DE2604676A1

DE2604676A1 - Abstreifvorrichtung

Info

Publication number: DE2604676A1
Application number: DE19762604676
Authority: DE
Inventors: Eugene Bohdan Franko
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1975-02-10
Filing date: 1976-02-06
Publication date: 1976-08-19
Also published as: CA1043368A; US3981085A; GB1519262A; FR2300361A1; FR2300361B1; JPS51104351A; NL7601092A

Description

PAT ENT^NWÄLTE A. GRÜNECKER

DIPL.-JNG.

H. KINKELDEY

DR-ING.

W. STOCKMAIR

DR.-ING. ■ ΑθΕ (CALTECH)

K. SCHUMANN

DR. RER. NAT. · DIPL-PHYS.

P. H. JAKOB

DIPI INQ.

G. BEZOLD

DR. RER. NAT. · DIPU-CHEM.

MÜNCHEN E. K. WEIL

DR. RER. OEC. ING. .·

LI N DAlJ

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

P 10 037

6. Feb. 1976 D/74680

XEROX CORPORATION

Xerox Square, Rochester, New York 14-644, USA

Abstreifvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Abstreifvorrichtung zum Abstreifen von blattförmigem Aufzeichnungsmaterial von der Oberfläche einer elastomeren Fixierwalze für ein elektrostatisches Kopiergerät, mit dem Kopien einer Vorlage hergestellt werden, wobei die Pulverbilder auf dem blattförmigen Aufzeichnungsmaterial fixiert werden, indem die Pulverbilder auf den Blättern durch einen Spalt geführt werden, der durch eine elastomere Fixierwalze und eine Gegenwalze gebildet wird, die Wärme und Druck ausüben, um dadurch die Pulverbilder auf dem blattförmigen Aufzeichnungsmaterial zu verschmelzen.

ORIGINAL INSPECTED

609834/09Q4 °

TELEFON (089)332862 TELEX ΟΟ-293ΘΟ TELEGRAMME MONAPAT

Allgemein bezieht die vorliegende Erfindung sich auf eins verbesserte Fixiervorrichtung für ein elektrostatisches Kopiersys fcetn, und insbesondere auf verbesserte Abstreiffinger für die elastomere Oberfläche der Fixierwalze, um das blattförmige Aufzeichnungsmaterial von der Oberfläche der Fixierwalze abzustreifen.

Bei einem der bevorzugten Verfahren zur Verschmelzung eines Pulverbildes mit einem Substrat wird das Pulver in direkten Kontakt mit einer heißen Oberfläche, wie beispielsweise einer erwärmten Walze, gebracht. Die Oberfläche der Walze kann trocken sein, d.h., es wird kein flüssiges Lösemittel auf die Oberfläche einer solchen Walze aufgebracht, wie es beispielsweise in den amerikanischen Patentschriften Nr. 3 49-8 596, 3 539 l6l und 3 666 2^7 beschrieben wird. Als Alternative hierzu kann die Oberfläche der Fixierwalze mit einem Ablösmittel befeuchtet werden, beispielsweise einem Silikonöl, wie es in den amerikanischen Patentschriften Nr. 3 268 351 und 3 256 002 beschrieben wird.

Werden der Druck und die Schärfe der Abstreiffinger gesteigert, wie es beispielsweise in der US-PS 3 ^50 beschrieben wird, so können Probleme auftreten, die zu einer Beschädigung der Oberfläche der Fixierwalze führen; dies gilt insbesondere dann, wenn die Oberfläche trocken ist. Darüberhinaus haben eine Steigerung der Temperatur und des Drucks dazu geführt, daß sich die Fixierwalze rascher abnutzt, so daß größere Kosten und längere Stillstandszeiten des Gerätes entstehen.

