CN116414016A - 一种激光打印机定影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光打印设备领域，尤其涉及一种激光打印机定影装置，包括加热辊，加热辊具有硬质的芯管以及套设在芯管外部的外柔性层，芯管与外柔性层之间构成外环腔；供气组件具有加热空气的电加热片，还具有将加热空气供入外环腔的气泵；排气组件用于定压排放所述外环腔内的气体；加压辊与所述加热辊平行设置，加压辊连接有电机，加压辊与加热辊的一端通过齿轮啮合连接，本发明通过在加热辊表层形成外环腔，对外环腔内导入热空气使外柔性层表面到达定影温度，由于外环腔空间小，热容量小，外柔性层表面可快速达到定影温度，热量利用率高，降低能耗，而且外柔性层受热空气支撑，与加压辊表面柔性挤压贴合纸张，能提高纸张表面图案成型质量。

Description

一种激光打印机定影装置
技术领域
本发明涉及激光打印设备领域，尤其涉及一种激光打印机定影装置。
背景技术
激光打印机有着打印速度快，故障率低，可靠性高等优点，被广泛用于办公文印，激光打印基本分为充电、曝光、显影、转印、定影、清洁、消电七个步骤，激光打印机和复印机原理基本相同，均采用了和复印机相似的静电照相技术，将要打印的内容转换为感光鼓上的以像素点为单位的位图图像，再通过静电成像将文件转印到纸上，图像是通过热压纸张表面静电吸附的碳粉而形成。
定影过程是激光打印较为重要的过程，通过加热辊和压力辊挤压传导纸质，并对纸张表面的碳粉加热使其融化吸附在纸张表面形成图案，传统定影组件是通过单侧加热、单侧加压的方式完成，加热部件设置在加热辊的内部，定影过程中需要使整个加热辊达到定影温度，热容量较大，相应速度较长，使定影工作耗能较高，软质挤压对于纸张的贴合度较高，图案成型质量高，而现有定影加热辊为避免热容量进一步增大，一般为硬质辊，仅加压辊可为软质辊，需要进一步提高打印成型质量。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的以下问题：传统定影组件是通过单侧加热、单侧加压的方式完成，加热部件设置在加热辊的内部，定影过程中需要使整个加热辊达到定影温度，热容量较大，相应速度较长，使定影工作耗能较高，软质挤压对于纸张的贴合度较高，图案成型质量高，而现有定影加热辊为避免热容量进一步增大，一般为硬质辊，仅加压辊可为软质辊，需要进一步提高打印成型质量。
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种激光打印机定影装置，包括加热辊，加热辊具有硬质的芯管以及套设在芯管外部的外柔性层，芯管与外柔性层之间构成外环腔；
供气组件，供气组件具有加热空气的电加热片，还具有将加热空气供入外环腔的气泵；
排气组件，排气组件用于定压排放所述外环腔内的气体；
加压辊，加压辊与所述加热辊平行设置，加压辊连接有电机，加压辊与加热辊的一端通过齿轮啮合连接，加压辊与加热辊之间用于传导纸张。
优选的，所述供气组件还包括筒壳，筒壳外部固定有环壳，所述芯管、外柔性层的端部固定有环套件，环套件表面具有贯通所述外环腔的外通孔，所述环套件适配在环壳内，环套件与环壳之间具有密闭的供气腔，供气腔通过外通孔贯通所述外环腔，所述气泵的排气端连通供气腔，气泵的进气端连通筒壳内部，所述电加热片置于筒壳进风部位。
优选的，所述排气组件包括固定在所述芯管、外柔性层端部的端壳，还包括阀壳，阀壳具有贯通所述外环腔的阀口，阀壳内部通过弹簧连接有阀块，阀块弹性抵触阀口。
优选的，所述端壳密封所述芯管的一端，端壳表面贯穿有连通芯管的通管，所述阀壳的排气部位通过连管连接通管，所述筒壳密封芯管的另一端，筒壳内腔通过回气口连通芯管的内腔。
优选的，所述筒壳内部固定有隔板，隔板与所述回气口之间构成加热腔，所述气泵的进气端连接加热腔，所述电加热片置于加热腔内，隔板的表面具有连通外部环境的外气口，外气口与回气口之间贯穿有轴杆，轴杆的一端连接有伸缩电磁铁，外气口与回气口侧边分别设置有挡片A、挡片B，伸缩电磁铁驱动轴杆直线移动，用于挡片A、挡片B择一阻挡外气口或回气口，所述端壳内部具有连通外环腔的排气腔，排气腔内设置有温度传感器，温度传感器通过控制器连接伸缩电磁铁。
