專利名稱：像加熱裝置和成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用電磁感應(yīng)加熱方式的，用于使未定影圖像定影的像加熱裝置、以及使用了該像加熱裝置的如電子照相裝置或靜電紀(jì)錄裝置等成像裝置。
背景技術(shù)：
在日本專利公開公報10-74009號中公開了利用電磁感應(yīng)加熱方式的像加熱裝置的一個例子。
圖1是專利公開公報10-74009號所公開的像加熱裝置的立體圖，示出的是利用吸收磁通的磁通吸收單元的像加熱裝置的例子。
在圖1中，標(biāo)號1是由感應(yīng)加熱發(fā)熱的金屬套筒。金屬套筒1被安裝在圓筒管狀的導(dǎo)向管7的外圍且可旋轉(zhuǎn)地被支撐。標(biāo)號2是壓接到金屬套筒1的加壓輥。記錄紙張8通過穿過金屬套筒1和加壓輥2之間的鉗口部(壓接部)，而形成在記錄紙張8上的未定影色劑像被熱定影。標(biāo)號4是被配置在導(dǎo)向管7內(nèi)部的、生成高頻磁場的勵磁線圈，而標(biāo)號6a和6b是被設(shè)置在金屬套筒1的、吸收磁通的磁通吸收單元。
附著有未定影色劑像的記錄紙張8在箭頭S所示方向上向鉗口部被傳送。然后，通過金屬套筒1的熱量與金屬套筒1和加壓輥2之間的壓力，就在記錄紙張8上形成定影色劑像。在這個例子中，記錄紙張8以圖1中的右端為基準(zhǔn)而被傳送，在紙張寬度發(fā)生變化時，圖中的左側(cè)則成為非過紙區(qū)域。
如圖1所示，左側(cè)的磁通吸收單元6b被設(shè)置成通過馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)而可以沿軌道5相對軸方向平行地移動的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)要通過的記錄紙張8的寬度較大時，磁通吸收單元6b就不介于磁通吸收單元6a而被設(shè)置在與金屬套筒1相對的位置上。
相反，當(dāng)要通過的記錄紙張8的寬度較小時，如圖2所示，磁通吸收單元6b被移動到右側(cè)的磁通吸收單元6a的后方。由此，從非過紙區(qū)域的勵磁線圈4到達(dá)金屬套筒1的磁通減少。因此，金屬套筒1的端部的發(fā)熱被抑制。
如上所述，根據(jù)記錄紙張8的寬度，降低金屬套筒1的非過紙區(qū)域的發(fā)熱量。
然而，在圖1所示的像加熱裝置中，為使磁通吸收單元6b平行移動，如圖2所示，可動的磁通吸收單元6b與金屬套筒1之間的間隔和磁通吸收單元6a與金屬套筒1之間的間隔是不同的。這樣，在可動的磁通吸收單元6b與金屬套筒1相對的部分的發(fā)熱量和磁通吸收單元6a與金屬套筒1相對的部分的發(fā)熱量之間容易發(fā)生差異。因此，不容易均一地加熱金屬套筒1的全幅。
圖3是與圖1的像加熱裝置同樣地由日本專利公開公報10-74009公開的其它像加熱裝置的立體圖，示意的是使用磁通屏蔽板作為降低作用在金屬套筒1上的磁通的部件的像加熱裝置的例子。
在圖3所示的以往的像加熱裝置中，磁通屏蔽板9被配置在金屬套筒1和勵磁線圈4之間，且沿著夾具10的內(nèi)面。當(dāng)要通過的記錄紙張8的寬度較小時，將磁通屏蔽板9移動到相當(dāng)于金屬套筒1的非過紙區(qū)域的軸方向范圍的覆蓋勵磁線圈4的位置，而當(dāng)要通過的記錄紙張8的寬度較大時，則使磁通屏蔽板9退讓到金屬套筒1的過紙寬度的外側(cè)。由此，當(dāng)通過的記錄紙張8的寬度較大時，金屬套筒1的全幅被均一地加熱。
然而，在圖3所示的以往的像加熱裝置中，磁通屏蔽板9被配置在金屬套筒1和勵磁線圈4之間，且沿夾具10的內(nèi)面。因此，就需要將磁通屏蔽板9做成薄型。而將磁通屏蔽板9做成薄板的話，因感應(yīng)加熱的發(fā)熱量就增大。而且，一般來說由于夾具10由導(dǎo)熱性較低的塑料材料來形成，所以從磁通屏蔽板9向夾具10釋放的熱量較小。因此存在磁通屏蔽板9會一直升溫的問題。
另外，在圖1所示的以往的像加熱裝置中，由于需要使磁通吸收單元6b平行移動的機(jī)構(gòu)，因此存在整個裝置的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜和大型化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種像加熱裝置，無需使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，便能夠均一地加熱發(fā)熱體全幅并防止發(fā)熱體的過度升溫。
根據(jù)本發(fā)明的一個形態(tài)，像加熱裝置包括環(huán)狀發(fā)熱體，具有一對主面，并根據(jù)磁通的作用來發(fā)熱；磁通生成部件，被配置成與所述一對主面中一方的第1主面相鄰接，生成作用在所述發(fā)熱體上的磁通；以及磁通降低部件，被配置成與所述一對主面中另一方的第2主面鄰接，用于降低在所述磁通生成部件生成的磁通中，作用在所述發(fā)熱體的非過紙區(qū)域上的磁通。
根據(jù)本發(fā)明的另一個形態(tài)，像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，向附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的接觸面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有反向芯，所述反向芯由根據(jù)所述發(fā)熱單元的溫度改變其溫度、且其居里點為相對于所述預(yù)定溫度的最大值在-10℃至+100℃范圍的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的另一個形態(tài)，像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，向附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有反向芯，所述反向芯由根據(jù)所述發(fā)熱單元的溫度改變其溫度、且居里點為大于或等于140℃且小于或等于250℃范圍的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的另一個形態(tài)，像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有開關(guān)部件，開閉由與所述磁通匝連的導(dǎo)電體構(gòu)成的抑制線圈。
根據(jù)本發(fā)明的另一個形態(tài)，像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的圓筒形狀的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，與所述發(fā)熱單元的外圍表面相對，并產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有斷面形狀在所述發(fā)熱單元的軸方向上不同的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的可旋轉(zhuǎn)的反向芯。
根據(jù)本發(fā)明的另一個形態(tài)，像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的圓筒形狀的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，與所述發(fā)熱單元的外圍表面相對，并產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有斷面形狀不同的可旋轉(zhuǎn)的反向芯，所述反向芯是由在所述發(fā)熱單元的軸方向上被分割的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個形態(tài)，像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的圓筒形狀的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有由低電阻率材料構(gòu)成的可移動的磁通抑制單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一個形態(tài)，像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的接觸面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的反向芯，所述反向芯的居里點被設(shè)置為比在過紙區(qū)域的所述反向芯的溫度高、且比在非過紙區(qū)域的反向芯的溫度低的值。
根據(jù)本發(fā)明的另一個形態(tài)，像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的接觸面的溫度為預(yù)定溫度；以及由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的反向芯，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，在與所述勵磁部件相對的區(qū)域，所述發(fā)熱單元和所述反向芯之間的間隔被設(shè)置為一定。
根據(jù)本發(fā)明的另一個形態(tài)，像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的接觸面的溫度為預(yù)定溫度；以及由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的反向芯，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，非過紙區(qū)域的所述發(fā)熱單元和所述反向芯之間的間隔被設(shè)置為大于過紙區(qū)域的所述發(fā)熱單元和所述反向芯之間的間隔。
根據(jù)本發(fā)明的另一個形態(tài)，像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的接觸面的溫度為預(yù)定溫度；以及由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的反向芯，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，非過紙區(qū)域的相對于所述發(fā)熱單元的所述反向芯的面積被設(shè)置為大于過紙區(qū)域的相對于所述發(fā)熱單元的所述反向芯的面積。


圖1是表示以往的像加熱裝置的一個例子的立體圖；圖2是設(shè)置在圖1的像加熱裝置的磁通吸收單元的側(cè)視圖；圖3是表示以往的像加熱裝置的其它例子的立體圖；
圖4是表示將本發(fā)明的實施方式1的像加熱裝置用作為定影器的成像裝置的一個例子的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖5是本發(fā)明的實施方式1的定影器的剖面圖；圖6是從圖5的箭頭G方向示意定影器的后視圖；圖7是表示本發(fā)明的實施方式1的定影器的勵磁電路的基本結(jié)構(gòu)的電路圖；圖8是用來說明本發(fā)明的實施方式1的定影器中的電磁感應(yīng)作用的圖；圖9是表示本發(fā)明的實施方式1的定影器的其它結(jié)構(gòu)的例子中的第1個例子的剖面圖；圖10是表示本發(fā)明的實施方式1的定影器的其它結(jié)構(gòu)的例子中的第2個例子的剖面圖；圖11是表示本發(fā)明的實施方式1的定影器的其它結(jié)構(gòu)的例子中的第3個例子的剖面圖；圖12是表示本發(fā)明的實施方式1的定影器的其它結(jié)構(gòu)的例子中的第4個例子的剖面圖；圖13是本發(fā)明的實施方式2的定影器的主要部分的剖面圖；圖14是從圖13的箭頭G方向示意磁通調(diào)整部的主要部分的結(jié)構(gòu)圖；圖15是本發(fā)明的實施方式3的定影器的主要部分的剖面圖；圖16是從圖15的箭頭H方向示意磁通調(diào)整部的圖；圖17是本發(fā)明的實施方式3的磁通調(diào)整部的變形例的主要部分的結(jié)構(gòu)圖；圖18是本發(fā)明的實施方式3的磁通調(diào)整部的其它變形例的主要部分的結(jié)構(gòu)圖；圖19A是本發(fā)明的實施方式4的定影器的主要部分的剖面圖，用來表示磁通作用在定影帶的全幅上的情況；圖19B是本發(fā)明的實施方式4的定影器的主要部分的剖面圖，用來表示將作用在定影帶的小幅過紙范圍以外的磁通降低的情況；圖19C是本發(fā)明的實施方式4的定影器的主要部分的剖面圖，用來表示將作用在定影帶的小幅過紙范圍上的磁通降低的情況；圖20是從圖19C的箭頭H方向示意磁通調(diào)整部的主要部分的結(jié)構(gòu)圖；
