CN113433812A - 加热装置及图像处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够发挥高可靠性的加热装置及图像处理装置。实施方式的加热装置具有：膜状的筒状体、加热器单元、传热部件、润滑脂以及支承部件。加热器单元配置于筒状体的内侧。加热器单元将筒状体的轴向作为长边方向。加热器单元的第一面与筒状体的内表面抵接。传热部件配置于加热器单元的与第一面相反的第二面侧。润滑脂配置于加热器单元与传热部件之间。支承部件夹着传热部件而配置于加热器单元的相反侧。支承部件在长边方向上的传热部件的外侧的固定部，固定于加热器单元。支承部件在传热部件与固定部之间具有不与加热器单元接触的非接触部。

Description

加热装置及图像处理装置
技术领域
本发明的实施方式涉及加热装置及图像处理装置。
背景技术
作为图像处理装置，利用在片材上形成图像的图像形成装置。图像形成装置具有定影装置。定影装置加热调色剂(记录剂)而使其定影在片材上。作为定影装置，存在具有旋转的筒状膜和与筒状膜的内表面抵接的加热器单元的定影装置。要求定影装置发挥高可靠性。
发明内容
本发明要解决的问题在于提供一种能够发挥高可靠性的加热装置及图像处理装置。
实施方式的加热装置具有：膜状的筒状体；加热器单元，配置于所述筒状体的内侧，将所述筒状体的轴向作为长边方向，第一面与所述筒状体的内表面抵接；传热部件，配置于所述加热器单元的与所述第一面相反的第二面侧；润滑脂，配置于所述加热器单元与所述传热部件之间；以及支承部件，夹着所述传热部件而配置于所述加热器单元的相反侧，在长边方向上的所述传热部件的外侧的固定部固定于所述加热器单元，在所述传热部件与所述固定部之间具有不与所述加热器单元接触的非接触部。
实施方式的图像处理装置具有上述的加热装置。
附图说明
图1是实施方式的图像处理装置的简要结构图。
图2是实施方式的图像处理装置的硬件结构图。
图3是实施方式的加热装置的正面剖视图。
图4是加热器单元的正面剖视图。
图5是加热器单元的仰视图。
图6是加热器单元周边的正面剖面放大图。
图7是加热器单元周边的侧面剖视图。
图8是加热器单元周边的侧面剖面放大图。
图9是实施方式的第一变形例的加热装置中的加热器单元周边的侧面剖面放大图。
附图标记说明
1…图像形成装置(图像处理装置)；30…定影装置(加热装置)；35…筒状膜(筒状体)；37…非接触部；37a…倒角部；37b…槽部；40…加热器单元；40a…第一面；40b…第二面；40f…固定部；49…传热部件；49d…第二凹部(凹部)；49g…第一润滑脂(润滑脂)。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施方式的加热装置及图像处理装置。
图1是实施方式的图像处理装置的简要结构图。实施方式的图像处理装置是图像形成装置1。图像形成装置1进行在片材(纸张)S上形成图像的处理。
图像形成装置1具有外壳10、扫描部2、图像形成单元3、片材供给部4、输送部5、排纸托盘7、翻转单元9、控制面板8以及控制部6。
外壳10形成图像形成装置1的外形。
扫描部2将复印对象物的图像信息作为光的明暗来读取，生成图像信号。扫描部2将生成的图像信号输出到图像形成单元3。
图像形成单元3基于从扫描部2接收到的图像信号或从外部接收到的图像信号，利用调色剂等记录剂形成输出图像(以下称为调色剂像)。图像形成单元3将调色剂像转印到片材S的表面上。图像形成单元3对片材S的表面上的调色剂像进行加热以及加压，使调色剂像定影在片材S上。关于图像形成单元3的详细情况将在后面叙述。
片材供给部4与图像形成单元3形成调色剂像的定时相对应地将片材S逐张地供给到输送部5。片材供给部4具有片材收容部20和拾取辊21。
片材收容部20收纳规定的尺寸和种类的片材S。
拾取辊21从片材收容部20逐张地取出片材S。拾取辊21将取出的片材S供给到输送部5。
输送部5将从片材供给部4供给的片材S输送到图像形成单元3。输送部5具有输送辊23和定位辊24。
输送辊23将从拾取辊21供给的片材S输送到定位辊24。输送辊23使片材S的输送方向的前端抵接于定位辊24的辊隙N。
定位辊24通过在辊隙N处使片材S弯曲来调整片材S的前端在输送方向的位置。定位辊24根据图像形成单元3将调色剂像向片材S转印的定时来输送片材S。
