本發(fā)明涉及在諸如復(fù)印機(jī)和打印機(jī)之類的電子照相圖像形成設(shè)備中使用的定影裝置。

背景技術(shù)：

外部加熱定影裝置被提出作為在電子照相復(fù)印機(jī)或打印機(jī)中使用的定影裝置。外部加熱定影裝置通常包括輥、用于從外部加熱輥的加熱單元以及與輥形成壓合部的支撐(backup)單元(見日本專利公開No.2004-258536)。

定影裝置設(shè)有針對(duì)由電力控制電路故障(諸如CPU失控或控制要向設(shè)置在加熱單元中的加熱器供應(yīng)的電力的三端雙向可控硅開關(guān)的短路)引起的加熱器的控制丟失的防護(hù)裝置。防護(hù)裝置可以是諸如熱敏開關(guān)和熱熔絲之類的電力切斷構(gòu)件以及用于通過熱敏電阻等檢測(cè)到異常溫度并切斷加熱器的電源的部件。在相關(guān)技術(shù)中，熱敏開關(guān)、熱熔絲、熱敏電阻等被設(shè)置在作為熱源的加熱器附近(即，在加熱單元側(cè))，以促進(jìn)裝置對(duì)異常溫度上升的靈敏反應(yīng)。

但是，在外部加熱定影裝置中，支撐單元被設(shè)置為遠(yuǎn)離加熱單元。因此，如果出現(xiàn)裝置失控并且造成異常溫度上升，則會(huì)難以使用設(shè)置在加熱單元中的防護(hù)裝置來保持支撐單元的溫度不超過耐熱溫度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種定影裝置，用于在壓合部處傳送其上已形成有調(diào)色劑圖像的記錄材料的同時(shí)將調(diào)色劑圖像定影在記錄材料上，包括：輥；加熱單元，被配置為從輥的外部對(duì)所述輥進(jìn)行加熱，加熱單元接收從電源供應(yīng)的電力；支撐單元，與所述輥形成壓合部； 以及電力切斷構(gòu)件，被配置為響應(yīng)于支撐單元的異常溫度而工作并切斷到加熱單元的電力供應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種定影裝置，用于在壓合部處傳送其上已形成有調(diào)色劑圖像的記錄材料的同時(shí)將調(diào)色劑圖像定影在記錄材料上，包括：輥；加熱單元，被配置為從所述輥的外部對(duì)所述輥進(jìn)行加熱，加熱單元接收從電源供應(yīng)的電力；支撐單元，與所述輥形成壓合部；第一電力切斷構(gòu)件，被配置為響應(yīng)于加熱單元的異常溫度而工作并切斷到加熱單元的電力供應(yīng)；以及第二電力切斷構(gòu)件，被配置為響應(yīng)于支撐單元的異常溫度而工作并切斷到加熱單元的電力供應(yīng)。

參照閱讀對(duì)示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。

附圖說明

圖1A是示意性地例示了根據(jù)第一實(shí)施例的定影裝置在寬度方向上的結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖1B是示意性地例示了根據(jù)第一實(shí)施例的定影裝置在縱向方向上的結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖2是示意性地例示了圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。

圖3是例示了根據(jù)第一實(shí)施例的定影裝置中所使用的加熱器和電力控制系統(tǒng)的說明圖。

圖4例示了根據(jù)第一實(shí)施例的定影裝置的加熱器、定影輥和加壓膜在對(duì)記錄材料P進(jìn)行定影期間的溫度轉(zhuǎn)變。

圖5例示了根據(jù)第一實(shí)施例的定影裝置的加熱器、定影輥和加壓膜在出現(xiàn)異常溫度失控時(shí)的溫度轉(zhuǎn)變。

圖6A是示意性地例示了根據(jù)比較例的定影裝置在寬度方向上的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖6B是示意性地例示了根據(jù)比較例的定影裝置在縱向方向上的結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖7例示了根據(jù)比較例的定影裝置的加熱器、定影輥和加壓膜在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)的溫度轉(zhuǎn)變。

圖8示出了根據(jù)第一實(shí)施例的定影裝置的加熱器、定影輥和加壓膜在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)的溫度轉(zhuǎn)變。

圖9A是示意性地例示了根據(jù)第二實(shí)施例的定影裝置在寬度方向上的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖9B是示意性地例示了根據(jù)第二實(shí)施例的定影裝置在縱向方向上的結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖10是例示了根據(jù)第三實(shí)施例的定影裝置的電力控制系統(tǒng)的說明圖。

圖11是例示了根據(jù)第四實(shí)施例的定影裝置的電力控制系統(tǒng)的說明圖。

圖12是示意性地例示了根據(jù)第四實(shí)施例的定影裝置在寬度方向上的結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖13是示出根據(jù)第四實(shí)施例的變型的定影裝置的電力控制系統(tǒng)的說明圖。

具體實(shí)施方式

第一實(shí)施例

(1)示例性的圖像形成裝置

圖2是其上安裝有根據(jù)本實(shí)施例的定影裝置的圖像形成裝置的示意性截面圖。圖像形成裝置是電子照相激光束打印機(jī)。

本實(shí)施例的圖像形成裝置是其中第一至第四圖像形成單元Pa、Pb、Pc和Pd被排列在預(yù)定方向上的直列(in-line)裝置。圖像形成單元分別使用青色、品紅色、黃色和黑色調(diào)色劑作為顯影劑來形成調(diào)色劑圖像。圖像形成單元Pa、Pb、Pc和Pd每個(gè)均具有作為圖像承載構(gòu)件的電子照相感光體(以下被稱為“感光鼓”)117。

