專利名稱：定影裝置及圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及定影裝置以及使用該定影裝置的圖像形成裝置，特別涉及在使用形成有電阻發(fā)熱層及為之供電的電極層的定影帶的定影裝置中，謀求延長該定影帶的使用壽命的技術。
背景技術：
目前，在打印機等圖像形成裝置中，如(日本)特開2007-272223號公報所記載的那樣，都是采用通過給包含電阻發(fā)熱層的定影帶直接供電來使之發(fā)熱的定影裝置。像這樣的定影裝置，與以鹵素加熱器為熱源的定影裝置相比，具有節(jié)能的優(yōu)點。圖8是用于該定影裝置的定影帶的剖面圖。如該圖所示，定影帶500中在加強層555的上面層積著電阻發(fā)熱層556。而在電阻發(fā)熱層556的外表面的兩端部則層積著由金屬材料構(gòu)成的電極層559， 作為接受外部電源電力的電極。進而在電阻發(fā)熱層556的外周面，在位于兩個電極層559之間的區(qū)域內(nèi)層積著用于提高與記錄紙之間分離性(離型性)的分離層557。在此，由于電阻發(fā)熱層556是由電阻較大的材料構(gòu)成的，所以只要有電流通過，就會產(chǎn)生焦耳熱。在上述結(jié)構(gòu)中，通過讓連接在外部交流電源580的供電部件570與電極層559接觸，使電阻發(fā)熱層556的兩端部產(chǎn)生電位差，電流就會流過電阻發(fā)熱層556。這樣，電阻發(fā)熱層556發(fā)熱，該熱量用于記錄紙的熱定影。然而，發(fā)現(xiàn)在上述結(jié)構(gòu)的定影帶500中，如果長時間通電，則在電極層559的靠近分離層557的邊緣與電阻發(fā)熱層556相接觸的接觸部560附近會被過度加熱。一旦發(fā)生這樣的局部過熱，則會出現(xiàn)以下問題，S卩，與其他部位相比，該發(fā)熱部位將加速老化，降低定影帶500的使用壽命。在此，關于上述局部過熱的原因，可認為是如下所述。即因為電流易于通過電阻值較小的地方，所以由供電部件570提供給電極層559 的電流，要從與另一端電極層559的距離盡可能短的位置流向電阻發(fā)熱層556。結(jié)果就是在電極層559與電阻發(fā)熱層556之間，電流主要集中在電極層559的靠近分離層557的邊緣與電阻發(fā)熱層556相接觸的接觸部560。于是，從上述接觸部560集中流入電阻發(fā)熱層的電流，在電阻發(fā)熱層556的厚度方向上分散而流動，然后在另一個接觸部560的附近再次集中。因此，可認為接觸部560的電流密度最大，在該部位電阻發(fā)熱層556會過熱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，目的在于在電阻發(fā)熱式定影裝置及圖像形成裝置中，希望能延長定影帶的使用壽命。
為達到上述目的，本發(fā)明的一個方面為一種使形成有未定影圖像的記錄紙通過定影夾持部來進行熱定影的定影裝置，其特征在于，具備環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)的環(huán)狀發(fā)熱帶；配置在所述發(fā)熱帶的環(huán)路內(nèi)側(cè)的第一按壓部件；將所述發(fā)熱帶從其環(huán)路外側(cè)向第一按壓部件按壓而形成所述定影夾持部的第二按壓部件。所述發(fā)熱帶具有通過通電而發(fā)熱的電阻發(fā)熱層、沿所述發(fā)熱帶的寬度方向兩端配置的、接受電力的一對電極層。所述電阻發(fā)熱層具有沿其寬度方向兩端分別設置的厚度變薄的薄層部和設置在該薄層部之間的中央部。所述薄層部的厚度分別小于所述中央部，并且經(jīng)由一壁面與所述中央部連接，由此形成臺階，該壁面沿與所述發(fā)熱帶的旋轉(zhuǎn)軸方向正交的方向聳立。所述電極層配置在所述電阻發(fā)熱層上，并與所述壁面中分別對應的部位接觸。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，電流集中在電極層與壁面接觸的位置(以下稱“壁面接觸部”)，經(jīng)由該壁面接觸部而流動的電流的路徑截面積，比路徑截面接近于線狀的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)大，所以能夠降低電流密度，難以產(chǎn)生局部過熱的現(xiàn)象。由此，可以緩解發(fā)熱帶局部溫度升高，延長發(fā)熱帶的使用壽命。