專利名稱:定影裝置及包括該定影裝置的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及在定影輥對之間的壓印部或加熱帶與輥的壓印部之間通過承載了調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)的同時使未定影調(diào)色劑圖像加熱熔融以使其定影到記錄介質(zhì)上的定影裝置及包括該定影裝置的圖像形成裝置。
背景技術(shù):
在這種圖像形成裝置中,近年來由于縮短定影裝置中的升溫時間(從圖像形成裝置的電源接通直至定影裝置能夠定影為止的時間)和節(jié)能等的愿望,而著眼于能夠很少地設(shè)定熱容量的帶定影方式。另外,近年來,能夠快速加熱和高效率加熱的電磁感應(yīng)加熱方式 (IH)作為定影裝置的加熱方式而受到關(guān)注。從在使彩色圖像定影時的節(jié)能的觀點出發(fā),制出了大量使電磁感應(yīng)加熱方式與帶定影方式組合而得的產(chǎn)品。在使帶定影方式與電磁感應(yīng)加熱方式組合的情況下,從產(chǎn)生用于電磁感應(yīng)加熱的磁通的線圈的布局和冷卻的容易度、 以及能夠?qū)нM行直接加熱的優(yōu)點等出發(fā),多數(shù)采用在定影帶的外側(cè)配置產(chǎn)生用于電磁感應(yīng)的磁通的裝置(線圈)的結(jié)構(gòu)(所謂的外包IH)。在上述的電磁感應(yīng)加熱方式中,為了結(jié)合通過定影裝置的紙張的紙張尺寸的寬度 (通過紙張寬度)來防止在非通過紙張區(qū)域處的定影帶等被加熱部件的過度升溫而開發(fā)了各種技術(shù)。特別是,公知了外包IH中的尺寸切換的技術(shù)。詳細地說,在線圈的周圍具有形成磁路的鐵氧體制的中央芯體,中央芯體被構(gòu)成為能夠通過來自驅(qū)動單元的動力進行旋轉(zhuǎn)。由此,能夠選擇是通過由線圈產(chǎn)生的磁通而對被加熱部件進行感應(yīng)加熱、或是通過遮斷或抑制磁通來抑制感應(yīng)加熱。由此,能夠?qū)Ψ峭ㄟ^紙張區(qū)域和通過紙張區(qū)域中的被加熱部件的發(fā)熱量設(shè)置差量。然而,如果上述的定影裝置的線圈及中央芯體側(cè)(以下稱為電磁感應(yīng)加熱單元) 與被加熱部件側(cè)(以下稱為調(diào)色劑熔融單元)一體地構(gòu)成(單元化),則當在定影裝置的一個部件中存在需要更換的問題時必須更換整個定影裝置。因此,連無需更換的部件也變成了更換對象,因此擔心不能實現(xiàn)更換成本的低成本化。另一方面,如果獨立地構(gòu)成電磁感應(yīng)加熱單元與調(diào)色劑熔融單元,例如將電磁感應(yīng)加熱單元不可裝卸地配置到圖像形成裝置主體上,并相對于電磁感應(yīng)加熱單元可裝卸地構(gòu)成調(diào)色劑熔融單元,則可消除所述擔心。然而,在電磁感應(yīng)加熱單元與調(diào)色劑熔融單元分離的結(jié)構(gòu)中,在將調(diào)色劑熔融單元安裝到電磁感應(yīng)加熱單元上時,存在定影裝置的驅(qū)動單元和電磁感應(yīng)加熱單元容易損傷的問題。具體地說,在將調(diào)色劑熔融單元安裝在電磁感應(yīng)加熱單元上的時刻,平行地配置中央芯體的軸線與加熱輥的軸線,因此電磁感應(yīng)加熱單元在被安裝調(diào)色劑熔融單元之前, 必須具有自由度地(以能夠相對于圖像形成裝置主體移動)安裝到圖像形成裝置主體上。 在該情況下,如果驅(qū)動單元設(shè)置在圖像形成裝置主體上,則在調(diào)色劑熔融單元被安裝到電磁感應(yīng)加熱單元上時,驅(qū)動單元與調(diào)色劑熔融單元的連接部件將以可能相互碰撞的狀態(tài)配置。更詳細地說,驅(qū)動單元的減速齒輪系與調(diào)色劑熔融單元的從動齒輪系以不穩(wěn)定的狀態(tài)相接觸,當安裝調(diào)色劑熔融單元時可能產(chǎn)生齒輪爬齒等的問題。另外,也可以考慮設(shè)置減速齒輪系和從動齒輪的定位機構(gòu),但是機構(gòu)變得復(fù)雜,不能實現(xiàn)裝置的制造成本的低成本化和小型化。另外,在解決這些問題時,也需留意,驅(qū)動單元很多情況下配置在圖像形成裝置主體的角部,難以與圖像形成裝置主體內(nèi)的冷卻用的氣流相接觸。這是由于如果驅(qū)動單元的構(gòu)成部件的溫度超過其耐熱溫度,則不能充分地發(fā)揮其性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了消除上述問題而作出的,其目的在于提供一種可提高能夠從調(diào)色劑熔融單元分離的電磁感應(yīng)加熱單元的可靠性的定影裝置及包括該定影裝置的圖像形成裝置。