DE2753299A1

DE2753299A1 - Waerme-druck-schmelzfixiereinrichtung

Info

Publication number: DE2753299A1
Application number: DE19772753299
Authority: DE
Inventors: Hermann Idstein
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1977-11-30
Filing date: 1977-11-30
Publication date: 1979-05-31
Also published as: EP0002230B1; US4219327A; EP0002230A1; JPS54141875A; DE2861218D1; CA1103746A

Description

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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT

KALLS Niederlassung der Hoechst AG K 2592 + H

Wiesbaden-Biebrich

Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung

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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE NiederIa.ss;:;T7 dor liccchst AG

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Die Erfindung betrifft eine Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung zum Fixieren von thermoplastischen Tonerbildern mit einer beheizba.ren Fixierrol1e , die eine Oberfläche aus Polytetraf1uoräthylen aufweist, mit einer mit der Fixierrolle in und außer Eingriff bringbaren Andruckrolle, die von einer Bet at i gimr;, ynrrichtu ng aus einer Ruhestellung in Eingriff mit der Fixierrolle gebracht wird, und mit einer Benetzungseinrichtung zum Auftragen einer Antihaftflüssigkeit auf die Fixier rolle sowie mit einer Antriebsvorrichtung für die F!ollen, die gewährleistet, daß die Rollen an ihrer Berührungsstelle mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit umlaufen, um das zwischen den Rollen befindliche Bildträgermaterial mit den Tonerbildern, ohne diese zu ver-

J-5 wischen, wei terzubef ordern .

Bei einer solchen aus den deutschen Offenlegungsschriften 1 772 686 und 1 497 216, deren Gegenstände zueinander in einem Zusatzverhältnis stehen, bekannten Schmelzte vorrichtung wird die mit Polytotrafluoräthylen beschichtete Fixierrolle von innen beheizt. Eine Betätigungseinrichtung bringt die Andruckrolle, die aus einem Metallkern mit darüberliegendem vulkanisiertem Gummimantel und einem darüber befindlichen Oberzug aus Polytetraf1uorethylen besteht, in Eingriff mit der Fixierrolle. In der Antriebsvorrichtung für die beiden Rollen ist eine Einwegkupplung vorgesehen, die mit der Andruckrolle verbunden ist, damit diese an der Berührungsstelle mit der Fixierrolle die gleiche Umfangsgeschwindigkeit annehmen kann, die die Fixierrolle hat. Wird die Andruckrolle in

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Berührung mit der Fixierrolle gebracht, so wird der Abstand zwischen den Mittelachsen der beiden Rollen vermindert. Der Radius vom Mittelpunkt der Fixierrolle bis zur Berührungsstelle mit der Andruckrolle bleibt konstant, da die Fixierrolle im wesentl i.chen aus einem starren Metal 1zylinder besteht. Der Radius der Andruckrolle von ihrem Mittelpunkt bis zur Kontaktstelle mit der Fixierrolle wird durch den Druck verkleinert, der notwendig ist, um eine Berührungslinie zwischen beiden Rollen zu bilden, um eine gute Verschmelzung des Toners mit dem Bildträgermaterial sicherzustellen. Beim Durchlauf des mit Tonerbildern versehenen Bildträgermaterials wird dasselbe gegen die Mantelfläche der Fixierrolle und gegebenenfalls der Andruckrolle angedrückt und erfährt eine Krümmung entsprechend der Krümmung der Fixierrolle. Die vorgegebene Krümmung dieser Rolle führt beim Durchlauf des Bildträgermaterials leicht zum Festkleben an der Fixierrolle und damit zu einer unerwünschten Störung des Bildträgertransports.

Die deutsche Offenlegungsschrift 1 926 118 beschreibt eine Kontakt-Hitzefixiereinrichtuhg für elektrofotografische Pulverbilder mit einer von außen durch Wärmestrahler beheizten Fixierrolle, die mehrere Schichten Silikonkautschuk mit einer Toner abweisenden Schicht aufweisen kann und mit einer starren Andruckrolle zusammenarbeitet. Die Fixierrolle besitzt eine gewisse Nachgiebigkeit, um eine Einbuchtung zu ermöglichen, wenn sich die starre Andrückrolle an diese anpreßt.

