CN1350208A - 定影装置 - Google Patents

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Abstract

一种电磁感应加热形式的定影装置,使定影钳部内的旋转体的旋转轴线方向上的温度分布均匀,降低励磁线圈的温升,是一种用定影钳部N夹持且输送记录材料11,熔融且固定记录材料11上的未定影调色剂图象T的定影装置,具有:加热辊1;具备沿加热辊1的外周面缠绕且相对加热辊1的旋转轴线方向间隔变化的励磁线圈,由电磁感应加热加热辊1的感应加热装置6;压靠在由加热辊1加热的耐热皮带3上、顺向旋转、形成定影钳部N的加压辊4。

Description

定影装置
技术领域
本发明涉及一种复印机或传真机、打印机等静电记录式图象再现装置上使用的定影装置,更具体地说是一种电磁感应加热形式的定影装置。
背景技术
对于打印机、复印机、传真机等图象再现装置,近年来有关节能和快速化的市场需求越来越强。然而,为了达到这些要求性能,改善图象再现装置上使用的定影装置的热效率是很重要的。
在此,作为一种用于通过电子照相记录、静电记录、磁性记录等适宜的图象再现工艺手段,将通过复制(间接)方式或直接方式形成的未定影调色剂(トナ-)图象固定在记录材料薄片、印刷纸、感光纸、静电记录纸等记录材料上的定影装置,广泛采用热辊形式、薄片加热形式、电磁感应加热形式等接触加热形式的定影装置。
热辊形式的定影装置,在内部有卤灯等热源,以能将温度调整至规定温度的定影辊和使其压靠在定影辊上的加压辊这一旋转辊对为基本结构,将记录材料导入且夹持着将其输送到这一旋转辊对的接触部、即所谓的定影钳部,由来自定影辊和加压辊的热以及压力,使未定影调色剂图象熔融并固定。
另外,如日本专利公报特开昭63-313182号和特开平1-263679号公报提出了薄片加热形式的定影装置的方案。
该装置是使记录材料通过具有耐热性的薄壁的定影薄片紧贴在固定支承于支承件上的加热体上,使定影薄片一边相对加热体滑动,一边通过薄片将加热体所具有的热供给到记录材料。该定影装置,作为加热体可以采用以例如具有耐热性、绝缘性、良好的热传导性等特性的氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)等陶瓷基板和在该基板上配备通过通电而发热的电阻层的为基本结构的陶瓷加热器,作为定影薄片可以采用薄膜且是低热容量的材料,所以,传热效率比热辊形式的定影装置高,便于缩短加热时间,能快速启动和节能。
作为电磁感应加热形式的定影装置,日本专利公报特开平11-297462号提出的技术方案是:用交变磁场使其在定影辊的导电层产生电涡流,使其产生焦耳热,由该焦耳热使定影辊通过电磁感应而发热。
以下对电磁感应加热形式的定影装置的结构进行说明。在此,图10是表示现有的根据电磁感应加热形式制造的定影装置的模型图。
图10所示的定影装置,由以下部分构成:定影辊21、沿该定影辊21的外周面配设的励磁线圈22;覆盖该励磁线圈22配设在励磁线圈22的外侧的磁铁23;压紧且配置在定影辊21上的加压辊24;用于检测定影辊21表面温度的温度传感器25。
定影辊21外径为40mm,在厚度为0.7mm的铁制缸筒的表面设有例如具有耐热性的PTFE、PFA的分型层,膜厚为10~50μm左右。
加压辊24外径是30mm,与定影辊21一样,在铁制的铁心外周设有硅酮橡胶等弹性件,再有,为了提高分型性,在其表面设有具有耐热性的PTFE、PFA的层,其厚度为10~50μm左右。
