專利名稱：圖像加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用感應(yīng)加熱方法加熱記錄介質(zhì)上的圖像的圖像加熱裝置。尤其是，涉及與安裝在如復(fù)印機(jī)或打印機(jī)之類的成像裝置中的熱定影裝置一樣優(yōu)秀的圖像加熱裝置，其中該成像裝置使用電子照相成像方法等形成圖像。
背景技術(shù)：
通常將鹵素?zé)粲米鳠嵩吹臒彷佇偷募訜嵫b置長(zhǎng)久以來用作安裝在打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等中的熱定影裝置。然而，近年來，使用感應(yīng)加熱方法的各種定影裝置已經(jīng)成為針對(duì)減少辦公自動(dòng)化設(shè)備能量消耗的最新發(fā)展方向的解決方法中的一種，并且它們中的一些已經(jīng)投入實(shí)際使用，代替熱輥型的定影裝置。感應(yīng)加熱裝置能夠?qū)崿F(xiàn)減少圖像加熱裝置能量消耗的目的，和減少圖像加熱裝置啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)度的目的。
使用感應(yīng)加熱方法的定影裝置包括磁通量產(chǎn)生裝置，和由磁通量產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的磁通量的作用通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生熱量的部件(感應(yīng)加熱部件)。在定影操作中，作為待進(jìn)行加熱的物體的一件記錄介質(zhì)被導(dǎo)入到定影裝置的加熱部分中，并輸送通過該加熱部分。當(dāng)記錄介質(zhì)輸送通過加熱部分時(shí)，記錄介質(zhì)上的未定影圖像通過來自感應(yīng)加熱部件的熱量熱定影到記錄介質(zhì)上。
從減少感應(yīng)型定影裝置的能量消耗及起動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)度的角度看，感應(yīng)加熱部件應(yīng)當(dāng)減小厚度，以減小其熱容量。而且，從在不減小其強(qiáng)度的情況下減小感應(yīng)加熱部件的熱容量的角度看，它由鐵、鎳、SUS或類似材料制成。然而，這種設(shè)計(jì)具有下述問題。也就是，由于小片材記錄紙即幅寬比可以輸送通過定影裝置的最大片材的記錄紙(完整尺寸的記錄介質(zhì))窄的記錄片材相當(dāng)大的數(shù)量，在與記錄介質(zhì)輸送通過定影裝置的方向垂直的方向上，位于小片材記錄紙的幅面外側(cè)的加熱部件的部分的溫度過度升高。
在過去，作為防止使用感應(yīng)加熱方法的定影裝置在位于片材幅面外側(cè)的其加熱部件的部分上溫度過度升高的措施，已經(jīng)使用磁通量閉鎖裝置。尤其是，根據(jù)日本公開專利申請(qǐng)10-74009，即提出上述措施的各種日本專利申請(qǐng)之一，將用于調(diào)節(jié)磁通量的裝置尤其是磁通量閉鎖裝置設(shè)置在磁路中，以調(diào)節(jié)磁通量產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的磁通量分布。
通過應(yīng)用上述結(jié)構(gòu)裝置，可能改變磁通量在定影輥的長(zhǎng)度方向上跨過定影輥的分布。因此，可能調(diào)節(jié)定影輥在定影輥的長(zhǎng)度方向上由渦流在定影輥的壁中產(chǎn)生的焦耳熱的量的分布。換句話說，為了在定影輥的長(zhǎng)度方向上調(diào)節(jié)在定影輥中產(chǎn)生的焦耳熱的量的分布，從而使定影輥的溫度分布對(duì)于用于成像的記錄介質(zhì)的尺寸變得優(yōu)化，可以調(diào)節(jié)磁通量在定影輥的長(zhǎng)度方向上的密度分布。
而且，在磁通量調(diào)節(jié)部件在與定影輥的長(zhǎng)度方向平行的方向上從磁路外部插入到上述磁通路中的結(jié)構(gòu)裝置的情況下，定影裝置必須在定影輥的長(zhǎng)度方向上將尺寸增大與磁通量調(diào)節(jié)部件將縮回到其中的間隙尺寸相等的量。因此，為了在不增大定影裝置尺寸的情況下在定影輥的長(zhǎng)度方向上調(diào)節(jié)磁通量密度的分布，定影裝置構(gòu)造成使得在與定影輥的圓周方向平行的方向上，磁通量調(diào)節(jié)部件可以在允許磁通量加熱定影輥與磁通量調(diào)節(jié)部件位置對(duì)應(yīng)的部分的位置和不允許磁通量加熱定影輥與磁通量調(diào)節(jié)部件位置對(duì)應(yīng)的部分的位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
然而，在磁通量調(diào)節(jié)部件可以在定影輥的圓周方向上轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)節(jié)磁通量密度在定影輥的長(zhǎng)度方向的分布的結(jié)構(gòu)裝置的情況下，磁通量產(chǎn)生裝置的線圈和核心必須設(shè)置為使得定影輥在定影輥的圓周方向上特定間隔的部分上受熱。這種要求限制了磁路的結(jié)構(gòu)。而且，在部分鎖閉磁通量的方法的情況下，定影輥的由磁通量閉鎖部件屏蔽磁通量的部分溫度快速降低，因此要求磁通量調(diào)節(jié)部件在磁通量閉鎖位置和縮回位置之間頻繁往返；這增大了磁通量調(diào)節(jié)部件必須受到驅(qū)動(dòng)的次數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種感應(yīng)式圖像加熱裝置，其圖像加熱部件可以在不用部分鎖閉磁通量的情況下，調(diào)節(jié)與記錄介質(zhì)輸送方向垂直的方向上的溫度分布。
本發(fā)明的另一目的是提供一種圖像加熱裝置，通過部分轉(zhuǎn)移在圖像加熱部件中感應(yīng)的渦流，其圖像加熱部件可以調(diào)節(jié)在與記錄介質(zhì)輸送方向垂直的方向上的溫度分布。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種圖像加熱裝置，它包括用于產(chǎn)生磁通量的磁通量產(chǎn)生裝置；圖像加熱部件，用于通過由磁通量產(chǎn)生的渦流產(chǎn)生熱量并對(duì)進(jìn)給到其中的記錄材料上的圖像進(jìn)行加熱，其中該磁通量由所述磁通量產(chǎn)生裝置產(chǎn)生；轉(zhuǎn)向部件，用于通過相對(duì)于和記錄材料的進(jìn)給方向垂直的寬度方向與所述圖像加熱部件的至少一部分接觸以與所述圖像加熱部件建立電連接，來將所述圖像加熱部件中產(chǎn)生的渦流轉(zhuǎn)向；及驅(qū)動(dòng)裝置，用于相對(duì)于所述圖像加熱部件接觸和間隔開所述轉(zhuǎn)向部件。
在參照附圖考慮過本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的下面的描述之后，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明確。
附圖描述附

圖1是示意性視圖，示出了本發(fā)明的第一至第七實(shí)施例中定影裝置的原理。
附圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施例中成像裝置的示意性視圖，示出了其總體結(jié)構(gòu)。
附圖3是第一實(shí)施例中定影裝置的主要部分的放大示意性剖視圖。
附圖4是第一實(shí)施例中定影裝置的示意性正視圖。
附圖5是第一實(shí)施例中定影裝置在與定影輥的軸線重合的平面中的示意性垂直剖視圖。
附圖6是勵(lì)磁線圈單元的分解透視圖。
附圖7是定影裝置的主要部分的剖視圖與一曲線圖的組合，該曲線圖示出了在定影輥中產(chǎn)生的熱量在定影輥與勵(lì)磁線圈單元相對(duì)的部分上的分布。
附圖8是示意圖，示出了記錄介質(zhì)通道位于記錄介質(zhì)幅面外側(cè)的部分、記錄介質(zhì)通道位于記錄介質(zhì)幅面中的部分、勵(lì)磁線圈和放置成與圖像加熱部件接觸或遠(yuǎn)離以調(diào)節(jié)圖像加熱部件中溫度分布的部件之間的位置關(guān)系。
