DE69024751T2

DE69024751T2 - Bildfixiergerät

Info

Publication number: DE69024751T2
Application number: DE69024751T
Authority: DE
Inventors: Shinji Hanada; Takayuki Ishihara; Koji Masuda; Matsuomi Nishimura; Hisaaki Senba; Kazuki Tanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-10-30
Filing date: 1990-10-29
Publication date: 1996-06-20
Anticipated expiration: 2010-10-30
Also published as: DE69024751D1; US5171969A; IT9048418A1; EP0426072B1; KR910008510A; EP0426072A3; EP0426072A2; IT9048418A0; KR940008791B1; IT1241667B

Description

Gebiet der Erfindung und verwandte Technik

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildfixiervorrichtung zur Blattfixierung einer sichtbar gemachten Abbildung an einem Aufzeichnungsmaterial über eine Folie.
In einer weithin verwendeten herkömmlichen Bildfixiervorrichtung, in der die Tonerabbildung an einem eine unfixierte Tonerabbildung tragenden Aufzeichnungsmaterial fixiert wird, wird das Aufzeichnungsmaterial durch einen zwischen einer auf einer vorbestimmten Temperatur gehaltenen Heizwalze und einer Andruck- oder Stützwalze, die eine elastische Schicht besitzt und mit der Heizwalze in Druckberührung gebracht wird, ausgebildeten Spalt hindurchgeführt.
Das Fixersystem vom Heizwalzentyp schließt jedoch ein Problem ein, daß eine lange Anwärmzeit erforderlich ist, bis die Oberfläche der Heizwalze eine vorbestimmte Solltemperatur erreicht.
Die EP-A-0 295 901 hat beispielsweise eine Bildfixiervorrichtung vorgeschlagen, die eine wärmeerzeugende Widerstandsschicht und eine dünne Folie verwendet, um die Anwärmzeit erheblich zu vermindern oder zu eliminieren.
Eine derartige Bildfixiervorrichtung besitzt eine elektrisch erregbare Wärmeerzeugungsschicht, die sich in einer zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials rechtwinkligen Richtung erstreckt. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen in Längsrichtung entgegengesetzten Enden der Wärmeerzeugungsschicht erzeugt jeder Längsabschnitt der wirksamen Länge der Wärmeerzeugungsschicht eine vorbestimmte Wärme pro Flächeneinheit. Die wirksame Länge der Wärmeerzeugungsschicht wird so bestimmt, daß die Bildfixiervorrichtung die Breite (maximale Breite des maximalen Formats) des Aufzeichnungsmaterials, das die maximale Größe besitzt, welche bei dem Bildaufzeichnungsgerät, in das die Fixiervorrichtung eingegliedert ist, anwendbar ist, aufnehmen kann.
Während des Fixiervorgangs wird die gesamte wirksame Länge der Wärmeerzeugungsschicht mit Strom gespeist ohne Rücksicht auf die Größe des verwendeten Aufzeichnungsmaterials, und jeder Teil der Wärmeerzeugungsschicht produziert eine vorbestimmte Wärme pro Flächeneinheit. Auf diese Weise wird der Bildfixiervorgang für die Oberfläche des zugeführten Aufzeichnungsmaterials ungeachtet der verschiedenen Formate des Aufzeichnungsmaterials, wenn die Breite kleiner als die nutzbare maximale Breite ist, ermöglicht.
Es ist jedoch festzuhalten, daß, wenn die Breite des verwendeten Aufzeichnungsmaterials geringer als die maximale Breite ist, derjenige Teil der Wärmeerzeugungsschicht, der dem Unterschied zwischen der maximalen Breite und der Breite des verwendeten Blatts entspricht, d.h. derjenige Teil, in welchem das Aufzeichnungsmaterial nicht vorhanden ist (Nicht-Durchlaufteil), ebenfalls im gleichen Ausmaß wie der Durchlaufteil mit Strom gespeist wird. Die durch die Wärmeerzeugungsschicht produzierte und dem Durchlaufteil entsprechende Wärmeenergie wird zum Fixieren der Abbildung verbraucht, jedoch wird die Wärmeenergie im Nicht-Durchlaufteil nicht für die Bildfixierung verbraucht und deshalb gespeichert.
Das hat zur Folge, daß der Nicht-Durchaufteil des Heizgeräts dazu neigt, überhitzt zu werden, so daß sich Anfälligkeiten für eine Herabsetzung der Betriebslebensdauer wegen der thermischen Schädigung des Heizgeräts oder der Wärmeerzeugungsschicht, für eine Verminderung der Standzeit der Fixierfolie oder des Andruckorgans und/oder für die Instabilität im Laufen der Fixierfolie (schiefe Bewegungsbahn oder Erzeugen von Falten od. dgl.) ergeben.
Die Tendenz wird mit Zunahme der maximalen Breite des Aufzeichnungsmediums umso merkbarer.
Um eine ungleichförmige Temperaturverteilung zu vermeiden, hat die JP-A-59 197 067 eine zylindrische Thermofixierwalze vorgeschlagen, die eine Heizschicht enthält, welche mit einem darin eingebetteten Heizleiter versehen ist. Zwischenabgriffe sind am Heizleiter angebracht, um selektiv Abschnitte des Heizleiters entsprechend der Breite des Kopierpapiers, an welchem die Abbildung fixiert werden soll, zu erwärmen.
Um für eine geringere Menge an pro Längeneinheit im Nicht- Durchlaufteil der Thermofixierwalze erzeugter Wärmeenergie zu sorgen, ist jedoch eine zweite Spannungsquelle mit einem niedrigeren Spannungspegel notwendig.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Bildfixiervorrichtung zu schaffen, die imstande ist, die im Nicht- Durchlaufteil der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht produzierte Wärmemenge ohne das Erfordernis einer zweiten Spannungsquelle zu vermindern.
Dieses Ziel wird durch eine Bildfixiervorrichtung erreicht, wie sie im Anspruch 1 beansprucht wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine Schnittdarstellung einer Bildfixiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 ist eine Schnittdarstellung einer Bildfixiervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung.
Figur 3 ist eine Schnittdarstellung eines Bilderzeugungsgeräts, dem die Bildfixiervorrichtung der Ausführungsform von Figur 1 eingegliedert ist.
Figur 4 ist ein Blockdiagramm einer Wärmeregelschaltung.
Figur 5 ist eine Draufsicht auf eine Bedienungstafel der Vorrichtung von Figur 3.
Figuren 6 - 12 sind Draufsichten von Heizgeräten, die bei anderen Ausführungsformen verwendet werden.
Figur 13 ist ein Blockdiagramm einer bei einer anderen Ausführungsform verwendeten Wärmeregelschaltung.
Figuren 14 - 16 und 18 sind teilweise vergrößerte Darstellungen, die andere Draufsichten von Heizgeräten veranschaulichen.
Figur 17 ist eine Draufsicht einer Heizeinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Figur 19 ist ein Diagramm, das eine Temperaturverteilung des Heizgeräts in einer Längsrichtung zeigt.
Figur 20 ist eine teilweise Schnittdarstellung, die eine noch weitere Ausführungsform veranschaulicht.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die bevorzugten Ausführungsformen werden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszahlen den Bauteilen, die die entsprechenden Funktionen haben, zugeordnet sind.
