片材加热元件的制造方法、定影装置和图像形成设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及片材加热元件的制造方法、定影装置和图像形成设备。所述片材加热元件的制造方法包括：制备包含金属或合金的片材部件，对所述片材部件进行阳极氧化处理，直至所述片材部件仅表面层被氧化而其中心部分未被氧化。
【专利说明】片材加热元件的制造方法、定影装置和图像形成设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于制造片材加热元件的方法、定影装置和图像形成设备。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，使用片材加热元件来加热管道等管状部件的内部。
[0003]作为片材加热元件，已知有I)片材加热元件:该元件具有其中由镍铬铁合金线或不锈钢线制成的加热元件被覆有机硅橡胶的结构。
[0004]日本特开2001-15254号公报(专利文献I)公开了一种片材加热元件，该元件具有其中加热元件用片材(其中在聚酰亚胺膜上设置了粘接剂)卷绕包覆的结构。日本特开平8-180962号公报(专利文献2)和日本特开2004-355882号公报(专利文献3)公开了具有其中由镍铬铁合金线或不锈钢线制成的加热元件被覆有热融合性聚酰亚胺和热塑性聚酰亚胺的层压体的结构的片材加热元件，和具有其中玻璃基板设置有加热元件的结构的片材加热元件。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是提供一种具有耐热性和柔性的片材加热元件的制造方法。
[0006]根据本发明的第一方面，提供了一种用于制造片材加热元件的方法，所述方法包括:制备包含金属或合金的片材部件；和对所述片材部件进行阳极氧化处理，直至所述片材部件仅表面层被氧化而其中心部分未被氧化。
[0007]根据本发明的第二方面，提供了一种用于制造片材加热元件的方法，所述方法包括:制备片材部件，所述片材部件具有加热元件层和被覆层，所述加热元件层包含金属或合金，而所述被覆层覆盖所述加热元件层的外表面并且包含金属或合金；和在不使所述片材加热元件氧化的同时对所述被覆层进行阳极氧化处理。
[0008]根据本发明的第三方面，在根据第一方面的片材加热元件的制造方法中，所述片材部件可包含选自铝、钛、铌和钽中的至少一种金属或所述金属的合金。
[0009]根据本发明的第四方面，在根据第二方面的片材加热元件的制造方法中，所述被覆层可包含选自铝、钛、铌和钽中的至少一种金属或所述金属的合金。
[0010]根据本发明的第五方面，在根据第一方面的片材加热元件的制造方法中，所述片材部件可包含铬镍合金或不锈钢。
[0011]根据本发明的第六方面，在根据第三方面的片材加热元件的制造方法中，所述片材部件可包含铬镍合金或不锈钢。
[0012]根据本发明的第七方面，在根据第二方面的片材加热元件的制造方法中，所述加热元件部件可包含铬镍合金或不锈钢。
[0013]根据本发明的第八方面，在根据第四方面的片材加热元件的制造方法中，所述加热元件部件可包含铬镍合金或不锈钢。
[0014]根据本发明的第九方面，提供一种定影装置，所述定影装置包括:第一旋转部件；根据第一方面的片材加热元件，其被设置来与所述第一旋转部件接触并加热所述第一旋转部件；和被布置来与所述第一旋转部件的外表面接触的第二旋转部件。
[0015]根据本发明的第十方面，提供一种图像形成设备，所述图像形成设备包括:图像保持体；对所述图像保持体的表面进行充电的充电单元；用于在所述图像保持体的经充电的表面上形成潜像的潜像形成单元；用色调剂使所述潜像显影以形成色调剂图像的显影单元；将所述色调剂图像转印至记录介质的转印单元；和在所述记录介质上使所述色调剂图像定影的定影单元，所述定影单元是根据第九方面的定影装置。
[0016]根据第一和第二方面，提供了具有板状加热元件层的片材加热元件的制造方法，在所述方法中，具有板状加热元件层的片材加热元件的耐热性得到控制而无需使加热层图案化。
[0017]根据第三和第四方面，与设置有通过在含氧气氛下的强制氧化而形成的包含金属氧化物的绝缘被覆层的情况相比，提供了具有优异的耐热性和柔性的片材加热元件的制造方法。
[0018]根据第五、第六、第七和第八方面，与设置有包含铝的加热层的情况相比，提供了具有优异的加热效率的片材加热元件的制造方法。
[0019]根据第九和第十方面，提供了包括有具有优异的耐热性和柔性的片材加热元件的定影装置和图像形成设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]基于下列附图将详细描述本发明的示例性实施方式，图中:
