定影单元及具有该定影单元的图像形成装置转让专利

申请号 : CN200910162975.3

文献号 : CN101661257B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 南条让浅利珠美权钟浩

申请人 : 京瓷美达株式会社

摘要 :

本发明提供定影单元及具有该定影单元的图像形成装置。定影单元包括:被加热构件;加压构件,与被加热构件压力接触,把调色剂图像定影在纸上;一对线圈面,由线圈形成,并沿被加热构件的表面配置,并所述线圈产生对被加热构件进行感应加热的磁场;至少一对磁屏蔽构件,分别配置在至少一对线圈面的附近;以及切换构件,至少部分包围线圈,并且切换磁场的路径;当切换构件位于第一位置时,一对磁屏蔽构件和切换头件形成屏蔽经由切换构件朝向被加热构件的磁场的路径的屏蔽面,当切换构件位于第二位置时,切换构件在一对磁屏蔽构件之间形成把磁场向被加热构件引导的路径。由此,不必增大磁屏蔽构件的面积,就可以提高抑制过度升温的效果。

权利要求 :

1.一种定影单元,用于将调色剂图像定影在纸上,其特征在于包括:被加热构件;

加压构件,与所述被加热构件压力接触,把所述调色剂图像定影在所述纸上;

至少一个线圈面,由线圈形成,并沿所述被加热构件的表面配置,所述线圈产生用于对所述被加热构件进行感应加热的磁场;

至少一个磁屏蔽构件,配置在所述至少一个线圈面的附近;以及可转动的筒状的切换构件,具有所述磁场的磁通能够通过的第一构件和阻碍所述磁通通过的第二构件;其中,所述第二构件覆盖所述切换构件的外周表面的至少一部分,所述第二构件覆盖所述切换构件的面积越接近所述切换构件的端部越大,当所述切换构件位于第一位置时对所述被加热构件的加热量比所述切换构件位于第二位置时对所述被加热构件的加热量小,所述第一位置是所述第二构件接近沿所述切换构件的长边方向延伸的所述至少一个磁屏蔽构件的位置,所述第二位置是所述第二构件离开所述至少一个磁屏蔽构件的位置。

2.根据权利要求1所述的定影单元,其特征在于还包括至少一个磁性体磁芯,该至少一个磁性体磁芯在所述被加热构件的外部形成所述磁场的磁通的路径。

3.根据权利要求2所述的定影单元,其特征在于,所述至少一个线圈面配置在所述至少一个磁性体磁芯和所述被加热构件之间。

4.根据权利要求3所述的定影单元,其特征在于,所述至少一个磁屏蔽构件配置在所述至少一个线圈面和所述被加热构件之间。

5.根据权利要求3所述的定影单元,其特征在于,所述至少一个磁屏蔽构件配置在所述至少一个磁性体磁芯和所述至少一个线圈面之间。

6.根据权利要求3所述的定影单元,其特征在于,所述至少一个线圈面是相互分开配置的一对线圈面,所述至少一个磁性体磁芯具有与所述一对线圈面相对应、且相互分开配置的一对磁性体磁芯,所述切换构件位于所述一对磁性体磁芯之间。

7.根据权利要求3所述的定影单元,其特征在于,所述至少一个磁屏蔽构件是一对磁屏蔽构件,所述至少一个磁性体磁芯具有朝向所述一对磁屏蔽构件之间突出的突出部,所述切换构件配置在所述被加热构件内。

8.根据权利要求1所述的定影单元,其特征在于,所述至少一个磁屏蔽构件具有多个环,

在所述环内产生与通过该环的一个方向的磁通相反方向的磁通。

9.根据权利要求1所述的定影单元,其特征在于,所述至少一个磁屏蔽构件不存在于所述切换构件的长边方向的中心位置。

10.根据权利要求1所述的定影单元,其特征在于,所述至少一个磁屏蔽构件具有多个环,

所述环沿着所述切换构件的长边方向排列,

在所述环内产生与通过该环的一个方向的磁通相反方向的磁通。

11.根据权利要求1所述的定影单元,其特征在于,所述被加热构件具有加热辊,该加热辊由所述线圈产生的磁场加热,并且沿所述切换构件的长边方向延伸,所述切换构件配置在所述加热辊内。

12.根据权利要求11所述的定影单元,其特征在于,所述定影单元还包括至少一个磁性体磁芯,该至少一个磁性体磁芯在所述加热辊的外部形成由所述线圈产生的磁场的路径;其中,所述至少一个线圈面是一对线圈面,

所述至少一个磁屏蔽构件是一对磁屏蔽构件,所述一对线圈面位于所述至少一个磁性体磁芯和所述加热辊之间,所述一对磁屏蔽构件位于所述一对线圈面和所述加热辊之间,所述至少一个磁性体磁芯具有朝向所述一对磁屏蔽构件之间突出的突出部。

13.根据权利要求11所述的定影单元,其特征在于,所述至少一个线圈面位于所述磁性体磁芯和所述切换构件之间,所述至少一个磁屏蔽构件位于所述至少一个线圈面和所述加热辊之间。

14.根据权利要求1所述的定影单元,其特征在于,所述定影单元还包括至少一个磁性体磁芯,该至少一个磁性体磁芯在所述被加热构件的外部形成由所述线圈产生的磁场的路径;其中,所述被加热构件具有一对转动辊和卷挂在该一对转动辊上的环形带,所述至少一个线圈面沿在所述一对转动辊之间形成的所述环形带的平坦面配置,所述至少一个磁性体磁芯至少部分包围所述至少一个线圈面,所述至少一个磁屏蔽构件配置在所述线圈面和所述平坦面之间。

15.根据权利要求1所述的定影单元,其特征在于,所述定影单元还包括至少一个磁性体磁芯,该至少一个磁性体磁芯在所述被加热构件的外部形成由所述线圈产生的磁场的磁通的路径;其中,所述被加热构件具有一对转动辊和卷挂在该一对转动辊上的环形带,所述至少一个线圈面沿在所述一对转动辊之间形成的所述环形带的平坦面配置,所述至少一个磁性体磁芯至少部分包围所述至少一个线圈面,所述至少一个磁屏蔽构件配置在所述至少一个线圈面和所述至少一个磁性体磁芯之间。

16.一种图像形成装置,其特征在于,所述图像形成装置具有如权利要求1-15中任意一项所述的定影单元。

17.一种定影单元,用于将调色剂图像定影在纸上,其特征在于包括:被加热构件;

加压构件,与所述被加热构件压力接触,把所述调色剂图像定影在所述纸上;

至少一个线圈面,由线圈形成,并沿所述被加热构件的外表面配置,所述线圈产生对所述被加热构件进行感应加热的磁场;

磁性体磁芯,至少部分包围所述至少一个线圈面;

第一磁屏蔽面,配置在所述磁性体磁芯和所述被加热构件之间;以及筒状的切换构件,沿所述纸的宽度方向延伸,以能够转动的方式被支撑;其中,所述切换构件具有磁性体和覆盖所述磁性体外周表面的至少一部分的第二磁屏蔽面,所述第二磁屏蔽面沿所述切换构件的长边方向延伸,所述第二磁屏蔽面覆盖所述切换构件的面积越接近所述切换构件的端部越大,通过所述切换构件的转动,所述第二磁屏蔽面与所述第一磁屏蔽面邻接,并且,该第二磁屏蔽面与所述第一磁屏蔽面一同,至少部分包围所述被加热构件。

