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Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine
Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung, die insbesondere, jedoch nicht
ausschließlich für den Einsatz im Fixierer eines
elektrostatographischen Wiedergabegerätes, wie beispielsweise eines
xerographischen Kopierers, geeignet ist.
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Bei einem xerographischen Kopierer wird ein Lichtabbild eines zu
reproduzierenden Originaldokumentes in Form eines latenten
elektrostatischen Bildes auf einem photoempfindlichen Element
aufgezeichnet. Das latente Bild wird durch das Auftragen eines
Pulvers auf Harzbasis, das als Toner bekannt ist, sichtbar gemacht.
Das sichtbare Tonerbild wird elektrostatisch von dem
photoempfindlichen Element auf Papierblätter oder andere Träger
übertragen. Das Tonerbild wird dann fixiert oder "aufgeschmolzen",
beispielsweise, indem Wärme und Druck angewendet werden, wodurch
das Tonermaterial weich und klebrig wird und in die Fasern oder
Poren des Trägers oder auf andere Weise auf dessen Oberfläche
fließen kann. Bei der anschließenden Abkühlung des
Tonermaterials verfestigt es sich und haftet fest am Träger an. In der
elektrostatographischen Technologie ist der Einsatz von
Wärmeenergie und Druck zum Fixieren von Tonerbildern auf Trägern
bekannt.
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Es ist seit langem bekannt, daß eines der schnellsten und besten
Verfahren zur Anwendung von Hitze und Druck zum Aufschmelzen des
Tonerbildes auf den Träger der direkte Kontakt des Toners auf
Harzbasis mit einer heißen Oberfläche, wie beispielsweise einer
Wärmewalze, ist, die auch Druck auf den Träger ausübt. Bei einem
Verfahren läuft der Träger mit dem Tonerbild durch ein Paar
einander gegenüberliegender Walzen, die einen Spalt bilden, wobei
wenigstens eine der Walzen von innen erwärmt wird. Die
Temperatur- und Druckbereiche unterscheiden sich selbstverständlich je
nach der Erweichungszone des speziellen, in dem Toner
eingesetzten Harzes. Normalerweise ist es jedoch erforderlich, das
Tonerpulver
auf über 180ºC zu erhitzen. Temperaturen von 200ºC und
mehr sind bei handelsüblichen Schmelzfixierern nicht unüblich.
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Ein Problem bei dieser Art der Schmelzfixierer ist die Tatsache,
daß der Toner, wenn er klebrig wird, an der Oberfläche der
Fixierwalze kleben bleiben kann, was nicht wünschenswert ist, da
ein Teil des Toners an der Fixierwalze dann auf nachfolgende
Träger übertragen werden kann, die fixiert werden. Dieser
Effekt, der als "Verschiebung" (offset) bekannt ist, beeinträchtig
eindeutig die Qualität der Kopien. Darüber hinaus kann, wenn
sich die Walzen drehen, ohne daß sich ein Träger in dem Spalt
zwischen ihnen befindet, Toner auch von der Fixierwalze auf die
Stützwalze übertragen werden, so daß, wenn anschließend ein
Träger durch den Spalt läuft, ein Teil des Toners auf die
Rückseite desselben übertragen werden kann. Es kann auch zu
Abzugsfehlern kommen, da Träger an den Walzen haften bleiben, anstatt
zwischen ihnen durchzulaufen.
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Ein Weg zur Verringerung der Verschiebung ist eine Anordnung
gewesen, bei der eine Fixierwalze mit einer Außenfläche oder
-schicht aus, beispielsweise, Polytetrafluorethylen, das unter
dem Handelsnamen Teflon bekannt ist, versehen wurde, auf die ein
flüssiges Trennmittel, wie beispielsweise Silikonöl, aufgetragen
wurde. Die Dicke des Teflon liegt normalerweise in der
Größenordnung von mehreren zehn Mikrometern, und die Dicke des Öls
beträgt weniger als 1 Mikrometer. Es hat sich herausgestellt,
daß Öle auf Silikonbasis, beispielsweise Polydimethylsiloxan,
die eine relativ geringe Oberflächenenergie besitzen, zum
Einsatz bei Wärme-Fixierwalzen geeignet sind, wenn die Außenfläche
der Fixierwalze aus Teflon besteht. Bei der praktischen
Anwendung wird eine dünne Schicht Silikonöl auf die Oberfläche der
Wärme-Fixierwalze aufgetragen und bildet eine Trennschicht
zwischen der Walzenoberfläche und den Tonerbildern auf dem Träger.
