DE3314153C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckfixiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, mit der das Fixieren eines Tonerbildes auf einem Träger nur durch Anwendung von Druck auf den Träger ausgeführt wird, wobei sich der Träger zwischen einem Paar von Fixierwalzen bewegt.

Bei elektrofotografischen Trockenkopiergeräten, Druckern, Faksimile-Systemen usw. wird eine Druckfixiervorrichtung eingesetzt, um beispielsweise nach dem Entwickeln oder einem Abzugsdruck das auf einem Träger, beispielsweise Papier, gebildete Tonerbild zu fixieren. Es stehen verschiedene Arten von Druckfixiervorrichtungen zur Verfügung. Gewöhnlich wird eine Vorrichtung mit einem Paar von Walzen eingesetzt, wie sie beispielsweise in Fig. 4 des offengelegten japanischen Gebrauchsmusters Nr. 16 42 61/81 dargestellt ist, oder eine Vorrichtung mit drei Walzen wie sie beispielsweise in der japanischen Patentschrift Nr. 48 315/80 dargestellt ist.

Bei diesem Typ einer Druckfixiervorrichtung werden gewöhnlich Einrichtungen vorgesehen, damit die Achsen des Walzenpaares einander kreuzen, um damit eine Biegung der Druckfixierwalzen auszugleichen und eine axial gleichförmige Druckverteilung zu erhalten, wie dies in der japanischen Patentschrift Nr. 6911/80 und der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4075/80 beschrieben ist.

Bei dieser Art von Druckfixiervorrichtung ist es nahezu unmöglich, in axialer Richtung die Druckverteilung zwischen den Fixierwalzen und die Oberflächenrauhigkeit der Walzen vollkommen gleichmäßig zu machen; ferner ist der Liniendruck zwischen den Fixierwalzen hoch (10 bis 15 kg/cm²), so daß die behandelten Blätter in höherem Maße zur Entwicklung von Falten neigen als bei Fixiervorrichtungen des Heißwalzen- Typs. Ein Blatt neigt insbesondere dann zur Bildung von Falten, wenn in axialer Richtung des Trägers der Betrag des daran anhaftenden Toners stark schwankt. In dem Fall, in dem der Tonerträger ein Abzugsdruck-Blatt ist, beispielsweise normales Papier, würde, wenn die Feuchtigkeit hoch ist, das Papier aufgrund der darin enthaltenen Feuchtigkeit in gewellter Gestalt zwischen die Walzen geführt, so daß das Papier Falten bildet.

Zur Verhinderung der Faltenbildung in dem Papier ist beispielsweise in der japanischen Patentschrift Nr. 6911/80 und der japanischen Patentschrift 3943/82 der Vorschlag gemacht worden, die Umfangsgeschwindigkeit der Fixierwalzen auf einen tieferen Wert zu setzen als die Geschwindigkeit, mit der das Papier bewegt wird, und das Papier loszulassen, bevor es in den Spalt zwischen den Fixierwalzen eingeführt wird. Jedoch haben die Druckfixiervorrichtungen nach dem Stand der Technik den Nachteil, daß, weil das Papier weitgehend losgelassen wird, ein starker Schlag hervorgerufen wird, wenn das Papier von den Fixierwalzen erfaßt wird. Das Tonerbild neigt dazu, aufgrund der Kraft dieses Schlages gestört zu werden. Läßt man weiterhin entsprechend der Beschreibung der japanischen Patentschrift Nr. 3943/82 den vorderen Teil eines Kopierblattes gleichförmig von dem Paar der Druck ausübenden Walzen ergreifen, indem die Papierführung in einer Ebene und parallel zu der Kontaktlinie zwischen dem Paar der Druck ausübenden Walzen gehalten wird, so wird ein Stoß von sehr hoher Stärke hervorgerufen, wenn das Blatt von den Walzen erfaßt wird. Die Kraft dieses Stoßes ist insbesondere bei einer Änderung der Tonermenge in Richtung der Blattbreite sehr hoch.

