CN1115431A - 图像加热设备 - Google Patents

Abstract

一种图像加热设备，它包括，磁通产生装置，具有用来产生磁通的励磁线圈与芯件；导电件，可与载有图像的记录材料一起运动，用来由此磁通产生装置所产生的磁通于其中形成涡流电流来生成热，以加热上述图像；而其中的芯件在与导电件运动方向基本垂直的方向内分成第一与第二部分。

Description

图像加热设备

本发明涉及适用于复印机、打印机或类似装置等成像设备的一种图像加热设备，更具体地说，本发明涉及例如对一种定影设备由电磁感应来实现加热的设备，而作为图像加热设备的例子，周知是采用加热辊型的。这种加热系统的基本部件包括一个其中有加热器的金属定影辊以及一个压触于其上的弹性加压辊，在这两个辊之间形成有一个图像定影辊隙，而记录材料则通过此辊隙，通过加热与加压使色粉像定影于该记录材料上。

但是对于这样一种加热辊，要使定影辊的表面达到定影温度需经一段很长的时间，这是由于定影辊有较大的热容。为了能快速起动成像作业，定影辊面的温度甚至在图像加热设备未运行时就必须保持在一预定温度下。为此，近年来已将一种薄膜加热型加热设备投入实用，它包括：一个固定的加热器；一种热阻膜，它是可动的并与此加热器和一加压部件作加压接触，以使此待加热的部件通过该热阻膜对加热器作加压接触。利用这种薄膜型加热设备，可以用到一种低热容的加热器。于是，与加热辊型相比，这种薄膜型的加热设备便能有利于节能和减少等待时间(快速起动)。由于能够快速起动，就不需在非印制作业期间预热(热备用状态)，因而可以从总体上省能。

但是这种薄膜加热型涉及以下几个问题：

(1)在为了提高耐用性与操作速度等向使用高刚性的厚膜时，就会使导热不良而加大薄膜的热容，从而妨碍了快速加热。换言之，厚膜形成了妨碍从加热器到记录材料的热传输，不利于省能和快速起动。

(2)要是上述的膜很薄，就缺乏充分的刚性，结果便需要控制此膜的移动，因而使设备由于结构复杂而庞大。

(3)由于所需的热阻性质使此薄膜材料的选择受到限制。树脂膜具有较高的隔热性质而使热积聚于膜内，结果会让所要求的膜的内部部件具有热阻。于是要用受到限制的和昂贵的材料。

为此，本发明人等业已开发了一种电磁感应型薄膜加热设备，其中的薄膜本身能产生热而不会干扰热传输，这样，如同美国专利系列号323789中所提出过的，能改进热效率。

在此系统中，磁场发生装置包括着例如磁心金属与励磁线圈，用励磁电流产生可变磁场。对此线圈施加高频电流来产生磁场，其中使一薄膜形式的导电件(磁感应材料，磁场吸收感应材料)运动，得以重复地产生和消除磁场。这样就在此薄膜的导电层中产生了涡流电流。此涡流电流为导电层的电阻转变为热能(焦耳热)，使此与待加热部件紧密接触的薄膜产生热。

这就是说，当变化中的磁场横切导电层时，在此薄膜的导电层中就产生涡流电流，而产生出干扰此磁场变化的磁场。此涡流电流由薄膜导电层的表面电阻产生出加热此薄膜导电层的热，而此热量正比于此薄膜电阻。

于是，上述的热是直接产生在薄膜表面的相邻处，因而能快速地加热而与此薄膜底层的热容或热导率无关。此外，这样的快速加热也能在与薄膜厚度无关的条件下实现。

这样就能加大薄膜底层的刚性与厚度来改进稳定性与作业速度，而不影响节能与快速起动。

但是，先有技术的电磁感应型加热系统涉及以下几个问题。

(1)由于励磁线圈所环绕的芯子金属是整体模制的，因而难以在纵向上调节热的产生。

(2)于是当用于安全目的的热开关、温度保险丝或另一种温度探测件设置在前述辊隙(热产生区)中时，热会从这类测温元件上逸散，造成局部加热欠缺，使得辊隙中测温元件位置处发生定影不适当。