[0021]图1是显示本示例性实施方式相关的片材加热元件的实例的平面示意图；
[0022]图2是显示本示例性实施方式相关的片材加热元件的实例的截面示意图；
[0023]图3A?3D是显示第一示例性实施方式相关的片材加热元件的制造方法的实例的过程图；
[0024]图4A?4D是显示第二示例性实施方式相关的片材加热元件的制造方法的实例的过程图；
[0025]图5是显示本示例性实施方式相关的定影装置的实例的示意性构造图；和
[0026]图6是显示本示例性实施方式相关的图像形成设备的实例的示意性构造图。
【具体实施方式】
[0027]下面将描述作为本发明实例的示例性实施方式。
[0028]另外，在全部附图中具有基本上相同功能的部件被赋予了相同的附图标记，并适当地省略重复描述。
[0029]片材加热元件
[0030]图1是显示本示例性实施方式相关的片材加热元件的实例的平面示意图。图2是显示本示例性实施方式相关的片材加热元件的实例的截面示意图。另外，图2是图1的A-A截面图。
[0031]例如，如图1和2所示的本示例性实施方式相关的片材加热元件70具有加热元件层72和覆盖加热元件层72的外表面的绝缘被覆层74。两个供电部76与加热元件层72的两个对向的端部(例如，纵向的端部)连接。供电部76向加热元件层72提供电能时，加热元件层72发热。另外，尽管并未示出，例如由不锈钢等制成的连接端子可以与供电部76连接。
[0032]具体而言，例如，加热元件层72的平面形状(由片材加热元件的厚度方向上看去的形状:下同)由长方形构成。绝缘被覆层74覆盖加热元件层72的外表面(厚度方向上彼此面对的面和与这些面交叉的侧面)中的除了与供电部76连接的区域之外的其他面。
[0033]加热元件层72 (片材加热元件70)的平面形状并不限于长方形，而可以根据目的选择例如，正方形、圆形、多边形或带状等。另外，加热元件层72 (片材加热元件70)的平面形状可以是其中线状加热层弯曲或折曲并以回路状图案化的形貌。
[0034]加热元件层72由包含金属或合金的层(金属或合金层)构成。不过，加热元件层72中也可以含有杂质。
[0035]金属或合金的实例包括选自铝、钛、铌和钽中的至少一种金属或含有所述金属的
么么
I=1-Wl O
[0036]另外，金属或合金包括铬镍合金、不锈钢、铁(钢)、锰、锰合金、康铜、钼-铑合金等。其中，铬镍合金或不锈钢是加热电阻材料，具有很高的电阻和很低的电阻温度系数，并且由于能够使得加热元件层72的加热效率变高而优选。
[0037]加热元件层72的厚度例如可以为0.1 μ m?50 μ m，理想地为I μ m?30 μ m，更理想为5 μ m?20 μ m。加热元件层72的厚度例如根据目标电阻(加热量)来选择。
[0038]绝缘被覆层74由含有金属氧化物的层(金属氧化物层)构成。不过，绝缘被覆层74中也可以包含杂质。
[0039]所述金属氧化物包括选自氧化铝、氧化钛、氧化铌或氧化钽的至少一种金属氧化物。
[0040]另外，所述金属氧化物包括氧化铁、氧化镍、氧化铬、氧化锰、氧化钴等。
[0041]其中，优选选自氧化招、氧化钛、氧化银和氧化钽的至少一种金属氧化物。该金属氧化物的有利之处在于所述金属氧化物能够通过金属的阳极化处理而形成。
[0042]换言之，所述金属氧化物可以是通过用阳极化处理来氧化选自铝、钛、铌和钽中的至少一种金属或含有所述金属的合金而获得的金属氧化物。含有通过阳极化处理而氧化的金属氧化物的绝缘被覆层74易于成为致密膜。结果，易于改善片材加热元件70的柔性和耐热性。另外，确保了加热元件层72的绝缘性，也易于改善其耐久性。
[0043]另外，尽管所述金属氧化物可以是I)通过在含氧气氛下的强制氧化来形成上述金属或合金而获得的金属氧化物，2)通过化学处理(湿式)来形成上述金属或合金而获得的金属氧化物等，从以上观点考虑时优选通过阳极化处理形成的金属氧化物。
[0044]绝缘被覆层74的厚度可以为例如I μ m?50 μ m，理想地为10 μ m?45 μ m，更理想为30 μ m?40 μ m。例如从确保加热元件层72的绝缘性和片材加热元件70的柔性的角度出发来选择绝缘被覆层74的厚度。
[0045]对供电部76不做具体限定，其可以经构造包含与加热元件层72的相同的金属或合金。另外，构成供电部76的金属或合金也可以为与加热元件层72的不同的金属或合金(具体而言，例如，可以对加热元件层72提供电能的电阻值较低的金属或合金)。
[0046]在上述的本示例性实施方式相关的片材加热元件70中，包含金属或合金的加热元件层72的外周面由包含金属氧化物的绝缘被覆层74覆盖。于是，在本示例性实施方式中，在构成绝缘被覆层74的层中形成了具有较高耐热性和柔性的金属氧化物。