Zur Verhinderung der Faltenbildung sind weitere Vorschläge gemacht worden. Beispielsweise zeigt das offengelegte japanische Gebrauchsmuster Nr. 39063/82 die Verwendung eines Führungsgliedes mit einer Gestalt, bei der die vordere Endkante näher zu den Walzen in seinem Zentralteil vorspringt als an den gegenüberliegenden Seiten. In dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 60 159/82 ist eine Papierführung angegeben, die an ihrem vorderen Ende gekrümmt ist, um eine abwärts geneigte Oberfläche zu liefern, die in ihrer Gestalt im wesentlichen der Umfangsfläche der oberen Walze entspricht. Diese Vorschläge haben aber den Nachteil, daß die Gestalt der Papierführung komplex und für einen praktischen Einsatz nicht geeignet ist.

Darüberhinaus ist aus DE-B-23 41 529 eine Vorrichtung zum Entwickeln und Fixieren eines Tonerpulvers auf einem Bildträger bekannt, bei dem die Zuführung des Bildträgers über zwei Rollenpaare geschieht, die mit einem klaren Geschwindigkeitsunterschied angetrieben werden. Im Gegensatz zu dem System der beiden erwähnten japanischen Patentschriften Nr. 6911/80 und 3943/82 ist jedoch bei dieser Vorrichtung die Umfangsgeschwindigkeit der Fixierwalzen gleich der Transportgeschwindigkeit des Bildträgers.

Eine Fixiervorrichtung, bei der die Transportrollen den Bildträger mit einer größeren Geschwindigkeit als der Umfangsgeschwindigkeit der Fixierwalzen zuführen, ist ferner in DE-B-26 28 957 geschrieben, von der der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeht. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die dort beschriebene Fixiervorrichtung insbesondere bei hoher Luftfeuchtigkeit und bei hoher Umgebungstemperatur kein einwandfreies Bild liefert und zur Faltenbildung bei dem entwickelten Bildträger neigt.

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckfixiervorrichtung anzugeben, mit der die Gefahr der Faltenbildung der verarbeiteten Blätter minimiert wird. Dabei soll die Anprallkraft, die bei Ergreifen eines Blattes durch die Walzen hervorgerufen wird, stark reduziert sein.

Diese Aufgabe wird mit einer Druckfixiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 gelöst, die erfindungsgemäß nach dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruches ausgestaltet ist.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die hervorstechenden Merkmale der Erfindung liegen darin, daß man bei einer Druckfixiervorrichtung, die wenigstens ein Paar von Fixierwalzen aufweist, die gegeneinander gepreßt gehalten werden und so angeordnet sind, daß ihre Achsen sich mit einem kleinen Winkel R₁ kreuzen, den Träger, der das Tonerbild auf sich trägt, dazwischen mit einer Geschwindigkeit V₂ passieren läßt, die höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit V₁ der Fixierwalzen, daß, bezogen auf die Bewegungsrichtung des Trägers, ein Führungsglied vor den Fixierwalzen angeordnet ist, dessen vorderes Ende im Abstand zu und in der Nähe von den Umfangsflächen der Fixierwalzen angeordnet ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit V₁ der Fixierwalzen so gewählt wird, daß das Verhältnis V₁/V₂ gleich 0,98 ist oder oberhalb von 0,98 liegt, daß das Führungsglied derart angeordnet ist, daß zwischen dem vorderen Ende des Führungsgliedes und den Fixierwalzen ein Spalt besteht, der 5- bis 20mal größer ist als die Dicke des Trägers, bevor das Fixieren des Tonerbildes wenigstens in einem zentralen Teil der Länge der Fixierwalzen ausgeführt wird, und daß die Kontaktlinie zwischen den Fixierwalzen um einen kleinen Winkel R′ bezüglich einer geraden Linie, die senkrecht zur Bewegung des Trägers verläuft, geneigt ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben und näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Beispieles für ein elektrofotografisches Kopiergerät des Abzugsdruck- Typs;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Druckfixiervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Fixierwalzen und das Führungsglied in Richtung der Pfeile III-III der Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Druckfixiervorrichtung der Fig. 2;

Fig. 5 zeigt in einem Diagramm den Betrag der Trennung des Papiers in Bezug auf den Abstand zwischen der Kontaktlinie der Walzen und dem Papier; und

