专利名称：加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适合用作搭载于例如复印机、激光打印机、传真机等图像形成装置的调色剂图像定影装置的加热装置。
更为详细地说，涉及调色剂定影装置及搭载该定影装置的激光打印机、传真机等图像形成装置；该调色剂定影装置将与目的图像信息对应的未定影调色剂图像作为永久固定图像加热定影处理到承载着该图像的记录材料面上，该未定影调色剂图像由电子照相、静电记录、磁记录等适当的图像形成处理单元利用由加热熔融性的树脂等构成的调色剂以直接方式或转印方式形成并承载到记录材料(纸、打印纸、转印材料片、投影仪用胶片、光泽纸、光泽膜片等)的面上。
特别是涉及适合用于彩色图像形成装置的、低成本、起动时间(所谓加热时间)短的按需式(オンデマンド)定影装置。
背景技术：
近年来，打印机和复印机等图像形成装置的彩色化得到发展。
1)作为用于这样的彩色图像形成装置的定影装置，在定影构件具有弹性层的热辊方式的定影装置为人们所熟知。图12示出使用具有这样的弹性层的定影辊的定影装置的一例。
在该定影装置中，构成为使载置了未定影调色剂图像t的记录材料P可在2根加热辊的接触夹持部(定影夹持部)N通过，该2根加热辊包括朝箭头方向受到旋转驱动、调整为规定的定影温度的定影辊101和加压辊102。
未定影调色剂图像t在通过定影夹持部N时，由定影辊101和加压辊102加热、加压，作为完成图像(永久固定图像)定影到记录材料P上。
各辊101、102在中央具有卤素加热器H，从该卤素加热器H产生的辐射能量由各辊内侧的铝芯轴101a、102a吸收而将各辊101、102加热。在各辊101、102的表面弹性接触地配置热敏电阻103、104，根据由该热敏电阻103、104检测到的温度控制对各辊101、102的卤素加热器H的供电来进行温度调整。
在各辊101、102的铝芯轴101a、102a的周围设置由厚2mm的硅酮橡胶构成的弹性层101b、102b，另外，在其外侧的各辊的表面上为了防止固定调色剂和纸粉等而设置PFA(四氟乙烯·全氟烷基醚共聚物/四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚树脂)、FEP(四氟乙烯·六氟丙烯共聚物/四氟乙烯·六氟丙烯共聚树脂)等脱离性(離型性)和耐热性良好的树脂制成的涂层101c、102c。
在定影夹持部N，将弹性层101b设于未定影调色剂图像t接触的作为定影构件的定影辊101侧，是为了尽可能均匀地定影调色剂图像表面。
通过将弹性层101b设于定影辊101侧，从而当调色剂图像t通过定影夹持部N时，弹性层101b沿调色剂层变形，从而由弹性层101b包入图像上不均匀地承载的调色剂，均匀地提供热量，从而实现均匀的定影。
这样均匀地定影的图像没有光泽不均，特别是在对架空投影仪用透明(OHT)胶片进行定影时，具有图像的光透过性优良的特征。
然而，在具有这样的弹性层的热辊方式的定影装置中，存在热辊自身的热容量变大、使定影辊101升温到适合于调色剂图像定影的温度所需要的时间(加热时间)变长的问题。另外，定影装置的成本也变高。
2)另一方面，作为加热时间短、廉价的定影装置，常用于黑白打印机等的膜片定影方式的定影装置为人们所熟知。图13示出这样的膜片定影装置的一例。
在该定影装置中，将薄壁的定影膜片111夹入到固定支承于支承构件115的加热器112与弹性加压辊114之间形成定影夹持部N，使定影膜片111在加热器112的面滑动移动，在定影夹持部N的定影膜片111与加压辊114之间夹持输送承载了未定影调色剂图像t的记录材料P，由经过定影膜片111从加热器112传递来的热对记录材料上的调色剂图像进行加热。记录材料P上的未定影调色剂图像t通过定影夹持部N时，受到热和压力，在记录材料P上定影为完成定影图像(永久固定图像)。
定影膜片111使用例如厚50μm左右的耐热树脂制的环形膜片，在其表面形成厚10μm左右的脱离性层(含氟树脂涂覆层等)，加热器112在陶瓷基板上形成电阻发热体。在加热器112上接触温度检测单元113，检测加热器112的温度，由图中未示出的控制单元以使加热器112的温度成为所期望的温度的方式进行温度调节控制。
另外，为了减小定影膜片111的热容量，在定影膜片111上未设置弹性层。
在这样构成的定影装置中，由于定影膜片111的热容量非常小，所以，将电力投入到加热器112后，在短时间内可使定影夹持部N升温到调色剂图像的可定影温度。
然而，当将使用未设置这样的弹性层的定影膜片111的膜片定影装置用作彩色图像形成装置的定影装置时，定影膜片111的表面不能跟踪记录材料P的表面和由调色剂层的有无形成的凹凸及调色剂层自身的凹凸等，在凹部与凸部从定影膜片施加的热量产生差别。在与定影膜片良好地接触的凸部，热从定影膜片很好地传递，在凹部，与凸部相比来自定影膜片的热不易传递。