Anstelle von Silikonkautschuk können auch hochtempe-

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raturbeständige Schaumstoffe oder abgedichtete elastische Hülsen, die stark nachgiebig ausgebildet sein können, verwendet werden.

Auch die aus der US-Patentschrift 3 988 817 bekannte W aripeschmel z- F ix iereinrichtung arbeitet mit einer starren und mit einer verformbaren Rolle. In diesem Fall ist die Fixier rolle starr ausgebildet, während die Andruckrolle eine elastische Schicht aufweist, die auf einem Metallkern aufsitzt. Ober diese elastische Schicht ist eine feste, flexible Hülse geschoben, die beispielsweise aus Fluoräthylenpropylen besteht. Während des Anliegens der Andruckrolle an der Fixierrolle erfährt die erster« eine geringe Einbuchtung entsprechend der Krümmung der Mantelfläche der Fixierrolle.

Ein Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß zur Ausbildung einer größeren Kontaktzone bzw. -fläche zwischen der Fixier- und der Andruckrolle große Andruckkräfte erforderlich sind. Der sich hieraus ergebende Aufwand für die Lagerung der Rollen und für den Antrieb der Rollen erfordert bei einem Austausch der Rollen die Demontage des gesamten Antriebs und ist daher weder wartungsfreundlich noch kostengünstig.

Aufgäbe der Erfindung ist es, eine Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß diese mit geringen Andruck-

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kräften arbeitet und eine weitgehend ebene Berührung zwischen dem BiI dträgerrnaterial und den Rollen während der Fixierung der Tonerbilder ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sowohl die Fixierrolle als auch die Andrückrolle aus einem Aufsteckrohr, einem zylindrischen Oberzug und einer Hülle bestehen, daß der zylindrische Überzug aus einem elastischen, hitze- und verformungsbeständigen Material auf dem Aufsteckrohr aufgebracht ist, und daß über den überzug jeder Rolle die rohrförmige Hülse geschoben ist.

Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die Kontaktfläche von Fixier- und Andruckrolle während des Durchgangs des Bildträgermaterials zwischen den beiden, aneinander anliegenden Rollen eben ist.

Die Ausbildung einer weitgehend ebenen Kontaktfläche verhindert das Ankleben des Bildträgermaterials an der Fixierrolle, wodurch im Gegensatz zu den bekannten Fixiereinrichtungen auf Vorrichtungen, wie Ablösefinger, zum Trennen des Bildträgermaterials von der Fixierrolle verzichtet werden kann.
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In Ausbildung der Erfindung sitzt das Aufsteckrohr der Fixierrolle auf einer Antriebswelle auf, nahe deren Stirnflächen Reibräder angeordnet sind, die mit entsprechenden Reibrädern, die nahe den Stirnflächen der Welle der Andruckrolle aufsitzen, bei beigestellter

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Andruckrolle in Eingriff sind und diese mit der Umfangsgeschwindigkeit der Fixierrolle mitnehmen. Hierzu sind die Reibräder der Antriebswelle bzw. der Welle der Andruckrolle mit Oberholkupplungen verbunden, die auf der Antriebswelle bzw. der Welle aufsitzen.

Die Hülse besteht bevorzugt aus einem dünnwandigen, flexiblen Polytetref1uoräthylen-Schlauch, in dem zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit Glasfasern eingeschlossen oder korrosionsbeständige, spiralförmig gewundene Stahllitzen eingearbeitet sind. Die Betriebsbereitschaft und ein störungsfreier Betrieb der Wärme-Druck-Schrcielzfiχiereinrichtung hängen weitgehend von der Standzeit der Hülsen der Fixier- und/oder Andruckrollen ab. Die Verwendung von aufsteckbaren Hülsen als Rollenmäntel ermöglicht auf einfachste Weise den Austausch derselben und trägt zu einer Kostensenkung der Fixiereinrichtung und zu einer kostengünstigen Wartung derselben bei.

Die Hülse besteht bevorzugt aus einem durch Extrusion hergestellten Polytetrafluoräthylen-Schlauch.

Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 9 bis 13 beschrieben.