Der Erfindung liegt deshalb unter anderem die Aufgabe zugrunde, eine Abstreifvorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei welcher der Abstreiffinger

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nicht mit der Fixierwalze in Berührung kommt, so daß eine Beschädigung der Oberfläche der Fixierwalze vermieden und der Verschleiß verringert wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Abstreifvorrichtung der angegebenen Gattung gelöst durch ein Abstreiften, das in einem vorher bestimmten Abstand von der elastomeren Oberfläche der Fixierwalze angeordnet ist, von der das tfettförmige Aufzeichnungsmaterial abgestreift werden soll, wobei das Abstreifteil einen Spitzenbereich mit wenigstens einer darin ausgebildeten Öffnung aufweist, welcher der elastomeren Oberfläche der Fixierwalze in einem spitzen Winkel relativ zu einer Tangente an die Oberfläche der Fixierwalze zugewandt ist, und durch eine Einrichtung zur Zuführung von unter Druck stehender Luft in Verbindung mit der Öffnung, um zur Trennung des vorderen Randes des blattförmigen Aufzeichnungsmaterials von der Oberfläche der Fixierwalze auf das Abstreifteil eine Krauselwirkung auf der elastomeren Oberfläche der Fixierwalze zu erzeugen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß eine Abstreifvorrichtung geschaffen wird, bei der die Nachteile vermieden werden, die bei den herkömmlichen Fixiervorrichtungen auftreten, bei denen eine Fixierwalze der Einwirkung von Druck und Wärme ausgesetzt wird.

Weiterhin läßt sich wesentlich der Verschleiß an der Oberfläche der Fixierwalze verringern. Und schließlich werden Beschädigungen der elastomeren Oberfläche der Fixierwalze während des Abstreifens vermieden.

Die Erfindung schafft also eine verbesserte, mit Luft arbeitende Abstreifvorrichtung, um ein blattförmiges

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Aufzeichnungsmaterxal von der elastomeren Oberfläche einer Fixierwalze abzustreifen, an der zur Herstellung einer Kopie das Tonerbild unter der Einwirkung von Druck und Wärme mit dem Aufzeichnungsmaterial verschmolzen und damit fixiert wird. Die verbesserte, mit Luft arbeitende Abstreifvorrichtung nutzt die Verformung der elastomeren Oberfläche aus, die sich aus dem Druck ergibt, um das blattförmige Aufzeichnungsmaterial abzustreifen, ohne direkt mit der Oberfläche der Fixierwalze in Berührung zu kommen. In dem Spitzenbereich der Abstreifvorrichtung sind eine oder mehrere Offnungen aus gebildet, die mit einer Quelle für unter Druck stehende Luft verbunden sind. Der Spitzenbereich kann entweder flach oder gebogen sein und ist in einem spitzen Winkel relativ zu einer tangentialen Richtung angeordnet, aus der das blattförmige Aufzeichnungsmaterial von der Oberfläche der Fixierwalze abgestreift wird; diese elastomere Oberfläche xiird aufgrund der Einwirkung der unter Druck stehenden Luft gekräuselt bzw. gewellt, um das Abstreifen des blattförmigen Aufzeichnungsmaterials von der Oberfläche zu erleichtern.

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

Es zeigen:

Fig. 1 ein xerographisches Kopiergerät mit einer Druckf ixi ervorr i cht ung, die eine erwärmte Fxxier-walze und eine verbesserte Abstreifvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält;

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Fig. 2 im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt durch die Fixiervorrichtung und die Abstreifvorrichtung zu dem Zeitpunkt, beim dem das blattförmige Aufzeichnungsmaterial aus dem Spalt austritt;

Fig. 2 (a) stark vergrößert eine Ansicht eines Teils von Fig. 2 mit einer. Darstellung von Einzelheiten der Abstreifvorrichtung nach der Erfindung;und

Fig. 3 eine isometrische Ansicht der Abstreifvorrichtung nach der Erfindung.

