CN102023548B - 筒状发热体和定影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种筒状发热体和定影装置。该筒状发热体具有:筒状体、设置在筒状体外周面和内周面中的至少一方的可通电发热的金属图案、设置在筒状体外周面和内周面中的至少一方的温度检测用电阻图案。该定影装置,是使承载着未定影调色剂像的记录介质通过由加热用旋转体和向该加热用旋转体按压的加压用旋转体形成的辊隙,在加热加压的条件下使该调色剂像向该记录介质定影的定影装置,其中,加热用旋转体包含筒状发热体。

Description

筒状发热体和定影装置
技术领域
本发明涉及在电子照相方式、静电记录方式等图像形成装置所采用的定影装置中,即,在使复制有在图像形成部形成的调色剂像的记录纸等记录介质(承载着未定影调色剂像的记录介质)通过由加热用旋转体和向加热用旋转体按压的加压用旋转体形成的辊隙,通过加热加压使该调色剂像向该记录介质定影的定影装置中,能够作为该加热用旋转体或其部件被利用的筒状发热体,以及利用这种筒状发热体的定影装置。
背景技术
如图22所示,在电子照相方式、静电记录方式等图像形成装置中被采用的定影装置,一般包括有加热用旋转体91和向旋转体91按压的加压用旋转体92。
加热用旋转体91通常是在中空金属轴911上沿着其外周设置由硅橡胶等构成的弹性材料层912,并在金属轴911内配置卤素灯加热器等加热器H。弹性材料层912例如被氟树脂类的耐磨损膜913所覆盖。
另一方面,加压用旋转体92是在轴棒921上沿着其外周设置弹性材料层922。弹性材料层922例如被氟树脂类的耐磨损膜923所覆盖。
这种类型的定影装置例如记载在JP05-158369,A和JP05-210336,A等中。
专利文献1:JP05-158369,A
专利文献2:JP05-210336,A
但上述现有的定影装置中,为了使加热用旋转体91的内藏有加热器H的中空金属轴911具有作为旋转体轴的强度,将其形成为厚壁结构,由于这些原因等热容量大,因此,利用内藏有加热器H的中空金属轴911构成的热源部分来使加热用旋转体的表面温度升到使调色剂像被加热熔化并向记录介质定影的温度则需要花费时间(所谓的升温时间长),难于应对为了使定影装置、进而图像形成装置便于使用而提出的缩短定影装置升温时间的要求和当今节能的要求。
发明内容
于是,本发明的第一课题在于提供一种筒状发热体,在被电子照相方式、静电记录方式等图像形成装置等所采用的定影装置中,能够用作该加热用旋转体的热源等,并且发热效率高,并为了能够细腻地控制发热温度而可以检测。该定影装置为使承载着未定影调色剂像的记录介质通过由加热用旋转体和向该加热用旋转体按压的加压用旋转体形成的辊隙,在加热加压的条件下使该调色剂像向该记录介质定影的定影装置。
于是,本发明的第二课题在于提供一种定影装置,其是被电子照相方式、静电记录方式等图像形成装置等所采用,使承载着未定影调色剂像的记录介质通过由加热用旋转体和向该加热用旋转体按压的加压用旋转体形成的辊隙,在加热加压的条件下使该调色剂像向该记录介质定影的定影装置,与作为加热用旋转体热源而采用由内藏有加热器的中空金属轴构成的热源的现有装置比较,能够迅速、高效率地使加热用旋转体的温度上升到未定影调色剂像能够定影的温度,能够应对为了使定影装置、进而图像形成装置便于使用而提出的缩短定影装置升温时间的要求和当今节能的要求,并且能够细腻地进行加热用旋转体的温度控制。
为了解决上述第一课题,本发明提供一种筒状发热体,包括:
筒状体、设置在该筒状体的外周面和内周面中的至少一方的可通电发热的金属图案、设置在该筒状体的外周面和内周面中的至少一方的温度检测用电阻图案。
为了解决上述第二课题,本发明提供一种定影装置,
是使承载着未定影调色剂像的记录介质通过由加热用旋转体和向加热用旋转体按压的加压用旋转体形成的辊隙,在加热加压的条件下使该调色剂像向该记录介质定影的定影装置,其中,该加热用旋转体包括本发明的筒状发热体。
附图说明
图1(A)是筒状发热体一例的立体图,图1(B)是在图1(A)所示的筒状发热体中把覆盖金属图案的电绝缘膜除去状态的立体图;
图2是定影装置一例的主视图;
图3是筒状发热体的其他例的立体图;
图4是表示定影装置的其他例的图;
图5是表示定影装置的又一其他例的图;
图6是筒状发热体的又一其他例的主视图;
图7(A)是形成有金属图案的挠性树脂片一例的立体图,图7(B)是表示把该树脂片向辊卷绕的状态的立体图,图7(C)是表示把该弄圆的树脂片向筒状体插入并粘贴在内周面的状态的图;
图8是表示包含用图7(A)~图7(C)的方法形成的筒状发热体的定影装置用加热辊一例的图;
图9是表示图8的加热辊的变形例的图;
图10是表示定影装置的又一其他例的图;
图11是把金属图案分割形成的挠性树脂片一例的立体图;
图12(A)是形成有金属图案的挠性树脂片的其他例的立体图,图12(B)是表示把该树脂片粘贴在筒状体外周面的状况的图,图12(C)是表示包含用图12(A)和图12(B)的方法形成的筒状发热体的、定影装置用加热辊一例的图;
图13是加热辊的又一其他例的剖视图;
图14是表示定影装置的又一其他例的图;
图15是定影装置的又一其他例的主视图;
图16(A)是图15的定影装置中,加热辊的供电装置一部分的剖视图,图16(B)和图16(C)是表示从图15中的X方向、Y方向分别看供电装置中第一和第二部分的状态的图;
图17是筒状发热体的又一其他例的概略立体图;
图18是表示形成有温度检测用电阻图案的挠性树脂片一例的图;
图19是表示包含图17的筒状发热体的定影装置用加热辊一例的图;
图20是表示形成有温度检测用电阻图案的挠性树脂片的其他例的图;
图21是表示定影装置用加热辊的又一其他例的图;
图22是表示定影装置的现有例的图。
符号说明
1A筒状发热体  11a筒状体  111a筒状体外周面
112a筒状体内周面  113a卡合部(卡合凹处)   12a金属图案
13a电绝缘膜   141a、142a环状电极部   2A定影装置
21a加热辊   15a端部件   151外侧圆盘部   152内侧圆盘部
153突起   sa端部件   15a的轴   22a加压辊   221旋转轴
222弹性材料层   Na辊隙   Fa定影装置机架
161旋转驱动机构   162传动机构   e1a、e2a供电辊电极
Pwa电源单元   2B定影装置   21b加热辊   1B筒状发热体
12b金属图案   141b、142b环状电极部    221弹性材料层
212耐磨损膜  22b加压辊   221′旋转轴   222′弹性材料层
Nb辊隙  T未定影调色剂像  S记录介质   2C定影装置
21c加热辊  213旋转轴   214弹性材料层   1C筒状发热体
121c、122c、123c金属图案   141c、142c、143c、144c环状电极部
1D筒状发热体  17D发热片  171挠性树脂片  12d金属图案
172筒状体  171d舌片   171′片171的边部(耳部)
141d、142d带状电极部(环状电极部的前驱体)  30辊
31轴棒   32弹性材料层   21d加热辊   e1d、e2d供电用电极
33弹性材料层  34耐磨损膜   2E定影装置
21e带状加热旋转体   1D′筒状发热体   33′弹性材料层
34′耐磨损膜  Re辊  22e加压辊  Ne辊隙
17E发热片   121d、122d、123d金属图案
141e、142e、143e、144e带状电极部(环状电极部的前驱体)
1F筒状发热体  17F发热片  171f挠性树脂片  12f金属图案
141f、142f带状电极部(环状电极部的前驱体)  35弹性材料层
36耐磨损膜  1F′筒状发热体  37弹性材料层
35′弹性材料层   36′耐磨损膜   2G定影装置例
21G带状形态的加热用旋转体   22G加压辊   221g旋转轴
222g弹性材料层   r1、r2、r3引导辊   Pd压板   Ng辊隙
