定影裝置和具有該定影裝置的電子照相成像設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種定影裝置和具有該定影裝置的電子照相成像設(shè)備。該定影裝置包括：支持構(gòu)件，設(shè)置在柔性的環(huán)帶的外側(cè)并且旋轉(zhuǎn)以轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)帶；輥隙形成構(gòu)件，設(shè)置在環(huán)帶的內(nèi)側(cè)并且面對(duì)支持構(gòu)件以形成定影輥隙；以及加熱器，包括加熱層，該加熱層包括分散在基本聚合物中以形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)電填充物，所述加熱器插設(shè)在輥隙形成構(gòu)件與環(huán)帶之間與定影輥隙相應(yīng)的位置。
【專利說(shuō)明】定影裝置和具有該定影裝置的電子照相成像設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)的實(shí)施方式涉及采用旋轉(zhuǎn)環(huán)帶(rotating endless belt)的定影裝置和具有該定影裝置的電子照相成像設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]采用電子照相方法的成像設(shè)備將調(diào)色劑供應(yīng)至形成在圖像接收器上的靜電潛像以在圖像接收器上形成可見(jiàn)的調(diào)色劑圖像，將可見(jiàn)的調(diào)色劑圖像傳送到記錄介質(zhì)，并且將傳輸?shù)恼{(diào)色劑圖像定影在記錄介質(zhì)上。調(diào)色劑可以通過(guò)將各種類型的功能添加劑(包括染料)添加至基本樹(shù)脂而制成。定影工藝包括對(duì)調(diào)色劑施加熱和壓力的工藝。
[0003]通常，定影裝置包括彼此接合以形成定影輥隙(fixing nip)的加熱輥和壓力輥。加熱輥被熱源諸如鹵素?zé)舻燃訜?。?dāng)其上被傳送有調(diào)色劑的記錄介質(zhì)經(jīng)過(guò)該定影輥隙時(shí)，熱和壓力被施加至該調(diào)色劑。由于熱源可以采用空氣作為介質(zhì)來(lái)加熱定影裝置中的加熱輥，所以難以獲得高的熱效率。因?yàn)辂u素?zé)舭l(fā)射比紅外線更多的可見(jiàn)光，其中可見(jiàn)光對(duì)加熱沒(méi)有貢獻(xiàn)，紅外線在加熱方面更有效，所以消耗大量電力。此外，待加熱的輥形主體，即，加熱輥具有大的熱容量，因此在促進(jìn)快速升溫方面不是有效的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]額外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)將在以下的說(shuō)明中被部分地闡述，并且部分將自該說(shuō)明明顯，或者可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐而習(xí)知。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的一方面，提供能夠?qū)崿F(xiàn)快速升溫的定影裝置和具有該定影裝置的成像設(shè)備。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的一方面，提供在定影輥隙的形成期間具有改善的設(shè)計(jì)自由度的定影裝置和具有該定影裝置的成像設(shè)備。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的一方面，提供一種定影裝置，其包括:旋轉(zhuǎn)的環(huán)帶；支持構(gòu)件，設(shè)置在環(huán)帶的外側(cè)，以旋轉(zhuǎn)環(huán)帶；以及輥隙形成構(gòu)件，設(shè)置在環(huán)帶的內(nèi)側(cè)并且面對(duì)支持構(gòu)件以形成定影輥隙；以及加熱器，插設(shè)在輥隙形成構(gòu)件和環(huán)帶之間與定影輥隙相應(yīng)的位置，以加熱環(huán)帶，加熱器包括加熱層，加熱層包括基本聚合物和分散在基本聚合物中以在基本聚合物中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)電填充物。
[0008]加熱器可以接觸環(huán)帶的內(nèi)側(cè)。
[0009]導(dǎo)熱板可以插設(shè)在加熱器與環(huán)帶之間。
[0010]導(dǎo)熱板的寬度可以大于定影輥隙的寬度。
[0011]定影輥隙可以包括具有不同傾斜角的至少兩個(gè)輥隙區(qū)域。
[0012]突起區(qū)域可以形成在定影輥隙的出口周圍并且朝向支持構(gòu)件突出。
[0013]加熱器可以延伸至與突起區(qū)域相應(yīng)的位置。
[0014]導(dǎo)熱板可以插設(shè)在加熱器與環(huán)帶之間，并且可以延伸至與突起區(qū)域相應(yīng)的位置。
[0015]加熱器可以包括:第一絕緣層，包括由輥隙形成構(gòu)件支撐的一側(cè)和其上形成加熱層的另一側(cè)；電極，插設(shè)在加熱層與第一絕緣層之間；以及第二絕緣層，覆蓋加熱層。
[0016]第二絕緣層可以覆蓋電極的部分。
[0017]第一絕緣層和基本聚合物可以由相同類型的材料形成。
