CN1367410A - 感应加热辊装置,加热辊,定影设备和成像设备 - Google Patents

Abstract

一种感应加热辊,一定影设备和一成像设备,包括由电绝缘材料制成的中空辊基体(BB)组成的一加热辊(TR),和多个次级线圈部件(WS),分别由在辊简基体上形成的闭合电路组成其。该加热辊(TR)内部安装一个感应线圈单元(IC),其包括与次级线圈以无芯变压器交感作用耦合的初级线圈(WP)。该加热辊(TR)的次级线圈部件(WS)具有的次级阻抗值(Ra)与次级电抗(Xa)几乎相等,即,在Ra/Xa=α时,公式表达为0.1<α<10,感应线圈单元(IC)的初级线圈(WP)还包括多个线圈部件,其以相互串连的关系连在一对导线(WP)之间。

Description

感应加热辊装置，加热辊，定影设备和成像设备

技术领域

本发明涉及感应加热辊装置，感应加热辊装置的加热辊，定影设备和成像设备。

加热辊，其包括一个由卤素灯组成的热源，可用于在记录介质上热定影调色图像。该技术遇到如延长预热时间或加热能力不充分的问题。为着手解决这个问题，在过去进行了相当的研究和开发工作，以在商业上应用此项感应加热技术。

日本专利公开号NO.2000-215974公开了一种紧靠欲加热物体的励磁线圈，产生感应电流流过该物体。该励磁线圈包括缠绕一个平面的线圈型线材，其形状和物体的曲面一致，而同时其磁芯在径向方向上位于物体的关于励磁线圈两端的相对方向。因而磁芯和励磁线圈的曲面一致(现有技术1)。

日本专利公开号NO.2000-215971公开了一种感应加热装置，其包括一个具有电磁感应加热特性的加热转子本体，和一个磁通量产生单元，该单元位于加热转子本体内部以产生高频磁通量，使加热转子本体因为电磁感应加热而被加热，进而加热该物体。由于磁通量产生单元包括一个由磁性材料制成的铁芯和缠绕磁铁芯的电磁传感器线圈，该电磁传感器线圈包括一个电磁传感器线圈缠绕的铁芯部份，和磁通量感应铁芯部份，相对放置在磁通间隙的远端部之间的对面，使集中在加热转子本体的磁通量比集中在铁芯部份的更强(现有技术2)。

现有技术1和现有技术2使用的加热技术都利用涡电流损失，其提供与商业上所说的间接加热(IH)炉相同的效应。应用在这样的加热技术种的高频电流在频率范围20到100KHz之间选择。

反之，日本专利公开号NO59-33787公开了一种高频感应加热辊，其包括一个由导电材料制成的圆筒形辊体，一个圆筒形线轴，位于圆筒形辊体内部并与之同心，和一个感应线圈，螺旋地绕在线轴外圆周边，在辊体上感应出感应电流，迫使辊体被加热(现有技术3)。

使用具有现有技术3结构，圆筒形辊体作为一个闭合电路的次级线圈，而感应线圈作为初级线圈，初级和次级线圈以一种相互转换的关系偶合，在圆筒形辊本体的次级线圈上感应出次级电压。根据次级电压通过次级线圈闭合电路上流动的次级电流的存在，迫使圆筒形辊主体被加热，即，以所说的次级阻抗加热技术。使用该项技术，比使用涡电流损失的加热技术所能获得的更强的磁偶合的存在，增加了稳定效率，同时使整个加热辊能被加热，结果其优点是定影装置的结构比现有技术1和2更筒化。

然而，现有技术3也遇到一个问题，其中，加热时间不能如预期地缩短。根据发明者的相当长时间的研究和了解，该问题是起源于加热辊内形成的次级线圈的阻抗值，该值没有得到控制。

在现有技术3中，因为在IGBT逆变器中获得的范围在20到100KHz的低频的使用，例如用于感应加热型炊具等的炊事用具中，要获得高效率的电能转换效率是困难的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一个感应加热辊装置和感应加热辊装置的加热辊，和定影设备和成像设备，使用这些部件能获得高的电能转换效率。

本发明的另一个目的是提供一个感应加热辊装置和感应加热辊装置的加热辊，其中加热辊的温度分布尽可能均匀，和定影设备以及使用这些零部件的成像设备。

根据本发明的第1方面提供一种感应加热辊装置，其包括一个具有初级线圈感应的线圈单元，和一中空的如热辊，其具有与所说的感应线圈通过无芯变压器偶合的次级线圈，该次级线圈的阻抗值大体上等于次级电抗，所说的加热辊可转动支撑，而且，次级线圈可以形成一个闭合电路。

结合基于下面的定义和技术含义的术语说明本发明。感应线圈装置

感应线圈装置被加电压，即，利用交流电源励磁，最好利用高频电源的高频输出的励磁。作为替换，感应线圈单元包括初级线圈，与次级线圈通过无芯变压器交感作用偶合。初级线圈相对于旋转的加热辊可以是静止的，也可以是与加热辊一起旋转或与加热辊分离而单独旋转。当需要转动初级线圈时，在交流电源和感应线圈单元之间可以有一个可转动的电流集电机构。而“无芯变压器交感作用”不仅意味着完全的无芯变压器交感作用，也意味着看起来保持大体上的无芯关系。

感应线圈还可以包括支撑初级线圈的线圈线轴。该线圈线轴可以形成绕线凹槽，使线圈的绕线更整齐。

而且，感应线圈单元允许初级线圈形成为单个线圈部件或多个线圈部件。在初级线圈是由单个线圈部件构成的情况下，初级线圈可以大体上位于加热辊中心区域，多个线圈部件则可沿轴间等距分布于加热线圈整个表面。而且，各个初级线圈部件可以以相互并联关系与电源连接。加热辊

加热辊包括次级线圈，其与初级线圈通过无芯变压器交感作用偶合。而且，闭合电路具有的次级阻抗值大体等于次级线圈的次级电抗。次级线圈还可形成于一个闭合电路中。在该连接中，次级阻抗值和次级电抗“大体相等”所要表达的意思是基于这样的事实：当次级阻抗值表示为Ra，次级电抗为Xa，而且当α＝Ra/Xa，公式1被满足。该公式限定条件的理由下面说细说明。次级阻抗值还可以通过测量获得。次级电抗可通过计算公式1获得。公式1

0/1＜α＜10

加热线圈还包括次级线圈，其可以由单个线圈部份构成，也可以由多个线圈部件构成。当由多个线圈部件构成次级线圈时，多个线圈部件最好沿轴向长度分散分布于加热辊上。为了支撑次级线圈，也可以使用由电绝缘材料制成的辊基体。而且，次级线圈可以位于辊基体的内圆周面或外圆周面上，也可以位于辊基体内部。

