片材加熱元件的制造方法、定影裝置和圖像形成設備的制作方法
【專利摘要】本發明涉及片材加熱元件的制造方法、定影裝置和圖像形成設備。所述片材加熱元件的制造方法包括：制備包含金屬或合金的片材部件，對所述片材部件進行陽極氧化處理，直至所述片材部件僅表面層被氧化而其中心部分未被氧化。
【專利說明】片材加熱元件的制造方法、定影裝置和圖像形成設備
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及用于制造片材加熱元件的方法、定影裝置和圖像形成設備。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，使用片材加熱元件來加熱管道等管狀部件的內部。
[0003]作為片材加熱元件，已知有I)片材加熱元件:該元件具有其中由鎳鉻鐵合金線或不銹鋼線制成的加熱元件被覆有機硅橡膠的結構。
[0004]日本特開2001-15254號公報(專利文獻I)公開了一種片材加熱元件，該元件具有其中加熱元件用片材(其中在聚酰亞胺膜上設置了粘接劑)卷繞包覆的結構。日本特開平8-180962號公報(專利文獻2)和日本特開2004-355882號公報(專利文獻3)公開了具有其中由鎳鉻鐵合金線或不銹鋼線制成的加熱元件被覆有熱融合性聚酰亞胺和熱塑性聚酰亞胺的層壓體的結構的片材加熱元件，和具有其中玻璃基板設置有加熱元件的結構的片材加熱元件。
【發明內容】
[0005]本發明的一個目的是提供一種具有耐熱性和柔性的片材加熱元件的制造方法。
[0006]根據本發明的第一方面，提供了一種用于制造片材加熱元件的方法，所述方法包括:制備包含金屬或合金的片材部件；和對所述片材部件進行陽極氧化處理，直至所述片材部件僅表面層被氧化而其中心部分未被氧化。
[0007]根據本發明的第二方面，提供了一種用于制造片材加熱元件的方法，所述方法包括:制備片材部件，所述片材部件具有加熱元件層和被覆層，所述加熱元件層包含金屬或合金，而所述被覆層覆蓋所述加熱元件層的外表面并且包含金屬或合金；和在不使所述片材加熱元件氧化的同時對所述被覆層進行陽極氧化處理。
[0008]根據本發明的第三方面，在根據第一方面的片材加熱元件的制造方法中，所述片材部件可包含選自鋁、鈦、鈮和鉭中的至少一種金屬或所述金屬的合金。
[0009]根據本發明的第四方面，在根據第二方面的片材加熱元件的制造方法中，所述被覆層可包含選自鋁、鈦、鈮和鉭中的至少一種金屬或所述金屬的合金。
[0010]根據本發明的第五方面，在根據第一方面的片材加熱元件的制造方法中，所述片材部件可包含鉻鎳合金或不銹鋼。
[0011]根據本發明的第六方面，在根據第三方面的片材加熱元件的制造方法中，所述片材部件可包含鉻鎳合金或不銹鋼。
[0012]根據本發明的第七方面，在根據第二方面的片材加熱元件的制造方法中，所述加熱元件部件可包含鉻鎳合金或不銹鋼。
[0013]根據本發明的第八方面，在根據第四方面的片材加熱元件的制造方法中，所述加熱元件部件可包含鉻鎳合金或不銹鋼。
[0014]根據本發明的第九方面，提供一種定影裝置，所述定影裝置包括:第一旋轉部件；根據第一方面的片材加熱元件，其被設置來與所述第一旋轉部件接觸并加熱所述第一旋轉部件；和被布置來與所述第一旋轉部件的外表面接觸的第二旋轉部件。
[0015]根據本發明的第十方面，提供一種圖像形成設備，所述圖像形成設備包括:圖像保持體；對所述圖像保持體的表面進行充電的充電單元；用于在所述圖像保持體的經充電的表面上形成潛像的潛像形成單元；用色調劑使所述潛像顯影以形成色調劑圖像的顯影單元；將所述色調劑圖像轉印至記錄介質的轉印單元；和在所述記錄介質上使所述色調劑圖像定影的定影單元，所述定影單元是根據第九方面的定影裝置。
[0016]根據第一和第二方面，提供了具有板狀加熱元件層的片材加熱元件的制造方法，在所述方法中，具有板狀加熱元件層的片材加熱元件的耐熱性得到控制而無需使加熱層圖案化。
[0017]根據第三和第四方面，與設置有通過在含氧氣氛下的強制氧化而形成的包含金屬氧化物的絕緣被覆層的情況相比，提供了具有優異的耐熱性和柔性的片材加熱元件的制造方法。
[0018]根據第五、第六、第七和第八方面，與設置有包含鋁的加熱層的情況相比，提供了具有優異的加熱效率的片材加熱元件的制造方法。
[0019]根據第九和第十方面，提供了包括有具有優異的耐熱性和柔性的片材加熱元件的定影裝置和圖像形成設備。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]基于下列附圖將詳細描述本發明的示例性實施方式，圖中:
[0021]圖1是顯示本示例性實施方式相關的片材加熱元件的實例的平面示意圖；
[0022]圖2是顯示本示例性實施方式相關的片材加熱元件的實例的截面示意圖；
