專利名稱:定影裝置及圖像形成裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及采用面狀發(fā)熱體的定影裝置,以及利用了包括該定影裝置的電子照相 方式、靜電記錄方式等的FAX(傳真機)、打印機、復印機及其復合機等圖像形成裝置。
背景技術:
以往,作為復印機、打印機等圖像形成裝置,一般考慮的是各種利用了電子照相方 式的圖像形成裝置。該圖像形成的過程是在像載置體的感光體鼓的表面里形成靜電潛像, 并通過顯影劑的調色劑等來對感光體鼓上的靜電潛像顯影后進行可視像化,再通過轉印裝 置來將顯影后的圖像轉印到記錄紙里后使其載置圖像,通過使用加壓加熱的定影裝置來對 記錄紙上的調色劑像進行定影。在該定影裝置中,由相向而對的輥或輪帶或它們的組合所構成的定影部件以及加 壓部件抵接后形成夾持部,將記錄紙夾入到該夾持部里,然后施加熱和壓力后來將上述的 調色劑像定影到記錄紙上。舉例來說,公知的定影裝置有將張架在多個輥部件里的定影帶作為定影部件來使 用的技術(參照專利文獻1)。使用這種定影帶的裝置包括有作為定影部件的定影帶(環(huán) 狀帶)、張架/支持定影帶的多個輥部件、設置在多個輥部件中的一個輥部件內部里的加熱 管、加壓輥(加壓部件)等。加熱管介由輥部件來加熱定影帶。然后,被朝向形成在定影帶 和加壓輥之間的夾持部里搬送的記錄媒介上的調色劑像接受夾持部處的熱和壓力后被定 影到記錄媒介上(輪帶定影方式)。另外,在上述圖像形成裝置里使用的定影裝置中,有這樣一種定影裝置,即具有與 轉動體的定影部件的內面進行滑動接觸的固定部件。例如在專利文獻2中,是將耐熱性膜 材(定影膜)夾到作為發(fā)熱體的陶瓷加熱管和作為加熱部件的加壓輥之間形成定影夾持部 后,在上述定影夾持部的膜材和加壓輥之間導入需要進行圖像定影的、形成并載置有未定 影調色劑像的記錄材料,通過將其與膜材一起夾持搬送,在夾持部處,陶瓷加熱管的熱就介 由膜材被施加到了被記錄材料里,另外,還公開了通過定影夾持部的加壓力來將未定影調 色劑像熱壓定影到被記錄材料面里的膜材加熱方式的定影裝置。該膜材加熱方式的定影裝 置在能夠采用陶瓷加熱管及膜材等低熱容量的部件來構成相應命令型(ondemand type)的 裝置的同時,只要僅在圖像形成裝置的圖像形成執(zhí)行時,對作為熱源的陶瓷加熱管通電后 使其發(fā)熱至規(guī)定的定影溫度即可,從而可以縮短從圖像形成裝置的電源開啟至可以進行圖 像形成的狀態(tài)為止的等待時間(快速啟動性),以及大幅降低待機時的消耗電力。另外,在專利文獻3、4中,提案有這樣一種圖像定影裝置,在設置表面為彈性變形 可以轉動的加熱定影輥,和與所述加熱定影輥在接觸的同時可以移動的環(huán)狀帶(加壓帶), 和以非轉動狀態(tài)被配置在所述環(huán)狀帶的內側里,將所述環(huán)狀帶壓接到所述加熱定影輥里, 使得記錄紙通過所述環(huán)狀帶和所述加熱定影輥之間的輪帶夾持,同時還具有使得所述加熱 定影輥的表面彈性變形的加壓墊,等構成的加壓輪帶方式的圖像定影裝置。根據(jù)該定影方 式,下面的加壓部件為輪帶,并因為用紙與輥的接觸面積增大,就大幅地提高了傳熱效率,在抑制能源消耗的同時還能夠實現(xiàn)小型化。然而,上述專利文獻1所記載的定影裝置與使用定影輥的裝置相比,在與裝置的 高速化相適應的預熱時間(達到可以打印溫度所需的時間)或首次打印時間(收到打印要 求后,經過打印準備并進行打印動作至排紙結束的時間)的縮短化上存在著極限。對此,專利文獻2所記載的定影裝置因為低熱容量化而能夠縮短預熱時間或首次 打印時間,還能夠實現(xiàn)裝置的小型化。然而,在專利文獻2所記載的定影裝置中,存在著耐 久性的問題和輪帶溫度穩(wěn)定性的問題。即,熱源的陶瓷加熱管和輪帶內面的滑動而導致耐 磨損性的不足,長時間運行后,因重復的連續(xù)摩擦而造成內面變粗后導致摩擦阻力增大,引 起輪帶的移動不穩(wěn)定,或者發(fā)生定影裝置的驅動力矩增大等現(xiàn)象,其結果是形成圖像的轉 印紙發(fā)生滑移后導致圖像的偏離,或者是驅動齒輪所涉及的2增大后導致齒輪破損等問題 的發(fā)生(課題1)。另外,在膜片加熱方式的定影裝置中,因為輪帶是在夾持部處進行局部 加熱的,當轉動的輪帶回到夾持入口里時,輪帶溫度處于最冷的狀態(tài),(特別是在高速轉動 時)從而容易發(fā)生定影不良的問題(課題2)。另一方面,在專利文獻3中公開了,在加壓墊的表層里采用浸漬了 PTFE后作為低 摩擦片材(片材狀滑動摩擦材料)的玻璃纖維片材(浸漬PTFE玻璃纖維)后,來改善輪帶 內面和固定部件的滑動摩擦性的問題的方法。然而,在這種加壓輪帶方式的定影裝置(專 利文獻3、4)中,因為定影輥的熱容量大、升溫慢,所以就存在著預熱時間長的問題(課題 3)。對于上述課題1至3,在專利文獻5、6中提案了這樣一種定影裝置,其通過設置配 置在環(huán)狀的定影帶內周側里大致呈管狀的相對部件(金屬傳熱體),和配置在所述相對部 件的內周側里對該相對部件進行加熱的陶瓷加熱管等的阻抗發(fā)熱體,就能夠對定影帶全體 進行加熱,并縮短預熱時間或首次打印時間,同時還可以解決高速轉動時的熱量不足的問 題。然而,因為是介由相對部件(金屬傳熱體)來將阻抗發(fā)熱體的熱量傳遞到定影帶里的 的方式,所以,對于縮短預熱時間或首次打印時間來說并不充分。對此,在專利文獻7中提案了這樣一種定影裝置,其包括環(huán)狀的定影帶,和壓接到 該定影帶里后形成記錄媒介搬送來之后的夾持部的加壓輥,和固定設置在所述定影帶的內 周面?zhèn)壤飳υ摱ㄓ皫нM行加熱的阻抗發(fā)熱體,所述阻抗發(fā)熱體相對于所述定影帶的內周面 是以微小間隙來配設后不進行壓接。由此,就能夠更進一步地縮短預熱時間或首次打印時間, 即使是裝置高速化,也能夠抑制定影不良或定影部件及阻抗發(fā)熱體的磨損、破損等的發(fā)生。專利文獻1(日本)特開平11-2982號公報專利文獻2(日本)特開平4-44075號公報專利文獻3(日本)特開8-262903號公報專利文獻4(日本)特開10-213984號公報專利文獻5(日本)特開2007-334205號公報專利文獻6(日本)特開2008-158482號公報專利文獻7(日本)特開2008-216928號公報
發(fā)明內容
