DE3146045C2

DE3146045C2 - Microwave heating device and its application in an electrophotographic apparatus

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Publication number: DE3146045C2
Application number: DE19813146045
Authority: DE
Inventors: Yutaka Himeji Hyogo Deguchi; Daiwa Iinuma; Rikuzou Kouzuki; Kiyoshi Kanzaki Hyogo Sakamoto; Yoshitaka Taka Hyogo Shibata; Kenhachi Kasai Hyogo Shiraki; Kunio Kasai Hyogo Tsuboi
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1980-11-20
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1986-05-07
Also published as: GB2088179B; GB2088179A; NL186214C; NL8105244A; DE3146045A1

Abstract

Die Mikrowellenheizvorrichtung weist zwei Heizteile auf, von denen der eine einen Leiter- oder Kettenschaltkreis aufweist, durch welchen die Mikrowelle teilweise ausgekoppelt wird, wodurch das aufzuheizende Material durch die heraustretende Mikrowelle aufgeheizt wird, und der andere Heizteil das Material mit der restlichen Mikrowelle aufheizt, die nicht im ersten Heizteil verbraucht wurde. Der andere Heizteil erhitzt das vorgeheizte Material entweder direkt mit der Restmikrowelle, die durch das erste Heizteil nicht verbraucht wurde, oder indirekt durch Umwandeln der Restmikrowelle in Hitze.The microwave heating device has two heating parts, one of which has a ladder or chain circuit through which the microwave is partially decoupled, whereby the material to be heated is heated by the emerging microwave, and the other heating part heats the material with the rest of the microwave that was not used in the first heating part. The other heating part heats the preheated material either directly with the residual microwave that has not been consumed by the first heating part, or indirectly by converting the residual microwave into heat.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mikrowellenheizvorrichtung mit einer Mikrowellenzuführeinrichtung zum Zuführen von Mikrowellen, mit einer ersten Heizeinrichtung, die die Mikrowellen von der Mikrowellenzuführeinrichtung empfängt und ein Teil enthält, der das Herauslecken eines Teils der Mikrowellen zum Heizen des zu heizenden Materials erlaubt, und mit einer zweiten Heizeinrichtung, die mit der ersten Heizeinrichtung betriebsmäßig zum Heizen des zu heizenden Materials mit der von der ersten Heizeinrichtung nicht verbrauchten Mikrowellenenergie verbunden ist
Das Aufheizen von Materialien mit Hilfe von Mikrowellen ist bekannt. Beim Aufheizen eines Materials, das im Vergleich zum Volumen eine große Oberfläche hat, wie z. B. ein Papierblatt bereiten herkömmliche Mikrowellenheizvorrichtungen aber Schwierigkeiten beim wirksamen und gleichmäßigen Aufheizen des Materials, da die Heizeffizienz klein ist.The invention relates to a microwave heating device with a microwave supply device for supplying microwaves, with a first heating device which receives the microwaves from the microwave supply device and contains a part that allows a part of the microwaves to be licked out for heating the material to be heated, and with a second heating device which is operatively connected to the first heating device for heating the material to be heated with the microwave energy not consumed by the first heating device
The heating of materials with the help of microwaves is known. When heating a material that has a large surface area compared to its volume, e.g. B. a sheet of paper prepare conventional microwave heating devices but difficulties in efficiently and evenly heating the material because the heating efficiency is low.

Für das gleichmäßige Aufheizen von blatt- oder flächenförmigen Material sind besondere Mikrowellenheizeinrichtungen bekannt, bei denen die Mikrowellenenergie gleichförmig über eine größere Fläche verteilt wird (DE-OS 3131213, DE-OS 2900617, FR-PS 2? 01 606, FR-PS 14 84 860).For the uniform heating of sheet or sheet-like material, special microwave heating devices are known in which the microwave energy is distributed uniformly over a larger area (DE-OS 3131213, DE-OS 2900617, FR-PS 2? 01 606, FR-PS 14 84 860).

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer solchen bekannten Mikrowellenheizvorrichtung (DE-OS 31 31 213), die den Hintergrund der vorliegenden Erfindung bildet. Das gezeigte Beispiel weist eine Mikrostreifenleitung 10, eine Koaxialleitung 20 zum Zuführen einer Mikrowelle zur Mikrostreifenleitung 10 und eine Scheinlast 30 auf. Die Mikrostreifenleitung 10 weist eine dielektrische Grundplatte 11 aus Keramik auf, und ein Zentralleiter 12 ist auf der Oberfläche der dielektrischen Grundplatte 11 ausgebildet. Der Zentralleiter 12 ist aus Metall, wie z. B. Silber gemacht und auf einem Teil seiner Längsrichtung als Leiterschaltkreis 13 ausgebildet, der eine Vielzahl von Lecköffnungen oderF i g. Fig. 1 is a perspective view of an example of such a known microwave heating device (DE-OS 31 31 213), which forms the background of the present invention. The example shown has a Microstrip line 10, a coaxial line 20 for feeding a microwave to the microstrip line 10 and a dummy load 30. The microstrip line 10 has a dielectric base plate 11 made of ceramic and a central conductor 12 is formed on the surface of the dielectric base plate 11. The central manager 12 is made of metal, such as. B. made of silver and on part of its longitudinal direction as a conductor circuit 13 formed, the a plurality of leak openings or

b5 Schlitzen 14 aufweist, die in Längsrichtung, d. h. in der Ausbreitungsrichtung der Mikrowelle. verteilt angeordnet sind. Die Mikrostreifenleitung IO weist ferner einen Grundleiter 15 aus z. B. Silber auf, der auf der Rückflä-b5 has slots 14 which extend in the longitudinal direction, i. H. in the Direction of propagation of the microwave. are arranged distributed. The microstrip line IO also has a Basic ladder 15 from z. B. silver, which is on the back

