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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fixiergerät, welches
zum Schmelzen und Pressen bzw. Drücken eines nicht fixierten
Toners verwendet wird, der zu einem Aufzeichnungsmedium gebracht
wird, um den Toner auf dem Aufzeichnungsmedium, beispielsweise in
einer elektrischen Bildausbildungsvorrichtung, zu fixieren.
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TECHNISCHER
HINTERGRUND
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Kürzlich wurde
eine Fixiervorrichtung bzw. ein Fixiergerät zur Verwendung in einer elektrischen
Bildausbildungsvorrichtung entwickelt, welche in 10 der
beiliegenden Zeichnungen als eine Technologie dargestellt bzw. illustriert
ist, die in der Japanischen Patentanmeldung Offenlegung HEI 6-318001
beispielsweise geoffenbart ist, die nicht ein konventionelles heizrollenartiges
Fixier- bzw. Festlegungssystem anwendet. Wie in 10 gezeigt,
ist das Fixiergerät
mit einer Fixierwalze R1, einer heizenden bzw. Heizwalze R3 und
einem endlosen Fixierband B, das um die Walzen bzw. Rollen R1 und
R3 gezogen bzw. geführt
ist, und einer Preßwalze
R2 versehen, die unter der Fixierwalze R1 angeordnet ist und gegen
diese gepreßt
bzw. gedrückt
ist, wobei das Fixierband B dazwischen zwischengelagert ist. Das
in der Offenlegungsschrift geoffenbarte Fixiergerät ist mit
einem Vorheizen eines Aufzeichnungsmediums D kombiniert. Da das
Aufzeichnungsmedium D vorgeheizt bzw. vorerwärmt ist, kann die Klemmregion
bzw. Spaltbereich auf eine relativ niedrige Temperatur festgelegt
bzw. eingestellt werden.
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Das
Fixierband B ist von einer derartig kleinen Wärmekapazität, daß, wenn das Aufzeichnungsmedium
D durch den klemmenden bzw. Spaltbereich läuft, die Temperatur des Fixierbands
B schnell abgesenkt wird, um die kohärente Fähigkeit des Toners zu erhöhen, welcher
von dem Fixierband B an dem Auslaß des Spaltbereichs abgetrennt
wird, um es dadurch dem Toner zu ermöglichen, leicht von dem Fixierband
B getrennt zu werden. Selbst wenn das Fixierband bzw. der Fixiergurt
B frei von Öl
ist oder mit einer kleinen Menge Öl beschichtet ist, kann ein
klares fixiertes Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium D ohne Versetzungen bzw.
Offsets ausgebildet werden. Das Fixiergerät, das in 10 gezeigt
ist, ist somit fähig,
die Probleme einer Tonertrennung und eines Öleschichtens zu lösen, welche
durch andere Fixiergeräte
nicht eliminiert wurden, welche nur eine Heizwalze verwenden.
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Hier
wird das konventionelle Fixiergerät, das in 10 gezeigt
ist, in größerem Detail
beschrieben. Das Fixiergerät
ist mit einer Fixierwalze R1, einer Druck- bzw. Preßwalze R2,
einer Heiz- und Zugwalze R3 und einem endlosen Fixierband B versehen,
das um die Walzen R1 und R3 gezogen ist. Es ist eine Ölbeschichtungswalze
R4, die über
dem oberen Lauf des Fixierbands bzw. -gurts B angeordnet ist, und
eine Führungsplatte
G vorgesehen, um das Aufzeichnungsmedium D, das unter einem unteren
Lauf des Fixierbands B angeordnet ist, mit einem vorbestimmten Spalt
dazwischen zu führen.
Der Spalt zwischen der Führungsplatte B
und dem unteren Lauf des Fixierbands B dient als ein Vorheizdurchgang,
um das Aufzeichnungsmedium D vorzuheizen.
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Es
wird eine Heizeinrichtung H zur Verfügung gestellt, welche in der
Heiz- und Spann- bzw. Zugwalze R3 aufgenommen ist. Weiters kann
eine zusätzliche
Heizeinrichtung in der Fixierwalze R1 und/oder Preßwalze R2
aufgenommen sein. Es wird auch ein Thermistor S zur Verfügung gestellt,
welcher einen Nicht-Durchgangsabschnitt des Fixierbands B kontaktiert,
um die Temperatur des Fixierbands B zu steuern bzw. zu regeln.
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In
JP 8 262 892 ist ein Fixiergerät geoffenbart,
in welchem die Heizwalze angetrieben ist.
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Ein
Fixiergerät
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist in
JP 8 339
133 geoffenbart.
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In
dem konventionellen bandartigen Fixiergerät, das die oben erwähnte Konstruktion
aufweist, ist es jedoch bevorzugt, eine Antriebswalze zum endlosen
Bewegen des Fixierbands B zu drehen, welche um eine stationäre Drehachse
drehbar ist. Aus dem gegenwärtigen
Gesichtspunkt ist sie so konstruiert, daß die Fixierwalze R1, gegen
welche die Preßwalze
R2 gepreßt
ist, festgelegt bzw. eingestellt ist, um drehbar angetrieben zu
werden. Wenn es beschränkt
ist, daß die
Fixierwalze R1 nur als die Antriebswalze für ein endloses Bewegen des
Fixierbands B festgelegt ist, bewirkt dies bestimmte Beschränkungen
im Design beispielsweise für
einen Kraft- bzw. Leistungsübertragungspfad
oder eine Route der Antriebskraft, einen Ort der Antriebsquelle, wodurch
versagt wird, die Freiheit des Designs sicherzustellen. Daher war
es wünschenswert
bzw. erwünscht, diesen
Nachteil zu vermeiden.