在圖像形成單元Pa至Pd的每個(gè)中，在感光鼓117的外周面附近設(shè)置作為充電構(gòu)件的鼓充電單元119和作為曝光單元的掃描曝光設(shè)備107。在感光鼓117的外周面附近設(shè)置作為顯影部件的顯影單元120以及鼓清潔器122。作為中間圖像承載構(gòu)件的中間轉(zhuǎn)印帶123被設(shè)置成沿感光鼓117延伸。中間轉(zhuǎn)印帶123被張架在驅(qū)動(dòng)輥125a與 二次轉(zhuǎn)印面對(duì)輥125b之間。

在中間轉(zhuǎn)印帶123的內(nèi)周面?zhèn)?，一次轉(zhuǎn)印輥124被設(shè)置成經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印帶123面對(duì)感光鼓117。在中間轉(zhuǎn)印帶123的外周面?zhèn)?，二次轉(zhuǎn)印輥121被設(shè)置成經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印帶123面對(duì)二次轉(zhuǎn)印面對(duì)輥125b。

在本實(shí)施例的圖像形成裝置中，控制單元101按照從諸如主計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)上的終端和外部掃描儀之類的外部設(shè)備(未示出)輸出的打印命令執(zhí)行預(yù)定的圖像形成序列?？刂茊卧?01由CPU、諸如ROM和RAM之類的存儲(chǔ)器構(gòu)成。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)圖像形成序列、圖像形成所需的各種程序等。

參照?qǐng)D2來描述本實(shí)施例的圖像形成裝置的圖像形成操作?？刂茊卧?01根據(jù)按打印命令執(zhí)行的圖像形成序列來順序地驅(qū)動(dòng)圖像形成單元Pa、Pb、Pc和Pd。首先，每個(gè)感光鼓117在箭頭方向上以預(yù)定的圓周速度(處理速度)旋轉(zhuǎn)，并且中間轉(zhuǎn)印帶123在箭頭方向上由驅(qū)動(dòng)輥125a以與每個(gè)感光鼓117的旋轉(zhuǎn)圓周速度對(duì)應(yīng)的圓周速度旋轉(zhuǎn)。

在用于青色的圖像形成單元Pa中，感光鼓117的表面被鼓充電單元119均勻地充電至預(yù)定的極性和電位。接下來，掃描曝光設(shè)備107根據(jù)從外部設(shè)備輸出的圖像信息來用激光掃描曝光感光鼓117的已充電表面。然后，根據(jù)圖像信息的靜電潛像被形成在感光鼓117的已充電表面上。靜電潛像由顯影單元120用青色調(diào)色劑顯影。青色調(diào)色劑圖像被形成在感光鼓117的表面上。

相同的充電、曝光和顯影處理在用于品紅的圖像形成單元Pb、用于黃色的圖像形成單元Pc和用于黑色的圖像形成單元Pd中執(zhí)行。在由相互接觸的感光鼓117的表面和中間轉(zhuǎn)印帶123的表面形成的一次轉(zhuǎn)印壓合部中，在每個(gè)感光鼓117的表面上形成的每種顏色的調(diào)色劑圖像以重疊的方式被順序地轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶123的表面上。以這種方式，全色調(diào)色劑圖像被承載在中間轉(zhuǎn)印帶123的表面上。

在調(diào)色劑圖像從感光鼓117轉(zhuǎn)印之后，留在感光鼓117的表面上的轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑被鼓清潔器122去除，并且感光鼓117的表面被用 于后續(xù)的圖像形成。

諸如記錄紙之類的記錄材料P被饋送輥105一次一張地從片材盒102饋送出去，并且被抵抗輥(resist roller)106傳送。記錄材料P被抵抗輥106傳送到由相互接觸的中間轉(zhuǎn)印帶123的表面和二次轉(zhuǎn)印輥121的表面形成的二次轉(zhuǎn)印壓合部。

在傳送過程中，中間轉(zhuǎn)印帶123的表面上的調(diào)色劑圖像在二次轉(zhuǎn)印壓合部中被轉(zhuǎn)印到記錄材料P。然后，未定影的全色調(diào)色劑圖像被承載在記錄材料P上。

其上承載有全色調(diào)色劑圖像的記錄材料P被導(dǎo)入到稍后描述的定影裝置109的定影壓合部N1中。在傳送記錄材料P的同時(shí)，在定影壓合部N1中對(duì)調(diào)色劑圖像進(jìn)行加熱和加壓，由此將記錄材料P上的調(diào)色劑圖像定影到記錄材料P。

被傳送出定影壓合部N1的記錄材料P被排出輥111排放在排放盤112上。

(2)定影裝置

在以下描述中，關(guān)于定影裝置和構(gòu)成該定影裝置的構(gòu)件，縱向方向在記錄材料的表面上與記錄材料的傳送方向垂直相交。寬度方向是與記錄材料傳送方向平行的方向。長(zhǎng)度是在縱向方向上的尺寸。寬度是在寬度方向上的尺寸。

圖1A是示意性地例示了根據(jù)第一實(shí)施例的定影裝置在寬度方向上的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖1B是示意性地例示了根據(jù)第一實(shí)施例的定影裝置在縱向方向上的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖1A是沿圖1B的點(diǎn)劃線S2的截面圖，而圖1B是沿圖1A的點(diǎn)劃線S1的截面圖。圖3是陶瓷加熱器15和電力施加控制系統(tǒng)的說明圖。定影裝置109是外部加熱定影裝置。

