CN105988343A - 定影设备和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定影设备和图像形成装置。定影设备包括：光源，该光源发射激光；聚光部件，该聚光部件包括具有第一表面和第二表面的透镜，所述激光从所述第一表面入射，并且所述激光从所述第二表面出射，所述透镜对已从所述第一表面入射的所述激光进行聚光并且从所述第二表面发射所述激光；以及辊，该辊被设置为与所述聚光部件接触并且对前进到所述辊与所述聚光部件之间的位置中的记录介质进行传送。所述第二表面的一部分由遮挡所述激光的材料制成。在垂直于所述辊的旋转轴的截面中，所述辊与所述聚光部件之间的接触平面包括由遮挡所述激光的所述材料制成的所述部分的至少一部分。

Description

定影设备和图像形成装置

技术领域

本发明涉及定影设备和图像形成装置。

背景技术

关于图像形成装置，有一种通过向色调剂施加激光而将色调剂定影到记录介质的技术。日本未审查专利申请第2012-88372号公报所公开的定影设备包括：激光光源，该激光光源将激光施加于沿与记录材料的传送方向相交的方向延伸的激光施加区域中的记录材料上的热可定影图像的一部分；反射部件，该反射部件围绕激光施加区域并且具有将已经由激光施加区域反射的来自激光光源的激光的一部分反射到激光施加区域的反射面；以及光吸收部件，该光吸收部件吸收激光并且与反射部件在面向记录材料的侧上的端连续，该光吸收部件包括面向记录材料的传送平面并朝向反射部件的外侧延伸的部分。

日本未审查专利申请第2013-57855号公报所公开的定影设备包括：不透光第一辊，该不透光第一辊相对于发光单元而言设置在记录介质的传送方向的上游侧上，并且该不透光第一辊的外周面与记录介质的面向发光单元的一侧接触；不透光第二辊，该不透光第二辊相对于发光单元而言设置在记录介质的传送方向的下游侧上，并且该不透光第二辊的外周面与记录介质的面向发光单元的一侧接触；第三辊，该第三辊的外周面与第一辊接触，传送路径介于该第三辊与第一辊之间；第四辊，该第四辊的外周面与第二辊接触，传送路径介于该第四辊与第二辊之间；以及不透光遮光板，这些不透光遮光板相对于发光单元而言分别在记录介质的传送方向的上游侧上和下游侧上延伸，并且覆盖传送路径的面向发光单元的一侧。

发明内容

本发明提供了一种定影设备，该定影设备通过向色调剂施加激光而将色调剂定影到记录介质，并且抑制了激光的泄漏。

根据本发明的第一方面，提供了一种定影设备，该定影设备包括：光源，该光源发射激光；聚光部件，该聚光部件包括具有第一表面和第二表面的透镜，所述激光从所述第一表面入射，并且所述激光从所述第二表面出射，所述透镜对已从所述第一表面入射的所述激光进行聚光并且从所述第二表面发射所述激光；以及辊，该辊被设置为与所述聚光部件接触并且对前进到所述辊与所述聚光部件之间的位置中的记录介质进行传送。所述第二表面的一部分由遮挡所述激光的材料制成。在垂直于所述辊的旋转轴的截面中，所述辊与所述聚光部件之间的接触平面包括由遮挡所述激光的所述材料制成的所述部分的至少一部分。

根据本发明的第二方面，所述材料是覆盖所述聚光部件的表面的一部分的涂层材料。此外，在垂直于所述辊的所述旋转轴的所述截面中，所述辊与所述聚光部件之间的所述接触平面包括覆盖有所述涂层材料的所述表面的所述部分的至少一部分。

根据本发明的第三方面，所述透镜包括由所述材料制成的遮光层。此外，在垂直于所述辊的所述旋转轴的所述截面中，所述辊与所述聚光部件之间的所述接触平面包括所述遮光层的表面的至少一部分。

根据本发明的第四方面，所述聚光部件包括由能透射所述激光的材料制成的管体，所述透镜被容纳在所述管体内，使得所述管体能相对于所述透镜旋转。此外，所述管体通过随着所述辊的旋转而旋转来传送所述记录介质。

根据本发明的第五方面，在垂直于所述辊的所述旋转轴的所述截面中，由所述材料制成的表面存在于所述接触平面的相应两端处。

根据本发明的第六方面，在平行于所述辊的所述旋转轴的截面中，所述接触平面包括由所述材料制成的所述表面的至少一部分。

根据本发明的第七方面，提供了一种图像形成装置，该图像形成装置包括：图像形成设备，该图像形成设备在记录介质上形成色调剂图像；以及第一方面至第六方面中任意一方面的定影设备，该定影设备将所述色调剂图像定影到所述记录介质。

