加热装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及加热装置，更具体地，涉及用于诸如电子照相复印机或激光束打印机的图像形成装置中的加热装置。

背景技术

美国专利第5525775号中讨论的用于电子照相图像形成装置的加热装置使用膜加热方法。使用膜加热方法的加热装置包括加热器、定影膜和加压辊。该加热器包括陶瓷基板上的电阻加热元件。定影膜在与加热器接触的同时被加热和旋转。加压辊经由定影膜与加热器形成压合(nip)部。

此外，日本特开平第H11-260533号讨论了如下的结构：该结构用于通过在加热器的如下表面上布置导热构件来使跨加热器的纵向方向的热量均衡，所述表面与加热器的布置有加热元件的表面相对。

发明内容

本发明旨在抑制导热构件的热变形。

根据本公开的一个方面，一种加热装置包括：加热器，其包括细长基板和布置在细长基板的第一表面上的加热元件；第一旋转构件，其被构造为由加热器加热；第二旋转构件，其被构造为经由第一旋转构件与加热器形成压合部；保持构件，其被构造为保持加热器；以及热均衡构件，其被布置为与细长基板的与第一表面相对的第二表面接触，并且被构造为使跨细长基板上的热均衡。在加热器的第一表面的长边的方向被定义为纵向方向，第一表面的垂直于纵向方向的方向被定义为横向方向，并且垂直于纵向方向和横向方向的方向被定义为厚度方向的情况下，所述热均衡构件在所述厚度方向上被布置在所述加热器和所述保持构件之间。热均衡构件在纵向方向上包括，与加热器邻接的第一邻接区域和第二邻接区域以及不与加热器邻接的第一非邻接区域。当在纵向方向上从加热器的一端侧朝向加热器的另一端侧观察时，第一邻接区域、第一非邻接区域和第二邻接区域按此顺序布置。第一非邻接区域通过在厚度方向上从第一邻接区域和第二邻接区域朝向保持构件弯曲而形成。

根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步特征将变得明显。

附图说明

图1是示出图像形成装置的构造的示例的示意图。

图2A和图2B是示出加热装置的构造的示例的示意图。

图3A和图3B是示出定影压合部的示例的图。

图4是定影压合部的宽度相对于定影压合部的压力的曲线图。

图5A至图5E是示出导热构件的示例的图。

图6A至图6C是示出根据比较例的导热构件的图。

图7是定影压合部的宽度相对于定影压合部的压力的另一曲线图。

图8是示出导热构件的另一示例的图。

图9A至图9C是各自示出导热构件的又一示例的图。

图10是示出导热构件的又一示例的图。

图11是示出加热装置的构造的另一示例的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例。下面描述的示例性实施例不旨在限制所要求保护的发明的范围，并且并非示例性实施例中描述的特征的所有组合对于本发明的解决手段都是必要的。

<图像形成装置>

图1是示出根据第一示例性实施例的图像形成装置50的构造的示意图。充电设备2、曝光设备3、显影设备5、转印辊10和感光鼓清洁器16沿着旋转方向(由箭头R1指示)以该顺序布置在感光鼓1的圆周表面周围。曝光设备3被构造为用激光L照射感光鼓1。感光鼓1的表面被充电设备2充电到负极性。通过从曝光设备3发射的激光L在感光鼓1的带电表面上形成静电潜像。在本示例性实施例中，调色剂被充电到负极性。显影设备5存储黑色调色剂，并且被充电到负极性的调色剂从显影设备5供应并且附着到感光鼓1上的静电潜像，由此感光鼓1上的静电潜像被显影为调色剂图像T(其也被简称为图像)。

由片材进给辊4进给的各片材P由输送辊6输送到转印压合部N。具有与调色剂的极性相反的正极性的转印偏压从电源(未示出)施加到转印辊10，并且感光鼓1上的调色剂图像T在转印压合部N处转印到片材P上。在转印之后，残留在感光鼓1上的调色剂由包括弹性刮刀的感光鼓清洁器16去除。承载调色剂图像T的片材P被输送到加热装置100，并且调色剂图像T由加热装置100加热并定影到片材P。

<加热装置>

图2A和图2B是示出加热装置100的构造的示意图。根据本示例性实施例的加热装置100使用膜加热方法，以便减少上升时间和功耗。图2A是示意性地示出加热装置100的横截面图。图2B是示意性地示出当从片材P的输送方向上的上游侧观察的加热装置100的纵向方向的图。为了便于理解加热器113和导热构件140如何布置，以透明状态示出定影膜112和加热器保持件130。具有细长形状的加热器113的长边方向也被称为纵向方向(图2A中的前后方向)，并且加热器113的垂直于纵向方向的短边方向也称为横向方向(图2A中的左右方向)。加热器113的垂直于纵向方向和横向方向的厚度方向也被称为厚度方向(图2A中的上下方向)。

