CN1940772A - 定影单元的热反射层 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定影单元的热反射层。该定影单元包括具有加热部件的加热辊和对应于该加热辊布置的挤压辊。框架环绕加热辊和挤压辊并允许记录介质通过所述辊之间。该框架在其内表面上安装有热反射层。绝热层可以布置在热反射层和框架之间。当使用绝热层时，热反射层可以仅设置于框架的两侧附近。从而，可以降低定影单元的初始加热时间、热量损失和能耗。

Description

定影单元的热反射层

技术领域

本发明涉及成像装置的定影单元。更具体地，本发明涉及包括具有热反射层的框架的定影单元。

背景技术

通常的成像装置(例如，打印机和复印机)包括用于通过加热加压而熔融转印至记录介质上的调色剂颗粒的定影单元。图1示出常规的定影单元。

如图1所示，常规的定影单元10包括加热辊11、设置成与加热辊11相对应的挤压辊13以及封闭这两个辊11和13的框架14。加热辊11由加热部件12加热，以将调色剂定影于记录介质M上。加热部件12可以包括作为加热源的卤素灯或加热线圈。图1中，作为加热源的卤素灯应用于定影单元10中。温度传感器15在加热源对加热辊11进行加热时监测加热辊11的表面温度。

当成像装置命令打印时，加热辊11被加热至用于定影调色剂的温度。当加热部件12将加热辊11加热至定影所需的温度时，使记录介质M通过加热辊11和挤压辊13之间，从而调色剂图像定影于记录介质M上。定影单元的性能取决于其多快地加热至定影温度。此类加热速度是影响定影单元性能的重要因素之一，缩短首先印出时间(FPOT，first-print-out time)并且确定成像装置的初始速度。决定定影单元性能的另一因素是在打印作业的过程中保持定影温度，而无热量损失。为了缩短用于印出的预备时间，需要降低用于达到定影温度的初始加热时间，并且需要保持定影温度，而没有热量损失。

在常规的定影单元中，随着记录介质M(其温度相对低于辊11和13的温度)接触辊11和13，辊11和13的表面温度将由于从辊11和13表面的热量损失而降低。为了补偿所降低的温度，加热部件12重新开始并继续对加热辊11进行加热，从而保持定影温度。然而，即使在连续加热过程，热量损失也会从加热辊11的表面产生。

为了防止热量损失，已经引入了各种技术，例如，具有位于定影单元的框架上的绝热层的装置。例如，日本专利申请No.H9-59596公开了具有位于其框架上绝热层的定影单元，以防止热量损失。图2示出了上述定影单元的结构。

参照图2，定影单元20包括环绕加热辊21的挡板26。绝热层28附着于挡板26上。盖件27对加热辊21的侧部进行绝热。框架24容纳加热辊21和挡板26。附图标记23表示挤压辊，附图标记25表示温度传感器。在定影单元20中，加热部件22所需的加热时间和能耗可以通过抑制从加热辊21向定影单元20外侧传热而降低。然而，随着成像装置的发展，已经需要可以具有更短初始加热时间和更低能耗的定影单元。

从而，存在对于具有改进的定影单元的成像装置的需求，该定影装置具有热反射层。

发明内容

从而，本发明的一方面在于提供一种定影单元，该定影单元通过在其框架内部提供热反射层而能够缩短初始加热时间、最小化热量损失并且降低不必要的能耗。

为了实现本发明的上述方面，定影单元包括具有加热部件的加热辊和对应于加热辊的挤压辊。框架环绕加热辊和挤压辊，并且记录介质通过所述辊之间。该框架在其内表面上安装有热反射层。

该定影单元还可以包括框架的内表面和热反射层之间的绝热层。热反射层可以仅形成于框架内表面的两侧。

热反射层由金属制成。金属包括至少铝、铜、不锈钢和铁之一。热反射层可以利用粘接剂或紧固构件结合于框架。热反射层也可通过涂层或热喷涂形成。

通过结合附图公开本发明优选的示例性实施例的详细说明，本发明的其他目的、优点和显著特征将变得明显。

附图说明

通过结合附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述方面和其他特征将变得更加明显，其中；

图1是常规的定影单元的示意图；

图2是另一常规的定影单元的示意图；

图3是根据本发明示例性实施例的定影单元的示意图；

图4A和4B是在根据本发明另一示例性实施例的定影单元的局部横截面中的侧视图和主视图；以及

图5是在根据本发明再一示例性实施例的局部横截面中的主视图。

整个附图中，相同附图标记应当理解为表示相同部件、元件和结构。

具体实施方式

下面，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。

为了有助于全面理解本发明而提供了本说明书中限定的主题，例如具体的构造及其元件。从而，显而易见，本发明可以在无需这些限定的主题的情况下得以实施。同样，省略了公知的功能或者构造，以提供清楚简洁的详细说明。