Fig. 6 zeigt in vergrößertem Maßstab den in Fig. 2 dargestellten Ausschnitt V.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend beschrieben.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Bildträgertrommel (im folgenden einfach "Trommel"), die sich in Richtung des in der Figur dargestellten Pfeiles dreht, und die auf ihrer Umfangsfläche eine nicht dargestellte Schicht aus einem fotoempfindlichen Material, wie z. B. Se, ZnO usw., aufweist. Die Umfangsfläche der Trommel 1 wird zuerst vollkommen mit einem Corona-Ladegerät 2 elektrisch aufgeladen und dann dem optischen Bild eines Dokumentes ausgesetzt, beispielsweise mittels eines optischen Systems 3, damit auf ihr ein nicht dargestelltes elektrostatisches latentes Bild gebildet wird. Das latente elektrostatische Bild wird mit einer Entwicklungsvorrichtung 4 zu einem Tonerbild 5 entwickelt, das auf der Umfangsfläche der Trommel 1 gebildet wird. Die Entwicklungsvorrichtung 4 kann die Gestalt eines Magnetbürsten-Entwicklers haben, der in der offengelegten japanischen Patentschrift Nr. 138767/80 beschrieben ist.

Wenn die rotierende Trommel 1 das Tonerbild 5 in die Position zur Abdruckübertragung bringt, so wird ein Abziehdruck-Blatt 7 von einem Blatt-Zufuhrtisch 6 mittels Blatt-Zufuhrwalzen 8 zugeführt und von einem Paar von Förderwalzen 9 transportiert, so daß es auf das Tonerbild 5 auf der äußeren Umfangsfläche der Trommel 1 aufgelegt wird. Sodann wird mit einem Corona-Abziehdruckgerät 10 von der Seitenfläche des Blattes her, die der in Kontakt mit der Trommel 1 stehenden Seitenfläche gegenüberliegt, durch das Abziehdruck-Blatt 7 hindurch ein elektrisches Abziehdruck-Feld dem Tonerbild 5 eingeprägt, so daß auf das Abziehdruck-Blatt 7 ein Bild des Tonerbildes 5 auf der Trommel 1 gedruckt wird. Das Abziehdruck- Blatt 7 wird nach dem Abziehdruck von der Umfangsfläche der Trommel 1 mittels einer Trennklaue 11 getrennt und mit einem Förderband 12 der Druckfixiervorrichtung 13 zugeführt. Obwohl dies im einzelnen nicht dargestellt ist, können die Corona-Abziehdruckeinrichtung 10, die Trennklaue 11 und das Förderband 12 als Einheit bezüglich der Trommel 1 bewegt werden, so daß sie in einer tieferen Stellung als der dargestellten Stellung angeordnet sind, außer wenn der Abziehdruck ausgeführt wird. Der restliche, auf der Umfangsfläche der Trommel 1 befindliche Toner kann mit einer Reinigungsvorrichtung 14 nach dem Abzugsdruck entfernt werden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6 wird der Aufbau der Druckfixiervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den Fig. 2 bis 6 sind diejenigen Teile, die denen der Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Gemäß der Fig. 2 ist eine Fixierwalze 16 mit nicht dargestellten, an den Seitenplatten 15 befestigten Lagern drehbar gelagert, und eine weitere Fixierwalze 17 ist mit nicht dargestellten Lagern drehbar gelagert, wobei diese Lager an Seitenplatten 19 befestigt sind, die innerhalb der Seitenplatten 15 vertikal beweglich aufliegen. Eine Andruckwalze 18 ist ebenfalls in (nicht dargestellten) Lagern gelagert, die an Führungsplatten 20 befestigt sind, die innerhalb der Seitenplatten 15 vertikal beweglich gehalten sind. Eine Tellerfeder 21 und eine Unterlegscheibe 22 befinden sich zwischen jeder Führungsplatte 20 und der zugehörigen Seitenplatte 15, und ein Andruckbolzen 23, der drehbar mit der Seitenplatte 15 verbunden ist, ist gegenüber der Bodenfläche der Unterlegscheibe 22 angeordnet. Durch entsprechendes Anziehen des Andruckbolzens 23 ist es möglich, die beiden Druckfixierwalzen 16 und 17 und die Fixierwalze 17 und die Andruckwalze 18 mit Druck aneinander angreifen zu lassen und gleichzeitig die Kraft einzustellen, mit der sie aneinander andrücken. Die Walzen 16, 17 und 18 können die Gestalt von Stahlwalzen haben, wobei jede von ihnen eine harte Chrom-Überzugsschicht auf der Umfangsfläche besitzt.

