DE4419304A1

DE4419304A1 - Fixiergerät

Info

Publication number: DE4419304A1
Application number: DE4419304A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Yajima; Takashi Itaya
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1994-06-01
Publication date: 1994-12-08
Also published as: GB2279039A; GB9410706D0; US5517292A; GB2279039B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fixier-Gerät, insbesondere auf ein Fixier-Gerät zum Fixieren einer Toner- Bild-Abbildung auf einem Printmedium.

Ein beispielsweise in einem elektrophotographischen Drucker oder Kopierer genutztes Fixiergerät verwendet eine drehbare Heizwalze, eine an die Heizwalze gedrückte drehbare Stützwalze, und eine Vielzahl beweglicher Trennklauen, die entlang einer axialen Richtung der Heizwalze angebracht sind, und von denen ein vorderes Ende durch ein Betätigungsglied wie eine Druckfeder an die Umfangsfläche der Heizwalze ge drückt wird. Eine Position, in der das vordere Ende der Trennklaue an die Heizwalze gedrückt wird, befindet sich et was in Papierausfahr-Richtung etwas entfernt von der Posi tion, in der die Heizwalze an die Stützwalze gedrückt wird.

Wenn Papier zwischen der geheizten Heizwalze und der Stützwalze transportiert wird, wird ein unfixierter auf dem Papier aufgebrachter Toner geschmolzen, um durch die Hitze der Heizwalze eine hohe Viskosität zu haben, und auf dem Pa pier fixiert. Bei dieser Gelegenheit, wenn das Papier in die Position transportiert wird, in der das vordere Ende der Trennklaue an die Heizwalze gedrückt wird, wobei das Papier durch die Viskosität des Toners an die Heizwalze angelegt ist, wird das Papier durch die Trennklaue von der Heizwalze abgezogen.

Wenn in dem herkömmlichen Fixiergerät das an die Heizwalze angelegte Papier durch die Trennklaue von der Heizwalze abge zogen wird, ist das Papier wellig oder die Krümmung der Heizwalze wird in dem Papier durch die Haftung des Papiers an der Heizwalze nach dem Abziehen aufrechterhalten. Da das her kömmliche Fixiergerät keine Korrektureinrichtungen aufweist, die die Wellen in dem Papier in den Originalzustand zurück bilden, bereitet es Schwierigkeiten, mehrere Blätter Papier nach dem Drucken in Ausrichtung zueinander zu stapeln, da das Papier in dem gewellten Zustand bleibt, ohne in den Original zustand zurückzukehren, wenn der Toner abgekühlt und er starrt. Außerdem nimmt die Dicke der Blätter zu, wenn mehrere Blätter Papier gestapelt werden, wodurch das Problem ent steht, daß die Stapelbedingungen des Papiers auf einer Pa pier-Stapeleinrichtung erschwert werden. Wenn bei doppel seitigem Druck das wellige Papier, dessen eine Seite bereits bedruckt ist, die andere Seite jedoch nicht, wieder zu einer Druckeinheit transportiert wird, um die andere Seite zu be drucken, kann außerdem der Papiereinzug auf den Papier transportwegen behindert werden, wodurch ein Papierstau ent steht. Entsprechend wurde die Haftung des Papiers an der Heizwalze derart verhindert, daß eine Kohäsionskraft (F_t) des Toners so geregelt wird, daß sie größer ist als eine Haft kraft (F_rt) des Toners an der Heizwalze, und daß eine Haft kraft (F_tp) des Toners an dem Papier so geregelt wird, daß sie größer ist als die Kohäsionskraft (F_t), d. h. F_rt < F_t < F_tp.

Jedoch wurde es noch nicht verwirklicht, bei jedem verwende ten Papier das Papier vollständig von der Heizwalze abzuzie hen, und die durch die Hitze- oder Druckaufbringung aus dem Originalzustand entstehende Welligkeit des Papiers aufgrund seiner Fixierbedingungen (Temperatur, Druck und Heizzeit), Tonerbestandteil (Schlechterwerden des Toners) oder den Ein fluß des Zeitraumes zu verhindern.

Die oben beschriebene Technik wird beispielsweise in der Ja panischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 59-34572 offenbart.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fixierge rät vorzusehen, mit dem eine durch Hitze- oder Druckeinwir kung beim Fixiervorgang entstehende Welligkeit des Papiers verhindert werden kann.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fixiergerät vorzusehen, mit dem eine durch den Fixiervorgang entstehende Welligkeit des Papiers in einen Originalzustand zurückgebildet werden kann.

Die oben genannten Vorteile können erreicht werden durch Be reitstellung eines Fixiergerätes mit: (i) einer Heizwalze zur thermischen Fixierung eines an ein Aufnahmemedium aufgebrach ten unfixierten Toners auf das Aufnahmemedium; und (ii) einer Trennklaue, deren vorderes Ende zum Abziehen des Aufnahmeme diums von der Heizwalze durch das vordere Ende an die Heizwalze gedrückt wird; die Trennklaue weist außerdem eine Führungseinrichtung für das Aufnahmemedium auf, die eine Krümmung in einer Richtung aufweist, die der Krümmung entge gengesetzt ist, die auf der Heizwalze von einem ihrer Fixier bereiche zum vorderen Ende der Trennklaue hin gebildet ist.

