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定影 装置
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摘要
申请专利号:

CN201610795921.0

申请日:

2016.08.31

公开号:

CN106483809A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G03G 15/20申请日:20160831|||公开
IPC分类号: G03G15/20 主分类号: G03G15/20
申请人: 佳能株式会社
发明人: 楢原隆史; 宍道健史; 今泉徹; 道田一洋; 若津康平
地址: 日本东京
优?#28909;ǎ?/td> 2015.09.01 JP 2015-171833
专利代理机构: 中国国际贸?#29366;?#36827;委?#34987;?#19987;利商标事务所 11038 代理人: 宋岩
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610795921.0

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.09.29|||2017.03.08

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

公开了定影装置。定影装置包括:包含基层、第一和第二导电层以及设置在基层上并且具有比基层的体积电阻率小的体积电阻率的多个发热电阻器的加热构件;温度检测构件;以及电极构件。发热电阻器被螺旋形地设置在基层周围以使得其螺旋轴沿着可旋转构件的纵向方向延伸,并且被有间隔地布置。每个发热电阻器的一端和另一端分别与第一和第二导电层电气连接。可旋转构件的被温度检测构件检测的温度检测区域与发热电阻器重叠。

权利要求书

1.一种用于将图像定影在记录材料上的定影装置,包括:
可旋转加热构件,用于加热图像,其中所述可旋转加热构件包括:
基层,
分别设置在所述基层的相对于所述可旋转加热构件的纵向方向的端部处的第一导电
层和第二导电层,以及
设置在所述基层上并且具有比所述基层的体积电阻率小的体积电阻率的多个发热电
阻器;
温度检测构件,用于检测所述可旋转加热构件的温度;以及
电极构件,接触所述第一导电层和所述第二导电层,用于向所述发热电阻器提供电力,
其中,所述发热电阻器被螺旋形地设置在所述基层周围以使得其螺旋轴沿着所述可旋
转加热构件的纵向方向延伸,并且所述发热电阻器被有间隔地布置,
其中,所述发热电阻器中的每个发热电阻器的一端和另一端分别与所述第一导电层和
所述第二导电层电气连接,并且
其中,所述可旋转加热构件的被所述温度检测构件检测的温度检测区域与所述发热电
阻器重叠。
2.根据权利要求1所述的定影装置,其中,所述发热电阻器是三个或更多个发热电阻
器。
3.根据权利要求1所述的定影装置,其中,所述可旋转加热构件包括用于覆盖所述发热
电阻器的离型层,
其中,所述离型层被设置为使得至少所述第一导电层的一部分和所述第二导电层的一
部分被暴露给所述可旋转加热构件的外部。
4.根据权利要求1所述的定影装置,其中,所述可旋转加热构件是膜。
5.根据权利要求1所述的定影装置,其中,所述可旋转加热构件是辊。
6.根据权利要求4所述的定影装置,其中,所述温度检测构件接触所述膜的内表面。
7.根据权利要求1所述的定影装置,其中,所述温度检测构件以与所述可旋转加热构件
不接触的方式在外部检测所述可旋转加热构件的温度。

?#24471;?#20070;

定影装置

技术领域

本发明涉及使用筒状可旋转构件(可旋转加热构件)的定影装置并且适合于与诸
如打印机或复印机之类的图像形成部件一起使用的定影装置。

作为用于诸如打印机或复印机之类的图像形成部件的定影装置,使用了一种定影
装置,其中电力被提供给诸如包括导电层的辊之类的可旋转加热构件以造成焦耳加热(发
热)并且高速上升和节能因而被实现。具体而言,日本特开专利申请2013-97315公开了包括
其中碳填充剂被分散在耐热树脂材料中的发热电阻器层并且包括被涂覆在发热电阻器层
上的绝?#26723;?#24615;层和离型层的定影装置。在该定影装置中,通过向作为可旋转加热构件的一
部分的发热电阻器层直接提供电力来发热,因而变热时间可被缩短。

然而,包括弹性层和离型层的绝缘层的强度不是足够的,因而存在一种可能性,即
绝缘层通过与从外部进入定影装置的异物或者与记录材料的摩擦(滑动)而被损坏并且随
后该损坏对发热电阻器层有影响。另外,由于用户等的卡纸清除,存在发热电阻器层被用镊
子或?#26800;端?#22351;的可能性。在这种情况下,电流密度在受损部分的端部的外围处局部地增大,
所以存在在该部分处发生异常发热的可能性。

图18是示出了一种状态的示意图,在该状态下,在使用包括传统的发热电阻器层
的定影构件的定影装置中,当在发热电阻器层中产生裂缝C时,在发热电阻器层中流动的电
流在裂缝C的端部附近集?#23567;?#22312;作为可旋转加热构件的定影膜1的相对于定影膜1的纵向方
向的两个端部周围,导电层1b被提供,并且用于通电的电力供给构件3a和3b与导电层1b接
触,以使得由AC电压源50进行通电并且因而使定影膜1发热。

加?#26500;?被可旋转地驱动并且与定影膜1相对,以使得加?#26500;?与定影膜1协作形成
压合部(通电)。另外,电流I1-I4在一时间点流入发热电阻器层。通过提供导电层1b,电流在
定影膜1的发热电阻器层中的纵向方向上均匀地流动,故热量可被均匀地生成。

