CN1936729A - 具有压力构件的定影装置以及包括该装置的成像设备 - Google Patents

Abstract

一种定影装置，包括：压力构件；热辊；压力辊，被设置成与所述热辊相对并压着所述热辊；定影带，在所述热辊和所述压力辊之间被驱动。压力构件沿着打印介质被传送的方向位于所述压力辊的上游，沿着所述热辊的外周表面压着所述定影带，并且将转印的调色剂图像定影在所述打印介质上。

Description

具有压力构件的定影装置以及包括该装置的成像设备

技术领域

本发明总体构思涉及一种定影装置以及包括该定影装置的成像设备，更具体地讲，涉及一种能够增加定影压区(fixing nip)的区域的定影装置以及包括该定影装置的成像设备。

背景技术

传统的电子照相成像设备被广泛地用在激光打印机、传真机、复印机等设备中。在传统的电子照相成像设备中，通过激光在光电导体上形成静电潜像。形成在光电导体上的静电潜像通过调色剂被显影为可见图像。由调色剂显影的可见图像(被称为“调色剂图像”)被转印到打印介质上。转印了调色剂图像的打印介质经过加热和加压。这样，调色剂图像被定影在所述打印介质上，从而形成最终的图像。

通常，定影装置包括热辊和压力辊。热辊设置有例如安装在其内部的卤素灯的热源，并被从热源散发的辐射热加热。压力辊被设置成为与热辊相对并且压向热辊。这里，在热辊和压力辊之间形成定影压区(fixing nip)。当打印介质经过定影压区时，打印介质承受热辊和压力辊的热量和压力，从而将调色剂图像定影在打印介质上。

目前，为了适应电子照相成像设备速度上的增加，已经对增加定影压区的区域进行了尝试。这旨在增加定影压区的区域来延长打印介质停留在定影压区的时间，进而能够高速定影。

为了增加定影压区的区域，有两种传统的技术，一种是增加热辊和/或压力辊的直径，另一种是增加形成在热辊和/或压力辊上的弹性层的厚度。这些技术的问题在于，随着辊子尺寸的增加，成像设备的尺寸也会增加，这导致预热时间增加。

第1998-015582号韩国实用新型公布披露了一种包括传送带和加热部分的定影装置，所述传送带由压力辊和惰性辊支撑并且被压力辊压着，所述加热部分向传送带供热。通过使用由惰性辊而不是由热辊支撑的传送带增加了定影压区的区域。

第EP1193567号欧洲专利公开了一种包括压力辊和辅助辊以及传送带的定影装置，所述辅助辊设置在热辊上，所述传送带缠绕着压力辊和辅助辊。打印介质被引向辅助辊，图像通过在辅助辊和压力辊之间形成的定影压区定影。

通常，使用例如热辊、惰性辊和辅助辊等各种辊子来增加定影压区的区域。例如，热辊通过传送带与惰性辊和辅助辊二者接触，而惰性辊和辅助辊互相隔开预定距离，并且传送带缠绕着惰性辊和辅助辊。定影压区可以位于惰性辊和辅助辊与热辊之间的传送带的一部分上，并且热辊与传送带的这部分接触。在这种情况下，能够增加定影压区的区域。然而问题在于，在定影压区的区域中，传送带的没有被辊子压着的部分的压力相对来说小于传送带的被辊子压着的其它部分的压力。此外，还有因定影压区上的压力不规则而导致定影的调色剂图像不规则，进而使形成在打印介质上的图像的质量变差的问题。

发明内容

本发明总体构思提供一种能够增加定影压区的区域的定影装置以及包括该定影装置的成像设备。

本发明总体构思还提供一种能够使定影压区的压力均匀的定影装置以及包括该定影装置的成像设备。

本发明总体构思的其它方面和优点一部分将在下面的描述中进行阐述，一部分将通过该描述而显而易见，或者可以通过实施本发明的总体构思而领悟。

本发明总体构思的上述和/或其它方面以及实用性可以通过提供一种定影装置来实现，所述定影装置包括：热辊；压力辊，被设置成与所述热辊相对以压着所述热辊；定影带，在所述热辊和所述压力辊之间被驱动并且被所述压力辊压着，并且所述定影带随着打印介质在所述定影带和所述热辊之间穿过将调色剂图像定影在所述打印介质上；压力构件，沿着所述打印介质被传送的方向位于所述压力辊的上游，用于沿着所述热辊的外周表面压着所述定影带，并且随着所述打印介质在所述被压着的定影带和所述热辊之间穿过将所述调色剂图像定影在所述打印介质上。

