DE3910459C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine
Bildfixiereinheit für ein
elektrophotographisches Naßkopiergerät gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1. Eine derartige Bildfixiereinheit ist aus der EP 2 44 198 A2 bekannt.
In einem elektrophotographischen Naßkopiergerät wird
üblicherweise ein Bildfixierungsverfahren angewendet, das
die folgenden Stufen umfaßt: Entwickeln eines auf einem
photoleitfähigen Element gebildeten latenten
elektrostatischen Bildes zu einem sichtbaren Tonerbild
mit Hilfe eines Flüssigentwicklers, Übertragung des
sichtbaren Tonerbildes auf ein Übertragungsblatt und
Fixierung des übertragenen Bildes auf dem Übertragungsblatt
durch direktes Inkontaktbringen einer
Wärmeübertragungsvorrichtung und der das Tonerbild
tragenden Oberfläche des Übertragungsblattes.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird z.B. eine
Wärmeübertragungswalze (1) mit einer darin befindlichen
inneren Heizvorrichtung (3), die als
Wärmeübertragungsvorrichtung dient, entlang des
Papierbeförderungsweges, auf dem ein nicht-fixiertes
Tonerbild-tragendes Übertragungsblatt (P) in Richtung des
Pfeils befördert wird, angeordnet, und eine Andruckwalze
(2) steht in Druckkontakt mit der Wärmeübertragungswalze
(1). Insbesondere ist die Oberfläche einer Andrucknocke
(5) durch die Kraft einer Feder (6) in Druckkontakt mit
einem Schaftteil der Andruckwalze (2), so daß ein
vorbestimmter Druck auf die Andruckwalze (2) ausgeübt wird,
wodurch die Andruckwalze (2) in Druckkontakt mit der
Wärmeübertragungswalze (1) gebracht wird. Um den Umfang
der Wärmeübertragungswalze (1) herum sind ein Thermistor
(7) und eine Temperaturregulierungssicherung (8) zur
Regulierung der Temperatur der Wärmeübertragungswalze (1)
angebracht. Eine Übertragungsblatt-abtrennende Sperrklinge
(10) und ein Siliconöl-Auftragsfilz (11) sind in Kontakt
mit der Oberfläche der Wärmeübertragungswalze (1)
angeordnet, so daß das Übertragungsblatt daran gehindert
wird, sich um die Wärmeübertragungswalze (1)
herumzuwickeln.
Die oben erwähnte übliche Bildfixiereinheit zur
Verwendung in einer elektrophotographischen Kopiermaschine
hat jedoch den Nachteil, daß die Bildqualität der fixierten
Bilder in Abhängigkeit von der Art und dem Typ des
Übertragungsblattes (P), das eingesetzt wird, variiert.
Insbesondere wenn Übertragungsblätter, die eine
Trägerflüssigkeit, die in einem flüssigen Entwickler
enthalten ist, kaum absorbieren, d.h. Übertragungsblätter
mit einer geringen Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität,
wie z.B. eine transparente Folie für Overhead-Projektoren
(OHP), ein Zwischen-Originalblatt und Kunstdruckpapier,
eingesetzt werden, führt dies dazu, daß das nicht-fixierte
Bild auf dem Übertragungsblatt im Laufe der Bildfixierung
wegen der Anwesenheit von überschüssiger Trägerflüssigkeit,
die in dem entwickelten Tonerbild zurückbleibt, verstümmelt
wird oder verfließt und demgemäß das fixierte Bild
unleserlich wird.
Um das obige Problem zu lösen, wurde ein
Bildfixierungsversuch durchgeführt, um die Beziehung
zwischen dem Trägerflüssigkeits-Rückhalteverhältnis für
einen Entwickler, der bildweise auf eine Vielzahl von
Übertragungsblättern abgeschieden wurde, und dem Auftreten
des Bildverfließens in den erhaltenen Tonerbildern zu
analysieren.
Das oben erwähnte Trägerflüssigkeits-Rückhalteverhältnis
des Entwicklers wurde durch die folgende Formel erhalten:
Um das oben erwähnte Trägerflüssigkeits-Rückhalteverhältnis
für den eingesetzten Entwickler zu erhalten, wurde ein
Flüssigentwickler hergestellt, indem man einen thermischen
vernetzenden Toner in einer Trägerflüssigkeit, wie z.B.
"Isopar H" in einem
Verdünnungsverhältnis von 50g/l dispergierte und
verdünnte. Latente elektrostatische Bilder wurden unter
Verwendung des obigen Entwicklers und eines handelsüblichen
elektrophotographischen Kopiergeräts auf einer im Handel
erhältlichen transparenten Folie für OHP
zu
Tonerbildern entwickelt. Die so entwickelte OHP-Folie
wurde aus dem elektrophotographischen Kopiergerät
entnommen, bevor sie eine Bildfixierungseinheit des
Kopiergerätes erreichte. Das Gewicht der OHP-Folie wurde
gemessen. Nach dieser Messung wurde die OHP-Folie durch
die Bildfixierungseinheit getrocknet, um die
Trägerflüssigkeit zu verdampfen, und dann wurde das Gewicht
der Folie erneut bestimmt, so daß das Trägerflüssigkeits-
Rückhalteverhältnis (%) gemäß der oben erwähnten Formel
erhalten wurde. Im obigen Bildfixierungstest wurde die
Fixierungstemperatur auf 140±10°C und die lineare
Papiereinspeisgeschwindigkeit auf 350 mm/sek eingestellt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
In Tabelle 1 wurde das Verfließen der Bilder durch
Augenschein beurteilt und das Ausmaß des Verfließens
wurde gemäß der folgenden Bewertungsskala ausgedrückt:
- 1. In den erhaltenen Bildern wurde Bildverfließen beobachtet, so daß die Zeichen unleserlich waren.
- 2. In den erhaltenen Bildern wurde leichtes Bildverfließen festgestellt und die Bilddichte der bedruckten Bildflächen war gering.
- 3. Das Verfließen des Bildes war geringfügiger, aber die Zeichen in den bedruckten Bildflächen waren unscharf.
- 4. Es wurde kaum Bildverfließen festgestellt, aber die Zeichen in den bedruckten Bildflächen waren leicht unklar.
- 5. Es wurde keinerlei Verfließen festgestellt und die Zeichen in den bedruckten Bildflächen waren klar.
Die in Tabelle 1 wiedergegebenen Ergebnisse zeigen, daß
zu einem gewissen Maß in den fixierten Bildern auf der
OHP-Folie, dem Zwischen-Originalblatt und dem
Kunstdruckpapier ein Bildverfließen auftrat, wenn das
Trägerflüssigkeits-Rückhalteverhältnis im Entwickler, der
auf dem Übertragungsblatt abgeschieden wurde, 65% oder
mehr betrug.
Bis jetzt wurde jedoch noch keine zufriedenstellende
Bildfixiereinheit, mit der man durch Regulierung des
oben erwähnten Trägerflüssigkeits-Rückhalteverhältnisses
eine wirksame Bildfixierung in einem
elektrophotographischen Naßkopiergerät erreichen kann,
vorgeschlagen.
Zusätzlich haben die üblichen Bildfixiereinheiten den
Nachteil, daß die Dauerhaftigkeit der
Wärmeübertragungswalze (1) gering ist. Insbesondere wird
die Oberfläche der Wärmeübertragungswalze (1) durch die
Übertragungsblatt-Abtrenn-Sperrklinke (10) leicht verkratzt
oder beschädigt, insbesondere, wenn die
Wärmeübertragungswalze (1) mit einem Siliconkautschuk
überzogen ist, da die Übertragungsblatt-Abtrenn-Sperrklinke
(10) immer in Kontakt mit der Oberfläche der
Wärmeübertragungswalze (1) ist.
Ein weiterer Nachteil der üblichen Bildfixiereinheiten
ist es, daß die Wirkung des Siliconöl-Auftragsfilzes (11)
mit der Zeit sehr leicht nachläßt. Wie in Fig. 1 gezeigt,
ist der Siliconöl-Auftragsfilz (11) in Kontakt mit der
Oberfläche der Wärmeübertragungswalze (1) und dient dazu,
das Siliconöl gleichmäßig auf die Oberfläche der
Wärmeübertragungswalze (1) aufzutragen, um die Abtrennung
des Übertragungsblattes von der Wärmeübertragungswalze
nach der Bildfixierung zu erleichtern. Einige
Fremdmaterialien, wie z.B. abgesprungene Tonerteilchen
und Papierstaub werden jedoch allmählich abgeschieden und
akkumulieren sich jedesmal, wenn das Übertragungsblatt
durch die Bildfixiereinheit geleitet wird, auf der
Spitze (11a) des Siliconöl-Auftragsfilzes (11) , wie dies
durch den schattierten Teil (11b) angedeutet wird.
Schließlich arbeitet der Siliconöl-Auftragsfilz nicht
mehr effektiv. Deshalb läßt sich eine periodische
Erneuerung des Siliconöl-Auftragsfilzes (11) nicht
vermeiden.
Wenn ein Siliconöl durch eine Siliconöl-Auftragswalze
(nicht gezeigt) auf die Wärmeübertragungswalze (1)
aufgetragen wird und die oben erwähnten Fremdmaterialien
durch eine Schabklinge (nicht gezeigt), die in Kontakt
mit der Oberfläche der Wärmeübertragungswalze (1) ist,
von dieser entfernt werden, dann werden, wenn die
Wärmeübertragungswalze (1) in derselben Richtung wie die
Drehrichtung der Siliconöl-Auftragswalze gedreht wird,
d.h. wenn die Bewegungen der Oberflächen der beiden
Walzen an ihrem Kontaktpunkt entgegengesetzt sind, die
auf der Spitze der Schabklinge angehäuften Fremdmaterialien
auf die Wärmeübertragungswalze (1) rückübertragen, so daß
nicht nur die Oberfläche der Wärmeübertragungswalze (1),
sondern auch die Übertragungsblätter durch die
rückübertragenen Fremdmaterialien verschmiert werden.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte
Bildfixiereinheit zur Verwendung in einem
elektrophotographischen Naßkopiergerät zur Verfügung zu
stellen, die das Trägerflüssigkeits-Rückhalteverhältnis des
Entwicklers, der aus Übertragungsblättern, insbesondere
solchen mit geringer Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität,
abgeschieden wird, im Verlauf der Bildfixierung
minimieren kann und dadurch das Auftreten eines
Bildverfließens auf ein Minimum beschränkt und klare und
scharfe Bilder liefert.
Dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer
Bildfixiereinheit der gattungsgemäßen Art mit den
kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Bildfixiereinheit sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird eine Bildfixierung unter Verwendung
von zwei Bildfixierungs-Erwärmungsvorrichtungen
durchgeführt, die selektiv eingesetzt werden können in
Abhängigkeit vom Typ des Übertragungsblattes, insbesondere
seiner Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität. Bei der
erfindungsgemäßen Bildfixiereinheit ist es bevorzugt, daß
die eine der Bildfixier-Erwärmungsvorrichtungen, die nicht
eingesetzt wird, von dem Übertragungsblatt entfernt
gehalten wird.