根據(jù)本實(shí)施例的定影裝置109設(shè)有定影輥30、作為加熱單元的加熱單元10以及作為支撐單元的加壓?jiǎn)卧?0。定影輥30在縱向方向上被伸長(zhǎng)。

定影輥30具有由諸如鐵、SUS和鋁之類的金屬材料形成的圓柱 形軸狀芯金屬30A。主要由硅橡膠等形成的彈性層30B被形成在芯金屬30A的外周面上。主要由PTFE、PFA、FEP等形成的釋放層30C被形成在彈性層30B的外周面上。PTFE是聚四氟乙烯的縮寫，PFA是四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物的縮寫，而FEP是四氟乙烯六氟丙烯共聚物的縮寫。

在定影輥30中，金屬芯30A的兩個(gè)縱向端部經(jīng)由軸承(未示出由設(shè)備框架(未示出)的兩個(gè)縱向側(cè)的側(cè)板(未示出)可旋轉(zhuǎn)地支撐。

加熱單元10具有作為熱源的陶瓷加熱器(以下被稱為“加熱器”)15、筒狀加熱膜16、加熱膜引導(dǎo)裝置19以及作為第二保護(hù)元件的熱熔絲40。加熱膜引導(dǎo)裝置19由預(yù)定的耐熱材料形成為具有基本上凹陷的橫截面。加熱膜引導(dǎo)裝置19的兩個(gè)縱向端部由設(shè)備框架的兩個(gè)縱向側(cè)的側(cè)板支撐。加熱器15由槽19A支撐，槽19A沿加熱膜引導(dǎo)裝置19的縱向方向設(shè)置在加熱膜引導(dǎo)裝置19的平坦面上。加熱膜16松散地從外部附連到支撐加熱器15的加熱膜引導(dǎo)裝置19。加熱器15、加熱膜16和加熱膜引導(dǎo)裝置19全都在縱向方向上被伸長(zhǎng)。

加熱器15具有主要由諸如氧化鋁和氮化鋁之類的陶瓷形成的薄板形基板15A。主要由銀、鈀等制成的熱生成電阻性元件15B沿基板15A的縱向方向設(shè)置在基板15A的在加熱膜16側(cè)的表面上。主要由諸如玻璃、氟樹脂或聚酰亞胺之類的耐熱樹脂制成的保護(hù)層15C被設(shè)置成覆蓋基板15A的表面上的發(fā)熱電阻元件15B。

熱熔絲40被設(shè)置在加熱單元10內(nèi)部。具體而言，熱熔絲40通過導(dǎo)線17被引入加熱膜16中，并且與加熱膜引導(dǎo)裝置19接觸地布置在加熱膜引導(dǎo)裝置19的與加熱器15的側(cè)面相對(duì)的表面上。熱熔絲40沒有必要如本實(shí)施例中所述的那樣布置，而是可以布置在加熱單元中的任何位置，只要熱熔絲40在稍后描述的異常溫度期間能工作即可。當(dāng)熱熔絲40被布置成更靠近加熱器15時(shí)，熱熔絲40可以針對(duì)異常溫度迅速地工作。但是，由于熱量容易從加熱器15流到熱熔絲40中，因此加熱器15的溫度上升可能變慢。因此，在熱熔絲40 可針對(duì)異常溫度工作的范圍內(nèi)，期望熱熔絲40與加熱器15分開。

熱熔絲40的工作溫度為275℃(第二閾值溫度)。也就是說，在平常使用中，熱熔絲40保持兩端處的電極間電連接，而如果熱熔絲40的溫度升高到275℃，則熱熔絲40的兩端處的電極間電連接被物理地切斷。

加熱膜16被形成為使得其內(nèi)周長(zhǎng)比加熱膜引導(dǎo)裝置19的外周長(zhǎng)長(zhǎng)預(yù)定長(zhǎng)度，并且加熱膜16無張力地從外部松散附連到加熱膜引導(dǎo)裝置19。加熱膜16采用兩層結(jié)構(gòu)，其中環(huán)形帶狀的基于聚酰亞胺的基層的外周面涂覆有環(huán)形帶狀的基于PFA的表面層。本實(shí)施例的加熱膜16的基層由聚酰亞胺制成。

加熱單元10被布置成與定影輥30平行。加熱膜引導(dǎo)裝置19的兩個(gè)縱向端部被加壓彈簧(未示出)在相對(duì)于定影輥30與加熱膜16的母線(bus line)垂直相交的方向上推動(dòng)。加熱器15的保護(hù)層15C的外表面經(jīng)由加熱膜16被壓向定影輥30的外周面。然后，定影輥30的彈性層30B在與加熱器15的保護(hù)層15C的外表面對(duì)應(yīng)的位置處彈性變形，并且具有規(guī)定寬度的加熱壓力接觸部N2(壓力接觸部)由定影輥30的表面和加熱膜16的外周面形成。以這種方式，加熱器15經(jīng)由加熱膜16與定影輥30形成加熱壓力接觸部N2。因此，加熱器15還充當(dāng)壓力接觸部形成構(gòu)件。

加壓?jiǎn)卧?0具有筒狀加壓膜51、加壓膜引導(dǎo)裝置52、壓合部形成構(gòu)件60以及作為第一保護(hù)元件的熱熔絲41。加壓膜引導(dǎo)裝置52由預(yù)定的耐熱材料形成為具有基本上凹陷的截面。

