專利名稱：面狀發(fā)熱體及具有該面狀發(fā)熱體的定影裝置以及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
及具有該面狀發(fā)熱體的定影裝置。一此夕卜、，涉及具有該定影裝置的圖像形 成裝置。
背景技術(shù)：
作為復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等電子照相方式的圖像形成裝置中使用的定影 裝置，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(定影輥以及加壓輥)，通過在該輥對的兩方或者任意 一方的內(nèi)部所配置的卣素?zé)舻葮?gòu)成的加熱部，將輥對加熱到預(yù)定的溫度 (定影溫度)之后，將形成有定影調(diào)色劑像的記錄紙等記錄介質(zhì)供紙到 輥對的壓接部(定影夾部)，使其通過壓接部，從而利用熱和壓力在記 錄紙上進(jìn)行調(diào)色劑像的定影。
但是，在彩色圖像形成裝置所具有的定影裝置中， 一般使用在定影 輥表層設(shè)置了由硅橡膠等構(gòu)成的彈性層的彈性輥'。通過使定影輥為彈性 輥，由此，定影輥表面與未定影調(diào)色劑像的凸凹對應(yīng)地進(jìn)行彈性變形， 以包覆調(diào)色劑像面的方式進(jìn)行接觸，由此，能夠良好地對調(diào)色劑量比單 色多的彩色的未定影調(diào)色劑像進(jìn)行加熱定影。此外，通過在定影夾部的 彈性層的歪斜開放效果，相對于比單色容易偏移的彩色調(diào)色劑能夠提高 離型性。進(jìn)而，定影夾的夾形狀向上(定影輥側(cè))凸出(所謂的反夾形 狀)，所以，能夠提高記錄紙的剝離性能，不使用剝離爪等剝離部也能 夠進(jìn)行記錄紙的剝離(自剝離)，能夠消除剝離部引起的圖像缺陷。
可是，在這樣的彩色圖像形成裝置所具有的定影裝置中，為了對應(yīng) 高速化，需要加寬定影夾部的夾寬度。作為加寬夾寬度的方法，有加厚 定影輥的彈性層的層厚或增大定影輥直徑等的方法。但是，在具備彈性
層的定影輥中，因?yàn)閺椥詫拥臒醾鲗?dǎo)性非常低，所以，在定影輥內(nèi)部存 在加熱部的情況下，存在在使處理速度高速化的情況下定影輥溫度不追 隨的問題。另一方面，在增大定影輥直徑的情況下，存在加熱時(shí)間變長 或者功耗增大這樣的問題。作為解決這樣問題的彩色圖像形成裝置具有的定影裝置，在日本專
利申請公開平10-307496號公報(bào)中，公開了在定影輥和加熱輥之間架 設(shè)定影帶、且通過定影帶使定影輥和加熱輥壓接的結(jié)構(gòu)的帶定影方式的 定影裝置。在該帶定影方式的定影裝置中，由于對熱容量較小的定影帶 進(jìn)行加熱，所以，預(yù)熱(warm up)時(shí)間較短，此外，因?yàn)椴恍枰诙?影輥中內(nèi)置卣素?zé)舻葻嵩矗?，能夠?qū)⒑＞d狀橡膠等構(gòu)成的低硬度的 彈性層設(shè)置得較厚，能夠確保較寬的夾寬度。
進(jìn)而，在日本專利申請公開2002 - 333788號公^^中，公開了 一種 在帶定影方式的定影裝置中，使加熱部為面狀發(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 容量變小，同時(shí)，作為加熱部的面狀發(fā)熱體直接發(fā)熱，所以與使用鹵素 燈等間接地對加熱輥進(jìn)行加熱的方式相比，熱響應(yīng)速度也提高并且能夠 實(shí)現(xiàn)預(yù)熱時(shí)間的進(jìn)一步縮短、進(jìn)一步節(jié)能化。
但是，在使用電阻發(fā)熱體作為面狀發(fā)熱體的定影方式中，由于使用 低熱容量構(gòu)件作為基材，根據(jù)被傳熱的熱和被散熱的熱的平衡決定表面 溫度，所以在發(fā)熱時(shí)來自輥的兩端部的散熱量變多。因此，面狀發(fā)熱體 的兩端部的溫度比中央部低，在寬度方向整個(gè)區(qū)域得到均勻的溫度分布 是困難的。因此，在將這樣的定影裝置應(yīng)用到復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等圖像形 成裝置中的情況下，調(diào)色劑的定影溫度產(chǎn)生偏差，印刷質(zhì)量降低。
在特開2006- 215056號公報(bào)中公開了解決這樣問題的定影裝置。 圖9是表示現(xiàn)有技術(shù)的定影裝置具有的面狀發(fā)熱體200的結(jié)構(gòu)的圖。面 狀發(fā)熱體200作為整體具有由構(gòu)成固定的面的發(fā)熱線202構(gòu)成的發(fā)熱圖 形201。該發(fā)熱圖形201構(gòu)成為包括相對于定影帶的軸方向X傾斜預(yù)定 角度0而配置的大致平行的多個(gè)線狀部202a，并形成在絕緣層203表面。 并且，發(fā)熱線202的兩端經(jīng)由控制部205與電源204連接，并且以基于 由未圖示的溫度傳感器檢測到的溫度進(jìn)行通電控制的方式構(gòu)成。
在這樣的面狀發(fā)熱體200中，形成多個(gè)發(fā)熱圖形201,由此，能夠 得到多個(gè)發(fā)熱區(qū)域。從電源204選擇性地對多個(gè)發(fā)熱區(qū)域施加電壓，由 此，能夠緩和在發(fā)熱區(qū)域彼此的邊界區(qū)域的溫度分布，能夠在平滑的溫 度分布的狀態(tài)下將定影帶加熱到所希望的溫度。
面狀發(fā)熱體200中，在與定影帶接觸配置的基材的背面，絕緣層203 接觸地固定配置，但是，在發(fā)熱線202中存在彎曲部202b。當(dāng)從電源
5204對具有這樣的彎曲部202b的發(fā)熱線202施加電壓，通電高電流量的 電流時(shí)，在發(fā)熱線202的彎曲部202b中，電流集中并流過其內(nèi)側(cè)。因 此，彎曲部202b過度發(fā)熱，存在該部分的發(fā)熱線202或者絕緣層203 從基材剝離的情況。因此，不能將從剝離的發(fā)熱線202產(chǎn)生的熱傳熱到 發(fā)熱基材，不再能夠以定影帶表面的溫度分布均勻的方式進(jìn)行加熱。此 外，存在彎曲部202b過度發(fā)熱，發(fā)熱線202被切斷破壞，或者從絕緣 層203發(fā)生起火等的可能性。
特別是，在發(fā)熱線202與絕緣層203之間、絕緣層203與基材之間 的緊密接觸性不均勻、且不充分的情況下，或者，在將面狀發(fā)熱體200 固定配置在形成為曲面的基材上的情況下，應(yīng)力過度地集中在彎曲部 202b上，由此，由于過度的發(fā)熱，發(fā)熱線202容易剝離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有通過通電進(jìn)行發(fā)熱的電阻發(fā)熱體 的面狀發(fā)熱體，能夠防止電阻發(fā)熱體局部地過度發(fā)熱。此外，提供一種 具備該面狀發(fā)熱體的定影裝置。此外，提供一種具備該定影裝置的圖像 形成裝置。
本發(fā)明的面狀發(fā)熱體在定影裝置中使用，該定影裝置在記錄介質(zhì)上 加熱加壓，使在記錄介質(zhì)上擔(dān)載的調(diào)色劑像定影，該面狀發(fā)熱體的特征 在于，包括絕緣層；以及電阻發(fā)熱體，其利用通電進(jìn)行發(fā)熱，作為整 體構(gòu)成固定形狀的面并形成發(fā)熱圖形，并形成在絕緣層的厚度方向的一 個(gè)表面上，所述電阻發(fā)熱體包括多個(gè)線狀部，以相對于所述絕緣層的 長度方向交叉的方式延伸，并以分別大致平行的狀態(tài)形成在所述絕緣層 的一個(gè)表面上；低體積電阻部，形成在所述絕緣層的一個(gè)表面上，以在 所述絕緣層的長度方向上延伸，成為包括鄰接的所述線狀部和該低體積 電阻部的一條線路的方式，將鄰接的所述線狀部的延伸方向端部彼此連 接，并且，由體積電阻率比構(gòu)成所述線狀部的材料低的材料構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，面狀發(fā)熱體在定影裝置中使用，該定影裝置記錄介質(zhì) 上加熱加壓，使在記錄介質(zhì)上擔(dān)栽的調(diào)色劑像定影。面狀發(fā)熱體包括: 絕緣層；以及電阻發(fā)熱體，其利用通電進(jìn)行發(fā)熱，作為整體構(gòu)成固定形 狀的面并形成發(fā)熱圖形，并形成在絕緣層的厚度方向的一個(gè)表面上。并 且，電阻發(fā)熱體包括多個(gè)線狀部，以相對于絕緣層的長度方向交叉的方式延伸，并以分別大致平行的狀態(tài)形成在絕緣層的一個(gè)表面上；低體 積電阻部，形成在所述絕緣層的一個(gè)表面上，以在所述絕緣層的長度方 向上延伸，成為包括鄰接的所述線狀部和該低體積電阻部的一條線路的 方式，將鄰接的所述線狀部的延伸方向端部彼此連接，并且，由體積電 阻率比構(gòu)成所述線狀部的材料低的材料構(gòu)成。即，在這樣的面狀發(fā)熱體 中，低體積電阻部成為電阻發(fā)熱體中的彎曲部分。