Im folgenden wird anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung, teilweise geschnitten und aufgebrochen, und

Fig. 2 eine Seitenansicht längs der Linie I-I in Fig. 1, teilweise geschnitten.

In den Figuren 1 und 2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung 1 mit beheizter Fixierrolle 56 dargestellt.

Diese Schmelzfixiereinrichtung 1 enthält neben der Fixierrolle 56 eine Andruckrolle 50, eine Andruck- und Reinigungsvorrichtung 40, eine Benetzungseinrichtung und eine Heizkammer 60.

Der Rahmen der Schmelzfixiereinrichtung 1 weist ein Seitenteil 57 auf, an dem die Heizkammer 60 be festigt ist. Die Umhüllung der Heizkammer 60 wird von einem Mantelblech 51 gebildet, das einen quaderförmigen Querschnitt teilweise umschließt und gegen die Fixierrolle 56 zu längs einer Schrägfläche offen ist, durch die die Fixierrolle 56 mit einem Teilumfang ihrer Hülse 52 in das Innere der Heizkammer 60 hineinragt.

In der Heizkammer 60 befinden sich zwei Heizstrahler 58,59, die parallel zu einer Antriebswelle 55 nahe dem Eintritt bzw. dem Austritt der Fixierrolle 56 aus

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der Hei ζ kammer 60 angeordnet sind. Es ist auch möglich, daß nur ein einziger Heizstrahler vorgesehen wird. Die Heizkammer 60 ist mittels Schrauben über den Reflektor 4 an der Befestigungsleiste 3 befestigt und hiermit an den beiden Seitenteilen 57 angeschraubt. Zwischen dem auf Distanzbuchsen 5 über Schrauben 6 an den Reflektor 4 angeschraubten Mantelblech 51 und dem Reflektor 4 ist eine Isolierfüllung 3 eingebettet.

Ein Härmeschut ζ 7, der an der einen Außenseite des Mantelblechs 51 verschiebbar in Sauglöchern angebracht ist, liegt mit seinem gebogenen Ende auf der Hülse 52 mit seinem Eigengewicht auf der Fixierrolle 56 auf und schließt die Austrittsstelle der Fixierrolle 56 aus der Heizkammer 60 ab, so daß ein Austritt von Strahlungswärme aus der Heizkammer 60 verhindert wird.

Die Fixierrolle 56 und die Andruckrolle 50 bestehen aus einem Aufsteckrohr 54, einem zylindrischen überzug 53 und einer Hülse 52. Der zylindrische überzug 53 aus einem elastischen hitze- und verformungsbeständigen Material ist auf dem Aufsteckrohr 54 aufgebracht und über den überzug jeder Rolle ist die rohrförmige Hülse 52 geschoben. Das Aufsteckrohr 54 der Fixierrolle 56 sitzt auf der Antriebswelle 55 auf. An den beiden Enden des Aufsteckrohres 54 liegen Begrenzungsscheiben 62 an, die durch Feststellschrauben 63 in ihrer Stellung auf der Antriebswelle 55 festgelegt sind. In Fig. 1 ist aus -° Gründen der besseren Übersichtlichkeit nur die Fest-

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stellschraube 63 der linken Begrenzungsscheibe 62 dargestel11.

Die Antriebswelle 55 ist mit jedem Wellenende durch
einen Lagerflansch 64 hindurchgeführt-. Auf jedem I.'e 1 lenende sitzt eine von einer Bundhülse 68 umschlossene überhol kupplung 72 auf. Die Bundhülse 68 trägt einen
Reibbelag 76, der bei beigestellter Andruckrolle 50 in Eingriff mit dem Reibbelag des gegenüberliegenden Reibrades 69 steht, das nahe der einen Stirnfläche auf der Welle 74 der Andruckrolle 50 aufsitzt. Durch die Oberholkupplung 72 wird sichergestellt, daß die an die
Fixierrolle 56 anliegende Andruckrolle 50 mit der Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Fixierrolle 56 mitgenommen wird. Die beiden Rollen müssen gleiche Geschwindigkeit aufweisen, während ein Tonerbild 101 auf einem Bildträgermaterial 100 aufgeschmolzen wird. Dies ist notwendig, um ein Verwischen des Tonerbildes 101
auf dem Bildträgermaterial 100 zu verhindern. Wird die Andruckrolle 50 gegen die Fixierrolle 56 angelegt, so bildet sich eine Kontaktfläche a zwischen den beiden
Rollen aus, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Kontaktfläche a ist während des Durchgangs des Bildträgermaterials 100 zwischen den beiden aneinander anliegenden Rollen 50,56 eben ausgebildet. Bei dem Anliegen der beiden Rollen aneinander wird der Abstand zwischen den Mittelachsen der Wellen der beiden Rollen
gleichmäßig vermindert. Dies bedeutet, daß der Radius . vom Mittelpunkt der Fixierrolle 56 bis zur Berührungs-