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Dementsprechend
ist es ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Fixiergerät zur Verfügung zu
stellen, das ein alternatives Design für einen Antriebsmechanismus aufweist,
welcher für
ein endloses Bewegen bzw. Antreiben des Fixierbands zur Verfügung gestellt
ist.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Um
die oben genannten Probleme zu lösen
und das obige Ziel zu erreichen, ist ein erfindungsgemäßes Fixiergerät zur Verfügung gestellt,
wie es in Anspruch 1 definiert ist.
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In
dem erfinderischen Fixiergerät
sind weiters Beaufschlagungs- bzw. Zwangsmittel für die Preßwalze zu
der Fixierwalze zur Verfügung
gestellt, um diese zu kontaktieren.
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In
dem erfinderischen Fixiergerät
umfassen bzw. beinhalten die Antriebsmittel ein angetriebenes Ritzel,
das koaxial an die Preßwalze
festgelegt ist, und ein Antriebsritzel, das mit dem angetriebenen
Ritzel kämmt,
wobei das Antriebsritzel so konstruiert ist, um sich um das Antriebsritzel
zu bewegen bzw. zu drehen, wobei die Kämmbedingung bzw. der Kämmzustand
zwischen dem Antriebsritzel und dem angetriebenen Ritzel aufrecht
erhalten ist.
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In
dem erfinderischen Fixiergerät
ist das Antriebsritzel drehbar um eine vorbestimmte stationäre Achse abgestützt, und
das angetriebene Ritzel ist drehbar an dem distalen eines Schwingarms
abgestützt,
wobei das nähere
bzw. proximale Ende des Schwingarms drehbar um die vorbestimmte
stationäre
Drehachse abgestützt ist.
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In
dem erfinderischen Fixiergerät
beinhaltet das Fixierband eine endlose Bandbasis eines Wärmeübertragungsmaterials
und eine trennende bzw. Trennschicht, die auf die Außenumfangs oberfläche der
Endlosbandbasis bzw. Endlosgurtbasis beschichtet ist.
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In
dem erfinderischen Fixiergerät
ist die Endlosbandbasis aus einem Metallband bzw. -gurt gefertigt bzw.
hergestellt.
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In
dem erfinderischen Fixiergerät
ist die Endlosbandbasis aus einem elektro-geformten Nickel gefertigt.
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In
dem erfinderischen Fixiergerät
ist die Endlosbandbasis aus einem synthetischen Harz gefertigt.
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In
dem erfinderischen Fixiergerät
hat das synthetische Harz eine elektrische Leitfähigkeit.
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In
dem erfinderischen Fixiergerät
ist die Endlosbandbasis aus Polyimid gefertigt.
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In
dem erfinderischen Fixiergerät
hat das Polyimid eine elektrische Leitfähigkeit.
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In
dem erfinderischen Fixiergerät
ist die Heizquelle in der Heizwalze aufgenommen, und das Fixierband
ist bzw. wird durch die Heizwalze erhitzt, welche durch die Heizquelle
erhitzt ist bzw. wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Vorderansicht, die schematisch eine Gesamtkonstruktion des
Fixiergeräts
gemäß einer Ausbildung
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Seitenansicht der Heizwalze, welche in dem Fixiergerät verwendet
wird, das in 1 gezeigt ist;
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3 ist
eine Vorderansicht einer Festlegungskonstruktion der Druck- bzw.
Preßwalze;
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4 ist
eine Vorderansicht der Ölbeschichtungswalze,
welche in dem Fixiergerät
verwendet wird, das in 1 gezeigt ist;
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5 ist
eine Vorderansicht einer Konstruktion, umfassend bzw. beinhaltend
einen Fixiergurt/Ölbeschichtungs/Reinigungsmechanismus
zum Beschichten des Öls
auf den Fixiergurt, die von der Konstruktion verschieden ist, welche
die Ölbeschichtungswalze
beinhaltet, die in 4 gezeigt ist;
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6 ist
eine Vorderansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen der Führungsplatte
und dem Fixiergurt zeigt, die in 1 gezeigt
sind;
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7 ist
eine Vorderansicht der Konstruktion der Führungsplatte, die in 1 gezeigt
ist;
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8 ist
eine Vorderansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen der Fixierwalze
und der Preßwalze
zeigt;
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9 ist
eine vergrößerte Vorderansicht
eines klemmenden bzw. Spaltabschnitts; und
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10 ist
eine Vorderansicht, die schematisch das konventionelle Fixiergerät zeigt.
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BESTE ART
ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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{Allgemeine Beschreibung
des Fixiergeräts 10}
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Wie
dies in 1 gezeigt ist, weist ein Fixiergerät 10 eines
elektrischen Bildausbildungsgeräts
(nachfolgend der Einfachheit halber als "Fixiergerät" bezeichnet) gemäß einer Ausbildung der vorliegenden
Erfindung ein Gehäuse 12 auf,
das an einem Rahmen eines elektrischen Bildausbildungssystems (nicht
gezeigt) festzulegen ist. Das Gehäuse 12 ist mit einer
Basisplatte 14, die direkt an dem Rahmen festzulegen ist,
einem Paar von vertikalen Montagestehern 16, die direkt
von entsprechenden Seitenkanten bzw. -rändern der Basisplatte 14 aufgerichtet
sind, und einer Deckplatte 18 versehen, die zwischen den
oberen Abschnitten der Montagesteher 16 angeschlossen ist.
