图像加热设备的制作方法

文档序号:11475127阅读:210来源:国知局
图像加热设备的制造方法与工艺

本申请是名称为“图像加热设备”、申请日为2014年11月18日、申请号为201410655254.7的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及一种图像加热设备,其适于用作被安装到诸如电子照相复印机或电子照相打印机的成像设备中的定影装置(设备),并且本发明涉及一种成像设备,所述图像加热设备被安装在所述成像设备中。



背景技术:

在图像加热设备被安装在其中的成像设备中,当利用小尺寸记录材料实施连续打印时,无片材经过部分的温度上升,其中小尺寸记录材料的宽度比在图像加热设备中可用的最大宽度记录材料(片材)小。这是在小尺寸片材相对于定影压合部的纵向方向经过的区域(无片材经过部分)中的温度上升的现象。

作为用于抑制该无片材经过部分温度上升的方法之一,在日本特开专利申请(jp-a)2003-317898中,已经提出这样一种方法,在所述方法中,具有高导热率的高导热部件被夹置在加热器支撑部件和陶瓷加热器之间。

已经证明的是,图像加热设备的温度达到预定温度的时间、以及在加热器不能被控制的情况下防护功能的响应时间依据高导热部件被夹置的结构而变化。



技术实现要素:

本发明的主要目的是提供一种图像加热设备,所述图像加热设备具有短的升温时间和高可靠性,同时具有抑制在无片材经过部分处的温度上升的功能。

根据本发明的一个方面,提供了一种图像加热设备,包括:包括基板和在基板上设置的发热元件在内的加热器;用于支撑加热器的支撑部件;夹置在加热器和支撑部件之间的高导热部件,其中,形成有图像的记录材料被来自加热器的热量加热,其中,支撑部件具有底部区域,在所述底部区域处支撑部件支撑加热器,所述底部区域包括第一区域和第二区域,在所述第一区域处,支撑部件接触高导热部件以便在加热器和高导热部件之间施加压力,在所述第二区域处,支撑部件相对于第一区域从高导热部件凹陷,并且其中,第一区域的至少一部分在记录材料的移动方向上与设置发热元件的区域重叠。

根据本发明的另一方面,提供了一种图像加热设备,包括:筒形膜;包括基板和在基板上设置的发热元件在内的加热器,所述加热器接触膜的内表面;用于支撑加热器的支撑部件;夹置在加热器和支撑部件之间的高导热部件,其中,形成有图像的记录材料经由膜被来自加热器的热量加热,其中,支撑部件具有底部区域,在底部区域处支撑部件支撑加热器,底部区域包括第一区域和第二区域,在第一区域处,支撑部件接触高导热部件以便在加热器和高导热部件之间施加压力,在第二区域处,支撑部件相对于第一区域从高导热部件凹陷,其中,在记录材料的移动方向上,第一区域被设置在至少两个位置中,所述至少两个位置包括与膜和加热器之间的接触区域的最下游位置对应的第一位置和在与接触区域的最下游位置对应的第一位置的上游的第二位置,并且其中,第二区域的至少一部分被设置在第一位置和第二位置之间。

当结合附图考虑本发明的优选实施方式的以下说明内容时,本发明的这些和其他目的、特征及优点将变得更明显。

附图说明

图1是实施方式1中的成像设备的示意图。

图2是定影装置(图像加热设备)的主要部分的示意性剖视图。

图3是定影装置的主要部分的示意性第一视图,所述定影装置在中游被局部省略。

在图4中,(a)至(d)是加热器(发热元件)的结构的示图。

图5是图2的局部放大图。

图6是控制系统的方框图。

图7是加热器的控制电路图。

在图8中,(a)至(e)是加热器和高导热部件的挤压方法的示图。

在图9中,(a)是示出加热器和高导热部件的压力和接触热阻之间的关系的图表,而(b)是示出加热器的短方向位置和加热器基板的热应力之间的关系的图表。

在图10中,(a)至(c)是温度检测元件的响应改进效果的示图。

在图11中,(a)和(b)是比较例中的加热器和高导热部件的挤压方法的示图。

在图12中,(a)至(d)是加热器支撑部件的修改例的示图。

在图13中,(a)至(e)是在使用粘着剂的情况下的示图。

在图14中,(a)至(e)是在使用导热性油脂的情况下的示图。

在图15中,(a)至(d)是在加热器的发热表面是后表面的情况下的示图。

在图16中,(a)至(d)是实施方式2中的加热器和高导热部件的挤压方法的示图。

在图17中,(a)至(e)是实施方式3中的加热器和高导热部件的挤压方法的示图。

在图18中,(a)至(e)是实施方式4中的加热器和高导热部件的挤压方法的示图。

在图19中,(a)至(d)是实施方式5中的加热器和高导热部件的挤压方法的示图。

在图20中,(a)是示出加热器基板的后表面温度的短方向温度分布的图表,而(b)是示出膜表面温度的短方向温度分布的图表。

在图21中,(a)至(c)是均示出加热器、高导热部件以及加热器支撑部件的热量流动的图表。

在图22中,(a)和(b)是均示出实施方式5中的加热器支撑部件的修改例的示图。

在图23中,(a)至(d)是在实施方式5中使用粘着剂的情况下的示图。

在图24中,(a)至(d)是实施方式6中的加热器和高导热部件的挤压方法的示图。

在图25中,(a)至(d)是实施方式7中的加热器和高导热部件的挤压方法的示图。

在图26中,(a)至(d)是实施方式8中的加热器和高导热部件的挤压方法的示图。

具体实施方式

[实施方式1]

(1)成像设备

图1是成像设备100的实施例的示意性剖视图,根据本发明的图像加热设备作为定影装置200被安装在所述成像设备中。这个成像设备100是利用电子照相记录技术的激光打印机,并且在片材(片状记录材料)p上形成与从诸如个人计算机的主机装置500(图6)输入控制器101的电子图像信息对应的图像,而后打印出片材。

当打印信号产生时,扫描仪单元21发出依据图像信息调制的激光,并且扫描感光部件19,所述感光部件被充电辊16充电到预定极性且沿由箭头指示的逆时针方向被旋转地驱动。结果,静电潜像被形成在感光部件19上。调色剂(显影剂)从显影装置17供应到该静电潜像,以使得依据图像信息的调色剂图像被形成在感光部件19上。另一方面,堆叠在片材供给盒11中的片材p由拾取辊12一张一张地供给,而后由辊对13朝向对准辊对14供给。

然后,与感光部件19上的调色剂图像到达形成在感光部件19和转印辊20之间的转印位置的定时同步地,片材p从对准辊对14供给到转印位置。在片材p经过转印位置的过程中,调色剂图像从感光部件19转印到片材p上。因此,片材p被定影装置200加热,以使得调色剂图像被热定影在片材p上。其上承载有定影调色剂图像的片材p被辊对26和27排出到在上部的托盘31上。

成像设备100包括用于清洁感光部件19的清洁器18和用于驱动定影装置200等的马达30。以上描述的感光部件19、充电辊16、扫描仪单元21、显影装置17、转印辊20等构成成像部分。感光部件19、充电辊16、显影装置17以及清洁器18以集中的方式被构成为处理盒15,所述处理盒能够可拆卸地安装到打印机的主要组件。以上描述的成像部分的操作和成像过程众所周知,并且因此将省略详细说明。

在这个实施方式中的激光打印机100满足多种片材尺寸。换言之,激光打印机100能够在具有多种片材尺寸的片材上打印图像,所述片材尺寸包括信纸尺寸(大约216mm×279mm),a4纸尺寸(210mm×297mm)和a5纸尺寸(148mm×210mm)。

