本發(fā)明涉及使用筒狀可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件)的定影裝置并且適合于與諸如打印機或復印機之類的圖像形成部件一起使用的定影裝置。

作為用于諸如打印機或復印機之類的圖像形成部件的定影裝置，使用了一種定影裝置，其中電力被提供給諸如包括導電層的輥之類的可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件以造成焦耳加熱(發(fā)熱)并且高速上升和節(jié)能因而被實現(xiàn)。具體而言，日本特開專利申請2013-97315公開了包括其中碳填充劑被分散在耐熱樹脂材料中的發(fā)熱電阻器層并且包括被涂覆在發(fā)熱電阻器層上的絕緣彈性層和離型層的定影裝置。在該定影裝置中，通過向作為可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的一部分的發(fā)熱電阻器層直接提供電力來發(fā)熱，因而變熱時間可被縮短。

然而，包括彈性層和離型層的絕緣層的強度不是足夠的，因而存在一種可能性，即絕緣層通過與從外部進入定影裝置的異物或者與記錄材料的摩擦(滑動)而被損壞并且隨后該損壞對發(fā)熱電阻器層有影響。另外，由于用戶等的卡紙清除，存在發(fā)熱電阻器層被用鑷子或切刀損壞的可能性。在這種情況下，電流密度在受損部分的端部的外圍處局部地增大，所以存在在該部分處發(fā)生異常發(fā)熱的可能性。

圖18是示出了一種狀態(tài)的示意圖，在該狀態(tài)下，在使用包括傳統(tǒng)的發(fā)熱電阻器層的定影構(gòu)件的定影裝置中，當在發(fā)熱電阻器層中產(chǎn)生裂縫C時，在發(fā)熱電阻器層中流動的電流在裂縫C的端部附近集中。在作為可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的定影膜1的相對于定影膜1的縱向方向的兩個端部周圍，導電層1b被提供，并且用于通電的電力供給構(gòu)件3a和3b與導電層1b接觸，以使得由AC電壓源50進行通電并且因而使定影膜1發(fā)熱。

加壓輥4被可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動并且與定影膜1相對，以使得加壓輥4與定影膜1協(xié)作形成壓合部(通電)。另外，電流I1-I4在一時間點流入發(fā)熱電阻器層。通過提供導電層1b，電流在定影膜1的發(fā)熱電阻器層中的縱向方向上均勻地流動，故熱量可被均勻地生成。

然而，當在發(fā)熱電阻器層中產(chǎn)生裂縫C時，電流I2和I3的行進(移動)被阻擋，故電流I2和I3沿著裂縫C的端部的外圍流動。因此，在端部的外圍處的區(qū)域A和B中的每個中，電流集中并且因而電流密度增大，故在該部分(區(qū)域A，區(qū)域B)中局部地發(fā)生異常發(fā)熱。在發(fā)生異常發(fā)熱的部分處，溫度與正常部分相比顯著增大，因而使定影膜熱損壞并且在一些情況下造成圖像缺陷。

為了在裂縫的發(fā)生期間防止異常發(fā)熱，如在圖19中示出，將考慮使用如下構(gòu)造：其中，通過沿著圓周方向劃分而得到的多個發(fā)熱電阻器被形成并且即使當沿著圓周方向發(fā)生裂縫時電流密度也不部分地集中。在圖19中，發(fā)熱電阻器1e被形成在絕緣基層1a上。

然而，在圖19中示出的構(gòu)造中，發(fā)生新問題，即在裂縫的發(fā)生期間變得難以在旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下檢測溫度。這是因為：在發(fā)熱電阻器被沿著圓周方向的裂縫中斷(切斷)的情況下，在其中形成有切斷的發(fā)熱電阻器層的整個縱向方向區(qū)域中不發(fā)熱，并且在該區(qū)域中，設(shè)置在縱向方向區(qū)域中的溫度檢測元件無法進行調(diào)色劑檢測。另一方面，在未發(fā)生裂縫的部分處，旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下的調(diào)色劑增大以及結(jié)果異常高溫度無法被立即檢測到。這將參照圖20具體描述。

圖20示出了一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下在具有圖19中示出的其中形成有多個發(fā)熱電阻器的構(gòu)造的定影膜中發(fā)生裂縫。實心灰區(qū)域是其中發(fā)熱電阻器被裂縫C中斷(切斷)并且因而即使當進行通電時也不發(fā)熱的區(qū)域。因此，在溫度檢測元件被設(shè)置在發(fā)生裂縫C的部分處的縱向方向區(qū)域中的情況下，調(diào)色劑上升無法被檢測到。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于將圖像定影在記錄材料上的定影裝置，包括：用于加熱圖像的可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件，其中該可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件包括基層、分別設(shè)置在基層的相對于可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的縱向方向的端部處的第一和第二導電層，以及設(shè)置在基層上并且具有比基層的體積電阻率小的體積電阻率的多個發(fā)熱電阻器；用于檢測可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的溫度的溫度檢測構(gòu)件；以及電極構(gòu)件，其接觸第一導電層和第二導電層，用于向發(fā)熱電阻器提供電力，其中發(fā)熱電阻器被螺旋形地設(shè)置在基層周圍以使得其螺旋軸沿著可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的縱向方向延伸，并且發(fā)熱電阻器被有間隔地布置，其中每個發(fā)熱電阻器的一端和另一端分別與第一和第二導電層電氣連接，并且其中可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的被溫度檢測構(gòu)件檢測的溫度檢測區(qū)域與發(fā)熱電阻器重疊。

