專利名稱：定影裝置和成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定影裝置和成像設(shè)備。尤其是，本發(fā)明涉及在包括沿感 應(yīng)加熱帶的旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)感應(yīng)加熱帶的導(dǎo)板的定影裝置中使用的用以 抑制導(dǎo)板發(fā)熱并提高感應(yīng)加熱帶的加熱效率的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，成像設(shè)備(例如，打印機)開始集成有電磁感應(yīng)加熱式節(jié) 能定影裝置，而非利用卣素加熱器作為熱源的定影裝置(日本專利申請 乂>開乂>報No.2007-264421 )。
圖14是示出電磁感應(yīng)加熱式定影裝置300的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
如圖14所示，定影裝置300包括定影帶301、定影輥302、壓力輥 303、磁通量發(fā)生器304以及導(dǎo)板305等等。
定影帶301為圓筒狀的可彈性變形的帶，其包括感應(yīng)加熱層301a 和設(shè)置在感應(yīng)加熱層301a背面的調(diào)磁合金層301b。定影帶301沿箭頭 P的方向被驅(qū)動并旋轉(zhuǎn)。
調(diào)磁合金層301b具有以下特性在環(huán)境溫度下為鐵磁性的，但當(dāng) 溫度高于居里溫度時就變成非磁性的。
定影輥302定位在定影帶301的旋轉(zhuǎn)路徑內(nèi)側(cè)。壓力輥303定位在 定影帶301的旋轉(zhuǎn)路徑外側(cè)。通過壓力輥303擠壓定影輥302使定影帶 301位于壓力輥303與定影輥302之間而形成定影壓區(qū)310。壓力輥303通過從驅(qū)動馬達(未示出)接收驅(qū)動力而沿箭頭Q的方向旋轉(zhuǎn)。在該 驅(qū)動力的作用下定影輥302和定影帶301被驅(qū)動并旋轉(zhuǎn)。
磁通量發(fā)生器304定位在定影帶301的旋轉(zhuǎn)路徑外側(cè)使得定影帶 301位于磁通量發(fā)生器304與壓力輥303之間。磁通量發(fā)生器304產(chǎn)生 用于使定影帶301的感應(yīng)加熱層301a發(fā)熱的磁通量。
導(dǎo)板305為由低阻抗導(dǎo)電材料制成的非磁性構(gòu)件。導(dǎo)板305定位在 定影帶301的旋轉(zhuǎn)路徑內(nèi)側(cè)使得導(dǎo)板305面對磁通量發(fā)生器304并且將 定影帶301夾在其間。導(dǎo)板305沿定影帶301的曲率彎曲。導(dǎo)板305控 制定影帶301和磁通量發(fā)生器304的相對位置，同時通過導(dǎo)板305的與 旋轉(zhuǎn)的定影帶301的內(nèi)表面接觸的表面而沿定影帶301的旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo) 定影帶301。
在以上述方式構(gòu)造的定影裝置300中， 一旦在定影帶301的驅(qū)動/ 旋轉(zhuǎn)期間磁通量發(fā)生器304開始產(chǎn)生磁通量，就會主要在定影帶301的 感應(yīng)加熱層301a的面對磁通量發(fā)生器304的部分產(chǎn)生熱量，當(dāng)感應(yīng)加 熱層301a的該發(fā)熱部分到達定影壓區(qū)310時，就會使定影壓區(qū)310及 其附近的溫度升至適于定影的溫度。然后，當(dāng)形成于紙張S上的調(diào)色劑 圖像穿過定影壓區(qū)310時，通過熱壓將調(diào)色劑圖像熱固定到紙張S上。
此時，由于紙張S從定影帶301的與紙張S接觸的中部吸熱，因此 定影帶301中部的溫度降低；然而，由于定影帶301的不與紙張S接觸 的兩邊(以下稱為"定影帶301的非接觸部)的熱量沒有被紙張S吸收， 因此該非接觸部保持高溫。在這種情況下，如果向磁通量發(fā)生器304供 能將定影帶301的中部設(shè)定到目標溫度，則非接觸部的溫度將進一步升 高。
如果調(diào)磁合金層301b的對應(yīng)于定影帶301的非接觸部的部分(以 下稱為"調(diào)磁合金層301b的非接觸部)被加熱到其溫度超過居里溫度 的點，則調(diào)磁合金層301b的非接觸部由鐵磁性轉(zhuǎn)變成非磁性。因此， 沿調(diào)磁合金層301b承栽的磁通量就會穿透調(diào)磁合金層301b并進入導(dǎo)板 305。
由于導(dǎo)板305由低阻抗導(dǎo)電材料制成，因此由進入導(dǎo)板305的磁通 量所產(chǎn)生的渦電流將產(chǎn)生方向與進入導(dǎo)板305的磁通量相抵的磁通量， 而非產(chǎn)生熱量。于是，定影帶301的非接觸部中的磁通密度降低，從而減緩了其溫度增加。
如上所述，因為定影帶301本身發(fā)熱，所以定影裝置300具有良好 的熱效率。此外，由于調(diào)磁合金層301b和導(dǎo)板305之間的相互作用， 定影裝置300可自動進行溫控，從而不會使定影帶301的非接觸部過熱。
然而，盡管導(dǎo)板305由低阻抗導(dǎo)電材料制成，但是仍然無法避免渦 流產(chǎn)生熱量。而且，因為導(dǎo)板305很薄(即，大約0.5亳米厚)，所以 如果定影裝置300長時期連續(xù)進行小尺寸紙張的定影，則所述熱量會累 積并且導(dǎo)板305的溫度會過度升高。這會使導(dǎo)板305熱變形。
避免此問題的一種方法是通過增大導(dǎo)板305的厚度來提高導(dǎo)板305 的熱容量。然而，因為導(dǎo)板305與定影帶301彼此接觸所以這會使定影 帶301從導(dǎo)板305吸收的熱量增加，因而產(chǎn)生的另 一 問題是需要花時間 完成預(yù)熱。
此外，盡管由于定影帶301通過感應(yīng)加熱而自身發(fā)熱使得上述電磁 感應(yīng)加熱式定影裝置具有良好的加熱效率，但是根據(jù)當(dāng)前的節(jié)能趨勢需 要進一步提高加熱效率。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問題和需要完成了本發(fā)明。本發(fā)明的第一個目的是提供一 種能夠抑制導(dǎo)板溫度過度升高同時幾乎不延長預(yù)熱時段的定影裝置和 成像設(shè)備。
本發(fā)明的第二個目的是在電磁感應(yīng)加熱式定影裝置及使用該定影 裝置的成像設(shè)備中進一步提高定影裝置的加熱效率。
第一個目的由以下定影裝置來實現(xiàn)，其中所述定影裝置用于4吏形成 有未定影圖#^的紙張穿過定影壓區(qū)從而將所述未定影圖像熱固定到所述 紙張上，所述定影裝置包括環(huán)形帶，所述環(huán)形帶在被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的同時通 過電磁感應(yīng)加熱；第一輥，所述第一輥定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)； 第二輥，所述第二輥能夠操作以通it^所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)擠壓所述 第一輥使所述帶處于所述第一輥與所述第二輥之間而在所述帶的外表面 與所述第二輥之間形成所述定影壓區(qū)；導(dǎo)板，(i)所述導(dǎo)板在所述帶的旋 轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)平行于所述第一輥的旋轉(zhuǎn)軸線延伸，并且U)所述導(dǎo)板通過與所述帶的內(nèi)表面接觸而沿所述帶的旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)所述帶；以及磁通量 發(fā)生器，(i)所逸磁通量發(fā)生器定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)并面對所 述導(dǎo)板使所述帶位于所逸磁通量發(fā)生器與所述導(dǎo)板之間，并且(ii)所述 磁通量發(fā)生器產(chǎn)生用于加熱所述帶的磁通量，其中，所述帶包括由于所述 磁通量而發(fā)熱的發(fā)熱層以及調(diào)磁^ir層，當(dāng)所述調(diào)磁^ir層的溫度超過預(yù) 定溫度時，所述調(diào)磁合金層從4st磁性可逆地變成非磁性，所述導(dǎo)板包括低 阻抗導(dǎo)電層；并且所述導(dǎo)板的沿所述旋轉(zhuǎn)方向的至少其中一個端部為厚度 比所述導(dǎo)板的中部更大的厚部。
