CN107092174B - 定影装置以及图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定影装置以及图像形成设备。一种定影装置包括环形带、平坦的加热器、热熔丝元件以及弹性构件。所述环形带使色调剂图像定影至记录介质。所述加热器加热所述环形带。所述热熔丝元件具有端部，该热熔丝元件的长度等于或者大于形成在所述记录介质上的所述色调剂图像的图像形成宽度，并且所述热熔丝元件与所述加热器接触。所述弹性构件支撑所述热熔丝元件的所述端部中的至少一个端部。

Description

定影装置以及图像形成设备

技术领域

本发明涉及定影装置以及图像形成设备。

背景技术

日本未审专利申请特开第2010-086675号公报公开了以下一种电路保护结构。此电路保护结构进行，并且包括盖子、热敏中断装置、热熔丝以及基座。盖子是导电部件。第一端子连接至盖子。热敏中断装置包括弹性接触板以及导电连接部。弹性接触板是具有弹性并具有弧形形状的金属板体。弹性接触板可以沿板体的两个侧面方向弯曲。当弹性接触板接收到热时，弹性接触板弯向另一侧。弹性接触板的一端是固定的并连接至盖子的内部，并且弹性接触板的自由端包括第一导电点。导电连接部是板体并且包括位于其上表面上的第二导电点。第二导电点对应第一导电点。热熔丝装置包括导电体、弹性构件以及易熔合金。导电体的一侧借助易熔合金连接并且固定至导电连接部。导电体的另一侧借助易熔合金连接至第二端子。弹性构件被导电体支撑。弹性构件在被压缩时产生弹性恢复力。基座包括壳体室，导电连接部、导电体以及弹性构件安装在该壳体室中。在正常状态下，在热敏中断装置中维持弹性接触板的第一导电点与第二导电点之间的接触以进入供电(ON)状态。在过载电流流出、电路过热或者周围温度过高的情况下，热敏中断装置的弹性接触板接收到热并且变形成沿相反的方向弯曲。这导致第一导电点与第二导电点相互分离并且电路中断(OFF)。在弹性接触板冷却后，弹性接触板再弯曲成使第一导电点与第二导电点相互接触。因此，电力再供应(ON)至电路。当热敏中断装置在过载电流流出、电路过热或者周围温度过高的情况下不立即中断(OFF)或者不能中断(OFF)时，在热熔丝装置的易熔合金的温度因接受的热而增高并且达到设定温度的情况下，易熔合金熔断，并且导电体被弹性构件的弹力按压成与第二端子分离。因此，电路完全中断(OFF)。

日本未审专利申请特开第2008-028089号公报公开了一种具有分离机构的电涌保护装置(SPD)。此具有分离机构的SPD包括氧化锌变阻器、可分离导体以及壳体。可分离导体借助低熔点金属合金联接至变阻器的电极并且具有弹簧弹力，该弹簧弹力使得可分离导体能够在低熔点金属合金因变阻器的异常加热而熔化时与电极分离。壳体在保持并且定位变阻器与可分离导体的同时容纳变阻器与可分离导体。可分离导体包括待联接至变阻器的电极的连接部、从连接部延伸并且弯曲的弹簧部以及从弹簧部延伸成保持并且定位在壳体中的固定部。壳体包括定位装置。当连接有可分离导体的变阻器容纳在壳体中时，定位装置在移置可分离导体的弹簧部使得弹簧部具有弹簧性能的同时保持并且定位电阻器。

日本未审专利申请特开第2011-204516号公报公开了一种热熔丝。在此热熔丝中，一对引线端子、热敏构件以及包括可移动接触器与弹簧构件的开闭构件附接至绝缘支撑构件，使得这对引线端子、热敏构件以及开闭构件在开放或者半开放的状态下暴露至周围环境。开闭构件的可移动接触器由布置在供电电路之外的热敏构件保持。在异常状态下，热敏构件被弹簧构件变形成打开开闭构件。热敏构件是由铋基或者锌基无铅抗氧化金属材料形成的低熔点金属热敏构件。部分或者整个热敏构件暴露至周围环境。热敏构件的操作温度在250摄氏度以上。

日本未审专利申请(PCT申请的译文)特开第2013-503441号公报公开了一种热熔丝。此热熔丝包括第一接触面、传感器以及第二接触面。传感器包括具有一定比例与熔点的锡(Sn)与锌(Zn)的混合物。此传感器限定顶面、中部区域以及底面。顶面连接至第一接触面。传感器的顶面与底面之间的距离被设定尺寸成当传感器的温度低于熔点时基本维持传感器的中部区域中的Sn与Zn的比例。第二接触面连接至传感器的底面。当传感器的温度低于熔点时，传感器的中部区域防止第一接触面与第二接触面分离。当传感器的中部区域高于熔点时，传感器失去弹性。第一接触面与第二接触面构造成在传感器失去弹性时分离。

