专利名称：定影装置和成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定影装置，该定影装置将调色剂图像定影到在加热元件和加压元件之间的记录介质上，本发明还涉及一种布置有这种定影装置的成像设备，如复印机或激光打印机。
背景技术：
在如复印机和打印机的成像设备中，给图像载体(如光电导体)充电并用激光进行照射，从而在该图像载体的表面上形成静电潜像。通过显影装置使该静电潜像可见，从而形成由粉状调色剂构成的调色剂图像。然后，将该调色剂图像转印至记录介质(如纸)，之后，通过定影装置将记录介质上的调色剂图像定影到该记录介质上，从而形成图像。
所述定影装置包括加热辊和加压辊，该加热辊包括布置有内部加热器的转子，该加压辊使记录介质压靠加热辊。使其上已形成有调色剂图像的记录介质在加热辊和加压辊之间经过，从而使该调色剂图像由于受热和受压而熔化并定影到记录介质上。有时，考虑到维护等，定影装置被构造成可安装到成像设备上并可从其上拆卸下来的单元。
在这种定影装置中，当记录介质上的调色剂图像定影到加热辊和加压辊挤压记录介质(如信封)的部分处时，若对该记录介质施加重载荷，它有时就会起皱。因此，通常建议这样的该定影装置，即，可手动改变加压辊的载荷。然而，当由用户手动改变加压辊的载荷时，不能完全防止记录介质起皱，而且可能由于误操作等而使记录介质起皱。
在日本专利特开平8-69202号公报，以及特开2001-249569号公报中提出了这样的定影装置，其构造成通过使挤压加压辊的支撑轴的摆动臂摆动而自动调节加压辊压靠加热辊的载荷。然而，这些定影装置因包括如单向离合器、电动机以及凸轮随动件的各种部件而具有多个部件且构造昂贵。
在日本专利申请特开2004-109521号公报中，也提出了一种定影装置，其中通过布置一变基准位置凸轮而减少了部件数量。根据这种构造可降低成本，然而并未考虑所述单元装入到成像设备内并从成像设备上取下的容易程度，而且未考虑所述单元和凸轮位置的精度稳定性。
就是说，在传统的定影装置中，没有一种既可确保所述单元和凸轮位置的精度稳定性又可维持该单元可易于装入到成像设备本体内并可易于从成像设备本体上取下。
发明内容
本发明已考虑到这些情况并提出了一种定影装置和一种成像设备，它们可通过自动改变加压辊作用在加热辊上的载荷而抑制记录介质中皱褶的产生，并且作为一个单元而具有良好的精度稳定性。
本发明的第一方面提供一种用于成像设备的定影装置，该定影装置包括布置有内部热源的加热元件以及压靠该加热元件的加压元件；托架，其保持加热元件；加压杆，其保持加压元件并可移动地支撑在所述托架内；推进构件，其沿着使加压元件压靠加热元件的方向推动所述加压杆；以及拉力调节构件，其可旋转地支撑在所述托架内，与所述加压杆接触，并调节加压元件的加压力，其中所述定影装置可安装到成像设备本体上并可从成像设备本体上拆卸下来。
根据所述第一方面，所述加压杆支撑加压元件并可移动地支撑在保持加热元件的托架内。该加压杆由推进构件推动，且加压元件压靠所述加热元件。当可旋转地支撑在所述托架内的拉力调节构件旋转时，该拉力调节构件与所述加压杆接触，从而使加压元件的加压力得以调节。因此，可适当调节加压元件作用在加热元件上的载荷，从而抑制记录介质中皱褶的产生。
此外，由于使得所述拉力调节构件转动的驱动源布置在定影装置安装于该处的成像设备侧，动力源可配置成处于“包围”在托架、加压杆、推进构件以及拉力调节构件之间的状态，这对防止构成部件的变形并确保其精度稳定性而言是有利的。这种结构的组装也是容易的。
在本发明的第二方面中，所述定影装置包括第一模式和第二模式，在第一模式中所述拉力调节构件不接触加压杆，在第二模式中所述拉力调节构件接触加压杆，从而使该加压杆移动到预定加压位置。
根据所述第二方面，可根据记录介质的类型在第一模式和第二模式之间切换。例如，在第一模式中(用于普通纸等)，拉力调节构件不接触加压杆且加压杆元件具有固定载荷。在第二模式中(用于信封等)，加压杆被固定移位(轴间固定)，从而移动到预定加压位置。因此，可减少加压杆的行程，这对拉力调节构件的设计而言是有利的。
在本发明的第三方面中，加压杆和拉力调节构件布置在基于所述第一方面或第二方面的加压元件的两端部处，所述定影装置还包括将其中一个拉力调节构件的转动传递给另一个拉力调节构件的轴，以及布置在该轴端部上的读取板，该读取板用于读取所述拉力调节构件的转动位置，且该读取板布置在所述另一个拉力调节构件附近。
