定影装置、以及具备该定影装置的图像形成装置

摘要

本发明提供一种定影装置、以及具备该定影装置的图像形成装置。该定影装置的面状发热体(42)具有：电阻发热体(43a)，其具有多个小发热体，该多个小发热体沿与定影带(32)的移动方向正交的方向排列配置，并相互电性并联；PTC元件(37)，其在从电源(36)到上述小发热体的通电路上与上述小发热体串联地连接，在规定温度以上电阻值上升。还有，PTC元件(37)设置在朝向多个上述小发热体内的、配置在定影带(32)中的与定影装置所利用的最小尺寸纸的非过纸区域对应的位置上的小发热体的上述通电路上。这样，能够以简易的结构，抑制非过纸区域的升温。

权利要求

1.一种定影装置，具有：可旋转的定影构件、具有面状发热体的弯曲的加热构件、与上述定影构件以及上述加热构件接触地进行移动的环状的定影带，上述加热构件的弯曲的凹面以与上述定影构件对置的方式配置，其特征在于，上述面状发热体具有：

电阻发热体，其具有多个小发热体，该多个小发热体沿与上述定影带的移动方向正交的方向排列配置，并相互电性并联；

PTC元件，其设置在多个上述小发热体中的、配置在与上述定影带中的该定影装置所利用的最小尺寸的纸的非过纸区域对应的位置上的小发热体的通电路上，并且与电源以及该小发热体串联连接地设置，在规定温度以上电阻值上升。

2.根据权利要求1所记载的定影装置，其特征在于，上述PTC元件设置在向多个上述小发热体中的一部分小发热体的通电路上。

3.根据权利要求1或2所记载的定影装置，其特征在于，多个上述小发热体中的、配置在相对上述小发热体的排列方向的中心部对称的位置上的至少一对小发热体，共用地连接着一个上述PTC元件。

4.一种定影装置，具有：可旋转的定影构件、具有面状发热体的弯曲的加热构件、与上述定影构件以及上述加热构件接触地进行移动的环状的定影带，上述加热构件的弯曲的凹面以与上述定影构件对置的方式配置，其特征在于，上述面状发热体具有：

电阻发热体，其沿与上述定影带的移动方向正交的方向延伸；

多个小电极，其以电流在上述电阻发热体中与上述定影带的移动方向平行地流过的方式，设置在沿上述电阻发热体的延伸方向的一个侧面上，并相互电性分离；

设置在沿上述电阻发热体的延伸方向的另一个侧面上并与地电位连接的电极；

PTC元件，其设置在多个上述小电极中的、配置在与上述定影带中的该定影装置所利用的最小尺寸纸的非过纸区域对应的位置上的小电极的通电路上，并且与电源以及该小电极串联连接地设置，在规定温度以上电阻值上升。

5.根据权利要求4所记载的定影装置，其特征在于，上述PTC元件设置在向多个上述小电极中的一部分小电极的通电路上。

6.根据权利要求4或5所记载的定影装置，其特征在于，多个上述小电极中的、配置在相对上述电阻发热体的延伸方向上的中心部对称的位置的至少一对小电极，共用地连接着一个上述PTC元件。

7.一种具备权利要求1、2、4、5中任一项所记载的定影装置的图像形成装置。

8.根据权利要求7所记载的图像形成装置，其特征在于，具有以下的温度切换部件，设上述PTC元件的电阻值上升的上述规定温度、即自控温度为T1，设进行定影时的上述定影带的温度、即定影控制温度为T2，以在图像形成装置预热时上述T2变得高于上述T1，在预热结束后上述T2变得低于上述T1的方式，切换上述T2。

说明书

定影装置、以及具备该定影装置的图像形成装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电子照相方式的图像形成装置中使用的定影装置以及具备该定影装置的图像形成装置。

背景技术

[0002] 作为在复印机、打印机等电子照相方式的图像形成装置中使用的定影装置，多用热辊定影方式的定影装置。热辊定影方式的定影装置，具有相互压接的辊对(定影辊和压紧辊)和、配置在该辊对的双方或者任意一方的内部的由卤素加热器等构成的加热部件。而且，利用该加热部件将辊对加热到规定的温度(定影目标温度)之后，将形成了未定影调色剂图像的记录纸向辊对的压接部(定影密合部)供纸，通过使其经过压接部，利用热和压力来进行调色剂图像的定影。

[0003] 但是，在彩色图像形成装置所具有的定影装置中，一般使用在定影辊表层设置了由硅橡胶等构成的弹性层的弹性辊。通过使定影辊为弹性辊，从而定影辊表面与未定影调色剂图像的凹凸对应地弹性变形，以包覆调色剂图像面的方式进行接触。由此，与黑白的(monochrome)相比，能够对调色剂量多的彩色的未定影调色剂图像良好地进行加热定影。此外，利用在定影密合部的弹性层的变形解除效果，与黑白的相比，对于容易污损(offset)的彩色调色剂能够提高脱模性。而且，由于定影密合部的密合形状是向上(定影辊侧)凸(所谓逆密合形状)的，所以能够提高纸张的剥离性能，即使不使用剥离爪等剥离部件也可以剥离纸张(自动剥离)，从而能够消除因剥离部件导致的图像缺陷。

[0004] 在这种彩色图像形成装置所具有的定影装置中，为了应对高速化，需要增大定影密合部的密合宽度。作为增大密合宽度的方法，有增厚定影辊的弹性层的方法和增大定影辊直径的方法两种。

[0005] 但是，若加厚定影辊的弹性层则存在以下这样的问题。由于弹性层的热传导性低，所以如现有那样地在定影辊内部具有加热部件时，在具有厚弹性层的定影辊中，在加工速度高速化了时，热供给不充分而不能跟随着定影辊的温度。

[0006] 另一方面，若增大定影辊直径，则形成定影密合部的各辊的曲率变小而能够增大定影密合部。但是，存在各辊的热容量变大，预热时间变长，或功耗增大这样的问题。

[0007] 为了解决这些问题，例如，如专利文献1：JP特开平10-307496号公报(平成10年11月17日公开)这样，使用在彩色图像形成装置所具有的定影装置中，将作为加热部件的加热辊配置在定影辊的外部，在定影辊和加热辊之间架设定影带，隔着定影带使定影辊和压紧辊压接的带定影方式。

