定影装置和成像设备的制作方法

专利名称：定影装置和成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定影装置和成像设备。
技术背景传统上，在诸如打印机、复印机等通过利用电子照相系统进行成像 的成像设备中使用定影装置，该定影装置使已经被转印到记录纸张上的 调色剂图像通过由定影辊或定影带和压力辊形成的压区部分，并通过热 和压力的作用熔化调色剂，以将调色剂图像定影到记录纸张上，该定影 辊或定影带设置有诸如卤素加热器的热源。作为热源，存在利用线圈和发热体的电磁感应发热系统的定影装置， 该线圈由于向其供应的电力而产生磁场，该发热体由于所述磁场的电磁 感应形成的涡电流而产生热。 '在电磁感应发热系统的定影装置中，为了有效地利用由线圈产生的 磁场，存在一种定影装置，在该定影装置中，芯材和由磁性材料构成的 磁路形成构件布置在靠近所述线圈的位置处，使得在它们和线圈磁场之 间形成磁路。作为在电磁感应发热系统的定影装置中采用的芯材和磁路形成构件的第一实施例，存在一种居里点为400°C或更高且电阻率为0.03Qm或更 大的芯材(例如，参见日本专利申请公报(JP-A) No.2003-124035)。作为在电磁感应发热系统的定影装置中采用的芯材和磁路形成构件 的第二实施例，存在这样一种情形，即居里点不同的两种或更多种的磁 铁和锰铁氧体小块相组合而形成磁路(例如，参见JP-ANo. 09-026717)。作为在电磁感应发热系统的定影装置中采用的芯材和磁路形成构件 的第三实施例，存在这样一种情形，即形成定位在线圈中央的中央芯材 以及沿着发热辊的旋转轴线方向多重布置的C形磁路形成构件(例如，参见JP-ANo.2004-094266)。作为在电磁感应发热系统的定影装置中采用的芯材和磁路形成构件 的第四实施例，存在这样一种情形，即使用居里点低于线圈的容许温度 极限的铁氧体、坡莫合金和铝硅铁粉(例如，参见JP-ANo.2006-208909)。发明内容本发明的目的在于获得一种定影装置和成像设备，其中，在形成闭 合磁路时，容易对闭合磁路形成构件和磁场产生部件以及定影装置的定 影构件之间的距离进行调节。本发明的第一方面为一种定影装置，该定影装置包括磁场产生部 件，该磁场产生部件产生磁场；定影构件，该定影构件包括通过所述磁 场引发电磁感应而产生热的发热层；支撑件，该支撑件布置在所述定影 构件的内侧；压力旋转体，该压力旋转体沿着所述支撑件的方向向所述 定影构件施加压力；以及一对磁路形成构件，该对磁路形成构件布置成 所述定影构件和所述磁场产生部件位于其间，而且所述磁路形成构件中 的至少一个磁路形成构件能在其被施加弹性变形或塑性变形的同时被使 用。所述磁路形成构件可以为闭合磁路形成构件，所述闭合磁路形成构 件在通过所述磁场产生部件产生磁场时形成闭合磁路。这里，在本发明的上述方面中，"能在其上施加弹性变形或塑性变形 和被使用"是指，即使在所述磁路形成构件变形至少5mm或更大时，即 使在材料变化至弹性变形区域或之后的塑性变形区域时，所述磁路形成 构件也能在所述磁路形成构件保持期望形状的状态下用作闭合磁路形成 构件。在上述方面中，可提供这样的定影装置，即，其中与诸如在使用铁 氧体作为磁路形成构件时不具有该结构的定影装置相比，容易对磁路形 成构件和磁场产生部件以及定影装置的定影构件之间的距离进行调节。在本发明的上述方面中，所述磁路形成构件的厚度t可大于所述磁 路形成构件的材料的表皮深度S 。在上述结构的桌影装置中，与不具有该结构的装置相比，可增加由 于电磁感应而产生的加热值。在关于本发明的上述方面的定影装置中，所述磁路形成构件可包括 非晶态金属。在本发明中，"非晶态"是指原子不具有规则的空间布置。在上述结构的定影装置中，与不具有该结构的定影装置相比，可降 低涡电流损失。在本发明的上述方面的定影装置中，所述磁路形成构件可具有多层 结构，或者可包括含有非晶态金属的层。在上述结构的定影装置中，可容易地形成磁路形成构件，其中，与 不具有该结构的定影装置相比，由于晶态金属层与非晶态金属层相组合 而使磁通的穿透力较小。在关于本发明上述方面的定影装置中，布置在所述定影构件侧的所 述磁路形成构件的居里温度可等于或高于预设定影温度，且等于或低于 所述定影构件的容许温度极限。这里，"居里温度"也称为居里点，是指 在材料达到等于或高于该居里温度时该材料的磁性消失从而该材料变为 非磁性体(顺磁性体)时的温度。