專利名稱：加熱旋轉(zhuǎn)體、定影裝置及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加熱旋轉(zhuǎn)體、定影裝置及圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，存在這樣的定影裝置，該定影裝置通過使轉(zhuǎn)印有顯影劑圖像的記錄紙經(jīng) 過由被熱源加熱的加熱旋轉(zhuǎn)體以及加壓旋轉(zhuǎn)體形成的加壓區(qū)域域而通過熱和壓力作用融 化顯影劑圖像以使其定影。利用加熱旋轉(zhuǎn)體和加壓旋轉(zhuǎn)體的這類定影裝置的實施例為這樣的裝置，該裝置的 加熱旋轉(zhuǎn)體為環(huán)形帶構(gòu)件，而該裝置的加壓旋轉(zhuǎn)體包括輥構(gòu)件，并且?guī)?gòu)件的兩端被內(nèi)徑 大于帶構(gòu)件的外徑的支承構(gòu)件保持并可與輥構(gòu)件接觸(例如，參見專利公報No. 3738615)。專利公報No. 3738615中公開的定影裝置使輥構(gòu)件從中央朝其兩端變形以形成加 壓區(qū)域域，并且在輥構(gòu)件的整個寬度方向上加壓區(qū)域域的形狀相同。因此，帶構(gòu)件不直接被 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，而是輥構(gòu)件被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而使帶構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。另一方面，這種加熱旋轉(zhuǎn)體的實施例為輥構(gòu)件，該輥構(gòu)件的兩端比中央粗，從而由 軸承直接支撐(例如，參見日本專利申請?zhí)亻_(JP-A)No. 10-166100)。JP-A No. 10-166100中公開的輥構(gòu)件的中央的厚度為0. 2mm至0. 5mm，兩端的厚度 為 0. 5mm 至 1. 0mmo

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供能夠在軸向上改變加壓區(qū)域中的截面形狀并能夠在加熱旋轉(zhuǎn)體被直 接驅(qū)動時抑制加熱旋轉(zhuǎn)體的端部斷裂的加熱旋轉(zhuǎn)體、定影裝置及圖像形成裝置。本發(fā)明的第一方面是一種加熱旋轉(zhuǎn)體，該加熱旋轉(zhuǎn)體用于對記錄介質(zhì)上的顯影劑 進行加熱，該加熱旋轉(zhuǎn)體包括由金屬制成的筒狀體，該筒狀體的兩端部被以可旋轉(zhuǎn)的方式 支撐，該筒狀體在該筒狀體的軸向上的至少一個端部具有比中央部厚的厚壁部，并且該加 熱旋轉(zhuǎn)體的截面形狀在由加壓旋轉(zhuǎn)體施加壓力的外周面的加壓區(qū)域中從所述端部朝所述 中央部變化。根據(jù)本發(fā)明第一方面，可在軸向上改變加壓區(qū)域中的截面形狀，并且當(dāng)加熱旋轉(zhuǎn) 體被直接驅(qū)動時，與加熱旋轉(zhuǎn)體的端部上不設(shè)置厚壁部的情況相比，可抑制加熱旋轉(zhuǎn)體的 端部斷裂。在根據(jù)本發(fā)明第一方面的加熱旋轉(zhuǎn)體中，可僅在所述筒狀體的軸向上的所述端部 中的一個端部上設(shè)置所述厚壁部。根據(jù)上述構(gòu)造，與兩端為厚壁部的加熱旋轉(zhuǎn)體的制造過程相比，可減少加工次數(shù)。根據(jù)本發(fā)明第二方面的定影裝置包括本發(fā)明第一方面的加熱旋轉(zhuǎn)體；以可旋轉(zhuǎn) 的方式支撐所述加熱旋轉(zhuǎn)體的兩端部的支撐結(jié)構(gòu)；對所述加熱旋轉(zhuǎn)體進行加熱的加熱裝 置；以及加壓旋轉(zhuǎn)體，該加壓旋轉(zhuǎn)體的兩端部被以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐，該加壓旋轉(zhuǎn)體向所述 加熱旋轉(zhuǎn)體的外周面施加壓力，其中在所述加熱旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)側(cè)不存在與該加熱旋轉(zhuǎn)體接觸并承受來自所述加壓旋轉(zhuǎn)體的壓力的構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，當(dāng)所述加熱旋轉(zhuǎn)體被直接驅(qū)動時，與加熱旋轉(zhuǎn)體的端部 上不設(shè)置厚壁部的情況相比，可抑制加熱旋轉(zhuǎn)體的端部斷裂。在根據(jù)本發(fā)明第二方面的定影裝置中，所述支撐結(jié)構(gòu)可安裝有用于傳遞驅(qū)動力的 驅(qū)動力傳遞構(gòu)件。根據(jù)上述構(gòu)造，所述加熱旋轉(zhuǎn)體可直接被驅(qū)動。在根據(jù)本發(fā)明第二方面的定影裝置中，所述加壓旋轉(zhuǎn)體可具有發(fā)泡海綿彈性層。根據(jù)上述構(gòu)造，與加壓旋轉(zhuǎn)體不具有發(fā)泡海綿彈性層的情況相比，可抑制加壓旋 轉(zhuǎn)體的熱膨脹。在根據(jù)本發(fā)明第二方面的定影裝置中，所述加壓旋轉(zhuǎn)體可具有環(huán)形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和加 壓構(gòu)件，所述加壓構(gòu)件設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件內(nèi)側(cè)，所述加壓構(gòu)件用于通過所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件向 所述加熱旋轉(zhuǎn)體的外周面施加壓力，并在軸向上改變所述加熱旋轉(zhuǎn)體的截面形狀。根據(jù)上述構(gòu)造，與不具有該構(gòu)造的情況相比，可以可變地改變加熱旋轉(zhuǎn)體的加壓 區(qū)域的形狀。在根據(jù)本發(fā)明第二方面的定影裝置中，所述加熱裝置可具有用于產(chǎn)生磁場的磁場 產(chǎn)生單元，并且所述加熱旋轉(zhuǎn)體可具有在該磁場的電磁感應(yīng)作用下發(fā)熱的發(fā)熱層。根據(jù)上述構(gòu)造，與不具有磁場產(chǎn)生單元的情況相比，可縮短定影裝置的升溫時間。在根據(jù)本發(fā)明第二方面的定影裝置中，所述加熱旋轉(zhuǎn)體可具有支撐層，該支撐層 由溫敏磁性金屬構(gòu)成，并用于支撐所述發(fā)熱層。根據(jù)上述構(gòu)造，與加熱旋轉(zhuǎn)體不具有由溫敏磁性材料構(gòu)成的支撐層的情況相比， 可抑制發(fā)熱層產(chǎn)生過量的熱。在根據(jù)本發(fā)明第二方面的定影裝置中，所述加熱旋轉(zhuǎn)體可具有用于保護所述發(fā)熱 層不被氧化的保護層。根據(jù)上述構(gòu)造，與加熱旋轉(zhuǎn)體不具有用于保護發(fā)熱層不被氧化的保護層的情況相 比，可抑制發(fā)熱層氧化。根據(jù)本發(fā)明第三方面的圖像形成裝置包括本發(fā)明第二方面的定影裝置；發(fā)射曝 光光的曝光單元；顯影單元，該顯影單元利用顯影劑使由所述曝光光形成的潛像顯影而形 成顯影劑圖像；轉(zhuǎn)印單元，該轉(zhuǎn)印單元將所述顯影劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上；以及輸送單 元，該輸送單元將轉(zhuǎn)印有所述顯影劑圖像的記錄介質(zhì)輸送至所述定影裝置。根據(jù)上述構(gòu)造，與不具有該構(gòu)造的情況相比，所述圖像形成裝置可長期使用。