[0008] 在该带定影方式的定影装置中，对热容量小的定影带进行加热用的预热时间短，并且在定影辊中不需要内置卤素灯等热源。因此能够将海绵橡胶等构成的低硬度的弹性层设置得较厚，能够确保宽的密合宽度。

[0009] 进而，例如，在专利文献2：JP特开2002-333788号公报(平成14年11月22日公开)中公开了在带定影方式的定影装置中，将加热部件做成面状发热体的面状发热带定影方式的定影装置。该面状发热带定影方式的定影装置中，与现有的加热辊相比，在加热部件的热容量变小的同时，形成有作为加热部件的面状发热体的加热构件直接进行发热。由此，与利用卤素灯间接加热加热辊的现有的定影装置相比，热响应性提高，能够实现预热时间的进一步缩短和进一步节能化。

[0010] 但是，在现有的面状发热带定影方式的定影装置中，具有下述这样的问题点。即，相对最大过纸宽度，窄幅的小尺寸纸连续地过纸时，仅小尺寸纸通过的区域的被夺去热量的部分被加热构件加热而恢复温度。与此相对，在小尺寸纸通过的外侧的非过纸区域尽管未被夺去热量，但仍被加热构件加热。由此，非过纸区域会异常地升温。这成为定影带和定影辊变坏的原因，或者成为之后不久通过了普通尺寸纸时发生高温污损(high-temperature offset)的原因。

[0011] 因此，在上述专利文献2中，通过分为仅发热体的长度方向的中央发热的系统和仅两端部发热的系统地来应对。但是，在这种情况下，热敏电阻等温度传感器或恒温器等安全开关必须尽可能满足分割的系统的数目，因此系统会变得非常复杂。

[0012] 此外，在专利文献3：JP特开平5-19652号公报(平成5年1月29日公开)中公开了以下技术，即在加热体上利用具有正的电阻温度特性(PTC特性)的自控温(self-temperature-control)型发热体，以电流在耐热性薄膜(定影带)的移动方向上流动的方式形成电极，由此防止非过纸部升温。但是，如上述专利文献3所公开的那样，作为在200℃以上的高温下具有PTC特性的发热体，仅有钛酸钡等陶瓷类材料(烧结成形体)的材料。由此，要想将这些材料如面状发热带定影方式的定影装置那样地与具有曲率且宽度宽的面状发热体的形状对应，则加工困难。

发明内容

[0013] 本发明是鉴于上述现有问题而做出的，其目的在于在利用面状发热体的带定影装置、以及具有该定影装置的图像形成装置中，以简易的结构，抑制非过纸区域的升温。

[0014] 为了解决上述问题，本发明的定影装置具有：可旋转的定影构件、具有面状发热体的弯曲的加热构件、与上述定影构件以及上述加热构件接触地进行移动的环状的定影带，上述加热构件的弯曲的凹面以与上述定影构件对置的方式配置，上述面状发热体具有：电阻发热体，其具有多个小发热体，该多个小发热体沿与上述定影带的移动方向正交的方向排列配置，并相互电性并联；PTC元件，其设置在多个上述小发热体中的、配置在与上述定影带中的该定影装置所利用的最小尺寸纸的非过纸区域对应的位置上的小发热体上，并且与电源以及该小发热体串联连接地设置，在规定温度以上电阻值上升。

[0015] 根据上述结构，通过配置电阻发热体和PTC元件，能够实现具有PTC特性的面状发热体，其中，该电阻发热体具有沿与定影带的移动方向正交的方向排列配置并相互电性并联的多个小发热体，该PTC元件在从电源向上述小发热体的通电路中与上述小发热体串联地连接，在规定温度以上电阻值上升。

[0016] 在此，在小尺寸纸连续过纸时，面状发热体中与定影带的非过纸区域对应的区域，没有向纸张的热传导，所以在非过纸区域中温度异常上升。但是，通过利用连接到配置在与该非过纸区域对应的区域上的小发热体的PTC元件，当与该非过纸区域对应的区域的温度达到规定温度时，PTC元件的电阻会上升。其结果，流过该区域的小发热体的电流被抑制，该区域的小发热体的发热停止。由此，抑制了定影带的非过纸区域的温度上升。

[0017] 进而，根据上述结构，上述PTC元件，设置在向多个上述小发热体中的、配置在与上述定影带中的该定影装置所利用的最小尺寸纸的非过纸区域对应的位置的小发热体的通电路中。由此，无论怎样尺寸的纸通过，都能够抑制非过纸区域的温度上升。因此，总是能够实现定影带的温度的均一。此外，由于在与最小尺寸的纸的过纸区域对应的位置也可以不配置PTC元件，所以能够降低成本。

[0018] 由上可知，根据本发明的结构，能够以简单的结构抑制小尺寸纸连续过纸时非过纸区域的异常升温。因此，能够抑制定影带、定影辊的变坏、高温污损(high-temperature offset)的产生，能够提供高品质的定影装置。

[0019] 还有，为了解决上述问题，本发明的定影装置具有：可旋转的定影构件、具有面状发热体的弯曲的加热构件、与上述定影构件以及上述加热构件接触地移动的环状的定影带，上述加热构件的弯曲的凹面以与上述定影构件对置的方式配置，上述面状发热体具有：电阻发热体，其沿与上述定影带的移动方向正交的方向延伸；多个小电极，其以电流在上述电阻发热体中与上述定影带的移动方向平行地流过的方式，设置在沿上述电阻发热体的延伸方向的一个侧面上，并相互电性分离；设置在沿上述电阻发热体的延伸方向的另一个侧面上并与地电位连接的电极；PTC元件，其设置在多个上述小电极中的、配置在与上述定影带中的该定影装置所利用的最小尺寸纸的非过纸区域对应的小电极上，并且与电源以及该小电极串联连接地设置，在规定温度以上电阻值上升。