Entsprechend einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Fixiergerät vorgesehen mit: (i) einer Heizwalze zur thermischen Fixierung eines an ein Aufnahmemedium aufgebrach ten unfixierten Toners auf das Aufnahmemedium; und (ii) einer Trennklaue, deren vorderes Ende zum Abziehen des Aufnahmeme diums von der Heizwalze durch das vordere Ende an die Heizwalze gedrückt wird, wobei die Trennklaue außerdem die Führungseinrichtung mit einer beweglichen Einrichtung zur Vermeidung einer Stoßkraft von einem vorderen Ende des trans portierten Aufnahmemediums aufweist.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfin dung wird ein Fixiergerät vorgesehen mit: (i) einer Heizwalze zur thermischen Fixierung eines an ein Aufnahmemedium aufge brachten unfixierten Toners auf das Aufnahmemedium; und (ii) einer Trennklaue, deren vorderes Ende zum Abziehen des Auf nahmemediums von der Heizwalze durch das vordere Ende an die Heizwalze gedrückt wird; die Trennklaue weist außerdem eine bewegliche Einrichtung an einem vorderen Ende auf, um eine Stoßkraft von einem vorderen Ende des Aufnahmemediums zu ver meiden.

Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung kann so ausgeführt werden, daß er ein Fixiergerät angibt mit: (i) ei ner Heizwalze zur thermischen Fixierung eines an ein Aufnah memedium auf gebrachten unfixierten Toners auf das Aufnahmeme dium; und (ii) einer Trennklaue, deren vorderes Ende zum Ab ziehen des Aufnahmemediums von der Heizwalze durch das vor dere Ende an die Heizwalze gedrückt wird; die Trennklaue weist eine bewegliche Einrichtung an einem hinteren oder ei nem vorderen Ende auf, um eine Stoßkraft von einem vorderen Ende des Aufnahmemediums zu vermeiden.

Wenn das nach dem Fixieren an der Heizwalze anhaftende Papier von der Trennklaue abgezogen oder getrennt wird, wird erfin dungsgemäß das Papier mit einer der Krümmung der Heizwalze entgegengesetzten Krümmung durch die Papierführungseinheit der Trennklaue transportiert, bevor der Toner abgekühlt und erstarrt.

Entsprechend kann, selbst wenn die Welligkeit aufgrund der Haftung des Papiers an der Heizwalze im Papier aufrechterhal ten wird, die Krümmung der Papierführungseinheit der Trenn klaue die Welligkeit in den Originalzustand zurückbilden.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Fixierge rät entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Vorderansicht, die eine in der ersten Ausfüh rungsform verwendete Trenneinheit zeigt;

Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Fixierge rät entsprechend der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 4 ist eine Vorderansicht, die eine in der zweiten Ausfüh rungsform verwendete Trenneinheit zeigt;

Fig. 5 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Kontaktzustand einer Trennklaue entsprechend einer Variante der zweiten Aus führungsform zeigt;

Fig. 6 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Fixierge rät entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 7 ist eine Vorderansicht, die eine in den dritten Ausfüh rungsformen verwendete Trenneinheit zeigt;

Fig. 8 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Fixierge rät entsprechend einer Variante der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 9 ist eine Vorderansicht, die eine in einer Variante der dritten Ausführungsform verwendete Trenneinheit zeigt.

Es folgt eine genaue Erläuterung der Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Fixiergerätes in bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Das Fixiergerät der Ausführungsformen kann in einer Vorrichtung wie beispielsweise einem elektrophotogra phischen Drucker, einem Kopierer, einem mit glattem und/oder unbeschichtetem Papier arbeitendem Faxgerät o. ä. verwendet werden, die einen Druckmechanismus zum Fixieren einer Toner- Bild-Abbildung auf ein Printmedium enthält. In den Zeichnun gen, die einen Teil davon bilden, bezeichnen gleiche Bezugsz eichen gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Fixierge rät entsprechend der ersten Ausführung der vorliegenden Er findung zeigt und Fig. 2 ist eine Vorderansicht, die eine in der ersten Ausführung verwendete Trenneinheit zeigt, betrach tet aus einer Richtung A, die in Fig. 1 als Pfeil gezeigt ist.

In Fig. 1 wird eine in einem Fixiergerät 14 enthaltene Heizwalze 2, die in ihrer Mitte ein Heizgerät 3 besitzt, an eine Stützwalze 4 gedrückt. Die aus einem Metallrohr aus Alu minium, rostfreiem Stahl o. ä. gebildete Heizwalze 2 ist an ihrer Oberfläche mit einem nicht-viskosen Material, wie bei spielsweise Fluorharz, Silikonkautschuk o. ä. beschichtet. Der Grund dafür ist, daß die erhitzte Heizwalze 2 direkt in Be rührung mit einem unfixierenden Toner-Bild kommt, so daß die Heizwalze 2 eine ausreichende Entfernungseigenschaft (Ent fernbarkeit) gegenüber dem Toner aufweisen muß. Die Stützwalze 4 besteht vorzugsweise aus Silikonkautschuk gerin ger Härte. Entsprechend bildet der Kontakt zwischen der Heizwalze 2 und der Stützwalze 4 einen Klemmbereich zwischen einem Punkt a und einem Punkt b, mit dem der unfixierte Toner auf Papier fixiert wird.

Eine Fixiereinheits-Abdeckung 5 des Fixiergerätes 14 ist mit einer Trenneinheit 15 durch eine Druckfeder 6 verbunden. Die Trenneinheit 15 hat eine Trennklaue 16, deren eines vorderes Ende 16a durch Drücken in Kontakt mit einem Punkt c der Heizwalze 2 gebracht wird, und ein Stützelement 9, das in der Fixiereinheits-Abdeckung 5 drehbar gelagert ist und von die ser gestützt wird. Die Trennklaue 16 wird zur Trennung ver wendet, um das an der Heizwalze 2 anhaftende Papier 10 von der Heizwalze 2 abzuziehen. Eine Vielzahl von im allgemeinen vier bis sechs Trennklauen 16 in Abhängigkeit von einer zum Drucken geeigneten Papiergröße ist entlang einer axialen Richtung angeordnet.

