DE2353835A1

DE2353835A1 - Elektrostatisches kopiergeraet und verfahren zur wiederherstellung der walzenform einer in einem elektrostatischen kopiergeraet verwendeten druckwalze

Info

Publication number: DE2353835A1
Application number: DE19732353835
Authority: DE
Inventors: Peder M Pedersen
Original assignee: Multigraphics Inc
Current assignee: AB Dick Co
Priority date: 1972-10-27
Filing date: 1973-10-26
Publication date: 1974-05-09
Also published as: IT995554B; US3874894A; FR2204823A1; AU5998173A; FR2204823B1; GB1440502A; BE805715A; JPS5335728B2; NL7314083A; AU470034B2; CA1007292A; JPS4977636A; NL153688B; ZA736014B

Description

Beschreibung

Adressogräph MuItigraph Corp* ■ Cleveland, Ohio, V.St.A₉ .

Elektrostatisches Kopiergerät und Verfahren zur Wiederherstellung der Walzenform einer in einem elektrostatischen Kopiergerät ,'verwendeten Drückwalze -

Die Erfindung "betrifft ein" eIektrostatisches Kopiergerät sowie ein Verfahren sum Wiederherstellen der Walsenform einer/In einem elektrostatischen Kopiergerät - ver.wea.de.tea.". Druckwalze» Hit dem erfindungsgemäßen Kopiergerät werden.foner toei Umgebungs» temperatur.durch Druckfixiert„ ■

Electro statische Kopierverfahren und TorridJitaageü su® Ausführen solcher· Verfahren sind allgemein bekannte. Sielst®as Istbeim elektrostatischen Kopieren Yorgesehen_p ©las Xichtelektrisoh leitfähige Oberfläohe zu sohaffen isnd auf diese?eine gleichmäßige elektrische Ladung "zu erzeugen, und eIa Ella aus Lieht, unä Schatten des; zu reproduzierenden Gegenstandes auf "die. geladene Oberfläche z\x ■pro4isleren_s wodurch Teile 4er leitfähigen Oberfläche entsprechend der" die Oberfläch© den Strahlungsintensität entladen- werden_o Hierdurch wird ©in elektrostatisches latentes Bild. erseugt_p das dadurch'entwickelt wirdj daß "es fein verteilten tfonerpartikelchen ausgesetzt wird/ die von elektrostatischen Kräften an diejenigen Bereiche dar lichtelektrisch, leitfähigen Oberfläche angezogen werden^ die ihre Ladung beibehalten haben«, Das auf diese Weise entwickelte Bild wird dann durch einen Fixier= oder.Schmelzvorgang dauerhaft ge» macht» «. ' - ' . . ' · :

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Das Schmelzen "betrifft im allgemeinen ein Verfahren, das bei erhöhten Temperaturen ausgeführt wird und das "Verschmelzen der Teilchen miteinander sowie ein Anhaften der dabei resultierenden Masse an einem Trägermaterial vorsieht«, Unter dem Ausdruck "Fixieren" wird im allgemeinen ein Verfahren verstanden, bei dem das Verschmelzen bei Umgebungstemperaturen entweder durch Anwendung von Druck oder durch ein Lösungsmittelsystem erreicht wird.

Bei einigen elektrostatischen Kopieranordnungen Ist die lichtelektrisch leitfähige Oberfläche Integraler Bestandteil der Kopie. Bei anderen Anordnungen hingegen tfird die lichtelektrisch, leitfähig© Oberfläche auf einem Zwls©.h©ngli©ci gebildet, beispielsweise auf einer Platte ©cl@j? ©iaeE Zjlinä&Tp von dem aln entwickeltes Tonerbild auf eise Poll® zum ansohlieSe-ndsn-Sehmalzen oder Fixieren, für die »endgültige lopi® übertragen wlrd_e Die Erfindung 1st für beide dieser -AaoreLaungaa geeignet, da sie .sloh mit- demjenigen feil des elektrostatischen Koplerverfahrsns befaStg der imm -Sonerbildj, sobald ®s auf ä®m Eopiematerlal θεϊ-wlokalt oder auf öas lopiematerlal ü'bssteagesa worden 1st, Dausrliaftlgkelt verleiht. "_ _ ·

