专利名称：定影装置和图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及定影装置和图像形成装置。
背景技术：
作为分别安装在诸如复印机和打印机等使用电子照相方法的图像形成装置中的 定影装置，已知使用电磁感应加热方法的定影装置。例如，日本专利申请公开公报No. 2003-186322描述了一种电磁感应加热的定影 装置，在该定影装置中，作为磁通量产生单元的电磁感应线圈设置在定影辊中，该定影辊由 用磁性金属制成的芯金属圆筒形成，并且通过利用电磁感应线圈产生的感应磁场在定影辊 中感应出涡电流的方式使定影辊直接自加热。 这里，通常通过用具有低热容量的带部件形成定影部件的方式来缩短使定影部件 自加热到定影设定温度所需的时间量(预热时间)。这里，例如通过电磁感应加热方法使定 影部件自加热。然而，由于由带部件形成的定影部件的热容量低，所以在定影部件中产生的 热量容易在其纵向上变化。本发明的目的是在电磁感应加热定影装置中，提高在定影部件中产生的热量在 定影部件的纵向上的均勻性。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种定影装置，所述定影装置包括定影部件，其 具有导电层，并且通过利用电磁感应使所述导电层自加热的方式将调色剂定影在记录介质 上；磁场产生部件，其产生与所述定影部件的导电层相交的交流磁场；磁路形成部件，其包 括设置成面向所述磁场产生部件的圆弧形部分，所述定影部件位于所述圆弧形部分与所述 磁场产生部件之间，在不超过所述圆弧形部分中的磁导率开始下降时的磁导率变化开始温 度的温度范围内，所述磁路形成部件形成磁场产生部件产生的交流磁场的磁路，并且在超 过磁导率变化开始温度的温度范围内，所述磁路形成部件允许磁场产生部件产生的交流磁 场穿过磁路形成部件；以及支撑部件，其支撑所述磁路形成部件。所述磁路形成部件的圆弧 形部分具有沿着所述定影部件的运动方向的上游边缘，并且从所述磁路形成部件的纵向上 的每个端部到所述磁路形成部件的中心，所述上游边缘位置朝向内方向偏移。根据本发明的第二方面，在第一方面所述的定影装置中，所述磁路形成部件安装 在所述支撑部件上，使得与所述圆弧形部分的在纵向上的端部处的上游边缘相比，所述圆 弧形部分的在纵向上的中心处的上游边缘向更接近圆弧形部分的沿着定影部件的运动方 向的下游边缘的方向并且向远离所述磁场产生部件的方向偏移。根据本发明的第三方面，在第一方面所述的定影装置中，所述磁路形成部件被分 成多个部分，并且沿着所述定影部件的宽度方向设置。根据本发明的第四方面，在第一方面所述的定影装置中，所述磁路形成部件包括 多个切口，所述切口都垂直于所述纵向并且沿着所述纵向设置。
根据本发明的第五方面，在第一方面所述的定影装置中，所述磁路形成部件设置 成不接触所述定影部件。 根据本发明的第六方面，提供了一种图像形成装置，所述图像形成装置包括调色 剂图像形成单元，其形成调色剂图像；转印单元，其将所述调色剂图像形成单元形成的调色 剂图像转印到记录介质上；以及定影单元，其将转印到记录介质上的调色剂图像定影在所 述记录介质上。所述定影单元包括定影部件，其具有导电层，并且通过利用电磁感应使所 述导电层自加热的方式将调色剂定影在记录介质上；磁场产生部件，其产生与所述定影部 件的导电层相交的交流磁场；磁路形成部件，其包括设置成面向所述磁场产生部件的圆弧 形部分，所述定影部件位于所述圆弧形部分与所述磁场产生部件之间，在不超过所述圆弧 形部分中的磁导率开始下降时的磁导率变化开始温度的温度范围内，所述磁路形成部件形 成磁场产生部件产生的交流磁场的磁路，并且在超过磁导率变化开始温度的温度范围内， 所述磁路形成部件允许磁场产生部件产生的交流磁场穿过磁路形成部件；以及支撑部件， 其支撑所述磁路形成部件，所述磁路形成部件的圆弧形部分具有沿着所述定影部件的运动 方向的上游边缘，并且从所述磁路形成部件的纵向上的每个端部到所述磁路形成部件的中 心，所述上游边缘位置朝向内方向偏移。根据本发明的第七方面，在第六方面所述的图像形成装置中，所述定影单元的磁 路形成部件安装在所述支撑部件上，使得与所述圆弧形部分的在纵向上的端部处的上游边 缘相比，所述圆弧形部分的在纵向上的中心处的上游边缘向更接近圆弧形部分的沿着定影 部件的运动方向的下游边缘的方向并且向远离所述磁场产生部件的方向偏移。根据本发明的第八方面，在第六方面所述的图像形成装置中，所述定影单元的磁 路形成部件被分成多个部分，并且沿着所述定影部件的宽度方向设置。根据本发明的第九方面，在第六方面所述的图像形成装置中，所述定影单元的磁 路形成部件包括多个切口，所述切口都垂直于所述纵向并且沿着所述纵向设置。根据本发明的第十方面，在第六方面所述的图像形成装置中，所述定影单元的磁 路形成部件设置成不接触所述定影部件。根据本发明的第一方面，与没有采用本发明的情况相比，可以提高在电磁感应加 热定影装置中产生的热量沿着定影部件的纵向的均勻性。根据本发明的第二方面，与没有采用本发明的情况相比，圆弧形部分的上游边缘 的位置可以向远离定影部件的方向移动，且移动量从纵向上的每个边缘朝着中心方向变 大，并且定影部件与磁路形成部件之间的间隙在圆弧形部分的沿着定影部件的运动方向的 下游侧的变化量保持较小。根据本发明的第三方面，与没有采用本发明的情况相比，可以使磁路形成部件在 纵向上的长度更短，并且可以使磁路形成部件在纵向上的变形更容易。根据本发明的第四方面，与没有采用本发明的情况相比，在磁路形成部件内部不 容易累积应力，并且可以将对通过磁路形成部件内部的磁路的影响量抑制到很小。根据本发明的第五方面，与没有采用本发明的情况相比，当定影部件自加热到定 影设定温度时，抑制定影部件的热量流入磁路形成部件。因此，可以缩短使定影部件自加热 到定影设定温度所需的时间。根据本发明的第六方面，与没有采用本发明的情况相比，可以提高在安装于图像形成装置中的电磁感应加热定影装置中产生的热量沿着定影部件的纵向的均勻性。根据本发明的第七方面，与没有采用本发明的情况相比，圆弧形部分的上游边缘 的位置可以向远离定影部件的方向移动，且移动量从纵向上的每个边缘朝着中心方向变 大，并且定影部件与磁路形成部件之间的间隙在圆弧形部分的沿着定影部件的运动方向的 下游侧的变化量保持较小。根据本发明的第八方面，与没有采用本发明的情况相比，可以使磁路形成部件在 纵向上的长度更短，并且可以使磁路形成部件在纵向上的变形更容易。
根据本发明的第九方面，与没有采用本发明的情况相比，在磁路形成部件内部不 容易累积应力，并且可以将对通过磁路形成部件内部的磁路的影响量抑制到很小。根据本发明的第十方面，与没有采用本发明的情况相比，当定影部件自加热到定 影设定温度时，抑制定影部件的热量流入磁路形成部件。因此，可以缩短使定影部件自加热 到定影设定温度所需的时间。
下面参考附图详细描述本发明的示例性实施例，在附图中图1是示出应用示例性实施例的定影装置的图像形成装置的构造实例的示意图；图2是示例性实施例的定影单元的正视图；图3是沿着图2中的线III-III截取的定影单元的剖视图；图4是示出定影带的剖面层的构造示意图；图5A是一个端盖的侧视图，图5B是从VB方向看到的端盖的平面图；图6是用于说明IH加热器的构造的剖视图；图7是用于说明IH加热器的多层结构的示意图；图8是用于说明在定影带的温度处于不高于磁导率变化开始温度的温度范围内 的情况下的磁场线状态的示意图；图9是示出当将小尺寸纸张连续插入定影单元时在定影带的宽度方向上的温度 分布的概况的示意图；图10是用于说明当定影带在非纸张通过区域的温度处于超过磁导率变化开始温 度的温度范围内时的磁场线状态的示意图；图IlA和图IlB是示出形成在热敏磁性部件中的狭缝的示意图；图12是示出定影带内部的示意性构造的透视图；图13是用于说明定影带在远离设置于两端的端盖的中心部分区域处的轨迹的示 意图；图14是用于说明热敏磁性部件在宽度方向上的中心位置与支架连接的连接位置 的示意图；图15A是从上方看到的示出热敏磁性部件连接到支架上的状态的平面图，图15B 是区域Y的放大图；以及图16是示出热敏磁性部件在定影带的宽度方向上分成两部分的构造实例的透视 图。
