DE2930021A1

DE2930021A1 - Fixiervorrichtung fuer tonerbilder

Info

Publication number: DE2930021A1
Application number: DE19792930021
Authority: DE
Inventors: Masanobu Kanoto; Shigeru Ueda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-07-25
Filing date: 1979-07-24
Publication date: 1980-02-07
Also published as: US4309591A; DE2930021C2

Description

Fixiervorrichtung für Tonerbilder

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erwärmen und Fixieren eines Tonerbilds an einem Trägermaterial.

Bei einer bekannten Vorrichtung wird ein Tonerbild-Trägermaterial unter Druck zwischen zwei Walzen gehalten und von diesen transportiert, wobei mindestens eine der Walzen erwärmt ist, um dadurch das Tonerbild zu fixieren. Üblicherweise ist an einer Welle an einem Ende einer der beiden Walzen eine Drehkraft-übertragungsvorrichtung mit einem Element wie beispielsweise einem Zahnrad angeschlossen, über die Übertragungsvorrichtung wird die von einer Antriebsquelle wie einem Elektromotor erzeugte Drehkraft zum Drehantrieb der Welle und demgemäß der Walze mit dieser Welle übertragen. Die andere Walze ist üblicherweise so ausgebildet, daß sie durch die Reibungskraft zwischen ihr und der angetriebenen Walze gedreht wird. In jedem Fall wird die Wärme der Walze teilweise von der Drehkraft-Übertragungsvorrichtung aufgenommen. Dementsprechend wird die Temperatur

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an dem Ende dieser Walze, an dem die Drehkraft-Übertragungsvorrichtung angeschlossen ist, niedriger als die Temperatur an dem anderen Ende der Walze. Ein zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der" Walze entstehender Temperaturunterschied ergibt einen Durchmesser-Unterschied zwischen den einander gegenüberliegenden Enden,der auf einen Wärmeausdehnungsunterschied zurückzuführen ist. Dies ergibt einen Unterschied im Andruck zwischen den beiden Walzen und zwischen den einander gegenüberliegenden Enden derselben. Wenn dieser Unterschied groß wird, wird das Tonerbild-Trägermaterial geknittert öder bewegt sich schräg oder schlangenförmig, so daß es sich an unterschiedlichen längs der Transportbahn angebrachten Elementen verfangen kann, was ein Festklemmen bzw. eine Hemmung oder dgl. ergibt. Insbesondere dann/ wenn das Tönerbild-Trägermaterial ein langes durchgehendes Blatt bzw. eine lange ununterbrochene Bahn ist, wie sie bei einem Gerät zum Ausdruck der Ausgangssignale eines elektronischen Rechners verwendet

-0 wird, bewirkt ein großer Temperaturunterschied zwischen" den einander gegenüberliegenden Enden der Walze, daß das Blatt bzw. die Bahn in der Station für das Aufbringen - des Tonerbilds auf die Bahn (die in bezug- auf den Transportweg an einer Stelle stromauf der Fixiervorrichtung ^J liegt) seitlich aus ihrer normalen Transportbahn heraus Versetzt wird, so daß auch das auf die Bahn aufgebrachte Tonerbild seitlich versetzt wird; im Extremfall tritt ein Reiß en bzw. Trennen der durchgehenden Bahn auf.

Die lange durchgehende Bahn wird gewöhnlich dann getrennt

bzw. zerrissen, wenn sie um 1 mm oder darüber aus einer vorbestimmten Transportbahn heraus seitlich versetzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizwalzen-Fixiervorrichtung zu schaffen, bei der ein

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Tonerbild-Trägermaterial beständig über einen vorbestimmten Transportweg befördert wird.

Ferner soll mit der erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung ein Tonerbild-Trägermaterial in der Form einer langen durchgehenden Bahn beständig bzw. gleichförmig über den vorbestimmten Transportweg transportiert werden. Die durchgehende Bahn soll dabei ohne zerreißen befördert werden. Weiterhin soll die durchgehende Bahn ohne Versetzung aus einer vorbestimmten Transportbahn bei dem Bildauftragsschritt transportiert werden, der dem Fixieren vorangeht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Druck-Ausgabe-Einrichtung

für das Ausgangssignal eines elektronischen Rechners, bei der die Fixiervorrichtung verwendbar ist.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht für die Erläuterung einiger Ausführungsbeispiele der Vorrichtung.

Fig. 3 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig.

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung,

die den Zusammenhang zwischen einer Temperaturdifferenz zwischen gegenüberliegenden Enden einer Walze und einer Versetzung eines Tonerbild-Trägermaterials zeigt.

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Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Regelvorrichtung. - " - .

Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Detektorschaltung.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel einer Regelvorrichtung.

Fig. 8 bis 11 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Fixiervorrichtung.

Fig. 12 ist eine Draufsicht auf ein nächstes Ausführungsbeispiel der Fixiervorrichtung. "

Fig. 13 ist eine Teil-Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 12.

Fig. 14 zeigt ein Beispiel einer Regelvorrichtung.

Fig. 15 zeigt ein Beispiel einer Detektorschaltung .

In der Fig. 1 tritt ein von einem Laser-Oszillator 1 abgegebener Laserstrahl in ein Lichtmodulationssystem ein, das aus einer Linse 2, einem bekannten akustischoptischen Modulierelement 3, an das das Ausgangssignal

eines Rechners angelegt ist, und einer Linse 4 gebildet ist. Die mittels dieses Systems entsprechend dem angelegten Signal modulierten Strahlen durchlaufen einen Strahlendehner 5 und treffen auf einen Polygonal-Spiegel 6, der mittels eines Motors 7 gedreht wird.

Die mittels des drehenden Spiegels 6 abgelenkten Strahlen

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' werden mittels einer Linse 8 in Parallelstrahlen umgewandelt und treffen auf eine photoempfindliche Trommel 9.

Die photoempfindliche Trommel 9, die an ihrer Umfangsflache ein elektrophotographisch empfindliches Material aus einem elektrisch leitenden Stützmaterial, einer photoleitfähigen Schicht und einer Isolierdeckschicht in dieser Reihenfolge trägt, wird mit konstanter Geschwindigkeit gedreht. Während der Drehung wird die photoempfindliche Trommel zuerst gleichmäßig mittels eines ersten Korona-Entladers 11 geladen und dann mittels eines zweiten Korona-Entladers 12 einer Wechselstrom-Korona-Entladung oder einer Gleichstrom-Korona-Entladung mit zur Polarität des Entladers 11 entgegengesetzter Polarität unterzogen, während sie dabei mittels der Strahlen bestrahlt wird; danach wird die Trommel über der ganzen Oberfläche gleichförmig mittels einer Lampe 13 beleuchtet. Durch den vorstehend beschriebenen

^zu Vorgang wird auf dem photoempfindlichen Material ein dem Aufzeichnungssignal des Rechners entsprechendes elektrostatisches Ladungsbild mit hohem Kontrast erzeugt, das dann in einer Entwicklungsvorrichtung 14 mit wärme-schmelzbaren Farbteilchen (Toner) entwickelt wird. Das derart entwickelte Bild wird in einer Bildübertragungsstation mittels eines Bildübertragungsladers 17 auf im Zickzack gefaltetes Papier 20 übertragen, das eine lange durchgehende JPapierbahn darstellt und mit einer Geschwindigkeit, die gleich der Umfangsge-

schwindigkeit der photoempfindlichen Trommel 9 ist, unter Andruck an die Trommel 9 in Pfeilrichtung transportiert wird. Das auf diese Weise übertragene Tonerbild wird mittels einer Fixiervorrichtung, die nachstehend beschrieben wird, erwärmt und an der Papierbahn

20 fixiert. Andererseits wird nach der Bildübertragung

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das photoempfindliche Material mittels einer Reinigungsvorrichtxmg 18 gereinigt, so daß es damit für einen weiteren Abbildungszyklus bereit wird. Wenn das sog, Carlson-Verfahren als elektrophotographisches Verfahren verwendet wird, können der Entlader 12 und die Lampe 13 weggelassen werden.

Nachstehend wird der Transport der langen durchgehenden Papierbahn 20 beschrieben. Papier dieser Art wird üblicherweise für die Rechnerausgabe verwendet und hat Perforationen unter vorbestimmten Abständen in seiner Längsrichtung, die das Falten des Papiers ermöglichen, sowie ferner Transportlöcher an seinen einander gegenüberliegenden Rändern. Die Papierbahn 20 wird aus einem Behälter 20' für den Papiervorrat heraus zugeführt und nach der Bildübertragung und Fixierung in einen Behälter 20" befördert. Die Papierbahn 20 ist vom Behälter 20' weg bis zu dem Behälter 20" hin durchgehend. Für einen reibungslosen bzw. stoßfreien Transport der Papierbahn 20 ist eine Haltestange 21 vorgesehen. Eine Bürste 22 ist so angebracht, daß sie die Papierbahn 20 gegen eine Führungsplatte 23 drückt, um damit zu verhindern, daß die Papierbahn 20 beim Eintreten in eine Zugvorrichtung 24 aufschwebt bzw. abhebt; auf diese Weise wird der Transport des Papiers vergleichmäßigt. Die Bürste 22 dient auch dazu, an der Papierbahn 20 anhaftenden Staub oder dgl. zu entfernen. Die Zugvorrichtung 24 ist eine Zugvorrichtung bekannter Art, an der Stifte für den Eingriff in die Transportlöcher der Papierbahn 20 angeordnet sind, die

durch Drehung einer nicht gezeigten Zugvorrichtungswelle in Umlauf versetzt werden, um damit die Papierbahn 20 mit konstanter Geschwindigkeit in Pfeilrichtung zu transportieren. Auf diese Weise wird eine Breiten-Versetzung der Papierbahn 20 an der Zugvorrichtung verhindert. 25 und 29 sind Führungswalzen für den Papiertransport.