在彩色图像中，由于重叠多色的调色剂图像而使多色的调色剂图像混色来使用，所以，调色剂层的凹凸与黑白图像相比较大，在作为定影构件的定影膜片没有弹性层的场合，定影图像的光泽不均增大，图像品质变差，在记录材料P为投影仪用透明胶片的场合，对定影图像进行投影时透过性差，图像的质量下降。
因此，提出了将具有弹性层的定影带(定影膜片)用于膜片定影装置而构成低成本的彩色按需式定影装置的定影装置(例如参照专利第3051085号公报)。
另一方面，在上述那样的使用定影方式的场合，需要一边在被固定支承的作为加热体的加热器的面上滑动一边使该定影膜片或定影带旋转或进行移动驱动而进行输送移动，所以，为了降低与加热器面的滑动摩擦等而在两者间涂覆作为润滑剂的耐热性氟系等的润滑脂。
在该场合，由于润滑脂具有低温时粘度大的特性，所以，例如在图像形成装置在低温环境中放置一定以上的时间而使定影装置处于冷透的状态的情况下，当实施图像形成时，由于处在润滑脂粘度大的状态，所以，定影装置起动时的瞬间的转矩变大，膜片或定影带可能产生打滑。
在这样的场合，一般采用这样的已知方法，即，在驱动定影装置前使加热器工作，在润滑脂充分熔融的状态下使电动机工作，从而防止打滑。但是，在定影装置变温的状态下在电动机工作之前使加热器工作时，夹持部的温度达到超出需要的高温，可能导致热偏移(ホツトオフセツト)(该热偏移现象是，在热辊定影方式中，当调色剂被过加热时，有时调色剂的凝聚力低于定影辊与调色剂间的粘接力、及纸与调色剂间的粘接力，本来，调色剂全部附着在纸上，这种情况下，调色剂层分裂，调色剂的一部分残留在定影辊上而使得调色剂不完全附着在纸上。在电子照相领域将该现象称为热偏移。当产生热偏移时，会产生残留在定影辊上的调色剂再次附着在纸的未预定的部位的不良情况。)。
因此，提出了这样的方案，即，在起动时，由温度检测元件检测加热器的温度，根据检测结果判断在一定温度或其以下时，判断使加热器工作，在电动机旋转开始前对加热器通电，使润滑脂熔融，降低起动转矩。
然而，由于用于定影带的弹性层的硅酮橡胶等的导热系数不太高，而且，从定影带表面到加热器的温度检测单元之间存在许多构件，所以，响应性差，难以由加热器的温度检测单元进行定影带表面的温度调节控制。特别是难以由加热器背面的温度检测单元检测到转印材料通过定影装置将定影带表面的热吸走而使定影带表面温度下降这一情况，响应需要过长的时间。
针对这样的问题，提出了这样的方式，即，从加热器部使温度检测单元的配置朝定影带的表面和内面等移动，检测出定影带自身的温度，从而控制加热器的驱动，进行温度调节。
然而，在该方式中，虽然可正确地进行定影带的温度控制，但不能正确地检测出加热器自身的温度，有时加热器温度比温度检测元件的检测温度低得太多或高得太多。
当为了以良好的精度检测定影带的温度、进行温度调节控制而使温度检测元件移动到定影带的表面或内面时，不能直接检测加热器的温度，所以，产生不能正确地进行加热器和电动机开始工作的时刻的控制的问题。为此，由于起动时的加热器温度检测精度的偏差的原因，尽管加热器自身为高温，但有时也在电动机开始工作之前使加热器的工作，在这样的场合，加热器过度升温，导致热偏移等图像不良的发生，由于过度升温产生了使得弹性层由热损伤而导致变形和破损、使得保持加热体的构件熔化、或损伤加热体等问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种膜片定影装置那样的按需式加热装置，该加热装置可正确地对加热体即在该加热体上滑动的移动构件进行温度调节控制，同时，可防止移动构件的打滑和驱动转矩增大这样的问题发生，不会发生移动构件由热作用产生破损和加热体的支承构件的熔化和破损、加热体的破损。
按照本发明的加热装置具有被固定支承地配置的加热体，与该加热体滑动的移动构件，及隔着该移动构件压接于上述加热体而形成夹持部的加压构件，在上述夹持部的移动构件与加压构件之间导入被加热材料，夹持着该被加热材对其进行输送，由通过移动构件从加热体传递来的热对该被加热进行材加热；其中具有第1温度检测单元、第2温度检测单元、控制单元、及判断单元；
相对上述移动构件接近或接触地配置上述第1温度检测单元；上述第2温度检测单元检测上述加热体的温度或该装置的环境温度；上述控制单元根据上述第1温度检测单元的检测结果控制向上述加热体的电力供给；上述判断单元根据上述第2温度检测单元的检测结果判断是否在上述移动构件开始移动驱动前进行向上述加热体通电。
这样，可提供一种安全性优良的加热装置，该加热装置可正确地由第1温度检测单元进行移动构件的温度调节控制，由第2温度检测单元以良好的精度检测加热体的温度或该装置的环境温度，判断是否在移动构件的驱动输送开始前对加热体通电，所以，不会发生移动构件的打滑和起动时的转矩增大，而且不会因为过度升温而引起移动构件由热导致的破损、加热体的支承构件的熔化和破损、加热体的破损等。
