CN103376718A - 微波加热装置及使用其的图像定影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微波加热装置，能够通过简单的结构提高加热效率。导电性的加热室（5）构成为从一端被导入（d2）方向的微波。该加热室（5）中设置有开口部（6）。具有一对搬送部件（43和53），在将被加热体（10）夹在该一对搬送部件（43、53）之间的状态下向（d1）方向移动，由此，被加热体（10）沿与微波的进入方向（d2）非平行的方向（d1）通过开口部（6）。

Description

微波加热装置及使用其的图像定影装置

技术领域

本发明涉及提高了加热效率的微波（microwave）加热装置。另外，本发明涉及将这样的提高了加热效率的微波加热装置用于显影剂（调色剂（toner））定影的图像定影装置。

背景技术

在图像定影装置中，通过使调色剂材料定影在纸张（被印刷物）上，而使图像定影在纸张上。在以往的图像定影装置中，通过定影辊（fusingroller）对纸张施加热或压力，由此，使调色剂定影在纸张上。

但是，在该以往结构中，存在定影辊经时磨损的问题。作为消除这样的问题的一个方法，近年，进行了使用微波的非接触的调色剂定影方法的开发（例如，参照专利文献1）。

图23A及图23B是表示专利文献1公开的微波装置的结构的示意图。

如图23A所示，微波装置100设有发生微波的磁控管（magnetron）110、将从磁控管110发生的微波向谐振器腔（chamber）103输入耦合的输入耦合转换器113、蓄水库111及循环器（circulator）112。在输入耦合转换器113和谐振器腔103之间设有具有光圈的耦合开口114。在谐振器腔103的侧面109设置有用于引导纸张101通过的通过部107。在谐振器腔103的下游侧设置有由金属形成的终端滑块（slider）115。该终端滑块115相对于谐振器腔103沿水平方向可动，并到达谐振器腔103内。

图23B是表示谐振器腔103部分的概要立体图。由磁控管110发生的微波被导入谐振器腔103内。为了容易理解图23B，以大致正弦波的形式图示该微波。

在谐振器腔103中，在相互相对的两侧面109及109’分别设置有一个通过部107、107’。纸张101通过通过部107’并被导向谐振器腔103内，通过设置在相对的位置上的通过部107而被排出。纸张101的移动方向用箭头予以图示。

在通过部107、107’内设置有能够移动的部件（element）104。部件104是由聚四氟乙烯（PTFE（polytetrafluoroethylene））构成的杆（bar），并到达谐振器腔103内。

在专利文献1中，部件104以能够使其位置沿谐振器腔103内的长度方向移动的方式构成。使该部件104的位置移动来调整谐振器腔103内的共振条件，由此，能够提高纸张101对微波的吸收。

【现有技术文献】

【专利文献1】日本特开2003-295692号公报

在专利文献1的技术中，在输入耦合转换器113和谐振器腔103之间设有具有节流阀的耦合开口114，由此，在谐振器腔103内形成驻波。但是，由于节流阀部分的侧面具有斜度，所以在该侧面上发生微波的反射，由此可知传送效率降低。也就是说，为将高能（energy）量的微波导入谐振器腔103内，必须通过磁控管产生更高的微波能量。其结果，存在消耗能量增大的问题。

将纸暴露于微波时，纸的温度上升，这是在微波的领域中公知的。但是，例如打印机（printer）和复印机（copy machine）那样地，需要在极短时间内使调色剂定影在纸上的用途中，为能够在这样的短时间内使调色剂定影而使温度上升的方法可以说到现在为止还没有成立。例如，作为利用微波进行加热的电子设备的代表例公知有微波炉（microwave oven），但将纸放入微波炉，施加1秒～数秒左右微波，也不能使该纸温度上升到100℃以上。

在专利文献1的技术中，在极短时间内使调色剂定影也是困难的，另外，为利用该技术使定影时间缩短，必须使磁控管产生极高的微波能量。

发明内容

本发明的目的是提供微波加热装置，能够有效率地传送微波的能量，由此能够同时实现消耗能量的降低和加热效率的提高。另外，本发明的目的是提供非接触型的图像定影装置，将所述微波加热装置用于显影剂的定影，由此提高加热效率。

为达到上述目的，本发明的微波加热装置的第一特征在于，具有：

输出微波的微波发生部；

导电性的加热室，从一端被导入所述微波；

短路板，将所述加热室的另一端短路；

整合器，被设置在所述微波发生部和所述加热室之间；

开口部，设置在所述加热室中，用于使被加热体朝向与所述微波的进入方向非平行的方向通过该加热室的内部；以及

搬送部件，构成为包含一对部件，能够将所述被加热体夹在该一对部件之间而朝向所述非平行的方向通过所述开口部。

并且，本发明的微波加热装置的第二特征在于，具有：

输出微波的微波发生部；

导电性的加热室，从一端被导入所述微波；

短路板，将所述加热室的另一端短路；

开口部，设置在所述加热室中，用于使被加热体朝向与所述微波的进入方向非平行的方向通过该加热室的内部；以及

搬送部件，构成为包含一对部件，能够将所述被加热体夹在该一对部件之间而朝向所述非平行的方向通过所述开口部，

通过由导电性材料构成的障壁部，沿着所述进入方向直到到达所述终端部的位置为止，所述加热室被分割为多个空间，

在多个所述空间之中的全部空间内、或者一个以外的空间内，在所述终端部的位置上，朝向所述微波发生部的方向插入移相器，该移相器由所述进入方向上的长度相互不同，且介电常数比空气高的电介质构成，由此，形成在各所述空间内的驻波的波节的所述进入方向上的位置相互不同，

在多个所述空间之中的至少一个以外的空间内，在比所述被加热体的通过区域靠近上游侧的位置上，插入阻抗调整器，以便使从所述加热室的供所述微波进入的入口到所述终端部为止的包含了所述移相器的各所述空间的阻抗的差异减少，所述阻抗调整器由所述进入方向上的长度相互不同，且介电常数比空气高的电介质构成。

根据具有上述第一或第二特征的微波加热装置，任何被加热体都在由搬送部件夹着的状态下通过加热室内。因此，防止被加热体所含的水分成为水蒸气放出到加热室内而热量被掠夺，造成加热效率降低。因此，能够提高基于微波照射的对被加热体的加热效率。

而且，根据上述第一特征，由于由加热室的终端部反射的微波通过整合器再次反射到加热室侧，所以在加热室内能够多重反射微波。由此，由微波发生部产生的微波能量不必极大，就可以提高加热室内的微波的驻波的电场强度。因此，能够在短时间内使加热室内的温度急剧上升。

并且，根据第二特征，由于形成在各空间内的驻波的相位向微波的进入方向偏移，所以能够使各驻波的波节的位置及波腹的位置相互偏移。因此，基于被加热体的位置的加热不均得到缓和，加热效率提高。

尤其是，根据具有第二特征的微波加热装置，插入有阻抗调整器，以使由于插入了移相器造成的各空间内的阻抗差异减少。由此，进入到各空间内的微波的能量不会产生大的差异。结果，形成于各空间内的驻波在具有大致同等的能量（电场强度）的状态下，仅相位发生偏移。由此，使微波加热装置的加热效率提高。并且，将加热室分割为多个空间，仅在各空间内插入移相器及阻抗调整器即可，能够以非常简易的结构实现加热效率的提高。

并且，在上述结构的基础上，优选所述搬送部件构成为包含由第一部件和第二部件构成的一对部件，在所述被加热体的一个面与所述第一部件接触，另一个面与所述第二部件接触的状态下，通过所述第一部件及所述第二部件的双方以相同的速度移动，使所述被加热体在由所述搬送部件夹着的状态下朝向所述非平行方向通过所述开口部。

并且，在上述结构的基础上，优选所述搬送部件构成为包含由第一部件和第二部件构成的一对部件，在所述被加热体的面中的附着有调色剂一侧的面与所述第一部件接触，另一个面与所述第二部件接触的状态下，通过使所述第二部件不移动而所述第一部件移动，从而使所述被加热体在由所述搬送部件夹着的状态下朝向所述非平行的方向通过所述开口部。

通过如上结构，能够使被加热体一边由搬送部件夹着，一边稳定地通过加热室内。尤其是，在构成为仅使搬送部件中的一个部件移动的情况下，优选使与附着有调色剂的一侧相接的搬送部件移动，而使与没有附着调色剂的一侧相接的搬送部件固定。由此，能够避免调色剂在被加热体面上产生摩擦，导致调色剂定影到不希望的位置上。

优选上述搬送部件由具有所述被加热体的加热目标温度以上的耐热性的低介质损耗材料构成。作为该加热目标温度，可以设为调色剂的熔融温度，例如在设为150℃时，搬送部件例如由聚酰亚胺树脂构成。

并且，在上述结构的基础上，优选具有用于使所述搬送部件循环移动的输送辊、和用于旋转驱动所述输送辊的驱动部。

并且，优选将所述搬送部件的所述第一部件和所述第二部件构成为带状，并具有相互对置的第一输送辊和第二输送辊，所述第一输送辊使所述第一部件循环移动，所述第二输送辊使所述第二部件循环移动，在所述第一输送辊和所述第二输送辊之中，使一个辊的周面为隆起形状，另一个辊的周面为反向隆起形状。根据这样的结构，能够防止向与第1部件及第2部件的搬送方向正交的方向偏移。