Ό stelle ebenso verkleinert wird wie der Radius vom Mit-

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telpunkt der Andruckrolle 5ü bis zur Berühr;.; ng s stelle. Infolge der Materialeigenschaften des Materials, aus dem die beiden Rollen hergestellt sind, und infolge der Radien der beiden Rollen wird eine relativ große ebene Kontaktfläche a erhalten, die eine gute Verschmelzung des T ο η e r b i 1 d e s 101 m i^J: dem Bi1dträgermaterial 100 gewährleistet. Die gegenüberliegenden, auf der Antriebswelle 55 und der Welle 74 aufsitzenden Reibräder paare 6 7 und 69 gewährleisten über integrierte Überholkupplungen 72 die genaue Einhaltung der gleichen Umf angsg&schwi,; ί ; g !<ei t der beiden Rollen 50 und 56 im Bereich der Kon taktf1 Sehe a.

Dabei stellen c i ^ auf der A nt r i ebsv/el 1 e 5 5 der Fixierrolle 56 aufsitzenden überholkuppiungen 72 zunächst eine kraftschlüssige Mitnahme der beiden Reibräder 67 sicher. Während des Kontakts der Rollen 50 und 56 berühren die beiden angetriebenen Reibräder C7 die gegenüber auf der Welle 7 4 aufsitzenden Reibräder 69 und g e währleisten durch deren Mitnahme die- Drehung der Andruckrolle 50.

Durch geringe Längenunterschiede zwischen den Abwicklungen beider Rollen 50 und 56 und/oder nicht auszuschließende, unterschiedliche Verformungsmaße b und b¹ kein, ι en un⁴;:r He i ha 1 tu ng der gleichen Umfangsgeschwindigkeit für beide Rollen 50 und 56 verschiedene Drehzahlen wirksam werden, flit anderen l/orten bedeutet dios, daf³ bei einer Mitnahme der Andruck rolle 50 durch den 0 K r a f t s c h1u β mit der angetriebenen F i χ i e r r ο 11e 56 eine

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unter Umständen hierdurch bedingte höhere Drehzahl der Welle 74 gegenüber der Antriebswelle 55 ausgeglichen werden kann, indem sich die Viel Ie 74 innerhalb der in den Reibrädern 69 integrierten überhol kupp!ungen 72 frei drehen kann.

Ergibt sich für die Welle 74 eine geringfügig kleinere Drehzahl, so erfolgt der Drehzahl-Ausgleich über Schlupf zwischen den Reibbelägen 76 der Reibräder 67 und 69.

Das Reibrad 67 wird durch eine Paßscheibe 70, die von einem Sicherungsring 71 fixiert wird, in seiner Lage auf der Bundhülse 68 festgelegt.

Im Lagerflansch 64 befindet sich ein Wälzlager 66, durch das die Antriebswelle 55 hindurchgeführt ist. Der Lagerflansch 64 ist durch eine Schraube 65 an der einen Winkelfläche des Seitenteils 57 befestigt. Das Seitenteil 57 ist als rechter Winkel ausgebildet, dessen eine Winkelfläche senkrecht zur Zeichenfläche in Fig. 1 verläuft und mit einem Grundrahmen 29 der Schmelzfixiereinrichtung 1 verschraubt ist.