根據(jù)參照附圖對示例性實施例的以下描述，本發(fā)明的另外特征將變得清楚。

附圖說明

在圖1中，(a)是第一實施例中的定影膜的示意性正視圖，并且(b)是定影膜的發(fā)熱電阻器的展開圖。

在圖2中，(a)和(b)是分別沿著圖1的(a)中的D1線和D2線得到的第一實施例中的定影膜的示意性截面圖。

圖3是沿著第一實施例中的縱向方向的定影膜的示意性截面圖。

圖4是第一實施例中的發(fā)熱電阻器的放大圖。

在圖5中，(a)是該實施例中的定影裝置的示意圖，并且(b)是如在第一實施例中的記錄材料進給方向上看到的定影裝置的透視圖。

在圖6中，(a)是第一實施例中的溫度檢測元件(熱敏電阻)的正視圖，并且(b)是第一實施例中的溫度檢測元件的截面圖。

圖7是第一實施例中的溫度檢測區(qū)域與發(fā)熱區(qū)域之間的關(guān)系視圖。

圖8是示出第一實施例中的裂縫的產(chǎn)生期間的發(fā)熱區(qū)域的示意圖。

在圖9中，(a)和(b)是各自示出第一實施例中的定影膜發(fā)生移動期間的溫度檢測元件的示意圖。

在圖10中，(a)是第二實施例中的定影輥的示意圖，并且(b)是沿著圖10的(a)中的D4線得到的第二實施例中的定影輥的示意性截面圖。

在圖11中，(a)和(b)是分別沿著圖10的(a)中的D5線和D6線得到的第二實施例中的定影輥的示意性截面圖。

圖12是第二實施例中的發(fā)熱電阻器的放大視圖。

在圖13中，(a)是第二實施例中的定影裝置的示意圖，并且(b)是如在第二實施例中的記錄材料進給方向上看到的第二實施例中的定影裝置的示意圖。

圖14是第二實施例中的溫度檢測元件(熱電堆)的示意圖。

圖15是第二實施例中的溫度檢測區(qū)域與發(fā)熱區(qū)域之間的關(guān)系視圖。

圖16是第三實施例中的溫度檢測區(qū)域與發(fā)熱區(qū)域之間的關(guān)系視圖。

在圖17中，(a)和(b)是各自示出第三實施例中的定影膜發(fā)生移動期間的溫度檢測區(qū)域的示意圖。

圖18是使用包括發(fā)熱電阻器層的可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的傳統(tǒng)定影裝置的示意圖。

圖19是包括多個發(fā)熱電阻器的傳統(tǒng)定影膜的示意圖。

圖20是示出包括多個發(fā)熱電阻器的傳統(tǒng)定影膜在發(fā)生裂縫期間的發(fā)熱分布的示意圖。

具體實施方式

根據(jù)本發(fā)明的可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件(筒狀可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件)和使用該可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的定影裝置將被具體描述。在對可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件和定影裝置的以下描述中，縱向方向指的是可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的表面的筒狀形狀的母線方向。另外，圓周方向指的是可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的表面的筒狀形狀的圓的圓周的方向。另外，厚度方向指的是可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的表面的筒狀形狀的徑向方向。

<第一實施例>

(定影裝置)

將使用圖5來描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的使用可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的定影裝置。在圖5中，(a)是縱向中央部處的定影裝置的示意性截面圖，并且(b)是如在與縱向方向相交的記錄材料進給方向上看到的定影裝置的示意圖。

定影裝置在壓合部(定影壓合部)處對通過一般電子照相類型的圖像形成方法在圖像形成部處形成的調(diào)色劑圖像進行加熱和定影。從圖5的(a)中的左手側(cè)，在其上承載調(diào)色劑圖像T的記錄材料P被未示出的進給部件進給并且穿過定影裝置，以使得調(diào)色劑圖像T在記錄材料P上被加熱和定影。

該實施例中的定影裝置由作為可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的筒狀柔性定影膜1、用于保持定影膜1的膜引導件2以及作為用于與定影膜1協(xié)作形成定影壓合部(壓合部)的加壓構(gòu)件的加壓輥4構(gòu)成。加壓輥4被構(gòu)造為與定影膜1相對并且在其自身與定影膜1之間形成壓合部(定影壓合部)的相對構(gòu)件。

膜引導件2由諸如液晶聚合物、PPS或PEEK之類的耐熱樹脂材料形成并且與被裝置框架保持在縱向端部處的定影支架5嚙合。作為加壓部件的加壓彈簧(未示出)對縱向端部處的定影支架5加壓，以使得膜引導件2被朝著加壓輥4加壓。

定影支架5使用諸如鐵、不銹鋼、鍍鋅鋼板之類的剛性材料以便均勻地傳輸在縱向端部處施加在其上的壓力(按壓力)，并且在截面上被形成為U形，以使得剛性被增強。結(jié)果，在膜引導件2的彎曲被抑制的狀態(tài)下，相對于縱向方向是均勻的預定寬度的定影壓合部N被形成在定影膜1與加壓輥4之間。另外，膜引導件2設(shè)有溫度檢測元件6，其接觸定影膜1的內(nèi)表面(內(nèi)周面)。根據(jù)溫度檢測元件6的檢測溫度，由未示出的CPU控制對定影膜1的通電。

在該實施例中，作為膜引導件2的材料，液晶聚合物被使用，并且作為定影支架5的材料，鍍鋅鋼板被使用。施加在加壓輥4上的壓力是160N，并且此時，大約6mm的定影壓合部N被形成。

加壓輥4由核心金屬4a、彈性層4b和離型層4c構(gòu)成，核心金屬4a由諸如鐵或鋁之類的材料形成，彈性層4b由諸如硅橡膠之類的材料形成，離型層4c由諸如PFA之類的材料形成。加壓輥4的硬度可以優(yōu)選地在如ASKER-C硬度計在9.8N的負載下測量到的40°至70°的范圍內(nèi)以滿足符合定影屬性的定影壓合部N的寬度和耐久性。