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-D-

In Fig. 1 der Zeichnungen ist eine AusSihrungsform der Erfindung in einem entsprechenden Gerät, beispielsweise einem automatischen xerographischen Kopiergerät,dargestellt. Das automatische xerographische Kopiergerät enthält eine xereographische Platte oder Oberfläche, die als Oberfläche einer Walze ausgebildet ist. Die Platte enthält eine photoleitende Schicht oder lichtempfangende Oberfläche auf einer leitenden Unterlage; dies Walze ist in einem Rahmen so gelagert, daß sie sich in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung drehen kann.. Bei ihrer Drehung durchläuft die Oberfläche der Platte nacheinander eine Reihe von xerogi^hischen Verarbeitungsstationen. Im folgenden soll zur Erläuterung der Erfindung kurz auf die verschiedenen xereographischen Verarbeitungsstationen und ihre Funktion eingegangen werden, die sich in und an der Bewegungsbahn der Plattenoberfläche befinden. Dabei sind im einzelnen folgende Stationen vorgesehen:

Eine Aufladestation A, in der eine gleichmäßige elektrostatische Aufladung auf der photoleitfähigen Platte abgelagert wird;

eine Belichtungsstation B, in der ein Lichtoder ein Strahlungsmuster der wiederzugebenden Kopien auf die Plattenoberfläche projiziert wird, um die Ladung in den dadurch belichteten Bereichen abzuleiten bzw. abzubauen; dadurch entsteht eine latente elektrostatische Abbildung der zu reproduzierenden Kopie;

eine Entwicklungsstation C, in der ein xerographisches Entwicklermaterial kaskadenförmig über die latente, elektrostatische Abbildung verteilt wird, um ein Tonerpulverbild der zu reproduzierenden Kopie herzustellen; das xerographische Entwicklermaterial enthält

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Tonerteilchen mit einer elektrostatischen Ladung, die der des latenten elektrostatischen Bildes entgegengesetzt ist;

eine Übertragungsstation D, in der das Tonerpulverbild elektrostatisch von der Plattenoberfläche auf ein Übertragungsmaterial oder eine Aufnahtneoberfläche eines Aufzeichnungsmaterials übertragen wird; und

eine Walzenreinigungs- und Entladungsstaüon E₁ in der die Plattenoberfläche abgebürstet wird, um die restlichen Tonerteilchen zu entfernen, die darauf nach der Übertragung der Abbildung zurückgeblieben sind; in dieser Station wird die Platte der Strahlung einer relativ hellen Lichtquelle ausgesetzt,, um die praktisch vollständige Entladung der restlichen elektrostatischen Aufladung zu erreichen, die darauf zurückgeblieben war.

Weitere Einzelheiten der oben erwähnten xerographischen Stationen können der US-PS 3 578 859 der Anmelderin entnommen werden; die entsprechende amerikanische Patentanmeldung wurde am 3· Juli I969 hinterlegt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung befindet »ich in einer Fixierstation F eine Fixiervorrichtung 101 mit einer Fixierwalze IO3 und einer Druckwalze IO5, wobei das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial durch Verschmelzen der Tonerteilchen fixiert wird$ das zu fixierende blattförmige Aufzeichnungsmaterial wird durch den Spalt vorwärtsbewegt, der durch den Kontakt der Druckwalze und der Fixierwalze gebildet wird. Das Aufzeichnungsmaterial wird durch ein oder mehrere Abstreifteile

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von der Fixierwalze IO3 abgestreift. Die Fixierwalze weist ein drehbares Teil I30 auf, das aus Kupfer oder Aluminium hergestellt werden kann und eine elastomere, !compressible Beschichtung 132 enthält, die aus einem Silikon-Kautschuk oder einem anderen geeigneten, wärmebeständigen, kompressiblen Material bestehen kann, wie· es beispielsweise in den oben erwähnten Patentschriften beschrieben wird. Das rotierende Teil kann von innen durch eine Wärmequelle 13^ erwärmt werden, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 666 247 beschrieben wird; als Alternative hierzu kann es von außen erwärmt werden, wie es in den amerikanischen Patentschriften Nr. 3 ^98 und 3 539 161 beschrieben wird. Die Druckwalze weist ein drehbares Teil l40 auf, das mit einer elastomeren Schicht 1A2 bedeckt ist; nach einer bevorzugten Ausführungsform hat die Schicht l42 eine etwas höhere Härte als die Beschichtung I32 der Fixierwalze, wie in den oben erwähnten Patentschriften beschrieben wird.