而且，"预设定影温度"是指所述定影 构件在开始定影操作时的表面温度。而且，"所述定影构件的容许温度极 限"是在持续使用所述定影构件时，所述定影构件的构成材料劣化从而 丧失其功能时的温度，或者所述定影构件产生变形时的温度。在上述结构的定影装置中，与不具有该结构的定影装置相比，可以 防止在采用较小尺寸的记录介质(记录纸张)时，在所述定影构件的没 有纸张通过的那一部分的温度上升。在根据本发明上述方面的定影装置中，布置在所述磁场产生部件侧 的所述磁路形成构件的居里温度可等于或高于所述磁场产生部件的发热 温度，且等于或低于所述磁场产生部件的容许温度极限。这里，"所述磁 场产生部件的发热温度"是指所述磁场产生部件在开始定影操作时的表 面温度。而且，"所述磁场产生部件的容许温度极限"是在持续使用所述 磁场产生部件时，所述磁场产生部件的构成材料劣化从而丧失其功能时 的温度，或者所述磁场产生部件产生变形时的温度。当按如上所述构造所述定影装置时，与不具有该结构的定影装置相 比，可以防止所述定影装置自身的温度过度上升。本发明第二方面的成像设备包括曝光部件，该曝光部件发出曝光 光；显影部件，该显影部件通过显影剂使通过所述曝光部件的所述曝光 光形成的潜像显影，以形成显影剂图像；转印部件，该转印部件将由所 述显影部件显影的所述显影剂图像转印到记录介质上；以及定影装置， 该定影装置对已经被转印到所述记录介质上的所述显影剂图像进行定 影，所述定影装置包括磁场产生部件，该磁场产生部件产生磁场；定 影构件，该定影构件包括通过所述磁场引发电磁感应而产生热的发热层； 支撑件，该支撑件布置在所述定影构件的内侧；压力旋转体，该压力旋 转体沿着所述支撑件的方向向所述定影构件施加压力；以及一对磁路形 成构件，该对磁路形成构件布置成使所述定影构件和所述磁场产生部件 位于其间，而且所述磁路形成构件能在其被施加弹性变形或塑性变形的 同时被使用。本发明的上述第二方面能提供这样的成像设备，S卩，其中与不具有 该结构的成像设备相比，能容易地对所述磁路形成构件和所述磁场产生 部件以及所述定影装置的定影构件之间的距离进行调节。


下文将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施方式，附图中图1为属于本发明第一示例性实施方式的成像设备的全视图；图2A为属于本发明第一示例性实施方式的定影装置的剖视图，而图2B为属于本发明第一示例性实施方式的定影带的剖视图；图3为属于本发明第一示例性实施方式的控制电路和电源电路的连接图；图4A为示出了属于本发明第一示例性实施方式的磁路形成构件的 布置的示意图，而图4B为示出了属于本发明第二示例性实施方式的磁路 形成构件的布置的示意图；以及图5为示出了其中磁场穿过属于本发明第一示例性实施方式的定影带的状态的示意图。
具体实施方式
下面将基于附图描述本发明的定影装置和成像设备的第一示例性实 施方式。在图1中示出了用作成像设备的打印机10。在打印机10中，光扫描装置54固定至构成打印机10的主体的外壳 12。在靠近光扫描装置54的位置处设置有对光扫描装置54和打印机10 的各个部件的运行进行控制的控制单元50。光扫描装置54通过旋转的多角镜而扫描从未示出光源发出的光束， 并通过诸如反射镜的多个光学部件反射光束，并发射出与黄色(Y)、洋 红色(M)、青色(C)和黑色(K)各调色剂相对应的光束60Y、 60M、 60C和60K。光束60Y、 60M、 60C和60K被引导至对应的感光体20Y、 20M、 20C和20K。在打印机10的下部处设置有容纳记录纸张P的纸盘14。在纸盘14 的上方设置有对记录纸张P的前端部分的位置进行调节的一对配准辊 16。在打印机10的中央部位处设置有成像单元18。成像单元18设置有 前述四个感光体20Y、 20M、 20C和20K，这些感光体竖直排成一列。在感光体20Y、 20M、 20C和20K的旋转方向的上游侧设置有对感 光体20Y、 20M、 20C和20K的表面充电的充电辊22Y、 22M、 22C、 22K。而且，在感光体20Y、 20M、 20C和20K的旋转方向的下游侧设置 有使Y、 M、 C和K调色剂在感光体20Y、 20M、 20C和20K上显影的 显影装置24Y、 24M、 24C和24K。