专利名称：定影设备和具有该定影设备的成像设备及加热设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电子照相系统中的定影设备、具有该定影设备的成像设备以及具有薄片加热元件的加热设备。
背景技术：
采用电子照相方法的成像设备(下文称为“成像设备”)包括例如光导体、充电单元、曝光单元、显影单元、转移单元和定影单元。成像设备利用光导体和这些单元执行充电过程、曝光过程、显影过程、转移过程和定影过程，由此在薄片型记录介质(下文称为“薄片”)上形成图像。热辊定影系统的定影设备用作例如执行定影过程的定影单元。热辊定影系统的定影设备包括定影辊和加压辊。定影辊和加压辊是彼此压力接触的成对辊。定影辊和加压辊中的至少任意其一包括安装在其中的用作加热单元的热源，例如卤素加热器。在定影过程中，热源将该辊对加热至定影所需的预定温度(下文称为“定影温度”)。然后，将其上形成有未定影调色剂图像的记录介质输送至作为在定影辊和加压辊之间的压力接触部的定影压区部。未定影调色剂图像在通过该定影压区部时，由于从定影辊和加压辊中的至少任意其一传递的热和来自定影辊和加压辊的压力而被定影在记录介质例如薄片上。虽然压区部中的记录介质穿过的部分(下文称为“薄片穿过部”)的温度下降，但是由于热源所供应的热使得薄片穿过部的温度随后升高至定影温度。提供给能够执行全色打印的成像设备的定影设备使用在其表面上具有由硅橡胶制成的弹性层的定影辊(下文称为“弹性辊”)。为了形成使用多种颜色的调色剂的全色图像，与单色图像的情况相比需要定影更多种的调色剂。当使用弹性辊时，弹性辊的表面对应于定影压区部处的未定影调色剂图像上的不规则部分而弹性变形。具体而言，弹性辊与未定影调色剂图像彼此接触，如同弹性辊覆盖未定影调色剂图像一样。因此，可以增强使用多种调色剂的全色图像定影的可定影性。由于弹性辊表面上的弹性层的变形的恢复作用，使得与单色图像相比易于偏移的有色调色剂的离型性能可得到增强。具体而言，在定影压区部被压缩和变形的弹性层上，在定影压区部的出口处变形得以恢复。因此，在定影压区部的出口处，在弹性层和调色剂图像之间产生背离。因此，弹性层与调色剂图像的粘合力下降， 导致离型性能增强。因为在定影压区部处定影辊和加压辊之间的压力接触使得弹性层变形具有凹面形状，所以记录介质从中通过的路径的形状(压区形状)变得朝向定影辊凸出。因此，定影辊在记录介质与定影辊脱离处的曲率增加，导致记录介质的分离特性可得以增强。 因此，可以在不提供用于使记录介质与定影辊分离的辅助分离单元例如分离爪的情况下， 实现记录介质与定影辊能够分离的结构(自脱离结构)。这种结构可避免由于分离单元导致的缺陷图像的形成。为了响应成像速度的提高，定影压区部的宽度(下文称为“定影压区宽度”)有必要加宽。有两种方法来增加定影压区宽度，一种方法是增加弹性辊的弹性层的厚度，另一种方法是增加弹性辊的直径。然而，弹性辊的弹性层的热导率非常低。当如常规情况那样在加热单元提供在弹性辊内的结构中增加弹性辊的弹性层的厚度时，从弹性辊的内侧到其表面的热导率劣化，这会增加加热时间。当与成像相关的过程速度增加时，对应于增加的过程速度，定影辊的圆周速度必须增加。但是，在薄片穿过部处下降的定影辊温度的恢复过迟， 这导致产生定影辊的温度不能跟上定影温度的问题。当增加弹性辊的直径以确保进行温度恢复的时间时，加热单元的功率消耗会增加。为了解决前述问题，在国际公报W099/00713的小册子中描述了一种带定影系统的定影设备。该带定影系统包括定影辊、加压辊、加热辊和无端带。无端带在其中提供有加热器的加热辊和定影辊之间拉伸，其中定影辊和加压辊彼此经由无端带而接触。在该带定影系统中，用作加热单元的加热辊对具有小热容的无端带进行加热，由此与对其中弹性层具有大热容的结构进行加热相比，可以缩短加热时间。因为加热单元不必引入定影辊中，所以热导率的劣化不会成为问题，即使例如具有低硬度的由海绵体橡胶制成的弹性层形成为大厚度时也是如此，从而可以确保宽的定影压区部。日本未审查专利公报7-201455披露了一种用于膜加热系统的定影器。在该膜加热系统中，使用薄片加热元件作为加热单元，其中将来自加热单元的热通过膜施加至用作待加热材料的记录材料。记录材料上的未定影图像被所述热定影成永久图像。在该膜加热系统的定影设备中，薄片加热元件的热容小于成对卤素灯加热器的热容。具体而言，与常规情况相比，加热单元的热容可下降得更多，由此可以节约电力并且可以缩短加热时间。本发明人已经开发出一种使用无端带型定影带的定影设备。根据该发明的定影设备包括在定影辊和张紧辊之间拉伸形成环型移动路径的定影带，其中加热构件与拉伸的定影带的内侧接触，如下述图3所示。定影带与加压辊在定影辊和与定影辊相对的加压辊之间的压力接触点接触。其上转移有调色剂图像的记录介质被引导至加压辊和定影辊之间的压力接触点，其中调色剂图像被定影带加热且熔融固定在记录介质上。加热构件以从定影带开始的顺序包括热导体、薄片加热单元、热绝缘构件、加压构件和增强构件。如下述图5A和5B所示，薄片加热元件包括在沿宽度方向上具有狭窄形状的基底表面上的沿基底纵向延伸的多个电阻加热层。