最好是接近或接触上述加热体地配置上述第2温度检测单元，上述第2温度检测单元用于检测上述加热体的温度；另外，最好是还具有第3温度检测单元，该第3温度检测单元配置于该装置的内部或外部，用于检测该装置的环境温度；上述判断单元根据该第2和第3温度检测单元双方的检测结果判断是否在上述移动构件的移动驱动开始之前对上述加热体通电。
这样，可由第1温度检测单元正确地进行移动构件的温度调节控制，而且可检测环境温度、加热体温度双方的温度，判断是否在开始驱动输送移动构件之前对加热体通电，所以，可提供一种安全性优良的加热装置，该加热装置不会发生移动构件的打滑和起动时的转矩增大，而且不会因为过度升温而引起移动构件由热量导致的破损、加热体的支承构件的熔化和破损、加热体的破损等。
最好是上述第2温度检测单元配置到该装置的内部或外部，检测该装置的环境温度。
最好是接触于上述移动构件地配置上述第1温度检测单元。
这样，可更正确地检测移动构件的温度，进行稳定的温度调节。
最好是接触于上述移动构件的内面地配置上述第1温度检测单元。
这样，可更正确地检测移动构件的温度，进行稳定的温度调节。
最好上述第2温度检测单元接触于上述加热体地配置。
这样，可按良好的精度监控加热体的正确的温度，判断在开始驱动输送之前是否对加热体通电，所以，可提供一种安全性优良的加热装置，该加热装置不会发生移动构件的打滑和起动时的转矩增大，而且不会因为过度升温而引起移动构件由热产生破损、加热体的支承构件的熔化和破损、加热体的破损等。
最好是上述移动构件为定影带，上述被加热材料为承载应加热定影的未定影调色剂图像的记录材料。
这样，可提供一种安全性优良的加热装置，该加热装置不会发生作为移动构件的定影带打滑和起动时的转矩增大，而且不会因为过度升温由热量导致移动构件产生破损，不会不会因为过度升温而使得加热体的支承构件的熔化和破损、加热体的破损等。
本发明的图像形成装置具有在记录材料上形成和承载未定影调色剂图像的成像单元和用于使记录材料上的未定影调色剂图像永久固定的图像加热定影单元，上述图像加热定影单元为上述记载的加热装置。
最好该图像形成装置为通过重叠多种颜色的调色剂像而形成彩色图像的彩色图像形成装置。
按照本发明，可提供一种膜片定影装置那样的按需式加热装置，该加热装置可正确地对加热体即在该加热体上滑动的移动构件进行温度调节控制，同时，可防止移动构件的打滑和驱动转矩增大这样的问题发生，不会发生移动构件由热使得破损和加热体的支承构件的熔化和破损、加热体的破损。
图1为第1实施例的彩色图像形成装置的示意构成图。
图2为第1实施例的定影装置的断面示意图。
图3为示出定影加热器、主热敏电阻、副热敏电阻的位置关系的透视示意图。
图4A为定影加热器(陶瓷加热器)的局部剖切表面示意图。
图4B为定影加热器的背面示意图。
图4C为定影加热器的放大横断面示意图。
图5示出副热敏电阻温度和装置驱动转矩的曲线图。
图6为第1实施例的控制流程图。
图7为第1实施例的另一控制流程图。
图8为第2实施例的控制流程图。
图9为第3实施例的控制流程图。
图10为第3实施例的另一控制流程图。
图11为第4实施例的定影带的断面示意图。
图12为已有技术的热辊方式定影装置的断面图。
图13为已有技术的膜片定影方式的定影装置的断面图。
具体实施例方式
下面说明本发明的实施方式。
(第1实施例)(1)图像形成装置例图1为示出作为本发明实施例的彩色图像形成装置的示意构成图。本例的图像形成装置为使用电子照相方式重合黄、青绿、品红、黑4色的调色剂像从而获得全色图像的装置，处理速度为90mm/sec、1分钟的打印张数为美国信纸尺寸的纸16张。另外，到第1张打印的时间(First Page Out Time(FPOT))约为15秒。
由Y·C·M·K表示的处理盒分别为形成黄、青绿、品红、黑的颜色的调色剂像的4个处理盒，从下往上依次排列。各处理盒Y·C·M·K分别使用所谓的集成式处理盒，该集成式处理盒将作为图像载体的感光体鼓1、作为带电单元的带电辊2、用于对静电潜像进行显影的显影单元3、及感光体鼓的清扫单元4等集中到1个容器。在黄色处理盒Y的显影单元3中充填黄色调色剂，在青色处理盒C的显影单元3中充填青绿色调色剂，在品红色处理盒M的显影单元3中充填品红色调色剂，在黑色处理盒K的显影单元3中充填黑色调色剂。
与上述4色的处理盒Y·C·M·K对应地设置通过对感光体鼓1进行曝光从而形成静电潜像的光学系统5。光学系统5使用激光扫描曝光学系统。
在各处理盒Y·C·M·K中，从光学系统5在由带电辊2均匀地带电的感光体鼓1上进行基于图像数据的扫描曝光，从而在感光体鼓表面上形成与扫描曝光图像对应的静电潜像。通过将从图中未示出的偏压电源加到显影单元3的显影辊的显影偏压设定为带电电位与潜像(曝光后的部分)电位间的适当的值，从而可将带有负极性的电的调色剂选择地附着于感光体鼓1上的静电潜像而进行显影。
即，在黄色处理盒Y的感光体鼓1上形成黄调色剂像，在青绿色处理盒C的感光体鼓1形成青调色剂像，在红色处理盒M的感光体鼓1形成品红调色剂像，在黑色处理盒K的感光体鼓1形成黑调色剂像。
