专利名称：定影单元和使用它的定影装置及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定影单元和使用该定影单元的定影装置以及具有该定影装置的图像形成装置，具体地说，本发明涉及一种具有紧固组件的定影单元，所述紧固组件用于将端帽紧固到定影单元的两端。本发明还涉及一种使用该定影单元的定影装置以及具有该定影装置的图像形成装置。
背景技术：
一般地，使用电子照相技术的彩色图像形成装置是指通过在充有预定电位的光敏介质上辐射光形成静电潜像、用预定的彩色调色剂显影静电潜像、并将显影的图像转印和定影到打印介质上来形成彩色图像的装置。
因此，该图像形成装置包括用于给调色剂图像施加热量和压力的定影装置，从而将由预定彩色调色剂显影的调色剂图像定影到打印介质上。
图1是示意性显示其中使用卤素灯作为热源的常规定影装置的定影单元的横向截面图。图2是显示图1中所示定影单元与压力辊之间关系的纵向截面图。
参照图1，定影单元10是给调色剂图像施加热量的单元，其包括管状圆柱定影辊11和通过设置在定影辊11内侧的外部电源(没有示出)传输的电流产生热量的热产生单元12。在热产生单元的圆周表面上设置由弹性材料形成的释放层11a，从而提高对调色剂图像的释放能力。
热产生单元11产生的辐射能量(热量)通过充在定影辊11内部的空气传送给定影辊11并通过涂敷在定影辊11内侧表面上的光热转换层而转换成热能，从而加热定影辊11。然后，通过热传导将释放层11a加热到预定的定影温度。
参照图2，在定影单元10下面设置通过打印介质14而面对定影单元10的压力辊13。通过弹性元件13a弹性地支撑压力单元13，从而将定影单元10与压力辊13之间地打印介质14压向定影单元10。
此时，当打印介质14穿过定影单元10与压力辊13之间时用预定的压力和热量挤压和加热形成在打印介质14上的粉末状调色剂图像14a。就是说，通过定影单元10和压力辊13的预定温度热量和压力将调色剂图像14a定影在打印介质14上。
在使用前述卤素灯作为光源的常规定影装置中，因为不可避免地消耗大量的电力，所以在打印等待模式中通过切断电力必然降低其温度，且由于打印任务而打开定影装置之后需要相当长的加热时间，直到定影装置到达定影温度。在定影装置打开之后直到定影装置到达理想的定影温度所花费的预定时间称作首次打印消耗时间(first-print-out-time)(之后称作FPOT)。在一些情形中，使用前述卤灯作为热源的定影装置的FPOT为几十秒或几分钟。
特别地，因为通过从热源传输的辐射能量来加热常规定影装置的定影辊，所以热量传输率较低。因为通过定影辊与打印介质接触来将热量传输给打印介质，所以由于温度降低，温度变化补偿较慢，从而很难控制温度分布。
为了克服该问题，日本专利中请第平5-135656和平10-84137号中公开了使用具有较高热传导性的加热管的定影辊装置，从而易于瞬时加热和较低电力消耗的特性。
使用这种加热管的定影辊装置具有下述结构，即在定影辊的未处于定影区域的侧端部设置具有不同形状的热源。根据该热源的设置，因为定影辊装置的整体尺寸大大增加，所以需要简化该复杂的结构。
此外，日本专利申请第昭和58-163836，平3-107438，平3-136478，平6-316435，和平7-65878号中公开的定影辊装置具有设置在定影辊内部的热源。因此，尽管定影辊装置的整体尺寸没有大大增加，但因为定影辊装置具有其中给定影辊设置多个局部加热管的结构，所以有一个缺点，即制造和生产非常复杂。此外，因为定影辊装置具有局部设置加热管的结构，所以定影辊装置具有一个缺陷，即在加热管之间的部分和接触加热管的部分中温度有偏差。