在本发明的所述第三方面中，由于在与布置在驱动侧附近的拉力调节构件(所述一个拉力调节构件)相对的拉力调节构件(所述另一个拉力调节构件)中存在转动阻抗，所述轴变得扭曲。通过用所述读取板读取在扭曲侧的拉力调节构件(所述另一个拉力调节构件)的转动位置可提高读取精度。
在本发明的第四方面中，所述第三方面的读取板安装在所述另一个拉力调节构件上。
根据所述第四方面，由于读取板安装在与驱动侧附近的拉力调节构件相对的拉力调节构件上，与将读取板和轴等装配在一起的构造相比，这可提高拉力调节构件的转动方向的读取精度。
在本发明的第五方面中，布置将驱动力传递给基于所述第三或第四方面的轴的齿轮，且在成像设备本体中布置有该齿轮的轴支座。
根据所述第五方面，由于把将驱动力传递给轴的齿轮的轴支座布置在成像设备内，因此该齿轮可被轴支座牢固地保持。因此，即使拉力调节构件的扭矩很大，所述轴和定影装置本身也不会由于齿轮的驱动而发生移动。
在本发明的第六方面中，基于所述第五方面的齿轮固定到所述轴的D形切断面上，且所述轴贯穿该齿轮的端部支撑在所述轴支座中。
根据所述第六方面，所述齿轮直接固定到所述轴的D形切断面上，并且该轴的所述端部被所述轴支座引导。因此，可提高位置精度。
在本发明的第七方面中，基于所述第五方面或第六方面的齿轮包括为高齿的齿。
根据所述第七方面，所述齿轮的齿为高齿。因此，当将所述定影装置单元安装到成像设备本体上时，所述齿轮和该成像设备本体的齿轮的齿尖不容易相互碰撞，从而该定影装置可顺利地安装到成像设备本体上。
若齿轮具有普通齿，则所述齿轮和成像设备本体的齿轮的齿尖会互相碰撞，从而使定影装置不能够顺利安装。这个问题可通过使所述齿轮的齿尖变尖来解决，这可以两种方式实现用高齿或用变位齿轮。就用变位齿轮而言，驱动切线变成倾斜，定影装置容易移动，从而存在跳齿(skipping)。若所述齿轮的齿为高齿，驱动切线变成垂直，从而没有跳齿。
在本发明的第八方面中，布置在基于所述第五至第七方面中的任一方面的齿轮中的搭扣配合(snap-fit)部搭扣配合到形成在所述轴中的凹槽内。
根据所述第八方面，所述齿轮通过搭扣配合到所述轴的凹槽中而固定。因此，无需将齿轮拧紧到轴上，从而使组装变得容易。
在本发明的第九方面中，在成像设备本体中布置有传感器，该传感器用于检测基于所述第三至第八方面中的任一方面的读取板的狭槽。
根据所述第九方面，由于当定影装置已安装到成像设备本体上时，该定影装置难以移动，因此即使在将传感器布置在成像设备本体中时也可进行精度检测。通过将所述传感器布置在成像设备本体中也可降低成本。
在本发明的第十方面中，基于所述第五或第六方面的轴支座兼作相对于成像设备本体使定影装置固定和/或定位的元件。
根据所述第十方面，所述轴支座使所述单元固定和/或定位。由于该轴支座具有这样的构造，其中所述读取板的位置精度高，因此该读取板的传感器可布置在成像设备本体中。因此，可降低成本。
在本发明的第十一方面中，基于所述第一至第十方面中的任一方面的拉力调节构件的转动方向是所述加压杆和该拉力调节构件不相关的正向方向。
当所述拉力调节构件的转动方向是与所述加压杆的运动相关的方向时，该加压杆的运动不再平稳而变得急动。但是根据本发明的第十一方面，由于拉力调节构件的转动方向是与加压杆不相关的正向方向，因此可使该加压杆的运动平稳。
在本发明的第十二方面中，将驱动力传递给轴的齿轮布置成与驱动基于所述第五至第十一方面中任一方面的加热元件或加压元件的驱动机构相对。
驱动加热元件或加压元件的驱动机构和所述拉力调节构件的驱动机构需要空间。然而，根据本发明的第十二方面，这些驱动机构布置在相对侧，这对空间而言是有利的。
在本发明的第十三方面中，基于所述第一至第十二方面中的任一方面的定影装置还包括驱动所述拉力调节构件的电动机，该电动机为直流电动机，通过蜗轮减速并传递驱动力。
在这种构造中，所需的拉力调节构件转动是高载荷超低速转动。根据本发明的第十三方面，直流电动机和蜗轮的组合减速并传递驱动力，这对空间、成本和输出而言是有利的。
在本发明的第十四方面中，基于所述第十三方面的电动机是换向器电动机。
使所述拉力调节构件转动的时间非常有限。因此，可使用本发明第十四方面的便宜的换向器电动机，从而可降低成本。
在本发明的第十五方面中，基于所述第一或第二方面的推进构件由下列元件构成引导元件，其布置成从所述托架延伸；开孔，其形成在所述加压杆中且所述引导元件从这些开孔中插入穿过；和所述引导元件插入穿过的压缩弹簧，其具有与所述开孔的边缘部分接触的一端以及与形成在所述引导元件的端部上的凸缘接触的另一端。