[0018]加熱器可以具有柔性形狀。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種成像設(shè)備，其包括:打印單元，在記錄介質(zhì)上形成可見(jiàn)的調(diào)色劑圖像；以及定影裝置，將可見(jiàn)的調(diào)色劑圖像定影至記錄介質(zhì)上。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]本發(fā)明的以上和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述其示例性實(shí)施方式而變得更明顯，在附圖中:
[0021]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的電子照相成像設(shè)備的示意圖；
[0022]圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的應(yīng)用于電子照相成像設(shè)備的定影裝置的截面圖；
[0023]圖3A為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的環(huán)帶的截面圖；
[0024]圖3B為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的環(huán)帶的截面圖；
[0025]圖4為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的加熱器的截面圖；
[0026]圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的定影裝置的截面圖，該定影裝置包括帶、加熱器以及插設(shè)在帶與加熱器之間的導(dǎo)熱板；
[0027]圖6為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的定影裝置的截面圖；
[0028]圖7為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的定影裝置的截面圖，該定影裝置包括帶、加熱器和插設(shè)在帶與加熱器之間的導(dǎo)熱板；
[0029]圖8為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的定影裝置的截面圖；以及
[0030]圖9為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的定影裝置的截面圖，該定影裝置包括帶、加熱器和插設(shè)在帶與加熱器之間的導(dǎo)熱板。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ] 參照附圖公開(kāi)了本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。
[0032]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的電子照相成像設(shè)備的示意圖。參照?qǐng)D1，電子照相成像設(shè)備包括打印單元100和定影裝置200，打印單元100在記錄介質(zhì)P例如紙張上形成可見(jiàn)的調(diào)色劑圖像，定影裝置200將可見(jiàn)的調(diào)色劑圖像定影在記錄介質(zhì)P上。一示例性實(shí)施方式的打印單元100通過(guò)電子照相方法形成彩色調(diào)色劑圖像。
[0033]打印單元100包括多個(gè)光導(dǎo)鼓1、多個(gè)顯影器10和紙傳輸帶30。光導(dǎo)鼓I是具有其上形成靜電潛像的表面的感光器，并且包括導(dǎo)電金屬管和形成在導(dǎo)電金屬管的外表面上的光敏層。多個(gè)顯影器10分別相應(yīng)于多個(gè)光導(dǎo)鼓I，并且將調(diào)色劑供應(yīng)至形成在多個(gè)光導(dǎo)鼓I上的靜電潛像以顯影該靜電潛像，從而在多個(gè)導(dǎo)光鼓I的表面上形成調(diào)色劑圖像。多個(gè)顯影器10的每個(gè)可以與多個(gè)光導(dǎo)鼓I的每個(gè)分離并且可以在其壽命終止時(shí)用新的顯示器代替。多個(gè)顯影器10可以分別是包括光導(dǎo)鼓I的盒(cartridge)的形式。
[0034]對(duì)于彩色打印，多個(gè)顯影器10包括分別包含黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)和黑色(K)調(diào)色劑的多個(gè)顯影器10Y、10MU0C和10K。然而，本發(fā)明不限于此，除了上述顏色之外，可以進(jìn)一步包括包含各種顏色的調(diào)色劑(諸如淺品紅色、白色等)的顯影器。包括多個(gè)顯影器10Y、10M、10C和IOK的成像設(shè)備被公開(kāi)。除非在此另外表述，由附圖標(biāo)記Y、M、C和K表示的元件指代用于通過(guò)利用Y、M、C和K顏色調(diào)色劑打印圖像的元件。
[0035]顯影器10將其中包含的調(diào)色劑供應(yīng)至形成在光導(dǎo)鼓I上的靜電潛像以將靜電潛像顯影為可見(jiàn)的調(diào)色劑圖像。顯影器10可以包括顯影輥5。顯影輥5將顯影器10的調(diào)色劑供應(yīng)至光導(dǎo)鼓I。顯影偏置電壓可以被施加至顯影輥5。調(diào)節(jié)構(gòu)件(未示出)通過(guò)顯影輥5調(diào)節(jié)供應(yīng)至顯影區(qū)的調(diào)色劑的量，在該顯影區(qū)光導(dǎo)鼓I和顯影輥5彼此面對(duì)。
