CN101158839B

CN101158839B - 具有分段外部加热器的熔合设备

Info

Publication number: CN101158839B
Application number: CN2007101622539A
Authority: CN
Inventors: B·J·鲁夫
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2007-10-08
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2027-10-08
Also published as: US20080085139A1; US7483664B2; CN101158839A

Abstract

一种具有分段外部加热器的熔合设备，该熔合设备包括：(a)可转动压力辊子；(b)具有与压力辊子形成熔合夹持部的外表面的可转动被加热熔合构件；以及(c)与熔合构件的外表面接触地安装在加热夹持部内以便加热熔合构件的外表面的可转动分段外部加热器，所述可转动分段外部加热器具有(i)限定内部空间以及外表面、第一端部、第二端部和转动轴线的环形可转动壳体；(ii)各自具有端对端长度并且平行于转动轴线串联地端对端配置的多个加热元件；以及(iii)连接到多个加热元件上以及熔合构件上以便控制熔合构件的外表面温度的控制器。

Description

具有分段外部加热器的熔合设备

技术领域

本发明涉及一种静电复制机器，并且更特别是涉及一种具有包括分段外部加热器的熔合设备的机器。

背景技术

一种类型的静电复制机器是静电印刷复印机或打印机。在典型的静电印刷复印机或打印机中，例如鼓的感光器表面通常配置成在环形路径内运动通过静电复印过程的多个加工工位。在大多数静电印刷机器中，原始文件的光图像被投射或扫描到感光器的均匀充电表面上，以便在其上形成静电潜像。随后，潜像通过反向充电的称为色粉的粉末显影材料显影，以便在感光器表面上形成与潜像相对应的色粉图像。感光器表面可以重新使用时，色粉图像接着静电转移到例如纸张的记录介质上，并且感光器表面被清理，并且准备再次用于原始复印件的复制。其上以成像方式具有粉末色粉的纸张与感光器分离，并且运动通过熔合器设备，以便将色粉图像永久固定或熔合在纸张上。

通常，这种类型的熔合器设备提供热量和压力的组合以便将色粉图像固定在纸张上。熔合器设备的基本结构是公知的。基本上，它包括贴靠被内部或外部加热的转动加热元件形成熔合夹持部的压力辊子，如2006年5月17日授权的US6895207披露那样。载有未熔合或粉末色粉图像的纸张片材通过夹持部。具有未熔合或粉末色粉图像的纸张的一侧通常面向熔合器辊子，熔合器辊子通常在其芯部供应例如电阻加热器的热源。来自于熔合器辊子的热量以及熔合器辊子和压力辊子之间的压力相结合将色粉图像熔合在纸张上，并且一旦熔合的色粉冷却，图像永久固定在纸张上。

传统熔合设备通常只具有单个或双重加热元件，并且因此特别是在需要在相对较高和较高输出速度下操作以及使用不同尺寸的复制片材或介质的熔合设备中，缺少准确轴向热均匀性。这种问题在包括具有相对较厚的硅树脂或橡胶外层以便为彩色图像的增加色粉堆积高度提供所需的一致性或停留时间的熔合构件的彩色图像熔合设备中更加突出。在这种熔合设备中，随着橡胶厚度增加以及任务长度变化，熔合构件的轴向热均匀性变差。另外，如果比加热器元件更窄的纸张运行，在外侧边缘上形成热点，造成不一致的固定和光泽。

传统熔合设备的实例可以在所述的2006年5月17日授权的US6895207中以及2002年6月18日授权的题为“具有多个热产生元件的图像加热设备”的US6407366中找到。为了只具有数量少的半导体转换元件，此对比文件披露了长加热元件，该元件类似于灯处理，其中它们是平行于长轴线的多个长元件，并且根据是否在信纸尺寸或标准尺寸片材上进行任务而类似于灯来接通或断开。

2004年5月11日授权的题为“具有至少一个循环路径和图像加热设备的加热器”的US6734397披露一种加热器或包括加热器的图像加热设备，加热器具有衬底、在衬底上形成循环路径的热产生电阻器以及设置在热产生电阻器的电端子上的电流供应电极，其中多个热产生电阻器并联连接到至少一个电流供应电极上。因此即使在尺寸紧凑的情况下也可以获得具有出色热产生性能的加热器以及利用这种加热器的图像加热设备。

发明内容

按照本发明，提供一种具有分段外部加热器的熔合设备。该熔合设备包括可转动的压力辊子、具有与压力辊子形成熔合夹持部的外表面的可转动的被加热熔合构件以及在加热夹持部内与熔合构件的外表面接触安装以便加热熔合构件的外表面的可转动分段外部加热器，可转动分段外部加热器具有(a)限定内表面和外表面、第一端部、第二端部和转动轴线的环形可转动壳体；(b)各自具有端对端长度并平行于转动轴线串联地端对端配置的多个加热元件；以及(b)连接在多个加热元件以及可转动被加热熔合构件上以便控制熔合构件的外表面温度的控制器。