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Es
sollte festgehalten werden, daß die
linke Richtung, die durch einen Pfeil in der Zeichnung angedeutet
ist, als eine Zufuhrrichtung definiert ist, in welcher ein nicht
fixiertes Blatt S, auf welchem ein nicht fixiertes Tonerbild getragen
ist, zugeführt
wird. D.h. die zuvor erwähnten
Montagesteher 16 sind so positioniert, um auf rechten und
linken Seiten des nicht fixierten Blatts S zu stehen, welches in
der Zufuhrrichtung zuzuführen
ist, und jeder der Montagesteher 16 erstreckt sich in der
Zufuhrrichtung.
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Das
Fixiergerät 10 hat
eine Walzenanordnung, umfassend bzw. beinhaltend eine Fixierwalze 22,
die drehbar an dem Montagestehern 16 abgestützt ist,
um um ihre Achse drehbar zu sein, eine Preß- und Antriebswalze 24 (nachfolgend
der Einfachheit halber als "Preßwalze" bezeichnet), die
unter der Fixierwalze 22 in Rollkontakt damit positioniert
ist, drehbar an den Montagestehern 16 zu einer Rotation
um ihre eigene zentrale Achse abgestützt ist und bewegbar auf den
Montagestehern 16 in einer vertikalen Richtung abgestützt ist,
und eine Heizwalze 28, die auf der stromaufwärtigen Seite
der Fixierwalze 22 in bezug auf die Zufuhrrichtung des nicht
fixierten Blatts S angeordnet ist, bewegbar auf den Montagestehern 16 in
der Zufuhrrichtung abgestützt ist,
und eine Heizquelle 26, wie eine Halogenlampe, darin aufweist.
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Weiters
ist das Fixiergerät 10 mit
einem endlosen Fixierband bzw. -gurt (Wärmeübertragungsband) 32, welches
um die Fixierwalze 22 und die Heizwalze 28 geführt ist,
und einer Führungsplatte 34 versehen,
die unter dem Fixierband 32 positioniert ist, um das nicht
fixierte Band S, das von der Bildausbildungsvorrichtung durch einen
Transfer- bzw. Übertragungsmechanismus
(nicht gezeigt) übertragen
wird, zu einem Rollkontaktbereich (Klemm- bzw. Spaltbereich) zwischen
dem Fixierband 32 und der Preßwalze 24 zu führen. Der
Spalt zwischen der Führungsplatte 34 und
dem Fixierband 32 dient als ein Vorheizdurchgang P, um
das nicht fixierte Blatt S vorzuheizen.
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Das
Fixiergerät 10 ist
auch mit einer Ölauftragswalze 36 zum
konstanten Aufrechterhalten der Spannung des Fixierbands bzw. -gurts 32,
Aufbringen von Silikonöl
auf eine Außenumfangsoberfläche des
Fixierbands 32 und Reinigen der Außenoberfläche des Fixierbands 32,
einem Spannungshebel 38, um die drehende Walze 28 so
zu zwingen bzw. zu beaufschlagen, um sich von der Fixierwalze 22 zu
trennen, wodurch eine vorbestimmte Spannung auf das Fixierband 32 in
Kooperation bzw. gemeinsam mit der Ölauftragswalze 36 aufgebracht
wird, und einem Druckhebel 40 zum Zwingen bzw. Beaufschlagen
der Preßwalze 24 versehen,
um sie der Fixierwalze 22 anzunähern, wodurch die Preßwalze 24 gegen
die Fixierwalze 22 durch das Fixierband 32 gepreßt bzw.
gedrückt
wird.
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In
dem Fixiergerät 10 mit
einer derartigen Konstruktion wird das nicht fixierte Blatt S, welches
auf die Führungsplatte 34 transferiert
wird, weiter zu dem Walz- bzw. Roll-kontaktbereich übertragen, der zwischen dem
Fixiergurt 32 und der Preßwalze 24 definiert
ist. Da das nicht fixierte Blatt S durch den Rollkontaktbereich mit
einem hohen Druck hindurchtritt, wird der Toner auf dem Blatt S
geschmolzen und auf das Blatt S gepreßt, um darauf fixiert zu werden.
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Hier
ist in dem Fixiergerät 10 die Übertragungsgeschwindigkeit
des nicht fixierten Blatts S festgelegt bzw. eingestellt, um innerhalb
eines Bereichs von 10 mm/s bis 500 mm/s zu liegen, und der Spalt
des Vorheizdurchgangs P ist eingestellt, um innerhalb eines Bereichs
von 0,5 mm bis 20 mm zu liegen, und verschiedene Werte werden so
gesetzt, um einer Bedingung zu genügen, wobei eine Vorheizzeit
für einen
Durchgang bzw. -tritt über
einen Abstand zwischen den Zentren der Fixierwalze 22 und
der Heizwalze 28 innerhalb eines Bereichs von 0,1 s bis
4 s festzulegen ist.
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{Beschreibung der Fixierwalze 22}
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Die
Fixierwalze 22 beinhaltet einen Kern 22A, der
drehbar in kreisförmigen
ersten Support- bzw. Unterstützungslöchern 16A abgestützt ist,
die auf den Montagestehern 16 durch Lager ausgebildet sind,
und einen Walzenkörper 22B,
welcher koaxial über
den Kern 22A eingepaßt
ist und um welchen das Fixierband 32 gezogen bzw. geführt ist.
Die Fixierwalze 22 hat einen Außendurchmesser von 20 mm in
dieser Ausbildung. Der Kern 22A ist durch eine Welle aus
Eisen gebildet, die einen Durchmesser von 12 mm aufweist, und der Rollen-
bzw. Walzenkörper 22B ist
aus einem hitzebeständigen
rückstellfähigen Material
aus Silikonkautschuk (insbesondere Silikonkautschukschwamm mit einer
ASKER C Härte
von 30 Grad) gefertigt bzw. hergestellt, der eine Wanddicke von
4 mm aufweist.
