DE2309725A1

DE2309725A1 - STRIP-SHAPED HEATING ELEMENT

Info

Publication number: DE2309725A1
Application number: DE19732309725
Authority: DE
Inventors: Masaharu Aoki; Yasushi Fukase; Takahiko Mizobe; Hiromichi Odajima; Michio Segawa; Yasuhiko Terajima; Ken Ueda; Hidekazu Yumoto
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1972-02-29
Filing date: 1973-02-27
Publication date: 1973-09-13
Also published as: JPS4890244A

Description

Bandförmiges Heizelement. Belt-shaped heating element.

Die Erfindung bezieht sich auf ein bandförmiges Heizelement für eine eine Wärmeschmelzbindung herbeiführende Vorriciitung in einem elektrophotographischen Kopiergerät. The invention relates to a band-shaped heating element for a a thermal fusion bonding device in an electrophotographic Copier.

In elektrophotographischen Kopiergeräten wird allgemein ein Trägermaterial, beispielslreise ein Papierblatt, auf welches ein Tonerbild von einem empfindlichen Material übertragen worden ist, einer Wärmeschmelzadhäsionsbehandlung unterworfen, um ein bleibend fixiertes Bild zu erhalten. In electrophotographic copiers, a carrier material is generally used, for example a sheet of paper on which a toner image of a sensitive Material has been transferred, subjected to a heat fusion adhesion treatment, to get a permanently fixed image.

Es sind zahlreiche Verfahren zur Herbeiführung einer derartigen Wärmeschmelzadhäsion bekannt, wobei einige Verfahren von der Wärmeleitung und andere Verfahren von der Wärmestrahlung Gebrauch machen. Bei den Verfahren, die mit Wärtestrahlung für eine derartige Wärmeschmelzadhäsion arbeit, ist es erwünscht, daß die verwendete Heizeinheit bzw. das verwendete HeizeleLent von derjenigen Art ist, die :(nfrarotstrahlen erzeugt, welche eine Wellenlängenkomponente aufweisen, die von dem Toner (der hauptsächlich aus einem Pigment und wärmeschmelzbaren hochmolekularen Substanzen besteht) leicht absorbiert wird, jedoch von einem weißen Papiertlatt nur geringfügig absorbiert wird, so daß das Pa -pierblatt und ein von ihm getragenes zu erhitzendes material oder ein Tonerbild selektiv erhitzt werden. Demgemäß wird die Strahlungsenergie, falls der Strahlungswirkungsgrad konstant ist, lediglich von der Temperatur des Heizelementes bestimmt. Daher ist es, wenn der Abstand zwischen dem zu erhitzenden Material und dem Heizelement konstant gehalten wird und die Temperatur des Heizelementes geregelt wird, möglich, jeden gewünschten Heizpegel selektiv zu erhalten und daraus folgend eine Reproduktion oder Kopie mit einem ausgezeichneten fixierten Bild zu stielen. There are numerous methods of achieving such heat melt adhesion known, some methods from the conduction and other methods from the Make use of thermal radiation. In the case of processes that use radiation for a With such thermal fusion adhesion work, it is desirable that the heating unit used or the heating element used is of the type that: (generates infrared rays, which have a wavelength component that is different from the toner (mainly composed of a pigment and heat-fusible high molecular substances) easily is absorbed, but only slightly absorbed by a white sheet of paper so that the paper sheet and a material to be heated carried by it or selectively heating a toner image. Accordingly, will the radiant energy, if the radiation efficiency is constant, it depends only on the temperature of the Determined heating element. Therefore, it is when the distance between the to be heated Material and the heating element is kept constant and the temperature of the heating element is regulated, possible to selectively obtain any desired heating level and from it following a reproduction or copy with an excellent fixed image stalks.

Es ist außerdem erwünscht, daß die Temperatur des Heizelementes nach dem Anlegen von elektrischer Energie an das Heizelement rasch bis auf die Abbindetemperatur gebracht wird. Um die3 zu erreichen, sind die Ergebnisse umso besser, je kleiner die Wärmekapazität wld je großer das effektive Flächenverhältnis des Heizelementes ist. It is also desirable that the temperature of the heating element be after the application of electrical energy to the heating element quickly up to the setting temperature is brought. To achieve the 3, the smaller the results, the better the greater the effective area ratio of the heating element, the greater the heat capacity is.

Es wurde gefunden, daß das Heizelement dazu neigt, sich zu verbiegen, wenn es erhitzt wird, und dies beeinträchtigt die Wirksamkeit des Wärmeschmelzadhäsionsvorganges. It has been found that the heating element has a tendency to bend, when heated, and this affects the effectiveness of the thermal fusion adhesion process.