So kommt der Toner mit einer Schicht niedriger
Oberflächenenergie in Kontakt, wenn er durch den Fixierspalt läuft, wodurch die
Verschiebung von Toner auf die Fixierwalzenfläche verhindert
wird.
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Um die Qualität des von einer Wärme-Fixierwalze aufgeschmolzenen
Bildes zu verbessern, sind diese Walzen mit sich anpassenden
Oberflächen versehen worden, die aus Silikongummi oder Viton
(Warenzeichen von E I Du Pont für eine Reihe von
Fluorelastomeren, auf Basis des Copolymers von Vinyladinefluorid und
Hexafluorpropylen) bestehen. Wie bei der mit Teflon beschichteten
Fixierwalze werden Trennflüssigkeiten, wie Öle auf Silikonbasis,
auf die Oberfläche aus Silikongummi oder Viton aufgetragen, um
sowohl die Verschiebung zu minimieren, als auch, um den Abzug zu
ermöglichen. Wenn beim Fixiersystem Silikonöl auf Silikongummi
oder Viton aufgetragen wird, ist meist ein Silikonöl mit
niedriger Viskosität (d.h. in der Größenordnung von 100 bis 1000
Zentistokes) eingesetzt worden, obwohl auch Flüssigkeiten mit
relativ hoher Viskosität, beispielsweise 12000 bis 60000 Zentistokes
und höher eingesetzt worden sind.
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Verschiedene Formen von Applikationsvorrichtungen sind
eingesetzt worden, um das flüssige Trennmittel auf die Oberfläche der
Fixierwalze aufzutragen. So beschreibt beispielsweise US Patent
No. 4 231 653 eine Applikationsvorrichtung, die eine längliche
Wanne umfaßt, welche einen Vorrat an Trennöl enthält. Ein Docht,
der teilweise in das Trennöl eingetaucht ist, zieht das Öl aus
der Wanne hoch, das dann durch ein Paar zusammenwirkende Walzen
in Druckkontakt aufgetragen wird, d.h. durch eine angetriebene
Ölauftragswalze und eine frei drehbare Ölzuführwalze. Der Docht
ist mit der Ölzuführwalze in Kontakt und trägt so das Trennöl
direkt auf deren Oberfläche auf. Die Ölzuführwalze rutscht auf
der Auftragwalze und dreht sich nicht, wenn sich zwischen den
beiden Walzen Öl befindet, wenn jedoch das Öl weniger wird, wird
die Ölzuführwalze durch die Ölauftragwalze angetrieben, da sich
der Reibungskoeffizient zwischen ihnen erhöht. Mit anderen
Worten, die Ölzuführwalze wird gedreht, wenn aufgrund des Auftrags
von Öl auf den Fixierer wenig oder kein Öl auf der Oberfläche
der Ölauftragwalze ist, und so wirkt das zusammenwirkende
Walzenpaar als Dosierungseinrichtung, das die auf den Fixierer
aufgetragene Menge Öl mißt.
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Es sind verschiedene Vorrichtungen zur Zufuhr des Trennöls zur
Wanne in einer Applikationsvorrichtung der oben beschriebenen
Art vorgeschlagen worden. Bei einer Anordnung wurde eine
Schlauchpumpe eingesetzt, die einen Antriebsmotor erforderte,
oder einen separaten Antrieb durch einen der bereits im
Kopiergerät befindlichen Motoren. Wegen der äußerst geringen Mengen an
Trennöl, die aufzutragen sind, welche in der Größenordnung von
wenigen Millilitern Pro Tag liegen, war auch ein
Untersetzungsgetriebe erforderlich. Das machte das Gerät noch komplizierter
und teurer. Eine einfache Alternative zur Zufuhr von Flüssigkeit
auf einen geregelten Pegel ist die Schauglas- oder
"Hühnerfütterer"-Vorrichtung. Wenn eine solche Vorrichtung in der Nähe des
Fixierers angebracht werden soll, kann es jedoch wegen des
begrenzten Raumes zu Problemen kommen. Durch die Hitze vom
Fixierer dehnt sich die Luft im Glas aus und drückt übermäßige Mengen
Öl in die Wanne, wodurch es zu Überlaufverlusten kommt.
