感应加热线圈制造装置和感应加热线圈制造方法

申请号 CN201110231553.4 申请日 2011-08-11 公开(公告)号 CN102427629A 公开(公告)日 2012-04-25
申请人 富士施乐株式会社; 发明人 坂部浩司; 野野山浩; 鲤江正幸; 三村泰裕; 高尾谦辅;
摘要 本 发明 公开了 感应加热 线圈制造装置和感应加热线圈制造方法。感应加热线圈制造装置包括:缠绕装置,其将线材缠绕到具有四边形横截面的缠绕轴上;以及弯折装置,其在缠绕装置将线材缠绕到缠绕轴上之前,在线材的待缠绕到缠绕轴的拐 角 上的 位置 对线材进行弯折。
权利要求

1.一种感应加热线圈制造装置,包括:
缠绕装置,其将线材缠绕在具有四边形横截面的缠绕轴上;以及
弯折装置,其在所述缠绕装置将所述线材缠绕到所述缠绕轴上之前,在所述线材的待缠绕到所述缠绕轴的拐位置处对所述线材进行弯折。
2.根据权利要求1所述的感应加热线圈制造装置,还包括:
线材供应单元,其供应所述线材;以及
供给单元,其将从所述线材供应单元供应的线材供给至所述弯折装置,其中,所述缠绕装置根据由所述供给单元供给的线材的供给量使所述缠绕轴旋转,并且
在所述线材在所述缠绕装置与所述弯折装置之间不受张的状态下,所述缠绕装置对所述线材进行缠绕。
3.根据权利要求1或2所述的感应加热线圈制造装置,
其中,所述缠绕装置包括:
凹槽,其形成在所述缠绕轴中,并且将缠绕在所述缠绕轴上的所述线材保持在其中,以及
推压部件,其沿着与所述缠绕轴的轴向相垂直的方向将所述线材推入所述凹槽。
4.根据权利要求1或2所述的感应加热线圈制造装置,
其中,所述缠绕装置包括压缩部件,其沿着所述缠绕轴的轴向压缩所述线材。
5.根据权利要求2所述的感应加热线圈制造装置,
其中,所述供给单元在所述缠绕装置对所述线材进行缠绕的同时供给所述线材。
6.一种将线材缠绕到具有四边形横截面的缠绕轴上的感应加热线圈制造方法,所述方法包括:
在所述线材的待缠绕到所述缠绕轴的拐角上的位置,对待缠绕到所述缠绕轴上的所述线材进行弯折;以及
将已在所述位置弯折的所述线材缠绕到所述缠绕轴上。
7.根据权利要求6所述的感应加热线圈制造方法,
其中,在所述线材不受张力的状态下对所述线材进行缠绕。
8.根据权利要求6或7所述的感应加热线圈制造方法,还包括:
在所述线材已缠绕到所述缠绕轴上之后,通过沿着所述缠绕轴的轴向压缩所述线材,使所述线材成形。
9.根据权利要求6或7所述的感应加热线圈制造方法,还包括:
通过压缩所述线材使所述线材成形为具有四边形横截面的形状。
10.根据权利要求4所述的感应加热线圈制造装置,
其中,所述缠绕轴的至少一个端部的轴宽沿着所述缠绕轴的轴向逐渐减小。
11.根据权利要求4所述的感应加热线圈制造装置,还包括:
压缩装置,其包括:
支撑件,其在所述线材沿着所述线材被压缩的方向凸弯的状态下支撑被所述压缩部件压缩的所述线材,以及
压缩体,其压缩由所述支撑件支撑的所述线材。
12.根据权利要求1所述的感应加热线圈制造装置,还包括:
线材供应单元,其包括:
缠绕件,所述线材缠绕在所述缠绕件上,所述缠绕件旋转并供给所述线材,以及驱动器,其通过旋转所述缠绕件使得所述缠绕件的旋转速度随着缠绕在所述缠绕件上的线材余量的减少而增加来将所述线材供应至所述弯折装置。
13.根据权利要求1所述的感应加热线圈制造装置,还包括:
线材供应单元,其供应待由所述弯折装置弯折的所述线材;
供给单元,其将从所述线材供应单元供应的所述线材供给至所述弯折装置;
从动辊,所述线材缠绕在所述从动辊上,所述从动辊设置在所述线材供应单元的下游、所述供给单元的上游,并且由所述供给单元供给的所述线材驱动旋转;
测量单元,其基于所述从动辊的旋转测量所述供给单元的供给量;以及张力施加机构,其沿着使缠绕在所述从动辊上的线材的量增加的方向对所述线材施加张力。
14.根据权利要求8所述的感应加热线圈制造方法,
其中,通过使用在缠绕轴的至少一个端部处具有沿着轴向逐渐缩小的宽度的缠绕轴对所述线材进行缠绕,并且
在所述线材已缠绕到所述缠绕轴上之后,通过沿着所述缠绕轴的轴向压缩所述线材使所述线材成形。
15.根据权利要求8所述的感应加热线圈制造方法,
其中,通过沿着所述缠绕轴的轴向压缩所述线材使所述线材成形包括:一次压缩,其沿着所述缠绕轴的轴向压缩已直线状地缠绕在所述缠绕轴上的所述线材;以及二次压缩,其在以弯曲状态支撑所述线材的同时压缩所述线材。
16.根据权利要求6所述的感应加热线圈制造方法,还包括:
通过旋转所述缠绕件使得所述缠绕件的旋转速度随着缠绕在所述缠绕件上的线材余量的减少而增加,将待弯折的所述线材供应至所述弯折装置。

说明书全文

感应加热线圈制造装置和感应加热线圈制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及感应加热线圈制造装置和感应加热线圈制造方法。

背景技术

[0002] 日本未审查的专利申请公开No.2003-168618描述了一种形成电线圈的方法。该方法包括:从线材供应单元3供应导电线材CW;使线圈成形模4旋转;以及将导电线材CW缠绕在线圈成形模4上,以便使导电线材CW成形为具有期望的线圈形状的电线圈。在将导电线材CW缠绕到线圈成形模4的缠绕件40的长边40a上时,通过沿着方向D线性地移动线圈成形模4,使线圈成形模4在该方向D上与线材供应单元3分离与长边40a的长度对应的距离,从而向导电线材CW施加预定的张。在将导电线材CW缠绕到线圈成形模4的缠绕件40的短边40b时,线圈成形模4旋转。
[0003] 日本未审查的专利申请公开No.2000-215972描述了一种制造感应加热线圈的方法。该方法包括:通过使用压辊11施加不使线束21切断的压力,将绞合线(李兹线)2一次辊压成矩形形状;对已经过一次辊压的绞合线2施加预定的张力;使用压辊13二次辊压绞合线2;通过缠绕已经过二次辊压的绞合线2来形成线圈3′;在线圈3′的绞合线2的圈之间施加粘合剂;按压线圈3′,同时使线圈3′变形成球面带形;在粘合剂固化之后,解除压力,从而使线圈3′成形为具有最终的球面带形形状的线圈3。

发明内容

[0004] 本发明的目的是保证直线状地缠绕在缠绕轴上的感应加热线圈的直线部分的直线性。
[0005] 根据本发明的第一方面,一种感应加热线圈制造装置,包括:缠绕装置,其将线圈缠绕到具有四边形横截面的缠绕轴上,以及弯折装置,其在缠绕装置将线材缠绕到缠绕轴上之前,在线材的待缠绕到缠绕轴的拐上的位置对线材进行弯折。
[0006] 根据本发明的第二方面,基于本发明的第一方面,感应加热线圈制造装置还包括:线材供应单元,其供应线材;以及供给单元,其将从线材供应单元供应的线材供给至弯折装置。缠绕装置根据由供给单元供给的线材的供给量使缠绕轴旋转,并且,线材在缠绕装置与弯折装置之间不受张力的状态下,缠绕装置对线材进行缠绕。
[0007] 根据本发明的第三方面,基于本发明的第一或第二方面,缠绕装置包括:凹槽,其形成在缠绕轴中,并且将缠绕在缠绕轴上的线材保持在其中,以及推压部件,其沿着与缠绕轴的轴向相垂直的方向将线材推入凹槽。
[0008] 根据本发明的第四方面,基于本发明的第一或第二方面,缠绕装置包括压缩部件,其沿着缠绕轴的轴向压缩线材。
[0009] 根据本发明的第五方面,基于本发明的第二方面,供给单元在缠绕装置对线材进行缠绕的同时供给线材。
[0010] 根据本发明的第六方面,一种将线材缠绕到具有四边形横截面的缠绕轴上的感应加热线圈制造方法,包括:在线材的待缠绕到缠绕轴的拐角上的位置,对待缠绕到缠绕轴上的线材进行弯折;以及将已在所述位置弯折的线材缠绕到缠绕轴上。
[0011] 根据本发明的第七方面,基于本发明的第六方面,在线材不受张力的状态下对线材进行缠绕。
