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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Tonerfixiereinheit, die beispielsweise in einem elektrofotografischen
Druckgerät verwendet wird.
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Ein elektrofotografisches Druckgerät arbeitet
typischerweise wie folgt. Man bestreicht eine lichtempfindliche
Trommel, die mit einer hohen Spannung aufgeladen worden
ist, mit Laserlicht, welches mit zu druckenden Daten
moduliert ist, so daß auf dieser Trommel ein Latentbild erzeugt
wird. Ein Toner enthaltender Entwickler wird in einem
Tonertank umgerührt und elektrostatisch auf das Latentbild
aufgetragen, um auf diesem ein Tonerbild zu entwickeln.
Sodann wird ein Blatt über die Trommel geführt, so daß das
Tonerbild elektrostatisch von der lichtempfindlichen
Trommel auf das Blatt übertragen wird. Das Blatt mit dem darauf
befindlichen Tonerbild wird dann in eine Fixiereinheit
eingeführt, wo der Toner durch eine Heizwalze und eine
Preßwalze auf das Blatt gepreßt und gleichzeitig erhitzt
wird, so daß der Toner geschmolzen und auf dem Blatt
fixiert wird.
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Eine typische Konfiguration der Fixiereinheit gemäß
dem Stand der Technik ist schematisch in Fig. 1
dargestellt. Eine Heizwalze (d.h. eine Fixierwalze) R1, eine
Preßwalze R2, eine Trennvorrichtung 16a und ein
Reinigungswischer 17a sind an einem Rahmen 18a einer Fixiereinheit
angebaut. Am Rahmen 18a der Fixiereinheit ist ein Einlaß 90
und ein Auslaß 91 vorgesehen, durch die hindurch das Blatt
12a mit dem darauf behindlichen Tonerbild zu den Walzen R1
und R2 hin und von diesen weg transportiert wird. Durch
eine Feder 81 belastet, preßt die Preßwalze R2 das Blatt
12a gegen die Fixierwalze R1, in der eine Heizlampe 80
angeordnet ist. Die Trennvorrichtung 16a hebt das Blatt 12a
von der Fixierwalze R1 ab, und der Reinigungswischer 17a
(der typischerweise aus Filz hergestellt ist) wischt Toner
ab, welcher an der Oberfläche der Fixierwalze R1 haftet.
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Eine andere Konfiguration gemäß dem Stand der Technik
ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
Sho 63-293576 offenbart worden.
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Es ist ziemlich häufig, daß ein Blatt zwischen die
Trennvorrichtung und die Fixierwalze oder zwischen den
Reinigungswischer und die Fixierwalze rutscht, worauf es sich
staut, obwohl die Trennvorrichtung gerade dazu vorgesehen
ist, das Blatt von der Fixierwalze abzuheben.
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Ein Problem im Zusammenhang mit den oben genannten
Konfigurationen gemäß dem Stand der Technik ist, daß der
Vorgang, gestaute Blätter zu entfernen, mühsam und
zeitraubend ist, weil dann, wenn ein unter der Trennvorrichtung
und/oder dem Reinigungswischer gefangenes Blatt mit Gewalt
herausgezogen wird, das Blatt leicht zerrissen wird, wobei
ein Teil desselben tief in der Fixiereinheit hängenbleibt.
Beim Entfernen des gestauten Blattes ist es sogar möglich,
daß die Trennvorrichtung bricht. Darüber hinaus muß die
Bedienungsperson bei dem Versuch, das Blatt zu befreien, in
einem beengten Raum arbeiten und er bzw. sie kann seine
bzw. ihre Finger verbrennen.
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Es ist deshalb erwünscht, ein elektrofotografisches
Druckgerät zu schaffen, bei welchem ein in der
Fixiereinheit gestautes Blatt leicht entfernt werden kann, ohne das
Blatt zu zerreißen und mit einem geringeren Risiko, daß die
Finger der Bedienungsperson die heiße Fixierwalze berühren.