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Keines dieser Systeme ist also vollkommen zufriedenstellend in
Bezug auf einen kompakten und kostengünstigen Kopierer, und es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Bedarf nach
einem kostengünstigen, aber zuverlässigen System zur Zufuhr von
Trennöl zu einem Fixierer zu erfüllen.
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Erfindungsgemäß wird eine Flüssigkeitszuführvorrichtung
geschaffen, die einen Vorratsbehälter, einen Zuführbehälter und einen
Überlauftank umfaßt, wobei der Vorratsbehälter eine im
wesentliche abgedichtete Kammer ist, wodurch, wenn Wärme auf sie wirkt,
die Wärmeausdehnung des Gases oder Dampfes darin zum Ausstoß der
Flüssigkeit führt, so daß die Flüssigkeit in den Zuführbehälter
läuft, wobei der Zuführbehälter einen Auslaß hat, durch den
Flüssigkeit in den Überlauftank überläuft, wenn die Flüssigkeit
im Zuführbehälter einen vorgegebenen Pegel erreicht, und wobei
eine Einrichtung vorhanden ist, durch die beim Abkühlen der
Flüssigkeit im Vorratsbehälter Flüssigkeit aus dem Überlauftank
in den Vorratsbehälter zurückgesaugt wird.
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Wenn eine erfindungsgemäße Flüssigkeitszuführvorrichtung in
einem xerographischen Fixiersystem eingesetzt wird ist es, indem
ein abgedichteter Vorratsbehälter verwendet wird, und indem
gewährleistet wird, daß ständig ein Luftraum über der
Flüssigkeit ist, möglich, durch die Zuführwanne jedes Mal Trennöl
zuzuführen, wenn die Fixierwalze erwärmt wird. Der Vorratsbehälter
ist nahe am Fixierer angeordnet, und die Hitze, die er vom
Fixierer aufnimmt, reicht aus, um wenigstens soviel Trennöl
herauszupumpen, wie die Maschine für einen Tag benötigt.
Uberschüssiges Trennöl fließt in den Überlauftank und wird in den
Vorratsbehälter zurückgezogen, wenn sich die Vorrichtung beim
Abschalten abkühlt, oder wenn es über einen gewissen Zeitraum
nicht benötigt worden ist. Wenn es erforderlich ist, beim
Betrieb des Gerätes mehr Trennöl zuzuführen, als anfänglich beim
Einschalten des Gerätes abgegeben worden ist, kann eine einfache
elektrische Heizvorrichtung in den Vorratsbehälter eingebaut
werden, so daß das Trennöl bei Bedarf zugeführt werden kann.
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Ausführungen der Erfindung werden im folgenden als Beispiel
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
wobei:
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Fig. 1 ein schematischer Schnitt durch einen xerographischen
Kopierer ist, zu dem eine Fixiervorrichtung gehört, die eine
erfindungsgemäße Flüssigkeitzuführvorrichtung enthält,
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Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Fixiervorrichtung
ist, die zu dem Kopierer in Fig. 1 gehört,
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Fig. 3 eine perspektivische Draufsicht auf die Auftragewanne der
Fixiervorrichtung ist,
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Fixiervorrichtung ist,
die in auseinandergezogener Darstellung die erfindungsgemäße
Zuführvorrichtung darstellt, und
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Fig. 5 eine Schnittansicht der Zuführvorrichtung ist.
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In Fig. 1 ist schematisch ein xerographisches Kopiergerät
dargestellt, das die vorliegende Erfindung enthält. Das Gerät enthält
ein endloses Photorezeptorband 1, das drehbar (in
Uhrzeigerrichtung in Fig. 1) auf den Stützwalzen 1a und 1b angebracht ist und
die photoempfindliche Abbildungsfläche des Bandes 1 nacheinander
durch eine Reihe xerographischer Verarbeitungsstationen
transportiert, d.h. durch eine Ladestation 2, eine Abbildungsstation
3, eine Entwicklungsstation 4, eine Übertragungsstation 5 und
eine Reinigungsstation 6.