Bis vor-kuraeia ■s-raE'dea -Ia des meistea handelsüblichen

elektrostatischer Kopiergerät© "mit erhöhter- ■

Schmslsvorriehtangen ^@s»wendet_f ds diese sue Ersaagett yqü Kopien guter Qualität bm bestäa,dlgst@a ifar@n₀-Bas ^ar ä©r Pail trotz der Waohtell© ihrer hohen Jjafaags- und Uatar-haLtskosten lieö der stäadlg laaersadeß F^aergefahro Bs jedoeh bereits ein Versuch unternommen_s beim Fixleren Dract bei Umgebungstemperatur den hauptsächlichen Stein öL@s instosses stflsohea diesem Verfahren des Flxlerens uater Druck bei Umgebungstemperatur uad ?jlitschaftllchem Erfolg aas dem ¥ege. zu. räumen» Dieser Versuch zur Lösung des Problems besteht Ia eisern Verfahren und einer Vorrichtung mit einer Druck=· vfalz-e die eine leicht' nachgiebige Oberfläche hat_s die sich duroh

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Verformung an geringfügige Unterschiede in der Dicke des zwischen den DruckgTMern hindurchgeführten Folienmaterials und Toners anpaßt.. Wenn man die Druckglieder so stärk belastet, daß ein errechneter Spitzenwert des Drucks am Walzenspalt entsteht, der über dem Schwell-endruek für den Toner liegt, und wenn man eine Walze auswählt, die sich stärker verformt .als es den Schwankungen der Dicke des Folienmaterials und Toners entspricht, kann man ein gleichmäßiges Fixieren des Toners über die gesamte Breite des Follenmaterials erzielen«

Dabei wurde ferner bereits festgestellt^, daß herkömmliche Toner einheitlich fixiert werden können, wenn man als Arbeitsoberfläche auf der verformbaren Walze ein Material verwendet, das einen errechneten Elastizitätsmodul unter Kompression im „

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Bereich .von ca« 7„Ö30 kg/cm und ca„ 140«600 kg/cm (100.000 psi-.2«, 00O₀ 000 psi) hat und das SiCh₅,. wenn es so belastet wird, daß sich ein errechneter Spitzenwert des Drucks am Walzenspalt von im. Durchschnitt, zwischen 35¹s>50 kg/cm und 703 kg/cm (5.000 10»000 psi) ergibtj stärker verförmt₅ als es den Schwankungen der Dicke des Folienmaterials und des Toners entspricht. Als besonderes Beispiel wurde ,bei dem erwähnten Versuch eine mit Baum- : wolle gefüllte Walze verwendet^ deren" Härte nach Shore D bei ca, 80 lag, und die einen errechneten Elastizitätsmodul unter

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Kompression von ca„ ΐ4_β0β0 kg/cm (20O₀OOO psi) hatte. Andere geeignete Werkstoffe zum Herstellen der nachgiebigen Walze sind beispielsweise Hartgummi, Walzen mit Papierfüllung, Waisen aus Maiskolben oder Asbest oder aus verschiedenen federnd nachgiebigen Kunstharzen wie Nylon und Azetalharzo

Die Schwankungen in der Dicke₉ die die nachgiebige Walze aufnehmen kann, sind jedoch gering und betreffen nur den Bereich, der beim normalen Betrieb der Druckfixiervorrichtung auftritt. Die Verformung, die die Walze erfährt, liegt etwa im Größenbereich von 0,01016 mm (0,0004 Zoll), d.h. durchaus im Bereich der Elastizitätsgrenze des Materials, aus dem die Arbeits-

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fläche der Walze hergestellt ist.

