專利名稱：定影裝置及具有該定影裝置的圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過加熱及加壓使調(diào)色劑圖像定影在記錄介質(zhì)上 的定影裝置及具有該定影裝置的圖像形成裝置。
背景技術：
作為在復印機、打印機等電子照相方式的圖像形成裝置中所使用 的定影裝置，大多使用熱輥定影方式的定影裝置。熱輥定影方式的定 影裝置具有彼此壓接的輥對(定影輥及加壓輥)，通過在該輥對的雙 方或任意一方的內(nèi)部所配置的、由鹵素加熱器等構(gòu)成的加熱部將輥對 加熱到預定的溫度(定影溫度)，將形成有未定影調(diào)色劑圖像的記錄 紙張等記錄介質(zhì)向輥對的壓接部(定影夾持部)供給并通過壓接部， 從而通過熱量和壓力將調(diào)色劑圖像定影在記錄紙張上。
然而，在彩色圖像形成裝置所具有的定影裝置中，通常使用在定 影輥表層上設有由硅橡膠等構(gòu)成的彈性層的彈性輥。將定影輥設置成 彈性輥，從而定影輥表面與未定影調(diào)色劑圖像的凹凸對應地彈性形變， 包覆調(diào)色劑圖像面而與調(diào)色劑圖像接觸，因此能夠?qū)φ{(diào)色劑量比黑白 圖像多的彩色未定影調(diào)色劑圖像良好地進行加熱定影。此外，由于彈 性層在定影夾持部的變形釋放效應，能夠?qū)εc黑白情況相比容易偏移 的彩色調(diào)色劑提高脫模性。進而，由于定影夾持的夾持形狀向上(定 影輥一側(cè))凸起(所謂反夾持形狀)，因此能夠提高記錄紙張的剝離 性能，即使不使用剝離爪等剝離部，也能夠剝離記錄紙張(自剝離)， 能夠解除由剝離部引起的圖像缺陷。
但是，在上述彩色圖像形成裝置所具有的定影裝置中，為了應對 高速化，需要加寬定影夾持部的夾持寬度。作為加寬夾持寬度的方法，有加厚定影輥的彈性層的層厚及加大定影輥直徑等方法。然而，在具 有彈性層的定影輥中，彈性層的導熱性非常低，因此在定影輥內(nèi)部具 有加熱部的情況下，在使處理速度高速化時，存在定影輥溫度無法跟 隨的問題。另一方面，在加大定影輥直徑的情況下，加熱時間延長， 存在耗電增加的問題。
作為解決上述問題的彩色圖像形成裝置所具有的定影裝置，在日
本特開平10-307496號公報中公開了如下結(jié)構(gòu)的帶定影方式的定影裝
置在定影輥和加熱輥之間張架定影帶，并使定影輥和加壓輥夾著定 影帶而壓接。在該帶定影方式的定影裝置中，由于對熱容較小的定影 帶進行加熱，因此預熱時間縮短，并且不需要在定影輥中內(nèi)置鹵素燈 等熱源，因此能夠使由海綿橡膠等構(gòu)成的低硬度的彈性層增厚，能夠 確保較寬的夾持寬度。
進而，在日本特開2002-333788號公報中公開了加熱部為面狀發(fā) 熱體的面狀發(fā)熱帶定影方式的定影裝置。在該面狀發(fā)熱帶定影方式的 定影裝置中，加熱部的熱容減小，同時作為加熱部的面狀發(fā)熱體直接 發(fā)熱，因此與用鹵素燈等對加熱輥間接加熱的方式相比，能夠提高熱 響應速度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)加熱時間的進一步縮短和進一步節(jié)能化。
然而，在使用電阻發(fā)熱體來作為面狀發(fā)熱體的定影方式中，由于 使用低熱容部件，因此表面溫度由傳遞的熱量和放出的熱量的平衡來 決定，所以在發(fā)熱時輥兩端部的散熱量較多。因此，面狀發(fā)熱體的兩 端部的溫度低于中央部，在長度方向整個區(qū)域難以獲得均勻的溫度分 布。因此，在將上述定影裝置適用于復印機、打印機等圖像形成裝置 中時，調(diào)色劑的定影溫度產(chǎn)生偏差，打印質(zhì)量下降。
作為解決上述問題的定影裝置，在日本特開2003-057984號公報 中公開了具有如下形式的定影輥的DH定影方式的定影裝置在使用定 影輥和加壓定影輥的定影方式中，為了實現(xiàn)加熱時間的縮短及定影輥表面的軸方向溫度分布的均勻化，在定影輥的表面層的下部設置電阻 發(fā)熱層，進而使電阻發(fā)熱層的厚度在軸方向上具有分布，將通過對該 電阻發(fā)熱層通電而產(chǎn)生的熱直接傳遞到表面層。在該DH定影方式的定 影裝置中，由于不經(jīng)由熱容較大的芯棒而將熱量傳遞到表面，因此能 夠縮短預熱時間，并且與輥兩端部的散熱量相應地增加發(fā)熱，從而能 夠降低表面溫度的不均勻。
在上述的面狀發(fā)熱帶定影方式的定影裝置中，存在以下問題。艮卩， 在面狀發(fā)熱體不具有自我溫度控制功能(正電阻溫度分布)的情況下， 在連續(xù)打印不同尺寸的記錄紙張時，在加熱輥上紙張不通過的部分的 溫度過度上升，需要使加熱輥下降到適當溫度的工序，從而打印所需 的時間延長，生產(chǎn)率明顯下降。此外，由于面狀發(fā)熱體的長度方向兩 端部的溫度過度上升，因此定影部件的壽命縮短。為了防止上述情況， 考慮了將電阻發(fā)熱體分割控制的方法，但是為了分割控制電阻發(fā)熱體， 需要與各發(fā)熱體對應的檢測部件和控制部件，導致價格高昂且復雜。
圖10A及圖10B是表示DH定影方式的面狀發(fā)熱體所具有的發(fā)熱 層上、與距長度方向一端部的長度對應的溫度分布、發(fā)熱量分布、電 阻分布、厚度分布的圖。圖10A是使用具有正電阻溫度特性的面狀發(fā) 熱體的情況，圖10B表示使用不具備正電阻溫度特性的面狀發(fā)熱體時 的情況。在DH定影方式的定影裝置中，在面狀發(fā)熱體具有正電阻溫度 特性的情況下，在向面狀發(fā)熱體的長度方向通電時，長度方向兩端部 的電阻升高，引起通電上游側(cè)端部發(fā)熱。并且，由于正電阻溫度特性， 該通電上游側(cè)端部區(qū)域的電阻急劇上升，對面狀發(fā)熱體的通電停止。 因此，面狀發(fā)熱體表面上的溫度分布為通電上游側(cè)端部區(qū)域處于高溫 狀態(tài)。
此外，在DH定影方式的定影裝置中，在面狀發(fā)熱體沒有正電阻 溫度特性時，如圖10B所示，雖然面狀發(fā)熱體表面的溫度分布均勻， 但是面狀發(fā)熱體在通電方向上分壓，因此即使能夠控制發(fā)熱量，但升溫速度遲緩。即使考慮到該分壓而調(diào)整了電阻(低電阻)，但向旋轉(zhuǎn) 的定影輥直接供給大電流是非常危險的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種定影裝置及具有該定影裝置的 圖像形成裝置，可以抑制加熱部件上與定影輥的軸線方向?qū)姆较?即長度方向兩端部的散熱損失，能夠使加熱部件在長度方向上的溫度 分布均勻化，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的定影能力。