如图2A所示，加热装置100包括加热器113。在加热器113的前表面(第一表面)上配设电阻加热元件201和202(参见图5A)。在加热器113的后表面(第二表面)上，导热构件140布置在加热器113与加热器保持件130之间。用作保持构件的加热器保持件130保持导热构件140和加热器113。定影膜112是围绕导热构件140、加热器113和加热器保持件130的环形带。换句话说，加热器113布置在定影膜112的内部空间中。加热器保持件130优选由低热容量材料制成，使得加热器保持件130不容易从加热器113汲取热量。在本示例性实施例中，加热器保持件130由作为耐热树脂的液晶聚合物(LCP)制成。为了给加热器保持件130提供强度，铁撑条120从加热器113的相对侧支撑加热器保持件130。如图2B所示，铁撑条120在纵向方向上的两个端部被加压弹簧114沿箭头A2所示的方向按压。

如图2A所示，加热器113与用作第一旋转构件的定影膜112的内表面接触，形成内部压合部Ni，并且从内部加热定影膜112。面对加热器113并用作第二旋转构件的加压辊110形成定影压合部No，使得定影膜112被压合在加热器113与加压辊110之间。如图2B所示，加压辊110经由配设在芯金属117的两个端部的轴承132接收来自加压弹簧114的力，经由配设在芯金属117的端部的驱动齿轮131接收来自驱动源(未示出)的动力，并且在图2B中的箭头Rl所指示的方向上被驱动。当加压辊110沿图2B中箭头R1所指示的方向被驱动时，定影膜112在定影压合部No处接收来自加压辊110的动力，并且被驱动并沿箭头R2所指示的方向旋转。

定影膜112有时在纵向方向上向右或向左偏置。因此，如图2B所示，在定影膜112的两个端部配设用于规制偏压的固定凸缘150。固定凸缘150装配并固定到铁撑条120。定影膜112的两个端部由固定凸缘150从内侧支撑在片材通过区域X的外侧。当转印有未定影状态的调色剂图像T的片材P从图2A中箭头A1所指示的方向被输送到定影压合部No时，调色剂图像T被定影到片材P上。

<定影压合部的宽度和压力分布>

接下来将描述定影压合部No的宽度和定影压合部No在纵向方向上的压力分布。在本示例性实施例中，定影压合部No在其端部比在其中心厚。在具有相对大宽度的片材P(诸如信纸(letter)尺寸的片材)通过的情况下，热量可以容易地从加热器113的端部消散，因此在具有大宽度的片材P的端部，定影性可能降低。为了解决该问题，在本示例性实施例中，定影压合部No的压力在端部比在中心部更强，并且定影压合部No的宽度在端部比在中心更大。

图3A和图3B示出了铁撑条120和加压辊110在纵向方向上的、压力引起的挠曲(deflection)。如图3A所示，铁撑条120的两个端部被加压弹簧114挤压，并且加压辊110经由两个端部的轴承132接收压力。该压力使铁撑条120沿从实线120a到虚线120b的方向挠曲，并且使加压辊110的芯金属117沿从实线117a到虚线117b的方向挠曲。当铁撑条120和加压辊110挠曲时，定影压合部No在纵向方向上的中心部的压力损失并且变弱，并且定影压合部No在中心部的宽度变窄。如果定影压合部No在纵向方向上的中心部的宽度变窄，则中心部的定影性可能降低。因此，为了保持定影性，调整定影压合部No的宽度。

在本示例性实施例中，通过调整加热器保持件130的厚度来调整定影压合部No。如图3B所示，调整加热器保持件130的中心部的厚度Tc，使得加热器保持件130的厚度从端部到中心部增加。这在下文中也将被称为加热器保持件130的凸度(crown)校正。这调整了定影压合部No在纵向方向上的宽度，以抑制中心部的定影性的降低。在本示例性实施例中，如上所述考虑端部的定影性，并且加热器保持件130的凸度校正量(加热器保持件130的中心部与端部之间的厚度差)被设置为400μm，使得定影压合部No的宽度在端部比在中心部厚约10％。

图4示出了在加热装置100的纵向方向上、定影压合部No的宽度和压力分布。现在将描述定影压合部No的宽度的测量。使用片材P，该片材P的纵向方向的宽度比加压辊110的弹性层116的纵向方向的宽度(226mm)大。在片材P的纵向方向上的整个区域上打印实心黑色(solid black)图像。在加压辊110停止驱动的状态下，其上打印有实心黑色图像的片材P在定影压合部No处被压合，并且由加热器113加热。

在控制输入到加热器113的电力的同时，片材P被加热10秒，使得温度检测元件115检测到150℃作为加热器113的温度。因为实心黑色图像仅在定影压合部No处被加热，所以实心黑色图像上的光泽增加，并且定影压合部No的标记被转印到实心黑色图像。

基于转印有定影压合部No的标记的实心图像测量定影压合部No的宽度。

在纵向方向上以10mm的间隔测量定影压合部No的宽度。另外，使用表面压力分布测量系统(Nitta公司制造的纵向分辨率为0.5mm的I-SCAN)测量纵向方向的压力分布。

如图4中的测量结果所指示的，定影压合部No的宽度从中心向两端部增加。更具体地，在中心部宽度为8.0mm，并且在各个端部宽度为8.8mm。与定影压合部No的宽度类似，纵向方向上的压力分布在中心部具有最低压力，并且压力朝向两个端部增加。利用根据本示例性实施例的定影压合部No的构造，在纵向方向上实现了均匀的定影性。

