CN1684009A - 用于图像照相装置的热熔装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种用于成像装置的热熔装置及方法，其包括：壳体，设置在壳体内部的第一辊，与第一辊旋转接触的第二辊，可移动地设置在第一和第二辊的至少一个中并包括第一加热器端子和第二加热器端子的加热器，可移动地支撑在壳体中的第一和第二供电端子，以及支撑在壳体中以便使得各个的加热器端子与相应的供电端子相接触的一对连接单元。供电端子和连接单元与壳体的外表面之间具有预定间隙，使得当壳体在加热器的长度方向或者水平方向上膨胀时，壳体的外表面与加热器端子、供电端子以及连接单元的至少一个紧密接触，进而在壳体中固定或紧固所述加热器。

Description

用于图像照相装置的热熔装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种用于成像装置的热熔装置(fusing apparatus)及其方法，其利用预定的温度和压力将调色剂图像固定在纸上。更特别地，本发明涉及一种用于在壳体由于辊的热量而膨胀时将辊固定到对应的壳体的热熔装置及其方法。

背景技术

在电子照相成像装置如影印机和激光打印机中，光电导介质，如光电导鼓被邻近光电导鼓的充电单元所充电。光电导鼓的带电表面暴露于由激光扫描单元按照对应所需图像的图案扫描的激光束，进而形成静电潜像。显影装置为光电导鼓提供调色剂以便将形成在光电导鼓上的静电潜像显影成调色剂图像，即可视图像。

在通过转印介质后，形成在光电导鼓上的可视图像被转印到纸上。可选地，可视图像可在不通过转印介质的情况下被直接转印到打印纸上。

转印有调色剂图像的纸张通过热熔装置，并相应地将调色剂图像固定在纸上。通过热熔装置的纸张从成像装置中排出。

所述热熔装置通常包括彼此旋转接触的加压辊和加热辊。参照图1，热熔装置包括上部壳体10和下部壳体11并在其中包括彼此旋转接触的加压辊13和加热辊14。在加热辊14中设置加热器15。以这样的一种方式设置加热器15中的一端，即第一加热器端子16和导电元件17与下部壳体11由第一螺栓18固定在一起的方式。以这样的方式设置加热器15的另一端，即第二加热器端子21和连接片22(参见图2)由第二螺栓23固定并由下部壳体11的侧壁11a支撑的方式。第二螺栓23与其高度‘b’大于侧壁11a的厚度‘a’的螺母24相啮合。根据上述结构，尽管侧壁11a的厚度‘a’由于下部壳体11的热胀胀而减小，但能保持由第二螺栓23对第二加热器端子21和连接片22的固定。

可是，在下部壳体11由于热而整体地特别是在水平方向上膨胀时，上述的常规热熔装置可丧失稳定性。这是因为如果下部壳体11水平膨胀，加热器15可被损坏，或者由于加热器15和加热器端子16和21是通过焊接接合的，使得加热器端子16和21断开连接。

发明内容

本发明的一个方面是至少解决上述问题和/或缺陷，并至少提供下述优势。相应地，本发明的一个方面是提供防止加热器损坏的热熔装置或成像装置以及方法。

为了实现本发明的上述方面，提供一种热熔装置及方法，其包括：壳体，设置在壳体内部的第一辊，与第一辊旋转接触的第二辊，可移动地设置在第一和第二辊的至少一个中并包括第一加热器端子和第二加热器端子的加热器，在壳体中可移动地支撑的第一和第二供电端子，以及可移动地支撑在壳体中以便使得相应的加热器端子与相应的供电端子相接触的一对连接单元。加热器端子、供电端子和连接单元的至少一个与壳体的外表面之间具有预定间隙，使得壳体在加热器的水平方向上膨胀时，壳体的外表面与加热器端子、供电端子以及连接单元的至少一个紧密接触，进而在壳体中固定或紧固所述加热器。

