專利名稱:圖象形成裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及可以縮短加熱時間的像加熱裝置及圖象形成裝置,尤其是涉及適用于在電子照相裝置、靜電記錄裝置等圖象形成裝置中使用的對未定影圖象進行定影的定影裝置的像加熱裝置及圖象形成裝置。
背景技術:
作為以定影裝置為代表的像加熱裝置,以往一般采用熱輥式、帶式等接觸加熱方式的像加熱裝置。
近年來,根據(jù)縮短加熱時間和節(jié)能等要求,一種具有急速加熱、高效率加熱的可能性的電磁感應加熱方式越來越引人注目(參照特開平10 123861號公報)。
在圖23中,示出在特開平10 123861號公報中公開的電磁感應加熱方式的像加熱裝置的斷面圖。如圖23所示,在發(fā)熱輥112的內(nèi)部配置著勵磁線圈114,利用該勵磁線圈114和由鐵素體構成的芯材117產(chǎn)生交流磁場,在發(fā)熱輥112內(nèi)產(chǎn)生渦電流,從而可以對發(fā)熱輥112進行加熱。然后,通過使形成了未定影色粉像111的記錄紙110通過發(fā)熱輥112與加壓輥113之間的輥隙部,即可對未定影色粉像111進行定影。
另外,在特開平10 74007號公報中,提出了一種減小發(fā)熱輥的壁厚的像加熱裝置。該這種裝置,示于圖24。
在圖24中,310是由來自逆變電路的高頻電流產(chǎn)生高頻磁場的勵磁線圈,311是在用電磁感應加熱方式加熱的同時進行轉動的金屬套筒。此外,外部加壓構件313,沿箭頭a的方向轉動。金屬套筒311,被夾持在外部加壓構件313與內(nèi)部加壓構件312之間,并隨著外部加壓構件313的轉動而從動式地轉動。
載有未定影色粉像的記錄紙314,如箭頭所示,被輸送到發(fā)熱輥112與加壓輥113之間的輥隙部。然后,利用金屬套筒311的熱量和兩個加壓構件312、313的壓力,對記錄紙314上的色粉像進行定影。
進一步,為了不在使金屬套筒311停止的狀態(tài)下進行電磁感應加熱,將驅(qū)動外部加壓構件313轉動的驅(qū)動電機的動作信號與加熱信號的邏輯積作為傳送到逆變電路的加熱信號。
這種電磁感應加熱方式的像加熱裝置,通過電磁感應對發(fā)熱輥等發(fā)熱構件進行直接加熱,所以,與鹵素燈加熱方式相比,熱變換效率高、耗電量低,因而能迅速地將定影輥的表面升溫到定影溫度。
但是,在通常的只是簡單地對金屬制發(fā)熱輥進行電磁感應加熱的結構中,與現(xiàn)有的鹵素燈方式相比,很難大幅度地縮短加熱時間。
另外,當為減小發(fā)熱輥的熱容量以縮短加熱時間而減小發(fā)熱輥的壁厚時,將使溫度控制變得很困難。
在特開平8 137306號公報中,為縮短加熱時間,提出了一種采用熱容量較小的帶形件的像加熱裝置。但是,在這種裝置中,由于是對由導電體構成的帶形件進行電磁感應加熱,所以雖然帶形件本身可以急速加熱但反過來由于發(fā)熱的帶形件的熱容量太小因而其熱量將會被張緊輥和油輥奪去,從而存在著很難使整個系統(tǒng)的溫度升高的問題。
另外,通常,為縮短加熱時間,往往是在使發(fā)熱輥升溫到規(guī)定溫度后再開始發(fā)熱輥的轉動動作。但是,在以電磁感應加熱方式進行快速升溫并減小了熱容量的像加熱裝置中,如在使發(fā)熱輥靜止的狀態(tài)下進行加熱,則有可能造成局部急劇升溫因而使帶形件或設在帶形件上的彈性體等變質(zhì)。
特別是,在將耐熱性帶形件卷掛在發(fā)熱輥上進行加熱的方式中,如果對發(fā)熱輥進行急速加熱而達到過高的溫度,則存在著使耐熱性帶形件產(chǎn)生與發(fā)熱輥的曲率對應的永久變形的問題。這種情況在導電性帶形件上不易發(fā)生,另外,在對帶形件的直線部分進行加熱的結構中也不會發(fā)生。對發(fā)熱輥進行加熱并由樹脂帶形件傳輸其熱量,是一種特有的結構。
另外,從節(jié)能觀點考慮,像加熱裝置的發(fā)熱構件,最好是只在使用像加熱裝置時進行加熱。通常,在熱輥式像加熱裝置的情況下,發(fā)熱構件設在輥隙部。但是,在帶式像加熱裝置的情況下,由于發(fā)熱構件與輥隙部分開,所以在發(fā)熱構件的溫度變化與輥隙部的溫度變化之間將產(chǎn)生時間延遲。
另外,在結構為發(fā)熱構件與輥隙部分開的帶式像加熱裝置中,由發(fā)熱構件加熱后的帶形件的熱量,除用于使記錄紙上的色粉熔融外,還消耗在對加壓輥和定影輥的加熱上。由于加壓輥和定影輥從帶形件奪取熱量而升溫,所以加壓輥和定影輥所奪取的熱量,由帶形件的通過量、即運行速度決定。加壓輥和定影輥所奪取的熱量,是不直接參與定影的無用熱量,所以為能迅速地進行定影必須盡量減小這部分熱量。
在采用了勵磁線圈和可轉動的導電性發(fā)熱體的像加熱裝置中,在結構為僅當導電性發(fā)熱體轉動時對導電性發(fā)熱體進行電磁感應加熱的情況下,如果不是在導電性發(fā)熱體開始轉動動作后由勵磁線圈對導電性發(fā)熱體進行勵磁加熱,則將產(chǎn)生僅使導電性發(fā)熱體的一部分處于高溫的溫度分布。在這種結構的情況下,雖然可以使加熱時間較短,但為了能瞬時地響應用戶的印制請求,在待機時也必須具有余熟。但是,在本結構中,為了對導電性發(fā)熱體進行加熱,必需使導電性發(fā)熱體進行轉動動作,因而存在著在待機時也必須使導電性發(fā)熱體繼續(xù)進行轉動動作的問題。此外,由于使導電性發(fā)熱體急速加熱,因而反過來就很難保持低溫。
當在帶式像加熱裝置中在帶形件表面上設有溫度傳感器時,很容易損傷帶形件表面,因而使壽命變短。因此,應將溫度傳感器安裝在發(fā)熱輥的不與帶形件接觸的面上。但是,在這種情況下,很難判斷帶形件被奪去多少熱量,因而不能進行適量的加熱。此外,當簡單地將溫度傳感器安裝在帶形件的內(nèi)側時,將因帶形件的振動和橫向擺動而使測定溫度產(chǎn)生偏差,因而很難進行精確的溫度測定。
當在使發(fā)熱構件停止的狀態(tài)下進行電磁感應加熱時,將使發(fā)熱構件的局部達到非常高的溫度。因此,存在著使發(fā)熱構件或與發(fā)熱構件接觸的其他構件超過耐熱溫度從而引起熱變質(zhì)或熱變形并使定影圖象的畫質(zhì)降低的問題。
在上述像加熱裝置中,由于只考慮了對驅(qū)動電機的動作信號,所以當從驅(qū)動電機到像加熱裝置的驅(qū)動力的傳遞路徑出現(xiàn)異常時不能進行相應的處理。特別是,當結構為使像加熱裝置可以在圖象形成裝置本體上自由拆裝時,很容易發(fā)生像加熱裝置的安裝不當、或傳遞驅(qū)動電機的驅(qū)動力的齒輪損壞等情況。而當發(fā)生這種情況時,存在著驅(qū)動電機即使轉動而發(fā)熱構件卻不轉動的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明,是為解決現(xiàn)有技術的上述課題而開發(fā)的,其目的是提供一種熱容量小、且可急速加熱的像加熱裝置及圖象形成裝置。本發(fā)明的另一目的在于,提供一種備有加熱時間短的像加熱裝置并能適應異常狀態(tài)因而可以穩(wěn)定使用的圖象形成裝置。
為達到上述目的,本發(fā)明的像加熱裝置的第1結構,備有具有耐熱性的帶形件、與上述帶形件內(nèi)接并至少一部分具有導電性的可轉動的發(fā)熱構件、與上述發(fā)熱構件之間以可移動的方式懸掛上述帶形件的定影輥、配置在上述發(fā)熱構件的外側并用于對上述發(fā)熱構件進行勵磁加熱的勵磁裝置,該像加熱裝置的特征在于上述勵磁裝置在上述發(fā)熱構件開始轉動動作后對上述發(fā)熱構件進行勵磁加熱。
當勵磁裝置在發(fā)熱構件開始轉動動作前對發(fā)熱構件進行勵磁加熱時,僅使發(fā)熱構件的一部分達到異常高溫,因而使與發(fā)熱構件接觸著的耐熱性帶形件變質(zhì),同時將使帶形件產(chǎn)生與發(fā)熱構件的曲率對應的永久變形。而當在帶形件的表層設有例如由硅橡膠等構成的彈性層時,有可能僅使帶形件的一部分達到高溫,從而使該彈性層變質(zhì)或剝離。與此不同,在本發(fā)明的像加熱裝置的第1結構中,采用了勵磁裝置在發(fā)熱構件開始轉動動作后對發(fā)熱構件進行勵磁加熱的結構,所以不會發(fā)生如上所述的問題。此外,當結構為將勵磁裝置配置在發(fā)熱構件的內(nèi)部并對發(fā)熱構件的整體同時進行加熱時,有可能在使發(fā)熱構件停止的狀態(tài)下進行加熱,這將使勵磁裝置的溫度達到高溫,因而在勵磁裝置的耐熱性上將出現(xiàn)問題。與此不同,在本發(fā)明的像加熱裝置的第1結構中,將勵磁裝置配置在發(fā)熱構件的外側,所以能使勵磁裝置得到冷卻。
另外,本發(fā)明的像加熱裝置的第2結構,備有具有耐熱性的可轉動的帶形件、與上述帶形件內(nèi)接并至少一部分具有導電性的發(fā)熱構件、與上述發(fā)熱構件之間以可移動的方式懸掛上述帶形件的定影輥、配置在上述發(fā)熱構件的外側并用于對上述發(fā)熱構件進行勵磁加熱的勵磁裝置,該像加熱裝置的特征在于上述勵磁裝置僅在上述帶形件進行轉動動作時對上述發(fā)熱構件進行勵磁加熱。采用該像加熱裝置的第2結構,也能取得與上述第1結構相同的效果。
