DE102016110690A1

DE102016110690A1 - Heizvorrichtung und Bildausbildungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016110690A1
Application number: DE102016110690.9A
Authority: DE
Inventors: Masahito Omata
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2036-06-11
Also published as: JP2017003873A; CN106249567A; US20160363894A1; US9798280B2; CN106249567B; JP6558970B2; DE102016110690B4

Abstract

Die Fixiervorrichtung hat ein drehendes Heizelement, das das Tonerbild auf einem Aufzeichnungsmedium erwärmt, ein Druckelement, das mit dem drehenden Heizelement in Berührung gerät, wobei das Aufzeichnungsmedium, das mit dem Tonerbild bereitgestellt ist, an einem Spaltabschnitt befördert wird, eine Abdeckung, die Teile einer äußeren Oberfläche des drehenden Heizelements abdeckt, um einen Raum mit dem drehenden Heizelement auszubilden, und sich in einer Längsrichtung des drehenden Heizelements erstreckt, und die Abdeckung hat eine Unterteilung mit einer Oberfläche rechtwinklig zu einer Längsrichtung auf einem Abdeckungsendabschnitt in der Längsrichtung, die den Raum und das Äußere des Raums unterteilt, und einen Flansch, der an einem Endabschnitt an der gleichen Seite wie die Unterteilung in der Längsrichtung bereitgestellt ist und einen sich erstreckenden Abschnitt hat, der sich in einer der Abdeckung annähernden Richtung erstreckt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizfixiervorrichtung, die in einer Bildausbildungsvorrichtung verwendet wird.
Beschreibung des Stands der Technik
Bekannt wird ein elektrofotografischer Prozess in einer Bildausbildungsvorrichtung wie z. B. in einer elektrofotografischen Kopiermaschine und einem elektrofotografischen Drucker verwendet, und eine Fixiereinheit wendet einen Wärmefixierprozess auf ein auf einem Aufzeichnungsmedium ausgebildetes Tonerbild an. Ein Abgabewachs wurde in vergangenen Jahren oft als Bestandteilmaterial eines elektrofotografischen Toners verwendet. Das Abgabewachs ist enthalten, um einen Glanz eines Druckbilds anzupassen oder eine Wirkung einer Auflösbarkeit eines Pigments bereitzustellen, und das Abgabewachs wird hinzugefügt, um einen Versatz der Fixierung zu verhindern.
Es gibt verschiedene Arten von Erscheinungen von Fixierversätzen, wie im Folgenden dargestellt ist. Wenn das Heizen eines Fixierelements in einem Fixierprozess auf einem Aufzeichnungsmedium unzureichend ist (niedrige Temperatur), wird ein Toner nicht ausreichend geschmolzen, und eine Fixierfestigkeit auf dem Aufzeichnungsmedium ist klein. Deswegen haftet ein Teil des Toners an dem Element an. Diese Erscheinung wird ein kalter Versatz genannt, und der Teil des Fixierelements mit dem Toner erscheint als Fehler auf einem Bild auf dem Aufzeichnungsmedium. Die Fixierfestigkeit des fixierten Toners ist schwach, und der Toner kann von dem Aufzeichnungsmedium aufgrund von Reibung oder Ähnlichem abgeschält werden. Wenn andererseits die Temperatur des Fixierelements zu hoch ist, obwohl der Toner ausreichend geschmolzen ist, ist die Viskosität reduziert. Ein Teil des geschmolzenen Toners wird von dem Aufzeichnungsmedium abgeschält, und die Oberfläche des Fixierelements ist beschmutzt. Diese Erscheinung wird ein warmer Versatz genannt, der wie in dem kalten Versatz einen Bildfehler auf dem Aufzeichnungsmedium verursacht.
Hinzufügen eines Wachses als Bestandteil als Lösemittel zu dem Toner wird vorgeschlagen, um die Fixierversätze zu verhindern ( Japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer H08-184992 ). Das Abgabewachs ist in dem Toner vorhanden, und das Abgabewachs bewegt sich zu einer Schnittstelle zwischen dem geschmolzenen Toner und dem Fixierelement während des Heizens und Fixierens. Auf dieses Weise kann ein Versatzwiderstand verbessert werden. Eine Technik, zwei oder mehr Arten von Abgabewachs zu dem Toner hinzuzufügen, ist ebenfalls vorgeschlagen, um den Versatzwiderstand zu verbessern (Druckschrift JP 2000-3070 A ).
Obwohl ein Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium durch Heizen des Toners in den Fixiervorrichtungen fixiert wird, können aufgrund der Wärme während des Heizens ultrafeine Partikel (UFP) aus dem Toner oder einem Schmiermittel erzeugt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Fixiervorrichtung bereit, die ein Tonerbild auf einem Aufzeichnungsmedium fixiert, wobei die Vorrichtung ein drehendes Heizelement hat, das konfiguriert ist, das Tonerbild zu erwärmen, ein Druckelement, das konfiguriert ist, mit dem drehenden Heizelement in Berührung zu geraten, um einen Spaltabschnitt auszubilden, wobei das Aufzeichnungsmedium, das mit dem Tonerbild bereitgestellt ist, zu dem Spaltabschnitt befördert wird, eine Abdeckung, die konfiguriert ist, einen Teil einer äußeren Oberfläche des drehenden Heizelements abzudecken, um zusammen mit dem drehenden Heizelement einen Raum auszubilden, wobei die Abdeckung sich in einer Längsrichtung des drehenden Heizelements erstreckt, und die Abdeckung eine Unterteilung umfasst, die eine Oberfläche hat, die eine Erstreckung in der Längsrichtung des drehenden Heizelements auf einem Endabschnitt der Abdeckung in der Längsrichtung des drehenden Heizelements schneidet und den Raum und das Äußere des Raums unterteilt, und einen Flansch, der auf einem Endabschnitt des drehenden Heizelements auf einer gleichen Seite wie die Unterteilung in der Längsrichtung des drehenden Heizelements bereitgestellt ist und einen Erstreckungsabschnitt hat, der sich in einer der Abdeckung annähernden Richtung erstreckt.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Heizvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Bildausbildungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines Heizelements und eine Konfiguration eines Elektrifizierungssteuerkreises darstellt.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Aufenthaltselements und eines obersten Plattenrahmens gemäß einer Ausführungsform 1.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht der Heizvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1.
6A und 6B sind schematische Querschnittsansichten der Heizvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1.
7A und 7B sind erläuternde Konfigurationsansichten des Aufenthaltselements und einer Filmeinheit gemäß der Ausführungsform 1.
8A und 8B sind Diagramme, die eine Luftströmung nahe einer Seitenwand des Aufenthaltselements und eines Kragenabschnitts gemäß der Ausführungsform 1 darstellen.
9 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einem Abstand von der Seitenwand des Aufenthaltselements zu dem Kragenabschnitt und der Luftströmung darstellt.
10 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Pfad der in einen Rückhalteraum strömenden Luft darstellt.
11 ist ein Diagramm, das Hauptabmessungen hk und dk gemäß der Ausführungsform 1 darstellt.
12A, 12B und 12C sind projizierte Ansichten, die Oberflächenkonfigurationen gemäß der Ausführungsformen 1-1 bis 1-3 darstellen.
13A und 13B sind Diagramme, die eine Konfiguration eines Vergleichsbeispiels 1 darstellen.
14 ist eine Projektionsansicht, die eine Oberflächenkonfiguration einer Ausführungsform 1–4 darstellt.
15 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Vergleichsbeispiels 2 darstellt.
16A, 16B und 16C sind erläuternde Konfigurationsansichten der Heizvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 2.
17A, 17B und 17C sind erläuternde Konfigurationsansichten der Heizvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3-1.
18A und 18B sind erläuternde Konfigurationsansichten der Heizvorrichtung einer Ausführungsform 3-2.
19A und 19B sind erläuternde Konfigurationsansichten der Heizvorrichtung gemäß der Ausführungsform 3-2.
20A und 20B sind Diagramme, die Ausströmabschnitte von UFP darstellen, die durch ein Schmiermittel verursacht sind.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail gemäß der anhängenden Zeichnungen beschrieben.
Arten zum Ausführen der Erfindung werden beispielhaft im Detail ausgehend von Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Jedoch sollten Abmessungen, Werkstoffe, Formen und relative Anordnungen von bestimmenden Bauteilen, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, geeignet gemäß der Konfiguration und verschiedener Bedingungen einer Vorrichtung geändert werden, in der die Erfindung angewendet ist. Deswegen ist nicht beabsichtigt, dass die Betriebsarten im Bereich der Erfindung auf die folgenden Ausführungsformen begrenzt sind.
Bildausbildungsvorrichtung
2 ist eine schematische Querschnittsansicht, der eine schematische Konfiguration eines Beispiels einer Bildausbildungsvorrichtung gemäß der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Bildausbildungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsformen ist ein Laserstrahldrucker, der einen elektrofotografischen Prozess der Übertragungsart verwendet. Der Laserstrahldrucker hat eine elektrofotografische lichtempfindliche Trommel 1 als Bildtragelement, ein Ladegerät 2, einen Laserstrahlabtaster 3, ein Entwicklungsgerät 4 und eine Papierzufuhrkassette 5. Die elektrofotografische lichtempfindliche Trommel 1 wird gedreht und in dem Uhrzeigersinn angetrieben, wie durch einen Pfeil angezeigt ist, mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit (Prozessgeschwindigkeit). Das Ladegerät 2 ist eine Berührungsladewalze oder Ähnliches, und eine Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 wird durch das Ladegerät 2 mit einer vorbestimmten Polarität und Potential gleichmäßig geladen (Primärladung). Der Laserstrahlabtaster 3 ist ein Laserstrahlabtaster 3, der eine Bildbelichtungseinheit ist. Der Laserstrahlabtaster 3 gibt ein Laserlicht L nach einer EIN/AUS-Modulation gemäß einem zeitserien-elektrischen digitalen Pixelsignal einer Sollbildinformation, die von einer externen Vorrichtung wie z. B. einem Bildabtaster und einem Computer eingegeben wurde, die nicht dargestellt sind, und tastet ab und belichtet (bestrahlt) die geladene Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1. Die elektrische Ladung eines belichteten hellen Abschnittes der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 wird durch das Abtasten und Belichten entfernt, und ein elektrostatisch-latentestes Bild entsprechend der Sollbildinformation wird auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 ausgebildet. Das Entwicklungsgerät 4 liefert ein Entwicklungsmittel (Toner) von einer Entwicklungsbuchse 4a zu der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 zu und entwickelt darauffolgend das elektrostatisch-latente Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 als ein Tonerbild, das ein übertragbares Bild ist. Ein umgekehrtes Entwicklungssystem ist allgemein in dem Laserstrahldrucker verwendet, in dem der Toner an dem belichteten hellen Abschnitt des elektrostatisch-latenten Bilds angebracht wird, um das Bild zu entwickeln.
