CN111474840B - 定影装置以及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定影装置，被配置为将图像定影到记录介质上，所述定影装置包括：加热部件，具有内周面和外周面，并能够沿周向进行旋转；夹持部形成部件，以与所述加热部件的所述内周面接触的方式配置；加压部件，以与所述加热部件的所述外周面接触的方式配置，通过经由所述夹持部形成部件按压所述加热部件而在所述加热部件与所述加压部件之间形成夹持部；其中，所述夹持部形成部件包括凸部，所述凸部能够相对于所述加压部件移动，以改变所述夹持部的形成范围。本发明还提供一种包括所述定影装置的图像形成装置。

Description

定影装置以及图像形成装置

技术领域

本发明涉及打印机技术领域，具体涉及一种定影装置以及包括所述定影装置的图像形成装置。

背景技术

在复印机、传真、激光束打印机等图像形成装置中，搭载有定影装置。在定影装置中，经加热的加热部件通过与该加热部件对置的加压辊的旋转而从动旋转。在这样的定影装置中，在纸张通过时，通过压力和热而使调色剂固接，加热部件与加压辊之间形成夹持部。

对于因凸部而产生的夹持部而言，有时会在不必要的时机以及部位产生夹持宽度，因不必要的夹持宽度的不同，会产生多余的扭矩、传热而使寿命降低和功耗增加。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种定影装置以及包括所述定影装置的图像形成装置，其通过调整凸部的位置来调整夹持部的形成范围。

根据本发明的第一个方面，提供一种定影装置，被配置为将图像定影到记录介质上，所述定影装置包括：加热部件，具有内周面和外周面，并能够沿周向进行旋转；夹持部形成部件，以与所述加热部件的所述内周面接触的方式配置；加压部件，以与所述加热部件的所述外周面接触的方式配置，通过经由所述夹持部形成部件按压所述加热部件而在所述加热部件与所述加压部件之间形成夹持部；所述夹持部形成部件包括凸部，所述凸部能够相对于所述加压部件移动，以改变所述夹持部的形成范围。

可选地，所述夹持部形成部件还包括凸部驱动部件，所述凸部驱动部件驱动所述凸部移动。

可选地，所述夹持部形成部件根据纸张坪量来调整所述凸部移动的距离。

可选地，所述夹持部形成部件根据机器工作状态来调整所述凸部移动的距离。

可选地，所述夹持部形成部件根据所述加热部件的温度来调整所述凸部移动的距离。

可选地，所述夹持部形成部件根据通纸状态来调整所述凸部移动的距离。

可选地，在通纸过程中，所述凸部在印字范围内朝着所述加压部件突出。可选地，所述凸部在发生卡纸时相对于所述加压部件缩回。

可选地，所述凸部包括多个凸部分段，所述多个凸部分段分别朝着所述加压部件移动的距离不同。

可选地，所述多个凸部分段中位于通纸范围内的凸部分段朝着所述加压部件突出。

可选地，在通纸过程中，所述多个凸部分段中位于中间的凸部分段朝着所述加压部件移动的距离小于位于两端的凸部分段朝着所述加压部件移动的距离。

可选地，所述凸部被设置成随着所述加热部件的旋转而旋转。

根据本发明的第二个方面，提供一种图像形成装置，包括：图像形成部，用于在记录介质上形成调色剂图像；以及根据本发明的第一个方面的定影装置，被配置为将调色剂图像定影到所述记录介质上。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

根据本发明实施例的定影装置能够根据不同的情况调整凸部朝着或者远离所述加压部件移动，使得凸部相对于夹持部形成部件突出或缩回，以改变所述夹持部的形成范围，能够提高定影性能，延长装置的使用寿命。

附图说明

本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的可选实施方式更好地理解，附图中相同的标记表示相同或相似的部件，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的定影装置的结构示意图；