[0012] 根据本发明的第八方面,基于本发明的第六或第七方面,感应加热线圈制造方法还包括:在线材已缠绕到缠绕轴上之后,通过沿着缠绕轴的轴向压缩线材,使线材成形。
[0013] 根据本发明的第九方面,基于本发明的第六或第七方面,感应加热线圈制造方法还包括:通过压缩线材使线材成形为具有四边形横截面的形状。
[0014] 根据本发明的第十方面,基于本发明的第四方面,缠绕轴的至少一个端部的轴宽沿着缠绕轴的轴向逐渐减小。
[0015] 根据本发明的第十一方面,基于本发明的第四方面,感应加热线圈制造装置还包括压缩装置,压缩装置包括:支撑件,其在线材沿着线材被压缩的方向凸弯的状态下支撑已被压缩部件压缩的线材,以及压缩体,其压缩由支撑件支撑的线材。
[0016] 根据本发明的第十二方面,基于本发明的第一方面,感应加热线圈制造装置还包括线材供应单元,线材供应单元包括:缠绕件,线材缠绕在缠绕件上,缠绕件旋转并供给线材,以及驱动器,其通过旋转缠绕件使得缠绕件的旋转速度随着缠绕在缠绕件上的线材余量的减少而增加来将线材供应至弯折装置。
[0017] 根据本发明的第十三方面,基于本发明的第一方面,感应加热线圈制造装置还包括:线材供应单元,其供应待由弯折装置弯折的线材;供给单元,其将已从线材供应单元供应的线材供给至弯折装置;从动辊,线材缠绕在从动辊上,从动辊设置在线材供应单元的下游、供给单元的上游,并且由供给单元供给的线材驱动旋转;测量单元,其基于从动辊的旋转测量供给单元的供给量;以及张力施加机构,其沿着使缠绕在从动辊上的线材的量增加的方向对线材施加张力。
[0018] 根据本发明的第十四方面,基于本发明的第八方面,通过使用在缠绕轴的至少一个端部处具有沿着轴向逐渐缩小的宽度的缠绕轴对线材进行缠绕,并且在线材已缠绕到缠绕轴上之后,通过沿着缠绕轴的轴向压缩线材使线材成形。
[0019] 根据本发明的第十五方面,基于本发明的第八方面,通过沿着缠绕轴的轴向压缩线材使线材成形包括:一次压缩,其沿着缠绕轴的轴向压缩已直线状地缠绕在缠绕轴上的线材;以及二次压缩,其在以弯曲状态支撑线材的同时压缩线材。
[0020] 根据本发明的第十六方面,基于本发明的第六方面,感应加热线圈制造方法还包括:通过旋转缠绕件使得缠绕件的旋转速度随着缠绕在缠绕件上的线材余量的减少而增加,将待弯折的线材供应至弯折装置。
[0021] 根据本发明的第一方面,与线材未在其待缠绕到缠绕轴的拐角上的位置被事先弯折的情况相比,可以保证直线状地缠绕在感应加热线圈的缠绕轴上的线材的直线部分的直线性。
[0022] 根据本发明的第二方面,与弯折后的线材在受到张力的状态下进行缠绕的情况相比,线材在缠绕到缠绕轴上的同时可保持弯折状态。
[0023] 根据本发明的第三方面,与未将线材推入凹槽内的情况相比,线材可沿着与缠绕轴的轴向垂直的方向密集地排列。
[0024] 根据本发明的第四方面,与未沿着缠绕轴的轴向压缩线材的情况相比,减小了线材的弯折部分沿着缠绕轴的轴向的膨胀。
[0025] 根据本发明的第五方面,与线材未成形为具有四边形横截面的形状的情况相比,线材可沿着与缠绕轴的轴向垂直的方向密集地排列。
[0026] 根据本发明的第六方面,与线材未在其待缠绕到缠绕轴的拐角上的位置事先弯折的情况相比,可以保证直线状地缠绕在感应加热线圈的缠绕轴上的线材的直线部分的直线性。
[0027] 根据本发明的第七方面,与弯折后的线材在受到张力的状态下进行缠绕的情况相比,线材在缠绕到缠绕轴上的同时可保持弯折状态。
[0028] 根据本发明的第八方面,与未沿着缠绕轴的轴向压缩线材的情况相比,减小了线材的弯折部分沿着缠绕轴的轴向的膨胀。
[0029] 根据本发明的第九方面,与线材未成形为具有四边形横截面的形状的情况相比,线材可沿着与缠绕轴的轴向垂直的方向密集地排列。
[0030] 根据本发明的第十方面,与缠绕轴的轴宽不变的情况相比,在将已制造的感应加热线圈安装到缠线管的弧形外周面,使线圈缠绕在形成在外周面上的突出部分上时,在突出部分与感应加热线圈之间不会形成间隙。
[0031] 根据本发明的第十一方面,与未包括压缩装置的情况相比,在将已制造的感应加热线圈安装到缠线管的弧形外周面,使线圈缠绕在形成在外周面上的突出部分上时,在突出部分与感应加热线圈之间不会形成间隙。
[0032] 根据本发明的第十二方面,与无论缠绕在缠绕件上的线材的余量如何变化,缠绕件的旋转速度都保持恒定的情况相比,即使缠绕在缠绕件上的线材的余量减少,被供应至弯折装置的线材的供应量也可保持恒定。
[0033] 根据本发明的第十三方面,与未设置张力施加机构的情况相比,线材与从动辊之间不会发生滑动。
[0034] 根据本发明的第十四方面,与缠绕轴的轴宽不变的情况相比,在将已制造的感应加热线圈安装到缠线管的弧形外周面,使线圈缠绕在形成在外周面上的突出部分上时,在突出部分与感应加热线圈之间不会形成间隙。
[0035] 根据本发明的第十五方面,与未执行二次压缩的情况相比,在将已制造的感应加热线圈安装到缠线管的弧形外周面,使线圈缠绕在形成在外周面上的突出部分上时,在突出部分与感应加热线圈之间不会形成间隙。
[0036] 根据本发明的第十六方面,与无论缠绕在缠绕件上的线材的余量如何变化,缠绕件的旋转速度都保持恒定的情况相比,即使缠绕在缠绕件上的线材的余量减少,被供应至弯折装置的线材的供应量也可保持恒定。附图说明
[0037] 将基于以下附图详细说明本发明的示例性实施例,其中:
[0038] 图1是根据示例性实施例的线圈制造装置的示意图;
[0039] 图2是根据示例性实施例的供给单元的示意图;
[0040] 图3A和图3B是根据示例性实施例的弯折装置的示意图;
[0041] 图4A和图4B是根据示例性实施例的缠绕装置的正视图;
[0042] 图5是根据示例性实施例的缠绕装置的侧视图;
[0043] 图6A是示出根据示例性实施例的线材缠绕在缠绕轴上的状态的示意图;而图6B是示出根据比较例的线材缠绕在缠绕轴上的状态的示意图;
[0044] 图7A和图7B是另一弯折装置的示意图;
[0045] 图8是包括由线圈制造装置制造的感应加热线圈的图像形成装置的示意图;
[0046] 图9是图8所示的图像形成装置的定影单元的剖视图;
[0047] 图10是图9所示的定影单元的局部剖视图;
[0048] 图11是图9所示的定影单元的定影带的局部剖视图;
[0049] 图12是图9所示的定影单元的控制电路和电源电路的接线图;
[0050] 图13A至图13C示出根据示例性实施例的缠绕件的结构;
[0051] 图14A至图14C示出缠绕件的变型例;
[0052] 图15是用于成形过程中二次压缩的压缩装置的示意图;
[0053] 图16示出使用图15所示的压缩装置而成形的线材放置在定影单元的缠线管上的状态;
[0054] 图17A是示出根据示例性实施例大量线材留在线材供应单元中的状态的示意图;而图17B示出少量线材留在线材供应单元中的状态;以及
[0055] 图18是根据变型例的线圈制造装置的示意图。

具体实施方式

[0056] 下面,将参考附图对本发明的示例性实施例进行说明。线圈制造装置200的结构[0057] 首先,对制造感应加热线圈的线圈制造装置200的结构进行说明。图1是根据本示例性实施例的线圈制造装置200的示意图。
[0058] 如图1所示,线圈制造装置200包括缠绕装置250和弯折装置240。缠绕装置250绕着具有四边形横截面(具体而言,矩形横截面)的缠绕轴252A缠绕导电线材202。弯折装置240对由缠绕装置250缠绕的线材202在其待缠绕到缠绕轴252A的拐角252C上的位置事先进行弯折。
[0059] 线圈制造装置200还包括线材供应单元210、供给单元230和测量装置220。线材供应单元210供应待由弯折装置240弯折的线材202。供给单元230将已从线材供应单元210供应的线材202供给至弯折装置240。测量装置220测量由供给单元230供给的线材