Wie sich aus den Figuren 2, 2(a) und 3 ergibt, weist die mit Luft arbeitende Abstreifvorrichtung nach der Erfindung ein oder mehrere Abstreifteile 112 auf, die dazu dienen, der Oberfläche der Fixierwalze IO3 unter Druck stehende Luft zuzuführen. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind eine oder mehrere winzige Öffnungen Il4 in dem Spitzenbereich des Abstreifteils ausgebildet, um durch den Spitzenbereich 119 des Abstreifteils unter Druck stehende Luft auf die Oberfläche der Fixierwalze zu richten. Das Abstreifteil ist mit einer Leitung II7 verbunden, die wiederum an eine Quelle für unter Druck stehende Luft (nicht dargestellt) angeschlossen ist. Durch diese Anordnung wird den Öffnungen Il4, die in der Oberfläche des Abstreifteils ausgebildet sind, unter Druck stehende Luft zugeführt, die eine Verformung bzw. Deformation der elastomeren Oberfläche der Fixierwalze bewirkt.

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Da das Material, aus dem die Oberfläche der Fixierwalze besteht, elastomer und kompressib.el bzw. durch Druck verformbar ist, wird eine Kräusel- oder Riffelwirkung 125 (siehe Fig. 2a) erzeugt, so daß der vordere Rand d©s blattförmigen AufZeichnungsmaterials in der Nähe der Spitze II9 von der Oberfläche der Fixierwalze getrennt wird. Da weiterhin das Pulverbild bereits mit dem Aufzeichnungsblatt S verschmolzen und damit fixiert worden ist, besteht keine Gefahr, daß die unter Druck stehende Luft die Eigenschaften des Pulverbildes nachteilig beeinflußt oder die Bildqualität verschlechtert. Wenn die Fixierwalze sich weiter dreht, wird auch das bereits abgehobene blattförmige Aufzeichnungsmaterial weiter von der Oberfläche des Abstreifteils 112 getrennt. Bei Untersuchungen ist festgestellt worden, daß der Spitzenwinkel des Spitzenbereichs des Abstreifteils relativ klein gehalten werden sollte, um das Aufrollen der fertigen Kopie zu verringern bzw. zu vermeiden; der Winkel an der Spitze dieses Bereichs sollte jedoch nicht zu groß sein, damit nicht die Möglichkeit eines Bruchs bzw. einer Beschädigung der Oberfläche der Fixierwalze gegeben ist. Es hat sich herausgestellt, daß die Winkel an der Spitze relativ zu der tangentialen Abstreifrichtung im Bereich von ungefähr 10 bis ungefähr 30° liegen sollten.

Eine Federanordnung I50 dient dazu, das Abstreifteil 112 sehr nahe bei der Oberfläche der Fixierwalze anzuordnen. Dabei kommt das Abstreifteil jedoch nicht während des Abstreifens mit der Oberfläche der Fixierwalze in Berührung, sondern wird von der Oberfläche in einem Abstand gehalten, der leicht in Abhängigkeit von den jeweils vorliegenden Bedingungen eingestellt werden kann; dazu kann beispielsweise die entsprechende Justierung der Federanordnung I50 herangezogen werden. Der

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ο Luftdruck sollte im Bereich von ungefähr 0,42 kp/cm

ο (6 lbs per square inch) bis ungefähr O,91kp/cm (13 lbs per square inch) für Abstände liegen, die im Bereich von ungefähr 0,125 mm (5 mils) bis ungefähr 0,875 mm (35 mils) liegen. Der Spitzenbereich 119 des Abstreifteils ist mit einem Material beschichtet, das eine niedrige Qberflächenenergie hat; dazu kann beispielsweise das PoIytetrafluoräthylen verwendet werden, das von duPont Corporation of Wilmington, Delaware unter dem Warenzeichen "Teflon" hergestellt und vertrieben wird.