图3是根据本发明示例性实施例的定影单元的示意图。参照图3，根据本发明示例性实施例的定影单元100包括加热辊111、挤压辊113和框架114。热反射层116形成于框架的内表面上。

加热辊111的表面上可以具有防粘层(release layer)，并且在加热辊内包括加热部件112。该加热部件112将加热辊111加热至用于将调色剂定影至记录介质M上的定影温度。可以使用卤素灯或加热线圈作为用于加热部件112的加热源。温度传感器115监测由加热源加热的加热辊111的表面温度。

挤压辊113布置成在长度方向上接触加热辊111，从而记录介质M通过加热辊111和挤压辊113之间。

框架114基本上封闭辊111和113，从而框架内的热量不会向外逃逸。框架114可以包括一个整体框架。或者，框架114可以包括上下框架114a和114b，以更便于组装，如图3所示。通常，框架114由不锈钢或其他适当钢材制成。绝热材料(例如，陶瓷材料)也可以用于框架114。

在本发明的示例性实施例中，热反射层116形成于框架114的内表面上。热反射层116向加热辊111的表面反射热量，该热量是通过加热部件112从加热辊111的表面辐射的。从而，热反射层116能够在打印作业开始时最小化在将定影单元100加热至期望的定影温度(例如，大致150～180℃)的同时产生的热量损失，并且能够基本上防止在打印操作过程中发生的热量损失。

热反射层优选地由包括铝、铜、不锈钢或铁的金属或者合金制成。

热反射层116可以按照任何适当的方式安装在框架114上。例如，热反射层116可以利用粘合剂或紧固构件结合于框架114上，或者通过热喷涂形成于框架114上。可以利用涂层板一体地形成热反射层116和框架114。热反射层116的厚度没有特别地限制。优选地，对热反射层116的表面进行充分抛光，以利反射。

图4示出根据本发明第二示例性实施例的定影单元。具体而言，图4A是局部横截面中的侧视图，图4B是局部横截面中的主视图。如图4中所示，除了热反射层126之外，定影单元101还包括位于框架124的内表面上的绝热层127。绝热层127可以由陶瓷材料形成。

根据图4的定影单元101，除了降低定影单元101的初始加热时间之外，框架124的内部热量也可以由绝热层127进行保持，从而节省连续加热所需的能量。

类似于第一示例性实施例，挤压辊124布置成在长度方向上接触加热辊121，从而记录介质M通过第二示例性实施例的加热辊121和挤压辊123之间。框架124可以包括一个整体框架，或者可以包括上下框架124a和124b，以更便于组装该框架。

图5是在根据本发明第三实施例的定影单元的局部横截面中的主视图。参照该附图，除了热反射层126a和126b仅形成于框架124两侧附近之外，定影单元102具有与图4的定影单元101类似的结构。从而，定影单元102能够相对于长度方向均衡加热辊121的表面温度，并且通过绝热层127降低初始加热时间和良好地保持框架124的内部热量。虽然加热部件122对加热辊121均匀加热，但是在加热辊121中通常会沿着长度方向产生轻微的温度梯度。具体而言，加热辊121的两端部比中间部分更慢加热并更快冷却。在根据本发明第三示例性实施例的定影单元102中，加热辊121两端部的表面温度通过仅在框架124两侧附近安装热反射层126a和126b而增加，从而在加热辊121中获得均匀的温度分布。

下面，将更加详细地描述本发明的定影单元的示例性实施例。

[示例1]

将具有热反射层的框架和不具有热反射层的框架分别应用于不同的定影单元，以比较彩色打印机中的加热速度。在两个定影单元中均使用卤素灯作为加热源，并且在具有热反射层的一个定影单元中使用铝箔作为热反射层。

在常温下加热定影单元，从而在各个定影单元中测量达到定影温度的时间。结果示于以下[表1]中：

[表1]

