DE2323730B2

DE2323730B2 - Vorrichtung zur erwaermung und fixierung eines tonerbildes

Info

Publication number: DE2323730B2
Application number: DE19732323730
Authority: DE
Inventors: Sakae Chofu Tokio Fujimoto (Japan)
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1972-05-11
Filing date: 1973-05-10
Publication date: 1977-03-24
Also published as: GB1422014A; CA1010494A; DE2323730A1; US3874843A; FR2184070B1; JPS498255A; JPS5612873B2; FR2184070A1

Description

gen werden kann. Dieser sich periodisch wiederholende Vorgang wird als Offset-Effekt bezeichnet. Es wird angestrebt, diesen Offset-Effekt beim Fixieren von Tonerbiidem durch Erwärmung mittels aufgeheizter Rollen soweit wie möglich zu vermeiden.

Unter der oberen Rolle 2 befindet sich eine untere Rolle 3, deren Außenumfang in satter Anlage mit der Oberfläche des Kopierblattes ist, die kein Tonerbild trägt. Die Rolle 3 besteht aus Metali: ihre Außenfläche ist so fein bearbeitet, daß sie glatt wie Glas ist. Entsprechend der oberen Rolle 2 ist in der Mitte der unteren Rolle3 ebenfalls eine Heizquelle untergebracht; dazu ist eine spulenförmige Heizeinrichtung auf einen in der Mitte einer rohrförmigen Welle 9 angeordneten Glasstab bzw. ein Glasrohr 11 gewickelt; sowohl der Stab bzw. das Rohr als auch die rohrförmige Welle erstrecken sich durch die Mitte der Rolle 3, so daß diese ebenfalls aufgeheizt werden kann.

Die beiden Rollen 2 und 3 weruen gegeneinandergedrückt und drehen sich in entgegengesetzten Richtungen, wie durch die Pfeile b und c angedeutet ist. Das Kopierblatt 1 mit dem Tonerbild P läuft so zwischen den beiden Rollen 2 und 3 hindurch, daß seine das Tonerbild tragende Fläche nach oben gerichtet ist. Wenn sich das Kopierblatt 1 zwischen den beiden Rollen 2 und 3 befindet, kommt das Tonerbild P in Anlage an den Außenumfang der durch die spulenförmigen Heizeinrichtungen 5 und 11 aufgeheizten Rollen 2 und 3. Infolge dieser Erwärmung wird das Tonerbild P aufgeschmolzen und haftet an dem Kopierbldtt 1, da es mit seiner Oberfläche verschmolzen wird. Dadurch wird das Tonerbild sowohl durch Erwärmung als auch durch den mittels der Rollen 2 und 3 auf das Kopierblatt 1 ausgeübten Druck fixiert

Im allgemeinen werden die Umfangsflächen der beiden Rollen 2 und 3 gegeneinandergedrückt gehalten, um die Fixierung des Tonerbildes zu beschleunigen. Da die obere Rolle 2 eine Auflageschicht bzw. einen Schutzüberzug aus Silikonkautschuk oder einem ähnlichen Material aufweist, wird ihre Umfangsflache ständig verformt, wenn sie gegen die Umfangsfläche der unteren Rolle 2 gedrückt und in Anlage an diese Umfangsfläche gehalten wird. Dadurch besteht wiederum die Gefahr, daß sich die obere Rolle manchmal ungleichmäßig drehen kann, wodurch die Fixierung des Tonerbildes nicht in der gewünschten Weise abläuft; dies macht sich insbesondere beim Start bemerkbar.