ehe der dielektrischen Grundplatte 11 ausgebildet ist. Auf der anderen Seite weist die Koaxialleitung 20 einen inneren Leiter 21 und einen äußeren Leiter 22 auf, und im Beispiel von F i g. 1 ist der innere Leiter 2t mit dem Zentralleiter 12 der Mikrostrcifenleitung 10 und der äußere Leiter 22 mit dem auf Massepotential liegenden Grundleiter 15 der Mikrostreifenleitung 10 verbunden. Da aber keine Polaritätsbeschränkungen zwischen innerem Letter 21 und äußerem Leiter 22 der Koaxialleitung 20 und zwischen ZentraUeiter 12 und Grundleiter 15 der Mikrostreifenleitung 10 besteht, können auch der Zentralleiter 12 der Mikrostreifenleitung 10 mit dem äußeren Leiter 22 der Koaxialleitung 20 und dem Grundleiter 15 und der innere Leiter 21 miteinander verbunden sein.before the dielectric base plate 11 is formed. On the other hand, the coaxial line 20 has an inner conductor 21 and an outer conductor 22, and in the example of FIG. 1 is the inner conductor 2t with the central conductor 12 of the microstrip line 10 and the outer Conductor 22 is connected to the ground conductor 15 of the microstrip line 10, which is at ground potential. But there are no polarity restrictions between the inner letter 21 and the outer conductor 22 of the coaxial line 20 and between ZentraUeiter 12 and Grundleiter 15 der Microstrip line 10 exists, the central conductor 12 of the microstrip line 10 can also be connected to the outer Conductor 22 of the coaxial line 20 and the base conductor 15 and the inner conductor 21 are connected to one another be.

Ein Mikrowellengenerator mit einem Magnetron oder einer Gunndiode (nicht gezeigt) ist auf der Eingangsseite, d. h. auf der linken Seite in Fi g. 1, der Koaxialleitung 20 vorgesehen. Eine Mikrowelle vom Mikroweliengenerator wird durch die Koaxialleitung 20 zur Mikrostreifenleitung 10 geführt Eine Blintnast 30 ist am Ende der Mikrostreifenleitung 10 vorgesehen, die der Eingangsseite der Mikrowelle gegenüberliegt Im Falle der vorgeschlagenen Mikrowellenheizvorrichtung dient die Blindlast 30 zum Absorbieren und Verbrauchen der vom Leiterschaltkreisteil 13 nicht verbrauchten Mikrowellenenergie, wodurch der Mikrowellengenerator geschützt wird.A microwave generator with a magnetron or a Gunn diode (not shown) is on the input side, d. H. on the left in Fig. 1, the coaxial line 20 is provided. A microwave from the microwave generator is passed through the coaxial line 20 to the microstrip line 10. A Blintnast 30 is provided at the end of the microstrip line 10 which is opposite to the input side of the microwave Im Case of the proposed microwave heating device The reactive load 30 is used to absorb and consume that which is not consumed by the conductor circuit part 13 Microwave energy, which protects the microwave generator.

Beim Einschalten des nicht gezeigten Mikrowellengenerators liefert die Mikrowellenheizvorrichtung von Fig. 1 eine Mikrowelle an den Mikrostreifenleiter 10. Ein Teil der zugeführten Mikrowellenenergie leckt durch die Schlitze 14 im Leiterschaltkreisteil 13 aus dem ZentraUeiter 12 heraus. Bringt man folglich ein aufzuheizendes Material 40, wie z. B. ein Blatt Papier auf den Leiterschaltkreisteil 13, so wird das aufzuheizende Material 40 durch die herausleckende Mikrowellenenergie aufgeheiztWhen the microwave generator, not shown, is switched on, the microwave heating device from FIG Fig. 1 a microwave to the microstrip line 10. A part of the supplied microwave energy leaks through the slots 14 in the conductor circuit part 13 out of the central conductor 12. So if you bring something to be heated up Material 40, such as B. a sheet of paper on the circuit part 13, so the material to be heated 40 heated by the leaking microwave energy

Selbstverständlich ist die Heizleistung einer solchen Mikrowellenheizeinrichtung beschränkt, da nur ein Teil der Mikrowellenergie aus dem Streifenleitor herausleckt. Die Heizleistung kann zwar erhöht werden, wenn mehrere solcher Mikrowellenstreifenleiter oder dergleichen zum Heizen des flächenförmigen Materials hintereinander geschaltet werden (FR-PS 14 15 735).Of course, the heating power of such a microwave heating device is limited, since only a part the microwave energy leaking out of the strip conductor. The heating power can be increased if several such microwave strip conductors or the like be connected in series to heat the sheet-like material (FR-PS 14 15 735).

Bei allen diesen vorbekannten Heizeinrichtungen besteht jedoch das Problem, daß ein Teil der Heizenergie ungenutzt verloren geht Um auch bei wechselnden Betriebsbedingungen sicherzustellen, daß keine Mikrowellenenergie in den Mikrowellengenerator zurückgelangt, was zu seiner Beschädigung oder Zerstörung führen würde, müssen mikrowellenabsorbierende Elemente z. B. am Ende der Mikrowellenleitung vorgesehen werden. Die dort entstehende Wärme geht ungenutzt verloren. In all of these previously known heating devices, however, there is the problem that part of the heating energy is lost unused In order to ensure that no microwave energy get back into the microwave generator, which lead to its damage or destruction would, microwave absorbing elements such. B. be provided at the end of the microwave line. The heat generated there is lost unused.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Mikrowellenenergie wirksamer zu nutzen.The object of the invention is to use the microwave energy more effectively.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art darin, daß mit der in der ersten Heizeinrichtung nicht verbrauchten Energie ein Zwischenmedium aufgeheizt wird, welches das zu heizende Material zusätzlich aufheizt.The solution according to the invention consists in a device of the type mentioned in that with the In the first heating device not consumed energy, an intermediate medium is heated, which the The material to be heated also heats up.

