專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有將攜帶調(diào)色劑圖像的記錄材料加熱以將調(diào)色劑圖像定影到記錄材料上的定影單元的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
近年來，正在提出充當安裝在諸如復印機和激光束打印機之類的電子照相圖像形成裝置中的定影單元的采用膜加熱方法的定影單元。此定影單元包括管形膜、與該膜的內(nèi)表面接觸的加熱器和經(jīng)由該膜相對于該加熱器形成壓合部的壓輥。加熱器具有位于基板上并且通過接收電力的提供來產(chǎn)生熱量的熱量產(chǎn)生電阻器和用于保護該熱量產(chǎn)生電阻器的玻璃保護層。在該壓合部處，記錄材料在被傳送的同時被加熱，從而將調(diào)色劑圖像定影到記錄材料上?！さ?，在加熱器經(jīng)由該膜和壓輥連接到裝置的機座接地(在下文，為FG)的情況下，上述采用膜熱量方法的定影單元具有以下問題。也就是說，如果由于閃電引起的沖擊電壓施加在與定影單元的加熱器連接的電源線和FG之間，則高電勢的沖擊電壓施加于該加熱器，這可能引起加熱器的保護層中的電擊穿。為了克服上述問題，日本專利公開出版物No. 6-051659公開了一種電阻器連接在壓輥和FG之間的配置。此配置可以在沖擊電壓施加在電源線和FG之間時將施加于加熱器的保護層的電壓分壓并且減小，由此防止電擊穿。但是，在日本專利公開出版物No. 6-051659中公開的配置中，該膜和諸如金屬框之類的FG之間的間隙或壓輥和諸如金屬框之類的FG之間的間隙必須足夠大以防止在施加沖擊電壓時發(fā)生放電。也就是說，上述間隙必須被設(shè)置為以使得放電發(fā)生在該膜和金屬框之間的間隙之間并且通往該FG的路徑的阻抗大于從壓輥經(jīng)由電阻器通往FG的路徑的阻抗。這是因為，如果放電發(fā)生在該膜和金屬框之間，則不能獲得由在壓輥和FG之間提供以將電壓分壓的電阻器實現(xiàn)的優(yōu)點，并且高電勢的沖擊電壓可能施加于加熱器的保護層，引起電擊芽。因而，在日本專利公開出版物No. 6-051659中公開的配置包括增大裝置的尺寸以避免保護層中的電擊穿。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)這里公開的一方面，一種被配置為在記錄材料上形成圖像的圖像形成裝置包括圖像形成單元，被配置為在記錄材料上形成調(diào)色劑圖像；定影單元，被配置為通過在傳送記錄材料的同時在壓合部處加熱具有調(diào)色劑圖像的記錄材料來將調(diào)色劑圖像定影到記錄材料上，該定影單元包括管形膜、與該膜的內(nèi)表面接觸的加熱器和經(jīng)由該膜與該加熱器形成壓合部的按壓部件；電源線，用于向加熱器提供電力；和提供在該電源線上的過壓保護器。根據(jù)這里公開的另一個方面，一種被配置為在記錄材料上形成圖像的圖像形成裝置，該裝置包括圖像形成單元，被配置為在記錄材料上形成調(diào)色劑圖像；定影單元，被配置為通過在傳送記錄材料的同時在壓合部處加熱具有調(diào)色劑圖像的記錄材料來將調(diào)色劑圖像定影到記錄材料上，該定影單元包括管形膜、與該膜的內(nèi)表面接觸的加熱器和經(jīng)由該膜與該加熱器形成壓合部的按壓部件；電源線，用于向加熱器提供電力；和過壓保護器，包括與電源線連接的第一電極和被布置在與第一電極相距預定間隙處并且與電學地連接的第二電極。本發(fā)明防止在與定影單元中的膜的內(nèi)表面接觸的加熱器的保護層中的電擊穿，同時減小裝置的尺寸。通過下面參考附圖對示范性實施例的描述，本發(fā)明的進一步的特征將變得明顯。


圖IA是概括地顯示根據(jù)第一實施例的過壓保護器的圖，圖IB是顯示根據(jù)第一實施例的在正常時間中定影單元中的電源線中的電流的流動的示意圖，以及圖IC是顯示根據(jù)第一實施例的當施加沖擊電壓時定影單元中的電源線中的電流的流動的示意圖。圖2是概括地顯示根據(jù)第二實施例的過壓保護器的圖。圖3是概括地顯示根據(jù)第三實施例的過壓保護器的圖。圖4是概括地顯示具有根據(jù)實施例的定影單元的圖像形成裝置的整體配置的剖視圖。圖5是概括地顯示根據(jù)實施例的定影單元的配置的剖視圖。圖6是顯示從電源到根據(jù)第一實施例的定影單元的電路的配置的圖。圖7A到7D是概括地顯示根據(jù)第四實施例的過壓保護器的圖。圖8A和8B示出了第四實施例的修改。