发明内容

加热器(加热器的温度因流果该加热器的热产生体的电流而增高)可以设置有热熔丝，使得加热器的温度不因例如加热器中的问题等超过允许温度。当加热器的温度即将超过允许温度时，热熔丝熔断以停止对加热器的电力供应。因而，加热器的温度不超过允许温度。

然而，如用于图像形成设备的定影装置的的加热器(该加热器包括平坦的热产生区)具有大的热产生区。因此，即使借助布置在热产生区中的特定位置处的热熔丝，加热器的温度也会在除特定位置以外的位置处超过允许温度。

因此，对于平坦的热产生区而言，可以使用在具体长度范围内检测温度的线性热熔丝。然而，当热熔丝的长度增大时，热熔丝的熔丝元件易于因例如热效用等松弛。在此情况下，即使当加热器的温度超过允许温度时，热熔丝也不一定熔断，或者即使当热熔丝处于热熔丝熔断的条件下，热熔丝也会由于密封熔丝元件的空间减小而难以熔断，所述的“空间减小”由熔丝元件的热膨胀引起。

本发明的目的是在使用长度等于或者大于预定长度的热熔丝的情况下使热熔丝的熔断温度接近加热器的允许温度。

根据本发明的第一方面，一种定影装置包括环形带、平坦的加热器、热熔丝元件以及弹性构件。所述环形带使色调剂图像定影至记录介质。所述加热器加热所述环形带。所述热熔丝元件具有端部，该热熔丝元件的长度等于或者大于形成在所述记录介质上的所述色调剂图像的图像形成宽度，并且所述热熔丝元件与所述加热器接触。所述弹性构件支撑所述热熔丝元件的所述端部中的至少一个端部。

根据本发明的第二方面，所述弹性构件借助张力支撑所述热熔丝元件，所述张力使得所述热熔丝元件的熔断温度的变化在允许范围内。

根据本发明的第三方面，所述热熔丝元件包括：易熔构件，该易熔构件在等于或者高于熔断温度的温度下熔断；以及中空的覆盖构件，所述易熔构件插入该覆盖构件中。

根据本发明的第四方面，一种图像形成设备包括：图像形成装置，该图像形成装置在记录介质上形成色调剂图像；以及根据本发明的第一方面至第三方面中任一方面的定影装置，该定影装置将由所述图像形成装置形成在所述记录介质上的所述色调剂图像定影至所述记录介质。

根据本发明的第一方面与第四方面，在使用长度等于或者大于预定长度的热熔丝的情况下，能够使热熔丝的熔断温度接近加热器的允许温度。

根据本发明的第二方面，与热熔丝借助使得熔断温度变化的拉伸强度支撑的情况相比，能够使热熔丝的熔断温度进一步接近加热器的允许温度。

根据本发明的第三方面，与易熔构件不覆盖有覆盖构件的情况相比，可以抑制易熔构件在易熔构件熔断时的散布。

附图说明

将基于下面的附图详细描述本发明的示例性实施方式，在附图中：

图1示出了图像形成设备的结构的实施例；

图2示出了沿旋转轴线方向观察定影装置时定影装置的结构的实施例；

图3示出了定影带的剖面结构的实施例；

图4示出了加热器的剖面结构的实施例；

图5是沿纸张片材的传送方向观察时热熔丝的结构的实施例的示意图；

图6是沿定影带的宽度方向观察时熔丝元件的剖面的实施例的示意图；

图7是示出用于拉伸熔丝元件的张力与熔断温度之间的关系的曲线图的实施例；

图8示出了用于热熔丝的评估电路的实施例；以及

图9包括示出了定影装置的零件在评估电路中的温度变化的实施例的曲线图。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。

此后，黄色、品红色、青色以及黑色分别由标记Y、M、C以及K表示。而且，当元件和色调剂图像(图像)需要根据颜色区别时，相应颜色的颜色标记(Y、M、C以及K)添加至元件和色调剂图像的标记的末端。而且，此后，当在不根据颜色区别而总体提及元件或者色调剂图像时省略元件与色调剂图像的标记的末端处的颜色的标记。

总体结构

如图1中所示，图像处理单元12设置在图像形成设备10的设备本体10A中。图像处理单元12进行图像处理，在图像处理中，输入至图像处理单元12的图像数据被转换成四种颜色(即Y、M、C以及K)的分级数据。

而且，形成色调剂图像的四种颜色的图像形成单元16在设备本体10A的中部中沿相对于水平方向倾斜的方向相互间隔开。一次转印单元18沿竖直方向设置在四种颜色的图像形成单元16上方。形成在四种颜色的图像形成单元16中的色调剂图像在一次转印单元18上转印成相互叠置。

而且，二次转印辊22设置至一次转印单元18的侧面(图1中的左侧)。已在一次转印单元18上转印成相互叠置的色调剂图像借助二次转印辊22转印到借助馈送/传送单元30(稍后将描述)沿传送路径60传送的纸张片材P上。片材P是记录介质的实施例。