具体实施例方式下面将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。〈图像形成装置的描述〉图1是示出应用示例性实施例的定影装置的图像形成装置的构造实例的示意图。图1所示的图像形成装置1是所谓的串联式彩色打印机，并且包括图像形成组件10，其基 于图像数据执行图像形成操作；以及控制器31，其控制整个图像形成装置1的操作。图像 形成装置1还包括通信单元32，其与例如个人计算机(PC) 3、图像读取设备(扫描仪)4等 通信以接收图像数据；以及图像处理器33，其预先对通信单元32接收的图像数据进行图像 处理。图像形成组件10包括作为调色剂图像形成单元实例的四个图像形成单元11Y、 IlMUlC和IlK(也统称为“图像形成单元11”)，这四个图像形成单元以一定间隔并排布置。 每个图像形成单元11都包括作为图像载体实例的感光鼓12，其形成静电潜像并保持调色 剂图像；充电装置13，其将感光鼓12的表面均勻充电到预定电势；发光二极管(LED)打印 头14，其基于彩色图像数据使由充电装置13充电的感光鼓12曝光；显影装置15，其使形成 在感光鼓12上的静电潜像显影；以及清洁器16，其在转印之后对感光鼓12的表面进行清 洁。图像形成单元11除了容纳在显影装置15中的调色剂以外几乎具有相同的构造， 并且分别形成黄色(Y)、洋红色(M)、蓝绿色(青色)(C)和黑色⑷的彩色调色剂图像。此外，图像形成组件10包括中间转印带20，形成在图像形成单元11的感光鼓12 上的多层彩色调色剂图像被转印到该中间转印带上；以及一次转印辊21，其将在各图像形 成单元11中形成的彩色调色剂图像顺序转印(一次转印)到中间转印带20上。此外，图 像形成组件10还包括二次转印辊22，其将已经叠加转印到中间转印带20上的彩色调色 剂图像集中转印(二次转印)到作为记录介质(记录纸张)的纸张P上；以及作为定影单 元(定影装置)实例的定影单元60，其将已经二次转印的彩色调色剂图像定影在纸张P上。 应当注意，在根据本示例性实施例的图像形成装置1中，中间转印带20、一次转印辊21和二 次转印辊22构成转印单元。在本示例性实施例的图像形成装置1中，在控制器31的控制下执行使用下述方法 的图像形成处理。具体地说，通信单元32接收来自PC3或扫描仪4的图像数据，在该图像 数据经过由图像处理器33执行的某种图像处理之后，形成各个颜色的图像数据并且将其 发送到图像形成单元11中的相应图像形成单元。然后，在例如形成黑色(K)调色剂图像的 图像形成单元IlK中，感光鼓12在沿着箭头A的方向旋转时被充电装置13均勻充电到预 定电势，然后由LED打印头14基于从图像处理器33传送的黑色图像数据曝光。由此在感 光鼓12上形成黑色图像的静电潜像。然后，通过显影装置15使形成在感光鼓12上的黑色 静电潜像显影。然后，在感光鼓12上形成黑色调色剂图像。按照相同的方式，在图像形成 单元IlYUlM和IlC中分别形成黄色(Y)、洋红色(M)和蓝绿色(C)调色剂图像。通过一次转印辊21将形成在图像形成单元11中的各感光鼓12上的彩色调色剂图像顺序静电转印(一次转印)到沿着箭头B的方向运动的中间转印带20上。然后，形成 彩色调色剂图像彼此叠加的叠加调色剂图像。然后，随着中间转印带20的运动，中间转印 带20上的叠加调色剂图像被传送到设置有二次转印辊22的区域(二次转印部分T)。当正在被传送的叠加调色剂图像到达二次转印部分T时，将纸张P从储纸单元40供应至二次转 印部分T。然后，借助二次转印辊22在二次转印部分T中形成的转印电场的作用，将叠加调 色剂图像共同静电转印(二次转印)到传送的纸张Pi。此后，将上面静电转印有叠加调色剂图像的纸张P传送到定影单元60。传送到定 影单元60的纸张P上的调色剂图像被定影单元60加热和加压，从而定影在纸张P上。然 后，将上面形成有定影图像的纸张P传送到设置在图像形成装置1的输出部分处的纸张输 出单元45。同时，通过清洁器16和带清洁器25分别去除在一次转印后附着在感光鼓12上的 调色剂(一次转印残余调色剂)和在二次转印后附着在中间转印带20上的调色剂(二次 转印残余调色剂)。通过这种方式，在图像形成装置1中对指定数量的打印纸张重复进行图像形成处理。<定影单元构造的描述>接下来，将描述本示例性实施例的定影单元60。图2和图3是示出示例性实施例的定影单元60的构造的示意图。图2是定影单 元60的正视图，图3是沿着图2中的线III-III截取的定影单元60的剖视图。首先，如图3的剖视图所示，定影单元60包括作为磁场产生部件实例的感应加热 (IH)加热器80，其产生AC (交流)磁场；作为定影部件实例的定影带61，其受到IH加热器 80的电磁感应加热并从而使调色剂图像定影；加压辊62，其设置成与定影带61相对；以及 按压垫63，其被加压辊62按压而定影带61位于加压辊62与按压垫63之间。定影单元60还包括作为支撑部件实例的支架65，其支撑诸如按压垫63等组成 部件；热敏磁性部件64，其通过感应IH加热器80产生的AC磁场而形成磁路；感应部件66， 其感应穿过热敏磁性部件64的磁场线；以及剥离辅助部件70，其辅助从定影带61剥离纸 张P。〈定影带的描述〉定影带61由最初呈圆筒形状的环带部件形成，在初始形状(圆筒形状)中，例如， 直径为30mm，并且宽度方向的长度为370mm。另外，如图4(示出定影带61的剖面层的构 造示意图)所示，定影带61是具有多层结构的带部件，多层结构包括底层611 ；导电发热 层612，其涂布在底层611上；弹性层613，其改进调色剂图像的定影性能；以及表面分离层 614，其用作最外层。底层611由耐热片状部件形成，该底层支撑着为一薄层的导电发热层612，并且为 整个定影带61提供机械强度。此外，底层611由具有规定厚度的规定材料形成。底层材料 具有如下性质(相对导磁率、比电阻)允许磁场穿过，从而使IH加热器80产生的AC磁场 可以作用于热敏磁性部件64。同时，底层611自身形成为不因磁场作用而发热或者不容易 发热。具体地说，例如，使用厚度为30-200 P m(优选为50-150 u m)的非磁性金属(例如 非磁性不锈钢)或者厚度为60-200 u m的树脂材料等作为底层611。导电发热层612是导电层的实例并且是电磁感应发热层，该导电发热层通过IH加 热器80产生的AC磁场的电磁感应而自加热。具体地说，导电发热层612为以下这种层当来自IH加热器80的AC磁场在厚度方向上穿过导电发热层时，导电发热层产生涡电流。通常，可以使用可低成本制造的通用电源作为将AC电流供应至IH加热器80的励 磁电流的电源(也可以参考下面描述的图6)。因此，一般来说，根据所使用的通用电源，IH 加热器80产生的AC磁场的频率在20kHz-100kHz范围内。因此，导电发热层612形成为允 许频率为20kHz-100kHz的AC磁场进入和穿过。导电发热层612的允许AC磁场进入的区域定义为“穿入深度5 ”，表示AC磁场 衰减到1/e的区域。穿入深度8由下面的公式(1)计算，其中f 为AC磁场的频率(例如 20kHz), P为比电阻值(Q m), 为相对导磁率。因此，为了允许频率为20kHz-100kHz的AC磁场进入并穿过导电发热层612，导电 发热层612的厚度形成为小于由公式(1)定义的导电发热层612的穿入深度5。另外，例 如，使用诸如Au、Ag、Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Bi、Be或Sb等金属或者包含这些元素中的至少一 种元素的金属合金作为形成导电发热层612的材料。 具体地说，例如，使用含有Cu等的、厚度为2-20 P m的、比电阻值不大于 2.7X10-8Q !!!的非磁性金属(相对导磁率大致等于1)作为导电发热层612。另外，还考虑到缩短将定影带61自加热到定影设定温度所需要的时间(下面称为 “预热时间”)，导电发热层612可以由薄层形成。接下来，弹性层613由例如硅橡胶等耐热弹性材料形成。将被保持在作为定影 目标的纸张P上的调色剂图像由粉末状的多层彩色调色剂形成。因此，为了在咬合部分 N处将热均勻地供应给整个调色剂图像，可以使定影带61的表面特定变形，以便与纸张P 上的调色剂图像的不平整度一致。对于这方面，可以使用例如厚度为100-600 ym、硬度为 10° -30° (JIS-A)的硅橡胶作为弹性层613。表面分离层614直接接触保持在纸张P上的未定影的调色剂图像。因此，使用具 有高分离性的材料。