DE19646897A1 - Fixierwalze und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Fixierwalze und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine sogenannte Fixierwalze zum Fixieren von Toner auf
Papier in elektrofotographischen Geräten wie Kopiergeräten, Druckern, Faksimilegeräten etc.
Als Beispiel des Standes der Technik wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4(a) und (b) eine
Fixierwalze mit indirekter Heizung beschrieben. Fig. 4(a) ist ein Querschnitt der Anordnung einer
Fixierwalze H und einer ihr gegenüberliegenden Druckwalze R, zwischen denen Kopierpapier P
hindurchläuft, auf welches als Teil eines Kopier/Druckprozesses Toner T übertragen wurde. Der
Toner T wird von der Fixierwalze 1 erhitzt und erweicht und dadurch auf dem Kopierpapier P
fixiert.
Fig. 4(b) zeigt einen Längsschnitt durch die Fixierwalze, die ein Aluminiumrohr A aufweist, auf
dem sich eine Beschichtung C aus Ethylentetrafluorid befindet und in das ein elektrischer Heizer
H (Infrarotheizer) eingesetzt ist. Der Heizer H wird zum Erhitzen des Aluminiumrohrs A über
Leitungsdrähte L von einer Stromquelle E mit elektrischer Energie gespeist. Die Beschichtung C
verhindert eine als "Toneroffset" bezeichnete Erscheinung, daß nämlich Toner T an der Oberflä
che der Fixierwalze 1 haften bleibt.
Aufgrund des bei dieser indirekten Heizung vorhandenen Abstands zwischen dem Heizer H und
dem Aluminiumrohr A nimmt das Aufheizen des Aluminiumrohrs A auf eine vorbestimmte
Temperatur nach Einschalten des Heizers H eine gewisse Zeit in Anspruch. Diese Aufheizverzö
gerung senkt den Betriebswirkungsgrad des elektrofotographischen Geräts. Dem könnte
dadurch entgegengewirkt werden, daß man den Heizstrom nicht bedarfsweise ein- und aus
schaltet, sondern ständig fließen läßt, was aber zu einem deutlichen Anstieg des Energiever
brauchs führen würde. Außerdem führt die zur Ausbildung des Aluminiumrohrs A, zu dessen
Beschichtung und zum Einsetzen des Heizers H erforderliche Arbeit zu relativ hohen Herstel
lungskosten dieser bekannten, indirekt beheizten Fixierwalze.
In der JP 80279/91 A ist eine Fixierwalze mit direkter Heizung offenbart. Diese Fixierwalze
enthält einen Metallkern, auf dem sich eine Isolierschicht befindet. Auf der Isolierschicht ist eine
Widerstandsheizschicht ausgebildet und darauf eine Beschichtung aus Ethylentetrafluorid. Bei
dieser direkt geheizten Fixierwalze wird die Wärme von der Widerstandsheizschicht direkt auf
den Toner übertragen.
Der Hauptvorteil der Fixierwalze mit direkter Heizung besteht darin, daß sie zum Erreichen einer
vorbestimmten Temperatur sehr viel weniger Zeit als die indirekt beheizte Fixierwalze benötigt.
Es ist allerdings erforderlich, auf dem Metallkern drei Schichten auszubilden und die Haftung
zwischen diesen Schichten sicherzustellen. Außerdem erfordert eine Fixierwalze mit direkter
Heizung Maßnahmen gegen eine thermische Ausdehnung während des Heizens. Dies erhöht die
Anzahl von Herstellungsschritten und die Herstellungskosten.
Der Durchmesser der Fixierwalze sollte zu deren Mitte hin allmählich abnehmen (was hier als
"umgekehrtes Kronenprofil" bezeichnet wird) um eine Falten- oder Riefenbildung des Papiers
während des Fixierens zu verhindern. Schritte zur Erzeugung solch eines umgekehrten Kronen
profils führen zu einem weiten Anstieg der Kosten dieser Fixierwalze mit direkter Heizung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fixierwalze zu schaffen, die schnell auf eine
geeignete Temperatur aufheizbar ist und den sogenannten Toneroffset verhindert. Eine weitere
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung einer Fixierwalze mit
einem umgekehrten Kronenprofil. Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, die Anzahl der
Herstellungsschritte zur Schaffung einer Fixierwalze mit direkter Heizung zu minimieren.