[0047]有鉴于此，本示例性实施方式相关的片材加热元件70具有优异的耐热性和柔性。因此，即使在片材加热元件70被过度弯曲、片材加热元件过度发热、或长时间进行发热的情况中，也能够抑制绝缘被覆层74的剥离。另外，也抑制了绝缘被覆层74的劣化，维持了对加热元件层72的绝缘和保护。
[0048]另外，尽管涂布了具有较高柔性的聚酰亚胺树脂层的片材加热元件(例如，专利文献I?3)也已知为绝缘被覆层74，但是在片材加热元件过度发热或或长时间进行发热的情况中，绝缘被覆层74容易发生剥离和劣化。另一方面，尽管在玻璃基板上设置加热元件层72的片材加热元件也是已知的，不过该片材加热元件虽具有耐热性却不具有柔性。
[0049]本示例性实施方式相关的片材加热元件70用作可用于电子照相图像形成设备中的定影装置、各种分析设备、半导体制造设备、各种工厂设备、家电设备或住宅设备等中的各种热源。
[0050]片材加热元件的制造方法
[0051]下面将描述本示例性实施方式相关的片材加热元件70的制造方法。
[0052](第一实施方式)
[0053]图3A?3D是显示第一示例性实施方式相关的片材加热元件的制造方法的实例的过程图。另外，图3A?3D中所示的过程图是相当于图2中所示的截面图的过程图。
[0054]首先，如图3A所示，制备包含金属或合金的片材部件70A。
[0055]构成片材部件70A的金属或合金包括通过阳极氧化而氧化的金属或合金。具体而言，例如，金属或合金包括选自铝、钛、铌和钽中的至少一种金属或含有所述金属的合金。
[0056]平面形状的部件70A的平面形状是与待制造的片材加热元件70的平面形状相同的形状。片材部件70A的厚度是待制造的片材加热元件70的厚度(加热元件层72和绝缘被覆层74的总厚度值)。另外，通过轧制金属板或合金板获得具有目标厚度的片材部件70A。
[0057]接下来，如图3B所示，在片材部件70A的外表面中用作供电部76的区域的面上设置掩模78。掩模78例如包括遮蔽胶带。
[0058]另外，作为掩模78，可以使用通过利用光刻来进行曝光和显影而图案化的光敏抗蚀膜。
[0059]然后，如图3C所示，对其上设置有掩模78的片材部件70A的外表面进行阳极化处理，片材部件70A的外表面的表面层部分的金属或合金被氧化，加热元件层72的外表面连同包含金属的加热元件层72 —同被覆盖，然后形成包含金属氧化物的绝缘被覆层74。
[0060]具体而言，例如，通过对片材部件70A的阳极化处理，在片材部件70A的外表面(在厚度方向上彼此面对的面和与这些面交叉的侧面)中，在不包括其上设置有掩模78的区域的面的表面层部分上形成金属氧化物层。然后，形成的金属氧化物层用作绝缘被覆层74，未被阳极化处理氧化的片材部件70A的内部用作加热元件层72。
[0061]此处，绝缘被覆层74 (金属氧化物层)的厚度由阳极化处理的处理条件(例如，处理时间等)确定。之后，加热元件层72的厚度也由阳极化处理的处理条件(例如，处理时间等)确定。其后，加热元件层72的耐热性也由阳极化处理的处理条件(例如，处理时间等)确定。
[0062]通过公知的方法进行片材部件70A的阳极化处理。具体而言，将片材部件70A浸溃在处理浴中，并对处理浴(例如，磷酸、草酸或硫酸等的处理浴)中的片材部件70A施加正电势。
[0063]阳极化处理例如可以在下列条件下进行:处理浴的电解质浓度为10质量％?40质量％，处理浴的温度为20°C?50°C，电流密度为1.0A/dm2?ΙΟΑ/dm2，电压为30V?200V，处理时间(电解时间)为2分钟?12分钟。
[0064]接下来，如图3D所示，在阳极化处理结束后将掩模78从片材部件70A上剥离，并在必要时，在用作供电部76 (未示出)的区域的外表面的至少一部分上设置由不锈钢等支撑的连接端子。
[0065]通过以上过程获得片材加热元件70。
[0066]在上述的第一示例性实施方式相关的片材加热元件的制造方法中，对片材部件70A的外表面进行阳极化处理、使片材部件70A的外面的表面层部分的金属或合金氧化、并形成覆盖加热元件层72的外表面以及加热元件层72的绝缘被覆层74，通过这些工序来制造片材部件70A。
[0067]因此，在第一示例性实施方式相关的片材加热元件的制造方法中，得到了具有优异耐热性和柔性的片材加热元件70。
[0068]另外，在第一示例性实施方式相关的片材加热元件的制造方法中，通过对片材部件的外表面进行阳极化处理，从具有单层构造的片材部件70A形成包括金属氧化物层的绝缘被覆层74。因此，获得了绝缘被覆层74与加热元件层72之间的粘接性较高且耐久性优异的片材加热元件70。另外，根据阳极化处理的处理条件(例如，处理时间等)来调整加热元件层72的厚度。因此，即使不进行加热元件层72的图案化来调整导电路径，也得到了具有目标加热电阻并具有片材加热元件层72的片材加热元件70。也就是说，得到的片材加热元件70具有不对加热元件层72进行图案化其加热电阻也得到控制的板状加热元件层72。