根据本发明的第十五方面，通过布置在所述推进构件中的压缩弹簧沿所述托架的引导元件的方向推动所述加压杆，该压缩弹簧包括与所述开孔的边缘部分接触的一端以及与形成在所述引导元件的端部上的凸缘接触的另一端。由于所述压缩弹簧通过所述拉力调节构件的转动而被压缩，所述加压杆还可容易地移动到预定运动位置。
在本发明的第十六方面中，基于所述第一或第二方面的推进构件由下列元件构成第一弹簧接收件，其形成在所述托架中；第二弹簧接收件，其形成在所述加压杆中并定位得比第一弹簧接收件更靠近所述拉力调节构件；以及弹簧接收件用压缩弹簧，其布置在第一弹簧接收件和第二弹簧接收件之间。
根据所述第十六方面，所述弹簧接收件用压缩弹簧布置在第一弹簧接收件和第二弹簧接收件之间，从而所述加压杆可朝着所述托架被推动且可简化构造。
在本发明的第十七方面中，在基于所述第一至第十六方面中任一方面的拉力调节构件与所述加压杆接触的拉力调节构件接触面上布置支座。
根据所述第十七方面，由于在所述接触面上布置所述支座，因此所述拉力调节构件的滑动阻抗变小。
本发明的第十八方面提供一种用于成像设备的定影装置，该定影装置包括布置有内部热源的加热元件以及压靠该加热元件的加压元件；托架，其保持所述加热元件；加压杆，其保持所述加压元件且可移动地支撑在所述托架内；拉力弹簧，其包括连接到所述加压杆上的一端，并沿着使所述加压元件压靠所述加热元件的方向拉动该加压杆；以及凸轮，其可旋转地支撑在所述托架内，支撑所述拉力弹簧的另一端，并改变该拉力弹簧的支撑位置，其中所述定影装置可安装到成像设备本体上并可从成像设备本体上拆卸。
在本发明的第十八方面中，所述凸轮包括连接到所述加压杆上的一端，并沿所述加压元件压靠所述加热元件的方向拉动该加压杆。所述拉力调节构件可旋转地支撑在所述托架内，支撑所述凸轮的另一端，并改变所述凸轮的支撑位置。因此，可调节所述加压元件的加压力，并且可进一步简化构造。
在第十九方面中，基于所述第十八方面的拉力调节构件为拉力弹簧用凸轮，所述凸轮的前端连接到其上。
根据所述第十九方面，可通过使所述拉力弹簧用凸轮转动来调节所述凸轮的拉力。
在本发明的第二十方面中，在基于所述第十九方面的拉力弹簧用凸轮中布置对应于形成在所述凸轮的所述另一端上的钩的凹槽。
根据所述第二十方面，可通过将所述钩钩到布置在所述拉力弹簧用凸轮中的凹槽内而将所述凸轮的钩牢固地保持在所述凸轮中。
在本发明的第二十一方面中，所述支座布置在所述拉力弹簧用凸轮的外周上。
根据所述第二十一方面，由于将所述支座布置在拉力弹簧用凸轮的外周上，可减小凸轮、弹簧以及钩的滑动阻抗。
在本发明的第二十二方面中，成像设备包括基于所述第一方面至第二十一方面中任一方面的定影装置。
根据所述第二十二方面，所述成像设备包括基于所述第一方面至第二十一方面中任一方面的定影装置。因此，可适当调节加压元件作用在加热元件上的加压力，从而可抑制记录介质中皱褶的产生。可抑制安装到成像设备中的定影装置的移动，从而可提高精度稳定性。
此外，本发明的另一方面提供一种用于成像设备的定影装置，该定影装置包括布置有内部热源的加热元件以及压靠该加热元件的加压元件；托架，其保持所述加热元件；加压杆，其保持所述加压元件且可移动地支撑在所述托架内；拉力弹簧，其沿着使所述加压元件压靠所述加热元件的方向推动该加压杆；以及拉力调节构件，其可旋转地支撑在所述托架内，与所述加压杆接触，并调节所述加压杆的加压力，其中所述定影装置可安装到成像设备本体上并可从成像设备本体上拆卸。
如上所述，根据本发明，可调节加压元件压靠加热元件的加压力，并可抑制记录介质中皱褶的产生。由于定影装置可安装到成像设备本体上并可从成像设备本体上拆卸，因此还可提高精度稳定性。通过调节加压元件的加压力也可抑制记录介质中卷曲和压痕的产生。
以下将参照附图对本发明的实施例进行描述，在这些附图中图1是表示布置有根据本发明第一实施例的定影装置的成像设备的结构示意图；图2是表示根据本发明第一实施例的定影装置的立体图；图3是从凸轮方向看图2所示的定影装置的立体图；图4是表示图2所示的定影装置的保持加压辊的加压杆、保持加热辊的托架，以及凸轮的安装结构的立体图；图5是表示图2所示的定影装置的凸轮和读取板的安装结构的分解立体图；图6是表示图2所示的定影装置的齿轮和轴的安装结构的分解立体图；图7是表示图2所示的定影装置的保持加压辊的加压杆、保持加热辊的托架，以及凸轮的安装结构的侧视图；图8A是表示图2所示的定影装置的保持加压辊的加压杆、保持加热辊的托架，以及凸轮的安装结构的平面图；图8B是使凸轮转动的齿轮的局部放大图；图9是表示图2所示的定影装置的凸轮已转动且所示加压杆已枢转的状态的侧视图；图10是表示图2所示的定影装置的凸轮驱动机构的示例的结构图；图11是表示根据本发明第二实施例的定影装置的相关部分的局部立体图；图12是表示根据本发明第三实施例的定影装置的相关部分的局部立体图；
