專利名稱：控制施加給打印介質的壓力的定影單元、成像設備及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種成像設備。具體而言，本發(fā)明涉及一種用于將轉印后的圖像定影在打印介質上的成像設備的定影單元，以及用于控制定影壓力的方法。
背景技術：
一般地，電子照相成像設備(例如，打印機、影印機和傳真機)通過用定影單元將已轉印到打印介質上的可見調色劑圖像定影在打印介質上而獲得期望的圖像，其中定影單元具有加熱輥和加壓輥。
然而，將可見圖像定影在打印介質上所需的熱量和壓力根據打印介質(特別是其厚度)而不同。因此，為了以適于每種類型的打印介質的方式有效地進行定影，已經開發(fā)出用于控制傳遞到打印介質的熱容量的方法以及控制施加給打印介質的壓力的方法。
為了控制施加給打印介質的熱容量，通過調節(jié)打印介質的供給速度，來控制向打印介質傳遞熱量的時間。當將圖像定影在具有較大厚度和較高熱容量的打印介質上時，緩慢供給打印介質，以使熱量可以均勻地傳遞給打印介質。通過延長打印介質通過定影單元的供給時間，可以向打印介質傳遞足夠的熱量。而根據該方法，圖像形成需要較多的時間，從而降低了打印效率。
根據打印介質的厚度控制施加到打印介質的壓力的方法可以由使用者人工操控露在成像設備外面的控制桿來實現。然而，當打印介質的類型頻繁改變或者當多個使用者共享一個成像設備時，對每種不同類型的打印介質操控控制桿或者每個單獨的使用者要這樣做是麻煩的。此外，根據該方法，較難控制細分類型的打印介質的壓力。
因此，需要一種具有改進定影單元的成像設備，該定影單元根據打印介質的類型控制定影壓力。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一方面是提供一種能夠在不降低打印速度的條件下根據打印介質的詳細類型控制定影壓力的定影單元、具有該定影單元的成像設備以及控制定影壓力的方法。
為了實現本發(fā)明的上述方面，定影單元包括第一輥，其圍繞第一旋轉軸CR1旋轉；第二輥，其與第一輥接觸著圍繞第二旋轉軸CR2旋轉，并可沿著第一輥的外周運動；運動單元，其根據打印介質的類型重新定位第二輥；加壓單元，其通過根據第二輥相對于第一輥的位置施加不同的壓力，而將第二輥壓向第一輥。
上述方面還可通過提供一種包括定影單元的成像設備而實現，該定影單元用于根據打印信息定影轉印在打印介質上的可見圖像。定影單元包括第一輥，其圍繞第一旋轉軸CR1旋轉；第二輥，其與第一輥接觸著圍繞第二旋轉軸CR2旋轉，并可沿著第一輥的外周運動；運動單元，其根據打印介質的類型重新定位第二輥；加壓單元，其通過根據第二輥相對于第一輥的位置施加不同的壓力，而將第二輥壓向第一輥。
根據本發(fā)明的示例性實施例，加壓單元包括樞轉桿，該樞轉桿的一端可樞轉地安裝到第三旋轉軸CR3，該第三旋轉軸設置在不同于第一和第二旋轉軸CR1、CR2的位置，該樞轉桿的另一端在樞轉桿的長度方向可滑動地安置第二旋轉軸CR2。彈性元件具有安裝到第二旋轉軸CR2的一端，以及安裝在第二與第三旋轉軸CR2、CR3之間的樞轉桿上的另一端。彈性元件的另一端優(yōu)選地安裝到第三旋轉軸。樞轉桿的另一端具有適于在樞轉桿的長度方向上可滑動地接收第二旋轉軸的凹槽。運動單元包括制動輥，其與第二輥接觸并一起旋轉；電子離合器制動器，其為制動輥提供旋轉載荷；限位器，用于將第二輥在第一輥的外周上的運動限制在預定距離內。此外，定影單元還可包括控制單元，該控制單元控制電子離合器制動器，以根據打印介質的類型改變施加到制動輥的旋轉載荷。
