DE2265587C2

DE2265587C2 - Wärmeschmelzfixiereinrichtung

Info

Publication number: DE2265587C2
Application number: DE2265587A
Authority: DE
Inventors: Kenzo Ariyama; Shigeru Tokyo Muramatsu; Ryoichi Hino Tokyo Namiki
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1971-12-03
Filing date: 1972-12-04
Publication date: 1982-04-15
Also published as: US3811821A; DE2259213A1; DE2265396C3; DE2259213C3; GB1417415A; DE2259213B2; DE2265396B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmefixiereinrichtung zum Fixieren von auf Blattmaterial befindlichen Tonerbildern der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei den herkömmlichen Verfahren zur elektrophotographischen Erzeugung von Konien einer Vorlage wird auf der Umfangsfläche einer selenbeschichteten Trommel ein positives, elektrostatisches, latentes Ladungsbild der zu kopierenden Vorlage erzeugt. Ein im allgemeinen schwarzer Toner aus einem schmelzbaren Material wird negativ aufgeladen und in Kontakt mit den positive Ladungen tragenden Stellen des Ladungsbildes gebracht, so daß der Toner an diesen Stellen haftet und dadurch das sogenannte Tonerbild entsteht. Dieses Tonerbild wird anschließend auf ein Material übertragen und im allgemeinen unter der Einwirkung von Wärme fixiert, wodurch eine permanente Abbildung der Vorlage entsteht.

Bei den herkömmlichen Wärmeschmelzfixierverfahren wird das Blattmaterial mit dem Tonerbild zwischen einer beheizten Fixierrolle und einer Druckrolle hindurchgeführt, wobei der Toner auf dem Blattmaterial aufgeschmolzen und dadurch fest mit dem Blattmaterial verbunden wird.

Ein gravierendes Problem bei einer solchen Wärmeschmelzfixiereinrichtung liegt darin, daß die Oberfläche der Fixierrolle mit dem Tonerbild in Berührung kommt, also im allgemeinen Toner von dem Tonerbild zur Fixierrolle und von dort unter Umständen auf das folgende Blattmaterial übertragen wird, wodurch die sogenannte »Offset-Bilder« entstehen.

Aus der DE-OS 20 64 559 ist deshalb eine Wärmeschmelzfixiereinrichtung der angegebenen Gattung bekannt, bei der die mit dem Tonerbild in Berührung kommende Oberfläche der Fixierrolle mit einem tonerabweisenden Material versehen und außerdem ein Reinigungselement vorgesehen sind. Dieses Reinigungselement wird durch eine Stahlrolle gebildet, die in einem genau definierten Abstand von der Oberfläche der Fixierrolle gehalten werden muß. Wenn bei der Wärmeschmelzfixierung des Tonerbildes Tonerpulver auf der Oberfläche der Fixierrolle zurückbleibt d. h., auf der tonerabweisenden Schicht der Fixierrolle, so werden diese Tonerteilchen von der Stahlrolle mitgenommen, so daß sie bei der weiteren Drehung nicht mehr in Berührung mit der Oberfläche der Fixierrolle kommen können.

Nachteilig ist bei der bekannten Wärmeschmelzfixiereinrichtung, daß die Oberfläche der Druckrolle ebenfalls aus einem tonerabweisenden Material bestehen muß, damit von der Fixierrolle zu der Druckrolle gelangende Tonerteilchen wieder zu der Fixierrolle zurück übertragen werden und von dort zur Reinigungsrolle gelangen können. Um dies zu erreichen, muß also die tonerabweisende Kraft der Oberfläche der Fixierrolle kleiner als die der Oberfläche der Druckrolle sein, was sich in der Praxis, insbesondere bei längerem Betrieb, kaum erreichen läßt.