202的供给量。
[0060] 在线圈制造装置200中,线材供应单元210、测量装置220、供给单元230、弯折装置240和缠绕装置250沿着线材202的供给路径按照该顺序而布置。
[0061] 线材供应单元
[0062] 线材供应单元210包括缠线管212和缠线管保持件218。线材202缠绕并保持在缠线管212上。缠线管保持件218是以可旋转的方式支撑缠线管212的支撑件。
[0063] 缠线管212包括缠绕轴214和凸缘216。线材202缠绕在缠绕轴214上。凸缘216是从缠绕轴214的轴向上的两端沿着缠绕轴214的径向突出的突出部分。
[0064] 缠线管保持件218支撑缠线管212,使得缠线管212可以绕缠绕轴214的轴线旋转。
[0065] 缠线管保持件218与驱动电动机219连接,驱动电动机219使缠线管212沿着将线材202从缠绕轴214展开的方向(图1中的逆时针方向)旋转。
[0066] 线材202具有圆形横截面,并且包括绞成股的细线。每根细线是所谓的磁线(漆包线),其包括供电流通过的导体和覆盖导体的绝缘膜。线材202由45根或90根细线构成。
[0067] 测量装置
[0068] 测量装置220包括作为张力施加部件的实例的反张力辊222。在供给单元230的沿着线材202供给方向的上游位置处,反张力辊222对供向供给单元230的线材202施加张力。具体而言,反张力辊222是一对将线材202夹于二者之间的辊。在将预定的扭矩从线材202施加至反张力辊222时,通过夹在反张力辊222之间的线材202驱动反张力辊222旋转。也就是说,直到由线材202施加预定的扭矩,反张力辊222才会因线材202而旋转,并且反张力辊222对线材202施加阻力,从而向位于反张力辊222与供给单元230之间的线材202施加张力。
[0069] 张力施加部件不限于反张力辊222。可以使用例如通过与线材202接触而对线材202施加张力的任何张力施加部件。
[0070] 从动辊224沿着线材202的供给方向设置在供给单元230的上游,并且沿着线材202的供给方向设置在反张力辊222的下游。由供给单元230供给的线材202使从动辊224旋转。
[0071] 由于恰当地选择了从动辊224的材料,并且恰当地调整了从动辊224按压线材202的压力,因此在从动辊224与线材202的接触点处,从动辊224不容易发生滑动。因此,随着线材202的供给,由线材202使从动辊224旋转。
[0072] 由于反张力辊222对线材202施加张力,因此,供给单元230与反张力辊222之间的线材202不会松弛,并且由供给单元230供给的线材202的量不会偏离于经过线材202与从动辊224接触的位置的线材202的量。
[0073] 用于测量从动辊224的旋转量(转数)的旋转编码器226与从动辊224联接。旋转编码器226包括盘226A,其设置在从动辊224的旋转轴上或者设置在由从动辊224通过齿轮等使其旋转的旋转轴上。盘226A具有沿着径向延伸并且沿着周向以预定的间隔布置的狭缝226B。
[0074] 旋转编码器226还包括光电遮断器226C,其具有光发射器(未示出)和光接收器(未示出)。光电遮断器226C是检测器的实例。
[0075] 光电遮断器226C通过接收由光发射器发射并穿过狭缝226B的光来计算在光发射器与光接收器之间通过的狭缝226B的数目,继而测量从动辊224的旋转量(转数),即,线材202的供给量。
[0076] 具体而言,光电遮断器226C将通过接收已穿过狭缝226B的光而产生的检测信号(脉冲信号)发送至与光电遮断器226C连接的控制器260。下文将对控制器260进行说明。
[0077] 供给单元
[0078] 图2示出沿着供给方向从上游侧(从图1中的左侧)观察到的供给单元230。供给单元230包括4个供给辊232,其从四个方向夹持线材202并且供给线材202。具体而言,四个供给辊232包括供给辊232A、供给辊232B和两个供给辊232C。供给辊232B接触线材202的方向(在图2中向下)与供给辊232A接触线材202的方向(在图2中向上)相反。
供给辊232C沿着与供给辊232A和供给辊232B接触线材202的方向(图2中的竖直方向)相垂直的方向(与图2的平面垂直)彼此对置,并且沿着该方向与线材202接触。
[0079] 如图1所示,供给辊232与使供给辊232旋转的驱动电动机234连接。驱动电动机234是驱动器的实例。由驱动电动机234驱动的各供给辊232以相同的旋转速度(周向速度)旋转。
[0080] 供给辊232在从四个方向夹持和推压线材202的外周面的同时供给线材202,从而使线材202成形为具有四边形横截面的形状(成形为矩形线材)。这里,术语“使线材202成形为具有四边形横截面的形状(成形为矩形线材)”指的是:将线材202的横截面的形状从圆形改变为四边形,或者将线材202的横截面的形状从圆形改变为大致四边形。
[0081] 在本示例性实施例中,彼此对置的供给辊232A和232B的外周表面在其轴向(图2中的平方向)上的宽度大于彼此对置的供给辊232C的外周表面在其轴向(图2中的竖直方向)上的宽度。因此,线材202成形为具有矩形横截面的形状。
[0082] 弯折装置
[0083] 如图3A和图3B所示,弯折装置240包括具有四边形横截面(具体而言,矩形横截面)的242。这里,术语块242的“四边形横截面”指的是由四个侧边所包围并且在相邻侧边之间具有拐角242C的横截面形状。拐角242C可以是圆角。术语块242的“矩形横截面”指的是由彼此对置的一对短边和彼此对置的一对长边所包围并且在短边与长边之间具有拐角242C的横截面形状。拐角242C可以是圆角。在拐角242C是圆角的情况下,拐角242C的半径可以小至约3毫米。
[0084] 按压辊244设置成面向块242的第一表面242A(图3A和图3B中的上表面)。作为按压部件的实例的按压辊244将线材202按压在第一表面242A上。
[0085] 加压辊246沿着线材202的供给方向设置在按压辊244的下游(图3A和图3B中的右侧)。作为按压部件的实例的加压辊246将线材202按压在与第一表面242A垂直的第二表面242B上。
[0086] 加压辊246上安装有驱动机构248。驱动机构248使加压辊246沿着第二表面242B在加压辊246面向第二表面242B的相向位置(图3B)与加压辊246从相向位置朝向按压辊244退回的退回位置(图3A)之间移动。
[0087] 驱动机构248包括弹性部件(未示出)、凸轮248B以及驱动电动机248A。弹性部件是拉伸弹簧等,其产生弹力并且在相向位置与退回位置之间推压或拉拽加压辊246。凸轮248B抵抗弹性部件的弹力将加压辊246移动至相向位置。驱动电动机248A使凸轮248B旋转。
[0088] 按压辊244将线材202按压在第一表面242A上。加压辊246随着凸轮248B的转动而从退回位置移动至相向位置,并且将线材202延伸超过第一表面242A的部分按压(朝向第二表面242B或者在图3A中向右)到第二表面242B上(图3B)。因此,弯折装置240沿着第一表面242A与第二表面242B之间的拐角242C将线材202弯折。
[0089] 缠绕装置
[0090] 如图4A和图4B所示,缠绕装置250包括转子254、驱动电动机256和缠绕件252。转子254以可旋转的方式由支撑件(未示出)支撑。驱动电动机256使转子254旋转。固定在转子254上的缠绕件252与转子254一起旋转,并且对线材202进行缠绕。在图4A和图4B所示的正视图中(当从转子254的轴向上的一侧观察时),转子254具有圆形形状。
[0091] 缠绕件252包括缠绕轴252A和一对凸缘252B。缠绕轴252A在正视图中具有四边形横截面(具体而言,矩形横截面)。凸缘252B对是从缠绕轴252A轴向上的两端沿着与缠绕轴252A的轴向垂直的方向突出的突出部分。
