CN1900847A - 定影单元及具有该定影单元的成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了定影单元及具有该定影单元的成像装置。定影单元将热量和压力施加到其上形成有调色剂图像的打印介质上并将调色剂图像定影到打印介质上。定影单元包括：具有加热源的加热辊；至少两个加压辊，其沿着加热辊的外圆周表面压住加热辊；粘合弹性体，其在加压辊的两端的第一位置处将加压辊弹性地压向加热辊；和校正弹性体，其在与粘合弹性体相对的方向上在加压辊的两端的第二位置处弹性地挤压加压辊。利用这样的结构，在保持紧凑结构的同时，定影单元形成足够的定影辊隙，从而将调色剂图像牢固地定影到打印介质上。此外，这样的结构通过将加压辊的变形最小化而增加了装置的使用寿命。

Description

定影单元及具有该定影单元的成像装置

技术领域

本申请涉及定影单元及具有该定影单元的成像装置。更具体地，本发明涉及一种包括至少两个加压辊的定影单元及具有该定影单元的成像装置。

背景技术

通常，成像装置通过将光照射到充至预定电势的感光鼓上以形成潜像、利用调色剂显影在感光鼓上形成的潜像以形成可见图像、将可见图像转印到打印介质上，和将可见图像定影到打印介质上，由此打印所需的图像。

传统的定影单元具有两个辊，即具有加热源的加热辊和加压辊。加压辊沿辊的纵向方向利用预定压力与加热辊接触以形成定影辊隙。为保证定影辊隙有足够的尺寸以获得适当的定影性能，必须增加在两辊间的加压面积。然而当加压辊的直径增加时，成像装置的整个尺寸也必须增加。因此，限制了增加定影辊隙尺寸的能力。

近来，提出了图1中所示的定影单元来克服前述问题。定影单元包括加热辊30和邻近加热辊30的两个加压辊10。加热辊30具有加热源(未示出)和沿着加热源的外圆周表面形成的弹性层31。加压辊10由具有槽50’的衬套(bushing)50可旋转地支撑。加压辊10也通过衬套50压入到加热辊30。将弹性体61安装到衬套50和导向结构g’之间，加压辊10通过该弹性体61弹性地偏压向加热辊30。在该定影单元中，定影辊隙的尺寸通过提供具有小直径的两个加压辊10而增加。然而，如图2所示，加压辊10的刚性通过减小尺寸而被削弱，因此加压辊10可以弯曲且呈现一弯曲的形状。为了解释方便，图2放大了弯曲的形状。参见图2，将弹力F通过衬套50施加到加压辊50的两端，以使加压辊10压住加热辊30。此时，加压辊10弯曲且沿着加压辊的纵向方向在加压辊10和加热辊30之间产生不均匀的压力分布。即，由于在辊10和30两者之间的力从两端向中心部分逐渐降低，所以弹性层31的压缩量和定影辊隙的尺寸从端部到中心部逐渐降低。当在辊10和30两者之间的压力沿着轴方向变化时，施加到打印介质上的热量和压力是不均匀的，因此定影力(fixing force)降低。即，在加压辊10的中心部形成的弯曲部分C处，辊10和30两者都没有充分地彼此压住，因此对于在打印介质上定影图像施加了不充分的热量和压力。压力辊10的曲率值可以通过从一端到弯曲部C的垂直距离e来测量，约为0.117mm。除了印刷故障之外，还对加热辊30和加压辊10的端部施加了过多的力，且降低了包括加热辊30在内的定影单元的使用寿命。

另一方面，加压辊10旋转以与加热辊30接合，使得在加压辊10的正切方向产生旋转力。此时，为了支撑加压辊10，由衬套50在加压辊10中产生不需要的斥力，且加压辊10通过在旋转力和所述斥力之间的相互作用而相对于加热辊30扭转。因此，加压辊10和加热辊30不能在纵向方向上彼此以均匀的压力接触，因此将其之间的弹性层31扭转。压力辊10和加热辊30也彼此隔开以形成一缝隙，由此导致粘合失效。

因此，需要一种改进的定影单元，其具有改进的加压辊，该改进的加压辊具有大致均匀的辊隙。

发明内容

本发明的一方面是至少克服上述问题和/或缺陷并至少提供下述的优点。因此，本发明的一方面是提供一种定影单元和具有该定影单元的成像装置，所述定影单元能阻止加压辊变形，使得在加热辊和加压辊之间形成均匀的定影辊隙。

