CN110275411A - 定影装置以及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及定影装置以及图像形成装置。该定影装置具备加热部和加压部,在加热部与加压部之间形成有夹持部,在形成有未定影的图像的纸张通过夹持部时,通过加热部的加热使未定影的图像定影在纸张上,在加热部内侧设置有:热源,其通过发光而对加热部的被加热区域进行加热;透镜,其配置于热源与被加热区域之间,使从热源发出的光聚焦在被加热区域上;以及支承部,其用于支承透镜,支承部将透镜支承为能够朝向接近或远离被加热区域的方向移动,从而改变被加热区域上的光聚焦范围。由此,仅依靠单一透镜部件的移动就能够防止局部热变形,同时能够有效地兼顾不同种类纸张的打印。
Description
技术领域
本发明涉及定影装置以及图像形成装置,尤其是涉及仅依靠单一透镜部件的移动就能够防止局部热变形,同时能够有效地兼顾不同种类纸张的打印的定影装置以及图像形成装置。
背景技术
在现有技术中,在进行了打印之后,加热部件停止,但加热部件中的朝向热源的部分仍被热源持续加热,从而在下一次打印时加热部件的温度过度升高,容易产生局部热变形。
为了防止这一问题,在专利文献1中采用了如下方案,即,同时配合使用透镜和遮光板,在加热部件停止后,透镜旋转,使热源发出的光聚焦在遮光板上,由此防止持续加热。
专利文献1:日本特开2016-102863
然而,在专利文献1的图像形成装置中,在已有的加热部件中同时使用透镜和遮光板,部件件数较多。
另外,众所周知,由于加热厚纸或者信封所需的工作温度与加热普通纸或者薄纸所需的工作温度并不完全一致,例如加热厚纸或者信封时需要的温度更稍高一些,加热普通纸或者薄纸时需要的温度稍低一些。如果针对普通纸或者薄纸等而采用加热厚纸或者信封时选择的温度的话,那么有可能因温度过高而引起打印问题。专利文献1的图像形成装置中的透镜的焦点大小固定,所以加热温度固定,因而无法很好地应对该问题。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供仅依靠单一透镜部件的移动便能够防止局部热变形,同时能够有效地兼顾不同种类纸张的打印的定影装置以及图像形成装置。。
一种定影装置,其具备:加热部,其用于对纸张进行加热;和加压部,其用于将纸张紧压在上述加热部上,上述加热部与上述加压部隔着纸张搬送路径对置,在上述加热部与上述加压部之间形成有夹持部,在形成有未定影的图像的纸张通过上述夹持部时,通过上述加热部的加热使未定影的图像定影在纸张上,在上述加热部内侧设置有:热源,其通过发光而对上述加热部的被加热区域进行加热;透镜,其配置于上述热源与上述被加热区域之间,使从上述热源发出的光聚焦在上述被加热区域上;以及支承部,其用于支承上述透镜,上述定影装置的特征在于,上述支承部将上述透镜支承为能够朝向接近或远离上述被加热区域的方向移动,从而改变上述被加热区域上的光聚焦范围。
由于支承部将上述透镜支承为能够朝向接近或远离上述被加热区域的方向移动,从而改变上述被加热区域上的光聚焦范围,所以能够根据机器状态调整透镜相对于夹持部的位置,使透镜仅在工作时移动至焦点集中的用于加热的位置即缩小光聚焦范围进而有效地加热纸张,而在非工作时移动至焦点分散的非加热的位置即增大光聚焦范围,由此能够进仅依靠单一透镜部件的移动防止加热部件中的朝向热源的部分被持续加热的情况,能够简单地防止局部热变形。另外,针对加热厚纸或者信封时需要的温度更稍高一些,加热普通纸或者薄纸时需要的温度稍低一些的问题,能够通过透镜的上述移动方式来微调透镜的焦点的大小,从而微调夹持部的温度,由此能够简单而有效地兼顾不同种类纸张的打印。
另外,也可以将上述夹持部的温度成为工作温度时的上述透镜所处的位置设为工作位置;将上述夹持部的温度成为非工作温度时的上述透镜所处的位置设为非工作位置,上述透镜位于上述工作位置时的光聚焦范围小于上述透镜位于上述非工作位置时的光聚焦范围,在待机时或/和在开机启动时,上述透镜位于上述非工作位置,在睡眠时,上述透镜位于上述工作位置。
通过支承部使透镜在工作位置与非工作位置之间进行移动,并使透镜位于工作位置时的光聚焦范围小于透镜位于非工作位置时的光聚焦范围,由此能够在纸张通过夹持部时有效地加热纸张,而在待机和开机启动时能够防止对被加热区域的过度加热,另外,能够在接到任务时迅速对夹持部进行加热,提高升温速度。
另外,也可以与纸张种类相对应地改变上述透镜的位置,并且,与光聚焦范围相对应地改变上述热源的热量,当光聚焦范围增大时增大上述热源的热量。