然而,当在发热电阻器层中产生裂缝C时,电流I2和I3的行进(移动)被阻挡,故电
流I2和I3沿着裂缝C的端部的外围流动。因此,在端部的外围处的区域A和B中的每个中,电
流集中并且因而电流密度增大,故在该部分(区域A,区域B)中局部地发生异常发热。在发生
异常发热的部分处,温度与正常部分相比显著增大,因而使定影膜热损坏并?#20197;?#19968;些情况
下造成图像缺陷。

为了在裂缝的发生期间防止异常发热,如在图19中示出,将考虑使用如下构造:其
中,通过沿着圆周方向划分而得到的多个发热电阻器被形成并且即使当沿着圆周方向发生
裂缝时电流密度也不部分地集?#23567;?#22312;图19中,发热电阻器1e被形成在绝缘基层1a上。

然而,在图19中示出的构造中,发生新问题,即在裂缝的发生期间变得难以在旋转
停止状态下检测温度。这?#19988;?#20026;:在发热电阻器被沿着圆周方向的裂缝中断(切断)的情况
下,在其中形成有切断的发热电阻器层的整个纵向方向区域中不发热,并?#20197;?#35813;区域中,设
置在纵向方向区域中的温度检测元件无法进?#26800;?#33394;剂检测。另一方面,在未发生裂缝的部
分处,旋转停止状态下的调色剂增大以及结果异常高温度无法被立即检测到。这将参照图
20具体描述。

图20示出了一种状态,在该状态下在具有图19中示出的其中形成有多个发热电阻
器的构造的定影膜中发生裂缝。实心灰区域是其中发热电阻器被裂缝C中断(切断)并且因
而即使当进行通电?#24065;?#19981;发热的区域。因此,在温度检测元件被设置在发生裂缝C的部分处
的纵向方向区域中的情况下,调色剂上升无法被检测到。

发明内容

根据本发明的一方面,提供了一种用于将图像定影在记录材料上的定影装置,包
括:用于加热图像的可旋转加热构件,其中该可旋转加热构件包括基层、分别设置在基层的
相对于可旋转加热构件的纵向方向的端部处的第一和第二导电层,以及设置在基层上并且
具有比基层的体积电阻率小的体积电阻率的多个发热电阻器;用于检测可旋转加热构件的
温度的温度检测构件;以及电极构件,其接触第一导电层和第二导电层,用于向发热电阻器
提供电力,其中发热电阻器被螺旋形地设置在基层周围以使得其螺旋轴沿着可旋转构件的
纵向方向延伸,并且发热电阻器被有间隔地布置,其中每个发热电阻器的一端和另一端分
别与第一和第二导电层电气连接,并且其中可旋转加热构件的被温度检测构件检测的温度
检测区域与发热电阻器重叠。

根据参照附图对示例性实施例的以下描述,本发明的另外特征将变得清楚。

附图?#24471;?br />

在图1中,(a)是第一实施例中的定影膜的示意性正视图,并且(b)是定影膜的发热
电阻器的展开图。

在图2中,(a)和(b)是分别沿着图1的(a)中的D1线和D2线得到的第一实施例中的
定影膜的示意性截面图。

图3是沿着第一实施例中的纵向方向的定影膜的示意性截面图。

图4是第一实施例中的发热电阻器的放大图。

在图5中,(a)是该实施例中的定影装置的示意图,并且(b)是如在第一实施例中的
记录材料进给方向上看到的定影装置的透视图。

在图6中,(a)是第一实施例中的温度检测元件(热敏电阻)的正视图,并且(b)是第
一实施例中的温度检测元件的截面图。

图7是第一实施例中的温度检测区域与发热区域之间的关系视图。

图8是示出第一实施例中的裂缝的产生期间的发热区域的示意图。

在图9中,(a)和(b)是各自示出第一实施例中的定影膜发生移动期间的温度检测
元件的示意图。

在图10中,(a)是第二实施例中的定影辊的示意图,并且(b)是沿着图10的(a)中的
D4线得到的第二实施例中的定影辊的示意性截面图。

在图11中,(a)和(b)是分别沿着图10的(a)中的D5线和D6线得到的第二实施例中
的定影辊的示意性截面图。

图12是第二实施例中的发热电阻器的放大视图。

在图13中,(a)是第二实施例中的定影装置的示意图,并且(b)是如在第二实施例
中的记录材料进给方向上看到的第二实施例中的定影装置的示意图。

图14是第二实施例中的温度检测元件(热电堆)的示意图。

图15是第二实施例中的温度检测区域与发热区域之间的关系视图。

图16是第三实施例中的温度检测区域与发热区域之间的关系视图。

在图17中,(a)和(b)是各自示出第三实施例中的定影膜发生移动期间的温度检测
区域的示意图。

图18是使用包括发热电阻器层的可旋转加热构件的传统定影装置的示意图。

图19是包括多个发热电阻器的传统定影膜的示意图。

图20是示出包括多个发热电阻器的传统定影膜在发生裂缝期间的发热分布的示
意图。

具体实施方式

根据本发明的可旋转加热构件(筒状可旋转构件)和使用该可旋转加热构件的定
影装置将被具体描述。在对可旋转加热构件和定影装置的以下描述中,纵向方向指的是可
旋转加热构件的表面的筒状形状的母线方向。另外,圆周方向指的是可旋转加热构件的表
面的筒状形状的圆的圆周的方向。另外,厚度方向指的是可旋转加热构件的表面的筒状形
状的径向方向。