本发明的另一方面提供一种紧致的定影单元，其能保证足够的定影辊隙，并提供具有该定影单元的成像装置。

根据本发明的一方面，提供了一种用于将热和压力施加到形成有调色剂图像的打印介质上并将调色剂图像定影到打印介质上的定影单元。定影单元包括：具有加热源的加热辊；至少两个加压辊，其沿着加热辊的外圆周表面顺序地压住加热辊；粘合弹性体，其在加压辊的两端的第一位置处将加压辊弹性地压向加热辊；和校正弹性体，其在与粘合弹性体相对的方向上在加压辊的两端的第二位置处弹性地挤压加压辊。

定影单元还可以包括旋转地支撑加压辊和将加压辊压向加热辊的衬套。该衬套可以通过粘合弹性体弹性地偏压且压住加压辊的第一位置，以将加压辊压向加热辊。

衬套可以具有面对着加压辊的第二位置的板元件，且校正弹性体可以插入到板元件和加压辊之间。

在加压辊纵向施加粘合弹力的第一位置可以位于施加校正弹力的第二位置的内部。

该衬套可形成为旋转地支撑加压辊两端的一对衬套。该衬套可以通过与加压辊基本平行的旋转支撑轴彼此连接。旋转支撑轴可以与容纳定影单元的盒可旋转地且可滑动地销-槽连接。

根据本发明的另一方面，成像装置包括用于在打印介质上形成图像的成像单元和用于将图像定影到打印介质上的定影单元。定影单元包括：具有加热源的加热辊；至少两个加压辊，其沿着加热辊的外圆周表面顺序地压住加热辊；粘合弹性体，其在加压辊的两端的第一位置处将加压辊弹性地压向加热辊；和校正弹性体，其在与粘合弹性体相对的方向上在加压辊的两端的第二位置处弹性地压加压辊。

根据本发明的另一方面，成像装置包括在打印介质上形成图像的成像单元和将图像定影到打印介质上的定影单元。定影单元包括：具有加热源的加热辊；至少两个加压辊，其沿着加热辊的外圆周表面顺序地压住加热辊；和其上安装有加压辊且具有旋转支撑轴的衬套。旋转支撑轴旋转地且滑动地支撑成像装置的导壁。

附图说明

在以下结合附图的描述中，本发明特定的示例性实施例的上述和其他目的、特征和优点将更加显而易见，其中：

图1是传统定影单元的透视图；

图2是图1中的定影单元中存在的问题的侧视图；

图3是根据本发明示例性实施例的成像装置的侧视图；

图4是根据本发明示例性实施例的定影单元的分解透视图；

图5是图4中的定影单元的横截面图；

图6是图4中的定影单元的后侧的透视图；

图7示出了图4中的由定影单元形成的定影辊隙；

图8示出了图4中的定影单元的支撑结构。

在整个附图中，相同的附图标记理解为指代相同的元件、特征和结构。

具体实施方式

在说明书中提供了诸如详细的构造和元件所定义的实体，以帮助全面地理解本发明的示例性实施例。因此，本领域的普通技术人员将认识到在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对在此描述的示例性实施例作出各种变化和改进。同时，为了清楚和简明，省略了公知功能和构造的描述。

现在将参照附图描述根据本发明示例性实施例的定影单元和具有该定影单元的成像装置。图3示意地示出了根据本发明示例性实施例的成像装置。参见图3，成像装置100包括用于容纳组件的盒101、安装在盒101内用于在打印介质上形成图像的成像单元、和用于将形成的图像定影在打印介质上的定影单元200。成像单元包括光扫描器120、显影器110和转印辊130。

光扫描器120沿着扫描线将光束L扫描到感光鼓112上，从而形成潜像。显影器110包括在外圆周表面上形成潜像的感光鼓112、对感光鼓112充电的充电辊114、利用调色剂显影感光鼓112上潜像的显影辊113、和去除在将调色剂图像转印到打印介质上之后残留在感光鼓112上的废调色剂的废调色剂清理器116。还有，在显影辊113的附近提供供应辊115和刮刀119，该供应辊115将壳111内容纳的调色剂供应到显影辊113，该刮刀119使黏附到显影辊113表面的调色剂保持预定值厚度。此外，在容纳调色剂的壳111内提供搅拌器117，其搅拌调色剂使调色剂不硬化。

