专利名称：：加热装置、定影装置和成像装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种加热装置、定影装置和成像装置。技术背景传统上，诸如打印机、复印机等的通过利用电子照相方法进行成像的成像装置使用定影装置，该定影装置使已经转印到记录片材上的调色剂图像通过由施压辊和具有诸如卤素加热器等的热源的定影辊或定影带形成的压区部分，并通过热和压力的作用使调色剂熔化并定影。定影带或定影辊的传热层越薄，其传热性越好，越能有效地縮短定影装置的启动时间。作为利用薄壁套筒的定影装置的第一示例，存在一种具有金属套筒的定影装置，该金属套筒具有由从内周侧开始的基层、传热层和金属层构成的三层包层结构(例如，参见日本专利申请特开No.2003-233260)。第一示例的该定影装置使用厚度为200pm的金属套筒以及其中基层由SUS形成、传热层由Cu形成且金属层由SUS形成的三层包层结构。在金属套筒的表面处形成有由PTFE等制成的释放层。作为利用薄壁套筒的定影装置的第二示例，存在一种具有定影辊的定影装置，该定影辊通过组合非磁性金属层和磁性金属层而构成(例如参见JP-ANo.2003-223063)。在第二示例的定影装置中，磁性金属层由SUS构成，而Cu的非磁性金属层铺设在该磁性金属层的外侧。
发明内容本发明的目的在于提供一种具有加热/旋转单元的加热装置、定影装置和成像装置，在所述加热/旋转单元处可通过电磁感应进行加热，且所述加热/旋转单元具有优异的耐久性。本发明的第一方面为一种加热装置，该加热装置包括磁场产生单元和加热/旋转单元。所述磁场产生单元产生磁场。所述加热/旋转单元布置成与所述磁场产生单元相对。而且，所述加热/旋转单元具有n(n》2)层金属层，所述金属层满足以下条件(a)、(b)和(c)，并包括至少一个发热层，该至少一个发热层通过所述磁场发生电磁感应而产生热；以及支撑层，该支撑层支撑所述发热层(a)所述金属层的总厚度t大于或等于30^m并小于或等于200|im;(b)满足下式(1)和式(2):金属层的总厚度t〈51+S2+S3+…+Sn式(1)第n层金属层的厚度tn<Sn式(2)其中，S为金属的表皮深度，第一层、第二层、第三层、…、第n层的表皮深度51、52、53、…、5n为51=503》1/(f屮)、52=503*2/^2)、53二503如/(fxp3)、5n:503如/(fxp)，pn为各金属层的电阻率，f为所述磁场产生单元处的信号频率，而p为各金属层在室温下的相对导磁率；以及(c)满足下式(3):1/R《l/Rl+l/R2+l/R3+…+l/Rn式(3)其中，R为电阻率值和厚度的比值，且Rl二pl/tl，R2=P2/t2，R3=p3/t3，以及Rn二pn/tn。根据本发明的第一方面，与没有设置本结构的情形相比，可获得具有加热/旋转单元的加热装置，在该加热/旋转单元处可通过电磁感应进行加热，且该加热/旋转单元具有优异的耐久性。本发明的第二方面在于，所述发热层为厚度大于或等于2pm且小于或等于20pm的非磁性体。根据本发明的第二方面，与没有设置本结构的情形相比，能提高所述加热/旋转单元的发热层效率。本发明的第三方面在于，所述加热/旋转单元的中性轴定位在所述发热层内。根据本发明的第三方面，与没有设置本结构的情形相比，难以在所述发热层中形成裂纹。本发明的第四方面在于，所述金属层包括保护所述发热层的保护层。根据本发明的第四方面，与没有设置本结构的情形相比，更加难以在所述发热层中形成裂纹。本发明的第五方面在于，所述支撑层以及所述保护层由不同于所述发热层的金属形成，且所有的金属层均为非磁性金属。根据本发明的第五方面，所述磁场产生单元可以设置在所述加热/旋转单元的内周侧或外周侧，从而便于所述加热装置的布局设计。本发明的第六方面在于，所述金属层由用包层钢制成的无缝管形成。根据本发明的第六方面，各层之间难以产生剥离。本发明的第七方面为一种定影装置，该定影装置包括磁场产生单元、加热/旋转单元、支撑体以及施压/旋转体。所述磁场产生单元产生磁场。所述支撑体布置在所述加热/旋转单元的内侧处。所述施压/旋转体经由所述加热/旋转单元向所述支撑体施加压力。所述加热/旋转单元布置成与所述磁场产生单元相对。而且，所述加热/旋转单元具有n(n》2)层金属层，所述金属层满足以下条件(a)、(b)和(c)，并包括至少一个发热层，该至少一个发热层通过所述磁场发生电磁感应而产生热；以及支撑层，该支撑层支撑所述发热层(a)所述金属层的总厚度t大于或等于30)im并小于或等于2C)0^;(b)满足下式(1)和式(2):金属层的总厚度t〈51+S2+53+…+Sn式(1)第n层金属层的厚度tn<5n式(2)其中，5为金属的表皮深度，第一层、第二层、第三层、…、第n层的表皮深度51、52、53、…、5n为51=503Vp"(fx^il)、52=503*2/^2)、53二503如/(fxn3)、5n二503如/(fxnn)，pn为各金属层的电阻率，f为所述磁场产生单元处的信号频率，而p为各金属层在室温下的相对导磁率；以及(c)满足下式(3):1/R《l/Rl+l/R2+l/R3+…+l/Rn式(3)其中，R为电阻率值和厚度的比值，且Rl二pl/tl，R2=p2/t2，R3二p3/t3，以及Rn二pn/tn。根据本发明的第七方面，与没有设置本结构的情形相比，可获得具有加热/旋转单元的加热装置，在该加热/旋转单元处可通过电磁感应进行加热，且该加热/旋转单元具有优异的耐久性。本发明的第八方面为一种定影装置，该定影装置还包括磁性单元，该磁性单元布置成经由所述加热/旋转单元而与所述磁场产生单元相对。