專利名稱：定影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在圖象形成裝置中使用的、把在被定影材料上形成的顯影劑圖象定影得到定影圖象的定影裝置。
被裝入使用了電子照相處理的復(fù)印裝置中的定影裝置把位于被定影材料上的顯影劑圖象粘合起來，即把顯影劑加熱，使顯影劑熔化，把顯影劑粘合到被定影材料上。
作為把顯影劑加熱的方法，已知有使用鹵素?zé)?熱絲燈“利用電阻生熱”)的方法以及使用閃光發(fā)光型燈(放電燈“把電能變換成熱能”)的方法。再者，已不怎么利用使用閃耀發(fā)光型燈的方法了。還有，作為使用燈把電能變換成熱能的其它加熱方法，還已知有在磁場內(nèi)供給電流、產(chǎn)生熱的感應(yīng)加熱。
在把鹵素?zé)糇鳛榧訜嵩词褂玫姆椒ㄖ?，廣泛地使用下述結(jié)構(gòu)，把可以把壓力加到被定影材料及顯影劑上的一對輥中的至少一個輥作成中空圓柱，把鹵素?zé)艏唇Y(jié)構(gòu)為圓管狀的燈配置在該中空圓柱輥的內(nèi)部。在該結(jié)構(gòu)中，配置了鹵素?zé)舻妮佋谂c另一輥挨靠的位置上形成作用部(轉(zhuǎn)接部)，對向轉(zhuǎn)接部導(dǎo)向的被定影材料(及顯影劑)提供壓力及熱。
為了確保熱傳導(dǎo)，在大多數(shù)情況下，由金屬形成配置鹵素?zé)舻妮?。與此相對，另一輥(與金屬輥挨靠者)由呈現(xiàn)出彈性的材料形成，以便可在轉(zhuǎn)接部上對金屬輥貼緊。
由此，被定影材料在通過轉(zhuǎn)接部時，主要從金屬輥接受熱，通過由呈現(xiàn)出彈性的輥將其向金屬輥擠壓，捕獲受熱而熔化了的顯影劑。因而，把顯影劑定影到被定影材料上。
可是，在使用上述輥的定影裝置中，在把電能變換成光及熱之后，利用輻射傳送到金屬輥上，接著，借助于傳導(dǎo)把金屬輥的外周加熱，對被定影材料供給給定的熱，因此，熱的利用效率約為70％。還有，因為是從內(nèi)側(cè)對輥加熱的，所以，為了使輥的外周面溫度上升到用于使顯影劑在被定影材料上定影所需的溫度(例如，180℃)，需要較長時間及較大電能。再者，基于由溫度檢測裝置即熱敏電阻檢測的溫度，借助于設(shè)置在電源裝置中的開關(guān)元件對供給到燈上的電源電壓進(jìn)行通／斷(ON／OFF)，這樣，把金屬輥的表面溫度控制到目標(biāo)溫度。
但是，在檢測金屬輥的表面溫度并控制供給到燈上的電源電壓的情況下，即使在到達(dá)目標(biāo)溫度的瞬間切斷通電，也已因輥的厚度而越過目標(biāo)溫度、超出規(guī)定了。因此，存在著產(chǎn)生了定影輥的第1輪的顯影劑被復(fù)制到第2輪的圖象上的偏移現(xiàn)象等的問題。
為了縮短使輥的表面溫度上升所需的時間、減小與目標(biāo)溫度之差，已知的方法是使金屬輥的厚度變薄以減小熱容量。另一方面，當(dāng)使用厚度薄的輥時，與被定影材料即記錄用紙的大小有關(guān)，在輥的軸向上產(chǎn)生了部分的溫度變動。還有，在應(yīng)該把顯影劑定影的記錄用紙為多張的情況下，在將其連續(xù)地輸送(給轉(zhuǎn)接部)時，與(用紙的)輸送順序有關(guān)、輥的外周溫度發(fā)生變化，由此，表示粘著在用紙上的顯影劑不離開用紙的程度的定影率發(fā)生變化。
這樣，使金屬輥的厚度變薄，或者需要能夠防止輥在軸向上的部分溫度變化的復(fù)雜控制，或者必須構(gòu)成鹵素?zé)羰蛊淇梢蕴峁╇S輥的長度、方向而不同的溫度。此外，為了防止因連續(xù)輸送用紙引起其定影率發(fā)生變化，必須加以對付使鹵素?zé)艨梢暂敵龅淖畲鬅崃坑懈挥?；或者使鹵素?zé)舫蔀槎鄠€，改變點亮的燈的個數(shù)等。
這一點，只能使定影裝置(復(fù)印裝置)的成本上升。
作為使用感應(yīng)加熱構(gòu)成定影裝置的例子，有特開平8-16005號及特開平8-44227號。即，在中空金屬輥的內(nèi)側(cè)不配置燈，而是配置感應(yīng)加熱裝置。再者，在利用感應(yīng)加熱的定影裝置中，與使用上述鹵素?zé)舻亩ㄓ把b置的金屬輥相比，輥的厚度可以變薄。
感應(yīng)加熱裝置包括線圈，用于供給用于形成給定磁場的電流；鐵芯，為了使由供給到該線圈中的電流產(chǎn)生的磁場集中到轉(zhuǎn)接部上，在轉(zhuǎn)接部一側(cè)上有彎曲部分。但是，由供給到線圈上的電流所產(chǎn)生的磁場對稱于連結(jié)線圈中心與轉(zhuǎn)接部中心的軸線的兩側(cè)而產(chǎn)生，因此，存在著在離開轉(zhuǎn)接部中心的被定影材料輸送方向的上游側(cè)及下游側(cè)的位置上呈現(xiàn)出兩個峰的問題。這時，在轉(zhuǎn)接部上可以利用的發(fā)熱量減小了，結(jié)果是，存在著供給到線圈上的電流(電能)的利用效率降低了的問題。
還有，線圈排列在接近于夾著鐵芯的轉(zhuǎn)接部一側(cè)及其相對側(cè)上，因此，存在著在距離轉(zhuǎn)接部上的與彈性體輥挨靠著的(帶的)轉(zhuǎn)接部最遠(yuǎn)的區(qū)域非所需地發(fā)熱的問題。
本發(fā)明的目的在于提供定影裝置，它能夠與被定影材料的種類及壓力輥的溫度條件無關(guān)地保持良好的定影性。
還有，本發(fā)明的目的在于提供定影裝置，在作為加熱源使用感應(yīng)加熱的定影裝置中，把發(fā)熱分布匯總到一個地方上，提高發(fā)熱效率，同時，可以減小因發(fā)熱所得到的溫度變動。
本發(fā)明提供一種定影裝置，它包括第1轉(zhuǎn)接構(gòu)件，它由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，沿著給定方向旋轉(zhuǎn)；第2轉(zhuǎn)接構(gòu)件，它以給定的壓力接觸在第1轉(zhuǎn)接構(gòu)件上，在它與第1轉(zhuǎn)接構(gòu)件之間形成用于把顯影劑定影到定影材料上的轉(zhuǎn)接區(qū)域；感應(yīng)加熱裝置，將其配置在第1轉(zhuǎn)接構(gòu)件及第2轉(zhuǎn)接構(gòu)件中任一者的一側(cè)，對轉(zhuǎn)接區(qū)域進(jìn)行感應(yīng)加熱；和控制裝置，用于對感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行控制，以使轉(zhuǎn)接區(qū)域呈現(xiàn)出給定的溫度。
還有，本發(fā)明的定影裝置的感應(yīng)加熱裝置是磁發(fā)生體以及把給定頻率的電壓提供到磁發(fā)生體上的交流-交流(AC-AC)變換裝置。
進(jìn)而，本發(fā)明的定影裝置包括材料檢測裝置，用于檢測輸送到轉(zhuǎn)接區(qū)域中的被定影材料的種類；存儲裝置，用于保持對應(yīng)于被定影材料種類的、感應(yīng)加熱裝置應(yīng)該輸出的熱量數(shù)據(jù)；控制裝置，用于把對應(yīng)于由檢測裝置檢測的被定影材料種類的熱量數(shù)據(jù)從存儲裝置中讀出，對感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行控制。