Anhand der Figur 3 ist ein Bilderzeugungsgerät gezeigt, das eine Bildfixiervorrichtung in einer Ausführungsform dieser Erfindung verwendet. Das gezeigte Bilderzeugungsgerät ist ein elektrophotographisches Kopiergerät vom Bildübertragungstyp, in dem eine Vorlagentragplatte stationär und ein optisches System bewegbar ist, in welchem eine drehbare Trommel als lichtempfindliches Bauteil verwendet wird, und das zur Ausbildung von doppelten oder überlagerten Kopien imstande ist. Da das Verfahren und der Mechanismus zur Bilderzeugung des Kopiergeräts bekannt sind, wird die Beschreibung lediglich in Kurzform gegeben.
Eine zu kopierende Vorlage 0 wird nach unten gerichtet in einer vorbestimmten Bezugsposition auf eine ortsfeste Glasplatte 2 zum Auflegen der Vorlage aufgebracht und durch eine Vorlagenabdeckung 3 bedeckt. Auf ein Kopie-Startsignal hin wird ein lichtempfindliches Bauteil 6 in Gestalt einer drehbaren Trommel mit einer vorgegebenen Umfangsgeschwindigkeit (Bearbeitungsgeschwindigkeit) in einer durch einen Pfeil angegebenen Richtung (Uhrzeigerrichtung) gedreht und gleichförmig auf ein vorbestimmtes Potential durch ein Ladegerät 30 geladen. Eine bewegbare Beleuchtungslampe 1 und ein bewegbarer erster Spiegel 1a eines optischen Abbildungssystems werden vorwärts von der linken zur rechten Seite der Originaltragplatte 2 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit V bewegt, und ein bewegbarer zweiter Spiegel 1b sowie ein bewegbarer dritter Spiegel 1c werden in derselben Richtung, jedoch mit einer Geschwindigkeit von V/2 bewegt. Hierdurch wird die abwärts gerichtete Bildfläche der Vorlage 0 aufeinanderfolgend optisch von der linken zur rechten Seite abgetastet, und eine Abbildung der abgetasteten Vorlage wird auf die Oberfläche des drehenden lichtempfindlichen Bauteils 6, das durch das Ladegerät geladen worden ist, mittels eines Abbildungsobjektivs 1d, eines ortsfesten vierten Spiegels 1e, eines ortsfesten fünften Spiegels 1f sowie eines ortsfesten sechsten Spiegels ig fokussiert und projiziert. Dann wird an der Oberfläche des lichtempfindlichen Bauteils in Übereinstimmung mit dem Bild der Vorlage eine elektrostatische latente Abbildung erzeugt.
Die latente Abbildung wird aufeinanderfolgend mit pulverförmigen Toner (Entwickler), der aus unter Wärme erweichenden oder unter Wärme schmelzbaren Harz od. dgl. hergestellt ist, durch eine Entwicklungsvorrichtung 4 sichtbar gemacht. Die sichtbar gemachte Tonerabbildung wird auf das Aufzeichnungsmaterial (Transferblatt) übertragen. Das Transfermaterial wird einzeln in das Gerät von einer ersten Blattkassette 31, einer zweiten Blattkassette 32 oder einer Hand-Zufuhreinrichtung 33 eingebracht. Dann wird das Transfermaterial einer Transferstation, die zwischen dem lichtempfindlichen Bauteil 6 und der Transfer- Trenn-Ladeeinrichtung ausgebildet ist, in einem vorbestimmten Zeitpunkt durch ein Paar von Ausrichtwalzen 34 zugeführt. Hierauf wird die sichtbar gemachte Abbildung aufeinanderfolgend auf das Transfermaterial übertragen.
Das Transfermaterialblatt, das die Abbildung empfangen hat, wird in die Fixiervorrichtung 7 durch einen Blattförderer 36 eingebracht. In der Fixiervorrichtung wird die Abbildung am Transferblatt fixiert, und dann wird das Blatt durch die Blattaustragwalzen 37 zur Außenseite des Geräts als ein Druck (eine Kopie) in einem Fall eines Einfach-Kopierbetriebs ausgetragen.
Im Fall eines doppelten oder überlagernden Kopierbetriebs wird das Transferblatt, das aus der Fixiervorrichtung 7 ausgetragen wurde und eine erste Abbildung oder eine Abbildung auf der einen Seite trägt, in das Gerät wieder längs eines Rückführ- Blattdurchlaufmechanismus 38 zur Transferstation 5 mit oder ohne Umkehrung der Seiten des Blatts eingeführt, und das Blatt wird dem Bildübertragungsvorgang auf der anderen Seite oder auf derselben Seite unterworfen.
Nach dem Bildtransfervorgang wird das lichtempfindliche Bauteil 6 durch eine Reinigungsvorrichtung 35 gereinigt, so daß dessen Oberfläche gesäubert wird und das lichtempfindliche Bauteil 6 für die wiederholte Bilderzeugung präpariert ist.
In der Figur 1 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Fixiervorrichtung 7 gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung gezeigt. Sie umfaßt eine Fixierfolie 9 in Gestalt eines endlosen Bandes, das um vier parallele Bauteile gespannt ist, nämlich eine linke Antriebswalze 8, eine rechte Mitlaufwalze 11, ein Linear-Heizgerät 12 mit niedriger Wärmekapazität, das unter einer Position zwischen den Walzen 8 sowie 11 fest gelagert ist, und eine Leitwalze 8a, die unter der Antriebswalze 8 angeordnet ist.
Die Mitlaufwalze 11 wirkt auch als eine Spannwalze für die Fixierfolie 9. Durch die Drehung der Antriebswalze 8 im Uhrzeigersinn wird die Fixierfolie in einer Uhrzeigerrichtung mit einer vorbestimmten Umlaufgeschwindigkeit ohne eine Schlängelbewegung und ohne Fältelung zur Drehbewegung gebracht.
Eine Andruckwalze 17 hat eine elastische Gummischicht, die aus Silikonkautschuk od. dgl. gefertigt ist und ein gutes Trennvermögen besitzt. Sie drückt durch eine Druckeinrichtung das Untertrum der die Gestalt eines endlosen Bandes aufweisenden Fixierfolie zur unteren Fläche des Heizgeräts 12 hin mit dem Gesamtdruck von 4 - 7 kg und dreht in der Gegenuhrzeigerrichtung, d.h. gleichgerichtet mit der Förderrichtung des Transferblatts 16.
Die Fixierfolie in Gestalt des umlaufenden Bandes wird wiederholt für das Erwärmen und Fixieren der Tonerabbildung verwendet, und deshalb hat sie erwünschterweise eine Hitzebeständigkeit, ein Trennvermögen und Haltbarkeit. Im allgemeinen ist deren Dicke nicht größer als 100 Mikron, vorzugsweise nicht größer als 50 µm. Sie kann eine einlagige Folie eines hitzebeständigen Harzes, z.B. Polyimid, Polyätherimid, PES, PFA (Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinyläther-Kopolymerisatharz) oder eine mehrlagige Folie sein, die beispielsweise eine Folie mit 20 µm Dicke und eine an einer mit der Abbildung in Berührung kommenden Seite aufgetragene Trennschicht mit 10 µm Dicke aus fluoriertem Harz, z.B. PTFE (Tetrafluorethylenharz) oder PFA, dem ein leitfähiges Material zugegeben ist, umfaßt.