根据本发明的第一方面至第七方面，在通过向色调剂施加激光而将色调剂定影到记录介质的定影设备中，抑制了激光的泄漏。

根据本发明的第二方面，辊与聚光部件之间的接触平面中的高度差小于聚光部件的表面的一部分未涂布有涂层材料的情况。

根据本发明的第三方面，辊与透镜之间的接触平面中的高度差小于透镜未包括遮光层的情况。

根据本发明的第四方面，在将激光施加到经由随着辊的旋转而旋转的管体传送的记录介质的定影设备中，抑制了激光的泄漏。

根据本发明的第五方面，与由不透射激光的材料制成的表面未存在于接触平面的相应两端的情况相比，更多地抑制了激光的泄漏。

根据本发明的第六方面，与在平行于辊的旋转轴的截面中接触平面未包括由不透射激光的材料制成的任何表面的情况相比，更多地抑制了激光的泄漏。

附图说明

基于以下附图详细描述本发明的示例性实施方式，附图中：

图1例示了根据第一示例性实施方式的图像形成装置的整体构造；

图2是例示了根据第一示例性实施方式的定影设备的整体构造的剖面图并且包括透明管的放大剖面图；

图3是例示了根据第一示例性实施方式的定影设备中所包括的组件的元件的分解立体图；

图4例示了如何组装根据第一示例性实施方式的定影设备中所包括的组件的元件；

图5包括根据第一示例性实施方式的定影设备中所包括的透明管和关联元件的剖面图，并且例示了激光在透明管的光入射位置和光出射位置处的行为；

图6例示了针对根据第一示例性实施方式的定影设备而设置的示例性驱动系统；

图7A示意性地例示了根据第一示例性实施方式的定影设备的接触区域中所执行的定影过程；

图7B是例示了在经由根据第一示例性实施方式的定影设备执行的定影过程期间观察到的激光施加之后色调剂图像的示例性温度变化的曲线图；

图8例示了根据第二示例性实施方式的定影设备的整体构造；

图9例示了根据修改例的定影设备的整体构造；

图10A例示了根据另一个修改例的透镜片子组件；以及

图10B是透镜片子组件的部分分解立体图。

具体实施方式

1、第一示例性实施方式

1-1、整体构造

图1例示了根据第一示例性实施方式的图像形成装置的整体构造。图像形成装置包括全部容纳在装置壳体60中的图像形成单元20、中间转印体30、集中转印设备(二次转印设备)50以及定影设备80。图像形成单元20(具体地，20a至20b)通过使用图像形成材料，以多个颜色成分(第一示例性实施方式中是黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)以及黑色(K))在记录介质S上形成待形成图像(色调剂图像)。在将经由相应的图像形成单元20以相应的颜色成分形成的图像转印到记录介质S之前，作为带部件的中间转印体30临时承载并传送图像。集中转印设备50将中间转印体30上的相应颜色成分的图像集中转印到记录介质S。定影设备80将已经由集中转印设备50集中转印到记录介质S但还要定影的图像定影到记录介质S。图像形成单元20、中间转印体30以及集中转印设备50中的至少一个与在记录介质S上形成色调剂图像的示例性图像形成设备相对应。

图像形成单元20基本上采用电子照相系统。图像形成单元20各包括感光体21，充电设备22、潜像形成设备23、显影设备24以及清洁设备25以该顺序设置在该感光体21周围。感光体21是在其面上包括感光层并且沿预定方向可旋转的鼓部件。充电设备22是例如电晕管充电器并且对感光体21提前充电。潜像形成设备23是例如激光扫描设备，并且用光在已经由充电设备22充电的感光体21上形成静电潜像。显影设备24将经由潜像形成设备23形成的静电潜像显影成相应一种颜色成分的色调剂图像。清洁设备25从感光体21去除残留色调剂等。

中间转印体30是围绕多个拉伸辊31至36被拉伸的带部件。中间转印体30沿预定方向旋转，例如，拉伸辊31起驱动辊的作用并且其他拉伸辊32至36起随动辊的作用。在第一示例性实施方式中，拉伸辊33起将预定张力施加到中间转印体30的张力施加辊的作用。拉伸辊35还起到集中转印设备50中所包括的对向辊52的作用。

一次转印设备40设置在中间转印体30的内侧上，位于从相应的图像形成单元20(20a至20d)跨过中间转印体30的位置处。在第一示例性实施方式中，一次转印设备40各包括例如被施加一次转印电压的转印辊。由此，在转印辊与感光体21之间产生一次转印电场，借此感光体21上的图像被转印到中间转印体30，用于一次转印。中间转印体清洁设备37从中间转印体30去除残留色调剂等。

集中转印设备(二次转印设备)50包括：对向辊52，该对向辊52也起到针对中间转印体30而设置的拉伸辊35的作用；转印辊51，该转印辊51设置在中间转印体30的外侧上并且面向对向辊52；以及馈送辊53，该馈送辊53被设置为与对向辊52的表面接触。在根据第一示例性实施方式的集中转印设备50中，在使转印辊51接地的同时将集中转印电压(二次转印电压)施加到馈送辊53。由此，在转印辊51与中间转印体30之间产生集中转印电场(二次转印电场)，借此中间转印体30上的相应颜色成分的图像被集中转印到记录介质S。记录介质S是存储设备71中所存储的多个记录介质S中的一个。记录介质S从存储设备71逐一馈送。这样馈送的各个记录介质S经由多对传送辊72和73传送到一对配准辊74，并且在经由该对配准辊74配准之后，这样馈送的各个记录介质S被传送到集中转印设备50中所限定的集中转印区域。穿过集中转印区域的记录介质S经由传送带75被进一步传送到定影设备80，并且经由一对排出辊76被排出到输出托盘(未例示)。

1-2、定影设备的构造

图2是例示了定影设备80的整体构造的剖面图并且包括透明管81的放大剖面图。定影设备80包括透明管81(示例性管体)、对向辊82(示例性辊)、激光发射设备83(示例性光源)、透镜片90(示例性透镜)以及保持架100。透明管81是由透射激光Bm的材料制成的管体。透明管81容纳保持架100和透镜片90。保持架100和透镜片90未固定到透明管81，并且透明管81相对于保持架100和透镜片90可旋转。对向辊82与透镜片90接触设置，透明管81插入对向辊82与透镜片90之间，并且由此对向辊82传送前进到对向辊82与透镜片90之间的位置中的记录介质S。这里，对向辊82与透镜片90之间的位置指的是对向辊82与透明管81的面向透镜片90的一部分之间的间隙。对向辊82与透明管81相对设置，使得接触区域n设置在对向辊82与透明管81之间。透明管81随着对向辊82的旋转而旋转，并且由此传送记录介质S。