在本實施例中，在直徑為11mm的鐵核心金屬上，3.5mm厚的硅橡膠層被形成，并且在其上，40μm厚的絕緣PFA管被涂覆，以使得加壓輥4在硬度上56°是并且在外直徑上是18mm。彈性層和離型層的縱向長度是240mm。

電力供給構(gòu)件3a和3b被用來自AC電壓源50的AC線纜7連線(圖5的(b))，并且在定影膜1的縱向端部處接觸導電層1b的外周面。作為電力供給構(gòu)件3a和3b，使用由金等的細線束形成的刷形或者板形的彈簧或墊。在該實施例中，作為電力供給構(gòu)件3a和3b，使用碳片和不銹鋼的板形彈簧。然后，通過板形彈簧的推力，碳片被壓在導電層1b的外周面的暴露部上，并且AC電壓通過AC線纜7而被從AC電壓源50施加到導電層1b，以使得實現(xiàn)對定影膜1的發(fā)熱電阻器(電阻加熱元件)的電力供給(通電)。

在該實施例中，在定影膜1的基層1a的縱向端部處，導電層1b被設(shè)置，因而即使當定影膜1被旋轉(zhuǎn)時，可以總是向發(fā)熱電阻器1e提供電力。另外，電流從電力供給構(gòu)件3a和3b通過導電層1b而在與導電層1b電氣連接并且被稍后描述的發(fā)熱電阻器1e(圖1)的整個圓周方向上均勻地流動，因而具有相同體積電阻率的多個發(fā)熱電阻器全部均勻地發(fā)熱。

另外，在圖5的(a)中，旋轉(zhuǎn)力被從未示出的驅(qū)動機構(gòu)部傳輸?shù)郊訅狠?的驅(qū)動齒輪，以使得加壓輥4在順時針方向上以預定速度被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。隨著加壓輥4的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)力通過在定影壓合部N處的加壓輥4與定影膜1之間的摩擦力而對定影膜1起作用。結(jié)果，定影膜1的內(nèi)表面通過加壓輥4的旋轉(zhuǎn)而被置于圍繞膜引導件2的逆時針方向上的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時與膜引導件2緊密接觸并且相對于膜引導件2滑動。

由加壓輥4的旋轉(zhuǎn)引起的定影膜1的旋轉(zhuǎn)被做出并且對定影膜1的通電被做出，以使得定影膜1的溫度增大到預定溫度并且定影膜1通過溫度檢測元件6而處于溫度受控狀態(tài)。然后，上面放置有未定影狀態(tài)的調(diào)色劑圖像T的記錄材料P被引入，以使得記錄材料P的溫度圖像承載面通過與定影膜1一起的定影壓合部N而被壓合并進給。在該壓合進給過程中，記錄材料P被定影膜1的熱加熱，故記錄材料P上的未定影的調(diào)色劑圖像T被加熱并加壓并且因而被融化并定影在記錄材料P上。

通過定影壓合部N傳遞的記錄材料P被從定影膜1的表面曲率分離并且被從定影裝置中排出并且隨后被未示出的(片材)排出輥對進給。

圖6中，(a)和(b)示出了作為該實施例中的溫度檢測元件的熱敏電阻6，其中(a)是如從前側(cè)看到的熱敏電阻6的示意圖，并且(b)是如從側(cè)面?zhèn)瓤吹降臒崦綦娮?的示意性截面圖。在圖6中，溫度傳感器(溫度檢測元件，熱敏電阻元件)6a被與用導電金屬板形成的臂6b電氣連接。包括一部分臂6b的溫度傳感器6a的外圍被絕緣耐熱膜6c包圍。另外，臂6b穿過由樹脂材料形成的殼體6d的中的接線部(未示出)并且被與引出線(線路)6e電氣連接。

在該實施例中，作為絕緣耐熱膜6c，使用絕緣耐熱膜(“Kapton(注冊商標)型100MT”,由DU PONT-TORAY有限公司制造)。該膜是絕緣性和耐熱性極佳的25μm厚的聚酰亞胺片，并且在該實施例中，粘合層被形成在片的一面上，并且兩片被疊加并使用。具體而言，絕緣耐熱膜6c沿著A-A'線以兩個部分被對折以使得粘合層與折回的粘合層部相對，并且隨后被彼此接合以覆蓋溫度傳感器6a和一部分臂6b。此后，膜6c沿著B-B'線被與臂6b一起彎曲。

殼體6d被固定到膜引導件2(圖5的(a))并且被布置為使得臂6b通過設(shè)置在定影支架5(圖5的(a))中的切除部而被突出并且溫度感測部接觸定影膜1的內(nèi)表面。即使在定影膜1的內(nèi)表面的運動變得不穩(wěn)定的狀態(tài)下，臂6b搖擺，由此溫度感測部被保持在溫度感測部總是接觸定影膜1的內(nèi)表面的狀態(tài)下。在該構(gòu)造中，絕緣耐熱膜6c中的接觸定影膜1內(nèi)表面的區(qū)域是溫度檢測區(qū)域，其中縱向?qū)挾仁荓并且圓周寬度是M，并且在該實施例中，L＝12mm并且M＝5mm。

(定影膜)

將使用圖1-圖3來具體描述該實施例中的定影膜1的結(jié)構(gòu)。該實施例中的定影膜1通過把多個(三個)發(fā)熱電阻器繞在絕緣或高電阻的筒狀基層周圍而被形成為螺旋形狀，故導電層被形成在定影膜1的每個縱向端部處的圓周方向上。