上述結(jié)構(gòu)能夠使磁通量容易地進入導(dǎo)板端部的表面。由于導(dǎo)板的至 少其中一個端部為厚度比導(dǎo)板中部更大的厚部，因此厚部中的電流密度
降低，從而抑制了導(dǎo)板發(fā)熱。
此外，在上述結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)板的除厚部之外的中部的厚度小。因此， 上述導(dǎo)板的熱容量僅略微高于完全沒有厚部的導(dǎo)板的熱容量。使用上述 導(dǎo)板也不會導(dǎo)致預(yù)熱時段明顯變化。
所述第一目的還通過以下成像設(shè)備來實現(xiàn)，所述成像設(shè)備包括定影 裝置，所述定影裝置用于使形成有未定影圖像的紙張穿過定影壓區(qū)從而將 所述未定影圖像熱固定到所述紙張上，所述定影裝置包括環(huán)形帶，所述 環(huán)形帶在被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的同時通過電磁感應(yīng)加熱；第一輥，所述第一輥定位 在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)；第二輥，所述第二輥能夠操作以通it^所述 帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)擠壓所述第一輥使所述帶處于所述第一輥與所述第 二輥之間而在所述帶的外表面與所述第二輥之間形成所述定影壓區(qū)；導(dǎo) 板，(i)所述導(dǎo)板在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)平行于所述第一輥的旋轉(zhuǎn)軸 線延伸，并且(ii)所述導(dǎo)板通過與所述帶的內(nèi)表面接觸而沿所述帶的旋 轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)所述帶；以M通量發(fā)生器，(i)所U通量發(fā)生器定位在所 述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)并面對所述導(dǎo)板使所述帶位于所述磁通量發(fā)生器 與所述導(dǎo)板之間，并且(ii)所^通量發(fā)生器產(chǎn)生用于加熱所述帶的磁 通量，其中，所述帶包括由于所i^通量而發(fā)熱的發(fā)熱層以及調(diào)磁^r層， 當(dāng)所述調(diào)磁^^金層的溫^it預(yù)定溫度時，所述調(diào)^^^r層從4^磁性可逆 地變成非磁性，所述導(dǎo)板包括低阻抗導(dǎo)電層；并且所述導(dǎo)板的沿所M轉(zhuǎn) 方向的至少其中一個端部為厚度比所述導(dǎo)板的中部更大的厚部。
所述第二目的由以下定影裝置來實現(xiàn)，所述定影裝置用于^:形成有 未定影圖像的紙張穿過定影壓區(qū)從而將所述未定影圖像熱固定到所述紙張上，所述定影裝置包括環(huán)形帶，所述環(huán)形帶在被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的同時通過 電磁感應(yīng)加熱；第一輥，所述第一輥定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)；第 二輥，所述第二輥能夠操作以通it^所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)擠壓所述第 一輥使所述帶處于所述第一輥與所述第二輥之間而在所述帶的外表面與 所述第二輥之間形成所述定影壓區(qū)；導(dǎo)板，(i)所述導(dǎo)板在所述帶的旋轉(zhuǎn) 路徑的內(nèi)側(cè)平行于所述第一輥的旋轉(zhuǎn)軸線延伸，并且(ii)所述導(dǎo)板通過 與所述帶的內(nèi)表面接觸而沿所述帶的旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)所述帶；以M通量發(fā) 生器，(i)所述磁通量發(fā)生器定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)并面對所述 導(dǎo)板使所述帶位于所i^通量發(fā)生器與所述導(dǎo)板之間，并且(ii)所i^ 通量發(fā)生器產(chǎn)生用于加熱所述帶的磁通量，其中，所述帶包括由于所^ 通量而發(fā)熱的發(fā)熱層以及調(diào)磁^r層，當(dāng)所述調(diào)磁^ir層的溫度超過預(yù)定 溫度時，所述調(diào)磁^r層從鐵磁性可逆地變成非磁性，所述調(diào)磁合金層比 所述發(fā)熱層更靠近所述帶的內(nèi)側(cè)，所述導(dǎo)板包括低阻抗導(dǎo)電層；并且所述
導(dǎo)板的沿所i^L轉(zhuǎn)方向的至少其中一個端部彎曲遠離所述帶。
上述結(jié)構(gòu)能夠抑制有助于對定影裝置的帶進行加熱的磁通量減少， 從而提高定影裝置的加熱效率。
也就是說，即使當(dāng)調(diào)磁^r層處于預(yù)定溫度或低于預(yù)定溫度因而為鐵 磁性時，調(diào)磁^lr層仍然無法俘獲由磁通量發(fā)生器產(chǎn)生的4^磁通量。泄 漏的磁通量到達定影帶的旋轉(zhuǎn)路徑內(nèi)側(cè)。由于泄漏磁通量趨向于集中在特 別是導(dǎo)板的沿帶旋轉(zhuǎn)方向的端部表面上，因此在所述位置處產(chǎn)生渦電流。 這種渦電流導(dǎo)致產(chǎn)生了沿與泄漏磁通量反方向行進的磁通量(以下稱為 "抵消磁通量")。認為抵消磁通量抵消了由磁通量發(fā)生器產(chǎn)生的部分磁 通量，并且相應(yīng)地，降低了透過發(fā)熱層的磁通量的磁通密度。
然而，根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)板的至少其中一個端部彎曲遠離帶。這延長 了導(dǎo)板的彎曲端部與磁通量發(fā)生器之間的距離，從而減少了集中在導(dǎo)板 的彎曲端部上的泄漏磁通量的量。因此，導(dǎo)板的端部表面處產(chǎn)生的抵消 磁通量的絕對量減少。與常規(guī)技術(shù)相比較，這有助于更有效地加熱發(fā)熱 層而不抵消由磁通量發(fā)生器產(chǎn)生的磁通量，從而提高了加熱效率。
