CN1621964A - 像加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种像加热装置，其特征在于，具有由金属制的旋转体、与上述旋转体的内面相接触并通过通电进行发热的加热器、以及与上述加热器一起按压上述旋转体而形成辊隙部的加压辊，其中，上述旋转体经由保险丝而被电接地。由此，其能在抑制金属旋转体带电的同时，抑制向成像装置主体框架的漏电。

Description

像加热装置

技术领域

本发明涉及适合用作复印机、激光打印机、传真机等的成像装置的调色剂像定影装置的像加热装置。

更具体地说，涉及适合用作这样一种方式的定影装置的像加热装置，即，通过电子照相、静电记录以及磁记录等的适当的成像处理机构，采用由加热熔融性的树脂等构成的调色剂，以直接方式或间接(转印)方式将对应于对象图像信息的未定影的调色剂像形成并承载于记录介质(纸、印刷纸、转印片材、OHP片、光泽纸以及光泽胶片等)的表面，并在承载有该图像的记录介质的表面上，将该未定影调色剂像加热定影处理成永久固定图像。

背景技术

在打印机或复印机等的成像装置中多是通过电子照相记录方式进行成像的，该电子照相记录方式中，通过转印方式或直接方式在记录介质上形成调色剂像，通过对该记录介质加热、加压而对调色剂像进行定影。

作为用于使上述调色剂像定影的定影装置，以往采用热辊式像加热装置。在该方式中，作为其基本构成具有内部带加热器的金属制辊、以及与该金属辊相压接的具有弹性的加压辊，将作为被加热部件的记录介质导入上述辊对的辊隙部并对其进行夹持、输送，使其通过上述辊隙部，由此对调色剂像进行加热、加压而使其定影。

但是，在这样的热辊式定影装置中，由于辊的热容量较大，使辊表面的温度上升至定影温度为止需要花费非常长的时间。由此存在以下问题，即，为迅速执行图像输出动作，即使在不使用该装置时也必须对辊表面的温度调节，使其保持一定的温度。

因此，为解决上述问题，例如在日本特开平4-44075号公报中披露了这样一种膜加热方式的像加热装置。该像加热装置一般由薄壁的耐热膜、固定支持并配置于该膜的一面侧的加热体(加热器)、以及使作为被加热部件的记录介质隔着膜靠紧加热器的加压辊构成，其中，该加压辊与加热器相对地配置在上述膜的另一面侧。于是，在将其作为定影装置使用的情况下，将形成承载有调色剂像的记录介质导入夹着上述膜由加热器与加压辊的压接而形成的辊隙部，并使其从其中通过，由此，由加热器经由膜对记录介质的显影图像承载体面进行加热，向未定影图像传递热能，使调色剂软化、熔融，从而进行图像的加热定影。

在该膜加热方式的像加热装置中，由于作为加热器能采用低热容量的加热器，与以往的热辊式、带加热式等的装置相比，具有省电、等待时间短的优点。

但是，对于采用热容量很小的聚酰亚胺膜等的膜加热方式的像加热装置，特别是在将其作为高速设备或需要进行彩色图像定影的成像装置的定影装置使用时，其定影性和光泽性等有一定的限度。

因此，非常需要一种装置，其能在保留膜加热方式的像加热装置的低价格、不需要预热运转等优点的基础上，能适用于高速驱动装置或彩色成像装置。在用于高速化时，存在膜传热性的问题。由于加热器的热量很快传递至记录介质，作为膜的材质必须使用热传导率非常高的材料。在用于彩色化时，必须在膜上设置弹性层。由于在膜上设置弹性层，在调色剂像通过定影辊隙部时，弹性层沿着调色剂层发生变形，由此调色剂被弹性层所包围，而被均匀地供给了热，从而实现了均匀的定影。这样被均匀定影的图像具有没有光泽不均的优点，特别是在对OHP(架空投影仪用透明片材)进行定影时，具有图像的透光性好的特点。

作为上述那样的能适应于高速化、彩色化的装置，在日本特开2003-45615号公报和日本特开2003-156954号公报等中披露了一种像加热装置，其为膜基层材质不采用以往的树脂，而是采用热传导率更高的不锈钢、镍等的金属的膜加热方式。