对图像形成单元3进行说明。
图像形成单元3具有多个图像形成部25、激光扫描单元26、中间转印带27、转印部28以及定影装置30。
图像形成部25具有感光鼓25d。图像形成部25在感光鼓25d上形成与来自扫描部2或外部的图像信号相应的的调色剂像。多个图像形成部25Y、25M、25C、25K分别形成基于黄色、品红色、青色、黑色的调色剂的调色剂像。
在感光鼓25d的周围配置有带电器、显影器等。带电器使感光鼓25d的表面带电。显影器收容包括黄色、品红色、青色以及黑色的调色剂的显影剂。显影器对感光鼓25d上的静电潜像进行显影。其结果，在感光鼓25d上形成基于各色调色剂的调色剂像。
激光扫描单元26用激光光束L扫描带电的感光鼓25d使感光鼓25d曝光。激光扫描单元26用不同的激光光束LY、LM、LC、LK对各颜色的图像形成部25Y、25M、25C、25K的感光鼓25d进行曝光。由此，激光扫描单元26在感光鼓25d形成静电潜像。
感光鼓25d的表面的调色剂像被一次转印到中间转印带27。
转印部28在二次转印位置将被一次转印到中间转印带27上的调色剂像转印到片材S的表面上。
定影装置30对转印到片材S上的调色剂像进行加热和加压，使调色剂像定影在片材S上。关于定影装置30的详细情况将在后面叙述。
为了在片材S的背面形成图像，翻转单元9使片材S翻转。翻转单元9通过转向使从定影装置30排出的片材S的正反面翻转。翻转单元9将翻转后的片材S朝向定位辊24输送。
排纸托盘7载置形成图像而排出的片材S。
控制面板8是输入操作者用于操作图像形成装置1的信息的输入部的一部分。控制面板8具有触摸面板、各种硬键。
控制部6进行图像形成装置1的各部的控制。
图2是实施方式的图像处理装置的硬件结构图。图像形成装置1具备通过总线连接的CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)91、存储器92、辅助存储装置93等，且执行程序。图像形成装置1通过执行程序而作为具备扫描部2、图像形成单元3、片材供给部4、输送部5、翻转单元9、控制面板8以及通信部90的装置发挥功能。
CPU91通过执行存储在存储器92和辅助存储装置93中的程序而作为控制部6发挥功能。控制部6控制图像形成装置1的各功能部的工作。
辅助存储装置93构成为使用磁性硬盘装置或半导体存储装置等存储装置。辅助存储装置93存储信息。
通信部90构成为包括用于将本装置与外部装置连接的通信接口。通信部90经由通信接口与外部装置进行通信。
对定影装置30进行详细说明。
图3是实施方式的加热装置的正面剖视图。实施方式的加热装置是定影装置30。定影装置30具有加压辊30p和膜单元30h。
加压辊30p在与膜单元30h的之间形成辊隙N。加压辊30p对进入到辊隙N的片材S的调色剂像进行加压。加压辊30p自转来输送片材S。加压辊30p具有芯棒32、弹性层33以及离型层(未图示)。
芯棒32由不锈钢等金属材料形成为圆柱状。芯棒32的轴向的两端部被支承为能够旋转。芯棒32被电动机(未图示)旋转驱动。芯棒32与凸轮部件(未图示)抵接。凸轮部件通过旋转而使芯棒32相对于膜单元30h接近及远离。
弹性层33由硅橡胶等弹性材料形成。弹性层33以一定的厚度形成在芯棒32的外周面上。
离型层(未图示)由PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)等树脂材料形成。离型层形成在弹性层33的外周面上。
在ASKER-C硬度计且9.8N的载荷时，加压辊30p的外周面的硬度优选为40°～70°。由此，能够确保辊隙N的面积和加压辊30p的耐久性。
当使加压辊30p接近膜单元30h，并通过加压弹簧(未图示)进行按压时，形成辊隙N。加压辊30p被电动机(未图示)旋转驱动而自转。当加压辊30p在形成辊隙N的状态下自转时，膜单元30h的筒状膜35从动旋转。加压辊30p通过在辊隙N中配置有片材S的状态下自转，将片材S向输送方向W输送。
膜单元30h对进入到辊隙N的片材S的调色剂像进行加热。膜单元30h具有筒状膜(筒状体)35、加热器单元40、传热部件49、支承部件36、支柱38、加热器温度计62、恒温器68、膜温度计64。