优选的，所述挡片B表面设置有微动开关，微动开关电性连接所述电加热片，挡片B靠近或远离隔片，使微动开关接触隔片连通电加热片电路或微动开关远离隔片断开电加热片电路。
优选的，所述电加热片采用的是陶瓷加热片，电加热片具有若干个，电加热片围绕所述轴杆均匀环形分布，使电加热片之间具有若干指向回气口的加热通道。
优选的，所述芯管、外柔性层之间设置有内柔性层，所述外环腔位于内柔性层、外柔性层之间，所述芯管、内柔性层之间具有内环腔，内环腔一端连通所述阀壳，内环腔另一端通过内通孔连通所述供气腔，内环腔内设置有挡环，挡环跟随轴杆移动，用于打开或封堵内通孔。
优选的，所述外环腔内部分布若干螺旋延伸的柔性隔条，外环腔被柔性隔条分隔成多个螺旋通道，用于传导热空气。
与相关技术相比较，本发明提供的激光打印机定影装置具有如下有益效果：
1、本发明通过在加热辊表层形成外环腔，对外环腔内导入热空气使外柔性层表面到达定影温度，由于外环腔空间小，热容量小，外柔性层表面可快速达到定影温度，热量利用率高，降低能耗，而且外柔性层受热空气支撑，与加压辊表面柔性挤压贴合纸张，能提高纸张表面图案成型质量；
2、本发明通过监测定影温度，当温度较高时通过控制回气口、外气口切换开关状态，可迅速将常温空气导入外环腔实施降温，提高使用安全性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图之一；
图2为本发明的整体结构示意图之二；
图3为本发明的加热辊结构示意图；
图4为本发明的环套件结构示意图；
图5为本发明的供气组件结构示意图之一；
图6为本发明的供气组件结构示意图之二；
图7为本发明的电加热片分布结构示意图；
图8为本发明的排气组件结构示意图。
图中标号：1、加压辊；11、电机；2、加热辊；21、芯管；22、外柔性层；23、内柔性层；24、外环腔；25、内环腔；26、柔性隔条；3、排气组件；31、端壳；32、排气腔；33、温度传感器；34、阀壳；35、阀口；36、阀块；37、通管；38、连管；4、供气组件；41、筒壳；42、气泵；43、环壳；44、供气腔；45、电加热片；46、回气口；47、挡片A；48、隔板；49、外气口；410、挡片B；411、伸缩电磁铁；412、微动开关；413、挡环；414、轴杆；5、环套件；51、外通孔；52、内通孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例一
如图1-2所示，一种激光打印机定影装置，具有加压辊1和加热辊2，加压辊1的表面具有橡胶层，加压辊1与加热辊2平行挤压接触，加压辊1的左端连接安装电机11，加压辊1与加热辊2左端部位通过齿轮啮合连接；
通过电机11驱动加压辊1旋转，在齿轮啮合传动下使加热辊2跟随加压辊1同步反向转动，在加压辊1与加热辊2之间挤压输送纸张。
如图3所示，加热辊2具有硬质的芯管21，芯管21采用硬质塑料、铝合金、不锈钢材料制成，芯管21的两端贯通，在芯管21的外部套设外柔性层22，外柔性层22采用耐高温橡胶制成，厚度为2-6mm，芯管21与外柔性层22之间构成外环腔24，外环腔24间隙厚度为5-8mm；
如图4-6所示，加热辊2的右端设置环套件5，环套件5封装在芯管21、外柔性层22的右端，环套件5的表面均匀开设若干贯通外环腔24的外通孔51，在加热辊2的右端设置供气组件4，供气组件4包括筒壳41，筒壳41为圆柱形，并且具有圆柱形的内腔，筒壳41的左端适配环套件5转动插入芯管21内部，在筒壳41外部固定环壳43，环套件5转动插入环壳43内部，并且环套件5与环壳43之间具有密闭的供气腔44，供气腔44通过外通孔51贯通外环腔24，在筒壳41内部设置电加热片45，在筒壳41外部安装气泵42，气泵42的进气端连通筒壳41，气泵42的排气端连通供气腔44；
如图8所示，在加热辊2左端设置排气组件3，排气组件3包括固定在芯管21、外柔性层22端部的端壳31，端壳31内部具有排气腔32，外环腔24连通排气腔32，在端壳31表面固定阀壳34，阀壳34通过阀口35贯通排气腔32，阀口35部位适配有阀块36，阀块36通过弹簧弹性连接阀壳34；