下面將基于附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施方式，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的圖像形成裝置的整體圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的定影裝置的剖視圖；圖3A是沿根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體的軸向剖視圖；圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體的層構(gòu)造的剖視圖；圖4A至圖4C是示出制造根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體的方法的 加工圖5是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的控制電路及通電電路的連接圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體和加壓輥的剖視圖；圖6B和圖6C是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體和加壓輥在軸向上 的端部和中央部的剖視圖；圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的加壓區(qū)域的形狀的平面圖；圖7B是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的定影裝置中的調(diào)色劑圖像的定影 狀態(tài)的剖視圖；圖8A至圖8C是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的定影裝置的另一第一實施 例的剖視圖；圖9A至圖9C是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的定影裝置的另一第二實施 例的剖視圖；圖10A至圖10C是示出制造根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的定影裝置的另一第 二實施例的加熱旋轉(zhuǎn)體的方法的加工圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式的定影裝置的剖視圖；圖12A是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體和加壓輥的剖視圖；圖12B和圖12C是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體和加壓輥的端部 和中央部的剖視圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式的定影裝置中的調(diào)色劑圖像的定影 狀態(tài)的剖視圖；圖14A是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施方式的定影裝置的剖視圖；圖14B是示出根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體的層構(gòu)造的剖視圖；圖15A是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體和加壓輥的剖視圖；圖15B和圖15C是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體和加壓輥在軸向 上的端部和中央部的剖視圖；圖16A是示出根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施方式的定影裝置中的調(diào)色劑圖像的定 影狀態(tài)的剖視圖；圖16B是示出磁場H穿透根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體的狀態(tài)的 剖視圖；以及圖17是示出磁導(dǎo)率與根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體的基層的溫 度之間的關(guān)系的示意圖。
具體實施例方式將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體、定影裝置和圖像 形成裝置。圖1示出作為圖像形成裝置的打印機10。在打印機10中，光學(xué)掃描裝置54固定 至構(gòu)成打印機10的主體的殼體12，并且用于控制光學(xué)掃描裝置54以及打印機10的各單元 的操作的控制單元50設(shè)置在與光學(xué)掃描裝置54相鄰的位置。光學(xué)掃描裝置54被構(gòu)造成通過旋轉(zhuǎn)多棱鏡掃描從未示出的光源發(fā)射的光束并通 過諸如反射鏡之類的多個光學(xué)部件反射該光束，從而發(fā)射與黃色(Y)、品紅(M)、青色(C)和黑色(K)的各顯影劑(調(diào)色劑)對應(yīng)的光束60Y、60M、60C和60K。光束60Y、60M、60C和60K 分別被引導(dǎo)至對應(yīng)的感光體20Y、20M、20C和20K。用于容納記錄紙P的紙容納單元14設(shè)置在打印機10的下部。在紙容納單元14上 方設(shè)有一對配準輥16，該對配準輥16用于調(diào)節(jié)將要被輸送的記錄紙P的前端位置。而且， 圖像形成單元18設(shè)置在打印機10的中央。圖像形成單元18設(shè)有成行豎直布置的四個感 光體 20Y、20M、20C 和 20K。在感光體20Y、20M、20C和20K的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)分別設(shè)置用于對感光體20Y、20M、 20C和20K的表面進行充電的充電輥22Y、22M、22C和22K。而且，在感光體20Y、20M、20C和 20K的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)分別設(shè)置用于使感光體20Y、20M、20C和20K上的各調(diào)色劑Y、M、C和 K顯影的顯影裝置24Y、24M、24C和24K。另一方面，第一中間轉(zhuǎn)印體26與感光體20Y和20M接觸，第二中間轉(zhuǎn)印體28與感 光體20C和20K接觸。第三中間轉(zhuǎn)印體30與第一中間轉(zhuǎn)印體26和第二中間轉(zhuǎn)印體28接 觸。轉(zhuǎn)印輥32設(shè)置在與第三中間轉(zhuǎn)印體30相對的位置，記錄紙P在轉(zhuǎn)印輥32與第三中間 轉(zhuǎn)印體30之間輸送，并且第三中間轉(zhuǎn)印體30上的顯影劑圖像(調(diào)色劑圖像)被轉(zhuǎn)印至記 錄紙P。定影裝置100設(shè)置在輸送記錄紙P的紙輸送路徑34的下游側(cè)。定影裝置100具 有用于對記錄紙P加熱加壓以將調(diào)色劑圖像定影在記錄紙P上的加熱旋轉(zhuǎn)體102和加壓輥 104。定影有調(diào)色劑圖像的記錄紙P由設(shè)置在紙輸送路徑34下游側(cè)的紙輸送輥36輸送，以 排出至設(shè)置在打印機10上部的堆積單元38。以下描述通過打印機10進行的圖像形成。當(dāng)開始圖像形成時，通過充電輥22Y、22M、22C和22K分別對感光體20Y、20M、20C 和20K的表面進行均勻充電。接著，利用與來自光學(xué)掃描裝置54的輸出圖像對應(yīng)的光束 60Y、60M、60C和60K照射感光體20Y、20M、20C和20K的帶電表面，從而在感光體20Y、20M、 20C和20K上形成與各顏色的分離圖像對應(yīng)的靜電潛像。顯影裝置24Y、24M、24C和24K有 選擇地向靜電潛像施加各顏色的調(diào)色劑，即Y、M、C和K，從而在感光體20Y、20M、20C和20K 上分別形成Y、M、C和K的各顏色的調(diào)色劑圖像。之后，將品紅調(diào)色劑圖像從品紅感光體20M —次轉(zhuǎn)印至第一中間轉(zhuǎn)印體26。同樣， 將黃色調(diào)色劑圖像從黃色感光體20Y —次轉(zhuǎn)印至第一中間轉(zhuǎn)印體26以疊置在該第一中間 轉(zhuǎn)印體26上的品紅調(diào)色劑圖像上。另一方面，將黑色調(diào)色劑圖像從黑色感光體20K類似地一次轉(zhuǎn)印至第二中間轉(zhuǎn)印 體28。同樣，將青色調(diào)色劑圖像從青色感光體20C—次轉(zhuǎn)印至第二中間轉(zhuǎn)印體28以疊置在 該第二中間轉(zhuǎn)印體28上的黑色調(diào)色劑圖像上。將一次轉(zhuǎn)印至第一中間轉(zhuǎn)印體26上的品紅和黃色調(diào)色劑圖像二次轉(zhuǎn)印至第三中 間轉(zhuǎn)印體30。另一方面，將一次轉(zhuǎn)印至第二中間轉(zhuǎn)印體28上的黑色和青色調(diào)色劑圖像二次 轉(zhuǎn)印至第三中間轉(zhuǎn)印體30。在先二次轉(zhuǎn)印的品紅和黃色調(diào)色劑圖像與青色和黑色調(diào)色劑圖 像疊置，以在第三中間轉(zhuǎn)印體30上形成彩色(三種顏色)和黑色的全色調(diào)色劑圖像。二次轉(zhuǎn)印的全色調(diào)色劑圖像到達第三中間轉(zhuǎn)印體30與轉(zhuǎn)印輥32之間的夾持部。 與該正時同步，記錄紙P從配準輥16輸送至夾持部，并且全色調(diào)色劑圖像被三次轉(zhuǎn)印(最 終轉(zhuǎn)印)至記錄紙P。