<第一实施例>

(定影装置)

将使用图5来描述根据本发明的第一实施例的使用可旋转加热构件的定影装置。
在图5中,(a)是纵向中央部处的定影装置的示意性截面图,并且(b)是如在与纵向方向相交
的记录材料进给方向上看到的定影装置的示意图。

定影装置在压合部(定影压合部)处对通过一般电子照相类型的图像形成方法在
图像形成部处形成的调色剂图像进行加热和定影。从图5的(a)中的左手侧,在其上承载调
色剂图像T的记录材料P被未示出的进给部件进给并且穿过定影装置,以使得调色剂图像T
在记录材料P上被加热和定影。

该实施例中的定影装置由作为可旋转加热构件的筒状柔性定影膜1、用于保持定
影膜1的膜引导件2以及作为用于与定影膜1协作形成定影压合部(压合部)的加?#26500;?#20214;的加
?#26500;?构成。加?#26500;?被构造为与定影膜1相对并?#20197;?#20854;自身与定影膜1之间形成压合部(定
影压合部)的相对构件。

膜引导件2由诸如液晶聚合物、PPS或PEEK之类的耐热树脂材料形成并且与被装置
框架保持在纵向端部处的定影支架5啮合。作为加压部件的加压弹簧(未示出)对纵向端部
处的定影支架5加压,以使得膜引导件2被朝着加?#26500;?加压。

定影支架5使用诸如铁、不锈钢、镀锌钢板之类的刚性材料以便均匀地传输在纵向
端部处施加在其上的压力(按压力),并?#20197;?#25130;面上被形成为U形,以使得刚性被增强。结果,
在膜引导件2的弯曲被抑制的状态下,相对于纵向方向是均匀的预定宽度的定影压合部N被
形成在定影膜1与加?#26500;?之间。另外,膜引导件2设有温度检测元件6,其接触定影膜1的内
表面(内周面)。根据温度检测元件6的检测温度,由未示出的CPU控制对定影膜1的通电。

在该实施例中,作为膜引导件2的材料,液晶聚合物被使用,并且作为定影支架5的
材料,镀锌钢板被使用。施加在加?#26500;?上的压力是160N,并且此时,大约6mm的定影压合部N
被形成。

加?#26500;?由核心金属4a、弹性层4b和离型层4c构成,核心金属4a由诸如铁或铝之类
的材料形成,弹性层4b由诸如硅橡胶之类的材料形成,离型层4c由诸如PFA之类的材料形
成。加?#26500;?的硬度可以优选地在如ASKER-C硬度计在9.8N的负载下测量到的40°至70°的范
围内以满足符合定影属性的定影压合部N的宽度和耐久性。

在本实施例中,在?#26412;?#20026;11mm的铁核心金属上,3.5mm厚的硅橡胶层被形成,并且
在其上,40μm厚的绝缘PFA管被涂覆,以使得加?#26500;?在硬度上56°是并?#20197;?#22806;?#26412;?#19978;是
18mm。弹性层和离型层的纵向长度是240mm。

电力供给构件3a和3b被用来自AC电压源50的AC线缆7连线(图5的(b)),并?#20197;?#23450;
影膜1的纵向端部处接触导电层1b的外周面。作为电力供给构件3a和3b,使用由金等的细线
束形成的刷形或者板形的弹簧或垫。在该实施例中,作为电力供给构件3a和3b,使用碳片和
不锈钢的板形弹簧。然后,通过板形弹簧的推力,碳片被压在导电层1b的外周面的暴露部
上,并且AC电压通过AC线缆7而被从AC电压源50施加到导电层1b,以使得实现对定影膜1的
发热电阻器(电阻加热元件)的电力供给(通电)。

在该实施例中,在定影膜1的基层1a的纵向端部处,导电层1b被设置,因而即使当
定影膜1被旋转时,可以总是向发热电阻器1e提供电力。另外,电流从电力供给构件3a和3b
通过导电层1b而在与导电层1b电气连接并且被稍后描述的发热电阻器1e(图1)的整个圆周
方向上均匀地流动,因而具有相同体积电阻率的多个发热电阻器全部均匀地发热。

另外,在图5的(a)中,旋转力被从未示出的驱动机构部传输到加?#26500;?的驱动齿
轮,以使得加?#26500;?在顺时针方向上以预定速度被旋转地驱动。随着加?#26500;?的旋转驱动,旋
转力通过在定影压合部N处的加?#26500;?与定影膜1之间的摩擦力而对定影膜1起作用。结果,
定影膜1的内表面通过加?#26500;?的旋转而被置于围绕膜引导件2的逆时针方向上的旋转状
态,同时与膜引导件2紧密接触并且相对于膜引导件2滑动。

由加?#26500;?的旋转引起的定影膜1的旋转被做出并且对定影膜1的通电被做出,以
使得定影膜1的温度增大到预定温度并且定影膜1通过温度检测元件6而处于温度受控状
态。然后,上面放置有未定影状态的调色剂图像T的记录材料P被引入,以使得记录材料P的
温度图像承载面通过与定影膜1一起的定影压合部N而被压合并进给。在该压合进给过程
中,记录材料P被定影膜1的热加热,故记录材料P上的未定影的调色剂图像T被加热并加压
并且因而被融化并定影在记录材料P上。