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Die Ladestation 2 umfaßt ein Corotron 2a, das eine gleichmäßige
elektrostatische Ladung auf dem Photorezeptorband 1 aufträgt.
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Ein zu reproduzierendes Originaldokument D wird auf eine Platte
13 aufgelegt und wird auf bekannte Weise durch eine Lichtquelle,
die eine Wolfram-Halogenlampe 14 umfaßt, jeweils in einem
schmalen Streifen beleuchtet. Licht von der Lampe wird durch einen
elliptischen Reflektor 15 gebündelt und ein schmaler Streifen
Licht auf die Seite des Originaldokumentes D geworfen, die auf
der Platte 13 aufliegt. Das so belichtete Dokument D wird durch
ein System von Spiegeln M1 bis M6 und eine Fokussierlinse 18
auf dem Photorezeptor 1 abgebildet. Das optische Bild entlädt
den Photorezeptor selektiv entsprechend der Bildanordnung,
wodurch in der Abbildungsstation 3 ein elektrostatisches latentes
Bild des Originaldokuments auf die Oberfläche des Bandes
aufgetragen wird. Um das gesamte Original zu kopieren, sind die Lampe
14, der Reflektor 15 und Spiegel M1 auf einem
Vollgeschwindigkeitsschlitten (nicht abgebildet) angebracht, der sich mit einer
vorgegebenen Geschwindigkeit unmittelbar unter der Platte quer
bewegt und damit das ganze Dokument abtastet. Wegen des
geknickten optischen Weges sind die Spiegel M2 und M3 auf einem
weiteren Schlitten (nicht abgebildet) angebracht, der sich mit der
halben Geschwindigkeit des Vollgeschwindigkeitsschlittens quer
bewegt, um die optische Weglänge konstant zu halten. Der
Photorezeptor 1 bewegt sich ebenfalls, wodurch das Bild Streifen für
Streifen aufgetragen wird, und das gesamte Originaldokument als
Abbild auf dem Photorezeptor wiedergibt.
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In der Entwicklungsstation 4 entwickelt ein
Magnetbürsten-Entwicklungssystem 20 das elektrostatische latente Bild, so daß es
sichtbar wird. Hier wird der Toner aus einem Vorratsbehälter
(nicht abgebildet) in ein Entwicklergehäuse 23 abgegeben, das
eine Zweikomponenten-Entwicklermischung enthält, die aus einem
magnetisch anziehbarem Träger und dem Toner besteht, die mittels
einer Entwicklerwalze 24 auf die geladenen Bereiche von Band 1
aufgetragen wird.
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Das entwickelte Bild wird in einer Übertragungsstation 5 vom
Band auf ein Blatt Kopierpapier übertragen, das synchron zum
Bild von einem Papierzuführsystem 25, in dem ein Stapel von
Kopier-Papierblättern 26 in einer Kassette 27 lagert, mit dem
Band in Kontakt gebracht wird. Das oberste Blatt des Stapels in
der Kassette wird, wenn erforderlich, mit dem Trenner/Zuführer
28 für das oberste Blatt in Transporteingriff gebracht. Der
Blattzuführer 28 transportiert das oberste Kopierblatt vom
Stapel durch zwei Gruppen von Spaltwalzenpaaren 29 und 30 über
einen Weg von 180º auf den Photorezeptor zu. Der Weg, den das
Kopierblatt nimmt, ist durch die unterbrochene Linie in Fig. 1
gekennzeichnet. In der Übertragungsstation 5a erzeugt das
Übertragungs-Corotron 7 ein elektrisches Feld, das die Übertragung
der Tonerteilchen auf das Kopierblatt ermöglicht.