本發(fā)明的方面可以通過一種控制定影單元的定影壓力的方法而實現，所述定影單元包括分別圍繞第一和第二旋轉軸CR1、CR2旋轉、并相互緊密接觸的第一和第二輥。所述方法包括a)根據打印介質的類型，設定第二輥沿著第一輥的外周運動的距離；b)通過使第二輥沿著第一輥的外周運動所設定的距離，來改變第一和第二輥之間的接觸壓力。
根據本發(fā)明的示例性實施例，步驟a)包括設定待施加給電子離合器制動器的電壓V，以將旋轉載荷提供給與第二輥接觸著一起旋轉的制動輥。電子離合器制動器可以直接將旋轉載荷提供給圍繞第二旋轉軸旋轉的第二輥。
步驟a)可以包括設定待施加給電子離合器制動器的初始電壓V1，以將旋轉載荷提供給與第二輥接觸著一起旋轉的制動輥，以及設定初始電壓施加時間T1和最終電壓V2。此外，步驟b)可以包括b1)向電子離合器制動器施加初始電壓V1；b2)在向電子離合器制動器施加初始電壓V1之后，在初始電壓施加時間，施加最終電壓V2。
本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點和顯著的特點將從下面結合附圖公開本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述中變得更加明顯。


通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明的上述方面和其它特點將變得更加明顯，附圖中圖1是示意性地示出根據本發(fā)明示例性實施例的成像設備的局部剖視的正視圖；圖2是圖1的成像設備的一些結構的框圖；圖3A和3B是圖1的成像設備的定影單元的局部剖視的正視圖；和圖4是根據本發(fā)明示例性實施例的控制定影壓力的方法的流程圖。
所有附圖中，相同的附圖標記將理解成指的是相同的部件、元件和結構。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細描述本發(fā)明的一些示例性實施例。
在下面的描述中，相同的元件在所有附圖中使用相同的附圖標記。描述中所定義的內容(例如，詳細的構造和元件)旨在幫助全面地理解本發(fā)明。因此，顯然本發(fā)明可以在沒有這些所定義的內容的條件下實施。此外，為了給出清晰且簡明的說明，省去熟知的功能或構造。
參照圖1，根據本發(fā)明示例性實施例的成像設備包括激光掃描單元30，該激光掃描單元30根據打印數據通過將激光束照射到光電導介質20上而在光電導介質20上形成靜電潛像。顯影單元40將形成在光電導介質上的靜電潛像顯影成可見圖像。轉印單元50將可見圖像轉印到打印介質上。定影單元60通過根據打印介質的類型改變定影壓力而將轉印后的可見圖像定影在打印介質上。由于光電導介質20、激光掃描單元30、顯影單元40和轉印單元50在相關領域中是熟知的，故不再詳細描述它們的結構和操作。
參照圖2到3A，定影單元60包括殼體62、第一輥64、第二輥66、驅動電機68、加壓單元72以及運動單元84。
殼體62容納第一和第二輥64和66，并構成定影單元60的外觀。
第一輥64給打印介質加熱，其包括鹵素燈。第一輥64與驅動電機68相連地圍繞第一旋轉軸CR1旋轉。
第二輥66與第一輥64緊密接觸，并與第一輥64一起旋轉。更具體地，第二輥66從第一輥64接收動力，并圍繞第二旋轉軸CR2旋轉。此外，第二輥66安裝在殼體62上，從而可沿著第一輥64的外周運動。
驅動電機68連接到第一輥64，以在其間進行動力傳輸，從而根據控制單元90的信號使第一輥64圍繞第一旋轉軸CR1旋轉。
加壓單元72通過根據第二輥66相對于第一輥64的位置施加不同的壓力，而將第二輥66壓向第一輥64。加壓單元72包括樞轉桿74和彈性元件78。
