CN1764331A - 加热装置 - Google Patents
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Abstract
一种可使感应加热元件纵向上的温度分布均匀化的电磁感应加热装置,包括:励磁线圈(磁通量生成装置);定影辊(感应加热元件),用于在该励磁线圈生成的磁通量的作用下经由电磁感应加热而产生热量,通过把所要加热材料引入加热部,并与该定影辊接触地传送所要加热材料,该感应加热元件经由其产生的热量加热所要加热材料;以及磁通量屏蔽板(磁通量调整装置),用于沿着与所要加热材料的传送方向垂直的加热部的纵向改变有效磁通量的密度分布,该有效磁通量是由该励磁线圈生成且可作用于该定影辊的磁通量。磁通量屏蔽板调整有效磁通量,从而使得在定影辊沿加热部纵向的中央部处的有效磁通量少于在定影辊沿该纵向的端部处的有效磁通量。
Description
发明领域
本发明涉及电磁感应加热式加热装置,例如电磁感应加热式热定影装置,其中,借助加热固定经由电子照相过程形成在记录材料上的未固定图像。
背景技术
电子照相图像形成装置例如复印机、打印机、传真机或其类似物装配有一种用于热固定位于记录材料例如转移材料或其类似物上的调色剂图像的加热装置,该调色剂图像是被转移到该记录材料上的。此加热装置包括一种用于熔融记录材料上的调色剂的加热辊或者一种由环带组成的加热带,以及包括一种被压向该加热辊或加热带以与该加热辊和加热带一起把该记录材料夹在其间的施压装置。
加热辊经由热生成元件直接或间接地内部或外部加热。作为热生成元件,可采用例如卤素加热器、加热电阻器或其类似物。特别是近年来,已把重点更多地放在实现图像形成装置的节能且同时增强适用性(缩短快印时间或预热时间)上。为此,如在日本专利申请文献(JP-A)特开昭No.59-033787中所述的,已提出一种采用有着高热生成效率的感应加热的感应加热装置。
感应加热装置相对于由金属导体形成的空心加热辊生成感应电流(涡流),以使该加热辊本身经由其自身的表层电阻生成焦耳热。利用感应加热装置,热生成效率显著提高,使得可以缩短预热时间。
然而,在这种感应加热装置中,以一种与表层电阻成比例的功率加热该加热辊,该表层电阻由所施加的高频电流的频率、该加热辊的磁导率以及该加热辊的电阻率决定。因此,即便在加热辊的厚度大时,所得到的热生成速率也不变。为此,在加热辊的厚度大的情况中,热生成效率反而降低,使其难以实现缩短预热时间的效果。
另一方面,当加热辊厚度极薄时,磁通量穿过该加热辊。结果,热生成效率降低且加热辊的外围金属元件被加热。因此理想的是,加热辊具有近似20-300μm的厚度。
然而,在采用薄加热辊以减小热容的情况中,与该加热辊的轴线垂直的截面的截面积非常小,使得沿该轴线方向的热传递效率不好。截面积越小,这种趋势越显著,且当加热辊由诸如具有低导热性的树脂一类的材料形成时,热传递效率进一步降低。这还从利用以下方程表示的傅里叶定律中明白:
Ω=λ×f(θ1-θ2)/L
其中,Ω代表热量,λ代表导热率,(θ1-θ2)代表两点之间的温度差,以及L代表长度。
如上所述,在加热辊的纵向上,热传递速率低且该加热辊两端部的热散逸量大于中央部。为此,在对一种具有最大记录宽度的记录材料或者一种处在未执行任何定影操作的待命状态的记录材料进行定影的情况中,加热辊两端部的温度变得比中央部的温度低(以下称为“端部温度降低”)。
结果,在对记录材料连续进行定影或者对厚记录材料执行定影的情况中,产生了加热辊在其纵向两端部处出现定影故障的问题。此外,在把定影温度设定得较高以不导致定影故障的情况中,还产生能耗增加以及经定影图像的中央部与两端部之间光泽不同的问题。
此外,在普通感应加热装置中,一种产生磁通量的励磁线圈在加热辊的纵向两端部处向后折叠,使得在与该折叠部相对的加热辊纵向两端部处的热生成速率小于另一部(中央部)。结果,端部温度降低变得显著。
作为端部温度降低的对策,例如已经提出这样一提议,即,使该用于产生磁通量的励磁线圈的位置与一用于引入所生成磁通量以形成磁路的磁芯的位置相互不同。