[0020] 根据上述结构，通过配置以下构件，能够实现具有PTC特性的面状发热体，即，配置：电阻发热体，其沿与上述定影带的移动方向正交的方向延伸；多个小电极，其以电流在上述电阻发热体与上述定影带的移动方向平行地流过的方式，设置在上述电阻发热体的延伸方向的一个侧面上，并相互电性分离；配置在沿上述电阻发热体的延伸方向的另一个侧面上并与地电位连接的电极；PTC元件，其在从电源向上述小电极的通电路上与上述小电极串联连接，在规定温度以上电阻值上升。

[0021] 在此，在小尺寸纸连续过纸时，在面状发热体中与定影带的非过纸区域对应的区域中，没有向纸张的热传导，所以在非过纸区域温度异常上升。但是，通过利用连接到位于与该非过纸区域对应的区域的小电极的PTC元件，当与该非过纸区域对应的区域的温度达到规定温度时，PTC元件的电阻会上升。其结果，流过该区域的小电极的电流被抑制，该区域的发热停止。由此，抑制了非过纸区域的温度上升。进而，通过电阻发热体沿与定影带的移动方向正交的方向延伸，从而能够抑制电阻发热体被分割为多个小发热体时在间隙部分产生的温度不均的影响。

[0022] 进而，上述PTC元件设置在向多个上述小电极中的、配置在与上述定影带中的该定影装置所利用的最小尺寸纸的非过纸区域对应的位置的小电极的通电路上。由此，无论怎样尺寸的纸通过，都能够抑制非过纸区域的温度上升。因此，总是能够实现定影带的温度的均一化。此外，由于在与最小尺寸纸的过纸区域对应的位置也可以不配置PTC元件，所以能够降低成本。

[0023] 如上可知，根据本发明的结构，能够以简单的结构抑制小尺寸纸连续过纸时非过纸区域的异常升温。因此，能够抑制定影带和定影辊的变坏、高温污损的产生，能够提供高品质的定影装置。

[0024] 本发明的其他的目的，特征以及优点，通过以下所示的记载可以充分明了。还有，本发明的优点，利用参照附图的以下说明可以明白。

附图说明

[0025] 图1是本发明的实施方式的定影单元的加热构件上所形成的面状发热体的主视图。

[0026] 图2是本发明的实施方式的图像形成装置的概略结构图。

[0027] 图3是表示上述定影单元的结构的轴向剖视图。

[0028] 图4是表示上述定影单元的加热构件的形成有面状发热体的部位的断面结构的放大图。

[0029] 图5是本发明的其他实施方式的面状发热体的主视图。

[0030] 图6是本发明的另外的实施方式的面状发热体的主视图。

[0031] 图7是本发明的另外的实施方式的面状发热体的主视图。

[0032] 图8是本发明的另外的实施方式的面状发热体的主视图。

[0033] 图9是本发明的另外的实施方式的面状发热体的主视图。

[0034] 图10是表示本发明的其他的实施方式的定影单元的结构的轴向剖视图。

[0035] 图11是表示本发明的另外的实施方式的定影单元的结构的轴向剖视图。

具体实施方式

[0036] [实施方式1]

[0037] 以下，说明本发明的一实施方式。此外，以下的实施方式是将本发明具体化了的一个例子，并不限定本发明的技术范围。还有，在以下的实施方式中，以将本发明应用于彩色复合机/复印机以及彩色打印机的情况为主体进行说明，但本发明也可以用于黑白复合机/复印机以及黑白打印机。图2是表示图像形成装置100的内部结构的示意图。图像形成装置100是干式电子照相方式的彩色图像形成装置，而且是基于从经由网络连接的各终端装置发送的图像数据或者由扫描仪读取到的图像数据，在纸张(记录材料，转印介质，记录纸)上形成彩色图像或者单色图像的打印机。

[0038] 如图2所示，本实施方式的图像形成装置100具有光学系统单元E、4组可视图像形成单元pa、pb、pc、pd、中间转印带11、二次转印单元14、定影装置(定影单元)15、内部供纸单元16以及手动供纸单元17。

[0039] 在可视图像形成单元pa中，在成为像担持体的感光体101a的周围配置有带电单元103a、显影单元102a、清洁单元104a。并且，隔着中间转印带11配置有一次转印单元13a。其他3组可视图像形成单元pb、pc、pd是与可视图像形成单元pa同样的结构，在同样的构成构件上标注有同样数字的构件编号和与各可视图像形成单元对应的英文字母(b、c、d)。在可视图像形成单元pa、pb、pc、pd中，分别容纳有黄(Y)、品红(M)、青(C)、黑(B)各色调色剂。

[0040] 光学系统单元E以来自光源4的光束可以到达四个感光体101a、101b、101c、101d的方式配置。向光学系统单元E中输入与各个图像数据中的黄色成分、品红色成分、青色成分以及黑色成分对应的像素信号。然后，基于该所输入的图像信号，各光束从光源4射出，并被反光镜8反射，对带电的感光体101a、101b、101c、101d进行曝光而生成静电潜像。

[0041] 中间转印带11，通过张紧辊11a、11b以不会弯曲的方式配置。并且，在中间转印带11的张紧辊11b一侧，与中间转印带11抵接地配置有回收中间转印带上的残留调色剂的废调色剂箱12，在张紧辊11a一侧与中间转印带11抵接地配置有二次转印单元14。

[0042] 定影单元(定影装置)15的定影辊30和压紧辊31被未图示的加压部件以规定的压力压接，并配置在二次转印单元14的下游。在本实施方式中，具备面状发热带定影方式的定影装置15，详细说明后述。

[0043] 图像形成装置100中的图像形成工序如下。在利用带电单元103a使感光体101a表面均匀地带电后，通过光学系统单元E根据图像信息对感光体101a表面进行激光曝光，形成静电潜像。作为本实施方式的带电单元103a，为了使感光体101a表面均匀地且尽量不产生臭氧地带电，采用带电辊方式。然后，利用显影单元102a针对感光体101a上的静电潜像来显影调色剂图像，将该被显影了的调色剂图像，通过施加了与调色剂相反极性的偏置电压的一次转印单元13a，转印到中间转印带11上。

