DE102013227161A1

DE102013227161A1 - Fixierungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013227161A1
Application number: DE102013227161.1A
Authority: DE
Inventors: Toru Imaizumi; Takashi Narahara; Atsutoshi Ando; Yasuhito Minamishima; Tomoya Tateishi; Masafumi Maeda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-07-03
Anticipated expiration: 2033-12-28
Also published as: GB2533195A; GB2511184A; GB201322501D0; KR101739615B1; GB2511184B; CN106054567A; US9229388B2; CN106054567B; US20170031283A1; US20140186078A1; KR20140086898A; CN106054566B; DE102013227161B4; US9507303B2; CN103913979A; CN106054566A; GB2533195B; US9983522B2; US20160085191A1; GB201517734D0

Abstract

Eine Fixierungsvorrichtung weist einen zylindrischen Film, eine ebene Heizvorrichtung, ein Wärmeleitungsbauteil, ein Stützbauteil, ein Begrenzungsbauteil zum Begrenzen von Heizvorrichtungsendabschnitten in Bezug auf eine Erzeugendenrichtung des Films, um zu verhindern, dass sich die Endabschnitte in eine Heizvorrichtungsdickenrichtung relativ zu dem Stützbauteil bewegen, und ein Andrückbauteil auf. Ein Fixierungsvorrichtungszustand ist zwischen einem ersten Zustand, in dem eine Andrückkontaktkraft in dem Nip ausreicht, um das Tonerbild zu fixieren, und einem zweiten Zustand umschaltbar, in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip kleiner ist als die Andrückkontaktkraft in dem ersten Zustand. Eine Fläche, an der das Stützbauteil dem Wärmeleitungsbauteil gegenüberliegt, hat eine Form, derart, dass in Bezug auf die Erzeugendenrichtung ein zentraler Abschnitt des Films weiter zu dem Andrückbauteil hin vorsteht als ein Endabschnitt des Films.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fixierungsvorrichtung zur Verwendung in einem Bilderzeugungsgerät wie z. B. einer Kopiermaschine oder einem Drucker einer elektrofotografischen Bauart.
In der Vergangenheit wurde als eine Bauart der Fixierungsvorrichtung, die in dem Bilderzeugungsgerät der elektrofotografischen Bauart vorgesehen ist, eine Filmfixierungsbauart verwendet. Die Fixierungsvorrichtung der Filmfixierungsbauart hat im Allgemeinen eine Gestaltung, die einen zylindrischen Film, eine Heizvorrichtung, die eine Innenfläche des Films berührt, ein Stützbauteil zum Stützen der Heizvorrichtung an einer entgegengesetzten Fläche zu einer Fläche, an der die Heizvorrichtung die Innenfläche des Films berührt, und ein Andrückbauteil zum Ausbilden eines Nip (Spalt) gemeinsam mit der Heizvorrichtung zwischen dem Andrückbauteil und dem Film. Des Weiteren erwärmt die Fixierungsvorrichtung ein Aufzeichnungsmaterial, auf dem ein Tonerbild getragen ist, während das Aufzeichnungsmaterial durch den Nip gefördert wird, wodurch das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial fixiert wird.
Als die Heizvorrichtung wird im Allgemeinen eine Heizvorrichtung verwendet, die durch Ausbilden eines Wärme erzeugenden Widerstands (Heizwiderstand) auf einem Substrat eines keramischen Materials wie z. B. Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid vorgesehen ist. In Bezug auf die Heizvorrichtung berührt eine Fläche die Innenfläche des Films und berührt eine zu der einen Fläche entgegengesetzte Fläche (die andere Fläche), die den Film berührt, das Stützbauteil. Eine wärmeempfindliche Vorrichtung wie z. B. ein Thermistor oder eine Schmelzsicherung berührt die entgegengesetzte Fläche, an der die Heizvorrichtung das Stützbauteil berührt, während sie durch das Stützbauteil gestützt wird. Die Heizvorrichtung steuert ein Ausmaß eines elektrischen Stroms, der zu ihr zugeführt wird, mittels einer Wellenzahlsteuerung oder Phasensteuerung, so dass eine Erfassungstemperatur des Thermistors eine Solltemperatur erreicht. Wenn die Heizvorrichtung einen abnormalen Temperaturanstieg verursacht, wird die elektrische Stromzufuhr zu der Heizvorrichtung durch die Schmelzsicherung oder einen Thermostat blockiert.
Als eines der Probleme bei der vorstehend beschriebenen Fixierungsvorrichtung kann ein Bruch (Brechen, Reißen) der Heizvorrichtung aufgrund eines thermischen Durchgehens auftreten. Das Brechen der Heizvorrichtung aufgrund des thermischen Durchgangs bezieht sich auf ein Phänomen, das einen Triac (Wechselstromtriode) oder dergleichen, der zum Steuern der Heizvorrichtung verwendet wird, kaputt ist, um die Steuerung der Heizvorrichtung zu deaktivieren, und somit wird der elektrische Strom kontinuierlich zu der Heizvorrichtung zugeführt, bis die Heizvorrichtung bricht. Der Grund dieses Brechens der Heizvorrichtung umfasst eine thermische Spannung, die sich aus einer Erzeugung einer Differenz der Temperatur der Heizvorrichtung und einer Erzeugung einer mechanischen Belastung, die auf die Heizvorrichtung ausgeübt wird, durch ein teilweises Schmelzen des Stützbauteils ergibt.
Insbesondere wird der Bruch der Heizvorrichtung aufgrund der thermischen Beanspruchung in einigen Fällen aufgrund eines Kontakts mit einem Thermistor oder dergleichen als ein Startpunkt erzeugt, an dem die Temperaturdifferenz zwischen dem Kontaktabschnitt (Berührungsabschnitt) und einem Nichtkontaktabschnitt (Nichtberührungsabschnitt) mit dem Thermistor oder dergleichen groß wird, wodurch eine große thermische Beanspruchung erzeugt wird.
Als eine Gegenmaßnahme zum Brechen der Heizvorrichtung wird eine Unterbrechung der elektrischen Stromzufuhr zu der Heizvorrichtung mittels einer Sicherheitsvorrichtung wie z. B. der vorstehend beschriebenen Schmelzsicherung oder dergleichen bereitgestellt, bevor das Substrat aufgrund der thermischen Beanspruchung durch das Überhitzen der Heizvorrichtung bricht.
Jedoch gab es in der Vergangenheit Anforderungen zum Verkürzen einer FPOT („First Page Out Time”) und zur Verbesserung der Produktivität, die sich laufend intensiviert haben, und in der Zukunft ist es zu berücksichtigen, dass es erforderlich ist, einen großen elektrischen Strom zu der Heizvorrichtung zuzuführen, und daher kann der Bruch der Heizvorrichtung in einem frühen Stadium auftreten.
Daher offenbart die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift (JP-A) Hei 11-84919 eine Heizvorrichtung, wie in 12 gezeigt ist, in der eine Metallplatte 14a zwischen einer Heizvorrichtung 12 und einem Wärme isolierenden Stützbauteil 11 vorgesehen ist. Die Metallplatte 14a ist als ein Wärmeleitungsbauteil zwischen dem Wärme isolierenden Stützbauteil 11 und der Heizvorrichtung 12 angeordnet, so dass ein örtliches Auftreten (Lokalisierung) des Temperaturanstiegs vermieden werden kann.
Demgemäß ist es unter der Annahme, dass die Sicherheitsvorrichtung auf der Metallplatte 14a an einer entgegengesetzten Seite zu einer Kontaktfläche (Berührungsfläche) mit der Heizvorrichtung 12 vorgesehen ist, zu berücksichtigen, dass die Temperaturdifferenz zwischen dem Kontaktabschnitt (Berührungsabschnitt) mit der Sicherheitsvorrichtung und einem Nichtkontaktabschnitt (Nichtberührungsabschnitt) mit der Sicherheitsvorrichtung klein wird, um die thermische Beanspruchung zu verringern, und tritt somit das Brechen der Heizvorrichtung nicht einfach auf.
Jedoch sind in der Gestaltung, die in JP-A Hei 11-84919 offenbart ist, obwohl die Metallplatte 14a an dem Wärme isolierenden Stützbauteil 11 durch einen Klebstoff fixiert ist, die Heizvorrichtung 12 und die Metallplatte 14a lediglich durch eine Andrückkontaktkraft in dem Nip (Spalt) der Heizvorrichtung miteinander in Kontakt (in Berührung).
Demgemäß ist es in der Heizvorrichtung, die einen Druckfreigabemechanismus (Druckbeseitigungsmechanismus) zum Beseitigen eines Andrückkontaktzustands (Andrückberührungszustand) oder zum Verringern der Andrückkontaktkraft während einer Nichtbetriebsdauer der Heizvorrichtung aufweist, wenn der Andrückkontaktzustand in dem Nip aufgehoben wird oder wenn die Andrückkontaktkraft in dem Nip verringert wird, wahrscheinlich (möglich), dass ein Zustand, in dem die Heizvorrichtung 12 und die Metallplatte 14a nicht ausreichend miteinander in Berührung sind, erzeugt wird. Das heißt, in dem Fall, in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip ausreichend ist, sind die Metallplatte 14a und die Heizvorrichtung 12 miteinander durch die Andrückkontaktkraft in dem Nip ausreichend in Kontakt. Jedoch kann in dem Fall, in dem der Andrückkontaktzustand in dem Nip aufgehoben wird oder in dem Fall, in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip verringert wird, durch den Einfluss einer Dickentoleranz, eines Verzugs, einer Durchbiegung und dergleichen der Metallplatte 14a ein Zustand, in dem die Heizvorrichtung 12 und die Metallplatte 14 nicht ausreichend miteinander in Kontakt sind, auftreten.
In dem Fall, in dem ein thermisches Durchgehen, wodurch eine Deaktivierung der Steuerung der Heizvorrichtung verursacht wird, in dem Zustand erzeugt wird, in dem die Heizvorrichtung 12 und die Metallplatte 14a nicht ausreichend in Kontakt sind, wird ein Effekt zum Vereinheitlichen einer Temperaturverteilung der Heizvorrichtung 12 durch die Metallplatte 14a nicht ausreichend erreicht und ist es somit wahrscheinlich, dass der Bruch der Heizvorrichtung auftritt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fixierungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Heizvorrichtung und eine Metallplatte miteinander selbst in dem Fall, in dem in einem Nip (Spalt) der Fixierungsvorrichtung ein Andrückkontaktzustand (Andrückberührungszustand) aufgehoben ist oder eine Andrückkontaktkraft (Andrückberührungskraft) verringert ist, stabil miteinander in Kontakt (Berührung) zu bringen (halten).
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Fixierungsvorrichtung zum Fixieren eines Tonerbilds auf einem Aufzeichnungsmaterial durch Erwärmen des Tonerbilds vorgesehen, während das Aufzeichnungsmaterial, auf dem das Tonerbild getragen wird, durch einen Nip (Spalt) gefördert wird, wobei die Fixierungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen zylindrischen Film; eine ebene Heizvorrichtung, die eine Innenfläche des Films berührt; ein Wärmeleitungsbauteil, das eine Fläche der Heizvorrichtung berührt, die zu einer Fläche entgegengesetzt ist, an der die Heizvorrichtung die Innenfläche des Films berührt; ein Stützbauteil zum Stützen der Heizvorrichtung über das Wärmeleitungsbauteil; ein Begrenzungsbauteil zum Begrenzen von Endabschnitten der Heizvorrichtung in Bezug auf eine Erzeugendenrichtung des Films, um zu verhindern, dass sich die Endabschnitte in einer Dickenrichtung der Heizvorrichtung relativ zu dem Stützbauteil bewegen; und ein Andrückbauteil zum Ausbilden des Nip gemeinsam mit der Heizvorrichtung zwischen dem Andrückbauteil und dem Film, wobei ein Zustand der Fixierungsvorrichtung zwischen einem ersten Zustand, in dem eine Andrückkontaktkraft in dem Nip ausreicht, um das Tonerbild zu fixieren, und einem zweiten Zustand umschaltbar ist, in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip kleiner ist als die Andrückkontaktkraft in dem ersten Zustand, und wobei eine Fläche, an der das Stützbauteil dem Wärmeleitungsbauteil gegenüberliegt, eine Form hat, derart, dass ein zentraler Abschnitt des Films in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films zu dem Andrückbauteil hin weiter vorsteht als ein Endabschnitt des Films in Bezug auf die Erzeugendenrichtung.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Fixierungsvorrichtung zum Fixieren eines Tonerbilds auf einem Aufzeichnungsmaterial durch Erwärmen des Tonerbilds vorgesehen, während das Aufzeichnungsmaterial, auf dem das Tonerbild getragen wird, durch einen Nip (Spalt) gefördert wird, wobei die Fixierungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen zylindrischen Film; eine ebene Heizvorrichtung, die eine Innenfläche des Films berührt; ein Wärmeleitungsbauteil, das eine Fläche der Heizvorrichtung berührt, die zu einer Fläche entgegengesetzt ist, an der die Heizvorrichtung die Innenfläche des Films berührt; ein Stützbauteil zum Stützen der Heizvorrichtung über das Wärmeleitungsbauteil; und ein Sicherungsbauteil zum Ausbilden des Nip gemeinsam mit der Heizvorrichtung zwischen dem Sicherungsbauteil und dem Film, wobei das Wärmeleitungsbauteil einen Arretierungsabschnitt an seinem Endabschnitt in Bezug auf eine Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials aufweist, und wobei das Wärmeleitungsbauteil an dem Stützbauteil durch den Arretierungsabschnitt in Bezug auf eine Richtung senkrecht zu der Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials arretiert ist.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Fixierungsvorrichtung zum Fixieren eines Tonerbilds auf einem Aufzeichnungsmaterial durch Erwärmen des Tonerbilds vorgesehen, während das Aufzeichnungsmaterial, auf dem das Tonerbild getragen wird, durch einen Nip (Spalt) gefördert wird, wobei die Fixierungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen zylindrischen Film; eine ebene Heizvorrichtung, die eine Innenfläche des Films berührt; ein Wärmeleitungsbauteil, das eine Fläche der Heizvorrichtung berührt, die zu einer Fläche entgegengesetzt ist, an der die Heizvorrichtung die Innenfläche des Films berührt; ein Stützbauteil zum Stützen der Heizvorrichtung über das Wärmeleitungsbauteil; und ein Sicherungsbauteil zum Ausbilden des Nip gemeinsam mit der Heizvorrichtung zwischen dem Sicherungsbauteil und dem Film, wobei das Wärmeleitungsbauteil einen ersten Arretierungsabschnitt, der an einem zentralen Abschnitt in Bezug auf eine Richtung senkrecht zu einer Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials vorgesehen ist, und einen zweiten Arretierungsabschnitt und einen dritten Arretierungsabschnitt aufweist, die an Endabschnitten vorgesehen sind, so dass der erste Arretierungsabschnitt in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials zwischen ihnen angeordnet ist, und wobei das Wärmeleitungsbauteil an dem Stützbauteil durch den ersten Arretierungsabschnitt in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials arretiert ist und an dem Stützbauteil durch den zweiten Arretierungsabschnitt und den dritten Arretierungsabschnitt in Bezug auf die Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials arretiert ist.
Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Fixierungsvorrichtung zum Fixieren eines Tonerbilds auf einem Aufzeichnungsmaterial durch Erwärmen des Tonerbilds vorgesehen, während das Aufzeichnungsmaterial, auf dem das Tonerbild getragen wird, durch einen Nip (Spalt) gefördert wird, wobei die Fixierungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen zylindrischen Film; eine ebene Heizvorrichtung, die eine Innenfläche des Films berührt; ein Wärmeleitungsbauteil, das eine Fläche der Heizvorrichtung berührt, die zu einer Fläche entgegengesetzt ist, an der die Heizvorrichtung die Innenfläche des Films berührt; ein Stützbauteil zum Stützen der Heizvorrichtung über das Wärmeleitungsbauteil; und ein Sicherungsbauteil zum Ausbilden des Nip gemeinsam mit der Heizvorrichtung zwischen dem Sicherungsbauteil und dem Film, wobei das Wärmeleitungsbauteil einen gebogenen Abschnitt aufweist, der durch Biegen eines Teils des Wärmeleitungsbauteils in einer Richtung quer zu der Richtung senkrecht zu einer Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials ausgebildet ist, und wobei das Wärmeleitungsbauteil an dem Stützbauteil durch den gebogenen Abschnitt in Bezug auf die Richtung senkrecht zu dem Aufzeichnungsmaterial arretiert ist.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Berücksichtigung der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht zum Darstellen einer Struktur einer Fixierungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1.
2(a) und (b) sind Darstellungen der Struktur der Fixierungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1, wobei in (a) die Fixierungsvorrichtung während einer Druckaufbringung gezeigt ist und in (b) die Fixierungsvorrichtung während einer Druckaufhebung gezeigt ist.
3 ist eine Darstellung einer keramischen Heizvorrichtung
4 ist eine Darstellung eines Thermistors und einer Temperaturschmelzsicherung.
5(a) ist eine Darstellung eines Halteverfahrens der Heizvorrichtung und einer Metallplatte gemäß Ausführungsbeispiel 1, 5(b) ist eine Darstellung des Halteverfahrens der Metallplatte gemäß Ausführungsbeispiel 1, und 5(c) ist eine Darstellung eines Verhältnisses zwischen der Heizvorrichtung, einem Stützbauteil und der Metallplatte gemäß Ausführungsbeispiel 1.
6(a) ist eine Darstellung eines elektrischen Stromzufuhrverbindungsglieds und 6(b) ist eine Darstellung einer Klammer.
7 ist eine Darstellung des Halteverfahrens der Heizvorrichtung und der Metallplatte gemäß Ausführungsbeispiel 1.
8 ist eine Darstellung eines Wärmestroms der Heizvorrichtung und der Metallplatte.
9 ist eine Darstellung einer Form und einer Struktur einer Metallplatte gemäß Ausführungsbeispiel 2.
10 ist eine Darstellung eines Steuerungsgeräts der Heizvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1.
11(a) ist ein Stützbauteil gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel von Ausführungsbeispiel 1 und 11(b) ist eine Darstellung eines Halteverfahrens einer Heizvorrichtung und einer Metallplatte gemäß dem modifizierten Ausführungsbeispiel von Ausführungsbeispiel 1.
12 ist eine Darstellung einer Heizvorrichtung und einer Metallplatte in einer üblichen Heizvorrichtung.
13(a) ist eine Darstellung eines Stützverfahrens einer Heizvorrichtung und eines Wärmeleitungsbauteils gemäß Ausführungsbeispiel 3, 13(b) ist eine Darstellung, in der ein elektrisches Stromzufuhrverbindungsglied und eine Heizvorrichtungsklammer aus der Darstellung von 13(a) weggelassen sind, 13(c) ist eine Darstellung des Stützverfahrens des Wärmeleitungsbauteils gemäß Ausführungsbeispiel 3, und 13(d) ist eine Darstellung des Arretierungsabschnitts des Wärmeleitungsbauteils gemäß Ausführungsbeispiel 3.
14(a) ist eine Darstellung des elektrischen Stromzufuhrverbindungsglieds gemäß Ausführungsbeispiel 3 und 14(b) ist eine Darstellung der Heizvorrichtungsklammer gemäß Ausführungsbeispiel 3.
15(a) ist eine vergrößerte Teilansicht der Heizvorrichtung und des Wärmeleitungsbauteils zur Darstellung eines Wärmestroms in der Heizvorrichtung und 15(b) ist eine vergrößerte Ansicht von Endabschnitten der Heizvorrichtung und des Wärmeleitungsbauteils gemäß Ausführungsbeispiel 3.
16(a) ist eine schematische Ansicht zum Darstellen eines Stützverfahrens einer Heizvorrichtung und eines Wärmeleitungsbauteils gemäß einem Vergleichsbeispiel, 16(b) ist eine Darstellung des Stützverfahrens des Wärmeleitungsbauteils gemäß dem Vergleichsbeispiel, und 16(c) ist eine vergrößerte Ansicht eines gebogenen Abschnitts des Wärmeleitungsbauteils gemäß dem Vergleichsbeispiel.
17(a) bis (d) sind Darstellungen eines Verformungsprozesses des Wärmeleitungsbauteils gemäß dem Vergleichsbeispiel.
18(a) und (b) sind Darstellungen, die jeweils einen Wärmestrom an einem Längsendabschnitt einer Heizvorrichtung zeigen.
19 ist eine Darstellung einer Verformung des Wärmeleitungsbauteils.
20 ist eine Darstellung eines Arretierungsabschnitts eines Wärmeleitungsbauteils gemäß Ausführungsbeispiel 4.
21(a) und (b) sind Darstellungen, die jeweils ein Wärmeleitungsbauteil gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel von Ausführungsbeispiel 4 zeigen.
22(a) ist eine Darstellung eines Wärmeleitungsbauteils gemäß Ausführungsbeispiel 5 und 22(b) ist eine Darstellung eines Eingriffs zwischen dem Wärmeleitungsbauteil und einem Stützbauteil gemäß Ausführungsbeispiel 5.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Zunächst ist eine Zusammenfassung einer Fixierungsvorrichtung in einem Ausführungsbeispiel beschrieben und dann ist ein (charakteristisches) Merkmal des Ausführungsbeispiels beschrieben.
[Ausführungsbeispiel 1]
In der nachstehenden Beschreibung einer Vorrichtungsstruktur bezieht sich eine Richtung auf eine Richtung senkrecht zu einer Aufzeichnungsmaterialförderrichtung in einem Aufzeichnungsmaterialförderweg. Eine Breitenrichtung ist die gleiche Richtung wie die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung.
1 ist eine schematische Schnittansicht einer Fixierungsvorrichtung 18 in diesem Ausführungsbeispiel aus Sicht der Längsrichtung der Fixierungsvorrichtung 18 und 2 ist eine schematische Ansicht der Fixierungsvorrichtung 18 aus Sicht der Breitenrichtung an einem Endabschnitt der Fixierungsvorrichtung 18.
Die Fixierungsvorrichtung 18 weist eine Filmeinheit 31 auf, die einen zylindrischen Film 36 mit Elastizität aufweist, und weist eine Andrückwalze 32 als ein Andrückbauteil auf. Die Filmeinheit 31 und die Andrückwalze 32 sind im Wesentlichen parallel zueinander zwischen linken und rechten Seitenplatten 34 eines Vorrichtungsrahmens 33 vorgesehen.
Die Andrückwalze 32 weist ein Kernmetall 32a, eine elastische Schicht 32b, die außerhalb des Kernmetalls 32a ausgebildet ist, und eine Trennschicht 32c auf, die außerhalb der elastischen Schicht 32b ausgebildet ist. Als Material für die elastische Schicht 32b wird Silikongummi, Fluor enthaltender Gummi oder dergleichen verwendet. Als Material für die Trennschicht wird PFA (Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinyläthercopolymer), PTFE (Polytetrafluorethylen) oder FEP (Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylencopolymer) oder dergleichen verwendet.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Andrückwalze 32 verwendet, die durch Ausbilden einer ungefähr 3,5 mm dicken Silikongummischicht auf einem aus rostfreiem Stahl hergestellten Kernmaterial 32a mit 11 mm Außendurchmesser durch Einspritzformen und dann durch Beschichten der Außenseite der Schicht 32b mit einem ungefähr 40 μm dicken PFA-Harzschlauch 32c hergestellt ist. Ein Außendurchmesser der Andrückwalze 32 beträgt 18 mm. Eine Härte der Andrückwalze 32 ist bevorzugt hinsichtlich dem Gesichtspunkt zum Sicherstellen eines Nip (Spalt) N und der Haltbarkeit in einem Bereich von 40–70 Grad festgelegt, gemessen mit einem Asker-C-Härtemessgerät mit einer Last von 9,5 N. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Härte 54 Grad. Eine Länge der elastischen Schicht 32b der Andrückwalze 32 in Bezug auf eine Längsrichtung beträgt 226 mm. Die Andrückwalze 32 ist, wie in 2 gezeigt ist, zwischen den Seitenplatten 34 des Vorrichtungsrahmens über Lagerbauteile 35 an Endabschnitten des Kernmaterials 32a drehbar gestützt. An einem Endabschnitt des Andrückwalzenkernmetalls 32a ist ein Antriebszahnrad G fixiert. An das Antriebszahnrad G wird eine Drehkraft von einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) übertragen, so dass die Andrückwalze 32 drehbar angetrieben werden.
Die Filmeinheit 31, die in 1 gezeigt ist, weist den Film 36, eine ebene Heizvorrichtung 37, die eine Innenfläche des Films 36 berührt, ein Stützbauteil 38 zum Stützen der Heizvorrichtung 37 und eine Metallplatte 39 als ein Wärmeleitungsbauteil auf. Die Filmeinheit 31 weist des Weiteren eine Andrückstrebe 40 zum Verstärken des Stützbauteils 38, Flansche 41 zum Begrenzen einer Bewegung des Films 36 in der Längsposition, und dergleichen auf.
Der Film 36 weist eine Basisschicht, eine elastische Schicht, die außerhalb der Basisschicht ausgebildet ist, und eine Trennschicht auf, die außerhalb der elastischen Schicht ausgebildet ist, und ist ein zylindrisches flexibles Bauteil. Der Film 36 in diesem Ausführungsbeispiel hat einen Außendurchmesser von 18 mm. Als die Basisschicht wird ein 60 mm dickes Polyimidbasismaterial verwendet. Als die elastische Schicht wird eine ungefähr 150 μm dicken Silikongummischicht verwendet. Als die Trennschicht wird ein 15 mm dicker PFA-Harzschlauch verwendet. Das Stützbauteil 38 hat, wie in 1 gezeigt wird, eine im Wesentlichen halbkreisförmige muldenartige Form im Querschnitt und ist ein Bauteil, das aus einem Flüssigkristallpolymer oder dergleichen ausgebildet ist, mit einer Steifigkeit, einer Wärmebeständigkeitseigenschaft und einer Wärme isolierenden Eigenschaft. Das Stützbauteil 38 hat die Funktion zum Stützen der Innenfläche des Films 36, der von außen in das Stützbauteil 38 gepasst ist, und die Funktion zum Stützen einer Fläche der Heizvorrichtung 37.
Die Heizvorrichtung 37 ist, wie in 3 gezeigt ist, durch Ausbilden von zwei Wärme erzeugenden Widerständen (Heizwiderstände) 37h aus einer Silber-Palladiumlegierung oder dergleichen auf einem Substrat 37a eines Keramikmaterials wie z. B. Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid durch einen Filmdruck oder dergleichen und dann durch Verbinden eines elektrischen Kontaktabschnitts 37c aus Silber oder dergleichen mit den Wärme erzeugenden Widerständen 37b hergestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die zwei Wärme erzeugenden Widerstände 37b parallel geschaltet verbunden und beträgt ein Widerstandswert 18 Ω. An den Wärme erzeugenden Widerständen 37b ist eine Glasschicht 37d als eine Schutzschicht ausgebildet, wodurch die Wärme erzeugenden Widerstände 37b geschützt sind und eine Gleiteigenschaft mit dem Film 36 verbessert ist. Die Heizvorrichtung 37 ist entlang einer Erzeugendenrichtung des Films 36 vorgesehen, während sie einer Stützfläche des Stützbauteils 38 gegenüberliegt.