然而,在此提议的构造中,变得可以在对具有最大记录宽度或者处在待命状态的记录材料进行定影的情况中而不在对一种宽度小于该最大记录宽度的记录材料进行定影的情况中使加热辊纵向上的温度分布均匀化,该加热辊的两端部处即该记录材料的无纸经过区域内的温度升高。结果,加热辊、励磁线圈等可能会在高温下受到破坏。
此外,JP-A No.8-016006提出这样一种构造,其中,在一种利用励磁线圈作为热源的加热装置中,该热源被分割并选择性地通电。
然而,当采用多个热源或者热源被分割成多个部分时,控制电路变得复杂得多且制造成本也增加。此外,当采用薄旋转件作为加热元件时,在该加热元件的经分割部分之间的界面邻域内,温度分布不连续且不均匀,这样该温度分布可能会负面影响所得到的定影特性。
此外,JP-A 2001-147606已提出这样一种构造,其中,通过使热均匀化元件例如金属热管或其类似物与一种经由电磁感应加热来产生热的旋转元件接触,防止端部温度降低。
然而在该构造中,经由热均匀化元件的接触,加热装置的热容增大,这样预热时间延长,从而增大能耗。
发明内容
本发明是考虑到上述问题完成的。
本发明目的是提供这样一种加热装置,该加热装置能够使感应加热元件在其纵向上的温度分布均匀化,以解决图像形成装置中的图像的例如定影故障、光泽不规则及类似的问题。
依据本发明的一方面,提供一种电磁感应加热装置,包括:
磁通量生成装置;
感应加热元件,用于在由所述磁通量生成装置生成的磁通量的作用下通过电磁感应加热而产生热量,通过把要加热的材料引入加热部,并与所述感应加热元件接触地或者与一设在所述感应加热元件与所述要加热的材料之间的热传递材料接触地传送所述要加热的材料,所述感应加热元件通过其产生的热量加热所述要加热的材料;以及
磁通量调整装置,用于沿着与所述要加热的材料的传送方向垂直的所述加热部的纵向改变有效磁通量的密度分布,所述有效磁通量是由所述磁通量生成装置生成且可作用于所述感应加热元件的磁通量;
其中,所述磁通量调整装置调整所述有效磁通量,从而使得在沿所述加热部纵向的所述感应加热元件的中央部处的有效磁通量少于在沿所述纵向的所述感应加热元件的端部处的有效磁通量。
在一优选实施例中,该装置还包括用于驱动磁通量调整装置的驱动装置,以及该磁通量调整装置可经由该驱动装置移动至一磁通量调整装置改变磁通量密度分布的屏蔽位置以及一磁通量调整装置不改变磁通量密度分布的缩进位置。
在该加热装置中,当磁通量调整装置设在缩进位置时,在感应加热元件沿加热部纵向的中央部处的更高热生成速率优选大于在感应加热元件沿该纵向的端部处的热生成速率。
磁通量调整装置优选包括至少非磁性金属材料或者含有该非磁性金属材料的合金。
磁通量调整装置可以优选包括至少一用于产生磁通量的励磁线圈以及一设在该励磁线圈的缠绕中心的附近且引导由该励磁线圈产生的磁通量的磁芯。
磁通量调整装置可以优选介于磁芯与感应加热元件之间以改变有效磁通量的密度分布。
感应加热元件可以优选是空心转动元件。
磁通量生成装置以及磁通量调整装置可设在感应加热元件的内部和附近或者设在该感应加热元件的外部和附近。
在该加热装置中,一可转动的转动元件可以优选设在感应加热元件的外围处。
该装置可以优选构造为一种用于把记录材料上的图像热固定为永久图像的热定影装置。
依据本发明,在磁通量调整装置的作用下,通过减少感应加热元件的纵向中央部处与其两端部处相比的有效磁通量,感应加热元件沿其纵向中央部处的热生成效率小于两端部处的热生成效率,以使该感应加热元件纵向上的温度分布均匀。由此,例如,在图像形成装置中,可以解决图像定影故障、图像光泽不规则等问题。此外,利用磁通量调整装置减少感应加热元件自身产生的热量,以不增大加热装置的热容并可以实现节能。
一旦结合附图考虑以下对本发明优选实施例的说明,本发明的这些及其它目的、特征和优点将变得更明显。
附图的简要说明
图1是一种依据本发明实施例1的热定影装置的示意性剖视图。
图2是表示本发明中的记录材料尺寸检测装置的示意构造的框图。