Außerdem beruht bei der bekannten Wärmeschmelzfixiereinrichtung der Grundgedanke der Reinigung der Fixierrolle darauf, daß die auf der Oberfläche der Fixierrolle befindlichen, aufgeschmolzenen Tonerteilchen sehr rasch, praktisch schlagartig, abgekühlt werden und dadurch auf einer als Wärmesumpf dienenden Reinigungsrolle haften können, die ständig in enger, genau definierter Anlage an der Oberfläche der Fixierrolle gehalten wird. Die Reinigungsrolle muß also sehr genau justiert werden, so daß sich ein großer Herstellungs-, aber auch Wartungs- und Reparaturaufwand ergibt. Außerdem wird auch für die Reinigungsrol-Ie ein relativ hoher Fertigungsaufwand benötigt, da die Reinigungsrolle aus mehreren Teilen besteht, die auch einzeln ausgewechselt werden können.

Und schließlich befindet sich die Reinigungsrolle immer unter relativ hohem Druck in Anlage an die Oberflache der Fixierrolle, so daß es im Laufe der Zeit zu starken Verschleißerscheinungen der empfindlichen Oberfläche der Fixierrolle kommt. Da die Oberfläche der Fixierrolle jedoch wiederum in Berührung mit dem

Tonerbild kommt, beeinflußt eine Änderung der Eigenschaft in der Oberfläche der Fixierrolle auch das Tonerbild und damit schließlich die Fixierung, so daß insbesondere bei längerem Betrieb die qualitativ gleichmäßige Fixierung der Tonerbilder und damit der fertigen Kopien nicht mehr möglich ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Wärmeschmelzfixiereinrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der auf konstruktiv einfache Weise die Rückübertragung des abgenommenen Toners zu der Fixierrolle vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprächen zusammengestellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß der bei der Fixierung auf der Fixierrolle zurückgebliebene und dann auf die Fixierrolle übertragene Toner nicht wieder zur Fixierrolle zurückgelangt, sondern von einer an der Druckrolle anliegenden Rolle übernommen wird, an deren Oberfläche der Toner gut haftet. Denn da die Druckrolle nicht direkt in Berührung mit dem Tonerbild kommt, kann

ohne Berücksichtigung des empfindlichen Tonerbildes für die Druckrolle ein Material ausgewählt werden, das den Toner von der Fixierrolle übernimmt und an die Reinigungsrolle weitergibt Außerdem kann diese Reinigungsrolle auch mit relativ großer Kraft gegen die Druckrolle gedruckt werden, um sicherzustellen, daß die Tonerteilchen sicher abgestreift und mitgenommen werden, da auch hierbei keine Rücksicht auf die empfindliche Oberfläche der Fixierrolle genommen werden muß. Nach der Berührung mit der Reinigungsrolle befinden sich also keine Tonerteilchen mehr auf der Druckrolle, so daß die Rückübertragung dieser Tonerteilchen auf die Fixierrolle nicht möglich ist. Diese Wärmeschmelzfixiereinrichtung hat einen einfachen konstruktiven Aufbau, da als Druckrolle beispielsweise nur eine einfache Stahlwalze und als Reinigungsrolle beispielsweise eine Aiuminiumrolle eingesetzt werden können.

Für die Fixierrolle ist also im allgemeinen kein eigenes Reinigungselement erforderlich, so daß die empfindliche Oberfläche der Fixierrolle weitgehend geschont wird und auch bei längerem Gebrauch ihre Eigenschaften praktisch nicht verändert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Wärmeschmelzfixiereinrichlung nach der Erfindung, und

F i g. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Wärmeschmelzfixiereinrichtung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Wärmeschmelzfixiereinrichtung sind eine Fixierrolle 31 und eine Druckrolle 32 vorgesehen, die im Druckkontakt mit der Fixierrolle 31 steht. Die beiden Rollen 31,32 können in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen gedreht werden und enthalten jeweils einen Heizkörper 33 bzw. 34. Die beiden Rollen 31 und 32 bestehen aus Silikongummi, also aus einem elastischen Material, an dem der Toner nicht gut haftet. Aus Aluminium gefertigte Rollen 35, 36 befinden sich in Druckanlage an der Fixierrolle 31 bzw. der Druckrolle 32. Aluminium hat sich als ein relativ starrer Werkstoff herausgestellt, an dem der Toner gut haftet.