壓合部形成構(gòu)件60由槽52A支撐，槽52A沿加壓膜引導(dǎo)裝置52的縱向方向設(shè)置在加壓膜引導(dǎo)裝置52的平坦面上。

熱熔絲41不與加壓?jiǎn)卧?0接觸地設(shè)置在加壓?jiǎn)卧?0外部。具體而言，熱熔絲41通過導(dǎo)線57被引入加壓膜51附近，并且被布置成不與加壓膜51的外表面接觸。雖然熱熔絲41和加壓?jiǎn)卧?0不必布置成相互接觸，但是，如果熱熔絲41和加壓?jiǎn)卧?0不接觸，則可以避免由于與熱熔絲41接觸而對(duì)加壓膜51造成的損壞。另外，如果 熱熔絲41和加壓膜51不接觸，則可以縮短定影裝置的啟動(dòng)時(shí)間。這是因?yàn)槿绻麩崛劢z41和加壓膜51相互接觸，則熱熔絲41在啟動(dòng)期間從加壓膜51帶走熱量，并且直到定影輥30達(dá)到可定影溫度的時(shí)間變長(zhǎng)。

熱熔絲41的工作溫度為155℃(第一閾值溫度)。也就是說，在平常使用中，熱熔絲41保持兩端處的電極間電連接，而如果熱熔絲41的溫度升高到155℃，則熱熔絲41的兩端處的電極間電連接被物理地切斷。加壓膜引導(dǎo)裝置52的兩個(gè)縱向端部由設(shè)備框架的縱向方向上的兩側(cè)的側(cè)板支撐。加壓膜51從外部附連到加壓膜引導(dǎo)裝置52。加壓膜51和加壓膜引導(dǎo)裝置52這兩者都在縱向方向被伸長(zhǎng)。

加壓膜51被形成為使得其內(nèi)周長(zhǎng)比加壓膜引導(dǎo)裝置52的外周長(zhǎng)長(zhǎng)預(yù)定長(zhǎng)度，并且加壓膜51無張力地從外部松散地附連到加壓膜引導(dǎo)裝置52。加壓膜51采用雙層結(jié)構(gòu)，其中作為熱塑性樹脂的環(huán)形帶狀PEKEKK(由Victrex制成，玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg：162℃)的基層的外部涂覆有環(huán)形帶狀的基于PFA的表面層。加壓膜51的基層主要由諸如聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酰亞胺(PEI)之類的熱塑性樹脂形成。加壓膜51不限于熱塑性樹脂，而可以由諸如聚酰亞胺(PI)之類的熱固化樹脂或諸如SUS之類的金屬形成。雖然主要由熱塑性樹脂形成的加壓膜51的基層在耐熱性方面劣于熱固化樹脂，但是加壓膜51的基層可以通過例如擠出成型(extrusion molding)來制造，擠出成型是一種比較便宜的工藝。

加壓?jiǎn)卧?0被布置成與定影輥30基本上平行。加壓膜引導(dǎo)裝置52的縱向方向上的兩個(gè)端部被加壓彈簧(未示出)在與定影輥30的母線垂直相交的方向上推動(dòng)。加壓?jiǎn)卧?0的壓合部形成構(gòu)件60經(jīng)由加壓膜51被壓向定影輥30的外周面。然后，定影輥30的彈性層30B在與壓合部形成構(gòu)件60的表面對(duì)應(yīng)的位置處彈性變形，并且具有規(guī)定寬度的定影壓合部N1由定影輥30的表面和加壓膜51的外周面形成。以這種方式，壓合部形成構(gòu)件60經(jīng)由加壓膜51與定影輥30形成定影壓合部N1。

參照?qǐng)D1和4來描述定影裝置109的操作。控制單元101根據(jù)按打印命令執(zhí)行的圖像形成序列來驅(qū)動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M的輸出軸的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由預(yù)定的齒輪系(未示出)傳輸?shù)蕉ㄓ拜?0的芯金屬30A。然后，定影輥30在箭頭方向上以預(yù)定的圓周速度(處理速度)旋轉(zhuǎn)。定影輥30的旋轉(zhuǎn)通過在定影壓合部N1中在定影輥30的表面與加壓膜51的表面之間產(chǎn)生的摩擦力傳輸?shù)郊訅耗?1。因此，在加壓膜51的內(nèi)周面靠著加壓膜引導(dǎo)裝置52的壓合部形成構(gòu)件60滑動(dòng)的同時(shí)，加壓膜51被定影輥30驅(qū)動(dòng)在箭頭方向上旋轉(zhuǎn)。定影輥30的驅(qū)動(dòng)力作為在加熱壓力接觸部N2中在定影輥30的表面與加熱膜16的表面之間產(chǎn)生的摩擦力而被傳輸?shù)郊訜崮?6。因此，在加熱膜16的內(nèi)周面靠著加熱器15的保護(hù)層15C的外表面滑動(dòng)的同時(shí)，加熱膜16被定影輥30驅(qū)動(dòng)在箭頭方向上旋轉(zhuǎn)。