還有，進(jìn)而，本發(fā)明的定影裝置包括溫度檢測裝置，用于檢測因由感應(yīng)加熱裝置連續(xù)地對轉(zhuǎn)接區(qū)域加熱而使第1及第2轉(zhuǎn)接裝置之一的溫度上升的程度；存儲裝置，用于保持對應(yīng)于由溫度檢測裝置檢測的溫度的、感應(yīng)加熱裝置應(yīng)該輸出的熱量數(shù)據(jù)；和控制裝置，用于把對應(yīng)于由溫度檢測裝置檢測的被定影材料種類的熱量數(shù)據(jù)從存儲裝置中讀出，對感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行控制。
進(jìn)而還有，本發(fā)明的定影裝置包括材料檢測裝置，用于檢測輸送到轉(zhuǎn)接區(qū)域中的被定影材料的種類；溫度檢測裝置，用于檢測因由感應(yīng)加熱裝置連續(xù)地對轉(zhuǎn)接區(qū)域加熱而使第1及第2轉(zhuǎn)接裝置之一的溫度上升的程度；存儲裝置，用于保持對應(yīng)于被定影材料種類的、感應(yīng)加熱裝置應(yīng)該輸出的熱量數(shù)據(jù)；第2存儲裝置，用于保持對應(yīng)于由溫度檢測裝置檢測的溫度的感應(yīng)加熱裝置應(yīng)該輸出的熱量數(shù)據(jù)；和控制裝置，用于把對應(yīng)于由材料檢測裝置及溫度檢測裝置檢測的被定影材料種類的熱量數(shù)據(jù)從各存儲裝置中讀出，對感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行控制。


圖1為示出本發(fā)明第1實施例即定影裝置的簡圖；圖2為示出被裝入圖1中所示定影裝置中的磁發(fā)生體的剖面圖；圖3為示出把高頻輸出供給到圖2中所示磁發(fā)生體上的高頻輸出部的一例的框圖；圖4為示出對使用了圖1-3中所示的定影裝置的定影工序進(jìn)行說明的流程圖；圖5為示出對圖1中所示定影裝置進(jìn)行控制的控制電路的一例的框圖；圖6為示出依據(jù)圖1-5中所示定影裝置中的壓力輥外周面溫度差異的顯影劑溫度、被定影材料的溫度、顯影劑與被定影材料挨靠的分界面溫度的曲線(輥溫度低)；圖7為示出依據(jù)圖1-5中所示定影裝置中的壓力輥外周面溫度之差異的顯影劑溫度、被定影材料的溫度、顯影劑與被定影材料挨靠的分界面溫度的曲線(輥溫度高)；圖8為示出圖1中所示定影裝置其它形態(tài)的簡圖；圖9為示出對圖8中所示定影裝置進(jìn)行控制的控制電路的一例的框圖；圖10為示出用于對在圖2中所示磁發(fā)生部的鐵芯的磁力線感應(yīng)部(腳部)與發(fā)熱體(加熱對象，輥及帶)之間求出的位置關(guān)系進(jìn)行確定的發(fā)熱量的曲線；圖11為示出配置圖2所示輥發(fā)生部使之滿足圖10中說明了的條件的情況下，在鐵芯(磁發(fā)生部)周圍產(chǎn)生的磁力線分布例的簡圖；圖12為示出圖8中所示定影裝置的其它形態(tài)的簡圖；圖13為示出圖1、8及12中所示的定影裝置的又一其它形態(tài)的簡圖；圖14為以轉(zhuǎn)接部S為中心示出由被裝入圖13所示定影裝置中的磁發(fā)生部得到的磁力線分布的圖；圖15為示出用于說明可用于圖13、14中所示定影裝置中的磁發(fā)生部的結(jié)構(gòu)上的特征以及在磁發(fā)生部中固有的鐵芯與形成線圈的導(dǎo)線的關(guān)系、從剖面方向看轉(zhuǎn)接部S的狀態(tài)的簡圖；圖16為示出從圖15中所示鐵芯產(chǎn)生的磁力線分布例的簡圖；圖17為示出具有可與圖16中所示磁力線分布相比較的磁力線分布的鐵芯例的簡圖；圖18A、18B、18C為示出在圖15中說明了的線圈與鐵芯的配置中產(chǎn)生的某種線圈配置例(線圈的形狀)的特征的簡圖；圖19A、19B、19C為示出分別對應(yīng)于圖18A、18B、18C中所示線圈的配置、在轉(zhuǎn)接部產(chǎn)生的熱分布的簡圖；圖20為說明在圖18A中所示線圈與鐵芯的排列中變換線圈形狀例的簡圖。
下面，利用附圖，詳細(xì)說明有關(guān)本發(fā)明的實施形態(tài)。
圖1中示出第1實施形態(tài)，即面向電子照相方式的圖象形成裝置的定影裝置。
定影裝置100包括由導(dǎo)電性材料形成的第1轉(zhuǎn)接部，即定影帶1。定影帶1為以以含有呈現(xiàn)出導(dǎo)電性的鎳(Ni)或不銹鋼類的鐵為代表的強(qiáng)磁性體金屬材料形成的給定厚度的帶狀物。再者，在本例中，帶1的厚度為50μm[微米]，用電鑄法形成。還有，作為用于防止顯影劑粘著到定影帶1的表面上去的脫型層，也可以涂敷例如給定厚度的氟樹脂、硅樹脂或硅酮橡膠等。
定影帶1可借助于未圖示的驅(qū)動源以給定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，將其跨在給定直徑為25mm(毫米)的驅(qū)動輥2及給定直徑為25mm的從動輥3上。由此，通過輥2旋轉(zhuǎn)，使定影帶1沿著給定的方向旋轉(zhuǎn)。
把固定在給定位置上的拉伸彈簧4的自由端搭在從動輥3的軸3a上。因而，從動輥3借助于彈簧4，把一定的張力提供給定影帶1。還有，利用從彈簧4供給的張力來防止雖然驅(qū)動輥2旋轉(zhuǎn)而定影帶1仍不旋轉(zhuǎn)的所謂滑動。
把涂敷裝置5配置到定影帶1的表面一側(cè)與驅(qū)動輥2對置的位置上，涂敷裝置5用于把減少顯影劑粘附到帶1上的油涂敷到帶1上。涂敷裝置5由下列構(gòu)成油涂敷輥，它挨靠在定影帶1上，通過定影帶1旋轉(zhuǎn)而同時旋轉(zhuǎn)；油補(bǔ)充機(jī)構(gòu)，它把油補(bǔ)充給涂敷輥，未進(jìn)行圖示。
把感應(yīng)加熱裝置(磁發(fā)生體)7夾著與帶1之間給定的空氣層(隙)6配置到定影帶1的內(nèi)面一側(cè)上，將其連接到在后文中用圖3說明的高頻電路上，借助于感應(yīng)加熱對帶1進(jìn)行加熱。
磁發(fā)生體7包含磁軛(鐵芯)8，它具有把與定影帶1內(nèi)面一側(cè)對置的一側(cè)的一部分區(qū)域去掉了的開口部8a，其剖面為矩形，中空地形成；線圈9，它夾住鐵芯8的給定位置，同時纏繞在鐵芯8的內(nèi)側(cè)及外側(cè)上。再者，線圈9例如由剖面直徑為1．4mm的銅線形成。
在夾著定影帶1的狀態(tài)下，把壓力輥10設(shè)置在與鐵芯8的開口部8a對置的一側(cè)(帶1的表面一側(cè))上，壓力輥10例如以直徑20mm形成，它可與定影帶1接觸，并且可沿給定方向旋轉(zhuǎn)。由作用在輥10的中心軸10a上的壓緊彈簧11以給定的壓力向著定影帶1的方向向上推壓力輥10。由此，以輥10與定影帶1接觸的位置為中心，在與帶1旋轉(zhuǎn)方向的上游側(cè)及下游側(cè)分別為給定距離處提供接觸部(輥10的外周面與帶1挨靠的區(qū)域，亦稱為接觸部或夾持點)S。再者，利用由壓緊彈簧11對壓力輥10提供的壓力，以最佳的大小來設(shè)定轉(zhuǎn)接部S的寬度(壓力輥10與帶1接觸的區(qū)域的大小)。還有，壓力輥10的種類在本實施形態(tài)中例如為彈性輥，即在輥10a的周圍形成給定厚度的硅酮橡膠等；但是，也可以是剛體輥，即輥部分的整個區(qū)域均由金屬形成。