[0069]当然，本示例性实施方式相关的片材加热元件的制造方法中并不阻止对加热元件层72进行图案化。在图案化加热元件层72的情况中，在阳极化处理的阶段，在平面图中观察片材部件70A时，在片材部件70A的厚度方向上彼此面对的两面之外的用作加热元件层72的区域中设置具有目标图案的掩模78，进行阳极化处理以使厚度方向上除其上设置有片材部件70A的掩模的区域之外的全部区域在该状态下被氧化(即，形成金属氧化物)，然后移除掩模并再次进行阳极化处理以使其上设置有片材部件70A的掩模的区域的表面层部分被氧化(即，形成金属氧化物的层)，由此得到具有图案化加热元件层72的片材加热元件70。即使在该情况中，通过阳极化处理的处理条件(例如，处理时间等)也可以调整加热元件层72的厚度。
[0070](第二实施方式)
[0071]图4A?4D是显示第二示例性实施方式相关的片材加热元件的制造方法的实例的过程图。另外，图4A?4D中所示的过程图是相当于图2中所示的截面图的过程图。
[0072]首先，如图4A所示，制备片材部件70B(以下称为“片材层压体”)，其具有包含金属或合金的加热元件层72和覆盖加热元件层72并包含金属或合金的被覆层80。
[0073]片材层压体70B包括例如通过将两片充当被覆层80的金属或合金箔与插入其间的充当加热元件层72的金属或合金箔扩散接合(diffusion-joining)而获得的片材层压体。对片材层压体70B不做具体限定，只要该片材层压体具有下述结构即可:其中两片充当被覆层80的金属或合金箔被构造来在其间可插入充当加热元件层72的金属或合金箔。
[0074]另外，片材层压体70B可具有下述结构:其中两片充当被覆层80的金属或合金箔在片材层压体的边缘直接接合，然后封住用作加热元件层72的金属或合金箔。
[0075]构成加热元件层72的金属或合金包括未被阳极化处理而氧化的金属或合金，具体而言，包括铬镍合金、不锈钢、铁(钢)、锰、锰合金、康铜或钼-铑合金等。其中，考虑到片材加热元件70的加热效率，铬镍合金和不锈钢是有利的。
[0076]构成被覆层80的金属或合金包括通过阳极化处理而氧化的金属或合金。具体而言，例如，金属或合金包括选自铝、钛、铌和钽中的至少一种金属或含有所述金属的合金。
[0077]片材层压体70B的平面形状是与待制造的片材加热元件70的平面形状相同的形状。片材层压体70B的厚度是相当于待制造的片材加热元件70的厚度(加热元件层72和绝缘被覆层74的总厚度值)的厚度。
[0078]接下来，如图4B所示，在片材层压体70B的外表面中用作供电部76的区域的面上设置掩模78。
[0079]掩模78与第一不例性实施方式相关的片材部件70A中所描述的那些相同。
[0080]然后，如图4C所示，对其上设置有掩模78的片材层压体70B的外表面(即，被覆层80的外表面)进行阳极化处理，被覆层80的金属或合金被氧化，并形成包含金属氧化物的绝缘被覆层74。
[0081]所述阳极化处理与第一示例性实施方式相关的片材部件70A的说明相同。不过，除其上设置有掩模78的区域之外的全体被覆层80被氧化，并用作金属氧化物层。
[0082]接下来，如图4D所示，在阳极化处理结束后将掩模78从片材层压体70B上剥离，并在必要时，在用作供电部76(未示出)的区域的外表面的至少一部分上设置由不锈钢等支撑的连接端子。
[0083]通过以上过程获得片材层压体70B。
[0084]在上述的第二示例性实施方式相关的片材加热元件的制造方法中，通过下列工序制造片材加热元件70:制备具有加热元件层72和被覆层80的片材部件的工序，和对被覆层80的外表面进行阳极化处理以使被覆层80的金属或合金氧化并形成包含金属氧化物的绝缘被覆层74的工序。
[0085]因此，在第二示例性实施方式相关的片材加热元件的制造方法中，得到了具有优异耐热性和柔性的片材加热元件70。
[0086]另外，在第二示例性实施方式相关的片材加热元件的制造方法中，使用具有加热元件层72的片材层压体70B预先制造片材加热元件70。因此，获得了具有未被阳极处理氧化的包含金属或合金(具体而言，例如，具有很高的电阻和很低的电阻温度系数的铬镍合金或不锈钢等)的加热元件层72的片材加热元件70。
[0087]定影装置
[0088]本示例性实施方式相关的定影装置具有各种构造，例如，包括第一旋转部件、设置为与所述第一旋转部件接触并加热所述第一旋转部件的片材加热元件和配置为与所述第一旋转部件的外表面接触的第二旋转部件。[0089]本示例性实施方式相关的片材加热元件用作所述片材加热元件。
[0090]下面参考附图描述本示例性实施方式相关的定影装置。
