DE2824994C3 - Walzenfixiervorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät - Google Patents
Walzenfixiervorrichtung für ein elektrophotographisches KopiergerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Walzenfixiervorrichiitung
für ein elektrophotographisches Kopiergerät, ^•bestehend aus einer Fixierwalze, einer dieser mit
Andruckberührung gegenüberstehenden Andruckwalze und einem Drehantriebsmechanismus für die Walzen,
wobei mindestens die Fixierwalze einen, vorzugsweise elastischen, Oberflächenüberzug aus einem Harzmateirial
aufweist, in das ein elektrisch leitendes Pulver, z. B. • Gas-Ruß-Pulver, eingearbeitet ist.
Bei einer derartigen Walzenfixiervorrichtung wird ein Kopierpapier, auf dessen Oberfläche ein Tonerbild
geformt worden ist, so zwischen den beiden Walzen hindurchgeführt, daß die das Tonerbild tragende Fläche
mit der Mantelfläche der Fixierwalze in Berührung gebracht und dadurch der Toner erwärmt und
angeschmolzen wird, so daß das Tonerbild bei dieser Förderung des Kopierpapiers fixiert wird.
Um mit dieser Vorrichtung den Fixiervorgang gleichmäßig durchführen zu können, bestehen die
bisher verwendete Fixierwalze und/oder die Andruckwalze aus einer Lage eines elastischen Materials, wie
-,Silikongummi, oder einen Überzug aus Polytetrafluorethylen
auf der Mantelfläche eines Metallsubstrats zylindrischer Form, damit die Gesamtoberfläche eines
Kopierblattes mit vorbestimmter, gleichmäßig verteilter Andruckkraft mit der Fixierwalze in Andruckberührung
bringbar ist und der Austrag des Blattes zwischen den beiden Walzen gleichmäßig bzw. ruckfrei und
unbehindert erfolgt
Bei diesen Walzen ist jedoch der Mantelflächen-
Überzug aus den genannten Werkstoffen elektrisch isolierend, so daß sich die Walzenoberfläche durch
Reibung elektrisch auflädt Dies tritt bein: Durchlauf des Kohlepapiers zwischen den beiden Walzen sowie
-, dadurch auf, daß das den Walzen zugeführten Kopierpapier bereits elektrisch aufgeladen worden ist,
obgleich seine Ladungsgröße nicht sehr hoch ist. Im tatsächlichen Betrieb laden sich die Walzen häufig mit
einem Potential entsprechend mehreren kV auf. Wenn
in die Walzen derart elektrisch geladen sind, treten die im
folgenden genannten Schwierigkeiten bzw. Störungen auf:
1. Es tritt sehr häufig die sogenannte »Offset-Erscheinung« auf. nämlich eine Erscheinung, bei weicher
· ein Teil des auf einem Kopierpapierblatt haftenden Toners zum Anhaften an der Fixierwalze gebracht
und dann bei der Drehung dieser Walze auf das Kopierpapier übertragen wird. Diese Erscheinung
führt jedoch zu einer erheblichen Verschlechterung ;" der Bildgüte des reproduzierten Bildes oder dgl.
h ' *und zu einer starken Verschmutzung der Fixierwalf
j| ze. Wenn die Trenneigenschaft der Fixierwalze '? "* unzureichend oder die Erwärmungstemperatur
koch ist verlängert sich die Zeitspanne, während -3 welcher der vom Kopierpapier elektrostatisch an
die Fixierwalze angezogene Toner mn der ;'· Fixierwalze in Berührung bleibt so daß dit
»Offset-Erscheinung« besonders auffällig ist
2. Das Kopierpapier kann sich leicht um die Walze herumwickeln. Das zwischen Kopier- und Andruckwalze
hindurchgelaufene Kopierpapier wird dabei durch seine elektrostatische Anziehung um
die Mantelfläche von Kopier- oder Andruckwalze herumgewickelt so daß der vorgesehene Austrag
des Kopierpapiers nicht gleichmäßig und störungsfrei erfogen kann. Insbesondere dann, wenn das
Trennvermögen der Fixierwalze gering ist oder die Erwärrrungstemperatur niedrig liegt, wird diese
unerwünschte Erscheinung durch die Haftkraft des Toners verstärkt
3. Das zwischen den Walzen auszutragende Kopierpapier lädt sich stark elektrostatisch auf, so daß es
sehr schwierig wird, das Papier bzw. die Kopierblätter gleichmäßig bzw. ruckfrei und kontinuierlich
abzugeben. Da nämlich zwischen den Papierblättern keine gute Gleitwirkung vorhanden ist
wird die Abgabe der Blättern in eine Aufnahmemulde behindert Außerdem kann man bei der
Handhabung der ausgetragenen Kopierblätter einen elektrischen Schlag erhalten.
