图像形成装置的制作方法

专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有定影单元的图像形成装置，所述定影单元包括加热 构件和加压构件，用于使承载了调色剂图像的纸(薄片体)通过该加热 构件和加压构件之间，把未定影的调色剂加热熔融，定影在纸上。
背景技术：
近年来，从縮短定影单元中的预热时间和节能等角度考虑，在图像 形成装置中采用可以减少热容量的带方式受到关注(例如参照日本专利
公开公报特开平6_318001号)。此外近年来，可以快速加热并高效加 热的电磁感应加热方式(IH)也受到关注，从彩色图像定影时节能的角 度考虑，产生了很多把电磁感应加热方式与带方式组合的产品。在把带 方式和电磁感应加热方式组合的情况下，因线圈的布置和冷却容易，可 以直接加热带等优点，大多把电磁感应装置配置在带的外侧(所谓外包 IH)。
在所述电磁感应加热方式中，考虑到通过定影单元的纸的宽度(纸 通过宽度)，为了防止纸非通过区域过度升温，开发了各种技术。特别 是作为外包IH中的尺寸切换装置，有以下的现有技术。
第一现有技术(日本专利公开公报特开2003—107941号)公开的是 把磁性构件分割成多个，排在纸通过宽度方向上，按照通过的纸的尺寸 (纸通过宽度)，使磁性构件的一部分与励磁线圈发生离合。在这种情 况下，在纸非通过区域中，通过使磁性构件离开励磁线圈降低发热效率， 与最小纸通过宽度的纸对应的区域相比，发热量要小。
第二现有技术(日本专利公报第3527442号)公开的是在发热辊 内部，把其它导电性构件配置在最小纸通过宽度的外侧，并把该导电性 构件的位置在磁场范围内或范围外切换。在第二现有技术中，首先使导 电性构件位于磁场范围外，对发热辊进行电磁感应加热。在发热辊温度 上升到居里温度附近，就把导电性构件移到磁场范围内。于是在最小纸通过宽度的外侧，磁通从发热辊泄漏，可以防止纸非通过区域过度升温。
可是第一现有技术的磁性构件的可动范围大，为此需要多余的空间， 不经意间会导致整个装置大型化。第二现有技术把用于切换尺寸的构件 配置在发热辊内部，可以节省空间。但发热辊内部是高温环境，在那里 配置任何构件的情况下，都需要把居里温度设为高，而且更大的问题是 热容量大的构件使预热时间延长。

发明内容
本发明的目的在于提供一种图像形成装置，它可以削减配置在加热 构件内部的构件来降低热容量，縮短预热时间，而且能节省空间。
为了达到该目的，本发明提供一种图像形成装置，包括图像形成 部，将调色剂图像转印到薄片体上；以及定影单元，包括加热构件和加
压构件，并把所述薄片体夹在该加热构件和加压构件之间进行输送，把
调色剂图像定影在薄片体上；其中，所述定影单元还包括线圈，沿所 述加热构件的外表面配置，用于产生磁场；第一磁芯，隔着所述线圈与 所述加热构件相对固定配置；第二磁芯，为棒形件，沿与所述薄片体的 输送方向垂直的轴线方向延伸，并在所述轴线方向上局部具有切口部， 所述第二磁芯配置在由所述线圈产生的磁场方向上的所述第一磁芯和所 述加热构件之间的磁路上，能够改变姿势；以及磁调整机构，通过使所 述第二磁芯绕其轴线转动，使所述第二磁芯的姿势在第一姿势和第二姿 势之间进行变化，当处于所述第一姿势时所述切口部从所述磁路中退避 而引导磁场，当处于所述第二姿势时所述切口部进入到所述磁路内而增 大磁阻。
按照该结构，由于采用了利用定影单元的线圈产生的磁场来对加热 构件进行感应加热以使调色剂图像加热熔融的方式(外包IH)，所以无 需在加热构件的内侧设置特别的构件。此外，为了形成引导线圈产生的 磁场的磁路，第一磁芯配置在线圈的周围，第二磁芯仅配置在第一磁芯 和加热构件之间，所以不会不经意地增加整体占用的空间。