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{Beschreibung der Preßwalze 24}
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Die
Preßwalze 24 beinhaltet
einen Kern 24A, der drehbar in länglichen und gekrümmten zweiten
Unterstützungslöchern 16B,
welche in den Montagestehern 16 so ausgebildet sind, um
sich vertikal zu erstrecken, durch Lager abgestützt ist und bewegbar in der
Erstreckungsrichtung davon ist, und einen Walzenkörper 24B,
der koaxial über
dem Kern 24A eingepaßt
bzw. festgelegt ist. Die Preßwalze 24 hat
einen Außendurchmesser
von 20 mm in dieser Ausbildung. Der Kern 24A umfaßt eine
Welle aus Eisen, die einen Durchmesser von 14 mm aufweist, und der
Walzenkörper 24B ist
aus einem wärmebeständigen,
rückstellfähigen bzw.
elastischen Material aus Silikonkautschuk hergestellt (spezifisch
ist der Walzenkörper 24B aus
Silikonkautschukschwamm hergestellt, der eine JIS Modell A Härte von
40 Grad aufweist, welche härter
als die Fixierwalze 22 ist), welcher eine Wandstärke von
3 mm aufweist.
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Andererseits
ist die Preßwalze 24 so
konstruiert, um als eine Antriebswalze in der Ausbildung zu funktionieren
bzw. fungieren. Wie dies in 3 gezeigt
ist, weist der Kern 24A der Druck- bzw. Preßwalze 24 ein Ende
mit einem angetriebenen Ritzel 42 kombiniert auf, welches
koaxial daran festgelegt ist. Ein Antriebsritzel 44, welches
einen Antriebsmechanismus (d.h. Antriebsmittel) ausbildet bzw. darstellt,
welcher nicht im Detail gezeigt ist, ist kämmend mit dem angetriebenen
Ritzel 42 gehalten. Das Antriebsritzel 44 ist
durch Antriebskräfte
von einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) durch einen Antriebskraft-Übertragungsmechanismus
(nicht gezeigt) gedreht. Antriebskräfte werden von dem Antriebsritzel 44 auf
das angetriebene Ritzel 42 übertragen, welches die Preßwalze 24 dreht.
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Spezifischer
ist das Antriebsritzel 44 drehbar an einer Supportwelle 46 abgestützt, welche
an den Montagestehern 16 festgelegt ist. An die Supportwelle 46 ist
ein Ende (proxi males Ende) eines Dreharms 48 so festgelegt,
um zu einem Drehen bzw. Umlaufen fähig zu sein. An das andere
Ende (distales Ende) des Dreharms 48 ist der Kern 24A der
Preßwalze 24 drehbar
abgestützt.
Das angetriebene Ritzel 42 und das Antriebsritzel 44 sind
so ausgebildet, um denselben Modul zu besitzen, und kämmen miteinander.
Dementsprechend wird das angetriebene Ritzel 42 bei einer
Rotation des Antriebsritzels 44 gedreht, ebenso wie das
angetriebene Ritzel 42 fähig ist, um das Antriebsritzel 44 umzulaufen
bzw. zu drehen, wobei die Antriebskraft-Übertragungsbedingung aufrecht
erhalten wird.
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Der
Kern 24A der Preßwalze 24 ist
bzw. wird in die zweiten abstützenden
bzw. Supportlöcher 16B eingesetzt,
die an den Montagestehern 16 ausgebildet sind, und die
zweiten Unterstützungs-
bzw. Supportlöcher 168 sind
in einer derartigen Weise ausgebildet, daß sie die umlaufende Bewegung
des Kerns 24A der Preßwalze 24 führt (d.h.
um die Preßwalze 24 zu
führen,
um in einer Richtung, die die Zufuhrrichtung kreuzt, bewegbar zu
sein). Dementsprechend sind die zweiten Supportlöcher 16B ausgebildet,
um eine gekrümmte
bzw. gebogene Form um die Supportwelle 46 als einem Zentrum
und einen Radius aufzuweisen, der durch einen Abstand zwischen dem
Kern 24A und der Welle 46 definiert ist.
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Es
sollte festgehalten werden, daß das
wärmebeständige, rückstellfähige Material
aus Silikonkautschuk an der äußeren Umfangsoberfläche der
Preßwalze 24 freigelegt
ist. Als ein Ergebnis sind die Außenumfangsoberfläche der
Preßwalze 24 und
die Außenumfangsoberfläche des
Fixiergurts 32 in Reibungseingriff miteinander durch die
Silikonkautschukoberfläche,
wenn die Preßwalze 24 einmal
rotiert wird, dementsprechend wird die Rotation der Preßwalze 24 stabil
zu dem Antriebsband 32 übertragen
und das Fixierband 32 läuft
endlos unter einem gutem Zustand bzw. einer guten Bedingung.
