[发明专利]图像加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于诸如复印机和打印机一类成像装置的图像加热装置。图像加热装置的例子可以包括用于定影记录材料上形成的未定影图像的定影设备、通过对记录材料上定影的图像进行加热来提高图像光泽度的光泽赋予设备等。

背景技术

在传统电子照相式复印机或类似物中，设有作为图像加热装置的定影设备，该定影设备通过利用热量熔融被转印到作为所传送记录介质的记录材料上的调色剂图像(未定影图像)，使调色剂(显影剂)熔融固定到该记录材料上。

关于此定影设备，为实现高速的升温，已知这样一些定影设备，作为加热部件的定影辊被成形为厚度小且直径小的定影设备、加热部件从树脂膜的可转动部件的内侧与该可转动部件压接的定影设备、以及薄金属可转动部件经由感应加热来加热的定影设备。在这些定影设备的任一种中，作为加热介质的可转动部件的热容量减小，从而试图利用加热效率良好的热源加热。另外，还已知采用非接触热源的定影设备，但从成本和能效的观点来看，在诸如复印机一类的成像装置中，大多提议这样一种定影设备，其中，通过使薄的可转动部件与记录材料接触来热熔融该记录材料上的显影剂。

然而，在采用薄的可转动部件作为加热介质以减小热容量的情况下，与该可转动部件的轴线垂直的截面的截面积非常小，因此轴向的传热效率不好。厚度越小，这种趋势越显著，使得当采用热传导率低的材料例如树脂材料等时，传热效率进一步降低。

这点可由傅里叶定律明了，傅里叶定律是这样的，当两点之间的温度差为θ₁-θ₂且两点之间的长度为L时，每单位时间传递的热量Q用下式表示：

Q＝λ×f(θ₁-θ₂)/L

在使纵向长度(转动轴线方向)与可转动部件的纵向长度相等的记录材料即具有最大片材通过宽度的记录材料经受片材通过且定影的情况下，这无任何问题。然而，在使宽度狭窄的小尺寸记录材料连续经受片材通过的情况下，产生这样一问题，即，可转动部件的非片材通过区域的温度上升至高于目标(控制)温度的值，导致片材通过区域的温度与非片材通过区域的温度之间的差异相当大。

因而，由于加热介质的此温度不均匀性，可能会树脂材料的周边部件的耐热寿命降低，且该周边部件受热损伤。

另外，还产生这样一问题，即，由于局部的温度不均匀性，可能发生纸张褶皱、歪斜等以及定影不均匀性。随着所传送的记录材料的热容量增大和产量(每单位时间的印数)增高，片材通过区域与非片材通过区域之间的此温度差异扩大。因此，在图像加热装置由热容量低的薄的可转动部件构成的情况下，该图像加热装置难以用于产量高的复印机等。

顺便一提的是，在采用卤素灯和发热电阻器作为加热源的图像加热装置中，已知这样一种，其中，加热源被分割以选择性地进行通电，从而加热与片材通过宽度对应的区域。另外，在采用感应线圈作为加热源的图像加热装置中，存在这样一种，其中，加热源被类似地分割以选择性地进行通电。

然而，当加热源被提供为多个或者被分割时，控制电路复杂化，从而相应地增大成本。另外，当加热源试图对应不同宽度的记录材料时，分割数进一步增大，导致更高的成本。另外，当采用薄的可转动部件作为加热介质时，在分割情况下，边界附近的温度分布不连续且不均匀，从而可能负面影响定影性能。

为解决这些问题，已知电磁感应加热式图像加热装置，其中，为对应不同的记录材料尺寸，磁芯在与记录材料传送方向相垂直的方向上被分割且可利用移动装置移动，以依据记录材料的尺寸改变移动距离(日本申请文献特开(JP-A)2001-194940)。

利用此图像加热装置，感应加热源与磁芯之间的距离在非片材通过区域内增大，因而利用磁芯和加热介质形成的磁路的效率在该感应加热源周围降低，使得发热量降低。也就是说，非片材通过区域的升温得以避免，结果，磁芯和感应加热源的异常升温也得以避免。另外，为对应各记录材料的尺寸，移动距离依据记录材料的尺寸而变化，使得即便对于各记录材料的尺寸，也能够防止非片材通过区域的升温。

然而，在上述电磁感应加热式图像加热装置中，产生以下问题。记录材料和在与该记录材料传送方向相垂直的方向上分割的磁芯之间的位置关系不一致，且当加热区域大于记录材料尺寸时，非片材通过部发生升温。另外，即便记录材料和在与该记录材料传送方向相垂直的方向上分割的磁芯之间的位置关系一致，该记录材料的两端部(边缘部)处也发生升温。这是因为记录材料端部需要足以固定调色剂的充足发热量，但伴随着片材通过，记录材料在记录材料端部处获取的热量比片材通过区域少，从而发生过热。