转印辊130以预定压力与感光鼓112接触，使得在感光鼓112上形成的调色剂图像转印到在感光鼓112和转印辊130之间经过的打印介质上。图3的参考字母P表示打印介质的传输路径。在供给盒140内装载的打印介质由拾取辊141依次地拾取，以通过片材调整器143供应给转印辊130。该片材调整器143调整打印介质，使得调色剂图像可以转印到打印介质的理想部位并供给打印介质。

定影单元200包括加热辊230和压住该加热辊230并旋转地与该加热辊230接合的加压辊210和220。在打印介质经过加热辊230和加压辊210和220的同时，定影单元200以预定的热量和压力将调色剂颗粒固定到打印介质上。其上固定有可见图像的打印介质在一对排纸辊160之间通过，以输出到盒101之外。输出的打印介质装载到输出托盘102上。

图4是根据本发明示例性实施例的定影单元的透视图，图5是图4的定影单元的横截面图。定影单元200包括彼此相对的加热辊230和加压辊组件280。加压辊组件280包括弹性地压住加热辊230的加压辊210和220、和支撑加压辊210和220的衬套250。

加热辊230包括加热源237，其用于将热量施加到其上转印有调色剂颗粒的打印介质上。加热源237可包括卤素灯、热导线和感应加热器。加热辊230包括中空管233和涂布在中空管233的外圆周表面上的弹性层231。加热辊230的弹性层231可以由聚氨酯或硅树脂形成。弹性层231由加压辊210和220挤压，以在加热辊230与加压辊210和220之间形成定影辊隙。弹性层231可在加热辊230和加压辊210和220两者之上或仅在加压辊210和220之上形成。由耐热蜡基材料制成的脱膜层(未示出)可以在弹性层231的外部上形成。脱膜层相对于调色剂颗粒具有良好的脱离性且可以在加热辊230和加压辊210和220的任何一个之上，或两者之上形成。

加热辊230在盒101内由轴承235旋转地支撑，齿轮(未示出)位于加热辊230的至少一端上作为动力传递元件。通过该动力传递元件，加热辊230以均匀旋转速度被驱动。当加热辊230旋转时，与加热辊230接合的加压辊210和220旋转。根据本发明示例性实施例的定影单元200包括至少两个加压辊210和220，其接触加热辊230的外圆周表面。在该示例性实施例中，包括两个加压辊210和220。加压辊210和220通过位于其两端部的轴部分210a和220a安装在衬套250上，且由衬套250旋转地支撑。该衬套250形成一对来支撑加压辊210和220的两端。每个衬套250都具有槽250’，其分别对应于加压辊210和220。槽250’可通过衬套250延伸，并可以在预定垂直高度处形成。将用于支撑轴部分210a和220a旋转的经向轴承241安装在插入到槽250’中的轴部分210a和220a上。

图6是图4中所示的定影单元的后侧的透视图。参见图6，凸起257从衬套250的背面凸出，且粘合弹性体261插入到凸起257中。粘合弹性体261夹在盒101的内壁(未示出)和衬套250之间，并将衬套250压向加热辊230，以将安装在衬套250内的加压辊210和220压向加热辊230。施加到加压辊210和220的每一个上的力根据凸起257的位置而变化。当凸起257位于距离加压辊210和220有相同高度差的位置处时，加压辊210和220的每一个都被施加基本相同的力。图7示出在加热辊230与加压辊210和220之间形成的定影辊隙N1和N2。当通过粘合弹性体261将加压辊210和220压向加热辊230时，弹性层231被压缩，以形成定影辊隙N1和N2。打印介质顺次通过在加热辊230和加压辊210和220之间的定影辊隙N1和N2，使得通过热量和压力将黏附到打印介质上的调色剂颗粒固定到打印介质上。由于根据本发明的定影单元200使用至少两个加压辊210和220，所以在设备保持紧凑的同时，可保证定影辊隙N1和N2各自具有足够的宽度。定影辊隙N1和N2的宽度可根据凸起257的位置而变化。当凸起257位于距离加压辊210和220有相同高度差的位置处时，定影辊隙N1和N2的宽度基本彼此相等。