Ein Papierführungselement 17 ist in der Trennklaue 16 an der relativ zum Papier 10 zugewandten Seite ausgebildet, wobei das Papier eine Krümmung besitzt, die in einer Richtung bzw. einem Bogen gekrümmt ist, die der Krümmung des Bogens bzw. dem Abstand zwischen Punkt a und Punkt c der Heizwalze 2 ent gegengesetzt ist.

Ein in Fig. 2 gezeigtes abgeschrägtes Frontelement 16b ist in dem Papierführungselement 17 ausgebildet, um den Einzugswi derstand des Papiers 10 zu entspannen bzw. verringern.

Das vordere Ende 16a der Trennklaue 16 wird mit einem von der Druckfeder 6 gelieferten geeigneten Druck in Kontakt mit der Heizwalze 2 gebracht.

Ein von einer Tangente G am Punkt c der Heizwalze 2 und einer gegenüberliegenden Seite 16c der Trennklaue 16 relativ zur Heizwalze 2 gebildeter Winkel H ist derart bestimmt, daß das vordere Ende 16a in einem Maß an die Heizwalze 2 gedrückt wird, daß er nicht in diese eingreift, sondern wirksam das Papier 10 trennt. Das vordere Ende 16a ist so ausgebildet, daß es einen Bogen mit weniger als 0,05 mm Radius besitzt, um einen Riß bzw. eine Beschädigung der Heizwalze 2 zu verhin dern, und das Papier 10 sicher von der Heizwalze 2 zu tren nen, damit das Papier nicht in diese hineinrollt.

Entsprechend wird für die Trennklaue 16 als Grundmaterial Kunststoff wie Flüssig-Kristall-Polymer, Polymid o. ä. verwen det, das eine hervorragende mechanische Festigkeit und Wärme beständigkeit (durch hohe Temperatur schwer verformbar) auf weist. Das vordere Ende 16a und das Papier-Führungselement 17 oder die gesamte Oberfläche der Klinke bzw. Klaue 16 sind mit Fluorharz überzogen, das nicht viskos ist und auf der Heizwalze keine Beschädigung verursacht, wenn es an der Ober fläche der Heizwalze 2 anliegt.

Im folgenden wird der Fixiervorgang des oben beschriebenen Fixiergerätes 14 in bezug auf die Fig. 1 und 2 erläutert.

Zuerst wird die Heizwalze 2 durch Drehen bzw. Umlegen eines Ein-/und Ausschalters des Hauptgerätes (nicht abgebildet) in eine durch einen Pfeil gezeigte Richtung B gedreht. Die Stützwalze 4 dreht sich als Reaktion auf die Drehung der Heizwalze 2 in eine Richtung C. Wenn das Papier 10, auf das eine Toner-Bild-Abbildung aufgebracht ist, durch eine Trans portwalze (nicht abgebildet) zu dem Fixiergerät 14 transpor tiert wird, wird das Papier 10 in dem Klemmbereich (a-b) zwi schen die Heizwalze 2 und die Stützwalze 4 gelegt. Der Toner wird durch Wärmeanwendung der Heizwalze 2 geschmolzen, um viskos zu werden, auf dem Papier 10 fixiert, und ist außerdem geeignet, an der Heizwalze 2 zu haften. Jedoch verhindert die Entfernbarkeit der Heizwalze 2 ein Anhaften des Papiers 10 an der Heizwalze 2, und bewirkt, daß das Papier 10, wenn der Fi xiervorgang beendet ist, am in Fig. 1 gezeigten Punkt b von der Heizwalze 2 abgezogen wird, und in mit einem Pfeil D dar gestellter Tangentialrichtung am Punkt b durch eine kombi nierte Einzugskraft der Heizwalze 2 und der Stützwalze 4 transportiert. Dann wird das Papier 10 vom Fixiergerät 14 in eine Auswurfwalzen-Einheit (nicht abgebildet) ausgeworfen. Wenn jedoch Papier 10 mit hoher Oberflächenglätte, geringer Dicke und schwacher Elastizität verwendet wird, um darauf eine Bild-Abbildung mit einem hohen Anteil an schwarzer Flä che zu fixieren, oder wenn sich die Entfernbarkeit von der Heizwalze 2 verschlechtert, nimmt die Haftkraft des Toners auf dem Papier 10 an der Heizwalze 2 beim Fixieren im Ver gleich zum normalen Fixieren zu, so daß das Papier 10 nach dem Fixieren nicht leicht von der Heizwalze 2 abgezogen wer den kann. Da sich sowohl die Heizwalze 2 als auch die Stützwalze 4 drehen, wird das Papier 10 zum Punkt c transpor tiert, wobei das Papier an der Heizwalze 2 haftet und am Punkt c durch die Trennklaue 16 abgezogen wird. Das von der Heizwalze 2 getrennte Papier 10 bleibt aufgrund der Haftung an der Heizwalze 2 wellig. Ein vorderes Ende 10a des Papiers 10 wird entlang des Papierführungselementes 17 durch die Ein zugskräfte der Heizwalze 2 und der Stützwalze 4 gewellt in einer der Welligkeit des Papiers 10 entgegengesetzten Rich tung eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird, da der Toner auf dem Papier 10 noch nicht vollständig getrocknet bzw. erstarrt ist, das Papier 10 zur Auswurfwalzen-Einheit (nicht abgebil det) transportiert und die Wellen in den Originalzustand zu rückgebildet.

Die oben beschriebene Ausführungsform bewirkt die Rückbildung der Wellen des Papiers 10 nach dem Fixieren durch Führen des Papiers 10 in dem Papierführungselement 17, das eine Krümmung in der der Krümmung der Heizwalze 2 entgegengesetzten Rich tung aufweist, und zwar bevor der Toner vollständig getrock net ist.

