CH562461A5 - Fixer roller for electro-photographic copier - flexible metal covering reduces thermal inertia and tendency to creasing - Google Patents

Fixer roller for electro-photographic copier - flexible metal covering reduces thermal inertia and tendency to creasing

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CH562461A5
CH562461A5 CH1614273A CH1614273A CH562461A5 CH 562461 A5 CH562461 A5 CH 562461A5 CH 1614273 A CH1614273 A CH 1614273A CH 1614273 A CH1614273 A CH 1614273A CH 562461 A5 CH562461 A5 CH 562461A5
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fixing roller
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fixing
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Abstract

A fixer for electro-photographic images, using a heated fixer roller and a counter-roller coupled together, having a removable surface covering on the fixer roller, permitting fixing by the combined effects of heat and pressure; the fixer roller (1) and counter-roller (2) are hollow and contain heaters (4 & 5); the fixer roller is surrounded by a layer (12) which is made of flexible metal with a thickness of some 60 to 70 mu and may be held against the fixing roller by a supplementary pair of rollers (16). Because of the metallic material of the covering, thermal inertia is reduced, so that an initial heating up period is eliminated, and there is no tendency to produce creases in papers passing between the rollers, as many occur with rubber-type roller surfaces.

Description

  

  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Fixieren elektrophotographischer Pulverbilder, mit einer geheizten Fixierrolle und einer Gegenrolle, welche miteinander gekuppelt sind, wobei wenigstens die Fixierrolle einen hülsenförmigen Mantel aufweist, dessen Enden mit Hilfe je eines hohlen Achsstückes gelagert sind.



   Bei einer der vorbekannten Einrichtungen dieser Art weist sowohl die Fixierrolle als auch die Gegenrolle einen starren und daher auch massigen, hülsenförmigen Mantel auf, wobei der Mantel der Gegenrolle zudem noch einen Überzug aus Gummi besitzt. Während des Betriebes dieser Fixiereinrichtung wird die Fixierrolle mit Hilfe eines in ihrem Innern angeordneten Heizelementes aufgeheizt und die beiden Rollen werden gegeneinander angepresst. Zwischen diese Rollen wird dann ein zu behandelnder Bildträger, z. B. ein Papierblatt, mit bildmässig verteiltem Toner, eingeführt.



   Unter der kombinierten Einwirkung von Druck und der von der Fixierrolle abgegebenen Wärme wird das Tonerbild fixiert.



   Damit die Fixierung des Bildes erfolgen kann, muss die gesamte Fixiereinrichtung eine genügend hohe Temperatur aufweisen und zwar bereits vor dem Anfang des eigentlichen Fixiervorganges. Da diese vorbekannte Einrichtung ziemlich viel Masse aufweist, verstreicht jeweils eine beträchtliche Zeitspanne, bis sie die genannte erforderliche Temperatur einnimmt und man muss daher mit einem weiteren Kopiervorgang zunächst abwarten. Die Wartezeit ist im Grunde genommen um so länger, je länger die vorangehende Ruhepause der Fixier einrichtung ist. Diese Wartezeit kann sogar einige Minuten dauern, z.B. wenn die über Nacht abgestellte Kopiermaschine wieder in Betrieb genommen werden soll. Dies ist einer der
Nachteile der vorbekannten Fixiereinrichtung der genannten
Art.



   Ein zweiter Nachteil dieser Fixiereinrichtung beruht darin, dass der Bildträger zwischen den zwei Rollen ziemlich fest zusammengepresst wird um möglichst gute Wärmeleitung von der Fixierrolle zum Bildträger zu erreichen und die Kontaktfläche zu vergrössern. Das Zusammenpressen des Bildträgers zwischen den Gummiwalzen lässt keine seitlichen Bewegungen des Bildträgers zu. Falls nun irgendwelche Änderungen der Form des Bildträgers, z. B. Änderungen in seiner Länge oder Breite eintreten, besteht die Gefahr, dass daraus Falten im behandelten Bildträger resultieren werden.



   Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die genannten Nachteile der vorbekannten Fixiereinrichtung der genannten Art zu beheben.



   Die erfindungsgemässe Einrichtung zum Fixieren elektrophotographischer Pulverbilder der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Mantel nachgiebig ist und aus einem metallischen Material besteht.



   Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher dargelegt. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines der Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Fixiereinrichtung, nachdem die Seitenwände dieser Einrichtung entfernt worden sind, und
Fig. 2 im Längsschnitt einen Teil des genannten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Einrichtung.



   Die Einrichtung zum Fixieren elektrophotographischer Pulverbilder enthält eine Fixierrolle 1 und eine Gegenrolle 2, die in einem Gehäuse 3 gelagert sind.



   In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung sind die beiden Rollen 1 und 2 hohl und in ihrem Innern befinden sich Heizelemente 4 und 5. Diese Heizelemente 4 und 5 sind an eine nicht dargestellte Speisequelle angeschlossen, welche die Heizelemente während des Betriebs der Einrichtung mit elektrischer Energie beliefert, um die zur Fixierung der Pulverbilder erforderliche Wärme erzeugen zu können.



   In manchen Fällen genügt es jedoch, nur die Fixierrolle 1 mit einem Heizelement zu versehen.



   Die Gegenrolle 2 besitzt zwei hohle Achsstücke, von welchen in der Zeichnung nur das linke Achsstück 6 dargestellt ist. Die Achsstücke 6 sind mittels eines starren Mantels 7, z.B.



  aus Metall miteinander verbunden.



   Das jeweilige Achsstück 6 besteht aus einem rohrförmigen Teil 8 sowie einem Flansch 9, wobei der Flansch 9 an dem im Innern der Fixiereinrichtung liegenden Ende des rohrförmigen Teiles 8 befestigt ist. Die Umfangspartie des Flansch 9 ist mit dem Mantel 7 der Gegenrolle fest verbunden.



   Das rohrförmige Teil 8 ist in einer der Seitenwände 10 des Gehäuses 3 gelagert, wobei sein Ende, welches aus dem Gehäuse 3 ragt, an eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung der Fixiereinrichtung angeschlossen ist.



   Die Fixierrolle 1 besitzt ebenfalls zwei hohle Achsstücke, von welchen in der Zeichnung wiederum nur das linke Achsstück 11 dargestellt ist.



   Jedes dieser Achsstücke 11 der Fixierrolle ist ringförmig ausgebildet und befindet sich teilweise in einem hülsenförmigen Mantel 12 der Fixierrolle 1. Der Mantel 12 ist nachgiebig und er ist z. B. aus Metall angefertigt. Die Wanddicke des Mantels kann z.B. 60-70   IL    betragen.



   Die sich ausserhalb des Mantels 12 befindliche Partie 13 des Achsstückes 11 stösst mit seiner äusseren Stirnfläche an die Seitenwand 10 der Fixiereinrichtung. Der äussere Durchmesser des Achsstückes 11 ist wenigstens im Berührungsbereich mit dem hülsenförmigen Mantel 12 kleiner als der innere Durchmesser dieses Mantels 12. Dieser Teil des Achsstückes 11 befindet sich innerhalb der Randpartie des nachgiebigen, hülsenförmigen Mantels 12 der Fixierrolle 1 und liegt über dieser Randpartie des Mantels 12 auf der Gegenrolle 2 auf. Auf diesem Wege wird der Antrieb sowohl des nachgiebigen Mantels 12 als auch der Achsstücke 11 und daher der gesamten Fixierrolle 1 bewerkstelligt.



   Das Achsstück 11 der Fixierrolle 1 kann jedoch auch einen Absatz 14 aufweisen. Die abgesetzte Partie 14 des Achsstückes 11 hat dann einen Durchmesser, der kleiner ist als der innere Durchmesser des nachgiebigen Mantels 12. Die abgesetzte Partie 14 befindet sich in diesem Fall im nachgiebigen, hülsenförmigen Mantel 12 und liegt über der jeweiligen Randpartie des Mantels 12 auf die Gegenrolle 2 auf. Der jeweilige Rand des Mantels 12 stösst dann an die zur Achsstückachse senkrecht stehende Wand 15 des Achsstückes 11 an, so dass die Lage des das Achsstück 11 nur lose umgebenden Mantels 12 in Achsialrichtung der Fixierrolle 1 dadurch definiert ist.



   Die abgesetzte Form des Achsstückes 11 kann vorteilhaft derart erreicht werden, dass die vorstehend als abgesetzt bezeichnete Partie 14 des Achsstückes ein Rohrstück ist, das sich stumpf an die sich ausserhalb des Mantels 12 befindliche Partie 13 des Achsstückes 11 anschliesst, wobei der Durchmesser dieses Rohrstückes kleiner ist als der Durchmesser der äusseren Partie 13 des Achsstückes 11.