如图6所示，用于支撑加压辊210和220两端的衬套250通过旋转支撑轴270彼此连接。旋转支撑轴270位于垂直排列的加压辊210和220之间，旋转支撑轴270的两端穿过衬套250且以预定长度从衬套250凸出。旋转支撑轴270是加压辊组件280的旋转轴且其端部由设置在盒101内的导壁滑动地支撑。这将在以后详细描述。

如图4所示，板元件251紧固到衬套250的前侧。即，板元件251可由诸如螺钉的紧固件连接到衬套250的前侧。板元件251包括螺钉穿过的连接部分251c、和以T形从连接部251c凸出的延伸部251a和251b。螺钉孔250”形成在衬套250的槽250’之间且穿孔251’形成在对应于螺钉孔250”的连接部251c中。通过将螺钉穿过穿孔251’固定到螺钉孔250”而将连接部251c固定到衬套250的前侧。第一延伸部251a从连接部251c的一侧向外凸出，且第二延伸部251b从第一延伸部251a垂直延伸。第二延伸部251b具有从第二延伸部251b向后凸出的凸起245。校正弹性体263插入到凸起245中。

校正弹性体263位于板元件251的第二延伸部251b和加压辊210和220的每个轴部分210a和220a之间。加压轴承243安装在对应于校正弹性体263的轴部分210a和220a上。校正弹性体263将加压辊210和220的两端向后压以阻止加压辊210和220弯曲。即，由于通过衬套250压向加热辊230的加压辊210和220可弯曲，所以提供校正弹性体263来对加压辊210和220施加力，以阻止加压辊210和220弯曲。参见图5，弹力F2通过校正弹性体263向后地施加到加压辊210和220两端的第二位置L2。适当地确定校正弹性体263的位置L2和弹力，以抵消由加压辊施加到第一位置L1的弹力F1，即，以去除加压辊的弯曲量e(参见图2)。在此，校正弹性体263位于其内的加压辊的第二位置L2可与连接有衬套250的加压辊的第一位置L1分隔开距离d。此外，为了阻止加压辊210和220变形，可将额外的弹性体265以纵向安装到加压辊210和220的中心部分。利用这样的结构，加压辊210和220的中心部分压住加热辊230，因此可阻止加压辊210和220变形。

参见图8，加压辊组件280通过旋转支撑轴270与形成在盒101中的导壁g旋转(R)地且滑动(S)地销-槽连接(pin-slot-joined)。即，如此支撑加压辊组件280，即，使得它相对于旋转支撑轴270旋转且通过滑动地接触导壁g的旋转支撑轴270而向前和向后移动。将加热辊230的旋转力施加到加压辊210和220与加热辊230之间的接触表面上。通常，由支撑加压辊的衬套产生不需要的斥力，该斥力以预定角彼此相互扭转加压辊和加热辊。因此，在辊之间的弹性层被扭转，定影辊隙的加压条件根据其位置而变化。在本发明的示例性实施例中，由于如此安装加压辊210和220，即，使得它们向前和向后滑动(S)且相对于旋转支撑轴270旋转(R)，所以当被施加到接触面上的旋转力自由推动时，加压辊210和220会压住加热辊230。

利用前述的定影单元200，其上转印有调色剂颗粒的打印介质依次经过加热辊230和加压辊210和220之间的第二定影辊隙N2和第一定影辊隙N1。接触力阻止了加压辊210和220弯曲，加压辊210和220可沿着加热辊230的外圆周表面移动。因此，加压辊210和220在纵向上以均匀压力压住加热辊230，定影辊隙N1和N2具有均匀宽度。

由于定影单元和成像装置使用至少两个加压辊，所以当装置保持紧凑时可保证足够的定影辊隙。尤其，通过弹性地挤压具有较小直径的加压辊可将变形最小化。因此，可最小化由于加压辊的弯曲带来的定影误差和定影单元的使用寿命的降低。

此外，由于加压辊旋转地和滑动地被支撑，所以可阻止加压辊上不必要的应力。因此，当自由推动时加压辊可压住加热辊，因此可提高打印质量。

尽管已经参照特定的示例性实施例显示和描述了本发明，但本领域普通技术人员可理解在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，在形式和细节上可作出各种改变。