Die Papierzufuhrkassette 5 lagert und nimmt ein Aufzeichnungsmedium P auf. Die Papierzufuhrkassette 5 hat eine Papierzufuhrwalze 6, die ausgehend von einem Papierzufuhrstartsignal angetrieben wird. In der Papierzufuhrkassette 5 trennt die Papierzufuhrwalze 6 jedes Blatt des Aufzeichnungsmediums P in der Papierzufuhrkassette 5 und führt dieses zu. Das Aufzeichnungsmedium P passiert durch Registrierwalzen 7 und einen Blattpfad 8a und wird zu einer vorbestimmten Zeit zu einem Übertragungsabschnitt R eingebracht, der ein Berührungsspaltabschnitt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und einer Übertragungswalze 9 als ein drehendes Berührungsübertragungselement ist. Noch genauer steuern die Registrierwalzen 7 das Fördern des Aufzeichnungsmediums P, so dass ein Spitzenabschnitt des Aufzeichnungsmediums P den Übertragungsabschnitt R zu der gleichen Zeit erreicht, zu der ein Spitzenabschnitt des Tonerbilds auf der lichtempfindlichen Trommel 1 den Übertragungsabschnitt R erreicht. Das Aufzeichnungsmedium P, das zu dem Übertragungsabschnitt R eingebracht wurde, wird durch den Übertragungsabschnitt R in sandwichartiger Weise aufgenommen und gefördert, und indes legt eine Übertragungsvorspannleistungsquelle, die nicht dargestellt ist, eine Übertragungsvorspannung mit einer Polarität entgegengesetzt zu dem Toner der Übertragungswalze 9 an. Als Ergebnis wird das Tonerbild auf der Oberflächenseite der lichtempfindlichen Trommel 1 elektrostatisch zu der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums P an dem Übertragungsabschnitt R übertragen. Eine Konfiguration betreffend dem Prozess des Ausbildens eines nicht fixierten Tonerbilds auf dem Aufzeichnungsmedium P entspricht einer Bildausbildungseinheit der vorliegenden Erfindung.
Das mit dem Tonerbild bereitgestellte Aufzeichnungsmedium P an dem Übertragungsabschnitt R wird von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 getrennt und zu einer Heizvorrichtung 11 durch einen Blattpfad 8b gefördert und eingebracht. Ein Heiz-/Druckfixierprozess wird auf das Tonerbild angewendet.
Indes entfernt eine Reinigungsvorrichtung 10 Resttoner und Papierpulver, um die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 nach der Trennung des Aufzeichnungsmediums zu reinigen (nach der Übertragung des Tonerbilds auf das Aufzeichnungsmedium P), und die lichtempfindliche Trommel 1 wird wiederholt verwendet, um Bilder zu erzeugen. Nachdem es durch die Heizvorrichtung 11 durchgeführt wurde, wird das Aufzeichnungsmedium P zu einem Blattpfad 8c geführt und auf ein Papierabgabetablett 14 von einem Abgabeanschluss 13 abgegeben.
Heizvorrichtung
1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration einer Heizfixiervorrichtung eines Filmheizsystems gemäß der vorliegenden Ausführungsformen zeigt. Die Vorrichtung ist eine Vorrichtung der spannungslosen Art, die in den japanischen Patentanmeldungen mit den Offenlegungsnummern H04-44075 bis 44083 und H04-204980 bis 204984 offenbart ist. Diese Art von Heizfixiervorrichtung hat einen wärmewiderstandsfähigen Film (drehendes Heizelement) 22, das ein flexibles Element in Form eines Endlosbands oder Zylinders ist. Zumindest ein Teil des Umfangs des Wärmewiderstandfilms 22 ist immer spannungsfrei (eine Spannung ist nicht angelegt), und der Film wird durch eine drehende Antriebskraft eines Druckkörpers gedreht und angetrieben. Die Heizfixiervorrichtung hat ein verstärkendes steifes Element 20, eine Filmführung 21, den wärmewiderstandsfähigen Film 22 und einen keramischen Heizer 23.
Die Filmführung 21 ist ein wärmewiderstandsfähiges steifes Element, das den wärmewiderstandsfähigen Film 22 drehbar stützt und das als Heizelement, Halteelement und Führungselement (Stützelement) eines Films dient. Das verstärkende steife Element 20 ist z. B. aus einem Metallkanalelement hergestellt und fungiert als steifes Element zum Verstärken der Filmführung 21. Der keramische Heizer 23 ist ein Heizelement, das den Film 22 (Fixierspaltabschnitt) erwärmt und installiert und gehalten ist, um der inneren Umfangsoberfläche des Films 22 in der Längsrichtung der unteren Oberfläche der Filmführung 21 gegenüber zu liegen. Der endlose (zylindrische) wärmewiderstandsfähige Film 22 ist aus einem flexiblen wärmewiderstandsfähigen Element hergestellt und auf die Filmführung (Steher) 21 gepasst, die ein Filmführungselement mit dem Heizelement 23 ist. Die innere Umfangslänge des endlosen wärmewiderstandsfähigen Films 22 ist z. B. ungefähr 3 mm größer als die äußere Umfangslänge der Filmführung 21 mit dem Heizelement 23. Deswegen ist der Film 22 mit etwas Platz in den Umfang eingepasst.
Die Filmführung 21 ist aus einem stark wärmewiderstandsfähigen Harz wie z. B. Polyimid, Polyamidimid, PEEK, PPS und flüssigem Kristallpolymer oder einem Verbundmaterial aus diesen Harzen und Keramik, Metall oder Glas hergestellt. Ein flüssiges Kristallpolymer wird in den vorliegenden Ausführungsformen verwendet. Ein U-förmiges Blatt Metall kann aus Metall wie z. B. SUS und Eisen ausgebildet sein. Ein wärmewiderstandsfähiger Einzelschichtfilm oder Mehrschichtfilm mit einer Filmdicke von 100 μm oder weniger, bevorzugt 40 μm bis 90 μm kann für den Film 22 verwendet werden, um die Wärmekapazität zu reduzieren, um das Schnellstartmerkmal zu verbessern. Beispiele des Materials des Einzelschichtfilms sind PTFE, PFA und FEP. Der Mehrschichtfilm kann durch Beschichten von PTFE, PFA oder FEP auf der äußeren Umfangsoberfläche eines aus Polyimid, Polyamidimid, PEEK, PES oder PPS ausgebildet sein. In den vorliegenden Ausführungsformen ist PFA auf der äußeren Umfangsoberfläche eines Polyimidfilms mit einer Dicke von ungefähr 50 μm beschichtet. Der Außendurchmesser des Films 22 beträgt 18 mm.
Der Film 22 wird gegen das Heizelement 23 und die Filmführung 21 (Heizstütze) gerieben, und wärmewiderstandsfähiges Fixierschmiermittel (nicht dargestellt) wird auf die innere Oberfläche des Films aufgebracht, um den Reibwiderstand zu reduzieren. Beispiele des wärmewiderstandsfähigen Fixierschmiermittels sind ein Silikonöl wie z. B. Dimethylsiloxan, Methylphenylsiloxan und Methylhydrosiloxan, und Fluoröl, wie z. B. Perfluorether. Ein Gemisch dieser Öle und von wärmewiderstandsfähigen Fluorharz-Feinpartikeln (wie z. B. PFA, PTFA und FEP) kann ebenfalls verwendet werden.
Eine Druckwalze (drehendes Druckelement) 24 ist eine äußere Filmoberflächenberührungsantriebseinheit, die den wärmewiderstandsfähigen Film 22 zwischen der Druckwalze 24 und dem Heizelement 23 platziert, um einen Spaltbereich N (Fixierspaltabschnitt) auszubilden, und die den Film 22 dreht und antreibt. Die Druckwalze 24 hat eine Stange mit Kern, eine elastische Körperschicht und eine Formabgabeschicht, die eine äußerste Schicht ist. Eine Lagereinheit und eine Energiebeaufschlagungseinheit, die nicht dargestellt sind, verursachen, dass die Druckwalze 24 den Film 22 mit einer vorbestimmten Druckkraft in sandwichartiger Weise aufnimmt, und die Druckwalze 24 wird gegen die Oberfläche des Heizelements 23 gedrückt und auf dieser installiert. In den vorliegenden Ausführungsformen wird ein plattenförmiges Eisen für die Stange mit Kern verwendet, und Silikonkautschuk wird für die elastische Körperschicht verwendet. Ein PFA-Rohr mit einer Dicke von ungefähr 30 μm wird für die Formfreigabeschicht verwendet. Der Außendurchmesser der Druckwalze 24 beträgt 20 mm, und die Dicke der elastischen Körperschicht beträgt 3 mm.
Ein nicht dargestelltes Antriebssystem dreht und drückt die Druckwalze 24 mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit in einer Richtung eines Pfeils. Als Ergebnis der Drehung und des Antriebs der Druckwalze 24 wirkt eine Drehkraft auf den Film 22 aufgrund der Reibungskraft zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Druckwalze 24 und der äußeren Oberfläche (äußere Umfangsoberfläche) des Films 22 an dem Spaltabschnitt N, und der Film 22 dreht sich ebenfalls. Die Seite der inneren Oberfläche (innere Umfangsoberfläche) des Films 22 gerät in nahe Berührung mit und rutscht über die Oberfläche des Heizelements 23 an dem Spaltabschnitt N, und der Film 22 folgt der Druckwalze 24 und dreht im Wesentlichen mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Drehumfangsgeschwindigkeit der Druckwalze 24 in einer Richtung eines Pfeils des Umfangs der Filmführung 21.
2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Konfiguration des Heizelements 23 und eine Kreiskonfiguration zum Steuern der Elektrifizierung des Heizelements 23 gemäß der vorliegenden Ausführungsformen darstellt. Das Heizelement 23 ist ein Heizelement mit einer insgesamt niedrigen Wärmekapazität mit einem Substrat 27, einem Widerstandsheizelement 26, einer wärmewiderstandsfähigen Überhüllschicht 28 und Leistungszufuhrelektroden 29 und 30, die an einem Längsendabschnitt des Widerstandsheizelements 26 bereitgestellt sind. Das Substrat 27 ist ein längliches wärmewiderstandsfähiges isolierendes Substrat mit einer herausragenden Wärmeleitfähigkeit, in dem eine Richtung in einem rechten Winkel relativ zu einer Förderrichtung a des Aufzeichnungsmediums P als erwärmtes Material die Längsrichtung ist. Das Widerstandsheizelement 26 ist in der Längsrichtung des Substrats auf der Seite der Oberfläche (Filmrutschoberfläche) des Substrats 27 ausgebildet. Die wärmewiderstandsfähige Überhüllungsschicht 28 schützt eine Heizelementoberfläche, die das Widerstandsheizelement 26 ausbildet.