(3)辊隙端部的热辐射量大于其中央部分的，因而应用于待加热部件上的热量不均匀，导致端部加热不充分或定影不充分，使得在中央部分有色粉偏移到薄膜上。

为此，本发明的首要目的在于提供这样一种图像加热设备，其中使得在垂直于导电件运动方向的方向中所产生的热分布是均匀的，而得以防止局部的加热欠缺。

本发明的另一个目的在于提供这样一种图像加热设备，其中环绕有励磁线圈的金属芯是可调的。

本发明的再一个目的在于提供这样一种图像加热设备，其中的金属芯在垂直于导电件的运动方向的方向上分为第一与第二部分。

本发明的再一个目的在于提供这样一种图像加热设备，其中的金属芯材料在垂直于导电件运动方向的方向上的第一部分与第二部分中是不同的。

本发明的再一个目的在于提供这样一种图像加热设备，其中在垂直于导电件运动方向的方向上的第一部分与第二部分中，到此金属芯的导电件的距离是不同的。

本发明的再一个目的在于提供这样一种图像加热设备，其中金属芯导电件在运动方向中的宽度，在垂直于导电件运动方向的方向上的第一与第二部分中是不同的。

本发明的再一个目的在于提供这样一种图像加热设备，其中金属芯的导电件在运动方向中的位置，于垂直于导电件运动方向的方向中的第一与第二部分内是不同的。

本发明上述的和其它的目的、特点与优点，将通过对照附图来考虑下述实施例的描述中获得更清楚的理解。

图1是本发明一实施例的设备的示意图。

图2是用作磁场发生装置的磁性线圈的示意性透视图。

图3是图2中所示元件的示意性顶视图。

图4(a)是金属芯不具有界面时，辊隙(热发生区)纵向中热发生量的曲线图；图4(b)是金属芯具有界面时，辊隙纵向中所产生的热量的曲线图。

图5是另一实施例中励磁线圈与芯件的示意性顶视图。

图6是在本发明实施例2的设备中的励磁线圈与芯件的顶视平面图。

图7是另一实例中的励磁线圈与金属芯的示意性顶视平面图。

图8是本发明实施例3的设备中的励磁线圈与金属芯的示意性顶视平面图。

图9是依据另一实例的励磁线圈与金属芯的示意性顶视平面图。

图10是实施例4的设备中的芯件布置的示意性侧视图。

图11是本发明实施例5中励磁线圈与金属芯的示意性顶视平面图。

图12是实施例6的设备中的励磁线圈与芯件的示意性顶视平面图。

图13内，(a)是实施例7的设备中的励磁线圈与芯件的示意性顶视平面图，(b)示明一种U形芯件，而(c)示明一种E型芯件。

图14的(a)与(b)是实施例8设备中磁场产生装置的分解透视图。

图15是另一实施例的加热设备的示意性视图。

图16中(a)、(b)与(c)是又一些实施例的加热设备的示意性视图。

图17示明一种成像设备。

参看图17，其中示明了用到本发明一实施例的图像加热设备的一种成像设备。

首先结合图17描述成像设备的一般布置。

在此实施例中，成像设备是利用了电子照相术的激光打印机。

参考数号21表明起到载像件(第一载像件)作用的转鼓型电子照相光敏件/光敏鼓)。此光敏鼓21受驱动依预定圆周速度(处理速度)沿标出的顺时针方向转动。在此转动中，鼓面由一初始充电器22均匀充电到一预定负电位的暗电位VD。

激光束23产生一依据时间序列电数字像素信号调制的激光束L，此信号指出了由图像读出器(字处理机、计算机等等，未示明)一类主机提供的所需图像信息。由初始充电器22均匀充电至负极性的光敏鼓21的表面曝露在扫描的激光束下，使得在此曝光区的电位的绝对值减少到一明电位VL，于是便形成了一个与在转动中的光敏鼓21上所需图像信息一致的静电潜像。

然后，通过使色粉充电到负极性的逆显影，由显影装置24使此潜像显影(色粉沉积在曝露在激光束下的区域上)。

显影装置24包括一可旋转的显影筒24a，在此筒的外周面上涂有薄薄的一层充电到负极性的色粉。此色粉层面朝光敏鼓21的表面。筒24a供应有一显影偏压VDC，它在绝对值上小于暗电位VD而大于明电位VL，因而色粉从筒24a上只转移到鼓21的明电位VL部分，使潜像成为可见的(逆显影)。

另一方面，码在供纸盘25上的记录材料(第二载像件，转印材料)P便逐一地由引纸辊26送出。记录材料P由一对定位辊28并沿着一预转印导向件29，顺着一送纸导引件，并与光敏鼓21的转动适时地同步，送至一形成在由电源31供给有转印偏压的转印辊(转印件)与光敏鼓21间的图像转印隙部中。这样，色粉像便相继地从鼓21的表面转印到记录材料P上。转印辊30的电阻最好为10⁸—10⁹ohm·cm。业已通过转印位置32的记录材料P从鼓21的表面上分离开，沿着一送纸导引件引至一图像定影设备(图像加热设备)35上。在定影设备35中，使转印的色粉像定影，而将一打印件排送到一排送盘36上。

记录材料已然分离之后的鼓21的表面由清洁装置33清洁，除去上面的余留色粉等，供下一个成像操作用。

下面描述此图像加热设备。

实施例1(图1—5)

