CN107463075A - 定影单元和采用该定影单元的成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定影单元和采用该定影单元的成像设备，该定影单元包括：定影框架，当定影框架被安装在成像设备中时，定影框架接地连接到成像设备；加热构件，包括接触打印介质的释放层和设置在释放层内、接地连接到定影框架并将来自热源的热传递到通过预定的定影压印区的打印介质的热传递层，热源设置在加热构件中；支撑构件，可旋转地支撑加热构件；压力辊，在压力辊和加热构件之间形成的定影压印区，按压通过定影压印区的打印介质，并包含导电材料；和放电构件，包括接触通过定影压印区的打印介质的端部，并释放来自打印介质的静电。

Description

定影单元和采用该定影单元的成像设备

本申请是申请日为2011年4月29日、申请号为201110115504.4、发明名称为“定影单元和采用该定影单元的成像设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

与示例性实施例一致的设备和方法涉及一种定影单元和采用该定影单元的成像设备，更具体地讲，涉及一种防止在定影操作期间因静电导致的图像损失和打印介质污染的定影单元和采用该定影单元的成像设备。

背景技术

通常，电子照相成像设备通过将光扫描到被预定的电势充电的图像载体来形成静电潜像，利用预定的调色剂来使这样的图像显影，将这样的图像转印并定影在纸上，并由此打印图像。电子照相成像设备包括：转印单元，将在图像载体上显影的图像转印到打印介质上；定影单元，通过热和压力使转印到打印介质的图像定影。

图1示出传统的电子照相成像设备的主要部件。

如在此示出的，传统的电子照相成像设备包括：转印辊3，将在图像载体1上显影的调色剂图像T转印到打印介质M；定影单元10，使转印到打印介质M上的调色剂图像T定影。

定影单元10包括：定影带13，具有安装在定影带13中的加热灯11；压印区板15，支撑定影带13以形成定影压印区N；压力辊17，面对压印区板15，定影带13设置在压力辊17和压印区板15之间。定影带13包括接触打印介质M的不导电的表面，定影带13被充有与打印介质M上的调色剂图像T的极性相同的极性的电势，从而防止在定影期间图像被转印到定影带13。当打印介质M通过定影压印区N时，定影单元10加热并按压转印到打印介质的未定影的调色剂图像T，以将调色剂图像T定影在打印介质M上。

在前述构造的情况下，根据环境条件和打印介质的类型，成像设备在转印过程期间通过将3kV电压施加到转印辊3来使打印介质M充有高电压。因此，图像载体1的调色剂图像T在转印压印区中被转印到打印介质M。如果打印介质M如上所述被充电，则可从转印压印区的前部区域(图1中的A区域)产生间隙放电，并可出现图像缺陷。考虑到前述问题，传统的成像设备包括具有如锯齿形状的端部并在打印介质进入定影压印区N中之前将电压施加到打印介质M的放电板5，紧接在转印操作之后，传统的成像设备通过转印辊3将极性与充电电压的极性相反的电压施加到打印介质M。

通过放电板5施加电压降低了未定影的调色剂图像T到打印介质M的粘附性，并导致模糊(blur)或散落(scattering)，或者形成图像的调色剂可能与打印介质M分开并散落。分散的调色剂可污染打印介质和成像设备的内部和外部。

此外，因在定影处理期间形成定影压印区N的定影带13和压力辊17与打印介质M之间的摩擦而产生静电。如果没有正常地控制产生的静电，则可因来自定影压印区N的静电而出现图像损失。作为防止图像损失的措施，在现有技术中，定影带13或压力辊17的接触打印介质M的表面包括导电材料，并通过预定的电极而被连接到地。否则，如图1中所示，通过连接到压力辊17的电源19施加电压。

在施加电压的情况下，通过电源19将+100V至1000V的正偏置电压施加到压力辊17，从而充有负电荷的调色剂图像T保持它到打印介质M的粘附性。然后，调色剂图像T到打印介质M的粘附性增加，而压力辊17和定影带13的表面因所述施加的电压而充电，并容易被调色剂或纸屑所污染。

