DE3838021C2

DE3838021C2 -

Info

Publication number: DE3838021C2
Application number: DE3838021A
Authority: DE
Inventors: Teruaki Katsuta Ibaraki Jp Mitsuya; Takao Takahagi Ibaraki Jp Kumasaka; Takao Mito Ibaraki Jp Umeda; Yasuo Hori; Ikuo Shimokobe; Nobuyoshi Katsuta Ibaraki Jp Hoshi
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1988-11-09
Publication date: 1991-06-13
Also published as: JPH01124869A; DE3838021A1; US4959693A; JPH0772811B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Duplex-Kopiervor richtung gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruches 1.

Eine derartige Duplex-Kopier- oder Reproduziereinrichtung geht be reits aus US-PS 45 88 281 hervor. Zur Erzeugung von Bil dern wird dort ein Toner verwendet. Die Fig. 9 zeigt einen seitlichen Querschnitt durch die konventionelle Duplex-Reproduziereinrichtung.

Diese konventionelle Duplex-Reproduziereinrichtung enthält eine Heizwalze 1, eine Gegendruckwalze 2 (Stützwalze), eine Entwicklerstation 3 und eine erste Transporteinrichtung 4 zum Transport eines Aufzeichnungsblattes nach vorne von der Entwicklerstation 3 zur Heizwalze 1. Eine Fixierstation ent hält im wesentlichen die Heizwalze 1 und die Gegendruckwalze 2.

Die konventionelle Duplex-Reproduziereinrichtung enthält weiterhin eine Zwischentransporteinrichtung 5 für das Auf zeichnungsblatt, eine Umkehr- bzw. Umlenktransporteinrich tung 6, eine Rückführtransporteinrichtung 7 und eine Ausga betransporteinrichtung 8 für das Aufzeichnungsblatt. Diese Transporteinrichtungen 4, 5, 6, 7 und 8 für das Aufzeich nungsblatt bestehen jeweils im wesentlichen aus einem umlau fenden Transportband und einer Papierstau verhindernden Ei senplatte an der Nahtstelle zwischen den jeweiligen Trans portgurten.

Weiterhin gehören zur Duplex-Reproduziereinrichtung eine Um kehrklaue 9, ein Aufzeichnungspapiereinlaß 10, ein Umkehr tisch 11 und ein Ausgabetisch 12, auf dem ausgegebene Auf zeichnungsblätter übereinanderliegend gestapelt werden.

Ein über den Aufzeichnungspapiereinlaß 10 in die Duplex-Re produziereinrichtung hineingeführtes Aufzeichnungsblatt 13 gelangt zunächst zur Entwicklungsstation 3, in der ein To nerbild 14 erzeugt wird. Das Tonerbild 14 befindet sich im vorliegenden Fall an der unteren Fläche des Aufzeichnungs blatts 13. Danach gelangt das Aufzeichnungsblatt 13 zur Fi xierstation, die im wesentlichen aus der Heizwalze 1 und der Gegendruckwalze 2 besteht.

Die Heizwalze 1 enthält in ihrem Inneren eine Heizeinrich tung, die als Wärmequelle dient, um das Aufzeichnungsblatt 13 aufzuheizen. Die Gegendruckwalze 2 ist nicht mit einer Heizeinrichtung ausgestattet. Die Heizwalze 1 wird auf eine solche Temperatur erwärmt, daß das Tonerbild 14 schmelzen kann. Dabei wird das Aufzeichnungsblatt 13 durch den Bereich zwischen Heizwalze 1 und Gegendruckwalze 2 hindurchgeführt, wobei die Heizwalze 1 gegen die Gegendruckwalze 2 drückt. Das geschmolzene Tonerbild 14 auf dem Aufzeichnungsblatt 13 wird somit gepreßt.

Im allgemeinen besitzt der Toner keinen definierten Schmelz punkt und keinen definierten Verfestigungspunkt. Die Tempe ratur wird jedoch so eingestellt, daß das Tonerbild 14 auf andere Substanzen bzw. Unterlagen übertragen werden kann.

Das Aufzeichnungsblatt 13 liegt zunächst unter der Vorwärts transporteinrichtung 4, die ihrerseits zwischen der Entwick lerstation 3 und der Fixierstation (Heizwalze 1 und Gegen druckwalze 2) angeordnet ist. Das Aufzeichnungsblatt 13 wird jedoch durch einen Luftstrom gegen die Vorwärtstransportein richtung 4 gesaugt, um auf diese Weise von dieser getragen zu werden. Diese Methode zum Tragen des Aufzeichnungsblatts kommt auch bei der Umkehrtransporteinrichtung 6 zur Anwen dung, wie später noch genauer beschrieben wird.

Erreicht das Aufzeichnungsblatt 13 die Fixierstation, so wird es durch die Heizwalze 1 aufgeheizt. Dabei wird das To nerbild 14 auf der unteren Fläche des Aufzeichnungsblatts 13 geschmolzen und auf dem Aufzeichnungsblatt 13 fixiert.

Über die Zwischentransporteinrichtung 5 wird das Aufzeich nungsblatt 13 dann zur Umlenkklaue 9 transportiert. Die Um lenkklaue 9 ist dann geschlossen, wenn auf dem Aufzeich nungsblatt 13 beide Seiten bedruckt werden sollen. Sie wird geschlossen, unmittelbar bevor das auf einer Seite bedruckte Aufzeichnungsblatt 13 die Umlenkklaue 9 erreicht. Die Fig. 9 zeigt einen Zustand, bei dem die Umlenkklaue 9 geschlossen bzw. nach unten abgesenkt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diejenige Seite des beidseitig zu bedruckenden Aufzeichnungsblatts 13, die zu erst bedruckt worden ist, als erste Seite bezeichnet, wäh rend die Rückseite des Aufzeichnungsblatts 13 als zweite Seite bezeichnet wird. Nach dem Schließen der Umlenkklaue 9 wird das Aufzeichnungsblatt 13 zur Umkehrtransporteinrich tung 6 geführt, so daß es zum Umkehrtisch 11 transportiert wird. Das Aufzeichnungsblatt 13 kommt dann auf dem Umkehr tisch 11 mit der ersten Seite nach oben zu liegen.