(1)一般布置

图1示明根据本发明实施例1的电磁感应型图像加热设备。参考数号1指一个有大致呈槽形剖面且面向上的薄膜内侧的导承。导承1由液晶聚合物，酚醛树脂或类似材料制成。此导承1内设有一绕在一芯件(铁芯金属件)上的励磁线圈3，用作磁场(磁通)产生装置。导承1上有一个滑板，它粘合在一可接触到一后面将予描述的薄膜4的部分上。

由导承1、芯金属件2与励磁线圈3构成的电磁感应加热组件是一个细长件，它沿着与待加热的材料)或薄膜4的运动方向正交(垂直)的方向延伸。芯件2分成沿着至少一个方向排列的多个部分。

在组件1、2与3之外，松弛地伸延着一个起着导电件(加热件)作用的循环(柱状的无缝的)热阻膜4。

参考数号5指一加压辊，包括一金属芯，上面涂有硅酮橡胶，氟橡胶等。加压辊5由一未示明的支承装置与推压装置以一预定压力推向导承1的底面，而把薄膜4夹于其间。

加压辊5由驱动装置带动依指出的反时针方向转动。通过辊5的转动，由此辊的外侧面与膜间的摩擦给此膜4施加转动力，使得薄膜4在导承1的外侧转动同时与导承1的底面接触。

最好将油脂一类润滑剂涂布到导承1的底面与膜4的内侧之间。膜4(导电件)包括一种由聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、PEEK、PES、PPS、PEA、PTFE、FEP或类似材料的热阻树脂形成的一种循环膜的厚10—100μm的底层4a以及一外侧导电层4b(在可与待加热部件接触的一侧)，它是锆或钴层或在它的上面镀有1—100μm的镍、铜、铬或其它的金属层。在导电侧4b的自由侧表面，将具有高热阻率与高的色粉可分离性的最外层(表面层)的PFA、PTFE、FEP、硅酮树脂等(它们可以混合使用或作为单一材料使用)设置作为一分离层4c。也即共有三层结构。在此例中，膜底层4a与导电层4b是不同的层，但膜底层4a本身可以是导电层。

此薄膜的导电层4b通过从一未示明的励磁电路将电流加到励磁线圈3上，由电感应加热而产生热。

设有一热敏电阻6作为测温元件来探测加压辊5的表面温度。施加到励磁线圈3上的电流即根据热敏电阻6测出的温度进行控制。当加压辊5的温度低时，从而热敏电阻6探测出低温，而励磁的平均功率和最大功率之比增加，另一方面，当此探测出的温度数高，励磁的上述比值便减小。热敏电阻6可以设在于导承1(相地于薄膜4)的非滑动面上或是芯件2的上面。

设有温度保险丝、热开关等一类装置7，在发生过热时停止向励磁线圈3供电。

通过转动加压辊5，薄膜4转动，由此使电流由励磁电路供给于励磁线圈3。这样，薄膜4的导电层便产生了热。然后，记录材料P(待加热件)便引入到辊隙N中。此记录材料P与膜4的表面接触，它们相互在一起通过辊隙N。于是，由电磁感应所产生薄膜4的热量便加到记录材料P上，使未定影的色粉像T成为已定影像T。通过辊隙N后的记录材料P便自膜4表面分离。

(2)加热原理

从励磁电路将AC(交流)电流供给于励磁线圈3，由此线圈3周围重复地产生和消除着由H指出的电磁通量。通过芯2构成为可使磁通H横切膜4的导电层(件)4b。

当着变磁场横切此导电件时，在此导电层中便产生了涡流电流而得以防止磁场改变。此涡流电流由箭头A标明。绝大部分涡流由于表面效应而在导电层4b的线圈3的侧面中同心地流动，因此所产生的热与膜4的导电层4b的表面电阻Rs成正比。

由角数率ω、导磁率μ与比电阻ρ所提供的相对于表面深度的表面电阻Rs为： $\mathrm{\δ}=\sqrt{2\mathrm{\ρ}/\mathrm{\ω\μ}}$ $\mathrm{Rs}=\mathrm{\ρ}/\mathrm{\δ}=\sqrt{\mathrm{\ω\μ\ρ}/2}$

在膜4的导电层4b′中产生的电功率ρ为： $\mathrm{PaRS}\∫{\left|I_f\right|}^{2\mathrm{ds}}$ 式中的If为通过膜4的电流。