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Anschließend wird das Kopierblatt mit dem entwickelten Bild vom
Band 1 abgezogen und anschließend zur Fixierstation 10
transportiert, die eine Warm-Fixierwalze umfaßt, auf die, wie weiter
unten ausführlich beschrieben, Trennöl aufgetragen wird. Das
Bild wird durch die Wärme und den Druck in dem Spalt zwischen
den Walzen 10a und 10b des Fixierers auf das Kopierblatt
fixiert. Die endgültige Kopie wird durch die Fixierwalzen über
zwei weitere Spaltwalzenpaare 31a und 31b in das Auffangfach 32
transportiert.
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Nach der Übertragung des entwickelten Bildes vom Band verbleiben
normalerweise einige Tonerteilchen auf der Oberfläche des Bandes
und diese werden in der Reinigungsstation 6 mittels eines
Schabemessers
34 entfernt, das den restlichen Toner vom Band schabt.
Die so entfernten Tonerteilchen fallen in einen Auffangbehälter
35 darunter. Des weiteren wird etwaige auf dem Band verbliebene
elektrostatische Ladung durch eine Löschlampe 11 aufgelöst, die
ein gleichmäßig über die Photorezeptorfläche verteiltes Licht
erzeugt. Der Photorezeptor kann dann im ersten Schritt des
nächsten Kopiervorgangs wieder durch das Lade-Corotron 2a geladen
werden.
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Das Photorezeptorband 1, das Lade-Corotron 2a, das
Entwicklungssystem 20, das Übertragungs-Corotron 7 und die Reinigungsstation
6 können in einer Verarbeitungseinheit 12 zusammengefaßt sein,
die entfernbar an der Hauptbaugruppe 100 des xerographischen
Kopierers angebracht werden kann.
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Der Fixierer 10 umfaßt, wie in Fig. 2 ausführlicher dargestellt,
eine angetriebene Wärmewalze 10a, die beispielsweise aus einem
Stahlzylinder besteht, der mit Viton (Warenzeichen) beschichtet
ist und entlang seiner Achse mit einer 1-kW-Wolframfadenlampe
10c versehen ist. Eine angetriebene Druckwalze 10b, die
ebenfalls aus einem Stahlzylinder mit einer Viton-Beschichtung
bestehen kann, wird, beispielsweise durch Federn (nicht
abgebildet), die eine Kraft von ungefähr 68 kg erzeugen können, an die
Wärmewalze 10a gedrückt, wodurch ein Spalt zwischen den beiden
Walzen 10a und 10b gebildet wird, in dem das Fixieren ausgeführt
wird.
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Der Weg des Kopierblattes durch den Fixierer wird durch einen
Pfeil mit unterbrochener Linie in Fig. 2 dargestellt. Um die
Verschiebung von Toner zu vermeiden und das Abziehen des
Kopierblattes von der Wärmewalze 10a zu erleichtern, wird mittels
einer Auftragevorrichtung 40 ein Silikon-Schmieröl auf die
Oberfläche von Walze 10a aufgetragen.
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Die Öl-Auftragevorrichtung 40 umfaßt eine längliche Wanne 41,
die auch in Fig. 3 abgebildet ist. Das Trennöl 42 wird aus einem
Vorratsbehälter (Fig. 4 und 5) an einem Einlaß 43 an einem Ende
in die Wanne 41 geleitet und fließt in einem Kanal 44 am Boden
der Wanne zu deren gegenüberliegendem Ende. Ein Docht 45 wird
durch eine Stegwand 46, die sich vom Boden der Wanne nach oben
erstreckt, innen an der Seite der Wanne gehalten. Es ist
anzumerken, daß der Einfachheit halber, der Docht in der
perspektivischen Ansicht der Wanne in Fig. 3 nicht abgebildet ist.
Trennöl kann durch die Spalten 46a in der Wand 46 fließen und gelangt
so an den Docht 45, der das Öl aufsaugt und es auf die
Oberfläche einer Dosierwalze 46 aufträgt, an der der Docht 45 anliegt.