所述磁性单元收集在所述磁场产生单元处产生的磁场的磁通。根据本发明的第八方面，与没有设置本结构的情形相比，易于进行对磁通量的控制。本发明的第九方面为一种定影装置，其中，在所述施压/旋转体与所述加热/旋转单元的接触部分处，在所述加热/旋转单元处形成凹部，在所述凹部的两侧处形成凸部。根据本发明的第九方面，与没有设置本结构的情形相比，所述记录介质易于从所述加热/旋转单元剥离。本发明的第十方面为一种成像装置，该成像装置包括曝光单元、显影单元、转印单元、传送单元、磁场产生单元、加热/旋转单元、支撑体和施压/旋转体。所述曝光单元发出曝光光。所述显影单元通过显影剂而使得通过所述曝光单元的所述曝光光而形成的潜像可见，并形成显影剂图像。所述转印单元将在所述显影单元处变得可见的显影剂图像转印到记录介质上。所述传送单元传送其上己经在所述转印单元处转印有所述显影剂图像的所述记录介质。所述磁场产生单元产生磁场。所述支撑体布置在所述加热/旋转单元的内侧处。所述施压/旋转体经由所述加热/旋转单元向所述支撑体施加压力。所述加热/旋转单元布置成与所述磁场产生单元相对。而且，所述加热/旋转单元具有n(n》2)层金属层，所述金属层满足以下条件(a)、(b)和(c)，并包括至少一个发热层，该至少一个发热层通过所述磁场引起电磁感应而产生热；以及支撑层，该支撑层支撑所述发热层(a)所述金属层的总厚度t大于或等于30,并小于或等于200,;(b)满足下式(1)和式(2):金属层的总厚度t〈51+52+S3+…+5n式(1)第n层金属层的厚度tn<Sn式(2)其中，S为金属的表皮深度，第一层、第二层、第三层、…、第n层的表皮深度S1、52、53、…、5n为51二503*1/(fxpl)、52=503*2/(f,、53=503*3/(fxp3)、5n二503如/(fxpn)，pn为各金属层的电阻率，f为所述磁场产生单元处的信号频率，而pn为各金属层在室温下的相对导磁率；以及(c)满足下式(3):1/R《l/Rl+l/R2+l/R3+…+l/Rn式(3)其中，R为电阻率值和厚度的比值，且Rl二pl/tl，R2=P2/t2，R3=p3/t3，以及Rn二pn/tn。根据本发明的第十方面，与其中没有设置本结构的情形相比，所述加热/旋转单元的耐久性优异，从而在重复使用的情况下，图像定影度的变化较小。将基于以下附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述，附图中-图1为关于第一示例性实施方式的成像装置的全视图；图2为关于第一示例性实施方式的定影装置的剖视图；图3A为示出了关于第一示例性实施方式的定影带的层叠状态的示意图；图3B为关于第一示例性实施方式的定影带的剖视图；图4为关于第一示例性实施方式的控制电路和电源电路的连接图；图5为示出了磁场穿过关于第一示例性实施方式的定影带的状态的示意图；图6A为示出了关于第一示例性实施方式的定影带的金属层的层叠状态的示意图；图6B为示出了关于第一示例性实施方式的定影带的金属层的涡电流主回路(mainloop)长度和总电阻率的示意图；图7为在关于第一示例性实施方式的定影带的发热层的厚度变化时功率因数相对于频率的曲线图，表示发热层(Cu)的厚度与功率因数相对于电磁感应的状态下的频率的关系；以及图8为关于第二示例性实施方式的加热装置的剖视图。具体实施方式以下将基于附图对加热装置、定影装置以及成像装置的第一示例性实施方式进行描述。图1中示出了用作成像装置的打印机10。在打印机10处，光扫描装置54固定至作为打印机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的各个部分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的光源发出的光束，并在诸如反射镜等的多个光学部件处反射光束，并发射出对应于黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)和黑色(K)各调色剂的光束60Y、60M、60C和60K。光束60Y、60M、60C和60K被引导至分别与它们对应的感光体20Y、20M、20C和20K。在打印机10的下侧处设置有容纳记录片材P的片材盘14。在片材盘14的上方设置有对记录片材P的远端部分的位置进行调节的一对抵抗辊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具有前述四个感光体20Y、20M、20C和20K，这些感光体沿着垂直方向排成一列。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。在感光体20Y、20M、20C和20K的旋转方向的下游侧设置有分别使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、2掘、24C和24K。另一方面，第一中间转印体26与感光体20Y、20M接触，而第二中间转印体28与感光体20C、20K接触。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相对的一位置处设置有转印辊32。记录片材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片材P上。在传送记录片材P的片材传送路径34的下游设置有定影装置100。