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' 27 und 28 sind Bildübertragungs-Führungsplatten, die gezielt zwischen einer dargestellten ersten Stellung für das im wesentlichen tangentiale Andrücken der Papierbahn 20 gegen die Umfangsflache der photoempfindlichen Trommel und einer zweiten Stellung bewegbar sind, die weiter von dem photoempfindlichen Material entfernt liegt. Natürlich wird die Papierbahn 20 an der Bildübertragungs— station längs eines solchen Transportwegs befördert, daß das auf der Trommel 9 ausgebildete Tonerbild ausschließ-

'0 lieh auf einen vorbestimmten Breitenbereich der Papierbahn übertragen wird, ohne daß es über die Breitengrenzen der Bahn vorspringt. Wenn die Bildübertragung abgeschlossen ist, werden die Führungsplatten 27 und 28 in ihre zweite Stellung versetzt, während die Papierbahn 20 mittels

'^ eines Elements 26 abgedrückt und von der Trommel 9 gelöst wird. 30 ist eine Führungswalze, die zum Konstanthalten der Zugspannung an der Papierbahn 20 irgendwelche an der Papierbahn 20 hervorgerufenen Spannungsänderungen abfängt und die entsprechend den Papier-Zugspannungsänderungen

zwischen den durch die strichpunktierten Linien gezeigten Stellungen 30' und 30" bewegbar ist. 31 ist eine Fixierwalze, gegen die die das Tonerbild tragende Fläche der Papierbahn 20 gedrückt wird. 32 ist eine Hinterlagenbzw. Andruckwalze. Wenigstens eine dieser beiden Walzen

wird erwärmt. Die Walzen 31 und 32 sind langer als die Papierbahn 20 breit ist; sie transportieren die Papierbahn 20 dadurch, daß sie es zwischen ihren einander gegenüberliegenden Enden halten, wobei das Tonerbild erwärmt und geschmolzen wird, um es an der Papierbahn 20 zu fixieren. Zum Transport der Papierbahn 20 mit einer Geschwindigkeit, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 9 ist, werden die Walzen 31 und 32 in Richtung der Pfeile gedreht. 33 und 34 sind Walzen für die Ausgabe der dem Tonerbild-Fixiervorgang unterzogenen Papierbahn 20 in den Behälter 20".

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Nunmehr wird die Fixiervorrichtung in Einzelheiten beschrieben. In den Fig. 2 und 3 sind die Walzen 31 und 32 die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Walzen. Die gezeigte Fixier-Walze 31 ist eine hohle Zylinderrolle aus Aluminium, deren Oberfläche mit einer dünnen Schicht aus Tetrafluoräthylen-Harz beschichtet ist, um damit ein Ansetzen des Toners zu verhindern. Die gezeigte Andruck-Walze 32 hat einen Aluminium-Walzenkern 32₁, der mit einer verhältnismäßig dicken Schicht 32- aus hitzebeständigem Silikonkautschuk umhüllt ist, wobei die Außenfläche mittels eines Rohrs aus Tetrafluoräthylen-Harz bedeckt ist, um das Ansetzen von Toner zu verhindern. Wenn die Papierbahn 20 unter Andruck zwischen den beiden Walzen 31 und 32 gehalten wird, wird die Schicht 32^ aus dem federnden Material elastisch verformt. Auf diese Weise wird die Papierbahn 20 auf einer bestimmten Breite in bezug auf ihre Transportrichtung gegen die Walzen 31 und 32 gedrückt, so daß der Toner ausreichend Wärme aufnimmt und zwangsweise an der Papierbahn fixiert wird.

in der Höhlung der Fixier-Walze 31 ist eine Wärmequelle 35 wie eine Infrarotlampe angeordnet, die auch dann, wenn kein Fixiervorgang stattfindet, so lange eingeschaltet bleibt, solange der Hauptschalter der in Fig. 1 gezeigten Druck-Ausgabe-Einrichtung geschlossen ist. Die Wärmequelle 35 hat eine Länge, die wesentlich größer als die axiale Länge des Körpers der Walze 31 ist (des zylindrischen Abschnitts, gegen den die Papierbahn 20 gedrückt wird); die Wärmequelle erwärmt die Walze 31 über ihrer ganzen Länge (wobei hinsichtlich der Längsrichtung der Walze

^ου die Verteilung der der Walze 31 zugeführten Wärme beidseitig symmetrisch und vorzugsweise beidseitig gleichmäßig ist); damit wird die Umfangsflache der Walze auf eine solche Temperatur erwärmt, daß zum Anhaften an die Papierbahn 20 der Toner durch die Wärme im wesentlichen

über der ganzen Länge des Walzenkörpers, jedoch mindestens

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• im Berührungsbereich mit der Papierbahn 20 geschmolzen wird. Die Walze darf jedoch nicht auf eine so hohe Temperatur erwärmt werden, daß dadurch das Papier verformt wird. Die Temperatur der Umfangsflache der Walze 31 ist in Abhängigkeit von der Art des Toners und der Art des Papiers verschieden, sie liegt jedoch gewöhnlich im Bereich von 70 bis 250 ⁰C. 36 ist ein Temperaturfühlerelement wie ein Thermistor oder dgl., das im wesentlichen an der Längsmitte der Walze 31 an der Umfangsflache derselben anliegt. Das Signal aus diesem Element 36 liegt an einer bekannten Steuerschaltung an, die die Eingangsieistung der Wärmequelle 35 so steuert, daß die Temperatur der Umfangsflache der Walze 31 normalerweise innerhalb des vorstehend genannten gewählten Temperaturbereichs liegt.

Innerhalb der Andruck-Walze 32 ist keine Wärmequelle vorgesehen, jedoch wird die Temperatur dieser Walze 32 dadurch angehoben, daß sie über ihren Berührungsbereich _mit der Walze 31 direkt oder über die Papierbahn 20 indirekt Wärme aufnimmt, wenn sie mittels einer nachstehend beschriebenen Vorrichtung in eine Stellung gebracht ist, bei der sie zum Halten der Papierbahn 20 mit der Walze 31 zusammenwirkt. Es ist ferner möglich, auch in

" der Andruck-Walze 32 eine Wärmequelle anzubringen, die derjenigen in der Walze 31 entspricht.

Gemäß der Darstellung in Fig. 3 sind an den einander gegenüberliegenden Enden der Fixier-Walze 31 Hohlwellen 31' und 31" angebracht, durch die die Wärmequelle 35 hindurchragt; diese Wellen 31' und 31" sind mit Hilfe von adiabatischen Lagern bzw. Lagern mit geringem Wärmedurchlaß drehbar an Seitenplatten 37 und 37' der Fixiervorrichtung gelagert. Die Wellen 31' und 31" ragen teil-

weise nach außen über die Seitenplatten 37 und 37' aus.

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An dem Teil der Welle 31', der über die Seitenplatte vorspringt, ist ein Zahnrad 38 befestigt. Andererseits ist die Andruck-Walze 32 mit Hilfe von Achswellen 32' und 32", die an den einander gegenüberliegenden Enden der Walze herausstehen, drehbar an Andruck-Hebeln 39 bzw. 3)' gelagert, wobei die Wellen in (adiabatische bzw. schlecht wärmedurchlässige) Lager in den Hebeln eingesetzt sind. Die Hebel 39 und 39' sind mit Hilfe von an ihnen vorstehend angebrachten Stützachsen 39" bzw. 39"' drehbar an den Seitenplatten 37 bzw. 37' abgestützt. Die der Walze 32 in bezug auf die Stützachsen 39" und 39"' gegenüberliegenden Enden der Hebel 39 und 39" sind mit nicht gezeigten elektromagnetischen Plungern verbunden. Während des Fixiervorgangs werden die Plunger

'5 so betätigt, daß sie die Enden der Hebel 39 und 39' in Richtung der Pfeile C drücken. Dadurch drückt die Walze 32 die Papierbahn 20 gegen die Walze 31.

Die Papierbahn 20 wird normalerweise unter Andruck-

^iK} Halterung mittels der Walzen 31 und 32 zwischen diesen transportiert, wobei die Breiten-Mitte mit der Längs-Mitte der Walzen 31 und 32 übereinstimmt. Wenn der gewünschte Fixiervorgang abgeschlossen ist, werden die Plunger aberregt, so daß dadurch die Walze 32 durch ihr

Gewicht um eine vorbestimmte Strecke absinkt und außer Eingriff mit der Walze 31 kommt. Sobald dies eintritt, wird die Andruck-Halterung der Papierbahn 20 mittels der beiden Walzen 31 und 32 aufgehoben.

In Fig. 2 bezeichnet 40 einen Motor für den

Drehantrieb der Fixier-Walze 31. Die Drehkraft des Motors 40 wird zur Walze 31 über einen Mechanismus übertragen, der nachstehend beschrieben wird. 38 ist das Zahnrad, das gemäß der vorstehenden Beschreibung an der Welle 31' der Walze 31 befestigt ist. Mit dem Zahnrad 38 kämmt ein

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Zahnrad 43, das an der Ausgangswelle einer Magnetpulver-Kupplung 42 befestigt ist. An der Eingangswelle der Kupplung 42 ist ein Steuer- bzw. Stellritzel 42' befestigt. Über das Ritzel 42' und ferner über ein an der Ausgangswelle des Motors 40 befestigtes Stell-Ritzel 40' läuft ein Steuer- bzw. Stellriemen 41. Die Magnetpulver-Kupplung 42 wird als Schlupfkupplung verwendet und ergibt' eine Drehung mit konstanter Drehzahl bei einem vorbestimmten Drehmoment mit hoher Genauigkeit. Die Drehkraft des Motors 40 wird auf die Elemente 40', 41, 42', 42, 43 und 38 in der genannten Reihenfolge übertragen, um dadurch die Walze 31 drehend mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Trommel 9 anzutreiben. Von den unterschiedlichen Elementen, die den vorstehend beschriebenen Drehkraft-Ubertragungsmechanismus bilden, werden das an der Welle der beheizten Walze befestigte Zahnrad 38 und das mit diesem Zahnrad 38 kämmende Zahnrad 43 im Hinblick auf ihre Wärmebeständigkeit vorzugsweise aus einem Metall wie Stahl oder Messing hergestellt. Die Metall-Zahnräder haben jedoch gute Wärmeleitfähigkeit, so daß sie daher von der Walze Wärme abführen und sie nach außen zu abstrahlen. Wenn die Walze 32 durch die Funktion der vorstehend genannten Plunger gegen die Walze 31 gedrückt wird, wird durch die Reibung zwischen der Andruck-Walze