通过定影压合部N传递的记录材料P被从定影膜1的表面曲率分离并且被从定影装
置中排出并且随后被未示出的(片材)排出辊对进给。

图6中,(a)和(b)示出了作为该实施例中的温度检测元件的热敏电阻6,其中(a)是
如从前侧看到的热敏电阻6的示意图,并且(b)是如从侧面侧看到的热敏电阻6的示意性截
面图。在图6中,温度传感器(温度检测元件,热敏电阻元件)6a被与用导电金属板形成的臂
6b电气连接。包括一部分臂6b的温度传感器6a的外围被绝?#30340;?#28909;膜6c包围。另外,臂6b穿过
由树脂材料形成的壳体6d的中的接线部(未示出)并且被与引出线(线路)6e电气连接。

在该实施例中,作为绝?#30340;?#28909;膜6c,使用绝?#30340;?#28909;膜(“Kapton(注册商标)型
100MT”,由DU PONT-TORAY有限公司制造)。该膜是绝缘性和耐热性极佳的25μm厚的聚酰亚
胺片,并?#20197;?#35813;实施例中,粘合层被形成在片的一面上,并且两片被叠加并使用。具体而言,
绝?#30340;?#28909;膜6c沿着A-A'线以两个部分被对折以使得粘合层与折回的粘合层部相对,并且随
后被彼此接合以覆盖温度传感器6a和一部分臂6b。此后,膜6c沿着B-B'线被与臂6b一起弯
曲。

壳体6d被固定到膜引导件2(图5的(a))并且被布置为使得臂6b通过设置在定影支
架5(图5的(a))中的切除部而被突出并且温度感测部接触定影膜1的内表面。即使在定影膜
1的内表面的运动变得不稳定的状态下,臂6b摇摆,由此温度感测部被保持在温度感测部总
是接触定影膜1的内表面的状态下。在该构造中,绝?#30340;?#28909;膜6c中的接触定影膜1内表面的
区域是温度检测区域,其中纵向宽度是L并?#20197;?#21608;宽度是M,并?#20197;?#35813;实施例中,L=12mm并
且M=5mm。

(定影膜)

将使用图1-图3来具体描述该实施例中的定影膜1的结构。该实施例中的定影膜1
通过把多个(三个)发热电阻器绕在绝缘或高电阻的筒状基层周围而被形成为螺旋形状,故
导电层被形成在定影膜1的每个纵向端部处的圆周方向上。

在图1中,(a)是用于例示如在正面方向(记录材料进给方向)上看到的发热电阻器
1e的布置的示意图,并且(b)是螺旋形地绕在筒状基层周围的发热电阻器的展开图。如在图
1的(b)中示出,3个发热电阻器h1、h2和h3被以常规间隔(以相同节距)设置并且沿着从第一
圈(第一周长)到第24圈(第24周长)的圆周方向延伸。当每个发热电阻器按照一圈(一个周
长)被筒状地绕在基层周围时,发热电阻器的位置处于相对于圆周方向的原始(圈开始)位
置(但是处于相对于纵向方向在纵向方向上移动的位置)。

就是说,在该实施例中,多个发热电阻器1e被设置在基层上以使得其螺旋轴沿着
定影膜1的纵向方向延伸。另外,多个发热电阻器被相互间隔地放置。

在图2中,(a)是沿着图1的(a)中的D1线得到的纵向端部处的定影膜1的示意性截
面图,并且(b)是沿着图1的(a)中的D2线得到的纵向方向中央部处的定影膜1的示意性截面
图。图3是沿着图1的(a)中的D3线得到的定影膜1的示意性纵向方向截面图。

在该实施例中的定影膜1中,基层1a是定影膜1中的具有诸如抗扭强度和?#20132;?#24230;之
类的机械属性的基层,并且由诸如聚酰?#21069;?PI)、聚醚酰?#21069;?PAI)或聚醚醚酮(PEEK)之类
的树脂材料形成。在该实施例中,18mm的外?#26412;丁?#32437;向长度为240mm并且厚度为60μm的聚酰
?#21069;?#22522;层1a被使用。

基层1a是绝缘的并且为了从定影膜1的外表面向发热电阻器1e提供电力(能量),
用于电力供给(通电)的导电层1b是由沿着每个纵向端部处的圆周方向的整个区域上的基
层1a的表面上、距离基层1a的一关联纵向端在10mm的范围内的银膏形成。在该实施例中,作
为导电层1b的材料,体积电阻率为4x10-5?#28014;m的银膏被使用。银膏通过在溶剂中使银细颗
粒分散到聚酰?#21069;?#26641;脂材料中来制备,并且随后被施加到基层1a上,然后是烘干(煅烧)。

图1中示出的发热电阻器1e被形成在基层1a上,并且每个发热电阻器1e的纵向端
部被与导电层1b电气连接。在该实施例中,作为发热电阻器1e,体积电阻率为6x10-5?#28014;m
的银膏通过丝网印刷而被形成在层?#23567;?#22312;该实施例中,当设置在基层1a的一个端部和另一
个端部处的导电层1b分别是第一导电层和第二导电层时,每个发热电阻器1e的一端和另一
端分别与第一导电层和第二导电层电气连接。

