加熱器以及包括加熱器的圖像加熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于加熱片材上的圖像的加熱器以及一種配備有所述加熱器的 圖像加熱裝置。圖像加熱裝置可與圖像形成裝置（如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)、具有其多種 功能的多功能機(jī)等）一起使用。
【背景技術(shù)】
[0002] 調(diào)色劑圖像形成在片材上并且在定影設(shè)備（圖像加熱裝置）中受熱量和壓力而定 影在片材上的圖像形成裝置是已知的。對(duì)于這種定影設(shè)備，近日提出一種類型的定影設(shè)備 (日本公開專利申請(qǐng)2012-37613)，其中，熱生成元件（加熱器）接觸薄柔性帶的內(nèi)表面以 將熱量施加到帶。該定影設(shè)備有利之處在于，結(jié)構(gòu)具有低熱容量，因此，對(duì)于可允許的定影 操作的溫度上升很快。
[0003] 日本公開專利申請(qǐng)2012-37613公開了一種定影設(shè)備，其中，熱生成元件（加熱器） 的熱生成區(qū)域?qū)挾雀鶕?jù)片材的寬度尺寸而受控。該定影設(shè)備中所使用的加熱器配備有在上 面在基板的縱向方向上布置有多個(gè)電阻器的熱生成電阻器，各電阻器中的每一個(gè)在基板上 具有包括用于供應(yīng)電力（能量）的多個(gè)導(dǎo)電線路的導(dǎo)電線路層。該導(dǎo)電線路層具有在電阻 器的數(shù)量方面不同的多個(gè)導(dǎo)電線路圖案，并且構(gòu)造為使得：能夠有選擇地將電力提供給多 個(gè)電阻器中的特定電阻器。此外，該定影設(shè)備將電力提供給多個(gè)電阻器中的要被加熱的僅 一個(gè)電阻器，以使得加熱器的熱生成區(qū)域的寬度尺寸與多個(gè)電阻器對(duì)應(yīng)地改變。
[0004] 日本公開專利申請(qǐng)2012-37613中所公開的加熱器關(guān)于其結(jié)構(gòu)易受進(jìn)一步改進(jìn)。 在電力供應(yīng)給該加熱器的情況下，導(dǎo)電線路的電阻消耗所供應(yīng)的電力的一部分。具體地說(shuō)， 較大的電流量流入到與大數(shù)量的多個(gè)熱生成電阻器層連接的導(dǎo)電線路中，以使得電功耗的 量較大。當(dāng)導(dǎo)電線路消耗電力時(shí)，在熱生成電阻器處的熱生成效率較低，因此，需要電功耗 受抑制的這種加熱器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是提供一種能夠抑制電功耗的加熱器。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠抑制加熱器中的電功耗的圖像加熱裝置。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種可隨圖像加熱裝置使用的加熱器，所述圖像加熱裝 置包括具有第一端子和第二端子的電能量供應(yīng)部分以及用于加熱片材上的圖像的環(huán)形帶， 其中，所述加熱器可接觸所述帶以加熱所述帶，所述加熱器包括：基板；第一電觸點(diǎn)，提供 在所述基板上，并且可與所述第一端子電連接；多個(gè)第二電觸點(diǎn)，提供在所述基板上，并且 可與所述第二端子電連接；多個(gè)電極部分，包括與所述第一電觸點(diǎn)電連接的第一電極部分 以及與所述第二電觸點(diǎn)電連接的第二電極部分，所述第一電極部分和所述第二電極部分在 所述基板的縱向方向上按預(yù)定間隙交替布置；多個(gè)熱生成部分，提供在所述電極部分中的 相鄰電極部分之間，以使得在相鄰電極部分之間電連接，所述熱生成部分能夠在相鄰電極 部分之間通過(guò)電源生成熱量；第一導(dǎo)電線路部分，被配置為電連接第一電觸點(diǎn)和第一電極 部分；以及第二導(dǎo)電線路部分，被配置為電連接所述多個(gè)第二電觸點(diǎn)之一和第二電極部分 的一部分；其中，所述第一導(dǎo)電線路部分中的當(dāng)電流從第一電極部分朝向第一電觸點(diǎn)流動(dòng) 時(shí)流過(guò)所述第一電極部分的所有電流合并到的一部分的截面面積，大于第二導(dǎo)電線路部分 中的當(dāng)電流從第二電極部分中的一部分朝向第二電觸點(diǎn)中所述一個(gè)第二電觸點(diǎn)流動(dòng)時(shí)流 過(guò)第二電極部分中的所述一部分的所有電流合并到的一部分的截面面積。