Es ist daher ein Zweck der Erfindung, ein Heizelement mit hoher Biegefestigkeit zu schaf-4en. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein bandförmiges Heizelement für eine eine Wärmeschmelzadhäsion herbeiführende Vorrichtung zu schaffen, welches eine kleime Wärmekapazität und ein großes effektives Flächenverhältnis aufweist. It is therefore a purpose of the invention to provide a heating element with high flexural strength to sheep-4en. Another purpose of the invention is to provide a belt-shaped heating element for a thermal fusion adhesion inducing device, which has a small heat capacity and a large effective area ratio.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained.

Fig.1 ist eine Schnittansicht einer eine Wärmeschmelzadhäsion herbeiführenden Vorrichtung, in welcher ein Heizelement gemäß der Erfindung verwendbar ist. Fig. 1 is a sectional view of a thermal melt adhesion induction Device in which a heating element according to the invention can be used.

Fig.2 ist eine Draufsicht eines Heizelementes gemäß der Erfindung. Figure 2 is a top plan view of a heating element according to the invention.

Fig.3 zeigt eine Querschnittsansicht nach der Linie III-III der Fig.2. FIG. 3 shows a cross-sectional view along the line III-III of FIG.

Fig.4a, 4b, 4c und 4d sind querschnittsansichten nach der Linie III-III der Fig.2, welche die Ergebnisse verschiedener Arten von Biegevorgängen wiedergeben, denen das bandförmige Heizelement unterworfen werden kann. 4a, 4b, 4c and 4d are cross-sectional views along the line III-III of Fig. 2, which show the results of various types of bending operations, to which the band-shaped heating element can be subjected.

Fig.5 ist eine Schnittansicht, welche die Abstützungseinrichtung für das bandförmige Heizelement gemäß der Erfindung wiedergibt. Fig. 5 is a sectional view showing the support means for the band-shaped heating element according to the invention.

In Fig.1 ist eine eine Wärmeschmelzadhäsion herbeiführende Vorrichtung 1 dargestellt, welche zwei sich senkrecht -gegenüberliegend angeordnete Behälter 2 und Hei.-elemente 3 aufweist, die in den entsprechenden Behältern 2 angeordnet sind. Ein Papierblatt 4, welches ein zu erhitzendes Material oder ein oder mehrere Tonerbilder trägt, wird durch den Zwischenraum zwischen den Behältern 2 mit einer konstanten Geschwindigkeit hindurchgeführt. Das Papierblat-t 4 und das auf ihm befindliche Tonerbild nehmen während des Durchgangs durch die Voflichtung 1 \Iärme von den Heizelementen 3 auf, um ein bleibend fixiertes Bild zu formen. In Fig. 1 is a heat fusion adhesion inducing device 1 shows which two containers arranged vertically opposite one another 2 and heating elements 3, which are arranged in the corresponding containers 2 are. A sheet of paper 4, which is a material to be heated or one or more Carries toner images, is through the space between the containers 2 with a constant speed passed through. The paper sheet 4 and the one on it Toner images take heat away from the heating elements as they pass through the veneer 3 to form a permanently fixed image.

Rs ist hier selbstverständlich erwünscht, daß das Blatt und dessen Material in wirksamster Weise erhitzt werden.Rs is of course desirable here that the sheet and its Material can be heated in the most efficient manner.

Ein bandförmiges Heizelement, welches von seiner gesamten Oberfläche Strahlungswärme abgibt, kann eine derartige Forderung gut erfüllen.A ribbon-shaped heating element that covers its entire surface Gives radiant heat, can meet such a requirement well.

Das bandförmige Heizelement 3 gemäß der Erfindung ist aus einem dünnen Metallblatt 5 hergestellt, das beispielsweise aus Nickel, Molybdän, einer Ni-Cr-Legienmg od.dgl. besteht und das elektrische Energie direkt in Wärme unwandelt. Wie in Fig.2 gezeigt, ist das MetHllblatt 5 zickzackförmig geschlitzt, um mehrere enge parallele Schlitze 6 zu bilden und dadurch parallele Streifen 51 zu erzeugen. Wie aus Fig.3 ersichtlich ist, ist jeder Streifen mit einer alteversehen, wodurch die Biegefestigkeit des Heizelementes 3 in der Längsrichtung vergrößert ist, wobei die Längsrichtung die sich parallel zur Länge der Streifen 51 erstreckende Richtung ist. In Fig.3 ist ein V-för iger Querschnitt eines Streifens 51 des Heizelementes 3 dargestellt. Weitere bevorzugte Querschnittsformen für die Streifen sind in den Figuren 4a bis 4d dargestellt. The band-shaped heating element 3 according to the invention is made of a thin one Metal sheet 5 made, for example, made of nickel, molybdenum, a Ni-Cr alloy or the like. and that converts electrical energy directly into heat. As in Fig.2 As shown, the metal sheet 5 is slit in a zigzag shape, around several narrow parallel ones Slots 6 and thereby produce parallel strips 51. As can be seen from Fig.3 is, each strip is provided with an old one, which increases the flexural strength of the Heating element 3 is enlarged in the longitudinal direction, the longitudinal direction being the is the direction parallel to the length of the strips 51 extending. In Fig.3 is a V-shaped cross section of a strip 51 of the heating element 3 is shown. Further preferred cross-sectional shapes for the strips are shown in FIGS. 4a to 4d.