[0023]圖3A?3D是顯示第一示例性實施方式相關的片材加熱元件的制造方法的實例的過程圖；
[0024]圖4A?4D是顯示第二示例性實施方式相關的片材加熱元件的制造方法的實例的過程圖；
[0025]圖5是顯示本示例性實施方式相關的定影裝置的實例的示意性構造圖；和
[0026]圖6是顯示本示例性實施方式相關的圖像形成設備的實例的示意性構造圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將描述作為本發明實例的示例性實施方式。
[0028]另外，在全部附圖中具有基本上相同功能的部件被賦予了相同的附圖標記，并適當地省略重復描述。
[0029]片材加熱元件
[0030]圖1是顯示本示例性實施方式相關的片材加熱元件的實例的平面示意圖。圖2是顯示本示例性實施方式相關的片材加熱元件的實例的截面示意圖。另外，圖2是圖1的A-A截面圖。
[0031]例如，如圖1和2所示的本示例性實施方式相關的片材加熱元件70具有加熱元件層72和覆蓋加熱元件層72的外表面的絕緣被覆層74。兩個供電部76與加熱元件層72的兩個對向的端部(例如，縱向的端部)連接。供電部76向加熱元件層72提供電能時，加熱元件層72發熱。另外，盡管并未示出，例如由不銹鋼等制成的連接端子可以與供電部76連接。
[0032]具體而言，例如，加熱元件層72的平面形狀(由片材加熱元件的厚度方向上看去的形狀:下同)由長方形構成。絕緣被覆層74覆蓋加熱元件層72的外表面(厚度方向上彼此面對的面和與這些面交叉的側面)中的除了與供電部76連接的區域之外的其他面。
[0033]加熱元件層72 (片材加熱元件70)的平面形狀并不限于長方形，而可以根據目的選擇例如，正方形、圓形、多邊形或帶狀等。另外，加熱元件層72 (片材加熱元件70)的平面形狀可以是其中線狀加熱層彎曲或折曲并以回路狀圖案化的形貌。
[0034]加熱元件層72由包含金屬或合金的層(金屬或合金層)構成。不過，加熱元件層72中也可以含有雜質。
[0035]金屬或合金的實例包括選自鋁、鈦、鈮和鉭中的至少一種金屬或含有所述金屬的
么么
I=1-Wl O
[0036]另外，金屬或合金包括鉻鎳合金、不銹鋼、鐵(鋼)、錳、錳合金、康銅、鉬-銠合金等。其中，鉻鎳合金或不銹鋼是加熱電阻材料，具有很高的電阻和很低的電阻溫度系數，并且由于能夠使得加熱元件層72的加熱效率變高而優選。
[0037]加熱元件層72的厚度例如可以為0.1 μ m?50 μ m，理想地為I μ m?30 μ m，更理想為5 μ m?20 μ m。加熱元件層72的厚度例如根據目標電阻(加熱量)來選擇。
[0038]絕緣被覆層74由含有金屬氧化物的層(金屬氧化物層)構成。不過，絕緣被覆層74中也可以包含雜質。
[0039]所述金屬氧化物包括選自氧化鋁、氧化鈦、氧化鈮或氧化鉭的至少一種金屬氧化物。
[0040]另外，所述金屬氧化物包括氧化鐵、氧化鎳、氧化鉻、氧化錳、氧化鈷等。
[0041]其中，優選選自氧化招、氧化鈦、氧化銀和氧化鉭的至少一種金屬氧化物。該金屬氧化物的有利之處在于所述金屬氧化物能夠通過金屬的陽極化處理而形成。
[0042]換言之，所述金屬氧化物可以是通過用陽極化處理來氧化選自鋁、鈦、鈮和鉭中的至少一種金屬或含有所述金屬的合金而獲得的金屬氧化物。含有通過陽極化處理而氧化的金屬氧化物的絕緣被覆層74易于成為致密膜。結果，易于改善片材加熱元件70的柔性和耐熱性。另外，確保了加熱元件層72的絕緣性，也易于改善其耐久性。
[0043]另外，盡管所述金屬氧化物可以是I)通過在含氧氣氛下的強制氧化來形成上述金屬或合金而獲得的金屬氧化物，2)通過化學處理(濕式)來形成上述金屬或合金而獲得的金屬氧化物等，從以上觀點考慮時優選通過陽極化處理形成的金屬氧化物。
[0044]絕緣被覆層74的厚度可以為例如I μ m?50 μ m，理想地為10 μ m?45 μ m，更理想為30 μ m?40 μ m。例如從確保加熱元件層72的絕緣性和片材加熱元件70的柔性的角度出發來選擇絕緣被覆層74的厚度。
[0045]對供電部76不做具體限定，其可以經構造包含與加熱元件層72的相同的金屬或合金。另外，構成供電部76的金屬或合金也可以為與加熱元件層72的不同的金屬或合金(具體而言，例如，可以對加熱元件層72提供電能的電阻值較低的金屬或合金)。
[0046]在上述的本示例性實施方式相關的片材加熱元件70中，包含金屬或合金的加熱元件層72的外周面由包含金屬氧化物的絕緣被覆層74覆蓋。于是，在本示例性實施方式中，在構成絕緣被覆層74的層中形成了具有較高耐熱性和柔性的金屬氧化物。