4 ist eine schematische Ansicht, die das Stützbauteil 38, einen Thermistor 42 und eine Temperaturschmelzsicherung 43 zeigt. Das Stützbauteil 38 ist mit einem Durchgangsloch vorgesehen, durch das jeweils der Thermistor 42 als eine thermoempfindliche Vorrichtung und die Schmelzsicherung 43 als eine Sicherungsvorrichtung angeordnet sind, um die Metallplatte 39 zu berühren. Das heißt, die thermoempfindliche Vorrichtung ist an dem Wärmeleitungsbauteil vorgesehen, um die Wärme der Heizvorrichtung 37 über das Wärmeleitungsbauteil 37 zu erfassen.
Der Thermistor 42 ist durch Vorsehen eines Thermistorelements in einem Gehäuse über keramisches Papier oder dergleichen zum Stabilisieren eines Kontaktzustands mit der Heizvorrichtung 37 und dann durch Beschichten des Thermistorelements mit einem isolierenden Material wie z. B. einem Polyimidband hergestellt. Die Temperaturschmelzsicherung 43 ist ein Teil zum Erfassen einer abnormalen Wärmeerzeugung, um eine elektrische Stromzufuhr zu der Heizvorrichtung 37 zu blockieren, wenn die Heizvorrichtung 37 einen abnormalen Temperaturanstieg verursacht. Die Temperaturschmelzsicherung 43 wird durch Montieren eines Schmelzsicherungselements, das bei einer vorbestimmten Temperatur schmilzt, in einem zylindrischen Metallgehäuse hergestellt und blockiert einen Kreis zum Zuführen eines elektrischen Stroms zu der Heizvorrichtung 37, wenn das Schmelzsicherungselement aufgrund des abnormalen Temperaturanstiegs der Heizvorrichtung 37 geschmolzen ist. Eine Größe der Temperaturschmelzsicherung 43 in diesem Ausführungsbeispiel ist ungefähr 10 mm lang hinsichtlich eines Metallgehäuseabschnitts, der die Heizvorrichtung 37 berührt, und ist ungefähr 4 mm breit hinsichtlich des Metallgehäuses. Die Temperaturschmelzsicherung 43 ist an der Metallplatte 39 über ein Wärmeleitungsschmiermittel vorgesehen, um oberhalb der Heizvorrichtung 37 angeordnet zu sein, und um somit einen ungeeigneten Betrieb zu verhindern.
Ein Steuerungsgerät zum Steuern eines Ausmaßes einer elektrischen Stromzufuhr zu der Heizvorrichtung 37 ist nachstehend in Bezug auf 10 beschrieben. Eine CPU 82 schaltet einen Triac 81 ein, um einen elektrischen Strom von einer Stromquelle 80 zu den Wärme erzeugenden Widerständen 37b über den elektrischen Kontaktabschnitt 37c der Heizvorrichtung 37 zuzuführen, um die Temperatur der Heizvorrichtung 37 zu erhöhen. Dann wird die Temperatur der Heizvorrichtung 37 durch den Thermistor 42 erfasst und wird eine Ausgabe des Thermistors 42 von analog in digital umgewandelt und wird dann in die CPU 82 eingegeben. Die CPU 82 steuert auf der Grundlage der eingegebenen Temperaturinformation den elektrischen Strom, der zu den Wärme erzeugenden Widerständen 37b durch den Triac 81 zuzuführen ist, durch eine Phasensteuerung oder eine Wellenzahlsteuerung. Das heißt, die CPU 82 steuert in dem Fall, in dem eine Erfassungstemperatur des Thermistors 42 höher ist als eine Solltemperatur, den Triac 81 derart, dass sich die Temperatur der Heizvorrichtung 37 erhöht. Des Weiteren steuert die CPU 82 in dem Fall, in dem die Erfassungstemperatur des Thermistors 42 niedriger ist als die Solltemperatur, den Triac 81 derart, dass sich die Temperatur der Heizvorrichtung 37 verringert. Durch eine derartige Steuerung kann die Temperatur der Heizvorrichtung 37 auf der Solltemperatur gehalten werden. Des Weiteren ist die Temperaturschmelzsicherung 43, wie in 10 gezeigt ist, so angeordnet, dass die Temperaturschmelzsicherung 43 unabhängig von der CPU 82 verhindern kann, dass ein Strom von der Stromquelle 80 zu der Heizvorrichtung 37 fließt, wenn die Heizvorrichtung 37 den abnormalen Temperaturanstieg verursacht.
Nachstehend hat die Andrückstrebe 40, die in 1 gezeigt ist, eine U-Form im Querschnitt und ist ein langes Bauteil, das sich in der Erzeugendenrichtung des Films 36 erstreckt. Die Funktion der Andrückstrebe 40 dient zum Verbessern der Biegesteifigkeit der Filmeinheit 31. Die Andrückstrebe 40 in diesem Ausführungsbeispiel ist durch Biegen einer 1,6 mm dicken rostfreien Stahlplatte ausgebildet.
Nachstehend ist der Zusammenbau der Filmeinheit 31 beschrieben. Die Andrückstrebe 40 hat, wie in 2(a) gezeigt ist, eine Struktur, die durch Montieren der Andrückstrebe 40 an das Stützbauteil 38 erhalten wird, an dem die Heizvorrichtung 47 gehalten wird, indem sie in einen Innenraum des Films 36 eingesetzt wird. Dann werden die Flansche 41 an linken und rechten Endabschnitten der Andrückstrebe 40 in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 montiert.
Wie in 1 gezeigt ist, ist in Bezug zu einer Richtung, in der die Heizvorrichtung 37 der Filmeinheit 31 der Andrückweite 32 über den Film 36 gegenüberliegt, die Filmeinheit 31 zwischen den linken und rechten Seitenplatten 34 des Vorrichtungsrahmens 33 vorgesehen. Ein senkrechter Nutabschnitt 41a von jedem des linken und rechten Seitenflansches 41 ist mit einem senkrechten Nutabschnitt 34a von jedem der linken und rechten Seitenplatten 34 des Vorrichtungsrahmens 33 in Eingriff. In diesem Ausführungsbeispiel ist als ein Material für die Flansche 41 ein Flüssigpolymer (Harz) verwendet.
Wie in 2(a) gezeigt ist, ist dann eine Andrückfeder 45 zwischen einem Andrückarm 44 und einem Andrückabschnitt 41b von jedem der linken und rechten Flansche 41 vorgesehen. Als Ergebnis wird die Heizvorrichtung 37 in Richtung der Andrückwalze 32 über die linken und rechten Flansche 41, die Andrückstrebe 40, das Stützbauteil 38 und den Film 36 gedrängt. Als Ergebnis bildet die Heizvorrichtung 37 gemeinsam mit der Andrückwalze 32 einen Nip (Spalt, Walzenspalt) N von ungefähr 6 mm zwischen dem Film 36 und der Andrückwalze 32 entgegen der Elastizität (Federkraft) der Andrückwalze 32 aus.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Druck der Andrückfeder 45 so festgelegt, dass eine Druckkontaktkraft (Druckberührungskraft) zwischen dem Film 36 und der Andrückwalze 32 als ein Gesamtdruck 160 N beträgt.
Dann wird zu dem Antriebszahnrad G der Andrückwalze 32 eine Drehkraft von einer nicht gezeigten Antriebsquelle übertragen, so dass die Andrückwalze 32 in der Uhrzeigersinnrichtung in 1 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (Drehzahl) drehend angetrieben wird. Bei dem Drehantrieb der Andrückwalze 32 wirkt die Drehkraft auf den Film 36 durch eine Reibungskraft, die zwischen der Andrückwalze 32 und dem Film 36 in dem Nip N wirkt. Als Ergebnis gleitet, wie in 2 gezeigt ist, der Film 36 an einer Fläche der Heizvorrichtung 37, während die Heizvorrichtung 37 diesen berührt, und wird in der Gegenuhrzeigersinnrichtung um das Stützbauteil 38 durch eine Drehung der Andrückwalze 32 gedreht. Im Übrigen ist auf einer Innenfläche des Films 36 ein wärmebeständiges Schmiermittel aufgebracht, so dass eine Gleiteigenschaft der Innenfläche des Films 36 bezüglich der Heizvorrichtung 37 und dem Stützbauteil 38 verbessert ist.
Der Film 36 wird gedreht und der elektrische Strom wird zu der Heizvorrichtung 37 zugeführt und in einem Zustand, in dem die Temperatur der Heizvorrichtung 37, die durch den Thermistor 42 erfasst wird, die Solltemperatur erreicht, wird das Aufzeichnungsmaterial P eingebracht (eingeführt). Eine Eintrittsführung 30 führt die Funktion zum Führen des Aufzeichnungsmaterials P, auf dem ein Tonerbild t in einem nicht fixierten Zustand angeordnet ist, aus, um es in Richtung des Nip N zu führen (leiten).
Das Aufzeichnungsmaterial P, auf dem das nicht fixierte Tonerbild t getragen ist, wird in den Nip N eingebracht, und dann wird in dem Nip N eine Tonerbildträgerfläche des Aufzeichnungsmaterials P in engen Kontakt mit dem Film 36 gebracht und wird das Aufzeichnungsmaterial P durch den Nip N gefördert. In diesem Förderprozess wird das nicht fixierte Tonerbild t auf dem Aufzeichnungsmaterial P erwärmt und auf dieses gedrückt (gepresst), indem eine Wärme des Films 36, der durch die Heizvorrichtung 37 erwärmt wird, zum Fixieren auf das Aufzeichnungsmaterial P angewendet wird. Das Aufzeichnungsmaterial P, das durch den Nip N geleitet wird, wird entlang der Krümmung von der Fläche des Films 36 getrennt und wird dann zu einer Außenseite der Fixierungsvorrichtung durch ein nicht gezeigtes Abgabewalzenpaar abgegeben.
Des Weiteren ist ein Druckfreigabemechanismus (Druckbeseitigungsmechanismus) zum Beabstanden der Filmeinheit 31 von der Andrückwalze 32 vorgesehen, wie in 2(a) und 2(b) gezeigt ist, indem ein nicht gezeigter Druckfreigabenocken gedreht wird, um die Flansche 41 in einer Richtung zu bewegen, in der sie sich von der Andrückwalze 32 weg bewegen. Eine erste Aufgabe der Ausführung dieses Betriebs ist es, eine Stauaufhebung des Aufzeichnungsmaterials P zu erleichtern, wenn ein Stau des Aufzeichnungsmaterials P in der Fixierungsvorrichtung 18 auftritt. Eine zweite Aufgabe ist es, einen Bilddefekt aufgrund einer plastischen Verformung des Films 36 durch die Andrückkontaktkraft in dem Nip N in einem Zustand zu verhindern, in dem eine Drehung des Films 36 während einer Dauer eines Ruhebetriebs gestoppt ist.
Das heißt, die Fixierungsvorrichtung 18 in diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen einem ersten Zustand, in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip mit einer Andrückkontaktkraft zum Fixieren festgelegt ist, und einem zweiten Zustand umschaltbar, in dem der Andrückkontaktzustand in dem Nip aufgehoben wird oder in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip mit einer Andrückkontaktkraft festgelegt ist, die kleiner ist als die Andrückkontaktkraft in dem ersten Zustand.
In diesem Ausführungsbeispiel kann, obwohl der Andrückkontaktzustand in dem Nip automatisch durch einen nicht gezeigten Druckfreigabemotor aufgehoben wird, eine Gestaltung angewandt werden, bei der der Andrückkontaktzustand in dem Nip durch ein manuelles Drehen des Druckfreigabenockens aufgehoben werden kann.
(Merkmal dieses Ausführungsbeispiels)
Eine Gestaltung als ein (charakteristisches) Merkmal dieses Ausführungsbeispiels der Fixierungsvorrichtung 18 mit der Metallplatte 39 als das Wärmeleitungsbauteil ist nachstehend beschrieben. 5(a) ist eine Schnittansicht der Heizvorrichtung 37 und ihrer peripheren Bauteile aus Sicht der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung und 5(b) ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Metallplatte 39 an dem Stützbauteil 38 in einer Verfassung vorgesehen ist, bei der die Heizvorrichtung 37 entfernt ist. Im Übrigen sind in 5 der Thermistor 42 und die Temperaturschmelzsicherung 43 aus Darstellungsgründen weggelassen. 5(c) wird später beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel wird als die Metallplatte 39 eine Aluminiumplatte mit einer konstanten Dicke von 0,3 mm in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 verwendet. Ein Kontaktabschnitt, der die Heizvorrichtung 37 berührt, hat eine gerade Form von 226 mm bezüglich seiner Länge in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 und ist 5 mm breit bezüglich einer Richtung senkrecht zu der Erzeugendenrichtung des Films 36. Die Metallplatte 39 weist einen gebogenen Abschnitt 39a mit 1,5 mm an beiden Endabschnitten in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 auf und der gebogene Abschnitt 36a ist in ein Loch 38a des Stützbauteils 38 eingesetzt. Im Übrigen ist das Loch 38a bezüglich der Metallplatte 39 ein wenig tiefer vorgesehen, um einen Unterschied in einem linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Metallplatte 39 und dem Stützbauteil 38 auszugleichen, und daher ist es schwierig, die Metallplatte 39 vollständig an dem Stützbauteil 38 zu fixieren. Im Übrigen wird als das Material für das Wärmeleitungsbauteil Aluminium in diesem Ausführungsbeispiel verwendet, jedoch ist es möglich, ein Bauteil mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als das Substrat der Heizvorrichtung 37, wie z. B. eine Metallplatte aus Kupfer oder dergleichen oder eine Graphitplatte, zu verwenden.
