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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fixiervorrichtung, insbesondere
eine Riemenfixiervorrichtung mit einem so genannten Endlosriemen
und ein Bilderzeugungsgerät
wie z. B. ein Kopiergerät,
ein Faxgerät
oder einen Drucker mit derselben.
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Erörterung
des Hintergrundes
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Ein
Bilderzeugungsgerät
wie z. B. ein Kopiergerät,
ein Faxgerät,
ein Drucker oder eine Druckmaschine umfasst im Allgemeinen eine
Fixiervorrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes auf einem blattähnlichen
Medium, auf dem das zu fixierende Tonerbild erzeugt wurde.
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Mit
Bezug auf die Fixiervorrichtung zeigt der Stand der Technik die
Fixiervorrichtung vom Heizwalzenpaartyp und eine so genannte Riemenfixiervorrichtung.
Die erstere umfasst eine zur Drehung angetriebene Heizwalze, in
der innen eine Wärmequelle vorgesehen
ist, und eine Presswalze, die mit der Heizwalze in Kontakt gepresst
wird und derselben folgend gedreht wird. Diese Vorrichtung ist dazu
ausgelegt, ein Blatt durch einen Walzenspaltabschnitt, der durch
die zwei Walzen gebildet ist, auf der Basis der Drehungen der Walzen
durchzulassen und dann ein Tonerbild durch Aufbringen von Wärme und Druck
zu fixieren. Die letztere ist vom Typ mit einem Endlos-Fixierriemen
zum Befördern
eines blattähnlichen
Mediums, auf dem ein Tonerbild fixiert werden soll, mit Heiz- und
Fixierwalzen, auf die der Fixierriemen gewunden ist, einer Presswalze,
die in Bezug auf den Fixierriemen gegenüber der Fixierwalze angeordnet
ist, und so weiter.
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Um
für die
Riemenfixiervorrichtung eine Wärmemenge
zu schaffen, die zum Fixieren eines Tonerbildes auf dem blattähnlichen
Medium während des
Fixierens erforderlich ist, stand eine Riemenfixiervorrichtung mit
Heizeinrichtungen, die in den Heiz- und Presswalzen vorgesehen sind,
zur Verfügung.
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Im
Fall der Riemenfixiervorrichtung ist es jedoch, obwohl die Heizeinrichtung
in der Presswalze vorgesehen ist, schwierig, die Temperatur der
Fixierwalze durch die Heizeinrichtung der Presswalze zu erhöhen. Dies
liegt daran, dass die Fixierwalze im Allgemeinen aus einem Material
wie z. B. Silikonkautschuk oder dergleichen mit einer großen Wärmekapazität besteht,
um einen Walzenspaltabschnitt mit der Presswalze zu bilden. Wenn
der Fixierriemen während
des Fixierens gedreht wird, und wenn ein Teil des Fixierriemens,
der durch die Heizwalze erhitzt wird, an der Fixierwalze mit niedriger
Temperatur anliegt, wird folglich die Wärme durch die Fixierwalze absorbiert,
so dass die Temperatur steil gesenkt wird, und die Menge an Wärme, die
zum Fixieren erforderlich ist, wird unzureichend, so dass ein Fixierausfall verursacht
wird. Dieses Problem ist besonders auffällig, wenn die Temperaturen
der Fixierwalze und des Fixierriemens zum Zeitpunkt der Erhöhung nach
dem Einschalten der Spannungsquelle des Bilderzeugungsgeräts oder
mit dem Verlauf der Zeit nach der vorherigen Bilderzeugung gesenkt
werden. Um das Problem zu lösen,
kann der Fixierriemen einer vorbereitenden Drehung, d. h. einer
Vordrehung, vor dem Beginn des Fixierens für eine lange Zeit unterzogen werden,
und das Fixieren kann nach einer ausreichenden Erhöhung der
Temperatur der Fixierwalze begonnen werden. Diese Vordrehung braucht
jedoch zu viel Zeit vor dem Beginn des Fixierens, was einer neueren
Tendenz entgegenläuft,
der Verkürzung
der Bilderzeugungszeit Bedeutung beizumessen.
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Um
die Bilderzeugungszeit zu verkürzen, wurden
außerdem
Anstrengungen unternommen, um eine Geschwindigkeit zum Befördern eines
blattähnlichen
Mediums zu erhöhen.
Eine solche Erhöhung
der Beförderungsgeschwindigkeit
des blattähnlichen
Mediums ist im Fall eines Bilderzeugungsgeräts, das zur Farbbilderzeugung
ausgelegt ist, besonders wichtig, da es Zeit braucht, um ein Farbtonerbild zu
erzeugen. Somit wurde eine Erhöhung
der Beförderungsgeschwindigkeit
des Fixierriemens in der Riemenfixiervorrichtung, die im Farbbilderzeugungsgerät geschaffen
ist, wichtig. Die Erhöhung
der Beförderungsgeschwindigkeit
des Fixierriemens führt
jedoch zur verkürzten
Verweilzeit des blattähnlichen Mediums
im Walzenspaltabschnitt. Im Fall der Erhöhung der Beförderungsgeschwindigkeit
des blattähnlichen
Mediums ist es scheinbar schwieriger, die Menge an Wärme zu schaffen,
die zum Fixieren erforderlich ist, was einen Fixierausfall verursacht.
Bei der Farbbilderzeugung können
ein erwünschter
hoher und stabiler Glanz nicht erhalten werden.
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JP 10104979 offenbart eine
Heizfixiervorrichtung für
ein Bilderzeugungsgerät.
Die Heizfixiervorrichtung umfasst drei Walzen, von denen jede Heizeinrichtungen
und einen Fixierriemen umfasst.
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EP 0 962 837 A2 offenbart
eine Vorrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes an einem Aufzeichnungsmedium.
Zum Fixieren werden drei Walzen verwendet, von denen zwei eine Wärmequelle
umfassen. Ferner wird ein Fixierriemen verwendet, der um eine Fixierwalze
und eine Heizwalze gewunden ist. Eine Presswalze presst gegen die
Fixierwalze und der Fixierriemen befindet sich zwischen drei Walzen
im Walzenspaltbereich.
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Zusammenfassung
der Erfindung und Vorteile
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fixierverfahren
und eine Fixiervorrichtung zu schaffen, die zu einer ausreichenden Walzenspaltbreite
zum Fixieren zwischen Walzen führen,
während
nur eine kleine Presskontaktkraft im Walzenspalt erforderlich ist,
ebenso wie eine thermische Verschlechterung einer elastischen Schicht
der Fixierwalze vermeiden wird.
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Die
vorstehend erwähnte
Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche 1 und 9 gelöst. Die
abhängigen
Ansprüche
richten sich auf vorteilhafte Ausführungsformen.
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Vorteilhafterweise
wird eine Riemenfixiervorrichtung geschaffen, die in der Lage ist,
eine Verringerung der Temperatur für Fixierriemen zu verhindern,
welche durch seine Anlage an einer Fixierwalze mit niedriger Temperatur
verursacht wird. Vorteilhafterweise wird ein Bilderzeugungsgerät mit einer
solchen Fixiervorrichtung ausgestattet.
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Vorteilhafterweise
umfasst eine Fixiervorrichtung: einen Endlos-Fixierriemen, der so
konfiguriert ist, dass er ein blattähnliches Medium, auf dem ein
Tonerbild zu fixieren ist, befördert;
Heiz- und Fixierwalzen, die die so konfiguriert sind, dass der Fixierriemen
auf diese gewunden ist; eine Presswalze, die so konfiguriert ist,
dass sie in Bezug auf den Fixierriemen gegenüber der Fixierwalze angeordnet ist;
und wobei die Fixiervorrichtung ferner eine erste bis dritte Heizeinrichtung,
die so konfiguriert sind, dass sie jeweils in der Heiz-, Press-
und Fixierwalze vorgesehen sind; eine erste bis dritte Spannungsanlegevorrichtung,
die so konfiguriert sind, dass sie Spannungen jeweils an die erste
bis dritte Heizeinrichtung anlegen; und einen Walzenspaltabschnitt, der
so konfiguriert ist, dass er das Fixieren nur durch Presskontakt
zwischen der Fixier- und Presswalze über den Fixierriemen durch führt, umfasst.
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Vorteilhafterweise
ist die dritte Spannungsanlegevorrichtung zur ersten oder zweiten
Spannungsanlegevorrichtung identisch.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Fixiervorrichtung ferner: eine erste Temperaturerfassungsvorrichtung,
die so konfiguriert ist, dass sie in Bezug auf den Fixierriemen
gegenüber
der Heizwalze angeordnet ist, um eine Temperatur der Heizwalze zu
erfassen; und eine zweite Temperaturerfassungsvorrichtung, die so
konfiguriert ist, dass sie gegenüber
der Presswalze angeordnet ist, um eine Temperatur der Presswalze
zu erfassen, wobei auf der Basis einer durch die erste oder zweite
Temperaturerfassungsvorrichtung erfassten Temperatur die dritte
Heizeinrichtung und die erste oder zweite Heizeinrichtung gleichzeitig durch
die identische Spannungsanlegevorrichtung gesteuert werden.
