CN1834820B - 成像设备 - Google Patents

Abstract

一种图像加热设备，包括：用于加热记录材料上的图像的环带；多个支撑构件，在所述多个支撑构件上拖动所述带；磁通产生装置，该磁通产生装置设置在所述带的外侧，用于利用磁通在所述带中产生热，所述磁通产生装置有效地在所述支撑构件之间的所述带的区域和在所述支撑构件上拖动的所述带区域的至少一个区域两者中引起感应热；温度检测元件，用于在从所述磁通产生装置跨越所述带的位置处检测在所述支撑构件之间的区域中的所述带的温度；以及电源供应切断装置，用于根据所述温度检测元件的输出，切断对所述磁通产生装置的供电。

Description

成像设备

技术领域

本发明涉及一种图像加热设备，其利用基于电磁感应的加热方法来加热记录介质上的图像。根据本发明的图像加热设备可以被用作安装在诸如复印机或打印机的成像设备中的定影设备，以使记录介质上的图像定影，或者可以被用作增加光泽度的设备，以增加暂时定影到记录介质上的图像的光泽度。

背景技术

作为由电子照相成像设备所采用的用来使未经定影的调色剂图像热定影的定影设备，已经提出过许多加热方法各异的设备。

在其中，从节能的角度来看，采用基于电磁感应的对加热设备(定影设备)的加热元件直接加热的加热方法的加热设备一直受到关注。

作为采用基于电磁感应的这种加热方法(下文中可被称为感应加热法)的定影设备的一个实例，在日本未审定专利申请2002-108123中公开了一种图像加热设备，该图像加热设备采用定影辊作为电磁感应的加热对象。同时在该专利申请中公开了一种结构布置，用于防止在加热设备失控时加热元件的过度加热。更特别地，在加热区域中设置有热控开关，在该加热区域中磁通产生装置与加热元件(在该例中为加热辊)相对，而定影辊位于热控开关与磁通产生装置之间。

作为采用基于电磁感应的加热方法的定影设备的另一个实例，日本未审定专利申请2001-250670公开了一种定影设备，该定影设备采用的加热元件为带形式，以减小加热元件的热容量。在该定影设备中还设置有励磁线圈，该励磁线圈横跨位于带由一带悬撑构件所悬撑的带环一端与带由另一带悬撑构件所悬撑的带环另一端之间的区域(图2)。

该定影设备被构造成使得热量被直接产生在定影带自身中。因此，与定影辊相比，定影带可被更快地升温到一个预定的定影温度级别。换句话说，该定影设备的有利之处在于，用于使形成在记录介质上的图像定影的定影带在热敏感度方面更为优越。

另外，该定影设备被构造成使得其线圈横跨位于带由其中一个带悬撑构件所悬撑的带环一端与带由另一带悬撑构件所悬撑的带环另一端之间的区域。因此，即使该定影设备的尺寸减小，还是可能保证一个宽的带加热区域，从而使得能够提高该定影设备的升温速度。因此，就能够减少该定影设备的预热时间。

但是，例如在日本未审定专利申请2001-250670中所公开的那种用于定影设备的结构设计方案，其把线圈设置成横跨位于带由一个带悬撑构件所悬挂的带环一端与带由另一带悬撑构件所悬挂的带环另一端之间的区域的结构设计方案，会遇到以下的问题。也就是说，在这种设计方案中，用于检测带温度的热敏电阻被设置在带夹压部的邻近处。因此，带与线圈彼此相对的热产生区域的温度不能被检测到。因此，如果定影设备失控的话，在检测到异常的带温之前将会有相当长的一段时间流逝。

此外，如果当定影带不旋转时给线圈供电的电源失控的话，与线圈相对的带的那部分将会异常地升温，从而在异常温度被检测到之前受到热损坏。

另外，就线圈被设置成横跨位于带由其中一个带悬撑构件所悬挂的带环一端与带由另一带悬撑构件所悬挂的带环另一端之间的区域的这样的定影设备而言，带支撑构件之间的热容量差异使得关于带的圆周方向而言(图2)带的表观热容量不均匀。因此，只是在带中产生热的区域中简单地设置热控开关并不足以在早期阶段就抑制由于异常状况而发生的带的过度升温。换句话说，关于使得定影设备更安全的措施，仍有许多问题需要讨论。

并且，为了防止定影带遭受热损害，可以采用热控开关或类似装置来取代测温元件，以作为在一有异常状况发生时就切断电源的装置，并且把该热控开关或类似装置的启动温度设定为一个相对低的水平。但是就这种措施而言，所述热控开关易于在正常的图像定影操作过程中错误地作出响应；即使当定影带的温度已经升高超过目标温度的量非常小时，所述热控开关也易于反应。

换句话说，设置如上所述的热控开关或类似装置并不能真正地确保定影设备的安全性。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种图像加热设备，该图像加热设备的线圈横跨位于带由其中一个带悬撑构件所悬挂的带环一端与带由另一带悬撑构件所悬挂的带环另一端之间的区域，并且该图像加热设备的特征在于，它能在早期阶段就抑制由于异常状况而导致的带温的过度升高，因此也就非常安全。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像加热设备，包括：用于加热记录材料上的图像的环带；多个支撑构件，在所述多个支撑构件上拖动所述带；磁通产生装置，该磁通产生装置设置在所述带的外侧，用于利用磁通在所述带中产生热，所述磁通产生装置有效地在所述带的位于所述支撑构件之间的区域中引起感应热，并在所述带的在所述支撑构件上拖动的区域中的至少一个区域中也引起感应热；温度检测元件，用于在从所述磁通产生装置跨过所述带的位置处检测在所述支撑构件之间的区域中的所述带的温度；以及电源供应切断装置，用于根据所述温度检测元件的输出，切断对所述磁通产生装置的供电。

根据本发明的另一方面，提供了一种图像加热设备，包括：用于加热记录材料上的图像的环带；多个支撑构件，在所述多个支撑构件上拖动所述带；磁通产生装置，该磁通产生装置设置在所述带的外侧，用于利用磁通在所述带中产生热，所述磁通产生装置有效地在所述带的位于所述支撑构件之间的区域中产生热，并在所述带的在所述支撑构件上拖动的区域中的至少一个区域中也产生热；切断元件，用于当所述带的温度变得异常时，切断对所述磁通产生装置的供电，其中，所述切断元件被设置在与所述磁通产生装置相对且位于所述支撑构件之间的位置处，所述切断元件与所述带接触或者在其间留有小的间隔，所述带在所述磁通产生装置和所述切断元件之间。

考虑到以下结合附图对本发明优选实施例的描述，本发明的这些以及其它目的、特征和优点将会变得更明显。

附图说明

图1为第一实施例中的成像设备的示意图，示出其总体结构；

图2为第一实施例中定影设备必要部分的放大剖视图与控制系统方框图的组合视图；

图3为第一实施例中定影设备的正视图；

图4为沿图2中线(4)-(4)所取的第一实施例中定影设备的垂直剖视图；

图5为定影设备的平面图；

图6为定影带的示意剖视图，示出其层状结构；

图7为带导向件和带导向件罩的分解透视图(1)；

图8为带导向件和带导向件罩的分解透视图(2)；

图9为压力夹压部中的压力分布的曲线图；

图10为励磁单元(感应加热线圈)的展开图和示出定影带中所产生热量的分布图的组合，示出了在励磁单元给定点和在加热元件相应点所产生的热量之间的关系；

图11为本发明第四实施例中带导向件的外部透视图；

图12(a)为当采用不具有加热管的带导向件时所检测的定影带温度分布图，而图12(b)为当采用具有加热管的带导向件时所检测的定影带温度分布图；

图13是第五实施例中的定影设备的必要部分的放大剖视图与控制系统的方框图的组合视图。

图14是定影辊侧上的带导向件的外部透视图。

图15是压力辊侧上的带导向件的外部透视图。

图16是显示压力夹压部的压力分布的曲线图。

图17(a)和17(b)是第五实施例中的两个定影设备的必要部分的放大剖视图，所述两个定影设备在结构上是不同的。

图18(a)和18(b)是第二实施例中的定影设备的剖视图。

图19是定影设备的控制系统的方框图。

图20是第三实施例中的定影设备的剖视图。

图21也是第三实施例中的定影设备的剖视图。

图22是根据现有技术的典型定影设备的示意剖视图。

具体实施方式

下面将参考本发明的实施例而对本发明进行具体描述。顺便说一下，虽然这些实施例是本发明的最优选实施例，但它们不限制本发明的范围。

【实施例1】

(1)成像设备的例子

图1是成像设备的一个例子的示意图，成像设备中安装有根据本发明的图像加热设备，其作为定影设备，图1中显示了成像设备的总体结构。该成像设备是彩色电子照相成像设备。

由附图标记Y、C、M和K表示四个成像部分，它们分别形成黄色、青色、品红和黑色调色剂图像。四个成像部分从底部开始以所列举的顺序在垂直方向上叠置。四个成像部分Y、C、M和K中的每一个均具有感光鼓21、充电装置22、显影装置23、清洁装置24等。

在黄色成像部分Y的显影装置23中存储有黄色调色剂，在青色成像部分C的显影装置23中存储有青色调色剂。在品红色成像部分M的显影装置23中存储有品红色调色剂，而在黑色成像部分K的显影装置23中存储有黑色调色剂。

