CN101561654B - 定影装置以及具备该定影装置的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定影装置。该定影装置(15)，具备：定影带(113)，使未定影调色剂像定影在记录介质上；面状加热部件(203)，加热定影带(113)；加压辊(15b)。加热部件(203)包含具有PTC特性的陶瓷发热体(200)与高热传导性热扩散部件(166)。定影带(113)形成为环状，至少挂架在高热传导性热扩散部件(203)上而被加热。陶瓷发热体(200)经由高热传导性热扩散部件(166)与定影带(113)的宽度方向整体抵接。高热传导性热扩散部件(166)与定影带(113)的宽度方向整体抵接，使利用陶瓷发热体(200)产生的热量向定影带(113)的行进方向扩散。

Description

定影装置以及具备该定影装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种定影装置以及具备该定影装置的图像形成装置。

背景技术

基于电子照相法而形成图像的电子照相式的图像形成装置，能够容易地形成具有良好的画质品质的图像，所以广泛地被应用于复印机、打印机、传真装置、复合机等。

电子照相式的图像形成装置(以下，简称为“图像形成装置”)例如包含感光体、带电部、曝光部、显影部、转印部、定影部。图像形成装置是使用感光体以及这些机构而进行带电工序、曝光工序、显影工序、转印工序以及定影工序，在记录介质上形成图像的装置。

作为进行定影工序的定影部，例如使用热辊定影方式的定影装置。热辊定影方式的定影装置包含定影辊和加压辊。定影辊以及加压辊是互相地压接的辊对。在定影辊以及加压辊的至少任一方的内部包含作为加热部的卤素加热器等热源。

在定影工序中，在热源将辊对加热到定影所需要的既定的温度(以下称为“定影温度”)后，向作为定影辊与加压辊的压接部的定影夹压部(nip)供给形成有未定影调色剂像的记录介质。通过从定影辊以及加压辊的至少任一方传递的热和定影辊以及加压辊的压力，将通过定影夹压部的未定影调色剂像定影在纸等记录介质上。在定影夹压部中，记录介质通过的部分(以下称为“通纸部”)温度降低，但能被加热源加热到定影温度。

在配备于能够全色印刷的图像形成装置中的定影装置中，使用例如在表面设置由硅橡胶等构成的弹性层的定影辊(以下称为“弹性辊”)。若使用弹性辊，则在定影夹压部上弹性辊表面的弹性层与未定影调色剂像的凹凸对应而弹性变形，弹性辊以包覆未定影调色剂像的形式与未定影调色剂像接触，因此对于与单色图像相比调色剂量较多的彩色的未定影调色剂像，能够使定影性良好。此外，通过弹性辊表面的弹性层的形变释放效果，能够使与单色图像相比易于偏置的彩色调色剂的脱模性提高。具体地，被定影夹压部压缩并产生形变的弹性层在定影夹压部的出口，其形变被释放，因此在定影夹压部的出口，在弹性层与调色剂像之间产生偏差，其结果，降低弹性层对调色剂像的附着力，脱模性提高。此外，定影夹压部中的定影辊以及加压辊的形状即夹压形状为向定影辊侧凸状(反夹压状)，因此能够使定影辊与记录介质的剥离性能提高。因而，能够不使用作为剥离定影辊与记录介质的剥离部的例如剥离爪而实现能够进行记录介质与定影辊的剥离的自剥离，因此能够消除由剥离部引起的图像缺陷。

在配备于这样的能够全色印刷的图像形成装置中的定影装置中，为了与高速化对应而需要将定影夹压部的宽度(以下称为“定影夹压宽度”)扩宽。作为将定影夹压宽度扩宽的方法，例举将弹性辊的弹性层增厚、将弹性辊径增大这两种方法。但是，弹性辊的弹性层的热传导性非常地低，因此，若弹性辊的弹性层增厚，则像以往的弹性辊那样在弹性辊内部具有加热部时，预热时间变长，此外存在将处理速度高速化时定影辊的温度无法追随定影温度的问题。此外，若将弹性辊径增大，则存在加热部的消耗电力增大的问题。

为了解决这样的问题，在特开平10-307496号公报中公开有带定影方式的定影装置，包含定影辊、加压辊、加热辊和定影带，在定影辊与内部包含加热用加热器的加热辊之间卷挂定影带，经由定影带使定影辊与加压辊压接。在特开平10-307496号公报中公开的定影装置中，利用作为加热部的加热辊加热热容量较小的定影带，不加热热容量较大的弹性层，因此能够缩短预热时间，此外不需要将加热部内置于定影辊，能够较厚地设置由海绵橡胶等构成的低硬度的弹性层，因此能够确保较宽的定影夹压宽度。

在如上所述的带定影方式的定影装置中，在特开2002-333788号公报中公开有令加热部为面状发热体的面状发热带定影方式的定影装置。公开于特开2002-333788号公报的定影装置的面状发热体的热容量比加热用加热器的热容量小，因此与包含在公开于特开平10-307496号公报的定影装置中的加热部相比，能够使加热部的热容量变小。此外，作为加热部的面状发热体与定影带抵接，加热定影带，因此与用加热用加热器间接地加热加热辊的公开于特开平10-307496号公报的定影装置相比能够提高热响应性。能够达到预热时间进一步缩短以及进一步节能化。

此外，公开于特开平10-307496号公报的定影装置在定影工序中，若相对于定影装置的最大通纸宽度尺寸较小的记录介质(以下称为“小尺寸纸”)连续地通纸，则在定影夹压部中，小尺寸纸通纸的通纸部被加热部加热热量被带走的量而温度恢复，相对于此，在小尺寸纸的外侧的非通纸部尽管热量未被带走也被加热部加热，因此引起非通纸部的温度异常地上升的现象。若发生该现象，则成为稍后通纸普通尺寸纸的情况下，由于异常的升温部分导致高温偏置的产生及皱纸等。由此，在特开2002-333788号公报公开的定影装置中，将电阻发热层分为仅中央发热的系统和仅两端部发热的系统而进行对应。但是，在该情况下，需要与分割后系统的数量对应的热敏电阻等温度传感器以及恒温器等安全开关，存在系统非常地复杂化的问题。