图3是一种用在实施例1中的磁通量屏蔽板的构成图。
图4(a)和4(b)是用在实施例1中的磁通量屏蔽板的操作说明图。
图5是表示依据实施例1的热定影装置的热生成速率的分布的图表。
图6是用在实施例1中的磁通量屏蔽板的操作程序图。
图7(a)和7(b)是表示依据比较实施例和实施例1的热定影装置的温度分布的图表。
图8(a)和8(b)是一种用在本发明实施例2中的磁通量屏蔽板的操作说明图。
图9是用在实施例2中的磁通量屏蔽板的构成图。
图10(a)和10(b)是一种用在本发明实施例3中的磁通量屏蔽板的操作说明图。
图11是用在实施例3中的磁通量屏蔽板的构成图。
图12是一种依据本发明实施例4的热定影装置的示意性构成图。
图13是一种用在实施例4中的磁通量屏蔽板的构成图。
图14(a)至14(c)是用在实施例4中的磁通量屏蔽板的操作说明图。
图15是用在实施例4中的磁通量屏蔽板的操作程序图。
优选实施例的详细说明
以下将参照附图说明本发明的实施例。
<实施例1>
图1是表示一种依据本发明实施例1的感应加热式热定影装置的示意构造的剖视图。
参照图1,感应加热式热定影装置1通过加热使形成在一种作为所要加热材料的被传送记录材料3上的未固定调色剂图像7熔融,并施压以使经熔融的调色剂图像固定在该记录材料3上。热定影装置1包括线圈组件10、定影辊4、支柱(stay)5以及施压辊2,该线圈组件10作为一种用于产生高频磁场的磁通量生成装置,该定影辊4作为一种利用线圈组件10加热且沿着记录材料3的传送方向可移动设置的感应加热元件,该支柱5固定在未表示框架上以维持定影辊4与线圈组件10之间的一致间距,以及该施压辊2经由记录材料3的传送通路对着定影辊4设置且被压向该定影辊4。
定影辊4被设置成可绕所示箭头a的方向转动,且经由未表示的驱动源例如电机或其类似物旋转驱动该定影辊4。施压辊2经由定影辊4的转动而绕所示箭头c转动。
CPU12是一种用于对热定影装置1执行控制的定时控制装置,驱动电源13基于来自该CPU12的信号给线圈组件10供应高频电流。记录材料尺寸检测装置14检测记录材料的尺寸,并例如基于经由用户面板的按钮开关输入的多个信号组合判断该记录材料的尺寸。
磁通量屏蔽板驱动装置15是一种利用来自CPU12的信号对作为磁通量屏蔽装置的磁通量屏蔽板8执行位移控制的驱动装置。其上转移有未固定调色剂图像7的记录材料3沿着所示箭头b的方向传送,并引入施压辊隙部N以把该记录材料3夹在定影辊4与施压辊2之间。
记录材料3在施压辊隙部N内传送的同时自经加热的定影辊4接收热量以及自施压辊2接收压力,由此把未固定调色剂固定在该记录材料3上以形成固定调色剂图像。已通过辊隙部N的记录材料3经由分离爪16与定影辊4分离以朝向图1的左手方向传送,由此经由未示出的排出(输出)辊传送该记录材料以排出(输出)到排出(输出)盘上,该分离爪16具有一抵靠定影辊4表面的端部。
这里,定影辊4由空心金属导体形成且具有例如铁、镍、SUS430或其类似物的导电(金属)层。在定影辊4的最外表面处,设置有一种具有高热电阻且由含氟树脂或其类似物形成的释放层。顺便一提的是,在此实施例中,定影辊4的金属层具有20μm至3.0mm的厚度。
在定影辊4的空心部处,设置有用于产生高频磁场的线圈组件10,且利用该高频磁场的作用,在该定影辊4内感生涡流以使该定影辊4产生焦耳热。这里,利用未示出的支柱保持线圈组件10以一定间距位于定影辊4与励磁线圈6之间。
线圈组件10包括磁芯9、绕线筒17以及励磁线圈6,该绕线筒17提供有供磁芯9插入其内的孔,该励磁线圈6由缠绕在绕线筒17上的铜线构成并通过在定影辊4内感生涡流来加热该定影辊4。
作为磁芯9的材料,理想的是具有高磁导率和低自场损耗。例如,适宜采用铁氧体、坡莫合金、铝硅铁粉、非晶硅钢片及其类似物。绕线筒17起到一种使磁芯9与励磁线圈6电绝缘的绝缘部的作用。此外,线圈组件10固定在一体于或者独立于绕线筒17构成的支柱上,且被容纳以不暴露于定影辊4的外部。