2H定影装置   21h加热辊   22h加压辊
1D′筒状发热体   211h、212h端部件   211s、212s轴
Fh定影装置机架   Nh辊隙   18供电装置   181第一部分
181′第一芯部件   181s轴棒    Fh′机架   182第二部分
182′第二芯部件  180圆形槽   181c初级线圈
182c次级线圈   181e、181e′线圈181c的端部
182e、182e′线圈182c的端部   PWh高频电源单元
TS温度传感器   ds部分181、182的间隔
1J筒状发热体  11j筒状体  12j1、12j2、12j3金属图案
141j、142j、143j、144j环状电极部   19挠性树脂片
sj1、sj2、sj3电阻图案   1s、2s、3s、4s带状电极部
21j加热辊   41弹性材料层   42耐磨损膜
1J′筒状发热体  sj1′、sj2′、sj3′电阻图案
1s′、2s′、3s′、4s′带状电极部   21j′加热辊
具体实施方式
以下,说明本发明的实施例。
本发明实施例的筒状发热体如下。
<筒状发热体>
筒状发热体包括:筒状体、设置在该筒状体的外周面和内周面中的至少一方的可通电发热的金属图案、设置在该筒状体的外周面和内周面中的至少一方的温度检测用电阻图案。
在此,“可通电发热的金属图案”是利用通电而发热的由金属线构成的图案。
“温度检测用电阻图案”是电阻随着温度变动而变动并能够根据其电阻而检测温度的由通电线等构成的图案。
本发明的实施例的定影装置如下。
<定影装置>
定影装置是使承载着未定影调色剂像的记录介质通过由加热用旋转体和向该加热用旋转体按压的加压用旋转体形成的辊隙,在加热加压的条件下使该调色剂像向该记录介质定影的定影装置,其中,该加热用旋转体包括本发明的筒状发热体。
本实施例的定影装置中,加压用旋转体向加热用旋转体按压的形态包括有下面任一情况。
(1)旋转轴能够移动的加压用旋转体向旋转轴处于固定位置的加热用旋转体按压的情况,
(2)相反地,通过使旋转轴能够移动的加热用旋转体向旋转轴处于固定位置的加压用旋转体按压而使该加压用旋转体相对地向加热用旋转体按压的情况,
(3)通过使加热用旋转体和加压用旋转体相互向对方按压而使该加压用旋转体相对地向加热用旋转体按压的情况。
所述筒状发热体在电子照相方式、静电记录方式等图像形成装置所采用定影装置中,即在使承载着未定影调色剂像的记录介质通过由加热用旋转体和向该加热用旋转体按压的加压用旋转体形成的辊隙,在加热加压的条件下使该调色剂像向该记录介质定影的定影装置中,能够被用作该加热用旋转体的热源等。
进一步说,能够例示所述筒状发热体在使承载着未定影调色剂像的记录介质通过由加热用旋转体和向该加热用旋转体按压的加压用旋转体形成的辊隙,在加热加压的条件下使该调色剂像向该记录介质定影的定影装置中,用于构成该加热用旋转体的至少一部分的发热体的情况。
无论哪一种情况,所述筒状发热体都是在筒状体的内周面和外周面中的至少一方设置可通电发热的金属图案,通过向该金属图案通电而能够从该金属图案直接、高效率地发热,筒状体能够被形成得热容量较小,由此,能够从包含金属图案和设置有它的筒状体的筒状发热体整体高发热效率地发热,并且仅此就能够达到节能。
由于所述筒状发热体具备在筒状体的外周面和内周面中的至少一方设置的温度检测用电阻图案,所以从该电阻图案能够高精度并且细腻地掌握筒状发热体的发热温度,能够进行控制以把发热温度细腻地向目标温度调节。
所述实施例的定影装置中,由于加热用旋转体包含本发明的能够使其高效率发热的筒状发热体,所以与作为加热用旋转体热源而采用由内藏有加热器的中空金属轴构成的热源的现有装置比较,能够迅速、高效率地使加热用旋转体上升到未定影调色剂像能够定影的温度,能够应对为了使定影装置进而图像形成装置容易使用而提出的缩短定影装置升温时间的要求和当今节能的要求。
定影装置中,由于其加热用旋转体包含本发明的筒状发热体,该筒状发热体具备所述温度检测用电阻图案,所以从该电阻图案能够高精度并且细腻地掌握筒状发热体的发热温度进而加热用旋转体的温度,把加热用旋转体的温度细腻地控制为目标温度。
所述筒状发热体例如能够举出:在所述筒状体的外周面侧和内周面侧中的任一方设置所述金属图案,并且在该筒状体的外周面侧和内周面侧中的任一方设置所述温度检测用电阻图案的情况。
这时,能够例示在所述筒状体外周面和内周面中的任一方设置所述金属图案,并且在该金属图案上形成电绝缘膜,在该电绝缘膜上形成所述温度检测用电阻图案的情况。
为了使所述筒状发热体能够作为定影装置的加热用旋转体利用,也可以在所述筒状体的外周面侧沿着所述筒状体的外周面设置弹性材料层。
这时,该弹性材料层也可以被耐磨损膜覆盖。
为了使所述筒状发热体能够作为定影装置的加热用旋转体的至少一部分利用等,所述金属图案为了提供被分割的多个发热区域(例如A4尺寸的记录介质用发热区域和A3尺寸的记录介质用发热区域)也可以被分割成多个图案。
这时,优选所述电阻图案与该被分割的各个金属图案对应设置。
所述定影装置能够具备:用于向加热用旋转体的筒状发热体的金属图案供给电力的供电机构和检测所述电阻图案的随着温度变动而电阻变动的电阻检测机构。
并且还能够包括控制部,该控制部根据该电阻检测机构检测出的所述电阻图案的电阻所指示(意味)的温度与预定的目标加热用旋转体温度之间的差,为了使该加热用旋转体的温度成为目标温度而控制由所述供电机构向所述金属图案供给的电力。
以下,参照附图说明筒状发热体和定影装置等。
图1(A)是筒状发热体一例的立体图。
图1(A)的筒状发热体1A包括:圆筒形状的筒状体11a和设置在筒状体11a的外周面111a的可通电发热的金属图案12a,金属图案12a被电绝缘膜13a所覆盖。图1(B)是把金属图案12a由电绝缘膜13a覆盖前状态的立体图。
在此,“金属图案”是利用通电而发热的由金属线构成的图案,在以下的说明中也相同。
在此,金属图案12a是包含多条向筒状体11a的长度方向长长地延伸的相互平行的部分而作为整体锯齿状延伸的图案。
在筒状体11a的两端部外周面设置有一周与金属图案12a电连接的配电用环状电极部141a、142a。本例中把这些环状电极部与金属图案形成为一体,金属图案12a的一端与一侧的电极部141a连接,并且金属图案12a的另一端与另一侧的电极部142a连接。
电绝缘膜13a在环状电极部141a、142a的内侧把金属图案12a覆盖。
环状电极部也可以与金属图案12a分体设置,然后与金属图案12a电连接。作为该电连接方法,能够利用银焊料和所谓铆接(ハトメ)。也可以这样由分体设置的环状电极部来增强筒状体11a。
在筒状体11a的各自两端,以中心角度间隔180度的方式分别形成有一对卡合部(卡合凹处)113a,使之与用于能够旋转地支撑该筒状发热体1A的后述部件15a(参照图2)卡合。如后所述,图2中左侧的部件15a是被驱动旋转的部件,因此,图2的例中,筒状发热体1A在定影装置2A中被驱动旋转。但在不被驱动而通过对加压旋转体的从动旋转等自由旋转而被利用的情况(例如如后述图10、图14等所示那样被利用的情况)下,能够把卡合部113a设定为对准位置用的标记,根据情况也可以没有卡合部113a。
图2的定影装置2A是在电子照相方式、静电记录方式等图像形成装置中能够采用的定影装置,本例中包括辊形态的加热用旋转体21a(以下称为加热辊21a)和与它相对配置的辊形态的加压用旋转体22a(以下称为加压辊22a)。
加热辊21a是利用图1(A)的筒状发热体1A的结构。即,是这样的加热辊:在筒状发热体1A的筒状体11a的各端部嵌装有端部件15a,通过把各端部件15a的旋转轴sa旋转自如地支承在机架Fa上而能够旋转。
端部件15a是把外侧圆盘部151和比它的直径稍小的内侧圆盘部152以中心一致的方式重叠成两层而构成一体,并且从外侧圆盘部151的外面中央成一体地突出设置有所述旋转轴sa。内侧圆盘部152在周面具有一对突起153。各端部件15a在其内侧圆盘部152处与筒状体11a的端部嵌装,并且使突起153与筒状体11a的卡合部113a卡合。
