DE2539642A1

DE2539642A1 - Einrichtung zum fixieren eines tonerbildes mittels waerme in einem mit nassentwickler arbeitenden, elektrophotographischen kopiergeraet

Info

Publication number: DE2539642A1
Application number: DE19752539642
Authority: DE
Inventors: Kenzo Ariyama; Shinichi Kamiyama; Hiroshi Mano
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1974-09-05
Filing date: 1975-09-05
Publication date: 1976-03-25
Also published as: JPS5136952A; US4059394A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 860245

Anwaltsakte; 26 597 5. SEP. 1975

Ricoh Company Ltd
Tokyo / Japan

Einrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes mittels Wärme in einem mit Naßentwickler arbeitenden, elektrophotographischen Kopiergerät

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes mittels Wärme in einem mit Naßentwickler arbeitenden, elektrophotographischen Kopiergerät; hierbei wird in dem elektrophotographischen Kopiergerät ein haßentwickeltes Tonerbild mittels Wärme dadurch fixiert, daß ein Kopieblatt, welches als Bildträger für das Tonerbild dient, an einer erwärmten Platte in Anlage gehalten wird.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird zuerst VII/H/Kt* 6098 13/0936 "²

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ein herkömmliches, mit Naßentwickler arbeitendes, elektrophotographisches Kopiergerät anhand von Fig. 1 beschrieben. In Fig. 1 ist eine lichtempfindliche Trommel 1 mit einer photoleitfähigen Schicht auf ihrer Oberfläche dargestellt, welche sich in der durch einen Pfeil angegebenen Richtung dreht. Eine Ladeeinrichtung 2, eine Belichtungseinrichtung 3» eine Entwicklungseinrichtung 4·, eine Einrichtung 5 zum Entfernen von überschüssigem Entwickler und eine Transfer- bzw. Übertragungsladeeinrichtung 6 sind in der angegebenen Reihenfolge entlang des ümfangs der lichtempfindlichen Trommel Λ angeordnet. Die Oberfläche der Trommel 1 wird mittels der Ladeeinrichtung 2 gleichmäßig geladen, und mittels der Belichtungseinrichtung 3 wird ein einer nicht^dargestellten Vorlage entsprechendes, elektrostatisches latentes Bild aufgebracht. Das latente Bild wird in ein Tonerbild umgewandelt, indem Toner, welcher in einer Entwicklerflüssigkeit in der Entwicklungseinrichtung 4 fein verteilt ist, elektrisch angezogen wird. Überschüssige Entwicklerflüssigkeit, welche an der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 haftet, wird mittels der Einrichtung 5 entfernt. Mit der Trommel 1, welche eine ausreichende Menge Entwicklerflüssigkeit trägt, wird ein Kopieblatt in Anlage gebracht, welches entlang einer Bahn 7 mittels einer nicht dargestellten Papierzuführeinrichtung zugeführt wird, worauf in der Einrichtung 6 das Tonerbild an das Kopieblatt übertragen wird. Auf diese Wiese wird die Entwicklerflüssigkeit, welche in Porm des Tonerbildes auf der Trommeloberfläche gehalten ist, auf das Kopieblatt übertragen.

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Im Anschluß an die Übertragung wird das Kopieblatt dann von der Trommeloberfläche mittels einer nicht dargestellten Abstreifeinrichtung abgenommen und mittels eines Rollenpaars 8 in eine Einrichtung befördert, in welcher es mittels Wärme fixiert wird.

In der Pixiereinrichtung wird ein sichtbares Tonerbild, welches auf die Oberfläche des Kopieblattes übertragen ist, dadurch fixiert, daß das Kopieblatt getrocknet wird, welches mit der Entwicklerlösung benetzt ist. In einer derartigen Einrichtung, welche schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, wird das das Tonerbild tragende Kopieblatt 9 mittels eines Rollenpaars 10 auf eine entsprechend erwärmte Platte 11 gebracht, unter welcher eine Wärmequelle 12, beispielsweise eine elektrische Heizeinrichtung u.a., angeordnet ist, um die Platte mit Wärme zu versorgen. Das Kopieblatt S₃ welches das infolge der Entwicklerflüssigkeit entweder in seine Oberfläche eingedrungene oder an ihr haftende Tonerbild trägt, wird erwärmt und getrocknet, während es über die erwärmte Platte 11 befördert wird, wodurch das sichtbare Bild fixiert wird.