樞轉桿74的一端樞轉地安裝在形成于殼體62上的第三旋轉軸CR3上，而另一端安裝到第二旋轉軸CR2。預定長度的凹槽76設置在樞轉桿74的另一端，以使第二旋轉軸CR2可以在樞轉桿74的長度方向上在其中滑動。雖然根據該示例性實施例第三旋轉軸CR3形成在定影單元60的殼體62上，但是第三旋轉軸CR3可以設置在成像設備的主體10上或者設置在從主體10延伸的肋上。然而，第三旋轉軸CR3不能設置在與第一和第二旋轉軸CR1和CR2相同的位置處，使得隨著第二輥66沿著第一輥64的外周運動時，彈性元件78可以拉長和收縮。
彈性元件78在第一端連接到第三旋轉軸CR3，并在第二端連接到第二旋轉軸CR2?；蛘?，彈性元件78的第一端可以連接到第二和第三旋轉軸CR2和CR3之間的樞轉桿74。雖然本示例性實施例采用拉簧作為彈性元件78，但是也可以使用其它各種彈性材料，例如橡膠。
運動單元84使第二輥66沿著第一輥64的外周運動。運動單元84包括制動輥86、電子離合器制動器88、以及第一和第二限位器89a和89b。
制動輥86圍繞其旋轉軸旋轉，并緊密接觸第二輥66。隨著第二輥66沿著第一輥64的外周旋轉，制動輥86與第二輥66一起運動。當第二輥66圍繞第二旋轉軸CR2旋轉時，通過提供旋轉載荷FB，制動輥86使第二輥66沿著第一輥64的外周運動。此時，彈性元件78在樞轉桿74的長度方向上壓縮，從而由第二輥66施加給第一輥64的壓力發(fā)生變化。此外，制動輥86為圍繞第二旋轉軸CR2旋轉的第二輥66提供旋轉載荷FB，該旋轉載荷FB與施加給電子離合器制動器88的電壓V成比例。
電子制動器88通過被供以預定電壓而產生電磁力，并通過該電磁力而向制動輥86提供旋轉載荷FB。此外，電子制動器88向制動輥86提供與所施加的電壓V成比例的旋轉載荷FB。隨著施加給電子離合器制動器88的電壓V增加，供給到制動輥86的旋轉載荷FB增加。降低電壓V則降低了供給到制動輥86的旋轉載荷FB。因此，通過調節(jié)施加給電子離合器制動器88的電壓V可以控制施加給制動輥86的旋轉載荷FB。由于電子離合器制動器88與控制單元90進行通信，因此施加給電子離合器制動器88的電壓V由控制單元90控制。由于電子離合器制動器88的結構和操作為通常所知，故這里省去對其的詳細描述。在該示例性實施例中，電子離合器制動器88經由制動輥86向第二輥66提供旋轉載荷FB。然而，通過將電子離合器制動器88安裝到第二輥66的第二旋轉軸CR2，電子離合器制動器88可以直接驅動第二輥66。
第一限位器89a安裝在第三旋轉軸CR3上，第二限位器89b從殼體62延伸出。第一和第二限位器89a和89b將第二輥66在第一輥64的外周上的運動限制在由圖3B中的角θ所示的預定區(qū)間(section)內。
輸入單元92可包括鍵組件，該鍵組件包括用于設定打印介質類型的多個鍵。通過與控制單元90可用信號通信地連接，輸入單元92將用戶輸入的有關打印介質類型的信息傳送給控制單元90。雖然在該示例性實施例中用戶人工輸入打印介質的類型，但是打印介質的類型也可以由形成在打印介質的供給路徑或文件供給器上的傳感器檢測，以便將有關打印介質的信息傳送給控制單元90。
存儲器94將打印介質的類型分成多個等級。施加給電子離合器制動器88的電壓V根據打印介質的類型進行分級，并以查詢表的形式存儲。因此，按這樣分類的打印介質類型以及根據打印介質類型施加給電子離合器制動器88的電壓V存儲在存儲器94中。存儲器94根據輸入到控制單元90的打印介質類型傳送電壓V，并且該電壓V施加到電子離合器制動器88。
下面，將參照圖2到4描述根據本發(fā)明示例性實施例的控制定影壓力的方法。
參照圖2到4，用戶通過輸入單元92輸入打印介質的類型。可以將打印介質的類型進行預分類，使得用戶可以通過輸入單元92選擇預分類的打印介質類型來輸入打印介質類型(S100)?；蛘?，有關打印介質類型的信息可以由設置在打印介質的供給路徑或文件供給器上的傳感器檢測，并傳送給控制單元90?，F在針對所輸入的打印介質要求定影壓力增加時的情況描述控制定影壓力的方法。