所述第二目的還通過以下成像設(shè)備來實現(xiàn)，所述成像設(shè)備包括定影 裝置，所述定影裝置用于4吏形成有未定影圖像的紙張穿過定影壓區(qū)從而將 所述未定影圖4象熱固定到所述紙張上，所述定影裝置包括環(huán)形帶，所述 環(huán)形帶在被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的同時通過電磁感應(yīng)加熱；第一輥，所述第一輥定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)；第二輥，所述第二輥能夠操作以通it^所述 帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)擠壓所述第一輥使所述帶處于所述第一輥與所述第 二輥之間而在所述帶的外表面與所述第二輥之間形成所述定影壓區(qū)；導(dǎo) 板，(0所述導(dǎo)板在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)平行于所述第一輥的旋轉(zhuǎn)軸 線延伸，并且(H)所述導(dǎo)板通過與所述帶的內(nèi)表面接觸而沿所述帶的旋 轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)所述帶；以及磁通量發(fā)生器，(i)所述磁通量發(fā)生器定位在所 述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)并面對所述導(dǎo)板使所述帶位于所述磁通量發(fā)生器 與所述導(dǎo)板之間，并且(ii)所i^通量發(fā)生器產(chǎn)生用于加熱所述帶的磁 通量，其中，所述帶包括由于所^通量而發(fā)熱的發(fā)熱層以及調(diào)磁合金層， 當(dāng)所述調(diào)^lt合金層的溫^過預(yù)定溫度時，所述調(diào)>#>^金層從#:磁性可逆 地變成非磁性，所述調(diào)磁合金層比所述發(fā)熱層更靠近所述帶的內(nèi)側(cè)，所述 導(dǎo)板包括低阻抗導(dǎo)電層；并且所述導(dǎo)板的沿所述旋轉(zhuǎn)方向的至少其中一個 端部彎曲遠離所述帶。


從以下結(jié)合示出本發(fā)明具體實施方式
的附圖對本發(fā)明進行的描述 中，本發(fā)明的這些以及其它目的、優(yōu)點和特征將變得顯而易見。
附圖中
圖1是根據(jù)實施方式1和實施方式2的串列式數(shù)字彩色打印機的示 意性剖視周2是根據(jù)實施方式1和實施方式2的定影裝置的局部立體剖視圖3a和圖3b是示出根據(jù)實施方式1的定影裝置的主要部件的結(jié)構(gòu) 的縱向剖視圖，并且圖3c是定影帶的局部剖視圖4示出在其上進行與實施方式1有關(guān)的模擬的試樣的規(guī)格；
圖5示出在實施方式1中實現(xiàn)調(diào)磁效果之前進行模擬的結(jié)果；
圖6示出在實施方式1中實現(xiàn)調(diào)磁效果之后進行模擬的結(jié)果；
圖7示出根據(jù)實施方式1的導(dǎo)板的改型；
圖8是示出根據(jù)實施方式1的導(dǎo)板的改型的放大圖;圖9示出根據(jù)實施方式1的導(dǎo)板的另一種改型；
圖10a和圖10b是示出根據(jù)實施方式2的定影裝置的主要部件的結(jié) 構(gòu)的縱向剖視圖，并且圖10c是定影帶的局部剖視圖11示出在其上進行與實施方式2有關(guān)的模擬的試樣的規(guī)格；
圖12示出進行與實施方式2有關(guān)的模擬的結(jié)果；
圖13示出根據(jù)實施方式2的導(dǎo)板的改型；以及
圖14是常規(guī)定影裝置的剖視圖。
具體實施例方式
下面描述根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備的實施方式，作為示例，該成像設(shè) 備具體為串列式數(shù)字彩色打印機(以下簡稱"打印機")。
(1)打印機的總體結(jié)構(gòu)
圖l是示出打印機l的總體結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。
如圖1所示，打印機1包括圖像處理裝置3、供給裝置4、定影裝 置5以及控制器60，并且打印機l連接到網(wǎng)絡(luò)(例如，局域網(wǎng))。當(dāng)從 外部終端設(shè)備(未示出)接收指令以執(zhí)行打印任務(wù)時，打印機1形成黃 色、品紅色、青色以及黑色的調(diào)色劑圖^象，并通過對所形成的調(diào)色劑圖 像進行多次轉(zhuǎn)印而形成全色圖像。
以下，黃色、品紅色、青色和黑色這些再現(xiàn)色將分別以Y、 M、 C 和K表示，并且字母Y、 M、 C和K將附在與該再現(xiàn)色相關(guān)的部件的 附圖標記上。
圖像處理裝置3包括成像器3Y、 3M、 3C和3K;光學(xué)單元10; 以及中間轉(zhuǎn)印帶ll等。
成像器3Y包括感光鼓31Y、充電裝置32Y、顯影裝置33Y、 一 次轉(zhuǎn)印輥34Y、以及用于清潔感光鼓31Y的清潔裝置35Y等。充電裝 置32Y、顯影裝置33Y、 一次轉(zhuǎn)印輥34Y和清潔裝置35Y都圍繞感光 鼓31Y定位。成像器3Y在感光鼓31Y上形成黃色調(diào)色劑圖像。其它成像器3M至3K與成像器3 Y的不同之處僅在于它們形成與成 像器3Y不同顏色的圖像。除此之外，成像器3M至3K具有類似于成 像器3Y的結(jié)構(gòu)，并且分別包括充電裝置32M至32K等。為了簡化， 圖1中省略了成像器3M至3K的部件的附圖標記。
中間轉(zhuǎn)印帶ii是以張緊狀態(tài)懸置于驅(qū)動輥12和從動輥13上的環(huán) 形帶，并且沿箭頭C的方向被驅(qū)動并旋轉(zhuǎn)。
光學(xué)單元10包括諸如激光二極管的發(fā)光元件。當(dāng)從控制器60發(fā)出 驅(qū)動信號時，光學(xué)單元10通過發(fā)射用于形成黃色至黑色圖像的激光束 L對感光鼓31Y至31K進行曝光掃描。
這種曝光掃描在已經(jīng)通過充電裝置32Y至32K充電的感光鼓31Y 至31K上形成靜電潛像。通過顯影裝置33Y至33K使靜電潛像顯影。 將已經(jīng)形成在感光鼓31Y至31K上的黃色至黑色的調(diào)色劑圖像在不同 時刻一次轉(zhuǎn)印在中間轉(zhuǎn)印帶11上，使得黃色至黑色的調(diào)色劑圖像層疊 在中間轉(zhuǎn)印帶11的相同位置上。
通過作用在一次轉(zhuǎn)印輥34Y至34K上的靜電將黃色至黑色的調(diào)色 劑圖像順序地轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶11 。這些調(diào)色劑圖像整體構(gòu)成所謂的全 色調(diào)色劑圖<象。然后將這些調(diào)色劑圖傳逸送到二次轉(zhuǎn)印位置46。
供給裝置4包括盛放紙張S的供紙盒41;拾取輥42，其拾取供 紙盒21的紙張S并將紙張S引到傳送路徑43上， 一次一張； 一對正時 輥44，用于調(diào)節(jié)將所拾取的紙張S傳送至二次轉(zhuǎn)印位置的時間；以及 其它部件。根據(jù)中間轉(zhuǎn)印帶11上傳送的調(diào)色劑圖像的時間從供給裝置4 向二次轉(zhuǎn)印位置傳送紙張s。通過作用在二次轉(zhuǎn)印輥45上的靜電將中 間轉(zhuǎn)印帶11上的調(diào)色劑圖像一起二次轉(zhuǎn)印到紙張S上。
經(jīng)過二次轉(zhuǎn)印位置46之后，繼續(xù)通過定影裝置S傳送紙張S。當(dāng)在 定影裝置5中通過熱壓將形成在紙張S上的調(diào)色劑圖像(此時未定影) 定影到紙張S上時，通過一對排紙輥71將紙張S排出至排紙盤72。
(2)定影裝置的結(jié)構(gòu)
圖2是示出上述定影裝置5的結(jié)構(gòu)的局部立體剖視圖。圖3a和圖 3b是示出該定影裝置5的主要部件的縱向剖視圖。如圖2所示，定影裝置5包括定影輥150、定影帶155、導(dǎo)板156、 壓力輥160以及磁通量發(fā)生器170。
如圖3a所示，定影輥150包括細長的圓柱狀金屬芯152和圍裹在 金屬芯152圓周上的彈性層153。定影輥150定位在定影帶155的旋轉(zhuǎn) 路徑(定影帶155旋轉(zhuǎn)所沿的路徑)內(nèi)側(cè)。
金屬芯152是外徑約為20亳米的圓柱體并由鋁、鐵、不銹鋼或其 它材料制成。
彈性層153具有例如大約10亳米的厚度。定影輥150具有大約40 亳米的外徑。
彈性層153由諸如硅橡膠和氟橡膠的泡沫彈性材料制成。期望的是， 彈性層153由高耐熱性和高熱穩(wěn)定性的材料制成。