<定影膜>

定影膜112是外径为20mm的圆柱形，并且在厚度方向上具有多层结构。定影膜112的层结构包括：用于保持膜强度的基层126和用于减少污垢粘附到表面的离型层(releaselayer)127。因为基层126接收来自加热器113的热量，所以基层126由耐热材料制成。此外，因为基层126邻接加热器113滑动，所以基层126要有强度。因此，优选使用诸如不锈钢(SUS)或镍的金属，或诸如聚酰亚胺的耐热树脂。因为金属比树脂更坚固，所以使用金属使得可以减小厚度。此外，因为金属具有高导热性，所以使用金属利于热量从加热器113传递到定影膜112的表面。因为树脂的比重小于金属，所以树脂具有小的热容量并且具有树脂容易升温的优点。此外，因为树脂可以通过涂覆和成型而成型为薄膜，所以树脂可以以低成本成型。

在本示例性实施例中，聚酰亚胺树脂被用作定影膜112的基层126的材料，并且向其添加碳基填料以提高导热性和强度。基层126越薄，加热器113的热量越容易传递到加压辊110的表面。然而，基层126的强度降低。因此，基层126的厚度优选地为约15μm至约100μm，并且根据本示例性实施例的基层126具有50μm的厚度。

作为定影膜112的离型层127的材料，优选使用诸如全氟烷氧基(PFA)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)树脂等氟树脂。在本示例性实施例中，使用氟树脂中具有更大的剥离性和更大的耐热性的PFA。离型层127可以通过用涂覆材料涂覆管或涂覆表面来形成。在本示例性实施例中，通过适合于薄层成型的涂覆形成离型层127。离型层127越薄，加热器113的热量越容易传递到定影膜112的表面。然而，如果离型层127过薄，则离型层127的耐久性降低。因此，离型层127的厚度优选地为约5μm至约30μm，并且根据本示例性实施例的离型层127具有10μm的厚度。

<加压辊>

加压辊110的外径为20mm，并且通过将硅橡胶围绕由铁制成的并且直径为12mm的芯金属117发泡而形成厚度为4mm的弹性层116(发泡橡胶)。加压辊110的热容量和导热率越高，就越容易在加压辊110内部吸收加压辊110的表面处的热量，这使得加压辊110的表面温度难以升高。换句话说，使用具有尽可能低的热容量、低的导热率和大的隔热效果的材料，可以缩短加压辊110的表面温度的上升时间。

通过将硅橡胶发泡形成的发泡橡胶的导热率为0.11W/m·K至0.16W/m·K，低于固体橡胶的导热率，固体橡胶的导热率为约0.25W/m·K至约0.29W/m·K。固体橡胶的与热容量相关的比重为约1.05至约1.30，而发泡橡胶的比重为约0.45至约0.85，并且发泡橡胶的热容量也低。因此，发泡橡胶可以缩短加压辊110的表面温度的上升时间。

加压辊110的外径越小，热容量越低。然而，如果外径过小，则定影压合部No的宽度窄。因此，加压辊110要具有足够的直径。在本示例性实施例中，外径为20mm。类似地，如果弹性层116过薄，则热量逃逸到由金属制成的芯金属117。因此，弹性层116要具有足够的厚度。在本示例性实施例中，弹性层116的厚度为4mm。

当加压辊110被加热时，弹性层116的端部的温度可能由于从芯金属117和弹性层116的端部表面的散热而降低。因此，如果弹性层116在纵向方向上的宽度Wg相对于最大可输送片材通过宽度过小，则端部的定影性可能降低，而如果弹性层116在纵向方向上的宽度Wg过大，则图像形成装置50的宽度增加。在本示例性实施例中，弹性层116在纵向方向上的宽度Wg为226mm，其比作为最大可输送宽度的216mm的信纸尺寸向右长5mm并且向左长5mm。

在弹性层116上，形成由全氟烷氧基(PFA)树脂制成的离型层118作为调色剂离型层。与定影膜112的离型层127类似，离型层118可以通过用涂覆材料涂覆管或涂覆表面来形成。在本示例性实施例中，使用具有优异耐久性的管。可以使用诸如PTFE或FEP的氟树脂、剥离性优异的氟橡胶或剥离性优异的硅橡胶来代替PFA，作为离型层118的材料。加压辊110的表面硬度越低，用于获得定影压合部No的宽度的压力越低。然而，如果加压辊110的表面硬度过低，则耐久性降低。因此，在本示例性实施例中，加压辊110具有(在4.9N负载下)40°的Asker-C硬度。加压辊110由旋转单元(未示出)以200mm/秒的表面移动速度沿图2A中箭头R1所指示的方向旋转。

<加热器>

加热器113包括串联布置在由陶瓷制成的基板207上的电阻加热元件201和202(参见图5A)。更具体地，通过使用丝网印刷用10μm银钯(Ag/Pd)电阻加热元件涂覆横向方向上的宽度Wh为6mm且厚度H为1mm的氧化铝基板的表面，并在其上放置用作加热元件保护层的50μm玻璃盖，来形成在本示例性实施例中使用的加热器113。