In der Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen 24 ein Führungsglied bezeichnet, mit dem das Abziehdruck-Blatt 7 (in diesem Ausführungsbeispiel ist es Papier) zwischen die beiden Walzen 16 und 17 geführt wird. Das Führungsglied 24 ist, wie das mit dem Bezugszeichen 25 angedeutet ist, an die Seitenplatten 15 so angeschraubt, daß das vordere Ende des Führungsgliedes 24 einen vorgegebenen Abstand d von den Umfangsflächen der Fixierwalzen 16 und 17 hat, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Das Führungsglied 24 kann als dünnes Metallblech (mit einer Dicke von etwa 1 mm) ausgebildet sein.

Entsprechend der Fig. 4 sind in einer Druckfixiervorrichtung mit dem zuvor angegebenen Aufbau die Fixierwalzen 16 und 17 derart zueinander angeordnet, daß ihre Achsen l₁ und l₂ einander mit einem kleinen Winkel R₁ überkreuzen, und die Andruckrolle 18 ist so angeordnet, daß deren Achse l₃ in Draufsicht gesehen über der Achse l₁ liegt. Damit befindet sich die Kontaktlinie der Fixierwalzen 16 und 17 auf einer geraden Linie l₀, die um 1/2 R₁ bezüglich den Achsen l₁, l₃ oder l₂ geneigt ist. Das bedeutet, daß bei der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung das vordere Ende 7a des Abziehdruck-Blattes 7 nicht entlang seiner gesamten Breite von den Fixierwalzen 16 und 17 gleichmäßig erfaßt wird, sondern eine Seite B des Vorderendes 7a wird zuerst erfaßt. Bei dieser Druckfixiervorrichtung wird die Fixierwalze 16 an ihrem Ende 16′ mit einer Antriebsquelle, beispielsweise einem nicht dargestellten Motor, in Rotation versetzt.

Die Umfangsgeschwindigkeiten der Fixierwalzen 16 und 17 und des Förderbandes 12 seien mit V₁ bzw. V₂ bezeichnet. V₁ und V₂ werden so gewählt, daß zwischen ihnen die Beziehung V₁<V₂ besteht und der Wert von V₁/V₂ oberhalb von 0,98 liegt. Die Geschwindigkeit V₂ wird gewöhnlich so festgelegt, daß sie den gleichen Wert hat wie die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 1. Der Abstand l zwischen dem Förderband 12 (Zentralachse l′ einer Rolle 12′) zu dem Kreuzungspunkt O der Walzen 16 und 17 ist allgemein auf einen Wert festgelegt, der kleiner ist als die Länge des Abziehdruck-Blattes 7.

Es wird nun die Betriebsweise der Druckfixiervorrichtung 13 nach dem voran beschriebenen Aufbau angegeben. Nachdem das Abziehdruck-Blatt 7 mit der Trennklaue 11 von der Umfangsfläche der Trommel 1 getrennt worden ist, wird es von dem Förderband 12 in Richtung des Pfeiles Z der Fig. 2 befördert. Bei einem gewöhnlichen Kopiergerät befindet sich die Trennklaue 11 nur an einem Ende der Trommel 1 (bei dem Ende A in diesem Ausführungsbeispiel), so daß das Abziehdruck-Blatt 7 auf dem Förderband so befördert wird, daß der in der Fig. 2 gestrichelt dargestellte Randteil der Seite B von der Oberfläche des Förderbandes 12 getrennt ist. Nachdem das Vorderende des Abziehdruck-Blattes 7 das Führungsglied 24 erreicht hat, wird dagegeben das Abziehdruck-Blatt 7 entlang der Oberfläche des Führungsgliedes 24 transportiert und zwischen die beiden Fixierwalzen 16 und 17 geführt.