图13A和图13B是表示根据本发明第三实施例的定影装置的相关部分的局部立体图和分解立体图；以及图14是表示根据本发明第四实施例的定影装置的加压杆、托架，以及压缩弹簧的安装结构的侧视图。
具体实施例方式
以下将根据附图对根据本发明的定影装置和成像设备的优选实施例进行描述。
图1表示根据本发明第一实施例的定影装置10已应用到其上的成像设备11。
成像设备11包括成像设备本体200。定影装置10由可安装到成像设备本体200并可从其上拆卸的单元构成。在成像设备本体200上布置开/关盖202，将开/关盖202打开从而将定影装置10装入到成像设备本体200内。
当定影装置10装入到成像设备本体200内时，定影装置10的连接器252连接到成像设备本体200的连接器250上，从而可为定影装置10供电并检测到定影装置10装入完毕。在已将定影装置10装入到成像设备本体200内后，将开/关盖202关闭从而成像设备11可操作。
成像部分整体单元化在其中的处理盒(process cartridge)204布置在成像设备本体200内。沿一个方向转动的光导鼓216布置在处理盒204内部。绕光导鼓216的周边布置有用于对该光导鼓216充电的充电辊218，使形成在光电鼓216上的静电潜像显影的显影辊220，以及将光导鼓216上的显影后的调色剂图像转印到纸上的转印辊222。清洁元件224布置在转印辊222的沿光导鼓216的转动方向的下游，用于在调色剂图像已从光导鼓216转印到纸上后清洁该光导鼓216的表面。
在成像设备本体200中，曝光装置214布置在充电辊218和显影辊220之间，用于用图像光照射光导鼓216。
用于容纳纸的供纸盒206和208布置在成像设备本体200的下部，从而它们可被拉出。供纸辊205和207布置在它们取出供纸盒206和208中的纸的位置处，用于一次一张地从供纸盒206和208取出并输送纸。还布置有输送辊210、211、212和213，用于将从供纸辊205和207供应来的纸输送到光导鼓216和转印辊222相互面对的位置处。
定影装置10在转印辊222的沿纸输送方向的下游装入到成像设备本体200内。排纸盘230布置在定影装置10的下游，在调色剂图像已定影到纸上后将该纸排出到该排纸盘230内。定影装置10使纸上的调色剂图像定影到加热辊14和加压辊16之间的纸上。后面将对定影装置10进行详细的描述。
在成像设备11中，通过充电辊218对光导鼓216充电，由于光导鼓216的表面受到来自曝光装置214的图像光的照射，因此在光导鼓216的表面上形成静电潜像。通过显影辊220使静电潜像显影，从而在光导鼓216上形成调色剂图像。
通过供纸辊205从供纸盒206供应纸，并通过输送辊210、211、212和213将纸输送到光导鼓216和转印辊222彼此面对的位置处。然后，通过转印辊222将光导鼓216上的调色剂图像转印至纸上，并且通过定影装置10的加热辊14和加压辊16对该调色剂图像进行加热、加压，由此使该调色剂图像熔化从而使图像定影到纸上。此后，图像已形成于其上的纸被排放到排纸盘230内。
接下来将对定影装置10进行描述。
如图2和图4所示，定影装置10包括布置有加热辊14和加压辊16的壳体12，加热辊14被加热到预定定影温度，加压辊16将纸压靠加热辊14。加热辊14由中空的柱状元件(例如，钢管)构成，该柱状元件包括布置有低摩擦系数释放层(未示出)的表面，并且在该柱状元件的内部布置有加热器。加压辊16由布置有耐热弹性体层(例如，硅海绵或硅橡胶)的钢芯构成。加压辊16的弹性体层压靠加热辊14。
如图4所示，加热辊14的两端部可旋转地支撑在布置在托架20上的支撑元件20A上。加压辊16的两端部可旋转地支撑在布置在加压杆22上的支撑元件22A上。加压杆22支撑为可相对于托架20绕下枢转点24枢转。