之后，記錄紙P被送至定影裝置100并經(jīng)過加熱旋轉(zhuǎn)體102與加壓輥104接觸的 加壓區(qū)域S(參見圖7A)。此時，全色調(diào)色劑圖像在由加熱旋轉(zhuǎn)體102和加壓輥104施加的 熱和壓力的作用下被定影在記錄紙P上。在定影之后，通過紙輸送輥36輸送記錄紙P，以將 記錄紙P排出至堆積單元38中，從而結(jié)束在記錄紙P上進行的全色圖像形成。以下描述根據(jù)第一示例性實施方式的定影裝置100。如圖2中所示，定影裝置100設(shè)有殼體120，在該殼體120上形成用于許可記錄紙 P進出的開口。在殼體120內(nèi)設(shè)有沿箭頭A方向旋轉(zhuǎn)的環(huán)形加熱旋轉(zhuǎn)體102。在與加熱旋轉(zhuǎn)體102的外周面相對的位置處布置由絕熱材料構(gòu)成的筒108。筒108 形成為與加熱旋轉(zhuǎn)體102的外周面相符的大致圓弧形狀，并且在與加熱旋轉(zhuǎn)體102相反的 表面的大致中央部以突出方式設(shè)置凸部108A。筒108與加熱旋轉(zhuǎn)體102之間的距離設(shè)定成 大約1至3mm。用于通過通電產(chǎn)生磁場H的勵磁線圈110沿軸向(圖2的紙面的深度方向)在凸 部108A周圍多次纏繞到筒108上。而且，形成為與筒108的圓弧形狀相符的大致圓弧形狀 的磁體芯112布置在與筒108相反且與勵磁線圈110相對的位置以由筒108支撐。另一方面，相對于加熱旋轉(zhuǎn)體102的旋轉(zhuǎn)沿箭頭B的方向被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的加壓輥104 與加熱旋轉(zhuǎn)體102的外周面壓接觸。加壓輥104的軸向長度比加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向長度 短。而且，作用在加熱旋轉(zhuǎn)體102與加壓輥104接觸的加壓區(qū)域S上的負載設(shè)定為15至 20kgf，在該示例性實施方式中設(shè)定為20kgf。而且，通過繞鋁之類的金屬制成的金屬芯106設(shè)置5mm厚的發(fā)泡硅橡膠海綿彈性 層，并在發(fā)泡硅橡膠海綿彈性層的外側(cè)覆蓋50 y m厚的含碳PFA制成的釋放層而構(gòu)成加壓 輥104。例如，可利用具有在金屬芯106的縱向上貫通的多個通孔的海綿彈性層作為繞金屬 芯106設(shè)置的海綿彈性層。在不與勵磁線圈110相對并位于記錄紙P的排出側(cè)的區(qū)域中在加熱旋轉(zhuǎn)體102的 表面處設(shè)置非接觸式溫度傳感器118，用于測量加熱旋轉(zhuǎn)體102的表面溫度。溫度傳感器 118的安裝位置設(shè)定成位于加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向(圖2的紙面的深度方向)上的大致中 央部，使得測量值不會根據(jù)記錄紙P的寬度改變。如圖5中所示，溫度傳感器118經(jīng)由線132連接至設(shè)置在控制單元50(參見圖1) 內(nèi)的控制電路134。而且，控制電路134經(jīng)由線136連接至通電電路138，并且該通電電路 138經(jīng)由線140和142連接至勵磁線圈110。通電電路138被構(gòu)造成基于從控制電路134 傳送的電信號驅(qū)動或停止，以經(jīng)由線140和142向勵磁線圈110供應(yīng)(沿箭頭方向)交變 電流或停止向勵磁線圈110供應(yīng)交變電流?？刂齐娐?34基于從溫度傳感器118傳送的電量測量加熱旋轉(zhuǎn)體102的表面溫 度，并將測量溫度與預(yù)先儲存的預(yù)設(shè)定影溫度(在該示例性實施方式中為170攝氏度)進 行對比。當(dāng)測量溫度低于預(yù)設(shè)定影溫度時，驅(qū)動通電電路138以對勵磁線圈110通電，從而 產(chǎn)生作為磁路的磁場H(參見圖2)。當(dāng)測量溫度高于預(yù)設(shè)定影溫度時，使通電線圈138停止。以下描述加熱旋轉(zhuǎn)體102的構(gòu)造。如圖3A中所示，加熱旋轉(zhuǎn)體102為中空筒狀體，其中軸向(箭頭M的方向)上的 兩端(端部)102A和102B的外徑大于中央部102C的外徑，而兩端102A和102B的內(nèi)徑與中央部102C的內(nèi)徑大致相同。因此，加熱旋轉(zhuǎn)體102的兩端102A和102B的厚度tl和t2 大于中央部102C的厚度t3，從而加熱旋轉(zhuǎn)體102的兩端102A和102B為向外凸出的厚壁部。而且，加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向長度L設(shè)定為300mm。兩端102A和102B在加熱旋轉(zhuǎn) 體102的軸向上的長度基于進行定影的記錄紙P (參見圖2)的寬度確定，優(yōu)選設(shè)定為30至 40mm，將其設(shè)定為30mm。中央部102C的直徑優(yōu)選設(shè)定為26至30mm，將其設(shè)定為30mm。如圖3B中所示，加熱旋轉(zhuǎn)體102沿其徑向從內(nèi)側(cè)向外側(cè)由基層122、發(fā)熱層124、 保護層126、彈性層128以及釋放層130構(gòu)成，這些層疊置而相互成一體。

如圖3A和圖3B中所示，由于基層122、發(fā)熱層124和保護層126的厚度在兩端 102A和102B中與在中央部102C中不同，因而加熱旋轉(zhuǎn)體102的兩端102A和102B與中央 部102C之間在厚度上存在差異?；鶎?22、發(fā)熱層124和保護層126在加熱旋轉(zhuǎn)體102的 兩端102A和102B中的厚度tl和t2相同，并且優(yōu)選設(shè)定為0. 5mm至1. 0mm。因此，設(shè)定為 tl = t2 = 1. 0mm。另一方面，基層122、發(fā)熱層124和保護層126在中央部102C中的厚度t3優(yōu)選設(shè) 定為70 μ m至200 μ m。因此，將t3設(shè)定為90 μ m。彈性層128和釋放層130的厚度在軸向 上大致相同?；鶎?22用作用于保持加熱旋轉(zhuǎn)體102的強度的基部，并由非磁性不銹鋼構(gòu)成。在 基層122中，除了鋼和不銹鋼之外，可利用鐵、鎳、鉻、硅、硼、鈮、銅、鋯和鈷之類的金屬或者 這些金屬的合金之類的金屬材料以及由這些材料構(gòu)成的多層包層金屬。在多層包層金屬的 情況下，可選擇包括發(fā)熱層124在內(nèi)的不同類型的至少兩層構(gòu)成的多層包層金屬。發(fā)熱層124由金屬材料構(gòu)成，通過電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生熱，在電磁感應(yīng)作用下渦電 流流動從而產(chǎn)生與磁場H(參見圖2)相抵的磁場，并且發(fā)熱層124可例如利用金、銀、銅、 鋁、鋅、錫、鉛、鉍、鈹和銻之類的金屬或這些金屬的合金。在該示例性實施方式中，從通過將 固有電阻設(shè)定為2. 7X ΙΟ"8 Ω cm以下而有效獲得所需發(fā)熱量以及低成本角度利用銅作為發(fā) 熱層124。而且，熱容越小，定影裝置100的預(yù)熱時間(直至可進行定影操作的時間)會越 短，從而期望設(shè)置盡可能薄的層作為發(fā)熱層124。在非磁性金屬的情況下，厚度為2μπι至 20 μ m的層可產(chǎn)生熱，并且在該示例性實施方式中發(fā)熱層124的厚度設(shè)定為10 μ m。從保護層126不會妨礙磁場H(參見圖2)并且不會抑制發(fā)熱層124的發(fā)熱效率或 者抗氧化(銹)和腐蝕的角度確定保護層124的材料和厚度，在該示例性實施方式中，保護 層126由非磁性不銹鋼(固有電阻為60至80 X I(T8Qcm)構(gòu)成，并且其厚度設(shè)定為30 μ m。 基層122、發(fā)熱層124和保護層126 —體形成為由包層金屬制成的無縫管。從獲得優(yōu)異彈性和阻抗的角度利用硅橡膠或氟化橡膠作為彈性層128，并且在該 示例性實施方式中使用硅橡膠。而且，在該示例性實施方式中彈性層128的厚度設(shè)定為 200 μ HIo釋放層130設(shè)置成用于降低與熔融在記錄紙P上的調(diào)色劑Τ(參見圖2)的粘附 力，以使記錄紙P容易地從加熱旋轉(zhuǎn)體102分離。為獲得優(yōu)異的表面分離性，優(yōu)選利用氟樹 月旨、硅樹脂或聚酰亞胺樹脂作為釋放層130，并且在該示例性實施方式中使用四氟乙烯-全 氟烷基乙烯基醚_共聚物(PFA)。在該示例性實施方式中釋放層130的厚度設(shè)定為30 μ m。