Im Gegensatz zur vorbekannten Einrichtung (FR-PS 14 15 735) wird also die beim ersten Heizvorgang nicht verbrauchte Mikrowellenenergie nicht direkt zum weiteren Heizen des flächentt/rmigen Materials verwendet, sondern indirekt. Dadurch besteht der Vorteil, daß eine gleichmäßigere Erwärmung des Materials möglich ist, selbst wenn dabei vielleicht nicht die gleich hohe Temperatur des Materials erreicht werden kann. Diese Eigenschaften können aber z. B. zum Vorerwärmen ausgenutzt werden, wo die direkte Beheizung mit einem Mikrowellenstreifenleiter zu Problemen wegen Überhitzung führen könnte (z. B. bei einem Stapel des blattförmigen Materials, das vorgeheizt werden soll).In contrast to the previously known device (FR-PS 14 15 735), the first heating process is not The used microwave energy is not used directly for further heating of the flat material, but indirectly. This has the advantage that the material can be heated more evenly, even if it may not be possible to achieve the same high temperature of the material. These properties but can z. B. can be used for preheating, where direct heating with a Microwave strip conductors could cause overheating problems (e.g. a stack of sheet-shaped Material to be preheated).

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die ersten und zweiten Heizeinrichtungen alsIn a preferred embodiment of the invention, the first and second heating devices are as

ίο Heizeinrichtungen einer elektrofotografischen Vorrichtung verwendet Wie wohl bekannt ist, ist eine elektrofotografische Vorrichtung so aufgebaut, daß sie ein elektrostatisches Bild auf einem fotoempfindlichen Material ausbildet, das elektrostatische Bild in ein Tonerbild entwickelt, das Tonerbild auf ein Obertragungsbiatt überträgt und das Tonerbild auf de:ii Kopiermaterial durch thermisches Einschmelzen fixiert Die erste Heizeinrichtung wird verwendet, um das oben beschriebene Fixieren durch thermisches Einschmelzen durchzuführen, und die zweite Heizeinrichtung wird verwendet, urn das Obertragungsbiatt aufzuheizen und zu trocknen, bevor es zur ersten Heizeinrichtung gebracht wird, d. h. zur thermischen Schmelz- und Fixiervorrichtung. Entsprechend der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist eine elektrofotografische Vorrichtung geschaffen, bei der die Qualität des kopierten Bildes ohne Erhöhen des Energieverbrauchs verbessert werden kann. Bei herkömmlichen elektrofotografischen Vorrichtungen ist, wenn das Obertragungsbiatt naß geworden ist die Übertragungseffizienz des Toners auf das Transferblatt herabgesetzt wodurch die Dichte des kopierten Bildes verschlechtert wird, und die Hitze von der thermischen Einschmeizfixierstation, wie z. B. einer Hitzerolle, wird durch die Feuchtigkeit im Übertragungsbäatt absorbiert, mit der Folge, daß der Nachteil entsteht, daß das Tonerbild nicht gut fixiert wird. In der bevorzugten Ausführungsform wird aber dts Tonerbild durch die erste Heizvorrichtung fixiert und die restliche Mikrowellenenergie wird zum vorherigen Aufheizenίο heating devices of an electrophotographic device As is well known, an electrophotographic apparatus is constructed to use a Forms an electrostatic image on a photosensitive material, the electrostatic image in a toner image developed, the toner image transferred to a transfer sheet and the toner image on de: ii copy material fixed by thermal fusing. The first heater is used to make the one described above To carry out fixing by thermal melting, and the second heater is used to heating and drying the transmission sheet before it is brought to the first heater, d. H. for thermal melting and fixing device. According to the preferred embodiment described above An electrophotographic device is created in which the quality of the copied image can be improved without increasing energy consumption. With conventional electrophotographic Devices, when the transfer sheet has gotten wet, the transfer efficiency of the toner decreases the transfer sheet degrades thereby lowering the density of the copied image, and the heat from the thermal melt fixing station, such as. B. one Heat roller, is absorbed by the moisture in the transfer battery, with the result that the disadvantage it occurs that the toner image is not fixed well. In the In the preferred embodiment, however, the toner image is fixed by the first heating device and the remaining one Microwave energy becomes the previous heating

und Trocknen des Übertragungsblatts verwendet Folglich kann eine Verschlechterung der Dichte des Kopierbildes vermieden werden und das Tonerbild sicher durch thermische Fusion mit geringerer Heizmenge fixiert werden.and drying the transfer sheet is used. Consequently, the density of the copy image may deteriorate can be avoided and the toner image is securely fixed by thermal fusion with a lower amount of heating will.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen genauer beschrieben. Es zeigtThe invention is described in more detail below with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer herkömmlichen Mikrowellenheizvorrichtung;
F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;F i g. 1 is a perspective view of an example of a conventional microwave heating device;
F i g. 2 is a perspective view of an embodiment of the invention;

F i g. 3 einen Querschnitt durch die Ausführungsform von F^: g. 2 entlang der Linie IH-I]I von F i g. 2;F i g. 3 shows a cross section through the embodiment of F ^: g. 2 along the line IH-I] I of FIG. 2;

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer Modifikation der Ausführungsform von F i g. 2;F i g. 4 is a perspective view of a modification of the embodiment of FIG. 2;

F i g. 5 den Aufbau eines Beispiels eines elektrofotografischen Geräts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;F i g. 5 shows the construction of an example of an electrophotographic apparatus according to a preferred embodiment the invention;

Fig.6 eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils der Ausführungsform von F i g. 5 undFig. 6 is a perspective view of an essential Part of the embodiment of FIG. 5 and

Fig.7 die Struktur eines weiteren Beispiel·, einer elektrofotografischen Vorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.7 shows the structure of a further example, a electrophotographic apparatus according to a further preferred embodiment of the invention.

F i g. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig.2 sind Struktur und Verbindung der Mikrostreifenleitung 10, der Koaxialleitung 20 und der Blindlast 30 im wesentlichen die gleichen wie in F i g. 1 und deshalb wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen.F i g. Figure 2 is a perspective view of an embodiment of the present invention. In Fig.2 are Structure and connection of the microstrip line 10, the coaxial line 20 and the dummy load 30 essentially the same as in FIG. 1 and therefore detailed description is omitted.