在此，在上述定影裝置中，所述電極層的厚度優(yōu)選在所述壁面的高度以上。而且，優(yōu)選所述第一按壓部件是圓柱狀的按壓輥，所述發(fā)熱帶隔著間隙配置在所述第一按壓部件上，通過驅(qū)動所述第二按壓部件旋轉(zhuǎn)，所述第一按壓部件與所述發(fā)熱帶從動旋轉(zhuǎn)。還有，優(yōu)選所述第一按壓部件是圓柱狀的輥軸體，所述發(fā)熱帶是形成于所述輥軸體外圍的輥外皮，所述輥軸體與所述輥外皮構(gòu)成一個輥。再有，優(yōu)選所述電阻發(fā)熱層是將導電填料分散于耐熱性絕緣樹脂中而形成的。另外，為達到上述目的，本發(fā)明的另一方面可以是具備上述定影裝置的圖像形成
直ο


圖1是表示本發(fā)明實施方式的打印機整體結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖2是表示本發(fā)明實施方式的定影裝置結(jié)構(gòu)的局部剖面立體圖；圖3是本發(fā)明實施方式的定影裝置的側(cè)視圖；圖4是本發(fā)明實施方式的定影裝置的軸向上的剖面圖；圖5(a)及圖5(b)是表示本發(fā)明實施方式的定影帶加熱部位的溫度降低的效果圖；圖6是表示現(xiàn)有產(chǎn)品與實施例產(chǎn)品的單位體積發(fā)熱量的最大值的圖；圖7是本發(fā)明實施方式的定影裝置的變形例；圖8是現(xiàn)有定影帶的剖面圖。
具體實施例方式本發(fā)明的目的、優(yōu)點和特征將通過下面的基于附圖的說明變得更為清楚。下面，以將涉及本發(fā)明的圖像形成裝置的實施方式適用于串聯(lián)式彩色數(shù)碼打印機(以下簡稱為“打印機”)的情況為例進行說明。圖1是表示該打印機1整體結(jié)構(gòu)的概略剖面圖。
如該圖所示，該打印機1具備圖像處理部3、給紙部4、定影部5以及控制部60，與網(wǎng)絡(如LAN)連接，接受來自外部終端裝置(未圖示)的打印任務的運行指示，根據(jù)該指示，形成由黃、品紅、青及黑色構(gòu)成的調(diào)色劑圖像，將這些圖像進行多次轉(zhuǎn)印，實行全色的圖像形成。下面將黃、品紅、青、黑的各再現(xiàn)色表示為Y、M、C、K，在與各再現(xiàn)色相關的結(jié)構(gòu)部件的編號上附上該Y、M、C、K。<圖像處理部>圖像處理部3具備與Y K色分別對應的成像部3Y、3M、3C、3K、光學部10、中間轉(zhuǎn)印帶11等。成像部3Y具備感光鼓31Y、配設在其周圍的充電輥32Y、顯影輥33Y、一次轉(zhuǎn)印輥 34Y、用于清潔感光鼓31Y的清潔刮片35Y等，在感光鼓31Y上形成Y色的調(diào)色劑像。關于其他的成像部3M 3K，結(jié)構(gòu)與成像部3Y相同，因而在該圖中省略符號。中間轉(zhuǎn)印帶11是環(huán)狀的轉(zhuǎn)印帶，被架設在驅(qū)動輥12和從動輥13上，沿箭頭A方向被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。光學部10具備激光二極管等發(fā)光元件，根據(jù)來自控制部60的驅(qū)動信號，發(fā)出用于形成Y K色圖像的激光L，曝光掃描感光鼓31Y 31K。通過該曝光掃描，通過充電輥32Y 3 而帶電的感光鼓31Y 31K上形成靜電潛像，每個靜電潛像通過顯影輥33Y 31而顯影，形成在感光鼓31Y 31K上的Y K色的調(diào)色劑像在中間轉(zhuǎn)印帶11上同一位置上重合，錯開時間被實行一次轉(zhuǎn)印。利用通過一次轉(zhuǎn)印輥34Y 34K而起作用的靜電力，中間轉(zhuǎn)印帶11上的各色調(diào)色劑像被依次轉(zhuǎn)印，形成全色調(diào)色劑像，進而向二次轉(zhuǎn)印位置46方向上移動。另一方面，給紙部4具備容納記錄紙S的供紙盒41、將供紙盒41內(nèi)的記錄紙S — 張一張地陸續(xù)輸送到傳輸通路43上的拾取輪42、用于控制將陸續(xù)送出的記錄紙S送到二次轉(zhuǎn)印位置46上的時機的一對定時輥44等，配合著中間轉(zhuǎn)印帶11上的調(diào)色劑像的移動時機，從給紙部4將記錄紙S輸送到二次轉(zhuǎn)印位置，通過二次轉(zhuǎn)印輥45的作用，中間轉(zhuǎn)印帶11 上的調(diào)色劑像被整體二次轉(zhuǎn)印到記錄紙S上。