專利名稱：定影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能使用在復(fù)印機(jī)或者電子照像印刷機(jī)中用于固定色粉(toner)圖象的定影裝置。
目前裝在成像裝置中的都是軋輥式定影裝置，其中，軋輥之間互相壓緊形成一個(gè)輥隙，當(dāng)載有未固定的色粉圖像的圖像載體(imagesupportingmember)通過上述輥隙時(shí)，色粉圖像就被固定了。


圖19示出了這種定影裝置的一個(gè)實(shí)例。該裝置包括一個(gè)內(nèi)裝加熱器H的定影輥10和壓緊該輥的一個(gè)壓緊輥。
色粉圖象載體通過輥隙時(shí)，載有色粉圖象的那面與定影輥相接觸，這樣，未經(jīng)固定的圖像即被熱量和壓力所固定。
分離爪12用來防止圖象載體卷在定影輥1上，它被可旋轉(zhuǎn)地安裝在一根旋轉(zhuǎn)軸13上，并在彈簧14的作用下壓緊定影輥10。
參考數(shù)字15和16所指示的是入口導(dǎo)架，數(shù)字17指的是出口導(dǎo)架。
然而，這樣的裝置有下列這幾個(gè)問題第一，由于分離爪口的刀刃壓緊在定影輥上，因此軋輥很容易損壞。此外，殘留在定影輥上的色粉也被分離爪口刮起，逐漸積累在分離爪12的刀刃上并在上面固化，從而會(huì)污染圖象載體，而且也不能把圖象載體正確地從輥上分開。一旦定影輥被損壞，圖像上會(huì)出現(xiàn)一條或數(shù)條不希望有的條文。此外，由于分離爪的刀刃與軋輥相接觸，一旦發(fā)生圖象載體卷繞在軋輥上造成卡紙或者類似故障時(shí)，清理工作就會(huì)很困難，而且有可能損壞分離爪。
鑒于上述情況，人們考慮不采用分離爪而采用縮小定影輥的外直徑的方法來使圖象載體與軋輥分離，這樣可以增加軋輥表面的曲率以增加載體的靜態(tài)斥力并使之超過色粉的粘著力。但是，如只靠載體的彈力來使之從軋輥分離的話，分離力就大小了，當(dāng)載體較薄彈力較小(如基本重量為60g/m2)時(shí)，或者色粉粘著力較強(qiáng)時(shí)(如紙張上的大色粉區(qū)域如連續(xù)黑色圖像)，或者定影輥對(duì)色粉的分離特性因長期使用而變差時(shí)，圖象載體往往會(huì)卷繞在軋輥上。
上面描述的定影裝置還裝有入口導(dǎo)架和出口導(dǎo)架引導(dǎo)圖像載體。從防止圖象載體出現(xiàn)皺紋和卷邊的立足點(diǎn)來看，這些導(dǎo)架和軋輥之間的位置關(guān)系是非常重要的。因此，這些導(dǎo)架必須精確定位。
因此，本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一種能防止軋輥損傷、能很好地維護(hù)已固定的圖像并能防止圖象載體卷繞在軋輥上的定影裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種包括能確保圖象載體被正確引導(dǎo)的引導(dǎo)裝置的定影裝置。
通過閱讀下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例所作的描述，本發(fā)明的這些和其它一些目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
圖1.是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的定影裝置的俯視剖面圖。
圖2.是圖1中的定影裝置的側(cè)面剖視圖。
圖3.是一個(gè)分離導(dǎo)架的透視圖。
圖4和圖5.是表示圖1中的定影裝置中的圖象載體的運(yùn)動(dòng)的截面圖。
圖6.是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的定影裝置的部分透視圖。
圖7.是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的定影裝置的俯視截面圖。
圖8.是圖7中所示的實(shí)施例的中央剖面圖。
圖9.是圖7所示實(shí)施例的側(cè)視剖面圖。
圖10-14.示出了另外幾個(gè)定影裝置的實(shí)施例。
圖15A和15B.是根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例而構(gòu)成的定影裝置的透視圖和截面圖。
圖16.是上面的實(shí)施例中的記錄材料上的一個(gè)圖象的俯視平面圖。
圖17和18.是根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的定影裝置的透視圖。
圖19.是常規(guī)的定影裝置的剖面圖。