在定影帶1的內(nèi)面一側(cè)，在壓力輥10與表面一側(cè)接觸的位置上，即在由磁發(fā)生體7的鐵芯開口部8a與壓力輥10形成轉(zhuǎn)接部，在內(nèi)面一側(cè)彎曲了的帶1上，在與壓力輥10對置的位置上，與定影帶1接觸地配置對帶1的溫度進(jìn)行檢測的熱敏電阻12。還有，在壓力輥10外周面的給定位置上，與壓力輥10的外周面接觸地配置對壓力輥10的溫度進(jìn)行檢測的另一熱敏電阻13。
在這樣形成的定影裝置100中，當(dāng)由未圖示的驅(qū)動源提供驅(qū)動力使驅(qū)動輥Z沿著箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，伴隨著其旋轉(zhuǎn)，定影帶1以與驅(qū)動輥2外周面的移動速度相同的速度連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。還有，從動輥3、油涂敷裝置5的涂敷輥及壓力輥10分別伴隨著定影帶1的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
在這里，在應(yīng)該定影的顯影劑像(即，顯影劑像T)以靜電形式保持在被定影材料(即普通紙張或朝著字幕投影機(jī)的透明樹脂薄膜)P上的狀態(tài)下，沿著輸送導(dǎo)桿14，把被定影材料導(dǎo)向到由定影帶1及壓力輥10形成的轉(zhuǎn)接部S上。再者，在輸送導(dǎo)桿14的給定位置上，設(shè)有包含發(fā)光元件15a及受光元件15b、用于檢測沿著輸送導(dǎo)桿14導(dǎo)向到轉(zhuǎn)接部S上的被定影材料P的種類的材料傳感器15，因此，可以將定導(dǎo)向到轉(zhuǎn)接部S上的被定影材料P的材料。由此，磁發(fā)生部7基于由材料與定影溫度的關(guān)系設(shè)定的驅(qū)動電流，產(chǎn)生給定大小的磁場，使通過轉(zhuǎn)接部S的定影帶1上升到給定的溫度，該關(guān)系由傳感器15檢測，存儲在后文中用圖3說明的存儲裝置中。
在導(dǎo)向到轉(zhuǎn)接部S上的被定影材料P中，構(gòu)成被定影材料(本身)正在輸送著的顯影劑像的顯影劑通過與定影帶1挨靠而被熔化，使熔化的顯影劑像邊保持邊通過轉(zhuǎn)接部S。這時，由定影帶1及壓力輥10對熔化的顯影劑像提供給定的壓力。由此，把顯影劑像粘合(定影)到被定影材料上。
圖2為說明磁發(fā)生體7的結(jié)構(gòu)的簡圖。
磁發(fā)生體7的鐵芯8例如由鐵淦氧等導(dǎo)磁率高的材料形成。在鐵芯8的開口部8a上，切斷面8b的間隔K為5mm。還有，在鐵芯8與帶1之間形成的空氣層6，即鐵芯8與定影帶1之間的間隔r為1mm。
在圖2所示的磁發(fā)生體7中，通過由圖3中所示的高頻電路，把給定頻率的高頻電壓加到線圈9上，高頻電流在線圈9中流動。借助于該高頻電流，在鐵芯8中產(chǎn)生給定強(qiáng)度的磁通。再者，例如，可以把從高頻電路供給的電壓的頻率設(shè)定為例如20KHz(千赫)。這時電壓的大小及電流由定影帶1的材料支配，但是，在輸出中設(shè)定為800w(瓦特)。
把在鐵芯8中產(chǎn)生的磁通從開口部8a引入定影帶1。由此，在位于定影帶1與壓力輥10挨靠的轉(zhuǎn)接部S附近的定影帶1上產(chǎn)生渦流。由該渦流及定影帶1中固有的電阻，在定影帶1中產(chǎn)生周知的焦耳熱量。因而，通過轉(zhuǎn)接部S的定影帶1在通過轉(zhuǎn)接部S的期間內(nèi)，被加熱到給定的溫度。再者，帶1產(chǎn)生的渦流根據(jù)定影帶1的材料，在帶1的厚度方向上分布。因而，必須把定影帶1的厚度設(shè)定為接近于渦流在帶的材料中進(jìn)行固有滲透的滲透深度值。
圖3為示出對定影裝置100的定影帶1的溫度進(jìn)行控制的溫度控制裝置(高頻電路)之例的概略框圖。
高頻電路(溫度控制裝置)21是交流-交流變換器型的高頻電路，它先把輸入電源即工業(yè)交流電壓變換成直流，接著，輸出所需的高頻電壓，它包括交流-直流(AC-DC)變換部22，用于把輸入的交流(AC)電壓變換成直流(DC)電壓；直流-交流(DC-AC)變換部(一般稱為逆變器電路)23，用于把在AC-DC變換部22中已變換成直流(DC)電壓的輸入電壓重新變換成交流(高頻)電壓；直流-交流(DC-AC)變換部驅(qū)動電路24，用于在利用DC-AC變換部23把從AC-DC變換部22輸出的直流電壓再變換成高頻電壓時，把輸出頻率設(shè)定為給定的頻率；頻率控制部25，用于監(jiān)視從DC-AC變換部23輸出的高頻輸出的頻率，控制驅(qū)動電路24對DC-AC變換部23進(jìn)行驅(qū)動的頻率；輸出控制部26，用于在由AC-DC變換部22把輸入電壓變換成直流時，對照應(yīng)該輸出到線圈9上的電壓，控制應(yīng)該從AC-DC變換部22供給到DC-AC變換部23上的輸出的大??；它把工業(yè)交流電壓變換成直流電壓之后，將其再變換成高頻電壓，用于對定影帶1進(jìn)行感應(yīng)加熱，把高頻輸出供給到磁發(fā)生體7上。再者，由保護(hù)電路27監(jiān)視來自DC-AC變換部23的高頻輸出，基于保護(hù)電路27的監(jiān)視結(jié)果，根據(jù)需要切斷工業(yè)電壓向AC-DC變換部22的輸入。
詳細(xì)地說，由頻率控制部25設(shè)定加到磁發(fā)生體7的線圈9上的高頻輸出的頻率。由此，在由DC-AC變換部23把從AC-DC變換部22輸出的直流變換成高頻(交流)輸出時，由驅(qū)動電路24設(shè)定供給到未圖示的開關(guān)元件(驅(qū)動電路24內(nèi))的柵極上的脈沖個數(shù)。
把從DC-AC變換部23輸出的高頻電壓加到磁發(fā)生體7的線圈9上，在鐵芯8及其附近提供以高頻切換極性的交流磁場。通過定影帶1橫切該交流磁場，在帶1的厚度方向上感應(yīng)出渦流，由焦耳熱量加熱定影帶1。
圖4為示出橫切由圖1中所示的定影裝置的定影帶1及壓力輥10形成的轉(zhuǎn)接部S的帶1的溫度控制例的流程圖。還有，圖5為示出可以進(jìn)行圖4中所示流程圖的控制的定影裝置控制電路的一例的概略框圖。
在圖4中，通過按未圖示的圖象形成裝置即復(fù)印裝置的未圖示的復(fù)印鍵，開始復(fù)印操作(步驟S1)。
由步驟S1，在未圖示的復(fù)印裝置主體中開始周知的圖象形成操作，把復(fù)制了顯影劑(顯影劑像)T的被定影材料P向著定影裝置100的輸送導(dǎo)桿14輸送。因為被定影材料P(與輸送的方向有關(guān)，把被定影材料P設(shè)置位于在輸送導(dǎo)桿14跟前的位置上)通過材料傳感器15，所以，根據(jù)被定影材料P的材料預(yù)定了大小的傳感器輸出信號從傳感器15經(jīng)由未圖示的輸入電路，輸入到下面用圖5說明的控制部的主控制電路(參照圖5，CPU)34上(步驟S2)。
由CPU34把輸入到CPU34上的傳感器15的輸出與各種片狀被定影材料的數(shù)據(jù)相比較，這些數(shù)據(jù)存儲在把未圖示的復(fù)印裝置裝配起來之后可以存儲數(shù)據(jù)的非易失性存儲器(參照圖5，NVM)33或未圖示的ROM中。即，由CPU34確定被定影材料P的種類。再者，作為被定影材料的種類，例如有普通紙張、用于字幕投影機(jī)的透明樹脂薄膜、厚度厚的(定影性不足)的普通紙或此外的種類等(步驟S3)。