但是，在采用金属膜的情况下，金属膜会由于其与被输送的被加热材之间的摩擦带电等而带电，因此，在作为定影装置的情况下，会出现使作为被加热材的记录介质上的未定影调色剂飞散、调色剂吸附于膜表面等的现象，从而导致光泽不均或画质不良等问题。另外，在带电电荷在某一时刻一下子被放电时，会对信号系统产生噪音，严重时会导致装置主体的误操作。

另外，金属膜与加热体接触并相对与加热体进行相对滑动，万一该加热体由于某种原因发生破损，有可能会发生由从该破损的加热体经由金属膜向成像装置主体框架漏电所引起的触电。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种像加热装置，其能在抑制金属制旋转体带电的同时，防止向成像装置主体框架漏电。

本发明的另一目的在于提供一种像加热装置，其具有由金属制的旋转体、与上述旋转体的内面相接触并通过通电进行发热的加热器、以及与上述加热器一起按压上述旋转体而形成辊隙部的加压辊，其中，上述旋转体经由保险丝而进行电接地。

本发明的其它目的将通过参照附图阅读以下的详细说明得以进一步明确。

附图说明

图1是一实施方式的成像装置的结构示意图。

图2是定影装置的横剖视图。

图3是图2的局部放大图。

图4是定影装置的主要构成部件的分解透视图。

图5是金属膜的层结构示意图。

图6A是省略了中间部分地表示作为一例子的加热器的表面的仰视示意图。

图6B是省略了中间部分地表示作为一例子的加热器的背面的俯视示意图。

图6C是作为一例子的加热器的横截面的放大示意图。

图7是温度检测机构部分的放大示意图。

具体实施方式

(第一实施方式)

(1)成像装置例

本实施例的成像装置为采用电子照相方式的全色成像装置，其具有4个处理站1a～1d和输送通路20，其中，4个处理站1a～1d沿大致垂直的方向排列于大致一条直线上，并分别形成不同颜色的图像(品红、青、黄、黑)，而输送通路20用于输送作为记录介质的片材S。

各处理站1a～1d至少具有用于承载潜像的感光鼓2a～2d，在各感光鼓2a～2d的周围，配置有用于使感光鼓2a～2d均匀带电的带电辊3a～3d、用于向感光鼓2a～2d上照射激光而形成潜像的曝光器4a～4d、用对应的颜色(品红、青、黄、黑)的调色剂对其形成于感光鼓2a～2d上的潜像进行显影而完成显影化的显影机构5a～5d、以及清除感光鼓2a～2d上的残留调色剂的清理装置6a～6d。

各显影机构5a～5d具有用于承载调色剂的显影套筒50a～50d。各显影套筒50a～50d与对应的感光鼓2a～2d隔开规定的间隔并被支持着，在显影时向感光鼓2a～2d与显影套筒50a～50d之间施加显影偏压。

中间转印带7架设于驱动辊8、从动辊9以及各带架设辊10、11上，并且沿图中箭头所示的方向被驱动。

中间转印带7沿着各处理站1a～1d的排列方向被输送，在各处理站通过一次转印机构14a～14d将感光鼓2a～2d上的各色调色剂像依次转印至中间转印带表面上，形成全色图像。

另一方面，片材S堆码收容于设在装置下部的供纸盒15中，由供纸辊16从供纸盒15中一页页地被分离并输送出，然后将其供给至校准辊对17。校准辊对17将供给来的片材S输送至中间转印带7和2次转印辊12之间。

与从动辊9相对地设置的二次转印辊12抵接于中间转印带7的最下方的表面上，二次转印辊12夹持并输送从其与中间转印带7之间通过的片材S。从高压电源13(偏压机构)向二次转印辊12上施加偏压，由此，在向通过二次转印辊12和中间转印带之间的片材S上二次转印中间转印带上的调色剂像的同时，将该片材S输送至定影装置18。

转印有调色剂像的片材S被输送至定影装置18。在定影装置18中，对上述片材S进行加热、加压，使该调色剂像定影于片材S上。由此，在片材S上形成图像，该片材S从定影装置18被排出至装置外部的排出盘19。