Die Dosierwalze 47 in Form einer Röhre, die beispielsweise aus
rostfreiem Stahl besteht, ist in Lagern 46a und 46b an den
äußeren Enden der Wanne 41 gelagert. Die Funktionsweise der
Dosieranordnung wird im folgenden ausführlich beschrieben. Die
Dosierwalze trägt das Trennöl auf eine Spenderwalze 48 auf, mit der
sie in Kontakt ist, und die Spenderwalze überträgt eine
bestimmte Menge Öl auf die Oberfläche der Wärmewalze 10a. Die
Spenderwalze 48 kann die Form einer Röhre haben, die beispielsweise aus
mit Silikongummi beschichtetem Aluminium besteht. Die
Drehrichtung aller Walzen wird in Fig. 2 durch kurze durchgehende Pfeile
dargestellt, es ist jedoch anzumerken, daß nur die Wärmewalze
10a direkt angetrieben wird. Die Druckwalze 10b, die
Spenderwalze 48 und die Dosierwalze 47 werden sämtlich durch die
Wärmewalze 10a angetrieben.
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Eine Dosierrakel 49, die beispielsweise aus einem Elastomer wie
Viton (Warenzeichen) bestehen kann, ist in einer Halterung 50
angebracht, wobei das Halterungsende der Rakel einen
vorgegebenen Abstand zur Oberfläche der Dosierwalze 47 hat, wodurch die
Last der Rakel auf der Walze 47 gesteuert wird. Auf diese Weise
entfernt die Rakel wie ein Schneidwerkzeug überschüssiges Öl von
der Walze 47 und beläßt eine Schicht vorgegebener Dicke darauf.
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Die Dosierrakel 49 ist so angeordnet, daß das überschüssige Öl,
das von der Walze 47 entfernt wird, durch die Schwerkraft zurück
in den Kanal 44 am Boden der Wanne 41 gelangt. Ein Reihe von
drei ähnlichen Stufen 51a, 51b und 51c sind sägezahnartig über
die ganze Länge der Seitenwand der Wanne unmittelbar unterhalb
der Dosierrakel 49 angeordnet. Öl, das durch die Rakel 49 von
der Walze 47 entfernt worden ist, fällt auf die Stufen 51a, 51b,
und 51c und füllt den Raum zwischen den Stufen und der Walze 47.
Die Drehrichtung der Walze 47 verhindert, daß Öl direkt in den
Kanal 44 am Boden der Wanne zurück fällt. Statt dessen fließt
das Öl aufgrund der Schwerkraft die Stufen hinunter bevor es
über den Rand wieder in den Kanal 44 am Boden der Wanne
überläuft. Diese Anordnung gewährleistet schnelle und wirksame
Verteilung des Trennöls über die gesamte Länge der Wanne.
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Um ein vollständiges Umlaufsystem zu schaffen, kann der Kanal 44
am Boden der Wanne 41 vom an der Stufe 51c liegenden Ende zum am
Eingang 43 liegenden Ende hin leicht geneigt sein. Etwaiges
überschüssiges Öl kann dann in einem Überlauftank 52 am Eingang
43 gesammelt werden, und der Pegel des Vorratsöls in der Wanne
kann auf einem bestimmten Grenzwert gehalten werden, indem am
Eingang zum Vorratsbehälter ein Wehr 53 vorhanden ist, so daß
das Öl nur dann über den Damm in den Überlauftank 52 läuft, wenn
es den gewünschten Pegel übersteigt.
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Elastische, klingenähnliche Abstreiffinger 80 befinden sind in
Abständen am Fixiersystem, um das Abstreifen des Kopierblattes
von der Wärme-Fixierwalze zu gewährleisten. Zu diesem Zweck
liegt das vordere Ende der Finger 80, wie in Fig. 2 dargestellt,
an der Oberfläche der Wärmewalze an der Ausgangsseite des
Fixierers an.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 wird im folgenden eine
erfindungsgemäße Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung, die zur Zufuhr von
Trennöl zur oben beschriebenen Fixiervorrichtung verwendet wird,
beschrieben.
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Ein Vorratsbehälter für Silikon-Trennöl in der Form einer
Flasche 101 kann am Überlauftank 52 von Wanne 41 angebracht werden.
Wanne 41 bildet, wie oben beschrieben, einen Behälter zur Abgabe
von Trennöl. Die Flasche 101 ist mittels Zapfen am Überlauftank
52 angebracht, die in Paare von Ansätzen 123 an der offenen
Oberseite von Überlauftank 52 eingreifen. Die Zapfen 120 haben
hakenförmige Enden 122, durch die zwei Enden eines
Befestigungsbandes, wie beispielsweise eines elastischen Bandes (nicht
abgebildet) verlaufen.