Aus diesem Grund sind die herkömmlichen Vorrichtungen der oben beschriebenen Gattung so ausgebildet, daß die untere Rolle 3 als Antriebsrolle verwendet und die obere Rolle 2 von der Rolle 3 weggeschwenkt wird, wenn die Fixiervorrichtung nicht im Retrieb ist. Zur Durchführung dieser Schwenkbewegung ist jedoch ein aus mehreren Teilen bestehender Mechanismus erforderlich, der den Aufbau der Vorrichtung insgesamt komplizierter und aufwendiger macht. Außerdem ergeben sich Schwierigkeiten bei der Einstellung der Kraft, mit der die obere Rolle gegen die untere Rolle drückt; denn diese Kraft ändert sich im Laufe der Zeit, wenn die Rollen sich aufgrund der Erwärmung von Raumtemperatur auf die Fixiertemperatur, die ungefähr 180° beträgt, ausdehnen.

Wenn die Rollen in Anlage aneinander gebracht werden, ist ihre thermische Ausdehnung noch relativ gering, da ihre Temperatur noch niedrig ist. Werden sie jedoch erwärmt, so dehnen sie sich thermisch aus, und ihr Durchmesser wird größer. Dabei ändert sich selbst dann, wenn vorausgesetzt wird, daß der auf die Rollen selbst ausgeübte Druck konstant bleibt, die Kraft, mit der die obere Rolle im Verlauf der Erwärmung gegen die untere drückt. Dies kann zu einem Schlupf zwischen dem Kopierblatt und der unteren Rolle führen, wenn das Kopierblatt zwischen den beiden Rollen hindurchbewegt wird, da die untere Rolle als Antriebsrolle verwendet wird. Dann besteht die Gefahr, daß entweder das Kopierblatt beschädigt oder gar zerrissen oder das Tonerbild auf dem Kopierblatt verschmiert bzw. unleserlich wird.

Bei Vorrichtungen zur Erwärmung und Fixierung von Tonerbildern der angegebenen Gattung ist daher wesentlich, daß die obere und untere Rolle an ihrem Berührungspunkt dieselbe Umfangsgeschwindigkeit während der Zeitspanne aufweisen, in der das Tonerbild auf dem Kopierblatt aufgeschmolzeh wird und an ihm haftet. Deshalb wird bei den herkömmlichen Vorrichtungen im allgemeinen eine Einwegkupplung oder ein ähnlicher Mechanismus für den Antrieb der beiden Rollen eingesetzt, wenn sie gestartet werden; dadurch soll verhindert werden, daß sich die beiden Rollen an der Berührungsstelle mit unterschiedlichen linearen Geschwindigkeiten bewegen.

Das wesentliche Problem bei Vorrichtungen der angegebenen Gattung liegt also darin, daß die beiden Rollen im Verlaufe ihrer Erwärmung unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten bekommen. Außerdem können sich diese Rollen bleibend verformen, wenn sie sich nicht drehen und der ursprünglich eingestellte Andruck sich im Laufe der Zeit nach Inbetriebnahme des elektrophotografischen Kopiergerätes durch die zunehmende thermische Ausdehnung der Rollen erhöht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln die Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Rollen gleich gehalten werden und beim Stillstand des Gerätes die Andruckkraft so gering bzw. Null ist, daß die Rollen sich nicht bleibend verformen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere auf folgender Funktionsweise: Ist die Vorrichtung nicht in Betrieb, d. h., befinden sich die Rollen im kalten Zustand, so liegen sie nicht aneinander an, sondern sie sind durch einen Rollenspalt getrennt, dessen Größe beispielsweise durch Versuche ermittelt werden kann. Wird nun mindestens eine der beiden Rollen aufgeheizt, so dehnt sich sich sus und verkleinert damit den Rollenspalt, bis sie in Anlage an die Umfangsfläche der anderen Rolle kommt und schließlich eine vorbestimmte Andruckkraft auf die andere Rolle ausübt. Dieser Druck entsteht also nur bei der Erwärmung der Rollen, d. h., während des Betriebs des elektrophotografischen Kopiergerätes, so daß die Rollen nicht ständig verformt werden. Außerdem hat die Vorrichtung einen sehr einfachen Aufbau, da keine Ein^egkupplungen und Schwenkmechanismen vorgestrig η sein müssen, um die Bewegungen der beiden Rollen zu synchronisieren.