具体地讲，紧接在打印介质M通过打印压印区N之后，积聚在打印介质M中的静电接触定影带13的预定位置P1，如图2中所示，数十或数千伏的电势放电。如上释放后的静电余留在包含不导电的材料的定影带13的表面中，并具有与定影带13的其他表面不同的特性。即，在预定位置P1具有正电荷时，定影带13的表面具有负电荷。因此，当定影带13在定影处理期间旋转时，预定位置P1重复地面对打印介质，如图3中所示。图3示出了当定影辊13连续地旋转时分别表现定影带13的表面电势的变化的类型①和表现压力辊17的表面电势的变化的类型②。参照定影带13的表面电势，可知位置P1中的最大电势为+516V。

因此，当定影带13的位置P1位于定影压印区N的前部中时，充有负电荷的定影图像与打印介质M分开，并附着到定影带13，因此在打印介质的其他位置中可能因分开的图像而周期性地出现图像分开和白带或黑带。此外，分开的图像附着到压力辊17，并可能污染打印介质M的后表面或打印介质M的其他部分。

打印介质的电阻根据其类型、厚度和环境条件而改变。例如，当打印介质在温度低和湿度低的环境中具有相对高的电阻特性的情况下，将电压施加到与该电阻对应的压力辊17，以克服这样的电阻，因所述电压的施加导致的问题可能更严重。

发明内容

因此，一个或多个示例性实施例提供一种定影单元和采用该定影单元的成像设备，所述定影单元包括：无电源放电构造(non-power source,dischargingconfiguration)，位于定影压印区的后部，以取代转印单元和定影单元之间的放电板；人工地施加电压的构造，从而防止图像的损失和打印介质的污染。

可以通过提供一种定影单元来实现前述和/或其他的方面，该定影单元安装在成像设备中，并使转印到打印介质上的图像定影，该定影单元包括：定影框架，当定影框架被安装在成像设备中时，定影框架接地连接到成像设备；加热构件，加热构件包括接触打印介质并包含不导电材料的释放层和设置在释放层内的、接地连接到定影框架并包含导电材料的热传递层，加热构件将来自设置在加热构件中的热源的热传递到通过预定的定影压印区的打印介质；支撑构件，可旋转地支撑加热构件；压力辊，被安装为接地连接到定影框架，在压力辊和加热构件之间形成定影压印区，按压通过定影压印区的打印介质，并包含导电材料；放电构件，被安装为接地连接到定影框架，放电构件包括接触通过定影压印区的打印介质的端部，并从打印介质释放静电。

如果将定影压印区的排出打印介质的端部称为开始点，将与连接加热构件的中心和压力构件的中心的线平行的且通过放电构件和加热构件的接触位置的线称为X轴，则放电构件的所述端部可以定位为与开始点沿X轴相距预定距离。

释放层可以包含不导电的含氟聚合物。

压力辊的表面电阻可以在大约105Ω至107Ω的范围内。

所述定影单元还可以包括：偏置板，设置在压力辊的第一侧并电连接到定影框架；导电刷，电连接压力辊和偏置板。

加热构件可以包括柔性的环形带，支撑构件可以面对压力辊，环形带设置在支撑构件和压力辊之间。

加热构件可以随着压力辊的旋转而旋转。

可以通过提供一种成像设备来实现前述和/或其他方面，该成像设备包括：图像载体；曝光单元，在图像载体上形成静电潜像；显影单元，针对形成在图像载体上的静电潜像显影成调色剂图像；转印单元，将形成在显影单元上的调色剂图像转印到打印介质上；根据上面的描述的定影单元，使转印到打印介质的未定影的调色剂图像定影。

加热构件可以随着压力辊的旋转而旋转。

附图说明

通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，上面的和/或其他的方面将变得明显并更易于理解，在附图中：

图1示出传统的电子照相成像设备的主要部件；

图2示出将人工电势(artificial electric potential)施加到传统的压力辊的定影单元的缺陷图像的起因；

图3是示出当图2中的定影带旋转时压力辊和定影带的表面电势的变化的曲线图；

图4是根据示例性实施例的定影单元的局部剖面透视图；

图5示出根据示例性实施例的定影单元的静电控制；

图6示出根据示例性实施例的定影单元的放电构件的位置；

图7示出根据示例性实施例的打印介质的电势的变化和定影单元的加热构件的表面电势的变化；

图8示出根据示例性实施例的定影单元的加热构件的剖视图；

图9示出根据示例性实施例的成像设备。

具体实施方式

下面，将参照本领域技术人员容易地实现的附图来详细描述示例性实施例。示例性实施例可以以各种形式来实施，而不限于在此阐述的示例性实施例。为了清楚起见，省略了对公知的部件的描述，相同的标号始终指示相同的元件。