而且，加热辊也可以使用在各种现有技术中选择一个适用的结构构成的机构旋转。当在记录介质上热定影调色图像时，压力辊是位于加热辊的相对方向，而形成调色图像的记录介质在两个辊之间传递，使调色图像被加热并融化在记录介质上。本发明的使用

利用上面讨论的本发明的结构，可以在感应线圈单元和加热辊之间获得高电源传输效率，下面详细说明其理由。

首先，结合图1考虑感应加热辊装置的等效电路。

图1显示根据本发明的感应加热辊装置的等效电路的电路图。

在图1中，从初级线圈wp看的输入阻抗Zca，用下式2表示：

公式2 $\mathrm{Zca}=k^2\&CenterDot;\mathrm{Xc}\&CenterDot;\frac{\mathrm{Ra}\&CenterDot;\mathrm{Xa}}{{\mathrm{Ra}}^2+{\mathrm{Xa}}^2}+j\&CenterDot;\mathrm{Xc}\&CenterDot;(1-k^2\&CenterDot;\frac{{\mathrm{Xa}}^2}{{\mathrm{Ra}}^2+{\mathrm{Xa}}^2})$

公式2中实数部份和虚数部份的比值，即，Qca＝Im Zca/Re Zca用公式3表示。

公式3 $\mathrm{Qca}=\frac{{\left(\frac{\mathrm{Ra}}{\mathrm{Xa}}\right)}^2+1-k^2}{\left(\frac{\mathrm{Ra}}{\mathrm{Xa}}\right)\&CenterDot;k^2}$

这里，执行变换，当用Ra/Xa＝α代入等式3，获得公式4：

公式4 $\mathrm{Qca}=\frac{{\mathrm{\&alpha;}}^2+1-k^2}{\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;k^2}$

当使用公式4对应每一个偶合系数，研究基于初级线圈的Qc随α的变化，Qca的变化如图2所示。

图2显示说明对每一个偶合系数α和Qca之间关系的图表，表明本发明的感应加热辊的工作原理。

在图2中，横坐标轴表示α，纵生轴轴表示Qca。

如图2所示，对于较大的偶合系数K，基于初级线圈的Qca值较小。存在一个α，使基于初级线圈的Qca对每一个偶合系数具有一个最小值。结果，当由于加热辊具有确定结构而感应系数保持为一个固定值时，α的最佳值和次级线圈阻抗值的最佳值意义相同。

现在，使用基于初级线圈的Qca值计算电源传输效率。为了简化计算，只把电源传输系数作为问题考虑，由于幅射和对流传送的热量被省略，并假定不能直接通过磁偶合传递给加热辊次级线圈能量完全消失了。

分别考虑基于初级线圈的Qca，第一种情况，当加热辊位于次级一边时，即，加负载状态期间的Q_L，和第二种情况，当可以测量独立的初级线圈时，即，无负载状态期间的Q_U。确定初级线圈在感应线圈单元插入加热辊前后的功率因数。即，加负载和卸负载状态前后的功率因素。功率因数随负载的变化用公式5和6表示。

公式5

cos{tan^-1(Q_U)}

公式6

cos{tan^-1(Q_L)}

当初极线圈的功率是Pc时，初极线圈的功率功率Pr用下式表示。

公式7

        P_r＝P_c/cos{tan^-1(Q_L)}

此时，当偶合系数K小，功率因数在加负载状态前后，在小范围变化，初级线圈的视在功率Pr造成的损失P_LOSS用下式近似表示。

公式8

  P_lossP_r·cos{tan^-1(Q_U)}＝P_c·cos{tan^-1(Q_U)}/cos{tan^-1(Q_L)}

使用公式8计算功率传输系数TI_c，使其用公式9表示。

公式9

  Tl_c1-P_loss/P_c＝1-cos{tan^-1(Q_U)}/cos{tan^-1(Q_L)}

公式9表明，当在卸负载状态期间或当负载没有连到初级线圈时，初级线圈的功率因数cos{tan^-1(Q_L)}保持一个定值，而在加负载状态或当负载连到初级线圈时，功率因数cos{tan^-1(Q_L)}减小。在负载加上期间功率因数保持在一个低水平，意味着Q_L值大。

现在，在加上负载时，Q_L的大小的范围参考图3详细说明如下。

在图3中，标号IC表示感应线圈单元，标号TL表示变压器耦合型负载，标号EL表示涡电流损失型负载。

感应线圈单元IC包括线轴CB和初级线圈wp。线轴CB由外径为17.7mm，长度为120mm的圆筒形元件组成，初级线圈wp是由直径为1.5mm的电绝缘软铜线在线轴上紧紧缠绕20圈组成的，线圈直径为20.7mm，长度为120mm，导线长度140mm。初级线圈wp的末端从线轴末端向后延伸3mm距离。“导线长度”指一对导线wp的末端和线轴末端之间的距离。

变压器耦合型负载TL形成的加热辊，在实际使用中作为卤素灯型加热器使用，包括一个钢制圆筒体，其外径为30mm，内径为25mm，其外圆周边覆盖厚度为4mm的塑胶树脂层。这样，使钢制圆筒体形成次级线圈。

准备将涡电流损失型负载EL作为比较例，其由具有300mm长，400mm宽和2mm厚的不锈钢板构成。

用上述的条件，测出负载的未加状态期间感应线圈IC的初级线圈wp的感应系数，测量结量标绘在图4上。

图4是借助于测量频率标绘出的图表，显示在执行预测试中，负载未加状态期间初级线圈感应系数和耦合系数的变化，用以确定感应加热辊单元的工作原理。

在图4中，横坐标轴表示测量频率(MH₂)，纵坐标轴的左和右分别表示感应系数(H)和耦合系数，曲线A表示感应系数，曲线B表示耦合系数。

如图4所示，在测量频率范围内，感应系数大体保持一个大约为4.3H的定值。相应的，很明显，初级线圈不受被适当用于感应耦合的分布电容的影响。当通过计算根据初级线圈在加上关于变压器型负载前后的感应系数而获得耦合系数时，可以确认，如图表所示，耦合系数在测量频率范围内大体保持为大约0.5的定值。相应的，当处于次级阻抗是定值的条件下，基于初线转换的端阻抗可以大体上根据操作频率设计出。而且，在负载非加入的状态期间得到的Q，如图5所示改变。

图5显示在预测试中，借助负载未加上的状态期间初级线圈的测量频率绘出的Q_u变化值的图表，用以确定感应加热辊单元的工作原理。

图5中，横坐标轴表示测量频率(MH₂)，纵坐标轴表示Q_u。

从图5中将得到，初级线圈wp的Q_u在频率大约为3MH₂时有最大值。相应的，初级线圈wp在频率大约为3MH₂时，具有最小损失。

从图中可以看出，初级线圈的Q_u在频率3MH₂处具有值62，另一方面，在图2中，当耦合系数为0.5时，Qca最小值，即，Q_L在α1时为7。结果，使用公式9，利用目前执行测量使用的初级线圈最小值Q_L来计算电源传输系数TLc，得到一个值88.6％。相反，利用耦合系数为0.5获得的最大值Q_L大约为53，利用上述条件，以类似方式计算电源传输系数TLc₁，得到一个值14.7％。

