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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Bildheizgerät,
welches auf ein Bilderzeugungsgerät bzw. Bildbildungsgerät wie beispielsweise
ein Kopiergerät,
einen Drucker oder dergleichen angewendet wird, und genauer auf
ein Gerät
zum Ermöglichen,
dass ein Heizbauteil Wärme
durch magnetische Induktion erzeugt.
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Verwandter
Stand der Technik
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In den letzten Jahren wurde ein Fixiergerät eines "magnetischen Induktionsheizsystems" unter Berücksichtigung
einer schnellen Druckzeit und adäquater
Druck-/Temperatur-Ansprechcharakteristiken entworfen.
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Das Fixiergerät des magnetische-Induktions-Heizsystems ist ein
Gerät mit
einer derartigen Konstruktion, dass an eine Anregungsspule (Spule,
Wicklung, Feldwicklung, Feldspule) ein Hochfrequenzstrom angelegt
wird, und durch einen Oberflächenstrom
an der Oberfläche
eines magnetischen Materials, welches durch ein entwickeltes Hochfrequenz-Magnetfeld
als ein Heizgenerator bzw. Wärmegenerator
bzw. eine Wärmeerzeugungseinrichtung
dient, wird eine Wärmeerzeugung
wie sie ist Toner zugeführt.
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Gemäß einem derartigen Fixiergerät ist das
Wärmeübertragungsmodell
sehr einfach (beispielsweise Erzeugung von Magnetismus → Wärmeerzeugung
des magnetischen Materials → Gummischicht-Wärmeübertragung → Schmelzen
des Toners), und es kann eine Übertragungsansprechgeschwindigkeit
der Wärme
merklich verbessert werden (vergleiche beispielsweise EP-A 0 649
072) im Vergleich zu der eines Heizwalzensystems oder eines Filmheizsystems,
welche eine keramische Heizeinrichtung verwenden.
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Gemäß einem Energieversorgungsgerät zum Zuführen einer
elektrischen Energie zu dem Fixiergerät des zuvor erwähnten magnetische-Induktions-Heizsystems,
findet eine Energiequelle eines Spannungsresonanzsystems Verwendung,
bei welchem ein Schaltverlust reduziert ist und ein hoher Kostenvorteil
besteht. Gemäß der Energiequelle
des Spannungsresonanzsystems wird ein Verfahren zum Schwanken bzw.
Schwingen einer Rücklaufspannung,
wenn ein Schaltelement ausgeschaltet ist, eine Bedingung, um den
Schaltverlust zu reduzieren.
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Daher erhält bei der Entwicklung die
Abstimmung zwischen dem als ein Wärmegenerator dienenden magnetischen
Material und der Anregungsspule, nämlich die Abstimmung der Impedanz
viel Gewicht. Bei einer derartigen Situation wird im allgemeinen
ein Abstimmwandler oder eine Abstimmspule verwendet, um das Abstimmen
mit einer Lastimpedanz durchzuführen
(vergleiche beispielsweise JP-A-08-044 226).
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Bei dem Impedanzabstimmen eines Schaltelements
durch den Abstimmwandler des Standes der Technik wird erwartet,
dass im Prinzip und bei dem Betrieb ein guter Schaltzustand erlangt
wird. Jedoch befindet sich eine bei der Erfindung zu behandelnde
elektrische Leistung während
der Aufheizdauer eines Fixiergeräts
auf einem elektrischen Leistungsniveau von 1100 W oder mehr. Wird
der Abstimmwandler tatsächlich entworfen
bzw. gestaltet, resultiert eine Größe des Wandlers in einem Kubus,
bei welchem aufgrund der Größenordnung
eines Stroms, der fließen
soll, eine Seite 70 mm überschreitet.
Im Falle des Installierens des Wandlers mit einer derartigen Größe nimmt
seine Größe ungefähr die Hälfte einer
Größe eines
Energieversorgungsgeräts
ein, welches zum Heizen bzw. Erwärmen
eines Fixiergeräts
konstruiert ist. Eine derartige Kostenzunahme des Wandlers überschreitet
die Kosten von in einer Schaltschaltung verwendeten Teilen.
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Da die Abstimmspule an einem anderen
Ort als andere Bauteile zur Verfügung
gestellt wird, welche sich von der Anregungsspule unterscheiden,
ist es notwendig, einen Umschließungsraum für die Abstimmspule oder dergleichen
zu gestalten. Dies stellt ein Problem dahingehend dar, dass eine
Konstruktion des Geräts kompliziert
wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
ein Bildheizgerät
zum Reduzieren eines Schaltverlusts zur Verfügung zu stellen, ohne das Gerät kompliziert
zu machen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
besteht darin, ein Bildheizgerät
zur Verfügung
zu stellen, bei welchem eine Anregungsspule zum Ermöglichen,
dass ein Wärmegenerator
Wärme erzeugt,
einen ersten Spulenabschnitt und einen zweiten Spulenabschnitt aufweist,
um die Impedanzen des ersten Spulenabschnitts und des Wärmegenerators
abzustimmen, und der erste und zweite Spulenabschnitt benachbart
sind. Diese Aufgaben werden von dem Gerät nach Anspruch 1 gelöst.
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Die vorangehenden und anderen Aufgaben
und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung und den beigefügten
Ansprüchen
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung offensichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 ist
ein schematisches Schaubild eines Bilderzeugungsgeräts, auf
welches ein Bildheizgerät
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung angewendet wird;
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2A ist
eine Seitenschnittansicht des Bildheizgeräts, 2B ist ein teilweise vergrößertes Schaubild
des Geräts;
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3 ist
eine Vorderansicht des Bildheizgeräts;
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4 ist
eine vordere Schnittansicht des Bildheizgeräts;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines Halters;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht einer Anregungsspule;
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7A und 7B sind äquivalente Schaltungsschaubilder;
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8A und 8B sind Schaubilder, die
Rücklaufspannungen
zeigen;
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9 ist
eine Seitenschnittansicht eines Bildheizgeräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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10A ist
eine Seitenschnittansicht des Bildheizgeräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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10B ist
ein teilweise vergrößertes Schaubild
des Bildheizgeräts;
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11 ist
eine Seitenschnittansicht des Bildheizgeräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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12 ist
eine Seitenschnittansicht des Bildheizgeräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
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13 ist
ein Schaubild, welches eine Anregungsschaltung zeigt.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Nachfolgend wird nun ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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1 ist
eine schematische Konstruktionsansicht eines Beispiels eines Bilderzeugungsgeräts. Das Bilderzeugungsgerät des Ausführungsbeispiels
bezieht sich auf einen elektrophotographischen Farbdrucker.
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Das Bezugszeichen 101 bezeichnet
eine elektrophotographische lichtempfindliche Trommel (Bildhaltebauteil),
welche aus einem organischen lichtempfindlichen Material oder einem
lichtempfindlichen Material aus amorphen Silizium angefertigt ist.
Die Trommel 101 wird mit einer vorbestimmten Verarbeitungsgeschwindigkeit
(Umfangsgeschwindigkeit), wie durch einen Pfeil dargestellt, gegen
den Uhrzeigersinn gedreht.
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Die lichtempfindliche Trommel 101 wird
bei ihrem Drehschritt von einem Aufladegerät 102, wie beispielsweise
einer Aufladewalze oder dergleichen, einem gleichförmigen Aufladeprozess
von vorbestimmter Polarität
und Potential unterzogen.