因此，可以通过加大Rs或If来增大电能，使得能增加产生的热量。为了提高Rs，可以加大频率ω或采用具有高导磁率μ或高比电阻ρ的材料。

从上面所述可知，要是把非磁性金属用于导电层4b中是难以加热的。但当导电磁4b的厚度t小于表皮层的深度δ，则

               Rs＝ρ/t因此，加热是可能的。

应用于励磁线圈3上的AC电流频率最好为10—500KHz。高于10KHz时，导电层4b的吸收效率便增加，低于500KHz时，就能利用价廉的励磁电流。

要是上述频率不小于20KHz，则它高于可听见的范围，因而在供电过程不会产生噪声，要是它不小于200KHz，此励磁电路的损耗很小，因而对外界的辐射噪声也小。

当把10—500KHz的AC电流加到导电层4b上时，表面(表皮)深度约为数μm至数百μm。

要是让导电层4b的厚度小于1μm，此导电层4b只吸收极少量的电能，结果造成很低的能量效率。

另一个问题是，漏泄的磁场使其它金属部件被加热。

在另一方面，当导电层4b的厚度超过100μm吋，膜4的刚性太高，在导电层4b中有热传导，结果难以使分离层4c保温。

因此，导电层4b的厚度是1—100μm。

为了提高导电层4b产生的热量，使If加大。为此，加大线圈3产生的磁通或增大此磁通的变化。于是便增多线圈3的绕组数，或使线圈3的芯子2的金属料是高导磁率并具有低的剩余磁通密度的，例如锆氧体或镍铁合金等。当此薄膜的导电层的电阻太低时，由涡流电流来产生热的效率便会降低，因而导电层4b的体积电阻率在20℃以下最好不小于1.5×10^-8ohm·m。

在此实施例中，膜4的导电层4b是通过电镀形成，但也可用真空蒸镀、溅射或类似方法形成。在后几类方法下，导电层4b可以由不能经电镀形成的铝或金属氧化物合金制成。但是，为了获取足够的膜厚，电镀方法是方便的，因而当需要2—200μm的层厚时，最好用电镀。

例如，当利用铁、钴、镍一类铁磁材料或具有高导磁率的类似材料时，由励磁线圈3产生的电磁能易被吸收，因而提高了加热效率，降此还减少了磁能的外泄，因而减少了对外部装置的影响。在这类材料中则最好采用高电阻率的。

薄膜4的导电层不限于金属的，而是可以将导电的高导磁率的晶须颗粒分散到粘合材料中，用来将表面分离层粘合到低热导率的和导电的底料上来提供此种导电层。

例如，可以按下述方式来提供这种导电层，即把一种粘合材料分散到导电颗粒的混合物中，这类导电颗粒例如有碳或类似材料的颗粒，以及镁、钛、铬、铁、铜、钴、镍等的颗粒，或是铁氧体(上述材料的合金)的颗粒或晶须或是它们的氧化物。

如上所述，由于热是由薄膜4表面层的邻域内直接产生，因而能够快速加热而不影响薄膜底层4a的热导率或热容。

此外，由于这里的加热不取决于膜4的厚度，即使底料4a增厚到用来提高此薄膜4的刚性以提高操作速度时，也能快速升温到定影温度。

由于底层件4a是低导热率的树脂材料，绝热性能就可，而得以对此薄膜内的线圈或类似部件等大热容件提供隔热，因而热损耗很低，而能量效率可以提高，即使在连续打印时也是如此。此外，热并不传送给线圈3，因为线圈3的性能不会降低。

此加热设备中的温升对应于热效率的提高而得到抑制，因而当此加热设备用在电子照相设备或其他的成像设备中的图像加热定影装置中时，可以减小对成像工作段的影响。

(3)磁场产生装置2与3与金属芯2(图2—4)

本实施例的磁场产生装置2或3的金属芯(铁芯)2，如图与3所示，在横切(正交)薄膜4输送方向与记录材料)(待加热件)输送方向的方向中，分成第一与第二芯件2a与2b。在分开的芯件2a与2b之间，设有与它们相互接触的外表面I。

在此实施例中，记录材料P沿着一个侧部的参考线O—O输送。P1与P2分别表明大、小宽度记录材料的纸页通过范围。P3是当采用小尺寸纸页时的不通过范围。分开的芯件2a和2b间的界面I所在位置基本上相当于小尺寸纸页与参考线O—O相对的纸页端。

通过在分开的芯件2a与2b间提供界面I，芯件2a与2b间的导热性与没有界面(未分割开)的情形相比变差了。因此，这种导热性便从对应于第二芯件2b的不通过范围P3到对应于所分割的第一芯件2a的纸页通过范围变劣。

芯件2a与2b的材料是铁磁性材料，因而随着芯件2b所产生的磁通减少而升温，使得此第二芯件的自发磁化能力下降。

于是，由于所产生的热减少，导电层4b中所感生的涡流电流也减少。这就是说，没有界面I时，图4(a)中不通过范围P3中的热便容易传递给短尺寸的纸页通过范围P2，结果使得与此纸页通过范围中参考线O—O相对的金属芯件的温度升高。这样就使得与参考线O—O相对区域中所产生的热减少，因而在处理小尺寸纸页的情形，就会在这一与参考线相对区域中使图像定影不正常。