由此,能够更加具有针对性地应对不同的纸张种类,能够更加适当地同时兼顾加热范围和加热效果的提高。特别是,对于厚纸而言,其夹持量大,要求光聚焦范围大,光聚焦范围大的话,热量会减小。而在本发明中,虽然光聚焦范围增大了,但是能够通过增大热源的热量来保持加热温度不变,由此兼顾了加热范围和加热效果的提高。
另外,也可以在上述热源与上述透镜之间、且与通纸面以外的部位对应的区域设置有遮光板,上述遮光板遮挡上述透镜中的与通纸面以外的部位对应的区域。
通过上述遮光板遮挡上述透镜中的与通纸面以外的部位对应的区域,能够防止出现加热宽度过大,进而提高部件寿命。
另外,也可以在相对于上述热源而位于与上述透镜相反一侧的位置设置有反射部,上述反射部使来自上述热源的光朝向上述被加热区域反射。
由此,通过反射部的放射,能够使上述热源发出的光更集中地射向透镜,进而提高加热效率。
一种图像形成装置,其特征在于,具备上述定影装置,由此能够带来上述定影装置所具有的全部效果。
附图说明
图1是表示本发明的图像形成装置的示意图。
图2是表示本发明的定影装置的整体结构图。
图3是表示本发明的定影装置在透镜位于非工作位置时的结构示意图。
图4是表示本发明的定影装置在透镜位于第一工作位置时的结构示意图。
图5是表示本发明的定影装置在透镜位于第二工作位置时的结构示意图。
图6是表示本发明的定影装置的支承部在透镜位于非工作位置时的结构示意图。
图7是表示本发明的定影装置的支承部在透镜位于第一工作位置时的结构示意图。
图8是表示本发明的定影装置的支承部在透镜位于第二工作位置时的结构示意图。
图9是表示图6的虚线部分的局部剖视图。
图10是表示设置遮光板的方式的示意图。
图11是表示菲涅尔透镜的示意图。
附图文字说明:
23…定影装置;231…加热部;232…加压部;233…夹持部;234…热源;231a…被加热区域;235…透镜;236…支承部;238…反射部;239…遮光板。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外,对于本领域技术人员而言,在这些实施方式的启示下能够实现它们的多种替代方式,而且,本发明不限定于此处说明的优选实施方式。
<图像形成装置的整体结构>
首先,对本发明的图像形成装置的整体结构进行说明。图1是表示本发明的图像形成装置的示意图。图像形成装置1将形成在感光鼓213上的Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)、K(黑色)各色调色剂像一次转印于中间转印带221,在中间转印带221上使四色的调色剂像重叠,之后,二次转印到纸张上,由此形成图像。
如图1所示,图像形成装置1大体具备图像读取部11、操作显示部12、图像处理部13、图像形成部20、供纸部14、排纸部15、纸张输送部16、以及控制部17。
控制部17具备CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、以及RAM(Random Access Memory)等,对图像形成装置1的各组块的动作进行集中控制。控制部17经由未图示的通信部在与LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等通信网络连接的外部的装置(例如个人计算机)之间进行各种数据的发送和接收。
图像读取部11具备被称为ADF(Auto Document Feeder)的自动原稿供纸装置111以及原稿图像扫描装置112(扫描仪)等。
自动原稿供纸装置111通过输送机构输送载置于原稿托盘的原稿而朝原稿图像扫描装置112送出。原稿图像扫描装置112对从自动原稿供纸装置111输送至接触玻璃上的原稿或者载置在接触玻璃上的原稿进行光学扫描,使来自原稿的反射光在CCD(ChargeCoupled Device)传感器112a的受光面上成像,读取原稿图像。图像读取部11基于原稿图像扫描装置112的读取结果生成输入图像数据。在图像处理部13对该输入图像数据实施规定的图像处理。
操作显示部12例如由带操作面板的液晶显示器(LCD:Liquid Crystal Display)构成,并作为显示部121以及操作部122发挥功能。显示部121根据从控制部17输入的显示控制信号,进行各种操作画面、图像的状态显示、各功能的动作状况等的显示。操作部122具备数字键、开始键等各种操作键,接受用户的各种输入操作,并将操作信号输出至控制部17。用户能够操作操作显示部12,进行原稿设定、画质设定、倍率设定、应用设定、输出设定、单面/双面设定、以及纸张设定等有关图像形成的设定。