加压辊22a在旋转轴221上沿旋转轴的外周设置有弹性材料层222,通过使旋转轴221能够旋转地被机架Fa支承,加压辊22a整体能够旋转地被机架所支承。加压辊22a的弹性材料层222被按压在加热辊21a上,由此,在加热辊21a与加压辊22a之间提供有辊隙Na。
辊隙Na具有后述的、未定影调色剂像向记录介质进行加热熔化定影所需的宽度(记录介质通过方向的长度)。
加热辊21a单侧(图2中的左侧)的端部件15a的轴sa与包含电动机(图示省略)的旋转驱动机构161连结,加热辊21a能够由驱动机构161驱动旋转。这时,加热辊21a的筒状发热体1A的单侧端部件15a是利用机构161而旋转的旋转部件,利用端部件15a的旋转,加热辊21a旋转。
加压辊22a经由齿轮等构成的传动机构162而被驱动机构161驱动,向与加热辊相反的方向旋转。
这样,加热辊21a和加压辊22a就使记录介质向通过辊隙Na的方向旋转。
使供电用电极部即供电辊e1a、e2a能够滚动接触地与环状电极部141a、142a抵接,该环状电极部141a、142a在构成加热辊21a的筒状发热体1A的筒状体11a端部沿着其外周设置。也可以代替供电辊而采用与电极部141a、142a滑动接触的供电电极。
供电辊e1a、e2a与输出可变的电源单元Pwa配线连接。
根据以上说明的定影装置2A,从电源单元Pwa向加热辊21a的筒状发热体1A的金属图案12a通电而使该筒状发热体1A发热,进而使加热辊21a的表面温度向调色剂像定影温度升温,并且利用驱动机构161使加热辊21a和加压辊22a旋转,通过使承载着未定影调色剂像的记录介质(图2中省略图示)的、承载着未定影调色剂像的记录介质面朝向加热辊21a侧而通过辊隙Na,能够在加热加压的条件下使该调色剂像熔化并向记录介质定影。
构成加热辊21a的主要部分的筒状发热体1A在其筒状体11a的外周面设置有可通电发热的金属图案12a,通过从电源单元Pwa向金属图案12a通电而能够从金属图案12a直接高效率地发热,并且能够把筒状体11a形成为热容量较小,这样,能够从金属图案12a和包含设置了该金属图案12a的筒状体11a的筒状发热体1A整体发热效率高地发热,进而能够迅速高效率地使加热辊21a的温度向调色剂像的定影温度上升,能够应对为了便于使用定影装置2A和具备它的图像形成装置而需要缩短定影装置升温时间的要求和当今节能的要求。
图1的筒状发热体1A中,在筒状体11a的外周面111a设置有金属图案12a,但也可以在筒状体的内周面设置金属图案,也可以在内外周面双方设置可通电发热的金属图案。
图3是在筒状体11a的内周面112a把金属图案12b设置成锯齿状的筒状发热体1B。筒状体11a在该例中与筒状发热体1A的筒状体111a相同。金属图案12b被电绝缘膜13b覆盖。在筒状体11a的两端部的外周面设置有环状电极部141b、142b。金属图案12b与这些电极部电连接。
图4是在电子照相方式、静电记录方式等图像形成装置中能够采用的定影装置的例2B,定影装置2B包括加热辊21b和与它相对配置的加压辊22b。
加热辊21b利用图3的筒状发热体1B。
即,加热辊21b中,在筒状发热体1B的筒状体11a的外周面111a上使环状电极部141a、142a露出地而在它们的内侧区域把弹性材料层211设置一周,把其表面用耐磨损膜212覆盖,并且把与图2所示的端部件15a同样的端部件(图示省略)安装在筒状体11a的两端,从该端部件突出的轴sa能够旋转地被图示省略的机架所支承。
虽然并不限定于此,但这种弹性材料层211例如能够通过树脂成型得到,耐磨损膜212例如通过覆盖这种材质的筒而能够设置。
加压辊22b在旋转轴221′上设置有弹性材料层222′,能够旋转地被图示省略的机架所支承,并且为了形成向记录介质S定影的未定影调色剂像T所需的辊隙Na而被配置成向加热辊21b按压。
加热辊21b和加压辊22b使用与图2的定影装置2A同样的驱动机构和传动机构而能够驱动旋转。
在筒状体11a的两端部的外周面形成有环状电极部141b、141b,它们与金属图案12b电连接。供电辊电极e1a、e2a能够滚动接触地与电极141b、142b抵接。这些辊电极与图示省略的输出可变电源单元连接。
根据定影装置2B,从电源单元经由辊电极e1a、e2a和加热辊的筒状发热体的环状电极部141b、141b向金属图案12b通电,使筒状发热体1B发热,进而使加热辊21b的表面温度向调色剂像定影温度升温,并且使加热辊21b和加压辊22b旋转,通过使承载着未定影调色剂像的记录介质S通过辊隙Na,能够在加热加压的条件下使调色剂像T熔化并定影在记录介质S上。
图5表示又一其他定影装置例2C。定影装置2C是把定影装置2B中的加热辊21b置换成加热辊21c,其他方面则实质上与定影装置2B相同。
加热辊21c是在图3的筒状发热体1B的筒状体11a内配置旋转轴213,并且在该轴的周围设置弹性材料层214来支承筒状发热体1B,利用旋转轴213能够驱动旋转地被图示省略的机架所支承。在辊21c中也可以没有筒状体11a两端部的卡合部113a。
在采用加热辊21c的情况下,在加热辊21c与加压辊22b的接触旋转中为了形成比调色剂像定影所需宽度更充分的宽度的辊隙,也可以使筒状发热体1B的筒状体11a能够弯曲那样地形成得较薄。
以上说明的筒状发热体1A、1B中,金属图案12a、12b是一条连续的图案,除筒状发热体两端部之外的大致整体均匀地发热。
但把筒状发热体作为定影装置加热用旋转体的至少一部分利用时,由于通过定影装置的记录介质有各种尺寸,所以为了节能量等也可以根据尺寸使发热区域能够变更。
图6所示的筒状发热体1C是表示这种筒状发热体的例子。筒状发热体1C在筒状体11a的内周面设置有中央的锯齿状金属图案121c和其两侧的同样的锯齿状金属图案122c、123c。
在筒状体11a外周面的一侧端部设置有一周
与图案121c的一端电连接的环状电极部141c、
与图案122c的一端电连接的环状电极部142c和
与图案123c的一端电连接的环状电极部143c。
在筒状体11a的外周面的另一侧端部设置有一周与图案121c、122c和123c各自的另一端电连接的共通的环状电极部144c。
在采用使用该筒状发热体的加热辊的定影装置中,在使A4尺寸的记录介质按纵长方向通过定影装置时,仅向图案121c通电,在使A3尺寸的记录介质按纵长方向通过定影装置时,只要向图案121c、122c和123c全部通电使之发热便可。
在以上说明的筒状发热体1A、1B、1C中,金属图案或进而与金属图案形成为一体的环状电极部的形成例如能够如下实现:利用包含形成图案、电极部的金属材料的导电性膏体(例如铜膏体、银膏体)在筒状体11a的外周面和内周面中的至少一方描绘或印刷该图案、电极部。
作为其他方法,利用下面的方法也能够形成:在筒状体11a的要设置金属图案或进而电极部的外周面和内周面中的至少一方上形成导电金属膜,按照要形成的图案而在该金属膜上形成抗蚀剂图案,留下该抗蚀剂部分而对金属膜进行蚀刻。
总之,金属图案和电极都能够使用在形成其自身、印刷配线基板的过程中已知的图案形成方法来形成。
也能够通过图7(A)~图7(C)所示的方法制作筒状发热体。图7(A)~图7(C)所示的筒状发热体的制造方法基本如下。
即,在挠性树脂片171上形成金属图案12d而形成发热片17D(图7(A)),把该发热片17D卷绕成圆形并插入筒状体172内并配置在该筒状体内周面上的方法[参照图7(B)和图7(C)]。虽然也不一定必须如此,但本例是把发热片17D卷绕成圆形并插入筒状体172内,并且利用粘接剂(包括粘贴剂)粘贴在该筒状体的内周面。
更详述则是,本例的挠性树脂片171是延伸设置有一对舌片171d的片,一对舌片171d从片171的两组平行边部中的一组平行边部171′、171′成一体地延伸设置。在该片171的面上形成有金属图案12d,并且在图案12d的两外侧形成带状电极部(环状电极部的前驱体)141d、142d而成为发热片17D。也可以把金属图案12d用电绝缘膜覆盖。这时,使电极部141d、142d露出。