[0036]如果利用雙組分顯影方法(two-component developing method),磁性載體可以在顯影器10中，顯影輥5在保持與光導(dǎo)鼓I的距離(例如，為幾十至幾百微米的距離)的同時(shí)旋轉(zhuǎn)。雖然沒(méi)有在圖1中示出，但是顯影輥5可以具有其中磁性輥被布置成中空?qǐng)A筒形套筒的形狀。調(diào)色劑粘在磁性載體的表面上。磁性載體粘在顯影輥5的表面上以被傳送至顯影區(qū)。由于施加在顯影輥5與光導(dǎo)鼓I之間的顯影偏置電壓，只有調(diào)色劑被供應(yīng)至光導(dǎo)鼓1，以將形成在光導(dǎo)鼓I的表面上的靜電潛像顯影為可見(jiàn)的調(diào)色劑圖像。如果利用雙組分顯影方法，顯影器10可以包括攪拌器(未示出)，其用于混合和攪拌調(diào)色劑與載體并將混合的調(diào)色劑和載體傳輸至顯影輥5。攪拌器可以是螺旋攪拌器(auger)，顯影器10中可以包括多個(gè)攪拌器。
[0037]如果利用不使用載體的單組分顯影方法，顯影輥5可以在與光導(dǎo)鼓I接觸的情況下旋轉(zhuǎn)，或者在與光導(dǎo)鼓I分離幾十至幾百微米的位置旋轉(zhuǎn)。顯影器10可以進(jìn)一步包括供應(yīng)輥(未示出)，該供應(yīng)輥將調(diào)色劑粘至顯影輥5的表面上。供應(yīng)偏置電壓可以被施加至供應(yīng)輥。顯影劑10可以進(jìn)一步包括攪拌器(未示出)。攪拌器可以攪拌調(diào)色劑并且使其摩擦帶電。攪拌器可以是螺旋攪拌器。
[0038]充電輥2是使光導(dǎo)鼓I充電而使得光導(dǎo)鼓I具有均勻的表面電位的充電器的一示例?？梢圆捎贸潆娝?、電暈充電器等來(lái)代替充電輥2。
[0039]清潔刀6是在傳輸過(guò)程之后將光導(dǎo)鼓I的表面上殘留的調(diào)色劑和雜質(zhì)清除的清潔裝置的一示例。代替清潔刀6，可以使用其他類型的清潔裝置，諸如旋轉(zhuǎn)刷等。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的成像設(shè)備的顯影方法的示例被詳細(xì)描述。然而，本發(fā)明不限于此，顯影方法可以被不同地改變。
[0041]曝光器20將對(duì)應(yīng)于圖像信息調(diào)制的光照射到光導(dǎo)鼓1Y、1M、1C和IK上，以在光導(dǎo)鼓1Y、1M、1C和IK上形成分別對(duì)應(yīng)于Y、M、C和K顏色圖像的靜電潛像。曝光器20的典型示例可以包括采用激光二極管作為光源的激光掃描單元、采用發(fā)光二極管(LED)作為光源的LED曝光器等。
[0042]紙傳輸帶30支撐和傳輸記錄介質(zhì)P。紙傳輸帶30可以由例如支撐輥31和32支撐并且循環(huán)。多個(gè)傳送輥40可以設(shè)置為分別面對(duì)多個(gè)光導(dǎo)鼓1Y、1M、1C和IK并且紙傳輸帶30位于其間。多個(gè)傳送輥40是將調(diào)色劑圖像從多個(gè)光導(dǎo)鼓1Y、1M、1C和IK傳送至由紙傳輸帶30支撐的記錄介質(zhì)P的傳送單元的一示例。傳送偏置電壓被施加至多個(gè)傳送輥40以將調(diào)色劑圖像傳送至記錄介質(zhì)P。代替?zhèn)魉洼?0，可以使用電暈(corona)傳送單元或針式電暈(pin scorotron)型傳送單元。
[0043]記錄介質(zhì)P可以由拾取棍51從裝載盒(loading station) 50拾取并且由傳輸棍52傳輸，并且可以通過(guò)靜電力而附接至紙傳輸帶30。[0044]定影裝置200施加熱和/或壓力至傳送至記錄介質(zhì)P的調(diào)色劑圖像，以將調(diào)色劑圖像定影至記錄介質(zhì)P上。經(jīng)過(guò)定影裝置200的記錄介質(zhì)P被排放輥53排放。
[0045]根據(jù)示例性實(shí)施方式，曝光器20將多束光線(其被調(diào)制為與多種顏色的圖像信息相應(yīng))掃描至多個(gè)光導(dǎo)鼓1Y、1M、IC和IK以形成靜電潛像。多個(gè)顯影器ΙΟΥ、10M、IOC和IOK將Y、M、C和K顏色調(diào)色劑分別供應(yīng)至多個(gè)光導(dǎo)鼓1Y、1M、IC和IK上的靜電潛像，以在多個(gè)光導(dǎo)鼓1Y、1M、1C和IK的表面上形成Y、M、C和K顏色的可見(jiàn)調(diào)色劑圖像。裝載在裝載盒50上的記錄介質(zhì)P可以經(jīng)由拾取輥51和傳輸輥52被饋送至紙傳輸帶30并且通過(guò)靜電力保持在紙傳輸帶30上。由于施加至傳送輥40的傳送偏置電壓，Y、M、C和K顏色調(diào)色劑圖像可以被順序地傳送至由紙傳輸帶30傳輸?shù)挠涗浗橘|(zhì)P上。如果記錄介質(zhì)P經(jīng)過(guò)定影裝置200，調(diào)色劑圖像通過(guò)熱和壓力被定影在記錄介質(zhì)P上。其上完成定影的記錄介質(zhì)P被排放棍53排放。
[0046]圖1的電子照相成像設(shè)備使用將顯影在多個(gè)光導(dǎo)鼓1Y、1M、1C和IK上的調(diào)色劑圖像直接傳送至由紙傳輸帶30支撐的記錄介質(zhì)P的方法。然而，本發(fā)明的范圍不限于此。例如，電子照相成像設(shè)備可以使用中間傳送方法，其中被顯影在多個(gè)光導(dǎo)鼓1Y、1M、IC和IK上的調(diào)色劑圖像被中間地傳送至中間傳送帶，然后被傳送至記錄介質(zhì)P。