上述本發(fā)明的像加熱裝置的第1或第2結構,如構成為使上述發(fā)熱構件的由上述勵磁裝置加熱的部位具有一定的曲率并由來自上述曲率部位的熱量對上述帶形件進行加熱,則是有效的。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第1或第2結構中,上述帶形件的?;瘻囟龋詈脼?00℃~500℃。當帶形件的?;瘻囟鹊陀?00℃時,很難作為定影帶使用,當為500℃以上時,如上所述的對加熱的考慮就不需要了。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第1或第2結構中,由上述勵磁裝置加熱的上述發(fā)熱構件的外側面積,最好為上述發(fā)熱構件的外側總面積的2/3以下。當由勵磁裝置加熱的發(fā)熱構件的外側面積超過發(fā)熱構件的外側總面積的2/3時,積存在勵磁裝置內(nèi)的熱量很難排出,因而存在著與將勵磁裝置配置在發(fā)熱構件內(nèi)部時一樣的耐熱性的問題。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第1或第2結構中,上述發(fā)熱構件的熱容量,最好在60J/K以下。按照該最佳例,當以1000W的接入功率對發(fā)熱構件進行加熱時,可以在大約1秒內(nèi)使發(fā)熱構件的溫度達到200℃以上。由于實際上不是對發(fā)熱構件的整體進行加熱,所以可以認為實際上被加熱部分的熱容量僅為其一半以下,因而在大約1秒內(nèi)可以使發(fā)熱構件的溫度達到400℃以上。發(fā)熱構件的壁厚越薄,這種效果就越顯著。另外,當由勵磁裝置預先進行加熱時,必須在1秒以內(nèi)開始轉動動作。進一步,當發(fā)熱構件的熱容量為30J/K以下時,如以500W的接入功率對發(fā)熱構件進行加熱,則也可以在1秒內(nèi)使發(fā)熱構件的溫度達到幾百℃以上。進一步,當發(fā)熱構件的熱容量為20J/K以下時,有時也會在瞬間使發(fā)熱構件的溫度達到幾百℃以上,因此必須使發(fā)熱構件或帶形件為轉動狀態(tài)。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第1或第2結構中,上述勵磁裝置,最好是勵磁線圈。
進一步,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第1結構中,最好在上述勵磁裝置結束對上述發(fā)熱構件的勵磁后結束上述發(fā)熱構件的轉動動作。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第1或第2結構中,最好在使上述帶形件轉動到至少使在停止狀態(tài)下上述帶形件與上述發(fā)熱構件以一定的曲率接觸的部分的在轉動方向上的最上游點離開上述發(fā)熱構件后再開始加熱。當帶形件在具有一定曲率的狀態(tài)下長時間停止時,往往會使帶形件產(chǎn)生與曲率對應的暫時的變形。當邊進行加熱邊轉動時,這種變形雖可以復原,但如在停止狀態(tài)下進行加熱,則很容易使帶形件發(fā)生永久變形。因此,在開始發(fā)熱構件的加熱時,必須先使在停止時與發(fā)熱構件接觸并具有曲率的變形部位離開發(fā)熱構件,然后再開始對發(fā)熱構件進行加熱。
另外,本發(fā)明的像加熱裝置的第3結構,備有具有耐熱性的帶形件、與上述帶形件內(nèi)接的第1支承輥、與上述第1支承輥之間以可移動的方式懸掛上述帶形件的第2支承輥、配置在卷掛在上述第1支承輥上的上述帶形件的外側并用于對上述第1支承輥和上述帶形件的至少一方進行勵磁加熱的勵磁裝置,該像加熱裝置的特征在于在使上述帶形件轉動到至少使在停止狀態(tài)下上述帶形件與上述第1支承輥以一定的曲率接觸的部分的在轉動方向上的最上游點離開上述第1支承輥后再開始加熱。
進一步,本發(fā)明的像加熱裝置的第4結構,備有具有耐熱性的帶形件、與上述帶形件內(nèi)接并至少一部分具有導電性的可轉動的發(fā)熱構件、與上述發(fā)熱構件之間以可移動的方式懸掛上述帶形件的定影輥、與上述定影輥相對地配置并與上述帶形件之間形成輥隙部的加壓輥、配置在上述發(fā)熱構件的外側并用于對上述發(fā)熱構件進行勵磁加熱的勵磁裝置,該像加熱裝置的特征在于在被記錄材料通過上述輥隙部的過程中結束上述勵磁裝置對上述發(fā)熱構件的加熱。
在帶式像加熱裝置的情況下,由于使發(fā)熱構件與輥隙部分開,所以如在被記錄材料通過上述輥隙部之后結束發(fā)熱構件的加熱則在發(fā)熱構件的溫度變化與輥隙部的溫度變化之間將產(chǎn)生時間延遲。從節(jié)能觀點考慮,為了在完成定影后迅速地結束加熱,必須在運行到從上述輥隙部到被記錄材料的末端的距離變得比從帶形件離開發(fā)熱構件的點到輥隙部的距離短的時刻結束發(fā)熱構件的加熱。按照這種方式,可以在將使記錄材料上的色粉熔融的熱量蓄存于帶形件的時刻結束加熱。
進一步,本發(fā)明的像加熱裝置的第5結構,備有勵磁裝置和由上述勵磁裝置加熱的可轉動的導電性發(fā)熱體,上述勵磁裝置在上述導電性發(fā)熱體開始轉動動作后對上述導電性發(fā)熱體進行勵磁加熱,該像加熱裝置的特征在于在低于規(guī)定的設定溫度時,上述導電性發(fā)熱體以第1速度轉動,在達到設定溫度以上的溫度時,上述導電性發(fā)熱體以第2速度轉動。這是由于升溫時間隨轉動速度而不同的緣故。為加快升溫時間,關鍵在于,提高導電性發(fā)熱體的升溫速度,同時不使其熱量被其他構件奪去。吸收導電性發(fā)熱體的熱量的主要構件是加壓輥。當加壓輥為靜止狀態(tài)時,加壓輥吸收導電性發(fā)熱體的熱量的部位只是與定影輥接觸的部分,所以由加壓輥吸收的熱量少,但當加壓輥為轉動狀態(tài)時,整個加壓輥都吸收導電性發(fā)熱體的熱量,因而由加壓輥吸收的熱量隨其轉動速度的提高而增加。因此,通過使導電性發(fā)熱體在升溫時以低速轉動而在到達規(guī)定溫度的時刻變更為正常速度,可以縮短升溫時間。
在具有定影輥和加壓輥的帶式像加熱裝置的情況下,定影輥也吸收導電性發(fā)熱體的熱量,所以上述方式能取得更顯著的效果。
在OHP模式下,以正常速度的一半以下的速度進行定影。此外,在OHP模式下,透光性隨加壓輥溫度的變化很大,因而也要求升高加壓輥的溫度。在OHP模式下,當一開始以正常速度的一半的速度動作時,加壓輥的溫度上升慢,所以,通過在升溫時以正常速度轉動并在到達規(guī)定溫度的時刻再將速度切換到正常速度的一半,可以迅速升溫到能夠得到足夠的OHP透光性的定影溫度。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第5結構中,上述勵磁裝置,最好是配置在上述導電性發(fā)熱體的外側并用于對上述發(fā)熱構件進行勵磁加熱的勵磁線圈。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第5結構中,最好還備有與上述導電性發(fā)熱體內(nèi)接并由耐熱性樹脂構成的帶形件和與上述導電性發(fā)熱體之間以可移動的方式懸掛上述帶形件的定影輥。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第5結構中,上述第1速度最好在上述第2速度的2/3以下。
另外,本發(fā)明的像加熱裝置的第6結構,備有勵磁裝置和由上述勵磁裝置加熱的可轉動的導電性發(fā)熱體,上述勵磁裝置在上述導電性發(fā)熱體開始轉動動作后對上述導電性發(fā)熱體進行勵磁加熱,并在上述勵磁裝置結束對上述導電性發(fā)熱體的加熱后,結束上述導電性發(fā)熱體的轉動動作。該像加熱裝置的特征在于在待機時,使上述導電性發(fā)熱體在低于正常速度下轉動。
在本發(fā)明的像加熱裝置中,為進一步縮短印制結束前的時間,在待機時也必須具有余熱。但是,本發(fā)明的像加熱裝置,很難像通常的鹵素燈方式那樣可以只在使定影器停止的狀態(tài)下使溫度上升。因此,在余熱中也必須進行轉動動作。但是,這時如進行與正常時一樣的動作,則不僅噪音大而且壽命短。因此,必須在低于正常速度下轉動另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第6結構中,上述勵磁裝置,最好是配置在上述導電性發(fā)熱體的外側并用于對上述發(fā)熱構件進行勵磁加熱的勵磁線圈。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第6結構中,最好還備有與上述導電性發(fā)熱體內(nèi)接并由耐熱性樹脂構成的帶形件和與上述導電性發(fā)熱體之間以可移動的方式懸掛上述帶形件的定影輥。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第6結構中,待機時的上述導電性發(fā)熱體的轉動速度,最好在正常動作時的1/2以下。此外,當對導電性發(fā)熱體的接入功率為最大時,溫度上升變得急劇,所以在余熱中必須減低接入功率。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第6結構中,在待機時,最好使上述導電性發(fā)熱體以斷續(xù)的方式轉動。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第6結構中,在待機時,最好是在尚未達到第1設定溫度時使上述導電性發(fā)熱體開始轉動并在達到第2設定溫度以上時瞬時地或經(jīng)過一定時間后使其停止。
按照上述方式,在余熱中無需進行連續(xù)的動作,而只需在尚未達到規(guī)定的第1溫度時開始轉動動作并開始電磁感應加熱、在達到規(guī)定的第2溫度以上時停止電磁感應加熱并停止轉動動作即可。這種停止加熱后再將轉動動作停止,雖然也可以同時進行,但最好是加熱停止后經(jīng)過了一定的時間再停止轉動動作。這是在加熱停止后出現(xiàn)一定程度的過調(diào)時的對策。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第6結構中,在待機時,最好對上述勵磁裝置接入比裝置加熱時低的輸出功率。