从上述结果中，次级阻抗值的最佳化可以使电源传输系数增加。以这种联系，最佳化意味着Ra近似等于Xa，虽然短语“Ra近似等于Xa”意味着Ra保持在Xa的0.1到10倍的范围内，从对等式1中的上述讨论中还可以了解到，这样的允许范围是指，当将次级线圈的阻抗温度系数和它所产生改变，以及加热辊的温度升高考虑在内，仍能得到高的电源传输效率。倍数在0.25和4之间较佳，最佳情况是倍数在0.25和2的范围内。

下面，将对作为比较的涡电流型损失型负载DL进行说明，利用将感应线圈单元IC的初级线圈与涡电流损失型负载分开或者迫使初级线圈到达与负载EL距离3mm的区域来测试初级线圈wp的Q_u和Q_L。结果，耦合系数为0.303，明显小于变压器型负载。而且初级线圈的Q_u和Q_L具有关系：Q_u和Q_L具有关系：Q_U＝7.4。Q_L＝5.4。然后，利用公式9计算功率传输效率、得出的结果是26.0％。在实际应用中，测量在频率大约为40KHz时进行。因为实际负载是加热辊，而且磁通量通道的感应系数没有大的差别。即使在1MHz频率下测量功率传输效率，功率传输效率也不会超过55％。

在无芯变压器模式中次级线圈的温度上升时间利用图6所示的试验性测试方法来测量。

图6是一个示意图，显示在按照本发明的感应加热单元中次级线圈温度升高的测量系统。

在图6中，标号HFG指高频电源，标号MC表示匹配电路，标号wp表示初级线圈，标号ws表示次级线圈。

高频电源HFG产生13.56MHz的高频。

初级线圈wp由铝线绕两圈构成，并且具有170μH的初级感应系数。

次级线圈ws是由一圈的线圈组成，形成一个具有100mm宽、0.3厚和20mm直径的环状，与此相关的次级阻抗并不是最佳值。

根据上面给出的条件，次级线圈表面温度达到150℃的时间间隔得到测量，测量结果绘在图7中。

图7是显示按照本发明的感应线圈单元的次级线圈温度升高的测量结果的视图。

在图7中，横坐标轴表示输入电源功率(W)，纵坐标轴表示加热所需的时间(秒)。

如图7所示，加热时间的缩短与输入功率成正例，而且次级线圈的温度在一个相当短的时间内上升。如上面所提到的，次级阻抗值的最优化改进了功率传输效率，结果进一步减少了加热所需的时间。

总之，按照本发明，加热辊的次级线圈与感应线圈单元的初级线圈通过无芯变压器交感作用耦合，该次级线圈具有的次级阻抗值与次级电抗几乎相等，使从感应线圈单元到加热辊的功率传输效率得到很大改进，因而使加热辊在短时间内被加热。

按照本发明的第二方面，除了本发明第一方面的感应加热辊装置的特征之外，感应加热辊的特征在于进一步具有一对导线，从初级线圈中引出，以及一个电容器，在贴近初级线圈处与该对导线相连。

由感应线圈构成的加负载的电路，具有低的功率因数。还要求电源能随着电源提供功率的增加而增加其容量。因为电源具有低的容量，虽然电源能被放进加热辊的内部空间，因为所提供的电源和在实际应用中具有适当轴向长度和内部设计直径的加热辊之间的特定关系，一般的实践是将电源放在加热辊之外。这样，需要一对导线在感应线圈单元和电源之间提供电联接。而且由于低功率因数，通过导线流动的电流相对增加，使导线产生的热，电能转换效率降低，造成绝缘性能变坏。流过导线的电流越大，从导线幅射出来的噪音就越大，结果对圆周面单元造成负面影响。

按照本发明，上述讨论的在靠近初级线圈处连到一对导线上的电容的存在使流过该导线的电流的功率因数得到改善，因而减小了流过该导线的电流量。这样，上述问题能到有效解决。

在初级线圈具有多个线圈部件，并分别与一对导线并联的情况下，多个电容可以分别以与初级线圈并联方式连到一对导线上，或者一个单个电容在靠近初线线圈电源的位置与一对导线相连，即，在加热辊一端的邻近处。由于有这种安排，电容器可以位于相对低的温度环境中。

按照本发明的第三方面，除了本发明第二方面的感应加热辊装置的特征外，感应加热辊装置进一步具有特征：该初级线圈包括多个初级线圈部件，沿加热辊轴向分布，连接在一对导线之间，并且具有多个电容，在靠近多个初级线圈部件处，以相互并联形式连在一对导线之间。

按照本发明，在感应线圈单元由多个初线线圈部件组成的情况下，因为多个电容在靠近初级线圈部件处分别连到一对导线上，流过靠近初级线圈部件一对导线的电流的功率因数可以得到改善，因而减小了电流量。

按照本发明的第四方面，除了本发明第一方面的感应加热辊的装置的特征外，感应加热辊装置还具有特征是：提供塑胶树脂层，覆盖在加热辊的圆周边的最外层。

塑胶树脂的作用使加热辊的表面温度尽可能均匀分布。塑胶树脂层还用于使加热辊的表面光滑。结果，塑胶树脂层被设计的厚度能取得前面讨论的功能。在这方面，如果塑胶树脂层具有过大的厚度，加热辊表表面层温度的提高将推迟，造成由于热胀系数的差别发生裂纹。为了解决这个问题，选择的塑胶层必须具有适合的值，最好在0.5到5mm范围内。

而且，塑胶树脂层可以包含多层结构。例如，多层结构可以包括不同塑胶树脂的多层压层。

而且，塑胶树脂层可以包含阻止加热辊温度上升的抗热材料，例如碳氧聚合物，硅树脂或环氧树脂。

具有本发明的上述结构，加热辊的表面温度保持在一个尽可能均匀一致的水平。为均匀加热物体提供方便。而且，因为加热辊表面是光滑的，加热辊以一种均匀的方式与物体接触，使之能均匀加热物体。

按照本发明的第五方面，提供一种感应加热辊装置，其包括一个具有初级线圈的感应线圈单元，一中空加热辊，其具有的次级线圈与所述的感应线圈单元的初级线圈通过无芯变压器交感作用耦合，并且其次级阻抗值大体与次级电抗相等，所说的加热辊被可旋转支撑，和一电源，其包括一个高频逆变器，具有包括单极元件的开关元件，用于产生频率大于1.1MHz的高频输出，给所述的感应线圈单元的初级线圈加压。该单极元件分别包括MOSFETS。

电源产生大于1MHz的高频输出，以此对感应线圈单元的初级线圈加压。高频的产生是利用高频逆变器。该高频逆变器具有的电路结构可以包括，但不局限于一半桥型逆变器，最好为串联谐振型逆变器。