另一方面,准备在轴棒31上设置有弹性材料层32的芯辊30(图7(B)),并把发热片17d卷绕在该芯辊的弹性材料层32的周面上,使其金属图案12d位于内侧,并且使带状电极部141d、142d从弹性材料层32的两端向外侧露出,使用粘接剂把所述各舌片171d与片171的边部(耳部)171′的外周面重叠地粘贴,这样则如图8所例示,能够得到作为定影装置的加热辊21d的一部分可利用的筒状发热体1D。
筒状发热体1D中,所述带状电极部141d、142d被卷绕成圆形而成为环状电极部。
筒状发热体1D中,重叠有舌片171d的片耳部171′位于加热辊21d的记录介质通过的区域的外侧,保持记录介质通过区域的平滑性。并且该重叠部分兼作筒状发热体1D端部的增强部。
图8所示的加热辊21d中,也可以把筒状发热体1D向辊30的弹性材料层32粘贴。若没有障碍,例如只要在辊30上没有位置偏离,则筒状发热体1D也可以不向弹性材料层32粘贴而仅嵌在其外部来配置。通过使辊轴31能够旋转地被定影装置的机架所支承,加热辊21d与被同一机架支承的加压辊组合,能够用于将未定影调色剂像向记录介质定影。这时,例如如图8所示,使固定位置的供电用电极e1d、e2d与旋转的环状电极部141d、142d滚动接触或滑动接触,经由这些电极向金属图案12d通电,使筒状发热体1D发热,进而能够使加热辊21d的温度向调色剂像定影温度升温。
如图9所示,图8的加热辊21d中在筒状发热体1D的筒状体172的外周面设置有弹性材料层33(例如通过树脂成型而沿着外周面设置),也可以把其表面用耐磨损膜34覆盖来使用。通过这样设置弹性材料层33能够容易与加压辊之间形成对于调色剂像定影起作用的足够的辊隙。
在通过图7(A)~图7(C)所示的工序形成筒状发热体1D后,把辊30从发热体1D拔出,把留下的筒状发热体1D作为定影装置的加热用旋转体一部分等也能够利用。
图10表示又一其他定影装置2E的概略结构。定影装置2E中,在拔出了辊30的筒状发热体1D上通过树脂成型等而设置有一周弹性材料层33′,把其表面用耐磨损膜34′覆盖而作为带状的加热旋转体21e使用。
加热用旋转带21e从内侧被能够旋转的辊Re支撑,在加压辊22e与支承辊Re之间夹着带21e,由此,加压辊被向带21e按压。
由于加压辊22e在轴棒221′上设置有弹性材料层222′,所以能够利用图示省略的驱动部向图中逆时针方向被驱动旋转。
根据定影装置2E,通过从环状电极部141d、142d和与它接触的图示省略的供电用电极部向加热用带21e的筒状发热体1D的金属图案12d供电,使发热体1D发热,使带21e向定影温度升温。加压辊22e被驱动旋转,加热用带21e在被支承辊Re支承的状态下从动旋转。
在这种状态下,利用使保持着未定影调色剂像T的记录介质S通过加热用旋转带21e与加压辊22e的辊隙Na,则能够使调色剂像向记录介质S定影。
辊Re也可以驱动旋转。并且代替辊Re也能够采用从内侧把带21e向加压辊22e侧按压的压板(图示省略)。这时,也可以选择压板的尺寸来变更辊隙Na宽度。
也可以通过把筒状体11a形成为薄壁结构并且能够挠曲而将先前说明的筒状发热体1A、1B、1C作为加热用带的至少一部分结构部件利用。
在把筒状发热体从其内侧利用辊、压板等向加压旋转体侧按压的情况下,为了使按压用内侧的辊、压板等与筒状发热体的接触动作更圆滑,也可以把通电发热用的金属图案设置在筒状体的外周面侧。在采用设置有金属图案的发热片的情况下,也可以把该发热片配置在筒状体的外周面侧。
筒状发热体1D中,金属图案12d是一条连续的图案,除筒状发热体两端部之外的大致整体均匀地发热。但把筒状发热体作为定影装置加热用旋转体的至少一部分利用时,由于通过定影装置的记录介质有各种尺寸,所以为了节能等而也可以根据尺寸使发热区域能够变更。
作为用于提供这种筒状发热体的发热片能够例示图11所示的发热片。图11所示的发热片17E与图7(A)所示的树脂片同样地是在挠性树脂片171的中央部设置锯齿状金属图案121d,在其两侧设置锯齿状金属图案122d、123d。
在挠性树脂片171的两端部中的一个端部的、设置有所述金属图案的面的相反侧的面形成:
与图案121d的一端电连接的带状电极部141e、
与图案122d的一端电连接的带状电极部142e和
与图案123d的一端电连接的带状电极部143e。
在片171的另一个端部的设置有所述金属图案的面的相反侧的面形成:与图案121d、122d和123d各自的另一端电连接的共通的带状电极部144e。
对于该发热片17E也是把它卷绕成圆形并通过向筒状体的内周面粘贴或单独配置等设置而能够得到筒状发热体。
筒状发热体通过图12(A)~图12(C)所示的方法也能够制作。图12(A)~图12(C)所示的筒状发热体的制造方法基本如下。
即,在挠性树脂片171f上形成金属图案12f而形成发热片17F(图12(A)),把该发热片17F卷绕成圆形并配置在筒状体11a外周面上的方法(图12(B))。这时,也可以把发热片17F利用粘接剂(包括粘贴剂)向筒状体11a的外周面粘贴,在相对筒状体不会产生偏移等没有障碍的情况下,也可以不粘贴而仅进行配置。
进一步说明则是,在四方形的挠性树脂片171f的面上形成金属图案12f,并且在图案12f的两外侧形成带状电极部(环状电极部的前驱体)141f、142f而得到发热片17F。也可以把金属图案12f用电绝缘膜覆盖。这时,事先使电极部141f、142f露出。
把该发热片17F向筒状体11a的外周面卷绕并且用粘接剂粘贴,或者不粘贴而牢固地卷绕配置,得到筒状发热体1F。本例中,为了把发热体1F用作定影装置的加热用旋转体,如图12(B)的点划线所示那样,并且如图12(C)所示那样,通过树脂成型等而在筒状发热体1F上设置弹性材料层35,并通过覆盖耐磨损膜管等而使其表面由耐磨损膜36覆盖。
如图13所示,也可以在筒状体11a的外周面设置弹性材料层37,在其上卷绕发热片17F而成为筒状发热体1F′,进而在其上设置弹性材料层35′或进而把它用耐磨损膜36′覆盖。
在筒状体的外周面配置的发热片并不限定于图12(A)所示的结构,也可以是设置多组金属图案,例如如图11所示的发热片17E那样的结构。
总之,筒状体11a与图1筒状发热体1A所使用的筒状体11a是相同的。因此,与筒状发热体1A的情况相同,向两端安装端部件15a等就能够作为定影装置加热用旋转体的主要部分来利用。
但配置发热片的筒状体也可以不需要是筒状体11a而是没有卡合部113a的筒状体,或对于其厚度来说也可以是表现出挠性的薄壁结构。
图14表示又一其他定影装置2G。定影装置2G包括加热用旋转体21G和边与它接触边旋转的加压辊22G。加热用旋转体21G把图12(A)所示的挠性发热片17F向被形成为薄壁结构而表现出挠性的筒状体的外周面卷绕,成为带状形态的加热用旋转体21G。
加压辊22G为在旋转轴221g上设置弹性材料层222g的结构。
加热用旋转带21G被卷挂在引导辊r1、r2、r3上,并且在加压辊侧的引导辊r1与r2之间被压板Pd按压而在其与加压辊22G之间形成宽阔的辊隙Ng。通过使保持着未定影调色剂像的记录介质通过该辊隙Ng,能够使调色剂像向记录介质定影。
图15表示定影装置的又一其他例2H。定影装置2H包括加热辊21h和向它按压的加压辊22h。
加热辊21h是已述的图9所示的加热辊的变更结构。进一步说就是利用了在构成图9的加热辊的筒状发热体1D中,即,把由设置有金属图案12d的挠性树脂片171构成的发热片17D卷绕成圆形并粘贴在筒状体172内周面的筒状发热体1D中,省略了两端部的环状电极部141d、142d的筒状发热体1D′。
在筒状发热体1D′的筒状体172上与筒状发热体1D同样地设置有弹性材料层33,其表面被耐磨损膜34覆盖。在筒状体172的两端部安装有端部件211h、212h。端部件211h、212h与图2所示的定影装置2A的加热辊21a的端部件15a同样地是把圆盘状部分重叠成一体的两层结构,把直径小的圆盘状部分嵌装在筒状发热体1D′的端部。