[0047]定影裝置200施加熱和/或壓力至調(diào)色劑圖像以將調(diào)色劑圖像定影在記錄介質(zhì)P上。定影裝置200的被加熱部件的熱容可以是小的，以改善打印速度和減少能耗。因此，定影裝置200可以使用薄膜形的環(huán)帶作為被加熱部件。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的定影裝置(例如，定影裝置200)的截面圖。
[0048]參照?qǐng)D2，定影裝置，例如，定影裝置200包括:環(huán)帶210 ;輥隙形成構(gòu)件220，其位于環(huán)帶210之內(nèi)；以及支持構(gòu)件(backup member)230,其位于環(huán)帶210之外而與棍隙形成構(gòu)件220相對(duì)以形成定影輥隙(fixing nip) 201。支持構(gòu)件230可以關(guān)于輥隙形成構(gòu)件220被加壓而環(huán)帶210位于其間，并且支持構(gòu)件230旋轉(zhuǎn)以轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)帶210。
[0049]圖3A是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的環(huán)帶210的截面圖。參照?qǐng)D3A，環(huán)帶210包括具有膜形式的基板211?；?11可以是金屬薄膜，諸如不銹鋼薄膜和鎳薄膜，或者可以是聚合物膜，該聚合物膜在定影溫度(例如，大約120°C至200°C的溫度范圍)下具有耐熱性和耐磨性，諸如聚酰亞胺膜、聚酰胺酰亞胺膜等?；?11的厚度可以被確定為使得環(huán)帶210具有柔性和彈性，以能夠在定影輥隙201上彈性變形并且在離開(kāi)定影輥隙201之后返回其初始狀態(tài)。例如，基板211的厚度可以在大約30μπι與大約200μπι之間。作為一實(shí)施方式，基板211的厚度可以在大約75 μ m與大約100 μ m之間。
[0050]環(huán)帶210的最外層可以是釋放層213?？赡馨l(fā)生偏移(offset),其中記錄介質(zhì)P上的調(diào)色劑在定影工藝中熔化并且附著到環(huán)帶210上。偏移可引起打印缺陷，由此記錄介質(zhì)P上的打印圖像的一部分遺漏，或者偏移可引起卡紙(jam)，其中從定影輥隙201取出的記錄介質(zhì)P沒(méi)有與環(huán)帶210分離而是粘在環(huán)帶210的外表面上。釋放層213可以是具有高分離特性的樹(shù)脂層。例如，釋放層213可以是全氟烷氧基(PFA)樹(shù)脂、聚四氟乙烯(PTFE)以及氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)中的一種、其中的兩種或更多種的混合物或者其共聚物。釋放層213可以通過(guò)在基板211上利用材料覆蓋管或者通過(guò)在基板211的表面上涂覆材料而形成。釋放層213的厚度可以在大約10 μ m至大約30 μ m之間。
[0051]如圖3B所示，環(huán)帶210可以包括彈性層212。彈性層212可以插設(shè)在基板211與釋放層213之間。彈性層212可以用于容易地形成定影輥隙201，并且可以由對(duì)于定影溫度具有耐熱性的材料形成。例如，彈性層212可以由橡膠材料形成，諸如氟橡膠、硅橡膠、天然橡膠、異戊二烯橡膠、聚丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁二烯橡膠、丁基橡膠、丙烯酸橡膠、氯醇橡膠、聚氨酯橡膠等。彈性層212可以由各種類型的彈性體形成，諸如苯乙烯基、聚亞安酯基、聚酯基、聚酰胺基、聚丁二烯基、反式聚甲基丁二烯基、聚氯乙烯基等、其混合物或其共聚物。彈性層212的厚度可以在大約10 μ m至大約100 μ m之間。
[0052]輥隙形成構(gòu)件220可以布置在旋轉(zhuǎn)環(huán)帶210之內(nèi)。支持構(gòu)件230可以布置在旋轉(zhuǎn)環(huán)帶210之外而與輥隙形成構(gòu)件220相對(duì)。輥隙形成構(gòu)件220和支持構(gòu)件230關(guān)于彼此加壓，使得環(huán)帶210插設(shè)在其間。例如，朝向支持構(gòu)件230推動(dòng)的壓力可以通過(guò)第一加壓構(gòu)件(例如，彈簧250)在垂直于環(huán)帶210的旋轉(zhuǎn)方向的縱向上被施加至輥隙形成構(gòu)件220的兩端。如圖2所示，彈簧250插入加壓刷251中從而為輥隙形成構(gòu)件220加壓。朝向輥隙形成構(gòu)件220推動(dòng)的壓力可以通過(guò)第二加壓構(gòu)件(例如，彈簧231)被施加至支持構(gòu)件230。支持構(gòu)件230可以旋轉(zhuǎn)環(huán)帶210。例如，支持構(gòu)件230可以是包括形成在金屬芯的外表面上的彈性層的加壓輥。支持構(gòu)件230可以通過(guò)在加壓狀態(tài)下(環(huán)帶210設(shè)置在支持構(gòu)件230與輥隙形成構(gòu)件220之間)旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)環(huán)帶210。輥隙形成構(gòu)件220和支持構(gòu)件230可以形成定影輥隙201并且引導(dǎo)環(huán)帶210旋轉(zhuǎn)。帶引導(dǎo)件240可以設(shè)置在定影輥隙201之外以使旋轉(zhuǎn)環(huán)帶210平滑地旋轉(zhuǎn)。帶引導(dǎo)件240可以與輥隙形成構(gòu)件220 —體地形成，或者可以與輥隙形成構(gòu)件220分離地安裝。