然而,在專利文獻7所記載的定影裝置中,因加壓輥的轉動、振動而產生的應力重復地作用到阻抗發(fā)熱體里后,所述阻抗發(fā)熱體的彎曲就會重復地進行,由于該阻抗發(fā)熱體 是由金屬材料構成的,因重復的彎曲而引起的疲勞破壞就會導致斷線(斷裂),從而可能發(fā) 生定影帶不能被適當加熱的問題。另外,將多個阻抗發(fā)熱體沿著定影帶的軸方向并列配置,并且對各個阻抗發(fā)熱體 單獨地進行發(fā)熱控制以變化定影帶中軸方向的發(fā)熱分布,但是,由于阻抗發(fā)熱體是金屬箔 構成的,對定影帶中的溫度分布的調整的自由度就小。即,因為不容易使得鄰接的阻抗發(fā)熱 體之間重疊,彼此之間是以隔開一定間隔來配置的,所以在它們的交界部分的加熱就會不 足,定影帶在軸方向上的溫度分布就會不均勻。還有,即使可以使得鄰接的阻抗發(fā)熱體之間 重疊,由于阻抗發(fā)熱體相對于定影帶的內周面不是壓接,而是配設有微小間隙的,所以,重 疊部分變得局部增厚,與定影帶的接觸就變得不均勻,從而在定影帶的均勻加熱里產生問 題。另外,在將多個阻抗發(fā)熱體并列配置在定影帶的軸方向里時,雖然是將該多個阻 抗發(fā)熱體貼敷配置在大致呈管狀的支持體的外周上,但是,在貼敷的時候,由于各阻抗發(fā)熱 體在定影帶的軸方向、圓周方向里產生偏離,作為阻抗發(fā)熱體全體的發(fā)熱分布就變得不均 勻,從而在定影帶的均勻加熱里產生問題。本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術中的問題點,目的在于提供一種面狀發(fā)熱體不會受到因 加壓部件的轉動、振動產生的應力的作用的不良影響,同時對定影部件進行適當加熱的定 影裝置,以及包括該定影裝置的圖像形成裝置。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術方案1提供一種定影裝置(定影裝置20,圖1、 圖2、圖15),其包括定影部件(定影套筒21),其為轉動的環(huán)狀輪帶;加壓部件(加壓輥31),其與所述定影部件的外周面抵接;抵接部件(抵接部件26),其被配置在所述定影部件的內周側里,介由所述定影部 件與所述加壓部件抵接后形成夾持部;面狀發(fā)熱體(面狀發(fā)熱體22),其在所述定影部件的內周側里被配置為抵接或鄰 近于該定影部件,來對所述定影部件直接或間接地加熱;發(fā)熱體支持部件(發(fā)熱體支持部件23),其在所述定影部件的內周側里被配置為 將所述面狀發(fā)熱體夾在其與所述定影部件之間,以規(guī)定的位置來支持所述面狀發(fā)熱體,其特征在于,所述面狀發(fā)熱體在具有絕緣性的底層(底層22a)上形成有阻抗發(fā)熱層(阻抗發(fā)熱層22b),其由導電性粒子分散在耐熱性樹脂中來構成;電極層(電極層22c),其將電力供給到所述阻抗發(fā)熱層里;發(fā)熱片材(發(fā)熱片材22s),其具有對應于所述定影部件的軸方向、圓周方向的規(guī) 定的寬度及長度,并具有可撓性。本發(fā)明的技術方案2根據(jù)技術方案1所述的定影裝置(圖10-圖12),其特征在 于所述發(fā)熱片材在所述底層的主面上的任意被區(qū)劃的多個領域里,被形成為所述阻 抗發(fā)熱層可以分別獨立地發(fā)熱。本發(fā)明的技術方案3根據(jù)技術方案1所述的定影裝置(圖13),其特征在于所述面狀發(fā)熱體由多個所述發(fā)熱片材層積而成,該多個發(fā)熱片材分別在所述底層的主面上的任意領域里,被形成為所述阻抗發(fā)熱層可以獨立地發(fā)熱。本發(fā)明的技術方案4根據(jù)技術方案1所述的定影裝置(圖4),其特征在于所述面狀發(fā)熱體在所述發(fā)熱片材中對應于所述定影部件的圓周方向的一方的端 部里,具有連接到所述電極層里的全部的多個的電極端子。本發(fā)明的技術方案5根據(jù)技術方案1所述的定影裝置,其特征在于所述阻抗發(fā)熱層是由涂敷來形成的。本發(fā)明的技術方案6根據(jù)技術方案1所述的定影裝置(圖14、圖15),其特征在 于在所述定影部件的內周側的至少所述夾持部下游側處,設置有對該定影部件的轉 動狀態(tài)進行支持的轉動支持部件(轉動支持部件27A、27B、27C)。本發(fā)明的技術方案7提供一種圖像形成裝置(圖像形成裝置1、圖18),其特征在 于包括技術方案1至6中任何一項所述的定影裝置。根據(jù)本發(fā)明的定影裝置,由于定影部件及面狀發(fā)熱體的熱容量小,所以就能夠在 抑制能源消耗的同時還可以縮短預熱時間或首次打印時間。另外,由于面狀發(fā)熱體中的發(fā) 熱片材是樹脂基底的片材,因加壓部件的轉動、振動導致的應力重復作用在發(fā)熱片材里后, 即使發(fā)熱片材的彎曲被重復進行,也不會發(fā)生疲勞破損,從而可以長時間地運轉。根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置,因為設置了本發(fā)明的定影裝置,所以就能夠縮短預 熱時間或首次打印時間,即使記錄媒介的尺寸變化,也可以在抑制能源消耗的同時進行適 當?shù)膱D像形成,并且,即使在裝置高速化的時候,也能夠抑制定影不良等的問題的發(fā)生。
圖1是本發(fā)明所涉及的定影裝置的第一實施方式中的構成的截面圖。圖2是定影套筒中的軸方向、圓周方向的概要圖。圖3是本發(fā)明使用的發(fā)熱片材的構成的截面圖。圖4所示是將面狀發(fā)熱體和發(fā)熱體支持部件組裝后的立體圖。圖5所示是將面狀發(fā)熱體、發(fā)熱體支持部件、端子臺撐條組裝后的立體圖。圖6所示是圖5的端子臺撐條上的面狀發(fā)熱體的電極端子和供電線的連結狀態(tài)的 立體圖。圖7所示是圖1的定影裝置中的定影套筒一側的內部機構部的構成截面圖。圖8所示是面狀發(fā)熱體與發(fā)熱體支持部件的粘結例(1)的截面圖。圖9所示是面狀發(fā)熱體與發(fā)熱體支持部件的粘結例(2)的截面圖。圖10所示是本發(fā)明采用的面狀發(fā)熱體的構成例(1)。圖11所示是本發(fā)明采用的面狀發(fā)熱體的構成例(2)的上面圖。圖12所示是本發(fā)明采用的面狀發(fā)熱體的構成例(3)的上面圖。圖13所示是本發(fā)明采用的面狀發(fā)熱體的構成例(4)的上面圖。圖14所示是本發(fā)明的定影裝置中的轉動支持部件和面狀發(fā)熱體和抵接部件的配 置例的截面圖。圖15所示是本發(fā)明所涉及的定影裝置的第二實施方式的構成截面圖。圖16所示是圖15的定影裝置使用的轉動支持部件的構成立體圖。 圖17所示是圖15的定影裝置中的定影套筒一側的內部機構部的構成概要圖, 圖18所示是本發(fā)明所涉及的圖像形成裝置的構成截面圖。符號說明
1圖像形成裝置
3曝光部
4Y、4M、4C、4K 造像部 5Y、5M、5C、5K 感光體鼓 12供紙部
20定影裝置
21定影套筒
22面狀發(fā)熱體 22a 底層
22b、22bl、22b2 阻抗發(fā)熱層 22c 電極層 22d 絕緣層
22e、22el、22e2 電極端子
22f 固定端子
22s 發(fā)熱片材
22t 雙面膠帶(粘結部件)
23發(fā)熱體支持部件
24端子臺撐條
25供電線
26抵接部件
27A、27B、27C 27a 開口部
轉動體支持部件
27D樹脂部件
28芯部保持部件
29絕熱支持部件 31加壓輥
75帶電部
76顯影部
77清潔部
78中間轉印帶 79Y、79M、79C、79K 第— 80中間轉印清潔部
82二次轉印支撐輥
83清潔支撐輥
84張緊輥
轉印偏壓輥
85中間轉印組件
97供紙輥
98對位輥對
99排紙輥對
100堆垛部
101罐收容部
102Y.J02MU02CU02K
L激光
P記錄媒介
T調色劑