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Vorteilhafterweise
umfasst eine Fixiervorrichtung: einen Endlos-Fixierriemen, der so
konfiguriert ist, dass er ein blattähnliches Medium, auf dem ein
Tonerbild zu fixieren ist, befördert;
Heiz- und Fixierwalzen, die so konfiguriert sind, dass der Fixierriemen
auf diese gewickelt ist; eine Presswalze, die so konfiguriert ist,
dass sie in Bezug auf den Fixierriemen gegenüber der Fixierwalze angeordnet
ist; und wobei die Fixiervorrichtung ferner eine erste bis dritte Heizeinrichtung,
die so konfiguriert sind, dass sie jeweils in der Heiz-, Press-
und Fixierwalze vorgesehen sind, und eine erste bis dritte Spannungsanlegevorrichtung,
die so konfiguriert sind, dass sie Spannungen jeweils an die erste
bis dritte Heizeinrichtung anlegen, umfasst; und wobei die dritte
Spannungsanlegevorrichtung zur ersten oder zweiten Spannungsanlegevorrichtung
identisch ist.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Fixiervorrichtung ferner: eine erste Temperaturerfassungsvorrichtung,
die so konfiguriert ist, dass sie in Bezug auf den Fixierriemen
gegenüber
der Heizwalze angeordnet ist, um eine Temperatur der Heizwalze zu
erfassen; und eine zweite Temperaturerfassungsvorrichtung, die so
konfiguriert ist, dass sie gegenüber
der Presswalze angeordnet ist, um eine Temperatur der Presswalze
zu erfassen, wobei auf der Basis einer von der ersten oder zweiten
Temperaturerfassungsvorrichtung erfassten Temperatur die dritte
Heizeinrichtung und die erste oder zweite Heizeinrichtung gleichzeitig durch
die identische Spannungsanlegevorrichtung gesteuert werden.
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Vorteilhafterweise
umfasst eine Fixiervorrichtung: einen Endlos-Fixierriemen, der so
konfiguriert ist, dass er ein blattähnliches Medium, auf dem ein
Tonerbild zu fixieren ist, befördert;
Heiz- und Fixierwalzen, die so konfiguriert sind, dass der Fixierriemen
auf diese gewunden ist; eine Presswalze, die so konfiguriert ist,
dass sie in Bezug auf den Fixierriemen gegenüber der Fixierwalze angeordnet
ist; und wobei die Fixiervorrichtung ferner eine erste bis dritte Heizeinrichtung,
die so konfiguriert sind, dass sie jeweils in der Heiz-, Press-
und Fixierwalze vorgesehen sind, und eine erste bis dritte Spannungsanlegevorrichtung,
die so konfiguriert sind, dass sie Spannungen jeweils an die erste
bis dritte Heizeinrichtung anlegen, umfasst; wobei die dritte Spannungsanlegevorrichtung
zur ersten oder zweiten Spannungsanlegevorrichtung identisch ist;
eine Temperaturerfassungsvorrichtung in einer Walze mit einem höheren thermischen
Ansprechverhalten vorgesehen ist; und auf der Basis einer von der
Temperaturerfassungsvorrichtung erfassten Temperatur die dritte
Heizeinrichtung und die erste oder zweite Heizeinrichtung gleichzeitig
durch die identische Spannungsanlegevorrichtung gesteuert werden.
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Vorteilhafterweise
sind die Heizeinrichtungen, an die durch die identische Spannungsanlegevorrichtung
Spannungen angelegt werden, mit der Spannungsanlegevorrichtung parallel
geschaltet.
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Vorteilhafterweise
sind die Ausgangsleistungen W1, W2 und W3 der ersten bis dritten
Heizeinrichtung so festgelegt, dass sie eine Beziehung W1 > W2 > W3 erfüllen.
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Vorteilhafterweise
umfasst ein Bilderzeugungsgerät:
eine Bilderzeugungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie
ein Tonerbild auf einem lichtempfindlichen Element erzeugt und das
Tonerbild auf ein blattähnliches
Medium überträgt; und
eine Fixiervorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie das Tonerbild
auf dem blattähnlichen
Medium fixiert.
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Vorteilhafterweise
ist das Bilderzeugungsgerät
zum Erzeugen von Farbbildern in der Lage.
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Vorteilhafterweise
umfasst ein Fixierverfahren: Befördern
eines blattähnlichen
Mediums, auf dem ein Tonerbild fixiert werden soll, durch einen Endlos-Fixierriemen;
Anlegen von Spannungen jeweils an eine erste bis dritte Heizeinrichtung
durch eine erste bis dritte Spannungsanlegevorrichtung; Erhitzen
der ersten bis dritten Heizeinrichtung, die jeweils in der Heiz-,
Press- und Fixierwalze vorgesehen sind; und Durchführen des
Fixierens nur durch Presskontakt zwischen der Fixier- und der Presswalze über den
Fixierriemen durch einen Walzenspaltabschnitt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fixierverfahren: Befördern eines
blattähnlichen
Mediums, auf dem ein Tonerbild zu fixieren ist, durch einen Endlos-Fixierriemen;
Anlegen von Spannungen jeweils an die erste bis dritte Heizeinrichtung
durch eine erste bis dritte Spannungsanlegevorrichtung; Erhitzen
der ersten bis dritten Heizeinrichtung, die jeweils in der Heiz-,
Press- und Fixierwalze vorgesehen sind; und wobei die dritte Spannungsanlegevorrichtung
zur ersten oder zweiten Spannungsanlegevorrichtung identisch ist.
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Vorteilhafterweise
umfasst ein Fixierverfahren: Befördern
eines blattähnlichen
Mediums, auf dem ein Tonerbild zu fixieren ist, durch einen Endlos-Fixierriemen;
Anlegen von Spannungen jeweils an eine erste bis dritte Heizeinrichtung
durch eine erste bis dritte Spannungsanlegevorrichtung; Erhitzen
der ersten bis dritten Heizeinrichtung, die jeweils in der Heiz-,
Press- und Fixierwalze vorgesehen sind; und wobei die dritte Spannungsanlegevorrichtung zur
ersten oder zweiten Spannungsanlegevorrichtung identisch ist; eine
Temperaturerfassungsvorrichtung ist in einer Walze mit einem höheren thermischen
Ansprechverhalten vorgesehen; und auf der Basis einer von der Temperaturerfassungsvorrichtung
erfassten Temperatur werden die dritte Heizeinrichtung und die erste
oder zweite Heizeinrichtung gleichzeitig durch die identische Spannungsanlegevorrichtung
gesteuert.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Eine
vollständigere
Einschätzung
der vorliegenden Erfindung und von vielen von deren zugehörigen Vorteilen
wird leicht erhalten, da dieselbe durch Bezugnahme auf die folgende
ausführliche
Beschreibung besser verständlich
wird, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird,
in denen:
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1 eine
Seitenansicht ist, die schematisch eine Fixiervorrichtung und ein
Farbbild-Erzeugungsgerät,
das mit der Fixiervorrichtung ausgestattet ist, gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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2 eine
Seitenansicht der in 1 gezeigten Fixiervorrichtung
ist.
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3 eine
schematische Ansicht ist, die eine Verbindungsart unter einer Heizeinrichtung,
einer Spannungsanlegevorrichtung und einer Temperaturerfassungsvorrichtung,
die in der in 1 gezeigten Fixiervorrichtung
vorgesehen sind, zeigt.
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4 eine
Korrelationsansicht ist, die eine Korrelation zwischen einer Temperatur
einer Heizwalze, die in der in 1 gezeigten
Fixiervorrichtung vorgesehen ist, und dem Glanz eines auf einem
blattähnlichen
Medium erzeugten Bildes zeigt.
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5 eine
Korrelationsansicht ist, die eine Temperaturänderung an jedem Abschnitt
der in 1 gezeigten Fixiervorrichtung zum Zeitpunkt ihrer
Erhöhung
zeigt und die insbesondere eine Beziehung zwischen der Anzahl von
zugeführten
blattähnlichen
Medien und einer Temperatur zeigt.
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6 eine
Korrelationsansicht ist, die eine Temperaturänderung an jedem Abschnitt
einer Fixiervorrichtung zum Zeitpunkt ihrer Erhöhung zeigt, wobei die Fixiervorrichtung
von der in 1 gezeigten Vorrichtung insofern
verschieden ist, als eine Fixierwalze keine Heizeinrichtungen aufweist,
und die insbesondere eine Beziehung zwischen der Anzahl von zugeführten blattähnlichen
Medien und einer Temperatur zeigt.
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7 eine
Korrelationsansicht ist, die eine Korrelation zwischen der Anzahl
von zugeführten blattähnlichen
Medien und dem Glanz eines auf jedem der blattähnlichen Medien erzeugten Bildes
zum Zeitpunkt der Erhöhung
der Fixiervorrichtung zeigt und einen Vergleich des Glanzes zwischen
einem Fall, in dem die Fixierwalze eine Heizeinrichtung aufweist,
und dem Fall, in dem die Fixierwalze keine Heizeinrichtungen aufweist,
zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Mit
Bezug auf die Zeichnungen, in denen in den gesamten verschiedenen
Ansichten gleiche Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile
bezeichnen, werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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1 zeigt
schematisch eine Fixiervorrichtung und ein Bilderzeugungsgerät mit der
erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung.