作为定影装置，在热辊定影方式的定影装置之外，有薄膜(フイルム)定影方式的定影装置。薄膜定影方式的定影装置使用比定影带薄的定影薄膜，经由定影薄膜在定影夹压部配置加热部，作为例如配备于能够全色印刷的图像形成装置中的定影装置而使用。在特开2000-223244号公报中，为了解决如上所述的问题，公开有薄膜定影方式的定影装置，其在加热部形成具有正温度系数(Positive Tempefature Coefficient；PTC)特性的发热图案，形成电极以使电流向定影薄膜的移动方向流动。根据在特开2000-223244号公报中公开的定影装置，系统不会非常地复杂化，能够防止非通纸部的异常升温。

但是，在特开2000-223244号公报中公开的那样的、具有在定影所需的200℃左右的温度下电阻上升的正温度系数特性的发热体，只有钛酸钡等陶瓷类材料的发热体，通常地，如特开2002-333788号公报，将陶瓷发热体加工成带有曲率的面状发热体那样形状是困难的。因而，在使用具有正温度系数特性的陶瓷发热体的情况下，与定影带或者定影薄膜的移动方向相关，作为上述发热体接触的宽度的加热夹压宽度变窄，上述发热体不能充分地加热定影带或者定影薄膜，因此不能实现定影装置的高速化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用简易的结构能够抑制非通纸部的异常升温，预热时间较短且能够实现高速化的定影装置以及具备该定影装置的图像形成装置。

本发明是一种定影装置，其特征在于，

具备：定影带，使未定影调色剂像定影在记录介质上；

面状的加热部件，加热定影带；

加压部件，加压定影带而辅助定影，

加热部件包含具有正温度系数特性的陶瓷发热体、和高热传导性热扩散部件，

定影带形成为环状，至少挂架在上述高热传导性热扩散部件上从而被加热，

上述陶瓷发热体经由上述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，

上述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，为其厚度朝向热扩散方向而变薄的形状，使由上述陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散。

根据本发明，定影装置具备：定影带，使未定影调色剂像定影在记录介质上；面状的加热部件，加热定影带；加压部件，加压定影带而辅助定影。加热部件能够加热定影带的宽度方向整体，包含具有正温度系数(Positive Temperature Coefficient；PTC)特性的陶瓷发热体、高热传导性热扩散部件。定影带形成为环状，至少挂架在上述高热传导性热扩散部件上从而被加热，陶瓷发热体经由高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接。高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，使由陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散，将由陶瓷发热体产生的热量向定影带传递。

具有正温度系数(以下称为“PTC”)特性的陶瓷发热体具有若达到200℃以上的温度则电阻上升而抑制发热的特性。若这样的陶瓷发热体经由高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接而加热定影带，则经由高热传导性热扩散部件而与定影带中连续地通纸小尺寸纸的情况下未与记录介质接触的部分(以下称为“定影带非通纸部”)相接的陶瓷发热体的部分，若达到200℃以上的温度则电阻上升而该部分的发热被抑制，因此能够抑制对不需要加热的定影带非通纸部的加热。由此，能够用比以往的定影装置的结构简单的结构来抑制定影带非通纸部的异常升温。

此外加热部件包含高热传导性热扩散部件，所述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接而使由陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散，陶瓷发热体经由高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接而加热定影带，由此由陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散，与不经由高热传导性热扩散部件而加热定影带的情况相比能够使加热定影带的范围变广。由此，能够使对定影带的热供给量增加，因此能够在预热时使定影带的温度快速地上升，此外能够在通纸普通尺寸纸时确保温度随动性。因而，能够用简单的结构抑制定影带非通纸部的异常升温，能够实现可实现高速化的定影装置。

此外，高热传导性热扩散部件是其厚度朝向热扩散方向而变薄的形状。在高热传导性热扩散部件中，离陶瓷发热体越远，从陶瓷发热体扩散的热能量越逐渐变少。在热扩散部件中，在陶瓷发热体的附近加厚热扩散部件的厚度，随着离陶瓷发热体变远而减薄热扩散部件的厚度，由此不增加热扩散部件的热容量，能够使扩散的热能量增加。因而，能够使加热部件的加热性能进一步提高，因此能够成为更加高速的定影装置。

此外本发明是一种定影装置，其特征在于，

具备：定影部件，使未定影调色剂像定影在记录介质上；

定影带，加热定影部件；

面状的加热部件，加热定影带；

加压部件，加压定影带而辅助定影，

加热部件包含具有正温度系数特性的陶瓷发热体、和高热传导性热扩散部件，

定影带形成为环状，至少挂架在上述高热传导性热扩散部件上从而被加热，与定影部件的宽度方向整体抵接而加热定影部件，

陶瓷发热体经由上述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，

上述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，为其厚度朝向热扩散方向而变薄的形状，使由陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散。

根据本发明，定影装置具备：定影部件，使未定影调色剂像定影在记录介质上；定影带，加热定影部件；面状的加热部件，加热定影带；加压部件，加压定影带而辅助定影。加热部件能够加热定影带的宽度方向整体，包含具有PTC特性的陶瓷发热体、高热传导性热扩散部件。定影带形成为环状，至少挂架在上述高热传导性热扩散部件上从而被加热，与定影部件的宽度方向整体抵接而加热定影部件。陶瓷发热体经由高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接。高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，使由陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散，将由陶瓷发热体产生的热量向定影带传递。

陶瓷发热体具有若达到200℃以上的温度，则电阻上升，抑制发热的特性。若用这样的陶瓷发热体加热定影带，进而用该定影带加热定影部件，则经由定影带及高热传导性热扩散部件而与定影带中连续地通纸小尺寸纸的情况下未与记录介质接触的部分(以下称为“定影部件非通纸部”)相接的陶瓷发热体的部分，若达到200℃以上的温度则电阻上升而该部分的发热被抑制，因此能够抑制对不需要加热的定影部件非通纸部的加热。由此，能够用比以往的定影装置的结构简单的结构抑制定影部件非通纸部的异常升温。

