CN103838118A - 定影装置及图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定影装置及图像形成设备。该定影装置包括：弯曲构件，所述弯曲构件用于支撑记录介质，通过吸收光而被定影的图像形成材料在所述记录介质上形成图像；以及照射部，所述照射部从所述记录介质那一侧利用光照射所述弯曲构件，其中，所述光的光轴不与所述弯曲构件的中轴线相交，并且大致垂直于在所述弯曲构件支撑所述记录介质的区域中的、在所述记录介质的传送方向上的中点的切线。

Description

定影装置及图像形成设备

技术领域

本发明涉及定影装置以及图像形成设备。

背景技术

公知一种定影装置，在该定影装置中，激光照射形成有色调剂图像的记录介质，色调剂被定影在记录介质上。JP-A-2011-191426（专利文献1）公开了一种技术，在该技术中，记录介质由弯曲成向激光光源侧突出的支撑构件支撑，从而抑制记录介质在激光照射位置处的波动。

发明内容

本发明的目的是抑制从照射部照射的光的一次反射光回到定影装置中的照射部的光量。

根据本发明的第一方面，提供一种定影装置，该定影装置包括：弯曲构件，所述弯曲构件用于支撑记录介质，通过吸收光而被定影的图像形成材料在所述记录介质上形成图像；以及照射部，所述照射部从所述记录介质那一侧利用光照射所述弯曲构件，其中，所述光的光轴不与所述弯曲构件的中轴线相交，并且大致垂直于在所述弯曲构件支撑所述记录介质的区域中的、在所述记录介质的传送方向上的中点的切线。

根据本发明的第二方面，在本发明的第一方面中，弯曲构件可以是旋转体，并且所述照射部可利用光照射所述旋转体，所述光的光轴不与所述旋转体的旋转轴线相交。

根据本发明的第三方面，在本发明的第一方面或第二方面中，所述中轴线与所述光轴之间的距离可小于或等于所述弯曲构件的与该光轴垂直交叉的直径的1/4。

根据本发明的第四方面，提供一种定影装置，该定影装置包括：弯曲构件，所述弯曲构件用于支撑记录介质，通过吸收光而被定影的图像形成材料在所述记录介质上形成图像；以及照射部，所述照射部从所述记录介质那一侧利用激光照射所述弯曲构件，其中，在所述激光被所述弯曲构件的表面进行镜面反射时，所述照射部设置在反射光的照射区域的外部。

根据本发明的第五方面，提供一种图像形成设备，该图像形成设备包括：向记录介质转印图像的转印部，所述图像由通过吸收光而被定影的图像形成材料形成；传送构件，所述传送构件传送供所述转印部转印图像的记录介质；弯曲构件，所述弯曲构件用于支撑具有图像的记录介质；以及照射部，所述照射部从所述记录介质的那一侧利用光照射所述弯曲构件，其中，所述光的光轴不与所述弯曲构件的中轴线相交，并且大致垂直于在所述弯曲构件支撑所述记录介质的区域中的、在所述记录介质的传送方向上的中点的切线。

根据本发明的第一方面，与由照射部照射的光的光轴与弯曲构件的中轴线相交的情况相比，能抑制从照射部照射的光的一次反射光返回到照射部的光量。

根据本发明的第二方面，与由照射部照射的光的光轴与旋转体的旋转轴线相交的情况相比，能抑制从照射部照射的光的一次反射光返回到照射部的光量。

根据本发明的第三方面，与弯曲构件的中轴线与照射部的光轴之间的距离超过弯曲构件的与光轴垂直交叉的直径的1/4的情况相比，能抑制图像形成材料定影至记录介质的定影效率下降。

根据本发明的第四方面，在激光照射至在弯曲构件上传送的记录介质的情况下，与未应用本发明的情况相比，能抑制照射部由于激光的一次反射光而劣化。

根据本发明的第五方面，与由照射部照射的光的光轴与弯曲构件的中轴线相交的情况相比，能抑制从照射部照射的光的一次反射光返回到照射部的光量。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施方式，在附图中：

