定影装置及具有该定影装置的图像形成装置

摘要

提供一种定影装置及具有该定影装置的图像形成装置，可以抑制加热部件上与定影辊的轴线方向对应的方向即长度方向的两端部的散热损失，能够使加热部件在长度方向上的温度分布均匀化，能够实现均匀的定影能力。加热部件(20)所具有的面状发热体(21)在圆周方向两端部具有电极(22)，以使在面状发热体(21)中流动的电流的流动方向是与在面状发热体(21)上和定影辊(15a)的轴线方向对应地延伸的方向即长度方向大致正交的方向。并且，面状发热体(21)的长度方向两端部的厚度大于中央部的厚度。

权利要求

1.一种定影装置，包括定影辊、加热部件、张架在上述定影辊和上述加热部件之间的环状定影带、以及夹着上述环状定影带而与上述定影辊相对的加压部件，上述加热部件与上述定影带接触而对定影带加热，在由上述定影带和上述加压部件形成的定影夹持部，将在记录介质上承载的调色剂图像加热加压而定影在记录介质上，上述定影装置的特征在于，在上述加热部件中，在与上述定影带接触而对定影带加热的加热部中，形成具有正电阻温度特性的面状发热体，该面状发热体与上述定影辊的旋转方向平行地延伸，上述面状发热体形成为大致半圆弧形状，且在圆周方向两端部具有电极，以使在面状发热体中流动的电流的流动方向是在面状发热体上和定影辊的旋转方向平行地延伸的方向，该方向为与上述面状发热体的长度方向大致正交的方向，上述面状发热体还具有通过从上述电极供给电流而发热的发热层，上述发热层的上述长度方向的两端部的厚度大于上述长度方向的中央部的厚度。

2.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

上述发热层的上述长度方向中央部的长度比通过上述定影夹持部的记录纸张的最大宽度短。

3.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

上述定影辊和上述加热部件在定影辊的轴线方向上大致平行。

4.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

上述加热部件的加热部，

在由具有高导热性的材料构成的大致半圆弧形状的基材的外周面或内周面形成上述面状发热体，在与上述定影带接触的一侧表面上，具有能够降低定影带和加热部件之间的摩擦力的涂敷层，上述面状发热体至少具有上述发热层和绝缘层。

5.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

上述加热部件的加热部仅由上述面状发热体构成，

在上述面状发热体的与上述定影带接触的一侧表面上，设有能够降低定影带和加热部件之间的摩擦力的涂敷层。

6.一种图像形成装置，其特征在于，包括权利要求1所述的定影装置。

说明书

定影装置及具有该定影装置的图像形成装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种通过加热及加压使调色剂图像定影在记录介质上的定影装置及具有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所使用的定影装置，大多使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彼此压接的辊对(定影辊及加压辊)，通过在该辊对的双方或任意一方的内部所配置的、由卤素加热器等构成的加热部将辊对加热到预定的温度(定影温度)，将形成有未定影调色剂图像的记录纸张等记录介质向辊对的压接部(定影夹持部)供给并通过压接部，从而通过热量和压力将调色剂图像定影在记录纸张上。

[0003] 然而，在彩色图像形成装置所具有的定影装置中，通常使用在定影辊表层上设有由硅橡胶等构成的弹性层的弹性辊。将定影辊设置成弹性辊，从而定影辊表面与未定影调色剂图像的凹凸对应地弹性形变，包覆调色剂图像面而与调色剂图像接触，因此能够对调色剂量比黑白图像多的彩色未定影调色剂图像良好地进行加热定影。此外，由于弹性层在定影夹持部的变形释放效应，能够对与黑白情况相比容易偏移的彩色调色剂提高脱模性。进而，由于定影夹持的夹持形状向上(定影辊一侧)凸起(所谓反夹持形状)，因此能够提高记录纸张的剥离性能，即使不使用剥离爪等剥离部，也能够剥离记录纸张(自剥离)，能够解除由剥离部引起的图像缺陷。

[0004] 但是，在上述彩色图像形成装置所具有的定影装置中，为了应对高速化，需要加宽定影夹持部的夹持宽度。作为加宽夹持宽度的方法，有加厚定影辊的弹性层的层厚及加大定影辊直径等方法。然而，在具有弹性层的定影辊中，弹性层的导热性非常低，因此在定影辊内部具有加热部的情况下，在使处理速度高速化时，存在定影辊温度无法跟随的问题。另一方面，在加大定影辊直径的情况下，加热时间延长，存在耗电增加的问题。

[0005] 作为解决上述问题的彩色图像形成装置所具有的定影装置，在日本特开平10-307496号公报中公开了如下结构的带定影方式的定影装置：在定影辊和加热辊之间张架定影带，并使定影辊和加压辊夹着定影带而压接。在该带定影方式的定影装置中，由于对热容较小的定影带进行加热，因此预热时间缩短，并且不需要在定影辊中内置卤素灯等热源，因此能够使由海绵橡胶等构成的低硬度的弹性层增厚，能够确保较宽的夹持宽度。

[0006] 进而，在日本特开2002-333788号公报中公开了加热部为面状发热体的面状发热带定影方式的定影装置。在该面状发热带定影方式的定影装置中，加热部的热容减小，同时作为加热部的面状发热体直接发热，因此与用卤素灯等对加热辊间接加热的方式相比，能够提高热响应速度，并且能够实现加热时间的进一步缩短和进一步节能化。

[0007] 然而，在使用电阻发热体来作为面状发热体的定影方式中，由于使用低热容部件，因此表面温度由传递的热量和放出的热量的平衡来决定，所以在发热时辊两端部的散热量较多。因此，面状发热体的两端部的温度低于中央部，在长度方向整个区域难以获得均匀的温度分布。因此，在将上述定影装置适用于复印机、打印机等图像形成装置中时，调色剂的定影温度产生偏差，打印质量下降。