32 und der Walze 31 sowie der Papierbahn 20 die Walze 32 mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Walze 31 gedreht.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist das einen ' ^lj Teil des Drehkraft-Übertragungsmechanismus bildende Metall-Zahnrad 38 an der Welle 31' der Fixier-Walze 31 angebracht, so daß es die Wärme an dem Ende der Walze 31 aufnimmt, das der Welle 31' benachbart ist. Die derart aufgenommene Wärme wird von der Oberfläche des Zahnrads 38 abgegeben bzw. abgestrahlt oder zu dem Zahn-

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' rad 43 übertragen. Die auf diese Weise zu dem Zahnrad 43 übertragene Wärme strömt bald ebenfalls von diesem Zahnrad ab. Andererseits ist die Welle 31" der Walze 21 einfach mittels der Stütz-Seitenplatte 37' gelagert und nicht mit dem vorstehend angeführten Drehkraft-Übertragungsmechanismus verbunden. Dementsprechend ist die Wärmemenge, die von dem der Welle 31' benachbarten Ende der Walze 31 abgegeben wird, größer als die Wärmemenge, die von dem gegenüberliegenden Ende der Walze 31 abgegeben wird. In diesem Fall besteht daher an dem der Welle 31' benachbarten Ende der Walze 31 die Tendenz, eine niedrigere Temperatur als das gegenüberliegende Ende anzunehmen; dementsprechend nimmt das der Welle 31' entsprechende Ende der gegen die Walze 31 ge-

^5 drückten Andruck-Walze 32 eine niedrigere Temperatur an als das gegenüberliegende Ende der Andruck-Walze 32. Wenn ein Temperaturunterschied zwischen den einander gegenüberliegenden Enden mindestens einer der Walzen oder insbesondere sowohl der Fixier-Walze 31 als auch

der Andruckwalze 32 auftritt, wird jedoch die Papierbahn 20 aus ihrer vorbestimmten Transportbahn zu de:n Ende der Walze hin versetzt, dessen Temperatur höher ist. Dies ist auf den zwischen den beiden Enden bestehenden Unterschied der Wärmeausdehnung des Walzendurch-

messers zurückzuführen.

Die Fig. 4 ist eine graphische Darstellung von Daten, die durch Messung der Temperaturdifferenz zwischen dem in Längsrichtung linken und rechten Ende der Fixier-

Walze 31 sowie der Versetzung der Papierbahn in Richtung ihrer Breite aus ihrem normalen Transportweg erzielt sind (bei welchem die Breiten-Mitte der Papierbahn mit der Längs-Mitte der Walze übereinstimmt).

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Wenn gemäß Fig. 4 die Temperaturdifferenz zwischen dem linken und dem rechten Ende der Walze unterhalb von 5 ⁰C liegt, ist die Versetzung der Papierbahn ausreichend gering (nämlich kleiner als 0,2 mm), so daß kein Reißen oder Knittern des Papiers auftritt und eine praktisch ausreichende Druckgenauigkeit erzielt wird; wenn dagegen die Temperaturdifferenz höher als 5 ⁰C ist, wird dann, wenn die Papierbahn nicht reißt (bei einer Papierversetzung von 0,2 bis 0,8 mm), die Relativlage zwischen der Papierbahn 20 und der Trommel 9 an der Bildübertragungsstation ungleichmäßig, so daß keine ausreichende Druckiagengenauigkeit erzielbar ist. (Wenn jedoch der geforderte Druckgenauigkeits-Grad herabgesetzt wird, kann die Temperaturdifferenz zwischen dem linken und dem rechten Ende der Walze 31 bis zu annähernd 10 ⁰C betragen). Wenn eine Temperaturdifferenz in der Größenordnung von 10 bis 15 ⁰C auftritt, wird die Papierbahn stark versetzt und reißt, so daß Störungen entstehen. Daher ist der zulässige Bereich der Temperaturdifferenz in diesem Fall vorzugsweise kleiner als 5 ⁰C und darf maximal 10 ⁰C nicht übersteigen. Die Daten in Fig. 4 wurden durch Verwendung von Papier mit einer Stärke von 64 g/m², einer Fixier-Walze 31 mit einem Durchmesser von 80 mm (deren Oberfläche auf 190 bis 200 ⁰C erwärmt war) und einer Andruck-Walze 32 mit einem Durchmesser von 7 3 mm und einer Silikonkautschuk-Schicht von 4 mm erzielt, wobei die beiden Walzen 3Γ und 32 mit einer Druckkraft von 180 kg gegeneinander gedrückt wurden und die Papierbahn 20 mit einer Geschwindigkeit von 230 mm/s ^ transportiert wurde. Die zulässige Temperaturdifferenzen zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walze sind natürlich in Abhängigkeit von dem gewählten Toleranzbereich für die Papierversetzung, dem Material, der Temperatur, der Drehzahl und dem Durchmesser des Walzen-

Paars und der Stärke des Papiers veränderbar. Bei dem

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• Ausführungsbeispiel hat beispielsweise die Andruck-Walze 32 einen Metailkern, der mit einer verhältnismäßig dicken Silikonkautschuk-Schicht bedeckt ist, um eine ausreichende Breite der Andruckberührung zwischen den Walzen 31 und 32 zu schaffen; der Silikonkautschuk hat einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Metall wie beispielsweise das Aluminium der Fixierwalze 31. Daher ist der Durchmesser der Andruck-Walze 32 von einem Ende zum anderen Ende auch bei einer geringen Temperaturdifferenz verschieden, so daß folglich dann, wenn ein Material mit einem verhältnismäßig großen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Silikonkautschuk für die beiden Walzen 31 und 32 oder für eine dieser Walzen verwendet wird, die Temperaturdifferenz zwischen

'^ den einander gegenüberliegenden Enden der Walzen auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden muß. Dies gilt auch für den Fall, daß die beiden Walzen 31 und 32 jeweils einen Metalikern haben, der nur mit einer dünnen Schicht eines Materials zum Verhindern des Ansetzens bedeckt ^υ ist, wie beispielsweise mit einer Schicht aus Tetrafluoräthylen-Harz .

Zum Verhindern des Reißens der Papierbahn 20 sowie

der Breiten-Versetzung der Papierbahn 20 aus ihrer

vorbestimmten Transportbahn, die das Aufrechterhalten der Übertragung des gewünschten Tonerbiids an der Bildübertragungsstation auf die Papierbahn 20 in einer vorbestimmten Breiten-Lage des Tonerbilds erlaubt, werden bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 die folgenden Vorrichtungen angewandt:

Mit 47 ist ein Blaslüfter bezeichnet. Dieser Blaslüfter 47 ergibt eine kühlende Luftströmung gegen denjenigen Teil der Weile 31" der Fixier-Walze 31, die nach außen zu aus der Seitenplatte 37' herausragt, wobei die Welle 31" an dem Ende angebracht ist, das dem Waisenende

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gegenüberliegt, welches aufgrund seines Anschlusses an den Drehkraft-Ubertragungsmechanismus mit dem Zahnrad 38 eine verhältnismäßig niedrige Temperatur anzunehmen bestrebt ist. Der Blaslüfter beginnt auf das Einleiten der Heizung der Wärmequelle 35 hin zu blasen und endet auf das Beenden des Heizens der Wärmequelle. Durch die Luftströmung vom Blaslüfter 47 her wird die Wärmeabgabe der Welle 31" beschleunigt, was eine Senkung der Temperatur an dem der Welle 31" benachbarten Ende der Fixier-Walze 31 ergibt. Die je Zeiteinheit von dem Lüfter 47 aufgebrachte Strömungsmenge wird so gewählt, daß die je Zeiteinheit von der Welle 31" durch die Luftströmung abgeführte Wärmemenge im wesentlichen gleich der Wärmemenge ist, die je Zeiteinheit durch den Drehkraft-Ubertragungsmechanismus mit dem Zahnrad 38 von der Welle 31' abgeführt wird. Auf diese Weise wird die Temperaturverteilung an der Fixier-Walze 31 hinsichtlich ihrer Längsrichtung im wesentlichen beidseitig symmetrisch, so daß die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden

Enden der Walze 31 gleich Null ist oder einen kleinen Wert innerhalb des zulässigen Bereichs annimmt. Dementsprechend wird die Temperaturverteilung an der Andruck-Walze 32 hinsichtlich der Längsrichtung derselben zwangsläufig auch im wesentlichen beidseitig symmetrisch, so

^ZJ daß die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden dieser Walze gleichfalls zu Null wird oder einen kleinen Wert innerhalb des zulässigen Bereichs annimmt. D. h., die Wärmeausdehnungs-Differenzen zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walzen

31 und 32 werden im wesentlichen zu Null. Folglich bewegt sich die Papierbahn gleichförmig auf dem vorbestimmten Transportweg, ohne daß sie zerrissen, eingeklemmt oder geknittert wird; damit wird an der Bildübertragungsstation

eine hohe Druckgenauigkeit erzielt. 35

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Der Lüfter 47 kann während eines vorbestimmten Zeitintervalls betrieben werden. In einem solchen Fall wird der Lüfter 47 in Betrieb gesetzt, bevor die Temperatur an dem der Welle 31' benachbarten Ende der Fixier-Walze 31 niedriger als die Temperatur am gegenüberliegenden Ende wird, bei der die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Fixier-Walze 31 (und dementsprechend der Andruck-Walze 32) den zulässigen Bereich übersteigt; der Lüfter wird außer Betrieb gesetzt, bevor die Temperatur an dem der Welle 31" benachbarten Ende der Walze 31 niedriger als die Temperatur an dem gegenüberliegenden Ende wird, bei der die Temperaturdifferenz den zulässigen Bereich übersteigt. Das Zeitintervall wird mittels eines Zeitgebers eingestellt.

Bei dem nächsten Ausführungsbeispiei wird die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walze erfaßt, um damit entsprechend der Erfassung die Temperaturdifferenz zu korrigieren.

In den Fig. 2 und 3 sind 44 und 45 Temperaturfühler wie Thermistoren oder dgl. Diese Temperaturfühler 44 und 45 liegen gegen die Umfangsflache des Körpers der Fixierwalze 31 an dessen Enden an, die den Weilen 31' bzw. 31" benachbart sind.