附图说明

在下面详细描述中，对于附图进行参考，附图中：

图1是表示包括本发明的熔合设备的第一实施例的示例性色粉成像静电印刷机器的相关元件的立视图；

图2是图1的熔合设备的第二实施例的放大示意端视图；

图3是图1的熔合设备的第一实施例的放大示意端视图；

图4是本发明的分段外部加热器的第一实施例的放大示意侧视图，表示按照本发明的端对端串联配置；以及

图5是本发明的分段外部加热器的第一实施例的放大示意侧视图，表示按照本发明的重叠端对端配置。

具体实施方式

现在参考图1，该附图是表示静电印刷或色粉成像机器8的相关元件的简化立视图。如公知那样，具有可成像表面12并可在方向13上转动的电荷接收器或感光器10通过充电装置14均匀充电，并且通过曝光装置16成像曝光，以便在表面12上形成静电潜像。潜像随后通过例如包括将充电色粉颗粒22供应到潜像上的显影辊子20的显影设备18显影。显影辊子20可以是本领域公知的例如磁刷辊子或供应辊子的任何不同结构。充电色粉颗粒22粘接到潜像的适当充电区域。感光器10的表面接着如箭头13所示运动到总体标示为30的转移区域。同时，打印有所需图像的打印片材34从片材供应堆摞36中抽出，并且沿着片材路径40供应到转移区域30。

在转移区域30，此时打印片材34与感光器10的载有色粉颗粒的表面12或者至少靠近，转移区域30处的电晕或其它电荷源32造成感光器10上的色粉图像静电转移到打印片材34上。打印片材34接着前进到随后的工位，如本领域公知那样，包括具有本发明熔合设备200的熔合站，熔合设备包括分段的外部加热器，并且随后到输出托盘60。在色粉图像从表面12转移到打印片材24上之后，保留在表面12上的任何残留色粉颗粒通过例如色粉图像承载表面清理刀片46去除。

如进一步所示，复制机器8包括总体通过参考标号90标示的控制器或电子控制子系统(ESS)，控制器最好是具有中央处理器单元(CPU)202、电子存储器102以及显示器或用户界面(UI)100的可编程、独立的专用微型计算机。ESS90在传感器连接件90A-D的帮助下可以读取、截获、制备和处理例如正在复制和熔合的色粉图像的象素电的图像数据。因此，它是用于包括熔合设备200和本发明的分段外部加热器的机器8的部件和其它子系统的主要控制系统。

现在参考图1-5，本发明的熔合设备200和分段外部加热器210详细描述，并且适用于在静电复制机器8内均匀和高质量加热未熔合色粉图像213。

如上所述，熔合设备200包括安装成与通过本发明的分段外部加热器210外部加热的可转动被加热熔合构件208形成熔合夹持部206的可转动压力辊子204。载有未熔合色粉图像213的复制片材24可因此供应通过熔合夹持部206以便高质量熔合。在图2所示的熔合设备200的一个实施例中，熔合构件208是包括例如至少两层211、217(其中层211是外层)的适当的非中空可转动辊子。外层211至少由相容的硅树脂或橡胶材料制成。在图3所示的另一实施例中，熔合构件208是包括通过连接器90C连接到控制器90上的内部加热元件242的中空熔合辊子。

如进一步描述，熔合设备200包括安装成与熔合构件208的外表面209接触或位于其之上以便检测外表面209的温度的至少第一组温度传感器240。例如辊子246的清理构件也可安装成与其接触以便清理外表面209。在90C处连接的内部加热元件242可以作为用于中空熔合辊子的主加热器控制，并且在90A处连接到控制器上的多个加热元件230因此可以作为辅助细微调节加热器控制。

还参考图2-5，本发明的熔合设备200的分段外部加热器210、210’(图5)包括限定内部214并具有第一端216、第二端218和转动轴线A1的环形可转动壳体212。分段外部加热器210、210’还包括各自具有端对端长度Li并且通过连接器222在90A处连接到控制器90上并由此可以有选择驱动的多个加热元件220、220’(图5)。所示的多个加热器220可以如图4所示在内部214内端对端串联配置，或者多个加热元件220’可以如图5所示以重叠方式配置，以便准确和可调节地加热和控制熔合构件208的外表面209的不同点处的轴向温度。

如图所示，本发明的熔合设备200的分段外部加热器210还包括位于薄柔性导热带内的固定芯223和第二组温度传感器230，以便另外检测可转动壳体212的外表面215的温度。控制器90如所示通过连接器222连接到多个加热元件220上，通过连接器90D连接到熔合构件上的第一组温度传感器240上，以及第二组温度传感器230上，以便准确检测和控制熔合构件208的外表面209的温度。按照本发明的一个方面，第二组温度传感器230的控制温度可以设置成相对高于第一组温度传感器240的控制温度。