图2示出了图1中的定影装置的夹持部形成范围的示意图；

图3、图4和图5示出了根据本发明的一个实施例的夹持部形成部件与加热部件以及加压部件相互作用的示意图；

图6A示出了夹持部形成部件的凸部突出的示意图；

图6B示出了夹持部形成部件的凸部缩回的示意图；

图7示出了夹持部宽度与纸张坪量之间的关系；

图8A、图8B和图8C分别示出了夹持部形成部件根据薄纸、普通纸和厚纸来调整凸部移动的距离使其突出或缩回的示意图；

图9示出了夹持部形成部件根据通纸状态来调整凸部突出或缩回的示意图；

图10A和图10B示出了夹持部形成部件根据印字范围来调整凸部突出或缩回的示意图；

图11示出了多个凸部分段中位于通纸范围内的凸部分段突出的示意图；

图12示出了针对薄纸多个凸部分段突出形成圆弧形夹持部的示意图；

图13示出了可旋转的凸部的示意图。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。在描述时各个部件的结构位置例如上、下、顶部、底部等方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些方向表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些方向表述也相应改变。

图1示出了根据本发明的一个实施例的定影装置30的结构示意图。该定影装置30使在表面20A上形成有未定影图像10的记录介质20通过夹持部(也称作定影辊隙)N，通过加压以及加热使未定影图像10定影于记录介质20的表面20A上。具体地，定影装置30包括加热部件31、加热装置32、夹持部形成部件33、润滑剂涂敷部件34、支承部件35以及加压部件36。

加热部件31具有内周面31A以及外周面31B。加热部件31具有环形带的形状，能够沿周向(箭头DR方向)进行旋转运动。加热装置32、夹持部形成部件33、润滑剂涂敷部件34、支承部件35均配置于加热部件31的内周面31A一侧。

加热装置32具有热源32A以及加热辊32B。热源32A例如由卤素加热器或碳加热器构成，在被通电后，经由加热辊32B对加热部件31进行加热。

加热装置32以在与形成有夹持部N的位置不同的位置对加热部件31进行加热的方式配置。在沿加热部件31的周向(箭头DR)观察时，加热部件31在该周向上的与夹持部N不同的位置(此处是与夹持部N相反一侧的位置)被加热装置32加热。

润滑剂涂敷部件34具有沿着夹持部N的长度方向(图1中与纸面垂直的方向)延伸的形状。润滑剂涂敷部件34以与加热部件31的内周面31A接触的方式配置，用于将润滑剂供给至加热部件31的内周面31A。润滑剂通过加热部件31的旋转移动而被供给至加热部件31的内周面31A与夹持部形成部件33之间。

支承部件35也具有沿着夹持部N的长度方向(图1中与纸面垂直的方向)延伸的形状。支承部件35的长度方向上的两端被固定于定影装置30的机壳(未图示)，夹持部形成部件33经由支承部件35被固定于定影装置30的机壳。

来自加压部件36的按压力经由夹持部N被施加至夹持部形成部件33。支承部件35通过从夹持部形成部件33的背面侧支承夹持部形成部件33来对抗该按压力。支承部件35将夹持部形成部件33固定于规定位置，并防止夹持部形成部件33从规定位置偏离。

加压部件36以与加热部件31的外周面31B接触的方式配置。加压部件36经由加热部件31按压夹持部形成部件33(更具体而言，夹持部形成部件33的对置面33A)。在加压部件36的外周面与加热部件31的外周面31B之间，形成有具有所需的夹持宽度的定影夹持部N，通常也称作定影辊隙。

加压部件36具有金属芯体36A和以环绕金属芯体36A的外表面设置的弹性层36B。弹性层36B由例如硅橡胶、氟橡胶等材料形成。在弹性层36B的表层也可以设置有PFA、PTFE等脱模层。

在加压部件36的长度方向上的两端，连接有未图示的驱动机构，加压部件36沿着图1中的箭头方向(顺时针方向)进行旋转。通过加压部件36的旋转力，加热部件31从动旋转。在加压部件36的内部，也可以设置有卤素加热器等热源。