特别是在所述结构中，仅通过使可动磁芯绕其轴线转动，就可以调 整加热构件的发热量。目卩，如果磁调整机构使第二磁芯转动，把切口部切换到退避位置，则线圈产生的磁场由第一磁芯和第二磁芯引导，在加 热构件中产生涡电流，进行磁感应加热。另一方面，如果磁调整机构使 第二磁芯转动，把切口部切换到阻挡位置，则增大磁路内的磁阻(把磁路的一部分置换成气隙(air-gap))，使磁场强度降低，可以减少加热 构件的发热量。这样在本发明中，当调整加热构件的发热量时，无需使磁芯离开加 热构件，由此可以相应地节省空间。此外由于无需在加热构件的内侧设 置磁感应用的磁芯和调整磁场用的导电构件，所以可以抑制热容量增加， 有助于縮短预热时间。在所述结构中优选的是所述线圈至少在所述加热构件的第一区域 上产生用于对所述加热构件进行感应加热的磁场，所述第一区域是由所 述定影单元输送来的薄片体中宽度最宽的薄片体通过该定影单元时，在 所述加热构件中与该最宽的薄片体所接触的部分，所述第二磁芯的切口 部配置在与所述第一区域的两端位置对应的部位。按照该结构，根据通 过定影单元的薄片体的尺寸，可以调整加热构件的发热量。在这种情况下优选的是所述第二磁芯的切口部配置在所述加热构件中的第二区域以外的部位，所述第二区域是由所述定影单元输送来的薄片体中宽度最窄的薄片体通过时，在所述加热构件中与该最窄的薄片体所接触的部分。按照该结构，可以始终对加热构件上的宽度最窄的薄片体通过的第二区域进行加热，而对于除此以外的部位可以适当限制加热。再说，"所述加热构件中的第二区域以外的部位"包括在所述加热 构件中除了实质上对应于第二区域的部位以外的部位。只要对宽度最窄的薄片体始终能够加热就可以。在这种情况下另外优选的是所述第二磁芯中，中间部位相对于该第二磁芯的轴线方向垂直的断面为圆形，所述切口部相对于该第二磁芯 的轴线方向垂直的断面为把圆弧的两端用直线连接而成的半月形，所述 中间部位是位于该第二磁芯的轴线方向中间且该轴线方向的长度对应于 规定的薄片体宽度的部位，所述切口部是分别位于在所述轴线方向上所 述中间部位两侧的部位，断面为所述半月形的所述切口部的朝向方向通 过第二磁芯绕其轴线的转动而改变。按照这种方式，不是在整个第二磁芯上形成切口部，而是仅在具有 大体半月形断面的两侧部位形成切口部，在与规定的纸宽度对应的中间 部位(例如，中间部位的第二磁芯轴线方向的长度和规定的纸宽度相同 的情况)不形成切口部。因此，即使第二磁芯转动，在规定的纸宽度的 范围内也总是可以良好地引导磁场，有效地对加热构件进行感应加热， 可以縮短预热时间。在纸尺寸大的情况下，通过使两侧部位(大体半月 形的部位)的朝向方向改变(也就是，通过使切口部娆第二磁芯的轴线 转动)，把切口部切换到退避位置，可以在第二磁芯的轴线方向的整个 区域良好地引导磁场，在与最大的纸宽度对应的范围对加热构件进行感 应加热。另一方面，在纸尺寸变更为规定宽度的情况下，通过使两侧部 位的朝向方向改变，把切口部切换到阻挡位置，可以防止在纸不通过的 范围加热构件过度升温。再说，所述的"圆形"包括大体圆形，即使第 二磁芯转动也能够良好地引导磁场的形状就可以。所述的"半月形"包 括大体半月形。半月形的形状是满足如下条件的形状就可以切口部在 阻挡位置时，能够防止在纸不通过的范围加热构件过度升温，并且，把 切口部切换到退避位置时，能够良好地引导磁场的形状。在这种情况下 优选的是所述的图像形成装置还包括转动轴构件，支撑所述第二磁 芯，其中，所述第二磁芯包括断面为所述圆形的第一块和断面为所述半月形的第二块，并与所述转动轴构件的外周面接合。按照该结构，仅仅 通过把第一、第二块与转动轴构件接合，就可以制成第二磁芯，还可以 简化用于第二磁芯的转动的结构。在这种情况下进一步优选的是所述第一块和/或第二块由进一步分 割的块构成，也就是，在所述第一块和第二块中的至少一方是由进一步 分割的块构成。按照该结构，可以进一步提高制造第二磁芯的便利性。在这种情况下另外优选的是所述磁调整机构包括使所述转动轴构 件转动的电动机。按照该结构，可以简单地构筑磁调整机构。在所述结构中另外优选的是所述加热构件具有圆弧形部分，所述 第一磁芯包括具有圆弧形的拱形磁芯，所述第二磁芯配置在所述加热构 件的圆弧形部分附近且在所述拱形磁芯的一端附近。按照该结构，利用 小的占有空间就能把第二磁芯配置在磁路径上。如上所述，按照本发明的图像形成装置，由于不需要在加热构件内 部设置磁屏蔽用的机构，相应地可以减小热容量，所以可以縮短定影单元的预热时间。此外，即使是外包IH，可动部件仅仅是可动磁芯的转动， 因此可以减少整体可动范围，由此也可以相应地实现定影单元的小型化， 进而实现整个图像形成装置的小型化。