控制單元101根據(jù)圖像形成序列來接通三端雙向可控硅開關(guān)20。三端雙向可控硅開關(guān)20控制從作為第一電源單元的AC電源21施加的電力，并開始經(jīng)由熱熔絲40和熱熔絲41向加熱器15的發(fā)熱電阻元件15B的電力供應(yīng)。在供應(yīng)電力時(shí)，發(fā)熱電阻元件15B產(chǎn)生熱量。加熱器15的溫度迅速上升，以對(duì)加熱膜16進(jìn)行加熱。加熱器15的溫度由設(shè)在基板15A的在加熱膜引導(dǎo)裝置19側(cè)的表面上的作為溫度檢測(cè)單元的熱敏電阻18檢測(cè)。控制單元101經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換電路22從熱敏電阻18取得輸出信號(hào)(溫度檢測(cè)信號(hào))，并且控制三端雙向可控硅開關(guān)20，使得熱敏電阻18檢測(cè)到的溫度基于輸出信號(hào)而被保持在預(yù)定的目標(biāo)溫度。

在加熱壓力接觸部N2中，利用經(jīng)由加熱膜16供應(yīng)的加熱器15的熱量，定影輥30的表面在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)被加熱。經(jīng)由加熱膜16從加熱器15供應(yīng)到定影輥30的表面的熱量的量是對(duì)記錄材料P上承載的未定影調(diào)色劑圖像T進(jìn)行定影所需的足夠熱量的量。在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)并且加熱器15被保持在目標(biāo)溫度的狀態(tài)下，承載未定影調(diào)色劑圖像T的記錄材料P在其上承載有調(diào)色劑圖像的表面面對(duì)定影輥30的情況下被引入定影壓合部N1中并且被傳送。在記錄材 料P在定影壓合部N1中的傳送過程中，調(diào)色劑圖像T被加熱并熔融，壓力被施加到熔融的調(diào)色劑圖像T，并且調(diào)色劑圖像T被定影到記錄材料P。

在定影處理期間加熱器15的目標(biāo)溫度是根據(jù)記錄材料P的厚度、尺寸等而被確定的。本實(shí)施例中目標(biāo)溫度的范圍是120℃至250℃。作為示例，使用圖4來描述在加熱器15的溫度被控制至250℃的目標(biāo)溫度的情況下對(duì)記錄材料P進(jìn)行定影的操作以及每個(gè)構(gòu)件的溫度曲線。在啟動(dòng)時(shí)，向加熱器15供應(yīng)電力，并且加熱器15、定影輥30和加壓膜51的溫度開始從23℃的初始溫度升高。在定影輥30的溫度達(dá)到作為可定影溫度的160℃之后，定影處理開始，并且記錄材料P被引入定影壓合部N1。在記錄材料P在定影壓合部N1中被傳送的同時(shí)，到加熱器15的供應(yīng)電力被控制為使得加熱器15的溫度被保持在250℃。在記錄材料P經(jīng)過定影壓合部N1之后，開始電力切斷。在電力切斷中，到加熱器15的電力供應(yīng)停止，并且加熱器15、定影輥30和加壓膜51的溫度降低。在上述示例中，加熱器15、定影輥30和加壓膜51的最高溫度分別是250℃、160℃和100℃。在平常使用期間，這些構(gòu)件的溫度還會(huì)更高。例如，加熱器15的溫度可能由于例如瞬時(shí)過沖而超過目標(biāo)溫度。由于電力被控制為使得加熱器15的溫度變成目標(biāo)溫度，因此定影輥30和加壓膜51的溫度可能在記錄材料P的厚度、環(huán)境溫度、氣流等的影響下而變化。結(jié)果，每個(gè)構(gòu)件在本實(shí)施例的定影裝置的平常使用期間的最高溫度是加熱器15：270℃、定影輥30：200℃、以及加壓膜51：140℃。熱熔絲40和熱熔絲41的工作溫度分別被設(shè)為高于在平常使用期間加熱器15和加壓膜51的最高溫度。因此，防止了熱熔絲40和熱熔絲41在平常使用期間的工作以及到加熱器15的電力供應(yīng)的切斷。

(3)異常溫度失控

描述在出現(xiàn)定影裝置的異常溫度失控時(shí)防護(hù)裝置的操作。異常溫度失控是在加熱器15的溫度由于例如故障而超過平常使用期間的假設(shè)溫度的情況下向加熱器15供應(yīng)電力的狀態(tài)。作為針對(duì)異常溫度失 控的防護(hù)裝置，熱熔絲40被設(shè)置在加熱器15附近。在出現(xiàn)異常溫度失控時(shí)，熱熔絲40的溫度達(dá)到工作溫度，并且熱熔絲40工作以切斷到加熱器15的電力供應(yīng)，由此減少對(duì)加熱單元10和定影輥30的損壞。

在本實(shí)施例中，描述以下情況：在該情況中，定影輥30在由于例如故障而沒有記錄材料P在定影壓合部N1中被傳送的狀態(tài)下被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并且不管熱敏電阻18檢測(cè)到的溫度如何都向加熱器15供應(yīng)電力。在圖5中例示了在這種情況下每個(gè)構(gòu)件的溫度升高曲線。如圖5中所示，由于加壓?jiǎn)卧?0的熱量未被記錄材料P帶走，因此加熱器15的溫度可能超過270℃，其中270℃是在平常使用期間的最高溫度。然后，當(dāng)加熱器15的溫度達(dá)到275℃(第二閾值溫度)時(shí)，熔絲40工作并且到加熱器15的電力供應(yīng)被切斷，其中275℃是熔絲40的工作溫度。結(jié)果，加熱單元10和定影輥30都未損壞。由于熱敏電阻18的目標(biāo)溫度的范圍是120℃至250℃，因此第二閾值溫度被設(shè)為高于該目標(biāo)溫度。