Die Ausführungsforni von Fig.2 weist eine zweite Heizvorrichtung auf, die die Hitze verwendet, die durch die Blindlast 30 erzeugt wurde. Die Blindlast 30 ist mit dem Heizrohr 50 verbunden, welches ein Beispiel einer Hitzeübertragungsvorrichtung ist. Ein Hitzeverteilungsteil 60 ist mit dem Ausgangsende des Heizrohrs 50 verbunden. Folglich wird die von der Blindlast 30 erzeugte Hitze zum Hitzeverteilungsteil 60 mit Hilfe des Heizrohrs 50 übertragen. Die Blindlast 30 ist wohlbekannt als Widerstandsendlast.The embodiment of Figure 2 has a second Heating device that uses the heat generated by the dummy load 30. The reactive load 30 is with is connected to the heating pipe 50 which is an example of a heat transfer device. A heat distribution part 60 is connected to the output end of the heating pipe 50. Consequently, that generated by the reactive load 30 becomes Transfer heat to the heat distributing part 60 by means of the heating pipe 50. The dummy load 30 is well known as resistance end load.

Das Heizrohr 50 ist ebenso wohlbekannt z. B. aus dem Artikel: »Applications of the Heat Pipe«, Mechanical Engineering, November 1968, USA. Kurz beschrieben weist das Heizrohr 50 ein eingeschlossenes äußeres Rohr 51 und einen Docht 52 auf, der innerhalb des Außenrohrs 51 angeordnet ist und aus porösem Material besteht und als Teil zum Schaffen kapillarer Eigenschaften dient Der Docht 42 ist mit einer Betriebsflüssigkeit imprägniert, wie z. B. Wasser, eventuelle mit Ammoniak, Alkohol od. dgl. Wenn eines der Enden des Heizrohrs 50 mit einer solchen Struktur aufgeheizt wird, wird die Betriebsflüssigkeit unter Absorption der Hitze von der Rohrwandung verdampft, woraufhin der Dampf zum anderen Ende des Heizrohrs 50 wandert. Der Dampf wird dann am anderen Ende des Heizrohrs 50 gekühlt, um durch Kondensation wieder flüssig zu werden, während die Hitze gleichzeitig verteilt wird. Die Flüssigkeit kehrt dann zum einen Ende des Heizrohrs durch den Docht 52 zurück. So ist das Heizrohr 50 als ein Beispiel einer Heizübermittlungsvorrichtung aufgebaut. Das Hitzeverteilungsteil 60 kann ein gutes Hitzeübertragungsteii aufweisen aus z. B. Metall und ist mit dem anderen Ende des Heizrohrs 50 verbunden. Folglich empfängt das Hitzeverteilungüteil 60 die durch die Blindlast 30 erzeugte Hitze durch das Heizrohr 50, um se die daherkommende Hitze zu verteilen. Es soll hervorgehoben werden, daß das Hitzeverteilungsteil 60 eine Anzahl von Rippen aufweisen kann, um den Verteilungseffekt zu verbessern, oder daß es von anderer Form sein kann.The heating pipe 50 is also well known e.g. B. from the article: "Applications of the Heat Pipe", Mechanical Engineering, November 1968, USA. Briefly described, the heating tube 50 has an enclosed exterior Tube 51 and a wick 52, which is arranged inside the outer tube 51 and made of porous material exists and serves as part of creating capillary properties. The wick 42 is with an operating fluid impregnated, such as B. water, possibly with ammonia, Alcohol or the like. When one of the ends of the heating pipe 50 having such a structure is heated, the operating fluid is evaporated by the pipe wall while absorbing the heat, whereupon the steam migrates to the other end of the heating tube 50. The steam is then at the other end of the heating tube 50 cooled to become liquid again through condensation, while the heat is distributed at the same time. The liquid then returns to one end of the heating tube back through wick 52. Thus, the heating pipe 50 is constructed as an example of a heating communication device. The heat spreading part 60 may have a good heat transfer part made of e.g. B. Metal and is with connected to the other end of the heating pipe 50. As a result, the heat dissipating part 60 receives the throughput Dummy load 30 generated heat through the heating tube 50 to dissipate the resulting heat. It should be highlighted be that the heat spreading member 60 may have a number of ribs to achieve the spreading effect to improve, or that it may be of a different shape.

Im Betrieb wird eine Mikrowelle von einem nicht gezeigten Mikrowellengenerator durch die Koaxialleitung 20 zur Mikrostreifenleitung 10 zugeführt. Folglich leckt die Mikrowelle durch den Leiterschaltkreisteil 13 der Mikrostreifenleitung 10 und folglich wird das aufzuheizende Material 40 aufgeheizt, welches durch nicht gezeigte Vorschubmittel vorgeschoben wird. Es wird nicht die gesamte Mikrowelle, die zugeführt wird, durch den Leiterschaltkreisteii 13 verbraucht, und ein Teil der zugeführten Mikrowelle, z. B. etwa zwei Drittel werden verbraucht, während ein Drittel der Mikrowelle, welche nicht verbraucht wurde, der Blindlast 30 zugeführt wird, die mit dem Hinterende der Mikrostreifenleitung 10 verbunden ist Die Blindlast 30 empfängt also die restliche Mikrowellenenergie, die nicht verbraucht wurde, und konvertiert dieselbe in Hitze. Die durch die Blindlast 30 erzeugte Hitze wird durch das oben beschriebene Heizrohr 50 zum Heizverteilungsteil 60 transportiert Daraus folgt, daß gemäß der Ausführungsform von F i g. 2 das aufzuheizende Material 40 mit der durch das Hitzeverteilungsteil 60 verteilten Hitze vorgeheizt wird und dann durch die Mikrowelle auf dem Leiterschaltkreisteii 13 der Mikrostreifenleitung 10 aufgeheizt wird. Die Ausiuhrungsform äst so ausgestaltet, daß das gleiche aufzuheizende Material 40 vorgeheizt wird durch die verteilte Hitze aus der Hitzeverteilungsvorrichtung 60. Das Hitzeverteilungsteil 60 kann aber auch anderweitig nach Wunsch verwendet werden und kann so angeordnet sein, daß es getrenntes aufzuheizendes Material für andere Zwecke aufheizt. Die oben beschriebene Mikrostreifenleitung 10 bildet die erste Heizeinrichtung und das Hitzeverteilungsteil 60 und die damit verbundenen Bestandteile bilden die zweite Heizeinrichtung.In operation, a microwave is generated by a microwave generator, not shown, through the coaxial line 20 fed to the microstrip line 10. As a result, the microwave leaks through the conductor circuit part 13 of the microstrip line 10 and consequently the material 40 to be heated is heated, which by not Shown advancing means is advanced. Not all of the microwave that is being fed will be passed through the conductor circuit 13 consumed, and part of the supplied microwave, z. B. about two thirds are consumed while a third of the microwave which has not been consumed, is supplied to the dummy load 30 connected to the rear end of the microstrip line 10 The reactive load 30 receives the remaining microwave energy that was not consumed, and converts it into heat. The heat generated by the dummy load 30 is caused by that described above Heating pipe 50 transported to the heating distribution part 60. It follows that according to the embodiment of FIG F i g. 2, the material 40 to be heated is preheated with the heat distributed by the heat distributing part 60 and then heated by the microwave on the conductor circuit 13 of the microstrip line 10. The Ausiuhrungsform designed so that the same Material 40 to be heated is preheated by the dissipated heat from the heat dissipating device 60. However, the heat spreading member 60 can be used otherwise as desired and can be arranged be that it heats separate material to be heated for other purposes. The microstrip line described above 10 forms the first heating device and the heat distribution part 60 and those connected therewith Components form the second heating device.

