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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fixiergerät zur
Verwendung mit fotografischen Systemen, wie eine Kopiermaschine,
einen elektrofotografischen Drucker und ähnliches, sowie
zur Verwendung mit Bildherstellungssystemen, wie ein
elektrostatisches Aufzeichnungsgerät und ähnliches, um ein
nicht-fixiertes Tonerbild, das auf einem
Aufzeichnungsmaterial gebildet ist, zu fixieren oder zu schmelzen.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Fixiergerät für
die Fixierung eines nicht-fixierten Tonerbildes auf einem
Aufzeichuungsblattmaterial, wobei dieses
Aufzeichnungsmaterial, welches das nicht-fixierte Tonerbild trägt, durch
ein Paar von Drehelementen festgekleiurnt und transportiert
wird.
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Bei bekannten Fixiergeräten zur Verwendung mit
elektrofotografischen Systemen oder mit Bildherstellungssystemen,
wie ein elektrostatisches Aufzeichnungsgerät, wurde ein
Fixiergerät des Walzentyps verwendet, das eine
Fixierwalze, die eine Hitzeauelle aufweist, wie eine
Halogenheizvorrichtung, und eine Preßwalze aufweist, die gegen
die Fixierwalze gedrückt wird, um mit dieser zu drehen,
und die eine äußere elastische Schicht aus Silikongummi
aufweist. Solch ein Fixiergerät des Walzentyps ist in der
Praxis weit verbreitet, da dieses Gerät besser gegenüber
anderen Fixiergeräten bezüglich einer zuverlässigen
Förderung des Aufzeichnungsblattes und/oder einer Sicherheit
gegen Feuer, welches durch eine Überhitzung des
Heizgerätes entstehen kann, ist.
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Bei dem oben erwähnten, bekannten Fixiergerät des
Walzentyps entsteht jedoch das Problem, daß ein Abschnitt des
nicht fixierten Toners auf die Walzenoberfläche übertragen
wird, da das nicht fixierte Tonerbild direkt die äußere
Fläche der Walze berührt, wodurch das sogenannte
Versetzungsphänomen (offset) entsteht.
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Das in dem oben erwähnten Fixiergerät erzeugte
Versetzungsphänomen kann allgemein in zwei Gruppen eingeteilt
werden, d.h. in die thermische Versetzung (Versetzung
aufgrund der Temperatur) und in die elektrostatische
Versetzung (Versetzung aufgrund der Elektrostatik).
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Die erste Gruppe, d.h. die thermische Versetzung, umfaßt
eine Niedrigtemperaturversetzung, bei der die Temperatur
des Toners in dem Fixiergerät zu niedrig ist, um auf dem
Aufzeichnungsblatt fixiert zu werden, was die Versetzung
hervorruft, sowie eine Hochtemperaturversetzung, bei der
die Tonertemperatur in dem Gerät groß genug ist, um den
Toner zu schmelzen, wodurch die Versetzung hervorgerufen
wird. Diese Versetzungsphänomene können durch eine
geeignete Bestimmung der Temperatur der Fixierwalze mittels
eines Temperatursteuermittels, wie einen Thermistor,
vermieden werden und zwar auf Basis des Merkmales des
Entwicklers (Toners), der Fördergeschwindigkeit des
Aufzeichnungsblattes und des Walzendruckes.
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Andererseits wird die elektrostatische Versetzung durch
die Tatsache hervorgerufen, daß der geladene Toner auf dem
Aufzeichnungsblatt elektrostatisch auf die Fixierwalze
übertragen wird. Da dieses Versetzungsphänomen in einem
hohen Maße von der Art des Aufzeichnungsblattes und der
Umgebungsbedingungen abhängig ist, ist es schwierig, die
Übertragung des Toners (von dem Aufzeichnungsblatt auf die
Fixierwalze) zu steuern. Zur Zeit wird jedoch weniger die
Steuerung für die direkte Abnahme des elektrischen Feldes,
das die elektrostatische Versetzung hervorrufen kann,
durchgeführt, vielmehr wird der Nachteil aufgrund der
elektrostatischen Versetzung, wie das Verklemmen des
Aufzeichnungsblattes, welches durch eine Verschmutzung des
Aufzeichnungsblattes und/oder der Fixierwalze aufgrund der
Tonerversetzung hervorgerufen werden kann, teilweise
dadurch eliminiert, daß der versetzte Toner, der auf die
Fixierwalze übertragen worden ist, mit einem
Reinigungsmittel, wie einem Filzkissen oder einem Reinigungsblatt, das
gegen die Fixierwalze gepreßt wird, entfernt wird. Somit
wurde das Problem der elektrostatischen Versetzung bisher
noch nicht gelöst.