定影装置100具有定影带102和施压辊104，并对记录片材P进行加热和加压从而将调色剂图像定影到记录片材P上。其上已经定影有调色剂图像的记录片材P由片材传送辊36排出到盘38上，该盘38设置在打印机10的顶部。以下将描述打印机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的表面进行充电。从光扫描装置54将与输出图像对应的光束60Y至60K照射到充电的感光体20Y至20K的表面上，使得与各分色图像对应的静电潜像形成在感光体20Y至20K上。显影装置24Y至24K有选择地向静电潜像供应各种颜色(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，洋红色的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，黄色的调色剂图像从用于黄色的感光体20Y一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上的洋红色的调色剂图像上。另一方面，黑色的调色剂图像以类似的方式从用于黑色的感光体20K一次转印到第二中间转印体28上。而且，青色的调色剂图像从用于青色的感光体20C—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。.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此时相互叠加，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。已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。记录片材P与该正时同步地被从抵抗辊16传送到该压区部分，且该全色图像被三次转印到记录片材P上(最终转印)。之后，该记录片材P被发送到定影装置100，并通过定影带102和施压辊104的压区部分。此时，全色调色剂图像由于从定影带102和施压辊104施加的热和压力的作用而被定影到记录片材P上。定影之后，记录片材P被从片材传送辊36排出到盘38，从而完成了在记录片材P上形成全色图像。接着将描述关于第一示例性实施方式的定影装置100。如图2所示，定影装置100具有外壳122，该外壳122上形成有用于记录片材P的进入和排出的开口。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形成的筒管108。筒管108和定影带102之间的间隔约为1至3mm。筒管108形成为与定影带102的外周表面相符的大致弧形。凸部108A从筒管108突出。激励线圈110以凸部108A为中心在筒管108处沿着轴向(与图2的绘图表面垂直的方向)巻绕多匝。加热装置160由定影带102和激励线圈110构成。在与激励线圈IIO相对的位置处布置有磁芯112，该磁芯112被支撑在筒管108处；该磁芯112由铁磁体形成，并形成为与筒管108的弧形相符合的大致弧形。另一方面，由铝形成且为非磁性体的支撑单元114布置在定影带102的内侧处，不与定影带102接触。支撑单元114的两端固定至定影装置100的外壳122。支撑单元114由弧形部分114A和柱状部分114B构成，该弧形部分114A形成为弧形并与定影带102相对，该柱状部分114B形成为柱形。弧形部分114A和柱状部分114B—体模制成。在支撑单元114的弧形部分114A处沿着弧形部分114A设置有磁芯116，该磁芯116由与上述磁芯112类似的材料制成。磁芯116处于与定影带102不接触的状态。在磁芯116和磁芯112之间形成由于磁场H而产生的闭合磁路径，该闭合磁路径通过定影带102，并且磁场H得到增强。在支撑单元114的柱状部分114B的端面上固定有以预定的压力向着外侧推动定影带102的推动单元118。推动单元118由诸如聚氨酯橡胶、海绵等的弹性单元形成。推动单元118的一个端面与定影带102的内周表面接触，并向外推动定影带102。另一方面，施压辊104布置在与定影带102的外周表面相对的位置处。施压辊104向着推动单元118对定影带102施加压力，并在由未示出的马达和齿轮形成的驱动机构的作用下沿着箭头E的方向旋转。如此构造施压辊104，使得由诸如铝等的金属形成的芯材金属体106的外周由硅橡胶或PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯共聚物树脂)覆盖。而且，施压辊104可以通过利用凸轮机构或诸如螺线管等的电磁开关(都没有示出)沿着箭头A和B的方向运动。在施压辊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，并向定影带102的外周表面施加压力。在施压辊104沿着箭头B的方向运动时，其离开定影带102的外周表面。这里，在施压辊104向着推动单元118对定影带102施加压力时，在定影带102和施压辊104的接触部分(压区部分)处，由定影带102形成凹部103，由施压辊104形成凸部105。该压区部分的形状为这样的形状，即，其沿着在载有调色剂T的i己录片材P通过时使记录片材P从定影带102剥离的方向弯曲。因此，从箭头IN的方向传送进来的记录片材P由于其刚性而与压区部分的形状相符合，并沿着箭头OUT的方向排出。推动单元118向着施压辊104推动定影带102，并弯曲从而与定影带102的内周表面相符合，并且增大了压区宽度。