例如，使用PFA(四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚的共聚物)层、PTFE(聚 四氟乙烯)层或硅酮共聚物层或者由这些层形成的复合层。对于表面分离层614的厚度， 如果厚度太小，则不能获得足够的耐磨性，从而缩短了定影带61的寿命。另一方面，如果厚 度太大，则定影带61的热容量变大，以致预热时间变长。在这方面，考虑到耐磨性与热容量 之间的平衡，表面分离层614的厚度可以具体为1-50 iim。<按压垫的描述>作为按压部件实例的按压垫63由诸如硅橡胶或氟橡胶等弹性材料形成，并且通 过支架65支撑在面向加压辊62的位置。然后，按压垫63设置成被加压辊62挤压、定影带 61位于加压辊62与按压垫63之间的状态，并且与加压辊62形成咬合部分N。另外，在咬合部分N的纸张进入侧的预咬合区63a(沿着纸张P的传输方向的上游 侧)和咬合部分N的纸张排出侧的剥离咬合区63b (沿着纸张P的传输方向的下游侧)，按 压垫63具有不同的咬合压力。具体地说，预咬合区63a的加压辊62侧的表面呈与加压辊 62的外周表面大致对应的圆弧形状，并且形成均勻的、宽的咬合部分N。此外，剥离咬合区 63b的加压辊62侧的表面呈被来自加压辊62的表面的较大咬合压力局部压下的形状，使得 通过咬合部分N的定影带61在剥离咬合区63b的曲率半径可以很小。由此在通过剥离咬合区63b的纸张P上形成沿着纸张P从定影带61表面分离的方向的卷曲(向下卷曲)，从 而促使纸张P从定影带61表面剥离。应当注意，在本示例性实施例中，剥离辅助部件70设置在咬合部分N的下游侧，作 为按压垫63剥离纸张P的辅助单元。在剥离辅助部件70中，剥离挡板71被支架72支撑 在如下状态，即在与定影带61的旋转运动方向相反的方向(所谓的逆向)上接近定影带 61。因此，剥离挡板71支撑在按压垫63出口处的纸张P上形成的卷曲部分，从而防止纸张 朝向定影带61运动。<热敏磁性部件的描述>接下来，热敏磁性部件64呈与定影带61的内周表面对应的圆弧形状(圆弧形部 分)，并且设置成接近但不接触定影带61的内周表面，从而与定影带61的内周表面之间具 有预定间隙(例如0. 5-1. 5mm)。将热敏磁性部件64设置成接近定影带61的原因是为了 获得以下构造热敏磁性部件64的温度随着定影带61的温度而变化，也就是说，热敏磁性 部件64的温度基本上等于定影带61的温度。另外，将热敏磁性部件64设置成不接触定影 带61的原因是为了在打开图像形成装置1的主开关之后定影带61自加热到定影设定温度 时，抑制定影带61的热量流向热敏磁性部件64，从而缩短预热时间。此外，热敏磁性部件64由以下材料形成该材料的“磁导率变化开始温度”(参考 说明书的后面部分)，即磁导率剧烈变化的温度，不低于各个彩色调色剂图像开始熔化时的 定影设定温度，并且该材料的磁导率变化开始温度还设置在低于定影带61的弹性层613和 表面分离层614的耐热温度的温度范围内。具体地说，热敏磁性部件64由以下材料形成 在包含定影设定温度的温度范围内，该材料的特性(“热敏磁性”)在铁磁性与非磁性(顺 磁性)之间可逆地变化。因此，热敏磁性部件64用作形成热敏磁性部件64中的磁路的磁 路形成部件。此外，在不高于磁导率变化开始温度的温度范围内，热敏磁性部件64具有铁 磁性，此时热敏磁性部件64感应IH加热器80产生的、穿过定影带61到达定影带61内部 的磁场线，并且形成磁路，使得磁场线可以在热敏磁性部件64内部通过。因此，热敏磁性部 件64形成将定影带61和IH加热器80的励磁线圈82 (参考下面描述的图6)包括在内的 闭合磁路。同时，在高于磁导率变化开始温度的温度范围内，热敏磁性部件64使IH加热器80 产生的、穿过定影带61的磁场线穿过热敏磁性部件64，从而在热敏磁性部件64的厚度方 向上横穿热敏磁性部件64。然后，IH加热器80产生的、通过定影带61的磁场线形成磁路， 在磁路中，该磁场线穿过热敏磁性部件64，然后经过感应部件66内部，再返回到IH加热器 80。应当注意，例如，这里的“磁导率变化开始温度”是指磁导率(例如通过JIS C2531 测量的磁导率)开始连续下降时的温度，并且指穿过例如热敏磁性部件64等部件的磁通量 (磁场线的数量)开始变化的温度点。因此，虽然磁导率变化开始温度是接近居里点(失去 磁性的温度)的温度，但是该磁导率变化开始温度是与居里点概念不同的温度。热敏磁性部件64的材料的实例包括例如Fe-Ni合金(坡莫合金)等二元热敏 磁性合金或例如Fe-Ni-Cr合金等三元热敏磁性合金，其用作定影设定温度的磁导率变化 开始温度设置在140°C -240°C的范围内。例如，在Fe-Ni 二元热敏磁性合金中，可以通过将 Fe与Ni的比例分别设为约64%和36% (原子数量比)来将磁导率变化开始温度设为约225°C。包括坡莫合金以及热敏磁性合金在内的上述金属合金等适合作为热敏磁性部件64， 这是因为它们具有极好的模塑性和可加工性、高导热性以及较低的成本。这种材料的另一 实例包括由Fe、Ni、Si、B、Nb、Cu、Zr、Co、Cr、V、Mn、Mo等制成的金属合金。另外，相对于IH加热器80产生的AC磁场(磁场线)，热敏磁性部件64的厚度形 成为大于穿入深度S (参考上述公式(1))。具体地说，例如，当使用Fe-Ni合金作为热敏磁 性部件64的材料时，热敏磁性部件64的厚度可以设置为约50-300 u m。应当注意，将在后 面详细描述热敏磁性部件64的构造和功能。〈支架的描述〉支撑按压垫63的支架65由具有高刚度的材料形成，使得在按压垫63受到来自加 压辊62的压力的状态下，变形量可以为某一值或更小。这样，咬合部分N处的压力(咬合 压力N)的大小在纵向上保持均勻。此外，因为本示例性实施例的定影单元60采用定影带 61通过电磁感应自加热的构造，所以支架65由以下材料形成该材料对感应磁场没有影响 或者几乎没有影响，并且不受或者几乎不受感应磁场影响。例如，使用例如混合了玻璃的 PPS (聚亚苯基硫醚)等耐热树脂，或者Al、Cu或Ag等非磁性金属材料。<感应部件的描述>感应部件66呈与热敏磁性部件64的内周表面对应的圆弧形状，并且设置成不接 触热敏磁性部件64的内周表面。这里，感应部件66与热敏磁性部件64的内周表面之间具 有预设间隙(例如1.0-5. 0mm)。感应部件66由例如具有较小比电阻的非磁性金属(例如 Ag、Cu和Al)形成。当热敏磁性部件64的温度上升到不低于磁导率变化开始温度的温度 时，感应部件66感应IH加热器80产生的AC磁场(磁场线)，从而形成比定影带61的导电 发热层612更容易产生涡电流I的状态。因此，感应部件66的厚度形成为充分大于穿入深 度S (参考前面的公式(1))的预设厚度(例如1. 0mm)，以允许涡电流I容易地从中流过。<定影带的驱动机构的描述>接下来，将描述定影带61的驱动机构。如图2的正视图所示，端盖67分别固定在支架65(参考图3)的轴向上的两端。端 盖67在周向上旋转地驱动定影带61，同时保持定影带61两端的剖面形状呈圆形。然后， 定影带61通过两端的端盖67直接接收旋转驱动力，并且沿着图3的箭头C的方向以例如 140mm/s的操作速度运动。这里，图5A是其中一个端盖67的侧视图，图5B是从VB方向观看到的端盖67的 平面图。如图5A和图5B所示，端盖67包括固定单元67a，其配合在定影带61的相应端 部的内侧，并且具有呈圆形的横截面；凸缘67d，其外径大于固定单元67a的外径，并且当与 定影带61连接时沿着径向从定影带61突出；齿轮67b，旋转驱动力被传递到该齿轮；以及 轴承单元67c，其与形成在支架65的相应端部的支撑部件65a可旋转地连接，连接部件166 位于轴承单元67c与支撑部件65a之间。然后，如图2所示，支架65两端的支撑部件65a 分别固定到定影单元60的底架69的两端，从而支撑端盖67，使得端盖67可以与分别连接 在支撑部件65a上的轴承单元67c —起旋转。使用具有高机械强度或耐热性的所谓的工程塑料作为端盖67的材料。例如，酚醛 树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺_酰亚胺树脂、PEEK树脂、PES树脂、PPS树脂、LCP 树脂等是合适的材料。