[0008] 作为解决上述问题的定影装置，在日本特开2003-057984号公报中公开了具有如下形式的定影辊的DH定影方式的定影装置：在使用定影辊和加压定影辊的定影方式中，为了实现加热时间的缩短及定影辊表面的轴方向温度分布的均匀化，在定影辊的表面层的下部设置电阻发热层，进而使电阻发热层的厚度在轴方向上具有分布，将通过对该电阻发热层通电而产生的热直接传递到表面层。在该DH定影方式的定影装置中，由于不经由热容较大的芯棒而将热量传递到表面，因此能够缩短预热时间，并且与辊两端部的散热量相应地增加发热，从而能够降低表面温度的不均匀。

[0009] 在上述的面状发热带定影方式的定影装置中，存在以下问题。即，在面状发热体不具有自我温度控制功能(正电阻温度分布)的情况下，在连续打印不同尺寸的记录纸张时，在加热辊上纸张不通过的部分的温度过度上升，需要使加热辊下降到适当温度的工序，从而打印所需的时间延长，生产率明显下降。此外，由于面状发热体的长度方向两端部的温度过度上升，因此定影部件的寿命缩短。为了防止上述情况，考虑了将电阻发热体分割控制的方法，但是为了分割控制电阻发热体，需要与各发热体对应的检测部件和控制部件，导致价格高昂且复杂。

[0010] 图10A及图10B是表示DH定影方式的面状发热体所具有的发热层上、与距长度方向一端部的长度对应的温度分布、发热量分布、电阻分布、厚度分布的图。图10A是使用具有正电阻温度特性的面状发热体的情况，图10B表示使用不具备正电阻温度特性的面状发热体时的情况。在DH定影方式的定影装置中，在面状发热体具有正电阻温度特性的情况下，在向面状发热体的长度方向通电时，长度方向两端部的电阻升高，引起通电上游侧端部发热。并且，由于正电阻温度特性，该通电上游侧端部区域的电阻急剧上升，对面状发热体的通电停止。因此，面状发热体表面上的温度分布为通电上游侧端部区域处于高温状态。

[0011] 此外，在DH定影方式的定影装置中，在面状发热体没有正电阻温度特性时，如图10B所示，虽然面状发热体表面的温度分布均匀，但是面状发热体在通电方向上分压，因此即使能够控制发热量，但升温速度迟缓。即使考虑到该分压而调整了电阻(低电阻)，但向旋转的定影辊直接供给大电流是非常危险的。

发明内容

[0012] 因此，本发明的目的在于提供一种定影装置及具有该定影装置的图像形成装置，可以抑制加热部件上与定影辊的轴线方向对应的方向即长度方向两端部的散热损失，能够使加热部件在长度方向上的温度分布均匀化，能够实现均匀的定影能力。

[0013] 本发明的定影装置，包括定影辊、加热部件、张架在上述定影辊和上述加热部件之间的环状定影带、以及夹着上述环状定影带而与上述定影辊相对的加压部件，上述加热部件与上述定影带接触而对定影带加热，在由上述定影带和上述加压部件形成的定影夹持部，将在记录介质上承载的调色剂图像加热加压而定影在记录介质上，上述定影装置的特征在于，在上述加热部件中，在与上述定影带接触而对定影带加热的加热部中，形成具有正电阻温度特性的面状发热体，该面状发热体与上述定影辊的轴线方向对应地延伸，上述面状发热体在圆周方向两端部具有电极，以使在面状发热体中流动的电流的流动方向是与在面状发热体上和定影辊的轴线方向对应地延伸的方向即长度方向大致正交的方向，上述面状发热体还具有通过从上述电极供给电流而发热的发热层，上述发热层的长度方向两端部的厚度大于中央部的厚度。

[0014] 根据本发明，在加热部件的加热部中形成的具有正电阻温度特性的面状发热体在圆周方向两端部具有电极，以使在面状发热体中流动的电流的流动方向是与在面状发热体上和定影辊的轴线方向对应地延伸的方向即长度方向大致正交的方向。并且，面状发热体具有通过从电极供给电流而发热的发热层，该发热层的长度方向两端部的厚度大于中央部的厚度。由于电流的流动方向是与面状发热体所具有的发热层的长度方向大致正交的方向，因此发热层的长度方向两端部区域和中央部区域作为并联连接电路而通电，施加有相同的电压。

[0015] 在该状态下，发热层的长度方向两端部的厚度大于中央部的厚度，因此发热层的长度方向两端部的电阻值下降，电流量增加，所以能够提高两端部的发热量。从而，抑制发热层的长度方向两端部的散热损失，能够使发热层在长度方向上的温度分布均匀化，能够实现定影夹持部的均匀的定影能力。

[0016] 此外，在本发明中，优选的是，上述发热层的长度方向中央部的长度比通过上述定影夹持部的记录纸张的最大宽度短。

[0017] 根据本发明，面状发热体所具有的发热层的长度方向中央部的长度比通过定影夹持部的记录纸张的最大宽度短。由此，发热层上能够设定为厚度较大且发热量较大的两端部不会配置在记录介质的长度方向端部的外侧。因此，通过定影夹持部的记录介质在记录介质的长度方向两端部上与发热量较大的状态的定影带接触。因此，在长度方向两端部的散热损失被抑制的状态下两端部和中央部没有温度差，在长度方向整个区域上实现温度分布均匀化，记录介质在该状态下通过定影夹持部，从而调色剂图像均匀地定影。

[0018] 此外，在本发明中，优选的是，上述定影辊和上述加热部件在定影辊的轴线方向上大致平行。

[0019] 根据本发明，定影辊和加热部件在定影辊的轴线方向上大致平行。因此，能够防止张架在定影辊和加热部件之间的定影带在滑动时弯曲，能够较高地维持定影带的耐久性。

[0020] 此外，在本发明中，优选的是，上述加热部件的加热部，在由具有高导热性的材料构成的大致半圆弧形状的基材的外周面或内周面形成上述面状发热体，在与上述定影带接触的一侧表面上，具有能够降低定影带和加热部件之间的摩擦力的涂敷层，上述面状发热体至少具有发热层和绝缘层，该发热层通过从上述电极供给的电流而发热。