打印机基本上通过中心线基准供给以短边供给方式供给片材(其中片材的长边平行于(片材)供给方向),并且(在目录中列出的)兼容矩形片材尺寸的最大尺寸(在宽度上)大约是信纸宽度的216mm。具有最大宽度尺寸的这种片材被定位为大尺寸纸张(片材)。纸张宽度比这种片材小的片材(a4尺寸纸张、a5尺寸纸张等等)被定义为小尺寸纸张。

片材p的中心线基准供给使得即便在使用能够经过打印机的任何大小(宽度)的片材时,每张片材也以片材的就宽度方向而言的中心线与片材供给路径的就宽度方向而言的中心(线)对准的方式经过打印机。

(2)定影装置(图像加热设备)

(2-1)装置结构的简单说明

图2是这个实施方式中的定影装置200的主要部分的示意性剖视图。图3是定影装置200的主要部分的示意性第一视图,所述定影装置在中游被局部省略。在图4中,(a)至(d)是加热器(发热元件)的结构的示图。图5是图2的局部放大图。图6是控制系统的方框图。

就这个实施方式中的定影装置200及其构成元件而言,前侧(表面)是当从定影装置的片材入口侧观察定影装置200时的侧(表面),而后侧(表面)是与前侧相反的侧(表面)(片材出口侧)。左右是当从前侧观察定影装置200时的左(一端侧)和右(另一端侧)。而且,上游(侧)和下游(侧)是就片材供给方向x而言的。

定影装置的纵向方向(宽度方向)和片材宽度方向是这样的方向,所述方向基本平行于与片材p的供给方向x(或作为可移动部件的膜的移动方向(可移动部件移动方向))垂直的方向。定影装置的短方向是这样的方向,所述方向基本平行于片材p的供给方向x(或膜的移动方向)。

这个实施方式中的定影装置200是膜(带)加热类型和无张力类型的按需型定影装置。定影装置200大致上包括膜单元203,所述膜单元包括作为可移动部件的柔性筒形(环形)膜(带)202,并且定影装置包括作为压合部形成部件的压辊(弹性辊:可旋转挤压部件)208,所述压辊具有耐热性和弹性。

膜单元203是由作为加热部件的加热器300、高导热部件220、加热器支撑部件201、挤压撑杆204、用于管控膜202的移位(侧向偏差)的管控部件(凸缘)205(l,r)等等构成的组件。

膜202是用于将热传导到片材p的部件,并且具有复合结构,所述复合结构由筒形基层(基本材料层)、形成在基层的外周表面上的弹性层、作为表面层形成在弹性层的外周表面上的界面层、以及形成在基层的内周表面上的内表面涂覆层构成。用于基层的材料是诸如聚酰亚胺的耐热树脂或诸如不锈钢的金属。

加热器300、高导热部件220、加热器支撑部件201以及挤压撑杆204中的每个均是沿定影装置的左右方向延伸的长部件。膜202从外部松弛地装配在由撑杆204和加热器支撑部件201构成的组件上,加热器300和高导热部件220被支撑在加热器支撑部件上。管控部件205(l,r)在膜202的一端侧和另一端侧中被安装在挤压撑杆204的一个端部和另一端部上,以使得膜202介于左右管控部件205l和205r之间。

这个实施方式中的加热器300是陶瓷加热器。加热器300具有基本结构,所述基本结构包括具有细长薄板形状的陶瓷基板和发热元件(发热电阻器),所述发热元件在基板的一侧中被设置在这个基板的表面上,且通过向发热元件通电(供应电力)而产生热量,并且加热器是低热容加热器,所述低热容加热器具有由于向发热元件通电而温度突升的特征。将在以下(3)中详细描述加热器300的特定结构。

加热器支撑部件201是由耐热树脂形成的模制部件,并且在就部件的外表面的周向方向而言的基本中心部分处设有沿部件的纵向方向的加热器装配槽201a。高导热部件220和加热器300被装配(接合)到加热器装配槽201a中且被加热器装配槽支撑。在槽201a中,高导热部件220介于加热器支撑部件201和加热器300之间。将在(3)中特别描述高导热部件220。

加热器支撑部件201不仅支撑高导热部件220和加热器300,而且用作引导部件,用于引导从外部装配到加热器支撑部件201和挤压撑杆204上的膜202的旋转。

挤压撑杆204是具有刚度的部件,并且是用于通过挤压由树脂制成的加热器支撑部件201的内侧(后侧)而将纵向强度提供给加热器支撑部件201且用于校正加热器支撑部件201的部件。在这个实施方式中,挤压撑杆204是横截面为u形的金属模制材料。

每个管控部件205(l,r)是由耐热树脂形成的模制部件,使得管控部件205(l,r)具有两侧对称的形状,并且每个管控部件具有在膜202的旋转期间管控(限制)沿加热器支撑部件201的纵向方向的移动(推移)的功能和在膜202的旋转期间引导膜端部的内周表面的功能。换言之,每个管控部件205(l,r)包括用于接收(止动)膜端表面的凸缘部分205a,所述凸缘部分作为第一管控(限制)部分以用于管控膜202的推移。而且,每个管控部件205(l,r)包括内表面引导部分205b,所述内表面引导部分作为第二管控部分以通过被装配到膜端部中而用于引导膜端部的内表面。

压辊208是具有复合层结构的弹性辊,所述复合层结构包括由诸如铁或铝的材料形成的芯金属209、围绕芯金属的由诸如硅橡胶的材料形成辊形状的弹性层210、以及涂覆弹性层210的外周表面的界面层(表面层)210a。

压辊208被设置为使得在左右端部侧中的每个旋转中心轴部209a经由轴承部件(轴承)251(l,r)的相关的一个轴承部件在定影装置框架的左右侧板250(l,r)的相关的一个侧板中被可旋转地支撑。右侧轴部209a与驱动齿轮g一体同心地设置。经由马达驱动器102被控制器101控制的马达30的驱动力经由力传递机构(未示出)传递到这个驱动齿轮g。因此,压辊208作为可旋转驱动部件沿图2中的箭头r208的顺时针方向以预定周速被旋转地驱动。

另一方面,膜单元203被布置在压辊208上且在保持加热器支撑部件201的加热器布置部分侧向下的同时基本平行于压辊,并且膜单元被布置在左右侧板250(l,r)之间。特别地,在膜单元203的左右管控部件250(l,r)中的每个中设置的竖直引导槽205c与在左右侧板250(l,r)的每个中设置的相关竖直引导狭缝250a相接合。

因此,左右管控部件205(l,r)分别被左右侧板250(l,r)支撑,分别相对于左右侧板250(l,r)竖直可滑动(可移动)。换言之,膜单元203被左右侧板250(l,r)支撑且相对于左右侧板竖直可滑动。膜单元203的加热器支撑部件201的加热器布置部分经由膜202与压辊208对置。

而且,左右管控部件205(l,r)的压力接收部分205d分别被左右挤压机构252(l,r)以预定挤压力(压力)挤压。左右挤压机构252(l,r)中的每个是包括例如挤压弹簧、挤压杠杆或挤压凸轮的机构。换言之,膜单元203以预定挤压力挤压压辊208,使得在加热器支撑部件201的加热器布置部分上的膜202抵抗压辊208的弹性(材料)层210的弹性而挤压接触到压辊208。

因此,加热器300接触膜202的内表面,使得就膜移动方向(可移动部件移动方向)而言具有预定宽度的压合部n形成在膜202和压辊208之间。换言之,压辊208与加热器300相结合地经由膜202形成压合部n。