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Die Flasche 101 wird durch eine luftdichte Öl-Verschlußkappe 102
gefüllt. Wenn sich die Flasche durch die vom Fixierer erzeugte
Wärme erwärmt, dehnt sich die über dem Trennöl in der Flasche
befindliche Luft aus und verursacht einen Druckanstieg. Dieser
Druckanstieg drückt Trennöl in ein Rohr 103 in der Flasche, das
am Boden des Inneren der Flasche 101 ein offenes Ende hat, sowie
ein oberes Ende, das in einem Ventil 104 ausläuft, das an der
oberen Wand der Flasche angebracht ist. Das Ventil 104 ist ein
Einwegventil, durch das das Trennöl nach oben aus der Flasche
fließen kann, jedoch kein Öl durch Rohr 103 in die Flasche
zurückfließen kann. Eine Scheibe 105 im Gehäuse des Ventils 104
sitzt abdichtend auf dem oberen Ende von Rohr 103, steigt jedoch
zu einer eingekerbten Oberseite des Ventilgehäuses, so daß Öl
daran vorbei in ein Rohr 106 fließen kann, das außen an der
Flasche 101 angebracht ist. Rohr 106 verläuft anfangs von Ventil
105 nach oben, verläuft dann umgekehrt weiter und senkrecht nach
unten, so daß sein unteres Ende 107 Trennöl direkt in den
Eingang 43 von Wanne 41 abgibt. Wenn die Wanne 41 bis zu einem
vorgegebenem Pegel gefüllt ist, fließt, wie bereits beschrieben,
überschüssiges Öl über das Wehr 53 in den Überlauftank 52.
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Ein zweites vertikales Rohr 110 in der Flasche 101 hat ein
offenes Ende an der Oberseite der Flasche und erstreckt sich nach
unten in ein Ventil 111, das an der unteren Wand der Flasche
angebracht ist. Ein Auslaßrohr 112 des Ventils 111 verläuft
vertikal nach unten, und sein offenes Ende befindet sich am Boden
von Überlauftank 52. Eine Scheibe 113 im Ventil 11 bildet eine
Dichtung gegen das Ventilgehäuse, wenn sie durch erhöhten Druck
in der Flasche 101 nach unten gedrückt wird, wodurch das untere
Ende von Rohr 110 geschlossen wird.
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Wenn das Kopiergerät ausgeschaltet wird, kühlt sich der Fixierer
ab und mit ihm die Flasche 101. Die in der Flasche enthaltene
Luft kühlt sich ab und zieht sich zusammen, wodurch sich der
Luftdruck in der Flasche verringert. Wenn dies eintritt, fällt
die Scheibe 105 von Ventil 104 auf die untere, glatte Seite des
Ventilgehäuses und schließt sie ab. Andererseits wird Scheibe
113 von Ventil 111 nach oben gezogen, wo sie auf eine
eingekerbte Oberseite trifft, wodurch im Überlauftank 52 befindliches
Trennöl in Rohr 110 und damit in Flasche 101 gezogen werden
kann. Mit anderen Worten, überschüssiges Öl, das durch die
anfängliche Wärmeausdehnung ausgedrückt wurde, wird jetzt auf
Grund der thermischen Kontraktion wieder in die Flasche gezogen.
Kleinere Mengen Trennöl können bei etwaigen
Temperaturschwankungen, wie sie während des Betriebes des Gerätes auftreten, an die
Wanne 41 abgegeben werden.
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Obwohl andere Ventilformen verwendet werden können, arbeiten die
obenerwähnten Scheibenventile bei den geringen
Druckunterschieden, wie sie bei dem oben beschriebenen Einsatz für die
erfindungsgemäße Flüssigkeitszuführvorrichtung auftreten, gut. So
können beispielsweise federgespannte Ventile zu stark sein.