Diese Aufgabe wird mit einer Fixierwalze gemäß Patentanspruch 1 bzw. einem Verfahren
gemäß Patentanspruch 18 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß umfaßt die Fixierwalze statt eines metallischen Rohrs ein zylindrisches Rohr
aus einem Harzmaterial, das mit elektrisch leitenden Zusätzen vermischt ist, so daß es ein
Widerstandsheizmaterial darstellt. Diese Harzmischung wird unter festgelegten Bedingungen
durch Spritzgießen zu dem zylindrischen Harzrohr geformt, das vorzugsweise ein umgekehrtes
Kronenprofil aufweist. Zum Aufheizen der Fixierwalze durch Widerstandserwärmung wird an
das Harzrohr eine elektrische Spannung angelegt, so daß es von einem Heizstrom durchflossen
wird. Da sich die Fixierwalze im Betrieb dreht, erfolgt die Stromzufuhr über gleitende elektrisch
leitende Verbindungsanschlüsse. Diese können elektrisch leitende Flansche kontaktieren bzw. in
sie eingreifen, die in die Ende des zylindrischen Rohrs der Fixierwalze eingesetzt sind. Alterna
tiv, kann die Stromzufuhr über Schleifkontakte erfolgen, die an der inneren oder äußeren
Umfangsfläche des Harzrohrs angreifen. Im letzteren Fall brauchen die zur Lagerung dienenden
Flansche nicht elektrisch leitend zu sein und können einstückig angeformte Achsstummel zur
Lagerung der Fixierwalze aufweisen. Die Verbindungsanschlüsse können werden unter geeigne
tem Federdruck mittels Schraubenfedern oder Blattfedern gegen die Flansche oder das zylindri
sche Rohr der Fixierwalze gedrückt werden.
Das für die Fixierwalze verwendete Harzmaterial muß eine ausreichende mechanische Festigkeit,
eine ausreichende Wärmefestigkeit und eine geringe Haftung für Toner aufweisen. Zur Erzielung
der erforderlichen Dimensionsgenauigkeit muß sich das Harz außerdem für Spritzgießen eignen.
Polyphenylensulfid-Harz (nachfolgend als PPS-Harz bezeichnet), Polyphthalamidharz und Flüs
sigkristallpolymerharze erfüllen diese Anforderungen.
Rußpulver (Carbon Black) und Kohlenstoffasern werden vorzugsweise als elektrisch leitende
Zusätze verwendet. Rußpulver und Kohlenstoffasern besitzen hohe elektrische Leitfähigkeit und
hohe Wärmefestigkeit. Darüberhinaus wirken Kohlenstoffasern und Rußpulver zur physischen
Verstärkung des Harzes. Das Mischungsanteil von Kohlenstoffasern und Rußpulver bezogen auf
das Harz liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 10 bis 50 Gewichtsprozent, und das
Gewichtsverhältnis des Rußpulvers zu den Kohlenstoffasern beträgt vorzugsweise mehr als
0,25 und weniger als 4,5. Bei der Mischung von Rußpulver mit dem Harz wird vorzugsweise
Calziumcarbonat oder gesinterter Ton zur gleichmäßigen Verteilung des Rußpulvers zugesetzt.
Durch Mischen der Kohlenstoffasern mit dem Harz wird die elektrische Leitfähigkeit des Harzes
in der Erstreckungsrichtung der Kohlenstoffasern verbessert und auch die mechanische Festig
keit des Harzes erhöht. Dagegen ist die elektrische Leitfähigkeit des Harzes in Richtung senk
recht zur Erstreckungsrichtung der Kohlenstoffasern extrem niedrig. Die Kohlenstoffasern
neigen während des Einspritzgießens dazu, sich in Axialrichtung des resultierenden Formkörpers
(des Harzrohrs) zu orientieren. Die elektrische Leitfähigkeit in Radialrichtung wird durch Auffül
len des Zwischenraums zwischen den Kohlenstoffasern mit Rußpulver verbessert.
