CN102033478A - 定影装置、图像形成装置和定影装置内的电气布线的连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及定影装置、图像形成装置和定影装置内的电气布线的连接方法。本发明提供一种带定影方式的定影装置。定影装置(15)包括连接有装置内的电气布线的连接器(50)。该连接器(50)中,一次侧布线用连接器端子(50a)与二次侧布线用连接器端子(50b)一体设置,其中,该一次侧布线用连接器端子(50a)用于连接作为连接于发热电阻体(301)的电气布线的一次侧电气布线(70a),该二次侧布线用连接器端子(50b)用于连接包括连接于发热体侧热敏电阻(24a)的电气布线并作为流过比一次侧电气布线(70a)小的电流的电气布线的二次侧电气布线(70b)。
Description
技术领域
本发明涉及通过热和加压使调色剂像定影于记录介质的定影装置、具备该定影装置的图像形成装置和定影装置内的电气布线的连接方法。
背景技术
作为在复印机、打印机等电子照相方式的图像形成装置中使用的定影装置,广泛使用热辊定影方式的定影装置。热辊定影方式的定影装置具备相互压接的辊对(定影辊以及加压辊),通过配置于该辊对的双方或任一方内部的由卤素加热器等构成的加热部,将辊对加热至规定温度(定影温度)之后,将形成有未定影调色剂像的记录纸等的记录介质送入辊对的压接部(定影夹持部)中且使其通过压接部,由此,通过热和压力对记录纸进行调色剂像的定影。
可是,在彩色图像形成装置所具备的定影装置中,通常使用在定影辊表层设置了由硅酮橡胶(silicone rubber)等构成的弹性层的弹性辊。通过将定影辊作为弹性辊,从而使定影辊表面与未定影调色剂像的凹凸相对应地发生弹性变形,并且以包覆调色剂像面的方式接触,因此,与单色相比能够对调色剂量多的彩色的未定影调色剂像进行良好地加热定影。此外,通过在定影夹持部的弹性层的形变解除效果,对与单色相比容易偏移(offset)的彩色调色剂能够提高脱模性。进而,由于定影夹的夹形状变为向上(定影辊侧)为凸(所谓逆夹形状),所以能够使记录纸的剥离性能提高,即使不使用剥离爪等的剥离部,也能够实现记录纸的剥离(自我脱模(selfstripping)),能够消除由剥离部引起的图像缺陷。
在这样的彩色图像形成装置所具备的定影装置中,为了应对高速化,需要使定影夹持部的夹宽度变宽。作为使夹宽度变宽的方法,有使定影辊的弹性层的层厚变厚、使定影辊直径变大等方法。但是,在具备弹性层的定影辊中,由于弹性层的热传导性非常低,所以当在定影辊内部有加热部的情况下、在使处理速度高速化的情况下,有定影辊温度无法追随的问题。另一方面,在使定影辊直径变大的情况下,会产生所谓预热时间变长的问题、耗电量增大的问题。
作为解决这样的问题的彩色图像形成装置所具备的定影装置,在日本特开平10-307496号公报中,公开了在定影辊与加热辊之间架设定影带(belt)、隔着定影带使定影辊与加压辊压接的结构的带定影方式的定影装置。在该带定影方式的定影装置中,由于对热容量小的定影带进行加热,所以预热时间短,此外,由于不需要在定影辊中内置卤素灯等热源,所以能够将由海绵橡胶(sponge rubber)等构成的低硬度的弹性层设置得较厚,能够确保较宽的夹宽度。
进而,在日本特开2002-333788号公报中,公开了在带定影方式的定影装置中,将加热部作为面状发热体(发热电阻体以作为整体形成一定形状的面的方式做成的发热体)的面状发热带定影方式的定影装置。在该面状发热带定影方式的定影装置中,在使加热部的热容量变小的同时,作为加热部的面状发热体直接进行发热,因此,与使用卤素灯等间接对加热辊进行加热的方式相比,热响应速度也会提高,能够实现预热时间的进一步缩短、进一步节能化。
此外,带定影方式的定影装置具备:检测定影带的表面温度的热敏电阻(thermistor)等的温度检测元件、检测面状发热体变为过热状态的异常升温的防过热元件(定温器(thermostat)、温度熔丝(fuse)、热保安器(thermal protector)等),并构成为基于由温度检测元件检测的温度数据、由防过热元件检测的异常升温数据,以定影带的表面温度变为规定温度(定影温度)的方式,控制对面状发热体的通电。
在使用高功率密度的面状发热体的带定影方式的定影装置中,由于温度检测元件的电气布线的脱落等而使温度检测元件不正常动作,在对面状发热体的通电无法正常控制的情况中,会对面状发热体进行异常的通电。由于高功率密度的面状发热体的升温速度高,所以当即便是短时间也是对面状发热体进行了异常的通电时,面状发热体会成为过热状态以至冒烟、被烧毁,或者由于连接不完全下的半断路状态的通电所引起的发热,而以至冒烟、着火。此外,还担心当重复对面状发热体的短时间的异常通电而使面状发热体的过热状态持续时,定影带会受到损伤而恶化,或者以至冒烟、着火。
发明内容
因此,本发明的目的是,提供一种定影装置、具备该定影装置的图像形成装置以及定影装置内的电气布线的连接方法,其中,该定影装置是构成为利用由通电而发热的发热电阻体的热来对定影带进行加热的带定影方式的定影装置,其能够防止温度检测元件在未电连接的状态下对发热电阻体进行通电,能够防止发热电阻体成为过热状态,能够防止发热电阻体冒烟、烧损,并且能够确保高安全性。
本发明是一种定影装置,其以装卸自由的方式设置于在记录介质上形成图像的图像形成装置的主体,对担载于记录介质上的调色剂像加热加压以使该调色剂像定影于记录介质上,其特征在于,包括:第一定影构件;加热部,其具有由通电而发热的发热电阻体构成的发热层;定影带,其是架设于上述第一定影构件与上述加热部之间的环状带构件;第二定影构件,其被设置成隔着上述定影带与上述第一定影构件相对置;温度检测元件,其对上述定影带的表面温度进行检测;控制部,其基于由上述温度检测元件检测的温度,以使上述定影带的表面温度成为规定温度的方式,控制对上述发热电阻体的通电;连接器,其是将上述发热电阻体和上述温度检测元件与上述控制部进行连接的连接器,而且一次侧布线用连接器端子与二次侧布线用连接器端子被一体设置,其中,上述一次侧布线用连接器端子用于连接作为连接于上述发热电阻体的电气布线的一次侧电气布线,上述二次侧布线用连接器端子用于连接包括连接于上述温度检测元件的电气布线并作为流过比上述一次侧电气布线小的电流的电气布线的二次侧电气布线。
根据本发明,定影装置是具备控制部并对担载于记录介质上的调色剂像加热加压以使该调色剂像定影于记录介质上的装置,其中该控制部基于由温度检测元件检测的温度,以使定影带的表面温度成为规定温度的方式,控制对发热电阻体的通电,该定影装置包括将发热电阻体、温度检测元件与控制部连接起来的连接器而构成。而且,定影装置的连接器中,一次侧布线用连接器端子与二次侧布线用连接器端子一体设置,其中,该一次侧布线用连接器端子连接作为连接于发热电阻体的电气布线的一次侧电气布线,该二次侧布线用连接器端子连接包括连接于温度检测元件的电气布线并作为流过比一次侧电气布线小的电流的电气布线的二次侧电气布线。
在定影装置中,由于连接于发热电阻体并流过大电流的一次侧电气布线与包括连接于温度检测元件的电气布线并流过小电流的二次侧电气布线,连接于同一连接器,所以能够防止在由于因温度检测元件的电气布线的脱落(忘记接线)、连接不完全引起的半短路连接等而使温度检测元件不正常动作,对发热电阻体的通电无法正常控制的状态下,对发热电阻体进行通电。因此,在定影装置中,能够抑制即便是短时间也是对发热电阻体进行了异常的通电的情况,能够防止发热电阻体成为过热状态。因此,定影装置能够防止发热电阻体以至冒烟、烧损,能够确保高安全性。此外,在定影装置中,由于能够抑制即便是短时间也是对发热电阻体进行了异常的通电的情况,所以能够防止对发热电阻体的短时间的异常通电重复进行而使发热电阻体的过热状态持续,能够防止定影带受到热损伤而恶化,或防止冒烟、烧损。
此外在本发明中优选是,上述连接器以上述一次侧布线用连接器端子被上述二次侧布线用连接器端子夹入的方式进行配置,上述控制部进行控制,使得当感测到上述二次侧电气布线对上述二次侧布线用连接器端子的连接为连接不良状态时,抑制对上述发热电阻体的通电。
根据本发明,定影装置的连接器以一次侧布线用连接器端子被二次侧布线用连接器端子夹入的方式进行配置。而且,控制部进行控制,使得当感测到二次侧电气布线对二次侧布线用连接器端子的连接为连接不良状态时,抑制对发热电阻体的通电。由此,即使在连接器倾斜插入,在连接器中产生二次侧电气布线针对与一次侧布线用连接器端子相比配置于外侧的二次侧布线用连接器端子的连接不良,温度检测元件不正常动作的情况下,由于控制部抑制对发热电阻体的通电,所以也能防止发热电阻体成为过热状态。
此外在本发明中优选是,上述二次侧布线用连接器端子配置在关于连接器的中心呈点对称的位置。
根据本发明,定影装置的连接器所具有的二次侧布线用连接器端子配置在关于连接器的中心呈点对称的位置。由此,即使在连接器倾斜插入,在连接器中产生二次侧电气布线针对与一次侧布线用连接器端子相比配置于外侧的二次侧布线用连接器端子的连接不良,温度检测元件不正常动作的情况下,也能够抑制对发热电阻体进行异常的通电,能防止发热电阻体成为过热状态。
此外在本发明中优选是,定影装置还具备:装接判断部,其判断是否装接于图像形成装置的主体,连接于上述装接判断部的电气布线作为上述二次侧电气布线连接于上述二次侧布线用连接器端子。
根据本发明,定影装置还具备:装接判断部,其判断是否装接于图像形成装置的主体。而且,连接于装接判断部的电气布线作为二次侧电气布线连接于二次侧布线用连接器端子。而且,控制部当感测到二次侧电气布线对二次侧布线用连接器端子的连接为连接不良状态时,抑制对发热电阻体的通电。由此,能够防止在因装接判断部的电气布线的连接不良等而使装接判断部不正常动作,未正确判断定影装置是否装接于图像形成装置的主体的情况下,对发热电阻体进行通电。
此外在本发明中优选是,定影装置还具备:记录介质通过判断部,其判断记录介质是否通过上述第二定影构件与上述定影带接触的区域中形成的定影夹持部,连接于上述记录介质通过判断部的电气布线作为上述二次侧电气布线连接于上述二次侧布线用连接器端子。
根据本发明,定影装置还具备:记录介质通过判断部,其判断记录介质是否通过定影夹持部。而且,连接于记录介质通过判断部的电气布线作为二次侧电气布线连接于二次侧布线用连接器端子。而且,控制部当感测到二次侧电气布线对二次侧布线用连接器端子的连接为连接不良状态时,抑制对发热电阻体的通电。由此,能够防止在因记录介质通过判断部的电气布线的连接不良等而使装接判断部不正常动作,未正确判断记录介质是否通过了定影夹持部的情况下,对发热电阻体进行通电。
此外在本发明中优选是,上述第二定影构件包括作为架设于加压构件与支承构件之间的环状带构件的加压带而构成,上述加压构件被设置成,隔着上述定影带和上述加压带,与上述第一定影构件相对置。
根据本发明,第二定影构件包括作为架设于加压构件与支承构件之间并能旋转的环状带构件的加压带而构成。而且,上述加压构件被设置成隔着定影带和加压带与第一定影构件相对置,在定影带与加压带接触的部分形成有定影夹持部。由此,能够在不使装置大型化的情况下获得宽度宽的定影夹区域,能够抑制定影不良。
此外,本发明是一种二阶段定影方式的定影装置,其特征在于,包括:第一定影部,将担载于搬送的记录介质上的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行一次定影;以及第二定影部,与上述第一定影部相比配置于记录介质的搬送方向下游侧,将一次定影后的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行二次定影,上述第一定影部和上述第二定影部的至少一个是上述定影装置。
根据本发明,二阶段定影方式的定影装置包括:第一定影部,将担载于搬送的记录介质上的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行一次定影;以及第二定影部,与第一定影部相比配置于记录介质的搬送方向下游侧,将一次定影后的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行二次定影。而且,第一定影部和第二定影部的至少一个是具备一体式设有一次侧布线用连接器端子和二次侧布线用连接器端子的连接器的上述定影装置。在这样构成的二阶段定影方式的定影装置中,能够防止在第一定影部和第二定影部中的温度检测元件不正常动作、对发热电阻体的通电无法正常控制的状态下,对发热电阻体进行通电。因此,能够抑制对第一定影部和第二定影部所具备的发热电阻体进行异常的通电,能够防止发热电阻体成为过热状态。因此,能够防止第一定影部和第二定影部所具备的发热电阻体冒烟、烧损,能够确保高安全性。
此外,本发明是一种二阶段定影方式的定影装置,其特征在于,包括:第一定影部,将担载于搬送的记录介质上的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行一次定影;以及第二定影部,在内部配设有加热构件的一对加热加压辊相互压接而构成,与上述第一定影部相比配置于记录介质的搬送方向下游侧,将一次定影后的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行二次定影,上述第一定影部是上述定影装置。
根据本发明,二阶段定影方式的定影装置包括:第一定影部,将担载于搬送的记录介质上的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行一次定影;以及第二定影部,在内部配设有加热部的一对加热加压辊相互压接而构成,与第一定影部相比配置于记录介质的搬送方向下游侧,将一次定影后的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行二次定影。而且,第一定影部是具备一体式设有一次侧布线用连接器端子和二次侧布线用连接器端子的连接器的上述定影装置。在这样构成的二阶段定影方式的定影装置中,能够防止在第一定影部中的温度检测元件不正常动作、对发热电阻体的通电无法正常控制的状态下,对发热电阻体进行通电。因此,能够抑制对第一定影部所具备的发热电阻体进行异常的通电,能够防止发热电阻体成为过热状态。因此,能够防止第一定影部所具备的发热电阻体冒烟、烧损,能够确保高安全性。
此外,本发明是一种图像形成装置,其特征在于,具备上述定影装置。
根据本发明,图像形成装置具备能够防止在对发热电阻体的通电无法正常控制的状态下对发热电阻体进行通电的定影装置。因此,图像形成装置能够在长期间确保高安全性的状态下形成图像。
此外,本发明是一种定影装置中的电气布线的连接方法,该定影装置以包括下述构件的方式构成,即包括:第一定影构件;加热部,其具有由利用通电而发热的发热电阻体构成的发热层;定影带,其是架设于上述第一定影构件与上述加热部之间的环状带构件;第二定影构件;温度检测元件,其对上述定影带的表面温度进行检测;以及控制部,其基于由上述温度检测元件检测的温度,以使上述定影带的表面温度成为规定温度的方式,控制对上述发热电阻体的通电,所述连接方法其特征在于,将作为连接于上述发热电阻体的电气布线的一次侧电气布线、和包括连接于上述温度检测元件的电气布线并作为流过比上述一次侧电气布线小的电流的电气布线的二次侧电气布线,以上述一次侧电气布线被上述二次侧电气布线夹入的方式,连接于同一连接器。