圖21A是本發(fā)明的實施方式5的定影器的主要部分的剖面圖，用來表示磁通作用在定影帶的全幅上的情況；圖21B是本發(fā)明的實施方式5的定影器的主要部分的剖面圖，用來表示將作用在定影帶的小幅過紙范圍以外的磁通降低的情況；圖21C是本發(fā)明的實施方式5的定影器的主要部分的剖面圖，用來表示將作用在定影帶的中幅過紙范圍以外的磁通降低的情況；圖22是從圖21的箭頭H方向示意磁通調(diào)整部的主要部分的結(jié)構(gòu)圖；圖23是本發(fā)明的實施方式6的定影器的主要部分的剖面圖；圖24是從圖23的箭頭H方向示意磁通調(diào)整部的主要部分的結(jié)構(gòu)圖；圖25是表示本發(fā)明的實施方式6的定影器的其它結(jié)構(gòu)的例子中的第1個例子的剖面圖；圖26是表示本發(fā)明的實施方式6的定影器的其它結(jié)構(gòu)的例子中的第2個例子的剖面圖；圖27是表示本發(fā)明的實施方式6的定影器的其它結(jié)構(gòu)的例子中的第3個例子的剖面圖；圖28是表示本發(fā)明的實施方式6的定影器的其它結(jié)構(gòu)的例子中的第4個例子的剖面圖；圖29是表示本發(fā)明的實施方式6的定影器的其它結(jié)構(gòu)的例子中的第5個例子的剖面圖；圖30是本發(fā)明的實施方式7的定影器的剖面圖；圖31是圖30的定影器的磁通調(diào)整部的主要部分的剖面圖；圖32是表示本發(fā)明的實施方式7的定影器的其它結(jié)構(gòu)的剖面圖；以及圖33是圖32的定影器中的磁通調(diào)整部的主要部分的剖面圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，向附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的接觸面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有反向芯，所述反向芯由根據(jù)所述發(fā)熱單元的溫度改變其溫度、且其居里點為相對所述預(yù)定溫度的最大值-10℃至+100℃范圍的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成。
由此，結(jié)構(gòu)上無需移動單元就可以防止非過紙部的溫度過度升高的過升溫。
另外，因為在預(yù)定溫度以下發(fā)熱單元和勵磁單元的磁耦合良好，而加熱發(fā)熱單元的感應(yīng)加熱的效率較高。而且，根據(jù)任意寬度的記錄紙張的軸方向溫度分布，可以連續(xù)改變磁通分布。此外，還可以防止貫穿發(fā)熱單元的磁通漏出至裝置內(nèi)或外部。
另外，本發(fā)明的像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有反向芯，所述反向芯由根據(jù)所述發(fā)熱單元的溫度改變其溫度，且其居里點為大于或等于140℃且小于或等于250℃范圍的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成。
由此，結(jié)構(gòu)上無需移動單元就能夠防止非過紙部的溫度過度升高的過度升溫。另外，因為在通常的定影溫度下發(fā)熱單元和勵磁單元的磁耦合良好，而加熱發(fā)熱單元的感應(yīng)加熱的效率較高。而且，根據(jù)任意寬度的記錄紙張的軸方向溫度分布，可以連續(xù)改變磁通分布。此外，還可以防止貫穿發(fā)熱單元的磁通漏出至裝置內(nèi)或外部。
發(fā)熱調(diào)整部件優(yōu)選與發(fā)熱單元或由發(fā)熱單元加熱的單元接觸。這樣與發(fā)熱單元的溫度變化對應(yīng)的磁通調(diào)整部件的溫度變化就加快。因此，能夠迅速防止發(fā)熱單元的過度升溫。
另外，發(fā)熱調(diào)整部件優(yōu)選與發(fā)熱單元或由發(fā)熱單元加熱的單元有間隔地相對，所述間隔為大于或等于0.3mm且小于或等于2mm。這樣與發(fā)熱單元的溫度變化對應(yīng)的磁通調(diào)整部件的溫度變化就加快。因此，能夠迅速防止發(fā)熱單元的過度升溫，并能夠防止發(fā)熱調(diào)整單元和與其相對的單元的接觸。另外，因為發(fā)熱單元和勵磁單元的磁耦合良好，加熱發(fā)熱單元的感應(yīng)加熱的效率較高。
另外，還優(yōu)選以所述間隔相對的鄰接的相對面中至少一方的紅外線輻射率為大于或等于0.8且小于或等于1.0。這樣由于通過紅外線的熱量授受提高，而與發(fā)熱單元的溫度變化對應(yīng)的磁通調(diào)整部件的溫度變化就加快。因此，能夠迅速防止發(fā)熱單元的過度升溫。
另外，本發(fā)明的像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有抑制線圈，由與所述磁通匝連的導(dǎo)電體構(gòu)成；以及開關(guān)部件，開閉所述抑制線圈。
由此，結(jié)構(gòu)上無需移動單元就能夠防止形成非過紙部的過高溫度的過度升溫。另外，因為設(shè)置在發(fā)熱單元的相反位置，所以由抑制線圈所引起的感應(yīng)電流和電壓較小。由此，能夠減小抑制線圈的發(fā)熱，并能夠減小切換部件的耐電壓和電流容量。結(jié)果，可以實現(xiàn)廉價、簡單的結(jié)構(gòu)。
另外，發(fā)熱調(diào)整部件優(yōu)選在相對所述發(fā)熱單元抑制線圈的內(nèi)部和/或在相對所述發(fā)熱單元抑制線圈的相對位置設(shè)置反向芯，所述反向芯是由與抑制線圈匝連的磁通通過的高磁導(dǎo)率材料構(gòu)成的。
由此勵磁部件和抑制線圈的磁耦合提高，并且由于開關(guān)部件的開閉而產(chǎn)生的抑制線圈的作用增大。
另外，本發(fā)明的像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的圓筒形狀的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，與所述發(fā)熱單元的外圍表面相對，并產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對于所述發(fā)熱單元與勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有其斷面形狀在所述發(fā)熱單元的軸方向不同的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的可旋轉(zhuǎn)的一體型反向芯。
由此，由于通過使一體的反向芯旋轉(zhuǎn)可以防止非過紙部的溫度過度升高的過度升溫，從而可以實現(xiàn)廉價的簡單結(jié)構(gòu)和裝置的小型化。另外，通過改變軸的旋轉(zhuǎn)相位，可任意改變發(fā)熱分布的強(qiáng)弱。
另外，優(yōu)選在反向芯的圓周方向的至少一部分，所述發(fā)熱單元和所述反向芯的在軸方向上的距離間隔一定。由此，若使該部分與勵磁部件相對，就能夠?qū)崿F(xiàn)均一且高效率的加熱。
另外，優(yōu)選由所述反向芯調(diào)節(jié)的發(fā)熱分布的強(qiáng)弱是可以通過所述反向芯的旋轉(zhuǎn)使發(fā)熱分布的強(qiáng)弱顛倒。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，使用小幅紙時，可以先只讓小范圍升溫，之后，再集中對該范圍以外的低溫部分加熱。由此使小幅紙時的升溫能量變小，并能在短時間內(nèi)升溫。另外，即使在小幅紙的過紙之后立即進(jìn)行大幅紙的過紙，也能夠得到均一的高質(zhì)量圖像。
另外，本發(fā)明像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的圓筒形狀的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，與所述發(fā)熱單元的外圍表面相對，并產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有斷面形狀不同的可旋轉(zhuǎn)的反向芯，所述反向芯由在所述發(fā)熱單元的軸方向被分割的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成。
由此，由于通過改變分割的反向芯旋轉(zhuǎn)相位可以使發(fā)熱分布的強(qiáng)弱按每個部分改變，與反向芯為一體型的情況相比，利用各種組合來提高發(fā)熱分布的靈活性。
另外，反向芯在發(fā)熱單元的軸方向的至少一部分優(yōu)選是組合磁導(dǎo)率不同的多種材料來形成。由此，由于可以通過旋轉(zhuǎn)相位和材料雙方來調(diào)整發(fā)熱量，從而可以擴(kuò)大可發(fā)熱分布的強(qiáng)弱的設(shè)定范圍。另外，由于可以使反向芯的斷面形狀在軸方向一定，從而可以使發(fā)熱單元內(nèi)部的熱容量分布均一。由此，容易實現(xiàn)發(fā)熱單元的均一溫度分布。
反向芯優(yōu)選是至少組合強(qiáng)磁性材料和低磁導(dǎo)率導(dǎo)電體來形成。由此，由于反向芯的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁路變化增大，從而發(fā)熱分布的強(qiáng)弱的控制范圍變大。此外，還可以抑制感應(yīng)磁通的漏出。
另外，所述導(dǎo)電體在所述發(fā)熱單元半徑方向的厚度優(yōu)選為大于或等于0.2mm且小于或等于3mm。由此，由于能夠防止導(dǎo)電體的發(fā)熱，且可以縮小反向芯和發(fā)熱單元之間的間隔設(shè)定，從而可以提高感應(yīng)加熱部的磁耦合。
另外，反向芯優(yōu)選在發(fā)熱單元的軸方向的至少一部分在軸方向連續(xù)改變其斷面形狀。由此，可以通過反向芯的旋轉(zhuǎn)角度，在軸方向連續(xù)地調(diào)整熱容量分布。因此，可以針對多種紙張寬度設(shè)定所需的最大發(fā)熱范圍。
另外，本發(fā)明的像加熱裝置包括被感應(yīng)加熱的圓筒形狀的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有由低電阻率材料構(gòu)成的可移動的磁通抑制單元。
由此，無需高價的磁性材料就能夠控制發(fā)熱分布。此外，可以防止貫穿發(fā)熱單元的磁通漏出至裝置內(nèi)或外部。另外，因為位于與發(fā)熱單元相反的位置，作用在磁通降低部件上的通磁量較少，所以磁通降低部件的發(fā)熱較小。由此，加熱發(fā)熱單元的感應(yīng)加熱的效率較高。
另外，優(yōu)選在相對磁通抑制單元與發(fā)熱單元相反的位置上設(shè)置有由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的反向芯。由此，通過磁通抑制單元的移動對發(fā)熱分布的強(qiáng)弱進(jìn)行控制的范圍就變大。
另外，磁通抑制單元在所述發(fā)熱單元的半徑方向上的厚度優(yōu)選為大于或等于0.1mm。由此，能夠防止磁通抑制部件由感應(yīng)磁通發(fā)熱，從而提高加熱發(fā)熱單元的感應(yīng)加熱的效率。
再有，本發(fā)明的成像裝置具備上述像加熱裝置，并由所述像加熱裝置將由記錄紙張附著的色劑像定影。由此，可以將軸方向的發(fā)熱量調(diào)整為任意的分布。因此，在使用小幅記錄紙張時，也能夠以廉價的簡單結(jié)構(gòu)防止非過紙區(qū)域的過度升溫，而在使用大幅紙時，也能夠得到高質(zhì)量的定影圖像。
另外，本發(fā)明的成像裝置優(yōu)選包括上述像加熱裝置；第1溫度傳感器，設(shè)置在所有對應(yīng)種類的紙寬度通過的范圍，并測定傳送到溫度控制部件的溫度信號；以及第2溫度傳感器，設(shè)置在對應(yīng)的紙寬度的最小的紙不通過的范圍，至少測定傳送到發(fā)熱調(diào)整部件的溫度信號；其中，發(fā)熱調(diào)整部件根據(jù)來自所述第2溫度傳感器的信號，來調(diào)整發(fā)熱單元的發(fā)熱分布。
