CN1932685A - 热辊及具有热辊的成像设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种成像设备，所述设备包括：成像部分，有选择地将显影剂施加到纸上以形成图像；纸检测部分，检测被进给到成像部分的纸的大小；热辊；和控制器，根据纸检测部分的检测结果控制第一加热部分和/或第二加热部分以有选择地对纸进行加热；其中所述热辊包括：圆柱形的辊主体；第一加热部分，被设置在所述辊主体的第一区域以产生热量；和第二加热部分，被设置在所述辊主体的第二区域以产生热量。从而，本发明总体构思提供了一种能够根据目标介质的宽度来控制加热范围的热辊。

Description

热辊及具有热辊的成像设备
本申请要求于2005年9月15日在韩国知识产权局提交的第2005-0086487号韩国专利申请的优先权，该申请公开于此以资参考。
                          技术领域
本发明总体构思涉及一种热辊及包括所述热辊的成像设备，更具体地讲，涉及一种具有对其不同区域加热的多个线圈的热辊以及包括所述热辊的成像设备。
                          背景技术
热辊作为用于成像设备等的部件，被用于和压力辊一起加热和/或按压目标介质。这里，压力辊和热辊一起提供。
图1是表示传统的热辊10的剖面图。
所述热辊10包括圆柱形辊主体11和设置在辊主体11的内部的线圈12。在线圈12上施加电功率以操作热辊10，从线圈12产生的热量通过辊主体11被传送到外部。
然而，传统的热辊10存在这样的问题：在热辊10的内侧的整个长度上用均一的间隔缠绕线圈12，结果，不管将被加热和/或按压的转印介质(transferring media)的大小，整个辊主体11被均一地加热。
在这种情况下，在加热操作期间当加热和按压的转印介质的大小，例如，打印纸的宽度，小于热辊10的加热宽度时，则存在打印纸没有接触热辊10的区域，因此不必要地消耗了能量。而且，纸穿过区域和纸未穿过区域之间的温度差增加。具体地讲，当纸未穿过区域过热时，热辊10内设置的安全装置启动，从而热辊10停止操作或者损坏。
另外，在当加热或按压纸上形成的调色剂微粒(toner particle)时热辊10的表面温度升高到超过标准值的情况下，发生图像的“热偏移”。
在传统的热辊10的轴向长度长的情况下，例如，在比如A3纸的大纸上成像所使用的大热辊的情况下，热辊10频繁发生上述问题。
                          发明内容
本发明总体构思提供了一种能够根据目标介质的宽度来控制加热范围的热辊。
在下面的描述中将部分地阐述本发明总体构思的另外方面和优点，从下面的描述中这些方面和优点部分地将会是明显的，或者通过实施本发明总体构思而得知。
通过提供一种成像设备来实现本发明总体构思的上述和/或其他方面和效用，所述成像设备包括：成像部分，有选择地将显影剂施加到纸上以形成图像；纸检测部分，检测被进给到成像部分的纸的大小；热辊；和控制器，根据纸检测部分的检测结果控制第一加热部分和/或第二加热部分以有选择地对纸进行加热；其中所述热辊包括：圆柱形的辊主体；第一加热部分，被设置在所述辊主体的第一区域以产生热量；和第二加热部分，被设置在所述辊主体的第二区域以产生热量。
根据本发明实施例，所述第一加热部分被设置在所述辊主体的中央区域，而第二加热部分被设置在中央区域的相对的边缘。
根据本发明实施例，所述热辊包括：在热辊的长度方向上设置的左区域和右区域，并且第一加热部分及第二加热部分分别被设置在所述左区域和右区域中。
根据本发明实施例，所述第一加热部分和第二加热部分的每一个都包括多个加热区域，并且控制器控制各个加热区域以对其分别加热。
根据本发明实施例，所述第一加热部分和第二加热部分分别包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈的每一个被设置在辊主体的内部，并根据控制器的控制被分别加热。
根据本发明实施例，所述的成像设备还包括：绝缘体，被插入到所述第一线圈和第二线圈之间。
根据本发明实施例，所述第一线圈和第二线圈在辊主体的长度方向上沿着中心轴用不同的直径缠绕。
根据本发明实施例，所述第一线圈与第二线圈的缠绕匝数不同。
根据本发明实施例，所述成像设备还包括：支撑管，设置在所述辊主体的内部以支撑第一和第二线圈。
根据本发明实施例，所述成像设备，还包括：绝缘体，被插入到所述辊主体、第一线圈、第二线圈和支撑管之间。