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一個方面提供一種定影裝置,用于將圖像定影到記錄介質(zhì)上,所述定影裝置包括調(diào)色劑熔融單元,具有加熱部件,所述加熱部件與加壓旋轉(zhuǎn)體接觸而形成壓印部并使調(diào)色劑圖像定影到記錄介質(zhì)上;電磁感應(yīng)加熱單元,具有線圈以及芯體部,所述線圈沿加熱部件的外表面配置,并產(chǎn)生用于對加熱部件進行感應(yīng)加熱的磁場,所述芯體部隔著所述線圈配置到加熱部件的相反側(cè)而在線圈的周圍形成磁路,并繞沿記錄介質(zhì)的寬度方向延伸的軸線旋轉(zhuǎn);以及驅(qū)動單元,與所述電磁感應(yīng)加熱單元一體形成, 并驅(qū)動芯體部使其旋轉(zhuǎn)。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的其他方面提供一種圖像形成裝置,包括圖像形成部,形成調(diào)色劑圖像;轉(zhuǎn)印部,將圖像形成部所形成的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上;以及定影裝置,將由轉(zhuǎn)印部轉(zhuǎn)印在記錄介質(zhì)上的調(diào)色劑圖像定影到記錄介質(zhì)上,所述定影裝置包括調(diào)色劑熔融單元,具有加熱部件,所述加熱部件與加壓旋轉(zhuǎn)體接觸而形成壓印部并使調(diào)色劑圖像定影到所述記錄介質(zhì)上;電磁感應(yīng)加熱單元,具有線圈以及芯體部,所述線圈沿所述加熱部件的外表面配置,并產(chǎn)生用于對所述加熱部件進行感應(yīng)加熱的磁場,所述芯體部隔著所述線圈配置到所述加熱部件的相反側(cè)而在所述線圈的周圍形成磁路,并繞沿所述記錄介質(zhì)的寬度方向延伸的軸線旋轉(zhuǎn);以及驅(qū)動單元,與所述電磁感應(yīng)加熱單元一體形成, 并驅(qū)動所述芯體部使其旋轉(zhuǎn)。
圖1是示出一個實施方式的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的簡要圖2是定影單元的橫截面圖3是圖2所示的IH線圈單元的立體圖4是配置在圖3所示的IH線圈單元的端部上的殼體周邊的放大圖5是配置在圖3所示的IH線圈單元的端部上的驅(qū)動單元周邊的放大圖
圖6是IH線圈單元的外觀立體圖7是圖6所示的殼體周邊的放大圖8是示出圖6所示的殼體內(nèi)的空氣的流動的圖9是示出IH線圈單元與單元設(shè)置部的關(guān)系的立體圖10是示出IH線圈單元與單元設(shè)置部的關(guān)系的立體圖。
具體實施例方式以下,使用附圖對本發(fā)明的實施方式詳細地進行說明。圖1是示出一個實施方式的圖像形成裝置1的結(jié)構(gòu)的簡要圖。圖像形成裝置1例如能夠采用作為基于從外部輸入的圖像信息將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到作為記錄介質(zhì)的一個例子的紙張的表面上進行印刷的打印機、復(fù)印機、傳真裝置以及同時具有上述設(shè)備的功能的復(fù)合機等的方式。另外,在以下的實施方式中,記錄介質(zhì)不限于紙張,除紙張以外的記錄介質(zhì)(0ΗΡ紙張等)也可實施本發(fā)明。圖1所示的圖像形成裝置1例如是串聯(lián)型的彩色打印機。圖像形成裝置1包括四角箱狀的裝置主體2,在所述裝置主體2的內(nèi)部在紙張上形成(印刷)彩色圖像。在裝置主體2的上表面部設(shè)置有用于接受印刷了彩色圖像的紙張的排紙盤3。在裝置主體2的下部配置有用于容納紙張的供紙盒5。另外,在裝置主體2的右側(cè)面部配置有向裝置主體2供應(yīng)沒有容納在供紙盒5中的種類的紙張的堆紙盤6。并且,在裝置主體2的上部設(shè)置有圖像形成部7。圖像形成部7基于從與圖像形成裝置1連接的PC 等上位裝置所發(fā)送的文字和圖案等圖像數(shù)據(jù)而在紙張上形成調(diào)色劑圖像。在圖1中觀看到的裝置主體2的左部配置有用于將從供紙盒5送出的紙張運送給后述的二次轉(zhuǎn)印部23的第一運送路徑9。從裝置主體2的右部起至左部,配置有用于將從堆紙盤6送出的紙張運送給二次轉(zhuǎn)印部23的第二運送路徑10。另外,在裝置主體2內(nèi)的左上部配置有定影單元(定影裝置)14以及第三運送路徑11,所述定影單元14對在二次轉(zhuǎn)印部23處被轉(zhuǎn)印了調(diào)色劑圖像的紙張進行定影處理,所述第三運送路徑11用于將進行了定影處理的紙張運送給排紙盤3。另外,在圖1中觀看到的裝置主體2的左側(cè)面部被構(gòu)成為例如能夠經(jīng)由下方的鉸鏈轉(zhuǎn)動或者向左水平方向抽出,如果相對于裝置主體2打開該左側(cè)面部,則能夠?qū)⒌谒倪\送路徑12和使用圖9、圖10在后面描述的用于設(shè)置定影單元14的單元設(shè)置部93向外部敞開。另一方面,供紙盒5能夠通過向裝置主體2的外部(例如圖1的跟前側(cè))抽出來補充紙張。供紙盒5包括容納部16,在容納部16中能夠選擇性地容納供紙方向的尺寸不同的至少兩種紙張。另外,容納在容納部16中的紙張被供紙輥17和處理輥對18逐張地送至第一運送路徑9側(cè)。堆紙盤6能夠相對于裝置主體2的外表面打開以及關(guān)閉。在堆紙盤6的手動部19 上逐張地載置紙張或者承載多張紙張。另外,載置在手動部19上的紙張被拾取輥20和處理輥對21逐張地送至第二運送路徑10側(cè)。