[0021] 根据本发明，加热部件的加热部，在由具有高导热性的材料构成的大致半圆弧形状的基材的外周面或内周面形成面状发热体。由此，从面状发热体产生的热量能够经由具有高导热性的基材传递到定影带。并且，面状发热体至少具有通过从电极供给的电流而发热的发热层和绝缘层。由于发热体具有绝缘层，因此在基材是金属时，能够确保基材与发热层之间的绝缘，能够形成更安全的加热部件。进而，在加热部件的与定影带接触的一侧表面上，具有能够降低定影带和加热部件之间的摩擦力的涂敷层。由此，能够较高地维持与加热部件接触而滑动的定影带的耐久性。

[0022] 此外，在本发明中，优选的是，上述加热部件的加热部仅由面状发热体构成，该面状发热体具有通过从上述电极供给的电流而发热的发热层，且该面状发热体形成为大致半圆弧形状，在上述面状发热体的与上述定影带接触的一侧表面上，设有能够降低定影带和加热部件之间的摩擦力的涂敷层。

[0023] 根据本发明，加热部件的加热部仅由具有通过从电极供给的电流发热的发热层、且形成为大致半圆弧形状的面状发热体构成。由此，即使不经由过多的基材，也能够通过面状发热体直接加热定影带，能够形成为导热效率良好的加热部件。并且，在面状发热体的与定影带接触的一侧表面上，设有能够降低定影带和加热部件之间的摩擦力的涂敷层。由此，能够较高地维持与面状发热体接触而滑动的定影带的耐久性。

[0024] 此外，本发明的图像形成装置，其特征在于，包括上述的定影装置。

[0025] 根据本发明，图像形成装置包括能够使加热部件在长度方向上的温度分布均匀化、且能够实现定影夹持部的均匀的定影能力的定影装置。因此，图像形成装置能够在防止了调色剂的定影温度产生偏差的状态下使记录介质通过定影夹持部，能够形成高打印质量的图像。

[0026] 本发明的目的、特点及优点可以通过下述说明和附图进一步明确。

附图说明

[0027] 图1是表示本发明的第一实施方式的定影装置的结构的图。

[0028] 图2A及图2B是表示定影装置所具有的加热部件的结构的图。

[0029] 图3是加热部件所具有的面状发热体的展开图。

[0030] 图4A～图4C是表示面状发热体所具有的发热层上、与距长度方向一端部的长度对应的温度分布、发热量分布、电阻分布、厚度分布的图。

[0031] 图5是表示本发明第二实施方式的定影装置的结构的图。

[0032] 图6是表示定影装置所具有的加热部件的结构的图。

[0033] 图7是表示本发明第三实施方式的定影装置的结构的图。

[0034] 图8是表示定影装置所具有的加热部件的结构的图。

[0035] 图9是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置的结构的图。

[0036] 图10A及图10B是表示DH定影方式的面状发热体所具有的发热层上、与距长度方向一端部的长度对应的温度分布、发热量分布、电阻分布、厚度分布的图。

具体实施方式

[0037] 以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。

[0038] 图1是表示本发明的第一实施方式的定影装置15的结构的图。定影装置15包括定影辊15a、加压辊15b、定影带25及加热部件20。在定影装置15中，定影带25张架在定影辊15a和加热部件20之间，加压辊15b被配置成夹着定影带25与定影辊15a相对。定影辊15a和加热部件20被配置成在定影辊15a的轴线方向上大致平行。因此，能够防止张架在定影辊15a和加热部件20之间的定影带25在滑动时弯曲，能够提高并维持定影带25的耐久性。

[0039] 在定影装置15中，加热部件20与定影带25接触而加热定影带25，在作为记录介质的记录纸张32以预定的定影速度(在本实施方式中为220mm/sec)及复印速度通过由定影带25和加压辊15b形成的定影夹持部15c时，将记录纸张32上所承载的调色剂图像31加热加压而定影在记录纸张32上。另外，定影速度是指所谓的处理(Process)速度，复印速度是指每分钟的复印张数。此外，在记录纸张32通过定影夹持部15c时，定影带25与记录纸张32的调色剂图像承载面的相反侧的面抵接。

[0040] 定影辊15a，夹着定影带25与加压辊15b压接而形成定影夹持部15c，同时由未图示的驱动马达(驱动部)驱动而绕旋转轴线朝向旋转方向A方向旋转，从而传送定影带25。定影辊15a的直径为30mm，定影辊15a是由从其内侧依次形成有芯棒、弹性层的双层结构构成，芯棒例如使用铁、不锈钢、铝、铜等金属或上述金属的合金等。此外，弹性层可适用硅橡胶、氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料。另外，在本实施方式中，定影辊15a夹着定影带25而与加压辊15b压接时的力为216N左右。

[0041] 加压辊15b被设置成夹着定影带25而与定影辊15a相对并压接，且绕旋转轴线自由旋转。加压辊15b从动于定影辊15a的旋转而朝向旋转方向B方向旋转。加压辊15b为从其内侧依次形成有芯棒、弹性层及脱模层的三层结构。芯棒例如使用铁、不锈钢、铝、铜等金属或上述金属的合金等。此外，弹性层可适用硅橡胶、氟橡胶等具有耐热性的橡胶材料，脱模层可适用PFA(四氟乙烯和四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂。此外，在加压辊15b的内部配置有对加压辊15b加热的加热灯27。控制电路(未图示)从电源电路(未图示)向加热灯27供电(通电)，从而加热灯27发光，从加热灯27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。

[0042] 定影带25通过加热部件20加热到预定的温度，对通过定影夹持部15c的、形成有未定影调色剂图像31的记录纸张32加热。定影带25是直径为45mm的环状带，其由加热部件20和定影辊15a悬架，以预定的角度卷绕在定影辊15a上。在定影辊15a旋转时，定影带25从动于定影辊15a而朝向旋转方向A方向旋转。定影带25具有由如下部件构成的三层结构：由聚酰亚胺等耐热性树脂或不锈钢、镍等金属材料构成的中空圆筒状的基材；在该基材的表面上形成、由耐热性及弹性优良的弹性体材料(例如硅橡胶)构成的弹性层；
和在该弹性层的表面上形成、由耐热性及脱模性优良的合成树脂材料(例如PFA、PTFE等氟树脂)构成的脱模层。此外，也可以在基材的聚酰亚胺中添加氟树脂。由此，能够降低与加热部件20的滑动负荷。