说明书 :

定影单元及具有该定影单元的图像形成装置

技术领域

[0001] 本发明涉及定影单元及具有该定影单元的图像形成装置,所述定影单元边使承载了调色剂图像的纸通过被加热的辊对之间或加热带和辊之间的夹缝,边把未定影的调色剂加热熔融,定影在纸上。
[0002] 背景技术
[0003] 近年来,对于利用热能对调色剂进行定影的装置,有缩短用于预热定影单元的时间和节能等的要求。根据这种要求,开发了采用可以减少热容量的带方式的定影单元(例如参照日本专利公开公报特开平6-318001号)。此外近年来,定影单元开始应用具有进行快速加热并高效加热能力的电磁感应加热方式(IH)。为了达成对彩色图像进行定影时节能的目的,开发了具有电磁感应加热系统的带方式定影单元,并且具有这种定影单元的图像形成装置已经投入市场。具有电磁感应加热系统的带方式定影单元可以使线圈的布置设计简单化,并且能够使线圈容易冷却。此外,通过把电磁感应系统配置在带的外侧(所谓外包IH),能够直接对带进行加热。
[0004] 在日本专利公开公报特开2003-107941号和日本专利公报第3527442号中公开的定影单元是外包IH型,采用了防止纸经过时不与该纸接触的部分过度升温的技术。 [0005] 日本专利公开公报特开2003-107941号中公开的定影单元具有多个磁性构件。多个磁性构件沿通过定影单元的纸的宽度方向排列。按照通过定影单元的纸的宽度尺寸,使多个磁性构件中的一个或一个以上的磁性构件离开或接近励磁线圈。如果位于纸非通过位置的磁性构件离开励磁线圈,则发热效率降低。因此,离开的磁性构件所位于区域的发热量比其它磁性构件所位于区域的发热量小。
[0006] 日本专利公报第3527442号所公开的定影单元具有能够在磁场范围内外移动的导电性构件。首先,使导电性构件位于磁场的有效范围外, 发热辊被电磁感应加热。如果发热辊的温度接近居里温度,则使导电性构件移动到磁场的有效范围内。在能够通过定影单元的纸中具有最小宽度的纸通过的区域(最小纸通过区域)的外侧,磁通从发热辊泄漏出来防止过度升温。通过采用大的导电性构件可以提高抑制过度升温的效果。但是,大的导电性构件很难从磁场的有效范围完全退避。如果大的导电性构件中的小区域存在于磁场的有效范围内,则该小区域会给磁场带来影响。因此,虽然通过扩大导电性构件的面积能提高抑制过度升温的效果,但是另一方面也有可能带来不好的影响。
[0007] 发明内容
[0008] 本发明的目的在于提供一种定影单元,它不必使磁屏蔽构件的面积过大,就可以提高抑制过度升温的效果,并且能够有效抑制加热量;本发明的目的还在于提供具有该定影单元的图像形成装置。
[0009] 本发明一方面涉及的定影单元包括:被加热构件;加压构件,与所述被加热构件压力接触,把所述调色剂图像定影在所述纸上;至少一个线圈面,由线圈形成,并沿所述被加热构件的表面配置,所述线圈产生用于对所述被加热构件进行感应加热的磁场;至少一个磁屏蔽构件,配置在所述至少一个线圈面的附近;以及可转动的筒状的切换构件,具有所述磁场的磁通能够通过的第一构件和阻碍所述磁通通过的第二构件;其中,所述第二构件覆盖所述切换构件的外周表面的至少一部分,所述第二构件覆盖所述切换构件的面积越接近所述切换构件的端部越大,当所述切换构件位于第一位置时对所述被加热构件的加热量比所述切换构件位于第二位置时对所述被加热构件的加热量小,所述第一位置是所述第二构件接近沿所述切换构件的长边方向延伸的所述至少一个磁屏蔽构件的位置,所述第二位置是所述第二构件离开所述至少一个磁屏蔽构件的位置。
[0010] 所述定影单元在被加热构件和加压构件之间将调色剂图像定影在纸上。由线圈面产生的磁场对被加热构件进行感应加热。
[0011] 在所述实施方式中,被加热构件包括加热辊和/或加热带,但被加热构件也可以是受到感应加热的任一构件。在所述实施方式中,加压构件是加压辊,但加压构件也可以是能够施加用于定影调色剂的压力的任 一构件。
[0012] 磁通能够通过切换构件的第一构件,但不能通过第二构件。当切换构件位于第一位置时,第二构件阻碍磁场(磁通)到达被加热构件。在所述实施方式中,切换构件是中心磁芯,第一构件是铁氧体磁芯,第二构件是可动屏蔽构件,但切换构件、第一构件、第二构件不限于此。当切换构件位于第二位置时,磁场(磁通)经由第一构件到达被加热构件。因此,切换构件位于第一位置时对被加热构件的加热量小于所述切换构件位于第二位置时对被加热构件的加热量。由此,在所述实施方式中,不必使屏蔽磁通的构件的面积过大,就可以提高抑制过度升温的效果。
[0013] 定影单元还可以包括至少一个磁性体磁芯,该至少一个磁性体磁芯在所述被加热构件的外部形成所述磁场的磁通的路径。所述至少一个线圈面可以配置在所述至少一个磁性体磁芯和所述被加热构件之间。所述至少一个磁屏蔽构件可以配置在所述至少一个线圈面和所述被加热构件之间。所述至少一个磁屏蔽构件可以配置在所述至少一个磁性体磁芯和所述至少一个线圈面之间。在所述实施方式中,磁芯体磁芯是拱形磁芯及侧磁芯,但不限于此。磁芯体磁芯可以是一个磁芯体磁芯,也可以是具有被加热构件的外侧形成磁路的其它结构的磁芯体磁芯。
[0014] 所述至少一个线圈面可以包含相互分开配置的一对线圈面。所述至少一个磁性体磁芯可以具有与所述一对线圈面相对应、且相互分开配置的一对磁性体磁芯。所述切换构件可以位于所述一对磁性体磁芯之间。
[0015] 所述至少一个磁屏蔽构件可以包含一对磁屏蔽构件。所述至少一个磁性体磁芯可以具有朝向所述一对磁屏蔽构件之间突出的突出部。在所述实施方式中,突出部是中间磁芯,但不限于此。所述切换构件可以配置在所述被加热构件内。