在線狀部充分地進(jìn)行發(fā)熱，另一方面，成為彎曲部分的低體積電阻 部由體積電阻率比構(gòu)成線狀部的材料低的材料形成，所以，能夠防止在 彎曲部分中電流局部地集中流過。因此，能夠防止電阻發(fā)熱體局部地過 度發(fā)熱，能夠防止電阻發(fā)熱體從絕緣層剝離或者切斷破壞。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選形成有低體積電阻部的區(qū)域包括所述電阻 發(fā)熱體彎曲的角部。
根據(jù)本發(fā)明，形成有低體積電阻部的區(qū)域包括電阻發(fā)熱體彎曲的角 部，因此，能夠防止在彎曲部分中電流局部地集中流過。因此，能夠防 止電阻發(fā)熱體局部地過度發(fā)熱，能夠防止電阻發(fā)熱體從絕緣層剝離或者 切斷;皮壞。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述發(fā)熱圖形在所述絕緣層的長度方向上 被分割而形成多個(gè)，所述多個(gè)發(fā)熱圖形以在分別被區(qū)別的狀態(tài)下能夠進(jìn) 4亍通電的方式構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，電阻發(fā)熱體所形成的發(fā)熱圖形在絕緣層的長度方向上 被分割而形成多個(gè)。并且，多個(gè)發(fā)熱圖形夠以在分別被區(qū)別的狀態(tài)下能 進(jìn)行通電的方式構(gòu)成。由此，能夠通過切換通電狀態(tài)來調(diào)整面狀發(fā)熱體 的長度方向的發(fā)熱量，能夠以面狀發(fā)熱體的表面的溫度分布成為所希望 的溫度分布的方式進(jìn)行調(diào)整。
此外，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選所述多個(gè)線狀部的延伸方向相對于面 狀發(fā)熱體的長度方向以預(yù)定角度傾斜。
根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)線狀部的延伸方向相對于面狀發(fā)熱體的長度方向 以預(yù)定角度傾斜。因此，防止與形成有〗氐體積電阻部的部分對應(yīng)的面狀 發(fā)熱體表面的溫度降低，面狀發(fā)熱體表面的溫度分布變得均勻。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選鄰接的多個(gè)線狀部彼此的間隔，以在面狀 發(fā)熱體的長度方向兩端部的預(yù)定區(qū)域內(nèi)隨著從中央部朝向兩端部側(cè)而 變小的方式設(shè)定。才艮據(jù)本發(fā)明，鄰接的多個(gè)線狀部彼此的間隔以在面狀發(fā)熱體的長度 方向兩端部的預(yù)定區(qū)域內(nèi)隨著從中央部朝向兩端部側(cè)而變小的方式設(shè) 定。由此，能夠提高預(yù)定區(qū)域內(nèi)的功率密度。因此，能夠抑制來自與面 狀發(fā)熱體的預(yù)定區(qū)域?qū)?yīng)的兩端部的散熱損失，使面狀發(fā)熱體的長度方 向的溫度分布均勻。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)對記錄介質(zhì)上的調(diào)色劑像的均勻的 定影性。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選構(gòu)成所述低體積電阻部的材料從鋅、金、 銅、銀中選擇。
根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成低體積電阻部的材料從鋅、金、銅、銀中選擇。 通過這樣的材料形成的低體積電阻部能夠防止在電阻發(fā)熱體中電流局 部地集中流過。
此外，本發(fā)明的定影裝置，具有定影構(gòu)件、加熱構(gòu)件、架設(shè)在所 述定影構(gòu)件和所述加熱構(gòu)件之間的無端狀定影帶、以及經(jīng)由所述定影帶 與所述定影構(gòu)件對置的加壓構(gòu)件，所述加熱構(gòu)件與所述定影帶接觸并對 定影帶進(jìn)行加熱，在由所述定影帶和所述加壓構(gòu)件形成的定影夾部中， 在記錄介質(zhì)上加熱加壓，使在記錄介質(zhì)上擔(dān)栽的調(diào)色劑像定影，該定影 裝置的特征在于，在所述加熱構(gòu)件中與所述定影帶接觸并對定影帶進(jìn)行 加熱的加熱部上，與所述定影構(gòu)件的長度方向?qū)?yīng)地延伸地形成所述面 狀發(fā)熱體。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)在與定影帶接觸并對定影帶進(jìn)行加熱的加熱 構(gòu)件的加熱部上形成有所述面狀發(fā)熱體的定影裝置。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選在所述加熱構(gòu)件的加熱部中，在由具有高 熱傳導(dǎo)性的材料構(gòu)成的基材的一個(gè)表面上形成有面狀發(fā)熱體，在與所迷 定影帶接觸的 一側(cè)的面上形成有能夠降低與定影帶之間的摩擦力的涂 敷層。
按照本發(fā)明，在加熱構(gòu)件的加熱部中，在由具有高熱傳導(dǎo)性的材料 構(gòu)成的基材的一個(gè)表面形成有面狀發(fā)熱體，在與所述定影帶接觸一側(cè)的 面上形成有能夠降低與定影帶之間的摩擦力的涂敷層。由此，能夠降低 加熱構(gòu)件與定影帶之間的摩擦力，防止定影帶損耗，能夠確保定影帶的
較高的耐久性。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述涂敷層由含有氟的PTFE樹脂和PFA 樹脂的至少任意一種構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，由含有氟的PTFE樹脂和PFA樹脂的至少任意一種構(gòu) 成，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)可降低加熱構(gòu)件和定影帶之間的摩擦力的涂敷層。 此外，本發(fā)明的圖像形成裝置，其特征在于，具有所述定影裝置。 根據(jù)本發(fā)明，通過具有所述定影裝置，從而實(shí)現(xiàn)圖像形成裝置。 本發(fā)明的目的、特色和優(yōu)點(diǎn)通過下述的詳細(xì)說明和附圖就能夠更明 確了。


圖l是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的面狀發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2A ~圖2C是表示在電阻發(fā)熱體中形成有低體積電阻部的區(qū)域的圖。
圖3是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的面狀發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)的圖。
圖4A~圖4C是表示面狀發(fā)熱體的兩端部的發(fā)熱圖形的圖。
圖5是表示本發(fā)明笫3實(shí)施方式的定影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是表示定影裝置具有的加熱構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示本發(fā)明第4實(shí)施方式的定影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是表示本發(fā)明第5實(shí)施方式的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖9是表示現(xiàn)有技術(shù)的定影裝置具有的面狀發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