加热辊21h利用从端部件211h突出设置的轴211s和从端部件212h突出设置的轴212s而能够旋转地被定影装置机架Fh支承。
加压辊22h为在轴棒221h上设置有弹性材料层222h,并能够旋转地被机架Fh所支承的结构,通过向加热辊21h压接而与加热辊21h之间形成有辊隙Nh。
加热辊21h的单侧的轴212s通过图示省略的驱动旋转装置而能够被驱动旋转,加压辊22h经由图示省略的传动机构而从加热辊侧被驱动旋转。
定影装置2H包括向筒状发热体1D′的金属图案12d通电的供电装置18。图16(A)是供电装置18一部分的剖视图。
如图15和图16(A)所示,供电装置18包括:第一部分181和与它相同但左右对称地与第一部分181相对的第二部分182。
第一部分181是在圆盘状的第一芯部件181′上卷绕配置初级线圈181c的结构,第二部分182是在圆盘状的第二芯部件182′上卷绕配置次级线圈182c的结构。芯部件181′、182′由能够成为电磁铁芯的材料(磁性体材料)(本例中是铁素体)形成。
第一部分181利用从其芯部件181′的背面突出设置的轴棒181s而被定位机架Ph′所支承,被静止配置。
第二部分182在其芯部件182′的背面连接固定有从所述加热辊21h的端部件211h突出设置的轴211s。
这样,第一部分181和第二部分182以中心轴线一致的状态相对,并且在它们的芯部件相对的平坦面之间有间隔ds。
虽然并不限定于此,但本例中各芯部件的该平坦面部分的面积相等。
图16(B)是从图15所示的箭头X方向看第一部分181的图,图16(C)是从图15所示的箭头Y方向看第二部分182的图。
在第一、第二部分181、182的彼此相对的各自的芯部件的面上形成有中心与所述轴181s、211s的中心轴线一致并且尺寸相同的圆形槽180,该圆形槽180中卷绕有线圈。
向第一部分181的芯部件181′卷绕的线圈181c是初级线圈,该线圈的两端部181e、181e′贯通第一部分181而向第一部分的背后被引出,与输出可变的交流电源单元PWh连接。
向第二部分182的芯部件182′卷绕的线圈182c是次级线圈,该线圈的两端部182e、182e′贯通第二部分182而向第二部分的背后被引出,并且向端部件轴211s的中空部被引导,通过该中空部而到达筒状发热体1D内,从这里与金属图案12d连接。
设置有初级线圈181c的第一部分181和设置有次级线圈182c的第二部分182是在中途被分离的分离变压器(分离变压器),通过使交流电流从电源单元PWh向初级线圈181c流动而使第二部分182的次级线圈182c由于相互感应而有感应电流流动,由此,金属图案12d被通电,筒状发热体1D′发热,加热辊21h表面温度能够上升到使未定影调色剂像在记录介质定影的定影温度。
关于加热辊的温度控制,是用热敏电阻等恰当的温度传感器TS来检测加热辊21h的表面温度,根据检测出的温度与目标温度(例如180℃左右)之间的差来调整电源单元PWh的输出,以使检测温度向目标温度变化便可。
关于电源单元PWh的输出,一般来说只要是交流电力便可,能够例示从民用电源的50Hz~60Hz(90V~240V)左右到100kHz左右的频率范围。但当采用高频电力时,由于对芯部件和线圈卷绕数有影响的第一部分和第二部分的体积减小而能够小型化,所以为了第一、第二部分181、182的尺寸(特别是芯部件181′、182′的尺寸)小型化,并考虑电力输送效率,能够举出在1kHz~100kHz的范围进行控制的例,本例中作为更优选的范围是能够在20kHz~40kHz的范围内进行控制。
关于单元PWh的输出控制,也可以是以PWM控制来变更波形占空比的输出控制。
无论哪一种方法都能够细腻地进行温度控制。
第一、第二芯部件181′、182′的平坦面之间的间隔ds,一般来说由于要避免两部件的接触,能够例示0.1mm以上。
虽然也要根据初级、次级各线圈的卷绕数、芯部件181′、182′的材质等来确定,但从加热辊表面温度朝向规定温度而使次级线圈182c产生感应电流的角度考虑,第一、第二芯部件的平坦面之间的间隔能够例举设定为大致10mm左右的例子。
第一芯部件181′的相对第二芯部件182′的平坦面部分对于该平坦面整个面积的比例(或第二芯部件182′的相对第一芯部件181′的平坦面部分对于该平坦面整个面积的比例)虽然也要根据初级、次级各线圈的卷绕数和芯部件181′、182′的材质以及两部件的间隔等来确定,但从更可靠高效率地产生使加热辊表面温度朝向规定温度变化的感应电流的角度考虑,能够例举设定为大致百分之五十以上的例子。
定影装置2H中,也可以在加热辊21h的筒状发热体1D′内侧与记录介质通过区域对应的位置利用树脂成型等来设置由海绵等构成的支承弹性体。
与以上说明的供电装置18同样形式的供电装置不仅能够如图15所示那样向加热辊21h的筒状发热体1D′的金属图案12h通电,只要在结构上等没有特别障碍,就能够适用于向本说明书记载的其他筒状发热体和同样的筒状发热体的金属图案通电。
图17表示筒状发热体的又一其他例1J。筒状发热体1J是在筒状体11j的外周面设置有中央部的金属图案12j1和其两侧的金属图案12j2、12j3,并且在筒状体11j的单侧端部外周面设置环状电极部141j、142j、143j、144j,在筒状体11j的内周面设置温度检测用电阻图案(电阻随着温度变化而变动的通电线,例如由铜线构成的电阻图案)。
虽然图示省略,但筒状体外周面的
环状电极部141j与金属图案12j1的一端连接,
环状电极部142j与金属图案12j2的一端连接,
环状电极部143j与金属图案12j3的一端连接,
环状电极部144j与各金属图案的另一端连接。
筒状体11j内周面的温度检测用电阻图案并不限定于此,但本例是如下设置。
如图18所示,在挠性树脂片19的单面上形成有中央部电阻图案sj1和其两侧的电阻图案sj2、sj3,并且在单侧端部的相反侧面上形成有带状电极部1s、2s、3s、4s,把该树脂片19以使设置有电阻图案的面成为外侧的方式卷绕成圆形并向筒状体11j内插入,设置成被配置在筒状体11j的内周面上。本例中,把设置有电阻图案的树脂片19用粘接剂粘贴在筒状体11j的内周面,在不会产生位置偏差等没有障碍的情况下,也可以不粘贴而仅进行内嵌配置。
电阻图案sj1、sj2、sj3在本例中都是电阻随着温度变动而变动的由金属线构成的图案。
这样,在筒状体11j的内周面配置有树脂片19的状态下,成为分别是电阻图案sj1与金属图案12j1对应、电阻图案sj2与金属图案12j2对应、电阻图案sj3与金属图案12j3对应的位置。
带状电极部1s、2s、3s、4s在树脂片19被卷绕成圆形并被配置在筒状体11j内周面的状态下就成为环状电极部,使它们保持露出。
虽然图示省略,但筒状体11j内周面的
电极部1s与电阻图案sj1的一端连接,
电极部2s与电阻图案sj2的一端连接,
电极部3s与电阻图案sj3的一端连接,
电极部4s与各电阻图案的另一端连接。
在把筒状发热体1J用作定影装置用加热辊的一部分时,例如如图19所示,在筒状发热体1J上设置弹性材料层41,把其表面用耐磨损膜42覆盖,在筒状发热体1J的各端部安装合适的端部件,通过把它作为轴而被定影装置机架支承则能够得到可旋转的加热辊21j。这时,为了能够使图示省略的电阻检测用电极从外侧与电阻图案用的环状电极部1s~4s接触,只要把端部件安装得比这些电极部1s~4s靠内侧便可。
根据提供给调色剂像定影的记录介质的尺寸,从输出可变的电源单元(图示省略),经由图示省略的供电用电极和环状电极部141j~144j中的几个电极向金属图案12j1~12j3中的至少一个通电,使筒状发热体1J的规定范围发热,由此,按照记录介质的尺寸而能够使加热辊21j的规定范围的温度朝向调色剂像定影温度而升高。