[0044] 其他三组可视图像形成单元pb、pc、pd也同样地工作，依次将调色剂图像转印到中间转印带11上。中间转印带11上的调色剂图像被运送到二次转印单元14为止。然后，另外从内部供纸单元16的供纸辊16a、或者手动供纸单元17的供纸辊17a供纸的记录纸被运送辊r、19运送，由二次转印单元14施加与调色剂的极性相反的偏置电压，而被转印上调色剂图像。记录纸上的调色剂图像被运送到定影装置15，在通过定影装置15时被充分加热、加压而熔化固定到记录纸上。然后，通过定影装置15进行了调色剂图像的定影处理后的记录纸，由运送辊18a排到图像形成装置100的外部。由此，图像形成处理结束。

[0045] 下面，利用图1、3、4来说明定影装置15的构成。定影装置15使在记录纸(记录材料)P的表面上形成的未定影的调色剂图像通过热和压力定影在记录纸上。而且，该未定影的调色剂图像，例如由非磁性单成分显影剂(非磁性调色剂)，非磁性二成分显影剂(非磁性调色剂和载体)，磁性显影剂(磁性调色剂)等显影剂(调色剂)形成。

[0046] 如图3所示，定影装置15具有定影辊(定影构件)30、压紧辊(加压构件)31、环状的定影带32、用于悬架并加热定影带的加热构件33、用于对压紧辊31进行加热的作为热源的加热灯34、作为构成检测定影带32和压紧辊31各自的温度的温度检测部件的温度传感器的热敏电阻35A、35B。

[0047] 定影辊30和压紧辊31以规定的载荷(例如，本实施方式中为216N)被相互压接在一起，在两辊之间，形成定影密合部N，即定影辊30和压紧辊31相互抵接的部分。此外，在本实施方式中，将密合宽度(定影密合部N的记录纸搬送方向上的宽度)设为7mm，但并不限定于该数值。通过向该定影密合部N运送形成了未定影调色剂图像的记录纸P，并使其通过定影密合部N，调色剂图像被加热融化，从而调色剂图像被定影到记录纸P上。在记录纸P通过定影密合部N时，定影带32与记录纸P的调色剂图像形成面相抵接，而压紧辊31与记录纸P上的调色剂图像形成面相反侧的面相抵接。

[0048] 定影辊30通过隔着定影带32与压紧辊31压接而形成定影密合部N，同时，利用与定影带32的外周面的摩擦阻力进行旋转驱动，由此运送定影带32。作为定影辊30，可使用例如从内侧依次形成有芯金属30a、弹性层30b的二层结构的构件。芯金属30a使用例如铁、不锈钢、铝、铜、钛、镁等金属或者它们的合金等。此外，硅橡胶、氟橡胶等具有耐热性并可弹性变形的橡胶材料适用于弹性层30b。此外，在本实施方式中，定影辊30的直径为30mm，芯金属30a使用直径15mm的中空或者实心的不锈钢，弹性层30b使用厚度7.5mm的硅海绵橡胶。但是并不限定于这些数值。

[0049] 压紧辊31可使用例如自内侧依次形成了芯金属31a、弹性层31b、脱模层31c的三层结构的构件。芯金属31a可使用例如铁、不锈钢、铝、铜、钛、镁等金属或者它们的合金等。此外，硅橡胶、氟橡胶等具有耐热性并可弹性变形的橡胶材料可用于弹性层31b。此外，PFA(四氟乙烯和全氟烷氧基乙烯基醚的共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂适用于脱模层31c。此外，在本实施方式中，压紧辊31的直径为30mm，芯金属31a使用直径为24mm、壁厚为2mm的铁合金(STKM)，弹性层31b使用厚度为3mm的硅固体橡胶，脱模层31c使用厚度为30μm的PFA管。

[0050] 还有，在压紧辊31的内部配置有从内部加热压紧辊31的加热灯34。控制部件(未图示)通过从电源电路(未图示)向加热灯34供给电力(通电)，从而加热灯34发光，从加热灯34放射红外线。由此，压紧辊31的内周面吸收红外线而被加热，从而整个压紧辊31被加热。此外，在本实施方式中，使用着额定功率400W的加热灯34。还有，为了容易吸收上述加热灯34放射的红外线，也可以对压紧辊31的内面施行对红外线波段具有良好的吸收特性的耐热黑色涂装。

[0051] 定影带32是通过加热构件33产生的热而被加热到规定的温度，从而加热通过定影密合部N的形成有未定影调色剂图像的记录纸P的构件。在本实施方式中，定影带32的直径为50mm，其被加热构件33和定影辊30架设，以规定的角度θ卷挂在定影辊30上。该角度θ是定影带32与定影辊30接触的部分的角度，是定影带32离开定影辊30表面的两点分别从定影辊30的旋转中心延伸出的2条线段所成的角度。在本实施方式中，θ＝185°。

[0052] 在定影辊30旋转时，定影带32从动于定影辊30地旋转。作为定影带32，虽未特意图示，例如能够利用如下三层结构的构件，即在由聚酰亚胺、聚酰胺以及芳香族聚酰胺树脂等耐热树脂、或者由不锈钢和镍等通过滚轧、电铸制成的金属材料构成的中空圆筒状的基材的表面上，作为弹性层形成有耐热性以及弹性出色的弹性体材料(例如硅橡胶)，进而在其表面作为脱模层形成有耐热性以及脱模性出色的树脂材料(例如PFA、PTFE等氟树脂)。弹性体材料以及脱模层形成在定影带32的外周侧。而且，在基材利用聚酰亚胺等耐热树脂时，优选内含氟树脂。由此，能够进一步降低与加热构件33的摩擦阻力。本实施方式的定影带32的基材使用厚度70μm的聚酰亚胺，弹性层利用厚度150μm的硅橡胶，脱模层使用厚度30μm的PFA管。脱模层，不仅是上述的PFA管，也可以涂覆PFA、PTFE等。

[0053] 加热构件33是与定影带32接触，将定影带32加热到规定的温度的构件。如图3所示，加热构件33为在断面形状为半圆弧状的基材40的内周面(弯曲的凹面)形成了面状发热体42的构成。在本实施方式中加热构件33的基材40是直径28mm、壁厚1mm的铝合金制管制作的。此外，与定影带32的接触宽度(加热密合宽度)为44mm。