下面將結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中，具有相關(guān)功能的單元將被賦予相似的參考數(shù)字。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例而構(gòu)成的一個(gè)定影裝置的俯視剖面圖，圖2是它的側(cè)視剖面圖。該裝置包括一個(gè)具有優(yōu)良的分離性能的氟化樹脂表面的加熱輥(定影輥)1，用于防止承載色粉圖象的圖象載體材料p(如紙)卷繞在定影輥1上的分離導(dǎo)架(引導(dǎo)裝置)2，有彈性地支撐分離導(dǎo)架2的螺絲3以及設(shè)置在加熱輥1和分離導(dǎo)架2相鄰的頂端之間、用于穩(wěn)定地提供一個(gè)小間隙g的墊片4。在本實(shí)施例中，墊片4被固定在分離導(dǎo)架2上，由滑動(dòng)特性優(yōu)良的抗熱材料制成。該裝置還包括一個(gè)為分離導(dǎo)架2的樞軸運(yùn)動(dòng)提供樞軸的凸塊5，用于彈性地支撐分離導(dǎo)架2的彈簧6，一個(gè)用來向加熱輥1提供熱量的鹵素加熱器(加熱裝置)1，用于支撐加熱輥的軸承8，以及由一個(gè)非畫出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所驅(qū)動(dòng)、用于驅(qū)動(dòng)加熱輥1的齒輪9。擋板7的作用是限制加熱輥1在其長度方向上的運(yùn)動(dòng)。壓緊輥20壓住加熱輥1，壓緊輥20上設(shè)有一個(gè)硅膠制成彈性層。壓緊輥20與加熱輥1一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
加熱輥1和壓緊輥20是用來使圖象載體上的色粉圖象固定的可旋轉(zhuǎn)定影部件。在這二個(gè)軋輥中，加熱輥1與圖象載體材料承載著色粉圖像的一側(cè)相接觸。
該裝置還包括用于通過軋輥引導(dǎo)色粉圖象載體進(jìn)入的入口導(dǎo)架，用于引導(dǎo)載體輸出的出口導(dǎo)架17，以及定影裝置的框架18和19。
圖3是分離導(dǎo)架2的透視圖。從下面可以看出，分離導(dǎo)架2上的凸塊5支撐在定影裝置的框架16上，分離導(dǎo)架2同時(shí)又被加熱輥1的橫向的兩端處的支撐墊片4所支撐;這樣，分離導(dǎo)架2被螺絲通過一個(gè)彈簧6支撐在三個(gè)點(diǎn)上。
支撐墊片4設(shè)置在加熱輥1的長度方向上的兩端。上面具有未固定的色粉圖像的載體上的最大圖像信息區(qū)域之外，其位置相當(dāng)于該裝置能使用的最大尺寸的圖像載體的側(cè)邊附近。
在本實(shí)施例中，墊片4設(shè)置在最大尺寸的載體的側(cè)邊上，這樣可以改進(jìn)墊片的分離功能。
如果由墊片4構(gòu)成的細(xì)縫g過小，那么有可能導(dǎo)致剩余色粉的積累。相反，如果過大，分離功能就差。
因此，細(xì)縫G最好在0.1-0.6mm之間。安裝分離導(dǎo)架時(shí)最好使細(xì)縫g沿平行于加熱輥的長度方向，即輥1的母線方向伸展。
下面參照?qǐng)D4和圖5描述本實(shí)施例中的定影裝置中圖象載體的運(yùn)動(dòng)。如圖4所示，載體p上的未經(jīng)固定的色粉圖象通過軋輥之間形成的狹縫而被加熱和壓緊，從而使色粉圖象固定。在這個(gè)過程中，載體p與加熱輥1緊密貼合，但其前端稍稍離開加熱輥1，在分離導(dǎo)架2的刀刃的作用下從加熱輥1分離，然后被送至一個(gè)(圖5中)未示出的輸出部分。
本實(shí)施例在小直徑加熱輥(如軋輥直徑不大于30mm)的情況下特別有效。
在本實(shí)施例中，支撐墊片4與加熱軋輥處于滑動(dòng)接觸。長期使用后，加熱輥也可能被接觸處所損壞。但是，由于接觸處位于最大圖象區(qū)域之外，即使出現(xiàn)損壞，已固定的圖象也不受影響。
但是當(dāng)軋輥磨損到一定程度時(shí)，狹縫g會(huì)變化。
為避免這種情況，最好在加熱輥1與墊片4接觸的部分上形成一個(gè)分離性能優(yōu)良的表面層，如氟化樹脂層。
此外，與加熱輥1接觸的墊片4的表面也覆有氟化樹脂。
圖6示出了本發(fā)明的又一實(shí)施例。在本實(shí)施例中，分離導(dǎo)架的頂端部的墊片采用的是隨加熱輥轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪40。這個(gè)實(shí)施例中沒有磨損的問題。
如果分離導(dǎo)架是用通常易受熱變形的樹脂制成的，那么最好確保墊片造成的細(xì)縫的維護(hù)。而且最好把分離導(dǎo)架的結(jié)構(gòu)和某個(gè)引導(dǎo)部件(如入口導(dǎo)架)結(jié)合起來。