具體實施例方式第一實施例參考附圖，下面將描述作為本發(fā)明的圖像形成裝置的實施例的電子照相激光束打印機。除非明確地另有說明，在此實施例中描述的部件的尺寸、材料、形狀和相對位置不意欲限制本發(fā)明的范圍。圖4示出了根據(jù)第一實施例的圖像形成裝置的整體配置。饋送盒205中的記錄材料S由饋送單元207饋送到傳送輥對208。接著，將描述在記錄材料S上形成調(diào)色劑圖像的圖像形成單元。在此實施例中，圖像形成單元包括光學單元202、具有感光鼓203的盒204和轉(zhuǎn)印輥206。光學單元202根據(jù)圖像信息在感光鼓203上形成潛像。感光鼓203上的潛像由盒204中的顯影單元(未示出)顯影并且變成調(diào)色劑圖像。與調(diào)色劑圖像定時的記錄材料S由對準輥對209傳送到感光鼓203和轉(zhuǎn)印輥206之間的轉(zhuǎn)印壓合部。感光鼓203上的調(diào)色劑圖像在轉(zhuǎn)印壓合部處被轉(zhuǎn)印到記錄材料S，因而調(diào)色劑圖像形成在記錄材料S上。經(jīng)過圖像形成單元之后的記錄材料S被發(fā)送給定影單元210，其中記錄材料上的調(diào)色劑圖像被定影到記錄材料上。定影處理之后的記錄材料S由內(nèi)排出輥對213和外排出輥對214排出到排出托盤215上。接著，將使用圖5中的剖視圖描述根據(jù)第一實施例的定影單元210。管形膜212a在外部裝配到托盤231，托盤231充當用于膜212a的引導部件。膜212a是由基本層和通過涂敷或通過使用管在基本層上形成的脫模層形成的復合層壓膜，基本層由例如聚酰胺-酰亞胺、PEEK、PES或PPS構(gòu)成，脫模層由諸如PTFE、PFA或FEP之類的氟塑料構(gòu)成。這里，PEEK是聚醚醚酮，PES是聚醚砜樹脂，PPS是聚苯硫，PTFE是聚四氟乙烯，PFA是四氟乙烯-全氟烴乙烯醚共聚物，F(xiàn)EP是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物。加熱器230包括由例如氧化鋁構(gòu)成的絕緣襯底；電阻材料，施加于加熱器的表面充當熱量產(chǎn)生電阻器；和絕緣層，由例如玻璃或塑料構(gòu)成并且充當在加熱器上形成的保護 層 232。此外，控制單元(未示出)根據(jù)由在加熱器230上提供的熱敏電阻器234檢測的溫度控制提供給加熱器230的電力，從而控制加熱器230的溫度。充當按壓部件的壓輥211由核部233、由耐熱導電硅樹脂泡沫材料等構(gòu)成并且在核部233上提供的橡膠層211a和在表面上提供的由PFA管構(gòu)成的脫模層形成。壓輥211由電動機(未示出)驅(qū)動。壓輥211和加熱器230經(jīng)由膜212a在其間形成壓合部，在膜212a處，記錄材料在被傳送的同時被加熱。核部233的軸經(jīng)由高電阻率的電阻器235與FG電接地。定影單元210的金屬框602與FG電接地并且被布置在與膜212a和壓輥211相距預定距離處。此外，膜212a可以被認為電連接到壓輥211的橡膠層211a和核部233，其阻抗小于電連接到加熱器230的保護層232時的阻抗。接著，將參考顯示從電源到根據(jù)第一實施例的定影單元的電路的圖6來描述過壓保護器111的配置。過壓保護器111包括充當?shù)谝浑姌O的電極α I和充當?shù)诙姌O的電極β I。電極α I連接到從電源601通往加熱器(熱量產(chǎn)生電阻器)的電源線，以及電極β I與圖像形成裝置201的FG接地。雖然在第一實施例中電極α I附接到兩條電源線中的僅僅一條，但是電極α I可以附接到兩條電源線的每一條。當電極α I附接到兩條電源線中的僅僅一條時，如在此實施例中那樣，在電源線之間諸如可變電阻器之類的沖擊吸收器的使用對抑制另一條電源線中的電壓的增大是有效的。接著，使用圖1Α，將詳細描述根據(jù)第一實施例的過壓保護器111的配置。在第一實施例中，過壓保護器111包括充當?shù)谝浑姌O的電極α I和充當?shù)诙姌O的電極β 。電極α I和β I由類似于平板的導體形成并且被安全地安裝到充當保持部件的電路基板216。電極α I和β I的端子被焊接到電路基板216的后表面上的圖案以用于電連接。電極α I被布置在通過其從電源向加熱器230提供電力的圖案上。