Die beiden Seitenwände der Andruck- und Reinigungsvorrichtung 40 sind als Schwenklager 48 ausgebildet und befinden sich an den Außenseiten der Winkel flächen der Seitenteile 57. Jedes Schwenklager 48 ist um eine Paßschraube 49 verschwenkbar, die durch die Schwenklager 48 und die Winkelfläche des entsprechenden Seitenteils

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57 durchgeführt und an dessen Innenseite mit einer Mutter verschraubt ist. Auf einer Yerbundstange 42, die in den Schwenklagern 48 gelagert ist, sitzen zwei Verbundstücke 41 auf, die parallel zu den Schwenklagern 48 verlaufen und um die Verbundstange 42 schwenkbar sind. An jedem Verbundstück 41 ist mittels eines Bolzens 38 eine Ankerplatte 83 angelenkt, die von Sicherung ssche i ben 39 an ihren beiden Seiten festgehalten wird. Jede Ankerplatte 82 ist Bestandteil eines Hubmagneten 36 und wird von diesem, wenn er erregt ist, längs einer Führung in das Innere gezogen. Diese Bewegung bewirkt über das zugehörige V er bund stück 41 ein Verschwenken der Andruck- und Reinigungsvorrichtung 40 derart, daß die Andruckrolle 50 gegen die Fixierrol-Ie 56 unter Druck anliegt. Bei nicht erregtem Hubmagnet 36 wird die Ankerplatte 83 durch das Eigengewicht der Andruck- und Reinigungsvorrichtung 40 nach links bewegt (Fig. 2), wodurch diese eine Schwenkbewegung derart ausführt, daß sich die Andruckrolle 50 von der Fixierrolle 56 löst. Die Andruckrolle 50 dient gleichzeitig als Reinigungsrolle und ist aus diesem Grund mit einem Reinigungsfilz 44 versehen, der sich über einen Teil des Rollenumfangs erstreckt und an einem Ende von einer Haltestange 43 und am anderen Ende von einer Spannstange 45 gehalten ist, die durch eine Spannfeder 46 und einen Gegenhalter 47 unter Spannung gesetzt ist.

Der Hubmagnet 36 ist mit Paßschrauben 37 mit dem Grundrahmen 29 verbunden und kann in gewissen Grenzen

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mit Hilfe einer Verstel1 schraube horizontal verstellt werden. Die Verstel1 schraube 31 ist mit einer Einstellmutter 32 gesichert, zwischen der sich unter dem Grundrahmen 29 eine Sicherungsscheibe 33 und eine Scheibe befinden, die auf der Verstel1 schraube 31 aufgeschoben sind. Das eine Ende der Verstel1 schraube 31 ist durch eine öffnung einer Verstel1platte 30, die beispielsweise die Form eines Winkels aufweist, hindurchgeführt und liegt gegen den Hubmagnet 36 an, mit dem die Verstellplatte 30 über Befestigungsscheiben 35 verbunden ist. Ein Leitblech 27 für das Bildträgermaterial 100 ist mit Schrauben 28 an dem Grundrahmen 29 befestigt. Das Bildträgermaterial 100 wird über ein Einlaufblech 86 dem Spalt zwischen der Fixierrolle 56 und der Andruckrolle 50 zugeführt und verläßt die Schmelzfixiereinrichtung über das Leitblech 27.

An der Fixierrolle 56 liegt ein Thermofühler 23 an, der mit einer Befestigungswelle 24 in Verbindung steht, ^die einen Stellring 25 aufweist. Mit dem Thermofühler 23 wird während des Betriebs der Schmelzfixiereinrichtung die Oberflächentemperatur der Fixierrolle 56 fortlaufend gemessen.

Die Heizkammer 60 ist mit einer Befestigungsleiste 2 mit Löchern versehen, durch die Befestigungsschrauben 85 hindurchgeführt sind, die mit horizontal gebogenen Enden, die gleichfalls Löcher aufweisen, der einen Winkelfläche der Seitenteile 57 verschraubt sind.