图4是根据示例性实施例的定影单元的局部剖面透视图。图5示出定影单元的静电控制。

根据示例性实施例的定影单元安装在成像设备中，并使转印到打印介质M的调色剂图像定影。参照图4，定影单元包括热源151、加热构件153、支撑构件155、压力辊157、放电构件159和定影框架161，定影框架161支撑前述构件，并形成接地路径以控制定影单元的静电。

当定影单元150安装在成像设备中时，定影框架161被接地到成像设备的接地端(未示出)。

加热构件153面对压力辊157并被压力辊157旋转地支撑，打印介质M设置在加热构件153和压力辊157之间，加热构件153引导通过预定的定影压印区的打印介质的转印。此外，加热构件153将来自热源151的热传递到打印介质M。

参照图8(由图7的VIII指示)，加热构件153包括：热传递层153b，设置为面对热源151并吸收来自热源151的热；释放层153f，形成在热传递层153b的外部，并在定影操作期间排放打印介质。释放层153f直接接触打印介质M，并包含不导电的材料。即，释放层153f可以包含不导电的含氟聚合物(fluoropolymer)作为所述不导电的材料。如果释放层153f包含上面的不导电的材料，则释放层153f通过从定影处理出现的静电而充有预定的电势(例如，负电荷)。

热传递层153b包含诸如不锈钢(SUS)的导电材料，内表面153a涂黑以提高热吸收。热传递层153b通过预定的接地路径C2接地连接到定影框架161(参照图5)，并在定影处理期间保持其接地状态。参照图5，可旋转地支撑加热构件153的第一套管(bushing)部件171可以在热传递层153b和定影框架161之间形成接地路径。第一套管部件171可以具有大约105Ω或更小的表面电阻，以有效地导电。

释放层153f是不导电的层，并通过从压力辊157的表面至偏置板173再至定影框架161的预定的导电路径C1(参照图5)形成控制电路。定影单元还可以包括导电刷175，导电刷175设置在偏置板173和压力辊157的表面之间，并电连接偏置板173和压力辊157的表面。导电刷175安装在偏置板173内并接触被可旋转地驱动的压力辊157的表面。

加热构件153还可以包括：基础层153d，设置在热传递层153b和释放层153f之间，并保持加热构件153的强度；底层153c和153e，分别设置在热传递层153b和基础层153d之间以及在基础层153d和释放层153f之间，并连接前述的层。

如图4中所示，加热构件153可以包括容易因其重量或外力而变形的柔性环形带。在这样的情况下，通过在支撑构件155和压力辊157之间的压力而使定影压印区形成为预定的或更宽的宽度。加热构件153的材料不需要是柔性材料，并还可以包括辊型主体。

支撑构件155安装在加热构件153中并面对压力辊157，加热构件153设置在支撑构件155和压力辊157之间。在这样的情况下，加热构件153随压力辊157旋转而旋转。

根据实施例的定影单元还可以包括导热单元156。导热单元156包括彼此面对的一对导热层，并将来自热源151的辐射热传递到定影压印区，热源151设置在该一对导热层之间。

压力辊157安装为接地连接到定影框架161，在压力辊157和加热构件153之间形成定影压印区，压力辊157按压通过定影压印区的打印介质M。

压力辊157可以包括表面电阻为大约105Ω至107Ω的导电材料。如果压力辊157包括上面的表面电阻范围为大约105Ω至107Ω的导电材料，则该表面的负电荷少于加热构件153的释放层153f的负电荷，增加调色剂到打印介质M的粘附性，并通过接地路径防止积聚过量的负电荷。