Im Anschluß daran wird das Aufzeichnungsblatt 13 zur Rück führtransporteinrichtung 7 transportiert. Es wird daher mit Hilfe der Rückführtransporteinrichtung 7 erneut zur Entwick lerstation 3 und danach zur Vorwärtstransporteinrichtung 4 geleitet. Bei diesem Vorgang wird ein Tonerbild 14 auf der zweiten Seite des Aufzeichnungsblatts 13 erzeugt, wobei es weiterhin in Richtung zur Umlenkklaue 9 transportiert wird. Jetzt allerdings öffnet sich die Umlenkklaue 9 nach oben, so daß das mit beiden Seiten bedruckte Aufzeichnungsblatt 13 zum Ausgabetisch 12 ausgegeben werden kann, und zwar mittels der Ausgabetransporteinrichtung 8.

Aufgrund der oben beschriebenen Vorgänge lassen sich sowohl ein Tonerbild 14 auf der ersten Seite und ein Tonerbild 14 auf der zweiten Seite des Aufzeichnungsblatts 13 erzeugen und fixieren.

Der obengenannte Aufbau und Betrieb der konventionellen Du plex-Reproduziereinrichtung wurde im Hinblick auf die Bewe gung eines Aufzeichnungsblatts 13 beschrieben. Das Aufzeich nungsblatt 13 war im vorliegenden Fall ein Blatt Papier. Der Betrieb der Duplex-Reproduziereinrichtung läßt sich wieder holt ausführen.

Nicht berücksichtigt wird bei der obigen Duplex-Reproduzier einrichtung eine Fleckenbildung auf Teilen der Aufzeich nungsblatt-Transporteinrichtungen 4, 5, 6 und 7, der Umkehr klaue 9, usw. Der durch die Fixierstation erhitzte und ge schmolzene Toner wird nicht gekühlt, so daß er in geschmol zenem Zustand leicht in Kontakt mit Teilen der genannten Aufzeichnungsblatt-Transportvorrichtungen 4, 5, 6 und 7, der Umkehrklaue 9, usw. kommen kann. Die genannten Elemente bzw. Vorrichtungen verschmutzen daher relativ schnell.

Bei der konventionellen Duplex-Reproduziereinrichtung nach Fig. 9 wird das Aufzeichnungsblatt 13 an einer unteren Seite der Zwischentransporteinrichtung 5 getragen, wobei die Seite des Aufzeichnungsblatts 13, die in Kontakt mit der Gegen druckwalze 2 steht, auch in Kontakt mit der Zwischentrans porteinrichtung 5 kommt.

Die Gegendruckwalze 2 wird durch die Heizwalze 1 aber eben falls auf eine Temperatur aufgeheizt, die hoch genug ist, um Toner zu schmelzen. Das Tonerbild 14 auf der ersten Seite des Aufzeichnungsblatts 13 wird daher durch die Gegendruck walze 2 erneut geschmolzen, und zwar zu einer Zeit, zu der das Bild auf der zweiten Seite des Aufzeichnungsblatts 13 fixiert wird.

Wird das Aufzeichnungsblatt 13 in der zuvor beschriebenen Weise getragen, so kommt unvermeidlich Toner mit den Auf zeichnungsblatt-Transporteinrichtungen 4, 5, 6 und 7 in Kon takt, und zwar in geschmolzenem Zustand, so daß diese Trans porteinrichtungen 4, 5, 6 und 7 sehr schnell verschmutzen.

Das oben beschriebene Problem tritt auch bei anderen Fixier verfahren auf, z. B. beim Blitzfixierverfahren (flash fixing method), bei denen keine Heizwalze verwendet wird, sofern nur zur Fixierung die Erzeugung von Wärme vorgesehen ist.

Wird z. B. im Falle eines Rotationsdrucks ein sehr langes Endlospapier verwendet, so lassen sich die oben beschriebe nen Probleme dadurch überwinden, daß die Spannung des End lospapiers verringert wird. Die Probleme lassen sich aber nicht mit der konventionellen Duplex-Reproduziereinrichtung lösen, sofern die Aufzeichnungsblätter aus geschnittenem Pa pier bestehen.

Die Verschmutzung von Teilen der Duplex-Reproduziereinrich tung tritt um so stärker auf, je höher die Druckgeschwindig keit ist, da bei höherer Aufzeichnungsblatt-Transportge schwindigkeit der geschmolzene Toner bzw. das geschmolzene Tonerbild über eine längere Strecke transportiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschmutzung der Papierführung in einer Duplex-Kopiervorrichtung der ein gangs genannten Art zu vermeiden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.

Danach ist der Fixiereinrichtung eine Luftführungseinrichtung nachgeordnet, die den austretenden Teil des Trägerblattes mit tels einer Kühlluftströmung hält, bis die vordere Kante des Blattes von den weiteren, festen Führungsteilen erfaßt wird. Die Zeitspanne, während der sich das Trägerblatt in der Luft strömung befindet, ist dabei so gewählt, daß eine zur Verfe stigung des Tonerbildes ausreichende Abkühlung in dem Kühl luftstrom erreicht wird.