[0016] 所述至少一个磁屏蔽构件可以具有多个环。在该结构中,可以将所述环形成为:在所述环内产生与通过该环的一个方向的磁通相反方向的磁通。
[0017] 所述至少一个磁屏蔽构件可以不存在于所述切换构件的长边方向的中心位置。所述至少一个磁屏蔽构件可以具有多个环。所述环可以沿着所述切换构件的长边方向排列。在该结构中,所述环内产生与通过该环的一个方向的磁通相反方向的磁通。 [0018] 所述被加热构件可以具有加热辊,该加热辊由所述线圈产生的磁场加热,并且沿所述切换构件的长边方向延伸。在该结构中,所述切换构件可以配置在所述加热辊内。在所述结构中,定影单元还可以包括至少一个磁性体磁芯,该至少一个磁性体磁芯在所述加热辊的外部形成由所述线圈产生的磁场的磁通的路径。其中,所述至少一个线圈面可以包含一对线圈面,所述至少一个磁屏蔽构件是一对磁屏蔽构件,所述一对线圈面位于所述至少一个磁性体磁芯和所述加热辊之间,所述一对磁屏蔽构件位于所述一对线圈面和所述加热辊之间,所述至少一个磁性体磁芯具有朝向所述一对磁屏蔽构件之间突出的突出部。在该结构中,所述至少一个线圈面位于所述磁性体磁芯和所述切换构件之间,所述至少一个磁屏蔽构件可以位于所述至少一个线圈面和所述加热辊之间。在所述结构中,定影单元还可以包括至少一个磁性体磁芯,该至少一个磁性体磁芯在所述被加热构件的外部形成由所述线圈产生的磁场的磁通的路径。其中,所述被加热构件可以具有一对转动辊和卷挂在该一对转动辊上的环形带,所述至少一个线圈面沿在所述一对转动辊之间形成的所述环形带的平坦面配置,所述至少一个磁性体磁芯至少部分包围所述至少一个线圈面,所述至少一个磁屏蔽构件配置在所述线圈面和所述平坦面之间。在所述实施方式中,环形带是加热带,但不限于此。
[0019] 所述定影单元还可以包括至少一个磁性体磁芯,该至少一个磁性体磁芯在所述被加热构件的外部形成由所述线圈产生的磁场的磁通的路径。其中,所述被加热构件可以具有一对转动辊和卷挂在该一对转动辊上的环形带,所述至少一个线圈面沿在所述一对转动辊之间形成的所述环形带的平坦面配置,所述至少一个磁性体磁芯至少部分包围所述至少一个线圈面,所述至少一个磁屏蔽构件配置在所述至少一个线圈面和所述至少一个磁性体磁芯之间。
[0020] 本发明还提供具有所述定影单元的图像形成装置。
[0021] 本发明另一方面涉及的定影单元用于将调色剂图像定影在纸上,其中包括:被加热构件;加压构件,与所述被加热构件压力接触,把所述调色剂图像定影在所述纸上;至少一个线圈面,由线圈形成,并沿所述被加热构件的外表面配置,所述线圈产生对所述被加热构件进行感应加热的磁场;磁性体磁芯,至少部分包围所述至少一个线圈面;第一磁屏 蔽面,配置在所述磁性体磁芯和所述被加热构件之间;以及筒状的切换构件,沿所述纸的宽度方向延伸,以能够转动的方式被支撑;其中,所述切换构件具有磁性体和覆盖所述磁性体外周表面的至少一部分的第二磁屏蔽面,所述第二磁屏蔽面沿所述切换构件的长边方向延伸,所述第二磁屏蔽面覆盖所述切换构件的面积越接近所述切换构件的端部越大,通过所述切换构件的转动,所述第二磁屏蔽面与所述第一磁屏蔽面邻接,并且,该第二磁屏蔽面与所述第一磁屏蔽面一同,至少部分包围所述被加热构件。
[0022] 定影单元在被加热构件和加压构件之间将调色剂图像定影在纸上。由线圈面产生的磁场对被加热构件进行感应加热。第二磁屏蔽面伴随切换构件的转动改变其位置。当第二磁屏蔽面与第一磁屏蔽面邻接时,被加热构件的至少一部分由磁屏蔽面包围,使得磁场不到达被加热构件。
[0023] 附图说明
[0024] 图1是表示一种实施方式的图像形成装置结构的简图。
[0025] 图2A是表示第一实施方式的定影单元的纵剖面图。
[0026] 图2B是表示第一实施方式的定影单元的俯视图。
[0027] 图3是表示第一结构示例的磁屏蔽构件的立体图。
[0028] 图4A是表示第一结构示例的磁屏蔽构件的一个例子的图。
[0029] 图4B是表示第一结构示例的磁屏蔽构件的一个例子的图。
[0030] 图5A是表示第二结构示例的磁屏蔽构件的一个例子的图。
[0031] 图5B是表示第二结构示例的磁屏蔽构件的一个例子的图。
[0032] 图6是表示中心磁芯的驱动机构结构的侧视图。
[0033] 图7A是用于说明伴随中心磁芯的转动而对磁场产生的屏蔽效果的图。 [0034] 图7B是用于说明伴随中心磁芯的转动而对磁场产生的屏蔽效果的图。 [0035] 图8A是表示第三结构示例的磁屏蔽构件的图。
[0036] 图8B是表示第三结构示例的磁屏蔽构件的图。
[0037] 图9A是用于说明磁屏蔽构件的环的特性的原理图。
[0038] 图9B是用于说明磁屏蔽构件的环的特性的原理图。
[0039] 图9C是用于说明磁屏蔽构件的环的特性的原理图。
[0040] 图10是表示第四结构示例的磁屏蔽构件的图。
[0041] 图11是表示第五结构示例的磁屏蔽构件的图。
[0042] 图12A是表示第六结构示例的磁屏蔽构件的图。
[0043] 图12B是表示第六结构示例的磁屏蔽构件的图。
[0044] 图13是表示第七结构示例的磁屏蔽构件的图。
[0045] 图14A是用于说明当采用第七结构示例的磁屏蔽构件时,伴随中心磁芯的转动而对磁场产生的屏蔽效果的图。
[0046] 图14B是用于说明当采用第七结构示例的磁屏蔽构件时,伴随中心磁芯的转动而对磁场产生的屏蔽效果的图。
[0047] 图15是表示与中心磁芯和磁屏蔽构件的位置关系相关的条件的图。 [0048] 图16是表示第二实施方式的定影单元的图。
[0049] 图17是表示第三实施方式的定影单元的图。
[0050] 图18是表示第四实施方式的定影单元的图。
[0051] 图19是表示第五实施方式的定影单元的图。