第一中间转印体26与感光体20Y和20M接触，而第二中间转印体 28与感光体20C和20K接触。此外，第三中间转印体30与第一中间转 印体26和第二中间转印体28接触。在与第三中间转印体30相对的位置处设置有转印辊32。记录纸张P在转印辊32和第三中间转印体30之间传送，并且第三中间转印体30上的调色剂图像被转印到记录纸张p上。在传送记录纸张P所沿的纸张传送路径34的下游设置有定影装置 100。定影装置100包括定影带102和压力辊104，该定影带102和压力 辊104对记录纸张P进行加热和加压以将调色剂图像定影到记录纸张P 上。其上已经转印有调色剂图像的记录纸张P由纸张传送辊36排出到盘 38中，该盘38设置在打印机10的上部。 这里将描述打印机10的成像。在开始成像时，通过充电辊22Y至22K对各个感光体20Y至20K 的表面均匀充电。从光扫描装置54将与输出图像对应的光束60Y至60K照射到感光 体20Y至20K的己充电的表面上，从而在感光体20Y至20K上形成与 各分色图像对应的静电潜像。显影装置24Y至24K有选择地向静电潜像施加各种颜色(即Y至K) 的调色剂，从而在感光体20Y至20K上形成颜色Y至K的调色剂图像。之后，洋红色调色剂图像从用于洋红色的感光体20M —次转印到第 一中间转印体26上。而且，黄色调色剂图像从用于黄色的感光体20Y — 次转印到第一中间转印体26上，并叠加到第一中间转印体26上的洋红 色调色剂图像上。以类似的方式，黑色调色剂图像从用于黑色的感光体20K —次转印 到第二中间转印体28上。而且，青色调色剂图像从用于青色的感光体20C 一次转印到第二中间转印体28上，并叠加到第二中间转印体28上的黑 色调色剂图像上。已经被一次转印到第一中间转印体26上的洋红色和黄色的调色剂 图像被二次转印到第三中间转印体30上。另一方面，已经被一次转印到 第二中间转印体28上的黑色和青色的调色剂图像也被二次转印到第三中 间转印体30上。这里，首先被二次转印的洋红色和黄色的调色剂图像以及青色和黑色的调色剂图像相互叠加，从而在第三中间转印体30上形成各颜色(三 种颜色)和黑色的全色调色剂图像。己经二次转印的全色调色剂图像到达第三中间转印体30和转印辊32之间的压区部分。记录纸张P与该正时同步地被从配准辊16传送到该 压区部分，且该全色图像被三次转印到记录纸张P上(最终转印)。记录纸张P之后被发送到定影装置100，并通过定影带102和压力 辊104之间的压区部分。此时，全色调色剂图像通过从定影带102和压 力辊104施加的热和压力的作用而被定影到记录纸张P上。在全色调色 剂图像被定影到记录纸张P上之后，通过纸张传送辊36将记录纸张P排 出到盘38，从而记录纸张P上的全色成像结束。接着将描述属于本示例性实施方式的定影装置100。 如图2A所示，定影装置100设有外壳122，该外壳122内形成有用 于记录纸张P进入或退出的开口 。呈环形并沿着箭头D的方向旋转的定影带102设置在外壳122内。 在与定影带102的外周表面相对的位置处布置有由绝缘材料构成的 筒管108。筒管108和定影带102之间的距离约为1至3mm。筒管108 形成为与定影带102的外周表面相符合的大致弧形，凸部108A布置成突 出。激励线圈IIO沿着轴向(图2A纸面的深度方向)绕凸部108A在筒 管108上缠绕若干匝。在与激励线圈IIO相对的位置处布置有磁路形成构件112，该磁路形 成构件112形成为与筒管108的圆弧形相符合的大致圆弧形，且被支撑 在筒管108上。由铝形成的且为非磁性体的支撑构件114布置在定影带102的内侧 处，不与定影带102接触，且支撑构件114的两端固定至定影装置100 的外壳122。支撑构件114由圆弧形部分114A和柱状部分114B构成，该圆弧形 部分114A与定影带102相对并形成为圆弧形，该柱状部分114B形成为 柱形。圆弧形部分114A和柱状部分114B—体模制成。在支撑构件114的圆弧形部分114A上沿着圆弧形部分114A设置有 磁路形成构件116，该磁路形成构件116由与上述磁路形成构件112的材 料相同的材料制成。磁路形成构件116不与定影带102接触。在磁路形 成构件116和磁路形成构件112之间形成由于在向激励线圈110供电时 产生的磁场H而导致的闭合磁路。这里将描述磁路形成构件112和116。如图4A所示，磁路形成构件112和116彼此相对布置，且二者沿着 定影带102的轴向(图4A的纸面的左右方向)延伸为较长。