壳体具有用于可滑动支撑连接单元的引导部件，并且连接单元包括可移动地接收在引导部件中的螺母元件，以及由螺母元件固定并夹住加热器端子和供电端子的螺栓。

螺母元件包括以滑动方式接合在引导部件上的非圆形支撑体；以及以预定高度形成在非圆形支撑体上的凸起，其中凸起的高度大于引导部件的厚度。

每个连接单元能够在水平方向以及与水平方向垂直交叉的方向移动。

每个连接单元能够在加热器端子和供电端子相连的情况下在水平方向及其交叉方向(crossing direction)移动。

间隙被保持在一定的距离，其中当壳体膨胀时，供电端子、加热器端子和连接单元的至少一个与壳体紧密接触，以便在壳体在水平方向膨胀时，限制连接单元在其交叉方向上的移动。

水平方向和交叉方向是垂直的。

用于成像装置的热熔装置和方法包括：壳体；旋转配置在壳体中的加热辊；配置在加热辊中并具有第一和第二加热器端子的加热器；由壳体支撑的第一和第二供电端子；以及一对使各个供电端子与加热器端子相连并由壳体可移动地支撑的连接单元。当壳体在加热器水平方向上热胀胀时，设定L1表示连接部分之间的距离，则加热器端子、供电端子和连接单元之一的连接部分分别与壳体的两个外表面接触，而L2表示壳体相对侧上接触连接端子之一的外表面之间的距离，L1和L2满足以下表达式；

表达式

L1-L2＞0

壳体包括用于支撑连接单元的引导部件，使得连接单元能够在水平方向和与水平方向相交的方向上移动。

设定L3为壳体由于加热辊的热量而在水平方向上膨胀的距离，则满足以下表达式；

表达式

L1-L2＝L3

附图说明

通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使得本发明的上述方面和其他特征变得清晰，其中：

图1为示意性示出了成像装置中常规热熔装置结构的截面图；

图2为示出了图1中主要部件的截面图；

图3为示出了根据本发明一个实施例的热熔装置的分解透视图；

图4为示出了图3中热熔装置结构的示意性截面图；

图5为图4中加热器的平面图；

图6为示意性示出了图3中第一壳体的平面图；

图7为图6中第一壳体的侧视图；

图8为图7中连接单元的螺母元件的透视图；和

图9为示出了图3中热熔装置的主要部件的透视图。

具体实施方式

以下，参照图详细说明本发明的实施例。

在以下说明中，不同图中的相同元件使用相同的附图参考标号表示。说明书中限定的事物，如详细的构造和元件是示例性的。因此，应当理解，在没有这些实例的情况下也能实现本发明。同样，由于公知的功能或构造以非必要的细节使得本发明不清楚，故未对其详细说明。

参照图3和4，根据本发明实施例的用于成像装置的热熔装置包括壳体30，旋转配置在壳体30内的第一辊41和第二辊43，分别设置在第一辊41和第二辊43中的第一加热器51和第二加热器53，第一供电端子61，第二供电端子63和65，以及多个连接单元71、72、73和74。

壳体30包括第一壳体130和第二壳体140。壳体130和140通过嵌入模塑(insert molding)合成树脂如塑料而形成，并且其热胀冷缩。

在第一壳体130和第二壳体140中，分别将第一辊41和第二辊43设置得使其彼此旋转接触。如图4所示，辊41和43分别包括管状辊体41a和43a，以及形成在辊体41a和43a外周上的弹性层41b和43b。所述管状辊体41a和43a通常由具有高热传导率的铝形成。管状辊体41a和43a分别通过轴承由第一壳体130和第二壳体140支撑。管状辊体41a和43a的每个端部与多个彼此啮合的齿轮相接合。在打印过程中，辊41和43彼此紧密接触地旋转并被加热器51和53高温加热。因此，被转印到通过辊41和43之间的纸上的调色剂图像，由于热量和压力被热熔在纸的表面上。所述辊41和43可包括一个加热辊41和一个加压辊43。由于具有加热辊41和加压辊43的热熔装置的结构和操作是公知的，所以为简明起见省略对其的描述。