在设置了界面I时，界面I的热导率很低，因此能提供隔热效应。如图4(b)所示，可以防止在与小尺寸纸页通过区P2中参考线相对的区域中减少所产生的热。通过在芯件2a与2b间设置界面I，在不通过范围P3中由于不存在纸页造成的温度升高导致的升温影响不会传递给纸页通过范围P2，这样，对于小尺寸的纸页，会在纸页通过区P2中产生均匀的热发生量。

如图5所示，金属芯2可分成三部分或更多的部分2₁—2_n。。

在图5中，分割出的芯件2₁—2_n具有基本相同的尺寸，但这种尺寸和/或构型是可以根据所计划的用途而不同。

在此实施例中，纸页通过的参考线设在一个横向边缘处，但此参考线也可以设在横向宽度的中心。简单地说，可以对应于小尺寸的纸页的边缘设置界面I，因而这种界面的个数或位置是不受限制的。

实施例2(图6与7)

图6与7是根据本发明实施例2的线圈与芯件的顶视平面图。

在此实施例中，为了补偿在辊隙(热产生区)纵向端的放热，增加了在此端部中所产生的热量。为此，使金属芯第二部分中端部2d与2d处的材料与其余部分(第一部分，金属芯2c)的不同而能够产生出较高的磁通密度H。换句话说，使金属芯2d中的磁通密度高于金属芯2c中的。这样便可对前述端部的热放射进行补偿，在整个纸页通过区上提供均匀的温度分布。至于其它部件的结构则与实施例1中的相同。

与图5类似，图6中的结构可使此金属芯分成若干部分2₁—2_n。

在图7中，金属芯2是由尺寸与形状都相同的芯件2₁—2_n组成，但它也可由不同尺寸和/或形状的芯件组成。

在此实施例中，金属芯的材料作了部分改变来补偿热量，金属芯的材料可以部分地改变来有效地改变温度分布，或者也可使金属芯由三种或更多种金属组成。

至于金属芯的材料，最好是使用铁、铁氧体、铁镍合金等，但此种材料并无限制，只要能产生磁通H的即可。此外，各个金属芯的形状也不受限制。

实施例3(图8与9)

图8和9是线圈与金属芯的顶视平面图。

在此实施例中，当具有大热容的部件例如温度保险丝、热开关等与邻近辊隙的部分接触时，热便移向这样的部件上，但移去的热能要得到补偿。为此，如图8所示，将对应于此种部件所接触位置处的第二金属芯部分2f构造成，能产生较金属芯另一部分2e(第一部分)有更大的磁通H。

这样，逸散到此种部件上的热量便受到补偿，而得以在整个的纸页通过区上提供均匀的温度分布。

此设备的其它结构与实施例1中的相同。

与图5类似，图8的金属芯2可以分为如图9所示的若干部分2₁—2_n。

在图9中，所分割出的金属芯2₁—2_n具有相同的尺寸与构型，但它们是允许具有不同的尺寸与构型的。

在此实施例中，金属芯的磁通是变化的，以补偿不足的热量，但金属芯的材料可以改变来有效地改变温度分布，而且这种金属芯可以由三或更多种材料制成。至于此金属芯所用的材料，最好是使用铁、铁氧体、铁镍合金等，但也可采用能产生磁通H的其它材料。各个金属芯的构型是不受限制的。

实施例4(图10)

图10是此实施例中所用金属芯的侧视图。

在此实施例中，除金属芯的构型与布置外，其余结构均与实施例1中的相同。

磁场产生装置2与3的金属芯2和薄膜4的导电层4b间的距离a要能使得，导电层4b每单位面积的磁通密度随此距离的减小而增加，因而此磁通密度随此距离的增加而减小，这样，通过调节金属芯2与导电层4b间的距离，便可感生出涡流电流，由此而能调节所产生的热量。

根据此实施例，在辊隙N端部处的热辐射得到补偿，此外，这种热逸散到与辊隙邻区相接触的温度保险丝与恒温槽等一类大热容量的部件。为此，如图10所示，使金属芯2沿纵向分成多个部分2₁—2_n，同时，从薄膜4导电层4b到端部处的金属芯2₁—2_n以及到对应于接触部B的芯件25的距离，均使它们小于相对于其它芯件的距离。这样就能在整个辊隙的纵向长度上使产生的热保持均匀分布。在导电层与金属芯之间的距离a在0.001mm—10mm的范围内调节。

在此实施例中，金属芯2是由尺寸与构型都相同的亚芯件2₁—2_n构成，但是这些亚芯件可以有不同的尺寸和/或构型的。在此实施例中，这些亚芯件的材料是相同的，但它们可以采用不同的材料。