激光发射设备83设置在透明管81的外部并且朝向透明管81的预定光入射位置A发射激光Bm。透镜片90设置在透明管81的内部并且将透明管81按压成在接触区域n中抵靠对向辊82。透镜片90还起到按压并聚光的部件的作用，该按压并聚光的部件沿记录介质S的传送方向并且在接触区域n内对朝向透明管81的光入射位置A发射并且落到记录介质S上的图像G上的激光Bm进行聚光。

1-2-1、透明管

透明管81随着对向辊82的旋转而旋转，并且由此传送记录介质S。在第一示例性实施方式中，描述透明管81时所使用的术语“透明”意味着相对于激光Bm的波段而言的透射率高于预定阈值。在第一示例性实施方式中，透明管81仅需透射激光Bm。从光使用效率以及防止透镜片90的加热的角度来讲，透明管81可以具有尽可能高的透射率。例如，透射率可以是90％或更高，或者优选地是95％或更高。

如图2例示，透明管81包括三层(基础层81a、弹性层81b以及离型层81c)。基础层81a提供令人满意的强度。弹性层81b设置在基础层81a上。离型层81c设置在弹性层81b上并且由使作为图像形成材料的色调剂容易离型的材料制成。在第一示例性实施方式中，透明管81不限于这种三层结构并且当然可以包括实现其功能的任意层。

基础层81a由从包括以下物质及其任意混合物的组选择的材料制成：诸如聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)以及聚二甲硅氧烷(PDMS)等的硅酮；聚二醚酮(PEEK)；聚醚砜(PES)；氟化乙丙烯(FEP)；乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)；氯三氟乙烯(CTFE)；聚二氟乙烯(PVDF)；聚氟乙烯(PVF)；以及聚四氟乙烯(PTFE)。弹性层81b由液体硅橡胶(LSR)、高温硫化(HTV)硅橡胶、室温硫化(RTV)硅橡胶等制成。弹性层81b透射激光Bm并且弹性足以吸收记录介质S中的表面不规则以及由色调剂形成的图像G(下文也称为色调剂图像G)中的表面不规则。离型层81c由诸如聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基氟塑料(PFA)或氟化乙烯(FEP)等的氟塑料制成。离型层81c仅需透射激光Bm并且仅需促进记录介质S上的色调剂图像G从透明管81的离型。离型层81c还具有与弹性层81b协作给予被定影图像光泽的功能。

1-2-2、对向辊

对向辊82由例如铝、不锈钢或镀镍铜板等制成。对向辊82被定位为使得将预定压力被施加到透明管81。

1-2-3、激光发射设备

激光发射设备83包括激光器阵列84和准直仪透镜86。激光器阵列84包括沿垂直于图2中页面的平面的方向排列的多个激光光源85。准直仪透镜86是对从激光器阵列84中所包括的相应激光光源85发射的激光Bm束进行准直的光学部件。准直仪透镜86并入激光发射设备83的壳体(未例示)中。在激光发射设备83中，被施加从激光光源85发射的激光Bm束的位置和激光Bm束的强度是可选择的。激光光源85各包括例如诸如固体激光器、液体激光器、气体激光器或半导体激光器等的激光元件，并且发射激光Bm。

1-2-4、透镜片

透镜片90在接触区域n内对朝向透明管81的光入射位置A发射并且落到记录介质S上的色调剂图像G上的激光Bm进行聚光。透镜片90的材料从打算用于标准透镜并具有耐热性的那些材料选择。这种材料的示例包括各种类型的用于光学用途的玻璃以及用于光学用途的透明塑料树脂。示例性的用于光学用途的透明塑料树脂包括聚烯丙基二甘醇二碳酸酯(PEDC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PSt)、由甲基丙烯酸甲酯单元和苯乙烯单元组成的共聚合物(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(MS)共聚物)、聚碳酸酯、环烯树脂、含氟树脂等。

透镜片90仅需被设计为具有最适合从激光Bm的入射点到激光Bm的出射点的距离的焦深。透镜片90最初具有聚光的功能。另外，透镜片90分别与透明管81的对应于光入射位置A和接触区域n的部分接触，并且具有在接触区域n中向记录介质S上的图像G施加压力的功能。经由透镜片90施加的压力被确定为使得能获得从经由激光Bm施加的热能计算的定影性的预定等级水平。

图3是例示了定影设备80中所包括的组件的元件的分解立体图。图4例示了如何组装定影设备80中所包括的组件的元件。参照图2和图3，透镜片90包括透镜体91，该透镜体91沿激光Bm的透射方向对从激光器阵列84发射的多个激光Bm束进行聚光。透镜体91是沿激光器阵列84的纵向延伸的长透镜部件。透镜体91具有光入射表面92和光出射表面93。光入射表面92设置在对应于透明管81的光入射位置A的位置处，并且沿透明管81的旋转方向弯曲。光出射表面93设置在对应于透明管81与对向辊82之间的接触区域n的位置处，并且沿透明管81的旋转方向弯曲。光入射表面92和光出射表面93与透明管81的内表面接触。透镜片90在透镜体91的不包括光入射表面92和光出射表面93的两个相应侧上包括平面部94。平面部94大致彼此平行。平面部94具有沿激光器阵列84的纵向延伸并且各具有大致矩形截面形状的相应定位槽95。平面部94和定位槽95经由一体成型形成。