Das Substrat der Heizvorrichtung 37 in diesem Ausführungsbeispiel hat eine rechteckige Parallelepipedform, deren Länge 260 mm in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 beträgt, deren Breite 5,8 mm in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Erzeugendenrichtung des Films 36 beträgt und deren Dicke 1,0 mm beträgt. Des Weiteren ist ein Material für das Substrat in diesem Ausführungsbeispiel Aluminium.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Metallplatte 39 derart ausgebildet, um bezüglich einer Last entlang der Aufzeichnungsmaterialförderwegsfläche leichter biegbar zu sein als das Stützbauteil 38 und die Heizvorrichtung 37. Das heißt, wenn der Elastizitätsmodul E (GPa) ist und das Flächenträgheitsmoment I (m⁴) ist, ist eine Biegesteifigkeit EI (N·m²) kleiner als jene der Heizvorrichtung 37 und des Stützbauteils 38. Des Weiteren ist die Biegesteifigkeit der Heizvorrichtung 37 kleiner als die Biegesteifigkeit des Stützbauteils 38.
Die Metallplatte 39 in diesem Ausführungsbeispiel ist aus Aluminium gebildet und hat den Elastizitätsmodul von ungefähr 70 (GPa) und das Flächenträgheitsmoment von ungefähr 0,011 (mm⁴), so dass die Biegesteifigkeit EI ungefähr 7,9 × 10² (N·mm²) beträgt. Andererseits hat die Heizvorrichtung 37 den Elastizitätsmodul von ungefähr 350 (GPa) und das Flächenträgheitsmoment von ungefähr 0,483 (mm⁴), so dass die Biegesteifigkeit EI 1,7 × 10⁵ (N·mm²) beträgt. Das Flüssigpolymer, das als das Material für das Stützbauteil 38 verwendet wird, hat den Elastizitätsmodul von ungefähr 13 (GPa) und das Flächenträgheitsmoment von ungefähr 29,4 (mm⁴), so dass die Biegesteifigkeit EI 3,8 × 10⁵ (N·mm²) beträgt. Im Übrigen weist die Querschnittsform des Stützbauteils 38 teilweise Rippen auf, die faktisch vorstehen, und ist daher in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 nicht gleichmäßig und daher sind die vorstehenden Werte als Durchschnittswerte anzusehen.
Nachstehend sind die Funktionen der Metallplatte 39 beschrieben. Die Funktion der Metallplatte 39 ist, das Brechen (Bruch, Reißen) der Heizvorrichtung durch Vereinheitlichen (d. h. gleichmäßiges Verteilen) der Wärme der Heizvorrichtung 37 während eines thermischen Durchgehens der Heizvorrichtung 37 zu verhindern. Wenn der Thermistor 42, die Schmelzsicherung 43 und dergleichen direkt das Substrat der Heizvorrichtung 37 berühren, reißt (bricht) die Heizvorrichtung 37 in einigen Fällen durch eine thermische Belastung aufgrund eines Temperaturunterschieds zwischen einem Kontaktabschnitt und einem Nichtkontaktabschnitt dieser Bauteile während des thermischen Durchgehens der Heizvorrichtung 37. Daher wird wie in diesem Ausführungsbeispiel durch Vorsehen des Thermistors 42 und der Schmelzsicherung 43 an der Metallplatte 39, die die Heizvorrichtung 37 berührt, das Brechen der Heizvorrichtung, das aufgrund der thermischen Beanspruchung erzeugt wird, nicht einfach als ein Ergebnis der Wärmevergleichmäßigung des Substrats der Heizvorrichtung 37 während des thermischen Durchgehens der Heizvorrichtung 37 erzeugt.
Die Wärmevergleichmäßigung der Heizvorrichtung 37 ist nachstehend mit Bezug auf 8 beschrieben. Die Wärmeleitfähigkeit des Aluminiumoxids, das als das Material für das Substrat 37a der Heizvorrichtung 37 verwendet wird, beträgt ungefähr 26 W/mK. Andererseits beträgt die Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums, das als das Material für die Metallplatte 39 verwendet wird, ungefähr 230 W/mK, was größer ist als die Wärmeleitfähigkeit des Substrats 37a. Wie in 8 gezeigt ist, ist ein Fall beschrieben, in dem eine Temperatur in einem gewissen Abschnitt H des Substrats 37a in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 höher ist als die Temperatur eines anderen Abschnitts. Zusätzlich zu dem Strom A der Wärme in dem Substrat 37a in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 wird ein Strom der Wärme von dem Substrat 37a zu der Metallplatte 39 an einem Abschnitt des Substrats 37a erzeugt, an dem das Substrat 37a die Metallplatte 39 berührt. Des Weiteren wird in der Metallplatte 39 ein Strom B der Wärme erzeugt, die zu dem Substrat 37a in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 hin zurückgeführt wird. Durch diesen Vorgang wird die Wärme der Heizvorrichtung 37 vereinheitlicht (gleichmäßig verteilt).
Nachstehend ist eine Form einer Stützfläche des Stützbauteils 38, das die Heizvorrichtung 37 über die Metallplatte 39 stützt, beschrieben. Wie in 5(a) gezeigt ist, ist eine Region C vorgesehen, in der die genannte Stützfläche zu der Andrückwalze 32 an einem zentralen Abschnitt weiter vorsteht als an Endabschnitten in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36. Die Region C in diesem Ausführungsbeispiel hat eine moderat gekrümmte Form, derart, dass sich die Stützfläche allmählich der Andrückwalze 32 von den Endabschnitten zu dem zentralen Abschnitt in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 hin annähert (nachstehend auch als eine bombierte Form bezeichnet). Eine Länge der Region C in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 beträgt 226 mm, was gleich lang ist wie die Länge der Andrückwalze 32, und ein Ausmaß des Vorsprungs an dem zentralen Abschnitt relativ zu den Endabschnitten in der Region C in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 beträgt 0,6 mm.
Nachstehend ist als ein Begrenzungsbauteil eine Gestaltung eines elektrischen Stromzufuhrverbindungsglieds 46 und einer Klammer 47 in Bezug auf 6 beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel wird durch Verwenden des elektrischen Stromzufuhrverbindungsglieds oder der Klammer 47 ein Kontaktzustand (Berührungszustand) der Heizvorrichtung 37 mit dem Stützbauteil 38 an jedem der Endabschnitte in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 aufrechterhalten.
Das elektrische Stromzufuhrverbindungsglied 46 weist einen Gehäuseabschnitt 46a auf, das aus einem Aufzeichnungsmaterial in einer U-Form ausgebildet ist, und weist einen Kontaktanschluss 46b auf (6(a)). Der Gehäuseabschnitt 46a nimmt zwischen sich die Heizvorrichtung 47 und das Stützbauteil 38 mittels seiner Außenseiten auf, wodurch eine Bewegung der Endabschnitte der Heizvorrichtung 37 in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 in einer Dickenrichtung der Heizvorrichtung 37 relativ zu dem Stützbauteil 38 verhindert wird. Des Weiteren berührt der Kontaktanschluss 46b den elektrischen Kontaktabschnitt 37c der Heizvorrichtung 37 mit einem Andrückwalzenkontaktdruck elastisch, um eine elektrische Verbindung zwischen der Heizvorrichtung 37 aufrechtzuerhalten. Des Weiteren ist der Kontaktanschluss 46b mit einem Ringdraht 48 verbunden, und ist der Ringdraht 48 mit der Stromquelle 80 und dem Triac 81 verbunden, die in 10 gezeigt sind. Im Übrigen können der Gehäuseabschnitt und der Kontaktanschluss auch als separate Bauteile ausgebildet sein.
Die Klammer 47 ist eine U-förmige Metallplatte und nimmt zwischen sich elastisch die Heizvorrichtung 37 und das Stützbauteil 38 mittels ihrer Außenseiten auf, wodurch eine Bewegung der Endabschnitte der Heizungsvorrichtung in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 in der Dickenrichtung des Heizvorrichtung 37 relativ zu dem Stützbauteil 38 verhindert wird (6(b)).
Des Weiteren begrenzen das elektrische Stromzufuhrverbindungsglied 46 und die Klammer 47 die Bewegung der Endabschnitte der Heizvorrichtung 47 in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 in der Dickenrichtung der Heizvorrichtung 37 relativ zu dem Stützbauteil 38 und sind derart ausgebildet, dass sie in einer Richtung parallel zu der Fläche der Heizvorrichtung 37 beweglich sind. Demgemäß werden eine Aufbringung einer unnotwendigen Belastung an der Heizvorrichtung 37 während eines Auftretens der thermischen Ausdehnung der Heizvorrichtung 37 und ein Auftreten eines Verbiegens während einer Druckaufbringung und einem Beabstanden verhindert.
(Wirkung dieses Ausführungsbeispiels)
Die Wirkung dieses Ausführungsbeispiels ist derart, dass selbst in einem Zustand, in dem der Andrückkontaktzustand in dem Nip aufgehoben ist, oder in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip verringert ist, die Heizvorrichtung 37 und die Metallplatte 39 stabil miteinander in Kontakt sind.
Ein Mechanismus dieser Wirkung ist nachstehend in Bezug auf 5 beschrieben. Im Übrigen ist, um die Darstellung zu erleichtern, in 5(c) nur ein Abschnitt gezeigt, der das Stützbauteil 38, die Metallplatte 39 und die Heizvorrichtung 37 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt der Heizvorrichtung 37 korrespondierend zu der Region C durch die Stützfläche, die die bombierte Form hat, des Stützbauteils 38 über die Metallplatte 39 gestützt und sind die Endabschnitte der Heizvorrichtung 37 in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 mit Endabschnittsstützflächen 90 in Kontakt und werden durch diese gestützt.
Die Bewegung der Heizvorrichtung 37 in der Dickenrichtung relativ zu dem Stützbauteil 38 an den Endabschnitten der Heizvorrichtung 37 mit Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 in diesem Ausführungsbeispiel wird durch das elektrische Stromzufuhrverbindungsglied 46 oder dergleichen begrenzt. Demgemäß wird eine Position der Heizvorrichtung 37 relativ zu dem Stützbauteil 38 in Bezug auf die Dickenrichtung an den Endabschnitten der Heizvorrichtung 37 selbst in einem Zustand, in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip mit einer Andrückkontaktkraft zum Fixieren festgelegt ist, und selbst in einem Zustand nicht geändert, in dem der Andrückkontaktzustand in dem Nip aufgehoben ist oder in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip verringert ist.
Des Weiteren steht, wenn die Metallplatte 39 an der Stützfläche des Stützbauteils 38 mit der bombierten Form montiert ist, eine Fläche der Metallplatte 39, an der die Heizvorrichtung 37 an dem zentralen Abschnitt in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 in Kontakt ist, weiter vor als die Endabschnittsstützflächen 90, an denen die Heizvorrichtung 37 an den Endabschnitten in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 in Kontakt ist. Das heißt, die Heizvorrichtung 37 ist in einem Zustand, in dem die Bewegung in ihrer Dickenrichtung an den Endabschnitten in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 begrenzt ist, und ist in einem Zustand, in dem die Heizvorrichtung 37 in eine Richtung, in der sich die Heizvorrichtung 37 der Andrückwalze annähert, an dem zentralen Abschnitt in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 angedrückt und verformt wird. Demgemäß wird eine Rückstellkraft F zum Rückstellen einer Form der Heizvorrichtung 37 in ihre ursprüngliche gerade Form in Bezug auf die Heizvorrichtung 37 erzeugt. Die Biegeseitigkeit in diesem Ausführungsbeispiel erfüllt: (Biegesteifigkeit der Metallplatte 38) < (Biegesteifigkeit der Heizvorrichtung 37) < (Biegesteifigkeit des Stützbauteils 38), und daher ist durch die Rückstellkraft F der Heizvorrichtung 37 die Metallplatte 39 stabil mit dem Stützbauteil 38 in Kontakt, während sie die Heizvorrichtung 37 berührt und der bombierten Form des Stützbauteils 38 folgt. Dieser stabile Kontaktzustand (Berührungszustand) zwischen der Metallplatte 39 mit dem Stützbauteil 38 und der Heizvorrichtung 37 wird durch die Rückstellkraft der Heizvorrichtung selbst erzeugt und daher wird dieser selbst in dem Zustand nicht geändert, in dem der Andrückkontaktzustand in dem Nip aufgehoben wird oder in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip verringert ist.
Eine Stärke (Ausmaß) der Rückstellkraft F in diesem Ausführungsbeispiel wurde gemessen. Wenn eine Last, die zum Biegen der Heizvorrichtung 37 von der geraden Form an dem zentralen Abschnitt des Stützbauteils 38 in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 um 0,6 mm erforderlich ist, gemessen wurde, wurde als eine einfache zentrale Last 0,42 N erhalten. In diesem Ausführungsbeispiel ist die bombierte Form des Stützbauteils 38 eine moderat gekrümmte Form und daher ist die Heizvorrichtung 37 faktisch in einem Zustand nahe einem gleichmäßigen Lastzustand, so dass die Rückstellkraft F mit 0,42 N oder höher über die gesamte Heizvorrichtung 37 in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 erzeugt wird. Demgemäß ist selbst in einem Druckfreigabezustand, in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip der Fixierungsvorrichtung 80 aufgehoben oder verringert ist, die Heizvorrichtung 37 durch die Rückstellkraft F der Heizvorrichtung 37 stabil mit der Metallplatte 39 in Kontakt.
