CN1892500A - 加热辊及使用该加热辊的定像装置 - Google Patents
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Abstract
一种加热辊，包括优选涂以特富龙层的外铝管。底漆层布置在外铝管内侧，外绝缘层布置在底漆层内侧。加热盘管布置在外绝缘层内侧。内绝缘层布置在加热盘管内侧。内铝管布置在内绝缘层内侧，并具有预定的膨胀性。该加热辊在预定压力下被加压辊挤压时，用作定像单元来定影记录介质上已显影的图像。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热辊及使用该加热辊的定像装置。更具体地说，本发明涉及一种防止加热辊转动时内部结构件滑移(slipping)的加热辊，以及使用该加热辊的定像装置。
背景技术
一般而言，电子照相装置如复印机、传真机及激光束打印机均配设定像单元，用来定影高温高压下成像装置在记录介质上形成的调色剂图像。定像单元包括产生高温热量的加热辊和与加热辊接触旋转并以预定压力对加热辊施压的加压辊。
作为典型的例子，加热辊中设有内置式加热器(或称之为热源)，例如卤素灯，它布置在金属管内部，并通过来自内部的电热来定影图像。然而，在此情况下，由于热源与加热辊表面相互隔离，传热过程中热耗很大，致使热源能耗大。
作为解决上述问题的一种尝试，近年来研发了一种改进的定影辊。这种新型的定影辊设有电阻加热层，该加热层形成于辊表面附近，电阻加热层在其中用作定像辊执行功能的热源。
图1为成像装置中定像单元所用常规加热辊的构造横截面图。
参照图1，加热辊10包括外管11、加热盘管12、内绝缘层13与外绝缘层14，以及内管15。
加热盘管12用电来加热记录介质上的已显影图像，通常使用电阻加热盘管。加热盘管12经由端子16接受电能，端子16形成于外管11的两端。
外管11由导热性优良的铝制成。如图1所示，外管11涂以特富龙(Teflon)涂层17，以防调色剂颗粒黏附在加热辊表面上。
内绝缘层13与外绝缘层14阻断电流从加热盘管12迁移到外管11的表面，以防使用者受伤害。作为绝缘层，广泛使用云母层。
内管15也由导热性优良的铝制成。内管15是将内部结构件S，也即加热盘管12以及内绝缘层13与外绝缘层14紧密粘着到外管11的装置，而且该内管具有预定的膨胀度。内管15通过确保外管11与内部结构件S之间没有气隙改进了传热效率，因此来自加热盘管12的热量毫无损耗并且完全传递给外管11。更且，内管15的膨胀性还能防止内部结构件S滑离外管11。
然而，内管15的膨胀性因加热盘管反复热膨胀而变弱。如此，内部结构件S就较易滑离外管11。
当内部结构件S滑移时，加热盘管12因其两端定影而扭曲，在某些情况下，加热盘管断裂，从而产生火花或者低热缺陷。
因此，人们需要一种定像装置，其具有改进的定像单元，其中基本上防止了布置在加热辊内部各元件滑移。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够防止包括加热盘管在内的内部结构件滑离外管的加热辊。
本发明的另一个目的是提供一种采用上述加热辊的定像装置。
本发明各示例性实施方案中所述的加热辊包括外管，该外管由导热性优良的材料制成，并优选涂以特富龙层。外管内侧布置有底漆层。底漆层(primer layer)内侧布置有外绝缘层。外绝缘层内侧布置有加热盘管。加热盘管内侧布置有内绝缘层。内绝缘层内侧布置有内管，该内管具有优良的导热性和预定的膨胀性(expandability)。
优选的是，内绝缘层与外绝缘层为云母层。
在本发明的一个示例性实施方案中，底漆层由选自聚酰胺、聚酰亚胺、AIW(聚酰胺-酰亚胺)及聚氨酯的瓷漆材料(enamel material)制成。
作为选择，底漆层也可由黑漆层(black paint layer)形成。
优选的是，加热盘管由镍铬层形成。
优选的是，底漆层厚度小于或等于约50μm，该底漆层包括含硅基团，该基团在高温时能与云母层中所含硅(Si)树脂结合。
优选的是，外管和内管由铝制成。
本发明另一方面提供一种定像装置，该装置包括加热辊和加压辊，其中加压辊以预定压力同加热辊接触，以此形成定影辊隙部分(fixing nipportion)。加热辊包括铝外管，该外管优选涂以特富龙层。铝外管内侧布置有底漆层。底漆层内侧布置有外绝缘层。外绝缘层内侧布置有加热盘管。加热盘管内侧布置有内绝缘层。铝内管布置在内绝缘层内侧，该铝内管具有预定的膨胀性。