Als Alternative zu der obenerwähnten Ausführungsform, bei der die beiden Rollen im kalten Zustand einen Abstand voneinander haben, kann die obere Rolle auch auf der unteren Rolle aufliegen, so daß die untere Rolle immer unter dem durch das Gewicht der oberen Rolle ausgeübten Druck steht. In diesem Fall ist also der Oberflächenabstand Null, und Hie Rollpn hpriihron cirh

immer. Auch dann ist jedoch die Andruckkraft wesentlich kleiner als bei den herkömmlichen Vorrichtungen, so daß die ständige Verformung der unteren Rolle durch das Gewicht der oberen Rolle vernachlässigt werden kann.

Wird nun eine der beiden Rollen angetrieben, so folgt die andere ihrer Drehung. In diesem Falle treten auch dann bei der Vorwärtsbewegung eines Kopierblattes keine Schwierigkeiten auf, wenn die beiden Rollen unterschiedliche Durchmesser haben, da sich immer |₀ gleiche Umfangsgeschwindigkeiten ergeben.

Werden beide Rollen angetrieben, so sollten die Durchmesser der beiden Rollen im wesentlichen gleich sein, damit keine Schwierigkeiten beim Transport des Kopierblattes auftreten. Wird jedoch nur eine der Rollen erwärmt, so dehnt diese sich aus, d. h., sie bekommt einen anderen Durchmesser als die nicht erwärmte Rolle. Dies bedeutet wiederum, daß die beiden Rollen unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten haben. _J0

Das damit verbundene Problem kann beispielsweise auf folgende Weise gelöst werden: Zunächst werden unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Wärmeausdehnungskoeffizienten im kalten Zustand die Durchmesser der Rollen bestimmt; dabei wird die nicht erwärmte Rolle aus einem Material mit kleinem Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt. Auf diese Weise läßt sich sicherstellen, daß die unterschiedliche Erwärmung der beiden Rollen über den Wärmeausdehnungskoeffizienten kompensiert werden kann, also auch in diesem Fall die beiden Rollen die gleichen Umfangsgeschwindigkeiten haben.

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

F i g. 1 einen Schnitt durch eine herkömmliche Vorrichtung zur Erwärmung und Fixierung eines Tonerbildes mit einem Rollenpaar,

F i g. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erwärmung und Fixierung eines Tonerbildes nach der Erfindung,

F i g. 3 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erwärmung und Fixierung eines Tonerbildes nach der Erfindung,

F i g. 4 die Funktionsweise der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung und

F i g. 5 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erwärmung und Fixierung eines Tonerbildes nach der Erfindung.

Gemäß F i g. 2 ist die obere Rolle 2, die so aufgebaut ist wie die oben beschriebene obere Rolle, in einem Lager 12 gelagert, das vertikal verschiebbar von einer nicht dargestellten Seitenplatte gehalten wird Die Rolle 2 wird mittels eines nicht dargestellten Antriebs in Richtung eines Pfeils b angetrieben.

Unter der oberen Rolle 2 ist die untere Rolle 3 angeordnet, die denselben Aufbau wie die untere, oben beschriebene Rolle hat und in einem Lager 13 gelagert ist, welches von einer nicht dargestellten Seitenplatte getragen wird. Die obere Rolle 2 sitzt auf der unteren &> Rolle 3 auf und drückt aufgrund ihres Eigengewichts gegen diese; die untere Rolle 3 dreht sich in Richtung eines Pfeils c, wenn die obere Rolle 2, ohne daß sie aufgeheizt ist, in Richtung des Pfeils b angetrieben wird.

An dem Lager 12 der oberen Rolle 2 ist eine Arretiereinrichtung 14 angebracht, um eine Zunahme des Abstandes L zwischen den Achsen der beiden Rollen 2 und 3 zu verhindern, wenn sie aufgeheizt werden und sich ausdehnen. Die Arretiervorrichtung 14 weist einen an einer Welle 15 schwenkbar gehalterten Grundteil 14a und einen freien, sich von dem Grundteil 14a erstreckenden Endteil 14ftauf,derauf dem Lager 12 angeordnet ist. Über dem freien Endteil 14/> ist ein Anschlag 7 mit einer in ein stationäreis, nicht verschiebbares Teil 19 eingeschraubten Schraube angeordnet. Mittels des Anschlags 7 wird der Achsabstand L zwischen den beiden Rollen 2 und 3 eingestellt.