以下參考附圖，詳細(xì)地對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖l是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的面狀發(fā)熱體20的結(jié)構(gòu)的圖。此 外，圖2A~圖2C是表示在電阻發(fā)熱體22中形成有低體積電阻部22b 的區(qū)域的圖。面狀發(fā)熱體20構(gòu)成為包括電阻發(fā)熱體22和絕緣層24,通 過對電阻發(fā)熱體22施加電壓而通電，從而進(jìn)行焦耳發(fā)熱。絕緣層24是 由氧化鋁等陶瓷材料或者聚酰亞胺樹脂等耐熱性聚合物材料等形成的 層，成為形成有電阻發(fā)熱體22的面狀發(fā)熱體20的基層。
電阻發(fā)熱體22作為整體構(gòu)成固定形狀的面而形成發(fā)熱圖形21，形 成在絕緣層24的厚度方向一個(gè)表面上。該電阻發(fā)熱體22形成的發(fā)熱圖 形21成為面狀發(fā)熱體20的發(fā)熱區(qū)域。發(fā)熱圖形21構(gòu)成為包括線狀部 22a和4氐體積電阻部22b。
多個(gè)線狀部22a以相對于絕緣層24的長度方向(面狀發(fā)熱體20的長度方向)交叉的方式延伸，以分別大致平行的狀態(tài)形成在絕緣層24 的一個(gè)表面上。此外，線狀部22a由將體積電阻率為107.3xlO — SQcm左 右的鎳以及鉻作為主要成分的材料等構(gòu)成。
低體積電阻部22b將鄰接的線狀部22a的延伸方向端部彼此，以沿 著面狀發(fā)熱體20的長度方向延伸，成為包括鄰接的線狀部22a和低體 電阻部22b的一條線路的方式進(jìn)行連接，形成在絕緣層24的一個(gè)表面 上。即，在形成本發(fā)明的發(fā)熱圖形21的電阻發(fā)熱體22中，該低體積電 阻部22b成為電阻發(fā)熱體22中的彎曲部分。低體積電阻部22b由具有 相對于構(gòu)成線狀部22a的材料的體積電阻率是l/10以下的體積電阻率的 材料構(gòu)成。
作為構(gòu)成低體積電阻部22b的材料，能夠舉出體積電阻率為5.9x10 一SQcm左右的鋅、體積電阻率為2.05x10 —8Qcm左右的金、體積電阻率 為1.55xl(rSQcm左右的銅、體積電阻率為1.47x10 —SQcm左右的銀等， 但是，在其中優(yōu)選體積電阻率較小并且低成本的銀或者銅。
此外，當(dāng)電阻發(fā)熱體22被通電時(shí)進(jìn)行發(fā)熱，但是，因?yàn)榈腕w積電 阻部22b由低體積電阻率的材料形成，所以其發(fā)熱量比線狀部22a小。 因此，當(dāng)?shù)腕w積電阻部22b的面積比例過大時(shí)，面狀發(fā)熱體20表面的 溫度分布變得不均勻。因此，電阻發(fā)熱體22中的全部低體積電阻部22b 相對于全部線狀部22a的面積比例，以面狀發(fā)熱體20表面的溫度分布 變得均勻的方式進(jìn)行設(shè)定。
這里，作為電阻發(fā)熱體22中的彎曲部分的、形成有低體積電阻部 22b的區(qū)域，只要包含電阻發(fā)熱體22彎曲的角部即可，具體地說，是圖 2A所示的包含從電阻發(fā)熱體22的角部起彎曲并沿面狀發(fā)熱體20的長 度方向延伸的部分的區(qū)域、圖2B所示的包含從電阻發(fā)熱體22的角部起 彎曲并沿面狀發(fā)熱體20的長度方向延伸的一部分的區(qū)域、圖2C所示的 只包含電阻發(fā)熱體22的角部的區(qū)域。
以上的由線狀部22a和低體積電阻部22b構(gòu)成的電阻發(fā)熱體22的 兩端部與形成在面狀發(fā)熱體20的長度方向兩端部的供電端子部23連 接。并且，電阻發(fā)熱體22通過將來自電源25的電壓施加到供電端子部 23進(jìn)行通電，從而具有正的電阻溫度特性并進(jìn)行發(fā)熱。在本實(shí)施方式中， 通過對供電端子部23施加AC100V的電壓，從而電阻發(fā)熱體22產(chǎn)生 IOOOW左右的熱能。在電阻發(fā)熱體中，在線狀部和彎曲部分由具有相同體積電阻率的材 料形成的情況下，當(dāng)電阻發(fā)熱體被通電時(shí)，在彎曲部分中電流在其內(nèi)側(cè) 集中流過。因此，存在彎曲部分過度發(fā)熱而使電阻發(fā)熱體被剝離破壞的情況。
在本發(fā)明中，在電阻發(fā)熱體22的彎曲部分上，如上所述，形成有 低體積電阻部22b,因此能夠防止在彎曲部分中電流局部地集中流過， 能夠防止電阻發(fā)熱體22局部地過度發(fā)熱。因此，能夠防止電阻發(fā)熱體 22從絕緣層24剝離、或者切斷破壞，能夠防止發(fā)生從絕緣層24起火等。
此外，優(yōu)選多個(gè)線狀部22a的延伸方向相對于面狀發(fā)熱體20的長 度方向傾斜預(yù)定角度e。在本發(fā)明的面狀發(fā)熱體20中，因?yàn)樵陔娮璋l(fā)熱 體22中的彎曲部分上形成有低體積電阻部22b，所以在形成有該低體積 電阻部22b的部分中發(fā)熱量小，存在與該部分對應(yīng)的面狀發(fā)熱體20表 面的溫度變低的情況。
因此，如上所述，通過以線狀部22a的延伸方向相對于面狀發(fā)熱體 20的長度方向傾斜的方式形成線狀部22a,從而對發(fā)熱量小的部分以及 不發(fā)熱的部分的溫度降低進(jìn)行補(bǔ)償，因此能夠使從面狀發(fā)熱體20被傳 遞熱的定影帶的溫度分布均勻。
此外，優(yōu)選在形成于絕緣層24表面的電阻發(fā)熱體22中，鄰接的多 個(gè)線狀部22a卩皮此的間隔以在面狀發(fā)熱體20的長度方向兩端部的預(yù)定 區(qū)域27內(nèi)，隨著從中央部朝向兩端部側(cè)而變小的方式設(shè)定。此時(shí)，也 可以使形成在所述預(yù)定區(qū)域27內(nèi)的多個(gè)線狀部22a彼此的間隔分別逐 一變化，也可以相同。
這里，在使用面狀發(fā)熱體20作為對后述的定影裝置具有的定影帶 進(jìn)行加熱的構(gòu)件的情況下，由于定影帶的表面溫度由被傳熱的熱和被散 熱的熱的平衡決定，所以來自定影帶的兩端部的散熱量變多。因此，面 狀發(fā)熱體20的兩端部的溫度變得比中央部低，在長度方向整個(gè)區(qū)域得 到均勻的溫度分布是困難的。
因此，如上所述，通過將由于通電進(jìn)行發(fā)熱的電阻發(fā)熱體22的線 狀部22a彼此的間隔，以在面狀發(fā)熱體20的長度方向兩端部的預(yù)定區(qū) 域27內(nèi)隨著從中央部朝向兩端部側(cè)而變小的方式進(jìn)行設(shè)定，從而能夠 提高預(yù)定區(qū)域27內(nèi)的功率密度。因此，能夠抑制來自面狀發(fā)熱體20的 與預(yù)定區(qū)域27對應(yīng)的兩端部的散熱損失，使面狀發(fā)熱體20的長度方向的溫度分布均勻化。
再有，例如，考慮通紙到定影裝置的記錄紙的寬度等設(shè)定上述預(yù)定
區(qū)域27的范圍即可。具體地說，以與定影帶對置配置的面狀發(fā)熱體20 的上述預(yù)定區(qū)域27不會被配置在記錄紙的通紙寬度兩端部的外側(cè)的方 式，設(shè)定上述預(yù)定區(qū)域27的范圍。由此，被通紙到定影裝置的記錄紙 與在記錄紙的通紙寬度發(fā)熱量大的狀態(tài)的定影帶接觸。因此，在寬度方
:通:k度整';區(qū)域獲得了溫度分布的::勻化的:態(tài)下對記;紙進(jìn)行通紙。
在本實(shí)施方式中，上述預(yù)定區(qū)域27的范圍被設(shè)定為包含在面狀發(fā) 熱體20的長度方向兩端部配置在最外側(cè)的兩條線狀部22a的范圍。并 且，預(yù)定區(qū)域27內(nèi)的兩條線狀部22a彼此的間隔Al被設(shè)定為6.4mm, 其他線狀部22a彼此的間隔Bl被設(shè)定為7.5mm。
此外，在面狀發(fā)熱體20中，以覆蓋形成在絕緣層24上的電阻發(fā)熱 體22的方式形成由低摩擦系數(shù)的材料構(gòu)成的涂敷層也可。在以與定影 帶接觸的方式配置面狀發(fā)熱體20作為對后述的定影裝置具備的定影帶 進(jìn)行加熱的構(gòu)件的情況下，通過在面狀發(fā)熱體20的表面設(shè)置涂敷層， 能夠降低面狀發(fā)熱體20和定影帶之間的摩擦力，能夠防止定影帶磨損， 確保定影帶的較高的耐久性。作為構(gòu)成涂敷層的材料，能夠舉出PTFE (聚四氟乙烯)樹脂和PFA (四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物) 樹脂的至少任意一種材料。