图1是示出图像形成设备的硬件构造的示意图；

图2是当从宽度方向上的一侧看时图像形成处理单元的示意图；

图3是当沿W-W线剖切根据示例性实施方式的定影装置时的示意图；

图4是根据示例性实施方式的定影装置中的部分I的放大图；

图5是当从宽度方向上的一侧看根据比较例的定影装置时的图；

图6是示出光轴与旋转轴线之间的距离的图；

图7是当从宽度方向上的一侧看根据第一变型例的定影装置时的示意图；以及

图8是当从宽度方向上的一侧看根据第二变型例的定影装置时的示意图。

具体实施方式

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的图像形成设备100的硬件构造的示意图。图像形成设备100包括在壳体内部的控制器1、存储器2、通信部3、接收部4、图像读取部5、图像处理部6、储存部7、传送辊8、图像形成部9以及定影装置10。控制器1控制图像形成设备100的每个部分的运行。控制器1包括CPU（中央处理单元）、ROM（只读存储器）以及RAM（随机存取存储器）。存储器2包括一种存储由控制器1使用的数据与程序的装置，例如HDD（硬盘驱动器）。通信部3连接至诸如个人计算机或传真机之类的外部装置，并收发图像数据。接收部4接收来自使用者的输入指令。接收部4包括操作单元，使用者借助该操作单元向图像形成设备100输入指令。通过接收部4接收的指令被发送至控制器1，控制器1根据所述指令来控制图像形成设备100的运行。图像读取部5以光学方式读取文件，并生成图像信号。具体地说，图像读取部5包括台板玻璃、光源、光学系统以及成像装置（均未示出）。光源关于置于台板玻璃上的文件照射光，由文件反射的光通过光学系统被分为红光、绿光及蓝光，分光入射至成像装置。成像装置把入射光转换为图像信号，图像信号被供应至图像处理部6。图像处理部6对由图像读取部5供应的图像信号进行A/D转换，并执行减噪、伽马校正、色空间转换（由R、G以及B转换至Y（黄色）、M（品红色）、C（青色）及K（黑色））、丝网处理等。以此方式，生成代表各色各像素的灰度的图像数据。

储存部7储存片状纸P。纸P是未裁成单页的连续纸（称作“连续形式”或者“连续式纸”），并以绕轴71缠绕的状态储存。此外，当纸P在各页穿孔处分开时，储存部7可构造成使得纸以沿穿孔表面折叠成之字形的状态储存。传送辊8（传送构件的实施例）沿传送路径r传送纸P。除所示的一个传送辊外，在传送路径r上设置有多个传送辊8。图像形成部9（转印部的实施例）包括图像形成处理单元90Y、90M、90C、以及90K。图像形成处理单元90Y、90M、90C、以及90K基于由图像处理部6提供的图像数据根据电子照相法反复转印黄色、品红色、青色以及黑色的各色色调剂图像至纸P的表面。在下文中，将纸P的转印有色调剂图像的表面称为“正面”，将未转印有色调剂图像的表面称为“背面”。因为每个图像形成处理单元的构造是相同的，所以在下文中，当无需区分每个图像形成处理单元时，将这些图像形成处理单元统称为图像形成处理单元90。此外，关于图像形成处理单元90的部件，也省略诸如Y、M、C以及K之类的后缀。定影装置10定影由图像形成部9转印至纸P的色调剂图像。将定影有色调剂图像的纸P排放至图像形成设备100的外部。例如，被排放的纸P由切纸装置（未示出）切成各页。在下文中，将传输纸P的方向（箭头A的方向）简称为“传送方向”（第一方向的实施例），将垂直于传送方向的方向（垂直于图1的纸面的方向）称为“宽度方向”。

图2是从宽度方向上的一侧看时图像形成处理单元90的示意图。图像形成处理单元90包括感光鼓91、充电装置92、曝光装置93、显影装置94、转印装置95以及清洁器96。感光鼓91是圆筒状构件，在该构件中，感光膜绕其外周表面层叠并被支撑以便以圆筒中心为轴线沿箭头B的方向旋转。例如，充电装置92可以是栅格电晕管充电器（scorotron charger），其将感光鼓91的感光膜充电至预定电势。曝光装置93使借助充电装置92而带电的感光鼓91曝光，形成静电潜像。具体地说，产生与代表由图像处理部6提供的图像数据的各像素灰度对应的激光，并且激光沿宽度方向扫描感光鼓91的感光膜。感光鼓91沿箭头B的方向旋转，从而沿传送方向重复写入宽度方向上的扫描线单元处的静电潜像。

