[发明专利]定影装置及其滚轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种定影装置，尤其涉及一种定影装置及其滚轮。

背景技术

激光打印机为目前企业及学校最广泛应用的打印设备，其成像生成原理是于纸张导入后，以激光二极管单元将含有图像资料的激光光投射成像于感光滚轮上，同时碳粉匣借由滚筒将碳粉附着于感光滚轮的成像区域，再转动感光滚轮即可将成像区域上的碳粉附着于纸张上。最后，再经过一定影装置的加热及加压以令碳粉确实定着于纸张上。

换言之，激光打印机的主要成像方法，是利用定影装置以加热及加压的方式来达成碳粉定着的目的。其中，加热方式多通过卤素灯管或陶瓷加热片等作为加热源，依形式大致可分为内部加热及外部加热等二种类型，又以使用内部加热的滚轮为大宗。

一般而言，内部加热的滚轮主要由空心滚轮及卤素灯管所组成，即在空心滚轮内部使用卤素灯管提供热量；而外部加热的方式，通常借由一个或多个滚轮的表面直接接触来进行加热，此种方式可见于美国专利案US5,450,183、美国专利案US4,984,027、美国专利案US6,567,641以及美国专利案US6,490,430等案中，且广为业界所知悉，于此不再赘述。

然而，先前技术或现有技术中所采用的传统定影装置，尚具诸多缺点，例如加热效率过低及温度分布不均等。请参阅图1A及图1B，其中图1A为传统定影装置的局部开口结构示意图，以及图1B为图1A所示的传统定影装置的主视图。如图1A及图1B所示，传统定影装置1的配置中，卤素灯管11与空心滚轮12以卤素灯管11在内且空心滚轮12在外的同轴方式组合而成，且卤素灯管11与空心滚轮12之间以空气为传递介质，故其主要热量传递途径为热传导与热辐射，然空气为热不良导体，且因现有技术的空心滚轮12内壁表面皆为光滑的表面，亦无法于转动过程中造成气流扰动，即无法进行强制热对流，由此可知传统定影装置1的热传效率极低。有鉴于此，现有技术为了快速达到定影所需的工作温度，多以加大卤素灯管的功率瓦数来对应，生产成本以及能源消耗量亦随之增加。

除此之外，当传统定影装置1的空心滚轮12的表面达到工作温度后，若与环境室温的温差较大时易产生热损现象，又以空心滚轮12的两端部较中央处为严重，且当机型尺寸越大，亦即空心滚轮12的尺寸越大时，此热损现象益发明显，使得空心滚轮12的表面温度分布多呈中央高两端低的现象。为改善此现象，业界大多是通过安装多个温度感测器感测空心滚轮12上的表面温度分布，进而改变卤素灯管内加热元件的疏密分布，以使热量均匀化，但此方式将使得制造成本及制造难度大幅提高，且仍无法达到使温度均匀分布的理想成效。

有鉴于此，如何发展一种定影装置及其滚轮，以改善习知技术热传效率过低及滚轮表面温度分布不均等缺点，并于不变动激光打印机主体结构下提高整体性能，遂成为目前科技发展的重要课题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种定影装置及其滚轮，以解决习知技术热传效率过低及滚轮表面温度分布不均，所衍生的大量能源消耗，以及处理表面温度分布导致制造成本及制造难度提高等缺点。

本发明的另一目的为提供一种定影装置及其滚轮，借由形成空气扰动结构于滚轮的空心管体的内壁，可有效促进加热元件发出的热能传递至该空心管体的热传效率，达到提升热传效率并使滚轮表面温度分布均匀，进而有效降低加热元件功率瓦数及能量消耗等功效。

本发明的另一目的为提供一种定影装置及其滚轮，通过空气扰动结构的多样实施态样的引入，可使空心管体及加热元件间的环状区域的热对流热阻大幅降低，热对流机制改由强制对流取代现有自然对流，有效提升热传效率达十倍以上。

为达上述目的，本发明的一较广实施态样为提供一种定影装置，包括：一加热元件，架构于发出一热能；以及一滚轮，包括：一空心管体，环设于该加热元件的外侧，且至少部分地包覆该加热元件，以于该空心管体及该加热元件之间定义一环状区域；以及一空气扰动结构，形成于该空心管体的一内壁，且架构于该空心管体转动时扰动空气于该环状区域内对流，以促进该热能传递至该空心管体的热传效率。

为达上述目的，本发明的另一较广实施态样为提供一种滚轮，适用于包括一加热元件的一定影装置，该加热元件架构于发出一热能，该滚轮包括：一空心管体，环设于该加热元件的外侧，且至少部分地包覆该加热元件，以于该空心管体及该加热元件之间定义一环状区域；以及一空气扰动结构，形成于该空心管体的一内壁，且架构于该空心管体转动时扰动空气于该环状区域内对流，以促进该热能传递至该空心管体的热传效率。