定影装置24沿片材P的传送方向(此后称作“片材传送方向”)设置在二次转印辊22的下游。定影装置24利用热与压力以将转印到片材P上的色调剂图像定影到片材P上。

而且，输出辊28沿片材传送方向设置在定影装置24的下游。输出辊28将定影有色调剂图像的片材P输出至设置在图像形成设备10的设备本体10A的上部中的输出单元26。

馈送并且传送片材P的馈送/传送单元30设置在这样的区域，该区域在从在竖直方向上位于图像形成单元16下方的区域到图像形成单元16侧面的区域的范围内。而且，四种颜色的色调剂盒14(14K至14Y)沿设备宽度方向并排布置并且在竖直方向上位于一次转印单元18上方。色调剂盒14借助设备本体10A的前部可拆卸地附接至设备本体10A并且填充有用于补给显影装置38的色调剂。四个颜色的色调剂盒14均具有沿设备深度方向延伸的圆筒形形状，并且均通过补给管(未示出)连接至显影装置38中相应的一者。

图像形成单元

如图1所示，四个颜色的图像形成单元16具有相同或者相似的结构。图像形成单元16均包括旋转的圆柱形图像保持体34以及给图像保持体34的表面充电的充电器36。

图像形成单元16还包括发光二级管(LED)头32，该发光二级管头向已被充电的图像保持体34中相应一者的表面照射曝光。图像形成单元16还包括显影装置38，该显影装置利用显影剂(根据本发明的示例性实施方式充电成负极性的色调剂)使通过来自LED头32的曝光的照射形成的静电潜像显影，从而使静电潜像可见成色调剂图像。图像形成单元16还包括清洁刮刀(未示出)，该清洁刮刀清洁图像保持体34的表面。

显影辊39布置成在显影装置38中面对图像保持体34。显影装置38利用显影辊39以利用显影剂使形成在图像保持体34上的静电潜像显影，从而使静电潜像可见成色调剂图像。

充电器36、LED头32、显影辊39以及清洁刮刀面对图像保持体34的表面，并且按此顺序从图像保持体34的旋转方向上的上游侧到下游侧布置。

转印单元(一次转印单元与二次转印辊)

一次转印单元18包括环形的中间转印带42与驱动辊46。中间转印带42环绕驱动辊46。驱动辊46由马达(未示出)驱动，从而使中间转印带42沿箭头A方向旋转。一次转印单元18还包括张力施加辊48以及辅助辊50。中间转印带42环绕张力施加辊48，该张力施加辊向中间转印带42施加张力。辅助辊50沿竖直方向布置在张力施加辊48上方，并且与中间转印带42一起旋转。一次转印单元18还包括多个一次转印辊52，这些一次转印辊布置在各个颜色的图像保持体34的相对侧，中间转印带42介于一次转印辊和图像保持体34之间。

借助上述结构，相继形成在用于各个颜色的图像形成单元16的图像保持体34上的Y、M、C以及K颜色的色调剂图像借助用于各个颜色的一次转印辊52转印在中间转印带42上以相互叠置。

而且，清洁刮刀56布置在驱动辊46的相对侧上，中间转印带42介于清洁刮刀56和驱动辊46之间。清洁刮刀56与中间转印带42的表面接触以清洁中间转印带42的表面。

而且，二次转印辊22设置在辅助辊50的相对侧上，中间转印带42介于二次转印辊22和辅助辊50之间。二次转印辊22将已经转印到中间转印带42上的色调剂图像转印到正在传送的片材P上。二次转印辊22接地，并且辅助辊50用作二次转印辊22的反电极。二次转印电压施加至辅助辊50，从而色调剂图像转印到片材P上。

馈送/传送单元

馈送/传送单元30在设备本体10A中在竖直方向上布置在图像形成单元16下方，并且包括堆叠有多个纸张片材P的片材馈送装置62。

馈送/传送单元30还包括片材馈送辊64、分离辊66以及配准辊68。片材馈送辊64将堆叠在片材馈送装置62中的片材P馈送至传送路径60。分离辊66使来自由片材馈送辊64馈送的片材P一个接一个分离。配准辊68调节片材P的传送正时。这些辊按此顺序沿传送方向从上游侧布置至下游侧。

借助上述结构，已经从片材馈送装置62馈送的片材P借助旋转的配准辊68在预定正时馈送至位于中间转印带42与二次转印辊22之间的接触部(二次转印位置)。

图像形成过程

首先，四种颜色的分级数据从图像处理单元12相继输出至用于颜色的LED头32。由LED头32根据分级数据发射的曝光照射至被充电器36充电的图像保持体34的表面。从而，静电图像形成在图像保持体34的表面上。形成在图像保持体34上的静电潜像借助用于各个颜色的显影剂装置38显影，从而使得可见成四种颜色Y、M、C以及K的色调剂图像。

而且，形成在图像保持体34上的四种颜色的色调剂图像借助一次转印单元18的一次转印辊52转印成在旋转的中间转印带42上相互叠置。

转印到中间转印带42上并且相互叠置的四种颜色的色调剂图像在二次转印位置借助二次转印辊22通过二次转印而转印到借助片材馈送辊64、分离辊66以及配准辊68沿传送路径60从片材馈送装置62传送的片材P上。