并且，在上述结构的基础上，优选在所述整合器和所述加热室之间，将由介电常数比空气高的高电介质构成的电场变换器以大于（4N-3）λg’/8且小于（4N-1）λg’/8的宽度插入到包含微波的驻波的波节的位置，其中，设λg’为所述高电介质内的驻波的波长，N（N＞0）为自然数。

也可以进一步优选所述电场变换器为λg’/4的奇数倍的大小的宽度，并且被设置为在所述加热室的终端部侧的面处于所述微波的驻波的波节的位置。

根据上述结构，在电场变换器的下游侧，即加热室侧，能够得到电场强度高于上游侧的效果。由此，能够进一步提高在短时间内使加热室内的温度急剧上升的效果。

并且，在通过由导电性材料构成的障壁部，所述加热室沿着所述进入方向直到到达所述终端部的位置为止，被分割为多个空间的结构中，优选在设所述空间的数量为N（N为2以上的自然数），设在构成所述加热室的所述导波管内形成的驻波的管内波长为λg的情况下，形成在各所述空间内的驻波的波节的所述进入方向上的位置相互偏移λg/（2N），以该方式来决定相位器的外形。

这时，能够使各空间内的驻波的波节的位置最为均匀地偏移，能够最佳地消除加热不均。

并且，在上述结构的基础上，优选在各所述空间内，具有由介电常数比空气高的电介质构成的电场变换器，所述电场变换器以所述进入方向上的长度大于（4N-3）λg’/8且小于（4N-1）λg’/8的方式插入到包含微波的驻波的波节的位置上，该位置是所述进入方向上的位于比所述阻抗调整器的插入部位靠所述微波发生部侧的位置，其中，设λg’为构成该电场变换器的电介质内所形成的驻波的管内波长，N（N＞0）为自然数。

更优选地，所述电场变换器为λg’/4的奇数倍的大小的宽度，并且被设置为所述加热室的终端部侧的面处于所述微波的驻波的波节的位置。

根据上述结构，在电场变换器的下游侧，即被加热体的通过区域中，能够得到电场强度高于上游侧的效果。由此，能够在短时间内获得使加热室内的温度急剧上升的效果。

另外，所述电场变换器优选由与所述移相器及所述阻抗调整器相同的材料构成，进一步优选由高密度聚乙烯构成。

通过由相同材料来实现，能够以简单的方式进行制造，并降低成本。

并且，本发明的图像定影装置，具备具有上述任一特征的微波加热装置，在所述加热室中加热经由所述开口部而通过的带显影剂的记录片，由此使显影剂定影在记录片上。

通过上述结构，能够在短时间内使显影剂定影到记录片上，实现不具有机械方式的定影机构的图像定影装置。

发明的效果：

根据本发明，由于能够使被加热体在由搬送部件夹着的状态下通过加热室内，所以能够防止被加热体所含的水分成为水蒸气向加热室内放出而热量被掠夺，造成加热效率降低。因此，能够提高基于微波照射对被加热体的加热效率。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的微波加热装置的示意性结构图。

图2是表示搬送部件及加热室的结构的示意性立体图。

图3A是表示搬送部件以及加热室的结构的示意性俯视图。

图3B是图3A的3B-3B线的截面图。

图4是表示从微波的行进方向观察加热室时的管内电场分布的示意图。

图5是整合器的示意性结构图。

图6是用于说明加热程度基于搬送部件的有无而产生的不同的图。

图7A是表示搬送部件及加热室的其他实施方式的结构的示意性俯视图。

图7B是表示搬送部件及加热室的其他实施方式的结构的示意性俯视图。

图7C是表示搬送部件及加热室的其他实施方式的结构的示意性俯视图。

图7D是表示搬送部件及加热室的其他实施方式的结构的示意性俯视图。

图7E表示搬送部件及加热室的其他实施方式的结构的示意性俯视图。

图8是本发明的第二实施方式的微波加热装置的示意性结构图。

图9是表示设置了电场变换器时的管内电场分布的示意图。

图10A是用于说明导波管内的终端部短路时的管内的电场状态的示意图。

图10B是用于说明在导波管内的终端部充满了介电常数不同的材料时的管内的电场状态的示意图。

图10C是用于说明在导波管内充满了介电常数不同的材料时的、该电介质的上游、电介质内及下游的各电场状态的示意图。

图11是用于表示插入电场变换器而产生的电场强度的变化的曲线图（graph）。

图12A是表示没有插入电场变换器时的驻波的波形的曲线图。

图12B是用于表示插入了0.06λg’的宽度的电场变换器而产生的电场强度的变化的曲线图。

图12C是用于表示插入了0.13λg’的宽度的电场变换器而产生的电场强度的变化的曲线图。

图12D是用于表示插入了0.25λg’的宽度的电场变换器而产生的电场强度的变化的曲线图。

图12E是用于表示插入了0.37λg’的宽度的电场变换器而产生的电场强度的变化的曲线图。

图12F是用于表示插入了0.44λg’的宽度的电场变换器而产生的电场强度的变化的曲线图。

图12G是表示电场变换器的前后的电场强度的比和电场变换器的宽度之间的关系的曲线图。

图12H是表示电场变换器的前后的电场强度的比和电场变换器的宽度之间的关系的表。

图13是表示第三实施方式的微波加热装置具有的搬送部件及加热室的结构的示意性立体图。

图14是表示第三实施方式的微波加热装置具有的搬送部件及加热室的结构的示意性俯视图。

图15是表示加热室的细节的示意性俯视图。

图16是形成在加热室内的驻波的示意图。

图17是用于说明形成在加热室内的各空间内的驻波的相位偏移的示意图。

图18A是比较例3-1的示意性结构图。

图18B是比较例3-1中驻波的电场分布状态、通过等高线进行了表示的图。

图18C是对比较例3-1中的驻波的电场分布状态、通过曲线表示了位置和电场强度的关系的图。

图19A是比较例3-2的示意性结构图。

图19B是比较例3-2中的驻波的电场分布状态、通过等高线进行了表示的图。

图19C是比较例3-2中的驻波的电场分布状态、通过曲线表示了位置和电场强度的关系的图。

图20A是实施例3-1中的示意性结构图。

图20B是实施例3-1中的驻波的电场分布状态、通过等高线进行了表示的图。

图20C是实施例3-1中的驻波的电场分布状态、通过曲线表示了位置和电场强度的关系的图。

图21A是比较例4-1的示意性结构图。

图21B是比较例4－1中的驻波的电场分布状态、通过等高线进行了表示的图。

图21C是比较例4－1中的驻波的电场分布状态、通过曲线表示了位置和电场强度的关系的图。

图22A是实施例4-1的示意性结构图。

图22B是实施例4-1中的驻波的电场分布状态、通过等高线进行了表示的图。

图22C是实施例4－1中的驻波的电场分布状态、通过曲线表示了位置和电场强度的关系的图。

图23A是表示现有微波装置的结构的示意图。

图23B是现有微波装置具有的谐振器腔部分的简要立体图。

附图标记的说明

1：微波加热装置

3：微波发生部

4：隔离器（isolator）

5：加热室

5a：加热室的终端部（短路板）

5b：加热室内的空洞部

6：狭缝（开口部）

7：整合器（tuner）

8：微波导入口

10：纸张（被加热体）

11、12、13：空间

15：电场变换器

16：第一T分支路

17：第二T分支路

20：驻波的波节

21、22：隔板（障壁部）

31、32：移相器

33、34：阻抗调整器

35a、35b：金属板

36、37、38、39：固定引导件

41：分波部

43：搬送部件

45、46、47、48：输送辊

50：未定影调色剂

51：定影调色剂

53：搬送部件

53a、53b：部件

55、56、57、58：输送辊

61、62、63、64、65、66：驻波W1的波节的位置

71、72、73、74、75、76：驻波W2的波节的位置

81、82、83、84、85、86：驻波W3的波节的位置

91：辊

91a：狭缝

100：微波装置

101：纸张

103：谐振器腔

104：部件（element）

107：通过部

107’：通过部

109：谐振器腔的侧面

109’；谐振器腔的侧面

110：磁控管

111：蓄水库

112：循环器

113：输入耦合转换器

114：耦合开口

115：终端滑块

d1：纸张通过方向（纸张行进方向）

d2：微波的进入方向

W1、W2、W3：驻波

具体实施方式

（第一实施方式）

对本发明的微波加热装置的第一实施方式进行说明。

[整体结构]

图1是本发明的微波加热装置的示意性结构图，示出了从一个侧面观察的状态。图1所示的微波加热装置1是在由磁控管等构成的微波发生部3和用于通过微波使加热对象物加热的加热室5之间的位置，设置有整合器7。另外，在本实施方式中，在微波发生部3和整合器7之间设置有隔离器4。隔离器4是在微波从整合器7向微波发生部3侧的方向反射的情况下，将该反射的微波的电力转换成热能，使微波发生部3稳定地动作的保护机器。但是，在本发明的装置中，隔离器4不是必须的构成要素。