Es gibt jedoch Situationen, bei denen unter abnormen Betriebsbedingutigea die Walze gezwungen ist, eine viel stärkere Verformung mitzumachen, die die Elastizitätsgrenze des Werkstoffs übersteigt, aus dem die Arbeitsfläche der Walze hergestellt ist, die jedoch noch innerhalb der Plastizitätsgrenze des Werkstoffs li'egt. Eine so starke Verformung kann beispielsweise auftreten, wenn das Polienmaterial falsch zugeführt wird und sich umbiegt und faltet oder wenn ein Fehler im Folienmäterial einen Klumpen oder eine Verdickung bildet, deren Dicke ein Vielfaches der nominalen Dicke des Folienmaterials ausmacht, oder wenn das Folienmaterial mit einer Heftklammer oder dergleichen zwischen die Druckwalzen eingeführt wird. Im Rahmen . der vorliegenden Beschreibung wird für jede derartige Abweichung von der normalen Verformung der Ausdruck "abnorme Verformung" verwendet. Unter diesen Ausdruck sollen alle Verformungsgrade fallen, die die übliche Verformung beim normalen Betrieb des Kopiergerätes übersteigen. Insbesondere ist eine abnorme Verformung eine Verformung, die durch lokal begrenzte Druckberührung einer Druckwalze mit einem Material verursacht wird, das erheblich dicker ist als die kombinierte Dicke aus Folienmaterial und Toner.

Bisher ist man dem Auftreten abnormer Verformungen auf zweierlei Weise begegnet. Entweder der Defekt wurde hingenommen, oder die verformte Walze wurde ausgetauscht. Bei den mit erhöhter Temperatur arbeitenden Schmelzvorrichtungen konnte man einer, gewissen Grad an abnormer Verformung ohne zu große Schwierigkeiten durchgehen lassen, da in vielen Fällen genügend Strahlungswärmeenergie in der Nähe der Verformung vorhanden war, um zumindest einen gewissen Grad des Schmelzens zu erzielen, obgleich diese Bereiche der Walze außer Berührung mit dem mit Toner versehenen Folienmaterial waren, wodurch ein Wärmeübergang durch Überleitung unterbunden war.

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Schwieriger ist dies Problem bei Pixiervorrichtungen die mit Druck bei Umgebungstemperatur, arbeiten, da an den verformten Stellen keinerlei Fixierung erfolgt. .

Es ist auch bekannt, daß abnorme Verformungen an Walzen mit Arbeitsflächen aus gewissen thermoplastischen Kunststoffen dadurch ausgebesser-t'werden können, daß auf die verformten Bereiche Wärme aufgebracht wird, wodurch die'thermoplastischen Stoffe expandieren, fließen und dadurch die durch die Verformung erzeugten. Spannungen aufheben. Da die in Druckfixiervorrichtungen verwendeten Walzen nicht beheizt sind, würde eine Korrektur abnormer Verformungen derartiger Walzen immer noch eine Außerdienststellung und Reparatur derartiger Walzen erfordern.

Wie bereits erwähnt, hat eine abnorme Verformung der Druckwalzen in einem elektrostatischen Kopiergerät mit einer Druckfixiervorrichtung, die bei Umgebungstemperatur arbeitet, eine besonders starke Auswirkung«, Es werden nämlich während der Zeit, während der die verformte Walze noch in Betrieb ist, bei weitem nicht zufriedenstellende Kopien erzeugt, da der den verformten Bereichen der Walze gegenüberliegende Toner unfixiert bleibt und ohne; weiteres vom Kopiematerial entfernbar ist.' Selbst wenn in derartigen Fixiervorrichtungen Walzen mit thermoplastischen Arbeitsflächen verwendet sind, die bei erhöhten Temperaturen wieder hergestellt werden können, müssen auch diese Walzen z,ur Reparatur außer Dienst gestellt werden^ da in der Betriebsumgebung der Vorrichtung keine ausreichende Wärme erzeugt werden kann, um die Walze an. Ort und Stelle wieder herzustellen. Der Ausbau einer Walze und der Ersatz durch eine neue oder reparierte Walze sowie die Reparatur oder das Ausscheiden der verformten Walze ist nicht nur teuer sondern auch zeitraubend. . '

Daher liegt auf der Hand₉ daß eine verbesserte Druck-= fixiervorrichtung für ein elektrostatisches Kopiergerät nötig ist, bei .der eine abnorme Verformung der Walzen korrigiert .-..·-■