而且，转印有色调剂图像的片材P传送至定影装置24。色调剂图像借助定影装置24定影到片材P上。定影有色调剂图像的片材P借助输出辊28输出至输出单元26。

同时，在图像形成在片材P的两面上的情况下，过程不同于这样的过程：借助定影装置24在一面(正面)上定影有色调剂图像的片材P借助输出辊28输出至输出单元26。在此情况下，输出辊28沿反方向旋转以切换片材P的传送方向。此片材P借助传送辊74和76沿双面传送路径72传送。

片材P在沿双面传送路径72传送的同时倒转。倒转的片材P再传送至配准辊68。色调剂转印并定影在片材P的另一面(背面)上。然后，片材P借助输出辊28输出至输出单元26。

定影装置

接着，详细描述图像形成设备10的定影装置24。

如图2所示，根据本示例性实施方式的定影装置24包括加压辊241与定影带249。加压辊241借助诸如马达(未示出)之类的驱动装置沿箭头41方向旋转。定影带249用作环形带的实施例并且与加压辊241接触以跟随加压辊241旋转。从而，定影带249沿箭头43方向旋转。如稍后将描述的，定影带249借助设置在定影带249的内周侧上的加热器245加热至预定温度。根据例如片材P的传送速度设定定影带249的温度。

在定影装置24中，加压辊241与定影带249在形成于其间的咬合部44中咬合沿箭头40方向传送的片材P。在通过利用定影带249加热转印到片材P上的色调剂图像的同时，定影装置24借助片材P被咬合在咬合部44中时施加的加压辊241与定影带249的按压力使色调剂图像压靠片材P。这使色调剂图像定影到片材P上。

定影带249是具有圆筒形形状的环形带。定影垫243、内结构244、加热器245以及热熔丝246布置在定影带249的内周侧上。定影带249布置成圆筒形形状的高度方向垂直于片材P的由箭头40方向表示的传送方向，即圆筒形形状的高度方向沿片材P的宽度方向延伸。此后，将定影带249的沿片材P的宽度方向延伸的方向称作“定影带249的宽度方向”。

为了使得加热器245能够接触定影带249预定的长度，平坦的加热器245附接至定影带249，使得加热器245的一个端部通过夹挤在定影垫243与内结构244之间而固定，加热器245的另一端不固定并设定成与定影带249接触的自由端。

加热器245根据例如供应至加热器245的电流强度产生热，并且加热与加热器245接触的定影带249。平坦的加热器245卷成具有大体的圆筒形形状以与定影带249接触。此时，加热器245的直径大于定影带249的直径。在如上所述形成的加热器245在定影带249的内周侧上附接至定影带249的情况下，使加热器245恢复至加热器245的原始形状的恢复力作用在定影带249上。从而，加热器245自身作用成与定影带249紧密接触。

注意，诸如可跟随例如要加热的目标(根据本示例性实施方式的定影带249)的形状变形的加热器245之类的加热器可以称为“柔性加热器”。

定影垫243是由包括例如液晶聚合物的材料形成的加压构件的实施例。定影垫243布置在面对加压辊241的位置处并且与加压辊241一起形成咬合部44。面对咬合部44的定影垫243的与旋转的定影带249接触的表面与加压辊241一起按压片材P，从而使转印到片材P上的色调剂图像定影到片材P上。

内结构244在定影垫243的上部上布置成与定影垫243一起夹挤加热器245的一个端部。内结构244包括例如电路(称作“电流电路”)以向加热器245供应电流。

而且，线性的热熔丝246布置至在加热器245的与定影带249接触的表面相反的反面(此后称作“加热器245的内表面”)上，从而沿定影带249的宽度方向与加热器245接触。具体地说，热熔丝246包括熔丝元件247和支撑件248，熔丝元件247附接至支撑件248。热熔丝246布置在定影带249上，使得熔丝元件247与加热器245的内表面接触。

同时，加压辊241是驱动辊，并且包括旋转轴250、硅橡胶层251以及四氟乙烯-全氟烃乙烯醚共聚物(PFA)管252。具有圆柱形形状的旋转轴250由金属形成，并且借助马达(未示出)的驱动力沿箭头41方向旋转。硅橡胶层251具有约5mm的厚度，并且绕旋转轴250卷绕。硅橡胶层251的外表面覆盖有PFA管252。因为诸如硅橡胶之类的弹性构件绕旋转轴250卷绕，所以当片材P在咬合部44被按压时，加压辊241按压片材P，同时由于施加至片材P的按压力的反作用而变形。

在根据本示例性实施方式的定影装置24中，例如，加压辊241、定影带249以及加热器245的在片材P的宽度方向上的长度约为320mm，并且加压辊241的直径约为28mm。

而且，加热器245的从被定影垫243和内结构244固定的一端到自由端的长度约是75mm，并且在此长度中，约45mm的范围(由图2的R1表示的范围)沿定影带249的周向方向与定影带249接触。在定影带249与加热器245相互接触的范围内，定影带249借助由于加热器245的恢复力施加的约2kg的作用力压靠加热器245，从而定影带249与加热器245相互紧密接触。