可以得出结论，电源可以具有高频逆变器，除此之外，还可以有一个有源滤波器，例如开关调节器，连到高频逆变器的直流输入。在这种情况下，在开关调节器中执行PWM控制，控制高频直流逆变器的输入电压，进而控制高频输出电压。结果使加热辊的可变的温度控制或将温度维持在一个定值变得容易。为了使加热辊的温度维持固定，还可以将一个感温器和加热辊或感应线圈单元相结合，根据对开关调节器或高频逆变器在反馈循环中的控制，监测加热辊的温度。然而，高频逆变器的直流输入也可以连到一个匹配的电路上用于输出脉冲直流电压。

高频逆变器还包括：分别由单极元件构成的开关元件，作为单极元件的MOSFETS的使用使开关操作在本发明的频率范围内的漏电效率大于90％。

加热辊次级线圈可以具有一结构，其中，次级线圈与感应线圈单元的初级线圈通过无芯变压器交感作用或通过有芯变压器交感作用耦合。次级线圈具有的次级阻抗值与次级线圈的次级电抗几乎相等。

现在对感应加热辊的操作详细说明如下。

对具有使用MOSFETS的高频逆变器的初级线圈在高频下加压，以高转换率产生高于1.1MHz的高频，使无芯线圈的Q值增加，结果，初级线圈可以减小损失量，因而，关于加热辊的功率传输效率得到很大改善。然而，如果输出频率小于1MHz，即么，要想得到一个大的Q值将是困难的。这样，出现小于1MHz的输出频率是不合适的。换句话说，高频的最好选择范围是在1.5到6MHz。高频选择的最佳频率范围是2到4MHz。在图5的实例中，这样的频率范围对在获得高转换效率的同时，能有效的使MOSFETS的开关损失最小化。

按照本发明的第6方面，提供一种感应加热辊装置，其包括，一感应线圈单元，其具有的初级线圈中点接地，一中空加热辊，其具有的次级线圈与所说的感应线圈单元通过无芯变压器交感作用耦合，并且构成一个闭合电路，所说的次级线圈具有的次级阻抗值大体与次级电抗相等，所说的加热辊可旋转支撑，一电源，给所说的感应线圈单元初级线圈加压，和一整流电路，设置在所说的感应线圈单元和所说的电源之间。

感应线圈单元的初级线圈插进加热辊，自身的损失被限定在加热辊内，结果，因为初级线圈表面温度增加，初级线圈有过热趋势。当初级线圈达到高温，伴随感应线圈单元的导电或非导电状态的热循环被用于初级线圈。因为，在此条件下，初级线圈一般具有增加的电流能力，初级线圈事由大尺寸的加工导线构成，其在机械上形成所需要的形状。如果在初级线圈暴露于热循环中的情况下，在线圈成形期间发生的扭曲会被消除，初级线圈产生形变以获得一个给定的电特性。

按照本发明，因为整流电路是安放在感应线圈单元和电源之间，感应线圈单元的初级线圈的中点可以接地。将初级线圈中点与地连接使初级线圈的热可以通过中点与地的连接通道传出去。这样，初级线圈温度的上升得到限制，造成在初级线圈上获得更为平衡的温度分布。

加热辊的次级线圈可以具有一结构，其中，它可以通过无芯变压器交感作用或有芯变压器交感作用与感应线圈单元的初级线圈耦合。在无芯变压器耦合的情况下，次级线圈的安排可以使其具有的次级阻抗值几乎与次级线圈的次级电抗相等。

按照本发明的第7方面，除了本发明第6方面的加热辊装置的特征外，加热辊装置还包括由初级线圈位于加热辊一边的中点对地的连接通通道形成的传热通路。

按照本发明，虽然使用初级线圈的中点对地的连接通道的热传输只限于加热辊一边，与初级线圈两端都有传热通路相比使线圈具有低导热性，但还是可能降低初级线圈的温度，同时消除泄漏电流。在加热两端形成传热通路将使它必须有两个安装位置，也就产生增加汇漏电流的问题。

加热辊的次级线圈具有通过无芯变压器交感作用或有芯变压器交感作用与初级线圈耦合的结构。在无芯变压器耦合的情况下，次级线圈也可以安排为次组阻抗值几乎与次级线圈的次级电抗相等。

根据本发明的第8方面，提供了一个感应加热辊装置，其包括一感应线圈单元，该感应线圈单元包括一其由磁性材料制成铁芯，该铁芯由一个主体和一个凸缘制成，且该凸缘至少与主体的一端合成一体，和一中空加热辊，包括一个次级线圈，形成一个封闭电路。并且具有多个部件层，被层压成同心关系，其中至少有一层是由导电磁性材料制成的，允许感应线圈单元插入其间，使导电磁性材料通过变压器交感作用与感应线圈单元的初级线圈耦合，次级线圈具有的次级阻抗值大体上与次级电抗相等。

铁芯可以包括单块铁芯部件，或包括沿加热线圈轴向形成的多块铁芯部件。即使在初级线圈是由单个部件组成的情况下，单个初级线圈也可以由形成在多个铁芯部件上的分开的绕组或由多个初级线圈部件组成，其分别以一对一的方式绕在多个铁芯部件上。将铁芯沿加热线圈轴向分成多个铁芯部件是铁芯造价低，同时使初级线圈内的铁芯磁通量不会从各自磁通路中泄露到外面。

铁芯还包括一个主体部件，可以是杆状或圆筒状。铁芯的凸缘部件可以和加热辊内表面保持接触也可以在凸缘部份和加热辊内表面之间保持一个小的间隙以形成一个非接触状态。当其结构是加热辊的内表面由导电磁性材料形成而且感应线圈的铁芯的凸缘部件与加热线圈内表面保持接触并允许加热辊旋转时，磁阻进一步减小，因而进一步增加了铁芯的效率。相反，铁芯当凸缘部份保持与加热线圈内表面非拉触状态，加热辊的旋转不受干扰，减小了驱动加热辊的电机的负荷，同时减小了加热辊的磨损，结果减小了整个感应加热辊的造价同时改进了可靠性。而且，加热辊的支撑机构和驱动机可以位于沿轴向的两端处于铁芯凸缘部份的外端区域。结果，支撑机构等位于磁通路外，使磁通路不会受支撑机构等的负面影响。因而形成最佳磁通路。

加热辊可以由多个薄的导电磁性材料层压片组成，或者由单块磁性材料组成，除了导电磁性材料，在加热辊最外表面也可以覆盖塑胶树脂层。导电磁性材料也可以绕在由非导电材料制成的辊形基体上。

而且，感应线圈的铁芯的设计使其长度比加热辊的轴向长度短，使加热辊的支撑机构位于加热辊两端。这样的安排使加热辊能够具有最大的有效长度。

根据本发明，初级线圈绕在由磁性材料制成的主体部份的外围并且铁芯主体部份外围具有凸缘部份，铁芯凸缘部份相对紧靠加热线圈的次级线圈，磁性材料制成的次级线圈的存在也使磁通路的磁漏减小。因为这个原因，在磁通路内形成强磁场，使感应线圈初级线圈的感应系数增大。