4. Das Tonerbild wird unmittelbar vor dem Fixieren durch die elektrostatische Kraft der Fixier- oder
Andruckwalze abgestoßen, so daß im reproduzierten Bild oder dgl. ein sogenanntes »Ausbluten«
auftritt wodurch das Auflösungsvermögen des Kopierbildes verringert wird.
Die unter 3. genannte Störung kann durch Beseitigung der Ladung an einem ausgetragenen Kopierblatt
'mittels einer Ladungsbeseitigungseinrichtung verhindert werden; auf diese Weise lassen sich jedoch
keineswegs die anderen Störungen beseitigen.
Ein elastischer Überzug auf der Fixierwalze aus Silikongummi bewirkt eine gleichmäßige Verteilung der
Andruckkraft sowie ein gutes Trennvermögen zwischen der Walze und dem Kopierpapier. Man kann den
elektrischen Widerstand der Silikongummischicht auch dadurch herabsetzen, daß man dem Silikongummi ein
elektrisch leitendes Pulver beimengt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß das dem Silikongummi immanente
, Trennvermögen mit zunehmender Beimengung von
■ elektrisch leitendem Pulver überpropnrtiona! abnimmt.
Die Folge ist, daß der sich auf der Fixierwalze ablagernde Toner die sogenannten »OFfse'-Bilder«
' verursacht. Auch wird die Gefahr erhöht, daß sich Kopierpapier um die Walze herumwickelt
Aus der US-PS 38 09 854 ist daher eine Fixierwalze bekannt, deren Mantelfläche mit einem dreischichtigen
Überzug versehen ist, wobei die äußerste, d. h. die mit dem Kopierpanier und dem Toner in Berührung
kommende Schicht eine dünne, elektrisch nicht leitende Silikongummischicht ist, unter der sich eine etwas
dickere, aus eine.n Elastomer bestehende Schicht befindet, in die elektrisch leitendes Pulver, z. B.
Rußpulver, eingearbeitet ist Zwischen dieser elektrisch leitfähigen Schicht und der Mantelfläche der Fixierwalze
ist schließlich noch eine stark wärmeleitende, z. B. aus p. einer Metallfolie bestehende Trägerschicht angeordnet
!Dadurch, daß als Fixierschicht eine Silikcngummi-ΐ
»chicht verwendet wird, wid zwar ein ausgezeichnetes
sTrennvennögen erreicht Die elektrisch isolierende
/Eigenschaft der Sifikonguicimischicht hat jedoch eine
'gewisse — wenn auch wegen ihrer geringen Dicke
,zunächst nur geringe — elektrische Aufladung zur
Folge, so daß nach einer gewissen Gebrauchsdauer die vorstehend genannten nachteiligen Wirkungen wieder
'auftreten.