Wenn das Vorderende des Abziehdruck-Blattes 7 von den Walzen 16 und 17 erfaßt wird, ergibt sich keine Bremskraft auf das hintere Ende des Abziehdruck-Blattes 7 wegen der voran angegebenen Bedingungen V₁<V₂ und V₁<=0,98 V₂, so daß eine Faltenbildung in dem Blatt 7 verhindert werden kann.

Es sei nun angenommen, daß V₁ 0,98 V₂ ist. Dann würde das Blatt 7 mehr als notwendig gelockert und eine Anprallkraft hoher Größe würde auf das Blatt 7 ausgeübt, wenn es von den Walzen 16 und 17 erfaßt wird, was dazu führt, daß der Toner auf dem Blatt 7 verstreut und das Tonerbild zerstört wird. Wenn aber die numerischen Beschränkungen V₁<V₂ und V₁≧ 0,98 V₂ gelten, wie zuvor beschrieben worden ist, so kann das Lockern des Blattes 7 minimiert werden und das Blatt 7 zwischen die Walzen 16 und 17 eingeführt werden, während es sich im wesentlichen entlang der Oberfläche des Führungsgliedes 24 bewegt, so daß die Anprallkraft, die auf das Blatt 7 beim Angreifen der Walzen 16 und 17 ausgeübt werden kann, von seinem vorderen Ende absorbiert werden kann. Dies führt dazu, daß ein Verstreuen des Toners und eine Zerstörung des Tonerbildes verhindert wird. So wird vorgesehen, daß die Werte V₁ und V₂ einander nahezu gleich sind. Werden sie so gewählt, daß V₁ ≧ 0,98 V₂ ist, so zeigt sich, daß das Blatt 7 in den Spalt zwischen den Walzen 16 und 17 eingeführt wird, nachdem es sich im wesentlichen entlang der Oberfläche des Führungsgliedes 24 bewegt hat, mit dem Ergebnis, daß der Anprall, der beim Ergreifen des Blattes 7 durch die Walzen 16 und 17 entsteht, durch das vordere Ende des Blattes 7 absorbiert wird, und daß eine Störung des Tonerbildes überwiegend vermieden wird, weil kein Verstreuen des Toners stattfindet.

Durch die ausgezogenen Linien ist in der Fig. 5 der Betrag h des Lockerns (des Spiels) des Blattes 7 dargestellt, wobei dieser Betrag proportional zu dem Abstand X zwischen dem Kreuzungspunkt O der Walzen 16 und 17 und dem Blatt 7 und umgekehrt proportional zu dem Wert V₁/V₂ ist. In Fig. 5 ist der Wert von V₁/V₂ größer, wenn das Lockern durch die Gerade b dargestellt ist, als wenn sie durch die Gerade a dargestellt wird.

Bei der Druckfixiervorrichtung 13 mit dem voran beschriebenen Aufbau ist die Kontaktlinie zwischen den Walzen 16 und 17 entsprechend der Fig. 4 um einen kleinen Winkel R′ (= 1/2 R₁) bezüglich dem vorderen Ende des Blattes 7 geneigt, so daß das Vorderende des Blattes 7 nicht gleichmäßig von den Walzen 16 und 17 erfaßt wird und eine Seite (auf der Seite B) zuerst erfaßt wird. Damit wird der Anprall oder Stoß, der auf das Blatt ausgeübt wird, wenn es von den Walzen 16 und 17 erfaßt wird, durch eine Seite des vorderen Endes des Blattes absorbiert, so daß das Verstreuen von Toner minimiert wird. Dies erlaubt das Erzielen eines Bildes hoher Qualität ohne Störungen des Tonerbildes. Für den Winkel R′ kann ein geeigneter Wert nach Maßgabe der Qualität des Blattes 7, seiner Dicke sowie der Geschwindigkeit gewählt werden, mit der das Blatt 7 transportiert wird. Ist der Wert zu groß, können sich Falten bilden; ist er zu klein, so hat die Einstellung des Winkels R′ keine Wirkung. Der Wert des Winkels R′ ist vorzugsweise oberhalb von 1/10 R₁ und niedriger als R₁.

