专利名称：定影装置以及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有用电磁感应加热方式加热的被加热体的定影装置，以及具有该定影装置的图像形成装置。
背景技术：
在复印机、传真机、以及激光打印机等图像形成装置中装载的定影装置，一般包括热辊(定影辊)和与该热辊压力接触的加压辊。在热辊与加压辊之间形成的夹缝部，夹持运送具有未定影调色剂像的记录介质，使记录介质上的未定影调色剂像熔融定影。作为热辊的加热源，目前多使用卤素加热器。但是，由于对缩短预热时间和节能的要求不断提高，提出了采用电磁感应加热(IH)方式的热源的方案。
在该电磁感应加热方式的热辊中，在由导电性材料制成的热辊主体(筒形体，被加热体)的内部，配置有把铜线缠绕成沿其转动轴方向旋转前进的螺旋状的线圈。使高频电流通过该线圈，利用由此产生的高频磁场使热辊主体产生感应涡流，并靠热辊主体的表面电阻产生焦耳热。
可是，用这种电磁感应加热方式的热辊，在把整体的线圈配置在热辊主体内部进行加热的情况下，热辊主体与线圈中央部位相面对的部分磁通量增大，而其与线圈两端部位相面对的部分磁通量减小。因此，存在的问题是热辊主体的温度在中央部位变高，两端部位变低，即，沿热辊主体的转动轴方向产生温度不均，不能得到需要的温度分布取向。
因此，为了解决这个问题，在特开2001-242727号公报中，公开了通过分割线圈，使沿热辊主体的整个转动轴方向磁场平滑，以使其温度分布均匀的技术。即，把线圈沿热辊主体的转动轴方向分割成多个线圈元件，各线圈元件排列成与其相邻线圈元件的磁场方向相反，并使高频电流通过这些线圈元件。由此，由于在相邻线圈元件之间相对的部分(接缝部)极性相斥，可以使进入热辊的磁通量均匀，能够减轻在热辊的转动轴方向的温度不均。
但是，在所述的技术中，虽然整体减轻了热辊在转动轴方向上的温度不均，但在相邻线圈元件之间相对的部分，存在有磁场未到达热辊主体的部分，使得在该接缝部产生局部的温度降低。即，产生部分温度不均，所以依然存在着得不到需要的温度分布取向的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种定影装置以及具有这种定影装置的图像形成装置，所述定影装置使用分割成多个线圈元件的线圈，采用电磁感应加热方式，可以抑制在相邻线圈元件之间相对部分的局部温度降低，能获得需要的温度分布取向。
为达到该目的，本发明的定影装置包括被加热体，呈中空筒形，绕其轴心驱动转动，由导电性材料制成；以及线圈，通过电磁感应加热所述被加热体，其中，所述线圈具有沿与所述被加热体的转动轴方向平行的该线圈的轴向分割的多个线圈元件，并且，这些线圈元件分别排列成与其相邻线圈元件的磁场方向相反，所述被加热体沿其转动轴方向不动，而所述线圈沿其轴向被往复驱动。
此外，本发明的图像形成装置包括图像形成部，对纸进行调色剂像的转印处理；定影部，对转印有所述调色剂像的纸进行定影处理；以及装置主体，其内部安装有所述图像形成部和定影部，所述定影部具有如上所述的定影装置。
按照本发明，与现有的定影装置相比，可以提供在相邻线圈元件之间抑制了相对部分的局部温度降低的定影装置。还有，与现有的图像形成装置相比，可以提供防止发生图像不均的图像形成装置。
图1是用于说明应用本发明定影装置的图像形成装置(打印机)内部结构概况的正面断面看的说明图。
图2是表示本发明第一实施方式的定影装置构成的图，其中，图2A为简要立体图，图2B为图2A的IIB-IIB线剖面图。
图3是表示在第一实施方式的定影装置中，往复驱动机构的主要部分构成的断面说明图。
图4是表示定影装置中的被加热体的温度分布的说明图，其中，图4A为在现有定影装置中的温度分布，图4B为在本发明第一实施方式的定影装置中的温度分布。
图5是表示在第二实施方式的定影装置中，往复驱动机构的主要部分构成的断面说明图。
图6是表示本发明第三实施方式的定影装置构成的剖面图。
图7是表示本发明第四实施方式的定影装置构成的剖面图。
具体实施例方式
以下，根据附图对本发明的定影装置以及具有该定影装置的图像形成装置的最佳实施方式进行详细的说明。