Man geht davon aus, daß die Grenze der Wartezeit zum Aufheizen der Fixierwalze auf eine
Tonerfixiertemperatur von 130 bis 180°C bei 20 s oder weniger liegt. Es hat sich herausge
stellt, daß der bevorzugte Widerstandswert zwischen den beiden Enden der erfindungsgemäßen
Fixierwalze 20 Ω oder weniger beträgt. Wenn das zylindrische Harzrohr der Fixierwalze 30 mm
Durchmesser und 260 bis 320 mm Länge aufweist, reicht eine Rohrwandstärke von 1,0 bis 1,5
mm aus, um die notwendige mechanische Festigkeit der Fixierwalze zu erzielen. Der spezifische
Volumenwiderstand des auf diese Weise verarbeiteten Harzmaterials errechnet sich aus dem
zwischen den beiden Enden des zylindrischen Harzrohrs gemessenen Widerstand, dem mittleren
Durchmesser und der Wandstärke des Rohrs. Auf der Basis der Werte der obigen Parameter
errechnet sich die Obergrenze des spezifischen Volumenwiderstands zu etwa 1 Ωcm gemessen
in Richtung der Rohrachse.
Diesen spezifischen Volumenwiderstand erhält man durch Zumischen von Rußpulver und
Kohlenstoffasern mit zusammen 10 bis 50 Gewichtsprozent zu dem Harz für das zylindrische
Rohr und Beschränken des Gewichtsverhältnisses des Rußpulvers zu den Kohlenstoffasern auf
dem Bereich zwischen 0,25 und 4,5.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Fixierwalze umfaßt das Spritzgießen des
zylindrischen Harzrohrs in einer Gießform mit einer Seiteneingußstruktur mit einer ungeraden
Anzahl von Eingußkanälen, wobei die ungerade Anzahl nicht kleiner als 3 ist. Vorzugsweise liegt
die ungerade Anzahl von Eingußkanälen zwischen 3 und 9.
Der Außendurchmesser im mittleren Teil des zylindrischen Harzrohrs ist vorzugsweise um etwa
0,01 bis 0,10 mm geringer als der Außendurchmesser an beiden Enden des Harzrohrs der
Fixierwalze. Dieses Profil der Fixierwalze gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert eine
Falten- oder Riefenbildung des Papiers während des Fixierens des Toners. Eine Fixierwalze mit
solch einem umgekehrten Kronenprofil wird dadurch gegossen, daß man den Einspritzdruck auf
etwa 196 MPa und die Anzahl der Eingußkanäle auf einen ungeraden Wert zwischen 3 und 9
setzt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgen anhand der schematischen Zeichnungen
im einzelnen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Drehachse einer Fixierwalze gemäß einem ersten Aus
führungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Drehachse eines zylindrischen Harzrohrs mit einem
umgekehrten Kronenprofil gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3(a) einen Längsschnitt durch die Drehachse einer Fixierwalze gemäß einem zweiten Aus
führungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3(b) einen Querschnitt der Fixierwalze von Fig. 3(a),
Fig. 3(c) einen Längsschnitt durch die Drehachse einer Fixierwalze gemäß einem dritten Aus
führungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3(d) einen Querschnitt der Fixierwalze von Fig. 3(c),
Fig. 4(a) einen Querschnitt einer Anordnung aus einer bekannten Fixierwalze mit indirekter
Heizung und Gegendruckwalze und
Fig. 4(b) einen Längsschnitt durch die Drehachse der bekannten Fixierwalze von Fig. 4(a).
