专利名称：加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于通过感应加热的加热元件的发热来加热所要加热并且输送的材料的加热装置以及使用了该加热装置的成像设备。
背景技术：
日本特许专利申请(JP-A)昭59-33787曾经提出了一种利用高频感应加热作为加热源的电磁感应加热式加热装置。
在该加热装置中，将线圈同心地设置在包括金属导体(感应加热元件)的中空定影辊中。使高频电流流经该线圈以产生出高频磁场。磁场产生出感应涡电流，由此定影装置由于其自身的表面电阻而自身产生出焦耳热。根据电磁感应加热式定影装置，明显改善了电热转换效率，从而能够降低预热时间。
但是，这种电磁感应加热式定影装置被如此致动，即，能够作为所要加热材料输送或者通过的整个最大尺寸记录材料被加热到预定定影温度，以进行调色剂图像定影。为此，消耗了比实际调色剂图像定影所需的能量更高的能量。另外，在通过的记录材料尺寸较小，并且连续通过加热装置时，在定影部分处除了纸张通过区域之外的区域(非纸张通过区域)被加热至高于调色剂图像的定影温度的温度(过加热)，使得所要加热材料的内部温度升高或者热老化。
为了解决这些问题，例如，如在JP-A昭09-171889、平10-74009和2003-123957中所描述的一样，可以使用磁通量阻挡部件。
但是，在这种设有磁通量阻挡部件的电磁感应加热式加热装置中，必须使用一种机构，用于根据所要加热和通过的材料尺寸来改变磁通量阻挡部件的阻挡面积。
另外，作为用于防止在非纸张通过部分处的温度升高，可以进行降低纸张通过速度(降低通过量)或者抵接散热部件，但是这伴随出现这些问题，即，降低了机器的生产率，并且增加散热部件会导致复杂的装置，并且增加生产成本。
为此，作为防止非纸张通过部分温度升高的应对措施，已知有这样一种方法，将电磁感应加热构件的居里温度设定为接近定影温度，从而将电磁感应加热构件的温度限制为居里温度，以防止过加热(温度升高超过居里温度)。
另外，从近来在节能和快速启动时间上的要求方面看，电磁感应加热式加热装置的电磁感应加热构件做得较薄，以便提供较低的热量。为此，可以考虑电磁感应加热构件的厚度在加热构件的温度到达其居里温度之后小于磁力线的穿透深度δ。在该情况中，如在图5(b)中所示一样，从磁场产生部件产生出的磁力线F穿透电磁感应加热构件1并且泄漏出。该漏磁通量F′不会影响加热装置的外部，但是在易于由于发热而受损的信号线或其他构件设置在加热构件1附近的情况中，必须考虑间距或磁通量阻挡。因此，所得到的加热装置变得尺寸较大或者复杂性增大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电磁感应式加热装置，其中在加热元件的温度到达该加热元件的居里温度的部分处降低漏磁通量，以消除漏磁通量对设在加热元件附近中的电气部分等的影响。
本发明的另一个目的在于提供一种电磁感应加热式加热装置，其中加热元件的厚度在所要输送和加热的最小尺寸材料的与输送区域对应的区域中较小，该区域为其中加热元件的温度不会到达加热元件的居里温度以降低整个加热元件的热量的区域，因此允许电磁感应加热构件的温度的快速起动。
根据本发明的一方面，提供一种加热装置，该装置包括线圈；以及加热元件，它包含着所述线圈，用来通过来自线圈的磁通量的作用产生出热量，以加热在所要加热的材料上的图像，其中加热元件其居里温度高于定影温度并且低于加热装置的耐热温度，而且在与所要加热的材料的预定尺寸对应的区域之外的区域中其厚度大于在与所要加热的材料的预定尺寸对应的区域中的厚度。
通过结合附图阅读本发明优选实施方案的以下说明，将更加了解本发明的这些和其他目的、特征和优点。
图1为在第一实施方案中的成像设备的示意性结构示图。
图2为用在第一实施方案中的定影装置的主要部分的示意性前视图。
图3为用在第一实施方案中的定影装置的放大示意性剖视图。
图4(a)、4(b)和4(c)分别显示出定影辊沿着纵向方向的厚度分布。