结果，利用相对较小的励磁电流量就可以形成所希望的磁场，因而改进铁芯效率。

按照本发明的第9方面，提供一个感应加热辊装置的加热辊，所说的加热辊包括一中空辊基体，由非导电材料制成，和多个次级线圈部件，由绕在所说的辊基体圆周并沿所说的辊基体轴向分布的各闭合电路组成。

辊基体是由非导电材料，如陶瓷，玻璃或其他抗热塑胶树脂制成，并且内部具有中间空间。该中空空间设计有适当的尺寸允许内部安装感应线圈。而且，因加热辊机械强度由辊基体决定的，辊基体最好设计成具有考虑到形成辊基体的材料强度的适当厚度。

次线线圈可以在基体的内表面和外表面之一上形成，也可以在二者之上形成，次级线圈也可以由单个次级线圈部件组成或由多个次级线圈部件组成。此外，当次级线圈是由多个次级线圈部件组成时，多个次级线圈部件可以处于与加热辊轴相交的位置，或处于与加热辊轴倾斜的平面上。即，处于使加热辊的轴和次级线圈的轴相互相交的情况。当具有后者的结构时，次级线圈部件之间距离缩短，结果加热辊能受到均匀加热。而且，次级线圈和初级线圈的位置处于交叠状态可以使耦合系数的减小被限定在一个相对小的值内。

按照本发明的感应加热辊装置的加热辊也可以应用到参照本发明第一方面到第8方面讨论的感应加热辊上。

一般讲，非导电材料制成的基体的热容量比由如钢制的基体的热容易小，结果缩短了加热所需的感应时间。而且，当热源固定时，因为加热所需时间是由产品的热阻和热容决定的，热容越小，加热所需时间越短。例如，在现有技术实践中，加热辊包括基体，其在现有技术实践中是由钢制成。与此相关，假定钢的热容量是100，钠玻璃和铅陶瓷的热容分别是58和87，二者都保持相对小的热容水平。这样，当基体是由非导电材料制成时，能够使加热辊的时间缩短。

因此，按照本发明，该感应加热辊装置可以缩短预热时间。

根据本发明第9方面的感应加热辊装置，本发明的第10方面的感应加热辊的特征是次级线圈位于辊基体外圆周面上。

因次级线圈位于基体外圆周边之上，使在基体上形成次级线圈变得容易。即，利用多个相互电绝缘的次级线圈部件形成所需的次级线圈类型。作为替换，次级线圈也可以由金属箔制成，粘附到基体上。

按照本发明的感应加热辊装置的加热辊还可以应用到本发明第1到第8方面的任一感应加热辊装置上。

根据本发明第9或第10方面的感应加热辊装置，本发明第11方面的加热辊的特征是多个次级线圈部件中的每一个包括单圈的线圈部件。

本发明的感应加热辊装置的加热辊还可应用于本发明第1到第8方面的任一个感应加热辊装置上。

单圈制成的次级线圈可以使加热辊周边仅用一个具有合适阻抗的导体覆盖，形成为环状，因而使它可以形成为具有给定的次级阻抗值的次级线圈的闭合电路。当次级线圈是由只有单个线圈部件组成时，允许次级线圈所具有的宽度覆盖加热辊沿轴向的整个有效长度。当在加热辊上形成多个次级线圈时，也可以选择次级线圈部件的个数和每一个次级线圈的宽度和次级线圈的安装间距的相对合适值，使加热的温度尽可能沿轴向均匀分布，而且次级线圈具有所需的次级线圈阻抗值。

根据本发明第9方面的感应加热辊装，本发明第12方面的加热辊的特征是一导热元件跨过多个次级线圈部件，形成导热的耦合关系。

具有按照本发明的此种结构，在多个次级线圈部件之间的经由跨过多个次级线圈部件的导热元件传送的热不取决于温度梯度。结果，在多个次级线圈部件之间的不均匀温度分布被有效的消除。

次级线圈可以由单圈或多于单圈组成，在后者情况下，如果温度传导元件具有的结构，使之与单圈次级线圈的多个点热耦合，那么导热元件可以由非导电材料构成。

导热元件可以连到加热辊周边的单个点或多个点。导热材料所形成的宽度也可以为比次级线圈小的较小值。具有该结构，可以容易地限定流过各个次级线圈部件的感应电流。使邻近的次级线圈之间的电流的损耗得以减小，提供在初级线圈和次级线圈之间的电能传输电路的更容易的设计。

这样，本发明能减小次级线圈之间温度分布不均衡，因而也减小了加热辊表面的温度分布的不均衡。

根据本发明的第12方面的感应加热辊装置，本发明第13方面的加热辊的特征是导热元件包括一导电元件。

当导热元件是由导电元件制成，可以使多个次级线圈元件的导电元件连接的邻近点之间的电势差降低。结果，因为各个次级线圈元件之间的参照电势能够相等，就可以很容易地确定各个次线圈部件和地之间的分布电容。

导热部件也可以用与次级线圈相同的材料制成。使导热元件也可以容易的方式构造。

这样，本发明就使次级电流很容易以相同大小流过各自的次级线圈，因此，使在各个次级线圈部件中的热均匀展开。

而且，对分布电容的容易处理，使消除漏电流成为可能。

按照本发明的第14方面，提供了感应加热辊装置的加热辊，所说的加热辊包括一由电绝缘材料制成中空辊基体，和多个次级线圈部件，形成各自闭合电路，沿所说辊基体轴向环绕在所说辊基体整个表面上。

该辊基体可以由玻璃制成的圆筒体形成。

该次级线圈可以由导电膜形成，该膜附着在基体内壁的全部表面上。总之，次级线圈不仅可以形成在基体内壁上，也可以在基体的外壁上。

这样，本发明就可以获得结构简单的加热辊。

根据本发明第9方面的感应加热辊装置，本发明第15方面的加热辊的特征是，次级线圈部件分别是由导电膜形成的。

该导电膜可以由导电材料的沉积，化学粘附，导电箔的粘结以及导电材料厚膜结构形成。

以此方式，本发明能使次级线圈变薄。

本发明第16方面的定影设备的特征是，提供一定影支架体，包括压力辊，和本发明第1方面的感应加热辊装置，其中，加热辊与压力辊保持压力接触，使附着调色图像的记录介质通过两个辊，将调色图像定影在所说记录介质上。