Das Bilderzeugungsgerät
ist ein im Allgemeinen bekanntes, das aus einem Kopiergerät, einem
Faxgerät,
einem Drucker und so weiter ausgewählt ist. Tatsächlich kann
eine beliebige Art eines Bilderzeugungsgeräts verwendet werden, solange
es die Fixiervorrichtung der Erfindung enthält. Gemäß der Erfindung ist das Bilderzeugungsgerät dazu ausgelegt,
Farbbilder zu erzeugen. Das Bilderzeugungsgerät kann jedoch dazu ausgelegt
sein, monochromatische Bilder zu erzeugen.
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Ein
mit 20 bezeichnetes Bilderzeugungsgerät umfasst: Bilderzeugungsvorrichtungen 21C, 21Y, 21M.
und 21BK zum Erzeugen von Bildern mit den jeweiligen Farben
gemäß einem
Dokumentenbild; eine Übertragungsvorrichtung 22,
die gegenüber
den Bilderzeugungsvorrichtungen 21C, 21Y, 21M und 21BK angeordnet
ist; ein manuelles Ablagefach 23 und Papierzuführungskassetten 24 und 24 als
Zuführungsvorrichtung
für ein
blattähnliches
Medium zum Zuführen
von verschiedenen blattähnlichen
Medien zu einem Übertragungsbereich,
in dem die Bilderzeugungsvorrichtungen 21C, 21Y, 21M und 21BK und die Übertragungsvorrichtung 22 einander
zugewandt sind; eine Widerstandswalze 30 zum Zuführen der blattähnlichen
Medien, die vom manuellen Ablagefach 23 und von den Papierzuführungskassetten 24 und 24 in Übereinstimmung
mit den Bilderzeugungszeitabläufen
der Bilderzeugungsvorrichtungen 21C, 21Y, 21M und 21BK befördert werden;
und eine Fixiervorrichtung 1 zum Fixieren von jedem der übertragenen
blattähnlichen
Medien im Übertragungsbereich.
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Das
Bilderzeugungsgerät 20 kann
als blattähnliches
Medium ein beliebiges von einfachem Papier, das im Allgemeinen zum
Kopieren oder dergleichen verwendet wird (einfach nachstehend als
einfaches Papier bezeichnet), oder einem so genannten Spezialblatt
mit einer Wärmekapazität, die größer ist als
jene eines Blatts (nachstehend einfach als Spezialblatt bezeichnet),
wie z. B. ein OHP-Blatt, ein 90K-Blatt, z. B. eine Karte, eine Postkarte
oder dergleichen, ein Karton mit einem Basisgewicht von etwa 100
g/m2 oder höher, eine Briefhülle oder
dergleichen, verwenden.
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Die
Bilderzeugungsvorrichtungen 21C, 21Y, 21M und 21BK dienen
zur Entwicklung der jeweiligen Farben Zyan, Gelb, Magenta und Schwarz.
Obwohl die Farben des zu verwendenden Toners unterschiedlich sind,
sind diese Vorrichtungen im Aufbau ähnlich. Somit wird der Aufbau
der Bilderzeugungsvorrichtung 21C als repräsentativ
für die
Bilderzeugungsvorrichtungen 21C, 21Y, 21M und 21BK beschrieben.
Die Bilderzeugungsvorrichtung 21C verwendet einen im Allgemeinen
bekannten Aufbau, der folgendes umfasst: eine lichtempfindliche
Trommel 25C als Träger
für ein
elektrostatisches latentes Bild; und eine Aufladevorrichtung 27C,
eine Entwicklungsvorrichtung 26C, einen Reiniger 28C und
so weiter, die nacheinander in der Drehrichtung A der lichtempfindlichen
Trommel 25C angeordnet sind, und empfängt ein Belichtungslicht 29C zwischen
der Aufladevorrichtung 27C und der Entwicklungsvorrichtung 26C.
Der Träger
für das
elektrostatische latente Bild kann riemenartig anstatt trommelartig
sein.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst die Fixiervorrichtung 1:
einen Endlos-Fixierriemen 2 zum Befördern eines blattähnlichen
Mediums, auf dem ein Tonerbild fixiert werden soll; Heiz- und Fixierwalzen 3 und 4,
auf die der Fixierriemen 2 gewunden ist; eine Presswalze 5,
die in Bezug auf den Fixierriemen 2 gegenüber der
Fixierwalze 4 angeordnet ist; eine erste bis dritte Heizeinrichtung 6, 7 und 17,
die jeweils innerhalb der Heiz-, Press- und Fixierwalze 3, 5 und 4 vorgesehen
sind; einen Thermistor 8 als erste Temperaturerfassungsvorrichtung,
der in Bezug auf den Fixierriemen 2 gegenüber der
Heizwalze 3 angeordnet ist, um die Temperatur des Fixierriemens
zu erfassen (damit die Temperatur der Heizwalze exakt ist); einen
Thermistor 18 als zweite Temperaturerfassungsvorrichtung,
der gegenüber
der Presswalze 5 angeordnet ist, um die Temperatur der
Presswalze 5 zu erfassen; und eine Lösemittel-Zuführungsvorrichtung 19 zum
Zuführen
von Lösemittel,
das hauptsächlich
Silikonöl
enthält,
zum Fixierriemen 2 oder dergleichen.
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Um
eine vorbestimmte zweckmäßige Spannung
auf den Fixierriemen 2 aufzubringen, liegt in der äußeren Umfangfläche des
Fixierriemens 2 eine Spannwalze 31 elastisch auf
der Stromabwärtsseite der
Fixierwalze 4 und der Stromaufwärtsseite der Heizwalze 3 in
der Drehrichtung des Fixierriemens 2 an. Die Fixierwalze 4 weist
einen Kern 9 als Substrat, eine wärmebeständige poröse elastische Schicht 10, die
aus Silikonkautschuk besteht, um den Kern 9 zu bedecken,
und eine Fluorkautschuk-Isolationsschicht 40, die auf der
Oberfläche
der elastischen Schicht 10 ausgebildet ist, um die elastische
Schicht 10 vom Lösemittel
zu isolieren, auf. Die Heizeinrichtung 17 ist in eine Welle 11 integriert,
die sich in der Mitte des Kerns 9 befindet. Die Isolationsschicht 40 bedeckt nicht
nur die Oberfläche
der elastischen Schicht 10, sondern auch die Seitenfläche der
Fixierwalze 4 und das Innere der Fixierwalze 4 ist
von dem Lösemittel durch
die Isolationsschicht 40 vollständig abgeschirmt. Anstelle
von Fluorkautschuk kann ein Material für die Isolationsschicht 40 eines
sein, das aus Phlorosilikon, Teflon, Latex und so weiter ausgewählt ist.
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In
der Fixierwalze 4 ist einteilig ein Zahnrad 32 vorgesehen.
Dieses Zahnrad 32 wird durch ein Einheitsantriebszahnrad 33 zur
Drehung angetrieben, wodurch die Fixierwalze 4 zur Drehung
angetrieben wird. Die folgende Drehung der Heizwalze 3 treibt
den Fixierriemen 2 an. Das Einheitsantriebszahnrad 33 wird
durch ein Hauptkörperantriebszahnrad 34,
das in der Hauptkörperseite
des Bilderzeugungsgeräts 20 angeordnet
ist, zur Drehung angetrieben. Das Einheitsantriebszahnrad 33 weist
ein Zahnrad 35 auf, das als Antriebsvorrichtung einteilig vorgesehen
ist. Die Lösemittel-Zuführungsvorrichtung 19 wird
durch dieses Zahnrad 35 angetrieben.
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Die
Lösemittel-Zuführungsvorrichtung 19 umfasst:
eine Spannrolle 36, die mit dem Zahnrad 35 in
Eingriff steht; eine Spannrolle 38, die mit einem Zahnrad 37 in
Eingriff steht, das in die Spannrolle 36 integriert ist;
ein Zuführungszahnrad 39,
das mit der Spannrolle 38 in Eingriff steht; eine Zuführungswalze 41,
die in das Zuführungszahnrad 39 integriert
ist; einen Filz 45 als Zuführungselement zum Zuführen von Lösemittel
zur Zuführungswalze 41;
einen Lösemittel-Regulierungsflügel 42 als
Ausgleichselement, das elastisch an der Zuführungswalze 41 anliegt,
um die Schichtdicke des Lösemittels
auf der Zuführungswalze 41 auszugleichen;
eine Beschichtungswalze 43, die in einer Position in Bezug
auf die Fixierwalze 2 [den Fixierriemen 2] gegenüber der
Heizwalze 3 derart angeordnet ist, dass sie an der Zuführungswalze 41 anliegt,
um das von dieser zugeführte
Lösemittel aufzunehmen,
und am zusammen damit zu drehenden Fixierriemen 2 anliegt;
und eine Pressvorrichtung 44 mit einer eingebauten Feder,
die nicht dargestellt ist, zum Pressen der Zuführungswalze 41 in
einer Richtung für
ihre Anlage an der Beschichtungswalze 43 und zum Pressen
der Beschichtungswalze 43 mit dem Fixierriemen mit einem
vorbestimmten Druck in Kontakt.