Die Fig. 5 zeigt Detektorschaltungen 5-1 und 5-2, die Widerstandswert-Änderungen der Temperaturfühler

4 4 und 45 in Spannungsänderungen umsetzen und diese on

Änderungen erfassen, und einen herkömmlichen Vergleicher 5-3, der die Ausgangsspannungen der Detektorschaltungen 5-1 und 5-2 miteinander vergleicht und ein Signal mit TTL-Pegel ausgibt. Der Vergieicher 5-3 gibt ein Signal hohen Pegels ab, wenn die Ausgangsspannung der Detektor-

schaltung 5-1 höher als die Ausgangsspannung der Detektor-

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schaltung5-2 ist, und ein Signal niedrigen Pegels, wenn die Ausgangsspannung der Detektorschaltung 5-1 niedriger als die Ausgangsspannung der Detektorschaltung 5-2 ist. Mit 5-6 ist eine Treiberschaltung für den Antrieb des Lüfters 47 bezeichnet. Die Schaltung 5-6 treibt den Lüfter an, wenn an sie ein Signal hohen Pegels angelegt wird, während sie bei Anlegen eines Signals niedrigen Pegels den Lüfter nicht betreibt.

Wenn die Temperatur der Umfangsflache der Walze 31 an dem dem Temperaturfühler 4 4 benachbarten Ende niedriger als die Temperatur der Umfangsflache der Walze 31 an dem dem Temperaturfühler 4 5 benachbarten Ende wird, wird der Widerstandswert des Temperaturfühlers 44 höher als derjenige des Temperaturfühlers 45. Dementsprechend wird die Ausgangsspannung der Detektorschaltung 5-1 höher als die Ausgangsspannung der Detektorschaltung 5-2, so daß das Ausgangssignal des Vergleichers hohen Pegel annimmt. Folglich hat das Eingangssignal der Lüfter-Treiberschaltung 5-6 hohen Pegel. Dadurch wird der Lüfter 47 angetrieben, so daß der dem Temperaturfühler 45 benachbarte Endabschnitt der Walze 31 abgekühlt wird. Zu dem Zeitpunkt, an dem aufgrund der Funktion des Lüfters 47 die Temperatur an dem dem Temperaturfühler 45 benachbarten Endabschnitt der Walze 31 geringfügig niedriger als die Temperatur an dem dem Temperaturfühler 4 4 benachbarten Endbereich der Walze 31 wird, wird gemäö der vorstehenden Beschreibung der Lüfter 47 außer Betrieb genommen. Aufgrund der Wärme aus der Wärmequelle 35 beginnt nun wieder die Temperatur des der Welle 31" benachbarten Endabschnitts der Walze 31 anzusteigen.

Auf die beschriebene Weise werden die Temperaturen

an den einander gegenüberliegenden Enden der Fixier-

Walze und der Andruck-Walze so gesteuert, daß sie immer

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gleich sind. Daher entsteht zwischen den beiden Enden der beiden Walzen 31 und 32 kein Durchmesserunterschied; falls ein solcher Unterschied auftritt, liegt er innerhalb eines zulässigen Bereichs; auf diese Weise bewegt sich die Papierbahn auf dem vorher bestimmten Transportweg.

Ein Ausführungsbeispiel der Detektorschaltung 5-1 ist in Fig. 6 gezeigt; dabei sind R,.. , R,--,/ ^Rfi3' ^Rfi4' ^R65 und R_fi(- Widerstände, wobei die Widerstandswerte der Widerstände R,. und R_fiC- so gewählt sind, daß sie ausreichend größer als diejenigen des Widerstands R^-, und des Temperaturfühlers 44 sind. OP61 ist ein herkömmlicher Rechenverstärker; 44 ist der Temperaturfühler; V61 ist eine vorbestimmte Spannung. Da die Widerstände R_fiz, und R_fi[- Widerstandswerte haben, die ausreichend größer als diejenigen des Widerstands R_fi3 und des Temperaturfühlers 44 sind, gelten dann, wenn V das Potential an dem Negativ-Anschluß des Rechenverstärkers OP61 ist und ν das Potential an dem Positiv-Anschluß des Rechenverstärkers ist, die folgenden Beziehungen:

V = V61 χ R_co/ (R_c,+R,^) = Konstant ... (6-1)

faj DJ bZ

V = V61 χ 44 / (44 + R₁) ... (6-2!

Für die Ausgangsspannung V_Q des Rechenverstärkers OP61 gilt:

V_n = A χ (V⁺ - V~) ... (6-3)

Nimmt man an, daß die Temperatur des Bereichs angestiegen ist, in dem der Temperaturfühler 44 liegt, so ist der Widerstandswert dieses Temperaturfühlers 44 herabgesetzt, so daß gemäß der Gleichung (6-2) die Spannung V an dein

Positiv-Anschluß des Rechenverstärkers OP61 abfällt. Dem-

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] entsprechend fällt gemäß der Gleichung (6-3) die Ausgangsspannung V_Q des Rechenverstärkers OP61 ab. Wenn im Gegensatz dazu die Temperatur des Bereichs abfällt, in welchem der Temperaturfühler 44 liegt, steigt analog der Widerstandswert des Temperaturfühlers 44 an, so daß die Äusgangsspannung V_Q des Rechenverstärkers OP61 ansteigt.

Auf diese Weise wird die Temperaturänderung des Temperaturfühlers 44 in eine Änderung der Ausgangsspannung V^ umgesetzt. Die Detektorschaltung 5-2 kann gleichfalls den in Fig. 6 gezeigten Aufbau haben.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird nur ein einziger Blaslüfter zur Kühlung verwendet. Zusätzlich zu dem Lüfter 47 kann jedoch ein Lüfter 46 zum Kühlen des der Welle 31' benachbarten Endbereichs der Walze 31 vorgesehen werden. Wenn mittels der Lüfter auf diese Weise die einander gegenüberliegenden Enden der Walze gekühlt werden, kann die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Enden schnell unterdrückt werden." Die Fig. 7 zeigt eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung für die Lüfter 46 und 47. Die den anhand der Fig. 5 und 2 beschriebenen Schaitungsteilen entsprechenden Schaltungsteile tragen die gleichen Bezugszeichen. In Fig. 7 ist 5-4 ein herkömmlicher Inverter, während 5-5 eine Treiberschaltung für den Antrieb des Lüfters 46 bezeichnet. Wenn an die.Treiberschaltung 5-5 ein Signal hohen Pegels angelegt wird, treibt sie den Lüfter 46 an, während bei Anlegen eines Signals niedrigen Pegels an die Treiberschaltung 5-5 der Lüfter 46 nicht betrieben wird. Wie aus der vorangehenden Beschreibung entnehmbar ist, wird der Lüfter 47 in Betrieb gesetzt, wenn die Temperatur an dem der Welle 31" benachbarten Endbereich der Walze höher als die Temperatur an dem der Welle 31' benachbarten Ende

3^} der Walze wird. Wenn durch den Betrieb des Lüfters 47

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die Temperatur an dem der Welle 31" benachbarten Ende der Walze niedriger als die Temperatur an dem der Welle 31' benachbarten Ende der Walze wird, wird der Lüfter 46 in Betrieb gesetzt.
5

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel blasen die von den Lüftern 46 bzw. 47 erzeugten Luftströmungen gegen die nach außen zu über die Seitenplatten 37 bzw. 37' überstehenden Walzen-Wellen 31' bzw.

31", jedoch nicht gegen die Körper der Walzen 31 und 32, die Wellen 32' und 32" und die Hebel 39 und 39', da diese Elemente durch die Seitenplatten 37 und 37' abgeschirmt sind. Falls jedoch beispielsweise die Welle 31" abgekühlt wird, wird auch das der Welle 31" benachbarte Ende des Körpers"der Welle 31 abgekühlt (nämlich der Zylinderkörper, gegen den die Papierbahn 20 gedrückt wird), so daß folglich auch das der Welle 32" benachbarte Ende der Walze 32 abgekühlt wird.

Die Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fixiervorrichtung. 51 ist eine Strahlerplatte bzw. Kühlplatte, die an der Welle 31" der Fixier-Walze befestigt ist und Kühlrippen 51' trägt. Diese Kühlplatte 51 nimmt von der Welle 31" Wärme auf und gibt diese Wärme

" ab, wobei die je Zeiteinheit abgegebene Wärmemenge im wesentlichen gleich der Wärmemenge ist, die je Zeiteinheit von dem Drehkraft-Ubertragungsmechanismus mit dem Zahnrad 38 abgegeben wird, der die Wärme von der Welle 31' aufnimmt. Folglich sind die von den einander gegenüber-

liegenden Enden der Fixier-Walze 31 abströmenden Wärmemengen einander im wesentlichen gleich, so daß daher der Temperaturunterschied zwischen diesen Enden und somit der Temperaturunterschied zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Andruck-Walze 32 zu Null wird oder

einen kleinen Wert innerhalb des zulässigen Bereichs an-

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nimmt. Kurz ausgedrückt wird damit der Größenunterschied der Wärmeausdehnung zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Fixier-Walze und der Andruck-Walze im wesentlichen zu Null.
5

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das der Welle 31" benachbarte Ende der Walze 31 gekühlt; es ist jedoch auch möglich, dem der Welle 31' benachbarten Ende der Walze mehr Wärme zuzuführen '" als dem der Weile 31" benachbarten Ende der Malze.