第一实施方式首先，根据图1对应用本发明第一实施方式的定影装置20的图像形成装置一个例子的打印机(图像形成装置)10进行说明。图1是用于说明具有本实施方式定影装置的打印机内部结构概况的正面断面看的说明图。如该图所示，打印机10包括装在装置主体11内的，存放供印刷处理的纸P(记录介质)的纸储存部12、对从存放在该纸储存部12中的纸摞P1一张张抽出的纸P实施图像转印处理的图像形成部13、和对在该图像形成部13实施了转印处理的纸P实施定影处理的定影部14，并且，在装置主体11的顶部，设置有把在定影部14实施了定影处理的纸P排出的出纸部15。
在纸储存部12中，设置有规定数量(在第一实施方式中是一个)的纸盒121，可相对于装置主体11自由地插入和取出。在纸盒121的下游端(图1的右方)，设置有把纸P一张张地从纸摞P1抽出的搓纸辊122。通过该搓纸辊122的驱动，把从纸盒121抽出的纸P，通过供纸通道123以及设置在该供纸通道123下游端的对准辊对124，提供给图像形成部13。
图像形成部13根据从计算机等输入的图像信息，对纸P实施转印处理。感光鼓131设置成绕沿前后方向(垂直图1的纸面的方向)延伸的鼓中心可以转动，图像形成部13沿该感光鼓131的圆周面，从该感光鼓131的正上方位置向顺时针方向，配置有带电器132、曝光装置133、显影装置134、转印辊135、以及清洁装置136。
感光鼓131用于在圆周面上形成静电潜影以及对应该静电潜影的调色剂像。在感光鼓131的圆周面上，层叠有用于形成静电潜影及调色剂像的非晶态硅层。
带电器132使绕鼓中心沿顺时针方向转动的感光鼓131的圆周面带有均匀的电荷，在如图1所示的例子中，通过电晕放电把电荷赋予感光鼓131的圆周面上。此外，作为把电荷赋予感光鼓131的圆周面的构件，也可以采用带电辊代替带电器132。带电辊边与感光鼓131的圆周面抵接，边从动转动，并赋予电荷。
曝光装置133根据从计算机等外部设备输入的图像数据，向转动的感光鼓131的圆周面照射赋予了不同强弱的激光。通过消去感光鼓131圆周面上被激光照射部分的电荷，在该感光鼓131的圆周面上形成静电潜影。
显影装置134通过把调色剂提供给感光鼓131的圆周面，使调色剂附着在圆周面上形成静电潜影的部分上，由此在感光鼓131的圆周面上形成调色剂像。
转印辊135使在该感光鼓131的圆周面上形成的带正电的调色剂像，转印到送入感光鼓131的正下方位置的纸P上。因此转印辊135把与调色剂像的电荷极性相反的负电荷赋予纸P。
所述调色剂像被转印在到达感光鼓131正下方位置的纸P上。通过转印辊135和感光鼓131按压夹持纸P，把带正电的感光鼓131圆周面上的调色剂像，向着带负电的纸P的表面方向剥离，来进行对纸P的转印处理。
清洁装置136用于去除转印处理后残留在感光鼓131的圆周面上的调色剂，进行清洁。该清洁装置136清洁后的感光鼓131的圆周面，为了下一次图像形成处理，再次朝向带电器132。
定影部14通过加热，对由图像形成部13实施了转印处理的纸P的调色剂像实施定影处理。定影部14包括定影装置20，所述定影装置20具有对纸P加热的热辊(定影辊)30、以及在该热辊30下部相对配置的加压辊40。转印处理后的纸P，送入到在热辊30和加压辊40之间形成的夹缝部N，通过该夹缝部N，得到来自热辊30的热量，被实施定影处理。定影处理后的纸P，经出纸通道143排出到出纸部15。
出纸部15是使装置主体11的顶部凹下而形成的。在该凹下的凹部的底部，形成有接受排出的纸P的出纸盘151。
下面，对本发明第一实施方式的定影装置20的构成进行说明。图2是表示定影装置20的构成的图，其中，图2A为简要立体图，图2B为图2A的IIB-IIB线剖面图。此外，图3是表示定影装置20中的往复驱动机构的主要部分构成的断面说明图。此外，在图2以后的图中，把X-X方向称为左右方向，Y-Y方向称为前后方向，具体把-X方向称为左方，+X方向称为右方，-Y方向称为前方，+Y方向称为后方。
如图2A所示，定影装置20的构成是，在沿左右方向长的呈非矩形状的框体21内，安装上下相对的热辊30以及加压辊40，并且，在框体21的前面位置的上下方向的中央部位，架设沿左右方向长的支撑构件80，在支撑构件80的左右方向的中央位置，安装检测热辊30的圆周面温度的热变阻器90。
