DE19618933C3 - Andruckwalze mit reduzierter Wärmedehnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Andruckwalze für eine Ther­ mofixierstation eines elektrografischen Druck- oder Kopier­ gerätes.

Eine Thermofixierstation mit einer Andruckwalze ist bei­ spielsweise aus der EP-B1-0 505 418 bekannt.

Beim Heißfixieren mittels einer Thermofixierstation wird der Toner durch Wärme und Druck auf das Papier aufge­ schmolzen. Dazu wird das Papier mit dem Tonerbild mit Hilfe einer weichen Andruckwalze gegen die geheizte Fi­ xierwalze gedrückt.

Bei Fixierstationen für unterschiedliche Papierbreiten liegt ein Teil der Andruckwalze direkt auf der Fixierwalze auf, wodurch sich die Andruckwalze an diesen Stellen mehr erwärmt und ausdehnt. Durch den unterschiedlichen Wal­ zendurchmesser kann es im Betrieb sowohl zu einer Ver­ schlechterung des Papierlaufes kommen (Schräglauf) als auch zu einer Verschlechterung der Fixierfestigkeit, da sich der Andruck des Papiers stellenweise verringert.

Andruckwalzen besitzen üblicherweise einen stabilen Metallkern aus Stahl oder Aluminium, der von einem wei­ chelastischen dickwandigen Mantel umschlossen ist. Da­ durch wird gewährleistet, daß schon bei geringen Andruck­ kräften eine breite Berührzone (Fixerspalt) mit der harten Fixierwalze entsteht. Der Mantel der Andruckwalzen ist üb­ licherweise aus Viton oder Silikonkautschuk, der aus Halt­ barkeitsgründen mit einem hitzebeständigen Schlauch aus PFA umhüllt ist.

Bei Andruckwalzen dieser Bauart treten temperaturbe­ dingte Durchmesserunterschiede von 2% und mehr auf.

Üblicherweise wird auch um die Temperaturausdehnungen der An­ druckwalze zu reduzieren, der elastische Mantel in möglichst dünnen Wandstärken aufgebracht. Temperaturunterschiede in der Andruckwalze werden durch besser wärmeleitende Materialien verringert.

Aus der EP-A2-0513822 ist eine Fixerwalze bekannt die einen Metallkern, eine den Metallkern umfassende wärmebeständige elastische Schicht, sowie eine Oberflächenschicht aus einer hitzebeständigen elastischen Schicht vorzugsweise aus PFA aufweist. Damit sich die Oberflächenschicht nicht elektrisch auflädt, kann die Oberflächenschicht aus zwei Schichten be­ stehen mit einer Innenschicht mit geringerem spezifischen elektrischen Widerstand.

Es ist weiterhin aus der JP-A-07199703 eine Andruckwalze für eine Thermofixierstation eines Druck- oder Kopiergerätes be­ kannt, über die ein Aufzeichnungsträger in einem Fixierspalt gegen eine beheizte Fixierwalze gedrückt wird. Die Andruck­ walze enthält einen Metallkern und eine elastische Schicht sowie eine, die temperaturbedingte Radialausdehnung der elastischen Schicht reduzierende Umhüllung. Besteht die ela­ stische Schicht aus Polyimid oder Aramid mit einem hohen Ela­ stizitätsmodul, kann die Schicht eine Stärke von 25 µ bzw 10 µ oder weniger aufweisen, was sich günstig auf die Walzenhärte auswirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Andruckwalze für eine Thermofixierstation eines elektrografischen Druck- oder Ko­ piergerätes bereitzustellen, deren Durchmesser weitgehend un­ abhängig von Temperatureinflüssen ist.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1, 4 und 5 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung sieht eine manschetten- oder bandagenar­ tige Umhüllung der Andruckwalze vor, die die starke Tem­ peraturausdehnung des Kunststoff- oder Elastomermaterials reduziert, ohne die Verformbarkeit der Andruckwalze im Fi­ xierspalt zu behindern.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnun­ gen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise nä­ her beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung des prinzi­ piellen Aufbaues einer Andruckwalze mit reduzierter Wär­ medehnung,

Fig. 2 bis 5 Darstellungen der verschiedenen Ausfüh­ rungsformen der manschetten- oder bandagenartigen Um­ hüllung der elastischen Schicht.

Eine Andruckwalze für eine aus der EP-B1-0 505 418 be­ kannte Thermofixierstation eines elektrografischen Druck­ gerätes enthält entsprechend der Darstellung der Fig. 1 ei­ nen Metallkern 10 aus Stahl oder Aluminium, der von einer elastischen Schicht 11 aus Viton oder Silikonkautschuk um­ schlossen ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen der elastischen Schicht 11 und dem Kern 10 eine weitere, kompressible, die thermische Ausdehnung der elastischen Schicht 11 aufnehmende Schicht 12 aus Schaumstoff ange­ ordnet. Es ist jedoch auch möglich, auf diese kompressible Schicht 12 zu verzichten bzw. die elastische Schicht 11 und die kompressible Schicht 12 gemeinsam als schaumstoffar­ tige Schicht auszubilden.