Entsprechend der Ausführungsform von F i g. 2 ist die zweite Heizeinrichtung so gebildet, daß die Hitze mit Hilfe des Heizrohrs 50 übertragen wird. Es soll aber hervorgehoben werden, daß die zweite Heizeinrichtung ίο verwendet werden kann ohne die Benutzung eines solchen Heizrohrs 50.According to the embodiment of FIG. 2, the second heater is formed so that the heat with Using the heating tube 50 is transmitted. It should be emphasized, however, that the second heating device ίο can be used without using one Heating pipe 50.

Fig.4 ist eine perspektivische Ansicht einer Modifikation der Ausführungsform von F i g. 2. In F i g. 4 wird die Restmikrowelle, die nicht durch die Mikrostreifenleitung 10 verbraucht wurde, mit Hilfe der Koaxialleitung oder einer anderen Mikrowellenübertragungsleitung 70 zum Hitzeverteilungsteil 60 transportiert, und die Biindiast 30 ist am hinteren Ende der Koaxialleitung 70 vorgesehen, wodurch die durch die Blindlast 30 erzeugte Hitze direkt in das Hitzeverteilungsteil 60 eingespeist wird. Die Ausführungsform von F i g. 4 bringt den Vorteil, daß der Hitzeverlust im Vergleich zu dem Fall, wo das Heizrohr verwendet wird, herabgesetzt ist.
In Fig. 5 ist eine Ansicht eines elektrofotografischen Geräts 200 gezeigt, bei dem eine Mikrowellenheizvorrichtungder Erfindung verwendet werden kann. In dem elektrofotografischen Gerät wird in an sich bekannter Weise auf der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 202 ein Tonerbild des Originals erzeugt. Dieses Tonerbild wird auf ein Trägerblait 212 mit Hilfe einer Übertragungsvorrichtung 211 übertragen. Das Trägerblatt 212 wird in einem Blattbehälter 214 gespeichert und mit Hilfe einer Blattvorschubvorrichtung 213 zugeführt, welche eine Blattzuführwalze 215 und ein Blattzuführwalzenpaar 216 und 217 aufweist.FIG. 4 is a perspective view of a modification of the embodiment of FIG. 2. In Fig. 4, the residual microwave that has not been consumed by the microstrip line 10 is transported to the heat distributing part 60 by means of the coaxial line or other microwave transmission line 70, and the biindiast 30 is provided at the rear end of the coaxial line 70, whereby the heat generated by the dummy load 30 is directly is fed into the heat distributing part 60. The embodiment of FIG. 4 has the advantage that the heat loss is reduced as compared with the case where the heating pipe is used.
Referring to Figure 5, there is shown a view of an electrophotographic machine 200 in which a microwave heating apparatus of the invention can be used. In the electrophotographic apparatus, a toner image of the original is produced in a manner known per se on the surface of the photosensitive drum 202. This toner image is transferred onto a carrier sheet 212 with the aid of a transfer device 211. The carrier sheet 212 is stored in a sheet tray 214 and fed by a sheet feeding device 213 which has a sheet feed roller 215 and a pair of sheet feed rollers 216 and 217.

Das Trägerblatt, auf das am Ort der Transportwalze 219 das Tonerbild mit Hilfe der Übertragungseinrichtung 211 übertragen ist, wird anschließend in Pfeilrichtung durch das Transportwalzenpaar 220 und 221 vorgeschoben und dann durch die Auswurfwalzen 223 und 224 ausgeworfen und anschließend im Behälter 225 gespeichert Eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung 222 ist zwischen der fotoempfindlichen Trommel 202 und dem Auswurfwalzenpaar 223 und 224 unterhalb des Transportweges des Trägerblatts 212 vorgesehen, um das auf dem Trägerblatt 212 ausgebildete Tonerbild aufzuheizen, damit dieses durch thermisches Schmelzen fixiert wird.The carrier sheet on which the transport roller is located 219, the toner image is transferred with the aid of the transfer device 211, is then moved in the direction of the arrow advanced through the pair of transport rollers 220 and 221 and then through the ejector rollers 223 and 223 224 ejected and then stored in the container 225 A heating device 222 according to the invention is between the photosensitive drum 202 and the pair of ejection rollers 223 and 224 below the Transport path of the carrier sheet 212 is provided in order to heat the toner image formed on the carrier sheet 212, so that this is fixed by thermal melting.

