专利名称：加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用远红外线的加热装置。
背景技术：
以往，使用远红外线进行加热的加热装置为人们所公知。例如在特开平07-159768号公报(以下简记为“专利文献1”)中，公开了这种加热装置，其设有使得被加热物上下方向移动的机构。
在例如特开平11-172026号公报(以下简记为“专利文献2”)中，公开了使得被加热物翻转进行加热的加热装置。
加热装置可用于加热例如电子照相式图像形成装置显影部的充电辊(圆筒形状)。这种充电辊例如图1所示，该充电辊1是在圆柱形的金属芯2的外周形成导电性的树脂层3，在其外周形成表层部4，相对感光体(没有图示)非接触。
所述金属芯2可以由例如铁系(SUM)材料构成，其外径约为8-10mm，树脂层3可以由例如ABS为主成份的树脂材料构成，其外径约为12-14mm(层厚为1-2mm)，表层部4可以由例如陶瓷系涂料构成，其膜厚约为10μm。图2表示该充电辊1的外形，符号5表示该充电辊1的轴承部。
该非接触形式的充电辊1环境变化小，能实现相对感光体的间隙(感光体和充电辊之间的间隙)稳定化，能减少感光体结膜，提高耐久性。
制作充电辊1时，通过喷涂方式将陶瓷系涂料喷涂到表层部4上，再通过加热手段固化。但这种充电辊1在金属芯2和表层部4之间存在树脂层3，由于加热表层部4，该树脂层3会发生热变形，或引起树脂层3内部残留应力变化，导致尺寸变化，存在平直度劣化问题。
以往，为了对作为被加热物的充电辊1的表层部4进行加热，使用热风加热炉等采用对流方式的加热装置，由于炉内位置不同，加热温度有偏差，不仅树脂层3，而且金属芯2也被长时间加热，充电辊1的表面性劣化，易发生机械尺寸不正确问题。
发明内容
本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于，提供能仅选择表层部作为被加热物、以均一温度进行加热在短时间内固化的加热装置。
为了实现上述目的，本发明提出以下方案(1)一种加热装置，包括加热手段，配设为对着多个被加热物，将远红外线向着所述被加热物辐射；温度测定·温度调整手段，用于调整该加热手段的温度；多个保持部件，分别一边自转一边排列保持所述多个被加热物；移送手段，一边牵引所述多个保持部件，一边沿着所述加热手段移送所述被加热物；冷却手段，用于冷却所述被加热物。
(2)在(1)的加热装置中，其特征在于设有一对所述加热手段，互相对向；设有一对所述移送手段，互相对向；为了使得保持在所述一移送手段的保持部件中的被加热物以及保持在所述另一移送手段的保持部件中的被加热物通过所述一对加热手段之间时，能接受到各加热手段的远红外线，设定所述各被加热物的保持间隔，使得保持在所述一移送手段的保持部件中的各被加热物的保持位置之间，存在保持在所述另一移送手段的保持部件中的被加热物的保持位置。
(3)一种加热装置，包括一对加热手段，互相对向配置，朝着对向间辐射远红外线；温度测定·温度调整手段，用于调整该加热手段的温度；一对循环机构，保持多个被加热物，相互以相反方向循环，通过所述一对加热手段的对向间；多个保持部件，受所述一对循环机构牵引，分别一边自转一边排列保持所述多个被加热物；冷却手段，用于冷却所述被加热物。
(4)在(3)的加热装置中，其特征在于为了使得保持在所述一循环机构的保持部件中的被加热物以及保持在所述另一循环机构的保持部件中的被加热物通过所述一对加热手段之间时，能接受到各加热手段的远红外线，设定所述各被加热物的保持间隔，使得保持在所述一循环机构的保持部件中的各被加热物的保持位置之间，存在保持在所述另一循环机构的保持部件中的被加热物的保持位置。
(5)在(1)-(4)中任一个的加热装置中，其特征在于所述被加热物为圆筒形状物，该圆筒形状物以垂直方向保持在所述保持部件中，所述加热手段由远红外线板构成，沿垂直方向配置多个远红外线板，测定各远红外线板的温度，根据温度测定结果，控制流过所述远红外线板的电流。
(6)在(1)-(5)中任一个的加热装置中，其特征在于进一步设有排热手段；所述加热手段用具有绝热性的构造物包覆，所述排热手段将该构造物包覆的内部的热气排向外部。
(7)在(1)-(6)中任一个的加热装置中，其特征在于，进一步设有第一定位夹持机构，用于将所述被加热物自动保持在所述保持部件；第二定位夹持机构，用于将所述被加热物自动从所述保持部件拔出。
按照本发明所述(1)，(3)中记载的加热装置，使用远红外线，通过辐射热加热被加热物的表层部，能以表层部为主进行加热，加热效率非常高，加热时，使得被加热物自转，能提高温度的均一性，在短时间里固化，提高加热稳定性。