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werden kann, während die betreffende Walze im Betrieb bleibt. Die Erfindung soll diese Lücke füllen und beim elektrostatischen Kopieren das Druckfixieren von Tonerbildern bei Umgebungstemperatur zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein elektrostatisches Kopiergerät mit Zufuhr des Folienmaterials sowie eine-r bei Umgebungstemperatur arbeitenden Druckfixiervorrichtung, die gemäß der Erfindung mindestens eine Druckwalze aufweist, die sich bei Umgebungstemperaturen und während sie in Betrieb bleibt von abnormer Verformung erholen kann,.und bei der mindestens eine der Druckwalzen eine aus Nylon-6 hergestellte Arbeitsfläche hat« Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein Verfahren zum Wiederherstellen der Walzenform nach einer abnormen Verformung einer Druckwalze in einer bei Umgebungstemperatur arbeitenden Druckfixiervorrichtung eines elektrostatischen Kopiergerätes zu schaffen. ^: '

Mit einer Weiterentwicklung der Erfindung wird ein elektrostatisches Kopiergerät mit einer Vorrichtung zum Fixieren eines,Bildes auf Folienmaterial bei Umgebungstemperatur geschaffen, die'ein Paar unbeheizter Druckx^alzen, von denen mindestens eine eine glatte, verformbare Oberfläche hat, die durch abnorme Verformung versagen kann, eine Einrichtung zum Aufbringen von Druck auf die Walze in solchem Ausmaß, daß eine abnorme Verformung geschaffen wird, und eine Einrichtung zur Zufuhr einzelner .Folien zu den Walzen in zeitlichen Abständen aufweist. Dieses Kopiergerät zeichnet sich dadurch aus, daß es auf mindestens einer der Walzen eine Arbeitsfläche hat, die im wesentlichen aus Nylon-6 besteht, und daß es auf der anderen Walze eine Arbeitsfläche hat, die gleichfalls aus Nylon-6 oder einem Material besteht, das mindestens so hart ist wie Nylon-6, wobei die Arbeitsfläche aus Nylon-6 eine Dicke von mindestens ca. 6,35 mm (o,25 Zoll) hat, die ausreicht, damit die Walze nach abnormer Verformung bei Umgebungstemperatur und während sie in

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Betrieb bleibt ihre ursprüngliche Form wieder—erlangt.

Gemäß einem we It er en Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren geschaffenj mit dem im Betrieb bei Umgebungstemperatur eine'abnorme Verformung der !Druckwalzen.korrigier* wird, die die Druckfixierung des auf einer zwischen den Walzen hindurchgeführten Folie niedergeschlagenen Toners .-bewirken. Dies Verfahren sieht vor, auf mindestens' einer der Walzen eine Arbeitsfläche zu schaffen, die im wesentlichen aus Nylon-6 besteht, und auf der anderen Walze eine Arbeitsfläche zu schaffen, die aus Nylon-β oder einem mindestens genauso harten Werkstoff bes-teht., die mit Toner versehenen Pollen zwischen den Walzen in zeit-, liehen Abständen voneinander hindurchzufuhren, und. die Walzen in unmittelbarem Abwälzkontakt miteinander zu halten, wenn sie nicht mit den aufeinanderfolgenden, vorwärtsbewegten Pollen in Berührung stehen, wodurch die beim Vorwärtsbewegen.von Folien zwischen den Walzen erzeugte abnorme Verformung korrigiert wird, wenn die Walzen in direktem Abwälzkontakt miteinander stehen.

Es hat sich gezeigt₉ daß₉ wenn mindestens eine --Druckwalze eines Paares derartiger Walzen mit einer Arbeitsfläche aus Nylon-6 und die andere Walze mit einer Arbeitsfläche aus Nylon-.6 oder ■ einem mindestens genauso harten Material wie die Arbeitsfläche aus Nylon-6 versehen ist, abnarme Verformungen,, die sich beim Vorwärtsbewegen der mit Toner versehenen Folien zwischen den Walzen einstellen, bei "Umgebungstemperaturen ausgeglichen werden können, wenn die Walzen in unmittelbarer Abwälzberührung miteinander stehen, dih.. wenn sie keinen Eontakt mit aufeinanderfolgenden,, vorwärtsbewegten Folien haben. ' ' .