In der Fig. 9 bezeichnet 48 eine Hilfe-Wärmequelle, die in dem der Weile 31 * benachbarten ende der Höhlung der Walze 11 so angeordnet let, dall sie dieses Ende dee Körpers der (falze XI erwärmt (d. h. Im einzelnen eo, daß die dem der Welle 31' benachbarten Ende der Walze 31 zugeführte Wärmemenge größer als die dem der Welle 31" benachbarten Ende der Walze 31 ist).(Nachstehend hat "Erwärmen eines Endes der Walze" die Bedeutung,

daß die diesem einen Ende der Walze zugeführte Wärmemenge größer als die dem anderen Ende der Walze zugeführte Wärmemenge ist). Die HiIfs-Wärmequelle 48 beginnt auf den Beginn des Erwärmens mittels der Haupt-Wärmequelle 35 hin zu wärmen, während das Erwärmen auf Beendigung

der Erwärmung mittels der Haupt-Wärmequelle 35 beendet wird. Die je Zeiteinheit von der Wärmequelle 4Θ abgegebene Wärmemenge wird so gewählt, daß die von dieser Wärmequelle 48 dem der WeLIe 31* benachbarten Ende 4er WaLre 31 je Zeiteinheit zugeführte Wärmemenge Im wesentlichen gleich der Wärmemenge 1st» die je Zeiteinheit von der Welle 31* durch den Drehkraft-Ubertragungsmechanlemus «tt dem Zahnrad 31 Abgeführt wir*. Daiurch wird die TMtperaturvertellunf in dar Flicler-Walee in bezug auf dl« Längerichtung derselben im wesentlichen beidseitig symmetrisch und die TeraperaturdlffferenR zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walze 31 eu Hull

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oder zu einem kleinen Wert innerhalb des zulässigen Bereichs. Dies gilt auch für die Andruck-Walze 32. D. h., der Größenunterschied der Wärmeausdehnung zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walzen 31 und 3 2 wird im wesentlichen zu Null. Als Folge davon bewegt sich die Papierbahn 20 gleichförmig auf dem vorbestimmten Transportweg, ohne daß sie zerrissen, verklemmt und/oder zerknittert wird; dabei wird an der Bildübertragungsstation eine hohe Druckgenauigkeit erreicht. 10

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die HilfsWärmequelle 48 so ausgelegt, daß sie wärmt, so lange die Haupt-Wärmequelle 35 wärmt; demgegenüber kann die Hilfs-Wärmequelle auch so gesteuert werden, daß sie für

'5 ein vorbestimmtes Zeitintervall wärmt. In diesem Fall wird die Hilfs-Wärmequeile 48 mittels eines Zeitgebers so gesteuert, daß sie zu wärmen beginnt, bevor das der Weile 31' benachbarte Ende der Fixier-Walze 31 kühler als das gegenüberliegende Ende der Fixier-Waize wird

^^υ und die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der E'ixier-Walze 31 (und folglich der Andruck-Walze 32) den zulässigen Bereich überschreitet; die Erwärmung mittels der Hilfs-Wärmequelle wird beendet, bevor durch die Wirkung der Wärmequelle

4 8 die Temperatur an dem der Welle 31' benachbarten Ende der Walze höher als die Temperatur an dem gegenüberliegenden Ende der Walze wird und die Temperaturdifferenz den zulässigen Bereich übersteigt.

Bei der Fixiervorrichtung, bei der das der Weile

31 " benachbarte Walzenende auf die vorstellend beschrieben^ Weise gekühlt wird, nimmt die Temperaturverteilung in bezug auf die Längsrichtung der Walze eine ivije!artige Form an, bei der der mittlere Bereich höher als dis

einander gegenuDerixegencien Jnden ist; es: cer f x.^s::.irv: ":--

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293002T

' richtung, bei der dem der Welle 31' zugeführten Ende der Walze mehr Wärme zugeführt wird als dem der Welle 31" benachbarten Ende der Walze, wird jedoch die Temperaturverteilung flach. Eine Vorrichtung, bei der die Temperaturverteilung weiter abgeflacht wird, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 10 beschrieben.

In Fig. 10 sind 48 und 49 Hilfs-Wärmequellen, die in den einander gegenüberliegenden Enden der Höhlung der 'U Fixier-Walze 31 angeordnet sind, um damit die den Wellen 31' bzw. 31" benachbarten Enden des Körpers der Fixierwalze 31 zu erwärmen. Die Hilfs-Wärmequellen 48 und 49 wirken mit der Haupt-Wärmequelle 35 so zusammen, daß die Temperaturverteilung in bezug auf die Längsrichtung der Fixier-Walze 31 von einem Ende zum anderen Ende im wesentlichen gleichförmig wird.

Die je Zeiteinheit von der Hi Ifs-Wärmequelle 49

abgegebene Wärmemenge ist kleiner als die je Zeiteinheit

von der Hilfs-Wärmequelle 48 abgegebene Wärmemenge. Der Unterschied der je Zeiteinheit abgegebenen Wärmemenge zwischen den Hilfs-Wärmequellen 48 und 49 ist im wesentlichen gleich der Wärmemenge, die je Zeiteinheit durch den Drehkraft-Übertragungsmechanismus mit dem Zahnrad 38 von

der Welle 31' abgeführt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel beginnt und endet der Betrieb der Hilfs-Wärmequellen 4 8 und 49 synchron mit der Haupt-Wärmequelle 35, so daß die Hilfs-Wärmequellen zusammen mit der Haupt-Wärmequelle 35 heizen, solange diese heizt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 ist es auch möglich, die Hilfs-Wärmequellen 48 und 49 so zu steuern, daß die Wärmequelle 48 synchron mit der Erwärmung mittels der Haupt-WärmequeiIe 35 wärmt, während die Hilfs-■ irmeqiie 1 i ο 4 9 in einoin vorbestimmten Zeitintervall Wärme

e C" 9 8 8 E ·' G 8 4 4

« abgibt. In diesem Fall werden die Zeitdauer, während der die Wärmequelle 49 keine Wärme abgibt, und die Zeitdauer, während der die Wärmequelle 49 heizt, entsprechend dem Unterschied zwischen der Wärmemenge, die von dem der Welle 31" benachbarten Ende der Walze 31 über die Welle 31" austritt, und der Wärmemenge gewählt, die von dem der Welle 31' benachbarten Ende der Walze 31 über die Welle 31' (und dementsprechend über das Zahnrad 18 usw.) austritt? wie aus der bisherigen Beschreibung ersichtlich ist, wird damit der Temperaturunterschied zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walze 31 zu WuIi oder zu einem kleinen Wert innerhalb des euLässlgen Bereich·. Bei dem zuletzt anhand der fig. \O erläuterten AusfUhrungsbeispiel erfolgt keine zwangsweise Lüfter-

'5 Kühlung dee Walfcenendes," an dem die Temperatur verhältnismäßig hoch wird; vielmehr erfolgt eine natürliche Abkühlung dieses Walzenendes durch Beenden der Erwärmung mittels der Hilfs-Wärmequelle 49.

*0 Die Fig. 11 eeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der FlKiervorrichtung. Bei diesem Ausführungsbeispiei ist die Verteilung der von der Haupt-Wärmequelle 35 abgegebenen Wärmemenge auf der der Welle 31' benachbarten Seite der Walze 11 größer als an der in Längsrichtung der

*' Walze entgegengesetzten Seite. Öle Haupt-Wärmequelle 15 weist ein hitzebeständiges Glasrohr 35,, an den einander gegenüberliegenden Enden desselben befestigte Isoliereiemente 15- und einen eich «wischen den Isoiiereietnenten 35., erstreckenden Chrom-Nickel-Draht 35₁ auf. Der Chrom-

*^υ Nickel-Draht 35j, der bei Stromzufuhr Wärme abgibt, hat gewundene Abschnitte 35'«, die je Längeneinheit mehr Wärme abgebtn HLb dl« geradlinigen Abschnitte, wobei die gewundenen Abschnitte in Abständen angeordnet sind. Bei diesem AusfUhrungsbeiepiel sind die Längen der gewundenen Abschnitte 15' einander gleich, jedoch sind die dazwi-

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β 9816293002T

schenliegenden Abständen zur Seite der Welle 31' hin kleiner und zur Seite der Welle 31" hin größer. Daher wird der an der Welle 31' liegenden Seite der Walze 31 mehr Wärme zugeführt als der an der Welle 31" liegenden Seite, wodurch die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walze 31 innerhalb des zulässigen Bereichs gehalten werden.

Auch bei der Fixiervorrichtung, bei der dem der Welle 31' benachbarten Ende der Walze mehr Wärme zugeführt wird als dem der Welle 31" benachbarten Ende der Walze, ist es möglich, die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walze 31 zu ermitteln und sie entsprechend der Ermittlung zu korrigieren. In diesem Fall können beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 2, 3 und 10 Temperaturfühler 44 und 45 gegen die Umfangsflache des der Welle 31 benachbarten Endes der Walze 31 sowie die Umfangsflache des der Welle 31" benachbarten Endes der Walze anliegen.
20

Wenn die Hilfs-Wärmequelle 49 nicht vorgesehen ist und vielmehr nur die HiIfs-Wärmequelle 48 vorgesehen ist, kann eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung dadurch aufgebaut werden, daß in der Schaltung nach Fig. 5 der Lüfter 47 durch die Wärmequelle 48 ersetzt wird. Wenn dabei die mittels des Temperaturfühlers 4 4 erfaßte Temperatur niedriger als die mittels des Temperaturfühlers 45 erfaßte Temperatur wird, nimmt das Ausgangssignal des Vergleichers 5-3 hohen Pegel an, so daß die Treiberschaltung 5-6 bewirkt, daß

^ou die Wärmequelle 48 das der Welle 31' benachbarte Ende der Walze 31 erwärmt. Wenn aufgrund der Wirkung der Wärmequelle 48 die Temperatur an dem der Welle 31' benachbarten Ende der Walze 31 geringfügig höher als die Temperatur an dem der Welle 31" benachbarten Ende der Walze wird,

nimmt das Ausgangssignal des Vergleichers 5-3 niedrigen Pegel an, so daß die Treiberschaltung 5-6 ein Beenden

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■ der Wärmeabgabe durch die Wärmequelle 48 verursacht. Danach strömt die Wärme an dem der Welle 31' benachbarten Ende der Walze 31 über die Welle 31' und das Zahnrad 38 ab. Auf diese Weise werden die Temperaturdifferenz zwisehen den einander gegenüberliegenden Enden der Walze 31 und die Temperaturdifferenz an den einander gegenüberliegenden Enden der Walze 32 auf Null oder innerhalb des zulässigen Bereichs gehalten, so daß dementsprechend der Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen den Enden der Walze 31 und der Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen den Enden der Walze 32 beide im wesentlichen zu Null werden.