壓力輥160通過將彈性層162和釋放層163按所列順序?qū)盈B在圓柱 狀金屬芯161的圓周上而形成。壓力輥160定位在定影帶155的旋轉(zhuǎn)路 徑外側(cè)。壓力輥160通過從定影帶155外側(cè)擠壓定影輥150使定影帶155 位于其間而在壓力輥160的外表面與定影帶155的外表面之間形成定影 壓區(qū)155n,該定影壓區(qū)沿壓力輥160的旋轉(zhuǎn)方向具有預(yù)定寬度。
金屬芯161由鋁等制成。彈性層162由硅海綿橡膠等制成。釋放層 163為例如PFA (四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物)或PTFE (聚 四氟乙烯)涂層。壓力輥160具有大約35毫米的外徑。
定影輥150和壓力輥160的金屬芯152和161的軸向端部分別由框 架(未示出)的軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。由驅(qū)動馬達(未示出)提供 的作用在壓力輥160上的驅(qū)動力沿箭頭B的方向驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)壓力輥 160。壓力輥160的這種旋轉(zhuǎn)沿箭頭A的方向驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)定影帶155和 定影輥150。
定影帶155為圓筒狀帶。如圖3C所示，定影帶155由調(diào)磁合金層 155d、發(fā)熱層155c、彈性層155b以及釋放層155a按所列順序?qū)盈B而 形成，因此釋放層155a為最外層。
定影帶155可獨立保持其圓筒形狀。定影帶155沿帶寬方向(即，定影輥150的旋轉(zhuǎn)軸線的方向)的寬 度大于最大尺寸的紙張沿紙張寬度方向的寬度。
釋放層155a是由PFA等制成的圓筒。從經(jīng)驗的角度看，期望釋放 層155a的厚度可在從30微米到40微米(包括30微米和40微米)的 范圍內(nèi)任意確定。
彈性層155b是由例如厚度大約200微米的硅橡膠制成。
彈性層155b可由氟橡膠等而非珪橡膠制成。
發(fā)熱層155c由例如厚度大約40微米的鎳片制成。由于磁通量發(fā)生 器170產(chǎn)生的磁通量，發(fā)熱層155c發(fā)熱。
由鎳-鐵合金等制成的調(diào)磁合金層155d具有例如大約30微米的厚 度。調(diào)磁合金層155d具有以下特性在環(huán)境溫度下為鐵磁性的，而當(dāng) 溫度高于居里溫度時變成非磁性的。居里溫度根據(jù)鎳-鐵混合比率而變 化。在此實施方式中，居里溫度高于適于定影的溫度(目標溫度)20 攝氏度。
調(diào)磁合金層155d可由鎳-鐵-鉻合金等而非鎳-鐵合金制成。
參見圖2，磁通量發(fā)生器170包括線圍架171、邊緣鐵芯172、勵磁 線圏173、鐵芯174以及蓋175。磁通量發(fā)生器170定位在定影帶155 的旋轉(zhuǎn)路徑外側(cè)。假設(shè)在定影帶155的跨過壓力輥160的相反側(cè)上存在 參考點，則磁通量發(fā)生器170定位成沿定影帶155的旋轉(zhuǎn)方向比參考點 略微更靠上游并且磁通量發(fā)生器170沿定影帶155的寬度方向延伸。
勵磁線圏173產(chǎn)生用于使定影帶155的發(fā)熱層155c發(fā)熱的磁通量， 并圍繞線圏架171纏繞。
鐵芯174和邊緣鐵芯172將勵磁線圏173產(chǎn)生的交變磁通量朝定影 帶155引導(dǎo)。交變磁通量主要穿過定影帶155的發(fā)熱層155c的面對磁 通量發(fā)生器170的部分(見圖3c)。于是，發(fā)熱層155c的所述部分產(chǎn)生 渦電流。這導(dǎo)致加熱層155c發(fā)熱，進而加熱固定帶155。由于定影帶 155的溫度升高，因此在定影壓區(qū)155n處與定影帶接觸的壓力輥160 的溫度也升高。附加設(shè)置有傳感器(未示出)以檢測定影帶155沿帶寬方向的中部 的表面溫度。控制器60根據(jù)從傳感器發(fā)出的檢測信號來控制供給至勵 磁線團173的電力，使得定影帶155的溫度保持在目標溫度(大約180
x:)。
當(dāng)紙張S在定影壓區(qū)155n的溫度保持在目標溫度的情況下穿過定 影壓區(qū)155n時，通過熱壓將形成在紙張S上的未定影的調(diào)色劑圖像熱 固定到紙張S上(見圖2)。
由非磁性低阻抗導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)板156為平行于定影輥150的軸 線放置的細長板狀構(gòu)件。導(dǎo)板156通過導(dǎo)板156的與定影帶155的內(nèi)表 面接觸的表面而沿定影帶155的旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)定影帶155。
更具體地，上述低阻抗導(dǎo)電材料是指銅。替代銅，上述低阻抗導(dǎo)電 材料可以是鋁等。
導(dǎo)板156沿縱向的兩個端部由框架(未示出)支撐。
(3)導(dǎo)板的構(gòu)造
本發(fā)明的發(fā)明人(以下簡稱"發(fā)明人")公開了一種當(dāng)應(yīng)用于上述 結(jié)構(gòu)時適用于以下目的的導(dǎo)板構(gòu)造(i)在不延長預(yù)熱時段的情況下抑 制導(dǎo)板溫度過度升高；以及(ii)進一步提高定影裝置的加熱效率。
<實施方式1>
根據(jù)實施方式1的導(dǎo)板156的構(gòu)造適于在幾乎不延長預(yù)熱時段的情 況下抑制導(dǎo)板156的溫度過度升高。
也就是說，如圖3b所示，導(dǎo)板156在帶旋轉(zhuǎn)方向上的總長度為L0。 導(dǎo)板156通過彎曲以下板形成，所述板的沿帶旋轉(zhuǎn)方向的兩端是厚部 156a和156b，每個厚部的厚度大于板中部的厚度。在此，將板彎曲使 得板外周表面具有曲率半徑
此處，總長度Lo為35毫米，曲率半徑Ri為20亳米。
厚部156a和156b的長度L和L2均為1毫米，并且厚部156a和 156b的厚度^和t2均為1.5毫米。板中部的厚度t。為0.5亳米。導(dǎo)板156的曲率半徑A基本上等于定影帶155的當(dāng)定影帶155不旋 轉(zhuǎn)時面對磁通量發(fā)生器170的部分的內(nèi)表面所對應(yīng)的曲率半徑。
當(dāng)調(diào)磁合金層155d的溫度等于或低于居里溫度因而呈鐵磁性時(以 下稱"在實現(xiàn)調(diào)磁效果之前，，)，磁通量發(fā)生器170產(chǎn)生的磁通量穿過定 影帶155的面對勵磁線團173纏繞所圍繞的軸的部分行進，穿過定影帶 155的發(fā)熱層155c并進入調(diào)磁合金層155d。之后，在調(diào)磁合金層155d 內(nèi)部，所述磁通量在帶旋轉(zhuǎn)方向上沿上游方向和下游方向分路并朝最近 的其中一個邊緣鐵芯172行進。
此時，發(fā)熱層155c通過透過發(fā)熱層155c的磁通量產(chǎn)生的渦電流而 感應(yīng)加熱。
在調(diào)磁合金層155d的非接觸部的溫度超過居里溫度并因此從鐵磁 性轉(zhuǎn)變?yōu)榉谴判灾?以下稱"在實現(xiàn)調(diào)磁效果之后)，磁通量發(fā)生器
170產(chǎn)生的磁通量透過發(fā)熱層155c和調(diào)磁合金層155d，進而進入導(dǎo)板 156。
此時，導(dǎo)板156產(chǎn)生沿與進入導(dǎo)板156的磁通量反方向行進的磁通 量。這削減了導(dǎo)板156中及其附近的磁通密度，從而抑制發(fā)熱層155c 過熱。
因此，在打印機1執(zhí)行在大量小尺寸紙張上連續(xù)打印的打印任務(wù)的 情況下，定影帶155的非接觸部P (見圖2)的溫度不會升高至顯著超 過居里溫度的點(目標溫度，在該溫度下定影帶155被控制成保持+20 n )。這防止了定影帶155的非接觸部P的溫度變得高到足以損壞定影 帶155。