Wenn insbesondere eine Bildfixierung auf einem speziellen
Übertragungsblatt durchgeführt, wird, das eine geringe
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität aufweist, dann wird
die erste Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung selektiv außer
Betrieb genommen oder nicht mehr mit Energie versorgt oder
aus dem Papierbeförderungsweg entfernt, so daß sie nicht
mehr in Kontakt mit dem ein nicht-fixiertes Tonerbild
tragenden Übertragungsblatt kommt, und nur die zweite
Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung wird in Betrieb genommen
oder mit Energie versorgt. Der Grund dafür ist, daß die
zweite Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung nicht in Kontakt
mit dem das nicht-fixierte Tonerbild tragenden
Übertragungsblatt ist, so daß durch die zweite Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung
kein Verfließen in den erhaltenen
Bildern hervorgerufen werden kann, während die erste
Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung ebenfalls nicht in
Berührung mit dem Übertragungsblatt kommt. So kann das
Auftreten des Hot-Offset der Bilder auf das
Übertragungsblatt durch die erste Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung
ebenfalls vermieden werden.
Um die Übertragungsblätter nach der Bildfixierung leicht
und effektiv von der Wärmeübertragungswalze abtrennen zu
können, ohne die Oberfläche der Wärmeübertragungswalze zu
verkratzen oder zu beschädigen, kann die Bildfixiereinheit
ein Übertragungsblatt-Trennglied aufweisen, das so
angeordnet ist, daß es einer Wärmeübertragungswalze
gegenüberliegt, um das Übertragungsblatt daran zu hindern,
sich nach der Beendigung der Bildfixierung um die
Wärmeübertragungswalze zu wickeln. Vorzugsweise ist das
Übertragungsblatt-Trennglied eine Papiertrennwalze, die so
konstruiert ist, daß sie sich in derselben Richtung wie die
Drehrichtung der Wärmeübertragungswalze dreht, wobei ein
kleiner Abstand zwischen den Walzen vorhanden ist.
Um den Transport von Fremdmaterialien, wie z. B.
abgesprungenen Tonerteilchen und Papierstaub, zur
Wärmeübertragungswalze minimal zu halten und dadurch zu
verhindern, daß die Übertragungsblätter durch derartige
Fremdmaterialien verschmiert werden, kann die
Bildfixiereinheit eine Andruckwalze in rollendem Kontakt
unter einer Wärmeübertragungswalze, um eine erste
Bildfixiersektion zu bilden, und eine Vielzahl von
Übertragungsblatt-Haltewalzen oberhalb der
Wärmeübertragungswalze in enger Nachbarschaft dazu
aufweisen, um eine zweite Bildfixiersektion zu bilden. Wenn
z. B. die Wärmeübertragungswalze im Uhrzeigersinn gedreht
wird, kann eine Bildfixierung in der ersten
Bildfixiersektion durchgeführt werden, während, wenn
die Walze entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, eine
Bildfixierung in der zweiten Bildfixiersektion erfolgt.
Außerdem können eine erste Siliconöl-Auftragswalze in
rollendem Kontakt zur Wärmeübertragungswalze, eine zweite
Siliconöl-Auftragswalze in rollendem Kontakt zur ersten
Siliconöl-Auftragswalze, eine Schabklinge in Kontakt mit
der zweiten Siliconöl-Auftragswalze und ein Glied zum
Unterbrechen der Rotation der zweiten Siliconöl-Auftragswalze,
wenn die zweite Bildfixiersektion ausgewählt
wird und die Wärmeübertragungswalze im Gegenuhrzeigersinn
gedreht wird, vorgesehen sein.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Figuren näher erläutert, in der auch spezielle
Ausführungsformen dargestellt sind.
Fig. 1 ist eine schematische Querschnitts-Ansicht
einer üblichen Bildfixiereinheit zur Verwendung in
einem elektrophotographischen Naßkopiergerät.
Die Fig. 2A ist ein schematischer Querschnitt durch ein
erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen
Bildfixiereinheit, die sich in einer
Bildfixierungsstellung zur Fixierung von Bildern auf
einem Übertragungsblatt mit einer relativ großen
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität befindet.
Die Fig. 2B ist ein schematischer Querschnitt durch ein
erstes Beispiel für eine erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit, die sich in einer Bildfixierstellung
zur Fixierung von Bildern auf einem Übertragungsblatt mit
einer relativ geringen Trägerflüssigkeits-
Absorptionskapazität befindet.
Die Fig. 3 ist eine vergrößerte Querschnitts-Darstellung
einer Wärmeübertragungswalze und einer Andruckwalze für
die in den Fig. 2A und 2B gezeigte Bildfixiereinheit.
Die Fig. 4 stellt einen schematischen Querschnitt durch
ein zweites Beispiel für eine erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit dar.
Die Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines
elektrophotographischen Kopiergerätes, das ein drittes
Beispiel für eine erfindungsgemäße Bildfixiereinheit
enthält.
Fig. 6A ist ein schematischer Querschnitt durch ein
drittes Beispiel für eine erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit, die in einer Bildfixierstellung zur
Fixierung von Bildern auf einem Übertragungsblatt mit
einer relativ großen Trägerflüssigkeits-
Absorptionskapazität ist.
Die Fig. 6B ist ein schematischer Querschnitt durch ein
drittes Beispiel für eine erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit, die sich in einer Bildfixierstellung
für die Fixierung von Bildern auf einem Übertragungsblatt
mit einer relativ geringen Trägerflüssigkeits-
Absorptionskapazität befindet.
Die Fig. 7 ist ein schematischer Querschnitt durch ein
viertes Beispiel für eine erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit.
Die Fig. 8 ist ein schematischer Querschnitt durch ein
fünftes Beispiel für eine erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit.
Die Fig. 9 ist ein schematischer Querschnitt durch ein
sechstes Beispiel für eine erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit, die eine Übertragungsblatt-
Trennwalze enthält.
Die Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht der
Übertragungsblatt-Trennwalze, die in Fig. 9 gezeigt ist.
Die Fig. 11 zeigt eine Seitenansicht der Übertragungsblatt-
Trennwalze, die in Fig. 9 gezeigt ist.
Die Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren
Beispiels für eine Übertragungsblatt-Trennwalze zur
Verwendung in einer erfindungsgemäßen Bildfixiereinheit.
Die Fig. 13 stellt schließlich einen schematischen
teilweisen Querschnitt durch ein siebtes Beispiel für
eine Bildfixiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung
dar.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Figuren eine Bildfixiereinheit zur Verwendung in
einem elektrophotographischen Naßkopiergerät detailliert
beschrieben.
In den Figuren stehen gleiche Bezugszeichen für identische
oder entsprechende Teile.
Die Bildfixiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung
umfaßt (a) eine erste Bildfixierungs-Erwärmungsvorrichtung
zur direkten Erwärmung eines durch einen Entwickler, der
einen Toner und eine Trägerflüssigkeit umfaßt, auf einem
Übertragungsblatt gebildeten nicht-fixierten Tonerbilds,
wodurch das Tonerbild auf dem Übertragungsblatt fixiert
wird, wobei das Übertragungsblatt eine Trägerflüssigkeits-
Absorptionskazapität A oder B bezüglich der
Trägerflüssigkeit haben kann und A<B; (b) eine zweite
Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung zur Minimierung des
Gehalts an der Trägerflüssigkeit in dem Entwickler,
durch den das Tonerbild gebildet wird, wodurch das
Tonerbild durch Erwärmen auf dem Übertragungsblatt fixiert
wird; und (c) eine Schaltvorrichtung zur selektiven
Inbetriebnahme von wenigstens einer der besagten ersten
und zweiten Bildfixier-Erwärmungsvorrichtungen, in
Abhängigkeit von der Trägerflüssigkeits-
Absorptionskapazität des Übertragungsblattes, in einer
Weise, daß wenn das Übertragungsblatt eine
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität A besitzt,
die erste Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung
in Betrieb genommen wird, während wenn das
Übertragungsblatt eine Trägerflüssigkeits-
Absorptionskapazität B aufweist, die zweite
Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung in Betrieb genommen
wird.
Die Fig. 2A und 2B zeigen schematisch ein erstes Beispiel
für die erfindungsgemäße Bildfixiereinheit. In
diesem Beispiel kann das Trägerflüssigkeits-
Rückhalteverhältnis eines Entwicklers, der bildweise auf
einem Übertragungsblatt (P) abgeschieden wurde, verringert
oder minimiert werden, indem man die erste Bildfixier-
Erwärmungsvorrichtung oder die zweite Bildfixier-
Erwärmungsvorrichtung, die unabhängig von der ersten
Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung vorgesehen wird,
mit Energie versorgt.
Näher erläutert, vor einer ersten Bildfixiersektion,
deren Struktur praktisch dieselbe ist wie diejenige der
Bildfixiereinheit, die in Fig. 1 gezeigt ist, wird
entlang eines Papierbeförderungsweges eine zweite
Bildfixiersektion vorgesehen. In der zweiten
Bildfixiersektion ist eine Wärmeübertragungswalze
(55) mit einer inneren Heizvorrichtung (57), die als
Wärmeübertragungsvorrichtung dient, entlang des
Papierbeförderungsweges, auf dem ein ein nicht-fixiertes
Tonerbild tragendes Übertragungsblatt (P) sich in Richtung
des Pfeiles bewegt, angebracht und eine Vielzahl von
Übertragungsblatt-Haltewalzen (56) ist in enger
Nachbarschaft zur Wärmeübertragungswalze (55) angeordnet.
Die obigen Übertragungsblatt-Haltewalzen (56) sind z.B.
Schleiftrommeln, die feine Vorsprünge mit einer Höhe von
50 bis 500 µm auf ihrer Oberfläche aufweisen und neben
der Wärmeübertragungswalze (55) angeordnet sind, wobei
sich eine Lücke von 0,2 bis 0,5 mm dazwischen befindet.
Ein Reinigungskissen (58) befindet sich in Kontakt mit
der Wärmeübertragungswalze (55), um Fremdmaterialien, wie
z.B. Tonerteilchen und Papierstaub, von der Oberfläche
der Wärmeübertragungswalze (55) zu entfernen. Das
Bezugszeichen (59) bezeichnet eine Reinigungswalze, die
dazu dient, Fremdmaterialien, wie z.B. Tonerteilchen und
Papierstaub, von der Oberfläche der Übertragungsblatt-
Haltewalzen (56) zu entfernen.
Im ersten Beispiel wird, wie es in den Fig. 2A und 2B
dargestellt ist, in Abhängigkeit vom Typ des
Übertragungsblattes (P), z.B. einem Übertragungsblatt mit
hoher Trägerflüssigkeits-Absorptionskazapität, wie z.B.
Normalpapier, oder einem Übertragungsblatt mit geringer
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität, wie z.B. einer
transparenten Folie für Overhead Projektoren (OHP), einem
Zwischen-Originalblatt und Kunstdruckpapier, eine der
beiden oben erwähnten Bildfixiersektionen wie folgt
ausgewählt.