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Nachfolgend wird eine Aufladeverarbeitungsoberfläche durch
einen von einer optischen Laserbox (Laserscanner) 110 emittierten
Laserstrahl 103 einem Abtastbelichtungsprozess von Zielbildinformationen
unterzogen. Der Laserscanner 110 erzeugt den Laserstrahl 103,
welcher entsprechend einem zeitsequentiellen elektrischen digitalen
Bildelementsignal der Zielbildinformationen von einem Bildsignal-Erzeugungsgerät, wie beispielsweise
einem (nicht abgebildeten) Bildlesegerät oder dergleichen, moduliert
(eingeschaltet/ausgeschaltet) wurde, wodurch die Oberfläche der
sich drehenden lichtempfindlichen Trommel abgetastet und belichtet
wird. Durch die Abtastbelichtung wird auf der Oberfläche der
sich drehenden lichtempfindlichen Trommel 101 ein elektrostatisches
Latentbild entsprechend den Zielbildinformationen gebildet, welche
abgetastet und belichtet wurden. Das Bezugszeichen 109 bezeichnet
einen Spiegel zum Ablenken des von dem Laserscanner 110 emittierten
Laserstrahls zu einer Belichtungsposition der lichtempfindlichen
Trommel 101.
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Im Falle des Bildens eines Vollfarbenbildes
werden eine Abtastbelichtung und eine Bildung eines Latentbildes
mit Bezug auf ein erstes Farbaufteilungs-Komponentenbild eines Zielvollfarbbildes,
beispielsweise ein gelbes Komponentenbild durchgeführt. Das
Latentbild wird durch den Betrieb bzw. die Operation einer gelben
Entwicklungseinheit 104Y bei einem 4-Farb-Entwicklungsgerät 104 als
ein gelbes Tonerbild entwickelt. Das gelbe Tonerbild wird auf die
Oberfläche
einer dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 in
einen ersten Übertragungsabschnitt
T1 als einen Kontaktabschnitt (oder Näherungsabschnitt) zwischen
der lichtempfindlichen Trommel 101 und der dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 übertragen.
Nachdem das Tonerbild auf die Oberfläche der dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 übertragen
wurde, werden die angehafteten Restbestandteile, wie beispielsweise Übertragungsresttoner
und dergleichen, an der Oberfläche
der sich drehenden lichtempfindlichen Trommel 101 entfernt
und die Oberfläche
wird durch eine Reinigungseinrichtung 107 gereinigt.
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Der Verarbeitungszyklus des Aufladens,
der Abtastbelichtung, der Entwicklung, der ersten Übertragung
und des Reinigens wird in Bezug auf jedes eines zweiten Farbaufteilungs-Komponentenbildes
(beispielsweise ein magentafarbiges Komponentenbild; in diesem Fall
operiert eine magentafarbige Entwicklungseinheit 104M)
ein drittes Farbaufteilungs-Komponentenbild (beispielsweise ein
zyanfarbiges Komponentenbild; in diesem Fall operiert eine zyanfarbige
Entwicklungseinheit 104C), und ein viertes Farbaufteilungs-Komponentenbild
(beispielsweise ein schwarzes Komponentenbild; in diesem Falle operiert
eine schwarze Entwicklungseinheit 104BK) eines Zielvollfarbenbildes
sequentiell ausgeführt.
Folglich werden Tonerbilder von vier Farben eines gelben Tonerbildes,
eines magentafarbigen Tonerbildes, eines zyanfarbigen Tonerbildes
und eines schwarzen Tonerbildes sequentiell überlappt und auf die Fläche der
dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 übertragen,
wodurch entsprechend einem Zielvollfarbenbild ein Farbtonerbild
synthetisiert und gebildet wird.
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Die dazwischen liegende Übertragungstrommel 105 weist
an einer Metalltrommel eine elastische Schicht mit einem mittleren
Widerstand und eine Oberflächenschicht
mit einem hohen Widerstand auf. Die Trommel 105 wird mit
ungefähr
derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die der lichtempfindlichen
Trommel 101 in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 101 oder
in großer
Nähe dazu,
wie durch einen Pfeil dargestellt, im Uhrzeigersinn gedreht. An
die Metalltrommel der dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 wird
ein Vorspannungspotential angelegt und durch eine Potentialdifferenz
zwischen der Metalltrommel und der lichtempfindlichen Trommel 101 wird
ein Tonerbild auf der Seite der lichtempfindlichen Trommel 101 auf die
Oberflächenseite
der dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 übertragen.
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In einem als ein Kontaktspaltabschnitt
zwischen der sich drehenden dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 und
einer Übertragungswalze 106 dienenden
zweiten Transferabschnitt T2 wird das an der Oberfläche der
sich drehenden dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 synthetisierte
und gebildete Farbtonerbild auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials
P übertragen,
welches zu einem vorbestimmten Zeitpunkt von einer (nicht abgebildeten)
Papierspeiseeinheit an den zweiten Übertragungsabschnitt T2 gespeist
wird. Durch Zuführen
von Ladungen mit einer entgegengesetzten Polarität zu der des Toners von der Rückseite
des Aufzeichnungsmaterials P überträgt die Übertragungswalze 106 sequentiell
das synthetisierte Farbtonerbild alles auf einmal von der Oberflächenseite
der dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 auf
das Aufzeichnungsmaterial P.
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Das durch den zweiten Übertragungsabschnitt
T2 hindurchgelaufene Aufzeichnungsmaterial T wird von der Oberfläche der
dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 getrennt
und einem Bildheizgerät
(Fixiergerät) 100 gespeist,
und es wird einem Heizfixierprozess eines unfixierten Tonerbildes
unterzogen. Danach wird das Aufzeichnungsmaterial P als eine farbbildgebildete
Substanz zu einer (nicht abgebildeten) Papierausstoßablage
aus dem Gerät
ausgestoßen.
Nachfolgend wird das Fixiergerät 100 erläutert.
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Nachdem das Farbtonerbild auf das
Aufzeichnungsmaterial P übertragen
wurde, werden anhaftende Restsubstanzen, wie beispielsweise Übertragungsresttoner,
Papierpulver und dergleichen an der Oberfläche der sich drehenden dazwischen
liegenden Übertragungstrommel 105 entfernt
und die Oberfläche
wird durch eine Reinigungseinrichtung 108 gereinigt. Die
Reinigungseinrichtung 108 wird zu der dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 immer
in einem kontaktlosen Zustand gehalten. Die Reinigungseinrichtung 108 wird zu
der dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 bei
einem zweiten Übertragungsausführungsschritt des Übertragens
des Farbtonerbildes auf das Aufzeichnungsmaterial P von der dazwischen
liegenden Übertragungstrommel 105 in
einem Kontaktzustand gehalten.
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Auch die Übertragungswalze 106 wird
zu der dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 immer in
einem kontaktlosen Zustand gehalten. Die Übertragungswalze 106 wird
zu der dazwischen liegenden Übertragungstrommel 105 durch
das Aufzeichnungsmaterial P bei dem zweiten Übertragungsausführungsschritt des Übertragens
des Farbtonerbildes auf das Aufzeichnungsmaterial P von der dazwischen
liegenden Übertragungstrommel 105 in
einem Kontaktzustand gehalten. Es kann auch eine Druckbetriebsart
eines monochromatischen Bildes, wie beispielsweise eines schwarzweißen Bildes
oder dergleichen, ausgeführt
werden. Außerdem
kann eine zweiseitige Bilddruck-Betriebsart oder eine Mehrfachbilddruck-Betriebsart
ausgeführt
werden.