支柱、分离爪16以及绕线筒17由耐热且电绝缘的工程塑料构成。施压辊2由轴芯18、围绕该轴芯18形成的耐热橡胶层19、以及由含氟树脂或类似物形成且作为最外层的耐热释放层构成。
此外,在定影辊4的外周面上,设置有用于检测该定影辊4的温度的温度传感器20。该温度传感器20被设置成接触或者靠近定影辊4的外表面以经由该定影辊4与励磁线圈6相对,或者被设置成接触或者靠近定影辊4的内表面以与励磁线圈6相对。此外,温度传感器20由例如一种检测定影辊4的温度的热敏电阻器构成。基于此检测信息,控制励磁线圈6的通电以使定影辊4的温度为最佳温度。
在定影辊4的上方,设置有一种在温度异常升高过程中作为安全机构的恒温器。该恒温器被设置成接触或者靠近定影辊4并当该定影辊4的温度到达一预先设定温度时断开接触以使励磁线圈6断电,由此防止该定影辊4被加热至不低于一预定温度的高温。
图2是表示记录材料尺寸检测装置14的构造的框图。记录材料尺寸检测装置14由记录材料传送过程中的尺寸检测装置14a、操作面板14b以及盒尺寸检测装置14c构成。盒尺寸检测装置14c和记录材料传送过程中的尺寸检测装置14b由超声波传感器或其类似物构成。顺便一提的是,一种构造是以在用户操作面板处预先设定和选择的记录材料尺寸的信息为基础,但该构造可与这种利用设在供纸盒内以及记录材料传送过程的传送路径上的传感器来检测记录材料尺寸的构造结合使用,以避免用户的操作错误以及把不同尺寸的记录材料插入供纸盒内。
在此实施例中,一种作为磁通量调整装置用以屏蔽从励磁线圈6至定影辊4的磁通量的一部分的磁通量屏蔽板8可移动地设置在该定影辊4与励磁线圈6之间。通过利用磁通量屏蔽板驱动装置15沿圆周方向改变磁通量屏蔽板8的位置,该磁通量屏蔽板8构造用以与记录材料尺寸检测装置14协作以控制由涡流导致的热生成范围。
磁通量屏蔽板驱动装置15具有用于旋转驱动磁通量屏蔽板8的未表示电机。经由该电机的驱动,可沿着定影辊4的圆周方向转动磁通量屏蔽板8。作为电机,可采用例如步进电机或其类似物。顺便一提的是,磁通量屏蔽板驱动装置15不限于上述构造,而是可具有皮带以代替电机,或者可被构造成其经由螺杆旋转驱动。
作为磁通量屏蔽板8,适宜采用具有小电阻率的导电非磁性材料,例如,铜、铝、银、它们的合金等。
图3表示一种用在本实施例中的磁通量屏蔽板8的形状例子。用在本实施例中的磁通量屏蔽板8由纯度不低于99%的铜构成、具有宽度为200mm的凸出部、且被设置为沿着定影辊4的圆周方向形成20度的角度。
图4(a)和4(b)表示本实施例中的磁通量屏蔽板8的操作位置。
在热定影装置1中,当记录材料3处于可加热状态(待命状态)或者当加热大尺寸记录材料例如A4Y(长边)、A3及其类似物时。磁通量屏蔽板8的凸出部如图4(a)所示以一预定间距介于磁芯9与定影辊4之间。此外,在小尺寸记录材料的情况下,如图4(b)所示,磁通量屏蔽板8缩进至一种基本不阻止自励磁线圈6生成的磁通量的缩进位置。
图5表示本实施例中定影辊4沿其纵向的热生成速率的分布。
在本实施例中使用的定影辊4具有20μm至3mm的小厚度,使得沿该定影辊4纵向的热传递度小。此外,在定影辊4的两端部处,热散逸速率大于中央部,且励磁线圈6在该定影辊4的两端部处向后折叠,使得该两端部处的热生成速率小于中央部。结果,端部温度降低的程度变得显著。
然而,在本实施例中,磁通量屏蔽板8介于定影辊4的纵向中央部处以减小该中央部的热生成速率,这样两端部处的热生成速率相对增大。结果,可使沿定影辊4纵向的热生成速率的分布基本均匀化。
接着,参照图6说明本实施例中的磁通量屏蔽板8的操作程序。
参照图6,当CPU12给热定影装置1输出一种用于启动记录材料3的加热操作的指令时(S101),记录材料尺寸检测装置14检测该记录材料3的尺寸(S102),且在该记录材料3具有A4Y(长边)或者A3尺寸的情况中,磁通量屏蔽板8设在屏蔽位置(S103)。另一方面,在记录材料3具有除A4Y和A3以外的尺寸(B4、B5Y(长边)、A4R(短边)、B5R(短边)等)的情况中,磁通量屏蔽板8设在缩进位置(S104)。随后,启动记录材料3在加热下的纸张通过(S105)。