然后，如图2所示，在定影单元60中，来自驱动电动机90的旋转驱动力经由传动 齿轮91和92传递到轴93。然后，旋转驱动力从与轴93连接的传动齿轮94和95传递到各端盖67的齿轮67b (参考图5A和图5B)。由此旋转驱动力从端盖67传递至定影带61，并 且整体驱动端盖67和定影带61旋转。如上所述，定影带61在其两端直接接收驱动力而旋转，因而稳定地旋转。这里，当定影带61直接接收来自其两端的端盖67的驱动力而旋转时，通常施加约 0.1-0. 5N · m的力矩。然而，在本示例性实施例的定影带61中，底层611由例如具有高机 械强度的非磁性不锈钢形成。因此，即使在整个定影带61上施加约0. 1-0. 5N -m的扭转力 矩，定影带61上也不容易出现弯曲等。另外，端盖67的凸缘67d防止定影带61朝一个方向倾斜或偏斜，但此时通常从端 部(凸缘67d)沿着轴向向定影带61施加约1-5N的压力。然而，即使在定影带61受到这 种压力的情况下，因为定影带61的底层611由非磁性不锈钢等形成，所以也可以防止发生 弯曲等情况。如上所述，本示例性实施例的定影带61在其两端直接接收驱动力而旋转，因此稳 定地旋转。另外，定影带61的底层611由例如具有高机械强度的非磁性不锈钢等形成，从 而提供了在这种情况下不容易因扭转力矩或压力而引起弯曲等的构造。此外，通过将底层 611和导电发热层612分别形成为薄层而使整个定影带61具有软度和柔性，从而定影带61 可以变形以适应咬合部分N，并且可以恢复到原始形状。参考图3，加压辊62设置成面向定影带61，并且在受到定影带61驱动时，以例如 140mm/s的操作速度沿着图3的箭头D的方向旋转。然后，在定影带61被保持在加压辊62 与按压垫63之间的状态下，形成咬合部分N。然后，当使保持未定影的调色剂图像的纸张P 通过该咬合部分N时，向纸张P施加热量和压力，从而将未定影的调色剂图像定影到纸张P 上。加压辊62由多个层形成，包括实心铝芯体(圆柱形芯金属)621，其直径为例如 18mm;耐热弹性层622，其覆盖实心铝芯体621的外周表面，并且由例如厚度为5mm的硅海 绵制成；以及分离层623，其由例如厚度为50 μ m的耐热树脂(例如含有碳的PFA等)或者 耐热橡胶形成，并且覆盖耐热弹性层622。然后，按压垫63受到压力弹簧68 (参考图2)的 例如25kgf负荷的按压，其中定影带61位于加压辊62与按压垫63之间。<IH加热器的描述〉接下来，将描述IH加热器80，该IH加热器通过AC磁场作用在定影带61的导电发 热层612中产生的电磁感应，来使定影带61感应发热。图6是用于说明本示例性实施例的IH加热器80的构造的剖视图。如图6所示， IH加热器80包括支撑部件81，其由例如非磁性材料(例如耐热树脂)形成；以及励磁线 圈82，其产生AC磁场。此外，IH加热器80还包括多个弹性支撑部件83，其由弹性材料形 成，并且将励磁线圈82固定到支撑部件81上；以及多个磁芯84，其沿着定影带61的宽度方 向设置，并且形成由励磁线圈82产生的AC磁场的磁路。此外，IH加热器80还包括多个 调节磁芯87，其沿着定影带61的宽度方向设置，并且使励磁线圈82产生的AC磁场在支撑 部件81的纵向上均勻。此外，IH加热器80还包括屏蔽罩85，其屏蔽磁场；按压部件86， 其朝着支撑部件81的方向按压磁芯84 ；以及励磁电路88，其向励磁线圈82供应AC电流(电力)。支撑部件81呈其横截面随着定影带61的表面形状弯曲的形状，并且形成为在支 撑励磁线圈82的上表面(支撑表面)81a与定影带61的表面之间保持预定间隙(例如 0. 5 2mm)。另外，形成支撑部件81的材料的实例包括耐热非磁性材料(诸如耐热玻璃、 含有聚碳酸酯、聚醚砜或PPS(聚苯硫醚)的耐热树脂等)以及其中含有玻璃纤维的耐热树 脂。通过将绞合线缠绕成中空的卵形形状、椭圆形状或矩形形状的闭环而形成励磁 线圈82，并 且例如通过捆扎90根直径分别为0. 17mm的相互绝缘的铜线来获得该绞合 线。然后，当从励磁电路88向励磁线圈82供应具有预定频率的AC电流时，围绕励磁线 圈82产生以缠绕成闭环形状的绞合线为中心的AC磁场。通常，使用上述通用电源产生的 20kHz-100kHz的频率作为从励磁电路88供应到励磁线圈82的AC电流的频率。例如，弹性支撑部件83是由诸如硅橡胶和氟橡胶等弹性材料形成的片状弹性部 件。弹性支撑部件83设置成将励磁线圈82挤压在支撑部件81的支撑表面81a上。由此 片状弹性支撑部件83将励磁线圈82固定成与支撑部件81的支撑表面81a紧密接触。使用铁磁性材料作为每个磁芯84的材料，其中该铁磁性材料呈圆弧形状，并且由 诸如煅烧铁氧体、铁氧体树脂、非晶质合金(无定形合金)、坡莫合金或热敏磁性合金等具 有高磁导率的氧化物或合金材料形成。磁芯84用作磁路。磁芯84的内部具有励磁线圈82 产生的AC磁场的磁场线(磁通量)，并且形成磁场线的路径(磁路)，其中，磁场线从磁芯 84横穿定影带61，然后转向热敏磁性部件64，再通过热敏磁性部件64的内部，然后返回到 磁芯84。具体地说，采用了励磁线圈82产生的AC磁场通过磁芯84的内部和热敏磁性部件 64的内部的构造，由此形成了磁场线将定影带61和励磁线圈82包在内部的闭合磁路。因 此，励磁线圈82产生的AC磁场的磁场线集中在定影带61的面向磁芯84的区域。这里，磁芯84的材料可以是因形成磁路而导致的损耗量很小的材料。具体地说， 磁芯84可以特别做成减少涡电流损耗量的形式(通过具有狭缝等或者捆扎薄板等来屏蔽 或分隔电流路径)。另外，磁芯84可以特别由磁滞损耗小的材料形成。磁芯84沿着定影带61的旋转方向的长度形成为短于热敏磁性部件64沿着定影 带61的旋转方向的长度。由此可降低磁场线朝向IH加热器80周边的泄漏量，从而提高功 率因数。此外，还可抑制朝着形成定影单元60的金属材料的电磁感应，并且可提高定影带 61 (导电发热层612)的发热效率。每个磁芯84都由设置在支撑表面81a中心的一对磁芯支撑单元(凸部)Slbl和 81b2支撑。使用矩形实心形状(块状)铁磁性材料作为调节磁芯87的材料，其中该铁磁性材 料由诸如煅烧铁氧体、铁氧体树脂、非晶质合金(无定形合金)、坡莫合金或整磁钢等具有 高磁导率的氧化物或合金材料形成。调节磁芯87用作以下磁场调节部件在由围绕励磁线 圈82设置的磁芯84和热敏磁性部件64形成的AC磁场中，该磁场调节部件使支撑部件81 的纵向上的磁场密度均勻化。当使在支撑部件81的纵向上产生的磁场密度均勻化时，可以 减小在定影带61的宽度方向上的温度的非均勻性。调节磁芯87设置在形成于磁芯支撑单 元81b 1与81b2之间的内部区域(由磁芯支撑单元81b 1和81b2的内壁所包围的区域) 中。
图7是用于说明示例性实施例中的IH加热器80的多层结构的示意图。如图7所示，励磁线圈82设置在支撑部件81的支撑表面81a上，使得励磁线圈82的闭环空心部分 82a可以包围一对磁芯支撑单元(凸部)Slbl和81b2，其中这对磁芯支撑单元沿着支撑表 面81a的纵向的中心轴线平行设置。支撑表面81a形成为位置设定表面，该位置设定表面 与沿着大致圆形的轨迹旋转运动的定影带61之间的间隙设在限定值(设计值)。励磁线圈 82被弹性支撑部件83压在支撑部件81的支撑表面81a上，从而被固定成紧密接触支撑表 面 81a。此外，沿着定影带61的宽度方向设置的多个磁芯84中的每个磁芯都具有内周表 面84b，在励磁线圈82侧，该内周表面在定影带61的运动方向上呈圆弧形状。另外，磁芯84 的内周表面84b形成为在定影带61的运动方向上具有一定长度，从而覆盖(包围)设置有 励磁线圈82的整个区域。此外，每个磁芯84的内周表面84b都由一对磁芯支撑单元Slbl 和81b2支撑，其中这对磁芯支撑单元沿着支撑表面81a的纵向的中心轴线平行地设置在支 撑表面上，从而使每个磁芯84与支撑表面81a之间的间隙保持恒定。例如，每个弹性支撑部件83都由诸如硅橡胶和氟橡胶等具有低杨氏模量的片状 弹性材料形成。片状弹性支撑部件83设置在励磁线圈82与磁芯84之间。当磁芯84的内 周表面84b被支撑表面81a上的成对磁芯支撑单元Slbl和81b2支撑时，每个磁芯84与支 撑表面81a之间的间隙都设为预设间隙(同样参考图6)。在这种情况下，每个弹性支撑部 件83的厚度形成为大于每个磁芯84与支撑表面81a之间的间隙。