本發(fā)明的定影裝置，包括定影輥、加熱部件、張架在上述定影輥 和上述加熱部件之間的環(huán)狀定影帶、以及夾著上述環(huán)狀定影帶而與上 述定影輥相對的加壓部件，上述加熱部件與上述定影帶接觸而對定影 帶加熱，在由上述定影帶和上述加壓部件形成的定影夾持部，將在記 錄介質(zhì)上承載的調(diào)色劑圖像加熱加壓而定影在記錄介質(zhì)上，上述定影 裝置的特征在于，在上述加熱部件中，在與上述定影帶接觸而對定影 帶加熱的加熱部中，形成具有正電阻溫度特性的面狀發(fā)熱體，該面狀 發(fā)熱體與上述定影輥的軸線方向?qū)匮由?，上述面狀發(fā)熱體在圓周 方向兩端部具有電極，以使在面狀發(fā)熱體中流動的電流的流動方向是 與在面狀發(fā)熱體上和定影輥的軸線方向?qū)匮由斓姆较蚣撮L度方向 大致正交的方向，上述面狀發(fā)熱體還具有通過從上述電極供給電流而 發(fā)熱的發(fā)熱層，上述發(fā)熱層的長度方向兩端部的厚度大于中央部的厚 度。
根據(jù)本發(fā)明，在加熱部件的加熱部中形成的具有正電阻溫度特性 的面狀發(fā)熱體在圓周方向兩端部具有電極，以使在面狀發(fā)熱體中流動 的電流的流動方向是與在面狀發(fā)熱體上和定影輥的軸線方向?qū)匮?伸的方向即長度方向大致正交的方向。并且，面狀發(fā)熱體具有通過從 電極供給電流而發(fā)熱的發(fā)熱層，該發(fā)熱層的長度方向兩端部的厚度大 于中央部的厚度。由于電流的流動方向是與面狀發(fā)熱體所具有的發(fā)熱 層的長度方向大致正交的方向，因此發(fā)熱層的長度方向兩端部區(qū)域和
7中央部區(qū)域作為并聯(lián)連接電路而通電，施加有相同的電壓。
在該狀態(tài)下，發(fā)熱層的長度方向兩端部的厚度大于中央部的厚度， 因此發(fā)熱層的長度方向兩端部的電阻值下降，電流量增加，所以能夠 提高兩端部的發(fā)熱量。從而，抑制發(fā)熱層的長度方向兩端部的散熱損 失，能夠使發(fā)熱層在長度方向上的溫度分布均勻化，能夠?qū)崿F(xiàn)定影夾 持部的均勻的定影能力。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，上述發(fā)熱層的長度方向中央部的 長度比通過上述定影夾持部的記錄紙張的最大寬度短。
根據(jù)本發(fā)明，面狀發(fā)熱體所具有的發(fā)熱層的長度方向中央部的長 度比通過定影夾持部的記錄紙張的最大寬度短。由此，發(fā)熱層上能夠 設定為厚度較大且發(fā)熱量較大的兩端部不會配置在記錄介質(zhì)的長度方 向端部的外側(cè)。因此，通過定影夾持部的記錄介質(zhì)在記錄介質(zhì)的長度 方向兩端部上與發(fā)熱量較大的狀態(tài)的定影帶接觸。因此，在長度方向 兩端部的散熱損失被抑制的狀態(tài)下兩端部和中央部沒有溫度差，在長 度方向整個區(qū)域上實現(xiàn)溫度分布均勻化，記錄介質(zhì)在該狀態(tài)下通過定 影夾持部，從而調(diào)色劑圖像均勻地定影。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，上述定影輥和上述加熱部件在定 影輥的軸線方向上大致平行。
根據(jù)本發(fā)明，定影輥和加熱部件在定影輥的軸線方向上大致平行。 因此，能夠防止張架在定影輥和加熱部件之間的定影帶在滑動時彎曲， 能夠較高地維持定影帶的耐久性。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，上述加熱部件的加熱部，在由具 有高導熱性的材料構(gòu)成的大致半圓弧形狀的基材的外周面或內(nèi)周面形 成上述面狀發(fā)熱體，在與上述定影帶接觸的一側(cè)表面上，具有能夠降
8低定影帶和加熱部件之間的摩擦力的涂敷層，上述面狀發(fā)熱體至少具 有發(fā)熱層和絕緣層，該發(fā)熱層通過從上述電極供給的電流而發(fā)熱。
根據(jù)本發(fā)明，加熱部件的加熱部，在由具有高導熱性的材料構(gòu)成 的大致半圓弧形狀的基材的外周面或內(nèi)周面形成面狀發(fā)熱體。由此， 從面狀發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量能夠經(jīng)由具有高導熱性的基材傳遞到定影 帶。并且，面狀發(fā)熱體至少具有通過從電極供給的電流而發(fā)熱的發(fā)熱 層和絕緣層。由于發(fā)熱體具有絕緣層，因此在基材是金屬時，能夠確 ?；呐c發(fā)熱層之間的絕緣，能夠形成更安全的加熱部件。進而，在 加熱部件的與定影帶接觸的一側(cè)表面上，具有能夠降低定影帶和加熱 部件之間的摩擦力的涂敷層。由此，能夠較高地維持與加熱部件接觸 而滑動的定影帶的耐久性。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，上述加熱部件的加熱部僅由面狀 發(fā)熱體構(gòu)成，該面狀發(fā)熱體具有通過從上述電極供給的電流而發(fā)熱的 發(fā)熱層，且該面狀發(fā)熱體形成為大致半圓弧形狀，在上述面狀發(fā)熱體 的與上述定影帶接觸的一側(cè)表面上，設有能夠降低定影帶和加熱部件 之間的摩擦力的涂敷層。
根據(jù)本發(fā)明，加熱部件的加熱部僅由具有通過從電極供給的電流 發(fā)熱的發(fā)熱層、且形成為大致半圓弧形狀的面狀發(fā)熱體構(gòu)成。由此， 即使不經(jīng)由過多的基材，也能夠通過面狀發(fā)熱體直接加熱定影帶，能 夠形成為導熱效率良好的加熱部件。并且，在面狀發(fā)熱體的與定影帶 接觸的一側(cè)表面上，設有能夠降低定影帶和加熱部件之間的摩擦力的 涂敷層。由此，能夠較高地維持與面狀發(fā)熱體接觸而滑動的定影帶的 耐久性。
此外，本發(fā)明的圖像形成裝置，其特征在于，包括上述的定影裝置。根據(jù)本發(fā)明，圖像形成裝置包括能夠使加熱部件在長度方向上的 溫度分布均勻化、且能夠?qū)崿F(xiàn)定影夾持部的均勻的定影能力的定影裝 置。因此，圖像形成裝置能夠在防止了調(diào)色劑的定影溫度產(chǎn)生偏差的 狀態(tài)下使記錄介質(zhì)通過定影夾持部，能夠形成高打印質(zhì)量的圖像。
本發(fā)明的目的、特點及優(yōu)點可以通過下述說明和附圖進一步明確。


圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的定影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2A及圖2B是表示定影裝置所具有的加熱部件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是加熱部件所具有的面狀發(fā)熱體的展開圖。
圖4A 圖4C是表示面狀發(fā)熱體所具有的發(fā)熱層上、與距長度方 向一端部的長度對應的溫度分布、發(fā)熱量分布、電阻分布、厚度分布 的圖。
