定影設備和圖像形成裝置的制造方法

定影設備和圖像形成裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種定影設備和圖像形成裝置。定影設備包括：光源，該光源發射激光；聚光部件，該聚光部件包括具有第一表面和第二表面的透鏡，所述激光從所述第一表面入射，并且所述激光從所述第二表面出射，所述透鏡對已從所述第一表面入射的所述激光進行聚光并且從所述第二表面發射所述激光；以及輥，該輥被設置為與所述聚光部件接觸并且對前進到所述輥與所述聚光部件之間的位置中的記錄介質進行傳送。所述第二表面的一部分由遮擋所述激光的材料制成。在垂直于所述輥的旋轉軸的截面中，所述輥與所述聚光部件之間的接觸平面包括由遮擋所述激光的所述材料制成的所述部分的至少一部分。
【專利說明】
定影設備和圖像形成裝置
技術領域
[0001]本發明涉及定影設備和圖像形成裝置。
【背景技術】
[0002]關于圖像形成裝置，有一種通過向色調劑施加激光而將色調劑定影到記錄介質的技術。日本未審查專利申請第2012-88372號公報所公開的定影設備包括:激光光源，該激光光源將激光施加于沿與記錄材料的傳送方向相交的方向延伸的激光施加區域中的記錄材料上的熱可定影圖像的一部分；反射部件，該反射部件圍繞激光施加區域并且具有將已經由激光施加區域反射的來自激光光源的激光的一部分反射到激光施加區域的反射面；以及光吸收部件，該光吸收部件吸收激光并且與反射部件在面向記錄材料的側上的端連續，該光吸收部件包括面向記錄材料的傳送平面并朝向反射部件的外側延伸的部分。
[0003]日本未審查專利申請第2013-57855號公報所公開的定影設備包括:不透光第一輥，該不透光第一輥相對于發光單元而言設置在記錄介質的傳送方向的上游側上，并且該不透光第一輥的外周面與記錄介質的面向發光單元的一側接觸；不透光第二輥，該不透光第二輥相對于發光單元而言設置在記錄介質的傳送方向的下游側上，并且該不透光第二輥的外周面與記錄介質的面向發光單元的一側接觸；第三輥，該第三輥的外周面與第一輥接觸，傳送路徑介于該第三輥與第一輥之間；第四輥，該第四輥的外周面與第二輥接觸，傳送路徑介于該第四輥與第二輥之間；以及不透光遮光板，這些不透光遮光板相對于發光單元而言分別在記錄介質的傳送方向的上游側上和下游側上延伸，并且覆蓋傳送路徑的面向發光單元的一側。

【發明內容】

[0004]本發明提供了一種定影設備，該定影設備通過向色調劑施加激光而將色調劑定影到記錄介質，并且抑制了激光的泄漏。
[0005]根據本發明的第一方面，提供了一種定影設備，該定影設備包括:光源，該光源發射激光；聚光部件，該聚光部件包括具有第一表面和第二表面的透鏡，所述激光從所述第一表面入射，并且所述激光從所述第二表面出射，所述透鏡對已從所述第一表面入射的所述激光進行聚光并且從所述第二表面發射所述激光；以及輥，該輥被設置為與所述聚光部件接觸并且對前進到所述輥與所述聚光部件之間的位置中的記錄介質進行傳送。所述第二表面的一部分由遮擋所述激光的材料制成。在垂直于所述輥的旋轉軸的截面中，所述輥與所述聚光部件之間的接觸平面包括由遮擋所述激光的所述材料制成的所述部分的至少一部分。
[0006]根據本發明的第二方面，所述材料是覆蓋所述聚光部件的表面的一部分的涂層材料。此外，在垂直于所述輥的所述旋轉軸的所述截面中，所述輥與所述聚光部件之間的所述接觸平面包括覆蓋有所述涂層材料的所述表面的所述部分的至少一部分。
[0007]根據本發明的第三方面，所述透鏡包括由所述材料制成的遮光層。此外，在垂直于所述輥的所述旋轉軸的所述截面中，所述輥與所述聚光部件之間的所述接觸平面包括所述遮光層的表面的至少一部分。
[0008]根據本發明的第四方面，所述聚光部件包括由能透射所述激光的材料制成的管體，所述透鏡被容納在所述管體內，使得所述管體能相對于所述透鏡旋轉。此外，所述管體通過隨著所述輥的旋轉而旋轉來傳送所述記錄介質。
[0009]根據本發明的第五方面，在垂直于所述輥的所述旋轉軸的所述截面中，由所述材料制成的表面存在于所述接觸平面的相應兩端處。
[0010]根據本發明的第六方面，在平行于所述輥的所述旋轉軸的截面中，所述接觸平面包括由所述材料制成的所述表面的至少一部分。
[0011 ] 根據本發明的第七方面，提供了一種圖像形成裝置，該圖像形成裝置包括:圖像形成設備，該圖像形成設備在記錄介質上形成色調劑圖像；以及第一方面至第六方面中任意一方面的定影設備，該定影設備將所述色調劑圖像定影到所述記錄介質。
[0012]根據本發明的第一方面至第七方面，在通過向色調劑施加激光而將色調劑定影到記錄介質的定影設備中，抑制了激光的泄漏。
[0013]根據本發明的第二方面，輥與聚光部件之間的接觸平面中的高度差小于聚光部件的表面的一部分未涂布有涂層材料的情況。
[0014]根據本發明的第三方面，輥與透鏡之間的接觸平面中的高度差小于透鏡未包括遮光層的情況。
[0015]根據本發明的第四方面，在將激光施加到經由隨著輥的旋轉而旋轉的管體傳送的記錄介質的定影設備中，抑制了激光的泄漏。
[0016]根據本發明的第五方面，與由不透射激光的材料制成的表面未存在于接觸平面的相應兩端的情況相比，更多地抑制了激光的泄漏。
[0017]根據本發明的第六方面，與在平行于輥的旋轉軸的截面中接觸平面未包括由不透射激光的材料制成的任何表面的情況相比，更多地抑制了激光的泄漏。
【附圖說明】
[0018]基于以下附圖詳細描述本發明的示例性實施方式，附圖中:
[0019]圖1例示了根據第一示例性實施方式的圖像形成裝置的整體構造；