由此，根據(jù)發(fā)熱單元的溫度，能夠?qū)⑤S方向的發(fā)熱量迅速調(diào)整為任意的分布。因此，在使用小幅記錄紙張時，也能夠以廉價的簡單結(jié)構(gòu)防止非過紙區(qū)域的過度升溫，而在使用大幅紙時，也能夠得到高質(zhì)量的定影圖像。
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。然而，在以下所有實施方式中，是對將本發(fā)明的像加熱裝置用作為將未定影圖像定影的定影器，并將該定影器用于如電子照相裝置或靜電記錄裝置等成像裝置中的狀況進(jìn)行說明。
(實施方式1)圖4是表示使用了本發(fā)明的實施方式1的定影器的成像裝置的一個例子的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖5是圖4所示的本實施方式的定影器的側(cè)面剖面圖，圖6是從圖5的箭頭S方向示意本實施方式的定影器的后視圖，圖7是表示本實施方式的定影器的勵磁電路的基本結(jié)構(gòu)的電路圖，圖8是用來說明發(fā)熱作用的圖，圖9至圖12是表示本實施方式的定影器的其它結(jié)構(gòu)的例子的剖面圖。
以下說明該裝置的結(jié)構(gòu)和操作。標(biāo)號11是電子照相感光體(以下稱為“感光鼓”)。感光鼓11在箭頭方向上以預(yù)定速度被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，并且其表面通過帶電器12帶有相同的預(yù)定電位。
標(biāo)號13是激光束掃描器。激光束掃描器13輸出對應(yīng)時序電氣數(shù)字象素信號而被調(diào)制的激光束，所述時序電氣數(shù)字象素信號是從圖中不表示的圖像讀取裝置或電腦等主機(jī)裝置輸入的圖像信息的時序電氣數(shù)字象素信號。上述的帶有相同的電位的感光鼓11的表面通過該激光束選擇性地掃描曝光，在感光鼓11的表面上形成與圖像信息對應(yīng)的靜電潛像。
然后，該靜電潛像由具有被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的顯影輥14a的顯影器14提供帶電的粉體色劑，而顯像為色劑像。
另一方面，送紙部15每次送一張記錄紙張16。記錄紙張16經(jīng)過登記輥套17，在與感光鼓11的旋轉(zhuǎn)同步的適當(dāng)時間被送到轉(zhuǎn)印部，所述轉(zhuǎn)印部由感光鼓11和與其碰接的轉(zhuǎn)印輥18來構(gòu)成。由于被施加了轉(zhuǎn)印偏置電壓的轉(zhuǎn)印輥18的作用，感光鼓11上的色劑像依序轉(zhuǎn)印在記錄紙張16上。經(jīng)過轉(zhuǎn)印部的記錄紙張16從感光鼓11分離，并被導(dǎo)入作為像加熱裝置的定影器19，隨后進(jìn)行轉(zhuǎn)印色劑像的定影。通過定影固定了像的記錄紙張16被向排紙托架20輸出。
分離了記錄紙張16之后，感光鼓11的表面通過清除裝置21除去轉(zhuǎn)印殘留色劑等殘留物而被重復(fù)用于下一次成像。
然而，在本實施方式中，采用了以中央為基準(zhǔn)的過紙方式，也就是不管是小幅紙還是大幅紙，其中心線與定影器19的旋轉(zhuǎn)軸方向的中央位置保持一致地通過的方式。
接下來對上述成像裝置中的定影器19進(jìn)行詳細(xì)說明。標(biāo)號112是作為薄型環(huán)形的發(fā)熱單元的定影帶。定影帶112由分散了用于賦與導(dǎo)電性的導(dǎo)電粉的聚酰亞胺樹脂構(gòu)成，并在直徑為45mm、厚度為100μm的基底表面上涂覆有JIS(日本工業(yè)規(guī)格)-A25度、150μm的硅橡膠層，并在其上面還涂覆有厚度20μm的氟塑料的隔離層。但是，定影帶112的結(jié)構(gòu)并不限于此。例如，作為基底的材料，也可以是在耐熱氟塑料或PPS(聚苯亞硫酸鹽)等上分散了導(dǎo)電材料粉末的材料，或是由電鑄制造的鎳或不銹鋼等的薄金屬。另外，表面的隔離層并不限于氟塑料。例如，也可以涂覆單獨或混合使用PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(聚四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、FEP(氟化乙丙烯共聚物)等隔離性較好的樹脂或橡膠。
另外，發(fā)熱層的厚度優(yōu)選是小于感應(yīng)加熱的高頻電流的表皮深度兩倍的厚度。如果發(fā)熱層超過此厚度，那么用于感應(yīng)加熱的磁通就無法貫穿發(fā)熱單元，因此，配置在相對發(fā)熱單元與勵磁部件相反的位置的磁通調(diào)整部的效果會降低。
標(biāo)號113是保持輥。保持輥113是由直徑為20mm、厚度為0.3mm的絕緣材料PPS等樹脂構(gòu)成。圖中未做表示，保持輥113的兩端的外圍表面由軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐。又，圖中未做表示，在保持輥113的兩端設(shè)置肋材，以防止定影帶112的晃動。
標(biāo)號114是由硅橡膠構(gòu)成的直徑為30mm的低導(dǎo)熱性定影輥，所述硅橡膠是低硬度(Asker·C45度)的彈性發(fā)泡體。
定影帶112被施加預(yù)定的張力而懸掛在保持輥113和定影輥114之間，并往箭頭方向移動。
標(biāo)號115是作為加壓部件的加壓輥。加壓輥115的外徑為φ30mm，其表面由硬度為JIS-A60度的硅橡膠構(gòu)成。如圖所示，與定影帶112壓接，且與定影帶112之間形成有鉗口部。加壓輥115通過圖中未做表示的裝置主體的驅(qū)動部件被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。定影帶112和定影輥114由于加壓輥115的旋轉(zhuǎn)而從動旋轉(zhuǎn)。為提高耐磨性和隔離性，可以在加壓輥115的表面單獨或混合地涂覆PFA、PTEE、FEP等。
標(biāo)號120是作為感應(yīng)加熱定影帶112的勵磁部件的勵磁線圈，將在后邊詳細(xì)說明勵磁線圈120的結(jié)構(gòu)。
標(biāo)號116是反向芯(磁通調(diào)整部)，所述反向芯是由具有預(yù)定水平以上的磁導(dǎo)率和導(dǎo)熱性的絕緣性材料(例如，鐵氧體等)構(gòu)成。在本實施方式中，反向芯116的材料為鐵氧體。反向芯116被固定設(shè)置在相對定影帶112與勵磁線圈120相反的位置。反向芯116通過固定在軸117而被設(shè)置。對于反向芯116的材料的鐵氧體，其失去強(qiáng)磁性的居里點被設(shè)定為190℃。反向芯116和保持輥113的內(nèi)圍表面之間的間隔為0.5mm。本實施方式的反向芯116在其軸方向具有均一的圓筒形狀。另外，反向芯116和保持輥113的各相對面為黑色。標(biāo)號119是在記錄紙張16上形成的色劑像，而標(biāo)號118是為進(jìn)行溫度控制而對定影帶112的溫度進(jìn)行測定的溫度傳感器。
在本實施方式的定影器19中，將可以通過的記錄紙張的最大寬度設(shè)定為JIS規(guī)格A3紙張的短邊(長度297mm)。
標(biāo)號120是作為勵磁部件的勵磁線圈。通過將線束環(huán)繞9圈來形成勵磁線圈120，所述線束是將100條表面絕緣的外徑為0.15mm的銅線線材捆成一捆而形成的。
如圖5和圖6所示，在保持輥113的端部，沿著其外圍表面呈圓弧形狀地配置勵磁線圈120的線束，而在其它部分，則沿著該外圍表面的母線方向配置勵磁線圈120的線束。沿此母線方向被配置的線束，是被配置在以保持輥113的旋轉(zhuǎn)軸為其中心軸的虛擬圓筒面上的。另外，通過將勵磁線圈120的線束重疊成兩排，在定影帶112的端部呈隆起狀。
標(biāo)號121是由作為高磁導(dǎo)率材料(例如，非磁導(dǎo)率2000)的鐵氧體構(gòu)成的勵磁芯。勵磁芯121由中心芯121a、大致拱形的拱形芯121b、一對末端芯121c來構(gòu)成，其中，在勵磁線圈120的環(huán)繞中心與定影帶112的旋轉(zhuǎn)軸平行配置所述中心芯121a，相對勵磁線圈與定影帶112相反的位置配置所述拱形芯121b，而在勵磁線圈120的環(huán)繞端部與定影帶112的旋轉(zhuǎn)軸平行配置所述末端芯121c。如圖6所示，在定影帶112的旋轉(zhuǎn)軸方向以一定間隔地配置有多個拱形芯121b。在環(huán)繞的勵磁線圈120的中央部的開口內(nèi)配置有中心芯121a。另外，一對末端芯121c與拱形芯121b的兩端連接，且與定影帶112相對，而其間沒有勵磁線圈120。中心芯121a、拱形芯121b、和末端芯121c互相磁耦合。
除鐵氧體以外，勵磁芯121的材料優(yōu)選是硅鋼板等高透磁性、高電阻率的材料。另外，中心芯121a和末端芯121c也可以在較長的方向上分割成多個來構(gòu)成。
標(biāo)號122是厚度為2mm的保持單元，所述保持單元是由PEEK(聚醚醚酮)或PPS等耐熱溫度高的樹脂構(gòu)成。對于線圈保持單元122，勵磁線圈120和勵磁芯121是通過粘結(jié)到線圈保持單元122來保持如圖所示的形狀。
圖7表示用于勵磁電路123的整體諧振高頻變換器的基本電路。商業(yè)電源160的交流電流通過整流電路161整流后，施加給電壓諧振變換器。在該變換器中，高頻電流是通過IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極晶體管)等開關(guān)元件164的開閉和諧振用電容器163，向勵磁線圈120施加的。標(biāo)號162是二極管。
作為電壓諧振變換器的勵磁電路123對勵磁線圈120施加最大電流振幅為60A、最大電壓振幅為600V的30kHz交流電流。在定影帶112的旋轉(zhuǎn)軸方向的中央部，與定影帶112相對地設(shè)置有溫度傳感器118。施加到勵磁線圈120的交流電流受到根據(jù)來自該溫度傳感器118的溫度信號的控制，使定影帶112的表面為170攝氏度的定影設(shè)定溫度。
在具有如上構(gòu)成的定影器19的成像裝置中，在感光鼓11(參見圖4)的外表面形成色劑像，在該色劑像轉(zhuǎn)印到記錄紙張16的表面之后，通過讓記錄紙張16如圖4所示地從箭頭方向進(jìn)入鉗口部，并將記錄紙張16上的色劑像定影來得到記錄圖像。
在本實施方式中，上述勵磁線圈120通過電磁感應(yīng)使定影帶112發(fā)熱。下面利用圖8來說明其作用。
如圖8中的虛線所示，由來自勵磁電路123的交流電流通過勵磁線圈120產(chǎn)生的磁通M，從勵磁芯121的末端芯121c貫穿定影帶112并進(jìn)入到保持輥113中的反向芯116，由于反向芯116的磁性而通過反向芯116內(nèi)。隨后，再貫穿定影帶112并進(jìn)入到勵磁芯121的中心芯121a，通過拱形芯121b到達(dá)末端芯121c。根據(jù)勵磁電路123的交流電流，該磁通M反復(fù)生成和消滅。由于該磁通M的變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電流在定影帶112中流動，而產(chǎn)生焦耳熱。在定影帶112的旋轉(zhuǎn)軸方向連續(xù)的中心芯121a和末端芯121c具有將通過拱形芯121b的磁通M在旋轉(zhuǎn)軸方向分散，使磁通密度均一化的作用。
接下來說明反向芯116的作用。在反向芯116的溫度在軸方向的全幅低于居里點時，反向芯116具有在軸方向均一的強(qiáng)磁性，提高磁通要通過的區(qū)域的透磁性。因為該區(qū)域的磁阻降低，勵磁線圈120和定影帶112之間的磁耦合則提高。因此能夠在軸方向均一并高效率地加熱定影帶112。由此，在施加預(yù)定的功率時，可以將施加給勵磁線圈120的高頻電流或電壓設(shè)定為較低的值。結(jié)果，可以將耐電壓性或電流容量較低的廉價配件用于勵磁電路123的電氣配件。
另一方面，在上述狀態(tài)連續(xù)通過紙寬度較窄的紙張時，在均一加熱全幅的情況下由于只有中央部因記錄紙張16通過而消耗熱量，因此定影帶112的溫度在非過紙區(qū)域的端部上升。因為反向芯116與上述升溫的定影帶112端部靠近且相對，所以反向芯116的端部的溫度也會上升。因此，反向芯116的端部的溫度高于結(jié)構(gòu)材料的居里點，而失去強(qiáng)磁性且磁導(dǎo)率降低。