通過了二次轉(zhuǎn)印位置46的記錄紙S被輸送到定影部5，記錄紙S上的調(diào)色劑像(未定影圖像)通過在定影部5的加熱、加壓，被定影在記錄紙S上，經(jīng)由一對出紙輥71，將記錄紙S輸送到出紙盤72中。<定影部>圖2是表示上述定影部5的結(jié)構(gòu)的局部剖面立體圖，圖3是其側(cè)視圖。如圖2所示，定影部5具備定影帶154、按壓輥150、加壓輥160和供電部件170。按壓輥150是以在定影帶154的環(huán)路內(nèi)側(cè)具有間隙的狀態(tài)配置的。而加壓輥160配置在定影帶IM的環(huán)路外側(cè)，通過未圖示的驅(qū)動機構(gòu)，沿箭頭D方向被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，同時，從定影帶巧4外側(cè)，經(jīng)由定影帶IM按壓按壓輥150。由此，定影帶154與按壓輥150沿箭頭E方向從動旋轉(zhuǎn)，加壓輥160與定影帶IM 的表面之間形成定影夾持部N。然后，如果在定影夾持部N被維持在目標溫度的狀態(tài)下，記錄紙(未圖示)通過該定影夾持部N，則該記錄紙上未定影的調(diào)色劑圖像被加熱、加壓，從而被熱定影。
下面針對定影部5的結(jié)構(gòu)，進行詳細的說明。<按壓輥>按壓輥150由在縱長的圓柱狀輥軸151周圍形成彈性層152而構(gòu)成。輥軸151是由例如鋁、鐵、不銹鋼等構(gòu)成的、外徑約18mm的圓柱體，其軸向的兩端被旋轉(zhuǎn)自由地支承在未圖示的定影部5主體框架的軸承部。彈性層152是由例如硅橡膠、氟橡膠等耐熱性及隔熱性優(yōu)良的發(fā)泡彈性體等構(gòu)成，其厚度為Imm以上、且20mm以下，因此，按壓輥150的外徑被設定為20mm以上，且IOOmm 以下，但在此，彈性層的厚度被設定為5mm。這里，彈性層152的Y軸方向的長度為350mm。 〈加壓輥〉加壓輥160是在輥軸161的圓周面上按順序?qū)臃e著彈性層162、接合層(接著層 )163和分離層164的結(jié)構(gòu)。輥軸161由未圖示的驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，是例如外徑約為30mm的鋁制實心軸。彈性層162是由硅橡膠構(gòu)成的圓柱體，Y軸方向的長度為310mm。另外，作為彈性層162的材料，除上述硅橡膠以外，還可以使用氟橡膠等耐熱性較高的材料。彈性層162的厚度優(yōu)選為Imm以上、20mm以下，在此被設定為2mm。分離層164是由厚度為ΙΟμπι以上、50μπι以下的PTFE(聚四氟乙烯)或者PFA(四
氟乙烯_全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)等氟類樹脂構(gòu)成。接合層163由硅接合劑等構(gòu)成，通過將該接合劑涂敷在彈性層162的表面而形成。在此，彈性層162、接合層163以及分離層164的Y軸方向長度為310mm，當然，該長度的設定一定要大于記錄紙的最大走紙寬度?！垂╇姴考倒╇姴考?70經(jīng)由導線175與外部電源180電連接，并與定影帶154的、后述的一對電極層159接觸，向其提供電力。在此，電源180是例如電壓為100V、頻率為50Hz或60Hz的商用電源。另外，在結(jié)構(gòu)上，在導線175上設置根據(jù)控制部60的指令而接通、斷開的繼電器開關(未圖示)，根據(jù)需要來通電。更具體地說，供電部件170由電刷部171和板簧172構(gòu)成。電刷171是例如在Y軸方向上的長度為12mm、與Y軸方向正交的方向上的寬度為 10mm、厚度為15mm的長方體狀的塊狀體，由具有滑動性及傳導性的銅石墨質(zhì)、碳石墨質(zhì)等材料構(gòu)成，也就是所謂的碳刷。板簧172是由具有導電性及彈性的磷青銅、不銹鋼等構(gòu)成的矩形板體，一端被固定在打印機1的主體一側(cè)(未圖示)的絕緣體上，另一端通過具有導電性的接合劑等與電刷171接合。如圖3所示，板簧172形成該電刷171的供電回路，同時，將該電刷171按壓在定影帶154的、后述的電極層159的外周面上。<定影帶>圖4是在本實施方式的定影裝置的加壓輥160的旋轉(zhuǎn)軸方向(Y軸)方向上的剖面圖。定影帶154是具有積層構(gòu)造的、可彈性變形的環(huán)狀帶，如該圖所示，Y軸方向上的兩端與除此之外的中央部位的積層狀況有所不同。