所述压力构件可以在其外表面上具有弹性层，该弹性层与所述定影带接触。此外，所述定影装置还可以包括用于将所述压力构件压向所述热辊的弹性构件。

所述定影装置还可以包括沿着与所述压力辊的旋转方向相反的方向旋转的紧带辊，其中，所述定影带介于所述紧带辊和所述压力辊之间。

所述压力构件可以包括：压力部分，沿着所述热辊的外周表面形成；导向部分，用于向所述压力部分引导所述定影带。

所述压力构件可以包括：压力区，沿着所述热辊的外周表面形成；导向区，所述定影带沿着所述导向区缠绕并运动，从而所述导向区向所述压力区引导所述定影带。

本发明总体构思的上述和/或其它方面以及实用性还可以通过提供一种用于将转印的调色剂图像定影在经过多个定影压区的打印介质上的定影装置来实现，所述定影装置包括：第一辊和第二辊，可沿着彼此相反的方向旋转来形成第一定影压区；定影带，在所述第一辊和第二辊之间被驱动；压力构件，用于沿着所述第一辊的外周表面压着所述定影带，并在所述第一辊和所述定影带之间形成与所述压力构件对应的第二定影压区，其中，在所述打印介质经过所述第二定影压区之后，所述打印介质经过在所述第一辊和所述定影带之间形成的与所述第二辊对应的第一定影压区，同时所述第二辊压着所述第一辊。

本发明总体构思的上述和/或其它方面以及实用性还可以通过提供一种成像设备来实现，所述成像设备包括成像部分和定影装置，所述成像部分用于将调色剂图像从光电导体转印到打印介质上，所述定影装置用于将所述调色剂图像定影在所述打印介质上，其中，所述定影装置包括：热辊，被加热到定影温度；压力辊，被设置成与所述热辊相对以压着所述热辊；定影带，在所述热辊和所述压力辊之间被驱动并且被所述压力辊压着，并且所述定影带随着打印介质在所述定影带和所述热辊之间穿过将调色剂图像定影在所述打印介质上；压力构件，沿着所述打印介质被传送的方向位于所述压力辊的上游，用于沿着所述热辊的外周表面压着所述定影带，并且随着所述打印介质在所述被压着的定影带和所述热辊之间穿过将所述调色剂图像定影在所述打印介质上。

本发明总体构思的上述和/或其它方面以及实用性还可以通过提供一种可在成像设备中使用的定影装置来实现，所述可在成像设备中使用的定影装置包括：热辊；传送带；压力辊，用于将所述传送带的第一部分压向所述热辊的第一部分以形成第一定影压区；压力构件，与所述压力辊隔开，用于将所述传送带的第二部分压向所述热辊的第二部分以形成第二定影压区。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明总体构思的这些和/或其它方面及优点将会变得清楚和更加易于理解，其中：

图1是示出根据本发明总体构思的实施例的成像设备的视图；

图2是示出根据本发明总体构思的实施例的图1的成像设备的定影装置的侧视图；

图3是示出根据本发明总体构思的另一实施例的图1的成像设备的定影装置的侧视图；

图4是示出根据本发明总体构思的另一实施例的图1的成像设备的定影装置的侧视图；

图5是示出根据本发明总体构思的另一实施例的图1的成像设备的定影装置的侧视图。

具体实施方式

现在将详细说明本发明总体构思的实施例，其例子表示在附图中，其中，相同的标号始终指示相同的元件。以下将参照附图来描述实施例以解释本发明总体构思。

图1是示出根据本发明总体构思的实施例的成像设备100的视图。

参照图1，成像设备100包括主体110以及设置在主体110中的成像部分190和定影装置200。

成像部分190包括送纸单元170、显影单元120、光扫描单元130和转印单元140。

送纸单元170设置在主体110的下部，用于向显影单元120输送打印介质P。送纸单元170包括送纸盒171和拾取辊172，打印介质P装在所述送纸盒171中，所述拾取辊172一张一张地拾取打印介质P。