图像处理部13具备对输入图像数据进行与初始设定或者用户设定对应的数字图像处理的电路等。例如,图像处理部13在控制部17的控制下,基于灰度校正数据进行灰度校正。另外,图像处理部13对输入图像数据实施色彩校正、阴影校正等各种校正处理。基于实施这些处理而得的图像数据,控制图像形成部20。
图像形成部20具备:用于根据输入图像数据来形成基于Y成分、M成分、C成分、K成分的各有色调色剂的调色剂像的调色剂像形成部21;将通过调色剂像形成部21形成的调色剂像转印于纸张的中间转印部22;以及将转印的调色剂像定影于纸张的定影装置23等。
调色剂像形成部21由Y成分用、M成分用、C成分用、K成分用四个调色剂像形成部21Y、21M、21C、21K构成。调色剂像形成部21Y、21M、21C、21K具有相同的结构,因此为了便于图示以及说明,共用的构成要素用相同的附图标记进行表示,在区别各个的情况下在附图标记进行添加Y、M、C、K表示。图1中,仅对Y成分用的调色剂像形成部21Y的构成要素附予附图标记进行,省略其他的调色剂像形成部21M、21C、21K的构成要素的附图标记进行。
调色剂像形成部21具备曝光装置211、显影装置212、感光鼓213、带电装置214、以及鼓清洁装置215等。
感光鼓213是在例如铝制的导电性圆筒体(铝原料管)的圆周面,依次层叠底涂层(UCL:Under Coat Layer)、电荷产生层(CGL:Charge Generation Layer)、电荷输送层(CTL:Charge Transport Layer)而得的带负电型的有机感光体(OPC:Organic Photo-conductor)。
带电装置214由例如栅控式电晕带电装置、电晕管带电装置等电晕放电发生器构成。带电装置214通过电晕放电使感光鼓213的表面同样以负极性带电。
曝光装置211由例如多个发光二极管(LED:Light Emitting Diode)以直线状排列而成的LED阵列、用于驱动各个LED的LPH驱动部(驱动器IC)、以及具有使来自LED阵列的放射光在感光鼓213上成像的透镜阵列等的LED打印头构成。LED阵列的一个LED与图像的一个点对应。控制部17控制LPH驱动部,由此规定的驱动电流在LED阵列流动,使特定的LED发光。
曝光装置211对感光鼓213照射与各色成分的图像对应的光。受到光的照射并在感光鼓213的电荷产生层产生的正电荷被输送至电荷输送层的表面,从而将感光鼓213的表面电荷(负电荷)中和。由此,在感光鼓213的表面因与周围的电位差而形成有各色成分的静电潜像。
显影装置212收纳各色成分的显影剂(例如由调色剂和磁性载体构成的双组分显影剂)。显影装置212使各色成分的调色剂附着在感光鼓213的表面,由此使静电潜像可视化而形成调色剂像。具体而言,对显影剂载持体(显影辊)施加显影偏压,在感光鼓213与显影剂载持体之间形成电场。通过感光鼓213与显影剂载持体的电位差,显影剂载持体上的带电调色剂移动并附着在感光鼓213的表面的曝光部。
鼓清洁装置215具有与感光鼓213的表面滑动接触的鼓清洁刮板等,将一次转印后残存于感光鼓213的表面的转印残留调色剂除去。
中间转印部22具备中间转印带221、一次转印辊222、两个或两个以上的多个支承辊223、二次转印辊224以及带清洁装置225等。
中间转印带221由环状带构成,并以环状架设于多个支承辊223。多个支承辊223中的至少一个由驱动辊构成,其他由从动辊构成。通过使驱动辊旋转,中间转印带221以恒定速度沿箭头A方向行进。
一次转印辊222与各色成分的感光鼓213对置,并配置于中间转印带221的内周面侧。以夹着中间转印带221的方式将一次转印辊222压接于感光鼓213,由此形成用于从感光鼓213朝中间转印带221转印调色剂像的一次转印夹持部(以下称为“一次转印部”)。
二次转印辊224与多个支承辊223中的一个对置,并配置于中间转印带221的外周面侧。将与中间转印带221对置地配置的支承辊223称为支持辊。以夹着中间转印带221的方式将二次转印辊224压接于支持辊,由此形成用于从中间转印带221朝纸张转印调色剂像的二次转印夹持部(以下称为“二次转印部”)。
在一次转印部中,将感光鼓213上的调色剂像依次重叠并一次转印于中间转印带221。具体而言,对一次转印辊222施加一次转印偏压,在中间转印带221的下表面侧(与一次转印辊222抵接的一侧)附予与调色剂相反的极性的电荷,由此调色剂像静电转印于中间转印带221。
其后,在纸张通过二次转印部时,中间转印带221上的调色剂像二次转印于纸张上。
具体而言,对二次转印辊224施加二次转印偏压,在纸张的下表面侧(与二次转印辊224抵接的一侧)附予与调色剂相反的极性的电荷,由此调色剂像静电转印于纸张。将转印了调色剂像的纸张朝向定影装置23输送。