這樣的狀態(tài)下，端部的勵磁線圈120和定影帶112磁耦合下降，從而發(fā)熱量降低。由此能夠防止定影帶112端部的溫度進(jìn)一步上升。由此，即使在小幅紙的過紙之后立即將大幅紙過紙，也能夠防止在端部溫度過高時會發(fā)生的偏置等定影不良。同時，也能夠防止由定影器19的過度升溫，定影器19或裝置主體超過各自的耐熱溫度而變形的情況。
定影帶112的端部溫度降至定影溫度時，由于反向芯116的溫度降到居里點以下而恢復(fù)為強(qiáng)磁性體，從而恢復(fù)到初始狀態(tài)，也就是在軸方向均一地高磁耦合的狀態(tài)。
當(dāng)然，由于定影帶112的中央部在由記錄紙張16消耗熱量的同時根據(jù)溫度傳感器118的溫度信號進(jìn)行溫度控制，所以總是保持為一定的溫度。另外，由于在最大寬度的紙張要通過時，在全幅均一地加熱并且均一地消耗熱量，因此不會在軸方向產(chǎn)生極端的溫度分布。
在本實施方式中，因為將反向芯116的居里點(190℃)設(shè)定成高于定影溫度(170℃)，所以定影帶112的溫度過高的區(qū)域以外的部分作為強(qiáng)磁性體作用。因此，在定影溫度的升溫時或?qū)挿埖倪^紙時，可以使勵磁線圈120和定影帶112高效率地磁耦合。只要上述居里點處于相對預(yù)定定影溫度的最大值-10℃至+100℃的范圍內(nèi)，就可以得到上述作用。在采用將一般的苯乙烯丙烯或聚酯作為母體使用的色劑時，只要上述居里點處于大于或等于140℃且小于或等于250℃的范圍內(nèi)，就可以得到上述作用。
再者，根據(jù)本實施方式，反向芯116的居里點被設(shè)定為高于在過紙區(qū)域的反向芯116的溫度且低于在非過紙區(qū)域的反向芯116的溫度。由此，在過紙區(qū)域，通過維持勵磁線圈120和定影帶112的磁耦合來能夠?qū)⒍ㄓ皫?12在軸方向均一并高效率地加熱，并且在非過紙區(qū)域，通過降低勵磁線圈120和定影帶112的磁耦合，能夠降低發(fā)熱量并防止定影帶的過度升溫。
另外，通過在感應(yīng)加熱磁路內(nèi)設(shè)置高磁導(dǎo)率的反向芯116，能夠防止磁通M漏出到定影器19外部。
另外，因為反向芯116具有在軸方向均一的斷面形狀，所以反向芯116附近的發(fā)熱部的熱容量分布在軸方向均一。因此，通過由勵磁部件120進(jìn)行均一加熱，可以容易地實現(xiàn)均一的溫度分布。
另外，通過將定影帶112纏繞在保持輥113上的部分作為發(fā)熱部進(jìn)行加熱，而使定影帶112的形狀穩(wěn)定，從而在定影帶112和勵磁線圈120之間容易保持一定的間隔。
又，因為在與定影帶112接觸旋轉(zhuǎn)的保持輥113內(nèi)部設(shè)置了反向芯116，反向芯116不會因為放熱而冷卻。因此，由于隨著定影帶112的溫度上升，反向芯116的溫度會較快地響應(yīng)而迅速上升，從而能夠迅速防止定影帶112的過度升溫。
如上所述，根據(jù)本實施方式，在發(fā)熱分布調(diào)整部件中無需采用機(jī)構(gòu)式結(jié)構(gòu)而能夠防止成像裝置的結(jié)構(gòu)部分(例如，定影器19等)的損壞或變質(zhì)，在沒有被小幅記錄紙張16消耗熱量的兩端部的溫度過度上升，并且成像裝置的結(jié)構(gòu)部分加熱至其耐熱溫度以上時，會發(fā)生上述損壞或變質(zhì)。而且，即使在小幅紙的連續(xù)過紙之后立即將最大寬度的紙張過紙，也不會在定影帶112的全幅發(fā)生溫度分布的較大變化，從而在使用寬幅紙時也能夠防止偏置等定影不良的發(fā)生。
在小幅紙的連續(xù)過紙時如果兩端部過度升溫，以往的定影器就要停止打印動作并等待兩端的降溫，或者需要加大記錄紙張的過紙間隔。然而，因為根據(jù)本實施方式能夠抑制小幅紙的連續(xù)過紙時的兩端部分的升溫，所以不需要過度升溫時的等待或過紙間隔的加大。因此，能夠增大小幅紙的連續(xù)過紙時的吞吐量(每單位時間的輸出紙張數(shù)量)的設(shè)定。
另外，雖然在本實施方式中，反向芯116是具有圓筒形狀的。不過，只要相對勵磁線圈120的部分的與定影帶112之間的間隔在軸方向一定，反向芯116的斷面形狀并不限于此，可以為半圓形狀或扇形。在反向芯116的斷面形狀為半圓形狀或扇形時，因為反向芯116的熱容量會比圓筒形狀時小，反向芯116的溫度變化對定影帶112的升溫的響應(yīng)會變快。
另外，在本實施方式中，雖然反向芯116和保持輥113之間的間隔為0.5mm，但上述間隔優(yōu)選為大于或等于0.3mm并小于或等于2mm的范圍內(nèi)。當(dāng)小于此間隔時，因為保持輥113和反向芯116部分地接觸，所以在軸方向的導(dǎo)熱分布有可能產(chǎn)生不均等。由此，即使均一地加熱，在溫度分布上也會產(chǎn)生不均等，無法獲得均一的定影圖像。相反，上述間隔在比該范圍寬時，定影帶1 12和保持輥113對反向芯116的導(dǎo)熱性就惡化，即使定影帶112升溫，反向芯116的升溫的響應(yīng)也變差。在實際運用中，上述間隔小于或等于2mm即可。
另外，反向芯116和定影帶112之間的間隔優(yōu)選為小于或等于2mm。在該間隔大于2mm時，勵磁線圈120和定影帶112的磁耦合會惡化，有可能無法高效率地感應(yīng)加熱。
另外，在本實施方式中，通過將反向芯116和保持輥113彼此相對的面都設(shè)成黑色，來促進(jìn)反向芯116和保持輥113之間的紅外線的輻射和吸收，由此促進(jìn)兩者之間的熱量移動。只要上述相對的面的至少一方的紅外線輻射率為大于或等于0.8且小于或等于1.0就可以實用，優(yōu)選相對的面的雙方的紅外線輻射率為大于或等于0.8。另外，因為紅外線的輻射率和吸收率是相同的數(shù)值，那么設(shè)定高輻射率就等于設(shè)定高吸收率。
另外，在本實施方式中，雖然反向芯116是固定的，但也可以采用與保持輥113一體并旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。
另外，發(fā)熱部的結(jié)構(gòu)并不限于上述分別設(shè)置保持輥113和反向芯116的結(jié)構(gòu)。例如，如圖9所示，采用反向芯116具有輥形狀、并且直接懸掛定影帶112而旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)也能夠得到同樣的效果。因為無需設(shè)置保持輥113，而上述結(jié)構(gòu)更為簡單。而且，因為從定影帶112對反向芯116直接導(dǎo)熱，反向芯116對定影帶112的升溫的響應(yīng)會加快。
另外，發(fā)熱部可以采用如圖10所示的結(jié)構(gòu)，也就是將勵磁線圈120和反向芯116設(shè)置在繃設(shè)輥間(保持輥113和定影輥114之間)的定影帶112的兩側(cè)。
另外，定影器19的結(jié)構(gòu)并不限于上述將定影帶112懸掛在兩個輥(保持輥113和定影輥114)并使勵磁線圈120相對于定影帶112的外圍表面的結(jié)構(gòu)。例如，如圖11所示，也可以實現(xiàn)將勵磁線圈120設(shè)置在保持輥113的內(nèi)部、使保持輥113經(jīng)過定影帶112押壓加壓輥115、并使大致弧形的反向芯116與定影帶112的外圍表面鄰接相對的結(jié)構(gòu)。
另外，如圖12所示，也可以實現(xiàn)在保持輥113的外圍上外裝半徑相同的定影帶112、使保持輥113隔定影帶112壓到加壓輥115的結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，不需要分別設(shè)置定影輥114和保持輥113、并且不需要對定影帶112給予張力的機(jī)構(gòu)，從而能夠簡化機(jī)構(gòu)來降低制造成本。另外，因為定影帶112的周長變短而減少升溫所用的熱容量，升溫時所需的能量變小的同時能夠縮短升溫時間。
(實施方式2)圖13是本發(fā)明的實施方式2的定影器的主要部分的剖面圖。圖14是從圖13的箭頭G方向示意作為磁通調(diào)整部的反向芯116的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
本實施方式的磁通調(diào)整部的結(jié)構(gòu)與實施方式1不同。也就是說，在本實施方式中，在反向芯116兩端部的與勵磁線圈120相對的部分設(shè)置有由利茲線構(gòu)成的2圖短線圈(以下稱作“抑制線圈”)230。另外，作為電氣開閉反向芯116的兩端部的開關(guān)部件，設(shè)置了繼電器231。繼電器231具有功率晶體管等開關(guān)元件或接點。另外，反向芯116的斷面形狀為在軸方向均一的半圓形。另外，固定保持反向芯116使其不旋轉(zhuǎn)。另外，設(shè)置了測定小幅過紙范圍外且最大幅過紙范圍內(nèi)的定影帶112溫度的溫度傳感器232，以便根據(jù)溫度傳感器232的溫度信號來開閉繼電器231。
其它詳細(xì)情況和實施方式1相同，在本實施方式中，對于具有與實施方式1相同作用的結(jié)構(gòu)成分編相同的標(biāo)號，并省略詳細(xì)說明。
在溫度傳感器231測定的溫度比高于定影溫度(例如，170℃)的第1預(yù)定溫度(例如，180℃)要低時，使繼電器231處于釋放狀態(tài)。在這狀態(tài)，因為抑制線圈230內(nèi)沒有電流流過，所以定影帶112通過勵磁線圖120以均一的發(fā)熱分布被加熱。
相反，由于小幅紙的連續(xù)過紙等原因，溫度傳感器232測定的溫度高于180℃時，使繼電器231處于導(dǎo)通狀態(tài)。這種狀態(tài)下，抑制線圈230中流過感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流的方向為抵消與抑制線圈230匝連的磁通的變化的方向。這樣磁通就無法通過抑制線圈230。由此，勵磁線圈120作用在設(shè)置了抑制線圈230的部分的定影帶112上的磁通就減少。結(jié)果，小幅紙的非過紙區(qū)域的發(fā)熱分布降低，從而能夠防止非過紙區(qū)域的過度升溫。
然后，在溫度傳感器232的測定溫度降到第2預(yù)定溫度(例如，160℃)時，使繼電器231處于釋放狀態(tài)來返回到均一的發(fā)熱分布，所述第2預(yù)定溫度低于定影溫度。
因為在相對抑制線圈230與定影帶112相反的位置使用反向芯116，而勵磁線圈120、定影帶112和抑制線圈230的磁耦合增大，所以能夠充分提高通過開閉繼電器231的抑制線圈230的溫度分布調(diào)整作用。通過將反向芯116的一部分設(shè)置在抑制線圈230的內(nèi)部，能夠進(jìn)一步提高通過開閉繼電器231的抑制線圈230的溫度分布調(diào)整作用。
如上所述，根據(jù)本實施方式，無需設(shè)置機(jī)械性機(jī)構(gòu)而在小幅紙的連續(xù)過紙時也能夠?qū)⒍ㄓ皫?12的溫度分布總是保持為大致均一。因此，在小幅紙的過紙之后立即將大幅紙過紙時，或者交替地過紙小幅紙和大幅紙時，能夠防止定影溫度分布的不均等導(dǎo)致的冷偏置或熱偏置等定影不良。也就是說，通過在預(yù)熱時加熱定影帶112的全幅，不管小幅紙或大幅紙都可以立即過紙。相反，在預(yù)熱時僅加熱小幅紙過紙范圍等的情況下，如果發(fā)生定影帶112不旋轉(zhuǎn)等異常狀態(tài)時定影帶112的表面溫度急劇上升，安全機(jī)構(gòu)(例如，恒溫器)就可能無法跟蹤。如果在預(yù)熱時加熱全幅，也可以延長定影帶112的升溫時間，從而提高安全機(jī)構(gòu)的跟蹤動作的可靠性。
另外，雖然抑制線圈230可以設(shè)置在勵磁線圈120的內(nèi)部或附近，不過在本實施方式中，抑制線圈230設(shè)置在相對抑制線圈230與定影帶112相反的位置。由此，抑制線圈230所感應(yīng)的電流或電壓會降低，從而抑制抑制線圈230的升溫。結(jié)果，可以將耐電壓性或電流容量較低的廉價材料用于金屬線的絕緣包覆。而且，可以將耐電壓性或電流容量較低的廉價器件用于開閉抑制線圈230的繼電器231。再者，也可以抑制在繼電器231的開閉動作中產(chǎn)生的電磁干擾。
另外，雖然在相對抑制線圈230與定影帶112相反的位置使用了反向芯116，不過也可以實現(xiàn)不設(shè)置反向芯116的結(jié)構(gòu)。此時就不需要使用鐵氧體等既高價又重的材料，可以實現(xiàn)廉價且輕量的結(jié)構(gòu)。