光扫描单元130利用激光在显影单元120的光电导体122上形成静电潜像。显影单元120在形成静电潜像的光电导体122上显影出调色剂图像。转印单元140将所述调色剂图像转印到打印介质P上。

由于按这种方式构造的成像部分190对于本领域技术人员来说是公知的，因此将省略对它的详细描述。以下将以黑白成像设备为例进行描述，但是本发明总体构思不限于黑白成像设备，因此包括例如彩色成像设备和用于单面打印或者双面打印的成像设备。

定影装置200利用热和压力将转印的调色剂图像定影在打印介质P上。当完成图像的定影时，定影了图像的打印介质P被排放到主体110的外部。

图2是示出根据本发明总体构思的实施例的图1的成像设备100的定影装置200的侧视图。

参照图2，图1的定影装置200可包括热辊212、压力辊220、定影带230和压力构件240。

热辊212可以是由例如铝或者不锈钢的金属形成的圆柱管。热辊212被例如图2中示出的内置热源210的热源加热到定影温度。热源可以是例如卤素灯或者其它包括加热器的热源。此外，热源可以设置在热辊212的内部或者外部。

热辊212在其外表面上设置有弹性层(由例如硅橡胶、聚氨酯或者泡沫树脂的材料制成)。弹性层还可以在其外表面上具有释放层(由例如碳氟树脂(Teflon)的材料制成)。

压力辊220被设置为与热辊212相对并且通过定影带230压着热辊212。压力辊220可以是由例如铝或者不锈钢的金属形成的管，并且可以在其外表面上具有弹性层(由例如硅橡胶、聚氨酯或者泡沫树脂的材料制成)。压力辊220设置有压力机构(未示出)，以通过定影带230压着热辊212。

定影带230沿着压力辊220的外周行进，并且向热辊212引导被传送的打印介质P。此外，定影带230被压力辊220和/或压力构件240压着，从而与热辊212一起形成定影压区(fixing nip)N1和N2以定影调色剂图像。

定影带230可以由例如聚酰亚胺树脂或者镍或不锈钢这样的金属制成。定影带230在其至少一个表面上可设置有弹性层(由例如硅橡胶、聚氨酯或者泡沫树脂的材料制成)。此外，弹性层还可以具有由碳氟树脂形成的释放层。

驱动机构(未示出)驱动压力辊220和热辊212中的至少一个。因此，热辊212和/或压力辊220迫使定影带230在热辊212和压力辊220之间穿过。因而，定影带230在热辊212和压力辊220之间穿过的同时获得驱动力，并且在该驱动力的作用下绕着压力辊220和压力构件240循环。此外，除了第一定影压区N1(以下描述)之外，压力辊220通过定影带230作用到热辊212上的压力导致在定影带230和热辊212之间形成第二定影压区N2。

沿着打印介质P进入第二定影压区N2之前被传送的方向，压力构件240被设置在压力辊220的上游侧。压力构件240通过定影带230压着热辊212的外周表面的一部分，从而在定影带230和热辊212之间形成第二定影压区N2。换句话说，第一定影压区N1沿着传送打印介质P的方向形成在第二定影压区N2的下游，从而从成像部分190传送的打印介质P在依次经过第二定影压区N2和第一定影压区N1的同时经历定影过程。

压力构件240包括压力部分241和导向部分243，所述压力部分241沿着热辊212的外周表面的方向延伸预定长度，所述导向部分243向压力部分241引导定影带230。

压力部分241对应于热辊212的外周表面的轮廓形成，并且使热辊212与定影带230接触。当压力部分241将定影带230压向热辊212时，均匀的压力被施加到在定影带230和热辊212之间形成的第二定影压区N2上。