   Um den Andruck der Achsstücke 11 sowohl gegen die Gegenrolle als auch gegen den nachgiebigen Mantel 12 der Fixierrolle zu   vergrössern,    sind zwei Paare von Stützrollen 16 und 17 vorgesehen, welche auf in der Seitenwand 10 des Gehäuses 3 verankerten Wellen 18, 19 gelagert sind. Die Stützrollen 16, 17 greifen auf den Randpartien des Mantels 12 ein, unter welchen sich die jeweilige rohrförmige Partie 14 des Achsstückes 11 befindet. Die Durchmesser der Stützrollen 16,
17 der inneren Partie 14 des Achsstückes 11 und der Gegenrolle 2 sowie ihre gegenseitige Anordnung sind so bemessen, dass sie unter Zwischenlegung des nachgiebigen, hülsenförmigen Mantels 12 der Fixierrolle 1 aufeinander aufliegen.

 

  Oder genauer gesagt, die Stützrollen 16, 17 pressen die Randpartie des nachgiebigen Mantels 12 gegen das Achsstück 11, so dass diese über die Randpartie des Mantels 12 auf das Achs  stück 11 aufliegen. Dabei biegt sich jedoch der Mantel 12 auf der Stelle des Andruckes der Stützrollen 16 und 17 durch, so dass er in diesem Bereich der Einrichtung das Achsstück eigentlich nur auf diesen Stellen berührt.



   Eine ähnliche Durchbiegung des in entlastetem Zustand sonst zylinderförmigen Mantels 12 erfolgt auch auf der Berührungsstelle mit der Gegenrolle 2. Der nachgiebige, hülsenförmige Mantel 12 der Fixierrolle, der einen Durchmesser hat, der grösser ist als der Durchmesser der zentrierenden Partie 14 des Achsstückes 11, berührt daher das Achsstück 11 nur an den drei genannten Stellen. Zwischen diesen drei Stellen bildet die Randpartie des Mantels 12 Bogen 20, 21, 22, welche von der aufgenommenen Partie 14 des Achsstückes 11 abstehen. Da der nachgiebige, hülsenförmige Mantel 12 der Fixierrolle 1 auf einen starren Mantel 7 der Gegenrolle 2 aufliegt, wobei er, wie gesagt, die Achsstücke 11 nur lose umgibt, findet die Durchbiegung des nachgiebigen Mantels 12 der Fixierrolle ihrer ganzen Länge nach statt.

  Diese Durchbiegung des Mantels 12 umschlingt dann den Mantel 7 der Gegenrolle 2 über eine bestimmte Strecke, wobei die Länge dieser Strecke sich mit Hilfe des   Zentriwinkels    a angeben lässt.



   Die jeweilige Stelle des Tonerbildes, das zwischen die Rollen 1 und 2 zwecks Fixierung eingeführt wird, bleibt dann so lange mit dem heissen, nachgiebigen Mantel 12 der Fixierrolle in Berührung, wie sich dies aus der Grösse der Drehgeschwindigkeit der Rollen 1 und 2 und der Länge der durch den Winkel   a    angegebenen Strecke ergibt
Zwecks Erzielung der jeweils erforderlichen Fixiertemperatur kann der Zentriwinkel   os    und daher auch die Grösse der Berührungsfläche der Mäntel 7 und 12 geändert werden.



  Dies kann erreicht werden durch Verstellen der Stützrollen 16, 17, dem Umfang des Achsstückes 11 der Fixierrolle 1 entlang, durch Verwendung von Mänteln 12 der Fixierrolle, welche verschiedene Durchmesser aufweisen, durch Änderung des Durchmessers der Gegenrolle oder durch Kombination dieser Massnahmen. Durch Vergrösserung des Winkels   n    können verhältnismässig hohe Fixiergeschwindigkeiten erreicht werden.



   Allen diesen Ausführungsformen ist das gemeinsam, dass die Aufheizzeit der beschriebenen Fixiereinrichtung sehr kurz ist, sie kann z.B. nur einige Sekunden betragen, weil die massenarme Fixierrolle 1, die zur Fixierung des Tonerbildes erforderliche Temperatur verhältnismässig schnell einnehmen kann.