第一運送路徑9和第二運送路徑10在校準輥對22的跟前合流。到達了校準輥對 22的紙張在校準輥對22的跟前暫且等待,并在接受了歪斜調(diào)整和定時調(diào)整之后向二次轉(zhuǎn)印部23送出。在送出的紙張上,在二次轉(zhuǎn)印部23處被二次轉(zhuǎn)印中間轉(zhuǎn)印帶40上的全色的調(diào)色劑圖像。之后,在定影單元14處定影了調(diào)色劑圖像的紙張根據(jù)需要在第四運送路徑12處反轉(zhuǎn),在二次轉(zhuǎn)印部23中對與最初相反那側(cè)的表面也被二次轉(zhuǎn)印全色的調(diào)色劑圖像。并且,當在相反面上被二次轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像由定影單元14定影之后雙面形成了彩色圖像的紙張通過第三運送路徑11被排紙輥對M排至排紙盤3。圖像形成部7包括形成黑⑶、黃⑴、青(C)、品紅(M)的各調(diào)色劑圖像的四個圖像形成單元26、27、沘以及四。另外,在圖像形成部7中,在圖像形成單元洸、27J8以及 29的上方具有中間轉(zhuǎn)印部30,在圖像形成單元沈、27、觀以及四的下方具有用于向后述的感光鼓(載像體)32照射激光束的激光掃描單元34。中間轉(zhuǎn)印部30用于重疊地承載由圖像形成單元沈、27、觀以及四所形成的各顏色的調(diào)色劑圖像。各圖像形成單元沈、27、觀以及四包括感光鼓32、與感光鼓32的周面相對地配置的帶電部33、從帶電部33觀看時在感光鼓32的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)而與感光鼓32的周面相對地配置的顯影部35、以及從顯影部35觀看時在感光鼓32的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)而與感光鼓32 的周面相對地配置的清潔部36。另外,被激光掃描單元34照射的感光鼓32的周面上的位置位于與帶電部33相對的感光鼓32的周面上的位置和與顯影部35相對的感光鼓32的周面上的位置之間。另外,如圖中箭頭所示,各圖像形成單元沈、27、觀以及四的感光鼓32分別通過未圖示的驅(qū)動馬達向逆時針方向旋轉(zhuǎn)。另外,在各圖像形成單元沈、27、觀以及四的各顯影部35的各顯影裝置51中分別容納有分別包括黑調(diào)色劑、黃調(diào)色劑、青調(diào)色劑以及品紅調(diào)色劑在內(nèi)的兩成分顯影劑。中間轉(zhuǎn)印部30包括配置在圖像形成單元沈的附近位置上的驅(qū)動輥38、配置在圖像形成單元四的附近位置上的從動輥39、配置在圖像形成單元觀的上方位置的張力輥 42、橫跨驅(qū)動輥38、從動輥39和張力輥42而配置的中間轉(zhuǎn)印帶40、以及各圖像形成單元 26,27,28和四的各感光鼓32中的從顯影部35觀看時位于感光鼓32的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的位置上的四個一次轉(zhuǎn)印輥41。各個一次轉(zhuǎn)印輥41被配置成能夠經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印帶40與各圖像形成單元26、27、觀以及四的感光鼓32壓接。另外,通過中間轉(zhuǎn)印部30和二次轉(zhuǎn)印部 23構(gòu)成轉(zhuǎn)印部8。在中間轉(zhuǎn)印部30中,在各圖像形成單元沈、27、觀以及四的一次轉(zhuǎn)印輥41的位置上從對應(yīng)的各自的感光鼓32向中間轉(zhuǎn)印帶40上分別重合地轉(zhuǎn)印各色的調(diào)色劑圖像,最終形成全色的調(diào)色劑圖像。第一運送路徑9和第二運送路徑10用于向二次轉(zhuǎn)印部23運送從供紙盒5或堆紙盤6送出的紙張,并包括配置在裝置主體2內(nèi)的預(yù)定位置上的多個運送輥對43、以及配置在二次轉(zhuǎn)印部23的跟前的校準輥對22。校準輥對22具有相對于圖像形成部7中的圖像形成動作調(diào)整紙張的運送動作的定時的功能。定影單元14通過對在圖像形成部7中轉(zhuǎn)印了調(diào)色劑圖像的紙張進行加熱以及加壓,來執(zhí)行使未定影調(diào)色劑圖像定影在紙張上的處理。定影單元14包括例如由加壓輥(加壓旋轉(zhuǎn)體)44和定影輥45構(gòu)成的定影輥對。其中,加壓輥44例如具有金屬制的芯材、彈性體的表層(例如通過硅膠構(gòu)成)以及脫模層(例如通過PFA(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物樹脂)構(gòu)成)。另外,定影輥45具有金屬制的芯材和彈性體的表層(例如通過硅海綿構(gòu)成)。另外,與定影輥45鄰接并相對于定影輥45與加壓輥44的大致相反的那側(cè)設(shè)置有加熱輥(加熱部件)46。在加熱輥46和定影輥45上卷繞有加熱帶(加熱部件)48。 另外,關(guān)于定影單元14的詳細構(gòu)造將在后面進行描述。