通过提供一种热辊来实现本发明总体构思的上述和/或其他方面及效用，所述热辊包括：辊主体；第一加热部分，设置在所述辊主体的第一区域中以产生热量；第二加热部分，设置在所述辊主体的第二区域中以产生热量；和控制器，根据纸的大小控制第一加热部分和/或第二加热部分以有选择地对纸进行加热。
通过提供一种热辊来实现本发明总体构思的上述和/或其他方面及效用，所述热辊包括：圆柱形的辊主体；中心线圈，设置在所述辊主体的内部以对所述辊主体的中央区域加热；边缘线圈，设置在所述辊主体的内部以对所述辊主体的边缘区域加热；和多个连接端，设置在所述辊主体的相对的末端部分，并具有被电连接到中心线圈和边缘线圈的电极。
                          附图说明
从下面结合附图对本发明实施例的描述中，本发明总体构思的这些和/或其他方面及优点将会更清楚并更容易理解，其中：
图1是表示传统的热辊的剖面图；
图2是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备的构造的框图；
图3是表示根据图2的实施例的热辊的剖面图；
图4是表示根据图2的实施例的成像设备的构造的示意图；和
图5是表示根据本发明总体构思的另一实施例的热辊的构造的示例性示图。
                         具体实施方式
现在将对本发明总体构思的实施例进行详细描述，其示例在附图中表示，其中，相同的标号始终指相同的部件。下面通过参照附图来对实施例进行描述以解释本发明总体构思。
图2是表示根据本发明总体构思的实施例的成像设备1的构造的框图。如其所示，根据图2的实施例的成像设备1包括：进纸部分100，用于进纸；纸检测部分300，检测正从进纸部分100进给的纸的大小；成像部分120，用于在纸上形成图像；图像定影部分260(见图4)，用于将所述图像定影到纸上；电源400，用于向图像定影部分260提供功率。
如图4所示，进纸部分100可在其内表面上容纳多张纸。当图像输出信号被施加到成像设备1时，进纸部分100通过使用捡拾辊110将纸进给到成像部分120。
在进纸部分100和成像设备200之间设置的纸检测部分300，检测进给的纸的大小并将检测结果传送到控制器500。纸检测部分300或者可接触纸以检测纸的大小，但并不限于此。例如，纸检测部分300或者可通过光发射部分及光接收部分的交互信号(mutual signal)来检测纸的大小。纸检测部分300也可用各种已知的方式之一来构造以检测纸的大小。
成像部分120通过使用电势差有选择地将显影剂施加到纸上以形成图像。该成像部分120与传统的成像部分构造相似。因此，为了保持其详细描述的简洁，这里将省略其详细描述。
图像定影部分260加热并按压成像部分已经在其上施加了显影剂的纸，以便将显影剂定影在纸上。这里，成像部分260包括：用于按压纸的压力辊250和用于加热纸的热辊200。
如图3所示，根据本实施例的热辊200包括：第一加热部分220，设置在辊主体210的中央区域C；和第二加热部分230，设置在第一加热部分220的两边缘区域S。此外，第一加热部分220包括在其中设置的中心线圈221和在其中设置的边缘线圈231。每个第二加热部分230包括在其中设置的边缘线圈231和在其中设置的中心线圈221。这里，中心线圈221和边缘线圈231的每一个都对第一加热部分220和第二加热部分230进行加热。然而，所述中心线圈221和边缘线圈231对所述第一加热部分220和第二加热部分230进行不同程度地加热，这将在以下更为详细地描述。另外，中心线圈221和边缘线圈231的每一个都被连接到连接端240。这里，电源400通过连接端240对各个中心线圈221和边缘线圈231提供功率。
中心线圈221和边缘线圈231基于辊主体210的中心轴A可分别固定地位于不同的直径上。在中心线圈221和边缘线圈231之间插入绝缘体250以可固定地支撑线圈221和231并防止线圈221和231彼此接触。
由包括铝的材料制成的支撑管260处在中心线圈221和边缘线圈231的内侧。支撑管260在径向上支撑中心线圈221和边缘线圈231。在中心线圈221和辊主体210之间以及在边缘线圈231和支撑管260之间插入了绝缘体250以支撑线圈221和231并防止在各个部件之间有电接触。