Aus DE-GM 70 27 581 ist eine Fixiervorrichtung für ein Kopier gerät bekannt, bei der mit einer Luftströmung gearbeitet wird. Es handelt sich dabei aber um Heißluft, die in der Fixierein richtung selbst angewendet wird, um den Toner zu erweichen und in das Trägerblatt einzuschmelzen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 einen seitlichen Querschnitt durch eine Duplex-Kopier vorrichtung, die im folgenden auch als Duplex-Reprodu ziereinrichtung bezeichnet wird, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Fixierstation für die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine mit einem Luftstrom arbeitende Aufzeichnungs blatt-Trägereinrichtung für die Duplex-Reproduzier einrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4A eine schematische Darstellung einer mit einem Luft strom arbeitenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrich tung, einer Umkehrklaue und einer Ausgabetransport einrichtung für eine Duplex-Reproduziereinrichtung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfin dung in einem Zustand, bei dem das Aufzeichnungs blatt umgelenkt bzw. umgekehrt wird,

Fig. 4B eine schematische Darstellung einer mit einem Luft strom arbeitenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrich tung, einer Umkehrklaue und einer Ausgabetransport einrichtung für eine Duplex-Reproduziereinrichtung nach dem anderen Ausführungsbeispiel in einem Zu stand, bei dem das Aufzeichnungsblatt in Richtung des Ausgabetisches ausgegeben wird,

Fig. 5A eine schematische Darstellung einer mit einem Luft strom arbeitenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrich tung, einer Umkehrklaue und einer Ausgabetransport einrichtung in einer Duplex-Reproduziereinrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin dung in einem Zustand, bei dem das Aufzeichnungs blatt umgelenkt bzw. umgekehrt wird,

Fig. 5B eine schematische Darstellung einer mit einem Luft strom arbeitenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrich tung, einer Umkehrklaue und einer Ausgabetransport einrichtung für eine Duplex-Reproduziereinrichtung nach dem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Zustand, bei dem das Aufzeichnungsblatt in Richtung des Ausgabetisches ausgegeben wird,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer mit einem Luft strom arbeitenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrich tung und einer Umkehrklaue für die Duplex-Reprodu ziereinrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer mit einem Luft strom darbeitenden Aufzeichnungsblatt-Trägerein richtung und einer Umkehrklaue in einer Duplex-Re produziereinrichtung nach dem anderen Ausführungs beispiel der Erfindung,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer Duplex-Reproduziereinrich tung nach dem anderen Ausführungsbeispiel der Er findung, und

Fig. 9 eine Seitenansicht einer konventionellen Duplex-Re produziereinrichtung.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung un ter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 näher beschrieben. Die Fig. 1 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht des inneren Bereichs einer Duplex-Reproduziereinrichtung.

Die Duplex-Reproduziereinrichtung nach Fig. 1 enthält eine Heizwalze 1, eine Gegendruckwalze 2, eine Entwicklerstation 3 und eine erste Aufzeichnungsblatt-Transporteinrichtung 4 zum Transport eines Aufzeichnungsblatts von der Entwickler station 3 nach vorn zur Heizwalze 1. Eine Fixierstation ent hält im wesentlichen die Heizwalze 1 und die Gegendruckrolle 2.

Die Duplex-Reproduziereinrichtung besitzt weiterhin eine Um kehrtransporteinrichtung 6, eine Rückführtransporteinrich tung 7 und eine Ausgabetransporteinrichtung 8 für das blatt förmige Gut.

Die Entwicklerstation 3, die Fixierstation und die Umkehr transporteinrichtung 6 bilden einen Transportweg für das Aufzeichnungsblatt 13 entlang der äußeren Hüllflächen dieser Elemente.

Die Vorwärtstransporteinrichtung 4, die Umkehrtransportein richtung 6, die Rückführtransporteinrichtung 7 und die Aus gabetransporteinrichtung 8 für das Aufzeichnungsblatt beste hen jeweils im wesentlichen aus einem umlaufenden Transport gurt, wobei jeweils eine Papierstau verhindernde Eisenplatte im Bereich zwischen den benachbarten Transportgurten ange ordnet ist.

Die Vorwärtstransporteinrichtung 4 enthält umlaufende Trans portbänder 4a und 4d sowie Eisenplatten 4b, 4c und 4e. Die Umkehrtransporteinrichtung 6 enthält umlaufende Transport bänder 6a, 6c und 6e sowie Eisenplatten 6b und 6d. Die Rück führtransporteinrichtung 7 enthält ein umlaufendes Trans portband 7a sowie eine Eisenplatte 7b. Die Ausgabetransport einrichtung 8 für das Aufzeichnungsblatt besteht im wesent lichen aus einer Eisenplatte 8a und einem umlaufenden Transportband 8b. Sämtliche Transportbänder weisen eine flä chige Ausdehnung auf und können auch als Transportgurte oder dergleichen bezeichnet werden.

Weiterhin gehören zur Duplex-Reproduziereinrichtung eine Um kehrklaue 9, eine Aufzeichnungsblatteinlaß 10, ein Umkehr tisch 11 und ein Ausgabetisch 12, auf dem ausgegebene Auf zeichnungsblätter übereinanderliegend gestapelt werden. Dar über hinaus ist eine mit einem Luftstrom arbeitende Auf zeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 vorhanden. Die mit dem Luftstrom arbeitende Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 liegt zwischen der Fixierstation und der Umkehrklaue 9.

Die Pfeile innerhalb der Heizwalze 1, der Gegendruckwalze 2 sowie innerhalb der Entwicklerstation 3 geben die jeweilige Drehrichtung dieser Einrichtungen an. Die anderen Pfeile in Fig. 1 markieren die Richtung, in die das Aufzeichnungsblatt 13 bewegt wird.