具体实施方式

[0052] 下面利用附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[0053] 图1是表示一种实施方式的图像形成装置1结构的简图。图像形成装置1例如可以是打印机、复印机、传真机以及兼有这些功能的数码复合机,或者是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,进行印刷的其它装置。 [0054] 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具有方箱形的主体部2,在主体部2内部,把彩色图像形成(打印)在纸上。在主体部2的上面,设置有出纸部(出纸盘)3,出纸部3用于排出印刷有彩色图像的纸。
[0055] 主体部2包括:提供纸的供纸盒5;位于供纸盒5的上方、用于手动供纸的堆纸盘6;以及位于堆纸盘6的上方的图像形成部7。图像形成部7根据文字或图样等图像数据在纸上形成图像。所述图像数据从外部发送到图像形成装置1。
[0056] 在图1所示的主体部2左侧部位上,配置有第一输送通道9,通过第一输送通道9把从供纸盒5抽出的纸输送到图像形成部7。第二输送通道10配置在供纸盒5的上方。通过第二输送通道10使从堆纸盘6抽出的纸从主体部2的右侧朝向左侧移动,到达图像形成部7。在主体部2内的左上部设置有:定影单元14,对在图像形成部7被形成图像的纸进行定影处理;以及第三输送通道11,把进行定影处理后的纸输送到出纸部3。 [0057] 供纸盒5能够向主体部2的外部(例如图1的右侧)拉出,用于补充纸。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被一张一张朝向第一输送通道9抽出。 [0058] 堆纸盘6能够在沿主体部2外面的关闭位置和从主体部2的外面突出的打开位置(如图1所示)之间上下转动。在堆纸盘6的手动供纸部19上可以一张一张放上手动供纸用的纸,或可以层叠放上多张手动供纸用的纸。放在手动供纸部19上的纸由搓纸辊20和分配辊21,一张一张地朝向第二输送通道10抽出。
[0059] 第一输送通道9和第二输送通道10在对准辊22近旁汇合。到达对准辊22的纸在此暂时停止,在进行倾斜调整和时机调整后,向第二转印部23送出。在送到第二转印部23的纸上,转印(第二次转印)中间转印带40上的全彩色调色剂图像。在第二次转印后,纸被送到定影单元14,将调色剂图像定影在纸上。根据需要,在使调色剂图像定影在纸上之后,为了利用第二转印部23将全彩色调色剂图像转印(第二次转印)到所述 纸的另一面上,可以向第四输送通道12送出纸,并使其翻转。在利用定影单元14将新的调色剂图像定影后,所述纸经过第三输送通道11利用排出辊24排出到出纸部3。
[0060] 图像形成部7具有四个图像形成单元26~29,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还具有中间转印部30,中间转印部30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。
[0061] 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的激光束的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。
[0062] 图1所示的各图像形成单元26~29的感光鼓32,利用驱动电动机(未图示)向逆时针方向转动。在各图像形成单元26~29的显影部35的各调色剂盒51内分别装有黑色调色剂、黄色调色剂、青色调色剂以及品红色调色剂。
[0063] 中间转印部30包括:后辊(驱动辊)38,配置在图像形成单元26附近的位置;前辊(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,在后辊38和前辊39之间延伸;以及四个转印辊41,分别位于各图像形成单元26~29的感光鼓32的转动方向上比显影部35更靠向下游一侧,并且隔着中间转印带40可以与各感光鼓32压力接触。 [0064] 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被重合转印到中间转印带40上,最后形成全彩色的调色剂图像。
[0065] 第一输送通道9朝向中间转印部30延伸,从供纸盒5抽出的纸通过第一输送通道9到达中间转印部30。第一输送通道9包括:多个输送辊43,配置在主体部2内的规定位置;以及对准辊22,配置在中间转印部30附近,并且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。
[0066] 在图像形成部7被转印到纸上的调色剂图像没有被定影在纸上。定 影单元14对具有未定影的调色剂图像的纸进行加热和加压,使未定影的调色剂图像定影在纸上。定影单元14例如具有由加热式的加压辊44和定影辊45构成的辊对。加压辊44具有例如金属制的芯材和弹性体的表层(例如硅橡胶),定影辊45可以具有金属制的芯材和弹性体的表层(例如,硅海绵)以及脱模层(例如,PFA)。此外与定影辊45相邻设置有加热辊46(被加热构件),在该加热辊46和定影辊45(加热辊46和定影辊45相当于一对转动辊)上卷挂环形的加热带(被加热构件)48。所述加压辊44隔着所述加热带48压力接触于所述定影辊45,从而把调色剂图像定影在纸上。此外,有关定影单元14的详细结构将在后面叙述。 [0067] 在纸的输送方向上,在定影单元14的上游一侧和下游一侧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。
[0068] 第三输送通道11把由定影单元14进行定影处理后的纸输送到出纸部3。为此,在第三输送通道11中的适当位置设置输送辊49。并且在第三输送通道11的出口设置排出辊24。
[0069] [定影单元(第一实施方式)的详细情况]
[0070] 下面对本实施方式的图像形成装置1采用的定影单元14(第一实施方式)进行详细说明。而且,对与图16至图19相关联的其它的定影单元14(第二至第五实施方式)将在后面叙述。在以下说明中使用的“纸通过宽度”一词是指通过上述的图像形成装置1内的纸的宽度尺寸,一般来说,是指与在图像形成装置内的纸的输送方向垂直的方向上的纸的尺寸。虽然通常由工业标准(国际标准、日本工业标准、德国工业标准等)规定了纸通过宽度,但是本发明并不限定于此。此外,在以下说明中使用的“最大纸通过宽度”一词是指图像形成装置1允许通过的纸的最大宽度尺寸,在利用图1说明的图像形成装置1的情况下,是指图像形成装置1的供纸盒5能够装入的、且能够从供纸盒5输送的纸的最大宽度或允许从堆纸盘6输送的纸的最大宽度。此外,在以下说明中使用的“最小纸通过宽度”一词是指图像形成装置1允许通过的纸的最小宽 度尺寸,在利用图1说明的图像形成装置1的情况下,是指能够从图像形成装置1的供纸盒5输送的纸的最小宽度或允许从堆纸盘6输送的纸的最小宽度。