此外，成像设备还设有通过使感光鼓21曝光而用于形成静电潜像的光学系统25。光学系统25被设置得与四个成像部分Y、C、M和K相对。该实施例中的光学系统是激光扫描仪。

在各个成像部分Y、C、M和K中，由充电装置22对感光鼓21均匀充电，然后，通过光学系统25对已充电的感光鼓21曝光；利用从光学系统射出的光束对感光鼓进行扫描同时利用成像数据对感光鼓进行调制。这样，在感光鼓21的外周面上就形成了反映成像数据的静电潜像。

利用显影装置23将静电潜像显影为可视图像(由调色剂形成的图像，在下文中仅称作调色剂图像)。换句话说，在黄色成像部分Y中的感光鼓21上由黄色调色剂形成可视图像，在青色成像部分C中的感光鼓21上由青色调色剂形成可视图像。在品红色成像部分M中的感光鼓21上由品红色调色剂形成可视图像，而在黑色成像部分K中的感光鼓21上由黑色调色剂形成可视图像。

与感光鼓21的转动同步，中间转印介质26大体上以与感光鼓21相同的圆周速度转动，从而，由彩色调色剂在各个成像部分Y、C、M和K中的感光鼓21上形成的图像以层的形式被顺序转印(初级转印)到中间转印介质26的预设位置上。因此，在中间转印介质26上就合成性地形成单个的未定影全色调色剂图像。在该实施例中，将环带用作中间转印介质26，该环带围绕三个辊子伸展，从而由所述三个辊子悬撑，所述三个辊子为：驱动辊27；皮带支承辊28(即相对于次级转印辊布置的辊用以支承中间转印介质26)；和张紧辊29。中间转印介质26由驱动辊27驱动。

初级转印辊30被用作将来自各个成像部分Y、C、M和K中的感光鼓21的外周面的调色剂图像转印(初级转印)到中间转印带26上的初级转印装置。来自未显示的偏压施加动力源的初级转印偏压力被施加到初级转印辊30上，该初级转印偏压力在极性上与调色剂相反。因此，调色剂图像就从各个成像部分Y、C、M和K中的感光鼓21的外周面被转印(初级转印)到中间转印带26上。在将来自各个成像部分Y、C、M和K的调色剂图像转印(初级转印)到中间转印带26上之后，利用清洁装置24将转印后残留的调色剂即存留在感光鼓21上的调色剂清除掉。

与中间转印带26转动的同时，执行用于黄色、青色、品红和黑色中各个颜色的上述步骤，由此，将调色剂图像顺序地以层的形式转印(初级转印)到中间转印带26上。顺便说一下，在需要形成单色图像(在成像设备是单色模式)时，只进行用于所需颜色的上述步骤。

同时，进给辊32将记录介质盒31中的记录介质P分开、一个接一个地进给到成像设备的主组件中，每个记录介质P被输送至一对对齐辊33。然后，根据预定的时间，由对齐辊33将记录介质P输送至转印夹压部，该转印夹压部即在中间转印带26上半围绕皮带支承辊28的那一部分与次级转印辊之间形成的压力夹压部。

在中间转印带26上的四种单色调色剂图像通过被顺次转印(初级转印)到中间转印带26上而在中间转印带26上合成性地形成单个全色图像，所述四种单色调色剂图像在偏压力的作用下都被立即转印(次级转印)到记录介质P上，所述偏压力与调色剂极性相反且由未显示的偏压施加动力源施加到次级转印辊34上。利用用于清洁中间转印带26的清洁装置35将次级残留的调色剂，即在次级转印之后存留在中间转印带26上的调色剂除去。

利用定影设备A将已被转印(次级转印)到记录介质P上的调色剂图像定影到记录介质P上，该定影设备A是一种图像加热设备；通过将调色剂图像中的调色剂颗粒熔化同时将其混合而熔凝到记录介质P上。然后，通过纸张排出路径36将作为全色印刷品的记录介质P排放到传送托盘37中。

(2)定影设备A

在下面将对定影设备A所作的描述中，定影设备A和定影设备A的结构部件的纵向是指这样的方向，即该方向与和记录介质P被输送经过记录介质输送路径的方向(下文中仅称作记录介质输送方向)相垂直的方向相平行。定影设备A和定影设备A的结构部件的横向是指与上述记录介质输送方向相平行的方向。此外，定影设备A的前表面是指从记录介质进入一侧看去所观察到的定影设备A的表面，且定影设备A的后表面是指与所述前表面相对的表面(即记录介质输出一侧的表面)。定影设备A的左侧和右侧是指从该设备的前侧看去所看到的左侧和右侧。定影设备A的上游侧和下游侧是指按照上述记录介质输送方向的上游侧和下游侧。

图2是作为图像加热设备A的定影设备A的必要部分的放大剖视图和控制系统的方框图的组合视图。图3是定影设备A的正视图。图4是定影设备A的沿图2中的线4-4对定影设备A所作的垂直剖视图。图5是定影设备A的平面图。

附图标记1指示的是环带形式的柔性定影带，其具有金属层。附图标记2和3分别指示的是带导向件和布置在定影带的环中的定影辊，所述带导向件是布置在定影带1的环中以对定影带1进行支承的带悬撑构件。

定影辊3由轴承(图中未显示)可转动性地支承在定影设备架的左右侧板50之间，所述轴承分别安装在左右板上。

带导向件2非转动性地支承在侧板50之间，与定影辊3平行；带导向件2为静止构件。

如上所述，定影带1围绕带导向件2和定影辊3延伸并由它们悬撑。带导向件2还起到张紧构件的作用，其在挤压构件(未显示)的作用下可在远离定影辊3的方向上运动。

利用这种结构布置，定影带1被支承在带导向件2和定影辊3之间同时保持绷紧地伸展。

附图标记4指示的是压力辊，它是用于施加压力的可转动构件。该压力辊4布置在定影辊3下面且与定影辊3平行。该压力辊由一对一地安装在侧板50上的一对轴承(未显示)而可转动性地支承在左右侧板50之间。挤压装置(未显示)以预定量的压力保持向上地推压压力辊4。这样，在定影辊3和压力辊4之间就形成了具有预定宽度(按上述横向)的压力夹压部N(定影夹压部)，定影带1被夹在定影辊3的面向下部分和压力辊4之间，和夹在带导向件2的朝定影辊3延伸的面向下表面和压力辊4之间。顺便说一下，带导向件2在其弯曲部分和压力夹压部N之间的面向下表面是平的。

附图标记7指示的是作为生热源(磁通产生装置)的励磁装置，其通过电磁感应在定影带1中产生热量。励磁装置7布置在定影夹压部N的上游侧上。励磁装置7的形状类似于薄板细长件，且由用于电磁感应的线圈5(励磁线圈)和磁芯6构成。线圈5由电导线制成，更特别地，由李兹(Litz)线制成，该导线缠绕成扁平的细长形状，线圈的主轴线与定影设备的纵向相平行。磁芯6以覆盖感应线圈5的形式布置以防止由感应线圈5产生的磁场朝着除定影带1的金属层(导电层)之外的部位发生泄漏。感应线圈5和磁芯6通过使用非导电树脂相互接合在一起，就好像线圈5被埋在保持于由磁芯6形成的凹槽中的树脂内。

励磁装置7以跨过作为带支承构件的定影辊3和带导向件2的方式布置在定影带环的顶侧上，且在定影带1和励磁装置7之间布置有预定量的间隙。励磁装置7由侧板50刚性地支承，在励磁装置7和侧板50之间插有支架(未显示)或类似物。

按照上述方式布置励磁装置7，使得励磁装置7跨过第一区域(定影辊3和带导向件2之间的区域)和第二区域，这样不仅可充分地加热定影带1，而且还减少了定影设备的加热时间，并提高了该设备的成像效率，在所述第一区域中，励磁装置7只与定影带1相对，而在所述第二区域中，励磁装置7与定影带支承构件(定影辊3和带导向件2)相对。

另外，在该实施例中，定影设备被构造得使定影带1的一给定点按定影带1的周向以所列举的顺序运动过第一区域、第二区域和定影夹压部。因此，即使定影带1由于线圈5和定影带1之间的距离因定影带1在所述第一区域中抖动等因素而导致的变化的原因而被不均匀地加热，但通过在第二区域中、在定影带1内所产生的热量则可消除在定影带1中所导致的热分布不均匀，其中定影带1在第二区域中不抖动。

在下面的内容中，记录介质的“路径宽度”是指根据与记录介质的输送方向相垂直的方向所测得的记录介质的尺寸。定影带1的长度(在记录介质宽度方向上的尺寸)被设置得大于具有最大路径宽度(为简单描述起见，在下文中称为大记录介质)的记录介质P的路径宽度A。励磁装置7的感应线圈5的长度(在记录介质路径宽度方向上的尺寸)也被设置得大于路径宽度A。该实施例中的成像设备被如此设计：即将记录介质P输送过该设备时，记录介质是受控的，即在其宽度方向上，记录介质的中心线与成像设备的记录介质通路的中心线相一致。附图标记O指示的是参考中心线(理论上的线)，附图标记B指示的是小尺寸记录介质(为简单描述起见，下文中称为小记录介质)的路径宽度(记录介质通道)。此外，附图标记C指示的是路径宽度A位于小记录介质的路径宽度外侧的部分。