當(dāng)由步驟S3確定被定影材料P的種類時，把存儲在未圖示的ROM或NVM中的熱量數(shù)據(jù)(對每一種特定的被定影材料P預(yù)定的)讀出(步驟S4)。
下面，基于在步驟S4中讀出的熱量數(shù)據(jù)，控制由磁發(fā)生體7的線圈9對定影帶1提供的熱量。即，根據(jù)被定影材料P的種類，把振蕩電路(圖3中所示的高頻電路的頻率控制部25)應(yīng)該輸出的脈沖個數(shù)控制到最佳(步驟S5)；由橫切與壓力輥10和定影帶1挨著的轉(zhuǎn)接部S的帶1，把通過轉(zhuǎn)接部S的被定影材料P加熱到最佳溫度，把顯影劑T定影(步驟S6，結(jié)束)。
再者，步驟S1-S6中所示的控制方法也稱為前饋控制。
使用圖5，與圖4中所示的流程圖對比進(jìn)行說明，由工業(yè)交流電源供給的AC電壓在由功率調(diào)整器31調(diào)整通過功率量以后，在整流電路32中變換成直流。再者，把由整流電路32整流了的直流輸出的一端連接到磁發(fā)生部7的線圈9的一端上。
把由整流電路32整流了的直流輸出的另一端連接到振蕩電路35(相當(dāng)于圖3中所示高頻電路21的頻率控制部25)及輸出控制電路〔一般稱為逆變器電路〕36(相當(dāng)于圖3中所示高頻電路21的驅(qū)動電路24)的開關(guān)元件37的輸出側(cè)。
下面，復(fù)制顯影劑T，按照朝著傳輸導(dǎo)桿14傳輸?shù)谋欢ㄓ安牧螾通過材料傳感器15，將根據(jù)被定影材料P的材料預(yù)定了大小的傳感器輸出信號從傳感器15經(jīng)由未圖示的輸入電路輸入到主控制電路(CPU)34上，即，基于傳感器15的輸出，由CPU34特定在NVM33(或未圖示的ROM)中存儲著的被定影材料P的種類，從該未圖示的ROM(或NVM33)中調(diào)出對應(yīng)的被定影材料P的熱量數(shù)據(jù)。
CPU24基于調(diào)出的熱量數(shù)據(jù)，把振蕩電路35(頻率控制部25)輸出的脈沖個數(shù)變更成給定的脈沖個數(shù)。由此，改變輸出控制電路36的開關(guān)元件37導(dǎo)通的時間(連續(xù)地改變對DC-AC變換部23進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動電路24對DC-AC變換部23進(jìn)行驅(qū)動的瞬間)。
因而，開關(guān)元件28在由所接受的脈沖個數(shù)設(shè)定的時間內(nèi)，把給定頻率的高頻輸出供給到磁發(fā)生體7的線圈9上。由此，在定影帶1的轉(zhuǎn)接部S上產(chǎn)生對應(yīng)于被定影材料P的種類的最佳渦流，把通過轉(zhuǎn)接部S的各種被定影材料及在該定影材料上保持著的顯影劑T加熱到最佳溫度，進(jìn)行定影。
借助于這樣的前饋控制，即使熱敏電阻12的應(yīng)答不能跟隨被定影材料P通過轉(zhuǎn)接部S時的急劇的溫度上升，也能夠最佳地設(shè)定通過轉(zhuǎn)接部S的帶1的溫度。
即，沒有必要或者對照熱敏電阻的應(yīng)答速度非所需地抑制供給到定影帶1上的電能，或者借助于使定影帶具有過大的熱容量以減小溫度的變化范圍(變化幅度)(增大了加熱所需要的時間)。還有，沒有必要根據(jù)被定影材料P的種類，事先放慢定影速度。
換言之，借助于減薄定影帶1，能夠減小熱容量，因此，可以改善熱應(yīng)答(溫度上升時的跟隨性)，能夠?qū)崿F(xiàn)定影速度的高速化。
這樣，不需要借助于熱容量小的金屬帶1及把給定的壓力提供到金屬帶1上的壓力輥10構(gòu)成轉(zhuǎn)接部S，借助于高頻感應(yīng)，只在少量的時間內(nèi)加熱到達(dá)轉(zhuǎn)接部S的金屬帶1而構(gòu)成定影裝置100；進(jìn)而，借助于基于被定影材料P的材料對到達(dá)轉(zhuǎn)接部S的定影帶1所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行控制，對照被定影材料P的種類，改變定影速度，或者把熱容量提供到壓力輥10和／或帶1上，進(jìn)行預(yù)加熱。
其次，說明有關(guān)圖1-5中所示實施形態(tài)的變形例。
參照圖1，把第2熱敏電阻13配置到定影裝置100的壓力輥10的外周面上(正如已經(jīng)說明了的那樣)。
第2熱敏電阻13經(jīng)常檢測壓力輥10外周面的溫度。
由此，可以根據(jù)壓力輥10的外周面的溫度變化，最佳地改變由磁發(fā)生體7的線圈9供給的高頻電流在定影帶1上產(chǎn)生的渦流的大小。因而，能夠每時每刻地控制在定影帶1與壓力輥10挨靠的轉(zhuǎn)接部S上產(chǎn)生的熱量。
換言之，在緊接在被定影材料P開始通過轉(zhuǎn)接部S之后，即在開始定影的初期，雖然通過轉(zhuǎn)接部S的定影帶1的溫度到達(dá)了給定的溫度，可是，壓力輥10為不加熱狀態(tài)。
另一方面，在連續(xù)地輸送多張被定影材料P的情況下，在轉(zhuǎn)接部S與帶1挨靠的壓力輥10的溫度逐漸上升。由此，由壓力輥10提供到被定影材料P上的熱量增大。
因此，當(dāng)連續(xù)地對多張被定影材料P進(jìn)行定影時，必須對照可以連續(xù)地定影的被定影材料P的張數(shù)及材料，控制供給到磁發(fā)生部7的線圈9上的高頻輸出的大小，以使在轉(zhuǎn)接部S中由定影帶1與壓力輥10供給到被定影材料P上的熱量與被定影材料P在轉(zhuǎn)接部S附近從壓力輥10接受的熱量之和不超過預(yù)定的、在轉(zhuǎn)接部S應(yīng)該提供到被定影材料P上的熱量。再者，在連續(xù)地輸送、定影被定影材料P的情況下，把基于所需的定影張數(shù)(向線圈9的通電時間)及輥10的溫升設(shè)定的熱量數(shù)據(jù)和／或基于被定影材料P的種類、定影張數(shù)(向線圈9的通電時間)、輥10的溫升設(shè)定的熱量數(shù)據(jù)預(yù)先存儲到NVM33(或未圖示的ROM)中。
圖6、7為示出依據(jù)壓力輥10外周面溫度的差異的顯影劑T的溫度、被定影材料的溫度、顯影劑T與被定影材料P挨靠的分界面溫度的曲線。圖6示出了在緊接在開始定影之后，壓力輥10的外周溫度沒有上升(26℃)的情況；圖7示出在連續(xù)地定影的情況下壓力輥10的外周溫度已上升到170℃的情況。再者，在各個曲線中，曲線P示出通過轉(zhuǎn)接部S的被定影材料P的溫度，曲線U示出在轉(zhuǎn)接部S上的定影帶1的溫度，曲線D示出壓力輥10的外周面的溫度(將第2熱敏電阻13的輸出進(jìn)行換算)。
正如圖6中所示的那樣，在壓力輥10為26℃的情況下，在緊接著通過了轉(zhuǎn)接部S之后，分界面的溫度約為135℃。另一方面，如圖7所示，在壓力輥10的溫度一直上升到170℃的情況下，分界面的溫度約為152℃。
因而，與用圖3-5已經(jīng)說明了的相同，在連續(xù)地輸送、定影被定影材料P的情況下，由CPU34把與定影張數(shù)(向線圈9的通電時間)及輥10的溫升有關(guān)的熱量數(shù)據(jù)和／或與被定影材料P的種類、定影張數(shù)(向線圈9的通電時間)、輥10的溫升有關(guān)的熱量數(shù)據(jù)從NVM33中讀出，把振蕩電路35(頻率控制部25)輸出的脈沖個數(shù)設(shè)定為與向線圈9的通電時間及被定影材料P的種類有關(guān)而確定的給定的脈沖個數(shù)。