每个电阻加热层的一端和另一端通过端电极连接。沿基底纵向延伸的导电部形成在夹在两端的端电极之间的中间部的多个位置处，其中不同的电阻加热层通过导电部连接。热导体由热导率优异的材料例如作为刚性体的铝制成。加压构件将薄片加热元件压靠热导体，以将热从薄片加热元件高效传递至定影带。在具有上述构造的定影设备中，本发明人发现了与设定在薄片加热元件压靠热导体处的加压位置相关的以下问题。(1)在基底纵向的中央部的加压位置在该发明中，导电部形成在纵向的多个位置中，用以在基底宽度方向上连接不同的电阻加热层，以使基底纵向上的各个平行的电阻加热层中的偏差平均化。电阻加热层通过形成导电部而在其纵向上被分成数段，其中各段串联电连接。这使得所述段的单元中的偏差被平均化，从而减少温度不均勻性，即使在由各段构成的平行的电阻加热层中存在电阻值的偏差时也是如此。当在这种情况下加压位置接近于导电部时，基底在相邻导电部处热膨胀而歪曲，导致在薄片加热元件和热导体之间形成沟隙。当在基底纵向上局部形成沟隙时，该位置处的热传递被阻止，导致薄片加热元件的温度局部增加。如果这样的话，则该部分进一步热膨胀，这导致显著的歪曲。在极端情况下，基底破裂或者电阻加热层被热熔融，使得不能实现均勻的热产生。即使基底未破裂或基底未产生缺陷，但是仍会产生在基底纵向上温度不均勻的问题。(2)基底纵向末端的加压位置对于在薄片加热元件末端附近的加压位置而言，当加压位置设定在比电阻加热层的末端更接近中央的固定范围内时，薄片加热元件热膨胀而歪曲，导致在热导体和薄片加热元件之间形成沟隙。结果，如同情况(1)中那样，基底破裂或者电阻加热层局部熔融。即使基底未破裂或基底未产生缺陷，但是仍会产生在基底纵向上温度不均勻的问题。这些问题对于薄片加热元件压靠刚性构件的该结构而言是独特的。具体而言，国际公报W099/00713的小册子和该发明之间的区别在于薄片加热元件压靠弹性构件例如加压辊或刚性构件例如铝制构件。根据该发明的构造，薄片加热元件不可能压靠具有大热容的弹性元件，由此从节能和缩短加热时间的观点而言该构造是有利的。相反，国际公报 W099/00713的小册子描述了薄片加热元件经由定影带压靠作为弹性元件的加压辊的构造， 由此该构造在节能和缩短加热时间方面是不利的。但是，薄片加热元件由于歪曲所导致的变形被作为弹性元件的加压辊吸收，由此难以形成沟隙。由此，在薄片加热元件和加压辊之间不形成沟隙，这意味着几乎不会出现在该发明中的涉及加压位置的问题。
发明内容
本发明已经基于本发明人所发现的上述知识得以完成并且旨在提供稳定且坚固的定影设备，其既可以实现均勻加热，又可以实现节能和缩短加热时间，并且不破裂或不产生缺陷。更具体而言，在具有薄片加热元件压靠用作热导体的刚性构件的结构的定影设备中，选择对薄片加热元件加压的适当位置，由此可以实现均勻加热和坚固且稳定的构造。本发明提供(1) 一种定影设备，其包括薄片加热元件，其用于产生热以将转移至薄片上的调色剂图像固定；无端带，其通过拉伸构件可旋转地拉伸；刚性构件，其用于作为热导体将所述热传导至所述无端带，所述刚性构件设置为分别与所述薄片加热元件和所述无端带接触；和加压构件，其用于将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件，其中所述无端带设置为接触所述薄片，所述薄片加热元件包括伸长基底、多个平行的电阻加热层和至少一个导电部，其中所述伸长基底沿与所述无端带的旋转方向垂直的所述无端带的宽度方向延伸，所述多个平行的电阻加热层沿所述基底的纵向方向形成在所述基底表面上，并且所述至少一个导电部形成在每个电阻加热层的一端和另一端之间的中间区域的至少一处中以连接不同的电阻加热层，和其中所述加压构件在除形成所述导电部的位置以外的位置处将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件。本发明还提供一种具有所述定影设备的成像设备。本发明还提供(2) —种加热设备，其包括薄片加热元件，其用于产生热以将转移至薄片上的调色剂图像固定，所述薄片加热元件包括伸长基底、多个平行的电阻加热层和至少一个导电部，其中所述多个平行的电阻加热层沿所述基底的纵向方向形成在所述基底表面上并且彼此平行排列，所述至少一个导电部形成在每个电阻加热层的一端和另一端之间的中间区域的至少一处中以连接不同的电阻加热层；刚性构件，其与待加热物体接触以将所述热从所述薄片加热元件传导至所述物体；加压构件，其用于将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件，其中所述加压构件在除形成所述导电部的位置以外的位置处将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件。