[0092] 这里,术语缠绕轴252A的“四边形横截面”指的是由四个侧边所包围并且在相邻侧边之间具有拐角252C的横截面形状。拐角252C可以是圆角。术语缠绕轴252A的“矩形横截面”指的是由彼此对置的一对短边和彼此对置的一对长边所包围并且在短边与长边之间具有拐角252C的横截面形状。拐角252C可以是圆角。在拐角252C是圆角的情况下,拐角252C的半径可以小至约3毫米。
[0093] 如图5所示,凹槽258形成在凸缘252B对之间。缠绕在缠绕轴252A上的线材202被保持在凹槽258内。
[0094] 如图4A和图4B所示,三个推压辊259安装在支撑有转子254的支撑件(未示出)上。作为推压部件的实例的推压辊259沿着与缠绕轴252A的轴向(图5中的水平方向)垂直的方向(图5中的竖直方向)对准线材202并将线材202推压入凹槽258内。
[0095] 各推压辊259由支撑件(未示出)通过板簧257支撑,板簧257是弹性部件。推压辊259借助板簧257的弹力按压缠绕轴252A,使推压辊259进入凹槽258。三个推压辊259设置为使推压辊259从三个方向(从图4A和图4B中的上方、左方和右方)与缠绕轴
252A接触。
[0096] 如图4A和图4B所示,即使当缠绕件252的取向随着转子254的旋转而变化时,推压辊259也会因板簧257的弹力而跟随缠绕轴252A。因此,缠绕装置250构造为将线材202连续地压向缠绕轴252A。
[0097] 凸缘252B对中的至少一个凸缘252B可以朝向另一个凸缘252B(向图5中左右水平方向之一)移动,使得凸缘252B沿着缠绕轴252A的轴向按压缠绕在缠绕轴252A上的线材202,以便使线材202成形。也就是说,用作压缩部件的凸缘252B沿着缠绕轴252A的轴向压缩缠绕在缠绕轴252A上的线材202,以便使线材202成形。线材202的已被弯折装置240弯折的弯折部分沿着缠绕轴252A的轴向而膨胀。然而,当线材202被压缩部件压缩时,线材202的这种膨胀被消除。
[0098] 控制器
[0099] 控制器260基于从光电遮断器226C获得的检测信号控制线材供应单元210的驱动电动机219、供给单元230的驱动电动机234、弯折装置240的驱动机构248、以及缠绕装置250的驱动电动机256。
[0100] 具体而言,控制器260使供给单元230的驱动电动机234驱动供给辊232旋转。当控制器260基于来自光电遮断器226C的检测信号检测到已供给预定量的线材202时,控制器260使驱动电动机234将供给辊232停止。
[0101] 将预定的供给量设定为使得线材202的待缠绕到缠绕轴252A的拐角252C上的位置停止在块242的拐角242C处,弯折装置240在这些位置将线材202弯折。
[0102] 线材202的缠绕在缠绕轴252A的拐角252C上的位置包括线材202直接缠绕在拐角252C上的位置和线材202越过其他匝线材202缠绕在拐角252C上的位置。
[0103] 控制器260使线材供应单元210的驱动电动机219驱动缠线管212旋转,与供给辊232的旋转同步。
[0104] 在供给辊232停止的状态下,控制器260使弯折装置240的驱动机构248将加压辊246从退回位置移动至相向位置,将线材202弯折,将加压辊246从相向位置移动至退回位置,然后将加压辊246停止。
[0105] 控制器260基于从光电遮断器226C传送来的检测信号使驱动电动机256驱动缠绕轴252A旋转,使已被弯折装置240弯折的线材202以其在弯折装置240与缠绕装置250之间不受张力的状态缠绕在缠绕轴252A上。具体而言,当从弯折装置240沿着线材202的路径以大于从弯折装置240(块242)到缠绕装置250(缠绕轴252A)的距离的量向下游供给线材202时,缠绕轴252A开始旋转,并且缠绕轴252A所旋转的量小于该距离。
[0106] 由根据本示例性实施例的线圈制造装置200所制造的感应加热线圈用于利用电磁感应原理进行加热。下文中将对作为包括感应加热线圈的装置的实例的图像形成设备进行说明。利用线圈制造装置200制造感应加热线圈的方法
[0107] 下面对利用线圈制造装置200制造感应加热线圈的方法(过程)进行说明。
[0108] 成形过程
[0109] 在线圈制造装置200中,线材202从线材供应单元210的缠线管212供应,并由供给单元230的供给辊232供给至弯折装置240。
[0110] 此时,线材202由四个供给辊232压缩并在成形为具有四边形横截面形状的同时供给。也就是说,在弯折线材202之前,线材202被压缩并且成形为具有四边形横截面的形状。
[0111] 弯折过程
[0112] 当线材202的待缠绕到缠绕轴252A的拐角252C上的位置到达块242的拐角242C时,线材202的供给停止。
[0113] 按压辊244将线材202按压在第一表面242A上。随着凸轮248B的旋转,从退回位置移动至相向位置(图3B)的加压辊246将线材202的朝向第二表面242B(图3A中的右侧)延伸超过第一表面242A的部分按压在第二表面242B上,从而沿着第一表面242A与第二表面242B之间的拐角242C将线材202弯折。
[0114] 因此,线材202在其待缠绕到缠绕轴252A的拐角252C上的位置被弯折。
[0115] 缠绕过程
[0116] 将已被弯折的线材202供给至缠绕装置250并缠绕在缠绕轴252A上。
[0117] 在缠绕过程中,将已在弯折过程中被弯折的线材202以其在弯折装置240(块242)与缠绕装置250(缠绕轴252A)之间不受张力的状态进行缠绕。
[0118] 成形过程
[0119] 通过由凸缘252B沿着缠绕轴252A的轴向压缩已在缠绕过程中缠绕到缠绕轴252A上的线材202,使线材202成形。与线材202的其他部分相比,线材202的已在弯折过程中被弯折的部分沿着与图3A和图3B的平面相垂直的方向突出。然而,通过成形过程中的压缩消除了这种突出。
[0120] 从而,由线圈制造装置200制造了感应加热线圈。在本示例性实施例中,线材202在其待缠绕到缠绕轴252A的拐角252C上的位置被事先弯折。因此,如图6A所示,线材202被缠绕为跟随缠绕轴252A的横截面形状。
[0121] 与之对比,如图6B所示,在线材202未在其待缠绕到缠绕轴252A的拐角252C上的位置被事先弯折的比较例中,线材202圈在拐角252C处膨胀成圆形的形状。线材202离缠绕轴252A越远,线材202圈膨胀得越大。
[0122] 因此,与上述比较例相比,本示例性实施例保证了线材202的直线状地缠绕在缠绕轴252A上的直线部分202A的直线性。从而,与比较例相比,本示例性实施例的对产生热量作出贡献的直线部分202A的长度占感应加热线圈的总长度的比例较大。
[0123] 在本示例性实施例中,线材202以其位于弯折装置240(块242)与缠绕装置250(缠绕轴252A)之间的部分不受张力的状态进行缠绕。因此,与线材202在被拉伸的同时进行缠绕的情况相比,已被弯折的线材202不会恢复为其原始形状。从而,线材202在保持其弯折形状的同时缠绕到缠绕轴252A上。
[0124] 在本示例性实施例中,推压辊259将线材202推到缠绕件252的凹槽258内。因此,与未将线材202推入凹槽258内的情况相比,线材202沿着与缠绕轴252A的轴向垂直的方向密集地排列。
[0125] 在本示例性实施例中,由凸缘252B沿着缠绕轴252A的轴向压缩缠绕在缠绕轴252A上的线材202。因此,与未沿着缠绕轴252A的轴向压缩线材202的情况相比,减小了线材202的弯折部分沿着缠绕轴的轴向的膨胀。