由此，改變輸出控制電路36的開頭元件37導(dǎo)通的時間(連續(xù)地改變對DC-AC變換部23進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動電路24對DC-AC變換部23進(jìn)行驅(qū)動的時間)。
下面，開關(guān)元件28在由所接受的脈沖個數(shù)設(shè)定的時間內(nèi)，把給定頻率的高頻輸出供給到磁發(fā)生體7的線圈9上。由此，在定影帶1的轉(zhuǎn)接部S上產(chǎn)生與被定影材料P的種類及連續(xù)地輸送的張數(shù)對應(yīng)的最佳渦流，把通過轉(zhuǎn)接部S的各種被定影材料及在該定影材料上保持著的顯影劑T加熱到最佳溫度并定影。
這樣，當(dāng)重復(fù)連續(xù)定影工序時，借助于監(jiān)視壓力輥10的溫度、控制應(yīng)該加到轉(zhuǎn)接部S上的高頻輸出的大小，可以實現(xiàn)與輸送被定影材料P時的任意順序?qū)?yīng)的最佳加熱。因而，在連續(xù)的定影工序中，即使對于在連續(xù)的多張定影結(jié)束后輸送的被定影材料P，也能夠提供與起始定影的被定影材料P相同的溫度條件。由此，在以任意張數(shù)定影的定影材料P中，均不產(chǎn)生圖象(顯影劑)的偏移。
其次，說明有關(guān)本發(fā)明的其它實施形態(tài)。
圖8為與圖1中所示定影裝置不同的定影裝置的簡圖，定影裝置200包括例如以直徑30mm形成的熱輥201。由未圖示的驅(qū)動源使熱輥201沿著箭頭的方向旋轉(zhuǎn)。熱輥201為金屬輥，它是例如由電鍍加工以給定的厚度在厚度為1．5mm的隔熱性中空輥201a的表面上形成金屬層201b。再者，金屬層201b由熱傳導(dǎo)率高的材料(例如鐵)形成。還有，金屬層201b的厚度在本例中設(shè)定為80μm或80μm以下。在金屬層201b的表面上，形成作為用于防止顯影劑粘著在金屬層201b上的脫型層201c，脫型層201c例如可由氟樹脂、硅樹脂或硅酮橡膠等以給定的厚度涂敷形成。
另一方面，壓力輥202為彈性輥，它是在軸202a的周圍以給定的厚度被覆例如硅酮橡膠或氟橡膠等彈性體。
把磁發(fā)生部7即鐵芯8及線圈9設(shè)置在熱輥201的中空輥201a的內(nèi)側(cè)中，它沿著熱輥201的軸線延伸，它接受的長度與熱輥201軸向上的長度大致相等。再者，因為磁發(fā)生部7的結(jié)構(gòu)與用圖1、2已經(jīng)說明了的結(jié)構(gòu)相同，故省略其詳細(xì)說明。
未圖示的加壓機(jī)構(gòu)把壓力輥202擠壓到熱輥201外周面的給定位置上，壓力輥202被排列為其本身的軸線與熱輥201未圖示的軸線平行。再者，借助于使熱輥201旋轉(zhuǎn)，壓力輥202在與熱輥201挨靠的轉(zhuǎn)接部S處從熱輥201接受推進(jìn)力，與熱輥201同時旋轉(zhuǎn)。再者，利用由未圖示的加壓機(jī)構(gòu)對壓力輥202所提供的壓力以及分別構(gòu)成熱輥201和壓力輥202的材料，在給定的范圍內(nèi)設(shè)定轉(zhuǎn)接部S的大小。
在熱輥201外周面周圍的給定位置上，在從轉(zhuǎn)接部向著輥201旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè)，順序設(shè)置剝離爪203，用于把由已定影結(jié)束的顯影劑T粘合在輥201上的被定影材料P從熱輥201最外周的剝離層201c上剝離下來；清掃構(gòu)件204，用于把粘著在熱輥201上的偏移顯影劑及因被定影材料P而產(chǎn)生的塵埃(當(dāng)被定影材料P為普通紙張時，產(chǎn)生塵埃尤多)除去；熱敏電阻205，用于檢測熱輥201外周的溫度；脫型劑涂敷裝置206，用于涂敷脫型劑，減少顯影劑粘附到熱輥201上，以防止偏移。
在圖8中所示的定影裝置200中，當(dāng)由未圖示的驅(qū)動源提供驅(qū)動力使熱輥201沿著箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，伴隨著其旋轉(zhuǎn)壓力，輥202的外周面也以與熱輥201外周面的移動速度相同的速度旋轉(zhuǎn)。還有，脫型劑涂敷裝置206的輥部分伴隨著熱輥201的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
在這里，在應(yīng)該定影的顯影劑像(即顯影劑像T)以靜電形式保持在被定影材料即普通紙張或朝著字幕投影機(jī)的透明樹脂薄膜)P上的狀態(tài)下，沿著輸送導(dǎo)桿14把被定影材料導(dǎo)向到由熱輥201及壓力輥202形成的轉(zhuǎn)接部S上。再者，在輸送導(dǎo)桿14的給定位置上，設(shè)有包含發(fā)光元件15a及受光元件15b、用于檢測沿著輸送導(dǎo)桿14導(dǎo)向到轉(zhuǎn)接部S上的被定影材料P的種類的材料傳感器15，因此，可以確定導(dǎo)向到轉(zhuǎn)接部S上的被定影材料P的材料。由此，磁發(fā)生部7基于由材料與定影溫度的關(guān)系設(shè)定的驅(qū)動電流，產(chǎn)生給定大小的磁場，對熱輥201的轉(zhuǎn)接部S進(jìn)行加熱，該關(guān)系由傳感器15檢測，存儲在后文中用圖10說明的存儲裝置中。因而，使通過轉(zhuǎn)接部S的被定影材料P及被定影材料P上的顯影劑T上升到給定的溫度。
在導(dǎo)向到轉(zhuǎn)接部S上的被定影材料P中，構(gòu)成被定影材料(本身)正在輸送著的顯影劑像的顯影劑通過與熱輥201挨靠而被熔化，使熔化的顯影劑像邊保持邊通過轉(zhuǎn)接部S。這時，由熱輥201及壓力輥202對熔化的顯影劑像提供給定的壓力。由此，把顯影劑像粘合(定影)到被定影材料上。再者，在這里，假定加到線圈9上的高頻電壓的頻率為10KHz，設(shè)定高頻電流使輸出為800w(瓦特)。這時，熱輥201的表面溫度約為180℃。
圖9為示出對圖8中所示定影裝置200進(jìn)行控制的控制電路的一例的簡圖。再者，因為圖9中所示控制電路的結(jié)構(gòu)類似于圖5中所示的控制電路，所以，對同一結(jié)構(gòu)標(biāo)以同一符號，省略其詳細(xì)說明。
如圖9中所示的那樣，在由電力調(diào)整器31把由工業(yè)交流電源供給的AC電壓調(diào)整通過功率量以后，在整流電路32中變換成直流。再者，把由整流電路32整流了的直流輸出的一端連接到磁發(fā)生部7的線圈9的一端上。
把由整流電路32整流了的直流輸出的另一端連接到振蕩電路35(相當(dāng)于圖3中所示高頻電路21的頻率控制部25)及輸出控制電路36(相當(dāng)于圖3中所示高頻電路21的驅(qū)動電路24)的開關(guān)元件37的輸出一側(cè)上。
下面，在接通未圖示的復(fù)印裝置主體的未圖示的印刷鍵開始復(fù)制之后，把形成了的圖象(即，復(fù)制了顯影劑T的被定影材料P)向轉(zhuǎn)接部S輸送。