图5A是从图2A中的箭头A3所指示的方向观察的加热器113的示意图。如果电阻加热元件201和202在纵向方向上的宽度W相对于最大可输送片材通过宽度过小，则端部的定影性可能由于从加压辊110的端部的散热而降低。另一方面，如果宽度W过大，则非片材通过部中的温度可能容易升高。如果通过以防止温度超过定影构件的耐热温度的间隔使片材P通过而将温度控制为相等，则如上所述生产率降低。因此，在本示例性实施例中，电阻加热元件201和202的长度从作为图像形成装置50的最大可输送宽度的216mm的信纸尺寸向右增加1mm并且向左增加1mm。换句话说，电阻加热元件201和202在纵向方向上的宽度W为218mm。

电阻加热元件201和202经由导体203串联布置在基板207上，并且覆盖有加热元件保护层209。在电阻加热元件201的端部配设导电电极部204，在电阻加热元件202的端部配设导电电极部205。电流从导电电极部204和205通过，以使电阻加热元件201和202产生热量。基板207在纵向方向上的宽度Wb为270mm，以容纳电阻加热元件201和202、导体203、导电电极部204和205以及加热元件保护层209。

如图2A所示，在加热器113的后表面布置用于检测陶瓷基板(基板207)的温度的温度检测元件115，所述陶瓷基板(基板207)的温度通过由电阻加热元件201和202产生的热量而升高。通过基于由温度检测元件115检测到的信号，控制从导电电极部204和205传递到图5A中的电阻加热元件201和202的电流来调整加热器113的温度。

<导热构件>

接下来将描述导热构件140。在加热器113的背面上配设用于均衡加热器113的温度的导热构件140。图5B是从图2A中的箭头A2所指示的方向观察配设在加热器113的后表面上的导热构件140的示意图。图5C和图5D是在纵向方向上装配到加热器保持件130中的导热构件140和加热器113的示意性截面图。图5C是从由图2A中的箭头A2所指示的方向观察的图，并且图5D是从片材P的输送方向的下游侧观察的图。

加热器保持件130具有能够装配加热器113和导热构件140的形状，并且加热器保持件130的要装配加热器113的凹槽的尺寸略大于加热器113的尺寸，使得即使加热器113产生热量并热膨胀，凹槽也能够容纳加热器113。加热器113的基板207的氧化铝具有高导热性，并且当加热器113开始加热时，氧化铝比加热器保持件130更早地热膨胀。加热器保持件130的要装配加热器113的凹槽在纵向方向上的宽度Wc为272mm，该宽度Wc相对于加热器113的基板207的宽度Wb(270mm)增加了2mm。加热器113装配到加热器保持件130中，使得导电电极部204和205的侧面邻接凹槽壁。此外，加热器113要装配到其中的凹槽在横向方向上的宽度Wd为6.5mm，该宽度Wd相对于加热器113的宽度Wh(6mm)增加了0.5mm。加热器113被装配到加热器保持件130中，以便邻接片材P的输送方向上的下游侧。

导热构件140的导热率比加热器113的基板207的材料的导热率越高，使诸如加热器113、定影膜112和加压辊110的定影构件的温度均衡的效果越高。如上所述，可以通过将具有高导热率的银膏施加到基板207或通过使石墨片或诸如铝板的金属板与基板207接触，来提供导热构件140。使用石墨片或金属板的优点在于，通过调整石墨片或金属板的厚度，可以容易地调整导热构件140的热容量。

在本示例性实施例中，在金属中具有相对高的导热率并且可以廉价地提供的铝板被用作导热构件140。导热构件140越厚，热均衡效果越高。因此，如上所述，具有相对于电阻加热元件201和202在纵向方向上的宽度W相对窄的宽度的片材P的生产率提高。然而，热容量增加，并且加热器113的上升时间相应地延迟。因此，基于片材P的生产率和加热器113的上升时间之间的平衡来调整导热构件140的材料和厚度。

在本示例性实施例中，导热构件140使用厚度为0.3mm且横向方向上的宽度为6mm的铝板，该宽度与加热器113的宽度Wh相同。由于在纵向方向上比加热器113的电阻加热元件201和202宽的导热构件140，所以在使用具有窄宽度的片材P(诸如小尺寸片材)的情况下，降低非片材通过部的温度的效果增强。然而，在使用具有大宽度的片材P(诸如信纸尺寸的片材)并且非片材通过部小的情况下，热量可能从端部消散，并且端部的定影性可能降低。期望基于在使用小尺寸片材时在非片材通过部的热均衡效果与在使用大尺寸片材时在端部的定影性之间的平衡，来调整导热构件140在纵向方向上的宽度。在本示例性实施例中，导热构件140在纵向方向上的宽度为218mm，其与加热器113的电阻加热元件201和202在纵向方向上的宽度W相同。

由加热器113产生的热量使得导热构件140温度升高并热膨胀。作为铝板的导热构件140的线性膨胀系数高于使用LCP的加热器保持件130的线性膨胀系数。因此，重复加热和冷却的热循环可以使导热构件140的位置移位。导热构件140在纵向方向上的位置的变化改变了使用小尺寸片材时的热均衡效果和使用大尺寸片材时的端部的定影性。因此，导热构件140包括：作为第一规制构件和第二规制构件的规制部140a，其用于规制导热构件140相对于加热器保持件130在纵向方向上的位置。

