DE3941193A1 - Vorrichtung zum austausch von heizstrahlern in fixierwalzen von elektrofotografischen druck- und kopiergeraeten - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Austausch von Heizstrahlern in Fixierwalzen von elektrofotografischen Druck- und Kopiergeräten.

In elektrofotografischen Druck- und Kopiergeräten ist es üb­ lich, den mit Toner beschichteten Aufzeichnungsträger in einer thermischen Fixierstation zu fixieren. Derartige thermische Fi­ xierstationen enthalten im allgemeinen elektrisch beheizte Fi­ xierwalzen mit zugehörigen Andruckwalzen, wobei der Aufzeich­ nungsträger zum Fixieren zwischen Fixierwalze und Andruckwalze hindurchgeführt wird. Durch Wärmeeinwirkung von seiten der Fi­ xierwalze wird der Toner auf dem Aufzeichnungsträger fixiert. Da während der kurzen Kontaktstrecke des Aufzeichnungsträgers mit der Fixierwalze der Toner auf Schmelztemperatur gebracht werden muß, ist eine hohe Heizleistung von seiten der Fixier­ walze notwendig. Zu diesem Zwecke ist es üblich, in der hohlen Fixierwalze Halogenstrahler mit hoher Heizleistung zu instal­ lieren.

Halogenstrahler haben jedoch den Nachteil, daß ihre Brennzeit relativ kurz ist und daß es deswegen notwendig ist, sie öfters auszutauschen.

Bisher war es üblich, im Schadensfall den Tausch des defektes Heizstrahlers von einem geschulten Wartungstechniker bei kaltem Gerät durchführen zu lassen. Dies führt zu langem Gerätestill­ stand und hohen Aufwendungen für die Reparatur des Gerätes. Nachteilig war dabei insbesondere, daß vor dem eigentlichen Austausch gewartet werden mußte, bis die Fixierwalze abkühlte. Wegen der hohen Wärmekapazität der Fixierwalze kann dies län­ gere Zeit dauern.

Zum Austausch der Heizstrahler war es außerdem notwendig, die gesamte Heizwalze auszubauen, was den Austausch zusätzlich kom­ pliziert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art so auszugestalten, daß ein einfacher Austausch der Heizstrahler ohne Ausbau der Heizwalzen und bei heißem Gerät möglich ist. Die Vorrichtung soll außerdem so ausgestaltet sein, daß der Heizstrahler von der das Gerät bedienenden Person ohne Werkzeug möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Faßt man den Heizstrahler gemäß der Erfindung zu einem Strah­ lermodul zusammen, daß in Führungen in die im Gerät gelagerte Heizwalze einschiebbar ist und baut man die Heizwalzen in dem Gerät so ein, daß der Innenraum der Heizwalzen mindestens ein­ seitig zum Austausch des Strahlermoduls zugänglich ist, wird der Austausch wesentlich erleichtert.

Damit das heiße Strahlermodul ohne zusätzliche Hilfsmittel er­ faßt werden kann, ist ein thermisch isolierendes Griffstück an einer Seite des Strahlermoduls vorgesehen.

Über dieses Griffstück kann das Strahlermodul in die Heizwalze eingeschoben werden bzw. aus der Heizwalze entfernt werden.

Geführt wird das Strahlermodul in vorteilhafter Weise mit Hilfe von Zentrier- und Führungsöffnungen der die Heizwalze lagernden Lagerelemente.

Um eine sichere Abkühlung des ausgetauschten Strahlermoduls zu ermöglichen, kann im Gerät eine Haltevorrichtung zur Aufnahme des ausgetauschten Heizstrahlers während der Abkühlphase vorge­ sehen sein.

Durch die Erfindung ist es dem Operator selbst möglich, den zu einem Strahlermodul zusammengefaßten Heizstrahler selbst ohne Gebrauch von Werkzeugen bei heißem Gerät zu tauschen. Die Ein­ fachheit der mechanischen und elektrischen Verbindungen bei gleichzeitiger Gewährleistung aller sicherheitsrelevanten Aspekte ermöglicht dies.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dar­ gestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrie­ ben. Es zeigen

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Fixierstation in einer elektrofotografischen Druckeinrichtung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Heizwalze in einer Fi­ xierstation einer elektrofotografischen Druckeinrichtung mit darin angeordnetem Strahlermodul und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines elektrofotografi­ schen Druckgerätes mit abgenommener Frontplatte beim Aus­ tausch des Strahlermoduls.