[0008] 從參照附圖的示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征將變得清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1是根據(jù)實(shí)施例1的圖像形成裝置的截面圖。
[0010] 圖2是根據(jù)實(shí)施例1的圖像加熱裝置的截面圖。
[0011] 圖3是根據(jù)實(shí)施例1的圖像加熱裝置的前視圖。
[0012] 在圖4中，（a)和（b)中的每一個(gè)示出加熱器實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)。
[0013] 圖5示出根據(jù)實(shí)施例1的圖像加熱裝置的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
[0014] 圖6示出連接器。
[0015] 圖7是示出相對(duì)于饋送器的不同線路寬度的電流量與電功耗之間的關(guān)系的圖線。
[0016] 圖8示出加熱器的等效電路。
[0017] 圖9示出流入加熱器中的電流。
[0018] 圖10示出實(shí)施例1的效果。
[0019] 在圖11中，（a)示出用于加熱器的熱生成類型，（b)示出用于加熱器的熱生成區(qū)域 的切換系統(tǒng)。
[0020] 在圖12中，（a)和（b)中的每一個(gè)示出實(shí)施例2中的加熱器的結(jié)構(gòu)。
[0021] 圖13示出實(shí)施例2的效果。
[0022] 在圖14中，（a)和（b)中的每一個(gè)示出實(shí)施例3中的加熱器的結(jié)構(gòu)。
[0023] 圖15示出實(shí)施例3的效果。
[0024] 圖16是用于示出實(shí)施例3的效果的圖線。
[0025] 在圖17中，（a)示出實(shí)施例1中的第一修改示例的結(jié)構(gòu)，（b)示出實(shí)施例1中的第 二修改示例的結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下將接合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，作為示例，圖像形成裝置是 使用電子照相處理的激光束打印機(jī)。激光束打印機(jī)將簡(jiǎn)稱為打印機(jī)。
[0027] [實(shí)施例1]
[0028] [圖像形成部分]
[0029] 圖1是作為該實(shí)施例的圖像形成裝置的打印機(jī)1的截面圖。打印機(jī)1包括圖像形 成站10和定影設(shè)備40,其中，感光鼓11上所形成的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到片材P上，并且定 影在片材P上，通過(guò)定影設(shè)備40將圖像形成在片材P上。參照?qǐng)D1，將詳細(xì)描述裝置的結(jié) 構(gòu)。
[0030] 如圖1所示，打印機(jī)1包括圖像形成站10,用于形成各個(gè)顏色調(diào)色劑圖像Y(黃 色）、M(洋紅色）、C(青色）和Bk(黑色）。圖像形成站10包括與Y、M、C、Bk對(duì)應(yīng)的各個(gè) 感光鼓ll(llY、llM、llC、llBk)，其從左側(cè)按被提到的順序而被布置。在每個(gè)鼓11周圍，如 下提供相似元件：充電器12(12Y、12M、12C、12Bk);曝光設(shè)備13(13Y、13M、13C、13Bk);顯影 設(shè)備 14(14Y、14M、14C、14Bk);-次轉(zhuǎn)印葉片 17(17Y、17M、17C、17Bk);以及清潔器 15(15Y、 15Μ、15C、15Bk)。用于Bk調(diào)色劑圖像形成的結(jié)構(gòu)將描述作為代表，為了簡(jiǎn)明，通過(guò)分配相似 標(biāo)號(hào)而省略用于其它顏色的描述。因此，用這種標(biāo)號(hào)，元件將簡(jiǎn)稱為感光鼓11、充電器12、 曝光設(shè)備13、顯影設(shè)備14、一次轉(zhuǎn)印葉片17和清潔器15。
[0031] 在箭頭所指示的方向（圖1中的逆時(shí)針?lè)较颍┥贤ㄟ^(guò)驅(qū)動(dòng)源（未示出）來(lái)旋轉(zhuǎn)作 為電子照相感光構(gòu)件的感光鼓11。在感光鼓11周圍，充電器12、曝光設(shè)備13、顯影設(shè)備14、 一次轉(zhuǎn)印葉片17和清潔器15按所提到的順序而得以提供。