压力辊157通过预定的接地路径C3(参照图5)接地连接到定影框架161，并在定影处理期间保持其接地状态。参照图5，压力辊157的旋转轴157a和可旋转地支撑旋转轴157a的第二套管部件177在压力辊157和定影框架161之间形成接地路径。第二套管部件177可以具有大约105Ω或更低的表面电阻，从而容易地导电。

放电构件159安装为接地连接到定影框架161，具有接触通过定影压印区的打印介质M的第一端，并释放来自打印介质M的静电。因为安装了放电构件159，所以可以去除从定影压印区排放的打印介质的后端的过量的静电。因此，防止打印介质M的静电被释放到加热构件153的释放层153f，从而防止图像损失。放电构件159包括接触打印介质M的放电刷159a，从而防止打印介质M在放电过程期间被损坏。

因为当放电构件159被安装在定影框架161中时放电构件159的放电性能依赖于放电刷159a的位置，所以考虑前述因素来确定放电构件的安装位置。参照图6，根据实施例，当定影压印区的排出打印介质M的端部被称为开始点O时，放电构件159的端部(X轴和Y轴彼此交叉的点)可以设置成位于例如沿X轴远离开始点O大约5.0mm处。然而，实施例不限于此。X轴是指与连接加热构件153的中心和压力辊157的中心的线平行的、穿过放电构件159和加热构件153的接触位置的线。如果放电构件159的所述端部在X轴的负方向上，则加热构件153的表面电势根据打印介质M的通过位置而在正值和负值之间剧烈波动，并可导致如图3所示的表面电势的分布。

在前述构造的情况下，将在下文中描述定影单元的静电控制。

在定影操作期间，加热构件153和压力辊157因旋转和摩擦而连续地产生负电荷，并防止未定影的调色剂附着到其表面。打印介质M的形成有图像的表面面对加热构件153，设置在加热构件153内的热传递层153b连接到地，防止因内部摩擦产生的静电过量地积聚。

压力辊157包括具有预定电阻的导电材料，并因此具有少于加热构件153的释放层153f的负电荷的负电荷且增加调色剂到打印介质M的粘附性。此外，压力辊157通过预定的接地路径而接地，并防止过量的负电荷的积聚。

放电构件159防止打印介质的后端当通过定影压印区的排出端部的在加热构件153和放电构件159之间放电。参照图7，因为放电构件159释放通过定影压印区的后端部的打印介质M的表面电势，所以可以防止如图2中所示的加热构件153的特定位置中的表面电势的极性改变。因此，最终可以防止因加热构件153的表面电势的极性的剧烈改变导致的图像的缺陷。

如上设置的定影单元可以代替设置在转印单元和定影单元之间的放电板和施加电压的构造。

图9示出根据示例性实施例的成像设备。

参照图9，根据示例性实施例的成像设备包括在单个通道中将以每种色彩形成的图像转印到打印介质的串联式的电子照相成像设备。成像设备包括：多个图像载体110，多个图像载体110在打印路径上彼此分开并按每种色彩进行设置；曝光单元123，在每个图像载体110中形成静电潜像；显影单元125，在每个图像载体110中形成可视图像；转印单元130；和定影单元150。成像设备还可以包括充电器121，充电器121以预定的电势对图像载体110充电。

曝光单元123使被充电器121充电的图像载体110曝光并形成潜像，且可以包括光扫描单元(LSU)以扫描与将形成在打印介质上的图像对应的光。

显影单元125按每种色彩进行设置，将显影剂提供到其上形成有潜像的图像载体110，并在图像载体110上形成可视图像。

沿着打印介质移动路径，转印单元130将可视图像转印到打印介质M。转印单元130包括多个转印辊131。多个转印辊131中的每个转印辊面对图像载体110中的每个图像载体，并在转印辊131和图像载体110之间形成转印压印区。在图9中，图像载体110包括第一图像载体110Y、第二图像载体110M第三图像载体110C和第四图像载体110K。多个转印辊131可以分别设置为面对第一图像载体110Y、第二图像载体110M、第三图像载体110C和第四图像载体110K。转印单元130还可以包括转印带135，转印带135在多个图像载体110和多个转印辊131之间通过，并使打印介质M移动。