附圖9是示意性附圖，示出了放置成與圖像加熱部件接觸或遠(yuǎn)離以調(diào)節(jié)圖像加熱部件中溫度分布的部件的第一和第二位置。
附圖10是本發(fā)明第二實(shí)施例中定影裝置的示意性視圖，示出了其總體結(jié)構(gòu)。
附圖11是示意性視圖，示出了定影帶的一部分的熱量分布，該部分在與定影帶移動(dòng)方向平行的方向上與勵(lì)磁線圈單元位置對(duì)應(yīng)。
附圖12是本發(fā)明的第三實(shí)施例中定影裝置的示意性視圖，示出了其總體結(jié)構(gòu)。
附圖13是示意性視圖，示出了圖像加熱部件和刷狀部件之間的接觸狀態(tài)，該刷狀部件放置成與圖像加熱部件接觸或遠(yuǎn)離，以調(diào)節(jié)圖像加熱部件中的溫度分布。
附圖14是本發(fā)明第五實(shí)施例中圓柱形部件的示意性視圖，它放置成與圖像加熱部件接觸或遠(yuǎn)離，以調(diào)節(jié)圖像加熱部件中的溫度分布。
附圖15是本發(fā)明的第六實(shí)施例中的定影裝置的示意性視圖，示出了其總體結(jié)構(gòu)。
附圖16是第六實(shí)施例中定影裝置的主要部分的示意性視圖，示出了其總體結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式(1)成像裝置的例子附圖2是本實(shí)施例中成像裝置的示意性視圖，示出了其總體結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中的成像裝置為傳輸型激光打印機(jī)，它使用電子照相方法。
感光鼓用符號(hào)51表示。該感光鼓51由導(dǎo)電的圓柱基板和該圓柱基板的圓周表面周圍的感光層組成，該圓柱基板由鋁、鎳等制成，該感光層由如OPC、非晶硒、非晶硅等之類的感光物質(zhì)形成。
感光鼓51可以以預(yù)設(shè)圓周速度在箭頭所示的順時(shí)針方向上被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。隨著感光鼓51轉(zhuǎn)動(dòng)，首先其圓周表面由作為充電設(shè)備的充電輥52均勻地充電到預(yù)設(shè)極性和電勢(shì)水平。
接下來，感光鼓51的均勻充電的圓周表面由激光束53a掃描(曝光)，該激光束從激光掃描儀53射出，同時(shí)根據(jù)成像數(shù)據(jù)打開或關(guān)閉。結(jié)果，在感光鼓51的圓周表面上形成靜電潛像。
該靜電潛像由顯影裝置54顯影成可視圖像，也就是，由調(diào)色劑組成的圖像(下文中將稱之為調(diào)色劑圖像)。關(guān)于用于將靜電潛像顯影的方法，可以使用跳躍顯影法、兩部件顯影法、FEED顯影法等。上述曝光過程可能與翻轉(zhuǎn)顯影法組合使用。
調(diào)色劑圖像也就是可視的潛像由作為轉(zhuǎn)移裝置的轉(zhuǎn)印輥55從感光鼓51的圓周表面轉(zhuǎn)移到以預(yù)設(shè)定時(shí)輸送的記錄介質(zhì)P上，例如一片記錄紙、OHP等。
對(duì)于記錄介質(zhì)P的上述輸送，記錄介質(zhì)P的前邊緣由傳感器58探測(cè)，并且記錄介質(zhì)P的輸送定時(shí)設(shè)定被為使得，隨著記錄介質(zhì)P輸送，感光鼓51的圓周表面的形成潛像的部分的前邊緣，和記錄介質(zhì)P在潛像從感光鼓51轉(zhuǎn)移到記錄介質(zhì)P上之后作為潛像的前邊緣的部分同時(shí)到達(dá)圖像轉(zhuǎn)印站。在以預(yù)設(shè)定時(shí)輸送到轉(zhuǎn)印站之后，記錄介質(zhì)P輸送通過轉(zhuǎn)印站，同時(shí)保持夾緊在感光鼓51和轉(zhuǎn)印輥55之間，并且當(dāng)記錄介質(zhì)P輸送通過轉(zhuǎn)印站時(shí)，感光鼓51上的潛像轉(zhuǎn)移到記錄介質(zhì)P上，好像將感光鼓51鋪開一樣。在潛像轉(zhuǎn)移到記錄介質(zhì)P上之后，記錄介質(zhì)P與感光鼓51的圓周表面分離，并輸送到作為加熱裝置的定影裝置56上。這樣，記錄介質(zhì)P上的潛像在記錄介質(zhì)P上熱定影成永久圖像。
其間，記錄介質(zhì)P已經(jīng)從其上分離的感光鼓51的圓周表面的部分由清潔裝置57進(jìn)行清理；殘余調(diào)色劑顆粒，也就是圖像轉(zhuǎn)移之后保留在感光鼓51的圓周表面上的調(diào)色劑顆粒由清潔裝置57去除。這樣，感光鼓51的圓周表面的已清理部分用于隨后的成像循環(huán)。換句話說，感光鼓51的圓周表面重復(fù)用于成像。
(2)定影裝置561)總體結(jié)構(gòu)關(guān)于定影裝置的結(jié)構(gòu)組件、部件等在本實(shí)施例中定影裝置的下面描述中的方向，長(zhǎng)度方向表示與記錄介質(zhì)P輸送通過定影裝置的記錄介質(zhì)輸送通道所沿的方向垂直的方向，而寬度或?qū)挾确较虮硎九c上述記錄介質(zhì)輸送方向平行的方向。定影裝置的前側(cè)表示這樣的一側(cè)，即記錄介質(zhì)P從該側(cè)進(jìn)給到定影裝置中，并且定影裝置的后側(cè)表示與前側(cè)相對(duì)的一側(cè)(記錄介質(zhì)P從該側(cè)離開定影裝置)。定影裝置的左側(cè)和右側(cè)表示從定影裝置的前側(cè)觀察，定影裝置的左側(cè)和右側(cè)。定影裝置的上游側(cè)和下游側(cè)表示記錄介質(zhì)輸送方向上的上游側(cè)和下游側(cè)。
附圖1是示意圖，說明了定影裝置的概念，它對(duì)本發(fā)明的第一至第七實(shí)施例是通用的。附圖3是本實(shí)施例中定影裝置的主要部分的放大示意性剖視圖。附圖4是如附圖3中所示定影裝置的同一主要部分的示意性正視圖。附圖5是如附圖3中所示定影裝置的同一主要部分在與定影輥的軸線重合的垂直平面中的示意性垂直剖視圖。
該定影裝置56為使用感應(yīng)加熱法和加熱輥的加熱裝置。由符號(hào)1表示的是作為發(fā)熱部件的定影輥(下文中可以稱之為感應(yīng)發(fā)熱部件，或簡(jiǎn)稱為圖像加熱部件)，由符號(hào)2表示的是作為加壓部件的彈性輥。兩個(gè)輥1和2平行地垂直堆疊，并通過施加預(yù)設(shè)量的壓力彼此保持壓靠在一起，形成作為加熱站的定影壓合部N。
定影輥1由圓柱形薄金屬輥和覆蓋金屬輥的圓周表面的彈性層組成。該圓柱形薄金屬輥由如Ni、Fe、SUS等物質(zhì)(磁性金屬或類似物質(zhì))制成，其中電磁感應(yīng)可以產(chǎn)生熱量。其壁的厚度在0.02毫米至3.0毫米之間。彈性層由涂覆在金屬輥的圓周表面上的耐熱含氟樹脂等制成。它起到釋放層的作用。參照附圖4和5，該定影輥1在其長(zhǎng)度方向的兩端部由定影裝置1的左、右側(cè)板21和22支持，一對(duì)軸承23一對(duì)一地設(shè)置在定影輥1的長(zhǎng)度方向的端部和左、右側(cè)板21和22之間。
在定影輥1的中空中，勵(lì)磁線圈單元3非轉(zhuǎn)動(dòng)地且剛性地設(shè)置；它插入到定影輥1的中空中。勵(lì)磁線圈單元3為磁通量產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，以通過壁中的感應(yīng)電流(渦流)在定影輥1的壁中產(chǎn)生焦耳熱。
加壓輥2由金屬芯2a、在金屬芯2a的圓周表面周圍形成的耐熱橡膠層2b和由含氟樹脂等在耐熱橡膠層2a的圓周表面周圍形成的耐熱釋放層2c形成。加壓輥2在金屬芯2a的長(zhǎng)度方向的兩個(gè)端部受到上述左、右側(cè)板21和22可轉(zhuǎn)動(dòng)地支持，使一對(duì)軸承24一對(duì)一地設(shè)置在金屬芯2a的長(zhǎng)度方向的端部與側(cè)板21和22之間。而且，加壓輥2通過未示出的按壓裝置保持壓靠在定影輥1的圓周表面的向下面對(duì)的部分上，該按壓裝置克服耐熱彈性層2b的彈性施加預(yù)定量的壓力，從而形成定影壓合部N。
