專(zhuān)利名稱(chēng):定影輥和采用該定影輥的定影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種定影裝置。更具體地,本發(fā)明涉及一種包括定影輥的定影裝置,該定影輥通過(guò)感應(yīng)加熱將圖像定影在紙張上。
背景技術(shù):
通常,使用電子照相方法的成像裝置(例如,激光打印機(jī)或數(shù)字復(fù)印機(jī))是這樣一種裝置,即,通過(guò)用光在充到一預(yù)定電勢(shì)的光敏介質(zhì)上進(jìn)行掃描而形成靜電潛像,從而打印單色圖像或彩色圖像。使用顯影單元中預(yù)定顏色的調(diào)色劑為靜電潛像顯影,并將顯影后的圖像轉(zhuǎn)印并定影到紙張上。從而,打印出單色圖像或彩色圖像。
電子照相成像裝置可分成濕型成像裝置和干型成像裝置。
濕型電子照相成像裝置使用由在液體載體中散布粉末調(diào)色劑而制成的顯影劑。干型電子照相成像裝置使用粉末載體和調(diào)色劑相混合的二元顯影劑,或者無(wú)載體的單一顯影劑。下面將描述干型電子照相成像裝置,并且顯影劑將指的是調(diào)色劑。
圖1是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的使用鹵素?zé)糇鳛闊嵩吹亩ㄓ把b置的橫向橫截面圖。圖2是沿著圖1的線I-I’的裝置的縱向橫截面圖。
定影裝置10包括兩個(gè)由鋁制成的圓柱形的定影輥11和12。定影輥11和12的兩端由在長(zhǎng)度方向相互接觸的軸承14支承。涂層13形成在定影輥11和12的表面上,以在對(duì)圖像進(jìn)行熱傳輸?shù)牡胤叫纬奢佅?nip),并改善圖像的釋放(releasing)。
加熱單元15使用鹵素?zé)糇鳛闊嵩床⑦B接到外部電源(未示出)以產(chǎn)生熱量。加熱單元安裝在每個(gè)定影輥11或12中。加熱單元15與定影輥11或12分離,空氣填充到其間。
當(dāng)將由外部電源(未示出)提供的電流施加到加熱單元15的兩端時(shí),加熱單元15產(chǎn)生輻射能。該所生成的輻射能通過(guò)空氣傳輸?shù)蕉ㄓ拜?1和12的內(nèi)壁,形成為黑體的光/熱轉(zhuǎn)換層將輻射能轉(zhuǎn)換成熱能。轉(zhuǎn)換得到的熱能傳輸?shù)接涗浗橘|(zhì)20上的圖像21,記錄介質(zhì)20穿過(guò)定影輥11和12相互接觸處的輥隙,并穿過(guò)定影輥11和12以及涂層13。因此,圖像21由熱能熔化并定影在記錄介質(zhì)20上。
然而,使用鹵素?zé)糇鳛闊嵩吹亩ㄓ把b置具有下面的問(wèn)題。
當(dāng)施加電源以執(zhí)行打印操作時(shí),需要較長(zhǎng)的預(yù)熱時(shí)間,直到溫度從常溫達(dá)到定影溫度。在可以執(zhí)行打印操作之前,使用者必須等到定影輥達(dá)到定影溫度。
此外,由于鹵素?zé)艉投ㄓ拜佅嗷シ蛛x,空氣填充到其間,因此由鹵素?zé)舢a(chǎn)生的熱量通過(guò)輻射加熱定影輥,并通過(guò)傳導(dǎo)經(jīng)過(guò)定影輥。從而,熱傳輸速度低,并且熱效率降低。
鹵素?zé)暨B接到外部電源以從該外部電源接收能量。接觸電阻可產(chǎn)生在鹵素?zé)襞c該外部電源相連接的接觸部分處。接觸電阻可使該接觸部分氧化或使該接觸部分受到腐蝕,因而能量不能有效地從電源供給。
因此,需要一種減小接觸電阻并增加感應(yīng)加熱效率的改進(jìn)的定影輥。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種定影輥以及使用該定影輥的定影裝置,該定影輥減小了與電極接觸的線圈單元的接觸電阻,并通過(guò)聚集磁通量而使感應(yīng)加熱效率最大化。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,一定影輥將圖像定影在紙張上。該定影輥包括一線圈單元,所述線圈單元由預(yù)定的交流電電阻加熱并通過(guò)該交流電產(chǎn)生一交變磁通量。一加熱輥單元受到由所述交變磁通量產(chǎn)生的感生電流的加熱。端蓋安裝在所述加熱輥單元的兩端上,并具有用于接收來(lái)自一外部電源的能量的電極。減小單元形成在所述線圈單元的兩端上,從而減小所述線圈單元與所述電極接觸時(shí)產(chǎn)生的接觸電阻。
本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和顯著的特點(diǎn)將從下面結(jié)合附圖公開(kāi)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述中變得明顯。