此实施例是用来补偿热量的不足，但此实施例可用来有效地改变温度分布。可对此种金属芯采用两或多种材料。这类材料最好是铁、铁氧体、铁镍合金等，但也可采用能产生磁通H的其它材料。各个芯件的构型无限制。

实施例5(图11)

图11是根据实施例5的线圈与金属芯的顶视平面图。

由同一励磁线圈3所产生的磁通随金属芯横剖面积的加大而增大。

在此实施例中，于是如图11所示，金属芯2分成多个部分2₁—2_n，同时使金属芯的横剖面积在端部的金属芯2₁，2_n中的较大，而在金属芯25中的则与大的热容量部件的接触部B相对应。换句话说，在薄膜运动方向中所测量的金属芯的宽度，在端部与B部中的较在其它部分中的大。其它结构与实施例1中的相同。

这样，辊隙端部的热辐射便能补偿，同时，在大热容部件接触部分逸散的热也能补偿，因而能取得与实施例4中相同的效益。

这一实施例是用来补偿热量不足的，但也可用来有效地改变温度分布。可用两或多种材料来构成金属芯。这类材料最好用铁、铁氧体、铁镍合金等，但也可采用能采生磁通H的其它材料。各个金属芯的构型不受限制。

至于用来调节磁通H的另一种方法，可以是去改变金属芯相对于导电膜的方向。于是对上面所述及的，在构型、材料与布置(包括方向)方面都不受限制。

实施例6(图12)

图12是实施例6的线圈与金属芯的顶视图。

通过改变金属芯2重叠到辊隙N上的面积，可以改变辊隙中产生的热量。

考虑到上述事实，在此实施例中，如图12所示，金属芯2于纵向中分成许多部分2₁—2_n。上述重叠面积在包括着端部芯件(2₁和2_n)和对应于大热容部件接触部的芯件25的第一部分中，要比在其余这些分割芯件构成的第二部分中的加大。更具体地说，此第二种芯件在薄膜的运动方向中的位置与第一种芯件相比，更深入到辊隙的内部。

各个分割的芯件2₁—2_n具有相同的构型和相同的材料。其它结构与实施例1中的相同。

这样，加热辊隙N中的所产生的热量对于各个芯件是可以改变的，尽管它们的磁通密度可以相同。于是可以取得与实施例5中相同的效益。

此实施例的结构是用来补偿热量的不足，但此实施例也可用来有效地改变温度分布。可将两或多种材料用于这种或这些芯件。这类材料最好用铁、铁氧体、铁镍合金等，但也可采用能产生磁通H的其它材料。各个芯件的构型并无限制。可以用改变芯件相对于导电层4b的方向作为调节磁通密度的方法。这样，构型、材料与布置形式(包括方向)都不受限制。

在上述实施例1至6中，磁场的方向垂直到薄膜4上，但此磁场也可由外部线圈依平行于此薄膜表面的方向加到导电层4b之内。

要是用所具有的居利温度乃是定影所需温度的材料来构成导电层4b时，它的比热当此温度达到居利温度时就会增加，因而能够实现温度的自行控制。当温度超过居利温度时，自发磁化能力便消失，使得导电层4b中形成的磁场与温度低于居利温度的情形相比减小，从而涡流电流减少而抑制了热的产生，因而得以实现温度自行控制。此居利温度点最好是100—200℃，与色粉的软化点接近。

在居利温度附近，励磁线圈3与薄膜4的合成电感发生显著变化，因而就有可能在用来将高频电流加到线圈3的励磁电路一侧来探测温度，并根据此探测出的温度进行温度控制。

至于线圈3的金属芯2的材料最好使它具有低的居利温度。

当记录材料的输送作业终止致不能进行温度控制时，金属芯2的温度便开始上升。结果如同从产生高频电流的电路中所看到的，似乎励磁线圈3的电感增加。于是，励磁电路控制到与上述频率匹配，换句话说，增加频率的结果，使得能量作为励磁电路的电能损耗而消耗掉，导致供给于线圈3的能量减少。这样就能防止出现不可控的情况。更具体地说，此居里点最好是100—250℃。

居里点低于100℃时，即低于色粉的熔点，因而即使是薄膜内侧绝热，当温度升高时，在防止不可控的作业中常会导致错误的操作。当它高于250℃，就不能防止不可控的作业。在以上的描述中是以薄膜加热作为例子，但这适用于具有低热导率芯件的加热辊的情形。

但是，这种采用低热导率底层件的薄膜加热型是最理想的，因为当励磁线圈与导电磁间的距离短时，就可提供高的磁通密度。

实施例7(图13)