圖5是表示本發(fā)明第二實施方式的定影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是表示定影裝置所具有的加熱部件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示本發(fā)明第三實施方式的定影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是表示定影裝置所具有的加熱部件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖9是表示本發(fā)明的一個實施方式的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖10A及圖10B是表示DH定影方式的面狀發(fā)熱體所具有的發(fā)熱
層上、與距長度方向一端部的長度對應的溫度分布、發(fā)熱量分布、電
阻分布、厚度分布的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的定影裝置15的結(jié)構(gòu)的圖。定 影裝置15包括定影輥15a、加壓輥15b、定影帶25及加熱部件20。在 定影裝置15中，定影帶25張架在定影輥15a和加熱部件20之間，加 壓輥15b被配置成夾著定影帶25與定影輥15a相對。定影輥15a和加熱部件20被配置成在定影輥15a的軸線方向上大致平行。因此，能夠 防止張架在定影輥15a和加熱部件20之間的定影帶25在滑動時彎曲， 能夠提高并維持定影帶25的耐久性。
在定影裝置15中，加熱部件20與定影帶25接觸而加熱定影帶 25，在作為記錄介質(zhì)的記錄紙張32以預定的定影速度(在本實施方式 中為220mm/sec)及復印速度通過由定影帶25和加壓輥15b形成的定 影夾持部15c時，將記錄紙張32上所承載的調(diào)色劑圖像31加熱加壓 而定影在記錄紙張32上。另外，定影速度是指所謂的處理(Process) 速度，復印速度是指每分鐘的復印張數(shù)。此外，在記錄紙張32通過定 影夾持部15c時，定影帶25與記錄紙張32的調(diào)色劑圖像承載面的相 反側(cè)的面抵接。
定影輥15a，夾著定影帶25與加壓輥15b壓接而形成定影夾持部 15c，同時由未圖示的驅(qū)動馬達(驅(qū)動部)驅(qū)動而繞旋轉(zhuǎn)軸線朝向旋轉(zhuǎn) 方向A方向旋轉(zhuǎn)，從而傳送定影帶25。定影輥15a的直徑為30mm， 定影輥15a是由從其內(nèi)側(cè)依次形成有芯棒、彈性層的雙層結(jié)構(gòu)構(gòu)成， 芯棒例如使用鐵、不銹鋼、鋁、銅等金屬或上述金屬的合金等。此外， 彈性層可適用硅橡膠、氟橡膠等具有耐熱性的橡膠材料。另外，在本 實施方式中，定影輥15a夾著定影帶25而與加壓輥15b壓接時的力為 216N左右。
加壓輥15b被設置成夾著定影帶25而與定影輥15a相對并壓接， 且繞旋轉(zhuǎn)軸線自由旋轉(zhuǎn)。加壓輥15b從動于定影輥15a的旋轉(zhuǎn)而朝向 旋轉(zhuǎn)方向B方向旋轉(zhuǎn)。加壓輥15b為從其內(nèi)側(cè)依次形成有芯棒、彈性 層及脫模層的三層結(jié)構(gòu)。芯棒例如使用鐵、不銹鋼、鋁、銅等金屬或 上述金屬的合金等。此外，彈性層可適用硅橡膠、氟橡膠等具有耐熱 性的橡膠材料，脫模層可適用PFA (四氟乙烯和四氟乙烯和全氟垸基 乙烯基醚的共聚物)、PTFE (聚四氟乙烯)等氟樹脂。此外，在加壓 輥15b的內(nèi)部配置有對加壓輥15b加熱的加熱燈27?？刂齐娐?未圖示)從電源電路(未圖示)向加熱燈27供電(通電)，從而加熱燈27 發(fā)光，從加熱燈27放射紅外線。由此，加壓輥15b的內(nèi)周面吸收紅外 線而被加熱，加壓輥15b整體被加熱。
定影帶25通過加熱部件20加熱到預定的溫度，對通過定影夾持 部15c的、形成有未定影調(diào)色劑圖像31的記錄紙張32加熱。定影帶 25是直徑為45mm的環(huán)狀帶，其由加熱部件20和定影輥15a懸架，以 預定的角度巻繞在定影輥15a上。在定影輥15a旋轉(zhuǎn)時，定影帶25從 動于定影輥15a而朝向旋轉(zhuǎn)方向A方向旋轉(zhuǎn)。定影帶25具有由如下部 件構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)由聚酰亞胺等耐熱性樹脂或不銹鋼、鎳等金屬材 料構(gòu)成的中空圓筒狀的基材；在該基材的表面上形成、由耐熱性及彈 性優(yōu)良的彈性體材料(例如硅橡膠)構(gòu)成的彈性層；和在該彈性層的 表面上形成、由耐熱性及脫模性優(yōu)良的合成樹脂材料(例如PFA、 PTFE 等氟樹脂)構(gòu)成的脫模層。此外，也可以在基材的聚酰亞胺中添加氟 樹脂。由此，能夠降低與加熱部件20的滑動負荷。
圖2A及圖2B是表示定影裝置15所具有的加熱部件20的結(jié)構(gòu)的 圖。此外，圖3是加熱部件20所具有的面狀發(fā)熱體21的展開圖。加 熱部件20是用于與定影帶25接觸而將定影帶25加熱到預定溫度的部 件。加熱部件20包括基材23和面狀發(fā)熱體21。
基材23是包括主體部20a和軸頸部20b的中空的輥形狀，主體部 20a是具有下半部分被切斷的切口部的大致半圓弧狀的剖面形狀。主體 部20a是與定影帶25接觸的部分，是配置后述的面狀發(fā)熱體21而發(fā) 熱的發(fā)熱部。軸頸部20b是形成在主體部20a兩端部的部分，并固定 在定影裝置15的側(cè)框架29上，以防止加熱部件20本身因定影帶25 和加熱部件之間的摩擦力而旋轉(zhuǎn)。這樣，加熱部件20本身不旋轉(zhuǎn)，因 此即使在后述的面狀發(fā)熱體21發(fā)熱時向面狀發(fā)熱體21供給高電流， 也能夠充分確保安全性。
12進而，在軸頸部20b上與定影帶25的端部接觸地形成彎曲防止用 軸環(huán)28，用于防止定影帶25在旋轉(zhuǎn)滑動時彎曲。另外，作為彎曲防止 用軸環(huán)28，可以使用由聚苯硫醚(PPS)構(gòu)成的軸環(huán)，但并不限于此， 只要是能夠獨立于加熱部件20而旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)即可。這樣，由于彎曲防 止用軸環(huán)28獨自自由旋轉(zhuǎn)，因此定影帶25即使與彎曲防止用軸環(huán)28 抵接，也不會施加負荷，不會產(chǎn)生滑動，能夠防止定影帶25破損，提 高并維持定影帶25的耐久性。
面狀發(fā)熱體21與定影輥15a的旋轉(zhuǎn)方向平行地延伸，沿著主體部 20a的表面形成。并且，在面狀發(fā)熱體21上，在與定影輥15a的軸線 方向平行地延伸的方向即圓周方向的兩端部形成有電極22。并且，面 狀發(fā)熱體21是從與電極22連接的AC電源22a供給電流，從而具有正 電阻溫度特性并發(fā)熱。此時，在面狀發(fā)熱體21上所流動的電流的流動 方向是與面狀發(fā)熱體21的長度方向大致正交的方向。在此，正電阻溫 度特性是指如下特性在預定的溫度下顯示出急劇的電阻上升，即使 溫度要上升，也能夠通過電阻上升而抑制電流，能夠抑制溫度的過上 升。