在此應(yīng)當(dāng)注意，居里溫度并不局限于被設(shè)定在上述溫度?？梢愿?據(jù)定影裝置5等的結(jié)構(gòu)通過實驗等任意確定居里溫度，使得(i)定影 帶155的與紙張接觸的部分的溫度保持在預(yù)定的定影溫度；并且(ii) 定影帶155的非接觸部的溫度不會過度升高。
<在導(dǎo)板156的端部設(shè)置厚部的效果>
經(jīng)過刻苦研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，與沒有厚部的常規(guī)導(dǎo)板的溫度升高 相比，可以更大地減緩導(dǎo)板156的溫度升高，其中導(dǎo)板156的沿帶旋轉(zhuǎn) 方向的兩個端部為厚于導(dǎo)板156中部的厚部156a和156b。此外，厚部156a和156b在帶旋轉(zhuǎn)方向上的長度1^和L均為1 毫米，也就是說很短。換言之，提供厚部156a和156b幾乎不增加導(dǎo)板 156的體積或熱容量，而且也不會延長預(yù)熱時段。
<模擬結(jié)果>
為了驗證上述效果，發(fā)明人利用有限元法計算機模擬了在實現(xiàn)調(diào) 磁效果之前和之后的導(dǎo)板156的溫度。得出了以下結(jié)果。
<測試試樣的規(guī)格>
圖4示出了作為(根據(jù)本發(fā)明的)實施方式試樣l、 2和3提供的 導(dǎo)板156和作為常規(guī)試樣提供的常規(guī)導(dǎo)板156的規(guī)格，它們都要進行模 擬。
如圖4所示，各個實施方式試樣l、 2和3沿帶旋轉(zhuǎn)方向的端部均 為厚部。實施方式試樣l、 2和3的厚部的厚度分別為l.O毫米、1.5毫 米和2.0毫米。實施方式試樣l、 2和3的除厚部以外的中部具有均勻 的厚度0.5毫米。
在此，對各個實施方式試樣l、 2和3進行三次模擬，其中厚部在 帶旋轉(zhuǎn)方向上的長度在1毫米、3毫米和5毫米之間變化。
常規(guī)試樣具有0,5毫米的均勻厚度，也就是說沒有厚部。
在模擬過程中，為了遵循勵磁線團173的電力分布情況，分別在 實現(xiàn)調(diào)磁效果之前和之后以7.69A (安培)和9.65A向勵磁線團173供 應(yīng)40000赫茲的交流電。
在本實施方式中，"發(fā)熱的增減率"表示通過以下方式得到的值 (i)用(a)常規(guī)試樣中產(chǎn)生的熱量與各個實施方式試樣1、 2和3中 產(chǎn)生的熱量之間的差值除以(b)常規(guī)試樣中產(chǎn)生的熱量；Oi)以百分 比的形式表示從該除法得到的值。分別以Hasl (n)和Has2 (n)表示 實現(xiàn)調(diào)磁效果之前和之后的發(fā)熱增減率。以下，可以用與實施方式試樣 的參考數(shù)字相關(guān)的數(shù)字l、 2和3來替代n。
Hasl (n)為實現(xiàn)調(diào)磁效果之前的發(fā)熱增減率，通過以下表達式1 得到Hasl ( n ):(表達式1)Hasl ( n ) = ( HJ1 ( n) -HJ1 ( 0 )) /HJ1 ( 0 )
其中，HJl(n):在實現(xiàn)調(diào)磁效果之前，實施方式試樣(n)的對 應(yīng)于非接觸部的部分中產(chǎn)生的熱量；以及
HJ1(0):在實現(xiàn)調(diào)磁效果之前，常規(guī)試樣的對應(yīng)于非接觸部的 部分中產(chǎn)生的熱量。
Has2 ( n )為實現(xiàn)調(diào)磁效果之后的發(fā)熱增減率，通過以下表達式2 得到Has2 ( n):
(表達式2)Has2 (n) = (HJ2 (n) -HJ2 (O)) /HJ2 (0)
其中，HJ2 (n):在實現(xiàn)調(diào)磁效果之后，實施方式試樣(n)的對 應(yīng)于非接觸部的部分中產(chǎn)生的熱量；以及
HJ2(0):在實現(xiàn)調(diào)磁效果之后，常規(guī)試樣的對應(yīng)于非接觸部的 部分中所產(chǎn)生的熱量。
圖5示出了實現(xiàn)調(diào)磁效果之前的各個實施方式試樣相對于常規(guī)試 樣的發(fā)熱增減率Hasl。
如圖5所示，在實現(xiàn)調(diào)磁效果之前，實施方式試樣1、 2和3中產(chǎn) 生的熱量均少于常規(guī)試樣中產(chǎn)生的熱量。
圖6示出了實現(xiàn)調(diào)磁效果之后的各個實施方式試樣相對于常規(guī)試 樣的發(fā)熱增減率Has2。
注意，在圖6中，根據(jù)實施方式試樣2和3的線彼此重疊，因此 看起來像一條線。
如圖6所示，在實現(xiàn)調(diào)磁效果之后，其中厚部的厚度分別為1.5 毫米和2亳米的實施方式試樣2和3中產(chǎn)生的熱量均少于厚部的厚度為 l.O毫米的實施方式試樣l中產(chǎn)生的熱量。
對實施方式試樣2和3進行的計算機模擬的結(jié)果彼此相似。因此認 為， 一旦厚部的厚度超過1.5毫米，那么產(chǎn)生的熱量就不再進一步減少。
而且，為了不延長預(yù)熱時段，期望導(dǎo)板156的熱容量即體積(質(zhì)量) 盡量小。鑒于上文所述，厚部的厚度為1.5毫米且長度為1毫米的實施方式 試樣2的導(dǎo)板156是所有測試試樣中最適合的。
如前所述，通過在其沿帶旋轉(zhuǎn)方向的每個端部具有厚部的導(dǎo)板156， 能夠減少導(dǎo)板156中所產(chǎn)生的熱量。發(fā)明人推測，這是由以下原因引起的。
由勵磁線圏173所產(chǎn)生的交變磁通量的頻率為40000赫茲，也就是 說很高。相應(yīng)地，導(dǎo)板156中所產(chǎn)生的渦電流的頻率也4艮高。因此認為， 由于集膚效應(yīng)，電流具有集中在導(dǎo)板156各端的表面上的傾向。
由于導(dǎo)板在其每個端部具有電流傾向于集中其上的厚部，認為盡管 產(chǎn)生了渦電流但是電流密度降低，從而抑制了導(dǎo)板156的感應(yīng)加熱。
此外，對于能夠有效抑制導(dǎo)板156溫度升高的厚部而言，厚部在帶 旋轉(zhuǎn)方向上的長度L和L2越短，則越能夠有效降低導(dǎo)板156的溫度。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)上述公開、集成有導(dǎo)板的設(shè)備(不管該設(shè) 備是高速機器還是低速機器)、以及該設(shè)備的其它設(shè)計方面來確定厚部的 具體尺寸。
如上所述，本實施方式引入了在帶旋轉(zhuǎn)方向上的兩個端部加厚的導(dǎo) 板。這種簡單構(gòu)造可抑制特別是在實現(xiàn)調(diào)磁效果之前導(dǎo)板156的溫度升高 而不會延長預(yù)熱時段。
<實施方式1的改型>
盡管已經(jīng)基于實施方式l描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明當(dāng)然并非局限 于實施方式l。例如，可以對實施方式l做出以下改型。
(1)在實施方式1中，導(dǎo)板156的厚部156a和156b的厚度為1.5 毫米而長度為1亳米。然而，只要厚部156a和156b的形狀(厚度和長度) 能夠使實現(xiàn)調(diào)磁效果之后導(dǎo)板156的發(fā)熱增減率降低至低于常規(guī)導(dǎo)板的發(fā) 熱增減率，那么厚部可以不局限于這樣的尺寸。
(2 )在實施方式1中，導(dǎo)板156在帶旋轉(zhuǎn)方向上的每個端部為厚部。 然而，導(dǎo)板156并非局限于這種構(gòu)造，而是如圖7所示，可以是在帶旋轉(zhuǎn) 方向上的一個端部為厚部256a的導(dǎo)板256。
與根本沒有厚部的導(dǎo)板相比，這種一個端部具有厚部256a的導(dǎo)板256也可以適當(dāng)產(chǎn)生在實現(xiàn)調(diào)磁效果之后抑制導(dǎo)板256溫度升高的效果。