对定影带102的表面的温度进行测量的热敏电阻120设置成在定影带102的表面处与一区域接触，该区域不与激励线圈110相对且位于记录片材P的排出侧。热敏电阻120的接触部分为定影带沿着轴向(与图2的绘图表面相垂直的方向)的大致中央部分，从而其测量值不会随着记录片材P的尺寸大小而变化。由于热敏电阻120的电阻值随着从定影带102的表面提供的热量而变化，因此热敏电阻120测量定影带102的表面温度。如图4所示，热敏电阻120通过导线136连接至设置于上述控制单元50(参见图l)内部的控制电路138。控制电路138通过导线140连接至电源电路142。电源电路142通过导线144、146而连接至上述激励线圈110。这里，基于从热敏电阻120发来的电量，控制电路138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设定的定影^^度(在本示例性实施方式中为170°C)进行比较。如果测量温度低于设定的定影温度，则控制电路138驱动电源电路142以对激励线圈110供电，从而产生用作磁路的磁场H(参见图2)。另一方面，如果测量温度高于设定的定影温度，则控制电路138使电源电路142停止工作。基于来自控制电路138的电信号而驱动电源电路142或停止对电源电路142的驱动。电源电路142通过导线144、146向激励线圈IIO供应预定频率的交流电流或停止向激励线圈110供应交流电流。接下来将描述定影带102的结构。如图3B所示，定影带102由从其内侧向外侧的基层134、发热层132、保护层130、弹性层128和释放层126构成。这些层层压在一起并形成为一体。基层134是维持定影带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，该金属材料由于电磁感应的作用而产生热，在该发热层132中有涡电流流动，以产生抵消上述磁场H的磁场(参见图2)。可采用例如金、银、铜、铝、锌、锡、铅、铋、铍、锑或它们合金的金属材料。在本示例性实施方式中，为了使得电阻率低于或等于2.7x10—8Qcm，并有效地获得需要产生的热量，而且还从降低成本的方面考虑，采用铜作为发热层132。使发热层132的热容尽可能小，可縮短定影装置100的启动时间。因此，理想的是提供尽可能薄的层作为发热层132。如果发热层132为上述非磁性金属，则可通过厚度为2pm至20|nni的层进行加热。这里，如果通过改变发热层132(铜)的厚度并保持其它层的状态不变，测试相对于在电磁感应状态下通过电源电路142的电流的频率(20kHz至100kHz)的功率因数，获得图7的曲线图。注意，功率因数为表示发热效率的指标，发热效率由功率因数确定，功率因数二P/(iXV)，其中，发热层132实际消耗的电功率为有效电功率P，通过电源电路142的电流为i，而电压为V。如果功率因数较低，则为了获得相同的电功率P就需要增加电流和电压量。如图7所示，在发热层132的厚度大于或等于25]im时，涡电流的表观电阻较低，涡电流的损耗较小，从而在高于或等于60kHz的频率处的功率因数(发热效率)低于0.2。这里，为了进行电磁感应加热，需要有使得电源单元处的50Hz或60Hz的电流电压变为较高频率(例如，高于或等于20kHz)的元件。然而，在功率因数较低时，存在这样的问题，即，为了提高电流电压，元件所产生的热量增加，且电源单元处的损耗(功率损耗)增加。因此，通过改变功率因数对功率损耗进行评价。表1中示出了功率损耗的评价结果。注意，在表1中，O表示其中功率损耗小于10%的状态，^表示其中功率损耗高于或等于10%的状态，而X表示其中元件产生的热较大，难以持续供电的状态。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如表1所示，功率因数优选大于或等于0.2。注意，在图7的曲线图中，功率因数大于或等于0.2的情形为其中发热层132的厚度小于或等于20)um的情形。从这些研究的结果可以得知，发热层132的厚度优选大于或等于2|im并小于或等于20jam。在本示例性实施方式中，发热层132的厚度为10,。另一方面，在图3B中，保护层130的厚度和材料是在同时考虑到定影带102的刚性和发热层132的厚度的情况下确定的。而且，位于激励线圈110侧的保护层130需要使来自激励线圈110的磁场H(参见图2)作用在发热层132上，而且对保护层130的要求为磁场H不会在保护层130处被中止，且保护层130不会妨碍发热层132的发热效率。为此，对保护层130的厚度和材料进行了研究。首先，就刚性而言，采用具有高机械强度的不锈钢制成的无缝管，并对该无缝管施加与定影带102和施压辊104的压区部分的挤压力大致相等的挤压力，并且判断该无缝管在弹性变形区域内是否向内挠曲。结果，确认在无缝管的厚度为250,时，无缝管在弹性变形区域内不挠曲，在厚度为200,时，无缝管开始在弹性变形区域内挠曲，在厚度为150、125、100和75,时，无缝管在弹性变形区域内充分挠曲。这样就认识到，金属层(包括基层134、发热层132以及保护层130)的整体层厚需要小于或等于200|Lim，且在该层厚小于200pm时存在足够的挠性。而且认识到，将发热层132夹在中间的基层134和保护层130的厚度需要分别小于或等于l00|im。需要注意的是，从在制造定影带102时保持膜厚精度以及维持热容以抑制温度下降的角度而言，金属层整体的总厚度优选大于或等于30^m。