本發(fā)明不需要在通過對著加壓輥104對加熱旋轉(zhuǎn)體102加壓而定影記錄紙P時在 加熱旋轉(zhuǎn)體102內(nèi)側(cè)接收從加壓輥104施加的壓力的構(gòu)件。因此，在加熱旋轉(zhuǎn)體102的內(nèi) 表面上不產(chǎn)生滑動阻力，從加熱旋轉(zhuǎn)體102奪取的熱較少。在本發(fā)明的加熱旋轉(zhuǎn)體102中， 即使不存在接收壓力的構(gòu)件，當(dāng)施加15kgf至20kgf的壓力時，加壓區(qū)域的表面壓力也為 0. 5kfg/cm2，從而保持定影性能。以下描述加熱旋轉(zhuǎn)體102的制造方法。如圖4A中所示，首先形成通過結(jié)合基層122、發(fā)熱層124和保護層126(參見圖3B) 獲得的包層鋼制成的無縫管121。接著，將制造裝置(未示出)的旋轉(zhuǎn)軸123插入無縫管 121中，并將固定夾具125插入無縫管121的第一端(端部)上以固定無縫管121。在該狀 態(tài)下使旋轉(zhuǎn)軸123旋轉(zhuǎn)，以使無縫管121旋轉(zhuǎn)。接著，如圖4B中所示，在無縫管121旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，使刮刀127與無縫管121的第 一端的外周面接觸，并使刮刀127沿旋轉(zhuǎn)軸123的軸向移動以施加旋壓spinning)。因此， 在無縫管121上形成厚壁部121A和薄壁部121C。接著，如圖4C中所示，使刮刀127進一步移動以擴展薄壁部121C的區(qū)域，之后從 無縫管121移除刮刀127并使旋轉(zhuǎn)軸123停止旋轉(zhuǎn)。因此，在無縫管121的第二端(端部) 上形成厚壁部121B。 接著，利用彈性層128和釋放層130 (參見圖3B)覆蓋無縫管121的外周面。以這 種方式，形成加熱旋轉(zhuǎn)體102。以下描述加熱旋轉(zhuǎn)體102和加壓輥104的截面狀態(tài)。如圖6A中所示，由未示出的驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動構(gòu)件114安裝至加熱旋轉(zhuǎn)體 102的第一端102B。驅(qū)動構(gòu)件144由外徑與加熱旋轉(zhuǎn)體102的內(nèi)徑大致相同的筒狀支撐部 146以及一體形成在支撐部146的端部上的齒輪單元148構(gòu)成。在支撐部146和齒輪單元148的截面中央形成通孔146A，沿加熱旋轉(zhuǎn)體102的縱 向延伸的圓柱狀桿形軸150被壓入該通孔中。軸150被壓入通孔146A中，并且支撐部146 的外周面結(jié)合至加熱旋轉(zhuǎn)體102的內(nèi)周面，并且借此而安裝驅(qū)動構(gòu)件144。另一方面，帽構(gòu)件152安裝至加熱旋轉(zhuǎn)體102的第二端102A。在帽構(gòu)件152上以 凸出方式設(shè)置圓柱狀支撐部152A，支撐部152A的外徑與加熱旋轉(zhuǎn)體102的內(nèi)徑大致相同， 并且在其截面中央形成供軸150壓入的通孔152B。而且，將驅(qū)動構(gòu)件144安裝至加熱旋轉(zhuǎn)體102，之后將通孔152B插到軸150上，使 得軸150被壓入通孔152B中，并且支撐部152A的外周面結(jié)合至加熱旋轉(zhuǎn)體102的內(nèi)周面， 由此而安裝帽構(gòu)件152。軸150的兩端插入設(shè)置在定影裝置100的殼體120 (參見圖2)內(nèi) 的未示出的軸承中以被旋轉(zhuǎn)支撐。在加熱旋轉(zhuǎn)體102中，與中央部102C相比，兩端102A和102B更厚并具有更高剛 度，而且由于由支撐部146和152A從內(nèi)側(cè)支撐兩端102A和102B，在加熱旋轉(zhuǎn)體102與加壓 輥104接觸的加壓區(qū)域S的兩端，所述兩端102A和102B的形狀與支撐部146和152A的外
形相符。因此，如圖6B中的截面A-A’中所示，加熱旋轉(zhuǎn)體102的截面形狀保持為圓形。盡 管截面A-A’表示加熱旋轉(zhuǎn)體102的右端102B附近的截面，但是左端102A的截面狀態(tài)與此 類似，因而未示出。而且，在示例性實施方式的以下描述中，在說明加熱旋轉(zhuǎn)體的中央部和端部的截面時，端部的截面由一個截面示出，而不示出另一截面。加壓輥104具有發(fā)泡海綿彈性層，使得其隨加熱旋轉(zhuǎn)體102的外周面變形并且在 徑向上是中空的。在截面A-A’中，加壓區(qū)域S在與加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向垂直的方向上的 寬度設(shè)定為Wl。另一方面，如圖6C中的截面B-B’所示，在加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向中央，由于不存在 從內(nèi)側(cè)支撐的構(gòu)件，加熱旋轉(zhuǎn)體102的加熱區(qū)域中的截面形狀是平坦的。在截面B-B’中， 加壓區(qū)域S在與加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向垂直的方向上的寬度設(shè)定為W2。以下描述本發(fā)明第一示例性實施方式的作用。

如圖1、圖2、圖5和圖6中所示，在打印機10的圖像形成過程之后將轉(zhuǎn)印有調(diào)色 劑圖像T的記錄紙P送至定影裝置100。在定影裝置100中，未示出的驅(qū)動電機由控制單 元50驅(qū)動，齒輪單元148旋轉(zhuǎn)從而加熱旋轉(zhuǎn)體102沿箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)。加壓輥104隨加 熱旋轉(zhuǎn)體102沿箭頭B的方向旋轉(zhuǎn)。此時，基于來自控制電路134的電信號驅(qū)動通電電路 138，從而向勵磁線圈110供應(yīng)交變電流。當(dāng)向勵磁線圈110供應(yīng)交變電流時，作為磁路的磁場H在勵磁線圈110周圍反復(fù) 產(chǎn)生和消失。當(dāng)磁場H穿過加熱旋轉(zhuǎn)體102的發(fā)熱層124時，在發(fā)熱層124中產(chǎn)生渦電流， 從而產(chǎn)生防止磁場H變化的磁場。發(fā)熱層124產(chǎn)生與發(fā)熱層124的趨膚電阻以及流過發(fā)熱層124的渦電流的大小成 比例的熱，從而對加熱旋轉(zhuǎn)體102進行加熱。由溫度傳感器118檢測加熱旋轉(zhuǎn)體102的表 面溫度，并且當(dāng)未達到170攝氏度的預(yù)設(shè)定影溫度時，控制電路134驅(qū)動控制通電電路138 以向勵磁線圈110施加交變電流。而且，當(dāng)表面達到預(yù)設(shè)定影溫度時，控制電路134停止對 通電電路138的控制。隨后，送至定影裝置100的記錄紙P被達到預(yù)設(shè)定影溫度(170攝氏度)的加熱旋 轉(zhuǎn)體102以及加壓輥104加熱加壓，從而將調(diào)色劑圖像T定影在記錄紙P的表面上。從定 影裝置100排出的記錄紙P通過紙輸送輥36被排出至堆積單元38中。如圖7A和圖7B中所示，在定影裝置100中，記錄紙P經(jīng)過其中加熱旋轉(zhuǎn)體102和 加壓輥104的外形平坦的加壓區(qū)域S的寬度W2的區(qū)域。加熱旋轉(zhuǎn)體102的兩端102A和 102B為厚壁部，并且其剛度大于中央部102C的剛度，從而即使在加熱旋轉(zhuǎn)體102上作用驅(qū) 動力(旋轉(zhuǎn)力)并且加壓區(qū)域S的變形應(yīng)力傳遞至兩端102A和102B時，也會抑制在兩端 102A和102B中發(fā)生斷裂。而且，在定影裝置100中，由于加壓輥104具有發(fā)泡海綿彈性層，因而即使在被加 熱旋轉(zhuǎn)體102加熱時，也會抑制加壓輥104的熱膨脹；然而，即使當(dāng)加壓輥104熱膨脹而具 有較大外徑時，由于加熱旋轉(zhuǎn)體102被直接驅(qū)動，也會基于加熱旋轉(zhuǎn)體102的外徑確定記錄 紙P的輸送速度。因此，加熱旋轉(zhuǎn)體102在保持預(yù)先設(shè)定的線性速度的同時被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。當(dāng)記錄紙P為具有多層的信封時，當(dāng)加熱旋轉(zhuǎn)體102和加壓輥104的外形平坦所 在的加壓區(qū)域S的寬度W2等于或大于信封寬度時，難以在信封上作用允許上層和下層以圓 弧形狀彎曲的壓應(yīng)力或拉應(yīng)力，從而在信封沿箭頭F的方向直線行進的同時在熱和壓力的 作用下定影調(diào)色劑T。