Wenn die zwei Rollen 2 und 3 nicht aufgeheizt sind, ist der Anschlag so eingestellt und so weit in das stationäre Teil 19 eingeschraubt, daß sich sein vorderes Ende 7a in einem Abstand 1 von dem freien Endteil 14i> der Arretiereinrichtung 14 befindet. Der Abstand 1 ist hierbei so eingestellt, daß sein Wert kleiner ist als die Zunahme des Achsabstandes L, die sich bei der Erwärmung der Rollen 2 und 3 durch die Zunahme ihrer Durchmesser ergibt.

Im folgenden soll die Funktionsweise der oben beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben werden.

Bei einem Fixiervorgang werden die beiden Rollen 2 und 3 erwärmt und in entgegengesetzten, durch die Pfeile b und c angedeuteten Richtungen in Drehung versetzt. Wenn die Temperatur der beiden Rollen zunimmt und den Bereich der Fixiertemperatur erreicht, dehnen sich die kollen infolge der Aufheizung aus und ihre Durchmesser werden größer. Hierdurch wird dann die obere Rolle 2 und über das Lager 12 mit ihr die Arretiereinrichtung 14 nach oben verschoben, bis ihr freier Endteil 14Z> gegen den Anschlag 7 stößt. Hierdurch wird dann eine weitere Aufwärtsbewegung des Lagers 12 unterbunden.

Die beiden Rollen 2 und 3 dehnen sich aber noch weiter aus, da sie so lange aufgeheizt werden, bis ihre Temperatur eine vorbestimmte Fixiertemperatur (etwa 180⁰C) erreicht. Nachdem der freie Endteil 14f> gegen den Anschlag 7 gestoßen ist, wird auf diese Weise die Ausdehnung der Rolle in eine Kraft umgewandelt, mit welcher die zwei Rollen gegeneinander gedruckt werden. Die äußeren Umfangsflächen der beiden Rollen 2 und 3 drücken also gegeneinander, und das zwischen ihnen hindurchbewegte Kopierblatt wird erwärmt, wobei mittels der Rollen auf das Blatt ein solcher Druck ausgeübt wird, daß das Tonerbild fixiert wird.

In dem dargestellten und oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die beiden Rollen 2 und 3 dadurch gegeneinandergedrückt, daß mit Hilfe der Arretiereinrichtung 14 und mittels des Anschlags 7 eine Zunahme des Achsabstandes L infolge der Aufheizung der Rollen 2 und 3 verhindert wird. Selbstverständlich kann der freie Endteil 14i> auch fest angebracht sein, wenn die Größe der Zunahme des Achsabstandes L infolge der Aufheizung der Rollen 2 und 3 bekannt ist In diesem Fall wird dann die Arretiereinrichtung 14 in einem Abstand 1 von dem Lager 12 angeordnet, wenn die beiden Rollen 2 und 3 nicht aufgeheizt sind.

In Fig.3 ist eine weitere Ausfühningsform der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt In F i g. 3 ist die Arretiereinrichtung 14 der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform durch eine Andrückeinrichtung 24 ersetzt, die an dem die obere Fixierrolle tragenden Lager 12 angebracht ist Die Andrückeinrichtung 24 weist einen an der Welle IS schwenkbar gehalterten Grundteil 24a und einen freien, sich von dem Grundteil 14a erstreckenden Endteil 24£> auf, der über dem Lager 12 angeordnet ist An dem freien Endteil 24b ist ein Ende einer Zugfeder 16 angebracht, deren anderes Ende an