即使被加热物形状不同场合，通过调整温度，能进行对该被加热物合适的加热处理。
按照本发明所述(2)，(4)中记载的加热装置，使得加热手段对向，将多个被加热物配置在加热手段对向之间，同时进行加热，能提高加热效率。
另外，保持在一移送手段或一循环机构的保持部件中的被加热物以及保持在所述另一移送手段或循环机构的保持部件中的被加热物通过所述一对加热手段之间时，能接受到各加热手段的远红外线，能有效且均等地加热各被加热物。
按照本发明所述(3)，(4)中记载的加热装置，使用一对循环机构，使得被加热物循环，通过一对加热手段的对向之间，进行加热，能实现加热装置小型化，提高生产效率。
被加热物表面湿式涂布场合，设置吹风干燥区，使得溶剂干燥，能更有效地实行加热处理。
按照本发明所述(5)中记载的加热装置，沿垂直方向延伸的圆筒形状物的上下方向的温度差小，能实现均等加热被加热物。
另外，也能对不同尺寸的圆筒形状物实行加热处理。
按照本发明所述(6)中记载的加热装置，设有排出滞留在加热手段上层部热气的结构，以实现一对加热手段之间的上下温度的均等化。且能确保加热装置的安全性。
按照本发明所述(7)中记载的加热装置，当将被加热物保持到保持部件中时，或从保持部件拔取被加热物时，使用定位夹持机构，进行被加热物相对保持部件的装卸，能实现加热工序自动化。
图1是本发明涉及的充电辊的截面图；图2是本发明涉及的充电辊的侧面图；图3是本发明涉及的加热装置概略外观图；图4是图3所示加热装置的正面图；图5是图3所示加热装置的侧面图；图6是图3所示加热装置平面构成放大图，表示除去上部载置板的状态；图7是本发明涉及的保持部件的正面图；图8是图7所示保持部件的侧面图；图9是图7所示保持部件的立体图；图10是图5所示红外线板配设状态图；图11是本发明涉及的充电辊的加热温度和移送位置之间关系的温度变化曲线图；图12是图4所示加热装置的局部放大图；图13是图12所示投入部的详细构成正面图；图14是图13所示投入部的详细构成平面图；
图15是图13所示投入部的详细构成侧面图；图16是图12所示取出部的详细构成正面图；图17是图16所示取出部的详细构成平面图；图18是图16所示取出部的详细构成侧面图；图19是通过一对红外线板时的充电辊的位置关系放大平面图。
具体实施例方式
下面，参照附图详细说明本发明实施例，在以下实施例中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。
图3是本发明涉及的加热装置概略外观图，在图3中，10表示装置本体，该装置本体10如图4，图5所示，设有下部载置板11，中间载置板12，上部载置板13。
在下部载置板11和中间载置板12之间，设有从侧面覆盖这些载置板的盖板14，在中间载置板12和上部载置板13之间，设有从侧面覆盖这些载置板的盖板15。
在下部载置板11上设有驱动马达16，17。在中间载置板12上设有一对循环机构18，自转机构19，一对加热手段20，一对定位夹持机构21(参照图6放大所示)。
在本实施例中，所述一对循环机构18由链22和链轮23构成。通过张力赋与机构(例如自动张紧机构)24对链轮23赋能，链22架设在该链轮23上，通过张力赋与机构24，自动施加张力。
如图7-9所示，保持机构25安装在链22上。该保持机构25由支承架26及保持筒27构成。在支承架26下部设有辊28。该辊28在中间载置板12上转动。
在所述支承架26的中间部设有连接板29，该连接板29与链22连接。驱动马达16用于驱动链轮23中某个，通过驱动马达16的驱动，移送链22。在本实施例中，如图6中箭头A，B所示，一对循环机构18的循环方向互相成相反方向，即一个为顺时钟方向，另一个为逆时钟方向。
保持筒可回转地支承在该支承架26上。在图8中，符号27a表示其回转轴。链轮30一体地安装在保持筒27上。该链轮30构成自转机构19的一部分。
如图9所示，在保持筒27的上部形成嵌合孔31。作为被加热物的充电辊(圆筒形状物)1的另一侧的轴承部5插入该嵌合孔31中，如图8，图9所示，排列支承充电辊1。
在本实施例中，一对加热手段20由远红外线板32构成。如图5，图10所示，在纵方向配设4块远红外线板32，在横方向配设6块远红外线板32，合计24块。
如图6所示，充电辊1被移送通过所述一对加热手段20的对向之间。