再有，在絕緣層24上形成面狀發(fā)熱體20的具有線狀部22a以及低 體積電阻部22b的電阻發(fā)熱體22的方法，能夠應(yīng)用該領(lǐng)域常用的方法， 例如，能夠舉出涂裝、溶射(spraying)、印刷、粘接等方法。
圖3是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的面狀發(fā)熱體30的結(jié)構(gòu)的圖。 面狀發(fā)熱體30包括與上述的面狀發(fā)熱體20具有的絕緣層24同樣地構(gòu) 成的絕緣層41,在該絕緣層41的厚度方向的一個(gè)表面上形成有成為發(fā) 熱區(qū)域的發(fā)熱圖形。進(jìn)而，面狀發(fā)熱體30由多個(gè)發(fā)熱圖形構(gòu)成，具有 多個(gè)被分割的發(fā)熱區(qū)域。在本實(shí)施方式中，在面狀發(fā)熱體30中，以相 對于絕緣層41的長度方向形成有被分割為兩端部的發(fā)熱區(qū)域和中央部 的發(fā)熱區(qū)域這兩個(gè)的發(fā)熱區(qū)域的方式，在絕緣層41的長度方向中央部 形成有發(fā)熱圖形31、在兩端部分別形成有發(fā)熱圖形34、 37。
12各發(fā)熱圖形31、 34、 37與上述的面狀發(fā)熱體20具有的發(fā)熱圖形21 同樣地構(gòu)成，發(fā)熱圖形31具有包括線狀部32a以及低體積電阻部32b 的電阻發(fā)熱體32，發(fā)熱圖形34具有包括線狀部35a以及低體積電阻部 35b的電阻發(fā)熱體35，發(fā)熱圖形37具有包括線狀部38a以及低體積電 阻部38b的電阻發(fā)熱體38。
并且，在面狀發(fā)熱體30中，以面狀發(fā)熱體30的長度方向中央部的 發(fā)熱圖形31、和兩端部的發(fā)熱圖形34、 37能夠在被區(qū)別的狀態(tài)下進(jìn)行 通電的方式由控制部43進(jìn)行通電控制。
具體地說，發(fā)熱圖形31的電阻發(fā)熱體32的兩端部與在面狀發(fā)熱體 20的長度方向兩端部形成的供電端子部33連接。并且，電阻發(fā)熱體32 通過控制部43將來自電源42的電壓施加到供電端子部33進(jìn)行通電而 發(fā)熱。發(fā)熱圖形34的電阻發(fā)熱體35和發(fā)熱圖形37的電阻發(fā)熱體38的 一端部彼此通過與^氐體積電阻部相同的材料構(gòu)成的連接部40電連接， 各另一端部與作為和供電端子部33不同的端子的供電端子部39連接。 并且，電阻發(fā)熱體35以及電阻發(fā)熱體38通過控制部將來自電源42的 電壓施加到供電端子部39而進(jìn)行通電，由此，在與電阻發(fā)熱體32區(qū)別 的狀態(tài)下進(jìn)行發(fā)熱。
如上所述，在面狀發(fā)熱體30中，通過切換通電狀態(tài)能夠調(diào)整面狀 發(fā)熱體30的長度方向的發(fā)熱量，能夠以面狀發(fā)熱體30的表面的溫度分 布成為所希望的溫度分布的方式進(jìn)行調(diào)整。
例如，.在將上述的面狀發(fā)熱體20作為對定影帶進(jìn)行加熱的構(gòu)件而 使用的情況下，需要以對應(yīng)不同的通紙尺寸在面狀發(fā)熱體20的長度方 向上得到所希望的發(fā)熱量的方式形成發(fā)熱圖形21。此時(shí)，能夠調(diào)整電阻 發(fā)熱體22的寬度或者長度使電阻值變化而控制長度方向的發(fā)熱量，但 是，在增大電阻發(fā)熱體22的寬度上存在面狀發(fā)熱體20自身的面積上的 制約。此外，當(dāng)使線狀部22a的長度變得太短時(shí)，低體積電阻部22b的 面積比例變得過大，面狀發(fā)熱體20表面的溫度分布變得不均勻。
與此相對，在面狀發(fā)熱體30中，能夠通過切換通電狀態(tài)調(diào)整面狀 發(fā)熱體30的長度方向的發(fā)熱量，能夠以面狀發(fā)熱體30表面的溫度分布 成為所希望的溫度分布的方式進(jìn)行調(diào)整。因此，在面狀發(fā)熱體30中， 在使形成在小尺寸的記錄紙上的調(diào)色劑像定影的情況下，控制部43以 僅向形成在面狀發(fā)熱體30的長度方向中央部的發(fā)熱圖形31通電的方式，通過電源42向供電端子部33施加電壓。此外，在使形成在大尺寸 的記錄紙上的調(diào)色劑像定影的情況下，控制部43以向全部的發(fā)熱圖形 31、 34、 37通電的方式進(jìn)行通電控制。這樣，在面狀發(fā)熱體30中，即 使不同尺寸的記錄紙被通紙，面狀發(fā)熱體30表面的溫度分布也變得均 勻。
此外，在面狀發(fā)熱體30中，也與上述的面狀發(fā)熱體20同樣地，優(yōu) 選構(gòu)成各發(fā)熱圖形31、 34、 37的電阻發(fā)熱體的線狀部32a、 35a、 38a 的延伸方向相對于面狀發(fā)熱體30的長度方向傾斜預(yù)定角度e,由此，面 狀發(fā)熱體30表面的溫度分布變得均勻。
此外，在面狀發(fā)熱體30中，也與上述的面狀發(fā)熱體20同樣地，在 預(yù)定區(qū)域內(nèi)，以使在面狀發(fā)熱體30的長度方向兩i^部側(cè)形成的發(fā)熱圖 形34、 37的線狀部彼此的間隔隨著從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而變小的方式進(jìn)行 設(shè)定，由此，能夠提高預(yù)定區(qū)域內(nèi)的功率密度。因此，能夠抑制來自與 面狀發(fā)熱體30的預(yù)定區(qū)域?qū)?yīng)的發(fā)熱圖形34、 37的端部的散熱損失， 使面狀發(fā)熱體30的長度方向的溫度分布均勻化。
圖4A 圖4C是表示面狀發(fā)熱體30的兩端部的發(fā)熱圖形的圖。在 面狀發(fā)熱體30的發(fā)熱圖形34、 37中，可以使在上述預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成的 多個(gè)線狀部彼此的間隔分別逐一變化，也可以相同。
例如，在以從外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的順序4吏構(gòu)成發(fā)熱圖形34、 37的電阻 發(fā)熱體的線狀部彼此的間隔為間隔Cl 、間隔C2、間隔C3、間隔C4的 情況下，作為線狀部彼此的間隔的設(shè)定例子，如圖4A所示，能夠舉出 滿足間隔C1=C2<C3=C4這樣的設(shè)定例子。此外，也能夠舉出圖4B所 示的間隔C1<C2<C3=C4這樣的設(shè)定例子、圖4C所示的間隔 C1<C2<C3<C4這樣的設(shè)定例子。
在本實(shí)施方式中，在面狀發(fā)熱體30的長度方向兩端部側(cè)形成的發(fā) 熱圖形34、 37的上述預(yù)定區(qū)域的范圍被設(shè)定為包含發(fā)熱圖形34中配置 在最外側(cè)的兩條線狀部35a的范圍、包含發(fā)熱圖形37中配置在最外側(cè) 的兩條線狀部38a的范圍。并且，預(yù)定區(qū)域內(nèi)的兩條線狀部35a彼此的 間隔、與兩條線狀部38a彼此間隔械j殳定為相同的間隔(3.0mm)，其 他的線狀部35a彼此的間隔、38a彼此的間隔被設(shè)定為與構(gòu)成發(fā)熱圖形 31的線狀部32a^f皮此的間隔是相同的3.5mm。
此外，在面裝發(fā)熱體30中，也與上述的面狀發(fā)熱體20相同地，以
14覆蓋形成在絕緣層41上的發(fā)熱圖形31、 34、 37的方式形成由低摩擦系 數(shù)的材料構(gòu)成的涂敷層也可。
圖5是表示本發(fā)明第3實(shí)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54、加熱構(gòu)件50而構(gòu)成。 在定影裝置15中，定影帶54被架設(shè)在定影輥15a和加熱構(gòu)件50之間， 加壓輥15b以通過定影帶54與定影輥15a對置的方式配置。并且，定 影輥15a和加熱構(gòu)件50以在定影輥15a的軸線方向上大致平行的方式配 置。因此，在架設(shè)于定影輥15a和加熱構(gòu)件50之間的定影帶54滑動時(shí)， 能夠防止曲折(winding)，將定影帶54的耐久性維持得較高。