Das Aufzeichnungsblatt 13 wird über den Aufzeichnungsblatt einlaß 10 und mittels der Vorwärtstransporteinrichtung 4 zur Entwicklerstation 3 transportiert, in der ein Tonerbild 14 auf eine erste Seite des Aufzeichnungsblatts 13 übertragen wird. Das Aufzeichnungsblatt 13 gelangt dann zur Fixiersta tion, die im wesentlichen aus der Heizwalze 1 und der Gegen druckwalze 2 besteht, wobei der Transport zur Fixierstation mit Hilfe der Vorwärtstransporteinrichtung 4 erfolgt. In der Fixierstation wird das Tonerbild auf der ersten Seite des Aufzeichnungsblatts 13 fixiert.

Anschließend gelangt das Aufzeichnungsblatt 13 von der Fi xierstation in die mit einem Luftstrom arbeitende Aufzeich nungsblatt-Trägereinrichtung 15, die nachfolgend unter Be zugnahme auf die Fig. 2 näher beschrieben wird. Dabei gibt die Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 einen Luftstrom aus, auf dem das Aufzeichnungsblatt 13 ruht. Das Tonerbild 14 auf der ersten Seite des Aufzeichnungsblatts 13 wird da her abgekühlt, so daß es sich verfestigt.

Die Duplex-Reproduziereinrichtung gemäß dem obigen Ausfüh rungsbeispiel ist so aufgebaut, daß das hintere Ende des Aufzeichnungsblatts 13 die Fixierstation verläßt, sobald die Spitze des Aufzeichnungsblatts 13 die Umkehrklaue 9 er reicht.

Wird also die Spitze des Aufzeichnungsblatts 13, die in Transportrichtung vorn liegt, durch den Luftstrom der Auf zeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 getragen, so befindet sich die hintere Kante des Aufzeichnungsblatts 13 noch in der Fixierstation. Die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungs blatts 13 befindet sich somit nicht im Luftstrom. Das bedeu tet, daß das Aufzeichnungsblatt 13 stabil durch die Auf zeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 hindurch transportiert werden kann, die den Luftstrom ausgibt.

Wie im Falle der konventionellen Duplex-Reproduziereinrich tung wird die Umkehrklaue 9 nur dann geschlossen, wenn beide Seiten des Aufzeichnungsblatts 13, also auch die zweite Sei te des Aufzeichnungsblatts 13, bedruckt werden sollen. Die Schließung erfolgt, unmittelbar bevor das Aufzeichnungsblatt 13 die Umkehrklaue 9 erreicht. Das Aufzeichnungsblatt 13 ge langt in diesem Fall zur Umkehrtransporteinrichtung 6 und weiter zum Umkehrtisch 11, so daß es schließlich gewendet wird. Die Umkehrung des Aufzeichnungsblatts 13 erfolgt in genau derselben Weise wie bei der konventionellen Duplex-Re produziereinrichtung.

Im Bereich der Vorwärtstransporteinrichtung 4 zwischen der Entwicklerstation 3 und der Fixierstation und im Bereich der Umkehrtransporteinrichtung 6 wird das Aufzeichnungsblatt 13 an der jeweils unteren Seite (in Gravitationsrichtung gese hen) der Transporteinrichtungen gehalten, und zwar mittels eines Ansaugluftstroms, wie auch bei der konventionellen Du plex-Reproduziereinrichtung. Dies gilt auch für den vertikal stehenden Teil der Umkehrtransporteinrichtung 6.

Das gewendete Aufzeichnungsblatt 13 erreicht erneut die Ent wicklerstation 3 mittels der Rückführtransporteinrichtung 7, so daß ein Tonerbild 14 auf der zweiten Seite des Aufzeich nungsblatts 13 erzeugt und anschließend in der Fixierstation fixiert werden kann. In diesem Fall wird das auf der ersten Seite des Aufzeichnungsblatts 13 bereits fixierte Tonerbild 14 durch die Gegendruckwalze 2 erneut erhitzt und geschmol zen.

Beim weiteren Transport des Aufzeichnungsblatts 13 wird die ses durch den Luftstrom der Aufzeichnungsblatt-Trägerein richtung 15 getragen. Dabei werden sowohl die erste Seite als auch die zweite Seite des Aufzeichnungsblatts 13 ge kühlt. Erreicht das Aufzeichnungsblatt 13 die Umkehrklaue 9, so sind die Tonerbilder 14 an beiden Seiten des Aufzeich nungsblatts 13 durch und durch verfestigt. Die Umkehrklaue 9 wird geöffnet, kurz bevor das Aufzeichnungsblatt 13 die Um kehrklaue 9 erreicht. Sodann wird das Aufzeichnungsblatt 13 mit Hilfe der Ausgabetransporteinrichtung 8 zum Ausgabetisch 12 ausgegeben. Auf diesem lassen sich mehrere Aufzeichnungs blätter 13 übereinanderliegend stapeln.

Im folgenden werden die jeweiligen Teile der Duplex-Reprodu ziereinrichtung nach der Erfindung im einzelnen erläutert.

Die Fig. 2 zeigt einen seitlichen Querschnitt durch die Fi xierstation, wobei die Lage der den Luftstrom ausgebenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 mit eingezeichnet ist.

Die Heizwalze 1 enthält eine hohlzylindrische Walze aus Alu miniummaterial, die mit einem Teflonfilm auf ihrer oberen Umfangsfläche beschichtet ist. Innerhalb der Heizwalze 1 be findet sich eine Halogenlampe 16 als Heizeinrichtung. Die Heizeinrichtung liegt im Zentrum der Aluminiumwalze. Die Ge gendruckwalze 2 enthält eine Silicongunmischicht auf der Um fangsfläche einer inneren, hohlen Walze aus Eisen.