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JP-A-56156862 offenbart ein Druckgerät mit den
Merkmalen des Oberbegriffes des beigefügten Anspruches 1. Bei
diesem Druckgerät wird die Preßwalze nicht vom Unterrahmen
gehalten, sondern hat eine getrennte Tragevorrichtung, auf
die eine mit dem Unterrahmen verbundene Feder einwirkt.
Wenn der Unterrahmen gedreht wird, verliert die Feder ihre
Spannung und erlaubt der Preßwalze, außer Kontakt mit der
Heizwalze zu fallen.
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Eine Fixiereinheit für ein elektrofotografisches
Druckgerät gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt: Eine an
einem Rahmen angeordnete Heizwalze zum Fixieren eines
Tonerbildes auf einem Blatt; eine Preßwalze zum Klemmen des
Blattes gemeinsam mit der Heizwalze; eine an der Heizwalze
anliegende Trennvorrichtung zum Abheben des Blattes von der
Heizwalze; einen an der Heizwalze anliegenden
Reinigungswischer zum Reinigen der Heizwalze; und einen die
Trennvorrichtung und den Reinigungswischer tragenden Unterrahmen,
wobei der Unterrahmen um eine Schwenkachse schwenkbar (über
eine Schwenkachse schwenkgelagert) ist, welche am Rahmen
parallel zur Heizwalzenachse angeordnet ist. Die Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Preßwalze auch vom
Unterrahmen gehalten wird, wodurch die Preßwalze, die
Trennvorrichtung und der Reinigungswischer alle zusammen von der
Heizwalze abgehoben werden, wenn der Unterrahmen durch
Schwenken um die Schwenkachse geöffnet wird.
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Als Beispiel wird auf die beigefügten Zeichnungen
verwiesen, in denen:
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Fig. 1 schematisch eine Querschnittansicht einer
Fixiereinheit gemäß dem Stand der Technik darstellt, die in
einem elektrofotografischen Druckgerät verwendet wird;
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Fig. 2 schematisch eine Querschnittansicht eines
typischen elektrofotografischen Druckgerätes darstellt;
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Fig. 3 das Prinzip einer Fixiereinheit der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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Fig. 4 schematisch eine Querschnittansicht von einem
Schließzustand einer bevorzugten Ausgestaltung einer
Fixiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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Fig. 5 schematisch eine Querschnittansicht von einem
Öffnungszustand der Fixiereinheit aus der Fig. 4 darstellt.
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Fig. 2 zeigt ein elektrofotografisches Druckgerät, bei
welchem die Fixiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann. Es umfaßt eine Laser-Optikeinheit 1,
eine lichtempfindliche Trommel 2, einen Reiniger 3, eine
Elektrostatik-Ladeeinrichtung 4, eine Entwicklungseinheit
5, eine Bildübertragungseinheit 6, eine Entladeeinrichtung
7, eine Fixiereinheit 8, einen Blattlaufweg 9,
Blattzuführeinrichtungen 10 zum Aufnehmen von nach Format gruppierten
Blättern 12, und eine Stapeleinrichtung 11.
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Nach dem Einschalten einer Stromversorgung wird eine
Fixierwalze R1 durch eine darin angeordnete Heizlampe 80
auf eine vorgegebene Temperatur aufgeheizt, so daß das
Gerät druckfertig ist. Infolge einer Druckanweisung wird ein
Blatt mit dem gewünschten Format aus der
Blattzuführeinrichtung 10a oder 10b in der durch den Pfeil A bezeichneten
Richtung zugeführt, so daß es entlang dem Blattlaufweg 9
läuft, und es erreicht den oberen Oberflächenbereich der
lichtempfindlichen Trommel 2. Inzwischen ist die
lichtempfindliche Trommel 2 durch die Entladeeinrichtung 7
elektrisch entladen worden, durch den Reiniger 3 so gereinigt
worden, daß Resttoner von dieser entfernt worden ist, und
durch die Ladeeinrichtung 4 wieder elektrisch aufgeladen
worden. Ein mit den zu druckenden Daten modulierter
Lichtstrahl überstreicht von einer Laserlichtquelle der Laser-
Optikeinheit 1 die lichtempfindliche Trommel 2. Ein auf der
Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 2 gebildetes
Latentbild wird einem Toner ausgesetzt, welcher vom
Tonertank 50 der Entwicklungseinheit 5 geliefert wird und sich
auf einer Entwicklerwalze 51 befindet. Das entwickelte Bild
wird als nächstes durch die Bildübertragungseinheit 6 auf
das Blatt 12a übertragen. Das Blatt 12a wird dann dadurch
transportiert, daß es zwischen der Fixierwalze R1 und der
Preßwalze R2 eingeklemmt ist, und der Toner wird durch die
Wärme und den Druck auf dem Blatt fixiert. Von dort wird
das Blatt in die Stapeleinrichtung 11 ausgegeben. Der Toner
ist zuvor mit Magnetpulver gemischt und elektrisch
aufgeladen worden, indem er mit diesem umgerührt worden ist.