根据本示例性实施例的定影压合部No的压力结构如上所述。更具体地，在端部的压力高于在中心部的压力，并且定影压合部No的宽度在端部大于在中心部。当导热构件140由于加热器113产生的热量而热膨胀时，由于导热构件140与加热器保持件130和加热器113之间的高摩擦力，导热构件140在纵向方向上的压力高的区域中不容易移位。另一方面，由于导热构件140与加热器保持件130和加热器113之间的相对低的摩擦力，导热构件140在纵向方向上的压力相对低的区域中容易移位。因此，在本示例性实施例中，在纵向方向上的两个端部配设用于确定导热构件140在纵向方向上的位置的规制部140a，这两个端部是压力高并且定影压合部No的宽度在纵向方向上宽的区域。换句话说，导热构件140在纵向方向上包括第一规制构件和第二规制构件。导热构件140的规制部140a各自具有在纵向方向上的5mm的宽度140aW，并且被装配到加热器保持件130的、各自具有与宽度140aW基本上相同的宽度的规制槽130a中，使得导热构件140和加热器保持件130在纵向方向上的位置被确定。

在本示例性实施例中，导热构件140在纵向方向上具有单个连续结构。导热构件140包括，在纵向方向上的中心部的非接触部140b。非接触部140b弯曲成U形，以在厚度方向上与加热器113具有距离。如图5C和图5D所示，加热器保持件130在纵向方向上的中心部具有作为开口部的孔130b，以避开导热构件140的非接触部140b。导热构件140的非接触部140b也可以被称为非邻接区域，其不与加热器113邻接，并且导热构件140在纵向方向上在非邻接区域的两侧上的区域也可以被称为邻接区域，其与加热器113邻接。

当加热器113产生热量时，因为由端部处的规制部140a规制端部的位置，所以导热构件140朝向中心部热膨胀。图5E是示出导热构件140被加热并热膨胀的情况的示意图。导热构件140从位置被规制的端部朝向中心部热膨胀并伸长，但是如图5E所示，热膨胀被非接触部140b的挠曲吸收。这防止了导热构件140在纵向方向上移位，防止了导热构件140变形而向上推动加热器113，并且防止了端部处的规制部140a被损坏。换句话说，当在纵向方向上从加热器113的一端侧朝向另一端侧观察加热器113时，用作热均衡构件的导热构件140依次包括第一邻接区域、第一非邻接区域和第二邻接区域。

从导热构件140的各个端部到纵向方向上的中心部的非接触部140b的宽度(长度)Wa为107mm。非接触部140b具有4mm的宽度Y。通过公式ΔL＝αΔt获得导热构件140的热膨胀量ΔL，其中L是导热构件140的长度，α是导热构件140的线性膨胀系数，并且Δt是温度上升量。作为加压辊110的材料的硅橡胶的耐热温度通常为230℃，并且在本示例性实施例中，控制并降低吞吐量，使得在对小尺寸片材进行连续打印的情况下，加压辊110在非片材通过部的表面温度不超过230℃。

当加压辊110在非片材通过部的表面温度达到230℃时，加热器113的配设有导热构件140的表面的温度大约达到270℃。根据本示例性实施例的导热构件140使用铝作为材料，并且线性膨胀系数α为约2.4×10

在导热构件140热膨胀时、非接触部140b在弹性变形区域内挠曲的情况下，即使由于加热和冷却的热循环而重复膨胀和收缩，也可以防止导热构件140的非接触部140b中的疲劳失效。由于导热构件140是铝板，铝板是在应力-应变曲线上没有屈服点的材料，因此通常可以通过设置非接触部140b的形状，使得非接触部140b在具有0.2％或更小的弹性极限应力(proof stress)的变形区域内挠曲，来防止由于热循环而导致的非接触部140b中的疲劳失效。

根据本示例性实施例的导热构件140的非接触部140b为U形。通过呈U形，当导热构件140在纵向方向上热膨胀时，非接触部140b可以如图5E中的箭头A4所示完全挠曲，使得容易吸收由于热膨胀引起的变形。非接触部140b的U形的高度Hh和非接触部140b的弧形部的半径R越大，就越容易吸收导热构件140的热膨胀。然而，如果非接触部140b过大，则在纵向方向上向右侧和左侧的热流减少，使得热均衡效果降低。因此，通过在非接触部140b的、由于导热构件140的热膨胀而引起的挠曲处于弹性变形区域(具有0.2％或更小的弹性极限应力的变形区域)内的范围内，使非接触部140b的尺寸最小化，可以增强导热构件140的热均衡效果。在本示例性实施例中，如上所述，非接触部140b为U形，使得非接触部140b可以由于热膨胀而完全挠曲，并且非接触部140b的尺寸被最小化。更具体地，非接触部140b被成形为使得在图5D中高度Hh为8mm并且弧形部的半径R为2mm，以便如果导热构件140的温度达到230℃时，则将非接触部140b由于热膨胀而引起的挠曲保持在具有0.2％或更小的弹性极限应力的变形区域内。