[0126] 在本示例性实施例中,在弯折线材202之前,线材202被压缩并且成形为具有四边形横截面的形状。因此,与线材202未成形为具有四边形横截面形状的情况相比,线材202沿着与缠绕轴252A的轴向垂直的方向密集地排列。在本示例性实施例中,线材202在被弯折之前已成形为具有四边形横截面的形状。因此,由缠绕装置250的凸缘252B施加到线材202上的力可以较小。
[0127] 另一弯折装置
[0128] 可以使用图7A和图7B所示的弯折装置340来代替弯折装置240。如图7A和图7B所示,弯折装置340包括具有四边形横截面(具体而言,矩形横截面)的块342。术语块
342的“四边形横截面”指的是由四个侧边所包围并且在相邻侧边之间具有拐角342C的横截面形状。拐角342C可以是圆角。术语块342的“矩形横截面”指的是由彼此对置的一对短边和彼此对置的一对长边所包围并且在短边与长边之间具有拐角342C的横截面形状。
拐角342C可以是圆角。
[0129] 弯折装置340包括旋转部件346,旋转部件346具有设置在面向块342的第一表面342A(图7A和图7B中的上表面)的位置的旋转轴334。旋转轴334用作将线材202压抵第一表面342A的按压部件。旋转轴334与使旋转轴334旋转的驱动电动机348连接。
[0130] 旋转部件346具有与拐角342C的形状对应的L形形状。当驱动电动机348使旋转轴334旋转时,旋转部件346在其前端346A面向与第一表面342A垂直的第二表面342B的相向位置(图7B)和其前端346A朝向按压部件(旋转轴334)退回的退回位置(图7A)之间移动。
[0131] 通过弯折装置340,旋转轴334将线材202压抵第一表面342A。旋转部件346的前端346A随着旋转轴334的转动而从退回位置移动至相向位置,并且将线材202延伸超过第一表面342A(朝向第二表面342B或者在图7A中向右)的部分压抵第二表面342B(图7B)。因此,弯折装置340沿着第一表面342A与第二表面342B之间的拐角342C将线材202弯折。
[0132] 图像形成装置10的结构
[0133] 下面对包括由线圈制造装置200制造的感应加热线圈的图像形成装置10的结构进行说明。图8是根据本示例性实施例的图像形成装置10的示意图。
[0134] 如图8所示,图像形成装置10包括其中设置有图像形成装置10的部件的图像形成装置主体11。在图像形成装置主体11中设置有记录介质容器12、图像形成部分14、传送部分16和控制器20。记录介质容器12容纳有诸如片材等记录介质P。图像形成部分14在记录介质P上形成图像。传送部分16将记录介质P从记录介质容器12传送至图像形成部分14。控制器20控制图像形成装置10的部件。在图像形成装置主体11的一侧设置有记录介质排出托盘18。已由图像形成部分14在其上形成图像的记录介质P被排出至记录介质排出托盘18。
[0135] 图像形成部分14包括:图像形成单元22Y、22M、22C和22K;中间转印带24;一次转印辊26;二次转印辊28;以及定影单元100。图像形成单元22Y、22M、22C、22K(在下文中称为图像形成单元22Y至22K)分别形成黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)色调剂图像。由图像形成单元22Y至22K形成的色调剂图像被转印至中间转印带24。作为一次转印部件的实例的一次转印辊26将由图像形成单元22Y至22K形成的色调剂图像转印至中间转印带24。作为二次转印部件的实例的二次转印辊28将已被一次转印辊26转印至中间转印带24的色调剂图像从中间转印带24转印至记录介质P。定影单元100将已被二次转印辊28从中间转印带24转印至记录介质P的色调剂图像定影到记录介质P上。
[0136] 图像形成单元22Y至22K沿着水平方向布置。每个图像形成单元22Y至22K包括沿着一个方向(图8中的顺时针方向)旋转的感光体32。
[0137] 充电器60、曝光装置36、显影装置38和清洁器40围绕感光体32沿着感光体32的旋转方向从上游起按此顺序而排列。充电器60对感光体32进行充电。曝光装置36用光对已由充电器60充电的感光体32进行曝光,从而在感光体32上形成静电潜像。显影装置38对已由曝光装置36形成在感光体32上的静电潜像进行显影,从而在感光体32上形成色调剂图像。在色调剂图像已被转印至中间转印带24之后,由清洁器40清除残留在感光体32上的显影剂。
[0138] 曝光装置36基于从控制器20发送来的图像信息形成静电潜像。从控制器20发送来的图像信息可以由外部装置产生,然后被控制器20所获取,或者通过读取文档等的图像而在图像形成装置10中产生。在图8中,从曝光装置36发送的曝光光束以箭头L表示。
[0139] 在图像形成单元22Y至22K的下方设置有成环状的中间转印带24。中间转印带24环绕于设置在中间转印带24内部的支撑辊42、43、44、45和46上。中间转印带24由支撑辊42、43、44、45和46中的一部分驱动,并且在与感光体32接触的情况下沿着一个方向(图8中的逆时针方向)旋转。支撑辊42隔着中间转印带24面向二次转印辊28。
[0140] 清洁器25设置在中间转印带24的外侧,从而隔着中间转印带24面向支撑辊43。在色调剂图像已被转印至记录介质P之后,清洁器25与中间转印带24的外周面接触,并且将残留在中间转印带24上的显影剂清除。
[0141] 一次转印辊26隔着中间转印带24面向感光体32。形成在感光体32上的色调剂图像在一次转印辊26与感光体32之间的一次转印位置被转印至中间转印带24。
[0142] 二次转印辊28隔着中间转印带24面向支撑辊42。转印至中间转印带24的色调剂图像在二次转印辊28与支撑辊42之间的二次转印位置被转印至记录介质P。
[0143] 传送部分16包括供给辊47、传送路径48和传送辊50。供给辊47供给容纳在记录介质容器12内的记录介质P。由供给辊47供给的记录介质P沿着传送路径48进行传送。沿着传送路径48而布置的传送辊50将由供给辊47供给的记录介质P传送至二次转印位置。
[0144] 转印带58沿着传送方向设置在二次转印位置的下游。转印带58将已在二次转印位置转印有色调剂图像的记录介质P传送至定影单元100。
[0145] 定影单元100沿着传送方向设置在转印带58的下游。定影单元100将已转印至记录介质P的色调剂图像定影到从转印带58传送来的记录介质P上。排出辊52沿着传送方向设置在定影单元100的下游。排出辊52将上面定影有色调剂图像的记录介质P排出至记录介质排出托盘18。
[0146] 接下来,对由图像形成装置10在记录介质P上形成图像的过程进行说明。
[0147] 在图像形成装置10中,供给辊47从记录介质容器12供给记录介质P,而传送辊50将记录介质P传送至二次转印位置。
[0148] 在各个图像形成单元22Y至22K中,充电器60对感光体32进行充电,并且曝光装置36用光对感光体32进行曝光并在感光体32上形成静电潜像。显影装置38对静电潜像进行显影并且在感光体32上形成单色色调剂图像。已由图像形成单元22Y至22K形成的单色色调剂图像在一次转印位置被转印至中间转印带24从而互相重叠,由此形成彩色图像。已形成在中间转印带24上的彩色图像在二次转印位置被转印到记录介质P上。
[0149] 已转印有色调剂图像的记录介质P被传送至定影单元100,并且由定影单元100对色调剂图像进行定影。排出辊52将上面定影有色调剂图像的记录介质P排出至记录介质排出托盘18。如上所述地执行图像形成过程。
[0150] 定影单元100的结构
[0151] 下面对定影单元100的结构进行说明。图9是定影单元100的示意图。
[0152] 如图9所示,定影单元100包括壳体106。壳体106具有供记录介质P进入定影单元100时穿过的开口和供记录介质P离开定影单元100时穿过的开口。定影带102设置在壳体106内。定影带102是被支撑为可以沿着一个方向(图9中箭头D的方向)旋转的环带。