Silber, Palladium, Glaspulver (anorganisches Bindemittel) und ein organisches Bindemittel werden gemischt und verrührt, um eine Paste zu erhalten, und die Paste wird in einer linearen wandartigen Form auf das Substrat 27 durch Siebdrucken ausgebildet, um das Widerstandsheizelement 26 der vorliegenden Ausführungsformen zu erhalten. Anders als Silber-Palladium (Ag/Pd) kann ein elektrisches Widerstandsmaterial wie z. B. RuO₂ und Ta₂N für das Material des Widerstandsheizelements verwendet werden. Ein Widerstandswert des Widerstandsheizelements beträgt 20 Ω bei Raumtemperatur. Ein keramisches Material wie z. B. Aluminium und Aluminiumnitrit wird für das Substrat 27 als wärmewiderstandsfähiges isolierendes Substrat verwendet. In den vorliegenden Ausführungsformen wird ein Aluminiumsubstrat mit einer Breite von 7 mm, einer Länge von 270 mm und einer Dicke von 1 mm verwendet. Ein Siebdruckmuster des Silber-Palladiums wird für die Leistungszufuhrelektroden 29 und 30 verwendet. Die Überhüllungsschicht 28 des Widerstandsheizelements 26 soll hauptsächlich die elektrische Isolierung zwischen dem Widerstandsheizelement 26 und der Oberfläche des Heizelements 23 wie auch die Gleitfähigkeit des Films 22 sicherstellen. In den vorliegenden Ausführungsformen wird eine wärmewiderstandsfähige Glasschicht mit einer Dicke von ungefähr 15 μm für die Überhüllungsschicht 28 verwendet.
3 stellt ebenfalls eine Rückoberfläche (Nicht-Filmgleitoberfläche) des Heizelements 23 dar. Ein Temperaturerfassungselement 25 ist bereitgestellt, um die Temperatur des Heizelements zu erfassen. In den vorliegenden Ausführungsformen wird ein Thermistor der extern-berührenden Art, der von dem Heizelement 23 getrennt ist, als das Temperaturerfassungselement verwendet. In dem Thermistor 25 ist z. B. eine wärmeisolierende Schicht auf einem Träger bereitgestellt, und ein Element eines Chipthermistors ist auf der wärmeisolierenden Schicht befestigt. Das Element wird mit der Rückoberfläche des Heizelements durch eine vorbestimmte Druckkraft mit dem nach unten gerichteten Element (Rückoberflächenseite des Heizelements) in Berührung gebracht. In den vorliegenden Ausführungsformen wird ein stark wärmewiderstandsfähiges Flüssigkristallpolymer als Träger verwendet, und keramisches Papier wird laminiert, um die wärmeisolierende Schicht auszubilden. Der Thermistor 25 ist in einem Blattzufuhrbereich eines minimalen Aufzeichnungspapiers bereitgestellt, und ist mit einer CPU 31 in Verbindung. Das Heizelement 23 ist mit der Seite der vorderen Oberfläche, die mit der Überhüllungsschicht 28 nach unten gerichtet bereitgestellt ist, freigelegt, und das Heizelement 23 wird an die untere Seite der Filmführung 21 gehalten und fixiert. Gemäß der Konfiguration kann die Wärmekapazität des gesamten Heizelements niedriger als in einem Wärmewalzensystem sein, und ein Schnellstart ist möglich.
Eine Wechselstromquelle AC führt Leistung zu den Leistungszufuhrelektroden 29 und 30 an Längsendabschnitten des Widerstandsheizelements zu, und das Widerstandsheizelement 26 erzeugt durch die gesamte Länge in der Längsrichtung eine Wärme, um die Temperatur des Heizelements 23 zu erhöhen. Der Thermistor 25 der extern-berührenden Art erfasst den Anstieg der Temperatur. Die CPU 31 importiert die Ausgabe des Thermistors 25 der extern-berührenden Art nach einer A/D-Umwandlung, und ausgehend von der Information wird die auf das Widerstandsheizelement 26 angelegte Leistung durch ein Triac 32 durch Phasensteuerung oder Wellenzahlsteuerung gesteuert. Auf diese Weise wird die Temperatur des Heizelements 23 gesteuert. Noch genauer wird die Temperatur des Heizelements 23 erhöht, falls die durch den Thermistor 25 der extern-berührenden Art erfasste Temperatur niedriger als eine vorbestimmte eingestellte Temperatur ist, und die Temperatur wird abgesenkt, falls die Temperatur höher als die eingestellte Temperatur ist. Auf diese Weise wird die Elektrifizierung gesteuert, um das Heizelement 23 bei einer bestimmten Temperatur während des Fixierens beizubehalten. In den vorliegenden Ausführungsformen wird die Ausgabe durch die Phasensteuerungen in 21 Höhen von 0 bis 100% in Inkrementen von 5% geändert. Die Ausgabe von 100% bezeichnet eine Ausgabe, wenn das Heizelement 23 vollständig elektrifiziert ist.
In einem Zustand, in dem das Heizelement 23 mit einer vorbestimmten Temperatur aktiviert ist, und die Drehumfangsgeschwindigkeit des Films 22 durch die Drehung der Druckwalze 24 gleichmäßig ist, und eine Übertragungseinheit zu dem Spaltabschnitt N des Aufzeichnungsmediums P als ein zu erwärmendes Material einbringt, für das das Bild zu fixieren ist. Das Aufzeichnungsmedium P wird durch den Druckschweißspaltabschnitt N zusammen mit dem Film 22 in sandwichartiger Weise aufgenommen und gefördert, und die Wärme des Heizelements 23 wird dem Aufzeichnungsmedium P durch den Film 22 bereitgestellt, um ein nicht fixiertes Bild (nicht fixiertes Tonerbild) auf dem Aufzeichnungsmedium P an die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums P zu erwärmen und zu fixieren. Das Aufzeichnungsmedium P, das durch den Spaltabschnitt N durchtritt, wird von der Oberfläche des Films 22 getrennt und befördert.
1 stellt ein Aufenthaltselement (Abdeckung) 41 in den vorliegenden Ausführungsformen dar. Das Aufenthaltselement erstreckt sich in der Längsrichtung des Films 22 und bedeckt einen Teil der äußeren Oberfläche des Films 22. Das Aufenthaltselement ist ein Element, das vorübergehend UFP (ultrafeine Partikel) zurückhält, die von der Oberfläche des Films 22 der Heizvorrichtung 11 oder von dem Bereich um das Heizelement 23 erzeugt werden, in einem Raum (Zurückhalterraum Z) innerhalb des Aufenthaltselements (ausgebildet zwischen dem Aufenthaltselement und dem Film 22). Wie in 4 dargestellt ist, ist das Aufenthaltselement 41 in einen Rahmen eines obersten Plattenrahmens 42 eingepasst. Der oberste Plattenrahmen 42 ist an einem Fixierrahmen (nicht dargestellt) fixiert, der ein äußerer Rahmen der Heizvorrichtung 11 ist, und das Aufenthaltselement 41 ist auf dem Film 22 (gegenüberliegende Seite des Spaltabschnitts N) fixiert. Beispiele des Materials des Aufenthaltselements 41 sind ein hochwärmewiderstandsfähiges Harz, wie z. B. Polyimid, Polyamidimid, PEEK, PPS und flüssiges Kristallpolymer, ein Material wie z. B. Keramik, Metall und wärmewiderstandsfähiges Glas, und ein Verbundmaterial aus diesen.
Erzeugungsmechanismus der UFP
Ein Wachs in dem Toner wird durch die Wärme und den Druck verflüssigt, wenn das Tonerbild durch den Spalt N durchtritt, und dringt von dem Inneren des Toners zu der Oberfläche des Toners durch. In diesem Fall wird ein Teil des Wachses verdampft und in die Luft freigegeben. Eine kleine Menge des Teils des Wachses verbleibt auf der Oberfläche des Films 22, nachdem er durch den Spalt N durchgetreten ist, und das Wachs wird kontinuierlich durch dem Film 22 erwärmt und verdampft. Das verdampfte Wachs geht aufgrund der Umgebungstemperatur in eine Flüssigphase oder Festphase eines Feinpartikelzustands (UFP) über, und das Wachs schwebt auf einem Luftstrom um die Heizvorrichtung 11 herum. Die UFP werden ebenfalls aus dem Gleitschmiermittel um den Keramikheizer 23 erzeugt, der ein Heizelement ist, während es durch den Heizer 23 erwärmt wird. Obwohl das Gleitschmiermittel wärmewiderstandsfähig ist, wird eine kleine Menge des Gleitschmiermittels während des Erwärmens durch den Heizer verdampft und gerät aus beiden Endabschnitten des Films 22 heraus. Das Gleitschmiermittel geht über in UFP einer flüssigen Phase aufgrund der Umgebungstemperatur und schwebt auf einer Luftströmung um die Heizvorrichtung 11 herum.
Hier sind Beispiele der Luftströmung um die Heizvorrichtung 11 eine Luftströmung, die durch einen Kühlventilator in der Bildausbildungsvorrichtung verursacht ist, eine Luftströmung, die zusammen mit dem Fördern des Aufzeichnungsmediums P erzeugt wird, und eine Luftströmung, die durch das Erwärmen des Aufzeichnungsmediums P durch die Heizvorrichtung 11 erzeugt wird. Hinsichtlich der Richtung der Luftströmung sendet eine Luftströmung, die von der stromaufwärtsliegenden Seite in der Aufzeichnungsmediumförderrichtung in die Heizvorrichtung 11 bläst, die UFP durch den Förderpfad (Blattpfad 8c der 2) des Aufzeichnungsmediums P oder Ähnlichem zu dem Äußeren des Geräts, und dies weist eine insbesondere große Wirkung auf die Freigabe der UFP zu dem Äußeren des Geräts auf.
Die UFP in dem schwebenden Zustand werden leicht kondensiert, falls der schwebende Zustand lange andauert und werden leicht an umgebenden Elementen absorbiert. Deswegen kann das Kondensieren der UFP in dem schwebenden Zustand aus dem Gesichtspunkt, die Freigabe der UFP zu dem Äußeren des Geräts zu reduzieren, induziert werden. Die UFP tendieren kondensiert zu werden, wenn die Temperatur hoch ist, und wenn die UFP mit einer hohen Konzentration schweben. Deswegen kann, um das Kondensieren voranzubringen, die Luftströmung, die die UFP trägt, soweit wie möglich um die Erzeugungsquelle reduziert werden, damit die UFP stagnieren (im Folgenden als „die UFP zurückhalten” beschrieben.
In dieser Hinsicht ist ein größerer Rückhalteraum Z des Aufenthaltselements 41 besser. Es ist ebenfalls wünschenswert, dass der Rückhalteraum Z wie in der vorliegenden Ausführungsform ein Raum längs in der Richtung weg von dem Film 22 ist. Aufgrund eines später beschriebenen Grunds kann die Position der Wandspitze des Aufenthaltselements 41 nahe an der Aufzeichnungsmediumförderoberfläche liegen, um die Luftströmung abzuschwächen, die in den Rückhalteraum Z strömt, und die Zeit, die die UFP innerhalb des Aufenthaltselements 41 zurückgehalten werden, kann erhöht werden. Deswegen ist es notwendig, dass das Aufenthaltselement 41 den Film 22 rundum abdeckt, der eine Erzeugungsquelle der UFP ist, um die UFP direkt nach der Erzeugung in dem Rückhalteraum Z zurückzuhalten. Noch genauer (1) kann der Pfad der Luftströmung zum Tragen der UFP von der Erzeugungsquelle zu dem Äußeren des Geräts verlängert werden, und (2) die Geschwindigkeit der Luftströmung, die die UFP von der Erzeugungsquelle zu den Äußeren des Geräts trägt, kann reduziert werden. Dies kann das Kondensieren der UFP und die Absorption an den umgebenden Elementen verbessern, um die Freigabe der UFP zu dem Äußeren des Geräts zu reduzieren.