電極β I連接到電路基板216上的接地圖案，最后連接到圖像形成裝置201的電學地(參見圖1Β)。此外，電極α I的尖端部分Pl面向電極β I的表面部分Q1，它們之間具有預定的間隙(在下文中，為電極之間的距離XI)。在正常的定影處理期間，電源601向加熱器(熱量產(chǎn)生電阻器)提供電流，如圖IB所示。當高電勢的沖擊電壓施加于電源線時，允許在電極之間的距離Xl之間發(fā)生放電，并且沖擊電壓被引導到電學地，如圖IC所示。這防止了沖擊電壓施加于電源線中的電極α I的下游側(cè)上的加熱器230的保護層232，因而可以避免圖5所示的加熱器230的保護層232中的電擊穿?，F(xiàn)在，將描述過壓保護器111的電極之間的距離Xl與開始發(fā)生放電的電壓之間的關(guān)系。過壓保護器111的電極之間的放電開始發(fā)生的電壓根據(jù)電極之間的距離Xi變化。更具體地，電極之間的距離Xl越長，引起放電所需的電壓越高。這意味著開始發(fā)生放電的電壓可以通過控制電極之間的距離Xl來控制。粗略地說，每當電極之間的距離Xl增大Imm時，放電電壓增大lkV。因此，電極之間的距離Xl的精度，換言之，電極β I相對于電極α I的位置精度非常重要。因此，在第一實施例中，電極α I和β I被固定到充當保持部件的電路基板216以提聞電極β I相對于電極ct I的位置精度。在根據(jù)國際標準(IEC61000-4-5)的測試中，可以在電源線和FG之間施加充當沖擊電壓的高電壓(4kV或更大)。在第一實施例中，將描述當在電源線和FG之間施加4kV的 沖擊電壓時允許在過壓保護器111的電極之間發(fā)生放電的情況。在第一實施例的配置中，電極之間的距離Xl的容差是±1. 0mm。當電極之間的標稱距離是3. Omm時，電極之間的距離在從2. Omm到4. Omm的范圍內(nèi)(安全標準需要至少
2.Omm)ο因為當向電源線施加2. OkV到4. OkV的電壓時在過壓保護器111的電極之間發(fā)生放電，所以當施加4. OkV的電壓時發(fā)生放電。注意，從電源601通往FG的第一路徑在過壓保護器111的電極之間發(fā)生放電的點處的阻抗(在下文中，第一阻抗)必須是從電源601通往FG的所有路徑中最小的。這里，從電源601通往FG的第二路徑在膜212a和金屬框602之間的間隙(在下文中，第二間隙)之間發(fā)生放電的點處的阻抗被稱為第二阻抗。此外，從電源601通往FG的第三路徑在壓輥211和金屬框602之間的間隙(在下文中，第三間隙)之間發(fā)生放電的點處的阻抗被稱為第三阻抗。為了使得在向電源線施加沖擊電壓時在過壓保護器111的電極之間能夠發(fā)生放電，第一阻抗必須小于第二和第三阻抗。換句話說，第二和第三間隙必須被設(shè)置為滿足上述阻抗之間的關(guān)系?；旧希ㄟ^使得第二和第三間隙等于電極之間的距離XI，滿足上述阻抗之間的關(guān)系。這樣做的原因是，因為第二和第三路徑在加熱器230的保護層232的下游的位置處與FG接地，所以由于由諸如玻璃或塑料之類的絕緣層構(gòu)成的加熱器230的保護層232的存在，阻抗增大。因此，在第一實施例中，通過將第二和第三間隙設(shè)置為4_，當施加沖擊電壓時使得能夠在過壓保護器111的電極之間發(fā)生放電，因而可以避免加熱器230的保護層232中的電擊穿。在第一實施例的配置中，第二和第三間隙可以小于不具有過壓保護器的常規(guī)配置的第二和第三間隙。這樣做的原因是，因為在第一實施例中，電極α I位于從電源601引出的電源線中的熱量產(chǎn)生電阻器的上游，所以可以使得通往FG的路徑在過壓保護器111的電極兩端的阻抗小于常規(guī)配置的阻抗。如上所述，第一實施例使得能夠減小裝置的尺寸，并且防止加熱器230的保護層232中的電擊穿。但是，電極之間的距離未必總是決定放電的減輕。根據(jù)電極的放電部分的形狀、濕度和大氣壓力，電場分布改變。因此，放電不總是發(fā)生在電極之間的距離較短的位置處。因此，在第一實施例中，過壓保護器111的電極α I的形狀被弄尖，以使得電場容易集中。根據(jù)第一實施例的過壓保護器111不一定必須被布置在電路基板216，只要它被布置在電源線和熱量產(chǎn)生電阻器之間的位置處就可以實現(xiàn)相同的優(yōu)點。雖然在第一實施例中兩個電極由類似于平板的導體形成，但是類似于導線的電極或類似于桿的電極也可以用于實現(xiàn)與第一實施例相同的優(yōu)點。