筒状膜35形成为筒状。筒状膜35从内周侧起依次具有基层、弹性层、离型层。基层由镍(Ni)等材料形成为筒状。弹性层层叠配置在基层的外周面上。弹性层由硅橡胶等弹性材料形成。离型层被层叠配置在弹性层的外周面上。离型层由PFA树脂等材料形成。
加热器单元40配置在筒状膜35的内侧。
图4是基于图5的IV-IV线的加热器单元的正面剖视图。图5是加热器单元的仰视图(从+z方向观察的图)。加热器单元40具有基板(发热体基板)41、发热体组(发热体)45以及布线组55。
基板41由不锈钢等金属材料或氮化铝等陶瓷材料等形成。基板41形成为细长的长方形的板状。基板41配置在筒状膜35的径向内侧。基板41以筒状膜35的轴向作为长边方向。
在本申请中，x方向、y方向以及z方向以如下方式定义。y方向是基板41的长边方向。如后述，+y方向是从中央部发热体45a朝向第一端部发热体45b1的方向。x方向是基板41的短边方向，+x方向是片材S的输送方向(下游侧的方向)。z方向是基板41的法线方向，+z方向是相对于基板41配置发热体组45的方向。在基板41的+z方向的面，通过玻璃材料等形成有绝缘层43。
如图5所示，发热体组45配置于基板41。由银-钯合金等形成发热体组45。发热体组45的外形形成为以y方向为长边方向、以x方向为短边方向的长方形形状。发热体组45的x方向的中心45c配置在比基板41(加热器单元40)的x方向的中心41c更靠-x方向的位置。
发热体组45具有沿着y方向设置的多个发热体45b1、45a、45b2。发热体组45具有在y方向上并列配置的第一端部发热体45b1、中央部发热体45a、第二端部发热体45b2。中央部发热体45a配置在发热体组45的y方向的中央部。第一端部发热体45b1配置在中央部发热体45a的+y方向、即发热体组45的+y方向的端部。第二端部发热体45b2配置在中央部发热体45a的-y方向、即发热体组45的-y方向的端部。
发热体组45通过通电而发热。y方向的宽度较小的片材S通过定影装置30的y方向的中央部。在这种情况下，控制部6仅使中央部发热体45a发热。另一方面，在y方向的宽度较大的片材S的情况下，控制部6使整个发热体组45发热。因此，中央部发热体45a与第一端部发热体45b1及第二端部发热体45b2为相互独立地被控制发热。另外，第一端部发热体45b1与第二端部发热体45b2为以同样的方式被控制发热。
如图4所示，在绝缘层43的+z方向的面形成有发热体组45及布线组55。以覆盖发热体组45及布线组55的方式，利用玻璃材料等形成保护层46。保护层46提高了加热器单元40与筒状膜35之间的滑动性。
与形成在基板41的+z方向的绝缘层43同样地，也可以在基板41的-z方向形成绝缘层。与形成在基板41的+z方向的保护层46同样地，也可以在基板41的-z方向形成保护层。由此，抑制基板41的翘曲。
传热部件49由铜等导热率高的金属材料形成。如图3所示，传热部件49的x方向的宽度与加热器单元40的x方向的宽度相等。传热部件49配置在加热器单元40的与第一面40a相反的第二面40b(-z方向)。
支承部件36由液晶聚合物等树脂材料形成。支承部件36被配置成夹着传热部件49在加热器单元40的-z方向上覆盖。支承部件36支承加热器单元40和传热部件49。支承部件36被配置成覆盖加热器单元40的x方向的两侧。支承部件36在加热器单元40的x方向的两侧支承筒状膜35的内周面。
当通过定影装置30的片材S被加热器单元40加热时，根据片材S的尺寸在加热器单元40中产生温度分布。当加热器单元40的温度局部升高时，温度可能超过由树脂材料形成的支承部件36的耐热温度。传热部件49使加热器单元40的温度分布平均化。由此，确保支承部件36的耐热性。
支柱38由钢板材料等形成。支柱38的与y方向垂直的截面形成为U字状。支柱38以由支承部件36堵塞U字的开口部的方式安装在支承部件36的-z方向。支柱38在y方向延伸。支柱38的y方向的两端部固定于图像形成装置1的外壳。由此，膜单元30h被图像形成装置1支承。
加热器温度计62夹着传热部件49配置在加热器单元40的-z方向。例如，加热器温度计62是热敏电阻。加热器温度计62被安装并支承于支承部件36的-z方向的面。加热器温度计62通过在z方向贯通支承部件36的孔，与传热部件49接触。加热器温度计62经由传热部件49测量加热器单元40的温度。