在定影带1被驱转(环形运动)时，频率在20-50kHz范围内的高频电流从电源101流至励磁装置7的感应线圈5(励磁电路)。这样，由感应线圈5所产生的磁场在定影带1的金属层(导电层)中产生热量。即由电磁感应对定影带1进行加热。

参考附图4，附图标记TH1指示的是第一温度传感器(温度检测元件)，例如热敏电阻，该第一温度传感器如此布置：即在第一温度传感器TH1和线圈5之间没有带导向件2的情况下，其面对线圈5；该第一温度传感器处于定影带1的环内且在定影带1的宽度方向上与定影带1的中心相接触。

该第一温度传感器TH1检测定影带1位于记录介质路径宽度中的区域内的那一部分的温度，而不管通过定影设备输送的是大记录介质还是小记录介质。由第一温度传感器TH1检测到的温度数据反馈至控制电路100，该控制电路100控制从电源101输入至感应线圈5的电量，从而将从第一温度传感器TH1输入至控制电路100的所检测温度水平保持在预定的目标温度水平(定影温度)。更特别地，当所检测到的定影带1的温度升高至预设水平时，切断至感应线圈5的电力供应。在该实施例中，根据由第一温度传感器TH1所检测的温度水平，通过改变高频电流的频率、通过控制输送至感应线圈5的电量来调节定影带1的温度。

再参考附图4，附图标记TH2指示的是第二温度传感器(温度检测元件)，在第二温度传感器TH2和线圈5之间不存在带导向件2的情况下，该第二温度传感器TH2面对线圈5布置；该第二温度传感器TH2位于定影带1的环内且与定影带1的边缘部分之一相接触，即，该边缘部分之一是指在定影带1的宽度方向上、定影带1处于记录介质轨迹外侧的点。将由第二温度传感器TH2所获得的定影带1的边缘部分的温度数据反馈至控制电路100。

利用插入带导向件2和各个温度传感器之间的弹性支撑构件将上述两个温度传感器，即第一和第二温度传感器TH1和TH2连接在带导向件2上。将上述温度传感器放置得与定影带1的内表面的部分相接触，在该部分处，由感应线圈5产生的热量最大。所述温度传感器对它们所连接的部分的温度进行检测。温度传感器TH1和TH2被如此构造：即使与温度传感器TH1和TH2相接触的定影带1上的部分的位置由于定影带1的抖动等原因而发生改变，但所述温度传感器在上述弹性支撑构件的作用下仍能随着定影带1的运动而与定影带1保持接触；所述温度传感器通过弹性支撑构件与定影带1保持接触。至少在实际形成图像时，定影辊3由马达M1(驱动装置)可转动性地驱动，马达M1由控制电路100控制，由此，定影带1由定影辊3在图2中的箭头所指示的逆时针方向以预定的圆周速度被环形驱动，该圆周速度实质上与承受未定影的调色剂图像T的记录介质P从图像转印部分朝着定影带1被传输的速度相同，这样，定影带1环形运动而不会产生皱褶。在该实施例中，定影带1以160mm/sec的圆周速度环形运动，而可使定影设备每分钟定影40份A4尺寸的复制件。

因为开始从处于控制电路100的控制下的电力供应设备101给励磁单元7的感应线圈5供应电力，定影带1的温度被升高到一个预定的定影温度，并且定影带1的温度被保持在该温度下。当定影带1的温度被保持在所述预定的定影温度时，承载一个未经定影的调色剂图像T的记录介质P由所述导向件11引导而进入所述定影夹压部N，更确切地说，进入定影带1和压力辊4之间的接触区域，并且记录介质P的图像承载表面面对着定影带1。然后，将记录介质P与定影带1一起输送通过定影夹压部N，同时保持记录介质P被定影带1和压力辊4夹住，从而记录介质P被紧紧地压在定影带1的外表面上。因此，当记录介质P被输送通过定影夹压部N时，它获得主要是来自定影带1的热量，同时，它受到定影夹压部N(挤压夹压部)的挤压压力。结果，记录介质P上的未经定影的调色剂图像通过热量和压力被定影在记录介质P的表面上。当记录介质P被输送离开挤压夹压部N时，由于定影带1的表面在定影夹压部N的出口部变形，记录介质P本身自动地从定影带1的外表面上分离。然后，记录介质P被输送离开定影设备。

1)定影带1

图6是定影带1的示意剖视图，其示出了定影带的层状结构。定影带1具有一个基底层1a(金属层)，该层的内径是34毫米。基底层1a由电铸镍形成，并且厚度为50μm。

定影带1还具有一个弹性层1b，其分层地位于基底层1a的外表面(按照定影带形成的环)上。弹性层1b由耐热硅橡胶形成。硅橡胶层的厚度理想是在100-1000μm范围内。在该实施例中，硅橡胶层的厚度被制成30μm，这是考虑到以下目的，即通过降低定影带1的热容量来减少定影设备的预热时间，以及令人满意地定影彩色图像。用作该硅橡胶层1b的材料的硅橡胶是JIS-A硬度20度，并且热传导率为0-8W/mK。

定影带1还具有一个作为表面层的释放层1c，其分层地位于弹性层1b的外表面上。该释放层1c由氟化树脂(例如PFA或PTF)形成，并且厚度为30μm。

另外，为了减小在定影带1和位于定影带1的环内的任何元件之间的定影带1的摩擦，在基底层1a的内表面上安置由诸如氟化树脂、聚酰亚胺等树脂形成的10-50微米厚的层1d(光滑层)。在该实施例中，一个20微米厚的聚酰亚胺层被设为该层1d。

如果要被设置在定影带1的环内的任何元件是导电的，那么就希望定影带1的最内层不导电，从而在定影带1的金属基底层1a中有效地感应电流。

作为定影带1的金属层1a的材料，可以按适用场合选择铁合金、铜、银或类似物来代替镍。另外，可以通过将所选金属沉积在由树脂形成的基底层上而形成金属层1a。可以根据流过感应线圈5的高频电流的频率、用于金属层1a的材料的渗透性和电导率来调节金属层1a的厚度，这在下面将会描述。金属层1a的厚度希望在5-200微米的范围内。

定影带1被围绕不少于两个的带支撑构件伸展。因此，定影带被迫符合每个带支撑构件的曲率。希望该曲率的半径不小于5毫米，优选为8毫米，原因如下所述。也就是，定影带1具有金属基底层。因此，如果定影带1被迫符合一个曲率半径不大于5毫米的曲率，就会出现以下问题：随着时间的流逝定影带1的基底层(镍层)破裂、需要转动定影带1的力的值增加，从而使定影辊3在定影带1上滑动、或类似的问题，和/或类似的问题可能会发生。因此，可以通过设计带支撑构件防止这些问题的出现，从而它们的曲率半径不小于上述数值。

2)带导向件2

作为带悬撑构件的带导向件2被固定地设置以引导定影带1，同时允许定影带1在其上滑动。带导向件由树脂制成。在该实施例中，带导向件2由PPS制成。该带导向件2被如此地成形，使得它的带支撑部在剖视图中具有半圆形轮廓，定影带1包围该带支撑部。为了减小由于在带导向件2与定影辊3之间的间隙的存在而在挤压夹压部N中的压力下降量，希望在挤压夹压部N中，在带导向件2和定影辊3之间的距离尽可能地小。图7是带导向件2的示意性外透视图。如上所述，带导向件2也用作带张紧构件；它为定影带1提供49牛顿(5千克力)的张力。带导向件2的带支撑表面设有多个肋2-1，它们被平行地设置并且沿着定影带运动的方向延伸，如图7所示。设置肋2-1以通过减小在带导向件2和定影带1之间的接触面积的尺寸来减小带导向件2和定影带1之间的摩擦阻力，并且也通过减小在带导向件2和定影带1之间的接触面积的尺寸，通过减少从热的定影带1传导到带导向件2的热量，仅仅将定影带1的温度保持在一个高的值。顺便提及，为了防止定影带1在与肋2-1接触时在温度分布上变得不均匀，肋2-1可以相对于定影带1的运动方向以某一角度设置，如图8所示，以便确保定影带1的内表面均匀地接触肋2-1。而且，为了减少定影带1的热量被传导至带导向件2的量，希望将热传导率低的这种树脂用作带导向件2的材料。而且，为了减小在带导向件2和定影带1的内表面之间的摩擦阻力，与定影带1的内表面相接触的带导向件2的部分可以覆盖有带导向件罩2-2(带覆盖片材)，带导向件罩和定影带1的内表面之间的摩擦系数比在定影带1和在带导向件2上的全部肋2-1之间的摩擦系数小。作为用于带导向件罩2-2的材料，可以使用涂有氟化树脂的玻璃纤维布、设计的聚酰亚胺布(例如，提供粗糙纹理以减小在带导向件罩2-2和定影带1之间的接触面积的尺寸)或类似物。按照定影带1的环形运动，带导向件罩要被固定到带导向件2的上游部分。在该实施例中，应用涂有氟化树脂的玻璃纤维布。而且，定影带1的内表面可涂有硅油或类似物以便进一步减小带导向件罩2-2和定影带1之间的摩擦阻力。