   Da der Mantel 12 der Fixierrolle 1 nachgiebig ist, weist er einen nur kleinen Formwiderstand auf und der starre Mantel 7 der Gegenrolle 2 kann verhältnismässig dünn gehalten werden.



  Infolgedessen muss nicht einmal die Gegenrolle 2 viel Masse aufweisen, und sie verzögert daher den Anfang des Fixiervorganges nach einer Ruhepause der Kopiermaschine auch nicht beträchtlich.



   Falls die Gegenrolle nicht geheizt werden muss, so kann ihr Mantel aus einem Wärme schlechtleitenden Material bestehen.



   Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Fixiereinrichtung beruht darin, dass der Anpressdruck, der auf den Bildträger während der Behandlung desselben zwischen den Rollen 1 und 2 ausgeübt wird, gering ist, so dass allfällige Änderungen der Form des Bildträgers während des Fixierens des Bildes zwischen den Rollen 1 und 2 ohne weiteres vor sich gehen können, so dass keine Falten in den Träger eingedrückt werden.



  Falls es erforderlich ist, kann auch der Mantel 7 der Gegenrolle 2 nachiebig sein. Dabei solten allerdings die beiden Achsstücke 6 der Gegenrolle 2, welche in den Mantel 7 passen und dadurch die Form desselben bestimmen, synchron angetrieben werden.



   Wenigstens eine der Rollen 1 bzw. 2 kann mit einer Schicht aus einem Antihaftstoff wie z. B. aus einem fluorierten Kohlenwasserstoff, aus Silikongummi oder Silikonöl versehen sein, um das Lösen des Bildträgers von den Rollen 1 bzw. 2 nach erfolgter Fixierung des Bildes zu erleichtern.



   Die niminale Dicke der Mantelwandung der Rollen 1 und 2 ist durch die Bruchfestigkeit des jeweils verwendeten Materials begrenzt. Nach oben ist die Dicke der Mantelwandung durch das Erfordernis einer möglichst guten Wärmeübertragung durch die Mantelwandung sowie durch eine möglichst kleine   Wärmeträgheit    des Mantels beschränkt. Falls der Mantel der Rollen aus einem der Metalle Cu, Ni, Co, Cr oder aus einer dieser Metalle enthaltenden Legierung besteht, so kann die Wanddicke des Mantels zwischen 20 bis 200   ,u    liegen. Vorzugsweise liegt jedoch die Dicke der Mantelwand zwischen 50-100   ,u.   



   Die Stützrollen 16 und 17 können auch als durchgehende Stützrollen ausgeführt sein, welche sich über die ganze Länge der Fixierrolle 1 zwischen den Seitenwänden 10 erstrecken.



   Es ist auch denkbar, die Stützrollen im Inneren des Mantels der Fixierrolle anzuordnen und zwar beiderseits der Zone, wo der Mantel der Fixierrolle mit dem Mantel der Gegenrolle in Berührung kommt.



   Falls erforderlich, können die Stützrollen auch angetrieben werden.



   Die Fixiereinrichtung kann mit einem oder mehreren Wärmefühlern versehen sein, um den Aufheizvorgang der
Fixiereinrichtung zu steuern bzw. auch zu überwachen.

 

   Die Rollen 1 und 2 können auch bei längeren Ruhepausen in ständigem Kontakt miteinander bleiben, ohne sich dabei zu deformieren. Dies ist bei der vorbekannten Fixiereinrichtung mit einer Gummirolle nicht der Fall, und man muss die Rollen auseinander bringen, falls eine längere Ruhepause vorgesehen ist, um eine bleibende Deformation der Gummirolle zu verhindern.



   Die Mäntel der Rollen der vorstehend näher beschriebenen Fixiereinrichtung passen sich an den Bildträger an und üben dabei den gleichen Anpressdruck auf denselben aus.



   Ausserdem unterstützt die Deformation des Mantels 12 der Fixierrolle 1 auch die Lösung des Bildträgers von derselben.



   Eine Einsparung an Energie kann man bei der vorstehend beschriebenen Einrichtung auch dadurch erreichen, dass die Achsstücke der geheizten Rollen aus einem wärmeisolierenden Material sind. 