[0047]有鑒于此，本示例性實施方式相關的片材加熱元件70具有優異的耐熱性和柔性。因此，即使在片材加熱元件70被過度彎曲、片材加熱元件過度發熱、或長時間進行發熱的情況中，也能夠抑制絕緣被覆層74的剝離。另外，也抑制了絕緣被覆層74的劣化，維持了對加熱元件層72的絕緣和保護。
[0048]另外，盡管涂布了具有較高柔性的聚酰亞胺樹脂層的片材加熱元件(例如，專利文獻I?3)也已知為絕緣被覆層74，但是在片材加熱元件過度發熱或或長時間進行發熱的情況中，絕緣被覆層74容易發生剝離和劣化。另一方面，盡管在玻璃基板上設置加熱元件層72的片材加熱元件也是已知的，不過該片材加熱元件雖具有耐熱性卻不具有柔性。
[0049]本示例性實施方式相關的片材加熱元件70用作可用于電子照相圖像形成設備中的定影裝置、各種分析設備、半導體制造設備、各種工廠設備、家電設備或住宅設備等中的各種熱源。
[0050]片材加熱元件的制造方法
[0051]下面將描述本示例性實施方式相關的片材加熱元件70的制造方法。
[0052](第一實施方式)
[0053]圖3A?3D是顯示第一示例性實施方式相關的片材加熱元件的制造方法的實例的過程圖。另外，圖3A?3D中所示的過程圖是相當于圖2中所示的截面圖的過程圖。
[0054]首先，如圖3A所示，制備包含金屬或合金的片材部件70A。
[0055]構成片材部件70A的金屬或合金包括通過陽極氧化而氧化的金屬或合金。具體而言，例如，金屬或合金包括選自鋁、鈦、鈮和鉭中的至少一種金屬或含有所述金屬的合金。
[0056]平面形狀的部件70A的平面形狀是與待制造的片材加熱元件70的平面形狀相同的形狀。片材部件70A的厚度是待制造的片材加熱元件70的厚度(加熱元件層72和絕緣被覆層74的總厚度值)。另外，通過軋制金屬板或合金板獲得具有目標厚度的片材部件70A。
[0057]接下來，如圖3B所示，在片材部件70A的外表面中用作供電部76的區域的面上設置掩模78。掩模78例如包括遮蔽膠帶。
[0058]另外，作為掩模78，可以使用通過利用光刻來進行曝光和顯影而圖案化的光敏抗蝕膜。
[0059]然后，如圖3C所示，對其上設置有掩模78的片材部件70A的外表面進行陽極化處理，片材部件70A的外表面的表面層部分的金屬或合金被氧化，加熱元件層72的外表面連同包含金屬的加熱元件層72 —同被覆蓋，然后形成包含金屬氧化物的絕緣被覆層74。
[0060]具體而言，例如，通過對片材部件70A的陽極化處理，在片材部件70A的外表面(在厚度方向上彼此面對的面和與這些面交叉的側面)中，在不包括其上設置有掩模78的區域的面的表面層部分上形成金屬氧化物層。然后，形成的金屬氧化物層用作絕緣被覆層74，未被陽極化處理氧化的片材部件70A的內部用作加熱元件層72。
[0061]此處，絕緣被覆層74 (金屬氧化物層)的厚度由陽極化處理的處理條件(例如，處理時間等)確定。之后，加熱元件層72的厚度也由陽極化處理的處理條件(例如，處理時間等)確定。其后，加熱元件層72的耐熱性也由陽極化處理的處理條件(例如，處理時間等)確定。
[0062]通過公知的方法進行片材部件70A的陽極化處理。具體而言，將片材部件70A浸潰在處理浴中，并對處理浴(例如，磷酸、草酸或硫酸等的處理浴)中的片材部件70A施加正電勢。
[0063]陽極化處理例如可以在下列條件下進行:處理浴的電解質濃度為10質量％?40質量％，處理浴的溫度為20°C?50°C，電流密度為1.0A/dm2?ΙΟΑ/dm2，電壓為30V?200V，處理時間(電解時間)為2分鐘?12分鐘。
[0064]接下來，如圖3D所示，在陽極化處理結束后將掩模78從片材部件70A上剝離，并在必要時，在用作供電部76 (未示出)的區域的外表面的至少一部分上設置由不銹鋼等支撐的連接端子。
[0065]通過以上過程獲得片材加熱元件70。
[0066]在上述的第一示例性實施方式相關的片材加熱元件的制造方法中，對片材部件70A的外表面進行陽極化處理、使片材部件70A的外面的表面層部分的金屬或合金氧化、并形成覆蓋加熱元件層72的外表面以及加熱元件層72的絕緣被覆層74，通過這些工序來制造片材部件70A。
[0067]因此，在第一示例性實施方式相關的片材加熱元件的制造方法中，得到了具有優異耐熱性和柔性的片材加熱元件70。
[0068]另外，在第一示例性實施方式相關的片材加熱元件的制造方法中，通過對片材部件的外表面進行陽極化處理，從具有單層構造的片材部件70A形成包括金屬氧化物層的絕緣被覆層74。因此，獲得了絕緣被覆層74與加熱元件層72之間的粘接性較高且耐久性優異的片材加熱元件70。另外，根據陽極化處理的處理條件(例如，處理時間等)來調整加熱元件層72的厚度。因此，即使不進行加熱元件層72的圖案化來調整導電路徑，也得到了具有目標加熱電阻并具有片材加熱元件層72的片材加熱元件70。也就是說，得到的片材加熱元件70具有不對加熱元件層72進行圖案化其加熱電阻也得到控制的板狀加熱元件層72。