由符號(hào)G表示的是用于驅(qū)動(dòng)定影輥1的齒輪，它剛性地安裝在定影輥1的左端部周圍。用于驅(qū)動(dòng)定影輥1的力通過包括該齒輪G的定影輥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞給定影輥1，從而定影輥1以預(yù)設(shè)的圓周速度在附圖3的順時(shí)針方向上被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。隨著定影輥1被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，力距從定影輥1通過摩擦傳遞給加壓輥2，該摩擦存在于定影輥1和加壓輥2之間在定影壓合部N中，使得加壓輥2隨著定影輥1轉(zhuǎn)動(dòng)。定影輥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11由控制部分(CPU)104順序控制。
勵(lì)磁線圈單元3是由保持件4、勵(lì)磁線圈5、磁芯6、蓋板4a等組成的組件。保持件4為槽的形式，它的橫截面大致為半圓形。保持件4的外徑小于定影輥1的內(nèi)徑。勵(lì)磁線圈5設(shè)置在保持件4的中空內(nèi)。磁芯6具有T形橫截面。附圖6是該勵(lì)磁線圈單元3的示意性分解透視圖。
保持件4和蓋板4a為模制的非磁性部件，它們是耐熱的，并具有合理數(shù)量的機(jī)械強(qiáng)度。它們例如由耐熱的并且不導(dǎo)電的工程塑料等制成。
勵(lì)磁線圈5必須能夠產(chǎn)生交變磁通量，使得量值足夠大，以產(chǎn)生圖像定影所需的足夠量的熱量。為了實(shí)現(xiàn)該目的，勵(lì)磁線圈5需要電阻較低并且電感較高。作為勵(lì)磁線圈5的芯線，使用一根絞合線，也就是具有預(yù)設(shè)直徑的預(yù)設(shè)數(shù)量的綁扎細(xì)線。作為用于絞合線的細(xì)線，使用涂覆有絕緣物質(zhì)的細(xì)電線。該絞合線繞磁芯6的中央部6a纏繞多次，使所得勵(lì)磁線圈5的輪廓與保持件4的內(nèi)表面一致，并且使所得勵(lì)磁線圈5具有長(zhǎng)、窄的船形，其長(zhǎng)度方向平行于定影輥1的長(zhǎng)度方向。磁芯6的中央部6a與勵(lì)磁線圈5之間的位置關(guān)系是，中央部6a位于勵(lì)磁線圈5的中央。
由符號(hào)4b表示的是蓋板4a的槽，磁芯6的中央部6a的底部插入到該槽中，以支持磁芯6。磁芯支持槽4b相對(duì)于蓋板4a的寬度方向大概位于蓋板4a的內(nèi)表面的中央處，并從蓋板4a的一個(gè)寬度方向的端部延伸到另一個(gè)端部。
作為磁芯6的材料，如鐵氧體、坡莫合金、鋁硅鐵粉、非晶硅鐵板等之類的磁導(dǎo)率較大并且內(nèi)部損耗較小的物質(zhì)是合適的。保持件4和蓋板4a也起到絕緣部件的作用，用于將磁芯6和勵(lì)磁線圈5彼此絕緣。
保持件4設(shè)置有圓柱形空心軸部分4d，它構(gòu)成了保持件4的長(zhǎng)度方向的左端部分。保持件4也設(shè)置有實(shí)心軸部分4e，它構(gòu)成了保持件4的長(zhǎng)度方向的右端部分。該實(shí)心軸部分4e設(shè)置有D切口部分4f，它構(gòu)成了保持件4的長(zhǎng)度方向的最右端部分。參照附圖4和5，勵(lì)磁線圈單元3受到定影裝置的左、右輔助側(cè)板25和26支承，其中圓柱形軸部分4d穿過左輔助側(cè)板25插入到圓形孔口中，實(shí)心軸部分4e的D切口部分4f穿過右輔助側(cè)板26插入到D形孔口中。于是，勵(lì)磁線圈單元3非轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在左、右輔助側(cè)板25和26之間，在這種姿勢(shì)下，勵(lì)磁單元3的彎曲側(cè)面向下。而且，參照附圖3，勵(lì)磁線圈單元3設(shè)置在定影輥1的中空中，使得在定影輥1的內(nèi)表面和勵(lì)磁線圈單元3的彎曲側(cè)之間具有預(yù)設(shè)大小的間隙。在勵(lì)磁線圈單元3如上所述設(shè)置的情況下，定影輥1的軸線和保持件4的圓柱形空心軸部分4d和實(shí)心軸部分4e的軸線大致重合。
換句話說，勵(lì)磁線圈單元3設(shè)置為使得它與定影輥1的內(nèi)表面相對(duì)，在半圓柱勵(lì)磁線圈單元3的彎曲部分的外表面和定影輥1的內(nèi)表面的相對(duì)應(yīng)部分之間，在定影輥1的圓周方向上有一從勵(lì)磁線圈單元3的一個(gè)長(zhǎng)度方向的端部延伸到另一端部的均勻間隙。
穿過圓柱形空心軸部分4d，勵(lì)磁線圈5的一對(duì)引線5a和5b從保持件4內(nèi)部向外延伸，并連接到用于向勵(lì)磁線圈5供給高頻電流的高頻驅(qū)動(dòng)電源(勵(lì)磁電路)13上。
由符號(hào)8表示的是作為熱量分布調(diào)節(jié)裝置的導(dǎo)電部件(電流轉(zhuǎn)向部件)，為了在定影輥1的長(zhǎng)度方向上調(diào)節(jié)定影輥1的熱量分布，它放置成與定影輥1接觸或分開，以使在定影輥1的壁中感應(yīng)的渦流轉(zhuǎn)向。下文中，用于調(diào)節(jié)定影輥1的熱量分布的該導(dǎo)電部件8將稱之為渦流轉(zhuǎn)向部件，或簡(jiǎn)稱為電流轉(zhuǎn)向部件。渦流轉(zhuǎn)向部件8放置在作為磁通量產(chǎn)生裝置的勵(lì)磁線圈單元3和作為感應(yīng)加熱部件的定影輥1之間。它在定影輥1的長(zhǎng)度方向上在定影輥1的特定范圍中放置成與定影輥1接觸，以在電流轉(zhuǎn)向部件8和定影輥1的特定范圍之間建立電連接。渦流轉(zhuǎn)向部件8將在下個(gè)部分中詳細(xì)描述(第2部分)。
高頻驅(qū)動(dòng)電源13響應(yīng)于來自控制部分104的信號(hào)向勵(lì)磁線圈單元3的勵(lì)磁線圈5供給高頻電流(交變電流)。勵(lì)磁線圈5使用驅(qū)動(dòng)電源13供給的高頻電流來產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)(交變磁通量)，該磁場(chǎng)在定影輥1的長(zhǎng)度方向延伸。交替磁通量由磁芯6進(jìn)行導(dǎo)向，從而在定影輥1的壁中感應(yīng)出渦流。渦流與定影輥1的電阻率相互作用，在定影輥1的壁中產(chǎn)生熱量(焦耳熱)。換句話說，定影輥1由電磁感應(yīng)加熱。由于定影輥1被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，所以它的表面溫度變得均勻。更為具體的說，高頻驅(qū)動(dòng)電源13受到驅(qū)動(dòng)，從而頻率為10kHz至100kHz的電流流過勵(lì)磁線圈5。渦流往往會(huì)聚于定影輥1的和勵(lì)磁線圈5相對(duì)的表皮部分(這種現(xiàn)象稱為表皮效應(yīng))，增大定影輥1的表面部分(表皮)的表觀電阻，增強(qiáng)渦流所產(chǎn)生的熱量(焦耳熱)和定影輥1的電阻率。
附圖7是定影輥的示意性剖視圖和定影輥的熱量分布的曲線圖的組合，示出了在定影輥1的圓周方向上的給定點(diǎn)處在定影輥1的壁中產(chǎn)生的熱量。該附圖描述了磁通量從磁通量產(chǎn)生裝置3朝定影輥1延伸并超出的范圍，及定影輥1在定影輥1的圓周方向上相對(duì)應(yīng)的熱量分布。隨著交變電流流過作為磁通量產(chǎn)生裝置的勵(lì)磁線圈單元3的勵(lì)磁線圈5，勵(lì)磁線圈5產(chǎn)生交替磁通量。定影輥1由磁性物質(zhì)形成，尤其是磁性金屬，如上所述。因此，在中和磁場(chǎng)的方向上流動(dòng)的電流(渦流)在定影輥1的壁中感應(yīng)。定影輥1由在定影輥1的壁中感應(yīng)的電流所產(chǎn)生的焦耳熱加熱，因此溫度升高。在本實(shí)施例中用于定影裝置的上述結(jié)構(gòu)裝置的情況下，勵(lì)磁線圈單元3的半圓柱形突出側(cè)的向外區(qū)域，更具體說是勵(lì)磁線圈5和磁芯6設(shè)置在其中的半圓柱形保持件4的向外突出側(cè)外部的區(qū)域，是從勵(lì)磁線圈單元3朝定影輥1延伸并超出的磁通量幅度相當(dāng)大的區(qū)域。換句話說，上述區(qū)域構(gòu)成了勵(lì)磁線圈5、定影輥1和磁芯6所建立的磁路(未示出)。定影輥1在磁通量幅度相當(dāng)大的該區(qū)域中感應(yīng)加熱。在定影輥1的圓周方向上，定影輥1的熱量分布具有兩個(gè)區(qū)域H和H，也就是，其中產(chǎn)生熱量相當(dāng)大的區(qū)域，通過該熱分布，在定影輥1的磁通量幅度相當(dāng)大的區(qū)域中產(chǎn)生熱量，如在示意圖中所示出的那樣(附圖7)。