當所輸入的打印介質要求定影壓力增加時，換言之，當輸入了較厚的打印介質時，控制單元90開啟驅動電機68，以使第一輥64圍繞第一旋轉軸CR1在圖3A所示的方向A旋轉。因此，第二輥66在第一輥64的作用下在方向B上旋轉，旋轉比為1∶1。此時，當電子離合器制動器88沒有施加旋轉載荷FB時，制動輥86與第二輥66一起在方向C上空轉。由第一限位器89a限制的樞轉桿74不能相對于圖3A順時針旋轉。此外，由于受到彈性元件78的限制，樞轉桿74不能逆時針旋轉。
控制單元90從存儲器94中選擇對應于所輸入的打印介質類型的電壓V。由電子離合器制動器88供給到制動輥86的旋轉載荷FB與電壓V成比例，并與制動輥86施加給第二輥66的旋轉載荷FB成比例。旋轉載荷FB與第二輥66在第一輥64的外周上運動的區(qū)間(section)θ的距離(distance)成比例。因此，當控制單元90從存儲器94中選擇對應于所輸入的打印介質類型的電壓V時，確定第二輥66在第一輥64上的運動距離θ(S110)。
控制單元90將所選定的電壓V施加給電子離合器制動器88。因此，電子離合器制動器88向制動輥86提供旋轉載荷FB。制動輥86將旋轉載荷FB供給到第二輥66。如圖3A所示，第二輥66隨第一輥64在切線方向上運動。在如圖3A所示的位置，在彈性元件78的徑向分量的彈力FNEI的作用下，第二輥66沿著第一輥64的外周運動。隨著第二輥66沿著第一輥64運動，彈性元件78拉伸，從而使由彈性元件78分別在圖3A和3B所示的位置處產生的徑向和切向的彈力FNE2和FHE2增加。作為徑向分量的彈力FNE2是第二輥66用于按壓第一輥64的力分量。隨著徑向分量的彈力FNE2增加，按壓力增加。切向分量的彈力FHE2限制第二輥66在第一輥64的外周上的運動。如圖3B所示，隨著第二輥66沿著第一輥64運動，切向分量的彈力FHE2增加。當彈性元件78的切向彈力FHE2增加到等于切向作用在第二旋轉軸CR2上的力FC時，第二輥66停止在第一輥64的外周上的運動(S120)。此時，第二輥66與第一輥64緊密接觸著圍繞第二旋轉軸CR2旋轉。
圖3B示出第一和第二輥64和66之間的接觸壓力最大的狀態(tài)。根據存儲在存儲器94中的打印介質的分類，第二輥66可以置于圖3A所示的位置與圖3B所示的位置之間。由于施加到打印介質的接觸壓力可以這樣詳細地分類，因此可以提高定影效率。此外，圖像質量因而也可以得到提高。
圖3B示出第二輥66沿著第一輥64的外周運動到最大程度的位置。第二限位器89b限制第二輥66的逆時針運動。
當第二輥66運動到第一輥64的外周上的預定位置時，即能夠獲得適于打印介質類型的定影壓力的位置，控制單元90供給打印介質，并執(zhí)行定影操作(S130)。
當打印介質需要較低的定影壓力時，第一和第二輥64和66之間的接觸壓力需要降低。因此，控制單元90施加比供給到電子離合器制動器88的電壓V低的電壓。因而，提供給制動輥86的旋轉載荷FB降低，從而施加給第二輥66的旋轉載荷FB降低。因此，第一輥64在第二輥66的切線方向作用到第二旋轉軸CR2的力FC降低得小于彈性元件78的切向分量的彈力FHE2。因此，在切向分量的彈力FHE2的作用下，第二輥66沿著第一輥64的外周順時針運動。彈性元件78收縮，使得彈性元件78的徑向分量的彈力FNE2降低。第二輥66停止在切向分量的彈力FHE2降低成等于施加到第二旋轉軸CR2的力FC的點處。
施加到電子離合器制動器88的電壓可以更細致地控制。例如，開始時施加給電子離合器制動器88的初始電壓V1、施加初始電壓V1的時間T1、以及在施加初始電壓V1之后的時間T1施加的最終電壓V2以查詢表的形式、對應于打印介質的分類存儲。控制單元90根據所輸入的打印介質的類型選擇初始電壓V1、施加初始電壓V1的時間T1以及最終電壓V2，從而設定第二輥66在第一輥64的外周上的運動距離(S110)。