Als nächstes wird die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform in bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrieben. Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Fixiergerät entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und Fig. 4 ist eine Vorderansicht, die eine in der zweiten Ausführungsform verwendete Trenneinheit zeigt, betrachtet aus einer in Fig. 3 durch einen Pfeil dargestellten Richtung A.

Drehende Elemente, Walzen 21 und 22, sind, wie in Fig. 4 ge zeigt, auf dem Stützelement 9 der Trenneinheit 15 angeordnet, die in einem Fixiergerät 20 am rückwärtigen Ende der Pa piereinzugsrichtungsseite verwendet wird, und drehbar befe stigt bzw. gelagert, wobei die Umfangsfläche leicht nach außen zur Stützwalze 4 hin vorsteht.

Bei den Walzen 21 und 22 wird als Grundmaterial Kunststoff wie Flüssig-Kristall-Polymer, Polymid o. ä. verwendet, das eine hervorragende mechanische Festigkeit und eine hohe Wär mebeständigkeit (durch hohe Temperatur schwer verformbar) aufweist, und ihre Oberflächen sind mit Fluorharz, das hoch gradig nicht-viskos ist, überzogen. Die anderen Strukturen sind gleich denen in der ersten Ausführung.

Nun wird der Papiertrennungsvorgang des Fixiergerätes ent sprechend der zweiten Ausführungsform in bezug auf Fig. 3 und 4 beschrieben. Da die Vorgänge, daß das Papier 10 nach dem Fixieren nicht an der Heizwalze 2 haftet, und daß ein einzel nes Blatt des Papiers 10 nach dem Fixieren an der Heizwalze 2 haftet, die gleichen wie in der ersten Ausführung sind, wird die Erklärung weggelassen. Entsprechend wird nur der Papier trennungsvorgang, wenn eine Vielzahl von Papier gleichzeitig transportiert wird, im folgenden beschrieben.

Wenn nach dem Fixieren das erste Blatt des Papiers 10 zum Punkt c transportiert wird, wobei die Heizwalze 2 und das Pa pier 10 aneinander haften, und die aufeinanderfolgenden Blät ter des zweiten Blattes des Papiers 10, die zufällig doppelt eingezogen werden, durch Einzugskräfte der Heizwalze 2 und der Stützwalze 4 eingezogen werden, stört das vordere Ende 10a des zweiten Blattes der nachfolgenden Blätter des Papiers 10 an die Walzen 21 und 22, weil das hintere Ende der Trenn klaue 16 in Papiereinzugsrichtung zur anstoßenden Seite des Papiers 10 hervorragt, und die Walzen 21 und 22 so ausgebil det sind, daß sie weiterhin vom hinteren Ende in Papierein zugsrichtung hervorragen. Falls die Walzen 21 und 22 nicht vorhanden sind, wenn die aufeinanderfolgenden Blätter des zweiten Blattes des Papiers 10 an das hintere Ende der Trenn klaue 16 in Papiereinzugsrichtung stoßen, wird die Stoßkraft zu diesem Zeitpunkt groß genug, um die Trennklaue 16 in eine mit einem Pfeil F dargestellte Richtung zu drehen, so daß das vordere Ende 16a von der Heizwalze 2 entfernt wird. Da jedoch die Drehwalzen 21 und 22 die aufeinanderfolgenden Blätter von dem zweiten Blatt in eine Auswurfwalzen-Einheit (nicht ge zeigt) einführen, bewegt sich das vordere Ende 16a der Trenn klaue 16 nicht von der Heizwalze 2.

Das erste Blatt wird durch das vordere Ende 16a der Trenn klaue 16 von der Heizwalze 2 entfernt und, von dem Papierfüh rungselement 17 geführt, eingezogen. Zu diesem Zeitpunkt wird, obwohl der vordere Teil des Papiers an die Walzen 21 und 22 stößt, das Papier 10 in die Auswurfwalzen-Einheit (nicht gezeigt) eingezogen, in dem es die Walzen 21 und 22 durch seine Einzugskraft dreht. Obwohl das erste Blatt des Papiers 10 die durch das Haften an der Heizwalze 2 verur sachte Welligkeit besitzt, wird es, vom Papierführungselement 17 geführt, in der der gewellten Richtung entgegengesetzten Richtung eingeführt, so daß die Welligkeit in gleicher Weise wie in der ersten Ausführung zurückgebildet werden kann.

Wenn die Mehrfach-Blätter des Papiers 10 in der zweiten Aus führungsform transportiert werden und das vordere Ende 10a des Papiers 10 an das hintere Ende des Papierführungselements 17 in Papiereinzugsrichtung stößt, wird die Stoßkraft des vorderen Endes 10a durch die Walzen 21 und 22 umgangen, die durch das vordere Ende 10a gedreht werden, so daß die Trenn klaue 16 durch die Stoßkraft des Papiers 10 nie in Richtung F gedreht wird.

Entsprechend entsteht nie ein Papierstau, an den das vordere Ende 10a stößt, um die Trennklaue 16 zu drehen, wobei der Druckkontakt des vorderen Endes 16a der Trennklaue 16 mit der Heizwalze entspannt bzw. erleichtert wird, und das erste Blatt des Papiers 10 zwischen der Heizwalze 2 und der Trenn klaue 16 eingerollt wird.

Dadurch kann das an der Heizwalze 2 haftende Papier 10 siche rer entfernt werden als in der ersten Ausführungsform. Obwohl sich in der zweiten Ausführungsform die Walzen 21 und 22 an beiden Seiten der Trennklaue 16 befinden, kann eine einzelne Walze an nur einer Seite der entsprechenden Trennklauen ange ordnet sein, wenn eine Vielzahl von Trennklauen, beispiels weise ungefähr vier bis sechs, entlang einer axialen Richtung vorgesehen sind.