当100v的交流电压施加至根据本示例性实施方式的加热器245时，额定功率约是900w。从而，加热器245的温度被调节成例如当片材P的传送速度约是252mm/s时定影带249的温度约是160摄氏度。具体地说，因为定影带249间接被加热器245加热，所以加热器245的温度被调节成高于定影带249的约160摄氏度的目标温度。具体地说，加热器245的温度被调节成约190摄氏度。

而且，根据本示例性实施方式的定影装置24的咬合部44在片材P的传送方向上的长度约是8mm，并且施加至位于咬合部44中的片材P的按压力被调节至约30kg。

当然，上述关于定影装置24的具体值是实施例，而不是非限制性的。

接着，详细描述定影带249。图3示出了定影带249的剖面结构的实施例。如图3所示，定影带249包括三层，即，脱模表面层100、弹性层102以及基层104，这三层以此顺序从其与片材P接触的表面朝其与加热器245接触的表面布置。

脱模表面层100由例如PFA、聚四氟乙烯(PTFE)、硅共聚物或者包含这些的复合材料形成，并且具有约10μm至约50μm的厚度。

例如，弹性层102由诸如具有约10度至约60度的硬度的硅橡胶之类的弹性材料形成，并且具有约100μm至约400μm的厚度。

例如，基层104由诸如具有约50μm至约100μm厚度的聚酰亚胺之类的树脂材料形成。

尽管具有约30mm的直径的环形带用作根据本示例性实施方式的定影带249，但是定影带249的直径不限于此。

接着，详细描述加热器245。图4示出了加热器245的剖面结构的实施例。

如图4所示，加热器245是具有约140μm的厚度的柔性加热器。加热器245具有五层结构，该五层结构包括五个层，即，导热层110、绝缘层112、产热层116、绝缘层112以及支撑层114，在虚线B的位置处，这五个层以此顺序从其与定影带249接触的表面朝其内表面布置。

导热层110由例如具有约30μm厚度的不锈钢形成。导热层110与定影带249接触，从而将产热层116的热传导至定影带249以加热定影带249。

例如，绝缘层112均由诸如具有约25μm厚度的聚酰亚胺之类的树脂材料形成。产热层116介于两个绝缘层112之间，从而产热层116是电绝缘的。

与导热层110的情况一样，产热层116由例如具有约30μm厚度的不锈钢形成。产热层116连接至例如设置在内结构244中的电流电路。当从电流电路供应电流时，不锈钢根据供应至不锈钢的电流强度产生热。

与导热层110和产热层116的情况一样，支撑层114也由例如具有约30μm厚度的不锈钢形成。支撑层114覆盖绝缘层112，增强加热器245的结构强度，并且支撑导热层110、绝缘层112以及产热层116。热熔丝246布置成使得熔丝元件247与支撑层114接触。

接着，详细描述热熔丝246。图5是沿片材P的传送方向观察时的热熔丝246的结构的示意图。

如图5所示，热熔丝246包括熔丝元件247与支撑件248。熔丝元件247与加热器245的支撑层114接触，并且当加热器245的温度增高至允许温度以上时熔断。支撑件248支撑熔丝元件247。

诸如金属弹簧之类的导电的弹性构件20附接在熔丝元件247的在定影带249的宽度方向上的各个端部。每个弹性构件20的一端附接在熔丝元件247的在熔丝元件247的宽度方向上的端部中之一，并且弹性构件20的另一端附接至支撑件248。从而，熔丝元件247以熔丝元件247被弹性构件20从两个端部牵拉的形式附接至支撑件248。在通过利用弹性构件20牵拉熔丝元件247的同时将熔丝元件247附接至支撑件248的操作称作“拉伸熔丝元件247”。根据本示例性实施方式，熔丝元件247被弹性构件20利用约0.5N的张力拉伸。

弹性构件20的附接至支撑件248的另一端部连接至连接线(未示出)，这些连接线连接至例如布置在内结构244中的继电器的线圈(未示出)以及直流(DC)电源(未示出)。即，熔丝元件247、弹性构件20、连接线(未示出)、继电器的线圈(未示出)以及DC电源(未示出)串联连接以形成闭合电路。

从而，当加热器245的温度达到允许温度或者允许温度附近并且熔丝元件247因此熔断时，流过包括熔丝元件247的闭合电路的电流被中断。这关闭了由继电器的线圈(未示出)驱动的接触。从而，可检测到定影装置24中加热器245的温度达到允许温度或者允许温度附近的状态。

参照图5，熔丝元件247通过将弹性构件20附接至熔丝元件247的两个端部而被拉伸。然而，熔丝元件247不一定以此方式被拉伸。例如，熔丝元件247可以被如下拉伸：熔丝元件247的一个端部借助一个弹性构件20附接至支撑件248，并且熔丝元件247的另一端借助代替另一个弹性构件20的导电线等附接至支撑件248。

