DE2418538B2 - Antragkissen - Google Patents
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- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Antragkissen eines das Absetzen von Toner verhindernden Trennöls an die
beheizte Fixierwalze einer Druckwalzen-Schmelzfixiereinrichtung.
Eine typische Einrichtung zum Fixieren der Tonerteilchen an dem die Tonerteilchen tragenden Blatt ist eine
beheizte Druckwalzen-Schmelzfixiereinrichtung, bei welcher ein Kopienblatt durch den Spalt zwischen einer
tetrafluoräthylenbeschichteten beheizten Fixierwalze und einer Gegendruckwalze geführt wird, wie es in der
US-PS 32 56 002 und in der US-PS 32 86 351 beschrieben ist. Bei solchen Schmelzfixiereinrichtungen muß
insbesondere dafür gesorgt werden, unerwünschte Tonerteilchen von der beheizten Fixierwalze vor deren
Kontakt mit der durch Schmelzen behandelten Kopie zu entfernen. Wenn die Fixierwalze nicht von Tonerteilchen
freigehalten wird, können sich diese Tonerteilchen auf der Oberfläche der Fixierwalze aufbauen und die
Qualität der Fixierung dadurch verschlechtern, daß die Schmelzeigenschaften auf der Oberfläche der Walze,
welche im Kontakt mit den Kopien bleibt und den Tonerbildern kommt, verschlechtert oder aufgehoben
werden. Weiter können sich solche unerwünschten Tonerteilchen von der Fixierwalze bei deren folgendem
Kontakt mit dem Tonerbild lösen und Tonerteilchen auf das Kopienblatt in Bereichen ohne Bild aufschmelzen,
was zu fehlerhaften Kopien führt.
Entsprechend der US-PS 37 18 116 wird ein Antragkissen
verwendet, um kontinuierlich Silikonöl auf die äußere Fläche der beheizten Fixierwalze aufzutragen.
Das Kissen ist mit einer Tetrafluoräthylenschicht versehen, die als Antragsfläche an der Fixierwalze
anliegt. Bei diesem bekannten Antragkissen wurde die ölauftragende Kissenantragsfläche mit Tonerabsetzungen
verschmutzt, welche sowohl sichtbar waren, wenn ihre Dichte genügend hoch war, als auch nicht sichtbar
waren, wenn ihre Dichte genügend gering war. Die nicht sichtbare Absetzung ist der Hauptgrund für die
Verschmutzung der ölauftragenden Kissenantragsflächen, weil die sichtbare Tonerabsetzung normalerweise
auf der Fixierwalzenoberfläche und nicht auf dem Tetrafluoräthylenölkissen bleibt. Als Ergebnis kann die
Situation nur dadurch bereinigt werden, daß der Temperaturbereich während des Schmelzvorgangs
abgesenkt wird, wenn eine sichtbare Absetzung auf den Kopierblättern zu erkennen ist. Es versteht sich, daß die
nicht sichtbare Tonerabsetzung auf dem Antragkissen mit dem bloßen Auge nicht leicht erkannt werden kann
und daß eine fortgesetzte Ansammlung dieser nichtsichtbaren Tonerabsetzung auf der Kissenantragsfläche
alternativ zu einem sichtbaren Film führt, welcher das Auftragen von öl auf die Fixierwalzenoberfläche
verhindert. Hieraus ergibt sich, daß ein Versagen des Antragskissens nicht erkannt wird, bis das Kissen nicht
mehr wirksam ist und einen Austausch erforderlich macht.
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Antragkissen der im Oberbegriff des Patentanspruches
1 genannten Gattung zu schaffen, welches insbesondere ein nicht sichtbares Anhaften von Tonerteilchen
auf der Antragsfläche des Kissens verhindert und somit eine lange Lebensdauer des Antragkissens und
einwandfreie Kopien gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ergebenden
Merkmale gelöst.
Zweckmäßige Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.