Eine Trennklaue 17 dient zum Abtrennen des Aufzeichnungs blatts 13 von der Oberfläche der Heizwalze 1, wenn das Auf zeichnungsblatt 13 ausgegeben wird. Ein ölgetränktes Filz band 18 dient zum Auftragen von Öl auf die Oberfläche der Heizwalze 1, um zu verhindern, daß geschmolzener Toner auf der Oberfläche der Heizwalze 1 festklebt und zu Offset-Phä nomenen führt. Alle genannten Elemente gehören zur Fixier station, in der die Fixierung erfolgt.

Der Buchstabe "a" in Fig. 2 gibt den Abstand zwischen dem Zentrum der Heizwalze 1 und dem hinteren Ende der den Luft strom ausgebenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 an, und zwar in einer Richtung, in die das Aufzeichnungs blatt 13 transportiert wird. Die Größe "a" wird nachfolgend noch im einzelnen näher beschrieben.

Die Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den mit einem Luftstrom arbeitenden Aufzeichnungsblatt-Träger 15. Die Pfeile in Fig. 3 markieren die Richtungen, in die die Luft strömt bzw. ausgeblasen wird. Das Aufzeichnungsblatt 13 wird von rechts nach links in Fig. 3 bewegt. Die Luftströme wer den von zwei Gebläseeinrichtungen 19 erzeugt und durch eine Mehrzahl von Ausblasöffnungen 21 ausgegeben. Jeweils eine Druckkammer 20 ist mit einer Gebläseeinrichtung 19 verbun den. Die beiden Druckkammern 20 weisen jeweils eine die Aus blasöffnungen 21 aufweisende Wand auf, die parallel und im Abstand zueinander liegen. Zwischen den beiden genannten Wänden liegt der Transportweg des Aufzeichnungsblatts 13.

Die Luftstromrate durch jede Ausblasöffnung 21 in einer Druckkammer läßt sich gleichmäßig einstellen. Die Ausblas öffnungen 21 dienen als Luftstromdüsen und sind zickzackför mig an derselben Position vertikal in Tiefenrichtung ver teilt angeordnet. Es kann daher ein stabiler Druck auf die Oberfläche des Aufzeichnungsblatts 13 ausgeübt werden, so daß das Aufzeichnungsblatt 13 zwischen den Druckkammern si cher gehalten werden kann.

Der erste Luftstrom, gesehen in Transport richtung des Aufzeichnungsblatts 13, wird schräg nach hinten ausgegeben, um einen Papierstau zu verhindern, wenn das Auf zeichnungsblatt 13 in einen Spalt eintritt, der zwischen der Heizwalze 1 und der Gegendruckwalze 2 einerseits und der den Luftstrom ausgebenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 andererseits liegt. Der bzw. die nach hinten ausgegebenen Luftströme dienen praktisch zum Einfädeln des Aufzeichnungs blatts 13 in die Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15.

Die anderen Ausblasöffnungen 21 weisen eine Neigung von 30° auf, so daß durch sie Luftströme schräg nach vorn ausgegeben werden, also in Transportrichtung des Aufzeichnungsblatts 13. Dies ist besonders vorteilhaft beim Transport des Auf zeichnungsblatts 13 nach vorn, da in diesem Fall in Vor wärtsrichtung bzw. Transportrichtung wirkende Oberflächen scherkräfte erzeugt werden, die das Aufzeichnungsblatt 13 in Transportrichtung zusätzlich antreiben. Aufgrund der erzeug ten Luftströme wird das Aufzeichnungsblatt 13 in definierter und stabiler Weise durch die Aufzeichnungsblatt-Trägerein richtung 15 hindurchgeleitet, ohne mit ihren Wänden in Be rührung zu kommen.

Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel befindet sich der hintere Teil des Aufzeichnungsblatts 13 zwischen der Heizwalze 1 und der Gegendruckwalze 2, solange der vordere bzw. Spitzenbereich des Aufzeichnungsblatts 13 innerhalb der den Luftstrom ausgebenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrich tung 15 liegt. Hierdurch läßt sich die Stabilität beim Transport des Aufzeichnungsblatts 13 noch weiter erhöhen.

Im folgenden wird beschrieben, in welcher Weise sich der Ab stand "a" vom Zentrum der Heizwalze 1 bis zum in Transport richtung vorderen Teil der Aufzeichnungsblatt-Trägereinrich tung 15 bestimmt. Der genannte vordere Teil der Aufzeich nungsblatt-Trägereinrichtung 15 ist der Heizwalze 1 abge wandt. Beim Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sind die Verhältnisse so gewählt, daß das Tonerbild 14 auf dem Auf zeichnungsblatt 13 vollständig verfestigt wird, solange sich die Oberfläche des Aufzeichnungsblatts 13 innerhalb der den Luftstrom ausgebenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 befindet.

Experimentell wurde festgestellt, daß eine Verfestigungs- bzw. Erstarrungstemperatur des Toners etwa 10°C bis 20°C hö her liegt als ein Glasübergangspunkt bzw. Glaseinfrierpunkt des Toners. Der Glaseinfrierpunkt des Toners, der beim vor liegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, liegt bei 67°C. Dagegen liegt die Erstarrungstemperatur des Toners im niedrigsten Fall bei 77°C.

Im folgenden sei T_H (°C) die Heizwalzen-Oberflächentempera tur, T_B (°C) die Gegendruckwalzen-Oberflächentemperatur, T₀ (°C) die Luftstromtemperatur, t(s) diejenige Zeit, nach der das Aufzeichnungsblatt aus der Fixierstation ausgegeben wor den ist, h (kcal/m²s°C) eine Heizübertragungsrate des Toners und des Luftstroms, K (m²/s) ein Wärmediffusionswirkungsgrad des Toners, λ(kcal m²/s) eine Wärmediffusionsrate, d (mm) ein Abstand vom Ausblasöffnungsausgang zum Aufzeichnungs blatt, H (mm) der Ausblasöffnungsdurchmesser, R (°) die Aus blasöffnungsneigung, U (m/s) eine Ausblasflußrate und ν (m/ s) die Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsblatts.