具體實施例方式以下,參照附圖來對本發(fā)明所涉及的定影裝置的構成進行說明。圖1所示是本發(fā) 明所涉及的定影裝置的第一實施方式中的構成的截面圖。如圖1所示,定影裝置20包括 有由轉動的環(huán)狀帶構成的定影部件(定影套筒21,也可以稱作定影轉動體);與所述定影 部件的外周面抵接的加壓部件(加壓輥31,也可以稱作加壓轉動體);被配置在所述定影部 件的內周側里,介由該定影部件與所述加壓部件抵接后形成夾持部的抵接部件(抵接部件 26);在所述定影部件的內周側里與該定影部件抵接或鄰近配置,對所述定影部件直接或間 接加熱的面狀發(fā)熱體(面狀發(fā)熱體22);在所述定影部件的內周側里被配置為將所述面狀 發(fā)熱體夾在其與該定影部件之間,在規(guī)定位置處對該面狀發(fā)熱體進行支持的發(fā)熱體支持部 件(發(fā)熱體支持部件23)。另外,在圖1中所示的是面狀發(fā)熱體22和定影套筒21的內周面 抵接并直接加熱的構成。這里,定影套筒21的軸方向的長度對應于所通過紙張的記錄媒介P的寬度,是具 有可撓性的管狀環(huán)狀帶,在例如厚度為30 μ m-50 μ m的金屬材料所構成的基材上至少形成 有脫模層,其外徑為30mm。另外,以下,將圖2(a)所示的定影套筒21的管的長度方向稱為 軸方向,將將圖2(b)所示的定影套筒21的管的圓周方向稱為圓周方向。形成定影套筒21的基材的材料可以采用鐵、鈷、鎳或其合金等具有良好傳熱性的 金屬材料。定影套筒21的脫模層是將PFA等氟素化合物包覆成軟管狀而成,其厚度為50 μ m。 脫模層用于提高與記錄媒介P上的調色劑像(調色劑)τ直接相接的定影套筒21表面的調 色劑脫模性。加壓輥31是在鋁、銅等的金屬材料所構成的芯棒上依次形成硅酮橡膠(固體 solid橡膠)等的耐熱性彈性層、脫模層,其外徑為30mm。彈性層的厚度形成為2mm。脫模 層是包覆了 PFA軟管后,厚度形成為50 μ m。另外,也可以根據(jù)需要而在芯棒內內藏鹵素加 熱輥等的發(fā)熱體。另外,加壓輥31通過加壓手段(未圖示)而介由定影套筒21被壓接到 抵接部件26里,該壓接部的定影套筒21 —側形成為凹陷的夾持部。然后,記錄媒介P被搬 送到該夾持部里。另外,加壓輥31以壓接到定影套筒21里的狀態(tài),通過未圖示的驅動機構來被轉動 驅動(在圖1中的順時針轉動方向里轉動),而定影套筒21是隨著該加壓輥31的轉動而轉動的(在圖1中的反時針轉動方向里轉動)。抵接部件26具有在定影套筒21的軸方向里的長度,并且,至少是介由定影套筒21 與加壓輥31壓接的部分是由氟素系橡膠等具有耐熱性的彈性體構成的,以被芯部保持部 件28保持在定影套筒21的內周側的規(guī)定位置里的狀態(tài)來得到固定。另外,抵接部件26與 定影套筒21的內周面相接的部分以采用鐵氟龍(注冊商標)片材等具有良好滑動性及耐 磨耗性的材料為好。芯部保持部件28是由金屬等板材經板金加工而成,其具有對應于定影套筒21的 軸方向長度的長度,是截面為H型形狀的剛性部件,被配置在定影套筒21的內周側的大致 中心部分里。另外,芯部保持部件28用于將配置在定影套筒21的內周側里的各種部件保持在 規(guī)定的位置里,例如,在芯部保持部件28的H型的一方的凹陷部分里收納保持有抵接部件 26,即使抵接部件26受到加壓輥31的加壓,也從夾持部的反對面一側來支持后使其不發(fā)生 較大的變形。另外,芯部保持部件28將抵接部件26保持為從該芯部保持部件28向加壓輥 31 一側突出一些,使得夾持部處的保持部件28 (或后述的加熱管27)被配置為不與定影套 筒21接觸。另外,在芯部保持部件28的H型的另一方(與加壓輥31側相反的一側)的凹陷 部分里,收納保持了具有對應于定影套筒21的軸方向長度的長度,截面為T字型形狀的端 子臺撐條(stay)24,以及延伸設置在端子臺撐條24上,供給外部來的電力的供電線25。更 進一步地,在芯部保持部件28的H型的外面保持有發(fā)熱體支持部件23。在圖1中,定影套 筒21的下方半圓部分(進入夾持部一側的半圓部分)的領域處保持有發(fā)熱體支持部件23。 這時,考慮到組裝性,也可以將發(fā)熱體支持部件23和芯部保持部件28粘結。或者為了防止 從發(fā)熱體支持部件23 —側對芯部保持部件28 —側的傳熱,也可以不對兩者進行粘結。發(fā)熱體支持部件23支持面狀發(fā)熱體22以使得面狀發(fā)熱體22抵接或以規(guī)定的間 距與定影套筒21的內周面鄰近地配置。因此,發(fā)熱體支持部件23具有沿著截面形狀為圓 形的定影套筒21的內周面規(guī)定的弧長的外周面。另外,發(fā)熱體支持部件23最好是具有僅能夠承受面狀發(fā)熱體22的發(fā)熱的耐熱 性;和當轉動移動的定影套筒21接觸到接近的面狀發(fā)熱體22時,僅能不發(fā)生變形地來對面 狀發(fā)熱體22進行支持的強度;以及不使面狀發(fā)熱體22的熱傳遞到芯部保持部件28 —側, 而是傳遞到定影套筒21 —側里的絕熱性,例如,優(yōu)選的是聚酰亞胺樹脂的發(fā)泡成形體。還 有,當面狀發(fā)熱體22與定影套筒21的內周面抵接時,因為轉動移動的定影套筒21將面狀 發(fā)熱體22拉伸到夾持部一側里的力會作用到該面狀發(fā)熱體22里,就需要僅使得發(fā)熱體支 持部件23沒有變形地來支持面狀發(fā)熱體22的強度,這種情況下也以聚酰亞胺樹脂的發(fā)泡 成形體為好。另外,也可以在該聚酰亞胺樹脂的發(fā)泡體的內部設置輔助用的固體樹脂部件 來提高剛性。面狀發(fā)熱體22如圖3所示地,在具有絕緣性的底層22a上面形成有在耐熱性樹脂 中分散導電性粒子而成的阻抗發(fā)熱層22b,和將電力供給到該阻抗發(fā)熱層22b里的電極層 22c,從而構成對應于定影套筒21的軸方向、圓周方向而具有規(guī)定的寬度和長度的可撓性 的發(fā)熱片材22s。另外,在底層22a上還設置了對阻抗發(fā)熱層22b和相鄰的其他供電系統(tǒng)的 電極層22c之間,或對發(fā)熱片材22s的邊緣部分和外部之間進行絕緣的絕緣層22d。還有,面狀發(fā)熱體22還包括在發(fā)熱片材22s的端部與電極層22c連接,將供電線25供給來的電 力供給到該電極層22c里的電極端子22e (不圖示,后述)。另外,發(fā)熱片材22s的厚度為0. I-Imm左右,至少具有能夠沿著發(fā)熱體支持部件23 的外周面作卷繞程度的可撓性。這里,底層22a是PET或聚酰亞胺樹脂等具有一定程度耐熱性的樹脂所構成的薄 膜的彈性體膜(film),其中以聚酰亞胺樹脂構成的膜部件為好。由此,就具備了耐熱性、絕 緣性及一定程度的柔軟性(可撓性)。阻抗發(fā)熱層22b是在聚酰亞胺樹脂等耐熱性樹脂中均勻分散了碳粒子或金屬粒 子等的導電性粒子而形成的具有導電性的薄膜,其構成是,當通電時,會因為內部阻抗而產 生焦耳熱來發(fā)熱。這種阻抗發(fā)熱層22b可以是將碳粒子或金屬粒子等導電性粒子分散到聚 酰亞胺樹脂等的耐熱性樹脂的前驅體中而成的涂料涂敷到底層22a上成膜即可。另外,阻抗發(fā)熱層22b也可以是先在底層22a上形成由碳粒子或金屬粒子等構成 的薄膜導電層,然后在該導電層上層積聚酰亞胺樹脂等耐熱性樹脂構成的絕緣性薄膜后一 體化即可。