其结构为:定影辊21和加压辊24能自如旋转地支承在装置的框体上,仅驱动定影辊21。加压辊24压靠在定影辊21的表面,配置成靠定影钳部N的磨擦力从动旋转。而且,加压辊24在定影辊21的旋转轴线方向上,靠使用弹簧等的压紧装置(图未示)加压。
励磁线圈22沿定影辊21的外周面配设,用磁性体23覆盖。磁性体23可以使用称为铁氧体、坡莫合金的高导磁率的、残留磁通密度低的材料。
在该励磁线圈22上施加10~100MHz的交流电,被该交流电感应出的磁场在定影辊21的导电层产生电涡流,使其产生焦耳热。
配置温度传感器25使其与定影辊21的表面相接触。而且,依据温度传感器25的检测信号增加或减少向励磁线圈22的供电,由此进行自动控制,使定影辊21表面的温度达到规定的一定温度。
承载未定影的调色剂图象T且被输送的记录材料26,配置在能由输送导轨(图未示)引导到定影辊21和加压辊24的钳部N的位置。
这样一来,定影辊21被驱动装置(图未示)驱动其旋转,在励磁线圈22上施加交流电,且被导入到定影钳部N,在定影钳部N升高到规定的温度的状态下,承载未定影的调色剂图象T的记录材料26被引导到输送导轨(图未示),导入到定影钳部N,定影辊21旋转且能输送,靠定影辊21的热和夹持压力,调色剂图象T被熔融且固定在记录材料26上。
这样,电磁感应加热形式的定影装置,由于通过利用由电磁感应产生的电涡流能高效传热地加热定影辊21,所以,便于缩短加热时间,具有比薄片加热形式的定影装置更能快速化和节能化等优点。
另外,在日本专利公报特开平8-285639号所公开的结构是:在具有用镍、铁、强磁性SUS、镍-钴合金等强磁性金属薄片等制成的导电层的旋转发热件的内侧,设置在旋转发热件的旋转轴线方向上沿芯材缠绕励磁线圈的电磁感应加热装置。
因此,日本专利公报特开平11-297462号所公开的电磁感应加热形式的定影装置存在的问题是:虽然利用了热容量比较小的定影辊,但,由于在定影辊的旋转轴线的方向上,与中央部相比,端部放热面积变大了,所以,定影辊端部的放热量变大了。因此,在定影钳部不能获得均匀的温度分布,在定影辊的端部温度降低了,在端部不能充分地将热能供给到记录材料和在记录材料上形成的未定影的调色剂图象,引起调色剂从定影辊上剥落下来、即所谓的传印现象。
另外,日本专利公报特开平8-286539号所公开的电磁感应加热形式的定影装置存在的问题是:作为一种旋转发热件,利用了热容量非常小的薄片,是一种通过电磁感应进行加热,使薄片的导电层发热的形式,但,与利用定影辊的上述定影装置一样,在薄片的旋转轴线方向上,与中央部相比,端部的温度降低了,在定影钳部得不到均匀的温度分布,在端部不能充分地供给热能,引起传印现
再有,由于是将励磁线圈等电磁感应加热装置设置在旋转发热件的内侧,所以存在的问题是:电磁感应加热装置难以均匀且有效地放热,由于因励磁线圈的铜损而出现的自身的发热,线圈本身温度就升高了。
因此,本发明的目的在于提供一种能使在定影钳部内的旋转体的旋转轴线方向上的温度分布均匀,同时能降低励磁线圈温升的电磁感应加热形式的定影装置。
发明内容
为了解决该问题,本发明的定影装置的结构为:是一种用定影钳部夹持且输送记录材料、熔融且固定记录材料上的未定影调色剂图象的定影装置,具有:辊状的第1旋转体;具备沿第1旋转体的外周面或内周面缠绕、且相对第1旋转体的旋转轴线方向间隔变化的励磁线圈,由电磁感应加热第1旋转体的感应加热装置;压靠在第1旋转体或由该第1旋转体加热的第2旋转体上、顺向旋转以形成定影钳部的加压件。
这样一来,由于在第1旋转体的旋转轴线方向上,励磁线圈的间隔,端部一侧比中央部的宽,所以,端部一侧的磁场强度比中央部的磁场强度大,提高端部一侧的发热量,能使定影钳部内的温度分布均匀。