Aus der Literaturstelle »Research Disclosures«, Juli 1972, Seite 72/73, Nr. 9944 sind Beschichtungen für
Fixierwalzen bekannt, wobei die entsprechenden Materialien eine hohe Wärmekapazität und eine hohe
Dichte sowie eine hohe Wärmsleitfähigkeit besitzen 'sollen. Dabei v/erden Elastomere auf der Basis von
VenyJidenfluorid angegeben, die Hexafluorpropylen als Comonomer enthalten. Dabei können die äußeren
Schichten Füllstoffe enthalten, um beispielsweise die mechanische Festigkeit oder das Trennvermögen zu
erhöhen. Solche Füllstoffe können beispielsweise aus Metallteilchen bestehen. Die in der genannten Literaturstelle
erwähnten Beschichtungen sollen ausschließlich dem Zweck dienen, das thermische Verhalten der
Fixierwalzen in gewünschter Weise zu beeinflussen. Ober das elektrische Verhalten dieser Walzen werden
dagegen keine Angaben gemacht Selbst wenn daher die äußere Schicht Metallteilchen enthalten sollte, so dienen
diese nicht dazu, ein sich auf der Walze aufbauendes Potential abzuleiten. Eine derartige Ableitung kann nur
^»•folgen, wenn die leitende Schicht mit einem festen
Potential verbunden ist Eine derartige elektrische Verbindung ist bei der in der genannten Literaturstelle
beschriebenen Fixierwalze jedoch nicht gegeben. Auch
bei dieser Walze tritt daher im Betrieb eine Aufladung der äußersten Schicht auf, so daß auch hler die
vorstehend geschilderten Nachteile gegeben sind
Es ist beispielsweise durch die AU-PS 2 34 597 sowie die US-PS 32 91 466 und 32 68 351 bekannt, für den
Oberflächenüberzug einer Fixierwalze ein Tetrafluoräthylen-Polymer zu verwenden. Es ist auch bekannt,
derartige Fixierwalzen mit einem metallischen Kern zu versehen. Diese Tetrafluoräthylen-Polymer-Überzüge
enthalten jedoch keine leitenden Teilchea Auch sind diese Oberflächenschichten nicht mit einem bestimmten
Potential verbunden, so daß auch bei diesen Fixierwalzen eine elektrische Aufladung der Oberfläche während
des Betriebes nicht zu vermeiden ist
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Walzenfixiervorrichtung für ein elektrophotographisches
Kopiergerät zu schaffen, bei der eine elektrische Aufladung der Oberfläche der Fixierwalze
vermieden wird, wobei zusätzlich die Oberfläche ajs
einem elastischen Material mit guten Trenneigenschaften gebildet sein soll.
Diese Aufgabe wird bei der anfangs genannten Walzenfixiervorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Oberflächenüberzug aus einem Tetrafluoräthylen-Polymeren oder einem Tetrafluoräthylen-Hexafluorpropylen-Msschpolymeren
Jbesteht, daß das elektrisch leitende Pulver in dieses Fluorharzmaterial so
eingebettet ist, daß der spezifische Widerstand des Oberflächenüberzuges höchstens 10ι0Ω· cm vorzugsweise
108Ω · cm beträgt, und daß der Oberflächenüberzug
elektrisch geerdet ist.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es
zeigt
F i g. 1 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht des Hauptteils einer erfindungsgemäßen Walzenfixiervorrichtung
für ein elektrophotographisches Kopiergerät
und
Fi g. 2 eine teilweise im Schnitt gehaltene Voransicht
der Vorrichtung nach F i g. 1.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Walzenfixieryorrichtung
gemäß der Erfindung ist eine Fixier-Oberflächenschicht 2 auf der Mantelfläche eines Substrats
oder Trägers 1 ausgebildet, das bzw. der z. B. aus einem
Aluminiumzylinder mit einem Außendurchmesser von 40 mm, einer Wanddicke von 3 mm und einer Länge von
300 mm besteht Diese Oberflächenschicht 2, im folgenden auch als Überzug bezeichnet, besteht aus
einem Fluorharzmaterial, wie einem Tetrafluoräthylen-Polymeren oder einem Tetrafluoräthylen/Hexafluorpropylen-Mischpolymeren,
mit in dieses Material eingearbeitetem und darin dispergiertem Gasrußpulver und Titandioxidpulver. Der Überzug 2 besitzt dabei
einen spezifischen Widerstand von nicht mehr als 10'°Ω · cm. Im Hohlraum des Substrats 1 ist weiterhin
eine Heizeinrichtung 3 z. B. in Form einer Infrarotlampe angeordnet. Durch diese Anordnung wird eine Fixierwalze
4 gebildet Eine Andruckwalze 7 besteht aus einem Andruck-Überzug 6 auf der Mantelfläche eines
Substrats 5, welches dem genannten Substrat 1 ähnelt Dieser Überzug 6 ist aus einem elastischen Harzmaterial,
wie Silikongummi, mit darin enthaltenem und dispergiertem (Gas-)Rußpulver und titandioxidpulver
hergestellt Der Überzug 6 besitzt dabei einen niedrigen spezifischen Widerstand von höchstens ΙΟ10 Ω · cm.
Von den Substraten 1 und 5 getragene, drehbare Metallwellen 8 bzw. 9 sind in Lagern 11 bzw. 12 gelagert,
die an einem aus einem elektrisch leitenden Material bestehenden Maschinenrahmen 10 eines elektrophotographischen
Kopiergerätes montiert sind. Die Mantelflächen von Fixierwalze 4 und Andruckwalze 7 werden
dabei mit einer vorbestimmten Druckkraft in gegenseitiger Berührung gehalten. Weiterhin ist ein nicht
dargestellter Drehantriebsmechanismus zum Antreiben von Fixierwalze 4 und Andruckwalze 7 unter Aufrechterhaltung
ihrer gegenseitigen Andruckberührung vorgesehen.