更具體地說，定影帶154在兩端部及被該兩端部夾著的中央部的全部區(qū)域，按順序?qū)臃e著加強層155和電阻發(fā)熱層156。詳細地說，電阻發(fā)熱層156在其寬度方向(Y軸方向)的兩端，沿圓周方向減少外周側(cè)的厚度，由此分別形成形狀上存在欠缺的部位(以下稱為“臺階部156b”)。 在此，在電阻發(fā)熱層156中，在其兩端所形成的臺階部156b之間存在的部位稱為中央部156a，比該中央部156a厚度薄的部位稱為薄壁部156d(薄層部)。在臺階部156b內(nèi)形成環(huán)狀電極層159。而且在電阻發(fā)熱層156的中央部156a上按順序?qū)臃e著彈性層157和分離層158。下面針對構(gòu)成定影帶154的各層進行詳細的說明。加強層155是由例如PI (聚酰亞胺)、PPS (聚苯硫醚樹脂)、PEEK (聚醚醚酮)等任一種不具有導電性的材料構(gòu)成，其厚度優(yōu)選為5 μ m以上、且200 μ m以下，在此被設定為 70 μ m0電極層159在定影帶154的Y軸方向上間隔距離而形成，分別與供電部件170接觸，向電阻發(fā)熱層156提供電力。如上所述，電極層159分別層積在存在于電阻發(fā)熱層156兩端的臺階部156b內(nèi)， 與臺階部156b的定影帶154的旋轉(zhuǎn)軸方向正交的壁面156c (沿Z軸方向直立的部分)接觸。另外，該壁面156c與Y軸方向、即電流的流向正交。通過這樣形成，在相對的壁面156c之間夾著的電阻發(fā)熱層156部分在Y軸方向上的長度是均一的，電流密度也是均一的，可以抑制局部電流密度的上升。電極層159是由電阻率低的例如Cu、Ni、Ag、Al、Au、Mg、黃銅及磷青銅等或它們的合金等形成，通過對設置在電阻發(fā)熱層156兩端部的臺階部156b的外周面進行電鍍，或者通過涂敷分散了這些金屬的導電油墨等并進行干燥而形成。而且，作為電極層159的體積電阻率，在設定為電阻發(fā)熱層156的體積電阻率以下的前提下，其數(shù)值范圍優(yōu)選為1.0Χ10_8Ω ·πι 1.0Χ10_4Ω ·Π1。另外，即使電極層159與電阻發(fā)熱層156的體積電阻率相差較小，只要增加電極層 159的厚度，減小電阻發(fā)熱層156的厚度，就可以將電極層159用作電極、將電阻發(fā)熱層156 用作發(fā)熱體。還有，電極層159在Y軸方向上的長度優(yōu)選為15mm，厚度優(yōu)選為Iym以上、IOOym 以下，這里設定為20 μ m。如果電極層159的厚度過薄，則在該電極層159中，以供電部件170的接觸部位為起點在圓周方向上旋轉(zhuǎn)半周的位置上，在電流到來之前產(chǎn)生電壓降。結(jié)果就是只在以下通路及其附近電流通過，該通路是將存在于定影帶154各端部的上述兩個接觸部位以直線連接的電阻發(fā)熱層156上通路，這樣，發(fā)熱范圍變窄。上述電極層159的厚度的下限值就是為了不發(fā)生這樣的不良狀況而確定的，該厚度至少要不低于壁面156c的高度。
通過在一對電極層159上設置電位差，使得在電阻發(fā)熱層156的Y軸方向上有電流通過而產(chǎn)生焦耳熱。更具體地，電阻發(fā)熱層156在中央部156a的厚度為40 μ m,薄壁部156d的厚度為 20 μ m，通過在PI (聚酰亞胺)制樹脂中分散一種或多種電阻率不同的導電填料、進行涂層等而形成。而電阻發(fā)熱層156的中央部156a的Y軸方向的長度為320mm，進而各臺階部156b 的Y軸方向的長度為15mm。作為用于電阻發(fā)熱層156的基礎材料(以下稱為“基材”)，雖然也可以使用其它的PPS及PEEK等耐熱性絕緣樹脂，但由于PI具有最高的耐熱性，所以優(yōu)選使用PI。在此，作為導電填料，最好使用Ag、Cu、Al、Mg及Ni等金屬，或者碳納米管及碳納米纖維等碳基碳化合物粉末和碘化銀、碘化銅等無機化合物中的高離子導電體粉末。而作為其形狀，為了提高每單位含量的導電填料之間的接觸概率，也為了易于使導電填料浸透基材，導電填料最好是纖維狀。另外，例如，將導電填料分散在上述的基材中形成厚度均一的層，通過研磨該層的兩端部而形成臺階部156b。作為導電填料構(gòu)成要素的上述金屬，具有隨溫度升高、體積電阻值增大的PTC(正溫度系數(shù))特性，而由于碳化合物粉末及高離子導電體粉末具有隨溫度升高、體積電阻值減少的NTC(負溫度系數(shù))特性，所以調(diào)節(jié)這些性質(zhì)相反的填料的配比率，來設定所希望的體積電阻率。