另外,本发明的定影装置其结构为:是一种用定影钳部夹持且输送记录材料、熔融且固定记录材料上的未定影调色剂图象的定影装置,具有:辊状的第1旋转体;具备沿第1旋转体的外周面或内周面缠绕、且相对第1旋转体的旋转轴线方向缠绕长度变化的励磁线圈,由电磁感应加热第1旋转体的感应加热装置;压靠在第1旋转体或由该第1旋转体加热的第2旋转体上、顺向旋转以形成定影钳部的加压件。
这样一来,由于在第1旋转体的旋转轴线方向上,励磁线圈的缠绕长度在端部一侧比中央部的长,所以,在端部一侧的旋转体表面上产生的电涡流的量比在中央部产生的电涡流的量大,提高端部一侧的发热量,能使定影钳部内的温度分布均匀。
再有,本发明的定影装置其结构为:是一种用定影钳部夹持且输送记录材料、熔融且固定记录材料上的未定影调色剂图象的定影装置,具有:辊状的第1旋转体;具备沿第1旋转体的外周面或内周面缠绕、且铁心(ュア)的截面积在与第1旋转体的旋转轴线正交的方向上变化的励磁线圈,由电磁感应加热第1旋转体的感应加热装置;压靠在第1旋转体或由该第1旋转体加热的第2旋转体上、顺向旋转以形成定影钳部的加压件。
这样一来,由于在与第1旋转体的旋转轴线正交的方向上,励磁线圈的铁心的截面积,端部一侧的比中央部的大,所以,在端部一侧的磁场的吸收效率比中央部的磁场的吸收效率高,提高端部一侧的发热量,能使定影钳部内的温度分布均匀。
本发明的第一方面所记载的发明,是一种用定影钳部夹持且输送记录材料、熔融且固定记录材料上的未定影调色剂图象的定影装置,具有:辊状的第1旋转体;具备沿第1旋转体的外周面或内周面缠绕、且相对第1旋转体的旋转轴线方向间隔变化的励磁线圈,由电磁感应加热第1旋转体的感应加热装置;压靠在第1旋转体或由该第1旋转体加热的第2旋转体上、顺向旋转以形成定影钳部的加压件,具有能相对第1旋转体的旋转轴线方向控制由励磁线圈产生的磁场强度的作用。
本发明的第二方面所记载的发明,是一种在第一方面所记载的发明,励磁线圈的间隔至少一部分从第1旋转体的中央向端部变大的定影装置,端部一侧的磁场强度比中央部的磁场强度大,具有提高端部一侧的发热量,能使定影钳部内的温度分布均匀的作用。
本发明的第三方面所记载的发明,是一种用定影钳部夹持且输送记录材料、熔融且固定记录材料上的未定影调色剂图象的定影装置,具有:辊状的第1旋转体;具备沿第1旋转体的外周面或内周面缠绕、且相对第1旋转体的旋转轴线方向缠绕长度变化的励磁线圈,由电磁感应加热第1旋转体的感应加热装置;压靠在第1旋转体或由该第1旋转体加热的第2旋转体上、顺向旋转以形成定影钳部的加压件,具有能控制相对第1旋转体的旋转轴线方向,在旋转体表面产生的电涡流的量的作用。
本发明的第四方面所记载的发明,是一种在第三方面所记载的发明,励磁线圈的缠绕长度至少一部分从第1旋转体的中央向端部变大的定影装置,在端部一侧在旋转体表面上产生的电涡流的量比在中央部产生的电涡流的量大,具有提高端部一侧的发热量,能使定影钳部内的温度分布均匀的作用。
第五方面所记载的发明,是一种用定影钳部夹持且输送记录材料、熔融且固定记录材料上的未定影调色剂图象的定影装置,具有:辊状的第1旋转体;具备沿第1旋转体的外周面或内周面缠绕、且铁心的截面积在与第1旋转体的旋转轴线正交的方向上变化的励磁线圈,由电磁感应加热第1旋转体的感应加热装置;压靠在第1旋转体或由该第1旋转体加热的第2旋转体上、顺向旋转以形成定影钳部的加压件,具有能控制相对第1旋转体的旋转轴线方向由励磁线圈的铁心吸收的磁场的吸收效率的作用。