[0054] 如图4所示，在加热构件33的基材40的内周面侧，形成有绝缘层43b和电阻发热层(电阻发热体)43a作为面状发热体42。此外，在基材40的外周面侧(凸面侧)形成有涂覆层46。在本实施方式中，作为电阻发热层43a使用厚度15μm的不锈钢箔，作为绝缘层43b使用厚度30μm的聚酰亚胺，作为涂覆层46使用厚度20μm的PTFE涂覆层。如图1的主视图所示，电阻发热层43a被分割成多个(在本实施方式中共计11个)发热图案(小发热体)，该多个发热图案从在加热构件33的长两侧部上形成的供电电极44起，沿与加热构件33的长度方向(与定影带32的移动方向正交的方向)垂直的方向(称为宽度方向)反复地以一定宽度延伸地折返，与各发热图案连接着PTC元件37。

[0055] PTC元件37具体来说是指由钛酸钡等陶瓷材料或分布有碳的导电性聚合物等构成的PTC热敏电阻，具有若元件温度从某一温度上升则电阻值急剧变化的特性。此外，在本实施方式中使用的PTC元件37为在200℃以上电阻上升的规格，此后，将该温度记为PTC元件的自控温度。发热图案各自的电阻为110Ω，供电电极44、44间的总的电阻为10Ω。进而供电电极44连接着AC电源36，通过给电阻发热层43a施加AC100V，电阻发热层43a中总共产生约1000W的热能。

[0056] 即，面状发热体42具有：电阻发热层43a和PTC元件37，其中，该电阻发热层43a具有多个发热图案，该多个发热图案沿与定影带32的移动方向正交的方向(长度方向)排列地配置，并相互电性并联；该PTC元件37，在从AC电源36向发热体图案的通电路上与发热图案串联地连接，并在规定温度以上电阻值上升。

[0057] 还有，如图3所示，在定影带32、压紧辊31各自的周面上设置有作为温度检测部件的热敏电阻35A、35B，以检测出各自的表面温度。此外，热敏电阻35A和35B在定影装置15的长度方向的位置上，配置在大致中央部。并且，基于由各热敏电阻35A、35B检测出的温度数据，作为温度控制部件的控制电路(未图示)，以定影带32、压紧辊31的表面温度变成规定的温度的方式，控制向面状发热体42以及加热灯34供给的供给电力(通电)。此外，在本实施方式中，热敏电阻35A使用非接触式热敏电阻，热敏电阻35B使用接触式热敏电阻，以使定影带32的表面温度变成180℃的方式控制向面状发热体42的通电。以下，将该定影带32的控制温度(180℃)记为定影控制温度。

[0058] 下面，对定影装置15的动作进行记载。当向定影密合部N以规定的定影速度以及复印速度运送形成了未定影调色剂像的记录纸P时，定影装置15利用热和压力进行定影。此外，定影速度是指所谓的作业速度。还有，复印速度是指一分钟内的拷贝张数。这些速度虽不作特别限定，但在本实施方式中设定影速度为220mm/sec。

[0059] 定影辊30由未图示的驱动马达(驱动部件)旋转驱动。此外，定影带32和压紧辊31随定影辊30的旋转而从动旋转。因此，如图1所示，定影带32和压紧辊31，沿逆向旋转。通过这些旋转，记录纸P通过定影密合部N。

[0060] 在面状发热体42产生的热，经由铝合金制的基材40传递到定影带32，因此因面状发热体42的图案形状导致的加热不均被基材40抑制。在本实施方式中，在基材40的外周面涂覆有氟树脂，此外，在定影带的基层(PI制)中添有氟树脂。由此，能够抑制加热构件和定影带之间的摩擦系数，从而能够顺利地滑动。还有，由于利用铝合金制的基材40，面方向上的热移动(热传导性)也能够提高，因此也能抑制因发热图案导致的温度不均。

[0061] 下面，对本实施方式的面状发热体42的作用详细地进行说明。如上所述，面状发热体42具有被分割成11个发热图案的电阻发热层43a和、与它们分别连接的PTC元件37。此外，如上所述，热敏电阻35A设置在面状发热体42的中央部分，以使该中央部的温度变成
180℃的方式控制从电源36向面状发热体42的电力供给。此外，在本实施方式中，进纸以面状发热体42的中心为基准。即，记录纸P以与面状发热体42的过纸基准(中心)对应的定影带32的位置为中心地通过。

[0062] 在此，由于普通尺寸(在本实施方式中，设为A4尺寸)的纸张(记录纸)连续过纸时，传递到纸张的热在面状发热体42的长度方向均一，所以面状发热体42在长度方向上，在大致180℃左右成为均一的温度分布。

[0063] 另一方面，小尺寸纸(在本实施方式中，设为A5尺寸)连续过纸时，在面状发热体42的两端部与定影带32的非过纸区域对应的区域，没有向纸张的热传递，因此温度上升到
180℃以上。但是，通过利用连接于处于与该非过纸区域对应的区域的电阻发热层(在此为图1所示的两端部各自三个的发热图案)的PTC元件37，当与该非过纸区域对应的区域的温度达到200℃时PTC元件37的电阻上升。其结果，流过该区域的发热图案的电流被抑制了，发热图案的发热停止。由此，与非过纸区域对应的区域的温度上升，进而，定影带32的非过纸区域的温度上升在200℃停止。

[0064] 还有，由于11个发热图案全部连接有PTC元件，所以即使在通过了不同尺寸的小尺寸纸(例如，B5R或A4R、B5等)那样地非过纸区域分别不同的情况下，与该情况下非过纸区域对应的区域的PTC元件也自动地发挥作用，从而能够对应。

[0065] 然后，针对将PTC元件37的自控温度(在此为200℃)设定得比定影控制温度(在此为180℃)高20℃，在定影的控制中使用通常的温度传感器(热敏电阻35A)的理由进行说明。PTC元件的PTC特性，通常，不同的PTC元件的偏差大(±10℃左右)，所以当利用PTC特性控制定影温度时，不能准确控制定影温度，会产生例如因场所、批次而产生偏差的情况。