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Es wurde ferner ein Mittel für die positive Verhinderung
der Versetzung des Toners vorgeschlagen, wobei die
Walzenoberfläche mit einem Toner-trennbaren Material ausgebildet
wird, siehe beispielsweise US-A-4 616 917, oder wobei ein
Trennmittel, wie Silikonöl, auf der Walzenoberfläche
angewendet wird. Jedoch wird auch dadurch das Problem der
elektrostatischen Versetzung noch nicht gelöst.
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Ferner ist zur Reduktion der Tonerversetzung bekannt,
siehe beispielsweise EP-A-5 934 573, die Fixierwalze ohne
elektrische Erdung schwimmend zu lagern (im folgenden als
"schwimmende Bedingung" bezeichnet). Wenn die Fixierwalze
elektrisch in der schwimmenden Bedingung gehalten wird und
wenn eine bestimmte Menge des Toners übertragen oder auf
die Fixierwalze versetzt wird, wird die Fixierwalze mit
der gleichen Polarität wie die des geladenen Toners
beladen, wodurch der Toner auf dem Aufzeichnungspapier von der
Fixierwalze zurückgestoßen wird, wodurch die
Tonerversetzung reduziert wird.
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Wenn die Fixierwalze elektrisch in der schwimmenden
Bedingung gehalten wird, wird jedoch insbesondere bei einer
geringen Umgebungsfeuchtigkeit die Fixierwalze mit einem
Wert von wenigen kV aufgrund der Reibung mit dem
Aufzeichnungspapier geladen, wodurch ein Entladungsphänom
auftritt, was ein elektrisches Signal erzeugen kann, welches
zu einem fehlerhaften Betrieb des Bildherstellungssystems
führt.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fixiergerät
bereit zustellen, bei dem eine elektrostatische Versetzung
des Toners vermieden werden kann.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein
Fixiergerät bereitzustellen, bei dem eine übermäßige
Beladung der Drehelemente, wie eine Fixierwalze, vermieden
werden kann, um eine elektrische Störung zu minimieren und
um so einen fehlerhaften Betrieb eines
Bildherstellungssystems zu vermeiden.
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Andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den
beiliegenden Zeichnungen deutlich werden.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein
Fixiergerät gelöst, das ein bewegbares Element, das für ein
Klemmen und Fördern eines Trägermaterials verwendet wird,
welches ein nicht-fixiertes Tonerbild trägt, wodurch im
Betrieb das nicht-fixierte Tonerbild auf dem
Trägermaterial fixiert wird, aufweist, wobei das Fixiergerät dadurch
gekennzeichnet ist, daß es ferner ein Gleichrichterelement
aufweist, das zwischen dem bewegbaren Element und einer
Erde angeordnet ist und das so verbunden ist, daß das
bewegbare Element eine Ladung trägt, um im Betrieb eine
Tonerversetzung zu verhindern.
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Die Vorteile der Erfindung werden für Fachleute deutlich
und erkennbar werden anhand der folgenden Beschreibung in
Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen.
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Die Figuren
1 und 2 stellen schematische
Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines Fixiergerätes
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dar.
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Die Figur 3 ist eine Schnittdarstellung eines
Fixiergerätes, bei dem die Erfindung
anwendbar ist.
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Figur 4 ist ein Diagramm, welches die Beziehung
zwischen dem Strom und der Spannung
einer Diode zeigt.
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Figur 5 ist eine schematische Schnittansicht
zur Erläuterung eines
Bildherstellungssystems mit einer Übertragungswalze und
mit dem Fixiergerät nach Figur 1.
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Die Figuren
6, 8 und 9 sind schematische Schnittdarstellungen
von Hauptabschnitten eines
Bildherstellungssystems,
welches ein Fixiergerät
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung aufweist.
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Figur 7 ist eine schematische
Schnittdarstellung eines Hauptabschnittes eines
Bildherstellungssystems, das ein
Fixiergerät gemäß der Ausführungsform nach
Figur 6 aufweist.
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Die Figuren
10 und 11 sind schematische Schnittdarstellungen
eines Fixiergerätes gemäß einer dritten
Ausführungsform der Erfindung.
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Die Figuren
12 und 13 sind schematische Schnittdarstellungen
und zeigen Veränderungen des
Fixiergerätes nach den Figuren 10 und 11.
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Die Figuren
14 und 15 sind schematische Schnittdarstellungen
und zeigen weitere Veränderungen des
Fixiergerätes nach den Figuren 12 und
13.
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Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit deren
Ausführungsformen und unter Bezug auf die zugehörigen
Zeichnungen erläutert.