根据本发明,作为连接于发热电阻体的电气布线的一次侧电气布线、和包括连接于温度检测元件的电气布线并作为流过比一次侧电气布线小的电流的电气布线的二次侧电气布线,以一次侧电气布线被二次侧电气布线夹入的方式,连接于同一连接器。由此,能够防止在因温度检测元件的电气布线的连接不良等而使温度检测元件不正常动作,对发热电阻体的通电无法正常控制的状态下,对发热电阻体进行通电。因此,在定影装置内,能够抑制即便是短时间也是对发热电阻体进行了异常的通电的情况,能够防止发热电阻体成为过热状态。
本发明的目的、特点和优点根据如下的详细说明和附图就会变得更加明确了。
附图说明
图1是表示作为本发明的一个实施方式的图像形成装置的结构图。
图2是表示作为本发明的第一实施方式的定影装置的结构图。
图3是表示定影装置所具备的加热部的结构图。
图4是表示形成于发热层的发热电阻体的结构图。
图5是表示定影装置内的电气布线的连接状态的图。
图6是表示定影装置内的电气布线的连接状态的其他例子的图。
图7A~7E是表示发热电阻体的感测部附近的防过热元件的配设位置的图。
图8是表示由多个发热电阻体形成的发热层的结构图。
图9是表示使用了多个发热电阻体的情况下的电气布线的连接状态的图。
图10是表示使用了多个发热电阻体的情况下的电气布线的连接状态中的其他例子的图。
图11A和图11B是表示发热层中的发热电阻体的走纸区域加热部的分割状态的图。
图12A~图12D是表示走纸区域加热部的分割状态的其他例子的图。
图13A和图13B是表示具有层叠了多个发热电阻体的层叠构造的发热层中的走纸区域加热部的分割状态的图。
图14A和图14B是表示具有多个半导体陶瓷元件保持于散热构件中的构造的加热部的结构图。
图15是表示作为本发明的第二实施方式的定影装置的结构图。
图16是表示作为本发明的第三实施方式的定影装置的结构图。
图17是表示作为本发明的第四实施方式的定影装置的结构图。
图18是表示现有的定影装置中的电气布线的连接状态图。
具体实施方式
下面,参考附图对本发明的优选实施方式详细进行说明。
图1是表示作为本发明的一个实施方式的图像形成装置100的结构图。图像形成装置100是基于读取的原稿的图像数据或经由网络等传输的图像数据,对作为记录介质的记录纸形成多色和单色的图像的装置。图像形成装置100具备:曝光单元10、感光体鼓101(101a、101b、101c、101d)、显影装置102(102a、102b、102c、102d)、带电辊103(103a、103b、103c、103d)、清洁单元104(104a、104b、104c、104d)、中间转印带11、一次转印辊13(13a、13b、13c、13d)、二次转印辊14、定影装置15、纸张搬送路径P1、P2、P3、送纸盒16、手动送纸托盘17和排纸托盘18。
图像形成装置100使用与黑色(K)和作为将彩色图像色分解获得的减法混色的三原色的青色(C)、洋红色(M)、黄色(Y)的四色的各色对应的图像数据,在与各色对应的图像形成部Pa~Pd中进行图像形成。各图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd是同样的结构,例如,黑色(K)的图像形成部Pa由感光体鼓101a、显影装置102a、带电辊103a、一次转印辊13a和清洁单元104a等构成。该图像形成部Pa~Pd在中间转印带11的移动方向(副扫描方向)上排列成一列。
带电辊103是使感光体鼓101的表面均匀地带电为规定的电位的接触方式的带电器。也可以替代带电辊103,而使用利用了带电刷的接触方式的带电器、或利用了带电金属丝的非接触方式的带电器。
曝光单元10具备未图示的半导体激光器、多角镜4、第一反射镜、第二反射镜8等,将通过黑色(K)、青色(C)、洋红色(M)和黄色(Y)的各色的图像数据调制后的激光光束等的光束分别照射到感光体鼓101a~101d的每一个。各感光体鼓101a~101d形成根据黑色(K)、青色(C)、洋红色(M)和黄色(Y)的各色的图像数据的静电潜像。
显影装置102对形成有静电潜像的感光体鼓101的表面供给作为显影剂的调色剂,将静电潜像显影为调色剂像。显影装置102a~102d分别收纳黑色(K)、青色(C)、洋红色(M)和黄色(Y)的各色的调色剂,将形成于各个感光体鼓101a~101d的各色的静电潜像显影化为各色的调色剂像。清洁单元104对在显影/图像转印后残留于感光体鼓101上的表面的调色剂进行除去/回收。
中间转印带11配置于感光体鼓101的上方,并架设于驱动辊11a与从动辊11b之间,形成环状的移动路径。中间转印带11的外周面与感光体鼓101d、感光体鼓101c、感光体鼓101b、感光体鼓101a按照该顺序相对置。在夹着该中间转印带11与各感光体鼓101a~101d对置的位置,配置有一次转印辊13a~13d。中间转印带11与感光体鼓101a~101d对置的位置分别是一次转印位置。此外,中间转印带11由厚度100~150μm左右的薄膜形成。
在一次转印辊13a~13d中,为了将担载于感光体鼓101a~101d的表面的调色剂像转印到中间转印带11上,通过恒压控制来施加与调色剂的带电极性反极性的一次转印偏压。由此,形成于感光体鼓101a~101d的各色的调色剂像依次重叠地转印到中间转印带11的外周面,在中间转印带11的外周面形成全色的调色剂像。
不过,在输入了黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)和黑色(K)的色的仅一部分的图像数据的情况下,仅在4个感光体鼓101a~101d中的、与输入的图像数据的色对应的一部分感光体鼓101,进行静电潜像和调色剂像的形成。例如,在单色图像形成时,仅在与黑色对应的感光体鼓101a,进行静电潜像的形成和调色剂像的形成,在中间转印带11的外周面仅转印黑色的调色剂像。
各一次转印辊13a~13d通过导电性的弹性材料(例如EPDM、聚氨酯泡沫塑料(polyurethane foam)等)对将直径8~10mm的不锈钢等的金属作为基体材料的轴的表面进行覆盖来构成,通过导电性的弹性材料对中间转印带11均匀地施加高电压。
在各一次转印位置处转印到中间转印带11的外周面的调色剂像通过中间转印带11的旋转,搬送到作为与二次转印辊14的对置位置的二次转印位置。二次转印辊14在图像形成时,以规定的夹持压压接于内周面与驱动辊11a的圆周面接触的中间转印带11的外周面。从送纸盒16或手动送纸托盘17送来的记录纸,在通过二次转印辊14与中间转印带11之间时,对二次转印辊14施加与调色剂的带电极性反极性的高电压。由此,从中间转印带11的外周面将调色剂像转印到记录纸的表面。
另外,为了防止在后面工序中的混色,通过转印清洁单元12回收从感光体鼓101附着于中间转印带11的调色剂中的、未转印于记录纸上而残存于中间转印带11上的调色剂。
转印有调色剂像的记录纸被引导到后述的本发明的定影装置15,通过定影夹持部,接受加热和加压。由此,调色剂像牢固地定影于记录纸的表面。调色剂像被定影后的记录纸通过排纸辊18a排出到排纸托盘18上。
此外,在图像形成装置100中,设有用于将收纳于送纸盒16的记录纸经由二次转印辊14与中间转印带11之间以及定影装置15送到排纸托盘18的在大致垂直方向延伸的纸张搬送路径P1。在纸张搬送路径P1中配置有:将送纸盒16内的记录纸一张一张地排送到纸张搬送路径P1内的搓纸辊(pick up roller)16a、将排送的记录纸朝向上方搬送的搬送辊16b、将搬送来的记录纸按规定的定时引导到二次转印辊14与中间转印带11之间的定位辊(resist roller)19、将记录纸排出到排纸托盘18的排纸辊18a。
此外,在图像形成装置100的内部,形成有在从手动送纸托盘17到定位辊19之间配置了搓纸辊17a和搬送辊16b的纸张搬送路径P2。进而,在从排纸辊18a到纸张搬送路径P1中的定位辊19的上游侧之间,形成有纸张搬送路径P3。
排纸辊18a在正反两方向上旋转自由,当在记录纸的单面形成图像的单面图像形成时、以及在记录纸的两面形成图像的两面图像形成中的第二面图像形成时,在正转方向上被驱动,将记录纸排出到排纸托盘18。另一方面,在两面图像形成中的第一面图像形成时,排纸辊18a直至纸张的后端通过定影装置15为止在正转方向上被驱动,然后,在夹持记录纸的后端部的状态下在反转方向上被驱动,将记录纸引导到纸张搬送路径P3内。由此,在两面图像形成时仅在单面形成有图像的记录纸在将正反面和前后端反转的状态下被引导到纸张搬送路径P1。
定位辊19将从送纸盒16或手动送纸托盘17送来的记录纸或经由纸张搬送路径P3搬送的记录纸,按与中间转印带11的旋转同步的定时,引导到二次转印辊14与中间转印带11之间。因此,定位辊19在感光体鼓101、中间转印带11的动作开始时停止旋转,在中间转印带11的旋转之前送来或搬送的记录纸在使前端与定位辊19相抵接的状态下停止在纸张搬送路径P1内的移动。之后,定位辊19在二次转印辊14与中间转印带11压接的位置,按使记录纸的前端部与形成于中间转印带11上的调色剂像的前端部对置的定时,开始旋转。
另外,当在全部图像形成部Pa~Pd中都进行图像形成的全色图像形成时,一次转印辊13a~13d使中间转印带11压接于全部感光体鼓101a~101d。另一方面,当仅在图像形成部Pa中进行图像形成的单色图像形成时,仅使一次转印辊13a将中间转印带11压接于感光体鼓101a。
图2是表示作为本发明第一实施方式的定影装置15的结构图。定影装置15构成为,包括:以装卸自由的方式设置于图像形成装置100的主体的、作为第一定影构件的定影辊15a、作为第二定影构件的加压辊15b、作为环状带构件的定影带25、加热部21、连接器50和控制部60。在定影装置15中,定影带25被架设于定影辊15a与加热部21之间,加压辊15b被配置成隔着定影带25与定影辊15a对置。而且,定影辊15a和加热部21,在定影辊15a的轴线方向上被配置成大致平行。因此,当架设于定影辊15a和加热部21之间的定影带25滑动时,能够防止发生曲折,能够较高地维持定影带25的耐久性。
定影装置15是下述这样的带定影方式的定影装置:加热部21与定影带25接触以对定影带25进行加热,在作为记录介质的记录纸32以规定的定影速度和复印速度通过由定影带25和加压辊15b形成的定影夹持部15c时,将担载于记录纸32上的未定影的调色剂像31加热加压到记录纸32上进行定影。作为这样的带定影方式的装置的定影装置15由于是利用具有由高功率密度的发热电阻体构成的发热层212的加热部21来加热热容量小的定影带25的结构,所以预热时间短,而且,能够抑制功耗的增大,能够实现节能化。
另外,未定影的调色剂像31,例如由非磁性一成分显影剂(非磁性调色剂)、非磁性二成分显影剂(非磁性调色剂和载体)、磁性显影剂(磁性调色剂)等的显影剂(调色剂)形成。此外,定影速度指的是所谓的处理速度,复印速度指的是每一分钟的复制页数。此外,在记录纸32通过定影夹持部15c时,定影带25抵接于记录纸32的调色剂像担载面。
定影辊15a通过隔着定影带25压接于加压辊15b从而形成定影夹持部15c,同时,通过利用未图示的驱动电动机(驱动部)绕旋转轴线在旋转方向A方向上旋转驱动,从而对定影带25进行搬送。定影辊15a的直径是30mm,由从其内侧起按顺序形成有芯金属(core metal)、弹性层的两层构造构成,对芯金属使用例如铁、不锈钢、铝、铜等金属或它们的合金等。此外,对弹性层适合硅酮橡胶、氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料。另外,在本实施方式中,定影辊15a隔着定影带25压接于加压辊15b时的力为216N左右。
加压辊15b被设置成:隔着定影带25与定影辊15a对置且压接,绕旋转轴线自由旋转。加压辊15b从动于定影辊15a的旋转而在旋转方向B方向上旋转。加压辊15b由从其内侧起按顺序形成有芯金属、弹性层、离型层(release layer)的三层构造构成。对芯金属使用例如铁、不锈钢、铝、铜等金属或它们的合金等。此外,对弹性层适合硅酮橡胶、氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料,对于离型层适合PFA(四氟乙烯(tetrafluoroethlene)和全氟代烷基乙烯基醚(perfluoroalkyl vinyl ether)的共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene))等氟树脂。加压辊15b例如能够使用辊直径为30mm的、由芯金属为直径24mm(壁厚2mm)的铁(STKM)管、弹性层为厚度是3mm的固体硅酮橡胶、离型层为厚度是30μm的PFA管(tube)构成的辊。
此外,在加压辊15b的内部,配置有对加压辊15b进行加热的加热灯26(例如额定功率400W)。控制电路60的控制电路61通过从电源电路62供给电力(通电)给加热灯26,从而使加热灯26发光,从加热灯26放射红外线。由此,加压辊15b的内周面吸收红外线而被加热,加压辊15b整体被加热。另外,上述的加热灯26是从加压辊15b的内表面进行加热的,但也可与其不同地用利用外周面加热用的辊从加压辊15b的表面进行加热的方法来构成。
定影带25通过加热部21被加热到规定的温度,对通过定影夹持部15c的担载有未定影的调色剂像31的记录纸32进行加热。定影带25为环状的带,通过加热部21和定影辊15a被悬架,以规定的角度卷挂到定影辊15a上。定影带25在定影辊15a的旋转时,从动于定影辊15a在旋转方向A方向上旋转。定影带25成为如下的三层构造:在由聚酰亚胺等的耐热性树脂或不锈钢、镍等金属材料构成的中空圆筒状的基体材料的表面,形成耐热性和弹性优良的弹性体材料(例如硅酮橡胶)作为弹性层,进而在其表面形成耐热性和离型性优良的合成树脂材料(例如,PFA、PTFE等氟树脂)作为离型层。此外,也可以在基体材料的聚酰亚胺中内添氟树脂。由此,能够降低与加热部21的滑动负载。
加热部21与定影带25接触,用于将定影带25加热到规定的温度。图3是表示定影装置15所具备的加热部21的结构图。加热部21形成为半圆筒状,包括散热构件210、发热构件211和内侧固定构件218而构成。
散热构件210是在定影带25的宽度方向(定影辊15a的轴线方向)延伸、沿着定影带25的表面弯曲的构件,配置成在外周面中与定影带25接触,将从发热构件211产生的热,传导到定影带25。构成散热构件210的材料不特别限定,但是优选是具有高热传导性的金属材料,作为该金属材料,能够举出铁、铝、铜等,但是也能够使用不锈钢。而且,在散热构件210中,在与定影带25接触的外周面,形成有涂层214。
