CN1666156A - 定影装置和使用该定影装置的成像设备 - Google Patents

Abstract

一种定影装置，其通过使用具有磁性金属套筒的发热辊和与该发热辊的外周相对的磁化线圈(170)形成，其中通过电磁感应在该发热辊上产生热。磁化线圈可由60根束在一起、表面绝缘、外径为0.2mm的铜线形成，其在发热辊的旋转轴方向延伸。该线圈绕着发热辊的外周缠绕，使得线圈束在轴向方向沿着发热辊的周边相互密集接触，以覆盖发热辊的上半部。进而可设置许多芯(240)倾斜绕着线圈，以通过对任意横截面平均具有相同的磁通量密度而沿着发热辊的轴向方向一致加热。线圈(170)也可越过辊在轴向方向延伸，以限制磁场由于在线圈纵向端的边界效应而变化。

Description

定影装置和使用该定影装置的成像设备

技术领域

本发明涉及一种定影装置，其在静电记录类型的成像设备(例如，复印机、传真机、打印机等等)中使用，更具体的，涉及一种使用电磁感应加热系统的墨粉图像的定影装置，以及使用该定影装置的成像设备。

背景技术

近年来，对于例如打印机、复印机和传真机等等成像设备的例如节能和高速因素的商业要求增加了。为了达到这些所需的性能，重要的是提高成像设备所采用的定影装置的热效率。

在成像设备中，通过电子照相记录、静电记录和磁记录等等的成像过程相应于图像转印系统或者直印系统(direct system)在记录介质(例如页材料、打印页、感光页和静电记录页等等)上形成未定影的墨粉图像。广泛采用例如热辊系统、膜加热系统(film heating system)和电磁感应加热系统等等的接触加热类型的定影装置作为将未定影的墨粉图像定影的定影装置。

作为电磁感应加热类型定影装置，欧洲专利公开EP-1174774提出通过在由磁化线圈制成的感应加热装置的交替磁场的作用下，在由磁性金属件制成的发热件中引起涡流电流而产生焦耳热。因此，这种技术中，电磁且感应地产生发热件的热量。

因为热辊由磁性件制成，形成通过激励磁化线圈而产生的磁通量的磁路。然而，当背面芯(back surface core)不存在时，磁通量向外泄漏。因而，提供背面芯以形成磁路来阻止磁通量向外泄漏。

当在通常热辊的周边方向设置多个C形芯，在C形芯的部分中的磁通量密度高，然而，在不存在C形芯的部分中的磁通量密度低。因而，在存在C形芯的部分中的热辊温度与在不存在C形芯的部分中的热辊温度相比过分升高而产生这些部分的过度定影(热偏差)。

如上比较，因为在不存在C形芯的部分中的热辊温度相对低，定影性不够。因而，在存在C形芯的部分中和不存在C形芯的部分中产生如不均匀定影性和不均匀亮度的不利。

发明内容

为了解决上述问题，设置C形芯相对于热辊的轴向方向成一角度，使得垂直于热辊的轴线的截面面积在任一部分都大致相同。根据上述结构，在热辊的轴向方向的温度差异减小，并抑制定影的不均匀。

进而，假设磁化线圈的整个长度，即在发热件的旋转轴方向的长度是L1，发热件的整个长度，即在其旋转轴方向的长度，是L2，L1大于L2，并且设置所述发热件使其整个长度位于所述磁化线圈的整个长度内。

因而，由于发热件不受到在磁化线圈的端部所产生的不稳定磁场的影响，发热件可通过感应加热件一致地发热，而不会不均匀。

附图说明

图1是显示根据本发明的一个实施例的成像设备的结构的示图。

图2是显示在本发明的一个实施例中的作为图像加热器(image heater)的定影装置的截面图。

图3是显示在本发明的第一实施例中作为图像加热器的定影装置的发热部分的部分片断平面图。

图4是显示在本发明的第一实施例中作为图像加热器的定影装置的发热部分的截面图。

图5是在本发明的第一实施例中作为图像加热器的定影装置的发热部分的等价电路图。

图6是显示在本发明的第二实施例中作为图像加热器的定影装置的发热部分的截面图。

图7是显示在本发明的第二实施例中作为图像加热器的定影装置的除了发热辊以外的发热部分的底视图。

图8(a)是显示在本发明的第三实施例中作为图像加热器的定影装置的截面图。

图8(b)显示在本发明的第三实施例中作为图像加热器的定影装置的另一例子的截面图。

图9是从图8(a)中的箭头G所示方向看的发热部分的投影图。

图10(a)-10(c)是显示在本发明的第三实施例中作为图像加热器的定影装置的发热部分的截面图。

图11是显示在本发明的第三实施例中作为图像加热器的定影装置中的的发热部分，在包括发热辊的旋转轴和磁化线圈的中心的平面中的截面图。

图12是显示在本发明的第三实施例中作为图像加热器的定影装置的发热部分的截面图。

图13是显示在本发明的第三实施例中作为图像加热器的定影装置的发热辊的截面图。

图14是显示在本发明的第四实施例中作为图像加热器的定影装置的发热部分的截面图。

图15是显示在本发明的第五实施例中作为图像加热器的定影装置的发热部分的截面图。

图16是从图15的箭头A所示方向看，显示在本发明的第五实施例中作为图像加热器的定影装置的发热部分的投影图。

图17是显示在图1所示的成像设备中使用的根据本发明第六实施例的定影装置的结构的示图。

图18是显示形成图17所示的定影装置的热辊的结构的部分示图。

图19是显示形成图17所示的定影装置的耐热带的结构的示图。

图20是显示形成图17所示的定影装置的感应加热装置的一部分的示图。

图21是显示磁化线圈和热辊之间的尺寸关系和位置关系的示图。

图22是显示在图1所示的成像设备中使用的根据本发明再一实施例的定影装置的结构的示图。

具体实施方式

下面将参考附图具体说明本发明的实施例。

〔第一实施例〕

1.成像设备

现在，将首先说明根据本发明示例性实施例的成像设备的概要。图1是根据本发明的一个实施例的成像设备的结构的示图。本实施例中的成像设备采用串联系统。在串联系统中，在采用电子照相系统的设备中为特别贡献于彩色图像的色彩形成的四个基本颜色墨粉的每一个设置显影装置。四个颜色的图像叠加在转印体上，并且该叠加的彩色图像同时被转印到页材料上。然而应理解本发明不仅限于串联系统。本发明可应用于任何系统的成像设备，与显影装置的数量和是否存在中间转印体无关。

在图1中，在感光鼓10a、10b、10c和10d的外围上，分别设置用于使感光鼓10a、10b、10c和10d的表面带预定电压的充电装置20a、20b、20c和20d，用于将相应于特定颜色的图像数据的激光束的扫描线30K、30C、30M和30Y应用于带电的感光鼓10a、10b、10c和10d以形成静电潜像的曝光装置30，用于将形成在感光鼓10a、10b、10c和10d上的静电潜像显像的显影装置40a、40b、40c和40d，用于将显像在感光鼓10a、10b、10c和10d上的墨粉图像转印到环形带形中间转印带(中间转印体)70的转印装置50a、50b、50c和50d，和用于在将墨粉图像从感光鼓10a、10b、10c和10d转印到中间转印带70以后将留在感光鼓10a、10b、10c和10d上的墨粉移去的清洁装置60a、60b、60c和60d。

这里，曝光装置30设置为相对感光鼓10a、10b、10c和10d预定倾斜。另外，中间转印带70在图中箭头A所示方向旋转。在成像站Pa、Pb、Pc和Pd中，分别形成黑色图像、青色图像、洋红图像和黄色图像。然后，形成在感光鼓10a、10b、10c和10d上的各个颜色的单色图像依次叠加到中间转印带70上并转印到中间转印带70以在其上形成全彩图像。