Eine hier nicht im einzelnen beschriebene Fixierstation (Fig. 1) einer elektrofotografischen Druckeinrichtung enthält eine Fixierwalze oder Heizwalze 11, die auf einem Gestell 10 des Druckgerätes gelagert ist, sowie eine Andrückwalze 9 aus einem mit Kautschuk ummanteltem Stahlrohr. Die Andrückwalze 9 ist auf zwei Schwingen 8 gelagert und kann mit Hilfe von 2 elektrome­ chanisch angetriebenen Nockenscheiben 7 über Ansätze 6 an die Fixierwalze 11 an- und abgeschwenkt werden (Pfeilrichtung). Da­ bei werden die Schwingen 8 entgegen die Kraft von Federn 5 um die Achse 4 verschwenkt. Die Heizwalze 11 besteht aus einem mit Teflon 12 beschichteten Aluminiumrohr 13, das beidseitig offen ist. Die Heizwalze 11 ist in dem Gestell 10 der Fixierstation gelagert und zwar auf einer Seite über einen Lagerflansch 14 mit einer zentralen Halte- und Führungsöffnung 15 und auf der anderen Seite über ein Lagerelement 16, das mit einer hier nur schematisch dargestellten Antriebseinrichtung 17 in Form eines Riemenrades 18 in Verbindung steht. Auf dem Lagerflansch 14 befindet sich ein Lager 19/1, das mit einem Zentrierstück 20 in das Alurohr 13 der Heizwalze 11 eingreift. Das andere La­ gerelement 16 mit Lager 19/2 auf der Antriebsseite der Fixier­ station weist ebenfalls einen Zentrieransatz 21 auf, der in die andere Seite des Alurohres 13 der Heizwalze 11 eingreift. Um die Heizwalze 11 sicher lagern zu können, sind auf dem Lager­ element 16 Tellerfedern 22 angeordnet, die die Heizwalze über eine Scheibe 22/1 erfassen und gegen das Zentrierstück 20 des Lagerflansches 14 drücken. Sie sorgen für den Ausgleich der axialen Wärmeausdehnung. Dabei gleitet das Alurohr der Heiz­ walze 11 auf dem Zentrieransatz 21, wobei die Scheibe 22/1 über Schrauben 21/1 mit dem Zentrieransatz 21 verbunden ist. Ein Mitnehmerkeil 23 an dem Lagerelement 16 greift in eine ent­ sprechende Ausnehmung des Alurohres 13 der Heizwalze 11 ein und sorgt damit für eine sichere Antriebsverbindung. Der Lager­ flansch 14 ist über Flügelschrauben 24 lösbar mit dem Gestell 10 der Fixierstation verbunden. Mit Hilfe von über Flügel­ schrauben 25 befestigten Halteklauen 26 wird die Heizwalze 11 gegenüber dem Lagerflansch 14 gesichert. Die Halteklaue 26 hat zu diesem Zweck einen Ansatz 27, der in eine Nut 28 der Heiz­ walze angreift, wobei im eingebauten Zustand der Ansatz 27 die Nut 28 nicht berührt, so daß sich die Heizwalze 11 radial frei bewegen kann. Die Halteklaue 26 hat eine Sicherungsfunktion beim Austausch der Fixierwalze 11. Zum Austausch der Fixier­ walze werden die Flügelmuttern 24 gelöst und die Fixierwalze 11 kann mitsamt dem Flansch 14 gesichert durch die Halteklauen 26 mit Hilfe eines an dem Lagerflansch 14 befestigten Griffes 29 aus dem Gestell 10 der Fixierstation gezogen und ausgetauscht werden. Damit die Fixierwalze 11 an ihrer Mantelfläche nicht beschädigt wird, ist ein die Flügelschrauben 24 aufnehmender Haltering 24/1 innen mit Filz 22/2 abgedeckt.

In der Fixierwalze 11 befindet sich ein Strahlermodul 30 aus zwei übereinander angeordneten Halogenstrahlern. Dieses Strah­ lermodul ist austauschbar ausgestaltet. Zu diesem Zwecke ist es auf einer Seite in der Halte- und Führungsöffnung 15 des Lager­ flansches 14 geführt und auf der anderen Seite in einem als Ab­ standshalter dienenden Winkel 31, der auf dem Lagerelement 16 der Antriebsseite der Fixierstation befestigt ist. Der Winkel 31 weist eine Durchgangsöffnung 32 auf, die zur Führung und Halterung des Strahlermoduls 30 dient. Um das Strahlermodul 30 auch im heißen Zustand austauschen zu können, ist auf dem ande­ ren Ende des Strahlermoduls ein Griffstück 33 aus wärmeisolie­ rendem Kunststoff angeordnet. Dieses Griffstück weist einen An­ satz 34 auf, der das Strahlermodul 30 in der Durchgangsöffnung 32 zentriert. In der Durchgangsöffnung 32 kann das Strahlermo­ dul 30 über den Ansatz 34 mit Hilfe einer Klemmeinrichtung in Form einer Klemmschraube 35 befestigt werden.