在本實施方式中，從AC電源22a向電極22施加AC IOOV的電壓， 從而面狀發(fā)熱體21產(chǎn)生約1000W的熱能而發(fā)熱，通過該產(chǎn)生的熱量， 對定影帶25加熱。這樣，由于面狀發(fā)熱體21直接發(fā)熱而對定影帶25 加熱，因此與在內(nèi)部具有鹵素燈等加熱部的定影輥對通過定影夾持部 的記錄紙張加熱的現(xiàn)有方式相比，熱響應速度提高，能夠?qū)崿F(xiàn)加熱時 間的縮短及節(jié)能化。
此外，在定影裝置15中，作為溫度檢測部，在定影帶25的周面 配置有發(fā)熱體側(cè)熱敏電阻24，在加壓輥15b的周面配置有加壓輥側(cè)熱 敏電阻26，從而檢測各自的表面溫度。并且，根據(jù)由各熱敏電阻24、 26檢測的溫度數(shù)據(jù)，作為溫度控制部的控制電路(未圖示)控制對面 狀發(fā)熱體21及加熱燈27的供電(通電)，以使定影帶25、加壓輥15b的表面溫度為預定的溫度。
接著，根據(jù)圖2B說明加熱部件20的作為加熱部的主體部20a的 層結(jié)構(gòu)。加熱部件20的主體部20a的層結(jié)構(gòu)是從其內(nèi)側(cè)朝向與定影帶 25接觸的一側(cè)依次形成有發(fā)熱層21a、絕緣層21b、基材23及涂敷層 23a的四層結(jié)構(gòu)。發(fā)熱體21a及絕緣層21b構(gòu)成面狀發(fā)熱體21。
面狀發(fā)熱體21的發(fā)熱層21a是通過從AC電源22a向電極22施 加電壓而發(fā)熱的層。并且，在發(fā)熱層21a上，夾著后述的絕緣層21b 而與基材23相對的表面平坦，其相反側(cè)表面的長度方向兩端部向內(nèi)方 側(cè)凸出。這樣，發(fā)熱體21a的長度方向兩端部的厚度大于中央部的厚 度。
為了確保定影性，發(fā)熱體21a需要將定影帶25加熱到20(TC左右 的溫度。因此，需要構(gòu)成發(fā)熱體21a的材料具有高耐熱性，在本實施 方式中，發(fā)熱體21a由在有機材料或有機無機復合體的耐熱性聚合物 中填充有導電性填料的復合材料構(gòu)成。
作為耐熱性聚合物，包括聚酰亞胺樹脂、聚苯醚樹脂、聚苯硫醚 樹脂、間規(guī)聚苯乙烯樹脂、結(jié)晶聚酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、環(huán)氧樹脂、 硅樹脂等。此外，面狀發(fā)熱體21所具有的正電阻溫度特性是由所述耐 熱性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變或結(jié)晶轉(zhuǎn)變來實現(xiàn)。
發(fā)熱層21a優(yōu)選阻抗大而容易電路處理、并且容易形成在大致半 圓弧形狀的主體部20a表面上且比較廉價的材料，因此在上述耐熱性 聚合物中填充導電性填料。作為導電性填料，包括金屬、碳、氧化物、 碳化物、氮化物粒子，例如包括鎳、酮、鎢、鈦、銀、金、鋁、活性 碳、石墨、氧化錫、氧化銦、氧化釩、氧化錸、碳化硅、氮化鈦、TiB2、 ZrB2、 WSi2、 TiC、 Ti02等導電性粒子。優(yōu)選導電性粒子的尺寸為0.1|im 100^im的范圍。小于0.1pm的 粒子由于非常微細而難以均勻分散。超過100nm的粒子難以均勻分散， 并且難以調(diào)整電阻值。此外，優(yōu)選以10 70體積％的比例包含導電性 粒子。在小于10%時，顯示不出導電性。另一方面，在超過70%時， 難以在粒子之間充分含有作為基礎聚合物的耐熱性聚合物，無法保持 發(fā)熱層21a的層形狀。
此外，為了提高耐熱性聚合物在高溫下的耐久性，可以添加固化 劑。上述固化劑根據(jù)耐熱性聚合物的種類來選擇，例如包括多異氰酸 酯、脂肪族或芳香族多胺、硫脲、酸酐等通常使用的固化劑。
面狀發(fā)熱體21的絕緣層21b是用于確保后述基材23和發(fā)熱層21a 之間的絕緣的層。這樣，通過形成絕緣層21b，能過形成更安全的加熱 部件。作為構(gòu)成絕緣層21b的材料，包括上述的用于發(fā)熱層21a的耐 熱性聚合物，在本實施方式中選擇聚酰亞胺樹脂。
基材23的主體部20a是用于將由面狀發(fā)熱體21的發(fā)熱層21a產(chǎn) 生的熱傳遞到定影帶25上的部分。因此，基材23需要由具有高導熱 性的材料形成。作為構(gòu)成基材23的材料，可以包括鋁等金屬。
涂敷層23a是加熱部件20的主體部20a的最外層，是與定影帶25 接觸的層。因此，涂敷層23a需要具有用于將從發(fā)熱層21a傳遞到基材 23上的熱傳遞到定影帶25的導熱性，并且需要由能夠降低定影帶25 和加熱部件之間的摩擦力的材料形成。通過如上所述形成涂敷層23a， 能夠?qū)醾鬟f到定影帶25，并且能夠較高地維持與加熱部件20接觸滑 動的定影帶25的耐久性。作為構(gòu)成涂敷層23a的材料，包括PFA、PTFE 等氟樹脂，為了實現(xiàn)高強度，也可以填充碳等增強性填料。
另外，制造加熱部件20的主體部20a的由上述四層構(gòu)成的層疊結(jié) 構(gòu)的方法，可以適當選擇使用該領域常用的方法。
15在具有上述面狀發(fā)熱體21的加熱部件20中，在降低面狀發(fā)熱體 21的熱容而縮短升溫速度的情況下，尤其是來自面狀發(fā)熱體21的長度 方向兩端部的散熱的影響增大。因此，為了使面狀發(fā)熱體21在長度方 向上的溫度分布均勻化，需要控制面狀發(fā)熱體21在長度方向上的發(fā)熱 量的分布。可以通過在面狀發(fā)熱體21的長度方向表面上具有電阻分布， 并形成電流值分布，來控制上述發(fā)熱量的分布。
圖4A 圖4C是表示面狀發(fā)熱體所具有的發(fā)熱層上、與距長度方 向一端部的長度對應的溫度分布、發(fā)熱量分布、電阻分布、厚度分布 的圖。圖4A表示本發(fā)明的實施方式即面狀發(fā)熱體21所具有的發(fā)熱層 21a的情況。
在加熱部件20所具有的面狀發(fā)熱體21中，發(fā)熱層21a的長度方 向兩端部的厚度大于中央部的厚度。此時，電流的流動方向如上所述， 是與發(fā)熱層21a的長度方向大致正交的方向，因此發(fā)熱層21a的長度方 向兩端部區(qū)域和中央部區(qū)域作為并聯(lián)連接電路而通電，施加有相同的 電壓。在該狀態(tài)下，使發(fā)熱層21a的長度方向兩端部的厚度大于中央 部的厚度，從而控制電阻分布及電流值分布，抑制長度方向兩端部的 散熱損失。
艮P，通過使面狀發(fā)熱體21所具有的發(fā)熱層21a的長度方向兩端部 的厚度大于中央部的厚度，使面狀發(fā)熱體21的長度方向兩端部的電阻 值下降而增加電流量，因此能夠提高兩端部的發(fā)熱量。因此，能夠通 過該增加的發(fā)熱量補償面狀發(fā)熱體21的長度方向兩端部的散熱損失， 能夠使面狀發(fā)熱體21在長度方向上的溫度分布均勻化，實現(xiàn)定影夾持 部15c的均勻定影能力，抑制產(chǎn)生偏移，能夠形成高打印質(zhì)量的圖像。
此外，在連續(xù)通過不同尺寸的記錄紙張32時，雖然在紙張不通過 的端部區(qū)域存在溫度上升，但是在電流向與面狀發(fā)熱體21的長度方向正交的方向(記錄紙張32的傳送方向)流動的狀態(tài)下，表現(xiàn)出面狀發(fā) 熱體21的正電阻溫度特性，因此上述部分的電流因電阻上升而被抑制， 能夠抑制溫度的過上升。