用于加热所述辊41和43的加热器51和53被设置在辊41和43中，并优选地设置得不与辊41和43相接触。如图5所示，第一和第二加热器51和53在一端部处具有第一加热器端子51a和53a，而在另一端部处具有第二加热器端子51b和53b。通过两端部为加热器51和53施加预定量的电能，进而产生用于加热所述辊41和43的热量。在本发明的一个实施例中，与第二加热器53相比，为配置在第一辊41中的第一加热器51施加更高的电能，并相应地被加热至更高的温度。

在下文，将详细描述产生相对高热量的第一加热器51。由于第一加热器端子51a和第二加热器端子51b由第一壳体130所支撑，故第一加热器51在第一辊41内与第一辊41相分隔。

第一加热器51由第一壳体130可移动地支撑，而不是由其固定。因此，当第一壳体130由于热量而沿图3中所述长度方向或水平方向A膨胀时，第一加热器51未因膨胀而破裂，且由第一壳体130稳定地支撑。

参照图6，第一壳体130在其相对端部处具有用于可移动地支撑加热器端子51a和51b的第一引导部件131和第二引导部件133。由于引导部件131和133结构相似，故仅详细描述支撑第二加热器端子51b的第二引导部件133。

参照图7，第二引导部件133包括用于可移动地接收第二连接单元72以及缝隙133b的腔体133a。

由第二引导部件133支撑的第二连接单元72连接第二加热器端子51b和第二供电端子63。第二连接单元72由第二引导部件133支撑以便移动预定的距离。第二连接单元72包括以滑动的方式接收在腔体133a中的螺母元件171，并且与螺母元件171接合以夹持并连接第二加热器端子51b和第二供电端子63的螺栓172。如图8所示，螺母元件131包括非圆形支撑体171a和从非圆形支撑体171a凸起预定高度‘h’的凸起171b。支撑体171a可滑动地接收在引导部件133的腔体133a内。由于支撑体171a的非圆形形状，使得防止在螺母元件171在与螺栓172接合时螺母元件171空转。凸起171b通过缝隙133b暴露到外部并与第二供电端子63紧密接触。凸起171b的高度‘h’大于支撑壁133c的厚度‘t’。因此，如果第二供电端子63和第二加热器端子51b被插入到螺栓172和螺母元件171之间，且螺栓172被最大程度地固定，则由于高度“h”和厚度‘t’之间在方向B(图7)上的差值产生一定的间隙G1。方向B优选地垂直于方向A(图6)。尽管未示出，在设置于相对侧的第一引导部件131中，由连接第一加热器51的第一加热器端子51a和第一供电端子61的第一连接单元71产生与间隙G1相同的间隙。

第一连接单元71具有与第二连接单元72相似的构造。因此，不对其进行详细的描述。

参照图4，壳体30支撑第一和第二供电端子61和63。第一供电端子61与第一加热器端子51a相连，而第二供电端子63与第二加热器端子51b相连。第一供电端子61可一端固定在第一壳体130上而另一端与第一加热器端子51a相连。在本发明的一个实施例中，第一供电端子61是第一加热器51和第二加热器53的第一加热器端子51a和53a串联共享的。

更特别地，第一供电端子61的两端分别与加热器51和53的第一加热器端子51a和53a相连。参照图4至9，第一供电端子61的一端61a被固定在引导部件141上，并与第二加热器53的第一加热器端子53a相连。当第一供电端子61的另一端61b通过第一连接单元71与第一加热器端子51a相连时，其被第一引导部件131可移动地支撑。由第二壳体140的引导部件141所支撑的第三连接单元73基本以与第一连接单元71相同的方式构造，但其被固定在引导部件141上。因此，第一供电端子61的一个端部61a被固定在第二壳体140上而另一端61b为自由端。

成对设置的第二供电端子63和65分别由第一壳体130和第二壳体140支撑。第二供电端子65通过第四连接单元74与第二加热器53的第二加热器端子53b相连并被固定在第二壳体140上。因此，第二加热器53被稳固地固定在第二壳体140上。

第二供电端子63的一端被固定在第一壳体130上。第二供电端子63的另一端未固定在第一壳体130上，但其通过第二连接单元72与第一加热器51的第二加热器端子51b连接并被支撑。如图7所示，第二连接单元72被第二引导部件133可移动地支撑。因此，第二供电端子63的另一端和第二加热器端子51b也相对于第一壳体130可移动地支撑。因此，第一加热器51由第一壳体130支撑以便在方向A移动(图6)。