(2)定影装置18

图2是定影装置18的横剖视图，图3是图2的局部放大图，图4是定影装置的主要构成部件的分解透视图。

本实施例的定影装置18为采用作为膜的圆筒状金属膜(由金属构成的旋转体)的加压辊驱动式和膜加热方式的像加热装置。

101是作为加热体的陶瓷加热器，102是圆筒状的金属膜，103是由金属构成的横截面呈开口向下的“U”字形的刚性加压撑条，104是横截面呈大致半圆弧状流槽形的具有耐热性、刚性的加热器支架，105是作为加压部件的加压辊(加压旋转体)。

加压辊105例如可以是这样制成的弹性辊，即，通过注射成形在不锈钢制的芯轴的外周形成厚约3mm的硅橡胶层，在其上覆盖厚约40μm的PFA树脂管。该加压辊105是这样配设的，即，其芯轴的两端部由轴承115旋转自如地以轴承方式保持于板金制的装置主体框架111的里侧和前侧的侧板111a、111b之间。

加热器支架104例如是使用高耐热性的液晶聚合物树脂的成形体，加热器101沿着加热器支架104的纵向固定、配置于该加热器支架104的下面上。圆筒状的金属膜102可松动地外嵌于固定配置有加热器101的加热器支架104上。撑条103穿插配置于加热器支架104的内侧。由金属构成的撑条103的纵向两端部固定于后述的板金制的摆动侧板113a、113b上。

金属膜102在本例中为了确保彩色图像的定影性，如图5中所示的层结构模式图那样，是从膜内面侧开始由不锈钢/镍等的金属层102a、弹性层102b、脱模层102c这三个层层叠而成的具有一定热容量的复合层膜。

以上述加热器101、圆筒状的金属膜102、撑条103、加热器支架104为主要部件来构成加热组件。该加热组件以使加热器101侧朝下的状态被支持于板金制的摆动侧板113a、113b之间。

摆动侧板113a、113b分别以旋转支点112为中心可转动地保持于装置主体框架111的里侧和前侧的侧板111a、111b上。在该里侧和前侧的摆动侧板113a、113b之间通过保持撑条103的两端部配设有上述加热组件。在圆管状金属膜102的里侧和前侧的两端部上设有从动于上述金属膜102的旋转而旋转的凸缘110a、110b。该凸缘110a、110b可旋转地保持于里侧和前侧的摆动侧板113a、113b上。

摆动侧板113a、113b分别由加压弹簧114(图2)向压下撑条103的两端的方向被旋转加载。由此，加热器支架104通过撑条103被向下方加压，加热器101的向下的面经由金属膜102抵抗弹性层的弹性以规定的压力压接于加压辊105。通过该压接，在加热器101和加压辊105之间夹着金属膜102形成规定宽度的辊隙部(定影辊隙部)N。

图6A、6B和6C为加热器101的一例的概略构成图。图6A是省略了中间部分地表示加热器的表面的仰视示意图。图6B是省略了中间部分地表示加热器的背面的俯视示意图。图6C是加热器的横截面的放大示意图。该加热器101由陶瓷制的加热器基板a、印刷于基板a上的电阻发热体b、以及电极部c构成。电阻发热体b从电极部c沿着加热器基板a的纵向形成一个往复。另外，基板a上的电阻发热体b形成区域位于在加压辊105和金属膜102之间形成的定影辊隙部N内。通过在定影辊隙部N内尽可能大的范围内形成电阻发热体b，能在定影辊隙部N内增大加热纪录介质S的区间，使定影性得到提高。另外，在电阻发热体b上设有用于保护电阻发热体b的耐压玻璃层d。

上述加热器101以表面侧(耐压玻璃层d侧)接触于金属膜102的内面的方式固定支持于加热器支架104。

在上述加热器101的电极部c侧上安装有供电用连接器201。通过从加热器驱动电路部202经由上述的供电用连接器201向电极部c进行供电，电阻发热体b发热，使加热器101的温度迅速上升。加热器驱动电路部202由控制电路部(CPU)203进行控制。

在通常的使用中，在加压辊105开始旋转的同时，金属膜102也开始旋转，在加热器101的温度上升的同时，金属膜102的内面温度也随之上升。通过后述的温度检测机构109检测出该金属膜102内面温度，将该检测温度信息输入控制电路部203，对加热器101的通电进行控制，以使加热器101的温度被调整为设定的定影温度。