[0043] 图2A及图2B是表示定影装置15所具有的加热部件20的结构的图。此外，图3是加热部件20所具有的面状发热体21的展开图。加热部件20是用于与定影带25接触而将定影带25加热到预定温度的部件。加热部件20包括基材23和面状发热体21。

[0044] 基材23是包括主体部20a和轴颈部20b的中空的辊形状，主体部20a是具有下半部分被切断的切口部的大致半圆弧状的剖面形状。主体部20a是与定影带25接触的部分，是配置后述的面状发热体21而发热的发热部。轴颈部20b是形成在主体部20a两端部的部分，并固定在定影装置15的侧框架29上，以防止加热部件20本身因定影带25和加热部件之间的摩擦力而旋转。这样，加热部件20本身不旋转，因此即使在后述的面状发热体21发热时向面状发热体21供给高电流，也能够充分确保安全性。

[0045] 进而，在轴颈部20b上与定影带25的端部接触地形成弯曲防止用轴环28，用于防止定影带25在旋转滑动时弯曲。另外，作为弯曲防止用轴环28，可以使用由聚苯硫醚(PPS)构成的轴环，但并不限于此，只要是能够独立于加热部件20而旋转的结构即可。这样，由于弯曲防止用轴环28独自自由旋转，因此定影带25即使与弯曲防止用轴环28抵接，也不会施加负荷，不会产生滑动，能够防止定影带25破损，提高并维持定影带25的耐久性。

[0046] 面状发热体21与定影辊15a的旋转方向平行地延伸，沿着主体部20a的表面形成。并且，在面状发热体21上，在与定影辊15a的轴线方向平行地延伸的方向即圆周方向的两端部形成有电极22。并且，面状发热体21是从与电极22连接的AC电源22a供给电流，从而具有正电阻温度特性并发热。此时，在面状发热体21上所流动的电流的流动方向是与面状发热体21的长度方向大致正交的方向。在此，正电阻温度特性是指如下特性：在预定的温度下显示出急剧的电阻上升，即使温度要上升，也能够通过电阻上升而抑制电流，能够抑制温度的过上升。

[0047] 在本实施方式中，从AC电源22a向电极22施加AC 100V的电压，从而面状发热体21产生约1000W的热能而发热，通过该产生的热量，对定影带25加热。这样，由于面状发热体21直接发热而对定影带25加热，因此与在内部具有卤素灯等加热部的定影辊对通过定影夹持部的记录纸张加热的现有方式相比，热响应速度提高，能够实现加热时间的缩短及节能化。

[0048] 此外，在定影装置15中，作为温度检测部，在定影带25的周面配置有发热体侧热敏电阻24，在加压辊15b的周面配置有加压辊侧热敏电阻26，从而检测各自的表面温度。并且，根据由各热敏电阻24、26检测的温度数据，作为温度控制部的控制电路(未图示)控制对面状发热体21及加热灯27的供电(通电)，以使定影带25、加压辊15b的表面温度为预定的温度。

[0049] 接着，根据图2B说明加热部件20的作为加热部的主体部20a的层结构。加热部件20的主体部20a的层结构是从其内侧朝向与定影带25接触的一侧依次形成有发热层21a、绝缘层21b、基材23及涂敷层23a的四层结构。发热体21a及绝缘层21b构成面状发热体
21。

[0050] 面状发热体21的发热层21a是通过从AC电源22a向电极22施加电压而发热的层。并且，在发热层21a上，夹着后述的绝缘层21b而与基材23相对的表面平坦，其相反侧表面的长度方向两端部向内方侧凸出。这样，发热体21a的长度方向两端部的厚度大于中央部的厚度。

[0051] 为了确保定影性，发热体21a需要将定影带25加热到200℃左右的温度。因此，需要构成发热体21a的材料具有高耐热性，在本实施方式中，发热体21a由在有机材料或有机无机复合体的耐热性聚合物中填充有导电性填料的复合材料构成。

[0052] 作为耐热性聚合物，包括聚酰亚胺树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、间规聚苯乙烯树脂、结晶聚酯树脂、聚醚醚酮树脂、环氧树脂、硅树脂等。此外，面状发热体21所具有的正电阻温度特性是由所述耐热性聚合物的玻璃化转变或结晶转变来实现。

[0053] 发热层21a优选阻抗大而容易电路处理、并且容易形成在大致半圆弧形状的主体部20a表面上且比较廉价的材料，因此在上述耐热性聚合物中填充导电性填料。作为导电性填料，包括金属、碳、氧化物、碳化物、氮化物粒子，例如包括镍、酮、钨、钛、银、金、铝、活性碳、石墨、氧化锡、氧化铟、氧化钒、氧化铼、碳化硅、氮化钛、TiB2、ZrB2、WSi2、TiC、TiO2等导电性粒子。

[0054] 优选导电性粒子的尺寸为0.1μm～100μm的范围。小于0.1μm的粒子由于非常微细而难以均匀分散。超过100μm的粒子难以均匀分散，并且难以调整电阻值。此外，优选以10～70体积％的比例包含导电性粒子。在小于10％时，显示不出导电性。另一方面，在超过70％时，难以在粒子之间充分含有作为基础聚合物的耐热性聚合物，无法保持发热层21a的层形状。

[0055] 此外，为了提高耐热性聚合物在高温下的耐久性，可以添加固化剂。上述固化剂根据耐热性聚合物的种类来选择，例如包括多异氰酸酯、脂肪族或芳香族多胺、硫脲、酸酐等通常使用的固化剂。

[0056] 面状发热体21的绝缘层21b是用于确保后述基材23和发热层21a之间的绝缘的层。这样，通过形成绝缘层21b，能过形成更安全的加热部件。作为构成绝缘层21b的材料，包括上述的用于发热层21a的耐热性聚合物，在本实施方式中选择聚酰亚胺树脂。

[0057] 基材23的主体部20a是用于将由面状发热体21的发热层21a产生的热传递到定影带25上的部分。因此，基材23需要由具有高导热性的材料形成。作为构成基材23的材料，可以包括铝等金属。