In Fig. 1 sind zudem bei 13 und 14 ein der Waizenfixiervorrichtung zugeführtes Kcpierpapierblatt
bzw. ein auf diesem geformtes Tonerbild angedeutet
Die Herstellung des Fixierüberzugs 2 bzw. des Andrucküberzugs 6 erfolgt in der Weise, daß Rußpulver
und Titandioxidpulver zum Dispergieren in eine Lösung
öder Emulsion des den Oberflächen-Überzug bildenden Kunstharzmaterials eingearbeitet werden, die so erhaltene
Dispersion auf die Umfangs- bzw. Mantelfläche des betreffenden Substrats 1 bzw. 5 aufgestrichen und
getrocknet wird und sodann der Überzug gewünschtenfails
wärmebehandelt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Walzenfixiervorrichtung besitzen der Überzug 2 auf der Mantelfläche der
Fixierwalze 4 sowie der Andruck-Überzug 6 auf der Mantelfläche der Andruckwalze 7 einen sehr niedrigen
elektrischen Widerstand; außerdem sind diese Überzüge 2 und 6 über die Substrate 1 bzw. 5, die Wellen 8 bzw.
9 sowie die Lager 11 bzw. 12 zum Maschinenrahmen 10 des Kopiergerätes elektrisch geerdet. Diese Überzüge 2
und 6 können sich daher kaum aufladen. Da die beiden Oberflächenschichten bzw. Überzüge 2 und 6 somit in
einem praktisch ladungsfreien Zustand gehalten werden, wird auch die Ladung eines gegebenenfalls
elektrisch aufgeladenen Kopierpapiers über diese Überzüge abgeleitet, wobei auch beim Durchlauf des
Kopierpapiers 13 zwischen den beiden Walzen 4 und 7 eine elektrische Aufladung des Kopierpapiers 13 und
der Walzen 4 und 7 verhindert wird. Auf diese Weise können alle auf die elektrische Aufladung der Walzen 4
und 7 sowie des Kopierpapiers 13 zurückzuführenden Störungen wirksam vermieden werden. Genauer gesät:
es treten dabei weder die genante »Offset-Erscheinung« noch ein Herumwickeln des Kopierpapiers um eine der
Walzen 4 oder 7 auf, so daß das Kopierpapier 13 störungsfrei in eine entsprechende Aufnahmemulde
ausgetragen werden kann. Außerdem besteht dabei keine Gefahr für einen elektrischen Schlag, wenn ein
Benutzer des Kopiergerätes das ausgegebene Kopierpapier berührt. Da weiterhin auch kein Ausbluten im
fixierten Tonerbild auftritt, wird eine Verschlechterung der Auflösung wirksam verhindert. Mit der erfindungsgemäßen
Fixiervorrichtung kann also der Fixiervorgang sehr gleichmäßig und unter Gewährleistung guter
Ergebnisse erfolgen.
Darüber hinaus ist auch die Oberfläche des Überzugs 2 dw Fixierwalze 4 so gut wie keiner Verschmutzung
unterworfen, und selbst wenn ein Verschmutzung oder Verunreinigung auftritt, ist diese sehr gering. Es braucht
zudem auch keine Ladungsbeseitigungseinrichtung vorgesehen zu werden, um die elektrostatische Ladung
des Kopierpapiers zu beseitigen.
Die vorstehend geschilderten Wirkungen werden nur durch Verwendung von praktisch nicht elektrisch
aufladbaren Materialien mit niedrigem elektrischem Widerstand für die Überzüge 2 und 6 erreicht Optimale
Ergebnisse werden erzielt, wenn diese Werkstoffe elektrisch leitfähig sind und sich überhaupt nicht
aufzuladen vermögen,, doch können zufriedenstellende
Ergebnisse auch dann gewährleistet werden, wenn diese Werkstoffe einen so niedrigen spezifischen Durchgangswiderstand
besitzen, daß ein Aufladen praktisch verhindert wird. Wenn nämlich der spezifische Widerstand
weniger als 10'° Ω · cm und vorzugsweise Κ^Ω ■ cm beträgt, lassen sich sehr zufriedenstellende
Ergebnisse erzielen.