图2示出了夹持部形成部件33。从支承部件35(图1)观察时，夹持部形成部件33配置于加压部件36一侧。夹持部形成部件33可以由具有耐热性的树脂部件形成。例如，可以使用LCP(液晶聚合物)，聚酰亚胺树脂、PAI(聚酰胺-酰亚胺树脂)等。

夹持部形成部件33具有非旋转的对置面33A。对置面33A是夹持部形成部件33中的、经由加热部件31而与加压部件36对置的部分。夹持部形成部件33以使对置面33A的一部分或者全部与加热部件31的内周面31A接触的方式配置。

对置面33A形成于上游端部33A1与下游端部33A2之间。上游端部33A1是对置面33A中的、位于加热部件31的周向(图1中箭头DR所示)上的最上游侧的部分。下游端部33A2是对置面33A中的、位于加热部件31的周向(图1中箭头DR所示)上的最下游侧的部分。

上游端部33A1以及下游端部33A2均具有沿着与夹持部N的长度方向(图2中箭头AR所示)平行的方向延伸的形状。对置面33A中的、除了设置有后述的凸部331的部位之外的部分具有平坦的表面形状。对置面33A中的除了设置有凸部331的部位之外的部分在图2中被标注了斜阴影线，与两个平坦区域33BF对应。

对置面33A包括规定夹持部N的形状的夹持部形成范围33B。夹持部形成范围33B是对置面33A的一部分。夹持部形成范围33B是对置面33A中的规定夹持部N的形状的部分，在夹持部形成部件33的对置面33A被加压部件36经由加热部件31按压时，夹持部形成部件33在夹持部形成范围33B被加压部件36所按压。

夹持部形成范围33B形成于上游端部33B1与下游端部33B2之间。上游端部33B1是夹持部形成范围33B中的、位于加热部件31的周向(图1中箭头DR所示)上的最上游侧的部分。下游端部33B2是夹持部形成范围33B中的、位于加热部件31的周向(图1中箭头DR所示)上的最下游侧的部分。如图2中所示，夹持部形成范围33B指的是加热部件31与加压部件36的压接部分的面积，上游端部33B1与下游端部33B2的长度即为夹持部N的长度，上游端部33B1与下游端部33B2之间的距离即为夹持部N的宽度。

形成夹持部形成范围33B的外缘的上游端部33B1以及下游端部33B2均具有沿着与夹持部N的长度方向(图2中箭头AR所示)平行的方向延伸的形状。

夹持部形成部件33在夹持部形成范围33B设置有具有朝向夹持部N一侧突出的形状的凸部331。凸部331设置于加热部件31的周向上的夹持部形成范围33B的下游端部33B2以及上游端部33B1以外的位置。换言之，凸部331可以设置于下游端部33B2以及上游端部33B1之间的位置。

夹持部形成部件上设置凸部331是为了增加局部压力，从而提高定影性。但是，在实际应用中，如果对于加压部件(例如，加压辊)给予持续的压力，会引起变形而使部件寿命降低。而且，在加热部件的温度饱和时，因凸部突出而引起夹持宽度增加，使传热面积增加而使部件寿命降低。另外，由于凸部突出，所以在与凸部接触的位置处产生的与压接对象(皮带)之间的摩擦相比凸部以外的部分大幅度增大，并且扭矩增加，因此凸部自身与压接对象的寿命均降低。

考虑到上述问题，在根据本发明的不同实施例中，根据不同的工作情形，该凸部331能够相对于加压部件36移动，即朝着或者远离加压部件36移动，从而相对于夹持部形成部件33突出或缩回，以改变所述夹持部形成范围33B。如图3-5所示，示出了根据本发明的一个实施例的夹持部形成部件与加热部件以及加压部件相互作用的示意图。夹持部形成部件33在夹持部形成范围33B设置有具有朝向夹持部N一侧突出的形状的凸部331，凸部331具有沿着与夹持部N的长度方向平行的方向以直线状延伸的形状，但并不限定于此结构，凸部331也可以以使其中央相比其两端而位于周向上的前方或后方的方式具有弯曲线的延伸形状。另外，凸部331也可以沿着与夹持部N的长度方向平行的方向间断地形成，构成为具有比较短的长度的多个凸部分段。