[0032] 充電器12對(duì)感光鼓11的表面進(jìn)行充電。此后，感光鼓11的表面由曝光設(shè)備13曝 光于根據(jù)圖像信息的激光束，以使得形成靜電潛像。顯影設(shè)備14將靜電潛像顯影為Bk調(diào) 色劑圖像。此時(shí)，對(duì)于其它顏色運(yùn)行相似處理。一次轉(zhuǎn)印葉片17將調(diào)色劑圖像依次從感光 鼓11轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶31上（一次轉(zhuǎn)印）。清潔器15移除在一次圖像轉(zhuǎn)印之后在感光鼓 11上殘留的調(diào)色劑。據(jù)此，感光鼓11的表面得以清潔，以使得準(zhǔn)備下一圖像形成。
[0033] 另一方面，饋送機(jī)構(gòu)（未示出）拾取饋送盒20中所包含的或多饋送托盤25上所 放置的片材P并且將其饋送到成對(duì)配準(zhǔn)輥23。片材P是在上面形成圖像的構(gòu)件。片材P的 具體示例是普通紙張、厚片材、樹脂材料片材、高射投影儀膠片等。成對(duì)配準(zhǔn)輥23 -旦片材 P停止就校正傾斜饋送。配準(zhǔn)輥23然后按與中間轉(zhuǎn)印帶31上的調(diào)色劑圖像的定時(shí)關(guān)系來(lái) 將片材P饋送到中間轉(zhuǎn)印帶31與二次轉(zhuǎn)印輥35之間。輥35用于將顏色調(diào)色劑圖像從帶 31轉(zhuǎn)印到片材P上。此后，片材P被饋送到定影設(shè)備（圖像加熱裝置）40中。定影設(shè)備40 將熱量和壓力施加到片材P上的調(diào)色劑圖像T，以將調(diào)色劑圖像定影在片材P上。
[0034][定影設(shè)備]
[0035] 將描述作為打印機(jī)1中所使用的圖像加熱裝置的定影設(shè)備40。圖2是定影設(shè)備 40的截面圖。圖3是定影設(shè)備40的前視圖。圖4示出加熱器600的結(jié)構(gòu)。圖5示出定影 設(shè)備40的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
[0036] 定影設(shè)備40是用于通過(guò)加熱器單元60(單元60)對(duì)片材上的圖像進(jìn)行加熱的圖 像加熱裝置。單元60包括柔性薄定影帶603和接觸帶603的內(nèi)表面以對(duì)帶603進(jìn)行加熱的 加熱器600 (低熱容量結(jié)構(gòu)）。因此，帶603可以高效地受加熱，以使得實(shí)現(xiàn)在定影操作的開 始時(shí)的快速溫度上升。如圖2所示，帶603被夾持在加熱器600與加壓輥70 (輥70)之間， 據(jù)此形成夾持部N。帶603在箭頭所指示（圖2中的順時(shí)針）的方向上旋轉(zhuǎn)，輥70在箭頭 所指示（圖2中的逆時(shí)針）方向上旋轉(zhuǎn)，以?shī)A持并且饋送供應(yīng)給夾持部N的片材P。此時(shí)， 來(lái)自加熱器600的熱量通過(guò)帶603提供給片材P，因此，片材P上的調(diào)色劑圖像T受加熱并 且受夾持部N加壓，以使得調(diào)色劑圖像通過(guò)熱量和壓力而定影在片材P上。已經(jīng)穿過(guò)定影 夾持部N的片材P與帶603分離，并且排出。在該實(shí)施例中，如上所述運(yùn)行定影處理。將詳 細(xì)描述定影設(shè)備40的結(jié)構(gòu)。
[0037] 單元60是用于對(duì)片材P上的圖像進(jìn)行加熱并且加壓的單元。單元60的縱向方向 與輥70的縱向方向平行。單元60包括加熱器600、加熱器支持器601、支撐支托部602和 帶 603〇
[0038] 加熱器600是加熱構(gòu)件，用于加熱帶603,可滑動(dòng)地與帶603的內(nèi)表面接觸。加熱 器600朝向輥70壓入到帶603的內(nèi)表面，以使得提供夾持部N的期望夾持寬度。該實(shí)施例 中的加熱器600的尺寸在寬度上（在圖4中的上下方向上所測(cè)量的尺寸）是5-20mm，在長(zhǎng) 度上（在圖4中的左右方向上所測(cè)量的尺寸）是350-400mm，在厚度上是0. 5-2mm。加熱器 600包括在與片材P的饋送方向垂直的方向（片材P的橫向方向）上延長(zhǎng)的基板610以及 熱生成電阻器620 (熱生成元件620)。
[0039] 加熱器600沿著加熱器支持器601的縱向方向固定在加熱器支持器601的下表 面上。在該實(shí)施例中，雖然在不與帶603可滑動(dòng)接觸的基板610的后側(cè)上提供熱生成元件 620,但可以在與帶603可滑動(dòng)接觸的基板610的前表面上提供熱生成元件620。然而，從防 止對(duì)于帶603的非均勻熱量施加的觀點(diǎn)來(lái)看，加熱器600的熱生成元件620優(yōu)選地提供在 基板610的后側(cè)上，據(jù)此實(shí)現(xiàn)對(duì)基板610的均勻加熱效果。下文中將描述加熱器600的細(xì) To