本实施例中,当磁通量屏蔽板8的位置改变时定影辊4沿其纵向的温度分布表示在图7(b)中。另一方面,作为本实施例的比较实施例,图7(a)表示当未设置磁通量屏蔽板8时定影辊4沿其纵向的温度分布。
如图7(b)所示,本实施例中,可使得在待命、A4-纸张加热以及B5Y-纸张加热时期的所有情况中定影辊沿其纵向的温度分布基本均匀化。另一方面,在比较实施例中,如图7(a)所示,出现端部温度降低。
顺便一提的是,所说明的本实施例的构造不用于限定本发明的范围,而是可依据本发明所应用的热定影装置对其做出各种变型。例如,在本实施例中,定影辊4用作感应加热元件,然而本发明也可采用甚至金属环带,该金属例如镍或其类似物。此外,在本实施例中,磁通量屏蔽板8具有单级凸出部,然而也可具有两或多级凸出部以满足其它尺寸的记录材料。
本实施例中,如图4(a)和4(b)所示,磁通量屏蔽板8在呈近似T形设置的磁芯9的水平部处介入,但也可如图1所示在T形磁芯9的垂直部处介入。此外,本发明磁芯9的形状不仅限于T形。
此外,本实施例中使用的磁通量屏蔽板8相对于定影辊4的纵向基本对称,但在具有不同尺寸的记录材料经过热定影装置且该定影辊4的一端作为参考位置的情况中也可不对称。
<实施例2>
将说明本发明的实施例2。
图8(a)和8(b)是依据此实施例的热定影装置的剖视图,其中,图8(a)表示在小尺寸纸张通过过程中磁通量屏蔽板的屏蔽位置,以及图8(b)表示在待命和大尺寸纸张通过过程中磁通量屏蔽板的缩进位置。
在本实施例的热定影装置中,励磁线圈206和磁芯209设在定影辊204的外周面附近。磁通量屏蔽板208以一定间距设在定影辊204与励磁线圈206(以及磁芯209)之间。
在本实施例中,磁通量屏蔽板208和励磁线圈206设在定影辊204的外部,这样可以期待热量自定影辊204释放给周围空气。因此,励磁线圈206的温度低于实施例1的情况,于是可以期待执行高效率加热。
本实施例中使用的磁通量屏蔽板208具有如图9所示的形状。在本实施例中,磁通量屏蔽板208的凸出部的角度是15度。
同样在本实施例中,磁通量屏蔽板208调整在定影辊204的沿其纵向的中央部内感生的磁通量,从而可使沿该定影辊204纵向的温度分布均匀化。
顺便一提的是,类似于实施例1,所说明的本实施例的构造不用于限定本发明的范围,而是可对其做出各种变型。
<实施例3>
将说明本发明的实施例3。
图10(a)和10(b)是依据此实施例的热定影装置的剖视图,其中,图10(a)表示在待命和加热大尺寸纸张过程中磁通量屏蔽板的屏蔽位置,以及图10(b)表示在加热小尺寸纸张过程中磁通量屏蔽板的缩进位置。
在本实施例的热定影装置中,作为磁通量生成装置的励磁线圈306缠绕在磁芯309上,并通过感应加热来加热作为感应加热元件的加热板325。一种作为转动元件的环带322经由未表示的驱动装置旋转驱动,该环带322绕张紧辊323和324延伸且通过与加热板325接触而被加热。磁通量屏蔽板308以一定间隙介于磁芯309与加热板325之间。
在本实施例中,作为感应加热元件的加热板323和作为转动元件的环带单独预备,这样就可采用由耐热树脂制成的环带作为该环带322。
在本实施例中使用的磁通量屏蔽板308具有如图11所示的形状。在本实施例中,磁通量屏蔽板308具有近似平面形状且提供有高度为20mm的凸出部。
同样在本实施例中,磁通量屏蔽板308调整在定影辊304的沿其纵向的中央部内感生的磁通量,从而可使沿该定影辊304纵向的温度分布均匀化。
顺便一提的是,在本实施例中,磁通量屏蔽板308具有近似平面形状,但依据热定影装置的构造也可替换为弧形磁通量屏蔽板。此外,类似于实施例1,所说明的本实施例的构造不用于限定本发明的范围,而是可对其做出各种变型。
<实施例4>
将说明本发明的实施例4。
在上述实施例1至3的构造中,在混合采用各种类型和尺寸的印张(纸张)的连续定影操作中,依据记录材料尺寸操纵磁通量屏蔽板。结果,磁通量屏蔽板的操作次数增加。