在设备的下部中，提供容纳例如打印页的页材料(记录介质)90的供页盒100。然后，页材料90由送页辊80从供页盒100一页一页地送入到页传送路径。

在页传送路径上，提供页材料转印辊110，其与中间转印带70的外周表面在预定量上接触，以将形成在中间转印带70上的彩色图像转印到页材料90。另外，设置定影装置120，其用于通过将页材料夹在辊中间，在由于辊的旋转而产生的热和压力下将转印到页材料90上的彩色图像定影。

在具有上述结构的成像设备中，首先通过成像站Pa的充电装置20a和曝光装置30在感光鼓10a上形成具有黑色组元颜色的的图像信息的潜像。该潜像通过具有黑色墨粉的显影装置40a显像为黑色墨粉图像，并通过转印装置50a转印到中间转印带70为黑色墨粉图像。

当黑色墨粉图像转印到中间转印带70，在成像站Pb中形成青色组元颜色的潜像，然后，通过显影装置40b将由青色墨粉组成的青色墨粉图像显像。然后，该青色墨粉图像通过成像站Pb的转印装置50转印到中间转印带70上，其上黑色墨粉图像的转印在前面的成像站Pa中完成，并叠加到该黑色墨粉图像上。

以与上述方式相同的方式形成洋红墨粉图像和黄色墨粉图像。当四种颜色的墨粉图像在中间转印带70上的叠加完成，四种颜色的墨粉图像同时通过页材料转印辊110转印到页材料90上。从供页盒100通过送页辊80将页材料90送入。然后，加热转印的墨粉图像并通过定影装置120将其定影到页材料90，在页材料90上形成全部彩色图像。

2.定影装置

图2是显示在本发明的一个实施例中的作为图像加热器的定影装置的截面图。图3是显示定影装置的发热部分的部分片断平面图。

在图2和图3中，参考标号130指作为发热件的发热辊。参考标号140指由镀锌的钢板制成的支撑侧板。参考标号150指固定到支撑侧板140并在发热辊130两端支撑发热辊130以自由旋转的轴承。发热辊130通过未示出的装置主体的驱动装置驱动旋转。发热辊130由铁、镍、铬的合金所组成的材料支撑并且被调整使得其居里点为300℃或更高。进而，发热辊130形成为厚度为0.3mm的管道形状。

热辊130的表面覆有由厚度为20μm的氟树脂制成的脱模层(未示出)，以向其应用脱模(mold releasing)特性。对于脱模层，具有良好脱模性的树脂或者橡胶(例如PTFE、PFA、FEP、硅树脂橡胶、氟橡胶等)可独立使用或者混合使用该混合物。当发热辊130用于定影单色图像，仅仅脱模性可以保证。然后当发热辊130用于定影彩色图像，需要向发热辊应用弹性。这种情况下，还需要形成更厚的橡胶层。

参考标号160是作为施压装置的压力辊。压力辊160由硬度为JISA 65度的硅树脂橡胶制成，并且在20kgf的压力下与发热辊130接触以形成压滚部分。然后，在这种状态下，压力辊160随着发热辊130的旋转而一起旋转。可采用例如其他氟橡胶、氟树脂等耐热树脂或者橡胶，对于压力辊160的材料。另外，为了提高耐磨性或脱模性，压力辊160的表面优选单独覆有树脂(例如PFA、PTFE、FEP等，或者树脂或者其混合物)。另外，为了阻止热辐射，压力辊160优选由热传导性低的材料制成。

参考标号170指作为磁化装置的磁化线圈。磁化线圈170以如下方式形成。外径0.2mm并且表面绝缘的60根铜线集束以形成导线束，该导线束在发热辊130的旋转轴方向延伸。导线束沿着发热辊130的周边方向缠绕。包括导线绝缘覆层的导线束的截面面积是大约7mm²。

导线束设置以允许导线沿着发热辊130的周边方向相互密集接触。因此，磁化线圈170垂直于发热辊130的旋转轴的截面覆盖发热辊130的上半部分。导线束缠绕两次并且这些导线束重叠。这种情况下，从发热辊130的一端部延伸到另一端部的导线束的相邻导线束相互密集接触。从发热辊的另一端部延伸到一端部的导线束的相邻导线束相互密集接触。

对于在发热辊130的旋转轴方向延伸并且缠绕的导线束的绕圈顺序，导线束不需要从接近绕圈中心的部分开始依次缠绕。导线束的绕圈顺序可中途改变。

磁化线圈170绕圈数都是18。导线束通过粘合剂在其表面相互粘接以保持图2和图3所示的形状。磁化线圈170与外周表面130相对，间隔大约2mm。磁化线圈170与发热辊130的外周表面相对的范围很宽，该范围具有绕着发热辊130的旋转轴大约180度的角度。

从半谐振型反向器(semi-resonance type inverter)的磁化电路180向磁化线圈170提供30Hz的电流。控制提供向磁化线圈170的交流电流使得根据设置在发热辊130表面上的温度传感器190获得的温度信号，发热辊130达到预定定影温度170℃。提供向磁化线圈170的交流电流在下文中也称为“线圈电流”。

在本实施例中，A4大小(宽210mm)的记录页用作最宽的记录页。发热辊130在其旋转轴方向的长度设定为270mm。沿着发热辊130的旋转轴方向，磁化线圈170的内周部分的长度设定为200mm。

作为记录材料的表面承载墨粉220的记录页200从图2箭头所示方向插入到如上形成的定影装置中。因此，记录页200上墨粉220定影到其上。

在本实施例中，磁化线圈170通过电磁感应引起发热辊130发热。现在，将参考图4说明其机构。

由于发热辊130的磁化，通过从磁化电路180(见图3)提供的交流电流而由磁化线圈170产生的磁通量在图4中如虚线M所示在周边方向经过发热辊130。磁通量反复产生并消失。由于磁通量的变化而产生在发热辊130中的感应电流因为表面效应(skin effect)而只允许大致流过发热辊130的表面以产生焦耳热。

在本实施例中，磁化线圈170以如下方式形成。从发热辊130的一端部延伸到另一端部的磁化线圈170的导线束的相邻导线束相互密集接触。另外，从发热辊130的另一端部延伸到一端部的导线束的相邻导线束相互密集接触。因此，磁通量不会在导线束之间经过。此外，在磁化线圈170的中部没有导线束，并且具有间隔使得磁通量经过。因而，如图4虚线M所示，磁通量形成绕着磁化线圈170周边的大的环形回转。另外，在发热辊130的周边方向设置磁化线圈170。磁化线圈170与发热辊130相对的范围很宽，该范围为在中心处绕着发热辊130的旋转轴大约180度的角度。因而，磁通量在覆盖发热辊130的宽范围的周边方向上通过发热辊130。因此，发热辊130在该宽范围内产生热，使得即使在线圈电流小并且不产生磁通量的时候，预定电功率可被提供到发热辊130。

如上所述，因为没有磁通量在线圈束之间经过，而不经过发热辊130，施加到磁化线圈170的电磁能不泄漏地传递到发热辊130。因而，即时在线圈电流小的情况下，预定电功率可有效地提供到发热辊130。进而，线圈束可相互密集接触，使得磁化线圈170可制得紧凑。

进而，因为磁化线圈170的线圈束位于发热辊130附近，由线圈电流产生的磁通量有效地传递到发热辊130。然后，由磁通量在发热辊130中产生的涡流电流可流动以使抵消线圈电流的磁场变化。这种情况下，因为线圈电流接近在发热辊130中产生的涡流电流，电流的相互抵消效果很高，使得所有电流在周边空间产生的磁场被抑制。