在这里,使用作为图1中的发热电阻器1e的放大图的图4,发热电阻器1e将被具体
描述。在图4中,图1中示出的发热电阻器1e由(通过丝网印刷使用体积电阻率为5x10-5?#28014;?br />cm的银膏)各自形成为螺旋形状的3个发热电阻器h1、h2和h3表示。各自形成为螺旋形状的3
个发热电阻器h1、h2和h3具有厚度约为10μm的相同线性形状并且具有相同的体积电阻率,
并且具有相同的螺旋形状以使得相对于圆周方向的角度θ是9°并且发热电阻器被沿着纵向
方向绕在基层1a周围24次。

另外,每个发热电阻器1e具有大约1370mm的全长、1.5mm的纵向宽度W以及1.5mm的
纵向间隔d。发热电阻器1e具有3mm的节距(W+d)以及7.5mm的发热区域节距(3W+2d)。在该状
态下,当导电层1b被形成在基层1a上时,相对于纵向方向的两个导电层1b之间的电阻值是
19.3?#28014;?br />

图2和图3中示出的弹性层1c由其中分散有热导电性填充剂的厚度为170μm的硅橡
胶形成。另外,通过使弹性层1c涂覆以PFA来以大约15μm厚的PFA层形成离型层1d。离型层1d
和离型层1d内部的弹性层1c是彼此电气绝缘的并且离型层1d沿着如图3所示的纵向方向覆
盖定影膜1的发热电阻器形成部。另一方面,在纵向端部处,弹性层1c和离型层1d不被设置,
并且导电层1b的外周面被暴露。

顺便提及,在该实施例中,导电层1b和发热电阻器1e(h1,h2,h3)是利用银膏通过
丝网印刷来制备的,但?#19988;?#21487;以通过诸如金属电镀或溅射之类的其他手段来形成。

(该实施例的动作)

图7是示出该实施例中的热敏电阻的温度检测区域与发热区域节距之间的关系的
示意图。热敏电阻6的相对于纵向方向的温度监测区域L是12mm,并且发热电阻器1e的相对
于纵向方向的发热区域节距是7.5mm,故温度检测区域L大于发热电阻器节距。就是说,定影
膜1的被热敏电阻6检测的温度检测区域L相对于定影膜1的纵向方向与多个发热电阻器1e
重叠。

在这里,定影膜1中产生裂缝C的情况将被考虑。图8是示出定影膜1中产生裂缝C并
且三个发热电阻器中的两个被中断(切断)的状态的示意性正视图。在图8中,实心灰色区域
是即使在进行通电?#24065;?#30001;于切断发热电阻器而不发热的区域。

即使在产生裂缝C的状态下,例如,图7中的发热电阻器h1和h2是破损的并且只有
发热电阻器h3发热,发热电阻器h3存在于温度检测区域中,因而即使在旋转停止状态下也
可以检测到温度上升。发热电阻器h3不位于温度检测区域中的纵向方向中间部处,但是发
热电阻器h3的发热通过与定影膜内表面接触的热敏电阻6的绝?#30340;?#28909;膜6c而被传导至温度
检测元件6a。

此时,热敏电阻6所检测到的温度上升速度比正常操作(检测)期间慢,因而可以辨
别出发热电阻器中的任一个是破损的。另外,在发热电阻器中的仅一个为破损的情况下,可
以进行类似辨别。在三个发热电阻器全部为破损的情况下,整个定影膜区域不发热,因而,
在即使当预定时间过去?#27604;?#25935;电阻6的检测温度也不上升的情况下,可以辨别出发热电阻
器全部为破损。

另外,即使在定影膜1(在纵向方向上)被向左或向右移动的情况下,热敏电阻6的
温度检测区域也比发热区域宽并且热敏电阻6被固定到在定影装置中不移动的膜引导件2,
因而所有发热电阻器总是落在温度检测区域内。在图9中,(a)是示出在定影膜1在图中被向
右移动的情况下热敏电阻6的温度检测区域与发热电阻器的发热区域之间的关系的示意
图,并且(b)是示出在定影膜1在图中被向左移动的情况下热敏电阻6的温度检测区域与发
热电阻器的发热区域之间的关系的示意图。

在图9中,虚线表示在图1中示出的定影膜1位于记录材料进给中心位置情况下的
温度检测区域。定影膜1在一些情况下在一个方向上(向左或向右)最多移动2mm,但是即使
在定影膜1被向左移动和向右移动这两种情况下,三个发热电阻器h1、h2和h3总是落在热敏
电阻6的温度检测区域内。因此,即使在定影膜1被朝着一个纵向侧移动并且偏离记录材料
进给中心位置的状态下,也可以在一个或多个发热电阻器的切断期间检测温度上升。

如上所述,根据本实施例,多个发热电阻器被螺旋形地形成以落在(存在于)温度
检测元件的温度检测区域内,由此即使在多个发热电阻器的一部分造成切断的情况下,也
可以进行温度检测。另外,即使在旋转停止状态下,异常高温也可被检测到。另外,即使在定
影膜在纵向方向上被移动的情况下,在旋转停止状态下,也可以在温度检测区域中检测发
热电阻器的温度。

<第二实施例>

在下面,将使用图10-图15来描述本发明的第二实施例。在第一实施例中,作为可
旋转加热构件,定影膜1被使用,但是在该实施例中,作为可旋转加热构件,定影辊被使用。

(定影装置)

在图13中,(a)是该实施例中的定影装置的主要部分的示意性截面图,并且(b)是
定影装置的示意性正视图。

该实施例中的定影装置由作为可旋转加热构件的定影辊10和作为用于与定影辊
10协作形成定影压合部(压合部)的加?#26500;?#20214;的加?#26500;?构成。