[0053]加熱器300可以設(shè)置在輥隙形成構(gòu)件220的朝向定影輥隙201的一側(cè)。根據(jù)示例性實(shí)施方式，凹入部221可以設(shè)置在輥隙形成構(gòu)件220的朝向定影輥隙201定位的表面上，加熱器300可以設(shè)置在凹入部221中。例如，加熱器300可以通過(guò)諸如粘接等的方法被固定在凹入部221中。根據(jù)示例性實(shí)施方式的加熱器300可以是柔性的。圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的示例性加熱器(例如加熱器300)的截面圖。參照?qǐng)D4，加熱器300可以包括第一絕緣層(基板)310、加熱層320和第二絕緣層330。電極341和342可以以縱向方式分別位于第一絕緣層310的兩端以供應(yīng)電流至加熱層320。電極341和342可以由低阻金屬形成。加熱層320可以位于第一絕緣層310以及電極341和342上。第二絕緣層330可以位于加熱層320上。第二絕緣層330覆蓋加熱層320以及電極341和342的部分。電極341和342的部分可以被暴露以連接至電源裝置(未示出)。
[0054]第一絕緣層310和第二絕緣層330可以是具有高耐熱性和電絕緣特性的聚合物層。例如，第一絕緣層310和第二絕緣層330可以是聚酰亞胺(PI)樹(shù)脂層。第一絕緣層310和第二絕緣層330可以具有大約3kV或更大的耐受電壓。聚酰亞胺樹(shù)脂層的厚度可以在大約20 μ m與大約70 μ m之間。作為評(píng)估耐受電壓的結(jié)果，聚酰亞胺樹(shù)脂層在厚度為大約20 μ m的情況下可以具有大約3kV或更大的耐受電壓。因此，出于對(duì)耐受電壓特性的考慮，聚酰亞胺樹(shù)脂層的厚度可以為大約20 μ m或更大。此外，出于對(duì)導(dǎo)熱特性的考慮，聚酰亞胺樹(shù)脂層的厚度可以為大約70 μ m。根據(jù)一示例性實(shí)施方式，用作第一絕緣層310的聚酰亞胺樹(shù)脂層的厚度可以在大約20 μ m與大約50 μ m之間。
[0055]加熱層320可以包括基本聚合物和分散在基本聚合物中的導(dǎo)電填充物?？梢允褂脤?duì)于定影溫度具有耐熱性的基本聚合物。例如，基本聚合物可以是耐熱樹(shù)脂或耐熱彈性體。耐熱樹(shù)脂可以是聚酰亞胺、聚酰亞胺酰胺等。耐熱彈性體可以是硅彈性體、氟彈性體等。基本聚合物可以是上述材料中的一種、其中的兩種或更多種的混合物或者其共聚物。
[0056]—種或更多種的導(dǎo)電填充物可以分散在基本聚合物中。金屬性的填充物和碳填充物(carbonic filler)可以用作導(dǎo)電填充物。碳填充物可以包括碳黑、碳納米管(CNT)、杯狀堆疊的碳納米管、碳纖維、碳納米纖維、碳納米線圈(carbon nanocoil)、富勒烯、石墨(graphite)、膨脹石墨、石墨納米板、石墨氧化物(GO)等。導(dǎo)電填充物可以是它們中的一種或者它們中的兩種或更多種的組合。
[0057]導(dǎo)電填充物可以分散在基本聚合物中以形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。因此，加熱層320可以是電導(dǎo)體或者電阻器。例如，CNT具有類似于金屬的導(dǎo)電性并且具有非常低的密度，CNT的每單位體積的熱容是一般電阻材料的1/4至1/3。這表明采用CNT作為導(dǎo)電填充物的加熱層320迅速地改變溫度。因此，加熱器，例如，加熱器300可以用于減少?gòu)拇龣C(jī)模式轉(zhuǎn)換至打印模式所需的時(shí)間，由此實(shí)現(xiàn)快速的首次打印。
[0058]加熱層320的厚度可以通過(guò)導(dǎo)電填充物的電阻、加熱器300的整體部分所需的電阻等而改變。例如,加熱層320的厚度可以在大約50μπι與300μπι之間。如果多壁碳納米管(MWNT)用作導(dǎo)電填充物，導(dǎo)電填充物的含量可以在大約10wt%與大約40wt%之間，加熱層320的厚度可以在大約ΙΟΟμπι與200μπι之間。
[0059]例如，電極341和342可以設(shè)置在第一絕緣層310上，加熱層320和第二絕緣層330可以接合至其上以形成加熱器300。導(dǎo)電底漆(conductive primer)可以用于電極341和342與加熱層320之間的接合。
[0060]根據(jù)示例性實(shí)施方式，電極341和342可以設(shè)置在第一絕緣層310上。在其中聚合物前驅(qū)體和導(dǎo)電填充物混合并且分散在溶劑中的溶液可以被涂覆在第一絕緣層310以及電極341和342上，然后被熱處理。在熱處理工藝中，溶劑被分散并且聚合物前驅(qū)體被固化而形成固體聚合物。固體聚合物關(guān)于分散在固體聚合物中的導(dǎo)電填充物具有強(qiáng)粘附強(qiáng)度以固定其中的導(dǎo)電填充物。因此，可以避免導(dǎo)電填充物在固體聚合物中移動(dòng)，導(dǎo)電填充物的有助于形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，例如，石墨烯結(jié)構(gòu)(π - JI *鍵)，沒(méi)有被破壞。結(jié)果，可以獲得關(guān)于輸入電壓具有高活性(加熱速度)的加熱體。在此過(guò)程中，加熱層320可以接合至電極341和342，而不使用導(dǎo)電底漆。因此，可以制造加熱器，其中加熱層320與電極341和342之間的接觸電阻低，加熱層320與電極341和342之間的粘附強(qiáng)度高。第二絕緣層330可以接合至第一絕緣層310、加熱層320以及電極341和342。