没有设置元件用于阻止来自磁化线圈170的外周边的热辐射。因此，可阻止导线的绝缘涂层由于热量累积引起的温度升高而熔化，或者可阻止磁化线圈170的电阻值升高。

图5显示了磁化线圈和发热辊的等价电路，磁化线圈与发热辊相对。在图5中，r代表磁化线圈170自身的电阻，R代表通过与发热辊130相对的磁化线圈170与发热辊130电磁耦合而获得的电阻，L代表电路整个部分的电阻。R通过如下方式获得，将磁化线圈170从发热辊130移去，并且使用LCR测量仪测量在预定角频率ω下的作为单个物体(simple substance)的磁化线圈170的电阻。R的数值通过如下方式获得，当磁化线圈170与发热辊130相对时，从电阻中移去r。L大致等于作为单个物体的磁化线圈170的电感。当电流I提供到电路，消耗的产生热的有效电功率为电流I的平方和电阻的乘积。磁化线圈170通过r所消耗的电功率产生热，发热辊130通过R所消耗的电功率产生热。当提供到发热辊130的电功率是W，这种关系通过下面的数学表达式1表达：

        W＝(R+r)×I²                (数学表达式1)

进而，施加到磁化线圈170的电压是V，建立如下式所代表的关系：

        I＝V/{(R+r)²+(ωL)²}        (数学表达式2)

从上述数学表达式2可知，当L和R太大，不能在预定电压V获得适当的电流I。因而从上述数学表达式1可知，提供的电功率W不足并且不能获得足够的发热量。相反，当R太小，即时当电流I流动时，没有消耗有效电功率并且不能获得足够的发热量。进而，当L太小，半谐振型反向器的磁化电路180不能满意地工作。当从磁化电路180提供到磁化线圈170的ac电流的频率在25kHz到50kHz的范围内，R可为0.5Ω或更大，以及为5Ω或更小，L可为10μH或更大，以及50μH或更小。这种情况下，磁化电路180由能够承受不是特别高的电流和电压的电路元件形成，用于获得适当的供应电功率和适当的发热量。进而，R和L在上述范围内。这种情况下，即时当磁化线圈170的技术条件(例如磁化线圈170的绕圈数、磁化线圈170和发热辊130之间的间隔等等)改变，可获得相同的效果。

这个实施例中，如上所述，磁化线圈170的导线束通过缠绕60根外径为0.2mm的导线形成。线圈束的结构不必限于此。线圈束优选通过缠绕50-200根、外径范围在0.1mm到0.3mm的导线而形成。当导线的外径小于0.1mm，可能发生磁化线圈的导线由于机械负载而引起烧毁。另一方面，当导线的外径超过0.3mm，对高频ac电流的电阻(图5中的r)变大，并且在磁化线圈170的发热量极大增加。进而，当形成导线束的导线的数量是50或者更少，电阻由于横截面积小而变大，并且磁化线圈170的发热量过分增加。当形成导线束的导线的数量是200或者更多，由于线圈束厚，很难将磁化线圈170缠绕形成任意形状。进而，很难在规定间隔内获得规定数目的绕圈。线圈束的外径大致为5mm或更小，使得可满足这些条件。因此，因为磁化线圈170的绕圈数可在狭小间隔内增加，可向发热辊130提供必须的电功率而小型化磁化线圈170。

被缠绕的磁化线圈170的线圈束可形成相互部分间隔，然而，可有效的大致相互密集接触。进而，被缠绕的磁化线圈170的线圈束的重叠方法可部分改变。当磁化线圈170的高度低的时候，更多的电功率可在较小电流下提供到发热辊130。对于磁化线圈170的形状，磁化线圈的线圈束缠绕并且设置的宽度(在周边方向的长度)优选大于磁化线圈170的高度(层叠的线圈束的厚度)。

磁化线圈170在发热辊130的旋转轴方向的长度大于发热辊130的长度。这种情况下，磁通量通过在发热辊130的端部的例如侧板140的导电元件。因而周边组件产生热，使得电磁能量到发热辊130的传递速率减小。这个实施例中，发热辊130的长度大于磁化线圈170在发热辊130的旋转轴方向的长度。因而，由线圈电流产生的磁通量不会到达例如侧板140的周边组件，并且大致所有的线圈电流到达发热辊130。这样，施加到磁化线圈170的电磁能量可有效地传递到发热辊130。特别的，当磁通量在旋转轴方向从发热辊130的端面经过，在发热辊130的端面的涡流电流密度增大。这种情况下，产生一个问题，发热辊端面的发热过分增加。

如上所述，根据本实施例，磁化线圈170的内周部分、具有最大宽度的记录页、磁化线圈170的外周部分和发热辊130可设置使得考虑发热辊130的旋转轴方向较小长度。磁化线圈170平行于发热辊130的旋转轴方向而缠绕并且在旋转轴方向上记录页200通过的部分等同并且均匀地缠绕。因而发热辊130在记录页200通过的部分中的发热分布可制得均匀。结果，在定影部分的温度分布可制得均匀而获得稳定的定影操作。

〔第二实施例〕

图6是显示在本发明的第二实施例中的作为图像加热器的定影装置的发热部分的截面图。图7是显示发热辊移去的定影装置的发热部分的底视图。与第一实施例中功能相同的元件用相同的参考标号标记并且省略对其的说明。

第二实施例与第一实施例在以下方面不同。也就是，在第二实施例中，线圈束没有缠绕两次并且沿着发热辊130的周边方向缠绕，一背面芯210设置在磁化线圈170的背面。

背面芯210覆盖磁化线圈170不存在的范围，并且设置了与发热辊130相对并且没有在两者之间插入磁化线圈170的“相对部分F”。下文中背面芯210通过磁化线圈170与发热辊130相对的部分称为“导磁部分(magneticpermeable parts)T”。背面芯210部分的形状是通过在轴向以180°的角度截取一圆柱体而获得。

根据该结构，磁路(magnetic path)的长度可大于常规芯的长度。进而，对由线圈电流产生的磁通量低导磁率的空气部分仅仅是发热辊130和背面芯210之间的狭小间隙部分。因而，磁化线圈170的电感增加并且由线圈电流产生的磁通量大致完全导向发热辊130。结果，更增加了在发热辊130和磁化线圈170之间的电磁耦合。在图5所示的等价电路中R进一步增加。因而可在相同线圈电流下向发热辊130提供更大的电功率。

如图6虚线M所示，从背面芯210引入到发热辊130的磁通量通过相对部分F。相对部分F沿着发热辊130的旋转轴的方向的长度与背面芯210沿着发热辊130的旋转轴的方向的长度相同。相对部分F沿着旋转轴的方向的长度大于记录页的宽度。因而，磁通量均匀地射入在记录页从相对部分F通过的部分上。因此，可均匀加热发热辊130的须用于定影的范围。

采用例如相对导磁率为1000到3000、饱和磁通量密度为200到300mT并且体积电阻率为1到10Ω·m的铁氧体(ferrite)作为背面芯210的材料。进而，作为背面芯210的材料，可使用除了铁氧体以外具有高导磁率和电阻的材料，例如透磁合金(permalloy)。

背面芯210部分的形状通过在轴向以大致90°角度截取一圆柱体而获得，该圆柱体例如外径为36mm，厚度为5mm。因而，背面芯210的截面面积是243mm²。磁化线圈170的截面面积是126mm²，即7mm²×9绕圈×2。

发热辊130形成一管道形状，例如，外径20mm，厚度0.3mm。因而，发热辊130垂直于其旋转轴的平面的截面面积大约为295mm²。因而，包括背面芯210的磁化线圈170的截面面积大于发热辊130垂直于其旋转轴的平面的截面面积。在背面芯210和发热辊130之间的间隔例如为5.5mm。