根据本发明第9方面，本发明第17方面的定影设备特征是，其中的加热辊与压力辊保持压力接触，允许附着调色图像的记录介质通过两个辊，使调色图像定影在所述的记录介质上。

在说明本发明时，“定影支架体”指在从定影设备移走感应加热装置或感应加热辊装置之后，仍留下的保留结构部分。

该压力辊和加热辊可以彼此保持直接压力接触，或通过传递板保持彼此间接压力接触，传递板也可以是环状的或卷形的。

本发明带有调色图像的记录介质在加热辊和压力辊之间通过，使调色图像在记录介质上定影。

本发明第18方面的成像设备，特征是提供一个包括成像单元的成像架体，在记录介质上形成调色图像，和定影单元，安装在本发明第16方面的成像架体上，使色调图像在介质上定影。

本发明第19方面的成像设备，特征是提供一个包括成像单元的成像架体，在记录介质上形成调色图像，和一个本发明第17方面的定影单元，安装在架体上，将调色图像在记录介质上定影。

对本发明的说明中，该“成像架体”指定影设备从成像装置移走以后，成像装置留下的部分。在成像单元还包括根据在间接成像系统或直接成像系统中的图像信息，在记录介质上成像的构造。该“间接成像系统”指使用传递技术成像的系统。

成像设备包括光电复印机，打印机和传真机。

记录介质包括传递材料版，打印版，电子一传真版和静电记录版等。

本发明允许本发明第1方面的感应加热辊装置和第9方面的感应加热辊装置包括给成像设备提供加热辊，可以缩短预热的时间。

附图说明

图1是显示根据本发明的感应加热辊装置的等放效电路的电路图；

图2是显示根据本发明的感应加热辊装置的使用原理，对每一个耦合系数表明X和Qca之间的关系的图表；

图3是显示根据本发明的感应加热辊装置的为明确其使用原理的预测试的测试系统的示意图；

图4是显示根据本发明的感应加热辊装置的为明确其使用原理的预测试中，在不加负载时，借助初次线圈的一个测量频率的感应系数和耦合系数的变化图表。

图5是显示根据本发明的感应加热辊装置的为明确其使用原理的预测试中，在不加负载时初次线圈的QV变化的图表；

图6是显示根据本发明的感应加热装置的次级线圈升温的测量系统的示意图；

图7是显示根据本发明的感应加热装置的级线圈升温的测量结果的图表；

图8是显示根据本发明的第一最佳实施例感应加热辊装置分解的部分横截面的前视图；

图9是显示根据本发明的第一最佳实施例感应加热辊装置放大的部分横截面的视图；

图10是如图9所示的加热辊主要部分放大的纵截面视图；

图11是表示本发明第二最佳实施例感应线圈单元的电路图；

图12是表示本发明第三最佳实施例感应线圈单元的电路图；

图13是表示本发明第四最佳实施例感应线圈单元的电路图；

图14是显示第四最佳实施例中初级线圈轴向变化的温度分布和比较例温度分布的概念图表；

图15是显示根据本发明第5最佳实施例感应线圈单元的电路图；

图16是根据本发明第6最佳实施例感应线圈单元的加热辊的前视图，其部分切掉；

图17是根据本发明第7最佳实施例感应线圈单元的加热辊的前视图；

图18是显示根据本发明第7最佳实施例感应线圈单元的加热辊温度分布和比较例温度分布的概念图表；

图19是显示按照本发明第8最佳实施例的感应线圈单元主视图的放大的前视图；

图20是显示根据本发明第9最佳实施例感应线圈单元的纵向截面图；

图21是显示根据本发明第10最佳实施例感应线圈单元的纵向截面图；

图22是显示根据本发明第11最佳实施例感应线圈单元的纵向截面图；

图23是显示根据本发明第1最佳实施例定影设备的纵向截面视图；

图24是显示作为本发明第1实施例成像设备的一个复印机的示意性的横截面视图。

具体实施方式

为更详细说明本发明，下面将结合图8到图10，详细说明按照本发明的最佳实施例的感应加热辊装置，其中，图8是按照本发明第一实施例的感应加热辊装置的分解图，部分被切掉，图9是感应加热辊放大的横向截面图。图10是图9所示的加热辊主要部分放大的纵截面图。

在图8到图10中，相同部件具有用于图3的相同的标号，为简化，对相同部分的详细说明在此省略。当前提出的最佳实施例中感应线圈单元IC包括由多个初级线圈部件WP组成的初级线圈，和包括由多个次级线圈部件WS组成的次级线圈的加热辊TR，多个次级线圈WS在基本BB的外圆周壁上形成。

在感应加热线圈装置IC中，多个初级线圈部件WP以多个组，分开形成在绕线轴CB的外圆周壁，并且以相互平行的关系连到一对导线WP上。

加热辊TR是由导电辊基体BB，多个初级线圈部件WS，玻璃封闭层GS和塑胶树脂层PL组成。非导电辊基体BB包括圆筒形主体，其外径为30mm并由陶瓷材料制成。多个次级线圈部件WS每一个是由铜厚膜导体制成，其宽度1mm，在辊基体上形成一个环状，成为闭合电路中的一个单圈。当初线圈部件WP使用3MH2的高频，次级线圈部件WS具有60NH的感应系数和12Ω的次级阻抗值R。根据这个值，可得出X＝RA/XA的值大约等于1。铜厚膜导体是通过对主要是由钢制成糊状导电材料的丝网印刷形成的，在基体BB表面使钢导体干燥，烘烤干燥后的导体获得最后产品。在基体BB上的玻璃封层GS盖在次级线圈部分WS之上，作为次线圈WS和基体BB之间的密封，塑胶树脂层PL是由覆盖在玻璃密封部件GS上的含氟塑胶树脂组成。应注意，加热辊有旋转的支撑机构，其结构与现有技术相同，省略详细说明。

图11是显示本发明第二实施例的感应线圈单元的电路图。

在图11中，该电路包括低频交流电源AC，高频交流电源HFG，感应线圈单元IC和加热辊TR。

低频交流电源是由商业上获得的100伏的交流电源组成。

高频交流电源HFC是由噪音滤波器NF，全波整流电路FRC，滤波电容C1和半桥型高频逆变器HF1组成。噪音滤波器NF的作用是吸收在高频逆变器HF1的开关操作时产生的高频噪音，避免高频噪音流入低频交流电源SC。全波整流电路FRC把低频交流电整流为脉动直流电供输出。滤波电容C1将脉动直流电转变为整流的直流电。半桥型高频逆变器HF1包括一对开关元件Q1Q2，一对电容C2C3和串联皆振电路，其由一个电感L1和电容G4组成，一对开关元件Q1和Q2由串联在整流电容C1两端之间的MOSFETS组成。整流电容C2，C3相互并联到开关元件Q1Q2上。电感L1和电容C4串联接到开关电源元件Q2和负载的两端，形成一串联皆振电路/

感应线圈装置IC包括并联的初级线圈元件WP和并联的电容C5。

加热辊TR包括次级线圈元件WS，标号RA表明一个等效次级阻抗。

因具有高频逆变器电路HF1，在开关元件Q2两端出现了MH2的输出频率，使由电感L1和电容C4组成的串联皆振电路对感应线圈装置IC施加3MHz的正波高频电压。由初级线圈元件WP和并联的电容组成的感应线圈装置IC改善了功率因数。