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Auf der Antriebswelle 55 sitzt ein Stellring 75 auf, der an das Kugellager des Lagerflansches 64 angrenzt, der die axiale Sicherung der Antriebswelle 55 mit dem gleichfalls am Lagerflansch anliegenden und auf der Antriebswelle 55 aufsitzenden An triebskettenrad 61 übernimmt. Zwischen dem Reibrad 6 7 und dieser Winkel fläche wird auf der Antriebswelle 55 ein Antriebsrad 6'i , das z.B. mit einem nicht dargestellten Kettenantrieb in Eingriff steht, mittels eines Elektromotors ii Belegung gesetzt.

Die Benetzungseinrichtung 22 umfaßt einen halbzylindrischen Behälter 21 für die Antihaftf1üssigkeit, beispielsweise Siliconöl, der vcn einem Abdeckblech 18 verschlossen ist. Von dc-τι Abdeckblech 18 geht ein abgewinkeltes Teil 26 ab, das in das Innere des Behälters 21 hineinragt und gegen das eine Stellschraube federnd anliegt, die von einer Kontermutter 20 gesichert ist. Hit der Stellschraube 19 kann das Abdeckblech 18 nach Bedarf in Richtung auf die Fixierrolle 56 hin verschoben werden. Das Abdeckblech 18 ist außerhalb des Behälters 21 ζ we ir., al um je 90° gewinkelt. Durch zwei Öffnungen im Abdeckblech 18 sind je eine Führungshülse 17 für eine Spannschraube 15 hindurchgefühlt. Je- de Spannschraube 15 umgibt eine Druckfeder 16, die mit einem Ende gegen das Abdeckblech 18 von außen anliegt und sich mit dem anderen Ende gegen den Kopf der Spannschraube 15 abstützt. Der Benetzungsdocht 8 ist über eine einspringende Kante des Behälters 21 nach außen g e führt und wird längs der Unterseite des abgewinkelten

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Abdeckblechs 18 in Richtung auf die Fixierrolle 56 geführt. Auf einem Teil des Umfangs der Fixierrolle 56 liegt der Benetzungsdocht 8 auf, der zwischen dem Behälter 21 und der Fixierrolle 56 über eine Spannleiste 14 verläuft. Darüber befindet sich der gewinkelte Teil des Abdeckblechs 18, auf dem wiederum ein gewinkelter Dochtträger 9 aufliegt. Der Benetzungsdocht 8 wird zwischen der Spannleiste 14 und dem gewinkelten Teil des Abdeckblechs 18 mittels einer Kne-

IQ beischraube 10 fest eingespannt, die mit einer Tellerfeder 13 gegen die Oberseite des gewinkelten Dochtträgers anliegt. Durch die Betätigung der Knebel schraube 10 wird somit der Benetzungsdocht 8 an einer Stelle fest eingespannt. Um ein festes Anliegen und damit eine entsprechend gute Benetzung der Fixierrolle 56 mit der Antihaftflüssigkeit zu erreichen, ist das andere Ende des Benetzungsdochtes 8 pit einer Zugfeder 11 verbunden, die in einer öse 12 auf dem Abdeckblech 18 eingehängt ist. Der Benetzungsdocht 8 wird dabei derart geführt, da.3 er um das Ende des Dochtträgers 9, das sich etwa in der Höhe des Scheitelpunktes dar Fixierrolle befindet, umgelenkt wird. Die Zugfeder 11 hält den Benetzungsdocht 8 unter Spannung, wodurch sichergestellt ist, daß dieser auf dem Umfang der Fixierrolle 56 fest anl iegt.

Die Schmelzfixiervorrichtung arbeitet wie folgt:

Mit der Betätigung der Starttaste des Kopiergerätes wird die Fixierrolle 56 über den Maschinenantrieb und

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das Antriebskettenrad 61 über den schon erwähnten Kettenantrieb angetrieben.

Gleichzeitig erhitzen die beiden eingeschalteten Heizstrahler 58 und 59 die Hülse 52 der Fixierrolle 56 auf die notwendige Betriebstemperatur. Der mit Federdruck an die Fixierrolle 56 anliegende Thermofühler 23 kontrolliert in Verbindung mit einer nicht dargestellten Meß- und Regeleinheit die erforderliche Betriebstemperatur der Hülse 52 durch An- und Ausschalten der Heizstrahler 58 und 59. Hierbei ist es zweckmäßig nach dem jeweiligen erstmaligen Ausschalten der beiden Heizstrahler 58 und 59, die beispielsweise gleiche Leistung aufweisen, bei erreichter Betriebstemperatur für den weite- ren Betrieb, wie die Anfertigung von Mehrfachkopien, die Nachspeisung von Wärme nur noch durch einen Heizstrahler 58 bzw. 59 allein vorzunehmen.