而且，在弹性构件20难以直接附接至熔丝元件247的情况下，熔丝元件247可以借助例如导电线连接至弹性构件20，此导电线具有这样的组成，导电线凭借此组成易于附接至熔丝元件247。

即使在上述形式中，熔丝元件247也被位于支撑件248中的一个或者两个弹性构件20拉伸。而且，布置继电器(未示出)与DC电源(未示出)的位置不限于内结构244内部的空间。

图6是当沿图5的箭头VI方向(即，沿定影带249的宽度方向)观察熔丝元件247时熔丝元件247的剖面的实施例的示意图。

参照图5与图6，熔丝元件247包括具有圆柱形形状的易熔构件247A以及耐热绝缘管247B，该耐热绝缘管具有中空的形状并且覆盖易熔构件247A。易熔构件247A的直径约是0.4mm，并且易熔构件247A在定影带249的宽度方向上的长度约是320mm。耐热绝缘管247B由例如诸如聚酰亚胺之类的树脂材料形成。耐热绝缘管247B的内直径与外直径分别是约0.5mm与约0.54mm。

可以在由耐热绝缘管247B和易熔构件247A形成的空间中注入熔剂。熔剂抑制由易熔构件247A与空气直接接触引起的氧化的进度并且抑制由加热器245的热引起的易熔构件247A的再氧化。

易熔构件247A是包含例如锡、银以及铜的合金。通过调节各个元素的含量设定易熔构件247A的熔点(即，易熔构件247A的熔断温度)。尽管根据本示例性实施方式的易熔构件247A的熔断温度设定至例如约220摄氏度，但是当然熔断温度不限于此。根据加热器245的允许温度设定易熔构件247A的熔断温度。具体地说，易熔构件247A的熔断温度设定成与加热器245的允许温度一致。

在易熔构件247A熔断时，沿定影带249的宽度方向上的长度约是320mm的易熔构件247A会液化，散布在周围并且附着至定影装置24。然而，因为易熔构件247A覆盖有耐热绝缘管247B，所以可以避免易熔构件247A在易熔构件247A熔断时散布在周围并且附着至定影装置24的情形的发生。

而且，为了使得熔丝元件247能够在加热器245的整个宽度上检测加热器245的温度，熔丝元件247在定影带249的宽度方向上的长度是例如约320mm，此长度等于或者基本等于加热器245的宽度。注意，这仅是一个实施例，并且熔丝元件247的长度可以超过加热器245的宽度。

这里，术语“加热器245的宽度”指加热器245在定影带249的宽度方向上的长度。因此，加热器245的宽度方向与定影带249的宽度方向一致。而且，将熔丝元件247在定影带249的宽度方向上的长度称作“熔丝元件247的长度”，并且将熔丝元件247的长度称作“热熔丝246的长度”。

接着，描述用于熔丝元件247的拉伸操作。

在通常使用的包括具有几毫米至几厘米的长度的熔丝元件247的热熔丝的情况下，当熔丝元件247的易熔构件247A的温度增高至熔断温度以上时，易熔构件247A的熔断部分的端部在因表面张力形成球形形状的情况下相互分离。从而，熔丝元件247熔断。

然而，当熔丝元件247的长度随根据本示例性实施方式的热熔丝246增大至几十厘米以上时，熔丝元件247的易熔构件247A因加热器245的热效用而膨胀并且开始松弛。在此情况下，耐热绝缘管247B与易熔构件247A之间的距离减小。因而，与通常使用的热熔丝246的情况相比，即使当易熔构件247A的温度增高至熔断温度以上并且易熔构件247A开始熔断时，也会难以使易熔构件247A的熔断部分的端部形成球形形状。即，由于熔丝元件247的长度增大，会难以使熔丝元件247在熔丝元件247的设定的熔断温度下熔断。

为了解决此问题，如图5所示，在根据本示例性实施方式的热熔丝246中，熔丝元件247的两个端部，或者更具体地说，包括在熔丝元件247中的易熔构件247A的两个端部被弹性构件20牵拉，从而熔丝元件247被拉伸。在此情况下，即便当熔丝元件247的易熔构件247A因加热器245的热效用而膨胀并松弛时，沿反方向牵拉易熔构件247A的张力也作用在易熔构件247A的两个端部上。

从而，当易熔构件247A的温度增高至熔断温度以上并且易熔构件247A开始熔断时，由于作用在易熔构件247A的两个端部上的张力，沿分离的方向移动熔断部分的端部的作用力作用在熔断部分的端部上。因此，与熔丝元件247在不被拉伸的情况下附接至支撑件248的情况相比，易熔构件247A易于熔断。

图7是熔丝元件247的熔断温度相对于用于拉伸熔丝元件247的张力变化的实施例的曲线图。在图7的曲线图中，水平轴线表示用于拉伸熔丝元件247的张力，并且竖直轴线表示熔丝元件247的熔断温度。