Das Heizgerät (Linear-Heizgerät mit niedriger Wärmekapazität) 12 enthält bei dieser Ausführungsform ein längliches Heizgerät- Tragorgan 12a, das sich in einer Richtung erstreckt, die sich mit der Bewegungsrichtung der Fixierfolie kreuzt (die zur Bewegungsrichtung der Fixierfolie 9 rechtwinklige Richtung), und das eine ausreichende Steifigkeit, Wärmebeständigkeit sowie ausreichendes Wärmeisoliervermögen sowie eine Heizplatte 13 (mit guter Wärmeleitfähigkeit), die an und längs der unteren Fläche des Tragorgans 12a einstückig angebracht ist, besitzt.
Die Heizplatte 13 ist, wie nachstehend beschrieben werden wird, mit einer Wärmeerzeugungsschicht 14, die mit elektrischer Energie an ihren entgegengesetzten Enden gespeist wird, mit elektrischen Zweigpfaden zur Beschränkung der wirksamen Wärmeerzeugungsbereiche in der Längsrichtung der Wärmeerzeugungsschicht 14 (Heizgerät 12), mit Zufuhrelektroden und mit einem Temperaturfühler 10 od. dgl. versehen.
Das Heizgerät-Tragorgan 12a ist wirksam, um die gesamte mechanische Festigkeit des Heizgeräts 12 zu gewährleisten und den Wärmewirkungsgrad durch Wärmeisolierung an der Rückseite des Wärmeerzeugungselements 14 zu erhöhen. Dieses ist beispielsweise aus hoch hitzebeständigem Harz, wie PPS (Polyphenylensulfid), PIA (Polyamidimid), PI (Polyimid), PEEK (Polyäther-Ätherketon), Flüssigkristallpolymerisat od. dgl. oder aus Verbundmaterial, das ein solches Harz und Keramikmaterial, Metall, Glas od. dgl. enthält, gefertigt.
Die Heizplatte 13 besitzt Wärmebeständigkeit und elektrische Isoliereigenschaften. Beispielsweise ist sie eine Alumiumoxidplatte mit einer Dicke von 1,0 mm, einer Breite von 10 mm und einer Länge von 240 mm.
Die Wärmeerzeugungsschicht 14 ist eine lineare oder streifenförmige Wärmeerzeugungsschicht mit einer niedrigen Wärmekapazität, und sie wird mit elektrischem Strom gespeist. Beispielsweise liegt sie in Gestalt eines elektrischen Widerstandsmaterials vor, das eine Breite von 1,0 mm hat und entlang der Längsrichtung im wesentlichen in der Mitte der unteren Fläche der Platte 13, welches die Gleitseite mit Bezug zur Folie ist, (durch Siebdruck od. dgl.) bedruckt ist. Als das Widerstandsmaterial wird beispielsweise Ta&sub2;N, Silber-Palladium od. dgl. verwendet.
Der Temperaturfühler 10 ist an der Platte 13 (die gute Wärmeleitfähigkeit besitzt) an einer Seite angeordnet, die derjenigen Seite, die die Wärmeerzeugungsschicht 14 trägt, entgegengesetzt ist. Bei dieser Ausführungsform ermittelt der Temperaturfühler 10 die Temperatur der Platte 13 als die Temperatur des Heizgeräts 12.
Die lineare oder streifenförmige Wärmeerzeugungsschicht 14 ist bei dieser Ausführungsform mit einer Spannungsquelle an ihren entgegengesetzten längsliegenden Enden verbunden, um Wärme über die gesamte Länge zu produzieren. Die Energiezufuhr erfolgt beispielsweise in der Form von Impulswellen von einer Gleichstromquelle. Eine elektrische Stromregelschaltung ändert die Breite der Treiberimpulse in Übereinstimmung mit der Solltemperatur und die Energieemission in Übereinstimmung mit einem Ausgang des Temperaturfühlers 10 sowie unter der Steuerung des Mikrocomputers MPU 19 (Figur 4).
Bei dieser Ausführungform ist ein (nicht dargestellter) Fühler vorgesehen, um die vorlaufende und nachlaufende Kante des Blatts in einer zur Fixiervorrichtung nahen und stromauf mit Bezug zur Transferblatt-Förderrrichtung befindlichen Position der Fixiervorrichtung 7 zu ermitteln. Im Ansprechen auf die Ermittlungssignale des Fühlers wird die Stromzufuhrdauer zum Wärmeerzeugungselement 14 auf die notwendige Zeitspanne, in welcher das Blatt 16 in der Fixiervorrichtung 7 präsent ist, begrenzt.
Die Fixierfolie 9 ist nicht auf die endlose Bandform eingeschränkt. Eine weitere Alternative ist in Figur 2 gezeigt, wonach eine endliche Fixierfolie 9 auf eine Abwickelwelle 40 in Form einer Rolle gewickelt ist und ein Ende der Folie an einer Aufwickelwelle 41 angebracht ist, so daß sich die Fixierfolie 9 von der Abwickelwelle 40 zur Aufwickelwelle zwischen dem Heizgerät 12 sowie der Andruckwalze 17 hindurch und unter der Leitwalze 8a erstreckt. Die Fixierfolie 9 wird von der Abwickelwelle 40 zur Aufwickelwelle 41 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gefördert.
Die Funktion der Fixiervorrichtung wird nun beschrieben. Im Ansprechen auf ein Bilderzeugung-Startsignal wird das Bilderzeugungsgerät betrieben. Das Transferblatt 16 wird in die Transferstation 5 gefördert und empfängt an seiner oberen Fläche eine unfixierte Tonerabbildung 15, worauf es zur Fixiervorrichtung 7 transportiert wird. Sobald die vorlaufende Kante des Transferblatts 16 durch den (nicht dargestellten) Fühler, der nahe der Fixiervorrichtung 7 angeordnet ist, ermittelt wird, beginnt die Fixierfolie 9 mit ihrer Drehung oder Bewegung. Das Transferblatt 16 wird durch eine Führung 42 geleitet und in einen Fixierspalt N, welcher zwischen dem Heizgerät 12 und der Andruckwalze 17, insbesondere zwischen der Fixierfolie 9 und der Andruckwalze 17 ausgebildet ist, durch welchen das Transferblatt unter Druck zusammen mit der ohne Flächenablenkung oder Faltung laufenden Fixierfolie 9, während die unfixierte Tonerbildfläche mit der unteren Fläche der Fixierfolie in Berührung ist, bewegt wird, eingeführt.
Das Wärmeerzeugungselement 14 hat eine Breite w und befindet sich in der Breite des Fixierspalts N zwischen der unteren Fläche des Heizgeräts 12 sowie der oberen Fläche der Andruckwalze 17.
Während des Durchgangs des Blatts 16 durch den Fixierspalt N wird die das Tonerbild tragende Fläche des Blatts 16 mit der Fixierfolie in Druckberührung gebracht, wird die Tonerabbildung durch die Wärme des Wärmeerzeugungselements 14 über die Fixierfolie erhitzt, und wird die Tonerabbildung durch die hohe Temperatur geschmolzen sowie erweicht und an der Fläche des Blatts 16 zum Haften gebracht, wie durch einen Bezug 15a dargestellt ist.
Im Fall dieser Ausführungsform wird die Trennung zwischen dem Blatt 16 (Aufzeichnungsmaterial) und der Fixierfolie 9 an einer Stelle bewirkt, an der das Blatt 16 durch den Fixierspalt N durchgelaufen ist.
Zur Zeit der Trennung ist die Temperatur des geschmolzenen Toners 15a noch höher als der Glasumwandlungspunkt des Toners, und deshalb ist die Haftfestigkeit (Adhäsionskraft) zwischen dem Blatt 16 und der Fixierfolie 9 zur Zeit einer Trennung noch gering, so daß folglich das Blatt 16 von der Oberfläche der Fixierfolie 9 mit kaum irgendeiner Tonerversetzung zur Fixierfolie 9 und ohne ein Wickeln des Blatts 16 an die Fixierfolie 9 abgelöst wird. Deshalb ist der Trennvorgang störungsfrei gleichförmig.