[0058] 涂敷层23a是加热部件20的主体部20a的最外层，是与定影带25接触的层。因此，涂敷层23a需要具有用于将从发热层21a传递到基材23上的热传递到定影带25的导热性，并且需要由能够降低定影带25和加热部件之间的摩擦力的材料形成。通过如上所述形成涂敷层23a，能够将热传递到定影带25，并且能够较高地维持与加热部件20接触滑动的定影带25的耐久性。作为构成涂敷层23a的材料，包括PFA、PTFE等氟树脂，为了实现高强度，也可以填充碳等增强性填料。

[0059] 另外，制造加热部件20的主体部20a的由上述四层构成的层叠结构的方法，可以适当选择使用该领域常用的方法。

[0060] 在具有上述面状发热体21的加热部件20中，在降低面状发热体21的热容而缩短升温速度的情况下，尤其是来自面状发热体21的长度方向两端部的散热的影响增大。因此，为了使面状发热体21在长度方向上的温度分布均匀化，需要控制面状发热体21在长度方向上的发热量的分布。可以通过在面状发热体21的长度方向表面上具有电阻分布，并形成电流值分布，来控制上述发热量的分布。

[0061] 图4A～图4C是表示面状发热体所具有的发热层上、与距长度方向一端部的长度对应的温度分布、发热量分布、电阻分布、厚度分布的图。图4A表示本发明的实施方式即面状发热体21所具有的发热层21a的情况。

[0062] 在加热部件20所具有的面状发热体21中，发热层21a的长度方向两端部的厚度大于中央部的厚度。此时，电流的流动方向如上所述，是与发热层21a的长度方向大致正交的方向，因此发热层21a的长度方向两端部区域和中央部区域作为并联连接电路而通电，施加有相同的电压。在该状态下，使发热层21a的长度方向两端部的厚度大于中央部的厚度，从而控制电阻分布及电流值分布，抑制长度方向两端部的散热损失。

[0063] 即，通过使面状发热体21所具有的发热层21a的长度方向两端部的厚度大于中央部的厚度，使面状发热体21的长度方向两端部的电阻值下降而增加电流量，因此能够提高两端部的发热量。因此，能够通过该增加的发热量补偿面状发热体21的长度方向两端部的散热损失，能够使面状发热体21在长度方向上的温度分布均匀化，实现定影夹持部15c的均匀定影能力，抑制产生偏移，能够形成高打印质量的图像。

[0064] 此外，在连续通过不同尺寸的记录纸张32时，虽然在纸张不通过的端部区域存在温度上升，但是在电流向与面状发热体21的长度方向正交的方向(记录纸张32的传送方向)流动的状态下，表现出面状发热体21的正电阻温度特性，因此上述部分的电流因电阻上升而被抑制，能够抑制温度的过上升。

[0065] 在本实施方式中，面状发热体21所具有的发热层21a在长度方向上的厚度被设定为，两端部的厚度相对于中央部的厚度大5～30％的比例。在小于5％时，无法得到降低两端部的电阻值而提高发热量的效果。此外，在大于30％时，两端部的电阻值过度下降，发热量上升到所需要的量以上。

[0066] 此外，在发热层21a中，优选设定为厚度较小的长度方向中央部的长度小于通过定影夹持部15c的记录纸张32的最大宽度。由此，面状发热体21上能够设定为厚度较大且发热量较大的两端部不会配置在记录纸张32的长度方向端部的外侧。因此，通过定影夹持部15c的记录纸张32在记录纸张32的宽度方向两端部上与发热量较大的状态的定影带25接触。因此，在长度方向两端部的散热损失被抑制的状态下两端部和中央部没有温度差，在长度方向整个区域上实现温度分布均匀化，记录纸张32在该状态下通过定影夹持部15c，从而调色剂图像31均匀地定影。

[0067] 进而，在面状发热体21上厚度较大的长度方向两端部，在不配置于记录纸张32的长度方向端部的外侧的状态下，使两端部区域的长度方向长度尽可能小，从而能够减小热容，缩短预热时间，能够在耗电小且节能化的状态下在记录纸张32上形成图像，还能够使装置小型化。

[0068] 与此相对，图4B及图4C表示现有技术的面状发热体所具有的发热层的情况。首先，图4B表示长度方向的厚度分布固定、具有正电阻温度特性的发热层的情况。由于发热层在长度方向上的厚度分布固定，因此虽然是具有正电阻温度特性的发热层，但是由于长度方向两端部的散热损失，成为两端部区域的温度较低的状态。即使在连续打印小尺寸纸张时，也无法避免两端部的温度下降。

[0069] 接着，图4C表示长度方向的厚度分布固定、不具有正电阻温度特性的发热层的情况。在该发热层中，发热层的长度方向两端部的散热损失的影响增大，表现出发热层的中央部温度高的拱形的温度分布。进而，在连续打印小尺寸纸张时，由于两端部无法向纸张供给热量，因此蓄热而成为过热状态。

[0070] 图5是表示本发明第二实施方式的定影装置35的结构的图。此外，图6是表示定影装置35所具有的加热部件40的结构的图。定影装置35与上述定影装置15类似，在对应的部分标以相同的参照标号而省略说明。在定影装置35中，加热部件40所具有的基材43的主体部的层结构与定影装置15的加热部件20不同。

[0071] 参照图6说明定影装置35的加热部件40的作为加热部的主体部的层结构。加热部件40的主体部的层结构由如下四层结构构成：从其内侧朝向与定影带25接触的一侧依次形成有基材43、绝缘层41b、发热层41a及涂敷层43a。绝缘层41b及发热层41a构成面状发热体41。

[0072] 在加热部件40的加热部中，在两端部设有阶梯差的基材43的外周面上形成绝缘层41b，进而在其外侧表面形成有发热层41a，发热层41a的长度方向两端部的厚度大于中央部的厚度。此时，发热层41a的夹着涂敷层43a而与定影带25相对的面平坦，并且在与定影带25接触的最外层上形成有涂敷层43a。

[0073] 与定影装置15同样地，上述结构的定影装置35抑制面状发热体41的长度方向两端部的散热损失，能够实现面状发热体41在长度方向上温度分布均匀化，并且能够实现定影夹持部15c的均匀的定影能力。