如上所述，由于熱熔絲40的工作溫度被設(shè)為275℃，因此在出現(xiàn)異常溫度失控時(shí)熱熔絲40工作，以減少對(duì)加熱單元10和定影輥30的損壞，而在平常使用期間向加熱器15的電力施加不被切斷。

(4)在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)對(duì)加壓膜51的損壞

接下來，描述在出現(xiàn)定影裝置的平常溫度失控時(shí)防護(hù)裝置的操作。平常溫度失控是加熱器15的溫度被控制在平常使用期間的假設(shè)溫度之內(nèi)的狀態(tài)，而沒有記錄材料P在定影壓合部N1中被傳送的狀態(tài)繼續(xù)，并且加壓?jiǎn)卧?0的溫度超過平常使用期間的溫度。

在這里，參照?qǐng)D6A和6B的比較例來描述在外部加熱定影裝置中出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)對(duì)加壓膜51的損壞。除了作為第一電力切斷構(gòu)件的熱熔絲41以非接觸方式被布置在定影輥30的表面附近以及熱熔絲41的工作溫度被設(shè)定為201℃之外，比較例的定影裝置與本實(shí)施例在構(gòu)造上相同。

熱熔絲41的工作溫度被設(shè)為使得異常檢測(cè)的靈敏度在熱熔絲41 在定影輥30的平常使用期間的最高溫度200℃處不工作的范圍中變得最高。在比較例中，描述以下情況：在該情況中，定影輥30在由于例如故障而沒有記錄材料P在定影壓合部N1中被傳送的狀態(tài)下被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并且向加熱器15供應(yīng)電力使得熱敏電阻18被保持在200℃。在圖7中例示了在這種情況下每個(gè)構(gòu)件的溫度升高曲線。由于加壓?jiǎn)卧?0的熱量沒有被記錄材料P帶走，因此加壓?jiǎn)卧?0的溫度容易超過平常使用期間(當(dāng)記錄材料被壓合部傳送用于定影處理)的溫度。

但是，由于加熱器15的溫度未達(dá)到275℃(第二閾值溫度)，因此設(shè)在加熱單元10中的熱熔絲40不工作，其中275℃是熱熔絲40的工作溫度。由于定影輥30的溫度未達(dá)到201℃，因此熱熔絲41也不工作，其中201℃是熱熔絲41的工作溫度。因此，加壓膜51的溫度持續(xù)上升至達(dá)到162℃，在這個(gè)溫度，筒狀無法再維持。然后，加壓膜51被損壞。尤其是由于在實(shí)施例和比較例中使用的加壓膜51是由熱塑性樹脂形成的，如果加壓膜51的溫度升高超過玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg附近，則加壓膜51的彈性模量急劇下降并且加壓膜51容易損壞。由于熱塑性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg低于熱固性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，因此由熱塑性樹脂形成的加壓膜51被認(rèn)為是容易損壞的。

在熱熔絲41如比較例中那樣被設(shè)置在定影輥30附近的構(gòu)造中，難以在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)讓熱熔絲41在加壓膜51被損壞之前工作。原因如下。雖然加熱單元10的加熱器15的溫度被控制為保持在目標(biāo)溫度(200℃)，但是定影輥30的表面的溫度無法直接被控制。因此，考慮到定影輥30的表面溫度的變化，熱熔絲41的工作溫度需要被設(shè)得更高，使得熱熔絲41在平常使用期間不工作。這是因?yàn)?，由于熱熔絲41經(jīng)由定影輥30間接地與加壓膜51交換熱量，因此加壓膜51的溫度難以在熱熔絲40上反映出來。

(5)本實(shí)施例的對(duì)加壓膜51的損壞控制

接下來，參照?qǐng)D1A和1B來描述本實(shí)施例中的加壓?jiǎn)卧?0的損壞控制機(jī)制。本實(shí)施例的定影裝置的特征在于熱熔絲41被設(shè)置在 加壓?jiǎn)卧?0附近。具體而言，熱熔絲41被設(shè)置為以非接觸的方式面對(duì)加壓膜51的表面，如圖1A和1B中所示。在本實(shí)施例中，描述如下的平常溫度失控的情況：在該情況中，定影輥30在由于例如故障而沒有記錄材料P在定影壓合部N1中被傳送的狀態(tài)下被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并且向加熱器15供應(yīng)電力使得熱敏電阻18被保持在200℃。在圖8中例示了在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)每個(gè)構(gòu)件的溫度升高曲線。在本實(shí)施例中，即使熱熔絲41的工作溫度被設(shè)為155℃(第一閾值溫度)使得熱熔絲41在加壓膜51達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg之前工作，熱熔絲41在記錄材料P在定影壓合部N1中被傳送的平常使用期間也不工作。因此，在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)熱熔絲41可以在加壓膜51被損壞之前工作，而不會(huì)在平常使用期間誤工作。

雖然在本實(shí)施例中描述了對(duì)加壓?jiǎn)卧?0中的加壓膜51的損壞，但是本實(shí)施例還具有對(duì)除加壓膜51之外的其它構(gòu)件的損壞控制效果。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，可以減少在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)對(duì)加壓?jiǎn)卧?0的損壞。

第二實(shí)施例

參照?qǐng)D9A和9B來描述根據(jù)第二實(shí)施例的定影裝置。圖9A是示意性地例示了根據(jù)第二實(shí)施例的定影裝置的在寬度方向上的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖9B是示意性地例示了根據(jù)第二實(shí)施例的定影裝置的在縱向方向上的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖9A是沿圖9B的點(diǎn)劃線S6的截面圖，而圖9B是沿圖9A的點(diǎn)劃線S5的截面圖。