通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例,本發(fā)明的上述和其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
圖1是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的使用鹵素?zé)糇鳛闊嵩吹亩ㄓ把b置的橫向橫截面圖;圖2是沿著圖1的線I-I’的定影裝置的縱向橫截面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的定影裝置的橫向橫截面圖;圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的減小單元的透視圖;圖5是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的減小單元的另一示例的透視圖;圖6是以局部橫截面示出的根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的由加熱輥單元因在定影輥中的感生電流而產(chǎn)生的熱量的示意性正視圖;圖7是以局部橫截面示出的根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的在定影輥中產(chǎn)生熱量的熱源的示意性正視圖。
所有附圖中,相同的附圖標(biāo)記將理解成指的是相同的部件、元件和結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D3到5,定影裝置100包括產(chǎn)生熱量以將調(diào)色圖像定影到紙上的定影輥110以及壓印輥130,壓印輥130面對(duì)定影輥110,并與定影輥在軸向接觸,以推壓紙使其在定影輥110和壓印輥130之間通過(guò)并向著定影輥110運(yùn)動(dòng)。
壓印輥130具有由軸133可旋轉(zhuǎn)地支承的圓柱形主體131。涂層132形成在主體131的外圓周表面上,用于改進(jìn)調(diào)色圖像的釋放性能。如果需要,定影輥可代替壓印輥使用,以在推壓紙的同時(shí)傳輸熱量。
定影輥110包括加熱輥單元112、線圈單元114和粘附單元116。
加熱輥單元112由具有圓柱形狀、帶有空內(nèi)部空間的磁性物質(zhì)制成。涂層111優(yōu)選地由四氟乙烯形成在加熱輥單元112的表面上,以改進(jìn)調(diào)色圖像的釋放性能。加熱輥單元112由電磁場(chǎng)磁化,并具有傳導(dǎo)特性,由此流過(guò)預(yù)定量的電流。例如,加熱輥單元112可由Fe合金、Cu合金、Al合金、Ni合金或Cr合金制成。
線圈單元114安裝成以螺旋形粘附到加熱輥單元112的內(nèi)側(cè),并產(chǎn)生一隨著從外部電源(未示出)輸入的電流變化的交變磁通量。優(yōu)選地,使用Cu材料的帶繞線圈形成線圈單元114。
第一絕緣層113設(shè)置于線圈單元114和加熱輥單元112之間,第二絕緣層115設(shè)置于線圈單元114和粘附單元116之間。因此,不會(huì)產(chǎn)生因輸入到線圈單元114的交流電(AC)而引起的介質(zhì)擊穿,并且漏電流不流到加熱輥單元112或粘附單元116。
第一和第二絕緣層113和115優(yōu)選地具有預(yù)定的耐壓特性和抗介質(zhì)擊穿特性。耐壓特性是指絕緣層耐受一預(yù)定功率(power),抗介質(zhì)擊穿特性是指在最大耐壓下漏電流一分鐘不超過(guò)10mA,不發(fā)生介質(zhì)擊穿。第一和第二絕緣層113和115可由云母、聚酰亞胺、陶瓷、硅、聚氨酯、玻璃或聚四氟乙烯(PTFE)制成。
粘附單元116安裝在加熱輥單元112中的空間118中,以將線圈單元114粘附到加熱輥單元112,粘附單元116是彈性地使線圈單元114偏向加熱輥單元112的彈性材料。
優(yōu)選地,粘附單元116是非磁性材料,這是因?yàn)橛删€圈單元114產(chǎn)生的交變磁通量生成的感應(yīng)熱應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生在加熱輥單元112上,而不是粘附單元116上,以將調(diào)色圖像定影在紙上。
端蓋120和用于傳輸驅(qū)動(dòng)力的端蓋121安裝在加熱輥單元112的兩端上。動(dòng)力傳輸端蓋121具有與端蓋120基本相似的結(jié)構(gòu),但它包括動(dòng)力傳輸單元124,例如用于連接到動(dòng)力裝置(未示出)并使定影輥110旋轉(zhuǎn)的齒輪。