[0020]圖2是例示了根據第一示例性實施方式的定影設備的整體構造的剖面圖并且包括透明管的放大剖面圖；
[0021]圖3是例示了根據第一示例性實施方式的定影設備中所包括的組件的元件的分解立體圖；
[0022]圖4例示了如何組裝根據第一示例性實施方式的定影設備中所包括的組件的元件；
[0023]圖5包括根據第一示例性實施方式的定影設備中所包括的透明管和關聯元件的剖面圖，并且例示了激光在透明管的光入射位置和光出射位置處的行為；
[0024]圖6例示了針對根據第一示例性實施方式的定影設備而設置的示例性驅動系統；
[0025]圖7A示意性地例示了根據第一示例性實施方式的定影設備的接觸區域中所執行的定影過程；
[0026]圖7B是例示了在經由根據第一示例性實施方式的定影設備執行的定影過程期間觀察到的激光施加之后色調劑圖像的示例性溫度變化的曲線圖；
[0027]圖8例示了根據第二示例性實施方式的定影設備的整體構造；
[0028]圖9例示了根據修改例的定影設備的整體構造；
[0029]圖1OA例示了根據另一個修改例的透鏡片子組件；以及
[0030]圖1OB是透鏡片子組件的部分分解立體圖。
【具體實施方式】
[0031]1、第一示例性實施方式
[0032]1-1、整體構造
[0033]圖1例示了根據第一示例性實施方式的圖像形成裝置的整體構造。圖像形成裝置包括全部容納在裝置殼體60中的圖像形成單元20、中間轉印體30、集中轉印設備(二次轉印設備)50以及定影設備80。圖像形成單元20 (具體地，20a至20b)通過使用圖像形成材料，以多個顏色成分(第一示例性實施方式中是黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)以及黑色(K))在記錄介質S上形成待形成圖像(色調劑圖像)。在將經由相應的圖像形成單元20以相應的顏色成分形成的圖像轉印到記錄介質S之前，作為帶部件的中間轉印體30臨時承載并傳送圖像。集中轉印設備50將中間轉印體30上的相應顏色成分的圖像集中轉印到記錄介質S。定影設備80將已經由集中轉印設備50集中轉印到記錄介質S但還要定影的圖像定影到記錄介質S。圖像形成單元20、中間轉印體30以及集中轉印設備50中的至少一個與在記錄介質S上形成色調劑圖像的示例性圖像形成設備相對應。
[0034]圖像形成單元20基本上采用電子照相系統。圖像形成單元20各包括感光體21，充電設備22、潛像形成設備23、顯影設備24以及清潔設備25以該順序設置在該感光體21周圍。感光體21是在其面上包括感光層并且沿預定方向可旋轉的鼓部件。充電設備22是例如電暈管充電器并且對感光體21提前充電。潛像形成設備23是例如激光掃描設備，并且用光在已經由充電設備22充電的感光體21上形成靜電潛像。顯影設備24將經由潛像形成設備23形成的靜電潛像顯影成相應一種顏色成分的色調劑圖像。清潔設備25從感光體21去除殘留色調劑等。
[0035]中間轉印體30是圍繞多個拉伸輥31至36被拉伸的帶部件。中間轉印體30沿預定方向旋轉，例如，拉伸輥31起驅動輥的作用并且其他拉伸輥32至36起隨動輥的作用。在第一示例性實施方式中，拉伸輥33起將預定張力施加到中間轉印體30的張力施加輥的作用。拉伸輥35還起到集中轉印設備50中所包括的對向輥52的作用。
[0036]—次轉印設備40設置在中間轉印體30的內側上，位于從相應的圖像形成單元20(20&至20(1)跨過中間轉印體30的位置處。在第一示例性實施方式中，一次轉印設備40各包括例如被施加一次轉印電壓的轉印輥。由此，在轉印輥與感光體21之間產生一次轉印電場，借此感光體21上的圖像被轉印到中間轉印體30，用于一次轉印。中間轉印體清潔設備37從中間轉印體30去除殘留色調劑等。
[0037]集中轉印設備(二次轉印設備)50包括:對向輥52，該對向輥52也起到針對中間轉印體30而設置的拉伸輥35的作用；轉印輥51，該轉印輥51設置在中間轉印體30的外側上并且面向對向輥52 ；以及饋送輥53，該饋送輥53被設置為與對向輥52的表面接觸。在根據第一示例性實施方式的集中轉印設備50中，在使轉印輥51接地的同時將集中轉印電壓(二次轉印電壓)施加到饋送輥53。由此，在轉印輥51與中間轉印體30之間產生集中轉印電場(二次轉印電場)，借此中間轉印體30上的相應顏色成分的圖像被集中轉印到記錄介質S。記錄介質S是存儲設備71中所存儲的多個記錄介質S中的一個。記錄介質S從存儲設備71逐一饋送。這樣饋送的各個記錄介質S經由多對傳送輥72和73傳送到一對配準輥74，并且在經由該對配準輥74配準之后，這樣饋送的各個記錄介質S被傳送到集中轉印設備50中所限定的集中轉印區域。穿過集中轉印區域的記錄介質S經由傳送帶75被進一步傳送到定影設備80，并且經由一對排出輥76被排出到輸出托盤(未例示)。
[0038]1-2、定影設備的構造
[0039]圖2是例示了定影設備80的整體構造的剖面圖并且包括透明管81的放大剖面圖。定影設備80包括透明管81 (示例性管體)、對向輥82 (示例性輥)、激光發射設備83 (示例性光源)、透鏡片90 (示例性透鏡)以及保持架100。透明管81是由透射激光Bm的材料制成的管體。透明管81容納保持架100和透鏡片90。保持架100和透鏡片90未固定到透明管81，并且透明管81相對于保持架100和透鏡片90可旋轉。對向輥82與透鏡片90接觸設置，透明管81插入對向輥82與透鏡片90之間，并且由此對向輥82傳送前進到對向輥82與透鏡片90之間的位置中的記錄介質S。這里，對向輥82與透鏡片90之間的位置指的是對向輥82與透明管81的面向透鏡片90的一部分之間的間隙。對向輥82與透明管81相對設置，使得接觸區域η設置在對向輥82與透明管81之間。透明管81隨著對向輥82的旋轉而旋轉，并且由此傳送記錄介質S。