[0069]當然，本示例性實施方式相關的片材加熱元件的制造方法中并不阻止對加熱元件層72進行圖案化。在圖案化加熱元件層72的情況中，在陽極化處理的階段，在平面圖中觀察片材部件70A時，在片材部件70A的厚度方向上彼此面對的兩面之外的用作加熱元件層72的區域中設置具有目標圖案的掩模78，進行陽極化處理以使厚度方向上除其上設置有片材部件70A的掩模的區域之外的全部區域在該狀態下被氧化(即，形成金屬氧化物)，然后移除掩模并再次進行陽極化處理以使其上設置有片材部件70A的掩模的區域的表面層部分被氧化(即，形成金屬氧化物的層)，由此得到具有圖案化加熱元件層72的片材加熱元件70。即使在該情況中，通過陽極化處理的處理條件(例如，處理時間等)也可以調整加熱元件層72的厚度。
[0070](第二實施方式)
[0071]圖4A?4D是顯示第二示例性實施方式相關的片材加熱元件的制造方法的實例的過程圖。另外，圖4A?4D中所示的過程圖是相當于圖2中所示的截面圖的過程圖。
[0072]首先，如圖4A所示，制備片材部件70B(以下稱為“片材層壓體”)，其具有包含金屬或合金的加熱元件層72和覆蓋加熱元件層72并包含金屬或合金的被覆層80。
[0073]片材層壓體70B包括例如通過將兩片充當被覆層80的金屬或合金箔與插入其間的充當加熱元件層72的金屬或合金箔擴散接合(diffusion-joining)而獲得的片材層壓體。對片材層壓體70B不做具體限定，只要該片材層壓體具有下述結構即可:其中兩片充當被覆層80的金屬或合金箔被構造來在其間可插入充當加熱元件層72的金屬或合金箔。
[0074]另外，片材層壓體70B可具有下述結構:其中兩片充當被覆層80的金屬或合金箔在片材層壓體的邊緣直接接合，然后封住用作加熱元件層72的金屬或合金箔。
[0075]構成加熱元件層72的金屬或合金包括未被陽極化處理而氧化的金屬或合金，具體而言，包括鉻鎳合金、不銹鋼、鐵(鋼)、錳、錳合金、康銅或鉬-銠合金等。其中，考慮到片材加熱元件70的加熱效率，鉻鎳合金和不銹鋼是有利的。
[0076]構成被覆層80的金屬或合金包括通過陽極化處理而氧化的金屬或合金。具體而言，例如，金屬或合金包括選自鋁、鈦、鈮和鉭中的至少一種金屬或含有所述金屬的合金。
[0077]片材層壓體70B的平面形狀是與待制造的片材加熱元件70的平面形狀相同的形狀。片材層壓體70B的厚度是相當于待制造的片材加熱元件70的厚度(加熱元件層72和絕緣被覆層74的總厚度值)的厚度。
[0078]接下來，如圖4B所示，在片材層壓體70B的外表面中用作供電部76的區域的面上設置掩模78。
[0079]掩模78與第一不例性實施方式相關的片材部件70A中所描述的那些相同。
[0080]然后，如圖4C所示，對其上設置有掩模78的片材層壓體70B的外表面(即，被覆層80的外表面)進行陽極化處理，被覆層80的金屬或合金被氧化，并形成包含金屬氧化物的絕緣被覆層74。
[0081]所述陽極化處理與第一示例性實施方式相關的片材部件70A的說明相同。不過，除其上設置有掩模78的區域之外的全體被覆層80被氧化，并用作金屬氧化物層。
[0082]接下來，如圖4D所示，在陽極化處理結束后將掩模78從片材層壓體70B上剝離，并在必要時，在用作供電部76(未示出)的區域的外表面的至少一部分上設置由不銹鋼等支撐的連接端子。
[0083]通過以上過程獲得片材層壓體70B。
[0084]在上述的第二示例性實施方式相關的片材加熱元件的制造方法中，通過下列工序制造片材加熱元件70:制備具有加熱元件層72和被覆層80的片材部件的工序，和對被覆層80的外表面進行陽極化處理以使被覆層80的金屬或合金氧化并形成包含金屬氧化物的絕緣被覆層74的工序。
[0085]因此，在第二示例性實施方式相關的片材加熱元件的制造方法中，得到了具有優異耐熱性和柔性的片材加熱元件70。
[0086]另外，在第二示例性實施方式相關的片材加熱元件的制造方法中，使用具有加熱元件層72的片材層壓體70B預先制造片材加熱元件70。因此，獲得了具有未被陽極處理氧化的包含金屬或合金(具體而言，例如，具有很高的電阻和很低的電阻溫度系數的鉻鎳合金或不銹鋼等)的加熱元件層72的片材加熱元件70。
[0087]定影裝置
[0088]本示例性實施方式相關的定影裝置具有各種構造，例如，包括第一旋轉部件、設置為與所述第一旋轉部件接觸并加熱所述第一旋轉部件的片材加熱元件和配置為與所述第一旋轉部件的外表面接觸的第二旋轉部件。[0089]本示例性實施方式相關的片材加熱元件用作所述片材加熱元件。
[0090]下面參考附圖描述本示例性實施方式相關的定影裝置。
[0091]圖5是顯示本示例性實施方式相關的定影裝置的實例的示意性構造圖。