保持架100包括侧保持架101和102以及端保持架131和132。侧保持架101和102是从两个相应侧保持透镜片90的一对保持架。端保持架131和132用粘合剂(未例示)固定结合到包括透镜片90和该对侧保持架101和102的子组件的两个相应纵端。侧保持架101和102各包括由例如诸如铝或不锈钢等的金属或合成树脂制成的长的一体成型的架部件105。架部件105包括引导部106和定位突起107。引导部106以与透明管81的内表面的曲率半径rc大致对应的曲率半径弯曲。定位突起107从面向透镜片90的相应的一个平面部94的平面保持表面108突出。定位突起107具有大致矩形截面形状并且嵌合在透镜片90的相应的一个定位槽95中。侧保持架101和102中的每一个的保持表面108的尺寸与透镜片90的相应的一个平面部94匹配。因此，在各个定位突起107嵌合在透镜片90的相应的一个定位槽95中的状态下，侧保持架101或102的引导部106的沿引导部106的弯曲方向的两端不分别从被定义为透镜片90的光入射表面92和光出射表面93的弯曲轮廓的延长部分的轨迹突出。

端保持架131和132各包括端盖体133、引导台阶134和杆135。端盖体133具有大致圆形截面形状并且固定保持子组件的两端中的相应一端，该子组件包括透镜片90和该对侧保持架101和102并且具有大致圆柱形状。引导台阶134设置在端盖体133的外侧上并且具有比端盖体133小的直径。引导台阶134被形成为从端盖体133突出预定长度的台阶。杆135从引导台阶134的外侧突出并且具有非圆形截面形状(第一示例性实施方式中是矩形截面形状)。

透明管81在其两端设置有端帽140(具体地，141和142，参见图4)。端帽140各包括端环143和环形齿轮144。端环143嵌合在透明管81的两端中的相应一端中。环形齿轮144设置在端环143的外侧并与端环143一体设置，并且向透明管81直接或间接地提供旋转驱动力。在第一示例性实施方式中，端帽140(141和142)未完全闭合透明管81的两个相应端处的开口并且各具有贯穿端环143和环形齿轮144的中心的通孔145。通孔145的贯穿端环143的部分容纳端保持架131和132中相应一个的引导台阶134，使得端环143相对于端保持架131或132的引导台阶134可滑动地旋转。通孔145的贯穿环形齿轮144延伸的部分容纳端保持架131和132中相应一个的杆135，使得杆135从环形齿轮144朝向外侧突出。

图5包括定影设备80中所包括的透明管81和关联元件的剖面图并且例示了激光Bm在透明管的光入射位置A和光出射位置处的行为。如图5例示，光入射表面92(第一表面)和光出射面表93(第二表面)分别具有经由曲率半径r1和r2(第一示例性实施方式中r1＝r2)定义的弯曲部。曲率半径r1和r2小于或等于对透明管81的内表面的弯曲进行定义的曲率半径rc。提前确定对透镜片90的光入射表面92的弯曲进行定义的曲率半径r1和透镜片90的光入射表面92与光出射表面93之间的距离L，使得已被准直并且已从透明管81的光入射位置A入射透镜片90的激光Bm被聚光并且集中于围绕透明管81与对向辊82之间的接触区域n的大致中心Oc而定义的焦点区域p上。透镜片90经由透明管81中的保持架100固定保持。在第一示例性实施方式中，保持架100由不透射激光Bm的材料(例如，诸如不锈钢等的金属)制成并且保持透镜片90。

透镜片90和对向辊82在光出射表面93中所包括的接触区域n中彼此接触，透明管81介于透镜片90与对向辊82之间。光出射表面93的部分涂布有涂层材料98。涂层材料98(例如，树脂)不透射激光Bm。在以下描述中，为了方便起见，光出射表面93的涂布有涂层材料98的部分被称为“被涂布表面”。

在第一示例性实施方式中，如图5例示，在垂直于对向辊82的旋转轴的截面中，对向辊82与透镜片90之间的接触区域n(接触平面)包括光出射位置(焦点区域p)和各个被涂布表面的至少一部分。即，光出射表面93的不包括被涂布表面的区域(下文称为“透镜孔”)q比接触区域n窄。此外，在第一示例性实施方式中，如图5例示，在垂直于对向辊82的旋转轴的截面中，接触区域n包括被涂布表面的在透镜孔q的两个相应侧上的部分。即，在垂直于对向辊82的旋转轴的截面中，被涂布表面存在于接触区域n的相应两端处。具体地，在第一示例性实施方式中，如图5例示，透镜孔q存在于接触区域n的中心附近。

1-2-5、液体涂覆工具

在第一示例性实施方式中，液体涂覆工具150设置在透明管81中，以便将透明液体180涂覆到透明管81的内表面。透明液体180起降低透明管81与透镜片90之间的接触阻力的润滑剂的作用。在第一示例性实施方式中，液体涂覆工具150是例如用诸如硅油或氟油等的透明液体180浸泡的毡部件。例如，液体涂覆工具150如下设置在透明管81中。具有大致矩形截面形状并沿激光器阵列84的纵向延伸的嵌合槽110设置在侧保持架101的引导部106的部分中。作为毡部件的液体涂覆工具150以与透明管81的内表面紧密接触的方式固定嵌合在嵌合槽110中。由此，浸泡液体涂覆工具150的透明液体180被均匀地涂覆到透明管81的内表面。