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Eine
lineare Geschwindigkeit, d. h. eine Bewegungsgeschwindigkeit, des
Fixierriemens 2 ist 160 mm/s, was größer ist als eine Umfangsgeschwindigkeit
der Zuführungswalze 41.
Aufgrund von Reibung zwischen der Beschichtungswalze 43 und
dem Fixierriemen 2 und Reibung zwischen der Beschichtungswalze 43 und
der Zuführungswalze 41 wird
jedoch die Beschichtungswalze 43 zusammen mit dem Fixierriemen 2 gedreht.
Da außerdem
die Beschichtungswalze 43 in der Position in Bezug auf
den Fixierriemen 2 gegenüber der Heizwalze 3 angeordnet
ist, wird der Fixierriemen 2 zwischen der Beschichtungswalze 43 und
der Heizwalze 3 gehalten. Die Schlängelung des Fixierriemens 2 in
der vertikalen Richtung einer Blattoberfläche, die in 2 gezeigt
ist, kann somit verhindert werden, ohne die Spannung des Fixierriemens 2 zu
beeinflussen. Die gemeinsame Drehung der Beschichtungswalze 43 mit
dem Fixierriemen 2 bedeutet, dass die Beschichtungswalze 43 keinen
Gleitwiderstand zum Fixierriemen 2 aufweist. Folglich wird
die Verhinderung der Schlängelung
des Fixierriemens 2 unterstützt. Um die Schlängelungsverhinderung
des Fixierriemens 2 weiter zu verbessern, sollte ein Abstand
von Welle zu Welle zwischen der Heiz- und der Beschichtungswalze 3 und 43 vorzugsweise
konstant festgelegt werden. Um die Schlängelung des Fixierriemens 2 zu
verhindern, kann ferner eine Riemenschlängelungswalze, die zumindest
eine der obigen Bedingungen erfüllt,
gegenüber
der Fixierwalze 4 vorgesehen werden.
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Die
Presswalze 5 wird in einer Richtung, damit sie mit der
Fixierwalze 4 in Kontakt gepresst wird, durch einen elastischen
Körper
wie z. B. eine Feder, die nicht dargestellt ist, gepresst. Die Presswalze 5 liegt
an der Fixierwalze 4 über
den Fixierriemen 2 in einer Position gegenüber der
Fixierwalze 4 an. Somit wird ein Fixierteil 16 als
Walzenspalt zum Anlegen der Presswalze 5 an die Fixierwalze über den
Fixierriemen 2 gebildet. Jeweils in den Drehstromaufwärtsseiten
des Fixierriemens 2 und der Presswalze 5 des Fixierteils 16 sind
eine obere und eine untere Führung 12 und 15 so
angeordnet, dass sie zur Hauptkörperseite
des Bilderzeugungsgeräts 20 offen
sind und ein blattähnliches
Medium, das von der Übertragungsvorrichtung 22 befördert wird,
auf welchem ein Tonerbild fixiert werden soll, in Richtung des Fixierteils 16 führen.
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Da
der Fixierteil 16 nur durch den Presskontakt zwischen der
Fixierwalze 4 und der Presswalze 5 über den
Fixierriemen 2 gebildet ist, im Vergleich zu einem Aufbau,
bei dem ein Teil des Fixierteils nur durch die Anlage des Fixierriemens 2 an
der Presswalze 2 gebildet ist (z. B. japanische Patentanmeldung
Offenlegung Nr. JP-A-10 104979), kann die Verschiebung oder das
Auftreten von Falten des blattähnlichen
Mediums, das Toner trägt,
sehr genau verhindert werden und eine gute Beförderungsleistung des blattähnlichen
Mediums kann während
der Fixierung geschaffen werden.
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Obwohl
nicht dargestellt, weist der Fixierriemen 2 eine Silikonkautschuk-Löseschicht
von 20 μm, die
auf dem Nickelsubstrat mit einer Dicke von 100 μm ausgebildet ist, auf. Eine
Wärmekapazität ist klein und
das thermische Ansprechverhalten ist hoch. Das Substrat kann aus
Polyimid bestehen, und wenn die Flexibilität betrachtet wird, kann eine
Dicke im Bereich von 30 bis 150 μm
festge legt werden. Die Löseschicht
sollte vorzugsweise eine Dicke aufweisen, die im Bereich von 50
bis 300 μm
festgelegt ist, wenn Silikonkautschuk verwendet wird, und im Bereich
von 10 bis 50 μm,
wenn eine Fluorharzgruppe verwendet wird. Die Löseschicht kann auch durch Laminieren
einer Fluorharzgruppe auf Silikonkautschuk ausgebildet werden. Der
Fixierriemen 2 muss nicht nur die Eigenschaft aufweisen,
dass er unverzüglich
auf ein Niveau erhitzt wird, das keinerlei heißen Versatz verursacht, sondern
auch eine Wärmekapazität aufweisen,
die zum ausreichenden Schmelzen und Fixieren des Toners im Fixierbereich
erforderlich ist. Das vorstehend beschriebene Material und die vorstehend beschriebene
Dicke des Fixierriemens 2 erfüllen diese Anforderungen.
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Der
Fixierriemen 2 erhält
eine Spannung von 3 kgf/Seite, die durch die Spannwalze 31 aufgebracht wird.
Diese Spannung kann durch Einstellen der Anordnungsposition der
Spannwalze 31 festgelegt werden und der Bereich von 1 kgf
(9,8 N) bis 3 kgf (29,4 N) ist zum Durchführen einer guten Fixierung
bevorzugt. Die Heiz- und die Presswalze 3 und 5 bestehen jeweils
aus dünnen
zylindrischen Kernen, um niedrige Wärmekapazitäten festzulegen. Der Kern der Heizwalze 3 weist
einen Durchmesser von ≥ 20
mm bis ≤ 30
mm und eine Dicke von ≥ 0,3
mm bis ≤ 2,0 mm
auf. Der Kern der Presswalze 5 weist einen Durchmesser
von 30 mm bis ≤ 50
mm und eine Dicke von ≥ 0,3
mm bis ≤ 1,5
mm auf. Somit weist die Heizwalze 3 eine Wärmekapazität auf, die
auf gleich 26 cal/°C
oder niedriger festgelegt ist, und die Presswalze 5 weist
eine Wärmekapazität auf, die
auf gleich 36 cal/°C
oder niedriger festgelegt ist.
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In
der Ausführungsform
besteht der Kern der Heizwalze 3 aus Aluminium mit einem
Durchmesser, der auf 30 mm festgelegt ist, und einer Dicke, die
auf 1,5 mm festgelegt ist. Die Oberfläche des Kerns wird einer Alumitbehandlung
unterzogen. Als ein Material ist eines mit einer kleinen spezifischen
Wärme und einer
großen
Wärmeleitfähigkeit
bevorzugt. Andere Metalle, wie z. B. Eisen, Kupfer und rostfreier
Stahl, können
verwendet werden. Wenn Aluminium verwendet wird und ein Walzendurchmesser
30 mm beträgt,
kann eine Dicke im Bereich von 0,6 mm bis 1,5 mm festgelegt werden;
wenn Eisen verwendet wird und ein Walzendurchmesser 20 mm beträgt, kann eine
Dicke im Bereich von 0,7 mm bis 1,4 mm festgelegt werden; und wenn
Eisen verwendet wird und ein Walzendurchmesser 30 mm beträgt, kann
eine Dicke im Bereich von 0,3 mm bis 0,9 mm festgelegt werden. Aufgrund
der Erwägung
der axialen Biegung der Walze wird eine Dicke so festgelegt, dass
sie kleiner ist, wenn ein Durchmesser größer ist.
-
Ein
solcher unterer Grenzwert einer Dicke ist ein zulässiger Wert,
wenn die Verformung der Heizwalze 3, die durch die vorstehend
beschriebene Spannung des Fixierriemens 2 verursacht wird,
in Betracht gezogen wird. Ein oberer Grenzwert ist ein zulässiger Wert
zum Erhalten einer gewünschten
Erhöhungszeit.
Der Walzendurchmesser wird gleich 20 mm oder höher festgelegt, um die Riemenspannung sicherzustellen
und die axiale Biegung der Walze zu verhindern. Der Walzendurchmesser
wird im Bereich von 20 mm bis 30 mm festgelegt, um eine Wärmekapazität von 26
cal/°C zu
erhalten, um zu bewirken, dass der Fixierriemen 2 eine
konstante Temperatur, die zum Fixieren erforderlich ist, selbst
während
einer kontinuierlichen Blattzuführung
aufrechterhält,
wenn eine blattähnliche
Beförderungsgeschwindigkeit
200 mm/s oder niedriger ist.
-
Durch
Festlegen einer niedrigen Wärmekapazität für die Heizwalze 3,
wie vorstehend beschrieben, wird selbst durch die Drehung des Fixierriemens 2 keine
Wärme abgeführt und
es wird jeweils verhindert, dass die Fixier- und Erhöhungszeit
nachteilig beeinflusst und verlängert
werden. Selbst wenn eine Temperatur durch kontinuierliche Fixierung
oder dergleichen gesenkt wird, wird ferner die Zeit bis zu ihrer Wiederherstellung
verkürzt.