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Im Falle der zweiseitigen Bilddruck-Betriebsart
wird das Aufzeichnungsmaterial P, auf welches ein Bild auf die erste
Seite gedruckt wurde, und welches aus dem Bildheizgerät 100 ausgestoßen wurde,
durch einen (nicht abgebildeten) Rückzirkulations-Transportmechanismus
bzw. Rezirkulations-Transportmechanismus auf die andere Seite herumgedreht
und wird erneut dem zweiten Übertragungsabschnitt
T2 gespeist, und auf die zweite Seite wird ein Tonerbild übertragen.
Danach wird das Aufzeichnungsmaterial P erneut dem Bildheizgerät 100 gespeist
und das Tonerbild wird auf die zweite Seite fixiert. Auf diese Weise
wird ein zweiseitiger Bilddruck ausgegeben.
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Im Falle der Mehrfachbild-Druckbetriebsart
wird das Aufzeichnungsmaterial P, nachdem das Bilddrucken für das erste
Mal beendet wurde und es aus dem Bildheizgerät 100 ausgestoßen wurde,
nicht durch den (nicht abgebildeten) Rückzirkulations-Transportmechanismus
auf die andere Seite umgedreht, sondern es wird erneut dem zweiten Übertragungsabschnitt
T2 gespeist. Auf die Oberfläche,
auf welcher das Bild des ersten Mals bereits gedruckt wurde, wird
ein Tonerbild des zweiten Mals übertragen.
Das Aufzeichnungsmaterial wird erneut dem Bildheizgerät 100 gespeist,
und das Tonerbild des zweiten Mals wird fixiert, so dass ein Mehrfachbilddruck
ausgegeben wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel findet ein Toner
Verwendung, der eine gering weich machende Substanz enthält.
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Das Fixiergerät 100 des Ausführungsbeispiels
ist ein Gerät
eines Anpresswalzen-Ansteuersystems und eines magnetische-Induktions-Heizsystems,
welches einen zylindrischen exothermen magnetische-Induktions-Film
(Metallheizfilm) als einen Fixierfilm verwendet.
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2A ist
eine Seitenschnittansicht eines Hauptabschnitts des Fixiergeräts 100. 2B ist ein teilweise vergrößertes Schaubild
des Fixiergeräts. 3 ist ein vorderes Schaubild
des Geräts 100. 4 ist ein vertikaler Schnitt
des vorderen Schaubilds.
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Das Bezugszeichen 1 bezeichnet
einen exothermen magnetischen Induktionsfilm (nachfolgend als ein Fixierfilm
bezeichnet) als einen zylindrischen Heizgenerator. Wie in dem strukturellen
Schichtschaubild von 2B gezeigt,
ist der Fixierfilm 1 des Ausführungsbeispiels ein laminiertes
Filmmaterial, mit: einer leitfähigen Schicht
(Metallschicht, einer mit einem Widerstand behafteten Schicht, einer
magnetischen Schicht) 1a, die als ein Wärmegenerator dient, welche
eine Wärmeerzeugung
durch magnetische Induktion durchführt, beispielsweise eine (nachfolgend
als eine Metallschicht bezeichnete) zylindrische Nickelfilmschicht
mit einer Dicke von 50 μm;
einer elastischen Schicht 1b, welche aus Silikongummi oder
dergleichen angefertigt ist, und deren äußere Umfangsoberfläche beschichtet
ist; und zudem einer aus einem fluorhaltigen Harz oder dergleichen
angefertigte Freigabeschicht bzw. Auslöseschicht 1c, deren äußerer Umfang
beschichtet ist. Die elastische Schicht 1b und die Auslöseschicht 1c weisen
Funktionen zum Anheben des Fixierleistungsverhaltens des Tonerbildes
und zum Verbessern des Tonerauslöseverhaltens
auf.
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Wenn auf die als eine leitfähige Schicht
dienende Metallschicht 1a ein magnetischer Fluss wirkt,
wird in der Metallschicht 1a ein Wirbelstrom erzeugt und
die Metallschicht 1a führt
eine Wärmeerzeugung
durch magnetische Induktion durch. Die Metallschicht 1a ist
nicht auf Nickel beschränkt,
sondern kann auch ein Metall oder eine Metallverbindung als einen
guten elektrischen Leiter innerhalb einer Spanne von 10–5 bis
10–1 Ω·cm verwenden.
Noch bevorzugter ist es möglich,
eine reine Metallschicht aus Eisen, Kobalt oder dergleichen, bei welcher
die Permeabilität
hoch ist und sich ein Ferromagnetismus zeigt, oder ihre Verbindungen
zu verwenden.
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Sogar in dem Fall eines Farbtonerbildes,
bei dem eine Dicke einer Tonerschicht groß ist und vier Farbtonerbilder
gebündelt
werden, arbeitet die elastische Schicht 1c so, dass es
der Oberfläche
des Fixierfilms 1 ermöglicht
wird, die konkaven und konvexen Abschnitte der Tonerschicht zu zeichnen.
Es ist zweckmäßig eine Härte auf
60° (JIS-A)
oder weniger, noch bevorzugter, 45° (JIS-A) oder weniger zu setzen. Es ist zweckmäßig, eine
thermische Leitfähigkeit λ auf einen
Wert innerhalb einer Spanne von 6 × 10–4 bis
2 × 10–3 [cal/cm·sec·deg.]
zu setzen.
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Es ist möglich, als ein Material, welches
anders als das fluorhaltige Harz, wie beispielsweise PFA, PTFE,
FEP oder dergleichen der Auslöseschicht 1c ist,
ein Material auszuwählen,
welches ein gutes Auslöseleistungsverhalten
und einen Heizwiderstand aufweist, wie beispielsweise Silikonharz,
Fluorgummi, Silikongummi oder dergleichen. Es ist vorzuziehen die
Dicke auf 20 bis 100 μm
zu setzen.
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Der zylindrische Fixierfilm 1 ist
lose um einen zylindrischen Körper
herum überzogen,
der als ein Kernhalter 2 und ein Filmführungsbauteil 3 konstruiert
ist.
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Der Kernhalter 2 ist ein
unteres Bauteil. Das Filmführungsbauteil 3 ist
ein oberes Bauteil. Durch Übereinanderlegen
des Kernhalters und des Filmführungsbauteils
bei unteren und oberen Positionen, indem eine Rinnenform Verwendung
findet, die jeweils eine Querschnittsansicht mit einem fast halbkreisförmigen Bogen aufweisen,
wird ein fast zylindrischer Körper
gebildet. In einem mittleren Abschnitt einer inneren Bodenoberfläche des
unteren Kernhalters 2 sind zwei parallele Lamellenplatten 2a und 2a mit
einem Intervall entlang der Längsrichtung
des Halters gebildet. Ein erster Kern 5 ist herabgesenkt
und wird zwischen den Lamellenplatten 2a und 2a gehalten. 5 ist eine externe perspektivische
Ansicht des Kernhalters 2. Das Bezugszeichen 2b bezeichnet
Führungslamellen
der inneren Filmoberfläche,
die an der äußeren Oberfläche des
Kernhalters 2 gebildet sind (eine Lamellenhöhe ist auf
ungefähr
0,5 mm gesetzt).