Da bei der erfindungsgeriäßen Walzenfixiervorrichtung
keine elektrostatische Anziehungskraft an einer der Walzen 4 oder 7 wirkt, ist das Trennvermögen jeder
Walze entsprechend verbessert Vorzugsweise sollte jedoch die Fixierwalze 4 ein möglichst hohes Trennvermögen
besitzen. 3m Hinblick hierauf wird vorzugsweise für die Fixier-Oberflächenschicht bzw. den Fixier-Überzug
2 ein Tetrafluoräthylen-Polymeres oder ein
Tetrafluo-äthylen/Hexafluorpropylen-Mischpolymeres als Harzmaterial verwendet Durch 'Einarbeiten von
Gasrußpulver in einen Silikongummi wird das Trennvermögen
verschlechtert. Die Verwendung eines derartigen Silikongummis als Harzmaterial für den
Fixier-Überzug 2 ist daher nicht vorteilhaft Für den
Andruck-Überzug 6 ist dagegen ein derart hohes Trennvermögen nicht erforderlich, so daß hierfür ein
solcher Silikongummi als Harzmaterial verwendet
ίο werden kann. Vorzugsweise wird bei dieser Walzenfixiervorrichtung
ein Toner mit einem Oberflächentrerinmittel, welches für sich Oberflächentrennvermögen und
Offset- bzw. Übertragungsverhinderungsvermögen gewährleistet, benutzt, ohne auf der Oberfläche der
Fixierwalze ein Oberflächentrennmittel, wie SHikonöl,
vorzusehen. Ein solcher Toner ist beispielsweise aus den JP-OS49-65231,49-65232und50-134652bekannt
Im Fixier-Überzug 2 der Fixierwalze 4 und im Andruck-Überzug 6 der Andruckwalze 7 werden
jeweils Teilchen einer pulverförmigen Substanz mit niedrigem elektrischen Widerstand innerhalb des
Kunstharzmaterials in gegenseitige Berührung miteinander gebracht, wodurch der spezifische Widerstand
herabgesetzt und eine Nichtaufladbarkeit erzielt werden. Als pulverförmige Substanz mit niedrigem
elektrischen Widerstand wird aus verschiedenen Gründen Gasrußpulver bevorzugt, doch können auch Pulver
anderer Substanzen mit niedrigem elektrischem Widerstand benutzt werden, beispielsweise Metallpulver,
andere elektrisch leitende Pulver sowie Pulver von Titanoxid, Zinkoxid und anderen organischen Halbleiterverbindungen.
Wenn dem Kunstharzmaterial nur Gasrußpulver einverleibt wird, wird zwar ein wünschenswert
niedriger spezifischer Durchgangswiderstand erreicht, doch muß in diesem Fall eine
vergleichsweise große Menge dieses Pulvers angewandt werden, so daß die Gefahr für eine Herabsetzung des
Trennvermögens des hergestellten Oberflächen-Überzugs 2 oder 6 besteht Wenn dem Harzmaterial
zusammen mit dem Gasrußpulver ein Pulver einer anorganischen Halbleiterverbindung, wie Titandioxid,
Zinkoxid oder Zinnoxid, einverleibt wird, kann die Menge des eingesetzten Gasrußpulvers verringert
werden, während ein ausreichendes Trennvermögen der
•ß hergestellten Überzüge 2 oder 6 gewährleistet werden
kann. Einer der genannten Gründe liegt darin, daß die Teilchen einer anorganischen Halbleiterverbindung
eine vergleichsweise große Teilchengröße besitzen. Bei Einarbeitung eines Pulvers einer anorganischen HaIbleiterverbindung
in das Harzmaterial kann außerdem erwartet werden, daß sich die Oberflächenglätte des
betreffenden Überzugs 6 verbessern läßt. Da eine Metalloxid-Halbleitermasse, wie Titandioxid oder Zinkoxid,
außerdem weiß ist, werden bei Verwendung dieser Substanz in Verbindung mit Gasruß graue Oberflächen-Überzüge
2 und 6 erhalten, woraus sich der weitere Vorteil ergibt, daß eine Oberflächenverunreinigung
leicht erkennbar ist
Obgleich vorstehend eine spezielle Ausführungsform der Erfindung im einzelnen beschrieben ist, sind selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich. Wenn beispielsweise der Fixier-Überzug 2 oder der Andruck-Überzug 6 aus einem elastischen Werkstoff besteht, kann der jeweils andere Oberflächen-Überzug aus einem nichtelastischen bzw. steifen Material bestehen. Wenn der Oberflächen-Überzug der Fixierwalze 4 oder der Andruckwalze 7 elektrisch nicht aufiadbar ist, werden die erfindungsge-