[0040]激光發射設備83設置在透明管81的外部并且朝向透明管81的預定光入射位置A發射激光Bm。透鏡片90設置在透明管81的內部并且將透明管81按壓成在接觸區域η中抵靠對向輥82。透鏡片90還起到按壓并聚光的部件的作用，該按壓并聚光的部件沿記錄介質S的傳送方向并且在接觸區域η內對朝向透明管81的光入射位置A發射并且落到記錄介質S上的圖像G上的激光Bm進行聚光。
[0041]1-2-1、透明管
[0042]透明管81隨著對向輥82的旋轉而旋轉，并且由此傳送記錄介質S。在第一示例性實施方式中，描述透明管81時所使用的術語“透明”意味著相對于激光Bm的波段而言的透射率高于預定閾值。在第一示例性實施方式中，透明管81僅需透射激光Bm。從光使用效率以及防止透鏡片90的加熱的角度來講，透明管81可以具有盡可能高的透射率。例如，透射率可以是90 %或更高，或者優選地是95 %或更高。
[0043]如圖2例示，透明管81包括三層(基礎層81a、彈性層81b以及離型層81c)。基礎層81a提供令人滿意的強度。彈性層81b設置在基礎層81a上。離型層81c設置在彈性層81b上并且由使作為圖像形成材料的色調劑容易離型的材料制成。在第一示例性實施方式中，透明管81不限于這種三層結構并且當然可以包括實現其功能的任意層。
[0044]基礎層81a由從包括以下物質及其任意混合物的組選擇的材料制成:諸如聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酰亞胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)以及聚二甲硅氧烷(PDMS)等的硅酮；聚二醚酮(PEEK);聚醚砜(PES);氟化乙丙烯(FEP);乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE);氯三氟乙烯(CTFE);聚二氟乙烯(PVDF);聚氟乙烯(PVF);以及聚四氟乙烯(PTFE)。彈性層81b由液體硅橡膠(LSR)、高溫硫化(HTV)硅橡膠、室溫硫化(RTV)硅橡膠等制成。彈性層81b透射激光Bm并且彈性足以吸收記錄介質S中的表面不規則以及由色調劑形成的圖像G(下文也稱為色調劑圖像G)中的表面不規則。離型層81c由諸如聚四氟乙烯(PTFE)、全氟燒氧基氟塑料(PFA)或氟化乙稀(FEP)等的氟塑料制成。離型層81c僅需透射激光Bm并且僅需促進記錄介質S上的色調劑圖像G從透明管81的離型。離型層81c還具有與彈性層81b協作給予被定影圖像光澤的功能。
[0045]1-2-2、對向輥
[0046]對向輥82由例如鋁、不銹鋼或鍍鎳銅板等制成。對向輥82被定位為使得將預定壓力被施加到透明管81。
[0047]1-2-3、激光發射設備
[0048]激光發射設備83包括激光器陣列84和準直儀透鏡86。激光器陣列84包括沿垂直于圖2中頁面的平面的方向排列的多個激光光源85。準直儀透鏡86是對從激光器陣列84中所包括的相應激光光源85發射的激光Bm束進行準直的光學部件。準直儀透鏡86并入激光發射設備83的殼體(未例示)中。在激光發射設備83中，被施加從激光光源85發射的激光Bm束的位置和激光Bm束的強度是可選擇的。激光光源85各包括例如諸如固體激光器、液體激光器、氣體激光器或半導體激光器等的激光元件，并且發射激光Bm。
[0049]1-2-4、透鏡片
[0050]透鏡片90在接觸區域η內對朝向透明管81的光入射位置A發射并且落到記錄介質S上的色調劑圖像G上的激光Bm進行聚光。透鏡片90的材料從打算用于標準透鏡并具有耐熱性的那些材料選擇。這種材料的示例包括各種類型的用于光學用途的玻璃以及用于光學用途的透明塑料樹脂。示例性的用于光學用途的透明塑料樹脂包括聚烯丙基二甘醇二碳酸酯(PEDC)、聚甲基丙烯酸甲酯(ΡΜΜΑ)、聚苯乙烯(PSt)、由甲基丙烯酸甲酯單元和苯乙烯單元組成的共聚合物(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(MS)共聚物)、聚碳酸酯、環烯樹脂、含氣樹脂等。
[0051 ] 透鏡片90僅需被設計為具有最適合從激光Bm的入射點到激光Bm的出射點的距離的焦深。透鏡片90最初具有聚光的功能。另外，透鏡片90分別與透明管81的對應于光入射位置A和接觸區域η的部分接觸，并且具有在接觸區域η中向記錄介質S上的圖像G施加壓力的功能。經由透鏡片90施加的壓力被確定為使得能獲得從經由激光Bm施加的熱能計算的定影性的預定等級水平。
[0052]圖3是例示了定影設備80中所包括的組件的元件的分解立體圖。圖4例示了如何組裝定影設備80中所包括的組件的元件。參照圖2和圖3，透鏡片90包括透鏡體91，該透鏡體91沿激光Bm的透射方向對從激光器陣列84發射的多個激光Bm束進行聚光。透鏡體91是沿激光器陣列84的縱向延伸的長透鏡部件。透鏡體91具有光入射表面92和光出射表面93。光入射表面92設置在對應于透明管81的光入射位置A的位置處，并且沿透明管81的旋轉方向彎曲。光出射表面93設置在對應于透明管81與對向輥82之間的接觸區域η的位置處，并且沿透明管81的旋轉方向彎曲。光入射表面92和光出射表面93與透明管81的內表面接觸。透鏡片90在透鏡體91的不包括光入射表面92和光出射表面93的兩個相應側上包括平面部94。平面部94大致彼此平行。平面部94具有沿激光器陣列84的縱向延伸并且各具有大致矩形截面形狀的相應定位槽95。平面部94和定位槽95經由一體成型形成。