另外，如图1所示，加热室5的最下游侧通过导体（短路板）形成为终端（5a）。此外，该终端部5a也可以由与加热室5相同的金属材料构成。

在从微波发生部3到整合器7之间、从整合器7到加热室5之间，都由导电性材料（金属等）的筒状的框体连结，成为能够封闭所发生的微波的结构。但是，在加热室5中设置有后述的狭缝（slit）6（与“开口部”对应）。

在本实施方式中，与图23A及图23B所示的以往结构同样地，在加热室5内具有用于使纸张（与“被加热体”相当）通过的狭缝6。并且，该纸张从图1的纸面上里侧朝向近前侧沿箭头d1的方向通过。即，在加热室5中，在图1的纸面里侧的侧面上，在与狭缝6相对的位置也设置有同样的狭缝，从设置在里侧的侧面上的狭缝进入到加热室5内的纸张在加热室5内被加热之后，从设置在近前侧的侧面上的狭缝6被排出到加热室5外。此外，在该纸张上，在表面上附着有调色剂粒子，通过在加热室5内被加热，而将附着的调色剂定影在纸张上。

［加热室及搬送部件的结构］

本实施方式中，如后所述，设置用于使纸张沿着狭缝6移动的搬送部件。该搬送部件构成为在加热室5的周围循环地移动。参照图2在后面说明搬送部件的结构。

图2是表示搬送部件及加热室的结构的示意性立体图。另外，为了说明上的方便，在图2中省略了位于加热室5的前段的整合器7等的图示。并且，在图2中表示了在设置有狭缝6的部位切断加热室5后的截面构造。并且，图3A表示从Z方向观察图2时的示意性的俯视图。

加热室5具有在将狭缝6及微波导入口8设置在规定的面上的状态下，被金属等的导体覆盖该加热室5周围的筒形状。即，加热室5是在从微波发生部3观察时位于最下游侧的、与微波导入口8相对的面上通过导体被短路。作为加热室5的构成材料，可以使用例如，铝（aluminum）、铜、银、金等的纯度高的非磁性金属（透磁率与真空的透磁率大致相等的金属）、导电率高的合金，除此以外，还可以使用在所述金属或合金上实施具有厚度为表皮深度的数倍的一层或多层的电镀（coating）、箔、表面处理（包含导电性涂料的涂装）而得到的金属、黄铜等的合金，或者树脂。

加热室5在微波发生部3侧的侧面设置有微波导入口8，该微波导入口8是用于将微波导入内部的开口部。从微波发生部3输出的微波，沿着箭头d2的方向从微波导入口8被导向加热室5内。以下，将纸张10的行进方向d1的朝向规定为Y，将微波的进入方向d2的朝向规定为Z，将与Y及Z垂直的上下方向规定为X。加热室5在与Y方向垂直的面上设置狭缝6，在与Z方向垂直的面上设置微波导入口8。

微波导入口8具有以X方向的尺寸为a，以Y方向的尺寸为b的大致长方形形状。

此外，在本实施方式中，在加热室5内传播的微波是基本模式（mode）（H10模式或TE10模式）。

这里，对加热室5的细节进行说明。加热室5设置有在X方向上具有规定的间隔（例如5mm左右）的狭缝6。搬送部件43、搬送部件53及纸张10通过该狭缝6内。狭缝6的狭缝宽度在能够使该搬送部件43、搬送部件53及纸张10通过的范围内，优选尽可能较窄地形成。

另外，图2中图示了加热室5宛如隔着狭缝6而由上段的5A和下段的5B这两个部件构成。但是，图2是在通过附图来图示设置有狭缝6的区域中的加热室5的截面，在未设置有狭缝6的区域，加热室5是一体构造。即，关于加热室5，在相比图示的区域更朝Ｚ方向（纸面里侧）、或者-Z方向（纸面的近前侧）前进的部位，也可以不设置狭缝6。

并且，狭缝6的Ｚ方向的宽度设定为比搬送部件43、搬送部件53、及纸张10的Ｚ方向上的宽度长。

搬送部件43及搬送部件53由表示为薄的平带形状（带状）的具有耐热性的低介质损耗材料构成。作为材料，能够利用以聚酰亚胺树脂、PFA为代表的氟树脂等。搬送部件43及53优选具有目标加热温度（调色剂的熔融温度）为150℃左右的耐热性，更优选具有200℃的耐热性。

本实施方式中，搬送部件43的四个角由输送辊45、46、47及48支承，通过该输送辊的旋转驱动而朝向Z方向观察时逆时针地循环移动。另一方面，搬送部件53的四个角由输送辊55、56、57及58支承，并且通过该输送辊的旋转驱动而朝向Ｚ方向观察时向顺时钟地循环移动。两搬送部件的移动速度被设定为相同。另外，虽然未图示，但加热装置1具有用于驱动这些输送辊45～48、55～58旋转的驱动部。

在输送辊46及47之间、以及输送辊55及58之间，两搬送部件43及53以相同速度向Y方向移动。另外，如图3B所示，输送辊46为金属制并呈反向隆起（crown）形状，并且，输送辊55为橡胶制并被赋予隆起形状时，能够防止搬送部件43、53向与搬送方向正交的方向偏移（所谓带的“滑移”）。图3B是从Y方向观察图3A内的3B-3B线截面时的示意图。也可以代替输送辊46、55，对输送辊47赋予反向隆起形状，对输送辊58赋予隆起形状。并且，也可以将呈隆起形状的输送辊和呈反向隆起形状的输送辊相替换。另外，这里所说的“隆起形状”是指相对于端部，中央呈凸起的形状，所谓“反向隆起形状”是指相对于端部，中央呈凹陷的形状。

在搬送部件43与搬送部件53对置的部位，呈两搬送部件的表面接触、或者几乎接触的接近状态。即，位于输送辊46及47之间的搬送部件43的表面、和位于输送辊55及58之间的搬送部件53的表面，呈在X方向上两者之间几乎没有空间的状态。

纸张10朝向加热室5移动，与搬送部件43及53接近时，两搬送部件43及53卷入该纸张10并使纸张10向Y方向移动。即，纸张10在上面由搬送部件43、下面由搬送部件53夹着的状态下向Y方向移动。然后，原样经由狭缝6被导向加热室5内，并被实施加热処理。之后，纸张10被向加热室5的外部取出后，从搬送部件43及53脱离。

即，构成为，纸张10通过加热室5内时，上下的面都由耐热性的搬送部件43、53夹着，经由该搬送部件对纸张10进行加热。

图4是表示从微波的进入方向（d2，Z）观察加热室5时的管内电场分布的示意图。此外，图4示意性地示出了存在于加热室5内的驻波W的电场强度。

如图4所示，驻波W的功率的大小根据加热室5内的位置变化。狭缝6优选设置在沿X方向功率变得最大的位置。

[整合器]

图5是本实施方式中的整合器7的示意性结构图。本实施方式的整合器7是在与微波的进入方向d2（Z方向）平行的两个面上分别设置有T字分支型的突出部的所谓E-H整合器。即，整合器7是在由金属等的导体覆盖周围的筒形状的波导管上，在与纸张的行进方向d1及微波进入方向d2平行的侧面P1上设置有第一T分支路16、且在与d1垂直的侧面P2上设置有第二T分支路17的结构。作为整合器7的构成材料可以使用例如，铝、铜、银、金等的纯度高的非磁性金属（透磁率与真空的透磁率大致相等的金属）、导电率高的合金，除此以外，还可以使用在所述的金属或合金上实施厚度为表皮深度的数倍的一层或多层的电镀、箔、表面处理（包含导电性涂料的涂装）而成的金属、黄铜等的合金，或者树脂。

如本实施方式那样，通过在微波发生部3和加热室5之间设置由E-H整合器构成的整合器7，得到显著增大形成在加热室5内的驻波的功率的效果。更详细来说，入射的微波被加热室5的终端部5a反射之后，在E-H整合器7中，该反射波再向加热室5侧反射。这些反射反复进行几次，由此，能够增大加热室5内产生的驻波的电场。由此，不用极端增大从微波发生部3输出的微波的能量，就能够缩短使调色剂完全定影所需的时间。详细的结果通过实施例如下所述。

［实施例］

下面，说明本实施方式中的实施例及比较例。另外，后述的第二实施方式在下面也共用相同的装置。

·微波发生部3：采用微设备有限公司（MICRODEVICE CO.LTD）（现微电子有限公司（MICROELECTRO CO.LTD））制的产品。另外，作为发生条件，输出能量为400W，输出频率为2.45GHz。

·隔离器4：采用微设备有限公司（现微电子有限公司）制的产品。

·加热室5：在铝制的波导管上设有狭缝6。

·纸张10：采用被称为“中性纸（neutralized paper）”的市场销售的PPC（Plain Paper Copier，普通纸复印机）纸张。

（实施例1-1）

作为整合器7采用E-H整合器（微设备有限公司（现微电子有限公司）制的产品），加热室5的尺寸为a=109.2mm、b=54.6mm。此外，在下述实施例及比较例中，使用E-H整合器的情况下，都采用相同的E-H整合器。