參照附圖4，在定影輥1的圓周表面附近，設(shè)置有用于探測(cè)定影輥1的溫度的第一和第二溫度探測(cè)裝置TH1和TH2。這些溫度探測(cè)裝置TH1和TH2放置成與定影輥1的圓周表面接觸，或垂直接觸，定位成使得它們與勵(lì)磁線圈單元3的勵(lì)磁線圈5相對(duì)，其中定影輥1的壁存在于它們和勵(lì)磁線圈5之間。它們中的每一個(gè)都由常溫探測(cè)裝置組成，例如熱敏電阻、熱電元件、熱電偶等。關(guān)于由溫度探測(cè)裝置TH1和TH2探測(cè)的定影輥1溫度的數(shù)據(jù)輸入到控制部分104中。第一溫度探測(cè)裝置TH1用于控制定影輥1的溫度，并定位成使得其位置在定影輥1的長(zhǎng)度方向上大致與定影輥1的中間部分重合?？刂撇糠?04以從第一溫度探測(cè)裝置TH1輸入到控制部分104中的溫度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)控制高頻驅(qū)動(dòng)電源13。尤其是，控制部分104控制從高頻驅(qū)動(dòng)電源13供給到勵(lì)磁線圈5的電量，從而由第一溫度探測(cè)裝置TH1探測(cè)并輸入到控制部分104中的定影輥1的溫度水平保持在預(yù)設(shè)的定影溫度水平(目標(biāo)溫度水平)。第二溫度探測(cè)裝置TH2定位成使得它與定影輥1的長(zhǎng)度方向的端部部分相對(duì)。第二溫度探測(cè)裝置TH2獲得的溫度數(shù)據(jù)，也就是，定影輥1的長(zhǎng)度方向的端部部分之一的溫度數(shù)據(jù)(定影輥在記錄紙幅面外側(cè)的部分的溫度數(shù)據(jù))也輸入到控制部分104中。
當(dāng)定影輥1和加壓輥2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定影輥1由作為磁通量產(chǎn)生裝置的勵(lì)磁線圈單元3感應(yīng)加熱。結(jié)果，定影輥1的溫度達(dá)到定影輥1的溫度所保持在的預(yù)設(shè)定影溫度水平。當(dāng)定影輥1的溫度保持在預(yù)設(shè)定影溫度水平時(shí)，承載剛剛轉(zhuǎn)移到記錄介質(zhì)P上的未定影調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)P從箭頭a所示的方向?qū)氲蕉ㄓ皦汉喜縉中，然后輸送通過定影壓合部N，同時(shí)保持由定影輥1和加壓輥2夾緊。當(dāng)記錄介質(zhì)P輸送通過定影壓合部N時(shí)，來自受熱的定影輥1的熱量和來自加壓輥2的壓力都施加到記錄介質(zhì)P及其上的調(diào)色劑圖像上。結(jié)果，未定影調(diào)色劑圖像定影到記錄介質(zhì)P的表面上；永久調(diào)色劑圖像形成在記錄介質(zhì)P上。在輸送通過定影壓合部N之后，記錄介質(zhì)P與定影輥1分離，并進(jìn)一步向附圖的左邊輸送。
在本實(shí)施例中成像裝置和定影裝置的情況下，記錄介質(zhì)P輸送通過這些裝置，從而記錄介質(zhì)P的中央與裝置的記錄介質(zhì)通道的中央在定影輥1的長(zhǎng)度方向上重合。參照附圖4和5，由符號(hào)O表示的是參照線(假想線)，也就是，記錄介質(zhì)通道的中心線(定影裝置的中心線)。關(guān)于記錄介質(zhì)P的屬性，“記錄介質(zhì)寬度”表示倘若記錄介質(zhì)保持扁平，記錄介質(zhì)在與記錄介質(zhì)輸送方向a垂直的方向上的尺寸。由符號(hào)A表示的是可輸送通過這些裝置的最大(關(guān)于“寬度”)記錄介質(zhì)(下文中可以稱之為最大尺寸的記錄介質(zhì))的幅面(幅面A下文中可以稱為最大尺寸的記錄介質(zhì)的幅面)。由符號(hào)B表示的是較小記錄介質(zhì)的幅面(下文中可以稱之為小尺寸的記錄介質(zhì))，也就是，比最大尺寸的記錄介質(zhì)窄的記錄介質(zhì)。下文中，幅面B可以稱之為小尺寸記錄介質(zhì)的幅面。由符號(hào)C表示的是幅面外區(qū)域，也就是當(dāng)小尺寸記錄介質(zhì)輸送通過這些裝置時(shí)將位于記錄介質(zhì)幅面外部的記錄介質(zhì)通道的區(qū)域(大尺寸記錄介質(zhì)幅面和小尺寸記錄介質(zhì)幅面之間的寬度差所產(chǎn)生的區(qū)域)。第二溫度探測(cè)裝置TH2探測(cè)定影輥1與幅面外區(qū)域C位置相對(duì)應(yīng)的部分的溫度。
附圖8是示意性附圖，示出了上述記錄介質(zhì)幅面A，即大尺寸記錄介質(zhì)幅面，記錄介質(zhì)幅面B，即小尺寸記錄介質(zhì)幅面，和幅面外區(qū)域C，定影輥1、勵(lì)磁線圈5和渦流轉(zhuǎn)向部件8之間的位置關(guān)系。
2)渦流轉(zhuǎn)向部件8渦流轉(zhuǎn)向部件8為窄長(zhǎng)的導(dǎo)電部件，作為熱量分布調(diào)節(jié)裝置，用于在定影輥1的長(zhǎng)度方向上改變定影輥1的壁中產(chǎn)生的熱量在定影輥1上的分布。定影裝置設(shè)置有兩個(gè)渦流轉(zhuǎn)向部件8，它們定位成使得定影輥1的左右長(zhǎng)度方向的端部部分在與定影輥1的半徑方向垂直的方向上交疊。它們作為感應(yīng)加熱部件定位在勵(lì)磁線圈單元3和定影輥1之間，在定影輥1的長(zhǎng)度方向上延伸。左右渦流轉(zhuǎn)向部件8具有與幅面外區(qū)域C的寬度相匹配的長(zhǎng)度，并定位成使得它們?cè)谖恢蒙弦粚?duì)一地與幅面外區(qū)域C匹配。
由符號(hào)12表示的是渦流轉(zhuǎn)向部件驅(qū)動(dòng)裝置。具有兩個(gè)渦流轉(zhuǎn)向部件驅(qū)動(dòng)裝置12，它們分別連接到左右側(cè)板21和22上。左右渦流轉(zhuǎn)向部件8分別由左右渦流轉(zhuǎn)向部件驅(qū)動(dòng)裝置12以懸臂方式支承。左右渦流轉(zhuǎn)向部件8是用于改變左右渦流轉(zhuǎn)向部件8在定影輥1和勵(lì)磁線圈單元3之間的間隙中的位置的裝置。左右渦流轉(zhuǎn)向部件驅(qū)動(dòng)裝置12中的每個(gè)都由例如以電磁螺線管為基礎(chǔ)的電磁機(jī)構(gòu)，或以凸輪為基礎(chǔ)的機(jī)構(gòu)組成。
控制部分104控制左、右渦流轉(zhuǎn)向部件驅(qū)動(dòng)裝置12將左、右渦流轉(zhuǎn)向部件8移動(dòng)到第一位置中，其中它們與定影輥1的內(nèi)表面保持接觸，如附圖9(a)中所示；或?qū)⒆?、右渦流轉(zhuǎn)向部件8縮回到第二位置中，如附圖9(b)中所示，其中它們不與定影輥1的內(nèi)表面接觸。
當(dāng)輸入到控制部分104中的尺寸選擇信號(hào)S(來自控制面板的記錄介質(zhì)尺寸信號(hào)，表示讀取圖像時(shí)探測(cè)到的記錄介質(zhì)尺寸的信號(hào)、印刷信號(hào)等)表示選擇大尺寸的記錄介質(zhì)，控制部分104控制渦流轉(zhuǎn)向部件驅(qū)動(dòng)裝置12，從而左右渦流轉(zhuǎn)向部件8移動(dòng)到并保持在第二位置中，其中渦流轉(zhuǎn)向部件8不接觸定影輥1的內(nèi)表面。在這種情況下，定影輥1與幅面A即大尺寸的記錄介質(zhì)的幅面的位置對(duì)應(yīng)的部分有效并均勻地被加熱(熱量有效并均勻地產(chǎn)生)到預(yù)設(shè)定影溫度水平。因此，控制它們的溫度，使得第二溫度探測(cè)裝置探測(cè)的溫度水平保持在預(yù)設(shè)定影溫度水平。