图1是表示本发明实施方式的图像形成装置结构的简图。 图2是表示本发明实施方式的定影单元结构的纵剖面图。 图3是详细表示中心磁芯整体结构的俯视图。图4A、图4B是分别表示伴随中心磁芯的转动产生的动作示例的侧 视图。图5A是图4A的VA —VA方向剖面图，图5B是图4B的VB — VB方向剖面图。图6是表示定影单元其他结构示例的图。图7是表示IH线圈单元的其他结构示例的图。
具体实施方式
图1是表示本发明一个实施方式的图像形成装置1的结构的简图。 图像形成装置1例如可以为打印机、复印机、传真机以及兼有这些功能 的数码复合机等，用于根据从外部输入的图像信息，把调色剂图像转印 到印刷纸等印刷介质表面上，进行印刷。图1所示的图像形成装置1是串列式彩色打印机。该图像形成装置 1具有方箱形的装置主体2，在该装置主体2的内部，把彩色图像形成(打 印)在纸(薄片体)上。在该装置主体2的上面，设置有出纸部(出纸 盘)3，用于排出印刷有彩色图像的纸。在装置主体2内，在下部配置有用于收纳纸的供纸盒5，在中间配 置有用于用手供纸的堆纸盘6，在上部设置有图像形成部7。图像形成部 7根据从装置外部发送来的文字或图样等图像数据，在纸上形成(转印)调色剂图像。在图1中，在装置主体2的左侧部位上，配置有第一输送通道9， 用于把从供纸盒5抽出的纸输送到图像形成部7;在装置主体2的从右侧 部位到左侧部位上，配置有第二输送通道IO，用于把从堆纸盘6抽出的 纸输送到图像形成部7。此外在装置主体2内的左上侧部位配置有定影 单元14，对在图像形成部7中被形成图像的纸进行定影处理；以及第三 输送通道ll，把进行定影处理后的纸输送到出纸部3。在把供纸盒5向装置主体2的外部(例如图1中的身前一侧)拉出 的状态下，可以补充纸。该供纸盒5具有收纳部16，在该收纳部16中， 可以选择性地装入至少两种供纸方向的尺寸不同的纸。装入收纳部16中 的纸通过供纸辊17和分配辊18—张一张向第一输送通道9抽出。堆纸盘6可以在装置主体2的外面打开或关闭，在其手动供纸部19 上可以用手一张一张放上纸，或可以层叠放上多张纸。放在手动供纸部 19上的纸由搓纸辊20和分配辊21 ， 一张一张地向第二输送通道10抽出。第一输送通道9和第二输送通道10在对准辊22近旁汇合。提供给 对准辊22的纸在此暂时待机，在进行倾斜调整和时机调整后，向第二转 印部23送出。在第二转印部23中，把在中间转印带40上的全彩色调色 剂图像转印到被送出的纸上(第二转印)。此后，在定影单元14中纸上 的调色剂图像被定影后，该纸根据需要在第四输送通道12中翻转，在与 最初的面相反一侧的面上也通过第二转印部23转印全彩色的调色剂图像 (第二转印)。然后在定影单元14中把相反一面的调色剂图像定影之后， 该纸经过第三输送通道11通过排出辊24排出到出纸部3。图像形成部7具有四个图像形成单元26、 27、 28和29,形成黑(B)、 黄(Y)、青(C)和品红(M)各种颜色的调色剂图像。此外，图像形 成部7具有中间转印部30，用于合成并承载由所述图像形成单元26 29 形成的各种颜色的调色剂图像。各图像形成单元26 29包括感光鼓32;带电部33，与感光鼓32 的圆周面相对配置；激光扫描单元34，向感光鼓32圆周面上的比带电部 33更靠向下游一侧的特定位置照射激光束；显影部35，在比激光扫描单元34的激光束照射位置更靠向下游一侧的位置，与感光鼓32的圆周面 相对配置；以及清洁部36，在比显影部35更靠向下游一侧的位置，与感 光鼓32的圆周面相对配置。各图像形成单元26 29的感光鼓32利用图中没有表示的驱动电动 机向图中的逆时针方向转动。此外，在各图像形成单元26 29的显影部 35中，在各调色剂盒51中分别装有黑色调色剂、黄色调色剂、青色调色 剂和品红色调色剂。中间转印部30包括驱动辊38，配置在图像形成单元26附近的位 置；从动辊39，配置在图像形成单元29附近的位置；中间转印带40， 巻挂在驱动辊38和从动辊39上；以及四个转印辊41，对应于各图像形 成单元26 29的感光鼓32。