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{Beschreibung der Heizwalze 28}
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In
dieser Ausbildung ist als die Wärmequelle 26 in
der Heizwalze 28 eine 600 W Halogenlampe vorgesehen, welche
ausgebildet ist, um Licht mit einer Intensität zu emittieren bzw. auszusenden,
die 50 % größer in entgegengesetzten
Endbereichen als in einem zentralen Bereich davon ist. Die Heizwalze 28 beinhaltet
einen Kern in der Form eines Aluminiumrohrs, das einen Durchmesser
von 20 mm und eine Wandstärke
von 1,75 mm aufweist. Die Außenumfangsoberfläche des
Kerns ist durch Alumit behandelt. Koaxial an die beiden Enden der
Heizwalze 28 festgelegt sind unterstützende Wellenabschnitte 28A,
welche drehbar in Führungsnuten
bzw. -rillen 50 eingesetzt sind, die an den Montagestehern 16 ausgebildet
sind, um sich horizontal zu erstrecken. Wie dies in 2 gezeigt
ist, ist ein kreisförmiger
Kragen 30, der aus wärmebeständigem Polyetheretherketon
(PEEK) gefertigt bzw. hergestellt ist und einen Durchmesser von
24 mm aufweist, über
jeden entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden unterstützenden
Wellenabschnitt 28A preßgepaßt, um den Fixiergurt 32 am
Verwinden oder Verlagern aus der Position auf der Heizwalze 28 zu
hindern.
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{Beschreibung des Fixiergurts
bzw. Fixierbands 32}
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Der
Fixiergurt 32 hat vorzugsweise eine Wärmekapazität von 0,002 kal/°C – 0,025
kal/°C pro
cm2, um fähig zu sein, den nicht fixierten
Toner an dem nicht fixierten Blatt S auf eine Fixiertemperatur durch
Wärmeabstrahlung
vorzuheizen, um dadurch den Toner festzulegen. In dieser Ausbildung
beinhaltet das Fixierband 32 eine Endlosbandbasis, die
aus elektrogeformtem Nickel hergestellt ist, das eine Dicke von
40 μm und
einen Innendurchmesser von 50 mm aufweist, und eine wärmebeständige rückstellfähige Trennschicht
aus Silikonkautschuk bzw. -gummi, welcher bis zu einer Dicke von
150 μm auf
eine Außenumfangsoberfläche der
Endlosbandbasis beschichtet ist.
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{Beschreibung der Ölauftragswalze 36}
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Die Ölauftragswalze 36 dient,
um eine kleine Menge an Silikonöl
auf die Außenumfangsoberfläche des Fixierbands 32 zum
einfachen Trennen des Blatts S von dem Fixierband 32 aufzubringen.
Die Ölauftragswalze 36 (4)
beinhaltet eine Abstütz-
bzw. Supportwelle 36A, die drehbar in Montagestehern 16 durch
Lager (nicht gezeigt) abgestützt
ist, und eine wärmebeständige Schicht 36B aus
Papier, die über
die Supportwelle 36A gepaßt ist und mit Silikonöl imprägniert ist.
In dieser Ausbildung umfaßt
die Supportwelle 36A eine Welle aus Eisen mit einem Durchmesser
von 8 mm, und die wärmebeständige Schicht 36B aus
Papier ist mit einem Film 36C aus porösen Fluorkunststoffen abgedeckt,
die eine Dicke von 100 μm
aufweisen. Die Ölauftragswalze 36 hat
einen Durchmesser von 14 mm.
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Die
so konstruierte Ölauftragswalze 36 ist
fähig,
stabil eine kleine Menge Silikonöl
auf die Außenumfangsoberfläche des
Fixierbands 32 aufzubringen.
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Es
sollte festgehalten werden, daß die
Konstruktion für
ein Auftragen von Öl
auf das Fixierband 32 nicht auf die Konstruktion beschränkt ist,
die die Ölauftragswalze 36 aufweist.
Beispielsweise ist es, wie dies in 5 gezeigt
ist, möglich,
einen Fixierband/Ölauftrags/Reinigungsmechanismus
zu verwenden, beinhaltend 3 (drei) Walzenkonstruk tionen, d.h. eine
Abgabewalze 37, welche einen Metallkern und ein hitzebeständiges rückstellfähiges Material
aus Silikonkautschuk aufweist, das über dem Metallkern gepaßt ist,
um das Öl auf
das Fixierband 32 aufzubringen und des zu reinigen, eine
Reinigungswalze 39, welche einen Metallkern und eine synthetische
Haut aufweist, die über
den Metallkern gepaßt
ist, und eine Ölbeschichtungswalze 41, welche
einen Metallkern und eine Schicht, die aus einem nicht gewebten
Stoff gebildet ist, der mit Silikonöl imprägniert ist, oder Schichten
aufweist, die durch eine Schicht, die durch einen nicht gewebten
Stoff gebildet ist, und eine Schicht überlagert ist, die aus einer
synthetischen Haut gebildet ist, die über dem Metallkern gepaßt ist.
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{Beschreibung des Spann-
bzw. Zugmechanismus für
das Fixierband 32}
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Andererseits
ist als ein Mechanismus zum Spannen des Fixierbands 32 das
Fixiergerät 10 mit
einem Spann- bzw. Zughebel 38 versehen, wie dies in 1 gezeigt
ist. Der Zughebel 38 ist schwingbar an den Montagestehern 16 an
seinem unteren Ende abgestützt
und an einem Ende der Montagesteher 16 an seinem oberen
Ende durch eine Zugfeder 52 verbunden. Durch die beaufschlagende
bzw. Beaufschlagungskraft der Zugfeder 52 wird der Zughebel 38 zum
Rotieren gezwungen, um die Außenumfangsoberfläche der
Heizwalze 28 an ihrem Zwischenbereich durch eine vorbestimmte
Beaufschlagungskraft F2 zu kontaktieren.
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Es
ist nämlich
die Heizwalze 28, die durch die Beaufschlagungskraft der
Zugfeder 52 durch den Spannhebel 38 beaufschlagt
ist, vorgespannt, um sich zu bewegen, um sich von der Fixierwalze 22 entlang der
Führungsnut 50 zu
trennen. So ist der obere Lauf des Fixierbands 32, der
um die Heiz walze 28 und die Fixierwalze 22 gezogen
ist, durch die Ölauftragsrolle 36 beschränkt, wodurch
das Fixierband 32 gespannt wird. Wenn das Fixierband 32 durch
die Preßwalze 24 angetrieben
ist, wird die Fixierwalze 28 stabil dadurch ohne Gleiten
bzw. Rutschen oder Durchsacken in Bezug auf das Fixierband 32 angetrieben.