框体21包括左右方向的一对侧板211(左方侧板211a以及右方侧板211b)，呈非矩形状；底板212，侧面看呈阶梯形，架设在这一对侧板211的下端位置之间；后方板213，从该底板212的后端位置直立设置，覆盖框体21的后方下半部分；前方板214，架设在一对侧板211的前边缘上半部分之间；前方导向板215，在一对侧板211的前边缘下半部分的位置，架设在比底板212更靠上方的位置之间，把纸P向夹缝部N引导；以及后方导向板216，在一对侧板211的后方位置，固定在后方板213的上边缘部上，把纸P从夹缝部N向外部引导。
支撑构件80架设在一对侧板211之间，与热辊30的圆周面相对配置，弥补在框体21的前方板214和前方导向板215之间形成的大的间隙。此外，热变阻器90以金属氧化物为主要原料，为高温烧结的陶瓷半导体，具有随温度上升电阻値下降的负的温度系数，作为温度传感器检测热辊30的圆周面温度。
根据用该热变阻器90检测出的热辊30的圆周面温度信号，由图中省略的控制部调整后面叙述的供给线圈32的高频电流，使得热辊30的圆周面温度控制在规定的温度范围内。热变阻器90以它的温度检测面与热辊30的圆周面相对的状态，支撑在支撑构件80的左右方向大体中央的位置上。
前方导向板215在它的后边缘部靠近夹缝部N的状态下，前端向前下方倾斜而形成。另一方面，支撑构件80设定为在其后边缘部靠近热辊30的圆周面的状态下，前端向前上方傾斜的设置状态。把纸P导向夹缝部N的导入开口22，由前方导向板215和支撑构件80之间的间隙形成。从图像形成部13送来的纸P，在该导入开口22由朝向前方扩展的前方导向板215以及支撑构件80导向，被送入到夹缝部N。
热辊30包括热辊主体31(被加热体)，由铁、镍等金属材料(磁性材料)制成的圆筒体(金属基体材料层311)构成；以及线圈32，同心地设置在该热辊主体31的内部，沿左右方向(垂直图2B的纸面的方向)长。热辊主体31在以轴芯33的配置位置为转动中心轴可以转动的状态下，架设在一对侧板211之间，通过图中省略的驱动电动机和减速机构驱动转动。此外，热辊主体31沿轴芯33的延伸方向(轴方向)不动。
此外，热辊主体31包括金属基体材料层311，由金属材料(磁性材料)制成的圆筒体构成；以及分型层313，层叠在该基体材料表面一侧。根据需要也可以在金属基体材料层311和分型层313之间设置弹性层312。通过从图中省略的高频电源给所述线圈32提供高频电流，热辊主体31因电磁感应加热而发热。关于该热辊30的结构，在后面将详细叙述。
加压辊40的辊主体41包括铝合金制的圆筒体(金属基体材料层411)；弹性层412，外嵌在该金属基体材料层411上，与其同心并形成一体；以及分型层413，覆盖在该弹性层412的圆周面上。辊主体41与热辊30压力接触。
热辊30以及加压辊40的弹性层312、412，由硅橡胶或发泡硅橡胶等弹性材料形成，通过热辊30和加压辊40抵接而凹下。利用这种弹性变形，在热辊30和加压辊40之间形成具有适当形状(夹缝宽度等)和弹性的夹缝部N，可以获得均匀的调色剂像定影性能。在使用硅橡胶作为弹性材料的情况下，制造时的加工性能优良，在使用发泡硅橡胶的情况下，可以得到隔热性、回弹性能更优良的弹性层312、412。
此外，用涂覆聚四氟乙烯(PTFE)树脂、聚全氟乙丙烯(FEP)树脂、四氟乙烯-全氟烃基乙烯醚的共聚物(PFA)树脂等的氟树脂涂料(涂层剂)得到热辊30以及加压辊40表面的分型层(防粘层)313、413。此外，还可以使用通过在所述氟树脂中加入有机粘接剂树脂来进行改性的树脂涂层剂。
通过在热辊30以及加压辊40表面设置分型层313、413，用热辊30和加压辊40的夹缝部N夹持运送记录介质，可以提高未定影调色剂像在熔融定影时的分型性(脱离性)。此外，通过使用如上所述的氟树脂，能够提高热辊30以及加压辊40的耐热性、耐久性。
在这种定影装置20中，设置在框体21适当位置上的图中省略的驱动电动机的驱动力，通过图中省略的减速机构传递给热辊30，驱动热辊30绕轴心转动。驱动该热辊30的转动，通过夹缝部N传递给加压辊40。到达夹缝部N的纸P，通过向加压辊40的相反方向从动转动，在由热辊30加热的同时经过夹缝部N，被实施定影处理。
以下，对第一实施方式的定影装置20的热辊30的结构进行详细说明。如图3所示，热辊30的构成为在圆筒形的热辊主体31的内部，在与其转动轴方向平行的轴向，配置分割为多个线圈元件321的线圈32。