优选的是，内绝缘层与外绝缘层为云母层。
在本发明的一个示例性实施方案中，底漆层由选自聚酰胺、聚酰亚胺、AIW(聚酰胺-酰亚胺)及聚氨酯的瓷漆材料制成。
作为选择，底漆层也可由黑漆层形成。
优选的是，加热盘管由镍铬层形成。
优选的是，底漆层厚度小于或等于约50μm，该底漆层包括含硅基团，该基团在高温下能与云母层中所含硅(Si)树脂结合。
优选的是，外管和内管由铝制成。
本发明再一方面提供一种定像装置，该装置包括上述加热辊和加压辊，其中加压辊以预定压力同加热辊接触，以此形成定影辊隙部分。
根据本发明一个实施方案，在包括用于定影记录介质上的已显影图像的定像装置的成像装置中，定像装置包括加热辊和加压辊，该加压辊以预定压力同加热辊接触，二者之间形成定影辊隙部分，其中加热辊包括涂以特富龙层的铝外管、布置在铝外管内侧的底漆层、布置在底漆层内侧的外绝缘层、布置在外绝缘层内侧的加热盘管、布置在加热盘管内侧的内绝缘层以及布置在内绝缘层内侧的铝内管，该铝内管具有预定的膨胀性。
因此，使用底漆层将内部结构件黏着于外管内表面，即使在加热辊转动时，也基本上防止了内部结构件滑移。
本发明的其它目的、优点和显著特征可由下面对本发明的详细记述看出，该详细记述与附图相结合，公开了本发明的各示例性实施方案。
附图说明
参照附图记叙本发明的一些示例性实施方案可以更清楚看出本发明的上述各方面和特征，附图中：
图1为成像装置的定影单元中所用常规加热辊的部分剖面正视图。
图2为本发明一个示例性实施方案所述成像装置的示意图。
图3为本发明一个示例性实施方案所述加热辊的剖面正视图；以及
图4为图3中截面IV的剖面分解正视图。
全部附图中，相同的附图标记应当理解为相同的零件、部件或构件。
具体实施方式
下面参照附图记叙本发明的一个示例性实施方案。
图2示明一个成像装置的实施例，该成像装置运用了本发明的一个实施方案。下面参照图2来解释成像装置如何运作。
如该图中所示，该成像装置包括光敏鼓211，该鼓按预定方向旋转运行。在旋转过程中，第一起电辊213(即充电器)对光敏鼓211充电至预定极性和预定电位。从光扫描器130到已充电光敏鼓211进行光扫描，例如用激光束扫描，在鼓上形成静电潜像。
使光敏鼓211上形成的静电潜像显影，并用显影材料经由显影辊215(显影器)显现图像。
将由供纸辊141驱动的记录介质145装载于供纸盒中的供纸盘上，供纸盘藏纳于主体101的下部143，然后将记录介质逐张供向光敏鼓211。记录介质145被供入光敏鼓211与转印辊147之间的压和(即接触点)。光敏鼓211上已显影图像继而被转印到记录介质145的表面上。
然后使具有已显影图像的记录介质145在构成定像单元200的加热辊210与加压辊230之间通过，从而调色剂被热定影于记录介质145上。加热辊210和加压辊230可布置在定影单元外壳201中。
在经过定影单元200后，再将记录介质145通过分送器170卸到安装在装置主体101外部的分纸盘181中。
图3为本发明一个示例性实施方案所述加热辊的剖面正视图。
参照图3，加热辊210包括外管211、底漆层212、加热盘管213、内绝缘层214与外绝缘层215，以及内管216。
外管211优选用导热性优良的铝制成，并优选涂以特富龙涂层217，以基本上防止调色剂颗粒黏附于外管211的表面。
底漆层212将内部结构件H，也即加热盘管213，和内绝缘层214和外绝缘层215强力黏着于外管211的内表面上，因而内部结构件H不会滑离外管211的内侧。
一般，底漆层212用瓷漆材料(enamel materials)如聚酰胺、聚酰亚胺、AIW(聚酰胺-酰亚胺)及聚氨酯制成。作为选择，底漆层212也可由黑漆形成。
底漆层212的组成包括含硅材料。该含硅材料(或含硅基团)优选在高温下与由云母层形成的外绝缘层215中所含的硅树脂结合。Dow CorningToray Silicone Co.，Ltd.生产的DY-39-051 A或DY-39-051 B可用于底漆层212。
底漆层212的厚度优选小于或等于约50μm，以使加热盘管213的热量损耗减至最低。
加热盘管213为电阻加热盘管，它与供电端子(附图中未示出)连接。加热盘管213通常由镍和铬制成。