  
 



   The present invention relates to a device for fixing electrophotographic powder images, with a heated fixing roller and a counter roller which are coupled to one another, at least the fixing roller having a sleeve-shaped jacket, the ends of which are each supported by a hollow axle piece.



   In one of the previously known devices of this type, both the fixing roller and the counter-roller have a rigid and therefore massive, sleeve-shaped jacket, the jacket of the counter-roller also having a rubber coating. During the operation of this fixing device, the fixing roller is heated with the aid of a heating element arranged in its interior and the two rollers are pressed against one another. An image carrier to be treated, e.g. B. a sheet of paper, with image-wise distributed toner introduced.



   The toner image is fixed under the combined action of pressure and the heat given off by the fixing roller.



   In order for the image to be fixed, the entire fixing device must have a sufficiently high temperature, to be precise even before the actual fixing process begins. Since this previously known device has quite a lot of mass, a considerable period of time elapses before it assumes the required temperature mentioned and one must therefore first wait before starting another copying process. The waiting time is basically the longer, the longer the previous rest period of the fixing device is. This waiting time can even last a few minutes, e.g. when the copier that has been parked overnight is to be put back into operation. This is one of the
Disadvantages of the previously known fixing device mentioned
Art.



   A second disadvantage of this fixing device is that the image carrier is pressed together fairly firmly between the two rollers in order to achieve the best possible heat conduction from the fixing roller to the image carrier and to enlarge the contact area. The compression of the image carrier between the rubber rollers does not allow any lateral movements of the image carrier. If there are any changes in the shape of the image carrier, e.g. B. changes in its length or width occur, there is a risk that wrinkles will result in the treated image carrier.



   The object of the present invention is to eliminate the disadvantages mentioned of the previously known fixing device of the type mentioned.



   The device according to the invention for fixing electrophotographic powder images of the type mentioned at the outset is characterized in that the sleeve-shaped jacket is flexible and consists of a metallic material.



   Exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows:
1 shows a side view of one of the exemplary embodiments of the fixing device according to the invention after the side walls of this device have been removed, and
2 shows in longitudinal section a part of the mentioned embodiment of the device according to the invention.



   The device for fixing electrophotographic powder images contains a fixing roller 1 and a counter roller 2, which are mounted in a housing 3.



   In the illustrated embodiment of the device according to the invention, the two rollers 1 and 2 are hollow and there are heating elements 4 and 5 inside. These heating elements 4 and 5 are connected to a supply source (not shown) which supplies the heating elements with electrical energy during operation of the device in order to generate the heat required to fix the powder images.



   In some cases, however, it is sufficient to provide only the fixing roller 1 with a heating element.



   The counter roller 2 has two hollow axle pieces, of which only the left axle piece 6 is shown in the drawing. The axle pieces 6 are secured by means of a rigid jacket 7, e.g.



  made of metal connected together.



   The respective axle piece 6 consists of a tubular part 8 and a flange 9, the flange 9 being fastened to the end of the tubular part 8 lying inside the fixing device. The peripheral part of the flange 9 is firmly connected to the jacket 7 of the counter roller.



   The tubular part 8 is mounted in one of the side walls 10 of the housing 3, its end, which protrudes from the housing 3, being connected to a drive device, not shown, of the fixing device.



   The fixing roller 1 also has two hollow axle pieces, of which only the left axle piece 11 is shown in the drawing.



   Each of these axle pieces 11 of the fixing roller is annular and is partially located in a sleeve-shaped casing 12 of the fixing roller 1. The casing 12 is flexible and it is, for. B. made of metal. The wall thickness of the jacket can e.g. 60-70 IL.



   The part 13 of the axle piece 11 that is located outside the shell 12 abuts with its outer end face against the side wall 10 of the fixing device. The outer diameter of the axle piece 11 is smaller than the inner diameter of this sleeve 12, at least in the area of contact with the sleeve-shaped casing 12. This part of the axle piece 11 is located within the edge part of the flexible, sleeve-shaped casing 12 of the fixing roller 1 and lies above this edge part of the casing 12 on the counter roller 2. In this way, the drive of both the flexible casing 12 and the axle pieces 11 and therefore the entire fixing roller 1 is brought about.