带清洁装置225具有与中间转印带221的表面滑动接触的带清洁刮板等,除去二次转印后残留于中间转印带221的表面的转印残调色剂。
应予说明,在中间转印部22中,也可以替代二次转印辊224,而采用将二次转印带以环状架设于包括二次转印辊的多个支承辊的结构(所谓的带式的二次转印单元)。
定影装置23具备:配置于纸张搬送路径的一侧,即纸张的定影面(形成有调色剂像的面)侧,用于对纸张进行加热的加热部231;配置于纸张搬送路径的另一侧,即纸张的背面(定影面的相反的面)侧,用于将纸张紧压在加热部231上的加压部232;对加热部231进行加热的热源234等。将调色剂像二次转印并沿着通纸路径被输送来的纸张在通过定影装置23时被加热、加压。由此,调色剂像定影在纸张上
供纸部14具有供纸托盘部141以及手送供纸部142。另外,供纸部14具有供纸辊部143等,并将从供纸托盘部141或者手送供纸部142供给的纸张送入纸张输送部16。
排纸部15具有排纸辊部151等,并将从纸张输送部16送出的纸张向机外排出。
纸张输送部16具备主输送部161、转向输送部162、背面打印用输送部163、以及通纸路径切换部(省略图示)等。纸张输送部16的一部分例如与定影装置23一起装入一个单元,并以能够装拆的方式安装于图像形成装置1(纸张输送单元ADU)。
主输送部161作为夹持并输送纸张的纸张输送要素,具有包括配置于二次转印部的纸张输送方向上游侧的进入辊部165的多个输送辊部。主输送部161输送从供纸托盘部141供给的纸张或者经由手送供纸部142供给的纸张并使其通过图像形成部20(二次转印部、定影装置23),并将从图像形成部20(定影装置23)送出的纸张朝向排纸部15输送。
转向输送部162使从定影装置23送出的纸张暂时停止,使输送方向反转,而输送至排纸部15或者背面打印用输送部163。
背面打印用输送部163是将通过转向输送部162转向后的纸张输送至主输送部161的循环路径。在主输送部161,纸张以第二面(背面)成为上表面的状态通过。
通纸路径切换部(省略图示)将从定影装置23送出的纸张以保持原样的状态排出或使其反转而排出、或者将其输送至背面打印用输送部163,来切换通纸路径。具体而言,控制部17基于图像形成处理的处理内容(单面/双面打印、面朝上/面朝下排纸等)来控制通纸路径切换部的动作。
<定影装置的具体结构>
以下,结合图1~图9对本发明的定影装置的具体结构进行说明。应予说明,为了便于观察,仅在图1、图3以及图6中标注了附图标记,而在其他附图中部分或全部省略了附图标记。
定影装置23主要具备用于对纸张进行加热的加热部231和用于将纸张紧压在加热部231上的加压部232。加热部231与加压部232隔着纸张搬送路径对置,在加热部231与加压部232之间形成有夹持部233,在形成有未定影的图像的纸张通过夹持部233时,通过加热部231的加热使未定影的图像定影在纸张上。
加热部231也称为定影部,其例如可以是截面为圆环形且沿轴心方向形成为长条形的加热辊(定影辊),也可以是无端带状的加热带(定影带)。该加热部231例如包括金属基材和橡胶层等,两端被未图示的固定机构固定为自由旋转,由此能够伴随着加压部232的旋转而从动旋转。
在加热部231内侧设置有:热源234,其通过发光而对加热部231中的构成夹持部233的被加热区域231a进行加热;透镜235,其配置于热源234与被加热区域231a之间,使从热源234发出的光聚焦在被加热区域231a上;支承部236,其用于支承透镜235;以及热电对237,其用于检测加热部231的温度。
其中,热源234是例如能够散发出辐射热(辐射光)的部件,其沿与加热部231的延伸方向相同的方向延伸而形成为长管形状。作为热源234,可以采用卤素灯(卤素加热器)等各种发光部件。透镜235是沿与加热部231的延伸方向相同的方向延伸而形成为长条形状的透镜部件,从性能的角度出发,优选为图11所示的菲涅尔透镜。支承部236是用于支承透镜235的部件,其将透镜235支承为能够朝向接近或远离被加热区域231a的方向(换句话说,沿与通纸面垂直的方向)移动。热电对237是用于检测加热部231的温度的传感器,在图3~图5中示出了热电对237设置于加热部231的最远离夹持部233的一侧的情况,但并不限定于此,其可以设置于任何位置,只要能够检测加热部231的温度即可。
此处,首先,对透镜235的移动方式进行说明。