如上所述，中心线圈221和边缘线圈231处于辊主体210的第一加热部分220(C)和第二加热部分230(S)二者中，并对第一加热部分220和第二加热部分230进行加热。然而，在辊主体210中，位于中央部分C中的中心线圈221比位于边缘部分S中的中心线圈221缠绕匝数多。因此，当对中心线圈221进行加热时，热辊200在中央部分C中的温度要比边缘部分S中的温度高。
与中心线圈221相反，边缘线圈231在辊主体210的边缘部分S中的缠绕匝数要比其在中央部分C中的缠绕匝数多。结果，当对边缘线圈231进行加热时，热辊200的边缘部分S的温度要比中央部分C的温度高。
在辊主体210的每一边，设置了连接端240，并且连接端240与中心线圈221和边缘线圈231连接。连接端240包括环状的第一电极241和在其中央部分形成的第二电极242。第一电极241与中心线圈221电连接，第二电极242和边缘线圈231电连接。从电源400提供的外部功率分别通过第一电极241和第二电极242提供给线圈221和231。
此外，第一加热部分220和第二加热部分230分别包括第一热敏电阻223和第二热敏电阻233，以便测量每个加热部分的区域的温度。所述第一热敏电阻223和第二热敏电阻233测量每个区域的温度并将测量的结果传递给控制器500。
在辊主体210的外表面上形成由包括作为已知商标“特氟纶”的PTFE(聚四氟乙烯，poly tetra fluoro ethylene)的材料制成的涂层270。
辊主体210被划分为中央区C中的第一加热部分220和两边缘区域S中的第二加热部分230，但并不限于此。或者，辊主体210可被划分为一个左区域中的第一加热部分220和一个右区域第二加热部分230，反之亦然。第一加热部分220和第二加热部分230可分别被划分为多个区域。在另一实施例中，如图5所示，第一加热部分220和第二加热部分230分别被划分成两个区域，220a和220b以及230a和230b。这时，每个划分的区域220a和220b，以及230a和230b包括：加热线圈，通过电源400提供功率而产生热量；和热敏电阻，用于测量各个区域的温度。在另一实施例中，划分辊主体210的构造以及划分的区域的数量可根据进给的纸的大小和类型而改变。另外，划分辊主体210的构造以及划分的区域的数量可根据进纸类型，比如中心进给和边缘进给而改变。
电源400通过第一电极241和第二电极242有选择地向设置在热辊200内部的中心线圈221和边缘线圈231提供功率。
控制器500根据纸检测部分300的检测结果控制电源400来有选择地对第一加热部分220和/或第二加热部分230进行加热。另外，根据第一热敏电阻223和第二热敏电阻233测量的温度结果，控制器500分别控制从电源400施加到中心线圈221和边缘线圈231的功率。
其后，将参照图2至图4来描述具有上述构造的成像设备1的热辊200的操作。
首先，进纸部分100的捡拾辊110根据图像输出信号进纸。此时，纸检测部分300检测进给的纸的大小并将检测的结果传递到控制器500。成像部分120通过在成像部分120和转印辊(transferring roller)130之间施加转换电压(transition voltage)将显影剂有选择地施加到进给的纸上以使用显影剂在纸上形成图像。
在其上成像部分120施加显影剂的进给的纸被传递到图像定影部分260。此时，控制器500识别从纸检测部分300传送的检测结果，然后控制电源400以有选择地对第一加热部分220和第二加热部分230进行加热。
例如，当纸检测部分300检测到进给的纸的大小(宽度)与热辊200的宽度W(参照图3)相应时，控制器500控制电源400对第一加热部分220和第二加热部分230平均加热以便这两个部分220(区域C)和230(区域S)可被加热到相同的温度。也就是说，控制器500控制电源400对中心线圈221和边缘线圈231提供相同的功率。
当纸检测部分300检测到提供的纸的大小(宽度)与第一加热部分220的宽度C相应时，控制器500控制电源400仅向中心线圈221提供功率。
另一方面，在进给其宽度与第一加热部分220的宽度C相应的纸之后又进给了其宽度与热辊200的宽度W相应的另一张纸的情况下，由第一热敏电阻223测量的第一加热部分220的温度将不同于(高于)由第二热敏电阻233测量的第二加热部分230的温度。此时，控制器500控制电源400使第二加热部分230比第一加热部分220更迅速地加热以使第二加热部分230的温度与第一加热部分220的温度相同。也就是说，控制器500控制电源400向边缘线圈231提供比向中心线圈221提供更多的功率，直到第一加热部分220和第二加热部分230具有相同的温度。