F i g. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines BeispielsF i g. 6 is a perspective view of an example

so der Heizvorrichtung 222, die eines der Merkmaie der Ausführungsform bildet Die Heizvorrichtung 222 weist Hohlleiter 100 und 100' auf. Die zwei Hohlleiter 100 und 100' sind durch das Konverterkupplungsglied 107 miteinander verbunden. Der Hohlleiter 100 ist mit einer ersten Leiterschaltkreisanordnung 101 mit einer Vielzahl von Leckschlitzen 102 ausgebildet und der Hohlleiter 100' ist mit einer zweiten Leiterschaltkreisanordnung 10Γ mit einer Vielzahl von Leckschlitzen 102' versehen. Der Hohlleiter 100 empfängt eine Mikrowelle von einem Mikrowellengenerator 80 über den Hohlleiter 105 und das Konverterkupplungsteil 106. Ein Teil der so zugeführten Mikrowelle leckt beim ersten Leiterschaltkreisteii 101 heraus, so daß das Trägerblatt 21Z welches transportiert wird, und dsr darauf anhaftende Toner aufgeheizt werden. Folglich wird das Tonerbild thermisch eingeschmolzen und auf dem Trägerblatt 212 fixiert. Die restliche Mikrowelle, die nicht durch den ersten Hohlleiter 100 verbraucht wurde, wird dann überso the heating device 222, which forms one of the features of the embodiment. The heating device 222 has waveguides 100 and 100 '. The two waveguides 100 and 100 ′ are connected to one another by the converter coupling member 107. The waveguide 100 is formed with a first conductor circuit arrangement 101 with a plurality of leakage slots 102 and the waveguide 100 'is provided with a second conductor circuit arrangement 10Γ with a plurality of leakage slots 102'. The hollow conductor 100 receives a microwave from a microwave generator 80 via the waveguide 105 and the converter clutch member 106. A portion of the thus fed microwave leaking at the first Leiterschaltkreisteii 101 out so that the carrier sheet 21Z is that transports and dsr it adhering toner to be heated. As a result, the toner image is thermally fused and fixed on the carrier sheet 212. The remaining microwave that was not consumed by the first waveguide 100 is then over

das Konvcrterkupplungsteil 107 zum zweiten Hohlleiter 100' übertrugen. Der zweite Hohlleiter 100' ist bezüglich dos Transportweges des Trägerblatts stromauf vom Hohlleiter 100 angeordnet. Folglich dient die aus dem zweiten Leiterschaltkreisteil 1OT herausleckende Mikrowelle zum Aufheizen und Trocknen des Übertragungoblattes, bevor das Tonerbild, das auf dieses Übertragen wird, eingeschmolzen wird, um mit Hilfe des ersten Leiterschaltkreisteils 101 fixiert zu werden. Das heißt das Trägerblatt 212 ist entwässert, wenn es zum ersten Leiterschaltkreisteil 101, d. h. zur thermischen Fusions- und Fixierungsvorrichtung, gebracht wird, und folglich wird die Hitzeabsorptionsmenge des Trägerblatts selbst sehr klein. Folglich wird die Mikrowelle von der thermischen Fusions- und Fixierungsvorrichtung, d. h. vom ersten Leiterschaltkreisteil, wenig für das Trägerblatt 212 selbst verwendet und folglich kann nahezu die gesamte iviikroweiie der ersten Leiterscnahkreisanordnung 101 für das Einschmelzen des Tonerbildes verwendet werden. Als Folge kann, auch wenn das Trägerblatt, welches im Blattmagazin oder -behälter 214 gespeichert wurde, eine erhebliche Feuchtigkeitsmenge enthält, die thermische Fusion und Fixierung des Tonerbildes mit Sicherheit erreicht werden.the convector coupling part 107 to the second waveguide 100 'transmitted. The second waveguide 100 'is related to dos transport path of the carrier sheet is arranged upstream of the waveguide 100. Consequently, the one from the second conductor circuit part 1OT leaking microwave for heating and drying the transfer wafer, before the toner image that is transferred to this is melted down in order to use the first Conductor circuit part 101 to be fixed. That is, the carrier sheet 212 is drained when it is used for first conductor circuit part 101, d. H. to the thermal fusion and fixation device, and consequently, the heat absorption amount of the base sheet itself becomes very small. Hence the microwave is of the thermal fusion and fixation device, d. H. from the first conductor circuit part, little for the carrier sheet 212 itself is used and thus almost the entire micro-wave of the first conductor circuit arrangement 101 can be used for fusing the toner image. As a result, even if the carrier sheet, which has been stored in the sheet magazine or bin 214 contains a significant amount of moisture contains, the thermal fusion and fixation of the toner image can be achieved with certainty.