Die Heizeinrichtung 6 erhitzt die Heizwalze 3 und
den Fixierriemen 2 über
die Heizwalze 3, um eine Temperatur am Fixierteil auf 130°C festzulegen.
Die Temperatur der Heizeinrichtung 6 wird durch die Rückführung eines
Erfassungssignals des Thermistors 8 gesteuert.
-
Die
elastische Schicht 10 der Fixierwalze 4 wird gleich
der Walzenkautschukhärte
von 33° von Ascar
C (Walzenkautschukhärte
von 25° von
JIS-A) festgelegt, was relativ niedrig ist. Die Härte kann
in diesem Fall im Bereich von 10° bis
50° festgelegt werden.
Dieser Bereich ist bevorzugt, da, wenn die Härte niedriger ist als 10°, der Walzenspaltdruck
am Fixierteil 16 unzureichend wird, was die unzureichende
Fixierung von Toner verursacht. Folglich muss die untere Grenztemperatur
der Fixierung erhöht
werden und andere Unannehmlichkeiten treten auf. Wenn die Härte 50° übersteigt,
treten im blattähnlichen
Medium Falten auf. Um den Mangel an Walzenspaltdruck und die Erzeugung
von Falten im blattähnlichen
Medium zu verhindern, wie im Fall der Ausführungsform, ist die Härte von
33° (25° von JIS-A)
bevorzugt. Da das Material ein wärmebeständiger,
poröser,
elastischer Körper
mit einer kleinen Wärmeleitfähigkeit
und Wärmeisolationseigenschaft
ist, wird die Abführung
von Riemenwärme
verringert, was eine Verringerung einer Temperatur nach der Erhöhung verringert
und die Zeit der Vordrehung für
die Temperaturwiederherstellung verkürzt. Da die elastische Schicht 10 auf
eine relativ niedrige Härte
festgelegt ist, kann außerdem eine
ausreichende Walzenspaltbreite erhalten werden, selbst wenn die
Presskontaktkraft der Presswalze 5 klein ist. Die elastische
Schicht 10 weist eine Dicke auf, die auf gleich 5 mm festgelegt
ist, und die Isolationsschicht 40 weist eine Dicke auf,
die auf gleich 30 μm
festgelegt ist.
-
Da
sich die Fixierwalze 4 und die Presswalze 5 immer
im Presskontaktzustand befinden, um einen Walzenspaltabschnitt zu
bilden, kann, wenn die elastische Schicht 10 eine hohe
Porosität
aufweist, mit dem Verlauf der Zeit eine Verformung auftreten. Aus diesem
Grund kann die elastische Schicht 10 aus festem Silikonkautschuk
mit geringer Porosität
bestehen. In diesem Fall kann, obwohl die Wärmeleitfähigkeit erhöht ist, eine Wärmeübertragung
durch das Erhitzen der Heizeinrichtung 17 unterdrückt werden.
-
Die
Presswalze 5 weist einen Kern und eine elastische Silikonkautschukschicht,
die auf der Oberfläche
des Kerns ausgebildet ist, auf. Der Kern besteht aus Eisen mit einem
Durchmesser, der auf 30 mm festgelegt ist, und einer Dicke von 1,0
mm. Die elastische Schicht besteht aus Silikonkautschuk mit einer
auf 2 mm festgelegten Dicke. Als das Material des Kerns ist eines
mit einer niedrigen spezifischen Wärme und hohen Wärmeleitfähigkeit
bevorzugt. Andere Metalle wie z. B. Aluminium, Kupfer und rostfreier
Stahl können
jedoch verwendet werden. Wenn Eisen verwendet wird und ein Walzendurchmesser
30 mm ist, kann eine Dicke im Bereich von 0,4 mm bis 1,0 mm festgelegt
werden; wenn Eisen verwendet wird und ein Walzendurchmesser 50 mm
ist, kann eine Dicke im Bereich von 0,3 mm bis 0,8 mm festgelegt
werden; wenn Aluminium verwendet wird und ein Walzendurchmesser
30 mm ist, kann eine Dicke im Bereich von 1,3 mm bis 1,5 mm festgelegt
werden; und wenn Aluminium verwendet wird und ein Walzendurchmesser
50 mm ist, kann eine Dicke im Bereich von 0,6 mm bis 1,2 mm festgelegt
werden. Aufgrund der Erwägung
der axialen Biegung der Walze wird die Dicke so festgelegt, dass
sie dünner
ist, wenn der Durchmesser größer ist.
Die elastische Schicht ist nicht immer notwendig. Wenn jedoch die elastische
Schicht vorhanden ist, ist es bevorzugt, eine Isolationsschicht ähnlich jener
der Fixierwalze zu schaffen, um zumindest die volle Oberfläche der elastischen
Schicht zu bedecken.
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Ein
solcher unterer Grenzwert der Dicke des Kerns gibt einen zulässigen Wert
an, wenn die Verformung der Presswalze 5, die durch den
Oberflächendruck
von 0,6 kg/cm2 verursacht wird, welcher zum
unteren Grenzwert des Fixierdrucks äquivalent ist, betrachtet wird.
Ein oberer Grenzwert gibt einen zulässigen Wert an, um eine gewünschte Erhöhungszeit
zu erhalten. Der Walzendurchmesser von 30 mm oder höher wird
festgelegt, um einen Bereich zum Sicherstellen des Fixierdrucks
und zum Verhindern der axialen Biegung der Walze festzulegen. Der
Walzendurchmesser wird im Bereich von 30 mm bis 50 mm festgelegt,
um eine Wärmekapazität von etwa
36 cal/°C
zu erhalten, um zu bewirken, dass der Fixierriemen 2 eine
konstante Temperatur, die zum Fixieren erforderlich ist, selbst
während
einer kontinuierlichen Blattzuführung
aufrechterhält.
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Durch
Festlegen einer niedrigen Wärmekapazität für die Presswalze 5,
wie vorstehend beschrieben, wird deren Wärme nicht abgeführt, selbst wenn
der Fixierriemen 2 gedreht wird. Da die Presswalze 7 die
Heizeinrichtung 7 aufweist, wird jeweils verhindert, dass
die Fixier- und Erhöhungszeit
nachteilig beeinflusst werden und durch die verringerte Temperatur
des Fixierriemens 2 verlängert werden. Selbst wenn eine
Temperatur durch kontinuierliche Fixierung oder dergleichen gesenkt
wird, wird ferner ihre Wiederherstellungszeit verkürzt. Die
Heizeinrichtung 7 erhöht
nicht nur die Temperatur der Presswalze 5 und verkürzt die
Erhöhungszeit,
sondern schafft auch eine stabile Fixierleistung durch Zuführen von Wärme von
der Rückseite
des blattähnlichen
Mediums während
der Fixierung. Außerdem
kann die Presswalze 5 eine Löseschicht von 10 μm bis 30 μm auf der
elastischen Schicht bilden.
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Wie
in 3 gezeigt, sind die Heizeinrichtungen 6 und 17 mit
einer Spannungsquelle 46 als identischer Spannungsanlegequelle
verbunden, während
die Heizeinrichtung 7 mit einer Spannungsquelle 47 als
Spannungsanlegevorrichtung verbunden ist. Wärme wird durch Anlegen von
Spannungen von diesen Spannungsquellen 46 und 47 erzeugt. Die
Heizeinrichtungen 6 und 17 sind mit der Spannungsquelle 46 parallel
geschaltet. Die Spannungen der Spannungsquellen 46 und 47 sind
beide auf 100 V festgelegt. Die Ausgangsleistungen W1, W2 und W3
dieser Heizeinrichtungen 6, 7 und 17 sind
500 W, 400 W bzw. 150 W, was folglich die Beziehung W1 > W2 > W3 erfüllt. Die
Spannungsquelle 46 und der Thermistor 8 sind über eine
Steuervorrichtung 48 miteinander verbunden, während die
Spannungsquelle 47 und der Thermistor 18 über eine
Steuervorrichtung 49 miteinander verbunden sind.
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Eine
vom Thermistor 8 erfasste Temperatur wird mit einer Solltemperatur
von 175°C
durch die Steuervorrichtung 48 verglichen. Wenn die erfasste Temperatur
175°C übersteigt,
dann wird das Anlegen von Spannungen von der Spannungsquelle 46 an
die Heizeinrichtungen 6 und 17 gestoppt. Der Thermistor 8 ist
entsprechend der Heizwalze 3 mit einem thermischen Ansprechverhalten,
das höher
ist als jenes der Fixierwalze 4, vorgesehen. Auf der Basis
der durch den Thermistor 8 erfassten Temperatur werden
die Heizeinrichtungen 17 und 6 gleichzeitig durch
die Spannungsquelle 46 gesteuert. Folglich wird ein hohes
thermisches Ansprechverhalten (Ansprechverhalten bei der Temperatursteuerung)
erhalten und unter der Bedingung von W1 > W3 kann die thermische Verschlechterung
an der elastischen Schicht 10 der Fixierwalze 4 verhindert
werden. Überdies
kann Abwärme
an irgendeiner der Heiz- und der Fixierwalze 3 und 4 sicher
verhindert werden.