也就是說，由于平坦的加壓區(qū)域S，與加壓區(qū)域具有上凸和下凸形狀 的情況相比，諸如信封的具有多層結(jié)構(gòu)的記錄紙P難以翹曲。以下描述本發(fā)明第一示例性實施方式的定影裝置100的另一第一實施例。對于與第一示例性實施方式的基本相同的部件采用與第一示例性實施方式中的基本相同的附圖 標記，并且不再重復(fù)其描述。圖8A示出定影裝置160。定影裝置160設(shè)有取代定影裝置100的加熱旋轉(zhuǎn)體 102(參見圖2)的加熱旋轉(zhuǎn)體162。加熱旋轉(zhuǎn)體162為中空筒狀體，其中軸向上的第一端 162B的外徑大于第二端162A及中央部162C的外徑，并且兩端162A和162B的內(nèi)徑與中央 部162C的內(nèi)徑基本相同。因此，加熱旋轉(zhuǎn)體162的第一端162B的厚度大于中央部162C的厚度，并且僅加熱 旋轉(zhuǎn)體162的第一端162B為向外凸出的厚壁部。而且，加熱旋轉(zhuǎn)體162的軸向上的長度L 設(shè)定為300mm。第一端162B在加熱旋轉(zhuǎn)體162的軸向上的長度基于進行定影的記錄紙P (參 見圖1)的寬度確定，并被設(shè)定為30mm。加熱旋轉(zhuǎn)體162的層構(gòu)造與加熱旋轉(zhuǎn)體102的層構(gòu)造類似，其中基層122、發(fā)熱層 124、保護層126、彈性層128和釋放層130(參見圖3B)在徑向上從內(nèi)側(cè)向外側(cè)疊置以相互 成一體。而且，驅(qū)動構(gòu)件144安裝至加熱旋轉(zhuǎn)體162的第一端162B，并且帽構(gòu)件152安裝至 加熱旋轉(zhuǎn)體162的第二端162A。
在加熱旋轉(zhuǎn)體162中，與中央部162C相比，第一端162B更厚并具有更高剛度，此 夕卜，兩端162A和162B由支撐部146和152A從內(nèi)側(cè)支撐，從而兩端162A和162B在加熱旋 轉(zhuǎn)體162和加壓輥104接觸的加壓區(qū)域S的兩端上具有與支撐部146和152A的外形相符 的形狀。因此，如圖8B中的截面C-C’所示，加熱旋轉(zhuǎn)體162的截面形狀保持為圓形。而且， 由于加壓輥104具有發(fā)泡海綿彈性層，其隨加熱旋轉(zhuǎn)體162的外周面變形，并且在徑向上為 中空的。在截面C-C’中，加壓區(qū)域S在與加熱旋轉(zhuǎn)體162的軸向垂直的方向上的寬度設(shè)定 為W3。另一方面，如圖8C中的截面D-D’所示，在加熱旋轉(zhuǎn)體162的軸向上的中央部162C 中，由于不存在從內(nèi)側(cè)支撐的構(gòu)件，加熱旋轉(zhuǎn)體162的加壓區(qū)域S中的截面形狀是平坦的。 在截面D-D’中，加壓區(qū)域S在與加熱旋轉(zhuǎn)體162的軸向垂直的方向上的寬度設(shè)定為W4。如圖8A中所示，在定影裝置160中，記錄紙P經(jīng)過其中加熱旋轉(zhuǎn)體162和加壓輥 104的外形平坦的加壓區(qū)域S的寬度W4的區(qū)域。加熱旋轉(zhuǎn)體162的第一端162B為厚壁部， 并且其剛度大于中央部162C的剛度，而且加熱旋轉(zhuǎn)體162的第二端162A由支撐部152A支 撐，從而抑制了在兩端162A和162B中發(fā)生斷裂。以下描述根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的定影裝置100的另一第二實施例。對 于與第一示例性實施方式的基本相同的部件采用與第一示例性實施方式中的基本相同的 附圖標記，并且不再重復(fù)其描述。圖9A示出定影裝置170。定影裝置170設(shè)有取代定影裝置100的加熱旋轉(zhuǎn)體 102(參見圖2)的加熱旋轉(zhuǎn)體172。加熱旋轉(zhuǎn)體172為中空筒狀體，其中軸向上的第一端 172B的外徑大于第二端172A及中央部172C的外徑，并且第一端172B的內(nèi)徑與中央部172C 的內(nèi)徑基本相同。而且，在加熱旋轉(zhuǎn)體172的第二端172A上形成端面172D，該端面172D朝軸150沿 徑向向內(nèi)側(cè)彎曲，從而為L形截面。沿軸150的軸向觀看時端面172D為圓形，并且在該圓 的中心形成通孔174。帽構(gòu)件176安裝至端面172D的通孔174。端面172D沿加熱旋轉(zhuǎn)體172的徑向延伸而成為厚壁部。在帽構(gòu)件176上，以突出方式設(shè)置圓柱形支撐部176A，該支撐部176A的外徑與通 孔174的內(nèi)徑基本相同，并且在其截面的中央形成供軸150壓入的通孔176B。將驅(qū)動構(gòu)件 144安裝至加熱旋轉(zhuǎn)體172，之后將通孔176B插到軸150上，使得軸150被壓入通孔176B 中，并且支撐部176A的外周面結(jié)合至通孔176B的內(nèi)周面，由此而安裝帽構(gòu)件176。在加熱旋轉(zhuǎn)體172中，與中央部172C相比，第一端172B以及截面為L形的第二端 172A更厚，并具有更高剛度，此外它們由支撐部146和176A從內(nèi)側(cè)支撐，從而在加熱旋轉(zhuǎn)體 172與加壓輥104接觸的加壓區(qū)域S的兩端，它們具有與支撐部146和176A的外形相符的 形狀。加熱旋轉(zhuǎn)體172的第一端172B的厚度大于中央部172C的厚度，并且僅加熱旋轉(zhuǎn) 體172的第一端172B為向外凸出的厚壁部。而且，加熱旋轉(zhuǎn)體172的軸向上的長度L設(shè)定 為300mm。第一端172B在加熱旋轉(zhuǎn)體172的軸向上的長度基于進行定影的記錄紙P (參見 圖1)的寬度確定，并被設(shè)定為30mm。加熱旋轉(zhuǎn)體172的層構(gòu)造與加熱旋轉(zhuǎn)體102的層構(gòu)造類似，其中基層122、發(fā)熱層 124、保護層126、彈性層128和釋放層130(參見圖3B)在徑向上從內(nèi)側(cè)向外側(cè)疊置以相互 成一體。 以下描述加熱旋轉(zhuǎn)體172的制造方法。如圖IOA中所示，首先形成其中基層122、發(fā)熱層124和保護層126 (參見圖3)相 互成一體的由包層鋼制成的板構(gòu)件171。接著，通過具有凸模169A和凹模169B的擠壓機 169壓制板構(gòu)件171而形成具有帶底杯形的加熱旋轉(zhuǎn)體，其內(nèi)具有中空部173。隨后，如圖IOB中所示，通過將加熱旋轉(zhuǎn)體172的中空部173插入到旋轉(zhuǎn)軸123上 而將加熱旋轉(zhuǎn)體172安裝至旋轉(zhuǎn)軸123，使旋轉(zhuǎn)軸123旋轉(zhuǎn)，并使刮刀127沿箭頭方向沿著 旋轉(zhuǎn)軸123運動以施加旋壓。接著，通過半路去除刮刀127，在加熱旋轉(zhuǎn)體172的第一端形 成厚壁端172B并在其中央形成中央部172C。此時，加熱旋轉(zhuǎn)體172的第二端172A側(cè)封閉， 并形成圓形板部172D。隨后，如圖IOC中所示，在使旋轉(zhuǎn)軸123停止旋轉(zhuǎn)之后，將加熱旋轉(zhuǎn)體172從旋轉(zhuǎn) 軸123移除并通過鉆(未示出)在圓形板部172D的中央形成通孔174。以這種方式，形成 具有厚壁端172B和通孔174的加熱旋轉(zhuǎn)體172。如圖9A中所示，在加熱旋轉(zhuǎn)體172中，與中央部172C相比，第一端172B更厚并具 有更高剛度，此外兩端172A和172B由支撐部176A和146從內(nèi)側(cè)支撐，從而在加熱旋轉(zhuǎn)體 172與加壓輥104接觸的加壓區(qū)域S的兩端，兩端172A和172B具有與支撐部176A和146 的外形相符的形狀。因此，如圖9B中的截面E-E’所示，加熱旋轉(zhuǎn)體172的截面形狀保持為圓形。而且， 由于加壓輥104具有發(fā)泡海綿彈性層，其隨加熱旋轉(zhuǎn)體172的外周面變形，并且在徑向上為 中空。在截面E-E’中，加壓區(qū)域S在與加熱旋轉(zhuǎn)體72的軸向垂直的方向上的寬度設(shè)定為 W50另一方面，如圖9C中的截面F-F’所示，在加熱旋轉(zhuǎn)體172的軸向上的中央部172C 中，由于不存在從內(nèi)側(cè)支撐的構(gòu)件，加熱旋轉(zhuǎn)體172的加壓區(qū)域S中的截面形狀是平坦的。 在截面F-F’中，加壓區(qū)域S在與加熱旋轉(zhuǎn)體172的軸向垂直的方向上的寬度設(shè)定為W6。