（实施例1-2）

作为整合器7采用E-H整合器，加热室5的尺寸为a=109.2mm、b=54.6mm，作为电场变换器15使用高密度聚乙烯（介电常数ε_r=2.3）。更具体来说，在加热室5内，将宽度25mm的大小的高密度聚乙烯从距终端部5a的距离为500mm的位置朝向上游侧插入。

（实施例1-3）

除了加热室5的尺寸为a=70mm、b=54.6mm以外，其他条件与实施例1-1相同。但是，由于E-H整合器的尺寸和加热室5的尺寸不同，所以用锥形（taper）形状的波导管连接整合器7和加热室5之间。

（实施例1-4）

除了加热室5的尺寸为a=70mm、b=54.6mm以外，其他条件与实施例1-2相同。但是，根据与实施例1-3同样的理由，用锥形形状的波导管连接整合器7和加热室5之间。

（实施例1-5）

除了作为整合器7采用可变光阑（iris）（微设备有限公司（现微电子有限公司）制的产品）以外，其他条件与实施例1-1相同。

（比较例1-1）

除了不设置整合器以外，其他条件与实施例1相同。

上述各条件下，将在规定区域载置有调色剂的纸张10装入（set）在加热室5的狭缝6，测量调色剂定影所需的时间，并且对该测量的时间乘以所述规定区域的面积和A4（ISO215A series）纸的面积的比率，由此，计算使调色剂定影在A4纸上的时间。结果如下述表1所示。

另外，上述实施例1－1～1－5及比较例1－1中，没有由搬送部件43及53夹入纸张，对仅仅纸张10从狭缝6通过了加热室5内的情况进行测定。

【表1】

不设置整合器的情况下，即使经过120（秒）后，使调色剂定影在A4纸上也是困难的。而在设置了整合器7的实施例1-1～1-5中，都能够以远远小于120秒的时间使调色剂定影。由此可知，通过设置整合器7，能够获得显著增大形成在加热室5内的驻波的功率的效果。

而且，关于实施例1－1～1－5，如图2及图3A所示，对将纸张由搬送部件43及53夹入而通过了加热室5内的情况也进行同样的测定。结果，任意一个实施例都能实现30％～60％左右的定影时间的缩短。下面说明其理由。

图6是用于说明基于搬送部件的有无而产生加热程度的不同的图。图6A是没设置搬送部件的情况，图6B表示如图2所示设置了搬送部件的情况。在任意一个图中，纸张10在纸面上向右移动。并且，下段的图是示意地将纸面温度随着纸张10的移动而如何进行变化的情况用曲线进行表示的图。

如图6A所示，在没设置搬送部件的情况下，纸张10在通过加热室5内的空洞部5b的期间，纸张10的表面暴露于空洞部5b的空间内。纸张10和附着在其表面的调色剂中含有水分，当加热纸张10时，该水分变为水蒸气而向空洞部5b内的空间逃逸。这时，由于被掠夺的气化热量，原本纸张10应该被加热到温度T1，但实际上仅上升到了温度T2。

对此，如图6B所示，在将纸张10夹入了搬送部件43，53的情况下，纸张10被加热，纸张10和调色剂中含有的水分即使成为水蒸気，也会被搬送部件遮挡而不会逃逸到空洞部5b内。因此，相比于图6A的结构，更加能够提高加热效率。

［与搬送部件的固定方法有关的其他方式］

图2及图3A中，搬送部件43及53的四个角分别被输送辊固定。但是，搬送部件的固定方法不限于这种形式。下面，对与搬送部件的固定方法有关的其他实施方式进行说明。

图7A～图7E是表示搬送部件及加热室的其他实施方式的结构的示意性俯视图。

如图7A所示，通过使搬送部件43沿着加热室5的上面，使搬送部件53沿着加热室5的下面，能够将输送辊分别上下各减少2个。即，搬送部件43通过输送辊46及47旋转而在纸面上逆时针地循环移动，搬送部件53通过输送辊55及58旋转，而在纸面上顺时针地循环移动。

当然，也可以使搬送部件43顺时针循环，而搬送部件53逆时针循环。图2及图3A的结构是同样的。

另外，在图7A～图7E中，对附着在纸张10上的定影前状态的调色剂标注符号50，对定影后的调色剂标注符号51。

如图7B所示，在图7A中，也能够将用于使搬送部件43及53移动而设置的输送辊中的一个置换为固定引导件。即，搬送部件43随着输送辊46的旋转，在加热室5的上面、输送辊46及固定引导件36的周围循环移动。同样，搬送部件53随着输送辊55的旋转在加热室5的下面、输送辊55及固定引导件37的周围循环移动。与图3A或图7A的结构进行比较，能够减少输送辊的数量，并抑制制造成本。

另外，固定引导件36及37的形状是任意的，不限定为具有如图7B所示的R形状的结构。

在图3A、图7A及图7B的结构中，构成为使搬送部件43及53的双方循环移动。但是，也可以构成为，在纸张10的面之中，仅使位于附着有调色剂的一侧的搬送部件移动，而不使与另一个面接触的部件移动。

图7C中图示了在纸张10的上面附着有调色剂50的情况。在该结构中，在夹着附着有调色剂50的纸张10的面的位置上形成的搬送部件43与图3A、图7A及图7B的结构相同，随着输送辊的旋转而循环移动。对此，在没有附着调色剂50的面上不设置移动式的搬送部件53，而预先设置固定的部件53a。另外，部件53a也可以由与搬送部件53相同的材料构成。

在这种结构中，通过加热室5内的纸张10由搬送部件43及部件53a夹着，不会在加热时使水蒸气放出到空间中。而且，纸张10的调色剂附着面与移动的搬送部件43接触，而与固定的部件53a接触的是没有附着调色剂的一侧的面。由此，即使万一部件53a和纸张10的面在纸张10的移动方向上产生了摩擦，也不会发生调色剂自身在纸面上产生摩擦而不定影到正确的位置上的情况。

并且，图7D表示在图7C的结构中，进一步将输送辊47置换为固定引导件36时的结构。而且，图7E所示的其他结构例是具有固定的部件53b的结构。该固定的部件53b由于没有必要卷绕加热室5的外部，所以将固定的部件53b的端部以用一对辊91、91施加张力的方式卷附，来支承固定的部件53b。狭缝91a插入固定的部件53b的端部而卷附，这是使操作变得容易而设计的。

（第二实施方式）

对本发明的微波加热装置的第二实施方式进行说明。另外，在以下的各实施方式中，仅说明与第一实施方式不同的部分。

[电场变换器的结构]

图8是第二实施方式的微波加热装置的示意性结构图。此外，在以下说明中，关于d2方向，将终端部5a侧称为“下游”，将微波发生部3侧称为“上游”。

本实施方式与第一实施方式相比，在整合器7的下游侧（终端部5a侧）还具有电场变换器15这点不同。

电场变换器15由介电常数高的材料构成，在本实施方式中，利用了高密度聚乙烯（UHMW（ultra high molecular weight）polyethylene），但也可以利用聚四氟乙烯等的树脂材料、石英、其他的高介电常数材料。另外，优选尽可能由难以被加热的材料构成。从加工容易性以及成本方面出发，实用上优选使用高密度聚乙烯。

电场变换器15构成为，设形成在与电场变换器15相同的电介质内的驻波的波长（以下称为“电介质内波长”）为λg’时，作为微波的进入方向d2的方向的宽度，具有λg’/4的奇数倍（λg’/4，3λg’/4，……）的长度。此外，通过使电场变换器15的宽度为λg’/4的奇数倍，能够使电场变换器15的插入效果最为提高，但通过以满足后述的关系式的方式设定电场变换器15的宽度，能够得到电场变换器15的插入效果。

此外，设从微波发生部3发生的微波波长为λ、电场变换器15的介电常数为ε’、截止波长为λc、电介质内波长为λg’时，下述式1成立。通过该关系式，能够算出电介质内波长λg’。

【式1】

$\frac{1}{{\mathrm{\λ}}^2}=\frac{\mathrm{\ϵ}\′}{{{\mathrm{\λ}}_g}^{\′2}}+\frac{1}{{{\mathrm{\λ}}_c}^2}$

如图9所示，在本实施方式中，固定地设置该电场变换器15。更具体来说，在成为形成在加热室5内的驻波的波节的位置20设置电场变换器15。更具体来说，电场变换器15的终端部5a侧（下游侧）的面被设置成成为波节的位置20。

由于电场变换器15的介电常数比空气高，所以通过该电场变换器15内的驻波的波长变短。由此，能够进一步提高电场变换器15的下游侧（终端部5a侧）的驻波W’的电场。尤其在将电场变换器15的宽度L设定在下述关系式的范围内的情况下，得到显著提高驻波W’的电场的效果。此外，在下述关系式中，N是自然数。