Obgleich vorstehend eine spezielle Ausführungsform der Erfindung im einzelnen beschrieben ist, sind selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich. Wenn beispielsweise der Fixier-Überzug 2 oder der Andruck-Überzug 6 aus einem elastischen Werkstoff besteht, kann der jeweils andere Oberflächen-Überzug aus einem nichtelastischen bzw. steifen Material bestehen. Wenn der Oberflächen-Überzug der Fixierwalze 4 oder der Andruckwalze 7 elektrisch nicht aufiadbar ist, werden die erfindungsge-
maß angestrebten Wirkungen auch dann erreicht, wenn der betreffende andere Oberflächen-Überzug elektrisch
aufladbar ist, obgleich dabei die Wirkung geringer ist als dann, wenn beide Oberflächen-Überzüge keine elektrische
bzw. elektrostatische Ladung aufzunehmen verrnögen. Wenn z. B. nur der Überzug dar Fixierwalze auf
erfindungsgemäß vorgesehene Weise nicht aufladbar ausgebildet wird, sammeln sich beim kontinuierlichen
Durchlauf von Kopieblättern allmählich elektrostatische Ladungen an, die zu Störungen bzw. Schwierigkeiten
führen. Wenn dagegen die Kopieblätter in gewissen Zeitabständen durchlaufen, können die an der Andruckwalze
aufgebauten elektrostatischen Ladungen über den nichtaufladbaren bzw. antistatischen Überzug der
^Fixierwalze entweichen, so daß das Auftreten von Störungen aufgrund eines Ladungsaufbaues in praktisch
zufriedenstellender Weise vermieden werden kann.
Die antistatischen Oberflächen-Überzüge 2 und 6 müssen elektrisch geerdet werden, wofür verschiedene
Einrichtungen benutzt werden können. Besonders zweckmäßig ist es, die Erdung der Walzen-Überzüge
über die Substrate 1 und 5, die Wellen 8 und 9 sowie die Lager Ii und 12 zum Maschinenrahmen vorzunehmen,
wie dies vorstehend beschrieben worden ist. Selbstverständlich sind die Werkstoffe für diese Bauteile nicht auf
Metalle beschränkt, vielmehr können sie auch aus anderen elektrisch leitenden Materialien bestehen.
Im folgenden sind die Ergebnisse von Versuchen beschrieben, die zur Belegung der erfindungsgemäß
erreichten Wirkungen durchgeführt wurden. jo
Eine der vorstehend beschriebenen Ausführungsform entsprechende Walzenfixiervorrichtung I mit nichtaufladbaren
bzw. antistatischen Oberflächen-Überzügen sowohl an Fixierwalze als auch an Andruckwalze, eine
Walzenfixiervorrichtung II mit demselben Aufbau wie Vorrichtung I, bei welcher jedoch der Oberflächenüberzug
der Andruckwalze das elektrisch leitende Pulver sowie Titandioxid nicht enthielt, eine Walzenfixiervorrichtung
IH mit demselben Aufbau wie Vorrichtung I, bei Welcher jedoch der Oberflächen-Überzug der
Andruckwalze das elektrisch leitende Pulver sowie Titandioxid nicht enthielt, und eine Wälzenfixiervorrichtung
IV mit einem Aufbau entsprechend demjenigen von Vorrichtung I, bei welcher jedoch die Oberflächen-Überzüge
sowohl von Fixierwalze als auch von Andruckwalze kein elektrisch leitendes Pulver und
Titandioxid enthielten, wurden vorbereitet. Diese Fixiervorrichtungen wurden jeweils getrennt in ein
elektrophotographisches Kopiergerät eingebaut (U-Bix 2000R der Firma Konishiroku Photo Industry Co., Ltd.).
Die an sich im Kopiergerät vorgesehene Ladungsbeseitigungseinrichtung
wurde ausgebaut. Unter Verwendung von Bildempfangsmaterial aus Papier der Größe B-4 mit einem Einheitsgewicht von 55 kg wurde ein
Dauerkopierversuch bei einer Fixiertemperatur von 18O0C und einem Walzendruck von 50 kg durchgeführt.