另外,本發(fā)明的像加熱裝置的第7結構,備有具有耐熱性的帶形件、與上述帶形件內(nèi)接并可轉動的發(fā)熱構件、與上述發(fā)熱構件之間以可移動的方式懸掛上述帶形件的定影輥、與上述帶形件的外周面接觸的壓緊構件,該像加熱裝置的特征在于在上述發(fā)熱構件與上述定影輥之間的與上述壓緊構件相對的位置上,設有與上述帶形件內(nèi)接的溫度傳感器。
在帶式像加熱裝置中,為了反映出由定影奪取的熱量,希望能測定輥隙部之后直到發(fā)熱構件之間的溫度。但是,當溫度傳感器壓緊在厚度薄的帶形件上時,可能損傷帶形件的表面而使其壽命縮短,并使圖象產(chǎn)生缺陷。因此,最好使溫度傳感器壓緊在帶形件的背面,但如果在隔著帶形件的相對位置上沒有壓緊構件,則因帶形件的振動和撓曲而不可能精確地測定溫度。因此,通過將溫度傳感器設置在從帶形件的表面起到與作為壓緊構件的涂油輥或清潔輥相對的帶形件的里側的位置,可以精確地測定溫度,而不損傷帶形件的表面。當采用電磁感應加熱方式進行加熱時,雖然在可急速加熱的情況下能夠進行精細的溫度控制,但在這種情況下帶形件的溫度測定將變得重要,所以采用本方式是更有效的。
另外,在上述本發(fā)明的像加熱裝置的第7結構中,最好是,上述發(fā)熱構件至少一部分具有導電性,同時還備有配置在上述發(fā)熱構件的外側的勵磁裝置,上述發(fā)熱構件由上述勵磁裝置進行電磁感應加熱。
另外,上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第1結構,備有在被記錄材料上形成和載有未定影圖象的圖象形成單元、及將上述未定影圖象在上述被記錄材料上定影的定影裝置,該圖象形成裝置的特征在于上述定影裝置是上述本發(fā)明的像加熱裝置。
另外,上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第2結構,其特征在于備有發(fā)熱構件、與上述發(fā)熱構件相對地配置并用于對上述發(fā)熱構件進行電磁感應加熱的勵磁線圈、對上述勵磁線圈供給高頻電流的逆變電路部、控制上述逆變電路部的動作的控制部、配置在由上述勵磁線圈產(chǎn)生的上述發(fā)熱構件的最大發(fā)熱部以外的部位并向上述控制部傳送用于溫度控制的信號的溫度傳感器。
在將溫度傳感器設置在發(fā)熱構件的最大發(fā)熱部即發(fā)熱構件的與勵磁線圈的相對面上時,將使發(fā)熱構件與勵磁線圈的間隔加寬,因而使發(fā)熱構件與勵磁線圈之間的電磁感應耦合惡化。此外,當使勵磁線圈為避開溫度傳感器的形狀時,將僅使溫度傳感器部分的發(fā)熱量降低,因而使溫度分布不均勻。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第2結構中,上述發(fā)熱構件是轉動的構件,同時將上述勵磁線圈相對于上述發(fā)熱構件的周面配置,而且最好還備有對上述發(fā)熱構件進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動源、及檢測上述發(fā)熱構件的轉動的轉動檢測裝置。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第2結構中,上述發(fā)熱構件的至少一部分由導電性材料構成,而且最好還備有與上述發(fā)熱構件接觸并轉動的轉動構件、對上述轉動構件進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動源、及檢測上述轉動構件的轉動的轉動檢測裝置。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第2結構中,上述發(fā)熱構件是轉動的構件,同時將上述勵磁線圈相對于上述發(fā)熱構件的周面配置,而且最好還備有與上述發(fā)熱構件接觸并轉動的轉動構件、對上述發(fā)熱構件或上述轉動構件中的一方以不通過另一方的方式進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動源、及檢測上述發(fā)熱構件或上述轉動構件的轉動的轉動檢測裝置。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第2結構中,上述發(fā)熱構件是轉動的構件,同時將上述勵磁線圈相對于上述發(fā)熱構件的周面配置,而且最好還備有與上述發(fā)熱構件接觸并轉動的轉動構件、對上述發(fā)熱構件或上述轉動構件中的一方以不通過另一方的方式件進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動源、通過上述發(fā)熱構件或上述轉動構件驅(qū)動的從動構件、及檢測上述從動構件的轉動的轉動檢測裝置。
另外,上述控制部,最好在產(chǎn)生了來自上述轉動檢測裝置的檢測信號后開始上述逆變電路部的動作。
另外,當在規(guī)定時間內(nèi)沒有得到來自上述轉動檢測裝置的信號時,上述控制部最好使上述逆變電路部的動作停止。
另外,最好使上述發(fā)熱構件及上述轉動構件的轉動與上述逆變電路部的動作同時進行。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第2結構中,最好使備有發(fā)熱構件的定影單元相對于裝置本體自由拆裝。
另外,本發(fā)明的圖象形成裝置的3結構,其特征在于備有定影帶、以可轉動的方式支承上述定影帶的第1及第2支承輥、與卷掛在上述第1支承輥上的上述定影帶相對配置并用于對上述第1支承輥和上述定影帶的至少一方進行電磁感應加熱的勵磁線圈、對上述勵磁線圈供給高頻電流的逆變電路部、控制上述逆變電路部的動作的控制部、配置在由上述勵磁線圈產(chǎn)生的上述第1支承輥和上述定影帶的至少一方的最大發(fā)熱部以外的部位并向上述控制部傳送用于溫度控制的信號的溫度傳感器。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第3結構中,最好還備有通過上述定影帶壓接在上述第2支承輥上并轉動的加壓構件、對上述加壓構件進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動裝置、檢測上述加壓構件的轉動的轉動檢測裝置。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第3結構中,最好還備有不通過定影帶而對上述第1及第2支承輥的至少一方進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動裝置、檢測由上述驅(qū)動裝置驅(qū)動的上述支承輥的轉動的轉動檢測裝置。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第3結構中,最好還備有隔著上述定影帶壓接在上述第2支承輥上并轉動的加壓構件、不通過定影帶而對上述第1及第2支承輥中的一方進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動裝置、檢測通過上述定影帶的轉動而被驅(qū)動轉動的上述支承輥的轉動的轉動檢測裝置。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第3結構中,最好還備有隔著上述定影帶壓接在上述第2支承輥上并轉動的加壓構件、不通過定影帶而對上述第1及第2支承輥中的一方進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動裝置、檢測上述加壓構件的轉動的轉動檢測裝置。
另外,最好使不通過上述定影帶進行轉動驅(qū)動的支承輥不發(fā)熱。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第3結構中,最好還備有隔著上述定影帶壓接在上述第2支承輥上并轉動的加壓構件、對上述加壓構件進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動裝置、檢測由上述加壓構件的驅(qū)動而轉動的從動構件的轉動的轉動檢測裝置。
另外,上述控制部,最好在產(chǎn)生了來自上述轉動檢測裝置的檢測信號后開始上述逆變電路部的動作。
另外,當在規(guī)定時間內(nèi)沒有得到來自上述轉動檢測裝置的信號時,上述控制部最好使逆變電路部的動作停止。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第3結構中,最好使備有上述定影帶、上述第1及第2支承輥的定影單元相對于裝置本體自由拆裝。
另外,本發(fā)明的圖象形成裝置的4結構,其特征在于備有至少一部分由導電性材料構成的發(fā)熱構件、進行轉動的被轉動檢測構件、相對于上述發(fā)熱構件的周面配置并用于對上述發(fā)熱構件進行電磁感應加熱的勵磁線圈、對上述勵磁線圈供給高頻電流的逆變電路部、控制上述逆變電路部的動作的控制部、配置在由上述勵磁線圈產(chǎn)生的上述發(fā)熱構件的最大發(fā)熱部以外的部位并向上述控制部傳送用于溫度控制的信號的溫度傳感器、直接或間接地使上述被轉動檢測構件轉動的轉動裝置、檢測上述被轉動檢測構件的轉動的轉動檢測裝置,至少上述發(fā)熱構件和上述被轉動檢測構件,作為整體的定影單元相對于裝置本體自由拆裝。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第4結構中,最好將上述轉動檢測裝置設置在上述定影單元內(nèi)。
另外,在上述本發(fā)明的圖象形成裝置的第4結構中,最好將上述轉動檢測裝置設置在裝置本體內(nèi)。
圖1是表示將本發(fā)明第1實施形態(tài)的像加熱裝置用作定影裝置的圖象形成裝置的斷面圖。
圖2是表示作為本發(fā)明實施例1的像加熱裝置的定影裝置的斷面圖。