Obwohl vollkommene Abdichtung wünschenswert ist, ist sie beim
oben beschriebenen Betrieb der Vorrichtung nicht unbedingt
erforderlich. Scheiben, die aus Materialien bestehen, deren Dichte
der der Flüssigkeit nahekommt, sind am besten geeignet. Durch
die Schwerkraft kehren die Scheiben in ihre geschlossene
Stellung zurück, wenn das System thermisch stabil ist. Die Scheiben
sollten relativ starr sein, so daß sie sich nicht in eine Form
biegen, die eine Abdichtung verhindert. Wenn die Scheibe
gehalten wird, wie beispielsweise durch ein bewegliches Scharnier,
kann die Steifigkeit so verringert werden, daß die
Oberflächenspannung ausreicht, um die relativ flexible Scheiben die
tatsächliche Form des Ventilsitzes im Ventilgehäuse annehmen zu
lassen.
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Beim Einsatz der Vorrichtung kommt es anfänglich, bei leerem
Überlauftank 52, zu einem Siphonvorgang, da Luft durch Ventil
111 und Rohr 110 in das System eintreten kann. Dadurch wird
schnelles Füllen der Wanne 41 ermöglicht. Wenn die Wanne voll
ist, fließt Trennöl über das Wehr 53 in den Überlauftank 51 und
dichtet das Rohr 112 ab. Dadurch wird das weitere Eindringen von
Luft verhindert, und die Siphonwirkung wird unterbrochen, da ein
Gleichgewicht der Drücke eintritt. Als Alternative dazu kann die
Siphonwirkung verhindert werden, indem das Eindringen von Luft
in den obersten Teil von Rohr 106 ermöglicht wird. Dieses
Verfahren ist dann erstrebenswert, wenn es erforderlich ist, zu
gewährleisten, daß nicht unbeabsichtigt der gesamte Inhalt der
Flasche durch Siphonwirkung verlorengeht, wenn beispielsweise
die Kappe 102 nicht aufgeschraubt wird oder nicht vollkommen
dichtet.
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Das Rohr 110 öffnet sich vorzugsweise unmittelbar an der
Oberseite der Flasche. Das verhindert das Austreten von Öl, wenn die
Scheibe 113 von Ventil 111 nicht vollständig abdichtet.
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Ein Filter 55 (Fig. 3) kann eingesetzt werden, um zu verhindern,
daß Schmutz und Verunreinigungen in die Ventile eintreten, und
er kann so angeordnet werden, daß Öl, das über das Wehr 53
fließt, ihn durchläuft, bevor es sich im Überlauftank 52
sammelt. Geeignete Materialien für diesen Filter sind geflochtenes
Metallsieb, geätztes Metallsieb, Sintermetall oder Kunststoff
oder Papier. Wenn die Erfindung bei einem Photokopierer
eingesetzt wird, sind die zurückzuhaltenden Verunreinigungen
Papierfasern und Entwickler-Trägerkügelchen. Die Leime oder Aufheller,
die bei der Papierherstellung verwendet werden, haben keinen
Einfluß auf die Ventile, sie sollten also durch den Filter
fließen können, da sie in entsprechenden Mengen auftreten, um den
Filter, der sie zurückhält, bald zu verstopfen.
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Für ein einwandfreies Funktionieren der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist es wichtig, daß ein Luftvolumen in der Flasche
eingeschlossen ist, damit es zum Pumpen kommt. Obwohl es möglich
ist, die Flasche durch den Bedienenden nur bis zu einem
angezeigten "Maximal"-pegel füllen zu lassen, ist es doch
vorzuziehen, eine Vorrichtung zu verwenden, die ein Überfüllen
verhindert.
Eine derartige Vorrichtung kann aus einer Röhre 114 im
Hals der Flasche bestehen, die so angeordnet ist, daß, wenn die
Flasche über das erwünschte Maximum gefüllt ist, das Öl die
Röhre füllt, dabei aber Luft in der Flasche außerhalb der Röhre,
aber oberhalb der "Maximal"-marke, läßt.
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Da wo es erwünscht ist, bestimmte Mengen von Flüssigkeiten
abzugeben, kann eine Heizvorrichtung, wie eine einfache
elektrische Widerstandsheizung in oder an der Flasche angebracht
werden, so daß Flüssigkeit bei Bedarf abgegeben werden kann, indem
die Heizvorrichtung eingeschaltet wird.