Die obengenannten Größen weisen im Falle der Duplex-Repro duziereinrichtung folgende Werte auf:

T_H = 170 (°C), T_B = 120 (°C), T₀ = 20 (°C), h = 0,0977 (kcal/m²s°C), K = 8,33 × 10^-8 (m²/s),
λ = 2,22 × 10^-5 (kcal/m²s°C), d = 2 (mm), H = 8 (mm), R = (°), U = 20 (m/s), ν = 0,5 (m/s).

Unter Verwendung der Werte d, H, R und U wird die Wärmeüber tragungsrate h durch Verwendung einer empirischen Formel für den auftreffenden Düsenstrom abgeschätzt (vgl. Seite 111, "Heat Transfer Engineering", 3. überarbeitete Auflage, Japan Society of Mechanical Engineers). Gemessene Werte werden verwendet für den Toner-Wärmediffusionswirkungsgrad K und für die Wärmediffusionsrate λ. Die anderen Werte hängen von der Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels der Erfindung ab.

Wird die Toneroberflächentemperatur mit T (°C) bezeichnet, so läßt sich ihre zeitliche Änderung durch die nachfolgenden Gleichungen (1) und (2) darstellen:

Bei Aufheizung durch die Heizwalze 1:

Bei Aufheizung durch die Gegendruckwalze 2:

(Literaturhinweis: Kensuke Kawashima′s "Theory of Thermal Conduction", veröffentlicht durch OHM-Sha, Ltd.)

Anhand der Gleichung (1) ergibt sich, daß die Zeit, nach der die Oberflächentemperatur des Toners, der durch die Heizwal ze 1 aufgeheizt wird, die Erstarrungstemperatur des Toners erreicht, eine Sekunde beträgt (t=1 (s)). Entsprechend er gibt sich aus Gleichung (2), daß die Zeit, nach der die Oberflächentemperatur des Toners, der durch die Gegendruck walze 2 aufgeheizt wird, die Erstarrungstemperatur des To ners erreicht, 0,2 Sekunden beträgt (t=0,2 (s)).

Da die Zeit zur Kühlung der Oberflächentemperatur des To ners, der durch die Heizwalze 1 aufgeheizt worden ist, län ger ist, braucht nur die Kühlung der Oberflächentemperatur dieses Toners, der durch die Heizwalze 1 aufgeheizt worden ist, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung in Betracht gezogen zu werden.

Demzufolge läßt sich ein Abstand "a" vom Zentrum der Heiz walze 1 zum Nasen- bzw. Spitzenbereich der mit einem Luft strom arbeitenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 durch die nachfolgende Gleichung (3) angeben, wobei t_H die jenige Zeit ist, in der die Oberflächentemperatur des To ners, der durch die Heizwalze 1 aufgeheizt worden ist, auf die Erstarrungstemperatur abgekühlt worden ist:

a = ν · t_H (3)

Aus Gleichung (3) ergibt sich ein Wert für a=0,25 m. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel koinzidiert die Länge des Aufzeich nungsblatts 13 in Transportrichtung mit dem Abstand vom Zentrum der Heizwalze 1 bis zur Umkehrklaue 9, so daß die Bedingung erfüllt ist, daß das hintere Ende des Aufzeichnungsblatts 13 erst dann die Fi xierstation verläßt bzw. von dieser freigegeben wird, wenn das vordere Ende des Aufzeichnungsblatts 13 die Umkehrklaue 9 erreicht hat, wie bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 1 beschrieben worden ist. Es ist somit möglich, die mit dem Luftstrom arbeitende Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 ohne Probleme im Raum zwischen der Fixierstation und der Um kehrklaue 9 unterzubringen.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Effekt erzielt, daß die Oberflächentemperatur des Tonerbil des 14 auf die Erstarrungstemperatur des Toners herunterge kühlt werden kann, während sich das Tonerbild 14 noch in der mit dem Luftstrom arbeitenden Aufzeichnungsblatt-Trägerein richtung 15 befindet.

Weiterhin wird erreicht, daß das Aufzeichnungsblatt 13 mit hoher Stabilität getragen bzw. transportiert werden kann, da das Aufzeichnungsblatt 13 noch zwischen der Heizwalze 1 und der Gegendruckwalze 2 gehalten ist, wenn sich das vordere Ende des Aufzeichnungsblatts 13 innerhalb der mit dem Luftstrom arbeitenden Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 befindet. Die Ausblasöffnungen 21 der Luftstrom-Aufzeich nungsblatt-Trägereinrichtung 15 sind in derselben Vertikal position zickzackförmig verteilt angeordnet. Da die Ausblas winkel so gewählt sind, daß die Ausblasöffnungen 21 mit ih rer Längsrichtung schräg zur Transportrichtung des Aufzeich nungsblatts 13 liegen, wird einerseits verhindert, daß ein Papierstau auftritt, und zwar durch die rückwärts gerichte ten Ausblasöffnungen, während durch die nach vorn gerichte ten Ausblasöffnungen ein glatter Transport des Aufzeich nungsblatts 13 in Vorwärtsrichtung erzielt wird.

Die Fig. 4A und 4B zeigen schematische Darstellungen eines anderen Ausführungsbeispiels einer Duplex-Reproduzierein richtung nach der Erfindung. Eine Umkehrklaue 9A wird bei diesem anderen Ausführungsbeispiel mit Druckluft von einem Gebläse 19 versorgt. Dabei tritt ein Luftstrom aus Düsenöff nungen aus, die auf der Oberfläche der Umkehrklaue 9A ver teilt angeordnet sind.