定影裝置15是如下裝置加熱構(gòu)件50與定影帶54接觸，對定影 帶54進(jìn)行加熱，在作為記錄介質(zhì)的記錄紙82以預(yù)定的定影速度(本實(shí) 施方式中是220mm/sec)以及復(fù)印速度通過由定影帶54和加壓輥15b 形成的定影夾部15c時(shí)，對記錄紙82上進(jìn)行加熱加壓，使被擔(dān)栽在記 錄紙82上的未定影的調(diào)色劑像81定影。
再有，未定影的調(diào)色劑像81例如由非磁性一成分顯影劑(非磁性 調(diào)色劑)、非磁性二成分顯影劑(非磁性調(diào)色劑以及栽體)、磁性顯影 劑(磁性調(diào)色劑)等的顯影劑(調(diào)色劑)形成。此外，定影速度是所謂 處理速度，復(fù)印速度是每一分鐘的復(fù)印頁數(shù)。此外，在記錄紙82通過 定影夾部15c時(shí)，定影帶54與記錄紙82的調(diào)色劑像擔(dān)栽面的相反側(cè)的 面抵接。
定影輥15a通過定影帶54壓接到加壓輥15b從而形成定影夾部15c, 同時(shí)通過定影帶54與加壓輥15b對置并壓接，并以圍繞旋轉(zhuǎn)軸線自由 旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置。加壓輥15b從動于定影輥15a的旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)方向Yl 方向上旋轉(zhuǎn)。定影輥15a的直徑為30mm,由從其內(nèi)側(cè)依次形成有芯骨 金屬、彈性層的兩層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，芯骨金屬例如使用鐵、不銹鋼、鋁、銅 等金屬或者這些的合金等。此外，對于彈性層適合硅橡膠、氟橡膠等具 有耐熱性的橡膠材料。再有，在本實(shí)施方式中，定影輥15a通過定影帶 54壓接到加壓輥15b上時(shí)的力是216N左右。
加壓輥15b利用未圖示的驅(qū)動電動機(jī)(驅(qū)動部)在圍繞旋轉(zhuǎn)軸線的 》走轉(zhuǎn)方向Y2方向上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，從而輸送定影帶54。加壓輥15b由 從內(nèi)側(cè)依次形成有芯骨金屬、彈性層、離型層的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。芯骨金 屬例如使用鐵、不銹鋼、鋁、銅等金屬或者這些的合金等。此外，對于彈性層適合硅橡膠、氟橡膠等具有耐熱性的橡膠材料，對于離型層適合
PFA (四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物)或PTFE (聚四氟乙烯) 等氟樹脂。此外，加壓輥15b的內(nèi)部配置有對加壓輥15b進(jìn)行加熱的加 熱燈56。控制電路(未圖示)從電源電路(未圖示)向加熱燈56供給 電力(通電)，由此，加熱燈56發(fā)光，從加熱燈56放射紅外線。由此， 加壓輥15b的內(nèi)周面吸收紅外線從而^皮加熱，加壓輥15b整體^皮加熱。
定影帶54被加熱構(gòu)件50加熱到預(yù)定的溫度，對通過定影夾部15c 的未定影調(diào)色劑像81以及記錄紙82進(jìn)行加熱。定影帶54是直徑50mm 的無端狀的帶，通過加熱構(gòu)件50和定影輥15a而被懸架，以預(yù)定的角 度巻到定影輥15a上。定影帶54在定影輥15a旋轉(zhuǎn)時(shí)從動于定影輥15a, 在旋轉(zhuǎn)方向Y1方向旋轉(zhuǎn)。定影帶54是如下的三層結(jié)構(gòu)在聚酰亞胺等 的耐熱性樹脂或者不銹鋼或鎳等的金屬材料構(gòu)成的中空圓筒狀的基材 的表面上，形成在耐熱性以及彈性上優(yōu)良的彈性材料(例如硅橡膠)作 為彈性層，進(jìn)而，在其表面上形成在耐熱性以及離型性上優(yōu)良的合成樹 脂材料(例如PFA或PTFE等氟樹脂)作為離型層。此外，對基材的聚 酰亞胺內(nèi)添氟樹脂也可以。由此，能夠降低與加熱構(gòu)件50的滑動負(fù)荷。
圖6是表示定影裝置15具有的加熱構(gòu)件50的結(jié)構(gòu)的圖。加熱構(gòu)件 50是用于與定影帶54接觸而將定影帶54加熱到預(yù)定的溫度的構(gòu)件。加 熱構(gòu)件50包括基材52、上述的本發(fā)明的面狀發(fā)熱體20或者30而構(gòu)成。
基材52是由主體部50a和軸頸部50b構(gòu)成的中空的輥形狀，主體 部50a成為具有下半部分被切斷的缺口部的大致半圓弧狀的剖面形狀。 主體部50a是與定影帶54接觸的部分，在半圓弧狀的內(nèi)側(cè)表面上，上 述的本發(fā)明的面狀發(fā)熱體20或者30以其長度方向與基材52的軸線方 向?qū)?yīng)的方式固定配置，是用于使面狀發(fā)熱體20、 30中產(chǎn)生的熱傳遞 到定影帶54的部分。因此，基材52需要由具有較高的熱傳導(dǎo)性的材料 形成。作為構(gòu)成基材52的材料，能夠舉出鋁等金屬。
此外，優(yōu)選在成為與定影帶54接觸的部分的基材52的主體部52a 上，形成能夠降低與定影帶54之間的摩擦力的上部涂敷層。作為構(gòu)成 上部涂敷層的材料，能夠舉出PTFE樹脂和PFA樹脂的至少任意一種材 料。由此，能夠降低加熱構(gòu)件50和定影帶54之間的摩擦力，能夠防止 定影帶54磨損，確保定影帶54的較高的耐久性，并且，也能夠降低對 驅(qū)動定影帶54的定影輥15a以及加壓輥15b的負(fù)荷，能夠確保各輥15a、
115b的耐久性，并以低功率進(jìn)行驅(qū)動。
再有，加熱構(gòu)件50具備本發(fā)明的面狀發(fā)熱體20、 30,所以，面狀 發(fā)熱體20、 30的電阻發(fā)熱體不會由于通電而局部地剝離或破壞，防止 局部地過度發(fā)熱。因此，加熱構(gòu)件50長期確?？煽啃院桶踩?，能夠 將加熱構(gòu)件50的壽命維持得較長。
軸頸部50b是形成在主體部50a的兩端部的部分，被固定在定影裝 置15的側(cè)框架57上，以使加熱構(gòu)件50自身不由于與定影帶54的摩擦 力而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這樣，由于以加熱構(gòu)件50自身不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成， 所以，在面狀發(fā)熱體20、 30發(fā)熱時(shí)，即使對面狀發(fā)熱體20、 30供給高 電流，也能夠充分確保安全性。
進(jìn)而，在軸頸部50b上，以與定影帶54的端部接觸的方式，形成 有防止在定影帶54旋轉(zhuǎn)滑動時(shí)曲折的防曲折用軸環(huán)(collar) 58。再有， 作為防曲折用軸環(huán)58,能夠使用由聚苯硫醚(PPS)構(gòu)成的軸環(huán)，但是， 并不限于此，是能夠與加熱構(gòu)件50獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)即可。這樣，防 曲折用軸環(huán)58獨(dú)自地自由旋轉(zhuǎn)，所以，即使定影帶54與防曲折用軸環(huán) 58抵接，也不會施加負(fù)荷，不滑動，能夠防止定影帶54破裂，能夠?qū)?定影帶54的耐久性維持得較高。
在定影裝置15中，面狀發(fā)熱體20、 30以與定影輥15a的軸線方向 平行地延伸，并沿著主體部50a的半圓弧狀內(nèi)側(cè)表面的方式形成。此時(shí)， 優(yōu)選面狀發(fā)熱體20、 30具有的絕緣層24、 41以成為與基材52的主體 部50a接觸的一側(cè)的方式形成。由此，能夠確保面狀發(fā)熱體20、 30具 有的電阻發(fā)熱體與基材52之間的絕緣，能夠成為更安全的加熱構(gòu)件。
此外，在定影裝置15中，作為溫度探測部，在定影帶54的周面上 配設(shè)發(fā)熱體側(cè)熱敏電阻53、在加熱輥15b的周面上配設(shè)加熱輥側(cè)熱敏電 阻55，檢測各自的表面溫度。并且，基于各熱敏電阻53、 55檢測到的 溫度數(shù)據(jù)，作為溫度控制部的控制電路(未圖示)，以使定影帶54、加 壓輥15b的表面溫度為預(yù)定的溫度的方式，控制向面狀發(fā)熱體51以及 加熱燈56的供電電力(通電)。