如圖8所示，在厚部256a為導(dǎo)板256的沿帶旋轉(zhuǎn)方向比另一個端部 更靠上游定位的一個端部的情況下，定影帶的內(nèi)表面(未示出)在該厚部 256a的邊緣上行進。因為定影帶與導(dǎo)板256之間的摩擦沿帶旋轉(zhuǎn)方向在導(dǎo) 板256的上游端比下游端更強烈，所以在厚部256a的外周邊緣上可i更置 曲率半徑為R2的圓形部256b以減小該摩擦。
期望在考慮以下因素的情況下任意確定該曲率半徑R2的值(i)所 M擦的減小水平；以及(ii)該圓形部對Has2的影響，其中Has2是實 現(xiàn)調(diào)磁效果之后的發(fā)熱增減率。
(3) 在實施方式1中，通過改變導(dǎo)板156的在帶旋轉(zhuǎn)方向上的兩個 端部的厚度而形成厚部156a和156b。然而，并不局限于以這種方式形成 厚部156a和156b。如圖9所示，可以通過將具有基本均勻厚度t。的板的 兩個端部彎曲180度而形成導(dǎo)板356，該彎曲的端部用作厚部356a和356b 。
在這種情況下，厚部356a和356b的厚度是t。的兩倍大。
此處，在每個厚部356a和356b中，期望彎曲端部的因彎曲而彼此 面對的內(nèi)表面之間$殳有間隙。
通過上述方式，可容易地形成厚部，并且可以以低成本制造導(dǎo)板。
(4) 在實施方式l中，導(dǎo)板156在帶旋轉(zhuǎn)方向上的總長度L。為35 亳米。然而，導(dǎo)板156在帶旋轉(zhuǎn)方向上的總長度L。并非局限于特定長度， 而是可以根據(jù)設(shè)計情況等任意確定。
<實施方式2>
根據(jù)實施方式2的導(dǎo)板156a的構(gòu)造適于進一步提高定影裝置的加熱效率。
更具體地，如圖10b所示，通過彎曲在帶旋轉(zhuǎn)方向上總長度為L。 的板而形成導(dǎo)板156a。此處，板被彎曲成其外周表面的曲率半徑為RlB 此外，導(dǎo)板156a在帶旋轉(zhuǎn)方向上的上游端部和下游端部分別以ei。和02。 的角度且在離導(dǎo)fcK梢L和L2的距離處遠離定影帶155彎曲。
此處，總長度L。為例如35亳米。曲率半徑Ri為20亳米。彎曲端部的長度"和L2均為3.5亳米。導(dǎo)板156a的端部所彎曲的彎曲角度01° 和02°均為15、
與實施方式1的情況相同，導(dǎo)板156a的曲率半徑Ri^上等于定 影帶155的當(dāng)定影帶155不旋轉(zhuǎn)時面對磁通量發(fā)生器170的部分的內(nèi)表面 的曲率半徑。
在調(diào)磁合金層155d的非接觸部的溫度超過居里溫度因而從鐵磁性 轉(zhuǎn)變成非磁性之后(例如，在實現(xiàn)調(diào)磁效果之后)，磁通量發(fā)生器170產(chǎn) 生的磁通量透itiL熱層155c和調(diào)磁合金層155d,進而ii^導(dǎo)板156a。
此時，與實施方式l的情況相同，導(dǎo)板156a產(chǎn)生與i^V導(dǎo)板156a 的磁通量反方向行進的磁通量。這削減了導(dǎo)板156a中及其附近的磁通密 度，從而抑制了發(fā)熱層155c過熱。
<導(dǎo)板156a的彎曲端部的效果>
發(fā)明人經(jīng)過刻苦研究發(fā)現(xiàn)，通過彎曲導(dǎo)板156a的在帶旋轉(zhuǎn)方向上的 兩個端部，能夠在實現(xiàn)調(diào)磁效果之前改善定影帶155中的發(fā)熱層155c的加 熱效率，從而導(dǎo)致能耗降低。
<模擬結(jié)果>
為了證實上述效果，即為了證實在實現(xiàn)調(diào)磁效果之前定影帶155中 的發(fā)熱層155c的加熱效率得以改善，發(fā)明人利用有P艮元法計算^擬了實 現(xiàn)調(diào)磁效果之前定影帶155中所產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)板156a的彎曲端部的構(gòu) 造之間的關(guān)系。得到以下結(jié)果。
<測試試樣的類^>>
圖ll示出作為(根據(jù)本發(fā)明的)實施方式試樣l、 2和3提供的導(dǎo) 板和作為常規(guī)試樣提供的常規(guī)導(dǎo)板的M^，它們*進行模擬。
如圖11所示，實施方式試樣1、 2和3的在帶旋轉(zhuǎn)方向上的兩個端 部分別彎曲10。、 15°和20°。
在此，分別對實施方式試樣l、 2和3進行三次模擬，其中彎曲端部 的長度在1.7毫米、3.5毫米以及5.2毫米之間變化。
21為0,5亳米。每個導(dǎo)板在帶旋轉(zhuǎn)方向上的總長度 L。為35毫米。
在模擬過程中，在實現(xiàn)調(diào)磁效果之前，以10A (半幅)向勵磁線圏 173供應(yīng)頻率為40000赫茲的交流電。
同樣在模擬過程中，發(fā)明人計算當(dāng)定影帶分別附有常規(guī)試樣以及具 有不同長度的彎曲端部的實施方式試樣1、 2和3中每一個時，每向勵磁 線圏173供應(yīng)1A的電流在定影帶中所產(chǎn)生的熱量。
圖12示出當(dāng)定影帶附有各個實施方式試樣和常規(guī)試樣時在實現(xiàn)調(diào) 磁效果之前每向勵磁線圏供應(yīng)1A的電流在定影帶中產(chǎn)生的熱量。
在圖12的圖表中，水平軸指示導(dǎo)板156a的彎曲端部的長度(毫米)， 而豎直軸指示每向勵磁線團供應(yīng)1A的電流所產(chǎn)生的熱量(瓦特/安培)。
在圖12中，點500指示當(dāng)定影帶附有常規(guī)試樣時得到的模擬結(jié)果。 點501、 502和503指示當(dāng)定影帶分別附有實施方式試樣1、 2和3 (其兩 個端部以10。、 15。和20。的彎曲角度彎曲)時所得到的模擬結(jié)果。
附有實施方式試樣1、 2和3的定影帶中所產(chǎn)生的熱量多于附有常規(guī) 試樣的定影帶中所產(chǎn)生的熱量。W明導(dǎo)板156a的彎曲端部的彎曲角度 越大且彎曲端部越長，則每向勵磁線圍供應(yīng)1A的電流在定影帶中所產(chǎn)生 的熱量越大，并且定影帶的加熱效率越高。
因此，期望將導(dǎo)板156a構(gòu)造成其端部彎曲至最大可能的程度并且彎 曲端部盡可能長。然而，實際上，由于某些^1計限制，彎曲端部的彎曲角 度以及長度是受限制的。
在本實施方式中，為了縮短預(yù)熱時段，定影帶155的長度被縮短， 也就是說，減小了定影帶155的熱容量。因此，定影輥150與定影帶155 之間的空隙很小。因此，即使有人試圖在彎曲端部的末梢不干擾定影輥150 的情況下增加彎曲端部的長度和彎曲角度，最多也只能4吏彎曲端部的長度 "和L2增加到3亳米至4毫米，4吏彎曲端部的彎曲角度01°和92°增加到 10°至20°。
提高彎曲端部的這種尺寸限制的一個方法是通it^長定影帶155的 長度而增大定影輥150與定影帶155之間的空隙。然而，這會提高定影帶155的熱容量，從而降低定影帶155的加熱效率。另一個方法是減小定影 輥150的外徑而不改變定影帶155的長度。然而，這會減小定影壓區(qū)155n 的寬度，進而無法始終保證所需的定影質(zhì)量。
因為上述原因，所以增大定影輥150與定影帶155之間的空隙是不 利的。換而言之，無法消除對導(dǎo)板156a的尺寸限制。
如先前所述，在本實施方式的導(dǎo)板156a中，彎曲端部的彎曲角度01° 和02。均為15°，并且彎曲端部的長度Li和L2均為3.5亳米(相等)。然而， 由于在本實施方式中長度為L2的一個彎曲端部定位成比長度為L,的另一 個彎曲端部距離定影輥150更遠，因此彎曲端部可構(gòu)造成滿足以下關(guān)系 L2>L1o
如前面提到的，通過使導(dǎo)板156a的在帶旋轉(zhuǎn)方向上的兩個端部遠離 定影帶155彎曲，增加了定影帶155中所產(chǎn)生的熱量。發(fā)明人推測這是由 以下原因引起的。
即使當(dāng)調(diào)磁合金層處于預(yù)定溫度或低于預(yù)定溫度并且因而為鐵磁性 時，調(diào)磁^ir層仍然不能俘獲磁通量發(fā)生器170產(chǎn)生的全部磁通量。也就 是說，泄漏的磁通量能夠到達定影帶155的旋轉(zhuǎn)#內(nèi)側(cè)。