此外加热部件包含高热传导性热扩散部件，所述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接而使由上述陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散，上述陶瓷发热体经由高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接而加热定影带，该定影带与定影部件的宽度方向整体抵接而加热定影部件，由此由上述陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散，与不经由高热传导性热扩散部件而加热定影带的情况相比能够使加热定影带的范围变广。由此，能够使对定影带以及定影部件的热供给量增加，因此能够在预热时使定影带以及定影部件的温度快速地上升，此外能够在通纸普通尺寸纸时确保温度随动性。因而，能够用简单的结构抑制定影部件非通纸部的异常升温，能够实现可实现高速化的定影装置。

此外，高热传导性热扩散部件是其厚度朝向热扩散方向而变薄的形状。在高热传导性热扩散部件中，离陶瓷发热体越远，从陶瓷发热体扩散的热能量越逐渐变少。在热扩散部件中，在陶瓷发热体的附近加厚热扩散部件的厚度，随着离陶瓷发热体变远而减薄热扩散部件的厚度，由此不增加热扩散部件的热容量，能够使扩散的热能量增加。因而，能够使加热部件的加热性能进一步提高，因此能够做成更加高速的定影装置。

此外在本发明中，优选具有正温度系数特性的陶瓷发热体以由上述陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向的上游侧和下游侧两方向扩散的方式与高热传导性热扩散部件抵接。

根据本发明，具有正温度系数特性的陶瓷发热体以由上述陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向的上游侧和下游侧两方向扩散的方式与高热传导性热扩散部件抵接。由此，与使陶瓷发热体以由陶瓷发热体产生的热量仅向定影带的行进方向一个方向扩散的方式与高热传导性热扩散部件抵接而加热定影带的情况相比，能够增加扩散的热能量，因此能够扩宽定影带的加热范围，能够使对定影带的热供给量增加。因而，能够使加热部件的加热性能提高，因此能够做成更高速的定影装置。

此外在本发明中，优选高热传导性热扩散部件为铝制。

根据本发明，高热传导性热扩散部件是铝制。铝在金属之中热传导性优异，此外在加工性以及经济性上也优异，所以通过令高热传导性热扩散部件为铝制，能够实现在加工性以及经济性上优异、能够更加扩宽定影带的加热范围、可使定影带的热供给量更加增加的高热传导性热扩散部件。因而，能够使加热部件的加热性能进一步提高，因此能够做成更加高速的定影装置。

此外在本发明中，优选高热传导性热扩散部件是铜制。

根据本发明，高热传导性热扩散部件是铜制。铜在金属之中热传导性优异，此外在加工性以及经济性上也优异，所以通过令高热传导性热扩散部件为铜制，能够实现在加工性以及经济性上优异、能够更加扩宽定影带的加热范围、可使定影带的热供给量更加增加的高热传导性热扩散部件。因而，能够使加热部件的加热性能进一步提高，因此能够做成更加高速的定影装置。

此外在本发明中，优选高热传导性热扩散部件由自激振动式热管构成。

根据本发明，高热传导性热扩散部件由自激振动式热管(商标名：HEATLANE)构成。自激振动式热管比在金属之中热传导性优异的铝以及铜热阻更低，热扩散性优异，因此通过令高热传导性热扩散部件由自激振动式热管构成，能够实现能够进一步扩宽定影带的加热范围、可使定影带的热供给量更加增加的高热传导性热扩散部件。因而，能够使加热部件的加热性能进一步提高，因此能够做成更加高速的定影装置。

此外本发明是一种图像形成装置，其特征在于，

具备：调色剂像形成部，在记录介质上形成调色剂像；

上述定影装置，将利用调色剂像形成部形成的调色剂像定影在记录介质上。

根据本发明，具备如上所述优异的本发明的定影装置、调色剂像形成部而构成图像形成装置。本发明的定影装置，与高速化对应，并且能够用简单的结构抑制在连续通纸小尺寸纸时的定影带非通纸部或者定影部件非通纸部的异常升温，通过配备本发明的定影装置而构成图像形成装置，能够做成预热时间短、能够形成高品质的图像的图像形成装置。

附图说明

本发明的目的、特色以及优点从下述的详细的说明和附图更加明确。

图1是示意性表示本发明的第一实施方式的定影装置的结构的剖视图。

图2是放大表示图1所示的面状加热部件周边的结构的剖视图。

图3是图1所示的面状加热部件的主视图。

图4是本发明的第二实施方式的定影装置具备的面状加热部件周边的剖视图。

图5是表示本发明的第三实施方式的薄膜定影方式的定影装置的结构的剖视图。

图6是表示本发明的第四实施方式的外部加热带定影方式的定影装置的结构的剖视图。

图7是示意性表示本发明的一个实施方式的图像形成装置的结构的概略图。

具体实施方式

以下，参考附图详细地说明本发明的适宜的实施方式。

1.定影装置

本发明的第一实施方式的定影装置具备：定影带，使未定影调色剂像定影在记录介质上；面状的加热部件，加热定影带；加压部件，加压定影带而辅助定影。上述加热部件包含具有正温度系数特性的陶瓷发热体、高热传导性热扩散部件。定影带形成为环状，至少挂架在上述高热传导性热扩散部件上从而被加热。具有正温度系数特性的陶瓷发热体经由高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，使由上述陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散。

<第一实施方式的定影装置>

图1是示意性表示本发明的第一实施方式的定影装置15的结构的剖视图。如图1所示，定影装置15具备：定影辊15a；加压辊15b；环状的定影带113；面状加热部件203，用于挂架、加热定影带113；加热灯120，作为用于加热加压辊15b的热源；第一以及第二热敏电阻118、119，作为构成检测定影带113以及加压辊15b等的温度的温度检测部的温度传感器。