[0092]圖5所示的本示例性實施方式相關的定影裝置60例如包括加熱帶62 (第一旋轉部件的實例)、與加熱帶62的外周面接觸的加壓輥64 (第二旋轉部件的實例)、與加熱帶62的內周面接觸并被配置在面對加壓輥64的位置的擠壓墊66 (擠壓部件的實例)、支持擠壓墊66的支持部件68和與加熱帶62的內周面接觸并被設置在加熱帶62內部的與擠壓墊66面對的位置的片材加熱元件70。
[0093]加壓輥64通過驅動源(未示出)按照箭頭R的方向旋轉。另外，加熱帶62和加壓輥64彼此接觸，以使紙K (記錄介質的實例)可插入通過，加壓輥64按照箭頭R的方向旋轉時加熱帶62以從動方式旋轉。在加熱帶62的內周面布置擠壓墊66以使其擠壓加壓輥64的與加熱帶62的外周面接觸的表面，從而形成夾持區N。另外，擠壓66被加熱帶62的內周面上設置的支持部件68固定。另外，片材加熱元件70以該片材加熱元件被支持部件(未示出)支持的狀態設置。
[0094]下面將描述通過定影裝置60進行圖像定影的操作。
[0095]加壓輥64按照箭頭R的方向旋轉時，加熱帶62以從動方式按照箭頭S的方向旋轉，并且加熱帶62的外周面被與加熱帶62的內周面接觸的片材加熱元件70加熱。
[0096]按此方式加熱的加熱帶62通過加壓輥64移向夾持區N。另一方面，其表面上設置有未定影的色調劑圖像(未示出)的紙K通過傳送單元(未示出)按照箭頭P的方向傳送。當紙K通過夾持區N時，未定影的色調劑圖像(未示出)被加熱帶62加熱，并被定影在紙K的表面上以形成定影圖像。表面上形成有定影圖像的紙K通過傳送單元(未示出)按照箭頭P的方向傳送。紙張由定影裝置60排出。
[0097]另外，伴隨著加熱帶62的旋轉，加熱帶62的已在夾持區N內結束定影加工并且其外周面的表面溫度已降低的區域移向與片材加熱元件70接觸的區域，以備下一次定影處理，并被再次加熱。
[0098]圖像形成設備
[0099]接下來，將描述本示例性實施方式相關的圖像形成設備。
[0100]本示例性實施方式的圖像形成設備包括圖像保持體；對所述圖像保持體的表面進行充電的充電單元；用于在所述圖像保持體的經充電的表面上形成潛像的潛像形成單元；用色調劑使所述潛像顯影以形成色調劑圖像的顯影單元；將所述色調劑圖像轉印至記錄介質的轉印單元；和在所述記錄介質上定影所述色調劑圖像的定影單元。本示例性實施方式相關的定影裝置用作所述定影單元。
[0101]下面將參考附圖描述本示例性實施方式相關的圖像形成設備。
[0102]圖6是本示例性實施方式相關的圖像形成設備的構造的示意性構造圖。
[0103]如圖6所示，本示例性實施方式相關的圖像形成設備100例如是通常被稱為串聯型的中間轉印型圖像形成設備，其包括多個圖像形成單元1Y、1M、1C和IK(其中各色成分的色調劑圖像通過電子照相方式形成)、將通過各圖像形成單元1Y、1M、1C和IK而形成的各色成分的色調劑圖像順次轉印(一次轉印)至中間轉印帶15的一次轉印部10、將轉印至中間轉印帶15上的重疊的色調劑圖像整體轉印(二次轉印)至作為記錄介質的紙K上的二次轉印部20和將二次轉印的圖像定影在紙K上的定影裝置60。另外，圖像形成設備100具有用于控制各裝置(各部)的操作的控制器40。
[0104]該定影裝置60是已經描述的第一示例性實施方式相關的定影裝置60。另外，圖像形成設備100也可以是包括已經描述的第二示例性實施方式相關的定影裝置80的構造。
[0105]圖像形成設備100的圖像形成單元1Y、1M、IC和IK各自包括沿箭頭A的方向旋轉的感光體11 (作為保持形成在其表面上的色調劑圖像的圖像保持體的實例)。
[0106]在感光體11的周圍，設置作為充電單元實例的對感光體11進行充電的充電器12，并設置作為潛像形成單元實例的在感光體11上繪制靜電潛像的激光曝光裝置13 (圖中光束由符號Bm標明)。
[0107]另外，在感光體11的周圍，設置作為顯影單元實例的顯影裝置14，該顯影裝置14存儲各色成分的色調劑并使用色調劑使感光體11上的靜電潛像顯影以形成可視圖像，并設置將感光體11上形成的各色成分的色調劑圖像轉印至一次轉印部10中的中間轉印帶15的一次轉印棍16。
[0108]此外，在感光體11的周圍，設置用于除去感光體11上的殘留色調劑的感光體清潔器17，而且沿著感光體11的旋轉方向順次設置充電器12、激光曝光裝置13、顯影裝置14、一次轉印輥16和感光體清潔器17等電子照相裝置。自中間轉印帶15的上游側按照黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)和黑色⑷的順序基本上呈直線安置圖像形成單元1Y、1M、1C和IK0