3)定影辊3

作为其中一个带悬撑构件的定影辊3(可转动的图像定影构件)的外径为20毫米。它由金属芯3a和弹性层3b组成。金属芯3a由铁合金形成。在按照它的长度方向的中心，它的直径是16毫米，在长度方向的两端直径是14毫米。弹性层3b是用于减小定影辊3的热传导率以减小热量从定影带1传导到定影辊3的量。弹性层由硅海绵制成。在长度方向的中心，定影辊3的硬度大约是60度(由基于ASKER-C标准的硬度计测量)。用于使金属芯3a成锥形的原因是为了确保即使在压力被施加到定影辊3上时定影辊3发生变形，在定影辊3和压力辊4之间的挤压夹压部N按照长度方向在宽度上仍然保持一致。

定影带1如上所述由马达M1驱动，并且通过在定影辊3的硅橡胶海绵层的表面与定影带1的聚酰亚胺层(最内层)之间的摩擦力被环形地移动。因此，为了环形地驱动定影带1而不允许定影带1和定影辊3在彼此上滑动，希望在定影带1的内表面与定影辊3之间的摩擦力尽可能地大。

而且，当定影带1在带导向件2上滑动时出现的摩擦通过带导向件罩2-2被减小，从而确保定影辊3在循环地驱动定影带1时不在定影带1上滑动。

4)压力辊4

用于在其自身与定影带1之间形成定影夹压部的压力辊4(可旋转压力施加构件)由金属芯4a和弹性层4b组成。金属芯4a由铁合金形成。在按照长度方向的中心处，它的直径是16毫米，在长度方向的两端，它的直径是14毫米。弹性层4b由硅橡胶形成。压力辊4也设有一个释放层4c作为表面层，它由氟化树脂(例如PFA或PTFE)形成。释放层4c的厚度为30微米。在长度方向的中心处，压力辊4的ASKER-C标准硬度大约是70度。使金属芯4a成锥形的原因与使定影辊3成锥形的原因相同，也就是，用于确保即使在压力被施加到压力辊4上时压力辊4发生变形，在压力辊4和定影辊3之间的挤压夹压部N按照长度方向在宽度上仍然保持一致。使用硅橡胶而不是硅橡胶海绵作为压力辊4的弹性层4b的材料的原因是，为了使压力辊4比定影辊3更硬，以使得定影带1在定影带1与压力辊4之间的挤压夹压部N中大致弯曲，从而调色剂图像已经转印到其上的记录介质能够容易地与定影带1分离。

压力辊4通过一个向上挤压装置(未示出)被保持压在定影带1上，该挤压装置施加196牛顿(20千克力)的压力。按照圆周表面的旋转方向，定影带1和压力辊4之间的挤压夹压部N的宽度大约是10毫米。

在定影带1和压力辊4之间的挤压夹压部N中，具有恒定的压力，这是因为压力辊4被保持压靠在定影辊3及带支撑构件2上。因此，如果在挤压夹压部N中有压力气孔，那么就会发生这样的问题，即定影带1和记录介质P彼此分离，和/或调色剂图像T由于在定影带1和记录介质P之间的速度差而受到干扰。该实施例能够防止这些问题。图9示出了在该实施例中在挤压夹压部N中的压力分布。

5)励磁单元7

定影带1和励磁单元7的感应线圈5在电连接上利用0.5mm厚的模制树脂彼此分离开。定影带1和感应线圈5之间的间隙均匀地表现为1.5mm(模制树脂的表面与定影带的表面之间的距离为1.0mm)，确保了定影带1被均匀地加热。

沿着平行于记录介质的路径宽度方向，感应线圈5的长度大于可用于利用本实施例中的成像设备成像的最大记录介质P的路径宽度A。如上所述，频率为20-50kHz的高频电流流过感应线圈5来在定影带1的金属层1a中利用电磁感应产生热量，以便加热定影带1。通过基于由第一温度传感器TH1检测到的定影带1的温度数值来改变高频电流的频率，从而对输入感应线圈5的电能量进行控制，进而使定影带1的温度在170℃的目标水平保持恒定。

对于本实施例中定影辊3的硅酮橡胶海绵层3b的厚度，即使层3b的最薄部分为2mm，事实上也消除了金属核心被感应线圈5电磁加热的可能性。因此在该实施例中只有定影带1被加热，并且被有效地加热。

图10示出了定影带1横过该定影带1直接与励磁单元7(感应线圈5)相对的区域(在发展的图中)的热量分布。

点H和H是定影带1中产生热量最高的两个点。更具体地，定影带1中产生热量最高的这两个点H和H与感应线圈5的两个半部的中心一对一地重合(在定影辊的圆周运动方向上)，如图2所示(一个是温度传感器TH1和TH2在图中所在位置，另一个是定影辊3在图中所在位置)。

温度传感器TH1和TH2被附连在带导向件2上，在定影带1产生热量最大的点处放置成与定影带1的内表面接触。利用如本实施例中那样定位的温度传感器TH1和TH2，可以在定影带1中产生热量最大的点处检测定影带1的温度。因此能极准确和快速地检测到定影带的温度由于某种原因已经上升到异常的水平。换句话说，能尽快地检测到定影带1在温度上的异常。因此，能快速地中断给线圈5的电力供应(如果在成像工作过程中发生这样的情况，则工作本身也被中断)。因此能防止损坏定影设备(定影带)。而且，当检测到定影带温度的异常时，控制电路100输出用于在成像设备的控制面板的液晶显示器上显示信息的信号，该信息表明成像设备、尤其是定影设备处于异常的状态，从而促使操作者对该设备进行修理。

顺便提及，当成像设备作为局域网的一部分通过通讯电缆与诸如个人计算机的主机相连并且用作打印机时，控制电路100向该个人计算机输出一信号，该信号用于向该个人计算机通报成像设备(定影设备)处于异常状态。

包括感应线圈5的励磁单元7设置在定影带1的环的外侧，而不是温度变得更高的该定影带1的环的内侧。因此，感应线圈5的温度几乎不可能变得过于高，这使之具有允许使用便宜的隔热物质作为线圈5的材料的优点。而且由于感应线圈5的温度不会变得过于高，因此具有如下优点，即感应线圈5的电阻值不会增大，因此，由于在高频电流流过感应线圈5时产生焦耳热量而造成的损失量更小。显然，将感应线圈5定位在定影带1的环的外侧有助于减小定影带1的直径(从而减小定影带1的热容量)。

利用由连接到一马达上的凸轮机构等类似机构组成的移位机构1020(图2)，压力辊4可以被压在定影带1上，或者与定影带1分离。控制电路100控制该移位机构1020以便在图像定影操作过程以外的时间抵抗来自上述向上挤压装置的压力，保持该压力辊4与定影带1分离。通过使压力辊4保持与定影带1分离，在定影带1中产生的热量不会传导到该压力辊4，从而减少了定影设备A的预热时间。更具体地，通过使定影带1保持与压力辊4分离，当将例如1200W的电能输入到感应线圈5中时，将定影设备A预热到170℃的目标温度水平只需要大约15秒钟。

而且，可循环移动的定影带1处于相对小的压力下。因此在定影带1被循环移动的同时，作用在导致定影带1偏离其宽度方向的方向上的力相对小。换句话说，作用在使定影带1在其宽度方向上移位的方向上的力小。因此，为调整定影带1在其宽度方向上的移位而必需设置的所有装置就是一对凸缘3c，这对凸缘利用边缘部分一对一地捕获住所述定影带1。换句话说，本发明的实施例具有能简化定影设备的结构的优点。

在上文中描述了定影带由定影辊和带导向件悬撑的定影设备的结构。但是，可以用辊来代替该带导向件。利用两个辊代替一个辊和一个带导向件的组合来悬撑定影带的优点在于，循环移动定影带所需的力矩量更小。另一方面，利用两个辊悬撑定影带需要将其上附连有温度检测装置的一支撑件(支撑板)放置在定影带的环中，因此定影带的直径不得不增大。因此，使用带导向件并且将温度检测装置附连到该带导向件的结构设置的优点在于能减小定影带的直径，从而使之能减小定影设备的尺寸，进而减小定影设备的热容量，减小定影设备的预热时间。

如上所述，在本实施例中，通过将包括感应线圈5的励磁单元7放置在定影带1的环的外侧来减小定影设备A的尺寸，从而使减小定影设备的尺寸成为可能(进而减小成像设备的尺寸)。而且在本实施例中，定影带1由定影辊3和静止的带导向件2支撑，所述带导向件2还作为压力夹压部N中的压力施加构件中的一个。因此能减小在加热具有小直径和小热容量的定影带1的同时由于热传导导致的热量浪费。因此能减小定影设备(成像设备)的预热时间。而且，在该实施例中，肋2-1设置在带导向件2上，通过将带导向件盖2-2放置在肋2-1和定影带1之间，减小了当定影带1在肋2-1上滑动时发生的摩擦，并且利用定影辊3来驱动定影带1。因此可以保证在循环移动定影带1的同时，定影辊3不会在定影带1上滑动。而且在本实施例中，定影带1的温度由热敏电阻检测，以便检测出定影带温度的异常，并且能根据温度检测的结果中断对线圈的供电。但是，用于中断对线圈的供电的结构设置不局限于本实施例的结构。例如，取代温度检测元件，可以使用热敏开关、热熔丝等来中断对所述线圈的供电，所述热敏开关、热熔丝等在受到过度热量时变形或者熔化。换句话说，对线圈的供电可以由硬件单独中断。