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Der Kernhalter 2 und das
Filmführungsbauteil 3 sind
elektrisch isolierende Materialien mit einem Wärmewiderstand. Beispielsweise
stellen sie geformte Gegenstände
aus einem Phenolharz, einem fluorhaltigen Harz, einem Polyimidharz,
einem Polyamidharz, einem Polyamidimidharz, einem PEEK-Harz, einem PES-Harz,
einem PPS-Harz, einem PFA-Harz, einem PTFE-Harz, einem FEP-Harz, einem LCP-Harz
oder dergleichen dar.
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Das Bezugszeichen 4 bezeichnet
eine Anregungsspule (Spule), welche durch Wickeln eines elektrischen
Drahtes um einen schiffförmigen
Körper
herum konstruiert ist, welcher annähernd der inneren Oberfläche des
unteren Kernhalters 2 der Rinnenform entspricht, die jeweils
eine Querschnittsansicht mit einem fast halbkreisförmigen Bogen
aufweisen. 6 ist eine
externe perspektivische Ansicht der Anregungsspule. Die Anregungsspule 4 mit
dem schiffförmigen
Körper
ist an der inneren Oberfläche
des Kernhalters 2 gehalten.
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Die Bezugszeichen 7 und 8 bezeichnen
eine Abstandsplatte und eine flache Abdeckplatte, welche sequentiell überlagert
sind und über
dem Kernhalter 2 angeordnet sind, welcher die Anregungsspule 4 und
den ersten Kern 5 hält.
Das Bezugszeichen 6 bezeichnet ein Paar von rechten und
linken zweiten Kernen, welche im voraus aneinandergehaftet werden,
und an der Rückseite
der Abstandsplatte 7 gehalten werden. Durch Übereinanderlegen
der Abstandsplatte 7 über
den Kernhalter 2 auf eine vorbestimmte Weise werden die
zweiten Kerne 6 in den unteren Abschnitten auf der rechten
und linken Seite der Anregungsspule 4 um den ersten Kern
5 herum angeordnet, wodurch sie mit dem ersten Kern 5 eine
Arraystruktur mit einer T-förmigen
Querschnittsansicht bilden.
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Sowohl der erste Kern 5 als
auch die zweiten Kerne 6 sind ein seitlich breites ferromagnetisches
Bauteil mit einer hohen Permeabilität, bei welchen die Längsrichtung
des Kernhalters 2 als Longitudinal gesetzt wird. Es ist
zweckmäßig ein
Material, wie beispielsweise Ferrite, Permalloy oder dergleichen
zu verwenden, welches bei einem Kern des Wandlers oft Verwendung
findet. Noch bevorzugter ist es geeignet bzw. angemessen, Ferrite
mit einem kleinen Verlust bei Frequenzen von 20 bis 100 kHz zu verwenden.
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Das Bezugszeichen 9 bezeichnet
einen seitlich langen Bolzen bzw. Stift für eine Druckbeaufschlagung,
welcher im voraus an die obere Oberfläche des mittleren Abschnitts
der flachen Abdeckplatte 8 einteilig befestigt wird. Beide
Endabschnitte des Bolzens 9 ragen jeweils an beiden Enden
in der Längsrichtung
der flachen Abdeckplatte 8 nach außen aus (3 und 4).
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Wie zuvor erwähnt, werden die Abstandsplatte 7 und
die flache Abdeckplatte 8 sequentiell über den Kernhalter 2 abgedeckt.
Ferner wird das Filmführungsbauteil 3 abgedeckt.
Danach wird der zylindrische Fixierfilm 1 extern lose an
die Anordnung befestigt. Außerdem
werden ringförmige
Filmkantenabschnitts-Beschränkungsflanschbauteile 10 jeweils
an beide Endabschnitte der Anordnung extern befestigt. Durch externes
Befestigen des ringförmigen
Filmkantenabschnitts-Beschränkungsflanschbauteils
an den Kernhalter 2 und das Filmführungsbauteil 3 dienen
die Flanschbauteile als Reifen, so dass die Zusammenbaukomponenten 1 bis 10 in
einem zusammengebauten Zustand gehalten werden.
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Das Bezugszeichen 15 bezeichnet
eine elastische Anpresswalze, welche als ein sich drehendes Bauteil
zum Druck Beaufschlagen dient. Die Walze 15 ist aus einem
Kern 15a und einer Silikongummischicht 15b angefertigt,
welche konzentriert und einteilig um den Kern herum gebildet sind.
Die Anpresswalze 15 ist zwischen der Vorderseite und der
(nicht abgebildeten) Rückseite
des Fixiergeräts
angeordnet, so dass sie von einem Lager drehbar gehalten wird.
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Die Zusammenbaukomponenten 1 bis 10 sind über der
Anpresswalze 15 fast parallel zu der Walze auf eine derartige
Weise angeordnet, dass die Seite des Kernhalters 2 auf
die untere Seite gesetzt ist. An beiden Kantenseiten des seitlich
langen Bolzens 9 zur Druckbeaufschlagung sind Anpressfedern 12 kontrahiert
und zwischen Federklammern 11 angeordnet, die jeweils als
fixierte Bauteile und die Bolzenkantenabschnitte dienen. Folglich
wirken Reaktionskräfte
f der Anpressfedern 12 auf die Bolzenkantenabschnitte und
der Bolzen 9 wird zusammengedrückt, so dass die untere Oberfläche des
Kernhalters 2 und der Anpresswalze 15 durch den Fixierfilm 1 von
einem vorbestimmten Gewicht (10 bis 50 kg) mit einem Druck beaufschlagt
werden, und ein fixierter bzw. festgelegter Spaltabschnitt N mit
einer vorbestimmten Breite gebildet wird.
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Durch ein Ansteuerübertragungssystem
wird eine Ansteuerkraft von einer Ansteuerquelle M an die Anpresswalze 15 übertragen,
so dass die Anpresswalze 15 mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit, wie
durch einen Pfeil (Anpresswalzen-Ansteuersystem) in 2A gezeigt, gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.
Im Zusammenhang mit der Drehung der Anpresswalze 15 wirkt
in dem fixierten Spaltabschnitt N eine Rotationskraft auf den zylindrischen
Fixierfilm 1, der durch eine Reibungskraft zwischen der
sich drehenden Anpresswalze 15 und der äußeren Oberfläche des
Fixierfilms 1 an die Außenseite des Kernhalters 2 und
der Filmführung 3 lose
eingepasst ist. Folglich dreht sich der zylindrische Fixierfilm 1 mit
einer Umfangsgeschwindigkeit annähernd
entsprechend der Umfangsdrehgeschwindigkeit der Anpresswalze 15,
wie durch einen Pfeil dargestellt, im Uhrzeigersinn, während er
im Kontakt mit der unteren Oberfläche des Kernhalters 2 in
dem fixierten Spaltabschnitt N um das äußere des Kernhalters 2 und
der Filmführung
3 herum gleitet.