[0109]作為中間轉印部的中間轉印帶15由膜狀加壓帶構成，其由包含適當量的防靜電劑(如炭黑)和作為基層的樹脂(如聚酰亞胺或聚酰胺)構成。形成所述中間轉印帶以使其體積電阻率為IO6 Qcm?IO14Qcm,其厚度例如為約0.1mm。
[0110]中間轉印帶按照圖6中所示的B方向以預定的速度由各輥循環驅動(旋轉)。所述各輥包括由具有優異的定速性的電機(未示出)驅動并且使中間轉印帶15旋轉的驅動輥31、支持沿著各感光體11的陣列方向基本直線狀延伸的中間轉印帶15的支持輥32、對中間轉印帶15施加恒定張力并充當防止中間轉印帶15曲行的校正輥的張力調節輥33、設置在二次轉印部20中的背面輥25和設置在清潔部中用于擦除中間轉印帶15上的殘留色調劑的清潔背面輥34。
[0111]—次轉印部10由設置為隔著中間轉印帶15面對感光體11的一次轉印棍16構成。一次轉印輥16由軸和固定在所述軸周圍的作為彈性層的海綿層構成。所述軸是由鐵或SUS等金屬制成的柱狀棒。所述海綿層由其中混有炭黑等導電劑的NBR、SBR和EPDM的混合橡膠形成，且其海綿狀圓筒輥的體積電阻率為107 5 Qcm? 108 5 Qcm。
[0112]然后，一次轉印輥16被設置為隔著中間轉印帶15與感光體11壓接，進而，對一次轉印輥16施加具有與色調劑的帶電極性(稱為負極性；下同)相反的極性的電壓(一次轉印偏壓)。因此，各感光體11上的色調劑圖像順次地被靜電吸引至中間轉印帶15，在中間轉印帶15上形成重疊的色調劑圖像。
[0113]二次轉印部20構造為包括背面輥25和安置在中間轉印帶15的色調劑圖像保持面側的二次轉印輥22。
[0114]背面輥25的表面由其中分散有碳的EPDM和NBR混合橡膠的管制成，其內部由EPDM橡膠構成。形成背面輥以使其表面電阻率為107Ω/ □?IOkiQ/ □，背面輥的硬度設定為例如70。(ASKER C，由Kobunshi Keiki C0.，LTD.制造，下同)。背面輥25安置在中間轉印帶15的里側并構成二次轉印輥22的反電極，設置對其穩定施加二次轉印偏壓的金屬供電輥26為與背面輥接觸。
[0115]另一方面，二次轉印輥22由軸和固定在所述軸周圍的作為彈性層的海綿層構成。所述軸是由鐵或SUS等金屬制成的柱狀棒。所述海綿層由其中混合了炭黑等導電劑的NBR、SBR和EPDM的混合橡膠形成，并且為海綿狀圓筒輥，其體積電阻率為107 5 Ω cm?108 5 Ω cm。
[0116]二次轉印輥22被安置來隔著中間轉印帶15與背面輥25壓接，進而二次轉印輥22接地，在二次轉印輥和背面輥25之間形成二次轉印偏壓，從而將色調劑圖像二次轉印至被傳送到二次轉印部20的紙K上。
[0117]另外，在中間轉印帶15的二次轉印部20的下游側，以能夠接近并能夠分離的方式設置中間轉印帶清潔器35，其用于除去二次轉印后中間轉印帶15上殘留的色調劑或紙粉并清潔中間轉印帶15的表面。
[0118]另外，中間轉印帶15、一次轉印部10(—次轉印輥16)和二次轉印部20( 二次轉印輥22)相當于轉印單元的實例。
[0119]另一方面，在用于黃色的圖像形成單元IY的上游側配置基準傳感器(原位傳感器)42，其產生的基準信號充當獲取每一個圖像形成單元1Υ、1Μ、IC和IK中的圖像形成時機的基準。另外，在黑色圖像形成單元IK的下游側設置用于調整圖像品質的圖像濃度傳感器43。基準傳感器42識別出設置在中間轉印帶15的里側上的預定的標記以產生基準信號，每一個圖像形成單元1Y、1M、1C和IK被配置來根據來自控制器40基于對該基準信號的識別發出的指令而開始圖像形成。
[0120]此外，在本示例性實施方式相關的圖像形成設備中，傳送紙K的傳送單元包括收納紙K的片材收納部50、將片材收納部50上累積的紙K以預定時機取出并傳送的進紙輥51、傳送由進紙輥51遞送的紙K的傳送輥52、將通過傳送輥52傳送的紙K送入二次轉印部20的傳送導軌53、將通過二次轉印輥22進行二次轉印后傳送的紙K傳送至定影裝置60的傳送帶55和將紙K導向定影裝置60的定影入口導軌56。
[0121]接下來，將描述本示例性實施方式相關的圖像形成設備的基本的圖像形成處理。在本示例性實施方式相關的圖像形成設備中，通過圖像處理器(未示出)對由圖像讀出裝置(未示出)、個人電腦(PC)等輸出的圖像數據進行預定的圖像處理，然后利用圖像形成單元1Y、1M、1C和IK進行圖像形成作業。
[0122]在圖像處理器中，對輸入的反射率數據進行陰影校正、位置偏差校正、亮度/色彩空間轉換、伽馬校正和各種類型的圖像編輯(如邊框陰影擦除、顏色編輯和移動編輯)等預定的圖像處理。經歷了圖像處理的數據轉化為Y、M、C和K四種顏色的色材漸變數據，然后輸出至激光曝光裝置13。