各线圈元件321由沿磁心材料(铁素体)322的轴向旋转前进的螺旋状铜线323缠绕而成。各线圈元件321与热辊主体31同心地排列，并使相邻线圈元件321的磁场方向相反，由沿其转动轴方向貫通热辊主体31的轴芯33固定支撑。从图中省略的高频电源把高频电流提供给这些线圈元件321。
若提供高频电流，则线圈元件321产生高频磁场，使热辊主体31产生感应涡流，并靠其表面电阻使热辊主体31产生焦耳热。这里，由于在相邻线圈元件321之间的相对部分(接缝部)极性相斥，所以能够使进入热辊主体31的磁通量均匀，可以减轻热辊主体31沿转动轴方向的温度不均。
此外，在本第一实施方式中，在相邻线圈元件321之间的相对部分配置连接构件34，通过连接构件34把多个线圈元件321连接起来。而且，用一对线圈支撑板35从轴芯33的轴向两侧方支撑轴芯33，成为可以在轴向往复驱动线圈32的状态。此外，一对线圈支撑板35在框体21的一对侧板211的内侧，架设在前方板214和后方导向板216之间。
通过使轴芯33的一个端部33a与设置在框体21的左方侧板211a上的弹性按压构件36抵接，对线圈32施加离开该侧板211a方向的压靠力。此外，使轴芯33的另一个端部33b与凸轮构件37的抵接面372抵接。凸轮构件37设置在框体21的右方侧板211b(稍偏离轴芯33的延长线的位置)上，通过图中省略的驱动电动机和减速机构进行驱动，绕轴心371转动。另外，这里使用压缩弹簧作为弹性按压构件36。此外，驱动凸轮构件37转动的驱动电动机以及减速机构，兼用驱动热辊30转动的驱动电动机，只利用其减速机构的一部分。
在所述构成中，通过驱动凸轮构件37绕轴心371转动，凸轮构件37的抵接面372沿热辊主体31的转动轴方向发生位移(参照图3中的箭头B)，该抵接面372按压线圈32(轴芯33)，使之沿同一轴向被往复驱动。即，利用该往复驱动机构驱动凸轮构件37转动，通过抵接面372的位移使轴芯33产生相对于热辊主体31的轴向位移。抵接面372的形状设定为，使所述位移的形式描绘出平缓的曲线轨迹。
在本第一实施方式中，通过更换该凸轮构件37可以变更往复驱动的位移量(凸轮构件37的抵接面372的位移量)，可以设定在5～20mm的范围，此外，往复驱动的频率数(凸轮构件37的转数)可以设定在30～120周/分的范围。另外，优选的是，通过在线圈32的轴芯33和凸轮构件37的抵接面372相互滑动接触的部分，涂覆氟树脂涂料(涂层剂)，形成摩擦系数低的表面状态。这样，可以抑制双方构件33(33b)和372的磨损，提高所述动作的可靠性。
这样，在第一实施方式中，以简单的构成，即，把线圈32的轴芯33和与所述轴芯33抵接的框体21一侧的凸轮构件37组合，可以实现往复驱动机构。
连接构件34由其外圆周面邻近于热辊主体31的内圆周面的环形磁性体构成。借助这种连接构件34，使各线圈元件321产生的磁通量导入连接构件34，并能够进入至热辊主体31。因此，能够减轻在相邻线圈元件321之间相对部分的温度降低。此外，多个线圈元件321未必通过连接构件34相互连接，还能以隔开一定空间的状态进行连接。
此外，分割的线圈元件321的数量，在第一实施方式中，图中表示的是三个，但分割的数量并不限定于此。两个或四个以上都可以。
下面说明对于具有这种构成的往复驱动机构的定影装置20，检测了其热辊主体31表面的温度分布的一个例子。图4是表示在定影装置中的被加热体的温度分布的说明图，图4A表示在现有的定影装置中的温度分布，图4B表示在第一实施方式的定影装置20中的温度分布。
在不使往复驱动机构动作的状态(或不具有往复驱动机构的状态)下，热辊30的转动轴方向的温度分布如图4A所示，可以确认在相邻线圈元件321之间的相对部分温度有些降低。与此相对，在使往复驱动机构动作的状态下，如图4B所示，可知在相邻线圈元件321之间的相对部分，磁场的下降被整平(磁通量的减少成为相对小)，由此抑制了局部温度降低。
通过这样往复驱动线圈32，可使在相邻线圈元件321之间的相对部分的磁场的下降平坦化(磁通减少量做小)，可抑制局部温度降低，防止在热辊30的转动轴方向产生温度不均。并且，通过把该均匀的热量传递给送入夹缝部N的纸P，使纸P上的未定影调色剂在夹缝部N(热辊30)的转动轴方向均匀地熔融定影，能够防止产生图像不均匀。