图5(a)为一示意图，用来说明在电磁感应加热构件的温度小于加热构件的居里温度时工作磁力线的状态，并且图5(b)为一示意图，用来说明在加热构件的温度不小于居里温度时磁力线的状态。
图6为用在第二实施方案中的定影装置的放大示意性剖视图。
图7(a)为一示意图，显示出定影膜的层结构，并且图7(b)为一示意性纵向剖视图，显示出定影辊隙部分的状态。
具体实施例方式
根据本发明的加热装置优选可以用作用于复印机、打印机等的定影装置，其中在所输送的记录材料上形成未定影的调色剂图像，并且通过加热装置使该图像热定影在记录材料上。
(第一实施方案)下面将参照这些附图对本发明的实施方案进行说明。
(成像设备的实施方案)图1为作为具有根据本发明的电磁感应加热式加热装置的图像热定影装置提供的成像设备的实施方案的示意性结构图。
在该实施方案中，成像设备100为利用转印式电摄影方法的激光扫描曝光式成像设备(复印机、打印机、传真机、这些机器的多功能机等)。
在原稿支撑玻璃板101上，根据预定的安装标准将原稿O面向下放置，并且用原稿压板102盖住该原稿。在按下复印开始键时，致动包括运动光学系统的图像光电读取器(读取器单元)103以在放置在原稿支撑玻璃板101上的原稿O的向下图像表面上进行图像信息的光电读取处理。还可以通过将原稿自动供给装置(ADF，RDF)安装在原稿支撑玻璃板101上来使原稿O自动供给到原稿支撑玻璃板101上。
旋转鼓式电摄影感光构件(下面被称为“感光鼓”)104以预定的圆周速度沿着所示箭头的顺时针方向旋转驱动。在该转动期间，感光鼓104由充电装置105均匀地充电成预定极性和预定电位。通过图像写入装置106使感光鼓104的均匀充电表面以成像的方式曝露于光L以降低在曝光部分处的电位，由此在感光鼓104的表面上形成与曝光图案对应的静电潜像。在该实施方案中所使用的图像写入装置106为激光扫描器，并且该图像写入装置16根据来自未示出的控制器的指令输出根据由光电读取器103光电读取的原稿图像信息的时序电数字象素信号调制的激光L，由此扫描曝光旋转感光鼓104的均匀充电表面，因此形成与原稿图像信息对应的静电潜像。
接下来，通过显影装置107用调色剂将静电潜像显影为调色剂图像。从感光鼓104的表面将调色剂图像静电转印到已经从纸张(记录材料)供给机构部分以预定的定时提供给转印充电装置108的与感光鼓104相对的转印部分T的记录材料上。
该实施方案的成像设备的纸张供给机构部分包括第一至第四纸张供给盒部分109-112、多用途盘(MP盘)113和反向纸张再供给部分114，并且从这些部分通过定位辊115以预定的定时将记录材料S选择地供给转印部分。
在转印部分处已经从感光鼓104将调色剂图像转印到其上的记录材料S与感光鼓104表面分离，并且被输送给定影装置116，通过该定影装置将未定影调色剂图像定影在记录在材料P上，然后通过排纸辊117将它排到位于成像设备外面的输出盘118上。
另一方面，感光鼓104的表面在记录材料S分离之后由清洁装置119清洁，以便去除留在感光鼓105上的残余调色剂。然后对感光鼓105反复地进行成像。
在双面复印模式的情况中，已经进行了单面复印并且从定影装置116送出的记录材料被导入进反向纸张再供给部分114，以便重新送给转印部分，在那里进行将调色剂图像转印到该记录材料的另一面上。所得到的记录材料重新通过定影装置116，以通过排纸辊117排放在位于成像设备外面的输出盘118上。
(2)加热装置(定影装置)116图2为定影装置116的主要部分的前视图，而图3为该主要部分的放大剖视图。
该定影装置116为加热辊式，并且为电磁感应加热式加热装置。定影装置114主要包括一对加热辊1和一压辊2，它们相互平行抵靠地垂直设置以形成一定影辊隙部分N。
加热辊(下面被称为“定影辊”)1为形成有感应加热元件的中空(圆筒形)辊(电磁感应加热构件)。在辊子的外周表面处，形成有一调色剂释放层。在该实施方案中，调色剂释放层由厚度为30μm的PTFE形成。