Eine innere Heizvorrichtung (3), die in einer ersten
Wärmeübertragungswalze (21) in der ersten
Bildfixiersektion enthalten ist, wird eingeschaltet
und die innere Heizvorrichtung (57), die in der zweiten
Wärmeübertragungswalze (55) enthalten ist, wird
ausgeschaltet, z.B. indem man eine Wahltaste auf einem
Betriebsfeld (nicht gezeigt) drückt, das an einem
elektrophotographischen Kopiergerät angebracht ist. Ein
Übertragungsblatt (P) wird durch den Spalt zwischen der
ersten Wärmeübertragungswalze (21) und einer ersten
Andruckwalze (22) hindurchgeleitet, so daß ein auf dem
Übertragungsblatt (P) gebildetes nicht-fixiertes Tonerbild
darauf fixiert wird. In diesem Fall dienen die zweite
Wärmeübertragungswalze (55) und die zweiten
Übertragungsblatt-Haltewalzen (56) lediglich als
Papierbeförderungswalzen.
Es wurde ein Bildfixierungstest durchgeführt, um die
Bildqualität zu beurteilen, die unter Verwendung eines
handelsüblichen Normalpapiers
und eines Hadernpapiers mit
einem Baumwollgehalt von 25% als Übertragungsblättern durch
Anheben der Bildfixierungstemperatur in Intervallen von
10°C im Bereich von 100°C bis 180°C erhalten wird.
In dem obigen Bildfixierungstest wurden die
Umgebungstemperatur und die Feuchtigkeit auf 25°C bzw.
62% eingestellt und die lineare
Papiereinspeisgeschwindigkeit betrug 350 mm/sek. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
In der Tabelle 2 wurde das Bildfixierungsverhalten durch
Reiben der erhaltenen Bilder mit dem Finger, um die
Verschmierung derselben zu beobachten, beurteilt und
durch die folgende Bewertungsskala ausgedrückt:
- 1. Die erhaltenen Bilder konnten sehr leicht abgerieben werden.
- 2. Die erhaltenen Bilder konnten durch leichtes Reiben leicht verschmiert werden.
- 3. Die erhaltenen Bilder konnten durch normales Reiben leicht verschmiert werden.
- 4. Die erhaltenen Bilder konnten durch normales Reiben überhaupt nicht verschmiert werden.
- 5. Die erhaltenen Bilder konnten selbst durch starkes Reiben nicht verschmiert werden.
Der Hot-Offset, der in Tabelle 2 ebenfalls angegeben
ist, wurde beurteilt durch Augenschein und das Ausmaß
desselben wurde durch die folgende Bewertungsskala
ausgedrückt:
- 1. Hot-Offset konnte nicht nur in den vollständig bedruckten Bildflächen festgestellt werden, sondern auch in den Linienbildflächen mit Linienbildern einer Breite von 1 mm oder weniger.
- 2. Hot-Offset wurde beobachtet an den hinteren Endteilen der vollständig bedruckten Bildflächen.
- 3. Leichter Hot-Offset wurde in den hinteren Endteilen der vollständig bedruckten Bildflächen beobachtet.
- 4. Hot-Offset konnte nur durch Inspektion mit einer Lupe beobachtet werden.
- 5. Es konnte keinerlei Hot-Offset beobachtet werden.
Die in Tabelle 2 wiedergegebenen Ergebnisse zeigen, daß
die erhaltene Bildqualität ausgezeichnet ist, wenn die
Bildfixierungstemperatur auf 140±10°C eingestellt wird.
Die in der ersten Wärmeübertragungswalze (21) befindliche
Heizvorrichtung (3) wird abgeschaltet und die in der
zweiten Wärmeübertragungswalze (55) befindliche
Heizvorrichtung (57) wird angeschaltet. Ein
Übertragungsblatt (P) wird zwischen der zweiten
Wärmeübertragungswalze (55) und den zweiten
Übertragungsblatt-Haltewalzen (56) hindurchgeleitet, so
daß ein auf dem Übertragungsblatt (P) befindliches nicht
fixiertes Tonerbild darauf fixiert wird. In diesem Fall
wird die erste Andruckwalze (22) vorzugsweise von der
ersten Wärmeübertragungswalze (21) entfernt, um das
Hot-Offset-Phänomen zu vermeiden, z.B. mit einem Abstand
von 0,3 bis 5 mm zwischen der ersten Andruckwalze (22)
und der ersten Wärmeübertragungswalze (21), wie dies in
Fig. 2B gezeigt ist.
Ein Bildfixierungstest wurde durchgeführt, um die
Bildqualität zu beurteilen, die unter Verwendung einer
OHP-Folie, eines Zwischen-Originalblattes und eines
Kunstdruckpapiers als Übertragungsblättern erhalten wird,
wenn man die Bildfixierungstemperatur in Intervallen von
20°C in dem Bereich von 100°C bis 220°C anhebt.
In dem obigen Bildfixierungstest wurden die
Umgebungstemperatur und die Feuchtigkeit auf 25°C bzw.
60% eingestellt und die lineare Papier
zufuhrgeschwindigkeit betrug 350 mm/sek. In diesem
Bildfixierungstest wurden die gleiche OHP-Folie, das
gleiche Zwischen-Originalblatt und das gleiche
Kunstdruckpapier verwendet wie im in Tabelle 1
wiedergegebenen Test. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3
aufgelistet.
Im obigen Test wurde das Bildfixierungsverhalten beurteilt,
indem die erhaltenen Bilder mit dem Finger gerieben
wurden, um deren Verschmieren festzustellen. Das Ausmaß
der Bildfixierung wurde durch die bereits in Tabelle 2
verwendete Bewertungsskala ausgedrückt.
Die in Tabelle 3 wiedergegebenen Ergebnisse zeigen, daß
die erhaltene Bildqualität ausgezeichnet ist, wenn die
Bildfixierungstemperatur auf 160°C oder darüber eingestellt
wird. Wenn man den Energieverbrauch in Betracht zieht,
wird für den Einsatz in der Praxis eine
Bildfixierungstemperatur von 160°C als bevorzugt angesehen.
Wie oben erwähnt, wird in dem ersten Beispiel für die
erfindungsgemäße Bildfixiereinheit, wie sie in den
Fig. 2A und 2B gezeigt ist, in Abhängigkeit vom Typ des
eingesetzten Übertragungsblattes (P) entweder die erste
Bildfixiersektion oder die zweite Bildfixiersektion
ausgewählt. In der einen Bildfixiersektion, die
nicht zur Bildfixierung ausgewählt wird, wird die darin
befindliche Heizvorrichtung abgeschaltet. Demgemäß wird
der Stromverbrauch um etwa die Hälfte gesenkt, was zu
einer Energieeinsparung führt.
Die Fig. 3 zeigt die Struktur der oben erwähnten ersten
Wärmeübertragungswalze (21), die so wie in der Figur
gezeigt konstruiert ist, d.h. daß eine Kautschukschicht
(61), eine ölresistente fluorierte Siliconkautschukschicht
(62) und eine bei Raumtemperatur vulkanisierte
Siliconkautschukschicht (63) nacheinander um einen Kern
(60) mit einer eingebauten inneren Heizvorrichtung (3)
laminiert sind. Alternativ dazu kann die erste
Wärmeübertragungswalze (21) gebildet werden, indem man
den Kern (60) nur mit der bei Raumtemperatur vulkanisierten
Siliconkautschukschicht (63) umgibt.
Die erste Andruckwalze (22) ist mit einer Teflon®-
beschichteten Siliconkautschukschicht (65) überzogen.
Die Fig. 4 zeigt schematisch ein zweites Beispiel für
eine erfindungsgemäße Bildfixiereinheit. In diesem
Beispiel sind in die in den Fig. 2A und 2B gezeigte
Bildfixiereinheit zusätzlich ein erster Kühlventilator
(67) und ein zweiter Kühlventilator (68) einverleibt.
Wenn die Bilder nach einem Übertragungsblatt mit hoher
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität auf einem
Übertragungsblatt mit geringer Trägerflüssigkeits-
Absorptionskapazität fixiert werden, muß die
Bildfixierungstemperatur angehoben werden, z.B. von
140±10°C auf 160°C. Durch Drücken einer Wahltaste auf
dem Betriebsfeld (nicht gezeigt) wird die innere
Heizvorrichtung (3) der ersten Wärmeübertragungswalze
(21) in der ersten Bildfixiersektion abgeschaltet.
Um die Temperatur der ersten Wärmeübertragungswalze (21)
schnell abzusenken, um einen Hot-Offset zu vermeiden,
wird der Kühlventilator (67) mit Energie versorgt, damit
er kalte Luft gegen die Oberfläche der ersten
Wärmeübertragungswalze (21) blasen kann, ohne daß man auf
deren natürliches Abkühlen warten muß.
Wenn die Bildfixierung auf einem Übertragungsblatt mit
niedriger Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität beendet
ist und wieder ein Übertragungsblatt mit hoher
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität verwendet wird,
muß die Bildfixierungstemperatur von 160°C auf 140±10°C
abgesenkt werden. Durch Drücken der Wahltaste auf dem
Betriebsfeld wird die innere Heizvorrichtung (57) der
zweiten Wärmeübertragungswalze (55) in der zweiten
Bildfixiersektion abgeschaltet. In diesem Fall wird
ein Kühlventilator (68) mit Energie versorgt, um kalte
Luft gegen die Oberfläche der zweiten
Wärmeübertragungswalze (55) zu blasen und deren Temperatur
schnell abzusenken. Wenn die Oberfläche der zweiten
Wärmeübertragungswalze (55) eine Zeit lang heiß bleibt,
nachdem die innere Heizvorrichtung (57) abgeschaltet
wurde, und ein Entwickler, der auf einem Übertragungsblatt
mit hoher Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität, z.B.
einem Hadernpapier, abgeschieden wurde, durch die zweite
Wärmeübertragungswalze (55) erwärmt wird, wenn das
Übertragungsblatt zur ersten Bildfixiersektion
befördert wird, wird eine thermische Streckwirkung des
Toners in dem Entwickler verringert bevor das
Übertragungsblatt die erste Bildfixiersektion erreicht,
so daß die erhaltene Bilddichte und Bildgleichmäßigkeit
in den vollständig bedruckten Bildflächen vermindert sein
kann, wenn das Tonerbild auf dem Übertragungsblatt fixiert
wird. Dies bedeutet jedoch nicht, daß die Herstellung
von Kopien nicht möglich wäre, solange die Temperatur der
zweiten Wärmeübertragungswalze (55) nicht auf
Raumtemperatur abgesenkt wurde, da die Linienbilder, die
auf dem oben erwähnten Hadernpapier gebildet wurden,
durch den Einfluß der Restwärme auf der zweiten
Wärmeübertragungswalze (55) praktisch nicht beeinträchtigt
werden, obwohl die vollständig bedruckten Bildflächen
durch die Wärme beeinflußt werden. Deshalb ist das
zweite Beispiel für eine erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit so konstruiert, daß der
Umschaltschritt von der ersten Bildfixiersektion auf
die zweite Bildfixiersektion oder umgekehrt, in
Abhängigkeit vom Typ des Übertragungsblattes, innerhalb
von höchstens 60 Sekunden beendet ist und die
Bildfixiereinheit für die weitere Herstellung von
Kopien bereitsteht, wobei die Erwärmungszeit der inneren
Heizvorrichtungen (3) oder (57) und der Betrieb der
Abkühlventilatoren (67) oder (68) bereits berücksichtigt
sind.