當在紙張的運送方向上觀看時在定影單元14的上游側(cè)和下游側(cè)分別設(shè)置有運送路徑47、47。通過二次轉(zhuǎn)印部23運送而來的紙張通過上游側(cè)的運送路徑47而被導(dǎo)入加壓輥44和定影輥45之間的定影壓印部。然后,通過了加壓輥44以及定影輥45之間的定影壓印部的紙張經(jīng)由下游側(cè)的運送路徑47而被引導(dǎo)至第三運送路徑11。第三運送路徑11用于向排紙盤3運送在定影單元14中進行了定影處理的紙張。 因此,在第三運送路徑11中,在適當位置上配置運送輥對49,并且在其出口配置所述排紙輥對24。(定影單元的詳細構(gòu)造)接下來,關(guān)于應(yīng)用于本實施方式的圖像形成裝置1的定影單元14的詳細構(gòu)造進行說明。圖2是示出定影單元14的構(gòu)造例的橫截面圖。另外,在圖2中,以從安裝在圖像形成裝置1上的狀態(tài)將朝向向逆時針方向旋轉(zhuǎn)約90°的狀態(tài)示出了定影單元14。因此,在圖1中紙張運送方向從下方朝向上方,但是在圖2中紙張運送方向從右方朝向左方。另外, 在裝置主體2更大型(復(fù)合機等)的情況下,定影單元14有時也以圖2所示的朝向被安裝在裝置主體2上。另外,作為其他的定影單元14在裝置主體2中的布局,定影單元14有時也以從圖2所示的狀態(tài)向左和右中的任一方向傾斜的姿勢被配置在裝置主體2中。如上所述,本實施方式的定影單元14包括加壓輥44、定影輥45、加熱輥46以及加熱帶48。加壓輥44例如是在金屬制(例如SUS)的金屬芯上形成厚度2 5mm左右的硅膠層,并進一步在其表層層積了脫模層(例如通過PFA構(gòu)成)的直徑50mm左右的輥。定影輥45例如是在金屬制(例如SUS)的金屬芯上層積5 IOmm左右的硅膠海綿層而得的直徑45mm左右的輥。另外,加熱輥46例如具有通過直徑30mm左右、厚度0. 2 1. Omm左右的磁性金屬 (例如Fe)形成的金屬芯以及形成在其表面上的脫模層(例如通過PFA構(gòu)成),其隨著未圖示的軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)。此外,加熱帶48具有通過厚度例如35 μ m(l μ m = 1 X 10_6m)的強磁性材料(例如Ni電鑄基材)構(gòu)成的基材、形成在其表層上的厚度200 500 μ m左右的彈性層(例如通過硅膠構(gòu)成)、以及形成在其外表面的脫模層(例如通過PFA構(gòu)成)。加熱帶48的發(fā)熱溫度例如被調(diào)整至150 200°C的范圍內(nèi)。另外,在不使加熱帶48具有發(fā)熱功能的情況下, 加熱帶48可以通過PI (聚酰亞胺)等樹脂構(gòu)成。如上所述,在定影輥45的表層具有硅膠海綿的彈性層,因而在加熱帶48與加壓輥 44之間形成平坦的壓印部。另外,加壓輥44為中空圓筒狀,在其內(nèi)部空間中設(shè)置有鹵素加熱器Ma。(電磁感應(yīng)加熱單元)另外,在定影單元14中,在加熱輥46和加熱帶48的外側(cè)具有IH線圈單元(電磁感應(yīng)加熱單元)50 (圖1中未示出)。IH線圈單元50包括感應(yīng)加熱線圈52、多對弓形芯體 M、一對側(cè)芯體56以及中央芯體(芯體部)58。(調(diào)色劑熔融單元) 本實施方式的定影單元14能夠分離為所述IH線圈單元50和調(diào)色劑熔融單元70。 本實施方式的調(diào)色劑熔融單元70包括箱狀的殼體(未圖示),在該殼體內(nèi)容納上述的加壓輥44、定影輥45以及加熱帶48。并且,調(diào)色劑熔融單元70能夠從裝置主體2向連接加壓輥44的旋轉(zhuǎn)中心和定影輥45的旋轉(zhuǎn)中心的方向、即在圖1中觀看到的左方向(對圖2而言的下方向)取出。(線圈)在圖2的示例中,在與IH線圈單元50相對的加熱輥46和加熱帶48的剖視下呈圓弧狀的部分進行感應(yīng)加熱,因而感應(yīng)加熱線圈(線圈)52配置在沿加熱輥46的圓弧狀的外表面的假想的剖視下的圓弧面上。在加熱輥46和加熱帶48的外側(cè)配置有線圈架(線圈保持部)53,感應(yīng)加熱線圈52呈卷線狀地被配置在線圈架53上。另外,線圈架53的材質(zhì)優(yōu)選是耐熱性樹脂(例如PPS 聚苯硫醚樹脂、PET 聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、LCP 液晶聚合物樹脂)。另外,例如使用耐熱性接合劑(例如硅系接合劑)來進行線圈52對線圈架53 的固定。(線圈保持部)線圈架53以沿加熱輥46和加熱帶48的外表面的形狀被成形。圖3是圖2所示的 IH線圈單元的立體圖。如圖3所示,在本實施方式的線圈架53中的一端上設(shè)置殼體53a。 在殼體53a內(nèi)配置驅(qū)動單元72的后述的齒輪系79。即,本實施方式的驅(qū)動單元72安裝在線圈架53上并與線圈架53 —體化。(芯體部)如圖2所示,中央芯體58配置在IH線圈單元50的中央,所述弓形芯體M和側(cè)芯體56在其兩側(cè)成對地配置。其中,兩側(cè)的弓形芯體M隔著中央芯體58而具有互相對稱的形狀,并且是其截面形狀被成形為弓形的鐵氧體制芯體。