定影过程中，加压辊1、加热辊2同步反向旋转，电加热片45通电发热，气泵42抽取筒壳41内的热气导入供气腔44，热气穿过外通孔51进入外环腔24内向左传导，热气进入排气腔32内，由于阀口35被阀块36封堵，使外环腔24内的气压逐渐增大，直至气压克服弹簧弹力将阀块36推开，气体由阀口35排出，使外环腔24内保持稳定的气压，外柔性层22受气压膨胀支撑，外柔性层22与加压辊1表面柔性挤压接触输送纸张，较薄的外柔性层22能快速跟随外环腔24的气体发生温度变化，外柔性层22表面的热量使纸张表面的碳粉融化，完成定影。
如图5-8所示，为充分利用热量，将端壳31封堵芯管21的左端口，筒壳41封堵芯管21的右端口，使芯管21的内腔被密封，端壳31表面贯通通管37将芯管21的内腔连通外部环境，阀壳34的排气端通过连管38连通通管37，筒壳41的端部通过回气口46贯通芯管21内腔，电加热片45采用的是陶瓷加热片，若干个电加热片45在筒壳41内均匀环形分布使电加热片45之间具有若干指向回气口46的加热通道；
阀壳34排出的尾气仍带有热量，尾气经过连管38、通管37内进入芯管21的内腔，气泵42吸气产生负压，将尾气由芯管21内腔左端传导至右端，尾气穿过加热通道被补充加热再次进入外环腔24内利用，降低热源损耗；
通管37贯通外部环境，用于平衡芯管21内腔的气压。
实施例二
为避免加热辊2产生过热，需要对空气温度进行监测，具体操作如下：
如图5-8所示，在排气腔32内安装温度传感器33，电加热片45连接编程控制器，并且温度传感器33连接编程控制器，筒壳41的右端贯通外部环境，在筒壳41右端安装伸缩电磁铁411，伸缩电磁铁411连接编程控制器，筒壳41内壁固定隔板48，隔板48与回气口46之间构成加热腔，气泵42的进气端连通加热腔，电加热片45置于加热腔内，隔板48的表面具有连通外部环境的外气口49，外气口49与回气口46之间贯穿有轴杆414，轴杆414连接伸缩电磁铁411的伸缩端，在外气口49与回气口46的侧边分别设置有挡片A47、挡片B410，挡片A47、挡片B410固定连接轴杆414，伸缩电磁铁411驱动轴杆414直线移动，用于挡片A47、挡片B410择一阻挡外气口49或回气口46；
如图6-7所示，挡片B410的表面设置有微动开关412，微动开关412电性连接电加热片45；
常规定影过程中，伸缩电磁铁411处于伸长状态，挡片B410封堵外气口49，微动开关412接触隔片连通电加热片45电路，挡片A47打开回气口46，用于回收传导尾气，温度传感器33监测尾气的温度，并反馈至编程控制器，当尾气温度高于设定值，编程控制器控制伸缩电磁铁411收缩，在轴杆414的带动下，使挡片A47封堵回气口46，挡片B410将外气口49打开，此时微动开关412远离隔片断开电加热片45电路，外部空气经过外气口49进入加热腔，气泵42将常温气体导入外环腔24内，对外柔性层22表面降温，尾气直接经过通管37排出。
实施例三
如图3、5-6所示，在芯管21、外柔性层22之间设置有内柔性层23，内柔性层23采用耐高温橡胶制成，厚度为2-6mm，外环腔24位于内柔性层23、外柔性层22之间，芯管21、内柔性层23之间具有内环腔25，内环腔25一端连通阀壳34，内环腔25另一端通过内通孔52连通供气腔44，在内环腔25内设置挡环413，挡环413固定支杆，支杆贯穿筒壳41固定连接轴杆414；
定影过程中，挡环413封堵内通孔52，热空气仅通过外通孔51进入外环腔24，出现过热状态时，挡环413跟随轴杆414移动，使内通孔52被打开贯通供气腔44，气泵42所驱动的常温气体分别通过外通孔51、内通孔52进入外环腔24、内环腔25内，加快热量的消散。
实施例四
如图3所示，外环腔24内部分布若干螺旋延伸的柔性隔条26，外环腔24被柔性隔条26分隔成多个螺旋通道，供气腔44内的热空气经过外通孔51进入各个螺旋通道，使外环腔24内的热空气分布更加均匀，而且螺旋状的柔性隔条26更有利于外柔性层22形态保持。

Claims (9)

1.一种激光打印机定影装置，其特征在于，包括：
加热辊(2)，加热辊(2)具有硬质的芯管(21)以及套设在芯管(21)外部的外柔性层(22)，芯管(21)与外柔性层(22)之间构成外环腔(24)；