[0066] 因此，通过将由PTC元件37得到的自控温度设定得比定影控制温度高，定影温度的控制使用通常的温度传感器(热敏电阻35A)进行，由此能够与以往同样进行准确的温度控制。此外，在没有PTC元件37的抑制作用时，在本实施方式的定影装置15中，小尺寸纸连续过纸时与非过纸区域对应的区域的升温，还会由于加热构件33、定影带32的热容量小，而达到240～250℃。因此，PTC元件37的自控温度设定为高于定影温度的200℃，此外即使PTC元件37存在±10℃左右的偏差，对与非过纸区域对应的区域的升温也有效果。

[0067] 另一方面，在电源ON时、或在从节能模式、休眠模式等恢复的所谓预热时，暂时将定影控制温度设定为比PTC元件37的自控温度(200℃)高的温度使之进行预热工作(在本实施方式中，为210℃)

[0068] 然后，在预热工作结束后，再次进行将定影控制温度切换为比PTC元件37的自控温度低的温度(在此，为180℃)的控制。这是因为，存在面状发热体42的长度方向的两端部在预热时向两侧的热逃失大，自中央部上升慢而破坏温度平衡的情况。由此，将预热时的控制温度(预热结束温度)设为180℃时，即使中央部达到180℃，端部也只达到比其低的温度(在此为160℃)，这样直接转移到定影工作的话，会在两端部产生定影不良。因此，通过在预热时将高于自控温度的210℃做为目标温度，则11个发热图案全部、也包括两端部都会达到自控温度的200℃，在200℃暂时变得均一。其后，如果将控制温度切换到180℃，则电阻发热层全部在保持均一性的状态下温度下降到180℃，所以能够解决在两端部的定影不良。

[0069] 此外，在通常的定影装置中，预热工作是否结束可以通过由温度传感器(热敏电阻35A)检测到的检测温度是否达到了目标温度来判断。但是，在本实施方式的定影装置15中，由于配置了热敏电阻35A的区域的电阻发热层42的发热图案也连接着PTC元件37，因此热敏电阻35A的检测温度不达到目标温度的210℃就始终也不会结束预热。因此在本实施方式中，在检测出热敏电阻35A的检测温度为PTC元件37的自控温度(200℃)之后，经过一定时间，判断为预热已结束。在此，作为上述一定时间，在本实施方式中，设定成两端部相对于中央部的升温延迟时间即5秒。

[0070] 在此，节能模式，是指虽然给定影装置15的加热器等通电，但控制为比预热、拷贝动作、拷贝待机状态等中的定影装置15的控制温度低的温度而抑制了功耗的模式。还有，休眠模式是指，虽给图像形成装置100的CPU(未图示)等通电，但由于未给定影装置15的加热器等通电而抑制了功耗的模式。

[0071] 此外，上述的温度设定和切换控制，是由控制图像形成装置100主体的CPU(未图示)来进行控制的。

[0072] [实施方式2]

[0073] 下面，利用图5说明本发明的其他实施方式的定影装置。此外为了便于说明，对与实施方式1中所说明的构件具有相同功能的构件标上相同的附图标记，并省略其说明。

[0074] 本实施方式的定影装置与实施方式1所述的结构相比，面状发热体的结构不同。如图5所示，实施方式2的定影装置中的加热构件33a的面状发热体42a，与实施方式1所说明的面状发热体42不同，成为如下的布线图案，即，在被分割为多个发热图案的电阻发热层43aa内，从长两端部起(定影带的带宽方向上的两端部)若干个发热图案与PTC元件连接，内侧的若干个发热图案不连接PTC元件，而直接与供电电极44a连接。在本实施方式中，发热图案为11个，从面状发热体42a的长两端部起各三个共计六个发热图案连接着PTC元件37，内侧的五个发热图案不连接PTC元件而直接与供电电极44a连接。

[0075] 在本实施方式中，进纸以面状发热体42a的中心为基准。即，纸将与面状发热体42a的过纸基准(中心)对应的定影带32的位置作为中心地通过。面状发热体42a的内侧的五个发热图案，与小尺寸纸中的宽度最窄的尺寸的纸张(在此为A5)的宽度相对应。

[0076] 此外，与实施方式1同样地，热敏电阻35A设置在面状发热体42a的中央部分，以使该中央部的温度变为180℃的方式控制从电源36向面状发热体42a的电力供应。

[0077] 在此，在普通尺寸(在此为A4尺寸)的纸张连续过纸时，由于传递到纸张上的热在面状发热体42a的长度方向上均匀，所以面状发热体42a沿其长度方向，在大致180℃左右成为均一的温度分布。

[0078] 另一方面，在小尺寸(在此为A5尺寸)的纸张连续过纸时，面状发热体42a的两端部上与定影带32的非过纸区域对应的区域中，由于没有向纸张的热传递，所以温度上升到180℃以上。但是，利用与该非过纸区域对应的区域的发热图案连接的PTC元件37，当达到200℃时电阻上升，从而电流被抑制，发热图案的发热停止。其结果，温度上升在200℃停止。

[0079] 此外，由于与非过纸区域对应的区域的电阻发热层43aa两端部都各被分割为三个发热图案，所以即使在大于A5的小尺寸纸(例如，B5R、A4R或B5)过纸时那样地非过纸区域不同的情况下，也可以对应。

[0080] 进而，在本实施方式中，不是与非过纸区域对应的区域的内侧的五个发热图案未连接PTC元件37，不必无谓地增加PTC元件37的数目，但仍能够有效抑制非过纸区域的温度上升。

[0081] [实施方式3]

[0082] 然后，利用图6说明本发明的另外的实施方式的定影装置。此外，为了便于说明，对与在实施方式1中说明的构件具有相同功能的构件，标上相同的附图标记，并省略其说明。