[0091]图5是显示本示例性实施方式相关的定影装置的实例的示意性构造图。
[0092]图5所示的本示例性实施方式相关的定影装置60例如包括加热带62 (第一旋转部件的实例)、与加热带62的外周面接触的加压辊64 (第二旋转部件的实例)、与加热带62的内周面接触并被配置在面对加压辊64的位置的挤压垫66 (挤压部件的实例)、支持挤压垫66的支持部件68和与加热带62的内周面接触并被设置在加热带62内部的与挤压垫66面对的位置的片材加热元件70。
[0093]加压辊64通过驱动源(未示出)按照箭头R的方向旋转。另外，加热带62和加压辊64彼此接触，以使纸K (记录介质的实例)可插入通过，加压辊64按照箭头R的方向旋转时加热带62以从动方式旋转。在加热带62的内周面布置挤压垫66以使其挤压加压辊64的与加热带62的外周面接触的表面，从而形成夹持区N。另外，挤压66被加热带62的内周面上设置的支持部件68固定。另外，片材加热元件70以该片材加热元件被支持部件(未示出)支持的状态设置。
[0094]下面将描述通过定影装置60进行图像定影的操作。
[0095]加压辊64按照箭头R的方向旋转时，加热带62以从动方式按照箭头S的方向旋转，并且加热带62的外周面被与加热带62的内周面接触的片材加热元件70加热。
[0096]按此方式加热的加热带62通过加压辊64移向夹持区N。另一方面，其表面上设置有未定影的色调剂图像(未示出)的纸K通过传送单元(未示出)按照箭头P的方向传送。当纸K通过夹持区N时，未定影的色调剂图像(未示出)被加热带62加热，并被定影在纸K的表面上以形成定影图像。表面上形成有定影图像的纸K通过传送单元(未示出)按照箭头P的方向传送。纸张由定影装置60排出。
[0097]另外，伴随着加热带62的旋转，加热带62的已在夹持区N内结束定影加工并且其外周面的表面温度已降低的区域移向与片材加热元件70接触的区域，以备下一次定影处理，并被再次加热。
[0098]图像形成设备
[0099]接下来，将描述本示例性实施方式相关的图像形成设备。
[0100]本示例性实施方式的图像形成设备包括图像保持体；对所述图像保持体的表面进行充电的充电单元；用于在所述图像保持体的经充电的表面上形成潜像的潜像形成单元；用色调剂使所述潜像显影以形成色调剂图像的显影单元；将所述色调剂图像转印至记录介质的转印单元；和在所述记录介质上定影所述色调剂图像的定影单元。本示例性实施方式相关的定影装置用作所述定影单元。
[0101]下面将参考附图描述本示例性实施方式相关的图像形成设备。
[0102]图6是本示例性实施方式相关的图像形成设备的构造的示意性构造图。
[0103]如图6所示，本示例性实施方式相关的图像形成设备100例如是通常被称为串联型的中间转印型图像形成设备，其包括多个图像形成单元1Y、1M、1C和IK(其中各色成分的色调剂图像通过电子照相方式形成)、将通过各图像形成单元1Y、1M、1C和IK而形成的各色成分的色调剂图像顺次转印(一次转印)至中间转印带15的一次转印部10、将转印至中间转印带15上的重叠的色调剂图像整体转印(二次转印)至作为记录介质的纸K上的二次转印部20和将二次转印的图像定影在纸K上的定影装置60。另外，图像形成设备100具有用于控制各装置(各部)的操作的控制器40。
[0104]该定影装置60是已经描述的第一示例性实施方式相关的定影装置60。另外，图像形成设备100也可以是包括已经描述的第二示例性实施方式相关的定影装置80的构造。
[0105]图像形成设备100的图像形成单元1Y、1M、IC和IK各自包括沿箭头A的方向旋转的感光体11 (作为保持形成在其表面上的色调剂图像的图像保持体的实例)。
[0106]在感光体11的周围，设置作为充电单元实例的对感光体11进行充电的充电器12，并设置作为潜像形成单元实例的在感光体11上绘制静电潜像的激光曝光装置13 (图中光束由符号Bm标明)。
[0107]另外，在感光体11的周围，设置作为显影单元实例的显影装置14，该显影装置14存储各色成分的色调剂并使用色调剂使感光体11上的静电潜像显影以形成可视图像，并设置将感光体11上形成的各色成分的色调剂图像转印至一次转印部10中的中间转印带15的一次转印棍16。
[0108]此外，在感光体11的周围，设置用于除去感光体11上的残留色调剂的感光体清洁器17，而且沿着感光体11的旋转方向顺次设置充电器12、激光曝光装置13、显影装置14、一次转印辊16和感光体清洁器17等电子照相装置。自中间转印带15的上游侧按照黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色⑷的顺序基本上呈直线安置图像形成单元1Y、1M、1C和IK0