本发明的第六方面所记载的发明,是一种在第五方面所记载的发明,励磁线圈的铁心的截面积,至少一部分从第1旋转体的中央部向端部变大的定影装置,端部一侧的磁场的吸收效率比中央部的磁场的吸收效率高,具有提高端部一侧的发热量,能使定影钳部内的温度分布均匀的作用。
本发明的第七方面所记载的发明,是一种在第一~六方面的任意一项所记载的发明,励磁线圈的铁心由混合了磁性粉末的树脂件构成的定影装置,具有能使铁心体积小,能降低部件成本的作用。
本发明的第八方面记载的发明,是一种在第一~七方面的任意一方面所记载的发明,励磁线圈的铁心由制成一体的铁心构成的定影装置,具有能将铁心以更高的自由度加工成极精细的形状,而且,能降低铁心的组装工时的作用。
本发明的第九方面所记载的发明,是一种在第八方面所记载的发明,励磁线圈的铁心由形成若干开孔部的铁心构成的定影装置,具有能从该开孔部排放由励磁线圈产生的热的作用。
本发明的第十方面所记载的发明,是一种在第八或九所记载的发明、励磁线圈的铁心的开孔部面积在与第1旋转体的旋转轴线正交的方向上变化的定影装置,具有能控制相对第1旋转体的旋转轴线方向由励磁线圈的铁心产生的磁场强度的作用。
本发明的第十一方面所记载的发明,是一种在第八~十方面的任意一项所记载的发明,是励磁线圈的铁心的开孔面积至少一部分从第1旋转体的中央部向端部变小的定影装置,端部一侧的磁场强度比中央部的磁场强度大,具有能提高端部一侧的发热量,使定影钳部内的温度分布均匀的作用。
附图说明
图1是表示本发明的一实施形式——定影装置的说明图。
图2A是表示图1的定影装置上的感应加热装置的励磁线圈的俯视图。图2B是表示图1的定影装置上的感应加热装置的励磁线圈的剖视图。
图3A是沿图2A的A-A线剖切的剖视图,图3B是沿图2A的B-B线剖切的剖视图,图3C是沿图2A的C-C线剖切的剖视图。图3D是本发明的图像再现装置的定影装置上使用的加热辊部分的剖视图。
图4A是沿图2A的A-A线剖切的剖视图,图4B是沿图2A的B-B线剖切的剖视图,图4C是沿图2A的C-C线剖切的剖视图。
图5是表示图1的定影装置上的感应加热装置的另一励磁线圈铁心的俯视图。
图6A是沿图5的A-A线剖切的剖视图,图6B是沿图5的B-B线剖切的剖视图,图6C是沿图5的C-C线剖切的剖视图。
图7A是图1的定影装置上的感应加热装置的、使用另一其它励磁线圈铁心情况下的、沿图5的A-A线剖切的剖视图,图7B是图1的定影装置上的感应加热装置的、使用另一其它励磁线圈铁心情况下的、沿图5的B-B线剖切的剖视图,图7C是图1的定影装置上的感应加热装置的、使用另一其它励磁线圈铁心情况下的、沿图5的C-C线剖切的剖视图。
图8是表示图1的定影装置上的感应加热装置的另一励磁线圈铁心的主视图。
图9是表示本发明的实施形式——定影装置的另一结构的剖视图。
图10是表示根据现有的电磁感应加热形式制成的定影装置的模型图。
具体实施方式
以下用图1至图9对本发明的实施形式进行说明。而且,在这些图上,同一部件标同一标号,另外还省略其重复说明。
图1是表示本发明的一实施形式——定影装置的说明图。图1所示的定影装置,是图像再现装置上使用的电磁感应加热形式的定影装置,由以下部分构成:由通过给感应加热装置6的励磁线圈7通电而产生的电磁感应现象、沿外周面加热的加热辊(第1旋转体)1;与加热辊1的轴线方向平行配置的定影辊2;由加热辊1和定影辊2撑着、由加热辊1加热,同时,通过定影辊2的旋转向箭头A的方向旋转的环形皮带状的耐热皮带(第2旋转体)3;与耐热皮带3接触、形成钳部、压靠在定影辊2上,同时相对耐热皮带3随着旋转、顺向旋转的加压辊(加压件)4。在此,加热辊1由例如Fe、Ni、SUS等中空圆筒状强磁性金属零件制成,外径例如为20mm、壁厚例如为0.3mm,为低热容量、升温快的结构。