定影装置15利用热量以及压力使形成于记录介质的表面的未定影的调色剂图像定影在记录介质上。在定影带113与加压辊15b压接的定影夹压部138中，以既定的定影速度与复印速度搬送载持有未定影调色剂像的记录介质，利用热量与压力而进行定影。定影速度是所谓处理速度。此外，复印速度是每一分钟的复制张数。这些速度没有被特别地限定，在本实施方式中，定影速度是173mm/sec。

用例如含有非磁性调色剂的非磁性单成分显影剂、含有非磁性调色剂以及载体的非磁性双成分显影剂、含有磁性调色剂的磁性显影剂等显影剂中包含的调色剂形成未定影的调色剂像。

(1)定影辊

定影辊15a是设置为能够旋转、被未图示的驱动马达(驱动部)驱动旋转的辊状部件。定影辊15a是以经由定影带113与加压辊15b压接由此形成定影夹压部138、同时通过驱动旋转而搬送定影带113为目的的部件。定影辊15a直径是30mm，由从其内侧依次形成有金属芯153、弹性层154的两层构造而构成，对金属芯153使用例如铁、不锈钢、铝、铜等金属或者它们的合金等。此外，对弹性层154适合使用硅橡胶、氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料。另外在本实施方式中对金属芯153使用直径15mm的不锈钢，对弹性层154使用厚度7.5mm的硅海绵橡胶。

(2)加压辊

作为加压部件的加压辊15b是设置为能够经由定影带113与定影辊15a压接的辊状部件。加压辊15b从动于定影辊15a的旋转而旋转。因而，加压辊15b沿箭头137的方向向与定影辊15a相反的方向旋转。

在加压辊15b的内部配置有加热加压辊15b的加热灯120。未图示的控制电路从未图示的电源电路使电力向加热灯120供给(通电)，由此加热灯120发光，从加热灯120放射红外线。由此，加压辊15b的内周面吸收红外线而被加热，加压辊15b整体被加热。在本实施方式中，使用额定功率400W的加热灯120。

加压辊15b由从内侧起依次形成有金属芯151、弹性层152、脱模层155的三层构造而构成。对金属芯151使用例如铁、不锈钢、铝、铜等金属或者它们的合金等。对弹性层152适合使用硅橡胶、氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料，此外对脱模层155适合使用PFA(四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物)及PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂。在本实施方式中，加压辊15b的直径是30mm，对金属芯151使用直径24mm、厚度2mm的铁(STKM)，对弹性层152使用厚度3mm的硅实心橡胶，对脱模层155使用厚度30μm的PFA管。

以既定的载荷例如在本实施方式中以216N互相地压接定影辊15a与加压辊15b，形成定影辊15a与加压辊15b经由定影带113互相地抵接的部分(以下称为“定影夹压部138”)。在本实施方式中，定影夹压部138的记录纸搬送方向的宽度(以下称为“夹压宽度”)是7mm。向该定影夹压部138供送载持有未定影调色剂图像的记录介质，使其通过定影夹压部138，由此在记录介质上定影调色剂图像。在记录介质通过定影夹压部138时，定影带113与记录纸的调色剂图像形成面抵接，加压辊15b与记录介质的调色剂图像形成面的相反侧的面抵接。

(3)定影带

定影带113是用于被面状加热部件203加热为既定的温度、从而加热通过定影夹压部138的形成有未定影调色剂图像的记录介质的部件。定影带113直径是45mm，被面状加热部件203与定影辊15a挂架，以既定的角度θ1卷挂在定影辊15a上。在本实施方式中，θ1＝185°。定影带113在定影辊15a的旋转时，从动于定影辊15a而向箭头136的方向旋转。如上所述加压辊15b向箭头137的方向旋转，定影带113向箭头136的方向旋转，由此令记录介质通过定影夹压部138。

定影带113为三层结构：在由聚酰亚胺等耐热树脂、或不锈钢以及镍等金属材料构成的中空圆筒状的基材的表面上形成作为弹性层的耐热性以及弹性优异的弹性体材料(例如硅橡胶)，进而在其表面形成作为脱模层的耐热性以及脱模性优异的合成树脂材料(例如PFA或PTFE等氟树脂)。可以在基材的聚酰亚胺中内添氟树脂。由此，能够进而降低与面状加热部件203的滑动载荷。本实施方式的定影带113中，基材使用厚度70μm的聚酰亚胺，弹性层使用厚度150μm的硅橡胶，脱模层使用厚度30μm的PFA管。

(4)面状加热部件

作为加热部件的面状加热部件203被固定为不旋转，与定影带113的宽度方向整体相接而将定影带113加热为既定的温度。图2是放大表示图1所示的面状加热部件203周边的结构的剖视图。图3是图1所示的面状加热部件203的主视图。以下，使用图2以及图3，说明面状加热部件203的详细的结构。

如图2以及图3所示，面状加热部件203包含：由半圆弧状的剖面形状构成的热扩散部件166、具有正温度系数(Positive TemperatureCoefficient；PTC)特性的陶瓷发热体200与供电电极201。在本实施方式中，作为热扩散部件166使用热传导性优异的高热传导性热扩散部件166。在具有正温度系数(以下称为“PTC”)特性的陶瓷发热体200中与高热传导性热扩散部件166粘接的面相反侧的面上，用硅类粘接剂贴装有由铝制的金属板构成的供电电极201。在供电电极201与高热传导性热扩散部件166之间连接有电源202，向陶瓷发热体200供电。

在本实施方式中，面状加热部件203与定影带113的内侧相接，与定影辊15a一起挂架定影带113。面状加热部件203加热定影带113，此外作为挂架用的部件而使用，由此不需要另外使用用于挂架定影带113的部件，能够简略化定影装置的结构。

(具有PTC特性的陶瓷发热体)

具有PTC特性的陶瓷发热体(以下也简称为“陶瓷发热体”)200是由钛酸钡构成的陶瓷制的发热体，具有当元件温度上升超过某个温度则电阻值迅速变化的特性。本实施方式使用在220℃以上电阻上升的规格的陶瓷发热体200。