另一方面，當(dāng)已經(jīng)輸入到控制部分104中的尺寸選擇信號(hào)S表示選擇小尺寸的記錄介質(zhì)時(shí)，控制部分104控制渦流轉(zhuǎn)向部件驅(qū)動(dòng)裝置12，從而左右渦流轉(zhuǎn)向部件8移動(dòng)到并保持到第一位置中，其中渦流轉(zhuǎn)向部件8保持與定影輥1的內(nèi)表面接觸。于是，定影輥1轉(zhuǎn)動(dòng)，使得其左右長(zhǎng)度方向的端部部分的內(nèi)表面分別在左右渦流轉(zhuǎn)向部件8上滑動(dòng)。在這種情況下，定影輥1與幅面B即大尺寸記錄介質(zhì)的幅面的位置對(duì)應(yīng)的部分有效并均勻地被加熱(熱量有效并均勻地產(chǎn)生)到預(yù)設(shè)定影溫度水平。因此，其溫度受到控制，從而第一溫度探測(cè)裝置所探測(cè)的溫度水平保持在預(yù)設(shè)定影溫度水平。然而，在這種情況下，定影輥1與幅面外區(qū)域C位置對(duì)應(yīng)的部分通過它們的內(nèi)表面一對(duì)一地與導(dǎo)電渦流轉(zhuǎn)向部件8接觸。換句話說，定影輥1與幅面外區(qū)域C位置對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度方向的端部部分具有與渦流轉(zhuǎn)向部件8一對(duì)一的電連接。因此，定影輥1的這些部分中產(chǎn)生熱量的效率降低。結(jié)果，在定影輥1的長(zhǎng)度方向上調(diào)節(jié)在定影輥1中產(chǎn)生的熱量的分布，從而定影輥1的這些部分在過高溫度增大方面最小化。
附圖1是示意性附圖，說明了本實(shí)施例中定影裝置的原理。在附圖中，渦流轉(zhuǎn)向部件8與定影輥1接觸。附圖1(a)示出了本實(shí)施例中定影輥1的等效電阻。當(dāng)渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影輥1的給定部分接觸時(shí)，渦流轉(zhuǎn)向部件8與其接觸的部分的電阻減小。附圖1(b)示意性地示出了將渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影輥1的給定部分接觸使得定影輥1的壁中感應(yīng)的渦流轉(zhuǎn)向渦流轉(zhuǎn)向部件8。
隨著定影輥1的壁中感應(yīng)的渦流從與渦流轉(zhuǎn)向部件8接觸的定影輥1的給定部分部分轉(zhuǎn)向，定影輥1的該部分中渦流的數(shù)量減少，因此其中產(chǎn)生的熱量減少與從其轉(zhuǎn)向的渦流數(shù)量相等的數(shù)量。換句話說，通過將渦流從其中部分轉(zhuǎn)向，定影輥1的給定部分可以減少其內(nèi)產(chǎn)生的熱的數(shù)量。
關(guān)于渦流流動(dòng)方向，渦流被產(chǎn)生使得在它在該方向上流動(dòng)，以中和流過勵(lì)磁線圈5的電流所產(chǎn)生的磁通量，如附圖1(c)中所示；渦流在與電流在勵(lì)磁線圈5中的方向相對(duì)的方向上流動(dòng)。因此，實(shí)際上渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影輥1的一部分電接觸，該部分在定影輥1的長(zhǎng)度方向上與幅面外區(qū)域C位置對(duì)應(yīng)，同時(shí)該部分的在定影輥1的壁中感應(yīng)的渦流數(shù)量相當(dāng)大(定影輥1與勵(lì)磁線圈5相對(duì)的部分定影輥1在附圖7中與區(qū)域H相對(duì)應(yīng)的部分，在定影輥1的壁中產(chǎn)生的熱量相當(dāng)大的部分)。此處，“渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影輥1電接觸”表示渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影輥1的圓周表面接觸，以允許電流從定影輥1流到渦流轉(zhuǎn)向部件8。
渦流在定影輥1的壁中感應(yīng)的密度水平高于定影輥1與勵(lì)磁線圈5相對(duì)應(yīng)的部分。因此，將渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影輥1的該部分接觸提高了渦流轉(zhuǎn)向的效率。關(guān)于渦流轉(zhuǎn)向部件8的縮回，期望渦流轉(zhuǎn)向部件8縮回到大致與勵(lì)磁線圈5所產(chǎn)生的磁通平行的位置中。甚至當(dāng)渦流轉(zhuǎn)向部件8保持縮回時(shí)，它對(duì)磁通量具有略微的影響，因此對(duì)定影輥1的熱量分布具有略微的影響。然而，這種影響與渦流轉(zhuǎn)向部件8與定影輥1接觸時(shí)渦流轉(zhuǎn)向部件8所具有的影響相比是非常小的。
渦流轉(zhuǎn)向部件8越厚，轉(zhuǎn)向渦流越有效。尤其是，如果渦流轉(zhuǎn)向部件8比定影輥1的表皮深度厚，則渦流轉(zhuǎn)向部件8更加有效地使渦流轉(zhuǎn)向。只要渦流轉(zhuǎn)向部件8的厚度不超過2毫米，則它保持縮回時(shí)對(duì)磁通量的影響較小。從渦流轉(zhuǎn)向部件8的機(jī)械強(qiáng)度角度看，渦流轉(zhuǎn)向部件8的厚度最好不低于0.05毫米。
用于渦流轉(zhuǎn)向部件8的材料只能是導(dǎo)電金屬。然而，將導(dǎo)電性非常高的金屬如銅、鋁、銀、金等用作渦流轉(zhuǎn)向部件8的材料將產(chǎn)生渦流轉(zhuǎn)向效果非常好的渦流轉(zhuǎn)向部件8。關(guān)于渦流轉(zhuǎn)向部件8的實(shí)際移動(dòng)，當(dāng)輸送小尺寸記錄介質(zhì)時(shí)，渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影輥1的一部分接觸，該部分與幅面外區(qū)域C位置對(duì)應(yīng)，從而起到將定影輥1中感應(yīng)的渦流從定影輥1的該部分轉(zhuǎn)向自身，以防止定影輥1的該部分溫度過度升高。
關(guān)于渦流轉(zhuǎn)向部件8移動(dòng)到渦流轉(zhuǎn)向部件8與定影輥1的內(nèi)表面保持接觸的第一位置中的定時(shí)，也可能隨著控制部分104探測(cè)到在由第一溫度探測(cè)裝置探測(cè)的定影輥的溫度水平和由第二溫度探測(cè)裝置探測(cè)的定影輥的溫度水平之間的差已經(jīng)變得大于預(yù)設(shè)值(由于定影輥1與幅面外區(qū)域C相對(duì)應(yīng)部分的溫度超過允許水平)，將渦流轉(zhuǎn)向部件8移動(dòng)到第一位置中。
渦流轉(zhuǎn)向部件8由定影輥1摩擦的部分受到機(jī)械應(yīng)力。因此，為了使機(jī)械應(yīng)力的影響最小化，渦流轉(zhuǎn)向部件8應(yīng)當(dāng)沿著邊緣倒圓和/或應(yīng)當(dāng)彎曲。
在本實(shí)施例中，感應(yīng)加熱部件即定影部件為輥?zhàn)拥男问?。然而，至于本發(fā)明所關(guān)注的，感應(yīng)加熱部件的形狀并不重要。例如，即使本發(fā)明應(yīng)用于為帶形式的感應(yīng)加熱部件，本發(fā)明的影響也與上述形狀相同。
也在本實(shí)施例中，渦流轉(zhuǎn)向部件和渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與之接觸的定影輥1的部分能夠?qū)щ姟Ｈ欢?，只要確保允許電流在渦流轉(zhuǎn)向部件和定影輥1之間流動(dòng)，則定影輥1可以設(shè)置有低摩擦的薄表面層(非導(dǎo)電層)。