如图7所示，引导片21A布置在左右托架20的上方，使得该引导片21A大致平行于加热辊14的轴线延伸，柱螺栓(作为引导部)26紧固至引导片21A。移动片23A布置在两端部处的加压杆22的上方，使得移动片23A大致平行于引导片21A延伸，且柱螺栓26插入穿过形成在移动片23A中的开孔23B。
压缩弹簧28布置在柱螺栓26的周边上。各压缩弹簧28的一端与柱螺栓26的凸缘26A接触，而各压缩弹簧28的另一端与移动片23A接触。压缩弹簧28朝着托架20的引导片21A推动移动片23A，由此使保持在加压杆22内的加压辊16以预定载荷(加压力)压靠加热辊14。
如图4所示，接触片23C布置成大致平行于加压杆22的延伸部23上的移动片23A。凸轮30可转动地支撑在托架20的保持元件20B上，位于凸轮30面对接触片23C的位置处，并且两端部处的凸轮30通过轴32连接在一起。用于将驱动力传递给凸轮30的齿轮34布置在连接有其中一个凸轮30的轴32的端部上。如图7和图8A所示，凸轮30大致为圆形并布置成偏离轴32的中心部分。
定影装置10包括输送普通纸等的第一模式和输送信封等的第二模式，并构造成当通过未示出的传感器检测到纸时，通过控制单元(未示出)从这两种模式中选择一种。
在第一模式中，凸轮30不接触所述接触片23C，但是在第二模式中，凸轮30转动到预定位置并与接触片23C接触。当凸轮30接触所述接触片23C时，移动片23A压缩压缩弹簧28，移动到预定加压位置，并使加压杆22枢转，由此调节加压杆22的压力(见图9)。因此，在第二模式(信封等)中，与第一模式(普通纸等)中的载荷相比，加压辊16作用在加热辊14上的载荷(加压力)变小。
如图2至图4所示，与齿轮34啮合的齿轮256布置在成像设备本体200内，包括将驱动力传递给齿轮256的电动机的驱动单元258安装到未示出的框架上。因此，驱动单元258将驱动力传递给齿轮256，从而使齿轮34转动，由此使连接到轴32上的其中一个凸轮30(在图3中远侧的凸轮30)转动，而另一个凸轮30(在图3中近侧的凸轮30)通过轴32转动。
用于使加热辊14转动的驱动单元(未示出)布置在托架20的支撑元件20A上，位于与驱动单元258相对于轴32相对的侧(图4中的近侧)。从所述未示出的驱动单元传递驱动力，由此使加热辊14转动，且加压辊16随加热辊14的转动而转动。由于使凸轮30转动的驱动单元258和使加热辊14转动的所述未示出的驱动单元布置在相对侧，因此它们可有效地布置在成像设备11的内部，这对空间而言是有利的。
如图4所示，包括狭槽(未示出)的读取板40布置在轴32上，与驱动单元258相对，用于读取凸轮30的转动位置。用于检测所述狭槽的传感器42布置在使该传感器夹持读取板40并与其面对的位置处。传感器42安装到成像设备本体200的未示出的框架上，并在移除定影装置10时保留在成像设备本体200内，这可降低成本。
如图5所示，L形突出部41A布置在读取板40的轴部41上，使得该突出部41A从轴部41的周面向外突出。突出部41A与沿垂直于转动方向的方向形成在凸轮30的轴部内的凹入装配部31A装配在一起。
可弹性变形的搭扣配合部41B布置成突出于读取板40的轴部41内。搭扣配合部41B搭扣配合到形成在轴32的周面中的凹槽部32A内，由此使读取板40固定到轴32上。
因此，与将凸轮30和读取板40直接安装到轴32上的情况相比，这可提高凸轮30和读取板40的转动方向精度。此外，如图4所示，尽管担心轴32会由于与布置在齿轮34的驱动单元258附近的凸轮30相对的凸轮30(在图4中近侧)存在转动阻抗而变得扭曲，但是可通过用读取板40读取在扭曲侧的凸轮30的转动位置而提高读取精度。
如图6所示，在轴32贯穿的轴端部33上形成D形切断面33A，且轴端部33插入通过齿轮34的轴部35，在轴部35上形成有D形切断面。可弹性变形的搭扣配合部35A布置在轴部35的内部。搭扣配合部35A搭扣配合到轴端部33中的凹槽部33B内，由此固定齿轮34。由于通过搭扣配合部35A将齿轮34固定到轴端部33上，因此无需将齿轮34拧紧到轴端部33上，从而使组装变得容易。
在轴端部33的D形切断面33A的终端部上形成圆形端部33C。当齿轮34固定到轴端部33上时，圆形端部33C伸出。圆形端部33C构造成可插入到形成在轴支座元件260中的横向U形轴支座260A内。轴支座元件260安装到成像设备200的未示出框架上。通过将圆形端部33C插入到轴支座260A内，轴支座元件260使定影装置10相对于成像设备本体200固定和/或定位。