加压辊105通过未图示的驱动机构以规定的旋转周向速度被旋转驱动。由该加压辊105的旋转驱动在加压辊105和金属膜102之间的辊隙部N产生压接摩擦力，在该摩擦力的作用下向圆筒状的金属膜102作用旋转力，在该金属膜102紧密接触于加热器101的向下的面进行滑动的同时，成为在加热器支架104的外周从动旋转的状态。加热器支架104还作为旋转的圆筒状金属膜102的导向部件发挥作用。在圆筒状的金属膜102的内面上涂敷有油脂，以确保金属膜102的内面与加热器101之间及与加热器支架104之间的滑动性。

加压辊105被旋转驱动，与此相伴圆筒状金属膜102成为从动旋转状态，另外，向加热器101通电，该加热器迅速升温，并通过温度调节而上升至规定的温度，在这种状态下，在辊隙部N的金属膜102和加压辊105之间导入承载有未定影调色剂像t的记录介质S，在辊隙部N，记录介质S的调色剂像承载侧面紧密接触于金属膜102的外表面，并与该加压辊105一起被夹持输送至辊隙部N。在该夹持输送的过程中，由被加热器101加热后的金属膜102的热量对记录介质S进行加热，记录介质S上的未定影调色剂像t被加热、加压而熔融定影在记录介质S上。通过了辊隙部N的记录介质S通过曲率分离方式从金属膜102的表面分离后被输送、排出。在排纸弹簧118(图3)的作用下被加压的排纸上辊107与排纸下辊106一起形成辊隙部，定影了调色剂像的记录介质S被输送并被排出至排纸盘19。

109是检测金属膜102的内面温度的温度检测机构，图7是该温度检测机构109的局部放大示意图。该温度检测机构109由固定设置于加热器支架104上的基部109c、从该基部109c朝向金属膜102的内面延伸的具有弹簧弹性的作为温度检测元件支持部件的弹簧板109b、设置于该弹簧板109b的前端部的作为温度检测元件的热敏电阻元件109a、以及覆盖热敏电阻元件109a和弹簧板109b且使它们与金属膜102相电绝缘的例如耐热树脂膜等的绝缘覆盖层109d构成，热敏电阻元件109a在弹簧板109b的弹簧弹性作用下，经由绝缘覆盖层109d被按压于金属膜102的内面上并保持接触状态。热敏电阻元件109a通过绝缘覆盖层109d而可靠地与金属膜102相电绝缘，金属膜102的内面温度通过该热敏电阻元件109a以电信号测量出，其电信号化的温度信息经由未图示的电路输入至上述控制电路部203，并且对加热器101的通电进行控制，以使加热器101的温度调节为规定的定影温度。即，通过测量“相对于抵接于金属膜102的内面并被配置于辊隙部N的加热器101”隔开一定距离的辊隙部N的下流的金属膜102的温度，避免来自加热器101的直接的热量的影响，能实现正确地检测传递至片材S的热量。

108是导通部件，为使金属膜102接地，使其固定于上述由金属构成的撑条103，使其与该撑条103电导通，该导通部件的前端侧接触于金属膜102的内面，从而使金属膜102和撑条103处于导电状态。该导通部件108包括一端侧固定于金属构成的撑条103的金属板等的具有弹簧弹性的导电性部件108b、以及固定设置于该导电性部件108b的另一端且在上述导电性部件108b的弹簧弹性的作用下被按压接触于金属膜102的内面上的碳触头等的接点部件108a。接点部件108a常接触于金属膜102的内面而保持电导通，并相对于金属膜内面(金属层102a的内面)滑动。根据这样的结构，如上所述在表面上设置橡胶层，能可靠地实现难以与表面侧电导通的金属膜102的电导通，并且通过将由金属构成的撑条103作为电路的一部分而加以利用，不需要再另外配线，能实现金属膜102的小直径化。由此，金属膜102依次经由以下路线进行电导通，即，上述导电部件108→由金属构成的撑条103→对该撑条103进行支持的板金制的摆动侧板113a、113b→对摆动侧板113a、113b进行支持的板金制的装置主体框架111。另外，在装置主体框架上111上连接有作为过电流防止元件的保险丝116，从该保险丝116经由连接器117使装置主体的GND接地。