圖3是從發(fā)熱輥側觀察本發(fā)明實施例1的芯材和勵磁線圈的結構的背視圖。
圖4是用于說明本發(fā)明實施例1中的由勵磁線圈通過電磁感應使發(fā)熱輥發(fā)熱的機構的示意圖。
圖5是表示作為本發(fā)明實施例2的像加熱裝置的定影裝置的斷面圖。
圖6是表示作為本發(fā)明實施例3的像加熱裝置的定影裝置的斷面圖。
圖7是表示作為本發(fā)明實施例4的像加熱裝置的定影裝置的斷面圖。
圖8是表示從圖7的箭頭A的方向看去的定影裝置的平面圖。
圖9是圖7的中心線的定影裝置的斷面圖。
圖10是表示本發(fā)明實施例4的轉動檢測板的側視圖。
圖11是本發(fā)明實施例4的逆變電路的控制框圖。
圖12是表示本發(fā)明實施例4的定影裝置起動時的加熱動作控制方法的流程圖。
圖13是表示本發(fā)明實施例4的印制動作時的加熱動作控制方法的流程圖。
圖14是表示本發(fā)明實施例4的轉動檢測裝置的側視圖。
圖15是表示作為本發(fā)明實施例5的像加熱裝置的定影裝置的側視圖。
圖16是圖15的中心線的定影裝置的斷面圖。
圖17是表示本發(fā)明實施例5的轉動檢測裝置的側視圖。
圖18是表示本發(fā)明實施例5的轉動驅(qū)動機構的斷面圖。
圖19是表示本發(fā)明實施例5的轉動驅(qū)動機構的另一形態(tài)的斷面圖。
圖20是表示本發(fā)明第2實施形態(tài)的彩色圖象形成裝置的斷面圖。
圖21是表示本發(fā)明第2實施形態(tài)的轉動檢測裝置的斷面圖。
圖22是表示本發(fā)明第2實施形態(tài)的轉動檢測裝置的另一形態(tài)的斷面圖。
圖23是表示現(xiàn)有技術中的電磁感應加熱方式的像加熱裝置的斷面圖。
圖24是表示現(xiàn)有技術中的電磁感應加熱方式的像加熱裝置的另一形態(tài)的斷面圖。
具體實施例方式
以下,用實施形態(tài)更具體地說明本發(fā)明。
圖1是表示將本發(fā)明第1實施形態(tài)的像加熱裝置用作定影裝置的圖象形成裝置的斷面圖。以下,對該裝置的結構和動作進行說明。
在圖1中,17是裝置本體的外裝板,1是電子照相感光體(以下,稱「感光鼓」)。感光鼓1,一面以規(guī)定的圓周速度沿箭頭方向轉動,一面由充電器2使其表面按負的規(guī)定暗電位V0均勻帶電。
3是激光束掃描器,輸出根據(jù)從圖中未示出的圖象讀取裝置或計算機等主裝置輸入的圖象信息的時間序列電氣數(shù)字象素信號調(diào)制的激光束4。按如上所述方式均勻帶電后的感光鼓1的表面,由該激光束4掃描曝光。由此,使感光鼓1的曝光部分的電位絕對值降低而變?yōu)榱岭娢籚L,從而在感光鼓1的表面上形成靜電潛像。該靜電潛像,通過由顯影器5的帶負電的色粉翻轉顯影,變成可見圖象。
顯影器5,備有被驅(qū)動轉動的顯影輥6。顯影輥6,與感光鼓1相對地配置,并在其外周面上形成色粉的薄層。在顯影輥6上,施加其絕對值小于感光鼓1的暗電位V0、大于亮電位VL的顯影偏壓,因此,顯影輥6上的色粉只對感光鼓1的亮電位VL的部分進行轉印,使靜電潛像變成可見圖象,從而形成色粉像11。
另一方面,從供紙部7一張一張地供給記錄紙8,并將其以與感光鼓1的轉動同步的精確時序通過一對對位輥9輸送到感光鼓1與轉印輥10之間的輥隙部。接著,由施加了轉印偏壓的轉印輥10將感光鼓1上的色粉像11轉印到記錄紙8上。
13是定影導紙板,由該定影導紙板13對轉印后的記錄紙8向定影器14的移動進行導向,轉印了色粉像11的記錄紙8,從感光鼓1分離后,被輸送到定影器14,并由定影器14對轉印在記錄紙8上的色粉像11進行定影。此外,15是排紙導板,由該排紙導板15將通過定影器14后的記錄紙8導向裝置外部。色粉像11被定影后的記錄紙8,被排出到排紙托盤16上。18是用于進行定影器14的拆裝和卡紙?zhí)幚淼亩ㄓ伴T,該定影門18,以門樞19為中心轉動,并與排紙托盤16一起開閉。另外,通過打開定影門18,可以將定影器14沿著與發(fā)熱輥21(參照圖2)的軸成直角的方向相對于裝置本體進行拆裝。圖1中的虛線表示定影器14的拆出狀態(tài)的位置,實線表示定影器14安裝時的位置。如圖1所示,將后文所述的勵磁線圈23(參照圖2)等勵磁裝置保留在裝置本體內(nèi),而只對定影器14進行拆裝。
使記錄紙8分離后的感光鼓1,由清潔裝置12將其表面上的轉印殘留色粉等殘留物反復清除后,供下一次圖象形成使用。
以下,列舉具體的實施例詳細說明本實施形態(tài)的像加熱裝置。
(實施例1)圖2是表示用于上述圖象形成裝置的作為本發(fā)明實施例1的像加熱裝置的定影裝置的斷面圖。
在圖2中,25是作為勵磁裝置的勵磁線圈。該勵磁線圈25,用集束了細線的絞合線形成,構成沿發(fā)熱輥21卷繞的覆蓋定影帶20的斷面形狀。此外,在勵磁線圈25的中心和背面的一部分上,設有由鐵素體構成的芯材26。作為芯材26的材料,除鐵素體外,還可以使用坡莫合金等高導磁率的材料。勵磁線圈25,設在發(fā)熱輥21的外側,通過由勵磁線圈25將發(fā)熱輥21的一部分勵磁,可以對發(fā)熱輥21進行加熱。在圖2中,畫出了使勵磁線圈25覆蓋發(fā)熱輥21的外側總面積的1/2而進行加熱的情況,但被加熱部分的面積只要是在發(fā)熱輥44的外側總面積的2/3以下即可。當使勵磁線圈25覆蓋發(fā)熱輥21的外側總面積的2/3以上以便對發(fā)熱輥21的外側總面積的2/3以上進行加熱時,不能確保定影帶20的輸送通路。
28是作為保持構件的線圈導架。該線圈導架28,由PEEK材料或PPS等耐熱溫度高的樹脂構成,并與勵磁線圈25及芯材26構成一體。通過設置這種線圈導架28,可以將從發(fā)熱輥21輻射的熱籠罩在發(fā)熱輥21與勵磁線圈25之間的空間內(nèi),并可以避免使勵磁線圈25受到損傷。
另外,在圖2中,芯材26的斷面形狀為半圓形,但芯材26的形狀也不一定必需是沿著勵磁線圈25的形狀,其斷面形狀,例如也可以是大致的∏字狀。
圖3是從發(fā)熱輥21側觀察芯材26和勵磁線圈25的結構的背視圖。如圖2、圖3所示,勵磁線圈25,通過在發(fā)熱輥21的轉軸方向上延伸并沿著發(fā)熱輥21的周向卷繞,按螺旋狀形成。此外,芯材26,僅設在勵磁線圈25的背面的一部分上,從而可以防止磁通向勵磁線圈25的背面泄漏。從勵磁電路75向勵磁線圈25施加23kHz的勵磁電流。
在圖2中,厚度薄的定影帶20,是基體材料由?;瘻囟葹?60℃的聚酰胺樹脂構成的直徑50mm、厚90μm的環(huán)形無接頭帶。在定影帶20的表面上,覆蓋著由含氟樹脂構成的厚30μm的脫模層(圖中未示出),以使其具有脫模性。作為基體材料,除本實施例中使用的聚酰胺樹脂外,還可以使用含氟樹脂等具有耐熱性的樹脂。另外,定影帶20的基體材料的?;瘻囟?,最好為200℃~500℃。此外,作為定影帶20的表面的脫模層,也可以單獨或混合使用PTFE、PFA、FEP、硅橡膠、含氟橡膠等脫模性良好的樹脂或橡膠。在將定影帶20用于單色圖象的定影時,只確保脫模性即可,但如將定影帶20用于彩色圖象的定影,則最好賦予彈性,在這種情況下,必須進一步形成厚的橡膠層。
定影帶20,以規(guī)定的張力懸掛在由表面為低硬度(JISA30度)的作為具有彈性的泡沫體的硅橡膠構成的直徑20mm的低導熱性的定影輥22和發(fā)熱輥21上,并可以沿箭頭B的方向轉動移動。
發(fā)熱輥21,由直徑30mm、長320mm、厚0.5mm的圓筒狀的SUS430構成,其熱容量為54J/K。而作為發(fā)熱輥21的材料,除SUS430外,還可以使用鐵等其他磁性金屬。此外,發(fā)熱輥21的熱容量,最好在60J/K以下。
加壓輥23,由硬度為JISA65度的硅橡膠構成,隔著定影帶20壓接在定影輥22上并形成輥隙部。并且,在這種狀態(tài)下,加壓輥23,被支承為隨定影輥22的轉動而轉動。作為加壓輥23的材料,也可以使用其他如含氟橡膠、含氟樹脂之類的耐熱樹脂或橡膠。此外,在加壓輥23的表面上最好單獨或混合地覆蓋PFA、PTFE、FEP等樹脂或橡膠,以提高其耐磨性和脫模性。另外,為防止熱散失,加壓輥23最好由導熱性低的材料構成。
發(fā)熱輥21,由圖中未示出的裝置本體的驅(qū)動源進行轉動驅(qū)動。而定影輥22則通過定影帶20隨著發(fā)熱輥21的轉動而轉動。此外,加壓輥23,通過定影帶20隨著定影輥22的轉動而轉動。
在本實施例中,勵磁線圈25通過電磁感應使發(fā)熱輥21發(fā)熱。以下,邊參照圖4邊對其結構進行說明。
在圖4中,由勵磁線圈25產(chǎn)生的磁通,如箭頭D、D′所示,由于發(fā)熱輥21的磁性而沿圓周方向貫通于發(fā)熱輥21內(nèi),并反復生成和消失。由該磁通的變化而在發(fā)熱輥21內(nèi)產(chǎn)生的感應電流,因集膚效應而幾乎只在發(fā)熱輥21的表面流過,從而使該部分產(chǎn)生焦耳熱。因集膚效應而使大部分電流流過的深度,稱為「集膚深度」,該集膚深度,由磁通通過的構件的材料和勵磁電流的頻率決定。根據(jù)計算,發(fā)熱輥21的材料為SUS430時的集膚深度,當勵磁電流的頻率為23kHz時大約為0.26mm。如使發(fā)熱輥21的厚度等于或大于該集膚深度,則感應電流大部分在發(fā)熱輥21內(nèi)產(chǎn)生。如提高感應電流的頻率,則集膚深度相應地減小,因而與之對應地可以采用厚度小的發(fā)熱輥21。但是,當感應電流的頻率過高時,成本增加,而且向外部發(fā)出的噪聲加大。
將溫度傳感器45設置在定影帶20的通過了與發(fā)熱輥21的接觸部的部分,使其與定影帶20的背面接觸,由此,即可檢測定影帶20的溫度。
如上所述,如使發(fā)熱輥21的厚度等于或大于與施加于勵磁線圈25的勵磁電流的頻率對應的集膚深度,則可以使發(fā)熱輥21發(fā)熱而不會流過無用的電流。