另外，抑制線圈230并不限于如上所述的將線材環(huán)繞多次的結(jié)構(gòu)。例如，將薄型鋼板形成1圈環(huán)形的結(jié)構(gòu)也能夠得到同樣的效果。根據(jù)該結(jié)構(gòu)不需要將線材環(huán)繞多次來形成，可以簡化制造工序。
另外，抑制線圈230的設(shè)置范圍并不一定需要與過紙的小幅紙的寬度相對應(yīng)。例如，也可以在大于小幅紙寬度且小于最大寬度的范圍，考慮從兩端經(jīng)過軸承導(dǎo)熱而失去的熱量來設(shè)定。
另外，只要是其環(huán)形的形成方向與勵磁線圈120的磁通匝連，抑制線圈230可以采用任何結(jié)構(gòu)。
(實施方式3)圖15是本發(fā)明的實施方式3的定影器的主要部分的剖面圖。而且，圖16是從圖15的箭頭H方向示意作為磁通調(diào)整部的反向芯116的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
本實施方式的磁通調(diào)整部的結(jié)構(gòu)與實施方式2不同。也就是說，在本實施方式中，不設(shè)置抑制線圈230，并且將圓筒形反向芯116的對應(yīng)于小幅紙的非過紙區(qū)域的部分的斷面形狀在軸方向上改變。另外，在圖16中反向芯116右端部設(shè)置有齒輪335。旋轉(zhuǎn)部336使該齒輪335旋轉(zhuǎn)，反向芯116隨著此旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在反向芯116的另一端部(圖16的左端部)設(shè)置有帶切口的圓盤337。為檢測該切口的旋轉(zhuǎn)設(shè)置了光學(xué)傳感器338。旋轉(zhuǎn)部336(換而言之，反向芯116的旋轉(zhuǎn))受到根據(jù)來自溫度傳感器232的溫度信號的控制，所述溫度傳感器232測定在小幅過紙范圍外且最大幅過紙范圍內(nèi)的定影帶112的溫度。
其它詳細(xì)情況和實施方式2相同，對于具有相同作用的結(jié)構(gòu)成分編相同的標(biāo)號，并省略詳細(xì)說明。
反向芯116在軸方向兩端部(小幅過紙范圍外)為半圓筒形狀，而在軸方向中央部(小幅過紙范圍內(nèi))為圓筒形狀。兩端部的半圓筒形狀的相位對于旋轉(zhuǎn)軸一致，并且半圓筒形狀在軸方向均一。下面在本實施方式中，將具有上述形狀的反向芯116視為2個半圓筒形的組合，并將一方稱作a部分，而將另一方稱作b部分。a部分是具有與最大過紙范圍大致相同的寬度的半圓筒，而b部分是具有與小幅過紙范圍大致相同的寬度的半圓筒。旋轉(zhuǎn)部336具有步進(jìn)馬達(dá)。另外，旋轉(zhuǎn)部336根據(jù)光學(xué)傳感器338的信號檢測反向芯116的姿態(tài)原點，并以步進(jìn)馬達(dá)的驅(qū)動脈沖數(shù)來設(shè)定從該姿態(tài)原點的旋轉(zhuǎn)角度。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于反向芯116不需要采用高價的高分辨度的編碼器等高價檢測裝置，從而實現(xiàn)廉價且簡單的結(jié)構(gòu)。
接下來說明本實施方式中的作為磁通調(diào)整部的反向芯116的操作和作用。
在端部的溫度傳感器232測定的溫度比高于定影溫度(例如，170℃)的第1預(yù)定溫度(例如，180℃)要低時，使反向芯116的a部分相對于勵磁線圈120。在這狀態(tài)對勵磁線圈120通電時，磁通定影帶112的軸方向全幅產(chǎn)生均一的作用，從而均一地感應(yīng)加熱定影帶112。在要過紙的記錄紙張16的寬度較寬時，在全幅消耗熱量，從而定影帶112的溫度在全幅均一地保持。
在過紙的小幅記錄紙張16時，記錄紙張僅消耗中央部分的熱量，隨此，根據(jù)中央部附近的溫度傳感器118的溫度信號進(jìn)行溫度控制。由此，作為非過紙區(qū)域的兩端部分的溫度上升。隨后，在溫度傳感器232測定的溫度高于180℃時，將反向芯116旋轉(zhuǎn)而使b部分相對于勵磁線圈120。在這種狀態(tài)下，對應(yīng)于非過紙區(qū)域的部分的定影帶112和反向芯116之間的間隔會大于對應(yīng)于中央的過紙區(qū)域的部分的間隔。由此，非過紙區(qū)域的定影帶112和勵磁線圈120之間的磁耦合會比過紙區(qū)域變差。由此，由勵磁線圈120作用在非過紙區(qū)域的定影帶116上的磁通減少。結(jié)果，小幅紙的非過紙區(qū)域的發(fā)熱分布降低，能夠防止非過紙區(qū)域的過度升溫。
隨后，在溫度傳感器232的測定溫度降為第2預(yù)定溫度(例如，160℃)時，使反向芯116的a部分與勵磁線圈120相對返回到均一的發(fā)熱分布，所述第2預(yù)定溫度低于定影溫度。
如上所述，根據(jù)本實施方式，在小幅紙的連續(xù)過紙時也能夠?qū)⒍ㄓ皫?12的溫度分布總是保持為大致一致。因此，在小幅紙的過紙之后立即將大幅紙過紙時，或者交替地過紙小幅紙和大幅紙時，能夠防止定影溫度分布的不均等導(dǎo)致的冷偏置或熱偏置等定影不良。也就是說，通過在預(yù)熱時加熱定影帶112的全幅，不管小幅紙或大幅紙都可以立即過紙。相反，在預(yù)熱時僅加熱定影帶112的小幅紙過紙范圍等的情況下，如果發(fā)生定影帶112不旋轉(zhuǎn)等異常狀態(tài)時定影帶112的表面溫度急劇上升，安全機(jī)構(gòu)(例如，恒溫器)就可能無法跟蹤。如果在預(yù)熱時加熱全幅，還可以延長定影帶112的升溫時間，從而提高安全機(jī)構(gòu)的跟蹤動作的可靠性。
在小幅紙的連續(xù)過紙時如果兩端部過度升溫，以往的定影器需要停止打印動作并等待兩端的降溫，或者需要加大記錄紙張的過紙間隔。然而，因為根據(jù)本實施方式能夠抑制小幅紙的連續(xù)過紙時的兩端部分的升溫，不需要過度升溫時的等待或過紙間隔的加大。因此，能夠增大將小幅紙的連續(xù)過紙時的吞吐量(每單位時間的輸出紙張數(shù)量)的設(shè)定。
另外，因為使反向芯116作為一體地旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的機(jī)構(gòu)的簡化。在采用固定了反向芯的中央部的結(jié)構(gòu)時，需要僅對兩段部分進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。并且，因為使反向芯116在保持輥113的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，而能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)熱部的小型化。
另外，在本實施方式中，為調(diào)整端部的發(fā)熱分布，而將反向芯116旋轉(zhuǎn)180度(反轉(zhuǎn))。但是，上述旋轉(zhuǎn)角度并不限于180度。例如，也可以根據(jù)非過紙區(qū)域的溫度變化來調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度。采用上述結(jié)構(gòu)時，能夠高精度地控制非過紙區(qū)域的發(fā)熱分布，從而使定影帶112的溫度分布均一。
另外在本實施方式中，反向芯116的端部的斷面形狀為在軸方向均一。然而，如圖17所示，也可以在對應(yīng)于小幅紙的非過紙區(qū)域的范圍連續(xù)改變反向芯116的斷面形狀。在該結(jié)構(gòu)中，反向芯116僅在端部具有半圓形斷面，而在對應(yīng)于小幅紙的非過紙區(qū)域的范圍連續(xù)改變其斷面形狀，直到為圓形斷面。也就是說，該反向芯116，其表面從與定影帶112的間隔一定的圓筒面往旋轉(zhuǎn)中心方向后退的范圍越往軸方向的端部越大，并且，從圓周方向相同的母線開始上述后退的范圍的一端。
在采用上述結(jié)構(gòu)時，通過改變反向芯116的旋轉(zhuǎn)相位，能夠連續(xù)且任意地改變反向芯116以與中央部相同的間隔相對于勵磁線圈120的部分的長度。由此，能夠連續(xù)且任意地設(shè)定兩端部的發(fā)熱分布較低的區(qū)域的寬度。結(jié)果，即使過紙任意寬度的紙張時，也能夠得到上述效果。
另外，在本實施方式中，雖然在反向芯116的從圓筒形狀成凹形表面沒有專門設(shè)置單元，但是也可以在該部分如圖18所示地設(shè)置具有與反向芯116不同磁導(dǎo)率的調(diào)整單元338。
作為該調(diào)整單元338，如果使用其磁導(dǎo)率低于反向芯116的磁性材料(例如，比磁導(dǎo)率為10的樹脂鐵氧體)，根據(jù)反向芯116和調(diào)整單元338各自的磁導(dǎo)率，能夠任意調(diào)整發(fā)熱量的強(qiáng)弱的峰值之差。
另外，如果作為該調(diào)整單元338利用鋁或銅等非磁性導(dǎo)電材料時，可以進(jìn)一步加大發(fā)熱量的強(qiáng)弱的峰值之差。這是因為導(dǎo)電材料具有在感應(yīng)磁場中易于讓渦電流流動，并在其內(nèi)部幾乎不讓感應(yīng)磁通通過的性質(zhì)。并且，因為反向芯116成為在軸方向均一的斷面形狀，發(fā)熱部的熱容量分布在軸方向接近均一。因此，通過由勵磁線圈120均一加熱，容易實現(xiàn)均一的溫度分布。
另外，除了采用從中央部到端部的方向連續(xù)改變反向芯116的斷面形狀的方式之外，還可以采用考慮所用的記錄紙張的寬度種類使其呈階段變化的方式。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)?yīng)多種寬度的記錄紙張，并能夠使加熱部和非加熱部(發(fā)熱分布強(qiáng)的部分和弱的部分)的邊界的發(fā)熱量之差更明顯。
(實施方式4)圖19A、圖19B和圖19C是本發(fā)明的實施方式4的定影器的主要部分的剖面圖。圖20是從圖19C的箭頭H方向示意作為磁通調(diào)整部的反向芯116的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
本實施方式的磁通調(diào)整部的結(jié)構(gòu)與實施方式3不同。也就是說，在本實施方式中，反向芯116具有3個區(qū)域A、B、C。通過以從軸117往外圍表面伸出的3個面為邊界，三等分反向芯116來規(guī)定區(qū)域A、B、C。另外，在區(qū)域A、B、C，反向芯116的形狀不同。在區(qū)域A，在軸方向的全幅配置有反向芯116。在區(qū)域B，僅在對應(yīng)于中央的小幅紙過紙區(qū)域的范圍(小幅紙過紙范圍)配置有反向芯116。而在區(qū)域C，僅在對應(yīng)于兩端的小幅紙非過紙區(qū)域的范圍(小幅紙過紙范圍外)配置有反向芯116。
其它詳細(xì)情況和實施方式3相同，對于具有相同作用的結(jié)構(gòu)成分編相同的標(biāo)號，并省略詳細(xì)說明。
利用圖19A、圖19B和圖19C來說明本實施方式中的作為磁通調(diào)整部的反向芯116的操作和作用。
在中央部的溫度傳感器118和端部的溫度傳感器232的溫度差小于預(yù)定溫度差(例如，15℃)、并且溫度傳感器232測定的溫度比高于定影溫度(例如，170℃)的第1預(yù)定溫度(例如，180℃)要低時，如圖19A所示，使反向芯116的區(qū)域A相對于勵磁線圈120。在區(qū)域B和區(qū)域C的一部分也與勵磁線圈120相對時，使兩個區(qū)域B和C的相對范圍一致。在這狀態(tài)下對勵磁線圈120通電的話，感應(yīng)磁通作用在定影帶112的軸方向全幅上，從而均一地感應(yīng)加熱定影帶112。在要過紙的記錄紙張16的寬度較寬時，幾乎全幅消耗熱量，從而定影帶112的溫度在全幅保持為均一。
在圖19A的狀態(tài)下小幅記錄紙張16走紙時，記錄紙張僅消耗中央部分的熱量，隨此，根據(jù)中央部附近的溫度傳感器118的溫度信號進(jìn)行溫度控制。由此，為非過紙區(qū)域的兩端部分的溫度升溫。隨后，當(dāng)溫度傳感器232測定的溫度高于180℃時，將反向芯116旋轉(zhuǎn)而使區(qū)域B和區(qū)域A的一部分如圖19B所示地與勵磁線圈120相對。在主要由區(qū)域B來相對的狀態(tài)，對應(yīng)于非過紙區(qū)域的定影帶112和反向芯116之間的間隔會大于對應(yīng)于中央的過紙區(qū)域的部分的間隔。由此，非過紙區(qū)域的定影帶112和勵磁線圈120之間的磁耦合會比過紙區(qū)域變差。由此，由勵磁線圈120作用在非過紙區(qū)域的定影帶116上的磁通減少。結(jié)果，小幅紙的非過紙區(qū)域的發(fā)熱分布降低，而可以防止非過紙區(qū)域的過度升溫。