在本发明中,支承部236将透镜235支承为能够朝向接近或远离被加热区域231a的方向移动,由此改变被加热区域231a上的光聚焦范围,进而调节夹持部233的温度。这里,根据透镜235的聚焦原理可知,若透镜235的位置远离被加热区域231a,换句话说远离夹持部233,则经由透镜235被汇聚的光线的焦点不会聚焦在被加热区域231a上,因而被加热区域231a的温度未充分升高,无法对通过的纸张有效地进行加热。另一方面,若透镜235的位置过于接近被加热区域231a,换句话说过于接近夹持部233,则经由透镜235被汇聚的光线的焦点同样不会集中在被加热区域231a上,因而被加热区域231a的温度同样不能充分升高。
为了对通过夹持部233的纸张进行充分加热,需要在有纸张通过夹持部233时将透镜235移动至适当的位置即缩小光聚焦范围以便使被汇聚的光线的焦点集中于被加热区域231a的一条线上(在本发明中,由于透镜235为长条形状的部件,所以焦点会形成为一条线),进而使夹持部233的温度达到工作温度。如图4所示,可以将夹持部233的温度成为工作温度时的透镜235所处的位置设为工作位置,另外,如图3所示,透镜235处于初始位置且最远离夹持部233的位置,此时,夹持部233的温度并未达到工作温度而成为非工作温度,因而可以将夹持部233的温度成为非工作温度时的透镜235所处的位置设为非工作位置。
在本发明中,通过支承部236使透镜235在工作位置与非工作位置之间进行移动,使透镜235仅在工作时移动至焦点集中的用于加热的位置(工作位置)即缩小光聚焦范围进而有效地加热纸张,而在非工作时移动至焦点分散的非加热的位置(非工作位置)即增大光聚焦范围,由此能够进仅依靠单一透镜部件的移动防止加热部件中的朝向热源的部分被持续加热的情况,能够简单地防止局部热变形。
另外,也可以与纸张种类相对应地改变透镜235的位置。
具体地,由于加热厚纸或者信封所需的工作温度与加热普通纸或者薄纸所需的工作温度并不完全一致,例如加热厚纸或者信封时需要的温度更稍高一些,加热普通纸或者薄纸时需要的温度稍低一些。如果针对普通纸或者薄纸等而采用加热厚纸或者信封时选择的温度的话,那么有可能因温度过高而引起打印问题。
为此,可以将透镜235的工作位置进一步细化为对应厚纸或者信封的图4所示的第一工作位置和对应普通纸或者薄纸的图5所示的第二工作位置。在图4所示的第一工作位置,被透镜235汇聚的光线的焦点更为集中,因而加热温度稍高,由此能够满足加热厚纸或者信封,而在图5所示的第二工作位置,被透镜235汇聚的光线的焦点稍微扩散一点,因而加热温度稍微降低,由此能够更好地应对普通纸或者薄纸。
另外,由于提高光聚焦范围能够提高定影效果,所以也可以在调整光聚焦范围的同时,与光聚焦范围相对应地改变热源234的热量,例如当光聚焦范围增大时增大热源234的热量。具体地,可以细化为如下3种方案:
方案1
针对普通纸,使光聚焦最佳位置适用于该普通纸(例如图4)。
针对厚纸,移动透镜235而使光聚焦范围增大(因为厚纸的夹持量大)的同时(例如图5),增大热源234的热量。(当然,也可以不移动透镜235,仅增大热源234的热量。)
针对薄纸,移动透镜235而使光聚焦范围增大的同时(例如图5),减小热源234的热量。(当然,也可以不移动透镜235,仅减小热源234的热量。)
方案2
针对厚纸,使光聚焦最佳位置适用于该厚纸(例如图4)。
针对普通纸,移动透镜235而使光聚焦范围增大的同时(例如图5),减小热源234的热量。(当然,也可以不移动透镜235,仅减小热源234的热量。)
针对薄纸,与针对普通纸相比,进一步地移动透镜235而使光聚焦范围增大的同时(例如与图5相比光线的焦点进一步扩散的位置),进一步地减小热源234的热量。(当然,也可以不移动透镜235,仅进一步地减小热源234的热量。)
方案3
针对薄纸,使光聚焦最佳位置适用于该薄纸(例如图4)。
针对普通纸,移动透镜235而使光聚焦范围增大(因为普通纸比薄纸的夹持量大)的同时(例如图5),增大热源234的热量。(当然,也可以不移动透镜235,仅增大热源234的热量。)
针对厚纸,与针对普通纸相比,进一步地移动透镜235而使光聚焦范围增大(因为厚纸比普通纸的夹持量大)的同时(例如与图5相比光线的焦点进一步扩散的位置),进一步地增大热源234的热量。(当然,也可以不移动透镜235,仅进一步地增大热源234的热量)
由此,能够更加具有针对性地应对不同的纸张种类,能够更加适当地同时兼顾加热范围和加热效果的提高。特别是,对于厚纸而言,其夹持量大,要求光聚焦范围大,光聚焦范围大的话,热量会减小。在上述方案1~3中,虽然光聚焦范围增大了,但是能够通过增大热源234的热量来保持加热温度不变,由此兼顾了加热范围和加热效果的提高。