显影形成于各处理盒Y·C·M·K的感光体鼓1上的上述单色调色剂图像与各感光体鼓1的旋转同步地按对齐预定位置的状态依次重叠地一次转印到大体按等速旋转的中间转印体6上，从而将全色调色剂图像合成形成到中间转印体6上。
在本实施例中，中间转印体6使用环形的中间转印带，并悬绕张设在驱动辊7、二次转印辊对置辊14、张紧辊8这样3个辊上，由驱动辊7驱动。
作为从各处理盒Y·C·M·K的感光体鼓1上向中间转印带6转印调色剂像的调色剂像一次转印单元，使用一次转印辊9。从图中未示出的偏压电源对一次转印辊9外加与调色剂相反极性的一次转印偏压，从而从各处理盒Y·C·M·K的感光体鼓1上将调色剂像一次转印到中间转印带6。
在各处理盒Y·C·M·K中，从感光体鼓1上向中间转印带6进行一次转印后，由清扫单元4除去作为转印残余物残留于感光体鼓1上的调色剂。在本实施例中，清扫单元4使用由聚氨酯板制成的刮板清扫装置。
与中间转印带6的旋转同步地在黄、青绿、品红、黑各色的处理盒Y·C·M·K进行上述工序，在中间转印带6上依次重叠形成各色的一次转印调色剂图像。在仅形成单色的图像形成(单色模式)时，仅对目的颜色进行上述工序。
另一方面，设置到成为转印材料供给部的转印材料盒10的转印材料P由进给辊11进给，在预定的控制时刻由调正辊12输送到卷挂于二次转印辊对置辊14的中间转印带6部分和作为二次转印单元的二次转印辊13的夹持部。
形成于中间转印带6上的一次转印调色剂像由从图中未示出的偏压外加单元外加于作为二次转印单元的二次转印辊13上的与调色剂相反极性的偏压一起转印到转印材料P上。
二次转印后残留于中间转印带6上的二次转印残留调色剂由中间转印带清扫单元15除去。在本实施例中，与感光体鼓1的清扫单元4同样，由聚氨酯板进行中间转印体的清扫。
二次转印到转印材料P的调色剂图像通过作为定影单元的定影装置F，从而熔化定影到转印材料P上，通过排纸通道31送出到排纸托盘32，成为形成图像形成装置的输出图像。
(2)定影装置F图2为定影装置F的示意构成示意图。本例的定影装置F为定影带加热方式、加压用旋转体驱动方式(无张力型)的加热装置。
1)定影装置F的全体构成符号20为作为第1定影构件的定影带(移动构件)，为在带状构件设置弹性层而成的圆筒状(环形带状)的构件。该定影带20在后述3)项中进行详细说明。
符号22为作为第2定影构件的加压辊(加压构件)。符号17为大体半圆弧状导水管形横断面的具有耐热性和刚性的加热器保持架，符号16为作为热源(加热体)的定影加热器，在加热器保持架17的下面沿该保持架的长度方向配置。定影带20松动地外嵌于该加热器保持架17上。定影加热器16在本实施例中为由后述2)项详细说明的那样的陶瓷加热器。
加热器托架17由耐热性高的液晶聚合物树脂形成，起到保持定影加热器16、对定影带20进行引导的作用。在本实施例中，作为液晶聚合物，使用杜邦(デユポン)公司的泽来托(ゼナイト)7755(商品名)。泽来托7755的最大可使用温度约为270℃。
加压辊22由注射模塑成形在不锈钢制成的心轴形成厚约3mm的硅酮橡胶层，在其上被覆约厚40μm的PFA树脂管。该加压辊22可自由旋转地由轴承将心轴的两端部保持配设于装置构架24的未示出的里面侧与前面侧的侧板间。在该加压辊22的上侧使由上述定影加热器16、加热器托架17、定影带20等构成的加热组件与加压辊22并行地配置并使定影加热器16侧朝下，由单侧98N、总压196N的力对加热器保持架17的两端部沿加压辊22的轴线方向施加作用力，从而反抗加压辊22的弹性层的弹性以预定的推压力将定影加热器16的朝下的面隔着定影带20压接于加压辊22的弹性层上，形成加热定影所需要的预定宽度的定影夹持部N。加压机构具有压力解除机构，形成为在处理堵塞时等可解除加压，容易地除去转印材料P的结构。
符号18和19分别为作为第1和第2温度检测单元的主和副2个热敏电阻。作为第1温度检测单元的主热敏电阻18非接触地配置于作为热源的定影加热器16，在本实施例中，弹性地接触于定影带20的内面，检测定影带20的内面的温度。作为第2温度检测单元的副热敏电阻19配置到比主热敏电阻18更接近作为热源的定影加热器16的场所，在本实施例中，接触于定影加热器16的背面，检测定影加热器16背面的温度。
主热敏电阻18在固定支承于加热器托架17上的不锈钢制成的臂25的前端安装热敏电阻元件，即使在由于臂25弹性地摆动使得定影带20的内面的运动不稳定的状态下，也可保持为热敏电阻元件时常接触于定影带20内面的状态。
图3示出表示本实施例的定影装置的定影加热器16、主热敏电阻18、副热敏电阻19的位置关系的透视示意图。主热敏电阻18和副热敏电阻19都配置到定影带20、定影加热器16的长度中央附近，配置成分别接触于定影带20内面、定影加热器16的背面。