Die einen Teil der Fixierrolle 56 umgebende, reflektierende Heizkammer 60 ermöglicht eine sehr schnelle Aufheizung der Hülse, wobei die beiden Heizstrahler 58,59 bis zur Erreichung der erforderlichen Betriebstemperatur eingeschaltet sind. Die voranstehend erwähnte Schaltanordnung ermöglicht auch dann noch den Betrieb der Einbrennstation 60, wenn einer der beiden Heizstrahler ausfällt, da dann auf den funktionierenden Heizstrahler umgeschaltet werden kann. Es ist offensichtlich, daß dann allerdings die Aufheizzeit dementsprechend verlängert werden muß.

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Das Erreichen der erforderlichen Betriebstemperatur der Fixierrolle 56 wird durch eine Leuchtanzeige am Bedienungspult der Kopiermaschine angezeigt.

Bei Abruf des Bildträgermaterials 100-durch die Kopiermaschine wird über ein elektrisches Schaltelement die Beistellung der Andruck- und Reinigungseinrichtung durch die Hubmagnete 36 bewerkstelligt. Durch den Andruck der Andrückrolle 50 gegen die Fixierrolle 56 ent- steht zwischen den beiden Rollenoberflachen die großflächige und weitgehend ebene Kontaktzone a, die eine möglichst länge Wärme-Austauschzeit zum Aufschmelzen des Tonerbildes 101 auf das blattförmige Bildträgermaterial 100 ermöglicht.

Mit der Beistellung der Andruck- und Reinigungsvorrichtung 40 gegen die Fixierrolle 56 wird die Andruckrolle 50 durch den Kontakt der Reibräder 67 und 69 untereinander, und die gleichzeitige Berührung der beiden Hlil- sen 52, mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Fixierrolle 56 angetrieben.

Mit einem beim Abruf des Bildträgermaterials 100 betätigten, nicht dargestellten Hubmagneten wird die Be- netzungseinrichtung 22 so verschwenkt, daß der Benetzungsdocht 8 an der Hülse 52 der Fixierrolle 56, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, teilweise anliegt. Hierdurch wird eine gleichmäßige Benetzung der Oberfläche der Fixierrolle 56 mit einem Siliconölfilm erhalten, wodurch ein Anhaften des Toners verhindert und eine

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gleichzeitige Reinigung der Hülsenoberfläche der Fixierrolle erreicht wird.

Beim Durchlauf des blattförmigen und betonerten BiIdträgermaterials 100 zwischen der Fixierrolle 56 und der Andruckrolle 50 wird durch die Kontaktwärme der erhitzten Fixierrolle 56 eine Fixierung des Tonerbildes 101 auf dem Bildträgermaterial 100 vollzogen. Nach Ablauf der über einen Vorwahl schalter vorgewählten Kopienanzahl wird der Hubmagnet 36 stromlos und damit der mechanische Kontakt zwischen der Andruckrolle 50 und der Fixierrolle 56 aufgehoben. Gleichzeitig wird die Beheizung der Fixierrolle 56 durch Abschalten des noch in Betrieb befindlichen Heizstrahlers 58 bzw. 59 beendet und über den nicht dargestellten Hubmagneten die Benetzungseinrichtung 22 in ihre Ausgangslage zurückgestellt, in der der Benetzungsdocht 8 von der Fixierrolle 56 abgehoben ist.