在圖1中，(a)是用于例示如在正面方向(記錄材料進給方向)上看到的發(fā)熱電阻器1e的布置的示意圖，并且(b)是螺旋形地繞在筒狀基層周圍的發(fā)熱電阻器的展開圖。如在圖1的(b)中示出，3個發(fā)熱電阻器h1、h2和h3被以常規(guī)間隔(以相同節(jié)距)設(shè)置并且沿著從第一圈(第一周長)到第24圈(第24周長)的圓周方向延伸。當每個發(fā)熱電阻器按照一圈(一個周長)被筒狀地繞在基層周圍時，發(fā)熱電阻器的位置處于相對于圓周方向的原始(圈開始)位置(但是處于相對于縱向方向在縱向方向上移動的位置)。

就是說，在該實施例中，多個發(fā)熱電阻器1e被設(shè)置在基層上以使得其螺旋軸沿著定影膜1的縱向方向延伸。另外，多個發(fā)熱電阻器被相互間隔地放置。

在圖2中，(a)是沿著圖1的(a)中的D1線得到的縱向端部處的定影膜1的示意性截面圖，并且(b)是沿著圖1的(a)中的D2線得到的縱向方向中央部處的定影膜1的示意性截面圖。圖3是沿著圖1的(a)中的D3線得到的定影膜1的示意性縱向方向截面圖。

在該實施例中的定影膜1中，基層1a是定影膜1中的具有諸如抗扭強度和平滑度之類的機械屬性的基層，并且由諸如聚酰亞胺(PI)、聚醚酰亞胺(PAI)或聚醚醚酮(PEEK)之類的樹脂材料形成。在該實施例中，18mm的外直徑、縱向長度為240mm并且厚度為60μm的聚酰亞胺基層1a被使用。

基層1a是絕緣的并且為了從定影膜1的外表面向發(fā)熱電阻器1e提供電力(能量)，用于電力供給(通電)的導電層1b是由沿著每個縱向端部處的圓周方向的整個區(qū)域上的基層1a的表面上、距離基層1a的一關(guān)聯(lián)縱向端在10mm的范圍內(nèi)的銀膏形成。在該實施例中，作為導電層1b的材料，體積電阻率為4x10^-5Ω·cm的銀膏被使用。銀膏通過在溶劑中使銀細顆粒分散到聚酰亞胺樹脂材料中來制備，并且隨后被施加到基層1a上，然后是烘干(煅燒)。

圖1中示出的發(fā)熱電阻器1e被形成在基層1a上，并且每個發(fā)熱電阻器1e的縱向端部被與導電層1b電氣連接。在該實施例中，作為發(fā)熱電阻器1e，體積電阻率為6x10^-5Ω·cm的銀膏通過絲網(wǎng)印刷而被形成在層中。在該實施例中，當設(shè)置在基層1a的一個端部和另一個端部處的導電層1b分別是第一導電層和第二導電層時，每個發(fā)熱電阻器1e的一端和另一端分別與第一導電層和第二導電層電氣連接。

在這里，使用作為圖1中的發(fā)熱電阻器1e的放大圖的圖4，發(fā)熱電阻器1e將被具體描述。在圖4中，圖1中示出的發(fā)熱電阻器1e由(通過絲網(wǎng)印刷使用體積電阻率為5x10^-5Ω·cm的銀膏)各自形成為螺旋形狀的3個發(fā)熱電阻器h1、h2和h3表示。各自形成為螺旋形狀的3個發(fā)熱電阻器h1、h2和h3具有厚度約為10μm的相同線性形狀并且具有相同的體積電阻率，并且具有相同的螺旋形狀以使得相對于圓周方向的角度θ是9°并且發(fā)熱電阻器被沿著縱向方向繞在基層1a周圍24次。

另外，每個發(fā)熱電阻器1e具有大約1370mm的全長、1.5mm的縱向?qū)挾萕以及1.5mm的縱向間隔d。發(fā)熱電阻器1e具有3mm的節(jié)距(W+d)以及7.5mm的發(fā)熱區(qū)域節(jié)距(3W+2d)。在該狀態(tài)下，當導電層1b被形成在基層1a上時，相對于縱向方向的兩個導電層1b之間的電阻值是19.3Ω。

圖2和圖3中示出的彈性層1c由其中分散有熱導電性填充劑的厚度為170μm的硅橡膠形成。另外，通過使彈性層1c涂覆以PFA來以大約15μm厚的PFA層形成離型層1d。離型層1d和離型層1d內(nèi)部的彈性層1c是彼此電氣絕緣的并且離型層1d沿著如圖3所示的縱向方向覆蓋定影膜1的發(fā)熱電阻器形成部。另一方面，在縱向端部處，彈性層1c和離型層1d不被設(shè)置，并且導電層1b的外周面被暴露。

順便提及，在該實施例中，導電層1b和發(fā)熱電阻器1e(h1，h2，h3)是利用銀膏通過絲網(wǎng)印刷來制備的，但是也可以通過諸如金屬電鍍或濺射之類的其他手段來形成。

(該實施例的動作)

圖7是示出該實施例中的熱敏電阻的溫度檢測區(qū)域與發(fā)熱區(qū)域節(jié)距之間的關(guān)系的示意圖。熱敏電阻6的相對于縱向方向的溫度監(jiān)測區(qū)域L是12mm，并且發(fā)熱電阻器1e的相對于縱向方向的發(fā)熱區(qū)域節(jié)距是7.5mm，故溫度檢測區(qū)域L大于發(fā)熱電阻器節(jié)距。就是說，定影膜1的被熱敏電阻6檢測的溫度檢測區(qū)域L相對于定影膜1的縱向方向與多個發(fā)熱電阻器1e重疊。