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Fixierwalze 1 gemäß der Erfindung. Metallflan
sche 12 sind mittels elektrisch leitendem Klebstoff 13 mit einem zylindrischen Harzrohr 11
verbunden. Der Klebstoff 13 verbindet die Flansche 12 in elektrisch leitender Weise gleichförmig
mit dem zylindrischen Harzrohr 11. Metallzapfen 2 sind in die Metallflansche 12 eingesteckt und
über Anschlußdrähte L mit einer Stromquelle E verbunden. Bei der Stromquelle E handelt es sich
um irgendeine geeignete Stromquelle, etwa eine 100 V Wechselstromquelle. Elektrische
Leistung wird über die Metallzapfen 2 dem zylindrischen Harzrohr 11 zugeführt, um dieses
aufzuheizen.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt längs der Drehachse des zylindrischen Harzrohrs 11, welches ein
umgekehrtes Kronenprofil gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist. Der mittlere Durchmes
ser des zylindrischen Harzrohrs 11 ist geringer als die Durchmesser an den Enden des Harzrohrs
11. Die Differenz zwischen dem Durchmesser in der Mitte und den Durchmessern am Ende liegt
vorzugsweise bei etwa 0,01 bis 0,10 mm.
Fig. 3(a) zeigt einen Längsschnitt längs der Drehachse einer Fixierwalze 1′ gemäß einem zwei
ten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von
dem ersten durch die Art der Stromzufuhr zu dem zylindrischen Harzrohr. Bei diesem zweiten
Ausführungsbeispiel erfolgt die Stromzufuhr über Schleifkontakte 14, die an der Außenfläche
des Harzrohrs 11 angreifen. Fig. 3(b) zeigt den radialen Querschnitt der Fixierwalze 1′.
Fig. 3(c) ist ein Längsschnitt längs der Drehachse einer Fixierwalze 1′′ eines dritten Ausfüh
rungsbeispiels der Erfindung. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel erfolgt die Stromzufuhr
über Schleifkontakte 14, die an der Innenfläche des Harzrohrs 11 angreifen. Fig. 3(d) zeigt den
radialen Querschnitt der Fixierwalze 1′′.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3(a) bis 3(d) bestehen die Schleifkontakte (Stromversor
gungsanschlüsse) 14 aus einem hochleitenden relativ weichen Metall oder einer entsprechenden
Metallegierung wie Kupfer oder einer Kupferlegierung. Die Schleifkontakte 14 weisen Kontakt
flächen mit gleicher Krümmung wie die Außenfläche bzw. Innenfläche des zylindrischen Harz
rohrs 11 auf. Das Harzrohr 11 ist auf Flanschen 12a (Fig. 3 (a)) bzw. 12b (Fig. 3 (c)) montiert.
Die Schleifkontakte 14 sind über Leitungsdrähte L mit der Stromquelle E verbunden und befin
den sich nahe den Enden des Harzrohres 11. Ihre Kontaktflächen liegen flächig an der Außen
fläche bzw. der Innenfläche des Harzrohrs 11 an. Zur Verringerung des Kontaktwiderstands
werden die Schleifkontakte 14 an die Oberfläche des Harzrohres 11 angedrückt. Bei dem zwei
ten und dem dritten Ausführungsbeispiel brauchen die der Lagerung der Fixierwalze dienenden
Zapfen gegenüber den Flanschen 12a, 12b nicht drehbar zu sein, wenn sie ihrerseits drehbar
gelagert werden. Wie dargestellt, können die Zapfen daher einstückig mit den Flanschen ausge
bildet werden.
Fünf zylindrische PPS-Harzrohre A bis E, je mit 30 mm Außendurchmesser, 28 mm Innen
durchmesser und 260 mm Länge wurden durch Spritzgießen hergestellt. Ruß wurde dem Harz
als elektrisch leitendes Pulver zugesetzt. Elektrisch leitende Kohlenstoffasern wurden dem
PPS-Harz zur Versteifung ebenfalls zugesetzt. Das Mischungsverhältnis zwischen dem Harz und den
elektrisch leitenden Materialien war für jedes Rohr anders.