各转印辊41配置在各图像形成单元26 29 中的比显影部35更靠向下游一侧的位置，隔着中间转印带40可以与各 感光鼓32压力接触。在所述中间转印部30中，在各图像形成单元26 29的转印辊41的 位置，各颜色的调色剂图像分别重合转印到中间转印带40上。其结果， 最后在中间转印带40上形成全彩色的调色剂图像。第一输送通道9把从供纸盒5抽出的纸输送到中间转印部30。在第 一输送通道9中配置有多个输送辊43，配置在装置主体2内的规定位 置；以及对准辊22，配置在中间转印部30附近，用于调整图像形成部7 的图像形成动作和供纸动作的时机。定影单元14通过对在图像形成部7中被转印了调色剂图像的纸进行 加热和加压，进行把未定影的调色剂图像定影在纸上的处理。定影单元 14具有由加热式的加压辊44 (加压构件)和定影辊45构成的辊对。加 压辊44是金属制的辊，定影辊45具有金属制的芯、弹性体的表层(例 如硅海绵)和脱模层(例如PFA)。此外，与定影辊45相邻设置有加热 辊46，在该加热辊46和定影辊45上巻挂着加热带48 (加热构件)。有 关定影单元14的详细结构将在后面叙述。在纸的输送方向上，比定影单元14靠向上游一侧和下游一侧的位置 分别设置有输送通道47。经过中间转印部30输送来的纸，通过上游一侧的输送通道47，被导入到加压辊44和定影辊45 (加热带48)之间的夹 缝中。并且，经过加压辊44和定影辊45之间的纸，通过下游一侧的输 送通道47被导向第三输送通道11。
第三输送通道11把在定影单元14中被实行定影处理的纸输送到出 纸部3。为此在第三输送通道ll中的适当位置处设置输送辊49，并且在 其出口配置所述排出辊24。
下面对用于所述图像形成装置1的本实施方式的定影单元14进行详 细说明。
图2是表示定影单元14结构的纵剖面图。在图2中，表示把安装在 图像形成装置1上的定影单元14绕逆时针方向转大约90°的状态。因此， 在图1中从下向上的送纸方向在图2中变成从右向左。此外，在装置主 体2是更大型(数码复合机等)的情况下，有时也安装成图2所示的朝 向。此外也有其他的布置方式，例如定影单元14被配置成从图2所示的 状态向左或右任意一侧倾斜的姿势。
定影单元14如上所述具有加压辊44、定影辊45、加热辊46和加热 带48。由于在定影辊45的表层上形成有硅海绵的弹性层，所以在加热带 48和定影辊45之间形成平的夹缝NP。
加热带48的基体材料是强磁性材料(例如Ni (镍))，在其表层 形成有薄膜弹性层(例如硅橡胶)，在其外面形成有脱模层(例如PFA
(聚四氟乙烯))。此外在加热带48不具有发热功能的情况下，加热带 48也可以是PI (聚酰亚胺)等的树脂带。加热辊46的芯轴是磁性金属
(例如Fe (铁)、SUS (不锈钢))，在其表面上形成有脱模层(例如 PFA)。
更具体地说，加压辊44的金属制的芯轴材料例如使用Fe、 Al等， 在该芯轴材料上形成有硅橡胶层，再在它的表层上形成有氟树脂层。另 外，在加压辊44的内侧设置有例如卤素加热器44a。
除此之外，定影单元14在加热辊46和加热带48的外侧具有IH线 圈单元50 (图1中没有表示)。IH线圈单元50包括感应加热线圈52、一对拱形磁芯54、相同的一对侧磁芯56和中心磁芯58。 [线圈]
如图2所示，感应加热线圈52为了在加热辊46和加热带48的圆弧 形部分进行感应加热，配置在沿该圆弧形外表面的假想的圆弧面上。感 应加热线圈52在由定影单元14输送的纸中最大的纸通过时，沿整个该 纸接触的加热带48上的区域(第一区域)，产生用于对加热辊46和加 热带48进行感应加热的磁场。
实际上，在加热辊46和加热带48外侧配置有例如树脂制的绕线管 53，感应加热线圈52以绕线状态配置在该绕线管53上。绕线管53沿加 热辊46的外表面做成半圆筒形。绕线管53的材质优选耐热树脂(例如 PPS (聚苯硫醚)、PET (聚对苯二甲酸乙二酯)、LCP (液晶高分子聚 合物))。