如圖9A中所示，在定影裝置170中，記錄紙P經(jīng)過其中加熱旋轉(zhuǎn)體172和加壓輥 104的外形平坦的加壓區(qū)域S的寬度W6的區(qū)域。加熱旋轉(zhuǎn)體172的第一端172B為厚壁部， 并且其剛度大于中央部172C的剛度，而且加熱旋轉(zhuǎn)體172的第二端172A由支撐部176A支 撐，從而抑制了在兩端172A和172B中發(fā)生斷裂。以下參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體、定影裝置及圖 像形成裝置。對于與第一示例性實施方式的基本相同的部件采用與第一示例性實施方式中 的基本相同的附圖標記，并且不再重復(fù)其描述。圖11示出定影裝置180。在定影裝置180中，利用環(huán)形加壓帶182取代第一示例 性實施方式的定影裝置100的加壓輥104。加壓帶182被構(gòu)造成使得厚度為60 μ m的由聚酰亞胺制成的環(huán)形帶形狀的基層覆 蓋有厚度為30 μ m的由PFA制成的釋放層。而且，加壓帶182的寬度設(shè)定為240mm。由于柔 性加壓帶182是優(yōu)選的，其可例如由厚度為20至40 μ m的鋼、不 銹鋼以及電鑄鎳制成。另一方面，如圖12A中所示，在加壓帶182的大致中央部設(shè)置長方體形支撐構(gòu)件 184。在支撐構(gòu)件184中，在軸向相向的兩端以向外突出方式設(shè)置圓柱狀心軸186，并且心軸 186的端部固定至定影裝置180的殼體120 (參見圖11)的側(cè)面部分。由作為耐熱樹脂的聚苯硫醚(PPS)制成的長方體形加壓墊188的一個側(cè)面結(jié)合至 支撐構(gòu)件184的一個側(cè)面(加熱旋轉(zhuǎn)體102與加壓帶182接觸的一側(cè))。而且，加壓墊188 的另一側(cè)面與加壓帶182的內(nèi)周面接觸，以對加熱旋轉(zhuǎn)體102與加壓帶182接觸的加壓區(qū) 域S加壓。作用在加壓區(qū)域S上的負載設(shè)定為20kgf。加壓墊188可由液晶聚合物構(gòu)成。另一方面，外徑與加壓帶182的內(nèi)徑大致相同的盤狀帽構(gòu)件187安裝至加壓帶182 的兩端的內(nèi)側(cè)。在帽構(gòu)件187的中央形成通孔，軸承189裝配成固定至所述通孔。將支撐構(gòu)件184和加壓墊188布置在加壓帶182內(nèi)側(cè)，之后將軸承189的孔部189A 插在心軸186上以將外周面結(jié)合至加壓帶182的內(nèi)側(cè)，由此將帽構(gòu)件187安裝至加壓帶182 的兩端。因此，加壓帶182繞心軸186被旋轉(zhuǎn)支撐，并通過加熱旋轉(zhuǎn)體102的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動 旋轉(zhuǎn)。以下描述加熱旋轉(zhuǎn)體102和加壓帶182的截面狀態(tài)。如圖12A中所示，齒輪單元148安裝至加熱旋轉(zhuǎn)體102的第一端，帽構(gòu)件152安裝 至第二端。在加熱旋轉(zhuǎn)體102中，與中央部102C相比，第一端102B更厚并具有更高剛度， 此外由于兩端102A和102B由支撐部152A和146從內(nèi)側(cè)支撐，在加熱旋轉(zhuǎn)體102與加壓帶 182接觸的加壓區(qū)域S的兩端，兩端102A和102B具有與支撐部152A和146的外形相符的 形狀。因此，如圖12B中的截面G-G’所示，加熱旋轉(zhuǎn)體102的截面形狀保持為圓形。而 且，由于加壓帶182為薄壁筒狀體，其隨加熱旋轉(zhuǎn)體102的外周面變形并且在徑向上是中空 的。在截面G-G’中，加壓區(qū)域S在與加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向垂直的方向上的寬度設(shè)定為 W70另一方面，如圖12C中的截面H-H’所示，在加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向中央部102C中， 由于不存在從內(nèi)側(cè)支撐的構(gòu)件，加熱旋轉(zhuǎn)體102的加壓區(qū)域S中的截面形狀是平坦的。在 截面H-H’中，加壓區(qū)域S在與加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向垂直的方向上的寬度設(shè)定為W8。由于加熱旋轉(zhuǎn)體102和支撐構(gòu)件184通過接收負載而彎曲，加壓區(qū)域S的寬度W7和W8為使得中央部102C中的寬度W8比加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向上的兩端102A和102B的寬 度W7窄。通過改變加壓墊188的材料或形狀，調(diào)節(jié)加壓區(qū)域S在加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向上 的寬度。例如，使加壓墊188在軸向上的高度在中央大于在兩端，或者可使得支撐構(gòu)件184 在加壓墊188側(cè)的厚度為使得中央部凸出。以下描述本發(fā)明的第二示例性方式的作用。如圖11中所示，轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑T的記錄紙P被送至定影裝置180。在定影裝置180 中，加熱旋轉(zhuǎn)體102沿箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)，并且加壓帶182隨著加熱旋轉(zhuǎn)體102而沿箭頭B 的方向旋轉(zhuǎn)。接著，向勵磁線圈110供應(yīng)交變電流，磁場H在勵磁線圈110周圍反復(fù)產(chǎn)生和 消失，并且加熱旋轉(zhuǎn)體102的發(fā)熱層124產(chǎn)生熱，借此對加熱旋轉(zhuǎn)體102進行加熱。接著，送至定影裝置180的記錄紙P被達到預(yù)先確定的預(yù)設(shè)定影溫度的加熱旋轉(zhuǎn) 體102和加壓帶182加熱加壓，從而將調(diào)色劑圖像T定影在記錄紙P的表面上。 如圖12A和圖13所示，在定影裝置180中，記錄紙P經(jīng)過其中加熱旋轉(zhuǎn)體102和 加壓帶182的外形平坦的加壓區(qū)域S的寬度W8的區(qū)域。由于加熱旋轉(zhuǎn)體102的兩端102A 和102B為厚壁部，并且其剛度大于中央部102C的剛度，從而即使在加熱旋轉(zhuǎn)體102上作用 驅(qū)動力(旋轉(zhuǎn)力)并且加壓區(qū)域S的變形應(yīng)力傳遞至兩端102A和102B時，也會抑制在兩 端102A和102B中發(fā)生斷裂。而且，在定影裝置180中，通過改變布置在加壓帶182內(nèi)側(cè)的加壓墊188的材料或 形狀，調(diào)節(jié)加壓區(qū)域S在加熱旋轉(zhuǎn)體102的軸向上的寬度。因此，向記錄紙P上的調(diào)色劑圖 像T施加預(yù)定量的熱和壓力，從而進行定影。以下參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施方式的加熱旋轉(zhuǎn)體、定影裝置及圖 像形成裝置。對于與第一和第二示例性實施方式的基本相同的部件采用與第一和第二示例 性實施方式中的基本相同的附圖標記，并且不再重復(fù)其描述。圖14A示出定影裝置190。定影裝置190設(shè)有加熱旋轉(zhuǎn)體192以及布置在加熱旋 轉(zhuǎn)體192內(nèi)側(cè)的內(nèi)部構(gòu)件194，取代第二實施方式中的定影裝置180中的加熱旋轉(zhuǎn)體102。 加壓帶182的軸向長度設(shè)定為360mm，加壓墊188的軸向長度設(shè)定為350mm。如圖14B中所示，加熱旋轉(zhuǎn)體192沿徑向從內(nèi)側(cè)向外側(cè)由基層191、發(fā)熱層124、保 護層126、彈性層128以及釋放層130構(gòu)成，這些層疊置而相互成一體。加熱旋轉(zhuǎn)體192的 軸向長度設(shè)定為370mm?；鶎?91由具有以下特性的溫敏磁性材料構(gòu)成，即磁導(dǎo)率從在大于等于加熱旋轉(zhuǎn) 體192的預(yù)設(shè)加熱溫度并小于等于加熱旋轉(zhuǎn)體192的耐熱溫度的溫度范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率變化 開始溫度開始連續(xù)下降。具體地說，利用磁性補償合金、非晶合金等，優(yōu)選的是利用由Fe、 Ni、Si、B、Nb、Cu、Zr、Co、Cr、V、Mn、Mo等構(gòu)成的金屬合金材料，例如Fe-Ni制成的二元溫敏 磁性合金以及Fe-Ni-Cr制成的三元溫敏磁性合金。