涂层214需要具有用于将从发热构件211产生的热传导到定影带25的热传导性,并且,需要由能够降低与定影带25之间的摩擦力的材料形成。通过形成这样的涂层214,能够使热传导到定影带25,并且,能够防止与散热构件210接触并滑动的定影带25的磨耗,并能够确保高耐久性。此外,由于能够降低与定影带25之间的摩擦力,所以还能够降低对驱动定影带25的定影辊15a和加压辊15b的负载,也能够确保各辊15a、15b的耐久性,能够以更低的转矩进行驱动。作为构成涂层214的材料,能够举出PFA、PTFE等氟树脂。在本实施方式中,涂层214是由PTFE构成的厚度20μm的层。
内侧固定构件218是保持发热构件211,使得与发热构件211的厚度方向一表面线接触或点接触,将发热构件211弹性按压(elasticallypress)向与散热构件210接近的方向,发热构件211的厚度方向另一表面与散热构件210的内侧表面面接触的构件。内侧固定构件218使由陶瓷发热体、金属发热电阻体等发热电阻体构成的发热层212对散热构件210的内侧表面稳定地接触,使从发热层212产生的热,效率良好地传热到散热构件210,防止仅使发热层212的发热电阻体局部地过热而破损的问题。
在本实施方式中,内侧固定构件218是使用线材形成为螺旋状的螺旋状构件。具体而言,由线径1mm的不锈钢构成的线材形成为螺旋状,在静置状态下的线圈外径是29.5mm,各条的间隔为5mm。构成线材的材料除了不锈钢之外,例如还可以是铜、铁、镍或它们的合金、耐热树脂。在通过耐热树脂形成内侧固定构件218的情况下,与通过金属形成的情况相比,能够做成绝热性优良的构件,能够提高对发热层212产生的热在内侧固定构件218中传递而散失所引起的热损失进行抑制的效果。另一方面,在通过金属形成内侧固定构件218的情况下,与通过树脂形成的情况相比,能够做成耐热性优良、弹性系数高的构件,能够提高将发热构件211弹性按压向与散热构件210接近的方向并稳定地保持在规定位置的效果。
此外,形成为螺旋状的内侧固定构件218中的线材的线径、线圈外径、螺旋的间隔、构成材料不限定于上述的结构,只要设定为在形成为螺旋状时即使在高温环境下也发挥弹簧弹性,即可。
在针对散热构件210的内侧表面的规定位置,使用内侧固定构件218对发热构件211进行保持并固定的固定方法如下所述。首先,以发热构件211的厚度方向另一表面与散热构件210的内侧表面相对置的方式进行配置。接着,使形成为螺旋状的内侧固定构件218进行固定,使得螺旋状部分的各条的径向外方的外周部分中面临发热构件211的厚度方向一表面的全部部分在发热构件211的圆周方向(短尺寸方向)的全部区域中线接触。此时,在形成为螺旋状的内侧固定构件218中,通过由螺旋状部分的线圈外径变化产生的弹性而欲复原的力发挥作用,该欲复原的复原力成为将发热构件211弹性按压向与散热构件210接近的方向的力而发挥作用。这样,由于内侧固定构件218所具有的复原力以将发热构件211保持于散热构件210的内侧表面的方式起作用,所以发热构件211在其厚度方向另一表面与散热构件210的内侧表面面接触的状态下被保持。
由于发热构件211以通过内侧固定构件218的复原力被弹性按压向与散热构件210接近的方向的方式被保持,所以即使散热构件210、发热构件211因加热而伸缩,或者内侧固定构件218自身因热而伸缩,内侧固定构件218的螺旋状部分也对应于该伸缩而移动,能够将发热构件211稳定地保持在散热构件210的内侧表面中的规定位置。此外,通过使内侧固定构件218的螺旋状部分的各条的间隔、配置位置发生变化,从而能够使发热构件211对散热构件210的内侧表面的按压力分布发生变化。
按如上所述,能够获得如下所述的加热部21:内侧固定构件218与发热构件211的厚度方向一表面线接触,将发热构件211弹性按压向与散热构件210接近的方向,发热构件211以其厚度方向另一表面与散热构件210的内侧表面面接触的方式被保持。
另外,在内侧固定构件218中,除了使用剖面形状为圆形的线材来形成为螺旋状之外,也可以使用剖面形状为椭圆形、多角形的极细的板状构件来形成螺旋状。此外,在静置的状态下从轴线方向观察形成为螺旋状的内侧固定构件218的情况下的各条的形状也能够设定为各种各样的形状。此外,在本实施方式中,虽然做成了形成为螺旋状的内侧固定构件218,但是,不限于此,只要是保持发热构件211使得与发热构件211的厚度方向一表面线接触或点接触、将发热构件211弹性按压向与散热构件210接近的方向、发热构件211的厚度方向另一表面与散热构件210的内侧表面面接触的结构即可,能够以各种各样的形状、材质来构成。
发热构件211以内侧固定构件218与厚度方向一表面线接触或点接触、厚度方向另一表面与散热构件210的内侧表面面接触的方式被保持。发热构件211在第二绝缘体层215的表面上具有发热层212、第二优良热传导体层217、第一绝缘体层213、第一优良热传导体层216按此顺序层叠的层叠构造,形成有第二绝缘体层215一侧的面成为与内侧固定构件218接触一侧的面,形成有第一优良热传导体层216一侧的面成为与散热构件210的内侧表面接触一侧的面。而且,发热构件211以在散热构件210的长尺寸方向(定影带25的宽度方向)延伸、沿着弯曲的散热构件210的内侧表面进行面接触的方式保持于内侧固定构件218。而且,在发热构件211的长尺寸方向(散热构件210的长尺寸方向)两端部形成有供电端子部221。
第一绝缘体层213和第二绝缘体层215是通过兼具耐热性和电绝缘性的材料而形成的层。作为兼具耐热性和电绝缘性的材料,不特别限定,但是能够举出聚酰亚胺树脂等的耐热性聚合物材料、氧化铝等的陶瓷材料。在本实施方式中,第一绝缘体层213和第二绝缘体层215是由聚酰亚胺树脂构成的厚度30μm的层。第一绝缘体层213介于发热层212与散热构件210之间以确保两者间的绝缘,第二绝缘体层215介于发热层212与内侧固定构件218之间以确保两者间的绝缘。这样,由于第一绝缘体层213和第二绝缘体层215对由通过通电而发热的发热电阻体构成的发热层212进行电绝缘,所以能够做成安全的加热部21。此外,虽然在本实施方式中,做成了设置两层由聚酰亚胺构成的厚度30μm的层作为绝缘体的结构,但是为了使电绝缘性提高,也可以使厚度变厚(例如,100μm),还可以增多层数。此外,第一绝缘体层213和第二绝缘体层215优选具有高的热传导率,由此,能够防止加热部21的加热特性的恶化。
介于散热构件210与第一绝缘体层213之间的第一优良热传导体层216、以及介于发热层212与第一绝缘体层213之间的第二优良热传导体层217是为了使将发热层212产生的热传导到散热构件210的热传导性提高而形成的层。作为构成第一优良热传导体层216和第二优良热传导体层217的材料,只要是在高温环境下热传导性也优良、难以发生老化的材料,就不进行特别限定,但例如可举出具有300℃以上的耐热性的耐热硅酮脂(silicone grease)。此外,为了使热传导性进一步提高,可以使用将金、银、铜、铂、碳、石墨等的粉末添加到耐热硅酮脂中的物质,只要是橡胶、富有弹性的金属等介于接触部分的空隙中促进热传导的物质即可,不进行特别限定,其形态不论固体/液体/气体,但更优选热容量小且热传导率高的。此外,第一优良热传导体层216和第二优良热传导体层217优选具有比构成发热构件211的其他层高的热传导率,由此,能够防止加热部21的加热特性的恶化。
当在发热层212与第一绝缘体层213之间、以及与散热构件210的内侧表面接触一侧的面中的重合部分开有间隙时,会变得介有空气层,热传导性变差。因此,通过配置第一和第二优良热传导体层216、217,从而能够除去使热阻增加的空气层,能够使热传动性提高。此外,由于当在发热层212与第一绝缘体层213之间配置第一优良热传导体层216、在与散热构件210的内侧表面接触一侧的面配置第二优良热传导体层217时,在发热层212产生的热经由第一和第二优良热传导体层216、217快速地传递到散热构件210的内侧表面,所以能够在短时间内确保预热时间的缩短、散热构件210表面中的温度分布均匀性,即使在高速印字中也能够将充分的热量从散热构件210供给到定影带25。
接着,对发热构件211所具有的发热层212进行说明。发热层212是由通过对供电端子部221施加电压而通电、从而产生焦耳热进行发热的发热电阻体构成的层。
图4是表示形成于发热层212的发热电阻体301的结构图。在发热层212中,一条发热电阻体301反复弯曲,作为整体形成一定的面。由此,能够使通过通电而发热的发热电阻体301的热传递到散热构件210时的传热效率提高。
作为构成发热层212的发热电阻体301,能够举出将镍-铬的合金作为主成份的金属材料、由不锈钢构成的具有电阻成份的金属电阻体、以银-钯类等的电阻材料形成的电阻体。此外,能够将在宽度12mm的陶瓷基板上通过印刷形成宽度1mm前后的电阻线的陶瓷发热体、层叠多层薄膜陶瓷片并在该片之间形成细的电阻线而烧成的陶瓷发热体、将以钛酸钡类的半导体陶瓷为主成份的无机材料烧成的陶瓷发热体,作为发热电阻体301。由于陶瓷发热体是能够实现高功率密度的发热体,所以具有由陶瓷发热体构成的发热层212的发热构件211,热响应速度高,能够缩短预热时间,并且,对散热构件210的加热能力高。
而且,发热电阻体301包括走纸区域加热部301a和感测部301b而构成。发热电阻体301的走纸区域加热部301a形成于发热层212的表面中的、成为用于加热定影带25的走纸区域的发热源部分的区域。发热电阻体301的感测部301b与定影带25中的记录纸32的非接触区域(即使是最大尺寸的记录纸32也不接触的区域)相对应地设于发热构件211的轴线方向(长尺寸方向)端部,与走纸区域加热部301a并联电连接。
另外,发热层212中的走纸区域加热部301a形成为具有与散热构件210和定影带25接触的接触面积大致相等的面积,发热层212中的感测部301b形成为具有与防过热元件40的受热面大致相等的面积。
返回图2,在发热电阻体301的感测部301b的附近,设有防过热元件40。虽然详细内容如后面所述,但是,防过热元件40是当发热电阻体301的感测部301b的温度到达预定的值时,会抑制向发热电阻体301的通电的元件,其例如是定温器、热保安器。由定温器或热保安器构成的防过热元件40利用受热面接受从感测部301b放射的热能,当感测部301b的温度到达预定的值时,内部的双金属进行动作,使触点电路断开,切断向发热电阻体301的通电。
此外,在定影装置15中,在与加热部21接触的定影带25的圆周面配设有作为温度检测元件的发热体侧热敏电阻24a,在加压辊15b的圆周面配设有加压辊侧热敏电阻24b,对各自的表面温度进行检测。
定影装置15中的发热体侧热敏电阻24a和加压辊侧热敏电阻24b相对于定影带25和加压辊15b以非接触方式配置。此时,在使用热敏电阻作为温度检测元件的情况下,只要使在温度检测元件与温度检测对象物(定影带25和加压辊15b)之间带有例如1.0-6.0mm左右的空隙即可。此外,在使用利用了热电堆(thermopile)作为温度检测元件的红外线传感器的情况下,只要使温度检测元件与温度检测对象物之间带有例如30-100mm左右的空隙即可。这样,通过使发热体侧热敏电阻24a和加压辊侧热敏电阻24b相对于定影带25和加压辊15b以非接触方式配置,从而能够防止定影带25和加压辊15b的表面受伤,能够防止在定影图像中产生不良。
此外,在本实施方式中,虽然发热体侧热敏电阻24a相对于定影带25的外周面具有空隙地进行配置,但是也可以是在散热构件210形成切口或凹部,并在其中嵌入发热体侧热敏电阻24a进行配置。
在定影装置15中,基于由发热体侧热敏电阻24a和加压辊侧热敏电阻24b检测的温度数据、由防过热元件40检测的异常升温数据,控制部60的控制电路61以使定影带25、加压辊15b的表面温度成为规定温度的方式,经由电源电路62,控制向加热部21所具有的发热构件211和加热灯26的通电。此外,控制电路61使定影辊15a绕旋转轴线旋转,以使定影带25旋转。而且,具有控制电路61和电源电路62的控制部60,通过设置于图像形成装置100的、控制图像形成装置100的全部动作的装置控制部95统一地进行控制。
具体地说,装置控制部95当接受到图像形成指示的输入时,输出对电源电路62指示电力供给的控制信号。在此,图像形成指示是从设置于图像形成装置100的竖直方向上表面的操作面板或连接于图像形成装置100的计算机等的外部设备输入的指示,通过输入该图像形成指示,从而定影装置15开始定影处理动作。
从装置控制部95输入控制信号的电源电路62对发热构件211的发热电阻体301供给电力以使定影带25加热,对加热灯26供给电力以使加压辊15b加热。与发热体侧热敏电阻24a所检测的定影带25的表面温度数据有关的信号、与加压辊侧热敏电阻24b所检测的加压辊15b的表面温度数据有关的信号、与防过热元件40所检测的定影带25的异常升温数据有关的信号,被输入到控制电路61。
被装置控制部95控制的控制电路61基于输入的信号,以定影带25、加压辊15b的表面温度成为规定温度(定影温度)的方式,对来自电源电路62的发热电阻体301和加热灯26的供给电力进行控制。具体地说,电源电路62基于由发热体侧热敏电阻24a检测的温度数据,控制对发热电阻体301的供给电力。此外,电源电路62基于由加压辊侧热敏电阻24b检测的温度数据,控制对加热灯26的供给电力。
控制电路61基于输入的信号,当判断为定影带25和加压辊15b的表面温度成为了规定的定影温度时,使定影辊15a绕旋转轴线旋转,以使定影带25旋转。当这样使定影带25旋转时,向形成于定影带25与加压辊15b之间的定影夹持部15c,搬送担载有未定影的调色剂像31的记录纸32。此时,记录纸32使担载了未定影的调色剂像31的面面向定影带25侧地进行搬送。而且,通过在保持记录纸32上的未定影的调色剂像31密接于定影带25的外周面的状态下进行夹持搬送,从而从定影带25被赋予热,此外还接受加压力,在记录纸32的表面进行定影。
图5是表示定影装置15内的电气布线的连接状态的图。在定影装置15中,作为连接于发热电阻体301的电气布线的一次侧电气布线70a、和包括连接于作为温度检测元件的发热体侧热敏电阻24a的电气布线并作为流过比一次侧电气布线70a小的电流的电气布线的二次侧电气布线70b,连接于连接器50。
连接器50中,多个连接器端子(例如4个连接器端子)对齐排列形成的第一连接器片51和第二连接器片52,相互可装卸地嵌合而构成。而且,连接器50中,连接有一次侧电气布线70a的一次侧布线用连接器端子50a和连接有二次侧电气布线70b的二次侧布线用连接器端子50b,一体设置。进而,定影装置15中的连接器50中,以一次侧布线用连接器端子50a被二次侧布线用连接器端子50b夹入的方式配置,即,在连接器50中,一次侧布线用连接器端子50a配置于中央部,二次侧布线用连接器端子50b配置于两端部。
连接于连接器50的一次侧布线用连接器端子50a的一次侧电气布线70a,经由设置于图像形成装置100的装置主体连接器90,连接于控制部60的电源电路62。此外,连接于连接器50的二次侧布线用连接器端子50b的二次侧电气布线70b,经由装置主体连接器90,连接于控制部60的控制电路61。另外,装置主体连接器90中,多个连接器端子对齐排列形成的第一装置主体连接器片91和第二装置主体连接器片92,相互可装卸地嵌合而构成,连接有一次侧电气布线70a的第一装置主体连接器端子90a和连接有二次侧电气布线70b的第二装置主体连接器端子90b,一体设置。