另外，除了上述導電填料外，為了達到提高電阻發(fā)熱層156的機械強度及導熱率的目的，也可以在基材中添加其它的填料。作為電源180，如果使用上述的商用電源，則為了獲得目標發(fā)熱量，應該設定的體積電阻率優(yōu)選為1.0Χ10_6 1.0Χ10_2Ω ·πι左右，那么，在本實施方式的定影部5的規(guī)格中，希望將體積電阻率設定為1.0Χ10_5 5.0Χ10_3Ω ·πι。彈性層157由例如硅橡膠等具有彈性及耐熱性的材料構(gòu)成，其厚度約為200 μ m。另外，彈性層157的材質(zhì)也可以使用硅橡膠以外的氟橡膠等。分離層158由例如PTFE或PFA等氟類樹脂等具有分離性的材料構(gòu)成，其厚度為 5μ 以上、ΙΟΟμ 以下。如上所述，在本實施方式的定影部5中，通電而發(fā)熱的電阻發(fā)熱層156具有沿其寬度方向的兩端分別設置的薄壁部156d、及在薄壁部156d之間設置的中央部156a，薄壁部 156d分別比中央部156a的厚度薄，并且，經(jīng)由在與定影部154的旋轉(zhuǎn)軸方向的正交方向上聳立的壁面156c與中央部156a連接而形成臺階部156b，電極層159配置在電阻發(fā)熱層156 上，使之與壁面156c中分別對應的部位相接觸。<改善溫度分布的確認>在本實施方式中，并非像現(xiàn)有的定影裝置那樣，單純在厚度均一的電阻發(fā)熱層156 的兩端層積電極層159，而是在電阻發(fā)熱層156的兩端設置臺階部156b，而且在臺階部156b 內(nèi)，形成體積電阻率小于電阻發(fā)熱層156的電極層159，使之與臺階部156b的壁面156c相接觸。圖5(a)表示在如上所述構(gòu)成的、實施方式的定影部5中，將位于定影帶154的一端(Y’方向側(cè)端部)的電極層159及電阻發(fā)熱層156的溫度分布進行模擬而得到的結(jié)果的
示意圖。而圖5(b)是表示將位于現(xiàn)有的定影帶500 —端(Y’方向側(cè)端部)的電極層559 及電阻發(fā)熱層陽6的溫度分布進行模擬而求得的結(jié)果圖。另外，以只對發(fā)熱有直接作用的電極層159及電阻發(fā)熱層的結(jié)構(gòu)建立模型。在這里，圖中的顏色越深，表示溫度越低；顏色越淺，表示溫度越高。〈計算條件〉電阻發(fā)熱層的體積電阻率9. 4X IO"5 Ω · m施加電壓100V電極的體積電阻率1. 72 X IO"8 Ω · m除此之外的計算條件與本實施方式的定影帶IM相同。〈尺寸關系〉與圖5(a)、(b)所記載的符號相對應的尺寸如下所示。(實施例產(chǎn)品)WJl !MOmm (Y軸方向的寬度)WJ2 :15mmDJl :20 μ mTJl :40 μ mTJ2 40 μ m(現(xiàn)有產(chǎn)品)WOl !MOmm (Y軸方向的寬度)W02 :15mmTOl :40 μ mT02 20 μ m如圖5 (b)所示，在現(xiàn)有產(chǎn)品中，在電阻發(fā)熱層556中，與環(huán)狀電極層559靠近定影帶中央的周邊部G接觸的接線部溫度最高。具體地，周邊部G的溫度為164°C，而位于兩個周邊部G之間的中央部的溫度為 148°C左右，產(chǎn)生了 16°C的溫差。與此相對，在實施例產(chǎn)品中，如圖5(a)所示，在對應于上述周邊部G的周邊部F及壁面156c及其附近的溫度是電阻發(fā)熱層156中溫度最高的，但與現(xiàn)有產(chǎn)品的周邊部G相比，可知其溫度變低了。更具體地說，周邊部F及壁面156c及其附近的溫度為150°C，而中央部156a的溫度為148°C，與溫度最高部位的溫差為2°C，可知整體的溫度是均一的。之所以這樣，源于如下的原因。即在現(xiàn)有產(chǎn)品中，在電極層559與電阻發(fā)熱層556之間，由于電流主要流經(jīng)周邊部 G與電阻發(fā)熱層556接觸的接線部，所以可以認為周邊部G的電流密度變大，溫度變高。為什么會這樣呢，是因為電流具有流經(jīng)電阻較小的路徑的性質(zhì)，對于位于電極層 559周邊部G外側(cè)的部位來說，與流經(jīng)電阻發(fā)熱層556內(nèi)部相比，由于通過電極層559內(nèi)流到周邊部G的路徑的電阻變小，因而，即使電極層559與電阻發(fā)熱層556面接觸，在兩者之