[0123]在激光曝光裝置13中，根據輸入的色材漸變數據，例如由半導體激光器發射的曝光光束Bm照射每一個圖像形成單元1Y、1M、1C和IK的感光體11。在每一個圖像形成單元1Y、1M、1C和IK的感光體11中，感光體的表面通過充電器12而被充電，然后用激光曝光裝置13掃描該表面并進行曝光，以形成靜電潛像。通過每一個圖像形成單元1Y、1M、1C和1K，形成的靜電潛像被顯影為Y、M、C和K的各色的色調劑圖像。
[0124]每一個圖像形成單元1Y、1M、1C和IK的感光體11上形成的色調劑圖像被轉印至一次轉印部10中的中間轉印帶15，各感光體11與中間轉印帶15在一次轉印部10處彼此接觸。更具體而言，在一次轉印部10中，具有與色調劑的充電極性(負極性)相反的極性的電壓(一次轉印偏壓)通過一次轉印輥16被施加于中間轉印帶15的基材，然后色調劑圖像順次重疊在中間轉印帶15的表面上以進行一次轉印。
[0125]色調劑圖像順次地一次轉印至中間轉印帶15的表面上之后，中間轉印帶15移動，色調劑圖像被傳送至二次轉印部20。如果色調劑圖像傳送至于二次轉印部20，則在傳送單元中，進紙輥51根據色調劑圖像被傳送至二次轉印部20的時機旋轉，預定尺寸的紙K由片材收納部50供給。由進紙輥51供應的紙K由傳送輥52傳送，并通過傳送導軌53到達二次轉印部20。紙K到達二次轉印部20之前即停止紙K，配準輥(未示出)根據其上保持有色調劑圖像的中間轉印帶15的移動時機而旋轉，從而將紙K的位置與色調劑的位置對準。
[0126]在二次轉印部20中，二次轉印輥22經由中間轉印帶15擠壓背面輥25。此時，根據時機傳送的紙K被夾持在中間轉印帶15與二次轉印輥22之間。在該情況下，如果供電輥26施加了與色調劑的帶電極性(負極性)相同極性的電壓(二次轉印偏壓)，則在二次轉印輥22與背面輥25之間形成轉印電場。然后，中間轉印帶15上保持的未定影的色調劑圖像以靜電方式被整體轉印至由二次轉印輥22和背面輥25擠壓的二次轉印部20中的紙K上。
[0127]之后，在紙由二次轉印輥22從中間轉印帶15剝離的狀態下，其上靜電轉印有色調劑圖像的紙K本身被傳送，并被傳送至在二次轉印輥22的片材傳送方向的下游側設置的傳送帶55。在傳送帶55中，紙K根據定影裝置60中的最佳傳送速度被傳送至定影裝置60。傳送至定影裝置60的紙K上的未定影的色調劑圖像通過接受利用定影裝置60的熱和壓力進行的定影處理而定影在紙K上。其上形成有定影圖像的紙K被傳送至圖像形成設備的排出部中設置的排紙收納部(未示出)。
[0128]另一方面，完成向紙K的轉印之后，殘留在中間轉印帶15的殘余色調劑通過中間轉印帶15的旋轉而傳送至清潔部，并通過清潔背面輥34和中間轉印帶清潔器35而從中間轉印帶15除去。
[0129]盡管以上已經描述了本發明的示例性實施方式，不過本發明不應當被限制性地解釋為以上的示例性實施方式，可以進行各種替換、變化和改進，而且顯然在滿足本發明的要求的范圍內可以實現本發明。
[0130]實施例
[0131]下面將通過實施例對本發明進行更具體的描述。但本發明并不限于下列實施例。
[0132]實施例1
[0133]金屬箔(片材部件)的制備
[0134]通過棍軋招板來制備寬150mmX長300mmX厚50 μ m的單層招箔(片材部件)。
[0135]陽極化處理
[0136]所得的單層鋁箔(片材部件)的縱向的兩端和距兩端的寬度為IOmm的區域用掩模覆蓋并掩蔽。將經掩蔽的單層鋁箔浸潰在陽極化處理槽中。然后，根據表I中的條件，進行陽極化處理，單層鋁箔的外表面的表面層部分被氧化，形成了充當絕緣被覆層的厚度為
22.5 μ m的氧化鋁層，內部形成充當加熱元件層的厚度為5 μ m的鋁層。
[0137]供電部的加工[0138]將掩模從陽極化的單層鋁箔除去并在300°C的大氣環境下干燥之后，將不銹鋼制成的連接端子焊接至供電部(其為掩模已除去的未經陽極化處理的區域)。
[0139]通過以上過程獲得片材加熱元件。
[0140]實施例2?12
[0141]以與實施例1類似的方式獲得片材加熱元件，不同之處在于根據表I改變待制備的片材部件和陽極化處理條件。
[0142]實施例13
[0143]層壓金屬箔(片材層壓體)的制備
[0144]將鋁箔擴散焊接至鎳鉻合金箔的兩面得到層壓體(覆蓋材料)，輥軋該層壓體制備寬150mmX長300mmX厚75 μ m的層壓金屬箔(片材層壓體)。在層壓的金屬箔中，充當加熱元件層的鎳鉻合金層的厚度為15 μ m,充當被覆層的鋁層的厚度為30 μ m。
[0145]陽極化處理
[0146]所得的層壓金屬箔(片材層壓體)的縱向的兩端和距兩端的寬度為IOmm的區域用掩模覆蓋并掩蔽。將經掩蔽的層壓金屬箔浸潰在陽極化處理槽中。然后，根據表I中的條件，進行陽極化處理，層壓金屬箔的外表面的表面層部分(鋁層)被氧化，形成了充當絕緣被覆層的厚度為30 μ m的氧化鋁層。