对于增加热源234的热量的方法,可以通过提高热源234的加热功率来实现,另外,也可以代替一个卤素灯,而设置两个或更多个卤素灯。例如在设置有两个卤素灯的情况下,可以使其中一个卤素灯的瓦数较小,使另一个卤素灯的瓦数较大,通过交替点亮瓦数不同的两个卤素灯来提高夹持部233的温度。另外,也可以设置两个或更多个瓦数相同的卤素灯,而在热量不够时同时点亮两个或更多个卤素灯中的一部分来适当地提高夹持部233的温度。
另外,也可以使透镜235在工作时处于第一工作位置并加热纸张,而在待机时移动第二工作位置维持较高的预热温度,由此在收到打印任务之后快速对加热部件进行加热时,提高升温速度。也就是说,只要根据需要而调整透镜235移动的条件即可。
以下,举使图4所示的第一工作位置对应厚纸、使图5所示的第二工作位置对应普通纸或者薄纸的情况为例进行说明,但并不限定于此,针对方案1~3,只要在如下说明的基础上相对应地进行调整即可,例如可以与调整后的工作位置的数量相对应地省略掉或增加后述的第二电磁铁236c、第二限位板236k、第二导向柱236j、第二弹性部件236i以及第二限位机构236f等。
以下,结合图6~图9对支承部236的具体结构进行说明。
如图6~图9所示,支承部236主要具备:用于安装透镜235的透镜安装机构236a;用于吸引透镜235朝向接近被加热区域231a的方向(在图6中为下方)移动的多个(例如两个,但并不限定于此,可以为两个以上的多个,也可以为一个,只要能够实现吸引效果即可)第一电磁铁236b和多个(例如两个,但并不限定于此,可以为两个以上的多个,也可以为一个,只要能够实现吸引效果即可)第二电磁铁236c;用于引导透镜235的移动的第一导向柱236d;以及用于限制透镜235的移动位置的多个(例如两个,但并不限定于此,可以为两个以上的多个,也可以为一个,只要能够实现限制效果即可)第一限位机构236e和多个(例如两个,但并不限定于此,可以为两个以上的多个,也可以为一个,只要能够实现限制效果即可)第二限位机构236f。
具体地,该透镜安装机构236a例如是两端部分相对于中间部分以规定角度(优选90°)朝向同一方向弯折而成的大致U字形的板状部件。将透镜安装机构236a的与透镜235平行地延伸的部分作为平行板部分236a-1,将透镜安装机构236a的与透镜235垂直的部分作为垂直板部分236a-2,透镜235的长度方向的两端固定于透镜安装机构236a的垂直板部分236a-2的端部。另外,为了不妨碍透镜235聚焦光线,在平行板部分236a-1的与透镜235对应的部位较大地开设有与透镜235的形状相对应的未图示的开口。应予说明,透镜安装机构236a以及用于透光的开口的结构和形状并不特别限定,只要能够将透镜235支承为能够朝向接近或远离被加热区域231a的方向移动且能够透光即可。
在相对于透镜安装机构236a的平行板部分236a-1朝向远离透镜235的方向隔开规定间隔的位置,与平行板部分236a-1平行地设置有第一限位板236g。在第一限位板236g的两端且面朝平行板部分236a-1的表面上分别固定有用于限制透镜235的移动位置(透镜安装机构236a的移动位置)的两个第一限位机构236e。如图9所示,第一限位机构236e例如为面朝平行板部分236a-1的表面的中央凹陷的限位块,该面朝平行板部分236a-1的表面的未凹陷的部分整体形成为与平行板部分236a-1平行的框状,由此能够在接触时稳定地支承平行板部分236a-1。
在第一限位机构236e的凹陷成的凹部内形成有朝向透镜235的方向突出的第一导向柱236d,第一导向柱236d的一端固定于第一限位机构236e的凹部内,另一端插入平行板部分236a-1的两端的未图示的导向孔中,在透镜235接近或者远离第一限位机构236e的过程中,第一导向柱236d引导透镜235移动以防止透镜235倾斜。
在第一限位板236g的两端且面朝平行板部分236a-1的表面,且在相比第一限位机构236e更靠两端的位置,分别固定有用于吸引透镜235的两个第一电磁铁236b。第一电磁铁236b的外形小于第一限位机构236e,其面朝平行板部分236a-1的表面与第一限位机构236e的面朝平行板部分236a-1的表面相比更加远离平行板部分236a-1,由此能够防止第一电磁铁236b先于第一限位机构236e接触平行板部分236a-1。第一电磁铁236b的类型并不特别限定,只要能够在通电时将透镜安装机构236a吸引至平行板部分236a-1与第一限位机构236e抵接的位置即可。
另外,在第一限位机构236e的凹部内,以环绕第一导向柱236d的方式形成有第一弹性部件236h,第一弹性部件236h例如为螺旋弹簧,其一端固定于第一限位机构236e的凹部内,另一端始终与平行板部分236a-1抵接。