根据本发明的一个实施例，夹持部形成部件33设有凸部331和凸部驱动部件332，凸部331布置在位于夹持部形成部件33的中间部分的孔内，凸部驱动部件332能够驱动凸部331朝着或远离加压部件36移动，即，相对于夹持部形成部件33突出或者缩回，从而改变加热部件31的外周面31B与加压部件36的弹性层36B之间的接触面积，也就是说，改变夹持部N的夹持部形成范围33B。

在根据本发明的其他实施例中，可以设置有一个凸部331，也可以设置有多个凸部331，本领域技术人员可以根据实际应用情况适当地改变。在一个凸部的情况下，可以在凸部后面设置多个凸部驱动件，调整凸部的不同部分突出或者缩回。凸部331可以是中空的，也可以是实心的，中空的凸部热容小、隔热性优异、不易吸收热量，皮带覆盖凸部时有利于机器开机加热启动阶段(WUT)，而非中空的凸部热容大，通纸时的热量不易损失。

结合图6A和图6B中所示，分别示出了夹持部形成部件的凸部突出和缩回的示意图。该夹持部形成部件33设有多个凸部331和多个凸部驱动部件332，为清楚起见，图中仅画出了5个凸部331和5个凸部驱动部件。在一个实施例中，凸部驱动部件332包括电机(图未示)、螺旋件3321以及齿轮3322，其中螺旋件3321的一端与齿轮3322啮合，另一端与夹持部形成部件33的孔内的凸部331连接。该电机可以安装在支承部件35上，电机驱动齿轮3322旋转，带动螺旋件3321移动，从而带动凸部331朝着或者远离加压部件36移动，相对于夹持部形成部件33突出或者缩回，从而改变夹持部N的夹持部形成范围33B。

这里描述的电机、螺旋件以及齿轮仅仅是凸部驱动部件332的一个示例，本领域技术人员可以选择本领域已知的其他结构来实现凸部驱动部件，本发明实施例对此不作限制。

图7示出了夹持部N的宽度与纸张的坪量(每平方米纸的克数，g/m²)之间的关系。相同定影条件下的不同纸张种类的定影效果不同，从图7中可以看出随着纸张的坪量变大，即纸张厚度的增加，需要夹持部N的宽度越大，因此若在普通纸的定影条件(夹持部宽度、温度)下对厚纸进行定影，则定影性能必定比普通纸差。在根据本发明的一个实施例中，夹持部形成部件33根据纸张坪量来调整凸部331移动的距离。例如，常用的纸张可以分为薄纸、普通纸和厚纸。如图8A、图8B以及图8C中所示，分别示出了夹持部形成部件33根据薄纸、普通纸和厚纸来调整凸部331移动的距离。如图8A所示，在薄纸的情况下，凸部331完全缩回；如图8B中所示，在普通纸的情况下，凸部331朝着加压部件36从夹持部形成部件33突出一段距离；如图8C中所示，在厚纸的情况下，凸部331朝着加压部件36从夹持部形成部件33突出一段距离，该距离要大于图8B中普通纸情况下凸部突出的距离。这样通过凸部331的调整，能够在相同条件下提高厚纸的定影性能。

在根据本发明的一个实施例中，夹持部形成部件根据机器工作状态来调整凸部移动的距离。所述机器工作状态包括但是不限于加热部件的温度状态，机器的通纸状态以及开机、待机、睡眠等的非通纸状态。