供气组件(4)，供气组件(4)具有加热空气的电加热片(45)，还具有将加热空气供入外环腔(24)的气泵(42)；
排气组件(3)，排气组件(3)用于定压排放所述外环腔(24)内的气体；
加压辊(1)，加压辊(1)与所述加热辊(2)平行设置，加压辊(1)连接有电机(11)，加压辊(1)与加热辊(2)的一端通过齿轮啮合连接，加压辊(1)与加热辊(2)之间用于传导纸张。
2.根据权利要求1所述的激光打印机定影装置，其特征在于，所述供气组件(4)还包括筒壳(41)，筒壳(41)外部固定有环壳(43)，所述芯管(21)、外柔性层(22)的端部固定有环套件(5)，环套件(5)表面具有贯通所述外环腔(24)的外通孔(51)，所述环套件(5)适配在环壳(43)内，环套件(5)与环壳(43)之间具有密闭的供气腔(44)，供气腔(44)通过外通孔(51)贯通所述外环腔(24)，所述气泵(42)的排气端连通供气腔(44)，气泵(42)的进气端连通筒壳(41)内部，所述电加热片(45)置于筒壳(41)进风部位。
3.根据权利要求2所述的激光打印机定影装置，其特征在于，所述排气组件(3)包括固定在所述芯管(21)、外柔性层(22)端部的端壳(31)，还包括阀壳(34)，阀壳(34)具有贯通所述外环腔(24)的阀口(35)，阀壳(34)内部通过弹簧连接有阀块(36)，阀块(36)弹性抵触阀口(35)。
4.根据权利要求3所述的激光打印机定影装置，其特征在于，所述端壳(31)密封所述芯管(21)的一端，端壳(31)表面贯穿有连通芯管(21)的通管(37)，所述阀壳(34)的排气部位通过连管(38)连接通管(37)，所述筒壳(41)密封芯管(21)的另一端，筒壳(41)内腔通过回气口(46)连通芯管(21)的内腔。
5.根据权利要求4所述的激光打印机定影装置，其特征在于，所述筒壳(41)内部固定有隔板(48)，隔板(48)与所述回气口(46)之间构成加热腔，所述气泵(42)的进气端连接加热腔，所述电加热片(45)置于加热腔内，隔板(48)的表面具有连通外部环境的外气口(49)，外气口(49)与回气口(46)之间贯穿有轴杆(414)，轴杆(414)的一端连接有伸缩电磁铁(411)，外气口(49)与回气口(46)侧边分别设置有挡片A(47)、挡片B(410)，伸缩电磁铁(411)驱动轴杆4(14)直线移动，用于挡片A(47)、挡片B(410)择一阻挡外气口(49)或回气口(46)，所述端壳(31)内部具有连通外环腔(24)的排气腔(32)，排气腔(32)内设置有温度传感器(33)，温度传感器(33)通过控制器连接伸缩电磁铁(411)。
6.根据权利要求5所述的激光打印机定影装置，其特征在于，所述挡片B(410)表面设置有微动开关(412)，微动开关(412)电性连接所述电加热片(45)，挡片B(410)靠近或远离隔片，使微动开关(412)接触隔片连通电加热片(45)电路或微动开关(412)远离隔片断开电加热片(45)电路。
7.根据权利要求6所述的激光打印机定影装置，其特征在于，所述电加热片(45)采用的是陶瓷加热片，电加热片(45)具有若干个，电加热片(45)围绕所述轴杆(414)均匀环形分布，使电加热片(45)之间具有若干指向回气口(46)的加热通道。
8.根据权利要求6所述的激光打印机定影装置，其特征在于，所述芯管(21)、外柔性层(22)之间设置有内柔性层(23)，所述外环腔(24)位于内柔性层(23)、外柔性层(22)之间，所述芯管(21)、内柔性层(23)之间具有内环腔(25)，内环腔(25)一端连通所述阀壳(34)，内环腔(25)另一端通过内通孔(52)连通所述供气腔(44)，内环腔(25)内设置有挡环(413)，挡环(413)跟随轴杆(414)移动，用于打开或封堵内通孔(52)。
9.根据权利要求8所述的激光打印机定影装置，其特征在于，所述外环腔(24)内部分布若干螺旋延伸的柔性隔条(26)，外环腔(24)被柔性隔条(26)分隔成多个螺旋通道，用于传导热空气。
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