Die Bildfixiereinheit für ein elektrophotographisches
Naßkopiergerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann
modifiziert werden, so daß sie umfaßt (a) eine erste
Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung, die eine erste
Heizwalze und eine zweite Heizwalze, die durch eine
Schaltvorrichtung miteinander in Kontakt gebracht oder
voneinander entfernt werden können, beinhaltet; und
(b) eine zweite Bildfixiervorrichtung, die eine
zweite Heizwalze und eine Übertragungsblatt-
Haltevorrichtung zum Halten eines Übertragungsblattes auf
der zweiten Wärmeübertragungswalze umfaßt, wobei die
Rückseite des Übertragungsblattes, die dem darauf
gebildeten nicht-fixierten Bild gegenüberliegt, in Kontakt
mit der zweiten Wärmeübertragungswalze ist und das nicht
fixierte Tonerbild, das auf dem Übertragungsblatt gebildet
wurde, sich in enger Nachbarschaft zu der
Übertragungsblatt-Haltevorrichtung befindet.
Die Fig. 5, 6A und 6B zeigen schematisch ein Beispiel für
eine obige Bildfixiereinheit, die im folgenden als
drittes Beispiel für eine erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit bezeichnet wird. Die Fig. 5 zeigt
eine Gesamtansicht eines elektrophotographischen
Kopiergeräts, in dem das dritte Beispiel für eine
Bildfixiereinheit, das in den Fig. 6A und 6B
dargestellt ist, enthalten ist.
Speziell im dritten Beispiel für die Bildfixiereinheit
umfaßt die erste Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung
eine Wärmeübertragungswalze (31), die als erste Heizwalze
dient, und eine Walze (70), die als zweite Heizwalze
dient, wobei die Walzen (31) und (70) durch eine
Schaltvorrichtung in Kontakt miteinander gebracht oder
voneinander entfernt werden können. Die zweite
Bildfixiervorrichtung umfaßt die Walze (70), die als
zweite Heizwalze dient, und eine Vielzahl von
Übertragungsblatt-Haltewalzen (56′), die als
Übertragungsblatt-Haltevorrichtung zum Halten des
Übertragungsblatts auf der zweiten Walze (70) fungieren,
wobei die Rückseite des Übertragungsblattes, die dem
nicht-fixierten Bild, das darauf gebildet ist,
gegenüberliegt, in Kontakt mit der zweiten
Wärmeübertragungswalze steht und das nicht-fixierte
Tonerbild auf dem Übertragungsblatt sich in enger
Nachbarschaft zu den Übertragungsblatt-Haltewalzen (56′)
befindet.
Die Übertragungsblatt-Haltewalzen (56′) können z.B. die
gleichen Schleiftrommeln sein, wie sie als die oben
erwähnten Übertragungswalzen (56) verwendet wurden und
z.B. auf ihrer Oberfläche feine Vorsprünge mit einer Höhe
von 50 bis 500 µm aufweisen, wobei diese Walzen neben
der Walze (70) angeordnet sind, mit einer
dazwischenliegenden Spalt von 0,2 bis 0,5 mm.
Es gibt zwei entscheidende Unterschiede zwischen dem in
Beispiel 4 gezeigten zweiten Beispiel und dem in den
Fig. 6A und 6B gezeigten dritten Beispiel. Ein Unterschied
ist, daß die Walze (70), die im dritten Beispiel gezeigt
ist, sowohl als erste Andruckwalze (22) als auch als
zweite Wärmeübertragungswalze (55) im zweiten Beispiel
fungiert. Der andere Unterschied ist, daß eine Siliconöl-
Auftragssektion unter der Wärmeübertragungswalze (31) im
dritten Beispiel angeordnet ist.
Im dritten Beispiel wird die Bildfixierung sowohl durch
die Wärmeübertragungswalze (31) als auch die Walze (70)
bewirkt, wenn ein Übertragungsblatt mit einer hohen
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität eingesetzt wird.
Im Gegensatz dazu kann durch die Kombination aus der
Walze (70) und den Übertragungsblatt-Haltewalzen (56′)
die Bildfixierung auf einem Übertragungsblatt mit niedriger
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität erreicht werden.
Näher erläutert, wenn ein ein nicht-fixiertes Tonerbild
tragendes Übertragungsblatt (P) mit hoher
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität eingesetzt wird,
wie dies in Fig. 6A dargestellt ist, wird eine innere
Heizvorrichtung (57), die in die Walze (70) eingebaut
ist, abgeschaltet und eine innere Heizvorrichtung (3),
die in die Wärmeübertragungswalze (31) eingebaut ist, wird
eingeschaltet, so daß das Übertragungsblatt (P) durch die
Walze (70) und die Übertragungsblatt-Haltewalzen (56′),
die beide als Übertragungsblatt-Beförderungswalzen dienen,
transportiert wird. Man läßt das das nicht-fixierte
Tonerbild tragende Übertragungsblatt (P) daraufhin durch
den Spalt zwischen der Walze (70), die dann als
Andruckwalze fungiert, und der Wärmeübertragungswalze
(31), deren innere Heizvorrichtung (3) eingeschaltet ist,
passieren, wodurch die Bildfixierung vervollständigt wird.
Im Gegensatz dazu wird, wenn ein ein nicht-fixiertes
Tonerbild tragendes Übertragungsblatt (P) mit geringer
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität verwendet wird,
wie dies in Fig. 6B gezeigt ist, die innere Heizvorrichtung
(3) in der Wärmeübertragungswalze (31) abgeschaltet und
die innere Heizvorrichtung (57) in der Walze (70) wird
eingeschaltet. Das das nicht-fixierte Tonerbild tragende
Übertragungsblatt (P) wird zwischen der Walze (70), die als
Wärmeübertragungswalze fungiert und deren innere
Heizvorrichtung (57) eingeschaltet ist, und die
Übertragungsblatt-Haltewalzen (56′) hindurchgeleitet,
wodurch der Bildfixierungsvorgang vervollständigt wird.
In diesem Fall wird es bevorzugt, daß die Walze (70) von
der Walze (31) getrennt ist, wie dies in Fig. 6B gezeigt
ist, um das Hot-Offset-Phänomen zu vermeiden. Im
dritten Beispiel sind die Walze (70) und die
Übertragungsblatt-Haltewalzen (56′) deshalb in einem
einzigen Körper zusammengefaßt und en bloc von der Walze
(31) entfernbar. Das Bezugszeichen (71) bezeichnet eine
Papiertrenn-Sperrklinke zur Vermeidung des Herumwickelns
des Übertragungsblattes (P) um die Walze (70).
Im dritten Beispiel ist, wie oben erwähnt, die Siliconöl-
Auftragssektion unterhalb der Walze (31) vorgesehen und
umfaßt ein Siliconölreservoir (72), eine Siliconöl-
Auftragswalze (73), die in das Siliconöl im
Siliconölreservoir (72) eingetaucht ist, eine
Kratzvorrichtung (74) und eine Schabklinge (75). Im
Vergleich zu der Bildfixiereinheit, bei der der
Siliconöl-Auftragsfilz oberhalb der Wärmeübertragungswalze
angeordnet ist, wie dies in den Fig. 2A, 2B und 4 gezeigt
ist, hat diese Bildfixiereinheit den Vorteil, daß das
Tropfen des Siliconöls auf das Übertragungsblatt (P)
vollständig vermieden werden kann und es deshalb nicht
erforderlich ist, die Beförderungsrichtung des
Übertragungsblattes (P) so zu ändern, daß das Tropfen des
Siliconöls auf das Übertragungsblatt (P) vermieden wird.
Zusätzlich ist die Schabklinge (75), die mit der Walze
(31) in Kontakt ist, so konstruiert, daß sie in
Schlepprichtung zur Drehrichtung der Walze (31) arbeitet,
so daß die mechanische Belastung, die auf die Walze (31)
wirken kann, im Vergleich zu einer Schabklinge, die so
konstruiert ist, daß sie in Gegenrichtung zur Drehrichtung
der Walze (31) betrieben wird, verringert wird. Wenn die
Wärmeübertragungswalze (31) ausreichend mit Siliconöl
beschichtet ist, kann kein ernsthaftes Problem auftreten,
selbst wenn die Schabklinge so angeordnet ist, daß sie in
Gegenrichtung zur Drehrichtung der Wärmeübertragungwalze
(31) arbeitet. Wenn jedoch die Wärmeübertragungswalze
(31) nicht ausreichend mit Siliconöl beschichtet ist,
z.B. weil das Siliconöl ausgegangen ist, dann besteht die
Gefahr, daß die Schabklinge (75) die Oberfläche der
Wärmeübertragungswalze (31) verkratzt. In dem obigen
dritten Beispiel wird diese Gefahr vermieden, indem man
die Schabklinge (75) wie oben erwähnt anordnet.
Im dritten Beispiel kann entweder die erste Andruckwalze
(22) oder die zweite Wärmeübertragungswalze (55), wie sie
im ersten und zweiten Beispiel gezeigt sind, weggelassen
werden, so daß nicht nur eine Verringerung der Größe der
Bildfixiereinheit, sondern auch eine Kostenreduktion
verwirklicht werden kann. Weiterhin kann der
Beförderungsweg des Übertragungsblattes (P) in der
Bildfixiereinheit verkürzt werden, so daß das Auftreten
von Papierstaus merklich reduziert werden kann. Selbst
wenn ein Papierstau auftritt, ist die Beseitigung desselben
aber sehr einfach.
In den Fig. 6A und 6B bezeichnen die Bezugszeichen (77)
und (78) einen Thermistor zur Regelung der Temperatur der
Wärmeübertragungswalze (31) bzw. einen Thermistor für die
Regelung der Temperatur der Walze (70) und das
Bezugszeichen (79) bezeichnet eine Vielzahl von
Reinigungswalzen zur Entfernung von Tonerteilchen von den
Übertragungsblatt-Haltewalzen (56′).
Im in den Fig. 2A, 2B und 3 gezeigten ersten Beispiel,
dem in Fig. 4 gezeigten zweiten Beispiel und dem in den
Fig. 5, 6A und 6B gezeigten dritten Beispiel wird es
bevorzugt, wenn die Zahl der Kopien pro Minute (cpm) und
die lineare Papierbeschickungsgeschwindigkeit in der
Bildfixiereinheit gleichzeitig variiert werden können,
gemäß dem Typ des eingesetzten Übertragungsblattes P,
wodurch die Menge einer in einem verwendeten Entwickler
enthaltenen Trägerflüssigkeitskomponente effektiv
verringert werden kann, abhängig vom Typ des
Übertragungsblattes.