加热器300在对应于压合部n的位置处存在于加热器支撑部件201上且沿加热器支撑部件201的纵向方向延伸。在这个实施方式中的定影装置200中,加热器300和加热器支撑部件201构成接触膜202的内表面的支持部件。而且,压辊208与支持部件(300,201)相结合经由膜202形成压合部n。以这种方式,加热器300被设置在膜202内侧,并且朝向压辊208地挤压接触到膜202,以形成压合部n。

(2-2)定影操作

定影装置200的定影操作如下。控制器101以预定的控制定时致动马达30。旋转驱动力从这个马达30传递到压辊208。因此,压辊208沿箭头r208的顺时针方向以预定速度被旋转地驱动。

压辊208被旋转地驱动,使得旋转转矩在压合部n处通过与膜202的摩擦力而作用于膜202。因此,膜202通过压辊208的旋转以与压辊208的速度基本对应的速度围绕加热器支撑部件201和挤压撑杆204沿箭头r202的逆时针方向旋转,同时在膜的内表面处与加热器300的表面紧密接触地滑动。半固态润滑剂被施加在膜202的内表面上,由此确保在压合部n中加热器300和加热器支撑部件201中的每个的外表面与膜202的内表面之间的滑动性。

而且,控制器开始从供电部分(电力控制器)103通电(供应电力)到加热器300。从供电部分103到加热器300的电力供应经由在膜单元203的左端部分侧中安装的电连接器104实现。通过该通电,加热器300的温度快速增加。

温度增加(上升)被与高导热部件220接触地设置的热敏电阻器(温度检测元件)211检测,所述高导热部件接触加热器300的后表面(上表面)。热敏电阻器211经由a/d换流器105与控制器101连接。膜202在压合部n处被加热器300通过通电产生的热量加热。

控制器101对来自热敏电阻器211的输出以预定周期采样,并且由此获得的温度信息反映在温度控制中。换言之,控制器101基于热敏电阻器211的输出确定加热器300的温度控制内容,并且控制通过供电部分103到加热器300的通电,使得加热器300的在对应于片材经过部分的部分处的温度是目标温度(预定设定温度)。

在以上描述的定影装置200的控制状态下,承载有未定影调色剂图像t的片材p从成像部分朝向定影装置200供给,而后被引入压合部n。在片材p被夹持且被供给经过压合部n的过程中,片材p经由膜202被供应有来自加热器300的热量。调色剂图像t作为定影图像通过加热器300的热量和在压合部n处的压力被熔融定影在片材p的表面上。换言之,在片材(记录材料)上的调色剂图像被加热且定影。从压合部n出来的片材p与膜202曲线地分开且从装置200排出,而后被供给。

当打印操作被停止时,控制器10通过结束定影操作的命令而停止从供电部分103到加热器300的通电。而且,控制器使马达30停止。

在图3中,a是加热器300的最大发热区域宽度。b是大尺寸纸张的片材经过宽度(最大片材经过宽度),并且是等于最大发热区域宽度a或稍微比最大发热区域宽度a小的宽度。在这个实施方式中,最大片材经过宽度b大约是信纸的216mm(短边供给)。由膜202和压辊208形成的压合部n的全长(即,压辊208的长度)是比加热器300的最大发热区域宽度a大的宽度。

(3)加热器300

在图4中,(a)是加热器300的在一个表面侧(前表面侧)中被局部切除的示意性平面图,(b)是加热器300的在另一表面侧(后表面侧)中的示意性平面图,(c)是在图4的(b)中的(c)-(c)位置处的剖视图,以及(d)是在图4的(b)中的(d)-(d)位置处的剖视图。

这个实施方式中作为加热部件的加热器300包括基板303和发热元件301-1和301-2。每个发热元件是沿基板的纵向方向在基板上设置的发热元件,并且发热元件包括多个发热元件301-1和301-2,所述多个发热元件是就基板的短方向而言在不同位置处设置同时沿基板的纵向方向延伸的第一和第二发热元件。

在这个实施方式中,加热器300是陶瓷加热器。基本上,加热器300包括由陶瓷以细长薄板形状形成的加热器基板303和在加热器基板303的一个表面侧(前表面侧)中沿基板的纵向方向设置的第一和第二(两个)发热电阻器301-1和301-2。加热器300还包括覆盖发热电阻器的绝缘(表面)防护层304。

加热器表面303是由例如al2o3或aln以细长薄板形状形成的陶瓷基板,所述加热器表面沿与在压合部n处的片材经过方向交叉(垂直)的纵向方向延伸。每个发热电阻器301-1和301-2如此形成:通过丝网印刷来图案涂覆例如ag/pd(银/钯)的电阻材料浆而后烧制所述浆。在这个实施方式中,发热电阻器301-1和301-2被形成为条带形状,并且两个发热电阻器形成为沿基板的纵向方向彼此平行,并且以就基板的短方向而言在基板表面上的两个发热电阻器之间具有预定间隔。

在发热电阻器301-1和301-2的一端侧(左侧)中,发热电阻器经由导电部件305分别电连接到电极部分(接触部分)c1和c2。而且,在发热电阻器301-1和301-2的另一端侧(右侧)中,发热电阻器被导电部件305串联地电连接。导电部件305和电极部分c1和c2中的每个如此形成:通过丝网印刷等来图案涂覆诸如ag的导电材料浆而后烧制所述浆。

表面防护层304被设置成覆盖除了电极部分c1和c2之外的整个加热器基板表面。在这个实施方式中,表面防护层304如此由玻璃形成:通过丝网印刷等图案涂覆玻璃浆而后烧制所述浆。表面防护层304被用于保护发热电阻器301-1和301-2以及维持电绝缘。

电力被供应在电极部分c1和c2之间,以使得串联连接的每个发热电阻器301-1和301-2产生热量。发热电阻器301-1和301-2被制成为具有相同长度。这些发热电阻器301-1和301-2的长度区域构成最大发热区域宽度a。用于片材p的中心基准供给线(虚线)o被定位在与加热器300的最大发热区域宽度a的对分位置基本对应的位置。

在这个实施方式中的加热器300中,为了改进图像的端部定影性,每个发热电阻器301-1和301-2的发热分布被设定成使得在发热区域中的端部e处的发热量比在发热区域中的中心部分处的发热量高(端部的发热电阻器吸引(drawing))。这个将在后文中描述。

加热器300被装配到加热器支撑部件201的加热器装配槽201a中,使得加热器的前表面指向上,并且使得高导热部件220在槽201a中介于加热器后表面和加热器支撑部件201之间,并且因此高导热部件被加热器支撑部件201支撑。高导热部件220是用于在小尺寸纸张的片材连续经过期间抑制无片材经过部分温度上升的部件,并且高导热部件通过被夹置在加热器后表面和槽201a的支承表面之间而介于加热器后表面和加热器支撑部件201之间。

在图4中,(a)示出这样一种状态,在所述状态下,高导热部件220的尺寸和形状使得高导热部件220覆盖比发热电阻器301-1和301-2的至少发热区域更长的范围,高导热部件220被重叠地布置在加热器基板后表面上。高导热部件220被布置在加热器基板后表面处,至少覆盖与加热器300的最大发热区域宽度a对应的区域。

高导热部件220在这样一种状态下被夹置且介于加热器后表面和槽201a的支承表面之间,在所述状态下,加热器300在前表面向上的情况下被装配到加热器支撑部件201的加热器装配槽201a中且由此被加热器支撑部件201支撑。而且,高导热部件220通过以上描述的挤压机构252(l,r)的挤压力而被夹置且挤压在加热器支撑部件201和加热器300之间。

图5是图2中在膜202和压辊208彼此接触的区域的放大图。片材p和压辊208从示图省略。膜202的内表面和加热器300的表面防护层304的(前)表面彼此接触以在膜202和压辊208之间形成压合部n。区域n(压合部)是膜202和压辊208之间的接触区域,并且区域na是膜202和加热器300之间的接触区域。区域na在后文中被称为内表面压合部。