Die Ladungsgrößen des fünfzigsten und des einhundertsten Kopierpapiers wurden gemessen. Auf jedem
Kopieblatt wurde die Messung im Mittelteil C, an der linken Seite HL des vorlaufenden Teils, an der rechten
Seite HRaes vorlaufenden Teils, an der linken Seite TL
des nachlaufenden Teils sowie an der rechten Seite 77? des nachlaufenden Teils vorgenommen. Die Messungen
erfolgten unter Verwendung eines Elektrometers in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von I0°C und
einer relativen Luftfeuchtigkeit von 20%. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle
angegeben.
Fixier | Koi |
vorrichtung | |
ί | 50 |
I | 100 |
II | 50 |
II | 100 |
III | 50 |
III | 100 |
IV | 50 |
IV | 100 |
Kopieblattzahl Ladungsgrößen (V) an den jeweiligen Punkten C HL HR
TL
TR
+13 +185
-46 +500
+410 +920
+2200 +3000*)
-1700*) -1800*)
-3000*) -3000*)
+2600*) +3000*)
+3000*) +3000*)
Anmerkung:
*) Tatsächlicher Meßwert größer als angegebener Wert
Aus der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß mit der erfindungsgemäßen Walzenfixiervorrichtung die
Ladungsgröße eines ausgetragenen Kopierpapiers beträchtlich verringert werden kann und sich die
verschiedenen, vorstehend geschilderten Wirkungen und Vorteile sicher erzielen lassen. Außerdem ist
ersichtlich, daß vorteilhafte Wirkungen erreicht werden,
wenn die Oberflächenschichtcn bzw. Überzüge beider Walzen, wie bei der Fixiervorrichtung I, nicht
aufladungsfähig bzw. antistatisch ausgebildet werden,
+2200*)
-2500*)
-3000*)
+3000*)
+3000*)
+420
+500
+830
+30001O
-1500*)
-300Cr*)
+3OCO*)
+20
-46
+120
+800
-800
-2200*)
+2400*)
+3000*)
während dann, wenn nur der eine Oberflächen-Oberzug, wie bei den Fixiervorrichtungen II und III, antistatisch
ist, die angegebenen Wirkungen bis zu einem gewissen Grad erreicht werden können.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht somit hervor, daß mit der erfindungsgemäßen Walzenfixiervorrichtung
die Anhäufung bzw. der Aufbau von elektrostatischen Ladungen an den Walzen und an den
Kopieblittem mit einem einfachen Aufbau vermieden werden kann, so daß das Auftreten der verschiedenen,
auf den Aufbau von Ladungen zurückzuführenden Störungen und Schwierigkeiten vollständig ausgeschaltet werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Walzenfixiervorrichtung läßt sich somit unter erheblicher
Verbesserung der Leistung eines elektrophotographischen Kopiergerätes der Fixiervorgang sehr gleichmäßig bzw. stömngsfrei und unter Gewährleistung guter
!Ergebnisse durchführen. Die Erfindung bietet also bedeutsame praktische Vorteile.
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Claims (3)
1. Wfllzenfisiervorrichtung für ein elektro-photographisches
Kopiergerät, bestehend aus einer Fixierwalze, einer dieser mit Andruckberührung gegenüberstehenden Andruckwalze und einem
Drehantriebsmechanismus für die Walzen, wobei mindestens die Fixierwalze einen, vorzugsweise
elastischen, Oberflächenüberzug aus einem Harzmaterial aufweist, in das ein elektrisch leitendes
Pulver, z.B. Gas-Ruß-Pulver, eingearbeitet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Oberflächenüberzug (2 bzw. 6) aus einem Tetrafluoräthylen-Polymeren oder einem Tetrafluoräthylen-Hexafluorpropylen-MischpoIymeren
besteht
daß das elektrisch leitende Pulver in dieses Fluoharzmaterial so eingebettet ist, daß der
spezifische Widerstand des Oberflächenüberzuges höchstens 1010Q-Cm, vorzugsweise 108f2-cm
beträgt
und daß der Oberflächenbezug elektrisch geerdet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den bzv/. jede Oberfläphenüberzug
(2, 6) aus dem Fluorharzmaterial neben dem elektrisch leitenden Pulver ein Pulver aus einer
anorganischen Halbleitersubstanz eingearbeitet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Pulver
neben Gas-Ruß-Pulver noch Pulver von Titanoxid. Zinkoxid und Zinnoxid enthält.
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