图12根据本发明第三最佳实施例感应线圈单元的电路图。

在第三最佳实施中，感应线圈装置是由感应线圈装置附近的一对导线之间的多个初级线圈元件WP1，WP2，WP3和多个电容C51，C52，C53组成。

图13是根据本发明第四实施例的感应线圈单元的电路图。

在第四实施例中，感应线圈装置是由连接到高频电源HFG和感应线圈装置IC之间的整流电路MC组成，整流电路MC是由串联到一对导线WP的电感L2，L3和连到电感L2负载端和与电感L2，L3磁耦合的电感L3的，位于高频电源HFG处的一端之间的电感L4组成。

在感应线圈装置IC中，初级线圈WP的中点接地。

图14是显示沿形成第四实施例的感应线圈装置一部分的初级线圈轴向变化的温度分布特性和比较例温度分布特性之间关系的概念性图表。

在图14中，横标轴表示了初级线圈在其轴向的位置，纵生标轴表示温度。曲线C1表示在本发明中发生的温度变化，而曲线D表示比较例的温度变化。应注意，除了中点接地外，比较例与第四实施例的电路有相同的要求。

从图14的图表中可以看出，本发明使产生于初级线圈中点的热向外传导，通过接地通路传到地面。结果，减小了相对以均衡方式分布的温度。

图15是根据本发明第15实施例的感应线圈的电路图。

第15实施例不同与图13中的第14实施例，初级线圈WP的中点和电感L3的位于高频电源HFC一边并连到一对导线WP上的一端都接地。

按照本发明的其他实施例的电感线圈装置将参考图16到图22说明如下，可使用在图8到图10中相同的标号代表相同的零件。

图16是第6实施例的感应线圈装置的加热辊TR的前视图。

在第6实施例中，加热辊TR包括次级线圈ws，其形成于基体BB的外壁上，同时迫使次级线圈ws的轴和加热辊的轴相交，玻璃密封层和塑胶树脂为简化省略了。

图17是根据本发明第7实施例的感应线圈的加热辊TR的前视图。

在第7实施例中，加热辊TR包括多个伸过多个次级线圈WS的导热元件TC。每一个导热元件TC都是由非导电材料制成的，在次级线圈元件WS的圆周边的多个区域上形成。玻璃密封层和塑胶树脂层为简化而省略。

图18是显示沿形成第7实施例的感应线圈装置一部分的初级线圈轴向变化的温度分布特性和比较例温度分布特性之间关系的概念性图表。

在图18中，横坐标轴表示加热辊在其轴向方向的位置。纵坐标轴表示温度。曲线E显示发生在本发明的温度变化，曲线F显示比较例的温度变化。应注意，除了多个导热元件之外，比较例与第7实施例的电路图有同样的要求。

从图18的图表可以看出，本发明使加热辊TR沿轴向的温度分布相对平衡。

图19是按照本发明的第8实施例的感应线圈的加热辊TR部分被切后的前视图。

在第8实施例中，加热辊TR包括伸过多个次级线圈WS的导热元件TC。导热元件TC是由导电材料制成，在每个次级线圈元件WS的圆周边的多个区域上形成。玻璃密封层和塑胶树脂层为简化而省略。

图20是根据本发明第9实施例的感应线圈单元的纵向截面图。

在第9实施例中，感应线圈单元包括由圆筒形玻璃制成的辊基体BB组成的加热辊，由覆盖在辊机体BB的内壁，沿轴向的有效长度的全部表面区域的导电膜形成的次级线圈WS。和形成在基体BB的外壁的塑胶树脂层PL。应注意，导电膜是由ITO透明膜制成。

图21是根据本发明的第10实施例的感应线圈单元的纵向截面图。

在第10实施例中，感应线圈单元IC包括铁芯CO和多个在铁芯上形成的初级线圈元件WP，同时，次级线圈WS是由导电磁性材料组成。

铁芯CO是由铁氧体制成，包括圆筒体CO1和与圆筒体两端形成的整体的凸缘CO2。每一个初级线圈元件WP通过绕线轴CB包在圆筒体CO1的外圆周边上，凸缘CO2的外圆周边紧靠在加热辊TR的内圆周边。

加热辊TR包括次级线圈，其包括由钢制成的圆筒体，外圆周边覆盖塑胶树脂层PL。

图22是按照本发明第11实施例的感应线圈纵向截面图。

在第11实施例中，感应线圈单元IC形成多个分离的元部件。

铁芯CO特别包括多个单元铁芯CO_U，其中每一个包括一个圆筒体CO₁₁和凸缘CO₁₂，在圆筒体CO₁₁的一端形成整体，多个单元铁芯CO_U连在一起，为了使临近的单元铁芯CO_U内部连接，每一个单元铁芯可以有适当的连接段。例如，在单元铁芯CO_U的凸缘CO₂₁的一端壁的中心区域形成有螺纹孔sb，单元铁芯CO_U的另一端的中心区域形成有轴向伸展的螺纹孔构成的与形成在凸缘CO₃中心区域的螺纹孔内部相通的元件。

图23是根据本发明第一实施例的定影设备的纵向截面图。

如图23所示，本发明的定影设备包括感应加热辊21，压力辊22，记录介质23，调色剂24和支架体25，其他相同零件具有与图9中使用的相同标号。

图8到图21中所示的任一感应加热辊21都可以使用于图23所示的结构中。

压力辊22的安装使其关于感应加热辊21的加热辊TR是压力接触关系，而记录介质23在两个压力接触的辊之间传递。

调色剂24定影在记录介质表面，以形成所需的图像。

支架体25在预定的相对位置支撑上面讨论的各个零部件(除了记录介质外)。

这样，定影设备允许涂敷调色剂24的记录介质23形成所需的图像图样，插入感应加热辊21和压力辊之间并被传递，调色剂24被加热辊TR加热，融化，完成调色剂24的热定影。

图24是用于成像设备的实施例的复印机的横截面示意图。

显示的成像设备包括读入器单元31，成像单元32，定影单元33和外壳34。

读入器单元光学读出原版上的图像图样，以产生一个表示图样的图像信号。

成像单元32根据图像信号在光敏鼓32a上产生静电荷组成的隐藏的图像，调色剂粘附在隐藏图像的静电荷上形成的翻转图像图样，然后，传递到记录介质上，例如纸张，形成所需的图像图样。

定影单元33具有图23所示的结构，用于热融调色剂，该调色剂被传递到记录介质上，使调色剂热定影在其上。

外壳34隐藏上述讨论的各种零件，包括部件31和33，和传递单元，电源和控制单元。

申请号为P2001-016335，申请日为2001年11月24日的日本专利申请的全部内容作为参考与本申请结合。

虽然，本发明参考具体实施例说明如上，但本发明并不限于上述的实施例，在本发明的指导下，本领域普通技术人员能进行各种变化和修改，本发明的范围是根据下面的权利要求所限定。