定影辊2例如由SUS等金属制的铁心2a和将具有耐热性的硅酮橡胶制成实心状或发泡状、覆盖铁心2a的弹性件2b构成。而且,为了用来自加压辊4的推压力在与该加热辊4之间形成规定宽度的接触部,使外径大致为30mm,比加热辊1大,使弹性件2b的壁厚大致为3~8mm,硬度为15~50°(Asker C)左右。
由于是这种结构,由于加热辊1的热容量比定影辊2的热容量小,所以,加热辊1能被快速加热,能缩短加热时间。
感应加热装置6配置在加热辊1的外周面上,加热辊1被感应加热装置6加热,在加热辊1和定影辊2之间撑着的耐热皮带3,在与加热辊1的接触部位W被加热。而且,定影辊2由驱动装置(图未示)驱动旋转,耐热皮带3随定影辊2的旋转而旋转,通过耐热皮带3的旋转,耐热皮带3的内面被连续加热,其结果是,整个皮带被加热。
在此,耐热皮带3是由氟系树脂、聚酰亚胺(ポリイミド)树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺(ポリアミドイミド)树脂、PEEK树脂、PES树脂、PPS树脂等具有耐热性的基材层和由设计成覆盖其表面的硅酮橡胶、氟橡胶等弹性件制成的分型层构成的复合层皮带。
这样一来,基材层由耐热性好的树脂构成,所以耐热皮带3能适应加热辊1的曲率,很容易地紧贴在加热辊1上,所以,加热辊1保有的热能高效地传递到皮带3。
在这种情况下,树脂层的厚度最好是20μm至150μm左右,特别是,最好是75μm。即,在树脂层的厚度比20μm小的场合,不能获得相对皮带旋转时的不规则运动的机械强度。另外,在树脂层的厚度大于150μm的场合,由于热屏蔽效果提高了,从加热辊1向耐热皮带3的分型层传热的热传递效率降低了,所以,出现定影性能下降现象。
另一方面,分型层的厚度最好是100μm至300μm左右,特别是,最好是200μm。这样一来,由于耐热皮带3的表层部能充分地包住形成于记录材料11上的调色剂图象T,所以,能均匀地加热溶融调色剂图象T。
在分型层的厚度小于100μm的场合,耐热皮带3的热容量变小,在调色剂定影工序,皮带表面温度急速下降,不能充分确保定影性能。另外,在分型层的厚度大于300μm的场合,耐热皮带3的热容量变大,除了加热所需要的时间变长之外,在调色剂定影工序,皮带表面的温度不易降低,不能获得在定影部出口上的、熔解的调色剂的凝聚效果,产生分型性降低,调色剂附着在皮带上的、即所谓热胶板传印现象。
而且,耐热皮带3的基材层,可以取代氟系树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、PEEK树脂、PES树脂、PPS树脂等具有耐热性的树脂件,而使用Ni、Cu、Cr、SUS等具有强磁性的金属件。
在这种场合下,即使暂时由于什么原因,例如在耐热皮带3和加热辊1之间混入了异物,产生了间隙,因电磁感应现象耐热皮带3的基材层发热,所以耐热皮带3本身发热,因此,温度不均现象减少了,提高了可靠性。
而且,金属件的厚度最好是20μm至50μm左右,特别是最好是30μm左右。
在金属件的厚度大于50μm的场合,皮带旋转时所产生的变形应力变大,产生由剪切力引起的断裂现象或引起机械强度的极端降低现象。另外,在基材层的厚度小于20μm的场合,由于因皮带旋转时的不规则运动产生的、向皮带端部推的推负荷,产生断裂或破裂等破损现象。
加压辊4由以下部分构成:例如由SUS或Al等热传导率高的金属制的圆筒件构成的铁心;设置在该铁心4a的表面上的耐热性和调色剂分型性好的弹性件4b。