[0053]保持架100包括側保持架101和102以及端保持架131和132。側保持架101和102是從兩個相應側保持透鏡片90的一對保持架。端保持架131和132用粘合劑(未例示)固定結合到包括透鏡片90和該對側保持架101和102的子組件的兩個相應縱端。側保持架101和102各包括由例如諸如鋁或不銹鋼等的金屬或合成樹脂制成的長的一體成型的架部件105。架部件105包括引導部106和定位突起107。引導部106以與透明管81的內表面的曲率半徑rc大致對應的曲率半徑彎曲。定位突起107從面向透鏡片90的相應的一個平面部94的平面保持表面108突出。定位突起107具有大致矩形截面形狀并且嵌合在透鏡片90的相應的一個定位槽95中。側保持架101和102中的每一個的保持表面108的尺寸與透鏡片90的相應的一個平面部94匹配。因此，在各個定位突起107嵌合在透鏡片90的相應的一個定位槽95中的狀態下，側保持架101或102的引導部106的沿引導部106的彎曲方向的兩端不分別從被定義為透鏡片90的光入射表面92和光出射表面93的彎曲輪廓的延長部分的軌跡突出。
[0054]端保持架131和132各包括端蓋體133、引導臺階134和桿135。端蓋體133具有大致圓形截面形狀并且固定保持子組件的兩端中的相應一端，該子組件包括透鏡片90和該對側保持架101和102并且具有大致圓柱形狀。引導臺階134設置在端蓋體133的外側上并且具有比端蓋體133小的直徑。引導臺階134被形成為從端蓋體133突出預定長度的臺階。桿135從引導臺階134的外側突出并且具有非圓形截面形狀(第一示例性實施方式中是矩形截面形狀)。
[0055]透明管81在其兩端設置有端帽140 (具體地，141和142，參見圖4)。端帽140各包括端環143和環形齒輪144。端環143嵌合在透明管81的兩端中的相應一端中。環形齒輪144設置在端環143的外側并與端環143 —體設置，并且向透明管81直接或間接地提供旋轉驅動力。在第一示例性實施方式中，端帽140(141和142)未完全閉合透明管81的兩個相應端處的開口并且各具有貫穿端環143和環形齒輪144的中心的通孔145。通孔145的貫穿端環143的部分容納端保持架131和132中相應一個的引導臺階134，使得端環143相對于端保持架131或132的引導臺階134可滑動地旋轉。通孔145的貫穿環形齒輪144延伸的部分容納端保持架131和132中相應一個的桿135，使得桿135從環形齒輪144朝向外側突出。
[0056]圖5包括定影設備80中所包括的透明管81和關聯元件的剖面圖并且例示了激光Bm在透明管的光入射位置A和光出射位置處的行為。如圖5例不，光入射表面92 (第一表面)和光出射面表93 (第二表面)分別具有經由曲率半徑rl和r2(第一示例性實施方式中rl=r2)定義的彎曲部。曲率半徑rl和r2小于或等于對透明管81的內表面的彎曲進行定義的曲率半徑rc。提前確定對透鏡片90的光入射表面92的彎曲進行定義的曲率半徑Π和透鏡片90的光入射表面92與光出射表面93之間的距離L，使得已被準直并且已從透明管81的光入射位置A入射透鏡片90的激光Bm被聚光并且集中于圍繞透明管81與對向輥82之間的接觸區域η的大致中心Oc而定義的焦點區域P上。透鏡片90經由透明管81中的保持架100固定保持。在第一示例性實施方式中，保持架100由不透射激光Bm的材料(例如，諸如不銹鋼等的金屬)制成并且保持透鏡片90。
[0057]透鏡片90和對向輥82在光出射表面93中所包括的接觸區域η中彼此接觸，透明管81介于透鏡片90與對向輥82之間。光出射表面93的部分涂布有涂層材料98。涂層材料98(例如，樹脂)不透射激光Bm。在以下描述中，為了方便起見，光出射表面93的涂布有涂層材料98的部分被稱為“被涂布表面”。
[0058]在第一示例性實施方式中，如圖5例示，在垂直于對向輥82的旋轉軸的截面中，對向輥82與透鏡片90之間的接觸區域η (接觸平面)包括光出射位置(焦點區域P)和各個被涂布表面的至少一部分。即，光出射表面93的不包括被涂布表面的區域(下文稱為“透鏡孔”)q比接觸區域η窄。此外，在第一示例性實施方式中，如圖5例示，在垂直于對向輥82的旋轉軸的截面中，接觸區域η包括被涂布表面的在透鏡孔q的兩個相應側上的部分。即，在垂直于對向輥82的旋轉軸的截面中，被涂布表面存在于接觸區域η的相應兩端處。具體地，在第一示例性實施方式中，如圖5例示，透鏡孔q存在于接觸區域η的中心附近。
[0059]1-2-5、液體涂覆工具
[0060]在第一示例性實施方式中，液體涂覆工具150設置在透明管81中，以便將透明液體180涂覆到透明管81的內表面。透明液體180起降低透明管81與透鏡片90之間的接觸阻力的潤滑劑的作用。在第一示例性實施方式中，液體涂覆工具150是例如用諸如硅油或氟油等的透明液體180浸泡的氈部件。例如，液體涂覆工具150如下設置在透明管81中。具有大致矩形截面形狀并沿激光器陣列84的縱向延伸的嵌合槽110設置在側保持架101的引導部106的部分中。作為氈部件的液體涂覆工具150以與透明管81的內表面緊密接觸的方式固定嵌合在嵌合槽110中。由此，浸泡液體涂覆工具150的透明液體180被均勻地涂覆到透明管81的內表面。