传统上，如果使用在纵向方向上具有单个连续结构的导热构件140，则如上所述导热构件140可能由于热膨胀而不能装配到加热器保持件130中并变形，或者端部的规制部140a可能损坏。因此，存在导热构件140被分割为多个件并且多个件沿纵向方向布置的结构。然而，在纵向方向上分割导热构件140相对地降低了在纵向方向上的热均衡效果。即使如本示例性实施例那样，使用具有单个连续结构的导热构件140而不沿纵向方向分割导热构件140的结构，也可以通过提供用于吸收由于热膨胀而产生的膨胀和收缩的非接触部140b来防止导热构件140由于热膨胀而变形或损坏。此外，由于导热构件140在纵向方向上没有被分割，并且在纵向方向上具有从其一个端部到其另一个端部的单个连续结构，因此纵向方向上的热流不被中断，并且产生了与在纵向方向上不被分割的导热构件140的热均衡效果类似的热均衡效果。

<效果>

使用根据本示例性实施例的其中导热构件140包括非接触部140b的结构和根据比较例的结构进行：比较非片材通过部的温度升高的测试和检查导热构件140是否变形或损坏的热循环测试。根据本示例性实施例的结构是图5A至图5E所示的结构，其中在导热构件140的中心部配设弯曲成U形的非接触部140b。根据比较例的结构是图6A、图6B和图6C所示的三种结构。除了导热构件140的形状和导热构件140将装配到其中的加热器保持件130的形状之外，根据比较例的结构与根据本示例性实施例的结构类似。

图6A示出了导热构件140，其在纵向方向上具有从其一个端部到其另一个端部的单个连续结构。

图6B示出了在纵向方向上的中心部被分割为左右两个部的导热构件140，并且考虑到导热构件140的左右部的热膨胀，宽度Y为4mm。图6C示出了在纵向方向上被分割为左右两个部的导热构件140，并且导热构件140的右部和左部在厚度方向上的接触部S中彼此接触。在根据比较例的结构中，如在本示例性实施例中那样，加压辊110的压力在两个端部高，并且在两个端部配设用于规制导热构件140在纵向方向上相对于加热器保持件130的位置的规制部140a。

通过使150张克重为128g/m

在热循环测试中，进行1000次如下的操作：以40ppm的处理速度打印两张片材P，然后停止10分钟以进行自然冷却，并且检查端部的规制部140a是否损坏或变形。表1示出了比较测试的结果。

图6A中所示的导热构件140具有高的热均衡效果。因此，加压辊110在非片材通过部的温度被成功地控制在230℃或更低，230℃是硅橡胶的耐热温度。然而，发现导热构件140的规制部140a在热循环测试中损坏。发现图6B所示的导热构件140的规制部140a在热循环测试中未损坏。然而，由于导热构件140被分割，所以热均衡效果低，并且在比较40ppm下的非片材通过部的温度上升的测试和比较50ppm下的非片材通过部的温度上升的测试中，加压辊110在非片材通过部的温度都超过230℃。图6C中所示的导热构件140吸收接触部S中的热膨胀。因此，发现导热构件140的规制部140a在热循环测试中未损坏。然而，由于导热构件140的接触部S的接触热阻，因此降低非片材通过部的温度升高的效果比导热构件140未被分割的图6A所示的结构的效果差。因此，在比较50ppm下的非片材通过部的温度升高的测试中，加压辊110在非片材通过部的温度超过230℃。

在根据本示例性实施例的导热构件140包括非接触部140b的结构中，非接触部140b吸收热膨胀。因此，发现导热构件140的规制部140a在热循环测试中未损坏。此外，由于导热构件140在纵向方向上具有单个连续结构，因此热均衡效果高。因此，在比较非片材通过部的温度升高的测试中，将加压辊110在非片材通过部的温度控制为230℃或更低。

如上所述，在导热构件140中配设不与加热器113接触的非接触部140b可以吸收由于热膨胀引起的膨胀和收缩，防止导热构件140损坏或变形，并且抑制非片材通过部的温度升高。

将描述根据第二示例性实施例的结构，其中导热构件140包括不与加热器113接触的多个非接触部140b。图像形成装置50的与第一示例性实施例中的部件类似的部件被赋予相同的附图标记，并且将省略其详细描述。

在加压辊110的弹性层116使用发泡橡胶的情况下，有时可以通过使定影压合部No的宽度在中心部比在端部宽来防止片材起皱。当在定影压合部No处挤压发泡橡胶时，内部空气被去除，并且定影压合部No的表面更靠近芯金属117，使得用于输送片材P的定影压合部No的旋转半径减小。因此，压力越高并且定影压合部No处的挤压量越大，片材P的输送速度越低。众所周知，将片材P在纵向方向上的端部的输送速度设置得比中心部的输送速度高，对于防止片材起皱是有效的。因此，利用在中心部比在端部更多地挤压所形成的橡胶的定影压合部No，即，在中心部的宽度比在端部的宽度大的定影压合部No，片材P在端部的输送速度比在中心部的输送速度快，从而防止了片材起皱。