Der Toner 15a, dessen Temperatur höher als der Glasumwandlungspunkt ist, hat eine geeignete Kautschukeigenschaft, und deshalb folgt die Tonerbildfläche bei der Trennung nicht der Oberflächeneigenschaft der Fixierfolie und hat daher eine geeignete Oberflächenrauheit. Da die Tonerabbildung unter Aufrechterhaltung der Oberflächeneigenschaft gekühlt wird und zum Erstarren kommt, ist folglich die Oberfläche der Tonerabbildung nicht zu glänzend, so daß die Qualität der Abbildung hoch beibehalten wird.
Das auf diese Weise von der Fixierfolie 9 abgelöste Blatt 16 wird durch eine Führung 43 zu Austragwalzen 37 geleitet, und während dieser Zeitspanne wird es spontan von dem Niveau höher als der Glasumwandlungspunkt auf das Niveau nicht höher als der Glasumwandlungspunkt abgekühlt, so daß es zum Erstarren kommt, wie durch einen Bezug 15b angedeutet ist. Ein Blatt 16, an dem die Abbildung fixiert worden ist, wird ausgetragen.
Bei dieser Ausführungsform wird der wirksame Wärmeerzeugungsbereich in Übereinstimmung mit dem Format des Aufzeichnungsmaterials verändert, um den Temperaturanstieg im Nicht-Durchlaufteil, in welchem das Blatt nicht durch den Spalt N hindurchläuft, zu verhindern.
Die Beschreibung wird hinsichtlich der Regelung des wirksamen Wärmeerzeugungsteils gegeben. Wie in Figur 4 gezeigt ist, befinden sich an der Foliengleitflächenseite (Unterseite) der Platte 13 des Heizgeräts 12 eine Wärmeerzeugungsschicht 14 und drei elektrische Zweigpfade, nämlich ein erster Pfad 14b, ein zweiter Pfad 14e und ein dritter Pfad 14c. Die Pfade sind bei dieser Ausführungsform aus demselben Material wie die Wärmeerzeugungsschicht 14 gebildet, die sich gerade über die Länge der Platte 13 an der Unterfläche von dieser im wesentlichen in deren Mitte erstreckt. Die linken und rechten Enden der Wärmeerzeugungsschicht 14 sind mit Stromzufuhrelektroden (Eingangselektroden) verbunden, die aus elektrisch gut leitendem Material, wie Silber, gefertigt sind.
In dieser Figur bezeichnet k die maximale wirksame Länge der Wärmeerzeugungsschicht 14 zwischen den Elektroden 18a und 18d. Diese entspricht dem maximalen Format des bei der Vorrichtung dieser Ausführungsform verwendbaren Transferblatts (A3).
Bei dieser Ausführungform wird das Transferblatt so gefördert, daß die eine Querseite (linke Seite) des Transferblatts, die verschiedene Größen haben, an einer Bezugslinie A der Wärmeerzeugungsschicht 14 anliegt. Der erste Pfad 14b, der zweite Pfad 14e und der dritte Pfad 14c sind von der Wärmeerzeugungsschicht 14 an Positionen abgezweigt, die jeweils von der Bezugslinie A mit h, i und j entfernt sind. Die rechten Enden der Zweigpfade sind zum rechten Ende der Wärmeerzeugungsschicht 14 oder darüber hinaus erstreckt.
Die Abstände h, i und j entsprechen jeweils den Breiten von B5-, A4- und B4-Blättern. Die Zweigpfade 14b, 14e sowie 14c sind an ihren rechten Enden mit Stromzufuhrelektroden (Eingangselektroden) 18b, 18e sowie 18c verbunden, die aus elektrisch gut leitendem Material, wie Silber od. dgl., gefertigt sind.
Die untere Fläche des mit der Wärmeerzeugungsschicht 14, den Zweigpfaden 14b, 14e sowie 14c und den Stromzufuhrelektroden 18a, 18d, 18b, 18e sowie 18c versehenen Heizgeräts ist mit der Folie 9 in Gleitberührung. Deshalb ist es vorzuziehen, daß deren Flächen durch Aufbringen von Ta&sub2;O&sub5; od. dgl. geschützt werden.
Der Temperaturfühler 10 ist an der oberen Fläche der Heizplatte 13 angebracht, welche die entgegengesetzte Seite zu derjenigen ist, die die Wärmeerzeugungsschicht 14 od. dgl. aufweist, und er ist in der Zone angeordnet, die dem minimalen Breitenbereich h entspricht.
Anhand der Figur 5 ist die durch eine Bezugszahl 22 bezeichnete Bedienungstafel des Bilderzeugungsgeräts der Figur 4 gezeigt, und sie schließt einen Stromquellenschalter 22a, eine Kopieanzahl-Einstelltaste 22b, eine Zahlanzeige 22c, eine Transfermaterialformat-Einstelltaste (einen Formatwähler) 22d, eine Kopie-Starttaste 22e od. dgl. ein.
Die sich auf die durch den Formatwähler 22d gewählte Größe beziehende Information wird dem Mikrocomputer MPU 19 zugeführt. In Übereinstimmung mit dem gewählten Format erzeugt der Mikrocomputer MPU 19 durch einen Dekodierer 20 ein Entschlüsselungssignal, und dieses Entschlüsselungssignal wird verwendet, um selektiv den Heizgerät-Treiberkreis I, II, III sowie IV in Übereinstimmung mit der Breite des gewählten Formatblatts anzusteuern. Die Kreise I - IV sind jeweils mit den Elektroden 18d, 18c, 18e sowie 18b verbunden und zusammen mit der linken gemeinsamen Elektrode 18a der Wärmeerzeugungsschicht 14 an die Stromquelle E angeschlossen. Durch eine Bezugszahl 21 ist ein Speicherkreis bezeichnet.
Nachstehend wird die Beschreibung hinsichtlich des Stromzufuhrvorgangs für die jeweiligen Formate des Transfermaterials gegeben.
Wenn das maximale Format A3 gewählt wird, wird nur der Treiberkreis I des Heizgeräts angesteuert, wodurch die Spannung E lediglich zwischen den Elektroden 18a sowie 18d der Wärmeerzeugungsschicht 14 zugeführt wird und der erste, zweite sowie dritte Zweigpfad 14b, 14e sowie 14c nicht mit der Spannung gespeist werden, weshalb allein die Wärmeerzeugungsschicht 14 stromführend ist. Dann wird der gesamte wirksame Bereich k der Wärmeerzeugungsschicht 14 mit Strom gespeist, um Wärme mit einer vorbestimmten Wärmemenge pro Längeneinheit zu erzeugen, und der Bildfixiervorgang wird für das in die Vorrichtung eingebrachte A3-Blatt ausgeführt.
Wird das B5-Blatt gewählt, so werden der Heizgerät-Treiberkreis I und der Heizgerät-Treiberkreis IV angesteuert, wodurch die Spannung E zwischen der Elektrode 18a und den Elektroden 18d sowie 18b angelegt wird. Deshalb werden der Stromzufuhrkreis für die Wärmeerzeugungsschicht und der Stromzufuhrkreis für den ersten Zweigpfad 14b geschlossen.
Der Teil h der Wärmeerzeugungsschicht, der der Breite des B5- Blatts entspricht, d.h. der Teil der Wärmeerzeugungsschicht von der Elektrode 18a bis zur Abzweigstelle des ersten Zweigpfades 14b, erzeugt dann Wärme mit der vorbestimmten Menge pro Längeneinheit, so daß das in die Vorrichtung eingeführte B5- Blatt in angemessener Weise dem Bildfixiervorgang unterworfen wird.