（关系式）

(4N一3)λg’/8<L<(4N一1)λg'/8

其结果通过后述的实施例明确。

在加热室5内产生微波的驻波的结构中，根据从终端部5a开始的朝向微波发生部3的方向的距离，产生电场强度强的部分（波腹）和弱的部分（波节）。因此，如图9所示，通过特别地将电场变换器15设置在驻波的波节的位置，可提高电场变换器15的下游侧的驻波W’的电场强度，能够提高调色剂的定影性。

也就是说，在电场变换器15的下游侧设置狭缝6，在该位置使纸张10通过，由此，由于基于功率被增大后的驻波W’实施加热处理，所以能够进一步缩短调色剂定影时间。

关于通过电场变换器15的设置而获得提高其下游侧的电场的效果，通过以下的原理支持。

[原理说明]

如图10A所示，假设将长方形波导管的负荷端用阻抗（impedance）Z_r作为终端的情况。考虑使用TE₁₀模式，分别用E_i、E_r表示负荷端的入射电场及反射电场的振幅的情况下，波导管的Z轴的各点的E_y及H_x用以下的式2表示。此外，图2中的a方向与X轴对应，b方向与Y轴对应，d2方向与Z轴对应，E_y与电场的Y轴分量相当，H_x与磁场的X轴分量相当。

【式2】

$\begin{array}{c}{E}_y=E_i{e}^{-{\mathrm{\&gamma;}}_{1}z}+E_r{e}^{{\mathrm{\&gamma;}}_{1}z}\\ H_x=H_i{e}^{-{\mathrm{\&gamma;}}_{1}z}-H_r{e}^{{\mathrm{\&gamma;}}_{1}z}=\frac{1}{Z_{01}}(E_i{e}^{-{\mathrm{\&gamma;}}_{1}z}+E_r{e}^{{\mathrm{\&gamma;}}_{1}z})\end{array}$

此外，在式2中，Z₀₁是特性阻抗，γ₁是传播常数。

这里，如图10B所示，假设区域I为大气、区域II中充满有作为阻抗Z_r在终端部c被短路的电介质的状况。设区域I中的入射电场为E_i1、反射电场为E_r1、区域II中的入射电场为E_i2、反射电场为E_r2时，根据上述式1及z=0时的边界条件，下述式3成立。

【式3】

$\begin{array}{c}{E}_{i1}+E_{r1}=E_{i2}+E_{r2}\\ H_{i1}-H_{r1}=\frac{1}{Z_{01}}(E_{i1}-E_{r1})=\frac{1}{Z_{02}}(E_{i2}-E_{r2})\end{array}$

这里，在图10B中，终端部c面被短路，从而下述式4成立。此外，设区域II的前头位置（微波发生侧）的Z坐标为0，设区域II的Z轴方向的宽度为d。

【式4】

$E_x(z=d)=E_{i2}{e}^{-{\mathrm{\&gamma;}}_{2}d}+E_{r2}{e}^{{\mathrm{\&gamma;}}_{2}d}=0$

用上述式4求解E_i2时，式5成立。

【式5】

$\frac{E_{i2}}{E_{i1}}=\frac{-2Z_{02}{e}^{-{\mathrm{\&gamma;}}_{2}d}}{Z_{02}(e^{{\mathrm{\&gamma;}}_{2}d}-e^{-{\mathrm{\&gamma;}}_{2}d})+Z_{01}(e^{{\mathrm{\&gamma;}}_{2}d}+e^{-{\mathrm{\&gamma;}}_{2}d})}=0$

在上述式5中，无视损失而取其绝对值时，式6成立。

【式6】

$\left|\frac{E_{i2}}{E_{i1}}\right|=\left|\frac{E_{r2}}{E_{r1}}\right|={\{1+[{\left(\frac{{\mathrm{\&beta;}}_{2g}}{{\mathrm{\&beta;}}_{1g}}\right)}^2-1\left]{\cos }^2\left({\mathrm{\&beta;}}_{2g}d\right)\right\}}^{\frac{1}{2}}={[1+(K^2-1){\cos }^2\left({\mathrm{\&beta;}}_{2g}d\right)]}^{\frac{1}{2}}$

在式6中，β_1g是区域I内的管内波长λ_1g的复数分量（相位常数），β_2g是区域II内的管内波长λ_2g的复数分量（相位常数）。另外，K是常数。

通过式6，β_2gd为π/2的奇数倍的情况下，区域II的电场强度与入射电场相等，β_2gd为π/2的偶数倍的情况下，区域II的电场强度成为入射电场的1/K。由此可知，介电常数不同的区域的边界面处在电场的波腹的情况下，其两侧的电场强度相等，处在波节的情况下，与各个区域中的相位常数β_g之比成反比。

因此，如图10C所示，在基准面a的下游侧用具有λ_2g/4的厚度的电介质充满波导管（区域II），在更下游侧（区域III）的λ_1g/4的距离的位置设置短路面c时，式7成立。此外，E_I、E_II、E_III分别表示区域I、II、III中的电场强度。

【式7】

$\left|\frac{E_{\mathrm{III}}}{E_{\mathrm{II}}}\right|=\left|\frac{{\mathrm{\&beta;}}_{2g}}{{\mathrm{\&beta;}}_{1g}}\right|=K$

这里考虑│E_I│=│E_II│的条件时，下述式8成立。

【式8】

|E_III|=K|E_I|

通过式8可知，区域III的电场强度成为区域1的电场强度的K倍。也就是说，通过插入具有λ_2g/4的厚度的电介质即电场变换器15，其上游侧的电场强度被放大，并向下游侧传播。

此外，区域I为大气，区域II为介电常数ε_r的电介质时，常数K通过以下的式9规定。

【式9】

$K=\frac{{\mathrm{\&beta;}}_{2g}}{{\mathrm{\&beta;}}_{1g}}={\left[\frac{{\mathrm{\&epsiv;}}_r-{\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{2a}\right)}^2}{1-{\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{2a}\right)}^2}\right]}^{\frac{1}{2}}$

[实施例]

图11是表示本实施方式中的加热室5内的电场强度的曲线图。横轴表示加热室5内的微波进入方向（Z轴方向）的位置，纵轴表示电场强度。根据图11可知，在电场变换器15的下游侧，电场强度大幅上升。此外，在图11及以下的图12A～图12F中，纵轴所示的电场强度是以规定的值为基准时的相对值（无量纲值）。

图12A～图12F是表示在本实施方式中，使电场变换器15的宽度变化时的加热室5内的电场强度的曲线图。此外，在本实施例中，在短路板的正前方插入同一宽度的电介质，但这是为统一实验条件而进行，不会对本实施例所示的效果带来影响。另外，根据曲线图，驻波的波谷的位置处的电场强度的大小多少存在偏移，但这在计算误差的范围内。

另外，图12G是表示使电场变换器15的宽度变化时的、电场变换器15的上游侧和下游侧的电场强度的大小之比的变化的曲线图，图12H中将其作成表格。

图12A、图12B、图12C、图12D、图12E及图12F分别是使电场变换器15的宽度为0、6mm、13mm、25mm、37mm、44mm时的曲线图。

在图12A中，由于不插入电场变换器15，所以当然在电场变换器15的前后，电场强度不发生变化（电场强度=4.2）。

在电场变换器15的宽度为6mm（这与0.06λg’相当）的图12B中，在电场变换器15的上游侧，电场强度=4.2，而在下游侧，电场强度=5.3，在电场变换器15的前后，电场强度成为1.26倍。

在电场变换器15的宽度为13mm（这与0.13λg’相当）的图12C中，在电场变换器15的上游侧，电场强度=3.8，而在下游侧，电场强度=6.8，在电场变换器15的前后，电场强度成为1.79倍。

在电场变换器15的宽度为25mm（这与0.25λg’相当）的图12D中，在电场变换器15的上游侧，电场强度=3.4，而在下游侧，电场强度=6.2，在电场变换器15的前后，电场强度成为1.82倍。

在电场变换器15的宽度为37mm（这与0.37λg’相当）的图12E中，在电场变换器15的上游侧，电场强度=3.5，而在下游侧，电场强度=6.0，在电场变换器15的前后，电场强度成为1.7倍。

在电场变换器15的宽度为44mm（这与0.44λg’相当）的图12F中，在电场变换器15的上游侧，电场强度=4.2，而在下游侧，电场强度=4.5，在电场变换器15的前后，电场强度成为1.1倍。

此外，虽然在曲线图上没有示出，但在电场变换器15的宽度为50mm（这与0.50λg’相当）的情况下，由于电场变换器15的上游侧端点和下游侧端点都成为驻波的波谷的位置，所以在电场变换器15的下游侧和上游侧，电场强度不变。

根据以上结果可知，通过满足上述关系式即使用自然数N满足（4N-3）λg’/8＜L＜（4N-1）λg’/8的方式设定电场变换器15的宽度L，能够得到使电场变换器15的下游侧的驻波的电场强度进一步增大的效果。由此，得到加热室5内的电场强度提高、大幅缩短调色剂定影所需的时间的效果。