Im Übrigen ist das Stützbauteil 38 durch die Andrückstrebe 40 mit der hohen Biegesteifigkeit gesichert und daher tritt ein Verbiegen des Stützbauteils 38 aufgrund der Rückstellkraft F der Heizvorrichtung 37 nicht auf. Selbst in dem Fall, in dem das Stützbauteil 38 nicht durch die Andrückstrebe 40 gesichert ist, wenn die Biegesteifigkeit des Stützbauteils 38 ausreichend größer ist als die Biegesteifigkeit der Heizvorrichtung 37, wird die Heizvorrichtung 37 verbogen, um die Rückstellkraft F zu erzeugen. Des Weiteren wird in dem Fall, in dem die Biegesteifigkeit des Stützbauteils 38 kleiner ist als die Biegesteifigkeit der Heizvorrichtung 37, wie in 7 gezeigt ist, das Stützbauteil 38 durch ihre bombierte Form in der Figur nach oben verformt. In diesem Fall wird durch eine Rückstellkraft F' des Stützbauteils 38, die Metallplatte 39 zu der Heizvorrichtung 37 hin gedrückt, jedoch ist die Biegesteifigkeit der Metallplatte 39 gering und daher widersteht sie nicht der Rückstellkraft F' des Stützbauteils 38, so dass ein Kontaktausmaß zwischen der Metallplatte 39 und der Heizvorrichtung 37 sichergestellt werden kann. In dem Fall, in dem die Biegesteifigkeit der Heizvorrichtung 37 und die Biegesteifigkeit des Stützbauteils 38 ungefähr gleich groß sind, werden sowohl die Heizvorrichtung 37 als auch das Stützbauteil 38 verbogen und haben somit eine Form, dass die Rückstellkraft F der Heizvorrichtung 37 und die Rückstellkraft F' des Stützbauteils 38 miteinander im Gleichgewicht sind, so dass das Kontaktausmaß zwischen der Metallplatte 39 und der Heizvorrichtung 37 sichergestellt wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel selbst in dem Zustand, in dem der Andrückkontaktzustand in dem Nip aufgehoben ist oder in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip verringert ist, die Heizvorrichtung 37 und die Metallplatte 39 miteinander stabil in Kontakt.
Aus diesem Grund kann ein Effekt zum Vereinheitlichen der Temperaturverteilung der Heizvorrichtung 37 durch die Metallplatte 39 ausreichend erreicht werden, so dass das Brechen der Heizvorrichtung verhindert werden kann.
Im Übrigen hat in diesem Ausführungsbeispiel die Stützfläche des Stützbauteils 38 die bombierte Form in der Region C, jedoch ist es nur erforderlich, dass das Stützbauteil 38 eine vorstehende Form hat, derart, dass in der Region C der zentrale Abschnitt weiter vorstehend ist als die Endabschnitte in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36. Ein modifiziertes Ausführungsbeispiel des Ausführungsbeispiels 1 ist in 11 beschrieben. 11(a) zeigt ein Stützbauteil 95 in diesem modifizierten Ausführungsbeispiel und 11(b) zeigt eine Struktur, in der das Stützbauteil 38 des Ausführungsbeispiels 1 durch das Stützbauteil 95 ersetzt ist. Ferner ist in diesem modifizierten Ausführungsbeispiel die Heizvorrichtung 37 in einem Zustand, in dem die Bewegung der Heizvorrichtung 37 in der Dickenrichtung an ihren Endabschnitten mit Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 begrenzt ist, und ist in einem Zustand, in dem sich der zentrale Abschnitt der Heizvorrichtung 37 in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 der Andrückwalze 32 annähert. Demgemäß wirkt, ähnlich wie in dem Ausführungsbeispiel 1 die Rückstellkraft auf die Heizvorrichtung 37, so dass die Heizvorrichtung 37 und die Metallplatten 39 stabil miteinander in Kontakt sind.
Jedoch ist in der Gestaltung des Ausführungsbeispiels 1 die Heizvorrichtung 37, auf die die Andrückkontaktkraft in dem Zustand aufgebracht wird, in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip N mit der Andrückkontaktkraft zum Fixieren festgelegt ist, durch das Stützbauteil 38 über der Metallplatte 39 über die Längsrichtung gesichert und daher hat die Gestaltung des Ausführungsbeispiels 1 einen derartigen Vorteil, dass der Druck in dem Nip N stabilisiert wird.
[Ausführungsbeispiel 2]
In diesem Ausführungsbeispiel ist im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel 1, in dem die bombierte Form bei der Stützfläche des Stützbauteils 38 vorgesehen ist, eine Gestaltung angewandt, bei der die bombierte Form an der gegenüberliegenden Fläche der Metallplatte 39 zu der Heizvorrichtung 37 vorgesehen ist. Die Metallplatte 37 ist ähnlich wie in dem Ausführungsbeispiel 1 aus Aluminium hergestellt. Dieses Ausführungsbeispiel und das Ausführungsbeispiel 1 unterscheiden sich nur hinsichtlich des Stützbauteils 38 und der Metallplatte 39, wobei die weiteren Gestaltungen im Wesentlichen gleich sind wie in dem Ausführungsbeispiel 1 und daher nachstehend weggelassen sind.
Ein Merkmal dieses Ausführungsbeispiels ist nachstehend beschrieben. Die Metallplatte 39 hat, wie in 9 gezeigt ist, eine derartige Form, dass ihr zentraler Abschnitt in Bezug auf die Erzeugendenrichtung 36 weiter vorstehend ist als Endabschnitte in einer Richtung, in die sich die Metallplatte 39 der Heizvorrichtung 37 annähert. Die Metallplatte 39 hat eine bombierte Form, die eine moderat gekrümmte Form ist, derart, dass sich die Metallplatte 39 allmählich der Heizvorrichtung 37 von den Endabschnitten zu dem zentralen Abschnitt in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 hin annähert. Die Länge der Metallplatte 39 in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 und die Abmessung der Metallplatte 39 in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Erzeugendenrichtung des Films 36 sind gleich wie jene in dem Ausführungsbeispiel 1. Die Dicke der Metallplatte 39 beträgt 0,2 mm an den Endabschnitten und beträgt 0,8 mm an dem zentralen Abschnitt in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36. In einem Zustand, in dem die Heizvorrichtung 37 an dem Stützbauteil 38 montiert ist, gibt es in Bezug auf die Dickenrichtung der Heizvorrichtung 37 einen Abschnitt, an dem die Fläche der Metallplatte 39 weiter vorsteht als an den Endabschnittsstützflächen 90 der Heizvorrichtung 37, wobei ein Ausmaß des Vorsprungs gleich ist wie jener in dem Ausführungsbeispiel 1. Daher ist eine Rückstellkraft F, die in Bezug auf die Heizvorrichtung 37 erzeugt wird, gleich wie jene in dem Ausführungsbeispiel 1.
Als Ergebnis sind auch in dem Ausführungsbeispiel 2 die Heizvorrichtung 37 und die Metallplatte 39 stabil miteinander in dem Zustand in Kontakt, in dem die Andrückkontaktkraft mit der Andrückkontaktkraft zum Fixieren festgelegt ist, oder sind stabil miteinander selbst in dem Zustand in Kontakt, in dem der Andrückkontaktzustand in dem Nip aufgehoben ist oder in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip verringert ist.
Ein Effekt in diesem Ausführungsbeispiel, der von dem Effekt in dem Ausführungsbeispiel 1 verschieden ist, ist nachstehend beschrieben. Die Metallplatte 39 ist in eine L-Form an jedem von ihren Endabschnitten in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 gebogen und daher wird die Wärme der Heizvorrichtung 37 von den Endabschnitten während eines Fixierens abgeleitet, so dass eine Temperaturverringerung an den Endabschnitten des Films 36 in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 in einigen Fällen erzeugt wird. Daher ist in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 die Dicke der Metallplatte 39 an den Endabschnitten dünner ausgeführt als an dem zentralen Abschnitt, wodurch ein Effekt, dass die Wärme an den Endabschnitten nicht einfach abgeleitet wird, erreicht wird.
In diesem Ausführungsbeispiel ändert sich die Dicke der Metallplatte 39 in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36, wodurch die bombierte Form ausgebildet wird, und somit ist es möglich, einen Wärmevereinheitlichungseffekt (Wärmevergleichmäßigungseffekt) der Heizvorrichtung 37 zu erreichen, während verhindert wird, dass sich die Temperatur an dem Endabschnitt der Heizvorrichtung 37 in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films 36 verringert.
Im Übrigen kann in diesem Ausführungsbeispiel eine Gestaltung, bei der die bombierte Form sowohl an dem Stützbauteil 38 als auch der Metallplatte 39 ausgebildet ist, auch angewandt werden.
[Ausführungsbeispiel 3]
Eine Fixierungsvorrichtung 18 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist gleich wie die Fixierungsvorrichtung 18 in dem Ausführungsbeispiel 1 bis auf ein Wärmeleitungsbauteil 39 und ein Stützbauteil 38, wobei die Beschreibung der weiteren Bauteile nachstehend weggelassen ist. In Bezug auf 5 ist das Wärmeleitungsbauteil 39 gemäß diesem Ausführungsbeispiel nachstehend beschrieben.
Das Wärmeleitungsbauteil 39 ist durch eine Aluminiumplatte ausgebildet. 13(a) ist eine Schnittansicht einer Baugruppe des Stützbauteils 38 mit dem Wärmeleitungsbauteil 39 und der Heizvorrichtung 37 aus Sicht einer Breitenrichtung, 13(b) ist eine Schnittansicht der Baugruppe von 13(a), bei der das elektrische Stromzufuhrverbindungsglied 46 und die Heizvorrichtungsklammer 47 in der Darstellung weggelassen sind, 13(c) ist eine Draufsicht (Grundriss) der Baugruppe des Stützbauteils 38 mit dem Wärmeleitungsbauteil 39, und 13(d) ist eine Perspektivansicht des Stützbauteils 38 und des Wärmeleitungsbauteils 39.
In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in 13(a) gezeigt ist, das Stützbauteil 38 mit der Heizvorrichtung 37 über das Wärmeleitungsbauteil 39 vorgesehen. Die Endabschnitte der Heizvorrichtung 37 werden in Bezug auf eine Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung an dem Stützbauteil 38 mittels eines Haltebauteils, d. h. des elektrischen Stromzufuhrverbindungsglieds 46 und der Heizvorrichtungsklammer 47, entsprechend gehalten. Des Weiteren berührt der Endabschnitt der Heizvorrichtung 37 mit Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung eine Begrenzungsfläche (Begrenzungsabschnitt) 49 des Stützbauteils 38, wie in 13(c) gezeigt ist. Wie in 13(b) gezeigt ist, ist in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung der zentrale Abschnitt der Heizvorrichtung 37 durch das Stützbauteil 38 über das Wärmeleitungsbauteil 39 gestützt und sind die Endabschnitte der Heizvorrichtung 37 durch das Stützbauteil 39 gestützt, die mit dem Stützbauteil 39 in Kontakt sind.
Das elektrische Stromzufuhrverbindungsglied 46 weist einen U-förmigen Gehäuseabschnitt 46a, der aus einem Harzmaterial ausgebildet ist, und einen Kontaktanschluss 46b auf, wie in 14(a) gezeigt ist. Das elektrische Stromzufuhrverbindungsglied 46 hat die Funktion zum Aufnehmen und Halten der Heizvorrichtung 37 und des Stützbauteils 38 und hat die Funktion zum Zuführen des elektrischen Stroms an den Wärme erzeugenden Widerstand 37b, in dem der Kontaktanschluss 46b mit der Elektrode 37c der Heizvorrichtung 37 in Kontakt gebracht wird, die in 3 gezeigt ist. Im Übrigen kann ein Bauteil zum Zuführen des elektrischen Stroms zu der Heizvorrichtung 37 und dem Bauteil zum Halten der Heizvorrichtung 37 und das Stützbauteil 38 durch separate Bauteile ausgebildet sein.
Der Kontaktanschluss 46b ist mit der AC-Stromquelle (Wechselstromquelle) und einem Triac (nicht gezeigt) über einen Ringdraht 48 verbunden. Die Heizvorrichtungsklammer 47 ist, wie in 14(b) gezeigt ist, durch eine Metallplatte ausgebildet, die in einer U-Form gebogen ist, und durch deren Elastizität (Federkraft) wird ein Kontaktzustand des Endabschnitts der Heizvorrichtung 37 mit dem Stützbauteil 38 gehalten. Eine Bewegung der Heizvorrichtung 37 in der Dickenrichtung der Heizvorrichtung 37 relativ zu dem Stützbauteil 38 wird durch die Heizvorrichtungsklammer 47 begrenzt. Andererseits ist in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung der Endabschnitt der Heizvorrichtung 37 entgegengesetzt zu dem Endabschnitt der Heizvorrichtung 37, der durch die Begrenzungsfläche 47 des Stützbauteils 38 erwärmt wird, nicht durch das Stützbauteil 38 begrenzt, wodurch ein thermisches Ausdehnen und Zusammenziehen der Heizvorrichtung 37 aufgenommen (ausgeglichen) werden kann.