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß unter den vier Hauptklassen der Polyamidharze nur die durch Polymerisation von Laktamen, insbesondere nur ilylon-β, das durch das Polymerisieren von ^.-Kaprolaktam hergestellt ist, die nötige Kombination an Eigenschaften besitzen, die eine Wiederherstellung

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nach abnormer Verformung "bei Umgebungstemperaturen durch unmittelbare Abwälzberührung zwischen der verformten Walze und der zugehörigen Druckwalze erlaubt. Polyamidharze, die in die anderen drei Klassen fallen, d.h. die durch Kondensation eines Diamins mit einer zweibasisehen Säure hergestellten Kunstharze, beispielsweise Nylon-6,6 und Nylon-6,1 0, die durch Autokondensation von Aminosäuren hergestellten Kunstharze, beispielsweise Nylon-11 , und die Polyamidharze auf pflanzlicher Ölbasis, beispielsweise ""Visrsamid'^Polyamidharze mit einem Molekulargew.. von 1000 bis 8000 eignen sich.nicht für die Zwecke der Erfindung,

Die Erfindung wird nachfolgend mit vorteilhaften Einzelheiten anhand, einer schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläuterte

Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung eines elektrostatischen Kopiergerätes mit einer "bildlichen Darstellung einer Druckfisiervorrichtung.

In der Zeichnung sind die herkömmlichen Teile eines elektrostatischen. Kopiergerätes in Form eines Blockdi'agramms dargestellt. Dazu gehören verschiedene Stationen wie eine Ladeeinrichtung A zum Herstellen einer gleichmäßigen elektrischen Ladung auf der Oberfläche eines lichtelektrisch leitfähigen Elements; eine Belichtungseinrichtung B, bei der ein Licht- und Schattenbild des "zu reproduzierenden Gegenstandes auf die geladene Oberfläche des lichtelektrisch leitfähigen Elements projiziert wlrdj eine Entwicklungseinrichtung O₁ bei der zwischen den geladenen Teilen des lichtelektrisch leitfähigen Elements und einem Toner in feiner Teilchenform eine Berührung hergestellt wird5 sowie wahlweise eine Übertragungseinrichtung D, an der das Tonerbild vom lichtelektrisch leitfähigen Element auf ein Kopiematerial bzw. ein Folienmaterlal übertragen wird. Bei einigen Ausführungsformen elektrostatischer Kopiergeräte bildet das lichtelektrisch leitfähige Element das Kopiematerial, -K-Versamid ist ein Warenzeichen der Fa. General Mills, Kankakee,

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und be,i diesen Anordnungen fehlt dann die Übertragungseinrichtung D. " ■■-.-■ . ;

.Im übrigen ist in der Zeichnung eine insgesamt mit E bezeichnete Zuführeinrichtung sowie eine insgesamt mit F bezeichnete Druckfixiereinrichtung dargestellt. -

Die Zufuhreinrichtung B umfaßt einen Endlosriemen 10, ' der um eine mit einer hier nicht gezeigten Antriebseinrichtung angetriebene Antriebswalze 12 sowie um Leerlaufwalzen 14, 16," 18 geschlungen ist. Wenn der Endlosriemen 10 in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung bewegt wird, werden Kopieblätter oder Kopiefolien .20 mit nicht geschmolzenen Tonerbildern 22 in Abständen voneinander in der Zeichnung gesehen von links nach rechts zur Druckfixiereinrichtung F vorwärtsbewegt.