圖7是表示本發(fā)明第4實(shí)施方式的定影裝置70的結(jié)構(gòu)的圖。定影 裝置70與上述的定影裝置15類似，對相應(yīng)的部分賦予相同的附圖標(biāo)記 并省略說明。在定影裝置70中，加熱構(gòu)件60具有的基材62的主體部 的層結(jié)構(gòu)與定影裝置15的加熱構(gòu)件50不同。在定影裝置70中，面狀發(fā)熱體20、 30以在定影輥15a的軸線方向 上平行地延伸，并沿著主體部的半圓弧狀外側(cè)表面的方式形成。即，面 狀發(fā)熱體20、 30與定影帶54接觸。此時(shí)，以面狀發(fā)熱體20、 30具有 的涂敷層是加熱構(gòu)件60的主體部的最外層、成為與定影帶54接觸的層 的方式，使面狀發(fā)熱體20、 30形成在基材62的外側(cè)表面。由此，能夠 減少加熱構(gòu)件60與定影帶54之間的摩擦力，能夠防止定影帶54磨損， 確保定影帶54的較高的耐久性，并且，也能夠降低向驅(qū)動定影帶54的 定影輥15a以及加壓輥15b的負(fù)荷，也能夠確保各輥15a、 15b的耐久性、 并以低功率進(jìn)行驅(qū)動。
此外，在以面狀發(fā)熱體20、 30的涂敷層成為加熱構(gòu)件60的主體部 的最外層的方式將面狀發(fā)熱體20、 30固定形成在基材62的外側(cè)表面的 情況下，面狀發(fā)熱體20、 30的絕緣層24、 41成為與基材62接觸的層。 由此，能夠確保面狀發(fā)熱體20、 30具有的電阻發(fā)熱體和基材52之間的 絕緣，能夠成為更安全的加熱構(gòu)件60。
以如上方式構(gòu)成的定影裝置70與定影裝置15相同地，加熱構(gòu)件60 具備本發(fā)明的面狀發(fā)熱體20、 30,因此，面狀發(fā)熱體20、 30的電阻發(fā) 熱體不會由于通電而局部地剝離或者破壞，防止發(fā)生局部地過度發(fā)熱。 因此，加熱構(gòu)件60長期確?？煽啃院桶踩?，能夠?qū)⒓訜針?gòu)件60的壽 命維持得較長。
圖8是表示本發(fā)明第5實(shí)施方式的圖像形成裝置100的結(jié)構(gòu)的圖。 圖像形成裝置IOO是碁于所讀取的原稿的圖像數(shù)據(jù)或通過網(wǎng)絡(luò)等發(fā)送的 圖像數(shù)椐，對記錄紙形成多色以及單色的圖像的裝置。圖像形成裝置100 具備膝光單元10、感光鼓10K 101a 101d)、顯影裝置102( 102a 102d)、 帶電輥103 ( 103a 103d)、清潔單元104 U04a 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、紙張輸 送路徑P1、 P2、 P3、供紙盒16、手動供紙托盤17以及排紙托盤18。
圖像形成裝置IOO使用與黑色(K)以及色分解彩色圖像而得到的 作為減法混色的三原色的青綠色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)的四 色的各色對應(yīng)的圖像數(shù)椐，在與各色對應(yīng)的圖像形成部Pa Pd中進(jìn)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)的圖像 形成部Pa由感光鼓10la、顯影裝置102a、帶電輥103a、 一次轉(zhuǎn)印輥13a 以及清潔單元104a等構(gòu)成。該圖像形成部Pa Pd在中間轉(zhuǎn)印帶11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(yù)定電位的接觸方 式的帶電器。也能夠使用利用了帶電刷的接觸方式的帶電器或者利用了 帶電導(dǎo)線的非接觸方式的帶電器來代替帶電輥103。
曝光單元IO具有未圖示的半導(dǎo)體激光器、多角鏡4、第一反射鏡7、 第二反射鏡8等，將通過黑色(K)、青綠色(C)、品紅色(M)以及 黃色(Y)的各色的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后的激光束等光束的每一個(gè)照射 到感光鼓101a 101d的每一個(gè)。各感光鼓101a 101d根據(jù)黑色(K)、 青綠色(C)、品紅色(M)以及黃色(Y)的各色的圖像數(shù)椐形成靜電 潛像。
顯影裝置102向形成有靜電潛像的感光鼓101的表面供給作為顯影 劑的調(diào)色劑，將靜電潛像顯影成調(diào)色劑像。顯影裝置102a 102d分別收 容黑色(K)、青綠色(C)、品紅色(M)以及黃色(Y)的各色的調(diào) 色劑，將分別形成在感光鼓101a 101d上的各色的靜電潛像顯像化成各 色的調(diào)色劑像。清潔單元104對顯影、圖像轉(zhuǎn)印后的感光鼓101上的表 面上殘留的調(diào)色劑進(jìn)行除去、回收。
中間轉(zhuǎn)印帶U配置在感光鼓101的上方，被架設(shè)在驅(qū)動輥lla和 從動輥llb之間，形成環(huán)狀的移動路徑。中間轉(zhuǎn)印帶11的外周面依次 與感光鼓101d、感光鼓101c、感光鼓101b以及感光鼓101a對置。在夾 持該中間轉(zhuǎn)印帶11并與各感光鼓101a 101d對置的位置上，配置有一 次轉(zhuǎn)印輥13a 13d。中間轉(zhuǎn)印帶11與感光鼓101a 101d對置的位置的每 一個(gè)是一次轉(zhuǎn)印位置。此外，中間轉(zhuǎn)印帶11以厚度100 150^im左右的 膜形成。
為了將擔(dān)栽在感光鼓101a 101d的表面的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印 帶11上，通過恒定電壓控制將與調(diào)色劑的帶電極性相反極性的一次轉(zhuǎn) 印偏壓施加到一次轉(zhuǎn)印輥13a 13d上。由此，形成在感光鼓101a 101d 上的各色的調(diào)色劑像依次重疊地被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶11的外周面上， 在中間轉(zhuǎn)印帶u的外周面上形成全色的調(diào)色劑像。
但是，在輸入了僅黑色(K)、青綠色(C)、品紅色(M)以及黃 色(Y)的色的一部分的圖像數(shù)據(jù)的情況下，只在四個(gè)感光鼓101a 101d 中的與所輸入的圖像數(shù)據(jù)的色對應(yīng)的 一部分的感光鼓101中進(jìn)行靜電潛 像以及調(diào)色劑像的形成。例如，在形成單色圖像時(shí)，僅在與黑色的色對應(yīng)的感光鼓101a中進(jìn)行靜電潛像的形成以及調(diào)色劑像的形成，僅將黑 色的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶11的外周面。
各一次轉(zhuǎn)印輥13a 13d,通過導(dǎo)電性的彈性材料(例如，EPDM、 發(fā)泡氨基甲酸乙酯)覆蓋將直徑8~10mm的不銹鋼等金屬作為基材的軸 的表面而構(gòu)成，利用導(dǎo)電性的彈性材料均勻地對中間轉(zhuǎn)印帶11施加高 電壓。
在各一次轉(zhuǎn)印裝置中被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶11的外周面的調(diào)色劑像， 通過中間轉(zhuǎn)印帶11的旋轉(zhuǎn)而被輸送到作為與二次轉(zhuǎn)印輥14的對置位置 的二次轉(zhuǎn)印位置。二次轉(zhuǎn)印輥14在圖像形成時(shí)以預(yù)定夾壓被壓接在內(nèi) 周面與驅(qū)動輥lla的周面接觸的中間轉(zhuǎn)印帶11的外周面上。從供紙盒 16或者手動供紙托盤17供紙的記錄紙，在通過二次轉(zhuǎn)印輥14與中間轉(zhuǎn) 印帶11之間時(shí)，與調(diào)色劑的帶電極性是相反極性的高電壓被施加到二 次轉(zhuǎn)印輥14。由此，從中間轉(zhuǎn)印帶U的外周面向記錄紙的表面轉(zhuǎn)印調(diào) 色劑像。
再有，為了防止下一工序中的混色，由轉(zhuǎn)印清潔單元12將從感光 鼓101附著到中間轉(zhuǎn)印帶11上的調(diào)色劑中的未被轉(zhuǎn)印到記錄紙上而殘 存在中間轉(zhuǎn)印帶11上的調(diào)色劑回收。
轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑像的記錄紙被引導(dǎo)到上述的本發(fā)明的定影裝置15、 70,通過架設(shè)在定影輥15a及加熱構(gòu)件50、 60之間定影帶54、和加壓 輥15b之間形成的定影夾部，受到加熱以及加壓。由此，調(diào)色劑像被牢 固地定影在記錄紙的表面上。在圖像形成裝置100中，利用定影裝置15、 70進(jìn)行定影，所以，防止電阻發(fā)熱體局部地過度發(fā)熱而^皮剝離、石皮壞， 能夠在實(shí)現(xiàn)了高可靠性且節(jié)能化的狀態(tài)下使記錄紙通過定影夾部，能夠 形成圖像。定影了調(diào)色劑像的記錄紙由排紙輥18a排出到排紙托盤18 上。
此外，在圖像形成裝置100中，設(shè)置用于將收容在供紙盒16中的 記錄紙經(jīng)由二次轉(zhuǎn)印輥14和中間轉(zhuǎn)印帶11之間以及定影裝置15、 70 送到排紙托盤18的沿著大致垂直方向延伸的紙張輸送路徑P1。在紙張 輸送路徑P1上配置有將供紙盒16內(nèi)的記錄紙逐張地抽出到紙張輸送 路徑P1內(nèi)的搓紙輥16a;將所抽出的記錄紙向上方輸送的輸送輥16b; 在預(yù)定的定時(shí)將輸送來的記錄紙引導(dǎo)到二次轉(zhuǎn)印輥14和中間轉(zhuǎn)印輥11 之間的定位輥19;將記錄紙排出到排紙托盤18的排紙輥18a。此外，在圖像形成裝置100的內(nèi)部，在從手動供紙托盤17到定位 輥19之間，形成有配置了搓紙輥17a以及輸送輥16b的紙張輸送路徑 P2。進(jìn)而，在從排紙輥18a到紙張輸送路徑Pl的定位輥19的上游側(cè)之 間，形成有紙張輸送路徑P3。
排紙輥18a在正反兩方向自由旋轉(zhuǎn)，在記錄紙的單面形成圖像的單 面圖像形成時(shí)、以及在記錄紙的兩面形成圖像的兩面圖像形成中的第二 面圖像形成時(shí)，在正轉(zhuǎn)方向上被驅(qū)動，將記錄紙排出到排紙托盤18。另 一方面，在兩面圖像形成中的第一面圖像形成時(shí)，排紙輥18a在紙張的 后端通過定影裝置15、 70之前在正轉(zhuǎn)方向上被驅(qū)動后，在夾持記錄紙 的后端的狀態(tài)下在反轉(zhuǎn)方向上被驅(qū)動，將記錄紙引導(dǎo)到紙張輸送路徑P3 內(nèi)。由此，在兩面圖像形成時(shí)，僅在單面形成有圖像的記錄紙?jiān)趯⒄?面以及前后端反轉(zhuǎn)后的狀態(tài)下被引導(dǎo)到紙張輸送路徑P1中。
定位輥19被從供紙盒16或者手動供給托盤17供紙，或者，將經(jīng) 由紙張輸送路徑P3輸送的記錄紙?jiān)谂c中間轉(zhuǎn)印帶11的旋轉(zhuǎn)同步的定時(shí) 引導(dǎo)到二次轉(zhuǎn)印輥14和中間轉(zhuǎn)印帶11之間。因此，定位輥19在感光 鼓101或中間轉(zhuǎn)印帶U開始工作時(shí)停止旋轉(zhuǎn)，在中間轉(zhuǎn)印帶11旋轉(zhuǎn)之 前被供紙或者被輸送來的記錄紙?jiān)谇岸说纸拥蕉ㄎ惠?9的狀態(tài)下使在 紙張用輸送路徑Pl內(nèi)的移動停止。此后，定位輥19在二次轉(zhuǎn)印輥14 和中間轉(zhuǎn)印帶u壓接的位置，在記錄紙的前端部和在中間轉(zhuǎn)印帶11上
形成的調(diào)色劑像的前端部對置的定時(shí)開始旋轉(zhuǎn)。
再有，在全部的圖像形成部Pa Pd中進(jìn)行圖像形成的全色圖像形成 時(shí)，一次轉(zhuǎn)印輥13a 13d使中間轉(zhuǎn)印帶ll壓接到全部感光鼓101a 101d。 另一方面，僅在圖像形成部Pa中進(jìn)行圖像形成的單色圖像形成時(shí)，僅 有一次轉(zhuǎn)印輥13a將中間轉(zhuǎn)印帶11壓接到感光鼓101a。
實(shí)施例
以下使用實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此。 (實(shí)施例1 )
在實(shí)施例1中使用的定影裝置是上述的定影裝置70。將該定影裝置 70搭載在復(fù)印機(jī)(商品名MX-7000N夏普林式會社制)上。實(shí)施例1 的詳細(xì)條件如下。
<定影輥〉使用直徑30mm、芯骨金屬為直徑15mm的不銹鋼、彈性層為厚度 7.5mm的硅海綿狀橡膠的定影輥。 <力口壓輥〉
使用如下的輥直徑為30mm,由硅固體橡膠構(gòu)成，在離型層上配 置有厚度3(^im的PFA管，在內(nèi)部配置有額定功率400W的加熱燈。 <定影帶〉
使用對于帶基材形成70pm的聚酰亞胺、對于彈性層形成厚度 150pm的硅橡膠、對于離型層形成厚度30nm的PTFE涂覆的帶。 <防曲折用軸環(huán)>
以與定影帶端部相接的方式配置有內(nèi)徑20mm、直徑30mm、寬度 7mm的聚苯石克醚(PPS )軸環(huán)。 <力口熱構(gòu)件>
基材主體部的直徑為28mm、軸頸部的直徑為20mm、厚度lmm 的鋁制管，帶滑動部為一半被切掉的圓弧狀。
面狀發(fā)熱體在實(shí)施例1中使用的面狀發(fā)熱體是上述的面狀發(fā)熱體 20。在面狀發(fā)熱體中，作為與定影輥的軸線方向?qū)?yīng)并延伸的方向的長 度方向的長度是330mm,在基材的圓弧狀外側(cè)表面，以等離子體溶射形 成由氧化鋁構(gòu)成的絕緣層，按照面狀發(fā)熱體20的發(fā)熱圖形21貼附遮蔽 材料，在其表面，作為電阻發(fā)熱體使用以鎳鉻為主要成分的材料(體積 電阻率107.3xl(rSQcm)對線狀部進(jìn)行等離子體溶射，進(jìn)而使用銅(體 積電阻率1. 55xlO_8Qcm)對低體積電阻部進(jìn)行等離子體溶射，形成 圖形之后，除去遮蔽材料，在這些的表面上以2(Him的厚度涂敷PTFE 層，將引線連接到供電端子部上。此時(shí)，供電端子部間的電阻是IOQ。
再有，電阻發(fā)熱體的寬度是15mm，鄰接的線狀部彼此的間隔以及
線狀部的傾斜角e通過以下方式調(diào)制決定，即根椐發(fā)熱區(qū)域的功率量、
施加電壓以及使用的電阻發(fā)熱體的體積電阻率估算所設(shè)置的線狀部的 寬度、長度以及膜厚，以放射溫度計(jì)測量圖像區(qū)域的定影帶的表面溫度 分布，并且確認(rèn)定影圖像的定影性，由此，調(diào)整并決定鄰接的線狀部彼
此的間隔以及線狀部的傾斜角e。再有，線狀部的傾斜角e是70。。 <熱敏電阻>
作為發(fā)熱體側(cè)熱敏電阻，使用非接觸式的熱敏電阻，作為加壓輥側(cè) 熱敏電阻，使用接觸式的熱敏電阻。
22<定影條件>
定影夾部長度7mm (定影夾部的記錄紙輸送方向的長度) 定影速度220mm/sec
加熱夾部長度44mm (定影帶與加熱構(gòu)件的記錄紙輸送方向的接 觸長度)
加熱夾部寬度330mm (與定影輥的軸線方向?qū)?yīng)的長度)
進(jìn)行如下的循環(huán)實(shí)驗(yàn)通過控制部從電源向?qū)嵤├?的面狀發(fā)熱體 施加100V的電壓，在表面的溫度升溫至20(TC之后，切斷通電，冷卻 到室溫。即便循環(huán)10000次，也是不存在電阻發(fā)熱體的剝離或破壞、防 止了產(chǎn)生局部地過熱的狀態(tài)，在針對面狀發(fā)熱體的發(fā)熱圖形的通電性 (電阻、功率)上也不存在問題。
此外，加熱構(gòu)件是端部為輥形狀、并嵌入了防曲折用軸環(huán)的結(jié)構(gòu)。 由此，定影帶的曲折被抑制。雖然鋁制基材自身不旋轉(zhuǎn)，但是，軸環(huán)是 PPS制的，能夠獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)，所以，即便帶端部與防曲折用軸環(huán)抵接也 不滑動而同步地旋轉(zhuǎn)，從而能夠防止帶端部破裂，磨損少，能夠確保定 影帶的壽命200K復(fù)印次數(shù)。此外，即使在加熱構(gòu)件的面狀發(fā)熱體中流 過高電流(10A),也不存在電阻發(fā)熱體的剝離或者破壞，防止局部地 產(chǎn)生過度發(fā)熱，能夠充分確保安全性。
此外，在面狀發(fā)熱體的表面較薄地涂敷PTFE樹脂，所以，面狀發(fā) 熱體和定影帶之間的摩擦力被抑制，成為無摩擦電阻的平滑的滑動，此 外，對定影帶的傳熱效率也好，能夠抑制定影帶的曲折，帶壽命能夠確 保200K。