本申请根据35U.S.C§119(a)要求2005年7月20向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2005-0065671的优先权，在此结合其全部作为参考。

Claims (24)

1、一种定影单元，其用于将热量和压力施加到其上形成有调色剂图像的打印介质上并将调色剂图像定影到该打印介质上，该定影单元包括：

包括加热源的加热辊；

至少两个加压辊，其沿着加热辊的外圆周表面压住加热辊；

粘合弹性体，其在加压辊两端的第一位置处弹性地将加压辊压向加热辊；和

校正弹性体，其在与粘合弹性体相对的方向上在加压辊两端的第二位置处弹性地挤压加压辊。

2、根据权利要求1的定影单元，还包括旋转地支撑加压辊和将加压辊压向加热辊的衬套。

3、根据权利要求2的定影单元，其中衬套由粘合弹性体弹性地偏压且与加压辊的第一位置接触，以将加压辊压向加热辊。

4、根据权利要求2的定影单元，其中衬套包括面对加压辊的第二位置的板元件，且校正弹性体插入到板元件和加压辊之间。

5、根据权利要求2的定影单元，其中衬套形成为一对，以旋转地支撑加压辊的两端，且衬套通过与加压辊基本平行的旋转支撑轴彼此连接。

6、根据权利要求5的定影单元，其中旋转支撑轴旋转地和滑动地配置在容纳定影单元的盒上。

7、根据权利要求1的定影单元，其中在加压辊的纵向上施加粘合弹力的第一位置位于施加有校正弹力的第二位置内。

8、一种成像装置，其包括用于在打印介质上形成图像的成像单元和用于将图像定影到打印介质上的定影单元，该定影单元包括：

包括加热源的加热辊；

至少两个加压辊，其沿着加热辊的外圆周表面压住加热辊；

粘合弹性体，其在加压辊的两端的第一位置处将加压辊弹性地压向加热辊；和

校正弹性体，其在与粘合弹性体相对的方向上在加压辊的两端的第二位置处弹性地挤压加压辊。

9、根据权利要求8的成像装置，还包括用于旋转地支撑加压辊和将加压辊压向加热辊的衬套。

10、根据权利要求9的成像装置，其中衬套由粘合弹性体弹性地偏压且与加压辊的第一位置接触，以将加压辊压向加热辊。

11、根据权利要求9的成像装置，其中衬套包括面对加压辊的第二位置的板元件，且校正弹性体插入到板元件和加压辊之间。

12、一种成像装置，其包括用于在打印介质上形成图像的成像单元和用于将图像定影到打印介质上的定影单元，该定影单元包括：

包括加热源的加热辊；

至少两个加压辊，其沿着加热辊的外圆周表面压住加热辊；和

衬套，在其上安装有加压辊且具有旋转支撑轴，

其中旋转支撑轴由成像装置的导壁旋转地和滑动地支撑。

13、根据权利要求12的成像装置，其中旋转支撑轴旋转地且滑动地销-槽连接到导壁上。

14、根据权利要求12的成像装置，其中衬套被支撑，以与加压辊一起沿着加热辊的外圆周表面移动。

15、根据权利要求12的成像装置，其中衬套被支撑，以相对加热辊向前和后滑动。

16、根据权利要求12的成像装置，其中衬套被支撑，以向前旋转并与加热辊的旋转方向相反。

17、一种在成像装置中用于将调色剂图像定影到打印介质上的定影单元，该定影单元包括：

加热辊；

压住加热辊的至少两个加压辊；

压力装置，用于将加压辊压住加热辊；和

阻止装置，用于阻止加压辊的弯曲。

18、根据权利要求17的定影单元，还包括用于旋转地支撑加压辊的衬套。

19、根据权利要求18的定影单元，其中压力装置包括将衬套压向加热辊的弹性体。

20、根据权利要求19的定影单元，其中阻止装置包括校正弹性体，其在不同于压力装置的位置处在压力装置的相对方向上挤压加压辊。

21、根据权利要求20的定影单元，其中阻止装置布置在衬套上。

22、根据权利要求20的定影单元，还包括布置在用于支撑校正弹性体的衬套上的板元件。

23、根据权利要求18的定影单元，还包括在衬套之间延伸的旋转支撑轴。

24、根据权利要求23的定影单元，其中旋转支撑轴由容纳定影单元的盒旋转地和滑动地支撑。

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