在本实施例中，A4大小的记录页(宽度为210mm)用作最大宽度的记录页。发热辊130在其旋转轴方向的长度设定为240mm。磁化线圈170沿着发热辊130旋转轴方向在内周部分缠绕的长度设定为170mm。背面芯210沿着发热辊130旋转轴方向的长度设定为220mm。作为发热辊130的支承件的轴承150(见图3)由磁性材料的钢制成。轴承150和背面芯210之间的间隔为10mm大于背面芯210和发热辊130之间的间隔。

其他结构同第一实施例。

下面说明如上形成的定影装置的操作。

背面芯210设置为增加磁化线圈170的电感。因而，磁化线圈170和发热辊130之间的电磁耦合增加并且在图5所示的等价电路中的R增加。因而，在相同电流下向发热辊130提供更多电功率。由此，低耐电流和耐电压的便宜的磁化线圈180(见图3)可用于实现具有短预热时间(warm-up time)的定影装置。

如图6虚线M所示，磁化线圈170的背面侧内的所有磁通量通过背面芯210，可阻止磁通量向后泄漏。结果，可阻止周边导电元件的电磁感应引起的发热，并可阻止不必要的电磁波辐射。

因为，绕圈导线束不重叠，磁化线圈170所有的导线束位于发热辊130附近。因而，由线圈电流产生的磁通量更有效地传递到发热辊130。

在这个实施例中，因为磁化线圈170或者背面芯210设置在发热辊130(发热部分)外侧，可阻止磁化线圈170等受到发热部分温度影响而升温。因此，产生的热量可稳定地保持。特别的，使用磁化线圈170和背面芯210，其截面面积大于发热辊130垂直于其旋转轴的平面的截面面积。因而，发热辊130热容量低，具有大量绕圈数和适量铁氧体(背面芯210)的磁化线圈170可组合在一起并使用该组合体。因而，当定影装置的热容量被抑制，更多的电功率在规定线圈电流下提供给发热辊130。

在这个实施例中，如上所述，磁化线圈170的内周部分、磁化线圈170的外周部分、最大宽度的记录页、背面芯210和发热辊130可为在发热辊130的旋转轴方向按照长度变小的顺序设置。如上所述，磁化线圈170在沿着发热辊130的旋转轴方向的外周部分的长度小于最大宽度的记录页的宽度。背面芯210沿着发热辊130的旋转轴方向的长度大于最大宽度的记录页的宽度。因而，即时当磁化线圈170缠绕稍微不均匀，从磁化线圈170到达发热辊130的磁场可在旋转轴方向均匀。因而，发热辊130在记录页通过的部分的发热分布可均匀。因此，在定影部分的温度分布可均匀使得获得稳定的定影操作。进而，当发热辊130的发热分布均匀，可减小发热辊130在其旋转轴方向的长度和磁化线圈170沿着发热辊130的旋转轴方向的长度。因而，该装置可制得紧凑并且同时节省了费用。进而，背面芯210沿着发热辊130的旋转轴方向的长度比发热辊130在其旋转轴方向的长度短。因而，可阻止在发热辊130的端面的涡流电流密度大，使得在在发热辊130的端面的发热不会过分增加。

进而，如上所述，采用通常具有磁性的钢作为发热辊130的支承件的轴承150(见图3)，以保证机械强度。结果，由线圈电流产生的磁通量易于被轴承150吸收。当磁通量经过轴承150时，产生热。因此，到发热辊130的电磁能量的传递速率减小并且发热辊130的温度上升而缩短了其寿命。在这个实施例中，如上所述，因为轴承150和背面芯210的端面之间的间隔设定为大于背面芯210和与其相对的发热辊130之间的间隔。因而，经过背面芯210的磁通量没有被导向轴承150并大致通过发热辊130。因此，施加到磁化线圈170的电磁能量可有效地传递到发热辊130，并阻止轴承150发热。

轴承150和背面芯210之间的间隔(本实施例中是10mm)可大于背面芯210和与其相对的发热辊130之间的间隔(本实施例中是5.5mm)。前者优选是后者的两倍或更大。

进而，因为背面芯210的厚度均匀，热量不会局部积累在背面芯210中。因此，可阻止由于积累热量引起温度升高而突然减小整体的导磁率，使得背面芯210的饱和磁通量密度下降。因此，稳定而长时间地将发热辊130保持在规定温度。

〔第三实施例〕

现在将详细说明根据第三实施例的作为图像加热器的定影装置。

在图8(a)中，薄定影带230是环形带，其基材由聚酰亚胺组成，直径50mm，厚度100μm。定影带230的表面覆有由氟树脂制成的厚度为20μm的脱模层(未示出)，以向其应用脱模特性。基材的材料可使用具有耐热性的通过电铸(electro-casting)生产的特别薄的金属(例如镍)，以及聚酰亚胺树脂，氟树脂等。脱模层可单独使用脱膜性好的树脂或橡胶，例如PTFE、PFA、FEP、硅酮橡胶、氟橡胶等等，或者将其混合并使用混合物。当定影带230用于定影单色图像时，可只保证脱膜性。然而，当定影带230用于定影彩色图像时，优选向其应用弹性。这种情况下，进一步需要形成厚橡胶层。

作为磁化装置的磁化线圈170以下述方式形成。外径0.2mm的表面绝缘的60根铜线集束形成导线束，导线束在发热辊130的旋转轴方向延伸。导线束沿着发热辊130的周边方向缠绕。包括导线的绝缘覆层的导线束的截面面积大约为7mm²。

如图8(a)到11所示，磁化线圈170的截面形状覆盖了缠绕在发热辊130上的定影带230。磁化线圈170在定影带230的移动方向的磁化宽度为定影带230与发热辊130相接触的范围(绕圈范围)或更小。当在发热辊130的热量没有被定影带230带走的一部分产生热，发热辊130的温度不便于上升超过定影带230的材料的耐热温度。然而，在本实施例的结构中，只在发热辊130的发热辊130与定影带230相接触的范围产生热，使得可阻止发热辊130的温度不正常的上升。进而，导线束只在磁化线圈170的两个端部(在发热辊130的其旋转轴方向上的两个端部)重叠。在导线束沿着发热辊130的周边方向密集接触的状态下，导线束缠绕9次。在导线束两排重叠的状态下，在发热辊130的旋转轴方向上磁化线圈170的两个端部增大。也就是，磁化线圈整体形成鞍状形状。因此，可均匀加热发热辊130在其旋转轴方向的更宽范围。因为在磁化线圈170的两个端部重叠的线圈束与发热辊130间隔更大。因而，涡流电流不会在这些部分集中，使得这些部分的温度不会部分过高。

背面芯210包括C形芯240和中心芯250。C形芯240宽度为10mm，在发热辊130的旋转轴方向以25mm的间距设置6个C形芯。因此，可捕获到漏到外部的磁通量。中心芯250位于磁化线圈170的绕圈中心处并且相对C形芯240突出。也就是说，在背面芯210的相对部分F之间，中心芯250形成靠近发热辊130的部分N(见图12)。中心芯250的截面面积是3mm×10mm。

进而，中心芯250可在发热辊130的旋转轴方向分为几块，使得易于由铁氧体形成。更进一步的，中心芯250可与C形芯240一体结合。而且，中心芯250可与C形芯240一体结合，并可在发热辊130的旋转轴方向分为几块。

参考数字260指代由具有高耐热温度和厚度1mm的PEEK材料或者树脂(例如PPS)制成的绝热件。在绝热件260的端部，两个端保持部分260a设置用于保持在发热辊130的旋转轴方向的磁化线圈170的两个端部处的增大部分(见图11)。因此，可阻止在磁化线圈170的两个端部处的增大收缩，控制了磁化线圈170的外部位置。

背面芯210的材料与第二实施例的相同。背面芯210的包括C形芯240而不包括中心芯250的部分的截面形状和发热辊130的形状与第二实施例的相同。因而，第三实施例在下述方面与第二实施例相同。也就是，磁化线圈170的包括背面芯210的截面面积大于发热辊130垂直于其旋转轴的平面的截面面积。