定影辊1通过位于其两个端部处的轴承23可转动地支撑在侧板21和22(位于定影装置的前后侧上)之间。另外，在定影辊1的内中空部分处，如此插入并且设置作为磁场(磁通量)产生部件的加热组件(励磁线圈单元)3，即，使它在非转动状态中由位于定影装置的前后侧上的保持构件24和25固定地支撑。
压辊2为一弹性辊，它包括一铁芯轴2a、一体并且同心地缠绕在铁芯轴2上的硅橡胶耐热弹性层和形成在弹性层2b的外表面处的调色剂释放层2c。该调色剂释放层2c与上述定影辊1的调色剂释放层1c类似。该压辊2设置在定影辊1下面并且与之平行，而且通过位于其两个端部处的轴承26可转动地保持在侧板21和22(位于定影装置的前后侧上)之间。压辊2通过未示出的偏压部件进一步压在定影辊1的下表面上，同时抵抗弹性层2b的弹性，因此形成具有预定宽度的定影辊隙部分N。
如在JP-A No.2000-39797中所述一样，如所期望的一样，构成定影辊1的作为电磁感应加热构件的感应加热元件的示例可以包括磁性金属或合金(电导体或磁性材料)例如镍、铁、铁磁性SUS、铁-镍合金、铁-镍-铬合金以及镍-钴合金；以及其居里温度经过调节的磁性经过调节的合金。在该实施方案中，使用其居里温度已经设定为220℃(在该温度下该合金丧失其磁性)的镍铁合金。
居里温度被设定为小于可接受的上限并且例如可以设定为小于装置部分的耐热温度，从而加热装置(定影装置)的温度不会到达耐热温度，该耐热温度例如是在通过将表面硅橡胶层粘附在芯部金属上而制备出的这种加热辊的辊芯金属和表面橡胶层之间的粘性耐久性温度，以便改善定影性能，或者是用于设置在辊中的线圈的涂覆树脂(材料)的耐热温度。可以将该辊子的居里温度设定为低于造成高温偏置出现的温度。
定影辊1可优选由金属例如铁、镍或钴形成。通过使用铁磁性金属(具有高磁导率)，可以将更多的从磁场产生部件产生出的磁通量限定在铁磁性金属内。换句话说，可以提高磁通量密度。因此，在铁磁性金属表面处有效地产生出涡电流以产生出热量。在定影辊1的表面处的调色剂释放层通常可以由10-50μm厚的PTFE或PFA层形成。另外，还可以提供设置在调色剂释放层1a里面的橡胶层。
插入到定影辊1的中空部分中的加热组件3为磁场产生部件，它为保持件(外壳)4、励磁线圈5、磁芯61和62等的组件。在保持件4中，容纳并且保持着励磁线圈5和磁芯61和62。加热组件3插入到定影辊1的内中空部分中，以便以预定的角度设置在适当位置中并且设置在这样一种状态中，即，按照非接触的方式在它和定影辊1之间保持了预定间隙，从而加热组件3在其两个端部处由位于定影装置的前后侧上的保持构件24和25按照非转动方式固定地支撑。
至于用于保持件4的材料，可以适当地采用耐热材料和非磁性材料，例如基于PPS的树脂、基于PEEK的树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、陶瓷、液晶聚合物5和含氟树脂。
需要励磁线圈5产生出足够的用于加热的交替磁通量，从而必须提供低电阻部件和高电感部件。至于励磁线圈5的芯线，可以采用包括由直径为0.1-0.3mm的大约80-160根细线形成的线束的绞合线。这些细线包括绝缘电缆。这些细线沿着细长板形式的保持件4的内底部形状多次缠绕在磁芯61和62上，从而提供了该励磁线圈5。励磁线圈5沿着定影辊1的纵向方向缠绕，并且由保持件4的内壁和磁芯保持，并且另外设有两根导线(线圈馈电线)5a和5b，它们向外引导并且与电源控制装置(励磁电路)52连接。
如此设置作为用于检测定影辊1的温度的温度检测部件的热敏电阻7，即，通过使用弹性构件将它压在定影辊表面上来使之弹性地接触定影辊1的表面。
将由热敏电阻7检测到的温度信号输入给控制电路51。该温度控制部件7不限于热敏电阻，而是可以为其它接触式或非接触式检测装置。