[0061]加熱層320的基本聚合物和第一絕緣層310可以是相同的材料。因此，第一絕緣層310與加熱層320之間的化學(xué)親和性增加，從而改善第一絕緣層310與加熱層320之間的粘附強(qiáng)度。
[0062]如圖2所示，加熱器300可以直接接觸環(huán)帶210的內(nèi)側(cè)以加熱環(huán)帶210。因此，加熱器300直接加熱位于加熱器300與支持構(gòu)件230之間的環(huán)帶210，因此減少了熱損耗，實(shí)現(xiàn)了高熱效率，并且減少了功耗。具有極小熱容的環(huán)帶210可以用于實(shí)現(xiàn)快速升溫。潤(rùn)滑齊U，例如油脂，可以被涂覆在環(huán)帶210與輥隙形成構(gòu)件220之間以減小環(huán)帶210與輥隙形成構(gòu)件220之間的摩擦，由此減少環(huán)帶210與輥隙形成構(gòu)件220之間的磨損以及由磨損引起的故障。
[0063]圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的定影裝置的截面圖。參照?qǐng)D5，導(dǎo)熱板260可以插設(shè)在加熱器300與環(huán)帶210之間。導(dǎo)熱板260可以是金屬性薄板。導(dǎo)熱板260可以插設(shè)在加熱器300與環(huán)帶210之間以將加熱器300的熱均勻地傳遞至環(huán)帶210。導(dǎo)熱板260的寬度可以等于或大于定影輥隙201的寬度N，以將熱傳遞的范圍延伸到記錄介質(zhì)P，從而進(jìn)一步改善定影特性。潤(rùn)滑劑可以被涂覆在環(huán)帶210與導(dǎo)熱板260之間。
[0064]陶瓷加熱器(未示出)可以被考慮作為直接加熱定影輥隙中的帶的加熱器。陶瓷加熱器包括位于陶瓷基板上的金屬加熱元件圖案層和位于金屬加熱元件圖案層上的絕緣層。Al2O3或AlN可以用作陶瓷基板，Ag-Pd合金可以用作金屬加熱元件圖案層。玻璃層可以用作絕緣層。用于將電流供應(yīng)至金屬加熱元件圖案層的電極可以位于陶瓷基板上。電極可以經(jīng)由連接器等連接至電源裝置。
[0065]由于由陶瓷基板形成，所以陶瓷加熱器對(duì)壓力會(huì)敏感，并且可能由于不平衡的壓力而容易損壞。如果例如由不均勻的定影輥隙或者相對(duì)不準(zhǔn)確的壓力結(jié)構(gòu)引起壓力的不平衡，則陶瓷加熱器可被損壞。由于加熱元件圖案層可以由非常薄的金屬膜形成，所以壓力的不平衡可導(dǎo)致破壞加熱元件圖案層和加熱元件圖案層的電斷開(kāi)。因此，定影輥隙和壓力結(jié)構(gòu)的形狀設(shè)計(jì)會(huì)受到限制。
[0066]關(guān)于在預(yù)定溫度下控制的定影裝置，由環(huán)境中的熱以及急劇的溫度變化，可使陶瓷加熱器嚴(yán)重變形，即，膨脹或收縮。因此薄金屬膜的形式的加熱元件圖案層會(huì)被破壞。陶瓷加熱器的熱變形可以引起電極與連接器之間的摩擦，因此導(dǎo)致電極的表面磨損，電極的過(guò)度加熱，并由此增加了損壞陶瓷加熱器的可能性。由膨脹的加熱器的表面與帶之間的摩擦可以引起帶的磨損。電極的磨損和帶的磨損由于涉及到定影裝置的穩(wěn)定性而非常重要。
[0067]當(dāng)產(chǎn)生卡紙時(shí)，為了去除紙，可以釋放用于形成定影輥隙的壓力。壓力可以被施加至陶瓷加熱器的兩端。當(dāng)壓力被釋放時(shí)，陶瓷加熱器的長(zhǎng)度方向上的中心部可以偏轉(zhuǎn)。當(dāng)在此狀態(tài)下拉動(dòng)和去除紙時(shí)，帶和陶瓷加熱器的中心部可相互摩擦，因此損壞帶和/或陶瓷加熱器。
[0068]在平坦的定影輥隙的情況下，去除其中穿過(guò)定影輥隙的紙沒(méi)有與帶分離而是被卡在帶上的纏繞卡紙(wrap jam)可能是困難的。
[0069]示例性實(shí)施方式的定影裝置可以使用柔性加熱器300。柔性加熱器300幾乎不會(huì)被壓力的不平衡損壞，因此降低了加壓結(jié)構(gòu)的精密度，并且簡(jiǎn)化了定影裝置的結(jié)構(gòu)。柔性加熱器300可以通過(guò)熱而自由地膨脹和收縮，由熱引起的加熱層320的變形幾乎不影響電極341和342。因此，電極341和342與連接至電極341和342的電源連接器(未示出)之間的摩擦可能性非常低。相比于陶瓷加熱器，柔性加熱器300降低了由于摩擦引起的對(duì)帶的損壞。潤(rùn)滑劑，例如油脂，可以被涂覆在帶210與加熱器300之間以進(jìn)一步減少因與帶210的摩擦而引起的對(duì)帶210的損壞。
[0070]根據(jù)采用柔性加熱器300的定影裝置，柔性加熱器300可以根據(jù)定影輥隙201的形狀而平滑地彎曲，因此可以提高定影輥隙201的設(shè)計(jì)自由度。從而，為了改善熱效率和定影特性，定影輥隙201可以以各種形式形成。此外，可以實(shí)施適用于避免纏繞卡紙以改善分離特性的定影輥隙201的各種形式。
[0071]圖6為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的定影裝置的截面圖。參照?qǐng)D6，柔性加熱器300a可以設(shè)置在輥隙形成構(gòu)件220a的定影輥隙201a的一側(cè)上。柔性加熱器300a可以具有與圖4所示的加熱器300類似的構(gòu)造但是不同的形狀。柔性加熱器300a接觸帶210的內(nèi)側(cè)以直接加熱器帶210。朝向支持構(gòu)件230對(duì)輥隙形成構(gòu)件220a加壓的彈簧和加壓刷沒(méi)有在圖6中示出。