   The axle piece 11 of the fixing roller 1 can, however, also have a shoulder 14. The stepped part 14 of the axle piece 11 then has a diameter that is smaller than the inner diameter of the flexible casing 12. The stepped part 14 is in this case in the flexible, sleeve-shaped casing 12 and lies over the respective edge portion of the casing 12 on the Counter roller 2 on. The respective edge of the casing 12 then abuts the wall 15 of the axle piece 11, which is perpendicular to the axle piece axis, so that the position of the casing 12, which only loosely surrounds the axle piece 11, is defined in the axial direction of the fixing roller 1.



   The offset shape of the axle piece 11 can advantageously be achieved in such a way that the section 14 of the axle piece, referred to above as offset, is a piece of pipe which is butted to the part 13 of the axle piece 11 located outside the casing 12, the diameter of this pipe piece being smaller is than the diameter of the outer part 13 of the axle piece 11.



   In order to increase the pressure of the axle pieces 11 both against the counter roller and against the flexible jacket 12 of the fixing roller, two pairs of support rollers 16 and 17 are provided, which are mounted on shafts 18, 19 anchored in the side wall 10 of the housing 3. The support rollers 16, 17 engage on the edge parts of the shell 12, under which the respective tubular part 14 of the axle piece 11 is located. The diameter of the support rollers 16,
17 of the inner part 14 of the axle piece 11 and the counter roller 2 as well as their mutual arrangement are dimensioned such that they rest on one another with the interposing of the flexible, sleeve-shaped casing 12 of the fixing roller 1.

 

  Or more precisely, the support rollers 16, 17 press the edge portion of the flexible casing 12 against the axle piece 11 so that they rest on the axle piece 11 over the edge portion of the casing 12. In this case, however, the jacket 12 bends at the point where the support rollers 16 and 17 are pressed, so that in this area of the device it actually only touches the axle piece at these points.



   A similar bending of the otherwise cylindrical shell 12 in the relieved state also takes place at the point of contact with the counter roller 2. The flexible, sleeve-shaped shell 12 of the fixing roller, which has a diameter larger than the diameter of the centering part 14 of the axle piece 11, touches therefore the axle piece 11 only at the three points mentioned. Between these three points, the edge part of the jacket 12 forms arches 20, 21, 22 which protrude from the received part 14 of the axle piece 11. Since the flexible, sleeve-shaped casing 12 of the fixing roller 1 rests on a rigid casing 7 of the counter-roller 2, while, as I said, only loosely surrounding the axle pieces 11, the flexible casing 12 of the fixing roller bends along its entire length.

  This deflection of the jacket 12 then wraps around the jacket 7 of the counter roller 2 over a certain distance, the length of this distance being indicated with the aid of the central angle a.



   The respective location of the toner image, which is inserted between rollers 1 and 2 for the purpose of fixing, then remains in contact with the hot, flexible jacket 12 of the fixing roller as long as this is evident from the size of the rotational speed of rollers 1 and 2 and the length the distance given by the angle a
In order to achieve the fixing temperature required in each case, the central angle os and therefore also the size of the contact surface of the jackets 7 and 12 can be changed.



  This can be achieved by adjusting the support rollers 16, 17 along the circumference of the axle piece 11 of the fixing roller 1, by using jackets 12 of the fixing roller, which have different diameters, by changing the diameter of the counter roller or by combining these measures. By increasing the angle n, relatively high fixing speeds can be achieved.



   All these embodiments have in common that the heating time of the fixing device described is very short, it can e.g. be only a few seconds, because the low-mass fixing roller 1, the temperature required for fixing the toner image can take relatively quickly.



   Since the jacket 12 of the fixing roller 1 is flexible, it has only a small form resistance and the rigid jacket 7 of the counter roller 2 can be kept relatively thin.



  As a result, even the counter roller 2 does not have to have a lot of mass, and it therefore does not delay the start of the fixing process considerably after the copying machine has rested.



   If the counter roller does not need to be heated, its jacket can consist of a material that does not conduct heat well.



   Another advantage of the described fixing device is that the contact pressure exerted on the image carrier between rollers 1 and 2 during its treatment is low, so that any changes in the shape of the image carrier during the fixing of the image between rollers 1 and 2 can easily go on so that no creases are pressed into the carrier.



  If necessary, the jacket 7 of the counter roller 2 can also be flexible. In this case, however, the two axle pieces 6 of the counter roller 2, which fit into the casing 7 and thereby determine the shape of the latter, should be driven synchronously.