在根据本发明的一个实施例中，夹持部形成部件根据加热部件的温度来调整凸部移动的距离，使得凸部331突出或缩回。例如，利用温度检测装置检测加热侧夹持部附近的温度，在达到预定温度(温度饱和、稳定)时，使凸部朝向与加压部件相反一侧移动，夹持部形成部件33的全部凸部331缩回夹持部形成部件33的孔内。

结合图9中所示，夹持部形成部件33根据通纸状态即是否存在纸张通过夹持部N来调整凸部331移动的距离，使得凸部331突出或缩回。在纸张通过夹持部N时，凸部331朝着加压部件36突出，使得加热部件31和加压部件36相互压接。在前面纸张刚刚离开夹持部N，后面纸张尚未进入夹持部N，即夹持部N中没有纸张通过时，夹持部形成部件33的凸部331缩回夹持部形成部件33的孔内。这样缩短了加热部件31和加压部件36之间压接的时间，可以降低扭矩，缩小载荷，因此提高了机器的使用寿命。

在其他的实施例中，在机器的非任务状态中(例如，开机、待机、睡眠等的非通纸状态)，使夹持部形成部件33的凸部331缩回。这样，凸部331以及加热部件31不与加压部件36压接，从而加压部件36所夺取的热量降低，能够提高开机时间，降低待机、睡眠状态时的热量的流失。并且，缩短了加热部件31和加压部件36压接的时间，可以降低扭矩，缩小载荷，因此提高了机器的使用寿命。

在其他的实施例中，即使在有纸张通过夹持部N时，并不需要所有的凸部突出，例如凸部只在印字范围内朝着加压部件突出。在一些实施例中，在发生卡纸时，使夹持部形成部件33的凸部331缩回，这样凸部331以及加热部件31不与加压部件36压接，使得夹持部N的压力降低，工作人员可以更方便地取出卡纸。

在根据本发明的一些实施例中，沿着夹持部N的长度方向，所述凸部包括多个凸部分段，所述多个凸部分段分别朝着所述加压部件移动的距离不同。

在根据本发明的实施例中，特别是在通纸过程中，多个凸部分段中位于印字范围内的凸部分段朝着加压部件突出，印字范围是指纸张上印字或图像的范围。如图10A和10B中所示，图中阴影部分表示印字范围，多个凸部分段中位于印字范围内的相应凸部分段突出，其他的凸部分段缩回夹持部形成部件33的孔内。在图10A所示的实施例中，当机器收到打印任务指示后，判断整页纸张的FD(纵向，如图10A中箭头所示)方向打印范围。判断结束后，控制各个凸部分段移动的距离，在任务过程中根据FD方向印字范围而使相应的凸部分段突出，即只有当纸张的印字范围通过夹持部N时，凸部331的各凸部分段3311才突出。在图10B所示的实施例中，当机器收到打印任务指示后，判断整页纸张的CD(横向，如图10B中箭头所示)方向印字范围。判断结束后，控制各个凸部部分移动的距离，在任务过程中根据CD方向印字范围而使相应的凸部分段突出，即，只有处于印字范围内的凸部分段3311突出，其他的凸部分段3311缩回。在不需要使凸部以及加热部件与加压部件压接的情况下，使凸部的凸部分段缩回，这样缩短了凸部以及加热部件与加压部件压接的时间，降低了扭矩，缩短了载荷，从而提高了机器的使用寿命。

在根据本发明的实施例中，特别是在通纸过程中，多个凸部分段中位于通纸范围内的凸部分段朝着加压部件突出，通纸范围是指夹持部的形成范围内有纸张通过的区域，即纸张的宽度范围。如图11中所示，多个凸部分段3311中位于通纸范围内的凸部分段3311突出，而两侧处于通纸范围外的凸部分段3311缩回夹持部形成部件33的孔内。这样消除不必要的非通纸部的辊隙，降低与加压辊之间的压接面积，由此降低朝向加压辊的传热，抑制因非通纸部温度较高而引起的UFP(超微粒子)增加。另外，提高了加压辊的寿命。