[0083] 本实施方式的定影装置，与在实施方式1所述的结构相比，面状发热体的结构不同。如图6所示，实施方式3的定影装置中的加热构件33b的面状发热体42b与在实施方式1所说明的面状发热体42不同，成为如下的布线图案，即，被分割为多个发热图案的电阻发热层43ab中，从长两端部(定影带的带宽方向上的两端部)起若干个发热图案连接着共用的一个PTC元件，内侧的若干个发热图案不连接PTC元件而直接与供电电极44b连接。在本实施方式中，发热图案为11个，从面状发热体42a的长两端部起各两个共计四个发热图案连接着共用的一个PTC元件37，内侧的七个发热图案不连接PTC元件而直接与供电电极
44b连接。

[0084] 在本实施方式中，进纸以面状发热体42b的中心为基准。即，纸以与面状发热体42b的过纸基准(中心)对应的定影带32的位置为中心地通过。面状发热体42b的内侧的
5个发热图案，与小尺寸纸中宽度最窄的尺寸的纸张(在此为A5)的宽度对应。

[0085] 此外，与实施方式1同样地，热敏电阻35A设置在面状发热体42b的中央部分，以使该中央部的温度变成180℃的方式控制从电源36到面状发热体42b的电力供给。

[0086] 在此，在普通尺寸(在此为A4尺寸)的纸张连续过纸时，传递到纸张的热在面状发热体42b的长度方向上均一，所以面状发热体42b沿其长度方向，在大致180℃左右成为均一的温度分布。

[0087] 另一方面，在小尺寸(在此为A5)的纸张连续过纸时，在面状发热体42a的两端部与定影带32的非过纸区域对应的区域中，由于没有向纸张的热传递，所以温度上升到180℃以上。但是，通过利用与该非过纸区域对应的区域的发热图案连接的PTC元件37，当达到200℃时电阻上升，从而电流被抑制，发热图案的发热停止。其结果，温度上升在200℃停止。

[0088] 这样，定影时，在中心基准过纸时，一般在长度方向上成为对称的温度分布，所以对于处于对称位置的发热图案，即使共用地连接到一个PTC元件37上功能也不会降低，结果能够减少PTC元件的使用数目。

[0089] 此外，对于位于与非过纸区域对应的区域并处于对称关系的全部发热图案，在各自连接了共用的PTC元件时，布线图案变得非常复杂。因此在本实施方式中，成为处于非过纸区域的四个(单侧2个×2)统一连接到一个PTC元件的结构。由此，PTC元件37的使用数目降低到最小限度的一个。在此，虽然对各种尺寸的纸的响应性降低，但实际应用上不成为问题。

[0090] [实施方式4]

[0091] 下面，利用图7说明本发明的另外的实施方式的定影装置。此外，为了便于说明，对与在实施方式1说明的构件具有同样功能的构件，标上相同的附图标记，并省略其说明。

[0092] 本实施方式的定影装置，与实施方式1所述的结构相比，面状发热体的结构不同。如图7所示，实施方式4的定影装置中的加热构件33c的面状发热体42c，与实施方式1说明的面状发热体42不同，电阻发热层43ac为一体，供电电极44c被分割成11个小电极。各小电极连接着PTC元件37。

[0093] 供电电极44c间的总的电阻为10Ω，并且供电电极44c连接有AC电源36，通过向电阻发热层43ac施加AC100V，在电阻发热层43ac总共产生约1000W的热能。

[0094] 即，在本实施方式中，面状发热体42c具有：电阻发热层43ac，其沿与定影带32的移动方向正交的方向(长度方向)延伸；多个小电极，其以电流在电阻发热层43ac中与定影带的移动方向平行地流过的方式，设置在沿电阻发热层43ac的延伸方向的一个侧面上，并相互电性分离；设置在沿电阻发热体的延伸方向的另一个侧面上与地电位连接的电极；PTC元件37，其在从AC电源36到小电极的通电路中与小电极串联地连接，并在规定温度以上电阻值上升。

[0095] 尽管电阻发热层43ac为一体，但对电阻发热层43ac供电的供电电极44C被分割为小电极，对该小电极分别各自连接着PTC元件37。因此，如图7中的箭头所示，电流与电阻发热层43ac的宽度方向平行地流过。其结果，实质上能够得到与实施方式1的结构的加热构件33相同的作用。由此，与实施方式1相比，能够简化电阻发热层43ac的图案，并且由于没有实施方式1那样的被分割的间隙，所以能够抑制在该间隙部分的温度不均的影响。

[0096] [实施方式5]

[0097] 进而，在图8表示本发明的其他实施方式的定影装置所使用的加热构件的面状发热体。本实施方式的加热构件33d的面状发热体42d，是上述的实施方式2的PTC元件的配置和实施方式4的电阻发热层43ac的组合，省略说明。

[0098] [实施方式6]

[0099] 进而，在图9表示本发明的其他实施方式的定影装置中所使用的加热构件的面状发热体。本实施方式的加热构件33e的面状发热体42e是上述的实施方式3的共用的PTC元件37和实施方式4的电阻发热层43ac的组合，省略说明。

[0100] 以上，对于将本发明的定影装置应用于虽然定影带直接对纸张上的调色剂像进行加热，但加热构件不配置在定影密合部的定影方式、即面状发热带定影方式的定影装置时的实施方式以及实施例，进行了说明。但是，本发明不应限定在面状发热带定影方式的定影装置。例如，不用说当然能够应用于以下的加热构件，即，如图10所示那样，定影薄膜直接对纸张上的调色剂像进行加热，且在定影密合部配置加热构件的定影方式，即薄膜定影方式的定影装置中的加热构件(面状发热体)；如图11所示那样，用加热带暂时对定影辊表面进行加热，然后被加热带加热了的定影辊进行纸张上的调色剂像的加热的定影方式，即外部带加热定影方式中的定影装置的带加热构件。

[0101] 在图10所示的定影装置15a中，隔着定影带32由压紧辊31和加热构件33形成了定影密合部N。加热构件33在弯曲的基材40的凸面侧设置有面状发热体42。而且，基材40的凹面侧隔着定影带32与压紧辊31接触。即，在定影装置15a中，定影密合和加热密合变成同时。还有，定影带32被两个架设辊50和加热构件的基材40架设。不设置定影辊，通过压紧辊31的旋转，定影带32从动旋转。