总的来说，本发明的熔合设备200包括(a)可转动压力辊子204；(b)具有与压力辊子形成熔合夹持部206的外表面209的可转动被加热熔合构件208；以及(c)与熔合构件的外表面209接触地安装在加热夹持部内以便加热熔合构件的外表面的可转动分段外部加热器210。可转动分段外部加热器具有(i)限定内部214以及外表面215、第一端部、第二端部和转动轴线A1的环形可转动壳体212；(ii)各自具有端对端长度并且在一个实施例中平行于转动轴线串联地端对端配置的多个加热元件220、220’；以及(iii)连接到多个加热元件上以及熔合构件上以便控制熔合构件的外表面温度的控制器90。

环形可转动壳体212包括所示的薄柔性导热带，并且多个加热元件220、220’包括各自具有相同端对端长度的至少4个加热元件。在另一实施例中，转动壳体内的多个加热元件如图5所示以重叠端对端方式轴向配置。在任何实施例中，多个加热元件的每个加热元件在222处分开连接到控制器上，并且可以单独和有选择控制，以便细微调节熔合构件208的温度曲线。

在一种情况下，熔合构件208可以是包括两个层211、217的适当的非中空熔合辊子，并且在另一情况下，可以是包括连接到控制器90上的内部加热元件242的中空熔合器辊子。熔合设备包括在熔合构件的外表面之上安装的多个温度传感器240。多个加热元件的每个加热元件各自包括陶瓷加热器。内部加热元件242可以作为用于中空熔合器辊子的主加热器控制，并且多个加热元件可以作为辅助细微调节的加热器控制。

通过使用分段陶瓷加热器或加热元件220、220’，并且通过在分段外部加热器210、210’的可转动壳体212内在轴向A1上将其放置成端对端配置，可以通过本身有选择地驱动每个分段或加热元件220、220’，并且因此有效控制和调节单个分段以及总体熔合构件208的温度曲线。

可以看出，提供一种具有分段外部加热器的熔合设备。熔合设备包括可转动压力辊子；具有与压力辊子形成熔合夹持部的外表面的可转动被加热熔合构件；以及与熔合构件的外表面接触地安装在加热夹持部内以便加热熔合构件的外表面的可转动分段外部加热器。可转动分段外部加热器具有(a)限定内部空间以及外表面、第一端部、第二端部和转动轴线的环形可转动壳体；(b)各自具有端对端长度并且平行于转动轴线串联地端对端配置的多个加热元件；以及(c)连接到多个加热元件上以及熔合构件上以便控制熔合构件的外表面温度的控制器。

原始提出并可以修改的权利要求包括多种变型、改型、选型、这里披露的实施例和教导内容的等同物或近似等同物，包括现在未预料到或未理解的内容，并且可以从申请人/专利权人或他人处得到。

Claims

1.一种具有分段外部加热器的熔合设备，该熔合设备包括：

(a)可转动压力辊子；

(b)具有与压力辊子形成熔合夹持部的外表面的可转动被加热熔合构件；以及

(c)与熔合构件的外表面接触地安装在加热夹持部内以便加热熔合构件的外表面的可转动分段外部加热器，所述可转动分段外部加热器具有(i)限定内部空间以及外表面、第一端部、第二端部和转动轴线的环形可转动壳体；(ii)各自具有端与端之间的长度并且平行于转动轴线串联地端对端配置的多个加热元件；以及(iii)连接到多个加热元件以及熔合构件上以便控制熔合构件的外表面温度的控制器。

2.如权利要求1所述的熔合设备，其特征在于，所述多个加热元件的每个加热元件分开连接到所述控制器上，并且可以单独和有选择控制以便细微调节所述熔合构件的温度曲线。

3.一种静电复制机器，包括：

(a)包括成像表面的可动成像构件；

(b)用于在可动成像构件的成像表面上形成静电潜像的曝光装置；

(c)靠近可动成像构件的运动路径安装以便将成像表面上的静电潜像显影成色粉图像的显影设备；

(d)将色粉图像从成像表面转移到图像承载衬底上的转移站；以及

用于加热和熔合色粉图像的熔合设备，该熔合设备具有可转动压力辊子；具有与压力辊子形成熔合夹持部的外表面的可转动被加热熔合构件；以及与熔合构件的外表面接触地安装在加热夹持部内以便加热熔合构件的外表面的可转动分段外部加热器，所述可转动分段外部加热器具有(i)限定内部空间以及外表面、第一端部、第二端部和转动轴线的环形可转动壳体；(ii)各自具有端与端之间的长度并且平行于转动轴线串联地端对端配置的多个加热元件；以及(iii)连接到多个加热元件上以及熔合构件上以便控制熔合构件的外表面温度的控制器。