如图12中所示，针对薄纸等容易产生褶皱的纸张种类，在通纸过程中，多个凸部分段3311中位于中间的凸部分段朝着加压部件36移动的距离小于位于两端的凸部分段朝着加压部件36移动的距离，形成了中间凹两侧凸的圆弧形夹持部N。在薄纸通过夹持部N时，容易产生褶皱，通过轴向的各凸部分段的动作来形成圆弧形夹持部，能够降低因小坪量纸的通纸而产生的褶皱。在实际应用中，根据所选择纸张的坪量和纸张尺寸，控制各凸部分段的动作，以形成所述圆弧形夹持部。这特别有利于减小薄纸产生的褶皱，提供薄纸的定影效果。

如图13中所示，凸部331被设置成是可转动的。在该实施例中，凸部331为圆柱体形式。螺旋件3321连接凸部331的一端设有弧形的凹槽3323，凹槽3323底部设有一个小辊径的圆辊3324。凹槽3323的开口宽度略小于凸部331的直径，以将凸部331卡入凹槽3323。凸部331保持在凹槽3323内并与凹槽3323的底部存在一定的间隙，使得凸部331与圆辊3324滑动接触，这样凸部331能够随加热部件31的旋转而旋转。通过设置成可转动的凸部，可以减少凸部与压接对象(皮带等加热部件或加压辊等加压部件)之间的磨损，降低了扭矩，缩短了载荷，从而提高了机器的使用寿命。夹持部形成部件33的上、下两部分可以是独立的两部分，分别固定到定影装置30的机壳上，也可以是一体形成的，中间设有容纳凸部的孔，本发明对此不作限制。

以上已揭示本发明的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。

Claims (10)

1.一种定影装置，被配置为将图像定影到记录介质上，所述定影装置包括：

加热部件，具有内周面和外周面，并能够沿周向进行旋转；

夹持部形成部件，以与所述加热部件的所述内周面接触的方式配置；

加压部件，以与所述加热部件的所述外周面接触的方式配置，通过经由所述夹持部形成部件按压所述加热部件而在所述加热部件与所述加压部件之间形成夹持部；

其特征在于，

所述夹持部形成部件包括凸部，所述凸部能够相对于所述加压部件移动，以改变所述夹持部的形成范围；

其中，沿着所述夹持部的长度方向，所述凸部包括多个凸部分段，所述多个凸部分段中位于通纸范围内的凸部分段朝着所述加压部件突出。

2.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述夹持部形成部件还包括凸部驱动部件，所述凸部驱动部件驱动所述凸部移动。

3.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述夹持部形成部件根据每平方米纸的克数来调整所述凸部移动的距离。

4.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述夹持部形成部件根据机器工作状态来调整所述凸部移动的距离。

5.如权利要求4所述的定影装置，其特征在于，所述夹持部形成部件根据所述加热部件的温度或通纸状态来调整所述凸部移动的距离；和/或

在通纸过程中，所述凸部在印字范围内朝着所述加压部件突出。

6.如权利要求5所述的定影装置，其特征在于，所述凸部在发生卡纸时相对于所述加压部件缩回。

7.如权利要求1到6中任一项所述的定影装置，其特征在于，所述多个凸部分段分别朝着所述加压部件移动的距离不同。

8.如权利要求7所述的定影装置，其特征在于，在通纸过程中，所述多个凸部分段中位于中间的凸部分段朝着所述加压部件移动的距离小于位于两端的凸部分段朝着所述加压部件移动的距离。

9.如权利要求1到6中任一项所述的定影装置，其特征在于，所述凸部被设置成随着所述加热部件的旋转而旋转。

10.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

图像形成部，用于在记录介质上形成调色剂图像；以及

如权利要求1到9中任一项所述的定影装置，被配置为将调色剂图像定影到所述记录介质上。

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