[0072]定影輥隙201a可以通過(guò)設(shè)置在輥隙形成構(gòu)件220a與支持構(gòu)件230之間而形成，并且可以包括彼此形成角度的至少兩個(gè)區(qū)域。彼此形成角度的至少兩個(gè)輥隙區(qū)域表示至少兩個(gè)輥隙區(qū)域不是相同的平坦表面或彎曲表面。換言之，兩個(gè)輥隙區(qū)域關(guān)于記錄介質(zhì)傳輸方向F的角度彼此不同。例如，定影輥隙201a包括在入口處的第一輥隙區(qū)域201-1和與第一輥隙區(qū)域201-1形成一角度并且朝向出口延伸的第二輥隙區(qū)域201-2。第一輥隙區(qū)域201-1和第二輥隙區(qū)域201-2可以朝向支持構(gòu)件230向下傾斜。第一輥隙區(qū)域201-1和第二輥隙區(qū)域201-2可以分別具有平面形狀或彎曲形狀。定影輥隙201a不限于圖6所示的形狀，而是可以具有能夠改善定影輥隙201a中的熱效率和定影特性的各種形狀。由于根據(jù)示例性實(shí)施例的加熱器300a是柔性的，因此加熱器300a可以根據(jù)定影輥隙201a的形狀而平滑地變形。因此，可以改善定影輥隙201a的形狀的自由度，并且可以在具有不均勻形狀的定影輥隙201a中均勻地加熱帶210。
[0073]在定影輥隙201a的出口周圍可以設(shè)置突起區(qū)域201_3，突起區(qū)域201_3朝向支持構(gòu)件230突出，使得突起區(qū)域201-3的曲率迅速改變。如果在記錄介質(zhì)P經(jīng)過(guò)定影輥隙201a時(shí)，由于在記錄介質(zhì)P上熔化的調(diào)色劑與帶210之間的粘附強(qiáng)度使得記錄介質(zhì)P沒(méi)有與帶210分離，則可能發(fā)生纏繞卡紙。然而，帶210的曲率可以在定影輥隙201的出口處迅速改變，因此記錄介質(zhì)P可以由于記錄介質(zhì)P的剛性而容易地與帶210分離。因此，可以減少經(jīng)過(guò)定影棍隙201的記錄介質(zhì)P被卡在帶210中時(shí)引起的纏繞卡紙。
[0074]根據(jù)示例性實(shí)施方式，圖6的定影輥隙201a的形狀可以通過(guò)輥隙形成構(gòu)件220a的形狀實(shí)現(xiàn)。參照?qǐng)D6，輥隙形成構(gòu)件220a可以包括輥隙成型器223，輥隙成型器223面對(duì)支持構(gòu)件230以形成定影輥隙201a。輥隙成型器223可以包括第一輥隙成型器223-1和關(guān)于第一輥隙成型器223-1形成一角度的第二輥隙成型器223-2。第一輥隙成型器223-1和第二輥隙成型器223-2分別相應(yīng)于第一輥隙區(qū)域201-1和第二輥隙區(qū)域201-2。第一輥隙成型器223-1和第二輥隙成型器223-2可以朝向支持構(gòu)件230向下傾斜。第一輥隙成型器223-1和第二輥隙成型器223-2可以分別具有平面形狀或彎曲形狀。凹入部221可以形成在第一輥隙成型器223-1和第二輥隙成型器223-2上。輥隙成型器223可以包括第三輥隙成型器223-3，該第三輥隙成型器223-3從第二輥隙成型器223-2延伸至支持構(gòu)件230的相對(duì)側(cè)，即，延伸至帶210，以在第二輥隙成型器223-2與第三輥隙成型器223-3之間形成朝向支持構(gòu)件230突出的突起223-4。朝向支持構(gòu)件230突出的突起區(qū)域201-3可以通過(guò)突起區(qū)域223-4形成在定影輥隙201a的出口附近。
[0075]圖7為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的定影裝置的截面圖。參照?qǐng)D7，示例性實(shí)施方式的定影裝置類似于圖6的定影裝置，除了導(dǎo)熱板260a插設(shè)在輥隙形成構(gòu)件220a與帶210之間之外。導(dǎo)熱板260a可以設(shè)置為至少與第一輥隙區(qū)域201-1和第二輥隙區(qū)域201-2相應(yīng)。導(dǎo)熱板260a也可以延伸至與突起區(qū)域201-3相應(yīng)的位置。因此，來(lái)自加熱器300a的熱被傳遞至突起區(qū)域201-3，以改善定影特性和分離特性。導(dǎo)熱板260a可以是金屬性薄板。導(dǎo)熱板260a可以插設(shè)在加熱器300a與帶210之間，以將加熱器300a的熱均勻地傳遞至帶210。為了改善定影特性，導(dǎo)熱板260a的寬度可以等于或大于定影輥隙201的寬度N，以將熱傳遞的范圍延伸到記錄介質(zhì)P。
[0076]如圖6中的虛線600和圖7中的虛線700標(biāo)記的，加熱器300a可以至少延伸至與突起區(qū)域201-3相應(yīng)的位置，或者可以延伸至超出該位置。因此，即使在突起區(qū)域201-3中，也可以將熱有效地傳遞至記錄介質(zhì)P。因此，可以改善定影和分離特性。
[0077]在例如根據(jù)圖2、圖5、圖6和圖7所示的示例性實(shí)施方式的定影裝置中，加熱器300或300a可以位于輥隙形成構(gòu)件220或220a的凹入部221中。然而，本發(fā)明的范圍不限于此。
[0078]參照?qǐng)D8，加熱器300b可以設(shè)置在輥隙形成構(gòu)件220b的朝向定影輥隙201a的一側(cè)上，以直接加熱帶210。輥隙形成構(gòu)件220b類似于圖6的輥隙形成構(gòu)件220a，除了輥隙形成構(gòu)件220b不包括凹入部221。換言之，輥隙形成構(gòu)件220b的輥隙成型器223包括第一輥隙成型器223-1、第二輥隙成型器223-2、第三輥隙成型器223-3和突起223-4，以形成包括第一輥隙區(qū)域201-1和第二輥隙區(qū)域201-2以及突起區(qū)域201-3的定影輥隙201a。由于加熱器300b是柔性的，所以加熱器300b可以根據(jù)輥隙成型器223的形狀彎曲。