显影装置94使形成在感光鼓91上的静电潜像显影。显影装置94包括显影辊941，显影辊941被设置为与感光鼓91的外周表面相对。在显影装置94的内部容纳有包括色调剂与载体的双组份显影剂。色调剂是一种用黄色、品红色、青色以及黑色中的任一色料染色由树脂制成的粉末的色调剂。载体是由磁性材料制成的粉末。双组份显影剂通过磁力附着至被驱动旋转的显影辊941的外周表面。对显影辊941施加与静电潜像极性相反的显影偏压。如果色调剂被静电偏压充有与静电潜像极性相反的电荷，那么色调剂移动到静电潜像上而形成色调剂图像。转印装置95是圆筒状构件，该圆筒状构件隔着传送路径r与感光鼓91相对。对转印装置95施加与色调剂图像极性相反的转印偏压。如果纸P借助转印偏压而被充有与色调剂图像极性相反的电荷，那么色调剂图像被转印至纸P。在纸P经过图像形成处理单元90K、90C、90M以及90Y时，重复转印色调剂图像。清洁器96清除转印色调剂图像后残留在感光鼓91的表面上的色调剂。

图3是当沿图1的W-W线剖切根据本发明的示例性实施方式的定影装置10时的示意图。图4是定影装置10中的由图1的双点划线所示的部分I的放大图。定影装置10包括照射部101、光学构件102、反射构件103、分隔构件104以及旋转体（支撑辊）105。

照射部101（第一照射部的实施例）在传送通过转印辊8的纸P上照射激光LB。照射部101包括产生激光LB的多个光源1011。光轴a1是激光LB的光轴。光源1011沿宽度方向以间隔g排列。确定间隔g，使得激光LB照射纸P的形成有色调剂图像的整个区域。在图3中所示的实施例中，照射部101包括四个光源1011。激光LB的波长可以为任意波长，只要向色调剂施加足以熔化色调剂的能量即可。例如，使用红外线作为激光LB。在此情况下，在显影装置94中使用混有吸收红外线的材料的色调剂。

光学构件102是控制由光源1011照射的激光LB的传播方向的构件，例如是透镜。光学构件102以一一对应的方式设置至光源1011。在图3的实施例中，设置有四个光学构件102以与四个光源1011中的各个光源对应。由光源1011照射的激光LB朝光学构件102传播。如图4中所示，在光学构件102中，当从宽度方向看时，截面形成近似凸形，并且光学构件102沿传送方向会聚激光LB。光学构件102会聚激光LB，使得传送方向上的照射宽度在预定范围（例如1.0±0.1mm）内。此外，如图3中所示，在光学构件102中，当从传送方向看时，截面形成近似矩形，并且在宽度方向上无折射的情况下透射激光LB。如果激光LB透射过光学构件102，那么激光朝反射构件103传播。

在反射构件103中，如图3中所示，当从传送方向看时，截面形成近似矩形；如图4中所示，当从宽度方向看时，截面形成近似弧形。反射构件103包括孔1031、开口1032以及反射表面1033。由光源1011照射的激光LB穿过孔1031。开口1032与传送路径r相对，传播过反射构件103的内部的激光LB穿过开口1032。穿过开口1032的激光LB照射至照射区域D1，照射区域D1在传送路径r上沿宽度方向延伸。当激光LB照射至纸P时，那么激光LB在纸P正面的未附着有色调剂颗粒的区域处被反射。因为在纸P的表面上不仅产生镜面反射，还产生漫反射，所以可产生全方向反射。此外，由纸P反射的反射光穿过开口1032。反射表面1033是在反射构件103内部与传送路径r相对的表面。反射表面1033将穿过开口1032的反射光反射至纸P。对反射表面1033进行处理以反射激光LB。例如，反射构件103由诸如铝之类的金属制成，反射表面1033可抛光成镜面，并且可在反射表面1033上镀诸如银之类的镀层。反射光在反射表面1033处被反射，并因此部分反射光被色调剂颗粒吸收，剩余的反射光在纸P的表面处再次被反射。以此方式，当激光LB在纸P的表面以及反射构件103的反射表面1033处被反复反射时，在反射表面1033处反射的部分激光LB被色调剂吸收，从而促进色调剂的加热与熔化。

被激光LB加热的部分色调剂升华而变成气体，气体冷却而可产生粉尘。分隔构件104在照射部101与传送路径r之间进行分隔，这样粉尘就不会进入由反射构件103环绕的空间。分隔构件104是大致矩形板状构件，该构件包括短边与长边，并由透射光的材料（例如石英玻璃）形成。分隔构件104由反射构件103支撑在开口1032中，使得短边是沿传送方向的，长边是沿宽度方向的。

支撑辊105是弯曲构件的实施例，其根据由传送辊8进行的纸P的传送沿传送方向绕旋转轴线a2（中轴线的实施例）旋转，并支撑纸P。支撑辊105设置成侧表面面对开口1032。因此，照射部101的激光LB从纸P侧朝支撑辊105照射。在图4中，光轴a1与支撑辊105相交。此外，在图4中所示的实施例中，光轴a1与点q处的切线形成的角θ是90度，点q为支撑辊105的侧表面的支撑纸P的区域的中心。