In Bezug auf 13(d) ist ein Arretierungsabschnitt des Wärmeleitungsbauteils 39 beschrieben, der ein Merkmal dieses Ausführungsbeispiels ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird als das Wärmeleitungsbauteil 39 eine 0,3 mm dicke Aluminiumplatte verwendet. Eine Weite L des Wärmeleitungsbauteils beträgt in einer Kontaktregion, in der das Wärmeleitungsbauteil 39 die Heizvorrichtung 37 berührt, in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung 222 mm und eine Weite M beträgt in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung 5 mm. Das Wärmeleitungsbauteil 39 weist als den Arretierungsabschnitt einen gebogenen Abschnitt 39a an einem Abschnitt auf, der nicht nur der zentrale Abschnitt in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung ist, sondern auch den Endabschnitt in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung umfasst. Eine Weite a des gebogenen Abschnitts 39a beträgt in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung 8 mm und ein Vorsprungsausmaß b von einer gegenüberliegenden Fläche des Wärmeleitungsbauteils 39a zu dem Stützbauteil 38 zu der Seite hin, an der das Stützbauteil 38 vorgesehen ist, beträgt 3 mm. Das Wärmeleitungsbauteil 39 wird in Bezug auf eine Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung durch Einsetzen des gebogenen Abschnitts 39a in ein Loch 38a als ein arretierter Abschnitt arretiert, der in dem Stützbauteil 38 vorgesehen ist. Im Übrigen ist das Loch 38a ein wenig größer ausgebildet als der gebogene Abschnitt 39a, um die thermische Ausdehnung des Wärmeleitungsbauteils 39 auszugleichen. Eine Weite c des Lochs 38a hat eine Größe von 8,1 mm in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung und eine Weite d von 0,4 mm in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung. Das Wärmeleitungsbauteil 39 hat ein Spiel relativ zu dem Stützbauteil 38 von 0,1 mm in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung.
In diesem Ausführungsbeispiel kann die Form der Stützfläche des Stützbauteils 38, an der das Stützbauteil 38 die Heizvorrichtung 37 über die Metallplatte 39 stützt, die bombierte Form sein ähnlich wie in dem Ausführungsbeispiel 1 und kann ferner eine Form einer ebenen Fläche parallel zu der Fläche der Metallplatte 39 sein.
Das Substrat 37a in diesem Ausführungsbeispiel hat eine Form eines rechteckigen Parallelepipeds mit einer Weites von 270 mm in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung, einer Weite von 5,8 mm in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung, und einer Dicke von 1,0 mm in diesem Ausführungsbeispiel und ist aus Aluminiumoxid ausgebildet. Des Weiteren beträgt die Länge des Wärme erzeugenden Widerstands 37b in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung 222 mm und ist die Länge gleich wie die Weite der Kontaktregion des Wärmeleitungsbauteils 39 mit der Heizvorrichtung 37.
(Wirkung in diesem Ausführungsbeispiel)
Ein Mechanismus zum Vereinheitlichen der Wärme der Heizvorrichtung 37 in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung in einem Zustand, in dem ein Aufzeichnungsmaterial mit kleiner Größe kontinuierlich einer Fixierung unterzogen wird, wodurch ein Temperaturanstieg an einem Nichtblattdurchführabschnitt erzeugt wird, ist nachstehend beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel hat das Aluminiumoxid, das als das Material für das Substrat 37a verwendet wird, eine Wärmeleitfähigkeit von ungefähr 26 W/mK und hat das Aluminium, das als das Material für das Wärmeleitungsbauteil 39 verwendet wird, eine Wärmeleitfähigkeit von ungefähr 230 W/mK. In dem Fall, in dem die Wärmeleitfähigkeit des Wärmeleitungsbauteils 39 größer ist als die Wärmeleitfähigkeit des Substrats 37a kann die Wärme der Heizvorrichtung 37 einfach vereinheitlicht (gleichmäßig verteilt) werden. Als das Material für das Wärmeleitungsbauteil 39 ist es zusätzlich zu dem Aluminium möglich, Kupfer oder eine Graphitplatte zu verwenden. Wie in 15(a) gezeigt ist, ist nachstehend der Fall beschrieben, in dem eine Temperatur eines Abschnitts H in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung höher ist als in einem anderen Abschnitt. Zusätzlich wird zu dem Wärmestrom A innerhalb des Substrats 37a in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung ein Wärmestrom von dem Substrat 37a in Richtung des Wärmeleitungsbauteils 39 an einem Abschnitt des Substrats 37a erzeugt, an dem das Substrat 37a das Wärmeleitungsbauteil 39 berührt. Des Weiteren strömt diese Wärme in der Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung in dem Inneren des Wärmeleitungsbauteils 39 und kehrt dann zu dem Substrat 37a zurück. Durch einen derartigen Wärmestrom wird die Wärme der Heizvorrichtung 37 vereinheitlicht (gleichmäßig verteilt).
Nachstehend ist ein Verhältnis zwischen einer Weite des Wärme erzeugenden Widerstands 37b der Heizvorrichtung 37 und einer Weite des Wärmeleitungsbauteils 39 in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung beschrieben. 18(a) und (b) sind vergrößerte Ansichten, die jeweils einen Endabschnitt in einem Zustand zeigen, in dem Positionen der Heizvorrichtung 37 und des Wärmeleitungsbauteils 39 in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung voneinander abweichen. Wie in 18(a) gezeigt ist, gibt es in dem Fall, in dem sich der Endabschnitt des Wärmeleitungsbauteils 39 zu der Außenseite relativ zu dem Endabschnitt des Wärme erzeugenden Widerstands 37b erstreckt, zusätzlich zu dem Wärmestrom A und dem Wärmestrom B eine Wärmeableitung (Wärmeabfuhr) C aufgrund einer Wärmeableitung von dem Endabschnitt des Wärmeleitungsbauteils 39. Als Ergebnis wird an einen Abschnitt H1 der Heizvorrichtung 37 die Temperatur stärker verringert als es erforderlich ist, so dass ein ungeeignetes Fixieren in einigen Fällen an einem Abschnitt korrespondierend zu dem Abschnitt H1 auftritt, wenn ein Aufzeichnungsmaterial mit großer Größe zu fixieren ist. Des Weiteren kann, wie in 18(b) gezeigt ist, in dem Fall, in dem sich der Endabschnitt des Wärme erzeugenden Widerstands 37b relativ zu dem Endabschnitt des Wärmeleitungsbauteils 39 zu der Außenseite erstreckt, an einem Abschnitt H2, an dem der Wärmestrom von dem Wärme erzeugenden Widerstand 37b in Richtung des Wärmeleitungsbauteils 39 nicht ausgebildet werden kann, ein Effekt zum Verhindern eines Temperaturanstiegs an dem Nichtblattdurchführabschnitt nicht erhalten werden.
In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Umstände sind in diesem Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung die Weite des Wärme erzeugenden Widerstands 37b und die Weite des Wärmeleitungsbauteils 39 im Wesentlichen gleich groß ausgebildet. Des Weiteren sind, wie in 15(b) gezeigt ist, eine Position eines Endabschnitts des Wärme erzeugenden Widerstands 37b und eine zugehörige Position eines Endabschnitts des Wärmeleitungsbauteils 39 in senkrechter Richtung zueinander ausgerichtet (wie durch eine gestrichelte Linie X angezeigt ist). Als Ergebnis hat die Fixierungsvorrichtung 36 in diesem Ausführungsbeispiel einen derartigen Effekt, dass der Temperaturanstieg an dem Nichtblattdurchführabschnitt während des Fixierens auf dem Aufzeichnungsmaterial mit kleiner Größe verhindert wird, ohne dass das ungeeignete Fixieren an dem Endabschnitt während des Fixierens auf dem Aufzeichnungsmaterial mit großer Größe erzeugt wird.
Nachstehend ist der Grund, warum der gebogene Abschnitt 39a in diesem Ausführungsbeispiel an dem Endabschnitt des Wärmeleitungsbauteils 39 in Bezug auf das Aufzeichnungsmaterial vorgesehen ist, beschrieben. Als Vergleichsbeispiel für dieses Ausführungsbeispiel ist, wie in 16 gezeigt ist, eine Gestaltung gezeigt, in der ein L-förmig gebogener Abschnitt 390b an jedem der Endabschnitte eines Wärmeleitungsbauteils 390 in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung vorgesehen ist. Dieser gebogene Abschnitt 390b ist, wie in 16(c) als eine vergrößerte Ansicht des gebogenen Abschnitts 390b gezeigt ist, durch Biegen des Endabschnitts des Wärmeleitungsbauteils 390 in einer Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung ausgebildet und weist eine Biegelänge Z von 3 mm auf. 16(a) ist eine Schnittansicht aus Sicht einer Breitenrichtung und 16(b) ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Stützbauteil 380 mit dem Wärmeleitungsbauteil 390 versehen ist. Als das Wärmeleitungsbauteil 390 wird eine 0,3 mm dicke Aluminiumplatte verwendet und diese hat die gleiche Größe wie das Wärmeleitungsbauteil 39 in dem Ausführungsbeispiel 3, d. h. deren Weite L hat die Größe von 222 mm in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung und eine Weite M von 5 mm in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung in der Kontaktregion mit der Heizvorrichtung 37. Die Gestaltung des Vergleichsbeispiels unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel 3 darin, dass das Wärmeleitungsbauteil 390 den L-förmig gebogenen Abschnitt 390b mit einer Länge von 3 mm an jedem der Endabschnitte in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung aufweist, und dass die gebogenen Abschnitte 390b in Montagelöcher 380b eingesetzt sind, die an Endabschnitten des Stützbauteils 380 vorgesehen sind. Des Weiteren ist jedes Montageloch 380b mit einer Größe ausgebildet, die größer ist als der zugehörige gebogene Abschnitt 390b des Wärmeleitungsbauteils 390, um eine thermische Ausdehnung des Wärmeleitungsbauteils 390 in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung auszugleichen, wodurch ein Spiel bereitgestellt wird.
Ein Verformungsausmaß ΔL (mm) des Wärmeleitungsbauteils 390 aufgrund der thermischen Ausdehnung in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung kann durch die nachstehende Gleichung berechnet werden: ΔL = L × α × ΔT wobei α einen Koeffizienten der linearen Ausdehnung wiedergibt und ΔT eine Temperaturdifferenz wiedergibt.
Eine Weite L des Wärmeleitungsbauteils 390 beträgt 222 mm, der Koeffizient α der linearen Ausdehnung von Aluminium beträgt 2,3 × 10^–5/°C, und die Temperatur des Substrats 37a während des Fixierens beträgt ungefähr 200°C. Unter der Annahme, dass die normale Temperatur 20°C beträgt, beträgt ΔT 180°C. Wenn die Berechnung durch Einsetzen dieser Werte in die vorstehende Gleichung ausgeführt wird, beträgt ΔL 0,92 mm. Ein Verformungsausmaß ΔM (mm) des Wärmeleitungsbauteils 390 aufgrund der thermischen Ausdehnung in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung beträgt 0,02 mm. Andererseits beträgt bei einem Flüssigkristallpolymer (”SUMIKA SUPER LCP E5204L”, hergestellt durch Sumitomo Chemical Company) als ein Material für das Stützbauteil 380 der Koeffizient α der linearen Ausdehnung 1,3 × 10^–5/°C und daher längt es sich in der Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung um 0,52 mm.
In der Fixierungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels tritt in einigen Fällen das nachstehende Problem aufgrund einer Differenz des thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Stützbauteil 380 und dem Wärmeleitungsbauteil 390 auf. 17(a) bis (d) sind Schnittansichten des Stützbauteils 380 und des Wärmeleitungsbauteils 390 aus Sicht der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung, wenn die Fixierungsvorrichtung in dem Vergleichsbeispiel verwendet wird. 17(a) zeigt einen Zustand, in dem ein Druck(-kraft) F von 180 N in dem Nip aufgebracht wird. Sowohl das Wärmeleitungsbauteil 390 als auch das Stützbauteil 380 dehnen sich thermisch aus und längen sich in der Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung, jedoch ist basierend auf der Differenz des thermischen Ausdehnungskoeffizienten ein Längungsausmaß des Wärmeleitungsbauteils 390 größer als das des Stützbauteils 380. 17(b) zeigt einen Zustand, in dem der Druck durch einen Druckfreigabemechanismus aufgehoben ist. Wenn der Druck in dem Nip aufgehoben ist, ist es wahrscheinlich, dass sich das Wärmeleitungsbauteil 390 an dem Stützbauteil 380 bewegt. Als Ergebnis bewegt sich, wie in 17(b) gezeigt ist, das Wärmeleitungsbauteil 390 in einer Pfeilrichtung (senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung) und ist in einem Zustand in einigen Fällen, in dem der gebogene Abschnitt 390b des Wärmeleitungsbauteils 390 die Endfläche des Lochs 380b berührt. 17(c) zeigt einen Zustand, in dem ausgehend von dem Zustand in 17(b) der Druck wieder in dem Nip aufgebracht wird, um das Fixieren auszuführen, und sich danach das Wärmeleitungsbauteil 390 und das Stützbauteil 380 thermisch in einem Kühlprozess der Fixierungsvorrichtung zusammenzuziehen. Ein Zusammenziehausmaß des Wärmeleitungsbauteils 390 ist größer als das des Stützbauteils 380 und daher zieht sich das Wärmeleitungsbauteil 390 zusammen, während sich sein gebogener Abschnitt 390b, der die Endflächen des Lochs 380b berührt, zu einer Öffnungsrichtung hin verformt. Der gebogene Abschnitt 390b des Vergleichsbeispiels ist durch Biegen des Endabschnitts des Wärmeleitungsbauteils 390 in der Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung ausgebildet und daher neigt er dazu, sich zu öffnen (lösen), wenn eine Kraft auf diesen in der Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung aufgebracht wird. Wenn die Fixierungsvorrichtung verwendet wird, wiederholt sich diese Zustandsänderung von 17(a) bis 17(c) und daher öffnet (löst) sich, wie in 17(d) gezeigt ist, der gebogene Abschnitt 390b allmählich. Diese Verformung des Wärmeleitungsbauteils 390 kann an den Endabschnitten des Wärmeleitungsbauteils 390 auftreten und daher löst sich der gebogene Abschnitt 390b von dem Loch 380b des Stützbauteils 380 in einigen Fällen. Als Ergebnis ist das Wärmeleitungsbauteil 390 in einem Zustand, in dem das Wärmeleitungsbauteil 390 nicht an dem Stützbauteil 380 in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung arretiert ist, so dass die Position des Wärmeleitungsbauteils 390 relativ zu der Heizvorrichtung 37 in einigen Fällen abweicht. Wenn die Position des Wärmeleitungsbauteils 390 relativ zu dem Stützbauteil 380 stark abweicht, tritt ein Problem auf, dass das vorstehend beschriebene nicht geeignete Fixieren an dem Endabschnitt des Aufzeichnungsmaterials mit großer Größe und der Temperaturanstieg an einem Nichtblattdurchführabschnitt nicht verhindert werden können.