恒温器68与加热器温度计62同样地配置。当经由传热部件49检测到的加热器单元40的温度超过规定温度时，恒温器68切断向发热体组45的通电。
膜温度计64配置于筒状膜35的内侧，且加热器单元40的+x方向。膜温度计64与筒状膜35的内周面接触，测量筒状膜35的温度。
对定影装置30的润滑脂进行说明。
图6是加热器单元周边的放大图。定影装置30具有第一润滑脂49g和第二润滑脂35g。
第二润滑脂35g配置在筒状膜35的整个内表面。加热器单元40的+z方向的第一面40a经由第二润滑脂35g与筒状膜35的内表面接触。第二润滑脂35g是以氟油为基础油的氟润滑脂。氟润滑脂具有高耐热、低扭矩、高寿命等特性。若加热器单元40发热，则第二润滑脂35g的粘度降低。由此，加热器单元40与筒状膜35的滑动性提高。
第一润滑脂49g配置在加热器单元40与传热部件49之间。加热器单元40的-z方向的第二面40b经由第一润滑脂49g与传热部件49接触。第一润滑脂49g是包含导热性填充剂的高导热润滑脂。加热器单元40和传热部件49的各自的抵接面存在凹凸。特别是，在加热器单元的第二面40b形成有玻璃层的情况下，在玻璃层的表面形成有较大的凹凸。通过使第一润滑脂49g进入该凹凸，加热器单元40与传热部件49的传热性提高。第一润滑脂49g也可以是与第二润滑脂35g相同的氟润滑脂。
图7是基于图6的VII-VII线的加热器单元周边的侧面剖视图。图8是基于图7的VIII部的加热器单元周边的侧面剖面放大图。如图7所示，在y方向上，支承部件36比加热器单元40长，并且加热器单元40比传热部件49长。加热器单元40向传热部件49的±y方向的外侧延伸。
如图8所示，加热器单元40被收容在支承部件36的第一凹部40d。第一凹部40d形成于支承部件36的+z方向的表面。加热器单元40在固定部40f处被固定到支承部件36。固定部40f配置在传热部件49的±y方向的外侧。在固定部40f配置有双面胶带或粘接剂等固定部件48。
传热部件49被收容在支承部件36的第二凹部49d。第二凹部49d形成于第一凹部40d的底面。传热部件49在z方向被夹在加热器单元40与支承部件36之间而被支承。传热部件49也可以被固定在支承部件36的第二凹部49d的底面。
支承部件36具有不与加热器单元40接触的非接触部37。在非接触部37中，在加热器单元40与支承部件36之间存在空间。非接触部37的x方向的宽度与第一凹部40d以及第二凹部49d的x方向的宽度相等。非接触部37在y方向配置于传热部件49与固定部40f之间。
非接触部37是形成在第二凹部49d的±y方向的开口缘部的倒角部37a。倒角部37a形成在第二凹部49d的±y方向的侧面与第一凹部40d的底面的角部。倒角部37a在x方向上同样地形成。通过倒角部37a，使得支承部件36的截面积从第二凹部49d的±y方向的端部向外侧连续地增加。
加热器单元40和传热部件49以如下方式安装于支承部件36。在加热器单元40的-z方向的表面经由第一润滑脂49g配置有传热部件49。在固定部40f配置有固定部件48。加热器单元40被插入第一凹部40d，传热部件49被插入第二凹部49d。加热器单元40在固定部40f处被按压固定于支承部件36。
当加热器单元40被支承部件36按压时，传热部件49也被支承部件36按压。配置在加热器单元40与传热部件49之间的第一润滑脂49g向传热部件49的外侧溢出。在传热部件49与固定部40f之间形成有非接触部37。在非接触部37，在加热器单元40与支承部件36之间存在空间。向传热部件49的外侧溢出的第一润滑脂49g被收容于非接触部37。抑制了第一润滑脂49g向固定部40f的侵入。因此，加热器单元40在固定部40f处被牢固地固定于支承部件36。
如上所述，本实施方式的定影装置30具有筒状膜35、加热器单元40、传热部件49、第一润滑脂49g以及支承部件36。加热器单元40配置在筒状膜35的内侧。加热器单元40将筒状膜35的轴向作为长边方向。加热器单元40的第一面40a与筒状膜35的内表面抵接。传热部件49配置在加热器单元40的与第一面40a相反的第二面40b侧。第一润滑脂49g配置在加热器单元40与传热部件49之间。支承部件36夹着传热部件49配置在加热器单元40的相反侧。支承部件36在长边方向的传热部件49的外侧的固定部40f处被固定于加热器单元40。支承部件36在传热部件49与固定部40f之间具有不与加热器单元40接触的非接触部37。