9間，電流也難以流向周邊部G以外的部位。另一方面，在本實施方式的定影帶IM中，在電阻發(fā)熱層156的兩端部之間形成臺階部156b的同時，形成了體積電阻率小于電阻發(fā)熱層156的電極層159，使之與壁面156c 接觸，該壁面156c與各臺階部156b的定影帶154的旋轉(zhuǎn)軸方向正交。在如此的結(jié)構(gòu)下，在電阻發(fā)熱層中夾在壁面156c之間的部位是電流通過的最短路徑。因此，在電極層159與電阻發(fā)熱層156之間，電流主要通過的部位是上述壁面156c 與電極層159的面接觸部分，與現(xiàn)有的、只在電極層159靠近走紙區(qū)域的邊緣與電阻發(fā)熱層 156表面線接觸的部分流動的電流相比，電流通過的截面積變大。因此，電流密度降低，難以局部發(fā)熱，因而可以延長發(fā)熱帶的使用壽命。圖6是表示在上述模擬中算出的現(xiàn)有產(chǎn)品及實施樣品的電阻發(fā)熱層在單位體積的發(fā)熱量的最大值的圖。如圖6所示，與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，實施樣品在單位體積的發(fā)熱量的最大值減少到約 1/15左右。通常，定影溫度被設定為160°C左右，要求定影帶154的耐熱溫度為240°C左右。因此，在定影帶154中，要求溫度升高部位最高溫度不能超過M0°C。而且，定影帶IM溫度升高的部位，其使用壽命減少，以達到了使用壽命的部位作為起點，存在產(chǎn)生龜裂等的趨勢。還有，如果局部高溫，則該部位與其它部位相比，熱膨脹量變大，易于產(chǎn)生熱變形。為了抑制這種不好的情況的發(fā)生，要求定影帶IM整體的溫度要均一，即不能產(chǎn)生局部高溫的部位。如上所述，在本實施方式的定影帶154中，溫度升高的部位其最高溫度為240°C以下，同時，與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，溫度還被降低了。而且，由于整體的溫度均一，可以延長其使用壽命，還能夠抑制熱變形?！醋冃卫当景l(fā)明并不局限于上述實施方式，還可以進行如下的變形。(1)在上述實施方式中，定影帶巧4具有加強層155、電阻發(fā)熱層156、彈性層157、 分離層158和電極層159，但并不局限于此，只要有電阻發(fā)熱層156和電極層159即可。例如，與彩色復印機相比，在黑白復印機中，即使將定影夾持部的寬度設定得較小，但由于定影效果的惡化不是那么明顯，所以可以省略定影帶154內(nèi)的彈性層157。(2)還有，在上述實施方式中，在電阻發(fā)熱層156中，中央部156a的厚度為40 μ m， 薄壁部156d的厚度為20 μ m,但并不局限于此。因為電阻發(fā)熱層156的中央部156a的厚度是設定發(fā)熱量時的參數(shù)，所以在至今的實際情況下，一直都優(yōu)選中央部156a的厚度在5μπι以上、ΙΟΟμπι以下的范圍內(nèi)設定。然而，如果厚度接近于上述下限值，那么，理所當然薄壁部156d的厚度變得更薄， 因為壁面156c的截面積縮小，電流密度增大，所以壁面156c容易過熱。因此，在中央部156a的厚度被設定為接近上述下限值的情況下，在確保能緩解壁面156c局部過熱的臺階部156b的臺階高度(中央部156a的厚度-薄壁部156d的厚度) 的前提下，需要將中央部156a的厚度設定為大于該臺階高度的值。
(3)在上述實施方式中，按壓輥150在定影帶154的環(huán)路內(nèi)側(cè)，以存在間隙的狀態(tài)被配置，但是也可以以沒有間隙的狀態(tài)，在定影帶154的環(huán)路內(nèi)側(cè)設置按壓輥150。而且，也可以采用按壓輥150與定影帶154為一體的定影輥的結(jié)構(gòu)。也就是說，也可以是在輥軸的外表面覆蓋彈性層、電阻發(fā)熱層、電極層及分離層等輥外皮的結(jié)構(gòu)?；蛘叨ㄓ皫?54也可以是架設在第一及第二輥上的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，例如可以考慮將第一輥與加壓輥協(xié)動，作為形成定影夾持部的按壓輥，將第二輥作為用于設定定影帶154長度的輥等。通過利用這樣的結(jié)構(gòu)，減小按壓輥的外徑，在提高記錄紙的分離性的同時，通過增加定影帶154的長度，減少單位時間的旋轉(zhuǎn)數(shù)，可以降低磨損，以圖延長使用壽命。