另一方面，把接觸到熱輥201外周面上的熱敏電阻205的輸出即溫度信號經(jīng)由未圖示的輸入電路輸入到主控制電路(CPU)34上。
一直到熱敏電阻205的輸出到達(dá)預(yù)定的設(shè)定值(溫度)之前，CPU34使功率調(diào)整器31的未圖示的半導(dǎo)體開關(guān)元件的柵極電流的點火控制角在給定的范圍內(nèi)，維持在上限值附近。從電力調(diào)整器31輸出的工業(yè)交流電壓經(jīng)過整流電路32濾波，加到磁發(fā)生器7的線圈9上。下面，當(dāng)借助于熱敏電阻205檢知熱輥201的溫度到達(dá)了給定溫度時，利用CPU34的控制，在給定的范圍內(nèi)減小半導(dǎo)體開關(guān)元件柵極電流的點火控制角。還有，在由熱敏電阻205的輸出檢測溫度降低了的瞬間，在給定的范圍內(nèi)增大點火控制角。
因而，從接通印刷鍵一直到熱敏電阻205報告熱輥201外周面的溫度到達(dá)了設(shè)定溫度之前，熱輥201外周面的溫度連續(xù)地上升，在熱輥的溫度到達(dá)設(shè)定溫度的瞬間，因來自工業(yè)電源的交流電壓的利用效率降低了，故沒有非所需的過沖，而是維持在最佳溫度。
由此，不使用在圖1-5中所示的以前的實施形態(tài)中說明了的那樣的前饋控制，借助于簡單的結(jié)構(gòu)及控制，就能夠在最佳溫度下把顯影劑定影到通過轉(zhuǎn)接部S的被定影材料P上。
但是，當(dāng)被定影材料P通過定影裝置200的轉(zhuǎn)接部S(被定影材料P存在于轉(zhuǎn)接部S區(qū)域內(nèi))時，因為熱輥201的熱容量小，所以，在轉(zhuǎn)接部S上產(chǎn)生急劇的溫度變化。因為把通過了轉(zhuǎn)接部S的熱輥201的區(qū)域?qū)虻綗崦綦娮?05上所需的時間較短，所以，該急劇的溫度變化使熱輥201外周面的溫度連續(xù)地降低。
因此，與以前說明了的例子相同，通過根據(jù)材料傳感器15的輸出確定導(dǎo)入到轉(zhuǎn)接部S中的被定影材料P的種類，讀出存儲在NVM33中的對應(yīng)的被定影材料的熱量數(shù)據(jù)，基于該熱量數(shù)據(jù)，改變振蕩電路35輸出的振蕩頻率，根據(jù)被定影材料P的材料，改變輸出控制電路36向開關(guān)元件37輸出的脈沖個數(shù)，能夠抑制被定影材料P通過轉(zhuǎn)接部S引起的轉(zhuǎn)接部S(熱輥201)的溫度變化。
再者，當(dāng)把多張被定影材料P連續(xù)輸送到轉(zhuǎn)接部S上時，如圖7所示，可以看出，壓力輥202的溫度逐漸增高，但是，在從未圖示的操作盤指示連續(xù)復(fù)印(或多張復(fù)制)的情況下，也可以在轉(zhuǎn)接部S上不存在被定影材料P的狀態(tài)下，借助于上述電能控制，對熱輥201(磁發(fā)生部7)連續(xù)加熱，以使壓力輥202外周面的溫度成為恒定。由此，能夠提供使熱輥201沒有熱容量、不降低定影率的定影裝置。
如上面說明了的那樣，根據(jù)本發(fā)明，使定影帶1或熱輥201沒有某值以上的熱容量，通過利用感應(yīng)加熱的直接加熱，可以實現(xiàn)熱利用效率高的定影。還有，可以得到與被定影材料P的種類無關(guān)的穩(wěn)定的定影性。再者，如圖12中所示，也可以使磁發(fā)生部70(為了與以前說明了的磁發(fā)生部7相區(qū)別)的鐵芯80的形成開口部80a的那一側(cè)形狀與熱輥201的中空輥201a的內(nèi)壁曲率有關(guān)而彎曲。這時，當(dāng)然可使鐵芯80與熱輥201內(nèi)壁的間隔為最小。還有，在圖2及12中所示的例子里，把磁心8(80)的開口部8a(80a)的切斷面定義為相互平行，但是，也可以把各切斷面排列成向著轉(zhuǎn)接部S。
可是，在由磁發(fā)生部7對與定影帶1(或者圖8例的熱輥201)和壓力輥10(或者圖8的壓力輥202)挨靠的轉(zhuǎn)接部S進(jìn)行加熱的情況下，要求發(fā)熱中心與轉(zhuǎn)接部S的中心一致。還有，必須配置鐵芯8的形狀及鐵芯8，以使由供給到線圈9上的電流產(chǎn)生的磁場最多地橫切轉(zhuǎn)接部S。
下面，說明有關(guān)配置鐵芯8的條件。
圖10為示出由鐵芯8的開口部8a提供的2個切斷面8b相互間的距離K與鐵芯8與定影帶1(加熱對象)之間的距離r的關(guān)系的曲線。再者，k與r的關(guān)系與圖2所示例是同樣的。
如圖10中所示的那樣，當(dāng)假定k=1、2或3、r=2、觀察帶1所產(chǎn)生的熱量(換算成瓦特)的變化時，可以看出，當(dāng)k=1、r=2時，發(fā)熱量急劇減小。應(yīng)說明，與鐵芯8的2個切斷面相互之間的距離相比，當(dāng)加熱對象(即，帶1)與鐵芯8之間的距離長時，由于從鐵芯8的一個切斷面出來的磁力線不向著加熱對象(即，帶1)，而是向著成為配對物的鐵芯8的另一個切斷面。
因而，必須把鐵芯8配置到至少滿足“k=r”的位置上。再者，實際上，希望橫切加熱對象的磁力線條數(shù)多，為了減少從鐵芯8的一個切斷面出來的磁力線向著成為配對物的鐵芯8的另一個切斷面，設(shè)定為滿足“k＞r”；更優(yōu)選設(shè)定鐵芯8的切斷面8b間的距離k及與帶之間的距離r。以使r在能跳出鐵芯8、不與1接觸的范圍內(nèi)為最小。還有，圖2中所示例滿足上述的“k＞r”。對此，在圖12中所示變形例里，也同樣滿足“k＞r”。
圖11為示出在滿足用圖10對圖2中所示磁發(fā)生部7說明了的條件下配置的定影裝置中、在鐵芯(磁發(fā)生部7)周圍產(chǎn)生的磁力線分布例的概略。
如圖11中所示的那樣，可以看出，通過滿足k＞r，r=1mm，從與鐵芯8的切斷面正交的區(qū)域即鐵芯8與帶1(加熱對象)對置的區(qū)域向著帶1(加熱對象)產(chǎn)生多條磁力線，這些磁力線橫切帶1。還有，通過使k值(鐵芯8的切斷面8b相互之間的距離)最佳化，在從一個切斷面出來的磁力線與轉(zhuǎn)接面S交叉的位置上，磁力線不被拉向鐵芯8那一側(cè)而入射到成為配對物的另一切斷面上。再者，圖11所示例表示圖2中所示間隔即k=5mm時的磁力線方向。
可是，在圖1、2、8及12中所示的磁發(fā)生部7(70)里，從與纏繞著線圈9的區(qū)域正交的邊，把鐵芯8(80)的開口部8a(80a)又弄彎了一次。即，與轉(zhuǎn)接部S的剖面方向有關(guān)，形成鐵芯8，以使開口部8a(80a)的切斷面以間隔K鄰接。
但是，伴有兩次彎曲的剖面形狀使鐵芯8(80)的成本增加。還有，在鐵芯8(80)上，被弄彎了的部分使得纏繞線圈9時的操作性顯著降低。
圖13為示出可以改善起因于上述鐵芯剖面形狀的操作性及加工成本的定影裝置例的簡圖。再者，對于與圖8中所示結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的符號，省略其詳細(xì)說明。
如圖13中所示，定影裝置300包括中空結(jié)構(gòu)的、圓柱形的熱輥201；壓力輥202，它以外周面的一個點與熱輥201挨靠，把給定的壓力提供到熱輥201上；磁發(fā)生部71，把它設(shè)置在熱輥201的內(nèi)部；剝離爪203、清掃構(gòu)件204、熱敏電阻205、脫型劑涂敷裝置206，把它們沿著熱輥201的外周配置；以及輸送導(dǎo)桿14等。