磁路形成构 件112由布置在磁路形成构件112和上述外壳122 (参见图2A)之间的 支撑构件154支撑。由激励线圈110产生的磁场H (参见图2A)构成为在磁路形成构件 112禾B 116之间形成作为磁场H1的闭合磁路。而且，至少一个磁路形成构件112和116由主要成分为铁(Fe)的 无定形非晶态金属形成，并且能够使其被施加弹性变形或塑性变形并被 使用。作为一个示例，可使用FINEMET，其主要成分为铁(Fe)，且其 中添加有硅(Si)、硼(B)、微量的铜(Cu)以及铌(Nb)。 FINEMET 为Hitachi Metals， Ltd的注册商标(参见JP-A No.6-93390和JP-A No. 10-8224)。磁路形成构件112和116具有较高的导磁率(相对导磁率为1000或 更大)以及较高的电阻率(lxl(T^m或更大)。而且，从温度分布、发热 效率和功率因数的验证结果可知，磁路形成构件112和116的厚度优选 为0.05mm或更大。而且，磁路形成构件112和116的厚度t优选等于或 大于磁路形成构件的材料的表皮深度S 。表皮深度由式(1)表示。在式(1)中，p代表磁路形成构件112和116的固有电阻率(电阻 率)，f代表频率，而/^代表磁路形成构件112和116 (在室温下)的相 对导磁率。而且，即使在磁路形成构件112和116足够厚的时候，温度 分布、发热效率和功率因数也不是问题，但是涡电流损失根据所采用的 材料而增加，从而优选的是确保磁路形成构件112和116不要比所需要的厚，而且在涡电流损失处于没有问题的程度并且磁路形成构件112和116容易发生弹性变形或塑性变形并被使用时,厚度t等于或小于l.Omm。本示例性实施方式中的磁路形成构件112的原始形状大致为平板的 形状，之后，磁路形成构件112弯曲为圆弧形，并在图2A所示的状态下 被支撑并使用。在磁路形成构件112处于弹性变形区域内时，可在如板 簧使用的布局下使用该磁路形成构件112，从而可使平板用作圆弧形弯曲 支撑弹簧、维持理想的形状，并然后固定至筒管108，甚至无需压力成型 等，从而实现了诸如这样的优点，即，因为能容易布置磁路形成构件112 从而磁路形成构件112的设计变得更加容易。本示例性实施方式中的磁路形成构件112和116中的每个磁路形成 构件的重量都约为3g，这比相同体积的传统锰(Mn)-锌(Zn)类的软 性铁氧体形成的构件轻大约5g，从而重量减半。而且，因为传统锰(Mn) -锌(Zn)类的软性铁氧体的厚度约为3mm，从而与传统情形相比，磁路 形成构件112和116的厚度变为等于或小于其1/3。应注意的是，因为磁路形成构件112和116为非晶态金属，所以也 存在这样的示例，即，它们能仅成型为几十微米的薄板，从而在这些示 例中，它们被适当地层叠至亚毫米量级来使用。而且，在难以使用薄板 时，优选的是使它们更容易通过用耐热性树脂支撑它们或进行层叠来处 理。作为一个示例，在通过聚酰亚胺带将非晶态金属粘着到聚酰亚胺制 成的耐热性树脂片上并采用该非晶态金属时，就容易处理它们。接下来，将以预定压力向外挤压定影带102的挤压垫118固定至支 撑构件114的柱状部分114B的端面上。挤压垫118由诸如聚氨酯橡胶或海绵之类的具有弹性的构件构成， 而且其一端面与定影带102的内周表面接触，并向外挤压定影带102。压力辊104布置在面对定影带102的外周表面的一位置处。压力辊 104沿着挤压垫118的方向向定影带102施加压力，并被未示出的包括马 达和齿轮的驱动机构驱动而沿着箭头E的方向旋转。压力辊104由诸如铝的金属构成的芯材金属106构成，且芯材金属 106的周边由硅橡胶和PFA覆盖。而且，压力辊104构成为利用诸如螺线管的电磁开关或凸轮机构而可沿着箭头A和B的方向运动。在压力辊104沿着箭头A的方向运动时，其与定影带102的外周表面接触并向该 外周表面施加压力，而在压力辊104沿着箭头B的方向运动时，其与定 影带102的外周表面分离。这里，在压力辊104沿着挤压垫118的方向向定影带102施加压力 时，在定影带102内形成凹部103，在凹部103的两侧在定影带102和压 力辊104彼此接触的部位(压区部分)处形成凸部105。该压区部分的形状为这样的形状，即，其在载有调色剂T的记录纸 张P通过该压区部分时沿着使该记录纸张P从定影带102剥离的方向弯 曲。