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einer Einstellschraube 17 befestigt ist, um die Andrückeinrichtung 24 nach unten zu bewegen. Die Abwärtsbewegung der Andrückeinrichtung 24 ist aber durch den freien Endteil 246 begrenzt, der gegen einen Anschlag 18 stößt, der eine in das feste, nicht verschiebbare Teil 19 eingeschraubte Schraube aufweist und mit seinem vorderen Ende gegen den freien Endteil 14b der Andrückeinrichtung 24 stößt. Auf diese Weise kann ein Spalt D zwischen dem Lager 12 und dem freien Endteil 24 durch entsprechende Einstellung des Anschlages 18 in der Weise eingestellt werden, daß die Schraube in dem festen, nicht verschiebbaren Teil 19 entsprechend weit eingeschraubt wird. In Abhängigkeit von dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten der oberen und unteren Rolle 2 und 3 kann der Spalt D verändert werden; der Spalt D hat eine bestimmte Größe, wenn die Rollen 2 und 3 nicht aufgeheizt sind.

Andererseits ist die Einstellschraube 17, an deren vorderen Ende ein Ende der Feder 16 befestigt ist, in ein weiteres festes, nicht verschiebbares Teil 21 eingeschraubt. Durch Einstellen der Schraube 17 in dem festen, nicht verschiebbaren Teil 21 kann die Feder 16, die die Andrückeinrichtung 24 nach unten zieht, eingestellt und vorgespannt werden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform beschrieben. Wenn die zwei Rollen 2 und 3 aufgeheizt werden und die obere Rolle 2 angetrieben wird, drehen sich während der Aufheizung die beiden Rollen 2 und 3 in entgegengesetzten, durch die Pfeile 6 und c angezeigten Richtungen. Sobald die Temperatur der aufgeheizten Rollen den Bereich der Fixiertemperatur erreicht, dehnen sich die Rollen 2 und 3 thermisch aus. Die obere Rolle 2 mit einer Auflage aus Silikonkautschuk hat einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Wenn sich die Rollen 2 u.id 3 ausdehnen, werden ihre Durchmesser größer und die obere Rolle 2 bewegt sich nach oben wie in Fig.4 dargestellt ist. Dies hat zur Folge, daß der Achsabstand L zwischen den Rollen 2 und 3 (siehe F i g. 3) auf den Achsabstand LO zunimmt. Wenn sich die obere Roole 2 nach oben bewegt, wird auch das Lager 12 nach oben verschoben und stößt gegen die Andrückeinrichtung 24, um diese ebenfalls nach oben zu verschieben. Hierdurch entfernt sich der freie Endteil 246 um einen Abstand 1 von dem Anschlag 18.

Da aber die Andrückeinrichtung 24 durch die Vorspannung der Feder 16 gedrängt wird, sich nach unten zu bewegen bzw. nach unten gezogen wird, greifen die Umfangsflächen der in Anlage miteinander gehaltenen Rollen 2 und 3 aneinander an. Hierdurch wird dann das Kopierblatt, das zwischen den beiden aneinander angreifenden Rollen 2 und 3 zugeführt wird, der Wärme und dem Druck ausgesetzt, so daß das aufgebrachte Tonerbild fixiert wird. Die Kraft, mit welcher die beiden Rollen 2 und 3 aneinander angreifen bzw. gegeneinander drücken, kann durch Verstellen der Schraube 17 in dem festen, nicht verschiebbaren Teil 21 auf einen optimalen Wert eingestellt werden, indem die Vorspannung der Feder 16 verändert wird.

Bei der Erfindung ist somit die thermische Ausdehnung der Fixierrrollen dazu benützt, daß die Rollen aneinander angreifen und gegeneinander drücken. Da die obere Fixierrolle. 2 angetrieben wird, ist kein Schlupf zwischen dem Kopierblatt und den Umfangsflächen der Fixierrollen vorhanden, während diese gegeneinanderdrücken.

