形的且具有相对于所述外表面上的任何其他纵长段的曲率半径不同的曲率半径。