1-2-6、用液体涂覆工具将透镜片子组件插入到透明管中

现在将描述将透镜片90插入到透明管81中的过程。首先，为了组装透镜片90和保持架100，参照图3，将该对侧保持架101和102从两个相应侧嵌合到透镜片90，并且将该对端保持架131和132附接到包括透镜片90和侧保持架101和102的子组件的两个相应端，借此获得包括透镜片90和保持架100的透镜片子组件120(参见图4)。

现在参照图4，将一个端帽140(这种情况下是端帽141)嵌合到透明管81的两端中的一端处的开口中。然后，将透镜片子组件120从透明管81的另一端处的开口插入到透明管81中。将透镜片子组件120中所包括的端保持架131的引导台阶134嵌合到已嵌合到透明管81的一个端帽140(这种情况下是端帽141)的端环143中。在该步骤中，端保持架131的杆135从端帽140(这种情况下是端帽141)的环形齿轮144的通孔145突出。在包括透镜片90的透镜片子组件120位于透明管81中的状态下，将另一端帽140(这种情况下是端帽142)嵌合到透明管81的另一端处的开口中，使得透镜片子组件120的另一端保持架132的引导台阶134被嵌合到另一端帽140(这种情况下是端帽142)的端环143中，并且端保持架132的杆135从端帽140(这种情况下是端帽142)中所包括的环形齿轮144的通孔145突出。

在第一示例性实施方式中，在将透镜片子组件120插入到透明管81中的步骤之前，将用透明液体180浸泡的液体涂覆工具150提前嵌合到透镜片子组件120中。在该状态下，将设置有液体涂覆工具150的透镜片子组件120插入到透明管81中。由此，完成将设置有液体涂覆工具150的透镜片子组件120插入到透明管81中，并且获得包括透镜片子组件120和液体涂覆工具150的透明管组件125。

1-2-7、针对定影设备设置的驱动系统

图6例示了针对定影设备80设置的示例性驱动系统。在获得透明管组件125之后，如图6例示，将透明管组件125附接于装置壳体60的预定部分。在该步骤中，通过将从透镜片子组件120的两个相应端突出的杆135固定插入到定影设备壳体126中所设置的相应支撑孔127中，来将透明管组件125固定到装置壳体60。在针对透明管组件125中所包括的透明管81而设置的驱动系统中，驱动马达161经由传动机构160连接到一个端帽140(例如，这种情况下是端帽142)的环形齿轮144。由此，经由驱动马达161生成的驱动力经由端帽140(这种情况下是端帽142)传递到透明管81。在第一示例性实施方式中，设置到透明管81的另一端帽140也包括环形齿轮144。环形齿轮144由相应的支撑齿轮(未例示)可旋转支撑，借此施加到透明管81的相应两个轴向端的负荷彼此平衡。

在第一示例性实施方式中，对向辊82设置有与针对透明管81而设置的驱动系统分开的另一个驱动系统。在用于对向辊82的驱动系统中，对向辊82经由包括诸如齿轮和带等的元件的传动机构170连接到驱动马达171，借此将经由驱动马达171生成的驱动力经由传动机构170传递到对向辊82。

在第一示例性实施方式中，因为针对透明管81和对向辊82分别设置单独的驱动系统，所以在接触区域n中透明管81与对向辊82之间可能存在大的速度差。因此，在第一示例性实施方式中，用于透明管81的驱动系统包括例如添加到传动机构160的单向离合器162。由此，如果在接触区域n中透明管81与对向辊82之间存在大的速度差，则激活单向离合器162，借此减小接触区域n中透明管81与对向辊82之间的速度差。尽管第一示例性实施方式涉及透明管81和对向辊82设置有单独的驱动系统的情况，但本发明不限于这种情况。例如，可以仅对向辊82设置有驱动系统，并且可以使透明管81在透明管81与对向辊82接触的接触区域n中跟随对向辊82的旋转。

1-3、操作

为了执行图像形成装置中的图像形成操作，对图像形成模式选择按钮(未例示)进行操作，然后打开启动开关(未例示)。在该步骤中，如图1例示，图像形成单元20(20a至20d)在相应感光体21上用相应颜色成分的色调剂形成图像，并且将图像顺序转印到用于一次转印的中间转印体30。当这样转印到中间转印体30的图像到达集中转印区域(二次转印区域)时，图像经由集中转印设备50集中转印到记录介质S。随后，将记录介质S上的待定影图像经由定影设备80定影到记录介质S。

在定影设备80中，如图2和图5例示，从激光发射设备83的激光器阵列84发射的激光Bm经由准直仪透镜86准直并且落到透明管81的光入射位置A上。落到透明管81的光入射位置A上的激光Bm被透射而穿过透明管81，从光入射表面92入射到透镜片90中，穿过透镜体91行进，从光出射表面93出射，再次被透射而穿过透明管81，并且朝向记录介质S上的色调剂图像G聚光。在该步骤中，经由激光Bm将色调剂图像G定影到记录介质S。

在上述定影过程中，根据第一示例性实施方式的定影设备80如下操作。

(1)透明管的旋转

透明管81经由传动机构160和端帽142(140)接收驱动马达161的驱动力并且与对向辊82一起旋转。由此，记录介质S被咬合到透明管81与对向辊82之间的接触区域n中并且被传送。在该步骤中，透明管81在沿着具有圆柱形状的透镜子组件120的圆周被引导的同时旋转。具体地，透明管81在与透镜片90的光入射表面92和光出射表面93接触并且与侧保持架101和102的引导部106接触的同时旋转。