Aufenthaltselement
5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Definition der Hauptabmessungen der Heizvorrichtung 11 (Aufenthaltselement 41) gemäß der vorliegenden Ausführungsformen darstellt. Eine maximale Höhe des Films 22 von der Aufzeichnungsmediumförderoberfläche aus betrachtet (in der rechtwinkligen Richtung von der Aufzeichnungsmediumförderoberfläche) beträgt H, und eine Höhe der inneren Oberfläche des Aufenthaltselements 41 von der maximalen Höhe des Films 22 gemessen beträgt Y. Ein Abstand zwischen einer stromaufwärtsliegenden Wand (Abdeckung der stromaufwärtsliegenden Seite) des Aufenthaltselements 41 in der Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums und der äußeren Oberfläche des Films 22 (Abstand in der Aufzeichnungsmediumförderrichtung) beträgt ka. Eine maximale Breite des Films 22 in der Aufzeichnungsmediumförderrichtung beträgt W, und eine Höhe von der Aufzeichungspapierförderoberfläche an der stromaufwärtsliegenden Position des Films 22 mit der maximalen Breite beträgt V.
In diesem Fall ist eine Höhe X des Aufenthaltselements 41 von der Aufzeichnungsmediumförderoberfläche an der Spitze der stromaufwärtsliegenden Wand in der Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums niedriger als V. Der Abstand ka zwischen der stromaufwärtsliegenden Wand des Aufenthaltselements 41 in der Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums und dem Film 22 ist gleich wie oder kleiner als 5 mm. Dies kann die Geschwindigkeit der die UFP tragenden Luftströmung reduzieren. Der Grund wird im Folgenden beschrieben.
6A und 6B sind schematische Diagramme, die die Verhältnisse zwischen der Spitzenposition der stromaufwärtsliegenden Wand des Aufenthaltselements 41 und von Luftströmungen Kw und Ks gemäß einer Ausführungsform 1 darstellen. 6A stellt einen Fall dar, in dem die Spitzenposition der stromaufwärtsliegenden Wand niedriger als V ist, und 6B stellt einen Fall dar, in dem die Spitzenposition der stromaufwärtsliegenden Wand höher als V ist. Das Aufenthaltselement 41 der vorliegenden Ausführungsform verwendet die Luftströmung, die dem Antrieb des Films 22 zugeordnet ist, um die von um den Film 22 herum erzeugten UFP in dem Aufenthaltselement 41 zurückzuhalten. Noch genauer, wenn die Heizvorrichtung 11 angetrieben wird, wird ein Luftstrom Rw (im Folgenden als laminare Strömung Rw bezeichnet), wie in 6A und 6B dargestellt ist, auf der Oberfläche des Films 22 zusammen mit der Drehung des Films 22 erzeugt. Eine Windströmung, die mit dem Fördern des Aufzeichnungsmediums zusammenhängt, und eine Windströmung von dem Inneren des Hauptkörpers zum Freigeben der Wärme der Heizvorrichtung 11 zu dem Äußeren des Hauptkörpers ist normaler Weise um die Heizvorrichtung 11 herum vorhanden, und die Luftströmung Kw, die zu der Heizvorrichtung 11 strömt, ist in der Aufzeichnungsmediumförderrichtung vorhanden.
Wie in 6A dargestellt ist, bläst die Luftströmung Kw nicht direkt in den Rückhalteraum Z, wenn die Spitzenhöhe X der stromaufwärtsliegenden Wand des Aufenthaltselements 41 in der Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums kleiner (niedriger) als V ist. Dies ist deswegen der Fall, da ein großer Teil der Luftströmung Kw zuerst durch die stromaufwärtsliegende Wand in der Aufzeichnungsmediumförderrichtung des Aufenthaltselements 41 blockiert ist. Sogar, wenn die Luftströmung Kw nicht durch den Wandabschnitt des Aufenthaltselements 41 blockiert ist, trifft die Luftströmung Kw die untere Hälfte des Films 22 und geht um die stromaufwärtsliegende Wand (als Ergebnis abgeschwächt), um den Rückhalteraum Z (Bereich schraffierter Linien in 6A und 6B) zwischen dem Aufenthaltselement 41 und dem Film 22 zu betreten.
Wie in 6B dargestellt ist, wenn die Spitzenhöhe X der stromaufwärtsliegenden Wand des Aufenthaltselements 41 in der Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums größer (höher) als V ist, wird die Luftströmung Ks (im Folgenden direkt einströmende Luft Ks) erzeugt, die direkt in den Rückhalteraum Z strömt, ohne durch den Wandabschnitt des Aufenthaltselements 41 blockiert (abgeschwächt) zu werden.
Um die Freigabe der UFP zu dem Äußeren des Geräts zu reduzieren, kann die Zeit, in der die UFP in dem Rückhalteraum Z zurückgehalten sind, soweit wie möglich erhöht werden, und der in dem Rückhalteraum Z von stromaufwärts nach stromabwärts in der Papierförderrichtung strömende Wind kann abgeschwächt werden. Diesbezüglich ist es erwünscht, dass die direkt einströmende Luft Ks nicht erzeugt wird, nämlich die Spitzenhöhe X der stromaufwärtsliegenden Wand in der Papierförderrichtung des Aufenthaltselements 41 gleich wie oder kleiner als V ist.
Um die in das Aufenthaltselement 41 strömende Luft weiter abzuschwächen, kann der Freiraum ka zwischen der stromaufwärtsliegenden Wand in der Aufzeichnungsmediumförderrichtung des Aufenthaltselements 41 und dem Film 22 so klein wie möglich sein, um zu verursachen, dass die einströmende Luft die laminare Strömung Rw trifft, um die einströmende Luft abzuschwächen. Als Ergebnis von intensiven Studien hat der vorliegende Erfinder herausgefunden, dass die laminare Strömung Rw innerhalb eines Bereichs von 5 mm von der Oberfläche des Films 22 vorhanden ist. Deswegen ist es wünschenswert, dass der Wert Ka innerhalb eines Bereichs von 5 mm oder weniger liegt.
Ein größerer Rückhalteraum Z ist besser, und es ist insbesondere wirkungsvoll, Y in 5 zu erhöhen. Dies ist deswegen der Fall, wie in 10 dargestellt ist, da eine kleine Menge der einströmenden Luft, die in den Rückhalteraum Z eindrängt, in einer rechtwinkligen Richtung relativ zu der Aufzeichnungsmediumförderoberfläche voranschreitet, und weiter in der rechtwinkligen Richtung zurückkehrt. Deswegen ist die Länge Y gleichwertig der Länge des Pfads der einströmenden Luft.
Obwohl die Luftströmung in der Umfangsrichtung des Films 21 innerhalb des Aufenthaltselements 41 beschrieben wurde, ist auch eine Luftströmung in der Längsrichtung insbesondere nahe beiden Enden des Aufenthaltselements 41 vorhanden. Die Luftströmung in der Längsrichtung kann ebenfalls abgeschwächt werden, um die Wirkung des Zurückhaltens der UFP weiter zu erhöhen. Um die Luftströmung in der Längsrichtung abzuschwächen, ist es wirkungsvoll, Seitenwände 44 zum Blockieren der Luftströmung in der Längsrichtung in einem Rückhalteraum 43 nahe beiden Enden des Aufenthaltselements 41 bereitzustellen, wie in 7A und 7B dargestellt ist. Zusätzlich, wie in 7A, 7B, 8A und 8B dargestellt ist, kann eine Konfiguration von Kombinationen der Seitenwände 44 zum Behindern der Strömung der Luft in der Längsrichtung und Kragenabschnitte 34 von Flanschen 33, die an beiden Endabschnitten des Films 22 bereitgestellt sind, weiter die Luftströmung in der Längsrichtung in dem Rückhalteraum 43 abschwächen. Deswegen kann eine Wirkung erhalten werden, die Freigabe der UFP zu dem Äußeren des Geräts weiter zu reduzieren. Bestimmte Beispiele werden im Folgenden beschrieben. Die entsprechenden Seitenwände 44 haben eine Oberfläche, die eine Erstreckung in der Längsrichtung schneidet.
Ausführungsform 1
7A ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Form des Aufenthaltselements 41 gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt. 7B ist eine schematische Querschnittsansicht des Aufenthaltselements 41 entlang einer virtuellen Oberfläche C, die in 7A durch eine punktierte Linie angezeigt ist, so dass ein Längspositionsverhältnis der innerhalb des Aufenthaltselements 41 der vorliegenden Ausführungsform angeordneten Seitenwände 44 verstanden werden kann. In 7B ist die aktuelle Anordnung für das Längspositionsverhältnis zwischen dem Aufenthaltselement 41 und einer Filmeinheit 17 beibehalten, und das Aufenthaltselement 41 und die Filmeinheit 17 sind in einer Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung getrennt und vertikal angeordnet. Punktierte Linien in 7B sind Linien, die Längspositionen der Seitenwände 44 anzeigen. Die Filmeinheit 17 hier ist eine Einheit einer Kombination des Films 22, der Filmführung 21, des U-förmigen Blattmetalls 20, des Keramikheizer 23 und der Flansche 33. 7B stellt ebenfalls die Kragenabschnitte 34 der Flansche dar. Die Kragenabschnitte 34 sind insbesondere in der vorliegenden Ausführungsform wichtig. Deswegen ist ein unterschiedliches Bezugszeichen bereitgestellt, obwohl die Kragenabschnitte 34 Bauteile sind, die in die Flansche 33 als Teile zum Beschränken der Bewegung des Films 22 in der Längsrichtung integriert sind.
Die vorliegende Ausführungsform ist durch Verwendung einer Konfiguration charakterisiert, die die Seitenwände (Unterteilungen) 44 als erste Wandabschnitte nahe beiden Seitenenden innerhalb des Aufenthaltselements 41 und die Kragenabschnitte 34 als zweite Wandabschnitte, die in den Flanschen vorhanden sind, kombiniert, um die Luftströmung in der Längsrichtung des Aufenthaltselements 41 abzuschwächen. Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform werden im Folgenden beschrieben.
8A und 8B sind Diagramme, die schematisch eine Wirkung auf die Luftströmung (Längsrichtung) nahe dem Filmendabschnitt darstellen, wenn ein Spalt G zwischen der Seitenwand 44 in dem Aufenthaltselement 41 und der äußeren Oberfläche des Films geändert wird. 8A stellt einen Fall dar, in dem eine Länge K von der Filmoberfläche des Kragenabschnitts kleiner als G ist, und 8B stellt einen Fall dar, in dem K größer als G ist. Dicke Pfeile in 8A und 8B zeigen Luftströmungen an. Weiße Pfeile zeigen lineare Luftströmungen an, und graue Pfeile zeigen Luftströmungen an, die gebogen werden, nachdem sie eine Wand oder einen Kragen getroffen haben. Die Geschwindigkeit der gebogenen Luftströmung ist grundsätzlich niedriger als die der linearen Luftströmung. Deswegen können viele gebogene Luftströmungen (Luftströmungen in grauen Pfeilen) ausgebildet werden, um die Luftströmung zu verlangsamen, die von dem Aufenthaltselementendabschnitt nach außen (außerhalb des Kragens des Flanschs) abgegeben werden.