Andererseits wirkt der Teil der Wärmeerzeugungsschicht, der dem Nicht-Durchlaufteil (k-h) entspricht, d.h. der Teil der Wärmeerzeugungsschicht von der Abzweigstelle des ersten Zweigpfades 14b bis zur Elektrode 18d, mit dem ersten Z weigpfad 14b zur Ausbildung einer Parallelschaltung zusammen. Daher wird der elektrische Strom in zwei Pfade geteilt, und deshalb ist die Wärmeerzeugungsmenge pro Längeneinheit der Wärmeerzeugungsschicht in diesem Bereich geringer als diejenige des Blattdurchlaufteils h, und zusätzlich ist die Summe der Wärmemenge durch die Wärmeerzeugungsschicht und der durch den ersten Zweigpfad 14b pro Längeneinheit erzeugten Wärmemenge auch geringer als die durch die Wärmeerzeugungsschicht des Blattdurchlaufteils h erzeugte Wärmemenge.
Deshalb wird das Überhitzen des Heizgeräts im dem Nicht-Durchlaufteil (k-h) entsprechenden Abschnitt verhindert.
Wenn als das Transfermaterialblatt ein A4-Blatt gewählt wird, werden die Heizgerät-Treiberkreise I und III angesteuert, wodurch der Stromzufuhrkreis für die Wärmeerzeugungsschicht 14 und den zweiten Zweigpfad 14e geschlossen werden, weshalb der dem Durchlaufteil i des A4-Blatts entsprechende Abschnitt der Wärmeerzeugungsschicht die Wärme mit der vorbestimmten Wärmeerzeugungsmenge liefert. Dann wird die Abbildung in korrekter Weise am zugeführten A4-Blatt fixiert. Die Wärmeerzeugungsschicht und der dem Nicht-Durchlaufteil (k-i) entsprechende zweite Zweigpfad 14e erzeugen aus demselben Grund, der oben beschrieben wurde, eine Gesamtwärmemenge, die kleiner als die vorbestimmte Menge ist. Deshalb wird der dem Nicht-Durchlaufteil (k-i) entsprechende Heizgerätabschnitt an einer Überhitzung gehindert.
Wenn ein B4-Blatt als das Transferblatt gewählt wird, werden die Heizgerät-Treiberkreise I und II angesteuert, wodurch der Kreis für die Wärmeerzeugungsschicht 14 sowie den dritten Zweigpfad 14c geschlossen werden, und der Teil der Wärmeerzeugungsschicht, der dem Bereich j für den Blattdurchlaufteil (B4-Format) entspricht, Wärme mit der vorbestimmten Menge pro Längeneinheit erzeugt, so daß das B4-Formatblatt in geeigneter Weise dem Bildfixiervorgang unterworfen wird. Der Teil der Wärmeerzeugungsschicht, der dem Nicht-Durchlaufteil (k-j) entspricht, und der dritte Zweigpfad 14c erzeugen eine Gesamtwärme, die geringer als die vorbestimmte Menge ist, und deshalb wird das Überhitzen des Heizgeräts im Nicht-Durchlaufteil (k-j) verhindert.
Wie zu dieser Ausführungsform beschrieben wurde, wird der elektrische Strompfad verzweigt, wodurch die Wärmeerzeugungsmenge pro Längeneinheit im Blatt-Nicht-Durchlaufteil geringer als im Blattdurchlaufteil ist, und deshalb wird der Blatt-Nichtdurchlaufteil gegen die Überhitzung geschützt.
Bei dieser Ausführungsform ist die Wärmeerzeugungsmenge im Blatt-Nicht-Durchlaufteil nicht Null. Deshalb ist der Temperaturunterschied zwischen dem Blatt-Nicht-Durchlaufteil und dem Blattdurchlaufteil nicht zu groß, so daß die Erzeugung der Folienfältelung und einer ungeeigneten Förderung verhindert werden.
Die elektrischen Widerstände, die Breiten und die Dicken der Zweigpfade 14b, 14e und 14c können in angemessener Weise durch einen Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet bestimmt werden, wenn die obigen Darlegungen berücksichtigt werden. Die Materialien können ebenfalls in geeigneter Weise durch den Fachmann ausgewählt werden. Durch Kombination dieser kann die durch das Heizgerät im Nicht-Durchlaufteil erzeugte Wärmemenge in angemessener Weise gewählt werden.
Es ist vorzuziehen, daß der Temperaturunterschied zwischen dem Nicht-Durchlaufteil und dem Durchlaufteil ausreichend gering ist, vorzugsweise nicht mehr als 10 ºC, auch wenn der Fixiervorgang kontinuierlich ausgeführt wird. Die Anördnung der Zweigpfade ist nicht auf die oben beschriebene Kombination begrenzt, sondern es wird in geeigneter Weise durch einen Fachmann eine andere Kombination gewählt.
Unter Bezugnahme auf die Figur 6 wird die Beschreibung hinsichtlich einer anderen Ausführungsform gegeben, wobei die Verzweigungsteile der Zweigpfade 14b, 14e und 14c von der Blatttransport-Bezugslinie A weg geneigt sind. Wird so vorgegangen, kann die Ungleichförmigkeit der gesamten Wärmeerzeugungsmenge an den Verzweigungsteilen der Zweigpfade eliminiert werden, so daß die Temperatur in der Längsrichtung weiter gleichförmig gemacht wird.
Die Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, wobei lediglich die Verzweigungsteile der Zweigpfade 14b, 14e und 14c aus gut leitfähigem Material, wie durch Bezüge 14'b, 14'e und 14'c angedeutet ist, gefertigt sind. Hierdurch erzeugen die Verzweigungsteile schwerlich Wärme, und deshalb kann die Ungleichförmigkeit an den Verzweigungsteilen vermieden werden.
Die Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform, wobei alle Zweigpfade aus einem gut leitfähigen Material, wie durch Bezüge 14"b, 14"e sowie 14"c angedeutet ist, gefertigt und jeweils mit äußeren Widerstandselementen Rb, Re sowie Rc verbunden sind. Durch geeignete Wahl der ohmschen Widerstände der äußeren Widerstandselemente kann die Wärmeerzeugungsmenge im Nicht-Durchlaufteil der Wärmeerzeugungsschicht 14 vermindert werden, so daß die Überhitzung des Heizgeräts im Nicht-Durchlaufteil vermieden werden kann.
Bei den vorausgehenden Ausführungsformen wird das Aufzeichnungsmaterial mit seiner einen Querseite in Ausrichtung mit einem Bezug gefördert.
Anhand der Figur 9 wird die Beschreibung hinsichtlich einer weiteren Ausführungsform gegeben, wobei das Aufzeichnungsmaterial mit seiner Mitte in Ausrichtung mit einer mittigen Bezugslinie transportiert wird. Wie der Figur 9 zu entnehmen ist, ist die Wärmeerzeugungsschicht zu beiden entgegengesetzten Außenenden in einer symmetrischen Weise mit Bezug zur Transport-Bezugslinie B verzweigt.
Anhand der Figur 10 wird eine weitere Ausführungsform beschrieben. In dieser Figur sind erste bis dritte Zweigpfade 14"b, 14"e und 14"c aus gut leitfähigem Material, wie Silber, gefertigt. Die Breite eines jeden der Pfade ist vorzugsweise so klein wie möglich und beträgt 1 mm bei dieser Ausführungsform.
Wenn das Format des Aufzeichnungsmaterials A3 ist, wird eine Spannung zwischen den Elektroden 18a und 18d angelegt. Im Fall eines B4-Formatblatts wird die Spannung zwischen den Elektroden 18a und 14"c angelegt; für das A4-Format wird die Spannung zwischen den Elektroden 18a sowie 14"e angelegt; und für das B5-Format wird die Spannung zwischen den Elektroden 18a sowie 14"b angelegt. Es ist zu erkennen, daß der Temperaturanstieg im wesentlichen im Nicht-Durchlaufteil vollständig verhindert wird. Weil jedoch der Temperaturunterschied zwischen dem Blattdurchlaufteil und dem Nicht-Durchlaufteil bei dieser Ausführungsform vergrößert wird, wird sie vorzugsweise bei einer Bildfixiervorrichtung verwendet, bei welcher die Fixiertemperatur relativ niedrig ist.