[0109]作为中间转印部的中间转印带15由膜状加压带构成，其由包含适当量的防静电剂(如炭黑)和作为基层的树脂(如聚酰亚胺或聚酰胺)构成。形成所述中间转印带以使其体积电阻率为IO6 Qcm?IO14Qcm,其厚度例如为约0.1mm。
[0110]中间转印带按照图6中所示的B方向以预定的速度由各辊循环驱动(旋转)。所述各辊包括由具有优异的定速性的电机(未示出)驱动并且使中间转印带15旋转的驱动辊31、支持沿着各感光体11的阵列方向基本直线状延伸的中间转印带15的支持辊32、对中间转印带15施加恒定张力并充当防止中间转印带15曲行的校正辊的张力调节辊33、设置在二次转印部20中的背面辊25和设置在清洁部中用于擦除中间转印带15上的残留色调剂的清洁背面辊34。
[0111]—次转印部10由设置为隔着中间转印带15面对感光体11的一次转印棍16构成。一次转印辊16由轴和固定在所述轴周围的作为弹性层的海绵层构成。所述轴是由铁或SUS等金属制成的柱状棒。所述海绵层由其中混有炭黑等导电剂的NBR、SBR和EPDM的混合橡胶形成，且其海绵状圆筒辊的体积电阻率为107 5 Qcm? 108 5 Qcm。
[0112]然后，一次转印辊16被设置为隔着中间转印带15与感光体11压接，进而，对一次转印辊16施加具有与色调剂的带电极性(称为负极性；下同)相反的极性的电压(一次转印偏压)。因此，各感光体11上的色调剂图像顺次地被静电吸引至中间转印带15，在中间转印带15上形成重叠的色调剂图像。
[0113]二次转印部20构造为包括背面辊25和安置在中间转印带15的色调剂图像保持面侧的二次转印辊22。
[0114]背面辊25的表面由其中分散有碳的EPDM和NBR混合橡胶的管制成，其内部由EPDM橡胶构成。形成背面辊以使其表面电阻率为107Ω/ □?IOkiQ/ □，背面辊的硬度设定为例如70。(ASKER C，由Kobunshi Keiki C0.，LTD.制造，下同)。背面辊25安置在中间转印带15的里侧并构成二次转印辊22的反电极，设置对其稳定施加二次转印偏压的金属供电辊26为与背面辊接触。
[0115]另一方面，二次转印辊22由轴和固定在所述轴周围的作为弹性层的海绵层构成。所述轴是由铁或SUS等金属制成的柱状棒。所述海绵层由其中混合了炭黑等导电剂的NBR、SBR和EPDM的混合橡胶形成，并且为海绵状圆筒辊，其体积电阻率为107 5 Ω cm?108 5 Ω cm。
[0116]二次转印辊22被安置来隔着中间转印带15与背面辊25压接，进而二次转印辊22接地，在二次转印辊和背面辊25之间形成二次转印偏压，从而将色调剂图像二次转印至被传送到二次转印部20的纸K上。
[0117]另外，在中间转印带15的二次转印部20的下游侧，以能够接近并能够分离的方式设置中间转印带清洁器35，其用于除去二次转印后中间转印带15上残留的色调剂或纸粉并清洁中间转印带15的表面。
[0118]另外，中间转印带15、一次转印部10(—次转印辊16)和二次转印部20( 二次转印辊22)相当于转印单元的实例。
[0119]另一方面，在用于黄色的图像形成单元IY的上游侧配置基准传感器(原位传感器)42，其产生的基准信号充当获取每一个图像形成单元1Υ、1Μ、IC和IK中的图像形成时机的基准。另外，在黑色图像形成单元IK的下游侧设置用于调整图像品质的图像浓度传感器43。基准传感器42识别出设置在中间转印带15的里侧上的预定的标记以产生基准信号，每一个图像形成单元1Y、1M、1C和IK被配置来根据来自控制器40基于对该基准信号的识别发出的指令而开始图像形成。
[0120]此外，在本示例性实施方式相关的图像形成设备中，传送纸K的传送单元包括收纳纸K的片材收纳部50、将片材收纳部50上累积的纸K以预定时机取出并传送的进纸辊51、传送由进纸辊51递送的纸K的传送辊52、将通过传送辊52传送的纸K送入二次转印部20的传送导轨53、将通过二次转印辊22进行二次转印后传送的纸K传送至定影装置60的传送带55和将纸K导向定影装置60的定影入口导轨56。
[0121]接下来，将描述本示例性实施方式相关的图像形成设备的基本的图像形成处理。在本示例性实施方式相关的图像形成设备中，通过图像处理器(未示出)对由图像读出装置(未示出)、个人电脑(PC)等输出的图像数据进行预定的图像处理，然后利用图像形成单元1Y、1M、1C和IK进行图像形成作业。
[0122]在图像处理器中，对输入的反射率数据进行阴影校正、位置偏差校正、亮度/色彩空间转换、伽马校正和各种类型的图像编辑(如边框阴影擦除、颜色编辑和移动编辑)等预定的图像处理。经历了图像处理的数据转化为Y、M、C和K四种颜色的色材渐变数据，然后输出至激光曝光装置13。