同时，当将屏蔽罩85连 接到支撑部件81上时，设置在屏蔽罩85的底面上的按压部件86朝着支撑部件81方向按 压每个磁芯84。因此，弹性支撑部件83通过磁芯84接收朝着支撑部件81侧的压力，并发 生弹性变形(压缩)。弹性变形的弹性支撑部件83通过由此产生的弹力将励磁线圈82按 压在支撑表面81a上。这样，通过弹性支撑部件83使励磁线圈82与支撑表面81a紧密接 触并固定在支撑表面81a上。由于支撑表面81a形成并设置为与定影带61的表面保持预 设间隙(设计值)，所以励磁线圈82设置为在整个励磁线圈82与定影带61的表面之间保 持预设间隙。因此，即使由于长时间累积使用定影单元60而使励磁线圈82的振动累积量 变得较大，在弹性支撑部件83与励磁线圈82之间也不会发生脱落，从而维持支撑部件81 与励磁线圈82之间的预设位置关系。应当注意，除了诸如硅橡胶或氟橡胶等弹性材以外，也可以使用弹簧等弹性部件 作为按压部件86。此后，在内周表面84b支撑在一对磁芯支撑单元8Ib 1和8lb2上的状态下，通过设 置在屏蔽罩85底面上的按压部件86从磁芯84的顶部朝着支撑部件81按压沿着定影带61 宽度方向设置的每个磁芯84。然后，每个磁芯84被按压以便被保持在磁芯84的顶面侧的 按压部件86与磁芯84的底面侧的弹性支撑部件83之间。这样，IH加热器80中的磁芯84 在竖直方向上的位置被固定住。沿着定影带61宽度方向设置的多个调节磁芯87中的每个调节磁芯都呈矩形实心 形状(块状)，设置在相邻的两个磁芯84之间，并且位于形成在磁芯支撑单元Slbl与81b2 之间的内部区域处的空间中。通过设置在屏蔽罩85底面上的按压部件86从调节磁芯87 的顶部将调节磁芯压在支撑部件81上。因此，每个调节磁芯87被按压以便保持在其上部 的按压部件86与其下部的磁芯支撑单元Slbl和81b2之间的内部区域之间。由此每个调节磁芯87都被固定在磁芯支撑单元81b 1与81b2之间的内部区域处。<定影带发热状态的描述> 接下来，将描述定影带61利用由IH加热器80产生的AC磁场发热的状态。首先，如上所述，将热敏磁性部件64的磁导率变化开始温度设定在温度不低于用 于定影彩色调色剂图像的定影设定温度且不高于定影带61的耐热温度的温度范围内(例 如140°C -240°C )。然后，当定影带61的温度不高于磁导率变化开始温度时，定影带61附 近的热敏磁性部件64的温度对应于定影带61的温度，然后变为等于或低于磁导率变化开 始温度。因此，热敏磁性部件64此时具有铁磁性，从而IH加热器80产生的AC磁场的磁场 线H形成磁路，其中，磁场线H穿过定影带61，并随后沿着扩展方向通过热敏磁性部件64的 内部。这里，“扩展方向”是指与热敏磁性部件64的厚度方向垂直的方向。图8是用于说明在定影带61的温度处于不高于磁导率变化开始温度的温度范围 内的情况下的磁场线H状态的示意图。如图8所示，在定影带61的温度处于不高于磁导率 变化开始温度的温度范围内的情况下，IH加热器80产生的AC磁场的磁场线H形成磁路， 其中，磁场线H穿过定影带61，然后沿着扩展方向(与厚度方向垂直的方向)通过热敏磁性 部件64的内部。因此，在磁场线H横穿定影带61的导电发热层612的区域中，单位面积的 磁场线H的数量(磁通密度)变大。具体地说，在磁场线H从IH加热器80的磁芯84发射出并且穿过磁场线H横穿定 影带61的导电发热层612的区域Rl和R2之后，磁场线H被感应到作为铁磁性部件的热敏 磁性部件64的内部。因此，沿着厚度方向横穿定影带61的导电发热层612的磁场线H集 中进入热敏磁性部件64的内部。因此，磁通密度在区域Rl和R2变高。另外，在沿着扩展 方向通过热敏磁性部件64内部的磁场线H返回到磁芯84的情况下，在磁场线H沿着厚度 方向横穿导电发热层612的区域R3中，从热敏磁性部件64的磁势低的部分集中朝磁芯84 产生磁场线H。因此，沿着厚度方向横穿定影带61的导电发热层612的磁场线H从热敏磁 性部件64集中向磁芯84运动，从而使得区域R3中的磁通密度也变高。在被磁场线H沿着厚度方向横穿的定影带61的导电发热层612中，产生与每单位 面积的磁场线H数量(磁通密度)的变化量成比例的涡电流I。因此，如图8所示，在磁通 密度变化量大的区域Rl、R2和R3中产生较大的涡电流I。在导电发热层612中产生的涡 电流I产生焦耳热W (W = I2R)，该焦耳热是导电发热层612的电阻值R与涡电流I的平方 的乘积。因此，在产生大涡电流I的导电发热层612中产生大量焦耳热W。如上所述，在定影带61的温度处于不高于磁导率变化开始温度的温度范围内的 情况下，在磁场线H横穿导电发热层612的区域Rl、R2和R3中产生大量的热，由此使定影 带61自加热。顺便提及，在本示例性实施例的定影单元60中，热敏磁性部件64设置在定影带61 的内周表面侧并且设置成靠近定影带61，从而提供了磁芯84与热敏磁性部件64设置成彼 此靠近的构造，其中磁芯84将励磁线圈82产生的磁力线H感应到磁芯内部，热敏磁性部件 64感应沿着厚度方向横穿通过定影带61的磁场线H。因此，IH加热器80 (励磁线圈82) 产生的AC磁场形成短磁路环，从而使磁路中的磁通密度和磁耦合度增大。因此，在定影带 61的温度处于不高于磁导率变化开始温度的温度范围内的情况下，在定影带61中更加有 效地产生热量。
<抑制定影带的非纸张通过部分的温度升高的功能的描述>接下来，将描述抑制定影带61的非纸张通过部分的温度升高的功能。首先描述将小尺寸的纸张P (小尺寸纸张P 1)连续插入定影单元60的情况。图9 是示出当将小尺寸纸张Pl连续插入定影单元60时在定影带61在宽度方向上的温度分布 的概况的示意图。在图9中，Ff表示最大纸张通过区域，即在图像形成装置1中使用的纸 张P的最大尺寸的宽度(例如A3长边)，Fs表示小尺寸纸张P 1 (例如，A4纵向供给)通 过的区域，其中小尺寸纸张的横向宽度小于最大尺寸的纸张P的横向宽度，Fb表示没有小 尺寸纸张Pl通过的非纸张通过区域。应当注意，以纸张的中央位置为基准点将纸张插入图 像形成装置1。 如图9所示，当将小尺寸纸张Pl连续插入定影单元60时，在各小尺寸纸张Pl通 过的小尺寸纸张通过区域Fs消耗用于定影的热量。因此，控制器31(参考图1)根据定影 设定温度进行温度调节控制，使得定影带61在小尺寸纸张通过区域Fs中的温度保持在接 近定影设定温度的范围内。同时，在非纸张通过区域Fb中，同样进行与对小尺寸纸张通过 区域Fs进行的温度调节控制相同的温度调节控制。然而，在非纸张通过区域Fb中不消耗 用于定影的热量。因此，非纸张通过区域Fb的温度易于升高到高于定影设定温度的温度。 然后，当在这种状态下将小尺寸纸张Pl连续插入定影单元60时，非纸张通过区域Fb的温 度升高到高于定影带61的弹性层613或表面分离层614的耐热温度的温度，因此在某些情 况下会损坏定影带61。对于这方面，如上所述，在本示例性实施例的定影单元60中，热敏磁性部件64由 例如磁导率变化开始温度被设在不低于定影设定温度且不高于定影带61的弹性层613或 表面分离层614的耐热温度的温度范围内的Fe-Ni合金等形成。具体地说，如图9所示，将 热敏磁性部件64的磁导率变化开始温度Tcu设在不低于定影设定温度Tf且不高于例如定 影带61的弹性层613或表面分离层614的耐热温度Tlim的温度范围内。因此，当将小尺寸纸张Pl连续插入定影单元60时，定影带61的非纸张通过区域 Fb的温度超过热敏磁性部件64的磁导率变化开始温度。因此，与定影带61的情况一样，靠 近定影带61的热敏磁性部件64在非纸张通过区域Fb中的温度也响应定影带61的温度而 超过磁导率变化开始温度。因此，热敏磁性部件64在非纸张通过区域Fb中的相对磁导率 变得接近1，使得热敏磁性部件64在非纸张通过区域Fb中失去铁磁性。因为热敏磁性部件 64的相对磁导率降低且更接近1，所以在非纸张通过区域Fb中的磁场线H不再被感应到热 敏磁性部件64的内部，并且开始穿过热敏磁性部件64。因此，在非纸张通过区域Fb的定 影带61中，磁场线H在穿过导电发热层612之后扩散，因而导致横穿导电发热层612的磁 场线H的磁通密度降低。因此，在导电发热层612中产生的涡电流I的量减少，从而在定影 带61中产生的热量(焦耳热W)减少。结果，抑制了非纸张通过区域Fb的温度过度升高， 防止了定影带61被损坏。