从磁化电路180(见图3)向磁化线圈170施加的一a.c.电流与第一实施例的相同。控制施加到磁化线圈170的ac电流，使得相应于设置在定影带230的表面的温度传感器获得温度信号，定影带230的表面具有规定的定影温度190℃。

如图8(a)所示，在规定张力下，定影带230在低导热性且直径20mm的定影辊270和直径20mm的发热辊130之间延伸。定影辊可旋转以在箭头B所示方向移动。定影辊270由作为发泡体的硅酮橡胶制成，其表面具有低硬度的弹性(JISA 300度)。在发热辊130的两端，设置用于阻止定影带230曲折移动的加强部(未示出)。进而，作为加压装置的压力辊160压向定影辊270，压力下通过定影带230。因此，形成压滚(nip)部分。

在本实施例中，A4大小(宽度为210mm)的记录页用作最大宽度的记录页。定影带的宽度设定为230mm并且发热辊130在其旋转轴方向的长度设定为260mm。背面芯210在发热辊130的旋转轴方向的最外端部之间的长度设定为225mm。磁化线圈170在沿着发热辊130的旋转轴方向的外周部分的长度设定为245mm。绝热件260在沿着发热辊130的旋转轴方向的长度设定为250mm。

在本实施例中，如上所述形成磁化线圈170、背面芯210和发热辊130，以通过磁化线圈170的电磁感应而产生发热辊130的热。其结构将参考图12说明如下。

如图12所示，由线圈电流产生的磁通量从背面芯210的相对部分F进入发热辊130。这种情况下，由于发热辊130的磁特性，由线圈电流产生的磁通量在发热辊130的周边方向通过发热辊130，如图中虚线M所示。然后，该磁通量通过导磁部分T从靠近发热辊130的作为背面芯210的部分N的中心芯250，形成一个大回环，以重复其产生和消失。由于磁通量改变产生的感应电流产生焦耳热，如第一实施例。

在这个实施例中，如图9所示，多个狭窄的C形芯240在发热辊130的旋转轴方向以相等间距设置。然而，只有在这种结构中，在磁化线圈170的背面的周边方向流动的磁通量集中在C形芯240的部分上，并很难流到相邻C形芯240之间的空气。因而，进入发热辊130的磁通量易于集中在C形芯240存在的部分上。结果，在发热辊130中产生的热易于在与C形芯240相对的部分增加。然而，在本实施例中，在磁化线圈170的绕圈的中心形成靠近发热辊的部分N的中心芯250在发热辊130的旋转轴方向连续设置。因而允许从相对部分F到C形芯240的进入发热辊130的磁通量在发热辊130中在旋转轴方向同样流动以分布均匀。因此，缓和了发热辊130的发热量不均匀。

用于引导从相对部分到C形芯240的导磁部分T的磁通量到另一相对部分F的操作与在发热辊130上的磁通量入射分布没有直接关联。因而，导磁部分T非常有效地从相对部分F分开，以优化背面芯210的形状。导磁部分T在轴向不需要均匀，相对部分F在轴向可制得尽可能均匀。

因为中心芯250相对C形芯240突出而提供靠近发热辊130的部分N，磁路可由更多的铁氧体组成。因而，由线圈电流产生的磁通量通过的低导磁率的空气的一部分只位于在发热辊130和背面芯210之间的狭窄间隔部分。因而，因为磁化线圈170的电感更大增加，由线圈电流产生的磁通量更多导向发热辊130，提高了发热辊130到磁化线圈170的电磁耦合。因此，在相同电流下有更多电功率提供到发热辊130。特别的，由线圈电流产生的磁通量必须通过磁化线圈170的绕圈的中心。因而，在这部分设置由靠近发热辊130的中心芯250组成的部分N，其在发热辊130的旋转轴方向连续。因此，由线圈电流产生的磁通量有效地导向发热辊130。

进而，在本实施例中，如图9所示，每个C形芯240以相对于发热辊130的轴向或者径向一预定角度θ形成。当C形芯具有如上所述的角度的形状时，由磁化线圈170产生的磁通量沿着C形芯240在相对于发热辊130的轴向或者径向的一预定角度θ的方向通过发热辊130。因此，当发热辊130旋转时，在发热辊130的旋转轴方向均匀产生焦耳热。因而，可更有效地消除轴向的发热量的不均匀性。

图10(a)和10(b)和10(c)是通过沿着图9中的点划线X、Y和Z截取C形芯240和发热辊130而获得截面图。斜线部分α、β和γ分别示出了C形芯240的部分。例如，如图9所示，当选择角度θ使得彼此相邻的C形芯240的侧d和侧d′位于侧d和侧d′重叠或者在垂直于发热辊130的轴向的方向(周边方向)彼此相应的位置时，显示了通过截取C形芯240获得的部分的斜线部分α、β和γ的区域大致相同。

如上所述，如图9所示，当选择C形芯240的角度θ使得即时当点划线X、Y和Z在任何位置选定时，截面面积相等，可最大地有效地消除在发热辊130轴向的发热量的不均匀性。

然而，角度θ不限于上述角度，可选择各种角度。进而，C形芯240的角度θ不必对于所有的C形芯240都相同。例如，当C形芯在发热辊130的轴向的端部的角度θ大于C形芯在发热辊130的轴向的中部的角度θ，可改善在发热辊130的轴向的端部的温度的不均匀性，其中在该处温度极大的下降。

C形芯的角度θ从发热辊130的轴向的中部到端部逐渐改变(例如增加)，使得同样改善在发热辊130的轴向的温度的不均匀性。

在上述实施例中，虽然C形芯240的宽度相同，但该宽度可对于每个C形芯240单独设定，使得可控制发热辊130的温度调节。例如，C形芯的宽度从轴向的中部到发热辊130轴向的端部改变(例如增加)。因此，在发热辊130轴向的温度不均匀性可改善。

进而，因为C形芯240宽度相等并且在发热辊130旋转轴方向以大的间距设置多个C形芯，热量不会聚集在背面芯210和磁化线圈170中。进而，没有设置元件用于阻止来自背面芯210和磁化线圈170的外周边的热辐射。因此，阻止背面芯210的铁氧体的饱和磁通量密度由于积累热量产生的温度上升而减小，使得可阻止导磁率整体突然下降。进而，阻止导线的绝缘层熔化而短路该导线。因此，可将发热辊130稳定而长时间地保持在规定温度。

进而，磁化线圈170在发热辊130旋转轴方向的两个端部通过重叠导线束形成。因此，磁化线圈170可在更广的范围内在发热辊130旋转轴方向上均匀延伸。因此，可获得发热辊130的均匀发热分布。相反，当保证均匀的发热面积，磁化线圈170在发热辊130旋转轴方向的两个端部的宽度可减小。因此，该装置可整体小型化。

在本实施例中，最大宽度的记录页、背面芯210、定影带230、磁化线圈170的外周部、绝热件260和发热辊130在发热辊130的旋转轴方向以长度减小的顺序设置。也就是，绝热件260的长度大于磁化线圈170和背面芯210的长度。背面芯210与发热辊130和定影带230通过绝热件260相对。因而，即时当允许背面芯210靠近发热辊130时，背面芯210的温度上升可被阻止。进而，可阻止冷却空气流进入与定影带230相接触以冷却定影带230。

进而，在发热辊130的旋转轴方向，定影带230的宽度大于背面芯210的长度。因此，没有与定影带230接触的发热辊130的一部分没有被加热，使得可阻止发热辊这部分上的温度过分上升。

进而，设置一线圈盖280(见图8(a))，使得磁通量在背面芯210的背面少量泄漏，或者可阻止从磁化线圈170产生的高频电磁波在装置内或者装置外传播。结果，可阻止设置在装置内或者装置外的电路由于电磁噪声而失效。