主热敏电阻18和副热敏电阻19分别连接到控制电路部(CPU)21，控制电路部(CPU)21根据主热敏电阻18、副热敏电阻19的输出决定定影加热器16的温度调整控制内容，由加热器驱动电路部28(图4A～4C)控制对定影加热器16的通电。
符号23和26为安装于装置构架24的入口导向构件和定影排纸辊。入口导向构件23将穿过了2次转印夹持部的转印材料P正确地引导至定影夹持部N地起到引导转印材料的作用。本实施例的入口导向构件23由聚苯硫醚(PPS)树脂形成。
加压辊22被由驱动装置M按预定的周速朝箭头所示逆时针方向驱动旋转。由该加压辊22的旋转驱动在该加压辊22的外面与定影带20的定影夹持部N产生压接摩擦力，由该压接摩擦力在圆筒状的定影带20上作用旋转力，成为定影带20在使其内面侧紧密接触于定影加热器16的朝下面地滑动的同时使加热器保持架17的外周朝箭头所示顺时针方向从动旋转的状态。在定影带20内面涂覆润滑脂，确保加热器托架17与定影带20内面的滑动性。
驱动加压辊22旋转，随之，圆筒状的定影带20成为从动旋转状态，另外，对定影加热器16通电，在该定影加热器16上升调温到预定温度的状态下，沿入口导向构件23将载有未定影调色剂图像的转印材料P引导至定影夹持部N的定影带20与加压辊22之间，在定影夹持部N将转印材料P的调色剂图像承载体承载面侧紧密接触于定影带20外面上，与定影带20一起在定影夹持部N被夹持输送。在该夹持输送过程中，通过定影带20将定影加热器16的热提供给转印材料P，将转印材料P上的未定影调色剂图像通过加热加压熔融定影到转印材料P上。通过定影夹持部N的转印材料P从定影带20进行曲率分离，由定影排纸辊26排出。
2)定影加热器16作为热源的定影加热器16在本实施例中使用陶瓷加热器，该陶瓷加热器是通过由丝网印刷法将包含银·钯合金的导电膏以均匀厚度的膜状涂覆到氧化铝基板上而形成电阻发热体后施加由耐压玻璃形成的玻璃敷层而形成的。
图4为那样的陶瓷加热器的一例的构造示意图，图4A为局部剖切表面示意图，图4B为背面示意图，图4C为放大横断面示意图。
该定影加热器16包括①将与通纸方向正交的方向作为长度方向的横长的氧化铝基板a，②电阻发热体层b，该由在上述的氧化铝基板a的表面侧沿长度方向用丝网印刷涂覆为线状或带状的、含通过电流流动而发热的银钯(Ag/Pd)合金的导电膏制成，厚10μm左右，宽1～5mm左右，③第1和第2电极部c·d和延长电路部e·f，在相同的氧化铝基板a的表面侧由银膏的丝网印刷等形成图案，作为相对上述电阻发热体层b的供电图案，④厚10μm左右的薄层的玻璃敷层g，为了确保电阻发热体层b与延长电路部e·f的保护和绝缘性而在其上形成，可承受与定影带20的滑擦，⑤设于氧化铝基板a的背面侧的副热敏电阻19等。
上述定影加热器16使表面侧朝下露出地固定支承于加热器托架17。
在上述定影加热器16的第1和第2电极部c·d侧安装供电用连接器27。通过从加热器驱动电路部28通过上述供电用连接器27向第1和第2电极部c·d供电，而使电阻发热体层b发热，定影加热器16迅速升温。加热器驱动电路部28由控制电路部21控制。
在通常使用中，随着加压辊22开始旋转，定影带20开始从动旋转，在定影加热器16的温度上升的同时，定影带20的内面温度也上升。对定影加热器16的通电由PID控制进行控制，使定影带20的内面温度即主热敏电阻18的检测温度成为195℃地控制输入电力。
3)定影带20定影带20在由聚酰亚胺形成为厚50μm的圆筒状的环形膜片上由环涂法形成硅酮橡胶层作为弹性层，然后被覆厚30μm的PFA树脂管。
从有利于温度升高方面考虑，最好是硅酮橡胶层使用导热系数尽可能高的材质以减小定影带20的热容量，。在本实施例中，导热系数约为4.19×10-3J/sec·cm·K，作为硅酮橡胶，使用属于导热系数高的种类的材质。
另一方面，从OHT透过性和图像上的“す”即微小的光泽不均(グロスムラ)这样的画质的观点考虑，最好尽可能地增大定影带20的橡胶厚度。按照本发明者的研究，为了获得希望满足的级别的画质，需要200μm或其以上的橡胶厚度。本实施例的硅酮橡胶层的厚度为250μm。
测量这样地形成的定影带20的热容量时，为1.17×10-1J/cm2K(每1cm2定影带的热容量)。一般情况下，当定影带20的热容量是4.19J/cm2K或4.19J/cm2K以上时，温度上升变迟钝，按需性受到损害。相反，如要是4.19×10-2J/cm2K或4.19×10-2J/cm2K以下时，不得不使定影带20的橡胶层极薄，不能确保维持OHT透过性和光泽度不均匀等画质所需要的橡胶层厚度，因此，满足按需性和画质双方的定影带20的热容量包含于4.19×10-2J/cm2K-4.19J/cm2K的范围。
另外，通过在定影带20的表面设置氟化乙烯树脂层，可提高表面脱离性，防止调色剂一时附着于定影带20的表面、再次转换到转印材料P从而发生的偏移现象。