磁發(fā)生部71與直徑為1．4mm的、帶絕緣被覆的銅線在鐵芯81的保持部81a上纏繞給定圈數(shù)的線圈9一體地形成，鐵芯81包括保持部81a，它例如以板狀形成；多個磁力線感應(yīng)部81b，它從線圈保持部81a開始沿著與線圈保持部81a正交的方向延伸。再者，圖14為以轉(zhuǎn)接部S為中心示出由圖13中所示磁發(fā)生部71得到的磁力線分布的圖。
如圖13、14中所示的那樣，由供給到線圈9上的電流產(chǎn)生的磁力線密集在設(shè)有磁力線感應(yīng)部81b的那一側(cè)上。另一方面，還可以看出，磁力線還蔓延到輥201的給定區(qū)域(遠(yuǎn)端)201-1中，區(qū)域201-1位于熱輥201上遠(yuǎn)離設(shè)置著鐵芯81(磁發(fā)生部71)那一側(cè)的一側(cè)位置上。再者，磁力線蔓延到輥201的遠(yuǎn)端201-1中，這使得在轉(zhuǎn)接部S中有助于發(fā)熱的磁力線在由磁發(fā)生部71發(fā)生的全部磁力線中所占的比例(即，磁力線的利用效率)減小了。還有，蔓延到輥201遠(yuǎn)端201-1中的磁力線非所需地把熱輥201轉(zhuǎn)接部S以外的部分加熱了，因此，使設(shè)置在輥201外周上的熱敏電阻205檢測的溫度數(shù)據(jù)中含有誤差。
圖15為示出用于說明可用于圖13、14中所示定影裝置200中的磁發(fā)生部71的結(jié)構(gòu)上的特征以及在磁發(fā)生部71中固有的鐵芯81與形成線圈9的導(dǎo)線的關(guān)系、從剖面方向看轉(zhuǎn)接部S的狀態(tài)的簡圖。
在圖15中，假定在輥201的內(nèi)面上，在與鐵芯81的磁力線感應(yīng)部81b的端部最接近的區(qū)域201-2與感應(yīng)部81b之間的距離為g；在輥201的內(nèi)面上，在位于對與感應(yīng)部81b的端部最接近的區(qū)域相對一側(cè)的區(qū)域(實際上，與圖14中所示的遠(yuǎn)端相等)201-1、與鐵芯81的線圈保持部81a面向輥201的遠(yuǎn)端201-1一側(cè)的面之間的距離為L時，通過規(guī)定配置鐵芯81的位置及磁力線感應(yīng)部81b的長度，使得至少滿足“L＞g”，能夠提高磁力線的利用效率。
更好的是，如圖16中所示，在設(shè)置在鐵芯81的保持部81b的線圈9的全部繞線位于比熱輥201的互相對置的內(nèi)面201-2與201-1之間的距離之半還更位于鐵芯81的磁力線感應(yīng)部81b那一側(cè)的情況下，可以認(rèn)為，作用在遠(yuǎn)端201-1上的磁力線對熱敏電阻205輸出的溫度數(shù)據(jù)所帶來的誤差收斂于給定的范圍內(nèi)。
還有，用于配置圖16所示的鐵芯81的條件能夠把由下式
表示的熱利用效率提高到87．7％。再者，在圖17中所示的比較例中，熱利用效率η′=64．4％，該比較例就是在從與轉(zhuǎn)接部S平行的方向觀察鐵芯81的線圈保持部81a的狀態(tài)下、使線圈保持部81a的中心與熱輥201的互相對置的內(nèi)面201-2與201-1之間的距離的中心大致一致的例子。
圖18A及19A、18B及19B、18C及19C為對用圖15說明了的鐵芯18與構(gòu)成線圈9的導(dǎo)線的關(guān)系進(jìn)行說明的簡圖。再者，下面說明的事項是為了使轉(zhuǎn)接部S的中心與發(fā)熱中心一致，以提供有益的線圈9(磁發(fā)生部)的結(jié)構(gòu)。
如圖18A中所示的那樣，位于構(gòu)成線圈9的導(dǎo)線中的鐵芯81的磁力線感應(yīng)部81b那一側(cè)的導(dǎo)線是平坦的，假定在與線圈保持部81a的導(dǎo)線挨靠著的面與位于層疊的導(dǎo)線中最遠(yuǎn)離保持部81a的位置上的導(dǎo)線之間的距離為hb、在磁力線感應(yīng)部81b的輥那一側(cè)的端部與線圈保持部81a的導(dǎo)線挨靠著的面之間的距離為ha時，通過滿足ha＞hb，如圖19A所示轉(zhuǎn)接部S的溫度分布成為大致平坦的。
另一方面，如圖18B所示，通過使位于構(gòu)成線圈9的導(dǎo)線中的鐵芯81的磁力線感應(yīng)部81b那一側(cè)的導(dǎo)線的一部分不規(guī)則地排列，在與線圈保持部81a的導(dǎo)線挨靠著的面與位于層疊的導(dǎo)線中最遠(yuǎn)離保持部81a的位置上的導(dǎo)線之間的距離hb、對圖18A中定義的ha成為“ha＜hb”的情況下，如圖19B中所示的那樣，轉(zhuǎn)接部S的溫度分布在對應(yīng)于構(gòu)成線圈9的導(dǎo)線不規(guī)則地排列的位置上呈現(xiàn)出凸出點。對此，不但與使轉(zhuǎn)接部S上的溫度分布均勻的目的相反，而且，當(dāng)顯影劑在被定影材料P上定影時，使定影率降低。
但是，如圖18c中所示的那樣，并不限于把全部導(dǎo)線平坦地纏繞，在位于與線圈保持部81a的導(dǎo)線挨靠著的面上層疊的導(dǎo)線中最接近輥201(加熱對象)的位置上的導(dǎo)線與輥201內(nèi)面的距離e，與在鐵芯81的磁力線感應(yīng)部81b的端部與輥201的內(nèi)面之間的距離g相比較，在輥201的內(nèi)面一側(cè)仍比感應(yīng)部81b凸出、使得“e＜g”得到滿足的情況下，如圖19c中所示的那樣，轉(zhuǎn)接部S上的溫度分布在感應(yīng)部81b附近已呈現(xiàn)出兩個峰。
根據(jù)這些情況，為了構(gòu)成線圈9，如圖18A所示，將在鐵芯81上排列著的導(dǎo)線。排列為分別滿足ha＞hb及e＞g為好。
借助于這樣地構(gòu)成，由于磁力線分布貫穿由磁力線感應(yīng)部81b及線圈保持部81a包圍的區(qū)域，故轉(zhuǎn)接部S的溫升均勻。
再者，圖18A所示的結(jié)構(gòu)對圖20中所示那樣、為把在與鐵芯81的線圈保持面81a正交的方向上延伸的磁力線感應(yīng)部81b的端部再一次弄彎以使其互相面對面的結(jié)構(gòu)也是有益的。
如上面說明了的那樣，借助于把構(gòu)成線圈的導(dǎo)體排列起來，使得在由纏繞著導(dǎo)體的鐵芯的磁力線感應(yīng)部及線圈保持部包圍的區(qū)域f內(nèi)不存在不規(guī)則地凸出的導(dǎo)體，能夠把轉(zhuǎn)接部S均勻地加熱(能夠把沒有溫度變動的發(fā)熱分布提供到轉(zhuǎn)接部S上)。
再者，圖13-20中，作為定影裝置的加熱裝置以熱輥為例作了說明，但是，即使在以前說明了的帶狀定影裝置中，也是同樣的。
根據(jù)上面說明了的實施形態(tài)，能夠使由感應(yīng)加熱產(chǎn)生的熱的發(fā)熱分布均勻，并且，沒有非所需的峰。由此，可以改善由轉(zhuǎn)接部加熱的顯影劑及被定影材料的加熱狀態(tài)，提高定影性。
權(quán)利要求