[实施例2]

图18是定影设备A的剖视图，该定影设备A在该实施例作为图像加热设备。顺便提及，在该实施例中，定影设备A的结构基本与第一实施例中的结构相同，除了以下将要描述的部分。显然，在该实施例中成像设备的结构与第一实施例中的相同。因此，当在第二实施例的附图中指定给给定部件的附图标记与在第一实施例中指定给一部件的附图标记相同时，这两个部件的结构和功能相同，除非特别指出。

本实施例中的定影设备与第一实施例中的定影设备A的不同之处在于，第一实施例中的带导向件2被一中空的生热辊所替代，在该生热辊的壁中利用来自一线圈的磁通量来电磁地产生热量。生热辊102由铁制成，其直径为20mm，壁厚为1mm。本实施例中的定影设备设计成不仅在定影带自身中产生热量，而且作为带悬撑部件的生热辊102也通过电磁感应被加热，使得定影带的温度更快地达到预设的定影温度水平。换句话说，该实施例具有如下优点，即提高了用于对形成于记录介质上的图像进行定影的定影带的热响应。

而且在该实施例中，定影设备设计成使得通过定影带泄漏的磁通部分被有效地用来在带悬撑辊中产生热量，更快速地增大热容量相当大的带悬撑辊的温度。因此能减小定影设备的预热时间。

顺便提及，当压力垫布置在定影带1的环内以形成定影夹压部的情况下，可以在定影带的基底层的内表面上由氟化树脂或聚酰亚胺形成作为减小摩擦层的10-50μm厚的树脂层，以便减小在该压力垫和定影带1之间的摩擦力。在本实施例中没有设置压力垫，因此定影带1没有设置树脂质的减小摩擦层。

当由定影带1的内表面接触的生热辊102和定影辊3导电的情况下，要求定影带1的基底层的内表面被电介质层覆盖以确保在定影带1的基底层(金属层)中合适地感应涡流。

在本实施例中，构造定影设备以使得定影带1自身被制成通过来自励磁线圈5的磁通的作用产生热量。因此，该定影设备有较高的热响应，从而在预热时间较短方面是有利的。

图19是本实施例的控制系统的方框图。布置作为供电中断元件(温度检测元件)的温度传感器TH1(热敏电阻)以使得该温度传感器与在定影带1内产生热量的区域中的定影带1的内表面直接接触。该温度传感器TH1与控制电路100连接。

通过如本实施例中那样布置的温度传感器TH1，被检测温度的定影带的部分是定影带的如下部分，该部分位于通过励磁线圈5在定影带中产生热量的区域中，而且该部分不与定影辊3接触并且热容量较小(当定影带静止时)。因此，可以以较高的响应水平检测该定影带的温度。

构造作为供电控制设备的控制电路100，以使得该控制电路根据由温度传感器TH1检测的定影带温度的结果来控制供给励磁线圈5的电量。换而言之，控制电路100控制输入到励磁线圈5中的电量。

控制电路100也和驱动定影带的马达M1连接，并且响应从马达M1接收的指示马达M1正常转动的信号，开始给励磁线圈5供电。但是，如果在马达M1和定影辊3之间的传动机构发生故障的话，即使马达M1正常转动，定影带1也能停止循环运动。

更具体地说，关于被控制电路100用于根据由温度传感器TH1检测的定影带1的温度水平来将定影带1的温度保持在接近预设的170℃的定影温度的方法，构造成像设备(定影设备)以使得从电源101供给励磁线圈5的高频电流的频率通过控制电路100来改变，或者制造类似的构造。

至少当实际形成图像时，定影带1通过马达M1沿图18中的箭头标记所指的方向(顺时针方向)以预定的圆周速度循环运动，该速度和承载未经定影的调色剂图像的记录介质P从次级转印部输送到定影设备的速度大致相同。

在本实施例中，该定影设备被设计成使得定影带1以160mm/sec的圆周速度循环运动，从而使得定影设备每分钟处理40份A4大小的全色复制件。

当承载未经定影的调色剂图像的记录介质P运动通过定影夹压部时(该定影夹压部的温度保持接近预设的定影温度水平)，热量通过定影带1施加到记录介质P和在记录介质P上的未经定影的图像上，而压力从压力辊施加到记录介质P和在记录介质P上的未经定影的图像上。因此，未经定影的调色剂图像被定影到记录介质P上。在该处理过程中，记录介质P被引入定影夹压部以使得承载调色剂图像的记录介质P的表面与定影带1接触。

接下来介绍本实施例中的定影设备的安全措施。这些安全措施用于合适地处理给励磁线圈5的供电由于一些设备异常而失去控制的情况。在本实施例中，设计定影设备(成像设备)以使得可以合适地处理甚至更差的情形，例如即使定影带的循环运动已经停止而给励磁线圈5的供电失去控制的情形。通过采用本实施例中的结构构造，如果发生给励磁线圈5的供电失去控制的情形，即使当实际正在形成图像时也中断给励磁线圈5供电。

在本实施例中，首先采用作为主要安全措施的基于软件的安全措施，该措施包括温度传感器TH1和作为中断供电的装置的控制部分100，如图18(a)所示。更具体地说，构造定影设备(成像设备)以使得当定影带的温度(该定影带的温度由用来控制定影带1温度的作为温度检测元件的温度传感器107来检测)达到异常水平(例如200℃)时，作为供电中断装置的控制部分100对该情形作出响应；该控制部分100中断对励磁线圈的供电。

在此，异常温度水平指的是比预计在正常定影操作过程中由温度传感器检测出的温度水平更高的温度水平。当检测出异常温度水平时，通过中断对定影设备A供电来立刻停止该定影设备A的操作，以及由成像设备执行的成像操作也停止(如果正在形成图像，中断操作)。在本实施例中，将作为目标温度水平的定影温度水平设置为170℃。考虑到定影带温度的波动将异常温度水平设置为200℃，即使在正常定影操作过程中也会发生定影带温度的波动。

在本实施例中，当发生如上所述的情形时，由控制部分100在控制面板D(液晶显示器)上显示“错误”信息，成像设备的顶部设有该控制面板D。看到该信息，操作人员就会意识到发生异常并在需要时给维修人员打电话。

在成像设备被用作局域网打印机并与个人计算机连接的情况下，控制部分100作为主机通过局域网线将该“错误”信息通过网络传送给个人计算机。

更具体地说，该控制部分100给个人计算机传送控制信号以便该“错误”信息显示在与个人计算机连接的监视器上。

顺便提及，在合适的时候，该“错误”信息可以由另一信息来替代，只要该另一信息内容可以传达给操作者已经发生问题即可。

在本实施例中，温度传感器TH1，如热敏开关(如下文所述)一样，布置在定影带1中产生热量的区域的邻近处。换而言之，在定影带1的热响应较快的区域中的一点处检测定影带1的温度，因此，可以迅速检测出定影带温度的异常，使得可以在定影带1被热损坏之前中断给励磁线圈5的供电。

采用基于硬件的安全措施来作为第二安全措施；采用热敏开关SW1，该热敏开关作为用于中断给励磁线圈5供电的元件，不管由温度传感器TH1检测的定影带1的温度如何，如图18(b)所示。更具体地说，构造定影设备(成像设备)以使得当热敏开关SW1自身的温度由于定影带1的异常温度升高而升高时，热敏开关SW1中断给励磁线圈的供电。布置该热敏开关SW1以使得该热敏开关接触定影带1的在定影带1宽度方向的大致中心部分。至于电路，其布置在电源101和励磁线圈5之间。

该热敏开关SW1是用双金属制成的，该双金属被设计成当温度达到预设水平时该双金属变形。利用该变形来断开电路的供电通道以便中断供电。

因此，在本实施例中，双金属的操作温度，也就是双金属断开电路的温度水平，被设定为200℃；其被设计成使得当由于给励磁线圈5的供电控制失灵而导致定影带1的温度升高到200℃时，双金属断开供电电路。

通过采用上述热敏开关，如果控制部分100或温度传感器TH1失灵，一旦定影带1的温度达到双金属的操作温度，则可以立刻中断给励磁线圈5的供电。

顺便提及，在本实施例中采用热敏开关来作为用于中断给励磁线圈5供电的元件。但是，可以用热熔丝SW11来替代热敏开关。设计该热熔丝SW11以使得当该热熔丝的温度达到预设水平时，该热熔丝熔化以在电路中形成物理间隙，即断开供电电路(如同热敏开关所做的一样)，从而停止给励磁线圈5供电。在本发明的说明书中，当如上所述的热敏开关或热熔丝SW11达到预设操作温度时发生的所有热现象此后被称为“供电中断元件的热变形”。

本实施例的特征在于上述温度传感器TH1或热敏开关的位置。接下来将参考采用热敏开关SW1的例子来介绍本实施例中的安全措施的特性。顺便提及，采用温度传感器TH1而不是热敏开关SW1并不影响本实施例中的安全措施的特性。