再有，從面狀發(fā)熱體產(chǎn)生的熱通過PTFE層傳到定影帶。定影輥上 的帶表面溫度達(dá)到190'C所需的時(shí)間是29.5sec,預(yù)熱所需的時(shí)間也沒有 問題。此外，面狀發(fā)熱體的平均功率密度是6.9W/cm2。進(jìn)而，面狀發(fā)熱 體的端部的電阻發(fā)熱體的密度較高，所以，端部的功率密度比中央部高， 來自端部的放熱引起的溫度不均被抑制，得到定影性也均勻且高質(zhì)量的 圖像。
因此，能夠具有提供長期確保可靠性和安全性、不僅將加熱構(gòu)件的 壽命維持得較長而且節(jié)能規(guī)格的定影裝置的復(fù)印機(jī)。 (實(shí)施例2 )
除了將加熱構(gòu)件使用的面狀發(fā)熱體的發(fā)熱圖形從面狀發(fā)熱體20的發(fā)熱圖形21替換為面狀發(fā)熱體30的發(fā)熱圖形31、 35、 39以外，與實(shí) 施例1相同。
并且，電阻發(fā)熱體的寬度也是6.6mm,定鄰接的線狀部彼此的間隔 以及線狀部的傾斜角0以下述方式?jīng)Q定，即根據(jù)發(fā)熱區(qū)域的功率量、施 加電壓以及所使用的電阻發(fā)熱體的體積電阻率估算所設(shè)置的線狀部的 寬度、長度以及膜厚，以放射溫度計(jì)測量圖像區(qū)域的定影帶的表面溫度 分布，并且，確認(rèn)定影圖像的定影性，由此調(diào)整、決定鄰接的線狀部彼 此的間隔以及線狀部的傾斜角e。再有，線狀部的傾斜角e是70。。
在循環(huán)實(shí)驗(yàn)中，即便循環(huán)10000次，也是不存在電阻發(fā)熱體的剝離 或破壞、防止了產(chǎn)生局部地過熱的狀態(tài)，在針對面狀發(fā)熱體的發(fā)熱圖形 的通電性(電阻、功率)上也不存在問題。此外，與實(shí)施例1同樣地， 能夠確保定影帶的壽命200K。
再有，在本實(shí)施例中，以分別使面狀發(fā)熱體的中央部的發(fā)熱圖形的 功率為680W、兩端部的發(fā)熱圖形的功率為310W的方式構(gòu)成圖形。并 且，在使小尺寸紙通紙的情況下，僅對中央部的發(fā)熱圖形通電。由此， 面狀發(fā)熱體的端部的發(fā)熱被抑制，所以不存在端部溫度異常升溫。并且， 預(yù)熱所需的時(shí)間也沒有問題，能夠構(gòu)成節(jié)能定影裝置。 (比較例1 )
除了將加熱構(gòu)件使用的面狀發(fā)熱體的發(fā)熱圖形從面狀發(fā)熱體20的 發(fā)熱圖形21替換為未形成有低體積電阻率的面狀發(fā)熱體200的發(fā)熱圖 形201以外，與實(shí)施例l相同。并且，在比較例中，構(gòu)成電阻發(fā)熱體的 材料是將鎳鉻作為主要成分的材料。
進(jìn)行面狀發(fā)熱體表面的溫度升溫到20(TC之后、切斷通電并冷卻到 室溫的循環(huán)實(shí)驗(yàn)，在10次循環(huán)中，由于電流集中在面狀發(fā)熱體的彎曲 部的內(nèi)側(cè)，所以，產(chǎn)生電阻發(fā)熱體的剝離破壞，不能夠進(jìn)行電阻發(fā)熱體 整體的通電。
(比較例2 )
在基材的圓弧狀外側(cè)表面，使用厚度50nm的聚酰亞胺膜作為絕緣 層，作為電阻發(fā)熱體，將按照面狀發(fā)熱體200的發(fā)熱圖形201刻蝕不銹 鋼箔而形成的膜加熱器以作為粘接劑的耐熱性的環(huán)氧樹脂粘接，從而進(jìn) 行貼附，在其表面覆蓋PFA管。除此以外與實(shí)施例l相同。
進(jìn)行面狀發(fā)熱體表面的溫度升溫到20(TC之后、切斷通電并冷卻到室溫的循環(huán)實(shí)驗(yàn)，但是，在兩次循環(huán)中，因?yàn)殡娏骷性诿鏍畎l(fā)熱體的 彎曲部的內(nèi)側(cè)，所以，成為異常過熱，絕緣層以及電阻發(fā)熱體從基材上 剝離，進(jìn)而不能進(jìn)行傳熱而繼續(xù)過熱，從面狀發(fā)熱體中產(chǎn)生煙，因此中 止實(shí)驗(yàn)。
本發(fā)明只要不脫離其精神或者主要特征，能夠以其他各種方式實(shí) 施。因此，上述的實(shí)施方式在所有方面都僅是示例，本發(fā)明的范圍由技 術(shù)方案的范圍表示，并不限于說明書本文。進(jìn)而，屬于技術(shù)方案的范圍 變形或者變更都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種面狀發(fā)熱體，在定影裝置中使用，該定影裝置在記錄介質(zhì)上加熱加壓，使在記錄介質(zhì)上擔(dān)載的調(diào)色劑像定影，利用通電進(jìn)行發(fā)熱的電阻發(fā)熱體作為整體構(gòu)成固定形狀的面并形成發(fā)熱圖形，并形成在絕緣層的厚度方向的一個(gè)表面上，該面狀發(fā)熱體的特征在于，所述電阻發(fā)熱體包括多個(gè)線狀部，以相對于所述絕緣層的長度方向交叉的方式延伸，并以分別大致平行的狀態(tài)形成在所述絕緣層的一個(gè)表面上；低體積電阻部，形成在所述絕緣層的一個(gè)表面上，以在所述絕緣層的長度方向上延伸，成為包括鄰接的所述線狀部和該低體積電阻部的一條線路的方式，將鄰接的所述線狀部的延伸方向端部彼此連接，并且，由體積電阻率比構(gòu)成所述線狀部的材料低的材料構(gòu)成。
2. 如權(quán)利要求1所述的面狀發(fā)熱體，其特征在于，形成有所述低體積電阻部的區(qū)域包括所述電阻發(fā)熱體彎曲的角部。
3. 如權(quán)利要求1所述的面狀發(fā)熱體，其特征在于， 所述發(fā)熱圖形在所述絕緣層的長度方向上被分割而形成多個(gè)， 所述多個(gè)發(fā)熱圖形以在分別被區(qū)別的狀態(tài)下能夠進(jìn)行通電的方式構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求1所述的面狀發(fā)熱體，其特征在于， 角度傾斜。
5. 如權(quán)利要求1所述的面狀發(fā)熱體，其特征在于，鄰接的多個(gè)線狀部彼此的間隔，以在面狀發(fā)熱體的長度方向兩端部 的預(yù)定區(qū)域內(nèi)隨著從中央部朝向兩端部側(cè)而變小的方式設(shè)定。
6. 如權(quán)利要求1所述的面狀發(fā)熱體，其特征在于， 構(gòu)成所述低體積電阻部的材料從鋅、金、銅、銀中選擇。
7. —種定影裝置，具有定影構(gòu)件；加熱構(gòu)件；架設(shè)在所述定影 構(gòu)件和所迷加熱構(gòu)件之間的無端狀定影帶；以及經(jīng)由所述定影帶與所述 定影構(gòu)件對置的加壓構(gòu)件，所迷加熱構(gòu)件與所述定影帶接觸并對定影帶 進(jìn)行加熱，在由所迷定影帶和所述加壓構(gòu)件形成的定影夾部中，在記錄 介質(zhì)上加熱加壓，使在記錄介質(zhì)上擔(dān)栽的調(diào)色劑像定影，該定影裝置的 特征在于，在所述加熱構(gòu)件中與所迷定影帶接觸并對定影帶進(jìn)行加熱的加熱 部上，與所述定影構(gòu)件的長度方向?qū)?yīng)地延伸地形成有權(quán)利要求1所述 的面狀發(fā)熱體。
8. 如權(quán)利要求7所述的定影裝置，其特征在于， 在所述加熱構(gòu)件的加熱部中，在由具有高熱傳導(dǎo)性的材料構(gòu)成的基材的一個(gè)表面上形成有面狀發(fā)熱體，在與所述定影帶接觸的一側(cè)的面上 形成有能夠降低與定影帶之間的摩擦力的涂敷層。
9. 如權(quán)利要求8所述的定影裝置，其特征在于， 所述涂敷層由含有氟的PTFE樹脂和PFA樹脂的至少任意一種構(gòu)成。
10. —種圖像形成裝置，其特征在于， 具有權(quán)利要求7所述的定影裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及面狀發(fā)熱體及具有該面狀發(fā)熱體的定影裝置以及圖像形成裝置。面狀發(fā)熱體包括絕緣層；電阻發(fā)熱體，利用通電進(jìn)行發(fā)熱，作為整體構(gòu)成固定形狀的面并形成發(fā)熱圖形，并形成在絕緣層厚度方向的一個(gè)表面上。電阻發(fā)熱體包括多個(gè)線狀部，以相對于絕緣層的長度方向交叉的方式延伸，并以分別大致平行的狀態(tài)形成在絕緣層的一個(gè)表面上；低體積電阻部，形成在絕緣層的一個(gè)表面上，以在絕緣層的長度方向上延伸，成為包括鄰接的線狀部和低體積電阻部的一條線路的方式，將鄰接的線狀部的延伸方向端部彼此連接。
文檔編號H05B3/20GK101561655SQ20091013472
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者景山洋行 申請人:夏普株式會社