在将加热器单元40和传热部件49安装到支承部件36时，第一润滑脂49g溢出到传热部件49的外侧。形成于传热部件49与固定部40f之间的非接触部37收容从传热部件49溢出的第一润滑脂49g。由此，抑制第一润滑脂49g向固定部40f的侵入。加热器单元40在固定部40f牢被固地固定于支承部件36。抑制了加热器单元40从支承部件36分离。因此，定影装置30能够发挥高可靠性。
支承部件36具有收容有传热部件49的第二凹部49d。非接触部37是形成在第二凹部49d的开口缘部的倒角部37a。
倒角部37a与传热部件49邻接配置。收容于倒角部37a的第一润滑脂49g被再次供给到传热部件49与加热器单元40之间。因此，抑制了加热器单元40与传热部件49之间的传热效率的降低。
通过倒角部37a，使得支承部件36的截面积连续地变化。由此，抑制了支承部件36的刚性的降低。
在将传热部件49插入第二凹部49d时，倒角部37a将传热部件49引导至规定位置。由此，提高传热部件49的位置精度。
对实施方式的第一变形例进行说明。
图9是实施方式的第一变形例的加热装置中的加热器单元周边的侧面剖面放大图。图9是相当于图7的VIII部的部分的放大图。省略关于与实施方式相同之处的第一变形例的说明。
第一变形例的非接触部37是向x方向延伸的槽部37b。槽部37b的x方向的长度与第一凹部40d以及第二凹部49d的x方向的宽度相等。槽部37b形成在第一凹部40d的底面。槽部37b的深度大致恒定。例如，槽部37b的深度与第二凹部49d的深度相等。
向传热部件49的外侧溢出的第一润滑脂49g通过加热器单元40与支承部件36之间的间隙而向±y方向扩展。在凹槽37b，在加热器单元40与支承部件36之间的存在大的空间。向±y方向扩展的第一润滑脂49g被收纳于槽部37b。由此，抑制第一润滑脂49g向固定部40f的侵入。加热器单元40在固定部40f处被牢固地固定于支承部件36。抑制了加热器单元40从支承部件36分离。因此，定影装置30能够发挥高可靠性。
槽部37b在y方向上与传热部件49分离配置。槽部37b与固定部40f邻接配置。由于第二凹部49d的侧面以与传热部件49的±y方向邻接的方式而配置，使得传热部件49在y方向上定位。
实施方式的图像处理装置是图像形成装置1，加热装置是定影装置30。与此相对，图像处理装置也可以是消色装置，加热装置也可以是消色部。消色装置通过消色色调剂进行将形成在片材上的图像消色(消去)的处理。消色部加热形成在通过辊隙的片材上的消色调色剂像而进行消色。
根据以上说明的至少一个实施方式，则支承部件36在传热部件49与固定部40f之间具有非接触部37。由此，定影装置30能够发挥高可靠性。
虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (5)

1.一种加热装置，其特征在于，具有：
膜状的筒状体；
加热器单元，配置于所述筒状体的内侧，将所述筒状体的轴向作为长边方向，第一面与所述筒状体的内表面抵接；
传热部件，配置于所述加热器单元的与所述第一面相反的第二面侧；
润滑脂，配置于所述加热器单元与所述传热部件之间；以及
支承部件，夹着所述传热部件而配置于所述加热器单元的相反侧，在长边方向上的所述传热部件的外侧的固定部固定于所述加热器单元，在所述传热部件与所述固定部之间具有不与所述加热器单元接触的非接触部。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，
所述支承部件具有收容所述传热部件的凹部，
所述非接触部是形成在所述凹部的开口缘部的倒角部。
3.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，
所述非接触部是向所述加热器单元的短边方向延伸的槽部。
4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，
所述槽部在所述长边方向上与所述传热部件分离配置。
5.一种图像处理装置，其特征在于，
所述图像处理装置具有权利要求1至4中任一项所述的加热装置。
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