In den Pixiereinrichtungen der vorbeschriebenen Art wird der Wirkungsgrad beim Fixieren erhöht, indem der Berührungsgrad zwischen dem Kopieblatt und der erwärmten Platte erhöht wird, obwohl dies auch durch die Wärmeaufnahmefähigkeit bzw. -kapazität der erwärmten Platte beeinflußt wird. Um den Berührungsgrad zwischen dem Kopieblatt und der erwärmten Platte zu erhöhen, sind schon verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen worden; beispielsweise wird erstens mittels Luft

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ein gewisser Druck auf das Kopieblatt ausgeübty um es an die erwärmte Platte zu drücken; zweitens kann eine Andrückrolle über der erwärmten Platte angeordnet werden, um dadurch das Eopieblatt mechanisch in Anlage zu halten; drittens kann das Kopieblatt elektrisch geladen werden, um eine elektrostatische Anziehung an der erwärmten Platte zu schaffen; und viertens kann ein Vakuum angelegt werden, um einen negativen Druck bzw. einen Unterdruck an den einander gegenüberliegenden Enden der erwärmten Platte zu schaffen, um so das Kopieblatt in satter Anlage zu halten und an die Platte heranzuziehen·

Um jedoch Druck mittels Luft ausüben zu können, ist ein Gebläse oder ein Lüfter erforderlich, welches die mechanische Größe des Geräts vergrößert. Dasselbe gilt auch für das Anlegen eines Vakuums. Beim Aufladen des Kopierblattes ist nachteilig, daß der Berührungsgrad von der Temperatur und anderen Parametern abhängt, so daß auf diese Weise keine gleichmäßige Anlage erhalten wird. Wenn eine Andrückrolle verwendet wird, wird diese mit der gleichen linearen Geschwindigkeit gedreht wie das Kopieblatt, wobei jedoch die erwärmte Platte eben ist und die Rolle entlang einer Geraden an dem Kopieblatt anliegt. Folglich müssen eine Anzahl derartiger Rollen verwendet werden, um den Grad der Berührung bzw. der Anlage zwischen dem Kopieblatt und der erwärmten Platte und damit die Berührungsfläche selbst zu erhöhen. Hierbeisalite· cLea? Zwischenraum bzw. der Abstand zwischen der Rolle und der erwärmten Platte auf weniger als die Dicke des Kopierblattes verringert werden, um eine satte Anlage mittels einer einzigen Rolle zu ermöglichen;

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hierdurch kann jedoch die Güte desTonerbildes schlechter werden und es kann die sogenannte Offseterscheinung zur Folge haben.

Mit der Erfindung sollen alle vorerwähnten Nachteile beseitigt werden und es soll eine im Aufbau kompakte Einrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes mittels Wärme geschaffen werden, bei welcher die Berührungsfläche und der Berührungsgrad zwischen einem Kopieblatt und einer erwärmten Platte größer ist, um dadurch den Wirkungsgrad beim Fixieren zu verbessern, ohne daß dadurch die Bildgüte nachteilig beeinflußt wird.

Gemäß der Erfindung 3eb daher eine Einrichtung geschaffen, mittels welcher ein tonerbild auf einem ein naßentwicki.tes Bild tragenden Blatt fixiert wird, während die Rückseite des Blattes an der Oberfläche einer erwärmten Platte gleitend in Anlage gehalten wird. Ein Seil der Heizfläche weist die Fora einer konkaven oder gebogenen bzw. gewölbten Fläche mit einer positiven Krümmung auf, und es ist eine Führungsrolle vorgesehen, um das Blatt an die gebogene oder gekrümmte Fläche heran und mit ihr in Anlage zu bringen· Wenn das Blatt an die gekrümmte oder gebogene Fläche herangebracht ist, ist aufgrund dessen Verformbarkeit oder Elastitizität ein guter gleitender Eontakt bzw· eine gleitende Anlage an der Heisfläche erreicht, ohne daß «in Gegendruck ausgeübt wird; infolgedessen ist eine wirksam· Fixierung mittels Wärme ohne eine Verschlechterung der Bildqualität erreicht·

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig· 1 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen, mit Naßentwickler arbeitenden, elektrophotographischen Kopiergeräts;

Pig. 2 eine schematische Seitenansicht einer herkömmlichen Trocken- und Fixiereinrichtung;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung;

lig. 4· in größerem Maßstab einen Teil der Ansicht der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform;

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungeform der Erfindung.