Wenn zusätzlich zu der Hilfs-Wärmequelle 48 die '5 Hilfs-Wärmequelle 49 vorgesehen ist, kann eine Steuerbzw. Regelschaltung verwendet werden, bei der gegenüber der Schaltung nach Fig. 7 die Lüfter 46 und 47 durch die Wärmequellen 49 und 48 ersetzt sind. Wenn dann das Signal des Vergleichers 5-3 hohen Pegel hat, wärmt die Wärmequelle 48 das der Welle 31' benachbarte Ende der Fixier-Walze 31 auf, während bei niedrigem Pegel des Signals aus dem Vergleicher 5-3 die Wärmequelle 49 das der Welle 31" benachbarte Ende der Fixier-Walze 31 wärmt. Auf diese Weise wird die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüber-

liegenden Enden der Walzen 31 und 32 innerhalb des zulässigen Bereichs gehalten, so daß sich die Papierbahn 20 auf dem vorbestimmten Transportweg bewegt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel

sind die Hilfs-Wärmequellen 48 und 49 unter normalen Bedingungen außer Betrieb, nämlich dann, wenn die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walze 31 innerhalb des zulässigen Bereichs liegt; es ist jedoch auch das Gegenteil möglich. D. h., die Temperaturverteilung in der Fixier-Walze 31 hinsichtlich der Längsrichtung derselben nimmt häufig Hügel-Form an,

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die beidseitig symmetrisch ist, wenn die lange bzw. Haupt-Wärmequelle 35 allein verwendet wird, wobei ihr Mittelteil häufig höhere Temperaturen zeigt als die einander gegenüberliegenden Endbereiche. Um die Temperaturverteilung in der Walze 31 über ihre gesamte Länge im wesentlichen gleichförmig zu machen, ist es daher möglich, die Hilfs-Wärmequellen 48 und 49 so zu steuern, daß sie normalerweise in Betrieb sind, solange die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walze innerhalb des zulässigen Bereichs liegen, während dann, wenn eine den zulässigen Bereich überschreitende Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walze auftritt, die an dem Walzen-Ende mit der höheren Temperatur angebrachte Hilfs-Wärmequelle außer Betrieb gesetzt wird, so daß sich dieses Walzen-Ende auf natürliche Weise abkühlt.

Bei den angeführten verschiedenen Fixiervorrichtungen, bei denen die Lage der durchgehenden Papierbahn 20 an dem Teilbereich, an dem diese in Richtung senkrecht zur Papiertransportrichtung unter Andruck mittels der Walzen 31 und 32 gehalten wird, indirekt dadurch erfaßt wird, daß die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Walze 31 erfaßt wird und entsprechend dem Erfassungsergebnis korrigiert wird, kann die Temperaturdifferenz zwischen dem linken und dem rechten Ende der Walze 31 immer unterhalb von 5 ⁰C gehalten werden, um dadurch einen sehr gleichmäßigen Papiertransport, eine sehr gleichförmige Druckgenauigkeit und eine sehr gute

Fixierung des Tonerbilds herbeizuführen.

Falls andererseits die Transportgeschwindigkeit der Papierbahn 20 gesteigert wird, ist es bekanntlich notwendig, die Stärke der Silikonkautschuk-Schicht auf der

Andruck-Walze 32 und damit die Berührungsbreite zwischen

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£930

der Fixier-Walze 31 und der Andruck-Walze 32 zu steigern, um damit das Fixieren des Toners sicherzustellen. Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist bei einer starken Silikonkautschuk-Schicht an der Andruck-Walze 32 das auftretende Wärmeausdehnungs-Ausmaß der Andruck-Walze 32 groß, so daß der sich aus der Temperaturdifferenz zwischen dem linken und dem rechten Endbereich der Fixier-Walze 31 ergebende Durchmesserunterschied zwischen dem linken und dem rechten Endbereich der Andruck-Walze 32 größer wird. Daher ist es notwendig, die zulässige Grenze der Temperaturdifferenz zwischen dem linken und dem rechten Endbereich der Fixier-Walze 31 zu verringern.

Gemäß Versuchsergebnissen war beispielsweise bei einer 12 mm dicken Silikonkautschuk-Schicht der Andruck-Walze 32 die zulässige Grenze der Temperaturdifferenz zwischen dem linken und dem rechten Endbereich der Fixier-Walze 31 für eine Papierversetzung in Breitenrichtung aus dem vorbestimmten Transportweg heraus von weniger als 0,2 mm ungefähr 2 ⁰C. Es ist schwierig, gemäß der Beschreibung der vorangehenden Ausführunasbeispiele allein durch Verwendung der Temperaturfühler 44 und 45 die Temperaturdifferenz zwischen dem linken und dem rechten Endbereich der Fixier-Walze 31 auf 2 ⁰C zu halten, da hierbei eine Beeinflussung durch Papierstaub oder Toner entsteht, die an den Temperaturfühlern haften. In einem solchen Fall kann die Breiten-Versetzung des Papiers bzw. der Papierbahn bei deren Transport statt durch indirekte Erfassung gemäß den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen direkt gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 12 und 13 erfaßt werden, um damit die Temperatur an den Enden

der Fixier-Walze 31 zu steuern.
35

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' Die Fig. 12 ist eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Fixiervorrichtung, die im Aufbau allgemein dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten gleichartig ist, während bei diesem Ausführungsbeispiel die Temperaturfühler 44 und 45 weggelassen sind. Statt dessen ist

stromaufwärts der Fixier- und der Andruck-Walze in bezug auf die Papiertransportrichtung ein Detektor 50 zur Erfassung der Randlage der Papierbahn 20 angeordnet. Der Detektor 50 kann alternativ auch in bezug auf die Papier-'0 transportrichtung stromab des Andruckberührungsabschnitts angeordnet sein. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Detektor 50 an einer Stelle nahe der Bildübertragungsstation gemäß Fig. 1 anzuordnen. Ferner kann ein Detektor 50 entweder am rechten oder am linken Rand oder an beiden ^ Rändern in Breitenrichtung des Papiers angeordnet werden.

Gemäß der Darstellung in Fig. 13 weist der Detektor 50 eine Lichtquelle 50- wie eine Leuchtdiode, eine Abbildungslinse 50- und ein photoelektrisches Wandlerele-

ment 50- wie eine Solarzelle auf. Die optische Achse der Linse 50- steht senkrecht zu der Papierbahn 20 und läuft durch einen Breitenrand 20' der Papierbahn, wenn die Breiten-Mittelachse der Papierbahn 20 mit der Mitte zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der

Fixier-Walze und der Andruck-Walze übereinstimmt. Die Lichtquelle 50- sitzt auf der optischen Achse der Linse 50-, so daß der Rand 20' der Papierbahn durch die Stelle der mittels der Linse 50- gebildeten Abbildung der Lichtquelle 5O₁ läuft. Das Wandlerelement 50-, nimmt

^{l 3}

über die Linse 50- das Licht aus der Lichtquelle 50^ auf. Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die in das Wandlerelement 50- eintretende Lichtmenge der Lage des Rands 20' der Papierbahn 20 entspricht, nämlich dem Ausmaß der Versetzung der Papierbahn 20 in ihrer Breitenrichtung (der Richtung von links nach rechts in Fig. 13). Wenn während des Transports der Papierbahn

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' das Ausgangssignal des photoelektrischen Wandlerelements 5O₃ höher als ein vorgeschriebener Pegel ist, zeigt dies an, daß die Papierbahn 20 nach links zu in Fig. 13 aus der vorbestimmten Transportbahn heraus versetzt ist (nämlich zur Seite der Welle 31' hin). Wenn im Gegensatz dazu das Ausgangssignal des Wandlerelements 50, niedriger als der vorgeschriebene Pegel ist, zeigt dies an, daß die Papierbahn 20 nach rechts zu versetzt ist (nämlich zu der Welle 31" hin). Aus den im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 beschriebenen Gründen wird bei einer Rechts-Versetzung der Papierbahn aus dem vorbestimmten Transportweg heraus der rechte Lüfter 47 und bei einer Links-Versetzung der linke Lüfter 46 in Betrieb

gesetzt, um dadurch die Versetzung zu korrigieren. 15

Die Fig. 14 zeigt eine Schaltung, bei der zur Steuerung der Lüfter 46 und 47 das Ausgangssignal des photoelektrischen Wandlerelements 50, verwendet wird. Die Schaltung nach Fig. 14 weist eine Detektorschaltung ^zu 7-1 zur Umsetzung der Stromänderung des Wandlerelements 50- in eine Spannungsänderung sowie eine Konstantspannungsquelle 7-2 auf, deren Spannungswert gleich dem Spannungswert der Detektorschaltung 7-1 ist, wenn der Papier-Rand 20' mit der optischen Achse der Linse 5O₉ zusammen-

fällt. Die Schaltung nach Fig. 14 weist ferner einen herkömmlichen Vergleicher 7-3 auf, der die Ausgangsspannung der Detektorschaltung 7-1 mit dem Spannungswert der Konstantspannungsquelle 7-2 vergleicht und das Vergleichsergebnis in Form eines Signals mit TTL-Pegel

abgibt. Der Vergleicher 7-3 gibt ein Signal hohen Pegels ab, wenn die Spannung der Detektorschaltung 7-1 höher als die Spannung der Konstantspannungsquelle 7-2 ist, und ein Signal niedrigen Pegels, wenn die Spannung der Detektorschaltung 7-1 niedriger als die Spannung der Konstantspannungsquelle 7-2 ist. Die Schaltung nach Fig.

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14 weist ferner einen herkömmlichen Inverter 7-4 sowie Treiberschaltungen 7-5 und 7-6 für die Ansteuerung der Lüfter 46 und 47 durch Anlegen eines Eingangssignals mit TTL-Pegel auf. Wenn als Eingangssignal an die Treiberschaltungen das Sianal hohen Pegels angelegt wird, treiben diese die Lüfter an, während bei einem Eingangssignal niedrigen Pegels die Lüfter nicht betrieben werden.