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In Fig. 3 ist das Konzept der vorliegenden Erfindung
dargestellt, wobei durchgehende Linien einen Schließzustand
der Fixiereinheit zeigen und strichpunktierte Linien einen
Öffnungszustand zeigen. Eine Preßwalze (Druckwalze) 15,
eine Trennvorrichtung 16 und ein Reinigungswischer 17 sind
alle an einem Unterrahmen 19 installiert, welcher über eine
Schwenkachse 20 an einem Fixiereinheit-Rahmen 18 angelenkt
ist, an welchem eine Heizwalze, d.h. eine Fixierwalze 14
installiert ist. Die Schwenkachse 20 ist zur Achse der
Heizwalze 14 parallel. Wenn im normalen Betriebszustand
(durchgezogene Linien) der Unterrahmen 19 geschlossen ist,
liegen die Preßwalze 15, die Trennvorrichtung 16 und der
Reinigungswischer 17 jeweils an der Heizwalze 14 an, die
bis auf eine vorgegebene Temperatur aufgeheizt worden ist.
Ein typischerweise aus Papier bestehendes Blatt 12 mit
einem darauf befindlichen Tonerbild wird zwischen der
Heizwalze 14 und der Preßwalze 15 hindurch gefördert, wodurch
der Toner auf dem Blatt 12 fixiert wird, indem er durch die
Wärme der Heizwalze 14 geschmolzen und zwischen den beiden
Walzen gepreßt wird. Der Toner, welcher sich auf der der
Heizwalze zugewandten Seite des Blattes 12 befindet, neigt
dazu, an der Heizwalzenoberfläche haften zu bleiben.
Demzufolge haftet das Blatt 12 an der Heizwalze 14. Der
Reinigungswischer
17 wischt den auf der Heizwalzenoberfläche
verbleibenden Toner ab.
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Die Trennvorrichtung 16 liegt eng an der Oberfläche
der Heizwalze 14 an, so daß sie das haftende Blatt von der
Heizwalzenoberfläche abhebt. Es kann jedoch sein, daß
manche Blätter von der Trennvorrichtung 16 nicht abgehoben
werden; diese rutschen unter die Trennvorrichtung 16 und
unter den Reinigungswischer 17, was zu einem Stau führt. Um
ein gestautes Blatt herauszuholen, wird der Unterrahmen 19
geöffnet, indem er um die Schwenkachse 20 geschwenkt wird,
so daß die Preßwalze 15, die Abhebevorrichtung 16 und der
Reinigungswischer 17 alle gemeinsam von ihrer Anlage an der
Heizwalze 14 abgehoben werden, wie strichpunktiert
dargestellt ist.
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In diesem Öffnungszustand kann das gestaute Blatt
leicht von Hand herausgenommen werden, und zwar wegen des
leichten Zuganges, der durch den durch Schwenken des
Unterrahmens geschaffenen großen Raum gewährt wird. Das Blatt
wird lediglich an der Heizwalze haften, ohne durch die
Trennvorrichtung 16 oder den Reinigungswischer 17 geklemmt
zu sein. Da das Entfernen gestauter Blätter so leicht ist,
ist darüber hinaus das Risiko gering, daß die Finger der
Bedienungsperson durch Berühren der heißen Heizwalze
verbrannt werden. Zusätzlich kann die Trennvorrichtung 16
nicht zerbrochen werden, da sie in den Vorgang zum
Entfernen des Blattes nicht einbezogen ist. Es wird bevorzugt,
daß die Schwenkachse 20 von einer Achse der Heizwalze 14
weiter entfernt angeordnet ist als von einer Ache der
Preßwalze 15, um mehr Raum zu schaffen, wenn die Fixiereinheit
geöffnet ist.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen eine die vorliegende Erfindung
verkörpernde Fixiereinheit 8a, die bei dem Gerät der Fig. 2
verwendbar ist. Fig. 4 zeigt einen Schließzustand und
Fig. 5 zeigt einen Öffnungszustand.