在磁通量閉鎖板的情況下，限制能夠有效地閉鎖磁通量的位置(它必須直接放置在線圈中央下面)。于是，當(dāng)不需要閉鎖磁通量時(shí)，它必須在與定影輥1的圓周方向平行的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，以從磁通量閉鎖位置縮回到不明顯影響磁通量的位置處(例如，勵(lì)磁線圈單元與加壓輥相對(duì)的側(cè)面，在該相對(duì)側(cè)處，它由于磁芯的定位而對(duì)磁通量影響不明顯)。該磁通量閉鎖板的轉(zhuǎn)動(dòng)縮回有時(shí)產(chǎn)生它與定影輥接觸、掛在線圈保持件上的問題和/或類似問題。而且，若不是有磁通量閉鎖板的話，磁通量閉鎖板幾乎整個(gè)將磁通量作用在定影輥1上的部分閉鎖。因此，只要通過磁通量閉鎖板將定影輥1的給定部分與磁通量屏蔽，則它的溫度會(huì)非常快地降低。而且，為了磁通量閉鎖板閉鎖磁通量，其寬度(在與定影輥的圓周方向平行的方向上)必須大于特定值。比較起來，在渦流轉(zhuǎn)向部件8的情況下，簡(jiǎn)單地將渦流轉(zhuǎn)向部件8與定影輥1的指定區(qū)域分離(與線圈位置相對(duì)應(yīng)的區(qū)域)，這取消了渦流轉(zhuǎn)向部件8的電流轉(zhuǎn)向效果。因此，渦流轉(zhuǎn)向部件8可操作地有利地位于磁通量閉鎖板的上方，其中它縮短必須移動(dòng)控制感應(yīng)加熱部件熱量分布的距離，同時(shí)即使上述寬度較小，它也是有效的。另外，渦流轉(zhuǎn)向部件8使定影輥1的壁中感應(yīng)的渦流部分地轉(zhuǎn)向。因此，只要渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影輥1的給定區(qū)域接觸，則不會(huì)發(fā)生定影輥1的該區(qū)域的溫度快速降低的情況。因此，渦流轉(zhuǎn)向部件8不需要像磁通量閉鎖板那樣受到頻繁驅(qū)動(dòng)。然而，即使在不具有磁芯的情況下，渦流轉(zhuǎn)向部件8也可以使用。因此，在關(guān)于它們要縮回到的位置的需要方面認(rèn)為磁通量閉鎖板是非常優(yōu)秀的。
在本實(shí)施例中，定影裝置的感應(yīng)加熱部件的厚度不超過定影輥的表皮深度。感應(yīng)加熱部件設(shè)置在熱量分布調(diào)節(jié)裝置和磁通量產(chǎn)生裝置之間的間隔中。熱量分布調(diào)節(jié)裝置為導(dǎo)電部件，它將放置成與定影輥1靠近其長(zhǎng)度方向端部的區(qū)域接觸或遠(yuǎn)離。
附圖10(a)是本實(shí)施例中定影裝置的主要部分的示意性剖視圖，并且附圖10(b)是該定影裝置沿著附圖10(a)中線(b)-(b)的示意性剖視平面圖。
在本實(shí)施例的定影裝置中，作為加熱部件的感應(yīng)加熱部件1為帶形式(下文中將稱之為定影帶)。而且，按壓部件2也為帶狀形式(下文中將稱之為壓帶)。定影帶1圍繞平行設(shè)置的兩個(gè)輥?zhàn)覴1和R2拉伸，并從而由它們懸掛。壓帶2圍繞平行設(shè)置的兩個(gè)輥?zhàn)覴3和R4拉伸并從而由它們懸掛。兩個(gè)帶1和2都平行地垂直堆疊，并通過施加預(yù)定數(shù)量的壓力而彼此壓緊在一起，形成作為加熱站的定影壓合部。定影帶1和壓帶2在箭頭所示的方向上循環(huán)地受到驅(qū)動(dòng)，以將一片記錄介質(zhì)輸送通過定影壓合部，同時(shí)保持使記錄介質(zhì)夾在兩個(gè)帶2之間。在定影帶1上方，作為磁通量產(chǎn)生裝置的勵(lì)磁線圈單元3設(shè)置成使得在勵(lì)磁線圈單元3和定影帶1最靠近勵(lì)磁線圈3的部分之間提供預(yù)設(shè)數(shù)量的間隔。勵(lì)磁線圈單元3為由勵(lì)磁線圈5、磁芯6、保持線圈5和磁芯6的保持件4等組成的組件。本實(shí)施例中的勵(lì)磁線圈5扁平地卷繞成“矩形”螺旋管的形式，其長(zhǎng)度方向平行于定影帶1的寬度方向。
附圖10(c)示出了定影帶1的層狀結(jié)構(gòu)的例子。定影帶1包括在其中感應(yīng)產(chǎn)生熱量的金屬層1a，鋪設(shè)在金屬層1a上作為彈性層的100μm至500μm厚的硅橡膠層1b，和作為由聚酰亞胺等制成的表面層的釋放層1c。當(dāng)承載有調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)P輸送通過定影壓合部時(shí)，它在定影帶1的表面層側(cè)上輸送。在本實(shí)施例中，由非磁性電介質(zhì)形成的表面層的厚度不重要。
當(dāng)定影帶1被感應(yīng)加熱時(shí)，渦流集中到感應(yīng)加熱部件(金屬層)1a直接與勵(lì)磁線圈單元3(勵(lì)磁線圈5)相對(duì)的表皮的部分上。這種現(xiàn)象稱為表皮效應(yīng)(skin effect)，它能夠用下述數(shù)學(xué)等式從原理上進(jìn)行解釋表皮深度δ＝(2ρ/ωμ)1/2(米)ρ電阻率ω角頻率μ滲透性在表1中給出的是普通物質(zhì)的表皮深度。
表1

將定影帶1的感應(yīng)加熱層1a的厚度減小到等于感應(yīng)加熱層1a的材料的表皮深度的值，這增大了感應(yīng)加熱層1a的表觀電阻。發(fā)生這種情況是由于該減小使得感應(yīng)加熱層1a在其厚度方向上在渦流密度上大致均勻。
因此，在本實(shí)施例中，定影帶1的感應(yīng)加熱層1a的厚度不超過與感應(yīng)加熱層1a的材料的表皮深度相等的值。而且，渦流轉(zhuǎn)向部件8設(shè)置成使得定影帶1夾在勵(lì)磁線圈5和渦流轉(zhuǎn)向部件8之間，使渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影帶1的與勵(lì)磁線圈5相對(duì)的表面即定影帶1的感應(yīng)加熱層1a直接電接觸。該結(jié)構(gòu)裝置證明對(duì)減少通過轉(zhuǎn)向渦流而產(chǎn)生的熱量非常有效。更具體地說，渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影帶1的區(qū)域電接觸，該區(qū)域的位置與幅面外區(qū)域C對(duì)應(yīng)，并且在該區(qū)域內(nèi)感應(yīng)出渦流(定影帶與勵(lì)磁線圈5大致相對(duì)的區(qū)域)。附圖11是示意性附圖，示出了定影帶1直接面對(duì)勵(lì)磁線圈單元的區(qū)域的熱產(chǎn)生量的分布。如將從附圖11中看出的那樣，具有兩個(gè)區(qū)域H和H，在這兩個(gè)區(qū)域中產(chǎn)生顯著的較大熱量。定影帶1大致面對(duì)勵(lì)磁線圈5的區(qū)域渦流密度較高。因此，將渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影帶1的這些區(qū)域接觸，這提高了渦流轉(zhuǎn)向部件8的渦流轉(zhuǎn)向效果。
用于渦流轉(zhuǎn)向部件8的材料只能是導(dǎo)電金屬。然而，將導(dǎo)電性非常高的金屬如銅、鋁、銀、金等用作渦流轉(zhuǎn)向部件8的材料，這產(chǎn)生渦流轉(zhuǎn)向效果非常好的渦流轉(zhuǎn)向部件8。
渦流轉(zhuǎn)向部件8越厚，渦流轉(zhuǎn)向越有效。尤其是，如果渦流轉(zhuǎn)向部件8比定影帶1的表皮深度厚，則渦流轉(zhuǎn)向部件8能夠更加有效地使渦流轉(zhuǎn)向。
因此，定影帶1中感應(yīng)出的渦流從定影帶1通過定影帶1與渦流轉(zhuǎn)向部件8接觸的區(qū)域部分地轉(zhuǎn)向渦流轉(zhuǎn)向部件8，從而減少了通過定影帶1的電阻和渦流的相互作用在定影帶1的該區(qū)域中產(chǎn)生的焦耳熱。因此，防止了定影帶1的位置與幅面外區(qū)域C對(duì)應(yīng)的部分溫度過度升高。
對(duì)渦流轉(zhuǎn)向部件8從第二位置移動(dòng)到第一位置中，或?qū)⒌诙恢靡苿?dòng)到第一位置的控制與第一實(shí)施例中相同。
在第一和第二實(shí)施例中，渦流轉(zhuǎn)向部件8處于一件平板的形式，并分別受到定影輥1和定影帶1的金屬層摩擦。渦流轉(zhuǎn)向部件8具有扁平形狀增大了渦流轉(zhuǎn)向部件8在渦流轉(zhuǎn)向部件8接觸定影帶1的區(qū)域中的尺寸，從而使渦流轉(zhuǎn)向部件8在降低定影帶1的溫度方面更加有效。隨著渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影帶1接觸，定影帶1首先接觸(開始摩擦)的渦流轉(zhuǎn)向部件8的部分可能受到機(jī)械應(yīng)力。因此，為了防止渦流轉(zhuǎn)向部件8的這部分受到機(jī)械應(yīng)力，渦流轉(zhuǎn)向部件8的這部分應(yīng)當(dāng)沿著邊緣倒圓或彎曲。