定影辊10和加?#26500;?被未示出的加压部件加压,并且相对于加?#26500;?的纵向方向是
均匀的预定宽度的定影压合部N被形成。另外,在定影辊10的表面外部,非接触式温度检测
元件8被设置并且检测定影辊10的温度。另外,根据温度检测元件8的检测温度,由未示出的
CPU控制对定影辊10的通电。

电力供给构件3a和3b被用来自AC电压源50的AC线缆7连线(图13的(b)),并?#20197;?#23450;
影压合部N的相对部的纵向端部处被朝着定影辊10加压。在该实施例中,作为电力供给构件
3a和3b,金属化的石墨碳刷被使用。AC电压通过AC线缆7而被从AC电压源50施加到该碳刷,
以使得做出对定影辊10的稍后描述的发热电阻器10g(图10)的电力供给(通电)。电力供给
构件3a和3b中的每个在纵向宽度上是6mm并?#20197;?#30456;对于进给方向的宽度上是6mm,并且被用
4N的压力(按压力)压在定影辊10的关联导电层10d上。

另外,旋转力被从未示出的驱动机构部传输到安装到定影辊10的驱动齿轮G(图13
的(b)),以使得定影辊10在逆时针方向(图13的(a))上以预定速度被旋转地驱动。随着定影
辊10的旋转驱动,旋转力通过在定影压合部N处的定影辊10与加?#26500;?之间的摩擦力而对加
?#26500;?起作用。结果,加?#26500;?通过定影辊10的旋转驱动而被置于旋转状态。

当对定影辊10进行通电时,定影辊10的温度增大到预定温度并且定影辊10通过温
度检测元件8而处于温度受控状态。然后,上面放置有未定影状态的调色剂图像T的记录材
料P被引入,以使得记录材料P的温度图像承载面通过与定影辊10一起的定影压合部N而被
压合并进给,以使得定影操作被执?#23567;?#36890;过定影压合部N传递的记录材料P被从定影辊10的
表面曲率分离并且被从定影装置中排出并且随后被未示出的(片材)排出辊对进给。

在本实施例中,诸如热电堆之类的非接触式温度传感器被用作温度检测元件8,其
不破坏定影辊表面并?#20197;?#21709;应性和精度上极?#36873;?#22270;14示出了在热电堆被用作本实施例中的
温度检测元件8的情况下热电堆的结构。

操作原理是这样的:内部热感测元件的温度由于红外线穿过作为红外透射窗口的
透镜8a而改变并且因而有根据温度的输出。在热电堆被用作温度检测元件8的情况下,热感
测元件是叠层式热电偶8b。通过在待测量构件8c和叠层式热电偶8b之间辐射红外线,叠层
式热电偶8b的热接点的温度被改变,故根据叠层式热电偶8b的热接点和冷接点之间的温度
差异的电压生成。冷接点的温度使用诸如热敏电阻8d之类的其他热感测元件来测量,并且
通过将冷接点和热接点之间的温度差异添加到冷接点的温度,可以获得待测量构件8c的温
度。

作为温度检测元件8的热电堆在纵向方向中央部处被固定到未示出的固定框架,
并且被与定影辊10的表面以一定间隙布置。在图14中,虚线表示热电堆的视角,并且斑点直
径S表示温度检测区域。在该实施例中,斑点?#26412;禨是20mm。

(定影辊)

在下面,定影辊10将被具体描述。在图10中,(a)是定影辊10的示意性正视图,并且
(b)是沿着图10的(a)中的线D4得到的定影辊10的示意性截面图。在图11中,(a)是沿着图10
的(a)中的线D5得到的定影辊10的示意性截面图,并且(b)是沿着图10的(a)中的线D6得到
的定影辊10的示意性截面图。

定影辊10包括作为旋转轴的核心金属10a,同心一体地以辊形状形成在核心金属
10a周围的海绵橡胶层10b,形成在橡胶层10b上的耐热树脂层10c,以及在两个端部处各自
在距离一关联纵向端的10mm的区域内形成在耐热树脂层10c的外表面上的用于通电的导电
层10d。在耐热树脂层10c上,发热电阻器10g被形成并?#20197;?#32437;向端部处分别与导电层10d电
气连接。另外,在除纵向端部之外的区域中,在耐热树脂层10c上,离型层10f和离型层10f内
部的弹性层10e被沿着纵向方向设置。

在这里,该实施例中的耐热树脂层10c对应于第一实施例中的基层1a。另外,在该
实施例中,作为基层,核心金属10a被布置在耐热树脂层10c内部,并且作为橡胶层,海绵橡
胶层10b被布置在耐热树脂层10c内部。

在该实施例中,外?#26412;?#20026;11mm的由不锈钢形成的核心金属10a被使用,并且作为海
绵橡胶层10b,使用开?#36164;?open-cell)海绵橡胶,其中树脂气囊和开孔剂被包含在固体硅
橡胶中并且随后通过蒸发开孔剂而使树脂气囊相互连接。作为耐热树脂层10c,与第一实施
例中的定影膜1中使用的基层1a的相同的绝缘聚酰?#21069;?#34987;使用。另外,用于通电的导电层10
也由与第一实施例中的导电层1b的材料相同的材料形成并且形成为与第一实施例中的导
电层1b的厚度相同的厚度。