如上所述,由于在定影装置15中,连接于发热电阻体301并流过大电流的一次侧电气布线70a、和包括连接于发热体侧热敏电阻24a的电气布线并流过小电流的二次侧电气布线70b,连接于同一连接器50,所以能够防止在因发热体侧热敏电阻24a的电气布线的脱落等而使发热体侧热敏电阻24a不正常动作、对发热电阻体301的通电无法正常控制的状态下,对发热电阻体301进行通电。因此,在定影装置15中,能够抑制即便是短时间也是对发热电阻体301进行了异常的通电的情况,能防止发热电阻体301成为过热状态。因此,定影装置15能防止发热电阻体301冒烟、烧损,能够确保高安全性。此外,在定影装置15中,由于能够抑制即便是短时间也是对发热电阻体301进行了异常的通电的情况,所以能够防止对发热电阻体301的短时间的异常通电重复进行而使发热电阻体301的过热状态持续,能够防止定影带25受到热损伤而恶化,或防止冒烟、烧损。
此外,定影装置15的连接器50中,以一次侧布线用连接器端子50a被二次侧布线用连接器端子50b夹入的方式配置。而且,控制部60进行控制,使得当感测到二次侧电气布线70b针对二次侧布线用连接器端子50b的连接为连接不良状态时,抑制对发热电阻体301的通电。由此,即使连接器50倾斜地插入,在连接器50中产生二次侧电气布线70b针对与一次侧布线用连接器端子50a相比配置于外侧的二次侧布线用连接器端子50b的连接不良,发热体侧热敏电阻24a不正常动作的情况下,由于控制部60抑制对发热电阻体301的通电,所以也能防止发热电阻体301成为过热状态。
例如,在连接器50中以二次侧布线用连接器端子50b被一次侧布线用连接器端子50a夹入的方式配置的情况下,即使是连接器50倾斜地插入且外侧的一次侧电气布线70a成为半短路(half short)的状态,由于内侧的二次侧电气布线70b正常连接,所以控制部60也还是控制成开始对发热电阻体301的通电。这样,当一次侧电气布线70a在半短路状态下通电时,斜插的半短路部分其接触电阻高,通过通电使大电流流过,担心会在半短路部分引起发热、冒烟、着火。
与此相对,通过做成以一次侧布线用连接器端子50a被二次侧布线用连接器端子50b夹入的方式配置的连接器50,从而能够抑制流过大电流的一次侧电气布线70a在半短路状态下通电,能够防止产生发热、冒烟、着火。
此外,在一次侧电气布线70a有多个的情况下,通过按优先顺序高的顺序,连接于一次侧布线用连接器端子50a中内侧的端子,从而能够进一步提高安全性。例如,可以做成如通电时的电流大的一次侧电气布线那样优先顺序高的一次侧电气布线,也可以做成如连接于异常动作的发生频度高的构件的一次侧电气布线那样优先顺序高的一次侧电气布线,也可以做成如连接于在控制序列中时间早地动作的构件的一次侧电气布线那样优先顺序高的一次侧电气布线。此外,对于多个二次侧电气布线70b,只要将与优先顺序高的一次侧电气布线70a相关联的二次侧电气布线,连接于二次侧布线用连接器端子50b中外侧的端子即可。
在此,在现有的定影装置中,在定影装置内一次侧电气布线70a和二次侧电气布线70b分别连接于各自的连接器。图18是表示现有的定影装置中的电气布线的连接状态的图。在现有的定影装置内,连接于发热电阻体3011并流过大电流的一次侧电气布线70a与发热电阻体用连接器501连接,连接于发热体侧热敏电阻24a并流过小电流的二次侧电气布线70b与热敏电阻用连接器502连接。
这样,在定影装置内一次侧电气布线70a和二次侧电气布线70b分别连接于各自的连接器501、502的情况下,即使是发生二次侧电气布线70b对热敏电阻用连接器502的脱落等而未连接的情况,当一次侧电气布线70a对发热电阻体用连接器501的连接正常进行时,也在发热体侧热敏电阻24a不正常动作的状态下对发热电阻体3011进行了异常的通电。在这样的情况中,由于高功率密度的发热电阻体3011其升温速度高,所以当即便是短时间也是对发热电阻体3011进行了异常的通电时,发热电阻体3011成为过热状态,以至冒烟、烧损。
在本实施方式的定影装置15中,由于一次侧电气布线70a和二次侧电气布线70b连接于同一连接器50,所以能够防止在发热体侧热敏电阻24a不正常动作的状态下对发热电阻体301进行异常的通电,能够确保高安全性。
此外,定影装置15也可以构成为,还具备:判断是否装接于图像形成装置100的主体的装接判断部71。使用连接图像形成装置100和定影装置15的装置主体连接器90的端子的一部分,在定影装置15内部设置环路布线的端子。装接判断部71能够通过做成监视该端子的电压变化的结构来加以实现。装接判断部71构成为:在上述电压变化的状态与预定的判定条件一致时、或在多个二次侧电气布线的全部无问题地连接,能够确认是正常的输出时,判断为装接了定影装置15。此外,装接判断部71也可以构成为基于光学传感器的输出值的变化来判断是否装接了定影装置15,也可以构成为利用组合了上述电压变化与光学传感器的输出值变化的多个判定条件来判断是否装接了定影装置15。
连接于装接判断部71的电气布线作为二次侧电气布线70b连接于二次侧布线用连接器端子50b。而且,控制部60当感测到二次侧电气布线70b对二次侧布线用连接器端子50b的连接为连接不良状态时,抑制对发热电阻体301的通电。由此,能够防止在因装接判断部71的电气布线的连接不良等而使装接判断部71不正常动作,未正确判断定影装置15是否装接于图像形成装置100的主体的情况下,对发热电阻体301进行通电。
此外,定影装置15也可以构成为,还具备:判断记录纸32是否通过了定影夹持部15c的记录介质通过判断部72。记录介质通过判断部72使用如下方法来实现,即该方法是,记录纸32本身或者与预先设置的记录纸32的通过相匹配动作的执行器(actuator)遮蔽、反射光学传感器的光路,由此,感测记录纸32是否通过的方法,或监视磁/电传感器的输出变化的方法。
连接于记录介质通过判断部72的电气布线作为二次侧电气布线70b连接于二次侧布线用连接器端子50b。而且,控制部60当感测到二次侧电气布线70b对二次侧布线用连接器端子50b的连接为连接不良状态时,抑制对发热电阻体301的通电。由此,能够防止在因记录介质通过判断部72的电气布线的连接不良等而使记录介质通过判断部72不正常动作、未正确判断记录纸32是否通过定影夹持部15c的情况下,对发热电阻体301进行通电。
此外,定影装置15也可以构成为,还具备:判断定影装置自身的新旧的定影装置新旧判断部73。使用连接图像形成装置100与定影装置15的装置主体连接器90的端子的一部分,经由设置于定影装置15内部的电阻线、熔断器,设置环路布线的端子。定影装置新旧判断部73能够通过做成监视对上述电阻线、熔断器通电时的电阻值的变化、或监视上述电阻线、熔断器的烧损状态的结构来加以实现。此外,也可以在图像形成装置100中的装接有定影装置15的部分预先设置突起片,使得在机械/光学上监视上述突起片的塑性变形状态,来构成定影装置新旧判断部73。
连接于定影装置新旧判断部73的电气布线作为二次侧电气布线70b连接于二次侧布线用连接器端子50b。而且,控制部60当感测到二次侧电气布线70b对二次侧布线用连接器端子50b的连接为连接不良状态时,抑制对发热电阻体301的通电。由此,能够防止在因定影装置新旧判断部73的电气布线的连接不良等而使定影装置新旧判断部73不正常动作、未正确判断定影装置自身的新旧的情况下,对发热电阻体301进行通电。
此外,在定影装置15内,在将一次侧电气布线70a以利用二次侧电气布线70b夹入的方式连接于连接器50的情况下,也可以如图6所示那样。图6是表示定影装置15内的电气布线的连接状态中的其他例子的图。在图6所示的电气布线的连接例中,连接于发热体侧热敏电阻24a的电气布线,与配置在关于连接器50的中心相互呈点对称的位置的一对二次侧布线用连接器端子50b连接。由此,即使连接器50倾斜地插入,在连接器50中产生二次侧电气布线70b对与一次侧布线用连接器端子50a相比配置于外侧的二次侧布线用连接器端子50b的连接不良,发热体侧热敏电阻24a不正常动作的情况下,也能够抑制对发热电阻体301进行异常的通电,能防止发热电阻体301成为过热状态。
图7A~图7E是表示发热电阻体301的感测部301b附近的防过热元件40的配设位置的图。如上所述,当发热电阻体301的感测部301b的温度到达预定的值时,防过热元件40抑制向发热电阻体301的通电。
防过热元件40设置于感测部301b的附近,以便能够感测发热电阻体301的感测部301b的由通电引起的温度变化。此处,由于相对于防过热元件40的对置配置对象物的表面(感测面)的曲率、防过热元件40自身的受热面的面积、构造和材质、发热构件211的各层的构造和材质等因素,升温速度/热传导性/辐射条件不同,因此考虑这些来决定防过热元件40的配设位置。
防过热元件40可以是如图7A所示,与第二绝缘体层215接触地对置配置,也可以是如图7B所示,与第二绝缘体层215非接触地对置配置,该第二绝缘体层215对应于作为与定影带25接触的散热构件210的轴线方向(长尺寸方向)端部的、设有发热电阻体301的感测部301b的发热层212的区域部分。
此外,防过热元件40可以是对应于未形成第二绝缘体层215的区域部分,如图7C所示,与散热构件210接触地对置配置,也可以是如图7D所示,与发热层212接触地对置配置,该没有形成第二绝缘体层215的区域部分是作为与定影带25非接触的散热构件210的轴线方向(长尺寸方向)端部的、设有发热电阻体301的感测部301b的发热层212的区域部分。此外,如图7E所示,也可以是防过热元件40与第二绝缘体层215非接触地对置配置,该第二绝缘体层215对应于作为与定影带25非接触的散热构件210的轴线方向(长尺寸方向)端部的、设有发热电阻体301的感测部301b的发热层212的区域部分。
通过从供电端子部221对发热电阻体301施加电压从而使发热层212发热,在利用该产生的热对与散热构件210接触的定影带25加热时,当因控制电路61的故障、控制程序的失控、开关元件的故障等,向构成发热层212的发热电阻体301的通电控制变得不能进行时,发热电阻体301变为过热状态,有时以至于冒烟、着火、烧损。
防过热元件40通过对发热电阻体301成为过热状态的温度异常进行感测、并基于该感测结果抑制向发热电阻体301的通电,从而能防止发热电阻体301冒烟、着火、烧损。
此外,高功率密度的发热电阻体301由于通电引起的升温速度高,所以为了防止发热电阻体301成为过热状态,必须更早地感测到发热电阻体301成为过热状态的温度异常。进而,当在发热电阻体301中的升温速度高的地方或功率密度高的地方,不实施利用防过热元件40的温度异常感测时,只要存在有比感测部分大的温度变化的部分,就不能防止发热电阻体301冒烟、着火、烧损。
为了更早地感测到发热电阻体301成为过热状态的温度异常,只要使防过热元件40与定影带25、加热部21相接触地配置即可,但在这样的情况中,不仅记录纸32上的定影图像会产生不良,而且还有定影带25表面的温度分布变得不均匀的担忧。此外,在使防过热元件40与定影带25、加热部21相接触地配置的情况下,还有防过热元件40的感测灵敏度变迟钝、无法感测到温度异常本身的担忧。
此外,在定影装置15中,对应于送到定影夹持部15c的记录纸32的尺寸,定影带25表面中的非走纸区域宽度不同。在定影带25表面中记录纸32不接触的非走纸区域中,由于从发热层212产生的热不会被记录纸32夺走,所以与非走纸区域对应的发热体301的局部部分就成为过升温状态。这样,当发热电阻体301与非走纸区域相对应地呈局部地成为过升温状态时,有时感测发热电阻体301的过热状态的防过热元件40会发生误动作。
与此相对,在定影装置15中,由于构成为通过在与定影带25中记录纸32的非接触区域相对应地配置于发热构件211的轴线方向端部的感测部301b的附近所设置的防过热元件40,控制向发热电阻体301的通电,所以能够与供给到定影夹持部15c的记录纸32的尺寸无关地,始终根据与记录纸32不接触的定影带25的非走纸区域对应的感测部301b中的温度变化,间接感测走纸区域加热部301a的过热状态,能够防止防过热元件40发生误动作。
进而,由于走纸区域加热部301a与感测部301b并联电连接,所以能防止由通电而发热的发热电阻体301受到对走纸区域加热部301a与感测部301b的施加电压的不稳定等干扰因素。因此,在发热电阻体301被通电时,走纸区域加热部301a与感测部301b的温度变化变为相同,能够根据感测部301b中的由通电引起的温度变化,通过防过热元件40来正确地间接感测走纸区域加热部301a的过热状态。因此,能够防止发热电阻体301的走纸区域加热部301a成为过热状态而冒烟、着火、烧损,能够确保高安全性。
此外,在由通电而发热的发热电阻体301中,优选走纸区域加热部301a与感测部301b中功率密度是同等的。由此,在发热电阻体301被通电时,走纸区域加热部301a与感测部301b的温度变化变为相同,能够根据感测部301b中的由通电引起的温度变化,通过防过热元件40来正确地间接感测到走纸区域加热部301a的过热状态。
此处,走纸区域加热部301a与感测部301b的功率密度是同等的结构是指,感测部301b的功率密度相对于走纸区域加热部301a的功率密度调整为(走纸区域加热部的功率密度±10%)的范围内,优选是(走纸区域加热部的功率密度+10%)。由于通过将感测部301b的功率密度相对于走纸区域加热部301a的功率密度调整为(走纸区域加热部的功率密度+10%)的范围内,从而感测部301b的温度变化相对于走纸区域加热部301a变为同等以上,所以,在根据感测部301b中的由通电引起的温度变化而间接地感测走纸区域加热部301a的过热状态时,能够更早地感测到走纸区域加热部301a的过热状态。
此外,在由通电而发热的发热电阻体301中,可以构成为走纸区域加热部301a与感测部301b中由通电引起的发热时的升温速度是同等的。由此,在发热电阻体301被通电时,走纸区域加热部301a与感测部301b的温度变化变为相同,能够根据感测部301b中的由通电引起的温度变化通过防过热元件40来正确地间接感测走纸区域加热部301a的过热状态。
此处,走纸区域加热部301a与感测部301b的升温速度是同等的结构是指,感测部301b的升温速度相对于走纸区域加热部301a的升温速度调整为(走纸区域加热部的升温速度±10%)的范围内,优选是(走纸区域加热部的升温速度+10%)。由于通过将感测部301b的升温速度相对于走纸区域加热部301a的升温速度调整为(走纸区域加热部的升温速度+10%)的范围内,从而感测部301b的温度变化相对于走纸区域加热部301a变为同等以上,所以,在根据感测部301b中的由通电引起的温度变化而间接地感测走纸区域加热部301a的过热状态时,能够更早地感测到走纸区域加热部301a的过热状态。
此外,在由通电而发热的发热电阻体30中,可以构成为走纸区域加热部301a与感测部301b中比热容量是同等的。由此,在发热电阻体301被通电时,走纸区域加热部301a与感测部301b的温度变化变为相同,能够根据感测部301b中的由通电引起的温度变化通过防过热元件40来正确地间接感测走纸区域加热部301a的过热状态。