[0074] 图7是表示本发明第三实施方式的定影装置45的结构的图。此外，图8是表示定影装置45所具有的加热部件50的结构的图。定影装置45与上述的定影装置15类似，在对应的部分标以相同的参照标号而省略说明。在定影装置45中，加热部件50的结构与定影装置15的加热部件20不同。

[0075] 参照图8说明定影装置45所具有的加热部件50的加热部的结构。加热部件50的加热部仅由具有发热层51a并形成为大致半圆弧形状的面状发热体51构成。即，在加热部件50中没有加热部件20所具有的基材。由此，即使不经由过多的基材，也能够通过面状发热体51直接对定影带25加热，能够形成传热效率良好的加热部件。

[0076] 此外，发热层51a形成为长度方向两端部的厚度大于中央部的厚度。此时，发热层51a的夹着涂敷层51b而与定影带25相对的表面平坦，其相反侧表面在两端部向内方凸起。
由此，抑制面状发热体51的长度方向两端部的散热损失，能够使面状发热体51在长度方向上的温度分布均匀化，能够实现定影夹持部15c的均匀的定影能力。

[0077] 并且，在面状发热体51的与定影带25接触的一侧表面上设有涂敷层51b。由此，能够较高地维持与加热部件50接触滑动的定影带25的耐久性。

[0078] 优选上述加热部件50的面状发热体51由以钛酸钡为基础的半导体陶瓷构成。以钛酸钡为基础的具有正电阻温度特性的材料从半导电性转变为绝缘性。即，随着结晶结构从正方晶系相转变为立方晶系，自发极化消失且结构域也消除，表现出正电阻温度特性。

[0079] 此外，在定影装置45中，优选在加热部件50两端的轴承部配置陶瓷绝缘体等非导电性部件。由此，通过确保绝缘性能够确保安全性。

[0080] 图9是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置100的结构的图。图像形成装置100是根据所读取的原稿的图像数据或经由网络等发送的图像数据在记录纸张上形成多色及单色图像的装置。图像形成装置100包括曝光单元10、感光鼓101(101a～101d)、显影装置102(102a～102d)、带电辊103(103a～103d)、清洁单元104(104a～104d)、中间转印带11、一次转印辊13(13a～13d)、二次转印辊14、定影装置15、纸张传送路径P1、P2、P3、供纸盒16、手动供纸盘17及排纸盘18。

[0081] 图像形成装置100使用与黑色(K)及对彩色图像进行色分解而获得的减法混色的三元色即青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)这四色的各色对应的图像数据，在与各色对应的图像形成部Pa～Pd中进行图像形成。各图像形成部Pa～Pd是相同的结构，例如，黑色(K)图像形成部Pa由感光鼓101a、显影装置102a、带电辊103a、一次转印辊13a及清洁单元104a等构成。该图像形成部Pa～Pd在中间转印带11的移动方向(副扫描方向)上排列成一列。

[0082] 带电辊103是使感光鼓101的表面均匀地带电为预定电位的、接触方式的带电器。代替带电辊103，也可以使用利用带电刷的接触方式的带电器、或利用带电丝的非接触方式的带电器。

[0083] 曝光单元10包括未图示的半导体激光器、多棱镜4、第一反射镜7及第二反射镜8等，将根据黑色(K)、青色(C)、品红色(M)及黄色(Y)各色的图像数据调制的激光束等光束分别照射到各感光鼓101a～101d上。各感光鼓101a～101d形成基于黑色(K)、青色(C)、品红色(M)及黄色(Y)各色图像数据的静电潜影。

[0084] 显影装置102向形成有静电潜影的感光鼓101的表面供给作为显影剂的调色剂，使静电潜影显影为调色剂图像。各显影装置102a～102d容纳黑色(K)、青色(C)、品红色(M)及黄色(Y)的各色调色剂，使形成在各感光鼓101a～101d上的各色静电潜影显影为各色的调色剂图像。清洁单元104除去并回收在显影、图像转印后残留在感光鼓101表面上的调色剂。

[0085] 中间转印带11配置在感光鼓101的上方，张架在驱动辊11a和从动辊11b之间而形成环状的移动路径。中间转印带11d外周面依次与感光鼓101d、感光鼓101c、感光鼓101b及感光鼓101a相对。在夹着该中间转印带11而与各感光鼓101a～101d相对的位置配置有一次转印辊13a～13d。中间转印带11与各感光鼓101a～101d相对的各位置是一次转印位置。此外，中间转印带11由厚度为100mμ～150mμ左右的薄膜形成。

[0086] 为了将感光鼓101a～101d的表面所承载的调色剂图像转印到中间转印带11上，通过恒压控制向一次转印辊13a～13d施加与调色剂的带电极性相反极性的一次转印偏压。由此，形成在感光鼓101a～101d上的各色的调色剂图像依次转印并重叠在中间转印带11的外周面上，在中间转印带11的外周面上形成全彩的调色剂图像。

[0087] 其中，在仅输入有黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)及黑色(K)各色中的一部分的图像数据时，在四个感光鼓101a～101d中仅在与所输入的图像数据的颜色对应的一部分感光鼓101上进行静电潜影及调色剂图像的形成。例如，在形成黑白图像时，仅在与黑色对应的感光鼓101a上进行静电潜影的形成及调色剂图像的形成，在中间转印带11的外周面上仅转印黑色的调色剂图像。

[0088] 各一次转印辊13a～13d通过导电性的弹性材料(例如EPDM、发泡聚氨酯等)覆盖以直径8mm～10mm的不锈钢等金属为基材的轴的表面而构成，通过导电性的弹性材料向中间转印带11均匀地施加高压。

[0089] 在各一次转印位置转印到中间转印带11的外周面上的调色剂图像，通过中间转印带11的旋转而被传送到与二次转印辊14相对的位置即二次转印位置。在形成图像时，二次转印辊14以预定的夹持压力与中间转印带11的外周面压接，中间转印带11的内周面与驱动辊11a的圆周面接触。在从供纸盒16或手动供纸盘17供给的记录纸张通过二次转印辊14和中间转印带11之间时，向二次转印辊14施加与调色剂的带电极性相反极性的高压。由此，调色剂图像从中间转印带11的外周面状印到记录纸张的表面上。