Andererseits weist das Wärmeleitungsbauteil 39 in dem Ausführungsbeispiel 3 den gebogenen Abschnitt 39a auf, der durch Biegen seines Endabschnitts in Bezug auf den zentralen Aufzeichnungsmaterialabschnitt in der Richtung quer zu der Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung ausgebildet ist. Das Wärmeleitungsbauteil 39 ist an dem Stützbauteil 38 in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung durch Einsetzen des gebogenen Abschnitts 39a in das Loch 38a des Stützbauteils 38 arretiert. Des Weiteren ist der gebogene Abschnitt 39a an einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung vorgesehen. Eine Weite a des gebogenen Abschnitts 39a in diesem Ausführungsbeispiel beträgt 8 mm in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung und daher beträgt das thermische Ausdehnungsausmaß 0,03 mm in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung, womit das thermische Ausdehnungsausmaß sehr klein ist. Aus diesem Grund kann das Spiel der Weite des Lochs 38a relativ zu dem gebogenen Abschnitt 39a verkleinert werden und daher kann eine Positionsabweichung des Wärmeleitungsbauteils 39 relativ zu dem Stützbauteil 38 verringert werden. Als Ergebnis ist die Position der Heizvorrichtung 37 in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung durch das Stützbauteil 38 bestimmt und daher kann die Positionsabweichung des Wärmeleitungsbauteils 39 relativ zu der Heizvorrichtung 37 verringert werden. Wie vorstehend beschrieben ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel die Weite des Lochs 38a mit 8,1 mm festgelegt. Des Weiteren sind die Endabschnitte des Wärmeleitungsbauteils 39 in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung frei und daher wird der gebogene Abschnitt 39a durch eine thermische Ausdehnung und ein thermisches Zusammenziehen des Wärmeleitungsbauteils 39 nicht verformt. Des Weiteren beträgt ein thermisches Ausdehnungsausmaß ΔM des Wärmeleitungsbauteils 39 in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung 0,02 mm und daher wird es ferner verhindert, dass sich in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung, was sich von dem Vergleichsbeispiel unterscheidet, der gebogene Abschnitt 39a stark öffnet (nach außen biegt). Des Weiteren ist der gebogene Abschnitt 39a durch Biegen in der Richtung quer zu der Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung ausgebildet und daher verformt sich der gebogene Abschnitt 39a nicht in der Öffnungsrichtung, selbst wenn die Kraft in der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung auf den gebogenen Abschnitt 39a aufgebracht wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird in diesem Ausführungsbeispiel der Zustand, in dem das Wärmeleitungsbauteil 39 an dem Stützbauteil 38 arretiert ist, aufrechterhalten und wird daher ein derartiger Effekt erreicht, dass die Position des Wärmeleitungsbauteils 39 nicht einfach relativ zu der Heizvorrichtung 37 abweicht. Als Ergebnis ist es möglich, den Temperaturanstieg an dem Nichtblattdurchführabschnitt zu verhindern, ohne dass sich die Fixierungseigenschaft an den Endabschnitten in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialrichtung verringert.
Im Übrigen ist das Wärmeleitungsbauteil 39 an dem Stützbauteil 38 auch in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung durch Vorsehen des gebogenen Abschnitts 39a an einem bahnaufwärtigen Endabschnitt in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung und dann durch Einsetzen des gebogenen Abschnitts 39a in das Loch 38a arretiert.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der gebogene Abschnitt 39a an dem Endabschnitt des Wärmeleitungsbauteils 39 in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung vorgesehen, jedoch kann er auch an einem zentralen Abschnitt des Wärmeleitungsbauteils 39 in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung vorgesehen sein. Das heißt, es ist lediglich eine Gestaltung erforderlich, bei der ein gebogener Abschnitt, der durch Biegen eines Teils des Wärmeleitungsbauteils in der Richtung quer zu der Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung ausgebildet ist, als ein Arretierungsabschnitt verwendet wird und das Wärmeleitungsbauteil an dem Stützbauteil in Bezug auf die Richtung quer zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung arretiert ist. Jedoch ist, wenn der gebogene Abschnitt 39a durch Biegen und Aufstellen des zentralen Abschnitts des Wärmeleitungsbauteils 39 in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung ausgebildet ist, ein Loch in dem Wärmeleitungsbauteil 39 ausgebildet, wodurch sich ein Wärmeleitungsverhalten zum Vereinheitlichen der Wärme der Heizvorrichtung 37 verringert, und daher kann der Arretierungsabschnitt bevorzugt als ein separates Bauteil ausgebildet sein.
[Ausführungsbeispiel 4]
In der Vergangenheit wurde ein Verkürzen einer Aufwärmzeit der Fixierungsvorrichtung erforderlich, um die FPOT („First Page Out Time”) zu verkürzen. Daher ist in diesem Ausführungsbeispiel nachstehend eine Gestaltung in dem Fall beschrieben, in dem eine Wärmekapazität des Wärmeleitungsbauteils verkleinert ist.
Ein Wärmeleitungsbauteil 391 in diesem Ausführungsbeispiel hat eine verkleinerte Wärmekapazität, indem dessen Weite in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung und dessen Dicke verglichen zu dem Ausführungsbeispiel 3 verringert sind. In diesem Ausführungsbeispiel wird als das Wärmeleitungsbauteil 391 eine 0,2 mm dicke Aluminiumplatte verwendet, deren Weite 3 mm in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung beträgt. Die Wärmekapazität des Wärmeleitungsbauteils 391 beträgt 40% des Wärmeleitungsbauteils 39 des Ausführungsbeispiels 3, so dass die Aufwärmzeit um 0,1 s verkürzt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Gestaltung gleich wie jene in dem Ausführungsbeispiel 3 bis auf das Wärmeleitungsbauteil 391 und ein Stützbauteil 381 und daher ist deren weitere Beschreibung weggelassen.
Eine charakteristische Gestaltung des Wärmeleitungsbauteils 391 in diesem Ausführungsbeispiel liegt darin, dass eine Vielzahl von Arretierungsabschnitten in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung vorgesehen ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird in dem Fall, in dem das Wärmeleitungsbauteil 391, das dünn ist und eine geringe Steifigkeit hat, wie in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, wenn der Arretierungsabschnitt einzeln an dem zentralen Abschnitt wie in dem Ausführungsbeispiel 3 vorgesehen ist, das Wärmeleitungsbauteil in einer bogenartigen Form in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung in einigen Fällen verformt, wie in 19 gezeigt ist. Die bogenartige Verformung des Wärmeleitungsbauteils wird aufgrund einer Aufbringung einer Kraft auf das Wärmeleitungsbauteil erzeugt, die von einer bahnaufwärtigen Seite zu einer bahnabwärtigen Seite der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung über die Heizvorrichtung 37 geleitet wird, wenn der Film 36 gedreht wird. Das Substrat 37a ist aus einem Keramikmaterial mit einer Dicke von 1,0 mm ausgebildet, um eine hohe Steifigkeit bereitzustellen, wodurch es sich nicht einfach verformt, wohingegen sich das Wärmeleitungsbauteil, das die dünne Aluminiumplatte ist, in einigen Fällen bei einer hohen Temperatur plastisch verformt. Wenn das Wärmeleitungsbauteil verformt wird, weicht die Position des Wärmeleitungsbauteils relativ zu dem Wärme erzeugenden Widerstand 37b ab, und daher tritt ein derartiges Problem auf, dass sich der Effekt zum Verhindern des Temperaturanstiegs an dem Nichtblattdurchführabschnitt verringert.
Daher weist in diesem Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung das Wärmeleitungsbauteil 391 einen gebogenen Abschnitt 391a (ersten Arretierungsabschnitt) an einem zentralen Abschnitt, einen gebogenen Abschnitt 391c (zweiten Arretierungsabschnitt) an einem Endabschnitt und einen gebogenen Abschnitt 391d (dritter Arretierungsabschnitt) an dem anderen Endabschnitt auf. Durch Einsetzen dieser gebogenen Abschnitte in als arretierte Abschnitte dienende Löcher 381a, 381c und 381d wird das Wärmeleitungsbauteil 391 an dem Stützbauteil 381 arretiert. Der gebogene Abschnitt 391a ist derart ausgebildet, dass er die Funktion zum Positionieren in Bezug auf zumindest die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung ausführt, und die gebogenen Abschnitte 391c und 391d sind derart ausgebildet, dass sie die Funktion als der Arretierungsabschnitt in Bezug auf zumindest die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung ausführt. Die Größen des gebogenen Abschnitts 391a und des Lochs 381a sind mit a = 8 mm, b = 3 mm, c = 8,1 mm und d = 0,3 mm festgelegt. Die Größen der gebogenen Abschnitte 391c und 391d und der Löcher 381c und 381d sind mit den gleichen Werten wie jene des gebogenen Abschnitts 391a und des Lochs 381a festgelegt. Des Weiteren beträgt in der Kontaktregion (Berührungsregion) des Wärmeleitungsbauteils 391 an der Heizvorrichtung 37 die Weite L 222 mm in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung und beträgt die Weite M 3 mm in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung.
Im Übrigen ist es nicht erforderlich, die gebogenen Abschnitte 391a, 391c und 391d mit der gleichen Größe auszubilden. Des Weiteren können die gebogenen Abschnitte 391c und 391d auch an Endabschnitten in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung vorgesehen sein, wie in 21(a) gezeigt ist, und können ferner an bahnabwärtigen Endabschnitten in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung vorgesehen sein, wie in 21(b) gezeigt ist. Bei der Gestaltung von 21(a) wird die Funktion als die Positionierung in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung durch den gebogenen Abschnitt 391a ausgeführt und wird die Funktion als der Arretierungsabschnitt in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung durch die gebogenen Abschnitte 391c und 391d ausgeführt. Daher tritt bei der Gestaltung von 21(a) das Problem, das in dem Vergleichsbeispiel zum Ausführungsbeispiel 3 auftritt, dass sich der gebogene Abschnitt an dem Endabschnitt öffnet, nicht auf.
Wie vorstehend beschrieben ist, sieht das Ausführungsbeispiel 4 einen derartigen Effekt vor, dass die Position des Wärmeleitungsbauteils 391 relativ zu der Heizvorrichtung 37 nicht einfach abweicht, während sich die Wärmekapazität des Wärmeleitungsbauteils 391 verringert.
[Ausführungsbeispiel 5]
Es gibt einen derartigen Vorteil, dass, wenn der Druck in dem Nip freigegeben wird, ein Eingriff (Arretierung) zwischen dem Wärmeleitungsbauteil und dem Stützbauteil weniger stark beseitigt (aufgehoben) wird, wenn eine längere Länge des gebogenen Abschnitts als der Arretierungsabschnitt des Wärmeleitungsbauteils vorliegt. Jedoch führt die längere Länge des gebogenen Abschnitts zu einer erhöhten Wärmekapazität des Wärmeleitungsbauteils, und zusätzlich neigt die Wärme dazu, von dem gebogenen Abschnitt in die Luft abgeleitet zu werden, und daher verlängert sich die Aufwärmzeit der Fixierungsvorrichtung.
Daher ist als das Wärmeleitungsbauteil ein Bauteil erforderlich, das einen kürzeren gebogenen Abschnitt hat und das sich weniger stark von dem Stützbauteil loslöst.
Daher ist nachstehend ein Wärmeleitungsbauteil 392 in diesem Ausführungsbeispiel in Bezug auf 22 beschrieben. Das Wärmeleitungsbauteil 392 weist einen gebogenen Abschnitt 392a (erster Arretierungsabschnitt) an einem Endabschnitt in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung und gebogene Abschnitte 392c (zweiter Arretierungsabschnitt) und 392d (dritter Arretierungsabschnitt) an Abschnitten in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung auf. Jeder der gebogenen Abschnitte 392c und 392d ist mit einem Loch 392e (Eingriffsabschnitt) vorgesehen und das Loch 392e ist mit einem Klauenabschnitt 382e (Eingriffsabschnitt) eines Stützbauteils 382 in Eingriff. Im Übrigen ist eine Gestaltung bis auf das Wärmeleitungsbauteil 392 und das Stützbauteil 382 gleich wie jene in dem Ausführungsbeispiel 3 und daher ist diese Beschreibung nachstehend weggelassen.
Eine weitere spezifische Gestaltung des Wärmeleitungsbauteils 392 in diesem Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben. Das Wärmeleitungsbauteil 392 ist eine 0,3 mm dicke Aluminiumplatte mit einer Weite M von 3 mm in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung. Das Wärmeleitungsbauteil 392 weist einen gebogenen Abschnitt 392a an dem Endabschnitt in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung ähnlich wie in den Ausführungsbeispielen 3 und 4 aufm und durch den gebogenen Abschnitt 392a wird das Wärmeleitungsbauteil 392 an dem Stützbauteil 382 in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung arretiert. In dem Ausführungsbeispiel 5 weist das Wärmeleitungsbauteil 392 des Weiteren die gebogenen Abschnitte 392c und 392d auf, die jeweils eine Länge b von 2 mm an den Endabschnitten in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung haben, wobei jeder der gebogenen Abschnitte 392c und 392d mit einem quadratischen Durchgangsloch 392a vorgesehen ist, das eine Größe von 1 mm × 1 mm hat. Andererseits ist, wie in 22(b) gezeigt ist, eine Gestaltung angewandt, bei der das Stützbauteil 382 mit dem Klauenabschnitt 382e an jedem seiner Endabschnitte in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsmaterialförderrichtung vorgesehen ist und der Klauenabschnitt 382e mit dem Loch 392e des Wärmeleitungsbauteils 392 in Eingriff ist.