在定影辊1将从成像机构输送给定影装置116的记录材料S引导给定影辊隙部分N的入口部分之前，设置导板8。分离爪9用作用于通过抑制被导入进定影辊隙部分N并且通过定影辊隙部分N的记录材料卷绕在定影辊1上使记录材料S与定影辊1分离的部件。在定影辊1将已经通过辊隙部分N的记录材料S朝着输出盘引导之后，设置导板10。
在成像设备的主电源开关打开时，控制电路51致动驱动源(马达)M。驱动源的旋转驱动力通过传动系统传递给固定在定影辊1的一个端部处的定影辊齿轮G，由此如图3所示一样以预定的圆周速度沿着箭头A的顺时针方向旋转驱动定影辊1。通过定影辊1的转动沿着箭头B的逆时针方向使压辊2转动。
另外，控制电路51致动电源控制装置52，以从电源控制装置52给设在定影辊1中的加热组件3的励磁线圈5提供电能5(在该实施方案中，为10-100kHz的高频电流)。
因此，通过从加热组件3产生出的作用和磁通量(交变磁场)，作为感应加热构件的定影辊1产生出热量(通过涡电流损失产生出焦耳热)。通过热敏电阻7检测出该定影辊1的温度，并且将所检测出的温度信号输入到控制电路51中。控制电路51通过控制从电源控制组件52提供给加热组件3的励磁线圈5的能量来调节定影辊温度，以便使之保持在预定的定影温度(在该实施方案中，处于200℃)处。
如上所述，在定影辊1和压辊2被旋转驱动并且通过给加热组件3的励磁线圈5的供电使定影辊1产生出热量以将温度控制到预定温度的状态中，在其上承载有在成像设备的转印部分处经过静电转印的未定影调色剂图像t的记录材料S被导入进定影辊隙部分N以被夹紧输送。在这个辊隙输送过程期间，通过加热和辊隙压力使在记录材料S上的未定影调色剂图像t作为永久定影图像固着在记录材料表面上。
(3)在定影装置的非纸张通过区域中防止过加热通过热敏电阻7将定影辊1的表面温度控制在200℃，从而定影辊温度在等待或纸张通过期间不会超过上述220℃的居里温度。在该状态中，从磁场产生部件产生出的磁力线F如图5(a)中所示一样聚集在作为感应加热元件的定影辊1的表面部分上，并且沿着表面部分通过，同时在它们穿过感应加热元件1的内部时其密度成指数降低(集肤效应)。
这里，其中磁通量密度降低至定影辊1的表面的0.368倍的深度指的是穿透深度，它通常由以下方程式表示δ＝(∏×f×μ×σ)-1/2，其中f表示磁场产生部件的励磁电流的频率，μ表示感应加热元件的磁导率，并且σ表示感应加热元件的电导率。
表面电阻Rs由Rs＝∏/δ(∏电阻率)表示。通过表面电阻利用焦耳热来加热定影辊1。
另一方面，在小尺寸纸张连续通过的情况中，在非纸张通过区域中没有对纸张出现任何热损失，从而通过上述焦耳热增大了定影辊1的温度。在定影辊1的温度增大至与定影辊1的居里温度相同的220℃时，定影辊1的磁性丧失(磁导率变为1)。
在该情况中，由上述方程式表示的穿透深度δ迅速增大，从而表面电阻Rs急剧降低。为此，在定影辊温度到达220℃时，不进行随后对定影辊1的加热。因此，可以在220℃处抑制非纸张通过部分温度升高。
如上所述，通过针对在非纸张通过部分(区域)中产生出的温度升高将作为感应加热元件的定影辊1的居里温度设定为预定值，从而可以在不使用复杂结构并且不降低生产率的情况下解决与非纸张通过部分温度升高相关的问题。
更具体地说，在该实施方案中，记录材料的通过操作在中央参考输送通道上的定影装置116中进行。在图2中，C表示中央参考线。在该实施方案中，最大纸张通过宽度P1为320mm，并且以普通产出率输送纸张的最小纸张通过宽度P2为150mm。
作为用于定影辊1的温度检测部件的热敏电阻7设置成检测与在最小纸张通过宽度P2的区域中的位置对应的定影辊的表面部分。包括有热敏电阻7的控制系统51和52控制向励磁线圈5提供电能，以便起动定影辊1，从而使之在该区域中具有预定的表面温度(在该实施方案中为200℃)，并且将定影辊1的温度保持在该温度下。
在连续输送小尺寸纸张(其纸张宽度不小于最小纸张通过宽度P2并且小于最大纸张通过宽度P1)时，通过用包括热敏电阻7的控制系统进行温度控制来使位于与定影辊1的小尺寸纸张通过区域对应的部分处的定影辊1的温度保持在作为预定定影温度的200℃处。但是，在定影辊1的与作为在最大纸张通过宽度P1和小尺寸纸张通过区域之间的不同区域的非纸张通过区域对应的部分处，由于非纸张通过部分温度升高现象，所以定影辊温度增大至高于200℃(预定定影温度)。