一个陶瓷发热体200的元件的尺寸(宽度W、长度L、高度H)是W＝10mm、L＝20mm、H＝2mm，陶瓷发热体200在定影装置15的长度方向排列有多个，用硅类粘接剂固定在高热传导性热扩散部件166的内表面。长度适度地较短，例如长度20mm左右的陶瓷发热体，与长度较长例如定影带的宽度方向整体的长度的陶瓷发热体相比，其制作容易，因此通过如上所述排列多个陶瓷发热体200而使用，能够控制陶瓷发热体200的制作所需的成本。在本实施方式中，沿定影装置15的长度方向排列十五个陶瓷发热体200，经由高热传导性热扩散部件166与定影带113的宽度方向整体相接。一个陶瓷发热体200的电阻是150Ω，合计十五个陶瓷发热体200的电阻是10Ω。利用电源202施加100V的交流电流(AC)，由此从十五个陶瓷发热体200产生合计大约1000W的热能。

如上所述，面状加热部件203将由十五个PTC陶瓷发热体200产生的热量向定影带113供给，加热定影带113的宽度方向整体。第一热敏电阻118被设置在定影装置15的长度方向的中央部分，控制从电源202向陶瓷发热体200的电力的供给，以使该中央部的定影带113的表面温度为180℃。在本实施方式中，陶瓷发热体200的温度为210℃至220℃。

在连续地通纸普通尺寸(在此是A4尺寸)的用纸的情况下，由陶瓷发热体200产生的热量向用纸均匀地传递。由此，定影带113在其长度方向以大致180℃左右成为均匀的温度分布。

在连续地通纸小尺寸纸(在此是A5尺寸)的情况下，在两侧的定影带非通纸部上，由陶瓷发热体200产生的热量不向用纸传递，而上升到180℃以上的温度。因定影带非通纸部的热量温度超过220℃的陶瓷发热体200电阻上升，结果，向该陶瓷发热体200流动的电流被抑制，该陶瓷发热体200的发热停止，所以抑制定影带非通纸部的温度上升。

因为以上的情况，所以在本实施方式中，若利用陶瓷发热体200加热定影带113，则经由高热传导性热扩散部件166而与在定影带113中连续地通纸小尺寸纸的情况下未与记录介质接触的部分相接的上述陶瓷发热体200的部分若达到220℃以上的温度则电阻上升，该部分的发热被抑制，因此能够抑制对不需要加热的定影带非通纸部的加热。由此，能够以比以往的定影装置15的结构简单的结构抑制定影带非通纸部的异常升温。

(高热传导性热扩散部件)

高热传导性热扩散部件166是与定影带113的宽度方向整体抵接、将由上述陶瓷发热体200产生的热量向定影带113的行进方向扩散的部件。在本实施方式中，高热传导性热扩散部件166与定影带113接触的部分的定影带113的旋转方向的宽度(以下称为“加热夹压宽度”)是44mm。

高热传导性热扩散部件166是铜制或者铝制，或者由自激振动式热管(商标名：HEATLANE热通道)构成。在高热传导性热扩散部件166的外周面上形成有绝缘性的涂层(在本实施方式中是厚度20μm的PTFE涂层)。在高热传导性热扩散部件166的外周面上涂敷有氟树脂，在定影带113的基层(PI制)中内添有氟树脂，由此抑制面状加热部件203与定影带113之间的摩擦系数，定影带113能够顺利地滑动。在本实施方式中用直径28mm、壁厚1mm的金属制管制作高热传导性热扩散部件166。

陶瓷发热体200经由高热传导性热扩散部件166加热定影带113，由此由上述陶瓷发热体200产生的热量如图3的箭头所示向定影带113的行进方向的上游侧与下游侧两方向扩散，因此与不经由高热传导性热扩散部件166而加热定影带113的情况相比定影带113的被加热的范围能够变广。由此，能够实现具有曲率，加热定影带113的宽度较广的具有PTC特性的面状发热体200。若使用具有PTC特性的面状发热体200，则能够使对定影带113的热供给量增加，因此能够使预热时的定影带113的温度快速地上升，此外能够在通纸普通尺寸纸时确保温度随动性。因而，能够用简单的结构抑制定影带非通纸部的异常升温，能够实现可实现高速化的定影装置15。

如上所述，高热传导性热扩散部件166是铜制或者铝制，或者由自激振动式热管(商标名：HEATLANE)构成。在高热传导性热扩散部件166是铝制的情况下，铝在金属中热传导性优异，此外加工性以及经济性也优异，因此通过令高热传导性热扩散部件166是铝制，可实现加工性以及经济性优异、可更加扩宽定影带113的加热范围、可使定影带113的热供给量更加增加的高热传导性热扩散部件166。因而能够使具有PTC特性的陶瓷发热体200的加热性能进一步提高，因此能够做成更加高速的定影装置15。

此外，在高热传导性热扩散部件166是铜制的情况下，铜在金属中热传导性优异，此外加工性以及经济性也优异，因此通过令高热传导性热扩散部件166是铜制，能够实现加工性以及经济性优异、能够更加扩宽定影带113的加热范围、可使定影带113的热供给量更加增加的高热传导性热扩散部件166。因而能够使具有PTC特性的陶瓷发热体200的加热性能进一步提高，因此能够做成更加高速的定影装置15。

此外，在高热传导性热扩散部件166由自激振动式热管(商标名：HEATLANE)构成的情况下，自激振动式热管与在金属中热传导性优异的铝以及铜相比热阻更低，热扩散性优异，因此通过令高热传导性热扩散部件166由自激振动式热管构成，能够实现可更加扩宽定影带113的加热范围、可使定影带113的热供给量进一步增加的高热传导性热扩散部件166。因而，能够使具有PTC特性的陶瓷发热体200的加热性能进一步提高，因此能够做成更加高速的定影装置15。