[0147]供電部的加工
[0148]將掩模從陽極化的層壓金屬箔除去并在300°C的大氣環境下干燥之后，將不銹鋼制成的連接端子焊接至供電部(其為掩模已除去的未經陽極化處理的區域)。
[0149]通過以上過程獲得片材加熱元件。
[0150]實施例13?15
[0151]以與實施例1類似的方式獲得片材加熱元件，不同之處在于變為如表I中所示的條件。
[0152]比較例I
[0153]在作為加熱元件層的厚度為30 μ m的不銹鋼箔的兩面粘接作為絕緣被覆層的厚度為300 μ m的有機硅橡膠膜與厚度為100 μ m的聚醚酰亞胺膜的層壓膜，由此獲得片材加熱元件。
[0154]比較例2
[0155]通過在作為加熱元件層的厚度為30 μ m的不銹鋼箔的兩面加壓、加熱并壓接(層壓)作為絕緣被覆層的厚度為50 μ m的熱塑性聚酰亞胺膜與厚度為50 μ m的非熱塑性聚酰亞胺膜的層壓膜來獲得片材加熱元件。
[0156]評估
[0157]對各實施例中獲得的片材加熱元件進行加熱測試。結果顯示在表I中。
[0158]加熱測試
[0159]使各實施例中獲得的每一個片材加熱元件貼附在不銹鋼管(外徑Φ50πιπιΧ厚度3mmX長度300mm)的表面上。將另一不銹鋼管(外徑Φ54ι?πιΧ厚度3mmX長度300mm)放在其上貼附有所述片材加熱元件的前述不銹鋼管上以覆蓋所述管的外周面。
[0160]對安置在兩管之間的片材加熱元件通電(電壓=AClOOV,電流=20A)，進行加熱測試。[0161]在包括以下三類的設定下進行加熱測試:⑴預設溫度為250°C、(2)預設溫度為350°C和(3)預設溫度為450°C，在各預設溫度觀察經過1.0小時后(稱作起始期)、經過500小時后和經過1000小時后的片材加熱元件的狀態，根據下列評估標準進行評估。評估標準如下。
[0162]A:層間未發生剝離
[0163]B:層間發生部分剝離(發生部分溫度下降)
[0164]C:層間發生大范圍剝離(發生大范圍溫度下降)
[0165]D:層間發生整體剝離(發生整體溫度下降)
[0166]柔性的評估
[0167]柔性的評估如下進行。
[0168]在各實施例中獲得的寬度為150mm和長度為300mm的片材加熱元件沿管(外徑Φ30mm)行進的狀態下，使用推挽量具(彈簧稱)測定試圖使片材加熱元件返回平面狀的力F。
[0169]評估標準如下。
[0170]A:F ≤IOgf
[0171]B:10gf<F ≤ 250gf
[0172]C:250gf<F<500gf
[0173]D:F ≥ 500gf
[0174]表1
【權利要求】
1.一種片材加熱元件制造方法，所述方法包括: 制備包含金屬或合金的片材部件；和 對所述片材部件進行陽極氧化處理，直至所述片材部件僅表面層被氧化而其中心部分未被氧化。
2.一種片材加熱元件制造方法，所述方法包括: 制備片材部件，所述片材部件具有加熱元件層和被覆層，所述加熱元件層包含金屬或合金，而所述被覆層覆蓋所述加熱元件層的外面并且包含金屬或合金；和在不使所述片材加熱元件氧化的同時對所述被覆層進行陽極氧化處理。
3.如權利要求1所述的片材加熱元件制造方法，其中，所述片材部件包含選自鋁、鈦、鈮和鉭中的至少一種金屬或所述金屬的合金。
4.如權利要求2所述的片材加熱元件制造方法，其中，所述被覆層包含選自鋁、鈦、鈮和鉭中的至少一種金屬或所述金屬的合金。
5.如權利要求1所述的片材加熱元件制造方法，其中，所述片材部件包含鉻鎳合金或不銹鋼。
6.如權利要求3所述的片材加熱元件制造方法，其中，所述片材部件包含鉻鎳合金或不銹鋼。
7.如權利要求2所述的片材加熱元件制造方法，其中，所述加熱元件部件包含鉻鎳合金或不銹鋼。
8.如權利要求4所述的片材加熱元件制造方法，其中，所述加熱元件部件包含鉻鎳合金或不銹鋼。
9.一種定影裝置，所述定影裝置包括: 第一旋轉部件； 權利要求1所述的片材加熱元件，其被設置為與所述第一旋轉部件接觸并加熱所述第一旋轉部件；和 第二旋轉部件，其被布置為與所述第一旋轉部件的外表面接觸。
10.一種圖像形成設備，所述圖像形成設備包括: 圖像保持體； 充電單元，其對所述圖像保持體的表面進行充電； 潛像形成單元，其用于在所述圖像保持體的經充電的表面上形成潛像； 顯影單元，其用色調劑使所述潛像顯影以形成色調劑圖像； 轉印單元，其將所述色調劑圖像轉印至記錄介質；和 定影單元，其在所述記錄介質上使所述色調劑圖像定影，所述定影單元是權利要求9所述的定影裝置。
【文檔編號】G03G15/00GK103889077SQ201310283579
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年7月8日 優先權日:2012年12月21日
【發明者】為政博史, 佐藤滿 申請人:富士施樂株式會社