[0071] 图2A、图2B表示第一实施方式的定影单元14的例子。而且,图2A是表示把图1所示的定影单元14绕逆时针方向转大约90°的剖面图。因此,在图1中所示的纸输送方向是从下向上,而在图2A中所示的纸输送方向变为从右向左。而且,在定影单元14用于数码复合机等大型的主体部2的情况下,定影单元14有时也安装成图2A所示的朝向。此外,图2B是图2A所示的定影单元14的俯视图。
[0072] 如上所述,定影单元14包括加压辊44、定影辊45、加热辊46以及加热带48。在定影辊45的表层形成有硅海绵弹性层,在加热带48和定影辊45之间形成平的夹缝。 [0073] 加热带48的基体材料是由强磁性材料(例如镍)制成。在加热带48的表层形成有薄膜弹性层(例如硅橡胶)。加热带48的表层被脱模层(例如聚四氟乙烯)覆盖。而且,在不使加热带48具有发热功能的情况下,加热带48也可以是PI等树脂带。加热辊46的芯轴由磁性金属(例如Fe(铁)、SUS(不锈钢))制成。加热辊46的芯轴表面被脱模层(例如聚四氟乙烯)覆盖。
[0074] 加压辊44的金属制的芯材可以使用例如Fe、AL等。可以在该芯材的表层形成硅橡胶层,再在硅橡胶层的表层上形成氟树脂层。而且,也可以在加压辊44的内侧设置例如卤素加热器44a。
[0075] 此外,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(在图1中未表示)。IH线圈单元50包括:感应加热线圈52、一对拱形磁芯54、一对侧磁芯56以及中心磁芯58。
[0076] [线圈]
[0077] 图2A、图2B所示的实施方式中,感应加热线圈52配置在沿加热辊46和/或加热带48的圆弧形外表面的圆弧面上,以便在加热辊46和加热带48的圆弧形部分进行感应加热。在加热辊46和加热带48的外侧,例如配置有树脂制的绕线骨架500,感应加热线圈52以绕线状态配置在该 绕线骨架500上。其结果,感应加热线圈52沿绕线骨架500的圆弧面连续设置,形成圆弧形的线圈面520。感应加热线圈52俯视在加热辊46上为环形,图2A、图2B所示的实施方式中,加热辊46的上半部分大体被感应加热线圈52包围。因此,线圈面520形成在加热辊46的左右。左右线圈面520沿加热辊46的长边方向延伸设置。而且,绕线骨架500沿加热辊46的外表面形成为半圆筒形。此外,绕线骨架500的材质优选耐热性树脂(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))。而且,为了避免不必要的说明和导致说明不清楚,在图2A、图2B以外的图中,省略了绕线骨架500。因此,利用图16至图19说明的其它的定影单元14(第二至第五实施方式)中,感应加热线圈52也缠绕在绕线骨架500上。
[0078] [磁性体磁芯]
[0079] 参照图2A、图2B,中心磁芯58位于中央。以中心磁芯58为中心左右对称地配置一对拱形磁芯54和一对侧磁芯56。一对拱形磁芯54是断面做成拱形的铁氧体(ferrite)制磁芯(磁性体磁芯)。各拱形磁芯54的全长都比感应加热线圈52的绕线区域(线圈面520)长。一对侧磁芯56是做成块状的铁氧体制磁芯(磁性体磁芯)。各侧磁芯56连接在各拱形磁芯54的一端(在图2A中为下端)。这些拱形磁芯54和侧磁芯56覆盖感应加热线圈52的绕线区域(线圈面520)的外侧。
[0080] 拱形磁芯54例如由沿加热辊46的长边方向隔开间隔配置在多个部位上的拱形磁芯片540形成。在加热辊46的长边方向上不隔开间隔地连续配置侧磁芯56。侧磁芯56的全长与感应加热线圈52的绕线区域(线圈面520)的长度相对应。拱形磁芯54和侧磁芯56的配置例如配合感应加热线圈52的磁通密度(磁场强度)分布来确定。在不存在拱形磁芯片540的部分中,侧磁芯56补充磁场的聚焦效果,使在长边方向的磁通密度分布(温度差)均匀。在拱形磁芯54和侧磁芯56的外侧设置有例如树脂制的磁芯架(未图示)。
利用该磁芯架,支撑拱形磁芯54和侧磁芯56。此外,磁芯架的材质也优选耐热性树脂(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))。 [0081] 图2A所示的定影单元14具有设置在加热辊46内侧的热敏电阻62。 热敏电阻
62优选配置在由于感应加热造成的发热量大的部分。此外,也可以在加热辊46的内侧配置温度控制器(未图示)。由此,可以提高温度异常上升时的安全性。
[0082] [中心磁芯]
[0083] 中心磁芯(切换构件)58是例如断面做成圆筒形的铁氧体制磁芯(磁性体磁芯)。中心磁芯58与加热辊46大体相同,为了加热纸的最大纸通过宽度,具有足够的长度。虽然在图2A、图2B中未表示,但是中心磁芯58与驱动机构(驱动源)连接。利用该驱动机构能够绕长边方向的轴线转动。此外关于驱动机构还将在后面叙述。
[0084] [可动屏蔽构件(屏蔽片)]
[0085] 此外,在中心磁芯58的外表面的一部分,安装有可动屏蔽构件60。可动屏蔽构件60做成薄板形,整体弯成圆弧形。如图所示,可动屏蔽构件60可以埋入中心磁芯58的凹部中,还可以粘贴在中心磁芯58的外表面。例如利用硅类粘接剂来粘贴可动屏蔽构件60。
可动屏蔽构件60与中心磁芯58一同转动,起到切换感应加热线圈52产生的磁场(磁通)的路径(磁路)的作用。关于伴随中心磁芯58转动的磁路的切换将在后面叙述。 [0086] 可动屏蔽构件60优选非磁性且导电性优良的材料,例如由无氧铜形成。如果垂直的磁场(磁通)贯通可动屏蔽构件60的表面,则产生感应电流。该感应电流产生逆磁场,消除交链磁通(垂直的贯通磁场)。其结果,可动屏蔽构件60能够屏蔽磁场(屏蔽磁通)。
此外,由导电性优良的材料形成的可动屏蔽构件60可以抑制因感应电流产生的焦耳热,有效地屏蔽磁场。作为提高可动屏蔽构件60的导电性方法,可以例举以下的方法: [0087] (1)尽量选择固有电阻小的材料
[0088] (2)增加构件的厚度
[0089] 具体地说,可动屏蔽构件60的板厚优选在0.5mm以上,在本实施方式中例如采用1mm。
[0090] [磁屏蔽构件]
[0091] IH线圈50还具有一对磁屏蔽构件90。磁屏蔽构件90配置在感应加热线圈52和加热带48/加热辊46之间,以中心磁芯58为中心左右对称地配置。参照图2A,一对磁屏蔽构件90位于感应加热线圈52的线圈中心的左右对称地配置。各磁屏蔽构件90固定地配置在感应加热线圈52和加热带48(加热辊46)之间。此外,各磁屏蔽构件90插入在感应加热线圈52和加热带48之间形成的空隙之中的部分空隙中,不占据感应加热线圈52和加热带48之间形成的整个空隙。
[0092] [第一结构示例的磁屏蔽构件]
[0093] 图3是表示第一结构示例的磁屏蔽构件90的立体图。第一结构示例的磁屏蔽构件90整体做成弯曲的板形。磁屏蔽构件90的全长与加热辊46的全长大体相等。此外,磁屏蔽构件90的厚度例如为0.5mm,优选在0.5mm~3.0mm的范围。而且,磁屏蔽构件90粘贴(固定)安装在上述的树脂制绕线骨架500(在外表面上缠绕感应加热线圈52的绕线骨架)的内表面上。