此外，代替安裝在電路基板216上的電路(圖案)，電極可以用來實現(xiàn)與第一實施例相同的優(yōu)點。在第一實施例中，電極α I具有尖端部分Ρ1，并且電極β I具有表面部分Q1。但是，充當?shù)谝浑姌O的電極α I可以具有表面部分，并且充當?shù)诙姌O的電極β I可以具有尖端部分。第二實施例圖2示出了根據(jù)第二實施例的過壓保護器121的配置。第二實施例不同于第一 實施例在于，支持電極α2和β 2的保持部件由具有比電路基板216更好的尺寸精度并且被固定到電路基板216的絕緣體Y 2構(gòu)成。電極α 2和β 2的端子電連接到電路基板216的后表面上的圖案。電極α 2連接到通過其從電源向定影單元210提供電力的圖案。電極β 2連接到電路基板216上的接地圖案，最后連接到圖像形成裝置201的電學地。第二實施例的配置是有益的，因為甚至當電路基板216由便宜的材料構(gòu)成并且由于熱膨脹而容易彎曲或由于缺乏剛度而容易變形時，電極之間的距離Χ2也不太可能被影響。這是因為電極α2和β2被固定到絕緣體Y 2，并且電極之間的距離Χ2被設(shè)置。因而，在第二實施例的配置中，電極之間的距離Χ2的容差是±0. 5mm，這小于第一實施例。因此，當電極之間的標稱距離是2. 5mm時，電極之間的距離在從2. Omm到3. Omm的范圍內(nèi)。當向電源線施加2. OkV到3. OkV的電壓時，在過壓保護器111的電極之間發(fā)生放電。通過將壓輥211或膜212a和金屬框602之間的間隙設(shè)置為3mm，可以避免加熱器230的保護層232中的電擊穿。在此實施例中，因為金屬框602被布置的位置與膜212a和壓輥211的距離可以比第一實施例接近1_，所以裝置可以被制造得更小。第三實施例將參考圖3描述根據(jù)第三實施例的過壓保護器131的配置。在過壓保護器131中，由類似于平板的導體構(gòu)成的電極β 3被安全地安裝到電路基板216，以及電極β 3和由類似于平板的導體構(gòu)成的電極α 3被布置為面向彼此，以使得絕緣體Y 3被布置在電極β 3和電極α 3的一部分之間。電極α 3也被安全地安裝到電路基板216。電極α 3和β 3的端子被焊接到電路基板216的后表面上的圖案以用于電連接。電極α 3連接到通過其從電源向定影單元210提供電力的圖案，以及電極β 3連接到電路基板216上的接地圖案，最后連接到圖像形成裝置201的電學地。電極α 3的表面部分Ρ3和電極β 3的表面部分Q之間的距離取決于絕緣體Y 3的尺寸精度。因此，通過提高絕緣體Υ3的尺寸精度，可以減小電極之間的距離的容差，從而有助于減小尺寸。第四實施例圖7Α到7D示出了根據(jù)第四實施例的過壓保護器141的配置。過壓保護器141包括由類似于平板的導體構(gòu)成并且充當?shù)谝浑姌O的電極α 4、充當?shù)诙姌O的電極β4、絕緣體Y 41以及絕緣片Y 42和Y 43。電極β 4被安全地安裝到電路基板216,以及電極α4被布置為與電極β 4平行，在它們之間具有絕緣片Y 43、絕緣體Y 41和絕緣片Y 42。電極α 4也被安全地安裝到電路基板216。電極α 4和β 4的端子被焊接到電路基板216的后表面上的圖案以用于電連接。電極α4連接到通過其從電源向加熱器230提供電力的圖案(電源線)。電極β4連接到電路基板216上的接地圖案，最后連接到圖像形成裝置201的電學地。電極α 4和β 4每個具有尖端部分和表面部分。電極α 4和β 4被布置為以使得電極α4的尖端部分面向電極β 4的表面部分，并且以使得電極α4的表面部分面向電極β 4的尖纟而部分。放電的方向根據(jù)沖擊電壓為正的還是負的而變化。放電趨向于從尖端部分向表面部分發(fā)生。當沖擊電壓為正的時，從電極α 4的尖端部分向電極β 4的表面部分發(fā)生放電，以及當沖擊電壓為負的時，從電極β 4的尖端部分向電極α 4的表面部分發(fā)生放電。在第 四實施例的配置中，因為電極α 4和β 4被對稱地布置，所以當放電的方向根據(jù)沖擊電壓為正的還是負的而變化時，可以減少放電電壓的變化的發(fā)生。電極α 4的表面部分Ρ4和電極β 4的表面部分Q4之間的距離取決于絕緣體Y 41以及絕緣片Υ42和Υ43的尺寸精度。因此，通過提高這些部件的尺寸精度，可以減小電極之間的距離的容差，從而有助于減小尺寸。