Bezüglich der Offenbarung der Erfindung wird wegen deren großer Klarheit und Anschaulichkeit ausdrücklich auf die Zeichnung Bezug genommen. In Fig. 3 ist eine Einrichtung bzw. ein Gehäuse 30dargestellt, in dessen Inneren eine nicht dargestellte Wärmequelle, beispielsweise eine elektrische Heizeinrichtung, unter-

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gebracht ist. Eine erwärmte Platte 31» welche mittels der Heizeinrichtung erwärmt wird, ist über dem Gehäuse 30 angeordnet und weist teilweise einen konkav geformten Bereich 31a oder einen gebogenen bzw. gewölbten Oberflächenbereich mit einer positiven Krümmung auf, was erreicht ist, wenn in Fig. 3 der Platte 31 von links nach rechts gefolgt wird. Über dem konkaven Bereich 31a der Heizplatte 31 ist ein Führungsteil 32 angeordnet, welches in dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel die Form einer Rolle aufweist, wobei der Abstand dazwischen _f d.h. zwischen der Oberfläche der Rolle und der Oberfläche der Heizplatte, etwas größer als die Dicke eines verwendeten Kopieblattes ist. Wenn beispielsweise die Papierdicke 0,1mm ist, dann kann der Abstand/in der Größenordnung von 0,5 bis 1,0mm gewählt werden.

* vorzugsweise

Der konkave Bereich 31a weist einen ersten Teilbereich, welcher dem Umfang der Rolle 32 gegenüberliegt, und einen zweiten Teilbereich auf, welcher in zunehmender Entfernung von der Rolle allmählich (d.h. schräg) nach oben ansteigt. Die Tiefe des konkaven Bereichs ist so gewählt, daß das zu befördernde Kopieblatt die Steifheit bzw. Steifigkeit des Papiers selbst beibehalten kann, nachdem es durch die Rolle 32 durchgebogen bzw. gekrümmt worden ist, oder der konkave Bereich weist eine Tiefe auf, welche ausreicht, um eine elastische Verformung in dem Papier hervorzurufen. Die Führungsrolle 32 weist eine gerändelte Oberfläche 32a auf. Ein Paar Zuführrollen 33 ist links von der Heizplatte 31 so angeordnet, daß die vordere Kante eines zwischen den Rollen eingeklemmten Kopieblattes 35, wie dargestellt, unter einem entsprechenden Winkel mit der Platte 31 in Anlage kommt;

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auf der rechten Seite der Platte ist ferner ein Paar Förder- oder Transportrollen 34 vorgesehen. Selbstverständlich werden die beiden Rollenpaare 33 und 34- mit derselben Umfangsgeschwindigkeit gedreht, wie die Führungsrolle 32.

Da das Kopieblatt 35» welches auf seiner Oberfläche ein Tonerbild trägt und welches mit der Entwicklerflüssigkeit benetzt ist, auf einer Führungsplatte 36 befördert wird, wobei die das Tonerbild tragende Oberfläche nach oben zeigt, wird es durch das Paar Zuführrollen 33 der Heizplatte 31 zugeführt und wird entlang der Platte weiterbefördert. Wenn die vordere Kante 35a des Kopieblattes den konkaven Bereich 31a erreicht, ist das Blatt bestrebt, sich infolge seiner SifiLfheit bzw. Steifigkeit geradlinig weiterzubewegen, es wird jedoch durch die Führungsrolle 32, von welcher ein Teil ihres ümfangs in dem konkaven Bereich angeordnet ist und dadurch, daß es mit einem Einführ- oder Einbringteil des gekrümmten Oberflächenbereichs 31 in Anlage kommt, nach unten zu dem Boden des konkaven Bereichs hin ge- bzw. umgebogen. Das vordere Ende des Kopieblattes 35» welches gebogen bzw. umgebogen ist, wird durch den konkaven Bereich 31a hindurch weiterbefördert, was zur Folge hat, daß es bezüglich der ersten Krümmung in dem Einführungsbereich in der entgegengesetzten Riehtung gebogen wird. Infolgedessen wird das Kopieblatt 35 befördert, während es aufgrund ssiner eigenen Verformbarkeit bzw. Elastizität in satter Anlage an dem ansteigenden Teil 31b gehalten ist, welcher auf den gebogenen Teil 31a der Platte 31 folgt. Auf diese Weise ißt von dem Kopieblatt 35 die von der Heizplatte 31 abgegebene Wärme maximal ausgenutzt, so daß sich hierdurch

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ein einwandfreies !Fixieren und Trocknen des Tonerbildes ergibt. Nach dem Trocknen und fixieren wird dann das Kopieblatt 35 mittels des Rollenpaares 34 ausgeworfen.