在使結構如上所述的定影裝置開始轉動動作后,對發(fā)熱輥21接入1200W的功率而開始加熱。在加熱開始后大約14秒進入輥隙部時的定影帶20的溫度達到了185℃。如圖2所示,使在圖1的圖象形成裝置中轉印了色粉像11的記錄紙8從箭頭F的方向以使轉印了色粉像11的面朝向上側的方式進入該定影裝置,從而將記錄紙8上的色粉像11定影。
在本實施例中,在發(fā)熱輥21開始轉動動作后,開始由勵磁線圈25對發(fā)熱輥21進行加熱。此外,在由勵磁線圈25對發(fā)熱輥21的加熱結束后,停止發(fā)熱輥21的轉動動作。當在使發(fā)熱輥21停止的狀態(tài)下由勵磁線圈25進行加熱時,最高溫部分將在幾秒內(nèi)達到300℃,因而將使由聚酰胺樹脂構成的定影帶20的基體材料發(fā)生變形。
為縮短加熱時間,減小發(fā)熱輥21的熱容量是有利的方式,但發(fā)熱輥21的熱容量越小,則在使發(fā)熱輥21停止的狀態(tài)下由勵磁線圈25進行加熱時的局部溫度上升越顯著。在本實施例中,在發(fā)熱輥21開始轉動動作后開始由勵磁線圈25對發(fā)熱輥21進行加熱,所以不會發(fā)生如上所述的問題。在這種情況下,最好在使定影帶20轉動到至少使在停止狀態(tài)下定影帶20與發(fā)熱輥21以一定的曲率接觸的部分的在轉動方向上的最上游點離開發(fā)熱輥21后再開始由勵磁線圈25對發(fā)熱輥21的加熱。
另外,在本實施例中,將作為發(fā)熱構件的發(fā)熱輥21配置在定影帶20的內(nèi)側,而將勵磁線圈25和芯材26配置在定影帶20的外側,所以,可以防止勵磁線圈25等受到發(fā)熱構件的溫度影響而升溫。其結果是,可以使發(fā)熱量保持穩(wěn)定。
將待機時的發(fā)熱輥21轉動速度設定為正常動作時的1/2的速度,并使對發(fā)熱輥21的接入功率為400W。當定影帶20的溫度達到100℃時開始轉動動作,同時開始加熱。當達到120℃時停止加熱,并在2秒后停止轉動動作。通過這種待機時的動作,從余熱中進入輥隙部時的定影帶20的溫度達到185℃的時間為5秒。此外,待機時的發(fā)熱輥21的轉動速度,最好為正常動作時的1/2以下。
另外,在本實施例中,通過電磁感應對發(fā)熱輥21進行加熱,因而可以間接地加熱定影帶20,但不一定限定于這種結構,也可以使用具有導電性的定影帶20通過電磁感應直接加熱定影帶20。在以下的各實施例及下述第2實施形態(tài)中也是一樣。
(實施例2)圖5是表示作為本發(fā)明實施例2的像加熱裝置的定影裝置的斷面圖。
在本實施例中,對以與上述實施例1的定影裝置相同的結構起著同樣作用的部分,將其詳細說明省略。
本實施例的定影帶50,是基體材料51由?;瘻囟葹?20℃的聚酰胺樹脂構成的直徑60mm、厚90μm的環(huán)形無接頭帶。在定影帶50的表面上,覆蓋著厚200μm的硅橡膠52,以用于彩色圖象的定影。在本實施例中,發(fā)熱也由發(fā)熱輥54進行,所以,作為定影帶50,也可以使用含氟樹脂等耐熱性樹脂形成的薄膜。
定影帶50,以規(guī)定的張力懸掛在結構與上述實施例1基本相同的直徑30mm的定影輥53和直徑20mm、長240mm、厚0.4mm的圓筒狀發(fā)熱輥54上,并可以沿箭頭C的方向轉動移動。發(fā)熱輥54,由SUS430構成,其熱容量為21J/K。
加壓輥57,由硬度為JISA60度的硅橡膠構成,隔著定影帶50壓接在定影輥53上并形成輥隙部。并且,在這種狀態(tài)下,加壓輥57,由金屬軸60的外周支承,使其隨定影輥53的轉動而轉動。
將勵磁線圈71和芯材72與發(fā)熱輥54相對地設置,中間隔著定影帶50并僅留有很小的間隙。在本實施例中,芯材72按E狀斷面形成,在其中心的凸部上纏繞著勵磁線圈71。另外,與上述實施例1一樣,通過從勵磁電路75向勵磁線圈71施加30kHz的勵磁電流,使如箭頭G、G′所示的磁通反復生成和消失,從而以發(fā)熱輥54的與定影帶50的接觸部即發(fā)熱部54a為中心勵磁并產(chǎn)生渦電流。當在發(fā)熱輥54中產(chǎn)生該渦電流時,在發(fā)熱輥54內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱,因而使發(fā)熱輥54發(fā)熱。在發(fā)熱輥54內(nèi)產(chǎn)生的渦電流,集中在比由發(fā)熱輥54所用材料的導磁率及固有電阻和所施加的勵磁電流的頻率決定的集膚深度淺的表面上。當根據(jù)發(fā)熱輥54所用的不銹鋼材料的特性和所施加的勵磁電流的頻率進行計算時,集膚深度約為0.3mm。由于將發(fā)熱輥54的厚度設定為0.4mm,所以大部分發(fā)熱都發(fā)生在由發(fā)熱輥54的表面?zhèn)鹊募w深度決定的厚度內(nèi)。因此,即使發(fā)熱輥54的厚度有局部的不均勻,在發(fā)熱上也不會產(chǎn)生不均勻,因而可以均勻地發(fā)熱。此外,由于發(fā)熱集中發(fā)生在發(fā)熱輥54的與定影帶50的接觸著的表面上,所以能高效率地將熱傳遞給定影帶50。
另一方面,將溫度傳感器58設置在通過了發(fā)熱輥54的與定影帶50的接觸部之后的部分54b上,使其與發(fā)熱輥54的表面接觸。并且,由該溫度傳感器58的檢測輸出通過控制裝置79控制勵磁電路75的輸出。按照這種方式,控制發(fā)熱輥54的發(fā)熱量,以使通過了發(fā)熱輥54的與定影帶50的接觸部之后的部分54b始終保持恒定的溫度。
在使結構如上所述的定影裝置開始轉動動作后,對發(fā)熱輥54接入800W的功率而開始加熱。在加熱開始后大約15秒進入輥隙部時的定影帶50的溫度達到了185℃。該大約15秒的時間,等于4張/分的彩色印字機的印制時間,因而等待時間實際上可以說為0。
將結構如上所述的定影裝置安裝在彩色圖象形成裝置(圖中未示出)內(nèi),并使由以聚酯為基體材料的快熔彩色色粉形成了彩色色粉像85的記錄紙86從箭頭H的方向進入定影裝置,從而將記錄紙86上的彩色色粉像85定影。
在本實施例中,發(fā)熱在發(fā)熱輥54的與勵磁線圈71相對的部分、即約為發(fā)熱輥54的外側總面積的1/4的面積上進行。因此,當在使發(fā)熱輥54停止的狀態(tài)下進行加熱時,熱量將立即傳遞給定影帶50,因而將導致定影帶50的變形或定影帶50的表層的硅橡膠的變質(zhì)。此外,發(fā)熱輥54的熱容量也小到30J/K以下,所以,當在使發(fā)熱輥54停止的狀態(tài)下進行加熱時,在幾秒內(nèi)就達到幾百℃,因而將使定影帶50變形。在本實施例中,由于是在發(fā)熱輥54開始轉動動作后對發(fā)熱輥54進行加熱,所以不會發(fā)生如上所述的問題。
(實施例3)圖6是表示作為本發(fā)明實施例3的像加熱裝置的定影裝置的斷面圖。
在本實施例中,對以與上述實施例1、2的定影裝置相同的結構起著同樣作用的部分,將其詳細說明省略。
在圖6中,作為定影帶90,采用了在厚30μm、直徑60mm的鎳電鑄帶基體材料91的表面上覆蓋用于對彩色圖象進行定影的150μm的硅橡膠92的型式。
另外,在發(fā)熱輥54與定影輥53之間,在與定影帶90的外周面接觸的狀態(tài)下設置著一個涂油輥87。此外,還設置著與定影帶90內(nèi)接并與涂油輥87相對的溫度傳感器58。并且,由該溫度傳感器58的檢測輸出通過控制裝置79控制勵磁電路75的輸出。
通過采用這種結構,可以進行精確的溫度測定,而不會使定影帶90的外周面被溫度傳感器58損傷。另外,這里,以將溫度傳感器58與涂油輥87相對設置的情況為例進行了說明,但即使是用例如清潔構件代替涂油輥87時,也可以取得同樣的效果。
加壓輥57,通過使固定于其端部的齒輪27與由裝置本體側的步進電動機77驅(qū)動轉動的本體齒輪40嚙合,進行驅(qū)動轉動。此外,發(fā)熱輥54與定影輥53,隨著由加壓輥57的轉動所帶動的定影帶90的轉動而轉動。
另外,在定影輥53的端部,固定著一個轉動檢測板41,可以用光學檢測傳感器檢測定影輥53的轉動。
在使結構如上所述的定影裝置開始轉動動作后,對發(fā)熱輥54接入900W的功率而開始加熱。發(fā)熱輥54,在定影帶90的溫度達到160℃之前以50mm/s的運行速度轉動,并在定影帶90的溫度達到160℃以上的時刻提高到正常速度即110mm/s。當一開始就在使發(fā)熱輥54以正常速度即110mm/s轉動的狀態(tài)下使定影帶90的溫度升溫時,使定影帶90的溫度達到定影溫度即185℃需要16秒,但如上所述通過使發(fā)熱輥54在定影帶90的溫度達到160℃之前以50mm/s的運行速度轉動,在12秒內(nèi)就可以將定影帶90的溫度升溫到定影溫度即185℃。低于規(guī)定的設定溫度(定影溫度)時的發(fā)熱輥54的速度(第1速度),最好為達到設定溫度以上的溫度時的發(fā)熱輥54的速度(第2速度)的2/3以下。此外,運行速度,可以通過改變供給與本體齒輪40連接的步進電動機77的頻率而變更。
另外,在OHP模式下,以正常速度的一半的速度即55mm/s進行定影,但在定影帶90的溫度達到規(guī)定溫度之前使發(fā)熱輥54以正常速度即110mm/s轉動,而在定影帶90的溫度達到規(guī)定溫度的時刻將發(fā)熱輥54的速度降低到55mm/s,可以迅速升高加壓輥57的溫度。
在OHP模式下,加壓輥57的溫度將影響到OHP的透射率,但通過上述的動作,可以在短時間內(nèi)得到足夠的透射率在本實施例中,構成為在記錄紙86通過由定影輥53和加壓輥57形成的輥隙部的過程中結束發(fā)熱輥54的加熱。在這種情況下,通過在運行到從輥隙部的入口到記錄紙86的末端的距離b變得比從定影帶90部離開發(fā)熱輥54到進入輥隙部的距離a短的時刻結束發(fā)熱輥54的加熱,與在檢測到記錄紙86的排出后再結束發(fā)熱輥54的加熱相比,可以提前1秒以上結束加熱動作。