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Claims

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechat AG K 2592 +H - 4-- " 28. November 1977 WL-DI.Z.-is Patentansprüche

1. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung zum Fixieren von thermoplastischen Tonerbildern mit einer beheizbaren Fixierrolle, die eine Oberfläche aus Polytetrafluorethylen aufweist, mit einer mit der Fixierrolle in und außer Eingriff bringbaren Andruckrolle, die von einer Betätigungsvorrichtung aus einer Ruhestellung in Eingriff mit der Fixierrolle gebracht wird, und mit einer Benetzungseinrichtung zum Auftragen einer Antihaftflüssigkeit auf die Fixierrolle sowie mit einer Antriebsvorrichtung für die Rollen, die gewährleistet, daß die Rollen an ihrer Berührungsstelle mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit umlaufen, um das zwischen den Rollen befindliche Bi1dträgermaterial mit den Tonerbildern, ohns diese zu verwischen, weiterzubefordern, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Fixierrolle (56) als auch die Andruckrolle (50) aus einem Aufsteckrohr (54), einem zylindrischen überzug (53) und einer Hülse (52) bestehen, daß der zylindrische überzug (53) aus einem elastischen hitze- und verformungsbeständigen Material auf dem Aufsteckrohr (54) aufgebracht ist, und daß über den Oberzug (53) jeder Rolle (50,56) die rohrförmige Hülse (52) geschoben ist.

2. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (a) von Fixier(56)- und Andruckrolle (50) während des Durchgangs des Bi1dträgermaterials (100)

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zwischen den beiden aneinander anliegenden Rollen eben ist.

3. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung nach

Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsteckrohr (54) der Fixierrolle (56) auf einer Antriebswelle (55) aufsitzt, nahe deren Stirnflächen Reibräder (67) angeordnet sind, die mit entsprechenden Reibrädern (69), die nahe den Stirnflächen der Welle (74) der Andruckrolle (50) aufsitzen, bei beigestellter Andrückrolle (50) in Eingriff sind und diese mit der Umfangsgeschwindigkeit der Fixierrolle (56) mitnehmen.

4. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung nach

Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibräder (67,69) der Antriebswelle (55) bzw. der Welle (74) der Andruckrolle (50) mit überholkupplungen (72) verbunden sind, die auf der Antriebswelle (55) bzw. der Welle (74) aufsitzen.

5. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (52) aus einem dünnwandigen, flexiblen Polytetraf1uoräthylen-Schlauch besteht.

6. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schlauch zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit Glasfasern eingeschlossen sind.

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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KnLLE Niederlassung der Hoechst. AG

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7. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schlauch korrosionsbeständige, spiralförmig gewundene Stahllitzen eingearbeitet sind.

8. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (52) aus einem durch Extrusion hergestellten Polytetrafluoräthylen-Schlauch besteht.

9. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Aufsteckrohr (54) umgebende überzug (53) aus einem temperatur- und verformungsbeständigen, offenporigen SiIi- kon-Schaummaterial besteht.

10. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberzug aus einem Viton Moosgummi mit einer Dichte von 0,2

3 bis 1 g/cm besteht.

11. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierrolle (56) mit einem Teil der Mantelfläche ihrer HU1 - se (52) und mit deren Stirnfläche in eine Heizkammer (60) hineinragt, die diesen Teil der Fixierrolle (56) eng umschließt, und daß zwei Heizstrahler (58,59) im Inneren der Heizkammer (60) vorgesehen sind, die nahe an der Eintritts- bzw. Austrittsposition der Fixierroi

ίο Ie (56) aus der Heizkammer (60) angeordnet sind.

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U 0 i: C H S T Λ K T I E N G E S i: I, L S C II Λ F T K Λ Ll₁ Ϊ1 N i C ei α r 1 a s s ι: η q eier Hoechst AG

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12. Uärme-Druck-Schmelzfiχiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ee^etzungseinrichtung (22) für die Fixierrolle (56) der Heizkammer (60) gegenüber angeordnet ist und einen Behälter (21) für die Ant i haf tf-1 üss igkei t aufweist, aus dem ein Benetzungsdocht (3) herausgeführt ist, der gegen einen Teilumfang der Hülse (52) der Fixierrolle (56) anliegt.

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13. Wärme-Druck-Schmelzfixiereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Benetzungsdocht (8) in das Innere des Behälters (21) lose eingelegt ist und daß sein außerhalb des Behälters (21) befindliches Ende gegen einen Dochtträger (9) anliegt und durch eine Zugfeder (11) gespannt wird.

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