[0061]1-2-6、用液體涂覆工具將透鏡片子組件插入到透明管中
[0062]現在將描述將透鏡片90插入到透明管81中的過程。首先，為了組裝透鏡片90和保持架100，參照圖3，將該對側保持架101和102從兩個相應側嵌合到透鏡片90，并且將該對端保持架131和132附接到包括透鏡片90和側保持架101和102的子組件的兩個相應端，借此獲得包括透鏡片90和保持架100的透鏡片子組件120 (參見圖4)。
[0063]現在參照圖4，將一個端帽140(這種情況下是端帽141)嵌合到透明管81的兩端中的一端處的開口中。然后，將透鏡片子組件120從透明管81的另一端處的開口插入到透明管81中。將透鏡片子組件120中所包括的端保持架131的引導臺階134嵌合到已嵌合到透明管81的一個端帽140 (這種情況下是端帽141)的端環143中。在該步驟中，端保持架131的桿135從端帽140 (這種情況下是端帽141)的環形齒輪144的通孔145突出。在包括透鏡片90的透鏡片子組件120位于透明管81中的狀態下，將另一端帽140 (這種情況下是端帽142)嵌合到透明管81的另一端處的開口中，使得透鏡片子組件120的另一端保持架132的引導臺階134被嵌合到另一端帽140(這種情況下是端帽142)的端環143中，并且端保持架132的桿135從端帽140 (這種情況下是端帽142)中所包括的環形齒輪144的通孔145突出。
[0064]在第一示例性實施方式中，在將透鏡片子組件120插入到透明管81中的步驟之前，將用透明液體180浸泡的液體涂覆工具150提前嵌合到透鏡片子組件120中。在該狀態下，將設置有液體涂覆工具150的透鏡片子組件120插入到透明管81中。由此，完成將設置有液體涂覆工具150的透鏡片子組件120插入到透明管81中，并且獲得包括透鏡片子組件120和液體涂覆工具150的透明管組件125。
[0065]1-2-7、針對定影設備設置的驅動系統
[0066]圖6例示了針對定影設備80設置的示例性驅動系統。在獲得透明管組件125之后，如圖6例示，將透明管組件125附接于裝置殼體60的預定部分。在該步驟中，通過將從透鏡片子組件120的兩個相應端突出的桿135固定插入到定影設備殼體126中所設置的相應支撐孔127中，來將透明管組件125固定到裝置殼體60。在針對透明管組件125中所包括的透明管81而設置的驅動系統中，驅動馬達161經由傳動機構160連接到一個端帽140(例如，這種情況下是端帽142)的環形齒輪144。由此，經由驅動馬達161生成的驅動力經由端帽140(這種情況下是端帽142)傳遞到透明管81。在第一示例性實施方式中，設置到透明管81的另一端帽140也包括環形齒輪144。環形齒輪144由相應的支撐齒輪(未例示)可旋轉支撐，借此施加到透明管81的相應兩個軸向端的負荷彼此平衡。
[0067]在第一示例性實施方式中，對向輥82設置有與針對透明管81而設置的驅動系統分開的另一個驅動系統。在用于對向輥82的驅動系統中，對向輥82經由包括諸如齒輪和帶等的元件的傳動機構170連接到驅動馬達171，借此將經由驅動馬達171生成的驅動力經由傳動機構170傳遞到對向輥82。
[0068]在第一示例性實施方式中，因為針對透明管81和對向輥82分別設置單獨的驅動系統，所以在接觸區域η中透明管81與對向輥82之間可能存在大的速度差。因此，在第一示例性實施方式中，用于透明管81的驅動系統包括例如添加到傳動機構160的單向離合器162。由此，如果在接觸區域η中透明管81與對向輥82之間存在大的速度差，則激活單向離合器162，借此減小接觸區域η中透明管81與對向輥82之間的速度差。盡管第一示例性實施方式涉及透明管81和對向輥82設置有單獨的驅動系統的情況，但本發明不限于這種情況。例如，可以僅對向輥82設置有驅動系統，并且可以使透明管81在透明管81與對向輥82接觸的接觸區域η中跟隨對向輥82的旋轉。
[0069]1-3、操作
[0070]為了執行圖像形成裝置中的圖像形成操作，對圖像形成模式選擇按鈕(未例示)進行操作，然后打開啟動開關(未例示)。在該步驟中，如圖1例示，圖像形成單元20(20a至20d)在相應感光體21上用相應顏色成分的色調劑形成圖像，并且將圖像順序轉印到用于一次轉印的中間轉印體30。當這樣轉印到中間轉印體30的圖像到達集中轉印區域(二次轉印區域)時，圖像經由集中轉印設備50集中轉印到記錄介質S。隨后，將記錄介質S上的待定影圖像經由定影設備80定影到記錄介質S。
[0071 ] 在定影設備80中，如圖2和圖5例示，從激光發射設備83的激光器陣列84發射的激光Bm經由準直儀透鏡86準直并且落到透明管81的光入射位置A上。落到透明管81的光入射位置A上的激光Bm被透射而穿過透明管81，從光入射表面92入射到透鏡片90中，穿過透鏡體91行進，從光出射表面93出射，再次被透射而穿過透明管81，并且朝向記錄介質S上的色調劑圖像G聚光。在該步驟中，經由激光Bm將色調劑圖像G定影到記錄介質S。
[0072]在上述定影過程中，根據第一示例性實施方式的定影設備80如下操作。
[0073](I)透明管的旋轉
[0074]透明管81經由傳動機構160和端帽142(140)接收驅動馬達161的驅動力并且與對向輥82 —起旋轉。由此，記錄介質S被咬合到透明管81與對向輥82之間的接觸區域η中并且被傳送。在該步驟中，透明管81在沿著具有圓柱形狀的透鏡子組件120的圓周被引導的同時旋轉。具體地，透明管81在與透鏡片90的光入射表面92和光出射表面93接觸并且與側保持架101和102的引導部106接觸的同時旋轉。