在本實施方式中，面狀發(fā)熱體21所具有的發(fā)熱層21a在長度方向 上的厚度被設定為，兩端部的厚度相對于中央部的厚度大5 30%的比 例。在小于5%時，無法得到降低兩端部的電阻值而提高發(fā)熱量的效果。 此外，在大于30%時，兩端部的電阻值過度下降，發(fā)熱量上升到所需 要的量以上。
此外，在發(fā)熱層21a中，優(yōu)選設定為厚度較小的長度方向中央部 的長度小于通過定影夾持部15c的記錄紙張32的最大寬度。由此，面 狀發(fā)熱體21上能夠設定為厚度較大且發(fā)熱量較大的兩端部不會配置在 記錄紙張32的長度方向端部的外側(cè)。因此，通過定影夾持部15c的記 錄紙張32在記錄紙張32的寬度方向兩端部上與發(fā)熱量較大的狀態(tài)的 定影帶25接觸。因此，在長度方向兩端部的散熱損失被抑制的狀態(tài)下 兩端部和中央部沒有溫度差，在長度方向整個區(qū)域上實現(xiàn)溫度分布均 勻化，記錄紙張32在該狀態(tài)下通過定影夾持部15c，從而調(diào)色劑圖像 31均勻地定影。
進而，在面狀發(fā)熱體21上厚度較大的長度方向兩端部，在不配置 于記錄紙張32的長度方向端部的外側(cè)的狀態(tài)下，使兩端部區(qū)域的長度 方向長度盡可能小，從而能夠減小熱容，縮短預熱時間，能夠在耗電 小且節(jié)能化的狀態(tài)下在記錄紙張32上形成圖像，還能夠使裝置小型化。
與此相對，圖4B及圖4C表示現(xiàn)有技術的面狀發(fā)熱體所具有的發(fā) 熱層的情況。首先，圖4B表示長度方向的厚度分布固定、具有正電阻 溫度特性的發(fā)熱層的情況。由于發(fā)熱層在長度方向上的厚度分布固定， 因此雖然是具有正電阻溫度特性的發(fā)熱層，但是由于長度方向兩端部 的散熱損失，成為兩端部區(qū)域的溫度較低的狀態(tài)。即使在連續(xù)打印小尺寸紙張時，也無法避免兩端部的溫度下降。
接著，圖4C表示長度方向的厚度分布固定、不具有正電阻溫度特 性的發(fā)熱層的情況。在該發(fā)熱層中，發(fā)熱層的長度方向兩端部的散熱 損失的影響增大，表現(xiàn)出發(fā)熱層的中央部溫度高的拱形的溫度分布。 進而，在連續(xù)打印小尺寸紙張時，由于兩端部無法向紙張供給熱量， 因此蓄熱而成為過熱狀態(tài)。
圖5是表示本發(fā)明第二實施方式的定影裝置35的結(jié)構(gòu)的圖。此外， 圖6是表示定影裝置35所具有的加熱部件40的結(jié)構(gòu)的圖。定影裝置 35與上述定影裝置15類似，在對應的部分標以相同的參照標號而省略 說明。在定影裝置35中，加熱部件40所具有的基材43的主體部的層 結(jié)構(gòu)與定影裝置15的加熱部件20不同。
參照圖6說明定影裝置35的加熱部件40的作為加熱部的主體部 的層結(jié)構(gòu)。加熱部件40的主體部的層結(jié)構(gòu)由如下四層結(jié)構(gòu)構(gòu)成從其 內(nèi)側(cè)朝向與定影帶25接觸的一側(cè)依次形成有基材43、絕緣層41b、發(fā) 熱層41a及涂敷層43a。絕緣層41b及發(fā)熱層41a構(gòu)成面狀發(fā)熱體41 。
在加熱部件40的加熱部中，在兩端部設有階梯差的基材43的外 周面上形成絕緣層41b，進而在其外側(cè)表面形成有發(fā)熱層41a，發(fā)熱層 41a的長度方向兩端部的厚度大于中央部的厚度。此時，發(fā)熱層41a的 夾著涂敷層43a而與定影帶25相對的面平坦，并且在與定影帶25接 觸的最外層上形成有涂敷層43a。
與定影裝置15同樣地，上述結(jié)構(gòu)的定影裝置35抑制面狀發(fā)熱體 41的長度方向兩端部的散熱損失，能夠?qū)崿F(xiàn)面狀發(fā)熱體41在長度方向 上溫度分布均勻化，并且能夠?qū)崿F(xiàn)定影夾持部15c的均勻的定影能力。
圖7是表示本發(fā)明第三實施方式的定影裝置45的結(jié)構(gòu)的圖。此外，圖8是表示定影裝置45所具有的加熱部件50的結(jié)構(gòu)的圖。定影裝置
45與上述的定影裝置15類似，在對應的部分標以相同的參照標號而省 略說明。在定影裝置45中，加熱部件50的結(jié)構(gòu)與定影裝置15的加熱 部件20不同。
參照圖8說明定影裝置45所具有的加熱部件50的加熱部的結(jié)構(gòu)。 加熱部件50的加熱部僅由具有發(fā)熱層51a并形成為大致半圓弧形狀的 面狀發(fā)熱體51構(gòu)成。S卩，在加熱部件50中沒有加熱部件20所具有的 基材。由此，即使不經(jīng)由過多的基材，也能夠通過面狀發(fā)熱體51直接 對定影帶25加熱，能夠形成傳熱效率良好的加熱部件。
此外，發(fā)熱層51a形成為長度方向兩端部的厚度大于中央部的厚 度。此時，發(fā)熱層51a的夾著涂敷層51b而與定影帶25相對的表面平 坦，其相反側(cè)表面在兩端部向內(nèi)方凸起。由此，抑制面狀發(fā)熱體51的 長度方向兩端部的散熱損失，能夠使面狀發(fā)熱體51在長度方向上的溫 度分布均勻化，能夠?qū)崿F(xiàn)定影夾持部15c的均勻的定影能力。
并且，在面狀發(fā)熱體51的與定影帶25接觸的一側(cè)表面上設有涂 敷層51b。由此，能夠較高地維持與加熱部件50接觸滑動的定影帶25 的耐久性。
優(yōu)選上述加熱部件50的面狀發(fā)熱體51由以鈦酸鋇為基礎的半導 體陶瓷構(gòu)成。以鈦酸鋇為基礎的具有正電阻溫度特性的材料從半導電 性轉(zhuǎn)變?yōu)榻^緣性。即，隨著結(jié)晶結(jié)構(gòu)從正方晶系相轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎骄担?自發(fā)極化消失且結(jié)構(gòu)域也消除，表現(xiàn)出正電阻溫度特性。
此外，在定影裝置45中，優(yōu)選在加熱部件50兩端的軸承部配置 陶瓷絕緣體等非導電性部件。由此，通過確保絕緣性能夠確保安全性。
圖9是表示本發(fā)明的一個實施方式的圖像形成裝置100的結(jié)構(gòu)的
19圖。圖像形成裝置100是根據(jù)所讀取的原稿的圖像數(shù)據(jù)或經(jīng)由網(wǎng)絡等 發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)在記錄紙張上形成多色及單色圖像的裝置。圖像形成
裝置100包括曝光單元10、感光鼓101 (101a 101d)、顯影裝置102 (102a 102d)、帶電輥103 ( 103a 103d)、清潔單元104 (104a 104d)、中間轉(zhuǎn)印帶11、 一次轉(zhuǎn)印輥13 (13a 13d) 、 二次轉(zhuǎn)印輥14、 定影裝置15、紙張傳送路徑P1、 P2、 P3、供紙盒16、手動供紙盤17 及排紙盤18。