这样的加压辊4,虽然与耐热皮带3接触,推压定影辊2,形成定影钳部N,但,本实施例,其结构为:为了使其在定影钳部N的出口部,调色剂的剥离作用变大,外径与定影辊2相同,是30mm左右,但,壁厚是2~5mm左右,比定影辊2薄,另外,硬度是20~60°(Asker C)左右,比定影辊2硬。
图2A是表示图1的定影装置上的感应加热装置的励磁线圈的俯视图,图2B是表示图1的定影装置上的感应加热装置的励磁线圈的剖视图。由电磁感应加热加热辊1的、图1所示的感应加热装置6,如图2A和图2B所示,具有磁场发生装置——励磁线圈7和缠绕该励磁线圈7的线圈导块8。在此,线圈导块8从加热辊1的轴线方向看为靠近且配置在加热辊1的外周面上的半圆弧形状,励磁线圈7是将长的一根励磁线圈线材沿该线圈导块8交替地在加热辊1的旋转轴线方向上缠绕成形成的。励磁线圈7的缠绕长度在加热辊1的旋转轴线方向上,与耐热皮带3和加热辊1接触的区域相同。而且,感应加热装置6最好沿加热辊1的内周面配置。
这样一来,被感应加热装置6电磁感应加热的加热辊1的区域为最大,发热的加热辊1表面和耐热皮带3接触的时间也为最大,提高了传热效率。
而且,励磁线圈7与振荡电路频率为可变的驱动电源(未图示)相连接。
在励磁线圈7的外侧,由半圆弧状零件构成的励磁线圈铁心9固定在励磁线圈铁心支承件10上,接近并配设在励磁线圈7上。励磁线圈铁心9最好使用铁氧体、坡莫合金(パ-マロイ)等强磁性体,但在本实施例,使用的是将铁、镍、强磁性SUS等强磁性粉末和PEEK树脂、PES树脂、PPS树脂等耐热性树脂混合在一起形成一体的混合物。
这样一来,励磁线圈9体积小,能降低材料成体,而且,能大幅减少铁心的组装工时。
另外,由于能以更高的自由度极精细地加工铁心形状,所以,能使加热辊1的旋转轴线方向的温度分布均匀。
再有,由于在线圈铁心9、励磁线圈铁心支承件10上设有若干开孔部,所以,能将由于励磁线圈7的铜损等原因产生的热排放到感应加热装置6的外部。
由驱动电源向励磁线圈7供给10kHz~1MHz的高频交流电流,最好是供给20kHz~800kHz的高频交流电流,由此产生交变磁场。而且,在加热辊1和耐热皮带3的接触区域W及其附近,该交变磁场作用在加热辊1上,在加热辊1的内部、在阻碍上述磁场变化的方向上,有电涡流流动。
该电涡流产生与加热辊1的阻抗相对应的焦耳热,主要在加热辊1和耐热皮带3的接触区域及其附近,通过电磁感应发热加热加热辊1。
耐热皮带3被发热的加热辊1加热,由设置在定影钳部N的入口侧的、由热敏电阻等热响应性好的感温元件构成的温度检测装置5检测皮带的内面温度。
由于温度检测装置5不会损伤耐热皮带3的表面,所以,能持续地确保定影性能,而且,能检测耐热皮带3的刚要进入定影钳部N之前的温度。而且,由于依据以该温度信息为基础发出的信号,控制向感应加热装置6的供电,因此,能将耐热皮带3的温度稳定地维持在例如180℃。
在配设于定影装置的底片输送方向上游一侧的图象再现部(图未示),在形成于记录材料11上的调色剂图象T被导入到定影钳部N时,在由加热装置6加热的耐热皮带3的表面温度和里面温度的差变小的状态下,被输送到定影钳部N。因此,能进行温度控制,稳定地抑制皮带的表面温度比设定温度过高、即所谓的超调现象。
图3A~3C是本发明的应用于图象再现装置的定影装置上的加热辊部分的剖视图。加热辊1的旋转轴线方向的放热量,从中央向端部渐渐变大。这是由于在加热辊1的端部,其放热面积比中央部大的缘故。因此,为了在定影钳部N获得均匀的温度分布,必须在加热辊1上增加端部的发热量。本实施例的特征,如图3A、图3B、图3C所示,其结构为:在励磁线圈7的中心部出现的间隙部的宽度d,从加热辊1的轴线方向中心向轴线方向端部渐渐变大。