在厚度小于或等于100,的保护层130处，为了使得磁场H的磁通穿过发热层132，表征磁场能透过的深度(磁场衰减l/e的距离，其中e近似为2.718)的表皮深度要为至少大于或等于保护层130的厚度和发热层132的厚度的总和。表皮深度值足够大的材料的示例为非磁性金属(相对导磁率大约为1的顺磁性体)。此外，为了使保护层130不妨碍发热层132产生热，可釆用一般难以产生热的具有高电阻率的材料(理想的是，相对导磁率=1和电阻率=w的金属)。这里，当在定影装置100处采用其中保护层130、发热层132和基层134全部三层都由非磁性体制成且磁场H的磁通穿过的定影带102时，可以从定影带的内侧或外侧控制由电磁感应产生的涡电流，且激励线圈iio可以布置在定影带102的内侧或外侧。这样，就存在便于设计定影装置100的布局的优点。而且，可采用机械强度比发热层132高、抗疲劳应变且抗生锈抗腐蚀的材料用于基层134和保护层130。作为这些研究的结果，保护层130由非磁性不锈钢(电阻率==60至80X10-8Qm)构成，保护层130和基层134的厚度分别为30pm。此外，基层134、发热层132和保护层130—体模制形成，从而形成由包层钢形成的无缝管。从获得优异的弹性和耐热性等方面来考虑，采用硅橡胶或氟橡胶作为弹性层128。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200)im。设置释放层126是为了减弱与熔化在记录片材P上的调色剂T(参见图2)的粘着力，并使得记录片材P容易从定影带102剥离。釆用氟橡胶、硅橡胶或聚酰亚胺树脂作为释放层126足以获得优异的表面释放性。在本示例性实施方式中采用PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯共聚物树脂)。注意，本示例性实施方式中释放层126的厚度为30pm。接下来将描述包括基层134、发热层132和保护层130的金属层的总厚度t。首先，磁场H能透过的厚度(表皮深度)Sn由下式(1)表示，其中，金属层中的第n层的电阻率为pn，相对导磁率为)in，且激励线圈110处的信号(电流)'的频率为f。《,=503」"^V、式(1)假定保护层130为第一层，发热层132为第二层，而基层134为第三层，因为保护层130和基层134由非磁性不锈钢形成，其相对导磁率如上所述可近似为1，并且电阻率pl二p3二60x10—8Qm，相对导磁率jxl二p3=l。假定激励线圈IIO处的信号(电流)的频率为f二20kHz，则根据式(1)，51=53—2755,。另一方面，发热层132为铜，给定电阻率p2二1.7x10—8Qm，且相对导磁率=1，则根据式(1)，52—464,。如上所述，保护层130的厚度tl和基层134的厚度t3为tl=t3=30,，发热层132的厚度t2为t2=10|_im。因此，下式(2)成立。6<《，~<《，f3<《式(2)此外，就金属层的总厚度和总的表皮深度而言，下式(3)成立。t="+f2+f3)<(《+《+《)式(3)由于式(2)和式(3)成立，因此磁场H的磁通穿过保护层130、发热层132和基层134。注意，所述金属层不仅仅是上述保护层130、发热层132和基层134的三层结构，而是可以为包括至少发热层132和基层134且形成为n层(n>2)的金属层。如图6A所示，定影带102的金属层由n层金属层形成，并且从靠近激励线圈110的一侧开始分别为第一层A1、第二层A2、第三层A3、…、第n层An，并且对各层而言，层厚为tn、电阻率为pn，相对导磁率为网。在此情况下，式(4)和式(5)以及以上式(1)成立就足以满足磁场H的磁通穿过所有金属层的条件。、<《，^<《，f3<4，…，f<&式(4)接下来将描述金属层的总电阻率p和总厚度t。如图6B所示，假定金属层的总电阻率为p，总厚度为t，磁场H产生的涡电流的主回路长度(定影带102的轴向)为I，I流动通过的横截面积为A，且横截面转换系数K变为K=A/t，则涡电流流过的区域的总电阻Ra为Ra=(pxI)/(txK)。此外，第n层的电阻Ran为Ran=(pnxI)/(tnxK)。这里，假定如上所述金属层的保护层130为第一层，发热层132为第二层，而基层134为第三层，且各层的电阻为Ral、Ra2、Ra3，Ral至Ra3的并联电路的总电阻为Ra，贝lj1/Ra=l/Ral+1/Ra2+1/Ra3。因此，(txK)/(pxl)二(tlxK)/(plxl)+(t2xK)/(p2xl)+(t3xK)/(p3xl)。如果消除两端的I/K，且将R表示为电阻率和厚度的比值，即R=p/t，Rl=pl/tl，R2二p2/t2和R3二p3/t3，则获得式(6)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>(6)这里，保护层130和基层134为相同的材料且呈相同的厚度，且pl二p3二60x10—8[Qm]，而tl二t3二30xl(T[ni]。因此，Ral=Ra3=plxI/tl=2x10—2xI/K[Q]。而且，类似地确定发热层132的Ra2，得到Ra2=1.7xlOI/K[Q]。因此，通过利用式(6)，总的电阻为R二1.5xlO—3xI/K[Q]。因为Ra、Ral、Ra2和Ra3都具有共同的I和K，通过消除I和K，从而得到电阻率值与厚度的比值Rn二pn/tn，R=1.5xl(T3[O/m]。这里，如上所述，金属层的发热层132的厚度t2优选小于或等于20pm，且其电阻率p2优选小于或等于1.7x10—8Qm。因此，电阻率值和厚度的比值(其中从各金属层的总电阻Ra消除了I/K)优选小于R2的最大值(其中从发热层132的电阻Ra2消除了工/K)。