[0079]如圖9所示，導(dǎo)熱板260b可以插設(shè)在輥隙形成構(gòu)件220b與帶210之間以將加熱器300b的熱傳遞至帶210。導(dǎo)熱板260b可以延伸至與突起區(qū)域201-3相應(yīng)的區(qū)域。
[0080]如圖8和圖9所示，加熱器300b至少延伸至與突起區(qū)域201-3相應(yīng)的區(qū)域，以在突起區(qū)域201-3中將熱有效地傳遞至記錄介質(zhì)P,由此改善定影特性和分離特性。
[0081]雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施方式具體地示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，在不背離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在本發(fā)明中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的不同變化。
[0082]本申請(qǐng)涉及并且要求享有2012年12月27日提交至韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2012-155325的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)在此通過(guò)整體引用結(jié)合于此。
【權(quán)利要求】
1.一種定影裝置，包括: 旋轉(zhuǎn)的環(huán)帶； 支持構(gòu)件，設(shè)置在所述環(huán)帶的外側(cè)，以旋轉(zhuǎn)所述環(huán)帶；以及 輥隙形成構(gòu)件，設(shè)置在所述環(huán)帶的內(nèi)側(cè)并且面對(duì)所述支持構(gòu)件以形成定影輥隙；以及加熱器，插設(shè)在所述輥隙形成構(gòu)件和所述環(huán)帶之間與所述定影輥隙相應(yīng)的位置，以加熱所述環(huán)帶，所述加熱器包括加熱層，所述加熱層包括基本聚合物和分散在所述基本聚合物中以在所述基本聚合物中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)電填充物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中所述加熱器接觸所述環(huán)帶的內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中導(dǎo)熱板插設(shè)在所述加熱器與所述環(huán)帶之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定影裝置，其中所述導(dǎo)熱板的寬度大于所述定影輥隙的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中所述定影輥隙包括具有不同傾斜角的至少兩個(gè)輥隙區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定影裝置，其中突起區(qū)域形成在所述定影輥隙的出口周圍并且朝向所述支持構(gòu)件關(guān)出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的定影裝置，其中所述加熱器延伸至與所述突起區(qū)域相應(yīng)的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定影裝置，其中導(dǎo)熱板插設(shè)在所述加熱器與所述環(huán)帶之間，并且延伸至與所述突起區(qū)域相應(yīng)的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中所述加熱器包括: 第一絕緣層，包括由所述輥隙形成構(gòu)件支撐的一側(cè)和其上形成所述加熱層的另一側(cè)； 電極，插設(shè)在所述加熱層與所述第一絕緣層之間；以及 第二絕緣層，覆蓋所述加熱層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定影裝置，其中所述第二絕緣層覆蓋所述電極的部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定影裝置，其中所述第一絕緣層和所述基本聚合物由相同類型的材料形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11的其中之一所述的定影裝置，其中所述加熱器具有柔性形狀。
13.一種成像設(shè)備，包括: 打印單元，在記錄介質(zhì)上形成可見(jiàn)的調(diào)色劑圖像；以及 權(quán)利要求1至11的其中之一所述的定影裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的成像設(shè)備，其中所述加熱器具有柔性形狀。
【文檔編號(hào)】G03G15/20GK103901756SQ201310450240
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】李先炯, 城所孝始, 大塚康正 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社