在本示例性实施例中，如在第一示例性实施例中那样，加热器保持件130经历凸度校正，使得定影压合部No在中心部比在端部厚。更具体地，调整定影压合部No的宽度，使得定影压合部No在中心部比在端部厚约10％，并且加热器保持件130的凸度校正量被设置为600μm。图7示出了定影压合部No的宽度和纵向方向上的压力分布。使用与第一示例性实施例中相同的方法测量定影压合部No的宽度和纵向方向上的压力分布。定影压合部No的宽度从两个端部朝向中心部增大，并且中心部具有8.8mm的宽度，而各个端部具有8.0mm的宽度。类似于定影压合部No的宽度，在这种情况下，纵向方向上的压力分布在中心部具有最高压力，并且压力朝向两个端部减小。换句话说，定影压合部No的宽度越大，定影压合部No的压力越高。

<导热构件>

接下来将描述导热构件140。图8是在纵向方向上装配到加热器保持件130中的导热构件140和加热器113的示意性截面图。在本示例性实施例中，导热构件140包括在两个不同位置处(一个在右侧，另一个在左侧)的两个非接触部140b，这两个非接触部140b不与加热器113接触。此外，加热器保持件130包括与非接触部140b对应的两个位置处的两个孔130b。换句话说，加热器保持件130包括第一开口部和第二开口部。在与非接触部140b对应的位置处，可以配设凹陷来代替孔130b。换句话说，加热器保持件130可以包括第一凹陷部和第二凹陷部。下面将描述其细节。

导热构件140还包括：三个不同位置处的、用于规制导热构件140在纵向方向上相对于加热器保持件130的位置的三个规制部140a。位于端部的两个规制部140a与根据第一示例性实施例的规制部类似，并且在中心部配设另一个规制部140a。

换句话说，导热构件140在纵向方向上包括第一规制构件、第二规制构件和第三规制构件。如上所述，由于在定影压合部No厚并且在纵向方向上的压力高的区域中配设用于规制导热构件140在纵向方向上的位置的规制部140a中的一个，所以导热构件140不容易移动。

当加热器113产生热量并且导热构件140的温度由于所产生的热量而升高时，导热构件140从中心部朝向两个端部热膨胀。如上所述，由于导热构件140的右端部和左端部由于热膨胀而各自伸长约0.6mm，因此在使用具有大宽度的片材P(诸如信纸尺寸的片材)并且非片材通过部小的情况下，端部的热量可以消散，并且端部的定影性可能降低。在导热构件140的两个端部也配设规制部140a以防止端部的位置变化的情况下，如上所述，导热构件140可能由于热循环而变形，或者端部的规制部140a可能损坏。

在本示例性实施例中，如图8所示，如第一示例性实施例中那样，在导热构件140的两个端部配设规制部140a，以防止端部的位置变化。此外，在中心部的规制部140a与右端部的规制部140a之间配设非接触部140b，并且还在中心部的规制部140a与左端部的规制部140a之间配设非接触部140b。换句话说，当在纵向方向上从加热器113的一端侧朝向加热器113的另一端侧观察加热器113时，用作热均衡构件的导热构件140依次包括第一邻接区域、第一非邻接区域、第二邻接区域、第二非邻接区域和第三邻接区域。

利用前述结构，通过在左右两个位置处的非接触部140b的挠曲来吸收从导热构件140的位置被规制的中心部朝向端部的热膨胀和从端部朝向中心部的热膨胀。这防止了导热构件140变形，并且还防止了端部的规制部140a损坏。

在本示例性实施例中，在中心部的规制部140a与一个端部的规制部140a之间的中间配设非接触部140b，并且还在中心部的规制部140a与另一个端部的规制部140a之间的中间配设非接触部140b。导热构件140的从中心处的规制部140a到各个非接触部140b的宽度Wa和导热构件140的从各个端部的规制部140a到同一侧上的非接触部140b的宽度Wa均为53.5mm。由于导热构件140包括多个非接触部140b，所以从规制部140a到非接触部140b的宽度Wa减小。因此，从规制部140a到非接触部140b的热膨胀量也减小，使得可以减小各个非接触部140b的尺寸。根据本示例性实施例的各个非接触部140b与第一示例性实施例一样为U形。各个非接触部140b被成形为使得高度Hh为4mm并且弧形部的半径R为1mm，以便如果导热构件140的温度达到230℃，则将非接触部140b由于热膨胀而引起的挠曲保持在具有0.2％或更小的弹性极限应力的变形区域内。

与第一示例性实施例一样，对根据本示例性实施例的结构进行热循环测试。

在对根据本示例性实施例的结构的测试中，未发现导热构件140变形，并且发现规制部140a未受损。此外，由于如第一示例性实施例中那样，导热构件140在纵向方向上具有从其一个端部到其另一个端部的单个连续结构，因此产生了抑制非片材通过部的温度升高的效果。如上所述，导热构件140可以包括不与加热器113接触的多个非接触部140b，并且非接触部140b防止导热构件140被损坏或变形，并且抑制非片材通过部的温度上升。

在上述第一示例性实施例和第二示例性实施例中，导热构件140的各个非接触部140b为U形，但是各个非接触部140b的形状不限于此。图9A至图9C示出根据第三示例性实施例的导热构件140的形状的示例。各个非接触部140b可以弯曲成如图9A所示的方U形，或者可以弯曲成如图9B所示的V形。通常，在通过压制成型的加工中，冲压和压制平板金属。此时，如果金属板被冲压和压制成诸如非接触部140b的形状的形状，则金属板经受塑性变形并被加工。