Auf diese Weise kann eine gebogene Luftströmung durch Bereitstellen der Seitenwand und des Kragenabschnitts in oberen und unteren Teilen des Raums zwischen dem Film 22 und dem Aufenthaltselement 41 ausgebildet werden, um die Luftströmung zu verlangsamen. Jedoch kann die folgende Konfiguration die Luftströmung weiter verlangsamen.
Der Spalt G ist zwischen der Seitenwand 44 des Aufenthaltselements 41 und dem Film 22 bereitgestellt, um zu verhindern, dass die Seitenwand 44 mit dem drehenden Film 22 in Berührung gerät. Wenn der Spalt G größer als die Länge (Höhe) K von der Filmoberfläche des Kragenabschnitts 34 ist, verbleibt eine Luftströmung Fw, die direkt aus dem Aufenthaltselement 41 (ohne den Kragenabschnitt 34 zu treffen) von dem Spalt G herausgeht, wie in 8A dargestellt ist. Die Luftströmung Fw kann gebogen werden, um die gesamte Luftströmung weiter zu verlangsamen. 8B ist ein Diagramm, das die Luftströmung darstellt, wenn die Länge (Höhe) K des Kragenabschnitts 34 größer als G ist, um die Luftströmung Fw auszulöschen, die direkt aus dem Aufenthaltselement 41 von dem Spalt G herausgeht. Die Länge K des Kragenabschnitts 34 ist größer als G, und die durch den Spalt G durchtretende Luftströmung trifft den Kragenabschnitt 34. Deswegen muss die Luftströmung durch einen gebogenen Pfad zu dem Äußeren des Aufenthaltselements 41 gehen, anstelle durch einen linearen Pfad für die Luftströmung Fw der 8A. Als Ergebnis wird die Geschwindigkeit der ausströmenden Luft abgeschwächt. Es ist erwünscht, dass ein Abstand M von dem Kragenabschnitt 34 zu der Seitenwand 44 in der Längsrichtung innerhalb von 15 mm von dem Kragenabschnitt 34 liegt. Der Grund wird im Folgenden mit Bezug auf 9 beschrieben
9 ist ein Diagramm, das schematisch eine Luftströmung nahe der Seitenwand 44 und dem Kragenabschnitt 34 darstellt, wenn der Abstand M von dem Kragenabschnitt 34 zu der Seitenwand 44 erhöht wird, um größer als 15 mm zu sein. Wenn M auf diese Weise größer als 15 mm ist, tendiert die die Seitenwand 44 passierende Luft dazu, einen linearen Pfad einzunehmen, der ein Vermeiden des Kragenabschnitts 34 gestattet, und die Luftströmung kann hinausgehen, ohne verlangsamt zu werden.
Deswegen ist es erwünscht, wie in 8B dargestellt ist, dass die Seitenwand 44 und der Kragenabschnitt 34 an einem nahen Abstand zueinander in entgegengesetzten Bereichen angeordnet sind, die in der Längsrichtung einander entgegengesetzt liegen, so dass die Richtung der Hauptströmung der in den entgegengesetzten Bereichen strömenden Luft eine Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung wird.
11 ist eine Projektionsansicht der Seitenoberfläche der Filmeinheit 17, die schematisch die Definition von Hauptabmessungen der Heizvorrichtung 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsformen darstellt, und ist ein Diagramm, das die Form des Films 22, die Formen des Aufenthaltselements 41 und der Seitenwand 44 und die Form des Kragenabschnitts 34 projiziert. Lediglich die Form des Endabschnitts ist für den Film 22 projiziert, und lediglich der Außenrahmen ist für den Kragenabschnitt 34 dargestellt. In 11 stellt ein schraffiert angezeigter Teil einen Bereich dar, in dem die Seitenwand 44 und der Kragenabschnitt 34 einander in der Längsrichtung des Films 22 betrachtet in der Längsrichtung gegenüberliegen (überlappen).
In 11 zeigt ein Liniensegment dk einen kürzesten Abstand von einem beliebigen Teil k auf der Oberfläche des Endabschnitts des Films 22 zu einem näheren der Spitze der Seitenwände 44 an, die an beiden Enden in der Längsrichtung angeordnet sind, und zu den stromaufwärtsliegenden und stromabwärtsliegenden Wänden des Aufenthaltselements 41, das die Umfangsrichtung des Films 22 abdeckt. Ein Abstand hk ist ein Abstand von dem Projektionspunkt k des beliebigen Teils auf der Endabschnittsoberfläche des Films 22 zu der Spitze des Kragenabschnitts 34, die in der gleichen Richtung wie das Liniensegment dk gemessen ist.
Andere Hauptabmessungen der Heizvorrichtung der Ausführungsform 1 (Hauptabmessungen, die in 5 definiert sind), sind wie folgt. Der Außendurchmesser des Films 22 beträgt 18 mm. Als Ergebnis der Messung in dem Zustand, in dem er in die Heizvorrichtung eingebaut ist, beträgt die Höhe 15 mm, beträgt W 20 mm und beträgt V 7,5 mm. Die Höhe X von der Aufzeichnungspapierförderoberfläche der stromaufwärtsliegenden Wand in der Förderrichtung des Aufenthaltselements beträgt 6 mm, ka beträgt 3 mm und Y beträgt 10 mm. Das Material des Aufenthaltselements 41 ist PEEK.
Ausgehend von der Konfiguration sind die Formen des Aufenthaltselements 41 und der Seitenwand 44 und die Form des Kragenabschnitts 34 (dk und hk der 11) wie folgt eingestellt, um die Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform darzustellen. 12A bis 12C sind Projektionsansichten, die schematische Oberflächenkonfigurationen der Ausführungsformen 1-1 bis 1-3 als bestimmte Beispiele der Ausführungsform 1 darstellen. 12A stellt die Ausführungsform 1-1 dar, 12B stellt die Ausführungsform 1-2 dar, und 12C stellt die Ausführungsform 1-3 dar. In 12A bis 12C sind durch Schraffur angezeigte Teile Bereiche, in denen die Seitenwand 44 und der Kragenabschnitt 34 einander in der Längsrichtung (einander überlappender Bereich, wenn in der Längsrichtung betrachtet) gegenüberliegen. 14 ist eine Projektionsansicht, die schematisch eine Oberflächenkonfiguration einer Ausführungsform 1-4 als bestimmtes Beispiel der Ausführungsform 1 darstellt.
Ausführungsform 1-1
Wie in der Projektionsansicht der 12A dargestellt ist, überlappen sich der Kragenabschnitt und die Wand des Aufenthaltselements auf der Projektionsansicht mit Ausnahme von zumindest einem Bereich nahe dem obersten Bereich des Films 22 (Punkt mit maximaler Höhe von der Aufzeichnungsmediumförderoberfläche) in dem Bereich, der das Aufenthaltselement in dem Filmumfang bedeckt. Deswegen hk ≥ dk ... Ausdruck (i) ist erfüllt. Insbesondere beträgt hk 2,0 mm, und dk beträgt 3,0 mm an dem obersten Bereich des Films 22.
Ausführungsform 1-2
Wie in der Projektionsansicht der 12B dargestellt ist, überlappen der Kragenabschnitt und die Wand des Aufenthaltselements auf der Projektionsansicht (Ausdruck (i) ist erfüllt) in dem gesamten Bereich, der das Aufenthaltselement in dem Filmumfang bedeckt. Insbesondere wird lediglich die Form des Kragenabschnitts 34 in der Höhenrichtung (Richtung rechtwinklig zu der Aufzeichnungsmediumsförderoberfläche) von der Ausführungsform 1-1 geändert. An dem obersten Bereich des Films 22 beträgt hk 4,0 mm und dk beträgt 3,0 mm.
Ausführungsform 1-3
Wie in der Projektionsansicht der 12C dargestellt ist, überlappen sich der Kragenabschnitt und die Wand des Aufenthaltselements in dem gesamten Bereich des Filmumfangs, der das Aufenthaltselement bedeckt (Ausdruck (i) ist erfüllt), und der Bereich, in dem der Kragenabschnitt und die Wand des Aufenthaltselements einander überlappen, ist größer als in der Ausführungsform 1-2. Insbesondere wird lediglich die Form des Kragenabschnitts 34 in der Höhenrichtung (Richtung rechtwinklig zu der Aufzeichnungsmediumförderoberfläche) von der Ausführungsform 1-1 geändert. An dem obersten Bereich des Films 22 beträgt hk 6,0 mm und dk beträgt 3,0 mm.
Ausführungsform 1-4
Wie in der Projektionsansicht der 14 dargestellt ist, wird das gleiche Aufenthaltselements 41 wie in der Ausführungsform 1-1 verwendet, und lediglich die Form des Kragenabschnitts ist unterschiedlich von der Ausführungsform 1-1. Noch genauer gibt es in der Projektionsansicht der 14 keinen Bereich, in dem der Kragenabschnitt 34 und die Wand des Aufenthaltselements 41 einander in dem gesamten Umfang des Films 22 in dem Bereich überlappen, in dem das Aufenthaltselement 41 den Film 22 bedeckt (hk beträgt 2,0 mm, und dk beträgt 3,0 mm).
Vergleichsbeispiel 1
13A und 13B sind Diagramme, die schematisch eine Konfiguration eines Vergleichsbeispiels 1 darstellen. 13A ist eine perspektivische Ansicht eines obersten Plattenrahmens 45 des Vergleichsbeispiels 1, und 13B ist eine Seitenoberflächenquerschnittsansicht der Heizvorrichtung des Vergleichsbeispiels 1. Wie in 13A und 13B dargestellt ist, hat die Heizvorrichtung des vorliegenden Vergleichsbeispiels das Aufenthaltselement 41 nicht. Wie in 13A dargestellt ist, ist eine Bohrung zum Einpassen des Aufenthaltselements nicht an dem obersten Plattenrahmen 45 des vorliegenden Vergleichsbeispiels bereitgestellt. Deswegen ist, wie in 13B dargestellt ist, der oberste Plattenrahmen 45 von dem Film 22 getrennt und oberhalb des Films 22 angeordnet und befestigt, gerade wie die Position des obersten Plattenrahmens des bestimmten Beispiels 1, durch einen nicht dargestellten Befestigungsrahmen. Die Konfiguration des vorliegenden Vergleichsbeispiels ist die gleiche wie in der Ausführungsform 1-1 mit Ausnahme der Tatsache, dass das Aufenthaltselement 41 nicht vorhanden ist, und dass der oberste Plattenrahmen keine Bohrung zum Einpassen des Aufenthaltselements hat. Es ist anzumerken, dass ein UFP-Konzentrationswert in der Konfiguration des Vergleichsbeispiels 1 ein Wert Ref genannt wird, und der Wert als Parameter zum Berechnen einer Reduktionsrate in jedem bestimmten Beispiel verwendet wird.
Vergleichsbeispiel 2
15 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Vergleichsbeispiels 2 darstellt, das eine perspektivische Ansicht eines Aufenthaltselements 141 und des obersten Plattenrahmens 42 darstellt. In dem Vergleichsbeispiel 2 ist das in 15 dargestellte Aufenthaltselement 141 an der obersten Platte anstelle des Aufenthaltselements 41 in der Konfiguration der Ausführungsform 1-1 angebracht. Im Vergleich zu dem Aufenthaltselement 41 der Ausführungsform 1-1 hat das Aufenthaltselement 141 die Seitenwände 44 nicht, und ansonsten ist die Konfiguration die gleiche wie die des Aufenthaltselements 41.