(實施例4)圖7是表示作為本發(fā)明實施例4的像加熱裝置的定影裝置的斷面圖,圖8是從圖7的箭頭A的方向看去的定影裝置的平面圖,圖9是圖7的中心線的定影裝置的斷面圖。
在圖7~圖9中,21a是固定配置的半圓筒狀的發(fā)熱構件,25是勵磁線圈。勵磁線圈25,通過將集束了40根外徑0.15mm的表面絕緣的銅制線材的線束在發(fā)熱構件21a的長度方向(圖7的與紙面垂直的方向)上延伸并沿著發(fā)熱構件21a的周向卷繞形成。
勵磁線圈25的與發(fā)熱構件21a的長度方向垂直的斷面,如圖7所示,形成為沿發(fā)熱構件21a卷繞的覆蓋定影帶20的形狀。如圖9所示,形成勵磁線圈25的線束,僅在勵磁線圈25的兩個端部(發(fā)熱構件21a的長度方向的兩個端部)重疊,并沿著發(fā)熱構件21a的周向以相互貼緊的狀態(tài)卷繞9圈。
26是由高導磁率材料構成的芯材。由勵磁線圈25產(chǎn)生的磁通,從芯材26的中央部的凸部進入發(fā)熱構件21a,形成在發(fā)熱構件21a內(nèi)沿圓周方向傳播并在芯材26的兩端部返回的回路,并反復生成和消失。并且,由該磁通的變化所產(chǎn)生的感應電流,在發(fā)熱構件21a內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱。
如圖8所示,從半振蕩式倒相器即勵磁電路75向勵磁線圈25施加20kHz~50kHz的高頻電流。這里,高頻電流的最大振幅為50A左右。
28是作為保持構件的線圈導架。該線圈導架28,由PEEK材料或PPS等耐熱溫度高的樹脂構成,并與勵磁線圈25及芯材26構成一體。這里,線圈導架28,在兩端固定于安裝構件29。
以下,邊參照圖7、圖9邊詳細說明本實施例的定影器。
在圖7、圖9中,定影帶20,是基體材料由聚酰胺樹脂構成的直徑50mm、厚100μm的環(huán)形無接頭帶。在定影帶20的表面上,覆蓋著由含氟樹脂構成的厚20μm的脫模層(圖中未示出),以使其具有脫模性。作為基體材料,除具有耐熱性的聚酰胺樹脂或含氟樹脂等以外,還可以使用以電鑄法制作的鎳等極薄的金屬。進一步,作為脫模層,也可以單獨或混合使用PTFE、PFA、FEP、硅橡膠、含氟橡膠等脫模性良好的樹脂或橡膠。
發(fā)熱構件21a,按直徑20mm、長240mm、厚0.4mm的半圓筒狀形成。該發(fā)熱構件21a,由含碳量為0.05%~0.5%的碳鋼磁性材料構成,并將其居里點調(diào)整為400℃以上。此外,發(fā)熱構件21a的熱容量,約為20J/K。
22是在金屬芯體22b上形成由低硬度(Asker-C40度)的作為具有彈性的泡沫體的硅橡膠構成的層22a后構成的外徑30mm的低導熱性的定影輥。定影帶20,以規(guī)定的張力懸掛在定影輥22和發(fā)熱輥21a之間,并可以沿箭頭B的方向轉動移動。在發(fā)熱構件21a的兩端,設有用于防止定影帶20的橫向擺動的肋緣(圖中未示出)。
23是作為加壓裝置的加壓輥,由硬度為JIS A35度的硅橡膠構成。而且,加壓輥23,隔著定影帶20壓接在定影輥22上,并由此而形成輥隙部。作為加壓輥23的材料,也可以使用其他如含氟橡膠、含氟樹脂之類的耐熱樹脂或橡膠。此外,在加壓輥23的表面上,單獨或混合地覆蓋PFA、PTFE、FEP等樹脂或橡膠,以提高其耐磨性和脫模性。
45是以與定影帶20內(nèi)接的方式設置的溫度傳感器,用于檢測定影輥22的溫度并產(chǎn)生溫度信號。
如圖9所示,構成定影輥22的金屬芯體22b的兩端,利用由固定在定影側板33上的軸承構成的定影軸承34以可轉動的方式支承。定影輥22,通過使固定于金屬芯體22b的一端的齒輪27與由裝置本體側的電動機驅(qū)動轉動的本體齒輪40嚙合,進行驅(qū)動轉動。加壓輥57,隨著由定影輥22的轉動所帶動的定影帶20的轉動而轉動。
35是支承發(fā)熱構件21a的中心軸,固定在可相對于定影側板33移動的可動側板36上。37是由PPS或PEEK材料等導熱性低的非磁性耐熱性樹脂構成的凸緣。
38是張力彈簧。該張力彈簧38,將可動側板36向離開定影側板33的方向推壓,從而對懸掛在在定影輥22和發(fā)熱輥21a之間的定影帶20提供20N的張力。
39是壓緊彈簧。該壓緊彈簧39,將安裝線圈導架28用的安裝構件29向發(fā)熱構件21a的方向推壓。安裝構件29,當定影器14安裝在裝置本體內(nèi)時與可動側板36接觸,并限定著定影器14內(nèi)的發(fā)熱構件21a與裝置本體側的勵次線圈25及線圈導架28之間的間隔和位置關系。
41是轉動檢測板。轉動檢測板41,固定在定影輥22的金屬芯體22b的與齒輪27相反一側的端部。在圖10中,示出轉動檢測板41的側面形狀。如圖10所示,在轉動檢測板41的外周設有一個切口42,在定影器14安裝在裝置本體內(nèi)的狀態(tài)下,轉動檢測板41伸入到裝置本體的光電傳感器43的檢測部內(nèi)。如在該狀態(tài)下使定影輥22轉動,則每當切口42通過光電傳感器43的檢測部時,使光電傳感器43的檢測光44透過,由此,即可檢測定影輥22轉動。此外,為了在拆裝定影器14時不使轉動檢測板41對光電傳感器43造成影響,在結構上使光電傳感器43的開口的中心面與定影器14的拆裝方向一致。
以下,說明控制定影裝置的加熱動作的方法。
圖11是本實施例的逆變電路的控制框圖,圖12是表示定影裝置起動時的加熱動作控制方法的流程圖,圖13是表示印制動作時的加熱動作控制方法的流程圖。
在圖11中,控制部,當接收到來自CPU的印制開始信號時,根據(jù)來自溫度傳感器及轉動檢測部的信號驅(qū)動和控制逆變電路。在圖12中,控制部,當接收到來自CPU的印制開始信號時(A),首先,使對定影器14進行轉動驅(qū)動的電動機開始轉動。然后,通過使轉動檢測板41轉動并使切口42通過光電傳感器43的檢測部,檢測定影輥22的轉動??刂撇?,在接收到該檢測信號后,向逆變電路發(fā)送加熱開始信號。逆變電路響應該信號而向勵磁線圈25施加高頻電流,從而開始加熱,并進行印制動作(C)。根據(jù)由設置于定影帶20的溫度傳感器得到的溫度信號,對施加于勵磁線圈25的高頻電流進行控制,使定影帶20的溫度達到規(guī)定的定影溫度即170℃。
另一方面,在將電動機轉動信號接通后,例如,經(jīng)過1.2秒的規(guī)定時間仍沒有從光電傳感器43得到轉動檢測信號時,控制部,判定發(fā)生了異常情況,因而將電動機停止,顯示「故障」并通知用戶。
另外,在圖13中,在印制動作過程中(C),當在比定影輥22的轉動檢測板41上的切口42通過光電傳感器43的檢測部的時間間隔長一些的時間間隔、例如1秒以內(nèi)從光電傳感器43得到轉動檢測信號時,控制部使印制動作繼續(xù)進行。而當經(jīng)過比該規(guī)定時間長的時間仍沒有從光電傳感器43得到轉動檢測信號時,控制部,判定發(fā)生了異常情況,因而將電動機停止,顯示「故障」并通知用戶。
按照這種方式,用戶可以檢查定影器14的安裝不當和構成部件的傷損并使其恢復正常狀態(tài),從而可以穩(wěn)定地使用裝置。此外,用戶還可以處理因印制動作中隨時間而發(fā)生的性能變化所引起的異常情況。
由于定影帶20的壽命比裝置本體的壽命期限短,所以有時需要更換定影器14。另外,在卡紙?zhí)幚淼惹闆r下使定影帶20受到損傷時,也必需更換定影帶20。按照本實施例的結構,由于將勵磁錢圈25等勵磁裝置保留在裝置本體內(nèi),所以能以簡單且低廉的價格構成作為更換部件的定影器14。
在構成為使定影器14相對于裝置本體自由拆裝的情況下,由于用戶對定影器14的安裝不當,即使能使發(fā)熱構件21a與勵磁裝置靠近,但也有可能使固定在定影輥22的金屬芯體22b上的齒輪27與本體齒輪40不能充分嚙合,或在安裝定影器14時有可能使作為驅(qū)動力傳遞裝置的齒輪27等損壞。在本實施例中,構成為能夠檢測固定于定影輥22的轉動檢測板41的轉動,所以,即使在如上所述的情況下,也可以檢測異常而使加熱動作停止,并能夠通過顯示「故障」而促使對定影器14進行正確的安裝。
在上述結構中,當在使定影輥22停止的狀態(tài)(定影帶20停止的狀態(tài))下由勵磁錢圈23對發(fā)熱構件21a進行加熱時,發(fā)熱構件21a將在幾秒內(nèi)達到300℃,因而將使由聚酰胺樹脂構成的定影帶20的基體材料發(fā)生變形。
在本實施例中,不將溫度傳感器45設置在發(fā)熱構件21a與勵磁裝置24相對的面上。其原因是,在將溫度傳感器45設置在該相對面上時,使發(fā)熱構件21a與勵磁裝置24之間的間隔加寬,因而使發(fā)熱構件21a與勵磁裝置24之間的電磁感應耦合惡化。另外,當使勵磁裝置24為避開溫度傳感器45的形狀時,將僅使溫度傳感器部分的發(fā)熱量降低,因而使溫度分布不均勻。此外,該溫度傳感器45,也可以設在圖2所示的45a或45b的位置、或圖7所示的45b的位置。
在電磁感應加熱中,發(fā)熱構件21a與勵磁裝置24相對的面、特別是其表面的發(fā)熱最大。因此,在上述的溫度傳感器45的位置下,如定影器14為停止狀態(tài),則不能測定發(fā)熱部的最高溫度。所以,在加熱動作時及溫度控制時,檢測定影器14的構成構件的轉動至關重要。
在本實施例中,為達到縮短加熱時間的目的,將發(fā)熱輥21的熱容量設定得盡量小,同時減小發(fā)熱構件21a的厚度和外徑從而設定小的熱容量。因此,在800W的接入功率下,從開始用于定影的升溫起可以在大約15秒內(nèi)達到規(guī)定溫度。