因此，从箭头IN的方向传送来的记录纸张P由于其自身的刚性而与 压区部分的形状相符合地沿着箭头OUT的方向排出。而且，挤压垫118将定影带102压靠在压力辊104上，沿着定影带 102的内周表面弯曲，并增大了压区宽度。对定影带102的表面的温度进行测量的热敏电阻120设置成与定影 带102的表面的一区域接触，该区域不与激励线圈IIO相对且位于记录 纸张P的排出侧。热敏电阻120与定影带102接触的位置为定影带102 沿着轴向(图2A纸面的深度方向)的大致中央部分，从而确保测量值不 会随着记录纸张P的尺寸而变化。热敏电阻120的电阻响应于从定影带102的表面施加的热量而变化， 热敏电阻120借此而测量定影带102的表面的温度。如图3所示，热敏电阻120通过线140连接至设置于上述控制单元 50内部(参见图1)的控制电路142。而且，控制电路142通过线144连 接至电源电路146，且电源电路146通过线148和150而连接至上述激励 线圈110。这里，控制电路142基于从热敏电阻120发出的电流而测量定影带 102的表面的温度，并将该测量温度与预先存储的预设定影温度(在本示 例性实施方式中为HO。C)进行比较。如果测量温度低于预设定影温度， 则控制电路142驱动电源电路146以对激励线圈110供电，从而产生作 为磁路的磁场H (参见图2A)。如果测量温度高于预设定影温度，则控制电路142使电源电路146停止。基于来自控制电路142的电信号而驱动电源电路146或停止电源电 路146，电源电路146构造成通过线148和150向激励线圈110供应预定 频率的交流电流或停止向激励线圈iio供应交流电流。接下来将描述定影带102的结构。如图2B所示，定影带102从内侧向外侧由基层134、发热层132、 保护层130、弹性层128和分离层126构成。这些层层叠在一起并形成为 一体。基层134用作维持定影带102的强度的基底，并由非磁性的不锈钢 (非磁性SUS)构成。发热层132为金属材料，其通过电磁感应作用而产生热，在该发热 层132中有涡电流流动，从而产生抵消上述磁场H的磁场(参见图2A); 可采用例如金、银、铜、铝或它们的合金的金属材料。在本示例性实施 方式中，从其成本较低并将其固有电阻率降低为低于或等于2.7x 10—8ncm 的方面考虑，采用铜作为发热层132以有效获得所需的加热值。而且，发热层132优选布置为尽可能薄的层，因为发热层132的热 容越小，就能縮短定影装置100的启动时间。如果发热层132为上述非 磁性金属，则可通过厚度为2[im至20|am的层进行加热。关于发热层132应指出的是，必须使厚度等于或大于5pm以形成均 匀的膜。为此原因，发热层132的厚度优选为5|am以上并且在20pm以 下。在本示例性实施方式中，发热层132的厚度为lO)im。保护层130使得来自激励线圈110的磁场H (参见图2A)可作用于 发热层132，而且保护层130必须不阻碍磁场H或不妨碍发热层132的 发热效率。为了使得上述磁场H的磁通尽可能远地透入发热层132，表征磁场 H能透过的深度的表皮深度必须要为至少等于或大于保护层130的厚度 和发热层132的厚度的和的厚度，从而表皮深度具有足够大值的非磁性 金属(相对导磁率大约为1的顺磁性材料)是优选的。而且，为了确保保护层130不妨碍发热层132产生热，通常优选的是具有较高固有电阻率且一般难以产生热的材料(理想的是，相对导磁 率=1且电阻率=~的金属)。此外，对保护层130优选的是这样的材料，该材料的机械强度高于 发热层132的机械强度，并且抗疲劳应变和抗生锈抗腐蚀。作为这些考虑的结果，保护层130由非磁性的不锈钢(固有电阻率为60X10-s至90X10—SQm)构成，且保护层130和基层134的厚度均为 30,。从获得优异弹性和耐热性的角度而言，对弹性层128而言优选的是 硅类橡胶或氟类橡胶，在本示例性实施方式中采用硅橡胶。本示例性实 施方式中的弹性层128的厚度为200pm。设置分离层126是为了减弱定影带102与熔化在记录纸张P上的调 色剂T (参见图2)之间的粘着力，并使得记录纸张P更容易从定影带 102分离。为了获得优异的表面分离性，优选采用氟树脂、硅树脂或聚酰 亚胺树脂用作分离层126，在本示例性实施方式中采用PFA (四氟乙烯一 全氟烷基乙烯共聚物树脂)。