還有,阻抗發(fā)熱層22b里所使用的碳粒子既可以是通常的碳黑粉末,也可以 是碳納米纖維(Carbon Nanofiber)、碳納米管(carbon nanotube)和微碳卷(carbon micro-coils)中的至少某一種構成的碳納米粒子。另外,金屬粒子是Ag、Al、Ni構成的粒子,其形狀可以是粒狀,也可以是纖絲狀 (filament).絕緣層22d可以由相同于聚酰亞胺樹脂等的底層22a的耐熱性樹脂構成的絕緣材 料經涂敷來形成。電極層22c既可以是經涂敷導電性墨水(conductive ink)或Ag等的導電性涂層 (conductive paste)而成,也可以是粘結金屬箔或金屬網等而成。構成面狀發(fā)熱體22的發(fā)熱片材22s因為是厚度薄的片材,其熱容量小,可以急速 加熱,其發(fā)熱量可以根據(jù)阻抗發(fā)熱層22b的體積阻抗率任意地設定。也就是說,可以通過構 成阻抗發(fā)熱層22b的導電性粒子的構成材料、形狀、大小、分散量等來調整發(fā)熱量。例如,以 單位面積的發(fā)熱量為35W/cm2,就可以實現(xiàn)獲得總電力為1200W左右的輸出的面狀發(fā)熱體, 這時候,發(fā)熱片材22s的尺寸可以是寬度(軸方向)為20cm、長度(周方向)為2cm左右。另外,在使用由不銹鋼等金屬絲構成的面狀發(fā)熱體時,因為纖絲的存在而在面狀 發(fā)熱體的表面里產生凹凸,如本發(fā)明所述地在與定影套筒21的內周面滑動時,其表面就容 易磨耗。而本發(fā)明所使用的發(fā)熱片材22s如前所述表面不是凹凸而是平坦的,所以對于與 定影套筒21的內周面的滑動就具有良好的耐久性。更進一步地,在對發(fā)熱片材22s的阻抗 發(fā)熱層22b表面涂敷氟素系樹脂后,就更能夠提高相對于定影套筒21的內周面接觸的耐久 性。還有,作為發(fā)熱片材22s在定影套筒21內周面里的配置領域,在圖1所示的構成 是從與定影套筒21的內周面的夾持部的反對側的位置開始,一直到夾持部跟前位置,但不 限于此,例如也可以將發(fā)熱片材22s配置至夾持部的位置,或配置在定影套筒21的內周面 的全圓周里。定影裝置20中的定影套筒21 —側的組裝可以按下列步驟進行。
步驟11 首先,通過粘結劑將面狀發(fā)熱體22的發(fā)熱片材22s沿著發(fā)熱體支持部件 23的外周面粘帖(圖4)。此時,為了防止熱量向發(fā)熱體支持部件23流出,優(yōu)選采用熱傳導 率低的粘結劑。還有,這時的發(fā)熱片材22s中對應于定影套筒21的圓周方向的一方的端部里設置 了所有的連接到所述電極層22c里的多個電極端子22e (電極端子22el、22e2)。在圖4中, 發(fā)熱片材22s中對應于定影套筒21的圓周方向的一方的端部(加壓輥31 (夾持部)側的 反對側的端部)的邊(端部邊)上,在對應于定影套筒21的軸方向的兩端里分別各設置了 一個電極端子22el、22e2。其理由如下。在面狀發(fā)熱體22里,為了將電力供給到阻抗發(fā)熱層22b里而至少需 要設置兩個電極端子22e,在將兩個電極端子22e分別各一個地設置在發(fā)熱片材22s的兩端 里時,就需要將供電所需的電源配線(harness)等連接到兩端里的各電極端子22e里。這 時,因為發(fā)熱片材22s自身是薄膜,剛性較低,就需要將連接供電用配線的端子臺分別設置 在發(fā)熱片材22s的兩端里,從而會導致裝置的大型化。這里,本發(fā)明中是通過將電極端子 22e 一起設置在發(fā)熱片材22s的一方的端部里被供電的構成來實現(xiàn)裝置的小型化的。另外,雖然也可以考慮在發(fā)熱片材22s中對應于定影套筒21的軸方向的端部里配 置電極端子22e,但是,因為沿著發(fā)熱體支持部件23的外周面來粘帖發(fā)熱片材22s時,電極 端子22e也會彎曲,從而導致作為電源供給的電極部在螺絲固定時的變形或端子部件的復 雜化、組裝性的惡化等問題的產生。于是,在本發(fā)明中,是在對應于發(fā)熱片材22s中的定影 套筒21的圓周方向里的一方的端部里配置了多個電極端子22e,由此,即使是沿著發(fā)熱體 支持部件23的外周面來粘帖發(fā)熱片材22s時,也可以不使得電極端子22e彎曲而實現(xiàn)良好 的組裝性。步驟12 接著,將電極端子22e附近的發(fā)熱片材22s沿著發(fā)熱體支持部件23的邊 緣彎曲,在將電極端子22e朝向圓形的定影套筒21的中央側里之后,在將電極端子22el、 22e2分別在端子臺撐條24上與供電線25連接固定(圖5、圖6)。電極端子22el、22e2在 端子臺撐條24上的連接固定也可以是如圖6所示地通過螺絲締結來進行。另外,從設置了 發(fā)熱片材22s的電極端子22e的端部邊緣的中央部延伸設置了用于固定發(fā)熱片材22s的固 定端子22f,該固定端子22f也在端子臺撐條24里被螺絲締結后得到固定。步驟13 接著,安裝端子臺撐條24使得其被收納在芯部保持部件28的H型的一 方的凹部里,再將抵接部件26安裝到H型的另一方的凹部里后就完成了定影套筒21側的 內部機構部(圖7)。最后,將該內部機構部插入到定影套筒21的內周側里,如圖1所示地配置后就完 成了定影裝置20中的定影套筒21 —側的組裝了。還有,在使發(fā)熱體支持部件23和發(fā)熱片材22s通過粘結劑而非固定粘結時,在發(fā) 熱片材22s中位于夾持部反對側里的電極端子22e以及固定端子22f通過螺絲締結被固定 在端子臺撐條24里的同時,從被固定的一側開始,通過定影套筒21的轉動來將發(fā)熱片材 22s向夾持部側拉伸,發(fā)熱片材22s以被夾在發(fā)熱體支持部件23和定影套筒21的內周面之 間的狀態(tài),安定地與定影套筒21接觸,從而可以有效地加熱定影套筒21。然而,對于這種發(fā)熱體支持部件23,當發(fā)熱片材22s處于非粘結而浮起的狀態(tài)下 時,因堵紙等將定影套筒21逆向轉動時,發(fā)熱片材22s就會像被提起一樣地移動,從而導致位置偏離。另外,隨著發(fā)熱片材22s的移動,電極端子22e也有可能扭轉變形或損壞。因此, 為了防止發(fā)熱片材22s的位置偏離,以該發(fā)熱片材22s粘結固定在發(fā)熱體支持部件23里為 好。還有,這時將發(fā)熱片材22s的片材全面粘結的話,因為發(fā)熱片材22s的發(fā)熱會在片 材全面中容易向發(fā)熱體支持部件23移動,所以并不可取,恰當?shù)氖窃趯诙ㄓ疤淄?1的 軸方向的兩端部之中,僅將不通過記錄媒介P的領域(非通過紙張領域)粘結到發(fā)熱體支 持部件23里。由此,在防止發(fā)熱片材22s的位置偏離的同時,因為發(fā)熱片材22s的通過紙 張領域(所使用的記錄媒介P中最大尺寸時所通過的領域(最大通過紙張領域))沒有粘 結到發(fā)熱支持部件23里,而是處于浮起的狀態(tài),所以,就不會發(fā)生從發(fā)熱片材22s的通過紙 張領域向發(fā)熱體支持部件23的熱移動,就可以將發(fā)熱片材22s的通過紙張領域發(fā)生的熱有 效地利用到定影套筒21的加熱里。