Durch die Ausbildung des die Antragsfläche bildenden Kissenteils als Silikongummi ist es möglich, nicht
sichtbare und sichtbare Tonerabsetzungen auf dem Antragkissen von beheizten Druckwalzen-Schmelzfixiereinrichtung
zu verhindern. Dadurch ist eine vorzeitige Auswechslung der Antragkissen nicht mehr
erforderlich. Die Kosten und unnötige Wartungsarbeiten von Kopier- bzw. Duplikationssystemen werden auf
ein Minimum gebracht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer beheizten Druckwalzen-Schmelzfixiereinrichtung,
Fig.2 einen Ausschnitt aus einem Silikongummikissen,
F i g. 3 einen Ausschnitt ähnlich F i g. 2, mit einer anderen Ausführungsform des Kissens und
Fig.4 eine isometrische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Antragkissens, welches mehrere
Antragsschichten zeigt.
In Fig. 1 ist eine beheizte Druckwalzen-Schmelzfixiereinrichtung beschrieben, welche eine beheizte
Fixierwalze 16 und eine Druckwalze 18 aufweist. Die Fixierwalze 16 ist ein hohler Kreiszylinder mit einem
metallischen Kern 20 und einer Schicht 22 aus Tetrafluoräthylen. Eine Quarzlampe 24 dient als
Wärmeenergiequelle und ist in der Mitte der Fixierwalze 16 angeordnet. Die Energiezufuhr zu der Quarzlampe
24 wird durch einen allgemein als Thermistor bezeichneten thermischen Sensor gesteuert, welcher mit dem
Umfang der Schmelzrolle in Kontakt steht. Die Druckwalze 18 ist ebenfalls ein Kreiszylinder und
besteht aus einem metallischen Kern 30, welcher von einer dicken Schicht 32 aus Gummi und einer Schicht 34
ebenfalls aus Tetrafluorathylen umgeben ist, um ein Aufsaugen von Silikonnl in die Schicht 32 aus Gummi
und ein folgendes Anschwellen dieser Schicht zu verhindern.
Wenn die beiden Walzen 16 und 18 entsprechend Fig. 1 in Eingriff miteinander stehen, verformt die auf
die Walzen wirkende Last den Gummi in der Gegendruckwalze, um einen Spalt endlicher Breite zu
erhalten. Ein Kopienblatt 40, welches auf der Unterseite elektrostatisch die Tonerbilder 42 trägt, wird in Kontakt
mit dem Spalt der Walzen gebracht, wobei das Tonerbild in Kontakt mit der Fixierwalze 16 kommt. Für
eine gegebene Temperatur der Fixierwalze wird die Schmelzgeschwindigkeit von der Kontaktbogenlänge
des tragenden Materials gegenüber der Verweilzeit, d. h. der Zeit, in welcher die Tonerbilder zwischen der
Fixierwalze 16 und der Gegendruckwalze 18 bleiben, abhängen. Die Verweilzeit kann entweder durch
Ändern der Oberflächengeschwindigkeit der Walzen oder durch Ändern der Kontaktbogenlänge bei
konstant gehaltener Geschwindigkeit der Walzen geändert werden. Die Kontaktbogenlänge hängt von
der Weichheit des Gummis auf der Gegendruckwalze 18 und von der Höhe des Druckes zwischen den Walzen
16 und 18 ab. Der Mechanismus für den Antrieb der Walzen und für das Senken und Heben der Walzen in
Kontakt miteinander kann durch jede hierfür geeignete Einrichtung verwirklicht werden, beispielsweise durch
eine geeignete mechanische Steuerkurveneinrichtung.
Wenn ein Blatt eines ein Tonerbild tragenden Materials zwischen den Walzen 16 und 18 vorgeschoben
wird, gelangen die Tonerbilder auf dem tragenden Material in Kontakt mit der am Umfang beheizten
Oberfläche der Fixierwalze 16, wodurch die Tonerbilder klebrig gemacht werden. In diesem klebrig gemachten
Zustand neigt der Toner dazu, sich auf der Fixierwalze abzusetzen, wobei das Absetzen teilweise dadurch
verhindert wird, daß die Fixierwalze eine Beschichtung mit Tetrafluoräthylen aufweist.
Durch das Antragkissen wird ein dünner Film von Absetzungen verhinderndem Silikonöl auf die Oberfläche
oder Schicht 22 der Fixierwalze 16 aufgebracht, während sowohl sichtbare als auch nicht sichtbare
Absetzungen auf der Kissenantragfläche vermieden werden, wie es im folgenden näher beschrieben ist.