如上所述，当给励磁线圈5的供电由于某些原因(例如设备中的异常情况)失去控制时，定影带1的温度易于升高到异常水平(定影带不与辊子2和3接触的部分的温度升高得更快)。还描述了当定影带1没有循环运动时发生这些现象。

另外如上所述，在本实施例中，为了缩短定影带1达到所需温度水平所花费的时间长度，尝试减小定影设备A的定影带1的热容量(厚度)。另一方面，为了防止在定影带1中的温度的波动(温降)，给予用于引导定影带1的辊子合适的热容量以防止所述温度的波动，所述温度的波动在当连续形成多份复制件时热量被记录介质从定影辊1中消耗掉时发生。

对于上述结构布置的设备，由励磁线圈5产生的磁通量的某一部分通过定影带1向定影带1的环内部泄漏。从而，在该实施例中，尝试利用磁通量的该泄漏部分来增加磁通量的功率因数。即，通过构造定影设备使得充分利用否则将会通过定影带1泄漏的磁通量部分，以便在辊3自身中产生热量，热容量相对大的辊3温度增加更快。因此，不仅能够最小化在连续产生多个复制件时定影带1产生的温度下降，而且能够减少定影设备的预热时间。

上述结构布置的采用需要在定影带不进行环形移动时，如果励磁线圈5的电源失去控制，在定影带热损坏之前为之采取对策。

因此，在该实施例中，放置热敏开关SW1并与定影带1的内表面的如下部分相接触，该部分处于在定影带1中产生热量的区域(同时带不旋转)，即如下区域：如图18(b)所示，热敏开关与励磁线圈5相对，同时定影带1出现在热敏开关SW1和励磁线圈5之间。

换句话说，布置励磁线圈5，使得其从与生热辊102相对、同时定影带1出现在励磁线圈5和生热辊102之间的区域延伸到与热敏开关SW1相对、同时定影带1出现在励磁线圈5和热敏开关SW1之间的区域。顺便提及，该实施例中的励磁线圈5由单根缠绕的李兹线制成。

在热敏开关SW1与定影带1相接触的区域中(同时定影带不旋转)，热量仅仅在热容量较小的定影带1中产生。因此，在该区域定影带1的部分的温度上升速率很高。考虑到与定影带1不旋转的阶段相关的操作安全，这正是期望热敏开关SW1如上所述布置的原因。换句话说，期望热敏开关SW1如上所述地进行布置，使得在定影带1被热损坏之前能够中断励磁线圈的电源。

能够与生热辊102的内表面相接触地放置热敏开关(依据辊的圆周方向在更靠近励磁线圈的一侧)。然而，这种放置减小热敏开关的热响应性，由此不能防止对定影带1的热损坏。

也能够在励磁线圈5和定影带1的外表面之间放置热敏开关。然而，出于下面的原因，该放置不能说是期望的。

即，在该位置放置热敏开关SW1需要空间，因此增加励磁线圈5和定影带1之间的距离。因此，降低了来自励磁线圈5的磁通量作用在定影带1上的效率。

如上所述，通过采用在该实施例中的结构布置，即使在定影带1不旋转时励磁线圈5的电源失去控制，也能够快速使用合适的对策；能够防止定影带1受热损坏。

如上所述的是结构布置的头例，其中与定影带1的内表面相接触地放置热敏开关SW1。然而，不需要对上述实例限定在何处以及如何放置热敏开关SW1；热敏开关SW可以放在辊2的中空部分中(尽可能靠近励磁线圈，即在热响应性尽可能高的区域)，由此不与定影带1相接触。在该实施例中，为了满足有关在热敏开关SW1和定影带1之间位置关系的上述需求，布置热敏开关SW1，使得考虑到为1mm的生热辊102的壁厚，在热敏开关SW1和定影带1的内表面之间的距离不大于500μm。顺便提及，在热敏开关SW1和定影带1之间的距离不需要限定到上面提及范围的数值。从热响应性角度，优选与定影带1的内表面相接触地放置热敏开关SW1。

同样在上面结构布置的实例中，励磁线圈5由单根李兹线制成(通过扭在一起彼此束缚的多根更细的线)。然而，励磁线圈5的构造不需要限定为上述的构造。例如，两个励磁线圈，每个均由其自身的绞合线制成；定位第一励磁线圈使得其与生热辊102相对，同时定影带1出现在它们之间，并且定位第二励磁线圈使得其与热敏开关SW1相对，同时定影带1出现在它们两者之间。在此情况下，期望定影设备(成像装置)设计成使得当异常发生时，第一励磁线圈的电源和第二励磁线圈的电源均由上述安全机构一起中断，上述安全机构由温度传感器TH1或热敏开关SW1组成。

同样在上述的该实施例中，从定影辊环的内侧引导定影带1的构件是生热辊102和定影辊3。然而，它们不必限定为这两个辊。例如，替代生热辊102和定影辊3，两个或更多实际上固定的引导构件(在图像定影操作过程中)可以被放置在定影带1的环内，以从定影辊环内引导定影带1。

(实施例3)

下面参照图20，将要描述本发明的第三实施例。该实施例中的定影设备除了后面将要描述的部分之外在基本结构上与第一和第二实施例相同。因此，该实施例中的定影设备的结构除了例外的部分之外将不再详细描述。显然，该实施例中的成像设备的结构与第一实施例的结构相同，因此不再详细描述。

该实施例是本发明的这种实施例：其意欲提供即使定影带1部分或完全损坏时也能合适地作出响应的定影设备(成像设备)。其特征在于除了在第一实施例中的上述热敏开关SW1之外，该定影设备还提供有作为电源中断元件的热敏开关SW2。

如果出于某种原因定影带1在宽度方向上完全分离的话，定影带1将从如下区域消失，在该区域中热敏开关SW1与定影带1相接触，并且在该区域中在该定影带1中产生热量。

如果励磁线圈5的电源在上述位置失去控制，热敏开关SW1的温度不增加，并保持关闭。换句话说，励磁线圈5的电源不中断。随后，定影带1将受到热损坏。

因此，在该实施例中，利用用于在生热辊102的壁中产生热量的结构布置来放置热敏开关SW2，使得其位于定影带环的外侧上，还使得其与生热辊102相对。在该实施例中热敏开关SW1的双金属的启动温度是200℃，与第二实施例中的热敏开关SW1的一样，然而该实施例中的热敏开关SW2的双金属的启动温度被设定为170℃，低于热敏开关SW1的启动温度，这是因为热敏开关SW2不接触地放置在热敏开关SW2和定影带1之间。而且，设置热敏开关SW2，使得在定影带1的宽度方向其与定影带1的近似中心相对，象热敏开关SW1一样。

因此，即使定影带1在宽度方向上完全裂开，励磁线圈5的电源中断，这是因为即使定影带1不出现在热敏开关SW2和生热辊102之间，热敏开关SW2温度也增加。

如果与定影带1的外表面相接触地设置热敏开关SW2，该表面将可能受到损坏。因此，当热敏开关SW2放在定影辊环的外侧上时，其布置成使得在热敏开关SW2和定影带1的外表面之间没有接触。

在热敏开关SW2与定影带1不接触的状态下，热敏开关SW2对异常的升温的响应稍微延迟。但是由于生热辊102的热容量比定影带1的大很多，因此这样的延迟不会成为问题。

图21显示了定影设备的结构布置情况，其中，第二和第三实施例联合起来对定影设备在定影带1的分离前后的安全措施方面进行了进一步的改进。更具体地说，如图5所示，用来防止定影带1的温度异常升高的第一热敏开关SW1和温度传感器TH1与定影带1的内表面部分接触，该内表面部分处于在定影带1中产生热量的区域中。另外，设置热敏开关SW1使其与励磁线圈5相对，而且在两者之间具有定影带1。另外，设置用于处理定影带1的横向分离的第二热敏开关SW2使其位于定影带环的外侧，并且与生热辊102相对。通过采用上述的结构布置，除非定影带1在横向完全分离，定影设备1可以得到温度传感器TH1和第一热敏开关SW1的双重保护。而且，如果定影带1分离了，第二热敏开关SW2仍然可以防止定影设备的温度异常地升高。

在该实施例中，所述若干热敏开关被用作电源中断元件。但是，也可以像第二实施例中那样使用热熔丝来代替热敏开关。

根据以上所述的实施例，即使定影带1在横向上完全分离，也可以合适地切断励磁线圈5的电源。换句话说，该实施例可以提供一种安全性远远高于任何现有技术的定影设备。

实施例4

在本实施例中，如图11所示的布置方式那样，第一至第三实施例中的每个定影设备A设有加热管2-4。换句话说，除了带有加热管2-4这一点外，本实施例中定影设备的结构与第一实施例中的定影设备A相同，因此在这里不再赘述。