Obwohl die zweite Ausführung den Einzugswiderstand des Pa piers 10 durch Verwendung der Drehwalzen 21 und 22 verrin gert, ist sie nicht auf die Walzen 21 und 22, die den Ein zugswiderstand verringern, beschränkt, und es kann alternativ beispielsweise ein Hebel verwendet werden, der die Stoßkraft des vorderen Endes 10a des Papiers 10 in Papiereinzugsrich tung vermeidet. In diesem Fall muß der Hebel ebenso wie die Walzen 21 und 22 mit dem nicht-viskosen Fluorharz überzogen sein.

Ein abgeändertes Beispiel der zweiten Ausführung wird außer dem in bezug auf die Fig. 5 und Tabelle 1 beschrieben. Fig. 5 ist eine erläuternde Ansicht, die den Kontaktzustand einer Trennklaue in Übereinstimmung mit einer Variation der zweiten Ausführungsform zeigt. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis über das Auftauchen von Papierflecken bei experimentellen Untersuchun gen.

In dem abgeänderten Beispiel, in dem eine Klauenbreite der Trennklaue 16, wie in Fig. 3 und 5 gezeigt, festgesetzt wird, die so gering wie beispielsweise in einem ungefähren Bereich von 1 - 1,2 mm ist, und ein Kreisbogenwinkel e, der vom Mit telpunkt n zwischen den Punkten a und b zum Punkt c berechnet wird, so festgesetzt ist, daß er ungefähr in einem Bereich von 40°-55° liegt, ist ein Winkel H definiert als der Winkel, der von der Tangente G der Heizwalze 2 am Punkt c und einer gegenüberliegenden, der Heizwalze 2 gegenüberstehenden Fläche 16c der Trennklaue 16 gebildet wird.

Da das vordere Ende 16a der Trennklaue 16 derart an die Heizwalze 2 gedrückt wird, daß es nicht in diese eingreift, und eine gebogene Form besitzt, um das Papier 10 wirksam zu trennen, gelangt der restliche geschmolzene Toner, der an der Oberfläche der Heizwalze 2 klebt, auf die gegenüberliegende Fläche 16c der Trennklaue 16 durch eine schmale Lücke am Punkt c, so daß er allmählich auf der gegenüberliegenden Flä che 16c angesammelt werden kann. Wenn soviel geschmolzener Toner angesammelt ist, um seine Oberflächenspannung zu über schreiten, wird er ausgedehnt mit der Drehung der Heizwalze 2 zum Klemmbereich transportiert, und kann die Vorderfläche des Papiers 10 oder die Rückfläche des Papiers 10 beschmutzen, wenn er an der Stützwalze 4 festklebt. Tabelle 1 zeigt das untersuchte Testergebnis zum Verhältnis zwischen dem Winkel H und dem Auftreten der Papierverschmutzung, wobei die Klinken breite der Trennklaue 16 auf 1,2 mm, ein Vorderenden-Öff nungswinkel der Trennklaue 16 auf 30°, der Kreisbogenwinkel vom Mittelpunkt n zwischen den Punkten a und b zum Punkt c auf 47,5° und die Anzahl der Trennklauen 16 entlang der Axi alrichtung der Heizwalze 2 auf 5 festgesetzt ist. Entspre chend dem in Tabelle 1 gezeigten Testergebnis wird die Ver schmutzung des Papiers 10 weniger und heller, je größer der Winkel H wird. Entsprechend kann ein günstiges Ergebnis in bezug auf die Papierverschmutzung erreicht werden, wenn der Winkel H 230 überschreitet.

Tabelle 1

Obwohl der angehäufte restliche Toner bewirken kann, daß das vordere Ende 16a der Trennklaue 16 teilweise an die Heizwalze 2 gedrückt wird, die Fluorharz von der Heizwalze 2 durch Rei bung trägt, die Heizwalze 2 beschädigt und eine ungenügende Papierentfernung von der Heizwalze 2 erfolgt, wodurch eine Abnahme der Druckqualität bewirkt wird, kann der Druck bzw. die Linienberührung des vorderen Endes 16a mit der Heizwalze 2 auf einem konstanten Wert erhalten werden, ohne den teil weisen Kontakt des vorderen Endes 16a zu verursachen, indem man die Klauenbreite der Trennklaue 16 gering ausbildet, so daß es für den Toner schwierig ist, an der gegenüberliegenden Fläche 16c angehäuft zu werden.

Entsprechend kann ein günstiges Ergebnis erzielt werden in bezug auf den frühen Verschleiß und das Auftreten einer Be schädigung der Heizwalze 2.

Außerdem zeigt der Versuch, daß, wenn das vordere Ende 16a der Trennklaue 16 mit PFA (Polytetrafluoräthylen-Parfluoral kylvinyläther-Kopolymer-Harz) beschichtet ist, das unter Fluorharzen eine höhere Nicht-Viskosität als PTFE (Polyte trafluoräthylenharz) hat, die Verschmutzung auf der Vorder seite oder Rückseite des Papiers 10 aufgrund der Tonerhaftung an der gegenüberliegenden Fläche 16c des vorderen Endes 16a, der frühe Verschleiß und die Beschädigung der Heizwalze 2 ab nehmen. PTFE kann durch ETFE (Polytetrafluoräthylen-Äthylen- Kopolymer-Harz) ersetzt werden.