通氣孔122形成在端蓋120上。端蓋120安裝在加熱輥單元112上之后,通氣孔122使加熱輥單元112的內(nèi)部空間118與外部之間進(jìn)行空氣流動(dòng),從而內(nèi)部空間118的壓力可保持在大氣壓。
因此,即使當(dāng)線圈單元114傳輸?shù)臒崃繉?duì)加熱輥單元112進(jìn)行加熱時(shí),外部空氣也可通過(guò)通氣孔122而流入內(nèi)部空間118中,并且可保持大氣壓。通氣孔122可形成在動(dòng)力傳輸端蓋121上。或者,通氣孔122可形成在端蓋120和動(dòng)力傳輸端蓋121上。此外,通氣孔122不是必要的元件。
電極123安裝在端蓋120和動(dòng)力傳輸端蓋121上。電極123電氣連接到形成在線圈單元114兩端上的引線單元(lead unit)117。從外部輸入的電流通過(guò)電極123和引線單元117之后供給到線圈單元114。
引線單元117分離地形成在線圈單元114的兩端上,如圖4中所示。
引線單元117包括連接部分1171、固定部分1172和減小部分(reductionportion)1173。
引線單元117優(yōu)選地由磷青銅制成,并使用固定部分1172圍繞在粘附單元116周?chē)?,從而將引線單元117固定在線圈單元114的兩端上。此外,線圈單元114的兩端優(yōu)選地由激光焊接方法固定在連接部分1171上并電連接。
減小部分1173形成在與電極123接觸的引線單元117的一部分上。優(yōu)選地,減小部分1173用Au、Ag、Pt和Pb中的一種進(jìn)行涂敷,使得由減小部分1173與電極123接觸時(shí)產(chǎn)生的腐蝕或氧化層引起的接觸電阻最小。
參照?qǐng)D5,減小部分1141形成在線圈單元114的兩端上。即,不形成圖4中所示的附加引線單元117,而是延伸線圈單元114,并且優(yōu)選地由Au、Ag、Pt和Pb中的一種涂敷的減小部分1141形成在延伸的線圈單元114的端部上。
參照?qǐng)D6,當(dāng)AC從電源供給單元(未示出)輸入到線圈單元114中時(shí),線圈單元114產(chǎn)生一交變磁通量(A),由圖6中的實(shí)線表示。該由線圈單元114產(chǎn)生的交變磁通量(A)穿過(guò)加熱輥單元112。由穿過(guò)加熱輥單元112的交變磁通量的變化,加熱輥單元112產(chǎn)生了彼此方向不同的感生電流B和C。這里,假設(shè)電流從接地的方向在線圈單元114上流動(dòng)。
這里,由于加熱輥單元112具有其自身的特定電阻,因此感生電流B和C在加熱輥單元112上生成焦耳熱G(下文中,稱(chēng)為感應(yīng)焦耳熱)。加熱輥單元112通過(guò)保護(hù)層111將感應(yīng)焦耳熱G傳輸?shù)秸{(diào)色圖像。
此外,由于線圈單元114具有特定電阻,因此它由輸入AC進(jìn)行加熱并產(chǎn)生焦耳熱(下文中,稱(chēng)為電阻焦耳熱H)。該電阻焦耳熱H通過(guò)第一絕緣層113、線圈單元114和保護(hù)層111傳輸?shù)秸{(diào)色圖像(未示出)。
從而,當(dāng)AC輸入到線圈單元114中時(shí),轉(zhuǎn)印在記錄介質(zhì)(未示出)上的調(diào)色圖像由感應(yīng)焦耳熱G和電阻焦耳熱H定影到介質(zhì)上,其中,感應(yīng)焦耳熱G通過(guò)由在線圈單元114周?chē)傻慕蛔兇磐緼引起的加熱輥單元112的感生電流B和C而產(chǎn)生,電阻焦耳熱H由線圈單元114產(chǎn)生。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的定影輥,所涂敷的減小部分形成在與電極接觸的線圈單元上,從而與電極接觸部分的接觸電阻可得以減小。
雖然本發(fā)明已參照示例性實(shí)施例進(jìn)行了具體地示出和描述,但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解,在不偏離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下,可做各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
本申請(qǐng)要求于2004年11月2日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10-2004-0088173的優(yōu)先權(quán),這里將其全部公開(kāi)內(nèi)容引作參考。
權(quán)利要求