圖像形成裝置100使用與黑色(K)及對彩色圖像進行色分解而獲 得的減法混色的三元色即青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)這四 色的各色對應的圖像數(shù)據(jù)，在與各色對應的圖像形成部Pa Pd中進行 圖像形成。各圖像形成部Pa Pd是相同的結(jié)構(gòu)，例如，黑色(K)圖 像形成部Pa由感光鼓101a、顯影裝置102a、帶電輥103a、 一次轉(zhuǎn)印 輥13a及清潔單元104a等構(gòu)成。該圖像形成部Pa Pd在中間轉(zhuǎn)印帶 ll的移動方向(副掃描方向)上排列成一列。
帶電輥103是使感光鼓101的表面均勻地帶電為預定電位的、接 觸方式的帶電器。代替帶電輥103，也可以使用利用帶電刷的接觸方式 的帶電器、或利用帶電絲的非接觸方式的帶電器。
曝光單元IO包括未圖示的半導體激光器、多棱鏡4、第一反射鏡 7及第二反射鏡8等，將根據(jù)黑色(K)、青色(C)、品紅色(M) 及黃色(Y)各色的圖像數(shù)據(jù)調(diào)制的激光束等光束分別照射到各感光鼓 101a 101d上。各感光鼓101a 101d形成基于黑色(K)、青色(C)、 品紅色(M)及黃色(Y)各色圖像數(shù)據(jù)的靜電潛影。
顯影裝置102向形成有靜電潛影的感光鼓101的表面供給作為顯 影劑的調(diào)色劑，使靜電潛影顯影為調(diào)色劑圖像。各顯影裝置102a 102d 容納黑色(K)、青色(C)、品紅色(M)及黃色(Y)的各色調(diào)色 齊U，使形成在各感光鼓101a 101d上的各色靜電潛影顯影為各色的調(diào)色劑圖像。清潔單元104除去并回收在顯影、圖像轉(zhuǎn)印后殘留在感光 鼓101表面上的調(diào)色劑。
中間轉(zhuǎn)印帶11配置在感光鼓101的上方，張架在驅(qū)動輥lla和從 動輥lib之間而形成環(huán)狀的移動路徑。中間轉(zhuǎn)印帶lid外周面依次與 感光鼓101d、感光鼓101c、感光鼓101b及感光鼓101a相對。在夾著 該中間轉(zhuǎn)印帶11而與各感光鼓101a 101d相對的位置配置有一次轉(zhuǎn) 印輥13a 13d。中間轉(zhuǎn)印帶11與各感光鼓101a 101d相對的各位置 是一次轉(zhuǎn)印位置。此外，中間轉(zhuǎn)印帶11由厚度為100hhi 150hhi左右 的薄膜形成。
為了將感光鼓101a 101d的表面所承載的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間 轉(zhuǎn)印帶11上，通過恒壓控制向一次轉(zhuǎn)印輥13a 13d施加與調(diào)色劑的 帶電極性相反極性的一次轉(zhuǎn)印偏壓。由此，形成在感光鼓101a 101d 上的各色的調(diào)色劑圖像依次轉(zhuǎn)印并重疊在中間轉(zhuǎn)印帶11的外周面上， 在中間轉(zhuǎn)印帶11的外周面上形成全彩的調(diào)色劑圖像。
其中，在僅輸入有黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)及黑色 (K)各色中的一部分的圖像數(shù)據(jù)時，在四個感光鼓101a 101d中僅 在與所輸入的圖像數(shù)據(jù)的顏色對應的一部分感光鼓101上進行靜電潛 影及調(diào)色劑圖像的形成。例如，在形成黑白圖像時，僅在與黑色對應 的感光鼓101a上進行靜電潛影的形成及調(diào)色劑圖像的形成，在中間轉(zhuǎn) 印帶11的外周面上僅轉(zhuǎn)印黑色的調(diào)色劑圖像。
各一次轉(zhuǎn)印輥13a 13d通過導電性的彈性材料(例如EPDM、發(fā) 泡聚氨酯等)覆蓋以直徑8mm 10mm的不銹鋼等金屬為基材的軸的 表面而構(gòu)成，通過導電性的彈性材料向中間轉(zhuǎn)印帶ll均勻地施加高壓。
在各一次轉(zhuǎn)印位置轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶11的外周面上的調(diào)色劑圖 像，通過中間轉(zhuǎn)印帶11的旋轉(zhuǎn)而被傳送到與二次轉(zhuǎn)印輥14相對的位置即二次轉(zhuǎn)印位置。在形成圖像時，二次轉(zhuǎn)印輥14以預定的夾持壓力 與中間轉(zhuǎn)印帶11的外周面壓接，中間轉(zhuǎn)印帶11的內(nèi)周面與驅(qū)動輥lla 的圓周面接觸。在從供紙盒16或手動供紙盤17供給的記錄紙張通過 二次轉(zhuǎn)印輥14和中間轉(zhuǎn)印帶11之間時，向二次轉(zhuǎn)印輥14施加與調(diào)色
劑的帶電極性相反極性的高壓。由此，調(diào)色劑圖像從中間轉(zhuǎn)印帶11的 外周面狀印到記錄紙張的表面上。
另外，為了防止從感光鼓101附著到中間轉(zhuǎn)印帶11上的調(diào)色劑中、 沒有轉(zhuǎn)印到記錄紙張上而殘留在中間轉(zhuǎn)印帶11上的調(diào)色劑在下一工序 中產(chǎn)生混色，由轉(zhuǎn)印清潔單元12進行回收。
轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑圖像的記錄紙張被引導到上述本發(fā)明的定影裝置 15、 35、 45，通過形成在定影帶25與加壓輥15b之間的定影夾持部而 接受加熱及加壓，上述定影帶25張架在定影輥15a及加熱部件20、 40、 50之間。由此，調(diào)色劑圖像牢固地定影在記錄紙張的表面上。在圖像 形成裝置100中，由于通過定影裝置15、 35、 45進行定影，因此能夠 在防止了調(diào)色劑定影溫度的偏差的狀態(tài)下使記錄紙張通過定影夾持 部，能夠形成高打印質(zhì)量的圖像。定影有調(diào)色劑圖像的記錄紙張由排 紙輥18a排出到排紙盤18上。
此外，在圖像形成裝置100中設有紙張傳送路徑P1，該紙張傳送 路徑Pl向用于將容納在供紙盒16中的記錄紙張經(jīng)由二次轉(zhuǎn)印輥14與 中間轉(zhuǎn)印帶11之間及定影裝置15而傳送到排紙盤18的大致垂直方向 延伸。在紙張傳送路徑P1中配置有拾取輥16a，將供紙盒16內(nèi)的記 錄紙張逐張地取入到紙張傳送路徑P1內(nèi)；傳送輥16b，將取入的記錄 紙張朝向上方傳送；定位輥19，將傳送來的記錄紙張以預定的時序引 導到二次轉(zhuǎn)印輥14與中間轉(zhuǎn)印帶11之間；以及排紙輥18a，向排紙盤 18排出記錄紙張。
此外，在圖像形成裝置IOO的內(nèi)部，在從手動供紙盤17到定位輥19之間，形成有配置了拾取輥17a及傳送輥16b的紙張傳送路徑P2。 進而，在從排紙輥18a到紙張傳送路徑Pl中定位輥19的上游側(cè)之間， 形成有紙張傳送路徑P3。
排紙輥18a在正反雙方向上自由旋轉(zhuǎn)，在記錄紙張的單面形成圖 像的單面圖像形成時及在記錄紙張的雙面形成圖像的雙面圖像形成中