由励磁线圈7产生的磁场在加热辊1发生的焦耳热的量,随在励磁线圈7的中心部出现的间隙的宽度d的大小而变化。
在宽度d小的场合,在交替缠绕的线圈之间,磁场相互干涉,向相互削弱磁场的方向作用。
因此,宽度d越大发热量越大。
图3D是本发明的应用于图象再现装置的定影装置上的加热辊部分的剖视图。
在图3D,设在中央的励磁线圈7的间隔为dB,在端部的励磁线圈7的间隔为dA,dC,设计成dB<dA、dB<dC的关系。
这样一来,线圈间的磁场强度,端部一侧的比中央部的大,提高了端部一侧的发热量,能使定影钳部内的温度分布均匀。
图4A、图4B、图4C分别是沿图2A的A-A、B-B、C-C线剖切的剖视图。
本发明的实施形式如图4A、图4B、图4C所示,其结构为:加热辊1的周向的励磁线圈7的缠绕长度L,从加热辊1的旋转轴线方向中央向端部渐渐变大。
即,设在中央部的励磁线圈7的缠绕长度为LB,设在端部的励磁线圈7的缠绕长度为LA、LC,设计成LB<LA、LB<LC的关系。
这样一来,在端部一侧,在加热辊1的表面产生的电涡流的量,比在中央部产生的电涡流的量大,提高了在端部一侧的发热量,能使定影钳部内的温度分布均匀。
图5是表示本发明实施例的定影装置线圈铁心的俯视图,图6A~6C是表示本发明实施例的定影装置线圈铁心的剖视图。
本发明的实施例形式,如图5所示,其结构为:励磁线圈铁心12的、用垂直于加热辊1的旋转轴线方向的面剖切的截面的截面积,从加热辊1的旋转轴线方向中央部向端部变化。
在图6A、6B、6C中,励磁线圈铁心12的截面积S,从加热辊1的旋转轴线方向中央部向端部渐渐变大。
即,设在中央部的励磁线圈铁心12的截面积为SB,在端部的励磁线圈7的截面积为SA、SC,设计成SB<SA、SB<SC的关系。
这样一来,在端部一侧的磁场的吸收率比中央部的磁场的吸收率大,提高了在端部一侧的发热量,能使定影钳部内的温度分布均匀。
图7A~7C是表示本发明实施例的定影装置线圈铁心的剖视图。
在图7A、图7B、图7C中,其结构为:配置在交替缠绕励磁线圈7之间的励磁线圈铁心13的、用与突起部30的加热辊1的旋转轴线方向垂直的面剖切的截面的截面积M,从加热辊1的旋转轴线方向中央部向端部渐渐变大。
即,设在中央部的励磁线圈铁心13的截面积为MB,在端部的励磁线圈铁心13的截面积为MA、MC,设计成MB<MA、MB<MC的关系。
即使是这种结构,也与使用励磁线圈铁心12的场合一样,在端部一侧的磁场的吸收效率比中央部的磁场的吸收效率大,提高了在端部一侧的发热量,能使定影钳部内的温度分布均匀。
图8是表示本发明实施例的定影装置的线圈铁心的俯视图,在线圈铁心14的上面设有若干开孔部K。
本发明的其它实施形式如图8所示,其结构为:在励磁线圈铁心14的上面,例如以一定间隔整齐地设有若干开孔部K,从加热辊1的旋转轴线方向中央部向端部,开孔部K的开孔面积渐渐变小。
即,设在中央部的励磁线圈铁心14的开孔部K的面积为KB,在端部的励磁线圈铁心14的开孔部K的面积为KA、KA,设计成KB<KA、KB<KC的关系。
这样一来,端部一侧的磁场强度比中央部的磁场强度大,提高了端部一侧的发热量,能使定影钳部内的温度分布均匀。
图9是表示本发明的一实施例的定影装置的结构的剖视图。