Nach der Fixierung des Tonerbildes und nach

Abschalten des Stroms an den spulenförmigen Heizeinrichtungen nimmt die Temperatur der Rollen 2 und 3 wieder ab und die Rollen werden solange kleiner, bis ihre Durchmesser wieder ihre normale oder Ausgangsgröße erreicht haben. Der Wert LO des Axialabstandes zwischen den Rollen 2 und 3 geht wieder auf den ursprünglichen in F i g. 3 dargestellten Wert L zurück. Hierdurch bewegt sich dann wieder das Lager 12 nach unten, und gleichzeitig wird die Andrückeinrichtung 24

ίο um die Welle 15 infolge der Vorspannung der Feder 16 im Uhrzeigerdrehsinn verschwenkt, bis ihr freier Endteil 246 gegen den Anschlag 18 stößt und dadurch zum Stillstand kommt. Wenn dann der freie Endteil 246 stiiisteht, ist wieder, wie in F i g. 3 dargestellt, der Spalt D zwischen dem Lager 12 und der Andrückeinrichtung 24 vorhanden. Demzufolge besteht keine Gefahr, daß die Fixierrollen 2 und 3 ständig einer Verformung ausgesetzt sind, da die obere Rolle nur dann auf der unteren Rolle aufliegt und durch ihr Gewicht gegen die untere Rolle 3 drückt, wenn sie nicht aufgeheizt sind.

In der dargestellten und vorbeschriebenen Ausführungsform wird die obere Fixierrolle 2, auf welche die Antriebskraft übertragen ist, nach oben verschoben, wenn sich die Rollen thermisch ausdehnen. In der für eine praktische Anwendung ausgelegten Einrichtung ist aber das Luger 12, das die obere Fixierrolle 12 trägt, an welche die Antriebskraft übertragen wird, in der Seitenplatte fest angebracht und der Druck wird auf das die untere Fixierrolle 3 tragende Lager 13 mittels einer Andrückeinrichtung 34 in Form eines Winkelhebels ausgeübt, welcher, wie in F i g. 5 dargestellt, angehoben oder abgesenkt wird. Insbesondere ist die untere Fixierrolle 2 durch die Seitenplatte für eine vertikale Verschiebung gehaltert; ein Arm 34a, der an der Stelie 15 verschwenkbaren Andrückeinrichtung 34 verläuft so, daß er unter das Lager 13 zu liegen kommt; die Feder 16 ist zwischen dem anderen Arm 136 und der Einstellschraube 17 angebracht, um die Andrückeinrichtung 34 entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn um den Drehpunkt 15 mittels der Vorspannung der Feder zu verschwenken. Der über dem Arm 34a angeordnete Anschlag 18 weist eine in das feste, nicht verschiebbare Teil 19 von oben eingeschraubte Schraube auf.

In der Vorrichtung, die, wie oben ausgeführt, für die praktische Anwendung ausgelegt ist, wird die untere Rolle 3 durch die obere Rolle 2 nach unten bewegt bzw. verschoben, die sich, wenn sie aufgeheizt werden, ausdehnen; ein Gegendruck gegen die Kraft, mit der die untere Rolle 3 nach unten bewegt wird, wird durch die Vorspannung der Feder 16 erzeugt, die die untere Rolle 3 nach oben drängt bzw. drückt Hierdurch greifen dann die Umfangsflächen der beiden in Anlage miteinander gehaltenen Rollen 2 und 3 aneinander an und drücken gegeneinander. Wenn die Rollen nicht aufgeheizt sind wird die Andrückeinrichtung 34 durch die Vorspannung der Feder 16 um den Drehpunkt 15 herum entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn bewegt, bis sein Arm 34a gegen den Anschlag 18 stößt Hierdurch wird das Lager 14 nach oben verschoben, so daß die Umfangsfläche dei unteren Fixierrolle 3 in eine Lage gebracht wird, in welcher sie nahe der Umfangsfläche der oberen Fixierrolle 2 angeordnet ist

Wenn die obere und untere Rolle außer Betrieb ist befinden sie sich auch nicht in Anlage miteinander Infolgedessen sind die in Fig.5 dargestellten Rollen vollkommen frei und es besteht nicht die Gefahr ein« Verformung, wohingegen die in den Fig.2 und 3 dargestellten Rollen leicht verformt werden können, da

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die obere Rolle auf der unteren Rolle 3 aufsitzt und aufgrund ihres Eigengewichts gegen die untere Rolle 3 drückt, auch wenn sie nicht in Betrieb sind.