另外,弹性层10e和离型层10f分别由与第一实施例中的弹性层1c和离型层1d的材
料相同的材料形成并且形成为与第一实施例中的弹性层1c和离型层1d的厚度相同的厚度。
为了实现从定影辊10的外周面的端部到发热电阻器10g的通电,弹性层10e和离型层10f不
被形成在距离导电层10d的纵向端部10mm的区域内。导电层10d被暴露的这些区域是通过电
力供给构件实现通电的接触区域。

图12是如从图10的(a)中的前侧看到的发热电阻器的放大图。

在该实施例中,作为发热电阻器10g,(通过丝网印刷使用体积电阻率为3.5x10-4
?#28014;m的银膏)各自形成为螺旋形状的6个发热电阻器h1-h6被使用。各自形成为螺旋形状
的6个发热电阻器h1-h6具有厚度约为10μm的相同线性形状并且具有相同的体积电阻率,并
且具有相同的螺旋形状以使得相对于圆周方向的角度θ是21°并且发热电阻器被沿着纵向
方向绕在基层1a周围10次。

另外,每个发热电阻器1e具有大约610mm的全长、1.5mm的纵向宽度W以及1.8mm的
纵向间隔d。发热电阻器1e具有3.6mm的节距(W+d)以及19.8mm的发热区域节距(6W+5d)。在
该状态下,当导电层10d被形成在耐热树脂层10c上时,相对于纵向方向的两个导电层10d之
间的电阻值是20?#28014;?br />

该实施例中的定影辊10的外?#26412;?#22823;约是18mm,并且定影辊10的硬度根据保证定影
压合部N和定影辊10的耐久性的观点可以合意地在如ASKER-C硬度计在5.9N的负载下测量
到的30°-70°的范围内。在该实施例中,定影辊10的硬度是52°。另外,与第一实施例中的基
层1a类似,耐热树脂层10c的纵向长度是240mm。

(本实施例的动作)

图15是示出该实施例中的作为温度检测元件8的热电堆的温度检测区域与发热区
域节距之间的关系的示意图。热电堆8的相对于纵向方向的温度监测区域S是24mm,并且发
热电阻器10g的发热区域节距是19.8mm,故温度检测区域S大于发热电阻器节距。

即使在定影辊10中产生裂缝C并且例如发热电阻器h1-h5是破损的并且只有发热
电阻器h6发热的状态下,如在图15中示出,发热电阻器h6存在于温度检测区域中,因而即使
在旋转停止状态下也可以检测到温度上升。此时,与第一实施例中类似,热敏电阻6所检测
到的温度上升速度比正常状态期间的温度上升速度慢,因而可以辨别出发热电阻器中的任
一个是破损的。另外,在发热电阻器中的仅一个为破损的情况下,可以进行类似辨别。

在6个发热电阻器全部为破损的情况下,整个定影辊10区域不发热,因而,在即使
当预定时间过去?#27604;?#30005;堆8的检测温度也不上升的情况下,可以辨别出发热电阻器全部为
破损。

另外,即使在定影辊10被向左或向右移动的情况下,热电堆8的温度检测区域比发
热区域宽并且热电堆8被固定到在定影装置中不移动的固定框架,因而所有发热电阻器总
是落在温度检测区域内。定影辊10在一些情况下在一个方向上(向左或向右)最多移动2mm,
但是即使在定影辊10被向左移动和向右移动这两种情况下,6个发热电阻器h1-h6总是落在
热敏电阻6的温度检测区域内。因此,即使在定影辊10被朝着一个纵向方向侧移动并且偏离
记录材料进给中心位置的状态下,也可以在一个或多个发热电阻器的切断期间检测温度上
升。

如上所述,根据本实施例,多个发热电阻器被螺旋形地形成以存在于温度检测元
件的温度检测区域内,由此即使在多个发热电阻器的一部分造成切断的情况下,也可以进
行温度检测。另外,即使在旋转停止状态下,异常高温也可被检测到。另外,即使在定影辊在
纵向方向上被移动的情况下,在旋转停止状态下,也可以在温度检测区域中检测发热电阻
器的温度。

顺便提及,在该实施例中,加?#26500;?被用作加?#26500;?#20214;,但是作为加?#26500;?#20214;,例如,使
用随动定影膜的定影膜单元也可被使用。

<第三实施例>

在该实施例中,在第一实施例的定影装置中,以螺旋形状形成在定影膜上的发热
电阻器的数目如第二实施例中一样被增大为6个,并且作为温度检测元件,两个热敏电阻在
纵向方向上被隔开。其他构造类似于第一实施例中的?#20999;?#22240;而将被?#29992;?#36848;中省略。

在包括多个发热电阻器的构造中,在纵向端部处的导电层之间的电阻相同的情况
下,每个(一个)发热电阻器的电流量可以随着发热电阻器的增大数目而减小。因此,发生使
发热电阻器被部分切断的裂缝的情况下的异常发热抑制效果变大。就是说,形成有7个发热
电阻器的该实施例中的异常发热量比形成有发热电阻器的第一实施例中的定影膜的情况
下的异常发热量小。

在这里,在旨在使用如第二实施例中一样的6发热电阻器构造的情况下,纵向方向
发热区域节距是19.8mm,故全部发热电阻器无法被放置在第一实施例中所使用的接触定影
膜的内表面的热敏电阻的纵向温度检测区域12mm?#23567;?#22240;此,在该实施例中,第一实施例中所
使用的热敏电阻被布置在纵向方向上彼此隔开的两个位置处并且每个热敏电阻检测3个发
热电阻器的温度的构造被使用。