在這里，定影膜1中產(chǎn)生裂縫C的情況將被考慮。圖8是示出定影膜1中產(chǎn)生裂縫C并且三個發(fā)熱電阻器中的兩個被中斷(切斷)的狀態(tài)的示意性正視圖。在圖8中，實心灰色區(qū)域是即使在進行通電時也由于切斷發(fā)熱電阻器而不發(fā)熱的區(qū)域。

即使在產(chǎn)生裂縫C的狀態(tài)下，例如，圖7中的發(fā)熱電阻器h1和h2是破損的并且只有發(fā)熱電阻器h3發(fā)熱，發(fā)熱電阻器h3存在于溫度檢測區(qū)域中，因而即使在旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下也可以檢測到溫度上升。發(fā)熱電阻器h3不位于溫度檢測區(qū)域中的縱向方向中間部處，但是發(fā)熱電阻器h3的發(fā)熱通過與定影膜內(nèi)表面接觸的熱敏電阻6的絕緣耐熱膜6c而被傳導至溫度檢測元件6a。

此時，熱敏電阻6所檢測到的溫度上升速度比正常操作(檢測)期間慢，因而可以辨別出發(fā)熱電阻器中的任一個是破損的。另外，在發(fā)熱電阻器中的僅一個為破損的情況下，可以進行類似辨別。在三個發(fā)熱電阻器全部為破損的情況下，整個定影膜區(qū)域不發(fā)熱，因而，在即使當預定時間過去時熱敏電阻6的檢測溫度也不上升的情況下，可以辨別出發(fā)熱電阻器全部為破損。

另外，即使在定影膜1(在縱向方向上)被向左或向右移動的情況下，熱敏電阻6的溫度檢測區(qū)域也比發(fā)熱區(qū)域?qū)挷⑶覠崦綦娮?被固定到在定影裝置中不移動的膜引導件2，因而所有發(fā)熱電阻器總是落在溫度檢測區(qū)域內(nèi)。在圖9中，(a)是示出在定影膜1在圖中被向右移動的情況下熱敏電阻6的溫度檢測區(qū)域與發(fā)熱電阻器的發(fā)熱區(qū)域之間的關(guān)系的示意圖，并且(b)是示出在定影膜1在圖中被向左移動的情況下熱敏電阻6的溫度檢測區(qū)域與發(fā)熱電阻器的發(fā)熱區(qū)域之間的關(guān)系的示意圖。

在圖9中，虛線表示在圖1中示出的定影膜1位于記錄材料進給中心位置情況下的溫度檢測區(qū)域。定影膜1在一些情況下在一個方向上(向左或向右)最多移動2mm，但是即使在定影膜1被向左移動和向右移動這兩種情況下，三個發(fā)熱電阻器h1、h2和h3總是落在熱敏電阻6的溫度檢測區(qū)域內(nèi)。因此，即使在定影膜1被朝著一個縱向側(cè)移動并且偏離記錄材料進給中心位置的狀態(tài)下，也可以在一個或多個發(fā)熱電阻器的切斷期間檢測溫度上升。

如上所述，根據(jù)本實施例，多個發(fā)熱電阻器被螺旋形地形成以落在(存在于)溫度檢測元件的溫度檢測區(qū)域內(nèi)，由此即使在多個發(fā)熱電阻器的一部分造成切斷的情況下，也可以進行溫度檢測。另外，即使在旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下，異常高溫也可被檢測到。另外，即使在定影膜在縱向方向上被移動的情況下，在旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下，也可以在溫度檢測區(qū)域中檢測發(fā)熱電阻器的溫度。

<第二實施例>

在下面，將使用圖10-圖15來描述本發(fā)明的第二實施例。在第一實施例中，作為可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件，定影膜1被使用，但是在該實施例中，作為可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件，定影輥被使用。

(定影裝置)

在圖13中，(a)是該實施例中的定影裝置的主要部分的示意性截面圖，并且(b)是定影裝置的示意性正視圖。

該實施例中的定影裝置由作為可旋轉(zhuǎn)加熱構(gòu)件的定影輥10和作為用于與定影輥10協(xié)作形成定影壓合部(壓合部)的加壓構(gòu)件的加壓輥4構(gòu)成。

定影輥10和加壓輥4被未示出的加壓部件加壓，并且相對于加壓輥4的縱向方向是均勻的預定寬度的定影壓合部N被形成。另外，在定影輥10的表面外部，非接觸式溫度檢測元件8被設(shè)置并且檢測定影輥10的溫度。另外，根據(jù)溫度檢測元件8的檢測溫度，由未示出的CPU控制對定影輥10的通電。

電力供給構(gòu)件3a和3b被用來自AC電壓源50的AC線纜7連線(圖13的(b))，并且在定影壓合部N的相對部的縱向端部處被朝著定影輥10加壓。在該實施例中，作為電力供給構(gòu)件3a和3b，金屬化的石墨碳刷被使用。AC電壓通過AC線纜7而被從AC電壓源50施加到該碳刷，以使得做出對定影輥10的稍后描述的發(fā)熱電阻器10g(圖10)的電力供給(通電)。電力供給構(gòu)件3a和3b中的每個在縱向?qū)挾壬鲜?mm并且在相對于進給方向的寬度上是6mm，并且被用4N的壓力(按壓力)壓在定影輥10的關(guān)聯(lián)導電層10d上。