Zur sicheren Führung des aus Glas bestehenden Strahlermoduls weist das Strahlermodul an einer Seite einen aus Blech bestehen­ den Abstandshalter (Hülse) 36 auf, die das Strahlermodul in der Halte- und Fixieröffnung 15 des Lagerflansches 14 sicher hält. Die Hülse 36 kann auch Bestandteil des Lagerflansches 14 sein oder sie kann als selbständiges Element vor dem Einbau über das Strahlermodul geschoben werden.

Weitere Wärmeschutzelemente sind aus Alublech bestehende Trich­ ter 37 mit einer zentralen Durchgangsöffnung für das Strahler­ modul, die beidseitig im Alurohr 13 der Fixierwalze 11 angeord­ net sind. Die Trichter schirmen den eigentlichen Hitze erzeu­ genden Bereich des Strahlermoduls 30 mit den darin angeordne­ ten Glühwendeln gegenüber den Lagern ab und verhindern dadurch eine unzulässige Überhitzung der Lager 19/1, 19/2. Derartige Schutzmaßnahmen sind notwendig, weil die Walzentemperatur an der Außenfläche der Fixierwalze im eigentlichen Druckbetrieb 215-225° betragen kann.

Elektrisch kontaktiert ist das Strahlermodul 30 über einen im Bereich des Griffes 29 angeordneten Stecker 38 und einen weite­ ren Stecker 39 im Bereich des Lagerflansches 14.

Das Strahlermodul 30 kann nun in einfacher Weise auch im heißen Zustand durch den Operator selbst ausgetauscht werden. Zu die­ sem Zwecke wird zunächst der Stecker 39 und dann die Flügel­ schrauben 24 gelöst und dann kann entsprechend der Darstellung der Fig. 2 das Strahlermodul am Handgriff 33 aus der Fixier­ walze 11 gezogen werden. Der als Abstandselement dienende Win­ kel 31 sorgt dabei für eine sichere berührungsfreie Entnahme.

Die Druckeinrichtung weist nun zusätzlich in einem besonderen nicht hitzeempfindlichen Bereich eine Haltevorrichtung 40 mit zwei Auflageelementen 41 auf, die dazu dienen, das Strahlermo­ dul während der Abkühlphase aufzunehmen. Bis das Strahlermodul ausreichend abgekühlt ist, kann in der Zwischenzeit ein neues Strahlermodul in die Fixierwalze 11 eingeschoben und mit Hilfe der Klemmeinrichtung 35 fixiert werden. Dieses Einschieben wird erleichtert durch einen Zentrieransatz 42 am Lagerflansch 14. Sollte der Stecker 39 des elektrischen Anschlusses im Bereich des Lagerflansches stationär eingebaut sein, wird durch die Zentrierung der Halte- und Fixieröffnung eine sichere und be­ schädigungsfreie Kontaktierung zwischen Stecker 39 und Strah­ lermodul 30 ermöglicht.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Austausch von in Heizwalzen (11) von Fixier­ stationen elektrofotografischer Druck- und Kopiergeräte ange­ ordneten Heizstrahlern, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Heizstrahler zu einem Strahlermodul (30) zusammengefaßt sind, das über Führungen (15, 32) in die im Gerät gelagerten Heizwalzen (11) einschiebbar ist, wobei die Heizwalzen (11) in dem Druck- oder Kopiergerät derart eingebaut sind, daß der Innenraum der Heizwalzen (11) mindestens einsei­ tig zum Austausch des Strahlermoduls (30) zugänglich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Strahlermodul (30) an einem Ende ei­ nen Aufnahmebereich zur Aufnahme eines thermisch isolierenden Griffstückes (33) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Griffstück (33) als Zentrier- und Halteelement für das Strahlermodul (30) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwalze (11) über min­ destens ein Lagerelement (14) in dem Gerät gelagert ist, das eine zentrale Durchgangsöffnung (15) aufweist, die als Zen­ trier- und Führungselement für das Strahlermodul (30) ausgebil­ det ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an einem der Lagerelemente (16) ein Ab­ standshalter (31) angeordnet ist, mit einer Durchgangsöffnung (32) als Zentrier- und Halteelement für das Strahlermodul (30).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstandshalter (31) eine Klemmein­ richtung (35) zur Befestigung des Strahlermoduls (30) mit dem darauf angeordneten Griffstück (33) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Druck- und Kopiergerät eine Haltevorrichtung (40) zur Aufnahme des ausge­ tauschten Strahlermoduls (30) während der Abkühlphase aufweist.