Eine für das Einspritzgießen verwendete Gießform wies einen eingußseitigen Kerndurchmesser
von 28 mm und einen entlüftungsseitigen Kerndurchmesser von 27 mm auf. Die Gießform hatte
einen Gradienten von 1/240, um das Herausziehen der gegossenen Rohre zu erleichtern. Die
Gießform war mit fünf Eingußkanälen ausgestattet. Wenn zwei Eingußkanäle vorgesehen
wurden, wies der Harzfluß beim Einspritzgießen eine Umfangskomponente auf, die den sich in
Umfangsrichtung ausrichtenden Anteil von Kohlenstoffasern erhöhte. Der erhöhte Anteil von in
Umfangsrichtung ausgerichteten Kohlenstoffasern führte zu einer Verringerung des Widerstands
des zylindrischen Harzrohrs. Die Bedingungen für das Einspritzgießen umfaßten eine Harztempe
ratur von 350°C, eine Formtemperatur von 150°C und einen Einspritzdruck von 245 MPa.
Fig. 1 führt die Mischungsverhältnisse von PPS-Harz, Ruß und Kohlenstoffasern sowie den
anderen anorganischen Bestandteilen für die zylindrischen Harzrohre A bis E auf. Der spezifische
Volumenwiderstand der Harzrohre A bis E ist ebenfalls in Tabelle 1 aufgeführt.
Mit den in voranstehend beschriebener Weise hergestellten Harzrohren A bis E wurden Fixier
walzen (nachstehend ebenfalls mit A bis E bezeichnet) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
von Fig. 1 hergestellt und diese dann einem Test unterzogen. Die Testergebnisse sind in Tabelle
2 aufgeführt.
Wie aus Tabelle 2 entnehmbar ergab sich für die Fixierwalzen B, C und D zum Aufheizen von
Raumtemperatur auf 160°C eine Zeit von weniger als 20 s. Bei den entsprechenden Harzroh
ren liegt das Verhältnis von Ruß zu Kohlenstoffasern im Bereich zwischen 0,33 und 4. Die
Fixierwalze A erforderte 90 s zum Aufheizen von Raumtemperatur auf 160°C. Die Fixierwalze
E konnte selbst über einen längeren Zeitraum nicht auf mehr als 50°C erhitzt werden. Die
Fixierwalzen A, B, C und D wiesen einen minimalen Toneroffset auf. Obwohl in Tabelle 2 nicht
angeführt, hat sich gezeigt, daß die Toneroffset-Eigenschaften durch einen Fluorharzanstrich auf
der Fixierwalzenoberfläche nicht beeinträchtigt wird.
Ausgehend von den Fixierwalzen B, C bzw. D wurden Musterfixierwalzen F, G und H durch
Aufbringen einer Oberflächenschicht hergestellt. Die Oberflächenschicht bestand aus einem
unter der Bezeichnung "Emralon 352" von der Japan Acheson Co., Ltd. vertriebenen Material,
welches sich aus 30 Gewichtsprozent kalthärtendem Fluorcarbonharz (Fluorkunststoff), bei
diesen Beispielen insbesondere Polytetrafluorethylen) und 70 Gewichtsprozent wärmehärtbarem
Harz, bei diesen Beispielen speziell Alkydharz, zusammensetzt. Die Dicke der getrockneten
Oberflächenschicht betrug 10 µm.
In ähnlicher Weise wurden Musterfixierwalzen I, J und K hergestellt, indem die Fixierwalzen B,
C bzw. D mit einer Oberflächenschicht versehen wurden. In diesem Fall bestand die Oberflä
chenschicht aus einem unter der Bezeichnung "Emralon 330" von der Japan Acheson Co. Ltd.
gelieferten Material, das sich aus 20 Gewichtsprozent kalthärtendem Fluorcarbonharz, bei
diesen Beispielen speziell Polytetrafluorethylen, und 80 Gewichtsprozent wärmehärtbarem Harz,
bei diesen Beispielen speziell Phenolharz, zusammensetzt. Die Dicke der getrockneten Oberflä
chenschicht betrug 20 µm.
Die Musterfixierwalzen F, G, H sowie I, J, K wurden dem gleichen Test wie die Walzen B, C
und D unterzogen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 3 und 4 aufgeführt.