在其中将电阻热产生线圈插入加热管内部的方案中，有一个问题，即电阻加热元件两端的电源部分对于电和热较弱。一般地，螺丝接合方案用于将帽(cap)插入并紧固到加热管的两端。在加热管的扭矩较强的情形中，在螺丝接合方案中，螺丝的螺纹会被挤碎，帽就不能被紧固。此外，由于螺丝螺纹的高度有限，在获得具有较小厚度的加热管时会有限制。
发明内容
本发明提供了一种具有能阻止加热管相对端处的端帽从加热管分离的锁定组件的定影单元。本发明还涉及一种使用该定影单元的定影装置以及具有该定影装置的图像形成装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种定影单元，其包括管状定影辊，其具有由用于产生热量的加热单元包围的管状内管；设置在定影辊每一端的端帽；和用于将端帽紧固到定影辊各个端的锁定装置，其中该锁定装置具有紧固到定影辊内侧表面的第一锁定元件和紧固在定影辊一端上的第二锁定元件。
本发明的这些和其它的方面将从下面本发明的详细描述而变得显而易见，这些详细描述公开了本发明的各种实施方案。
通过参照附图描述其详细的典型实施方案，本发明上面的和其它的特征以及优点将变得更加显而易见，其中图1是示意性显示其中使用卤灯作为热源的常规定影装置的定影单元的横向截面图；图2是显示图1中所示压力辊与定影单元之间关系的纵向截面图；图3是显示本发明图像形成装置的定影装置的横向截面图；图4是显示本发明图像形成装置的定影装置的纵向截面图；图5是显示依照本发明锁定装置的透视图；图6A到6C是显示图5中所示第一锁定元件的视图；图7是显示通过依照本发明的第一锁定元件将端帽紧固到定影辊的一部分侧面横截面图；和图8是显示通过依照本发明的第二锁定元件将端帽紧固到定影辊的状态的侧面横截面图。
具体实施例方式
参照图3和4，定影装置200是用于通过给调色剂图像251施加热量和压力而将调色剂图像251定影到打印介质250上的装置，其包括在箭头A方向上旋转时给调色剂图像251施加热量的定影单元210和在箭头B方向上旋转面对定影单元210的压力辊220。打印介质250在定影单元210与辊220之间穿过，从而将调色剂图像251压向定影单元210。
定影单元210包括具有释放层211的管状定影辊212，所述释放层形成为涂敷TeflonTM或类似物的表面。端部开口的管状内管214插入到定影辊212的内部。加热单元213设置在定影辊212与内管214之间并以螺旋形状包围内管214的圆周表面，从而用从外部电源(没有示出)供给的电流产生热量。电绝缘部分216包围加热单元213，从而将内管214与定影单元212隔离，以当给加热单元213供给电流时阻止介质击穿和电流的泄漏。
优选用通过外部电源(没有示出)供给的电流来产生热量的电阻加热产生线圈来构造加热单元213。引线部分213a从加热单元213延伸，从而在加热单元213两端接收来自外部电源的电流。
电绝缘部分216包括设置在定影辊212与加热单元213之间的第一电绝缘部分216a和设置在加热单元213与内管214之间的第二电绝缘部分216b。
电绝缘部分216不仅必须传输由加热单元213产生的热量，而且还必须具有适宜的耐压。电绝缘部分216也必须对介质击穿有抵抗力。耐压特性表示能抵挡所施加的预定外部电力的特性。抵抗介质击穿的特性表示在3kV的最大耐压下在一分钟没有介质击穿的情况下，没有产生10mA或更大的泄漏电流的特性。耐压特性必须是一个标准，从而每个绝缘部分都超过施加的3kV的耐压，以满足由CSA(加拿大标准协会)加拿大定义的Canadian耐压规范和欧洲耐压规范。
端帽217和电传输端帽218分别设置在定影辊210的相对端。电传输端帽218的结构与端帽217的类似，但电传输端帽218设置有电传输元件218a，如齿轮，其与安装在支撑定影辊210的框架400上的电机单元(没有示出)连接，从而使定影辊210转动。