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Wenn sich der Fixierfilm 1 dreht,
empfangen die Filmkantenabschnitts-Beschränkungsflanschbauteile 10 den
Kantenabschnitt des Fixierfilms 1 und funktionieren derart,
dass sie die Verschiebung entlang der Längsrichtung des Kernhalters
des Fixierfilms beschränken.
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Die Anregungsspule 4 erzeugt
ein Hochfrequenz-Magnetfeld
durch einen Hochfrequenzstrom (Wechselstrom), welcher von einer
Anregungsschaltung (einer Energiequelle, einer Schaltschaltung mit
einer kapazitiven Impedanz und dergleichen) zugeführt wird.
Das Hochfrequenz-Magnetfeld wird von dem ersten Kern 5 entsprechend
der Position des fixierten Spaltabschnitts N auf einen Bereich in
der Nähe
des fixierten Spaltabschnitts N konzentriert verteilt. Der magnetische
Fluss des Hochfrequenz-Magnetfeldes ermöglicht, dass die Metallschicht 1a als
eine wärmeerzeugende
Schicht des Fixierfilms 1 dient, um einen Wirbelstrom zu
erzeugen. Der Wirbelstrom ermöglicht
der Metallschicht, durch einen spezifischen Widerstand der Metallschicht 1a (Wärmeerzeugung
durch einen Wirbelstromverlust) eine Joul'sche Wärme zu erzeugen. Dies bedeutet,
dass die Metallschicht 1a des Fixierfilms 1 eine
Wärmeerzeugung
durch magnetische Induktion durchführt.
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13 zeigt
eine schematische Konstruktion einer Anregungsschaltung S. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet
einen Rauschfilter; 21 einen Filterkondensator; 22 einen
Resonanzkondensator; 23 ein Schaltelement; und 24 eine
Diode im Leerlauf.
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Eine Gleichspannungs-Energiespannungsschaltung
ist eine Energiequelle einer Steuerschaltung. Die Fixierung wird
bei einem Fixierermächtigungssignal
gestartet. Zuerst erzeugt, wenn das Fixierermächtigungssignal eingegeben
wird, eine Schaltsteuerschaltung einen derartigen Gatterimpuls,
dass das Schaltelement eine zweckmäßige Einschaltzeit und Ausschaltzeit
wiederholt. Ist das Schaltelement eingeschaltet, wird einer Anregungsspule
von einer Gleichrichterschaltung ein Strom zugeführt. Ist das Schaltelement
ausgeschaltet, wird der Strom der Anregungsspule dem Resonanzkondensator
zugeführt
(zu einem Pfad, der durch den Filterkondensator von der Diode im
Leerlauf hindurchläuft,
durch eine Spannung). Bei dieser Schaltung wird, da die Einschaltzeit
länger
ist, der Anregungsspule mehr elektrische Energie zugeführt und
die elektrische Energie nimmt zu (auch der Wärmeerzeugungsbetrag nimmt zu).
Durch Steuern der Einschaltzeitdauer auf der Grundlage von Temperaturinformationen,
die von einem Thermistor 13 als Temperaturerfassungseinrichtung erfasst
werden, wird eine Temperatureinstellung durchgeführt.
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Die Wärmeerzeugung durch magnetische
Induktion der Metallschicht 1a des Fixierfilms 1 tritt
konzentriert in der Nähe
des fixierten Spaltabschnitts N auf, in welchem der wechselnde magnetische
Fluss konzentriert verteilt wird. Der fixierte Spaltabschnitt N
wird durch die elastische Schicht 1b und die Auslöseschicht 1c effektiv
geheizt bzw. erwärmt.
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Von der Temperaturerfassungsvorrichtung 13 wird
eine Temperatur des fixierten Spaltabschnitts N erfasst, und seine
Erfassungstemperaturinformationen werden in ein Steuersystem C eingegeben
(6). Die Energieversorgungseinrichtung
(Stromversorgungseinrichtung) für
die Anregungsspule 4 von der Energiequelle in einer Anregungsschaltung
S wird von dem Steuersystem C gesteuert, so dass die Temperatur
des fixierten Spaltabschnitts N eingestellt wird, um so auf einer
vorbestimmten Temperatur gehalten bzw. bewahrt zu werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Temperaturerfassungsvorrichtung 13 ein
Thermistor, der auf dem oberen Oberflächenabschnitt des Kernhalters
entsprechend dem fixierten Spaltabschnitt N angeordnet ist. Der Thermistor 13 ist
auf einer dünnen
steinlosen Platte gebildet. Die steinlose Platte ist an die äußere Oberfläche des
Kernhalters 2 angehaftet und ist durch einen Isolationsschutzstreifen
angeordnet und abgedeckt, wodurch die äußere Oberfläche geschützt ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel kann durch konzentriertes
Verteilen des magnetischen Flusses der Anregungsspule 4 auf
den Bereich in der Nähe
des fixierten Spaltabschnitts N ermöglicht werden, dass das erzeugte
magnetische Feld in eine gewünschte
Wärmeregion
der Metallschicht 1a des Fixierfilms 1 läuft, und
es kann ein hoch effizientes Fixiergerät realisiert werden.
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Die Anpresswalze 15 wird
gedreht. Im Zusammenhang damit wird der zylindrische Film 1 gedreht.
Die Wärmeerzeugung
durch magnetische Induktion des Fixierfilms 1 wird, wie
zuvor erwähnt,
durch Zuführen
eines Stroms von der Anregungsschaltung S zu der Anregungsspule 4 durchgeführt. Der
fixierte Spaltabschnitt N steigt auf eine vorbestimmte-Temperatur
an. Bei einem derartigen Temperatur eingestellten Zustand wird das
Aufzeichnungsmaterial P, auf welchem ein unfixiertes Tonerbild t
gebildet worden ist, und welches von dem Bilderzeugungsbereich transportiert
wurde, zu einer Position zwischen dem Fixierfilm 1 des
fixierten Spaltabschnitts N und der Anpresswalze 15 auf
eine derartige Weise gespeist, dass die Bildoberfläche nach
oben gerichtet ist, nämlich,
dass die Bildoberfläche
der Fixierfilmoberfläche
zugewandt ist. In dem fixierten Spaltabschnitt N ist die Bildoberfläche an die äußere Oberfläche des
Fixierfilms 1 angehaftet und das Aufzeichnungsmaterial
P wird so transportiert, dass es zusammen mit dem Fixierfilm 1 in
den fixierten Spaltabschnitt N eingelegt ist. Bei dem Zustand, bei
dem das Aufzeichnungsmaterial P zusammen mit dem Fixierfilm 1 in
dem fixierten Spaltabschnitt N eingelegt und transportiert wird,
wird das Aufzeichnungsmaterial von der Wärmeerzeugung durch magnetische
Induktion des Fixierfilms 1 geheizt, wodurch das unfixierte
Tonerbild t an dem Aufzeichnungsmaterial P geheizt und fixiert wird.
Läuft das
Aufzeichnungsmaterial P durch den fixierten Spaltabschnitt N, wird
es von der äußeren Oberfläche des rotierenden
Fixierfilms 1 getrennt und es wird ausgestoßen und
transportiert.
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Bei dem Ausführungsbeispiel findet als eine
Anregungsspule 4 eine Spule, bei welcher eine Vielzahl von
dünnen
Kupferdrähten,
die jeweils isolierend überzogen
sind, gebündelt
sind (Bündeldraht)
als ein die Spule konstruierender elektrischer Draht Verwendung
und durch ein vielzähligmaliges
Winden bzw. Wickeln eines derartigen Bündeldrahts wird die Anregungsspule 4 geformt.