[0094] 图4A、图4B是表示第一结构示例的磁屏蔽构件90的配置的图。图4A表示的可动屏蔽构件60位于退避位置、即磁路的外侧。图4B所示的可动屏蔽构件60利用中心磁芯58的转动,从图4A所示的退避位置移动到屏蔽位置。在屏蔽位置上,可动屏蔽构件60位于磁路内。图4A、图4B的上侧为中心磁芯58和磁屏蔽构件90的侧视图,图4A、图4B的下侧为中心磁芯58和磁屏蔽构件90的仰视图。在图4A、图4B中,中心磁芯58的外表面由网纹区域来表示。
[0095] 中心磁芯58的全长与最大纸通过宽度W3大体相等,或比最大纸通过宽度W3长。可动屏蔽构件60被分割成两片,沿中心磁芯58的长边方向排列。被分割成两片的可动屏蔽构件60为相互对称的形状。可动屏蔽构件60的各片例如俯视或仰视都为三角形,可动屏蔽构件60的各片的最尖的角部位于靠近中心磁芯58中央的位置。因此,在靠近中心磁芯58中央的位置上,可动屏蔽构件60的圆弧长最短,朝向中心磁芯58的两侧端圆弧长逐渐增大。
[0096] 此外,可动屏蔽构件60的大部分位于与纸通过方向垂直的最小纸通过宽度W1的区域的两个外侧区域内,在最小纸通过宽度W1的区域内 仅存在可动屏蔽构件60的很小的部分。在中心磁芯58的两端,可动屏蔽构件60从最大纸通过宽度W3区域向外侧伸出很小部分。此外,最小纸通过宽度W1或最大纸通过宽度W3由图像形成装置1所能够印刷的最小尺寸或最大尺寸的纸来确定。
[0097] 此外在本实施方式中,可动屏蔽构件60的圆弧长相对中心磁芯58的外周周长的比例在中心磁芯58的轴线方向(长边方向)上变化。在此,如果把可动屏蔽构件60的圆弧长(Lc)占中心磁芯58的外周周长(L)的比例作为覆盖率(=Lc/L),则覆盖率随着接近中心磁芯58的轴线方向的中心位置而变小,越朝向轴线方向的外侧(两端)越大。具体地说,覆盖率在最小纸通过宽度W1的区域附近最小,在中心磁芯58的两端最大。 [0098] 通过使可动屏蔽构件60的位置在退避位置和屏蔽位置之间变化,可以切换磁路。由此能够控制产生的磁通量,按照纸的尺寸(纸通过宽度),可以调节加热量。通过根据纸的尺寸(纸通过宽度)使中心磁芯58的转动角(转动变化量)变化,从而纸的尺寸越大则使磁屏蔽量越小,反之,纸的尺寸越小则使屏蔽量越大,由此可以防止在加热辊46或加热带48的两端部分的过度升温。而且,虽然在图4A、图4B中仅用箭头表示绕逆时针方向转动,但是中心磁芯58也可以绕顺时针方向转动。此外,纸通过方向也可以与图4A、图4B所示的方向相反。
[0099] [第二结构示例的磁屏蔽构件]
[0100] 图5A、图5B例示了第二结构示例的磁屏蔽构件90的配置。在图5A、图5B所示的例子中,图4A、图4B所示的各磁屏蔽构件90被分割成两片,各分割片沿长边方向(纸的宽度方向)排列。磁屏蔽构件90主要覆盖最小纸通过宽度W1区域的外侧,几乎不屏蔽最小纸通过宽度W1的区域。图5A、图5B所示的磁屏蔽构件90在最小纸通过宽度W1的区域内不进行磁屏蔽。由于始终在最小纸通过宽度W1的区域内进行定影动作,所以最小纸通过宽度W1的区域无须由磁屏蔽构件90进行磁屏蔽,可以采用第二结构示例的磁屏蔽构件90的配置方式。
[0101] [驱动机构]
[0102] 下面对使中心磁芯58绕轴线转动的机构,即,使可动屏蔽构件60 移动到屏蔽位置或退避位置来切换磁路的机构进行说明。
[0103] 图6是表示中心磁芯58的驱动机构(驱动源)64结构的主视图。
[0104] 驱动机构64例如包括:步进电动机66;减速机构68,使步进电动机66的转动减速;以及驱动轴70,在中心磁芯58和减速机构68之间延伸。步进电动机66驱动驱动轴70来使中心磁芯58转动。作为减速机构68例如采用蜗杆,但是本实施例并不限定于此。此外,驱动机构64还包括:刻度盘72,固定在驱动轴70的端部;以及光断续器74,用于检测刻度盘72的转动角(即,中心磁芯58的转动角(从基准位置开始的转动位移量))。 [0105] 支承中心磁芯58的驱动轴70连接在中心磁芯58的一个端部上,没有贯通中心磁芯58的内部。中心磁芯58的转动角例如可以通过施加在步进电动机66上的驱动脉冲数来进行控制,驱动机构64具有控制步进电动机66转动的控制电路640。控制电路640例如包括:控制用IC641、输入驱动器642、输出驱动器643以及半导体存储器644等。来自光断续器74的检测信号通过输入驱动器642输入到控制用IC641。根据输入的信号,控制用IC641检测出中心磁芯58当前的转动角(位置)。另一方面,从图像形成装置1所具有的图像形成控制部650把有关当前纸的尺寸的信息信号发送到控制用IC641。控制用IC641接收到来自图像形成控制部650的信息信号后,从半导体存储器(ROM)644读取适合于纸尺寸的转动角的信息,并以一定周期输出到达目标转动角的驱动脉冲。驱动脉冲通过输出驱动器643施加到步进电动机66上。基于驱动脉冲步进电动机66动作。此外,当控制步进电动机66时必需要检测基准位置的情况下,也可以把刻度盘72作为指针构件,在基准位置上,由光断续器74检测出指针构件。
[0106] [路径切换装置]
[0107] 图7A、图7B是说明伴随中心磁芯58的转动抑制过度升温作用的图。下面利用图7A和图7B说明抑制过度升温的作用。
[0108] [第一路径]
[0109] 图7A表示使中心磁芯58转动,把可动屏蔽构件60移动到退避位 置的情况。感应加热线圈52产生磁场,该磁场(磁通)经由包括侧磁芯56、拱形磁芯54以及中心磁芯58的第一路径(图中的粗实线)来通过加热带48和加热辊46。此时在强磁性体的加热带
48和加热辊46上产生涡电流,并根据各材料具有的固有电阻产生焦耳热,对加热带48和加热辊46进行加热。
[0110] 在经由侧磁芯56、拱形磁芯54以及中心磁芯58并通过加热带48和加热辊46的磁路的内侧,磁屏蔽构件90例如屏蔽将要从拱形磁芯54漏出的近路(shortcut)磁通(图中的粗点划线)。但是,由于这种近路磁通很少,几乎对发热没有帮助,所以磁屏蔽构件90不会在全幅加热时产生妨碍。
[0111] [第二路径]
[0112] 图7B表示把可动屏蔽构件60移动到屏蔽位置的情况。图7B是最小纸通过宽度W1区域的外侧区域的剖面图。如图7B所示,可动屏蔽构件60位于图7A的实线所示的磁路上。由于可动屏蔽构件60和磁屏蔽构件90位于经由中心磁芯58朝向加热带48和加热辊46的路径上,形成妨碍磁场通过的屏蔽面,因此磁路被切换到不通过中心磁芯58的第二路径(图中的粗虚线)。由此,可以抑制在最小纸通过宽度W1区域的外侧的发热量,防止加热带48或加热辊46的过度升温。
[0113] [磁屏蔽构件的功能]
[0114] 磁屏蔽构件90补充可动屏蔽构件60产生的屏蔽效果,且在被切换为第二路径后,可以屏蔽将要从拱形磁芯54漏出的磁通。因此,在本实施方式中,即使不过度扩大可动屏蔽构件60的面积,也可以在纸非通过区域(纸不通过的区域)中得到足够的磁屏蔽效果。因此,与现有技术相比,可以抑制加热带48或加热辊46的过度升温。可动屏蔽构件60位于屏蔽位置时,在拱形磁芯54的内侧也产生部分周向的弱磁通(图7A中粗点划线所示的磁通),这种弱磁通在可动屏蔽构件60从退避位置移动到屏蔽位置后,继续由固定的磁屏蔽构件90屏蔽。