本示例性实施方式中分离层126的厚度为 30,。接下来将描述本发明的第一示例性实施方式的操作。如图1所示，已经通过打印机10的上述成像处理将调色剂转印到其 上的记录纸张P被发送到定影装置100。在定影装置100中，由于通过控制单元50进行上述控制，压力辊 104与定影带102的表面分开，直到定影带102的表面的温度达到预设定 影温度，且在定影带102的表面的温度达到预设定影温度时，压力辊104 就运动成与定影带102的表面接触。定影带102的表面的温度由于与压 力辊104接触而暂时下降，但是由于发热层132 (参见图2B)继续产生 热，因此定影带102的表面的温度达到预设定影温度。如图2A和图3所示，在定影装置100中，压力辊104开始被驱动而 沿着箭头E的方向旋转，而定影带102随之沿着箭头D的方向旋转。此 时，基于上述来自控制电路142的电信号，驱动电源电路146，从而向激 励线圈IIO供应交流电流。在向激励线圈110供应交流电流时，用作磁路的磁场H(参见图2A) 就在激励线圈110的周围反复地产生和消失。这样，在磁路形成构件112和116之间形成磁场H的闭合磁路。然后，如图5所示，在磁场H穿过定影带102的发热层132时，就 在发热层132内产生涡电流(未示出)，使得产生抑制磁场H的变化的磁 场。发热层132与发热层132的趋肤电阻和流过发热层132的涡电流的 大小成比例地产生热，从而加热定影带102。此时，由于磁路形成构件112和116具有较高的导磁率，因此磁场 H (参见图2A)的磁通密度上升，且磁场H变得更强。为此原因，电磁 感应产生的加热值增加，从而获得所需的加热值。应指出的是，因为磁 路形成构件112和116具有较高的电阻率，因此电磁感应产生的涡电流 难以流动到磁路形成构件112和116，所以磁路形成构件112和116不产 生热，从而不影响定影带102的温度。通过如图3所示的热敏电阻120检测定影带102的表面的温度，而 且在该温度没有达到160°C的预设定影温度时，控制电路142就控制驱 动电源电路146，以向激励线圈110供应预定频率的交流电流。在该温度 已经达到预设定影温度时，控制电路142停止控制电源电路146。接着如图2A所示，通过表面温度已经由于发热层132的发热而达到 预设定的定影温度(170°C)的定影带102和压力辊104对已经被供给到 定影装置100内的记录纸张P进行加热和加压，从而将调色剂T的图像 定影到记录纸张P的表面上。在将记录纸张P从定影带102和压力辊104之间的压区部分送出时， 记录纸张P因为其由于其自身的刚性而试图在沿着压区部分的方向上平 直运行而与定影带102分离。己经从定影装置100排出的记录纸张P通过纸张传送辊36而排出到 盘38上。应指出的时，磁路形成构件112和116中的至少一个能被施加弹性 变形或塑性变形，并被使用，使得它们能被调节和布置成与激励线圈110或定影带102的形状相匹配。此外，如上所述，磁路形成构件112和116既轻(等于或小于传统情形的一半)且薄(等于或小于传统情形的1/3)，从而能形成难以断裂的闭合磁路形成构件。接着将基于附图描述本发明的定影装置和成像设备的第二示例性实 施方式。应指出的是，将与第一示例性实施方式的附图标记相同的附图标记 赋予与第一示例性实施方式的部件基本相同的部件，从而省略对这些相 同部件的描述。在本示例性实施方式中，上述打印机10的定影装置100 (参见图1) 由定影装置170替代。如图4B所示，在定影装置170中布置有上述定影带102、筒管108 和激励线圈110，以及磁路形成构件158和160。磁路形成构件158的居里温度等于或高于激励线圈110的发热温度 (在本示例性实施方式中为170°C)，并等于或低于激励线圈110的容许 温度极限(在本示例性实施方式中为250°C)。而且，磁路形成构件160 的居里温度等于或高于预设定影温度(在本示例性实施方式中为160°C) 且等于或低于上述定影带102 (参见图2A)的容许温度极限(在本示例 性实施方式中为240。C)。在本示例性实施方式中，采用居里温度为210°C 的相同材料用于磁路形成构件158和160。当然，也可采用不同的材料用 于磁路形成构件158和160。应指出的是，例如可采用Neomax Material Co., Ltd.的温度补偿合金(磁分路合金)MS-170、 205和220用于磁路形成构 件158和160。