内管216同外管211相似，优选由导热性良好的铝制成。可对内管216进行塑性加工，以提供预定的膨胀性。作为这种膨胀性的结果，内部结构件H，也即加热盘管213和内绝缘层214与外绝缘层215，同外管211的内表面紧密粘着。底漆层212中的化学变化以及内管216的物理强度确保了内部结构件H牢固粘着于外管211的内表面。尽管加热辊210可以预定速度旋转，但内部结构件H却不滑离外管211的内表面。
下列表1示明，将本发明一个示例性实施方案中的加热辊210分别用于单色激光打印机和彩色打印机所进行的加速试验结果。表1
| 测试组 | 打印页数 | 加速试验前后的电阻变化(Ω) | 出现滑移 | |
| 单色激光打印机 | #1 | 100,000 | 44.1→44.2 | 无 |
| #2 | 100,000 | 44.3→44.3 | 无 | |
| #3 | 100,000 | 44.6→44.6 | 无 | |
| #4 | 100,000 | 44.4→44.3 | 无 | |
| 彩色打印机 | #5 | 95,000 | 40.1→40.2 | 无 |
| #6 | 100,000 | 40.3→40.3 | 无 | |
| #7 | 100,000 | 40.1→40.1 | 无 | |
| #8 | 100,000 | 40.5→40.5 | 无 |
如表1所示，加热辊转动相应100,000页次打印，对电阻的影响可忽略不计。这也指明，加热辊转动过程中内部结构件H并不滑移。
上述实施方案及优点仅为例证，并不解释成对本发明的局限。本发明的教导可轻易用于其他类型的装置。本发明示例性实施方案的说明叶旨在阐明本发明，并不限制权利要求书中所要求保护的范围，许多选择性方案、变换措施和变异条件对技术人员是显而易见的。
Claims (21)
1.加热辊，该加热辊包括
外管，
布置在外管内侧的底漆层，
布置在底漆层内侧的外绝缘层，
布置在外绝缘层内侧的加热盘管，
布置在加热盘管内侧的内绝缘层，以及
布置在内绝缘层内侧、具有预定膨胀性的内管。
2.权利要求1所述的加热辊，其中外绝缘层为云母层。
3.权利要求1所述的加热辊，其中内绝缘层为云母层。
4.权利要求1所述的加热辊，其中底漆层用瓷漆材料制成。
5.权利要求4所述的加热辊，其中瓷漆材料选自聚酰胺、聚酰亚胺、AIW(聚酰胺-酰亚胺)及聚氨酯。
6.权利要求1所述的加热辊，其中底漆层由黑漆层形成。
7.权利要求1所述的加热辊，其中加热盘管由镍铬层形成。
8.权利要求1所述的加热辊，其中底漆层的厚度小于或等于约50μm。
9.权利要求2所述的加热辊，其中底漆层具有与云母层中所含硅(Si)树脂在高温下相结合的含硅基团。
10.权利要求1所述的加热辊，其中外管由铝制成。
11.权利要求1所述的加热辊，其中内管由铝制成。
12.定像装置，该装置包括：
加热辊，以及
加压辊，该加压辊以预定压力与加热辊接触，并在二者之间形成定影辊隙部分；
其中加热辊包括
涂以特富龙层的铝外管、
布置在铝外管内侧的底漆层、
布置在底漆层内侧的外绝缘层、
布置在外绝缘层内侧的加热盘管、
布置在加热盘管内侧的内绝缘层，以及
布置在内绝缘层内侧并具有预定膨胀性的铝内管。
13.权利要求12所述的定像装置，其中外绝缘层为云母层。
14.权利要求12所述的定像装置，其中内绝缘层为云母层。
15.权利要求12所述的定像装置，其中底漆层用瓷漆材料制成。
16.权利要求15所述的定像装置，其中瓷漆材料选自聚酰胺、聚酰亚胺、AIW(聚酰胺-酰亚胺)及聚氨酯。
17.权利要求12所述的定像装置，其中底漆层由黑漆层形成。
18.权利要求12所述的定像装置，其中加热盘管由镍铬层形成。
19.权利要求20所述的定像装置，其中底漆层的厚度小于或等于约50μm。
20.权利要求13所述的定像装置，其中底漆层包括与云母层中所含硅(Si)树脂在高温下相结合的含硅基团。
21.成像装置，该装置包括定像装置，该定像装置用于定影记录介质上的已显影图像，其中定像装置包括：
加热辊，以及
加压辊，该加压辊以预定压力与加热辊接触，并在二者之间形成定影辊隙部分；
其中加热辊包括
涂以特富龙层的铝外管、
布置在铝外管内侧的底漆层、
布置在底漆层内侧的外绝缘层、
布置在外绝缘层内侧的加热盘管、
布置在加热盘管内侧的内绝缘层，以及
布置在内绝缘层内侧并具有预定膨胀性的铝内管。
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