压力部分241可具有的长度范围是：从具有调色剂图像T的打印介质P被引向热辊212的位置到第一定影压区N1开始的位置。然而，压力部分241的长度可以比上述长度短。压力部分241压着热辊212的区域的长度等于第二定影压区N2的长度。第二定影压区N2的长度可以比第一定影压区N1的长度长。

在本发明总体构思中，除了由压力辊220形成的第一定影压区N1之外，还由压力构件240另外地形成第二定影压区N2，所以总的定影区域增加。此外，形成沿着热辊212的外周表面的方向延伸的第二定影压区N2，同时压力构件240与定影带230接触，从而通过压力构件240施加到第二定影压区N2上的压力总是均匀的。

导向部分243向压力部分241引导定影带230。为此，导向部分243沿着与热辊212相对的方向弯曲预定角度。

定影带230缠绕着压力辊220和压力构件240。定影带230沿着压力辊220的外周表面行进，然后与导向部分243接触。与导向部分243接触的定影带230通过导向部分243向着压力辊220的方向进入第二定影压区N2。

定影带230在强张力的作用下经过第二定影压区N2和第一定影压区N1。然而，在定影带230经过第一定影压区N1之后接触导向部分243之前，所述张力几乎不施加到定影带230上。换句话说，除了第一定影压区N1和第二定影压区N2以外，施加到定影带230的区域上的张力被最小化，从而增加了定影带230的寿命。

压力构件240可以由例如铝或者不锈钢的金属制成。在这种情况下，为了加强在第二定影压区N2的定影效率，可以在压力构件240的周围设置加热元件(未示出)。

另一种方式是，压力构件240可以由正温度系数(PTC)材料形成，从而压力构件240自身散发热量。PTC材料是指当温度升高时电阻突然增大的材料。因此，当PTC材料被供应电流时，温度升高。当温度达到或者高于预定的温度时，PTC材料的电阻增大，根据欧姆定律，在电压一定的情况下，电流减小，因此散发的热量减少。这样，当温度降低时，PTC材料的电阻重新减小，因而导致电流增大。如果压力构件240由PTC材料形成，则没有必要设置单独的加热元件。因此，通过压力构件240自发散热可加强在第二定影压区N2的定影效果。

与定影带230接触的压力构件240设置有由例如硅橡胶、聚氨酯或者泡沫树脂等材料制成的弹性层245。弹性层245使压力部分241与定影带230更加紧密地接触，并减小导向部分243和定影带230之间的摩擦。此外，在弹性层245上还可以形成释放层(未示出)。

为了将压力构件240压向热辊212，设置弹性构件250。弹性构件250的一端固定到主体110上，另一端与压力构件240结合，从而通过弹力将压力构件240推向热辊212。

下文将参照图1和图2描述根据本发明总体构思实施例的图1的成像设备的操作。

从送纸单元170的送纸盒171中拾取打印介质P并向显影单元120引导打印介质P。在光电导体122上形成静电潜像，并且静电潜像被调色剂显影以形成调色剂图像T。调色剂显影的调色剂图像T通过转印单元140转印到打印介质P上。

定影装置200的热辊212通过使用热源210而保持预定的定影温度。其上形成调色剂图像T的打印介质P被引入到第二定影压区N2，然后调色剂图像T被定影在打印介质P上，其中，所述第二定影压区N2由压力构件240通过定影带230压着热辊212形成。

接着，打印介质P被沿着定影带230传送，被引入到第一定影压区N1，然后调色剂图像T被进一步定影在打印介质P上。然后，其上被定影图像形成物的打印介质P被排放到外部。

图3是示出根据本发明总体构思的另一实施例的图1的成像设备100的定影装置200的侧视图。

参照图3，设置有沿着与压力辊220的旋转方向相反的方向旋转的紧带辊310，其中，定影带230介于所述紧带辊310和压力辊220之间。紧带辊310压向压力辊220，并向定影带230施加压力。除了热辊212和/或压力辊220产生的驱动力之外，由紧带辊310产生的驱动力也被传递到定影带230，从而使定影带230平稳地行进。