但是，在该实施方案中，作为电磁感应加热构件的定影辊1的居里温度设定为220℃，从而在位于与非纸张通过区域对应的定影辊部分处的温度到达220℃时，定影辊部分的磁性急剧降低，从而防止了定影辊部分温度增大至高于220℃的居里温度。换句话说，在非纸张通过区域中的温度升高最大限制为220℃的居里温度，从而可以防止温度进一步增大超过居里温度的这种过热现象。
(4)设定定影辊1的厚度在图4(a)中显示出定影辊1(作为电磁感应加热构件)沿着纵向方向的厚度分布形状。相对于定影辊1的厚度，在居里温度获得区域(为在其中定影辊温度由于非纸张通过部分温度升高而到达居里温度的最大纸张通过区域P1和其纸张通过宽度不小于最小纸张宽度P2并且小于最大纸张宽度P1的小尺寸纸张的纸张通过区域之间的不同区域)中的定影辊1的厚度tk设定为大于定影辊1在与其中通过温度控制使定影辊温度总是保持在200℃的预定定影温度下以便不会到达居里温度的最小纸张宽度P2的区域对应的部分处的厚度Tn。
在该实施方案中，如上所述，通过设定例如在铁和镍之间的混合比来将定影辊1的居里温度(磁性丧失温度)设定为220℃。在定影辊温度到达居里温度之前的磁导率μ为100×4∏×10-7(H/m)，而在定影辊温度到达居里温度之后的磁导率μp为4∏×10-7(H/m)。另外电导率σ为1.3×106(S/m)。
在该实施方案中，通过改变定影辊1的内表面形状，将在不小于最小纸张宽度P2并且小于最大纸张宽度P1的区域中的厚度tk设定为大于定影辊1在与其中通过温度控制使定影辊温度总是保持在200℃的预定定影温度下以便不会到达居里温度的最小纸张宽度P2的区域对应的部分处的厚度Tn。换句话说，在位于与预定尺寸纸张对应的区域外面的区域的辊子厚度大于在与预定尺寸纸张对应的区域中的厚度。
这里，“与预定尺寸纸张对应的区域”不仅指的是具有预定尺寸纸张宽度的区域，而且还指的是具有可以根据由纸张通过区域相交部分决定的温度升高面积、用于辊子的材料和输送速度适当改变的对应宽度的区域。
另外，在该实施方案中，预定尺寸纸张其尺寸小于最大可输送尺寸，但是也可以具有与最大可输送尺寸相等的尺寸。在后面的情况中，可以降低在除了最大纸张输送区域之外的区域中的磁漏。
在该实施方案中，如上所述，通过设定例如在铁和镍之间的混合比来将定影辊1的居里温度(磁性丧失温度)设定为220℃。在定影辊温度到达居里温度之前的磁导率μ为100×4∏×10-7(H/m)，并且在定影辊温度到达居里温度之后的磁导率μq为4∏×10-7(H/m)。另外，电导率σ为1.3×106(S/m)。
在该实施方案中，通过改变定影辊1的内表面形状，使在P2区域中的厚度tn小于在位于P区域外面的区域中的厚度tk。在该实施方案中，厚度tn为0.5mm，并且厚度tk为1.5mm。
另外，定影辊1从例如在纸张输送操作期间防止纸张卷曲方面看其外周面具有稍微凹形形状(直径差大约为100μm)。
通过热敏电阻7将定影辊的温度控制为具有200℃的表面温度，从而定影辊温度在等待和纸张通过时刻不会超过在纸张通过区域中的200℃的居里温度。为此，从磁场产生部件3产生出的磁力线以由下面所示的方程式表示的穿透深度δ穿透定影辊1，从而穿过定影辊1的内部。
δ＝(∏×f×μ×σ)-1/2＝0.00014(m)＝0.14(mm)，其中f表示磁场产生部件的励磁电流的频率，μ表示感应加热元件的磁导率，并且σ表示感应加热元件的电导率。
表面电阻Rs由Rs＝∏/δ(∏电阻率)表示。定影辊1由表面电阻通过焦耳热加热。
另一方面，在小尺寸纸张连续通过的情况中，在非纸张通过区域中的纸张没有出现热损失，从而通过上述焦耳热升高定影辊1的温度。在定影辊1的温度升高至作为定影辊1的居里温度的220℃，该定影辊1的磁性丧失。更具体地说，磁导率变为4∏×10-7(H/m)。在该情况中，穿透深度δ迅速增大以满足以下方程式δ＝(∏×f×μq×σ)-1/2＝0.0014(m)＝1.4(mm)。