通过将齿轮34的轴支座260A布置在成像设备本体200内并将圆形端部33C保持在齿轮34的外侧，可牢固地固定齿轮34。因此，即使凸轮30的扭矩很大，轴32和定影装置10本身也不会由于齿轮34的转动而发生移动。
此外，由于齿轮34直接安装到轴32的轴端部33上，且圆形端部33C被轴支座260A引导，因此可提高位置精度和驱动传递精度。因此，由于当定影装置10已安装到成像设备本体200上时，定影装置10不容易移动，因此提高了读取板40的位置精度，并且即使将传感器42布置在成像设备本体200内也可实现精确检测。与将传感器42布置在定影装置10内的情况相比，还可降低成本。
如图8B所示，齿轮34包括高的齿34A。因此，当定影装置10安装到成像设备本体200上时，齿轮34与成像设备本体200的齿轮256的齿尖不容易相互碰撞，从而可将定影装置10顺利地安装到成像设备本体200上。若齿轮34具有普通齿，齿轮34与成像设备本体200的齿轮256的齿尖就会相互碰撞，从而不能顺利地安装定影装置10。
这一问题可通过使齿轮30的齿尖变尖来解决，这可以两种方式实现用高齿或用变位齿轮。就用变位齿轮而言，驱动切线变成倾斜，定影装置10容易移动，从而存在跳齿。若齿轮34的齿34A为高齿，则驱动切线变成垂直，从而没有跳齿。
接下来将对定影装置10的操作进行描述。
如图7所示，在第一模式(普通纸等)中，凸轮30在不接触加压杆22的接触片23C的位置(原始位置)转动。因此，由于压缩弹簧28的加压力，加压杆22的移动片23A朝着托架20的引导片21A移动。因此，保持在加压杆22内的加压辊16通过预定载荷压靠保持在托架20内的加热辊14。
在第一模式中，加压辊16具有固定载荷，且由于加压辊16通过高载荷压靠加热辊14，加压辊16的弹性体层弹性变形。因此，使普通纸等在加热辊14和加压辊16之间被输送，从而可将调色剂图像定影到该普通纸上。
如图9所示，在第二模式(信封等)中，由于驱动单元258使得齿轮256沿箭头方向转动，因此使得与齿轮256啮合的齿轮34转动。因此，通过轴32连接到齿轮34上的凸轮30沿箭头A的方向转动。于是，凸轮30转动并与接触片23C接触，并且由于柱螺栓26插入到移动片23A的开孔23B内，因此移动片23A压缩所述压缩弹簧28并移动到预定加压位置。因此，加压杆22绕枢转支点24沿箭头B的方向枢转到预定加压位置，从而使保持在加压杆22中的加压辊16沿使加压辊16与加热辊14之间的轴间距离增加的方向移动。此时，加压辊16固定移位(轴间固定)。
因此，在第二模式(信封等)中，与第一模式中的载荷相比，加压辊16作用在加热辊14上的载荷变小。
在定影装置10中，可根据纸的类型(例如，普通纸或信封)而对加压辊16作用在加热辊14上的载荷进行适当调节，从而可抑制纸中皱褶的产生。此外，由于托架20、加压杆22、压缩弹簧28以及凸轮30之间的动力关系是仅在这四个部件间闭合的，这对构成部件的变形和精度而言是有利的。所述构成部件还易于组装。由于加压杆22的行程小，因此对凸轮30的设计而言是有利的。
此外，如图9所示，凸轮30的转动方向(箭头A的方向)设置为不会干扰加压杆22枢转(箭头B的方向)的正向方向。若凸轮30的转动方向设置为会干扰加压杆22枢转的方向，则加压杆22的运动变得急动从而该加压杆22不会平稳地移动。但是通过使凸轮30的转动方向为不会阻碍加压杆22枢转的正向方向，则可使加压杆22的运动平稳。
图10表示将驱动力传递给齿轮256的驱动单元270的示例。驱动单元270包括电动机271和连接到该电动机271上的蜗杆272。蜗轮274与蜗杆272啮合，且传动齿轮276布置成与蜗轮274同轴。
传动齿轮278与传动齿轮276啮合，而齿轮256与传动齿轮278啮合。电动机271是直流电动机，使得蜗轮274由于蜗杆272而沿箭头方向转动，并使得传动齿轮276和278以及齿轮256沿箭头方向转动。
通过布置蜗杆272和蜗轮274，可使高速旋转的电动机271减速并可传递驱动力。若需要凸轮30高载荷超低速转动，则直流电动机、蜗杆272以及蜗轮274的组合对空间、成本以及输出而言是有利的。
此外，由于当电动机271使凸轮30转动时，该电动机271仅在非常有限的时间内旋转，因此可使用便宜的换向器电动机。
在定影装置10中，可在凸轮30的接触面上布置支座(未示出)。通过布置支座，可降低凸轮30与接触片23C之间的滑动阻抗。
接下来将对本发明第二实施例的定影装置进行描述。