也就是说，金属膜102通过上述路径接地。通过将金属膜102接地，能防止该金属膜102的带电。由此，能消除由金属膜102的带电而引起的作为被加热部件的记录介质S上的未定影调色剂t飞散，以及调色剂t吸附于膜表面的现象，能防止光泽不均和画质不良等问题的发生。另外，也不会出现带电电荷在某一时刻一下子被放电的现象，进而能防止由该现象引起的对主体信号系统的不良影响。

另外，通过经由作为防止过电流元件的保险丝116使金属膜102电接地的结构，在万一由于某种原因在与金属膜102接触并相对滑动的加热器101上出现破损的情况下，即使从该破损的加热器101侧的通电发热体b侧向金属膜侧发生交流电的泄漏，当设置于金属膜102和接地之间的保险丝116感知到大于或等于预先设定电流值的电流时会切断电路，使过载电流流向GND，从而对使使用者触电的事故防患于未然。在本实施例中，采用额定值为2A(安培)的保险丝。由此，成为供给至加热器的交流电流入金属膜后保险丝瞬间切断的结构。另外，由于采用保险丝作为过电流防止元件，与采用高电阻元件的情况相比，有利于从金属膜102向GND的电荷流动，能抑制金属膜102的带电，并能同时满足安全性。

在本实施例中，使由金属构成的撑条103和金属膜102电导通的导通部件108的与金属膜102相接触的接触部为导电性的碳触头108a，但并不仅限于此，经确认例如使导电性刷的前端接触于金属膜102内面的结构也可以得到同样效果。

另外，在本实施例中，与由金属构成的撑条103相电导通且施加加压力的摆动侧板113a、113b为板形的金属板，但并不仅限于此，例如采用导电性的树脂也可以得到同样效果。

[其它]

(1)加热器101并不仅限于实施例所示那样的陶瓷加热器，也可以是采用镍铬电热线的加热器，或者是铁片等的电磁感应发热性部件、PTC发热体等。加热器101不一定必须位于辊隙部N。金属膜102的加热可以是从其内面侧或外面侧通过任意加热机构所进行的加热。

(2)在实施例中金属膜102为圆筒状部件，其在加压辊的驱动下进行从动旋转，但也可以采用任意的旋转驱动机构，例如通过在环状膜的内部设置驱动辊和张紧辊来对驱动辊进行旋转驱动，从而对膜进行旋转驱动等旋转驱动机构。

(3)加压旋转体105并不仅限于辊体这一种形式，也可以是旋转的环形带体。

(4)本发明的像加热装置并不仅限于作为实施例的图像加热定影装置来使用，也可以适用于将未定影图像临时定影于记录材料的临时定影装置、再次加热承载有定影图像的记录材料而改变光泽等的图像表面性质的表面性质改变装置等的像加热装置。另外，当然还可以适用于作为加热处理被加热部件的像加热装置等，例如用于消除纸币等的褶皱的热压装置、热层压装置、使纸等的所含水分蒸发的加热干燥装置、喷墨打印机等中所采用的干燥用的像加热装置等。

本发明不受上述实施例的约束，它包括技术思想内的变形。

Claims (5)

1.一种像加热装置，其具有由金属制的旋转体、与上述旋转体的内面相接触并通过通电而发热的加热器、以及与上述加热器一起按压上述旋转体而形成辊隙部的加压辊，

其中，上述旋转体经由保险丝被电接地。

2.如权利要求1所述的像加热装置，其还具有保持上述加热器的树脂制的支架、以及用于向上述加压辊侧推压上述支架的由金属构成的撑条，其中，上述旋转体经由上述撑条和上述保险丝被电接地。

3.如权利要求2所述的像加热装置，还具有使上述旋转体的内面和上述撑条电连接的导通部件。

4.如权利要求3所述的像加热装置，上述导通部件的一端固定于上述撑条上，而该导通部件的另一端弹性地接触于上述旋转体的内面。

5.如权利要求3所述的像加热装置，上述旋转体在由金属构成的层的外周上具有弹性层。

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