Der erwähnte kleine Winkel R′ kann eingestellt werden, indem man ein Ende der Fixiervorrichtung 13 in Richtung auf das Förderband 12 kippt. Ist beispielsweise entsprechend der Fig. 4 der Winkel R₁ 1°08′, so wird der Winkel R′ zu 9′, wenn das Antriebsende (A) der Fixiervorrichtung 13 gegen das Förderband 12 um 0°25′ gekippt und das Antriebsende (B) stationär gehalten wird.

Bei der Fig. 4 wird der Winkel, der zwischen der (mit dem Pfeil Z angedeuteten) Bewegungsrichtung des Abziehdruck- Blattes 7 vor Ausführung des Abziehdruckes und der (mit dem Pfeil C angedeuteten) Bewegungsrichtung dieses Blattes nach Ausführung des Abziehdruckes mit R₂ und der Neigungswinkel des Abziehdruck-Blattes 7 bezüglich der Kontaktlinie l₀ der Walzen 16 und 17 mit R₃ bezeichnet. Es gilt dann R₂ = R₃ - (90°-1/2 R₁). In diesem Fall, wenn die Länge des Blattes 7 mit L bezeichnet ist, wird die Differenz zwischen V₂ und V₁ (V₂-V₁=ΔV) vorzugsweise entsprechend der folgenden Gleichung (1) gewählt:

ΔV ≧ (L-l) × tan R₂ (1)

Wenn das Blatt 7 (Papier) von den Walzen erfaßt wird, so würde das Papier gezogen. Um zu vermeiden, daß das Papier mehr als wünschenswert gelockert wird, und faltig wird, setzt man den Wert von ΔV wie oben angegeben fest. Ist jedoch der Wert von ΔV zu groß, so würde das Papier zu sehr gelöst. Daher wird der Wert von R₂ vorzugsweise im Bereich zwischen 05′ und 1°20′, insbesondere im Bereich zwischen 10′ und 1°00′ festgelegt. Ist ΔV größer (L-l) × tan R₂ in Gleichung (1), so würde das Ablösen des Papiers auf der Seite B größer, und das Blatt 7 würde nicht von den Walzen 16 und 17 erfaßt, während es sich entlang der Oberfläche der Blattführung 24 bewegt. Der Wert von ΔV wird daher optimiert, wenn er zu ΔV = (L-l) × tan R₂ gesetzt wird. Wird beispielsweise Papier der Größe B4 (japanische Industrienorm) mit L=420 mm als Abziehdruck-Blatt 7 verwendet und wird der Wert von 1 zu 150 mm, der von R₁ zu 1°08′ und der von R₃ zu 91° festgelegt, so wird (L-l) × tan R₂ gleich 20 mm.

Damit muß man nur den Wert V₁ zu V₁=98,0 mm/sec setzen, wenn V₂ 100 mm/sec beträgt, und zu V₁=198,0 mm/sec, wenn V₂ 200/mm/sec ist. Dies liefert Werte für V₁/V₂ von 0,98 für V₁=98,0 mm/sec und 0,99 bei V₁=198,0 mm/sec.

Der Abstand d zwischen der peripheren Oberfläche der Fixierwalze 16 und dem vorderen Ende des Führungsgliedes 24 erhält einen Wert, der größer ist als die Dicke t des Abziehdruck- Blattes 7, damit ein Verklemmen des Blattes 7 vermieden wird. Das Abziehdruck-Blatt 7 muß nicht notwendigerweise einzeln befördert werden; es können vier oder fünf Abziehdruck- Blätter 7 aufeinanderliegend befördert werden. Damit würde es notwendig, den Wert von d so festzulegen, daß er größer als 5t ist. Das Abziehdruck-Blatt 7 kann je nach Art des Papieres in der Dicke variieren; seine Dicke beträgt allgemein zwischen 60 und 100 µm. Damit würde der Wert von d oberhalb von 0,5 mm liegen. Ist der Wert für d zu groß, würde das Blatt 7 nicht genau von den Walzen 16 und 17 erfaßt, so daß der Abstand d maximal 20mal größer ist als die Dicke t des Blattes 7. Besonders bevorzugt wird ein Wert von weniger als 1,2 mm für den Spalt d. Der Spalt d muß nicht so eingestellt werden, daß sein Wert in dem angegebenen Bereich über die gesamte Länge des Führungsgliedes 24 liegt. Durch Einstellen des Spaltes d über eine Länge W, die seinem Zentralteil entspricht (oder etwa 100 mm, wenn die Länge des Führungsgliedes 24 der Breite des Papiers mit der Größe B4 entspricht), ist es entsprechend der Fig. 3 möglich, das Blatt 7 stoßfrei zwischen die Walzen 16 und 17 einzuführen.