采用相同的附图标记表示与第一实施例中的元件相同的元件，并省略对这些相同元件的重复描述。
如图11所示，所述定影装置包括加压杆62，其保持加压辊16并可枢转地支撑在保持加热辊14的托架60上。拉力弹簧66的端部66A连接到加压杆62的引导元件62A上。布置在托架60的保持元件60B上的凸轮64的周面中形成有凹槽部64A，形成在拉力弹簧66的另一端部上的钩66B钩在凹槽部64A内。通过拉力弹簧66朝着托架60拉动加压杆62，从而使加压辊16相对于加热辊14被推动。
由于凸轮64的转动轴线是偏心的，加压杆62由于凸轮64的转动而枢转，因此加压辊16的载荷得以调节，且加热辊14和加压辊16之间的轴间距离可发生变化。因此，可简化其中轴间距离可发生变化的这种定影装置的配置。此外，由于拉力弹簧66的钩66B钩在凹槽部64A中，因此钩66B可被牢固地保持。
接下来将对本发明第三实施例的定影装置进行描述。
采用相同的附图标记表示与第一实施例和第二实施例中的元件相同的元件，并省略对这些相同元件的重复描述。
如图12以及图13A和图13B所示，在这个定影装置中，在支撑在保持元件60B中的凸轮74的外周中形成有凹槽部74A，且在该凹槽部74A中布置有支座76。拉力弹簧66的钩66B钩在支座76上。
在该定影装置中，由于拉力弹簧66的钩66B钩在支座76上，因此可减小当凸轮74转动时在凸轮74与钩66B之间的滑动阻抗。
接下来将对本发明第四实施例的定影装置进行描述。
采用相同的附图标记表示与第一实施例中的元件相同的元件，并省略对这些相同元件的重复描述。
如图14所示，在这个定影装置中，保持加热辊14的托架80的前端部81以及保持加压辊16的加压杆82的前端部83在加压杆82的枢转端部侧交叉。
弹簧接收部81A大致平行于加热辊14的轴线方向而形成在前端部81上，弹簧接收部83A布置在前端部83上且与弹簧接收部81A相距预定距离。凸台86安装在弹簧接收部81A上，且凸台87安装在弹簧接收部83A上。压缩弹簧88的两端部保持在这些凸台86和87上。在前端部83上形成有可被凸轮30接触的接触片23C。
在该定影装置中，当凸轮30沿箭头A的方向转动并与接触片23C接触时，压缩弹簧88被压缩且弹簧接收部83A沿箭头C的方向移动。因此，加压杆82沿箭头B的方向枢转，从而保持在加压杆82中的加压辊16的载荷得以调节。
在该定影装置中，由于压缩弹簧88布置在托架80的弹簧接收部81A和加压杆82的弹簧接收部83A之间，因此可省略图7中所示的柱螺栓26，从而可减少部件的数量。
权利要求
1.一种定影装置，其用于成像设备，该定影装置包括布置有内部热源的加热元件以及压靠该加热元件的加压元件；托架，其保持所述加热元件；加压杆，其保持所述加压元件并可移动地支撑在所述托架内；推进构件，其沿着使所述加压元件压靠所述加热元件的方向推动所述加压杆；以及拉力调节构件，其可旋转地支撑在所述托架内，与所述加压杆接触，并调节所述加压元件的加压力，其中所述定影装置可安装到成像设备本体上并可从该成像设备本体上拆卸下来。
2.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述定影装置包括第一模式和第二模式，在第一模式中所述拉力调节构件不接触加压杆，在第二模式中所述凸轮接触所述加压杆，且该加压杆移动到预定加压位置。
3.根据权利要求1或2所述的定影装置，其特征在于，所述加压杆和所述拉力调节构件布置在所述加压元件的两端部处；所述定影装置还包括将其中一个拉力调节构件的转动传递给另一个拉力调节构件的轴；以及布置在所述轴的端部上的读取板，其用于读取所述拉力调节构件的转动位置，且该读取板布置在所述另一个凸轮附近。
4.根据权利要求3所述的定影装置，其特征在于，所述读取板安装在所述另一个拉力调节构件上。
5.根据权利要求3所述的定影装置，其特征在于，布置有将驱动力传递给所述轴的齿轮，并在所述成像设备本体中布置有该齿轮的轴支座。
6.根据权利要求5所述的定影装置，其特征在于，所述齿轮固定到所述轴的D形切断面上，且所述轴贯穿该齿轮的端部支撑在所述轴支座中。
7.根据权利要求5所述的定影装置，其特征在于，所述齿轮包括为高齿的齿。
8.根据权利要求5所述的定影装置，其特征在于，布置在所述齿轮中的搭扣配合部搭扣配合到形成在所述轴中的凹槽内。
9.根据权利要求3所述的定影装置，其特征在于，在所述成像设备本体中布置有用于检测所述读取板的狭槽的传感器。