本发明还提供C3) —种定影设备，其包括无端带，其设置为与其上转移有调色剂图像的薄片接触；成对的辊，其用于从内侧和外侧夹住所述无端带以使所述无端带旋转并且用于通过夹住所述薄片和所述无端带来输送所述具有调色剂图像的薄片；薄片加热元件，其用于产生热以将所述调色剂图像固定在所述薄片上；刚性构件，其用于作为热导体将所述热传导至所述无端带，所述刚性构件设置为分别与所述薄片加热元件和所述无端带接触并拉伸所述无端带；加压构件，其用于将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件；和补偿构件，其设置为经由所述无端带与所述刚性构件相对；其中所述补偿构件将所述无端带压靠所述刚性构件。本发明还提供(4) 一种定影设备，其包括薄片加热元件，其用于产生热以将转移至薄片上的调色剂图像固定；无端带，其被两个以上的拉伸构件可旋转地拉伸；刚性构件， 其用于作为热导体将所述热传导至所述无端带，所述刚性构件设置为分别与所述薄片加热元件和所述无端带接触；加压构件，其用于将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件；和补偿构件，其设置为经由所述无端带与所述刚性构件相对；其中所述刚性构件和所述补偿构件设置在所述拉伸构件之间，并且所述补偿构件将所述无端带压靠所述刚性构件。
图1是示意性示出根据本发明的一个实施方案的成像设备构造的示意图；图2是示意性示出图1所示的成像设备中的成像单元构造的一个示例的示意图；图3是示出图1所示的成像设备中的定影部的具体构造的一个示例的截面图；图4是示出常规定影设备中在热导体和热导体末端附近的薄片加热元件之间形成沟隙的状态的示意图；图5A和5B是示出图1所示的成像设备中的薄片加热元件的具体构造的一个示例的示例图；图6是示出在本发明的实验实施例1中的具体加压位置的示意图；图7是示出在本发明的实验实施例2中的具体加压位置的示意图；图8是示出在本发明的实验实施例3中的具体加压位置的示意图；图9是示出图1所示的成像设备中的定影部的不同于图3的构造的一个示例的截面图；图10是示出在根据本发明的定影设备中的补偿构件处设置清洁网的构造的示意图；图11是示出图9所示的定影设备的变化方案的示意图。
具体实施例方式在本发明的(1)中的定影设备中，薄片加热元件包括在基底纵向上延伸的多个平行的电阻加热层和在各个电阻加热层的一端和另一端之间的中间部中的至少一个位置上形成的导电部用以连接不同的电阻加热层，其中加压构件使得在基底纵向上除了形成导电部的部位处，薄片加热元件压靠刚性构件。因此，加压构件在除了产生较少热的导电部的部位外对在通电期间产生热的电阻加热层加压，换言之，加压构件压靠具有大的热膨胀的部位，从而有效防止在基底和热导体之间由于热膨胀而形成沟隙。具体而言，选择对薄片加热元件加压的适当位置，由此可以实现均勻加热和具有坚固且稳定构造的定影设备。在O)中的加热设备包括具有在基底纵向上延伸的多个平行的电阻加热层的薄片加热元件和在各个电阻加热层的一端和另一端之间的中间部中的至少一个位置上形成的导电部用以连接不同的电阻加热层；将热从薄片加热元件传导至待加热物体的刚性构件；和将薄片加热元件压靠刚性构件的加压构件，其中加压构件在除形成导电部的位置以外的位置处将薄片加热元件压靠刚性构件。因此，加压构件在除了产生较少热的导电部的部位外对在通电期间产生热的电阻加热层加压，换言之，加压构件压靠具有大的热膨胀的部位，从而有效防止在基底和热导体之间由于热膨胀而形成沟隙。具体而言，选择对薄片加热元件加压的适当位置，由此可以实现均勻加热和具有坚固且稳定构造的定影设备。在(3)中的定影设备包括用作热导体并拉伸无端带的刚性构件和经由无端换设置在刚性构件的相反端的补偿构件，其中补偿构件将无端带压靠刚性构件。因此，该构造可有效防止在用作热导体的刚性构件和无端带之间形成沟隙。因此，无端带可被有效且均勻地加热。在(4)中所述的定影设备包括用作热导体的刚性构件和社会自在刚性构件的相反端的补偿构件，其中刚性构件和补偿构件设置在两个拉伸构件之间，并且补偿构件将无端带压靠刚性构件。因此，该构造可有效防止在用作热导体的刚性构件和无端带之间形成沟隙。因此，无端带可被有效且均勻地加热。根据本发明的定影设备加热无端带以利用热来使转移至薄片型转移材料上的调色剂图像熔融，由此使调色剂图像固定在转移材料上。电子照相系统的成像设备通常具有此类型的定影设备。本发明可应用于电子照相系统以外的设备，只要其加热调色剂并且使调色剂定影在薄片上即可，而不论是否是成像系统。在下述实施方案中，定影设备对应于定影部。根据本发明的加热设备是优选用于定影设备的热源，其为窄长设备，包括平坦的或片状加热元件、表面优选形成为具有平缓曲率的驼峰形状的刚性构件和将加热元件压靠刚性构件的加压构件。该加热设备利用与待加热物体接触的刚性构件的表面来加热待加热物体。在下述实施方案中，加热设备对应于加热构件。根据本发明的成型设备包括定影设备。其具体实例为电子照相系统的打印设备。薄片是其上利用调色剂并定影形成的待打印在其上的图像的记录构件。薄片的典型实例为打印纸。但是薄片不限于纸。薄片可以是用于头顶投影机的透明树脂或不透明树脂。在根据本发明的定影设备中，无端带与薄片在被加热构件加热时紧密接触以允许调色剂转移至在薄片上待定影的薄片上。在下述实施方案中，无端带对应于定影带。其具体实施方案为在厚度为约100微米的聚酰亚胺基底上涂覆有厚度约150微米的用作弹性层的硅橡胶的带，在其上涂覆氟树脂以增强离型性能。应该注意的是，所述带不限于此，只要其具有耐热性和柔性即可。