在高热传导性热扩散部件166中，在与定影带113的抵接的面的相反侧的面上抵接有陶瓷发热体200。在本实施方式中，使陶瓷发热体200与高热传导性热扩散部件166抵接以使由具有PTC特性的陶瓷发热体200产生的热量向定影带113的行进方向的上游侧与下游侧两方向扩散。为此，在本实施方式中，PTC陶瓷发热体200在高热传导性热扩散部件166的内表面上安装在安装角度θ2＝90°的位置。由此，与使陶瓷发热体200以由陶瓷发热体200产生的热仅向定影带113的行进方向一个方向扩散的方式与高热传导性热扩散部件166抵接而加热定影带113的情况相比，能够增多扩散的热能，因此能够扩宽定影带113的加热范围，能够使定影带113的热供给量增加。因而，能够使上述陶瓷发热体200的加热性能提高，因此能够做成更加高速的定影装置15。

(5)第一以及第二热敏电阻

回到图1，在定影带113、加压辊15b的各自的周面上配设有作为温度检测部的第一以及第二热敏电阻118、119，检测各自的表面温度。第一以及第二热敏电阻118、119被配置在定影装置15的长度方向的中央的位置，基于利用各热敏电阻118、119检测出的温度数据，作为温度控制部的未图示的控制电路控制向陶瓷发热体200以及加热灯120的供给电力(通电)，以使定影带113、加压辊15b的表面温度成为既定的温度。在本实施方式中第一热敏电阻118使用非接触式的热敏电阻，第二热敏电阻119使用接触式的热敏电阻。

<第二实施方式的定影装置>

接着说明本发明的第二实施方式的定影装置215。本实施方式的定影装置215除面状加热部件204的结构之外，与第一实施方式的定影装置215完全相同，所以省略面状加热部件204以外的定影装置215的结构的说明。使用图4，说明本实施方式的面状加热部件204的结构。图4是配备于本实施方式的定影装置215中的面状加热部件204周边的剖视图。

如图4所示，本实施方式的面状加热部件204与第一实施方式的面状加热部件204唯一不同的是包含于本实施方式的面状加热部件204的高热传导性热扩散部件266b的形状。高热传导性热扩散部件266b的形状是其厚度朝向热扩散方向(热移动方向)逐渐变小的形状。具体地，第一实施方式的高热传导性热扩散部件166的厚度为1mm，是均匀的，相对于此，本实施方式的高热传导性热扩散部件266b中在最接近陶瓷发热体200的高热传导性热扩散部件266b的中央部的厚度是2mm，距离陶瓷发热体200最远的高热传导性热扩散部件266b的端部的厚度是0.4mm。本实施方式的高热传导性热扩散部件266b的热容量与第一实施方式的高热传导性热扩散部件166的热容量相同。

高热传导性热扩散部件266b是其厚度朝向热扩散方向变薄的形状。在高热传导性热扩散部件266b中，离陶瓷发热体200越远，从上述陶瓷发热体200扩散的热能量越逐渐变少。在高热传导性热扩散部件266b中，在陶瓷发热体200的附近将高热传导性热扩散部件266b的厚度增厚，随着离陶瓷发热体200变远而将高热传导性热扩散部件266b的厚度减薄，由此不增加高热传导性热扩散部件266b的热容量，能够使扩散的热能量增加。因而，能够使具有PTC特性的陶瓷发热体200的加热性能进一步提高，因此能够做成更加高速的定影装置215。

<其他的实施方式的定影装置>

以上，对本发明的定影装置用于包含面状发热体与定影带的面状发热带定影方式的定影装置的情况进行了说明，但本发明的定影装置不限定于面状发热带定影方式的定影装置，例如也能够应用于图5所示的薄膜定影方式的定影装置216以及如图6所示的外部加热带定影方式的定影装置217。

图5是表示本发明的第三实施方式的薄膜定影方式的定影装置216的结构的剖视图。第三实施方式的定影装置216与第一实施方式的定影装置15不同的是：不包含定影辊15a，代替定影带113而使用定影薄膜207，固定的面状加热部件205与加压辊15b经由定影薄膜207而压接，由此形成定影夹压部208。用固定的面状加热部件205、两个挂架辊214a、214b挂架定影薄膜207。

本发明的第四实施方式的定影装置具备：定影部件，使未定影调色剂像定影在记录介质上；定影带，加热定影部件；面状的加热部件，加热定影带；加压部件，加压定影部件而辅助定影。加热部件包含具有正温度系数特性的陶瓷发热体、高热传导性热扩散部件。定影带形成为环状，至少挂架在上述高热传导性热扩散部件上从而被加热，与定影部件的宽度方向整体抵接而加热定影部件。上述陶瓷发热体经由上述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，上述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，使由上述陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散。

图6是表示本发明的第四实施方式的外部加热带定影方式的定影装置217的结构的剖视图。第四实施方式的定影装置217与第一实施方式的定影装置15不同的是：作为定影部件的定影辊15a与作为加压部件的加压辊15b直接压接，由此形成定影夹压部138，固定的面状加热部件206经由定影带113与定影辊15a压接而加热定影辊15a，定影辊15a使未定影调色剂像定影在记录介质上。此外，本实施方式的定影辊15a在内部包含加热灯120a，为了扩宽定影夹压宽度而在金属芯209的表面包含弹性层210，为了使与搬送到定影夹压部138中的记录介质的脱模性良好而设置脱模层211。

在本实施方式中，陶瓷发热体200具有若达到200℃左右以上的温度则电阻上升而抑制发热的特性。若用这样的陶瓷发热体200加热定影带113b，进而用该定影带113b加热定影辊15a，则经由定影带113b以及高热传导性热扩散部件166与定影辊15a中连续地通纸小尺寸纸的情况下未与记录介质接触的部分(以下称为“定影部件非通纸部”)相接的上述陶瓷发热体200的部分，若达到200℃左右以上的温度则电阻上升，抑制该部分的发热，因此能够抑制对不需要加热的定影部件非通纸部的加热。由此，能够用比以往的定影装置的结构简单的结构抑制定影部件非通纸部的异常升温。