Die Herstellung der Wärmeerzeugungsschicht 14 sowie der Zweigpfade 14"b, 14"e und 14"c wird beschrieben. Zuerst werden die Zweigpfade an der Oberfläche des Aluminiumoxidsubstrats 13 ausgebildet. Dann wird die Wärmeerzeugungsschicht 14 daran hergestellt. Wie in Figur 11 gezeigt ist, die eine vergrößerte Darstellung ist, wird ein Ende 14''' des Zweigpfades durch das Substrat 13 sowie die Wärmeerzeugungsschicht 14 eingeklemmt und dadurch mit der Wärmeerzeugungsschicht 14 elektrisch verbunden.
Durch Einklemmen des Endes 14''' des Zweigpfades zwischen das Aluminiumoxidsubstrat 13 und die Wärmeerzeugungsschicht 14 in Form einer Schichtenstruktur des Zweigpfades und der Wärmeerzeugungsschicht kann der Wärmeabfluß, der am überlagernden Teil (der Wärmeerzeugungsschicht und des Zweigpfades) möglich ist, unterdrückt werden. Deshalb kann die Überhitzung im Nicht- Durchlaufteil unter Kontrolle gehalten und gleichzeitig die örtliche Temperaturabnahme im überlagernden Teil in Grenzen gehalten werden. Deshalb kann, wenn das Aufzeichnungsmaterial mit einem Format größer als das minimale Format, z.B. ein Aufzeichnungsmaterial von maximalem Format, erhitzt wird, die örtliche Temperaturabnahme im überlagernden Teil verhindert werden, und deshalb ist im Blattdurchlaufteil die gleichförmige Erwärmung möglich.
Durch Schieflage des Verzweigungsteils kann die Temperaturabnahme unterdrückt werden. In diesem Fall ist es vorzuziehen, daß mindestens ein Teil der Wärmeerzeugungsschicht im Abzweiganschluß für die Zweigpfadelektrode mit Bezug zur Blatttransportrichtung freigelegt wird. Im Fall der Figur 12B ist der Teil d gänzlich von der Zweigelektrode bedeckt mit dem Ergebnis, daß der Temperaturabnahme-Verhinderungseffekt nicht so gut ist. Im Fall der Figur 12A ist der Teil d nicht vorhanden, und deshalb ist der Temperaturabnahme-Verhinderungseffekt sehr stark.
Nach der in Figur 12A gezeigten Ausführungsform kann das Ende 14''' des Zweigpfades am Verzweigungsteil über der Wärmeerzeugungsschicht 14 angeordnet sein, es kann aber auch, wie in Figur 12C gezeigt ist, gleichartig zur vorbeschriebenen Ausführungsform unter der Wärmeerzeugungsschicht 14 angeordnet sein.
Die Figur 13 zeigt eine weitere Ausführungsform, wobei Teile 14' der Wärmeerzeugungsschicht, die den Abzweiganschlußteilen für den ersten bis dritten Verzweigungspfad 18b, 18e und 18c benachbart sind, einen elektrischen Widerstand pro Flächeneinheit haben, der höher als derjenige des anderen Abschnitts der Wärmeerzeugungsschicht 14 ist. Dies wird durch Verwendung von unterschiedlichen Widerstandsmaterialien für die Ausbildung der gesamten Wärmeerzeugungsschicht 14 erreicht.
Im einzelnen ist die Wärmeerzeugungsschicht 14 aus aufgebrachtem Silber-Palladium gefertigt, während die Teile 14' aus aufgebrachtem Rutheniumoxid hergestellt sind. Das Rutheniumoxid des Teils 14' hat einen größeren elektrischen Widerstand pro Flächeneinheit als das Silber-Palladium des Abschnitts 14. Wenn die Wärmeerzeugungsschicht 14 mit elektrischem Strom gespeist wird, erzeugt deshalb der Teil 14' eine Wärmemenge, die größer als diejenige des Abschnitts 14 ist.
Das bedeutet, daß am Teil 14' der dem Vorsehen des Zweigpfades zuzuschreibende Wärmeabfluß kompensiert wird, so daß die Temperaturabnahme weiter ausgeglichen wird.
Selbst wenn ein Aufzeichnungsmaterial von größerem Format, z.B. A4-, B4- oder A3-Format, das größer als das kleinformatige Aufzeichnungsmaterial (B5) ist, verwendet wird, nimmt gemäß dieser Ausführungsform die Bildfixierleistung an den Verzweigungsteilen für den ersten bis dritten Zweigpfad 18b, 18e und 18c nicht ab.
Im Obigen sind die zwei Materialien Silber-Palladium und Rutheniumoxid. Jedoch ist das Material nicht auf diese beschränkt, und verschiedene Materialkombinationen sind möglich. Zusätzlich sind gleiche Materialien verwendbar, wobei z.B. die Anteile an Silber-Palladium geändert werden können, um einen höheren ohmschen Widerstand pro Flächeneinheit im Abschnitt 14 gegenüber dem Teil 14' hervorzurufen.
Bei einem weiteren Beispiel kann die Breite des Teils 14' allmählich von derjenigen des Abschnitts 14 vermindert werden, wie in Figur 15 gezeigt ist. Wird so vorgegangen, hat das Teil 14' einen höheren elektrischen Widerstand als der Abschnitt 14, und deshalb wird die Wärmeerzeugungsmenge des Teils 14' allmählich erhöht.
In diesem Fall wird die Notwendigkeit zum Anbringen von zwei unterschiedlichen Widertandsmaterialien wie in Figur 14 eliminiert, und deshalb kann die Herstellungsstufe vereinfacht werden.
Als eine weitere Methode kann die Dicke der Wärmeerzeugungsschicht verändert werden. Im einzelnen wird die Dicke des Teils 14' kleiner als diejenige der Wärmeerzeugungsschicht 14 in Figur 14 gemacht, wodurch der ohmsche Widerstand des Teils 14' an der Verzweigung höher als derjenige der Wärmeerzeugungsschicht 14 gemacht werden kann, so daß die Wärmeerzeugungsmenge hier erhöht wird.
In jedem der obigen Fälle kann der elektrische Widerstand des Teils 14' so gewählt werden, daß die Wärmeerzeugungsmenge des Teils 14' nicht den substantiellen Temperaturunterschied von demjenigen des Abschnitts 14 hervorruft, indem der dem Vorsehen des Zweigpfades zuzuschreibende Wärmeübergang kompensiert wird.
Durch Vergrößern des elektrischen Widerstandes der Wärmeerzeugungsschicht benachbart zum Zweigpfad, um die Wärmeerzeugungsmenge zu vergrößern, kann die Temperaturabnahme an der Abzweigstelle verhindert werden, selbst wenn die Zweigpfadelektrode in einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Wärmeerzeugungsschicht abgezweigt wird.
Die Figur 17 zeigt eine Ausführungsform eines bei einer Vorrichtung verwendeten Zweigpfades, bei welcher das Aufzeichnungsmaterial mit einem mittigen Bezug gefördert wird. Die Wärmeerzeugungsschicht hat mit Ausnahme des Verzweigungsteils dieselbe Konstruktion wie die in Figur 6 gezeigte Ausführungsform. Wenn die Wärmeerzeugungsschicht verzweigt wird, um den elektrischen Strom zu teilen, ist es möglich, daß die Temperatur am Abzweig mit dem Ergebnis einer niedrigeren Fixierleistung als am anderen Teil abnimmt, selbst wenn der dem Vorsehen der Elektrode zuzuschreibende Wärmeübergang nicht eliminiert wird.