Obwohl der von der Tangente G und dem Papierführungselement 17 gebildete Winkel I umso kleiner wird, je größer der Winkel H wird, so daß der durch den Kontakt des vorderen Teils des Papiers mit den Walzen 21 und 22 begründete Papiereinzugswi derstand zunimmt, kann das vordere Ende 16a nicht in der Pfeilrichtung F drehen, weil der Papiereinzugswiderstand durch die Walzen 21 und 22 entspannt bzw. geschmälert wird, die mit dem vorderen Ende 10a, das die Walzen 21 und 22 be rührt, die an der Trennklaue 16 angeordnet sind, gedreht wer den. Wenn jedoch der Winkel I auf oder unter 90° abnimmt, nimmt der Papiereinzugswiderstand aufgrund des Kontaktes des vorderen Endes 10a des Papiers 10 zu, wodurch ein Papierstau verursacht wird. Entsprechend wird der Winkel H vorzugsweise auf einen Bereich zwischen 23° und 40° festgelegt.

Die dritte Ausführung wird nun in bezug auf die Fig. 6 und 7 und Tabelle 2 beschrieben. Fig. 6 ist eine schematische Sei tenansicht, die ein Fixiergerät entsprechend der dritten Aus führung der vorliegenden Erfindung zeigt und Fig. 7 ist eine Vorderansicht, die eine in der dritten Ausführung verwendete, aus einer in Fig. 6 gezeigten Pfeilrichtung A betrachtete Trenneinheit zeigt. Die dritte Ausführung setzt den Durchmes ser der Heizwalze 2 auf 28 mm.

Tabelle 2 zeigt ein Versuchsergebnis, das das Auftreten von Rissen bzw. Beschädigungen auf der Druckfläche zeigt, wenn die vollständig schwarze Bild-Abbildung beim Drucken angewen det wird.

Die Mitte der im Fixiergerät 30 verwendeten Stützwalze 4 ist auf einer geraden Linie angeordnet, die die Mitte der Heizwalze 2 mit der Mitte n des Klemmbereiches (a-b) verbin det. Eine Fixiereinheits-Abdeckung 50 verwendet eine Trenneinheit 35, die von einem Klinkenelement 50a und einem Halterelement 50b gestützt wird, und die eine Umfangfläche der Heizwalze 2 mit der Druckfeder 6 an ein Federvorsprunge lement 35a drückt. Die Trenneinheit 35 ist aus einer Trenn klaue 36, deren eines vorderes Ende 16a zwangsläufig am Punkt d der Heizwalze 2 gegen die Heizwalze 2 gedrückt wird, und ein durch die Fixiereinheits-Abdeckung 50 drehbar gelagertes Stützelement 90 gebildet. Die Trennklaue 36 wird verwendet, um das an der Heizwalze 2 haftende Papier 10 von der Heizwalze 2 abzuziehen, und ist entlang der Axialrichtung der Heizwalze 2 in mehrfacher Anzahl, wie z. B. vier bis sechs, entsprechend der zulässigen darin bedruckbaren Papiergröße angeordnet. Das an der Kontaktseite der Trennklaue 36 mit dem Papier 10 gebildete Papierführungselement 37 ist leicht ge krümmt, wobei die Krümmung geringer als die der ersten oder zweiten Ausführung ist.

Das Papierführungselement 37 beinhaltet auch ein abgeschräg tes Frontelement 36b zur Entspannung bzw. Verringerung des Papiereinzugswiderstandes. Das vordere Ende 36a der Trenn klaue 36 wird durch die Druckfeder 6 mit einem geeigneten Druck am Punkt d in Kontakt mit der Heizwalze 2 gebracht, und hat eine gebogene Form mit weniger als 0,05 mm Radius, um eine Beschädigung der Heizwalze 2 und ein Einrollen des Pa piers 10 in diese zu vermeiden, und um das Papier 10 sicher von der Heizwalze 2 zu trennen. Entsprechend verwendet die Trennklaue 36 als Grundmaterial vorzugsweise Kunststoffe wie Flüssigkristallpolymer, Polymid o. ä., die eine hervorragende mechanische Festigkeit und Wärmebeständigkeit (durch hohe Temperatur kaum verformbar) aufweisen. Das vordere Ende 36a und das Papierführungselement 37 oder die gesamte Oberfläche, ähnlich wie die Oberfläche der Heizwalze 2, sind mit nicht viskosem Fluorharz beschichtet, das die Heizwalze 2 kaum be schädigt. Der von der Tangente J am Punkt d der Heizwalze 2 und der gegenüberliegenden Fläche 36c der Trennklaue 36 ge bildete Winkel K ist so festgelegt, daß das vordere Ende 36a nicht in die Heizwalze 2 eingreifen und das Papier 10 wirksam trennen kann.

Zwei bewegliche Elemente, Walzen 38, sind drehbar am in Pa piereinzugsrichtung vorderen Ende des Papierführungselementes 37 befestigt, wie in Fig. 7 gezeigt, und die äußere Umfangs fläche der Walze 38 ragt leicht über das Papierführungsele ment 37 heraus. Die Walzen 38 sind mit einer Walzenachse 39 kombiniert, und dazwischen am vorderen Ende 36a durchdrungen und dadurch am Herausfallen gehindert, daß ein E-Typ eines Fusturringes 40 vorgesehen ist. Die Walze 38 besteht aus hoch nicht-viskosem Fluorharz. Wenn unter den Fluorharzen PFA ge wählt wird, ist die Beschichtung an der Oberfläche der Walze 38 nicht erforderlich. Obwohl die Walzenachse 39 im allgemei nen später an der Trennklaue 36 befestigt wird, ist es mög lich, daß die Walzenachse 39 zusammen mit der Trennklaue 36 ausgebildet wird, die Walze 38 in die integrierte Walzenachse 39 gebaut wird, und die Fixiereinheits-Abdeckung 50 das Her unterfallen verhindert, indem der obengenannte Aufbau in das Fixiergerät 30 eingebaut wird. Die anderen Bauformen sind denen der ersten Ausführung ähnlich.