为此,在依据本实施例的热定影装置中,即便在执行用于各种类型和尺寸的记录材料的连续定影操作时,也尽可能减少磁通量屏蔽板的操作次数并使定影辊沿其纵向的温度分布均匀化。
图12是本实施例的热定影装置的示意构成图。
在本实施例中,其内包含励磁线圈406和磁芯409的线圈组件410保持在定影辊404的内部,且该线圈组件410与该定影辊404的内表面之间存在一预定间距。此外,磁通量屏蔽板408可经由未表示的磁通量屏蔽板驱动装置沿着线圈组件410的表面移动至任意位置。在定影辊404的表面处设置有主热敏电阻器420a、用于小尺寸纸张的热敏电阻器420b以及用于中尺寸纸张的热敏电阻器420c,该热敏电阻器420a,420b,420c用于检测该定影辊404的温度。
磁通量屏蔽板408如图13所示相对于(经过纸张的)近似中央对称,且提供有中央屏蔽部、中尺寸纸张屏蔽部以及小尺寸纸张屏蔽部。此外,主热敏电阻器420a、用于小尺寸纸张的热敏电阻器420b以及用于中尺寸纸张的热敏电阻器420c分别设在中央屏蔽部、小尺寸纸张屏蔽部以及中尺寸纸张屏蔽部处。
接着,在图14(a),14(b)和14(c)中表示了本实施例的磁通量屏蔽板408的操作位置。
在依据本实施例的热定影装置中,在记录材料的可加热状态(待命状态)下以及加热大尺寸纸张例如A4Y、A3等的过程中,如图14(a)所示,磁通量屏蔽板408的中央屏蔽部以一预定间距介于磁芯409与定影辊404之间,以减小该定影辊404沿其纵向中央部处的热生成速率。结果,定影辊404沿其纵向的温度分布均匀化。
此外,有关中尺寸记录材料例如B4、B5Y及其类似物,如图14(b)所示,磁通量屏蔽板408的中尺寸纸张屏蔽部以一预定间距介于磁芯409与定影辊404之间,以减小在该中尺寸记录材料的无纸张经过部(区域)内的热生成速率。结果,避免在定影辊404的无纸张经过部处温度升高。
此外,有关小尺寸记录材料例如A4R、B5R、A5R及其类似物,如图14(c)所示,磁通量屏蔽板408的小尺寸纸张屏蔽部以一预定间距介于磁芯409与定影辊404之间,以减小在该小尺寸记录材料的无纸张经过部(区域)内的热生成速率。结果,避免在定影辊404的无纸张经过部处温度升高。
接着,参照图15说明本实施例中磁通量屏蔽板408的操作程序。
当未示出的CPU给本实施例的热定影装置提供定影操作启动指令时(S401),检测用于中尺寸纸张的热敏电阻器的温度Tm(S402)。在中尺寸纸张热敏电阻器的温度Tm处于一预定温度范围内的情况下(本实施例中为165℃≤Tm≤220℃),不执行磁通量屏蔽板408的操作。在温度Tm超过预定温度范围的情况下(本实施例中为Tm>220℃),磁通量屏蔽板408如图14(b)所示移动至中尺寸纸张屏蔽位置(S403)。在温度Tm低于预定温度范围的情况下(本实施例中为Tm≤165℃),磁通量屏蔽板408如图14(a)所示移动至中央屏蔽位置(S404),然后再次检测中尺寸纸张热敏电阻器的温度Tm。
接着,检测用于小尺寸纸张的热敏电阻器的温度Ts(S405)。在小尺寸纸张热敏电阻器的温度Ts处于一预定温度范围内的情况下(本实施例中为170℃≤Ts≤215℃),不执行磁通量屏蔽板408的操作,并再次检测中尺寸纸张热敏电阻器的温度Tm。在温度Ts超过预定温度范围的情况下(本实施例中为Ts>215℃),磁通量屏蔽板408如图14(c)所示移动至小尺寸纸张屏蔽位置(S406)。在温度Ts低于预定温度范围的情况下(本实施例中为Ts<170℃),磁通量屏蔽板408如图14(a)所示移动至中央屏蔽位置(S404),然后再次检测中尺寸纸张热敏电阻器的温度Tm。
重复执行上述程序直至未表示的CPU给本实施例的热定影装置提供输出完成指令。
当未示出的CPU提供输出完成指令时,磁通量屏蔽板408如图14(a)所示移动至中央屏蔽位置(S408)以完成热定影操作(S409)。