第二实施方式下面，对本发明第二实施方式的定影装置20A的构成进行说明。图5是表示在本发明第二实施方式的定影装置中，往复驱动机构的主要部分构成的断面说明图。该定影装置20A除了往复驱动机构以外，与所述的第一实施方式的情况相同，所以重复的部分使用相同的附图标记，并省略对它们的说明。
在本第二实施方式中，用一对线圈支撑板35从两侧方以能转动驱动以及往复驱动的状态，支撑通过连接构件34连接的线圈32的轴芯33。该轴芯33的另一个端部33b的轴侧面凹下刻制有配合槽331，配合构件38与该配合槽331从侧向配合。配合构件38设置成从框体21的右方侧板211b(稍偏离轴芯33的延长线上的位置)向轴芯33突出。
在所述的第一实施方式中，驱动凸轮构件37转动，将轴芯33固定，但在本第二实施方式中，把配合构件38固定，驱动轴芯33转动。其中，轴芯33由设置在轴芯33的另一个端部33b一侧的图中省略的驱动电动机和减速机构驱动转动，该驱动转动所使用的驱动电动机以及减速机构，兼用驱动热辊30转动的驱动电动机，利用其减速机构的一部分。驱动轴芯33转动的驱动电动机以及减速机构也可以设置在端部33a一侧，但原则上考虑兼用驱动热辊30转动的驱动电动机以及减速机构，所以把两者设置在同一侧为好。
在这种构成中，通过驱动线圈32的轴芯33转动，对应于与配合构件38配合的配合槽331的轴向位移量，沿热辊主体31的转动轴方向(参照图5中的箭头C)往复驱动线圈32(轴芯33)。即，该配合槽331通过轴芯33的驱动转动，受到与之配合的配合构件38的限制，使轴芯33沿轴向产生位移，其形状设定为使该位移的形式描绘出平缓曲线轨迹。
再说，往复驱动的位移量(配合槽331的位移量)设定在5～20mm的范围，此外，往复驱动的频率数(通过轴芯33的转数设定)可以设定在30～120周/分的范围。此外，优选的是，通过在轴芯33的配合槽331以及框体21一侧的配合构件38相互滑动接触的部分，涂覆氟树脂涂料，形成摩擦系数低的表面状态。由此，可以抑制双方构件331和38的磨损，提高动作的可靠性。
这样，在第二实施方式中，通过简单的构成，即，将线圈32的轴芯33的配合槽331和与之配合的框体21一侧的配合构件38组合，就可以实现往复驱动机构。
第三实施方式下面，对本发明第三实施方式的定影装置20B的构成进行说明。图6表示本发明第三实施方式的定影装置的构成，是与图2B同样的断面图。该定影装置20B除了用薄的加热带50替代热辊30这点外，都与所述的第一实施方式的情况一样，重复的部分使用相同的附图标记，省略对其的说明。
定影装置20B包括环形的加热带50(被加热体)，通过电磁感应方式加热；衬垫构件52，从加热带50的内侧与非磁性材料制成的加热带50抵接；以及加压辊40，隔着加热带50按压衬垫构件52。具有未定影调色剂像的纸P，通过由加热带50和加压辊40之间的夹缝部N夹持，并加热，使未定影调色剂像熔融定影。
加热带50的带主体51是至少包括由磁性金属构成的金属基体材料层512的环形带。在本实施方式中，带主体51包括金属基体材料层512，使用磁性金属的薄板；树脂基体材料层511，置于该金属基体材料层512的内侧，由耐热性树脂构成；以及分型层514，置于金属基体材料层512的外侧，由与分型层413同样的材料构成。
此外，在金属基体材料层512和分型层514之间，根据需要，也可以设置由与所述的弹性层412同样材料构成的弹性层。可以使用聚酰亚胺(PI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)等作为耐热性树脂。此外，金属基体材料层512，还可以把磁性金属的粉末体分散在与所述的耐热性树脂同样的树脂中成形。另外，也可以把由耐热性树脂形成的树脂层和金属基体材料层512相互交替地形成多层，然后在其上形成分型层514来构成。通过所述构成，可以提高加热带50的强度、耐热性、以及可挠性。
衬垫构件52由非磁性材料(例如，树脂、硅橡胶等)构成，在与加热带50的内侧一面(树脂基体材料层511)抵接的部分，用氟树脂涂料涂覆，成为摩擦系数低的表面状态，由后面叙述的连接构件54支撑。因此，即使在线圈53中通过高频电流，衬垫构件52也不会发热，此外，即使与线圈53一起沿线圈53轴向被往复驱动，也不会因加热带50而磨损。