如上所述，热敏磁性部件64用作检测定影带61的温度的检测器，同时还用作根据 所检测到的定影带61温度来抑制定影带61的温度过度升高的温度升高抑制器。磁场线H在穿过热敏磁性部件64之后到达感应部件66 (参考图3)，然后被感应到 感应部件内部。当磁通到达感应部件66并随后被感应到感应部件内部时，大量涡电流I流 入感应部件66，与流入导电发热层612相比，涡电流I更易于流入感应部件66。因此，进一步抑制了流入导电发热层612的涡电流量，从而抑制了非纸张通过区域Fb的温度升高。此时，选择感应部件66的厚度、材料以及形状，以便感应部件66可以感应来自励 磁线圈82的大部分磁场线H，并且可以防止磁场线H从定影单元60泄漏。具体地说，感应 部件66由具有足够厚的穿入深度δ的材料形成。因此，即使在涡电流I流入感应部件66 时，将产生的热量也非常少。在本示例性实施例中，感应部件66由沿着热敏磁性部件64呈 大致圆弧形状的厚度为Imm的Al (铝)形成。感应部件66还布置成不接触热敏磁性部件 64(例如，两者之间的平均距离为4mm)。作为感应部件66的材料的另一实例，可以特别使 用Ag或Cu。 顺便提及，当定影带61在非纸张通过区域Fb中的温度变得低于热敏磁性部件64 的磁导率变化开始温度时，热敏磁性部件64在非纸张通过区域Fb的温度也变得低于热敏 磁性部件64的磁导率变化开始温度。因此，热敏磁性部件64再次呈现铁磁性，并且磁场线 H也被感应到热敏磁性部件64内部。这样，大量涡电流I流入导电发热层612。因此，再次 使定影带61自加热。图10是用于说明当定影带61在非纸张通过区域Fb中的温度处于超过磁导率变 化开始温度的温度范围内时磁场线H的状态的视图。如图10所示，当定影带61在非纸张 通过区域Fb中的温度处于超过磁导率变化开始温度的温度范围内时，热敏磁性部件64在 非纸张通过区域Fb中的相对磁导率降低。因此，IH加热器80产生的AC电流的磁场线H变 为易于穿过热敏磁性部件64。因此，IH加热器80 (励磁线圈82)产生的AC电流的磁场线 H从磁芯84发射出，以便朝向定影带61扩散并到达感应部件66。具体地说，在磁场线H从IH加热器80的磁芯84发射出并随后横穿定影带61的 导电发热层612的区域Rl和R2，因为磁场线H不易被感应到热敏磁性部件64中，所以磁场 线H呈放射状扩散。因此，降低了沿着厚度方向横穿定影带61的导电发热层612的磁场线 H的磁通密度(每单位面积的磁场线H的数量)。另外，在磁场线H再次返回到磁芯84时 沿着厚度方向横穿导电发热层612的区域R3，磁场线H从磁场线H所扩散的宽区域返回到 磁芯84，从而降低了沿着厚度方向横穿定影带61的导电发热层612的磁场线H的磁通密 度。因此，当定影带61的温度处于超过磁导率变化开始温度的温度范围内时，在区域 R1、R2和R3沿着厚度方向横穿导电发热层612的磁场线H的磁通密度降低。因此，在磁场 线H沿着厚度方向横穿的导电发热层612中产生的涡电流I的量减少，并且在定影带61中 产生的焦耳热W减少。因此，定影带61的温度降低。如上所述，当定影带61在非纸张通过区域Fb中的温度处于不低于磁导率变化开 始温度的温度范围内时，非纸张通过区域Fb中的磁场线H不易被感应到热敏磁性部件64 的内部。因此，由励磁线圈82产生的AC磁场的磁场线H扩散并沿着厚度方向横穿定影带 61的导电发热层612。因此，励磁线圈82产生的AC磁场的磁路形成长环路，使得磁场线H 穿过定影带61的导电发热层612的磁路中的磁通密度降低。因此，例如在温度升高的非纸张通过区域Fb，当将小尺寸纸张Pl连续插入定影单 元60时，在定影带61的导电发热层612中产生的涡电流I的量减少，并且定影带61在非 纸张通过区域Fb产生的热量(焦耳热W)减少。结果，抑制了非纸张通过区域Fb的温度过
度升高。
<抑制热敏磁性部件的温度升高的构造的描述>为了使热敏磁性部件64满足抑制非纸张通过区域Fb的温度过度升高的上述功能，热敏磁性部件64沿纵向的每个区域的温度需要随着定影带61沿纵向的每个区域的温 度变化，以满足作为检测定影带61的温度的检测器的上述功能，其中定影带61沿纵向的每个区域面对热敏磁性部件64沿纵向的每个区域。因此，采用热敏磁性部件64不易被磁场线H感应加热的构造作为热敏磁性部件64 的构造。具体地说，即使热敏磁性部件64因定影带61的温度不高于磁导率变化开始温度而 处于呈现铁磁性的状态，在来自IH加热器80的磁场线H中仍旧存在一些沿着厚度方向横 穿热敏磁性部件64的磁场线H。这样，在热敏磁性部件64的内部产生微弱的涡电流I，从而 也会在热敏磁性部件64中产生少量热量。因此，例如，在连续进行大量图像形成的情况下， 热敏磁性部件64产生的热量积蓄在热敏磁性部件64自身中，并且热敏磁性部件64在纸张 通过区域(参考图9)中的温度趋于升高。当这种因涡电流损失而导致的自加热量很大时， 热敏磁性部件64的温度升高并意外地达到磁导率变化开始温度。结果，纸张通过区域与非 纸张通过区域之间不再存在磁特性差别，从而抑制温度升高的作用变得不再有效。在此方 面中，为了保持热敏磁性部件64与定影带61的各温度之间的对应关系，并且为了使得热敏 磁性部件64用作高精度检测定影带61的温度的检测器，需要抑制热敏磁性部件64中产生 的焦耳热W。对于这方面，首先，选择具有不容易被磁场线H感应加热的性质(比电阻和磁导 率)的材料作为热敏磁性部件64的材料，以便减小热敏磁性部件64中的涡电流损失和磁 滞损失。其次，热敏磁性部件64的厚度形成为大于在热敏磁性部件64呈铁磁性的状态下 的表皮深度δ，以便当热敏磁性部件64的温度至少在不大于磁导率变化开始温度的温度 范围内时，磁场线H不容易沿着厚度方向横穿热敏磁性部件64。第三，在热敏磁性部件64中形成用于各自分隔由磁场线H产生的涡电流I的多个 狭缝64s。即使热敏磁性部件64的材料和厚度选择为不容易受到感应加热，也很难使在热 敏磁性部件64内部产生的涡电流I为零(0)。在这方面中，通过用多个狭缝64s分隔在热 敏磁性部件64中产生的涡电流I来减少涡电流I的量。由此可以将在热敏磁性部件64中 产生的焦耳热W抑制得很低。图IlA和图IlB是示出形成在热敏磁性部件中的狭缝64s的示意图。图IlA是示 出将热敏磁性部件64安装在支架65上的状态的侧视图。图IlB是示出当从上方看图IlA 时(XIB方向)的状态的平面图。如图IlA和IlB所示，在热敏磁性部件64中，沿着与磁场 线H产生的涡电流I的流动方向垂直的方向形成多个狭缝64s。因此，涡电流I被狭缝64s 分隔(如图IlB中的虚线所示)，在没有形成狭缝64s的情况下，该涡电流将在整个热敏磁 性部件64中沿着纵向流动并同时形成大的涡电流。因此，在形成狭缝64s的情况下，在热 敏磁性部件64中流动的涡电流1(如图IlA中的实线所示)变成分别在相邻的两个狭缝 64s之间形成的区域中的小涡电流，因而减少了涡电流I的总量。结果，降低了在热敏磁性 部件64中产生的热量(焦耳热W)。因此，获得了不容易产生热量的构造。因此，多个狭缝 64s中的每个狭缝都用作分隔涡电流I的涡电流分隔单元。应当注意，在图IlA和IlB所示的示例热敏磁性部件64中，沿着与涡电流I的流动方向垂直的方向形成狭缝64s。然而，例如，可以形成相对于涡电流I的流动方向倾斜的 狭缝，只要该构造允许狭缝64s分隔涡电流I即可。此外，除了如图IlA和IlB所示的沿着 热敏磁性部件64的宽度方向在整个区域上形成狭缝64s的构造之外，可以沿着热敏磁性部 件64的宽度方向部分地形成狭缝。此外，可以根据热敏磁性部件64中产生的热量来构造 狭缝64s的数量、位置或倾斜角度。另外，可以按照以下方式在热敏磁性部件64中形成狭缝用狭缝将热敏磁性部件 64分隔成一组小的部分，并且每个狭缝的倾斜角度为最大角度。这种构造也可以获得本发 明的效果。