拉伸构件拉伸无端带以使其可旋转。其具体实例为辊或具有叶片状表面的构件。 定影带被拉伸在拉伸构件上。在下述实施方案中，拉伸构件对应于定影辊和张紧辊。作为选择，加热构件可具有叶片状表面并在通过叶片状部分对无端带施加张力时用作拉伸构件。薄片加热元件为通过电加热构件加热无端带的热源，其中只晒与电加热构件接触的部分是平坦的。其具体实施方案是具有银和钯的合金(AgPd)作为主组分以电阻图案方式形成的元件，其形式为在具有芦苇形状的陶瓷基底上印刷或烧结糊剂并且在其表面上涂覆家园材料例如玻璃。基底和电阻的材料以及制造方法不限于此。电阻加热层是在通电时产生热的电阻体。具体实施方案是如上所述烧结银和钯的合金所形成的电阻体。材料和制造方法不限于此。在本发明中，沿基底纵向平行设置多个电阻加热层。在每个电阻加热层的一端和另一端之间施加电压，由此电流流过电阻加热层。 由此，电阻加热层根据焦耳热产生热。导电部是设置在每个电阻加热层的一端和另一端之间的中间部中的导电层，其平行设置，用以连接不同的电阻加热层。优选地，在中间部形成若干个导电部。电阻加热层在若干个部位处连接并被分成段。因此，即使在电阻加热层中存在局部电阻偏差，该偏差也在段单元中被平均化，由此可均勻地产生热。具体实施方案为例如通过印刷或烧结以银作为主组分的糊状导电图案所形成的导电部。刚性构件将热从薄片加热元件传导至无端带。具体实施方案为例如铝制构件，其形成为凹形，其中与薄片加热元件接触的表面形成为平面，而与无端带接触的表面具有平缓的曲率。在刚性构件表面上涂覆氟树脂。材料不限于此，只要其具有耐热性和高热导率即可。涂覆氟树脂是为了使无端带以滑动方式令人满意地移动。但是，可以不进行涂覆。加压构件是用于将薄片加热元件压靠刚性构件的构件。其具体实施方案为例如不锈钢制的板簧。材料没有具体限制，只要其具有耐热性和弹性即可。以下描述本发明的优选实施方案。在本发明的(1)中所述的定影设备中，薄片加热元件可包括多个导电部，并且加压构件可在彼此相邻的两个导电部之间的中间部处将薄片加热元件压靠刚性构件。利用该构造，可以对相邻导电部的中间的位置，即在通电时产生热的电阻加热层的中间的位置加压。因为对具有大的热膨胀的部位加压，所以可有效地防止在基底和热导体之间由于热膨胀而形成沟隙。具体而言，选择对薄片加热元件加压的适当位置，由此可以实现均勻加热和具有坚固且稳定的构造的定影设备。作为选择，加压构件可在位于彼此相邻的两个导电部之间且与相应的两个导电部的距离大于或等于IOmm的位置处将薄片加热元件压靠刚性构件。利用该构造，可对充分远离在通电时产生较少热的导电部的部分即具有大的热膨胀的部分加压。因此，可有效地防止在基底和热导体之间由于热膨胀而形成沟隙。具体而言，选择对薄片加热元件加压的适当位置，由此可以实现均勻加热和具有坚固且稳定的构造的定影设备。在本发明的优选实施方案中，在基底纵向上，刚性构件的一端可基本与每个电阻加热层的一端位于相同的位置处，并且加压构件可在每个电阻加热层的一端和接近每个电阻加热层的所述端的导电部之间的位置处将薄片加热元件压靠刚性构件。利用该构造，虽然基底由于刚性构件的一端被限定为基体该末端的支撑物而易于歪曲，但是可对在基本等同于上述一端的位置和最接近所述位置的导电部之间的存在电阻加热层的位置进行加压。因此，可有效地防止在基底和热导体之间由于热膨胀而形成沟隙。具体而言，选择对薄片加热元件加压的适当位置，由此可以实现均勻加热和具有坚固且稳定的构造的定影设备。此外，加压构件可在每个电阻加热层的一端和最接近每个电阻加热层的所述端的导电部之间的位置处将薄片加热元件压靠刚性构件。利用该构造，在基底的末端处，可对在每个电阻加热层的一端和导电部的中间的位置即在通电时产生热的电阻加热层的中间的位置进行加压。因此，可有效地防止在基底和热导体之间由于热膨胀而形成沟隙。具体而言，选择对薄片加热元件加压的适当位置，由此可以实现均勻加热和具有坚固且稳定的构造的定影设备。作为选择，加压构件可在位于每个电阻加热层的一端和最接近每个电阻加热层的所述端的导电部之间的位置处并且在位于与每个电阻加热层的所述端的距离大于或等于 IOmm的任意位置处将薄片加热元件压靠刚性构件。利用该构造，虽然由于刚性构件的一端被限定为基体该末端的支撑物在热膨胀时导致基底易于歪曲，但是可对充分原理上述一端的部位进行加压。因此，可有效地防止在基底和热导体之间由于热膨胀而形成沟隙。具体而言，选择对薄片加热元件加压的适当位置，由此可以实现均勻加热和具有坚固且稳定的构造的定影设备。薄片加热元件可具有在厚度约0. 8mm的陶瓷基底上的厚度约10微米的银和钯制成的电阻加热层。加压构件可由弹性构件制成或由不锈钢板簧制成。刚性构件可由铝制成。在(3)中所述的定影设备中，补偿构件可用作清洁无端带的清洁构件。利用该构造，可以利用简单构造实现作为补偿构件的功能和作为清洁构件的功能。