线圈53配置在加热带50内，通过电磁感应对加热带50(金属基体材料层512)进行加热。此外，线圈53由沿其轴向分割的多个线圈元件531构成，排列成使相邻线圈元件531的磁场方向相反。线圈元件531通过连接构件54相互连接，并通过与第一或第二实施方式情况同样设置的往复驱动机构，沿线圈53的轴向往复驱动连接后的线圈53。
在这样构成的定影装置20B中，通过沿线圈53的轴向往复驱动线圈53，在相邻线圈元件531之间的相对部分的磁场的下降被整平，从而能够抑制温度降低，防止发生沿加热带50的转动轴方向的温度不均。
第四实施方式下面，对本发明第四实施方式的定影装置20C的构成进行说明。图7表示本发明第四实施方式的定影装置的构成，是与图2B同样的断面图。定影装置20C包括热辊30(被加热体)，与第一实施方式的热辊30同样，在内部具有线圈32(多个线圈元件321)；定影辊60，配置成面对该热辊30的下方；传热带70，设置成在该定影辊60和热辊30之间张紧；以及加压辊40，隔着该传热带70设置成与定影辊60相对。在隔着传热带70的定影辊60和加压辊40的抵接位置形成的夹缝部N中，从导入开口22送入的纸P上的未定影调色剂像熔融定影。对和所述的第一实施方式的定影装置20重复的构成及零件使用与其相同的附图标记，并省略对其的说明。
热辊30具有和所述的第一实施方式使用的热辊同样的构成，即，在圆筒形的热辊主体31的内部，在平行其转动轴方向的轴向配置分割为多个线圈元件321的线圈32。通过线圈32(线圈元件321)对热辊30进行电磁感应加热，通过热辊30把热量传递给张紧架设在其上的传热带70。
此外，作为沿线圈32的轴向往复驱动线圈32的机构，可以使用与所述的第一实施方式同样的凸轮构件37，也可以使用与第二实施方式同样的配合槽331和配合构件38的组合。
定影辊60的辊主体61包括金属基体材料层611，由铝合金制的圆筒体构成；以及圆筒形的弹性层612，由外嵌在该金属基体材料层611上、与其同心构成一体的硅橡胶或发泡硅橡胶构成。辊主体61通过传热带70与加压辊40压力接触。
传热带70传递通过线圈32进行电磁感应加热的热辊30的热量，在与加压辊40之间形成的夹缝部N，使纸P上的未定影调色剂像熔融定影。在传热带主体71的最内侧，至少具有金属基体材料层711。也可以在带主体71的外侧，层叠由与所述的弹性层412和分型层413同样材料构成的弹性层712和分型层713。金属基体材料层711使用的金属没有特别的限定，可以使用任意的金属。
在这样构成的定影装置20C中，通过驱动凸轮构件37等，往复驱动线圈32，使在相邻线圈元件321之间的相对部分的磁场下降平坦化，可以抑制局部温度降低，防止在热辊30的转动轴方向发生温度不均。并且，通过把该均匀的热量由传热带70传递给与加压辊40的夹缝部N，可以防止在该夹缝部N发生温度不均，并防止发生图像不均匀。
以上记述了本发明的定影装置20、20A、20B、以及20C，如果是具有由第一～第四实施方式中任意一个记载的定影装置20～20C构成的图像形成装置，就能够得到具有与在各实施方式中记载的同样发明效果的图像形成装置。
此外，在所述各实施方式中，所有的地方都是举例说明，并不是限定。本发明的保护范围，不是所述实施方式中的说明，而是如权利要求所示，还包括在与权利要求等同的意义和范围内的所有变更。
变形实施方式下面，对取代所述实施方式，或在所述的实施方式基础上改变或增加一部分功能的变形实施例进行说明。
1)所述的第一～第三实施方式中，把通过电磁感应加热方式加热被加热体(热辊30、加热带50)的线圈32、52，配置成装在被加热体30、50的内部，但本发明的定影装置20并不限定于此。
例如，也可以把分割的多个线圈元件沿轴向连接成一体化的线圈，配置在热辊30、加热带50的外部，并沿线圈轴向往复驱动。对于这种情况，如果只是把线圈配置在被加热体30和50的外部，则在相邻线圈元件之间的相对部分磁场变弱，容易导致局部温度降低，但通过沿轴向往复驱动，可以抑制这种局部的温度降低，赋予需要的温度分布取向。