Wenn sich nach Fig. 13 die Papierbahn nach rechts zu schlängelt bzw. windet, wird die auf das photoelektrische Wandlerelement 5O_ auftreffende Lichtmenge verringert, so daß daher der von dem Wandlerelement 5O₃ erzeugte Strom verringert wird. Dementsprechend wird die Ausgangsspannung der Detektorschaltung 7-1 niedriger als die Ausgangsspannung der Konstantspannungsquelle 7-2, so daß das Ausgangssignal des Vergleichers 7-3 niedrigen Pegel annimmt. Folglich wird an die Lüfter-Treiberschaltung 7-5 ein Signal niedrigen Peaels und an die Lüfter-Treiberschaltung 7-6 ein Signal hohen Pegels angelegt, so daß der Lüfter 47 angetrieben wird, um damit den der Welle 31" benachbarten Endbereich der Fixier-Walze zu kühlen, wodurch selbstverständlich auch die Temperatur an dem entsprechenden Ende der Andruck-Walze abfällt; auf diese Weise wird die Versetzung der Papierbahn aus ihrem vorbestimmten Weg korrigiert. Wenn im Gegensatz dazu die Papierbahn nach links zu versetzt ist, wird der Lüfter 46 zur Kühlung des der Welle 31' benachbarten Endbereichs

^O der Fixier-Walze angetrieben, wodurch selbstverständlich die Temperatur an dem entsprechenden Ende der Andruck-Walze abfällt; dadurch erfolgt wiederum die Korrektur der Versetzung des Papiers aus der vorbestimmten Transportbahn.

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' Auf die beschriebene Weise erfolgt die Steuerung so, daß sich die Papierbahn immer auf ihrem vorbestimmten Transport bewegt.

Ein bestimmtes Beispiel für die Detektorschaltung ist in Fig. 15 gezeigt. Rg₁^ Rg₂ ^unc^ ^03 sind Widerstände, wobei der Widerstandswert des Widerstands R₀„ qleich demjenigen des Widerstands Rg₃ ist. OP81 bezeichnet einen herkömmlichen Rechenverstärker. T81 bezeichnet einen herkömmlichen npn-Transistor, während V81 und V82 positive Konstantspannungen sind. V83 bezeichnet eine negative Konstantspannung. L81 stellt die auf den Detektor bzw. das Wandlerelement 50, auftreffende

Lichtmenge dar.
15

Wenn I₁. der über das Wandlerelement 50-, fließende Strom ist, kann dieser allgemein folgendermaßen ausgedrückt werden:

I=Ax L81 ... (8-1)

Ij

Der Strom I- fließt auch über den Widerstand Pg₁; damit ergibt sich eine Ausgangsspannung V_n ¹ des

Rechenverstärkers 0P81 zu:
25

V ⁼ -^R81 ^{x 1}L ·'· ⁽⁸~²⁾

Da Rg₂ = R₈₃ ist, wirkt der Transistor T81 als einfacher Inverter, so daß die Ausgangsspannung V_n des Transistors

T81 folgenden Wert annimmt:

V - ^R81 ^{X 1}L ^{= AX R}81 ^{X L}81 ··· ⁽⁸"³⁾

Folglich ist die Ausgangsspannung V_n" des Transistors

T81 proportional zur Einfallichtmenge L81 an dem Wandler-

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element 50-.

£930021

Gemäß den vorstehenden Ausführungen pflegt das der Welle 31' benachbarte Ende der Walze 31 kühler zu sein als das der Welle 31" benachbarte Ende der Walze 31. Daher wird in den meisten Fällen die Papierbahn 20 aus der vorbestimmten Transportbahn heraus zu der Welle 31" hin versetzt. Daher können in der Schaltung nach Fig. 14 die Elemente 7-5 und 46 weggelassen werden.

Wenn ferner die Lüfter 47 und 46 in Fig. 14 durch die im Zusammenhang mit Fig. 10 beschriebenen Hilfs-Wärmequellen 48 und 49 ersetzt werden, können diese mittels des Detektors 50 gesteuert werden. Wenn die auf das photoelektrische Wandlerelement 50,. fallende Lichtmenge unter die eingestellte Menge abfällt, die der Spannung der Konstantspannungsquelle 7-2 entspricht, d. h., wenn die Papierbahn nach rechts zu versetzt ist,

^O wird die Wärmequelle 48 in Betrieb gesetzt, um damit den der Welle 31 benachbarten (linken) Endbereich der Fixier-Walze 31 zu erwärmen, wobei zugleich auch die Temperatur an dem linken Endbereich der Andruck-Walze ansteigt, so daß die genannte Versetzung der Papierbahn

·" korrigiert wird. Wenn andererseits die Papierbahn nach links zu in Fig. 13 versetzt ist, wird die Wärmequelle 49 in Betrieb gesetzt, so daß der der Welle 31" benachbarte (rechte) Endbereich der Fixier-Walze 31 erwärmt wird und gleichzeitig auch die Temperatur des rechten

Endbereichs der Andruck-Walze ansteigt, so daß auch hier die genannte Versetzung korrigiert wird.

Entsprechend der Beschreibung im Zusammenhang mit

Fig. 10 können auch bei dem Ausführungsbeispiel mit dem

Papierrandlagen-Detektor 50 und den Hilfs-Wärmequellen

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β 9βιβ?930Ό21

48 und 49 diese Wärmequellen zum Ausgleichen der Temperaturverteilurig in der Fixier-Walze in der Längsrichtuna derselben solange in Betrieb bleiben, solange "keine Versetzung der Papierbahn aus ihrem vorbestimmten Transportweg heraus auftritt; nur dann, wenn das Ausganassignal des Wandlerelements 50, größer oder kleiner als der Einstellwert wird, wird eine der Wärmequellen 38 und 49 abgeschaltet, um dadurch in natürlicher Weise die Walze 31 abzukühlen und dementsprechend einen Temperaturabfall an dem entsprechenden Ende der Andruck-Walze herbeizuführen, wodurch die Versetzung der Papierbahn korrigiert wird.

Aus dem vorhergehend beschriebenen Grund können in der Schaltung nach Fig. 14 die Elemente 7-5 und 48 weggelassen werden. Ferner kann der Papierrandlagen-Detektor ein berührungsloser Detektor aus einem Ultraschallwellen-Schwinger und einem Empfänger oder aber ein Berührunas-Detektor mit einem Mikroschalter oder dgl. sein., Weiterhin kann auch die Läge der Papier-Transportlöcher erfaßt werden.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind so ausgelegt, daß in erster Linie nicht die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberlieaenden Enden der Andruck-Walze 32, sondern die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Fixierwalze 31 gesteuert wird, was zurFolge hat, daß die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegen-

^ου den Enden der Andruck-Walze 32 innerhalb des zulässigen Bereichs gehalten wird. Dies ist auf folgende Gründe zurückzuführen, nämlich daß die Fixier-Walze 31 zur Drehung in einer vorbestimmten Lage angebracht ist, was zu einer Erleichterung der Anordnung der Lüfter,

der Hilfs-Wärmequellen und dgl. führt, daß während der

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' Unterbrechung des Fixiervorgangs, nämlich während des Anhaltens des Papiertransports die Andruck-Walze 32 auf Abstand von der Fixier-Walze 31 steht und während dieser Zeit keine Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Andruck-Walze entsteht, während im Gegensatz dazu eine Anstiegstendenz bei der Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Fixier-Walze 31 besteht, in der die Wärmequelle enthalten ist (die wärmt, solange der

^O Hauptschalter des Druck-Ausgabe-Geräts geschlossen ist) und an die die der Drehantriebskraft-Äntriebsmechanismus angeschlossen ist, und daß dann, wenn zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Fixier-Walze 31 eine Temperaturdifferenz entsteht und zur Wiederaufnahme

'·* des Fixiervorgangs die Andruck-Walze 32 gegen die Walze gedrückt wird, plötzlich und ungelegen eine Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Andruck-Walze 32 auftritt. Im wesentlichen aus den vorstehend genannten Gründen sind auch die Temperatur- '

^" fühler 44 und 45 an die Walze 31 angelegt.

Den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen entsprechende Vorrichtungen zum Erwärmen oder Kühlen der Walzenenden können natürlich auch für die Andruck-Walze oder aber

^J sowohl für die Fixier-Walze als auch für die Andruck-Walze vorgesehen werden. Die erstere Lösung ist dann zweckmäßig, wenn die Wärmequelle nicht innerhalb der Fixier-Walze, sondern innerhalb der Andruck-Walze sitzt; die letztere Lösung ist dann zweckdienlich, wenn sowohl

die Fixier-Walze als auch die Andruck-Walze Wärmequellen enthalten. -Zur Vereinfachung ist in den Fig. 8, 9, 10 und 11 nur die Fixier-Walze 31 gezeigt; es ist jedoch selbstverständlich, daß diese Fixier-Walze mit der Andruck-Walze 32 gemäß der Darstellung in den Fig. 2 und 3 in Verbindung steht.

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Die Fixiervorrichtung ist besonders zum Fixieren von Tonerbildern auf einer langen durchgehenden Bahn gemäß den vorstehenden Ausführungen zweckdienlich; sie kann jedoch auch wirkungsvoll für das Fixieren von Tonerbildern auf geschnittenen Blättern verwendet werden. Die Fixiervorrichtung ist nicht nur zum Fixieren in einem Druck-Ausgabe-Gerät eines Elektronenrechners brauchbar, sondern auch zum Fixieren in einem gewöhnlichen Gerät für die Erzeugung von Tonerbildern.

Die Lehre der Erfindung ist auch bei einer Fixiervorrichtung anwendbar, bei der die Wärmequelle nicht innerhalb der Fixier-Walze, sondern innerhalb der Andruck-Walze angebracht ist. Ferner braucht die Wärmequelle nicht innerhalb der Walze, sondern kann auch außerhalb der Walze angebracht sein; auch eine Hilfs-Wärmequelle kann außerhalb der Walze angebracht sein.