弓形芯體M各自的全長比配置有感應(yīng)加熱線圈52的區(qū)域長。另外,兩側(cè)的側(cè)芯體56是成形為塊狀的鐵氧體制芯體。兩側(cè)的側(cè)芯體56被設(shè)置成與各弓形芯體M的一端(圖2中的下端)連結(jié)。這些側(cè)芯體56覆蓋配置了感應(yīng)加熱線圈52的區(qū)域的外側(cè)。弓形芯體M例如在IH線圈單元50的長度方向設(shè)置間隔地配置有多個(圖3)。 在本實施方式中,相鄰的弓形芯體M彼此之間的間隔為IOmm左右。另外,弓形芯體M的配置密度越高則磁通的感應(yīng)性能越好。然而,由于即使在某程度內(nèi)減少弓形芯體M的配置密度,磁通的感應(yīng)性能的下降也很少,因而優(yōu)選的是設(shè)定弓形芯體M的配置密度使得在能夠發(fā)揮充分的性能的范圍內(nèi)獲得高的性價比。另外,當調(diào)整軸向的加熱帶48的溫度分布時, 能夠通過調(diào)整弓形芯體M的配置密度來應(yīng)對。在本實施方式中,設(shè)定弓形芯體M的配置密度使得弓形芯體討所占的區(qū)域為可配置弓形芯體M的全部區(qū)域的1/2 1/3左右。此外,通過設(shè)定為加熱帶48的長度方向的兩端部處的弓形芯體M的配置密度比中央附近高, 也能夠?qū)訜釒?8的長度方向的端部區(qū)域處的溫度下降進行改善。另外,側(cè)芯體56分割為多個,其每一個的紙張寬度方向上的長度為30 60mm左右。多個側(cè)芯體56在加熱輥46的長度方向上不隔開間隔而連續(xù)地配置。配置側(cè)芯體56的范圍的全長與配置有感應(yīng)加熱線圈52的區(qū)域的長度相對應(yīng)。如上所述,通過不隔開間隔而連續(xù)地配置多個側(cè)芯體56,能夠有效地使基于弓形芯體M的配置的溫度分布的振幅均勻。 另外,各弓形芯體討和側(cè)芯體56的配置例如結(jié)合感應(yīng)加熱線圈52的磁通密度(磁場密度) 分布來確定。在弓形芯體M隔開某種程度的間隔被配置的部分,在缺少弓形芯體M之處側(cè)芯體56將補充磁通的聚集效應(yīng),使得長度方向上的磁通密度分布(溫度分布)均勻。
另外,在圖2的示例中,在加熱輥46的內(nèi)側(cè)配置有熱敏電阻62。熱敏電阻62配置在加熱輥46的基于感應(yīng)加熱的發(fā)熱量特別大之處的內(nèi)側(cè)。另外,更實用地,也可以將非接觸型的溫度傳感器配置在IH線圈單元50的下方來檢測加熱帶48的外表面溫度。如圖2及圖3所示的中央芯體58例如是截面呈圓筒形狀的鐵氧體制芯體(外徑 18mm)。在中央芯體58的中央,在軸向上例如插穿有非磁性金屬(SUS等)和耐熱性樹脂 (PPS、PET、LCP等)的軸59。中央芯體58與加熱輥46大致相同,具有與紙張的最大通過紙張寬度13英寸(約340mm左右)相對應(yīng)的長度。另外,中央芯體58被軸59定位。(屏蔽部件)另外,在中央芯體58上沿其外表面安裝有屏蔽部件60。屏蔽部件60為薄板狀, 被整體地彎曲形成為其截面形狀為圓弧狀。另外,屏蔽部件60可以例如如圖2所示地在埋設(shè)在中央芯體58的壁厚部分中的狀態(tài)而設(shè)置在中央芯體58上,也可以在貼著中央芯體58 的外表面的狀態(tài)下設(shè)置在中央芯體58上。例如能夠使用耐熱性接合劑(例如硅系接合劑) 進行屏蔽部件60對中央芯體58的貼合。另外,屏蔽部件60優(yōu)選通過非磁性且導(dǎo)電良好的部件構(gòu)成,例如使用無氧銅等作為屏蔽部件60。在屏蔽部件60中,通過磁通在其表面上垂直地貫穿來產(chǎn)生感應(yīng)電流。通過感應(yīng)電流,屏蔽部件60產(chǎn)生方向與貫穿的磁通相反的逆磁通。通過逆磁通消除錯交磁通 (垂直的貫穿磁通),由此屏蔽或抑制來自感應(yīng)加熱線圈52的磁通。另外,通過使用導(dǎo)電良好的部件作為屏蔽部件60,能夠抑制由感應(yīng)電流引起的屏蔽部件60中的焦耳熱的產(chǎn)生,并有效地屏蔽或抑制磁通。為了提高屏蔽部件60的導(dǎo)電性,有效的方法是,例如(1)盡量選擇固有電阻小的材料、以及(2)增加部件的厚度等。具體地說,屏蔽部件60的板厚優(yōu)選為 0. 5mm以上,在本實施方式中例如使用Imm板厚的屏蔽部件60。如圖2所示,如果屏蔽部件60處于接近加熱帶48的表面的位置(屏蔽位置)上, 則磁阻在感應(yīng)加熱線圈52的周圍增大而磁場強度下降。另一方面,如果中央芯體58從圖 2所示的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)180° (方向未特別限定)使得屏蔽部件60移動至距加熱帶48最遠的位置(退避位置)上時,磁阻在感應(yīng)加熱線圈52的周圍下降,以中央芯體58為中心通過兩側(cè)的弓形芯體M和側(cè)芯體56形成磁路,磁通作用于加熱帶48和加熱輥46上。然而,在上述的驅(qū)動單元72中例如安裝有步進馬達74 (參照圖3 5),中央芯體 58的軸59通過來自馬達74的動力進行旋轉(zhuǎn)。另外,圖4是配置在圖3所示的IH線圈單元50的端部的殼體周邊的放大圖。圖5是配置在圖3所示的IH線圈單元50的端部的驅(qū)動單元72周邊的放大圖。