Die Drucfcfixiereinrichtung weist ein ortsfestes oberes Rahmenelement 24, in dem die Enden 26 einer oberen unbehaizten Walze 28 drehbar gelagert sind, sowie ein bewegliches unteres Rahmenelement 30, in dem die Enden 32 einer unteren unbeheizten Walze 34 drehbar gelagert sind ₉ auf«, Ferner weist die Druck» fixiere-inrichtung F getrennte Einrichtungen zum Aufbringen von Druck auf die Enden der Walzen 28 und 34 auf, die bei dem hler gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils einen Bolzen 36₉ der in; miteinander fluchtenden Öffnungen im oberen Rahmenelement 24 und im unteren Rahmenelement 30. angebracht ist, eine Kompressionsfeder 38, eine Unterlegscheibe 40, eine Stellmutter 42 und eine, Sicherungsmutter 44 umfassen;, Um den Druck auf die Walzen 28, 34 zu erhöhen, wird die StellmUtter 42 so gedreht, daß sie die ,Unterlegscheibe 40 gegen die Druckfeder 38 preßt, wodurch die Feder weiter zusammengedrückt wird. Hierdurch wird wiederum das bewegliche untere Rahmenelement 30 und die Walze 34 nach oben zum ortsfesten Rahmenelement 24, und zur Walze 28 hin, bewegt. Die Einstellung wird dadurch beibehalten, daß die Sicherungsmutter 44 in enge Anlage gegen die S-tellmutter 42 gebracht wird.

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Der von den Walzen 28, 34' auf die Folie 20 ausgeübte Druck ist so groß, daß beim Hindurchlaufen durch die unbeheizten Walzen das nicht geschmolzene Tonerbild 22 zu einem fixierten Tonerbild 46 bei Umgebungstemperatur umgewandelt wird.

Bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die untere Walze 34, d.h. die außer Berührung mit dem Tonerbild stehende Walze stärker verformbar oder nachgiebiger als die dazugehörige obere Walze 28. Beim bevorzugten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist es also die untere Walze 34, die eine Arbeitsfläche hat, welche hler als Hülle oder Mantel dargestellt ist, der im wesentlichen aus Nylon»6 besteht, während die obere Walze 28 vorzugsweise aus Stahl hergestellt ist.

Is sei Jedoch erwähnt, daß auch beide Walzen den gleichen Grad an Nachgiebigkeit oder Verformbarkeit haben können, und in diesem Fall hätten dann, beide Arbeitsflächen aus dem gleichen Wylon-6 Kunststoffe Bei einer weiteren Abwandlung ist vorgesehen, daß zwar.beide Walzen nachgiebig sein können, daß jedoch die obere Walze etwas weniger nachgiebig ist als die untere. Bei diesem Ausführungsbeispiel hätte die untere Walze eine Arbeitsfläche aus .liylon-6, während die obere Walze eine Arbeitsfläche hätte, die etwas härter wäre als die Arbeitsfläche der unteren Walze. Bine solche Oberfläche kann entweder aus einer härteren Form des ltfylon-6 oder aus einem anderen verformbaren Werkstoff hergestellt sein, der im Verhältnis weniger nachgiebig ist als die Arbeitsfläche aus Nylon-6 auf der unteren Walze«,

Wenn eine Arbeitsfläche aus Nylon-6 vorgesehen ist, sollte

sie mindestens so dick sein» daJ3 die Oberfläche ihre ursprüngliche Form nach einer abnormen Verformung in dar Umgebungstemperatur wiedererlangen kann_B Insgesamt hat sich gezeigt, daß eine Dicke von mindestens ca«, 6_S35 mm (0,25 Zoll) für diesen Zweck zufriedenstellend ist_o Es sei jedoch erwähnt, daß

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Arbeitsflächen von erheblich größerer Dicke auch verwendbar sind,' 3a daß sogar die gesamte Walze aus Nylon-6" hergestellt sein kann.

¹In der vorliegenden Besehreibung ist mit "Mylon-6" das Polymerisatioasprodukt des ^»Kaprolaktam bezeichnet₀ Im allgemeinen erfolgt die Polymerisation von £-Kaprolaktam durch Erhitzen des Monomeren auf eine Temperatur oberhalb 250° 0 in . Gegenwart eines Katalysators^wie Wasser oder Phosphorsäure oder alkalischen Metallenj und einer Kettenabschlußsubstanz, beispielsweise einer niederen aliphatischen Säur©· wie Essigsäure.