Bei der Gestaltung in diesem Ausführungsbeispiel ist in dem Fall, in dem der Druck in dem Nip aufgehoben wird, selbst wenn die Länge b von jedem der gebogenen Abschnitte 392c und 392d kurz ist, das Wärmeleitungsbauteil 392 nicht einfach von dem Stützbauteil 382 in einer Pfeilrichtung von 22(b) losgelöst. Des Weiteren ist das Wärmeleitungsbauteil 392 mit dem Stützbauteil 382 an den Endabschnitten in Eingriff, und daher wird das Wärmeleitungsbauteil 392 nicht einfach in einer bogenartigen Form in Bezug auf die Aufzeichnungsmaterialförderrichtung verformt.
Im Übrigen weist, wie in dem Ausführungsbeispiel 5 beschrieben ist, das Wärmeleitungsbauteil 392 den gebogenen Abschnitt 392a auf, und unterscheidet sich daher von dem Vergleichsbeispiel zum Ausführungsbeispiel 3, indem die gebogenen Abschnitte 392c und 392d an einem öffnen gehindert werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, sieht die Fixierungsvorrichtung in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich zu dem Effekt, dass das Wärmeleitungsbauteil 392 nicht einfach relativ zu der Heizvorrichtung 37 abweicht, den Effekt vor, dass die Gestaltung in diesem Ausführungsbeispiel ein Verkürzen der Aufwärmzeit unterstützt.
Im Übrigen ist in diesem Ausführungsbeispiel die Gestaltung, bei der jeder der gebogenen Abschnitte 392c und 392d mit dem Loch 392e vorgesehen ist, angewandt, jedoch können die gebogenen Abschnitte 392a mit dem Loch 392e vorgesehen sein und können dann mit dem Stützbauteil 382 in Eingriff gebracht werden. In diesem Fall ist es nicht zwangsweise erforderlich, dass jeder der gebogenen Abschnitte 392c und 392d mit dem Loch 392e vorgesehen wird, um mit dem Stützbauteil 382 in Eingriff gebracht zu werden.
Des Weiteren ist in den Ausführungsbeispielen 3 bis 5 der Arretierungsabschnitt durch den gebogenen Abschnitt ausgebildet, der an dem Endabschnitt des Wärmeleitungsbauteils vorgesehen ist, jedoch kann ein ähnlicher Effekt erhalten werden, indem eine Gestaltung angewandt wird, in der ein separates Bauteil als der Arretierungsabschnitt an dem Wärmeleitungsbauteil anstelle des gebogenen Abschnitts montiert ist.
Des Weiteren resultiert das Problem in den Ausführungsbeispielen 3 bis 5, die vorstehend beschrieben sind, aus der Differenz des Koeffizienten der linearen Ausdehnung zwischen dem Stützbauteil und dem Wärmeleitungsbauteil und es tritt auf, es sei denn diese Bauteile sind aus demselben Material ausgebildet. Demgemäß wird in dem Fall, in dem das Wärmeleitungsbauteil und das Stützbauteil aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind, der Effekt der vorliegenden Erfindung erreicht.
Des Weiteren sind die Gestaltungen der Ausführungsbeispiele 3 bis 5 nicht auf jene der Fixierungsvorrichtung beschränkt, sondern sie können auch bei einem Bilderwärmungsgerät (Vorrichtung) zum Erwärmen eines Tonerbilds anwendbar sein.
Während die Erfindung in Bezug auf die vorstehend offenbarten Strukturen beschrieben worden ist, ist sie nicht auf die aufgezeigten Ausführungen beschränkt und diese Anmeldung ist beabsichtigt, jene Modifikationen oder Änderungen abzudecken, die innerhalb des Zwecks der Verbesserung oder des Umfangs der nachstehenden Ansprüche fallen können.
Eine Fixierungsvorrichtung weist einen zylindrischen Film, eine ebene Heizvorrichtung, ein Wärmeleitungsbauteil, ein Stützbauteil, ein Begrenzungsbauteil zum Begrenzen von Heizvorrichtungsendabschnitten in Bezug auf eine Erzeugendenrichtung des Films, um zu verhindern, dass sich die Endabschnitte in eine Heizvorrichtungsdickenrichtung relativ zu dem Stützbauteil bewegen, und ein Andrückbauteil auf. Ein Fixierungsvorrichtungszustand ist zwischen einem ersten Zustand, in dem eine Andrückkontaktkraft in dem Nip ausreicht, um das Tonerbild zu fixieren, und einem zweiten Zustand umschaltbar, in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip kleiner ist als die Andrückkontaktkraft in dem ersten Zustand. Eine Fläche, an der das Stützbauteil dem Wärmeleitungsbauteil gegenüberliegt, hat eine Form, derart, dass in Bezug auf die Erzeugendenrichtung ein zentraler Abschnitt des Films weiter zu dem Andrückbauteil hin vorsteht als ein Endabschnitt des Films.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 11-84919 A [0008, 0010]

Claims

Fixierungsvorrichtung zum Fixieren eines Tonerbilds auf einem Aufzeichnungsmaterial durch Erwärmen des Tonerbilds, während das Aufzeichnungsmaterial, auf dem das Tonerbild getragen wird, durch einen Nip gefördert wird, wobei die Fixierungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen zylindrischen Film; eine ebene Heizvorrichtung, die eine Innenfläche des Films berührt; ein Wärmeleitungsbauteil, das eine Fläche der Heizvorrichtung berührt, die zu einer Fläche entgegengesetzt ist, an der die Heizvorrichtung die Innenfläche des Films berührt; ein Stützbauteil zum Stützen der Heizvorrichtung über das Wärmeleitungsbauteil; ein Begrenzungsbauteil zum Begrenzen von Endabschnitten der Heizvorrichtung in Bezug auf eine Erzeugendenrichtung des Films, um zu verhindern, dass sich die Endabschnitte in einer Dickenrichtung der Heizvorrichtung relativ zu dem Stützbauteil bewegen; und ein Andrückbauteil zum Ausbilden des Nip gemeinsam mit der Heizvorrichtung zwischen dem Andrückbauteil und dem Film, wobei ein Zustand der Fixierungsvorrichtung zwischen einem ersten Zustand, in dem eine Andrückkontaktkraft in dem Nip ausreicht, um das Tonerbild zu fixieren, und einem zweiten Zustand umschaltbar ist, in dem die Andrückkontaktkraft in dem Nip kleiner ist als die Andrückkontaktkraft in dem ersten Zustand, und wobei eine Fläche, an der das Stützbauteil dem Wärmeleitungsbauteil gegenüberliegt, eine Form hat, derart, dass ein zentraler Abschnitt des Films in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films zu dem Andrückbauteil hin weiter vorsteht als ein Endabschnitt des Films in Bezug auf die Erzeugendenrichtung.
Fixierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fläche, an der das Stützbauteil dem Wärmeleitungsbauteil gegenüberliegt, eine gekrümmte Fläche ist, derart, dass sich das Stützbauteil dem Andrückbauteil von Endabschnitten zu einem zentralen Abschnitt in Bezug auf die Erzeugendenrichtung des Films hin annähert.
Fixierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Biegesteifigkeit der Heizvorrichtung größer ist als die Biegesteifigkeit des Wärmeleitungsbauteils und kleiner ist als die Biegesteifigkeit des Stützbauteils.
Fixierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Heizvorrichtung ein Substrat und einen Wärme erzeugenden Widerstand aufweist, der auf dem Substrat ausgebildet ist, und wobei die Wärmeleitfähigkeit des Wärmeleitungsbauteils höher ist als die Wärmeleitfähigkeit des Substrats.
Fixierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Wärmeleitungsbauteil eine Metallplatte oder eine Graphitplatte ist.
Fixierungsvorrichtung zum Fixieren eines Tonerbilds auf einem Aufzeichnungsmaterial durch Erwärmen des Tonerbilds, während das Aufzeichnungsmaterial, auf dem das Tonerbild getragen wird, durch einen Nip gefördert wird, wobei die Fixierungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen zylindrischen Film; eine ebene Heizvorrichtung, die eine Innenfläche des Films berührt; ein Wärmeleitungsbauteil, das eine Fläche der Heizvorrichtung berührt, die zu einer Fläche entgegengesetzt ist, an der die Heizvorrichtung die Innenfläche des Films berührt; ein Stützbauteil zum Stützen der Heizvorrichtung über das Wärmeleitungsbauteil; und ein Sicherungsbauteil zum Ausbilden des Nip gemeinsam mit der Heizvorrichtung zwischen dem Sicherungsbauteil und dem Film, wobei das Wärmeleitungsbauteil einen Arretierungsabschnitt an seinem Endabschnitt in Bezug auf eine Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials aufweist, und wobei das Wärmeleitungsbauteil an dem Stützbauteil durch den Arretierungsabschnitt in Bezug auf eine Richtung senkrecht zu der Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials arretiert ist.
Fixierungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Arretierungsabschnitt durch Biegen eines Endabschnitts des Wärmeleitungsbauteils in Bezug auf die Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials in einer Richtung quer zu der Richtung senkrecht zu der Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials ausgebildet ist.
Fixierungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Arretierungsabschnitt an einem bahnaufwärtigen Endabschnitt des Wärmeleitungsbauteils in Bezug auf die Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials vorgesehen ist, und wobei das Wärmeleitungsbauteil an dem Stützbauteil durch den Arretierungsabschnitt in Bezug auf die Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials arretiert ist.
Fixierungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Arretierungsabschnitt an einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt des Wärmeleitungsbauteils in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials vorgesehen ist.
Fixierungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Heizvorrichtung ein Substrat und einen Wärme erzeugenden Widerstand aufweist, der auf dem Substrat ausgebildet ist, und wobei die Wärmeleitfähigkeit des Wärme erzeugenden Widerstands höher ist als die Wärmeleitfähigkeit des Substrats.
Fixierungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Wärmeleitungsbauteil eine Aluminiumplatte ist.
Fixierungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Stützbauteil einen Begrenzungsabschnitt zum Begrenzen einer Bewegung der Heizvorrichtung in der Richtung senkrecht zu der Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials aufweist.
Fixierungsvorrichtung zum Fixieren eines Tonerbilds auf einem Aufzeichnungsmaterial durch Erwärmen des Tonerbilds, während das Aufzeichnungsmaterial, auf dem das Tonerbild getragen wird, durch einen Nip gefördert wird, wobei die Fixierungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen zylindrischen Film; eine ebene Heizvorrichtung, die eine Innenfläche des Films berührt; ein Wärmeleitungsbauteil, das eine Fläche der Heizvorrichtung berührt, die zu einer Fläche entgegengesetzt ist, an der die Heizvorrichtung die Innenfläche des Films berührt; ein Stützbauteil zum Stützen der Heizvorrichtung über das Wärmeleitungsbauteil; und ein Sicherungsbauteil zum Ausbilden des Nip gemeinsam mit der Heizvorrichtung zwischen dem Sicherungsbauteil und dem Film, wobei das Wärmeleitungsbauteil einen ersten Arretierungsabschnitt, der an einem zentralen Abschnitt in Bezug auf eine Richtung senkrecht zu einer Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials vorgesehen ist, und einen zweiten Arretierungsabschnitt und einen dritten Arretierungsabschnitt aufweist, die an Endabschnitten vorgesehen sind, so dass der erste Arretierungsabschnitt in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials zwischen ihnen angeordnet ist, und wobei das Wärmeleitungsbauteil an dem Stützbauteil durch den ersten Arretierungsabschnitt in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials arretiert ist und an dem Stützbauteil durch den zweiten Arretierungsabschnitt und den dritten Arretierungsabschnitt in Bezug auf die Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials arretiert ist.
Fixierungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der erste Arretierungsabschnitt durch Biegen eines Endabschnitts des Wärmeleitungsbauteils in Bezug auf die Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials in einer Richtung quer zu der Richtung senkrecht zu der Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials ausgebildet ist.
Fixierungsvorrichtung zum Fixieren eines Tonerbilds auf einem Aufzeichnungsmaterial durch Erwärmen des Tonerbilds, während das Aufzeichnungsmaterial, auf dem das Tonerbild getragen wird, durch einen Nip gefördert wird, wobei die Fixierungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen zylindrischen Film; eine ebene Heizvorrichtung, die eine Innenfläche des Films berührt; ein Wärmeleitungsbauteil, das eine Fläche der Heizvorrichtung berührt, die zu einer Fläche entgegengesetzt ist, an der die Heizvorrichtung die Innenfläche des Films berührt; ein Stützbauteil zum Stützen der Heizvorrichtung über das Wärmeleitungsbauteil; und ein Sicherungsbauteil zum Ausbilden des Nip gemeinsam mit der Heizvorrichtung zwischen dem Sicherungsbauteil und dem Film, wobei das Wärmeleitungsbauteil einen gebogenen Abschnitt aufweist, der durch Biegen eines Teils des Wärmeleitungsbauteils in einer Richtung quer zu der Richtung senkrecht zu einer Förderrichtung des Aufzeichnungsmaterials ausgebildet ist, und wobei das Wärmeleitungsbauteil an dem Stützbauteil durch den gebogenen Abschnitt in Bezug auf die Richtung senkrecht zu dem Aufzeichnungsmaterial arretiert ist.