在上述实施例,虽然对在加热辊和定影辊之间悬挂定影皮带的例子进行了说明,但如图9所示,加热辊1(第1旋转体)由感应加热装置6的电磁感应现象沿外周面进行加热,加压辊(加压件)4与加热辊1接触,形成钳部,同时相对加热辊1顺向旋转,即使由加热辊1和加压辊4构成定影装置,也能获得同样的效果。本实施例能代替上述实施形式的所有的定影装置。
如以上所述,根据本发明,由于在第1旋转体的旋转轴线上,励磁线圈的间隔,其端部一侧的间隔比中央部的宽,所以,在端部一侧在旋转体表面上产生的电涡流的量比在中央部产生的电涡流的量大,提高了在端部一侧的发热量,能获得能使定影钳部内的温度分布均匀的有效效果。
另外,由于在第1旋转体的旋转轴线方向上,励磁线圈的缠绕长度,其端部一侧的长度比中央部的长度要长,所以,在端部一侧在旋转体表面上产生的电涡流的量比在中央部产生的电涡流的量大,提高了在端部一侧的发热量,能获得能使定影钳部内的温度分布均匀的有效效果。
再有,由于在与第1旋转体的旋转轴线正交的方向上,励磁线圈的铁心的截面积,其端部一侧截面积比中央部的大,所以,端部一侧的磁场的吸收效率比中央部的磁场的吸收效率高,提高了在端部一侧的发热量,能获得能使定影钳部内的温度分布均匀的有效效果。

Claims (11)

1.一种定影装置,用定影钳部夹持且输送记录材料,熔融且固定上述记录材料上的未定影调色剂图象,其特征是:具有:
辊状的第1旋转体;
具备沿上述第1旋转体的外周面或内周面缠绕、且相对上述第1旋转体的旋转轴线方向间隔变化的励磁线圈,由电磁感应加热上述第1旋转体的感应加热装置;
压靠在上述第1旋转体或由该第1旋转体加热的第2旋转体上、顺向旋转以形成定影钳部的加压件。
2.如权利要求1所记载的定影装置,其特征是:上述励磁线圈的间隔至少一部分从上述第1旋转体的中央向端部变大。
3.一种定影装置,用定影钳部夹持且输送记录材料,熔融且固定上述记录材料上的未定影调色剂图象,其特征是:具有:
辊状的第1旋转体;
具备沿上述第1旋转体的外周面或内周面缠绕、且相对上述第1旋转体的旋转轴线方向缠绕长度变化的励磁线圈,由电磁感应加热上述第1旋转体的感应加热装置;
压靠在上述第1旋转体或由该第1旋转体加热的第2旋转体上、顺向旋转以形成定影钳部的加压件。
4.如权利要求3所记载的定影装置,其特征是:上述励磁线圈的缠绕长度至少一部分从上述第1旋转体的中央向端部变大。
5.一种定影装置,用定影钳部夹持且输送记录材料,熔融且固定上述记录材料上的未定影调色剂图象,其特征是:具有:
辊状的第1旋转体;
具备沿上述第1旋转体的外周面或内周面缠绕、且铁心的截面积在与上述第1旋转体的旋转轴线正交的方向上变化的励磁线圈,由电磁感应加热上述第1旋转体的感应加热装置;
压靠在上述第1旋转体或由该第1旋转体加热的第2旋转体上、顺向旋转以形成定影钳部的加压件。
6.如权利要求5所记载的定影装置,其特征是:上述励磁线圈的铁心的截面积,至少一部分从上述第1旋转体的中央部向端部变大。
7.如权利要求1~6的任意一项所记载的定影装置,其特征是:上述励磁线圈的铁心由混合了磁性粉末的树脂件构成。
8.如权利要求1~7的任意一项的所记载的定影装置,其特征是:上述励磁线圈的铁心由制成一体的铁心构成。
9.如权利要求8所记载的定影装置,其特征是:上述励磁线圈的铁心由形成若干开孔部的铁心构成。
10.如权利要求8或9所记载的定影装置,其特征是:上述励磁线圈铁心的开孔部面积,在与上述第1旋转体的旋转轴线正交的方向上变化。
11.如权利要求8~10的任意一项所记载的定影装置,其特征是:上述励磁线圈的铁心的开孔面积至少一部分从上述第1旋转体的中央部向端部变小。
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