在端帽217上形成有空气出口219。在端帽217安装进定影辊210之后，空气出口219使外部空气流进定影辊210的内部空间230，从而定影辊210的内部空间230可以保持为大气压。因此，尽管用从加热单元213传输的热量加热内管21，但由于通过空气出口219流动的外部空气，所以内部空间230可保持为大气压。空气出口219可设置在电传输端帽218中。
可选择地，空气出口219可设置在端帽217和电传输端帽218上。
在端帽217和电传输端帽218上设置电极220。电极220与引线部分213a电连接。由外部电源供给的电流通过电源单元300、电极220和引线部分213a施加到加热单元213。
在定影单元210之上，设置在释放层211的表面温度快速升高的情形中用于关闭电源来阻止过加热的自动调温器240和用于测量定影辊和释放层211的表面温度的热敏电阻250。
参照图5到7，图像形成装置包括用于将端帽217和电传输端帽218紧固到定影辊212的锁定装置或部件。锁定装置包括分别位于端帽217和电传输端帽218上的第一锁定元件221和第二锁定元件222。
用于将端帽217和电传输端帽218紧固到定影辊212内侧的第一锁定元件221包括以弓形弯曲的底部221a，其具有预定的曲率，从而施加弹性力。底部221具有第一弯钩部分221b，该第一弯钩部分具有从底部221a两侧凸出从而钩住定影辊212内侧表面的弯钩凸出部221c，如图6A-6C中所示。多个第二弯钩部分221d从底部221a的轴向侧凸出，从而增加钩住定影辊212内侧表面的区域。
当在定影辊212上装配端帽217或电传输端帽218时，第二弯钩部分221d与定影辊212相抵，从而弯曲并钩住定影辊212的内侧表面。
定影辊212的内侧表面由软绝缘材料形成，从而第一和第二弯钩部分221b和221d可以钩住该软绝缘材料。优选第一和第二弯钩部分221b和221d与底部221a形成为整体元件。
端帽217和电传输端帽218可设置有在其上安装第一锁定元件221的安装槽221e。因此，尽管第一锁定元件221安装在安装槽221e上，但第一和第二弯钩部分221b和221d凸出来，从而当端帽217和电传输端帽218安装在定影辊212上时，第一和第二弯钩部分221b和221d可钩住并紧固到定影辊212的内侧表面。
如图8中所示，第二锁定元件222包括形成在端帽217和电传输端帽218上的锁定槽222a。通过以预定长度切定影辊212而形成在定影辊212两端的自由端222b被接收在相应槽222a中。在将端帽217和电传输端帽218安装到定影辊212上后，通过将自由端222b弯曲并插入锁定槽222a中，从而将端帽217和电传输端帽218紧固到定影辊212。
多个第一锁定元件221对称设置在端帽217和电传输端帽218，且多个第二锁定元件222设置在多个第一锁定元件221之间。
第一和第二弯钩部分221b和221d的形状不限于依照本发明的形状，而是如果具有相同的功能，可以使用各种修改的形状。
在依照本发明的定影单元和使用该定影单元的图像形成装置中，端帽和电传输端帽可安全地紧固到定影辊，从而阻止定影辊在轴向上滑落或在弓形方向上空转，从而可确保稳定的接合力。
尽管选择各种实施方案解释了本发明，但在不脱离所附权利要求中所述的本发明范围的情况下可以做修改。
本申请要求2005年6月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2005-0056229号的优先权，其内容在这里全部结合作为参考。
权利要求
1.一种定影单元，包括管状定影辊，其具有由用于产生热量的加热单元包围的管状内管；设置在定影管相对端的端帽；和用于将端帽紧固到定影辊相应端的锁定装置，其中该锁定装置具有紧固到定影辊内侧表面的第一锁定元件和紧固在定影辊一端上的第二锁定元件。