Die Fig. 4A zeigt einen Zustand, bei dem das Aufzeichnungs blatt 13 umgekehrt bzw. gewendet wird, während die Fig. 4B einen Zustand zeigt, bei dem das Aufzeichnungsblatt 13 zum Ausgabetisch 12 ausgegeben wird.

Wird Luft durch die Wandoberfläche der Umlenkklaue 9A hin durch eingesaugt, wie die Fig. 4A erkennen läßt, so wird das nicht dargestellte Aufzeichnungsblatt angesaugt und in Rich tung des Pfeils U geführt. Strömt dagegen Luft von der Wand oberfläche der Umlenkklaue 9A weg, wie in Fig. 4B angegeben ist, gibt also die Umlenkklaue 9A Druckluft aus, so wird das nicht dargestellte Aufzeichnungsblatt in Richtung des Pfeils E zum Ausgabetisch 12 geleitet.

Das Gebläse 19 kann im zuerst genannten Fall so geschaltet werden, daß es die Umlenkklaue 9A evakuiert.

Selbst wenn also beim zuletzt genannten Ausführungsbeispiel der Toner nicht vollständig verfestigt ist, wenn das Auf zeichnungsblatt 13 die Luftstrom-Aufzeichnungsblatt-Träger einrichtung 15 verläßt, besteht keine Gefahr einer Ver schmutzung der Umkehrklaue 9A durch Toner, da die Umkehr klaue 9A vom Tonerbild nicht berührt wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 5A und 5B dargestellt. Dabei zeigt Fig. 5A einen Zu stand, bei dem das Aufzeichnungsblatt 13 umgekehrt bzw. ge wendet wird, während Fig. 5B einen Zustand zeigt, bei dem das Aufzeichnungsblatt 13 zum Ausgabetisch 12 ausgegeben wird.

Anstelle der Umkehrklaue 9A ist bei diesem weiteren Ausfüh rungsbeispiel eine Tragführung 25 vorgesehen. Die Tragfüh rung 25 weist in ihrer Wandoberfläche kleine Öffnungen auf, durch die hindurch Luft ausgeblasen und eingesaugt werden kann. Die Tragführung 25 ist zu diesem Zweck mit einem Ge bläse 26 versehen, das einen Überdruck und einen Unterdruck erzeugen kann. Es handelt sich hier also um ein reversibles Gebläse 26.

Wird Luft durch die Wandfläche der Tragführung 25 hindurch eingesaugt, wie in Fig. 5A gezeigt ist, so wird das nicht dargestellte Aufzeichnungsblatt entsprechend angesaugt und in Richtung des Pfeils U geführt. Strömt dagegen Luft durch die Wandfläche der Tragführung 25 nach außen, wie die Fig. 5B zeigt, so wird das nicht dargestellte Aufzeichnungsblatt in Richtung des Pfeils E zum Ausgabetisch 12 transportiert.

Die Fig. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfin dung. Eine Umkehrklaue 9B nach diesem Ausführungsbeispiel weist eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 27 auf, die zickzackförmig verteilt angeordnet sind. Diese Umkehrklaue 9B kann zwischen einer oberen Grenzposition 23 und einer un teren Grenzposition 22 hin- und herbewegt werden.

Die Umlenkklaue 9B ist um eine Achse 24 in entgegengesetzten Richtungen drehbar, so daß sie die untere Grenzposition 22 oder die obere Grenzposition 23 einnehmen kann, und zwar in Abhängigkeit davon, ob das Aufzeichnungsblatt 13 beidseitig bedruckt werden soll oder nicht.

Im vorliegenden Fall ist es möglich, daß ein turbulenter Luftstrom im Aufzeichnungsblatt-Ausgabekanal 28 der Luft strom-Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 einen stabilen Transport des Aufzeichnungsblatts 13 verhindert. Daher sind die Durchgangsöffnungen 27 in der Umkehrklaue 9B bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen.

Die Umkehrklaue 9B wirkt bei diesem Ausführungsbeispiel wie ein Gebläse, wenn sie zwischen der oberen Grenzposition 23 und der unteren Grenzposition 22 hin- und herbewegt wird. Aufgrund der vielen Durchgangsöffnungen in der Umkehrklaue 9B wird jedoch erreicht, daß der Luftstrom in der Nähe des Ausgangs des Aufzeichnungsblatt-Ausgabekanals 28 nicht zu stark gestört wird.

Wird die Umkehrklaue 9B nach Fig. 6 mit hoher Geschwindig keit auf der Achse 24 bzw. Welle hin- und herbewegt, so wird infolge der Trägheit im Bereich der oberen Grenzposition 23 und der unteren Grenzposition 22 eine relativ große Tor sionskraft auf die Achse 24 bzw. Welle wirken, was dazu füh ren kann, daß die Achse 24 bzw. Welle beschädigt bzw. defor miert wird.

Ein in Fig. 7 dargestelltes anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält eine obere Stopperplatte 29 und eine unte re Stopperplatte 30 als Stopperelemente, so daß die obener wähnte Trägheitskraft nicht auf die Achse bzw. Welle 24 wirkt.

Die untere Stopperplatte 30 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 dient gleichzeitig als Ausgabetransporteinrichtung 8 in Übereinstimmung mit Fig. 9. Kommt die Umkehrklaue 9B in Kon takt mit der unteren Stopperplatte 30, so fluchtet eine End fläche der unteren Stopperplatte 30 an der Seite der Luft strom-Aufzeichnungsblatt-Trägereinrichtung 15 exakt mit der oberen Fläche der Umkehrklaue 9B.

Hierdurch wird sichergestellt, daß das Aufzeichnungsblatt 13 niemals in den Zwischenbereich zwischen Umkehrklaue 9B und unterer Stopperplatte 30 gelangt, wenn sich die Umkehrklaue 9B in der unteren Grenzposition 22 befindet. Es kann somit kein Papierstau auftreten.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 8 dargestellt. Im folgenden werden nur diejenigen Punk te beschrieben, in denen sich dieses weitere Ausführungsbei spiel von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 unterscheidet.