Die folgende Tabelle 1 stellt Ergebnisse von aktuellen Messungen der UFP in den Ausführungsformen und den Vergleichsbeispielen dar. Tabelle 1

Konfiguration	hk	dk	UFP-Konzentration	Reduktionsrate
Ausführungsform 1-1 (teilweise hk ≥ dk)	2	3	15500	69%
Ausführungsform 1-2 (vollständig hk ≥ dk, kleiner Überlappungsbereich)	4	3	14000	72%
Ausführungsform 1-3 (vollständig hk ≥ dk, großer Überlappungsbereich)	6	3	12000	76%
Ausführungsform 1-4 (vollständig hk ≥ dk, kein Überlappungsbereich)	₂	₃	₂₃₂₅₀	54%
Vergleichsbeispiel 1 (ohne Aufenthaltselement, Ref)	-	3	50000	0%
Vergleichsbeispiel 2 (mit Aufenthaltselement, ohne Seitenwand)	-	3	28000	44%

Um die UFP zu erfassen wird eine abgedichtete Kammer von 3 Kubikmeter mit gereinigter Luft gefüllt, und eine Bildausbildungsvorrichtung wird in der Kammer installiert. Die UFP-Konzentration in der Kammer genau nach 5 Minuten eines kontinuierlichen Druckens eines Bilds mit einer Druckrate von 5% wird gemessen. Ein Nanopartikelgrößenverteilungsmessgerät FMPS 3091 (TSI Inc.) wird für die Messung verwendet. Ein Monochrom LPB mit einer Prozessgeschwindigkeit von ungefähr 230 mm/s und 40 ppm wird als Bildausbildungsvorrichtung verwendet. Hier ist die Einheit der UFP-Konzentration Teile/cm³·Sekunde, und eine Reduktionsrate bezeichnet einen Wert, der ein Verhältnis der Reduktion der UFP-Konzentration relativ zu der UFP-Konzentration des Vergleichsbeispiels 1 (Ref) ohne das Aufenthaltselement anzeigt.
Es kann aus der Ergebnissen der Ausführungsform 1-4 und dem Vergleichsbeispiel 2 der Tabelle 1 verstanden werden, dass die Anordnung von nur den Seitenwänden 44 auf dem Aufenthaltselement 41 wirkungsvoller als das Vergleichsbeispiel ist. Es kann ebenfalls verstanden werden, dass die Konzentration der erzeugten UFP wirkungsvoll reduziert werden kann, indem die Flansche um die Endabschnitte der Fixierwalzen (Fixierfilm) der Bildfixiervorrichtung und dem Aufenthaltselement in gewünschten Formen reduziert werden können. Noch genauer kann die UFP-Konzentration wirkungsvoll durch Ausbilden eines Bereichs mit hk ≥ dk reduziert werden (Bereich, in dem die Seitenwände 44 und die Kragenabschnitte 34 einander in der Längsrichtung gegenüberliegen). Es kann ebenfalls verstanden werden, dass die erzeugte UFP-Konzentration wirkungsvoller reduziert werden kann, indem hk größer als dk gemacht wird, und der Bereich weiter erhöht wird, indem die Kragenabschnitte 34 und die Seitenwände 44 des Aufenthaltselements in der Seitenoberflächenprojektionsansicht einander überlappen. In der voranstehend gegebenen Beschreibung wurden die Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform durch Darstellen eines Beispiels der Luftströmung von dem Inneren zu dem Äußeren des Aufenthaltselements an dem Aufenthaltselementendabschnitt mit Bezug auf 8A und 8B beschrieben. Wenn gegensätzlich die Luft von dem Äußeren des Aufenthaltselements zu dem Inneren des Aufenthaltselements an dem Aufenthaltselementendabschnitt strömt, ist die Richtung der einströmenden Luft genau entgegengesetzt zu den 8A und 8B, und der Pfad ist wie in 8A und 8B gebogen. Deswegen ist es offensichtlich, dass hier Wirkungen eines Abschwächens der Luftströmung und Wirkungen der Reduzierung der UFP-Konzentration in der gleichen Weise vorliegen.
Obwohl das Beispiel der Heizvorrichtung des Filmheizsystems in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurde, kann die vorliegende Ausführungsform ebenfalls auf eine Heizfixiervorrichtung eines Heizwalzensystems und auf eine Bildausbildungsvorrichtung mit der Heizfixiervorrichtung angewendet werden. Obwohl die Wandabschnitte des Aufenthaltselements und die Kragenabschnitte wie in der voranstehend beschriebenen Konfiguration zu beiden Seiten des Aufenthaltsraums in der Längsrichtung in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben sind, kann die Konfiguration lediglich auf einer Seite angenommen werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Aufenthaltselement und die Flanschkonfiguration verwendet werden, um die durch das Wachs und das Fixierschmiermittel erzeugten UFP wirkungsvoll innerhalb des Aufenthaltselements zurückzuhalten (Rückhalteraum). Deswegen kann die Anzahl der zu dem Äußeren der Bildausbildungsvorrichtung abgegebenen UFP durch Kondensieren der UFP durch das Zurückhalten oder Voranbringen der Absorption der UFP innerhalb des Aufenthaltselements reduziert werden.
Ausführungsform 2
In einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ist die Konfiguration des Aufenthaltselements der Ausführungsform 1 verbessert, um eine Wirkung zu erhalten, die UFP-Konzentration weiter zu reduzieren. In der Ausführungsform 2 werden hauptsächlich die Unterschiede zu der Ausführungsform 1 beschrieben. In der Ausführungsform 2 nicht beschriebene Gegenstände sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1.
16A ist eine perspektivische Ansicht eines Aufenthaltselements 241 der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. Die Konfigurationen einer Heizvorrichtung und einer Bildausbildungsvorrichtung der Ausführungsform 2 sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1, mit Ausnahme des Aufenthaltselements 241, Flanschen 233 und Kragenabschnitten 234. Das Aufenthaltselement 241 ist in den Rahmen des obersten Plattenrahmens 42 eingepasst, wie in der ersten Ausführungsform. Deswegen ist der oberste Plattenrahmen 42 an dem Befestigungsrahmen (nicht dargestellt) befestigt, der der äußere Rahmen der Heizvorrichtung ist, und das Aufenthaltselement 241 ist auf dem Film 22 befestigt (gegenüberliegende Seite des Spaltabschnitts N).
16B ist eine Querschnittsansicht, die das Aufenthaltselements 241 der vorliegenden Ausführungsform entlang einer virtuellen Oberfläche C schneidet, die durch eine gestrichelte Linie in 16A angezeigt ist. Das Aufenthaltselement 241 und die Filmeinheit sind getrennt voneinander im Vergleich zu der aktuellen Anordnung angeordnet, so dass das Positionsverhältnis einfach verstanden werden kann. Gestrichelte Linien in 16B zeigen Längspositionen der Seitenwände 244 an. Wie aus 16B verstanden werden kann, ist die vorliegende Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände 244 des Aufenthaltselements außerhalb der Kragenabschnitte 234 in der Längsrichtung angeordnet sind.
Obwohl das Wachs in dem Toner ein Haupt- und Großbeiträger als Erzeugungsquelle der UFP ist, werden die UFP auch aus dem Fixierschmiermittel zum Reduzieren der Reibung zwischen dem Film und dem Heizer in einigen Fällen erzeugt. Die durch das Fixierschmiermittel erzeugten UFP werden von beiden Enden des Films 22, nämlich von dem Bereich zwischen dem Film 22 und den Kragenabschnitten 234 zu dem Äußeren abgegeben. Deswegen ist es erwünscht, dass die Kragenabschnitte 234 ebenfalls innerhalb des Aufenthaltselements 42 liegen, um die Abgabe der UFP, die durch das Schmiermittel verursacht werden, zu dem Äußeren des Geräts zu reduzieren. Als Ergebnis können die von dem Bereich zwischen den Endabschnitten des Films 22 und den Kragenabschnitten 234 abgegebenen UFP innerhalb des Aufenthaltselements 241 zurückgehalten werden (Rückhalteraum Z).
16C ist eine Seitenoberflächenprojektionsansicht der Heizvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und ist ein Diagramm, das einen Überlappungsbereich der Seitenwand 244 des Aufenthaltselements und des Kragenabschnitts 234 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In der vorliegenden Ausführungsform überlappen der Kragenabschnitt und die Wand des Aufenthaltselements auf der Projektionsansicht in dem gesamten Bereich des Filmumfangs, der das Aufenthaltselement 241 bedeckt, wie in 16C dargestellt ist (hk ≥ dk) ... Ausdruck (i) ist erfüllt.
Die folgende Tabelle 2 stellt aktuelle Messergebnisse der UFP ausgehend von der voranstehend beschriebenen Konfiguration dar. Zum Vergleich werden die Ergebnisse des Vergleichsbeispiels 1 der Ausführungsform 1 ohne Aufenthaltselement ebenfalls bereitgestellt. Tabelle 2