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{Beschreibung des Preßmechanismus
zwischen Fixierband 32 und Preßwalze 24}
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Als
nächstes
wird eine Beschreibung eines drückenden
bzw. Preßmechanismus 54 zum
Pressen des Fixierbands 32 und der Preßwalze 24 miteinander
durch eine vorbestimmte Beaufschlagungskraft an einer Position,
wo das Fixierband 32 beginnt, um die Fixierwalze 22 gezogen
zu werden, gegeben. Der Preßmechanismus 54 ist
mit einem Druckhebel 40, welcher drehbar an den Montagestehern 16 an
einem Ende durch eine abstützende
bzw. Unterstützungswelle 56 abgestützt ist
und fähig
ist, gegen den Kern 24A der Preßwalze 24 von unten
anzuliegen, und einer Druckfeder 58 versehen, wobei ein
unteres Ende derselben mit dem anderen Ende des Druckhebels 50 gekoppelt
ist und ein oberes Ende derselben mit dem oberen Abschnitt des Montagestehers 16 gekoppelt
ist. Durch die Beaufschlagungskraft der Druckfeder 58 kontaktiert
der Druckhebel 40 die Außenumfangsoberfläche des
Kern 24A der Druckwalze 24 durch eine vorbestimmte
Kraft F1. Als ein Ergebnis werden das Fixierband 28, das
um die Fixierwalze 22 gezogen ist, und die Druckwalze 24 miteinander durch
eine vorbestimmte Beaufschlagungskraft kontaktiert. D.h., das Fixierband 32 und
die Preßwalze
sind miteinander im Rollkontakt mit einer vorbestimmten Spaltbreite.
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Hier
ist in der Ausbildung eine Positionsbeziehung zwischen der Fixierwalze 22 und
der Preßwalze 24 so
festgelegt bzw. eingestellt, daß die
Preßwalze 24 um
einen vorbestimmten Winkel in Richtung im Uhrzeigersinn von einer
vertikalen Linie geneigt, die durch die zentrale Position der Fixierwalze 22 hindurchgeht.
Derart ist die Klemmposition zwischen dem Fixierband 32 und
der Druckwalze 24 (d.h. die zentrale Position der Klemmbreite)
so definiert, um nach vorwärts
(d.h. zu der linken Seite der Zeichnung) in der Zufuhrrichtung des nicht
festgelegten Blatts S von einer Position unmittelbar unter der zentralen
Position der Fixierwalze 22 geringfügig vorgespannt zu sein.
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{Beschreibung der Führungsplatte 34}
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Das
Fixiergerät 10 ist
mit der Führungsplatte 34 zum
Führen
des nicht festgelegten Blatts S versehen, das durch den Übertragungsmechanismus
(nicht gezeigt) zu dem Rollkontaktbereich zwischen dem Fixierband 32 und
der Preßwalze 24 übertragen
ist. Wie dies in 6 gezeigt ist, ist die Führungsplatte 34 in
einer derartigen Weise eingerichtet, daß ein Spalt L1 zwischen der
oberen Oberfläche
der Führungsplatte 34 und dem
unteren Lauf des Fixierbands 32 auf 3 mm an einer zentralen
Position M festgelegt ist, welche durch einen Kreuzungspunkt der
oberen Oberfläche
der Führungsplatte 34 und
der vertikalen Linie definiert ist, die durch einen zwischenliegenden
Punkt zwischen der Heizwalze 28 und der Fixierwalze 22 hindurchläuft. Es
ist festzuhalten, daß in
dieser Ausbildung der Abstand L3 zwischen der Heizwalze 28 und
der Fixierwalze 22 auf 47 mm festgelegt ist und ein Abstand
L2 zwischen der zentralen Position M und einer vertikalen Linie,
die durch das Zentrum der Fixierwalze 22 geht, auf 23,5
mm festgelegt ist.
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Wie
dies in 7 gezeigt ist, ist die Führungsplatte 34 mit
einer Trennschicht 62 versehen, die aus einem Fluor kunststoff,
wie einem PTFE (Polytetrafluorethylen) usw. darauf ausgebildet ist.
Obwohl die Führungsplatte 34,
wie dies in 1 und 6 gezeigt
ist, geerdet ist, um das nicht festgelegte Tonerbild zu zerstören, ist
dieses nicht auf eine derartige Konstruktion beschränkt, sondern
es wird möglich
sein, eine elektrische Radierbürste,
ein Varistorelement und eine Diode usw. statt dem Erden zu verwenden.
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Andererseits
ist es angeordnet, daß der
untere Lauf des Fixierbands 32, welcher um die Fixierwalze 22 und
die Heizwalze 32 gezogen bzw. geführt ist, im wesentlichen in
der horizontalen Richtung, d.h. nach links in der Zeichnung läuft. Ein
Abstand zwischen der Führungsplatte 34 und
dem Fixierband 32 ist eingestellt, um innerhalb eines Bereichs
von etwa 5 mm bis 20 mm an einer Position direkt unter der Heizwalze 28 zu
liegen. D.h. die Führungsplatte 34 ist
eingestellt, um zu dem horizontalen unteren Lauf des Fixierbands 32 derart
geneigt zu sein, daß sie
sich zu dem Spalt- bzw.