1.一種用于將圖像定影在紙張上的定影輥,其包括一線圈單元,所述線圈單元由預(yù)定的交流電電阻加熱并通過(guò)該交流電產(chǎn)生一交變磁通量;一加熱輥單元,所述加熱輥單元受到由所述交變磁通量產(chǎn)生的感生電流的加熱;端蓋,所述端蓋安裝在所述加熱輥單元的兩端上,并具有用于接收來(lái)自一外部電源的能量的電極;以及減小單元,所述減小單元形成在所述線圈單元的兩端上,從而減小所述線圈單元與所述電極接觸時(shí)產(chǎn)生的接觸電阻。
2.如權(quán)利要求1所述的定影輥,其中在所述線圈單元的兩端處的引線單元電連接所述線圈單元和所述電極。
3.如權(quán)利要求2所述的定影輥,其中所述減小單元形成在與所述電極接觸的所述線圈單元的一部分上。
4.如權(quán)利要求2所述的定影輥,其中所述引線單元由激光焊接方法連接到所述線圈單元。
5.如權(quán)利要求1所述的定影輥,其中所述減小單元由從包括Pb、Au、Ag和Pt的組中選出的一種材料涂敷。
6.如權(quán)利要求1所述的定影輥,其中所述線圈單元由Cu材料的帶繞線圈形成。
7.如權(quán)利要求1所述的定影輥,其中所述引線單元優(yōu)選地由磷青銅制成。
8.如權(quán)利要求1所述的定影輥,其中一粘附單元將所述線圈單元連接到所述加熱輥的內(nèi)表面。
9.一種定影裝置,其包括一定影輥,所述定影輥產(chǎn)生用于將圖像定影到紙張上的熱量;和一壓印輥,所述壓印輥面對(duì)所述定影輥并與所述定影輥接觸,以將所述紙附著到所述定影輥,其中所述定影輥包括一線圈單元,所述線圈單元由預(yù)定的交流電電阻加熱并由該交流電產(chǎn)生一交變磁通量;一加熱輥單元,所述加熱輥單元受到由所述交變磁通量產(chǎn)生的感生電流的加熱;端蓋,所述端蓋安裝在所述加熱輥單元的兩端上,并具有用于接收來(lái)自一外部電源的能量的電極;以及減小單元,所述減小單元形成在所述線圈單元的兩端上,從而減小所述線圈單元與所述電極接觸時(shí)產(chǎn)生的接觸電阻。
10.如權(quán)利要求9所述的定影裝置,其中所述引線單元形成在所述線圈單元的兩端上,以使所述線圈單元和所述電極電連接。
11.如權(quán)利要求10所述的定影裝置,其中所述減小單元形成在與所述電極接觸的所述線圈單元的一部分上。
12.如權(quán)利要求10所述的定影裝置,其中所述引線單元由激光焊接方法連接到所述線圈單元。
13.如權(quán)利要求9所述的定影裝置,其中所述減小單元由從包括Pb、Au、Ag和Pt的組中選出的一種材料涂敷。
14.如權(quán)利要求9所述的定影輥,其中所述線圈單元由Cu材料的帶繞線圈形成。
15.如權(quán)利要求9所述的定影輥,其中所述引線單元優(yōu)選地由磷青銅制成。
16.如權(quán)利要求9所述的定影輥,其中一粘附單元將所述線圈單元連接到所述加熱輥的內(nèi)表面;和一第一絕緣層設(shè)置于所述線圈單元和所述加熱輥單元之間,一第二絕緣層設(shè)置于所述線圈單元和所述粘附單元之間。
17.一種將調(diào)色圖像定影到紙張上的方法,其包括如下步驟為一加熱輥單元的線圈單元提供交流電;用所述線圈單元產(chǎn)生一交變磁通量;由穿過(guò)所述加熱輥單元的所述交變磁通量產(chǎn)生彼此方向不同的感生電流;用所述感生電流在所述加熱輥單元上產(chǎn)生熱量;和將所述感生電流的熱量通過(guò)所述加熱輥單元的一保護(hù)層傳輸?shù)剿稣{(diào)色圖像。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的一種將調(diào)色圖像定影到紙張上的方法,其還包括用所提供的交流電加熱所述線圈單元;和將所述線圈單元的熱量通過(guò)所述加熱輥單元的保護(hù)層傳輸?shù)剿稣{(diào)色圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種定影輥和采用該定影輥的定影裝置。該定影輥包括一線圈單元,所述線圈單元由預(yù)定的交流電電阻加熱,并通過(guò)該交流電產(chǎn)生一交變磁通量。一加熱輥單元受到由所述交變磁通量產(chǎn)生的感生電流的加熱。端蓋安裝在所述加熱輥單元的兩端上,并具有用于接收來(lái)自一外部電源的能量的電極。減小單元形成在所述線圈單元的兩端上,從而減小所述線圈單元與所述電極接觸時(shí)產(chǎn)生的接觸電阻。
文檔編號(hào)G03G15/20GK1770034SQ20051010881
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
發(fā)明者趙德賢, 權(quán)重基, 金歡謙, 蔡榮敏, 韓相龍 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社