图13是线圈与金属芯的顶视平面图。

在前述的实施例1—6中，金属芯呈“I”的构型，但它可以具有“U”构型或“E”构型。它们可加以组合，且同一种构型可用不同的尺寸或不同的材料。图13示明了这种例子，其中的(B)所示明的金属芯2以组合的形式具备有U型芯件2、(C)中所示明的E型芯件2、以及I型芯件2。在U型或E型芯件中，线圈是夹层在金属芯之中的。

在此实施例中，U型芯件2与E型芯件2具相对于辊隙N按图13所示排列，但此辊隙N中所产生的热量是可以通过在辊隙中使U型或E型芯件2按纸页输送方向移动来改变的。

实施例8(图14)

图14示明了本发明的实施例8。

在此实施例中，是将分割型的金属芯(2₁—2_n)插入一支座γ中，使芯件2₁—2_n定位。在图14的例(a)中，上部是敞开的，而分割型的芯件2₁—2_n则座落在为励磁线圈3所绕定的支座8中。在例(b)中，分割型的芯件2₁—2_n是通过一端部孔口插入一方柱形的支座8中，并且由一种片状的励磁线圈3覆盖住，这样的线圈是通过在一片状线圈表面上溅镀以Ag、Pt而形成的，或可通过筛网印制、CVD(化学气相沉积法)、溅镀上另一种导电件。

图1中的导承1可用作芯件的支架。

在前述各实施例中，由薄膜来产生热，但是本发明可用于图15中的设备。

在此实施例中，磁场产生装置是一种电磁感应加热器组件，它包括相互面对或接触的励磁线圈板9与作为感应磁性材料的磁性金属10。且件9与10沿着长向基本上是安装于内有薄膜的导承1底表面的中心处，此导承1的横剖面大致呈半圆形，有充分的刚性和热阻性质，由热固化树脂或类似材料制成，并以磁芯金属10朝下。

参考数号11指一种循环的热阻膜，它松散地围绕着包括有电磁感应加热器组件9与10的导承1延伸，而热阻膜11由一加压辊5压触此电磁感应加热器组件9与10中的磁性金属10的底表面。热阻膜11中可设有一导电层。

加压辊5由驱动装置M带动依标明的反时针方向转动，使得膜11能通过它的外侧表面与此辊间摩擦以及辊5的转动而接受转动的驱动力，于是膜11能在磁性金属件10的底表面上滑动。

由励磁线圈板9的磁场线圈所产生的高频磁场在磁性上与磁性金属件10相结合，而为此磁场所产生的涡流电流损耗便在磁性金属件10中产生出热，并由这种热加热与磁性金属件10接触的热阻膜11。

将拟进行图像定影作业的记录材料6引入到加压辊5与热阻膜11之间的隙部N中，此隙部是由加压辊5与磁性金属件10形成，而热阻膜11则位于其间。记录材料P与膜11一起输送过此隙部，使得磁性金属10的热能通过膜11施加到记录材料P上，而在记录材料P的表面上将未定影的色粉像T定影。已通过了辊隙N的记录材料P便如此图中所示，自膜11的表面上分离下。

在此种设备中，可将磁性金属件10沿纵向分割或部分地改变其材料，而得以实现与实施例1—6中相同的效益。

图16(a)、(b)、(c)示明了可用于本发明中的电磁感应加热型加热设备的其它例子。

在图16(a)中，用作循环带状导电件的薄膜4环绕着下述三个部件延伸，即加热组件1、2与3的导承1的底面、驱动辊12以及从动辊(张力辊)13，其中此薄膜4为驱动是12带动。有一加压辊14压触导承1的底面而以薄膜4夹于其间，此加压辊由转动中的薄膜4带动。

在图16(b)中，用作循环带状导件件的薄膜4环绕以下两个部件延伸，即用于加热器组件1、2与3的导承1的底面以及驱动辊12，而薄膜4则是由此驱动辊12驱动。

在图16(c)中，薄膜4(导电件)不是一种循环带而是一种长的滚卷的不循环膜。它从一供给轴15上送出，延伸到加热器组件1、2与3的导承的底面下，并由卷绕轮16依预定速度卷绕。

尽管本发明业已对照这里所公开的结构作了描述，但它不局限于所述的各个细节，而本申请是计划用来概括所有这类改型与变动，它们可能源于改进目的或是在后附权利要求书的范围内。

Claims (30)