Es wird bevorzugt, als einen isolierenden Überzug bzw. eine isolierende
Beschichtung einen Überzug
zu verwenden, der einen Wärmewiderstand
bzw. Heizwiderstand unter Berücksichtigung
einer Wärmeleitung
aufgrund der Wärmeerzeugung
des Fixierfilms 1 aufweist. Beispielsweise beträgt eine
Wärmewiderstandstemperatur
des aus Polyimid angefertigten Überzugs 220°C.
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In 2A und 2B bezeichnet bei den Wicklungen
der Anregungsspule 4 das Bezugszeichen 4a eine
Wicklung als einen ersten Spulenabschnitt, welcher der Metallschicht 1a des
Fixierfilms 1 durch ein isolierendes Material benachbart
ist, um so mit der Metallschicht 1a magnetisch gekoppelt
zu sein. Bei dem Ausführungsbeispiel
ist das isolierende Material der Kernhalter 2. Eine Dicke
des Kernhalters 2 ist gleich 1 bis 5 mm.
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Das Bezugszeichen 4b bezeichnet
eine Wicklung als einen zweiten Spulenabschnitt, welcher nicht mit der
Metallschicht 1a des Fixierfilms 1 magnetisch
gekoppelt ist, oder bei welchem eine magnetische Kopplung mit der
Metallschicht 1a schwächer
ist als die der ersten Wicklung 4a.
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Bei dem Ausführungsbeispiel weist die Anregungsspule 4 eine
Doppelwicklungsstruktur auf, die die ersten und zweiten Wicklungen 4a und 4b umfasst.
Die ersten und zweiten Wicklungen 4a und 4b sind
gegenseitig benachbart und sind so gewickelt, um die magnetischen
Flüsse
in derselben Richtung zu der Metallschicht 1a des Fixierfilms 1 zu
erzeugen. Die ersten und zweiten Wicklungen 4a und 4b sind
seriell verbunden, und an sie wird von der Energiequelle durch eine
Schaltschaltung, die eine kapazitive Impedanz aufweist, eine elektrische
Energie zugeführt.
Die Windungs- bzw. Wicklungsanzahl der zweiten Wicklung 4b ist
kleiner als die der ersten Wicklung 4a.
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2B zeigt
einen Zustand des magnetischen Flusses bei einer derartigen Konstruktion.
Das heißt, der
hauptsächlich
von der ersten Wicklung gebildete Hauptmagnetfluss läuft durch
die zweiten Kerne 6 und den ersten Kern 5 mit
einer T-Form, wird in den Metallfilm 1a des Fixierfilms 1 magnetisch
gekoppelt, läuft
erneut durch den zweiten Kern 6 und wird auf den ersten
Kern 5 gerichtet.
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Es gibt verschiedenste Pfade des
magnetischen Leckageflusses, welcher nicht mit der Metallschicht 1a des
Fixierfilms 1 magnetisch gekoppelt ist, und hauptsächlich von
der zweiten Wicklung gebildet wird. Jedoch wird aufgrund des von
den Formen des ersten Kerns 5 und der zweiten Kerne 6 abgeleiteten
Effekts überlegt,
dass ein Pfad, bei welchem der magnetische Leckagefluss durch das
isolierende Material (Kernhalter 2) zwischen der ersten
Wicklung 4a und dem Fixierfilm 1 auf der Außenseite
der ersten Wicklung 4a hindurchläuft und in die zweiten Kerne 6 und
den ersten Kern 5 eintritt, und ein Pfad, bei welchem der
magnetische Leckagefluss zwischen den ersten und zweiten Wicklungen 4a und 4b hindurchläuft und
durch die zweiten Kerne 6 und den ersten Kern 5 hindurch
läuft,
Hauptpfade sind.
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Unter den Pfaden muss der Abstand
zwischen der ersten Wicklung 4a und der Metallschicht 1a des Fixierfilms 1 auf
einem derartigen Abstand gehalten werden, um die Effizienz bis zu
einem bestimmten Ausmaß nicht
zu verschlechtern, ohne dass sie in Kontakt miteinander geraten,
unter Berücksichtigung
der Effizienz und dem Zwecke des Sicherstellens des magnetischen
Leckageflusses. Bei dem Gerät
des Ausführungsbeispiels
funktioniert der Kernhalter als ein isolierendes Material zwischen
der ersten Wicklung 4a und der Metallschicht 1a und
die Dicke (ungefähr
1 bis 5 mm) des Kernhalters 2 stellt eine zweckmäßige bzw.
geeignete Distanz zwischen der ersten Wicklung 4a und der
Metallschicht 1a zur Verfügung. Zusätzlich dazu wird ein magnetischer
Fluss sichergestellt, welcher durch den zwischen den ersten und
zweiten Wicklungen 4a und 4b hindurchlaufenden
magnetischen Fluss nicht in die Metallschicht 1a des Fixierfilms 1 gekoppelt
ist.
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Bei der vorangehenden Konstruktion
zeigen 7A und 7B äquivalente Schaltungsschaubilder
des Anregungsspulenabschnitts. T1 bezeichnet einen Abstimmwandler;
L1 eine Induktivität
der Spule entsprechend dem in den Fixierfilm gekoppelten magnetischen
Fluss; R einen äquivalenten
Widerstand des Fixierfilms (Heizmetallfilm) 1; und L2 eine Leckageinduktivität der Spule
entsprechend dem nicht in den Fixierfilm gekoppelten magnetischen
Fluss.
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7A ist
ein den herkömmlichen
Abstimmwandler T1 verwendendes Schaltungsschaubild. Im Falle einer
Verwendung des Abstimmwandlers T1 kann, auch wenn eine Induktivität einer
Last einen beliebigen Wert aufweist, durch Verwendung eines geeigneten
Wandlers eine ideale Signalform realisiert werden. Jedoch ist die
Verwendung des Wandlers T1 bei dem tatsächlichen Gerät, wie zuvor
erwähnt,
im Hinblick auf die Größe und die
Kosten ziemlich schwierig. Durch Einstellen der Leckageinduktivität L2 bei
dem Anregungswandler 4, die, wie in 7B gezeigt, als eine äquivalente Schaltung dient,
können
Charakteristika in der Nähe
der idealen Charakteristika ohne Verwendung des Abstimmwandlers
T1 realisiert werden.
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8A und 8B zeigen Spannungssignalformen,
welche über
die Schaltelemente jeweils in dem Fall eines Systems derart angelegt
werden, dass die magnetische Kopplung zwischen der Anregungsspule und
dem Metall sehr gut ist und stark verloren geht, und in dem Fall
des Erhöhens
der Leckageinduktivität
angelegt werden.