(i) In der Umkehrtransporteinrichtung 6 wird das Aufzeichnungsblatt 13 mit der zweiten Seite getragen und gegen die Umkehrtransporteinrichtung 6 gedrückt, wobei die zweite Seite kein Tonerbild trägt. Durchläuft das Aufzeichnungsblatt 13 die Umkehrtransporteinrichtung 6, so kommen das Tonerbild 14 und die Umkehrtransporteinrichtung 6 niemals in Kontakt miteinander. Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann daher eine Verschmutzung der Umkehrtransporteinrichtung 6 noch weiter verringert werden.
(ii) Luftdüseneinrichtungen 31, 32 und 33 befinden sich an der Umkehrtransporteinrichtung 6, am Umkehrtisch 11 und an der Ausgabetransporteinrichtung 8. Die Luftdüseneinrichtungen 31, 32 und 33 sind über eine Rohrleitung 34 mit einem Gebläse 35 verbunden. Die Luftdüseneinrichtungen 31, 32 und 33 weisen jeweils eine Vielzahl von Düsenöffnungen 36 auf, durch die Luft hindurch in Richtung zum Tonerbild 14 geblasen wird.

Das Tonerbild 14 auf dem Aufzeichnungsblatt 13 kann daher schneller verfestigt werden, so daß verhindert wird, daß die einzelnen Tonerbilder 14 auf den Aufzeichnungsblättern 13 insbesondere mit den über ihnen liegenden Aufzeichnungsblät tern verkleben, wenn letztere auf dem Ausgabetisch 12 über einanderliegend angeordnet sind.

Die Luftstrahlen der Luftdüseneinrichtung 33 sind gegen die Ausgabetransporteinrichtung 8 gerichtet.

Ferner läßt sich durch die Luftdüseneinrichtungen 31, 32 und 33 erreichen, daß sich die Haftung zwischen dem Aufzeich nungsblatt 13 und der jeweiligen Führungsfläche der Umkehr transporteinrichtung 6, der Ausgabetransporteinrichtung 8 und des Umkehrtisches 11 erhöht, so daß ein noch glatterer Transport des Aufzeichnungsblatts 13 möglich ist. Die obere Fläche des Umkehrtisches 11 kommt ebenfalls nicht mit dem Tonerbild 14 in Kontakt, und zwar aufgrund der Wirkung der Luftdüseneinrichtung 32. Somit wird auch ein Verschmut zen des Aufzeichnungstisches 11 verhindert.

Die Luftdüseneinrichtungen 31, 32 und 33 sind insbesondere von Vorteil, wenn das Aufzeichnungsblatt 13 bedruckt ist und mit hoher Geschwindigkeit transportiert wird. Sie brauchen daher nicht vorhanden zu sein, wenn die Druckrate gering und die Kühlwirkung der Luftstrom-Aufzeichnungsblatt-Trägerein richtung 15 ausreichend ist. Es kann auch nur die Luftdüsen einrichtung 32 am Umkehrtisch 11 vorhanden sein.

Claims

1. Duplex-Reproduziereinrichtung, mit einer Fixierstation (1, 2), die ein in einer Entwickler station (3) auf der Vorderseite eines Trägerblattes (13) auf getragenes erstes Tonerbild schmilzt, und
einer Umkehrtransporteinrichtung (6), die das Trägerblatt (13) wendet und zur Aufnahme eines zweiten Tonerbildes auf dessen Rückseite erneut der Entwicklerstation (3) und der Fixierstation (1, 2) zuführt,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Transportrichtung des Trägerblattes (13) hinter der Fixierstation (1, 2) eine Luftführungseinrichtung (15) angeordnet ist, die den die Fixierstation (1, 2) verlassenden Teil des Trägerblattes (13) mittels einer Kühlluftströmung während einer zur Verfestigung des jeweiligen Tonerbildes aus reichenden Zeitspanne außer Konktakt mit festen Teilen der Vor richtung hält, und
daß die wirksame Länge der Luftführungseinrichtung (15) in Transportrichtung des Trägerblattes (13) so gewählt ist, daß die Hinterkante des Trägerblattes (13) die Fixierstation (1, 2) verläßt, wenn dessen Vorderkante einen festen Führungs teil der Vorrichtung erreicht hat.

2. Kopiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Luftführungseinrichtung (15) ein Paar von Druck kammern (20) aufweist, in deren einander zugewandten Flächen bezüglich der Transportrichtung des Trägerblattes (13) schräg vorwärts gerichtete Luftaustrittsöffnungen (21) angeordnet sind.

3. Kopiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Druckkammern (20) an ihrem der Fixierstation (1, 2) zugewandten Ende jeweils eine entgegen der Transportrich tung des Trägerblattes (13) und schräg zu diesem gerichtete Luftaustrittsöffnung aufweisen.

4. Kopiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß im Austrittsbereich der Luftfüh rungseinrichtung (15) eine verstellbare Umkehrklaue (9, 9A, 9B) angeordnet ist, die je nach ihrer Stellung das Trägerblatt (13) der Umkehrtransporteinrichtung (6) oder einer Ausgabe transporteinrichtung (8) zuführt.

5. Kopiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Umkehrklaue (9A, 9B) auf ihrer Oberfläche ver teilt angeordnete Luftdüsen aufweist.

6. Kopiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß zwischen der Luftführungseinrichtung (15) und der Umkehrtransporteinrichtung (6) ein Wandelement (25) angeordnet ist, das in seiner Oberfläche Luftdüsen zur Erzeugung einer das Wenden des Trägerblattes (13) unter stützenden Luftstroms aufweist.