分类	初始加热时间(秒)		差异(秒)
				现有技术	本发明
	第一次	67				59	8
第二次			66	60	6
	第三次	69				58	11

在[表1]中，加热时间表示将定影单元从常温(约30℃)加热至定影温度(约180℃)所经历的时间(以秒为单位)。

从表1中可以得出，在根据本发明示例性实施例的具有热反射层的定影单元中，初始加热时间显著减少。

[示例2]

在该示例中，使用具有热反射层和不具有热反射层的两个不同的框架比较定影单元的热量损失。所有条件与示例1中相同。在将该两个不同定影单元加热至定影温度之后，对两个受热的定影单元冷却到预定温度的时间进行测量。结果示于以下[表2]中：

[表2]

分类	冷却时间(秒)		差异(秒)
				现有技术	本发明
	第一次	15				21	6
第二次			17	22	5
	第三次	16				23	7

在[表2]中，冷却时间表示被加热至定影温度的定影单元在去除加热源之后冷却到大致150℃所经历的时间。

如[表2]中所示，在根据本发明示例性实施例的具有热反射层的定影单元中，冷却时间比常规的定影单元相对更长。换句话说，热反射层提高了对框架内部热量的保持，从而减少了热量损失。

如上所述，在具有热反射层的定影单元中，在加热定影单元过程中可以将损失的热量重新用于对加热辊的表面进行加热。从而，初始加热时间也可以显著地降低。

此外，在框架上包括热反射层和绝热层的定影单元提高了对框架内部热量的保持，并且降低了初始加热时间，从而降低了能耗。

此外，根据本发明示例性实施例，当定影单元包括仅位于框架两侧附近的热反射层以及绝热层时，加热辊的表面相对于长度方向可被均匀加热。通过如此降低初始加热时间，保持框架的内部热量以及在打印操作过程中对加热辊均匀加热，可以显著地节省时间和能量。

虽然已经参照本发明的一些示例性实施例对本发明进行了说明和描述，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，可以对形式和细节进行各种改变。

Claims (20)

1.一种定影单元，包括：

加热辊，其具有加热部件；

挤压辊，其布置成与加热辊对应；

框架，其环绕加热辊和挤压辊并且允许记录介质通过所述加热辊和挤压辊之间；以及

热反射层，其安装在框架的内表面上。

2.如权利要求1所述的定影单元，其中

绝热层布置在框架的内表面和热反射层之间。

3.如权利要求1所述的定影单元，其中

热反射层由金属制成。

4.如权利要求3所述的定影单元，其中

金属包括至少铝、铜、不锈钢和铁之一。

5.如权利要求1所述的定影单元，其中

热反射层利用粘接剂结合于框架。

6.如权利要求1所述的定影单元，其中

热反射层利用紧固构件结合于框架。

7.如权利要求1所述的定影单元，其中

热反射层通过热喷涂而形成。

8.如权利要求1所述的定影单元，其中

利用涂层构件使热反射层与框架一体形成。

9.如权利要求2所述的定影单元，其中

热反射层形成在框架内表面的至少一侧附近。

10.如权利要求2所述的定影单元，其中

绝热层由陶瓷材料形成。

11.如权利要求1所述的定影单元，其中

框架具有构成为使记录介质通过的上部和下部。

12.一种成像装置，包括：

成像单元；

框架，其具有布置在成像单元内的上部和下部；

加热辊，其布置在框架内并具有加热部件；

挤压辊，其布置在框架内以接触加热辊；

热反射层，其安装在框架的上部和下部的内表面上；以及

绝热层，其布置在热反射层与框架的上部和下部之间。

13.如权利要求12所述的成像装置，其中

热反射层由金属制成。

14.如权利要求13所述的成像装置，其中

金属包括至少铝、铜、不锈钢和铁之一。

15.如权利要求12所述的成像装置，其中

热反射层利用粘接剂结合于框架的上部和下部。

16.如权利要求12所述的成像装置，其中

热反射层利用紧固构件结合于框架的上部和下部。

17.如权利要求12所述的成像装置，其中

热反射层通过热喷涂而形成。

18.如权利要求12所述的成像装置，其中

利用涂层构件使热反射层与框架一体形成。

19.如权利要求12所述的成像装置，其中

热反射层形成在框架的上部和下部的内表面的两侧附近。

20.如权利要求13所述的成像装置，其中

绝热层由陶瓷材料形成。

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