另外,在圖10中,轉動檢測板41只設有1個切口42,但通過在轉動檢測板41上設置多個切口42,可以縮短從定影輥22開始轉動到檢測到轉動的規(guī)定時間,其結果是,可以縮短從控制部接收到來自CPU的印制開始信號到開始加熱的時間。與此同時,還可以縮短檢測印制動作中的轉動停止的時間,所以能夠在定影器14停止轉動時立即停止加熱,其結果是,可以更為可靠地防止定影器14的構成構件的異常升溫。
另外,也考慮過在定影帶20上設置檢測轉動的標記或切口部,但如在定影帶20上設置標記或切口部,則將發(fā)生如下的問題。即,當在定影帶20的外周面上設置標記時,將因與加壓輥23的摩擦而將標記磨掉。此外,當在定影帶20的內(nèi)周面上設置標記時,將因與發(fā)熱構件21a及定影輥22的摩擦而將標記磨掉。當在定影帶20上設置切口部時,將可能從切口部產(chǎn)生龜裂,因而使定影帶20的耐久性降低。
另外,轉動檢測裝置,也可以為圖14所示的結構。在圖14中,40是設置于裝置本體的本體齒輪,27是固定于定影輥22并與本體齒輪40嚙合的齒輪,46是設置于定影器14并與齒輪27嚙合的空轉齒輪,41是與空轉齒輪整體轉動的轉動檢測板,43是光電傳感器。當本體齒輪40轉動時,齒輪27、空轉齒輪46隨之轉動,從而由光電傳感器43檢測轉動檢測板41的轉動。
按照這種結構,可以確認傳遞到定影器14的齒輪27的驅(qū)動力,同時增加了在裝置本體內(nèi)配置轉動檢測裝置的自由度。
另外,通過在定影輥22的與齒輪27相反一側的端部設置另一齒輪并使與轉動檢測板一起轉動的空轉齒輪與該齒輪嚙合,能夠可靠地檢測定影輥22的轉動。
另外,在本實施例中,構成為將齒輪27固定在定影輥22上并對定影輥22進行轉動驅(qū)動,但如圖7所示,也可以構成為將齒輪27固定在加壓輥23上并使該齒輪27與由裝置本體側的步進電動機77驅(qū)動轉動的本體齒輪40嚙合,從而對加壓輥23進行轉動驅(qū)動。此外,也可以在定影輥22、加壓輥23的多個輥上分別設置齒輪而進行驅(qū)動。
(實施例5)圖15是表示作為本發(fā)明實施例5的像加熱裝置的定影裝置的側視圖,圖16是圖15的中心線的定影裝置的斷面圖。
在本實施例中,對以與上述實施例4的定影裝置相同的結構起著同樣作用的部分,將其詳細說明省略。
在本實施例中,與上述實施例4不同,采用在表面上形成了與定影帶20一樣的脫模層的發(fā)熱定影輥61。另外,發(fā)熱定影輥61與加壓輥23直接壓接,并由此而形成輥隙部。
如圖18所示,發(fā)熱定影輥61,通過使固定在其端部的齒輪27與由裝置本體側的步進電動機驅(qū)動轉動的本體齒輪40嚙合,進行轉動驅(qū)動。而加壓輥23則隨著發(fā)熱定影輥61的轉動而轉動。
加壓輥23,由軸承62以可沿定影側板33的長孔移動的方式支承,并由壓緊彈簧63將其向發(fā)熱定影輥61的方向推壓。發(fā)熱定影輥61比加壓輥23長,在發(fā)熱定影輥61的不與加壓輥23接觸的周面的圓周方向的一部分上,設有反射率與發(fā)熱定影輥61的表面不同的轉動檢測標記50。溫度傳感器45,設置在由發(fā)熱定影輥61與加壓輥23形成的輥隙部的入口附近。并且,由該溫度傳感器45的檢測輸出通過控制裝置79控制勵磁電路75的輸出。從勵磁電路75向勵磁線圈25施加高頻電流。
兩端的定影側板33,固定在定影底板64上,定影底板64、定影側板33、加壓輥23、發(fā)熱定影輥61,作為一個整體而構成定影器14。在本體底板65上,設有沿發(fā)熱定影輥61的軸向?qū)Χㄓ暗装?4進行導向的定影導軌66。勵磁裝置24,固定于裝置本體。
轉動檢測標記50,當定影器14安裝在裝置本體內(nèi)時,與反射型的光電傳感器51相對。如圖17所示,當發(fā)熱定影輥61轉動時,轉動檢測標記50反射來自光電傳感器51的信號光42,從而可以由光電傳感器51檢測發(fā)熱定影輥61的轉動。
如上所述,將反射型光電傳感器51用作轉動檢測傳感器并在發(fā)熱定影輥61的周面上設置轉動檢測標記50,所以,即使將定影器14在發(fā)熱定影輥61的軸向上拆裝,定影器14的構成部件也不會對光電傳感器51造成影響。因此,可以很容易地進行定影器14的拆裝。另外,按照這種結構,通過將定影器14沿軸向移動,可以在將勵磁裝置24固定在裝置本體上的狀態(tài)下更換定影器14。
另外,在本實施例中,將轉動檢測標記50設在發(fā)熱定影輥61的周面上,但也可以將其設在加壓輥23的周面或加壓輥23的金屬芯體端部的軸承部等與發(fā)熱定影輥61一起轉動的構件上。在這種情況下,不僅可以檢測從裝置本體接受驅(qū)動力的發(fā)熱定影輥61的轉動,而且能檢測從發(fā)熱定影輥61接受轉動驅(qū)動力的構件的轉動。
另外,在本實施例中,構成為將齒輪27固定在發(fā)熱定影輥61上并對發(fā)熱定影輥61進行轉動驅(qū)動,但如圖19所示,也可以構成為將齒輪27固定在加壓輥23上并使該齒輪27與由裝置本體側的步進電動機驅(qū)動轉動的本體齒輪40嚙合,從而對加壓輥23進行轉動驅(qū)動。此外,也可以在發(fā)熱定影輥61、加壓輥23的多個輥上分別設置齒輪而進行驅(qū)動。
在以上的各實施例中所說明的作為像加熱裝置的定影裝置,既可用于單色圖象的定影,也可以用于彩色圖象的定影。
圖20是表示本發(fā)明第2實施形態(tài)的彩色圖象形成裝置的斷面圖。
在圖20中,右側端部,是該彩色圖象形成裝置的正面,在正面設有前門67。68是轉印帶單元,由中間轉印帶69、懸掛中間轉印帶69的3個支承軸70、清潔器71構成,將這些部件構成一體并以可自由拆裝的方式安裝在彩色圖象形成裝置內(nèi)。在這種情況下,如圖20所示,只需將彩色圖象形成裝置的前門67打開,即可進行轉印帶單元68的拆裝。
在彩色圖象形成裝置內(nèi)部的左側,設置著與轉印帶單元68鄰接的滾輪架73,在滾輪架73內(nèi),按圓環(huán)狀安放著黑色(BK)、青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)用的4個斷面略呈扇形的成像單元72BK、72C、72M、72Y。圖中,滾輪架73,可沿箭頭方向轉動。
成像單元72,將工藝要素配置在感光鼓1的周圍并構成一體,由以下的部件構成。
2是使感光鼓1均勻地帶負電的電暈充電器,97是顯影器,內(nèi)裝黑、青、品紅、黃各種顏色的色粉,并通過從顯影輥6使帶負電的色粉吸附于與之相對的感光鼓1上的靜電潛像而形成各種顏色的色粉像。此外,圖20中,3是設在轉印帶單元68下方的激光束掃描器。
成像單元72BK~72Y,可以通過將彩色圖象形成裝置的頂面上的頂面門74打開而裝入彩色圖象形成裝置的內(nèi)部或從內(nèi)部拆出。當滾輪架73轉動時,成像單元72BK、72C、72M、72Y,圍繞著不轉動的反射鏡78轉動。在成像時,各成像單元72BK、72C、72M、72Y,依次位于與中間轉印帶69相對的成像位置P。
以下,說明結構如上所述的彩色圖象形成裝置的動作。
首先,使?jié)L輪架73轉動,并將第1色的黃色用成像單元72Y移動到成像位置P(圖20的狀態(tài))。在該狀態(tài)下,來自激光束掃描器3的激光4,從成像單元72Y與品紅色用成像單元72M之間通過,由反射鏡76反射后入射到成像位置P的感光鼓1,并在感光鼓1上形成靜電潛像。該靜電潛像由通過相對的顯影器97的顯影輥6輸送的黃色色粉進行顯影,從而在感光鼓1上形成色粉像。接著,進行一次轉印,將在感光鼓1上形成的黃色的色粉像轉印在中間轉印帶69上。
黃色色粉像的形成完成后,就將滾輪架73沿箭頭方向轉動移動90°,從而將品紅色用成像單元72M移動到成像位置P。然后,進行與前面的黃色時一樣的動作,將品紅色的色粉像重合在中間轉印帶69上的黃色色粉像上。進一步,按青色、黑色的順序進行同樣的動作,即可在中間轉印帶69上形成將4色的色粉像重合的色粉像。
在中間轉印帶69上的第4色的黑色色粉像的前端位置,按規(guī)定時序使轉印輥10與中間轉印帶69接觸。然后,將記錄紙8輸送到轉印輥10與中間轉印帶69之間的輥隙部,并將4色的色粉像轉印(二次轉印)到記錄紙8上。轉印了色粉像的記錄紙8,通過定影器14并進行定影后,排出到裝置之外。二次轉印殘留的色粉,由按規(guī)定時序與中間轉印帶69分離和接觸的清潔器71清除。
1個圖象的形成結束后,就將黃色用成像單元72Y移動到成像位置P,為下一個圖象的形成做好準備。
在本實施形態(tài)中,定影帶20,在由厚90μm的聚酰胺樹脂構成的基體材料上層疊厚150μm的硅橡膠后構成。另外,定影帶20的張掛方向與定影器14的拆裝方向一致。
如圖20所示,定影器14,將勵磁裝置24保留在裝置本體內(nèi),而發(fā)熱輥21、定影輥22及加壓輥23,在裝置本體內(nèi)可以作為一個整體單元拆裝。這里,定影帶20的張掛方向及斷面略呈半圓形的勵磁裝置24的開口方向,與定影器14的拆裝方向一致。其結果是,由于勵磁裝置24與發(fā)熱輥21不會相互影響,所以很容易進行定影器14的拆裝。此外,定影器14的拆裝,通過開閉定影門18進行。
在本實施形態(tài)中,定影輥22由裝置本體進行轉動驅(qū)動,并檢測通過定影帶20而隨著該定影輥22的轉動進行轉動作的發(fā)熱輥21的轉動。按照這種結構,還可以檢測因定影帶20斷裂、或定影輥22與定影帶20之間打滑而造成的發(fā)熱輥21停止轉動的情況。因此,可以更全面地檢測異常狀態(tài),并顯示「故障」。
如圖21所示,作為轉動檢測傳感器,采用反射型的光電傳感器,并在發(fā)熱輥21的周面上設置轉動檢測標記(圖中未示出)。按照這種結構,即使在與發(fā)熱輥21的轉軸垂直的方向上拆裝定影器14,定影器14的構成構件也不會對光電傳感器51造成影響,所以很容易進行定影器14的拆裝。