的第二面圖像形成時，排紙輥18a被驅(qū)動而向排紙盤18排出記錄紙張。 另一方面，在雙面圖像形成中的第一面圖像形成時，直到紙張的后端 通過定影裝置15為止，排紙輥18a向正轉(zhuǎn)方向驅(qū)動之后，在夾持記錄 紙張后端部的狀態(tài)下向反轉(zhuǎn)方向驅(qū)動，向紙張傳送路徑P3內(nèi)引導記錄 紙張。由此，在雙面圖像形成時僅在單面形成了圖像的記錄紙張在表 背面及前后端反轉(zhuǎn)的狀態(tài)下被引導到紙張傳送路徑Pl。
定位輥19以與中間轉(zhuǎn)印帶11的旋轉(zhuǎn)同步的時序，將從供紙盒16 或手動供紙盤17供給的記錄紙張或者經(jīng)由紙張傳送路徑P3傳送的記 錄紙張引導到二次轉(zhuǎn)印輥14與中間轉(zhuǎn)印帶11之間。因此，在感光鼓 101及中間轉(zhuǎn)印帶11的動作開始時，定位輥19停止旋轉(zhuǎn)，在中間轉(zhuǎn)印 帶11旋轉(zhuǎn)之前所供給或傳送的記錄紙張，在使前端與定位輥19抵接 的狀態(tài)下停止在紙張傳送路徑P1內(nèi)的移動。之后，在記錄紙張的前端 部和中間轉(zhuǎn)印帶11上所形成的調(diào)色劑圖像的前端部在二次轉(zhuǎn)印輥14 和中間轉(zhuǎn)印帶11壓接的位置相對的時序，定位輥19開始旋轉(zhuǎn)。
另外，在所有圖像形成部Pa Pd中進行圖像形成的全彩圖像形成 時， 一次轉(zhuǎn)印輥13a 13d使中間轉(zhuǎn)印帶11與所有感光鼓101a 101d 壓接。另一方面，在僅在圖像形成部Pa中進行圖像形成的黑白圖像形 成時，僅一次轉(zhuǎn)印輥13a使中間轉(zhuǎn)印帶11與感光鼓101a壓接。
以下，用實施例進一步詳細說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于上 述實施例。
23(實施例1)
在實施例1中使用的定影裝置是上述的定影裝置15。實施例1中 的詳細條件如下。
<定影輥>
直徑為30mm，芯棒為直徑15mm的不銹鋼，彈性層為厚度7.5mm 的硅海綿橡膠。
<加壓輥>
直徑為30mm、由硅硬橡膠，脫模層使用厚度為30nm的PFA管， 在內(nèi)部配置有額定功率為400W的加熱燈。
<定影帶>
帶基材為厚度70nm的聚酰亞胺，彈性層為厚度150pm的硅橡膠， 脫模劑為厚度3(^im的PFA管，巻繞角度e為185。。
<彎曲防止用軸環(huán)>
將內(nèi)徑為20mm、直徑為32mm、寬度為7mm的聚苯硫醚(PPS) 軸環(huán)配置成與定影帶端部接觸。
<加熱部件>
基材主體部的直徑為28mm、軸頸部的直徑為20mm、厚度為 lmm的鋁制管，定影帶滑動的區(qū)域具有在圓周方向上切除40%的圓弧 形狀。
面狀發(fā)熱體的絕緣層..厚度為30Mm，由聚酰亞胺構(gòu)成的絕緣層。
面狀發(fā)熱體的發(fā)熱層與定影輥的軸線方向?qū)匮由斓姆较蚣?長度方向的長度為330mm，在上述基材的內(nèi)側(cè)表面形成有在硅樹脂中分散有石墨粒子的復合材料(相對于硅樹脂l重量份，石墨粒子為3.3
重量份)作為發(fā)熱層，其長度方向中央部區(qū)域的厚度為0.5mm，兩端 部30mm的厚度為0.6mm。另外，相對于發(fā)熱層在長度方向上的長度 330mm，兩端部分別設定為30mm，因此發(fā)熱層的長度方向中央部的長 度為270mm。該發(fā)熱層的長度方向中央部的長度被設定為小于記錄紙 張的最大寬度。
涂敷層厚度為20pm，由添加有炭黑的PTFE及PFA的混合物構(gòu)
成的氟樹脂涂敷層。
<熱敏電阻>
作為發(fā)熱體側(cè)的熱敏電阻使用非接觸式的熱敏電阻，作為加壓輥 側(cè)的熱敏電阻使用接觸式的熱敏電阻。
<定影條件>
定影夾持部長度7mm (定影夾持部在記錄紙張傳送方向上的長
度)
定影夾持部寬度325mm (與定影輥的軸線方向?qū)拈L度) 定影速度220mm/sec
加熱夾持部長度44mm (定影帶與加熱部件在記錄紙張傳送方向 上的接觸長度)
加熱夾持部寬度330mm (與定影輥的軸線方向?qū)拈L度) 記錄紙張的最大寬度330mm (與定影輥的軸線方向?qū)拈L度)
從實施例1的面狀發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量經(jīng)由基材傳遞到定影帶。面 狀發(fā)熱體的發(fā)熱層的長度方向兩端部厚度比中央部厚，因此電力密度 在中央部為6.6W/cm2，兩端部為7.2 W/cm2。因此，由面狀發(fā)熱體的長 度方向兩端部的散熱損失所引起的定影帶表面的溫度不均勻得到抑 制，沒有偏差，調(diào)色劑圖像在記錄紙張上的定影性也均勻。此外，面狀發(fā)熱體具有在23(TC附近表現(xiàn)出電阻急劇上升的正電 阻溫度特性。從設置在面狀發(fā)熱體上的電極供給的電流朝向定影帶滑 動的方向及記錄紙張傳送的方向流動，因此在連續(xù)打印不同尺寸的記 錄紙張時，即使紙張不通過的端部的溫度要上升，但是該部分的電流 因電阻上升而被抑制，從而能夠抑制溫度的過上升。因此，不僅能夠 確保安全性并維持定影部件壽命，還能夠在節(jié)能化的狀態(tài)下在記錄紙 張上形成圖像。
(實施例2)
在實施例2中使用的定影裝置是上述的定影裝置35。在實施例2 中，除了加熱部件不同之外，與實施例l相同。
<加熱部件>
由在兩端部以厚度lmm設有階梯差的鋁管構(gòu)成的基材的外表面 形成3(Him的聚酰亞胺層作為絕緣層，進一步在其外側(cè)表面形成在硅樹 脂中分散有石墨粒子的復合材料(相對于硅樹脂1重量份，石墨粒子 為3.3重量份)作為發(fā)熱層，其長度方向中央部區(qū)域的厚度為0.5mm， 兩端部30mm的厚度為0.6mm。此夕卜，在最外層涂敷厚度為20pm的氟 樹脂作為涂敷層。除此之外與實施例l相同。
從實施例2的面狀發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量經(jīng)由涂敷層傳遞到定影帶。 面狀發(fā)熱體的發(fā)熱層的長度方向兩端部的厚度比中央部厚，因此與實
施例1同樣地，電力密度在中央部為6.6W/cm2，兩端部為7.2 W/cm2。 因此，由面狀發(fā)熱體的長度方向兩端部的散熱損失所引起的定影帶表 面的溫度不均勻得到抑制，沒有偏差，調(diào)色劑圖像在記錄紙張上的定 影性也均勻。
此外，面狀發(fā)熱體具有在230"C附近表現(xiàn)出電阻急劇上升的正電 阻溫度特性。從設置在面狀發(fā)熱體上的電極供給的電流朝向定影帶滑 動的方向及記錄紙張傳送的方向流動，因此在連續(xù)打印不同尺寸的記錄紙張時，即使紙張不通過的端部的溫度要上升，但是該部分的電流 因電阻上升而被抑制，從而能夠抑制溫度的過上升。因此，不僅能夠 確保安全性并維持定影部件壽命，還能夠在耗電少的節(jié)能化狀態(tài)下在 記錄紙張上形成圖像。
(實施例3)
在實施例3中使用的定影裝置是上述的定影裝置45。在實施例3 中，除了加熱部件不同之外，與實施例l相同。