图16示出了如在该实施例中的定影膜1的正面方向看到的发热电阻器h1-h6和两
个热敏电阻11和12的温度检测区域的布置。发热电阻器被布置为使得发热电阻器h1、h2和
h3的发热区域落在热敏电阻11的温度检测区域内并且发热电阻器h4、h5和h6的发热区域落
在热敏电阻12的温度检测区域内。

发热电阻器h1、h2和h3的发热区域节距是9mm,并且热敏电阻11的纵向方向温度检
测区域是12mm。类似地,发热电阻器h4、h5和h6的发热区域节距是9mm,并且热敏电阻12的纵
向方向温度检测区域是12mm。即使在定影膜被移动的情况下,两个热敏电阻的位置及其之
间的间隔是不变的,因而,所有发热电阻器?#21363;?#22312;于热敏电阻11和12的温度检测区域中的
任一个?#23567;?br />

在图17中,(a)示出了定影膜1在图中被向右移动一个发热电阻器的情况(实线),
并且(b)示出了定影膜1在图中被向左移动一个发热电阻器的情况(实线)。在图17中,虚线
示出了定影膜1处于中心位置的情况下的温度检测区域。

在图17的(a)中,发热电阻器h6、h1和h2的温度由热敏电阻11来检测,并且发热电
阻器h3、h4和h5的温度由热敏电阻12来检测。在图17的(b)中,发热电阻器h2、h3和h4的温度
由热敏电阻11来检测,并且发热电阻器h5、h6和h1的温度由热敏电阻12来检测。就是说,在
任一情况下,所有发热电阻器?#21363;?#22312;于热敏电阻11和12的温度检测区域中的任一个?#23567;?br />

顺便提及,在该实施例中,两个热敏电阻被在纵向方向上彼此隔开的情况被描述,
但是三个或更多热敏电阻也可被在纵向方向上彼此隔开。另外,当多个热电堆被使用时,温
度检测区域可被设置为宽温度检测区域,因而,即使当发热电阻器的数目被进一步增大时,
也可以检测所有发热电阻器的温度。

如上所述,在本实施例中,通过使用多个温度检测元件,可以大量地形成发热电阻
器。结果,每个(一个)发热电阻器的电流量可被减小,故发生裂缝的情况下的异常发热抑制
效果进一步变大。另外,即使在定影膜被移动的情况下,在旋转停止状态下,也可以检测所
有发热电阻器的温度。

(修改实施例)

在上述实施例中,本发明的优选实施例被描述,但是本发明不限于此。在本发明的
范围内,各?#20013;?#25913;可被做出。

(修改实施例1)

在上述实施例中,螺旋形设置的多个发热电阻器被沿着纵向方向以相同间隔(以
相同节距)布置,但?#19988;?#21487;被以不同间隔(以不同节距)布置。可以仅要求将发热电阻器设置
为使得多个发热电阻器落在温度检测元件的温度检测区域内。多个发热电阻器的数目可以
优选地是三个或更多个,但?#19988;?#21487;以是两个。

(修改实施例2)

在上述实施例中,基层是绝缘的,但?#19988;?#21487;使用如下构造:其中,将基层形成为高
电阻层并且因此使发热电阻器和导电层在体积电阻率上比基层小。

(修改实施例3)

在上述的第一和第三实施例中,温度检测区域在纵向方向上延伸,但?#19988;?#21487;以在
与纵向方向相交的任何方向上延伸。另外,在第三实施例中,可以仅要求使用如下构造:其
中多个温度检测元件被设置为在任何方向上彼此隔开,并且其中每个发热电阻器都落在
(存在于)温度检测元件的温度检测区域中的任一个?#23567;?br />

(修改实施例4)

在上述实施例中,用于将未定影的调色剂图像定影在片材上的定影装置被描述为
一个示例,但是本发明不限于此。本发明也类似地可适用于用以对临时定影在片材上的调
色剂图像进行加热和加压以提高图像的光泽度的装置(该装置也被称作定影装置)。

(修改实施例5)

在上述实施例中,记录纸被描述为记录材料,但是本发明中的记录材料不限于纸。
一般而言,记录材料是上面被图像形成部件形成有调色剂图像的片形构件,并且可包括例
如规则或者?#36824;?#21017;的片形构件,诸如普通纸、厚纸、薄纸、信封、明信片、封条、树脂片、OHP片
和光面纸。顺便提及,在上述实施例中,为了方便,使用诸如片材(纸)传递、片材排出、片材
进给、片材传递部、非片材传递部之类的术语来描述对记录材料(片材)P的处理,但是本发
明中的记录材料不限于描述的纸。

(修改实施例6)

在上述实施例中,作为加?#26500;?#20214;,与可旋转定影构件一起旋转的可旋转区域构件
被描述,但是本发明不限于此。本发明可适用于被固定为加?#26500;?#20214;的扁平形加压垫。

尽管已经参?#38469;?#20363;性实施例描述了本发明,但是将会明白,本发明不限于所公开
的示例性实施例。以下权利要求的范围将符合最宽广的解释以包含所有这?#20013;?#25913;以及等同
的结构和功能。

关于本文
本文标题:定影装置.pdf
链接地址:http://www.pqiex.tw/p-5994879.html
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