如上所述，第一加热器51不受连接单元71和72的限制，由此使得第一加热器51能够由于间隙G1而相对于第一壳体130在方向A移动。

此外，尽管第一壳体130在方向B上膨胀或收缩(图7)，但间隙G1的存在能够补偿引导部件131和133的移位。因此，能够保持第二供电端子63和第二加热器51b的固定。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，第一加热器51被设置得能够在第一壳体130热胀胀之前在方向A移动预定的间隙G2。图6示出了第一加热器51在方向A1上偏置于极限位置的情况。在此情况中，所述间隙G2形成于第一壳体130右侧上的外表面130a和相应的第二加热器端子51b的第一接触部分C1之间。当第一加热器51在方向A2偏置到极限位置时，右侧外表面130a与第二加热器端子51b、第二供电端子63以及第二连接单元72的至少一个相接触。在本发明的一个实施例中，第二加热器端子51b与第一壳体130的右侧外表面130a相接触。所述右侧外表面130a为第二引导部件133顶面上凸起的止动件132的一端。

当第一壳体130的左侧上外表面130b，即第一加热器51偏置到极限位置时，第一供电端子61与第一引导部件131的外端相接触。因此，第一壳体130的左侧外表面130b与第一供电端子161的第二接触表面C2紧密接触。当第一加热器51在A2方向偏置极限位置时，在第二接触表面C2和左侧外表面130b之间形成间隙G2。另外，由于间隙G1，使得第一加热器51能够在方向A在间隙G2的范围内移动。

如上所述，第一加热器51、连接单元71和72以及第一壳体130满足以下表达式1的关系：

表达式1

L1-L2＞0

其中L1表示第一壳体130热胀胀时、分别与外表面130a和130b接触的第一和第二接触表面C1和C2之间的距离，而L2表示第一壳体130热胀胀之前、分别与外表面130a和130b接触的第一和第二接触表面C1和C2之间的距离。

此外，设定L3表示第一壳体130由于第一加热器51的热量而膨胀的距离，则满足以下的表达式2：

表达式2

L1-L2＝L3

通过适当地构造第一壳体130、第一加热器51、供电端子61和63以及连接单元71和72以满足表达式2，并补偿第一壳体130的膨胀距离。另外，当第一壳体130膨胀时，包括连接单元71和72的加热器端子51a和51b与第一壳体130的左侧和右侧外表面130a和130b紧密接触，进而稳定第一加热器51的移动。同样，由于第一加热器端子51b与膨胀的第一壳体130和第一供电端子61紧密接触，所以能够限制第一加热器51在方向B上的移动。

可是，由于间隙G1的存在，第一壳体130仅在长度方向或水平方向A上膨胀而不影响第一加热器51，进而防止第一加热器51的损坏。

根据本发明的一个实施例，为第一加热器51施加比第二加热器53更大的电能。换句话说，仅考虑第一壳体130由于第一辊41加热的膨胀。事实上，当第一辊41被加热至大约180°时，第一壳体130在方向A上膨胀大约2mm(图6)。因此，封装第二辊43的第二壳体140膨胀可忽略不计的非常小的量，其中以比第一辊41相对低的温度加热所述第二辊。因此，将第二加热器53初始固定设置在第二壳体140上。

在本发明的一个实施例中，由于第二加热器端子51b和第一供电端子61是与膨胀的第一壳体130相接触的部分，故其确定距离L1。可是，本发明的实施例并不限于此，但是当第一连接单元71、加热器端子和供电端子全部被组装时，第一连接单元71、加热器端子和供电端子的至少一个可以是与第一壳体130接触的部分。

使用根据本发明实施例的用于成像装置的热熔装置，能够保持预定的间隙使得第一加热器51可相对于第一壳体130移动。因此，尽管第一壳体130热胀胀，但可通过补偿膨胀的距离将第一加热器51固定在第一壳体130中。