Klemmbereich in einer geneigten Weise erstreckt.
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Mit
anderen Worten definieren der untere Lauf des Fixierbands 32 und
die Führungsplatte 34 einen sogenannten
keilförmigen Übertragungsraum,
der die Klemmposition als einen Scheitel aufweist. Dementsprechend
wird das nicht festgelegte Blatt S sicher zu der Klemmposition zwischen
dem Fixierband 32 und der Preßwalze 24 bei dem
Fördern
auf der Führungsplatte 34 übertragen
bzw. transportiert. In dem klemmenden bzw. Klemmbereich wird das
nicht fixierte Blatt S, welches bereits durch eine Wärmebestrahlung
von dem Fixierband 32 vorerwärmt wurde, durch einen vorbestimmten
Druck F1 gepreßt
und durch die Wärme
des Fixierbands 32 erhitzt, wodurch der nicht fixierte
Toner des nicht festge legten Blatts S darauf erhitzt bzw. durch
Hitze fixiert wird.
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{Beschreibung des Heißleiters
bzw. Thermistors}
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Das
Fixiergerät 10 ist
mit einem Thermistor 60 zum Steuern bzw. Regeln der Temperatur
des Fixierbands bzw. -gurts 32 versehen. In der Ausbildung
ist der Heißleiter 60 konstruiert,
um einen Nicht-Durchgangsbereich des Fixierbands 32 zu
kontaktieren, d.h. den rechten Seitenabschnitt des Fixierbands 32,
welcher direkt um die Heizwalze 28 gezogen ist, um die
Oberflächentemperatur
davon zu detektieren. Mit anderen Worten ist der Heißleiter 60 elektrisch
mit einer Steuer- bzw. Regeleinheit (nicht gezeigt) verbunden, um
die Temperaturinformation des Fixierbands 32 zu der Steuer- bzw. Regeleinheit
zu übertragen.
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{Beschreibung eines Experiments,
wo ein Winkel θ verändert wird}
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Wie
dies in 8 und 9 gezeigt
ist, ist unter der Annahme, daß der
zentrale Punkt bzw. Mittelpunkt der Fixierwalze 22 "C1" ist, ein Kreuzungspunkt
einer vertikalen Linie, die durch den Mittelpunkt C1 geht, und des
Fixierbands 32 "C2" ist, ein Mittelpunkt
der Druckwalze 24 ist "C3", und ein Winkel Θ, der durch
eine Linie zwischen C1 und C2 und eine Linie zwischen C2 und C3
definiert ist, das Fixiergerät 10 in
einer derartigen Weise modifiziert, daß der Winkel θ innerhalb
eines Bereichs von 90 Grad bis 180 Grad durch ein Ändern des Orts
der Preßwalze 24 eingestellt
wird (in 8 ist die Preßwalze 24 in
Positionen gezeigt, daß die
Winkel θ 90
Grad oder 175 Grad sind). In der Fixiervorrichtung bzw. dem Fixiergerät 10 des
Experiments werden die Härte
der Fixierwalze 22 und der Preßwalze 24 und der
Winkel θ dazwischen
verändert,
während
die Zufuhrgeschwindigkeit des nicht fixierten Blatts S auf 70 mm/s
festgelegt ist, der Festlegungsdruck auf 20 kgf festgelegt ist,
und die Oberflächentemperatur
des Fixierbands 32 auf 160 °C festgelegt bzw. eingestellt
ist.
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Die
Experimente wurden in einer derartigen Weise ausgeführt, daß das Blatt,
auf welchem das nicht fixierte Tonerbild, welches durch den Toner
für MINOLTA
CF-70 ausgebildet wurde, übertragen
wurde, in bezug auf eine Störung
des Tonerbilds überprüft wurde,
und ob eine Ungleichmäßigkeit
des Glanzes auftrat oder nicht, in Fällen einer Verwendung eines
Papierblatts mit 55 kg als ein erstes Experiment eines Papierblatts
mit 68 kg als zweites Experiment, und eines OHP-Films bzw. einer
OHP-Folie als ein drittes Experiment. In jedem Experiment wurde
das Ergebnis abgeschätzt
bzw. beurteilt, nachdem 5 (fünf)
nicht fixierte Blätter
durch das Fixiergerät
so fixiert wurden, daß es
OK war (O), wenn die Störung
des Tonerbilds und die Ungleichmäßigkeit des
Glanzes nicht an irgendeinem der fixierten Blätter auftraten, es NG (X) war,
wenn die Störung
des Tonerbilds und die Ungleichmäßigkeit
des Glanzes in allen der fixierten Blätter auftraten, daß es ein
Problem (Δ)
war, wenn die Störung
des Tonerbilds und die Ungleichmäßigkeit
des Glanzes in wenigstens einem fixierten Blatt auftraten, und daß es ein
Problem (
)
war, wenn das wenigstens eine fixierte Blatt um das Fixierband
32 gewickelt
wurde. Die Ergebnisse der Experimente sind in Tabellen 1 bis 3,
wie folgt, gezeigt.