控制單元90將初始電壓V1施加到電子離合器制動器88，并在初始電壓施加時間T1之后施加最終電壓V2。因此，電子離合器制動器88在初始電壓施加時間T1內將對應于初始電壓V1的旋轉載荷FB經由制動輥86提供給第二輥66。因此，根據與上述相同的原理，第二輥66在第一輥64的外周上運動一預定距離。運動了預定距離之后，向電子離合器制動器88施加最終電壓V2，以使第二輥66停止(S120)。當第二輥66停止在第一輥64的外周上能夠獲得合適定影壓力的位置時，控制單元90執(zhí)行定影操作(S130)。從而，由于施加給電子離合器制動器88的電壓分成初始電壓V1和最終電壓V2，因此可以更加準確且迅速地控制第二輥66在第一輥64上運動的位置。
如上所述，根據本發(fā)明的示例性實施例，可以在不降低打印速度的條件下根據打印介質的類型更加細致地調節(jié)定影壓力。因此，可以提供定影性能和圖像質量。
雖然已經參照實施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領域的技術人員將理解，在不偏離由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以做各種形式和細節(jié)上的變化。
權利要求
1.一種成像設備的定影單元，包括第一輥，其圍繞第一旋轉軸(CR1)旋轉；第二輥，其與第一輥接觸著圍繞第二旋轉軸(CR2)旋轉，并可沿著第一輥的外周運動；運動單元，其根據打印介質的類型重新定位第二輥；和加壓單元，其通過根據第二輥相對于第一輥的位置施加不同的壓力，而將第二輥壓向第一輥。
2.如權利要求1的定影單元，其中，所述加壓單元包括具有第一端和第二端的樞轉桿，所述樞轉桿的第一端可樞轉地安裝到第三旋轉軸(CR3)，該第三旋轉軸(CR3)設置在不同于第一旋轉軸(CR1)和第二旋轉軸(CR2)的位置，所述樞轉桿的第二端接收第二旋轉軸(CR2)；和具有第一端和第二端的彈性元件，所述彈性元件的第一端安裝到第二旋轉軸(CR2)，所述彈性元件的第二端安裝在第二旋轉軸(CR2)與第三旋轉軸(CR3)之間的樞轉桿上。
3.如權利要求1的定影單元，其中，所述加壓單元包括具有第一端和第二端的樞轉桿，所述樞轉桿的第一端可樞轉地安裝到第三旋轉軸(CR3)，該第三旋轉軸(CR3)設置在不同于第一旋轉軸(CR1)和第二旋轉軸(CR2)的位置，所述樞轉桿的第二端在樞轉桿的長度方向可滑動地接收第二旋轉軸(CR2)；和具有第一端和第二端的彈性元件，所述彈性元件的第一端安裝到第二旋轉軸(CR2)，所述彈性元件的第二端安裝到第三旋轉軸(CR3)。
4.如權利要求3的定影單元，其中，所述樞轉桿具有接近所述第一或第二端的凹槽，以適于在所述樞轉桿的長度方向上滑動。
5.如權利要求1的定影單元，其中，所述運動單元包括制動輥，其與第二輥接觸并一起旋轉；和電子離合器制動器，其為所述制動輥提供旋轉載荷。
6.如權利要求1的定影單元，其中，第一和第二限位器，所述第一和第二限位器將第二輥在第一輥的外周上的運動限制在預定距離內。
7.如權利要求5的定影單元，其中，控制單元控制所述電子離合器制動器，以根據所輸入的打印介質的類型改變施加到制動輥的旋轉載荷。
8.一種成像設備，包括定影單元，其用于根據打印信息將已轉印的可見圖像定影到打印介質上，其中該定影單元包括第一輥，其圍繞第一旋轉軸(CR1)旋轉；第二輥，其與第一輥接觸著圍繞第二旋轉軸(CR2)旋轉，并可沿著第一輥的外周運動；運動單元，其根據打印介質的類型重新定位第二輥；和加壓單元，其通過根據第二輥相對于第一輥的位置施加不同的壓力，而將第二輥壓向第一輥。