此外，由于在用于连接加热器和供电端子的连接单元和支撑壁133c之间存在间隙，所以第一壳体130的膨胀不影响连接单元和第一加热器51。因此，能够防止第一加热器51的损坏。

虽然参照本发明的实施例已经示出和描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，在形式和细节方面进行各种修改。

Claims (12)

1.一种用于成像装置的热熔装置，包括：

一壳体；

安装在所述壳体内部的一第一辊；

与所述第一辊旋转接触的一第二辊；

可移动地安装在所述第一和第二辊的至少一个中、并包括第一加热器端子和第二加热器端子的一加热器；

可移动地支撑在所述壳体中的一第一供电端子和一第二供电端子；以及

可移动地支撑在所述壳体中以便使得各个所述加热器端子与相应的所述供电端子相接触的一对连接单元，

其中，所述加热器端子、所述供电端子和所述连接单元的至少一个与所述壳体的外表面之间具有一预定间隙，使得在所述壳体在所述加热器的长度方向或者水平方向上膨胀时，所述壳体的外表面与所述加热器端子、所述供电端子以及所述连接单元的至少一个紧密接触，进而在壳体中固定或紧固所述加热器。

2.如权利要求1所述的热熔装置，其中所述壳体具有可滑动地支撑所述连接单元的一引导部件，并且所述连接单元包括可移动地接收在所述引导部件中的一螺母元件，以及由所述螺母元件固定并夹持所述加热器端子和所述供电端子的一螺栓。

3.如权利要求2所述的热熔装置，其中所述螺母元件包括：

以滑动方式接合在所述引导部件上的一非圆形支撑体；以及

以预定高度形成在所述非圆形支撑体上的一凸起，其中所述凸起的所述高度大于所述引导部件的厚度。

4.如权利要求1所述的热熔装置，其中所述各个连接单元可在所述长度方向或水平方向以及与所述长度方向或水平方向横交的一方向移动。

5.如权利要求4所述的热熔装置，其中在所述加热器端子和所述供电端子连接的情况下，所述每个连接单元可在所述长度方向或水平方向以及所述横交方向移动。

6.如权利要求4所述的热熔装置，其中所述间隙被保持以一定的距离，其中所述供电端子、所述加热器端子和连接单元的至少一个随所述壳体膨胀而与所述壳体紧密接触，以便限制所述壳体在所述长度方向或水平方向膨胀时所述连接单元在所述横交方向上的移动。

7.如权利要求5所述的热熔装置，其中所述间隙被保持以一定的距离，其中所述供电端子、所述加热器端子和连接单元的至少一个随所述壳体膨胀而与所述壳体紧密接触，以便限制当所述壳体在所述长度方向或水平方向膨胀时所述连接单元在所述横交方向上的移动。

8.如权利要求4所述的热熔装置，其中所述长度方向或水平方向与所述横交方向大致相互垂直。

9.如权利要求5所述的热熔装置，其中所述长度方向或水平方向与所述横交方向大致相互垂直。

10.一种用于成像装置的热熔装置，包括：

一壳体；

可旋转安装在所述壳体中的一加热辊；

安装在所述加热辊中并具有第一和第二加热器端子的一加热器；

由所述壳体支撑的一第一供电端子和一第二供电端子；以及

使各个所述供电端子与所述加热器端子相连并由所述壳体可移动地支撑的一对连接单元，其中当所述壳体在加热器的长度方向或水平方向上热胀胀时，设定L1表示接触部分之间的距离，所述加热器端子、所述供电端子和所述连接单元之一的所述接触部分分别与所述壳体的两个外表面接触，而L2表示壳体相对侧上的接触所述接触部分之一的外表面之间的距离，L1和L2满足以下表达式；

L1-L2＞0，

11.如权利要求10所述的热熔装置，其中所述壳体包括用于支撑所述连接单元的引导部件，使得所述连接单元可在所述长度方向或水平方向以及与所述长度方向或水平方向横交的一方向上移动。

12.如权利要求10所述的热熔装置，其中设定L3为所述壳体由于所述加热辊的热量而在所述壳体的所述长度方向或水平方向上膨胀的距离，则满足以下表达式；

L1-L2＝L3。

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