隨后，當(dāng)溫度傳感器232的測定溫度為第2預(yù)定溫度(例如，160℃)時，如圖19A所示地使區(qū)域A與勵磁線圈120相對返回到均一的發(fā)熱分布，所述第2預(yù)定溫度低于定影溫度。
定影器19從冷狀態(tài)(例如，室溫)開始用小幅紙進(jìn)行印字操作時，為了僅加熱中央部，在圖19B的狀態(tài)開始加熱。因為此時僅加熱中央部分，要加熱的熱容量較小。因此，可以較少的能量升溫到預(yù)定溫度(170℃)，并且，如果以相同功率加熱，可以在短時間內(nèi)升溫。
此時因為非過紙區(qū)域的定影帶112的溫度不會上升到定影溫度，而可以防止非過紙區(qū)域的加壓輥115的溫度過高于過紙區(qū)域的情況。
另外，此時中央部的溫度傳感器118的溫度會高于端部的溫度傳感器232的溫度。在這狀態(tài)繼續(xù)過紙大幅紙時，則需要僅加熱兩端部。此時，使區(qū)域C和區(qū)域A的一部分如圖19C所示地與勵磁線圈120相對。在這狀態(tài)下，處于中央部的發(fā)熱量較少，而端部的發(fā)熱量較多的發(fā)熱分布。由此，可以從端部溫度較低的狀態(tài)為均一溫度分布的狀態(tài)。此時因為加壓輥115的非過紙區(qū)域的溫度沒有過度升溫，所以即使是在大幅紙過紙時也能夠防止加壓輥115的溫度不均勻引起的圖像光澤不均勻等不均一，從而得到高質(zhì)量的圖像。
圖19C的狀態(tài)下當(dāng)中央部溫度傳感器118的溫度相對端部溫度傳感器232具有高于預(yù)定的溫度差(例如，15℃)時，可以使其運作。
如上所述，根據(jù)本實施方式，在小幅紙的連續(xù)過紙時也能夠?qū)⒍ㄓ皫?12的溫度分布一直保持為大致均一。因此，在小幅紙的過紙之后立即將大幅紙過紙時，或者交替地過紙小幅紙和大幅紙時，能夠防止定影溫度分布的不均等導(dǎo)致的冷偏置或熱偏置等定影不良。也就是說，通過在預(yù)熱時加熱定影帶112的全幅，不管小幅紙或大幅紙都可以立即過紙。相反，在預(yù)熱時僅加熱定影帶112的小幅紙過紙范圍等的情況下，如果發(fā)生定影帶112不旋轉(zhuǎn)等異常狀態(tài)時定影帶112的表面溫度急劇上升，安全機(jī)構(gòu)(例如，恒溫器)就有可能無法跟蹤。如果在預(yù)熱時加熱全幅，還可以延長定影帶112的升溫時間，從而提高安全機(jī)構(gòu)的跟蹤動作的可靠性。
另外，為打印小幅紙而啟動時可以僅加熱中央部，從而能夠以較少的能量升溫，并且，如果以相同功率加熱，可以在短時間內(nèi)升溫。另外，在由于向端部的放熱等原因，端部的溫度相對中央部過低時，可以使其恢復(fù)到均一的溫度分布。
另外，由于使反向芯116為一體地旋轉(zhuǎn)，所以用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的機(jī)構(gòu)較簡潔。
(實施方式5)圖21A、圖21B和圖21C是本發(fā)明的實施方式5的定影器的主要部分的剖面圖。圖22是從圖21B的箭頭H方向示意作為磁通調(diào)整部的反向芯116的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
本實施方式的磁通調(diào)整部的結(jié)構(gòu)與實施方式3不同。也就是說，在本實施方式中，反向芯116是由3個反向芯116a、116b和116c構(gòu)成。通過三等分反向芯116的軸方向的全幅來規(guī)定反向芯116a、116b和116c。另外，反向芯116a的寬度與小幅過紙范圍對應(yīng)，反向芯116b的寬度與不包括小幅過紙范圍的中幅過紙范圍對應(yīng)，而反向芯116c的寬度與不包括中幅過紙范圍的大幅過紙范圍對應(yīng)。另外，反向芯116的軸117被三等分成分別對應(yīng)于反向芯116a、116b和116c的軸117a、117b和117c，而且反向芯116a、116b和116c被分別固定在軸117a、117b和117c上。另外，還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動每個軸117a、117b和117c的齒輪540a、540b和540c。
反向芯116a是各自具有半圓筒形狀的D部分和d部分的組合。D部分和d部分是由磁導(dǎo)率彼此不同的鐵氧體構(gòu)成，并且D部分的磁導(dǎo)率高于d部分。反向芯116b也是各自具有半圓筒形狀的E部分和e部分的組合。E部分和e部分是由磁導(dǎo)率彼此不同的鐵氧體構(gòu)成，并且E部分的磁導(dǎo)率高于e部分。反向芯116c也是各自具有半圓筒形狀的F部分和f部分的組合。F部分和f部分是由磁導(dǎo)率彼此不同的鐵氧體構(gòu)成，并且F部分的磁導(dǎo)率高于f部分。
另外在本實施方式中，因為將記錄紙張16的過紙基準(zhǔn)位置設(shè)定為圖22中的右端部，在過紙寬度較窄的記錄紙張16時，左側(cè)成為非過紙區(qū)域。另外，在小幅過紙范圍設(shè)置有用于溫度控制的溫度傳感器118，在小幅過紙區(qū)域外的中幅過紙范圍設(shè)置有溫度傳感器541，而在中幅過紙區(qū)域外的大幅過紙范圍設(shè)置有溫度傳感器542。
其它詳細(xì)情況和實施方式3相同，對于具有相同作用的結(jié)構(gòu)成分編相同的標(biāo)號，并省略詳細(xì)說明。
利用圖21A、圖21B和圖21C來說明本實施方式中的作為磁通調(diào)整部的反向芯116的操作和作用。
在溫度傳感器118和溫度傳感器541、542的溫度差小于預(yù)定溫度差(例如，15℃)、并且溫度傳感器541、542測定的溫度比高于定影溫度(例如，170℃)的第1預(yù)定溫度(例如，180℃)要低時，如圖21A所示，使反向芯116的D部分、E部分和F部分與勵磁線圈120相對。在這狀態(tài)下對勵磁線圈120通電的話，磁通會在定影帶112的軸方向全幅均一地產(chǎn)生作用，從而均一地感應(yīng)加熱定影帶112。在要過紙的記錄紙張16的寬度較寬時，幾乎在全幅消耗熱量，從而定影帶112的溫度在全幅保持為均一。
在圖21A的狀態(tài)下過紙小幅記錄紙張16時，記錄紙張僅消耗右端部(小幅過紙范圍)的熱量，隨此，根據(jù)小幅過紙范圍的溫度傳感器118的溫度信號進(jìn)行溫度控制。由此，非過紙區(qū)域(從大幅過紙范圍除去小幅過紙范圍的范圍)的溫度升溫。隨后，在溫度傳感器541和542測定的溫度高于180℃時，將反向芯116b、116c旋轉(zhuǎn)180度而使D部分、e部分和f部分如圖21B所示地與勵磁線圈120相對。因為e部分和f部分的磁導(dǎo)率低于D部分，非過紙區(qū)域的定影帶112和勵磁線圈120之間的磁耦合會比過紙區(qū)域變差。由此，由勵磁線圈120作用在非過紙區(qū)域的定影帶116上的磁通減少。結(jié)果，小幅紙的非過紙區(qū)域的發(fā)熱分布降低，能夠防止非過紙區(qū)域的過度升溫。
隨后，在溫度傳感器541、542的測定溫度為第2預(yù)定溫度(例如，160℃)時，如圖21A所示地使D部分、E部分、F部分與勵磁線圈120相對來返回到均一的發(fā)熱分布，所述第2預(yù)定溫度低于定影溫度。
在圖21A的狀態(tài)下過紙中幅記錄紙張16時，記錄紙張僅消耗其過紙區(qū)域的熱量，隨此，根據(jù)溫度傳感器118的溫度信號進(jìn)行溫度控制。由此，非過紙區(qū)域(從大幅過紙范圍除去中幅過紙范圍的范圍)的溫度升溫。隨后，在溫度傳感器542測定的溫度高于180℃時，將反向芯116c旋轉(zhuǎn)180度而使D部分、E部分和f部分如圖21C所示地與勵磁線圈120相對。因為f部分的磁導(dǎo)率低于D部分和E部分，非過紙區(qū)域的定影帶112和勵磁線圈120之間的磁耦合會比過紙區(qū)域變差。由此，由勵磁線圈120作用在非過紙區(qū)域的定影帶116上的磁通減少。結(jié)果，中幅紙的非過紙區(qū)域的發(fā)熱分布降低，能夠防止非過紙區(qū)域的過度升溫。
隨后，在溫度傳感器542的測定溫度為第2預(yù)定溫度(例如，160℃)時，如圖21A所示地使D部分、E部分、F部分與勵磁線圈120相對來返回到均一的發(fā)熱分布，所述第2預(yù)定溫度低于定影溫度。
另外，定影器19從冷狀態(tài)(例如，室溫)開始用中幅紙進(jìn)行印字操作時，為僅加熱過紙區(qū)域(中幅過紙范圍)，在圖21C的狀態(tài)開始加熱。由于此時僅加熱過紙區(qū)域(中幅過紙范圍)，而要加熱的熱容量變小。因此，以較少的能量升溫到預(yù)定溫度(170℃)，并且，如果以相同功率加熱，可以在短時間內(nèi)升溫。
另外，因為非過紙區(qū)域的定影帶112的溫度不會上升到定影溫度，能夠防止非過紙區(qū)域的加壓輥115的溫度過高于過紙區(qū)域的情況。
另外，溫度傳感器118的溫度高于溫度傳感器542的溫度。在這狀態(tài)下繼續(xù)過紙大幅紙時，則需要僅加熱左端部側(cè)(從大幅過紙范圍除去中幅過紙范圍的范圍)。此時，使d部分、e部分、F部分與勵磁線圈120相對。在這種狀態(tài)下，處于右端部側(cè)(中幅過紙范圍)的發(fā)熱量較少，而左端部側(cè)(從大幅過紙范圍除去中幅過紙范圍的范圍)的發(fā)熱量較多的發(fā)熱分布。由此，可以從左端部側(cè)的溫度較低的狀態(tài)變?yōu)榫坏臏囟确植嫉臓顟B(tài)。此時因為加壓輥115的非過紙區(qū)域的溫度沒有過度升高，即使是過紙大幅紙時也能夠防止加壓輥115的溫度不均勻引起的圖像光澤不均勻等不均一，從而得到高質(zhì)量的圖像。
如上所述，根據(jù)本實施方式，在小幅紙或中幅紙的連續(xù)過紙時也能夠使定影帶112的溫度分布一直保持為大致均一。因此，在小幅紙的過紙之后立即將大幅紙過紙時，或者交替地過紙小幅紙、中幅紙和大幅紙時，能夠防止定影溫度分布的不均等導(dǎo)致的冷偏置或熱偏置等定影不良。也就是說，通過在預(yù)熱時加熱定影帶112的全幅，不管小幅紙或大幅紙都可以立即過紙。相反，在預(yù)熱時僅加熱定影帶112的小幅紙過紙范圍等的情況下，如果發(fā)生定影帶112不旋轉(zhuǎn)等異常狀態(tài)時定影帶112的表面溫度急劇上升，安全機(jī)構(gòu)(例如，恒溫器)就有可能無法跟蹤。如果在預(yù)熱時加熱全幅，還可以延長定影帶112的升溫時間，從而提高安全機(jī)構(gòu)的跟蹤動作的可靠性。
另外，為打印小幅紙或中幅紙而啟動時可以僅加熱過紙區(qū)域，從而能夠以較少的能量升溫，并且，如果以相同功率加熱，可以在短時間內(nèi)升溫。
另外，因為采用了將反向芯116在軸方向分割并且其各個部分可以旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，可以以右側(cè)、中央和左側(cè)的任意組合來加熱。因此，在由對端部的放熱等原因，端部的溫度相對中央部過低時，也可以通過只對該部分進(jìn)行加熱而恢復(fù)到均一的溫度分布。
另外，因為反向芯116具有在軸方向均一的斷面形狀，發(fā)熱部的熱容量分布則在軸方向均一。因此，通過由勵磁部件120均一加熱，容易實現(xiàn)均一的溫度分布。
另外，對于低磁導(dǎo)率的e部分、d部分和f部分，可以使用比磁導(dǎo)率為1的常磁性體或鋁等導(dǎo)電體。
(實施方式6)圖23是本發(fā)明的實施方式6的定影器的主要部分的剖面圖。而且，圖24是從圖23的箭頭H方向示意作為磁通調(diào)整部的反向芯116的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
本實施方式的磁通調(diào)整部的結(jié)構(gòu)與實施方式3不同。也就是說，在本實施方式中，將圓筒形狀的反向芯116視為2個半圓筒形的組合，并將一方稱作a部分，而將另一方稱作b部分。反向芯116具有將b部分的外圍表面中對應(yīng)于小幅紙過紙區(qū)域的部分覆蓋而配置的抑制單元650。抑制單元650具有弧形的外圍表面，并且由鋁等非磁性導(dǎo)電材料構(gòu)成。反向芯116和保持輥113內(nèi)圍表面之間的距離為0.6mm，而且抑制單元650的厚度為0.3mm。
其它詳細(xì)情況和實施方式2相同，對于具有相同作用的結(jié)構(gòu)成分編相同的標(biāo)號，并省略詳細(xì)說明。
接下來說明本實施方式中的作為磁通調(diào)整部的反向芯116的操作和作用。