參照附圖12，在本實(shí)施例中，除了本實(shí)施例中的渦流轉(zhuǎn)向部件8為輥?zhàn)有问街?，定影裝置的渦流轉(zhuǎn)向部件8在概念上與第二實(shí)施例中類似。因此，當(dāng)為輥?zhàn)有问降臏u流轉(zhuǎn)向部件8保持與定影帶1的金屬層1a接觸時(shí)，它轉(zhuǎn)動(dòng)使得與定影帶1接觸的渦流轉(zhuǎn)向部件8的圓周表面的部分在與定影帶1的移動(dòng)方向相同的方向上移動(dòng)。渦流轉(zhuǎn)向部件8具有輥?zhàn)有问椒乐箿u流轉(zhuǎn)向部件8受到定影帶1摩擦，從而使渦流轉(zhuǎn)向部件8更加耐用。定影裝置可以構(gòu)造使得，處于輥?zhàn)有问降臏u流轉(zhuǎn)向部件8通過定影帶1的移動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，或者渦流轉(zhuǎn)向部件8與定影帶1獨(dú)立受到驅(qū)動(dòng)。然而，導(dǎo)致定影帶1移動(dòng)以轉(zhuǎn)動(dòng)渦流轉(zhuǎn)向部件8的裝置在結(jié)構(gòu)上較簡(jiǎn)單。另一方面，獨(dú)立于定影帶1驅(qū)動(dòng)渦流轉(zhuǎn)向裝置8的裝置在定影帶1易于移動(dòng)方面非常優(yōu)秀。
渦流轉(zhuǎn)向部件8設(shè)置有位置8’，它可以移動(dòng)到該位置8’中將渦流轉(zhuǎn)向部件8和定影帶1之間的電接觸斷開。記錄紙?jiān)诔叽缟鲜遣灰恢碌?。因此，可能隨著小尺寸的記錄紙輸送通過定影裝置，定影帶1位于小尺寸記錄紙的幅面外側(cè)的部分將溫度過度升高。于是，為了防止這種現(xiàn)象出現(xiàn)，渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與定影帶1的金屬層1a電接觸，以在小尺寸記錄紙輸送通過定影裝置時(shí)在渦流轉(zhuǎn)向部件8和定影帶1之間建立電連接。然而，當(dāng)大尺寸記錄紙輸送通過定影裝置時(shí)，為了防止定影帶1溫度降低，渦流轉(zhuǎn)向裝置8移動(dòng)到上述位置8’中，渦流轉(zhuǎn)向裝置8在該位置處不與定影帶1電接觸。渦流轉(zhuǎn)向部件8設(shè)置在定影帶1的環(huán)中。于是，渦流轉(zhuǎn)向部件8能夠?qū)Χㄓ皫?中感應(yīng)的渦流進(jìn)行轉(zhuǎn)向的渦流轉(zhuǎn)向部件8的第一位置(接觸位置)，和渦流轉(zhuǎn)向部件8不與定影帶1電接觸的渦流轉(zhuǎn)向部件8的第二位置(非接觸位置)都處于定影帶1的環(huán)中。
對(duì)渦流轉(zhuǎn)向部件8從第二位置移動(dòng)到第一位置中或?qū)⒌诙恢靡苿?dòng)到第一位置的控制與第一實(shí)施例中相同。也就是，定影裝置構(gòu)造使得，當(dāng)大尺寸記錄紙輸送通過定影裝置時(shí)，渦流轉(zhuǎn)向部件8移回到非接觸位置，然而，當(dāng)小尺寸記錄紙輸送通過定影裝置時(shí)，渦流轉(zhuǎn)向部件8移動(dòng)到接觸位置，其中渦流轉(zhuǎn)向部件8保持與定影帶1電接觸。
參照附圖13，在本實(shí)施例中，定影裝置的渦流轉(zhuǎn)向部件8在概念上相同，但是為刷子的形式。為刷子形式的渦流轉(zhuǎn)向部件8通過相對(duì)移動(dòng)摩擦定影帶1的金屬層1a。渦流轉(zhuǎn)向部件8的實(shí)際刷子部分8a由具有高導(dǎo)電性的金屬形成，并且渦流轉(zhuǎn)向部件8的基底部分8b也由具有高導(dǎo)電性的金屬形成。作為實(shí)際刷子部分8a的材料的金屬可以與基底部分8b不同。使渦流轉(zhuǎn)向部件8為刷子形式能夠增大渦流轉(zhuǎn)向部件8和作為感應(yīng)加熱部件的定影帶1之間的總接觸區(qū)域的尺寸，從而在渦流轉(zhuǎn)向部件8和定影帶1之間電接觸的狀態(tài)下改進(jìn)定影裝置。
參照附圖14，在本實(shí)施例中，渦流轉(zhuǎn)向部件8由導(dǎo)電部分81a和非導(dǎo)電部件81b組成。
渦流轉(zhuǎn)向部件8由導(dǎo)電部分81a和非導(dǎo)電部件81b組成。導(dǎo)電部分81a由高導(dǎo)電性金屬形成，而非導(dǎo)電部分81b由高絕緣性的樹脂或陶瓷形成。在定影裝置構(gòu)造使得當(dāng)記錄介質(zhì)輸送通過定影裝置時(shí)記錄介質(zhì)的中心線保持與定影裝置的中心線對(duì)準(zhǔn)的情況下，當(dāng)小尺寸記錄介質(zhì)輸送通過定影裝置時(shí)，保持在記錄介質(zhì)的幅面外側(cè)的區(qū)域C在記錄介質(zhì)通道中在記錄介質(zhì)的寬度方向上位于小尺寸記錄介質(zhì)的幅面兩側(cè)上。在這種情況下，一對(duì)導(dǎo)電部分81a設(shè)置成使得它們?cè)谖恢蒙吓c定影帶1靠近定影帶1的橫向邊緣的部分一對(duì)一地對(duì)應(yīng)。而且，一對(duì)一地位于定影帶1的橫向邊緣附近的兩個(gè)導(dǎo)電部分81a之間不具有電連接，因此它們彼此物理分離。在兩個(gè)導(dǎo)電部分81a之間不形成電連接的原因在于，如果兩個(gè)導(dǎo)電部分81a彼此電連接，則因?yàn)閮蓚€(gè)導(dǎo)電部分81a被用來利用它們轉(zhuǎn)向渦流的能力，該連接影響兩個(gè)導(dǎo)電部分81的電流轉(zhuǎn)向功能，阻礙它們使定影帶1具有預(yù)設(shè)溫度分布。非導(dǎo)電部分81b起到基板的作用。作為渦流轉(zhuǎn)向部件8的結(jié)構(gòu)的例子，具有一種結(jié)構(gòu)，其中非導(dǎo)電部分81b具有輥?zhàn)有问?，并且一?duì)處于空心圓筒形式的導(dǎo)電部分81a安裝在非導(dǎo)電部分81b的靠近非導(dǎo)電部分81b的長(zhǎng)度方向端部的部分附近。如上所述，安裝在非導(dǎo)電部分81b的長(zhǎng)度方向端部部分附近的兩個(gè)導(dǎo)電部分81a彼此之間不具有電連接。使非導(dǎo)電部分81b的直徑與導(dǎo)電部分81a的直徑相同防止了定影帶1當(dāng)與渦流轉(zhuǎn)向部件8接觸時(shí)變?yōu)榕_(tái)階形；這防止了渦流轉(zhuǎn)向部件8影響成像質(zhì)量。
將渦流轉(zhuǎn)向部件8從第二位置移動(dòng)到第一位置，或?qū)⒌诙恢靡苿?dòng)到第一位置的控制與第一實(shí)施例中相同。
在本實(shí)施例中，渦流轉(zhuǎn)向部件8處于輥?zhàn)有问?。然而，渦流轉(zhuǎn)向部件8可以為與上述相同效果的平板或刷子形式。
在本實(shí)施例中，定影裝置設(shè)置有兩組或兩組以上渦流轉(zhuǎn)向部件8，它們?cè)谂c輸送將進(jìn)行加熱的物體的方向垂直的方向上尺寸不同。
附圖15(a)是本實(shí)施例中定影裝置的主要部分的示意性剖視圖。附圖15(b)是附圖15(a)中線(b)-(b)的定影裝置的剖視平面圖。本實(shí)施例中的定影裝置具于和第二實(shí)施例中定影裝置相同的帶型。
隨著高頻電流從線圈驅(qū)動(dòng)電源15流過勵(lì)磁線圈單元3的勵(lì)磁線圈5，在定影帶1的大致與勵(lì)磁線圈5相對(duì)的部分中感應(yīng)出環(huán)路流動(dòng)的這種渦流。因此，渦流轉(zhuǎn)向部件8有效地轉(zhuǎn)向渦流，而不論渦流轉(zhuǎn)向部件8設(shè)置成與定影帶1的感應(yīng)出環(huán)路流動(dòng)的渦流的哪個(gè)部分接觸。從記錄介質(zhì)輸送方向觀察定影裝置，定影帶1具有兩組區(qū)域，為了有效地轉(zhuǎn)向渦流，渦流轉(zhuǎn)向部件8將放置成與這兩組區(qū)域接觸(附圖11)。因此，定影裝置帶有輔助渦流轉(zhuǎn)向部件8A，它們?cè)陂L(zhǎng)度方的尺寸上與渦流轉(zhuǎn)向部件8不同，如附圖15中所示，每個(gè)渦流轉(zhuǎn)向部件8都可能根據(jù)輸送通過定影裝置的記錄紙的尺寸改變定影帶1中的熱量分布。例如，在定影裝置能夠處理尺寸不同的三種類型的記錄介質(zhì)，即紙張P1，也就是可與定影裝置一起使用的最大紙張，紙張P2，也就是可與定影裝置一起使用的中等尺寸的記錄介質(zhì)(第二小的紙張)，和紙張P3，也就是可與定影裝置一起使用的最小尺寸的記錄介質(zhì)(最小的紙張)的情況下，產(chǎn)生兩個(gè)不同的幅面外區(qū)域C和D，它們?cè)诙ㄓ把b置的長(zhǎng)度方向尺寸不同。因此，倘若定影裝置具有兩組渦流轉(zhuǎn)向部件，也就是渦流轉(zhuǎn)向部件8和渦流轉(zhuǎn)向部件8A，它們?cè)陂L(zhǎng)度方向的尺寸不同，則可能防止幅面外區(qū)域溫度過度升高，無論該幅面外區(qū)域是幅面外區(qū)域C還是D。