Mit 'der Erfindung ist eine Fixiervorrichtung geschaffen, bei der ein Tonerbild-Trägermaterial unter Andruck zwischen einem Paar von Walzen gehalten und von diesen transportiert wird, wobei mindestens eine der Walzen auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der das Tonerbild auf dem Trägermaterial fixierbar ist; ein Merkmal der Fixiervorrichtung liegt darin, daß das Ende mindestens einer der Walzen gekühlt wird, das zu einer Temperaturerhöhung neigt, oder dem gegenüberliegenden Ende dieser einen Walze Wärme zugeführt wird, wodurch die Wärmeausdehnung dieser einen Walze sowie die Wärmeausdehnung der anderen Walze in einem solchen Zustand gehalten werden, daß keine seitliche Versetzung des Tonerbild-Trägermaterials aus einer vorbestimmten

Transportbahn heraus erfolgt.
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Leerseite

Claims

/ Ί ,.- Vorricnr. img jue ii^nrien u

Toriei bilds an einem Trägern 3rariai/

eine erste und eine zweite i-;^ra;.r:e {3'' bzw.. 2i f - ixe zwischen einander unter Andruck das Tor.srbx., ~^:. iri^ errate:. (20) halten und es transportieren,- eine Hei":vorrichtung die. mindestens eine der Walzen auf eine Tempera:ur er;vg:. bei der das Tonerbild an dem Trägermaterial fixiert wire und eine Regeleinrichtung (Fig. 5; Fig. 7-, Fig. Ii), die die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden mindestens einer der Salzen so regej daß der Wärmeausdehnungs-Größenunterschied zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der ersten Walze und der Wärmeausdehnungs-Größenunterschied zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der zweiten Walze im wesentlichen auf Null gebracht werden, um damit eine Versetzung des Tonerbild-Trägermaterials in Breitenrichtung aus einer vorbestimmten Transportbahn heraus zu verhindern.
2. Vorrichtung zum Erwärmen und Fixieren eines Tonerbilds auf einem Trägermaterial, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Walze (31 bzw. 32), die zwischen einander das Tonerbild-Trägermaterial (20) unter Andruck halten und es transportieren, eine

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Heizvorrichtung (35 J, die mindestens'eine der Walzen auf eine: Temperatur erwärmt, bei der das Tonerbild an dem Trägermaterial fixierbar ist, eine Drehkraft-Ubertragungs-

OTi 'chtiing (38, 41 bis 43), die an eine Welle (31')

.•in einem ersten Ende der ersten Walze angeschlossen ist und die zur ersten Walze zu deren Drehantrieb eine von einer Antriebsqueile (40} erzeugte Drehkraft überträgt, und eine Kühlvorrichtung (47; 51), die das dem ersten Sridc gegenüberliegende zweite Ende der ersten Walze kühlt,

; .; wobei sie vom zweiten Ende der ersten Walze die Wärme in einer der von der Drehkraft-"Übertragungsvorrichtung vom ersten Ende der ersten Walze abgeführten Wärmemenge entsprechenden Menge abführt, um dadurch die Wärmeausdehnung der ersten und der zweiten Walze in einem solchen Zustand

! :':■ zu halten, daß eine Versetzung des Tonerbild-Trägermaterials in Breitenrichtung aus einer vorbestimmten Transportbahn heraus verhindert wird,
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-"20 zeichnet, daß die Kühlvorrichtung (47; 51) während des

Betriebs der Heizvorrichtung (35) ständig in Betrieb

ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- ^ zeichnet, daß die Kühlvorrichtung (47) während des Betriebs der Heizvorrichtung (35) intermittierend betrieben wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung einen Kühlkörper (51) aufweist, der an die Welle (31") an dem zweiten Ende der ersten Walze (31) angeschlossen ist.
6. Vorrichtung zum Erwärmen und Fixieren eines Tonerbilds an einem Trägermaterial, gekennzeichnet durch eine

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erste und eine zweite Walze (Z^!'i bzv, 3,~. : , die zwischen einander unter Andruck das Tonerhild-Trägerniaterial (20) festhalten und es transportieren, -Λπβ Haupt-Keisvorrichtung (35), die mindestens eine der Walzen auf eir.: Temperatur erwärmt, bei der das Tonerbild an dem Trägermaterial fixierbar ist, eine Drehkraft-üfoertragungsvorr;.-:" tung (38, 41 bis 43), die an eine Welle (31') an einem ersten Ende der ersten Walze angeschlossen ist und zu dieser hin zum Drehantrieb derselben die von einer Kraftquelle (40) erzeugte Drehkraft überträgt, und eine Hilfs-Heizvorrichtung (48, 49; 35¹^), die dem ersten Ende der ersten Walze eine größere Wärmemenge als dem dem ersten Ende gegenübei'liegenden zweiten Ende der ersten Walze zuführt, um dadurch die Wärmeausdehnung der ersten und der zweiten Walze in einem solchen Zustand zu halten, daß eine Versetzung des Tonerbild-Trägermaterials in Breitenrichtung aus einer vorbestimmten Transportbahn heraus verhindert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Heizvorrichtung (48; 35' ) während des Betriebs der Haupt-Heizvorrichtung (35) ständig in Betrieb ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Heizvorrichtung (48, 49) während des Betriebs der Haupt-Heizvorrichtung (35) intermittierend betrieben ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Heizvorrichtung (35) an der dem ersten Ende der ersten Walze (31) eine größere Wärmemenge erzeugt als an der dem zweiten Ende der ersten Walze entsprechenden Seite und daß die Haupt-Heizvorrichtung zugleich als Hilfs-Heizvorrichtung (35'₃) dient.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Heizvorrichtung eine erste Hilfs-Heizvorrichtung (48) zum Erwärmen des ersten Endes der ersten Walze (31) und eine zweite Hilfs-Heizvorrichtung (4 9) zum Erwärmen des zweiten Endes der ersten Walze aufweist, wobei die zweite Hilfs-Heizvorrichtung während des Betriebs der Haupt-Heizvorrichtung (35) intermittierend betrieben wird.
11. Vorrichtung zum Erwärmen und Fixieren eines Tonerbilds an einem Trägermaterial, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Walze (31 bzw. 32), die zwischen einander unter Andruck das Tonerbild-Trägermaterial (20) festhalten und es transportieren, eine Heizvorrichtung (35), die mindestens eine der Walzen auf eine Temperatur erwärmt, bei der das Tonerbild an dem Trägermaterial fixierbar ist, eine Detektorvorrichtung (50) zum Erfassen der Lage des Tonerbild-Trägermaterials im Hinblick auf dessen Breitenrichtung und eine Regelvorrich-

™ tung (46 bis 49; Fig. 14), die entsprechend einem von der Detektorvorrichtung erzeugten Signal die Temperaturdifferenz zwischen den einander gegenüberliegenden Enden mindestens einer der Walzen steuert, um dadurch die Wärmeausdehnung der ersten und der zweiten Walze

in einem solchen Wärmeausdehnungszustand zu halten, daß eine Versetzung des Tonerbild-Trägermaterials in Breitenrichtung aus einer vorbestimmten Transportbahn heraus verhindert ist.
12. Vorrichtung zum Erwärmen und Fixieren eines

Tonerbilds an einem Trägermaterial, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Walze (31 bzw. 32), die zwischen einander unter Andruck des Tonerbild-Trägermaterials (20) festhalten und es transportieren, eine 35

Heizvorrichtung (35), die mindestens eine der Walzen

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auf eine Temperatur erwärmt, bei der das Tonerbila ^:. dem Trägermaterial fixierbar ist, eine Dreniiraf-c-ifeÄr-tragungsvorrichtung (38, 41 bis 43} _f die ξ.:: eine Welle (31 ' ) an einem ersten Ende der ersten SaIr; e angeschlossen ist und die zur ersten Walze für derer Drehantrieb die von einer Kraftquelle (40) erzeugte r-rehkr?,::"' überträgt, eine Detektorvorrichtung {50} , die eis Lacce des Tonerbild-Trägerrnateriais hinsichtlich der Er=it-s:'- -richtung derselben erfaßt, und eine Kühlvorrichtung :'47}- die entsprechend einem von der Detektorvorrichtung gebildeten Signal das dem ersten Ende gegenüberliajende zweite Ende der ersten Walze kühlt, um dadurch-die "i?r-;t- ausdehnung der ersten und der zweiten Walze in eine«; solchen Wärmeausdehnungszustand zu halten, daß eine Versetzung des Tonerbild-Trägermaterials in dessen Breitenrichtung aus einer vorbestimmten Transportbahn heraus verhindert ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung (47) eine Gebläsevorrichtung aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (37') zum Abschirmen der

*■·> zweiten Walze (32) gegenüber der von der Gebläsevorrichtung (47) erzeugten Luftströmung vorgesehen ist und daß die Gebläsevorrichtung eine kühlende Luftströmung auf eine Welle (31") an dem zweiten Ende der ersten

Walze (31) bläst. 30
15. Vorrichtung zum Erwärmen und Fixieren eines Tonerbilds auf einem Trägermaterial, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Walze (31 bzw. 32), die zwischen einander unter Andruck das Tonerbild-Trägermaterial

(20) halten und es transportieren, eine Haupt-Heizvor-

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' richtung (35), die mindestens eine der Walzen auf eine Temperatur erwärmt, bei der das Tonerbild an dem Trägermaterial fixierbar ist, eine Drehkraft-Übertragungsvorrichtung (33, 41 bis 43), die an eine Welle (31') an einem ersten Ende der ersten Walze angeschlossen ist und die zur ersten Walze für deren Drehantrieb die von einer Kraftquelle (40) erzeugte Drehkraft überträgt, eine Detektorvorrichtung (50), die die Lage des Tonerbild-Trägermaterials hinsichtlich der Breitenrichtung des-

H) selben erfaßt, und eine Hilfs-Heizvorrichtung (48, 49), die entsprechend einem von der Detektorvorrichtung gebildeten Signal dem ersten Ende der ersten Walze eine größere Wärmemenge als dem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der ersten Walze zuführt, um

■5 dadurch die Wärmeausdehnung der ersten und der zweiten Walze in einem solchen Zustand zu halten, daß eine Versetzung des Tonerbild-Trägermaterials in Breitenrichtung desselben aus einer vorbestimmten Transportbahn

heraus verhindert ist.
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16. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (44, 45) eine Vorrichtung zur Erfassung des Temperaturunterschieds zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der ersten Walze (31) ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11, 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (50) eine Vorrichtung ist, die die Lage des

Rands des Tonerbild-Trägermaterials (20) hinsichtlich der Breitenrichtung desselben an mindestens einer Stelle erfaßt, die in bezug auf die Transportbahn des Tonerbild-Trägermaterials stromaufwärts oder stromabwärts des Spalts zwischen der ersten und der zweiten Walze (31 bzw. 32) liegt.

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18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 6, 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Walze (32) wahlweise gegen die erste Walze (315 gedrückt oder von derselben gelöst wird, wobei die zweite Walze beim Andruck gegen die erste Walze durch Reibungskraft in Übereinstimmung mit der Drehung der ersten Walze gedreht wird, und daß die Heizvorrichtung (35) die erste Walze erwärmt.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 6, 11, 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonerbild-Trägermaterial (20) eine lange ununterbrochene Papierbahn ist.

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