[0115] [第三结构示例的磁屏蔽构件(环形的磁屏蔽构件)]
[0116] 图8A、图8B是表示第三结构示例的磁屏蔽构件90的图。图8A所示的可动屏蔽构件60位于退避位置、即磁路的外侧。图8B所示的可动 屏蔽构件60利用中心磁芯58的转动,从图8A所示的退避位置移动到屏蔽位置。在屏蔽位置上,可动屏蔽构件60位于磁路内。图8A、图8B的上侧为中心磁芯58和磁屏蔽构件90的侧视图,图8A、图8B的下侧为中心磁芯58和磁屏蔽构件90的仰视图。在图8A、图8B中,中心磁芯58的外表面由网纹区域来表示。
[0117] 参照图8A、图8B的下侧图,第三结构示例的磁屏蔽构件90包括多个矩形环,这多个矩形环排列在中心磁芯58的长边方向上。该磁屏蔽构件90可以通过对例如由第一结构示例所示的非磁性金属(例如无氧铜)制成的磁屏蔽构件90进行冲压,并列设置多个矩形孔来形成。而且,如图8A、图8B的上侧图所示,与第一结构示例和第二结构示例相同,磁屏蔽构件90整体弯成圆弧形。
[0118] 各矩形环包括:沿中心磁芯58的长边方向延伸的一对直线部90a;以及沿纸通过方向延伸的一对圆弧部90b。而且,第三结构示例的磁屏蔽构件90也粘贴在树脂制绕线骨架500的内表面上。
[0119] 磁屏蔽构件90通过被分割成多个环,使各个环独立发挥磁屏蔽效果。在中心磁芯的长边方向上排列的磁屏蔽构件90的各个环发挥磁屏蔽效果。因此,各个环设置在与上述的纸通过宽度W1、W2、W3对应的位置上。下面对环所产生的磁屏蔽效果进行说明。 [0120] 图9A、图9B、图9C是用于说明磁屏蔽构件90的环的特性的原理图。而且,为了清楚地说明,图9A、图9B、图9C仅图示了磁屏蔽构件90的多个环中的一个环,但是下面说明的现象适用于磁屏蔽构件90的所有的环。
[0121] 请参照图9A。在图9A中表示了垂直贯通于环面(假想的平面)的一个方向的贯通磁场(交链磁通)。该交链磁通产生沿环流动的感应电流。利用因感应电流产生的电磁感应,产生与贯通磁场反向的磁场(逆磁场)。结果,交链磁通与逆磁场相互抵消,从而消除磁场。在本实施方式中,当使可动屏蔽构件60移动到屏蔽位置,即把磁路切换到第二路径时,利用该消除磁场的效果,磁屏蔽构件90补充磁屏蔽效果。
[0122] 请参照图9B。图9B上侧的图中表示了垂直贯通于环面(假想的平 面)的双方向的贯通磁场(交链磁通)。而且,该交链磁通的总和(收支)大约相抵为0(±0)。在这种情况下,在磁屏蔽构件90的环中几乎不产生感应电流。因此,各环几乎不发挥消除磁场的效果,双方向的磁场直接通过磁屏蔽构件90。如图9B下侧的图所示的、U形折返方向的磁场通过环内侧的情况也与此相同。
[0123] 如第三结构示例,在磁屏蔽构件90包括多个环的情况下,只要在环的内侧流出和流入的磁通的收支为0,磁屏蔽构件90就不会阻碍发热。因此,在可动屏蔽构件60位于退避位置期间,磁屏蔽构件90不对在磁屏蔽构件90的环中U形折返的磁通产生任何影响。因此,磁屏蔽构件90可以尽可能地防止降低发热效果。
[0124] 请参照图9C。图9C中表示了与环面大体平行的磁场(交链磁通)。在这种情况下,也与图9B所示的情况相同,在各环中几乎不产生感应电流。因此也不产生消除磁场的效果。另外,在本实施方式中不存在该方式。
[0125] 本发明人着眼于能够得到图9A所示的屏蔽磁效果和图9B所示的不进行磁屏蔽的效果,提出了第三结构示例的具有多个环的磁屏蔽构件90。第三结构示例的具有多个环的磁屏蔽构件90补充位于屏蔽位置的可动屏蔽构件60产生的磁屏蔽效果,并且在可动屏蔽构件60位于退避位置期间几乎不对磁场产生影响。
[0126] [第四结构示例的磁屏蔽构件]
[0127] 图10表示第四结构示例的磁屏蔽构件90。而且,图10所示的可动屏蔽构件60位于屏蔽位置。第四结构示例的磁屏蔽构件90由分别独立配置的多个环构成。并且,环之间相互不导通。此外,与第三结构示例相同,各环可以根据纸的尺寸,以与不同的纸通过宽度W1,W2,W3对应的方式来进行配置。例如,当纸的尺寸为最小(最小纸通过宽度W1)时,可以通过从磁屏蔽构件90的两个外侧各三个(合计12个)环得到磁屏蔽效果。此时,在位于最小纸通过宽度W1内侧的磁屏蔽构件90的环中没有流入强磁通,不产生磁屏蔽效果。此外,在纸的尺寸从最小到中等范围内(最小纸通过宽度W1~中等纸通过宽度W2以下)的情况下,可以使用从磁屏蔽构件90的两个外侧各两个(合计8个)环,来补充磁 屏蔽效果。而且,在纸的尺寸最大(最大纸通过宽度W3)的情况下,可以使磁屏蔽构件90的所有环中不产生感应电流,从而消除对感应加热线圈52所产生的磁场的影响。 [0128] [第五结构示例的磁屏蔽构件]
[0129] 此外,图11表示第五结构示例的磁屏蔽构件90。该第五结构示例的磁屏蔽构件90是从第四结构示例的磁屏蔽构件90中去掉了位于最小纸通过宽度W1内侧的磁屏蔽构件
90。由于其它与第四结构示例相同,故在此省略了重复说明。
[0130] [第六结构示例的磁屏蔽构件]
[0131] 图12A、图12B表示第六结构示例的磁屏蔽构件90。该第六结构示例是把第三结构示例(图8A、图8B)的磁屏蔽构件90分割成两片,并将这两片分别配置在最小纸通过宽度W1区域的两个外侧。其它与第三结构示例相同。
[0132] [第七结构示例的磁屏蔽构件]
[0133] 图13表示第七结构示例的磁屏蔽构件90。该第七结构示例与以上的第一~第六结构示例不同,磁屏蔽构件90配置在拱形磁芯54和感应加热线圈52之间。 [0134] 各磁屏蔽构件90以感应加热线圈52的线圈中心为轴左右对称地配置,并固定在拱形磁芯54和感应加热线圈52之间(在本例中为拱形磁芯54的内表面)。各磁屏蔽构件90不是覆盖全部拱形磁芯54的内表面区域,而是覆盖其一部分。
[0135] 图14A、图14B表示伴随第七结构示例的中心磁芯58的转动抑制过度升温作用的图。下面利用图14A和图14B说明抑制过度升温的作用。
[0136] [第一路径]
[0137] 图14A表示使中心磁芯58转动把可动屏蔽构件60移动到退避位置的情况的图。感应加热线圈52产生磁场,该磁场经由包括侧磁芯56、拱形磁芯54以及中心磁芯58的第一路径(图中的粗实线)通过加热带48和加热辊46。此时,在强磁性体的加热带48和加热辊46上产生涡电流,根据材料各自具有的固有电阻产生焦耳热,加热带48和加热辊46进行 加热。
[0138] 在经由侧磁芯56、拱形磁芯54以及中心磁芯58并通过加热带48和加热辊46的磁路的内侧,磁屏蔽构件90例如屏蔽将要从拱形磁芯54漏出的近路磁通(图中的粗点划线)。但是,这种近路磁通很少,几乎对发热不产生贡献,所以当全幅加热时磁屏蔽构件90不会成为妨碍。
[0139] [第二路径]