高导热部件220是导热率比加热器300高的部件。在这个实施方式中,使用就平面(表面)方向而言的导热率比加热器基板303高的各向异性导热部件作为高导热部件220。

与加热器基板303相比,作为具有就平面方向而言的高导热率的材料,可以使用利用例如石墨的柔性片状部件等等。换言之,这个实施方式中的高导热部件220是利用石墨作为其材料的柔性片状部件,并且就其片材表面方向(平行于片材表面)而言的导热率比加热器300的导热率高。在这个实施方式中,使用就平面方向而言的导热率为1000v/mk、就厚度方向而言的导热率为15w/mk、厚度为70μm以及密度为1.2g/cm3的石墨片材作为高导热部件220。

而且,对于高导热部件220,也可以使用导热率比加热器300(加热器基板303)高的薄金属材料,诸如铝。

热敏电阻器(温度检测元件)211和设置有开关的防护元件212(诸如热敏开关、温度熔断器或恒温器)接触到高导热部件220,并且配置为经由装配在加热器支撑部件201的加热器装配槽201a中且由之支撑的高导热部件220接收来自加热器300的热量。热敏电阻器211和防护元件212通过诸如片簧的推压部件(未示出)挤压高导热部件212。热敏电阻器211通过在加热器支撑部件201中设置的第一孔et1接触高导热部件220。热敏电阻器211对于高导热部件220的每单位面积a的压力比施加到后文描述的第一区域e1的每单位面积的压力小。而且,防护元件212通过在加热器支撑部件201中设置的第二孔et2接触高导热部件220。同样,通过防护元件212施加到防护元件212的每单位面积的压力比施加到防护元件212的每单位面积的压力小。

热敏电阻器211和防护元件212就如图4的(b)所示的作为边界的中心基准供给线o而言分别被定位且布置在一端侧和另一端侧中。而且,热敏电阻器211和防护元件212都被布置在能够经过定影装置200的最小尺寸片材p的经过区域中。热敏电阻器211是用于对以上描述的加热器300控制温度的温度检测元件。防护元件212被串联地连接到加热器300的通电线路,如图6所示,并且在加热器300温度异常增加时运转,从而断开发热电阻器301-1和301-2的通电线路。

(4)用于加热器300的电力控制器

图7示出用于这个实施方式中的加热器300的电力控制器,其中商用ac电源401被连接到打印机100。加热器300的电力控制通过通电和断开双向晶闸管416实施。对于加热器300的电力供应经由电极部分c1和c2实施,使得电力被供应到加热器300的发热电阻器301-1和301-2。

过零检测部分430是用于检测ac电源401过零的电路,并且向控制器(cpu)101输出过零("zerox")信号。zerox信号被用于控制加热器300,并且在jp-a2011-18027中描述的方法可以被使用作为过零电路的实施例。

将描述双向晶闸管416的操作。电阻器413和417是用于驱动双向晶闸管416的电阻器,并且感光双向晶闸管联接器415是用于为一次侧和二次侧之间的绝缘确保爬电距离的装置。双向晶闸管416通过将电力供应到感光双向晶闸管联接器415的发光二极管而接通。电阻器418是用于限制感光双向晶闸管联接器415的发光二极管的电流的电阻器。通过控制晶体管419,感光双向晶闸管联接器415被接通和断开。

晶体管419被来自控制器101的"fuser"信号操作。由热敏电阻器211检测的温度被控制器检测,使得热敏电阻器211和电阻器411之间的分压作为"th"信号输入控制器101。在控制器101的内部处理中,基于热敏电阻器211的检测温度和对于加热器300的设定温度,待供应的电力通过例如pi控制器计算。而且,电力被转变成与待供应的电力对应的相位角(相位控制)和波数(波数控制)的控制电平,而后双向晶闸管依据相关控制条件被控制。

例如,在定影装置200由于电力控制器的故障(诸如,双向晶闸管416的短路)处于热击穿状态的情况下,防护元件212运转,并且断开对加热器300的电力供应。而且,在控制器101检测到热敏电阻器检测温度("th"信号)是预定温度或更高的情况下,控制器101将继电器402置于未通电状态下,因此断开对加热器300的电力供应。

(5)加热器和高导热部件的挤压方法

在图8中,(a)至(e)是用于示出加热器300和高导热部件220的挤压方法和加热器支撑部件201的形状的示意图。如以上描述的,高导热部件220在挤压状态下被挤压机构252(l,r)的挤压力夹置在加热器支撑部件201和加热器300之间。

在支撑部件201支撑加热器300的底部区域(图8的(b)中的区域ba)中,这个实施方式中的支撑部件201具有第一区域(图8中的区域e1)和第二区域(区域e2),在第一区域处,支撑部件接触高导热部件以使得压力被施加在加热器和高导热部件之间,在第二区域处,支撑部件相对于第一区域从高导热部件凹陷。而且,第一区域e1的至少一部分就记录材料移动方向(方向x)而言与设置发热电阻器301-1或301-2的区域(he1)重叠。在支撑部件201中设置的区域et1是第一孔,热敏电阻器211被布置在第一孔中,而区域et2是第二孔,防护元件212被布置在第二孔中。

这将在后文中特别描述。在图8中,(a)是加热器300的在前侧中的示意图,(b)是示出加热器300的在就加热器300的纵向方向而言的中心区域b中的横截面的剖视图。

在图8中,(c)是示出加热器300的在区域c中相对于加热器300的纵向方向的横截面的剖视图,在区域c处,防护元件212接触到高导热部件220。

在图8中,(d)是示出加热器300的在区域d中相对于加热器300的纵向方向的横截面的剖视图,在区域d处,热敏电阻器211接触到高导热部件220。

在图11中,(a)是示出在使用比较例中的加热器支撑部件701的情况下在纵向中心区域(对应于图8的(a)中的区域b)中的横截面的剖视图。支撑部件701的区域e1未与设置发热部件301-1或301-2的区域he1重叠。

在图11中,(b)是示出在使用比较例中的加热器支撑部件702的情况下在纵向中心区域(对应于图8的(a)中的区域b)中的横截面的剖视图。支撑部件701不具有区域e2。

如以上参考图8的(b)至(d)描述的,支撑部件201的区域e1就记录材料移动方向而言与设置发热部件301-1或301-2的区域he1重叠。换言之,高导热部件220在非常靠近设置发热部件301-1或301-2的位置的位置处挤压加热器300。为此,在由发热部件产生的热量到达高导热部件之前,加热器基板303的热阻的影响可以被降低,以使得由发热电阻器301-1和301-2产生的热量可以被高效地传导到高导热部件220。

而且,第二区域e2的至少一部分被设置在与高导热部件220对置的位置处,而第二区域e2的至少一部分就记录材料移动方向x而言与设置加热器300的发热部件的区域he1之外的区域对置。为此,可以抑制从高导热部件220到加热器支撑部件201中的热耗散。在这个实施方式中,除端部区域e之外的所有第一区域e1与区域he1重叠。而且,所有第二区域e2与在区域e1之外的加热器区域对置。而且,如图8的(b)所示,各个区域被构造成减小高导热部件220和加热器支撑部件201之间的接触面积。为此,可以减小进入加热器支撑部件201中的热耗散,从而还能够同时改进图像加热设备的升温时间。

加热器300的每个发热电阻器301-1和301-2的纵向发热分布被设定成使得在发热区域中的端部e(图8的(a))处的发热量比在发热区域中的中心部分处的发热量高。在后文中,增加每个发热电阻器301-1和301-2的在发热区域中的端部e处的发热量的操作被称为端部发热部件吸引。