Das Führungsglied 24 hat entsprechend der Fig. 3 einen leicht konvexen Querschnitt. Aufgrund dieser Ausbildung neigt das Abziehdruck-Blatt 7, das entlang der Oberfläche des Führungsgliedes 24 gefördert wird, zu einander entgegengesetzten Seiten gezogen zu werden, wodurch die Bildung von Falten in dem Blatt 7 vermieden werden kann. Wird jedoch der Maximalbetrag der Durchbiegung y des Führungsgliedes 24 zu groß, so würde die Beförderung des Abziehdruck-Blattes 7 behindert. Damit beträgt der Wert y vorzugsweise weniger als 1,0 mm; besonders bevorzugt wird ein Wert kleiner als 0,7 mm.

Die Fig. 6 zeigt das vordere Ende des Führungsgliedes 24 in Bezug auf die Position der Fixierwalzen 16 und 17. Um eine Faltenbildung in dem Abziehdruck-Blatt zu verhindern, wird das vordere Ende des Führungsgliedes 24 in einer Position angeordnet, die das gleiche Niveau hat oder etwas niedriger liegt als die Berührungslinie der beiden Walzen 16 und 17.

Beispiel

Bei der Druckfixiervorrichtung 13, die in Fig. 2 dargestellt ist, werden Stahlwalzen mit einem Außendurchmesser von 34 mm und 270 mm Länge als Walzen 16 und 18 verwendet; eine Stahlwalze von 22 mm Außendurchmesser und 270 mm Länge wurde als Walze 17 eingesetzt. Der Liniendruck zwischen den Walzen 16 und 17 wurde auf 20 kg/cm eingestellt; der Kreuzungswinkel R₁ der Walze 17 wurde auf 1°08′ und ihr kleiner Winkel R′ auf 12′ eingestellt. Die Druckfixiervorrichtung 13 mit diesem Aufbau wurde in einen kommerziell erhältlichen Kopierapparat (SC 120, hergestellt von Copier Co.) eingebaut, und es wurden Tests zur Bildfixierung bei den folgenden Bedingungen durchgeführt. Die Umfangsflächen der Walzen 16, 17 und 18 waren mit hartem Chrom plattiert.

Als Kopierblätter wurden Abziehdruck-Blätter des Papiertyps A4 und B4 mit einer Dicke von 80 µm verwendet, die so behandelt waren, daß ihre Oberflächen hohen Widerstand zeigten. Drei Typen von Bildern wurden auf diesen Blättern gebildet:
Typ (a) war auf der gesamten Oberfläche weiß,
Typ (b) war auf der gesamten Oberfläche schwarz und
Typ (c) trug ein Diagramm der Japan Electronics Society.

Diese drei Typen von Bildern wurden unter verschiedenen Umweltbedingungen fixiert: 23°C und 68% R.H. (Raumfeuchte) und 26°C und 80% R.H..

Der Abstand Δh zwischen dem vorderen Ende des Führungsgliedes 24 und der Kontaktlinie zwischen den Walzen 16 und 17 wurde nach den folgenden drei Arten eingestellt:

• (a) +1,75 mm (Zentralteil) und +1,65 mm (einander gegenüberliegende Endteile),
• (b) -0,10 mm (Zentralteil) und -0,20 mm (entgegengesetzte Endteile) und
• (c) -1,0 mm (Zentralteil) und -1,1 mm (entgegengesetzte Endteile).