此外面状加热部件206包含高热传导性热扩散部件166，所述高热传导性热扩散部件166与定影带113b的宽度方向整体抵接而使由上述陶瓷发热体200产生的热量向定影带113b的行进方向扩散，上述陶瓷发热体200经由高热传导性热扩散部件166与定影带113b的宽度方向整体抵接而加热定影带113b，该定影带113b与定影辊15a的宽度方向整体抵接而加热定影辊15a，由此由上述陶瓷发热体产生的热量向定影带113b的行进方向扩散，与不经由高热传导性热扩散部件166而加热定影带113b的情况相比能够扩宽加热定影带113b的范围。由此，能够使对定影带113b以及定影辊15a的热供给量增加，因此在预热时能够使定影带113b以及定影辊15a的温度快速上升，此外能够在通纸普通尺寸纸时确保温度随动性。因而，能够用简单的结构抑制定影部件非通纸部的异常升温，能够实现可实现高速化的定影装置217。

另外，在第三以及第四实施方式中，表示了高热传导性热扩散部件166的厚度均匀的例子，但不限定于此，也可以与第二实施方式相同，高热传导性热扩散部件166做成其厚度朝向热扩散方向而变薄的形状。

2.图像形成装置

配备上述本发明的定影装置而实现作为本发明的一个实施方式的图像形成装置100。图7是示意性表示作为本发明的一个实施方式的图像形成装置100的结构的概略图。在此，记载本实施方式的图像形成装置应用于彩色复合机的情况。

如图7所示，本实施方式的彩色复合机100具备：第一至第四可视像形成单元pa、pb、pc、pd、中间转印带11、二次转印单元14、定影单元15、内部送纸单元16以及手动送纸单元17。第一至第四可视像形成单元pa、pb、pc、pd、中间转印带11以及二次转印单元14构成调色剂像形成部。

(1)可视像形成单元

第一可视像形成单元pa包含感光体101a、带电单元103a、光学系统单元133、显影单元102a、一次转印单元13a，利用这些单元在感光体101a上形成调色剂像，将其向中间转印带11转印。第一可视像形成单元pa为，在成为像载持体的感光体101a的周围配置带电单元103a、显影单元102a以及清洁单元104a。光学系统单元133配置为，来自光源4的与数据对应的光线到达四组感光体101a、101b、101c、101d。一次转印单元13a配置为经由中间转印带11与第一可视像形成单元pa压接。

其他的第二至第四可视像形成单元pb、pc、pd与第一可视像形成单元pa是相同的结构，因此省略它们的记载。在各单元的显影单元中收纳有黄色(Y)、洋红色(M)、青绿色(C)、黑色(B)的各色的调色剂。

(2)中间转印带

在中间转印带11上转印上述的各色的调色剂像，而形成彩色调色剂像。中间转印带11通过张力辊11a、11b不弯曲地配置，在张力辊11b侧与中间转印带11抵接配置有废调色剂盒12。

(3)二次转印单元

二次转印单元14将形成于中间转印带11上的彩色调色剂像转印在记录介质上。在张力辊11a侧与中间转印带11抵接配置二次转印单元14。

(4)定影单元

定影单元15是本发明的定影装置15。定影单元15由定影部件15a、加压部件15b构成，利用未图示的加压部以既定的压力被压接，配置在二次转印单元14的下游。

(图像形成工序)

以下，记载使用本实施方式的图像形成装置100的图像形成的工序。

利用带电单元103a将感光体101a的表面同样地带电后，利用光学系统单元133与图像信息对应将感光体101a的表面激光曝光而形成静电潜像。作为带电单元103a，为了将感光体101a表面同样地、而且尽可能不使臭氧产生地带电，采用带电辊方式。之后利用显影单元102a对感光体101a上的静电潜像将调色剂像显影，将该被显影化的调色剂像利用附加有与调色剂逆极性的偏压的一次转印单元13a而转印到中间转印带11上。其他的三组第二至第四可视像形成单元pb、pc、pd也同样地动作而依次向中间转印带11进行转印。

中间转印带11上的调色剂像被搬送到二次转印单元14，另外从内部送纸单元16的送纸辊16a或者手动送纸单元17的送纸辊17a送纸的记录介质上被施加与调色剂逆极性的偏压而转印。

载持有转印的调色剂像的记录介质被向定影单元搬送，被定影辊以及加压辊充分地加热，调色剂像与记录介质熔接，被向外部排出。

如上所述，实现本实施方式的图像形成装置100。本实施方式的图像形成装置100构成为具备如上所述的优异的本发明的定影装置15。本发明的定影装置与高速化对应，并且能够用简单的结构抑制在连续通纸小尺寸纸时的定影带非通纸部或者定影部件非通纸部的异常升温，通过具备本发明的定影装置而构成图像形成装置，能够做成预热时间短、提供高品质的图像的图像形成装置。

[实施例]

以下，记载基于导热模拟的高热传导性热扩散部件的热扩散效果。作为导热模拟条件，是如下的三个：(1)对热扩散部件安装PTC陶瓷发热体的位置，(2)热扩散部件的材质，和(3)热扩散部件的截面形状，将这些作为参数，求出从面状加热部件向定影带传递的热能，由此评价高热传导性热扩散部件的热扩散性能以及导热性能。

(1)PTC陶瓷发热体的安装位置

使用第一实施方式的定影装置，在PTC陶瓷发热体的安装角度θ2＝25°、90°、155°三个情况下分别进行定影动作，模拟分析定影带的加热性能，由此评价对高热传导性热扩散部件安装PTC陶瓷发热体的位置的高热传导性热扩散部件的热扩散效果。作为加热性能的模拟方法，将热扩散部件以及定影带分割为分别要素，使用差分法计算各要素的温度变化，由此求出从热扩散部件向定影带传递的热能(即定影带的加热性能)。在表1中表示计算定影带的加热性能的值。

[表1]