如图7所示，就熔丝元件247的熔断温度而言，有如下发现：当用于拉伸熔丝元件247的张力在特定阈值以下时，熔丝元件247的熔断温度方面的变化在允许的范围以内，在该允许的范围内熔断温度可以被认为不变化；当用于拉伸熔丝元件247的张力超过该阈值时，熔丝元件247的熔断温度往往随张力增大而线性减小。在图7的曲线图中所示的情况下，阈值约是0.5N。在用于拉伸熔丝元件247的张力在约0N到约0.5N的范围中，熔丝元件247的熔断温度约是220摄氏度。在超过0.5N的范围中，熔丝元件247的熔断温度减小。

因此，根据本示例性实施方式的热熔丝246与在支撑件248中被在如下范围内的张力拉伸的熔丝元件247一起使用，使得熔丝元件247的熔断温度方面的变化在允许范围内。换而言之，根据本示例性实施方式的热熔丝246借助在支撑件248中被在热熔丝246的熔断温度基本不变的范围内的张力拉伸的熔丝元件247检测加热器245的温度。

热熔丝的操作的验证

图8示出了评估电路。利用此评估电路验证根据本示例性实施方式的热熔丝246的操作。如图8所示，DC电源95通过继电器94的线圈94A串联连接至定影装置24的热熔丝246。而且，商用交流电源96通过固态继电器93和继电器94的接触器94B连接至定影装置24的加热器245。温度传感器92邻近定影带249布置。控制电路90的中央处理单元(CPU)91被告知温度传感器92测量的温度。CPU91利用由温度传感器92测得的温度信息以进行固态继电器93的接触器控制，从而控制用于加热器245的电力供应时间段。从而，控制加热器245的温度。

在图8中，V_D表示温度传感器92与固态继电器93的驱动电压。而且，温度传感器92测量定影带249的温度、加热器245的温度以及热熔丝246的温度。

图9包括示出了定影带249、加热器245以及热熔丝246的温度变化的曲线图。在此情况下，假定控制电路90失效，并且加热器245在控制电路90不进行加热器245的温度控制的情况下以额定功率操作(此后称作“控制系统失效的评估”)。在图9中，曲线图97表示加热器245的温度，曲线图98表示定影带249的温度，并且曲线图99表示热熔丝246的温度。还是在图9中，水平轴线表示加热器245的电力供应时间段，并且竖直轴线表示温度。

在控制系统失效的评估中，定影带249的温度增高至目标温度(即，约160摄氏度)所需的时间段是5秒。此时，加热器245的温度约是190摄氏度。当电力持续供应至加热器245并且热熔丝246的温度增高至约220摄氏度时，热熔丝246熔断。热熔丝246的熔断发生在从电力开始供应至加热器245起11秒之后。在热熔丝246熔断时，定影带249的温度约是265摄氏度并且加热器245的温度约是325摄氏度。

而且，在热熔丝246熔断约1分钟之后，定影带249的温度因自然冷却而减小至目标温度(即，约160摄氏度)。

在进行了控制系统失效的评估试验之后，检查定影装置24中是否因加热器245的热效用而存在问题。结果，没发现与定影装置24的功能有关的问题。因此，证实，定影装置24通过更换热熔丝246的熔丝元件247而再正常操作。

接着，利用图8的评估电路进行局部加热的评估如下：加热器245的宽度为10mm的中部浮在定影带249上0.5mm，使得加热器245在此部分中不与定影带249接触；并且电力供应至加热器245。

在此局部加热的评估中，热熔丝246在从电力开始供应至加热器245起约4秒后熔断。在热熔丝246熔断时，加热器245在不与定影带249接触的这部分中的温度约是420摄氏度。

同样在进行了局部加热的评估试验后，检查定影装置24中是否因加热器245的热效用而存在问题。结果，没发现与定影装置24的功能有关的问题。因此，证实，定影装置24通过更换热熔丝246的熔丝元件247而再正常操作。

接着，利用代替热熔丝246的恒温器借助图8的评估电路进行控制系统失效的评估以及局部加热的评估。恒温器的接触器断开的温度设定至约220摄氏度，该温度与热熔丝246的熔断温度相同。恒温器布置在沿加热器245的宽度方向从加热器245浮在定影带249上的部分偏移约20mm的位置处。

在利用恒温器的控制系统失效的评估中，恒温器操作成在从电力开始供应至加热器245起约15秒之后停止向加热器245供应电力。当对于加热器245的电力供应被恒温器中止时，定影带249的温度约是320摄氏度，并且加热器245的温度是390摄氏度。在此情况下，要理解的是，与利用热熔丝246的控制系统失效的评估中的情况相比，中止对加热器245的电力供应所需的时间段增长。

在进行了利用恒温器的控制系统失效的评估的试验之后，检查定影装置24中是否因加热器245的热效用而存在问题。结果，没发现与定影装置24的功能有关的问题。因此，证实，定影装置24通过更换操作的恒温器而再正常操作。