Bei einer Gewinnung aus einem kontunierlich arbeitenden Reaktionsgefäß enthält das Gemisch zu ca, 90 %. polymeres und zu ca. ΙΟ % monomeres 6-Kaprolaktamo Das letztere kann auf verschiedenerlei Art und ¥else₉ beispielsweise durch Auslaugen mit heißem Wasser und durch Vakuumdestillation entfernt werden«, Dann kann das Polymerisat zur anschließenden' Verwendung als Zufuhrmaterial zu einer Extrudiervorriohiung in Tablettenform gebracht werden«, *

Dem Nylon-6 können verschiedene herkömmliche Zusätze hinzugefügt werden^ beispielsweise lärme- und 'Lichtstabilisatoren» UV-Inhibitoren und Farbstoffe_o /-■"■,

Was zum Stand der Technik gehörende Verfahren zur Polymerisation von £.-Kaprolaktam zu NyIon-6 betrifft, die für die vorliegende Erfindung geeignet sindj sei auf die US Patentschriften 3 01? 391, 3 017 392₉ 3 018 273 und 3 028 369 hingewiesen. Natürlich ist lylon-=6 aus einer Anzahl von Quellen im Handel erhältlich_s beispielsweise unter dem Hamen "Oaprolan" von der Allied Chemical öorporatioho. . " ' ' , ■

Um verhältnismäßig dünne Arbeitsflächen aus Nylon-6, beispielsweise im. Größenordnungsbereich von 6_?35 ^^ " 25,4 mm (1/4 Zoll - 1 Zoll) zu schaffen, wird vorzugsweise ein Zylinder

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des thermoplastischen Harzes extrudiert und als Hülse auf einem Stahlkern oder einem anderen festen, steifen Werkstoff angebracht. ■

Wenn die ganze Walze aus Uylon-6 hergestellt werden soll, wird ein Monomer-Gießverfahreη bevorzugt. Dies besteht darin, £ -Kaprolaktam an Ort und Stelle zu polymerisieren, beispielsweise auf einem Stahldorn, der die Walzenenden bilden kann und innerhalb einer geeigneten Form zentriert ist. Das Monomere wird geschmolzen und unter einer Schutzschicht aus inertem Gas, z.B. Stickstoff mit einem Katalysator und einer PoIymerisationsabsehlußsubstanz gemischt, und dann wird das Gemisch in die Form gegossen.

Typische Eigenschaften des Nylon-6, die von Floyd in "Polyamide Resins", 2, Auflage, Reinhold Publishing Corporation, 1966, mitgeteilt sind, gehen aus der unten folgenden Tabelle . hervor. . ' ■

Eigenschaften · Einheiten ASTM- Nylon-6

Verfahren

Dichte - D792-57T 1,14

Zugfestigkeit

bei 73 F (22,78° O) .psi D638-52T 12.000 _P

(843,60 kg/cm ) D638-52T 7.300 _P

(513,19 kg/cin )

D638-52T 50-90 D638-52T 100-200

D638-52T 400.000 _P (28120 kg/cm )

D785-5I R118

D569-48 .419 (215⁰O)

D69.6-44 4,8 χ 10""⁵

bei 170°F (76,67°	σ)	40ί	psi
Dehnung _ ■ _ bei 73°F (22,78° bei 17OF (76,67	c) σ)	%
Elastizitätsmodul _ bei 73⁰F (22,78°	. ο)	psi
Rockwell-Härte		-
Fließtemperatur		⁰F
linearer Wärmedehnungs koeffizient	⁰F
Wärmeleitfähigkeit
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Spezifische Wärme	- -' ■ -. '	- -	0,4
Dielektrische Durch schlagfestigkeit (kurzzeitig) ·	ToIt / tausendstel Zoll	D149-55T	480
Dielektrische Konstante Wasserabsorption	1000 Hz 24 h	D150-54T ' D57O-57I	4,8 * 2,3
spezifischer Durchgangs'- widerstand	ohm-cm	D257-54T	4,5 χ Ί0¹³
Dielektrische Konstante bei 103 Hz		D150-54T	4,8

Leistungsfaktor - /

bei 103 Hz . · - . D150-54T 0,05

Wasserabsorption . - ^: D570-64T 1,6

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, werden die Folien 20 in Abständen voneinander der Druckfixiereinrichtung P zugeführt, Wenn die. Wälzen 28, 34 außer Berührung mit einer Foli% 20 sind, stehen sie In Druckkontakt miteinander. Vermutlich trägt der direkte Abwälzkontakt derWalzen28, 34 miteinander stark zur Fähigkeit des Mantels 48 aus Hylon-6_:auf der Walze 34 bei,. seine ursprüngliche Form nach einer abnormen Verformung bei Umgebungstemperaturen wieder— zu--erlangen» während die Walze in Betrieb 1st.