[0040] 帶603是用于在夾持部N中加熱片材上的圖像的柱形（環(huán)形）帶（膜）。例如，帶 603包括基材603a、其上的彈性層603b以及彈性層603b上的分離層603c。可以通過(guò)金屬 材料（如不銹鋼或鎳）或耐熱樹脂材料（如聚酰亞胺）來(lái)制成基材603a?？梢酝ㄟ^(guò)彈性和 耐熱材料（如硅酮橡膠或含氟橡膠）來(lái)制成彈性層603b?？梢酝ㄟ^(guò)氟化樹脂材料或硅酮樹 脂材料來(lái)制成分離層603c。
[0041] 該實(shí)施例的帶603在外徑上具有30mm的尺寸，在長(zhǎng)度（在圖2中的前后方向上所 測(cè)量的尺寸）上具有330mm的尺寸，在厚度上具有30 μ m的尺寸，基材603a的材料是鎳。具 有400 μ m的厚度的硅酮橡膠彈性層603b形成在基材603a上，具有20 μ m的厚度的氟樹脂 管（分離層603c)涂敷彈性層603b。
[0042] 接觸基板610的表面的帶可以配備有具有10 μ m的厚度的聚酰亞胺層作為滑動(dòng)層 603d。當(dāng)提供聚酰亞胺層時(shí)，定影帶603與加熱器600之間的摩擦阻力很低，因此，可以抑 制帶603的內(nèi)表面的磨損。為了進(jìn)一步增強(qiáng)可滑動(dòng)性，潤(rùn)滑劑（如油脂）可以涂覆于帶的 內(nèi)表面。
[0043] 加熱器支持器601 (支持器601)充當(dāng)將加熱器600保持在朝向帶603的內(nèi)表面驅(qū) 動(dòng)加熱器600的狀態(tài)下。支持器601是半弓形截面（圖2的表面），并且用于調(diào)節(jié)帶603的 旋轉(zhuǎn)軌道?？梢酝ㄟ^(guò)耐熱樹脂材料等來(lái)制成支持器601。在該實(shí)施例中，其為可得自Dupont 的Zenite 7755 (商標(biāo)）。支撐支托部602通過(guò)支持器601來(lái)支撐加熱器600。優(yōu)選地以甚 至當(dāng)高壓力施加到材料時(shí)也不容易變形的材料來(lái)制成支撐支托部602,在該實(shí)施例中，其以 SUS304(不銹鋼）制成。
[0044] 如圖3所示，支撐支托部602受相對(duì)于縱向方向在相對(duì)端部處的左法蘭411a和右 法蘭411b支撐。法蘭411a和411b可以簡(jiǎn)稱為法蘭411。法蘭411調(diào)節(jié)帶603在縱向方 向上的移動(dòng)以及帶603的圓周方向配置。以耐熱樹脂材料等來(lái)制成法蘭411。在該實(shí)施例 中，其為PPS (聚苯硫醚樹脂材料）。
[0045] 在法蘭411a與壓力臂414a之間，驅(qū)動(dòng)彈簧415a受壓縮。此外，在法蘭411b與壓 力臂414b之間，驅(qū)動(dòng)彈簧415b受壓縮。驅(qū)動(dòng)彈簧415a和415b可以簡(jiǎn)稱為驅(qū)動(dòng)彈簧415。 用這種結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)彈簧415的彈力通過(guò)法蘭411和支撐支托部602施加到加熱器600。帶 603以預(yù)定驅(qū)動(dòng)力壓靠輥70的上表面，以形成具有預(yù)定夾持寬度的夾持部N。在該實(shí)施例 中，壓力在一個(gè)端部側(cè)處是156. 8N(16kgf)并且總共是313. 6N(32kgf)。
[0046] 如圖3所示，連接器700被提供為與加熱器600電連接的電能量供應(yīng)構(gòu)件，以將電 力供應(yīng)給加熱器600。在加熱器600的一個(gè)縱向端部處可拆卸地提供連接器700。連接器 700容易可拆卸地安裝到加熱器600,因此，在加熱器600的損壞時(shí)定影設(shè)備40的組裝以及 加熱器600或帶603的更換是容易的，因此提供良好的維護(hù)屬性。下文中將描述連接器700 的細(xì)節(jié)。
[0047] 如圖2所示，輥70是夾持部形成構(gòu)件，其接觸帶603的外表面以與帶603配合而形 成夾持部N。輥70在金屬材料的芯金屬71上具有多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)包括芯金屬71 上的彈性層72和彈性層72上的分離層73。芯金屬71的材料的示例包括SUS(不銹鋼）、