进而，在本实施例中，发热辊130(发热部分)设置在定影带230内部，磁化线圈170和背面芯210设置在定影带230的外部。因而，磁化线圈170等可被阻止受到发热部分的温度影响而升温。因此，发热量可稳定保持。特别的，使用磁化线圈170和背面芯210，其截面面积大于垂直于其旋转轴的发热辊130的平面的截面面积。因而，发热辊130热容量低，具有很多绕圈和适量铁氧体(背面芯210)的磁化线圈170可组合在一起，并使用该组合体。因而，当定影装置210的热容量受到抑制，在规定线圈电流下更多的电功率可提供到发热辊130。结果，使用便宜的低耐电流和耐电压的磁化电路180(见图3)可实现短预热时间的定影装置120。在本实施例中，当来自磁化电路180的ac电流的电流有压值为140V(500V的电压幅值)，电流有效值为22A(55A的峰值电流)，800W的电功率可提供到发热辊130。

因为，位于发热辊130外的磁化线圈170在发热辊130的表面发热，定影带230与发热辊130的最大发热量的部分相接触。因而，最大发热部分作为用于将热传递到定影带230的部分。产生的热可传递到定影带230而不在发热辊130中传导热。如上所述，因为热传递距离小，可实现对定影带230的温度改变快速响应的控制。

在经过发热辊130与定影带230相接触的部分后的位置附近设置温度传感器(未示出)。控制这一部分的温度在规定温度，使得当定影带230进入在定影辊270和压力辊160之间的压滚部分时，定影带230的温度可恒定保持在规定温度。结果，即时当多个记录页200连续定影时，它们可稳定的定影。

进而，磁化线圈170和背面芯210覆盖大致发热辊130的周边的一半。因而，所有的定影带230和发热辊130接触部分的面积产生热。因而，电磁感应下从磁化线圈170传递到发热辊130的热能可更多传递到定影带230。

在本实施例中，发热辊130和定影带230的材料质量和厚度可分别单独设定。因而，可选择用于在磁化线圈170的电磁感应下加热的最优的材料的质量和厚度作为发热辊130的材料质量和厚度。进而，可选择用于定影的最优的材料的质量和厚度作为定影带230的材料质量和厚度。

在本实施例中，为了缩短预热时间，设定定影带230的热容量数值尽可能小。进而，发热辊130的厚度和外径可设定为小值，其热容量可设定为小值。因而，可在提供的800W电功率下启动升高定影温度后的大约15秒钟获得规定温度。

在本实施例中，尽管在发热辊130旋转轴方向以相等间距设置C形芯240，该间距不是必须相等。该间距可根据热辐射状态、是否存在接触元件(例如温度传感器)而调节，使得易于设计发热分布而获得具有的温度分布。

进而，在本实施例中，背面芯210包括多个由铁氧体制成的C形芯240，其厚度相等并在发热辊130旋转轴方向间隔设置，中心芯250也由铁氧体制成。然而，背面芯不必限于这种结构。例如，可在发热辊130旋转轴方向连续的一体背面芯210上形成多个孔。进而，由铁氧体制成的多个块可分别独立分布在磁化线圈170的表面上。

在本实施例中，尽管定影带230的基材由树脂制成，例如镍的铁磁金属可替代树脂使用。这种情况下，由电磁感应产生的热量的一部分在这个定影带230产生，并且定影带230自身也被加热，使得电能可更有效地传递到定影带230。

进而，在本实施例中，发热辊130的两个端部由轴承150所支承。然而，如图13所示，发热辊130可由设置在发热辊130的两个端部的突缘290支承并且由导热率低的耐热树脂(例如酚醛树脂)制成。另外，可设置通过两个突缘290的中心轴300。使用本结构使得可抑制从发热辊130的两个端部泄漏热或磁通量。

在本实施例中，磁化线圈170在定影带230的移动方向的磁化宽度设定为在定影带230与发热辊130相接触的范围(绕圈范围)或更小。然而，本发明不必限于此结构。例如如图8(b)所示，磁化线圈170在定影带230的移动方向的磁化宽度可从定影带230与发热辊130相接触的范围(绕圈范围；b的界线)延伸向定影辊270。根据此结构，因为可在发热辊130的比图8(a)中所示结构更宽的范围(图8(b)所示范围)内产生热量，可在小的线圈电流下获得适当的发热量。在这种情况下，当线圈束缠绕形成磁化线圈170，磁化线圈170被压缩使得缠绕的线圈束的截面形状大致为矩形。因此，线圈束相互更密集接触。因此，因为可减小磁化线圈170所占体积，磁化线圈170的绕圈数可更大增加。结果，因为线圈电流的电流密度增加，在发热辊130中产生的涡流电流的密度也增加以增加发热量。因此，所需的线圈电流可减小，或者发热辊的直径可减小。进而，因为在背面芯210和磁化线圈170之间的间隔可增加，背面芯的热辐射可加速，并且可阻止背面芯的温度上升。进而，因为导线束相互紧密接触，导线束相互固定。磁化线圈170可单独保持其形状。因而，简化定影装置120的装配步骤。

〔第四实施例〕

图14是显示根据本发明第四实施例的作为图像加热器的定影装置的发热部分的截面图。与第三实施例中的元件功能相同的元件由相同参考标号指代并且省略对其的解释。

如图14所示，在第四实施例中，与发热辊130相对的背面芯210的相对部分F突出使得接近发热辊130。

其他结构同第三实施例。

在本实施例的结构中，磁路大致完全由铁氧体制成。线圈电流产生的磁通量经过的低导磁率的空气部分只位于发热辊130和背面芯210之间的狭窄间隙部分中。因而，磁化线圈170的电感更多增加，线圈电流产生的磁通量大致完全引入到发热辊130。结果，在发热辊130和磁化线圈170之间的电磁耦合被改善，并且在图5所示的等价电路中的R增加。因而，可在相同线圈电流下向发热辊130提供更多电功率。这个实施例中，可在20A的电流有效值(50A的峰值电流)下向发热辊130提供800W的电功率。

进而，背面芯210通过绝热件260与发热辊130和定影带(未示出)相对。因而，即时当背面芯210接近发热辊130时，阻止背面芯210的温度升高。

〔第五实施例〕

图15是显示根据本发明第五实施例的作为图像加热器的定影装置的发热部分的截面图。与第三实施例中的元件功能相同的元件由相同参考标号指代并且省略对其的解释。

如图15和16所示，第五实施例与第三实施例不同之处在于：相邻C形芯240之间的间隔沿着发热辊130旋转轴方向改变。在图16中，d1是21mm，d2是21mm，d3是18mm。因而，关系为d1＝d2＞d3。即，在发热辊130端部处背面芯210的相邻C形芯240之间的间隔变窄。这种情况下，间隔可设定关系为d1＞d2＞d3，代替d1＝d2。即，在C形芯240之间的间隔在发热辊130轴向从中部到端部逐渐减小。因此，可阻止在发热辊130轴向的温度不均匀，并可阻止由此导致的定影的不均匀。

当相邻C形芯240之间的间隔相等，发热辊130和定影带的端部的温度可能低。然后，在发热辊130轴向的温度不均匀导致的定影的不均匀。

如上所述，在本实施例中，在发热辊130端部处背面芯210的相邻C形芯240之间的间隔比在其中部的间隔更窄。因而，由线圈电流产生的在发热辊130端部处的磁通量比在发热辊130中部处的磁通量更稍增加。因而，在发热辊130端部处的发热量增加。另一方面，在发热辊130端部，与中部相比，易于由于轴承导热性而带走热量。因此，两种作用抵消使得发热辊130和定影带的温度分布均匀。因此，阻止不充分的定影。