从表1的结果，可知θ2＝90°的情况下，定影带的加热性能最优异。作为其理由，是因为在θ2＝25°以及θ2＝155°的情况下，安装陶瓷发热体的位置位于高热传导性热扩散部件的端部，因此热扩散方向成为定影带的行进方向的上游侧或者下游侧的一个方向，相对于此，在θ2＝90°的情况下，安装陶瓷发热体的位置位于高热传导性热扩散部件的中央部，因此热扩散方向成为定影带的行进方向的上游侧与下游侧的两方向，结果与构成为向一个方向扩散的情况相比能够扩散的热能变多，因此定影辊的加热性能提高。

(2)热扩散部件的材质

使用第一实施方式的定影装置，作为高热传导性热扩散部件的材料，分别使用铁、铝、铜、自激振动式热管(商标名：HEATLANE，テイ一エスヒ一トロニクス株式会社制)，在这四个情况下进行定影动作，模拟分析定影带的加热性能，由此评价基于高热传导性热扩散部件的材质的高热传导性热扩散部件的热扩散效果。另外，作为模拟方法，与上述(1)的模拟方法相同，所以在此省略说明。在表2中表示各材料的热传导率以及计算定影带的加热性能的值。

[表2]

从表2的结果，可知热扩散部件的热传导率越高，定影带的加热性能越优异。作为其理由，是因为热扩散部件的热传导率越高，能够扩散的热能越多。

在此，记载一般的彩色定影装置所需要的电力。

低速机类别(20张/分)：300W左右

中速机类别(30张/分)：500W左右

高速机类别(40张/分)：700W左右

从上述的一般的彩色定影装置所需要的电力的记载以及在表2所示的结果，可知与在上述三个彩色定影装置之中需要电力最少的低速机类别的彩色定影装置所需要的电力相比铁的加热性能(W)较小，因此作为热扩散部件使用铁是困难的。热扩散部件的材质需要热传导率至少在铝以上，越使用热传导率更高的热扩散部件，越能够与定影装置的高速化对应。

(3)热扩散部件的截面形状

在使用第一实施方式的定影装置的情况、使用第二实施方式的定影装置的情况下进行定影动作，模拟分析定影带的加热性能，评价基于热扩散部件的截面的形状的热扩散部件的热扩散效果。另外，作为模拟方法，与上述的(1)的模拟方法相同，所以在此省略说明。对热扩散部件的材料使用铜。在表3表示计算定影带的加热性能的值。

[表3]

从表3所示的结果，可知热扩散部件的厚度为1mm而均匀的第一实施方式的定影装置的定影带的加热性能为500W，相对于此，包含热扩散部件的厚度在中央部是2mm而在端部是0.4mm连续地逐渐变薄的形状的热扩散部件的第二实施方式的定影装置，定影带的加热性能为630W，因此若热扩散部件为热扩散部件的厚度朝向热扩散方向变薄的形状则定影带的加热性能提高。

作为其理由，是因为在热扩散部件中，随着从作为热源的陶瓷发热体远离扩散的热能逐渐变少，但如第二实施方式的热扩散部件，将热扩散部件的厚度在陶瓷发热体的附近增厚，随着从陶瓷发热体远离而减薄，由此能够不增加热扩散部件的热容量而使扩散的热能增加。

本发明只要不从其主旨或者主要的特征脱离，能够以其他的各种的方式实施。因而，上述的实施方式的所有点仅仅是示例，本发明的范围表示在权利要求书中，不受说明书正文任何限制。进而，属于权利要求书的变形或变更全部在本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种定影装置，其特征在于，

具备：定影带，使未定影调色剂像定影在记录介质上；

面状的加热部件，加热定影带；

加压部件，加压定影带而辅助定影，

加热部件包含具有正温度系数特性的陶瓷发热体、和高热传导性热扩散部件，

定影带形成为环状，至少挂架在上述高热传导性热扩散部件上从而被加热，

上述陶瓷发热体经由上述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，

上述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，为其厚度朝向热扩散方向而变薄的形状，使利用上述陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散。

2.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，具有上述正温度系数特性的上述陶瓷发热体以由上述陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向的上游侧与下游侧两方向扩散的方式与上述高热传导性热扩散部件抵接。

3.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述高热传导性热扩散部件是铝制。

4.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述高热传导性热扩散部件是铜制。

5.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，上述高热传导性热扩散部件由自激振动式热管构成。

6.一种定影装置，其特征在于，

具备：定影部件，使未定影调色剂像定影在记录介质上；

定影带，加热定影部件；

面状的加热部件，加热定影带；

加压部件，加压定影部件而辅助定影，

加热部件包含具有正温度系数特性的陶瓷发热体、和高热传导性热扩散部件，

定影带形成为环状，至少挂架在上述高热传导性热扩散部件上从而被加热，与定影部件的宽度方向整体抵接而加热定影部件，

上述陶瓷发热体经由上述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，

上述高热传导性热扩散部件与定影带的宽度方向整体抵接，为其厚度朝向热扩散方向而变薄的形状，使由上述陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向扩散。

7.如权利要求6所述的定影装置，其特征在于，具有上述正温度系数特性的陶瓷发热体以由上述陶瓷发热体产生的热量向定影带的行进方向的上游侧与下游侧两方向扩散的方式与上述高热传导性热扩散部件抵接。

8.如权利要求6所述的定影装置，其特征在于，上述高热传导性热扩散部件是铝制。

9.如权利要求6所述的定影装置，其特征在于，上述高热传导性热扩散部件是铜制。

10.如权利要求6所述的定影装置，其特征在于，上述高热传导性热扩散部件由自激振动式热管构成。

11.一种图像形成装置，其特征在于，

具备：调色剂像形成部，在记录介质上形成调色剂像；

如权利要求1所述的定影装置，将利用调色剂像形成部形成的调色剂像定影在记录介质上。

12.一种图像形成装置，其特征在于，

具备：调色剂像形成部，在记录介质上形成调色剂像；

如权利要求6所述的定影装置，将利用调色剂像形成部形成的调色剂像定影在记录介质上。

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