另外,該發(fā)熱片材22s的粘結既可以是采用涂敷型的液體粘結劑,也可以采用由 耐熱性的丙烯系材料或硅酮橡膠系材料構成的兩面有粘結性或粘著性的膠帶狀(tape)的 粘結部件(雙面膠帶)來進行。由此,不僅可以容易地將面狀發(fā)熱體22 (發(fā)熱片材22s)粘 帖到發(fā)熱體支持部件23里,當面狀發(fā)熱體22里發(fā)生異常時,只需剝下雙面膠帶就能夠進行 面狀發(fā)熱體22的交換,從而具有良好的維護性。還有,這時,如果只是在發(fā)熱片材22s和發(fā)熱體支持部件23之間夾入雙面膠帶的 話,發(fā)熱片材22s的表面在定影套筒21的軸方向中以雙面膠帶粘結的部分就會隆起該雙面 膠帶的厚度,這樣,在通過紙張領域中,面狀發(fā)熱體22 (發(fā)熱片材22s)與定影套筒21的接 觸就會變得不均勻,在降低加熱效率的同時,軸方向上的溫度分布也會變得不均勻。于是,在面狀發(fā)熱體22中,以粘帖有雙面膠帶部分的發(fā)熱片材22s的厚度僅減薄 雙面膠帶的厚度為好。即,由于雙面膠帶具有一定的厚度(例如為0. 1mm),如圖8所示,在發(fā) 熱片材22s中的例如底層22a靠發(fā)熱體支持部件23—側的面的軸方向的兩端部分里,沿著 圓周方向延伸設置相當于雙面膠帶22t的厚度的深度的凹陷,將雙面膠帶22t粘結到該凹 陷里,然后介由雙面膠帶22t來將發(fā)熱片材22s粘結到發(fā)熱體支持部件23的規(guī)定位置里。 由此,在將發(fā)熱片材22s粘結到發(fā)熱體支持部件23里時,發(fā)熱片材22s靠定影套筒21 —側 的表面在定影套筒21的軸方向中就變得平坦,因為在通過紙張領域中的面狀發(fā)熱體22 (發(fā) 熱片材22s)均勻地接觸到定影套筒21里,就能夠以良好的加熱效率來實現(xiàn)定影套筒21的 軸方向的溫度分布的均勻化。或者,如圖9所示地,也可以在發(fā)熱體支持部件23對應于發(fā)熱片材22s的非通過 紙張領域的位置里僅凹陷雙面膠帶22t的厚度。即,在發(fā)熱體支持部件23的軸方向的兩 端部分的對應于發(fā)熱片材22s的非通過紙張領域的位置里,沿著圓周方向延伸設置相當于 雙面膠帶22t的厚度的深度的凹陷,將雙面膠帶22t粘結到該凹陷部里,然后介由雙面膠 帶22t將發(fā)熱片材22s粘結到該狀態(tài)下的發(fā)熱體支持部件23里。如此,發(fā)熱片材22s靠定 影套筒21 —側的表面在定影套筒21的軸方向中變得平坦,通過紙張領域中的面狀發(fā)熱體 22(發(fā)熱片材22s)因為均勻地接觸到定影套筒21里,所以就能夠以良好的加熱效率來實現(xiàn) 定影套筒21的軸方向的溫度分布的均勻化。具有該構成的定影裝置20的動作如下。首先,當圖像形成裝置接到輸出信號(例如根據(jù)用戶的操作面板的操作或個人計算機的通信等,來要求圖像形成裝置印刷)時,在定影裝置20中,加壓輥31就介由定影套 筒21而被按壓到抵接部件26里形成夾持部。然后,通過未圖示的驅動裝置,加壓輥31在圖1的順時針方向里被轉動驅動時,定 影套筒21也被帶動轉動。這時,面狀發(fā)熱體22處于被發(fā)熱體支持部件23支持的狀態(tài),與 定影套筒21的內周面抵接并滑動移動。之后,與此同步地,電力從外部電源或內部的蓄電裝置通過供電線25被供給到面 狀發(fā)熱體22里,發(fā)熱片材22s發(fā)熱后,因為定影套筒21與該發(fā)熱片材22s接觸使得熱得到 有效地傳遞,從而快速地被加熱了。還有,驅動裝置的動作和通過面狀發(fā)熱體22的加熱不 需要同時開始,也可以設置適當?shù)臅r間差后來開始。這時,在夾持部上游側處,通過接觸或非接觸地配置在定影套筒21的外側或發(fā)熱 片材22s的內周側的發(fā)熱體支持部件23內的溫度檢測裝置(未圖示)所檢測到的溫度,在 面狀發(fā)熱體22里進行加熱控制來使夾持部達到規(guī)定的溫度,當升溫至定影所需的溫度后 保持該狀態(tài),并開始進行記錄媒介P的通過紙張。如此,在本發(fā)明的定影裝置中,由于定影套筒21以及面狀發(fā)熱體22的熱容量小, 所以在節(jié)省能源的同時,還能夠縮短預熱時間或首次打印時間。另外,由于面狀發(fā)熱體22 中的發(fā)熱片材22s是樹脂基底的片材,因加壓輥31的轉動、振動產生的應力重復作用在發(fā) 熱片材22s里,即使發(fā)熱片材22s的彎曲被重復進行也不會疲勞破損,從而可以長時間地運轉。還有,圖像形成裝置沒有輸出信號時,通常為了抑制消耗電力而使得加壓輥31以 及定影套筒21停止轉動,對面狀發(fā)熱體22的通電也停止,在立刻開始再輸出(需恢復)時, 即使加壓輥31以及定影套筒21處于非轉動的狀態(tài),也可以對面狀發(fā)熱體22進行通電。這 時,對面狀發(fā)熱體22進行通電的程度是能夠對定影套筒21全體進行保溫。接著,對本發(fā)明所使用的面狀發(fā)熱體22中的發(fā)熱片材22s的構成進行詳細說明。S卩,發(fā)熱片材22s雖然可以是在底層22a的主面上的全面或某一領域里形成阻抗 發(fā)熱層22b,但優(yōu)選的是在底層22a的主面上任意區(qū)劃出來的多個領域里,分別形成可以獨 立發(fā)熱的阻抗發(fā)熱層22b為好。圖10至圖12所示的是其構成例。圖10(a)所示是面狀發(fā)熱體22的構成例(1)的上面圖。這里所示的是將面狀發(fā) 熱體22粘帖到發(fā)熱體支持部件23里之前,以平面展開后從上面看到的狀態(tài)。另外,圖中的 橫向方向是對應于定影套筒21的軸方向的寬度方向,縱向方向是對應于定影套筒21的圓 周方向的長度方向。在圖10(a)中,發(fā)熱片材22s在其主面上大致沿寬度方向(軸方向)被3分割,再 在長度方向(圓周方向)上被2分割后形成了 6個分割領域。這里,將6個分割領域作為以 長度方向(圓周方向)為行,以寬度方向(軸方向)為列而構成的矩陣來看時(圖10(b)), 在(1,2)成分的分割領域(對應于定影套筒21的軸方向中央部的領域)里形成了具有規(guī) 定寬度和長度的阻抗發(fā)熱層22bl,在(2,1)成分以及(2,3)成分的分割領域(分別對應于 定影套筒21的軸方向兩端部的領域)里形成了具有規(guī)定寬度和長度的阻抗發(fā)熱層22b2。另外,在(1,1)成分以及(1,3)成分的分割領域里,形成有與阻抗發(fā)熱層22bl連 接的電極層22c,進一步地在各自的電極層22c里具有從發(fā)熱片材22s的一邊(圖中下方的 一邊)延伸設置的電極端子22el,從而形成第一發(fā)熱回路。