[0090] 另外，为了防止从感光鼓101附着到中间转印带11上的调色剂中、没有转印到记录纸张上而残留在中间转印带11上的调色剂在下一工序中产生混色，由转印清洁单元12进行回收。

[0091] 转印有调色剂图像的记录纸张被引导到上述本发明的定影装置15、35、45，通过形成在定影带25与加压辊15b之间的定影夹持部而接受加热及加压，上述定影带25张架在定影辊15a及加热部件20、40、50之间。由此，调色剂图像牢固地定影在记录纸张的表面上。在图像形成装置100中，由于通过定影装置15、35、45进行定影，因此能够在防止了调色剂定影温度的偏差的状态下使记录纸张通过定影夹持部，能够形成高打印质量的图像。定影有调色剂图像的记录纸张由排纸辊18a排出到排纸盘18上。

[0092] 此外，在图像形成装置100中设有纸张传送路径P1，该纸张传送路径P1向用于将容纳在供纸盒16中的记录纸张经由二次转印辊14与中间转印带11之间及定影装置15而传送到排纸盘18的大致垂直方向延伸。在纸张传送路径P1中配置有：拾取辊16a，将供纸盒16内的记录纸张逐张地取入到纸张传送路径P1内；传送辊16b，将取入的记录纸张朝向上方传送；定位辊19，将传送来的记录纸张以预定的时序引导到二次转印辊14与中间转印带11之间；以及排纸辊18a，向排纸盘18排出记录纸张。

[0093] 此外，在图像形成装置100的内部，在从手动供纸盘17到定位辊19之间，形成有配置了拾取辊17a及传送辊16b的纸张传送路径P2。进而，在从排纸辊18a到纸张传送路径P1中定位辊19的上游侧之间，形成有纸张传送路径P3。

[0094] 排纸辊18a在正反双方向上自由旋转，在记录纸张的单面形成图像的单面图像形成时及在记录纸张的双面形成图像的双面图像形成中的第二面图像形成时，排纸辊18a被驱动而向排纸盘18排出记录纸张。另一方面，在双面图像形成中的第一面图像形成时，直到纸张的后端通过定影装置15为止，排纸辊18a向正转方向驱动之后，在夹持记录纸张后端部的状态下向反转方向驱动，向纸张传送路径P3内引导记录纸张。由此，在双面图像形成时仅在单面形成了图像的记录纸张在表背面及前后端反转的状态下被引导到纸张传送路径P1。

[0095] 定位辊19以与中间转印带11的旋转同步的时序，将从供纸盒16或手动供纸盘17供给的记录纸张或者经由纸张传送路径P3传送的记录纸张引导到二次转印辊14与中间转印带11之间。因此，在感光鼓101及中间转印带11的动作开始时，定位辊19停止旋转，在中间转印带11旋转之前所供给或传送的记录纸张，在使前端与定位辊19抵接的状态下停止在纸张传送路径P1内的移动。之后，在记录纸张的前端部和中间转印带11上所形成的调色剂图像的前端部在二次转印辊14和中间转印带11压接的位置相对的时序，定位辊19开始旋转。

[0096] 另外，在所有图像形成部Pa～Pd中进行图像形成的全彩图像形成时，一次转印辊13a～13d使中间转印带11与所有感光鼓101a～101d压接。另一方面，在仅在图像形成部Pa中进行图像形成的黑白图像形成时，仅一次转印辊13a使中间转印带11与感光鼓101a压接。

[0097] [实施例]

[0098] 以下，用实施例进一步详细说明本发明，但是本发明并不限于上述实施例。

[0099] (实施例1)

[0100] 在实施例1中使用的定影装置是上述的定影装置15。实施例1中的详细条件如下。

[0101] <定影辊>

[0102] 直径为30mm，芯棒为直径15mm的不锈钢，弹性层为厚度7.5mm的硅海绵橡胶。

[0103] <加压辊>

[0104] 直径为30mm、由硅硬橡胶，脱模层使用厚度为30μm的PFA管，在内部配置有额定功率为400W的加热灯。

[0105] <定影带>

[0106] 带基材为厚度70μm的聚酰亚胺，弹性层为厚度150μm的硅橡胶，脱模剂为厚度30μm的PFA管，卷绕角度θ为185°。

[0107] <弯曲防止用轴环>

[0108] 将内径为20mm、直径为32mm、宽度为7mm的聚苯硫醚(PPS)轴环配置成与定影带端部接触。

[0109] <加热部件>

[0110] 基材：主体部的直径为28mm、轴颈部的直径为20mm、厚度为1mm的铝制管，定影带滑动的区域具有在圆周方向上切除40％的圆弧形状。

[0111] 面状发热体的绝缘层：厚度为30μm，由聚酰亚胺构成的绝缘层。

[0112] 面状发热体的发热层：与定影辊的轴线方向对应地延伸的方向即长度方向的长度为330mm，在上述基材的内侧表面形成有在硅树脂中分散有石墨粒子的复合材料(相对于硅树脂1重量份，石墨粒子为3.3重量份)作为发热层，其长度方向中央部区域的厚度为0.5mm，两端部30mm的厚度为0.6mm。另外，相对于发热层在长度方向上的长度330mm，两端部分别设定为30mm，因此发热层的长度方向中央部的长度为270mm。该发热层的长度方向中央部的长度被设定为小于记录纸张的最大宽度。

[0113] 涂敷层：厚度为20μm，由添加有炭黑的PTFE及PFA的混合物构成的氟树脂涂敷层。

[0114] <热敏电阻>

[0115] 作为发热体侧的热敏电阻使用非接触式的热敏电阻，作为加压辊侧的热敏电阻使用接触式的热敏电阻。

[0116] <定影条件>

[0117] 定影夹持部长度：7mm(定影夹持部在记录纸张传送方向上的长度)

[0118] 定影夹持部宽度：325mm(与定影辊的轴线方向对应的长度)

[0119] 定影速度：220mm/sec

[0120] 加热夹持部长度：44mm(定影带与加热部件在记录纸张传送方向上的接触长度)[0121] 加热夹持部宽度：330mm(与定影辊的轴线方向对应的长度)