Die Versuche wurden mit 200 Blättern für jeden Bildtyp unter den angegebenen Bedingungen ausgeführt, um das Auftreten einer Faltenbildung für jeden Typ zu bestimmen. Die Testergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt und beruhen auf einer Zahl von Falten, die nicht nur die auf der Bildoberfläche mit nacktem Auge erkennbaren Falten umfaßt, sondern auch kleine, die unter der Bildfläche kaum erkennbar sind.

Tabelle 1

Auftreten von Faltenbildung (%)

Aus den Versuchen, die in Tabelle 1 dargestellt sind, kann man entnehmen, daß das Auftreten einer Faltenbildung in den Kopierblättern niedriger ist, wenn das vordere Ende des Führungsgliedes 24 unterhalb der Kontaktlinie der Walzen 16 und 17 angeordnet ist, als in dem Fall, wenn es oberhalb dieser Kontaktlinie angeordnet ist.

Insbesondere dann, wenn das Fixieren der Bilder bei hoher Umgebungstemperatur durchgeführt wird, ist es möglich, das Auftreten der Faltenbildung zu reduzieren, indem das vordere Ende des Führungsgliedes unter der Kontaktlinie der Fixierwalzen positioniert wird.

Erzielte Ergebnisse

Wie voran beschrieben, ist eine Druckfixiervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung so aufgebaut, daß ein Bildträger nicht nur in den Spalt zwischen den Fixierwalzen in gelockertem Zustand eingeführt wird, sondern es tritt auch keine auf den Bildträger wirkende Zugkraft auf, wenn er von den Fixierwalzen erfaßt wird. Wenn der Bildträger von den Fixierwalzen erfaßt wird, so kann die auf ihn wirkende Stoßkraft verringert werden. Mit der Erfindung wird die Gewinnung eines fixierten Bildes hoher Qualität ermöglicht, ohne daß ein Verstreuen des Toners und eine Bildung von Falten auftritt.

Anwendungen

Das voran beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel einer Druckfixiervorrichtung nach der Erfindung besitzt drei Walzen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die besondere Anzahl von Walzen dieser Vorrichtung beschränkt; sie ist auch bei Druckfixiervorrichtungen mit zwei Walzen anwendbar. Weiterhin kann die Erfindung nicht nur in Kopiergeräten des sogenannten PPC-Systems eingesetzt werden, die ein Abziehdruckgerät besitzen, sondern auch in einem Kopiergerät nach dem sogenannten CPC-System, bei dem ein Bild unmittelbar nach der Entwicklung fixiert wird.

Claims (4)

1. Druckfixiervorrichtung mit

• a) einem Paar Druck-Fixierwalzen (16, 17), deren Achsen einen kleinen Winkel R₁ miteinander bilden und deren Kontaktlinie mit der Vorderkante eines jeweils der Druckfixiervorrichtung zugeführten, ein Tonerbild tragenden, blattförmigen Bildträgers (7) einen kleinen Winkel R bildet,
• b) einer Bildträgertransporteinrichtung (12), die den Bildträger (7) bis zu den Druck-Fixierwalzen (16, 17) mit der Geschwindigkeit v₂ transportiert, die höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit v₁ der Druck-Fixierwalzen (16, 17), und
• c) einem bezüglich der Bewegungsrichtung des Bildträgers (7) vor den Druck-Fixierwalzen (16, 17) angeordneten, den Bildträger (7) führenden Führungsglied (24), dessen den Druck- Fixierwalzen (16, 17) zugewandtes Ende auf gleicher Höhe oder niedriger angeordnet ist als die Kontaktlinie der Druck-Fixierwalzen (16, 17),

dadurch gekennzeichnet,

• d) daß das Verhältnis v₁/v₂ gleich 0,98 oder größer ist und
• e) daß die Spaltbreite (d) zwischen dem genannten Ende des Führungsgliedes (24) und der Umfangsfläche der oberen Fixierwalze (16) das 5- bis 20fache der Dicke des Bildträgers (7) beträgt.

2. Druckfixiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel R′ größer als 1/10 R₁ und kleiner als R₁ ist.

3. Druckfixiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsglied (24) quer zur Bewegungsrichtung des Bildträgers (7) eine konvex gekrümmte Oberfläche hat.