圖7-9中又示出了一個(gè)實(shí)施例，其中分離導(dǎo)架2在一個(gè)張緊簧6作用下壓向加熱輥1。分離導(dǎo)架2能繞一個(gè)樞軸25作樞軸運(yùn)動(dòng)，并至少在鄰近加熱輥的那部分上設(shè)有多條肋條21，由這些肋條21分離圖象載體。通過設(shè)置肋條的方法可以減少分離導(dǎo)架和色粉圖象相接觸的部分。
圖10中示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)裝置，其中墊片41被設(shè)置在加熱輥上。
圖11中示出了根據(jù)又一實(shí)施例的一個(gè)裝置，其中的墊片42與分離導(dǎo)架2和加熱輥1互相獨(dú)立。
圖12中示出了根據(jù)又一實(shí)施例的一個(gè)裝置，其中的細(xì)縫通過分離導(dǎo)架2緊靠軸承8來實(shí)現(xiàn)。
圖13中示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)裝置，其中加熱輥的一小部分表面層做得厚些(1a)，這一較厚部分1a與分離導(dǎo)架2相接觸，從而確保狹縫的存在。
圖14中示出了根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)裝置，其中的分離框架由樹脂材料通過注模工藝制成，墊片部分也在注模操作時(shí)形成。圖7-14中所示的各個(gè)實(shí)施例中的墊片與圖1中所示的那個(gè)實(shí)施例中的墊片相似，也位于圖象載體上的最大圖象形成區(qū)域之外，并且也可以象圖1中所示的墊片那樣設(shè)有表面分離層。本發(fā)明的這些實(shí)施例中使用的墊片除了能用于分離導(dǎo)架外，還能用在引導(dǎo)圖象載體的其它引導(dǎo)部件上。
圖15A和15B中示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的定影裝置。熱定影輥包括一個(gè)厚度為2mm外直徑為18mm的中空鋁筒，鋁筒覆有厚度為幾十微米的由PFA或類似材料制成的一層樹脂層。定影輥1內(nèi)部裝有一個(gè)鹵素加熱器。這個(gè)加熱器對(duì)定影輥加熱，并使用一個(gè)未畫出的溫度檢測單元(如熱敏電阻)保持溫度恒定。
壓緊輥20包括一個(gè)直徑為9mm的不銹鋼金屬芯體和一層厚度為3.5mm的硅膠層，這種硅膠層具有優(yōu)良的抗熱性能和分離性能。
分離導(dǎo)架2的作用是引導(dǎo)記錄材料p(圖象載體材料)。分離導(dǎo)架2不與定影輥1相接觸。分離導(dǎo)架2防止記錄材料卷繞在定影輥上。在其刀刃2a和定影輥1之間具有一條細(xì)縫g。細(xì)縫g沿定影輥1的長度方向伸展。
引導(dǎo)部件的刀刃2a定位在以定影輥的中心為頂點(diǎn)從連接定影輥的中心O和壓緊輥的中心O′的連線向相對(duì)于定影輥的旋轉(zhuǎn)方向的下游方向55°(θ角)的地方。
表一中示出了細(xì)縫g的差別引起的分低效果的差別。圖中示出了當(dāng)處理完100張具有如圖76所示的全黑圖像的載體后，細(xì)縫g、前導(dǎo)空白和卡紙發(fā)生次數(shù)之間的關(guān)系。這里固定在55°。
從表中可以看出，前導(dǎo)空白逐漸超過2mm，而且如果細(xì)縫大于0但不大于0.6mm，卡紙(即記錄材料)卷繞)就很少發(fā)生。
表2示出了角度θ的差異引起的分離效果的差異。表中示出了100張具有圖16所示的全黑圖象載體進(jìn)行完定影處理后，角度θ前導(dǎo)空白和卡紙發(fā)生次數(shù)之間的關(guān)系。
圖中前導(dǎo)空白逐漸不小于2mm，因此，θ角最好不小于40°。如果θ角大于90°，則記錄材料和定影輥的分離點(diǎn)將移向相對(duì)于輥的旋轉(zhuǎn)方向的上游引導(dǎo)部件之外，結(jié)果使得紙張不能順當(dāng)?shù)厮统觯瑢?dǎo)致一些數(shù)量的紙張發(fā)生卡紙。因此，θ角最好不小于40°，不大于90°。
記錄材料上的色粉的粘著性會(huì)導(dǎo)致記錄材料卷繞在定影輥上。本發(fā)明使用了記錄材料的排斥力的趨勢來對(duì)抗色粉的粘著性。利用記錄材料的前導(dǎo)空白稍稍離開定影輥時(shí)的瞬間借助于分離導(dǎo)架2來使記錄材料和定影輥分離。因此，如果把分離導(dǎo)架定位在能產(chǎn)生記錄材料的排斥力的部位，分離操作就會(huì)穩(wěn)定地進(jìn)行。