在第一电磁铁236b通电而将透镜安装机构236a吸引至平行板部分236a-1与第一限位机构236e抵接的位置时,第一弹性部件236h被平行板部分236a-1压缩(参照图7)。而且,在第一电磁铁236b断电后依靠第一弹性部件236h的弹性力推压平行板部分236a-1返回至原来的位置(参照图6)。
另外,在第一限位板236g的与透镜235相反一侧,进一步设置有第二电磁铁236c、第二限位板236k、第二导向柱236j、第二弹性部件236i以及第二限位机构236f。第二电磁铁236c、第二限位板236k、第二导向柱236j、第二弹性部件236i以及第二限位机构236f的结构与第一电磁铁236b、第一限位板236g、第一导向柱236d、第一弹性部件236h以及第一限位机构236e大体相同,因而在此省略其详细说明。
在第二电磁铁236c通电而将第一限位板236g吸引至第一限位板236g与第二限位机构236f抵接的位置时,第二弹性部件236i被第一限位板236g压缩(参照图8)。而且,在第一电磁铁236b断电后依靠第二弹性部件236i的弹性力推压第一限位板236g返回至原来的位置(参照图7)。
接下来,对支承部236与透镜235的联动方式进行详细说明。
控制部17根据由热电对237检测出的加热部231的温度并根据机器状态控制支承部236进行动作,使支承部236在图6、图7、图8的各状态间进行切换,由此使透镜235在非工作位置与第一工作位置和第二工作位置之间进行移动。
具体地,若第一电磁铁236b和第二电磁铁236c都不工作,则支承部236在第二弹性部件236i和第一弹性部件236h的弹性力的作用下被维持在图6所示的状态,此时透镜235如图3所示位于非工作位置。
若第一电磁铁236b通电,则第一电磁铁236b的吸引力大于第一弹性部件236h的弹性力,从而将透镜安装机构236a吸引至平行板部分236a-1与第一限位机构236e抵接的位置,由此支承部236从图6所示的状态变为图7所示的状态,从而透镜235移动至第一工作位置(图4)。
若第二电磁铁236c通电,则第二电磁铁236c的吸引力大于第二弹性部件236i的弹性力,从而将透镜安装机构236a(透镜安装机构236a与第一限位板236g等部件的组合体)进一步吸引至第一限位板236g与第二限位机构236f抵接的位置,由此支承部236从图7所示的状态变为图8所示的状态,从而透镜235移动至第二工作位置(图5)
若第二电磁铁236c断电,则第二电磁铁236c的吸引力消失,从而通过第二弹性部件236i的弹性力使支承部236从图8所示的状态恢复至图7所示的状态,进而透镜235返回第一工作位置(图4)。
若第一电磁铁236b断电,则第一电磁铁236b的吸引力消失,从而通过第一弹性部件236h的弹性力使支承部236从图7所示的状态恢复至图6所示的状态,进而透镜235进一步返回非工作位置(图3)。
以下,对图像形成装置1的各个阶段下透镜235所处的位置进行说明。
<开机预热>
在图像形成装置1(以下,有时也简称为机器)电源开启(开机)时,支承部236处于图6所示的状态时,透镜235处于作为初始位置的非工作位置,构成热源234的卤素灯点亮,对加热部231进行加热。当热电对237检测到加热部231的温度达到100℃左右时,加压部232开始转动,加热部231伴随着加压部232的旋转而从动旋转。在旋转的过程中,加热部231的一部分热量被加压部232吸收,加压部232的温度同时升高,此时,为了提高加热速度,使透镜235移动至第一工作位置(图4)。
<待机>
在开机预热结束之后,当热电对237检测到加热部231的温度达到140℃(工作待机温度)左右时,升温结束。如果没有复印或打印等任务,那么机器进入待机状态,加热部231和加压部232停止旋转。另外,通过支承部236使透镜235朝向远离被加热区域231a的方向移动直至支承部236变为图6所示的状态,由此使透镜235朝向远离被加热区域231a的方向移动并返回至非工作位置(图3),通过热源234的加热来保持加热部231的待机温度。
<打印或复印时>
在打印或复印时使用厚纸或者信封等的情况下,支承部236进行动作而从图6所示的状态切换至图7所示的状态,由此使透镜235从图3所示的非工作位置朝向接近被加热区域231a的方向移动至图4所示的第一工作位置。此时,被汇聚的光线的焦点集中于被加热区域231a的一条线上即缩小光聚焦范围进而使夹持部233的温度成为最高温度,由此能够针对厚纸或者信封等有效地进行加热。