在中所述的定影设备中，其可构造为补偿构件用作清洁无端带的清洁构件。 利用该构造，可以利用简单构造实现作为补偿构件的功能和作为清洁构件的功能。上述优选的实施方案可彼此结合。以下将参考附图详细描述本发明。以下说明在各个方面均仅为示例性的，不应认为本发明受到下述说明的限制。[实施方案1]图1是示例性示出作为本发明的一个实施方案的成像设备1的构造的视图。成像设备1包括成像部2、中间转移部3、二次转移部4、记录介质输入部5、作为根据本发明的定影设备的定影部6以及在图1中未示出的显示部、操作部和控制部。以下将描述定影部6。其它部分的具体构造将在本说明末尾进行描述。(定影部)图3是示出定影部6的构造的截面图。用作定影单元的定影部6包括定影带71、 定影辊50、张紧辊77、加热构件80和加压辊60。定影带71是拉伸在定影辊50和张紧辊77之间的无端带状构件，用以形成环式移动路径。定影带71安装为在定影辊50和加压辊60之间的压力接触点处与加压辊60接触。 定影带71加热并熔融调色剂，在记录介质8上形成调色剂图像，使其固定在记录介质8上。 定影带71沿箭头78的方向旋转，同时加压辊60沿箭头55的方向旋转。在本实施方案中，使用具有三层结构并且形成为直径50mm的圆柱形的无端带作为定影带71，所述三层结构包括基层72、弹性层73和离型层74。基层72的制造材料没有具体限制，只要其具有优异的耐热性和耐久性即可。耐热合成树脂可用作基层72的材料。 其优选实例包括聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、镍镀层和SUS。这些材料具有优异的强度、耐热性和成本性能。基层72的厚度没有具体限制，但优选为30 200微米。弹性层73的材料没有具体限制，只要其具有橡胶弹性即可。优选具有优异的耐热性的材料。其具体实施例包括硅橡胶、含氟橡胶和氟硅橡胶，其中更优选具有更优异的橡胶弹性的硅橡胶。弹性层73的硬度优选为1 60度JIS-A硬度。当硬度在该JIS-A硬度范围内时， 可以防止有调色剂的可定影性缺陷，同时防止弹性层73的强度下降和粘合性劣化。硅橡胶的具体实例包括含单组分、双组分或三种以上组分的硅橡胶、LTV型、RTV型或HTV型硅橡胶以及缩聚或加聚硅橡胶。弹性层73的厚度优选为100 200微米。当厚度在该范围内时，可保持低热绝缘性，同时保持弹性层73的弹性效果，由此可使实现节能效果。在本实施方案中，使用JIS-A 硬度为5度的硅橡胶。离型层74由通过施加含氟树脂的树脂或氟树脂并烧结所得物形成的层制成的。氟树脂的材料没有具体限制，只要其具有优异的耐热性和耐久性以及弱的调色剂粘合性即可。该材料的实例包括PTFE (聚四氟乙烯)和PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)。离型层74的厚度优选为5 50微米。当厚度在该范围内时，离型层74可跟随记录介质上的微小不规则结构，同时利用具有合适强度的弹性层的弹性。定影辊50是由未示出的支撑单元支撑可旋转的辊状构件，并且沿箭头78的方向与加压辊60和定影带71以预定速度旋转。在本实施方案中，使用直径为30mm且包括芯51 和弹性层52的形成为圆柱状的辊状构件作为定影辊50。可使用具有高热导率的金属作为形成芯51的金属。该材料的实例包括铝和铁。弹性层52的材料没有具体限制，只要具有橡胶弹性即可。更优选具有优异的耐热性的材料。该材料的具体实例包括改性剂、含氟橡胶和氟硅橡胶。在这些材料中，更优选液体热固性硅橡胶。还优选将弹性层52支撑海绵状形式以增强定影辊50的热绝缘性。可在弹性层上形成表面层53，以校正定影带71的偏差。利用该结构，定影辊50的表面上的滑动性得以增强，由此可易于校正定影带71的偏差。表面层53的材料没有具体限制，只要其具有优异的耐热性和耐久性以及高滑动性即可。该材料的优选实例包括含氟树脂材料例如PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)和PTFE(聚四氟乙烯)以及含氟橡胶。可在定影辊50中提供辅助加热单元。这是用于缩短从成像设备1的电源打开直到可以成像的启动时间并且防止由于在调色剂图像的定影操作过程中向记录介质8的热传递而导致的定影辊50的表面温度下降。加热构件80是提供在其中的热源，其与定影带71通过未示出的加压单元接触以加热定影带71。加热构件80包括热导体81、薄片加热元件82、热绝缘构件83、加压构件84 和增强构件85。