[0122] 记录纸张的最大宽度：330mm(与定影辊的轴线方向对应的长度)

[0123] 从实施例1的面状发热体产生的热量经由基材传递到定影带。面状发热体的发热2
层的长度方向两端部厚度比中央部厚，因此电力密度在中央部为6.6W/cm，两端部为7.2W/
2
cm。因此，由面状发热体的长度方向两端部的散热损失所引起的定影带表面的温度不均匀得到抑制，没有偏差，调色剂图像在记录纸张上的定影性也均匀。

[0124] 此外，面状发热体具有在230℃附近表现出电阻急剧上升的正电阻温度特性。从设置在面状发热体上的电极供给的电流朝向定影带滑动的方向及记录纸张传送的方向流动，因此在连续打印不同尺寸的记录纸张时，即使纸张不通过的端部的温度要上升，但是该部分的电流因电阻上升而被抑制，从而能够抑制温度的过上升。因此，不仅能够确保安全性并维持定影部件寿命，还能够在节能化的状态下在记录纸张上形成图像。

[0125] (实施例2)

[0126] 在实施例2中使用的定影装置是上述的定影装置35。在实施例2中，除了加热部件不同之外，与实施例1相同。

[0127] <加热部件>

[0128] 由在两端部以厚度1mm设有阶梯差的铝管构成的基材的外表面形成30μm的聚酰亚胺层作为绝缘层，进一步在其外侧表面形成在硅树脂中分散有石墨粒子的复合材料(相对于硅树脂1重量份，石墨粒子为3.3重量份)作为发热层，其长度方向中央部区域的厚度为0.5mm，两端部30mm的厚度为0.6mm。此外，在最外层涂敷厚度为20μm的氟树脂作为涂敷层。除此之外与实施例1相同。

[0129] 从实施例2的面状发热体产生的热量经由涂敷层传递到定影带。面状发热体的发热层的长度方向两端部的厚度比中央部厚，因此与实施例1同样地，电力密度在中央部为2 2
6.6W/cm，两端部为7.2W/cm。因此，由面状发热体的长度方向两端部的散热损失所引起的定影带表面的温度不均匀得到抑制，没有偏差，调色剂图像在记录纸张上的定影性也均匀。

[0130] 此外，面状发热体具有在230℃附近表现出电阻急剧上升的正电阻温度特性。从设置在面状发热体上的电极供给的电流朝向定影带滑动的方向及记录纸张传送的方向流动，因此在连续打印不同尺寸的记录纸张时，即使纸张不通过的端部的温度要上升，但是该部分的电流因电阻上升而被抑制，从而能够抑制温度的过上升。因此，不仅能够确保安全性并维持定影部件寿命，还能够在耗电少的节能化状态下在记录纸张上形成图像。

[0131] (实施例3)

[0132] 在实施例3中使用的定影装置是上述的定影装置45。在实施例3中，除了加热部件不同之外，与实施例1相同。

[0133] <加热部件>

[0134] 作为发热层，将以钛酸钡为基础的、居里(Curie)温度为250℃半导体陶瓷成型为外径28mm、厚度2mm、轴方向长度350mm的半圆弧辊形状，并在其表面上设置由厚度20μm的实施例1中所使用的氟树脂构成的涂敷层，从而获得加热部件。此时，与实施例1同样地，发热层的厚度被设定为长度方向两端部比中央部厚。除了加热部件以外与实施例1相同。

[0135] 在实施例3的加热部件中，从发热层产生的热量不像实施例1、2所述地那样经由基材和过多的层中的至少一个而间接地传递到定影带，而是仅经由涂敷层传递到定影带。

[0136] 发热层的长度方向两端部的厚度比中央部厚，因此与实施例1同样地，两端部的电力密度比中央部高。因此，由发热层的长度方向两端部的散热损失所引起的定影带表面的温度不均匀得到抑制，没有偏差，调色剂图像在记录纸张上的定影性也均匀。进而，在打印不同尺寸的记录纸张时，即使纸张不通过的两端部的温度要上升，但是该部分的电流因电阻上升而被抑制，从而能够抑制温度的过上升。此外，预热所需的时间也没有问题，能够在耗电少的节能化状态下在记录纸张上形成图像。

[0137] (比较例1)

[0138] 在基材的内侧表面，形成有在硅树脂中分散有石墨粒子的复合材料(相对于硅树脂1重量份，石墨粒子为3.3重量份)作为发热层，其长度方向中央部及两端部的整个区域的厚度为0.5mm，由此形成加热部件，除此之外与实施例1相同。

[0139] 随着发热层的温度上升，产生定影带的长度方向两端部与中央部区域的温度差，为了调整定影带的长度方向两端部的温度，调整了发热层的发热量，但是无法调整与定影带上的定影温度的偏差，调色剂图像在记录纸张上的定影性不均匀。因此，无法确保高质量的图像形成。

[0140] (比较例2)

[0141] 作为加热部件，使用由直径28mm、厚度1mm、外表面上具有在实施例1中所使用的由氟树脂构成涂敷层的铝辊构成的基材，用硅类粘结剂将相当于1000W的SUS箔(厚度为30μm且均匀)的蚀刻加热器(etching heater)(单一发热体)粘贴在上述加热部件的内侧作为发热层，除此以外与实施例1相同。

[0142] 随着发热层的温度上升，产生定影带的长度方向两端部与中央部区域的温度差，为了调整定影带的长度方向两端部的温度，调整了发热层的发热量，但是无法调整与定影带上的定影温度的偏差，调色剂图像在记录纸张上的定影性不均匀。因此，无法确保高质量的图像形成。此外，在连续打印不同尺寸的记录纸张时，定影带的长度方向两端部的温度过度上升，需要用于抑制该情况的动作，生产率低下，产生节能性不良的动作。

[0143] 本发明可以在不脱离其思想或主要特征的范围内以其他各种方式实施。因此，上述实施方式仅是各种方式中的示例，本发明的范围是权利要求书所示的范围，并不受说明书正文的任何限制。进而，属于权利要求范围内的变形及变更均在本发明的范围内。