為了易于觀看驅(qū)動單元72的構(gòu)造,圖5省略了殼體53a而進行了圖示。在軸59的一端部安裝有從動齒輪59a (參照圖幻,在從動齒輪59a上嚙合有大小的減速齒輪系76。所述殼體53a除從動齒輪59a以外也起到該減速齒輪系76的框架的作用。步進馬達74固定在覆蓋殼體53a的端部分的馬達基板7 上。當驅(qū)動步進馬達74時,其動力從固定配置在馬達74的軸74b上的馬達齒輪74C、 減速齒輪系76的大徑齒輪側(cè)經(jīng)由小徑齒輪側(cè)并且經(jīng)由從動齒輪59a被傳遞給軸59,從而能夠使中央芯體58繞長度方向的軸線旋轉(zhuǎn)。將馬達齒輪74C、減速齒輪系76以及從動齒輪 59a統(tǒng)稱為齒輪系79。此時,為了檢測中央芯體58的旋轉(zhuǎn)角度(距基準位置的旋轉(zhuǎn)位移量),而由傳感器75檢測軸59的旋轉(zhuǎn)量(圖4 圖幻。來自該傳感器75的檢測信號通過輸入驅(qū)動器(未圖示)輸入至控制用IC,控制用IC能夠基于該檢測信號檢測距中央芯體58的基準位置的中央芯體58的旋轉(zhuǎn)角度。另一方面,對控制用IC從未圖示的圖像形成控制部通知與當前的紙張尺寸相關(guān)的信息??刂朴肐C接收該信息后從半導(dǎo)體存儲器(ROM:未圖示)讀出與紙張尺寸相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度(將基準位置設(shè)為0度時的角度)的信息,并以固定周期輸出到達作為該目標的旋轉(zhuǎn)角度的程度的驅(qū)動脈沖。驅(qū)動脈沖通過輸出驅(qū)動器(未圖示)被施加到步進馬達74,步進馬達74接受該驅(qū)動脈沖而進行動作。在圖3 圖5中,為了易于觀看弓形芯體M等的構(gòu)造而省略了屏蔽蓋80的圖示, 在圖2所示的弓形芯體M以及側(cè)芯體56的外側(cè),如作為IH線圈單元50的外觀立體圖的圖6所示那樣,設(shè)置有金屬制(例如鋁)的屏蔽蓋80,弓形芯體M和側(cè)芯體56通過該屏蔽蓋80而被線圈架53支承。另外,圖7是圖6所示的殼體53a周邊的放大圖,圖8是示出圖 6所示的殼體53a內(nèi)部的空氣的流動的圖。(冷卻單元)在本實施方式的屏蔽蓋80上,在對稱位置上均突出設(shè)置有兩根支承軸84 (參考圖 6)。另外,在屏蔽蓋80的在中央芯體58的軸線方向觀看到的支承軸84的外側(cè)區(qū)域設(shè)置有通道81、82。詳細地說,在圖6中在殼體53a的上方設(shè)置有上游側(cè)通道81,該上游側(cè)通道81分別連結(jié)后面描述的進氣扇(冷卻單元)90和設(shè)置在線圈52的折回部分的上方的屏蔽蓋80 上的開口 80b (參考圖8)。另一方面,在屏蔽蓋80中在上游側(cè)通道81的相反側(cè)設(shè)置有下游側(cè)通道82。該下游側(cè)通道82分別連結(jié)設(shè)置在位于線圈52的相反側(cè)的線圈52折回部分的上方的屏蔽蓋80上的開口(未圖示)和后述的排氣扇95。這里,圖9和圖10是示出IH線圈單元50與單元設(shè)置部93的關(guān)系的立體圖。另外,圖9表示在將IH線圈單元50安裝到裝置主體2 (單元設(shè)置部9 之前的狀態(tài),圖10是表示在將IH線圈單元50安裝到裝置主體2之后的狀態(tài)。在圖9和圖10所示的單元設(shè)置部93的左右兩側(cè)設(shè)置有上述的進氣扇90和排氣扇95。另外,在上述的圖9和圖10中,為了易于觀看驅(qū)動單元72的構(gòu)造而省略了殼體53a。更具體地說,如從單元設(shè)置部93取出IH線圈單元50而得到的圖9所示,當從圖 9觀看時進氣扇90配置在單元設(shè)置部93的右側(cè),當從圖9觀看時排氣扇95配置在單元設(shè)置部93的左側(cè)。進氣扇90的頂端的通道91和屏蔽蓋80 (參照圖6)的上游側(cè)通道81能夠經(jīng)由緩沖部件(未圖示)進行連結(jié)。另外,排氣扇95的頂端的通道96和屏蔽蓋80 (參照圖6)的下游側(cè)通道82能夠經(jīng)由緩沖部件(未圖示)進行連結(jié)。并且,當將IH線圈單元50安裝在單元設(shè)置部93上使得屏蔽蓋80的支撐軸84與單元設(shè)置部93的容納孔94相配合(圖10)時,進氣扇90和排氣扇95與屏蔽蓋80的上游側(cè)通道81和下游側(cè)通道82分別連通,并且驅(qū)動單元72的步進馬達74和傳感器75等被配置在進氣扇90與線圈架53之間。這里,在本實施方式中,在通道91中在驅(qū)動單元72的附近設(shè)置有開口 92(圖8)。 由此,來自進氣扇90的冷卻風(fēng)如圖8的箭頭所示那樣從開口 92導(dǎo)出而直接地被供應(yīng)到驅(qū)動單元72。同時,來自該進氣扇90的冷卻風(fēng)經(jīng)由通道91和上游側(cè)通道81而被導(dǎo)入屏蔽蓋 80的內(nèi)部,并供應(yīng)給線圈52。在屏蔽蓋80內(nèi)在其長度方向上流動以冷卻線圈52的氣流經(jīng)由下游側(cè)通道82和通道96而到達排氣扇95,從而排出至外部。