在第一實(shí)施例中作為第一電力切斷構(gòu)件的熱熔絲41被布置在加壓?jiǎn)卧?0外部，而在本實(shí)施例中熱熔絲41被布置在加壓?jiǎn)卧?0內(nèi)部。除了熱熔絲41的位置之外，本實(shí)施例與第一實(shí)施例在構(gòu)造上相同。相同的構(gòu)造用相同的附圖標(biāo)記表示并且不再描述。

熱熔絲41被設(shè)置在加壓?jiǎn)卧?0內(nèi)部。熱熔絲41通過導(dǎo)線57被引入加壓膜51。熱熔絲41以與加壓膜51和加壓膜引導(dǎo)裝置52不接觸的方式被設(shè)置在加壓膜引導(dǎo)裝置52的在與其上設(shè)有壓合部形成構(gòu)件60的側(cè)的相對(duì)側(cè)的表面上。

熱熔絲41和加壓膜51，或者熱熔絲41和加壓膜引導(dǎo)裝置52分別不一定必須處于非接觸關(guān)系，并且熱熔絲41可以被設(shè)置在加壓膜51內(nèi)部的任何地方。通過如本實(shí)施例中那樣將熱熔絲41和加壓膜51設(shè)置成非接觸，可以縮短定影裝置的預(yù)熱時(shí)間。這是因?yàn)?，如果熱熔絲41和加壓膜引導(dǎo)裝置52相互接觸，則加壓?jiǎn)卧?0的熱容量變大，并且相應(yīng)地需要預(yù)熱時(shí)間。

另外，在本實(shí)施例中，執(zhí)行在平常溫度失控下的測(cè)試：在平常溫度失控下，定影輥30在由于例如故障而沒有記錄材料P在定影壓合部N1中被傳送的狀態(tài)下被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并且向加熱器15施加電力使得熱敏電阻18的檢測(cè)溫度被保持在200℃。結(jié)果，熱熔絲41在加壓膜51被損壞之前工作，由此對(duì)加壓?jiǎn)卧?0的損壞被減少。

本實(shí)施例通過將熱熔絲41設(shè)置在加壓?jiǎn)卧?0內(nèi)部而具有以下優(yōu)點(diǎn)。由于熱熔絲41更不容易受加壓?jiǎn)卧?0外部的環(huán)境溫度、氣流等影響，因此熱熔絲41可以在更精確地反映加壓?jiǎn)卧?0的溫度的同時(shí)工作。另外，由于熱熔絲41不容易被記錄材料P的碎屑或調(diào)色劑圖像T弄臟，因此熱熔絲41可以在更精確地反映加壓?jiǎn)卧?0的溫度的同時(shí)工作。當(dāng)記錄材料P在定影壓合部N1中被傳送時(shí)，記錄材料P的碎屑和調(diào)色劑圖像T可能與記錄材料P分離并漂浮在定影裝置內(nèi)部。記錄材料P的這些漂浮碎屑和調(diào)色劑圖像T的量在作為這些碎屑和調(diào)色劑圖像T的源的更靠近記錄材料P的位置趨于大。因此，熱熔絲41在加壓?jiǎn)卧?0內(nèi)部比在加壓?jiǎn)卧?0外部更不容易被記錄材料P的碎屑和調(diào)色劑圖像T弄臟。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，即使在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)，對(duì)加壓?jiǎn)卧?0的損壞也可以減少。

第三實(shí)施例

在第一和第二實(shí)施例中，加壓?jiǎn)卧?0中的熱熔絲41(第一電力切斷構(gòu)件)被設(shè)置在其上設(shè)置有加熱器15和向加熱器15供應(yīng)電力的AC電源21的AC電路上(參見圖3)。在本實(shí)施例中，熱熔絲41被設(shè)置在其上設(shè)置有作為第二電源單元的DC電源25和磁線圈610 的DC電路上，其中磁線圈610驅(qū)動(dòng)被布置加熱器15和AC電源21之間的繼電器61。由于除電力控制系統(tǒng)的構(gòu)造之外本實(shí)施例與第二實(shí)施例相同，因此相同的構(gòu)造由相同的附圖標(biāo)記表示并且不再描述。

參照?qǐng)D10來描述本實(shí)施例的電力控制系統(tǒng)的構(gòu)造。在本實(shí)施例中，從AC電源21向加熱器15供應(yīng)電力，并且三端雙向可控硅開關(guān)20、加熱單元10中的熱熔絲40(第二電力切斷構(gòu)件)以及繼電器61被設(shè)置在該AC電路上。從DC電源25向熱熔絲41供應(yīng)電力。當(dāng)熱熔絲41工作時(shí)，繼電器61的電連接被切斷。也就是說，在平常使用期間，繼電器61導(dǎo)電并且到加熱器15的電力供應(yīng)不停止，而當(dāng)達(dá)到作為熱熔絲41的工作溫度的155℃時(shí)，到加熱器15的電力供應(yīng)被繼電器61物理地切斷。

使用本實(shí)施例的定影裝置執(zhí)行平常溫度失控下的測(cè)試。結(jié)果，熱熔絲41在加壓膜51被損壞之前工作，到加熱器15的電力供應(yīng)被切斷，由此對(duì)加壓?jiǎn)卧?0的損壞被減少。