这由如式(7)的式子表不。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>式(7)在定影带102的金属层处，从所获得的总电阻推得的电阻率值与厚度的比值为R-l.5xlCT3[Q/m]，满足式(7)。通过这样利用式(7)限制电阻率值(从所获得的金属层总电阻R推得)与厚度的比值，能在整体上确定总厚度为t的金属层是否被适当加热。需要注意的是，所述金属层不仅仅是上述保护层130、发热层132和基层134的三层结构，而是可以为包括至少发热层132和基层134且形成为n层(n》2)的金属层。在此情况下，从总电阻R推导的电阻率值与厚度的比值的条件表达式为式(8)。lAR-1.2xl(T3《1//i+l/i2+lAR3+…+lARn式(8)接下来将说明发热层132在定影带102中的层叠位置。图3A以剖面图示意性示出了定影带的层结构，并示出了其中i=l、2、…、n的n层以定影带的表面(外周表面)为基准表面而向着内周侧依次层叠的状态。假定定影带沿厚度方向的距离为y，从所述表面开始的第i层的横截面面积为Ai，该层的宽度为bi，且其弹性系数为Ei，则从定影带的该表面至中性轴的距离y0由式(9)给出。这里，在考虑单位宽度(bi=b=l)的情况下，有dAi二d(bXyi)二dyi，从而从定影带的该表面至中性轴的距离yO由式(10)给出。y,》五,丄y办,)/2X乂式(10)在本示例性实施方式采用的定影带102中，释放层126为30ixm，弹性层128为200Pm，保护层130为30um，发热层132为10um，且基层134为134um，则基于式(10)计算从基准(释放层126的表面，y=0)至中性轴的距离y0得到y0二265pm，如表2所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>因为发热层132定位在从260ym至27011m的距离处，从而中性轴(y0=265um)定位在发热层132处。这里，如表2所示，可理解到具有较高杨氏模量的层的厚度影响中性面的公式和中性面的位置。即，通过调节基层134和保护层130的厚度，可使发热层132定位于中性面处。基层134和保护层130也可称为对发热层132的位置进行调节的调节层。接下来将描述第一示例性实施例的操作。如图1所示，已经经过打印机10的上述成像处理且其上已经转印有调色剂的记录片材P被发送到定影装置100。在定影装置100处，由于控制单元50的控制，施压辊104与定影带102的表面分开，直到定影带102的表面的温度达到设定的定影温度的时间为止。在定影带102的表面的温度达到设定的定影温度时，施压辊104就运动并与定影带102的表面接触。定影带102的表面的温度由于与施压辊104接触而暂时下降，但是由于发热层132继续产生热，因此定影带102的表面的温度达到设定的定影温度。这样，可以升高作为单个单元的定影带102的温度，而不使施压辊104在升高定影带102的温度时与定影带102接触。因此，与在定影带102和施压辊104相互接触的状态下升高温度的情况相比，可以更多地縮短启动时间。然后，如图2和图3所示，在定影装置100处，施压辊104开始沿着箭头E的方向驱动和旋转，并且定影带102因而沿着箭头D的方向从动旋转。此时，基于上述来自控制电路138的电信号，驱动电源电路142，并向激励线圈iio供应交流电流。在向激励线圈iio供应交流电流时，在激励线圈110的周边处作为磁路的磁场H(参见图2)就反复产生和消失。然后，如图5所示，在磁场H横穿定影带102的发热层132时，在发热层132处产生涡电流(未示出)，使得产生阻止磁场H变化的磁场。发热层132与发热层132的表皮电阻和流过发热层132的涡电流的大小成比例地产生热，从而加热定影带102。通过如图4所示的热敏电阻120感测定影带102的表面的温度。如果该温度没有达到设定的定影温度170°C，则控制电路138控制并驱动电源电路142，使得将预定频率的交流电流传送到激励线圈110。此外，在达到设定的定影温度时，控制电路138停止对电源电路142的控制。这里，在定影带102和施压辊104的接触部分(压区部分)处，即使定影带102弯曲且施加有诸如扭曲力等的应力，但是由于发热层132定位在定影带102的中性轴处，因此也能将发热层132处产生的应变保持为较低。而且，因为通过作为金属层的基层134保持发热层132，从而与如传统情形的那样在基层134处采用聚酰亚胺树脂层等的结构相比，机械强度和刚度较高。这样，在发热层132处，难以出现诸如裂纹等的妨碍产生涡电流的损坏。提高了定影带102的耐用性，维持了定影带102的发热状态。此外，定影带102相对于扭曲力的机械强度(抵抗性)较高，且可以在定影带102的端部安装齿轮(未示出)，从而可以通过马达直接驱动定影带102。发热层132的厚度小于或等于20um，从而较薄，其电阻率难以下降。因此，定影带102产生的热量难以下降。而且，由基层134、发热层132和保护层130形成的层的总厚度小于或等于200um，从而可以不使用厚度通常大于或等于300um的金属管。因此，定影装置100可以制成为比较紧凑。基层134和保护层130由电阻率(电阻率60至80X10—8Qm)与发热层132的铜的电阻率(电阻率1.7X10—8Qm)相比较大的非磁性不锈钢形成。这样，在基层134和保护层130处几乎没有涡电流流动，从而这些层难以产生热。