另外,在(2,2)成分的分割領域里,形成有連接兩個阻抗發(fā)熱層22b2之間的電極 層22c,進一步地,在兩個阻抗發(fā)熱層22b2里分別連接有向發(fā)熱片材22s的長度方向(圓周 方向)中的前述一邊(圖中下方的一邊)側里延伸的電極層22c,更進一步地,在這些電極 層22c還分別設置了從發(fā)熱片材22s的所述一邊延伸設置的電極端子22e2,從而形成第二 發(fā)熱回路。另外,在所述第一發(fā)熱回路和第二發(fā)熱回路之間設置了用于防治兩者短路的絕緣 層 22d。在圖10(a)的構成的面狀發(fā)熱體22中,當電極端子22el通電后,通過阻抗發(fā)熱層 22bl的內部阻抗來發(fā)出焦耳熱,同時,因為電極層22c是低阻抗不發(fā)熱,所以就僅有發(fā)熱片 材22s的(1,2)成分的分割領域發(fā)熱,從而就能夠對定影套筒21的軸方向中央部進行加 熱。另外,當電極端子22e2通電后,通過阻抗發(fā)熱層22b2的內部阻抗來發(fā)出焦耳熱, 同時,因為電極層22c是低阻抗不發(fā)熱,所以就僅有發(fā)熱片材22s的(2,1)成分以及(2,3) 成分的分割領域發(fā)熱,從而就能夠對定影套筒21的軸方向兩端部進行加熱。因此,當定影裝置20里通過的小尺寸(寬度窄)的記錄媒介P時,就僅有電極端子 22el通電后,僅對定影套筒21的軸方向中央部加熱,而通過較寬的記錄媒介P時,就對電極 端子22el以及22e2通電后,來對定影套筒21的軸方向全寬度進行加熱,由此就能夠在抑 制能源消耗的同時對應于記錄媒介P的寬度來做適當?shù)亩ㄓ?。另外,因為可以對應于記?媒介P的尺寸來控制面狀發(fā)熱體22的發(fā)熱量,即使小尺寸紙張連續(xù)通過,非通過紙張部分 的溫度也不會過度上升,從而不會招致為了保護部件而進行機器停止或生產率的降低。更 進一步地,通過在一體的面狀發(fā)熱體22里提供上述不同的發(fā)熱部位的位置關系后,比起由 多個發(fā)熱體來構成,更能夠成為軸方向上的溫度偏差少的發(fā)熱體。還有,在發(fā)熱片材22s的各個阻抗發(fā)熱層22bl、22b2的端部中,因為發(fā)生了熱向絕 緣層22d或導熱率較高的電極層22c流出的情況,所以發(fā)熱量有降低的傾向。因此,如圖 10(a)所示,在發(fā)熱片材22s的寬度方向(軸方向)上,將中央的阻抗發(fā)熱層22bl和端部的 阻抗發(fā)熱層22b2的交界線采用同一面的構成時,在電極端子22el以及22e2里通電后,定 影套筒21的軸方向的溫度分布在阻抗發(fā)熱層22bl和阻抗發(fā)熱層22b2的邊界處發(fā)生溫度 下降,從而發(fā)生定影不良等的異常圖像。于是,以采用圖11或圖12的構成來改善上述問題 為好。圖11所示是面狀發(fā)熱體22的構成例(2)的上面圖。圖11所示面狀發(fā)熱體22的基本構成與圖10(a)所示相同,但在阻抗發(fā)熱層22bl 和阻抗發(fā)熱層22b2的相互一部分在發(fā)熱片材22s的寬度方向(軸方向)上重合而形成重 疊(overlap)領域這一點上是不同的。由此,就能夠防止對電極端子22el以及22e2里通 電后,在阻抗發(fā)熱層22bl和阻抗發(fā)熱層22b2的邊界處的溫度下降。圖12所示是面狀發(fā)熱體22的構成例(3)的上面圖。圖12所示面狀發(fā)熱體22的基本構成與圖11所示相同,不同的是,在阻抗發(fā)熱層 22bl和阻抗發(fā)熱層22b2的重疊領域中,將阻抗發(fā)熱層22bl、22b2和各自的電極層22c的邊 界線相對于長度方向(圓周方向)向互為不同的方向里傾斜后,來調整阻抗發(fā)熱層22bl、 22b2的重合量。
這是因為,在圖11的構成中,因為阻抗發(fā)熱層22bl、22b2的重合領域的面積比在 寬度方向(軸方向)是一定的,所以存在著伴隨著重合寬度的偏差發(fā)熱量的偏差也會增大 的問題,而在圖12的構成中,通過將阻抗發(fā)熱層22bl、22b2的重合領域中的面積比在寬度 方向(軸方向)上以一定的比例變化后,來降低發(fā)熱分布的調整以及部件偏差的影響,從而 在軸方向全體上改善溫度均勻性,并改善圖11的構成所產生的問題。以上如圖10至圖12所述的構成的發(fā)熱片材22s可以通過以下方法來形成,S卩,首 先是僅露出底層22a主面上相對于阻抗發(fā)熱層22bl、22b2的領域,通過涂敷來形成阻抗發(fā) 熱層22bl、22b2,然后在僅露出相當于絕緣層22d的領域的狀態(tài)下通過涂敷來形成僅由耐 熱性樹脂構成的絕緣層22d,之后,僅露出相當于電極層22c的領域,涂敷導電涂層后來形 成電極層22c。因此,通過調整相當于阻抗發(fā)熱層22bl、22b2的領域的露出形狀,就能夠形 成任意形狀的阻抗發(fā)熱層22bl、22b2。另外,本發(fā)明所使用的面狀發(fā)熱體22是由多個發(fā)熱片材22s層積而成,該多個發(fā) 熱片材22s在各自的底層22a的主面上的任意領域里,以形成為阻抗發(fā)熱層22b可以獨立 發(fā)熱為好。圖13中顯示了其具體的構成。圖13所示是面狀發(fā)熱體22的構成例(4)的分解立體圖。在圖13中,面狀發(fā)熱體22從圖中的上面開始依次層積為第一的發(fā)熱片材22s,由 絕緣層22d構成的絕緣片材,以及第二的發(fā)熱片材22s。這里,第一的發(fā)熱片材22s的主面在寬度方向(軸方向)里被3分割,在中央的分 割領域里形成了阻抗發(fā)熱體22bl,在其兩側的分割領域里形成了分別連接到該阻抗發(fā)熱層 22bl里的電極層22c。另外,第二的發(fā)熱片材22s的主面在寬度方向(軸方向)里被5分 割,在寬度方向(軸方向)的第二和第四分割領域里形成了阻抗發(fā)熱體22b2,在其余的分割 領域里形成了分別連接到該阻抗發(fā)熱層22b2里的電極層22c。該第一的發(fā)熱片材22s和第二的發(fā)熱片材22s夾著由絕緣層22d構成的絕緣片材 被重合,在第一的發(fā)熱片材22s里形成有獨立的第一的發(fā)熱回路,在第二的發(fā)熱片材22s里 形成有獨立的第二的發(fā)熱回路。由此,當?shù)谝坏陌l(fā)熱回路通電后,通過阻抗發(fā)熱層22bl的內部阻抗產生焦耳熱, 并且僅有第一的發(fā)熱片材22s的寬度方向(軸方向)的中央領域發(fā)熱,因而就能夠對定影 套筒21的軸方向中央部進行加熱。另外,當?shù)诙陌l(fā)熱回路通電后,通過阻抗發(fā)熱層22b2 的內部阻抗產生焦耳熱,并且僅有第二的發(fā)熱片材22s的寬度方向(軸方向)的兩端部領 域發(fā)熱,因而就能夠對定影套筒21的軸方向兩端部進行加熱。如圖10至圖12所示的面狀發(fā)熱體22,如果需要對長度方向(圓周方向)也進行 分割以確保必要的發(fā)熱量時,面狀發(fā)熱體22全體的面積就會增大,從而有可能不能再對應 于小口徑的定影套筒21的情況發(fā)生。于是,如圖13所示地,通過對在面狀發(fā)熱體22的厚度 方向里的不同的發(fā)熱部位的發(fā)熱片材22s進行層積,在實現(xiàn)能夠獲得與圖10至圖12所示 面狀發(fā)熱體22同樣的不同發(fā)熱分布的面狀發(fā)熱體22的同時,還可以實現(xiàn)小型、高輸出化。然而,在定影裝置20中,轉動時因為夾持部處會被加壓輥31牽拉,所以夾持部上 游側的定影套筒21就成為被賦予有張力的張力一側,此時,定影套筒21的內周面以壓接到 發(fā)熱體支持部件23里的狀態(tài)與面狀發(fā)熱體22滑動接觸。另一方面,在夾持部的下游側中, 定影套筒21里沒有張力作用而處于松弛狀態(tài),在該狀態(tài)下來實現(xiàn)裝置的高速化的話,夾持部的下游側的定影套筒21的松弛程度會更加嚴重,進而會影響定影套筒21的轉動移動穩(wěn) 定性。