[0153] 由绝热材料制成的缠线管108设置在面向定影带102的外周面的位置。缠线管108具有与定影带102的外周面对应的基本呈圆弧形的形状。缠线管108具有沿着与定影带102相反的方向(在图9中向上)突出的突出部分108A。
[0154] 在平面图(俯视图)中,缠线管108的突出部分108A具有矩形形状,该矩形形状具有沿着与记录介质P的传送方向相垂直的方向延伸的长边。具有许多圈匝的励磁线圈110缠绕在突出部分108A上。当通电时,励磁线圈110产生磁场H。具体而言,励磁线圈110在平面图中具有矩形的形状,并且其短边沿着记录介质P的传送方向(图9中的水平方向)延伸,而其长边沿着与记录介质P的传送方向相垂直的方向延伸(与图9的平面相垂直的方向)。与感应加热线圈对应的励磁线圈110由线圈制造装置200所制造。
[0155] 磁路形成部件112被支撑在缠线管108的与定影带102侧相反的一侧(图9中的上侧),从而磁路形成部件112面向励磁线圈110。各磁路形成部件112由诸如体等磁性物质构成,并且具有与缠线管108的圆弧形形状对应的基本呈圆弧形的形状。
[0156] 如图10所示,磁路形成部件112沿着定影带102的宽度方向而设置。磁路形成部件112被由非磁性物质构成并且沿着定影带102的宽度方向延伸的保持件113所保持。在保持件113的中间部分中,磁路形成部件112等间隔地沿着纵向而设置,而在保持件113的两个端部,磁路形成部件112以较小的间隔沿着纵向而设置。通过磁路形成部件112的这种布置来调整磁场H沿着定影带102的宽度方向的分配。
[0157] 如图11所示,定影带102包括从内侧(图11中的下侧)向外侧(图11中的上侧)按顺序依次堆叠并且彼此形成为一体的基层130、热产生层132、保护层134、弹性层136和释放覆层138。
[0158] 基层130用作保持定影带102的强度的基体。基层130由例如聚酰亚胺制成。作为诸如聚酰亚胺等树脂的替代物,基层130的材料可以是诸如铁、镍、、铌、、锆、钴等金属或者这些金属的合金的软磁金属材料。
[0159] 热产生层132由因电磁感应而产生热量的金属材料制成,电磁感应引起产生磁场的涡电流,以抵消磁场H。热产生层132的深度需要小于所谓的“表皮深度”,以允许磁场H的磁通量从中穿过。热产生层132的材料可以是例如金、、铜、、锌、、铅、铋,铍、锑或者这些金属的合金。
[0160] 保护层134由具有比热产生层132大的机械强度并且抗重复扰动、抗锈、抗腐蚀的材料制成。
[0161] 弹性层136由具有高弹性和耐热性的硅橡胶或者氟橡胶制成。
[0162] 释放覆层138减小定影带102与在记录介质P上熔化的色调剂T(参见图9)之间的粘附,以便能够容易地使记录介质P从定影带102上移除。释放覆层138由具有高防粘性的氟树脂、硅树脂或者聚酰亚胺树脂制成。
[0163] 如图9所示,在定影带102的内部设置有具有四棱柱形状的支撑轴114。支撑轴114由非磁性物质的铝制成。支撑轴114沿着定影带102的宽度方向延伸,并且不与定影带
102接触。支撑轴114的两端固定在定影单元100的壳体106上。在支撑轴114的底面形成有沿着支撑轴114的纵向延伸的凹槽114A。在凹槽114A内配合有按压垫116,并且按压垫116以预定的压力向外按压定影带102。按压垫116由弹性材料制成,按压垫116的表面与定影带102的内周面接触并且向外按压定影带102。
[0164] 具有弧形形状的热产生体118设置在定影带102内、支撑轴114的上方,以面向励磁线圈110。
[0165] 热产生体118是沿着定影带102的宽度方向延伸的基本呈半柱面形的部件,并且热产生体118的表面与定影带102的内表面接触。热产生体118由铁合金制成。磁场H在磁路形成部件112与热产生体118之间产生闭合的磁路,并且热产生体118因磁场H引起的电磁感应而产生热量。
[0166] 在热产生体118的预定位置沿着纵向设置有两个支撑件122。每个支撑件122具有基本呈L形的支撑部分,并且支撑部分与热产生体118的内周端部连接。
[0167] 控制器20(参见图8)包括控制电路142。如图12所示,控制电路142通过电线144与电源电路146连接。电源电路146通过电线148和150与励磁线圈110连接。
[0168] 控制电路142使电源电路146对励磁线圈110通电并且产生作为磁路的磁场H(参见图9)。电源电路146基于从控制电路142发送的电信号接通或断开,并且通过电线148和150向励磁线圈110供应或停止供应具有预定频率的交流电。
[0169] 如图9所示,按压辊104设置为面向定影带102的外周表面。按压辊104将定影带102压抵按压垫116,并且在具有电动机和齿轮的驱动机构(未示出)的驱动下沿着箭头E的方向旋转。
[0170] 按压辊104包括由诸如铝等金属制成的金属芯105,以及覆盖金属芯105的硅橡胶和过氟烷氧基(PFA)树脂。按压辊104使定影带102压抵按压垫116,使得定影带102在定影带102与按压辊104之间的接触部分(夹持部分)处向内变形。
[0171] 夹持部分沿着这样的方向弯曲,使得当粘附有色调剂T的记录介质P穿过该夹持部分时,记录介质P从定影带102上剥离下来。因此,已沿着箭头IN的方向传送来的记录介质P根据夹持部分的刚度而跟随夹持部分的形状,并且沿着箭头OUT的方向排出。
[0172] 下面对由定影单元100执行的定影过程进行说明。
[0173] 在定影单元100中,控制器20驱动驱动电动机(未示出),按压辊104沿着箭头E的方向旋转,并且定影带102沿着箭头D的方向旋转。此时,基于来自控制电路142的电信号驱动电源电路146,使电源电路146向励磁线圈110供应交流电。
[0174] 当交流电被供应至励磁线圈110时,作为磁路的磁场H在励磁线圈110的周围产生和消失。当磁场H穿过定影带102的热产生层132时,在热产生层132中引起涡电流,以便产生抵消磁场H变化的磁场。热产生层132产生与热产生层132的表皮阻力和在热产生层132中流动的涡电流的大小成正比的热量,从而将定影带102加热。
[0175] 同样地,热产生体118因由磁场H所引起的电磁感应而产生热量,从而将定影带102加热。因此,热产生层132和热产生体118由相同的励磁线圈110进行加热。
[0176] 由加热的定影带102和按压辊104热压已供给到定影单元100中的记录介质P,从而将色调剂图像定影到记录介质P的表面上。上面已定影有色调剂图像的记录介质P从壳体106排出。
[0177] 缠绕装置250的缠绕件252的结构和缠绕件252的变型例
[0178] 图13A至图13C是示出缠绕件252的结构的剖视图。图14A至图14C是示出缠绕件252的变型例的剖视图。
[0179] 如图13A和图13B所示,缠绕装置250的缠绕件252的凸缘252B对中的一个凸缘是固定在缠绕轴252A上的固定凸缘255A,而凸缘252B对中的另一个凸缘是可以靠近或远离固定凸缘255A(沿着图13A和图13B中的竖直方向)而移动的可移动凸缘255B。即,可移动凸缘255B用作沿着缠绕轴252A的轴向压缩缠绕在缠绕轴252A上的线材202以使线材202成形的压缩部件。
[0180] 缠绕轴252A的侧表面253A(线材202缠绕在其上)与固定凸缘255A的表面253B(与缠绕在缠绕轴252A上的线材202接触的表面)相垂直。
[0181] 如图13B所示,在使缠绕在缠绕件252上的线材202成形的过程中,可移动凸缘255B沿着缠绕轴252A的轴向朝向固定凸缘255A移动,并且沿着箭头F所表示的压缩方向压缩线材202。可移动凸缘255B压缩线材202,直至线材202在压缩方向(图13A和图13B中的竖直方向)上的高度变为期望值。此时,限制部件251从外侧接触线材202,并且限制线材202向外移动。