Die Tabellen 3 und 4 zeigen, daß die Fixierwalzen mit einer Oberflächenschicht aus kalthärten
dem Fluorcarbonharz Temperaturanstiegszeiten erreichten, die gleich jenen der Fixierwalzen B, C
und D waren. Was den Toneroffset angeht, so waren die mit kalthärtendem Fluorcarbonharz
beschichteten Fixierwalzen besser als die Fixierwalzen B, C und D. Die Dicke der Oberflächen
schicht aus kalthärtendem Fluorcarbonharz hat sich als vorzugsweise im Bereich 5 bis 50 µm
und noch besser im Bereich von 10 bis 20 µm erwiesen.
Der Zusammenhang zwischen Einspritzbedingungen C1 bis C4 und dem sich ergebenden umge
kehrten Kronenprofil wurde auf folgende Weise untersucht. Als Mischungsverhältnis wurde das
des Harzrohres C in Tabelle 1 gewählt. Die Harztemperatur betrug 350°C und die Formtempe
ratur 150°C. Tabelle 5 zeigt die Auswirkung der Anzahl von Gießform-Eingußkanälen und
Gießdruck auf die Ausbildung des umgekehrten Kronenprofils.
Wie aus Tabelle 5 hervorgeht, ist der Mittendurchmesser der unter einem Einspritzdruck von
196 MPa geformten Rohre um 0,01 bis 0,10 mm kleiner als der Durchmesser an den Enden,
und zwar unabhängig davon, ob 3 oder 7 Eingußkanäle vorhanden waren. Bei einem Einspritz
druck von 245 MPa ist das umgekehrte Kronenprofil weniger ausgeprägt. Es existieren daher
gewisse optimale Bereiche für die Anzahl von Eingußkanälen und den Einspritzdruck, die bei der
Herstellung dieser Rohr-Formkörper eingesetzt werden.
Mit dem zylindrischen Harzrohr gemäß C4 in Tabelle 5 wurden Fixierwalzen des zweiten und
des dritten Ausführungsbeispiels durch Einsetzen der Flansche 12a bzw. 12b in die Rohrenden
hergestellt. Diese Fixierwalzen wurden zur Untersuchung ihrer Tonerfixierleistung in einem
Drucker montiert. Durch Zufuhr eines Heizstroms von 10 A wurden die Fixierwalzen in 10 bis
13 s auf 130°C erhitzt und der Toner ohne Toneroffset ausgezeichnet fixiert.
Die vorliegende Erfindung führt zu einer erheblichen Verkürzung der zum Aufheizen der Fixier
walze auf eine geeignete Temperatur erforderlichen Zeit. Das schnellere Aufheizen vermindert
den elektrischen Energiebedarf zum Vorheizen. Die erfindungsgemäße Fixierwalze eignet sich
daher besonders für intermittierenden Betrieb, wo nur bei Bedarf geheizt wird.
Durch Verwendung von Polyphenylensulfidharz, Polyphthalamidharz oder Flüssigkristallpolymer
harzen als Harz für die Fixierwalze, vermeidet die vorliegende Erfindung jeglichen Toneroffset
und unterliegt keiner Verschlechterung, selbst wenn die Fixierwalze viele Stunden auf der
Tonerfixiertemperatur gehalten wird.
Dadurch daß die Fixierwalze der vorliegenden Erfindung mit einem umgekehrten Kronenprofil
versehen wird, bei dem ihr Mittendurchmesser um 0,01 bis 0,10 mm kürzer als der Durchmes
ser an ihren Enden ist, tritt keine Faltenbildung oder Riefenbildung im Papier beim Fixieren auf.
Das umgekehrte Kronenprofil wird durch Spritzgießen mit einer Gießform erreicht, die eine
ungerade Anzahl von Eingußkanälen aufweist. Es hat sich gezeigt, daß für die Abmessungen der
Testwalzen diese ungerade Anzahl zwischen 3 und 9 liegen sollte.