于是,在本發(fā)明的定影裝置20的定影套筒21的內周側,或至少是上述夾持部的下 游側處,以設置對該定影套筒21的轉動狀態(tài)進行支持的轉動支持部件為好。圖14是該構成例。這里,顯示了轉動支持部件和面狀發(fā)熱體22和抵接部件沈的 配置例。圖14(a)所示的構成例是在作為轉動支持部件27A的金屬體,例如不銹鋼的薄膜 管的內周面里設置面狀發(fā)熱體22,在轉動支持部件27A的外周側對定影套筒21進行支持。 通過該構成,不僅能確保定影套筒21的轉動移動穩(wěn)定性,還因為能夠以高剛性的金屬制的 轉動支持部件27A來支持定影套筒21,而使得組裝時的操作變得容易。另外,因為面狀發(fā)熱 體22不會與定影套筒21直接接觸滑動,因而就不必擔心會發(fā)生面狀發(fā)熱體22表面的保護 層(滑動摩擦層)或絕緣層的滑動磨損后,因為阻抗發(fā)熱體22b或電極層22c等導電體露 出后的電氣短路。還有,因為轉動支持部件27A是金屬體而使得熱容量增大,所以就存在著 預熱時的升溫速度比圖1所示構成慢的缺點。圖14(b)所示的轉動支持部件27A本身的功能雖然與圖14(a)相同,但是采用的 構成是通過在轉動支持部件27A的外周側里設置面狀發(fā)熱體22,來對圖14(a)的向定影套 筒21的傳熱進行改善。但是,卻不能避免熱量從面狀發(fā)熱體22背面(轉動支持部件27A 一側)的流出(損失)。圖14(c)所示是對圖14(b)中的轉動支持部件27A進行替換,以導熱率低的固體 樹脂來構成轉動支持部件27B的構成。由此,就可以抑制熱量從面狀發(fā)熱體22背面(轉動 支持部件27B—側)的流出(損失),但是,一般來說樹脂的耐熱性比金屬低,而高耐熱性樹 脂的價格過高而造成成本上的問題。圖14(d)所示是對圖14(c)中的固體樹脂制的轉動支持部件27B進行替換,以聚 酰亞胺樹脂的發(fā)泡體來構成轉動支持部件27C的構成。通過采用聚酰亞胺樹脂的發(fā)泡體就 能夠確保作為轉動支持部件所需要的絕熱性和剛性。另外,如圖14(e)所示地,在由聚酰亞 胺發(fā)泡體構成的轉動支持部件27C的內周部里設置輔助用的樹脂部件27D后,可以進一步 提高剛性。圖15所示是本發(fā)明所涉及的定影裝置的第二實施方式中的構成的截面圖,是在 圖1的定影裝置里追加圖14(a)的構成而成的。即,定影裝置20的基本構成與圖1相同,區(qū)別在于,追加了設置在定影套筒21的 內周側里的管狀的轉動支持部件27A,以及配置在轉動支持部件27A的內周側的夾持部下 游側里,芯部保持部件觀的H型外面的絕熱支持部件四。這里,轉動支持部件27A可以是例如厚度為0. I-Imm的鐵、不銹鋼等薄金屬構成的 管形狀,其外徑要比定影套筒21的內徑小0.5-lmm左右。另外,在轉動支持部件27A的外 周面中的夾持部一側沿軸方向里被切斷后開口,其端部被折到芯部保持部件觀一側里,從 而不與夾持部接觸。絕熱支持部件四位于夾持部出口 一側,具有介由轉動支持部件27A對定影套筒21 的熱的耐熱性,和防止從與定影套筒21接觸的轉動支持部件27A的熱量流出(損失)的絕 熱性,以及對轉動支持部件27A進行支持,使得轉動移動的定影套筒21在與轉動支持部件27A接觸時不會發(fā)生變形的強度,優(yōu)選的是與發(fā)熱體支持部件23相同的聚酰亞胺樹脂的發(fā) 泡成形體。另外,轉動支持部件27A如圖16所示地,夾持部的上游側的一定領域的外周面被 除去后設置了開口部27a。由此,如圖17所示地,在構成定影套筒21的內部結構部的時候, 面狀發(fā)熱體22的全面從開口部27a露出,從而使得該面狀發(fā)熱體22鄰近定影套筒21的內 周面來被配置。因此,面狀發(fā)熱體22 (發(fā)熱片材22s)由發(fā)熱體支持部件23支持,以規(guī)定的間距δ 來與定影套筒21的內周面鄰近配置,與該定影套筒21之間的間距δ在轉動支持部件27Α 的厚度以下,即0< δ Slmm時,就可以改善圖14(a)中的問題點,并有效地對定影套筒進 行加熱。圖15所示第二實施方式的定影裝置20與第一實施方式的定影裝置20 (圖1)同 樣地,能夠在節(jié)省能源的同時縮短預熱時間或首次打印時間。另外,因為面狀發(fā)熱體22中 的發(fā)熱片材2 是樹脂基底的片材,即使因加壓輥31的轉動、振動而產生的應力重復地作 用在發(fā)熱片材2 里,使得發(fā)熱片材2 重復地彎曲,也不會發(fā)生疲勞破損,從而可以進行 長時間的運轉。另外,在面狀發(fā)熱體22中,通過定影套筒21的軸方向的不同發(fā)熱部位的發(fā) 熱,就可以對應于通過的記錄媒介P的尺寸來有效地進行溫度控制。另外,通過設置轉動支 持部件27A(根據(jù)需要的絕熱支持部件四),就能夠提高定影套筒21的轉動移動穩(wěn)定性,以 實現(xiàn)高速化。另外,在轉動支持部件27A中,通過對定影套筒21的軸方向的熱傳導,因為能 夠輔助地進行定影套筒21的軸方向的溫度均勻化,所以就能夠對應于更高速的裝置。接著,對本發(fā)明所涉及的圖像形成裝置進行說明。圖18所示是本發(fā)明所涉及的圖像形成裝置的全體構成圖。如圖18所示,圖像形成裝置1是串列型彩色打印機。在位于圖像形成裝置本體1 上方的罐收納部101里,可以自由裝卸(自由更換)地設置了對應于各色(黃色、品紅色、 青色、黑色)的四個調色劑罐102Y、102M、102C、102K。在罐收納部101下方配設中間轉印組件85。與各色(黃色、品紅色、青色、黑色) 對應的造像部4Y、4M、4C、4K并列設置,與該中間轉印組件85的中間轉印帶78對向。在各造像部4Y、4M、4C、4K分別配設感光體鼓5Y、5M、5C、5K。又,在感光體鼓5Y、 5M、5C、5K周圍,分別配設帶電部75Y、75M、75C、75K,顯影部76Y、76M、76C、76K,清潔部77Y、 77M、77C、77K,消電部(沒有圖示)等。并且,在各感光體鼓5Y、5M、5CjK上實行造像處理 (帶電工序,曝光工序,顯影工序,轉印工序,清潔工序),在各感光體鼓5Y、5M、5C5K上形成 各色圖像。感光體鼓5Y、5M、5C、5K由沒有圖示的驅動馬達驅動按圖18順時鐘方向回轉。并 且,在帶電部75位置,使得感光體鼓5Y、5M、5C5K表面均勻帶電(帶電工序)。此后,感光體鼓5Y、5M、5C5K表面到達從曝光部3發(fā)出的激光L的照射位置,通過 在該位置的曝光掃描,形成與各色對應的靜電潛像(曝光工序)。此后,感光體鼓5Y、5M、5C5K表面到達與顯影裝置76對向的位置,在該位置對靜 電潛像進行顯影,形成各色調色劑像(顯影工序)。此后,感光體鼓5¥、511、5(、漲表面到達與中間轉印帶78及一次轉印偏壓輥79¥、 79M、79C、79K的對向位置,在該位置,感光體鼓5Y、5M、5C、5K上的調色劑像轉印到中間轉印帶78上(一次轉印工序)。此時,在感光體鼓5¥、511、5(、漲上殘存少量的未轉印調色劑。