圖17示出了一例引導(dǎo)部件，它被制成不與定影輥接觸的分離爪的形式。在該實(shí)施例中，分離爪22的活動(dòng)端與定影輥1之間的狹縫為0.6mm，θ為55°。使用非接觸式分離爪，就可象前面的幾個(gè)實(shí)施例中的那樣使記錄材料和定影輥分離，即記錄材料的前導(dǎo)空白在其斥力作用下稍稍離開定影輥時(shí)，分離爪22即插入在記錄材料和定影輥之間。
這一實(shí)例的效果與前面幾個(gè)實(shí)施例的用表1和表2描述的效果相同。
圖18又示出了一個(gè)實(shí)施例，其中的引導(dǎo)部件被做成，不與定影輥相接觸的刀片23形狀。刀片23的活動(dòng)端與定影輥之間的狹縫固定在0.6mm，θ角為55°。為增強(qiáng)分離效果，刀片的活動(dòng)端被切成一個(gè)銳角。本實(shí)施例也能達(dá)到與表1和2中相同的效果。
綜上所述，通過維持引導(dǎo)部件和定影輥之間的一個(gè)細(xì)縫g和獨(dú)立于引導(dǎo)部件的結(jié)構(gòu)和材料的一個(gè)角度θ，就可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的分離操作。
前面說過，狹縫g必須正確調(diào)整。為了滿足這一要求，最好使用與引導(dǎo)部件和定影輥相接觸的墊片裝置在確保這一間隙。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明色粉圖象載體是由引導(dǎo)部件如與可旋轉(zhuǎn)定影部件(如定影輥或定影帶)以一個(gè)小間隙緊貼著設(shè)置的分離導(dǎo)架從定影輥分離的。這樣可以排除分離爪必須與旋轉(zhuǎn)部件貼合的必要，從而可以避免常規(guī)設(shè)備中存在的問題，如由于分離爪的作用使定影輥產(chǎn)生機(jī)械損傷，從而導(dǎo)致圖象惡化。
此外，墊片支撐在旋轉(zhuǎn)部件上的最大信息區(qū)域之外以保證小間隙，這樣可以提供高精度的精確油縫。而且，即使在旋轉(zhuǎn)部件因與墊片接觸而損壞時(shí)，色粉圖象不受影響。
非接觸式引導(dǎo)部件在與小直徑旋轉(zhuǎn)定影部件一起使用時(shí)可以特別有效地使色粉畫像載體從旋轉(zhuǎn)部件分離開來。
本發(fā)明適用于其中一個(gè)軋輥或者兩個(gè)軋輥都被加厚或削細(xì)的場合，也適用于最小、最大狹縫被維持在不小于0.1微米，不大于0.6微米的場合。
雖然本發(fā)明是結(jié)合所示出的結(jié)構(gòu)來描述的，但它并不局限于描述中的細(xì)節(jié)。本發(fā)明應(yīng)視為應(yīng)包括出于改進(jìn)目的或者后面的權(quán)利要求書范圍內(nèi)的改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種定影裝置，包括用于固定圖象載體上的色粉圖象的可旋轉(zhuǎn)定影部件，以預(yù)定的間隙靠近上述的可旋轉(zhuǎn)定影部件設(shè)置的用于引導(dǎo)上述的圖象載體的引導(dǎo)部件，該部件具有在一個(gè)最大圖象形成區(qū)域之外與上述的可旋轉(zhuǎn)定影部件相接觸的接觸部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的接觸部分設(shè)置在上述引導(dǎo)裝置的長度方向上的每一頂端部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其中所述的接觸部分設(shè)有一個(gè)分離表面層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中所述的分離表面層由氟化樹脂制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或4的裝置，其中所述的接觸部分由一個(gè)能隨上述的可旋轉(zhuǎn)定影部件而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件所構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的可旋轉(zhuǎn)定影部件與未固定的色粉圖象相接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中所述的可旋轉(zhuǎn)部件由加熱裝置所加熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中的引導(dǎo)裝置能防止圖象載體在色粉圖象被固定之后卷繞在上述的可旋轉(zhuǎn)定影部件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中預(yù)定的間隙在0.1-0.6mm。