在图2中，中心磁芯58位于中间，在其两侧成对配置所述拱形磁芯 54和侧磁芯56。其中两侧的拱形磁芯54是相互对称、断面做成拱形的 铁氧体(ferrite)制磁芯，全长都比感应加热线圈52的绕线区域长。两 侧的侧磁芯56是做成块形的铁氧体制磁芯。两侧的侧磁芯56连接在各 拱形磁芯54的一端(图2中的下端)，这些侧磁芯56覆盖在感应加热 线圈52的绕线区域的外侧。
拱形磁芯54在加热辊46的长边方向的多个部位上隔开间隔固定配 置。侧磁芯56在加热辊46的长边方向上不隔开间隔连续固定配置，其 全长与感应加热线圈52的绕线区域的长度对应。这些磁芯54、 56的配 置例如按照感应加热线圈52的磁通密度(磁场强度)的分布来确定，拱 形磁芯54隔开一定的间隔配置，在其空出的部位侧磁芯56补足磁场的 聚焦效果(focusing effect)，使长边方向上的磁通密度分布(温度差) 均匀。在拱形磁芯54和侧磁芯56的外侧设置有例如图中没有表示的树 脂制的磁芯架，利用该磁芯架支撑拱形磁芯54和侧磁芯56。磁芯架的材 质也优选耐热树脂(例如PPS、 PET、 LCP)。中心磁芯58是整体做成一根棒形的铁氧体制磁芯，转动轴构件59 在轴线方向(长边方向)上贯通中心磁芯58的中央。该转动轴构件59 例如由非磁性金属(AL等)或耐热树脂(PPS、 PET、 LCP等)制成。 在图2中仅表示了一个部位的断面，但中心磁芯58在轴线方向上包括断 面大体为半月形的部位和断面大体为圆形(本实施方式为环形)的部位。 所述半月形是指把圆弧的两端用直线连接而成的图形，也就是在一个圆 圈上的圆弧和其两端的弦连接的图形。
中心磁芯58在加热辊46附近，配置在拱形磁芯54 —端的附近。即， 中心磁芯58在由感应加热线圈52产生的磁场方向上，配置于拱形磁芯 54和加热辊46 (加热带48)之间，用于与拱形磁芯54和侧磁芯56 —起 形成磁路。详细地说，拱形磁芯54的端部54a(磁路的入口部或出口部) 位于离开加热带48的位置，中心磁芯58用于形成端部54a和加热带48 之间的中间磁路。中心磁芯58的具体结构将在后面叙述。
在如上所述的断面大体为半月形的部位上，沿轴线方向切去中心磁 芯58的一部分形成所述切口部60。切口部60配置在中心磁芯58的轴线 方向的两个端部。切口部60可以在铁氧体粉末烧结时利用成形模同时形 成，也可以在做成圆柱形(圆筒形)后通过进行切削加工形成(只要最 终状态的断面大体为半月形即可)。
在图2的例子中，温度控制部包括热敏电阻62 (温度反应元件)和 温度控制电路621。热敏电阻62为了检测加热辊46的温度，设置在加热 辊46的内侧。 一个或多个热敏电阻62可以配置在加热辊46的尤其是因 感应加热产生的发热量大的部位的内侧。在本实施方式中，优选的是把 热敏电阻62配置在与加热辊46的轴向中间位置(后面叙述的、图3所 示的最小纸通过宽度Wmin的区域内)相对的内侧。
根据所述热敏电阻62检测到的温度，配置在图像形成装置1中的温 度控制电路621控制向感应加热线圈52提供交流电的电源装置521。温 度控制电路621控制从电源装置521向感应加热线圈52提供的交流电， 以使由热敏电阻62检测的温度T保持在把调色剂图像定影在纸上所需要的目标温度Ta。该控制可以是电源装置521的接通-断开控制，或者也可 以是通过改变电源装置521产生的交流电的电压或频率，来使向感应加 热线圈52提供的交流电量增减的控制。
此外，在加热辊46的内侧也可以设置一个或多个图中没有表示的温 度控制器(温度反应元件)。温度控制器可以配置在加热辊46的尤其是 因感应加热产生的发热量大的部位的内侧，对加热辊46的过度升温产生 反应而动作，停止感应加热线圈52的加热。
如图2所示，如果切口部60位于离开加热带48最远的位置(退避 位置；第一姿势)，则在感应加热线圈52的周围磁阻降低。因此，以中 心磁芯58为中心通过两侧的拱形磁芯54和侧磁芯56形成磁路，磁场作 用于加热带48和加热辊46上。