將渦流轉(zhuǎn)向部件8從第二位置移動(dòng)到第一位置中，或?qū)⒌诙恢靡苿?dòng)到第一位置的控制與第一實(shí)施例中相同。
本實(shí)施例的特征在于，定影裝置設(shè)置有感應(yīng)加熱部件背襯部件1(定影帶背襯部件)，由于感應(yīng)加熱部件1(定影帶)隨著渦流轉(zhuǎn)向部件8放置成與感應(yīng)加熱部件1接觸而受到渦流轉(zhuǎn)向部件8按壓，所以隨著渦流轉(zhuǎn)向部件8設(shè)置成與感應(yīng)加熱部件1接觸，該背襯部件對(duì)定影帶1進(jìn)行襯墊。
渦流轉(zhuǎn)向部件8的上述電流轉(zhuǎn)向功能為電子功能。因此，期望定影帶1的金屬層1a和渦流轉(zhuǎn)向部件8之間的接觸電阻越小越好。因此，在本實(shí)施例中，為了使該接觸電阻最小化，定影裝置設(shè)置有定影帶背襯部件34，從而渦流轉(zhuǎn)向部件8可以壓靠在定影帶背襯部件34上，使定影帶1夾在渦流轉(zhuǎn)向部件8和定影帶背襯部件34之間，如附圖16中所示，以確保渦流轉(zhuǎn)向部件8最好地保持與定影帶1接觸。
為了防止定影帶背襯部件34影響磁通量，期望該定影帶背襯部件34由絕緣物質(zhì)形成。而且，定影帶背襯部件34與定影帶1的表面接觸，該表面與記錄介質(zhì)的圖像承載表面接觸。因此，期望該定影帶背襯部件由如樹脂、海綿、橡膠等不易擦傷定影帶1的材料形成。
而且，定影帶背襯部件34可以與勵(lì)磁線圈單元3整體形成，由于將定影帶背襯部件34與勵(lì)磁線圈單元3整體形成確保了渦流轉(zhuǎn)向部件8保持與定影帶1接觸，同時(shí)消除了如下問題的可能性，即勵(lì)磁線圈3和定影帶1之間關(guān)于磁通量強(qiáng)度關(guān)系由于勵(lì)磁線圈3和定影帶1之間的距離變化而變得不穩(wěn)定。
1)在上述實(shí)施例中，記錄介質(zhì)P輸送通過定影裝置，從而記錄介質(zhì)P的中心線與定影裝置的中心線重合。然而，本發(fā)明也可以應(yīng)用于一定影裝置，它構(gòu)造使得當(dāng)記錄介質(zhì)P輸送通過該裝置時(shí)，記錄介質(zhì)P的橫向邊緣之一與裝置的參照線重合。這種應(yīng)用所獲得的效果與上述裝置相同。
2)本發(fā)明的應(yīng)用不僅局限于圖像加熱裝置，如本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例中使用基于電磁感應(yīng)的加熱方法的圖像加熱裝置。例如，本發(fā)明也可以非常有效地應(yīng)用于如用于將未定影圖像臨時(shí)定影到記錄介質(zhì)上的定影裝置的圖像加熱裝置，用于通過對(duì)承載定影圖像的記錄介質(zhì)重新加熱來改進(jìn)如光澤度之類的圖像表面屬性的表面屬性改進(jìn)裝置，和類似裝置。
盡管此處參照公開的結(jié)構(gòu)描述了本發(fā)明，但是不局限于所述細(xì)節(jié)，并且本申請(qǐng)期望覆蓋可能進(jìn)入到所附權(quán)利要求的改進(jìn)或范圍中的修改或變化。
權(quán)利要求
1.一種圖像加熱裝置，包括用于產(chǎn)生磁通量的磁通量產(chǎn)生裝置；圖像加熱部件，用于產(chǎn)生熱量和加熱進(jìn)給到該圖像加熱部件的記錄材料上的圖像，該熱量由磁通量產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的磁通量所產(chǎn)生的渦流產(chǎn)生；轉(zhuǎn)向部件，用于通過相對(duì)于和記錄材料的進(jìn)給方向垂直的寬度方向接觸所述圖像加熱部件的至少一部分以與所述圖像加熱部件建立電連接，來對(duì)在所述圖像加熱部件中產(chǎn)生的渦流進(jìn)行轉(zhuǎn)向；及驅(qū)動(dòng)裝置，用于相對(duì)于所述圖像加熱部件接觸和間隔開所述轉(zhuǎn)向部件。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述圖像加熱部件具有導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層具有不超過表面涂層的深度的厚度，所述轉(zhuǎn)向部件在從所述磁通量產(chǎn)生裝置越過所述圖像加熱部件的側(cè)面處接觸所述圖像加熱部件。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述圖像加熱部件為帶件的形式，該帶件繞多個(gè)具有預(yù)定張力的支承部件延伸，所述磁通量產(chǎn)生裝置在繞支承部件延伸的所述帶件的各部分之間的區(qū)域中設(shè)置成與該帶件相對(duì)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)進(jìn)給預(yù)定尺寸的記錄材料時(shí)，所述轉(zhuǎn)向部件與所述圖像加熱部件的一區(qū)域接觸，該區(qū)域?qū)?yīng)于預(yù)定尺寸的記錄材料不通過的非通道區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)非通道區(qū)域的溫度變的高于預(yù)定水平時(shí)，所述轉(zhuǎn)向部件接觸所述圖像加熱部件的一區(qū)域，該區(qū)域?qū)?yīng)于預(yù)定尺寸的記錄材料不通過的非通道區(qū)域。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向部件包括板狀部件。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向部件包括輥狀部件，并與所述圖像加熱部件一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向部件包括刷狀部件。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向部件具有被支承的相對(duì)的端部，并在與預(yù)定尺寸的記錄材料通過的區(qū)域和預(yù)定尺寸的記錄材料不通過的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的位置處分別具有導(dǎo)電部分和非導(dǎo)電部分。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向部件具有多個(gè)導(dǎo)電部分，這些導(dǎo)電部分具有不同的長(zhǎng)度，從而該轉(zhuǎn)向部件的電接觸所述圖像加熱部件的寬度在與記錄材料的進(jìn)給方向垂直的寬度方向上可以不同。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括推壓部件，用于當(dāng)所述轉(zhuǎn)向部件接觸所述圖像加熱部件時(shí)，在自所述轉(zhuǎn)向部件越過所述圖像加熱部件的該圖像加熱部件的一側(cè)推壓該圖像加熱部件。
全文摘要
一種圖像加熱裝置，包括用于產(chǎn)生磁通量的磁通量產(chǎn)生裝置；圖像加熱部件，用于產(chǎn)生熱量和加熱進(jìn)給到該圖像加熱部件的記錄材料上的圖像，該熱量由磁通量產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的磁通量所產(chǎn)生的渦流產(chǎn)生；轉(zhuǎn)向部件，用于通過相對(duì)于和記錄材料的進(jìn)給方向垂直的寬度方向接觸所述圖像加熱部件的至少一部分以與所述圖像加熱部件建立電連接，來對(duì)在所述圖像加熱部件中產(chǎn)生的渦流進(jìn)行轉(zhuǎn)向；以及驅(qū)動(dòng)裝置，用于相對(duì)于所述圖像加熱部件接觸和間隔開所述轉(zhuǎn)向部件。
文檔編號(hào)G03G15/00GK1854942SQ20061008253
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月28日
發(fā)明者鈴木仁 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社