[发明专利]感应加热辊装置,加热辊,定影设备和成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及感应加热辊装置，感应加热辊装置的加热辊，定影设备和成像设备。

加热辊，其包括一个由卤素灯组成的热源，可用于在记录介质上热定影调色图像。该技术遇到如延长预热时间或加热能力不充分的问题。为着手解决这个问题，在过去进行了相当的研究和开发工作，以在商业上应用此项感应加热技术。

日本专利公开号NO.2000-215974公开了一种紧靠欲加热物体的励磁线圈，产生感应电流流过该物体。该励磁线圈包括缠绕一个平面的线圈型线材，其形状和物体的曲面一致，而同时其磁芯在径向方向上位于物体的关于励磁线圈两端的相对方向。因而磁芯和励磁线圈的曲面一致(现有技术1)。

日本专利公开号NO.2000-215971公开了一种感应加热装置，其包括一个具有电磁感应加热特性的加热转子本体，和一个磁通量产生单元，该单元位于加热转子本体内部以产生高频磁通量，使加热转子本体因为电磁感应加热而被加热，进而加热该物体。由于磁通量产生单元包括一个由磁性材料制成的铁芯和缠绕磁铁芯的电磁传感器线圈，该电磁传感器线圈包括一个电磁传感器线圈缠绕的铁芯部份，和磁通量感应铁芯部份，相对放置在磁通间隙的远端部之间的对面，使集中在加热转子本体的磁通量比集中在铁芯部份的更强(现有技术2)。

现有技术1和现有技术2使用的加热技术都利用涡电流损失，其提供与商业上所说的间接加热(IH)炉相同的效应。应用在这样的加热技术种的高频电流在频率范围20到100KHz之间选择。

反之，日本专利公开号NO59-33787公开了一种高频感应加热辊，其包括一个由导电材料制成的圆筒形辊体，一个圆筒形线轴，位于圆筒形辊体内部并与之同心，和一个感应线圈，螺旋地绕在线轴外圆周边，在辊体上感应出感应电流，迫使辊体被加热(现有技术3)。

使用具有现有技术3结构，圆筒形辊体作为一个闭合电路的次级线圈，而感应线圈作为初级线圈，初级和次级线圈以一种相互转换的关系偶合，在圆筒形辊本体的次级线圈上感应出次级电压。根据次级电压通过次级线圈闭合电路上流动的次级电流的存在，迫使圆筒形辊主体被加热，即，以所说的次级阻抗加热技术。使用该项技术，比使用涡电流损失的加热技术所能获得的更强的磁偶合的存在，增加了稳定效率，同时使整个加热辊能被加热，结果其优点是定影装置的结构比现有技术1和2更筒化。

然而，现有技术3也遇到一个问题，其中，加热时间不能如预期地缩短。根据发明者的相当长时间的研究和了解，该问题是起源于加热辊内形成的次级线圈的阻抗值，该值没有得到控制。

在现有技术3中，因为在IGBT逆变器中获得的范围在20到100KHz的低频的使用，例如用于感应加热型炊具等的炊事用具中，要获得高效率的电能转换效率是困难的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一个感应加热辊装置和感应加热辊装置的加热辊，和定影设备和成像设备，使用这些部件能获得高的电能转换效率。

本发明的另一个目的是提供一个感应加热辊装置和感应加热辊装置的加热辊，其中加热辊的温度分布尽可能均匀，和定影设备以及使用这些零部件的成像设备。

根据本发明的第1方面提供一种感应加热辊装置，其包括一个具有初级线圈感应的线圈单元，和一中空的如热辊，其具有与所说的感应线圈通过无芯变压器偶合的次级线圈，该次级线圈的阻抗值大体上等于次级电抗，所说的加热辊可转动支撑，而且，次级线圈可以形成一个闭合电路。

结合基于下面的定义和技术含义的术语说明本发明。感应线圈装置

感应线圈装置被加电压，即，利用交流电源励磁，最好利用高频电源的高频输出的励磁。作为替换，感应线圈单元包括初级线圈，与次级线圈通过无芯变压器交感作用偶合。初级线圈相对于旋转的加热辊可以是静止的，也可以是与加热辊一起旋转或与加热辊分离而单独旋转。当需要转动初级线圈时，在交流电源和感应线圈单元之间可以有一个可转动的电流集电机构。而“无芯变压器交感作用”不仅意味着完全的无芯变压器交感作用，也意味着看起来保持大体上的无芯关系。

感应线圈还可以包括支撑初级线圈的线圈线轴。该线圈线轴可以形成绕线凹槽，使线圈的绕线更整齐。

而且，感应线圈单元允许初级线圈形成为单个线圈部件或多个线圈部件。在初级线圈是由单个线圈部件构成的情况下，初级线圈可以大体上位于加热辊中心区域，多个线圈部件则可沿轴间等距分布于加热线圈整个表面。而且，各个初级线圈部件可以以相互并联关系与电源连接。加热辊