[0140] 图14B表示把可动屏蔽构件60移动到屏蔽位置的情况。而且,图14B是最小纸通过宽度W1区域的外侧区域的剖面图。如图14B所示,可动屏蔽构件60位于由图14A的实线所示的磁路上。由于可动屏蔽构件60和磁屏蔽构件90在经由中心磁芯58朝向加热带48或加热辊46的路径上形成妨碍磁场通过的屏蔽面,所以磁路被切换到不通过中心磁芯
58的第二路径(图中的粗虚线)。由此,可以抑制在最小纸通过宽度W1区域的外侧的发热量,防止加热带48或加热辊46的过度升温。此外,与其它的结构示例相同,在被切换到第二路径期间,磁屏蔽构件90可以屏蔽要从拱形磁芯54漏出的磁通,补充可动屏蔽构件60的屏蔽效果。
[0141] [最佳条件]
[0142] 图15是表示有关中心磁芯58和磁屏蔽构件90的位置关系的条件的图。本发明人提出了如第七结构示例的、把磁屏蔽构件90固定配置在拱形磁芯54的内表面时的最佳条件,如下所示:
[0143] (1)磁屏蔽构件90优选尽量接近中心磁芯58配置。
[0144] (2)对于上述(1)的条件,优选中心磁芯58的外周表面和磁屏蔽构件90的端部边缘之间的间隔(参照图15中附图标记G)例如为0.5mm左右。
[0145] 本发明的发明人进行了实际验证的结果为:在上述的最佳条件下、在配置了第七结构示例的磁屏蔽构件90的情况下,当磁路被切换到第二路径时,可以得到良好的磁屏蔽效果。
[0146] 如上所述,可以把多种结构示例(第一~第七结构示例)的磁屏蔽构件90适用于本实施方式的定影单元14。此外在本实施方式中,还可以例举下面的第二~第五实施方式的定影单元14。下面分别对各实施方式 的定影单元进行说明。对于与第一实施方式相同的结构图中使用相同的附图标记,并省略重复的说明。而且,即使附图标记相同,特别是在材料等不同的情况下,也进行了追加说明。
[0147] [定影单元(第二实施方式)]
[0148] 图16是表示第二实施方式的定影单元14的图。第二实施方式的定影单元14与第一实施方式的定影单元14不同,没有加热带,是使用定影辊45和加压辊44来定影调色剂图像。在定影辊45的外周上,卷挂着例如与第一实施方式的定影单元14的加热带相同的磁性体。利用感应加热线圈52对被卷挂的磁性体进行感应加热。热敏电阻62配置在定影辊45的外侧,与磁性体层相对。
[0149] 如图所示,可以把例如第一结构示例的磁屏蔽构件90适用于第二实施方式的定影单元14。此外,也可以把第二~第七结构示例的磁屏蔽构件90适用于第二实施方式的定影单元14。
[0150] 其它与上述说明相同,使中心磁芯58转动可以调整磁场的屏蔽量。此外,磁屏蔽构件90即可以配置在感应加热线圈52和定影辊45之间,也可以固定在拱形磁芯54内表面上。
[0151] [定影单元(第三实施方式)]
[0152] 图17是表示第三实施方式的定影单元14的纵剖面图。在该第三实施方式中与第一实施方式有两点不同,即,加热辊46由非磁性金属(例如SUS:不锈钢)形成以及中心磁芯58配置在加热辊46的内部。此外,与第一实施方式不同,左右一对拱形磁芯54在定影单元14的中央部分相连接。此外,在拱形磁芯的下表面(中央位置)上设置中间磁芯(突出部)55。磁屏蔽构件90配置在感应加热线圈52和加热带48之间。
[0153] 在加热辊46为非磁性金属的情况下,由感应加热线圈52产生的磁场通过侧磁芯56、拱形磁芯54以及中间磁芯55并贯通加热辊46到达内部的中心磁芯58。加热带48被贯通磁场感应加热。
[0154] 如图17所示,在第三实施方式的定影单元中,使可动屏蔽构件60离开中间磁芯55的位置为退避位置。可动屏蔽构件60在位于退避位置期间,不产生磁屏蔽效果,在最大纸通过宽度W3区域内加热带48被感 应加热。另一方面,如果把可动屏蔽构件60移动到最接近中间磁芯55的位置(屏蔽位置),则磁路被切换到第二路径,能抑制在纸通过区域的外侧过度升温。
[0155] 如图所示,可以把例如第一结构示例的磁屏蔽构件90适用于该第三实施方式的定影单元14。此外,也可以把第二~第七结构示例的磁屏蔽构件90适用于第三实施方式的定影单元14。
[0156] [定影单元(第四实施方式)]
[0157] 图18是表示第四实施方式的定影单元14的纵剖面图。该第四实施方式的定影单元14具有所谓内包IH型的IH线圈单元50。加热辊46由比较大直径(例如40mm)的非磁性金属(例如SUS)构成。在加热辊46的内部装有感应加热线圈52和中心磁芯58。与第一~第三实施方式的定影单元14不同,在加热辊46的外侧未设置拱形磁芯54和侧磁芯56。在加热辊46的表面上形成脱模层(PFA聚四氟乙烯)。而且,加压辊44与第一~第三实施方式的定影单元的加压辊44相同。
[0158] 在图18所示的内包IH型的定影单元14中,感应加热线圈52产生的磁场在加热辊46的内部由中心磁芯58引导,以使加热辊46被感应加热。在第四实施方式的定影单元14中,图18所示的可动屏蔽构件60的位置为退避位置、即位于离感应加热线圈52最远的位置。在可动屏蔽构件60位于退避位置期间,不产生磁屏蔽效果,在最大纸通过宽度W3区域内加热辊46被感应加热。另一方面,如果把可动屏蔽构件60移动到接近感应加热线圈
52的位置(屏蔽位置),则磁路被切换到第二路径,在纸通过区域的外侧能抑制过度升温。 [0159] 如图所示,例如可以把第一结构示例的磁屏蔽构件90适用于第四实施方式的定影单元14。当适用第一结构示例的磁屏蔽构件90时,磁屏蔽构件90固定配置在感应加热线圈52和加热辊46的内表面之间。此外,第二~第七结构示例的磁屏蔽构件90也可以适用于第四实施方式的定影单元14。
[0160] [定影单元(第五实施方式)]
[0161] 图19是表示第五实施方式的定影单元14的图。该第五实施方式的 定影单元14与第一实施方式至第四实施方式的定影单元14不同,IH线圈单元50不是与加热带48弯成圆弧形的部分相对,而是与加热带48在加热辊46和定影辊45之间呈平面形状的部分相对配置,所述IH线圈单元50对加热带48的平面形部分进行感应加热。第五实施方式的定影单元14也与第一实施方式至第四实施方式的定影单元14相同,使中心磁芯58转动可以切换磁路。
[0162] 磁屏蔽构件90不弯曲,为平面形状。例如图19中的实线所示,磁屏蔽构件90可以是与第一结构示例相同的结构,设置在感应加热线圈52和加热带48之间。或者如图19中的双点划线所示,也可以沿拱形磁芯54的内表面固定磁屏蔽构件90,将磁屏蔽构件90设置在拱形磁芯54和感应加热线圈52之间。此外,也可以把第二~第七结构示例的磁屏蔽构件90适用于第五实施方式的定影单元14。
[0163] 本发明不受上述实施方式制约,可以有各种变形实施方式。例如,中心磁芯58的断面形状并不限于圆筒或圆柱,也可以是多边形。而且,可动屏蔽构件60的俯视形状并不限于三角形,也可以是梯形。而且,还可以把可动屏蔽构件60作成圆环形或环形。 [0164] 此外,上述实施方式所例举的磁屏蔽构件90的环的形状或大小、分割的个数等只不过是例子,本发明并不受上述实施方式的特别制约。
[0165] 而且,包含了拱形磁芯54或侧磁芯56的各部分的具体形式并不限于图示的形式,可以适当地进行变形。