Das beruht darauf, daß die Wärmeerzeugungsschicht am Verzweigungsteil virtuell erweitert wird, und deshalb nimmt am Verzweigungsteil der scheinbare Widerstand ab, so daß die Wärmeerzeugungsmenge geringer wird. Die Figur 17 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Temperaturabnahme an der Verzweigung in der Vorrichtung verhindert wird, wobei der elektrische Strom am Nicht-Durchlaufteil verzweigt wird.
Die Figur 18 ist eine vergrößerte Draufsicht auf die Verzweigung. Wie aus dieser Figur zu erkennen ist, besitzt die Wärmeerzeugungsschicht an jedem der Verzweigungsteile ein ausgeschnittenes Teil 141. Wenn ein großes Format, z.B. ein A3-Formatblatt, bei einer solchen Wärmeerzeugungsschicht verwendet wird, wird die Spannung zwischen den Elektroden 18a und 18d angelegt, wodurch ein konstanter Strom I durch die Wärmeerzeugungsschicht 14 fließt und deshalb die Menge an erzeugter Wärme (I²R) mit Ausnahme für das Verzweigungsteil konstant ist, solange die Wärmeerzeugungsschicht gleichförmig ist. Andererseits wird an der Verzweigung die Wärmeerzeugungsschicht virtuell erweitert, und deshalb ist die Wärmeerzeugungsmenge geringer wegen des kleineren Widerstandes gewesen. Jedoch wird bei dieser Ausführungsform das ausgeschnittene Teil 141 für die Wärmeerzeugungsschicht in jedem der Verzweigungsteile vorgesehen, und deshalb wird die Erweiterung der Wärmeerzeugungsschicht kompensiert, so daß der Widerstand an der Verzweigung dem anderen Abschnitt äquivalent ist und deshalb auch die Wärmeerzeugungsmenge gleichwertig ist. Wenn ein A3-Blatt durchgeführt wird, ist daher die Temperaturverteilung des Heizgeräts einschließlich des Verzweigungsteils gleichförmig, und deshalb ist auch die Fixierleistung gleichförmig. Wenn ein kleineres Formatblatt durchgeführt wird, z.B. ein B5-Formatblatt durchgeführt wird, wird die Spannung zwischen den Elektroden 18a sowie 18b und den Elektroden 18b sowie 18d angelegt. Hierbei teilt sich der Strom, und deshalb wird an den Verzweigungen die Wärmeerzeugungsmenge geringer, weshalb die Wärmeerzeugungsmenge ohne ein Überhitzen kleiner wird. Im Gegenteil wird die Temperatur geringer als im Blattdurchläufteil. Deshalb kann die Temperaturabnahme an der Verzweigung, welche die Grenze zwischen dem Blattdurchlaufteil und dem Blatt-Nicht-Durchlaufteil ist, kompensiert werden.
Selbst wenn ein Ende eines B5-Blatts an der Grenze durchläuft, tritt insofern ein ungeeignetes Fixieren nicht auf.
Es wird die Beschreibung hinsichtlich eines tatsächlichen Beispiels gegeben. Ein Heizgerät mit einer Breite von 1,5 mm wurde an einem Aluminiumoxidsubstrat mit einer Breite von 20 mm sowie einer Länge von 340 mm in einer in Figur 6 gezeigten Struktur ausgebildet. An den Verzweigungen wurde das ausgeschnittene Teil mit einer Höhe von 0,1 mm, wie in Figur 18 gezeigt ist, ausgestaltet. Mit einer solchen Struktur wurde die Temperatur der Heizgerätfläche auf 220 ºC geregelt und die Temperaturverteilung untersucht. Die Figur 19 zeigt die Untersuchungsergebnisse, wobei der Temperaturunterschied zwischen dem Verzweigungsteil und dem Bereich um diesen herum im Maximum 5 ºC beträgt. Ein derartiger Temperaturunterschied wirft keinerlei Problem hinsichtlich der Fixierleistung auf.
In dieser Figur gibt die gestrichelte Linie die Temperaturverteilung an, wenn der ohmsche Widerstand der Wärmeerzeugungsschicht am Abzweig nicht höher gemacht wird. Wie zu erkennen ist, beträgt die Temperaturabnahme annähernd 15 ºC am Verzweigungsteil.
Was die Ausgestaltung des ausgeschnittenen Teils angeht, so ist sie nicht auf diejenige, die in Figur 17 gezeigt ist, beschränkt, wenn die Breite der Wärmeerzeugungsschicht virtuell vermindert wird, um den elektrischen Widerstand zu erhöhen.
Die Figur 20 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher, um die Temperaturabnahme an der Verzweigung zu verhindern, die Dicke des Widerstandselements verringert wird, anstatt die Breite des Widerstandselements an der Verzweigung zu verkleinern. Die Figur 20 ist ein vergrößerter Längsschnitt des Heizgeräts an einer der Verzweigungen. Die Wärmeerzeugungsschicht 14 ist an der Heizplatte 13 ausgebildet, und die Wärmeerzeugungsschicht ist mit einem aus Glas od. dgl. gefertigten Schutzfilm 19 bedeckt. Die Wärmeerzeugungsschicht 14 ist in der Richtung ihrer Breite gleichförmig und deren Dicke ist in der Richtung der Breite mit Ausnahme des Verzweigungsteils gleich. Am Verzweigungsteil ist eine Vertiefung 142 ausgebildet, so daß die Dicke geringer als am anderen Abschnitt ist. Mit einer solchen Ausgestaltung ist in gleichartiger Weise zur vorausgehenden Ausführungsform die Temperaturverteilung im Fall des Durchlaufs eines Blatts mit voller Größe gleichförmig, weil die Widerstandsschicht mit Ausnahme des Verzweigungsteils gleichmäßig ist. Am Verzweigungsteil ist die Widerstandsschicht in der Richtung der Breite erweitert, weil jedoch die Dicke hier vermindert ist, ist der ohmsche Widerstand an dieser Stelle im wesentlichen dem anderen Abschnitt äquivalent. Demzufolge ist die Temperaturabnahme an der Verzweigung nicht bemerkenswert. Gleichartig zur vorausgehenden Ausführungsform ist die Fixierleistung im wesentlichen über die Länge des Wärmeerzeugungselements gleichförmig.
Ähnlich der Ausführungsform von Figur 14 kann das Material des Wärmeerzeugungselements lediglich in der Nachbarschaft der Verzweigung in der Art geändert werden, wobei der Strom am Nicht-Durchlaufteil geteilt wird.
Die Wärmeerzeugungsschicht wird durch Mischen von verschiedenen elektrischen Widerstandsmaterialien, wie Silber-Palladium, gebildet, und der Widerstand kann ohne Schwierigkeiten durch Änderung der Anteile davon verändert werden. Deshalb wird das Material an der Verzweigung so gewählt, daß deren elektrischer Widerstand höher wird. Die durch die Erfinder durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, daß durch Vergrößern des elektrischen Widerstandes am Verzweigungsteil um mehrere Prozente die Temperaturverteilung praktisch gleichförmig gemacht wird.
In allen vorausgehenden Ausführungsformen werden die Wärmeerzeugungsmengen im Blattdurchlaufteil durch Verzweigen des elektrischen Pfades erhöht, jedoch bildet die Erhöhung kein Problem, weil die Temperatur im Durchlaufteil in Abhängigkeit von der durch den Thermistor ermittelten Temperatur geregelt wird.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf die hier offenbarten Konstruktionen beschrieben worden ist, so ist sie nicht auf die dargelegten Einzelheiten begrenzt, und diese Erfindung ist dafür bestimmt, solche Abwandlungen oder Abänderungen, die in den Rahmen der folgenden Patentansprüche fallen, abzudecken.