另一方面，如果中心磁芯58从图2所示的状态转动180° (方向没 有特别的限定)，切口部60移动到靠近加热带48表面的位置(阻挡位 置；第二姿势)，则在感应加热线圈52的周围磁阻增大，磁场强度降低。 关于通过切换切口部60进行的磁调整将在后面叙述。
图3是详细表示中心磁芯58整体结构的俯视图。中心磁芯58沿与 纸通过方向(图3中的箭头方向)垂直的纸的宽度方向延伸，其全长比 最大纸通过宽度(在由定影单元14输送的纸中最大的纸通过时，该纸所 接触的加热带48上的第一区域；例如A3纵向、A4横向)稍大。中心磁 芯58整体做成一根棒形，但在本实施方式中为了方便制造，由多个端部 块形磁芯58a (第二块)和多个中间块形磁芯58b (第一块)构成中心磁 芯58。
此处表示的例子是例如使各块形磁芯58a、 58b在轴线方向上的长度 约为30mm左右，在中心磁芯58轴线方向的中间位置区域配置7个分割 的中间块形磁芯58b (在图3中没有全部表示)，并且在两端位置区域分 别配置两个合计4个端部块形磁芯58a。其中，位于中间位置的共计7 个中间块形磁芯58b垂直轴线方向的断面都大体为圆形。B卩，在这些中间块形磁芯58b上没有形成切口部60。另一方面，在处于两端位置的共 计4个端部块形磁芯58a上形成有切口部60,因此在垂直轴线方向上的 断面大体为半月形。此外，在图3中为了便于辨认，在断面大体为圆形 的中间块形磁芯58b的表面上画上网点，在断面大体为半月形的端部块 形磁芯58a上没有画上网点。
参照图4A、图4B，如上所述，中心磁芯58的轴线方向的长度被设 定成比最大纸通过宽度Wmax稍长。另一方面，配置7个中间块形磁芯 58b的部分与最小纸通过宽度Wmin (在由定影单元14输送的纸中最小 的纸通过时，该纸所接触的加热带48上的第二区域)对应。端部块形磁 芯58a配置在除了该最小纸通过宽度Wmin区域以外的部位。
如上所述，转动轴构件59在轴向上贯通整个中心磁芯58并延伸， 其全长比整个中心磁芯58长。各块形磁芯58a、 58b与转动轴构件59的 外周面接合。由此块形磁芯58a、 58b随转动轴构件59的转动一体地转 动。
在IH线圈单元50上装备有另外的驱动用电动机66，转动轴构件59 可以利用该驱动用电动机66的动力转动。在转动轴构件59的一端上安 装有从动齿轮59a，驱动用电动机66的输出齿轮66a与该从动齿轮59a 啮合。如果驱动所述驱动用电动机66，则利用其动力使转动轴构件59 转动，由此可以使中心磁芯58 (全部块形磁芯58a、 58b) —体地转动。
在本实施方式中控制方面的构成包括转动控制部661;位置检测 用构件73，在转动轴构件59的另一端沿径向突出设置；以及两个光断续 器74，与所述位置检测用构件73的设置位置对应并在其上下设置。图 4A、图4B是表示伴随中心磁芯58的转动产生的动作示例的侧视图。下 面分别进行说明。
转动控制部661通过控制驱动用电动机66的动作，使整个中心磁芯 58绕轴线转动。根据来自光断续器74的检测信号，控制驱动用电动机 66的停止位置。具体地说，转动控制部661使中心磁芯58以180°为单位绕轴线转动，以使切口部60的位置(朝向方向)在退避位置和阻挡位 置之间进行切换。
图4A表示把切口部60切换到退避位置的状态。在切换到该退避位 置的状态下，切口部60停止在离开加热辊46和加热带48最远的位置上。 在这种情况下，在整个中心磁芯58上，磁场可以很好地通过最大纸通过 宽度Wmax的范围内。
图4B表示把切口部60切换到阻挡位置的状态。该阻挡位置与所述 的退避位置相当于相互转动180°后相对的位置。例如如果以切口部60 切换到退避位置的状态为基准，则在切口部60从该退避位置切换到阻挡 位置的情况下，转动控制部661驱动所述驱动用电动机66,使转动轴构 件59向一个方向转动，当一个(图中上方)光断续器74获得检测到位 置检测用构件73的信号时，使驱动用电动机66停止。
在使切口部60返回到退避位置的情况下，转动控制部661驱动所述 驱动用电动机66，使转动轴构件59转动，当另一个(图中下方)光断续 器74获得检测到位置检测用构件73的信号时，使驱动用电动机66停止。 在切换到阻挡位置的状态下，切口部60停止在最靠近加热辊46和加热 带48的位置上。在这种情况下，在整个中心磁芯58上，磁场可以很好 地通过最小纸通过宽度Wmin的范围内，但在最小纸通过宽度Wmin的 外侧范围磁场强度降低。