在端部的溫度傳感器232測定的溫度比高于定影溫度(例如，170℃)的第1預(yù)定溫度(例如，180℃)要低時，使反向芯116的a部分與勵磁線圈120相對。在這狀態(tài)下對勵磁線圈120通電的話，磁通作用在定影帶112的軸方向全幅上，從而均一地感應(yīng)加熱定影帶112。在要過紙的記錄紙張16的寬度較寬時，由于幾乎全幅消耗熱量，所以定影帶112的溫度在全幅保持均一。
在過紙的小幅記錄紙張16時，記錄紙張僅消耗中央部分的熱量，隨此，根據(jù)溫度傳感器118的溫度信號進(jìn)行溫度控制。由此，作為非過紙區(qū)域的兩端部分的溫度升溫。隨后，在溫度傳感器232測定的溫度高于180℃時，將反向芯116旋轉(zhuǎn)而使b部分相對于勵磁線圈120。也就是說，在對應(yīng)于非過紙區(qū)域的部分的定影帶112和反向芯116之間設(shè)置有抑制單元650。在這狀態(tài)下，抑制單元650中感應(yīng)產(chǎn)生渦電流，并妨礙通過抑制單元650中的磁通的變化。由此，非過紙區(qū)域的定影帶112和勵磁線圈120之間的磁耦合會比過紙區(qū)域變差。結(jié)果，小幅紙的非過紙區(qū)域的發(fā)熱分布降低，能夠防止非過紙區(qū)域的過度升溫。
隨后，在溫度傳感器232的測定溫度為第2預(yù)定溫度(例如，160℃)時，使反向芯116的a部分與勵磁線圈120相對來返回到均一的發(fā)熱分布，所述第2預(yù)定溫度低于定影溫度。
如上所述，根據(jù)本實施方式，在小幅紙的連續(xù)過紙時也能夠?qū)⒍ㄓ皫?12的溫度分布一直保持為大致均一。因此，在小幅紙的過紙之后立即將大幅紙過紙時，或者交替地過紙小幅紙和大幅紙時，能夠防止定影溫度分布的不均等導(dǎo)致的冷偏置或熱偏置等定影不良。也就是說，通過在預(yù)熱時加熱定影帶112的全幅，不管小幅紙或大幅紙都可以立即過紙。相反，在預(yù)熱時僅加熱定影帶112的小幅紙過紙范圍等的情況下，如果發(fā)生定影帶112不旋轉(zhuǎn)等異常狀態(tài)時定影帶112的表面溫度急劇上升，安全機(jī)構(gòu)(例如，恒溫器)就有可能無法跟蹤。如果在預(yù)熱時加熱全幅，還可以延長定影帶112的升溫時間，從而提高安全機(jī)構(gòu)的跟蹤動作的可靠性。
在小幅紙的連續(xù)過紙時如果兩端部過度升溫時，以往的定影器需要停止打印動作并等待兩端的降溫，或者需要加大記錄紙張的過紙間隔。然而，因為根據(jù)本實施方式能夠抑制小幅紙的連續(xù)過紙時的兩端部分的升溫，不需要過度升溫時的等待或過紙間隔的加大。因此，能夠增大將小幅紙的連續(xù)過紙時的吞吐量(每單位時間的輸出紙張數(shù)量)的設(shè)定。
另外，由于使反向芯116為一體地旋轉(zhuǎn)，所以用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的機(jī)構(gòu)較為簡潔。在采用將反向芯的中央部固定的結(jié)構(gòu)時，就需要僅使兩段部分旋轉(zhuǎn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
另外，抑制單元650作為導(dǎo)電體的體積電阻率優(yōu)選為小于或等于10×10-8Ω·m，以免因為感應(yīng)加熱而發(fā)熱。并且，為了防止感應(yīng)加熱，其厚度優(yōu)選為大于或等于0.2mm。另外，在中央部的反向芯116和定影帶112之間的間隔會相應(yīng)于抑制單元650的厚度分量而增大，因此，抑制單元650最好較薄。為了充分確保勵磁線圈120、定影帶112和反向芯116之間的磁耦合，抑制單元650的厚度優(yōu)選小于或等于2mm。
另外在本實施方式中，反向芯116的斷面在軸方向具有均一的圓筒形狀。但是，反向芯116的形狀并不限于此。例如，如圖25所示，也可以采用在反向芯116的b部分的外圍表面的對應(yīng)于非過紙區(qū)域的部分設(shè)置凹部，并在該凹部設(shè)置抑制單元650。通過在反向芯116如上地設(shè)置凹部，設(shè)置抑制單元650時容易確定其位置，從而容易組裝。另外，抑制單元650采用其外圍表面處于與反向芯116的外圍表面同一圓周面上的配置。通過如上將反向芯116的外圍表面和抑制單元650的外圍表面配置在同一圓周面上，保持輥113到反向芯116的距離等于保持輥113到抑制單元650的距離，也就是說，保持輥113向反向芯116的熱量傳導(dǎo)等于從保持輥113向抑制單元650的熱量傳導(dǎo)，因此，能夠防止定影帶112的溫度不均勻。此時因為反向芯116和定影帶112之間的間隔互相連接相應(yīng)于抑制單元650的厚度的量接近，所以能夠提高勵磁線圈120、定影帶112和反向芯116之間的磁耦合。
另外如圖26所示，也可以使用具有實施方式3所述的形狀的反向芯116，并在該反向芯116的兩端部(具有半圓筒形狀的部分)設(shè)置抑制單元650。此時，通過采用抑制單元650的外圍表面處于與反向芯116的外圍表面同一圓周面上的配置，也能夠獲得如上所述的效果。并且，即使抑制單元650為如圖27所示的中空的半圓筒，也能夠獲得同樣的效果。
另外，圖28所示的抑制單元650采用在圖25所示的抑制單元650的圓周方向的兩端部分設(shè)置有凸部650a的結(jié)構(gòu)。由此，能夠抑制經(jīng)過定影帶112從中心芯121a到末端芯121c的磁通的環(huán)路干擾，有效地降低發(fā)熱。
另外如圖29所示，也可以將本實施方式的反向芯116和抑制單元650的組合應(yīng)用在實施方式1中利用圖12來說明的結(jié)構(gòu)中。此時也能夠?qū)崿F(xiàn)與圖12所示的結(jié)構(gòu)同樣的效果。
另外，根據(jù)以往的技術(shù)，抑制單元650被配置在勵磁線圈120和定影帶112之間。然而，在本實施方式中，抑制單元650被配置在相對定影帶112與勵磁線圈120相反的位置。由此，由抑制單元650感應(yīng)產(chǎn)生的電流和電壓變低，從而抑制抑制單元650的升溫。另外，因為抑制單元650的厚度不會對定影帶112和勵磁線圈120之間的距離予以影響，可以使抑制單元650具有必要且充分的厚度。另外，因為抑制單元650被設(shè)置在由具有預(yù)定電平以上的導(dǎo)熱性的鐵氧體構(gòu)成的反向芯116上，能夠高效率地進(jìn)行抑制單元650的放熱。也就是可以說，從上述觀點也可以抑制抑制單元650的升溫。結(jié)果，能夠?qū)⒁种茊卧?50消耗的感應(yīng)加熱能源抑制，從而提高加熱定影帶112時的熱效率，并且能夠抑制抑制單元650的升溫，從而實現(xiàn)小幅紙的連續(xù)過紙。
另外，雖然在本實施方式中反向芯116是一體的，但是也可以如同實施方式5一樣在軸方向分割而構(gòu)成。
另外，在上述實施方式中根據(jù)溫度傳感器232的溫度信號切換反向芯116的旋轉(zhuǎn)相位。但是旋轉(zhuǎn)的切換標(biāo)準(zhǔn)并不限于此，也可以根據(jù)記錄紙張16的寬度等切換旋轉(zhuǎn)相位。
(實施方式7)圖30是本發(fā)明的實施方式7的定影器的主要部分的剖面圖。圖31是圖30的定影器的磁通調(diào)整部的反向芯的J-J線上的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
本實施方式的定影器19的結(jié)構(gòu)與實施方式6不同。也就是說，如圖所示，在保持輥113的內(nèi)部設(shè)置有勵磁線圈120，使保持輥113隔定影帶112壓住加壓輥115，并且，使具有大致為弧形的抑制單元750鄰接相對于定影帶112的外圍表面。
抑制單元750是在軸方向被分割成3個部分，并且由分割抑制單元750a和2個分割抑制單元750b來構(gòu)成。分割抑制單元750a被配置在軸方向中央部，而分割抑制單元750b被配置在軸方向兩端部。分割位置相應(yīng)于預(yù)定的小幅紙過紙范圍的兩端部。抑制單元750是由厚度1.5mm的鋁板構(gòu)成。抑制單元750a和750b各自被支撐，且可以在定影帶112的半徑方向移動。抑制單元750a和750b各自移動到距離定影帶0.5mm的鄰接位置或距離定影帶4mm的遠(yuǎn)離位置。
其它詳細(xì)情況和實施方式6相同，對于具有相同作用的結(jié)構(gòu)成分編相同的標(biāo)號，并省略詳細(xì)說明。
下面說明本實施方式中的作為磁通調(diào)整部的抑制單元750的操作和作用。
在中央部的溫度傳感器118和端部的溫度傳感器232的溫度差小于預(yù)定溫度差(例如，15℃)、并且溫度傳感器232測定的溫度比高于定影溫度(例如，170℃)的第1預(yù)定溫度(例如，180℃)要低時，使抑制部件750a和750b都移動到在圖31中以虛線示出的遠(yuǎn)離位置。在這狀態(tài)對勵磁線圈120通電時，磁通作用在定影帶112的軸方向全幅上，從而均一地感應(yīng)加熱定影帶112。在要過紙的記錄紙張16的寬度較寬時，在大致全幅的范圍消耗熱量，從而定影帶112的溫度在全幅保持為均一。
在這狀態(tài)下使小幅記錄紙張16通過時，記錄紙張僅消耗中央部分的熱量，隨此，根據(jù)中央部的溫度傳感器18的溫度信號進(jìn)行溫度控制。由此，作為非過紙區(qū)域的兩端部分的溫度升溫。隨后，在溫度傳感器232測定的溫度高于1 80℃時，將兩端部的抑制單元750b移動到在圖31中以實線示出的鄰接位置。在兩端部的抑制單元750b與定影帶112鄰接的狀態(tài)，非過紙區(qū)域的定影帶112和勵磁線圈120之間的磁耦合會比過紙區(qū)域變差。由此，由勵磁線圈120作用在非過紙區(qū)域的定影帶116上的磁通減少。結(jié)果，小幅紙的非過紙區(qū)域的發(fā)熱分布降低，能夠防止非過紙區(qū)域的過度升溫。
隨后，在溫度傳感器232的測定溫度為第2預(yù)定溫度(例如，160℃)時，使兩端部的抑制單元750b移動到遠(yuǎn)離位置來返回到均一的發(fā)熱分布，所述第2預(yù)定溫度低于定影溫度。
定影器19從冷狀態(tài)(例如，室溫)開始用小幅紙進(jìn)行印字操作時，為僅加熱中央部，在將兩端部的抑制單元750b配置在遠(yuǎn)隔位置的狀態(tài)開始加熱。因為此時只有中央部分以較強(qiáng)的發(fā)熱分布被加熱，要加熱的熱容量較小。因此，以較少的能量升溫到預(yù)定溫度(170℃)，并且，如果以相同功率加熱，可以在短時間內(nèi)升溫。
另外，此時中央部的溫度傳感器118的溫度高于端部的溫度傳感器232的溫度。在這狀態(tài)繼續(xù)使大幅紙過紙時，則需要僅加熱兩端部。例如，在溫度傳感器118的溫度和溫度傳感器232的溫度差大于或等于預(yù)定值(例如，15℃)時，使中央部的抑制單元750a移動到鄰接位置，并使兩端部的抑制單元750b移動到遠(yuǎn)離位置。在這狀態(tài)下，處于中央部的發(fā)熱量較少，而端部的發(fā)熱量較多的發(fā)熱分布。由此，可以從兩端部溫度較低的狀態(tài)為均一溫度分布的狀態(tài)。
另外，通過將導(dǎo)電體的抑制單元750設(shè)置在定影帶112的外部，能夠防止定影器19的磁通往外漏泄。
如上所述，根據(jù)本實施方式，在小幅紙的連續(xù)過紙時也能夠使定影帶112的溫度分布總是保持為大致均一。因此，在小幅紙的過紙之后立即將大幅紙過紙時，或者交替地過紙小幅紙和大幅紙時，能夠防止定影溫度分布的不均等導(dǎo)致的冷偏置或熱偏置等定影不良。也就是說，通過在預(yù)熱時加熱定影帶112的全幅，不管小幅紙或大幅紙都可以立即過紙。相反，在預(yù)熱時僅加熱定影帶112的小幅紙過紙范圍等的情況下，如果發(fā)生定影帶112不旋轉(zhuǎn)等異常狀態(tài)時定影帶112的表面溫度急劇上升，安全機(jī)構(gòu)(例如，恒溫器)就有可能無法跟蹤。如果在預(yù)熱時加熱全幅，還可以延長定影帶112的升溫時間，從而提高安全機(jī)構(gòu)的跟蹤動作的可靠性。
另外，為打印小幅紙而啟動時可以僅加熱中央部，從而能夠以較少的能量升溫，并且，如果以相同功率加熱，可以在短時間內(nèi)升溫。另外，在由對端部的放熱等原因，端部的溫度相對中央部過度降低時，也可以返回到均一的溫度分布。