加热管是一种真空密封的管件，其中包含少量的液体，并且其内表面带有毛细管结构。若加热管的给定部分被加热，则该加热管的受热部分中的液体蒸发，所产生的液体蒸汽扩散到温度比受热部分低的加热管的其他部分中。结果，扩散到加热管的低温区域中的液体蒸汽冷凝。然后，所生成的液体通过毛细作用又流回其过去被加热的位置。换句话说，被密封的液体在相变的同时被连续地重新循环。因此，加热管的热传导很快。因此，加热管与众不同的特征在于尽管其热容量很小但是可以传导大量的热。因此，即使使加热管与定影带接触，也几乎不会增加定影设备的预热时间。本实施例中，当输入1200W的电能时，仅需要18秒的时间使定影设备预热。

定影带1非常薄，从而沿纵向的热传导很低。因此一直存在这样的问题，即，当通过定影设备连续地移动用于图像定影的大量记录介质时，定影带1的不与记录介质接触的部分(对应于路径外的部分C的位置的定影带1的部分)的温度变得非常高，这是因为热量没有通过记录介质从定影辊的这些部分传出，其中，记录介质在定影带1横向上是窄的。如果定影带1的上述部分的温度变得很高，则构成记录介质上的未定影图像的一些调色剂颗粒会附着于定影带1的所述温度已经变得非常高的部分上(产生热不均匀)，从而导致形成有缺陷的图像。

因此，在本实施例中，为了解决该问题，将能够在纵向有效地导热且热容量小的加热管2-4设置成与带导向件2的表面相接触，其中，所述带导向件2与所述定影带1的内表面接触，从而使得定影带1在纵向上的温度分配均匀。而且，为了减小带导向件2和定影带1之间的摩擦，带导向件2设有肋2-1，所述肋与第一实施例同样地设置在带导向件2与定影带1的内表面相接触的一侧。但是，在本实施例中，各肋2-1的某一部分可以由加热管2-4来代替，以增加热管2-4和定影带1内表面之间的接触面积。通过如上设置加热管2-4，加热管2-4吸收横过定影带1的不与小尺寸记录介质相接触的纵向端部(对应于定影带1的位于路径外区域C位置的部分)的热量，然后，将吸收的热量传给定影带1的中央部(对应于定影带1的位于小尺寸记录介质路径B位置的部分)，即定影带1的与小尺寸记录介质相接触的中央部。

图12(a)表示在记录介质被定位成使每个记录介质的长边缘平行于记录介质的传输方向的情况下，通过采用不带有加热管2-4的带导向件2的定影设备，在刚刚完成连续传输100张用于图像定影的小尺寸(A4)记录介质中的成像操作之后，定影带1的热量分布情况。定影带1的与记录介质相接触的部分(记录介质路径B中的区域)的温度为目标温度水平170℃，然而定影带1的与记录介质不相接触的部分(对应于路径外区域C的部分)的温度增加到220℃。紧接着，在记录介质被定位成使其短边缘与该记录介质的传输方向平行的情况下，A4尺寸的记录介质通过定影设备传输以用于定影。结果是，调色剂颗粒附着到定影带1的温度更高的部分上(产生热不均匀)。

图12(b)表示除了带导向件2采用加热管2-4以外与上述设备相同的设备的结果。在该实验中，定影带1的与记录介质不相接触的部分(对应于路径外区域C的部分)的温度仅增加到190℃，该温度没有高到足以使调色剂颗粒附着到定影带1上(未产生热不均匀)。

如上所述，在本实施例中，带导向件2带有加热管2-4。因此，在较大量的小尺寸记录介质连续地传输通过定影设备的成像操作中，定影带1能够保持纵向上温度分布的不均匀小于不带有加热管2-4的情况。换而言之，能够减小定影带1的横过记录介质路径外侧的部分的升温。而且，几乎不会增加预热时间。

实施例5

在本实施例中，采用压力带41来代替第一实施例中的压力辊4，用以通过形成定影带1和压力带41之间的压力夹压部而并非形成定影带1和压力辊4之间的压力夹压部来增加压力夹压部的宽度，从而可以在不影响第一实施例的优点的情况下，增加定影速度。

更具体地说，定影设备的供热和施压侧均采用了带结构。对于用于支撑缠绕于其上的带的带支撑构件，可以采用树脂制的固定导向件作为带支撑构件中的一个，而并非采用可转动的辊。该导向件具有从其弯曲部延伸至将成为压力夹压部的理论点的直线部分。而且，该固定导向件具有与其形成为一体的压力垫。

图13是在本实施例中的定影设备A的横截面图和控制系统的方框图的组合。该定影设备的定影带1、带导向件2、定影辊3和励磁线圈单元7与第一个实施例中的这些部件的结构相同，因此，这里不再进行描述。

本实施例中的定影设备与第一个实施例中的定影设备的不同之处在于：本实施例中的带导向件2设有如第四个实施例中的加热管2-4，以保持定影带1在热分布上尽量均匀。图14是本实施例中的配备有加热管2-4的带导向件2的示意的外部透视图。带导向件2的部分2a由于下述原因而使得没有肋2-1，也就是，带导向件2的部分2a在位置上对应于压力夹压部N。因此，如果肋2-1延伸越过带导向件2的部分2a，则它们将被带导向件2在定影带1和压力带之间的压力夹压部N中压在定影带1上，该压力带将在下面进行描述。

压力带41是一弹性环带，由基底层和作为表面层的释放层形成，该基底层由聚酰亚胺(树脂基底层)形成，该释放层由氟化树脂形成。基底层的内径为34mm，厚度为75um。释放层为管的形式，厚度为30um。为了使压力带41与带导向件42(下面进行描述)之间的摩擦最小，希望基底层包含氟化树脂的细微颗粒，氟化树脂的细微颗粒被弥散到作为用于该基底层的材料的聚酰亚胺中。压力带41由带导向件42和压力辊43支撑。

带导向件42由树脂形成，在本实施例中，其由PPS形成。图15是带导向件42的示意的外部透视图。需要带导向件42还用作带张紧构件，该带张紧构件为压力带41提供49N(5kgf)的张力。带导向件42的与压力带41的向内表面接触的部分设有肋42-1。该肋42-1设置用于通过减小带导向件42与压力带41之间的接触面积来减小带导向件42与压力带41之间的摩擦。然而，带导向件42的在位置上对应于定影带1和压力带41之间的压力夹压部N的部分没有肋，这是因为如果带导向件42的该部分设有肋，则该肋将被带导向件42挤压。为了使带导向件42与压力带41的内表面之间的摩擦减小，该定影设备可以设有象带导向件罩2-2的带导向件罩42-2(图13)，其中，热施加侧上的带导向件2设有该带导向件罩42-2。作为用于带导向件罩42-2的材料，可以采用涂覆有氟化树脂的玻璃纤维布、经过设计的聚酰亚胺布(比如其具有给定的粗糙纹理以减小带导向件罩42-2和定影带41之间的接触面积)或类似物。根据压力带41的环形运动其将被固定于带导向件42的上游部分。在本实施例中，前者被采用。进一步，为了确保定影带1和压力带41相互抵靠压紧在压力夹压部N中，希望带导向件42的在位置上对应于压力夹压部N的部分设有弹性构件42-5(压力垫)，该弹性构件42-5整体地附着在带导向件42上。在本实施例中，采用一片硅橡胶作为弹性构件42-5。同样在该实施例中，仅仅在压力施加侧上的带导向件设有弹性构件42-5。然而，在热施加侧上的带导向件2也可以设有弹性构件2-5，如图17(a)所示。进一步，可以仅仅是带导向件2设有弹性构件(弹性构件2-5)，如图17(b)所示。

压力辊43由金属芯和0.3mm厚的设置在金属芯的外周表面上的硅橡胶层形成。该金属芯由铁合金形成。它的直径为20mm，壁厚为1.0mm。压力带41通过压力辊43的旋转而被旋转(环形运动)。尤其是，压力辊43由控制电路100控制的马达M2驱动，压力带41通过压力辊43的硅橡胶层的表面和压力带41的聚酰亚胺层之间的摩擦而被驱动。上述带导向件罩42-2的设置减小了带导向件42和压力带41之间的摩擦。

带导向件42通过压力施加装置(未示出)被保持压向带导向件2，该压力施加装置向带导向件42施加98N(10kgf)的压力。压力辊43通过压力施加装置(未示出)被保持压向定影辊3，该压力施加装置向压力辊43施加294N(30kgf)的压力。因此，宽度大约为20mm的压力夹压部N按照带的运动方向形成在定影带1和压力带41之间。换句话说，本实施例中的定影设备的定影夹压部N比第一实施例中的定影设备的定影夹压部宽，因此定影速度也更快。进一步，在压力夹压部N中，定影辊3和压力辊43之间的每单位面积压力比带导向件2和带导向件42之间的每单位面积的压力大。因此，通过定影辊3(也就是在顶侧上的辊)和压力辊43(也就是在底侧上的辊)分别独立地驱动带1和41，可以确保带1和41旋转而不会滑动。进一步，压力辊43比定影辊3更硬，因此，在定影带1和压力带41之间的压力夹压部N的出口处对两个辊产生的变形中，定影辊3的变形大于压力辊43的变形，从而使得定影带1在压力夹压部N的出口处基本上变形。因此，确保了记录介质上的调色剂图像清楚地与定影带1分离，从而允许记录介质与要进一步传输的定影带1平滑地分离。