由于磁通量發(fā)生器170產(chǎn)生的交變磁通量的頻率高(在本實施方式 中為40000赫茲)，因此導(dǎo)板156a中產(chǎn)生的渦電流的頻率也高。由此i^為， 由于集膚效應(yīng)，渦電流傾向于集中在特別是導(dǎo)板156a的每個端部的表面 上。
由進到導(dǎo)板156的各個端部的表面中的泄漏磁通量所產(chǎn)生的渦電流 導(dǎo)致產(chǎn)生沿泄漏磁通量反方向行進的抵消磁通量。該抵消磁通量能夠抵消 磁通量發(fā)生器170產(chǎn)生的部分磁通量，并且相應(yīng)地，削減透過定影帶155 的發(fā)熱層的磁通量的磁通密度。
然而，根據(jù)本實施方式，導(dǎo)板156a的端部均遠離定影帶155彎曲， 因而定位成比未彎曲的導(dǎo)板的端部離磁通量發(fā)生器170的距離更遠。因此， 與當(dāng)每個端部都不彎曲時相比，當(dāng)每個端部被彎曲時，集中在各個端部的 表面上的泄漏磁通量的量更少。因此，導(dǎo)板156a的每個端部的表面上的 抵消磁通量的絕對量將減少，并JL^通量發(fā)生器170產(chǎn)生的4^P磁通量中 的被抵消的磁通量的量也將減少。由于與常規(guī)技^M目比有助于4免發(fā)熱層變熱的磁通量的量進一步增加，因此認為與常規(guī)技^f目比能夠進一步改善加 熱效率。
如上所述，本實施方式可通過將導(dǎo)板156a的在帶旋轉(zhuǎn)方向上的端部 彎曲遠離定影帶155的方式簡單地構(gòu)造導(dǎo)板156而提高加熱效率。
另外，由于導(dǎo)板156a的端部這樣彎曲，所以導(dǎo)板156a的在帶旋轉(zhuǎn) 方向上的端部邊緣不與定影帶155的內(nèi)表面接觸，像常規(guī)導(dǎo)板的端部邊緣 那樣。也就是說，本實施方式具有減小導(dǎo)板156a與定影帶155之間摩擦 進而提高定影帶155的耐用性的效果。
<實施方式2的改型>
盡管前面已經(jīng)基于實施方式2描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明當(dāng)然并不 局限于實施方式2。例如，可對實施方式2做出以下改型。
(1) 在實施方式2中，導(dǎo)板156a的在帶旋轉(zhuǎn)方向上的兩個端部都 彎曲。然而，導(dǎo)板156a不應(yīng)當(dāng)局限于以這種方式構(gòu)造。與端部均不彎曲 的常規(guī)導(dǎo)板相比，其中一個端部彎曲的導(dǎo)板156a也能夠適當(dāng)產(chǎn)生提高定 影帶155的加熱效率和耐用性的效果。
注意，在導(dǎo)板156a的一個端部彎曲的情況下，期望彎曲的端部沿帶 旋轉(zhuǎn)方向定位在比不彎曲的另一個端部更靠上游的位置。
也就是說，在彎曲成使得其外周表面具有均勻曲率半徑Ri的常規(guī)導(dǎo) 板中，常規(guī)導(dǎo)板的在帶旋轉(zhuǎn)方向上的兩個端部的邊緣與定影帶155的內(nèi)表 面接觸。特別地，定影帶155的內(nèi)表面與常規(guī)導(dǎo)板的沿帶旋轉(zhuǎn)方向定位在 比另一個端部更靠上游的一個端部的邊緣產(chǎn)生沿相反方向彼此相逆的強 烈摩擦，因此定影帶155容易磨損。然而，通過使導(dǎo)板156a的沿帶旋轉(zhuǎn) 方向定位在比另一個端部更靠上游的一個端部彎曲，在導(dǎo)板156a的與定 影帶155的內(nèi)表面接觸的最上游邊緣上形成圃形部。導(dǎo)板156a與定影帶 155之間在該圓形部處的摩擦減小，從而使定影帶155不易劣化。
(2) 在實施方式2的導(dǎo)板156a中，每個端部僅彎曲一次。然而， 如圖13所示，能夠用將各個端部以多級方式彎曲的導(dǎo)板256a來替代導(dǎo)板 156a。
(3) 盡管在實施方式2中曲率半徑Rp定影帶155的內(nèi)徑以及定影輥150的外徑被描述成分別為20亳米、40毫米以及36亳米，但是它們 并不局限于這些尺寸?？梢愿鶕?jù)設(shè)計情況，例如定影帶155的熱容量和定 影壓區(qū)的寬度，來任意確定它們的尺寸。
此外，只要導(dǎo)板156a和定影輥150彼此不干擾，可任意確定導(dǎo)板在 帶旋轉(zhuǎn)方向上的總長度Lo、彎曲端部的長度Li和L2以及彎曲端部的彎曲 角度01°和92°。
<其它改型>
(1)根據(jù)實施方式1和2，導(dǎo)板156和導(dǎo)板156a均由非磁性低阻 抗導(dǎo)電材料制成。然而，各個導(dǎo)板并不限于由這樣的材料制成。例如，導(dǎo) 板156a可具有包括低阻抗導(dǎo)電層在內(nèi)的多層結(jié)構(gòu)，即，可由包括低阻抗 導(dǎo)電層在內(nèi)的多層構(gòu)成。
除低阻抗導(dǎo)電層外，所述多層還可包括能夠減小與定影帶155的摩 擦的其表面涂覆有PTEF等的^#擦層，所述^^擦層為與定影帶155接 觸的層。
在如此構(gòu)造的導(dǎo)板156中，低阻抗導(dǎo)電層的在帶旋轉(zhuǎn)方向上的至少 一個端部可為厚度大于該低阻抗導(dǎo)電層中部的厚部。
在實施方式1和2中，本發(fā)明解釋成應(yīng)用于串列式彩色打印機。然 而，本發(fā)明并不局限于應(yīng)用于這種打印機，而是替代地，可應(yīng)用于單色打 印機和具有諸如復(fù)印功能和傳真功能等附加功能的設(shè)備。換言之，本發(fā)明 可應(yīng) 用于包括利用定影帶和沿定影帶旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)定影帶的導(dǎo)板的定影 裝置的任何成像設(shè)備。
盡管，已經(jīng)參照附圖以示例的方式充分描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)指 出，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言各種改變和改型都;ia而易見的。
因此，除非這些改變和改型背離本發(fā)明的范圍，否則它們都應(yīng)該看 作是包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種定影裝置，所述定影裝置用于使形成有未定影圖像的紙張穿過定影壓區(qū)從而將所述未定影圖像熱固定到所述紙張上，所述定影裝置包括環(huán)形帶，所述環(huán)形帶在被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的同時通過電磁感應(yīng)加熱；第一輥，所述第一輥定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)；第二輥，所述第二輥能夠操作以通過從所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)擠壓所述第一輥使所述帶處于所述第一輥與所述第二輥之間而在所述帶的外表面與所述第二輥之間形成所述定影壓區(qū)；導(dǎo)板，所述導(dǎo)板在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)平行于所述第一輥的旋轉(zhuǎn)軸線延伸，并且所述導(dǎo)板通過與所述帶的內(nèi)表面接觸而沿所述帶的旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)所述帶；以及磁通量發(fā)生器，所述磁通量發(fā)生器定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)并面對所述導(dǎo)板使所述帶位于所述磁通量發(fā)生器與所述導(dǎo)板之間，并且所述磁通量發(fā)生器產(chǎn)生用于加熱所述帶的磁通量，其中，所述帶包括由于所述磁通量而發(fā)熱的發(fā)熱層以及調(diào)磁合金層，當(dāng)所述調(diào)磁合金層的溫度超過預(yù)定溫度時，所述調(diào)磁合金層從鐵磁性可逆地變成非磁性，所述導(dǎo)板包括低阻抗導(dǎo)電層；并且所述導(dǎo)板的沿所述旋轉(zhuǎn)方向的至少其中一個端部為厚度比所述導(dǎo)板的中部更大的厚部。