Die Bildfixiereinheit für ein elektrophotographisches
Naßkopiergerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann
weiter so modifiziert werden, daß sie umfaßt (a) eine
erste Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung, die eine
oberflächenbeheizte Walze (81), die als erste
Wärmeübertragungswalze fungiert, und eine Andruckwalze
(82), durch die das Übertragungsblatt hindurchtransportiert
wird, umfaßt, wobei dabei das nicht-fixierte Tonerbild
auf dem Übertragungsblatt in direktem Kontakt mit der
Wärmeübertragungswalze (81) ist, wodurch das Tonerbild
auf dem Übertragungsblatt fixiert wird; (b) eine zweite
Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung, die eine Heiz- und
Siliconöl-Auftragswalze (85), die als zweite
Wärmeübertragungswalze fungiert, die in Kontakt mit der
oberflächenbeheizten Walze (81) ist und Wärme zur
Bildfixierung darauf überträgt, und eine Vielzahl von
Übertragungsblatt-Haltewalzen (86) umfaßt, die als
Übertragungsblatt-Haltevorrichtung zum Halten des
Übertragungsblattes auf der Heiz- und Siliconöl-
Auftragswalze (85) fungieren, wobei die Rückseite des
Übertragungsblattes, die dem darauf gebildeten nicht
fixierten Bild gegenüberliegt, in Kontakt mit der Heiz-
und Siliconöl-Auftragswalze (85) ist und das nicht-fixierte
Tonerbild auf dem Übertragungsblatt sich in enger
Nachbarschaft zu den Übertragungsblatt-Haltewalzen (86)
befindet; und (c) eine Schaltvorrichtung, die eine
Vorrichtung zur selektiven Änderung der
Beförderungsrichtung des Übertragungsblattes ist, derart,
daß wenn das Übertragungsblatt eine relativ hohe
Trägerflüssigkeits-Übertragungskapazität A hat, das
Übertragungsblatt zu der ersten Bildfixier-
Erwärmungsvorrichtung geleitet wird, und wenn das
Übertragungsblatt eine relativ geringe Trägerflüssigkeits-
Absorptionskapazität B besitzt, das Trägerblatt zu der
zweiten Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung befördert
wird.
Die Fig. 7 zeigt schematisch ein Beispiel für die obige
Bildfixiereinheit, die im folgenden als viertes
Beispiel für die erfindungsgemäße Bildfixiereinheit
bezeichnet wird. In dieser Figur ist die
oberflächenbeheizte Walze (81) (bei Raumtemperatur
vulkanisierte Walze), die mit einer Trennschicht aus
einem Siliconkautschuk überzogen ist, in rollendem Kontakt
mit der Andruckwalze (82), die mit einer
Siliconkautschukschicht überzogen ist. Die
oberflächenerhitzte Walze (81) ist auch in rollendem
Kontakt mit der Heiz- und Siliconöl-Auftragswalze (85)
mit ihrer eingebauten Heizvorrichtung (83). Die obige
Heiz- und Siliconöl-Auftragswalze (85) ist in enger
Nachbarschaft zu einer Vielzahl von Übertragungsblatt-
Haltewalzen (86) angeordnet. Die obigen drei Kombinationen
sind in der Bildfixiereinheit vertikal angebracht.
Die Fixierung von Bildern auf einem Übertragungsblatt mit
hoher Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität, das in
Fig. 7 als "Normalpapier" bezeichnet wird, wird durch die
Kombination von oberflächenbeheizter Walze (81) und
Andruckwalze (82) bewerkstelligt. Die Fixierung von
Bildern auf einem Übertragungsblatt mit niedriger
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität, das in Fig. 7
als "Spezialpapier" bezeichnet wird, wird durch die
Kombination aus Heiz- und Siliconöl-Auftragswalze (85)
und Übertragungsblatt-Haltewalzen (86) bewerkstelligt.
Die Temperatur der oberflächenbeheizten Walze (81) kann
durch die Wärme, die von der Heiz- und Siliconöl-
Auftragswalze (85) übertragen wird, angehoben werden.
Wenn die Temperatur der Heiz- und Siliconöl-Auftragswalze
(85) im Bereich von 140 bis 150°C eingestellt wird, kann
die Oberflächentemperatur der oberflächenbeheizten Walze
(81) in kurzer Zeit 130 bis 150°C erreichen. Um die
angehobene Oberflächentemperatur der oberflächenbeheizten
Walze (81) schneller gleichmäßig zu machen, wird es
bevorzugt, daß die Heiz- und Siliconöl-Auftragswalze (85)
in Kontakt mit der oberflächenbeheizten Walze (81) gedreht
wird. Dies kann in ausreichendem Maße erreicht werden,
indem man vor dem Kopienherstellen die zwei Walzen
lediglich stillstehen läßt.
Eine Siliconöl-Auftragswalze (88) befindet sich in
rollendem Kontakt zur Heiz- und Siliconöl-Auftragswalze
(85) und dient dazu, die Heiz- und Siliconöl-Auftragswalze
(85) intermittierend mit Siliconöl (90) zu versorgen, das
von einem Siliconöl-Auftragsfilz (89) gehalten wird, um
die Oberfläche der Heiz- und Siliconöl-Auftragswalze (85)
gleichmäßig mit dem Siliconöl (90) zu beschichten.
Eine Reinigungs- und Siliconöl-Rückgewinnungswalze (91)
befindet sich in rollendem Kontakt mit der
oberflächenbeheizten Walze (81). Tonerteilchen,
Papierstaub, Ton und restliches Siliconöl, die auf der
Oberfläche der oberflächenbeheizten Walze (81) abgeschieden
werden, werden durch die Reinigungs- und Siliconöl-
Rückgewinnungswalze (91) entfernt und mit einer
Schabklinge (92), die sich in Kontakt mit der Reinigungs-
und Siliconöl-Auftragswalze (91) befindet, in einem
Siliconölreservoir (87) zurückgewonnen.
Das Bezugszeichen (95) bezeichnet eine Einlaß-
Schaltleitplatte einer Bildfixiereinheit. In
Abhängigkeit vom Typ des zu verwendenden
Übertragungsblattes kann die Position der Einlaß-
Schaltleitplatte (95) durch den Betrieb eines Solenoids
(nicht gezeigt) verändert werden, so daß der Papier-
Transportweg gewechselt wird. Die Einlaß-Schaltleitplatte
(95) kann automatisch geschaltet werden, z.B. durch
Drücken einer Taste auf einem Betriebsfeld (nicht gezeigt) ,
das an einem elektrophotographischen Kopiergerät angebracht
ist, synchron zur Wahl der manuellen Papiereinspeisung
mit dem Betrieb des Solenoids oder indem man einen
optischen Sensor zur Bestimmung des Typs des eingesetzten
Übertragungsblattes heranzieht. Die Bezugszeichen (96),
(97), (98), (99) und (100) bezeichnen einen
Temperatursensor, eine Transportleitplatte, eine externe
Wand der Bildfixiereinheit, die als
Transportleitvorrichtung dient, Papier-Auswurfwalzen bzw.
Reinigungswalzen.
Wenn Bilder auf einem Übertragungsblatt (P) mit hoher
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität fixiert werden
sollen, wird die Einlaß-Leitplatte (95) der
Bildfixiereinheit in die in Fig. 7 durch die ausgezogene
Linie dargestellte Position geschaltet. Das
Übertragungsblatt (P) wird durch den Spalt zwischen der
oberflächenbeheizten Walze (81) und der Andruckwalze (82)
hindurchgeleitet und die das nicht-fixierte Tonerbild
aufweisende Oberfläche des Übertragungsblattes (P) wird in
direkten Kontakt mit der oberflächenbeheizten Walze (81)
gebracht, so daß die Tonerbilder auf dem Übertragungsblatt
(P) fixiert werden. Das Übertragungsblatt (P) wird entlang
der Beförderungsleitplatte (87) transportiert und dann
über die Papier-Auswurfwalzen (99) aus dem Kopiergerät
ausgeworfen.
Wenn Bilder auf einem Übertragungsblatt (P) mit geringer
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität fixiert werden
sollen, wird die Einlaß-Leitplatte (95) der
Bildfixiereinheit in die in der Fig. 7 durch die
gestrichelte Linie dargestellte Position geschaltet. Das
Übertragungsblatt (P) wird zwischen der Heiz- und
Siliconöl-Auftragswalze (85) und den Übertragungsblatt-
Haltewalzen (86) hindurchgeleitet und die Rückseite des
das nicht-fixierte Tonerbild tragenden Übertragungsblattes
(P) wird in Kontakt mit der Heiz- und Siliconöl-
Auftragswalze (85) gebracht, so daß die Tonerbilder auf
dem Übertragungsblatt (P) fixiert werden. Das
Übertragungsblatt (P) wird entlang der äußeren Wand der
Bildfixiereinheit (98) transportiert und dann über
die Papier-Auswurfwalzen (99) aus dem Kopiergerät
ausgeworfen. Die oben erwähnten Übertragungsblatt-
Haltewalzen (86) sind Schleiftrommeln mit feinen
Vorsprüngen mit einer Höhe von 50 bis 500 µm auf ihrer
Oberfläche. Die Übertragungsblatt-Haltewalzen (86)
befinden sich in enger Nachbarschaft zu der Heiz- und
Siliconöl-Auftragswalze (85), wobei sich dazwischen eine
Lücke von 0,2 bis 0,5 mm befindet. Tonerteilchen, die
sich an der Spitze der Vorsprünge der Andruckwalzen (86)
abscheiden, können durch die Reinigungswalzen (100)
leicht entfernt werden.
Das vierte Beispiel für die erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit, wie es in Fig. 7 dargestellt ist,
hat die folgenden Vorteile:
- (1) In der Bildfixierungseinheit ist nur eine Heizvorrichtung vorgesehen, nämlich die innere Heizvorrichtung (83), die der Heiz- und Siliconöl- Auftragswalze (85) einverleibt ist, und es gibt nur eine Temperatur-Regulierungsvorrichtung für die obige innere Heizvorrichtung (83), was zu einer Energieersparnis führt.
- (2) Die Siliconöl-Auftragung und der Rückgewinnungsmechanismus sind sehr einfach, weil das Siliconölreservoir sowohl für die Siliconöl- Auftragswalze (88) als auch die Reinigungs- und Siliconöl-Rückgewinnungswalze (91) verwendet wird.
- (3) Es ist nicht erforderlich, die Bildfixierungswalzen miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen, indem man in Abhängigkeit vom Übertragungsblatt Druck anwendet oder absetzt, wie dies in den Fig. 6A und 6B gezeigt ist.