通过向金属图案12j1~12j3中的至少一个通电而导致的发热,与发热的金属图案对应的电阻图案的温度发生变化,伴随该温度变化其电阻变动,经由所述环状电极部1s~4s中的至少几个和与它接触的图示省略的检测电极,能够由图示省略的电阻检测器检测出该电阻变动。由此,控制部能够利用金属图案的发热而被加热的加热辊21j的局部温度,接受与来自该检测器的检测温度相当的检测信息,在该图示省略的控制部中,根据电阻图案的检测温度与目标温度之间的差,利用频率控制或PWM控制等来控制从电源单元向该金属图案的电力供给,在加热辊21j的规定范围能够精密、高精度并且稳定地控制规定的定影温度。
在频率控制电源单元输出的情况下,也可以把电阻图案的电阻转换成频率而把电阻图案的电阻变动转换成频率变动来进行掌握。
图20所示的挠性树脂片是取代图18所示的、在挠性树脂片19的面上通过配线来形成电阻图案群,而在树脂片19的面上通过印刷分别形成与金属图案12j1对应的电阻图案sj1′、与金属图案12j2对应的电阻图案sj2′、与金属图案12j3对应的电阻图案sj3′。在此,各自的电阻图案sj1′、sj2′、sj3′是电阻随着温度变动而变动的由铜膏体、银膏体等导电性膏体的涂膜带构成的电阻图案。
在片19的相反侧的面的端部形成有与这些电阻涂膜带电连接的应该成为环状电极部的带状电极部1s′~4s′。
对于该片也是使设置有电阻图案sj1′~sj3′的面成为外侧而将其卷绕成圆形并向筒状体11j内插入,通过粘接剂的粘贴或单独配置等而配置在筒状体11j的内周面,能够得到筒状发热体1J′,进而在其外周面设置弹性材料层41,把其表面用耐磨损膜42覆盖,能够得到图21所示的加热辊21j′。
该加热辊21j′中也是利用向金属图案12j1~12j3中的至少一个通电而导致的发热,与发热的金属图案对应的电阻图案的温度发生变化,伴随该温度变化其电阻变动,经由所述环状电极部1s~4s中的至少几个和与它接触的图示省略的检测电极,能够由图示省略的电阻检测器检测出该电阻变动。由此,能够掌握利用金属图案的发热而被加热的加热辊21j′的局部温度,根据电阻图案的检测温度与目标温度之间的差来控制从电源单元向该金属图案的电力供给,在加热辊21j′的规定范围能够高精度控制规定的定影温度。
温度检测用电阻图案(配线的图案、涂膜带的图案等)不仅能够向以上说明的筒状发热体1J、1J′设置,只要没有障碍,就能够向本说明书中记载的其他筒状发热体或同样的筒状发热体设置,通过该电阻图案能够进行筒状发热体和利用它的定影装置的加热用旋转体的温度控制。
总之,温度检测用电阻图案能够直接形成在筒状体的内周面上,也可以把金属图案用电绝缘膜覆盖而在该电绝缘膜上形成。
以上说明的筒状发热体1A(图1)、1B(图3)、1C(图6)、1D(图8等)、1F(图12(B))、1F′(图13)、1D′(图15)、1J(图17)、1J′(图21)等筒状发热体各自的筒状体,即筒状体11a(图1等)、172(图7(A)、(B)、(C)~图9等)、11j(图17等)等筒状体,一般来说为了具有抵抗金属图案发热的耐热性,能够由表现出这种耐热性的聚酰亚胺树脂、苯酚类树脂等热固化树脂形成。
构成筒状发热体的筒状体可以是金属制,例如也可以是由镍、铜或铁为主要成分的金属材料构成。
参照附图说明的筒状发热体的筒状体11a(图1等)、172(图7(A)、(B)、(C)~图9等)、11j(图17等)等筒状体,是由聚酰亚胺树脂构成的。
关于筒状体的厚度,只要根据是把筒状发热体用作辊形态的加热用旋转体的结构部件,还是用作挠性带形态的加热用旋转体的结构部件,并根据筒状体的材料等适当选择决定便可。
构成筒状发热体的筒状体(筒状体11a(图1等)、172(图7(A)、(B)、(C)~图9等)、11j(图17等)等)为了使其热分布均匀化,也可以分散有炭粉、镍粉等金属粉这样的导热粉。
在筒状体包含有导电性的导热粉时,为了安全,例如只要配置成使金属图案和温度检测用电阻图案等通电部件不直接与筒状体接触等便可。
筒状发热体1A(图1)、1B(图3)、1C(图6)、1D(图8等)、1F(图12(B))、1F′(图13)、1D′(图15)、1J(图17)、1J′(图21)等筒状发热体各自的可通电发热的金属图案,即金属图案12a(图1等)、12b(图3)、121c~123c(图6)、12d(图7(A))等、121d~123d(图11)、12f(图12(A)等)、12j1~12j3(图17)等金属图案,一般来说能够例示由铜、铁、铝或从铜、铁、铝中选择的两种以上金属的合金构成的情况,参照附图说明的筒状发热体的金属图案以铜为主体(包括由铜形成的情况)。
金属图案的形成能够通过对先前形成的铜膜进行蚀刻和印刷以铜为主体的导电性膏体等来形成。
金属图案的材质(特别是导电率)和提供金属图案的可通电发热的线的厚度、宽度以及整体的长度等,能够根据该金属图案的目标发热温度来选择,换言之,能够把提供金属图案的可通电发热的线的导电率、厚度、宽度、长度作为向金属图案供给的电力和发热温度的控制要素,仅此就能够容易控制发热温度。
考虑到这些时,根据尽可能地把金属图案的形成面变平滑的观点,提供金属图案的可通电发热的线的厚度能够例举设定在大致12.5μm~50μm左右的范围。
作为把金属图案和根据情况把温度检测用电阻图案覆盖的所述电绝缘膜,一般来说能够例示聚酰亚胺膜等耐热性良好的热硬化性树脂膜和聚酰亚胺类漆(ワニス)等耐热性良好的漆膜,覆盖先前说明的筒状发热体的金属图案等的电绝缘膜所采用的是聚酰亚胺类漆。
总之,作为电绝缘膜的厚度,为了使之具有电绝缘效果而能够例举设定为大致10μm以上的例,另一方面,在过厚而筒状发热体被要求具有挠性的情况下,为了不妨碍挠性而能够例举设定为50μm以下。
如图7(A)~图7(C)例示的那样,在挠性树脂片(例如171)上形成金属图案(例如12d),把该片卷绕成圆形并用粘接剂粘贴在筒状体(例如172)的内周面或以不粘贴而进行配置等方法来配置,从而形成筒状发热体(例如1D)的情况下,或在如图12(A)~图12(C)例示的那样,在挠性树脂片(例如171f)上形成金属图案(例如12f),把该片用粘接剂粘贴在筒状体(例如11a)的外周面或以不粘贴而进行配置等方法来配置,从而形成筒状发热体(例如1P)的情况下,作为挠性树脂片,一般来说能够例示对于金属图案的发热表现出能够承受耐热性的由聚酰亚胺类树脂等热固化树脂构成树脂片。先前说明的筒状发热体1D、1F等中,作为形成有金属图案的挠性树脂片而采用聚酰亚胺膜。
作为挠性树脂片的厚度,为了确保一定程度的强度和电绝缘性,能够例举大致为12.5μm左右以上,为了维持挠性而能够例举设定为50μm以下。
对于形成温度检测用电阻图案的挠性树脂片19(参照图18、图20),能够采用与形成金属图案的树脂片同样的树脂片。
作为把树脂片向筒状体的周面粘贴时能够采用的粘接剂(包括粘贴剂),能够例示环氧类粘接剂、聚酰亚胺类粘接剂等能够承受金属图案发热的耐热性粘接剂。
关于利用筒状发热体的定影装置的加热用旋转体(21b(图4)、21c(图5)、21d′(图9)、21e(图10)、21f(图12)、21f′(图13)、21h(图15)、21j(图19)、21j′(图21)等)中的弹性材料层(211(图4)、214(图5)、32(图7(B)和(C)~图9)、33(图9)、33′(图10)、35(图12)、35′和37(图13)、41(图19、图21)等),作为耐热性的弹性材料层能够例示由硅树脂(例如硅橡胶)构成的弹性材料层。这种弹性材料层中对于比金属图案还位于外周侧的弹性材料层(211(图4)等),为了使热分布均匀化,也可以被混合分散有炭粉、镍粉等金属粉这样的导热粉。
在把弹性材料层的表面用耐磨损膜覆盖时(膜212(图4)、膜34(图9、图15)、膜34′(图10)、膜36(图12(C))、膜36′(图13)、膜42(图19、图21)等),作为该耐磨损膜能够例举可承受加热用旋转体温度的具有耐热性的树脂膜,例如PTFE、PPA等氟类树脂膜和管。
向以上说明的筒状发热体1A(图1)、1B(图3)、1C(图6)、1D(图8等)、1F(图12(B))、1F′(图13)、1D′(图15)、1J(图17)、1J′(图21)等筒状发热体各自的可通电发热的金属图案供电的环状电极部和在设置有温度检测用电阻图案的筒状发热体中用于从电阻图案检测电阻变动的环状电极部,也可以把金属图案和电阻图案设置成一体,也可以把金属图案和电阻图案分别形成,然后通过银焊料、铆接等电连接方法与这些图案连接。另外形成的环状电极部也可以兼作筒状发热体端部的增强部件。