在图8中,(e)是示出在图8中的(a)的加热器300在纵向端部区域e中的横截面的剖视图。如图8的(e)所示,加热器300和高导热部件220在整个表面处彼此接触。在发热区域中的端部e处的发热量高,并且因此在一些情况下,当加热器300处于热击穿状态下时,在与在发热区域中的端部e处对应的加热器基板部分处产生的热应力比在加热器基板中心部分b等处的发热量大。

在这样的情况下,在发热区域中的端部e处,可以通过增加高导热部件220和加热器300被加热器支撑部件201挤压以彼此接触的区域而减轻在加热器基板303中产生的热应力。

以这种方式,在加热器的纵向端部e处的第一区域e1的宽度比在加热器的纵向中心部分处的第一区域e1的宽度大。换言之,就支撑部件的纵向方向而言,采用这样一种构造,在所述构造中,在底部区域中的端部e处没有第二区域e2,或第二区域e2在端部e处比在中心部分b处窄。

作为除了加热器300和高导热部件220在整个表面处彼此接触的如图8的(e)所示的构造之外的一种构造,也可以例如采用利用在图12的(b)中示出的加热器支撑部件802的构造。换言之,区域e2被设置在端部e处,并且此外,区域e1可以比区域he1更宽。

而且,即使在没有实施端部发热部件吸引的加热器的情况下,如同在使用后文中描述的图13的(a)中示出的实施方式1的修改例中的加热器900的情况,在加热器的发热区域中,在端部e处的热应力在一些情况下也比在中心部分处的热应力大。为此,同样对于没有实施端部发热部件吸引的情况、如同图13的(a)中示出的加热器900的情况,在发热区域中的端部区域e中,区域e1被增加。因此,获得减轻加热器基板303的热应力的效果。

附加地,如图8的(e)中所示,在发热区域中的端部e处,即使当区域e1被增加时,端部e的位置也与热敏电阻器211和防护元件212隔开。为此,即使当进入支撑部件中的热耗散量在端部e处变大时,大热耗散量也几乎不影响防护元件212和热敏电阻器211的响应特性。

因此,可以同时获得以上描述的改进防护元件212和热敏电阻器211的响应特性的效果、以及以上描述的减轻加热器300在发热区域中的端部e处的热应力的效果。防护元件和热敏电阻器的响应特性被改进,并且因此当加热器300引起热击穿时,可以早早断开对加热器300的电力供应以及延长加热器300被热应力损坏之前的时间,以使得图像加热设备200的可靠性可以被进一步增强。

在图9中,(a)是示出加热器300和高导热部件220之间的压力(挤压力)与加热器300和高导热部件220之间的接触热阻之间的关系的图表,而(b)是示出在热击穿期间加热器300和高导热部件220之间的接触热阻对加热器基板303中的应力的影响的图表。图9的(a)和(b)中的每个是模拟的结果。

在图9的(a)的由黑(实心)圈("●")标绘的图表中示出在高导热部件220和加热器300之间没有设置用于增加导热程度的油脂等的情况下接触热阻和压力之间的关系。这个图表示出在多数情况下在区域e2中不能获得导热,在区域e2处,高导热部件220和加热器300处于无压力状态。换言之,为了获得高导热部件220和加热器300之间的导热,需要预定压力。为此,这个实施方式中的加热器支撑部件201被构造成使得通过引起第一区域e1的至少一部分就记录材料移动方向x而言与设置发热部件的区域he1重叠而将来自发热部件的热量容易地传导到高导热部件。另一方面,在区域e2中加热器和高导热部件之间的接触热阻较大,因此来自发热部件的热量不易于传导到高导热部件。换言之,在区域e2中,热量也不易于从高导热部件传导到支撑部件。因此,区域e2的至少一部分被设置在就记录材料移动方向x而言在区域he1之外的区域中,由此使定影装置升温所需的时间(即,加热器温度达到可定影温度的时间)的增加可以被抑制。

附加地,在图8的(b)中示出的支撑部件201的位置处,加热器300和高导热部件220之间的接触面积(区域e1的面积)大约是加热器宽度的30%。为此,与区域e1被设置在加热器的整个表面处的情况相比,可以增加加热器300和高导热部件220之间的压力。

在一种比较例中的加热器支撑部件702(图11的(b))的情况下,压力大约是300gf/cm2(由图9的(a)中的(1)示出),在所述比较例中,区域e1与加热器宽度的比率是100%。在施加到整个加热器300的压力恒定的情况下,当使用这个实施方式(其中区域e1的比率是30%)中的加热器支撑部件201时,压力变成大约1000gf/cm2(由图9的(a)中(2)示出),因此加热器300和高导热部件220之间的接触热阻可以被降低大约30%。

通过不仅设置区域e1而且设置区域e2,获得减小加热器300和高导热部件220之间的每单位面积的接触热阻的效果。为此,由发热电阻器301-1和301-2产生的热量可以被高效地传导到高导热部件220。

而且,在图9的(b)的由白(空心)圈("o")标绘的图表中,示出在导热性油脂作为粘着剂材料(导热性材料)被施加在高导热部件220和加热器300之间的情况下,接触热阻和压力之间的关系。这个图表示出通过介入诸如油脂的粘着剂材料,高导热部件220和加热器300之间的接触热阻可以被减小。为此,依据减小接触热阻的需要,诸如油脂的粘着剂材料也可以被施加在高导热部件220和加热器300之间。

例如,在用于使得防护元件212和热敏电阻器211与高导热部件220接触的压力不能高的情况下,可以采用在图14的(c)和(d)中示出的构造。换言之,导热性油脂1000也可以仅被施加在防护元件212接触到高导热部件220的区域和热敏电阻器211接触到高导热部件220的区域上。而且,如图14的(e)所示,油脂10000也可以被施加在有限部位上,在有限部位处,当加热器300引起热击穿时应力被施加在加热器基板303上,所述有限部位是诸如加热器300发热量大的区域或加热器300的发热区域端部e。

而且,也可以使用具有高导热率的粘着剂(导热性粘着剂)取代油脂1000作为粘着剂材料。如图14所示,通过选择性地施加油脂1000,可以减小油脂1000的所需量,同时满足需要性能,因此选择性施加油脂1000是有利的,因为降低了定影装置200的成本。

在图9中,(b)是示出当加热器300呈现热击穿时在经过预定时间之后在加热器基板303中产生的热应力的模拟结果的图表。在图9的(b)中,示出在图8的(e)的情况下就加热器基板303的短方向而言的热应力和在如图14的(e)所示的诸如油脂1000的粘着剂材料被施加在高导热部件220和加热器300之间的情况下就加热器基板303的短方向而言的热应力。

在诸如油脂1000的粘着剂材料被施加在高导热部件220和加热器300之间的情况下,高导热部件220和加热器300之间的接触热阻可以被减小。为此,减轻加热器300的热应力的效果可以通过高导热部件220增强。因此,如以上描述的,当加热器300呈现热击穿时,尤其在加热器基板303上施加应力的部位处施加油脂1000是有利的,因为增强了图像加热设备300的可靠性。

在图10中,(a)至(c)是热敏电阻器211和防护元件212的响应改进效果的示图。在图10的(a)中,在发热电阻器301-1和301-2中产生的热量流动(箭头)添加到图8的(b)的剖视图。

具体地,在使用石墨片材作为高导热部件的情况下,加热器基板303的导热率在平面方向上比高导热部件的导热率低。因此,当使得区域e1和区域he1彼此重叠时,发热电阻器301-1和301-2产生的热量经由加热器基板303以最短距离传导到高导热部件220。在这种情况下,发热部件的热量在加热器基板内侧在基板宽度方向上被传导,因此,导热速度比在热量经由高导热部件传导到防护元件和热敏电阻器的路径中高,以使得防护元件和热敏电阻器的响应特性被改进。