可通过在轴向上沿着整个表面布置形成为大致C形的多个小块(段) 的磁路形成构件158来构成磁路形成构件158，但是在本示例性实施方式 中，为了尽可能降低使用量，磁路形成构件158具有这样的结构，艮P， 其中它们沿着定影带102的轴向布置，且其间设置有预定的间隙，并由 布置在磁路形成构件158和上述外壳122 (参见图2A)之间的支撑构件 156支撑。还可通过在轴向上沿着整个表面布置小块而构成磁路形成构件160， 但是为了尽可能降低使用量，磁路形成构件160具有这样的结构，艮口，其中沿着定影带102的轴向布置多个形成为大致C形的多个小块磁路形 成构件160，且其间设置有预定的间隙，并由取代上述支撑构件114布置 的支撑构件162支撑。这里，磁路形成构件158和磁路形成构件160以交错的方式布置， 从而激励线圈110产生的磁场H2分别形成闭合磁路，如图4B所示。应指出的是，连接至激励线圈110的上述导线148和150(参见图3) 通过磁路形成构件158之间的间隙而引出到外部，并连接至电源电路146 (参见图3)。接下来将描述本发明的第二示例性实施方式的操作。如图4B所示，在定影装置170开始运行，且从上述电源电路146(参见图3)线激励线圈IIO供应交流电流时，用作磁路的磁场H2就在激励线圈110的周围重复产生和消失。这里，磁场H2的闭合磁路形成在磁路形成构件158和160之间。然后，在磁场H2穿过定影带102的发热层132 (参见图2B)时，就在发热层132中产生涡电流(未示出)，使得产生抑制磁场H2的变化的磁场。发热层132与发热层132的趋肤电阻和流过发热层132的涡电流的 大小成比例地产生热，从而加热定影带102。这里，在发热层132过度产生热、定影带102的温度变得高于预设 定影温度且磁路形成构件158和160的温度超过它们的居里温度时，磁 路形成构件158和160就变为非磁性体(顺磁性体)，磁场H2容易穿过 这些非磁性体，从而磁场H2减弱。因此，发热层132的加热值降低，定 影带102的温度下降。例如，在对宽度比定影带102的宽度小的记录介 质进行定影的情况下，在定影带102的不与记录介质接触的部分(纸张 不沿着通过的部分)的温度变高且磁路形成构件160的温度超过居里温 度时，定影带102纸张没有通过的那一部分的加热值就降低。此外，在 激励线圈110的温度变高且磁路形成构件158的温度超过居里温度时，定影带102的加热值下降，使得可将施加到定影装置170本身上的热量 保持为较低。而且，磁场H2在磁路形成构件158和160所处的部分处变强，而在 间隙处变弱。因为导线148和150 (参见图3)在磁场H2较弱的间隙处 连接，所以导线148和150难以受到由于磁场H2产生的噪音的影响，或 者说防止了导线148和150产生热。本发明不限于上述示例性实施方式。打印机10不限于使用固态显影剂的干式电子照相系统，而是可以为 使用液态显影剂的电子照相系统。作为对定影带102的温度进行感测的部件，可以使用热电偶来替代 热敏电阻120。热敏电阻120的安装位置不限于定影带102的顶面。例如，热敏电 阻120还可安装在定影带102的内周表面处。在此情况下，定影带102 的表面不易磨损。而且，热敏电阻102还可安装在压力辊104的表面上。为了说明和描述的目的提供了以上对本发明的实施方式的描述。所 述描述并非旨在是穷尽性的，或者要将本发明局限为所公开的形式。显 然，本领域内的技术人员将显而易见大量的改型和变化。对所述实施方 式的选择和描述是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使 得本领域内的其他技术人员能针对各种实施方式并针对适于所设想的具 体应用的各种改型而理解本发明。本发明的范围将由所附权利要求及其 等同物来限定。
权利要求
1.一种定影装置，该定影装置包括磁场产生部件，该磁场产生部件产生磁场；定影构件，该定影构件包括通过所述磁场引发电磁感应而产生热的发热层；支撑件，该支撑件布置在所述定影构件的内侧；压力旋转体，该压力旋转体沿着所述支撑件的方向向所述定影构件施加压力；以及一对磁路形成构件，该对磁路形成构件布置成使所述定影构件和所述磁场产生部件位于其间，而且所述磁路形成构件中的至少一个磁路形成构件能在其被施加弹性变形或塑性变形的同时被使用。