图5A和5B是示出薄片加热元件82的详细视图。如图5A所示，薄片加热元件82包括在陶瓷制的绝缘基底上的银-钯(AgPd)制的多个电阻加热元件86，其形成为平面图上的矩形芦苇形状。基底没有具体限制，只要其具有耐热性、优异的热导率和电绝缘性即可。该材料的实例包括陶瓷材料例如氧化铝或氮化铝。可以使用具有优异的耐热性和电绝缘性的涂覆有玻璃材料的金属片例如SUS。。在本实施方案中，使用0.8mm的基底。电阻加热元件86通过在基底上通过印刷形成预定图案的导电材料糊剂而形成。在本发明中，形成三个直线电阻图案。每个电阻加热构件86的一端和另一端通常利用端电极88连接。如图所示，在两端的端电极之间形成导电部87用以稳定其纵向的电阻值。使用银-钯糊剂作为电阻加热构件86。使用银糊剂作为导电部87。在本实施方案中，电阻加热构件86和导电部87为厚度约10微米的层。其后，将所得物置于烧结炉中在预定烧结条件下烧结陶瓷片，随后在电阻加热构件表面上涂覆绝缘材料例如玻璃材料用作家园保护层，由此完成薄片加热元件82。图5B示出图5A所示的电阻加热层的等效电路。端电极88之间的部分被4个导电部87分成5段。各段串联连接。每一段由三个平行的电阻构成。例如，在最左边的段包括三个电阻R86aa、R86ba和R86ca，它们并联连接。由此，即使电阻R86aa、R86ba和R86ca 的电阻值存在差异，具有并联连接的这三个电阻的组合电阻的差异得以平均化。连接各段的导电部87的宽度为1mm。基底的在基底纵向上对应于导电部宽度的部分的电阻值低于导电部87两侧的电阻部分的电阻值。即使导电部87的宽度非常小，但是在导电部两侧处导电部的温度略低于电阻部的温度，这是因为导电部不产生热所致。没有电阻的基底两端和端电极88处的温度形成为低于存在电阻的部分处的温度。热导体81是将薄片加热元件82的热传导至定影带71的构件。热导体81没有具体限制，只要其具有耐热性和高热导率即可，其中优选金属例如铝或铁。优选热导体81的表面为具有曲率的形状，这是因为其滑动接触定影带71的内表面。如果曲率大，则定影带71不能跟随热导体81的形状。因此，可能会产生在热导体81 的中央部处定影带71浮在热导体81上。因此，热导体81的曲率期望在RlO 200的范围内。可根据需要在热导体81的表面上形成氟树脂层，以使得热导体81令人满意地滑动接触定影带71的内表面而移动。加压构件84是用于将薄片加热元件82压靠热导体81的构件。加压构件84优选设置在至少三个部位，即两端和中央部位。极其期望的是，在两端的加压构件84设置为与热分布图案末端的距离为IOmm以下。当加压构件84如常规结构那样向外设置在与热分布图案末端的距离为IOmm以上时， 热导体81必须延伸至加压构件84的位置处，这可能会在末端处产生温度降。当热导体81 不延伸时，薄片加热元件82被上推，使得薄片加热元件82发生歪曲，导致在热导体81和热导体81的末端附近的薄片加热元件82之间形成沟隙。当形成沟隙时，薄片加热元件82的热不足以传递至热导体81，导致在该部位处的薄片加热元件82的温度可能升高。结果，该部位热膨胀，由此沟隙进一步增加。当重复上述的恶性循环时，薄片加热元件82可能破裂。图4是示出常规定影设备中在热导体和热导体末端附近的薄片加热元件之间形成沟隙的状态的示意图。在图4中，每个附图标记中的后缀“ρ”表示现有技术。如图4所
示，当加压构件84p如常规结构那样向内设置在与热分布图案末端的距离为IOmm以上时，
比薄片加热元件的热导体更长的部分由于热而歪曲。因此，在热导体81p和热导体81p末
端附近的薄片加热元件82p之间形成沟隙89p。当形成沟隙89p时，薄片加热元件82p的
热不足以传递至热导体81p，导致在该部位处的薄片加热元件82p的温度可能升高。结果，
该部位热膨胀，由此沟隙进一步增加。当重复上述的恶性循环时，薄片加热元件82p可能破 m农。在中央部的加压构件期望设置在与导电部的距离为IOmm以上的位置处。当加压构件如常规结构那样设置在与导电部87p的距离为IOmm以下的位置处时， 加压构件可能压迫相对低温的导电部，由此使得薄片加热元件82p的高温部空置。在这种情况下，薄片加热元件82p由于温度引起的热膨胀而延伸并歪曲，导致在热导体81p和薄片加热元件82p之间形成沟隙。当形成沟隙时，薄片加热元件82p的热不足以传递至热导体 81p，导致在该部位处的薄片加热元件82p的温度可能升高。结果，该部位热膨胀，由此沟隙进一步增加(图4中未示出)。当重复上述的恶性循环时，薄片加热元件82p可能破裂。在薄片加热元件82和加压构件84之间设置热绝缘构件83用以防止薄片加热元件82的热扩散通过加压构件84。热绝缘构件83的材料没有具体限制，只要其具有优异的耐热性和热绝缘性即可，其中可以使用发泡聚酰亚胺板或芳族聚酰胺板。增强构件85是由于在加热构件80接触定影带时防止加热构件80弯曲的构件。 增强构件85没有具体限制，只要其为具有耐热性和高刚性的构件即可，其中优选金属例如铁。加压辊60与定影辊50在从垂直方向上的定影辊50的最低点沿定影辊50的旋转方向的下游侧利用未示出的机制通过定影带71接触，以形成定影压区部55。加压辊60通过未示出的驱动单元而旋转。当调色剂图像通过定影辊50被加热和熔融至记录介质8上时，加压辊60将处于熔融态的调色剂压靠记录介质8，从而促进调色剂图像在记录介质8上的定影。在本实施方案中，使用直径30mm的包括芯61、弹性层62和表面层63的辊构件作为加压辊60。定影辊50的芯51、弹性层52和表面层53的金属或材料可用于芯61、弹性层 62和表面层63。芯61的形状也可与定影辊50的芯的形状相同。