在图10中,(b)是示出高导热部件220接触防护元件212的部分(在图8的(c)的剖视图中示出)的俯视图。在发热电阻器301-1和301-2中产生的热量流动由箭头指示。该图示出在发热电阻器301-1和301-2中产生的热量经由高导热部件220在加热器300的纵向方向和短方向上传导到防护元件212。

在图10的(a)中示出的无压力区域e2中,防止从高导热部件220到加热器支撑部件201的热耗散。因此,当加热器300呈现热击穿时,将在发热电阻器301-1和301-2中产生的热量集中在防护元件212处的效果被增强。

在图10中,(c)是示出高导热部件220接触热敏电阻器211的部分(在图8的(d)的剖视图中示出)的俯视图。在发热电阻器301-1和301-2中产生的热量流动由箭头指示。作为这个实施方式中的热敏电阻器211,使用与防护元件212相比具有低热容的部件,所以在该图示出的情况中经由高导热部件220在加热器的纵向方向上的导热影响较小。

同样在这种情况下,在图8的(d)中示出的无压力区域e2中,从高导热部件220到加热器支撑部件201的热耗散被防止。因此,当加热器300呈现热击穿时,将在发热电阻器301-1和301-2中产生的热量集中在热敏电阻器211处的效果被增强。

在图12中,(a)至(d)示出实施方式1中的加热器支撑部件201的修改例。(a)中的加热器支撑部件801、(b)中的加热器支撑部件802以及(c)中的加热器支撑部件803中的每个具有压力区域e1和无压力区域e2。

而且,在这些修改例中,发热部件801、802或803在就其纵向方向而言的至少一个共同位置处具有以上描述的压力区域和无压力区域。

在图12中的修改例中,与实施方式1中的加热器支撑部件201相比,在一些情况下,在发热电阻器301-1和301-2中产生的热量高效地传导到高导热部件220的效果被减小。而且,在一些情况下,抑制从高导热部件220到加热器支撑部件中的热耗散的效果被减小。然而,与图11的(a)中的加热器支撑部件701相比,可以获得将在发热电阻器301-1和301-2中产生的热量高效地传导到高导热部件220的效果。附加地,在图12中,(d)示出高导热部件的宽度比在图12的(a)的情况下窄的情况(即,高导热部件的宽度比加热器的基板宽度窄)。以这种方式,高导热部件的宽度也可以比加热器宽度窄。

而且,与加热器支撑部件702相比,可以获得抑制从高导热部件220到加热器支撑部件中的热耗散的效果。换言之,可以兼容地实现图像加热设备的温度达到预定温度的时间的缩短、以及防护元件和热敏电阻器的响应时间的缩短。

在图13中,(a)至(e)示出实施方式1的修改实施方式,并且示出在加热器900和高导热部件220结合到彼此的情况下的实施例。这个修改实施方式满足粘着剂具有不良导热性的情况和粘着剂的延展不良而产生阶梯部分的情况。为此,在这个修改实施方式中,粘着剂910在对应于第二区域e2的区域中设置在加热器和高导热部件之间,而在对应于第一区域e1的区域中不设置在加热器和高导热部件之间。

在图15中,(a)至(d)示出实施方式1的修改实施方式,并且示出本发明也可应用于加热器900的发热表面被布置在无片材经过侧中的情况。换言之,采用这样一种构造,在所述构造中,加热器900在这样一种状态下被装配到加热器装配槽201a中且被加热器支撑部件201支撑,在所述状态下,膜滑动表面被布置成在与加热器基板304的设置发热电阻器301-1和301-2的前表面侧相反的加热器基板后表面侧中被暴露到加热器支撑部件201的外侧。

[实施方式2]

将描述实施方式2,在所述实施方式2中,修改安装在定影装置200中的加热器。类似于实施方式1中的构成元件将从示图中省略。

在图16中,(a)至(d)是这个实施方式中的加热器1200和高导热部件220的挤压方法的示图。在图16的(a)中,电力从电极部分c1和c2经由导电部件305供应到沿加热器1200的基板的纵向方向设置的发热电阻器1201。这个实施方式中的加热器1200包括单个发热电阻器1201。在图16中,(b)、(c)和(d)分别是加热器1200的在图16的(a)示出的b、c和d的位置的剖视图。

在图16的(b)至(d)中的每个的横截面中,设置第一区域e1和第二区域e2。整个第一区域e1与发热部件的区域he1重叠。而且,整个第二区域e2与在加热器1200的区域he1之外的相关区域对置。

如这个实施方式所示,本发明的构造也可应用于包括单个发热电阻器在内的加热器1200。

[实施方式3]

将描述实施方式3,在实施方式3中,安装在定影装置200中的加热器被修改。类似于实施方式1中的构成元件将从示图中省略。

在图17中,(a)至(e)是这个实施方式中的加热器1300和高导热部件220的挤压方法的示图。在图17的(a)中,电力从电极部分c1和c2经由导电部件305-1和305-2供应到沿加热器1300的基板的纵向方向设置的导电部件305-1和305-2以及在两个导电部件之间设置的发热电阻器1301。这个实施方式中的加热器1300是一种加热器,在所述加热器中,电力被供应到发热电阻器1301,并且使用具有电阻的正温度系数(ptc)的发热电阻器作为发热电阻器1301。在图17中,(b)、(c)、(d)和(e)分别是加热器1300的在图17的(a)中示出的b、c、d和e的位置处的剖视图。

在图17的(b)至(d)中的每个的横截面中,设置第一区域e1和第二区域e2。整个第一区域e1与发热部件的区域he1重叠。而且,第二区域e2不仅与在加热器1300的区域he1之外的相关区域对置,而且延伸到与区域he1对置的位置。

每个导电部件305-1和305-2的阻值非常小但并非为零。因此,加热器1300的发热电阻器1301的纵向发热分布被导电部件305-1和305-2的阻值影响,在一些情况下,发热电阻器1301在端部e处的发热量比发热电阻器1301在中心部分的发热量高。当在发热区域中的端部e处的发热量变大时,在加热器1300处于热击穿状态时,在加热器基板303的端部e处产生的热应力比在加热器1300的发热区域的中心部分处大。

为此,如图17的(e)所示,在发热区域中的端部e处,通过用加热器支撑部件1302挤压高导热部件220和加热器1300而增加接触面积。因此,在加热器基板303上施加的热应力可以被减轻,以使得图像加热设备200的可靠性可以被增强。

如这个实施方式所示,本发明的构造也可应用于加热器1300,在所述加热器中,电力在片材供给方向上被供应到发热电阻器1301。

[实施方式4]

将描述实施方式4,在实施方式4中,安装在定影装置200中的加热器被修改。类似于实施方式1中的构成元件将从示图中省略。

在图18中,(a)至(e)是这个实施方式中的加热器1400和高导热部件220的挤压方法的示图。这个实施方式中的加热器1400的发热电阻器1401包括三个发热电阻器1401-1、1401-2和1401-3。

发热电阻器1401-1至1401-3被并联地电连接,并且电力从电极部分c1和c2经由导电部件305被供应。而且,电力从电极部分c3和c2经由导电部件305供应到发热电阻器1401-2。发热电阻器1401-1和1401-3总是同时地产生热量,并且发热电阻器1401-2独立于发热电阻器1401-1和1401-3被控制。

每个发热电阻器1401-1和1401-3具有发热分布,以使得在加热器1400的纵向端部处的发热量比在加热器1400的纵向中心部分处的发热量小。发热电阻器1401-2具有发热分布,以使得在加热器1400的纵向端部处的发热量比在加热器1400的纵向中心部分处的发热量大。在图18中,(b)、(c)、(d)和(e)分别是在图18的(a)中示出的b、c、d和e的位置处的加热器1400的剖视图。