1.一种图像加热设备，此设备包括：

磁通产生装置，其中有励磁线圈与芯件，用来产生磁通；

导电件，它与载有图像的记录材料一起运动，用来根据上述磁通产生装置所产生的磁通于其中形成涡流电流来生成热，以加热上述图像；

特征在于：上述芯件在与此导电件运动方向基本垂直的方向内分成第一与第二部分。

2.如权利要求1所述设备，特征在于：有一与上述第一与第二部分相接触的界面，它相当于记录材料通过区与不通区的边界。

3.如权利要求1所述设备，特征在于：上述芯件是装设在一支座内。

4.如权利要求1所述设备，特征在于：上述导电件是一种具有一导电层的薄膜。

5.如权利要求4所述设备，其特征在于：上述薄膜是一种循环膜。

6.如权利要求1所述设备，其特征在于：它还包括一加压件，可与上述导电件协同工作并于其间形成一空隙或辊隙。

7.如权利要求6所述设备，特征在于：所说加压件包括一用来驱动前述导电件的旋转件。

8.一种图像加热设备，此设备包括：

磁通产生装置，其中有励磁线圈与芯件，用来产生磁通；

导电件，它与载有图像的记录材料一起运动，用来根据上述磁通产生装置所产生的磁通于其中形成涡流电流来生成热，以加热上述图像；

特征在于：上述芯件具有第一与第二部分，它们包括着相互不同的材料，并在基本上垂直于前述导电件运动方向的方向存在于不同位置上。

9.如权利要求8所述设备，特征在于：上述第二部分中的磁通密度量大于第一部分中的。

10.如权利要求9所述设备，特征在于：上述第二部分的材料是铁、铁氧体或铁镍合金。

11.如权利要求9所述设备，特征在于：上述第二部分相当于所说芯件的一个端部。

12.如权利要求9所述设备，特征在于：它还包括有一测温装置用来探测所说图像加热设备的温度，且上述第二部分是设在前述垂直方向中与该测温装置相对应的一个位置上。

13.如权利要求8所述设备，特征在于：前述第一与第二部分是相互分开的。

14.一种图像加热设备，此设备包括：

磁通产生装置，其中有励磁线圈与芯件，用来产生磁通；

导电件，它与具有图像的记录材料一起运动，用来根据上述磁通产生装置所产生的磁通于其中形成涡流电流来生成热，以加热上述图像；

特征在于：上述芯件具有距前述导电件有不同距离的第一与第二部分，它们存在于基本垂直于所说导电件运动方向的方向上的不同位置处。

15.如权利要求14所述设备，特征在于：上述第二部分中的磁通密度量大于第一部分中的。

16.如权利要求15所述设备，特征在于：上述第二部分对应于前述芯件的一个端部。

17.如权利要求15所述设备，特征在于：它还包括有用来探测此图像加热设备温度的测温装置，且上述第二部分设置在一个于前述垂直方向中与该测温装置相对应的一个位置上。

18.如权利要求14所述设备，特征在于：上述芯件与导电件间的距离是0.001—10mm。

19.如权利要求14所述设备，特征在于：上述第一与第二部分是相互分开的。

20.一种图像加热设备，此设备包括：

磁通产生装置，其中有励磁线圈与芯件，用来产生磁通；

导电件，它与载有图像的记录材料一起运动，用来根据上述磁通产生装置所产生的磁通于其中形成涡流电流来生成热，以加热上述图像；

特征在于：上述芯件具有第一与第二部分，它们按所说导电件的运动方向度量有着不同的宽度，并在与此导电件运动方向基本垂直的方向上存在于不同的位置上。

21.如权利要求20所述设备，特征在于：上述第二部分中的磁通密度量大于第一部分中的。

22.如权利要求21所述设备，特征在于：所说芯件是夹层在前述第二部分的励磁线圈中的。

23.如权利要求21所述设备，特征在于：所说第二部分相当于前述芯件的一个端部。

24.如权利要求21所述设备，特征在于：它还包括有用来探测此图像加热设备温度的测温装置，且上述第二部分设置在一个于前述垂直方向中与该测温装置相对应的位置上。

25.如权利要求20所述设备，特征在于：上述第一与第二部分是相互分开的。

26.一种图像加热设备，此设备包括：

磁通产生装置，其中有励磁线圈与芯子件，用来产生磁通；

导电件，它与载有图像的记录材料一起运动，用来根据上述磁通产生装置产生的磁通于其中形成涡流电流来生成热，以加热上述图像；

特征在于：上述芯件在所说导电件的运动方向中的不同位置上具有第一与第二部分，它们在一个与此导电件运动方向基本垂直的方向上存在于不同的位置中。

27.如权利要求26所述的设备，特征在于：它还包括一与导电件协同工作且形成一空隙或辊隙的加压件，其中通过与前述第二部分对应的该空隙中的磁通量，大于通过与前述第一部分对应的该空隙中的磁通量。

28.如权利要求27所述设备，特征在于：所说第二部分相当于前述芯件的一个端部。

29.如权利要求27所述设备，特征在于：它还包括有用来探测此图像加热设备温度的测温装置，且上述第二部分设置在一个于前述垂直方向中与该测温装置相对应的位置上。

30.如权利要求26所述设备，特征在于：所说的第一与第二部分是相互分开的。

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