Wenn der Kontaktpunkt d des vorderen Endes 36a der Trennklaue 36 sich an den Punkt b annähert und das Papier 10 von der Heizwalze 2 getrennt wird, bevor die Wellen auf dem Papier 10 konserviert werden, kann die durch das an der Heizwalze 2 haftende Papier 10 erzeugte Wellung vermieden werden. Da je doch eine von der Entfernbarkeit von der Heizwalze 2 und der Elastizität des Papiers 10 bestimmte Abschälkraft, durch die das Papier 10 dazu neigt, von der Heizwalze 2 abgezogen zu werden, zunimmt, wenn der Abstand zwischen den Punkten b und d zunimmt, und eine Haftkraft, durch die das Papier 10 dazu neigt, an der Heizwalze 2 anzuhaften, größer wird, wenn der Abstand zwischen den Punkten b und d abnimmt, nimmt der Druck des vorderen Endes 10a gegen das Papierführungselement 37, d. h. der Papiereinzugswiderstand zu, wenn das vom Klemmbe reich transportierte Papier 10 durch Verkürzen des Abstands zwischen den Punkten b und d von der Heizwalze 2 abgezogen wird, wodurch Risse und andere Beschädigungen auf der Druck fläche erzeugt werden können.

Durch Vorsehen der Walze 38 am vorderen Ende 36a wird das vordere Ende 10a des Papiers 10 in Kontakt mit der Walze 38 gebracht und dreht sie, so daß der Papiereinzugswiderstand verringert wird, und der Punkt d, wie in Tabelle 2 gezeigt, an den Punkt b angenähert werden kann.

Der Papiertrennungsvorgang wird im folgenden entsprechend der dritten Ausführung erläutert. Da der Fixiervorgang und der Vorgang, in dem das Papier 10 nicht an der Heizwalze 2 haf tet, denen in der ersten oder zweiten Ausführung ähnlich sind, werden sie hier nicht weiter erklärt.

In Fällen, in denen das Papier 10 eine hohe Oberflä chenglätte, geringe Dicke und schwache Elastizität aufweist, und eine Toner-Bild-Abbildung mit einem hohen Prozentanteil schwarzer Fläche auf dem Papier 10 fixiert wird, oder in denen die Entfernbarkeit von der Heizwalze 2 verschlechtert wird, nimmt die Haftkraft zwischen der Heizwalze 2 und dem Papier 10 während des Fixiervorgangs mehr zu als bei einem normalen Fixiervorgang, so daß das Papier 10 nach dem Fixie ren nicht von der Heizwalze 2 entfernt oder abgezogen wird. Da die Heizwalze 2 sich dreht, wird das Papier 10 zum Punkt d gezogen, wobei das Papier 10 an der Heizwalze 2 haftet, und am Punkt d durch die Trennklaue 16 getrennt. Das vordere Ende 10a des getrennten Papiers 10 stört an die Walze 38 und dreht die Walze 38 in Pfeilrichtung M, so daß der Papiereinzugswi derstand verringert werden kann. Danach wird das Papier 10 durch die Walze 38 geführt, um zur Auswurfwalzeneinheit (nicht gezeigt) transportiert zu werden. Da entsprechend der dritten Ausführung die Trennklaue 36 das Papier 10 von der Heizwalze 2 abzieht, bevor die Wellen auf dem Papier konser viert werden, werden die Wellen nicht auf das Papier 10 ge drückt, obwohl das Papier 10 an der Heizwalze 2 haftet.

Auch wird der Papiereinzugswiderstand des vorderen Endes 10a des Papiers 10 durch die Walze 38 verringert, so daß keine Risse bzw. Beschädigungen an der Druckfläche auftreten.

Da das Papier 10 in der dritten Ausführung vor der Konservie rung der Wellen von der Heizwalze 2 entfernt wird, kollidiert das vordere Ende 10a des Papiers nicht mit dem hinteren Ende des Papierführungselementes 37 in Papiereinzugsrichtung. Wenn es jedoch geschieht, kann eine Walze, deren äußere Umfangs fläche wie in Fig. 8 und 9 gezeigt leicht aus dem Papierfüh rungselement 37 hervorragt, drehbar an dem Stützelement 90 befestigt sein.

Obwohl in der dritten Ausführungsform die beiden Walzen an beiden Seiten der Trennklaue vorgesehen sind, kann eine ein zelne Walze für jede der jeweiligen Trennklauen an einer von deren Seiten verwendet werden, wenn eine Vielzahl (vier bis sechs) von Trennklauen entlang der Axialrichtung der Heizwalze angeordnet ist.

Obwohl das entsprechend der dritten Ausführungsform in der Trennklaue 36 verwendete Papierführungselement 37 eine leicht gebogene Form hat, kann auch ein geradlinig geformtes Element ähnliche Vorteile und Wirkungen wie in der dritten Ausfüh rungsform erfüllen.

In der dritten Ausführungsform wird die Stützwalze 4 eher nahe an die Trennklaue 36 angeordnet als an der Heizwalze 2. Der Grund dafür ist, daß das Papier 10 glatt entlang des Pa piereinzugsweges transportiert werden kann, wenn das Papier 10 von der Fixiereinheit eher in Aufwärtsrichtung als in ho rizontaler Richtung transportiert wird, da der Papiereinzugs weg (nicht gezeigt) so aufgebaut ist, daß das durch die Fi xiereinheit laufende Papier 10 zwangsläufig zu einer am obe ren Bereich des Gerätes angeordneten Stapeleinrichtung trans portiert wird. Da das Papier 10 entlang der Trennklaue 36 transportiert wird, indem das durch die Fixiereinheit lau fende Papier 10 von der Fixiereinheit zur Trennklaue 36 transportiert wird, kann die Biegung bzw. Krümmung des Pa piers 10 sicher zurückgebildet werden. Wenn die Stützwalze 4 in der oben beschriebenen Art angeordnet ist, können ähnliche Wirkungen wie in der ersten oder zweiten Ausführung erzielt werden.