此处,走纸区域加热部301a与感测部301b的比热容量是同等的结构是指,感测部301b的比热容量相对于走纸区域加热部301a的比热容量调整为(走纸区域加热部的比热容量±10%)的范围内,优选是(走纸区域加热部的比热容量+10%)。由于通过将感测部301b的比热容量相对于走纸区域加热部301a的比热容量调整为(走纸区域加热部的比热容量+10%)的范围内,从而感测部301b的温度变化相对于走纸区域加热部301a变为同等以上,所以,在根据感测部301b中的由通电引起的温度变化而间接地感测走纸区域加热部301a的过热状态时,能够更早地感测到走纸区域加热部301a的过热状态。
如上所述,走纸区域加热部301a与感测部301b的温度变化成为相同、功率密度为同等的构成、升温速度为同等的构成、比热容量为同等的构成是,通过考虑配设有防过热元件40的周围环境来调整感测部301b相对于走纸区域加热部301a的发热量、电阻值、材质、厚度、面积等,从而能够实现的。此外,也可以在感测部301b的表面(感测面)涂敷(或贴附)能调整(上升或降低)热传导性的材料,调整根据防过热元件40的感测部301b的温度感测能力。
此外,发热电阻体301优选使用具有正的电阻温度特性(PositiveTemperature Coefficient,简称PTC特性)的发热电阻体。具有正的电阻温度特性的发热电阻体301,其电阻值随温度上升而上升。这样的具有正的电阻温度特性的发热电阻体301,当自身的温度变为规定温度以上时,电阻值急剧上升而使电流值变小,会防止成为过热状态。此外,具有正的电阻温度特性的发热电阻体301,由于电流值随温度上升而变小,所以能够降低耗电量,能够实现节能化。此外,由于发热电阻体301具有走纸区域加热部301a和感测部301b,所以即使发热电阻体301是具有正的电阻温度特性的发热体,也能够根据感测部301b中由通电引起的温度变化来正确地间接感测走纸区域加热部301a的过热状态。
此外,发热电阻体301使用具有负的电阻温度特性(NegativeTemperature Coefficient,简称NTC特性)的发热电阻体也可。具有负的电阻温度特性的发热电阻体301,其电阻值随温度上升而下降。此处,由于发热电阻体301具有走纸区域加热部301a和感测部301b,所以即使发热电阻体301是具有负的电阻温度特性的发热体,也能够根据感测部301b中由通电引起的温度变化来正确地间接感测走纸区域加热部301a的过热状态。
此外,发热电阻体301也可使用具有正的电阻温度特性和负的电阻温度特性的发热电阻体。此处,由于发热电阻体301具有走纸区域加热部301a和感测部301b,所以即使发热电阻体301是具有正的电阻温度特性和负的电阻温度特性的发热体,也能够根据感测部301b中由通电引起的温度变化来正确地间接感测走纸区域加热部301a的过热状态。具有正的电阻温度特性和负的电阻温度特性的发热电阻体301是指:例如,在常温附近具有负的电阻温度特性,从规定温度附近开始具有正的电阻温度特性,当温度进一步上升时,即使是正的电阻温度特性,电阻值的变化率也大的发热体(也称作PTC陶瓷加热器)。
接下来,针对加热部21的发热构件211所具有的发热层由多个发热电阻体形成的情况进行说明。图8是表示由多个发热电阻体形成的发热层310的结构图。
发热构件211所具有的发热层能够以由通电而发热的发热部分被分割为多个的发热层310的方式来构成。图8所示的发热层310由多个发热电阻体311、312、313构成。各发热电阻体311、312、313做成经过多次反复弯曲,作为整体形成一定的面。而且,发热层310与散热构件210表面的多个区域相对应地被分割为:由发热电阻体312的走纸区域加热部312a构成的第一发热区域、由发热电阻体313的走纸区域加热部313a构成的第二发热区域、由发热电阻体311的走纸区域加热部311a构成的第三发热区域。在本实施方式中,假定使不同大小的记录纸32走纸进行印字的情况,对与记录纸32接触的定影带25进行加热的散热构件210的表面被分割为长尺寸方向两端部和中央部这三个区域。而且,发热层310的第一发热区域和第二发热区域分别与散热构件210的长尺寸方向两端部分别对应,第三发热区域与散热构件210的长尺寸方向中央部对应。
而且,与发热电阻体312的走纸区域加热部312a并联电连接的感测部312b、以及与发热电阻体313的走纸区域加热部313a并联电连接的感测部313b,与定影带25中记录纸32的非接触区域相对应地设置于发热构件211的轴线方向(长尺寸方向)另一端部。另外,在本实施方式中,感测部312b和感测部313b是共用的。此外,与发热电阻体311的走纸区域加热部311a并联电连接的感测部311b与定影带25中记录纸32的非接触区域相对应地设置于发热构件211的轴线方向(长尺寸方向)一端部。而且,在对发热电阻体312和发热电阻体313共用的感测部312b、313b,和发热电阻体311的感测部311b的附近,分别设有防过热元件40。
发热电阻体311连接于供电端子部221a,发热电阻体312和发热电阻体313连接于供电端子部221b,能以按各发热区域的每一个区别开的状态进行通电。由此,能够按构成分割为多个的各发热部分的各发热电阻体311、312、313的每一个来切换通电状态,能够进行调整使得与定影带25接触的散热构件210的表面中的温度分布成为所希望的温度分布。例如,在将不同大小、宽度、厚度的记录纸32供给到定影夹持部15c使调色剂像31定影等情况中,对应于不同记录纸32的尺寸(大小、宽度、厚度),以仅使与散热构件210表面中的所希望的特定区域对应的发热电阻体发热的方式切换通电状态,由此,能够使得散热构件210的表面成为所希望的温度分布。由此,能够抑制与定影带25表面中记录纸32的非接触部分对应的发热电阻体的局部异常升温。
进而,多个发热电阻体311、312、313分别具有并联电连接的走纸区域加热部和感测部。由此,能够按构成分割为多个的各发热部分的各发热电阻体311、312、313的每一个,根据感测部中由通电引起的温度变化,通过防过热元件40来正确地间接感测走纸区域加热部的过热状态。因此,能够防止各发热电阻体311、312、313的走纸区域加热部成为过热状态以至冒烟、烧损,能够确保高安全性。
如上所述,在加热部21具有多个发热电阻体311、312、313并包含由通电而发热的发热部分被分割为多个的发热层310而构成的情况下,只要定影装置15内的电气布线为如下方式即可。
图9是表示使用了多个发热电阻体的情况下的电气布线的连接状态的图。在定影装置15中,作为连接于多个发热电阻体311、312、313的电气布线的一次侧电气布线70a、和包括连接于与多个发热电阻体对应设置的多个发热体侧热敏电阻24a的电气布线并作为流过比一次侧电气布线70a小的电流的电气布线的二次侧电气布线70b,连接于同一连接器80。
连接器80中,多个连接器端子(例如8个连接器端子)对齐排列形成的第一连接器片81和第二连接器片82,相互可装卸地嵌合而构成。而且,连接器80中,连接有一次侧电气布线70a的一次侧布线用连接器端子80a和连接有二次侧电气布线70b的二次侧布线用连接器端子80b被一体设置。进而,连接器80中,以一次侧布线用连接器端子80a被二次侧布线用连接器端子80b夹入的方式配置,即,在连接器80中,一次侧布线用连接器端子80a配置于中央部,二次侧布线用连接器端子80b配置于两端部。
连接于连接器80的一次侧布线用连接器端子80a的一次侧电气布线70a,经由设置于图像形成装置100的装置主体连接器90,连接于控制部60的电源电路62。此外,连接于连接器80的二次侧布线用连接器端子80b的二次侧电气布线70b,经由装置主体连接器90,连接于控制部60的控制电路61。另外,装置主体连接器90中,多个连接器端子对齐排列形成的第一装置主体连接器片91和第二装置主体连接器片92,相互可装卸地嵌合而构成,连接有一次侧电气布线70a的第一装置主体连接器端子90a和连接有二次侧电气布线70b的第二装置主体连接器端子90b被一体设置。
如上所述,即使在加热部21具有多个发热电阻体311、312、313并包含由通电而发热的发热部分被分割为多个的发热层310而构成的情况下,在定影装置15中,也是连接于发热电阻体311、312、313并流过大电流的一次侧电气布线70a、和包括连接于多个发热体侧热敏电阻24a的电气布线并流过小电流的二次侧电气布线70b,连接于同一连接器80,所以,能够防止在因多个发热体侧热敏电阻24a的电气布线的连接不良等而使发热体侧热敏电阻24a不正常动作、对发热电阻体311、312、313的通电无法正常控制的状态下,对发热电阻体311、312、313进行通电。因此,在定影装置15中,即使是加热部21具有发热电阻体311、312、313的情况,也能够抑制对发热电阻体311、312、313进行异常的通电,能够防止发热电阻体311、312、313成为过热状态。因此,定影装置15能够防止发热电阻体311、312、313冒烟、烧损,能够确保高安全性。
此外,连接器80中,以一次侧布线用连接器端子80a被二次侧布线用连接器端子80b夹入的方式配置。而且,控制部60进行控制,使得当感测到二次侧电气布线70b针对二次侧布线用连接器端子80b的连接为连接不良状态时,抑制对发热电阻体311、312、313的通电。由此,即使连接器80倾斜地插入,在连接器80中产生二次侧电气布线70b针对与一次侧布线用连接器端子80a相比配置于外侧的二次侧布线用连接器端子80b的连接不良,多个发热体侧热敏电阻24a不正常动作的情况下,由于控制部60抑制对发热电阻体311、312、313的通电,所以也能防止发热电阻体311、312、313成为过热状态。
此外,在加热部21具有多个发热电阻体311、312、313的情况中,在将一次侧电气布线70a以利用二次侧电气布线70b夹入的方式连接于连接器80的情况下,也可以如图10所示那样。图10是表示使用了多个发热电阻体的情况下的电气布线的连接状态中的其他例子的图。在图10所示的电气布线的连接例中,连接于多个发热体侧热敏电阻24a的电气布线,与配置在关于连接器80的中心相互呈点对称的位置的一对二次侧布线用连接器端子80b连接。由此,即使连接器80倾斜地插入,在连接器80中产生二次侧电气布线70b针对与一次侧布线用连接器端子80a相比配置于外侧的二次侧布线用连接器端子80b的连接不良,多个发热体侧热敏电阻24a不正常动作的情况下,也能够抑制对发热电阻体311、312、313进行异常的通电,能防止发热电阻体311、312、313成为过热状态。
此外,发热构件211的发热层中的发热电阻体的走纸区域加热部的构成并不限定于上述的构成,例如也可以按如下来构成。使用图11A和图11B、图12A~图12D、图13A和图13B、图14A和图14B具体地进行说明,以下所示的发热层的构成示出了走纸区域加热部的变形例,其他构成与上述的发热层212相同。
图11A和图11B是表示发热层中的发热电阻体的走纸区域加热部的分割状态的图。在图11A所示的发热层315中,与在散热构件210的长尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部315a,在散热构件210的圆周方向(短尺寸方向)相互隔开间隔地排列。而且,当对供电端子部221施加电压时,多个走纸区域加热部315a分别个别地发热。也就是说,发热层315的表面中的发热部分成为与个别地发热的各走纸区域加热部315a对应地被分割的状态。从这样个别地发热的各走纸区域加热部315a产生的热被传递到散热构件210,进而从散热构件210传递到定影带25,定影带25被加热。
此外,在图11B所示的发热层320中,与在散热构件210的短尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部320a,在散热构件210的长尺寸方向相互隔开间隔地排列。而且,当对供电端子部221施加电压时,多个走纸区域加热部320a分别个别地发热。
图12A~图12D是表示走纸区域加热部的分割状态的其他例子的图。图12A所示的发热层321与散热构件210表面的多个区域相对应地,被分割为第一发热区域321a、第二发热区域321b、第三发热区域321c。在本实施方式中,假定使不同大小的记录纸32走纸进行印字的情况,对与记录纸32接触的定影带25进行加热的散热构件210表面被分割为长尺寸方向两端部和中央部这三个区域。而且,发热层321的第一发热区域321a和第二发热区域321b分别与散热构件210的长尺寸方向两端部相对应,第三发热区域321c与散热构件210的长尺寸方向中央部相对应。
在第一发热区域321a内,与在散热构件210的长尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3211a,在散热构件210的短尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3211a的长尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221c。在第二发热区域321b内,与在散热构件210的长尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3211b,在散热构件210的短尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3211b的长尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221d。在第三发热区域321c内,与在散热构件210的长尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3211c,在散热构件210的短尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3211c的长尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221e。
也就是说,第一发热区域321a内的各走纸区域加热部3211a、第二发热区域321b内的各走纸区域加热部3211b、第三发热区域321c内的各走纸区域加热部3211c分别连接于不同的供电端子部221c、221d、221e,能够以按各发热区域的每一个区别开的状态进行通电。由此,在使不同大小的记录纸32走纸进行印字的情况中,能够以与不同走纸尺寸相对应地在发热层321的表面中得到所希望的温度分布的方式,按各发热区域321a、321b、321c的每一个来切换通电状态,以仅使发热层321表面中的所希望的特定区域发热的方式进行加热副控制,能够抑制与记录纸32的走纸宽度两端部相对应的发热区域内的走纸区域加热部的局部异常升温。这样,通过按被分割的发热区域的每一个来切换通电状态进行加热副控制,抑制发热电阻体的走纸区域加热部的局部异常升温,从而能够防止定影不良、定影图像恶化,并且,能够防止发热电阻体自身的破损,能够防止功耗的增大。此外,由于能够与定影带25表面中需要加热的区域相对应地切换被分割的发热区域的通电状态,能够按不同的动作模式的每一个进行加热副控制,所以能够抑制温度波动、动作模式转移后的剧烈的温度下降。