在图18的(b)至(d)中的每个的横截面中,设置第一区域e1和第二区域e2。整个第一区域e1与发热部件的区域he1重叠。而且,整个第二区域e2与在加热器1400的区域he1之外的相关区域对置,或不仅与所述相关区域对置,而且延伸到与区域he1对置的位置。

如以上描述的,加热器1400的发热电阻器1401在端部e处的发热量比在中心部分处的发热量高。当在发热区域中的端部e处的发热量变大时,在加热器1400处于热击穿状态下时,在加热器基板303的端部e处产生的热应力比在加热器1400的发热区域的中心部分处大。为此,如图18的(e)所示,在发热区域中的端部e处,通过用加热器支撑部件1402挤压高导热部件220和加热器1400而增加接触面积。因此,在加热器基板303上施加的热应力可以被减轻,以使得图像加热设备200的可靠性可以被增强。

如这个实施方式所示,本发明的构造也可应用于加热器1400,所述加热器就加热器1400的短方向而言包括三个或更多个发热电阻器(1401-1,1401-2,1401-3)。

[实施方式5]

在图19中,(a)至(e)是用于阐述加热器300和高导热部件220的挤压方法和加热器支撑部件2201的形状的示意图。如以上描述的,高导热部件220在挤压状态下被挤压机构252(l,r)的挤压力夹置在加热器支撑部件2201和加热器300之间。

在与加热器300的区域b对应的支撑部件2201的底部区域中,设置第一区域(区域e11、e12、e13)和第二区域(区域e21、e22、e23、e24),在第一区域处,支撑部件接触高导热部件以使得压力被施加在加热器和高导热部件之间,在第二区域处,支撑部件相对于第一区域从高导热部件凹陷。第一区域包括至少两个部分,所述至少两个部分由与膜和加热器之间的接触区域na的就记录材料移动方向x而言的最下游位置对应的第一部分e11和在第一部分e11的在接触区域na中的就记录材料移动方向x而言的上游的第二部分e12构成。而且,至少一个第二区域e22被设置在第一部分e11和第二部分e12之间。在后文中,第一部分e11和第二部分e12也分别被称为压力区域1和压力区域2。

压力区域1被布置成包括在压合部(内表面压合部)的就方向x而言的最下游定位的部分。压力区域2被布置在压力区域1的就方向x而言的上游定位的部分。无压力区域e22被设置在区域e11和e12之间。压力区域2(e12)被设置在加热器的就方向x而言的基本中心部分处。相对于作为参考位置的e12的位置,e13被设置在与e11的位置对称的位置处。

将特别描述以上描述的构造。在图19中,(a)是加热器300的在前表面侧中的示意图。在图19中,(b)、(c)和(d)分别是加热器300在图19的(a)中示出的位置b、c和d处的剖视图。

压力区域1(e11)被形成为包括内表面压合部的区域na的最下游部分,而压力区域2(e12)被形成在内表面压合部的足够内侧。而且,压力区域3(e13)被布置成相对于作为参考线的短方向中心线与压力区域1是对称的。

接下来,在这个实施方式中,将参考图20和21描述定影装置200的升温时间可以被缩短的原理。

在图20中,(a)是示出在实施方式5(这个实施方式)、比较例1(图11)和比较例2(图11)中在加热器基板303的后表面(与设置发热电阻器301-1和301-2的表面相对)处加热器300的短方向温度分布的图表。在图20中,(a)示出在25℃室温的状态下将1000w的电力供应到加热器300的同时从以300mm/sec的速度旋转驱动压辊208开始过了4秒之后的状态。

如图20的(a)所示,在实施方式5、比较例1以及比较例2中的每个中,在加热器300的后表面处,在下游侧中获得高温的温度分布。具体地,在内表面压合部的区域的最下游侧中,存在最高温度位置。这是因为从加热器300供应到膜202的热量在上游侧中的内表面压合部处通过旋转移动而朝向下游侧移动。

如图20的(a)的图表所示,当内表面压合部的最上游位置是x1,加热器300的中心部分位置是x2,内表面的最下游位置是x3时,加热器300在每个位置处的后表面温度如表格1所示。

表格1

*1:"us"是上游。

*2:"ct"是中心。

*3:"ds"是下游。

从表格1可知,当在实施方式5和比较例1之间比较加热器300的后表面温度时,在x3(下游)处的温度在比较例1中较高,在x2处的温度在实施方式5中较高,在x1处的温度在比较例1中略高。而且,在所有位置x1、x2和x3处比较例2中的温度比实施方式5和比较例1中的温度低。后文将描述此原因。而且,就短方向而言的这种温度分布趋势对加热器300的另一部位也是如此,所述另一部位诸如是加热器300的(前)表面的表面防护层304。

在图20中,(b)是示出在实施方式5、比较例1、以及比较例2中膜202在(前)表面处的短方向温度分布的图表。膜202从上游侧朝向下游侧旋转地移动且通过在内表面压合部na中与加热器300接触而被供应来自加热器300的热量。为此,膜202的(前)表面温度在内表面压合部中从上游侧朝向下游侧逐渐增加。这种温度上升的程度取决于以上参考图20的(a)描述的加热器300的短方向温度。换言之,由于加热器300在内表面压合部中的较高温度,膜202的表面温度在内表面压合部中更容易增加。

如图20的(b)的图表所示,当内表面压合部的最上游位置是x1,加热器300的中心部分位置是x2,内表面的最下游位置是x3时,膜202在每个位置处的后表面温度如表格2所示。而且,在表格2中,在25℃室温的状态下将1000w的电力供应到加热器300之后直到膜202的(前)表面温度达到225°的时间作为定影装置200的升温时间被示出。

表格2

*1:"us"是上游。

*2:"ct"是中心。

*3:"ds"是下游。

*4:"rt"是升温时间。

从表格2可知,在实施方式5中的膜202的表面温度最高,并且给予片材p和调色剂的热量最大,因此实施方式5具有定影装置200的升温时间可以被最早缩短的构造。

在图21中,(a)、(b)和(c)分别是实施方式5、比较例1以及比较例2中的加热器300的示意性剖视图,其中主要通过高导热部件220传递的热量流动由箭头指示。

在实施方式5中,如图21的(a)所示,加热器300的热量如箭头a指示地在压力区域1(e11)的位置移动到高导热部件220。这是因为加热器300具有如以上参考图20的(a)描述的在内表面压合部的最下游侧中的高温和如以上参考图9描述的在压力区域1(e11)中的高导热部件220和加热器300之间的接触热阻。

在此之后,箭头a的热量经由高导热部件220如箭头b和c指示地移动到加热器300的中心部分。这是因为加热器300具有如以上参考图20的(a)描述的在内表面压合部中比在另一部位中低的温度和如以上参考图9描述的在压力区域2(e12)中的高导热部件220和加热器300之间的接触热阻。

而且,无压力区域(e22)是箭头a的热量经过的区域,在所述无压力区域中,高导热部件220和加热器支撑部件2201之间的接触热阻较高,因此进入加热器支撑部件2201中的热耗散被防止。为此,热量可以沿方向x朝向加热器300的内表面压合部进一步高效地移动。

在比较例1中,如图21的(b)所示,加热器300的热量如箭头a'指示地移动到高导热部件220。这是因为加热器300具有如以上参考图20的(a)描述的在内表面压合部的最下游侧中的高温和如以上参考图9描述的在压力区域中的高导热部件220和加热器300之间的接触热阻。