如图6所示，自转机构19设有一对链轮33，34。链轮33，34之间为加热手段20，沿着移送方向隔开间隔配置所述一对链轮33，34，驱动链35架设在链轮33，34上。所述驱动链35分别和与各保持筒27成为一体的链轮30啮合。通过图5所示驱动马达17驱动链轮33。
如图3，图6所示，构造物36具有绝热性，通过该构造物36包覆所述远红外线板32，当充电辊1从一侧朝着另一侧通过所述一对加热手段20对向之间时，充电辊1一边自转一边被加热。
如图3，图5所示，在上部载置板13上设有作为排热手段的排气用鼓风机37以及作为冷却手段的送风用鼓风机38。排气用鼓风机37用于排出滞留在构造物36上部的热气，送风用鼓风机38的送风口对着充电辊1，用于迅速冷却被加热的充电辊1。排气用鼓风机37和送风用鼓风机38通过遮音用罩部件39遮覆。
在所述远红外线板32，在各板内部设置温度传感器40，例如热电偶(参照图10)，用于测定远红外线板32的表面温度，根据该温度传感器40的温度测定结果，通过温度测定·温度调整手段，控制流过远红外线板32的电流。
在本实施例中，如图10所示，远红外线板32分割成12个区。这样，如图11所示，能控制充电辊1在移送方向的温度上升曲线Q。因此，能控制远红外线板32的从入口侧到出口侧的温度上升速度。
图11所示的温度上升曲线Q表示例如充电辊1的长度方向中间部分的温度测定结果。
如图6，图12所示，在一对循环机构18的路径中途，设有充电辊1的投入部41以及取出部42，作为一对定位夹持机构21。
投入部41如图13-图15所示，设有一对夹持机构43，其由一对夹持用缸46以及一对夹持用爪部件47构成。所述一对夹持用爪部件47安装在所述一对夹持用缸46的进退杆48的前端，该一对夹持用爪部件47设有V字状握持部48a。
各保持筒27通过所述一对夹持用爪部件47的对向之间，在该一对夹持用爪部件47的对向之间，设有一对充电辊有无检测传感器49，50，用于检测是否存在充电辊1。
保持筒27一节距一节距地被移送，通过充电辊有无检测传感器49，50判断在保持筒27中是否设置有充电辊1。充电辊1没有设置在保持筒27中场合，夹持用爪部件47前进，夹持用爪部件47夹持保持筒27，保持筒27得到定位成为被固定状态。接着，驱动机器人臂(没有图示)，该机器人臂握持加热前的已被喷涂的充电辊1的一侧的轴承部5。通过驱动该机器人臂，使得充电辊1的另一侧的轴承部5位于保持筒27的嵌合孔31的正上方，充电辊1的另一侧的轴承部5插入嵌合孔31。
图14表示加热前的充电辊1隔一个保持在保持筒27中的状态。若通过充电辊有无检测传感器49，50检测到存在充电辊1，一对夹持用缸46使得夹持用爪部件47后退。这样，夹持用爪部件47夹持固定保持筒27的状态被解除。
接着，保持部件25沿着箭头方向移送一节距，为了检测移送该一节距，使用一对位置检测传感器51，52。若保持部件25移送一节距，停止移送各保持部件25，驱动一对夹持用缸46，一对夹持用爪部件47朝着接近方向可动，通过该夹持用爪部件47的V字形握持部夹持固定保持部件25。
然后，机器人臂可动，充电辊1的另一轴承部5位于保持筒27的嵌合孔31的正上方，充电辊1的另一轴承部5插入保持筒27的嵌合孔31。反复所述动作，加热前的充电辊1二个二个地设置到保持部件25中。
通过链沿着箭头所示方向牵引所述用于保持充电辊1的保持部件25。在牵引保持部件25过程中，溶剂干燥。接着，在一对远红外线板32的对向之间，一节距移送及停止，反复所述一节距移送及停止的动作，通过一对远红外线板32的对向之间。
如图19放大所示，为了使得保持在一循环机构18的保持部件25的充电辊1以及保持在另一循环机构18的保持部件25的充电辊1，通过一对远红外线板32之间时，能接受到各远红外线板32的远红外线，设定各充电辊1的保持间隔P，使得保持在一循环机构18的保持部件25的充电辊1的保持位置之间存在另一循环机构18的保持部件25保持的充电辊1的保持位置。保持部件25从远红外线板32的入口侧朝着出口侧通过一对远红外线板32时，通过链35和链轮30的啮合，保持部件25如图中箭头所示一边自转一边回转。
充电辊1到达远红外线板32的出口侧时，达到所设定的温度。接着，被加热的充电辊1由送风用鼓风机38冷却。在冷却区设有供气用通道及吸引用通道，该送风用鼓风机38通过所述供气用通道将风送入冷却区，所送入的空气通过所述吸引用通道排气。
然后，被冷却的充电辊1朝着取出部42移送。该取出部42如图16-图18所示，由升降用缸53，54以及一对夹持机构55，56构成。升降用缸53，54用于调整一对夹持机构55，56的高度。