因此，除了具备具有满足上述关系式的宽度L的电场变换器15，如第一实施方式所说明的，通过用搬送部件43及53夹入纸张10而使该纸张10通过加热室5内，能够实现调色剂定影时间的进一步缩短。

（第三实施方式）

对本发明的微波加热装置的第三实施方式进行说明。

[加热室及搬送部件的结构]

本实施方式中，与第一实施方式不同，加热室5内在Y方向上分为3列空间（参照图13及图14）。图13是示意性立体图、图14是在Z方向观察加热室5时的示意性俯视图。如图14所示，加热室5被分为3个空间11、12、13。另外，本实施方式中由3列空间构成，但在实现本发明时，该空间数不限定为3个。

其他结构与第一实施方式相同。

图15是表示从上方观察本实施方式中的加热室5时的示意俯视图。另外，加热室5具有由金属等导体覆盖了周围的筒形状，但此处为了便于说明，使加热室5的内部部分透过而进行了图示。并且，在图15中，省略了搬送部件43及53的图示。

如上所述那样，在加热室5的侧面设置有狭缝6，且构成为纸张10能够经由该狭缝6而沿着Y方向（箭头d1的方向）通过加热室5的内部。而且构成为微波产生部3产生的微波能够沿着Z方向（箭头d2的方向）从附图左侧进入加热室5内。

在加热室5中，在与微波的进入方向相同方向上设置有由导电性材料构成的隔板21、22（对应于“障壁部”）（此处为金属制），由此隔成空间11、12、13这三个空间。其中，该隔板21、22具有能够使纸张10沿着d1方向通过的程度的间隙（或狭缝）。而且优选构成为，除了该间隙以外，尽可能不存在将接近加热室5的内壁且邻接的空间彼此联系起来的通路。

并且，在本实施方式中，为了使进入各空间的驻波的相相位互偏移，而插入了移相器。更具体地，在空间11内插入了移相器31、在空间12内插入了移相器32，而在空间13内没有插入移相器。此处，移相器31为在d2方向上具有移相器32的2倍的长度的构成。

移相器31及32由介电常数高的材料构成，分别以遍及上述的长度而遮蔽各空间内的方式插入。此处，作为材料利用了高密度聚乙烯（UHMW），但还可以利用聚四氟乙烯等树脂材料、石英、其它高介电常数材料。此外，优选尽量由难以被加热的材料构成。从加工容易性以及成本方面的观点出发，在实用性方面优选使用高密度聚乙烯。

并且，在空间12及13中，在终端部插入阻抗调整器33及34。此处，作为阻抗调整器33及34，采用了与移相器31及32相同的材料。

作为阻抗调整器33及34，在利用与移相器31及32相同的材料的情况下，对于插入空间12内的阻抗调整器33，取在d2方向上与插入相同空间12内的移相器32相同的长度。此外，对于插入空间13内的阻抗调整器34，取在d2方向上与插入空间11的移相器31相同的长度。由此，在从加热室5的入口观察终端部时，能够简单地使各空间11、12、13的阻抗相等。

另外，下面有时将d2方向的长度仅称为“宽度”。

图16是示意性地图示了微波进入到图15的构成中时在各空间11、12、13内形成的驻波的状态的图。其中，设移相器31的宽度为λg’、设移相器32的宽度为λg’/2。此处，所谓λg’是指在与移相器31及32相同的电介质内形成的驻波的波长（以下称为“电介质内波长”）。

如图16所示，在各空间11、12内，以下游侧的端面（第一面）来到终端部5a的位置上的方式插入了移相器31及32。通过在该条件下插入了移相器，而在空间11中，在移相器31的上游侧的端面（第二面）的位置61上出现驻波W1的波节。同样地，在空间12中，在移相器32的上游侧的端面（第二面）的位置71上出现驻波W2的波节。另外，在没有插入移相器的空间13中，在配置有终端部5a的位置81上出现驻波W3的波节。另外，在图16中，将供给的微波被分配到各空间11、12、13的前端部记载为“分波部41”。

由此，能够使在空间11、12、13中分别存在的驻波W1、W2、W3的相相位互偏移，能够使各驻波W1、W2、W3的波腹的位置相互向d2方向偏移。因此，当纸张10沿着d1方向通过加热室5内时，就会在通过空间11、12、13的任一个的过程中通过高能量区域。由此，能够抑制对纸张10的加热不均。

另外，作为在空间11、12、13内形成的驻波W1、W2、W3的相位的偏移方式，在使相位每次偏移了加热室5内形成的驻波的管内波长λg的1/6的情况下，能够最大地提高能量效率（参见图17）。即，以实现下述式10的方式决定移相器31、32的材料及宽度即可。

【式10】

$\frac{\mathrm{\&lambda;g}\&prime;}{2}=\frac{\mathrm{\&lambda;g}}{6}$

另外，式10中，λg/6这一数值是为了将加热室分割为三个空间的，一般地在N分割的情况下，为了最大地提高能量效率而使相位每次偏移λg/（2N）即可。

这时，在空间11内形成的驻波W1的波节（61、62、63、64、65、66）、在空间12内形成的驻波W2的波节（71、72、73、74、75、76）及在空间13内形成的驻波W3的波节（81、82、83、84、85、86）能够分别均等地使其位置偏移。由此，例如，在空间11内，即使纸10通过形成波节62的位置而加热不充分，也在继续通过了空间12、13时，在这样的空间内，该位置不符合驻波的波节，因此成为能够进行充分加热的状态。如图17所示，对于各驻波W1、W2、W3，通过均等地使相位偏移，在纸10沿着d1方向通过时，能够消除d2方向的位置上的加热不均。即，通过按照上述式10的条件使相位偏移，从而能够在加热室5内实现最高效率的能量状态。

只是，在实现本发明的效果时，并非必须使该式10的条件严格成立。通过至少产生各空间11、12、13中驻波的相位偏移，与不存在相位偏移的情况相比较，可得到使加热不均消除的效果。关于该点，根据实验结果在后面进行描述。

接着，对阻抗调整器33及34进行说明。移相器31及32，如上所述那样出于使各空间11、12、13内的驻波W1、W2、W3的相相位互偏移的目的而插入。相对于此，阻抗调整器33、34为了使由微波产生部3产生的微波相对于各空间11、12、13相等地（大致相等地）分散输入，以使各空间内的阻抗相等（大致相等）的目的而插入。

为了相对于各空间11、12、13分散输入保持着大致同等能量的微波，需要使各空间内的阻抗大致相等。对于该点，参照实施例和比较例进行详细说明。

[实施例及比较例]

（比较例3-1）

图18A表示单纯由隔板21、22将加热室5分为空间11、12、13这三个空间时的示意性构成图。图18B、图18C表示在该状态下使微波沿d2方向进入时的、各空间内存在的驻波的电场分布。图18B是对比较例3-1中的驻波的电场分布状态、通过等高线进行了表示的图。图18C是通过曲线表示了比较例3-1中的位置和电场强度之间的关系的图。

另外，在以下的比较例及实施例中，共用了与第一实施方式相同的装置。

根据图18B可以理解，在各空间11、12、13内形成了大致同等的等高线，微波以大致相同的功率分散而输入。即、可知通过在加热室5内设置金属制的隔板21、22，可得到使进入的微波相对于各空间分散的效果。

另一方面，根据图18C可知，对于各空间内形成的驻波W1、W2、W3的、d2方向的位置上的电场强度，也是同等的。即，各驻波W1、W2、W3的驻波的波节位置都是大致相同的，波腹的位置也都是大致相同的。从而，即使在使加热室5为这种构成的情况下进行加热，电场强度在波节的位置和波腹的位置上不同，因此可知会产生加热不均。另外，在本次的实验中，驻波W3的按照位置区分的电场强度成为了与驻波W1几乎相同的值，因此在曲线上，W3和W1重叠显示。

（比较例3-2）

如上所述那样，为尽量消除加热不均，使在各空间中形成的驻波的波节位置相互偏移变得重要。因此，在比较例3-2中，尝试了通过单纯地使各空间的终端部的位置偏移，来使各空间形成的驻波的相位偏移。

图19A是比较例3-2中的示意性构成图，具体地，在空间11内，从终端部5a朝向前方插入了宽度λg/3的金属板35a，在空间12内，从终端部5a朝向前方插入了宽度λg/6的金属板35b。在空间13内不插入金属板，构成为在终端部5a上微波终结。

在微波进入了d2方向时，当预先成为设置导电性的短路板作为终端部的构成时，在该终端部的位置上形成驻波的波节。因此，通过在空间11中从终端部5a的位置预先插入宽度λg/3的金属板35a，对于空间11内形成的驻波，能够设计为波节从终端部5a来到λg/3前方的位置。同样地，通过在空间12中从终端部5a的位置预先插入宽度λg/6的金属板35b，对于空间12内形成的驻波，能够设计为波节从终端部5a来到λg/6前方的位置。因此，通过成为这种构成，如果能够使各空间内形成的驻波的相相位互偏移，则能够消除加热不均。