在此之后,箭头a的热量经由高导热部件220如箭头b'和c'指示地移动到加热器300的上游侧(内表面压合部的最上游位置的进一步上游)。以这种方式,在比较例1中,由箭头b'指示的热量的移动距离较长,由箭头c'指示的热量的移动目的地不是内表面压合部,使得加热器300在内表面压合部处的温度比在实施方式5中低。

在比较例2中,如图21的(c)所示,经由高导热部件220从加热器300到加热器支撑部件702中的热耗散量变大。为此,整个加热器300的就短方向而言的温度变低,以使得图像加热设备100的升温时间变长。

如以上描述的,在实施方式5中的加热器支撑部件2201在包括内表面压合部的最下游侧在内的区域中具有压力区域1,在所述压力区域1处,高导热部件220和加热器300彼此挤压且接触,并且在实施方式5中的加热器支撑部件具有在内表面压合部的中心部分处的压力区域2。因此,从加热器300的下游侧朝向内表面压合部的热量流动经由高导热部件220形成,使得加热器300在内表面压合部处的温度被提升。而且,除了压力区域1至3之外的部位被构造为无压力区域,使得进入加热器支撑部件2201中的热耗散被抑制,以促进加热器300的温度上升。

在实施方式5中,通过采用以上描述的构造,加热器300的内表面压合部温度被增加,以增加膜202的(前)表面,使得定影装置200的时间可以被缩短。

(加热器支撑部件2201的修改例)

在图22中,(a)和(b)示出实施方式5中的加热器支撑部件2201的修改例。图22的(a)中的加热器支撑部件2801和图22的(b)中的加热器支撑部件2802具有这样的构造,在所述构造中,定影装置200的升温时间可以比在比较例1和2中缩短。高导热部件220和加热器300彼此挤压和接触的压力区域1被设置在内表面压合部的最下游侧中,并且压力区域2被设置成与内表面压合部的至少一部分重叠。

在图23中,(a)至(e)是示出实施方式5的修改实施方式的示图,并且示出加热器300和高导热部件220被粘着剂910结合到彼此的情况的实施例。这个修改实施方式的特征在于,其中高导热部件220和加热器300没有被加热器支撑部件2201挤压的无压力区域e22和e23设置在除了发热电阻器301-1和301-2的发热区域之外的位置,并且粘着剂材料被设置在无压力区域e22和e23中。换句话说,粘着剂(材料)在对应于第二区域e22和e23的区域中被设置在加热器和高导热部件之间,但是在对应于第一区域e11和e12的区域中不设置在加热器和高导热部件之间。以这种方式,粘着剂被设置在无压力区域中,以使得在使用具有不良导热率的粘着剂或由于粘着剂的不良延展而形成阶梯部分的情况下也可以获得实施方式5的效果。

[实施方式6]

将描述实施方式6,在实施方式6中,安装在定影装置200中的加热器被改变。类似于实施方式5中的构成元件将从示图中省略。

在图24中,(a)至(d)是实施方式6中的加热器1200和高导热部件220的挤压方法的示图。在图24的(a)中,电力从电极部分c1和c2经由导电部件305供应到在加热器1200上沿加热器基板的纵向方向设置的发热电阻器1201。这个实施方式中的加热器1200包括仅单个发热电阻器1201。

接下来,将描述在这个实施方式中应该在何处设置定位在下游侧中的压力区域。在这个实施方式中,使用加热器支撑部件3201。在实施方式5中,如以上参考图19描述的,发热电阻器存在于在内表面压合部的就方向x而言的端部位置处。在这种情况下,如以上参考图20描述的,加热器1200在内表面压合部的最下游部分处的后表面温度变高。为此,在实施方式5中,压力区域被设置在内表面压合部的最下游部分处。

另一方面,在这个实施方式中,如图24所示,内表面压合部的下游端部位置在设置发热电阻器的区域的外侧定位。同样在实施方式6中的这种构造中,膜202的旋转速度是300mm/sec,因此移动到下游侧的热量较大,使得加热器1200在内表面压合部的最下游部分处的后表面温度变高。为此,同样在这个实施方式中,压力区域可以优选类似于实施方式5地设置在内表面压合部的最下游部分处。附加地,在图24中,(b)、(c)和(d)分别是加热器1200在图24的(a)中示出的b、c和d位置处的剖视图。

在图24的(b)的横截面中,压力区域1(e11)形成为包括内表面压合部区域的最下游侧,而压力区域2(e12)被形成在内表面压合部的足够内侧。压力区域3(e13)被布置成与压力区域1(e11)关于作为参考线的加热器1200的短方向中心线对称。而且在图24的(c)和(d)中的每个的横截面中,压力1(e11)形成为包括内表面压合部区域的最下游侧。而且,压力区域3(e13)被布置成与压力区域1(e11)关于作为参考线的加热器1200的短方向中心线对称。

如这个实施方式所示,本发明的构造也可应用于包括仅单个发热电阻器1201在内的加热器1200。

[实施方式7]

将描述实施方式7,在实施方式7中,安装在定影装置200中的加热器被改变。类似于实施方式5中的构成元件将从示图中省略。

在图25中,(a)至(d)是实施方式7中的加热器1300和高导热部件220的挤压方法的示图。加热器1300的构造与图17中的相同,因此将从示图中省略。附加地,在图25中,(b)、(c)和(d)分别是加热器1300在图25的(a)中示出的b、c和d的位置处的剖视图。在这些视图中,设置加热器支撑部件4301。

在图25的(b)的横截面中,压力区域1(e11)被形成为包括内表面压合部区域的最下游侧,而压力区域2(e12)被形成在内表面压合部的足够内侧。压力区域3(e13)被布置成与压力区域1(e11)关于作为参考线的加热器1300的短方向中心线对称。同样在图25的(c)和(d)中的每个的横截面中,压力区域1(e11)形成为包括内表面压合部区域的最下游侧。而且,压力区域3(e13)被布置成与压力区域1(e11)关于作为参考线的加热器1300的短方向中心线对称。

如这个实施方式所示,本发明的构造也可应用于加热器1200,在所述加热器中,电力相对于记录材料的供给方向被供应到1301。

[实施方式8]

将描述实施方式8,在实施方式8中,安装在定影装置200中的加热器被改变。类似于实施方式5中的构成元件将从示图中省略。

在图26中,(a)至(d)是实施方式8中的加热器1400和高导热部件220的挤压方法的示图。加热器1400的构造与在图18中的相同,因此将从示图中省略。附加地,在图26中,(b)、(c)和(d)分别是加热器1400在图26的(a)中示出的b、c和d的位置处的剖视图。在这些视图中,设置加热器支撑部件5401。

在图26的(b)的横截面中,压力区域1(e11)被形成为包括内表面压合部区域的最下游侧,而压力区域2(e12)被形成在内表面压合部的足够内侧。压力区域3(e13)被布置成与压力区域1(e11)关于作为参考线的加热器1400的短方向中心线对称。同样在图26的(c)和(d)的每个的横截面中,压力区域1(e11)被形成为包括内表面压合部区域的最下游侧。而且,压力区域3(e13)被布置为与压力区域1(e11)关于作为参考线的加热器1400的短方向中心线对称。

如这个实施方式所示,本发明的构造也可应用于包括三个或更多个发热电阻器1401-1、1401-2和1401-3在内的加热器1400。

除了用于加热未定影调色剂图像(可视化剂图像,显影剂图像)从而将图像定影或暂时定影为定影图像的设备之外,本发明中的图像加热设备还包括用于再次加热定影调色剂图像以改进表面特性(诸如光泽度)的设备。

虽然已经参考在此公开的结构描述本发明,但是本发明并非受限于列出的细节,并且本申请旨在覆盖可以落入改进目的或以下权利要求范围内的那些修改或改变。

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