(2)经由透镜片的压力施加和聚光

透镜片90经由保持架100固定在预定位置处。透镜片90具有以预定曲率半径r1弯曲的光入射表面92。预先确定光入射表面92与光出射表面93之间的距离L。因此，落到透明管81的光入射位置A上的激光Bm穿过具有预定焦深的透镜片90行进并且基于预定聚光特征聚光。固定在预定位置处的透镜片90的光出射表面93用预定压力将透明管81按压成抵靠对向辊82。因此，在透明管81与对向辊82之间的接触区域n中，在激光Bm的焦点区域p中，在施加于此的压力下，对记录介质S上的色调剂图像G进行加热。

(3)透明液体的涂覆

在第一示例性实施方式中，用诸如硅油等的透明液体180浸泡的液体涂覆工具150被设置为与透明管81的内表面接触。因此，透明液体180被涂覆到透明管81的内表面。在该状态下，透明管81和透镜片90的光入射表面92在透明管81的光入射位置A处彼此接触，由于曲率半径差等，界面空气层181被插入透明管81与光入射表面92之间。然而，在第一示例性实施方式中，透明管81与光入射表面92之间的界面空气层181填充有透明液体180。因此，落到透明管81的光入射位置A上的激光Bm被透射而穿过透明液体180并且到达透镜片90的光入射表面92。如果界面空气层181中不存在透明液体180，则激光Bm的某些部分经由界面空气层181反射。然而，界面空气层181中的透明液体180的存在抑制了激光Bm的这种反射。相应地，减小了所施加的激光Bm的损失。此外，即使透明管81与透镜片子组件120的周面接触，施加到透明管81的内表面的透明液体180也起润滑剂的作用并且减小两者之间的接触阻力。

在第一示例性实施方式中，液体涂覆工具150沿透明管81的旋转方向位于光入射位置A的上游侧和接触区域n的下游侧上。即，面向透镜片90的光入射表面92的界面空气层181被设置为靠近经由液体涂覆工具150涂覆透明液体180的位置，并且因此填充满透明液体180。在面向透镜片90的光出射表面93的一部分中存在另一个界面空气层181。该界面空气层181被设置为远离经由液体涂覆工具150涂覆透明液体180的位置并且填充有适量的透明液体180。因此，有效防止了激光Bm经由界面空气层181反射并且有效防止了浪费激光Bm。

在第一示例性实施方式中，透镜片90的光出射表面93将透明管81按压成抵靠对向辊82。因此，界面空气层181更可能被设置在透明管81与透镜片90的光入射表面92之间。因此，如上所述确定液体涂覆工具150的位置。

(4)确定激光的焦点区域

图7A示意性地例示了定影设备80的接触区域n中所执行的定影过程。图7B是例示了在经由定影设备80执行的定影过程期间观察到的激光施加之后色调剂图像G的示例性温度变化的曲线图。在第一示例性实施方式中，如图7A例示，激光Bm的焦点区域p围绕透明管81与对向辊82之间的接触区域n的大质中心Oc而定义。

在施加例如0.2ms·0.81J/cm²的激光Bm之后色调剂图像G未从透明管81离型的情况下获得图7B中用曲线图表示的温度变化。根据图7B中的曲线图，色调剂图像G的温度在激光施加之后立即达到峰值温度Tp(例如，200℃)，在1ms内降到大约Tp/2(例如，100℃)，并且在2ms内降到大约Tp/3(例如，70℃)。因此，理解的是，如果色调剂图像G在激光施加后短时间(1ms至2ms)停留在透明管81与对向辊82之间的接触区域n中，则色调剂图像G的温度降到色调剂图像G从透明管81可离型的冷却温度Th(例如，70℃至100℃)。

参照图7B例示的曲线图，使激光施加后立即标记的峰值温度Tp降到色调剂图像G可离型的冷却温度Th的时间段为△t，传送记录介质S的传送速度v仅需被确定为使得在透明管81与对向辊82之间的接触区域n中，如图7A例示，位于激光Bm的焦点区域p中的记录介质S的一部分沿记录介质S的传送方向移动到接触区域n的下游端的时间段是△t或更长。

在通过向色调剂施加激光而将色调剂定影到记录介质的定影设备中，如果透镜孔宽于接触区域，则激光可能从透镜片的表面未与对向辊接触的区域泄漏。如果激光从透镜片泄漏，则图像形成装置的其他部件可能例如变形。因此，图像形成装置的部件或执行图像形成装置的维护工作的维护人员可能受到不利的影响。相反地，在第一示例性实施方式中，如图5例示，透镜片90的透镜孔q窄于对向辊82与透明管81之间的接触区域n，并且接触区域n中透明管81的内表面的不包括透镜孔q的部分覆盖有不透射激光Bm的涂层材料98。因此，抑制了激光Bm从透镜片90的未与对向辊82接触的区域的泄漏。

另外，减小了透镜片90的宽度并且用另一个部件围绕透镜片90也可以抑制激光Bm的泄漏。然而，在这种情况下，在对向辊82与透明管81之间的接触区域n中，透镜片90与该另一个部件之间热膨胀系数的差或其他可能的因素可能产生透镜片90的表面与该部件的表面之间的高度差。为了避免这种情况，在第一示例性实施方式中，透镜片90的表面覆盖有涂层材料98。因此，接触区域n中的高度差小于透镜片90被另一个部件围绕的情况。

在第一示例性实施方式中，在垂直于对向辊82的旋转轴的截面中，接触区域n在其两个相应端处包括被涂覆的表面的部分。因此，抑制了激光Bm从光出射位置的两端的泄漏。

2、第二示例性实施方式

图8例示了根据第二示例性实施方式的定影设备80B中所包括的元件。图8例示的定影设备80B与根据第一示例性实施方式的定影设备80的区别在于包括透镜片90B而不是透镜片90。与第一示例性实施方式中描述的那些元件相同的其他元件由第一示例性实施方式中使用的相应的附图标记表示，并且这里省略其详细描述。