Die erfindungsgemäße Bildfixiereinheit für ein
elektrophotographisches Naßkopiergerät kann weiter
modifiziert werden, so daß es umfaßt (a) ein erste
Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung, die eine
Wärmeübertragungswalze (81) und eine Andruckwalze (82)
umfaßt, zwischen denen ein Übertragungsblatt
hindurchtransportiert wird, wobei dabei ein nicht-fixiertes
Tonerbild auf dem Übertragungsblatt in direkten Kontakt
mit der Wärmeübertragungswalze (81) kommt, wodurch das
Tonerbild auf dem Übertragungsblatt fixiert wird; (b) eine
zweite Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung, die die
Wärmeübertragungswalze (81) und eine Vielzahl von
Übertragungsblatt-Haltewalzen (86), die als
Übertragungsblatt-Haltevorrichtung zum Halten des
Übertragungsblattes auf der Wärmeübertragungswalze (81)
dienen, umfaßt, wobei die Rückseite des
Übertragungsblattes, die dem nicht-fixierten Bild darauf
gegenüberliegt, in Kontakt mit der Wärmeübertragungswalze
(81) gelangt und das nicht-fixierte Tonerbild auf dem
Übertragungsblatt sich in enger Nachbarschaft zu den
Übertragungsblatt-Haltewalzen (86) befindet; und (c) eine
Schaltvorrichtung, die eine Vorrichtung zur selektiven
Änderung der Transportrichtung des Übertragungsblattes
ist, derart, daß wenn das Übertragungsblatt eine relativ
hohe Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität A aufweist,
das Übertragungsblatt zur ersten Bildfixierungs-
Erwärmungsvorrichtung transportiert wird und, wenn das
Übertragungsblatt eine relativ geringe Trägerflüssigkeits-
Absorptionskapazität B besitzt, das Übertragungsblatt zu
einer zweiten Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung
befördert wird.
Die Fig. 8 zeigt schematisch ein Beispiel für die obige
Bildfixiereinheit, die im folgenden als fünftes
Beispiel für die erfindungsgemäße Bildfixiereinheit
bezeichnet wird.
In diesem fünften Beispiel ist im Vergleich zum vierten
Beispiel die Heiz- und Siliconöl-Auftragswalze (85), die
in Fig. 7 gezeigt ist, weggelassen und eine erste
Siliconöl-Auftragswalze (88) ist unabhängig davon
vorgesehen. Zusätzlich sind die Wärmeübertragungswalze
(81) und die Andruckwalze (82), die ebenso in Kontakt
miteinander sind, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, so
konstruiert, daß sie sowohl im Uhrzeigersinn als auch
gegen den Uhrzeigersinn drehbar sind. Wenn die
Wärmeübertragungswalze (81) in Richtung des Uhrzeigersinns
gedreht wird, wird eine Bildfixierung auf dem
Übertragungsblatt mit hoher Trägerflüssigkeits-
Absorptionskapazität durchgeführt, indem man das
Übertragungsblatt durch den Spalt zwischen der
Wärmeübertragungswalze (81) und der Andruckwalze (82)
hindurchtreten läßt. Wenn im Gegensatz dazu die
Wärmeübertragungswalze (81) gegen den Uhrzeigersinn
gedreht wird, wird die Bildfixierung auf einem
Übertragungsblatt mit geringer Trägerflüssigkeits-
Absorptionskapazität durchgeführt, indem man das
Übertragungsblatt zwischen der Wärmeübertragungswalze
(81) und den Übertragungsblatt-Haltewalzen (86)
hindurchtreten läßt.
Der Antriebsmechanismus für die Walzen zur Verwendung im
fünften Beispiel der Bildfixiereinheit soll nun
detaillierter erläutert werden.
Ein Antriebsgetriebe zum Antreiben der
Wärmeübertragungswalze (81) kann durch eine
elektromagnetische Kupplung sowohl im Ührzeigersinn als
auch gegen den Uhrzeigersinn in Drehbewegung gebracht
werden. Das obige Antriebsgetriebe für die
Wärmeübertragungswalze (81) greift in ein Getriebe der
ersten Siliconöl-Auftragswalze (88), ein Getriebe der
Reinigungs- und Siliconöl-Rückgewinnungswalze (91) und
ein Getriebe einer jeden Übertragungsblatt-Haltewalze
(86) ein. Andererseits werden eine zweite Siliconöl-
Auftragswalze (88′), die Reinigungswalze (100) und die
Andruckwalze (82) durch Reibung von ihren eigenen
angrenzenden Walzen, die durch das oben erwähnte Getriebe
in Rotation gehalten werden, angetrieben.
In diesem fünften Beispiel für die Bildfixiereinheit,
das in Fig. 8 gezeigt ist, ist die zahl der
Übertragungsblatt-Haltewalzen (86) und die Zahl der
Reinigungswalzen (100) im Vergleich zum vierten Beispiel
der Bildfixiereinheit, wie es in Fig. 7 gezeigt ist,
jeweils um eins verringert und ein Temperatursensor (96)
im Kontakt mit der Wärmeübertragungswalze (81) ist im
Vergleich zum Temperatursensor (96) des vierten Beispiels,
wie es in Fig. 7 gezeigt ist, in einer anderen Position
angebracht. Weiterhin wurde eine zweite Siliconöl-
Auftragswalze (88′), die in Kontakt mit der ersten
Siliconöl-Auftragswalze (88) steht, hinzugefügt, wie dies
in Fig. 8 gezeigt ist. Das Bezugszeichen (102) bezeichnet
eine Schleiftrommel, die gedreht wird und dazu dient, das
Übertragungsblatt zu leiten, wenn es im Kontakt mit der
Schleiftrommel (102) befördert wird. Der Schaft der
Schleiftrommel (102) ist drehbar am Boden eines Siliconöl-
Reservoirs (87) gelagert.
Im fünften Beispiel wird eine Einlaß-Schaltleitplatte
(95) in die in Fig. 8 als durchgezogene Linie dargestellte
Position geschaltet, wenn Bilder auf ein Übertragungsblatt
(P) mit hoher Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität,
wie z.B. Normalpapier, übertragen werden sollen. Das
Übertragungsblatt (P) wird durch den Spalt zwischen der
Wärmeübertragungswalze (81), die im Uhrzeigersinn gedreht
wird, und der Andruckwalze (82) hindurchgeleitet, so daß
die Oberfläche des ein nicht-fixiertes Tonerbild tragenden
Übertragungsblattes (P) in direkten Kontakt mit der
Wärmeübertragungswalze (81) gebracht wird und die Bilder
auf dem Übertragungsblatt fixiert werden. Das
Übertragungsblatt (P) wird entlang einer
Beförderungsleitplatte (97) transportiert und dann über
die Papier-Auswurfwalzen (99) aus dem Kopiergerät
ausgeworfen. In diesem Fall sind die erste und die
zweite Siliconöl-Auftragswalze (88) und (88′) und die
Wärmeübertragungswalze (81) in rollendem Kontakt
miteinander und drehen sich an ihren entsprechenden
Kontaktpunkten in derselben Richtung und dienen dazu, daß
vom Siliconöl-Auftragsfilz (89) gehaltene Siliconöl
gleichmäßig auf die Oberfläche der Wärmeübertragungswalze
(81) aufzutragen. Eine Reinigungs- und Siliconöl-
Rückgewinnungswalze (91) wird ebenfalls in derselben
Richtung wie die Drehrichtung der Wärmeübertragungswalze
(81) an deren Kontaktpunkt gedreht und dient zur Entfernung
von Tonerteilchen, Papierstaub, Ton und restlichem
Siliconöl von der oberflächenbeheizten Walze (81). Das
obige restliche Siliconöl wird von der Reinigungs- und
Siliconöl-Rückgewinnungswalze (91) mit einer Schabklinge
(92) abgeschabt und im Siliconölreservoir (87)
rückgewonnen.
Wenn Bilder auf einem Übertragungsblatt (P) mit geringer
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität fixiert werden
sollen, wird die Einlaß-Schaltplatte (95) der
Bildfixiereinheit in die in der Fig. 8 gestrichelt
eingezeichnete Position geschaltet. Das Übertragungsblatt
(P) wird durch die Wärmeübertragungswalze (81), die gegen
den Uhrzeigersinn gedreht wird, und die Übertragungsblatt-
Haltewalze (86) hindurchgeleitet, wobei die Rückseite des
das nicht-fixierte Tonerbild tragenden Übertragungsblattes
(P) in Kontakt mit der Wärmeübertragungswalze (81) gelangt,
so daß die Bilder auf dem Übertragungsblatt (P) fixiert
werden. Das Übertragungsblatt (P) wird entlang einer
externen Wand (98) der Bildfixiereinheit transportiert
und dann über die Papier-Auswurfwalzen (99) aus dem
Kopiergerät ausgestoßen. Die oben erwähnte erste und
zweite Siliconöl-Auftragswalze (88) ünd (88′), die
Reinigungs- und Siliconöl-Wiedergewinnungswalze (91) und
die Wärmeübertragungswalze (81) stehen in rollendem
Kontakt zueinander und drehen sich an ihren entsprechenden
Berührungspunkten in dieselbe Richtung.
Die Bildfixierungstemperatur der Wärmeübertragungswalze
(81) wird im Bereich von 140 bis 150°C eingestellt und
durch einen Temperatursensor (96) konstant gehalten.
Neben den für das vierte Beispiel angegebenen Vorteilen
hat das fünfte Beispiel für die erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit den Vorteil, daß der Modus der
Bildfixierung in Abhängigkeit vom Übertragungsblatt (P),
das eingesetzt werden soll, leicht geändert werden kann,
indem man die Drehrichtung der Wärmeübertragungswalze
(81) ändert, so daß die Bildfixiereinheit in eine
kompaktere Form gebracht werden kann.
Die Fig. 9 zeigt schematisch ein sechstes Beispiel für
die erfindungsgemäße Bildfixiereinheit.
In dem sechsten Beispiel für die Bildfixiereinheit
kann in Abhängigkeit vom Übertragungsblatt (P), das
eingesetzt werden soll, eine erste Bildfixiersektion
oder eine zweite Bildfixiersektion ausgewählt werden.
Wie in Fig. 9 gezeigt, ist eine Wärmeübertragungswalze
(111), die mit einem bei Raumtemperatur vulkanisierten
Kautschuk überzogen ist und eine innere Heizvorrichtung
(113) enthält, in rollendem Kontakt mit einer Andruckwalze
(112), wodurch eine erste Bildfixiersektion gebildet
wird. Andererseits ist eine Vielzahl von
Übertragungsblatt-Haltewalzen (115) neben der
Wärmeübertragungswalze (111) angeordnet, wobei dazwischen
eine Lücke von 0,2 bis 0,5 mm vorhanden ist, wodurch eine
zweite Bildfixiersektion gebildet wird. Die oben
erwähnten Übertragungsblatt-Haltewalzen (115) sind
Schleiftrommeln, die feine Vorsprünge mit einer Höhe von
50 bis 500 µm auf ihrer Oberfläche aufweisen.