根据上述操作，热辊200对纸进行加热，压力辊250按压纸以将显影剂熔化到纸上，从而完成图像的形成。然后，通过成像设备1的出纸部分(未示出)将纸排出到成像设备1的外部。
如上所述，根据本发明总体构思的实施例，提供了一种能够按根据进给的纸的大小以及进纸类型而划分的区域来控制温度的热辊。
从上面的描述显然可知：根据本发明总体构思的实施例，使用在辊主体内部设置的中心线圈和边缘线圈的热辊可分别控制热辊的中央部分和边缘部分的温度。因此，通过根据正被热辊加热的介质的宽度而有选择地操作中心线圈和边缘线圈，可防止热辊的过热以及损坏。
尽管已经显示并描述了本发明总体构思的几个实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明总体构思的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行修改，本发明的范围由权利要求及它们的等同物限定。

Claims (20)

1、一种成像设备，包括：
成像部分，有选择地将显影剂施加到纸上以形成图像；
纸检测部分，检测被进给到成像部分的纸的大小；
热辊，包括：圆柱形的辊主体；
第一加热部分，被设置在所述辊主体的第一区域以产生热量；和
第二加热部分，被设置在所述辊主体的第二区域以产生热量；以及
控制器，根据纸检测部分的检测结果控制第一加热部分和/或第二加热部分以有选择地对纸进行加热。
2、如权利要求1所述的成像设备，其中，所述第一加热部分被设置在所述辊主体的中央区域，而第二加热部分被设置在中央区域的相对的边缘。
3、如权利要求1所述的成像设备，其中，所述热辊包括：在热辊的长度方向上设置的左区域和右区域，并且第一加热部分及第二加热部分分别被设置在所述左区域和右区域中。
4、如权利要求3所述的成像设备，其中，所述第一加热部分和第二加热部分的每一个都包括多个加热区域，并且控制器控制各个加热区域以对其分别加热。
5、如权利要求2所述的成像设备，其中，所述第一加热部分和第二加热部分的每一个都包括多个加热区域，并且控制器控制各个加热区域以对其分别加热。
6、如权利要求1所述的成像设备，其中，所述第一加热部分和第二加热部分的每一个都包括多个加热区域，并且控制器控制各个加热区域以对其分别加热。
7、如权利要求1所述的成像设备，其中，所述第一加热部分和第二加热部分分别包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈的每一个被设置在辊主体的内部，并根据控制器的控制被分别加热。
8、如权利要求7所述的成像设备，还包括：绝缘体，被插入到所述第一线圈和第二线圈之间。
9、如权利要求7所述的成像设备，其中，所述第一线圈和第二线圈在辊主体的长度方向上沿着中心轴用不同的直径缠绕。
10、如权利要求9所述的成像设备，其中，所述第一线圈与第二线圈的缠绕匝数不同。
11、如权利要求8所述的成像设备，其中，所述第一线圈与第二线圈的缠绕匝数不同。
12、如权利要求7所述的成像设备，其中，所述第一线圈与第二线圈的缠绕匝数不同。
13、如权利要求9所述的成像设备，还包括：支撑管，设置在所述辊主体的内部以支撑第一和第二线圈。
14、如权利要求13所述的成像设备，还包括：绝缘体，被插入到所述辊主体、第一线圈、第二线圈和支撑管之间。
15、如权利要求8所述的成像设备，还包括：支撑管，设置在所述辊主体的内部以支撑第一和第二线圈。
16、如权利要求15所述的成像设备，还包括：绝缘体，被插入到所述辊主体、第一线圈、第二线圈和支撑管之间。
17、如权利要求7所述的成像设备，还包括：支撑管，设置在所述辊主体的内部以支撑第一和第二线圈。
18、如权利要求17所述的成像设备，还包括：绝缘体，被插入到所述辊主体、第一线圈、第二线圈和支撑管之间。
19、一种热辊，包括：
辊主体；
第一加热部分，设置在所述辊主体的第一区域中以产生热量；
第二加热部分，设置在所述辊主体的第二区域中以产生热量；和
控制器，根据纸的大小控制第一加热部分和/或第二加热部分以有选择地对纸进行加热。
20、一种热辊，包括：
圆柱形的辊主体；
中心线圈，设置在所述辊主体的内部以对所述辊主体的中央区域加热；
边缘线圈，设置在所述辊主体的内部以对所述辊主体的边缘区域加热；和
多个连接端，设置在所述辊主体的相对末端部分，并具有被电连接到中心线圈和边缘线圈的电极。
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