透镜片90B包括由不透射激光Bm的材料(例如，任意各种类型的用于光学用途的有色玻璃、用于光学用途的有色塑料树脂等)制成的遮光层99A和99B。遮光层99A和99B的材料从打算用于标准透镜、具有耐热性并且不透射激光Bm或具有的相对于激光Bm而言的透射率低于预定阈值的那些材料选择。透镜片90B可以经由一体成型形成或可以通过将透镜片体和遮光层99A和99B组装到一起并且然后对光出射表面93进行研磨而形成。

与第一示例性实施方式相同，在第二示例性实施方式中，透镜片90的光出射表面93的不包括遮光层99A和99B的表面的一部分(透镜孔q)窄于对向辊82与透明管81之间的接触区域n。此外，接触区域n中不包括透镜孔q的部分覆盖有由不透射激光Bm的材料制成的遮光层99A和99B。因此，抑制了激光Bm从透镜片90B的不接触对向辊82的区域的泄漏。

在第二示例性实施方式中，遮光层99A和99B由打算用于透镜的材料制成。因此，透镜体与遮光层99A和99B之间的热膨胀系数的差不大。因此，在第二实例性实施方式中，接触区域n中的高度差小于激光被任意其他材料制成的任意部件遮挡的情况。

3、修改例

虽然上面已描述了本发明的一些示例性实施方式，但是本发明不限于上述示例性实施方式并且可以以各种方式修改。下面将描述示例性修改例。要注意的是，以下修改例可以以任意方式组合。

3-1、修改例1

第一示例性实施方式涉及透镜片90的光出射表面93的部分覆盖有涂层材料98的情况。第二示例性实施方式涉及透镜片90B包括围绕焦点区域p的遮光层99A和99B的情况。根据本发明的聚光部件的构造不限于上述那些构造。聚光部件仅需具有其一部分由不透射激光的材料制成的光出射表面(第二表面)，并且在垂直于对向辊82的旋转轴的截面中，对向辊82与聚光部件之间的接触区域n仅需包括由不透射激光的材料制成的部分的至少一部分。

图9例示了根据修改例1的定影设备80C的整体构造。在图9例示的修改例1中，透镜片90C包括由不透射激光Bm的材料制成的遮光层99C和99D。遮光层99C和99D的材料从打算用于标准透镜、具有耐热性并且不透射激光Bm(或具有的相对于激光Bm而言的透射率低于预定阈值)的那些材料选择。遮光层99C和99D与遮光层99A和99B的区别在于垂直于对向辊82的旋转轴的截面的形状。

同样地，在修改例1中，透镜片90C的光出射表面93的不包括遮光层99C和99D的表面的部分(透镜孔q)窄于对向辊82与透明管81之间的接触区域n。此外，接触区域n中的不包括透镜孔q的部分覆盖有由不透射激光Bm的材料制成的遮光层99C和99D。因此，抑制了激光Bm从透镜片90C未与对向辊82接触的区域的泄漏。设置到透镜片的遮光层的形状不限于图8和图9例示的那些形状并且可以是任意各种其他形状。同样地，被涂覆的表面的位置不限于第一示例性实施方式中描述的那些位置。

3-2、修改例2

在第一示例性实施方式中，在平行于对向辊82的旋转轴的截面中，接触区域n不仅可以包括光出射位置(焦点区域p)，还可以包括被涂覆的表面的至少一部分。如果透镜片90的透镜孔q(激光Bm穿过该透镜孔q行进)不仅沿垂直于对向辊82的旋转轴的方向而且还沿平行于对向辊82的旋转轴的方向窄于接触区域n，则抑制了激光Bm泄漏到外周区域。

同样在第二示例性实施方式中，在平行于对向辊82的旋转轴的截面中，接触区域n不仅可以包括光出射位置(焦点区域p)，而且还可以包括遮光层99A和99B的表面的至少部分。如果透镜片90的透镜孔q(激光Bm穿过该透镜孔q行进)不仅沿垂直于对向辊82的旋转轴的方向而且还沿平行于对向辊82的旋转轴的方向窄于接触区域n，则抑制了激光Bm泄漏到外周区域。

3-3、修改例3

第一示例性实施方式涉及接触区域n在垂直于对向辊82的旋转轴的截面中包括被涂覆的表面的位于光出射位置(焦点区域p)的两个相应侧上的部分的情况。接触区域n不限于上述。接触区域n可以只包括被涂覆的表面的位于光出射位置(焦点区域p)的一侧上的部分。同样在这种修改例中，激光Bm的泄漏小于接触区域n不包括被涂覆的表面的部分的情况。

第二示例性实施方式涉及接触区域n在垂直于对向辊82的旋转轴的截面中包括遮光层99A和99B的位于光出射位置(焦点区域p)的两个相应侧上的表面的情况。接触区域n不限于上述。接触区域n可以只包括遮光层99A和99B中的一个的位于光出射位置(焦点区域p)的一侧上的表面。同样在这种修改例中，激光Bm的泄漏小于接触区域n不包括遮光层99A和99B的表面的情况。

3-4、修改例4

第一示例性实施方式和第二示例性实施方式各涉及透镜片子组件120包括经由包括侧保持架101和102以及端保持架131和132的保持架100保持的透镜片90或90B的情况。透镜片子组件120不限于具有这种构造。