在本实施例中，在发热辊130端部处的相邻C形芯240之间的间隔狭窄以获得均匀的温度分布。然而本发明不必限于此结构。例如，在相邻C形芯240之间的间隔可相等。进而，位于发热辊130端部处的C形芯240的宽度可大于位于发热辊130中部处的C形芯240的宽度。因此，可同样获得均匀的温度分布。进而，例如，在相邻C形芯240之间的间隔可相等，并且由铁氧体制成的块可单独设置在靠近发热辊130端部的范围内，以同样获得均匀的温度分布。

〔第六实施例〕

现在，将说明用于上述成像设备的定影装置。

如图17所示，定影装置包括：热辊(发热件)1130，其由感应加热装置1180的电磁感应而加热；与热辊1130平行设置的定影辊1140；环形带形的耐热带(墨粉加热介质)1150；通过耐热带1150受压与定影辊1140接触的压力辊1160，并且其在相对于耐热带1150向前的方向旋转。环形带形的耐热带1150在热辊1130和定影辊1140上延伸，由热辊1130加热并且在至少这些辊子的任意一个的旋转作用下在箭头B所示方向旋转。

热辊1130通过由钴、镍或这些金属的合金制成的空心圆柱磁性金属件组成的旋转元件形成。旋转元件的外径为例如20mm，厚度为例如0.3mm，热容量低，并且升温快。

如图18所示，热辊1130两端受到轴承1132的支承以自由旋转，其中轴承1132固定到由涂覆有锌的钢板制成的支撑侧板1131。热辊1130受到未示出的装置主体的驱动装置的驱动而旋转。热辊1130是由铁、镍、铬的合金组成的磁性材料制成的，并调整使其居里点为300℃或更高。进而，热辊1130形成厚度为0.3mm的管道形状。

热辊1130的表面覆有由厚度为20μm的氟树脂制成的脱模层(未示出)，以向其应用脱模特性。对于脱模层，具有良好脱模性的树脂或者橡胶(例如PTFE、PFA、FEP、硅树脂橡胶、氟橡胶等)可独立使用或者混合使用。当发热辊1130用于定影单色图像，仅脱模性可保证。然后当发热辊1130用于定影彩色图像，需要向发热辊应用弹性。这种情况下，还需要形成更厚的橡胶层。

定影辊1140包括由金属例如不锈钢金属制成的芯金属1140a，以及由耐热的固态或者发泡(foaming)硅树脂橡胶制成的弹性件1140b，其中芯金属1140a覆盖弹性件1140b。然后，定影辊1140的外径大约为30mm，大约热辊1130的外径。因此，在压力辊1160的压紧力下，压力辊1160和定影辊1140之间形成预定宽度的定影压滚部分N。弹性件1140b的厚度为大约3到8mm，并且硬度为15到50°(根据JISA硬度，阿斯卡硬度(Asker hardness)：6到25°)。根据此结构，因为热辊130的热容量第一定影辊1140的热容量，热辊1130很快加热而减少了预热时间。

在热辊1130和定影辊1140上延伸的耐热带1150在部分W1被加热，该部分W1与被感应加热装置1180加热的热辊1130相接触。耐热带1150的内表面通过热辊1130和定影辊1140的旋转而连续加热，使得该带在其整个部分上被加热。

现在，将说明采用该定影装置的耐热带的结构。

如图19所示，耐热带1150是由发热层1150a组成的复合层带，其中发热层1150a由例如铁、钴、镍等磁性金属或其合金作为基材制成为基体。进而，复合层带由脱模层1150b组成，其中脱模层1150b由例如硅树脂橡胶、氟橡胶等弹性件制成，设置其使得覆盖发热层1150a的表面。

当使用复合层带，不仅可直接加热带，也可改善发热效率并获得快速响应。

例如，由于某种原因，外来材料可进入耐热带1150和热辊1130之间以形成间隙。即时这种情况下，因为耐热带1150自身由于耐热带1150的发热层1150a的电磁感应所产生的热量而发热，不会产生温度的不均匀而改善了定影的可靠性。

优选的发热层1150a的厚度在20μm到50μm的范围内，并特别优选的为大约30μm。

如上所述，当发热层1150a通过使用例如铁、钴、镍等磁性金属或其合金作为基材而形成为基体时，发热层1150a的厚度可大于50μm。这种情况下，在带旋转中产生的扭转应力高，并可由于剪切力而发生破裂或者机械强度特别恶化。进而，当发热层1150a的厚度小于20μm时，由于在带旋转时的带的曲折移动而引起的在带的端部的纵向负荷，在复合带层发生破裂或者损坏。

另一方面，脱模层1150b优选厚度为大约100μm到300μm，并特别优选的为大约200μm。这样，形成在页材料1090上的墨粉图像T由耐热带1150的表面层部分适当的包围，使得墨粉图像T可均匀加热并熔化。

当脱模层1150b的厚度小于100μm时，耐热带1150的热容量减小。因此，在定影墨粉的步骤中带的表面温度快速下降，使得不能适当的保证定影性能。进而，当脱模层1150b的厚度大约300μm时，耐热带1150的热容量增加。因此，需要多的时间来预热带。另外，在定影墨粉的步骤中，带的表面温度难以下降，使得不能在定影部分的出口保证熔化的墨粉的凝结效果。进而，发生所谓的带的脱膜性恶化以及墨粉粘附到带上的热偏置(hot offset)。

耐热带1150的内表面可覆有用于阻止金属氧化并且提高与热辊1130接触的树脂。

作为耐热带1150的基体，可使用具有耐热性的树脂层替代由上述金属制成的发热层1150a。树脂层由具有耐热性的树脂(例如氟树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺-亚胺树脂、PEEK树脂、PES树脂和PPS树脂等)制成。

当基体由耐热性高的树脂件的树脂层组成，耐热带1150易于相应于热辊1130的曲率与热辊1130紧密接触。因而，热辊1130中所保存的热有效地传递到耐热带1150。进而，因为树脂层由树脂制成，树脂层的效果是树脂层很难断裂。这种情况下，金属层的导热性高于树脂层的导热性。

这种情况下，树脂层的厚度优选在大约20μm到150μm的范围内，并特别优选的为大约75μm。当树脂层的厚度小于20μm，不能获得带旋转时对带的曲折移动的机械强度。进而，当树脂层的厚度大约150μm，从热辊1130到耐热带1150的脱模层1150b的热传导效率降低。而且，由于树脂的导热性低，定影性能恶化。

在图17中，压力辊1160通过耐热带1150压定影辊1140，以形成用于保持的定影压滚部分N并传递页材料1090。这个实施例中，压力辊1160的硬度高于定影辊1140的硬度。因此，压力辊1160咬合定影辊1140(和耐热带1150)。压力辊1160的这种咬合使得页材料90沿着压力辊1160的表面的周边外形而延伸。因此，页材料1090有效地并且容易地与耐热带1150的表面分开。压力辊1160的外径与定影辊1140的外径相同，定影辊1140的外径大约为30mm。压力辊1160的厚度大约为2到5mm，其小于定影辊1140的厚度。进而，压力辊1160的硬度大约为20到60°(根据JISA硬度，阿斯卡硬度：6到25°)，高于定影辊1140的硬度，如上所述。

现在，将说明感应加热装置1180。

用于通过电磁感应加热热辊1130的感应加热装置1180设置以与热辊1130的外周表面相对，如图17所示。如图17到20所示，感应加热装置1180包括，作为磁场发生装置的磁化线圈1190和其上缠绕磁化线圈1190的线圈导板(coil guide plate)1200。线圈导板1200为设置在热辊1130的外周表面附近的半圆柱状外形。磁化线圈1190形成为缠绕表面绝缘的导线束使得沿着该线圈导板1200在热辊1130的旋转轴方向延伸。磁化线圈沿着热辊1120的周边方向缠绕。