此后,感光體鼓5Y、5M、5C5K表面到達與清潔部77的對向位置,在該位置,殘存在 感光體鼓5Y、5M、5C、5K上的未轉印調色劑由清潔部77的清潔刮板機械回收(清潔工序)。最后,感光體鼓5Y、5M、5C.5K表面到達與沒有圖示的消電部的對向位置,在該位 置,除去感光體鼓5Y、5M、5C、5K上的殘留電位。這樣,結束在感光體鼓5Y、5M、5C、5K上實行的一系列的造像處理。此后,經顯影工序在各感光體鼓5Y、5M、5C5K上形成的各色調色劑像疊合轉印到 中間轉印帶78上。這樣,在中間轉印帶78上形成彩色圖像。在此,中間轉印組件85由中間轉印帶78、四個一次轉印偏壓輥79Y、79M、79C、79K、 二次轉印支撐輥82、清潔支撐輥83、張緊輥84、中間轉印清潔部80等構成。中間轉印帶78 由3個輥82-84架設支承,同時,通過驅動一個輥82回轉,朝著圖18中的箭頭方向作環(huán)狀 移動。四個一次轉印偏壓輥79Y、79M、79C、79K和感光體鼓5Y、5M、5C、漲之間各自夾著中 間轉印帶78,形成一次轉印夾持部。并且,對一次轉印偏壓輥79Y、79M、79C、79K施加與調色 劑極性相反的轉印偏壓。并且,中間轉印帶78朝著箭頭方向移動,順序通過各一次轉印偏壓輥79Y、79M、 79C、79K的一次轉印夾持部。這樣,感光體鼓5Y、5M、5C5K上的各色調色劑像疊合在中間轉 印帶78上進行一次轉印。此后,各色調色劑像疊合轉印的中間轉印帶78到達與二次轉印輥89的對向位置。 在該位置,二次轉印支撐輥82與二次轉印輥89之間夾入中間轉印帶78,形成二次轉印夾持 部。并且,形成在中間轉印帶78的四色調色劑像轉印到運送到該二次轉印夾持部位置的記 錄媒介P上。此時,在中間轉印帶78上殘存沒有轉印到記錄媒介P上的未轉印調色劑。此后,中間轉印帶78到達中間轉印清潔部80位置。并且,在該位置,回收中間轉 印帶78上的未轉印調色劑。這樣,結束在中間轉印帶78上實行的一系列的轉印處理。在此,運送到二次轉印夾持部位置的記錄媒介P從配設在裝置本體1下方的供紙 部12經由供紙輥97以及定位輥98等運送。更詳細地說,在供紙部12收納多張重疊的轉印紙等記錄媒介P。并且,若驅動供紙 輥97朝著圖18所示逆時針方向回轉,則最上面的記錄媒介P朝著定位輥對98間供給。運送到定位輥對98的記錄媒介P在停止回轉的定位輥對98的輥夾持部位置一時 停止。然后,與中間轉印帶78上的彩色圖像同步后,驅動定位輥對98回轉,將記錄媒介P 朝著二次轉印夾持部運送。這樣,在記錄媒介P上轉印所希望的彩色圖像。此后,在二次轉印夾持部位置轉印彩色圖像的記錄媒介P向著定影部20位置運 送。接著,在該位置通過定影帶21及加壓輥31的熱和壓力,將被轉印在表面里的彩色圖像 定影到記錄媒介P上。此后,記錄媒介P經排紙輥對99的輥之間,排出到裝置外。通過排紙輥對99排出 到裝置外的記錄媒介P作為輸出圖像順序碼放在堆垛部100上。這樣,結束圖像形成裝置的一系列的圖像形成處理。如上所述,在本發(fā)明的圖像形成裝置中,由于設置了前述的定影裝置20,所以就能夠縮短預熱時間或首次打印時間,即使記錄媒介P的尺寸變化,也可以在抑制能源消耗的 同時進行適當?shù)膱D像形成,并在裝置高速化的情況下抑制定影不良等問題的發(fā)生。還有,本發(fā)明雖然是以圖面來說明實施方式的,但是,本發(fā)明不局限于前述各實施 方式,在本發(fā)明的技術思想的范圍內,除了前述各實施方式所示之外,還可以對前述各實施 方式進行適當?shù)淖兏?,專利說明書的公開內容不局限于上述的說明。本專利申請的基礎和優(yōu)先權要求是2009年11月30日、在日本專利局申請的日 本專利申請JP2009-271998,和2010年02月01日、在日本專利局申請的日本專利申請 JP2010-020092其全部內容在此引作結合。
權利要求
1.一種定影裝置,其包括定影部件,其為轉動的環(huán)狀輪帶;加壓部件,其與所述定影部件的外周面抵接;抵接部件,其被配置在所述定影部件的內周側里,介由所述定影部件與所述加壓部件 抵接后形成夾持部;面狀發(fā)熱體,其在所述定影部件的內周側里被配置為抵接或鄰近于該定影部件,來對 所述定影部件直接或間接地加熱;發(fā)熱體支持部件,其在所述定影部件的內周側里被配置為將所述面狀發(fā)熱體夾在其與 所述定影部件之間,以規(guī)定的位置來支持所述面狀發(fā)熱體,其特征在于,所述面狀發(fā)熱體在具有絕緣性的底層上形成有阻抗發(fā)熱層,其由導電性粒子分散在耐熱性樹脂中來構成;電極層,其將電力供給到所述阻抗發(fā)熱層里;發(fā)熱片材,其具有對應于所述定影部件的軸方向、圓周方向的規(guī)定的寬度及長度,并具 有可撓性。
2.根據(jù)權利要求1所述的定影裝置,其特征在于所述發(fā)熱片材在所述底層的主面上的任意被區(qū)劃的多個領域里,被形成為所述阻抗發(fā) 熱層可以分別獨立地發(fā)熱。
3.根據(jù)權利要求1所述的定影裝置,其特征在于所述面狀發(fā)熱體由多個所述發(fā)熱片材層積而成,該多個發(fā)熱片材分別在所述底層的主 面上的任意領域里,被形成為所述阻抗發(fā)熱層可以獨立地發(fā)熱。
4.根據(jù)權利要求1所述的定影裝置,其特征在于所述面狀發(fā)熱體在所述發(fā)熱片材中對應于所述定影部件的圓周方向的一方的端部里, 具有連接到所述電極層里的全部的多個的電極端子。
5.根據(jù)權利要求1所述的定影裝置,其特征在于所述阻抗發(fā)熱層是由涂敷來形成的。
6.根據(jù)權利要求1所述的定影裝置,其特征在于在所述定影部件的內周側的至少所述夾持部下游側處,設置有對該定影部件的轉動狀 態(tài)進行支持的轉動支持部件。
7.一種圖像形成裝置,其特征在于包括權利要求1至6中任何一項所述的定影裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種定影裝置及其圖像形成裝置,其中的面狀發(fā)熱體不受因加壓部件的轉動、振動導致的應力作用的不良影響。其包括定影套筒(21)、加壓輥(31)、其被配置在定影套筒(21)的內周側里,介由定影套筒(21)與加壓輥(31)抵接后形成夾持部的抵接部件(26)、在定影套筒(21)的內周側里被配置為抵接或鄰近于定影套筒(21)以對定影套筒(21)加熱的面狀發(fā)熱體(22)、其在定影套筒(21)的內周側里被配置為將面狀發(fā)熱體(22)夾在其與定影套筒(21)之間后以規(guī)定的位置來對面狀發(fā)熱體(22)進行支持的發(fā)熱體支持部件(23),面狀發(fā)熱體(22)的具有絕緣性的底層上形成有,阻抗發(fā)熱層,其由導電性粒子分散在耐熱性樹脂中來構成;電極層,其將電力供給到所述阻抗發(fā)熱層里;以及具有可撓性的發(fā)熱片材。
文檔編號G03G15/00GK102081331SQ201010559368
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權日2009年11月30日
發(fā)明者下川俊彥, 今田高廣, 吉川政昭, 吉永洋, 山口嘉紀, 巖谷直毅, 德田哲生, 池淵豐, 石井賢治, 藤本一平, 長谷岳誠 申請人:株式會社理光