(4)進一步地，在上述實施方式中，供電部件170使塊狀的電刷171在定影帶154 的電極層159上滑動，但并不局限于此，也可以使用金屬輥代替電刷171，在減少磨損的同時，也確保與電極層159的電接觸。還有，如圖7所示，與電源180連接的初級線圈271設置在定影裝置主體側(cè)，同時， 在定影帶254的一端設置次級線圈272，構(gòu)成該次級線圈272的卷線的一端272a連接在電極層159a上，該卷線的另一端272b連接在電極層159b上，在這樣的結(jié)構(gòu)下，使初級線圈 271與次級線圈272相對，通過在初級線圈上流動交流電，使得在次級線圈上產(chǎn)生感應電流，也可以在未接觸狀態(tài)下，為電極層159a及電極層159b提供電力。(5)再有，在上述實施方式中，調(diào)整作為導電填料構(gòu)成要素的、具有PTC特性的材料與具有NTC特性的材料的配比率，以設定所希望的體積電阻率。但也可以基于除此之外的目的調(diào)整配比率。例如，在連續(xù)記錄多張小尺寸紙張的情況下，在定影帶154之中，在帶寬方向上該紙不通過的兩端部位(以下稱為“不走紙部”)的溫度，雖然由于該紙張并沒有吸收熱量，有溫度升高的趨勢，但因為該不走紙部中含有較多的NTC特性的導電填料，所以不走紙部的
溫度難以升高。該不走紙部由于通常處于接近或接觸電極層的位置，所以，在電極層與電阻發(fā)熱層的交界部位，如果產(chǎn)生電流密度變大的部位而使溫度升高，則因為體積電阻率的降低，所以還是有望達到抑制發(fā)熱的效果。由于上述實施方式的定影帶154的結(jié)構(gòu)在上述交界部位的電流密度原本是不會變大的，所以即使沒有在不走紙部含有較多的NTC特性的導電填料，也能夠抑制上述交界部位的發(fā)熱。(6)還有，在本實施方式中，電極層159在定影帶154的圓周方向上形成環(huán)繞一周的環(huán)狀。但不必局限于此，例如在電極層159上，也可以在相對按壓輥150的軸向非直角的角度上設置至少一條狹縫、或者平行地設置至少一條狹縫。在這樣的情況下，例如，通過適當設定供電部件170的配設位置及狹縫數(shù)，只在通過定影帶154的定影夾持部N的正前方區(qū)域部分發(fā)熱，可以達到節(jié)能的目的。(7)再有，在上述實施方式中，電極層159被設置在定影帶154的外周，但也可以設置在內(nèi)周。這種情況下，當然電阻發(fā)熱層156的臺階部156b也設置在內(nèi)周側(cè)，里面需要層積電極層159。進而供電部件170也需要配置在定影帶154的環(huán)路內(nèi)側(cè)，與電極層159接觸。這種情況下，優(yōu)選將按壓輥150與加壓輥160在軸向上的長度的大小關系反轉(zhuǎn)，是從定影帶154的環(huán)路內(nèi)側(cè)，由供電部件170將電極層159向加壓輥160的外表面按壓。(8)在上述實施方式中，通過供電部件170推壓定影帶154的電極層159時，為了使定影帶154的位置不向后退，要求供電部件170設置在定影夾持部N的延長線上，但并不局限于此。例如，在定影帶154的環(huán)路內(nèi)側(cè)，只要為了該定影帶154的環(huán)路不偏移而設置用于限制位置的新的規(guī)制板，那么，通過將供電部件170配設在位于定影帶154的環(huán)路外側(cè)、與上述規(guī)制板相對的位置上，當利用供電部件170按壓定影帶154的電極層159時，定影帶 154不會向后退，可以確實維持兩者的接觸狀態(tài)。(9)在上述實施方式中，以夾持著定影帶154的狀態(tài)進行按壓、來形成定影夾持部的部件都是以按壓輥150及加壓輥160那樣的旋轉(zhuǎn)體構(gòu)成的。也可以置換為僅其中一個作為旋轉(zhuǎn)體，而另一個是不旋轉(zhuǎn)而以固定的狀態(tài)能夠起到上述按壓作用的部件。作為這樣的部件可以使用在與定影帶154的圓周方向正交的方向上尺寸較長的、 表面滑動性高的部件。也就是說，作為可以起上述按壓作用的部件，只要是旋轉(zhuǎn)體或尺寸長的固定部件等具有按壓作用的部件即可。(10)還有，在上述實施方式中，壁面156c與Y軸方向、即電流的流向正交，但并不限于此，壁面156c也可以不與Y軸方向正交。只是，如果脫離了上述正交的狀態(tài)，則夾在相對的壁面156c之間的電阻發(fā)熱層 156部分在Y軸方向上的長度就不均一，所以優(yōu)選不脫離上述正交的狀態(tài)。