图4是示出根据本发明总体构思的另一实施例的图1的成像设备100的定影装置200的侧视图。

参照图4，为了使定影带保持紧绷，设置有张力辊320，该张力辊沿着与压力辊220的旋转方向相同的方向旋转，同时沿着向外的方向压着定影带230。张力辊320设置在定影带230经过压力辊220的位置和定影带230与压力构件240接触的位置之间。张力辊320使定影带230张紧，从而使定影带230平稳地行进。

图5是示出根据本发明总体构思的另一实施例的图1的成像设备100的定影装置200的侧视图。

参照图5，压力构件340包括压力区341和导向区343，所述压力区341沿着热辊212的外表面压着定影带230以形成第二定影压区N2，所述导向区343将定影带230引导到第二定影压区N2内。

压力区341与热辊212的外周表面的轮廓对应地形成，并使压力构件340与定影带230接触。当压力区341将定影带230压向压力辊212时，均匀的压力被施加到在定影带230和热辊212之间形成的第二定影压区N2。

压力区341可以具有从具有调色剂图像的打印介质P被引向热辊212的位置到第一定影压区N1的位置的长度。如果必要，压力区341可以具有比上述长度短的长度。压力区341压着热辊212的长度成为第二定影压区N2。

为了向压力区341引导定影带230，形成了导向区343。定影带230在经过第二定影压区N2之后，绕着压力辊220行进，从而与导向区343接触。然后，定影带230经过导向区343继续向压力区341前进。

压力构件340在其外周表面上设置有弹性层345(由例如橡胶或者硅的材料形成)。弹性层345使压力区341与定影带230更加紧密地接触，并减小导向区343和定影带230之间的摩擦。此外，在弹性层345上可以形成释放层(未示出)。

为了将压力构件340压向热辊212，设置了弹性构件350。弹性构件350一端固定到主体110上，另一端与压力构件340结合，并且弹性构件350将压力构件340弹性地推向热辊212。

从上面的描述可以看出，根据本发明的总体构思，压力构件设置在沿着打印介质的传送方向的上游，打印介质从所述上游被传送到压力辊。打印介质依次经过由压力构件形成的第二定影压区和由压力辊形成的第一定影压区，从而定影调色剂图像。因此，由压力构件产生的第二定影压区N2增加了定影装置的总的定影区域。定影区域的增加导致打印介质被定影的时间增加，从而可提高定影效率。此外，可以将定影温度设置到较低的温度，这样可减少预热时间。

根据本发明总体构思的各种实施例，压力构件沿着热辊的外周表面压着热辊以形成定影压区。通过压力构件形成的定影压区承受均匀的压力，因此能够提高印刷质量。

尽管已经显示和描述了本发明总体构思的一些实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明总体构思的原理和精神的情况下，可以对这些实施例做出改变，本发明总体构思的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (21)

1、一种定影装置，包括：

热辊；

压力辊，被设置成与所述热辊相对以压着所述热辊；

定影带，在所述热辊和所述压力辊之间被驱动并且被所述压力辊压着，并且所述定影带随着打印介质在所述定影带和所述热辊之间穿过将调色剂图像定影在所述打印介质上；

压力构件，沿着所述打印介质被传送的方向位于所述压力辊的上游，用于沿着所述热辊的外周表面压着所述定影带，并且随着所述打印介质在所述被压着的定影带和所述热辊之间穿过将所述调色剂图像定影在所述打印介质上。