Konfiguration UFP-Konzentration Reduktionsrate

Ausführungsform 2 9900 80%

Vergleichsbeispiel 1 (ohne Aufenthaltselement) 50000 0%
Die UFP-Konzentration wird mit dem gleichen Verfahren wie in der Ausführungsform 1 ermittelt. Noch genauer wird eine abgedichtete Kammer von 3 Kubikmetern mit gereinigter Luft gefüllt, und eine Bildausbildungsvorrichtung wird in der Kammer installiert. Die UFP-Konzentration nach 5 Minuten kontinuierlichem Druckens eines Bilds mit einem Druckverhältnis von 5% wird gemessen. Ein Nanopartikelgrößenverteilungsmessgerät FMPS 3091 (TSI Inc.) wird wie in der Ausführungsform für die Messung verwendet.
Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 2 verstanden werden kann, ist die UFP-Konzentration der Ausführungsform 2 niedriger als in dem Vergleichsbeispiel 1. Es kann ebenfalls verstanden werden, dass die Reduktionsrate der UFP-Konzentration in der Ausführungsform 2 im Vergleich mit den Ergebnissen der Ausführungsform 1 (Tabelle 1) groß ist. Dies ist deswegen der Fall, da die durch das Schmiermittel verursachten UFP, die von beiden Enden des Films 22 erzeugt werden, die einfach in dem Aufenthaltselement 41 der Ausführungsform 1 nach außen abgegeben werden können, zu dem Inneren (Rückhalteraum) des Aufenthaltselements 241 in dem Aufenthaltselement 241 der Ausführungsform 2 importiert werden können.
Obwohl das Beispiel der Heizvorrichtung des Filmheizsystems in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auch z. B. auf eine Konfiguration mit einem druckfilmseitigen Endabschnitt mit Verwendung einer Heizwalzensystemfixierwalze und einem intern ein Schmiermittel zur Reduzierung der Reibung verwendenden Druckfilm angewendet werden.
Ausführungsform 3
In einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung sind das Aufenthaltselement und die Flansche der Ausführungsform 2 verbessert, um eine Wirkung zu erhalten, die UFP-Konzentration weiter zu reduzieren. In der Ausführungsform 3 werden hauptsächlich die Unterschiede von den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben. In der Ausführungsform 3 nicht beschriebene Gegenstände sind die gleichen wie in der Ausführungsformen 1 und 2.
In der Ausführungsform 3 können Kragenabschnitte an Seitenwände eines Aufenthaltselements in Eingriff sein, um noch gründlicher die UFP innerhalb des Aufenthaltselements als in der Ausführungsform 2 zurückzuhalten, und das Aufenthaltselement und die Flanschabschnitte sind integriert. In der Ausführungsform 2 sind die Seitenwände des Aufenthaltselements außerhalb des Kragenabschnitts angeordnet, um die durch das Fixierschmiermittel verursachten UFP einfach zu importieren, die von beiden Endabschnitten des Fixierfilms zu dem Inneren des Aufenthaltselements abgegeben werden. Als Ergebnis kann die UFP-Konzentration mehr als in der Ausführungsform 1 reduziert werden. Jedoch besteht immer noch ein Spalt zwischen der Seitenwand 244 des Aufenthaltselements und dem Kragenabschnitt 234 in der Ausführungsform 2, und es ist ein Luftströmungspfad vorhanden, der durch den Spalt durchgeht. Deswegen kann unvermeidbar erzeugt werden, dass eine kleine Menge Luft zu dem Äußeren des Aufenthaltselements strömt oder Luft zu dem Inneren von dem Äußeren des Aufenthaltselements strömt. Diesbezüglich sind die Kragenabschnitte und das Aufenthaltselement integriert, um den Spalt in der Ausführungsform 3 zu entfernen.
Ausführungsform 3-1
17A bis 17C stellen eine Konfiguration einer Ausführungsform 3-1 als bestimmtes Beispiel der Ausführungsform 3 dar. 17A ist eine perspektivische Ansicht eines Aufenthaltselements 341 der Ausführungsform 3-1. Obwohl das Aufenthaltselement durch den obersten Plattenrahmen 42 in den Ausführungsformen 1 und 2 getragen ist, halten in der Ausführungsform 3-1 Flansche 333 das Aufenthaltselement 341.
17B stellt einen Querschnitt dar, der das Aufenthaltselement 341 entlang der virtuellen Oberfläche C schneidet, die in 17A durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Das Aufenthaltselements 341 und die Filmeinheit sind getrennt voneinander im Vergleich zu der aktuellen Anordnung angeordnet, so dass das Positionsverhältnis verstanden werden kann. Gestrichelte Linien in 17B zeigen Längspositionen der Seitenwände 344 des Aufenthaltselements der vorliegenden Ausführungsform an. Wie in 17B dargestellt ist, sind zweite Kragenabschnitte 335 (dritte Wandabschnitte) zu dem Äußeren der ersten Kragenabschnitte 334 in der Längsrichtung hinzugezählt. Deswegen sind die Seitenwände 344 des Aufenthaltselements zwischen zwei Arten von Krägen gehalten und platziert, nämlich zwischen den ersten Kragenabschnitten 334 und den zweiten Kragenabschnitten 335.
17C ist ein Diagramm eines Zustands, das der Flansch 333 und der zweite Kragenabschnitt 335 des Flanschs der Ausführungsform 3 mit der Seitenwand 344 des Aufenthaltselements 341 in Eingriff sind, das von der Seite (Richtung rechtwinklig zu der Aufzeichnungsmediumförderrichtung) betrachtet wird. Eine punktierte Linie stellt eine Form eines Kerbteils der Seitenwand 344 dar, die durch den Kragenabschnitt 335 versteckt ist. Auf diese Weise entspricht die Form des Kerbabschnitts der Seitenwand 344 der äußeren Form des Flanschs 333.
Ausführungsform 3-2
18A stellt eine Konfiguration einer Ausführungsform 3-2 als bestimmtes Beispiel der Ausführungsform 3 dar. 18A ist eine perspektivische Ansicht eines Aufenthaltselements der Ausführungsform 3-2. Wie in 18A dargestellt ist, ist die Ausführungsform 3-2 durch Bereitstellen von Erstreckungsabschnitten 446 (gegenüberliegenden Bereichen des Endabschnitts) gekennzeichnet, in denen beide Endabschnitte in der Längsrichtung zu der Seite der Aufzeichnungsmediumförderoberfläche im Vergleich zu Mittelpositionen an stromaufwärts und stromabwärts liegenden Wänden (vierten Wandabschnitten) in der Förderrichtung eines Aufenthaltselements 441 erstreckt sind.
18B stellt eine Anordnung des Aufenthaltselements der Ausführungsform 3-2 dar. 18B stellt einen Querschnitt des Aufenthaltselements 441 dar, der entlang der virtuellen Oberfläche C geschnitten ist, die durch die punktierte Linie in 18A angezeigt ist. Das Aufenthaltselement 441 und die Filmeinheit sind getrennt voneinander im Vergleich zu der aktuellen Anordnung so angeordnet, dass das Positionsverhältnis verstanden werden kann. In 18B stellen punktierte Linien eine Anordnung des Aufenthaltselements 441 und der Filmeinheitsheizvorrichtung wie auch die stromaufwärts und stromabwärts liegenden Wände in der Förderrichtung des Aufenthaltselements 441 derart dar, dass die Erstreckungsabschnitte 446 des Aufenthaltselements 441 erkannt werden können. Positionen von Seitenwänden 444 der Ausführungsform 3-2 sind ebenfalls durch gestrichelte Linien angezeigt.
19A ist eine Vorderansicht eine Zustands, in dem das Aufenthaltselement 441 der Ausführungsform 3-2 mit der Filmeinheit in Eingriff ist, die darstellt, dass die Erstreckungsabschnitte (Seitenabdeckungserstreckungsabschnitte) 446 von beiden Endabschnitten des Aufenthaltselements 441 außerhalb einer maximalen Blattzufuhrbreite der vorliegenden Heizvorrichtung angeordnet sind. 19B ist ein Diagramm eines Zustands, in dem der Flansch 333 und die zweiten Kragenabschnitte 335 des Flanschs der Ausführungsform 3-2 mit der Seitenwand 444 des Aufenthaltselements 441 von der Seite (Richtung rechtwinklig zu der Aufzeichnungsmediumförderrichtung) betrachtet angeordnet sind. Die Konfiguration der Ausführungsform 3-2 ist die gleiche wie in der Ausführungsform 3-1, mit Ausnahme des Aufenthaltselements 441 und der Seitenwände 444. Wie in 19A und 19B dargestellt ist, hat das Aufenthaltselement 441 Bereiche, die den Endabschnitten des Films 22 in der Aufzeichnungsmediumförderrichtung gegenüberliegen, auf den stromaufwärts und stromabwärts liegenden Wänden (vierte Wandabschnitte), die dem Film 22 in der Aufzeichnungsmediumförderrichtung gegenüberliegen, außerhalb des Förderpfads des Aufzeichnungsmediums in der Längsrichtung. Die Bereiche (gegenüberliegende Bereiche der Endabschnitte) sind im Wesentlichen zu der gleichen Höhe wie die Förderpfadoberfläche in einer Richtung rechtwinklig zu der Förderpfadoberfläche des Aufzeichnungsmediums erstreckt.
Die folgende Tabelle 3 stellt Ergebnisse der aktuellen Messung der UFP unter Verwendung der Ausführungsformen 3-1 und 3-2 dar. Zum Vergleich werden die Ergebnisse des Vergleichsbeispiels 1 der Ausführungsform 1 ohne das Aufenthaltselement ebenfalls bereitgestellt. Tabelle 3