另外，旋轉(zhuǎn)力被從未示出的驅(qū)動機構(gòu)部傳輸?shù)桨惭b到定影輥10的驅(qū)動齒輪G(圖13的(b))，以使得定影輥10在逆時針方向(圖13的(a))上以預定速度被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。隨著定影輥10的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)力通過在定影壓合部N處的定影輥10與加壓輥4之間的摩擦力而對加壓輥4起作用。結(jié)果，加壓輥4通過定影輥10的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而被置于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。

當對定影輥10進行通電時，定影輥10的溫度增大到預定溫度并且定影輥10通過溫度檢測元件8而處于溫度受控狀態(tài)。然后，上面放置有未定影狀態(tài)的調(diào)色劑圖像T的記錄材料P被引入，以使得記錄材料P的溫度圖像承載面通過與定影輥10一起的定影壓合部N而被壓合并進給，以使得定影操作被執(zhí)行。通過定影壓合部N傳遞的記錄材料P被從定影輥10的表面曲率分離并且被從定影裝置中排出并且隨后被未示出的(片材)排出輥對進給。

在本實施例中，諸如熱電堆之類的非接觸式溫度傳感器被用作溫度檢測元件8，其不破壞定影輥表面并且在響應性和精度上極佳。圖14示出了在熱電堆被用作本實施例中的溫度檢測元件8的情況下熱電堆的結(jié)構(gòu)。

操作原理是這樣的：內(nèi)部熱感測元件的溫度由于紅外線穿過作為紅外透射窗口的透鏡8a而改變并且因而有根據(jù)溫度的輸出。在熱電堆被用作溫度檢測元件8的情況下，熱感測元件是疊層式熱電偶8b。通過在待測量構(gòu)件8c和疊層式熱電偶8b之間輻射紅外線，疊層式熱電偶8b的熱接點的溫度被改變，故根據(jù)疊層式熱電偶8b的熱接點和冷接點之間的溫度差異的電壓生成。冷接點的溫度使用諸如熱敏電阻8d之類的其他熱感測元件來測量，并且通過將冷接點和熱接點之間的溫度差異添加到冷接點的溫度，可以獲得待測量構(gòu)件8c的溫度。

作為溫度檢測元件8的熱電堆在縱向方向中央部處被固定到未示出的固定框架，并且被與定影輥10的表面以一定間隙布置。在圖14中，虛線表示熱電堆的視角，并且斑點直徑S表示溫度檢測區(qū)域。在該實施例中，斑點直徑S是20mm。

(定影輥)

在下面，定影輥10將被具體描述。在圖10中，(a)是定影輥10的示意性正視圖，并且(b)是沿著圖10的(a)中的線D4得到的定影輥10的示意性截面圖。在圖11中，(a)是沿著圖10的(a)中的線D5得到的定影輥10的示意性截面圖，并且(b)是沿著圖10的(a)中的線D6得到的定影輥10的示意性截面圖。

定影輥10包括作為旋轉(zhuǎn)軸的核心金屬10a，同心一體地以輥形狀形成在核心金屬10a周圍的海綿橡膠層10b，形成在橡膠層10b上的耐熱樹脂層10c，以及在兩個端部處各自在距離一關(guān)聯(lián)縱向端的10mm的區(qū)域內(nèi)形成在耐熱樹脂層10c的外表面上的用于通電的導電層10d。在耐熱樹脂層10c上，發(fā)熱電阻器10g被形成并且在縱向端部處分別與導電層10d電氣連接。另外，在除縱向端部之外的區(qū)域中，在耐熱樹脂層10c上，離型層10f和離型層10f內(nèi)部的彈性層10e被沿著縱向方向設(shè)置。

在這里，該實施例中的耐熱樹脂層10c對應于第一實施例中的基層1a。另外，在該實施例中，作為基層，核心金屬10a被布置在耐熱樹脂層10c內(nèi)部，并且作為橡膠層，海綿橡膠層10b被布置在耐熱樹脂層10c內(nèi)部。

在該實施例中，外直徑為11mm的由不銹鋼形成的核心金屬10a被使用，并且作為海綿橡膠層10b，使用開孔式(open-cell)海綿橡膠，其中樹脂氣囊和開孔劑被包含在固體硅橡膠中并且隨后通過蒸發(fā)開孔劑而使樹脂氣囊相互連接。作為耐熱樹脂層10c，與第一實施例中的定影膜1中使用的基層1a的相同的絕緣聚酰亞胺被使用。另外，用于通電的導電層10也由與第一實施例中的導電層1b的材料相同的材料形成并且形成為與第一實施例中的導電層1b的厚度相同的厚度。

另外，彈性層10e和離型層10f分別由與第一實施例中的彈性層1c和離型層1d的材料相同的材料形成并且形成為與第一實施例中的彈性層1c和離型層1d的厚度相同的厚度。為了實現(xiàn)從定影輥10的外周面的端部到發(fā)熱電阻器10g的通電，彈性層10e和離型層10f不被形成在距離導電層10d的縱向端部10mm的區(qū)域內(nèi)。導電層10d被暴露的這些區(qū)域是通過電力供給構(gòu)件實現(xiàn)通電的接觸區(qū)域。

圖12是如從圖10的(a)中的前側(cè)看到的發(fā)熱電阻器的放大圖。

在該實施例中，作為發(fā)熱電阻器10g，(通過絲網(wǎng)印刷使用體積電阻率為3.5x10^-4Ω·cm的銀膏)各自形成為螺旋形狀的6個發(fā)熱電阻器h1-h6被使用。各自形成為螺旋形狀的6個發(fā)熱電阻器h1-h6具有厚度約為10μm的相同線性形狀并且具有相同的體積電阻率，并且具有相同的螺旋形狀以使得相對于圓周方向的角度θ是21°并且發(fā)熱電阻器被沿著縱向方向繞在基層1a周圍10次。