Die elastische Schicht 11 wird von einer manschetten- oder bandagenartigen Umhüllung 13 umfaßt, die derartig ausgestaltet ist, daß sie die temperaturbedingte Radialaus­ dehnung der elastischen Schicht 11 reduziert, ohne die Ver­ formbarkeit der Andruckwalze im Fixierspalt zu behindern. Ein die Umhüllung 13 umfassender Schutzschlauch 14 aus hitzebeständigem Kunststoff, z. B. PFA, dient als Lauffläche für die Andruckwalze.

Die Umhüllung 13 der elastischen Schicht 11 kann nun entsprechend den Darstellungen der Fig. 2 bis 5 verschieden ausgebildet sein.

Bei der Ausführungsform entsprechend der Fig. 2 besteht die Umhüllung aus einer Wendel 15 aus dicht nebeneinander angeordneten Windungen eines strangförmigen Materials in Form eines Drahtes oder eines Drahtseils aus Stahl, Kupfer oder Invar.

Bei der Ausführungsform der Fig. 3 besteht die Umhül­ lung aus einer Wendel 16 aus strang- oder bandförmigem Material aus hochfestem Kunststoff.

Entsprechend der Ausführungsform der Fig. 4 kann die Umhüllung 13 auch eine netzartige Struktur 17 aufweisen, wie dies bei Druckschläuchen üblich ist.

Es ist weiterhin entsprechend der Darstellung der Fig. 5 möglich, die Umhüllung als dünnwandige Manschette 18 auszubilden.

Claims (10)

1. Andruckwalze für eine Thermofixierstation eines elektro­ grafischen Druck- oder Kopiergerätes, über die ein Aufzeich­ nungsträger in einem Fixierspalt gegen eine beheizte Fixier­ walze gedrückt wird, wobei die Andruckwalze einen Metallkern (10) und eine elastische Schicht (11) aufweist, so wie ei­ ne, die temperaturbedingte Radialausdehnung der elastischen Schicht (11) reduzierende ohne die Verformbarkeit der An­ druckwalze im Fixierspalt behindernde, die elastische Schicht (11) umfassende, manschetten- oder bandagenartige Umhüllung (13) wobei zwischen Metallkern (10) und elastischer Schicht (11) eine weitere, kompressible, die thermische Aus­ dehnung der elastischen Schicht (11) aufnehmende Schicht (12) angeordnet ist.

2. Andruckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umhüllung (13) eine Wendel aus dicht nebeneinander angeordneten Windungen eines strang- oder band­ förmigen Materials (15, 16) aufweist.

3. Andruckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umhüllung (13) eine netz- oder gewebe­ artige Struktur (17) aus fadenförmigem Material aufweist.

4. Andruckwalze für eine Thermofixierstation eines elektro­ grafischen Druck- oder Kopiergerätes, über die ein Aufzeich­ nungsträger in einem Fixierspalt gegen eine beheizte Fixier­ walze gedrückt wird, wobei die Andruckwalze einen Metallkern (10) und eine elastische Schicht (11) aufweist, sowie ei­ ne, die temperaturbedingte Radialausdehnung der elastischen Schicht (11) reduzierende ohne die Verformbarkeit der An­ druckwalze im Fixierspalt behindernde, die elastische Schicht (11) umfassende, manschetten- oder bandagenartige Umhüllung (13) wobei die Umhüllung (13) eine Wendel aus dicht nebeneinander angeordneten Windungen eines strang- oder bandförmi­ gen Materials (15, 16) aufweist.

5. Andruckwalze für eine Thermofixierstation eines elektro­ grafischen Druck- oder Kopiergerätes, über die ein Aufzeich­ nungsträger in einem Fixierspalt gegen eine beheizte Fixier­ walze gedrückt wird, wobei die Andruckwalze einen Metallkern (10) und eine elastische Schicht (11) aufweist, sowie ei­ ne, die temperaturbedingte Radialausdehnung der elastischen Schicht (11) reduzierende ohne die Verformbarkeit der An­ druckwalze im Fixierspalt behindernde, die elastische Schicht (11) umfassende, manschetten- oder bandagenartige Umhüllung (13) wobei die Umhüllung (13) eine netz- oder gewebeartige Struktur (17) aus fadenförmigem Material aufweist.

6. Andruckwalze nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das faden- oder strangförmige Mate­ rial aus Metall besteht.

7. Andruckwalze nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß das faden- oder strangförmige Mate­ rial aus hochfestem Kunststoff besteht.

8. Andruckwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (13) aus einer dünn­ wandigen Manschette (18) besteht.

9. Andruckwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (13) eine die Lauf­ fläche der Andruckwalze bildende Mantelfläche (14) aus hitze­ beständigem Material aufweist.

10. Andruckwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (11) und/oder die kompressible Schicht (12) aus schaumstoffartigem Material besteht.