[0182] 如图13C所示,在已如上所述地使线材202成形之后,将线材202缠绕到定影单元100的缠线管108的突出部分108A上(参见图9),并且利用粘合剂将线材202粘接至缠线管108的表面108B。
[0183] 如图14A和图14B所示,缠绕轴252A可以具有渐缩形的形状,从而缠绕轴252A的宽度从固定凸缘255A朝向可移动凸缘255B逐渐减小。具体而言,缠绕轴252A的靠近其端部(靠近固定凸缘255A)的部分的宽度从固定凸缘255A朝向沿着压缩方向(缠绕轴252A的轴向)位于上游的可移动凸缘255B逐渐减小。因此,缠绕轴252A的侧表面253A(线材202缠绕在其上)相对于固定凸缘255A的表面253B(与缠绕在缠绕轴252A上的线材接触的表面)倾斜成钝角。作为选择,不仅缠绕轴252A的一部分的宽度可以变化,并且整个缠绕轴252A的宽度可以变化。
[0184] 图14A和图14B所示的结构的缠绕轴252A在靠近可移动凸缘255B处的宽度小于图13A和图13B所示的结构的缠绕轴252A在该处的宽度。用于保持线材202的空间增加了宽度所减小的量。
[0185] 同样,在图14A和图14B所示的结构中,线材202缠绕在具有渐缩形状的缠绕件252上(缠绕过程)。如图14B所示,可移动凸缘255B沿着缠绕轴252A的轴向朝向固定凸缘255A移动,并且如箭头F所表示的那样压缩线材(成形过程)。可移动凸缘255B压缩线材202,直至线材202在压缩方向上(在图14A和图14B中为在竖直方向上)的高度变为期望值。此时,限制部件251从外侧接触线材202,并且限制线材202向外移动。
[0186] 图14A和图14B所示的结构中的用于保持线材202的空间大于图13A和图13B所示的结构中的用于保持线材202的空间。因此,与图13A和图13B所示的结构相比,在图14B所示的通过使可移动凸缘255B朝向固定凸缘255A移动而实现的如箭头F所表示的压缩线材202的成形过程中,减少了用于压缩线材202的力。
[0187] 此外,在图14B所示的成形过程中,线材202被压缩成与缠绕轴252A的渐缩形状相对应的形状。因此,如图14C所示,在缠线管108的突出部分108A与线材202之间不会形成间隙。缠绕在缠绕轴252A上的线材202的成形过程的变型例
[0188] 在根据变型例的成形过程中,由凸缘252B沿着缠绕轴252A的轴向压缩已直线状地缠绕在缠绕轴252A上的线材202,以使线材202成形(一次压缩),并且由压缩装置360(参见图15)如下所述地进一步压缩线材202以使线材202成形(二次压缩)。
[0189] 一次压缩和二次压缩中的压缩力被确定为使得线材202在压缩方向上的高度在二次压缩之后变为期望的高度。也就是说,使用凸缘252B执行的一次压缩的压缩力确定为使得线材202的高度大于期望的高度。
[0190] 如图15所示,压缩装置360包括竖直设置的下模362和上模361。下模362是以弯曲状态支撑线材的支撑件的实例。上模361是压缩由支撑件所支撑的线材的压缩体的实例。下模362具有上表面362B,该上表面362B具有向上凸起的弧形形状。具体而言,下模362的上表面362B具有与缠线管108的表面108B(参见图13C)相对应的形状,经受该成形处理的感应加热线圈安装在该表面108B上。因此,下模362构造为在线材202沿着压缩方向(轴向)凸弯的情况下支撑已被凸缘252B压缩的线材202。
[0191] 在下模362的上表面362B的中间形成有凹部362A。上模361的突出部分361A插入到凹部362A中。
[0192] 上模361弯曲为使其下表面361B向上凸起地弯曲。具体而言,上模361的下表面361B具有与缠线管108的弧形表面108B(参见图13C)相对应的形状,经受成形处理的感应加热线圈设置在该表面108B上。在上模361的下表面361B的中间形成有突出部分361A。
突出部分361A具有与缠线管108的突出部分108A对应的形状。与缠线管108的突出部分
108A一样,突出部分361A具有矩形形状,该矩形形状具有沿着记录介质P的宽度方向延伸的长边,在仰视图中(从下方观察),该方向垂直于记录介质P的传送方向。
[0193] 压缩装置360构造成使上模361向下移动并且如箭头F所表示的那样压缩位于上模361和下模362之间的线材202(二次压缩)。此时,限制部件363从外侧接触线材202,并且限制线材202向外移动。
[0194] 归因于二次压缩,线材202成形为与缠线管108对应的形状。因此,如图16所示,当线材202设置在缠线管108上时,在缠线管108的突出部分108A与线材202之间(参见箭头A)以及在线材202的圈匝之间(参见箭头B)不会形成间隙。
[0195] 线材供应单元210的驱动电动机219的控制方法
[0196] 下面对线材供应单元210的驱动电动机219的控制方法进行说明。
[0197] 如上文所述,控制器260使线材供应单元210的驱动电动机219(驱动器的实例)驱动作为缠绕件的实例的缠绕有线材202的缠线管212旋转,与供给辊232的旋转同步。从而,缠线管212旋转并且从缠线管212供给线材202。如果供给辊232的驱动电动机234的旋转速度是恒定的,则供给辊232供给线材202的供给速度是恒定的。然而,即使线材供应单元210的驱动电动机219的旋转速度是恒定的,由于缠线管212每一周旋转的线材202供应量随着缠绕在缠线管212上的线材202的余量而变化,因此由线材供应单元210所供应的线材202的供应量不是恒定的。
[0198] 也就是说,如图17A所示,当缠绕在缠线管212上的线材202的余量大时,缠线管212每一周旋转的线材202供应量为大。如图17B所示,随着线材202的余量的减少,缠绕在缠线管212上的线材202的供应量减少。
[0199] 因此,控制器260从下述数值计算线材202的余量(缠绕在缠线管上的线材202的圆周长度=缠线管每旋转一周从缠线管所供给的线材202的长度):在前一次测量操作中测量出的长度(在前一次操作中由测量装置220根据旋转编码器226的计数数目测量出的用于制作一个感应加热线圈的线材202的量);以及输入至线材供应单元210的驱动电动机(步进电动机)219的旋转脉冲的数目。然后,控制器260基于线材202的余量设定线材供应单元210的驱动电动机219的旋转速度(单位时间输入的旋转脉冲的数目)。
[0200] 具体而言,控制器260从前一次测量操作中获得数据(1)至数据(3)。
[0201] (1)Cp:用于制作一个感应加热线圈的线材202的量(毫米)=(测量装置220的旋转编码器226的计数值)×(测量装置220的旋转编码器226每一次计数所对应的线材202供给量(毫米))
[0202] (2)Mp:输入至线材供应单元210的驱动电动机219的旋转脉冲数目
[0203] (3)R:用于缠线管212的旋转一周的电动机脉冲数目(设定值)(脉冲/转)[0204] 接下来,控制器260利用下列公式(1)计算线材202的余量(当缠线管旋转一周时从缠线管供给的线材202的长度)(S(毫米/转))。
[0205] S=(Cp×R)÷Mp (1)
[0206] 接下来,根据如上获得的线材202的余量(S)计算线材供应单元210的驱动电动机219的旋转速度V(脉冲/秒)。线材供应单元210的驱动电动机219的旋转速度V(脉冲/秒)这样计算:
[0207] V=(Vs÷S)×R,
[0208] 其中Vs(毫米/秒)是线材的供给量(设定值)。
[0209] 利用该结构,缠线管212这样旋转,使得缠线管212的旋转速度随着缠绕在缠线管212上的线材202的余量的减少而增加,并且将线材202供应至供给单元230(供应过程)。