另外，根據(jù)以往的技術(shù)，抑制單元750被配置在勵磁線圈120和定影帶112之間。然而，在本實施方式中，抑制單元750被配置在相對定影帶112與勵磁線圈120相反的位置。由此，由抑制單元750感應(yīng)產(chǎn)生的電流和電壓變低，從而抑制抑制單元750的升溫。另外，因為抑制單元650的厚度不會對定影帶112和勵磁線圈120之間的距離予以影響，可以使抑制單元650具有必要且充分的厚度。也就是說，從上述觀點也可以抑制抑制單元750的升溫。結(jié)果，能夠?qū)⒁种茊卧?50消耗的感應(yīng)加熱能源抑制，從而提高加熱定影帶11 2時的熱效率，并且能夠抑制抑制單元750的升溫，從而實現(xiàn)小幅紙的連續(xù)過紙。
另外，在本實施方式中采用了抑制單元750能在定影帶112的半徑方向移動的結(jié)構(gòu)，不過并不限于上述結(jié)構(gòu)。例如，如圖32和圖33所示，也可以將在軸方向可以移動的兩個抑制單元750b配置在作為非過紙區(qū)域的兩端部，也就是從最大幅過紙范圍除去小幅過紙范圍的范圍。在圖33中，在相對抑制單元750b與定影帶112相反的位置配置有反向芯116。
在上述結(jié)構(gòu)中，在使加熱分布均勻時，將抑制單元750b移動到最大過紙范圍外，而在使兩端部非過紙區(qū)域的發(fā)熱分布降低時，使抑制單元750b移動到與要過紙的記錄紙張16的寬度對應(yīng)的位置。由此可以連續(xù)并任意地設(shè)定發(fā)熱分布較低的區(qū)域的寬度。結(jié)果，要將任意寬度的記錄紙張16過紙時，也可以防止非過紙區(qū)域的過度升溫。
另外，本發(fā)明的定影器19的結(jié)構(gòu)并不限于上述結(jié)構(gòu)，在定影帶112的外圍表面和內(nèi)圍表面的任何一方設(shè)置勵磁線圈120時都可以適用。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，以不復(fù)雜的結(jié)構(gòu)能夠均一地加熱發(fā)熱體的全幅并防止發(fā)熱體的過度升溫。
本說明書基于2003年1月8日申請的(日本)特愿2003-002058號。其內(nèi)容全部包含于此以資參考。
工業(yè)實用性本發(fā)明的像加熱裝置和成像裝置具有特定的效果，即，以不復(fù)雜的結(jié)構(gòu)均一地加熱發(fā)熱體的全幅并防止發(fā)熱體的過度升溫。因此，適合于利用電磁感應(yīng)加熱方式定影未定影圖像的像加熱裝置，以及如電子照相裝置或靜電紀(jì)錄裝置等成像裝置。
權(quán)利要求
1.一種像加熱裝置，包括環(huán)形發(fā)熱體，具有一對主面，并根據(jù)磁通的作用來發(fā)熱；磁通生成部件，被配置在與所述一對主面中一方的第一主面鄰接的位置上，用于生成作用在所述發(fā)熱體上的磁通；以及磁通降低部件，被配置在與所述一對主面中另一方的第二主面鄰接的位置，用于降低所述磁通生成部件所生成的磁通中作用在所述發(fā)熱體的非過紙區(qū)域上的磁通。
2.如權(quán)利要求1所述的像加熱裝置，其中所述磁通降低部件被配置在可旋轉(zhuǎn)的芯上，并且通過所述芯的旋轉(zhuǎn)，移動到與所述第二主面相對的位置或者與所述第二主面非相對的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的像加熱裝置，其中所述芯具有形成在其外圍表面的凹部；并且所述磁通降低部件通過插入所述凹部而被設(shè)置。
4.如權(quán)利要求2所述的像加熱裝置，其中所述磁通降低部件被設(shè)置在所述芯上，且使其外圍表面位于與所述芯的外圍表面處于同一圓周面上。
5.如權(quán)利要求2所述的像加熱裝置，其中所述磁通降低部件具有形成在其周方向端部的凸部。
6.如權(quán)利要求2所述的像加熱裝置，其中所述磁通降低部件在預(yù)熱時移動到所述非相對位置。
7.如權(quán)利要求2所述的像加熱裝置，其中所述磁通降低部件在連續(xù)通過寬度小于最大幅過紙范圍的紙張時，首先移動到所述非相對位置，然后移動到所述相對位置。
8.如權(quán)利要求2所述的像加熱裝置，其中所述芯具有高于規(guī)定水平的導(dǎo)熱性。
9.一種具有權(quán)利要求1所述的像加熱裝置的成像裝置。
10.一種像加熱裝置，包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的接觸面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有反向芯，所述反向芯由根據(jù)所述發(fā)熱單元的溫度改變其溫度，且其居里點為相對所述預(yù)定溫度的最大值-10℃至+100℃范圍的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成。
11.一種像加熱裝置，包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有反向芯，所述反向芯由根據(jù)所述發(fā)熱單元的溫度改變其溫度，且其居里點為大于或等于140℃且小于或等于250℃范圍的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求10或11的任何一項所述的像加熱裝置，其中所述發(fā)熱調(diào)整部件與發(fā)熱單元或由發(fā)熱單元加熱的單元相接觸。
13.一種像加熱裝置，包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有開關(guān)部件，開閉由與所述磁通匝連的導(dǎo)電體構(gòu)成的抑制線圈。
14.如權(quán)利要求13所述的像加熱裝置，其中在所述發(fā)熱單元抑制線圈的內(nèi)部和/或在相對所述發(fā)熱單元抑制線圈相反的位置設(shè)置反向芯，所述反向芯由與抑制線圈匝連的磁通通過的高磁導(dǎo)率材料構(gòu)成。
15.一種像加熱裝置，包括被感應(yīng)加熱的圓筒形狀的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，與所述發(fā)熱單元的外圍表面相對，并產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有可旋轉(zhuǎn)的反向芯，所述反向芯由在所述發(fā)熱單元的軸方向的斷面形狀不同的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求15所述的像加熱裝置，其中在所述反向芯的圓周方向的至少一部分，所述發(fā)熱單元和所述反向芯的間隔在軸方向一定。
17.如權(quán)利要求15所述的像加熱裝置，其中由所述反向芯調(diào)節(jié)的發(fā)熱分布的強(qiáng)弱可以通過所述反向芯的旋轉(zhuǎn)使發(fā)熱分布的強(qiáng)弱顛倒。
18.如權(quán)利要求15所述的像加熱裝置，其中所述反向芯在所述發(fā)熱單元的軸方向的至少一部分是組合磁導(dǎo)率不同的多種材料而形成的。
19.如權(quán)利要求18所述的像加熱裝置，其中所述反向芯是至少組合強(qiáng)磁性材料和低磁導(dǎo)率導(dǎo)電體而形成的。
20.如權(quán)利要求15所述的像加熱裝置，其中所述反向芯在所述發(fā)熱單元的軸方向的至少一部分其斷面形狀在軸方向連續(xù)地變化。
21.一種像加熱裝置，包括被感應(yīng)加熱的圓筒形狀的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，與所述發(fā)熱單元的外圍表面相對，并產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有其斷面形狀不同的可旋轉(zhuǎn)的反向芯，所述反向芯由在所述發(fā)熱單元的軸方向上被分割的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成。
22.如權(quán)利要求21所述的像加熱裝置，其中所述反向芯在所述發(fā)熱單元的軸方向的至少一部分是組合磁導(dǎo)率不同的多種材料而形成的。
23.如權(quán)利要求21所述的像加熱裝置，其中所述反向芯是至少組合強(qiáng)磁性材料和低磁導(dǎo)率導(dǎo)電體而形成的。
24.如權(quán)利要求21所述的像加熱裝置，其中所述反向芯在所述發(fā)熱單元的軸方向的至少一部分其斷面形狀在軸方向上連續(xù)地改變。
25.一種像加熱裝置，包括被感應(yīng)加熱的圓筒形狀的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的定影面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有由低電阻率材料構(gòu)成的可移動的磁通抑制單元。
26.如權(quán)利要求25所述的像加熱裝置，其中所述發(fā)熱調(diào)整部件在由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的反向芯上設(shè)置所述磁通抑制單元。
27.一種像加熱裝置，包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的接觸面的溫度為預(yù)定溫度；以及發(fā)熱調(diào)整部件，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，所述發(fā)熱調(diào)整部件具有由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的反向芯，所述反向芯的居里點被設(shè)置為比在過紙區(qū)域的所述反向芯的溫度高、且比在非過紙區(qū)域的反向芯的溫度低的值。
28.一種像加熱裝置，包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的接觸面的溫度為預(yù)定溫度；以及由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的反向芯，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，在與所述勵磁部件相對的區(qū)域，所述發(fā)熱單元和所述反向芯之間的間隔被設(shè)置為一定。
29.一種像加熱裝置，包括被感應(yīng)加熱的薄型發(fā)熱單元，對附著著像并移動的被加熱體直接或間接地傳導(dǎo)熱量；勵磁部件，產(chǎn)生磁通對所述發(fā)熱單元進(jìn)行感應(yīng)加熱；溫度控制部件，控制所述勵磁部件，使與所述被加熱體接觸的接觸面的溫度為預(yù)定溫度；以及由強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的反向芯，被配置在相對所述發(fā)熱單元與所述勵磁部件相反的位置，通過調(diào)整作用在所述發(fā)熱單元上的磁通，來調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布；其中，在非過紙區(qū)域的所述發(fā)熱單元和所述反向芯之間的間隔被設(shè)置為大于在過紙區(qū)域的所述發(fā)熱單元和所述反向芯之間的間隔。
30.一種成像裝置，包括如權(quán)利要求10至29的任何一項所述的像加熱裝置；以及溫度傳感器，測定所述發(fā)熱單元的非過紙區(qū)域的溫度；其中，根據(jù)來自所述溫度傳感器的信號，所述發(fā)熱調(diào)整部件調(diào)整所述發(fā)熱單元的發(fā)熱分布。
全文摘要
一種像加熱裝置，以簡單的結(jié)構(gòu)能夠均一地加熱發(fā)熱體的全幅并防止發(fā)熱體的過度升溫。在適用了本裝置的定影器(19)中，定影帶(112)是具有內(nèi)圍表面和外圍表面的環(huán)狀單元，根據(jù)磁通的作用來發(fā)熱。勵磁線圈(120)被鄰接配置在定影帶(112)的外圍表面，生成作用在定影帶(112)上的磁通。抑制單元(650)被鄰接配置在定影帶(112)的內(nèi)圍表面，并降低將勵磁線圈(120)生成的磁通中作用在定影帶(112)的非過紙區(qū)域上的磁通。
文檔編號G03G15/20GK1735841SQ20038010856
公開日2006年2月15日 申請日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月8日
發(fā)明者朝倉建治, 片伯部昇, 藤本圭祐, 今井勝, 安田昭博 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社