Durch die gerändelte Oberfläche 32a der Führungsrolle 32 ist der Einfluß bzw. die Wirkung auf das Bild auf ein Minimum herabgesetzt, da dadurch die Berührungsfläche mit dem Kopieblatt 35t wenn dieses gebogen wird, verkleinert ist. Die verkleinerte Berührungsfläche zwischen der Zuführungsrolle 32 und der Oberfläche des Kopieblattes trägt auch in hohem Maße dazu bei, daß eine Offseterscheinung verhindert ist, welche wahrscheinlich während eines Fixiervorgangs mittels Wärme auftreten würde. Zusätzlich bewirkt die gerändelte Oberfläche der Führungsrolle 32, daß das vordere Ende des Kopieblattes, wie bei 35aB dargestellt ist, ganz bestimmt in Anlage gebracht wird, auch wenn das vordere, in das Gerät eingebrachte Ende etwas nach oben gebogen bzw. eingerollt ist, wie bei 35aA dargestellt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen der Umfangsfläche der Führungsrolle 32 und der Heizplatte 31 in der Größenordnung von etwa 0,5 bis 1,0mm gewählt, wenn die Dicke des Kopieblattes 35 etwa 0,1mm ist. Hierdurch ist eine manuelle Bedienung der Holle beispielsweise bei der Wartung oder bei der Einstellung erleichtert, da, wenn die Heizplatte 31 auf eine Temperatur von etwa 200⁰G erwärmt ist, die Rolle nur auf eine Temperatur von etwa 50°0 erwärmt wird.

Im Vergleich zu den herkömmlichen Anordnungen ist bei der Einrichtung gemäß der Erfindung kein auf die Heizplatte gerichteter Luftstrom erforderlich, so daß dadurch eine Kühlung

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der Heizplattenoberfläche vermieden ist, wodurch sich wiederum ein besserer thermischer Wirkungsgrad ergibt. Durch die gesonderte Anordnung der Führungsrolle und der Heizplatte sind auch die nachteiligen Einflüsse auf das Bild auf ein Minimum herabgesetzt. Auch ist die Einrichtung frei von Temperatureinflüssen, wie sie bei Einrichtungen auftreten, bei welchen eine elektrostatische Anziehung ausgenutzt ist; infolgedessen ist für das Kopieblatt ein stetiger und gleichmäßiger Förderbetrieb geschaffen. Ferner sind keine Luftzufuhr-, Saug- oder Ladeeinrichtungen erforderlich, wodurch der gesamte Aufbau vereinfacht wird und die Einrichtung entsprechend kompakt ausgeführt werden kann·

Die Ausbildung, Anordnung und Form des konkaven, in der Heizplatte ausgebildeten Bereichs hängt von der Steifheit bzw. Steifigkeit eines verwendeten Papiers und der benutzten !Temperatur ab. In Fig. 5 ist daher eine andere Form und Ausbildung des mit 50 bezeichneten, konkaven Bereichs dargestellt.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welche eine Führungsrolle 60 mit einer gerändelten Oberfläche aufweist und welche sich in der durch einen Pfeil angegebenen Richtung dreht. Eine gebogene bzw. gekrümmte Heizplatte 61 ist so angeordnet, daß sie die Führungsrolle 60 in einem Abstand umgibt, welcher etwas größer ist äLs die Dicke eines verwendeten Papiers, und sie ist in einem Gehäuse 62 untergebracht, in welchem eine nicht dargestellte Heizquelle zum Erwärmen der Platte 61 angeordnet ist. Eine Zuführrolle 63» eine Transportrolle 64 und eine gemeinsame Rolle 65 sind an den

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entgegengesetzten Enden der Heizplatte 61 angeordnet und werden in den durch Pfeile angegebenen Richtungen gedreht. Die Führungsrolle 60 wird mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Rollen

63 bis 65 betrieben.