Claims (20)

1.一种感应加热辊装置包括：

一感应线圈单元，具有初级线圈；和

一中空加热辊，具有次级线圈，和所述的感应线圈单元的初级线圈通过无芯变压器交感作用耦合在一起，其所具有的次级阻抗值，大体等于次级电抗，所述的加热辊被可旋转支撑。

2.根据权利要求1的感应加热辊装置，其中：所述的次级线圈有一个闭合电路。

3.根据权利要求1的感应加热辊装置，其中：所述的感应线圈单元包括一对导线，从所述的初级线圈中引出；和

一电容器，连在所述的一对导线之间紧靠所述的初级线圈。

4.根据权利要求3所述的感应加热辊装置，其中：所述的初级线圈包括多个初级线圈部件，沿所述的加热辊轴向分散分布并且连到所述的一对导线之间；和

所述的电容器包括多个电容元件，分别连到所述的一对导线之间紧靠所述的多个初级线圈部件。

5.根据权利要求1所述的感应加热辊装置，其中：所述的加热辊的最外圆周边覆盖一层塑胶树脂。

6.一种感应加热辊装置包括：

一感应圈，具有初级线圈；

一中空加热辊，具有次级线圈与所述感应线圈单元的初级线圈通过无芯变压器交感作用耦合，并且其具有的次级阻抗值大体与次级电抗相等，所述的加热辊被可旋转支撑；和

一电源，包括由有单级元件的开关元件组成的高频逆变器，用于产生超过1.1MHZ频率的高频输出，用于给所述的感应线圈单元的初级线圈加压。

7.一种感应加热辊装置包括：

一感应线圈单元，具有的初级线圈，其中点接地；

一中空加热辊，具有次级线圈与所述的感应线圈单元的初级线圈通过无芯变压器交感作用耦合，并且包括一闭合电路，所述的次级线圈具有的阻抗值大体与次级电抗相等，所述的加热辊被可旋转支撑；

一电源，用于给所述的感应加热线圈单元的初级线圈加压；和

一整流电路，安放在所述感应加热线圈单元和所述电源单元之间。

8.根据权利要求7所述的感应加热辊装置，其中：

所述的感应线圈单元包括1导热通道，位于所述的加热辊一端，并由导向所述初级线圈中点的接地通道所组成。

9.一种感应加热辊装置包括：

一感应线圈单元，包括由主体和凸缘组成的铁芯，该凸缘至少与由磁性材料制成的主体的一端成为一整体，和次级线圈，绕在所述主体的外圆周边；和

一中空加热辊，包括在闭合电路内形成的次级线圈并且具有多个部件层，该部件层以同心关系层压在一起，其至少有一层是由导电磁性材料制成，使感应线圈单元可插入其内，允许导电磁性材料与感应线圈单元的初级线圈通过变压器交感作用耦合，次级线圈具有的次级阻抗值大体上与次级电抗相等。

10.一种感应加热辊装置的加热辊，所述的加热辊包括：

一中空辊基体，由非导电性材料制成；和

多个次级线圈部件，由各个环绕在所述辊基体圆周并沿所述辊基体轴向分散分布的闭合电路构成。

11.根据权利要求10所述的感应加热辊装置的加热辊，其中：

所述的次级线圈部件分布在所述辊基体外圆周壁上。

12.根据权利要求10所述的感应加热辊装置的加热辊，其中：

所述的每一个多个次级线圈部件包括单圈线圈部件。

13.根据权利要求10所述的感应加热辊装置的加热辊，其中：导热元件伸过所述的多个次级线圈部件并与之以导热关系耦合。

14.根据权利要求13所述的感应加热辊装置的加热辊，其中：所述的导热元件包括导电元件。

15.一种感应加热辊装置的加热辊，所述的加热辊包括：

一中空辊基体，由电绝缘材料制成；和

多个次级线圈元件，分别由环绕在所述辊基体整个表面并沿所述辊基体轴向的闭合电路组成。

16.根据权利要求10所述的感应加热辊装置的加热辊，其中：

所述的次级线圈元件分别由导电膜组成。

17.一种定影设备包括：

一定影架体，包括一个压力辊；和

一感应加热辊装置，包括与所述压力辊保持压力接触的加热辊，使粘附有调色图像的记录介质通过两个辊传递，使所述的调色图像在所述的记录介质上定影；

其中所述的感应加热辊装置包括一个感应线圈单元，其具有一初级线圈和一中空的加热辊，其所具有的次级线圈与所述的感应线圈单元初级线圈通过无芯变压器交感作用耦合，并且所具有的次级阻抗值大体与次级电抗相等，所述的加热辊被可旋转支撑。

18.一种定影设备包括；

一定影架体，包括压力辊；和

一感应加热辊装置其包括一具有初级线圈的感应线圈单元，

一中空加热辊装置，与所述压力辊保持压力接触，使附有调色图像的记录介质通过所述的2个辊传送，使所述的调色图像在所述的记录介质上定影；

其中所述的中空加热辊包括次级线圈，与所述感应线圈单元的初级线圈通过无芯变压器交感作用耦合，并且其所具有的次级阻抗值大体与次级电抗相等，所述的中空加热辊被可旋转支撑；和

其中所述的感应加热辊包括由非导电材料组成的中空辊基体，和多个次级线圈元件，由多个环绕所述辊基体并沿所述辊基体轴向分布的闭合电路组成。

19.一种成像机包括：

一成像架体，包括成像单元，用于在记录介质上形成调色图像；和

一定影单元，安装在所述的架体上，使所述调色图像在所述的记录介质上定影；

其中所述的定影单元包括具有压力辊的架体，和一个感应加热辊装置，其包括与所述压力辊保持压力接触的加热辊装置，使粘附有所述调色图像的记录介质通过所述的2个辊传送，使所述的调色图像在所述的记录介质上定影；

其中所述的感应加热单元包括具有初级线圈的感应线圈单元，和中空加热辊，其具有的次级线圈与所述感应线圈单元的初级线圈通过无芯变压器交感作用耦合，并且其所具有的次级阻抗值大体与次级电抗相等，所述的加热辊被可旋转支撑。

20.一种成像机包括：

一成像架体，包括成像单元，在记录介质上形成调色图像；和

一定影单元，安装在所述主体上使所述调色图像在所述记录介质上定影；

其中所述的定影单元包括一具有压力辊的主体，和一个感应加热辊，其包括与所述压力辊保持压力接触的加热辊，使粘附有所述调色图像的记录介质通过所述的2个辊传送，使所述的调色图像在所述的记录介质上定影；和

其中所述的感应加热辊包括由非导电材料组成的中空辊基体，和多个次级线圈元件，分别由多个环绕所述辊基体并沿所述的辊基体轴向分布的闭合电路组成。

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