Tonerteilchen, die sich auf den Vorsprüngen der
Übertragungsblatt-Haltewalzen (115) abscheiden, können
durch Reinigungswalzen (143) leicht entfernt werden.
Die Wärmeübertragungswalze (111) ist so konstruiert, daß
sie sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn gedreht
werden kann. Wenn ein Übertragungsblatt mit einer hohen
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität eingesetzt wird,
wird die Wärmeübertragungswalze (111) im Ührzeigersinn
gedreht und das Übertragungsblatt wird durch den Spalt
zwischen der Wärmeübertragungswalze (111) und der
Andruckwalze (112) in der ersten Bildfixiersektion
hindurchgeleitet. Wenn ein Übertragungsblatt mit einer
niedrigen Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität
eingesetzt werden soll, wird die Wärmeübertragungswalze
(111) entgegen dem Ührzeigersinn in Drehung gehalten und
das Übertragungsblatt wird zwischen der
Wärmeübertragungswalze (111) und den Übertragungsblatt-
Haltewalzen (115) in der zweiten Bildfixiersektion
hindurchgeleitet.
Eine erste Siliconöl-Auftragswalze (117) ist mit einer
Siliconkautschukschicht überzogen und befindet sich in
Kontakt mit der Wärmeübertragungswalze (111). Die erste
Siliconöl-Auftragswalze (117) dient auch als
Reinigungswalze für die Wärmeübertragungswalze (111).
Eine zweite Siliconöl-Auftragswalze (118) ist mit einer
Teflon®-beschichteten Schicht beschichtet und ist in
Kontakt mit der ersten Siliconöl-Auftragswalze (117).
Ein Siliconöl (122) in einem Siliconölreservoir (121)
wird von einem Siliconöl-Auftragsfilz (120) aufgesaugt
und intermittierend and die Wärmeübertragungswalze (111)
über die zweite Siliconöl-Auftragswalze (118) und die
erste Siliconöl-Übertragungswalze (117) weitergegeben, so
daß die Oberfläche der Wärmeübertragungswalze (111)
gleichmäßig mit dem Siliconöl (122) beschichtet bleibt.
Das Bezugszeichen (123) bezeichnet eine Schabklinge, die
an dem Siliconöl-Auftragsfilz (120) befestigt ist und
sich in Kontakt mit dem unteren Teil der zweiten Siliconöl-
Auftragswalze (118) befindet. Die Schabklinge (123)
dient zur Entfernung von Tonerteilchen und Papierstaub
von der Oberfläche der zweiten Siliconöl-Auftragswalze
(118).
Das Bezugszeichen (125) bezeichnet eine Papiertrennwalze,
die als Papiertrenneinrichtung dient.
Wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt, ist die Papiertrennwalze
(125) an ihren beiden Enden mit abgestuften Ansätzen
versehen. Nur ein abgestufter Ansatz (126) ist in den
Figuren gezeigt. Jedes Schaft-Endteil (125a) der
Papiertrennwalze (125) ist in ein elliptisches Loch (131)
des Lagers (130) eingesetzt und wird dadurch getragen,
wobei das Lager (130) in den Schaftteil der ersten
Siliconöl-Auftragswalze (117) über zwei Schaftlöcher
(128) eingreift. In jedem Lager (130) befindet sich eine
Feder (132), um das Schaft-Endteil (125a) der
Papiertrennwalze (125) gegen das Schaft-Endteil der
ersten Siliconöl-Auftragswalze (117) zu drücken. Durch
die Andruckkraft der Feder (132) werden die abgestuften
Ansätze (126) der Papiertrennwalze (125) in Kontakt mit
der Oberfläche des Walzenteils der ersten Siliconöl-
Auftragswalze (117) gebracht und gleichzeitig wird ein
kleiner Spalt (G1) zwischen (i) einem Walzenteil (127)
mit Ausnahme der Ansätze (126) der Papiertrennwalze (125)
mit einer Breite, die der effektiven Papierbreite des
Übertragungsblattes entspricht, und (ii) der Oberfläche
der ersten Siliconöl-Auftragswalze (117) gebildet.
Weiter wird, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, jedes Lager
(130) durch die Andruckkraft der Feder (133), die im
Lager (130) angeordnet ist, in Kontakt mit der Oberfläche
des Endteils der Wärmeübertragungswalze (111) gebracht,
wodurch sich eine kleine Lücke (G2) zwischen der Oberfläche
der Wärmeübertragungswalze (111) und dem abgestuften Ansatz
(126) der Papiertrennwalze (125) und eine schmale Lücke
(G3) zwischen der Wärmeübertragungswalze (111) und dem
Walzenteil (127) der Papierübertragungswalze (125) bildet.
Das Walzenteil (127) der Papiertrennwalze (125) wurde
einer Oberflächenbehandlung, wie z.B. einer Rändelung,
unterworfen, um die Oberfläche desselben aufzurauhen und
das Papiertrennverhalten zu verbessern.
Das Bezugszeichen (136) in Fig. 9 bezeichnet eine
Schleiftrommel, die gedreht wird und dazu dient, das
Übertragungsblatt zu leiten, wenn dieses in Kontakt mit
der Schleiftrommel (136) befördert wird. Der Schaft der
Schleiftrommel (136) ist drehbar an einem unteren Teil des
Siliconölreservoirs (121) gelagert.
In Fig. 9 bezeichnen die Bezugszeichen (138), (139),
(140), (141), (142), (143) und (144) der Reihe nach eine
Einlaß-Schaltleitplatte einer Bildfixiereinheit,
einen Temperatursensor, eine Beförderungsleitplatte, eine
externe Wand der Bildfixiereinheit, die als
Beförderungsleiteinrichtung dient, Papier-Auswurfwalzen,
Reinigungswalzen für die Andruckwalzen (115) und eine
Reinigungswalze für die Papier-Auswurfwalze (142).
In Fig. 11 bezeichnet das Bezugszeichen (146) ein
Antriebsgetriebe für die Wärmeübertragungswalze (111),
das über ein Zwischengetriebe (nicht gezeigt) in ein
Getriebe (nicht gezeigt) eingreift, das sie
Wärmeübertragungswalze (111) sowohl in als auch gegen den
Ührzeigersinn in Drehung halten kann. Das Bezugszeichen
(147) bezeichnet eine Einwegkupplung, durch die die
Drehung der zweiten Siliconöl-Auftragswalze (118) gestoppt
wird, wenn die Wärmeübertragungswalze (111) gegen den
Uhrzeigersinn gedreht wird.
Die Fig. 12 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel für
die Papiertrennwalze zur Verwendung in der
erfindungsgemäßen Bildfixiereinheit.
In dieser Figur umfaßt eine Papiertrennwalze (125′) einen
abgestuften Ansatz (126′) und einen Walzenteil (127′),
der separat gebildet ist, wobei jeder abgestufte Ansatz
(126′) drehbar auf jedem Endteil des Schaftes (125a′)
gelagert ist. Wenn die Papiertrennwalze (125′) in der
erfindungsgemäßen Bildfixiereinheit installiert wird, wie
dies in Fig. 9 gezeigt ist, wird der abgestufte Ansatz
(126′) in Kontakt mit der Oberfläche der
Wärmeübertragungswalze (111) gebracht, wodurch sich eine
kleine Lücke (G1) zwischen der Oberfläche des Walzenteils
(127′) der Papiertrennwalze (125′) und der Oberfläche der
Wärmeübertragungswalze (111) bildet, aber der abgestufte
Ansatz (126′) nicht in Kontakt mit der Oberfläche der
ersten Siliconöl-Auftragswalze (117) kommt. Durch diese
Struktur wird der abgestufte Ansatz (126′) der
Papiertrennwalze (125′) selbst wenn die
Wärmeübertragungswalze (111) mit oder gegen den Uhrzeiger
gedreht wird, in einer Richtung, die der der
Wärmeübertragungsrolle (111) entgegengesetzt ist, gedreht,
aber der Walzenteil (127′) der Papiertrennwalze (125′)
wird in derselben Richtung wie die Drehrichtung der
Wärmeübertragungswalze (111) gedreht.
In den Fig. 9, 10 und 11 wird die Einlaß-Schaltleitplatte
(138) der Bildfixiereinheit in die in ausgezogenen
Linien eingezeichnete Position geschaltet, wenn ein
Übertragungsblatt (P) mit einer hohen Trägerflüssigkeits-
Absorptionskapazität eingesetzt wird. Das
Übertragungsblatt (P) wird durch den Spalt zwischen der
Wärmeübertragungswalze (111), die sich im Uhrzeigersinn
dreht, und der Andruckwalze (112) hindurchgeleitet und
ein nicht-fixiertes Tonerbild auf dem Übertragungsblatt
(P) wird in direkten Kontakt mit der Wärmeübertragungswalze
(111) gebracht, so daß das Tonerbild auf dem
Übertragungsblatt (P) fixiert wird. Das Übertragungsblatt
(P) wird entlang der Beförderungsleitplatte (140)
transportiert und dann über die Papier-Auswurfwalzen
(142) aus dem Kopiergerät ausgestoßen. In dieser
Bildfixiereinheit werden die erste und zweite
Siliconöl-Auftragswalze (117) und (118) in derselben
Richtung wie die Drehrichtung der Wärmeübertragungswalze
(111) und den entsprechenden rollenden Kontaktpunkten
gedreht und dienen zur gleichmäßigen Auftragung des auf
dem Siliconöl-Auftragsfilz (120) abgeschiedenen Siliconöls
auf der Oberfläche der Wärmeübertragungswalze (111). Die
Papiertrennwalze (125) wird in derselben Richtung wie die
Drehrichtung der Wärmeübertragungswalze (111) über den
abgestuften Ansatz (126) der Papiertrennwalze (125)
gedreht, nämlich an den gegenüberliegenden Oberflächen
der zwei Walzen (125) und (111) in entgegengesetzter
Richtung, so daß das ein fixiertes Tonerbild tragende
Übertragungsblatt durch die Papiertrennwalze (125) daran
gehindert wird, sich um die Wärmeübertragungswalze (111)
herumzuwickeln.