因此，表面电阻急剧降低，并且在定影辊温度到达220℃(居里温度)时，不进行随后对定影辊1的加热。因此，可以在220℃处抑制在非纸张通过区域中的温度升高。
另一方面，在位于其中在小尺寸纸张连续通过时定影辊温度到达居里温度的P2区域外面的区域中的厚度tk为1.5mm，因此大于在定影辊温度到达居里温度之后的磁力线的穿透深度1.4mm。因此，即使在定影辊1的温度在连续通过小尺寸纸张时到达居里温度时，几乎所有的磁力线保持在定影辊1中。因此，基本上不会出现磁通量泄漏到定影辊外面。为此，例如可以防止在与用于控制上述加热元件的温度的控制电路等连接的信号线上的电磁影响。
另外，在其中定影辊温度没有到达居里温度的P2区域中的厚度tn较薄(0.5mm)，从而可以降低整个定影辊的热容量。因此，可以实现例如快速预热定影辊。
通过改变定影辊的相应内径dk来使定影辊厚度tn和tk改变，从而定影辊的外表面形状可以设置成适用于纸张输送的所期望形状。因此，在纸张输送上不会有任何负面影响。因此，可以实现防止上述漏磁通量和定影辊热容量降低的作用。
另外，在采用如图4(b)中所示一样厚度连续变化的这种厚度分布的情况也能够期望实现类似的效果。另外，在通过单面参考输送通道进行纸张输送的情况中，如图4(c)中所示一样，可以根据相应尺寸纸张的位置提供在厚度分布形状中的变化。在图4(c)中，D表示单面参考线。
在该实施方案中，在与定影辊的非纸张通过部分对应的部分处的厚度tk设定为大于在定影辊温度到达居里温度之后但是甚至在没有满足这种厚度关系时的穿透深度，可以相对于厚度成指数地实现磁通量的衰减效应。为此，即使在厚度不大于穿透深度时，只要将该厚度做得更大，则可以实现更大的效应。
另外，在用在实际市场中的加热装置的情况中，存在各种各样的纸张(片材)各个，从而定影辊的厚度不必清楚地根据纸张通过部分和非纸张通过部分改变。在至少在通过小尺寸纸张时位于引起温度升高的非纸张通孔部分处的厚度设定为大于在纸张通过区域的中央部分处的厚度的情况下，可以实现磁通量泄漏降低效果。从该效果方面看，在优选实施方案中，在非纸张通过区域中的定影辊的厚度大于在最小尺寸纸张通过区域中的厚度。因此，可以相对于所有纸张实现磁通量泄漏降低效果。
(第二实施方案)图6为根据本发明的作为电磁感应加热式加热装置的定影装置116的示意性剖视图。
在该实施方案中，定影装置116具有与在第一实施方案中所用的定影装置116(在图3中所示的)相同的结构。
如在图6中所示一样，薄膜引导构件13和励磁线圈5一体地设置成一加热组件3，并且作为电磁感应加热构件的环形带状定影薄膜1A在张力作用下围绕着薄膜引导构件13、驱动辊14和张力辊15延伸。加热组件3的薄膜引导构件13的下表面部分和通过定影薄膜1A运动而转动的弹性压辊2通过定影薄膜1A相互抵靠以形成一定影辊隙部分N。通过中央参考输送，记录材料S被导入进定影辊隙部分N，然后被夹送以通过电磁感应加热和辊隙压力使未定影调色剂图像固着在记录材料S上。温度控制系统的其它结构构件和结构与第一实施方案的定影装置116的那些相同。
如在作为沿着纵向方向(与纸张通过方向垂直)的放大剖视图的图7(a)中所示一样，定影薄膜1A具有这样一种层机诶构，铁-镍合金感应加热元件层a的表面涂有200μm厚的硅橡胶弹性层b，并且另外涂覆有30μm厚的含氟树脂释放层c。感应加热元件层a在纵向中央部分处具有50μm的厚度，并且在端部处厚度为200μm，从而该厚度沿着纵向方向逐渐改变。
感应加热元件层a用磁性调节合金形成，从而其居里温度为220℃。在使小尺寸纸张连续通过中央参考输送通道的情况中，与非纸张通过部分对应的一部分感应加热元件层a其厚度达到220℃，但是不会升高大于220℃。因此，抑制了在小尺寸纸张通过时在非纸张通过部分处的温度升高(过加热)。