图19B、图19C表示在图19A的构成中使微波沿d2方向进入时的、各空间内存在的驻波的电场分布。图19B是对比较例3-2中的驻波的电场分布状态、通过等高线进行了表示的图。图19C是通过曲线表示了比较例3-2中的位置和电场强度之间的关系的图。

另外，图19B等所示的等高线图实际上是彩色图，由频谱分布之类的色调构成。即，电场强度越低则越以紫色、蓝色显示，电场强度越高则越以红色、橙色显示。而且，在本申请说明书所附的单色的附图中，电场强度高的红色的线“发黑”显示，除此以外的颜色的线“发白”显示。即，对于在白的线所围成的区域内表示了多条发黑的线的部位，表示电场强度非常高。

根据图19B及图19C可知，虽然对于空间12，电场强度高，但对于空间11、13，电场强度低。根据图19C，确实各空间内形成的驻波W1、W2、W3相互相位偏移了，并使各驻波的波节的位置偏移了。但是，在驻波间，电场强度具有差异，因此即使以这种构成进行加热，也会产生对应于位置的加热不均。例如，在d2方向上，在空间12内形成了驻波W2的波腹的位置附近和在空间11内形成了驻波W1的波腹的位置附近，会在加热程度上产生大的差。

即，如比较例3-2所示可知，为了使在各空间内形成的驻波的相位偏移，而仅使终端位置沿着d2方向变化了的情况下，在各空间内形成的驻波的能量上会产生差异。作为比较例3-2的构成，也几乎不能期待消除加热不均的效果。

（实施例3-1）

如上所述那样，为尽量消除加热不均，使在各空间内形成的驻波的波节的位置相互偏移变得重要。但是，如比较例3-2那样可知，当为了使波节的位置偏移而使各空间的终端部的位置沿d2方向偏移时，在各空间内形成的驻波的电场强度会出现差异。

如比较例3-2那样地，对于在各空间内形成的驻波，电场强度产生差异，是由于从加热室入口观察终端部5a时的、各空间的阻抗不同而引起的。即，将金属板35a、35b插入了终端部的结果是，各空间11、12、13的阻抗会产生差异，作为其结果，可以说各空间内的驻波的电场强度产生了差异。

因此，在本发明中，为了实现使各空间内的阻抗尽量相等、并且各空间内形成的驻波相互具有相位差的情况，而采用了参照图15～图17所说明的那样的构成。对于该构成，参照实验结果来说明“实施例3-1”。

图20A表示了实施例3-1的示意性构成图。如参照图15～图17已经说明的那样，在实施例3-1中，在空间11内，从终端部5a朝向上游侧插入了宽度λg’的移相器31。此外，在空间12内，从终端部5a朝向上游侧插入了宽度λg’/2的移相器32。该移相器31、32由作为介电常数高的材料之一的高密度聚乙烯构成。

并且，在实施例3-1中，在空间12内，从入口附近朝向下游侧插入了宽度λg’/2的阻抗调整器33，在空间13内，从入口附近朝向下游侧插入了宽度λg’的阻抗调整器34。该阻抗调整器33、34由与移相器31、32相同的材料构成。即，移相器32和阻抗调整器33在本实施例中由完全相同的部件构成，移相器31和阻抗调整器34在本实施例中由完全相同的部件构成。

图20B、图20C表示在该状态下使微波沿d2方向进入时的、各空间内存在的驻波的电场分布。图20B是对实施例3-1中的驻波的电场分布状态、通过等高线进行了表示的图。图20C是通过曲线表示了实施例3-1中的位置和电场强度之间的关系的图。

根据图20B及图20C可知，表示了在各空间中均为大致同等的电场强度，并且使驻波的波节的位置沿着d2方向相互偏移了。因此，在这种构成下，在使纸10沿d1方向通过了的情况下，能够遍及d2方向而大致均匀地加热。

可是，在实施例3-1中，为了使驻波的相相位互偏移而导入了由高电介质构成的移相器31、32，这除了使相相位互偏移的目的以外，其目的还在于使阻抗调整容易。即，如比较例3-2（参见图19A）所示那样，在将宽度不同的金属板导入了终端部的情况下，也能够使驻波的相相位互不同。其中，在比较例3-2的情况下，各空间的阻抗产生了差异的结果是，成为了驻波的电场强度产生差异、并产生加热不均的其它的主要原因。从而，如果在图19A的构成下能够使各空间的阻抗大致相等，则能够期待与实施例3-1同等的效果。在该情况下，能够采用如下方法：计算导入了金属板的状态下的各空间的阻抗，为了使这些阻抗大致均衡而导入阻抗调整器。

但是，如实施例3-1那样，通过采用高电介质的移相器来取代金属板，能够非常简单地进行阻抗调整。这是因为，如已经说明的那样，移相器31、32和阻抗调整器33、34能够分别由相同的材料构成，并且在该情况下，移相器31和阻抗调整器34、移相器32和阻抗调整器33能够采用相同材料且相同尺寸的部件。即，若为实施例3-1，只通过准备两个宽度λg’、并具有能够密闭一个空间的高度和进深（d1方向的长度）的高密度聚乙烯、以及准备两个宽度λg’/2、并具有能够密闭一个空间的高度和进深（d1方向的长度）的高密度聚乙烯，就能够消除加热不均。

而且，如参照图17在以上所述的那样，通过进一步为了满足上述式10而选择加热室5的材料、尺寸、移相器31、32的材料，能够显著提高消除加热不均的效果。

另外，在图20A中，将阻抗调整器33、34插入了加热室5的大致入口附近，但是至少在使被加热体（例如纸张10）通过了时，只要将阻抗调整器33、34插入到比该被加热体的上游侧端面更靠上游侧即可。

如上所述，通过将加热室分为多个列，并且导入移相器及阻抗调整器，并通过在使各空间内的驻波的电场强度大致相同的同时，使各空间内的驻波的波节的位置相同偏移，能够显著提高消除对纸张10的加热不均的效果。因此，通过利用第一实施方式说明的方法一边用搬送部件夹入纸张10，一边使该纸张10在这样构成的加热室5内移动，能够实现定影时间的缩短和加热不均的消除。

[第四实施方式]

本实施方式与第三实施方式相比较，在比整合器7靠下游侧（终端部5a侧）进一步具备电场变换器15这一点不同。更详细地，是在各空间11、12、13中分别具备电场变换器15的构成。即，作为整体的示意性结构图，与第二实施方式的图8相同。

该电场变换器15构成为与第二实施方式中说明的部件的材料相同。即，当采用高密度聚乙烯作为电场变换器15时，电场变换器15、移相器31、32、及阻抗调整器33、34能够全部由相同材料实现。

电场变换器15为如下构成：在设与电场变换器15相同的电介质内形成的驻波的波长为λgz时，作为微波的进入方向d2的方向的宽度，具有λgz/4的奇数倍（λgz/4、3λgz/4、......）的长度。另外，电场变换器15能够通过使其宽度为λgz/4的奇数倍而最大地提高插入效果，但通过将电场变换器15的宽度设定为满足后述的关系式，能够得到电场变换器15的插入效果。

另外，在如上所述那样由与移相器31及32相同的材料构成了电场变换器15的情况下，电场变换器15内的驻波的波长λgz与移相器31及32内的驻波的波长（电介质内波长）λg’一致。下面，为了避免标记的复杂化，以λgz=λg’进行说明。

另外，当设由微波产生部3产生的微波波长为λ、电场变换器15的介电常数为ε’、遮断波长为λc、电介质内波长为λg’时，第二实施方式的上述式1成立。能够根据该关系式计算出电介质内波长λg’。

如图8所示，在本实施方式中，固定地设置该电场变换器15。更具体地，在成为在加热室5内（的各空间11、12、13内）形成的驻波的波节的位置20上设置电场变换器15。更具体地，设置为电场变换器15的终端部5a侧（下游侧）的面为成为波节的位置20。

如第三实施方式及本实施方式那样，在使加热室5内产生微波的驻波的构成中，根据从终端部5a朝向微波产生部3的方向的距离，会产生电场强度强的部分（波腹）和弱的部分（波节）。因此，如图8所示，尤其通过在驻波的波节的位置上设置电场变换器15，能够提高比电场变换器15靠下游侧的驻波W’的电场强度，并能够提高调色剂的定影性。

即，借助在比电场变换器15靠下游侧设置狭缝6、并使纸张10在该位置通过，来实施基于增大了功率的驻波W’的加热处理，因此能够缩短调色剂定影时间。

［实施例及比较例］

（比较例4－1）

图21A是比较例4-1的示意性构成图，表示在比较例3-1的构成中，在各空间11、12、13内插入了由高密度聚乙烯构成的电场变换器15（15a、15b、15c）的状态。设电场变换器15的宽度为λg’/4。

图21B、图21C表示在该状态下使微波沿d2方向进入时的、各空间内存在的驻波的电场分布。图21B是对比较例4-1中的驻波的电场分布状态、通过等高线进行了表示的图。图21C是通过曲线表示了比较例4-1中的位置和电场强度之间的关系的图。