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Wird an eine Resonanzschaltung, bei
welcher die Anregungsspule und der Resonanzkondensator parallel
geschaltet sind, eine konstante Spannung anlegt und wird die Stromversorgung
von einer konstanten Spannungsquelle nach dem Verstreichen einer
vorbestimmten Zeit gestoppt, fließt jeweils der Strom durch
die in dem magnetischen Feld angesammelte Energie über die
Spule und die in dem elektrischen Feld angesammelte Energie erscheint
als eine Spannung an dem Kondensator, um die Ströme zuzuführen. Daher wird eine eine
Rücklaufspannung
genannte Spannung erzeugt, wie in 8A und
in 8B gezeigt. Jedoch
wird in dem Fall, bei dem die Kopplung zwischen der Spule und dem
Metallbauteil gut ist und ein Verlust durch das Metall zu groß ist, die
Spannung von einer Schwingungsbedingung umgeleitet, wie in 8A gezeigt, und sie beabsichtigt,
in die Spannung um Vcc (während
der Einschaltzeit angelegte Spannung) umgewandelt zu werden. In
diesem Fall wird das Schaltelement nachfolgend in einen Zustand
eingeschaltet, in welchem die Spannung Vcc angelegt ist. Der Verlust
aufgrund des Schaltens ist sehr groß.
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Andererseits nimmt durch zur Verfügung Stellen
der zweiten Wicklung 4b und Sicherstellen des magnetischen
Leckageflusses, welcher nicht in die Metallschicht 1a des
Fixierfilms 1 gekoppelt ist, wie zuvor erwähnt, ein
Hin- und Herschwingen
der Rücklaufspannung
zu, wie in 8B gezeigt,
und das Schalten kann bei einem Nulldurchgangspunkt realisiert werden,
so dass ein System mit geringem Schaltverlust realisiert werden
kann. Mit anderen Worten gilt idealerweise
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Daher kann eine elektrische Energie
in Zusammenhang mit dem Schalten in dem Schaltelement auf 0 gesetzt
werden und der Schaltverlust kann unterdrückt werden.
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Sogar in dem Fall, bei dem die ersten
und die zweiten Wicklungen 4a und 4b in Kontakt
miteinander kommen, ist der magnetische Fluss zwischen den Windungen
nicht perfekt ausgesetzt, so dass ein derartiger Effekt erwartet
werden kann. Jedoch ist es, um die Isoliereigenschaft sicherzustellen
oder die Leckage einzustellen, auch möglich, ein isolierendes Material
zwischen den ersten und zweiten Windungen 4a und 4b zur Verfügung zu
stellen.
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Gemäß dem zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel
werden der ersten Wicklungsabschnitt, bei welchem es eine Hauptaufgabe
(erste Funktion) ist, an das Wärme
erzeugende Bauteil magnetisch zu koppeln, und der zweite Wicklungsabschnitt,
bei welchem es eine Hauptaufgabe (zweite Funktion) ist, um die Leckageinduktivität anstelle
einer spärlichen
magnetischen Kopplung an das magnetische Bauteil sicher zu stellen,
indem die magnetische Kopplung dahin mit Absicht verschlechtert
wird, in einer Anregungsspule konstruiert und es werden die Impedanzen
des ersten Wicklungsabschnitts der Anregungsspule und des Wärme erzeugenden Bauteils
abgestimmt. Daher kann die magnetische Schaltung, bei welcher die
Schaltoperation bei einem Nulldurchgangspunkt durchgeführt werden
kann, ohne dass der Abstimmwandler benötigt wird, relativ einfach
realisiert werden.
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Im Falle einer Konstruktion einer
Abstimmspule separat von der Anregungsspule ist es notwendig, einen
Umschließungsraum
für die
Abstimmspule separat von der Anregungsspule zu gestalten. Bei dem
Ausführungsbeispiel
besteht jedoch, da die ersten und zweiten Wicklungsabschnitte benachbart
sind und als eine Anregungsspule konstruiert sind, kein Bedarf,
den Umschließungsraum
der Abstimmspule separat von der Anregungsspule zu gestalten und
die Gerätekonstruktion
kann vereinfacht werden.
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Bei dem ersten Beispiel kann, auch
wenn die Wicklung der Anregungsspule 4 die Doppelschichtwicklung
der ersten und zweiten Wicklungen 4a und 4b aufweist,
auch eine Mehrfachschicht-Wicklung Verwendung finden. 9 zeigt ein-derartiges weiteres
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Sogar in einem derartigen Fall kann auch eine äquivalente
Schaltung grundsätzlich
wie in 7B gezeigt werden.
Jedoch ist eine Leckagekomponente von L2 gleich der Summe der Induktivitäten der
Wicklungsschichten 4a, 4b, 4c ... als
erste Schicht, zweite Schicht, dritte Schicht, ..., welche von der
magnetischen Kopplung nicht betroffen sind.
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Ein ähnlicher Effekt zu dem zuvor
erwähnten
kann auch erlangt werden, indem die Drähte der zweiten und folgenden
Schichten verglichen mit der ersten Schicht der Wicklung spärlich gewickelt
werden.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines derartigen
Wicklungsverfahrens ist in 10A dargestellt. 10B zeigt einen Zustand
eines magnetischen Flusses bei diesem Beispiel.
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Um die Form der Anregungsspule 4 zu
bewahren, wird sie von einem isolierenden Material (Harz oder dergleichen)
mit einer kleinen thermischen Expansion und einer hohen Elastizität gehalten,
oder als eine Wicklung der Spule wird ein beschichteter Draht verwendet.
Es ist auch möglich,
einen geeigneten Stützkörper durch
Formen oder dergleichen zu bilden, und die Spule um den Stützkörper herum
zu wickeln.
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In dem idealen Fall werden die magnetischen
Flüsse
zwischen den Spulen ausgesetzt und es wird keine Leckage erzeugt.
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Jedoch ist, da ein derartiges Phänomen nicht
auftritt und mit zunehmenden Intervall eine Zunahmetendenz vorhanden
ist, die vorangehende Struktur tatsächlich ein effektives Mittel
zum Zunehmen bzw. Erhöhen
der Leckage ohne Erhöhen
der Windungsanzahlen.
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Wie in 9 gezeigt,
ist die Wicklungsstruktur auf eine Wicklungsstruktur mit zumindest
zwei oder mehr Schichten gesetzt, und die Wicklung der zweiten Schicht
und die Wicklung der dritten Schicht, ... befinden sich im Hinblick
auf die Struktur entfernt von dem magnetischen Material als einem
Wärmegenerator,
wodurch die Leckageinduktivität
erlangt wird. Oder, die Wicklungen der zweiten und folgenden Schichten
von dem magnetischen Material sind spärlich gewickelt, wie in 10A und 10B gezeigt, dann steht die erste Funktion für die erste
Wicklung zur Verfügung,
die am nächsten
zu dem magnetischen Material ist, und die zweite Funktion steht
für den
fernen zweiten Wicklungsabschnitt zur Verfügung. Mit dieser Konstruktion
kann eine geeignete Rücklaufspannung
zum Erlangen eines guten Schaltzustandes erlangt werden.
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Das Gerät des Ausführungsbeispiels weist eine
derartige Konstruktion auf, dass die Position der Anregungsspule 4 und
die Position des Kerns 5 in dem fixierten Spaltabschnitt
N abgestimmt sind. Jedoch ist es, wie bei einem Gerät in 11 gezeigt, auch möglich, auf
eine derartige Weise zu konstruieren, dass die Anregungsspule 4 und
der Kern 5 auf der stromaufwärts gerichteten Seite in der
Drehrichtung des Fixierfilms 1 für den fixierten Spaltabschnitt
N angeordnet sind, und der Fixierfilm 1 wird auf der stromaufwärts gerichteten Seite
in der Drehrichtung des Fixierfilms als der fixierte Spaltabschnitt
N geheizt, und der geheizte bzw. erwärmte Abschnitt des Films tritt
durch die Drehung des Fixierfilms 1 in den fixierten Spaltabschnitt
N ein.