2)在所述的第一～第三实施方式中，在分割的线圈元件321和521之间，用外圆周面与辊主体的内圆周面邻近的、由环形磁性体构成的连接构件34、54连接，但不一定必须使用这种连接构件34、54，也可以隔开一定空间连接。只是在使用所述连接构件34、54的情况下，由于该连接件的外圆周面邻近于被加热体(热辊主体31、加热带50)的内圆周面，所以各线圈元件321、521产生的磁通由连接构件34、54引导，可以进入被加热体31、50内，能够有效地减小在相邻线圈元件321、521之间的相对部分的温度降低。
3)在所述的第一和第二实施方式中，作为沿线圈的轴向往复驱动线圈32、53的机构，举了两个例子，但并不限定于此，此外，往复驱动时的次数(频率数)和驱动量也不限定于例子中所表示的。重要的是，只要是可以简单可靠地进行往复驱动的机构即可，驱动时的条件也只要按照相应的方法适当设定就可以。
此外，在所述具体实施方式
中主要包括具有以下构成的发明。
本发明的定影装置包括被加热体，呈中空筒形，绕其轴心驱动转动，由导电性材料制成；以及线圈，通过电磁感应加热所述被加热体，其中，所述线圈包括沿与所述被加热体的转动轴方向平行的该线圈的轴向分割的多个线圈元件，并且，这些线圈元件分别排列成与其相邻线圈元件的磁场方向相反，所述被加热体沿其转动轴方向不动，而所述线圈沿其轴向被往复驱动。
按照这种构成，线圈在与被加热体的转动轴方向平行的线圈的轴方向分割为多个线圈元件，分别排列成与其相邻线圈元件的磁场方向相反。使高频电流通过这些线圈元件，由此使各线圈元件产生磁通量，由于在相邻线圈元件之间的相对部分极性相斥，所以可以实现使进入被加热体的磁通量均匀。此外，通过沿线圈的轴向往复驱动线圈，在线圈元件之间的相对部分的磁场的局部下降被平整化，可以抑制由此而产生的局部温度降低。因此，能够得到这样一种定影装置，即，可减轻在被加热体的转动轴方向的温度不均，具有需要的温度分布取向，进而能够防止发生图像不均。
在所述构成中，优选的是，所述线圈配置在所述被加热体的内部，与所述被加热体同心。
按照这种构成，利用被加热体内部的空间，把线圈与被加热体同心配置。这样，可以使均匀的磁通量沿驱动转动的被加热体的圆周方向进入，使发热均匀分散，能够抑制在转动轴方向发生温度不均。此外，配置在被加热体外部的构件减少，可以实现紧凑的定影装置。
在所述构成中，优选的是，所述线圈元件之间通过连接构件连接，该连接构件由外圆周面邻近于被加热体内圆周面的环形磁性体构成。
多个线圈元件也能以隔开一定空间的状态连接。但是，由于通过使连接构件夹在其中，连接构件引导各线圈元件产生的磁通量进入被加热体，所以能够减轻在相邻线圈元件之间的相对部分的温度降低。
在所述构成中，优选的是，所述被加热体是圆筒形的热辊。
按照这种构成，被加热体一般使用的是圆筒形的热辊，通过在现有的具有一般构成的定影装置中，应用所述的线圈和所述线圈的往复驱动机构，能够均匀地赋予需要的温度分布取向。
在所述构成中，优选的是，所述被加热体是环形的加热带。
按照这种构成，被加热体是环形的加热带，通过在具有这种构成的定影装置中应用所述的线圈和所述线圈的往复驱动机构，能够均匀地赋予需要的温度分布取向。而且，由于加热带比一般的热辊薄，具有可挠性，容易构成热容量小的部件，所以如果使用这种加热带，可以进一步缩短预热时间和节能。
本发明的图像形成装置包括图像形成部，对纸进行调色剂像的转印处理；定影部，对转印有所述调色剂像的纸进行定影处理；以及装置主体，其内部安装有所述图像形成部和定影部，所述定影部包括被加热体，呈中空筒形，绕其轴心驱动转动，由导电性材料制成；以及线圈，通过电磁感应加热所述被加热体，其中，所述线圈包括沿与所述被加热体的转动轴方向平行的该线圈的轴向分割的多个线圈元件，并且，这些线圈元件分别排列成与其相邻线圈元件的磁场方向相反，所述被加热体沿其转动轴方向不动，而所述线圈沿其轴向被往复驱动。
按照这种构成，能够提供这样一种图像形成装置，其具有电磁感应加热方式的定影装置，该定影装置采用分割为多个线圈元件的线圈，可抑制在相邻线圈元件之间的相对部分的局部温度降低，能够得到需要的温度分布取向。
在所述构成中，优选的是所述线圈配置在所述被加热体的内部，与所述被加热体同心；所述线圈元件之间通过连接构件连接，该连接构件由外圆周面邻近于被加热体的内圆周面的环形磁性体构成；所述被加热体是圆筒形的热辊；或者所述被加热体是环形的加热带。