可在加压辊60中提供加热单元。这是用于缩短从成像设备1的电源打开直到可以成像的启动时间并且防止由于在调色剂图像的定影操作过程中向记录介质8的热传递而导致的加压辊60的表面温度下降。卤素灯可用于加热单元。张紧辊77是支撑以可旋转的辊构件，其安装为通过未示出的加压构件对定影带 71施加张力。张紧辊77沿箭头78的方向随定影带71的旋转而旋转。可以使用具有高热导率的金属例如铝或铁制成的金属辊作为张紧辊77。可根据需要在金属辊的表面上形成氟树脂层。可在辊表面上形成具有优异的热绝缘性的热绝缘构件例如硅海绵，以防止热通过金属辊而散失。在加热构件80和定影带71之间的接触点沿旋转方向的下游侧和在从定影带71 和加压辊60的上游侧，在定影带71附近提供热敏电阻76。热敏电阻76检测定影带71的温度。热敏电阻76的检测结果被输入CPU。
根据热敏电阻76的检测结果，CPU确定热敏电阻76的温度是否处于设定范围内。 当定影带71的温度低于设定范围时，CPU传送控制信号至与薄片加热元件82相连接的电源以向薄片加热元件82供电，从而促进热产生。当定影带71的温度高于设定温度时，CPU 确认是否在向薄片加热元件82供电。当继续供电时，CPU传送控制信号以停止供电。通过控制成像设备1的全部操作的未示出的CPU(中央处理单元)来控制包括定影辊50、加热构件80、定影带71和加热辊60的定影机制。CPU对应于上述控制部。当接收到成像的指示时，CPU向电源传送控制信号以对加热构件80、安装在加热构件80中的薄片加热元件82和提供在加压辊60中的加热电源供电。从设置在成像设备 1的垂直方向的顶表面上的未示出的操作面板或从连接至成像设备1的外部装置例如计算机输入成像指示。接收控制信号的电源供电以启动薄片加热元件82和加热单元。薄片加热元件82和加热单元加热定影辊50、加热构件80、加热辊60和定影带71 的表面至对应的设定温度。图中未示出且设置在定影辊50和加压辊60附近的温度检测传感器检测这些部件的表面达到对应的设定温度。当检测结果输入CPU时，CPU想未示出的驱动单元传送定影辊50旋转的控制信号，由此使加压辊60沿箭头56的旋转方向旋转。利用该旋转，使得定影带71、定影辊50和加压辊60旋转。利用该状态，将其上形成有未定影调色剂图像的记录介质8从二次转移辊观输送到定影压区部55 (参见图1)。当记录介质 8穿过定影压区部55时，构成调色剂图像的调色剂被熔融和加压从而固定在记录介质8上， 由此形成图像。本发明不限于上述实施方案，并且可以得到不背离权利要求书中所述范围的各种变化方案。具体而言，通过组合技术手段得到的在权利要求书的范围内适当改进的实施方案也包括在本发明的技术范围内。[实验实施例1]进行以下实验以确认薄片加热元件的引线图案的末端和加压位置的影响。以下给出实验中所用的薄片加热元件和热导体以及加压位置的说明。薄片加热元件366mm(引线图案320mm)(基底中心和引线图案中心彼此对准)导电部的位置60mm、127mm、194mm、261mm(在一侧的引线图案的起始位置定义为 0)热导体320mm加压构件设置的位置90、110、150、170、210、230mm(固定的)距离薄片加热元件的引线图案的末端的加压位置变化为0、5、10、15和30mm处 (参见图6)。从薄片加热元件的引线图案的末端向外的方向标记为-，其中加压构件设置在距离所述末端为-5、和-IOmm处。在图3所示的实验设备中组装具有上述条件的加热构件80。定影带的温度从室温升至200°C的高温测试重复进行50次以通过视觉确认实验前后薄片加热元件的升温性能和状态。表1示出结果(〇升温性能和视觉确认良好；Δ 升温性能良好，但视觉确认不好；X 升温性能和视觉确认不好)[表1]
1权利要求
1.一种定影设备，包括薄片加热元件，其用于产生热以将转移至薄片上的调色剂图像固定；无端带，其被拉伸构件可旋转拉伸；刚性构件，其用于作为热导体将所述热传导至所述无端带，所述刚性构件设置为分别与所述薄片加热元件和所述无端带接触；和加压构件，其用于将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件，其中所述无端带设置为接触所述薄片，所述薄片加热元件包括伸长基底、多个平行的电阻加热层和至少一个导电部，其中所述伸长基底沿与所述无端带的旋转方向垂直的所述无端带的宽度方向延伸，所述多个平行的电阻加热层沿所述基底的纵向方向形成在所述基底表面上，并且所述至少一个导电部形成在每个电阻加热层的一端和另一端之间的中间区域的至少一处中以连接不同的电阻加热层，和其中所述加压构件在除形成所述导电部的位置以外的位置处将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件。
2.根据权利要求1所述的定影设备，其中所述薄片加热元件包括多个导电部，和所述加压构件在彼此相邻的两个导电部之间的中间部位处将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件。