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Eine
vom Thermistor 18 erfasste Temperatur wird mit einer Solltemperatur
von 150°C
durch die Steuervorrichtung 49 verglichen. Wenn die Temperatur
150°C übersteigt,
dann wird das Anlegen einer Spannung von der Spannungsquelle 47 an
die Heizeinrichtung 7 gestoppt. Somit werden die Heizeinrichtungen 6 und 17 gleichzeitig
durch die identische Spannungsquelle 46 auf der Basis der
Temperatur des Fixierriemens 2 auf der Heizwalze 3 gesteuert. Durch
diese Steuerung wird die Temperatur der durch die Heizeinrichtung 17 erhitzen
Fixierwalze 4 ungefähr
auf 100°C
in einem stabilen Zustand gehalten. Die vorstehend beschriebene
Beziehung W1 > W2 > W3 erfüllt die
Bedingung der Steuerung der Temperatur der Fixierwalze 4 in
einer solchen Weise.
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Die
Heizeinrichtung 17 kann vielmehr mit der Spannungsquelle 47 als
mit der Spannungsquelle 46 verbunden sein. In diesem Fall
werden die Heizeinrichtungen 7 und 17 gleichzeitig
durch die identische Spannungsquelle 47 gesteuert.
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In
einem solchen Fall ist der Thermistor 18 entsprechend der
Presswalze 5 mit dem höheren thermischen
Ansprechverhalten vorgesehen.
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Wenn
die Heizeinrichtung 17 mit der Spannungsquelle 47 verbunden
ist, ist es auch bevorzugt, dass die Heizeinrichtungen 7 und 17 mit
der Spannungsquelle 47 parallel geschaltet sind. Außerdem kann
die Heizeinrichtung 17 mit einer Spannungsquelle verbunden
sein, die separat von den Spannungsquellen 46 und 47 vorgesehen
ist. Vom Gesichtspunkt einer Struktur und leichten Steuerung sollte jedoch
die Heizeinrichtung 17 vorzugsweise mit der Spannungsquelle 46 oder 47 verbunden
sein, wie vorstehend beschrieben, und gleichzeitig mit der Heizeinrichtung 6 oder 7 gesteuert
werden. Die Ausgangsleistungen der Heizeinrichtungen 6, 7 und 17 sollten
vorzugsweise auf 700 W oder niedriger festgelegt werden, wobei ein
Stromstoß,
wenn ein Stromschalter eingeschaltet wird, und das Flackerphänomen einer
Fluoreszenzlampe, wenn die Heizeinrichtung ein/ausgeschaltet wird,
in Betracht gezogen werden.
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Aufgrund
der in der Fixierwalze 4 vorgesehenen Heizeinrichtung 17 wird
in der Fixiervorrichtung 1 der Glanz eines in jedem von
ersten mehreren blattähnlichen
Medien erzeugten Bildes hinsichtlich der Bilderzeugung während der
Erhöhung
nach dem Einschalten der Spannungsquelle des Bilderzeugungsgeräts 2 oder
der Bilderzeugung, die wieder mit dem Verlauf der Zeit nach der
vorherigen Bilderzeugung ausgeführt
wird, verbessert. Wie in 4 gezeigt, wird in dem Bilderzeugungsgerät 20,
wenn die Temperatur der Heizwalze 3 unter 145°C gesenkt
wird, der Glanz auch unter 10% als Standard gesenkt, was es unmöglich macht,
ein Bild mit gewünschter
Qualität
zu erhalten. Wie aus 5 bis 7 ersichtlich ist,
wird, wenn die Heizeinrichtung 17 vorhanden ist, die Temperatur
der Heizwalze 3 ab der Zuführung eines ersten Blatts auf
145°C oder
höher gehalten,
und der Glanz wird auch auf 10% oder höher gehalten. Wenn andererseits
die Heizeinrichtung 17 nicht vorhanden ist, ist die Temperatur
der Heizwalze 3 zum Zeitpunkt der Zuführung des ersten Blatts niedriger als
145°C und
der Glanz ist auch niedriger als 10%. Die Anzahl von zugeführten Blättern war
5.
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Der
Grund, warum die Verringerung der Temperatur der Heizwalze 3 niedrig
ist, wenn die Heizeinrichtung 17 vorhanden ist, kann folgendermaßen erklärt werden.
Das heißt,
nach dem Stoppen der Vordrehung zum Zeitpunkt der Erhöhung oder
in einem Bereitschaftszustand nach der vorherigen Bilderzeugung
wird die Drehung des Fixierriemens 2 gestoppt und dann
wird mit dem Beginn der Bilderzeugung die Drehung des Fixierriemens 2 gestartet.
Zum Zeitpunkt des Starts dieser Drehung wurde der Fixierriemen 2 nicht
nur durch die Heizwalze 3, sondern auch durch die Fixierwalze 4 erwärmt. Selbst
wenn die Drehung des Fixierriemens 2 gestartet wird, wird
folglich die Wärmeabsorption
durch den Fixierriemen 2 daran gehindert, irgendwelche
großen
Verringerungen der Temperatur der Heizwalze 3 zu verursachen. Wenn
die Heizeinrichtung 17 vorhanden ist, wird folglich, selbst
wenn ein blattähnliches
Medium zugeführt wird,
die Temperatur der Heizwalze 3 auf 145°C oder höher gehalten, was es möglich macht,
eine gute Bilderzeugung durchzuführen.
Wenn andererseits die Heizeinrichtung 17 nicht vorhanden
ist, verursacht die Wärmeabsorption
durch den Fixierriemen 2, da der Fixierriemen 2 nur
durch die Heizwalze 3 erwärmt wurde, mit dem Start der
Drehung des Fixierriemens 2 eine große Verringerung der Temperatur
der Heizwalze 3. Zum Zeitpunkt der Zuführung eines ersten Blatts wird
folglich die Temperatur der Heizwalze durch die Wärmeabsorption
des blattähnlichen
Mediums weiter gesenkt, was es unmöglich macht, eine gewünschte Bildqualität zu erhalten.
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5 bis 7 zeigen
den Zustand zum Zeitpunkt der Erhöhung nach dem Einschalten der Spannungsquelle
des Bilderzeugungsgeräts 20.
Ein ähnliches
Ergebnis wurde im Fall nach dem Verlauf der Bereitschaftszeit von
der vorherigen Bilderzeugung entdeckt. Wie aus 5 und 6 ersichtlich ist,
wird außerdem,
wenn die Temperatur der Heizwalze 3 150°C erreicht, der Fixierriemen 2 einer Vordrehung
unterzogen, um die Temperatur des gesamten Fixierriemens 2 in
einem gewissen Ausmaß zu
erhöhen.
Die Temperatur des Fixierriemens 2 wurde durch einen Thermistor
erfasst, der von der Ausführungsform
verschieden in einer Position in Bezug auf den Fixierriemen 2 gegenüber der
Fixierwalze 4 vorgesehen ist. Mit Bezug auf die Fixierung,
die durch kontinuierliche Zuführung
von blattähnlichen Medien
ausgeführt
wurde, waren in jedem Fall, wenn Papier von 90 kg verwendet wurde
und die Erzeugung eines monochromatischen Bildes mit 30 Stücken/min
ausgeführt
wurde oder wenn eine Farbbilderzeugung mit 6 Stücken/min ausgeführt wurde,
die Fixierleistung und der Glanz hoch. Für die Farbbilderzeugung ist
insbesondere ein glänzendes
Bild erwünscht.
Unter Verwendung des Bilderzeugungsgeräts 20 der Ausführungsform
kann sowohl zum Zeitpunkt des Starts der Bilderzeugung als auch
während einer
kontinuierlichen Blattzuführung
eine gute Farbbilderzeugung ausgeführt werden.
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Die
Fixiervorrichtung 1 kann so ausgelegt sein, dass sie eine
Betriebsart für
einfaches Papier, um die Fixierung durchzuführen, wenn ein blattähnliches
Medium einfaches Papier ist, eine Spezialblattbetriebsart zum Durchführen der
Fixierung, wenn ein blattähnliches
Medium ein Spezialblatt ist, und Monochrom- und Farbbetriebsarten
zum jeweiligen Durchführen
von Vorgängen
zum Erzeugen eines monochromatischen und Farbbildes für die obigen
Betriebsarten aufweist. Gemäß der Ausführungsform wird
das Umschalten dieser Betriebsarten durch Auswählen der speziellen Betriebsart,
wenn das manuelle Ablagefach 23 verwendet wird, und Auswählen der Monochrom-
oder Farbbetriebsart durch die Bedienung einer Bedienperson ausgeführt. Im
Gegensatz zu diesen kann in dem Zeitraum, bevor das blattähnliche
Medium die Fixiervorrichtung 1 erreicht, durch ein umfangreich
bekanntes Mittel eine Bestimmung hinsichtlich dessen automatisch
durchgeführt
werden, ob das blattähnliche
Medium einfaches Papier oder ein Spezialblatt ist. Das Betriebsartumschalten kann
auch durch direkte Auswahl, die von der Bedienperson durchgeführt wird,
durchgeführt
werden. Insbesondere wählt
die Bedienperson durch Herabdrücken
einer Taste auf einem Bedienfeld, das nicht dargestellt ist und
in der Hauptkörperseite
des Bilderzeugungsgeräts 20 vorgesehen
ist, direkt eine gewünschte
Betriebsart aus. Die Bedienperson kann auch eine gewünschte Betriebsart
indirekt über
eine Steuervorrichtung auswählen.