定影单元150将从转印单元130转印的可视图像定影到打印介质M。定影单元150的构造和操作与根据示例性实施例的定影单元的构造和操作基本相同，因此，将省略详细的描述。

根据示例性实施例的电子照相成像设备包括串联彩色成像设备，但不限于此。在共同地包括定影单元150的构造的范围内，根据实施例的成像设备还可以包括通过使用单个图像载体来形成图像的多通道彩色成像设备和形成单个色彩图像的单色成像设备。

在前述构造的情况下，根据实施例的定影单元和采用该定影单元的成像设备可以防止当从定影压印区排出打印介质时因打印介质和加热构件之间的接触而导致的瞬时放电，从而防止因这样的瞬时放电导致的图像缺陷。

因为排除了将电压施加到压力辊的构造和在转印辊和定影单元之间的打印介质移动通道上的放电板，所以根据实施例的定影单元与包括这样的放电板和将电压施加到压力辊的构造的传统的定影单元相比具有更简单的构造。

虽然已经示出并描述了一些示例性实施例，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离实施例的原理和精神的情况下，可以对这些示例性实施例进行改变，在权利要求及其等同物中限定了实施例的范围。

Claims (10)

1.一种定影单元，该定影单元安装在成像设备中，并使转印到打印介质的图像定影，所述定影单元包括：

定影框架，当定影框架被安装在成像设备中时，定影框架接地连接到成像设备；

导热单元，被构造为彼此面对的一对导热层；

加热构件，包括围绕导热单元的柔性的环形带，柔性的环形带通过导热单元将来自介于所述一对导热层之间的热源的辐射热传递到通过预定的定影压印区的打印介质；

支撑构件，能够旋转地支撑柔性的环形带；

压力辊，被安装为接地连接到定影框架，在压力辊和加热构件之间形成定影压印区，按压通过定影压印区的打印介质，并包含具有预定表面电阻值的导电材料；以及

放电构件，被安装为接地连接到定影框架，放电构件包括接触通过定影压印区的打印介质的端部，并释放来自打印介质的静电，

其中，支撑构件面向压力辊，柔性的环形带设置在支撑构件和压力辊之间，

其中，所述环形带包括：

释放层，接触打印介质并包含不导电的材料；

热传递层，设置在释放层内以面对热源并吸收来自热源的热，接地连接到定影框架，并包含导电材料；

热吸收涂层，设置在所述热传递层的内表面上；

强度保持基础层，设置在释放层和热传递层之间，以保持加热构件的强度；

第一底层，设置在热传递层和强度保持基础层之间；

第二底层，设置在强度保持基础层和释放层之间。

2.如权利要求1所述的定影单元，其中，如果将定影压印区的排出打印介质的端部称为开始点，将与连接加热构件的中心和压力辊的中心的线平行的且通过放电构件和加热构件的接触位置的线称为X轴，则放电构件的所述端部定位为与开始点沿X轴相距预定距离。

3.如权利要求2所述的定影单元，其中，所述预定距离为大约5.00mm。

4.如权利要求2所述的定影单元，其中，释放层包含不导电的含氟聚合物。

5.如权利要求1至权利要求4中的任一项权利要求所述的定影单元，所述定影单元还包括：

偏置板，设置在压力辊的第一侧并电连接到定影框架；

导电刷，电连接压力辊和偏置板。

6.如权利要求1所述的定影单元，其中，柔性的环形带随着压力辊的旋转而旋转。

7.如权利要求1至权利要求4中的任一项权利要求所述的定影单元，其中，所述定影单元还包括可旋转地支撑加热构件的套管部件。

8.一种成像设备，包括：

图像载体；

曝光单元，在图像载体上形成静电潜像；

显影单元，针对形成在图像载体上的静电潜像显影成调色剂图像；

转印单元，将形成在显影单元上的调色剂图像转印到打印介质上；

如权利要求1至权利要求4中的任一项权利要求所述的定影单元，使转印到打印介质上的未定影的调色剂图像定影。

9.如权利要求8所述的成像设备，其中，定影单元还包括：

偏置板，设置在压力辊的第一侧并电连接到定影框架；

导电刷，电连接压力辊和偏置板。

10.如权利要求8所述的成像设备，其中，加热构件随着压力辊的旋转而旋转。