另外，通过将定影带20表面的氟化乙烯树脂层作为PFA管，从而可更简便地形成均匀的氟化乙烯树脂层。
(3)定影加热器16的控制在本实施例中，为了满足FPOT15秒，需要在转印材料P突入到定影夹持部N之前使定影夹持部N上升到预定的温度。测定开始打印后到转印材料P突入到定影夹持部N的时间，得知为11秒。因此，通过在11秒以内使定影装置温度上升，从而不对FPOT产生影响，可提供高按需性的定影装置。
图5示出测定本实施例的定影装置起动时转矩的结果。示出相对副热敏电阻检测温度(加热器温度)的起动时转矩。
在本构成中，如副热敏电阻检测温度(加热器温度)约在50℃或其以上，则起动时转矩在19.6N·cm或其以下，未发现起动时产生的夹持部内的润滑脂固化导致的转矩增大而引起的定影带打滑。
另一方面，在副热敏电阻检测温度(加热器温度)处于约50℃或其以下的场合，起动时转矩比约19.6N·cm大，存在定影带打滑的可能性。
特别是在低温环境下更明显，例如长时间放置到15℃或其以下的环境中的装置起动时的起动转矩约为39.2N·cm，在该场合观察到定影带的打滑。
因此，在本实施例中，由作为第2温度检测单元的副热敏电阻19检测装置起动时的定影加热器16的温度状态，由控制电路部21根据该检测结果判断在定影带20的旋转驱动开始前即加压辊22的驱动开始前是否进行向定影加热器16的通电，选择实施在定影加热器16进行了预定的通电后开始装置起动的动作模式或不进行该通电就开始装置起动的动作模式。
具体地说，如图6所示那样，在副热敏电阻检测温度(加热器温度)检测到50℃或其以下的场合，在驱动开始前开始对定影加热器16通电，在使润滑脂熔融后开始起动。在本实施例中，投入500ms、约700W的电力，此后开始进行驱动。此时的驱动开始时的转矩约为17.6N·cm，看不到定影带的打滑的发生。在如本实施例那样检测到副热敏电阻检测温度在50℃或其以下的场合，在驱动开始前开始对加热器通电，使润滑脂熔融后开始起动，从而可提供能够常维持19.6N·cm或其以下的转矩、不发生定影带的打滑的定影装置。
在检测到副热敏电阻检测温度比50℃高的温度的场合，直接转移到起动开始。
在装置驱动开始后，控制电路部21由作为第1温度检测单元的主热敏电阻18检测定影带20的温度，根据其检测结果控制从加热器驱动电路部28向定影加热器16的供给电力，以将由主热敏电阻18检测的定影带20的温度维持在预定的调节温度。
在本实施例中，当装置起动时如检测到副热敏电阻检测温度为50℃或其以下，则在开始驱动之前对定影加热器16进行一定时间(500ms)的通电，但当然也可检测副热敏电阻温度，在达到定影带不发生打滑的温度之前通电，此后开始驱动。例如图7所示那样，在副热敏电阻温度处于50℃或其以下时，在驱动之前开始通电，一直通电到副热敏电阻温度超过50℃为止，此后开始旋转驱动，由这样的构成也可获得同样的效果。
(第2实施例)本实施例使用设置于装置内的可检测外部空气的环境温度的环境传感器33(图1、图2，第3温度检测单元)代替在第1实施例中使用的副热敏电阻19。定影装置的大体构成与第1实施例同样，其特征在于根据环境传感器33的检测结果决定是否在驱动开始之前通电。
在本实施例中，当由环境传感器33检测到低温环境时，在驱动开始之前对加热器通电，开始图像形成。这样，在低温环境时，时常在将固化的润滑脂熔融后开始驱动，所以，未发现由于润滑脂的固化导致膜片打滑。
表1示出相对环境温度的驱动开始时的定影带的打滑的发生状况。
表1
对于在本实施例中使用的定影装置构成，如环境温度在20℃或其以上，则基本上看不到打滑的发生。当环境温度低于20℃时开始发生，在15℃或其以下起动时转矩约为39.2N·cm，看到了打滑的发生。当达到10℃或其以下时，起动时转矩约是41.2N·cm或41.2N·cm以上，没有发现频率发生。
因此，在本实施例中，如图8所示那样，当由环境传感器33检测到环境温度为20℃或20℃以下时，在驱动旋转之前对定影加热器16通电(例如500ms，约700W)，在熔融润滑脂后，开始驱动旋转。这样，可在所有环境下根据该环境传感器33的信息判断是否在驱动之前对加热器通电，这样，可提供经常没有定影带的打滑发生的图像定影装置。
(第3实施例)本实施例的特征在于，使用设置于装置内的可检测外部空气的环境温度的环境传感器33(图1、图2，第3温度检测单元)检测环境，并由作为第2温度检测单元的副热敏电阻19检测定影加热器16的温度，根据双方的检测结果决定是否在驱动之前对定影加热器16通电。
例如，在仅检测热敏电阻温度的场合，当根据副热敏电阻温度的检测结果判断是润滑脂充分熔化了的温度时，在开始驱动之前不通电，对于该场合，在装置的设置环境处于极低温环境下也未发现润滑脂的熔融不充分的场合。
为了避免这样的状态，在本实施例中，如图9所示那样，当由环境传感器33检测到极低温环境时，与副热敏电阻的检测温度无关地在驱动之前开始通电。