Eine Ölabgabeeinrichtung 45 enthält eine Dochtanordnung 48, eine ölwanne 50 zum Halten eines Vorrats
an Silikonöl 51 und eine Auftragewalze 52. Die ölwanne 50 wird mit Hilfe einer nicht gezeigten federnden
Befestigung gegen die beheizte Fixierwalze 16 gehalten. Einzelheiten dieser Befestigung sind hier nicht näher
erläutert. Die Auftragewalze 52 wird dazu verwendet, um einen dünnen Film von öl zu einer Bodenfläche 55
der Dochtanordnung zu bringen, während sich die Auftragewalze in Richtung des Pfeiles in Fig. 1 dreht.
Zweckmäßig wird die Auftragewalze 52 von einem ölabgabtimotor 58 angetrieben, welcher während des
Schmelzvorganges für eine Zeitdauer eingeschaltet wird, die von der Zahl der hergestellten Kopien
abhängt.
Entsprechend der Erfindung enthält die Dochtanordnung
48 eine ölantragschicht 62, welche aus Silikongummi hergestellt ist und ein geprägtes oder gewähltes
Muster 63 aufweist, welches in Kontakt mit der Oberfläche der beheizten Fixierwalze 16 kommt. Die
ölantragschicht 62 verhindert sowohl sichtbare als auch nicht sichtbare Toneransammlungen auf ihrer Oberfläche,
so daß keine Beschränkungen bezüglich ihrer Fähigkeit auftreten, kontinuierlich einen dünnen Film
Silikonöl als lösendes Mittel auf die Oberfläche der Fixierwalze aufzubringen. Während die Erscheinung des
Nichthaftens von Toner an Silikongummimaterial nicht vollständig geklärt ist, hat es sich gezeigt, daß klebrig
gemachter Toner eher an der Oberfläche der Fixierwalze als an der Oberfläche des Antragkissens aus
Silikonmaterial haftenbleibt.
Zweckmäßig kann die ölantragschicht 62 aus Silikongummi die Form eines normierten Kissenaufbaus
annehmen, wie es in F i g. 3 gezeigt ist. Der verstärkte Aufbau enthält eine Schicht 81 aus Silikongummi, in
welcher verstärkende Fasern 82 in einem gekreuzten, gewobenen oder gewirkten Muster angeordnet sind und
in die Schicht aus Silikongummi eingeschmolzen sind. Die Fasern 82 können aus jedem geeigneten wärmefesten
Material hergestellt sein. Geeignete Materialien sind Keramik, Metall, Kunststoff oder Kombinationen
hiervon.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 4 dargestellt und enthält mehrere ölantragschichten
92 und 94. Die Ölantragschicht 94 ist aus einem geeigneten wärmefesten Material mit guten ölübertragungseigenschaften.
Die ölantragschicht 94 steht auf ihrer Unterseite oder Bodenfläche 55 in Kontakt mit der
Auftragewalze 52 und mit ihrer Oberseite in Kontakt mit der ölantragschicht 92 aus Silikongummi. Die
ölantragschichten 92 und 94 sind einander überlappend angeordnet. Ihre Enden sind zwischen Platten 66 und 68
verklemmt, welche ihrerseits über geeignete Mittel, beispielsweise Schrauben 70, aneinander befestigt sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Antragkissen zum Antragen eines das Absetzen von Toner verhindernden Trennöls an die beheizte
Fixierwalze einer Druckwalzen-Schmelzfixiereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß
das die Antragfläche bildende Kissenteil (62) des Antragkissens (48) ein Material aus Silikongummi
aufweist.
2. Antragkissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Silikongummischwamm
besteht
3. Antragkissen nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß es aus einer mit Fasern (82) verstärkten Silikongummischicht (81) besteht.
4. Antragkissen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (82) aus Keramik,
Metall, Kunststoff oder Kombinationen hiervon sind.
5. Antragkissen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antragsfläche des
Kissen teils (62) ein geprägtes Muster (63) hat.
6. Antragkissen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere
Schichten aufweist, von denen wenigstens eine Schicht aus einem anderen Material als Silikongummi
ist.
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