2、如权利要求1所述的定影装置，其中，所述压力构件在其外表面上具有弹性层，该弹性层与所述定影带接触。

3、如权利要求2所述的定影装置，还包括：

弹性构件，用于将所述压力构件压向所述热辊。

4、如权利要求1所述的定影装置，还包括：

紧带辊，沿着与所述压力辊的旋转方向相反的方向旋转，

其中，所述定影带介于所述紧带辊和所述压力辊之间。

5、如权利要求1所述的定影装置，还包括：

张力辊，用于向所述定影带施加张力。

6、如权利要求1所述的定影装置，其中，所述压力构件包括：

压力部分，沿着所述热辊的外周表面形成；

导向部分，用于向所述压力部分引导所述定影带。

7、如权利要求1所述的定影装置，其中，所述压力构件包括：

压力区，沿着所述热辊的外周表面形成；

导向区，所述定影带沿着所述导向区缠绕并运动，从而所述导向区向所述压力区引导所述定影带。

8、如权利要求1所述的定影装置，其中，所述压力构件由正温度系数材料形成。

9、一种用于将转印的调色剂图像定影在经过多个定影压区的打印介质上的定影装置，所述定影装置包括：

可沿着彼此相反的方向旋转的第一辊和第二辊；

定影带，在所述第一辊和第二辊之间被驱动；

压力构件，用于沿着所述第一辊的外周表面压着所述定影带，并在所述第一辊和所述定影带之间形成与所述压力构件对应的第二定影压区，

其中，在所述打印介质经过所述第二定影压区之后，所述打印介质经过在所述第一辊和所述定影带之间形成的与所述第二辊对应的第一定影压区，同时所述第二辊压着所述第一辊。

10、如权利要求9所述的定影装置，其中，所述压力构件具有在其外表面上形成的弹性层，以便与所述定影带接触。

11、如权利要求9所述的定影装置，还包括：

弹性构件，用于将所述压力构件压向所述第一辊。

12、如权利要求9所述的定影装置，还包括：

紧带辊，沿着与所述第二辊的旋转方向相反的方向旋转，其中，所述定影带介于所述紧带辊和所述第二辊之间。

13、如权利要求9所述的定影装置，还包括：

张力辊，用于向所述定影带施加张力。

14、如权利要求9所述的定影装置，其中，所述压力构件包括：

压力部分，沿着所述第一辊的外周表面形成；

导向部分，用于向所述压力部分引导所述定影带。

15、如权利要求9所述的定影装置，其中，所述压力构件包括：

压力区，沿着所述第一辊的外周表面形成；

导向区，所述定影带沿着所述导向区缠绕并运动，从而所述导向区向所述压力区引导所述定影带。

16、如权利要求9所述的定影装置，其中，所述压力构件由正温度系数材料形成。

17、一种成像设备，包括：

成像部分，用于将调色剂图像从光电导体转印到打印介质上；

定影装置，用于将所述调色剂图像定影在所述打印介质上，

其中，所述定影装置包括：

热辊，被加热到定影温度；

压力辊，被设置成与所述热辊相对以压着所述热辊；

定影带，在所述热辊和所述压力辊之间被驱动并且被所述压力辊压着，并且所述定影带随着打印介质在所述定影带和所述热辊之间穿过将调色剂图像定影在所述打印介质上；

压力构件，沿着所述打印介质被传送的方向位于所述压力辊的上游，用于沿着所述热辊的外周表面压着所述定影带，并且随着所述打印介质在所述被压着的定影带和所述热辊之间穿过将所述调色剂图像定影在所述打印介质上。

18、如权利要求17所述的成像设备，其中，所述压力构件包括：

压力部分，沿着所述热辊的外周表面形成；

导向部分，用于向所述压力部分引导所述定影带。

19、如权利要求17所述的成像设备，其中，所述压力构件包括：

压力区，沿着所述热辊的外周表面形成；

导向区，所述定影带沿着所述导向区缠绕并运动，从而所述导向区向所述压力区引导所述定影带。

20、如权利要求17所述的成像设备，还包括：

紧带辊，沿着与所述压力辊的旋转方向相反的方向旋转，其中，所述定影带介于所述紧带辊和所述压力辊之间。

21、一种可在成像设备中使用的定影装置，包括：

热辊；

传送带；

压力辊，用于将所述传送带的第一部分压向所述热辊的第一部分以形成第一定影压区；

压力构件，与所述压力辊隔开，用于将所述传送带的第二部分压向所述热辊的第二部分以形成第二定影压区。

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