[0075](2)經由透鏡片的壓力施加和聚光
[0076]透鏡片90經由保持架100固定在預定位置處。透鏡片90具有以預定曲率半徑rl彎曲的光入射表面92。預先確定光入射表面92與光出射表面93之間的距離L。因此，落到透明管81的光入射位置A上的激光Bm穿過具有預定焦深的透鏡片90行進并且基于預定聚光特征聚光。固定在預定位置處的透鏡片90的光出射表面93用預定壓力將透明管81按壓成抵靠對向輥82。因此，在透明管81與對向輥82之間的接觸區域η中，在激光Bm的焦點區域P中，在施加于此的壓力下，對記錄介質S上的色調劑圖像G進行加熱。
[0077](3)透明液體的涂覆
[0078]在第一示例性實施方式中，用諸如硅油等的透明液體180浸泡的液體涂覆工具150被設置為與透明管81的內表面接觸。因此，透明液體180被涂覆到透明管81的內表面。在該狀態下，透明管81和透鏡片90的光入射表面92在透明管81的光入射位置A處彼此接觸，由于曲率半徑差等，界面空氣層181被插入透明管81與光入射表面92之間。然而，在第一示例性實施方式中，透明管81與光入射表面92之間的界面空氣層181填充有透明液體180。因此，落到透明管81的光入射位置A上的激光Bm被透射而穿過透明液體180并且到達透鏡片90的光入射表面92。如果界面空氣層181中不存在透明液體180，則激光Bm的某些部分經由界面空氣層181反射。然而，界面空氣層181中的透明液體180的存在抑制了激光Bm的這種反射。相應地，減小了所施加的激光Bm的損失。此外，即使透明管81與透鏡片子組件120的周面接觸，施加到透明管81的內表面的透明液體180也起潤滑劑的作用并且減小兩者之間的接觸阻力。
[0079]在第一示例性實施方式中，液體涂覆工具150沿透明管81的旋轉方向位于光入射位置A的上游側和接觸區域η的下游側上。S卩，面向透鏡片90的光入射表面92的界面空氣層181被設置為靠近經由液體涂覆工具150涂覆透明液體180的位置，并且因此填充滿透明液體180。在面向透鏡片90的光出射表面93的一部分中存在另一個界面空氣層181。該界面空氣層181被設置為遠離經由液體涂覆工具150涂覆透明液體180的位置并且填充有適量的透明液體180。因此，有效防止了激光Bm經由界面空氣層181反射并且有效防止了浪費激光Bm。
[0080]在第一示例性實施方式中，透鏡片90的光出射表面93將透明管81按壓成抵靠對向輥82。因此，界面空氣層181更可能被設置在透明管81與透鏡片90的光入射表面92之間。因此，如上所述確定液體涂覆工具150的位置。
[0081](4)確定激光的焦點區域
[0082]圖7A示意性地例示了定影設備80的接觸區域η中所執行的定影過程。圖7Β是例示了在經由定影設備80執行的定影過程期間觀察到的激光施加之后色調劑圖像G的示例性溫度變化的曲線圖。在第一示例性實施方式中，如圖7Α例示，激光Bm的焦點區域P圍繞透明管81與對向棍82之間的接觸區域η的大質中心Oc而定義。
[0083]在施加例如0.2ms.0.81J/cm2的激光Bm之后色調劑圖像G未從透明管81離型的情況下獲得圖7B中用曲線圖表示的溫度變化。根據圖7B中的曲線圖，色調劑圖像G的溫度在激光施加之后立即達到峰值溫度Tp (例如，200°C )，在Ims內降到大約Tp/2 (例如，100C )，并且在2ms內降到大約Tp/3 (例如，70°C )。因此，理解的是，如果色調劑圖像G在激光施加后短時間(Ims至2ms)停留在透明管81與對向輥82之間的接觸區域η中，則色調劑圖像G的溫度降到色調劑圖像G從透明管81可離型的冷卻溫度Th(例如，70°C至100°C )。
[0084]參照圖7B例示的曲線圖，使激光施加后立即標記的峰值溫度Tp降到色調劑圖像G可離型的冷卻溫度Th的時間段為Λ t，傳送記錄介質S的傳送速度V僅需被確定為使得在透明管81與對向輥82之間的接觸區域η中，如圖7A例示，位于激光Bm的焦點區域ρ中的記錄介質S的一部分沿記錄介質S的傳送方向移動到接觸區域η的下游端的時間段是Λ t或更長。
[0085]在通過向色調劑施加激光而將色調劑定影到記錄介質的定影設備中，如果透鏡孔寬于接觸區域，則激光可能從透鏡片的表面未與對向輥接觸的區域泄漏。如果激光從透鏡片泄漏，則圖像形成裝置的其他部件可能例如變形。因此，圖像形成裝置的部件或執行圖像形成裝置的維護工作的維護人員可能受到不利的影響。相反地，在第一示例性實施方式中，如圖5例示，透鏡片90的透鏡孔q窄于對向輥82與透明管81之間的接觸區域n，并且接觸區域η中透明管81的內表面的不包括透鏡孔q的部分覆蓋有不透射激光Bm的涂層材料98。因此，抑制了激光Bm從透鏡片90的未與對向輥82接觸的區域的泄漏。
[0086]另外，減小了透鏡片90的寬度并且用另一個部件圍繞透鏡片90也可以抑制激光Bm的泄漏。然而，在這種情況下，在對向輥82與透明管81之間的接觸區域η中，透鏡片90與該另一個部件之間熱膨脹系數的差或其他可能的因素可能產生透鏡片90的表面與該部件的表面之間的高度差。為了避免這種情況，在第一示例性實施方式中，透鏡片90的表面覆蓋有涂層材料98。因此，接觸區域η中的高度差小于透鏡片90被另一個部件圍繞的情況。
[0087]在第一示例性實施方式中，在垂直于對向輥82的旋轉軸的截面中，接觸區域η在其兩個相應端處包括被涂覆的表面的部分。因此，抑制了激光Bm從光出射位置的兩端的泄漏。
[0088]2、第二示例性實施方式