与之相比，在利用恒温器的局部加热的评估中，即使当加热器245的温度达到加热器245的限制温度(即，450摄氏度)时，恒温器也不操作成中止对于加热器245的电力供应。认为对于此情况的原因在于，恒温器仅检测布置恒温器的位置周围的温度并且与热熔丝246的情况相比受恒温器检测温度的区域有限，这样的恒温器不能检测沿加热器245的宽度方向从布置恒温器的位置偏移20mm的位置处的温度方面的变化。

即，当恒温器用作加热器245的温度检测器时，需要多个恒温器以在加热器245的宽度方向上检测整个加热器245的温度。然而，沿加热器245的宽度方向从加热器245的一个端部到另一端部与加热器245接触的热熔丝246能够沿加热器245的宽度方向检测整个加热器245的温度。

如所描述的，就根据本示例性实施方式的定影装置24而言，通过利用热熔丝246检测加热器245在加热器245的宽度方向上的温度，此热熔丝包括在热熔丝246中被弹性构件20拉伸并且长度等于或者大于加热器245的宽度的熔丝元件247。

因此，与通过利用诸如恒温器之类的温度传感器或者通常使用的包括具有约几毫米至约几厘米的长度的熔丝元件247的热熔丝检测加热器245的温度的情况相比，能够在更大的区域中检测加热器245的温度。这允许加热器245的温度方面局部增高的检测，从而中止对于加热器245的电力供应。

而且，根据本示例性实施方式的热熔丝246包括被弹性构件20拉伸的熔丝元件247。因此，抑制了由热效用引起的易熔构件247A的松弛。这便于热熔丝246在设定的热熔丝246的熔断温度下熔断。

而且，根据本示例性实施方式的热熔丝246的熔丝元件247具有所谓的开放结构，在此开放结构中，易熔构件247A插入到耐热绝缘管247B中。因而，与以下情况相比，热熔丝的热容量减小并因此热熔丝246的温度跟随性能提高：易熔构件涂覆有熔剂并且在绝缘套中密封以维持密闭性，例如，通常使用的热熔丝包括具有大约几毫米到几厘米的长度的熔丝元件247。

根据本示例性实施方式，热熔丝246的熔丝元件247的长度等于或者大于加热器245的宽度。然而，熔丝元件247的长度不限于此。

定影带249的宽度被设定成大于用于图像形成设备10的片材P中的具有最大尺寸的片材P的宽度。定影装置24具有向片材P施加压力与热的功能以将转印到片材P上的色调剂图像定影到片材P上。当着眼于定影装置24的此功能时，只要能够利用热熔丝246检测加热器245的对应用于图像形成设备10的片材P中的具有最大尺寸的片材P的宽度的区域的温度是否超过允许温度，就能执行定影装置24将色调剂图像定影在片材P上的功能。因此，熔丝元件247的长度(即，热熔丝246的长度)等于或者大于用于图像形成设备10的片材P中的具有最大尺寸的片材P的宽度就足够了。

而且，根据要使用的片材P的尺寸在预定片材P中形成有色调剂图像的图像形成区域的尺寸。图像形成区域的尺寸被设定成片材P的尺寸，或者由于例如边界而小于片材P的尺寸。因此，熔丝元件247的长度(即，热熔丝246的长度)等于或者大于与用于图像形成设备10的片材P中的具有最大尺寸的片材P的宽度对应的最大的图像形成区域的宽度就足够了。

尽管已经描述了示例性实施方式以解释本发明，但是本发明不限于示例性实施方式的描述范围。多种变更或者多种类型的改进可以在不脱离本发明的实质的情况下添加至示例性实施方式，并且包括添加的变更或者改进的形式在本发明的技术范围之内。

为说明和描述之目的提供了对于本发明的示例性实施方式的以上描述。并不旨在穷举本发明或者将本发明限制于确切的公开内容。显然，多个变型和变更对本领域技术人员来说是显而易见的。所选择和描述的实施方式是为了更好地解释本发明的原理和其实际应用，因此使得本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施方式及各种适用于完成特殊目的的修改。本发明的保护范围理应由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (3)

1.一种定影装置，该定影装置包括：

环形带，该环形带使色调剂图像定影至记录介质；

平坦的加热器，该加热器加热所述环形带；

具有端部的热熔丝元件，该热熔丝元件的长度等于或者大于形成在所述记录介质上的所述色调剂图像的图像形成宽度，并且所述热熔丝元件与所述加热器接触；以及

弹性构件，该弹性构件支撑所述热熔丝元件的所述端部中的至少一个端部，其中，所述弹性构件借助张力支撑所述热熔丝元件，所述张力使得所述热熔丝元件的熔断温度的变化在允许范围内。

2.根据权利要求1所述的定影装置，

其中，所述热熔丝元件包括：

易熔构件，该易熔构件在等于或者高于所述熔断温度的温度下熔断；以及

中空的覆盖构件，所述易熔构件插入该覆盖构件中。

3.一种图像形成设备，该图像形成设备包括：

图像形成装置，该图像形成装置在记录介质上形成色调剂图像；以及

根据权利要求1至2中任一项所述的定影装置，该定影装置将由所述图像形成装置形成在所述记录介质上的所述色调剂图像定影至所述记录介质。

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