这样，提供一种加热装置，该加热装置可在所有状况下经常根据环境传感器33的信息和副热敏电阻的温度检测信息判断在驱动之前是否对加热器通电，从而防止定影带打滑和驱动转矩增大的问题发生，不会由热量导致定影带产生破损，不会发生加热器的支承构件的熔化和破损、加热器的破损等。
另外，在本实施例中，根据环境传感器33的信息和副热敏电阻的温度检测信息双方判断驱动开始之前的加热器的通电，但也可如图10所示那样根据环境传感器33的信息判断是否检测副热敏电阻温度，当判断检测副热敏电阻温度时，根据该副热敏电阻温度的检测结果判断在驱动开始之前是否开始对加热器通电，由这样的构成也可获得同样的效果。
(第4实施形式)本实施例的特征在于，定影带20使用以金属为基体的金属定影带。
图11为示出本实施例中使用的定影带20的图。基体层20a使用SUS带，该SUS带通过对SUS管坯进行拉拔加工形成为厚50μm的无缝带状而获得。在SUS带上与第1、第2实施例同样，形成橡胶层20b、脱离性层20c，获得本实施例的定影带20。
在与第1实施例同样的定影装置中使用本实施例的定影带20，与第1实施例同样，在检测到副热敏电阻检测温度处于50℃或其以下的场合，在开始驱动之前投入500ms、约700W的电力，开始对定影加热器16通电，使润滑脂熔融后开始起动(图5)。此时的驱动开始时的转矩约为17.6N·cm，未发现定影带20产生打滑。
即使在如本实施例那样使用以金属为基体的金属定影带的场合，当同样检测到副热敏电阻检测温度为50℃或50℃以下时，在驱动开始之前开始对定影加热器通电，在使润滑脂熔融后开始起动，从而可经常维持约16.6N·cm或其以下的转矩，可提供经常不发生定影带的打滑的定影装置。
在本实施例中，定影带20的基材的材质使用不锈钢，但当然也可为其它金属。具体地说，可考虑铜、铁、镍等。特别是当使用由电铸法将铜或镍形成为套筒状的定影带基材时，可进行40μm或其以下的膜片化，热效率也高，所以，可获得起动特性优良的定影带。
(第5实施例)本实施例的特征在于，定影加热器不使用氧化铝，而是使用以氮化铝为基材a(图4)的陶瓷加热器。
在本实施例中，除了定影加热器16的基板a使用氮化铝以外，其它与第1实施例完全相同。
氮化铝使用导热系数为95W/m·K的氮化铝。相对于氧化铝的导热系数20W/m·K具有4.75倍的导热系数，所以，即使在定影加热器16的背面设置副热敏电阻19的场合，也可检测出与定影加热器16表面温度更接近的温度。
按照本构成，可由副热敏电阻以更加良好的精度检测定影夹持部内的温度，提供经没有定影带的打滑发生的良好的图像定影装置。
(其它)a)作为加热单元(加热体)不限于例示的陶瓷加热器，此外例如也可使用不锈钢加热器、背面加热型加热器、PTC(正温度系数(Positive Temperature Coefficient)加热器、电磁感应发热性构件等。
b)膜片加热方式的加热定影装置在实施例中为加压用旋转体驱动方式，但也可在作为滑动移动构件的环形定影膜片的内周面设置驱动辊，一边对膜片施加张力一边驱动。也可将膜片形成为卷成筒状的有端薄带(ウエブ)状的膜片，构成为对其进行移动驱动的构成的装置。
c)加压旋转体也可形成为环形带体来代替辊体。另外，例如也可使用由日本特开2001-228731公报公开的环形带和加压构件构成的加压膜片机构实现小热容量化。
d)本发明的加热装置不限于本实施形式例的加热定影装置，也可用作对承载有图像的记录材料加热而使光泽等表面性改性的图像加热装置、临时定影的图像加热装置、及被加热材料的加热干燥装置、加热层叠装置等广泛地对被加热材料进行加热处理的单元和装置。
以上虽然示出和说明了本发明的各种各样的例子和实施例，但本领域的技术人员应该理解，本发明的宗旨和范围不由本说明书内的特定说明和附图限定，而是包括本申请的权利要求范围中所有说明的各种修正和变更。
权利要求
1.一种加热装置，具有被固定支承着配置的加热体、与该加热体滑动的移动构件、及隔着该移动构件压接于上述加热体而形成夹持部的加压构件，在上述夹持部的移动构件与加压构件之间导入被加热材料并夹持着该被加热材料对其进行输送，同时由通过移动构件从加热体传递来的热对该被加热材料进行加热；其特征在于该加热装置具有第1温度检测单元、第2温度检测单元、控制单元、及判断单元；上述第1温度检测单元与上述移动构件接近或接触地被配置；上述第2温度检测单元检测上述加热体的温度或该装置的环境温度；上述控制单元根据上述第1温度检测单元的检测结果控制向上述加热体的电力供给；上述判断单元根据上述第2温度检测单元的检测结果判断是否在上述移动构件开始移动驱动前进行向上述加热体通电。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于上述第2温度检测单元与上述加热体接近或接触地被配置，用于检测上述加热体的温度。