另外,由于將勵磁裝置24保留在裝置本體內(nèi),所以能以簡單且低廉的價格構成定影器14。此外,作為裝置本體,除了卡紙?zhí)幚砑肮┘埐?、轉印帶單元68、成像裝置72的更換以外,定影器14的更換也可以很容易地從裝置的正面進行。
另外,發(fā)熱輥21的轉動,如圖21、22所示,也可以由透射型光電傳感器43檢測發(fā)熱輥21的端部的切口80。在這種情況下,最好將光電傳感器43也作為定影器14的構成構件而與定影器14整體地拆裝,以便能夠在與發(fā)熱輥21的轉軸垂直的方向上進行拆裝。在將光電傳感器43設在裝置本體內(nèi)時,有時因定影器14的拆裝動作不當而不能進行精確的轉動檢測,但如構成為將光電傳感器43與定影器14整體地進行拆裝,則總是可以進行精確的轉動檢測。
另外,在本實施形態(tài)中,構成為由裝置本體對定影輥22進行轉動驅(qū)動,但也可以構成為在發(fā)熱輥21上固定一個齒輪,并使該齒輪與由裝置本體側的步進電動機驅(qū)動轉動的本體齒輪嚙合,從而對發(fā)熱輥21進行轉動驅(qū)動。進一步,也可以在發(fā)熱輥21、定影輥22、加壓輥23的多個輥上分別設置齒輪而進行驅(qū)動。
另外,作為本實施例的定影帶20,也可以采用在厚30μm、直徑60mm的鎳電鑄帶基體材料的表面上覆蓋用于對彩色圖象進行定影的150μm的硅橡膠的型式。
另外,在上述實施形態(tài)中,將勵磁裝置相對于發(fā)熱輥(發(fā)熱構件)的外周面配置,但即使是將勵磁裝置配置在發(fā)熱輥(發(fā)熱構件)內(nèi)部的結構,在將溫度傳感器設置在勵磁裝置與發(fā)熱輥(發(fā)熱構件)彼此相對的最大發(fā)熱部以外的部位時,也可以取得同樣的效果。
另外,在上述實施形態(tài)中,以將勵磁線圈用作勵磁裝置的情況為例進行了說明,但不一定限定于勵磁線圈,也可以采用其他勵磁構件。
產(chǎn)業(yè)上的可應用性如上所述,按照本發(fā)明,可以實現(xiàn)熱容量小、且能急速加熱的像加熱裝置,所以可以應用于對未定影圖象進行定影的定影裝置。
權利要求
1.一種圖象形成裝置,其特征在于備有發(fā)熱構件、與上述發(fā)熱構件相對地配置并用于對上述發(fā)熱構件進行電磁感應加熱的勵磁線圈、對上述勵磁線圈供給高頻電流的逆變電路部、控制上述逆變電路部的動作的控制部、配置在由上述勵磁線圈產(chǎn)生的上述發(fā)熱構件的最大發(fā)熱部以外的部位并向上述控制部傳送用于溫度控制的信號的溫度傳感器。
2.根據(jù)權利要求1所述的圖象形成裝置,其特征在于上述發(fā)熱構件是轉動的構件,同時將上述勵磁線圈相對于上述發(fā)熱構件的周面配置,而且還備有對上述發(fā)熱構件進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動源、及檢測上述發(fā)熱構件的轉動的轉動檢測裝置。
3.根據(jù)權利要求1所述的圖象形成裝置,其特征在于上述發(fā)熱構件的至少一部分由導電性材料構成,而且還備有與上述發(fā)熱構件接觸并轉動的轉動構件、對上述轉動構件進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動源、及檢測上述轉動構件的轉動的轉動檢測裝置。
4.根據(jù)權利要求1所述的圖象形成裝置,其特征在于上述發(fā)熱構件是轉動的構件,同時將上述勵磁線圈相對于上述發(fā)熱構件的周面配置,而且還備有與上述發(fā)熱構件接觸并轉動的轉動構件、對上述發(fā)熱構件或上述轉動構件中的一方以不通過另一方的方式進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動源、及檢測上述發(fā)熱構件或上述轉動構件的轉動的轉動檢測裝置。
5.根據(jù)權利要求1所述的圖象形成裝置,其特征在于上述發(fā)熱構件是轉動的構件,同時將上述勵磁線圈相對于上述發(fā)熱構件的周面配置,而且還備有與上述發(fā)熱構件接觸并轉動的轉動構件、對上述發(fā)熱構件或上述轉動構件中的一方以不通過另一方的方式件進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動源、通過上述發(fā)熱構件或上述轉動構件驅(qū)動的從動構件、及檢測上述從動構件的轉動的轉動檢測裝置。
6.根據(jù)權利要求2~5中的任何一項所述的圖象形成裝置,其特征在于上述控制部,在產(chǎn)生了來自上述轉動檢測裝置的檢測信號后開始上述逆變電路部的動作。
7.根據(jù)權利要求2~5中的任何一項所述的圖象形成裝置,其特征在于當在規(guī)定時間內(nèi)沒有得到來自上述轉動檢測裝置的信號時,上述控制部使上述逆變電路部的動作停止。
8.根據(jù)權利要求3~5中的任何一項所述的圖象形成裝置,其特征在于使上述發(fā)熱構件及上述轉動構件的轉動與上述逆變電路部的動作同時進行。
9.根據(jù)權利要求1所述的圖象形成裝置,其特征在于使備有發(fā)熱構件的定影單元相對于裝置本體自由拆裝。
10.一種圖象形成裝置,其特征在于備有定影帶、以可轉動的方式支承上述定影帶的第1及第2支承輥、與卷掛在上述第1支承輥上的上述定影帶相對配置并用于對上述第1支承輥和上述定影帶的至少一方進行電磁感應加熱的勵磁線圈、對上述勵磁線圈供給高頻電流的逆變電路部、控制上述逆變電路部的動作的控制部、配置在由上述勵磁線圈產(chǎn)生的上述第1支承輥和上述定影帶的至少一方的最大發(fā)熱部以外的部位并向上述控制部傳送用于溫度控制的信號的溫度傳感器。
11.根據(jù)權利要求10所述的圖象形成裝置,其特征在于還備有隔著上述定影帶壓接在上述第2支承輥上并轉動的加壓構件、對上述加壓構件進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動裝置、檢測上述加壓構件的轉動的轉動檢測裝置。
12.根據(jù)權利要求10所述的圖象形成裝置,其特征在于還備有不通過定影帶而對上述第1及第2支承輥的至少一方進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動裝置、檢測由上述驅(qū)動裝置驅(qū)動的上述支承輥的轉動的轉動檢測裝置。
13.根據(jù)權利要求10所述的圖象形成裝置,其特征在于還備有隔著上述定影帶壓接在上述第2支承輥上并轉動的加壓構件、不通過定影帶而對上述第1及第2支承輥中的一方進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動裝置、檢測通過上述定影帶的轉動而被轉動驅(qū)動的上述支承輥的轉動的轉動檢測裝置。
14.根據(jù)權利要求10所述的圖象形成裝置,其特征在于還備有隔著上述定影帶壓接在上述第2支承輥上并轉動的加壓構件、不通過定影帶而對上述第1及第2支承輥中的一方進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動裝置、檢測上述加壓構件的轉動的轉動檢測裝置。
15.根據(jù)權利要求12~14中的任何一項所述的圖象形成裝置,其特征在于使不通過上述定影帶進行轉動驅(qū)動的支承輥不發(fā)熱。
16.根據(jù)權利要求10所述的圖象形成裝置,其特征在于還備有隔著上述定影帶壓接在上述第2支承輥上并轉動的加壓構件、對上述加壓構件進行轉動驅(qū)動的驅(qū)動裝置、檢測由上述加壓構件的驅(qū)動而從動的從動構件的轉動的轉動檢測裝置。
17.根據(jù)權利要求11~14中的任何一項所述的圖象形成裝置,其特征在于上述控制部,在產(chǎn)生了來自上述轉動檢測裝置的檢測信號后開始上述逆變電路部的動作。
18.根據(jù)權利要求11~14中的任何一項所述的圖象形成裝置,其特征在于當在規(guī)定時間內(nèi)沒有得到來自上述轉動檢測裝置的信號時,上述控制部使逆變電路部的動作停止。
19.根據(jù)權利要求10所述的圖象形成裝置,其特征在于使備有上述定影帶、上述第1及第2支承輥的定影單元相對于裝置本體自由拆裝。
20.一種圖象形成裝置,其特征在于備有至少一部分由導電性材料構成的發(fā)熱構件、進行轉動的被轉動檢測構件、相對于上述發(fā)熱構件的周面配置并用于對上述發(fā)熱構件進行電磁感應加熱的勵磁線圈、對上述勵磁線圈供給高頻電流的逆變電路部、控制上述逆變電路部的動作的控制部、配置在由上述勵磁線圈產(chǎn)生的上述發(fā)熱構件的最大發(fā)熱部以外的部位并向上述控制部傳送用于溫度控制的信號的溫度傳感器、直接或間接地使上述被轉動檢測構件轉動的轉動裝置、檢測上述被轉動檢測構件的轉動的轉動檢測裝置,至少上述發(fā)熱構件和上述被轉動檢測構件,作為整體的定影單元相對于裝置本體自由拆裝。
21.根據(jù)權利要求20所述的圖象形成裝置,其特征在于將上述轉動檢測裝置設置在上述定影單元內(nèi)。
22.根據(jù)權利要求20所述的圖象形成裝置,其特征在于將上述轉動檢測裝置設置在裝置本體內(nèi)。
全文摘要
一種圖象形成裝置,其特征在于備有發(fā)熱構件、與上述發(fā)熱構件相對地配置并用于對上述發(fā)熱構件進行電磁感應加熱的勵磁線圈、對上述勵磁線圈供給高頻電流的逆變電路部、控制上述逆變電路部的動作的控制部、配置在由上述勵磁線圈產(chǎn)生的上述發(fā)熱構件的最大發(fā)熱部以外的部位并向上述控制部傳送用于溫度控制的信號的溫度傳感器。
文檔編號G03G15/20GK1501197SQ20031011435
公開日2004年6月2日 申請日期2000年10月25日 優(yōu)先權日1999年10月26日
發(fā)明者立松英樹, 朝倉建治, 今井勝, 治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社