10.一種定影裝置，包括·用于固定圖象載體上的色粉圖象的可旋轉(zhuǎn)定影部件，·用于引導(dǎo)色粉圖象固定在其上的承載材料的引導(dǎo)裝置，·用于在上述的可旋轉(zhuǎn)部件和引導(dǎo)裝置之間維持一個(gè)預(yù)定間隙的墊片裝置，其中，所述的墊片裝置在上述的可旋轉(zhuǎn)部件的長度方向上設(shè)置在最大圖象形成區(qū)域之外。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中在上述的可旋轉(zhuǎn)部件的長度方向上的每個(gè)頂端部分處都設(shè)有所述的墊片裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的裝置，其中所述的可旋轉(zhuǎn)定影部件上設(shè)有墊片裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中所述的可旋轉(zhuǎn)定影部件與未固定的色粉圖像相接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其中所述的可旋轉(zhuǎn)部件由加熱裝置所加熱。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中所述的引導(dǎo)裝置能防止圖象載體在色粉圖象被固定之后卷繞在上述的可旋轉(zhuǎn)定影部件上。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中所述的預(yù)定間隙為0.1-0.6mm。
17.一種定影裝置，包括·一對(duì)旋轉(zhuǎn)部件，這對(duì)旋轉(zhuǎn)部件形成一個(gè)狹縫，承載著未定影的色粉圖象的圖象載體就從上述狹縫中穿過，借此，未經(jīng)定影的色粉圖象被固定在圖象載體上?！樯鲜龅男D(zhuǎn)部件中與未定影的色粉圖象相接觸的引導(dǎo)裝置，其中該引導(dǎo)裝置的一個(gè)活動(dòng)頂端設(shè)置在距上述的那個(gè)旋轉(zhuǎn)部件一個(gè)預(yù)定間隙的地方，用來在圖象固定之后引導(dǎo)圖象載體。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中上述的活動(dòng)頂端和上述的那個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件之間形成了一條平行于上述的那個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件的伸展的狹縫。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中所述的那個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件由加熱裝置所加熱。
20.根據(jù)權(quán)利要求17、18和19的裝置，其中所述的預(yù)定間隙為0.1-0.6mm。
21.根據(jù)權(quán)利要求17-20中的任一個(gè)的裝置，其中所述的引導(dǎo)裝置的活動(dòng)頂端部分設(shè)置在以上述的那個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件為頂點(diǎn)、從連接上述的那對(duì)可旋轉(zhuǎn)部件的中心的連線間相對(duì)于上述的那個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)方向的下游方向40°-90°的范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1，10或17的裝置，其中所述的可旋轉(zhuǎn)部件的直徑不大于30mm。
全文摘要
本發(fā)明為固定圖象載體上的色粉圖像的圖象固定裝置。用于引導(dǎo)圖象載體的引導(dǎo)部件被設(shè)置成不與可旋轉(zhuǎn)的定影部件接觸而留有一個(gè)預(yù)定的小間隙。為了維持這個(gè)小間隙，在最大圖象形成區(qū)域之外的位置上還設(shè)置了墊片。該可旋轉(zhuǎn)定影部件能免遭損壞，此外，還可防止圖象載體卷繞在可旋轉(zhuǎn)部件上。
文檔編號(hào)G03G15/20GK1044863SQ9010061
公開日1990年8月22日 申請(qǐng)日期1990年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1989年2月8日
發(fā)明者安逹信和, 磯田雄三, 宮本敏男, 友行洋二 申請(qǐng)人:佳能公司