Konfiguration UFP-Konzentration Reduktionsrate

Ausführungsform 3-1 8700 83%

Ausführungsform 3-2 6200 88%

Vergleichsbeispiel 1 (ohne Aufenthaltselement) 50000 0%
Die UFP-Konzentration wird durch das gleiche Verfahren wie in der Ausführungsform 1 ermittelt. Noch genauer wird eine abgedichtete Kammer von 3 Kubikmetern mit gereinigter Luft gefüllt, und eine Bildausbildungsvorrichtung wird in der Kammer installiert. Die UFP-Konzentration nach 5 Minuten kontinuierlichen Druckens eines Bilds mit einer Druckrate von 5% wird gemessen. Ein Nanopartikelgrößenverteilungsmessgerät FMPS 3091 (TSI Inc.) wird wie in der Ausführungsform 1 für die Messung verwendet.
Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 3 verstanden werden kann, ist die UFP-Konzentration in den Konfigurationen der Ausführungsformen 3-1 und 3-2 im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel 1 reduziert. Es kann ebenfalls verstanden werden, dass die Reduktionsrate der UFP-Konzentration im Vergleich zu den Ergebnissen der Ausführungsform 2 höher ist. In der Ausführungsform 2 wird eine kleine Menge UFP, die durch das von beiden Enden des Films erzeugte Schmiermittel verursacht ist, zu dem Äußeren von dem Spalt zwischen dem ersten Kragenabschnitt 234 und der Seitenwand 244 abgegeben. In der Ausführungsform 3 sind die Seitenwände 344 zwischen den ersten Kragenabschnitten 334 und den zweiten Kragenabschnitten 335 in Eingriff, und der Spalt ist entfernt (der Rückhalteraum ist in der Längsrichtung geschlossen). Deswegen können die durch das Schmiermittel verursachten UFP wirkungsvoll in den Rückhalteraum importiert werden. Es kann ebenfalls verstanden werden, dass die Reduktionsrate der UFP-Konzentration der Ausführungsform 3-2 der Ausführungsform 3 größer als die der Ausführungsform 3-1 ist. Der Grund wird im Folgenden mit Bezug auf 20A und 20B beschrieben.
20A ist ein Diagramm, das einen Ausströmabschnitt der durch das Schmiermittel verursachten UFP darstellt. 20A stellt einen Zustand des Ausströmens der UFP in der Längsrichtung dar, und 20B stellt einen Zustand in der Seitenoberflächenrichtung dar. 20A stellt schematische Luftströmungen Fg der durch das Schmiermittel verursachten UFP dar, die von dem Inneren des Films 22 zu dem Äußeren ausströmen. Die Krümmung der Querschnittsform des Films 22 in der Umfangsrichtung ändert sich bemerkenswert an den Kanten des Spaltabschnitts, die durch den Film 22 und die Druckwalze 24 ausgebildet sind, wie in 20B dargestellt ist. Noch genauer ist die Form an dem Spaltabschnitt linear und ist an den anderen Teilen kreisförmig oder elliptisch nahe an einem Kreis. Die durch das Schmiermittel verursachten UFP tendieren insbesondere aus den Teilen auszuströmen, wo die Krümmung sind ändert (durch die punktierten Linien in 20A und 20B umgebenen Teile). Deswegen sind die Teile ebenfalls durch die Erstreckungsabschnitte 446 des Aufenthaltselements 441 in der Ausführungsform 3-2 abgedeckt, so dass die aus den Teilen ausströmenden UFP ebenfalls in das Innere des Aufenthaltselements eindringen. Als Ergebnis können die durch das Schmiermittel verursachten UFP wirkungsvoller in das Aufenthaltselement als in der Ausführungsform 3-1 eingebracht werden, und die Reduktionsrate der UFP-Konzentration kann weiter verbessert werden.
Auf diese Weise können in dem Aufenthaltselement in der Ausführungsform 3 die UFP wirkungsvoller als in der Ausführungsform 2 zurückgehalten werden, und die UFP-Konzentration kann wirkungsvoller reduziert werden. In der Ausführungsform 3-2 sind die Erstreckungsabschnitte 446 an beiden Endabschnitten in der Längsrichtung von beiden stromaufwärts und stromabwärts liegenden Wänden bereitgestellt, die in der Aufzeichnungsmediumförderrichtung des Aufenthaltselements 441 positioniert sind. Der Erstreckungsabschnitt 446 kann lediglich an einer aus der stromaufwärts liegenden Wand und der stromabwärts liegenden Wand bereitgestellt sein, und sogar in diesem Fall kann die UFP-Konzentration mehr als in der Ausführungsform 3-1 reduziert werden. Jedoch ist die Wirkung des Reduzierens der UFP-Konzentration am höchsten, wenn die Erstreckungsabschnitte 446 an beiden aus stromaufwärtsliegenden und stromabwärtsliegenden Wänden bereitgestellt sind, wie es in der Ausführungsform 3-2 der Fall ist.
Die vorliegende Erfindung wurde in den Ausführungsformen ausgehend von der Heizvorrichtung des Filmsystems beschrieben. Jedoch wird ein Fluoröl oder ein Silikonöl auf der Heizwalzeninnenoberfläche in einigen Fällen verwendet, wenn ein Induktionsheizsystem als Heizsystem der Heizwalze verwendet wird, oder wenn ein Heizer der Strahlungsart, wie z. B. ein Halogenheizer anstelle des Keramiksubstratheizers verwendet wird. Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls auf eine derartige Konfiguration angewendet werden, und es ist offensichtlich, dass die Konzentration der erzeugten UFP wirkungsvoll auf die gleiche Weise in der Konfiguration reduziert werden kann.
Die Konfigurationen der Ausführungsformen können miteinander soweit wie möglich kombiniert werden. Zum Beispiel kann die Konfiguration der Ausführungsform 1 für die Konfiguration der Seitenwand (erster Wandabschnitt) des Aufenthaltselements und des Kragenabschnitts (zweiter Wandabschnitt) an einem der Endabschnitte aufgenommen werden, und die Konfiguration der Ausführungsform 3 kann für den anderen Endabschnitt aufgenommen werden.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen begrenzt ist. Der Bereich der folgenden Ansprüche soll in der breitesten Interpretation betrachtet werden, um alle derartigen Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen abzudecken.
Die Fixiervorrichtung hat ein drehendes Heizelement, das das Tonerbild auf einem Aufzeichnungsmedium erwärmt, ein Druckelement, das mit dem drehenden Heizelement in Berührung gerät, wobei das Aufzeichnungsmedium, das mit dem Tonerbild bereitgestellt ist, an einem Spaltabschnitt befördert wird, eine Abdeckung, die Teile einer äußeren Oberfläche des drehenden Heizelements abdeckt, um einen Raum mit dem drehenden Heizelement auszubilden, und sich in einer Längsrichtung des drehenden Heizelements erstreckt, und die Abdeckung hat eine Unterteilung mit einer Oberfläche rechtwinklig zu einer Längsrichtung auf einem Abdeckungsendabschnitt in der Längsrichtung, die den Raum und das Äußere des Raums unterteilt, und einen Flansch, der an einem Endabschnitt an der gleichen Seite wie die Unterteilung in der Längsrichtung bereitgestellt ist und einen sich erstreckenden Abschnitt hat, der sich in einer der Abdeckung annähernden Richtung erstreckt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 08-184992 [0004]
JP 2000-3070 A [0004]
JP 04-44075 [0034]
JP 04-44083 [0034]
JP 04-204980 [0034]
JP 04-204984 [0034]

Claims

Fixiervorrichtung, die ein Tonerbild auf einem Aufzeichnungsmedium fixiert, wobei die Vorrichtung umfasst: ein drehendes Heizelement, das konfiguriert ist, das Tonerbild zu erwärmen; ein Druckelement, das konfiguriert ist, mit dem drehenden Heizelement in Berührung zu geraten, um einen Spaltabschnitt auszubilden, wobei das mit dem Tonerbild bereitgestellte Aufzeichnungsmedium an dem Spaltabschnitt gefördert wird; eine Abdeckung, die konfiguriert ist, ein Teil einer äußeren Oberfläche des drehenden Heizelements abzudecken, um zusammen mit dem drehenden Heizelement einen Raum auszubilden, wobei die Abdeckung sich in einer Längsrichtung des drehenden Heizelements erstreckt, die Abdeckung eine Unterteilung mit einer Oberfläche, die eine Erstreckung in der Längsrichtung des drehenden Heizelements schneidet, auf einem Endabschnitt der Abdeckung in der Längsrichtung des drehenden Heizelements hat und den Raum und ein Äußeres des Raums unterteilt; und einen Flansch, der an einem Endabschnitt des drehenden Heizelements auf einer gleichen Seite wie die Unterteilung in der Längsrichtung des drehenden Heizelements bereitgestellt ist und einen Erstreckungsabschnitt umfasst, der sich in einer der Abdeckung annähernden Richtung erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Unterteilung innerhalb eines Endabschnitts des drehenden Heizelements in der Längsrichtung des drehenden Heizelements bereitgestellt ist, und wobei ein Spalt zwischen einer äußeren Oberfläche des drehenden Heizelements und der Unterteilung in einer radialen Richtung des drehenden Heizelements bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Unterteilung und der Erstreckungsabschnitt in der radialen Richtung des drehenden Heizelements in der Längsrichtung des drehenden Heizelements betrachtet einander überlappen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Unterteilung innerhalb des Erstreckungsabschnitts in der Längsrichtung bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei unter der Annahme, dass der Erstreckungsabschnitt ein erster Erstreckungsabschnitt ist, der Flansch einen zweiten Erstreckungsabschnitt außerhalb des ersten Erstreckungsabschnitts in der Längsrichtung des drehenden Heizelements umfasst, und wobei der Flansch zwischen dem ersten Erstreckungsabschnitt und dem zweiten Erstreckungsabschnitt bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das drehende Heizelement ein zylindrischer Film ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Erstreckungsabschnitt die Bewegung des Films in der Längsrichtung beschränkt, indem er mit einem Endabschnitt des Films in der Längsrichtung des drehenden Heizelements in Berührung gerät, wenn der Film sich in der Längsrichtung bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Raum ein langer und dünner Raum in einer Richtung weg von einer äußeren Oberfläche des drehenden Heizelements ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung einen Seitenabdeckungsabschnitt umfasst, der zumindest eine von einer stromaufwärts liegenden äußeren Oberfläche und einer stromabwärts liegenden äußeren Oberfläche des drehenden Heizelements in einer Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums an dem Spaltabschnitt abdeckt, wobei ein Bereich des Seitenabdeckungsabschnitts außerhalb eines Förderbereichs des Aufzeichnungsmediums in der Längsrichtung des drehenden Heizelements sich im Vergleich zu dem Förderbereich in einer Richtung weiter erstreckt, in der er sich dem Druckelement annähert.