[0102] 图11所示的定影装置15b，隔着定影带32由加热构件33和定影辊30形成了加热密合部M。加热构件33在弯曲的基材40的凸面侧设置有面状发热体42。而且，基材40的凹面侧隔着定影带32与定影辊30接触。定影带32利用加热构件33的基材40而架设在加热构件33上。

[0103] 如以上这样，本发明的定影装置具有：可旋转的定影构件、具有面状发热体的弯曲的加热构件、与上述定影构件以及上述加热构件接触地进行移动的环状的定影带，上述加热构件的弯曲的凹面以与上述定影构件对置的方式配置，上述面状发热体具有：电阻发热体，其具有多个小发热体，该多个小发热体沿与上述定影带的移动方向正交的方向排列配置，并相互电性并联；PTC元件，其设置在多个上述小发热体中的、配置在与上述定影带中的该定影装置所利用的最小尺寸纸的非过纸区域对应的位置上的小发热体上，并且与电源以及该小发热体串联连接，在规定温度以上电阻值上升。

[0104] 还有，本发明的定影装置中，除了上述结构之外，上述PTC元件也可以设置在向多个上述小发热体中的一部分小发热体的上述通电路中。

[0105] PTC元件没有必要安装在所有的小发热体上。例如在面状发热体的中央、例如在安装了热敏电阻等的温度传感器的部分的小发热体上没有必要。这样通过仅在必要的部位连接PTC元件，能够实现成本降低。

[0106] 此外，在本发明的定影装置中，除了上述结构之外，还可以多个上述小发热体中的、配置在相对上述小发热体的排列方向的中心部对称的位置上的至少一对小发热体，共用地连接着一个上述PTC元件。

[0107] 定影工作中一般是在与定影带的移动方向正交的方向(面状发热体的长度方向)上对称的温度分布。由此针对在位于相对小发热体的排列方向上的中心部对称的位置的小发热体对，即使连接一个PTC元件，功能也不会降低，从而能够减少PTC元件的使用数目。因此，能够降低成本。

[0108] 此外，如上所述，本发明的定影装置具有：可旋转的定影构件、具有面状发热体的弯曲的加热构件、与上述定影构件以及上述加热构件接触地进行移动的环状的定影带，上述加热构件的弯曲的凹面以与上述定影构件对置的方式配置，上述面状发热体具有：电阻发热体，其沿与上述定影带的移动方向正交的方向延伸；多个小电极，其以电流在上述电阻发热体中与上述定影带的移动方向平行地流过的方式，设置在沿上述电阻发热体的延伸方向的一个侧面上，并相互电性分离；设置在沿上述电阻发热体的延伸方向的另一个侧面上并与地电位连接的电极；PTC元件，其设置在多个上述小电极的、配置在与上述定影带中的该定影装置所利用的最小尺寸纸的非过纸区域对应的位置上的小电极上，并且与电源以及该小电极串联连接，在规定温度以上电阻值上升。

[0109] 还有，在本发明的定影装置中，除了上述结构之外，上述PTC元件也可以设置在向多个上述小电极中的一部分小电极的通电路上。

[0110] PTC元件没有必要安装在所有的小电极上。例如在面状发热体的中央、例如在安装了热敏电阻等温度传感器的部分的小电极上没有必要。通过这样仅在必要的部位连接PTC元件，能够实现成本降低。

[0111] 此外，在本发明的定影装置中，除了上述结构之外，也可以多个上述小发热体中的、配置在相对上述电阻发热体的延伸方向上的中心部对称的位置的至少一对小电极，共用地连接着一个上述PTC元件。

[0112] 在定影动作中一般是沿与定影带的移动方向正交的方向(面状发热体的长度方向)对称的温度分布。由此针对位于相对上述电阻发热体的延伸方向上的中心部对称的位置的小电极对，即使连接一个PTC元件也不会功能下降，从而能够减少PTC元件的使用数目。因此，能够降低成本。

[0113] 此外，在本发明的定影装置中，除了上述结构之外，优选，当上述PTC元件的电阻值上升的上述规定温度、即自控温度设为T1，进行定影时的上述定影带的温度、即定影控制温度设为T2时，满足T2＜T1的条件。

[0114] PTC元件的PTC特性是元件间的偏差大。由此，若利用PTC元件控制定影温度，则存在不能准确地控制定影温度的情况、例如因场所、批次而不同的情况。因此通过将PTC元件的自控温度T1高于定影控制温度T2，利用通常的温度传感器来进行定影温度的控制，就能够与现有的定影装置同样地进行准确的温度控制。此外，对于小尺寸纸过纸时非过纸区域的升温，即使一定程度上粗略地进行温度控制也有效果，因此利用PTC元件能够抑制上述升温。

[0115] 本发明的图像形成装置具有本发明的上述任意一个定影装置。因此，能够以简单的结构抑制非过纸区域的升温，能够提供高品质的图像。

[0116] 此外，在本发明的图像形成装置中，除了上述结构之外，也可以具有如下的温度切换部件，即，设上述PTC元件的电阻值上升的上述规定温度、即自控温度为T1，设进行定影时的上述定影带的温度、即定影控制温度为T2，以在图像形成装置的预热时使上述T2变得高于上述T1，在预热结束后使上述T2变得低于T1的方式，切换上述T2。

[0117] 面状发热体的与定影带的移动方向正交方向(长度方向)的两端部，在预热时向两侧的热逃失剧烈，自中央部上升延迟而温度平衡易破坏。因此，通过暂时在预热工作时，设定为T2＞T1，从而两端部和中央部都成为温度T1，所以能够实现长度方向上的温度的均一化。

[0118] 以上发明的详细说明得出的具体的各实施方式以及各实施例，仅是为了明确本发明的技术内容，不限定于在这样的具体例中狭义地解释，在本发明的精神和下面记载的权利要求的范围内，能够进行各种变更地实施。此外，即使在本说明书所示的数值范围以外，只要在不违反本发明的主旨的合理的范围内，也当然包含在本发明中。

[0119] 此外，本发明能够适用于例如打印机、复印机、传真机、MFP(MultiFunction Printer：多功能打印机)等电子照相方式的图像形成装置所具有的定影装置，以及该图像形成装置。