Das heißt,
die Bedienperson gibt eine zu verwendende Papierzuführungskassette 24 durch
einen dem obigen ähnlichen
Vorgang an und dann bestimmt die Steuervorrichtung automatisch,
ob ein blattähnliches
Medium, das in der Papierzuführungskassette 24 untergebracht
ist, einfaches Papier oder ein Spezialblatt ist, und eine Betriebsart
wird dementsprechend umgeschaltet.
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Die
Beförderungsgeschwindigkeit,
d. h. die Fixiergeschwindigkeit, eines blattähnlichen Mediums durch den
Fixierriemen 2 kann gemäß jeder
Betriebsart verändert
werden. In einem solchen Fall kann die Fixiergeschwindigkeit automatisch
verändert
werden, wenn das Betriebsartumschalten ausgeführt wird. Alternativ kann die
Fixiergeschwindigkeit durch die Bedienung der Bedienperson ausgewählt und verändert werden.
Wenn die Fixiergeschwindigkeit gesenkt wird, wird die Menge an Wärme, die
auf das blattähnliche
Medium im Fixierbereich aufgebracht wird, um eine entsprechende
Menge erhöht,
was das Erhalten eines glänzenden
Bildes erleichtert. Dies liegt daran, dass durch Zuführen einer
ausreichenden Menge an Fixierwärme
ein Tonerschmelzgrad erhöht
werden kann und die Flachheit einer Bildoberfläche verbessert werden kann.
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Gemäß der in
der vorangehenden Weise konstruierten Ausführungsform wird nach dem Einschalten
der Spannungsquelle des Bilderzeugungsgeräts 20 ein Zustand
zum Ermöglichen,
dass eine gute Fixierung ausgeführt
wird, festgelegt, was die Erhöhung
vollendet. Somit kann ein Zustand zum Ermöglichen, dass eine Bilderzeugung
und -fixierung ausgeführt
werden, verwirklicht werden. Wenn die Bedienperson einen bekannten
Vorgang durchführt, um
die Bilderzeugung zu starten, wird nach der Drehung der lichtempfindlichen
Trommel 25C in einer Richtung A die lichtempfindliche Trommel 25C durch die
Aufladevorrichtung 27C aufgeladen und ein elektrostatisches
latentes Bild wird durch das Belichtungslicht 29C gemäß einem
Dokumentenbild erzeugt. Dieses elektrostatische latente Bild wird durch die
Entwicklungsvorrichtung 26C entwickelt. Ein auf der lichtempfindlichen
Trommel 25C erzeugtes Tonerbild wird auf ein blattähnliches
Medium übertragen, das
in einer Pfeilrichtung B auf der bekannten Übertragungsvorrichtung 22 befördert wird.
Nach der Übertragung
wird restlicher Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 25C durch
den Reiniger 28C abgekratzt, um die lichtempfindliche Trommel 25C zu reinigen.
Dann wird die lichtempfindliche Trommel 25C für das nächste Aufladen
verwendet.
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Ein
blattähnliches
Medium, auf das zyanfarbener Toner übertragen wurde, wird in der
Pfeilrichtung B auf der Übertragungsvorrichtung 22 befördert. Während der
Beförderung
werden gelber, magentafarbener und schwarzer Toner zweckmäßig der Reihe
nach auf das blattähnliche
Medium durch die Bilderzeugungsvorrichtungen 21Y, 21M und 21BK, die
denselben Bilderzeugungsprozess wie jenen der vorstehend beschriebenen
Bilderzeugungsvorrichtung 21C durchführen, übertragen. Nach der Vollendung
der Übertragung
von allem Toner, der für
die Bilderzeugung erforderlich ist, wird das blattähnliche Medium
von der Übertragungsvorrichtung 22 zur
Fixiervorrichtung 1 geleitet und dann durch die obere und
die untere Führung 12 und 15 zum
Fixierteil 16 geführt.
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Das
blattähnliche
Medium wird durch die Bewegung des Fixierriemens 2 befördert und
am Fixierteil 16 wird Toner erhitzt und unter Druck gesetzt,
damit er schmilzt und auf dem blattähnlichen Medium fixiert wird.
Selbst im Fall einer kontinuierlichen Fixierung wird Wärme durch
das Erhitzen der Heizeinrichtungen 6, 7 und 17 in
einem Ausmaß,
das keinen heißen
Versatz verursacht, zugeführt
und somit ist es nicht erforderlich, durch Unterbrechen der Fixierung ein
erneutes Erhitzen durchzuführen.
Nach dem Fixieren wird das blattähnliche
Medium aus dem Bilderzeugungsgerät
ausgegeben. Gemäß der Fixiervorrichtung 1 kann
selbst im Fall der Ausführung
einer OHP-Blatt-Fixierung eine ausreichend große Menge an Wärme in einem
Bereich, der keine Verringerungen der Fixierqualität, wie z.
B. heißer
Versatz oder dergleichen, verursacht, zugeführt werden. Somit wird die
Oberfläche
des OHP-Blatts flach gemacht, wobei eine unregelmäßige Reflexion
unterdrückt
und der Glanz verbessert wird. Da die Absorption und Streuung eines
Durchlasslichts innerhalb des Toners unterdrückt werden, kann außerdem eine
gute Bilderzeugung ausgeführt
werden.
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Nach
dem Fixieren wird ein Lösemittel
auf das zu verbrauchende blattähnliche
Medium geklebt. Da jedoch die Beschichtungswalze 43 der
Drehung des Fixier riemens 2 folgend gedreht wird, wird
das Lösemittel
auf der Beschichtungswalze 43 zum Fixierriemen 2 zugeführt. Das
Lösemittel
wird von der Zuführungswalze 41 zur
Beschichtungswalze 43 zugeführt. Das vom Filz 45 auf
die Zuführungswalze 41 zugeführte Lösemittel
wurde durch den Lösemittel-Regulierungsflügel 42 ausgeglichen,
so dass es eine zweckmäßige Dicke
aufweist. Somit wird die zweckmäßige und
gleichmäßige Menge
an Lösemittel
zur Beschichtungswalze 43 zugeführt. Folglich wird das auf
eine zweckmäßige und
gleichmäßige Menge
gesteuerte Lösemittel
auch zum Fixierriemen 2 zugeführt. In der Ausführungsform
wird für
1 Blatt mit der Größe A4 Lösemittel
von 3 bis 4 g zum Fixierriemen 2 zugeführt. Da das Zuführen des
Lösemittels durch
die Beschichtungswalze 43 ausgeführt wird, die in der Walzenform
ausgebildet ist, so dass sie zusammen mit dem Fixierriemen 2 gedreht
wird, kann die Verschlechterung des Fixierriemens 2 auch
unterdrückt
werden.
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Ferner
wird das zum Fixierriemen 2 zugeführte Lösemittel vom Ende des Fixierriemens 2 zur Fixierwalze 4 übertragen.
Da in der Fixierwalze 4 die Isolationsschicht 40 ausgebildet
ist, wird verhindert, dass die Fixierwalze 4 durch das
Lösemittel
aufgequollen wird, die Bewegung des Fixierriemens 2 ist selbst
mit der Zeit stabil und das blattähnliche Medium wird immer in
einer stabilen Weise befördert.
Somit kann die Erzeugung von Falten oder ein Fixierausfall in dem
blattähnlichen
Medium verhindert werden.
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Die
Fixiervorrichtung der Erfindung und das Bilderzeugungsgerät mit dieser
Fixiervorrichtung wurden beschrieben. Gemäß der Ausführungsform sind die durch die
Steuervorrichtungen 48 und 49 gesteuerten Temperaturen
jeweils konstant. Solche Temperaturen können jedoch durch eine Temperatur innerhalb
oder außerhalb
des Bilderzeugungsgeräts 20,
welche durch ein Thermometer erfasst wird, das nicht dargestellt
ist und im Bilderzeugungsgerät 20 vorgesehen
ist, zweckmäßig geändert werden.
Diese Temperaturen sollten außerdem
nach der Wärmekapazität oder dergleichen
von jedem des Fixierriemens 2, der Heiz-, Fixier- und Presswalze 3, 4 und 5 eingestellt
werden. Für
die Dicke und das Material des Fixierriemens und den Durchmesser,
die Dicke und das Material für
jede der Heiz- und
der Presswalze kann eine zweckmäßige Kombination
hergestellt werden.
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Ferner
ist die Zuführungswalze 41 nicht
immer erforderlich und der Filz 45 kann an der Beschichtungswalze 43 anliegen,
um das Lösemittel
direkt auf die Beschichtungswalze 43 aufzutragen. In diesem
Fall ist der Lösemittel-Regulierungsflügel 42 in
der Beschichtungswalze vorgesehen. Mit diesem Aufbau kann, obwohl
die Stabilität
der Lösemittelzuführung höher ist,
wenn die Zuführungswalze 41 vorgesehen
ist, der Aufbau der Lösemittel-Zuführungsvorrichtung 19 im
Vergleich zum Fall, in dem die Zuführungswalze 41 vorhanden
ist, mehr vereinfacht werden.