所述一对夹持机构55，56由一对夹持用缸57，58以及一对夹持用爪部件59，60构成。一对夹持用缸57，58分别由载置板61，62支承，所述载置板61，62分别安装在一对升降用缸53，54的杆前端。
一对夹持用爪部件59，60安装在夹持用缸57，58的进退杆63，64的前端，该一对夹持用爪部件59，60具有V字形握持部59a，60a。
使得各充电辊1通过一对夹持用爪部件59，60的对向间，一对充电辊有无检测传感器65，66设置在一对夹持用爪部件59，60的对向间，用于检测有无充电辊1。
一节距一节距地移送保持筒27，通过所述充电辊有无检测传感器65，66判断充电辊1是否设置在保持筒27中。充电辊1设置在保持筒27中场合，一对夹持用爪部件59，60前进，通过该夹持用爪部件59，60夹持充电辊1的一侧的轴承部5，成为定位固定状态。接着，驱动机器人臂(没有图示)。
该机器人臂握持充电辊1的一侧的轴承部5，夹持用爪部件59，60后退，一对夹持用爪部件59，60夹持固定充电辊1的一侧的轴承部5的状态被解除。接着，机器人臂上升，从保持筒27的嵌合孔31拔取充电辊1的另一侧轴承部5。图17表示隔一个从保持简27的拔取充电辊1的状态。
当充电辊1的轴向尺寸不同时，使用升降用缸53，55调整夹持用爪部件59，60的高度。
上面参照
了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种加热装置，包括加热手段，配设为对着多个被加热物，将远红外线向着所述被加热物辐射；温度测定·温度调整手段，用于调整该加热手段的温度；多个保持部件，分别一边自转一边排列保持所述多个被加热物；移送手段，一边牵引所述多个保持部件，一边沿着所述加热手段移送所述被加热物；冷却手段，用于冷却所述被加热物。
2.根据权利要求1中所述的加热装置，其特征在于设有一对所述加热手段，互相对向；设有一对所述移送手段，互相对向；为了使得保持在所述一移送手段的保持部件中的被加热物以及保持在所述另一移送手段的保持部件中的被加热物通过所述一对加热手段之间时，能接受到各加热手段的远红外线，设定所述各被加热物的保持间隔，使得保持在所述一移送手段的保持部件中的各被加热物的保持位置之间，存在保持在所述另一移送手段的保持部件中的被加热物的保持位置。
3.一种加热装置，包括一对加热手段，互相对向配置，朝着对向之间辐射远红外线；温度测定·温度调整手段，用于调整该加热手段的温度；一对循环机构，保持多个被加热物，相互以相反方向循环，通过所述一对加热手段的对向之间；多个保持部件，受所述一对循环机构牵引，分别一边自转一边排列保持所述多个被加热物；冷却手段，用于冷却所述被加热物。
4.根据权利要求3中所述的加热装置，其特征在于为了使得保持在所述一循环机构的保持部件中的被加热物以及保持在所述另一循环机构的保持部件中的被加热物通过所述一对加热手段之间时，能接受到各加热手段的远红外线，设定所述各被加热物的保持间隔，使得保持在所述一循环机构的保持部件中的各被加热物的保持位置之间，存在保持在所述另一循环机构的保持部件中的被加热物的保持位置。
5.根据权利要求1-4中任一个所述的加热装置，其特征在于所述被加热物为圆筒形状物，该圆筒形状物以垂直方向保持在所述保持部件中，所述加热手段由远红外线板构成，沿垂直方向配置多个远红外线板，测定各远红外线板的温度，根据温度测定结果，控制流过所述远红外线板的电流。
6.根据权利要求1-5中任一个所述的加热装置，其特征在于进一步设有排热手段；所述加热手段用具有绝热性的构造物包覆，所述排热手段将该构造物包覆的内部的热气排向外部。
7.根据权利要求1-6中任一个所述的加热装置，其特征在于，进一步设有第一定位夹持机构，用于将所述被加热物自动保持在所述保持部件；第二定位夹持机构，用于将所述被加热物自动从所述保持部件拔出。
全文摘要
本发明涉及使用远红外线的加热装置。本发明的加热装置包括加热手段20，用于调整该加热手段20温度的温度测定·温度调整手段，分别一边自转一边保持所述多个被加热物1的多个保持部件25，移送手段18，用于冷却所述被加热物的冷却手段。加热手段配设为对着多个被加热物1，将远红外线向着所述被加热物1辐射。移送手段一边牵引所述多个保持部件，一边沿着所述加热手段移送所述被加热物。提供仅选择被加热物表层部以均一温度进行加热且能在短时间里固化的加热装置。
文档编号G03G21/20GK1782920SQ20051012336
公开日2006年6月7日 申请日期2005年11月23日 优先权日2004年11月25日
发明者谷立 申请人:株式会社理光