[0123]在激光曝光装置13中，根据输入的色材渐变数据，例如由半导体激光器发射的曝光光束Bm照射每一个图像形成单元1Y、1M、1C和IK的感光体11。在每一个图像形成单元1Y、1M、1C和IK的感光体11中，感光体的表面通过充电器12而被充电，然后用激光曝光装置13扫描该表面并进行曝光，以形成静电潜像。通过每一个图像形成单元1Y、1M、1C和1K，形成的静电潜像被显影为Y、M、C和K的各色的色调剂图像。
[0124]每一个图像形成单元1Y、1M、1C和IK的感光体11上形成的色调剂图像被转印至一次转印部10中的中间转印带15，各感光体11与中间转印带15在一次转印部10处彼此接触。更具体而言，在一次转印部10中，具有与色调剂的充电极性(负极性)相反的极性的电压(一次转印偏压)通过一次转印辊16被施加于中间转印带15的基材，然后色调剂图像顺次重叠在中间转印带15的表面上以进行一次转印。
[0125]色调剂图像顺次地一次转印至中间转印带15的表面上之后，中间转印带15移动，色调剂图像被传送至二次转印部20。如果色调剂图像传送至于二次转印部20，则在传送单元中，进纸辊51根据色调剂图像被传送至二次转印部20的时机旋转，预定尺寸的纸K由片材收纳部50供给。由进纸辊51供应的纸K由传送辊52传送，并通过传送导轨53到达二次转印部20。纸K到达二次转印部20之前即停止纸K，配准辊(未示出)根据其上保持有色调剂图像的中间转印带15的移动时机而旋转，从而将纸K的位置与色调剂的位置对准。
[0126]在二次转印部20中，二次转印辊22经由中间转印带15挤压背面辊25。此时，根据时机传送的纸K被夹持在中间转印带15与二次转印辊22之间。在该情况下，如果供电辊26施加了与色调剂的带电极性(负极性)相同极性的电压(二次转印偏压)，则在二次转印辊22与背面辊25之间形成转印电场。然后，中间转印带15上保持的未定影的色调剂图像以静电方式被整体转印至由二次转印辊22和背面辊25挤压的二次转印部20中的纸K上。
[0127]之后，在纸由二次转印辊22从中间转印带15剥离的状态下，其上静电转印有色调剂图像的纸K本身被传送，并被传送至在二次转印辊22的片材传送方向的下游侧设置的传送带55。在传送带55中，纸K根据定影装置60中的最佳传送速度被传送至定影装置60。传送至定影装置60的纸K上的未定影的色调剂图像通过接受利用定影装置60的热和压力进行的定影处理而定影在纸K上。其上形成有定影图像的纸K被传送至图像形成设备的排出部中设置的排纸收纳部(未示出)。
[0128]另一方面，完成向纸K的转印之后，残留在中间转印带15的残余色调剂通过中间转印带15的旋转而传送至清洁部，并通过清洁背面辊34和中间转印带清洁器35而从中间转印带15除去。
[0129]尽管以上已经描述了本发明的示例性实施方式，不过本发明不应当被限制性地解释为以上的示例性实施方式，可以进行各种替换、变化和改进，而且显然在满足本发明的要求的范围内可以实现本发明。
[0130]实施例
[0131]下面将通过实施例对本发明进行更具体的描述。但本发明并不限于下列实施例。
[0132]实施例1
[0133]金属箔(片材部件)的制备
[0134]通过棍轧招板来制备宽150mmX长300mmX厚50 μ m的单层招箔(片材部件)。
[0135]阳极化处理
[0136]所得的单层铝箔(片材部件)的纵向的两端和距两端的宽度为IOmm的区域用掩模覆盖并掩蔽。将经掩蔽的单层铝箔浸溃在阳极化处理槽中。然后，根据表I中的条件，进行阳极化处理，单层铝箔的外表面的表面层部分被氧化，形成了充当绝缘被覆层的厚度为
22.5 μ m的氧化铝层，内部形成充当加热元件层的厚度为5 μ m的铝层。
[0137]供电部的加工[0138]将掩模从阳极化的单层铝箔除去并在300°C的大气环境下干燥之后，将不锈钢制成的连接端子焊接至供电部(其为掩模已除去的未经阳极化处理的区域)。
[0139]通过以上过程获得片材加热元件。
[0140]实施例2?12
[0141]以与实施例1类似的方式获得片材加热元件，不同之处在于根据表I改变待制备的片材部件和阳极化处理条件。
[0142]实施例13
[0143]层压金属箔(片材层压体)的制备
[0144]将铝箔扩散焊接至镍铬合金箔的两面得到层压体(覆盖材料)，辊轧该层压体制备宽150mmX长300mmX厚75 μ m的层压金属箔(片材层压体)。在层压的金属箔中，充当加热元件层的镍铬合金层的厚度为15 μ m,充当被覆层的铝层的厚度为30 μ m。
[0145]阳极化处理
[0146]所得的层压金属箔(片材层压体)的纵向的两端和距两端的宽度为IOmm的区域用掩模覆盖并掩蔽。将经掩蔽的层压金属箔浸溃在阳极化处理槽中。然后，根据表I中的条件，进行阳极化处理，层压金属箔的外表面的表面层部分(铝层)被氧化，形成了充当绝缘被覆层的厚度为30 μ m的氧化铝层。