<将热敏磁性部件安装到支架上的描述>如图2、图5A和图5B所示，定影带61在其周向上旋转运动，同时通过分别设置在 定影带两端的端盖67使定影带61两端的每一端的横截面形状都保持为大致圆形形状。同 时，在定影带61的除了两端以外的区域，通过定影带61的刚度来保持由端盖67所设定的 大致圆形的横截面形状。然而，定影带61经过局部形成大咬合压力的剥离咬合区63b。在 剥离咬合区63b，为了局部形成大咬合压力，定影带61变形成在定影带61的表面上具有小 曲率半径。因此，定影带61受到朝向剥离咬合区63b的拉力，结果，使定影带61向热敏磁 性部件64侧运动的力作用在定影带61的通过剥离咬合区63b之后的下游侧。因此，在定影带61的除两端以外的纵向区域中，通过定影带61的刚度来保持大致 圆形的横截面形状，在定影带61的通过剥离咬合区63b之后的下游侧区域，定影带61的轨 迹与圆形相比被压缩，使得被压缩部分更接近热敏磁性部件64。图12是示出定影带61内部的示意性构造的透视图。在图12中，定影带61沿着 周向旋转运动，同时在更接近设置在两端的端盖67的两端区域，其横截面形状分别通过端 盖67的固定单元67a (图12中未示出，参考图2、图5A和图5B)保持大致圆形形状。具体 地说，定影带61与垂直于定影带61的宽度方向的每个端侧平面D 1和D2之间的交线为大 致圆形形状。然而，例如，在远离设置在两端的端盖67的中心区域(中心)，定影带61旋转，同 时利用定影带61的刚度来使其横截面形状保持为由端盖67设定的圆形形状。因此，定影 带61受到朝向剥离咬合区63b的拉力，其中该拉力来自剥离咬合区63b的局部较大的咬合 压力，从而沿着接近热敏磁性部件64的轨迹旋转。具体地说，定影带61与垂直于定影带61 宽度方向的中心部分平面Dc之间的交线变为椭圆，该椭圆在定影带61的通过剥离咬合区 63b之后的下游侧被压缩。图13是用于说明定影带61在远离设置在两端的端盖67的中心部分(中心)区 域的轨迹。在图13中，实线示出了定影带61在中心部分(中心)区域的轨迹，虚线示出了 定影带61在两端区域的轨迹。定影带61在剥离咬合区63b中受到局部较大的咬合压力Np。在这种情况下，定 影带61采用以下构造定影带的底层611由例如非磁性不锈钢等具有高机械强度的材料 形成，以便不容易因扭转力矩或压缩力而发生弯曲等(参考图4)。因此，在定影带61刚刚 通过剥离咬合区63b的下游侧区域Ql中，由于定影带61的高刚度，定影带61的轨迹向外 (Fbl方向)扩张以跟随剥离咬合部分63b的按压垫63的形状。结果，在下游侧区域Q2中， 作为定影带61的高刚度产生的上述力的反作用力，定影带61朝向热敏磁性部件64 (Fb2方向)运动。具体地说，因为定影带61不容易拉伸，所以在区域Q2中，定影带61的轨迹与圆形相比更接近热敏磁性部件64，并且接近量等于在区域Q 1中向外扩张的圆周长度。因此， 在沿着宽度方向远离定影带61两端的区域中，在定影带61的通过剥离咬合部分63b之后 的下游侧，定影带61的轨迹变为具有被压缩部分的椭圆形状(如图13的实线所示)。同时，上述作用也在宽度方向上更接近定影带61两端的区域中起作用。然而，用 于保持端盖67所形成的形状的力也在该区域中起作用。因此，通过端盖67使定影带61的 在沿着宽度方向更接近两端的区域处的轨迹为大致圆形形状(如图13的虚线所示)。因此，在定影带61的比按压垫63更下游侧的区域(区域Q2)内，在例如定影带61 的沿着宽度方向远离两端的中心部分区域中，定影带61与热敏磁性部件64之间的间隙g 为间隙gl，间隙gl小于在定影带61的沿着宽度方向的两端的间隙g0(gl < g0)。换句话 说，定影带61与热敏磁性部件64之间的间隙g在从两端(间隙g0)到中心部分(间隙gl) 的方向上变小。如上所述，当定影带61与热敏磁性部件64之间的间隙g在定影带61宽度方向上 的各位置之间不同时，磁场线H在区域R2 (该区域与图13的区域Q2对应)的密度，即在磁 场线H如图8所示横穿定影带61的区域的密度，也在定影带61宽度方向上的各位置之间 不同。因此，定影带61的发热量在从纵向两端到中心部分的方向上变化，从而使定影性能 在宽度方向上的各位置之间不同。应当注意，在比按压垫63更上游侧的区域内，即在与区域Ql和Q2相对的区域Q3 内，定影带61的轨迹具有与上述趋势相同的趋势。然而，因为该区域远离剥离咬合区63b， 所以定影带61在区域Ql中的扩张的影响不大，因此轨迹的位移很小。因此，在区域Q3内， 定影带61与热敏磁性部件64之间的间隙g2在定影带61宽度方向上的各位置之间的差异 很小(g2 = g0)。因此，在磁场线H如图8所示横穿定影带61的区域Rl (该区域与图13的 区域Q3对应)中，磁场线H的密度差很小并且与定影带61宽度方向上的位置无关。如上所述，在定影带61的比按压垫63更下游侧的区域Q2内，在从定影带61的两 端(间隙go)到其中心部分(间隙gl)的方向上，定影带61与热敏磁性部件64之间的间 隙g变小。因此，在本示例性实施例的定影单元60中，在定影带61的比按压垫63更下游 侧的区域Q2内，使热敏磁性部件64根据间隙g在宽度方向上的变化而移动，从而使定影带 61与热敏磁性部件64之间的间隙g在定影带61的宽度方向上变为恒定，并且将热敏磁性 部件64安装到支架65上。图14是用于说明热敏磁性部件64在宽度方向的中心位置与支架65连接的连接 位置的视图。如图14所示，在定影带61的比按压垫63更下游侧的区域(区域Q2)和定影 带61的比按压垫63更上游侧的区域(区域Q3)中，热敏磁性部件64连接在支架65上。 热敏磁性部件64在下游侧区域(区域Q2)中与支架65连接的连接位置设在以下位置与 热敏磁性部件64的弯曲部分(圆弧形部分)64a的上游边缘El (上游边缘部分)在定影带 61的宽度方向(热敏磁性部件64的纵向)上的两端处的位置相比，上游边缘El在定影带 61的宽度方向上的中心部分处的位置向内侧方向(Si方向朝下游边缘E3的方向)偏移， 并且上游边缘El朝向下方向(S2方向热敏磁性部件64离开IH加热器80的方向)移动。 由此使得例如在中心部分区域内，定影带61与热敏磁性部件64之间的间隙g变宽并达到 间隙g2( = g0)，其中在定影带61的比按压垫63更下游侧的区域Q2内，该间隙g变得小于在定影带61沿着宽度方向的两端处的间隙(间隙gO = g2)。因此，定影带61与热敏磁性 部件64之间的间隙g在定影带61的宽度方向上变得基本恒定。应当注意，在图14中用虚线示出的热敏磁性部件64和弯曲部分64a的上游边缘 ΕΓ是位于宽度方向的两端位置处的热敏磁性部件和上游边缘。这里，将弯曲部分64a的上游边缘E 1设置在朝向下方向(S2方向)移动的位置 的 原因是为了加宽定影带61与热敏磁性部件64之间的在下游侧区域Q2变窄的间隙g。然 而，与此同时，当上游边缘El朝向下方向(S2方向)移动时，热敏磁性部件64在上游侧区域 Q3也朝向下方向(S2方向)移动。因此，定影带61与热敏磁性部件64之间的间隙g在上 游侧区域Q3加宽。因此，弯曲部分64a的上游边缘El设置在朝向内方向(S 1方向)移动 的位置，并且调节热敏磁性部件64的弯曲部分64a以使其朝向上方向(S3方向)扩张。由 此朝向上方向(S3方向)纠正热敏磁性部件64在上游侧区域Q3的位置(例如位置E2)，其 中该位置由于上游边缘El朝向下方向(S2方向)移动而朝向下方向(S2方向)移动。结 果，定影带61与热敏磁性部件64之间的间隙g在上游侧区域Q3的变化量变得极小，并且 保持了间隙g2( = g0)。图15A是从上方观看的示出热敏磁性部件64连接到支架65上的状态的平面图。 图15B是图15A所示的区域Y的放大图。热敏磁性部件64以如方式设置在支架65上与热敏磁性部件64的弯曲部分64a 的在热敏磁性部件64的纵向上的两端处的上游边缘El相比，在热敏磁性部件64的纵向上 的中心位置处的上游边缘El向内(沿着S 1方向)移动并且向下(沿着S2方向)移动。 因此，如图15A所示，在下游侧区域Q2，热敏磁性部件64构造成具有从纵向上的两端中的 每一端向中心位置(中心)朝向内方向(S 1方向)突出的曲线形状。因此，在下游侧区域 Q2，由于对定影带61与热敏磁性部件64之间的间隙g在纵向(定影带61的宽度方向)上 的变化进行调节，所以定影带61与热敏磁性部件64之间的间隙g在定影带61的宽度方向 上基本恒定。同时，热敏磁性部件64的形状在上游侧区域Q3不变化。因此，即使在定影带61 与热敏磁性部件64之间的间隙g在纵向上的变化量很小的上游侧区域Q3，间隙g也在定影 带61的宽度方向上基本恒定。