当照射激光LB而定影纸P上的色调剂图像时，考虑由光学系统将激光聚焦一定程度而进行照射。在此情况下，纸P上下移动会使得被照射的激光的强度发生变化，所以需要抑制纸P的扇动。在此，纸P沿弯曲构件的表面传送，预计会抑制扇动。然而，如果激光照射至弯曲构件的顶部，那么一次反射光回到光源，因此可损坏光源。在示例性实施方式中，当激光照射至利用上述弯曲构件传送的纸P时，会抑制一次反射光返回到光源。此外，“抑制一次反射光回到光源”并不意味着一次反射光绝对不返回到光源。当弯曲构件或纸P不进行镜面反射时，足以预计散射光会返回到光源。在本发明的示例性实施方式中，当假定激光LB在弯曲构件的表面上进行镜面反射时，可以以物理方式设置光源使其避开一次反射光的照射区域。

图5是从宽度方向的一侧看根据比较例的定影装置11时的图。在比较例中，光源1011与支撑辊105安置成光轴a1与旋转轴线a2相交。“光轴a1与旋转轴线a2相交”意思是光轴a1与旋转轴线a2之间的距离小于或等于预定值。例如，所述预定值是根据支撑辊105的直径2R确定的值。箭头b表示在照射区域D1中被镜面反射的激光LB的传播方向。当光轴a1与旋转轴线a2彼此相交时，在纸P的表面处被镜面反射的激光LB穿过孔1031并到达光源1011。在此情况下，可能会损毁光源1011。

再次参照图4，在根据本发明的示例性实施方式的定影装置10中，光源1011与支撑辊105布置成光轴a1不与旋转轴线a2相交。“光轴a1不与旋转轴线a2相交”是指光轴a1与旋转轴线a2之间的距离大于所述预定值。当光轴a1与旋转轴线a2彼此不相交时，在照射区域D1处被镜面反射的激光LB到达反射表面1033但不会穿过孔1031。因此，与光轴a1与旋转轴线a2相交的情况相比，光源1011被在照射区域D1处反射的激光LB损毁的可能性减小。

图6是示出定影装置10中光轴a1与旋转轴线a2之间的距离的图。在定影装置10中，例如，光源1011与支撑辊105布置成使得光轴a1与旋转轴线a2之间的距离d小于或等于支撑辊105的与光轴垂直相交的直径（在此为支撑辊105的直径2R）的1/4（R/2）。

变型例

本发明不限于上述示例性实施方式，可进行多种变型。在下文中，将描述一些变型例。在下述变型例中，两个或更多个变型例可结合使用。此外，第一变型例与第二变型例未包括在本发明中。

（1）第一变型例

光轴a1与支撑辊105的侧表面的点q的切线形成的角θ不限于是90度的情况。角θ可小于90度。

图7是当从宽度方向上的一侧看根据第一变型例的定影装置12时的示意图。在定影装置12中，光源1011布置成使得角θ小于90度。此外，与示例性实施方式中的定影装置10相似，光源1011与支撑辊105布置成使得光轴a1不与旋转轴线a2相交。此外，在图7的实施例中，点q包括在照射区域D1中。

（2）第二变型例

光源1011不限于在传送方向上的单个光源。多个光源1011可在传送方向上排列。在此情况下，光源1011与支撑辊105布置成使得在传送方向上排列的光源1011的每个光轴a1不与旋转轴线a2相交。

图8是当从宽度方向上的一侧看时，根据第二变型例的定影装置13的示意图。在第二变型例中，定影装置13包括照射部101a与照射部101b（第二照射部的实施例）。照射部101a与照射部101b从纸P侧朝支撑辊105照射激光LB。照射部101a包括多个光源1011a，照射部101b包括多个光源1011b。光源1011a是在传送方向上位于上游侧的光源，光源1011b是在传送方向上位于下游侧的光源。光源1011a与光源1011b沿宽度方向以间隔g排列。光源1011a与光源1011b布置成使得各光源1011a的光轴a11与各光源1011b的光轴a12不与旋转轴线a2相交。此外，光源1011a与光源1011b布置成使得光轴a11与光轴a12在照射区域D1处交叉。在第二变型例中，例如，光轴a11及光轴a12与旋转轴线a2之间的距离小于或等于支撑辊105的直径2R的1/4（R/2）。