9.如權利要求8的成像設備，其中，所述加壓單元包括具有第一端和第二端的樞轉桿，所述樞轉桿的第一端可樞轉地安裝到第三旋轉軸(CR3)，該第三旋轉軸(CR3)設置在不同于第一旋轉軸(CR1)和第二旋轉軸(CR2)的位置，所述樞轉桿的第二端在樞轉桿的長度方向可滑動地接收第二旋轉軸(CR2)；和具有第一端和第二端的彈性元件，所述彈性元件的第一端安裝到第二旋轉軸(CR2)，所述彈性元件的第二端安裝在第二旋轉軸(CR2)與第三旋轉軸(CR3)之間的樞轉桿上。
10.如權利要求9的成像設備，其中，所述運動單元包括制動輥，其與第二輥接觸并與第二輥一起旋轉；電子離合器制動器，其為所述制動輥提供旋轉載荷；和第一和第二限位器，所述第一和第二限位器將第二輥在第一輥的外周上的運動限制在預定距離內。
11.如權利要求8的成像設備，其中，所述加壓單元包括具有第一端和第二端的樞轉桿，所述樞轉桿的第一端可樞轉地安裝到第三旋轉軸(CR3)，該第三旋轉軸(CR3)設置在不同于第一旋轉軸(CR1)和第二旋轉軸(CR2)的位置，所述樞轉桿的第二端在樞轉桿的長度方向可滑動地接收第二旋轉軸(CR2)；和具有第一端和第二端的彈性元件，所述彈性元件的第一端安裝到第二旋轉軸(CR2)，所述彈性元件的第二端安裝到第三旋轉軸(CR3)。
12.如權利要求11的成像設備，其中，所述運動單元包括制動輥，其與第二輥接觸并一起旋轉；和電子離合器制動器，其為所述制動輥提供旋轉載荷。
13.如權利要求12的成像設備，其中，所述運動單元包括第一和第二限位器，所述第一和第二限位器將第二輥在第一輥的外周上的運動限制在預定距離內。
14.如權利要求13的成像設備，其中，控制單元控制所述電子離合器制動器，以根據所輸入的打印介質的類型改變施加到制動輥的旋轉載荷。
15.一種用于控制定影單元中的定影壓力的方法，所述定影單元包括分別圍繞第一旋轉軸(CR1)和第二旋轉軸(CR2)旋轉、并相互緊密接觸的第一和第二輥，所述方法包括如下步驟a)根據輸入的打印介質的類型，設定第二輥沿著第一輥的外周運動的距離；和b)通過使第二輥沿著第一輥的外周運動所設定的距離，來改變第一和第二輥之間的接觸壓力。
16.如權利要求15的方法，其中步驟a)還包括設定待施加給電子離合器制動器的電壓(V)，以將旋轉載荷提供給圍繞第二旋轉軸(CR2)旋轉的第二輥。
17.如權利要求15的方法，其中步驟a)還包括設定待施加給電子離合器制動器的初始電壓(V1)，以將旋轉載荷提供給與第二輥接觸著一起旋轉的制動輥，以及設定初始電壓施加時間(T1)和最終電壓(V2)。
18.如權利要求15的方法，其中步驟b)還包括向電子離合器制動器施加初始電壓(V1)。
19.如權利要求18的方法，其中步驟b)還包括在向電子離合器制動器施加初始電壓(V1)之后，在初始電壓施加時間，施加最終電壓(V2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制施加給打印介質的壓力的定影單元、成像設備及方法。成像設備的定影單元能夠在不降低打印速度的條件下根據打印介質的詳細類型控制定影壓力。第一輥圍繞第一旋轉軸(CR1)旋轉。第二輥與第一輥接觸著圍繞第二旋轉軸(CR2)旋轉，并可沿著第一輥的外周運動。運動單元根據打印介質的類型重新定位第二輥。加壓單元通過根據第二輥相對于第一輥的位置施加不同的壓力，而將第二輥壓向第一輥。
文檔編號G03G15/00GK1854940SQ20061007548
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權日2005年4月20日
發(fā)明者權在珉, 金振玧 申請人:三星電子株式會社