然而,在上述實施方式中來自進氣扇90的冷卻風(fēng)經(jīng)由形成在通道91中的開口 92 被供應(yīng)給驅(qū)動單元72,但也可以在導(dǎo)入屏蔽蓋80的內(nèi)部之后被供應(yīng)給驅(qū)動單元72。另一方面,也可以使通道91分叉,設(shè)置向驅(qū)動單元72的專用的風(fēng)道,并將來自進氣扇90的冷卻風(fēng)直接地向驅(qū)動單元72供應(yīng)。(調(diào)色劑熔融單元的定位)另外,如圖9和圖10所示,在線圈架53的兩端形成有定位部53b、53b。定位部 5北、5北旋轉(zhuǎn)自如地支承上述的加熱輥46的旋轉(zhuǎn)軸。并且,如果將加熱輥46的旋轉(zhuǎn)軸的兩端與定位部5 配合,則中央芯體58的軸線與加熱輥46的軸線平行地配置,并且中央芯體58與加熱輥46表面的距離以及卷繞在加熱輥46上的加熱帶48表面與中央芯體58的距離也維持恒定。如上所述,當調(diào)色劑熔融單元70從裝置主體2被取出時,具有驅(qū)動單元 72的IH線圈單元50留在裝置主體2的單元設(shè)置部93上(圖9)。如上所述,根據(jù)本實施方式,定影裝置14采用對加熱輥46等進行感應(yīng)加熱以進行調(diào)色劑圖像的加熱熔融的方式(外包IH),并通過包括線圈52、線圈架53及中央芯體58等的IH線圈單元50、以及包括加熱輥46、加熱帶48及加壓輥44等的調(diào)色劑熔融單元70構(gòu)成。另外,在加壓輥44上連接有未圖示的步進馬達,加壓輥44通過來自馬達的動力, 繞在被運送的紙張P的寬度方向上延伸的軸線旋轉(zhuǎn)。隨著該加壓輥44的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,加熱帶 48從動旋轉(zhuǎn),從而在加熱帶48與加壓輥44之間形成定影壓印部。在IH線圈單元50中,由線圈52產(chǎn)生的磁通使加熱輥46等產(chǎn)生渦電流來進行電磁感應(yīng)加熱,中央芯體58通過基于驅(qū)動單元72的旋轉(zhuǎn)控制能夠調(diào)整加熱輥46等的加熱范圍。另外,調(diào)色劑熔融單元70能夠相對于IH線圈單元50裝卸。即,在預(yù)先僅將IH線圈單元50設(shè)置到裝置主體2上并將調(diào)色劑熔融單元70安裝在IH線圈單元50上的時刻, 調(diào)色劑熔融單元70相對于IH線圈單元50的位置被定位,中央芯體58的軸線與加熱輥46 等的軸線變?yōu)槠叫?。這里,根據(jù)本實施方式,向中央芯體58傳遞旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動單元72在IH線圈單元50 內(nèi)被一體化,驅(qū)動單元72與中央芯體58直接連結(jié)。因此,當配置為驅(qū)動單元72被配置在裝置主體2上且IH線圈單元50相對于裝置主體2可擺動時,不會形成在對IH線圈單元50 安裝調(diào)色劑熔融單元70時所產(chǎn)生的、IH線圈單元50的連接部件與驅(qū)動單元72的連接部件之間可能相互碰撞的狀態(tài)。由此,由于連接部件不會損傷,因此即使以能夠分離的方式構(gòu)成IH線圈單元50和調(diào)色劑熔融單元70,也能夠確保加熱輥46等的發(fā)熱性能,并且提高IH 線圈單元50的可靠性。另外,向中央芯體58傳遞旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動單元72與線圈架53 —體化,從而能夠通過現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)來安裝驅(qū)動單元72。此外,能夠在線圈架53的殼體53a上形成上述的驅(qū)動單元72的減速齒輪系76所需要的框架等,從而驅(qū)動單元72的結(jié)構(gòu)變得簡單。其結(jié)果是,有助于定影單元14的制造成本的低成本化和小型化。此外,驅(qū)動單元72暴露在冷卻風(fēng)中,因而不會暴露在高溫環(huán)境中。由此,能夠維持作為其構(gòu)成部件的步進馬達74和傳感器75的性能,從而能夠進一步提高IH線圈單元52的可靠性。 另外,確保加熱輥46等的發(fā)熱性能以形成良好的定影圖像的結(jié)果是,提高了圖像形成裝置1的可靠性。 S卩,本發(fā)明的定影裝置采用對加熱部件進行感應(yīng)加熱以對調(diào)色劑圖像進行加熱熔融的方式(外包IH),并通過包括線圈和芯體部的電磁感應(yīng)加熱單元、以及包括加熱部件和加壓部件的調(diào)色劑熔融單元構(gòu)成。在該電磁感應(yīng)加熱單元中,線圈產(chǎn)生用于使加熱部件產(chǎn)生渦電流以進行磁感應(yīng)加熱的磁通,芯體部通過基于驅(qū)動單元的旋轉(zhuǎn)控制能夠調(diào)整調(diào)色劑熔融單元的加熱范圍。另外,調(diào)色劑熔融單元能夠相對于電磁感應(yīng)加熱單元裝卸。即,在預(yù)先僅將電磁感應(yīng)加熱單元設(shè)置到裝置主體上并將調(diào)色劑熔融單元安裝在電磁感應(yīng)加熱單元上的時刻,調(diào)色劑熔融單元相對于電磁感應(yīng)加熱單元的位置被定位。