Da die vorliegende Erfindung, wie oben im einzelnen beschrie ben, das Papierführungselement an der Trennklaue vorsieht, die eine Biegung in der der Krümmung der Heizwalze entgegen gesetzten Richtung besitzt, die nach dem Fixieren so auf das Papier gedrückt wird, daß sie konserviert wird, und das Pa pierführungselement das Papier in die der Wellung des Papiers entgegengesetzten Richtung führt, können die Wellen in den Originalzustand zurückgebildet werden. Da die vorliegende Er findung außerdem vorsieht, daß die drehbare Walze in der Trennklaue leicht aus deren entgegengesetzten Seite hervor ragt, kann die nach dem Fixieren aus der Haftung des Papiers an die Heizwalze resultierende Wellung nicht nur zurückgebil det werden, sondern auch die Stoßkraft des vorderen Endes des Papiers gegen das Papierführungselement vermieden werden.

Entsprechend wird keine durch die Kollision des vorderen En des des Papiers begründete Lücke zwischen dem vorderen Ende der Trennklaue und der Heizwalze erzeugt.

Folglich werden keine Risse oder andere Beschädigungen auf der Toner-Bild-Abbildung nach dem Fixieren erzeugt, und die Wellen-Rückbildung kann sicher durchgeführt werden.

Claims

1. Fixiergerät, gekennzeichnet durch:

(i) eine Heizwalze zur thermischen Fixierung eines an einem Aufnahmemedium aufgebrachten unfixierten Toners auf das Aufnahmemedium; und
(ii) eine Trennklaue, deren vorderes Ende an die Heizwalze gedrückt wird, zum Abziehen des Aufnahmemedi ums von der Heizwalze durch das vordere Ende, wobei die Trennklaue außerdem eine Führungseinrichtung für das Aufnahmemedium aufweist, die eine Krümmung in einer Richtung besitzt, die der Krümmung, die auf der Heizwalze zwischen einem ihrer Fixierbereiche und dem vorderen Ende der Trennklaue gebildet ist, entgegenge setzt ist.

2. Fixiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement einen abgeschrägten Frontbe reich aufweist, um einen Einzugswiderstand des Aufnah memediums zu verringern.

3. Fixiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende der Trennklaue einen Bogen mit we niger als 0.05 mm Radius aufweist.

4. Fixiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial der Trennklaue vorzugsweise aus Kunststoff mit einer hohen Hitzebeständigkeit ist, und daß das vordere Ende der Trennklaue und das Führungs element mit nicht-viskosem Fluorharz beschichtet sind.

5. Fixiergerät, gekennzeichnet durch:

(i) eine Heizwalze zur thermischen Fixierung eines an einem Aufnahmemedium aufgebrachten unfixierten Toners auf das Aufnahmemedium; und
(ii) eine Trennklaue, deren vorderes Ende an die Heizwalze gedrückt wird, zum Abziehen des Aufnahmemedi ums von der Heizwalze durch das vordere Ende, wobei die Trennklaue außerdem eine Führungseinrichtung mit einer beweglichen Einrichtung zur Vermeidung einer Stoßkraft von einem vorderen Ende des transportierten Aufnahmeme diums aufweist.

6. Fixiergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element auf der Trennklaue in Ein zugsrichtung des Aufnahmemediums an einem hinteren Ende des Führungselementes angeordnet ist.

7. Fixiergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element auf der Trennklaue eine Walze ist, die drehbar an dem Führungselement befestigt ist und leicht daraus hervorragt.

8. Fixiergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element auf der Trennklaue als Grundmaterial vorzugsweise Kunststoff mit einer hohen mechanischen Festigkeit und hoher Wärmebeständigkeit besitzt, und auf der Oberfläche mit nicht-viskosem Fluorharz beschichtet ist.

9. Fixiergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennklaue an einem ihrer Enden mit PFA (Poly tetrafluoräthylen-Parfluoralkylvinyläther-Kopolymer- Harz) beschichtet ist.

10. Fixiergerät, gekennzeichnet durch

i) eine Heizwalze zur thermischen Fixierung eines an ein Aufnahmemedium aufgebrachten unfixierten Toners auf das Aufnahmemedium; und
(ii) eine Trennklaue, deren vorderes Ende an die Heizwalze gedrückt wird, zum Abziehen des Aufnahmemedi ums von der Heizwalze durch das vordere Ende, wobei die Trennklaue außerdem eine bewegliche Einrichtung am vor deren Ende aufweist, um eine Stoßkraft von einem vorde ren Ende des Aufnahmemediums zu vermeiden.

11. Fixiergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element auf der Trennklaue eine daran beweglich befestigte Walze ist.

12. Fixiergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze vorzugsweise aus nicht-viskosem Fluorharz besteht.

13. Fixiergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorderes Ende der Trennklaue derart an die Heizwalze stößt, daß es das Aufnahmemedium von der Heizwalze abzieht, bevor ein Wellen bzw. ein Kräuseln durch die Heizwalze auf dem Aufnahmemedium konserviert wird.

14. Fixiergerät gekennzeichnet durch:

(i) eine Heizwalze zur thermischen Fixierung eines an ein Aufnahmemedium aufgebrachten unfixierten Toners auf das Aufnahmemedium; und
(ii) eine Trennklaue, deren vorderes Ende an die Heizwalze gedrückt wird, zum Abziehen des Aufnahmemedi ums von der Heizwalze durch das vordere Ende, wobei die Trennklaue außerdem eine bewegliche Einrichtung an ei nem hinteren oder einem vorderen Ende aufweist, um eine Stoßkraft durch das vordere Ende des Aufnahmemediums zu vermeiden.