Die mit Luft arbeitende Abstreifvorrichtung nach der Erfindung ermöglicht ein zuverlässiges Abstreifen des blattförmigen Aufzeichnungsmaterials mit dem fixierten Tonerbild von der Oberfläche der Fixierwalze, ohne daß die empfindliche Silikon-Kautschuk-Beschichtung der Fixierwalze beschädigt oder auf andere Weise nachteilig beeinflußt wird. Dies stellt einen wesentlichen Fortschritt auf dem Gebiet der Kopiergeräte dar und bietet wesentliche Vorteile im Vergleich mit den herkömmlichen Abstreifvorrichtungen, die bisher dazu verwendet wurden, um blattförmiges Aufzeichnungsmaterial von der elastomeren Oberfläche der Füerwalze abzustreifen.

- Patentansprüche

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Claims

Pat entansprüche

fΙ»)Abstreifvorrichtung zum Abstreifen von blattförmigem Aufzeichnungsmaterial von der Oberfläche einer elastoraeren Fixierwalze für ein elektrostatisches Kopiergerät, mit dem Kopien einer Vorlage hergestellt werden, wobei die Pulverbilder auf dem blattförmigen Aufzeichnungsmaterial fixiert werden, indem die Pulverbilder auf den Blättern durch einen Spalt geführt werden, der durch eine elastomere Fixierwalze und eine Gegenwalze gebildet wird, die Wärme und Druck ausüben, um dadurch die Pulverbilder auf dem blattförmigen Aufzeichnungsmaterial zu verschmelzen, gekennzeichnet durch ein Abstreifteil (112), das in einem vorher bestimmten Abstand von der elastomeren Oberfläche der Fixierwalze angeordnet ist, von der das blattförmige Aufzeichnungsmaterial (S) abgestreift werden soll, wobei das Abstreifteil (112) einen Spitzenbereich (l 9) mit wenigstens einer darin ausgebildeten Öffnung (11*0 aufweist, welcher der elastomeren Oberfläche der Fixierwalze (103) in einem spitzen Winkel relativ zu einer Tangente an die Oberfläche der Fixierwalze (I03) zugewandt ist, und durch eine Einrichtung zur Zuführung von unter Druck stehender Luft in Verbindung mit der Öffnung (ll4), um zur Trennung des vorderen Randes des blattförmigen Aufzeichnungsmaterials (S) von der Oberfläche der Fixierwalze (IO3) auf das Abstreifteil (112) eine Kräuselwirkung auf der elastomeren Oberfläche der Fixierwalze (IO3) zu erzeugen.
2. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet . durch eine einstellbare Vorspanneinrichtung (I50) zur Änderung des Abstandes des Abstreifteils (112) von der Fixierwalze (IO3).
3. Abstreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenbereich (II9)

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des Abstreifteils·(ll2) relativ zu einer Tangente an die Oberfläche der Fixierwalze (103) in einem "Winkel angeordnet ist, der im Bereich von ungefähr 10 bis ungefähr 3O liegt.
4. Abstreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenbereich (119) des Abstreifteils (112) eine Beschichtung aus einem Material aufweist, das eine niedrige freie Oberflächenenergie hat.
5· Abstreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Oberfläche der Fixierwalze (IO3) aus Silikon-Kautschuk besteht.
6. Abstreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruck im Bereich von ungefähr 0,42 kp/cm (6 psi) bis 0,91 kp/cm (13 psi) für Abstände liegt, die im Bereich von ungefähr 0,125 mm (5 mils) bis ungefähr 0,875 nun (35 mils) liegen.

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