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Bei einem kleinen Gerät, bei dem
ein Durchmesser eines zylindrischen Fixierfilms klein ist und die
Anregungsspule nicht in dem Film zusammengebaut werden kann, wie
bei einem Gerät
von 12 gezeigt, ist die
Anregungsspule 4 auf der stromaufwärts gerichteten Seite in der
Drehrichtung des Fixierfilms für
den fixierten Spaltabschnitt N angeordnet und die Anregungsspule 4 ist
auf eine Konstruktion von zwei oder mehr Schichten (4a, 4b,
...) gesetzt, wie zuvor erwähnt,
wodurch ein ähnlicher
Effekt erlangt werden kann. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet
ein Zuwendungsbauteil, welches der Anpresswalze 15 zugewandt
ist, und den festlegten Spaltabschnitt N formt, um so den Fixierfilm 1 zwischen
der Anpresswalze 15 und dem Zuwendungsbauteil 14 einzulegen.
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Der Fixierfilm 1 mit der
Eigenschaft der Wärmeerzeugung
durch magnetische Induktion kann auch eine Form aufweisen, bei welcher
die elastische Schicht 1b im Falle eines Films zum Heizen
und Fixieren eines monochromatischen Bildes, eines 1-Schritt-Vielfarbenbildes,
oder dergleichen ausgelassen ist. Eine durch Mischen eines Metallfüllmittels
in ein Harz erlangte Schicht kann auch als eine magnetische Schicht 1a Verwendung
finden, die als ein Wärmegenerator
dient. Es kann auch ein nur die magnetische Schicht 1a umfassendes einzelnes
Schichtbauteil Verwendung finden.
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Es ist auch möglich, eine derartige Gerätestruktur
zu verwenden, bei der das obere Filmführungsbauteil 3 für den unteren
Kernhalter 2 ausgelassen ist.
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Die Anregungsspule 4 kann
auch durch ein isolierendes Harz geformt sein.
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Die Konstruktion des als ein Heizgerät dienenden
Fixiergeräts 100 ist
nicht auf das Anpresswalzen-Ansteuersystem
des Ausführungsbeispiels
beschränkt.
Beispielsweise ist es auch möglich,
das Gerät
auf eine derartige Weise zu konstruieren, dass ein endloser bandförmiger Fixierfilm
zwischen einer Vielzahl von Bauteilen, wie beispielsweise eine Ansteuerwalze,
eine Spannungswalze, und dergleichen aufgehängt ist, und der Fixierfilm
von den Bauteilen außer
von der Anpresswalze gedreht wird. Es ist auch möglich, eine derartige Gerätekonstruktion
zu verwenden, dass ein durch Wickeln eines Fixierfilms in einer
Rollenform erlangtes verlängertes
netzförmiges
Bauteil Verwendung findet, und es von der Zuführhaspelseite zu der Aufnahmehaspelseite
mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gewickelt und laufen gelassen
und bewegt wird.
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Es ist auch möglich, eine derartige Gerätekonstruktion
zu verwenden, dass ein fixiertes Bauteil als ein magnetisches Material
Verwendung findet, das als ein Wärme
erzeugendes Bauteil durch elektromagnetische Induktion dient. Beispielsweise
ist eine Eisenplatte an dem fixierten Spaltabschnitt als ein fixiertes
magnetisches Material fixiert angeordnet, durch die Anregungsspule
wird in der Eisenplatte eine Wärmeerzeugung durch
magnetische Induktion verursacht, und die fixierte Eisenplatte und
die als ein Druckbeaufschlagungsbauteil dienende Anpresswalze sind
durch einen dünnen
Film eines Wärmewiderstands
in Anpresskontakt miteinander gekommen, wodurch der fixierte Spaltabschnitt
N geformt wird. Der wärmewiderstandsfähige Film wird
in dem fixierten Spaltabschnitt durch das Anpresswalzen-Ansteuersystem
oder die Ansteuerwalze oder die Aufnahmehaspel in einem Zustand
gedreht oder laufen gelassen und bewegt, bei welchem die innere Oberfläche des
Films auf der unteren Oberfläche
der fixierten Eisenplatte in Kontakt mit ihr gleitet. Die fixierte Eisenplatte
empfängt
konzentriert den wechselnden magnetischen Fluss, welcher durch Anlegen
eines Wechselstroms an die Anregungsspule entwickelt wird, und die
Wärmeerzeugung
durch magnetische Induktion hervorruft. Bei einem Zustand, bei welchem
das Aufzeichnungsbauteil zwischen den wärmewiderstandfähigen Film
des fixierten Spaltabschnitts und die Anpresswalze gespeist wird,
und transportiert wird, so dass der fixierte Spaltabschnitt zusammen
mit dem wärmewiderstandfähigen Film
eingelegt ist, empfängt
das Aufzeichnungsmaterial die Wärmeerzeugungsenergie
der fixierten Eisenplatte durch den wärmewiderstandsfähigen Film
und wird erwärmt,
so dass das Tonerbild fixiert wird.
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Das Anpressbauteil 15 ist
nicht auf das Walzenbauteil beschränkt, sondern kann auch ein
Bauteil einer anderen Form, wie beispielsweise einen sich drehenden
Bandtyp oder dergleichen, verwenden.
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Um von der Seite des Anpressbauteils 15 dem
Aufzeichnungsmaterial eine thermische Energie zuzuführen, ist
es auch möglich,
das Gerät
auf eine derartige Weise zu konstruieren, dass die Heizeinrichtung
wie beispielsweise eine elektromagnetische Induktionsheizung oder
dergleichen auch für
die Seite des Anpressbauteils 15 zur Verfügung gestellt
ist, wodurch es geheizt und auf eine vorbestimmte Temperatur eingestellt wird.
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Das Bilderzeugungsprinzip und -system
des Bilderzeugungsgeräts
sind nicht auf den elektrophotographischen Prozess beschränkt, sondern
können
auch andere Prozesse, wie beispielsweise einen elektrostatischen
Aufzeichnungsprozess, einen magnetischen Aufzeichnungsprozess, oder
dergleichen des Übertragungssystems
oder des direkten Systems verwenden.
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Das Heizgerät der Erfindung ist nicht auf
das Bildheiz-Fixiergerät
des Ausführungsbeispiels
beschränkt,
sondern kann außerdem
weit verbreitet als eine Einrichtung oder ein Gerät zu Heizen
bzw. Erwärmen eines
zu heizenden Materials, wie beispielsweise ein Bildheizgerät zum Heizen
ein ein Bild haltenden Aufzeichnungsmaterials und zum Verbessern
einer Oberflächeneigenschaft,
wie beispielsweise einer glänzenden Oberfläche oder
dergleichen, ein Bildheizgerät
zum zeitweisen Fixieren eines Bildes, ein Heiztrocknungsgerät für ein zu
heizendes Material, ein Heizlaminierungsgerät, oder dergleichen Verwendung
finden.
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Auch wenn die Erfindung zuvor unter
Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde, ist die Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern es sind viele Modifikationen und Variationen innerhalb des
Geltungsbereichs der beigefügten
Ansprüche
der Erfindung möglich.