如在作为纵向剖视图的图7(b)中所示一样通过利用定影薄膜1A使薄膜引导构件13的下表面部分和随动旋转压辊2相互挤压来形成定影辊隙部分N。薄膜引导构件13的下部具有向下凸起形状以便在中央部分处具有100μm的凸形厚度，由此通过薄膜引导构件13的向下凸起形状来消除上述定影薄膜1A的厚度改变形状以便使定影薄膜1A在定影辊隙部分N处具有其向下凸起厚度为50μm的适用于纸张输送的形状。
通过使用上述定影装置，与在第一实施方案中类似，可以实现合适的纸张(片材)输送，同时通过感应加热元件层a的厚度降低了在非纸张通过部分处在温度升高时的磁通量泄漏。
(其它实施方案)1)根据本发明的电磁感应加热式加热装置不限于用作如在上述实施方案中的图像热定影装置，而是也可以用作用来将未定影图像临时定影在记录纸张上的一临时定影装置或者用于通过重新加热在其上承载有定影图像的记录纸张来改变图像表面特性例如光泽(glass)的图像加热装置。另外，本发明的加热装置还用作用来热处理片状构件的加热装置，例如用于去除帐单等的皱纹的热压装置、热层压装置或用于使纸张等的水分蒸发的热干燥装置。
2)感应加热构件可以不仅由单个感应加热构件或具有包括感应加热层以及其它耐热塑料、陶瓷等材料层的两层或多层的多层构件构成。
3)由磁场产生部件实现感应加热构件(元件)的感应加热方案不限于内部加热方案，而是可以为外部加热方案，其中磁通量产生部件设置在感应加热构件外面。
如上所述，根据本发明的电磁感应加热式加热装置，其中漏磁通量在加热元件的温度到达加热元件的居里温度以消除漏磁通量在设置在加热元件附近的电气部分等上的影响。
在该加热装置中，加热元件的厚度在所要输送和加热的最小尺寸材料的与输送区域对应的区域中较小，该区域为其中加热元件的温度不会到达加热元件的居里温度的区域，从而降低了整个加热元件的热量，因此允许电磁感应加热构件的温度的快速起动。
权利要求
1.一种加热装置，该装置包括线圈；以及加热元件，它包含所述线圈，用来通过来自线圈的磁通量的作用产生出热量，以加热在所要加热材料上的图像，其中，所述加热元件的居里温度高于定影温度并且低于所述加热装置的耐热温度，而且所述加热元件在与所要加热的材料的预定尺寸对应的区域之外的区域中的厚度大于在与所要加热的材料的预定尺寸对应的区域中的厚度。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述加热元件包括表面层和发热层，在所述加热元件的温度为定影温度时，所述发热层的厚度大于所述表面层的厚度。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述加热元件包括表面层和发热层，在所述加热元件的温度为居里温度时，所述发热层在位于与所要加热的材料的预定尺寸对应的区域之外的区域中的厚度大于所述表面层的厚度。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述加热元件为中空辊，其内径变化，以使所述加热元件的厚度改变。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括用于给所述线圈提供电能的供电部件，从而所述加热元件在所要加热的材料的输送区域中的温度为预定的定影温度。
全文摘要
为了防止在电磁感应加热构件的非纸张通过区域中出现非纸张通过部分温度升高，通过将加热构件1的居里温度设定为小于可接受的上限温度并且如此设定加热构件的厚度从而在居里温度到达区域(P1－P2)中的厚度tk大于在作为具有最小通过尺寸的所加热材料的输送区域的居里温度非到达区域P2中的厚度tn，从而降低了磁通量的泄漏。
文档编号H05B6/14GK1882885SQ20048003430
公开日2006年12月20日 申请日期2004年12月22日 优先权日2003年12月24日
发明者白潟二郎, 武田昌平, 渡边冈树, 若原伸一郎, 竹松浩二, 西村贡市郎 申请人:佳能株式会社