在所述构成中，优选的是，所述图像形成装置还包括轴芯，貫通所述线圈的中空部并固定支撑该线圈；两个线圈支撑板，使所述轴芯沿其轴向可以移动地在该轴芯的两侧方支撑该轴芯；压靠构件，设置在所述装置主体的一个壁面和所述轴芯的一个端部之间，向着使所述线圈离开所述壁面的方向对该端部施加压靠力；以及凸轮构件，设置在所述装置主体的另一个壁面上，具有与所述轴芯的另一个端部抵接的抵接面，通过驱动该凸轮构件转动，所述抵接面沿所述轴向产生位移，由该抵接面按压的所述线圈被沿所述轴向往复驱动。
或者，优选的是，所述图像形成装置还包括轴芯，貫通所述线圈的中空部固定支撑该线圈；两个线圈支撑板，使所述轴芯沿其轴向可以移动地在该轴芯的两侧方支撑该轴芯；配合槽，凹下刻制在所述轴芯的一个端部侧面；以及配合构件，设置在所述装置主体的一个壁面上，与所述配合槽配合；通过驱动所述轴芯转动，对应于与所述配合构件配合的、所述配合槽的所述轴向位移量，沿所述轴向往复驱动所述线圈。
采用这些构成，通过其中任意一种简单的构成，就能够实现线圈的往复驱动机构。
权利要求
1.一种定影装置，其特征在于包括被加热体，呈中空筒形，绕其轴心驱动转动，由导电性材料制成；以及线圈，通过电磁感应加热所述被加热体，其中，所述线圈具有沿与所述被加热体的转动轴方向平行的该线圈的轴向分割的多个线圈元件，并且，这些线圈元件分别排列成与其相邻线圈元件的磁场方向相反，所述被加热体沿其转动轴方向不动，而所述线圈沿其轴向被往复驱动。
2.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述线圈配置在所述被加热体的内部，与所述被加热体同心。
3.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述线圈元件之间通过连接构件连接，该连接构件由外周面邻近于所述被加热体的内圆周面的环形磁性体构成。
4.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述被加热体是圆筒形的热辊。
5.根据权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述被加热体是环形的加热带。
6.一种图像形成装置，其特征在于包括图像形成部，对纸进行调色剂像的转印处理；定影部，对转印有所述调色剂像的纸进行定影处理；以及装置主体，其内部安装有所述图像形成部和定影部，其中，所述定影部包括如权利要求1-5之一所述的定影装置。
7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于还包括轴芯，貫通所述线圈的中空部固定支撑该线圈；两个线圈支撑板，使所述轴芯沿其轴向可以移动地在该轴芯的两侧方支撑该轴芯；压靠构件，设置在所述装置主体的一个壁面和所述轴芯的一个端部之间，向着使所述线圈离开所述壁面的方向对该端部施加压靠力；以及凸轮构件，设置在所述装置主体的另一个壁面上，具有与所述轴芯的另一个端部抵接的抵接面，通过驱动该凸轮构件转动，所述抵接面沿所述轴向产生位移，由该抵接面按压的所述线圈被沿所述轴向往复驱动。
8.根据权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于还包括轴芯，貫通所述线圈的中空部固定支撑该线圈；两个线圈支撑板，使所述轴芯沿其轴向可以移动地在该轴芯的两侧方支撑该轴芯；配合槽，凹下刻制在所述轴芯的一个端部侧面；以及配合构件，设置在所述装置主体的一个壁面上，与所述配合槽配合；通过驱动所述轴芯转动，对应与所述配合构件配合的、所述配合槽的所述轴向位移量，所述线圈被沿所述轴向往复驱动。
全文摘要
本发明提供一种定影装置以及具有该定影装置的图像形成装置。所述定影装置包括被加热体，呈中空筒形，绕其轴心驱动转动，由导电性材料制成；以及线圈，通过电磁感应加热所述被加热体。所述线圈具有沿与所述被加热体的转动轴方向平行的该线圈的轴向分割的多个线圈元件，并且，这些线圈元件分别排列成与其相邻线圈元件的磁场方向相反。所述被加热体沿其转动轴方向不动，而所述线圈沿其轴向被往复驱动。由此可以减轻在被加热体的转动轴方向的温度不均。
文档编号G03G15/00GK101030065SQ20071007992
公开日2007年9月5日 申请日期2007年2月17日 优先权日2006年2月27日
发明者辻菊之助, 权钟浩, 楠本弘, 南条让 申请人:京瓷美达株式会社