雖然在第四實施例中，電極α 4和β 4被布置為彼此平行，但是電極α 4和β 4的布置不局限于此。也可以采用示出了第四實施例的修改的圖8Α和SB所示的布置來減小由于沖擊電壓為正的還是負的引起的放電電壓的變化。雖然已經(jīng)參考示范性實施例描述了本發(fā)明，但是將理解，本發(fā)明不局限于公開的示范性實施例。以下權(quán)利要求書的范圍將被給予最寬的解釋以便涵蓋所有這樣的修改以及等效結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種被配置為在記錄材料上形成圖像的圖像形成裝置，該裝置包括 圖像形成單元，被配置為在該記錄材料上形成調(diào)色劑圖像； 定影單元，被配置為通過在傳送該記錄材料的同時在壓合部處加熱具有該調(diào)色劑圖像的記錄材料來將該調(diào)色劑圖像定影到該記錄材料上，該定影單元包括管形膜、與該膜的內(nèi)表面接觸的加熱器和經(jīng)由該膜與該加熱器形成該壓合部的按壓部件； 電源線，用于向該加熱器提供電力；和 過壓保護器，設(shè)置在該電源線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像形成裝置，其中該加熱器包括基板、形成在該基板上并且連接到該電源線的熱量產(chǎn)生電阻器、和覆蓋該熱量產(chǎn)生電阻器并且與該膜的內(nèi)表面接觸的絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像形成裝置，其中該絕緣層由玻璃或塑料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像形成裝置，其中從該電源線經(jīng)由該過壓保護器通往電學地的第一路徑的阻抗小于從該電源線經(jīng)由該加熱器通往該電學地的第二路徑的阻抗。
5.一種被配置為在記錄材料上形成圖像的圖像形成裝置，該裝置包括 圖像形成單元，被配置為在該記錄材料上形成調(diào)色劑圖像； 定影單元，被配置為通過在傳送該記錄材料的同時在壓合部處加熱具有該調(diào)色劑圖像的記錄材料來將該調(diào)色劑圖像定影到該記錄材料上，該定影單元包括管形膜、與該膜的內(nèi)表面接觸的加熱器和經(jīng)由該膜與該加熱器形成該壓合部的按壓部件； 電源線，用于向該加熱器提供電力；和 過壓保護器，包括連接到該電源線的第一電極和被布置在與該第一電極相距預定的間隙處并且連接到電學地的第二電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其中該第一電極和第二電極中的一個具有尖端部分以及另一個具有表面部分，該尖端部分面向該表面部分，它們其間具有預定的間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其中該第一電極和第二電極由保持部件保持。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像形成裝置，其中該保持部件是用于驅(qū)動該加熱器的電路基板。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像形成裝置，其中該保持部件是絕緣體，以及該絕緣體被固定到用于驅(qū)動該加熱器的電路基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其中該第一電極具有尖端部分和表面部分，該第二電極具有面向該第一電極的尖端部分并且其間具有預定的間隙的表面部分和面向該第一電極的表面部分并且其間具有預定的間隙的尖端部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像形成裝置。該圖像形成裝置包括具有膜和與該膜的內(nèi)表面接觸的加熱器的定影單元。在該圖像形成裝置中，當向連接到該加熱器的電源線施加沖擊電壓時，電擊穿可能發(fā)生在加熱器的保護層中。在與圖像形成裝置的加熱器連接的電源線上設(shè)置過壓保護器。
文檔編號G03G15/20GK102866615SQ20121023326
公開日2013年1月9日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者操洋二, 西本一成, 西方一志, 吉村祥太朗, 來摩智哉 申請人:佳能株式會社