   At least one of the rollers 1 or 2 can be coated with a layer of a non-stick material such as B. made of a fluorinated hydrocarbon, silicone rubber or silicone oil to facilitate the release of the image carrier from the rollers 1 or 2 after the image has been fixed.



   The minimal thickness of the outer wall of the rollers 1 and 2 is limited by the breaking strength of the material used. Upwards, the thickness of the jacket wall is limited by the requirement for the best possible heat transfer through the jacket wall and by the jacket having the lowest possible thermal inertia. If the jacket of the rollers consists of one of the metals Cu, Ni, Co, Cr or an alloy containing these metals, the wall thickness of the jacket can be between 20 and 200 µ. Preferably, however, the thickness of the jacket wall is between 50-100, u.



   The support rollers 16 and 17 can also be designed as continuous support rollers which extend over the entire length of the fixing roller 1 between the side walls 10.



   It is also conceivable to arrange the support rollers in the interior of the jacket of the fixing roller, namely on both sides of the zone where the jacket of the fixing roller comes into contact with the jacket of the counter roller.



   If necessary, the support rollers can also be driven.



   The fixing device can be provided with one or more heat sensors to the heating process of the
To control or also to monitor fixing device.

 

   The rollers 1 and 2 can remain in constant contact with one another even during longer breaks without deforming. This is not the case with the previously known fixing device with a rubber roller, and the rollers must be moved apart if a longer rest period is provided in order to prevent permanent deformation of the rubber roller.



   The coats of the rollers of the fixing device described in more detail above adapt to the image carrier and exert the same contact pressure on the same.



   In addition, the deformation of the jacket 12 of the fixing roller 1 also supports the detachment of the image carrier therefrom.