Die jetzt beschriebene Ausführungsform ist so gestaltet, daß das Trägerblatt, welches im Blattmagazin 214 gespeichert ist, vorgeheizt und getrocknet wird. Genauer gesagt, die Hitze, die durch die Widerstandsendlast, d. h. die Blindlast 104, die mit dem Rückende des zweiten We.ienleiters 100' verbunden ist, wird über das Hitzerohr 50' zum Blattcontainer 214 übertragen. Das andere Ende des Hitzerohrs 50' ist in Zickzackanordnung im Blattmagazin untergebracht, der aus einem guten Hitzeleiter, wie z.B. Metall, besteht, wie in Fig.6 gezeigt wird, so daß eine Maximalmenge von Hitze an das Blattmagazir-, 214 übertrager, wird. Folglich wird das Blattmagazin 214 für sich aufgeheizt, wodurch die darin gespeicherten Trägerblätter aufgeheizt und getrocknet werden.The embodiment now described is designed so that the carrier sheet, which is in the sheet magazine 214 is stored, preheated and dried. More precisely, the heat caused by the end load, d. H. the dummy load 104 connected to the rear end of the second conductor 100 'is passed through the heat pipe 50 'to the sheet container 214. The other end of the heat pipe 50 'is in a zigzag configuration Sheet magazine made of a good heat conductor such as metal, as shown in Fig. 6 so that a maximum amount of heat is transferred to the leaf magazine, 214 transmitter, will. Consequently, the sheet magazine 214 heated by itself, whereby the carrier sheets stored therein are heated and dried will.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform von F i g. 5 und 6 wird das Trägerblatt vorgeheizt, bevor es an die Stelle der ersten Heizvorrichtung gebracht wird. In der oben beschriebenen Ausführungsform werden zwei Vorrichtungen, d. h. der zweite Leiterschaltkreisteil und das Hitzerohr 50' als Vorheizvorrichtung verwendet. Folglich bilden beide die zweite Heizvorrichtung. Das heißt die zweite Heizvorrichtung kann so ausgestaltet sein, daß sie mindestens entweder den Hohlleiter 100' oder das Hitzerohr 50' in Zusammenwirkung mit dem Blattmagazin 214 aufweist.According to the preferred embodiment of FIG. 5 and 6, the carrier sheet is preheated before it is applied to the Place of the first heating device is brought. In the embodiment described above, there are two Devices, d. H. the second conductor circuit part and the heat pipe 50 'are used as a preheating device. Thus, both form the second heating device. That is, the second heating device can be designed in this way be that they at least either the waveguide 100 'or the heat tube 50' in cooperation with the Has sheet magazine 214.

Oben wurde die Ausführungsform beschrieben am Beispiel der Hohlleiter 100 und 100' als Heizvorrichtung 222. Es ist aber klar, daß diese Hohlleiter 100 und lOO' durch Mikrostreifenleitungen ersetzt werden können.The embodiment was described above using the example of the waveguide 100 and 100 'as a heating device 222. But it is clear that these waveguides 100 and 100 ' can be replaced by microstrip lines.

F i g. 7 ist eine Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Das gezeigte elektrofotografische Gerät 200 selbst ist im wesentlichen identisch mit dem der F i g. 5, unterscheidet sich davon aber durch folgende Einzelheiten.F i g. 7 is a view of another preferred one Embodiment of the invention. The illustrated electrophotographic apparatus 200 itself is essentially identical with that of the F i g. 5, but differs from it in the following details.

Ein Trägerblatt-Speichergehäuse 232 ist unterhalb des Gehäuses 201 des elektrofotografischen Geräts vorgesehen, um das Gehäuse 201 durch ein Trägerteil 235 zu tragen. Das Trägerbtatt-Spefohergehäuse 232 ist mit einer Vielzahl von Ansaugöffnungen 236 und einer Vielzahl von Abluftöffnungen 237 versehen. Das Trägerblatt-Speichergehäuse 232 weist Einsätze 233 und 234 auf, die im Gehäuse 232 vorgesehen sind, um die Trägerblätter 212 stapelweise zu speichern. Die Trägerblätter können also im Gehäuse 232 gespeichert werden und daraus entnommen werden durch öffnen einer nicht gezeigten Tür. Das Trägerteil 235 ist lösbar mit dem Gehäuse 232 mit Hilfe geeigneter nicht gezeigter Vorrichtungen verbunden.A carrier sheet storage case 232 is provided below the case 201 of the electrophotographic apparatus, to support the housing 201 by a support part 235. The carrier plate Spefoher housing 232 is with a plurality of suction openings 236 and a plurality of exhaust air openings 237 is provided. The carrier sheet storage case 232 has inserts 233 and 234 provided in housing 232 to support the carrier sheets 212 to be stored in batches. The carrier sheets can thus be stored in the housing 232 and can be taken from it by opening a door (not shown). The carrier part 235 is detachable with the Housing 232 connected by means of suitable devices not shown.

In der gezeigten Ausführungsform weist die Heizvorrichtung 222 eine Mikrostreifenleitung 10 auf, deren Details aus Fig.2 oder 4 gesehen werden können. Die Mikrostreifenleitung 10 weist einen Leiterschaltkreisteil 13 auf und empfängt eine Mikrowelle vom Mikrowellengenerator 80, der durch die Gleitspannungsquelle 81 versorgt wird, über die Hohlleiter 82 und das Koaxialkabel 20. Die restliche Mikrowelle, die nicht in der Mikrostreifenleitung 10 und folglich im Leiterschaltkreisteil 13 verbraucht wurde, wird an die Widerstandsendlast 30' geliefert durch eine Mikrowellentransportvorrichtung, wie z. B. das Koaxialkabel 70. Das Trägerblatt 212 wird also aufgeheizt durch iviiki υ weilen, die aus dem Leiterschaltkreisteil 13 herauslecken. Die restliche Mikrowel-Ie, die durch die Koaxialleitung 70 läuft, wird in der Widerstandsendlast, d. h. in der Blindlast 30", in Hitze umgewandelt, und die so erzeugte Hitze heizt den Speicherplatz der Trägerblätter im Trägerblattspeichergehäuse 232. Die stapelweise auf den Einschüben 233 und 234 gespeicherten Trägerblätter 212 werden mit der Hitze getrocknet, die durch die Widerstandsendlast 30" erzeugt wird. Deshalb wird, wie in der Ausführungsform von F i g. 7, der elektrische Widerstandswert des Trägerblattes vergrößert. Folglich kann vermieden werden, daß die elektrische Ladung des Toners mit der elektrischen Ladung des Übertragungskorotrons 211 durch das Trägerblatt 212 neutralisiert wird, und folglich kann der Toner eine große Menge elektrischer Ladung behalten, wodurch der Toner durch die Übertragungsvorrichtung 211 kräftiger angezogen wird. Es wird also der Vorteil erzielt, daß die Übertragungseffizienz des Tonerbildes besser wird wie in der Ausführungsform von F i g. 5, in welcher der Blattbehälter 214 aufgeheizt wird. Ebenso wird die Hitzeabsorptionsmenge des Trägerblatts 212 herabgesetzt, und es tritt als Folge der weitere Vorteil auf, daß das Tonerbild mit einem geringeren Energieaufwand als in den vorbeschriebenen Ausführungsformen thermisch geschmolzen und sicher fixiert werden kann.In the embodiment shown, the heating device 222 a microstrip line 10, the details of which can be seen from FIG. the Microstrip line 10 has a conductor circuit part 13 and receives a microwave from the microwave generator 80, which is supplied by the floating voltage source 81, via the waveguide 82 and the coaxial cable 20. The remaining microwave that is not in the microstrip line 10 and consequently has been consumed in the conductor circuit part 13, the resistor end load 30 ' supplied by a microwave transport device such. B. the coaxial cable 70. The carrier sheet 212 is so heated up by iviiki υ dwell out of the conductor circuit part Lick out 13. The remaining microwave Ie, which runs through the coaxial line 70, is in the Resistive end load, d. H. in the reactive load 30 ", converted into heat, and the heat generated in this way heats the storage space of the carrier sheets in the carrier sheet storage housing 232. The stacks on the trays 233 and 234 stored carrier sheets 212 are dried with the heat generated by the resistive end load 30 " is produced. Therefore, as in the embodiment of FIG. 7, the electrical resistance value of the carrier sheet enlarged. As a result, it can be avoided that the electrical charge of the toner with the electrical Charge of the transfer corotron 211 is neutralized by the carrier sheet 212, and consequently can the toner retain a large amount of electrical charge, causing the toner to pass through the transfer device 211 is tightened more vigorously. So it will be the There is an advantage that the transfer efficiency of the toner image becomes better as in the embodiment of FIG F i g. 5, in which the sheet container 214 is heated. Likewise, the heat absorption amount of the base sheet becomes 212, and as a result, there is another advantage that the toner image with a smaller Energy expenditure than in the above-described embodiments thermally melted and securely fixed can be.