Versuche haben gezeigt, daß, wenn die obere Fixierrolle 2 mit einer Schutzauflage bzw. einem Überzug aus Silikonkautschuk auf 180° C erwärmt wird, ihr Durchmesser infolge der thermischen Ausdehnung etwa um 1 mm zunimmt. Hierdurch ist es dann möglich, allein infolge der thermischen Ausdehnung einen Druck in der Größenordnung von 3 bis 5 kg auf die Rollen auszuüben, wenn die Vorspannung der Feder 16

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entsprechend eingestellt ist.

In allen dargestellten und beschriebenen Ausführ.ingsformen werden sowohl die untere als auch die obere Rolle aufgeheizt. Selbstverständlich kann aber auch nur eine dieser Rollen aufgeheizt werden. Die Anschläge 7 und 18 zum Einstellen des Achsabstandes zwischen den beiden Rollen weisen in den wiedergegebenen Ausführungsbeispielen jeweils die Form einer Schraube auf. Selbstverständlich können aber als Anschläge 7 und 18 auch exzentrische Kurvenscheiben verwendet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erwärmung und Fixierung eines Tonerbildes für ein elektrofotografisches Kopiergerät mit einem Rollenpaar, zwischen dem das Tonerbild hindurchbewegt wird, von dem mindestens eine der Rollen aufgeheizt und mindestens eine der Rollen angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine der beiden Rollen (2, 3) in ihrem Achsabstand in bezug auf die andere Rolle verschiebbar gelagert ist, und daß der Achsabstand {Z.^ zwischen den beiden Rollen (2,3) einstellbar und auf einen einstellbaren Maximalwert begrenzt ist, der im kalten Zustand einen Rollenspalt bestimmt, der so bemessen ist, daß bei der thermischen Ausdehnung der aufgeheizten Rolle(n) (2,3) eine vorbestimmte Andruck-Kraft entsteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsabstand (L) durch einen Anschlag (7,13) begrenzt ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Achsabstand fZ^durch eine verschwenkbar an einem Grundteil (\4a) gehalterte Arreliereinrichtung (14) mit einem freien, sich von dem Grundteil (14a) erstreckenden Endteil (14b), das an einem die verschiebbar gehalterte Rolle (2) tragenden Lager (12) angeordnet ist, und durch einen Anschlag (7) begrenzt ist, der sich über dem freien Endteil (14£>) der Arretiereinrichtung (14) befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Achsabstand (L) durch eine an einem Grundteil (24a^ schwenkbar gehalterte Andrückeinrichtung (24) mit einem sich von dem Grundteil erstreckenden, freien Endteil (246,), das über dem die verschiebbar gehalterte Rolle (2) tragenden Lager (12) und in dessen Bewegungsbereich angeordnet ist, durch eine die Andrückeinrichtung (24) in Richtung auf das Lager (12) vorspannende Feder (16) und durch einen Anschlag (18) für die Bewegung der Andrückeinrichtung (24) begrenzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Achsabstand (L) durch eine Andrückeinrichtung (34) in Form eines verschwenkbar gehalterten Kniehebels, durch eine Feder (16), die die Andrückeinrichtung (34) mit einem Arm (34a) gegen ein die verschiebbar gehalterte Rolle (3) tragendes Lager (13) vorspannt, und durch einen den Bewegungsbereich des Arms (34a^steuernden Anschlag (18) begrenzt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (7, 18) einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag von einer in ein stationäres Teil (19) eingelassenen, verstellbaren Schraube (7,18) gebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag von einer Kurvenscheibe gebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Feder (16) mittels einer in ein stationäres Teil (21) eingelassenen Schraube (17) einstellbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erwärmung und Fixierung eines Tonerbildes für ein elektrophotografisches Kopiergerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebeiien Gattung.