因此，不会由于基层134或保护层130产生热而妨碍定影带102由于发热层132发热而产生热。因为定影带102为由包层钢形成的无缝管，所以难以在基层134、发热层132和保护层130等各个层之间产生剥离。这样，不会在发热层132中产生裂纹，且定影带102的温度不会下降，从而不会产生图像的不均匀定影。然后，如图2所示，己经被发送到定影装置100的记录片材P被定影带102和施压辊104加热和推动，从而将调色剂图像定影到记录片材P的表面上，发热层132在该定影带102处产生热，并且定影带102变为预设定的定影温度(170°C)。在从定影带102和施压辊104之间的压区部分送出记录片材P时，记录片材P由于其自身的刚性而沿着压区部分的方向平直前进，从而从定影带102剥离。从定影装置100排出的记录片材P通过片材传送辊36而排出到盘38上。接下来将基于附图描述加热装置的第二示例性实施方式。注意，与上述第一示例性实施方式基本相同的部件由与第一示例性实施方式相同的附图标记表示，从而省略对它们的描述。图8示出了加热装置200。加热装置200具有激励线圈208，该激励线圈208由未示出的供电单元供电，并产生磁场；和加热带206，该加热带206布置成与激励线圈208相对，并由与先前描述的定影带102(图2)的材料和层结构类似的材料和层结构形成。激励线圈208通过粘合剂固定至树脂制成的筒管210上，并由该筒管210支撑。加热带206架设在一对辊202、204上，在所述一对辊202、204处采用非磁性SUS作为芯材金属，而具有预定表面粗糙度(使得辊202、204能使加热带206运动的表面粗糙度)的硅橡胶层覆盖芯材金属的表面。辊202、204中的一个连接至未示出的齿轮、马达等的驱动单元，并沿着箭头R的方向旋转。在辊202、204沿着箭头R的方向旋转时，加热带206就沿着箭头M的方向运动。注意，加热带206可形成为大致柱形管的形状，并且可将齿轮附着并固定到其端部上，而且加热带206直接由齿轮驱动。接下来将描述第二示例性实施方式的操作。注意，本示例性实施方式描述了其中在熔化粘合中采用加热装置200的情形。首先，通过未示出的供电单元向激励线圈208供电，从而在激励线圈208的周围产生磁场。通过与上述定影带102相同的方式，加热带206在该磁场引起的电磁感应的作用下产生热。接着，辊202、204受到驱动而旋转，从而加热带206开始沿着箭头M的方向运动。这样，将一对树脂板212传送到加热装置200(箭头IN)。这里，在所述一对板212之间夹有在预定温度下熔化的由固体树脂形成的粘合剂214。然后，粘合剂214由于加热带212产生的热而熔化，并在所述一对板212之间扩散。由于加热带206的运动，板212从加热装置200送出(箭头OUT)。从加热装置200送出的所述板212由于已经熔化和扩散的粘合剂214的冷却和固化而粘合。注意，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方法，而是可以为使用液态显影剂的打印机。作为对定影带102的温度进行感测的方法，可以使用热电偶来替代热敏电阻120。安装热敏电阻120的位置不限于定影带102的表面，热敏电阻120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120可安装在施压辊104的表面上。除了熔化粘合之外，还可采用加热装置200作为干燥装置。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1.一种加热装置，该加热装置包括磁场产生单元，该磁场产生单元产生磁场；以及加热/旋转单元，该加热/旋转单元布置成与所述磁场产生单元相对，并具有n(n≥2)层金属层，所述金属层满足以下条件(a)、(b)和(c)，并包括至少一个发热层，该至少一个发热层通过所述磁场引发电磁感应而产生热；和支撑层，该支撑层支撑所述发热层；(a)所述金属层的总厚度t大于或等于30μm并小于或等于200μm；(b)满足下式(1)和式(2)金属层的总厚度t＜δ1+δ2+δ3+…+δn式(1)第n层金属层的厚度tn＜δn式(2)其中，δ为金属的表皮深度，第一层、第二层、第三层、…、第n层的表皮深度δ1、δ2、δ3、…、δn为<math-cwu><![CDATA[<math><mrow><mi>δ</mi><mn>1</mn><mo>=</mo><mn>503</mn><msqrt><mi>ρ</mi><mn>1</mn><mo>/</mo><mrow><mo>(</mo><mi>f</mi><mo>×</mo><mi>μ</mi><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msqrt><mo>,</mo></mrow></math>]]></math-cwu><!--imgid="icf0001"file="S2007101533802C00011.gif"wi="168"he="23"img-content="drawing"img-format="tif"/--><math-cwu><![CDATA[<math><mrow><mi>δ</mi><mn>2</mn><mo>=</mo><mn>503</mn><msqrt><mi>ρ</mi><mn>2</mn><mo>/</mo><mrow><mo>(</mo><mi>f</mi><mo>×</mo><mi>μ</mi><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msqrt><mo>,</mo></mrow></math>]]></math-cwu><!