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In
dem ersten Experiment, das in Tabelle 1 gezeigt ist, war das Ergebnis
im wesentlichen gut in einem Fall, wo der Winkel θ innerhalb
eines Bereichs von 125 Grad bis 140 Grad lag. Es wird jedoch verstanden
werden, daß es
dazu tendiert, daß zunehmend
eine Ungleichmäßigkeit
des Glanzes des Tonerbilds auftritt in einem Fall, wo der Winkel Θ festgelegt
wurde, um größer als
140 Grad zu werden. Weiters würde
das festgelegte Blatt manchmal um das Fixierband 32 in
einem Fall gewickelt werden, wo der Winkel θ auf kleiner als 110 Grad festgelegt
war. Spezifisch klebte das fixierte Blatt an dem Fixierband 32,
um darum in einem Fall gewickelt zu werden, wo der Winkel θ 100 Grad
oder 90 Grad war, wodurch es unmöglich
war, die Leistung des fixierten Bilds abzuschätzen bzw. zu beurteilen. Es
sollte festgehalten werden, daß die
Möglichkeit
eines nicht guten Ergebnisses des Glanzes des Tonerbilds in einem
Fall höher
sein würde,
wo die Gummihärte
der Fixierwalze 22 höher
als jene der Preßwalze 24 war
und der Unterschied zwischen diesen eingestellt wurde, um größer zu sein.
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In
dem zweiten Experiment, das in Tabelle 2 gezeigt ist, war das Ergebnis
in dem Tonerbild gut, die Ungleichmäßigkeit des Glanzes des Tonerbilds
trat nicht auf mit Ausnahme eines Falls, wo der Winkel θ 175 Grad
oder 180 Grad betrug. Die Ungleichmäßigkeit des Glanzes des Tonerbilds
trat in einem Fall auf, wo der Winkel θ 175 Grad oder 180 Grad betrug
und die Gummihärte
der Fixierwalze 22 auf 60 Grad festgelegt ist, während die
Ungleichmäßigkeit
des Glanzes des Tonerbilds in einem Fall auftrat, wo die Gummihärte der
Fixierwalze 22 auf 60 Grad festgelegt war. Weiters trat
die Ungleichmäßigkeit
des Glanzes des Tonerbilds sicher in einem Fall auf, wo der Winkel θ 180 Grad
betrug unabhängig
von der Härte
der Fixierwalze 22 und der Preßwalze 24, während die
Ungleichmäßigkeit
des Glanzes des Tonerbilds sicher in einem Fall auftrat, wo die
Gummihärte
der Fixierwalze 22 auf 60 Grad gesetzt bzw. eingestellt
ist.
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In
dem dritten Experiment, das in Tabelle 3 gezeigt ist, war das Ergebnis
im wesentlichen dasselbe wie in dem zweiten Experiment.
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Als
ein Ergebnis ist es klar, daß der
Winkel θ von
125 Grad bis 160 Grad aus dem ersten bis dritten Experiment bevorzugt
ist. D.h. das Fixierband 32 ist stabil bewegt, selbst obwohl
die Preßwalze 24 als
eine Antriebswalze für
ein Antreiben zum Bewegen des Fixierbands 32 dient. Weiters
ist es möglich,
die geeignetste Fixierbedingung durch Verändern des Winkels θ zu suchen.
Dementsprechend ist es, da es möglich
ist, das Fixierband 32 durch die Preßwalze 24 zu bewe gen,
möglich,
den Freiheitsgrad des Designs zu verbessern, wenn der Antriebsmechanismus
für ein
Antreiben bzw. Bewegen des Fixierbands 32 ausgebildet bzw.
entworfen wird.
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{Beschreibung einer anderen
Ausbildung}
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Es
sollte festgehalten werden, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Konstruktion der oben
erwähnten
Ausbildung beschränkt
ist, und eine Vielzahl von Modifikationen kann ohne Verlassen des Rahmens
der vorliegenden Erfindung getätigt
werden.
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Beispielsweise
ist, obwohl lediglich die Preßwalze 24 eingestellt
ist, um in einer Richtung bewegbar zu sein, welche zumindest die
Zufuhrrichtung des Blatts in der vorhergehenden Ausbildung kreuzt,
die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Konstruktion
beschränkt
und es ist möglich,
daß die
Preßwalze 24,
an welcher das angetriebene Ritzel 42 festgelegt ist, und
das Antriebsritzel 44, mit welchem das angetriebene Ritzel 42 kämmt, an
einem Subrahmen in einer drehbaren Weise festgelegt sind, und der
Subrahmen an die Montagestäbe
bzw. -steher 16 in einer bewegbaren Weise festgelegt ist.
In dem Fall kann es möglich
sein, den Unter- bzw. Subrahmen bewegbar in einer Richtung, die
die Zufuhrrichtung des Blatts kreuzt, durch Anwenden eines Endlosbands
(oder einer Endloskette) als ein Glied zum Übertragen der Antriebskraft
auf das Antriebsritzel 44 und Anwenden eines Zugs bzw.
Aufbringen einer Spannung auf das endlose Übertragungsglied von einem
Zug aufbringenden Mechanismus abzustützen.
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Weiters
ist, obwohl in der vorhergehenden Ausbildung die Heizquelle 26,
wie eine Halogenlampe, in der Heizwalze 28 aufgenommen
ist, die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Konstruktion
beschränkt und
die Heizquelle kann außerhalb
der Heizwalze 28 zur Verfügung gestellt sein, während sie
direkt das Fixierband 32 erhitzt bzw. erwärmt.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Wie
oben im Detail beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung ein
Fixiergerät
zur Verfügung,
welches fähig
ist, den Freiheitsgrad des Designs für einen Antriebsmechanismus
zu sichern, welcher für
ein endloses Bewegen des Fixierbands zur Verfügung gestellt ist, indem ein
Mechanismus verwendet bzw. eingesetzt wird, worin die Preß- bzw.
Druckwalze drehbar angetrieben ist, um das Fixierband zu bewegen.
So ist das Fixiergerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung geeignet, um in der ein Bild ausbildenden Vorrichtung,
wie einer elektrischen Kopiermaschine, elektrischen Druckmaschine,
elektrischen Faxmaschine usw. eingebaut bzw. installiert zu werden.