   A saving in energy can also be achieved with the device described above in that the axle pieces of the heated rollers are made of a heat-insulating material.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH PATENT CLAIM Einrichtung zum Fixieren elektrophotographischer Pulverbilder, mit einer geheizten Fixierrolle und einer Gegenrolle, welche miteinander gekuppelt sind, wobei wenigstdieFixierrolle einen hülsenförmigen Mantel aufweist, dessen Enden mit Hilfe je eines hohlen Achsstückes gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Mantel (7 bzw. 12) nachgiebig ist und aus einem metallischen Material besteht. Device for fixing electrophotographic powder images, with a heated fixing roller and a counter roller, which are coupled to one another, with at least the fixing roller having a sleeve-shaped jacket, the ends of which are each supported by a hollow axle piece, characterized in that the sleeve-shaped jacket (7 or 12) is compliant and consists of a metallic material. UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Achsstück (11) der Fixierrolle ringförmig ausgebildet ist, dass der äussere Durchmesser dieses Achsstückes (11) wenigstens im Berührungsbereich mit dem hülsenförmigen Mantel (12) kleiner ist als der innere Durchmesser dieses Mantels (12), dass wenigstens ein Teil des Achsstückes (11) sich im nachgiebigen Mantel (12) der Fixierrolle (1) befindet und dass dieses Teil der Achsstücke über die Randpartie des nachgiebigen Mantels (12) der Fixierrolle (1) auf der Gegenrolle (2) aufliegt. SUBCLAIMS 1. Device according to claim, characterized in that the respective axle piece (11) of the fixing roller is annular, that the outer diameter of this axle piece (11) at least in the contact area with the sleeve-shaped casing (12) is smaller than the inner diameter of this casing ( 12) that at least a part of the axle piece (11) is in the flexible casing (12) of the fixing roller (1) and that this part of the axle pieces over the edge part of the flexible casing (12) of the fixing roller (1) on the counter roller (2 ) rests. 2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsstück (11) der Fixierrolle (1) einen Absatz (14) aufweist, wobei der Durchmesser der abgesetzten Partie (14) des Achsstückes (11) kleiner ist als der innere Durchmesser des nachgiebigen Mantels (12) der Fixierrolle (1), dass sich die abgesetzte Partie (14) des Achsstückes (11) im nachgiebigen Mantel (12) der Fixierrolle (1) befindet und über die Randpartie des nachgiebigen Mantels (12) der Fixierrolle (1) auf der Gegenrolle (2) aufliegt, und dass der jeweilige Rand des Mantels (12) an die zur Achsstückachse senkrecht stehende Wand (15) des Absatzes (14) anstösst. 2. Device according to dependent claim 1, characterized in that the axle piece (11) of the fixing roller (1) has a shoulder (14), the diameter of the offset part (14) of the axle piece (11) is smaller than the inner diameter of the flexible Shell (12) of the fixing roller (1) that the offset part (14) of the axle piece (11) is in the flexible casing (12) of the fixing roller (1) and over the edge part of the flexible casing (12) of the fixing roller (1) rests on the counter roller (2), and that the respective edge of the jacket (12) abuts against the wall (15) of the shoulder (14) which is perpendicular to the axle piece axis. 3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsstück (11) aus einem flachen Ring (13) und einem einen kleineren äusseren Durchmesser aufweisenden Rohrstück (14) besteht, die gleichachsig zueinander angeordnet und miteinander starr verbunden sind, wobei das Rohrstück die abgesetzte Partie des Achsstückes (11) darstellt. 3. Device according to dependent claim 2, characterized in that the axle piece (11) consists of a flat ring (13) and a pipe section (14) having a smaller outer diameter, which are coaxially arranged and rigidly connected to one another, the pipe section being the represents offset part of the axle piece (11). 4. Einrichtung nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet, durch zwei Paare von Stützrollen (16, 17) von welchen jedes Paar die jeweilige Randpartien des nachgiebigen Mantels (12) der Fixierrolle (1) gegen das zugehörige Achsstück 11) andrückt. 4. Device according to dependent claim 1, characterized by two pairs of support rollers (16, 17) of which each pair presses the respective edge parts of the flexible casing (12) of the fixing roller (1) against the associated axle piece 11). 5. Einrichtung nach den Unteransprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollen (16, 17) über die jeweilige Randpartie des nachgiebigen Mantels (12) auf der abgesetzten Partie (14) des jeweiligen Achsstückes (11) aufliegen. 5. Device according to the dependent claims 2 and 4, characterized in that the support rollers (16, 17) rest over the respective edge portion of the flexible casing (12) on the stepped portion (14) of the respective axle piece (11). 6. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Mantel (7) der Gegenrolle (2) starr ist und dass wenigstens eines der hohlen Achsstücke (6) der Gegenrolle (2) an eine Antriebsvorrichtung angeschlossen ist. 6. Device according to claim, characterized in that the sleeve-shaped jacket (7) of the counter roller (2) is rigid and that at least one of the hollow axle pieces (6) of the counter roller (2) is connected to a drive device. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Mantel (7) der Gegenrolle (2) nachgiebig ist, dass die Enden des Mantels mit je einem hohlen Achsstück(6) verbunden sind und dass die hohlen Achsstücke (6) an eine Antriebsvorrichtung angeschlossen sind. 7. Device according to claim, characterized in that the sleeve-shaped jacket (7) of the counter roller (2) is flexible, that the ends of the jacket are each connected to a hollow axle piece (6) and that the hollow axle pieces (6) are connected to a drive device are connected. 8. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenrolle (2) einen Heizkörper (5) enthält. 8. Device according to claim, characterized in that the counter roller (2) contains a heating element (5). 9. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der nachgiebige Mantel aus einem Metallblatt besteht. 9. Device according to claim, characterized in that the flexible jacket consists of a metal sheet. 10. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Mantel wenigstens einer der Rollen mit einer Schicht aus einem Antihaftstoff versehen ist. 10. Device according to claim, characterized in that the sleeve-shaped jacket is provided with at least one of the rollers with a layer of a non-stick material. 11. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von durchgehenden Stützrollen vorgesehen ist, die sich über die ganze Länge der Fixierrolle (1) zwischen den Seitenwänden (10) erstrecken. 11. Device according to dependent claim 1, characterized in that a pair of continuous support rollers is provided which extend over the entire length of the fixing roller (1) between the side walls (10). 12. Einrichtung nach den Unteransprüchen 4 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollen sich im Innern des Mantels der Fixierrolle befinden und dass sie beiderseits der Berührungszone der Mäntel der Fixier- und der Gegenrolle angeordnet sind. 12. Device according to the dependent claims 4 or 11, characterized in that the support rollers are located inside the jacket of the fixing roller and that they are arranged on both sides of the contact zone of the jackets of the fixing roller and the counter roller.
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US5854465A (en) * 1994-09-21 1998-12-29 Ricoh Company, Ltd. Thermal fixing device for an image forming apparatus

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