在本实施例中，磁化线圈1190的绞合线(twisted wire)的数目是40，缠绕9次。

这里，如图21所示，假设磁化线圈1190的整个长度(在热辊1130的旋转轴方向的长度)为L1，热辊1130的整个长度(热辊1130的旋转轴方向的长度)为L2，两个长度的尺寸关系为L1大于L2。热辊1130设置使其整个长度位于磁化线圈1190的整个长度内。

在磁化线圈1190内，产生交变磁场。因为这个磁场在磁化线圈1190的端部不稳定，该不稳定的磁场引起由热辊1130中的涡流电流产生不均匀的焦耳热。

如上所述，在定影装置中，磁化线圈1190的整个长度L1大于热辊1130的整个长度L2。进而，热辊1130设置使热辊的整个长度位于磁化线圈1190的整个长度内。因而，热辊1130不受在磁化线圈1190的端部产生的不稳定磁场的影响。热辊1130可通过感应加热装置1180一致发热，而不会不均匀。

在磁化线圈1190中，一振荡电路连接到频率可变的驱动电源1191。

在磁化线圈1190的外部，由例如铁氧体的铁磁件制成的半圆柱磁化线圈芯1210固定到设置靠近磁化线圈1190的磁化线圈芯支承件220。在本实施例中，采用相对导磁率2500的磁化线圈芯1210。

参考图19，在具有上述结构的定影装置中，10kHz到1MHz的高频ac电流，优选的20kHz到800kHz的高频ac电流从驱动电源送入到磁化线圈1190中。因此，产生交变磁场。然后，在热辊1130与耐热带1150接触的区域W1和其附近的一部分中，这个交变磁场作用在热辊1130和耐热带1150的发热层1150a。因此，提供涡流电流使阻止其中的交变磁场的变化。

在上述说明中，显示了图像通过定影辊1140而定影的结构，其中该定影辊1140从热辊1130通过耐热带1150而加热，并且热辊1130的热是通过感应加热装置1180产生的。然而，可采用图像直接由热辊1130加热，而不需要使用耐热带1150的结构。

特别的，如图21所示，定影装置可包括通过感应加热装置1180的电磁感应而加热的热辊1130。定影装置可还包括与热辊1130压力接触的压力辊1160，其在相对热辊1130的向前方向旋转。

工业应用性

如上所述，根据本发明，设置C形芯相对热辊的轴向方向成一角度，使得垂直于热辊的轴线的截面面积大致在任何部分都相等。由此，在热辊轴向的温度差可减小，并可抑制不均匀的定影。

进而，根据本发明，磁化线圈的整个长度大约发热装置的整个长度。进而，发热装置设置使其整个长度位于磁化线圈的整个长度内。因此，发热装置不会受到在磁化线圈的端部产生的不稳定的磁场的影响，使得发热装置可通过感应加热装置有效地一致的产生热而不会不均匀。

Claims (25)

1.一种用于成像设备的定影装置，包括：

通过涡流电流加热的热辊；

用于在所述热辊上产生涡流电流的感应加热件，所述感应加热件沿着所述热辊设置，使其面对所述热辊的至少一部分；

设置在所述感应加热件的外部的多个线圈芯，用于覆盖所述感应加热件的一部分，所述多个线圈芯在所述感应加热件的纵向方向上以一间隔设置，设置所述多个线圈芯，使所述多个线圈芯的一个的纵向方向与所述感应加热件的纵向方向形成一预定角度。

2.如权利要求1所述的定影装置，其中所述预定角度为锐角。

3.如权利要求2所述的定影装置，其中所述多个线圈芯在所述感应加热件的所述纵向方向以两个不同的间隔设置。

4.如权利要求1所述的定影装置，其中设置所述预定角度和所述间隔使所述热辊的热分布在所述热辊的纵向方向大致一致。

5.如权利要求1所述的定影装置，其中设置所述多个线圈芯使得所述多个线圈芯在垂直于所述感应加热件的所述纵向方向的假想平面的总横截面大致一致。

6.如权利要求3所述的定影装置，其中设置所述多个线圈芯使得所述间隔随着每个所述线圈芯在所述感应加热件的所述纵向方向上远离所述感应加热件的中心而变小。

7.如权利要求2所述的定影装置，其中在所述感应加热件的一端部处的间隔小于中部的间隔。

8.如权利要求2所述的定影装置，其中由在感应加热件的端部处的线圈芯与感应加热件的纵向方向所限定的角度小于中部所成的角度。

9.如权利要求1所述的定影装置，其中还包括沿着所述感应加热件的纵向方向设置的中心芯。

10.如权利要求1所述的定影装置，其中所述线圈芯是C形线圈芯。

11.如权利要求1所述的定影装置，其中所述感应加热件的长度大于所述热辊的长度，并且热辊位于所述感应加热件的长度内。

12.一种成像设备，包括：

一种用于成像设备的定影装置，包括：

通过涡流电流加热的热辊；

用于在所述热辊上产生涡流电流的感应加热件，所述感应加热件沿着所述热辊设置使其面对所述热辊的至少一部分；

设置在所述感应加热件的外部的多个线圈芯，用于覆盖所述感应加热件的一部分，所述多个线圈芯在所述感应加热件的纵向方向上以一间隔设置，设置所述多个线圈芯使所述多个线圈芯的一个的纵向方向与所述感应加热件的纵向方向形成一预定角度。

13.如权利要求12所述的成像设备，其中所述预定角度为锐角。

14.如权利要求13所述的成像设备，其中所述多个线圈芯在所述感应加热件的所述纵向方向以两个不同的间隔设置。

15.如权利要求12所述的成像设备，其中设置所述预定角度和所述间隔使所述热辊的热分布在所述热辊的纵向方向大致一致。

16.如权利要求12所述的成像设备，其中设置所述多个线圈芯使得所述多个线圈芯在垂直于所述感应加热件的所述纵向方向的假想平面的总横截面大致一致。

17.如权利要求14所述的成像设备，其中设置所述多个线圈芯使得所述间隔随着每个所述线圈芯在所述感应加热件的所述纵向方向上远离所述感应加热件的中心而变小。

18.如权利要求13所述的成像设备，其中在所述感应加热件的一端部处的间隔小于中部的间隔。

19.如权利要求13所述的成像设备，其中由在感应加热件的端部处的线圈芯与感应加热件的纵向方向所限定的角度小于中部所成的角度。

20.如权利要求12所述的成像设备，其中还包括沿着所述感应加热件的纵向方向设置的中心芯。

21.如权利要求12所述的成像设备，其中所述线圈芯是C形线圈芯。

22.如权利要求13所述的成像设备，其中所述感应加热件的长度大于所述热辊的长度，并且热辊位于所述感应加热件的长度内。

23.一种定影装置，其中设置使得覆盖线圈的多个C形芯分别相对热辊的轴向方向成一角度倾斜设置。

24.一种用于通过定影压滚部分来保持和传递记录介质的定影装置，其将未定影的墨粉熔化并压印在记录介质上以将该未定影的墨粉定影到记录介质，所述定影装置包括：

具有由磁性金属件制成的旋转体的发热件；

感应加热单元，其具有与所述发热件的外周表面相对并且具有在所述发热件的旋转轴方向延伸的、并沿着所述发热件的周边方向缠绕的表面绝缘的导线束的磁化线圈，其通过电磁感应使所述发热件产生热，

其中假设所述磁化线圈的整个长度，即在所述发热件旋转轴方向的长度，是L1，所述发热件的整个长度，即在其旋转轴方向的长度，是L2，L1大于L2，并且设置所述发热件使其整个长度位于所述磁化线圈的整个长度内。

25.如权利要求24所述的定影装置，其中所述发热件或者所述发热件的热传递其上的定影辊形成定影压滚部分。

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