--imgid="icf0002"file="S2007101533802C00012.gif"wi="179"he="23"img-content="drawing"img-format="tif"/-->2.根据权利要求l所述的加热装置，其中，所述发热层为厚度大于或等于2,且小于或等于20pm的非磁性体。3，根据权利要求1所述的加热装置，其中，所述加热/旋转单元的中性轴定位在所述发热层内。4.根据权利要求2所述的加热装置，其中，所述加热/旋转单元的中性轴定位在所述发热层内。5.根据权利要求l所述的加热装置，其中，所述金属层包括保护所述发热层的保护层。6.根据权利要求2所述的加热装置，其中，所述金属层包括保护所述发热层的保护层。7.根据权利要求5所述的加热装置，其中，所述支撑层以及所述保护层由不同于所述发热层的金属形成，且所有的金属层均为非磁性金属。8.根据权利要求6所述的加热装置，其中，所述支撑层以及所述保护层由不同于所述发热层的金属形成，且所有的金属层均为非磁性金属。9.根据权利要求1所述的加热装置，其中，所述金属层由用包层钢制造的无缝管形成。10.—种定影装置，该定影装置包括磁场产生单元，该磁场产生单元产生磁场；加热/旋转单元，该加热/旋转单元布置成与所述磁场产生单元相对，并具有n(ri》2)层金属层，所述金属层满足以下条件(a)、(b)和(c)，并包括至少一个发热层，该至少一个发热层通过所述磁场引发电磁感应而产生热；和支撑层，该支撑层支撑所述发热层；支撑体，该支撑体布置在所述加热/旋转单元的内侧处；以及施压/旋转体，该施压/旋转体经由所述加热/旋转单元向所述支撑体施加压力；(a)所述金属层的总厚度t大于或等于30,并小于或等于200,;(b)满足下式(1)和式(2):金属层的总厚度1:<51+52+33+…+Sn式(1)第n层金属层的厚度tn〈Sn式(2)其中，5为金属的表皮深度，第一层、第二层、第三层、…、第n层的表皮深度51、52、53、…、5n为51=503*1/(f一、52=503*2/(f,、53二503如/(fxp3)、5n二503如/(fxpn)，pn为各金属层的电阻率，f为所述磁场产生单元处的信号频率，而nn为各金属层在室温下的相对导磁率；以及(c)满足下式(3):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，R为电阻率值和厚度的比值，且Rl二pl/tl，R2=p2/t2，R3=p3/t3，以及Rn二pn/tn。11.根据权利要求10所述的定影装置，该定影装置还包括磁性单元，该磁性单元布置成经由所述加热/旋转单元而与所述磁场产生单元相对，且收集在所述磁场产生单元处产生的磁场的磁通。12.根据权利要求IO所述的定影装置，其中，在所述施压/旋转体与所述加热/旋转单元的接触部分处，在所述加热/旋转单元处形成凹部，在所述凹部的两侧处形成凸部。13.根据权利要求11所述的定影装置，其中，在所述施压/旋转体与所述加热/旋转单元的接触部分处，在所述加热/旋转单元处形成凹部，在所述凹部的两侧处形成凸部。14.一种成像装置，该成像装置包括曝光单元，该曝光单元发出曝光光；显影单元，该显影单元通过显影剂而使得通过所述曝光单元的所述曝光光而形成的潜像可见并形成显影剂图像；转印单元，该转印单元将在所述显影单元处变得可见的显影剂图像转印到记录介质上；传送单元，该传送单元传送其上已经在所述转印单元处转印有所述显影剂图像的所述记录介质；磁场产生单元，该磁场产生单元产生磁场；加热/旋转单元，该加热/旋转单元布置成与所述磁场产生单元相对，并具有n(n^2)层金属层，所述金属层满足以下条件(a)、(b)和(c)，并包括至少一个发热层，该至少一个发热层通过所述磁场发生电磁感应而产生热；和支撑层，该支撑层支撑所述发热层；支撑体，该支撑体布置在所述加热/旋转单元的内侧处；以及施压/旋转体，该施压/旋转体经由所述加热/旋转单元向所述支撑体施加压力(a)所述金属层的总厚度t大于或等于30pm并小于或等于200,;(b)满足下式(1)和式(2):金属层的总厚度<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式(1)第n层金属层的厚度tn<5n式(2)其中，5为金属的表皮深度，第一层、第二层、第三层、…、第n层的表皮深度51、52、53、…、5n为51二503*1/(fx|_a)、52=503*2/(f,、53二503如/(fxp3)、5F503如/(fxnn)，pn为各金属层的电阻率，f为所述磁场产生单元处的信号频率，而pn为各金属层在室温下的相对导磁率；以及(c)满足下式(3):1/R《l/Rl+l/R2+l/R3+…+l/Rn式(3)其中，R为电阻率值和厚度的比值，且Rl二pl/tl，R2=p2/t2，R3=p3/t3，以及Rn二pn/tn。全文摘要本发明提供一种加热装置、定影装置和成像装置。该加热装置具有产生磁场的磁场产生单元、发热层以及加热/旋转单元。所述发热层布置成与所述磁场产生单元相对，并至少通过所述磁场引发电磁感应而产生热。所述加热/旋转单元包括支撑所述发热层的支撑层，并具有n(n≥2)层金属层。文档编号H05K7/20GK101251741SQ200710153380公开日2008年8月27日申请日期2007年9月18日优先权日2007年2月23日发明者为政博史,马场基文申请人:富士施乐株式会社