Die Fixierung eines Tonerbildes auf einem beispielsweise blattförmigen Aufzeichnungsmaterial kann auf verschiedenen Wegen durchgeführt werden; so ist beispielsweise aus der DT-OS 17 72 898 ein Verfahren zur Fixierung von Tonerbildern unter Druckanweridung und ohne Erwärmung bekannt, bei dem das Aufzeichnungsmaterial mit dem Tonerbild zwischen zwei Rollen mit harter Oberfläche hindurchbewegt wird, von denen eine beweglich und mit Federn verbunden ist, um einen einstellbaren Druck zu erzeugen.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird das mit dem Tonberbild versehene Aufzeichnungsmaterial zwischen zwei Rollen hindurchbewegt, von denen mindestens eine aufgeheizt werden kann, wodurch das Tonerbild erwärmt und mit dem Aufzeichnungsmaterial verschmoizen wird.

Und schließlich gibt es noch Verfahren, bei denen die Fixierung sowohl durch Druckanwendung als auch durch Erwärmung erfolgt.

Das schnellste, effektivste und sicherste Verfahren zur Fixierung eines Tonerbildes auf einem Aufzeichnungsmaterial ist die oben erläuterte Erwärmung durch mindestens eine Rolle eines Paars, da das Tonerbild in unmittelbaren Kontakt mit den auf hohe Temperatur aufgeheizten Oberflächen der Rollen gebracht wird, so daß sich ein guter Wärmeübergang und damit ein rasches Aufschmelzen des Tonerbildes, wie es für die Fixierung erforderlich ist, ergibt.

Eine Vorrichtung zur Erwärmung und Fixierung eines Tonerbildes der angegebenen Gattung soll im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert werden. Ein Tonerbild P befindet sich auf einem blattförmigen Aufzeichnungsmaterial, das im folgenden als Kopierblatt 1 bezeichnet werden soll; dieses Kopierblatt 1 wird in Richtung des Pfeils a längs eines Transportweges für die Kopierblätter zugeführt, in dem eine obere Rolle 2 angeordnet ist. Das Kopierblatt 1 ist so ausgerichtet, dall seine das Tonerbild tragende Oberfläche die Unifangsfläche der Rolle 2 unmittelbar berührt.

Die obere Rolle 2 wird in ihrer Mitte von einer Welle getragen, auf die eine rohrförmig Metallwelle 4 aufgebracht ist. In der rohrförmigen Welle 4 befindet sich eine Heizquelle, so daß die Rolle 2 erwärmt werden kann.

Die Heizquelle weist eine spulenförmige Heizeinrichtung 5 auf, die auf einen in der Mitte der rohrförmigen Weile 4 angeordneten Glasstab bzw. ein Glasrohr 6 gewickelt ist. Auf die Oberfläche der rohrförmigen Welle 4 ist eine Auflageschicht 8 aus hitzebeständigem und haltbarem Material, wie beispielsweise Silikonkautschuk, aufgebracht. Diese Auflageschicht 8 der Rolle 2 wei.it eine äußere Umfangsfläche auf, die so behandelt ist, daß sie nicht klebt; dadurch wird die Erzeugung von sogenannten Offset-Bildern vermieden.

Offset-Bilder werden im allgemeinen nur dann erzeugt, wenn durch die Erwärmung das Tonerpulver des Tonerbildes auf dem vorhergehenden Kopierblatt aufgeschmolzen und anschließend klebrig wird. Dann besteht die Gefahr, daß ein Teil des Tonerbildes, das sich im geschmolzenen Zustand befindet, am Umfang der Rolle haften und auf das folgende Kopierblatt übertragen werden kann, dessen Tonerbild dann wiederum zum Teil am Umfang der Rolle haften und ebenfalls wieder auf das folgende Kopierblatt übertra-