<加熱部件>
作為發(fā)熱層，將以鈦酸鋇為基礎的、居里(Curie)溫度為250°C 半導體陶瓷成型為外徑28mm、厚度2mm、軸方向長度350mm的半圓 弧輥形狀，并在其表面上設置由厚度2(Him的實施例1中所使用的氟樹 脂構(gòu)成的涂敷層，從而獲得加熱部件。此時，與實施例1同樣地，發(fā) 熱層的厚度被設定為長度方向兩端部比中央部厚。除了加熱部件以外 與實施例1相同。
在實施例3的加熱部件中，從發(fā)熱層產(chǎn)生的熱量不像實施例1、 2 所述地那樣經(jīng)由基材和過多的層中的至少一個而間接地傳遞到定影 帶，而是僅經(jīng)由涂敷層傳遞到定影帶。
發(fā)熱層的長度方向兩端部的厚度比中央部厚，因此與實施例1同 樣地，兩端部的電力密度比中央部高。因此，由發(fā)熱層的長度方向兩 端部的散熱損失所引起的定影帶表面的溫度不均勻得到抑制，沒有偏 差，調(diào)色劑圖像在記錄紙張上的定影性也均勻。進而，在打印不同尺 寸的記錄紙張時，即使紙張不通過的兩端部的溫度要上升，但是該部 分的電流因電阻上升而被抑制，從而能夠抑制溫度的過上升。此外， 預熱所需的時間也沒有問題，能夠在耗電少的節(jié)能化狀態(tài)下在記錄紙 張上形成圖像。
27(比較例1)
在基材的內(nèi)側(cè)表面，形成有在硅樹脂中分散有石墨粒子的復合材 料(相對于硅樹脂1重量份，石墨粒子為3.3重量份)作為發(fā)熱層，其
長度方向中央部及兩端部的整個區(qū)域的厚度為0.5mm，由此形成加熱 部件，除此之外與實施例l相同。
隨著發(fā)熱層的溫度上升，產(chǎn)生定影帶的長度方向兩端部與中央部 區(qū)域的溫度差，為了調(diào)整定影帶的長度方向兩端部的溫度，調(diào)整了發(fā) 熱層的發(fā)熱量，但是無法調(diào)整與定影帶上的定影溫度的偏差，調(diào)色劑 圖像在記錄紙張上的定影性不均勻。因此，無法確保高質(zhì)量的圖像形 成。
(比較例2)
作為加熱部件，使用由直徑28mm、厚度lmm、外表面上具有在 實施例1中所使用的由氟樹脂構(gòu)成涂敷層的鋁輥構(gòu)成的基材，用硅類 粘結(jié)劑將相當于IOOOW的SUS箔(厚度為30lam且均勻)的蝕刻加熱 器(etching heater)(單一發(fā)熱體)粘貼在上述加熱部件的內(nèi)側(cè)作為發(fā) 熱層，除此以外與實施例l相同。
隨著發(fā)熱層的溫度上升，產(chǎn)生定影帶的長度方向兩端部與中央部 區(qū)域的溫度差，為了調(diào)整定影帶的長度方向兩端部的溫度，調(diào)整了發(fā) 熱層的發(fā)熱量，但是無法調(diào)整與定影帶上的定影溫度的偏差，調(diào)色劑 圖像在記錄紙張上的定影性不均勻。因此，無法確保高質(zhì)量的圖像形 成。此外，在連續(xù)打印不同尺寸的記錄紙張時，定影帶的長度方向兩 端部的溫度過度上升，需要用于抑制該情況的動作，生產(chǎn)率低下，產(chǎn) 生節(jié)能性不良的動作。
本發(fā)明可以在不脫離其思想或主要特征的范圍內(nèi)以其他各種方式 實施。因此，上述實施方式僅是各種方式中的示例，本發(fā)明的范圍是 權(quán)利要求書所示的范圍，并不受說明書正文的任何限制。進而，屬于 權(quán)利要求范圍內(nèi)的變形及變更均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種定影裝置，包括定影輥、加熱部件、張架在上述定影輥和上述加熱部件之間的環(huán)狀定影帶、以及夾著上述環(huán)狀定影帶而與上述定影輥相對的加壓部件，上述加熱部件與上述定影帶接觸而對定影帶加熱，在由上述定影帶和上述加壓部件形成的定影夾持部，將在記錄介質(zhì)上承載的調(diào)色劑圖像加熱加壓而定影在記錄介質(zhì)上，上述定影裝置的特征在于，在上述加熱部件中，在與上述定影帶接觸而對定影帶加熱的加熱部中，形成具有正電阻溫度特性的面狀發(fā)熱體，該面狀發(fā)熱體與上述定影輥的軸線方向?qū)匮由?，上述面狀發(fā)熱體在圓周方向兩端部具有電極，以使在面狀發(fā)熱體中流動的電流的流動方向是與在面狀發(fā)熱體上和定影輥的軸線方向?qū)匮由斓姆较蚣撮L度方向大致正交的方向，上述面狀發(fā)熱體還具有通過從上述電極供給電流而發(fā)熱的發(fā)熱層，上述發(fā)熱層的長度方向兩端部的厚度大于中央部的厚度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于， 上述發(fā)熱層的長度方向中央部的長度比通過上述定影夾持部的記錄紙張的最大寬度短。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的定影裝置，其特征在于， 上述定影輥和上述加熱部件在定影輥的軸線方向上大致平行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的定影裝置，其特征在于， 上述加熱部件的加熱部，在由具有高導熱性的材料構(gòu)成的大致半圓弧形狀的基材的外周面 或內(nèi)周面形成上述面狀發(fā)熱體，在與上述定影帶接觸的一側(cè)表面上，具有能夠降低定影帶和加熱 部件之間的摩擦力的涂敷層，上述面狀發(fā)熱體至少具有發(fā)熱層和絕緣層，該發(fā)熱層通過從上述 電極供給的電流而發(fā)熱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于， 上述加熱部件的加熱部僅由面狀發(fā)熱體構(gòu)成，該面狀發(fā)熱體具有通過從上述電極供給的電流而發(fā)熱的發(fā)熱層，且該面狀發(fā)熱體形成為 大致半圓弧形狀，在上述面狀發(fā)熱體的與上述定影帶接觸的一側(cè)表面上，設有能夠 降低定影帶和加熱部件之間的摩擦力的涂敷層。
6. —種圖像形成裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求l所述的定影裝置。
全文摘要
提供一種定影裝置及具有該定影裝置的圖像形成裝置，可以抑制加熱部件上與定影輥的軸線方向?qū)姆较蚣撮L度方向的兩端部的散熱損失，能夠使加熱部件在長度方向上的溫度分布均勻化，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的定影能力。加熱部件(20)所具有的面狀發(fā)熱體(21)在圓周方向兩端部具有電極(22)，以使在面狀發(fā)熱體(21)中流動的電流的流動方向是與在面狀發(fā)熱體(21)上和定影輥(15a)的軸線方向?qū)匮由斓姆较蚣撮L度方向大致正交的方向。并且，面狀發(fā)熱體(21)的長度方向兩端部的厚度大于中央部的厚度。
文檔編號G03G15/20GK101561653SQ20091013355
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者景山洋行 申請人:夏普株式會社