Beispiel Ein 50 Mikron dickes Ni-Cr-Blatt wurde waagerecht im wesentlichen von einem zum anderen Ende in abwechselnder Weise geschlitzt, um so eine Mehrzahl von parallelen geraden Streifenteilen zu erzeugen, welche an den Enden miteinander verbunden sind. Jeder der Streifenteile wurde längs seiner Mitte über seine gesamte Länge gebogen, um dadurch ein Heizelement herzustellen. Das Heizelement wurde abgestützt, indem es von seiner oberen und seiner unteren Seite her mittels dünner Quarzglasröhrchen gehalten wurde. Je ein Heizelement wurde dann in je einem Behälter eines Paares von in sich senkrecht gegenüberliegender Lage angeordneten Behältern angebracht, um dadurch eine eine Warmeachmel«.-bindung herbeiführende Vorrichtung zu bilden. Example A 50 micron thick Ni-Cr sheet became substantially horizontal slotted alternately from one end to the other, so as to make a plurality from parallel straight strip parts to produce, which at the ends with each other are connected. Each of the strip parts was along its center across its entire Bent length to thereby make a heating element. The heating element was supported by using thin quartz glass tubes from its upper and lower side was held. One heating element was then placed in a pair of containers attached from containers arranged vertically opposite one another, in order to thereby form a device which induces a warm bond.

Dann wurden Papierblätter, auf denen sich ein Tonerbild befindet, nacheinander zwischen dem obein und dem unteren Heizelement hindurchgetuhrt, um so die Fixierung der Bilder herbeizuführen. Die Energiezufuhr wurde nach dem Kopieren eines Blattes abgeschaltet, und nachdem die Heizelemente sich auf Raumtemperatur abgekühlt hatten, wurde wieder Energie zugeführt, um den Fixiervorgang an dem nächsten Blatt zu wiederholen. In dieser Weise wurden die Fixiervorgänge wiederholt, bis 10 000 Kopien erhalten waren. Then sheets of paper with a toner image on them were successively passed between the upper and lower heating elements to thus to bring about the fixation of the images. The power supply was off after copying one sheet is turned off, and after the heating elements come to room temperature had cooled down, energy was supplied again to start the fusing process on the next Repeating sheet. In this way the Fusing operations repeatedly until 10,000 copies were obtained.

Es wurde gefunden, daß die verwendeten Heizelemente ihre Anfangsform durch den gesamten Versuchsvorgang hindurch ungeändert beibehalten hatten.The heating elements used have been found to have their initial shape remained unchanged throughout the entire test process.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß durch die Erfindung ein neuartiges Heizelement zur Verwendung in einer eine Wärmeschmelzadhäsion bewirkenden Vorrichtung für elektrophotographische Kopiergeräte geschaffen ist, welches die oben gennnnten Zwecke erfüllt und die geschilderten Vorteile aufweist. From the above it can be seen that by the invention a novel heating element for use in a thermal melt adhesion causing Device for electrophotographic copier is created, which the fulfills the above mentioned purposes and has the advantages outlined.

Claims

1. Belt-shaped heating element for a heat-melt adhesion-inducing Device in an electrophotographic copier, characterized in that that it consists of a thin sheet of metal, which extends over substantially the entire Length is slit in a zigzag shape so that it has an even number of stripes, which are connected at the ends, and that each strip (5j) along its Length is folded to increase the longitudinal flexural strength.

2. Heating element according to claim 1, characterized in that each Strip (51) has a substantially V-shaped cross-section.

3. Heating element according to claim 1, characterized in that each Strip (51) has a substantially trapezoidal cross-section.

4. Heating element according to claim 1, characterized in that each Strip (51) has a substantially W-shaped cross-section.

5. Heating element according to claim 1, characterized in that each Strip (51) has a substantially circular arc-shaped cross-section.

6. Pickling element according to claim 1, characterized in that each The strip (51) has an essentially circular arc-shaped cross-section with a flange-like shape Has end parts.