2.根据权利要求1所述的定影单元，其特征在于，第一锁定元件装配在形成于端帽中的装配槽中，和第一锁定元件具有带弯钩凸出从而钩住定影辊内侧表面的第一弯钩部分和钩住定影辊内侧表面的第二弯钩部分。
3.根据权利要求2所述的定影单元，其特征在于，所述第二弯钩部分是当端帽装配在定影辊上时钩住定影辊内表面的弯曲部分。
4.根据权利要求1所述的定影单元，其特征在于，所述第二锁定元件将端帽紧固到定影辊，其中第二锁定元件是在端帽上的锁定槽，定影辊具有弯曲接合到锁定槽的可弯曲的自由端。
5.根据权利要求1所述的定影单元，其特征在于，每个所述端帽都包括具有面向外的槽的外部环形表面，其中第一锁定元件被接收在所述槽中。
6.根据权利要求5所述的定影单元，其特征在于，所述第一锁定元件具有弓形形状，并相对于所述端帽具有径向向外的外部表面；所述第一锁定元件具有相对于所述端帽在轴向上延伸的第一弯钩部分；和第二弯钩部分在相对于所述端帽在弓形方向上延伸，所述第一和第二弯钩部分定位成接合所述定影辊的内表面。
7.一种具有产生热量的定影单元和压力辊的定影装置，所述压力辊用于挤压穿过定影单元与压力辊之间的接触部分的打印介质，其中所述定影单元包括管状定影辊，其具有由用于产生热量的加热单元包围的管状内管；设置在定影管相对端的端帽；和用于将多个端帽紧固到定影辊相应端的锁定装置，其中该锁定装置具有紧固到定影辊内侧表面的第一锁定元件和紧固在定影辊一端上的第二锁定元件。
8.根据权利要求7所述的定影装置，其特征在于，第一锁定元件装配在形成于端帽中的装配槽中，和第一锁定元件具有带弯钩凸出从而钩住定影辊内侧表面的第一弯钩部分和钩住定影辊内侧表面的第二弯钩部分。
9.根据权利要求8所述的定影装置，其特征在于，第二弯钩部分是当端帽装配在定影辊上时钩住定影辊内表面的弯曲部分。
10.根据权利要求7所述的定影装置，其特征在于，第二锁定元件将端帽紧固到定影辊，其中第二锁定元件是在端帽上的锁定槽，定影辊具有弯曲接合到锁定槽的可弯曲的自由端。
11.一种具有定影装置的图像形成装置，所述定影装置具有产生热量的定影单元和压力辊，所述压力辊用于挤压穿过定影单元与压力辊之间的接触部分的打印介质，其中所述定影单元包括管状定影辊，其具有由用于产生热量的加热单元包围的管状内管；设置在定影管相对端的端帽；和用于将多个端帽紧固到定影辊相应端的锁定装置，其中该锁定装置具有紧固到定影辊内侧表面的第一锁定元件和紧固在定影辊一端上的第二锁定元件。
12.根据权利要求11所述的图像形成装置，其特征在于，所述第一锁定元件装配在形成于端帽中的装配槽中，和所述第一锁定元件具有带弯钩凸出从而钩住定影辊内侧表面的第一弯钩部分和钩住定影辊内侧表面的第二弯钩部分。
13.根据权利要求12所述的图像形成装置，其特征在于，所述第二弯钩部分是当端帽装配在定影辊上时钩住定影辊内表面的弯曲部分。
14.根据权利要求11所述的图像形成装置，其特征在于，所述第二锁定元件将端帽紧固到定影辊，其中第二锁定元件是在端帽上的锁定槽，定影辊具有弯曲接合到锁定槽的可弯曲的自由端。
全文摘要
提供了一种定影单元和使用该定影单元的定影装置以及具有该定影装置的图像形成装置。定影单元包括管状定影辊，其具有由用于产生热量的加热单元包围的管状内管、设置在定影管两端的多个端帽、和用于将端帽紧固到定影辊相应端的锁定装置，其中该锁定装置具有紧固到定影辊内侧表面的第一锁定元件和紧固在定影辊一端上的第二锁定元件。
文档编号G03G15/00GK1896890SQ20061012571
公开日2007年1月17日 申请日期2006年6月28日 优先权日2005年6月28日
发明者李贞和, 金欢谦 申请人:三星电子株式会社