(11)再有，在上述實施方式中，臺階部156b是通過減小電阻發(fā)熱層156兩端外表面的厚度而形成的形狀欠缺部位，也可以通過在電阻發(fā)熱層156的兩端外表面設置凹部而形成。在這種情況下，一個臺階部156b存在兩個壁面156c，但只要至少靠近走紙區(qū)域存在的一端與電極層159接觸即可。(12)另外，在上述實施方式中，以本發(fā)明所涉及的圖像形成裝置適用于串聯(lián)式彩色數(shù)碼打印機為例進行了說明，但并不局限于此，也能夠普遍適用于下述的定影裝置及具備該定影裝置的圖像形成裝置，該定影裝置就、是包含了按壓輥等的按壓部件在定影帶的環(huán)路內(nèi)側(cè)，通過加壓輥，以經(jīng)由定影帶的狀態(tài)被按壓而形成定影夾持部。而且，上述實施方式及其上述變形例中的內(nèi)容也可以分別組合使用。雖然參照附圖通過實施例對本發(fā)明的內(nèi)容進行了完整說明，但是本領域技術人員可以對實施例的內(nèi)容作出變更或完善，這些變更或完善不應當被認為脫離了本發(fā)明的技術思想，應該包含在本發(fā)明的技術范圍內(nèi)。本發(fā)明基于在日本提交的第二 010-127574號專利申請主張優(yōu)先權，其所有內(nèi)容通過引用而被包含在本說明書中。
1權利要求
1.一種定影裝置，使形成有未定影圖像的記錄紙通過定影夾持部來進行熱定影，其特征在于，包含如下部件環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)的環(huán)狀發(fā)熱帶，配置在所述發(fā)熱帶的環(huán)路內(nèi)側(cè)的第一按壓部件，將所述發(fā)熱帶從其環(huán)路外側(cè)向第一按壓部件按壓，形成所述定影夾持部的第二按壓部件；其中，所述發(fā)熱帶具有 通過通電而發(fā)熱的電阻發(fā)熱層，沿所述發(fā)熱帶的寬度方向兩端配置的、接受電力的一對電極層； 所述電阻發(fā)熱層具有沿其寬度方向兩端分別設置的薄層部和設置在該薄層部之間的中央部；所述薄層部的厚度分別小于所述中央部，并且經(jīng)由一壁面與所述中央部連接，由此形成臺階，該壁面沿與所述發(fā)熱帶的旋轉(zhuǎn)軸方向正交的方向聳立；所述電極層配置在所述電阻發(fā)熱層上，并與所述壁面中分別對應的部位相接觸。
2.如權利要求1所述的定影裝置，其特征在于所述電極層的厚度為所述壁面的高度以上。
3.如權利要求1所述的定影裝置，其特征在于 所述第一按壓部件是圓柱狀的按壓輥，所述發(fā)熱帶隔著間隙配置在所述第一按壓部件上，通過驅(qū)動所述第二按壓部件旋轉(zhuǎn)，所述第一按壓部件與所述發(fā)熱帶從動旋轉(zhuǎn)。
4.如權利要求1所述的定影裝置，其特征在于 所述第一按壓部件是圓柱狀的輥軸體， 所述發(fā)熱帶是形成于所述輥軸體外周的輥外皮， 所述輥軸體與所述輥外皮構(gòu)成一個輥。
5.如權利要求1所述的定影裝置，其特征在于所述電阻發(fā)熱層是將導電填料分散于耐熱性絕緣樹脂中而形成的。
6.一種圖像形成裝置，其特征在于，具備如權利要求1至5中任一項所述的定影裝置。
全文摘要
一種定影裝置及圖像形成裝置。該定影裝置使形成有未定影圖像的記錄紙通過定影夾持部，進行熱定影，其具備環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸的環(huán)狀發(fā)熱帶；配置在所述發(fā)熱帶環(huán)路內(nèi)側(cè)的第一按壓部件；將所述發(fā)熱帶從其環(huán)路外側(cè)面向第一按壓部件進行按壓、形成所述定影夾持部的第二按壓部件。所述發(fā)熱帶具有通過通電而發(fā)熱的電阻發(fā)熱層和沿所述發(fā)熱帶的寬度方向兩端配置的、接受電力的一對電極層。所述電阻發(fā)熱層具有沿其寬度方向兩端分別設置的薄層部和設置在該薄層部之間的中央部。所述薄層部的厚度分別小于所述中央部，并且經(jīng)由沿與所述發(fā)熱帶的旋轉(zhuǎn)軸方向正交的方向聳立的壁面與所述中央部連接，由此形成臺階。所述電極層為了與所述壁面中分別對應的部位相接觸而配置在所述電阻發(fā)熱層上。
文檔編號G03G15/00GK102269963SQ20111014871
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權日2010年6月3日
發(fā)明者山本直樹, 早瀬徹, 深谷守, 米川升 申請人:柯尼卡美能達商用科技株式會社