图12B所示的发热层322与散热构件210表面的多个区域相对应地,被分割为第一发热区域322a、第二发热区域322b、第三发热区域322c。在本实施方式中,假定使不同大小的记录纸32走纸进行印字的情况,对与记录纸32接触的定影带25进行加热的散热构件210表面被分割为长尺寸方向两端部和中央部这三个区域。而且,发热层322的第一发热区域322a和第二发热区域322b分别与散热构件210的长尺寸方向两端部对应,第三发热区域322c与散热构件210的长尺寸方向中央部对应。
在第一发热区域322a内,与在散热构件210的短尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3221a,在散热构件210的长尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3221a的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221f。在第二发热区域322b内,与在散热构件210的短尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3221b,在散热构件210的长尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3221b的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221g。在第三发热区域322c内,与在散热构件210的短尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3221c,在散热构件210的长尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3221c的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221h。
也就是说,第一发热区域322a内的各走纸区域加热部3221a、第二发热区域322b内的各走纸区域加热部3221b、第三发热区域322c内的各走纸区域加热部3221c分别连接于不同的供电端子部221f、221g、221h,能够以按各发热区域的每一个区别开的状态进行通电。由此,在使不同大小的记录纸32走纸进行印字的情况下,以对应于不同的走纸尺寸能在发热层322的表面获得所希望的温度分布的方式,按各发热区域322a、322b、322c的每一个而切换通电状态,以仅使发热层322表面中的所希望的特定区域发热的方式进行加热副控制,能够抑制与记录纸32的走纸宽度两端部对应的发热区域内的发热电阻体的走纸区域加热部的局部异常升温。
图12C所示的发热层323与散热构件210表面的多个区域相对应地,被分割为第一发热区域323a、第二发热区域323b、第三发热区域323c。在本实施方式中,假定使不同大小的记录纸32走纸进行印字的情况,对与记录纸32接触的定影带25进行加热的散热构件210表面被分割为长尺寸方向两端部和中央部这三个区域。而且,发热层323的第一发热区域323a和第二发热区域323b分别与散热构件210的长尺寸方向两端部相对应,第三发热区域323c与散热构件210的长尺寸方向中央部相对应。
在第一发热区域323a内,与在散热构件210的长尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3231a,在散热构件210的短尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3231a的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221i。此时,端部侧的供电端子部221i在散热构件210的短尺寸方向延伸形成,中央侧的供电端子部221i在散热构件210的长尺寸方向以规定角度倾斜的方向上延伸形成。在第二发热区域323b内,与在散热构件210的长尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3231b,在散热构件210的短尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3231b的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221j。此时,端部侧的供电端子部221j在散热构件210的短尺寸方向延伸形成,中央侧的供电端子部221j在散热构件210的长尺寸方向以规定角度倾斜的方向上延伸形成。在第三发热区域323c内,与在散热构件210的长尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3231c,在散热构件210的短尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3231c的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221k。此时,供电端子部221k设置成与供电端子部221i和供电端子部221j的中央侧端子平行。
也就是说,第一发热区域323a内的各走纸区域加热部3231a、第二发热区域323b内的各走纸区域加热部3231b、第三发热区域323c内的各走纸区域加热部3231c分别连接于不同的供电端子部221i、221j、221k,能够以按各发热区域的每一个区别开的状态进行通电。由此,在使不同大小的记录纸32走纸进行印字的情况下,以对应于不同的走纸尺寸能在发热层323的表面获得所希望的温度分布的方式,按各发热区域323a、323b、323c的每一个而切换通电状态,以仅使发热层323表面中的所希望的特定区域发热的方式进行加热副控制,能够抑制与记录纸32的走纸宽度两端部对应的发热区域内的发热电阻体的走纸区域加热部的局部异常升温。
图12D所示的发热层324与散热构件210表面的多个区域相对应地,被分割为第一发热区域324a、第二发热区域324b、第三发热区域324c。在本实施方式中,散热构件210表面被分割为在长尺寸方向一端侧的两个区域、和剩余区域这三个区域。而且,发热层324的第一发热区域324a与散热构件210的剩余区域相对应,第二发热区域324b与散热构件210的长尺寸方向一端侧的两个区域中的中央侧的区域相对应,第三发热区域324c与散热构件210的长尺寸方向一端侧的两个区域中的端部侧的区域相对应。
在第一发热区域324a内,与在散热构件210的长尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3241a,在散热构件210的短尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3241a的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221l。在第二发热区域324b内,与在散热构件210的长尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3241b,在散热构件210的短尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3241b的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221m。在第三发热区域324c内,与在散热构件210的长尺寸方向延伸的多个发热电阻体对应的走纸区域加热部3241c,在散热构件210的短尺寸方向相互隔开间隔地排列设置,各走纸区域加热部3241c的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221n。
也就是说,第一发热区域324a内的各走纸区域加热部3241a、第二发热区域324b内的各走纸区域加热部3241b、第三发热区域324c内的各走纸区域加热部3241c分别连接于不同的供电端子部221l、221m、221n,能够以按各发热区域的每一个区别开的状态进行通电。由此,以能在发热层324的表面获得所希望的温度分布的方式,按各发热区域324a、324b、324c的每一个而切换通电状态,以仅使发热层323表面中的所希望的特定区域发热的方式进行加热副控制。
虽然在以上的实施方式中,针对与多个发热电阻体对应的走纸区域加热部形成于同一层的发热层表面中的发热部分的分割状态进行了说明,但是,以下,使用图13A和图13B,针对具有层叠了多个发热电阻体的层叠构造的发热层表面中的发热部分的分割状态进行说明。
图13A和图13B是表示具有层叠了多个发热电阻体的层叠构造的发热层中的走纸区域加热部的分割状态的图。图13A表示具有层叠了多个发热电阻体的层叠构造的发热层325的结构,图13B表示对发热层325中的发热电阻体的层叠构造进行俯视的情况的各发热电阻体的走纸区域加热部的配置状态。
图13A和图13B所示的发热层325以如下方式形成,层叠多张与散热构件210的圆周方向对应的宽度为12mm的陶瓷片,在各陶瓷片的配合面以线宽1mm并往复折返2.5次的方式印刷并设置银-钯类的薄膜发热电阻体,其后,进行烧成。另外,各陶瓷片的大小、薄膜发热电阻体的材质、宽度、厚度、印刷时的折返图形等,根据发热层325所需求的发热能力而适宜地设定。此外,由层叠了陶瓷片的陶瓷发热体构成的发热层325能够进行快速加热,进而,即使发热层325自身成为过热状态,也具有虽会破损但却不至于冒烟、着火的安全性。
发热层325与散热构件210表面的多个区域相对应地,被分割为第一发热区域325a、第二发热区域325b、第三发热区域325c。在本实施方式中,假定使不同大小的记录纸32走纸进行印字的情况,对与记录纸32接触的定影带25进行加热的散热构件210表面被分割为长尺寸方向两端部和中央部这三个区域。而且,发热层325的第一发热区域325a和第二发热区域325b分别与散热构件210的长尺寸方向两端部相对应,第三发热区域325c与散热构件210的长尺寸方向中央部相对应。
发热层325具有第一发热区域325a和第二发热区域325b形成在同一层内、第三发热区域325c形成在另外的层的层叠构造。在第一发热区域325a内,设有与在散热构件210的短尺寸方向呈波状延伸的发热电阻体对应的走纸区域加热部3251a,走纸区域加热部3251a的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221o。在第二发热区域325b内,设有与在散热构件210的短尺寸方向呈波状延伸的发热电阻体对应的走纸区域加热部3251b,走纸区域加热部3251b的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221p。在第三发热区域325c内,设有与在散热构件210的短尺寸方向呈波状延伸的发热电阻体对应的走纸区域加热部3251c,走纸区域加热部3251c的短尺寸方向两端部连接于一对供电端子部221q。
也就是说,第一发热区域325a内的走纸区域加热部3251a、第二发热区域325b内的走纸区域加热部3251b、第三发热区域325c内的走纸区域加热部3251c分别连接于不同的供电端子部221o、221p、221q,能够以按各发热区域的每一个区别开的状态进行通电。由此,在使不同大小的记录纸32走纸进行印字的情况下,以对应于不同走纸尺寸能在发热层325的表面获得所希望的温度分布的方式,按各发热区域325a、325b、325c的每一个而切换通电状态,以仅使发热层325表面中的所希望的特定区域发热的方式进行加热副控制,能够抑制与记录纸32的走纸宽度两端部对应的发热区域内的发热电阻体的走纸区域加热部的局部异常升温。
图14A和图14B是表示具有多个半导体陶瓷元件被保持于散热构件的构造的加热构件的结构图。
图14A所示的加热部326具有多个半导体陶瓷元件326a被两个散热构件326b夹持的构造。各半导体陶瓷元件326a是由通电而发热的发热电阻体。在本实施方式中,发热电阻体中的感测部与各半导体陶瓷元件326a并联电连接地设置。各散热构件326b具有:弯曲的弯曲(curve)部326c、以及从弯曲部326c的圆周方向一端部开始曲折而形成的曲折(bent)部326d。在加热部326中,在利用两个散热构件326b中的曲折部326d彼此来夹持半导体陶瓷元件326a的状态下,两个散热构件326b中的弯曲部326c作为整体被做成半圆筒状。而且,作为整体成为半圆筒状的弯曲部326c的表面成为与定影带25接触的面。各半导体陶瓷元件326a是将以钛酸钡为主成份的无机粉末成型为薄的块状形状而烧成的。各半导体陶瓷元件326a每一个能获得十几W到数百W的发热量。
图14B所示的加热部327具有多个半导体陶瓷元件327a嵌入散热构件327b的构造。各半导体陶瓷元件327a是由通电而发热的发热电阻体。在本实施方式中,发热电阻体中的感测部与各半导体陶瓷元件327a并联电连接地设置。散热构件327b具有:弯曲地形成为半圆筒状的弯曲部327c、以及从弯曲部327c的内周面突出并具有凹部的突出部327d。在加热构件327中,在散热构件327b中的突出部327d所具有的凹部,嵌入有各半导体陶瓷元件327a。而且,散热构件327b中的弯曲部327c的外周面成为与定影带25接触的面。
图15是表示作为本发明第二实施方式的定影装置440的结构图。定影装置440是一种二阶段定影方式的定影装置,构成为第一定影部450和第二定影部460在水平方向上排列配置,其中,该第一定影部450将未定影的调色剂像31加热加压到记录纸32上使其进行一次定影,该第二定影部460与第一定影部450相比配置于记录纸32的搬送方向下游侧并将一次定影后的调色剂像31加热加压到记录纸32上使其进行二次定影。而且,定影装置440中的第一定影部450和第二定影部460是具备一次侧布线用连接器端子与二次侧布线用连接器端子一体设置的连接器50的、上述的本实施方式的定影装置15。
在这样构成的二阶段定影方式的定影装置440中,能够防止在第一定影部450的作为温度检测元件的第一发热体侧热敏电阻455和第二定影部460的作为温度检测元件的第二发热体侧热敏电阻465不正常动作、对发热电阻体的通电无法正常控制的状态下,对发热电阻体进行通电。因此,能够抑制对第一定影部450和第二定影部460所具备的发热电阻体进行异常的通电,能够防止发热电阻体成为过热状态。因此,能够防止第一定影部450和第二定影部460所具备的发热电阻体冒烟、烧损,能够确保高安全性。
在第一定影部450与第二定影部460之间,设有搬送引导板或搬送辊等的引导构件,在第一定影部450的定影夹持部被定影处理的记录纸32沿着引导构件被搬送,在第二定影部460的定影夹持部进行定影处理并被排出。定影装置440能够替代定影装置15而搭载于图像形成装置100。