在非接触部140b如第一示例性实施例和第二示例性实施例中那样为U形的情况下，弧形部的半径R越大，塑性变形的程度越小。然而，在非接触部140b将被成形为具有弯曲部O(诸如图9A中所示的方U形或图9B中所示的V形)的情况下，塑性变形程度增加。因此，在非接触部140b吸收导热构件140的热膨胀的情况下，非接触部140b的高度Hh要被设置为高，使得变形发生在弹性区域内，以防止弯曲部O因应力集中而发生破裂。同时，包括图9A和图9B中所示的弯曲部O的结构的优点在于，通过冲压可以容易地获得导热构件140的尺寸，或者可以容易地确定加热装置100内部的位置。

此外，可以使用如图9C所示的通过冲压形成的具有减小的塑性变形的拉伸形状(drawn shape)。这种没有弯曲部O的结构的优点在于，防止了弯曲部O中的应力集中，并且在导热构件140的热膨胀要由非接触部140b吸收的情况下，非接触部140b的高度Hh可以被设置为低。

虽然上面已经描述了非接触部140b具有左右对称形状的结构，但是在加热装置100中的空间有限的情况下，可以使用具有非对称形状的非接触部140b。因为导热构件140的材料和长度以及导热构件140达到的温度取决于加热装置100的结构，所以导热构件140的热膨胀量ΔL和弹性区域内的可能挠曲范围也不同。因此，根据结构来调整和设置非接触部140b的形状、宽度Y和高度Hh，使得非接触部140b由于导热构件140的热膨胀而在弹性变形区域内挠曲。这防止了非接触部140b中由于热循环而引起的疲劳失效，并且产生了与上述非接触部140b的效果类似的效果。

根据第一示例性实施例和第二示例性实施例的上述结构使用一个导热构件140。或者，在加热装置100中的空间有限或电气安全布线距离有限的情况下，可以配设多个导热构件140。

此外，在图像形成装置50在纵向方向上宽的情况下，诸如在图像形成装置50支持高达A3尺寸的片材P的情况下，可以配设多个导热构件140以减小热膨胀量ΔL。即使在多个导热构件140沿纵向方向布置的这种结构中，如图10所示，各个导热构件140也可以包括不与加热器113接触的非接触部140b。因为非接触部140b吸收由于导热构件140的热膨胀而引起的伸长，所以防止了导热构件140的变形和规制部140a的破损。

在根据第一示例性实施例和第二示例性实施例的上述结构中，加热器保持件130具有孔130b以避开导热构件140的非接触部140b。如图9C和图10所示，代替通孔，可以形成凹陷形状(凹陷部)以避开非接触部140b。由于加热器保持件130的强度和预期的耐久性取决于加热装置100的压力设置和加热器保持件130的材料，因此可以根据结构来确定加热器保持件130的孔130b的形状。

在根据第一示例性实施例和第二示例性实施例的上述结构中，在纵向方向上压力高并且定影压合部No的宽度宽的部分中，配设用于规制导热构件140相对于加热器保持件130在纵向方向上的位置的规制部140a。然而，在压力足够高并且加热器保持件130与导热构件140之间的摩擦力强的情况下，即使当不配设规制部140a时，加热器保持件130和导热构件140也可以被定位而不会错位。在这种情况下，可以不必配设规制部140a。然而，因为导热构件140朝向压力低的部分热膨胀并且加热器保持件130与导热构件140之间的摩擦力在纵向方向上弱，所以导热构件140可能在压力低的中心部被提升或变形。即使在这种情况下，也可以通过在纵向方向上压力低的一侧(定影压合部No的宽度薄的一侧)配设非接触部140b，来吸收导热构件140的热膨胀。

虽然上面已经描述了用于形成单色图像的构造作为图像形成装置50的构造的示例，但是示例性实施例不限于此，并且可以在用于通过将黄色、品红、青色和黑色四种颜色叠加在彼此之上来形成和打印彩色图像的图像形成装置的导热构件140中配设非接触部140b。

虽然上面已经描述了使用膜加热方法的加热装置100，但是示例性实施例不限于此。

例如，用于彩色图像形成装置的一些加热装置在加压辊的弹性层中使用固体橡胶，或者使用在定影膜中配设弹性层的膜加热方法，以获得优异的图像质量。即使在这种加热装置包括导热构件140的情况下，也可以通过在导热构件140中配设非接触部140b来产生类似的效果。

也可以在如图11所示的使用外部加热方法的加热装置的导热构件140中配设非接触部140b。图11中使用外部加热方法的加热装置包括定影膜112内部的加热器113，并且加热器113被压靠在定影辊300的外表面上并且在加热压合部N2处加热定影辊300的表面。调色剂图像T在定影压合部N1处被定影到片材P，该定影压合部N1通过将加压辊301压靠在定影辊300上而形成，该加压辊301被构造为沿箭头R3所指示的方向旋转。即使在使用外部加热方法的这种加热装置的加热器113的后表面上配设导热构件140的情况下，也可以通过在导热构件140中配设非接触部140b来吸收由于热膨胀引起的膨胀和收缩，防止导热构件140的破损和变形，并且抑制非片材通过部的温度升高。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以便涵盖所有这样的变型以及等同的结构和功能。