在这种情况下，当热敏磁性部件64以热敏磁性部件64的弯曲部分(圆弧形部 分)64a的上游边缘El向内(沿着Sl方向)并向下(沿着S2方向)移动的方式设置在支 架65上时，热敏磁性部件64在纵向上的变形(移动)主要出现在每个狭缝64s (作为设置 在热敏磁性部件64的弯曲部分64a上的切口的实例)的设置位置。具体地说，如图15B所 示，由于在狭缝64s两侧出现的移动，所以主要出现热敏磁性部件64在纵向上的变形。因 此，在热敏磁性部件64内部不容易累积应力，并且将对通过热敏磁性部件64内部的磁场线 H的影响量抑制到很小。如上所述，在本示例性实施例的定影单元60中，当将热敏磁性部件64连接到支架 65上时，热敏磁性部件64的弯曲部分(圆弧形部分)64a的上游边缘E 1的位置(上游边 缘位置)随着定影带61与热敏磁性部件64之间的间隙g在宽度方向上变化而移动。因此， 即使在定影带61的比按压垫63更下游侧的区域Q2，定影带61与热敏磁性部件64之间的 间隙g在定影带61的宽度方向上也基本恒定。从而使得磁场线H在磁场线H横穿定影带61的区域R2(该区域与图13中的区域Q2对应)的密度在定影带61的宽度方向上均勻。应当注意，本示例性实施例示出了热敏磁性部件64在定影带61的整个宽度上形 成为单个单元的情况。然而，作为这种构造的替代方案，可以采用热敏磁性部件64在定影 带61的宽度方向上分成几部分的构造。 图16是示出热敏磁性部件64在定影带61的宽度方向上分成两部分的构造实例 的透视图。在图16所示的构造实例中，两个热敏磁性部件64A和64B分别设置在从定影带 61的宽度方向上的各端部到中心部分(中心)的区域内。在下游侧区域Q2，每个热敏磁性 部件64A和64B都在定影带61的宽度方向上的相应端部和中心部分(中心)处连接在支 架65上。当在中心部分(中心)处连接在支架65上时，与上述情况一样，每个热敏磁性部 件64A和64B都设置在以下位置，即与在宽度方向上的两端处的上游边缘El相比，一组热 敏磁性部件64的弯曲部分64a的上游边缘El向内(沿着Sl方向)并且向下(沿着S2方 向)移动(参考图14)。如上所述，当热敏磁性部件64构造成在定影带61的宽度方向上分成几部分时，每 个分开的热敏磁性部件64在纵向上的长度更小，因而允许热敏磁性部件64在纵向上容易 变形。如上所述，在图像形成装置1所包括的本示例性实施例的定影单元60中，热敏磁 性部件64设置成接近定影带61的内周表面。由此抑制了非纸张通过区域的温度过度升高。此外，当热敏磁性部件64连接在支架65上时，热敏磁性部件64的弯曲部分(圆 弧形部分)64a的上游边缘El的位置(上游边缘位置)随着定影带61与热敏磁性部件64 之间的间隙g在宽度方向上变化而移动。因此，即使在定影带61的比按压垫63更下游侧 的区域Q2，定影带61与热敏磁性部件64之间的间隙g在定影带61的宽度方向上也基本恒 定。因此，在磁场线H横穿定影带61的区域，磁场线H的密度在定影带61的宽度方向上均 勻。结果，定影带61中的发热量在定影带61的宽度方向上基本恒定。因此，抑制了不均勻 定影的发生。为了解释和说明的目的，已经提供了对于本发明实施例的前述说明。本发明并非 意在穷举或将本发明限制在所披露的具体形式。显然，许多修改和变型对于所属领域的技 术人员而言是显而易见的。实施例的选取和说明是为了更好地解释本发明的原理及其实际 应用，从而使所属领域的其他技术人员能够理解本发明适用于各种示例性实施例，并且本 发明具有适合于所设想的具体用途的各种变型。本发明的保护范围由后面的权利要求书及 其等同内容来限定。
权利要求
一种定影装置，包括定影部件，其具有导电层，并且通过利用电磁感应使所述导电层自加热的方式将调色剂定影在记录介质上；磁场产生部件，其产生与所述定影部件的所述导电层相交的交流磁场；磁路形成部件，其包括设置成面向所述磁场产生部件的圆弧形部分，所述定影部件位于所述圆弧形部分与所述磁场产生部件之间，在不超过所述圆弧形部分中的磁导率开始下降时的磁导率变化开始温度的温度范围内，所述磁路形成部件形成所述磁场产生部件产生的交流磁场的磁路，并且在高于所述磁导率变化开始温度的温度范围内，所述磁路形成部件允许所述磁场产生部件产生的交流磁场穿过所述磁路形成部件；以及支撑部件，其支撑所述磁路形成部件，所述磁路形成部件的所述圆弧形部分具有沿着所述定影部件的运动方向的上游边缘，并且从所述磁路形成部件的纵向上的每个端部到所述磁路形成部件的中心，所述上游边缘的位置朝向内方向偏移。
2.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述磁路形成部件安装在所述支撑部件上，使得与所述圆弧形部分的在纵向上 的端部处的上游边缘相比，所述圆弧形部分的在纵向上的中心处的上游边缘向更接近所述 圆弧形部分的沿着所述定影部件的运动方向的下游边缘的方向并且向远离所述磁场产生 部件的方向偏移。
3.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述磁路形成部件被分成多个部分，并且沿着所述定影部件的宽度方向设置。
4.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述磁路形成部件包括多个切口，所述切口都垂直于所述纵向并且沿着所述纵 向设置。
5.根据权利要求1所述的定影装置，其中，所述磁路形成部件设置成不接触所述定影部件。
6.一种图像形成装置，包括调色剂图像形成单元，其形成调色剂图像；转印单元，其将所述调色剂图像形成单元形成的所述调色剂图像转印到记录介质上；以及定影单元，其将转印到所述记录介质上的所述调色剂图像定影在所述记录介质上；所述定影单元包括定影部件，其具有导电层，并且通过利用电磁感应使所述导电层自加热的方式将调色 剂定影在所述记录介质上；磁场产生部件，其产生与所述定影部件的所述导电层相交的交流磁场；磁路形成部件，其包括设置成面向所述磁场产生部件的圆弧形部分，所述定影部件位 于所述圆弧形部分与所述磁场产生部件之间，在不超过所述圆弧形部分中的磁导率开始下 降时的磁导率变化开始温度的温度范围内，所述磁路形成部件形成所述磁场产生部件产生 的交流磁场的磁路，并且在超过所述磁导率变化开始温度的温度范围内，所述磁路形成部 件允许所述磁场产生部件产生的交流磁场穿过所述磁路形成部件；以及支撑部件，其支撑所述磁路形成部件，所述磁路形成部件的所述圆弧形部分具有沿着所述定影部件的运动方向的上游边缘， 并且从所述磁路形成部件的纵向上的每个端部到所述磁路形成部件的中心，所述上游边缘 的位置朝向内方向偏移。
7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其中，所述定影单元的所述磁路形成部件安装在所述支撑部件上，使得与所述圆弧形 部分的在纵向上的端部处的上游边缘相比，所述圆弧形部分的在纵向上的中心处的上游边 缘向更接近所述圆弧形部分的沿着所述定影部件的运动方向的下游边缘的方向并且向远 离所述磁场产生部件的方向偏移。
8.根据权利要求6所述的图像形成装置，其中，所述定影单元的所述磁路形成部件被分成多个部分，并且沿着所述定影部件的 宽度方向设置。
9.根据权利要求6所述的图像形成装置，其中，所述定影单元的所述磁路形成部件包括多个切口，所述切口都垂直于所述纵向 并且沿着所述纵向设置。
10.根据权利要求6所述的图像形成装置，其中，所述定影单元的所述磁路形成部件设置成不接触所述定影部件。
全文摘要
本发明涉及定影装置和图像形成装置。定影装置包括定影部件，其具有导电层，并且通过电磁感应将调色剂定影在记录介质上；磁场产生部件，其产生与所述导电层相交的交流磁场；磁路形成部件，其包括设置成面向所述磁场产生部件的圆弧形部分，在不超过磁导率变化开始温度的温度范围内，所述磁路形成部件形成交流磁场的磁路，并且在超过磁导率变化开始温度的温度范围内，所述磁路形成部件允许交流磁场穿过磁路形成部件；以及支撑部件，其支撑所述磁路形成部件。圆弧形部分具有沿着定影部件的运动方向的上游边缘，并且所述上游边缘的位置从所述磁路形成部件的纵向上的每个端部到所述磁路形成部件的中心朝向内方向偏移。
文档编号G03G15/01GK101846945SQ20091020556
公开日2010年9月29日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年3月24日
发明者岩井清 申请人:富士施乐株式会社