参考图16，带导向件2和42(也就是顶部和底部带导向件)分别这样成形和定位，从而它们分别靠近定影辊3和压力辊43延伸。因此，实际上在压力夹压部N中没有压力气孔。如果在压力夹压部N中存在一压力气孔，则就会产生这样的问题：定影带1和记录介质P相互分离；调色剂图像T由于定影带1和记录介质P之间的速度上的不同而变乱；和/或类似问题。本实施例防止了这些问题的出现。

至少当图像实际形成时，定影辊3通过驱动装置M1被可旋转地驱动，由此，定影带1被定影辊3在图13中箭头所示的方向上以预设的圆周速度环形地驱动，该圆周速度实际上与承载未定影的调色剂图像T的记录介质P从图像转印部分朝向定影带1的传输速度相同。类似地，至少当图像实际形成时，压力辊43通过驱动装置M2被可旋转地驱动，由此，压力带41也在图13中箭头所示的方向上以预设的圆周速度被环形地驱动，该圆周速度实际上也与记录介质P的速度相同。因此，该两个带1和41被环形地运动而不会起皱。在本实施例中，定影带1和压力带41以300mm/秒的圆周速度环形地运动，从而使得定影设备可以每分钟定影70个A4尺寸的全色复制件。

在定影带1的温度增加到预设的定影温度后，控制该温度，以使其保持接近该预设的定影温度。当定影带1的温度被保持在预设的定影温度时，承载未定影的调色剂图像T的记录介质P被引导到定影夹压部N中，同时记录介质P的图像承载表面面对定影带1。然后，记录介质P与定影带1一起通过定影夹压部N传输，同时保持紧紧压在定影带1的外表面上。因此，当记录介质P传输通过定影夹压部N时，其初步从定影带1给予热，并且也受到压力夹压部N的压缩力。结果，记录介质P上的未定影的调色剂图像通过热和压力定影在记录介质P的表面上。当记录介质P从压力夹压部N中输出时，由于定影带1的表面的出现在定影夹压部N的出口部分处的变形，记录介质P自身与定影带1的外表面分离。然后，记录介质P从定影设备中传输出来。

包括压力带41、带导向件42和压力辊43的压力带单元可以通过由连接到马达上的凸轮机构或类似物构成的移位机构1020压在定影带1上或与定影带1分离。控制电路100控制该移动机构1020以保持压力带41在除了图像定影操作期间之外与定影带1分离。由于压力带41保持与定影带1分离，因此定影带1的热量不传导给压力带41，从而减少了定影设备A处于预热的时间。尤其是，由于压力带41保持与定影带1分离，当例如1200W的功率输入到感应线圈5中时，仅需要约18秒来使定影带1预热到170℃的目标温度水平。

进一步地，可环形地运动的定影带1和压力带41通过相对小的压力相互压在一起。因此，作用在使定影带1和压力带41在横向上偏离同时使定影带1环形地运动的方向上的力比较小。换句话说，作用在使定影带1和压力辊41在横向上移动的方向上的力比较小。因此，所有必须的设置用于调节定影带1和压力辊41在横向上移动的部件是一对凸缘，用于通过它们的边缘部分简单地卡住定影带1和压力辊41。换句话说，本发明的该实施例提供了使得能够简化定影设备A的结构的优点。

如上所述，在本实施例中，用压力施加带装置代替在前面的实施例中所使用的用于向定影辊施加压力的构件，从而增加了挤压夹压部N的宽度。因此，使增加定影设备的定影速度成为可能，而且，实质上不增加预热时间。进而，定影带1和压力带41循环运动，同时保持被定影辊3和压力辊43夹着，所述定影辊3和压力辊43保持以相对高的压力相互施压。从而，防止所述带滑动。

至于记录介质相对于定影设备(成像设备)的对准，在前面的实施例中的各个设备被构造成使得平行于记录介质输送方向的记录介质的中心线与平行于记录介质输送方向的设备的中心线一致。然而，本发明也可以应用于这样的定影设备(成像设备)，即，该定影设备(成像设备)被构造成通过使记录介质的边缘之一与设备的参考线之一一致，而将记录介质与设备对齐。这种应用的效果与前面的实施例中的定影设备所获得的效果相同。

在前面的实施例中，将图像加热设备描述成定影设备。然而，本发明的应用不限于定影设备。

例如，根据本发明的图像加热设备也可以用作光泽度增强设备，所述光泽度增强设备用于通过加热所述图像来增强已经暂时定影到记录介质上的图像的光泽度，或者，本发明的图像加热设备也可以用作用于暂时定影图像的加热设备。

虽然已经参照在此公开的结构对本发明进行了描述，但是本发明不局限于前述细节，并且，本申请意在覆盖可落在所述改进的目的或下面的权利要求的范围内的变型或改变。

如上所述，根据本发明，即使图像加热设备被构造成使得励磁线圈跨过带环的一端和另一端之间的区域，其中，在带环的一端处，由带悬撑构件之一悬撑所述带，在带环的另一端处，由另一个带悬撑构件悬撑所述带，仍然可以在早期阶段抑制由于异常情况造成带温的异常增加。因此，本发明可以提供比根据任何现有技术的图像加热设备更安全的图像加热设备。

Claims (22)

1.一种图像加热设备，包括：

用于加热记录材料(P)上的图像的环带(1)；

多个支撑构件(2，3)，在所述多个支撑构件上拖动所述带(1)；

磁通产生装置，该磁通产生装置设置在所述带(1)的外侧，用于利用磁通在所述带(1)中产生热，所述磁通产生装置有效地在所述支撑构件之间所述带的非接触区域内和所述带在所述支撑构件上拖动的至少一个接触区域内产生感应热；

温度检测元件，用于检测所述带的温度；

电源供应切断装置，用于根据所述温度检测元件的输出，切断对所述磁通产生装置的供电；

切断元件，用于在所述带(1)的温度变得异常时切断对所述磁通产生装置(7)的供电，其中，所述切断元件被设置在与所述磁通产生装置相对且位于所述支撑构件之间的位置处，所述切断元件与所述带接触或者在其间留有小的间隔，所述带在所述磁通产生装置和所述切断元件之间；

其特征在于：所述温度检测元件设置得与所述带的与所述磁通产生装置相对的内表面接触。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，与所述磁通产生装置(7)相对的所述支撑构件(2，3)中的至少一个是生热构件，用于通过由线圈(5)产生的磁通来产生热。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述温度检测元件与所述带(1)的具有最高温度的一部分(H)接触。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述磁通产生装置包括线圈，所述设备还包括供电控制装置，用于根据所述温度检测元件检测的所述带的温度来控制对所述线圈的供电量。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支撑构件(2，3)中的至少一个是静止的，并且可相对于所述带(1)滑动，并且所述温度检测元件设置在所述静止的支撑构件上。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支撑构件(2，3)包括各自的能够随着所述带(1)转动的辊(3)。

7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括用于与所述带(1)形成夹压部(N)的可转动构件(4)。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述切断元件(SW1)与所述带的与所述磁通产生装置相对的内表面接触，所述切断元件连接在用于所述磁通产生装置(7)的电源电路中，并有效地通过其热变形而切断所述电源电路。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述磁通产生装置包括线圈，根据所述温度检测元件(TH1，TH2)的输出，切断对所述线圈(5)的供电。

10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述切断元件是热敏开关。

11.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述切断元件是热熔丝。

12.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述温度检测元件是热敏电阻。

13.一种图像加热设备，包括：

用于加热记录材料(P)上的图像的环带(1)；

多个支撑构件(2，3)，在所述多个支撑构件上拖动所述带(1)；

磁通产生装置，该磁通产生装置设置在所述带(1)的外侧，用于利用磁通在所述带(1)中产生热，所述磁通产生装置有效地在所述支撑构件之间所述带的非接触区域内和所述带在所述支撑构件上拖动的至少一个接触区域内产生感应热；以及

切断元件，用于在所述带(1)的温度异常时切断对所述磁通产生装置(7)的供电；

其特征在于：所述切断元件设置得与所述带的与所述磁通产生装置相对的内表面接触。

14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，与所述磁通产生装置(7)相对的所述支撑构件(2，3)中的至少一个是生热构件，用于通过由线圈(5)产生的磁通来产生热。

15.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述支撑构件(2，3)中的至少一个是静止的，并且可相对于所述带(1)滑动，并且所述切断元件设置在静止的支撑构件上。

16.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述支撑构件(2，3)包括各自的能够随着所述带(1)转动的辊(3)。

17.如权利要求13所述的设备，其特征在于，还包括用于与所述带(1)形成夹压部(N)的可转动构件(4)。

18.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述切断元件(SW1)连接在用于所述磁通产生装置的电源电路中，并且有效地通过其热变形来切断所述电源电路。

19.如权利要求13所述的设备，其特征在于，还包括用于在从所述磁通产生装置跨过所述带的位置处检测在所述支撑构件之间的区域中的所述带(1)的温度的温度检测元件(TH1，TH2)；所述磁通产生装置包括线圈，所述设备还包括供电控制装置，用于根据所述温度检测元件检测的所述带的温度来控制对所述线圈的供电量。

20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，根据所述温度检测元件(TH1，TH2)的输出，通过所述供电供制装置切断对所述线圈(5)的供电。

21.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述切断元件是热敏开关。

22.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述切断元件是热熔丝。

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