依据本实施例的热定影装置,在检测定影辊404的无纸张经过部(区域)及其附近的温度的同时,仅操纵与所检测温度对应的磁通量屏蔽板408的一部分,这样即便在对混合包括各种尺寸纸张的记录材料进行连续定影的情况下,也可以使定影辊沿其纵向的温度分布基本均匀化,同时减少磁通量屏蔽板408的操作次数。
顺便一提的是,类似于实施例1,所说明的本实施例的构造不用于限定本发明的范围,而是可对其做出各种变型。例如,依据本发明中采用的热定影装置,可适当改变磁通量屏蔽板的构造、操作程序、温度检测装置等。此外,本实施例的构造也可与上述实施例2和3的构造结合采用。
尽管已参照这里所公开的结构对本发明进行了说明,但并不限于所阐述的细节,本申请旨在覆盖在出于改进目的或者以下权利要求书范围内得到的变型或变化。
Claims (11)
1.一种电磁感应加热装置,包括:
磁通量生成装置;
感应加热元件,用于在由所述磁通量生成装置生成的磁通量的作用下通过电磁感应加热而产生热量,通过把要加热的材料引入加热部,并与所述感应加热元件接触地或者与一设在所述感应加热元件与所述要加热的材料之间的热传递材料接触地传送所述要加热的材料,所述感应加热元件通过其产生的热量加热所述要加热的材料;以及
磁通量调整装置,用于沿着与所述要加热的材料的传送方向垂直的所述加热部的纵向改变有效磁通量的密度分布,所述有效磁通量是由所述磁通量生成装置生成且可作用于所述感应加热元件的磁通量;
其中,所述磁通量调整装置调整所述有效磁通量,从而使得在沿所述加热部纵向的所述感应加热元件的中央部处的有效磁通量少于在沿所述纵向的所述感应加热元件的端部处的有效磁通量。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括用于驱动所述磁通量调整装置的驱动装置,以及所述磁通量调整装置可通过所述驱动装置移动至一所述磁通量调整装置改变磁通量密度分布的屏蔽位置和一所述磁通量调整装置不改变所述磁通量密度分布的缩进位置。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,当所述磁通量调整装置设在所述缩进位置时,在沿所述加热部的纵向的所述感应加热元件的所述中央部处的更高热生成速率大于在所述感应加热元件沿所述纵向的所述端部处的热生成速率。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述磁通量调整装置包括至少非磁性金属材料或者含有所述非磁性金属材料的合金。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述磁通量调整装置包括至少一用于产生磁通量的励磁线圈和一设在所述励磁线圈的缠绕中心的附近且引导由所述励磁线圈产生的磁通量的磁芯。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述磁通量调整装置介于所述磁芯与所述感应加热元件之间,以改变有效磁通量的密度分布。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述感应加热元件是空心转动元件。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述磁通量生成装置和所述磁通量调整装置设在所述感应加热元件的内部和附近。
9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述磁通量生成装置和所述磁通量调整装置设在所述感应加热元件的外部和附近。
10.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,一可转动的转动元件设在所述感应加热元件的外围处。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置构造为一种用于把记录材料上的图像热固定为永久图像的热定影装置。
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