10.根据权利要求5所述的定影装置，其特征在于，所述轴支座使所述定影装置相对于所述成像设备本体固定或定位。
11.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述拉力调节构件的转动方向设置为不会干扰所述加压杆枢转的正向方向。
12.根据权利要求5所述的定影装置，其特征在于，将驱动力传递给所述轴的所述齿轮布置成与驱动所述加热元件或所述加压元件的驱动机构相对。
13.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，还包括驱动所述拉力调节构件的电动机，该电动机为直流电动机，通过蜗轮减速并传递驱动力。
14.根据权利要求13所述的定影装置，其特征在于，所述电动机为换向器电动机。
15.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述推进构件由下列元件构成引导元件，其布置成从所述托架延伸；开孔，其形成在所述加压杆中且所述引导元件插入穿过这些开孔；以及压缩弹簧，所述引导元件插入穿过所述压缩弹簧，所述压缩弹簧具有与所述开孔的边缘部分接触的一端以及与形成在所述引导元件的端部上的凸缘接触的另一端。
16.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述推进构件由下列元件构成第一弹簧接收件，其形成在所述托架中；第二弹簧接收件，其形成在所述加压杆中并定位成比所述第一弹簧接收件更靠近所述拉力调节构件；以及弹簧接收件用压缩弹簧，其布置在第一弹簧接收件和第二弹簧接收件之间。
17.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，在所述拉力调节构件与所述加压杆接触的拉力调节构件接触面上布置有支座。
18.一种定影装置，其用于成像设备，该定影装置包括布置有内部热源的加热元件以及压靠该加热元件的加压元件；托架，其保持所述加热元件；加压杆，其保持所述加压元件且可移动地支撑在所述托架内；拉力弹簧，其包括连接到所述加压杆上的一端，并沿着所述加压元件压靠所述加热元件的方向拉动所述加压杆；以及凸轮，其可旋转地支撑在所述托架内，支撑所述拉力弹簧的另一端，并改变所述拉力弹簧的支撑位置，其中所述定影装置可安装到成像设备本体上并可从该成像设备本体上拆卸下来。
19.根据权利要求18所述的定影装置，其特征在于，所述凸轮为拉力弹簧用凸轮，所述拉力弹簧的前端连接到其上。
20.根据权利要求19所述的定影装置，其特征在于，在所述拉力弹簧用凸轮中布置有与形成在所述拉力弹簧的所述另一端上的钩对应的凹槽。
21.根据权利要求19所述的定影装置，其特征在于，所述支座布置在所述拉力弹簧用凸轮的外周上。
22.一种成像设备，其包括权利要求1至21中任一项所述的定影装置。
23.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述拉力调节构件为凸轮。
24.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述推进构件为拉力弹簧。
25.一种定影装置，其用于成像设备，该定影装置包括布置有内部热源的加热元件以及压靠该加热元件的加压元件；托架，其保持所述加热元件；加压杆，其保持所述加压元件并可移动地支撑在所述托架内；拉力弹簧，其沿着使所述加压元件压靠所述加热元件的方向推动所述加压杆；以及拉力调节构件，其可旋转地支撑在所述托架内，与所述加压杆接触，并调节所述加压元件的加压力，其中所述定影装置可安装到成像设备本体上并可从该成像设备本体上拆卸下来。
全文摘要
一种定影装置，其包括布置有内部热源的加热元件以及压靠该加热元件的加压元件。该定影装置构造成可安装到成像设备本体上并可从该成像设备本体上拆卸下来，并包括托架，其保持加热元件；加压杆，其保持加压元件并可移动地支撑在所述托架内；推进构件，其沿着使加压元件压靠加热元件的方向推动所述加压杆；以及凸轮，其可旋转地支撑在所述托架内，与所述加压杆接触，并调节加压元件的加压力。
文档编号G03G15/00GK1900843SQ20061007219
公开日2007年1月24日 申请日期2006年4月18日 优先权日2005年7月21日
发明者泽村淳, 稻叶公春, 佐藤秀树, 铃木康夫, 难波仁之 申请人:富士施乐株式会社