[0089]圖8例示了根據第二示例性實施方式的定影設備80Β中所包括的元件。圖8例示的定影設備80Β與根據第一示例性實施方式的定影設備80的區別在于包括透鏡片90Β而不是透鏡片90。與第一示例性實施方式中描述的那些元件相同的其他元件由第一示例性實施方式中使用的相應的附圖標記表示，并且這里省略其詳細描述。
[0090]透鏡片90Β包括由不透射激光Bm的材料(例如，任意各種類型的用于光學用途的有色玻璃、用于光學用途的有色塑料樹脂等)制成的遮光層99Α和99Β。遮光層99Α和99Β的材料從打算用于標準透鏡、具有耐熱性并且不透射激光Bm或具有的相對于激光Bm而言的透射率低于預定閾值的那些材料選擇。透鏡片90Β可以經由一體成型形成或可以通過將透鏡片體和遮光層99Α和99Β組裝到一起并且然后對光出射表面93進行研磨而形成。
[0091]與第一不例性實施方式相同，在第二不例性實施方式中，透鏡片90的光出射表面93的不包括遮光層99Α和99Β的表面的一部分(透鏡孔q)窄于對向輥82與透明管81之間的接觸區域η。此外，接觸區域η中不包括透鏡孔q的部分覆蓋有由不透射激光Bm的材料制成的遮光層99A和99B。因此，抑制了激光Bm從透鏡片90B的不接觸對向輥82的區域的泄漏。
[0092]在第二示例性實施方式中，遮光層99A和99B由打算用于透鏡的材料制成。因此，透鏡體與遮光層99A和99B之間的熱膨脹系數的差不大。因此，在第二實例性實施方式中，接觸區域η中的高度差小于激光被任意其他材料制成的任意部件遮擋的情況。
[0093]3、修改例
[0094]雖然上面已描述了本發明的一些示例性實施方式，但是本發明不限于上述示例性實施方式并且可以以各種方式修改。下面將描述示例性修改例。要注意的是，以下修改例可以以任意方式組合。
[0095]3-1、修改例 I
[0096]第一示例性實施方式涉及透鏡片90的光出射表面93的部分覆蓋有涂層材料98的情況。第二示例性實施方式涉及透鏡片90Β包括圍繞焦點區域ρ的遮光層99Α和99Β的情況。根據本發明的聚光部件的構造不限于上述那些構造。聚光部件僅需具有其一部分由不透射激光的材料制成的光出射表面(第二表面)，并且在垂直于對向輥82的旋轉軸的截面中，對向輥82與聚光部件之間的接觸區域η僅需包括由不透射激光的材料制成的部分的至少一部分。
[0097]圖9例示了根據修改例I的定影設備80C的整體構造。在圖9例示的修改例I中，透鏡片90C包括由不透射激光Bm的材料制成的遮光層99C和99D。遮光層99C和99D的材料從打算用于標準透鏡、具有耐熱性并且不透射激光Bm (或具有的相對于激光Bm而言的透射率低于預定閾值)的那些材料選擇。遮光層99C和99D與遮光層99Α和99Β的區別在于垂直于對向輥82的旋轉軸的截面的形狀。
[0098]同樣地，在修改例I中，透鏡片90C的光出射表面93的不包括遮光層99C和99D的表面的部分(透鏡孔q)窄于對向輥82與透明管81之間的接觸區域η。此外，接觸區域η中的不包括透鏡孔q的部分覆蓋有由不透射激光Bm的材料制成的遮光層99C和99D。因此，抑制了激光Bm從透鏡片90C未與對向輥82接觸的區域的泄漏。設置到透鏡片的遮光層的形狀不限于圖8和圖9例示的那些形狀并且可以是任意各種其他形狀。同樣地，被涂覆的表面的位置不限于第一示例性實施方式中描述的那些位置。
[0099]3-2、修改例 2
[0100]在第一示例性實施方式中，在平行于對向輥82的旋轉軸的截面中，接觸區域η不僅可以包括光出射位置(焦點區域P)，還可以包括被涂覆的表面的至少一部分。如果透鏡片90的透鏡孔q (激光Bm穿過該透鏡孔q行進)不僅沿垂直于對向輥82的旋轉軸的方向而且還沿平行于對向輥82的旋轉軸的方向窄于接觸區域n，則抑制了激光Bm泄漏到外周區域。
[0101]同樣在第二示例性實施方式中，在平行于對向輥82的旋轉軸的截面中，接觸區域η不僅可以包括光出射位置(焦點區域P)，而且還可以包括遮光層99Α和99Β的表面的至少部分。如果透鏡片90的透鏡孔q(激光Bm穿過該透鏡孔q行進)不僅沿垂直于對向輥82的旋轉軸的方向而且還沿平行于對向輥82的旋轉軸的方向窄于接觸區域n，則抑制了激光Bm泄漏到外周區域。
[0102]3-3、修改例 3
[0103]第一示例性實施方式涉及接觸區域η在垂直于對向輥82的旋轉軸的截面中包括被涂覆的表面的位于光出射位置(焦點區域P)的兩個相應側上的部分的情況。接觸區域η不限于上述。接觸區域η可以只包括被涂覆的表面的位于光出射位置(焦點區域ρ)的一側上的部分。同樣在這種修改例中，激光Bm的泄漏小于接觸區域η不包括被涂覆的表面的部分的情況。
[0104]第二示例性實施方式涉及接觸區域η在垂直于對向輥82的旋轉軸的截面中包括遮光層99Α和99Β的位于光出射位置(焦點區域ρ)的兩個相應側上的表面的情況。接觸區域η不限于上述。接觸區域η可以只包括遮光層99Α和99Β中的一個的位于光出射位置(焦點區域P)的一側上的表面。同樣在這種修改例中，激光Bm的泄漏小于接觸區域η不包括遮光層99Α和99Β的表面的情況。
[0105]3-4、修改例 4
[0106]第一示例性實施方式和第二示例性實施方式各涉及透鏡片子組件120包括經由包括側保持架101和102以及端保持架131和132的保持架100保持的透鏡片90或90Β的情況。透鏡片子組件120不限于具有這種構造。