Claims

1. Eine Bildfixiervorrichtung, die umfaßt:

a) ein Heizgerät (12), das eine Wärmeerzeugungsschicht enthält, um, sobald ein elektrischer Strom zwischen deren einander entgegengesetzten Längsenden zugeführt wird, Wärme zu erzeugen, und

b) eine Folie (9), die mit dem genannten Heizgerät (12) an ihrer einen Seite in Berührung sowie mit einem Aufzeichnungsmaterial (16) an ihrer anderen Seite in Berührung bewegbar ist, wobei eine sichtbar gemachte Abbildung an dem besagten Aufzeichnungsmaterial (16) mittels Wärme von der erwähnten Wärmeerzeugungsschicht, welche Wärmeerzeugungsschicht sich in einer die Bewegungsrichtung der genannten Folie (9) kreuzenden Richtung erstreckt, durch die genannte Folie (9) hindurch erwärmt sowie fixiert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

c) die erwähnte Wärmeerzeugungsschicht einen Hauptpfad (14) mit einer dem maximalen Format des besagten Aufzeichnungsmaterials (16) entsprechenden Länge und mindestens einen Zweigpfad (14b, 14c, 14e), der durch ein Verzweigungsteil (14'b, 14'c, 14'e) an einer Stelle, die einem bestimmten kleineren Format des besagten Aufzeichnungsmaterials (16) entspricht, abzweigt sowie einen zweiten) parallel zu dem genannten Hauptpfad (14) in einem Nicht-Durchlaufteil des ein kleineres Format aufweisenden Aufzeichnungsmaterials verlaufenden Abschnitt besitzt, umfaßt; und daß

d) Wähleinrichtungen (19, 20) vorgesehen sind, um den besagten Zweigpfad (14b, 14c, 14e) so zu wählen, daß er zum genannten Hauptpfad (14) parallelgeschaltet ist, sobald das erwähnte Aufzeichnungsmaterial mit bestimmtem kleineren Format ausgewählt wird, um dadurch die in dem besagten Nicht-Durchlaufteil erzeugte Wärmemenge zu vermindern.

2. Eine Bildfixiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Verzweigungsteil (14'b, 14'c, 14'e) in einer sich mit der Folienbewegungsrichtung kreuzenden Richtung geneigt ist.

3. Eine Bildfixiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Verzweigungsteil (14'b, 14'c, 14'e) des Zweigpfades der erwähnten Wärmeerzeugungsschicht einen größeren ohmschen Widerstand als der übrige Abschnitt hat.

4. Eine Bildfixiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Verzweigungsteil (14'b, 14'c, 14'e) des Zweigpfades der erwähnten Wärmeerzeugungsschicht aus einem Material mit einem größeren ohmschen Widerstand als der genannte übrige Abschnitt gefertigt ist.

5. Eine Bildfixiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Verzweigungsteil (14'b, 14'c, 14'e) eine. Breite hat, die geringer als der genannte übrige Abschnitt ist.

6. Eine Bildfixiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Verzweigungsteil (14'b, 14'c, 14'e) eine Dicke hat, die geringer als der genannte übrige Abschnitt ist.

7. Eine Bildfixiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle, an der der besagte Zweigpfad (14b, 14c, 14e) abgezweigt ist, im wesentlichen einem seitlichen Ende des besagten Aufzeichnungsmaterials (16) entspricht und daß der elektrische Strom in den besagten Zweigpfad (14b, 14c, 14e) sowie den genannten Hauptpfad (14) hinein entsprechend dem Nicht- Durchlaufteil des besagten Aufzeichnungsmaterials mit dem erwähnten bestimmten kleineren Format aufgeteilt wird.

8. Eine Bildfixiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ohmsche Widerstand der erwähnten Wärmeerzeugungsschicht pro Längeneinheit in dem besagten Nicht-Durchlaufteil geringer ist als in dem Aufzeichnungsmaterial-Durchlaufteil.

9. Eine Bildfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Wähleinrichtungen (19, 20) den besagten Zweigpfad (14b, 14c, 14e) so wählen, daß er bei einer Bildfixierung an dem besagten Aufzeichnungsmaterial mit dem erwähnten maximalen Format nicht mit dem genannten Hauptpfad parallelgeschaltet ist.

10. Eine Bildfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Aufzeichnungsmaterial (16) mit einer seiner Querseiten unter Anordnung an einer Blatttransport-Bezugslinie (A) gefördert wird und daß der besagte Zweigpfad (14b, 14c, 14e) angrenzend an die zur genannten Bezugslinie (A) entgegengesetzte Querseite vorgesehen ist.

11. Eine Bildfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Aufzeichnungsmaterial (16) mit seiner Mitte in Ausrichtung mit einer mittigen Blatttransport-Bezugslinie (B) gefördert wird und daß der besagte Zweigpfad (14b, 14c, 14e) angrenzend an jede der Querseiten vorgesehen ist.

12. Eine Bildfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Andruckorgan (17), um das besagte Aufzeichnungsmaterial (16) an die genannte Folie (9) zum genannten Heizgerät (12) hin zu pressen.

13. Eine Bildfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Folie (9) in Gestalt eines endlosen Bandes vorliegt.

14. Eine Bildfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sichtbar gemachte Abbildung aus pulverförmigem Toner (15a) gefertigt ist.

15. Eine Bildfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Wärmeerzeugungsschicht mehrere elektrische Stromzufuhrkontakte (18), die an mindestens einer Seite von dieser vorgesehen sind, besitzt und daß die genannten Wähleinrichtungen (19, 20) mindestens einen der besagten Kontakte (18) auswählen.

16. Eine Bildfixiervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Aufzeichnungsmaterial mit einer seiner Querseiten unter Anordnung an einer Blatttransport-Bezugslinie (A) gefördert wird, wobei einer (18a) der genannten Kontakte (18) auf der Seite der genannten Bezugslinie (A) und mehrere der genannten Kontakte (18b, 18c, 18d, 18e) an einer entgegengesetzten Seite des genannten Heizgeräts (12) vorgesehen sind.

17. Eine Bildfixiervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Aufzeichnungsmaterial (16) mit seiner Mitte in Ausrichtung mit einer mittigen Blatttransport-Bezugslinie (B) gefördert wird und daß die genannten mehreren Kontakte (18b, 18c, 18d, 18e) benachbart zu jedem der einander entgegengesetzten Enden des genannten Heizgeräts (12) vorgesehen sind.

18. Eine Bildfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, sobald die genannten Wähleinrichtungen (19, 20) den besagten Zweigpfad (14b, 14c, 14e) wählen, hauptsächlich ein Aufzeichnungsmaterial- Durchlaufteil der erwähnten Wärmeerzeugungsschicht Wärme erzeugt.