驱动用电动机66可以使用例如步进式电动机。在这种情况下，转动 控制部661具有生成控制该电动机的驱动脉冲的控制电路。该控制电路 例如可以由控制用IC、输入输出驱动器、半导体存储器等构成。
来自各光断续器74的检测信号通过输入驱动器，输入到转动控制部 661的控制用IC，控制用IC据此检测出驱动用电动机66当前的转动角 度(位置)。另一方面，把当前纸尺寸的信息从图中没有表示的图像形 成控制部通知控制用IC。控制用IC接收到该信息后，从半导体存储器 (ROM)读出适合纸尺寸的切口部60的位置信息(阻挡位置或退避位 置)，并输出与该时刻位置信息对应的转动角度(180° )的驱动脉冲。 驱动脉冲通过输出驱动器施加在各驱动用电动机66上，驱动用电动机66 接收到该驱动脉冲后进行动作。在此是使用两个光断续器74，但也可以只设置一个光断续器74，以 切口部60位于退避位置的状态为基准位置，将光断续器74配置在该状 态下能检测到位置检测用构件73的位置上。在这种情况下，把转动轴构 件59从基准位置(退避位置)仅转动180°后的位置作为阻挡位置，可 以控制驱动用电动机66的停止位置。
图5A是图4A的VA —VA方向剖面图，图5B是图4B的VB — VB 方向剖面图。如图5A所示，在把切口部60切换到退避位置的情况下， 在磁路径上(在图5A中用实线箭头表示)不存在切口部60。因此位于 中心磁芯58的轴线方向两端的端部块形磁芯58a，通过其断面大体为半 月形的部分可以很好地引导磁场。在这种状态下，感应加热线圈52产生 的磁通经侧磁芯56、拱形磁芯54和整个中心磁芯58(块形磁芯58a、58b), 通过加热带48和加热辊46。此时在作为强磁体的加热带48和加热辊46 中产生涡电流，并通过各自的材料所具有的固有电阻产生焦耳热来进行 加热。
另一方面，如图5B所示，在把切口部60切换到阻挡位置的情况下， 在中心磁芯58的轴线方向的两端位置上，切口部60进入到磁路径上。 因而在此处局部抑制磁场产生，磁阻增大。由此抑制了在最小纸通过宽 度的两个外侧的发热量，从而可以防止加热带48和加热辊46的过度升
温o
图6是表示所述定影单元14的其他结构示例的定影单元14A的图。 在该结构示例中，不使用所述的加热带，而是利用定影辊45A和加压辊 44使调色剂图像定影。IH线圈单元50与该定影辊45A的圆周面相对配 置。
在定影辊45A的外圆周上，例如绕着与所述的加热带相同的磁体， 由感应加热线圈52对磁体进行感应加热。在这种情况下，热敏电阻62 设置在定影辊45A的外侧，与磁体层相对的位置。其他与以上所述相同， 使整个中心磁芯58与转动轴构件59 —起转动，可以与纸尺寸的改变相 对应。图7是表示IH线圈单元50的其他结构示例50A的图。在该结构示 例中，不是在加热带48的圆弧形位置进行感应加热，而是在加热辊46 与定影辊45之间的平面形的位置处进行感应加热。这种情况也一样，使 整个中心磁芯58与转动轴构件59 —起转动，可以与纸尺寸的改变相对 应。
本发明不限于所述的实施方式，可以进行各种变形。在所述实施方 式中，整个中心磁芯58由多个块形磁芯58a、 58b构成，不过中心磁芯 58也可以整体成形，并在两端位置设置切口部60。此外，也可以采用整 个中心磁芯58为实心(在轴线方向上没有贯通孔)的结构，把转动轴构 件59仅固定在中心磁芯58的两个端部。在这种情况下，断面的中间位 置区域为圆形，两端位置区域为半月形。
此外，中间块形磁芯58b的断面形状不限于大体为圆形，也可以是 多边形。还可以把端部块形磁芯58a的大体为半月形的部分做成多边形， 切口部60的大小和形状也不特别限定于图中所示的例子。各块形磁芯 58a、 58b在轴线方向上的长度没有特别的限制，可以根据所使用的纸尺 寸适当设定。此外，包括拱形磁芯54和侧磁芯56的各部分的具体形式 也不限于图中所示的形式，可以适当改变。