因此,即使线材202的余量变化,也能以用户所设定的供给速度Vs与供给辊232的旋转同步地供给线材202。
[0210] 例如通过事先测量缠绕在线材供应单元210的缠线管212上的线材202的量(周长)来确定线材供应单元210的驱动电动机219的旋转速度的初始设定。
[0211] 另一线圈制造装置400的结构
[0212] 可以使用线圈制造装置400作为制造感应加热线圈的线圈制造装置,以代替线圈制造装置200。图18是线圈制造装置400的示意图。
[0213] 具体而言,如图18所示,线圈制造装置400包括线材供应单元410和测量装置420,以代替线圈制造装置200的线材供应单元210和测量装置220。线材供应单元410供应待由弯折装置240弯折的线材202。测量装置420测量由供给单元230供给的线材202的供给量。与线圈制造装置200中的单元和装置(缠绕装置250、弯折装置240、供给单元
230等)相同的单元和装置由相同的附图标记来表示,并且将省略对其说明。
[0214] 线圈制造装置400包括沿着线材202的供给路径按顺序依次设置的线材供应单元410、测量装置420、供给单元230、弯折装置240和缠绕装置250。
[0215] 线材供应单元
[0216] 与线材供应单元210相同,线材供应单元410包括缠线管412和缠线管保持件418。线材202缠绕并保持在缠线管412上。缠线管保持件418是以可旋转的方式支撑缠线管412的支撑件。
[0217] 缠线管412包括缠绕轴414和凸缘416。线材202缠绕在缠绕轴414上。凸缘416是从缠绕轴414的轴向上的两端沿着缠绕轴414的径向突出的突出部分。
[0218] 缠线管保持件418支撑缠线管412,使缠线管412可以绕着缠绕轴414的轴线旋转。
[0219] 缠线管保持件418具有使缠线管412沿着将线材202从缠绕轴414展开的方向(图18中的逆时针方向)旋转的驱动电动机419。
[0220] 线材供应单元410包括张力施加机构417,其沿着使缠绕在将在后面进行说明的从动辊424上的线材202的量增加的方向对线材202施加张力。具体而言,张力施加机构417包括支撑辊417A和拉伸弹簧417B。线材202缠绕在作为卷绕部件的实例的支撑辊417A上。作为推压部件的实例的拉伸弹簧417B沿着对线材202施加张力的方向(在图18中向右)预紧支撑辊417A。从而,张力施加机构417对朝向将在后面进行说明的从动辊424传送的线材202施加张力(在图18中向右)。
[0221] 张力施加机构417还包括作为一对检测器的实例并且分别设置在张力施加方向的上游侧和张力施加方向的下游侧的检测传感器417C和417D。检测传感器417C和417D与将在后面进行说明的控制器460连接,并且构造为在检测支撑辊417A或者线材202时向控制器460发送检测信号。线材供应单元410设置在测量装置420的下方。
[0222] 测量装置
[0223] 测量装置420包括与由供给单元230供给的线材202同步地旋转的从动辊424。
[0224] 从动辊424设置在供给单元230的供给辊232的沿着线材202的供给方向的上游、线材供应单元410的支撑辊417A的沿着供给方向的下游。具体而言,从动辊424设置在支撑辊417A的上方并且设置在供给辊232的水平方向上。
[0225] 选择从动辊424的材料并且调节从动辊424按压线材202的压力,使得在线材202与从动辊424接触的接触点处,线材202不容易滑动,并且使得从动辊424随着线材202的供给而旋转。
[0226] 由于张力施加机构417对线材202施加张力,因此,线材202的位于供给单元230与张力施加机构417之间的部分不会松弛,并且由供给单元230供给的线材202的量不会偏离于从线材202与从动辊424接触的位置供给的线材202的量。
[0227] 从动辊424联接有用于测量供给单元230的供给量的旋转编码器426。作为测量单元的实例旋转编码器426基于从动辊424的旋转测量供给单元230的供给量。旋转编码器426包括盘426A,其设置在从动辊424的旋转轴上或者设置在由从动辊424通过齿轮等驱动旋转的旋转轴上。盘426A具有沿着径向延伸并且沿着周向以预定的间隔布置的狭缝426B。
[0228] 旋转编码器426还包括光电遮断器426C,其具有光发射器(未示出)和光接收器(未示出)。光电遮断器426C是检测器的实例。
[0229] 光电遮断器426C通过接收由光发射器发射并穿过狭缝426B的光来计算在光发射器与光接收器之间通过的狭缝426B的数目,继而测量从动辊424的旋转量(转数),即,线材202的供给量。
[0230] 具体而言,光电遮断器426C将通过接收已穿过狭缝426B的光而产生的检测信号(脉冲信号)发送至与光电遮断器426C连接的控制器460。
[0231] 用于供给线材202的供给辊428沿着线材202的供给方向设置在从动辊424的下游,并且沿着线材202的供给方向设置在供给单元230的供给辊232的上游。供给辊428包括一对从动辊,其将线材202夹于二者之间并且由供给的线材202驱动旋转。
[0232] 控制器
[0233] 除了由控制器260执行的控制以外,控制器460利用张力施加机构417的检测传感器417C和417D执行控制。
[0234] 具体而言,与控制器260相同,控制器460使线材供应单元410的驱动电动机419驱动缠线管412旋转,与供给辊232同步地旋转。此外,当控制器460接收到来自沿着张力施加方向设置在下游侧的检测传感器417C的检测信号时,控制器460驱动驱动电动机419,使得由线材供应单元410供应的线材202的量变得小于由供给单元230供给的线材202的供给量。另一方面,当控制器460接收到来自沿着张力施加方向设置在上游侧的检测传感器417D的检测信号时,控制器460驱动驱动电动机419,使得由线材供应单元410供应的线材202的量变得大于由供给单元230供给的线材202的供给量。
[0235] 利用该结构使施加在线材202上的张力保持恒定,从而防止了由旋转编码器426测量的线材202的延伸或收缩。缠绕在从动辊424上的线材202的量大于直线状地供给线材202的结构中的线材202的量。从而,线材202与从动辊424之间不会发生滑动,并且线材202的供给量与从动辊424的旋转量之间不会产生误差。
[0236] 控制器460还可以包括在上文“缠绕装置250的缠绕件252的结构和缠绕件252的变型例”中所描述的结构。在这种情况下,恒定量的线材202被更稳定地供应。
[0237] 本发明不限于上述实施例,并且可以以各种方式进行修改。例如,变型例可以用在适当的组合中。
[0238] 在示例性实施例中,输入线材供应单元210的驱动电动机(步进电动机)中的旋转脉冲数目是基于在前一次操作中用于制作一个感应加热线圈的线材202的量而计算的。作为选择,在制作一个感应加热线圈时可以执行多次计算。
[0239] 为了解释和说明的目的,已提供了对于本发明的示例性实施例的前述说明。其本意并不是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然,对于本技术领域的技术人员可以进行多种修改和变型。选择和说明这些实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用,因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预见到适合于特定应用的各种修改。目的在于通过所附权利要求及其等同内容限定本发明的范围。
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