总之,在环状电极部与金属图案连接时,为了使与环状电极部接触的供电电极的接触电阻尽可能地长期被抑制得较低,在环状电极部与电阻图案接触时,为了使与环状电极部接触的电阻检测用电极的接触电阻尽可能长期被抑制得较低,优选电极部的表层由从镍、金、铑和导电性炭中选择的至少一种导电性材料形成。
这种表层部例如能够通过电镀和涂布这种材料或包含这种材料的膏体等方式得到。
本发明提供一种筒状发热体,在被电子照相方式、静电记录方式等图像形成装置所采用的定影装置中,即,在使承载着未定影调色剂像的记录介质通过由加热用旋转体和向该加热用旋转体按压的加压用旋转体形成的辊隙,在加热加压的条件下使该调色剂像向该记录介质定影的定影装置中,能够用作该加热用旋转体的热源等,并且发热效率高,并且提供一种定影装置,能够应对缩短升温时间的要求和当今节能的要求。

Claims (9)

1.一种筒状发热体,其特征在于,包括:筒状体、设置在该筒状体的外周面和内周面中的至少一方的可通电发热的金属图案、设置在该筒状体的外周面和内周面中的至少一方并且与该周面接触设置的温度检测用电阻图案,所述温度检测用电阻图案是由随着温度变动而电阻变动的金属线材料构成的图案,所述温度检测用电阻图案对应于金属图案的发热区域而长度方向沿所述筒状体的轴向形成,并且隔着间隔而分布在所述筒状体的整个周向上。
2.如权利要求1所述的筒状发热体,其中,该筒状发热体是用于构成定影装置的加热用旋转体的至少一部分的发热体,该定影装置为使承载着未定影调色剂像的记录介质通过由加热用旋转体和向加热周旋转体按压的加压用旋转体形成的辊隙,在加热加压的条件下使该调色剂像向该记录介质定影。
3.如权利要求1所述的筒状发热体,其中,在所述筒状体的外周面侧和内周面侧中的任一方设置有所述金属图案,并且在该筒状体的外周面侧和内周面侧中的任一方设置有所述温度检测用电阻图案。
4.如权利要求3所述的筒状发热体,其中,在所述筒状体的外周面和内周面中的任一方设置有所述金属图案,并且在该金属图案上形成有电绝缘膜,在该电绝缘膜上形成有所述温度检测用电阻图案。
5.如权利要求1所述的筒状发热体,其中,在所述筒状体的外周面侧沿着所述筒状体的外周面设置弹性材料层。
6.如权利要求5所述的筒状发热体,其中,所述弹性材料层被耐磨损膜覆盖。
7.如权利要求1所述的筒状发热体,其中,所述金属图案为了提供被分割的多个发热区域而被分割成多个图案,所述电阻图案与该被分割的各个金属图案对应设置。
8.一种定影装置,是使承载着未定影调色剂像的记录介质通过由加热用旋转体和向加热用旋转体按压的加压用旋转体形成的辊隙,在加热加压的条件下使该调色剂像向该记录介质定影的定影装置,其特征在于,该加热用旋转体包含筒状发热体,
该筒状发热体具有:筒状体、设置在该筒状体的外周面和内周面中的至少一方的可通电发热的金属图案、设置在该筒状体的外周面和内周面中的至少一方并且与该周面接触设置的温度检测用电阻图案,所述温度检测用电阻图案是由随着温度变动而电阻变动的金属线材料构成的图案,所述温度检测用电阻图案对应于金属图案的发热区域而长度方向沿所述筒状体的轴向形成,并且隔着间隔而分布在所述筒状体的整个周向上,
并且具备:用于向该筒状发热体的所述金属图案供给电力的供电机构和检测所述电阻图案的电阻随着温度变动而变动的电阻检测机构。
9.如权利要求8所述的定影装置,其中,包括控制部,该控制部根据所述电阻检测机构检测出的所述电阻图案的电阻所表示的温度与预定的目标加热用旋转体温度之间的差,控制由所述供电机构向所述金属图案供给的电力,以使该加热用旋转体的温度成为目标温度。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5282311B2 (ja) * 2010-05-27 2013-09-04 コニカミノルタ株式会社 定着装置及び画像形成装置
GB201207039D0 (en) * 2012-04-23 2012-06-06 British American Tobacco Co Heating smokeable material
US9931840B2 (en) * 2013-08-22 2018-04-03 Xerox Corporation Systems and methods for heating and measuring temperature of print head jet stacks
JP6140639B2 (ja) * 2014-04-17 2017-05-31 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着装置及びそれを備えた画像形成装置
JP6624014B2 (ja) * 2016-11-08 2019-12-25 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 回転装置、画像形成装置
CN109309980A (zh) * 2017-07-28 2019-02-05 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 电磁烹饪器具、用于电磁烹饪器具的线圈盘及其制造方法
JP2021173924A (ja) * 2020-04-28 2021-11-01 キヤノン株式会社 像加熱装置及び画像形成装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5402211A (en) * 1992-10-21 1995-03-28 Ricoh Company, Ltd. Heated fixing roller with selectively heatable portions
US5826152A (en) * 1996-05-30 1998-10-20 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Fixing unit and heat roller for fixing unit
JP2005258143A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Canon Inc 画像形成装置
JP2007148127A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Ricoh Co Ltd 定着装置と画像形成装置及びその定着装置の温度制御方法
JP2008268354A (ja) * 2007-04-17 2008-11-06 Murata Mach Ltd 定着装置

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2852250C2 (de) * 1978-12-02 1982-08-26 Dr.-Ing. Rudolf Hell Gmbh, 2300 Kiel Wärmeentwicklungsstation
US4304985A (en) * 1980-05-27 1981-12-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Developer for dry silver paper
JPS6087376A (ja) 1983-10-19 1985-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 定着装置
JPS60131784A (ja) * 1983-12-19 1985-07-13 キヤノン株式会社 ヒ−トロ−ラ−
EP0156046B1 (en) 1984-03-07 1988-01-27 Junkosha Co. Ltd. A roller fixing device