1．一種定影裝置，其特征在于，包括第1轉(zhuǎn)接構(gòu)件，它由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，沿著給定的方向旋轉(zhuǎn)；第2轉(zhuǎn)接構(gòu)件，它以給定的壓力接觸在第1轉(zhuǎn)接構(gòu)件上，在與第1轉(zhuǎn)接構(gòu)件之間形成用于把顯影劑定影到定影材料上的轉(zhuǎn)接區(qū)域；感應(yīng)加熱裝置，將其配置在第1轉(zhuǎn)接構(gòu)件及第2轉(zhuǎn)接構(gòu)件中任一者的一側(cè)上，對轉(zhuǎn)接區(qū)域進(jìn)行感應(yīng)加熱；控制裝置，用于對感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行控制，以使轉(zhuǎn)接區(qū)域呈現(xiàn)出給定的溫度。
2．根據(jù)權(quán)利要求1中所述的定影裝置，其特征在于，還包括材料檢測裝置，用于檢測輸送到轉(zhuǎn)接區(qū)域中的被定影材料的種類；存儲裝置，用于保持對應(yīng)于被定影材料種類的、感應(yīng)加熱裝置應(yīng)該輸出的熱量數(shù)據(jù)；第2控制裝置，用于把對應(yīng)于由檢測裝置檢測的被定影材料種類的熱量數(shù)據(jù)從存儲裝置中讀出，對感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行控制。
3．根據(jù)權(quán)利要求1中所述的定影裝置，其特征在于，還包括溫度檢測裝置，用于檢測因由感應(yīng)加熱裝置連續(xù)地對轉(zhuǎn)接區(qū)域加熱而使第1及第2轉(zhuǎn)接裝置之一的溫度上升的程度；存儲裝置，用于保持對應(yīng)于由溫度檢測裝置檢測的溫度的、感應(yīng)加熱裝置應(yīng)該輸出的熱量數(shù)據(jù)；第2控制裝置，用于把對應(yīng)于由溫度檢測裝置檢測的被定影材料種類的熱量數(shù)據(jù)從存儲裝置中讀出，對感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行控制。
4．根據(jù)權(quán)利要求1中所述的定影裝置，其特征在于，還包括材料檢測裝置，用于檢測輸送到轉(zhuǎn)接區(qū)域中的被定影材料的種類；溫度檢測裝置，用于檢測因由感應(yīng)加熱裝置連續(xù)地對轉(zhuǎn)接區(qū)域加熱而使第1及第2轉(zhuǎn)接裝置之一的溫度上升的程度；存儲裝置，用于保持對應(yīng)于被定影材料種類的、感應(yīng)加熱裝置應(yīng)該輸出的熱量數(shù)據(jù)；第2存儲裝置，用于保持對應(yīng)于由溫度檢測裝置檢測的溫度的、感應(yīng)加熱裝置應(yīng)該輸出的熱量數(shù)據(jù)；第2控制裝置，用于把對應(yīng)于由材料檢測裝置及溫度檢測裝置檢測的被定影材料種類的熱量數(shù)據(jù)從分別的存儲裝置中讀出，對感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行控制。
5．根據(jù)權(quán)利要求1中所述的定影裝置，其特征在于，感應(yīng)加熱裝置包含磁發(fā)生體；交流-交流(AC-AC)變換裝置，用于把給定頻率的電壓提供到磁發(fā)生體上。
6．根據(jù)權(quán)利要求2中所述的定影裝置，其特征在于，第2控制裝置基于從存儲裝置讀出的熱量數(shù)據(jù)，控制提供到AC-AC變換裝置上的脈沖的個數(shù)。
7．根據(jù)權(quán)利要求3中所述的定影裝置，其特征在于，第2控制裝置基于從存儲裝置讀出的熱量數(shù)據(jù)，控制提供到AC-AC變換裝置上的脈沖的個數(shù)。
8．根據(jù)權(quán)利要求4中所述的定影裝置，其特征在于，第2控制裝置基于從存儲裝置讀出的熱量數(shù)據(jù)，控制提供到AC-AC變換裝置上的脈沖的個數(shù)。
9．根據(jù)權(quán)利要求1中所述的定影裝置，其特征在于，感應(yīng)加熱裝置包含磁場發(fā)生單元，該單元具有線圈，用于被供給給定大小的電流；鐵芯，用于感應(yīng)通過把電流供給到線圈上而產(chǎn)生的磁力線；把感應(yīng)加熱裝置配置在位于第1及第2轉(zhuǎn)接構(gòu)件中任一轉(zhuǎn)接構(gòu)件內(nèi)側(cè)的區(qū)域中。
10．根據(jù)權(quán)利要求9中所述的定影裝置，其特征在于，把磁場發(fā)生單元的鐵芯的兩端部向著位于接近于鐵芯的一側(cè)的轉(zhuǎn)接構(gòu)件弄彎，提供磁力線感應(yīng)部。
11．根據(jù)權(quán)利要求10中所述的定影裝置，其特征在于，形成為與磁力線感應(yīng)部的端部與轉(zhuǎn)接構(gòu)件之間的距離相比較，使磁力線感應(yīng)部相互間的間隔大。
12．根據(jù)權(quán)利要求10中所述的定影裝置，其特征在于，把磁力線感應(yīng)部的端部沿著轉(zhuǎn)接構(gòu)件的內(nèi)面再一次弄彎。
13．根據(jù)權(quán)利要求12中所述的定影裝置，其特征在于，形成為與磁力線感應(yīng)部的端部中最接近于轉(zhuǎn)接構(gòu)件的部分與轉(zhuǎn)接構(gòu)件之間的距離相比較，使磁力線感應(yīng)部被弄彎了的部分的相互間的間隔大。
14．根據(jù)權(quán)利要求10中所述的定影裝置，其特征在于，形成為與磁力線感應(yīng)部的端部中最接近于轉(zhuǎn)接構(gòu)件的部分與轉(zhuǎn)接構(gòu)件之間的距離相比較，使面向與感應(yīng)部被延伸的一側(cè)相對置一側(cè)的鐵芯的任一面與對置一側(cè)的轉(zhuǎn)接構(gòu)件之間的距離大。
15．根據(jù)權(quán)利要求9中所述的定影裝置，其特征在于，把線圈纏繞在由鐵芯的磁力線感應(yīng)部包圍的區(qū)域內(nèi)。
16．根據(jù)權(quán)利要求15中所述的定影裝置，其特征在于，在鐵芯的磁力線感應(yīng)部的端部為帶有被弄彎了的區(qū)域的形狀的情況下，把線圈纏繞在分別由感應(yīng)部及被弄彎了的區(qū)域包圍的區(qū)域內(nèi)。
17．根據(jù)權(quán)利要求15中所述的定影裝置，其特征在于，線圈被形成為使其纏繞結(jié)果所提供的外形為平坦的。
18．根據(jù)權(quán)利要求16中所述的定影裝置，其特征在于，線圈被形成為使其纏繞結(jié)果所提供的外形為平坦的。
全文摘要
提供能夠與被定影材料的種類及壓力輥的溫度條件無關(guān)地維持良好定影性的定影裝置。在轉(zhuǎn)接區(qū)域S,把顯影劑像在定影材料上定影。熱供給媒體包含金屬體,在內(nèi)部包括具有鐵芯的磁場發(fā)生單元。將鐵芯配置為接近熱供給媒體的金屬體。將線圈纏繞為使得在鐵芯的剖面方向上沒有比由磁力線感應(yīng)部包圍的區(qū)域更接近于金屬體者。由控制裝置基于熱量數(shù)據(jù)及溫度數(shù)據(jù),把供給到線圈上的電流的大小控制成最佳的大小。
文檔編號G03G15/20GK1205463SQ98115499
公開日1999年1月20日 申請日期1998年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月16日
發(fā)明者木野內(nèi)聰, 高木修 申請人:株式會社東芝