第一定影部450包括第一加热部451、第一定影辊452、第一加压辊453、与上述的定影带25同样构成的第一定影带454而构成。在第一定影部450中,第一定影带454架设于第一定影辊452与第一加热部451之间,第一加压辊453配置成隔着第一定影带454与第一定影辊452相对置。
第一加热部451具有上述的加热部21。第一加热部451所具有的加热部21包括:上述的散热构件210;发热构件,其具有发热区域被三分割为散热构件210的长尺寸方向两端部和中央部的上述的发热层310;以及上述的内侧固定构件218。
散热构件210在本实施方式中,是将壁厚0.5mm的由铝构成的金属薄板弯曲成剖面直径为40mm、开口部的开口角度为125°而制作的,在外周面,与第一定影带454接触并将在发热层310产生的热传递到第一定影带454。
发热层310如上所述,被分割为:与散热构件210的长尺寸方向两端部对应的第一发热区域310a和第二发热区域310b、与散热构件210的长尺寸方向中央部对应的第三发热区域310c,各发热区域能够以分别被区别开的状态来进行通电。发热层310对应于进行走纸的记录纸32的走纸尺寸、厚度,对各发热区域适宜地进行通电控制,并发热。在本实施方式中,发热层310以1100w的发热量进行发热,第三发热区域310c为600W、第一发热区域310a和第二发热区域310b分别为250W。
内侧固定构件218如上所述,由形成为螺旋状的螺旋状构件构成,保持具有发热层310的发热构件,使得在发热层310的厚度方向一表面侧线接触地弹性按压向与散热构件210接近的方向,发热层310的厚度方向另一表面侧与散热构件210的内侧表面面接触。
此外,在第一加热部451卷挂的第一定影带454的圆周面附近,配置有以非接触方式检测其圆周面温度的第一发热体侧热敏电阻455。
第一定影辊452在通过隔着第一定影带454压接于第一加压辊453而形成定影夹持部的同时,利用未图示的驱动电动机绕旋转轴线在旋转方向G方向进行旋转驱动,由此,对第一定影带454进行搬送。第一定影辊452由从其内侧起按顺序形成有芯金属452a、弹性层452b的两层构造构成,对芯金属452a,例如使用铁、不锈钢、铝、铜等金属或它们的合金等,在本实施方式中,芯金属452a是由铝构成的外径40mm的构件。此外,对弹性层452b适合硅酮橡胶、氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料,在本实施方式中,弹性层452b是由热传导率小的硅酮发泡海绵(siliconefoamingsponge)构成的厚度5mm的构件。这样构成的第一定影辊452的表面硬度是68度(ASKER(奥斯卡)C硬度)。
此外,在第一定影辊452的第一定影带454的卷挂部分(加热夹持部)的圆周面附近,配置有以非接触方式检测卷挂在第一定影辊454的第一定影带454的圆周面温度的第一定影辊侧热敏电阻456。
第一加压辊453设置成:隔着第一定影带454与第一定影辊452对置并压接,利用未图示的驱动电动机绕旋转轴线在旋转方向H方向进行旋转驱动。第一定影带454、第一定影辊452与第一加压辊453相互反向旋转。第一加压辊453由从其内侧起按顺序形成有芯金属453a、弹性层453b、离型层453c的三层构造构成。对芯金属453a,例如使用铁、不锈钢、铝、铜等金属或它们的合金等,在本实施方式中,芯金属453a是由铝构成的外径46mm的构件。此外,对弹性层453b适合硅酮橡胶、氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料,在本实施方式中,弹性层453b是由硅酮橡胶构成的厚度2mm的构件。此外,对离型层453c适合PFA(四氟乙烯和全氟代烷基乙烯基醚的共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)等的氟树脂,在本实施方式中,离型层453c是由PFA构成的厚度约30μm的构件。这样构成的第一加压辊453的表面硬度是75度(ASKER(奥斯卡)C硬度)。
此外,在第一加热辊453的内部配置有对第一加压辊453进行加热的第一加热灯453d(例如,额定功率400W)。通过控制电路61使电力从电源电路62供给(通电)到第一加热灯453d,从而使第一加热灯453d发光,从第一加热灯453d放射红外线。由此,第一加压辊453的内周面吸收红外线而被加热,第一加压辊453整体被加热。此外,在第一加压辊453的圆周面,配置有以接触方式检测第一加压辊453的圆周面温度的第一加压辊侧热敏电阻457。此外,也可以做成在第一加压辊453设置对第一加压辊453表面进行快速加热的外部加热装置或清洁辊、油涂敷辊的结构。
第一定影辊452和第一加压辊453是外径为50mm,通过未图示的弹性构件(弹簧构件),以规定的负载(此处,600N)相互压接。由此,在架设于第一定影辊452和第一加热部451的第一定影带454的圆周面与第一加压辊453的圆周面之间形成有定影夹持部。该定影夹持部是第一定影带454和第一加压辊453相互抵接的部分,在本实施方式中,为9mm。第一定影辊452被加热到规定的温度(此处,为180℃),记录纸32通过该定影夹持部,由此,将未定影的调色剂像31加热熔融,图像被定影。在记录纸32通过定影夹持部时,第一定影带454与记录纸32的调色剂图像形成面抵接,而第一加压辊453与记录纸32中的与调色剂图像形成面相反的面抵接。
对应于第一定影辊452和第一加压辊453的旋转速度,以规定的定影速度和复印速度,将记录纸32搬送到定影夹持部,未定影的调色剂像31通过热和压力定影于记录纸32。此处,定影速度是指所谓的处理速度,例如在进行单色印字的情况下以355mm/sec、在进行彩色印字的情况下以220mm/sec进行旋转,复印速度是指每一分钟的复制页数,例如,在单色印字中是70页/分,在彩色印字中是60页/分。
此外,对第一定影部450配置对第一定影带454的表面进行清洁的未图示的网状清洁装置。
控制电路61基于由各热敏电阻455、456、457检测的温度数据,经由电源电路62对向发热层310和第一加热灯453d的通电进行控制,以使第一加热部451所具有的散热构件210、第一定影带454、第一加压辊453成为规定的温度。
接着,对第二定影部460进行说明。第二定影部460包括第二加热部461、第二定影辊462、第二加压辊463、和与上述的定影带25同样构成的第二定影带464而构成。在第二定影部460中,第二定影带464架设于第二定影辊462与第二加热部461之间,第二加压辊463配置成隔着第二定影带464与第二定影辊462相对置。虽然第二定影部460的基本结构与第一定影部450相同,但是第二加热部461与第一加热部451的结构不同,第二定影辊462与第一定影辊452的结构不同。
第二加热部461具有上述的加热部21。第二加热部461所具有的加热部21包括:上述的散热构件210;具有发热层310的发热构件,该发热层310是发热区域与散热构件210的长尺寸方向两端部和中央部相对应地被三分割、而且与散热构件210的短尺寸方向相对应地被二分割的总计被六分割的发热层;以及上述的内侧固定构件218。
散热构件210在外周面中与第二定影带464接触并将在发热层310产生的热传递到第二定影带464。
发热层310如上所述,被分割为:作为散热构件210的长尺寸方向两端部且与第二定影带464的旋转方向下游侧对应的第一发热区域和第二发热区域;作为散热构件210的长尺寸方向两端部且与第二定影带464的旋转方向上游侧对应的第三发热区域和第四发热区域;作为散热构件210的长尺寸方向中央部且与第二定影带464的旋转方向下游侧对应的第五发热区域;以及作为散热构件210的长尺寸方向中央部且与第二定影带464的旋转方向上游侧对应的第六发热区域,各发热区域能够以分别被区别开的状态来进行通电。发热层310对应于走纸的记录纸32的走纸尺寸、厚度,对各发热区域适宜地进行通电控制,并发热。在本实施方式中,发热层310以900w的发热量进行发热,第五发热区域为400W、第六发热区域为200W、第一发热区域和第二发热区域分别为100W、第三发热区域和第四发热区域分别为50W。
内侧固定构件218如上所述,由形成为螺旋状的螺旋状构件构成,保持具有发热层310的发热构件,使得在发热层310的厚度方向一表面侧线接触地弹性按压向与散热构件210接近的方向,发热层310的厚度方向另一表面侧与散热构件210的内侧表面面接触。
此外,在第二加热部461卷挂的第二定影带464的圆周面附近,配置有以非接触方式检测其圆周面温度的第二发热体侧热敏电阻465。
第二定影辊462在通过隔着第二定影带464压接于第二加压辊463而形成定影夹持部的同时,利用未图示的驱动电动机绕旋转轴线在旋转方向I方向进行旋转驱动,由此,对第二定影带464进行搬送。第二定影辊462由从其内侧起按顺序形成有芯金属462a、弹性层462b的两层构造构成,对芯金属462a,例如使用铁、不锈钢、铝、铜等金属或它们的合金等,在本实施方式中,芯金属462a是由铝构成的外径46mm的构件。此外,对弹性层462b适合硅酮橡胶、氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料,在本实施方式中,弹性层462b是由硅酮橡胶构成的厚度2mm的构件。这样构成的第二定影辊462的表面硬度是68度(ASKER(奥斯卡)C硬度)。
此外,在第二定影辊462的第二定影带464的卷挂部分(加热夹持部)的圆周面附近,配置有以非接触方式检测卷挂于第二定影辊462的第二定影带464的圆周面温度的第二定影辊侧热敏电阻466。
第二加压辊463设置成:隔着第二定影带464与第二定影辊462对置并压接,利用未图示的驱动电动机绕旋转轴线在旋转方向J方向进行旋转驱动。第二定影带464、第二定影辊462与第二加压辊463相互反向旋转。第二加压辊463由从其内侧起按顺序形成有芯金属463a、弹性层463b、离型层463c的三层构造构成。对芯金属463a,例如使用铁、不锈钢、铝、铜等金属或它们的合金等,在本实施方式中,芯金属463a是由铝构成的外径46mm的构件。此外,对弹性层463b适合硅酮橡胶、氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料,在本实施方式中,弹性层463b是由硅酮橡胶构成的厚度2mm的构件。此外,对离型层463c适合PFA、PTFE等的氟树脂,在本实施方式中,离型层463c是由PFA构成的厚度约30μm的构件。这样构成的第二加压辊463的表面硬度是75度(ASKER(奥斯卡)C硬度)。
此外,在第二加热辊463的内部配置有对第二加压辊463进行加热的第二加热灯463d(例如,额定功率400W)。通过控制电路61使电力从电源电路62供给(通电)到第二加热灯463d,从而使第二加热灯463d发光,从第二加热灯463d放射红外线。由此,第二加压辊463的内周面吸收红外线而被加热,第二加压辊463整体被加热。此外,在第二加压辊463的圆周面,配置有以接触方式检测第二加压辊463的圆周面温度的第二加压辊侧热敏电阻467。
第二定影辊462和第二加压辊463外径为50mm,通过未图示的弹性构件(弹簧构件),以规定的负载(此处,550N)相互压接。由此,在架设于第二定影辊462和第二加热部461的第二定影带464的圆周面与第二加压辊463的圆周面之间形成有定影夹持部。该定影夹持部是第二定影带464和第二加压辊463相互抵接的部分,在本实施方式中,为8mm。
控制电路61基于由各热敏电阻465、466、467检测的温度数据,经由电源电路62对向发热层310和第二加热灯463d的通电进行控制,以使第二加热部461所具有的散热构件210、第二定影带464、第二加压辊463成为规定的温度。
在如上所述的包括第一定影部450和第二定影部460而构成的定影装置440中,如日本特开2005-352389号公报记载的那样,以补偿第一定影部450的温度变动的方式对第二定影部460的温度进行控制(称为光泽补偿模式),并进行控制使得连续走纸(连续定影处理)中图像的光泽大致均匀。
首先,预先求出第一定影带454与第二定影带464的温度的关系式,使得所输出的多个图像的光泽变得大致均匀。即,通过相对于第一定影带454的温度变化,进行第二定影带464的温度的控制,使得成为由上述关系式求出的温度,从而不依赖于第一定影辊452的温度地获得具有一定光泽的图像。
第一定影部450的温度控制部求出由第一定影辊侧热敏电阻456感测的第一定影带454的表面温度T1与第一定影带454的目标温度设定值T2的差分(T1-T2),作为第一定影带454的温度变动值α,在该温度变动值α超过第一定影带454的非走纸时的温度调整中的温度波动时,进行基于光泽校正温度调整模式的控制。若设第二定影带464的状态下的目标设定温度为T4,则在光泽校正温度调整模式中,利用对第二定影带464的目标设定温度T4加上第二定影带464的温度校正值β后的值(T4+β)来进行第二定影带464的温度控制。第二定影部460的温度控制部将第一定影带454的表面温度(T2+α)代入上述关系式、求出第二定影带464的控制温度(T4+β)以进行温度控制。光泽校正温度调整模式当连续定影处理结束、或者当第一定影带454的温度变动值α成为规定值以下时结束,进行基于通常的模式的控制。
图16是表示作为本发明第三实施方式的定影装置470的结构图。定影装置470是一种二阶段定影方式的定影装置,第一定影部480和第二定影部490构成为在水平方向上排列配置,其中,该第一定影部480将未定影的调色剂像31加热加压到记录纸32上使其进行一次定影,该第二定影部490是在内部配设有加热部的一对加热加压辊491相互压接而构成,与第一定影部480相比配置于记录纸32的搬送方向下游侧,将一次定影后的调色剂像31加热加压到记录纸32上使其进行二次定影。而且,定影装置470中的第一定影部480是具备一次侧布线用连接器端子与二次侧布线用连接器端子一体设置的连接器50的、上述的本实施方式的定影装置15。
在这样构成的二阶段定影方式的定影装置470中,能够防止在第一定影部480的作为温度检测元件的第一发热体侧热敏电阻455不正常动作、对发热电阻体的通电无法正常控制的状态下,对发热电阻体进行通电。因此,能够抑制对第一定影部480所具备的发热电阻体进行异常的通电,能够防止发热电阻体成为过热状态。因此,能够防止第一定影部480所具备的发热电阻体冒烟、烧损,能够确保高安全性。
在第一定影部480与第二定影部490之间,设有搬送引导板或搬送辊等的引导构件,在第一定影部480的定影夹持部被定影处理的记录纸32沿着引导构件被搬送,在第二定影部490的定影夹持部进行定影处理并被排出。定影装置470能够替代定影装置15而搭载于图像形成装置100。
定影装置470所具备的第一定影部480由于与上述的定影装置440所具备的第一定影部450同样地结构,由此省略说明。定影装置470所具备的第二定影部490是辊定影方式的定影部,一对加热加压辊491相互压接而形成定影夹持部,各辊反方向进行旋转驱动。