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于还具有第3温度检测单元，该第3温度检测单元配置于该装置的内部或外部，用于检测该装置的环境温度；上述判断单元根据该第2和第3温度检测单元双方的检测结果判断是否在上述移动构件的移动驱动开始之前对上述加热体通电。
4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于上述第2温度检测单元配置到该装置的内部或外部，用于检测该装置的环境温度。
5.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于上述第1温度检测单元与上述移动构件接触地被配置。
6.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于上述第1温度检测单元与上述移动构件的内面接触地被配置。
7.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于上述第2温度检测单元与上述加热体接触地被配置。
8.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于上述移动构件是定影带，上述被加热材料是承载有应加热定影的未定影调色剂图像的记录材料。
9.一种图像形成装置，具有使未定影调色剂图像形成并承载在记录材料上的成像单元和用于使记录材料上的未定影调色剂图像永久固定的图像加热定影单元，上述图像加热定影单元是权利要求1所述的加热装置。
10.根据权利要求9所述的图像形成装置，其特征在于该图像形成装置为通过重叠多种颜色的调色剂像而形成彩色图像的彩色图像形成装置。
11.一种加热装置，具有被固定支承着配置的加热体、与该加热体滑动的移动构件、及隔着该移动构件压接于上述加热体而形成夹持部的加压构件，在上述夹持部的移动构件与加压构件之间导入被加热材料、夹持着该被加热材料对其进行输送，并由通过移动构件从加热体传递来的热对该被加热材料进行加热；其特征在于具有第1温度检测元件、第2温度检测元件、控制部、及判断部；上述第1温度检测元件与上述移动构件接近或接触地被配置；上述第2温度检测元件检测上述加热体的温度或该装置的环境温度；上述控制部根据上述第1温度检测元件的检测结果控制向上述加热体的电力供给；上述判断部根据上述第2温度检测元件的检测结果判断是否在上述移动构件开始移动驱动前进行向上述加热体的通电。
12.根据权利要求11所述的加热装置，其特征在于上述第2温度检测元件与上述加热体接近或接触地被配置，用于检测上述加热体的温度。
13.根据权利要求11所述的加热装置，其特征在于上述第2温度检测元件配置到该装置的内部或外部，用于检测该装置的环境温度。
14.根据权利要求12所述的加热装置，其特征在于还具有第3温度检测元件，该第3温度检测元件配置于该装置的内部或外部，用于检测该装置的环境温度；上述判断部根据该第2和第3温度检测元件双方的检测结果判断是否在上述移动构件的移动驱动开始之前对上述加热体通电。
15.根据权利要求11所述的加热装置，其特征在于上述第1温度检测元件与上述移动构件接触地被配置。
16.根据权利要求11所述的加热装置，其特征在于上述第1温度检测元件与上述移动构件的内面接触地被配置。
17.根据权利要求11所述的加热装置，其特征在于上述第2温度检测元件与上述加热体接触地被配置。
18.根据权利要求11所述的加热装置，其特征在于上述移动构件是定影带，上述被加热材料是承载有应加热定影的未定影调色剂图像的记录材料。
19.一种图像形成装置，具有使未定影调色剂图像形成并承载在记录材料上的成像单元和用于使记录材料上的未定影调色剂图像永久固定的图像加热定影单元，上述图像加热定影单元是权利要求11所述的加热装置。
20.根据权利要求19所述的图像形成装置，其特征在于该图像形成装置是通过重叠多种颜色的调色剂像而形成彩色图像的彩色图像形成装置。
全文摘要
一种加热装置，具有被固定支承地配置的加热体、该加热体滑动的移动构件、隔着该移动构件压接于上述加热体形成夹持部的加压构件，在上述夹持部的移动构件与加压构件之间导入被加热材料，夹持着对其进行输送，由通过移动构件从加热体传递来的热对该加热材料进行加热；其中具有第1温度检测单元、第2温度检测单元、控制部、及判断部；该第1温度检测单元相对上述移动构件接近或接触地配置；该第2温度检测单元检测上述加热体的温度或该装置的环境温度；该控制单元根据上述第1温度检测单元的检测结果控制向上述加热体的电力供给；该判断单元根据上述第2温度检测单元的检测结果判断是否在上述移动构件开始移动驱动前进行向上述加热体的通电。
文档编号H05B3/00GK1532649SQ20041000888
公开日2004年9月29日 申请日期2004年3月25日 优先权日2003年3月26日
发明者平井政秀, 梅泽真郎, 土谷利一, 秋月智雄, 一, 郎, 雄 申请人:佳能株式会社