Ein Aufzeichnungsblatt 6, auf dessen der Fixierrolle 31 zugewandter Fläche sich ein Tonerbild 7 befindet, wird in Richtung des Pfeils 8 zwischen den beiden Rollen 31 und 32 hind-iniigeführt Dabei kann etwas pulverförmiger Toner an der Oberfläche der Fixierrolle 31 haften bleiben und von dort auf die Druckrolle 32 übertragen werden. Dieser Toner wird jedoch von den Rollen 31 und 32 auf die Reinigungsrollen 35 und 36 übergeben und bleibt dort haften. Dadurch sind die Fuierrolle 31 und die Druckrolle 32 immer tonerfrei, so daß es nicht zu einer Verschmutzung des folgenden Aufzeichnungsblattes 8 durch Toner von der Fixierrolle

la 31 und damit zum sogenannten »Offset-Effekt« kommen kann.

Sobald an den Umfangsflächen der Reinigungsrollen 35 und 36 etwas pulverförmiger Toner haftet, verbessert sich die Reinigungswirkung dieser Rollen, da das Haftvermögen des pulverförmigen Toners auf diesen Rollen dadurch verbessert wird. Bei längerem Gebrauch vergrößert sich der Durchmesser der Rollen 35 und 36. da, wie erwähnt, der Toner auf ihnen haften bleibt. Da sich dadurch jedoch gleichzeitig das Haftvermögen für den Toner verbessert, können sie auch weiterhin die Fixierrolle 3ί und die Druckrolle 32 wirksam reinigen.

Fig.2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Wärmeschmelzfixiereinrichtung mit einer Fixierrolle 51 aus einem Werkstoff, an dem der pulverförmige Toner nur schlecht haftet, und mit einer Druckrolle 52 aus einem Werkstoff, an dem der pulverförmige Toner ebenfalls schlecht oder nur wenig besser haftet In Druckanlage an den Rollen 51 und 52 befinden sich Reinigungsrollen 53 und 54 aus Aluminium, so daß der Toner gut auf der Oberfläche dieser Rolle haftet.

Auf der Fixierrolle 51 und der Druckrolle 52 klebender Toner wird auf die Reinigungsrollen 53, 54 übertragen und bleibt dort haften, so daß die Rollen 51 und 52 immer frei von haftendem Toner gehalten werden.

Bei Zunahme der Menge des an den Reinigungsrollen 53, 54 haftenden Toner verbessert sich auch die Reinigungswirkung der Rollen 53, 54, da der haftende Toner die Klebfähigkeit der Rollenoberflächen verbessert.

Zur weiteren Verbesserung der Reinigungswirkung können die Reinigungsrollen 35, 36 (F i g. 1) oder 53, 54 (Fig. 2) so weit erhitzt werden, daß der an ihren Oberflächen haftende Toner erweicht wird. Zu diesem Zweck kann in jeder Reinigungsrolle ein Heizelement vorgesehen oder die Rollen von außen her beheizt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmeschmelzfixiereinrichtung zum Fixieren von auf Blattmaterial befindlichen Tonerbildern mit einer an einer Druckrolle anliegenden, beheizten Fixierrolle, deren mit dem Tonerbild in Berührung kommende Oberfläche mit einem Toner abweisenden Material versehen ist, und mit einem Reinigungselement, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement eine an der Druckrolle (32, 52) anliegende Rolle (36, 54) mit einer Oberfläche, an welcher Toner gut haftet, ist.

2. Wärmeschmelzfixiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (36, 54) aus einem starren Material besteht

3. Wärmeschmelzfixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (36,54) aus Aluminium besteht.

4. Wärmeschmelzfixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (32, 52) zumindest an ihrer Oberfläche aus einem Werkstoff besteht, an dem der Toner schlecht haftet

5. Wärmeschmelzfixiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (32, 52) zumindest an ihrer Oberfläche aus Silikongummi besteht.