另外，每個發(fā)熱電阻器1e具有大約610mm的全長、1.5mm的縱向?qū)挾萕以及1.8mm的縱向間隔d。發(fā)熱電阻器1e具有3.6mm的節(jié)距(W+d)以及19.8mm的發(fā)熱區(qū)域節(jié)距(6W+5d)。在該狀態(tài)下，當導電層10d被形成在耐熱樹脂層10c上時，相對于縱向方向的兩個導電層10d之間的電阻值是20Ω。

該實施例中的定影輥10的外直徑大約是18mm，并且定影輥10的硬度根據(jù)保證定影壓合部N和定影輥10的耐久性的觀點可以合意地在如ASKER-C硬度計在5.9N的負載下測量到的30°-70°的范圍內(nèi)。在該實施例中，定影輥10的硬度是52°。另外，與第一實施例中的基層1a類似，耐熱樹脂層10c的縱向長度是240mm。

(本實施例的動作)

圖15是示出該實施例中的作為溫度檢測元件8的熱電堆的溫度檢測區(qū)域與發(fā)熱區(qū)域節(jié)距之間的關(guān)系的示意圖。熱電堆8的相對于縱向方向的溫度監(jiān)測區(qū)域S是24mm，并且發(fā)熱電阻器10g的發(fā)熱區(qū)域節(jié)距是19.8mm，故溫度檢測區(qū)域S大于發(fā)熱電阻器節(jié)距。

即使在定影輥10中產(chǎn)生裂縫C并且例如發(fā)熱電阻器h1-h5是破損的并且只有發(fā)熱電阻器h6發(fā)熱的狀態(tài)下，如在圖15中示出，發(fā)熱電阻器h6存在于溫度檢測區(qū)域中，因而即使在旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下也可以檢測到溫度上升。此時，與第一實施例中類似，熱敏電阻6所檢測到的溫度上升速度比正常狀態(tài)期間的溫度上升速度慢，因而可以辨別出發(fā)熱電阻器中的任一個是破損的。另外，在發(fā)熱電阻器中的僅一個為破損的情況下，可以進行類似辨別。

在6個發(fā)熱電阻器全部為破損的情況下，整個定影輥10區(qū)域不發(fā)熱，因而，在即使當預定時間過去時熱電堆8的檢測溫度也不上升的情況下，可以辨別出發(fā)熱電阻器全部為破損。

另外，即使在定影輥10被向左或向右移動的情況下，熱電堆8的溫度檢測區(qū)域比發(fā)熱區(qū)域?qū)挷⑶覠犭姸?被固定到在定影裝置中不移動的固定框架，因而所有發(fā)熱電阻器總是落在溫度檢測區(qū)域內(nèi)。定影輥10在一些情況下在一個方向上(向左或向右)最多移動2mm，但是即使在定影輥10被向左移動和向右移動這兩種情況下，6個發(fā)熱電阻器h1-h6總是落在熱敏電阻6的溫度檢測區(qū)域內(nèi)。因此，即使在定影輥10被朝著一個縱向方向側(cè)移動并且偏離記錄材料進給中心位置的狀態(tài)下，也可以在一個或多個發(fā)熱電阻器的切斷期間檢測溫度上升。

如上所述，根據(jù)本實施例，多個發(fā)熱電阻器被螺旋形地形成以存在于溫度檢測元件的溫度檢測區(qū)域內(nèi)，由此即使在多個發(fā)熱電阻器的一部分造成切斷的情況下，也可以進行溫度檢測。另外，即使在旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下，異常高溫也可被檢測到。另外，即使在定影輥在縱向方向上被移動的情況下，在旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下，也可以在溫度檢測區(qū)域中檢測發(fā)熱電阻器的溫度。

順便提及，在該實施例中，加壓輥4被用作加壓構(gòu)件，但是作為加壓構(gòu)件，例如，使用隨動定影膜的定影膜單元也可被使用。

<第三實施例>

在該實施例中，在第一實施例的定影裝置中，以螺旋形狀形成在定影膜上的發(fā)熱電阻器的數(shù)目如第二實施例中一樣被增大為6個，并且作為溫度檢測元件，兩個熱敏電阻在縱向方向上被隔開。其他構(gòu)造類似于第一實施例中的那些，因而將被從描述中省略。

在包括多個發(fā)熱電阻器的構(gòu)造中，在縱向端部處的導電層之間的電阻相同的情況下，每個(一個)發(fā)熱電阻器的電流量可以隨著發(fā)熱電阻器的增大數(shù)目而減小。因此，發(fā)生使發(fā)熱電阻器被部分切斷的裂縫的情況下的異常發(fā)熱抑制效果變大。就是說，形成有7個發(fā)熱電阻器的該實施例中的異常發(fā)熱量比形成有發(fā)熱電阻器的第一實施例中的定影膜的情況下的異常發(fā)熱量小。

在這里，在旨在使用如第二實施例中一樣的6發(fā)熱電阻器構(gòu)造的情況下，縱向方向發(fā)熱區(qū)域節(jié)距是19.8mm，故全部發(fā)熱電阻器無法被放置在第一實施例中所使用的接觸定影膜的內(nèi)表面的熱敏電阻的縱向溫度檢測區(qū)域12mm中。因此，在該實施例中，第一實施例中所使用的熱敏電阻被布置在縱向方向上彼此隔開的兩個位置處并且每個熱敏電阻檢測3個發(fā)熱電阻器的溫度的構(gòu)造被使用。