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In
den obigen Ausführungsformen
umfasst die Fixiervorrichtung: den Endlos-Fixierriemen zum Befördern eines
blattähnlichen
Mediums, auf dem ein Tonerbild zu fixieren ist; die Heiz- und die
Fixierwalze, auf die der Fixierriemen gewunden ist; die Presswalze,
die in Bezug auf den Fixierriemen gegenüber der Fixierwalze angeordnet
ist; die erste bis dritte Heizeinrichtung, die jeweils in der Heiz-,
Press- und Fixierwalze
vorgesehen sind; die erste bis dritte Spannungsanlegevorrichtung
zum jeweiligen Anlegen von Spannungen an die erste bis dritte Heizeinrichtung; und
den Walzenspaltabschnitt, der zum Durchführen der Fixierung nur durch
Presskontakt zwischen der Fixier- und der Presswalze über den
Fixierriemen ausgebildet ist. Da die Temperatur der Fixierwalze durch
die dritte Heizeinrichtung erhöht
wird, wird folglich, selbst wenn die Drehung des Fixierriemens begonnen
wird, eine steile Temperaturverringerung, die durch die Anlage des
Riemens an der Fixierwalze verursacht wird, verhindert. Selbst zum
Zeitpunkt des Beginns der Fixierung oder selbst während einer
kontinuierlichen Blattzuführung
kann folglich eine ausreichende Menge an Wärme zugeführt werden, um eine gute Fixierung
zu verwirklichen.
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Außerdem kann
eine gute Beförderungsleistung
eines blattähnlichen
Mediums während
der Fixierung sichergestellt werden und eine Verringerung der Qualität eines
gedruckten Gegenstandes kann verhindert werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist in der so konstruierten Fixiervorrichtung die dritte Spannungsanlegevorrichtung
zur ersten oder zweiten Spannungsanlegevorrichtung identisch. Durch
die identische Spannungsanlegevorrichtung können folglich Spannungen an
die dritte Spannungsanlegevorrichtung und die erste oder zweite
Spannungsanlegevorrichtung angelegt werden und eine gute Fixierung
kann mit einem einfachen Aufbau ausgeführt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
umfasst die Fixiervorrichtung ferner: die erste Temperaturerfassungsvorrichtung,
die in Bezug auf den Fixierriemen gegenüber der Heizwalze angeordnet
ist, um eine Temperatur der Heizwalze zu erfassen; und das zweite
Temperaturerfassungsmittel, das gegenüber der Presswalze ange ordnet
ist, um eine Temperatur der Presswalze zu erfassen. In diesem Fall
werden auf der Basis einer von der ersten oder der zweiten Temperaturerfassungsvorrichtung
erfassten Temperatur die dritte Heizeinrichtung und die erste oder zweite
Heizeinrichtung gleichzeitig durch die identische Spannungsanlegevorrichtung
gesteuert. Somit kann eine gute Fixierung durch eine einfache Steuerung
ausgeführt
werden.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
umfasst die Fixiervorrichtung: den Endlos-Fixierriemen zum Befördern eines
blattähnlichen
Mediums, auf dem ein Tonerbild zu fixieren ist; die Heiz- und die
Fixierwalze, auf die der Fixierriemen gewunden ist; die Presswalze,
die in Bezug auf den Fixierriemen gegenüber der Fixierwalze angeordnet
ist; die erste bis dritte Heizeinrichtung, die jeweils in der Heiz-,
Press- und Fixierwalze
vorgesehen sind; und die erste bis dritte Spannungsanlegevorrichtung
zum jeweiligen Anlegen von Spannungen an die erste bis dritte Heizeinrichtung.
In diesem Fall ist die dritte Spannungsanlegevorrichtung zur ersten
oder zweiten Spannungsanlegevorrichtung identisch. Da die Temperatur
der Fixierwalze durch die dritte Heizeinrichtung erhöht wird,
wird folglich, selbst wenn die Drehung des Fixierriemens begonnen
wird, eine steile Temperaturverringerung, die durch die Anlage des
Riemens an der Fixierwalze verursacht wird, verhindert. Folglich kann
selbst zum Zeitpunkt des Beginns der Fixierung oder selbst während einer
kontinuierlichen Blattzuführung
eine ausreichende Menge an Wärme
zugeführt
werden, um eine gute Fixierung zu verwirklichen.
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Durch
die identische Spannungsanlegevorrichtung können außerdem Spannungen an die dritte Spannungsanlegevorrichtung
und die erste oder zweite Spannungsanlegevorrichtung angelegt werden
und eine gute Fixierung kann mit einem einfachen Aufbau ausgeführt werden.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
umfasst die Fixiervorrichtung ferner: die erste Temperaturerfassungsvorrichtung,
die in Bezug auf den Fixierriemen gegenüber der Heizwalze angeordnet
ist, um eine Temperatur der Heizwalze zu erfassen; und die zweite
Temperaturerfassungsvorrichtung, die gegenüber der Presswalze angeordnet
ist, um eine Temperatur der Presswalze zu erfassen. In diesem Fall
werden auf der Basis einer durch die erste oder die zweite Temperaturerfassungsvorrichtung
erfassten Temperatur die dritte Heizeinrichtung und die erste oder zweite
Heizeinrichtung gleichzeitig durch die identische Spannungsanlegevorrichtung
gesteuert. Somit kann eine gute Fixierung durch eine einfache Steue rung
ausgeführt
werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
umfasst die Fixiervorrichtung: den Endlos-Fixierriemen zum Befördern eines blattähnlichen
Mediums, auf dem ein Tonerbild zu fixieren ist; die Heiz- und Fixierwalze, auf
die der Fixierriemen gewunden ist; die Presswalze, die in Bezug
auf den Fixierriemen gegenüber
der Fixierwalze angeordnet ist; die erste bis dritte Heizeinrichtung,
die jeweils in der Heiz-, Press- und
Fixierwalze vorgesehen sind; die erste bis dritte Spannungsanlegevorrichtung
zum jeweiligen Anlegen von Spannungen an die erste bis dritte Heizeinrichtung, wobei
die dritte Spannungsanlegevorrichtung zur ersten oder zweiten Spannungsanlegevorrichtung identisch
ist; und die Temperaturerfassungsvorrichtung, die in einer Walze
mit einem höheren
thermischen Ansprechverhalten vorgesehen ist. In diesem Fall werden
auf der Basis einer von der Temperaturerfassungsvorrichtung erfassten
Temperatur die dritte Heizeinrichtung und die erste oder zweite
Heizeinrichtung gleichzeitig durch die identische Spannungsanlegevorrichtung
gesteuert. Somit kann immer ein hohes thermisches Ansprechverhalten
erhalten werden, die thermische Verschlechterung der elastischen
Schicht der Fixierwalze kann verhindert werden und Abwärme kann
sicher verhindert werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind in der Fixiervorrichtung die Heizeinrichtungen, an die Spannungen
durch die identische Spannungsanlegevorrichtung angelegt werden,
mit der Spannungsanlegevorrichtung parallel geschaltet. Selbst durch
eine gewöhnliche
Standard-Spannungsanlegevorrichtung kann folglich das Erhitzen durch
die dritte Heizeinrichtung ohne Senken der Ausgangsleistung der
ersten oder zweiten Heizeinrichtung ausgeführt werden.
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Gemäß der Erfindung
sind in der Fixiervorrichtung jeweils die Ausgangsleistungen W1,
W2 und W3 der ersten bis dritten Heizeinrichtung so festgelegt,
dass sie die Beziehung W1 > W2 > W3 erfüllen. Somit
wird die Erhitzung der Fixierwalze auf eine minimale erforderliche
Grenze festgelegt, die Temperatur des Fixierriemens wird auf einem
zweckmäßigen Niveau
gehalten und die Menge an Wärme
im Walzenspaltabschnitt, die zum Fixieren erforderlich ist, wird
so festgelegt, dass sie zweckmäßig ist.
Daher kann eine gute Fixierung ausgeführt werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
umfasst das Bilderzeugungsgerät:
die Fixiervorrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes auf einem blattähnlichen
Medium. In diesem Fall ist die Fixiervorrichtung eine, die in irgendeiner
der obigen Ausführungsformen
festgelegt ist. Somit kann ein Bilderzeugungsgerät, das mit einer Fixiervorrichtung
mit den vorangehenden Vorteilen ausgestattet ist, geschaffen werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist das Bilderzeugungsgerät in der
Lage, Farbbilder zu erzeugen. Somit ist es möglich, ein Bilderzeugungsgerät mit den
vorangehenden Vorteilen zu schaffen und selbst während der Farbbilderzeugung, die
einen hohen und stabilen Glanz erfordert, einen hohen und stabilen
Glanz zu erhalten.
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Zahlreiche
zusätzliche
Modifikationen und Veränderungen
der vorliegenden Erfindung sind angesichts der obigen Lehren möglich. Es
soll daher selbstverständlich
sein, dass die vorliegende Erfindung innerhalb des Schutzbereichs
der beigefügten Ansprüche anders
als hierin speziell beschrieben ausgeführt werden kann.