图10A例示了透镜片子组件120的修改例。图10B是例示透镜片子组件120中所包括的关联元件的部分分解立体图。在图10A和图10B例示的修改例中，透镜片90包括具有大致楔形截面形状的透镜体201。透镜体201在其宽侧上包括光入射部202并在其窄侧上包括光出射部203。保持架100包括柱状部211，引导台阶214和杆215一体设置在柱状部211的相应两端。柱状部211具有：内部嵌合有液体涂覆工具150的嵌合槽216；以及具有与透镜片90的形状相对应的形状并且贯穿柱状部211延伸的定位孔217。

在修改例4中，通过将透镜片90插入到保持架100的定位孔217中，使得透镜片90的光入射部202和光出射部203与保持架100的周面连续地露出，借此透镜片90位于保持架100中，来获得透镜片子组件120。修改例4涉及保持架100包括一体成型的柱状部211、引导台阶214和杆215的情况。另选地，例如，包括柱状部211的保持架体可以与包括相应引导台阶214和相应杆215的侧保持架分开制备，然后保持架体和侧保持架可以用粘合剂等彼此结合，借此可以获得透镜片子组件120。

在图10A和图10B例示的修改例4中，与第一示例性实施方式相同，透镜片90的透镜孔q窄于接触区域n。此外，接触区域n中的透镜片90的不包括透镜孔q的部分覆盖有不透射激光Bm的涂层材料98。因此，抑制了激光Bm从接触区域n的泄漏。

3-5、修改例5

虽然上述示例性实施方式各涉及经由电子照相方法形成图像的图像形成装置，但是图像形成装置不限于上述。例如，图像形成装置可以采用通过使用离子电流形成图像的静电记录方法。

3-6、修改例6

虽然上述示例性实施方式各涉及作为示例性管体的透明管81，但是管体不限于上述并且可以是刚性体或弹性体，只要由透明材料制成并且具有管形状即可。尽管具有单层结构的管体不存在问题，但是考虑到提供令人满意的强度、令人满意的与对向辊82的接触面积以及从色调剂图像G的可离型性等，可以采用包括多个功能层的管体。

在上述各个示例性实施方式中，定影设备80可以具有不包括透明管81(管体)的构造。在这种情况下，例如，记录介质S可以在沿着透镜片90的表面滑动的同时由对向辊82传送。

3-7、修改例7

上述示例性实施方式各涉及作为示例性辊的对向辊82。辊不限于上面描述的对向辊82，并且仅需是与管体结合提供令人满意的接触区域的部件并且仅需与管体协作咬合并传送记录介质S。考虑到已透射而穿过记录介质S的激光Bm的有效使用，辊可以具有反射激光Bm的反射面。

3-8、修改例8

上述示例性实施方式各涉及作为示例性光源的激光发射设备83。光源不限于上面描述的激光发射设备83，并且仅需是朝向管体的预定光入射位置发射激光的设备。

对本发明的示例性实施方式的上述说明是为了例示和说明的目的而提供的。并非旨在对本发明进行穷尽或者将本发明限于所公开的精确形式。显而易见的是，许多修改例和变型例对于本领域的普通技术人员是明显的。选择了实施方式进行说明以最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域其他技术人员能够理解本发明的各种实施方式，以及适合于所设想的具体用途的各种变型。本发明的范围由以下权利要求及其等同物来限定。

Claims (7)

1.一种定影设备，该定影设备包括：

光源，该光源发射激光；

聚光部件，该聚光部件包括具有第一表面和第二表面的透镜，所述激光从所述第一表面入射，并且所述激光从所述第二表面出射，所述透镜对已从所述第一表面入射的所述激光进行聚光并且从所述第二表面发射所述激光；以及

辊，该辊被设置为与所述聚光部件接触并且对前进到所述辊与所述聚光部件之间的位置中的记录介质进行传送，

其中，所述第二表面的一部分由遮挡所述激光的材料制成，并且

其中，在垂直于所述辊的旋转轴的截面中，所述辊与所述聚光部件之间的接触平面包括由遮挡所述激光的所述材料制成的所述部分的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的定影设备，

其中，所述材料是覆盖所述聚光部件的表面的一部分的涂层材料，并且

其中，在垂直于所述辊的所述旋转轴的所述截面中，所述辊与所述聚光部件之间的所述接触平面包括覆盖有所述涂层材料的所述表面的所述部分的至少一部分。

3.根据权利要求1所述的定影设备，

其中，所述透镜包括由所述材料制成的遮光层，并且

其中，在垂直于所述辊的所述旋转轴的所述截面中，所述辊与所述聚光部件之间的所述接触平面包括所述遮光层的表面的至少一部分。

4.根据权利要求1至权利要求3中任意一项所述的定影设备，

其中，所述聚光部件包括由能透射所述激光的材料制成的管体，所述透镜被容纳在所述管体内，使得所述管体能相对于所述透镜旋转，并且

其中，所述管体通过随着所述辊的旋转而旋转来传送所述记录介质。

5.根据权利要求1至权利要求4中任意一项所述的定影设备，

其中，在垂直于所述辊的所述旋转轴的所述截面中，由所述材料制成的表面存在于所述接触平面的相应两端处。

6.根据权利要求5所述的定影设备，

其中，在平行于所述辊的所述旋转轴的截面中，所述接触平面包括由所述材料制成的所述表面的至少一部分。

7.一种图像形成装置，该图像形成装置包括：

图像形成设备，该图像形成设备在记录介质上形成色调剂图像；以及

根据权利要求1至权利要求6中任意一项的定影设备，该定影设备将所述色调剂图像定影到所述记录介质。