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In diesen Figuren entsprechen das Blatt 12a, die
Heizwalze R1, die Preßwalze R2 und der Fixiereinheit-Rahmen 18b
jeweils dem Blatt 12, der Heizwalze 14, der Preßwalze 15
und dem Fixiereinheit-Rahmen 18 der Fig. 3. Die Heizwalze
R1 ist am Fixiereinheit-Rahmen 18b angeordnet, welcher am
Hauptrahmen des Gerätes befestigt ist. Am Unterrahmen 19a
ist die Preßwalze R2 über eine Spiralfeder 81 installiert,
ferner eine Abhebevorrichtung 16a und ein Reinigungswischer
17a. Der Unterrahmen 19a ist über eine Schwenkachse 20a am
Fixiereinheit-Rahmen 18b gelenkig gelagert.
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Die Abhebevorrichtung 16a, die typischerweise aus
einer Kunststoffplatte gebildet ist, ist mit einer scharfen
Kante versehen, die an der Heizwalzenoberfläche tangential
anliegt. Die Elastizität der Platte bewirkt einen Andruck
an die Walze, so daß die scharfe Kante sich selbst zwischen
die Heizwalze R1 und die Blätter schieben kann, die
zwischen den beiden Walzen hervortreten. Ein anderes, der
scharfen Kante abgewandtes Ende der Trennvorrichtung ist am
Unterrahmen 19a befestigt. Der Reinigungswischer 17a, der
typischerweise aus Filz hergestellt ist, ist über eine
Filzfassung am Unterrahmen so montiert, daß der Filz unter
der Belastung einer (nicht dargestellten) Blattfeder gegen
die Heizwalzenoberfläche drückt.
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Der Unterrahmen 19a ist auch mit einer
Verriegelungsklaue (Verriegelungseinrichtung) 22 versehen, die über
einen Stift 21 am Unterrahmen 19a angelenkt ist (in Fig. 4
oben links). Die Verriegelungsklaue 22 ist durch eine um
den Stift 21 gewundene Spiralfeder 23 so federbelastet, daß
sie in Richtung des Pfeiles B verschwenkt wird, so daß sie
über einen Verriegelungsstift 24 mit einem
Fixiereinheit-Rahmen
18b in Eingriff gelangt, wenn der Unterrahmen 18b
geschlossen wird. Der Verschluß kann durch Druck auf einen
mit der Verriegelungsklaue 22 einstückigen Finger 25 in
Richtung des Pfeiles C (d.h. entgegengesetzt zur Richtung
des Pfeiles B) gelöst werden, um den Unterrahmen 19a zu
öffnen, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Ein Einlaß zum Einführen
des Blattes 12a zur Fixiereinheit 8a ist durch einen Spalt
90a zwischen dem Fixiereinheit-Rahmen 18b und dem
Unterrahmen 19a gebildet. Ein Auslaß für das Blatt 12a aus der
Fixiereinheit 8a ist durch einen Schlitz 91a gebildet,
welcher am Unterrahmen 19a vorgesehen ist.
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Obwohl bei der oben beschriebenen bevorzugten
Ausgestaltung der Fixiereinheit-Rahmen 18b am Hauptrahmen des
Gerätes befestigt ist, kann der Fixiereinheit-Rahmen
zusammen mit dem Unterrahmen vom Hauptrahmen des Gerätes
abnehmbar ausgeführt sein.
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Viele andere Modifikationen sind innerhalb des
Umfanges der beigefügten Ansprüche möglich.