[發明專利]圖像加熱裝置

有效

• 申請號: 201410320579.X
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN104076667A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 竹內杰;越田耕平
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G03G15/20
• 分類號: G03G15/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 錢亞卓

本發明專利申請是申請日為2011年12月16日、申請號為201110421736.2、發明名稱為“圖像加熱裝置”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及用于諸如復印機和打印機一類成像裝置的圖像加熱裝置。圖像加熱裝置的例子可以包括用于定影記錄材料上形成的未定影圖像的定影設備、通過對記錄材料上定影的圖像進行加熱來提高圖像光澤度的光澤賦予設備等。

背景技術

在傳統電子照相式復印機或類似物中，設有作為圖像加熱裝置的定影設備，該定影設備通過利用熱量熔融被轉印到作為所傳送記錄介質的記錄材料上的調色劑圖像(未定影圖像)，使調色劑(顯影劑)熔融固定到該記錄材料上。

關于此定影設備，為實現高速的升溫，已知這樣一些定影設備，作為加熱部件的定影輥被成形為厚度小且直徑小的定影設備、加熱部件從樹脂膜的可轉動部件的內側與該可轉動部件壓接的定影設備、以及薄金屬可轉動部件經由感應加熱來加熱的定影設備。在這些定影設備的任一種中，作為加熱介質的可轉動部件的熱容量減小，從而試圖利用加熱效率良好的熱源加熱。另外，還已知采用非接觸熱源的定影設備，但從成本和能效的觀點來看，在諸如復印機一類的成像裝置中，大多提議這樣一種定影設備，其中，通過使薄的可轉動部件與記錄材料接觸來熱熔融該記錄材料上的顯影劑。

然而，在采用薄的可轉動部件作為加熱介質以減小熱容量的情況下，與該可轉動部件的軸線垂直的截面的截面積非常小，因此軸向的傳熱效率不好。厚度越小，這種趨勢越顯著，使得當采用熱傳導率低的材料例如樹脂材料等時，傳熱效率進一步降低。

這點可由傅里葉定律明了，傅里葉定律是這樣的，當兩點之間的溫度差為θ₁-θ₂且兩點之間的長度為L時，每單位時間傳遞的熱量Q用下式表示：

Q＝λ×f(θ₁-θ₂)/L

在使縱向長度(轉動軸線方向)與可轉動部件的縱向長度相等的記錄材料即具有最大片材通過寬度的記錄材料經受片材通過且定影的情況下，這無任何問題。然而，在使寬度狹窄的小尺寸記錄材料連續經受片材通過的情況下，產生這樣一問題，即，可轉動部件的非片材通過區域的溫度上升至高于目標(控制)溫度的值，導致片材通過區域的溫度與非片材通過區域的溫度之間的差異相當大。

因而，由于加熱介質的此溫度不均勻性，可能會樹脂材料的周邊部件的耐熱壽命降低，且該周邊部件受熱損傷。

另外，還產生這樣一問題，即，由于局部的溫度不均勻性，可能發生紙張褶皺、歪斜等以及定影不均勻性。隨著所傳送的記錄材料的熱容量增大和產量(每單位時間的印數)增高，片材通過區域與非片材通過區域之間的此溫度差異擴大。因此，在圖像加熱裝置由熱容量低的薄的可轉動部件構成的情況下，該圖像加熱裝置難以用于產量高的復印機等。

順便一提的是，在采用鹵素燈和發熱電阻器作為加熱源的圖像加熱裝置中，已知這樣一種，其中，加熱源被分割以選擇性地進行通電，從而加熱與片材通過寬度對應的區域。另外，在采用感應線圈作為加熱源的圖像加熱裝置中，存在這樣一種，其中，加熱源被類似地分割以選擇性地進行通電。

然而，當加熱源被提供為多個或者被分割時，控制電路復雜化，從而相應地增大成本。另外，當加熱源試圖對應不同寬度的記錄材料時，分割數進一步增大，導致更高的成本。另外，當采用薄的可轉動部件作為加熱介質時，在分割情況下，邊界附近的溫度分布不連續且不均勻，從而可能負面影響定影性能。

為解決這些問題，已知電磁感應加熱式圖像加熱裝置，其中，為對應不同的記錄材料尺寸，磁芯在與記錄材料傳送方向相垂直的方向上被分割且可利用移動裝置移動，以依據記錄材料的尺寸改變移動距離(日本申請文獻特開(JP-A)2001-194940)。

利用此圖像加熱裝置，感應加熱源與磁芯之間的距離在非片材通過區域內增大，因而利用磁芯和加熱介質形成的磁路的效率在該感應加熱源周圍降低，使得發熱量降低。也就是說，非片材通過區域的升溫得以避免，結果，磁芯和感應加熱源的異常升溫也得以避免。另外，為對應各記錄材料的尺寸，移動距離依據記錄材料的尺寸而變化，使得即便對于各記錄材料的尺寸，也能夠防止非片材通過區域的升溫。