3.根据权利要求1所述的定影设备，其中所述加压构件在位于彼此相邻的两个导电部之间且与两个导电部的距离大于或等于 IOmm的位置处将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件。
4.根据权利要求1所述的定影设备，其中所述刚性构件的一端位于与每个电阻加热层的一端在所述基底的纵向方向上基本相同的位置处，和所述加压构件在每个电阻加热层的一端和所述每个电阻加热层的一端附近的所述导电部之间的位置处将薄片加热元件压靠所述刚性构件。
5.根据权利要求4所述的定影设备，其中所述加压构件在每个电阻加热层的一端和距离所述每个电阻加热层的一端最近的导电部之间的中间部位处将薄片加热元件压靠所述刚性构件。
6.根据权利要求4所述的定影设备，其中所述加压构件在每个电阻加热层的一端和距离所述每个电阻加热层的一端最近的导电部之间并且位于与所述每个电阻加热层的一端的距离大于或等于IOmm的任意部位的位置处将薄片加热元件压靠所述刚性构件。
7.根据权利要求1所述的定影设备，其中所述薄片加热元件具有在厚度为约0. 8mm的陶瓷基底上的厚度为约10 μ m的银和钯制成的电阻加热层。
8.根据权利要求1所述的定影设备，其中所述加压构件由弹性物体制成。
9.根据权利要求1所述的定影设备，其中所述加压构件由不锈钢板簧制成。
10.根据权利要求1所述的定影设备，其中所述刚性构件由铝制成。
11.一种成像设备，其包括根据权利要求1的定影设备。
12.一种加热设备，包括薄片加热元件，其用于产生热以将转移至薄片上的调色剂图像固定，所述薄片加热元件包括伸长基底、多个平行的电阻加热层和至少一个导电部，其中所述多个平行的电阻加热层沿所述基底的纵向方向形成在所述基底表面上并且彼此平行排列，所述至少一个导电部形成在每个电阻加热层的一端和另一端之间的中间区域的至少一处中以连接不同的电阻加热层；刚性构件，其与待加热物体接触以将所述热从所述薄片加热元件传导至所述物体； 加压构件，其用于将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件，其中所述加压构件在除形成所述导电部的位置以外的位置处将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件。
13.一种定影设备，包括无端带，其设置为与其上转移有调色剂图像的薄片接触；成对的辊，其用于从内侧和外侧夹住所述无端带以使所述无端带旋转并且用于通过夹住所述薄片和所述无端带来输送所述具有调色剂图像的薄片；薄片加热元件，其用于产生热以将所述调色剂图像固定在所述薄片上； 刚性构件，其用于作为热导体将所述热传导至所述无端带，所述刚性构件设置为分别与所述薄片加热元件和所述无端带接触并拉伸所述无端带；加压构件，其用于将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件；和补偿构件，其设置为经由所述无端带与所述刚性构件相对； 其中所述补偿构件将所述无端带压靠所述刚性构件。
14.根据权利要求13所述的定影设备，其中所述补偿构件用作清洁所述无端带的清洁构件。
15.一种定影设备，包括薄片加热元件，其用于产生热以将转移至薄片上的调色剂图像固定； 无端带，其被两个以上的拉伸构件可旋转地拉伸；刚性构件，其用于作为热导体将所述热传导至所述无端带，所述刚性构件设置为分别与所述薄片加热元件和所述无端带接触；加压构件，其用于将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件；和补偿构件，其设置为经由所述无端带与所述刚性构件相对；其中所述刚性构件和所述补偿构件设置在所述拉伸构件之间，并且所述补偿构件将所述无端带压靠所述刚性构件。
16.根据权利要求15所述的定影设备，其中所述补偿构件用作清洁所述无端带的清洁构件。
全文摘要
一种定影设备，包括薄片加热元件，其用于产生热以将转移至薄片上的调色剂图像固定；无端带；刚性构件，其用于作为热导体将所述热传导至所述无端带并且设置为分别与所述薄片加热元件和所述无端带接触；和加压构件，其用于将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件，其中所述无端带设置为接触所述薄片，所述薄片加热元件包括伸长基底、多个电阻加热层和至少一个导电部，其中所述伸长基底沿所述无端带的宽度方向延伸，所述多个电阻加热层沿所述基底的纵向方向形成在所述基底表面上并且彼此平行，并且所述至少一个导电部形成在每个电阻加热层的一端和另一端之间的中间区域的至少一处中以连接不同的电阻加热层，和所述加压构件在除形成所述导电部的位置以外的位置处将所述薄片加热元件压靠所述刚性构件。
文档编号G03G15/20GK102375389SQ20111024250
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月17日 优先权日2010年8月19日
发明者向井崇 申请人:夏普株式会社