一对加热加压辊491分别由从其内侧起按顺序形成有芯金属491a、弹性层491b、离型层491c的三层构造构成。对芯金属491a,例如使用铁、不锈钢、铝、铜等金属或它们的合金等。此外,对弹性层491b适合硅酮橡胶、氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料,对离型层491c适合PFA、PTFE等的氟树脂。
此外,在一对加热加压辊491的内部配置有作为对加热加压辊491进行加热的加热构件的加热灯491d。通过控制电路61使电力从电源电路62供给(通电)到加热灯491d,从而使加热灯491d发光,从加热灯491d放射红外线。由此,加热加压辊491的内周面吸收红外线而被加热,加热加压辊491整体被加热。另外,对加热加压辊491进行加热的结构不限于如上所述,也可以做成利用了感应加热的感应加热方式,此外也可以做成适宜地组合了加热灯和感应加热方式的结构。
在如上这样的包括第一定影部480和第二定影部490而构成的定影装置470中,第一定影部480具有能够进行快速加热的机构,第二定影部490具有大的热容量。
在这样构成的定影装置470中,预先使第一定影部480预热,在启动良好并要快速地进行复印动作的情况下,在使记录纸32通过第一定影部480的定影夹持部并进行定影处理之后,使记录纸32经由引导构件搬送到迂回路径(bypassroute)485,通过在迂回路径485配设的多个搬送辊485a使记录纸32排出。也就是说,在该情况下,记录纸32仅由第一定影部480进行定影处理。此外,即使在记录纸32为较薄的纸的情况下,也与上述同样地,只要仅由第一定影部480进行定影处理即可。
另一方面,在记录纸32为较厚的纸的情况下、在要使图像的光泽提高的情况下、在要使定影速度提高的情况下,只要使在第一定影部480的定影夹持部进行了定影处理的记录纸32沿引导构件进行搬送,并在第二定影部490的定影夹持部进一步进行定影处理即可。这样,通过在第一定影部480和第二定影部490的各定影夹持部进行定影处理,从而能够提高定影性能和图像的光泽。
图17是表示作为本发明第四实施方式的定影装置530的结构图。定影装置530包括定影部540和加压部550而构成。定影装置530将担载有未定影的调色剂像31的记录纸32利用在定影部540和加压部550之间形成的定影夹持部来进行定影处理。定影装置530能够替代定影装置15而搭载于图像形成装置100。
定影部540包括加热单元541、定影辊542和作为环状带的定影带543而构成。在定影部540中,定影带543架设于定影辊542与加热单元541之间。
加热单元541具有:上述的加热部21。加热单元541所具有的加热部21包括:上述的散热构件210、具有发热层310的发热构件、以及内侧固定构件218。散热构件210在外周面中与定影带543接触并将在发热层310产生的热传递到定影带543。发热层310如上所述,由走纸区域加热部与感测部并联电连接的发热电阻体构成。
内侧固定构件218如上所述,由形成为螺旋状的螺旋状构件构成,保持具有发热层310的发热构件,使得在发热层310的厚度方向一表面侧线接触地弹性按压向与散热构件210接近的方向,发热层310的厚度方向另一表面侧与散热构件210的内侧表面面接触。此外,在加热单元541卷挂的定影带543的圆周面附近,配置有以非接触方式检测其圆周面温度的发热体侧热敏电阻545。
定影辊542是通过利用未图示的驱动电动机绕旋转轴线在旋转方向X方向进行旋转驱动、从而对定影带543进行搬送的外径30mm的辊状构件。定影辊542由从其内侧起按顺序形成有芯金属542a、弹性层542b、表面层542c的三层构造构成,对芯金属542a,例如使用铁、不锈钢、铝、铜等热传导性高的金属或它们的合金等。作为芯金属542a的形状,可举出圆筒状、圆柱状等,但是,更优选来自芯金属542a的散热量少的圆筒状。此外,对弹性层542b适合硅酮橡胶、氟橡胶、氟硅酮橡胶(fluorosilicone rubber)等具有耐热性的橡胶材料,在这些当中,特别优选橡胶弹性优良的硅酮橡胶。
作为构成表面层542c的材料,只要耐热性和耐久性优良、滑动性高,就不特别限制,例如,也可使用例如PFA、PTFE等氟类树脂材料、氟橡胶等。此外,也能够不设置表面层而做成两层构造。此外,也可以在定影辊542的内部设置对定影辊542进行加热的加热部。这是为了缩短从图像形成装置100的电源接通到能够形成图像为止的启动时间,同时为了防止由于调色剂像定影时热转移到记录纸32而引起的定影辊542的表面温度的下降。
定影带543通过加热单元541加热到规定温度,对形成有与定影带543接触而被搬送的未定影的调色剂像31的记录纸32进行加热。定影带543为环状的带,通过加热单元541和定影辊542而被悬架,以规定角度卷挂于定影辊542。定影带543在定影辊542的旋转时,从动于定影辊542而在旋转方向X方向旋转。此外,定影带543设置成在定影辊542与后述的加压辊551的压接部,与加压带553接触。
定影带543由包括基体材料层和弹性层和离型层的三层构造构成,是形成为直径60mm的圆筒形状的厚度270μm的环状带。作为构成基体材料层的材料,只要是耐热性和耐久性优良的,就不特别限制,能够举出耐热性合成树脂,其中,优选聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺树脂(PAI)等。这些树脂不仅是高强度、高耐热性的材料,而且还是低价的。基体材料层的厚度不特别进行限制,优选是30~200μm。在本实施方式中,基体材料层由聚酰亚胺构成,厚度是100μm。
作为构成弹性层的材料,只要是具有橡胶弹性,就没有特别限制,进而还优选耐热性也优良的材料。作为这种材料的具体例子,例如,可举出硅酮橡胶,氟橡胶、氟硅酮橡胶等。在这些当中特别优选橡胶弹性优良、耐热性也良好的硅酮橡胶。弹性层的表面硬度优选是JIS-A硬度中1~60度。只要是在此JIS-A硬度的范围,就可以在防止弹性层强度的下降、密接性的不良的同时,能防止调色剂的定影性不良。作为具有这种特性的硅酮橡胶,具体来说,可以举出1成分类、2成分类或者3成分类以上的硅酮橡胶、LTV型、RTV型或者HTV型的硅酮橡胶、缩合型或者附加型的硅酮橡胶等。此外,弹性层的厚度优选是30~500μm。只要是该厚度范围,就可以在维持弹性层的弹性效果的同时,将绝热性抑制得较低,能发挥节能效果。在本实施方式中,弹性层由JIS-A硬度为5度、厚度150μm的硅酮橡胶构成。
离型层由氟树脂管(fluorine resin tube)构成。由于形成于定影带543的外周侧的离型层由氟树脂管构成,所以与涂敷含有氟树脂的树脂、并对其进行烧成而形成的离型层相比,耐久性更优。此外,在利用涂敷、烧成来形成离型层的情况下,若想要得到尺寸精度高的离型层,就需要高精度且高价的金属模,但是通过使用管,从而即便不使用上述这样的金属模,也可得到尺寸精度高的离型层。离型层的厚度优选为5~50μm。只要是这个厚度范围,就能具有适度的强度,并有效利用弹性层的弹性,同时,还能追随记录纸32的微小的凹凸。在本实施方式中,离型层使用厚度约20μm的PTFE管。
接下来,对于加压部550进行说明。加压部550包括加压辊551、张力辊552、作为环状带的加压带553而构成。在加压部550中,加压带553架设于加压辊551与张力辊552之间。加压辊551与张力辊552分别在定影装置530的未图示的左右的侧板间以旋转自由的方式被轴承支承。
加压带553与上述的定影带543同样地构成,从动于接触的定影带543而旋转。
加压辊551是伴随着从动于定影带543的旋转而旋转的加压带553的旋转从而绕旋转轴线在旋转方向Y方向旋转的、外径30mm的辊状构件。加压辊551由从其内侧起按顺序形成有芯金属551a、弹性层551b、表面层551c的三层构造构成。构成加压辊551的芯金属551a、弹性层551b、表面层551c的材料,能够举出与上述的定影辊542的芯金属542a、弹性层542b、表面层542c同样的材料。此外,在加压辊551的内部设有对加压辊551进行加热的加热部551d。这是为了缩短从图像形成装置100的电源接通到能够形成图像为止的启动时间,同时为了防止由于调色剂像定影时热转移到记录纸32而引起的定影辊551的表面温度的急剧下降。在本实施方式中,对加热部551d使用卤素灯。
张力辊552,在外径为30mm、内径为26mm的铁合金制的芯金属552a中,为了减小热传导率并减少来自加压带553的热传导而设置硅海绵层552b。
定影装置530是在定影带543与加压带553接触的部分形成有定影夹持部、利用该定影夹持部进行定影处理的所谓双带定影方式的定影装置。在定影装置530中,定影辊542和加压辊551隔着定影带543和加压带553压接的压接部成为定影夹持部的最下游部分,在定影带543和加压带553接触的部分形成的定影夹持部的整个区域中,上述最下游部分是记录纸搬送方向中压力分布最大的部分。这样,通过构成为定影夹持部的最下游部分中的压力分布成为最大,从而能够防止定影带543和加压带553在旋转时发生滑移(slip)。
此外,在定影装置530中,为了在不使装置大型化的情况下获得宽度宽的定影夹持区域,而设有将定影带543向加压带553加压的作为第一加压垫的定影垫544、和将加压带553向定影带543加压的作为第二加压垫的加压垫554。定影垫544和加压垫554支持配设于定影装置530的未图示的左右的侧板间。加压垫554通过未图示的加压机构向与定影垫544邻近的方向Z以规定的加压力向定影垫544进行加压。作为构成定影垫544和加压垫554的材料,可举出PPS(聚苯硫醚树脂(polyphenylene sulfide))等。
此外,当利用非旋转体的定影垫544和加压垫554来形成定影夹持部时,定影带543和加压带553的内周面被各垫滑擦,当各带543、553的内周面与各垫544、554的摩擦系数大时,滑动阻力变大。作为其结果是,会发生图像的错位、齿轮破损、驱动电动机的功耗上升等问题,特别是在双带方式中,该问题显著。因此,在定影垫544和加压垫554的与各带543、553的接触面,设有低摩擦片层。由此,由于能防止由与各带543、553的滑擦引起的各垫544、554的磨耗,并还能够降低滑动阻力,所以能获得良好的带运转性、带耐久性。
本发明在不脱离其精神或主要特征的情况下能以其他各种各样的方式加以实施。因此,上述的实施方式在所有方面均只不过是简单的例示,本发明的范围在权利要求书中示出,并不受说明书正文的任何限制。进而,属于权利要求书的变形或变更全部是在本发明的范围内的。
Claims (12)
1.一种定影装置,其以装卸自由的方式设置于在记录介质上形成图像的图像形成装置的主体,对担载于记录介质上的调色剂像加热加压以使该调色剂像定影于记录介质上,其特征在于,包括:
第一定影构件;
加热部,其具有由通电而发热的发热电阻体构成的发热层;
定影带,其是架设于上述第一定影构件与上述加热部之间的环状带构件;
第二定影构件,其被设置成隔着上述定影带与上述第一定影构件相对置;
温度检测元件,其对上述定影带的表面温度进行检测;
控制部,其基于由上述温度检测元件检测的温度,以使上述定影带的表面温度成为规定温度的方式,控制对上述发热电阻体的通电;以及
连接器,其是将上述发热电阻体和上述温度检测元件与上述控制部进行连接的连接器,而且一次侧布线用连接器端子与二次侧布线用连接器端子被一体设置,其中,上述一次侧布线用连接器端子用于连接作为连接于上述发热电阻体的电气布线的一次侧电气布线,上述二次侧布线用连接器端子用于连接包括连接于上述温度检测元件的电气布线并作为流过比上述一次侧电气布线小的电流的电气布线的二次侧电气布线。
2.根据权利要求1所述的定影装置,其特征在于,
上述连接器以上述一次侧布线用连接器端子被上述二次侧布线用连接器端子夹入的方式进行配置,
上述控制部进行控制,使得当感测到上述二次侧电气布线对上述二次侧布线用连接器端子的连接为连接不良状态时,抑制对上述发热电阻体的通电。
3.根据权利要求2所述的定影装置,其特征在于,
上述二次侧布线用连接器端子配置在关于连接器的中心呈点对称的位置。
4.根据权利要求2所述的定影装置,其特征在于,
还具备:装接判断部,其判断是否装接于图像形成装置的主体,
连接于上述装接判断部的电气布线作为上述二次侧电气布线连接于上述二次侧布线用连接器端子。
5.根据权利要求2所述的定影装置,其特征在于,
还具备:记录介质通过判断部,其判断记录介质是否通过上述第二定影构件与上述定影带接触的区域中形成的定影夹持部,
连接于上述记录介质通过判断部的电气布线作为上述二次侧电气布线连接于上述二次侧布线用连接器端子。
6.根据权利要求1所述的定影装置,其特征在于,
上述第二定影构件包括作为架设于加压构件与支承构件之间的环状带构件的加压带而构成,
上述加压构件被设置成,隔着上述定影带和上述加压带,与上述第一定影构件相对置。
7.一种二阶段定影方式的定影装置,其特征在于,包括:
第一定影部,将担载于搬送的记录介质上的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行一次定影;以及
第二定影部,与上述第一定影部相比配置于记录介质的搬送方向下游侧,将一次定影后的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行二次定影,
上述第一定影部和上述第二定影部的至少一个是权利要求1所述的定影装置。
8.一种二阶段定影方式的定影装置,其特征在于,包括:
第一定影部,将担载于搬送的记录介质上的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行一次定影;以及
第二定影部,在内部配设有加热构件的一对加热加压辊相互压接而构成,与上述第一定影部相比配置于记录介质的搬送方向下游侧,将一次定影后的调色剂像加热加压到记录介质上,使其进行二次定影,
上述第一定影部是权利要求1所述的定影装置。
9.一种图像形成装置,其特征在于,
具备权利要求1所述的定影装置。
10.一种图像形成装置,其特征在于,
具备权利要求7所述的定影装置。
11.一种图像形成装置,其特征在于,
具备权利要求8所述的定影装置。
12.一种定影装置中的电气布线的连接方法,该定影装置以包括下述构件的方式构成,即包括:第一定影构件;加热部,其具有由通电而发热的发热电阻体构成的发热层;定影带,其是架设于上述第一定影构件与上述加热部之间的环状带构件;第二定影构件;温度检测元件,其对上述定影带的表面温度进行检测;以及控制部,其基于由上述温度检测元件检测的温度,以使上述定影带的表面温度成为规定温度的方式,控制对上述发热电阻体的通电,
所述电气布线的连接方法的特征在于,
将作为连接于上述发热电阻体的电气布线的一次侧电气布线、和包括连接于上述温度检测元件的电气布线并作为流过比上述一次侧电气布线小的电流的电气布线的二次侧电气布线,以上述一次侧电气布线被上述二次侧电气布线夹入的方式,连接于同一连接器。
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