描述本實(shí)施例的另一效果。由于向熱熔絲41供應(yīng)電力的DC電源25的電壓小，因此在熱熔絲41中流動(dòng)的電流比第一實(shí)施例中的小。因此，由于熱熔絲41幾乎不受自身升溫的影響，因此熱熔絲41可以在更精確地反映加壓?jiǎn)卧?0的溫度的同時(shí)工作。

由于在本實(shí)施例中的熱熔絲41中流動(dòng)的電流比第一和第二實(shí)施例中的小，因此熱熔絲41的導(dǎo)線57的直徑可以減小。結(jié)果，存在可以減小定影裝置的尺寸的效果。這種效果在外部加熱定影裝置中尤其大。在第一和第二實(shí)施例中，加熱單元10和加壓?jiǎn)卧?0經(jīng)由定影輥30分開地設(shè)置。因此，定影裝置的尺寸可能變大，因?yàn)榧訜釂卧?0中的熱熔絲40和加壓?jiǎn)卧?0中的熱熔絲41需要使用粗導(dǎo)線來連接。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)對(duì)加壓?jiǎn)卧?0的損壞同樣可以被減少。

雖然在本實(shí)施例中加熱單元10中的熱熔絲40被設(shè)置在其上設(shè)置有加熱器15和AC電源21的AC電路上，但是熱熔絲40可以替代地被設(shè)置在驅(qū)動(dòng)繼電器以切斷到加熱器15的電力供應(yīng)的DC電路上。 在本實(shí)施例中描述了其中使用熱熔絲40和熱熔絲41的構(gòu)造。但是，本發(fā)明并不限于此，而可以采用諸如熱敏開關(guān)和恒溫器之類的其它電力切斷構(gòu)件來代替熱熔絲。

第四實(shí)施例

在第一實(shí)施例中，在其上設(shè)置有加熱器15和AC電源21的AC電路上設(shè)置熱熔絲41(參見圖3)。在本實(shí)施例中，使用包括熱敏電阻43、保護(hù)電路63和繼電器62的電力供應(yīng)停止單元來代替熱熔絲41。由于除電力控制系統(tǒng)的構(gòu)造之外本實(shí)施例與第二實(shí)施例相同，因此相同的構(gòu)造由相同的附圖標(biāo)記表示并且不再描述。

參照?qǐng)D11來描述本實(shí)施例的電力控制系統(tǒng)的構(gòu)造。在加壓?jiǎn)卧?0中，熱敏電阻43被設(shè)置在與在第一實(shí)施例的加壓?jiǎn)卧?0中布置熱熔絲41的位置相同的位置。保護(hù)電路63是使用比較器等的模擬電路，該模擬電路在由熱敏電阻43輸入的檢測(cè)溫度超過預(yù)定的溫度(155℃)時(shí)切斷被設(shè)置在AC電源21與加熱器15之間的繼電器62。然后，就像在第一實(shí)施例的情況中那樣，在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)，可以在加壓膜51被損壞之前切斷到加熱器15的電力供應(yīng)。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)，可以檢測(cè)到加壓膜51的異常溫度，并且可以減少對(duì)加壓?jiǎn)卧?0的損壞。作為本實(shí)施例的變型，描述其中不設(shè)置加熱單元10的熱熔絲40的構(gòu)造。

圖12是該變型的定影裝置的截面圖，并且圖13例示了電力控制系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，熱熔絲41被設(shè)置在加壓?jiǎn)卧?0中。熱熔絲41的電力控制系統(tǒng)的構(gòu)造與第三實(shí)施例的相同，其中熱熔絲41被設(shè)置在DC電路上。加熱單元10沒有熱熔絲，但設(shè)有檢測(cè)加熱器15的溫度的熱敏電阻18。在該變型中，如圖13中所示，安全電路(分離器)63被設(shè)置在其中設(shè)有加壓?jiǎn)卧?0的熱熔絲41的DC電路上。在安全電路63中，對(duì)由熱敏電阻18檢測(cè)到的溫度與預(yù)定溫度(275℃)進(jìn)行比較。如果由熱敏電阻18檢測(cè)到的溫度超過預(yù)定溫度，則繼電器61被電磁線圈610驅(qū)動(dòng)并且到加熱器15的電力供應(yīng)被切斷。在該變型中，具有熱敏電阻18、安全電路63、磁線圈610和繼電器 61的防護(hù)裝置被設(shè)置在加壓?jiǎn)卧?0中。在該變型的構(gòu)造中，熱敏電阻18不是為了防護(hù)裝置而是為了到加熱器15的電力供應(yīng)而添加的。因此，存在使用現(xiàn)有構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)?？商娲兀瑢Ｓ糜诜雷o(hù)裝置的熱敏電阻可以與熱敏電阻18分開地設(shè)置。

如上所述，同樣根據(jù)該變型，在出現(xiàn)平常溫度失控時(shí)，對(duì)加壓?jiǎn)卧?0的損壞可以被減少。

在本實(shí)施例、其變型以及第一至第三實(shí)施例當(dāng)中的任何一個(gè)中，加熱單元10不限于具有其中加熱器與膜的內(nèi)表面接觸的構(gòu)造?？商娲?，例如，加熱膜16不被設(shè)置并且加熱器15可以與定影輥30直接接觸以形成壓力接觸部N2。另外，例如，鹵素加熱器等可以被設(shè)置在加熱單元10中以代替加熱器15。加熱膜16自身可以在向其直接施加電力時(shí)生成熱量。

雖然已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例。所附權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬泛的解釋，從而涵蓋所有這種修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。