Die Stromzufuhr zu der sich drehenden Tonerfixierwalze kann leicht und stabil auf eine von
verschiedenen Weisen erfolgen, nämlich (1) durch Kontaktierung von Stromversorgungsan
schlüssen mit elektrisch leitenden Flanschen, die in das zylindrische Harzrohr eingesetzt und mit
ihm mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs verbunden sind, oder (2) Kontaktieren der
Stromversorgungsanschlüsse mit Umfangsteilen des zylindrischen Harzrohres.
Claims (13)
1. Fixierwalze zum Fixieren von Toner auf Papier in einem elektrofotographischen
Gerät, umfassend ein zylindrisches Rohr (11) aus Harz, das mit elektrisch leitenden Zusätzen
vermischt ist.
2. Fixierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen spezifischen
Volumenwiderstand von 1 Ωcm oder weniger in Axialrichtung aufweist.
3. Fixierwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch leitenden Zusätze Ruß und Kohlenstoffasern umfassen, wobei deren Gesamt
anteil 10 bis 50 Gewichtsprozent bezogen auf das Harz beträgt und das Gewichtsverhältnis von
Ruß zu Kohlenstoffasern über 0,25 aber unter 4,5 liegt.
4. Fixierwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Harz als Hauptbestandteil ein Element der Gruppe bestehend aus Polyphenylensulfid
harz, Polyphthalamidharz und Flüssigkristallpolymerharz enthält.
5. Fixierwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Außendurchmesser des mittleren Teils des zylindrischen Rohrs (11) um 0,01 bis 0,10
mm kürzer als der Außendurchmesser an den beiden Enden des zylindrischen Rohrs ist.
6. Fixierwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß sie Wellen (2) und Flansche (12) zum Halten der Wellen umfaßt, wobei die Wellen und
Flansche in die beiden offenen Enden des zylindrischen Rohrs (11) eingesetzt sind, um das
zylindrische Rohr an einer Tonerfixierposition zu halten.
7. Fixierwalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (12; 12a;
12b) aus einem elektrisch leitenden Material bestehen und mit dem jeweiligen Ende des zylindri
schen Rohrs (11) elektrisch leitend verbunden sind.
8. Fixierwalze nach Anspruch 7, ferner umfassend Stromversorgungsanschlüsse, die
mit den elektrisch leitenden Flanschen (12) zur Zufuhr elektrischer Leistung an das zylindrische
Rohr (11) im Kontakt stehen, wodurch das zylindrische Rohr auf eine vorbestimmte thermische
Tonerfixiertemperatur erhitzt wird.
9. Fixierwalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Stromversorgungs
anschlüsse (14) umfaßt, die jeweilige Umfangsteile des zylindrischen Rohrs (11) kontaktieren,
um dem zylindrischen Rohr elektrische Leistung zuzuführen und das zylindrische Rohr auf eine
vorbestimmte thermische Tonerfixiertemperatur zu erhitzen.
10. Fixierwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversor
gungsanschlüsse (14) Kontaktflächen aufweisen, deren Krümmung gleich der Krümmung des
von ihnen jeweils kontaktierten Abschnitts des zylindrischen Rohrs (11) ist.
11. Fixierwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß sich auf dem zylindrischen Rohr (11) eine Oberflächenschicht eines Fluorcarbonharzes eines
kaltaushärtenden Typs befindet.
12. Verfahren zur Herstellung einer Fixierwalze zum Fixieren von Toner auf Papier in
einem elektrofotographischen Gerät, umfassend die Schritte:
Mischen eines Harzes mit elektrisch leitenden Zusätzen, und
Spritzgießen eines zylindrischen Rohres in einer Gießform mit einer Seiteneingußstruk tur, die eine ungerade Anzahl von wenigstens drei Eingußkanälen aufweist.
Mischen eines Harzes mit elektrisch leitenden Zusätzen, und
Spritzgießen eines zylindrischen Rohres in einer Gießform mit einer Seiteneingußstruk tur, die eine ungerade Anzahl von wenigstens drei Eingußkanälen aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ungerade Anzahl
von Eingußkanälen 3, 5, 7 oder 9 ist.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19646897A1 true DE19646897A1 (de) | 1997-05-22 |
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Family Applications (1)
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