权利要求
1. 一种图像形成装置，其特征在于包括图像形成部，将调色剂图像转印到薄片体上；以及定影单元，包括加热构件和加压构件，并把所述薄片体夹在该加热构件和加压构件之间进行输送，把调色剂图像定影在薄片体上；其中，所述定影单元还包括线圈，沿所述加热构件的外表面配置，用于产生磁场；第一磁芯，隔着所述线圈与所述加热构件相对固定配置；第二磁芯，为棒形件，沿与所述薄片体的输送方向垂直的轴线方向延伸，并在所述轴线方向上局部具有切口部，所述第二磁芯配置在由所述线圈产生的磁场方向上的所述第一磁芯和所述加热构件之间的磁路上，能够改变姿势；以及磁调整机构，通过使所述第二磁芯绕其轴线转动，使所述第二磁芯的姿势在第一姿势和第二姿势之间进行变化，当处于所述第一姿势时所述切口部从所述磁路中退避而引导磁场，当处于所述第二姿势时所述切口部进入到所述磁路内而增大磁阻。
2. 根据权利要求l所述的图像形成装置，其特征在于， 所述线圈至少在所述加热构件的第一区域上产生用于对所述加热构件进行感应加热的磁场，所述第一区域是由所述定影单元输送来的薄片 体中宽度最宽的薄片体通过该定影单元时，在所述加热构件中与该最宽 的薄片体所接触的部分，所述第二磁芯的切口部配置在与所述第一区域的两端位置对应的部位。
3. 根据权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，所述第二磁 芯的切口部配置在所述加热构件中的第二区域以外的部位，所述第二区 域是由所述定影单元输送来的薄片体中宽度最窄的薄片体通过时，在所 述加热构件中与该最窄的薄片体所接触的部分。
4. 根据权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于， 所述第二磁芯中，中间部位相对于该第二磁芯的轴线方向垂直的断面为圆形，所述切口部相对于该第二磁芯的轴线方向垂直的断面为把圆 弧的两端用直线连接而成的半月形，所述中间部位是位于该第二磁芯的 轴线方向中间且该轴线方向的长度对应于规定的薄片体宽度的部位，所 述切口部是分别位于在所述轴线方向上所述中间部位两侧的部位，断面为所述半月形的所述切口部的朝向方向通过第二磁芯绕其轴线 的转动而改变。
5. 根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于还包括 转动轴构件，支撑所述第二磁芯，其中，所述第二磁芯包括断面为所述圆形的第一块和断面为所述半月形的 第二块，并与所述转动轴构件的外周面接合。
6. 根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，所述第一块 和/或第二块由进一步分割的块构成。
7. 根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，所述磁调整 机构包括使所述转动轴构件转动的电动机。
8.根据权利要求l所述的图像形成装置，其特征在于，所述加热构件具有圆弧形部分，所述第一磁芯包括具有圆弧形的拱形磁芯，所述第二磁芯配置在所述加热构件的圆弧形部分附近且在所述拱形 磁芯的一端附近。
全文摘要
本发明提供一种图像形成装置，其包括图像形成部以及定影单元。所述定影单元包括加热构件；线圈，用于产生磁场；第一磁芯，隔着所述线圈与所述加热构件相对配置；第二磁芯，配置在由所述线圈产生的磁场方向上的所述第一磁芯和所述加热构件之间的磁路上，是具有切口部的棒形件；以及磁调整机构，通过使所述第二磁芯绕其轴线转动，使所述第二磁芯的姿势在第一姿势和第二姿势之间进行变化，当处于所述第一姿势时所述切口部从所述磁路中退避而引导磁场，当处于所述第二姿势时所述切口部进入到所述磁路内而增大磁阻。由此，缩短定影单元的预热时间，实现整个图像形成装置的小型化。
文档编号G03G15/01GK101546165SQ200910126318
公开日2009年9月30日 申请日期2009年2月26日 优先权日2008年3月28日
发明者中嶋荣次, 南条让, 权钟浩, 石田直行, 笠间健一, 近藤昭浩 申请人:京瓷美达株式会社