2. 如權(quán)利要求l所述的定影裝置，其中，所述導(dǎo)板由厚M本均勻的板狀構(gòu)件形成，并且所述厚部通過將所述 板狀構(gòu)件的端部彎曲180度而形成。
3. —種成傳3殳備，所述成〗象i史備包括定影裝置，所述定影裝置用于4吏 形成有未定影圖#>的紙張穿過定影壓區(qū)從而將所述未定影圖^象熱固定到 所述紙張上，所述定影裝置包括環(huán)形帶，所述環(huán)形帶在被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的同時通過電磁感應(yīng)加熱；第一輥，所述第一輥定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)；第二輥，所述第二輥能夠操作以通過從所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)擠壓 所述第一輥使所述帶處于所述第一輥與所述第二輥之間而在所述帶的外 表面與所述第二輥之間形成所述定影壓區(qū)；導(dǎo)板，所述導(dǎo)板在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)平行于所述第一輥的旋轉(zhuǎn) 軸線延伸，并且所述導(dǎo)板通過與所述帶的內(nèi)表面接觸而沿所述帶的旋轉(zhuǎn)方 向引導(dǎo)所述帶；以及磁通量發(fā)生器，所i^通量發(fā)生器定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)并 面對所述導(dǎo)板使所述帶位于所^通量發(fā)生器與所述導(dǎo)板之間，并且所述 磁通量發(fā)生器產(chǎn)生用于加熱所述帶的磁通量，其中，所述帶包括由于所U通量而發(fā)熱的發(fā)熱層以及調(diào)磁^層，當(dāng)所述 調(diào)磁^ir層的溫JL^過預(yù)定溫度時，所述調(diào)磁^r層從鐵磁性可逆地變成 非磁性，所述導(dǎo)板包括低阻抗導(dǎo)電層；并且所述導(dǎo)板的沿所述旋轉(zhuǎn)方向的至少其中 一個端部為厚度比所述導(dǎo)板 的中部更大的厚部。
4. 一種定影裝置，所述定影裝置用于使形成有未定影圖〗象的紙張穿 過定影壓區(qū)從而將所述未定影圖4象熱固定到所述紙張上，所述定影裝置包 括環(huán)形帶，所述環(huán)形帶在被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的同時通過電磁感應(yīng)加熱； 第一輥，所述第一輥定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)5M^的內(nèi)側(cè)；第二輥，所迷第二輥能夠操作以通it^所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)擠壓所迷第一輥使所述帶處于所述第一輥與所述第二輥之間而在所述帶的外 表面與所述第二輥之間形成所述定影壓區(qū)；導(dǎo)板，所述導(dǎo)板在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)平行于所述第一輥的旋轉(zhuǎn) 軸線延伸，并且所述導(dǎo)板通過與所述帶的內(nèi)表面接觸而沿所述帶的旋轉(zhuǎn)方 向引導(dǎo)所述帶；以及>^通量發(fā)生器，所述磁通量發(fā)生器定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)并 面對所述導(dǎo)板使所述帶位于所^通量發(fā)生器與所述導(dǎo)板之間，并且所述 磁通量發(fā)生器產(chǎn)生用于加熱所述帶的磁通量，其中，所述帶包括由于所i^通量而發(fā)熱的發(fā)熱層以及調(diào)磁^r層，當(dāng)所述 調(diào)磁^r層的溫度超過預(yù)定溫度時，所述調(diào)磁合金層從鐵磁性可逆地變成 非磁性，所述調(diào)磁合金層比所iLl熱層更靠近所述帶的內(nèi)側(cè)，所述導(dǎo)板包括低阻抗導(dǎo)電層；并且所述導(dǎo)板的沿所M轉(zhuǎn)方向的至少其中一個端部彎曲遠離所述帶。
5. —種成^U殳備，所述成傳4殳備包括定影裝置，所述定影裝置用于 使形成有未定影圖像的紙張穿過定影壓區(qū)從而將所述未定影圖 <象熱固定 到所述紙張上，所述定影裝置包括環(huán)形帶，所述環(huán)形帶在被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的同時通過電磁感應(yīng)加熱；第一輥，所述第一輥定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)；第二輥，所述第二輥能夠操作以通過從所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)擠壓 所述第一輥使所述帶處于所述第一輥與所述笫二輥之間而在所述帶的外 表面與所述第二輥之間形成所述定影壓區(qū)；導(dǎo)板，所述導(dǎo)板在所述帶的旋轉(zhuǎn)路徑的內(nèi)側(cè)平行于所述第 一輥的旋轉(zhuǎn) 軸線延伸，并且所述導(dǎo)板通過與所述帶的內(nèi)表面接觸而沿所述帶的旋轉(zhuǎn)方 向引導(dǎo)所述帶；以及磁通量發(fā)生器，所i^通量發(fā)生器定位在所述帶的旋轉(zhuǎn)，的外側(cè)并 面對所述導(dǎo)板使所述帶位于所^#通量發(fā)生器與所述導(dǎo)板之間，并且所述 磁通量發(fā)生器產(chǎn)生用于加熱所述帶的磁通量，其中，所述帶包括由于所i^通量而發(fā)熱的發(fā)熱層以及調(diào)磁合金層，當(dāng)所述 調(diào)>^合金層的溫度超過預(yù)定溫度時，所迷調(diào)磁合金層從鐵磁性可逆地變成 非磁性，所述調(diào)磁合金層比所逸發(fā)熱層更靠近所述帶的內(nèi)側(cè)，所述導(dǎo)板包括低阻抗導(dǎo)電層；并且所述導(dǎo)板的沿所述旋轉(zhuǎn)方向的至少其中 一個端部彎曲遠離所述帶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種易于抑制導(dǎo)板中溫度過度升高而不會延長預(yù)熱期的定影裝置。定影裝置包括導(dǎo)板(156)，其包括低阻抗導(dǎo)電層并且那樣在定影帶(155)的旋轉(zhuǎn)路徑內(nèi)側(cè)接觸定影帶的內(nèi)表面而沿定影帶的旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)定影帶；以及磁通量發(fā)生器(170)，其定位在旋轉(zhuǎn)路徑的外側(cè)并且面對導(dǎo)板(156)使定影帶位于其與導(dǎo)板之間，并且產(chǎn)生磁通量。定影帶(155)包括由于磁通量而發(fā)熱的發(fā)熱層(155c)以及調(diào)磁合金層(155d)，調(diào)磁合金層在其溫度超過預(yù)定溫度時從鐵磁性變成非磁性。導(dǎo)板(156)的沿旋轉(zhuǎn)方向的至少其中一個端部為厚度比導(dǎo)板(156)的中部更大的厚部(156a)。本發(fā)明還公開了一種包括定影裝置的成像設(shè)備。
文檔編號G03G15/01GK101609290SQ20091014249
公開日2009年12月23日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者加川哲哉, 村上正典 申請人:柯尼卡美能達商用科技株式會社