[0147]供电部的加工
[0148]将掩模从阳极化的层压金属箔除去并在300°C的大气环境下干燥之后，将不锈钢制成的连接端子焊接至供电部(其为掩模已除去的未经阳极化处理的区域)。
[0149]通过以上过程获得片材加热元件。
[0150]实施例13?15
[0151]以与实施例1类似的方式获得片材加热元件，不同之处在于变为如表I中所示的条件。
[0152]比较例I
[0153]在作为加热元件层的厚度为30 μ m的不锈钢箔的两面粘接作为绝缘被覆层的厚度为300 μ m的有机硅橡胶膜与厚度为100 μ m的聚醚酰亚胺膜的层压膜，由此获得片材加热元件。
[0154]比较例2
[0155]通过在作为加热元件层的厚度为30 μ m的不锈钢箔的两面加压、加热并压接(层压)作为绝缘被覆层的厚度为50 μ m的热塑性聚酰亚胺膜与厚度为50 μ m的非热塑性聚酰亚胺膜的层压膜来获得片材加热元件。
[0156]评估
[0157]对各实施例中获得的片材加热元件进行加热测试。结果显示在表I中。
[0158]加热测试
[0159]使各实施例中获得的每一个片材加热元件贴附在不锈钢管(外径Φ50πιπιΧ厚度3mmX长度300mm)的表面上。将另一不锈钢管(外径Φ54ι?πιΧ厚度3mmX长度300mm)放在其上贴附有所述片材加热元件的前述不锈钢管上以覆盖所述管的外周面。
[0160]对安置在两管之间的片材加热元件通电(电压=AClOOV,电流=20A)，进行加热测试。[0161]在包括以下三类的设定下进行加热测试:⑴预设温度为250°C、(2)预设温度为350°C和(3)预设温度为450°C，在各预设温度观察经过1.0小时后(称作起始期)、经过500小时后和经过1000小时后的片材加热元件的状态，根据下列评估标准进行评估。评估标准如下。
[0162]A:层间未发生剥离
[0163]B:层间发生部分剥离(发生部分温度下降)
[0164]C:层间发生大范围剥离(发生大范围温度下降)
[0165]D:层间发生整体剥离(发生整体温度下降)
[0166]柔性的评估
[0167]柔性的评估如下进行。
[0168]在各实施例中获得的宽度为150mm和长度为300mm的片材加热元件沿管(外径Φ30mm)行进的状态下，使用推挽量具(弹簧称)测定试图使片材加热元件返回平面状的力F。
[0169]评估标准如下。
[0170]A:F ≤IOgf
[0171]B:10gf<F ≤ 250gf
[0172]C:250gf<F<500gf
[0173]D:F ≥ 500gf
[0174]表1
【权利要求】
1.一种片材加热元件制造方法，所述方法包括: 制备包含金属或合金的片材部件；和 对所述片材部件进行阳极氧化处理，直至所述片材部件仅表面层被氧化而其中心部分未被氧化。
2.一种片材加热元件制造方法，所述方法包括: 制备片材部件，所述片材部件具有加热元件层和被覆层，所述加热元件层包含金属或合金，而所述被覆层覆盖所述加热元件层的外面并且包含金属或合金；和在不使所述片材加热元件氧化的同时对所述被覆层进行阳极氧化处理。
3.如权利要求1所述的片材加热元件制造方法，其中，所述片材部件包含选自铝、钛、铌和钽中的至少一种金属或所述金属的合金。
4.如权利要求2所述的片材加热元件制造方法，其中，所述被覆层包含选自铝、钛、铌和钽中的至少一种金属或所述金属的合金。
5.如权利要求1所述的片材加热元件制造方法，其中，所述片材部件包含铬镍合金或不锈钢。
6.如权利要求3所述的片材加热元件制造方法，其中，所述片材部件包含铬镍合金或不锈钢。
7.如权利要求2所述的片材加热元件制造方法，其中，所述加热元件部件包含铬镍合金或不锈钢。
8.如权利要求4所述的片材加热元件制造方法，其中，所述加热元件部件包含铬镍合金或不锈钢。
9.一种定影装置，所述定影装置包括: 第一旋转部件； 权利要求1所述的片材加热元件，其被设置为与所述第一旋转部件接触并加热所述第一旋转部件；和 第二旋转部件，其被布置为与所述第一旋转部件的外表面接触。
10.一种图像形成设备，所述图像形成设备包括: 图像保持体； 充电单元，其对所述图像保持体的表面进行充电； 潜像形成单元，其用于在所述图像保持体的经充电的表面上形成潜像； 显影单元，其用色调剂使所述潜像显影以形成色调剂图像； 转印单元，其将所述色调剂图像转印至记录介质；和 定影单元，其在所述记录介质上使所述色调剂图像定影，所述定影单元是权利要求9所述的定影装置。
【文档编号】G03G15/00GK103889077SQ201310283579
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年7月8日 优先权日:2012年12月21日
【发明者】为政博史, 佐藤满 申请人:富士施乐株式会社