当对比较例3-1（图18C）和比较例4-1（图21C）进行比较时可知，通过导入电场变换器15，可得到使各空间内形成的驻波的电场强度大幅上升的效果。只是，对于比较例4-1，与比较例3-1同样，只不过仅将空间分为三个，因此各空间11、12、13形成的驻波W1、W2、W3没有产生相位的偏移，d2方向上的波节的位置在各驻波中都大致相同。从而，在该状态下进行加热也会产生加热不均。

（实施例4-1）

图22A是实施例4-1的示意性构成图，表示在实施例3-1的构成中，在各空间11、12、13内插入了由高密度聚乙烯构成的电场变换器15（15a、15b、15c）的状态。另外，设电场变换器15的宽度为λg’/4。此处，移相器31、32、阻抗调整器33、34及电场变换器15a、15b、15c全部由作为相同材料的高密度聚乙烯构成。

图22B、图22C表示在该状态下使微波沿d2方向进入时的、各空间内存在的驻波的电场分布。图22B是对实施例4-1中的驻波的电场分布状态、通过等高线进行了表示的图。图22C是通过曲线表示了实施例4-1中的位置和电场强度之间的关系的图。

根据图22B及图22C可知，与实施例3-1时相同，各空间都表示出大致相同的电场强度，并且，驻波的波节的位置相互向d2方向偏移。因此，在这种结构下，在使纸张10通过d1方向的情况下，遍及d2方向上能够大致均匀地加热。

而且，当比较实施例3－1（图20C）和实施例4－1（图22C）时，可知，还是通过导入电场变换器15，获得了大幅提升形成在各空间内的驻波的电场强度的效果。即，通过采用实施例2的结构，各空间11、12、13内形成的各驻波Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3相互的波节的d2方向的位置偏移，同时，能够进一步提升电场强度。由此，与实施例3－1相比能够更加提高加热效率。即，将加热室5分为多个列，在各空间的前段导入了电场变换器的状态下，利用第一实施方式中说明的方法，一边用搬送部件夹入纸张10，一边使该纸张10在加热室5内移动，由此，能够实现调色剂定影时间的进一步缩短和加热不均的消除。

（其它实施方式）

﹙1﹚在上述实施方式三、四中，进行了通过金属制的隔板21、22将加热室5内分为三个空间11、12、13的内容的说明，但只要能分开空间即可，未必要求通过“板”来分隔。即，也能够为使用沿着长度方向（d2方向）预先设置有多个空间的波导管的构成。

另外，在这些实施方式中，对在加热室5的上游侧具有整合器7的结构进行了说明，也可以为不具有整合器7的结构。

﹙2﹚在上述实施方式中，说明了在对纸张的调色剂定影中利用微波的实施方式，但也能够利用于要求在短时间的期间内进行急剧加热的其它的一般用途（例如，除陶瓷的焙烧、烧结、需要高温的化学反应以外，将调色剂作为金属粉末制作配线（导电）图案的用途）。

﹙3﹚在第四实施方式中，在分为三个空间的区域中，成为在各空间11、12、13内分别插入电场变换器15的形态。但是，例如可以假定如下构成：在加热室5中，在入口附近没有分割空间，通过从距入口向下游侧前进规定距离D处开始设置隔板21、22而形成三个空间。在这样的构成中，也可以在从d2方向上不分割为三个空间的入口到距离D为止的规定区域插入电场变换器15。

﹙4﹚在上述第三、第四实施方式中，通过设置不插入移相器的一个空间，实现了相位偏移，但也可以在全部空间内设置移相器来实现相位的偏移。此外，同样地，通过设置不插入阻抗调整器的一个空间，进行了阻抗的调整，但也可以在全部空间内设置阻抗调整器来进行阻抗调整。

Claims (15)

1.一种微波加热装置，其特征在于，具有：

输出微波的微波发生部；

导电性的加热室，从一端被导入所述微波；

短路板，将所述加热室的另一端短路；

整合器，被设置在所述微波发生部和所述加热室之间；

开口部，设置在所述加热室中，用于使被加热体朝向与所述微波的进入方向非平行的方向通过该加热室的内部；以及

搬送部件，构成为包含一对部件，能够将所述被加热体夹在该一对部件之间而朝向所述非平行的方向通过所述开口部。

2.一种微波加热装置，其特征在于，具有：

输出微波的微波发生部；

导电性的加热室，从一端被导入所述微波；

短路板，将所述加热室的另一端短路；

开口部，设置在所述加热室中，用于使被加热体朝向与所述微波的进入方向非平行的方向通过该加热室的内部；以及

搬送部件，构成为包含一对部件，能够将所述被加热体夹在该一对部件之间而朝向所述非平行的方向通过所述开口部，

通过由导电性材料构成的障壁部，所述加热室沿着所述进入方向直到到达所述终端部的位置为止，被分割为多个空间，

在多个所述空间之中的全部空间内、或者一个以外的空间内，在所述终端部的位置上，朝向所述微波发生部的方向插入移相器，该移相器由所述进入方向上的长度相互不同且介电常数比空气高的电介质构成，由此，形成在各所述空间内的驻波的波节的所述进入方向上的位置相互不同，

在多个所述空间之中的至少一个以外的空间内，在比所述被加热体的通过区域靠近上游侧的位置上，插入阻抗调整器，以便使从所述加热室的供所述微波进入的入口到所述终端部为止的包含了所述移相器的各所述空间的阻抗的差异减少，所述阻抗调整器由所述进入方向上的长度相互不同且介电常数比空气高的电介质构成。

3.如权利要求1所述的微波加热装置，其特征在于，所述搬送部件构成为包含由第一部件和第二部件构成的一对部件，在所述被加热体的一个面与所述第一部件接触，另一个面与所述第二部件接触的状态下，通过所述第一部件及所述第二部件的双方以相同的速度移动，从而使所述被加热体在由所述搬送部件夹着的状态下朝向所述非平行的方向通过所述开口部。

4.如权利要求1或2所述的微波加热装置，其特征在于，所述搬送部件构成为包含由第一部件和第二部件构成的一对部件，在所述被加热体的面中的附着有调色剂一侧的面与所述第一部件接触，另一个面与所述第二部件接触的状态下，通过使所述第二部件不移动而所述第一部件移动，从而使所述被加热体在由所述搬送部件夹着的状态下朝向所述非平行的方向通过所述开口部。

5.如权利要求1所述的微波加热装置，其特征在于，所述搬送部件由具有所述被加热体的加热目标温度以上的耐热性的低介质损耗材料构成。

6.如权利要求5所述的微波加热装置，其特征在于，所述搬送部件由聚酰亚胺树脂构成。

7.如权利要求5所述的微波加热装置，其特征在于，具有用于使所述搬送部件循环移动的输送辊、和用于旋转驱动所述输送辊的驱动部。

8.如权利要求3所述的微波加热装置，其特征在于，将所述搬送部件的所述第一部件和所述第二部件构成为带状，并具有相互对置的第一输送辊和第二输送辊，所述第一输送辊使所述第一部件循环移动，所述第二输送辊使所述第二部件循环移动，

在所述第一输送辊和所述第二输送辊之中，使一个辊的周面为隆起形状，另一个辊的周面为反向隆起形状。

9.如权利要求1所述的微波加热装置，其特征在于，在所述整合器和所述加热室之间，将由介电常数比空气高的高电介质构成的电场变换器以大于（4N-3）λg’/8且小于（4N-1）λg’/8的宽度插入到包含微波的驻波的波节的位置，其中，设λg’为所述高电介质内的驻波的波长，N为大于0的自然数。

10.如权利要求9所述的微波加热装置，其特征在于，

所述电场变换器为λg’/4的奇数倍的大小的宽度，并且被设置为所述加热室的终端部侧的面处于所述微波的驻波的波节的位置。

11.如权利要求2所述的微波加热装置，其特征在于，

在设所述空间的数量为N，设在构成所述加热室的所述导波管内形成的驻波的管内波长为λg的情况下，

形成在各所述空间内的驻波的波节的所述进入方向上的位置相互偏移λg/（2N），其中，N为2以上的自然数。

12.如权利要求11所述的微波加热装置，其特征在于，

在各所述空间内，具有由介电常数比空气高的电介质构成的电场变换器，

所述电场变换器以所述进入方向上的长度大于（4N-3）λg’/8且小于（4N-1）λg’/8的方式插入到包含微波的驻波的波节的位置上，该位置是所述进入方向上的位于比所述阻抗调整器的插入部位靠所述微波发生部侧的位置，其中，设λg’为构成该电场变换器的电介质内所形成的驻波的管内波长，N为大于0的自然数。

13.如权利要求12所述的微波加热装置，其特征在于，所述电场变换器为λg’/4的奇数倍的大小的宽度，并且被设置为所述加热室的终端部侧的面处于所述微波的驻波的波节的位置。

14.一种图像定影装置，其特征在于，

具备权利要求1所述的微波加热装置，

在所述加热室中加热经由所述开口部而通过的带显影剂的记录片，由此使显影剂定影在记录片上。

15.一种图像定影装置，其特征在于，

具备权利要求2所述的微波加热装置，

在所述加热室中加热经由所述开口部而通过的带显影剂的记录片，由此使显影剂定影在记录片上。

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