JPH0711729B2 (ja) 1984-12-21 1995-02-08 キヤノン株式会社 加熱定着用ロ−ラ及びそれを有する定着装置
US4813372A (en) 1986-05-08 1989-03-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Toner image fixing apparatus
US4778980A (en) 1986-10-06 1988-10-18 Xerox Corporation Instant-on fuser control
JPH05158369A (ja) 1991-12-10 1993-06-25 Canon Inc 定着装置
JPH05210336A (ja) 1992-01-31 1993-08-20 Ricoh Co Ltd カラー複写装置における定着装置
JPH07271239A (ja) 1994-03-31 1995-10-20 Kyocera Corp トナー定着用ヒートローラ
JPH08194401A (ja) * 1994-11-16 1996-07-30 Brother Ind Ltd 定着用加熱ローラ
JP3373973B2 (ja) 1995-05-12 2003-02-04 ブラザー工業株式会社 定着用加熱ローラ
US5666593A (en) * 1995-12-11 1997-09-09 Xerox Corporation Resistance Temperature Detector (RTD) sensor for a heat and pressure fuser
JPH09197875A (ja) * 1996-01-16 1997-07-31 Minolta Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
US5994671A (en) * 1996-03-21 1999-11-30 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus
JPH09266058A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Toshiba Lighting & Technol Corp ロールヒータ、定着装置、および画像形成装置
WO2001048561A1 (fr) * 1999-12-28 2001-07-05 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Appareil de fixation
JP2002174973A (ja) 2000-10-31 2002-06-21 Toshiba Tec Corp 定着装置
JP2004006299A (ja) * 2002-04-22 2004-01-08 Canon Inc 基板に発熱抵抗体を有するヒータ及びこのヒータを用いた像加熱装置
WO2003102699A1 (fr) * 2002-06-03 2003-12-11 Fuji Xerox Co., Ltd. Rouleau chauffant
KR100509475B1 (ko) 2002-08-29 2005-08-22 삼성전자주식회사 전자사진 화상형성장치의 정착 장치
JP2004126275A (ja) * 2002-10-03 2004-04-22 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置用定着装置及び定着装置の温度制御方法
JP3929942B2 (ja) * 2003-06-26 2007-06-13 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
KR100516152B1 (ko) 2003-12-15 2005-09-21 한국전자통신연구원 부반송파다중화 방식이 적용된 파장 분할 다중 방식수동형 광가입자망 및 그것에서의 비대칭 패킷 데이터통신을 위한 매체접속 제어 방법
KR100619011B1 (ko) * 2003-12-15 2006-08-31 삼성전자주식회사 정착롤러 및 이를 구비하는 전자사진방식 화상형성장치
JP2005258100A (ja) 2004-03-12 2005-09-22 Mitsubishi Electric Corp 光学部材の位置決め装置、光学部材の組立装置、及び光学部材の位置決め方法
US20070073227A1 (en) * 2005-09-29 2007-03-29 Karen Hewes Disposable sleeve for assisting in venous catheterization
US7529443B2 (en) 2005-10-31 2009-05-05 Tellabs Operations, Inc. Beam steering element with built-in detector and system for use thereof
US7999211B2 (en) * 2006-09-01 2011-08-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heating element structure with isothermal and localized output
JP2009076292A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Rohm Co Ltd ヒータ
JP2009145568A (ja) 2007-12-13 2009-07-02 Canon Inc 加熱体、及びその加熱体を有する像加熱装置
JP5173464B2 (ja) * 2008-02-08 2013-04-03 キヤノン株式会社 画像形成装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5402211A (en) * 1992-10-21 1995-03-28 Ricoh Company, Ltd. Heated fixing roller with selectively heatable portions
US5826152A (en) * 1996-05-30 1998-10-20 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Fixing unit and heat roller for fixing unit
JP2005258143A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Canon Inc 画像形成装置
JP2007148127A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Ricoh Co Ltd 定着装置と画像形成装置及びその定着装置の温度制御方法
JP2008268354A (ja) * 2007-04-17 2008-11-06 Murata Mach Ltd 定着装置

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Publication number Publication date
US8457514B2 (en) 2013-06-04
US20110069985A1 (en) 2011-03-24
JP2011065008A (ja) 2011-03-31
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