圖16示出了如在該實施例中的定影膜1的正面方向看到的發(fā)熱電阻器h1-h6和兩個熱敏電阻11和12的溫度檢測區(qū)域的布置。發(fā)熱電阻器被布置為使得發(fā)熱電阻器h1、h2和h3的發(fā)熱區(qū)域落在熱敏電阻11的溫度檢測區(qū)域內(nèi)并且發(fā)熱電阻器h4、h5和h6的發(fā)熱區(qū)域落在熱敏電阻12的溫度檢測區(qū)域內(nèi)。

發(fā)熱電阻器h1、h2和h3的發(fā)熱區(qū)域節(jié)距是9mm，并且熱敏電阻11的縱向方向溫度檢測區(qū)域是12mm。類似地，發(fā)熱電阻器h4、h5和h6的發(fā)熱區(qū)域節(jié)距是9mm，并且熱敏電阻12的縱向方向溫度檢測區(qū)域是12mm。即使在定影膜被移動的情況下，兩個熱敏電阻的位置及其之間的間隔是不變的，因而，所有發(fā)熱電阻器都存在于熱敏電阻11和12的溫度檢測區(qū)域中的任一個中。

在圖17中，(a)示出了定影膜1在圖中被向右移動一個發(fā)熱電阻器的情況(實線)，并且(b)示出了定影膜1在圖中被向左移動一個發(fā)熱電阻器的情況(實線)。在圖17中，虛線示出了定影膜1處于中心位置的情況下的溫度檢測區(qū)域。

在圖17的(a)中，發(fā)熱電阻器h6、h1和h2的溫度由熱敏電阻11來檢測，并且發(fā)熱電阻器h3、h4和h5的溫度由熱敏電阻12來檢測。在圖17的(b)中，發(fā)熱電阻器h2、h3和h4的溫度由熱敏電阻11來檢測，并且發(fā)熱電阻器h5、h6和h1的溫度由熱敏電阻12來檢測。就是說，在任一情況下，所有發(fā)熱電阻器都存在于熱敏電阻11和12的溫度檢測區(qū)域中的任一個中。

順便提及，在該實施例中，兩個熱敏電阻被在縱向方向上彼此隔開的情況被描述，但是三個或更多熱敏電阻也可被在縱向方向上彼此隔開。另外，當多個熱電堆被使用時，溫度檢測區(qū)域可被設(shè)置為寬溫度檢測區(qū)域，因而，即使當發(fā)熱電阻器的數(shù)目被進一步增大時，也可以檢測所有發(fā)熱電阻器的溫度。

如上所述，在本實施例中，通過使用多個溫度檢測元件，可以大量地形成發(fā)熱電阻器。結(jié)果，每個(一個)發(fā)熱電阻器的電流量可被減小，故發(fā)生裂縫的情況下的異常發(fā)熱抑制效果進一步變大。另外，即使在定影膜被移動的情況下，在旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)下，也可以檢測所有發(fā)熱電阻器的溫度。

(修改實施例)

在上述實施例中，本發(fā)明的優(yōu)選實施例被描述，但是本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，各種修改可被做出。

(修改實施例1)

在上述實施例中，螺旋形設(shè)置的多個發(fā)熱電阻器被沿著縱向方向以相同間隔(以相同節(jié)距)布置，但是也可被以不同間隔(以不同節(jié)距)布置。可以僅要求將發(fā)熱電阻器設(shè)置為使得多個發(fā)熱電阻器落在溫度檢測元件的溫度檢測區(qū)域內(nèi)。多個發(fā)熱電阻器的數(shù)目可以優(yōu)選地是三個或更多個，但是也可以是兩個。

(修改實施例2)

在上述實施例中，基層是絕緣的，但是也可使用如下構(gòu)造：其中，將基層形成為高電阻層并且因此使發(fā)熱電阻器和導電層在體積電阻率上比基層小。

(修改實施例3)

在上述的第一和第三實施例中，溫度檢測區(qū)域在縱向方向上延伸，但是也可以在與縱向方向相交的任何方向上延伸。另外，在第三實施例中，可以僅要求使用如下構(gòu)造：其中多個溫度檢測元件被設(shè)置為在任何方向上彼此隔開，并且其中每個發(fā)熱電阻器都落在(存在于)溫度檢測元件的溫度檢測區(qū)域中的任一個中。

(修改實施例4)

在上述實施例中，用于將未定影的調(diào)色劑圖像定影在片材上的定影裝置被描述為一個示例，但是本發(fā)明不限于此。本發(fā)明也類似地可適用于用以對臨時定影在片材上的調(diào)色劑圖像進行加熱和加壓以提高圖像的光澤度的裝置(該裝置也被稱作定影裝置)。

(修改實施例5)

在上述實施例中，記錄紙被描述為記錄材料，但是本發(fā)明中的記錄材料不限于紙。一般而言，記錄材料是上面被圖像形成部件形成有調(diào)色劑圖像的片形構(gòu)件，并且可包括例如規(guī)則或者不規(guī)則的片形構(gòu)件，諸如普通紙、厚紙、薄紙、信封、明信片、封條、樹脂片、OHP片和光面紙。順便提及，在上述實施例中，為了方便，使用諸如片材(紙)傳遞、片材排出、片材進給、片材傳遞部、非片材傳遞部之類的術(shù)語來描述對記錄材料(片材)P的處理，但是本發(fā)明中的記錄材料不限于描述的紙。

(修改實施例6)

在上述實施例中，作為加壓構(gòu)件，與可旋轉(zhuǎn)定影構(gòu)件一起旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)區(qū)域構(gòu)件被描述，但是本發(fā)明不限于此。本發(fā)明可適用于被固定為加壓構(gòu)件的扁平形加壓墊。

盡管已經(jīng)參考示例性實施例描述了本發(fā)明，但是將會明白，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。以下權(quán)利要求的范圍將符合最寬廣的解釋以包含所有這種修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。