在打印或复印时使用普通纸或者薄纸等的情况下,支承部236进行动作而从图7所示的状态进一步切换至图8所示的状态,使透镜235从图4所示的第一工作位置进一步朝向接近被加热区域231a的方向移动至图5所示的第二工作位置。此时,被汇聚的光线的焦点在被加热区域231a上略微放大而使夹持部233的温度略低于最高温度,由此能够针对普通纸或者薄纸等有效地进行加热的同时避免温度过高引起的打印问题。
<睡眠时>
在睡眠时,可以使透镜位于第二工作位置(图5)。由此,能够在接到任务时迅速对夹持部233进行加热,提高升温速度。
应予说明,在本发明中,虽透镜235可以配置于热源234与被加热区域231a(夹持部233)的连线上,但也可以进行调整而使透镜235朝向走纸方向上游侧略微偏转,从而使焦点落在相对于被加热区域231a更靠走纸方向上游侧的位置。这是因为若透镜235配置于热源234与被加热区域231a的连线上,则焦点也会落在连线上,此时若纸张通过夹持部233,则加热部231伴随着加压部232的旋转而从动旋转,因而焦点的位置会向走纸方向下游侧移动,从而降低加热效果。若使焦点位于相对于被加热区域231a更靠走纸方向上游侧的位置,则焦点所加热的位置能够随着纸张的移动而略微向走纸方向下游侧偏转,由此能够将热量更有效地传递到纸张上的未定影的图像所存在的位置,提高定影效果。
另外,如图3所示,也可以在相对于热源234而位于与透镜235相反一侧的位置设置反射部238,反射部238使来自热源234的光朝向被加热区域231a反射。由此能够使热源234发出的光更集中地射向透镜235,进而提高加热效率。
另外,如图3和图10所示,也可以在热源234与透镜235之间、且与通纸面以外的部位对应的区域设置有遮光板239,遮光板239遮挡透镜235中的与通纸面以外的部位对应的区域。具体地,在热源234与透镜235之间,以遮挡透镜235的两端的方式设置有两个遮光板239。两个遮光板239形状和大小相同,且二者的表面均沿透镜235的表面延伸。两个遮光板239的彼此相面对的边缘之间的距离D可以在控制部17的控制下发生改变。例如,在通过的纸张宽度为A4L(297mm)时,距离D在控制部17的控制下被调整至大致等于A4L(297mm)的大小,在通过的纸张宽度为A4S(210mm)时,距离D在控制部17的控制下被调整至大致等于A4S(210mm)的大小,由此能够防止出现加热宽度过大,进而提高部件寿命。
应予说明,本发明并不限定于上述各实施方式,可以根据需要将上述各实施方案进行自由组合,在包含本发明的技术思想的范围内进行各种变更。
Claims (9)
1.一种定影装置,其具备:
加热部,其用于对纸张进行加热;和
加压部,其用于将纸张紧压在上述加热部上,
上述加热部与上述加压部隔着纸张搬送路径对置,在上述加热部与上述加压部之间形成有夹持部,
在形成有未定影的图像的纸张通过上述夹持部时,通过上述加热部的加热使未定影的图像定影在纸张上,
在上述加热部内侧设置有:
热源,其通过发光而对上述加热部的被加热区域进行加热;
透镜,其配置于上述热源与上述被加热区域之间,使从上述热源发出的光聚焦在上述被加热区域上;以及
支承部,其用于支承上述透镜,
上述定影装置的特征在于,
上述支承部将上述透镜支承为能够朝向接近或远离上述被加热区域的方向移动,从而改变上述被加热区域上的光聚焦范围。
2.根据权利要求1所述的定影装置,其特征在于,
将上述夹持部的温度成为工作温度时的上述透镜所处的位置设为工作位置;将上述夹持部的温度成为非工作温度时的上述透镜所处的位置设为非工作位置,
上述透镜位于上述工作位置时的光聚焦范围小于上述透镜位于上述非工作位置时的光聚焦范围。
3.根据权利要求2所述的定影装置,其特征在于,
在待机时或/和在开机启动时,上述透镜位于上述非工作位置。
4.根据权利要求2或3所述的定影装置,其特征在于,
在睡眠时,上述透镜位于上述工作位置。
5.根据权利要求1~4所述的定影装置,其特征在于,
与纸张种类相对应地改变上述透镜的位置。
6.根据权利要求5所述的定影装置,其特征在于,
与光聚焦范围相对应地改变上述热源的热量,当光聚焦范围增大时增大上述热源的热量。
7.根据权利要求1~6所述的定影装置,其特征在于,
在上述热源与上述透镜之间、且与通纸面以外的部位对应的区域设置有遮光板,上述遮光板遮挡上述透镜中的与通纸面以外的部位对应的区域。
8.根据权利要求1~7所述的定影装置,其特征在于,
在相对于上述热源而位于与上述透镜相反一侧的位置设置有反射部,上述反射部使来自上述热源的光朝向上述被加热区域反射。
9.一种图像形成装置,其特征在于,具备权利要求1~8所述的定影装置。
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