Fremdmaterialien, wie z.B. abgesprungene Tonerteilchen
und Papierstaub, die sich auf der Wärmeübertragungswalze
(111) abgeschieden haben, werden durch die erste Siliconöl-
Auftragswalze (117) zur zweiten Siliconöl-Auftragswalze
(118) befördert. Solche Fremdmaterialien werden durch
die Schabklinge (123) von der zweiten Siliconöl-
Auftragswalze (118) abgekratzt und im Siliconölreservoir
(121) zurückgewonnen. Zu diesem Zeitpunkt ist der
Walzenteil (127) der Papiertrennwalze (125) von der
ersten Siliconöl-Auftragswalze (117) über eine kleine
Lücke (G1) getrennt, so daß die Oberfläche der
Papiertrennwalze (125) nicht durch die Fremdmaterialien
verschmiert wird. Wenn Bilder auf einem Übertragungsblatt
(P) mit geringer Trägerflüssigkeits-Asorptionskapazität
fixiert werden sollen, wird die Einlaß-Schaltplatte (138)
der Bildfixiereinheit in die in der Fig. 9 durch eine
gestrichelte Linie angedeutete Position geschaltet. Das
Übertragungsblatt (P) mit einem darauf befindlichen nicht
fixierten Tonerbild wird zwischen der
Wärmeübertragungswalze (111), die gegen den Uhrzeigersinn
gedreht wird, und den Übertragungsblatt-Haltewalzen (115)
hindurchgeleitet, wobei die Rückseite des
Übertragungsblattes (P) in Kontakt mit der
Wärmeübertragungswalze (111) gelangt. So wird das
Tonerbild auf dem Übertragungsblatt (P) fixiert. Das
Übertragungsblatt (P) wird entlang der externen Wand der
Bildfixiereinheit (141) transportiert und dann über
die Papierausstoßwalzen (142) aus dem Kopiergerät
ausgeworfen. Bei diesem Bildfixierungsmodus wird die
oben erwähnte erste Siliconöl-Auftragswalze (117) am
rollenden Kontaktpunkt in derselben Richtung wie die
Drehrichtung der Wärmeübertragungswalze (111) gedreht.
Die Drehung der zweiten Siliconöl-Auftragswalze (118)
wird jedoch durch die Einwegkupplung (147), die in Fig.
10 gezeigt ist, gestoppt, damit die Tonerteilchen und der
Papierstaub, die sich auf der Spitze der Schabklinge
(123) abgeschieden haben, daran gehindert werden, zur
ersten Siliconöl-Auftragswalze (117) transportiert zu
werden und das Siliconöl wird nicht auf die erste
Siliconöl-Auftragswalze (117) aufgetragen.
Die Bildfixierungstemperatur der Wärmeübertragungswalze
(111) wird im Bereich von 140 bis 150°C eingestellt und
über einen Temperatursensor (139) konstant gehalten.
Die Fig. 13 zeigt schematisch ein siebtes Beispiel für
die Bildfixiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
In dieser Figur ist keine Siliconöl-Auftragswalze, die
der in Fig. 9 gezeigten Siliconöl-Auftragswalze (117)
entspricht, in der Bildfixiereinheit vorgesehen.
Eine Siliconöl-Auftragswalze (118) befindet sich in
direktem Kontakt mit der Oberfläche einer
Wärmeübertragungswalze (111). In diesem Fall wird die
Drehung der Siliconöl-Auftragswalze (118) durch eine
Einwegkupplung (147) (nicht gezeigt), die damit auf
dieselbe Art und Weise wie im oben erwähnten sechsten
Beispiel für die Bildfixiereinheit versehen ist,
gestoppt, wenn die Wärmeübertragungswalze (111) gegen den
Uhrzeigersinn gedreht wird.
Jedes der oben erwähnten Beispiele für die erfindungsgemäße
Bildfixiereinheit kann sowohl einem
elektrophotographischen Naß- als auch Trockenkopiergerät
einverleibt werden.
Weiterhin sind die Vorrichtungen zum Anhalten der Drehung
der zweiten Siliconöl-Auftragswalze nicht auf
Einwegkupplungen (147), wie sie in der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden, beschränkt, sondern es kann
jede beliebige Vorrichtung mit derselben Funktion wie die
der Einwegkupplung eingesetzt werden.
Im Gegensatz zu üblichen Bildfixiereinheiten benötigen
das sechste und siebte Beispiel für die
Bildfixiereinheiten keine Walze, die den Reinigungs-
und Siliconöl-Wiedergewinnungswalzen entsprechen, was
dazu führt, daß die gesamte Größe des
elektrophotographischen Kopiergeräts sehr kompakt wird.
Zusätzlich kann in Fällen, in denen ein Übertragungsblatt
mit einer hohen Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität
eingesetzt wird, das Übertragungsblatt nach der
Bildfixierung mit Hilfe der Papiertrennwalze einfach und
effektiv von der Wärmeübertragungswalze abgetrennt werden.
Weiterhin wird die Oberfläche der Wärmeübertragungswalze
durch die Papiertrennwalze überhaupt nicht verkratzt,
weil die Papiertrennwalze leicht von der Oberfläche der
Wärmeübertragungswalze abgesetzt ist, wodurch die
Dauerhaftigkeit der Wärmeübertragungswalze drastisch
verbessert wird.
Claims (9)
1. Bildfixiereinheit für ein elektrophotographisches
Naßkopiergerät, das ein latentes elektrostatisches
Bild auf einem Photoleiterelement mittels eines
Entwicklers, der einen Toner und eine Trägerflüssigkeit
umfaßt, erzeugen, zu einem sichtbaren
Tonerbild entwickeln und auf ein Übertragungsblatt
übertragen kann, das eine Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität
A oder B bezüglich der
Trägerflüssigkeit aufweisen kann, wobei A<B und wobei
die Bildfixiereinheit eine erste Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung
zur Erwärmung des
nicht-fixierten Tonerbildes auf dem Übertragungsblatt
aufweist, die eine Wärmeübertragungswalze und eine
Andruckwalze umfaßt, die mit der Wärmeübertragungswalze
in Kontakt bringbar ist, wobei das
Übertragungsblatt zwischen der Wärmeübertragungswalze
und der Andruckwalze hindurchbefördert wird, und das
nicht-fixierte Tonerbild dabei in direktem Kontakt mit
der Wärmeübertragungswalze steht,
dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin aufweist:
- (a) eine zweite Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung zur Minimierung des Gehalts an Trägerflüssigkeit in dem auf dem Übertragungsblatt abgeschiedenen Entwickler, umfassend eine Wärmeübertragungswalze und eine Übertragungsblatt-Haltevorrichtung zum Halten des Übertragungsblattes auf der Wärmeübertragungswalze, wobei die Rückseite des Übertragungblattes, die dem nicht-fixierten Tonerbild gegenüberliegt, in Kontakt mit der Wärmeübertragungswalze ist und sich das nicht-fixierte Tonerbild in enger Nachbarschaft zur Übertragungsblatt-Haltevorrichtung befindet, und
- (b) eine Schaltvorrichtung, durch die jeweils eine der Bildfixier-Erwärmungsvorrichtungen in Abhängigkeit von der Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität Absorptionskapazität des Übertragungsblattes selektiv in Betrieb genommen werden kann, und zwar derart, daß wenn das Übertragungsblatt eine Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität A besitzt, die erste Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung in Betrieb genommen wird, während wenn das Übertragungsblatt eine Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität B aufweist, die zweite Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung in Betrieb genommen wird.
2. Bildfixiereinheit nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung eine
Vorrichtung zum Entfernen der Andruckwalze von der
Wärmeübertragungswalze der ersten Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung oder umgekehrt umfaßt.
3. Bildfixiereinheit nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung
eine erste Heizwalze und eine
zweite Heizwalze umfaßt, die durch die
Schaltvorrichtung miteinander in Kontakt gebracht oder
voneinander entfernt werden können, und daß die
zweite Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung die zweite
Heizwalze und eine Übertragungsblatt-Haltevorrichtung
zum Halten des Übertragungsblattes auf der zweiten
Heizwalze umfaßt.
4. Bildfixiereinheit nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung eine
Vorrichtung zur selektiven Änderung der
Beförderungsrichtung des Übertragungsblattes ist,
derart, daß wenn das Übertragungsblatt eine
Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität A aufweist,
das Übertragungsblatt zur ersten Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung
befördert wird, und wenn das
Übertragungsblatt eine Trägerflüssigkeits-Absorptionskapazität
B besitzt, das Übertragungsblatt
zur zweiten Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung
transportiert wird.
5. Bildfixiereinheit nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung
eine erste
Wärmeübertragungswalze und eine Andruckwalze umfaßt
und daß die zweite Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung
eine zweite Wärmeübertragungswalze, die in rollendem
Kontakt zur ersten Wärmeübertragungswalze steht und
darauf Wärme zur Bildfixierung überträgt, und eine
Übertragungsblatt-Haltevorrichtung zum Halten des
Übertragungsblattes auf der zweiten
Wärmeübertragungswalze umfaßt.
6. Bildfixiereinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsblatt-Haltevorrichtung
eine Vielzahl von Schleiftrommeln
umfaßt, die sich in enger Nachbarschaft zu dem nicht-fixierten
Tonerbild auf dem Übertragungsblatt
befinden.
7. Bildfixiereinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 und
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsblatt-Haltevorrichtung
eine Vielzahl von Schleiftrommeln
umfaßt, die Vorsprünge mit einer Höhe von 50 µm bis
500 µm auf den Oberflächen derselben aufweisen, mit
einem Spalt von 0,2 mm bis 0,5 mm zwischen jeder
dieser Schleiftrommeln und der Wärmeübertragungswalze
der zweiten Bildfixier-Erwärmungsvorrichtung.
8. Bildfixiereinheit nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß sie außerdem umfaßt:
eine Übertragungsblatt-Trennwalze zur Verhinderung des Herumwickelns des Übertragungsblattes um die Wärmeübertragungswalze, wobei die Übertragungsblatt-Trennwalze in derselben Richtung wie die Drehrichtung der Wärmeübertragungswalze mit einem vorbestimmten Spalt dazwischen gedreht wird.
eine Übertragungsblatt-Trennwalze zur Verhinderung des Herumwickelns des Übertragungsblattes um die Wärmeübertragungswalze, wobei die Übertragungsblatt-Trennwalze in derselben Richtung wie die Drehrichtung der Wärmeübertragungswalze mit einem vorbestimmten Spalt dazwischen gedreht wird.
9. Bildfixiereinheit nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß sie zusätzlich umfaßt:
eine erste Siliconöl-Auftragswalze, die in rollendem Kontakt mit der Wärmeübertragungswalze ist, zum Auftragen von Siliconöl auf die Wärmeübertragungswalze,
eine zweite Siliconöl-Auftragswalze, die in rollendem Kontakt mit der ersten Siliconöl-Auftragswalze ist, zum Auftragen von Siliconöl auf die erste Siliconöl-Auftragswalze,
eine Schabklinge, die mit der zweiten Siliconöl-Auftragswalze in Kontakt ist, und
eine Anhaltevorrichtung zum Anhalten der Drehung der zweiten Siliconöl-Auftragswalze, wenn die zweite Bildfixiervorrichtung eingesetzt wird.
eine erste Siliconöl-Auftragswalze, die in rollendem Kontakt mit der Wärmeübertragungswalze ist, zum Auftragen von Siliconöl auf die Wärmeübertragungswalze,
eine zweite Siliconöl-Auftragswalze, die in rollendem Kontakt mit der ersten Siliconöl-Auftragswalze ist, zum Auftragen von Siliconöl auf die erste Siliconöl-Auftragswalze,
eine Schabklinge, die mit der zweiten Siliconöl-Auftragswalze in Kontakt ist, und
eine Anhaltevorrichtung zum Anhalten der Drehung der zweiten Siliconöl-Auftragswalze, wenn die zweite Bildfixiervorrichtung eingesetzt wird.
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