Wie bereits erwähnt, sollte die obere Walze .28 aus Uylon-6 oder einem mindestens ebenso harten Werkstoff herge- . stellt sein. Dadurch wird nämlich gewährleistet, daß nur eine Walze mit einer Arbeitsfläche aus Nylon-6 eine abnorme Verformung erleidet. Wenn also die obere Walze 28 eine Stahlwalze ist, erfährt, nur die untere Walze 34 eine abnorme Verformung. Haben beide Wälzen Arbeitsflächen· aus Nylon-6, so werden beide einer abnormen Verformung unterworfen,·, jedoch kann jede Walze bei Umgebungstemperaturen ihre ursprüngliche Form wieder- . edangen, während sie in Betrieb bleibt.

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Claims

Ansprüche

yy Elektrostatisches Kopiergerät mit einer Vorrichtung zum Fixieren eines Pulverbilci.es bei Umgebungstemperatur, das durch Niederschlag eines Tonerpulvers entsprechend einem vorherbestimmten elektrostatisch geladenen Muster auf Bildaufηahmefolien niedergeschlagen ist, die ein Paar unbeheizte Druckwalzen, die zur Aufnahme einer vorherbestimmten Dicke eines Materials aus den Folien mit dem darauf niedergeschlagenen Toner geeignet sind, von denen mindestens eine Walze eine glatte, verforiflbare Oberfläche hat, die aufgrund einer abnormen Verformung versagen kann, welche durch eine lokal begrenzte Druckberührung mit einem erheblich dickeren Material verursacht wird, als es der kombinierten Dicke des FoIienmaterials mit dem Toner entspricht, eine Einrichtung zum Aufbringen von Druck auf die Walzen, der zum Erzeugen einer abnormen Verformung ausreicht, und eine Einrichtung zur Zufuhr einzelner Folien zu den Druckwalzen in Abständen voneinander aufweist, dadurch ge

kennzeichnet

daß die Arbeitsfläche auf mindestens

eine'r Walze (34) im wesentlichen aus einem Polyamidharz besteht, das durch Polymerisation von £-Kaprolaktam hergestellt ist, und daß die Arbeitsfläche auf der anderen Walze (28) mindestens so hart ist wie die Polyamidoberflache, die eine Dicke von mindestens 0,63 cm hat, derart daß die Oberfläche nach der abnormen Verformung bei umgebungstemperatur und während die Walze in Betrieb bleibt ihre ursprüngliche Form wiedererlangen kann.
2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Walzen (28, 34) mit einer Arbeitsfläche versehen ist, die im wesentlichen"aus einem Polyamidharz besteht, das durch Polymerisation von £ -Kaprolaktam

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hergestellt ist.
3. Kopiergerät nach. .Anspruch 1 , dadurch g e k e η η -' zeichnet , daß die andere Walze (28) eine Arbeitsfläche aus Stahl hat.

4o · Verfahren zum Wiederherstellen der Walzenform bei'Umgebungstemperatur und im Betrieb nach.einer abnormen Verformung der Druckwalzen in einem Kopiergerät gemäß Anspruch Γ zum Fortsetzen des Druckfixierens von Tonerpulver_s das auf den durch die Walzen vorwärtsbewegten Folien niedergeschlagen ist, dadurch gekennzeichnet- , daß die Walzen (28, in unmittelbarer Abwälzberührung miteinander gehalten werden, wenn, sie außer Berührung mit Sätzen vorwärtsbewegter Folien stehen, derart däß beim Hindurchlaufen von Folien zwischen den Walzen entstandene Verformungen korrigiert werden, wenn die Walzen in unmittelbarem Abwälzkontakt miteinander stehen.

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