2. 根据权利要求l所述的定影装置，其中，所述磁路形成构件为闭 合磁路形成构件，当通过所述磁场产生部件产生磁场时，所述闭合磁路 形成构件形成闭合磁路。
3. 根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，所述磁路形成构件 的厚度t大于所述磁路形成构件的材料的表皮深度5 。
4. 根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，所述磁路形成构件 包含非晶态金属。
5. 根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，所述磁路形成构件 具有多层结构。
6. 根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，所述磁路形成构件 包括含有非晶态金属的层。
7. 根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，布置在所述定影构 件侧的磁路形成构件的居里温度等于或高于预设定影温度，并且等于或 低于所述定影构件的容许温度极限。
8. 根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，布置在所述磁场产 生部件侧的磁路形成构件的居里温度等于或高于所述磁场产生部件的发 热温度，并且等于或低于所述磁场产生部件的容许温度极限。
9. 根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，所述定影构件具有 环带形状，并且具有被可旋转支撑的两个端部。
10. 根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，所述一对磁路形成构件中的每个磁路形成构件均呈板形，且在面对所述定影构件或所述 磁场产生部件的一侧包括弯曲表面。
11. 根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，所述一对磁路形 成构件中的每个磁路形成构件由沿着所述定影构件的旋转轴线方向分开 的多个段形成，且所述多个段布置成沿着所述旋转轴线方向包括预定的 间隙。
12. 根据权利要求ll所述的定影装置，其中，构成所述一对磁路形 成构件中的一个磁路形成构件的所述段布置成定位在构成另一磁路形成 构件的在所述旋转轴线方向上相邻的段之间。
13. 根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，所述磁路形成构 件构造成包括由耐热树脂制成的支撑层。
14. 根据权利要求1或2所述的定影装置，其中，所述磁路形成构 件层叠有耐热树脂。
15. —种成像设备，该成像设备包括 曝光部件，该曝光部件发出曝光光；显影部件，该显影部件通过显影剂使通过所述曝光部件的所述曝光 光形成的潜像显影，以形成显影剂图像；转印部件，该转印部件将由所述显影部件显影的所述显影剂图像转 印到记录介质上；以及定影装置，该定影装置对已经被转印到所述记录介质上的所述显影 剂图像进行定影，所述定影装置包括磁场产生部件，该磁场产生部件产生磁场；定影构件，该定影构件包括通过所述磁场引发电磁感应而产生热的 发热层；支撑件，该支撑件布置在所述定影构件的内侧；压力旋转体，该压力旋转体沿着所述支撑件的方向向所述定影构件施加压力；以及一对磁路形成构件，该对磁路形成构件布置成使所述定影构件和所 述磁场产生部件位于其间，而且所述磁路形成构件能在其被施加弹性变 形或塑性变形的同时被使用。
全文摘要
本发明提供一种定影装置和成像设备。该定影装置包括磁场产生部件，该磁场产生部件产生磁场；定影构件，该定影构件包括通过所述磁场引发电磁感应而产生热的发热层；支撑件，该支撑件布置在所述定影构件的内侧；压力旋转体，该压力旋转体沿着所述支撑件的方向向所述定影构件施加压力；以及一对磁路形成构件，该对磁路形成构件布置成使所述定影构件和所述磁场产生部件位于其间，而且所述磁路形成构件可以在其被施加弹性变形或塑性变形的同时被使用。
文档编号H01F1/14GK101276188SQ20071015344
公开日2008年10月1日 申请日期2007年9月19日 优先权日2007年3月29日
发明者上原康博, 马场基文 申请人:富士施乐株式会社