如圖17中所示，磁導(dǎo)率變化開始溫度 為磁導(dǎo)率(根據(jù)JIS C2531測量)開始連續(xù)下降的溫度，并且為磁場H的磁通穿透量開始 發(fā)生變化的點。如圖14A和圖14B所示，在該示例性實施方式中，定影裝置190的耐熱溫度和預(yù)設(shè) 定影溫度分別設(shè)定為240攝氏度和170攝氏度，利用磁導(dǎo)率變化開始溫度為大約200攝氏 度并且厚度為90 μ m的鋼作為基層191。因此，基層191在低于磁導(dǎo)率變化開始溫度的溫 度下變?yōu)殍F磁材料，從而允許由勵磁線圈110產(chǎn)生的磁場H穿透。而且，基層191在高于磁導(dǎo)率變化開始溫度的溫度下變得無磁性(順磁材料)，從而磁場H的磁通穿透量變大。在 圖14A中，示出了在加熱旋轉(zhuǎn)體192的基層191等于或高于磁導(dǎo)率變化開始溫度的狀態(tài)下 磁場H的磁路。另一方面，作為非磁性體的由鋁制成的內(nèi)部構(gòu)件194在加熱旋轉(zhuǎn)體192內(nèi)側(cè)布 置成不與加熱旋轉(zhuǎn)體192接觸。在內(nèi)部構(gòu)件194的兩端以向外突出方式設(shè)置圓柱形心軸 195 (參見圖15A)，并且心軸195被固定至定影裝置190的殼體120。內(nèi)部構(gòu)件194由形成為圓弧形狀從而與加熱旋轉(zhuǎn)體192相對的圓弧部194A以及 形成為柱形的柱形部194B構(gòu)成，并且圓弧部194A和柱形部194B形成一體。圓弧部194A不 與加熱旋轉(zhuǎn)體102接觸。當(dāng)磁場H的磁通穿透加熱旋轉(zhuǎn)體192時，由磁場H在圓弧部194A 與磁體芯112之間形成閉合磁路。加壓帶182與加熱旋轉(zhuǎn)體192的外周面接觸。以下描述加熱旋轉(zhuǎn)體192與加壓帶182的截面狀態(tài)。如圖15A中所示，外徑與加熱旋轉(zhuǎn)體192的內(nèi)徑大致相同的盤狀帽構(gòu)件196安裝 至加熱 旋轉(zhuǎn)體192的兩端的內(nèi)側(cè)。在帽構(gòu)件197的中央形成通孔，軸承197裝配成固定至 所述通孔。將內(nèi)部構(gòu)件194布置在加熱旋轉(zhuǎn)體192內(nèi)側(cè)，之后將軸承197的孔部197A插到心 軸195上以將外周面結(jié)合至加熱旋轉(zhuǎn)體192的內(nèi)側(cè)，由此將帽構(gòu)件196安裝至加熱旋轉(zhuǎn)體 192的兩端。因此，加熱旋轉(zhuǎn)體192繞心軸195被旋轉(zhuǎn)支撐。而且，以與加熱旋轉(zhuǎn)體102的制造方法類似的制造方法形成加熱旋轉(zhuǎn)體192，并且 與中央部192C相比，兩端192A和192B更厚并且具有更高剛度。用于驅(qū)動的齒輪198結(jié)合 并固定至加熱旋轉(zhuǎn)體192的第一端192B的外周面。此外，在加熱旋轉(zhuǎn)體192中，由于兩端192A和192B由帽構(gòu)件196從內(nèi)側(cè)支撐，在 加熱旋轉(zhuǎn)體192與加壓帶182接觸的加壓區(qū)域S的兩端處，兩端192A和192B具有與帽構(gòu) 件196的外形相符的形狀。因此，如圖15B中的截面J-J’所示，在加壓區(qū)域S的兩端位置，加熱旋轉(zhuǎn)體192的 截面形狀保持為圓形。而且，由于加壓帶182為薄壁筒狀體，其隨加熱旋轉(zhuǎn)體192的外周面 變形并且在徑向上是中空的。在截面J-J’中，加壓區(qū)域S在與加熱旋轉(zhuǎn)體192的軸向垂直 的方向上的寬度設(shè)定為W9。另一方面，如圖15C中的截面K-K’所示，在加熱旋轉(zhuǎn)體192的軸向中央部192C中， 由于不存在從內(nèi)側(cè)支撐的構(gòu)件，加熱旋轉(zhuǎn)體192的加壓區(qū)域S中的截面形狀是平坦的。在 截面K-K’中，加壓區(qū)域S在與加熱旋轉(zhuǎn)體192的軸向垂直的方向上的寬度設(shè)定為W10。如圖15A、15B和15C中所示，由于加熱旋轉(zhuǎn)體192和支撐構(gòu)件184通過接收負載 而彎曲，加壓區(qū)域S的寬度W9和WlO為使得中央部192C中的寬度WlO比加熱旋轉(zhuǎn)體192 的軸向上的兩端192A和192B的寬度W9窄。通過改變加壓墊188的材料或形狀，調(diào)節(jié)加壓 區(qū)域S在加熱旋轉(zhuǎn)體192的軸向上的寬度。例如，使加壓墊188在軸向上的高度在中央大 于在兩端，或者可使得支撐構(gòu)件184在加壓墊188側(cè)的厚度形成為使得中央部凸出。以下描述本發(fā)明的第三示例性實施方式的作用。如圖14A和圖16A中所示，轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑T的記錄紙P被送至定影裝置190。在定 影裝置190中，加熱旋轉(zhuǎn)體192沿箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)，并且加壓帶182隨著加熱旋轉(zhuǎn)體192 而沿箭頭B的方向旋轉(zhuǎn)。接著，向勵磁線圈110供應(yīng)交變電流，磁場H在勵磁線圈110周圍反復(fù)產(chǎn)生和消失，并且加熱旋轉(zhuǎn)體192的發(fā)熱層124 (參見圖14B)產(chǎn)生熱，借此對加熱旋轉(zhuǎn) 體192進行加熱。接著，送至定影裝置190的記錄紙P被達到預(yù)先確定的預(yù)設(shè)定影溫度的加熱旋轉(zhuǎn) 體192和加壓帶182加熱加壓，從而將調(diào)色劑圖像T定影在記錄紙P的表面上。在定影裝置190中，記錄紙P經(jīng)過其中加熱旋轉(zhuǎn)體192和加壓帶182的外形平坦的 加壓區(qū)域S的寬度W9的區(qū)域。如圖15A中所示，加熱旋轉(zhuǎn)體192的兩端192A和192B為厚 壁部，并且它們的剛度大于中央部192C的剛度，從而即使在加熱旋轉(zhuǎn)體192上作用驅(qū)動力 (旋轉(zhuǎn)力)并且加壓區(qū)域S的變形應(yīng)力傳遞至兩端192A和192B時，也會抑制在兩端192A 和192B中發(fā)生斷裂。而且，在定影裝置190中，通過改變布置在加壓帶182內(nèi)側(cè)的加壓墊188的材料或 形狀，調(diào)節(jié)加壓區(qū)域S在加熱旋轉(zhuǎn)體192的軸向上的寬度。因此，向記錄紙P上的調(diào)色劑圖 像T施加預(yù)先確定的加熱量和壓力，從而進行定影。在定影裝置190中，當(dāng)加熱旋轉(zhuǎn)體192的基層191 (參見圖14B)的溫度小于等于 磁導(dǎo)率變化開始溫度時，由于基層191為鐵磁體，穿透發(fā)熱層124的磁場H穿透基層191而 形成閉合磁路，從而增強磁場H。因此，發(fā)熱層124的發(fā)熱量達到所需發(fā)熱量。另一方面，如圖14A和16B中所示，在定影裝置190中，當(dāng)加熱旋轉(zhuǎn)體192的基層 191的溫度變?yōu)榇笥诘扔诖艑?dǎo)率變化開始溫度時，磁場H穿透基層191并到達內(nèi)部構(gòu)件194 而形成閉合磁路。此時，與在基層191中形成閉合磁路的情況相比，作用在發(fā)熱層124上的 磁場H被削弱，從而發(fā)熱層124的發(fā)熱量減小，并且發(fā)熱層124不會不必要地升溫。本發(fā)明并不局限于所述示例性實施方式。打印機10可以不僅為利用固體顯影劑(調(diào)色劑)的靜電復(fù)印類型，而且可以為利 用液體顯影劑的打印機。加熱旋轉(zhuǎn)體102、162、172和192的各厚壁部均可沿加熱旋轉(zhuǎn)體的徑向向外凸或向 內(nèi)凸。而且，在定影裝置180和190中，在其兩端具有厚壁部的加熱旋轉(zhuǎn)體102和192可由 在第一端具有厚壁部的加熱旋轉(zhuǎn)體162替換?？稍诩訜嵝D(zhuǎn)體102和192內(nèi)側(cè)或外側(cè)布置加熱器而不是勵磁線圈，作為用于對 加熱旋轉(zhuǎn)體102和192進行加熱的加熱裝置。此外，加熱旋轉(zhuǎn)體102和192的溫度傳感器 118的安裝位置不限于加熱旋轉(zhuǎn)體102和192的表面?zhèn)龋强蓪囟葌鞲衅?18安裝在加 熱旋轉(zhuǎn)體102和192的內(nèi)側(cè)(內(nèi)周面)。在這種情況下，加熱旋轉(zhuǎn)體102和192的表面磨損 更少。盡管在該示例性實施方式中構(gòu)造成加壓區(qū)域S中的截面形狀在加熱旋轉(zhuǎn)體的軸 向兩端上在加壓輥(或加壓帶)側(cè)凸出而在軸向中央部中平坦，但是截面形狀不限于此。加 壓區(qū)域S中的截面形狀可在加熱旋轉(zhuǎn)體側(cè)凸出。這通過適當(dāng)選擇加壓輥和加壓墊的形狀和 剛度進行調(diào)節(jié)。而且，在定影裝置190中，可在加壓帶182上 設(shè)置發(fā)泡海綿彈性層，并且帽構(gòu)件196 和齒輪193可形成一體。為說明和描述之目的而提供了本發(fā)明的示例性實施方式的以上描述。并不意圖詳 盡或?qū)⒈景l(fā)明局限于公開的確切形式。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚多種修改和變型。為 最佳說明本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用而選擇并描述了這些示例性實施方式，從而使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明，以構(gòu)想適于具體應(yīng)用的各種實施方式以及各種修改。本發(fā)明 的范 圍理應(yīng)由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