此外，光源1011a（或光源1011b）布置在如下位置处：在该位置，在照射区域D1处被镜面反射的激光LB不会到达光源1011b（或光源1011a）。具体地说，光源1011a与光源1011b布置成使得每个光源1011a的光轴a11关于包括照射区域D1的表面S的入射角φ1与每个光源1011b的光轴a12关于该表面S的入射角φ2彼此不同。

（3）第三变型例

在上述示例性实施方式中，描述了其中支撑辊105作为支撑纸P的旋转体的实施例。在此，旋转体接触纸P时可不支撑纸P。例如，旋转体可在高度方向上接触被传送的纸P的背面。如另一实施例，旋转体可相对于传送路径r来说从高度方向的上侧接触纸P的背面。在此情况下，照射部101相对于传送路径r来说从高度方向的下侧向纸P的正面照射激光LB。

（4）第四变型例

定影装置的结构不限于在示例性实施方式中描述的那些。例如，光学构件102可在宽度方向散射激光LB。在此情况下，可使用从传送方向看时截面为大致凹形的透镜作为光学构件102。如另一实施例，可关于单个光源1011设置在宽度方向散射激光LB的透镜与在传送方向会聚激光LB的透镜。如再一实施例，沿宽度方向延伸的单个光学构件102可设置成对应沿宽度方向排列的多个光源1011。

（5）第五变型例

在上述示例性实施方式中，作为弯曲构件的实施例例示了旋转体（支撑辊105）。然而，毋庸质疑，弯曲构件不限于此。例如，记录介质在具有大致弯曲形状的定影构件上以可滑动的方式传送，这样的方案也包括在本发明中。此外，弯曲构件的中轴线代表如下轴线，当从光源照射的激光LB的光轴与该中轴线相交时，在物理上将照射在弯曲构件表面上的光的一次反射光反射至光源。例如，当弯曲构件的截面是纯圆柱时，柱轴线对应于所述中轴线。

（6）其它变型例

在示例性实施方式中，示出纸P是连续纸的实施例。然而，纸P可以是根据预定尺寸切割为各页的纸。在示例性实施方式中，图像形成材料的实施例是色调剂。然而，油墨也可以作为图像形成材料。在此情况下，光照射油墨而使之干燥，由此图像被定影至纸P。

为说明和描述之目的提供了对于本发明的示例性实施方式的以上描述。并不旨在穷举本发明或者将本发明限制于确切的公开内容。显然，多个变型和变更对本领域技术人员来说是显而易见的。所选择和描述的实施方式是为了更好地解释本发明的原理和其实际应用，因此使得本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施方式及各种适用于完成特殊目的的修改。本发明的保护范围理应由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (5)

1.一种定影装置,所述定影装置包括:

弯曲构件，所述弯曲构件用于支撑记录介质，通过吸收光而被定影的图像形成材料在所述记录介质上形成图像；以及

照射部，所述照射部从所述记录介质那一侧利用光照射所述弯曲构件，

其中，所述光的光轴不与所述弯曲构件的中轴线相交，并且大致垂直于在所述弯曲构件支撑所述记录介质的区域中的、在所述记录介质的传送方向上的中点的切线。

2.根据权利要求1所述的定影装置，

其中，所述弯曲构件是旋转体，并且

所述照射部利用光照射所述旋转体，所述光的光轴不与所述旋转体的旋转轴线相交。

3.根据权利要求1或2所述的定影装置，

其中，所述中轴线与所述光轴之间的距离小于或等于所述弯曲构件的与该光轴垂直交叉的直径的1/4。

4.一种定影装置，所述定影装置包括：

弯曲构件，所述弯曲构件用于支撑记录介质，通过吸收光而被定影的图像形成材料在所述记录介质上形成图像；以及

照射部，所述照射部从所述记录介质那一侧利用激光照射所述弯曲构件，

其中，在所述激光被所述弯曲构件的表面进行镜面反射时，所述照射部设置在反射光的照射区域的外部。

5.一种图像形成设备，所述图像形成设备包括：

向记录介质转印图像的转印部，所述图像由通过吸收光而被定影的图像形成材料形成；

传送构件，所述传送构件传送供所述转印部转印图像的记录介质；

弯曲构件，所述弯曲构件用于支撑具有图像的记录介质；以及

照射部，所述照射部从所述记录介质的那一侧利用光照射所述弯曲构件，

其中，所述光的光轴不与所述弯曲构件的中轴线相交，并且大致垂直于在所述弯曲构件支撑所述记录介质的区域中的、在所述记录介质的传送方向上的中点的切线。

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