這里,根據(jù)本發(fā)明,向芯體部傳遞旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動單元在電磁感應(yīng)加熱單元內(nèi)被一體化,即,驅(qū)動單元與芯體部被一體化,不會形成電磁感應(yīng)加熱單元與驅(qū)動單元的連接部件之間碰撞的狀態(tài)。由此,連接部件不會損傷,因此即使可分離地構(gòu)成電磁感應(yīng)加熱單元和調(diào)色劑熔融單元,也能夠確保加熱部件的發(fā)熱性能,并且提高電磁感應(yīng)加熱單元的可靠性。本發(fā)明不受限于上述的實施方式,其能夠進行各種變形來實施。例如,在本實施方式中示出了作為圖像形成裝置而具體化為打印機的示例,但是本發(fā)明的圖像形成裝置當然能夠適用于復(fù)合機、復(fù)印機和傳真機等。并且,在這些復(fù)合機、復(fù)印機和傳真機等任一圖像形成裝置的情況下均與上述一樣能夠取得可提高能從調(diào)色劑熔融單元70分離的IH線圈單元50的可靠性的效果。
權(quán)利要求
1.一種定影裝置,用于將圖像定影到記錄介質(zhì)上,所述定影裝置包括調(diào)色劑熔融單元,具有加熱部件,所述加熱部件與加壓旋轉(zhuǎn)體接觸而形成壓印部并使調(diào)色劑圖像定影到所述記錄介質(zhì)上;電磁感應(yīng)加熱單元,具有線圈以及芯體部,所述線圈沿所述加熱部件的外表面配置,并產(chǎn)生用于對所述加熱部件進行感應(yīng)加熱的磁場,所述芯體部隔著所述線圈配置到所述加熱部件的相反側(cè)而在所述線圈的周圍形成磁路,并繞沿所述記錄介質(zhì)的寬度方向延伸的軸線旋轉(zhuǎn)·’以及驅(qū)動單元,與所述電磁感應(yīng)加熱單元一體形成,并驅(qū)動所述芯體部使其旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的定影裝置,其中,所述調(diào)色劑熔融單元被構(gòu)成為能夠相對于所述電磁感應(yīng)加熱單元進行裝卸。
3.如權(quán)利要求1所述的定影裝置,其中,所述電磁感應(yīng)加熱單元具有用于保持線圈的線圈保持部, 所述驅(qū)動單元與所述線圈保持部一體化。
4.如權(quán)利要求3所述的定影裝置,其中, 所述線圈保持部具有殼體,所述驅(qū)動單元的齒輪系配置在所述殼體內(nèi)。
5.如權(quán)利要求3所述的定影裝置,其中,所述線圈保持部具有用于對所述加熱部件進行定位的定位部。
6.如權(quán)利要求1所述的定影裝置,其中, 還具有冷卻單元,所述線圈通過來自冷卻單元的冷卻風(fēng)而被冷卻,所述驅(qū)動單元配置在所述冷卻單元與所述線圈之間。
7.如權(quán)利要求6所述的定影裝置,其中,所述驅(qū)動單元通過來自冷卻單元的冷卻風(fēng)而被冷卻。
8.如權(quán)利要求6所述的定影裝置,其中, 還具有屏蔽蓋以及通道,所述冷卻單元和所述屏蔽蓋經(jīng)由通道連接。
9.如權(quán)利要求8所述的定影裝置,其中, 所述通道具有開口,所述驅(qū)動單元通過來自冷卻單元的經(jīng)由通道和開口的冷卻風(fēng)而被冷卻。
10.一種圖像形成裝置,包括 圖像形成部,形成調(diào)色劑圖像;轉(zhuǎn)印部,將圖像形成部所形成的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上;以及權(quán)利要求1至9中任一項所述的定影裝置,該定影裝置將由轉(zhuǎn)印部轉(zhuǎn)印在記錄介質(zhì)上的調(diào)色劑圖像定影到記錄介質(zhì)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及定影裝置及包括該定影裝置的圖像形成裝置。本發(fā)明的調(diào)色劑定影裝置包括調(diào)色劑熔融單元,具有加熱部件,所述加熱部件與加壓旋轉(zhuǎn)體接觸而形成壓印部并使調(diào)色劑圖像定影到所述記錄介質(zhì)上;電磁感應(yīng)加熱單元,具有線圈以及芯體部,所述線圈沿所述加熱部件的外表面配置,并產(chǎn)生用于對所述加熱部件進行感應(yīng)加熱的磁場,所述芯體部隔著所述線圈配置到所述加熱部件的相反側(cè)而在所述線圈的周圍形成磁路,并繞沿所述記錄介質(zhì)的寬度方向延伸的軸線旋轉(zhuǎn);以及驅(qū)動單元,與所述電磁感應(yīng)加熱單元一體形成,并驅(qū)動所述芯體部使其旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供不會在向電磁感應(yīng)加熱單元安裝調(diào)色劑熔融單元時損傷構(gòu)成部件且可靠性高的定影裝置。
文檔編號G03G15/20GK102207715SQ20111004576
公開日2011年10月5日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者丹田哲夫 申請人:京瓷美達株式會社