Wenn während des Betriebs ein Kopieblatt 66 mit einem Tonerbild auf seiner Oberfläche auf einer !Führungsplatte 67 transportiert wird, dann arbeiten die Rollen 63 und 65 zusammen, um es zu der Führungsrolle 60 zuzuführen. Las vordere Ende des in das Gehäuse eingebrachte Kopieblatte stößt dann gegen die sich drehende Führungsrolle, welche es nach unten in den Zwischenraum zwischen ihrer Umfangsfläche und dem Umfang eines in der Heizplatte 61 ausgebildeten, konkaven Bereichs 61a führt; auf diese Weise wird es dann entlang des konkaven Bereichs 61a weiterbefördert, wobei es an diesem in satter Anlage gehalten ist. Während dieser Bewegung wird dann das Kopieblatt 66 getrocknet und das Tonerbild auf seiner Oberfläche wird vollständig fixiert. Nachdem das Trocknen und Fixieren beendet ist, wird das Kopieblatt 66 durch die Rollen 64 und 65 nach außen befördert.

Wenn das Kopieblatt 66 die Heizplatte 61 verläßt, wird es bei einer Austragöffnung A aufgrund ssiner Steifheit bzw. Steifigkeit gerade bzw. geradlinig weiterbefördert und zwischen den Rollen

64 und 65 gehalten. In Abhängigkeit von dem Material und der Dicke des Kopierblattes kann jedoch an der Austragöffnung bzw. dem Auslaß A ein entsprechendes Führungsteil 68 vorgesehen sein, wodurch verhindert wird, daß das Kopieblatt um die Führungsrolle herumgewickelt wird. Eine satte Anlage des Kopieblattes 66 an der

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Heizplatte 31 ißt aufgrund der Verformbarkeit bzw. der
Elastizität des Blattmeterials selbst erreicht, da das sich geradlinig bewegende Kopierblatt durch die Kihrungsrolle 60 nach unten gebogen wird, und dann zwangsläufig entlang des
konkaven Bereichs 61a befördert wird. Auf diese Weise ist
die Berührungsfläche zwischen dem Kopierblatt und der Heizplatte vergrößert, während die Berührungsfläche zwischen
dem Kopierblatt oder dem Tonerbild und der Führungsrolle auf ein Minimum zurückgeführt ist.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Einrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes mittels Wärme in einem mit Naßentwickler arbeitenden, elektrophotographischen Kopiergerät, gekennz eichnet durch eine Heizeinrichtung, welche entlang der Bewegungsbahn eines naßentwickelten Blattes (35;66) mit einem Tonerbild auf seiner Oberfläche angeordnet ist und welche eine Heizfläche (31;61) aufweist, an welcher die Bückseite des Blattes (31;61) anliegt und entlanggleitet, um das Tonerbild mittels Wärme zu fixieren, wobei die Heizfläche (31;61) zumindest in einem Teilbereich (31a;61a) eine gebogene Oberfläche mit einer positiven Krümmung entlang der Bewegungsbahn aufweist; durch eine Heizquelle zum Erwärmen der Heizfläche (31;61);durch eine Führungsrolle (32;60), welche mit einer der Fördergeschwindigkeit des Blattes entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit gedreht wird und welche mit der das Tonerbild tragenden Fläche des Blattes (35566) in Anlage bringbar ist, um es zu dem gebogenen Oberflächenbereich (31a;61a) der Heizfläche (31;61) hin-zu leiten und einzuführen, wobei die Imfangsflache der Bolle (32;60) in einem Abstand von dem gebogenen bzw· gekrümmten Oberflächenbereich angeordnet ist, welcher größer als die Dicke des verwendeten Blattes (35;66) ist; und durch eine Einrichtung (33$36;63,65,67) durch welche das Blatt in Förderrichtung bewegt wird und an einer bestimmten Stelle mit der Führungsrolle (32;60) in Anlage kommt.

2· Einrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrolle (32;60) eine gerändelte Oberfläche (32a) aufweist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (31b), mittels welcher das Blatt (35;66), nach Durchlaufen des gebogenen bzw. gekrümmten Oberflächenbereichs (31a;61a) in der entgegengesetzten Richtung bezüglich der Richtung gebogen wird, in welcher das Blatt (35»66) beim Durchlaufen des gebogenen Oberflächenbereichs (31a;61a) gebogen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar Rollen (33) vorgesehen ist, zwischen welchen das Blatt eingeklemmt und in Förderrichtung bewegt wird, und daß die Rollen (33) so angeordnet sind, daß das vordere Ende des eingeklemmten und dadurch bewegten Blattes (35»66) unter einem ausreichend großen Winkel der Heizfläche (31;61) in Anlage kommt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogene Heizfläche die Führungsrolle (32;60) über mehr als ihrer halben Umfangsflache umgibt.

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