一種加熱旋轉(zhuǎn)體，該加熱旋轉(zhuǎn)體用于對記錄介質(zhì)上的顯影劑進行加熱，該加熱旋轉(zhuǎn)體包括由金屬制成的筒狀體，該筒狀體的兩端部被以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐，該筒狀體在該筒狀體的軸向上的至少一個端部具有比中央部厚的厚壁部，并且在由加壓旋轉(zhuǎn)體施加壓力的外周面的加壓區(qū)域中，該加熱旋轉(zhuǎn)體的截面形狀從所述端部朝所述中央部變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱旋轉(zhuǎn)體，其中，僅在所述筒狀體的軸向上的所述端部中 的一個端部上設(shè)置所述厚壁部。
3.一種定影裝置，該定影裝置包括 權(quán)利要求1或2所述的加熱旋轉(zhuǎn)體；以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述加熱旋轉(zhuǎn)體的兩端部的支撐結(jié)構(gòu)； 對所述加熱旋轉(zhuǎn)體進行加熱的加熱裝置；以及加壓旋轉(zhuǎn)體，該加壓旋轉(zhuǎn)體的兩端部被以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐，該加壓旋轉(zhuǎn)體向所述加 熱旋轉(zhuǎn)體的外周面施加壓力，其中在所述加熱旋轉(zhuǎn)體內(nèi)側(cè)不存在與該加熱旋轉(zhuǎn)體接觸并承 受來自所述加壓旋轉(zhuǎn)體的壓力的構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定影裝置，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)安裝有傳遞驅(qū)動力的驅(qū)動力 傳遞構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的定影裝置，其中，所述加壓旋轉(zhuǎn)體具有發(fā)泡海綿彈性層。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的定影裝置，其中，所述加壓旋轉(zhuǎn)體具有環(huán)形旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和加 壓構(gòu)件，所述加壓構(gòu)件設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件內(nèi)側(cè)，所述加壓構(gòu)件用于通過所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件向 所述加熱旋轉(zhuǎn)體的外周面施加壓力，并在軸向上改變所述加熱旋轉(zhuǎn)體的截面形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的定影裝置，其中，所述加熱裝置具有產(chǎn)生磁場的磁場產(chǎn)生 單元，并且所述加熱旋轉(zhuǎn)體具有在所述磁場的電磁感應(yīng)作用下發(fā)熱的發(fā)熱層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定影裝置，其中，所述加熱旋轉(zhuǎn)體具有支撐層，該支撐層包括 溫敏磁性金屬，并用于支撐所述發(fā)熱層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定影裝置，其中，所述加熱旋轉(zhuǎn)體具有保護所述發(fā)熱層不被 氧化的保護層。
10.一種圖像形成裝置，該圖像形成裝置包括 權(quán)利要求3所述的定影裝置；發(fā)射曝光光的曝光單元；顯影單元，該顯影單元利用顯影劑使由所述曝光光形成的潛像顯影而形成顯影劑圖像；轉(zhuǎn)印單元，該轉(zhuǎn)印單元將所述顯影劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上；以及輸送單元，該輸送單元將轉(zhuǎn)印有所述顯影劑圖像的記錄介質(zhì)輸送至所述定影裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱旋轉(zhuǎn)體，其中，在所述筒狀體的軸向上的兩端部設(shè)置所述厚壁部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱旋轉(zhuǎn)體，其中，所述厚壁部形成為使得所述筒狀體的外 表面向外隆起。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱旋轉(zhuǎn)體，其中，所述厚壁部形成為使得所述筒狀體的內(nèi) 表面向內(nèi)隆起。
14.一種定影裝置，該定影裝置包括加熱旋轉(zhuǎn)體，該加熱旋轉(zhuǎn)體用于對記錄介質(zhì)上的顯影劑進行加熱，該加熱旋轉(zhuǎn)體包括 由金屬制成的筒狀體，該筒狀體的兩端部被以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐，該筒狀體在該筒狀體的 軸向上的兩端部具有比中央部厚的厚壁部，并且與該加熱旋轉(zhuǎn)體的軸向垂直的截面形狀從 所述端部朝所述中央部變化；以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述加熱旋轉(zhuǎn)體的兩端部的支撐結(jié)構(gòu)；對所述加熱旋轉(zhuǎn)體進行加熱的加熱裝置；以及加壓旋轉(zhuǎn)體，該加壓旋轉(zhuǎn)體向所述加熱旋轉(zhuǎn)體的外周面施加壓力，所述加壓旋轉(zhuǎn)體的 兩端部被以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的定影裝置，其中，所述加壓旋轉(zhuǎn)體向所述加熱旋轉(zhuǎn)體的外 周面施加壓力，并且其中在所述加熱旋轉(zhuǎn)體內(nèi)側(cè)不存在與該加熱旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)表面接觸并承 受來自所述加壓旋轉(zhuǎn)體的壓力的構(gòu)件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的定影裝置，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)通過裝配在所述厚壁部內(nèi) 側(cè)的支撐構(gòu)件以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述筒狀體。
全文摘要
本發(fā)明提供加熱旋轉(zhuǎn)體、定影裝置及圖像形成裝置。所述加熱旋轉(zhuǎn)體用于加熱記錄介質(zhì)上的顯影劑，該加熱旋轉(zhuǎn)體具有由金屬制成的筒狀體，并且該筒狀體的兩端部被旋轉(zhuǎn)支撐。所述筒狀體在該筒狀體的軸向上的至少一個端部具有比中央部厚的厚壁部，并且所述加熱旋轉(zhuǎn)體的截面形狀在由加壓旋轉(zhuǎn)體施加壓力的外周面的加壓區(qū)域中從所述端部朝所述中央部變化。
文檔編號G03G15/20GK101846948SQ20101014287
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者上原康博, 及川博, 馬場基文 申請人:富士施樂株式會社