[0107]圖1OA例示了透鏡片子組件120的修改例。圖1OB是例示透鏡片子組件120中所包括的關聯元件的部分分解立體圖。在圖1OA和圖1OB例示的修改例中，透鏡片90包括具有大致楔形截面形狀的透鏡體201。透鏡體201在其寬側上包括光入射部202并在其窄側上包括光出射部203。保持架100包括柱狀部211，引導臺階214和桿215 —體設置在柱狀部211的相應兩端。柱狀部211具有:內部嵌合有液體涂覆工具150的嵌合槽216 ;以及具有與透鏡片90的形狀相對應的形狀并且貫穿柱狀部211延伸的定位孔217。
[0108]在修改例4中，通過將透鏡片90插入到保持架100的定位孔217中，使得透鏡片90的光入射部202和光出射部203與保持架100的周面連續地露出，借此透鏡片90位于保持架100中，來獲得透鏡片子組件120。修改例4涉及保持架100包括一體成型的柱狀部211、引導臺階214和桿215的情況。另選地，例如，包括柱狀部211的保持架體可以與包括相應引導臺階214和相應桿215的側保持架分開制備，然后保持架體和側保持架可以用粘合劑等彼此結合，借此可以獲得透鏡片子組件120。
[0109]在圖1OA和圖1OB例示的修改例4中，與第一示例性實施方式相同，透鏡片90的透鏡孔q窄于接觸區域η。此外，接觸區域η中的透鏡片90的不包括透鏡孔q的部分覆蓋有不透射激光Bm的涂層材料98。因此，抑制了激光Bm從接觸區域η的泄漏。
[0110]3-5、修改例 5
[0111]雖然上述示例性實施方式各涉及經由電子照相方法形成圖像的圖像形成裝置，但是圖像形成裝置不限于上述。例如，圖像形成裝置可以采用通過使用離子電流形成圖像的靜電記錄方法。
[0112]3-6、修改例 6
[0113]雖然上述示例性實施方式各涉及作為示例性管體的透明管81，但是管體不限于上述并且可以是剛性體或彈性體，只要由透明材料制成并且具有管形狀即可。盡管具有單層結構的管體不存在問題，但是考慮到提供令人滿意的強度、令人滿意的與對向輥82的接觸面積以及從色調劑圖像G的可離型性等，可以采用包括多個功能層的管體。
[0114]在上述各個示例性實施方式中，定影設備80可以具有不包括透明管81 (管體)的構造。在這種情況下，例如，記錄介質S可以在沿著透鏡片90的表面滑動的同時由對向輥82傳送。
[0115]3-7、修改例 7
[0116]上述示例性實施方式各涉及作為示例性輥的對向輥82。輥不限于上面描述的對向輥82，并且僅需是與管體結合提供令人滿意的接觸區域的部件并且僅需與管體協作咬合并傳送記錄介質S。考慮到已透射而穿過記錄介質S的激光Bm的有效使用，輥可以具有反射激光Bm的反射面。
[0117]3-8、修改例 8
[0118]上述示例性實施方式各涉及作為示例性光源的激光發射設備83。光源不限于上面描述的激光發射設備83，并且僅需是朝向管體的預定光入射位置發射激光的設備。
[0119]對本發明的示例性實施方式的上述說明是為了例示和說明的目的而提供的。并非旨在對本發明進行窮盡或者將本發明限于所公開的精確形式。顯而易見的是，許多修改例和變型例對于本領域的普通技術人員是明顯的。選擇了實施方式進行說明以最好地解釋本發明的原理及其實際應用，從而使本領域其他技術人員能夠理解本發明的各種實施方式，以及適合于所設想的具體用途的各種變型。本發明的范圍由以下權利要求及其等同物來限定。
【主權項】
1.一種定影設備，該定影設備包括: 光源，該光源發射激光； 聚光部件，該聚光部件包括具有第一表面和第二表面的透鏡，所述激光從所述第一表面入射，并且所述激光從所述第二表面出射，所述透鏡對已從所述第一表面入射的所述激光進行聚光并且從所述第二表面發射所述激光；以及 輥，該輥被設置為與所述聚光部件接觸并且對前進到所述輥與所述聚光部件之間的位置中的記錄介質進行傳送， 其中，所述第二表面的一部分由遮擋所述激光的材料制成，并且其中，在垂直于所述輥的旋轉軸的截面中，所述輥與所述聚光部件之間的接觸平面包括由遮擋所述激光的所述材料制成的所述部分的至少一部分。2.根據權利要求1所述的定影設備， 其中，所述材料是覆蓋所述聚光部件的表面的一部分的涂層材料，并且其中，在垂直于所述輥的所述旋轉軸的所述截面中，所述輥與所述聚光部件之間的所述接觸平面包括覆蓋有所述涂層材料的所述表面的所述部分的至少一部分。3.根據權利要求1所述的定影設備， 其中，所述透鏡包括由所述材料制成的遮光層，并且 其中，在垂直于所述輥的所述旋轉軸的所述截面中，所述輥與所述聚光部件之間的所述接觸平面包括所述遮光層的表面的至少一部分。4.根據權利要求1至權利要求3中任意一項所述的定影設備， 其中，所述聚光部件包括由能透射所述激光的材料制成的管體，所述透鏡被容納在所述管體內，使得所述管體能相對于所述透鏡旋轉，并且 其中，所述管體通過隨著所述輥的旋轉而旋轉來傳送所述記錄介質。5.根據權利要求1至權利要求4中任意一項所述的定影設備， 其中，在垂直于所述輥的所述旋轉軸的所述截面中，由所述材料制成的表面存在于所述接觸平面的相應兩端處。6.根據權利要求5所述的定影設備， 其中，在平行于所述輥的所述旋轉軸的截面中，所述接觸平面包括由所述材料制成的所述表面的至少一部分。7.一種圖像形成裝置，該圖像形成裝置包括: 圖像形成設備，該圖像形成設備在記錄介質上形成色調劑圖像；以及根據權利要求1至權利要求6中任意一項的定影設備，該定影設備將所述色調劑圖像定影到所述記錄介質。
【文檔編號】G03G15/00GK105988343SQ201510093935
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月3日
【發明人】神谷昌吾, 小川原則雄, 日高啟介
【申請人】富士施樂株式會社