In den oben gezeigten Ausführungsformen war die Erfindung gezeigt als verwendet in der Heizvorrichtung eines elektrofotografischen Gerätes. Die erfindungsgemäße Mikrowellenheizvorrichtung kann aber für Zwekke des gleichmäßigen Aufheizens jedes blattförmigen Materials oder der Oberfläche eines dicken Materials verwendet werden mit jeglichen notwendigen gewünschten Modifikationen. Zum Beispiel könnte die vorliegende Erfindung vorteilhaft verwendet werden in einem Gerät zum thermischen Kleben oder bei Vulkanisierverfahren. In the embodiments shown above, the invention was shown as used in the heating device an electrophotographic device. The microwave heating device according to the invention can, however, for purposes the uniform heating of any sheet material or the surface of a thick material can be used with any modifications desired. For example, the The present invention can advantageously be used in a device for thermal bonding or in vulcanization processes.

Ferner kann auch in dem Falle, wo das Trägerblatt in Rollenform gespeichert ist, das Blatt mit der zweiten Heizvorrichtung in der gleichen Weise aufgeheizt werden. Ferner können die oben beschriebenen Ausführungsformen nach Wunsch und Notwendigkeit kombiniert werden.Further, even in the case where the carrier sheet is stored in the roll form, the sheet can be stored with the second Heating device can be heated in the same way. Furthermore, the above-described embodiments can be combined as desired and necessary.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A microwave heating device with a microwave supply device for supplying microwaves, with a first heating device, which the microwaves from the microwave supply device and includes a portion that allows leakage one part of the microwaves is allowed to heat the material to be heated, and with a second Heating device operable with the first heating device for heating the material to be heated is connected to the microwave energy not consumed by the first heating device, d a through characterized in that with the energy not consumed in the first heating device an intermediate medium (60, 30, 30 ', 30 ") is heated, which the material to be heated (40, 40') in addition heats up

2. Microwave heating device according to claim 1, characterized in that the intermediate medium (60, 30, 30 ', 30 ") with a microwave transmission device (70) for receiving the unused Microwave energy is connected

3. Microwave heating device according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate medium heat-generating means (30; 104) and transferring the heat to the material to be heated Has means (60; 214), between which heat conducting means (50; 50 ') are arranged.

4. Microwave heating device according to claim 3, characterized in that the heat conducting means (50; 50 ') have a heat pipe which is connected to the heat generating means (30; 104)

5. Microwave heating device according to claim 4, characterized in that the means (60; 214) have a component of good thermal conductivity for heating the material to be heated, the is connected to the heat pipe (50; 50 ').

6. Microwave heating device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Intermediate medium (30; 104; 30 ") has a resistive end load, which is connected to the microwave transmission device (70) is connected

7. Microwave heating device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Intermediate medium (30; 104; 30 ") has a resistive end load (30; 104; 30"), which with the first Heating device (10; 100) is connected.

8. Application of the microwave heating device according to claim 1 to 7, in an electrophotographic Apparatus comprising means for forming an electrostatic image thereon photosensitive part, means for developing the electrostatic image as a toner image, a device for transferring the toner image to a carrier sheet and a fixing device for thermal fusing of the toner image to fix it on the carrier sheet, characterized in that, that the fixing device contains the first heating device (10,100) which the carrier sheet as the material to be heated and the second heating device (30, 50, 60, 104, 50 ', 214, 30 ") the Carrier sheet (212) is heated before the carrier sheet to the first heating device with the aid of a sheet feed device (10, 100) is brought.

9. microwave heating device according to claim 8, characterized in that a sheet storage device (214) for storing the carrier sheet (212) is provided, the second heating device being the Heats carrier sheets that are stored in the sheet storage device.

10. Microwave heating device according to claim 9,

characterized in that the sheet storage device (214) has a sheet container made of a material with good thermal conductivity and that the two heating means (104) has a device (50 ') for conducting ίο the heat to the sheet container

11. A microwave heating device according to claim 9 or 10, characterized in that the sheet storage device (232-234) comprises one device for determining the location for storing the carrier sheets (212) and that the second heating means (30 ") has a device for distributing the heat in this storage space.

12. Microwave heating device according to claim 9, characterized in that the sheet feeding device sheet storage means for storing the carrier sheets (212), the second Heating device is arranged between the sheet storage device and the first heating device