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Zunächst wird unter Bezug auf die Figur 3 ein Fixiergerät
erläutert werden, auf das die Erfindung anwendbar ist.
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Das Fixiergerät F weist ein Paar von drehbaren Elementen
auf, d.h. eine Fixierwalze 1 und eine Preßwalze 2, die
gegen die Fixierwalze 1 gepreßt wird und die mit dieser
zusammen sich dreht. Bei dieser Ausführungsform berührt die
Fixierwalze 1 ein nicht-fixiertes Tonerbild ta, das auf
einem Aufzeichnungsblatt P ausgebildet ist
(Bildtragblatt). Während bei der dargestellten
Ausführungsform die bewegbaren Elemente 1, 2 als Walzen
ausgebildet sind, sind die bewegbaren Elemente 1, 2 nicht auf
solche Walzen beschränkt, sondern können auch endlos
bewegbare Elemente, wie Endlosbänder, darstellen.
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Die obere Fixierwalze 1 weist einen hohlen Kern aus
Aluminium, Eisen oder ähnlichem Material auf sowie eine
Überzugsschicht, die eine äußere zylindrische Fläche des Kerns
abdeckt und die aus einem Material mit einer guten Toner-
Trennfähigkeit besteht, wie PTFE, PFA oder Silikon.
Innerhalb der Fixierwalze 1 ist ein Heizgerät H, wie eine
Halogenlampe, angeordnet, um die Fixierwalze 1 zu erhitzen.
Die untere Preßwalze 2 weist einen Kern aus Eisen,
rostfreiem Stahl oder einem ähnlichen Material auf. Eine
äußere zylindrische Fläche des Kerns ist mit einem
Tonertrennbaren Elastomer beschichtet, wie einem Silikongummi,
einem Fluorgummi oder einem ähnlichen Material. Die
Fixierwalze 1 und die Preßwalze 2 werden durch ein
geeignetes Spannmittel, wie eine Feder (nicht gezeigt),
gegeneinander gedrückt und drehen sich in die Richtungen, die
durch die Pfeile dargestellt sind. Ein
Temperaturerfassungselement 3, wie ein Thermistor, ist angeordnet, um die
Oberfläche der Fixierwalze 1 zu berühren, wobei das
Element die Oberflächentemperatur der Fixierwalze 1 erfaßt.
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Die Heizleistung des Heizgerätes h wird durch einen
Temperatureinstellschaltkreis auf Basis der
Oberflächentemperatur gesteuert, die von dem Temperaturerfassungselement 3
bestimmt wird, wodurch die Oberflächentemperatur der
Fixierwalze 1 automatisch auf einer vorbestimmten
Fixiertemperatur gehalten wird.
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Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Trennklinke oder Klaue
für die Trennung des Aufzeichnungsblattes P von der
Fixierwalze 1. Eine Kante des freien Endes der Trennklinke
4 wird gegen die Oberfläche der Fixierwalze 1 mit einem
geeigneten Druck gepreßt. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet
ein Reinigungsmittel, wie ein Kissen, das gegen die
Oberfläche der Fixierwalze 1 gedrängt wird, wobei der Reiniger
5 den Toner und/oder Papierpulver, die an der Oberfläche
der Fixierwalze 1 haften, wegwischt. Die Bezugszeichen 6
und 7 bezeichnen eine Einlaßführung bzw. eine
Auslaßführung, die das Aufzeichnungsblatt P führen können und
die an einem Rahmen des Fixiergerätes F befestigt sind.
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Ein auf einer Oberfläche einer fotosensitiven Trommel
(Bildtragelement) gebildetes Tonerbild wird auf das
Aufzeichnungsblatt P durch einen Übertragungsbeschicker
(Übertragungsbeschickungsmittel) übertragen. Danach wird
das Aufzeichnungsblatt P durch die Einlaßführung 6 zu dem
Fixiergerät F gefördert oder zugeführt, worin das
Aufzeichnungsblatt P in einen Spalt zwischen der Fixierwalze
1 und der Preßwalze 2 eingeführt wird, die gegeneinander
gedrückt werden und die zusammen sich drehen. Bei der
Passage durch den Spalt wird das nicht-fixierte Tonerbild ta
auf dem Aufzeichnungsblatt P als ein permanentes,
fixiertes Bild tb auf dem Aufzeichnungsblatt P durch die Hitze
von der Fixierwalze 1 und durch den Druck zwischen den
Walzen 1 und 2 thermisch fixiert.
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Das Aufzeichnungsblatt P, welches durch den Spalt zwischen
den Walzen 1 und 2 geführt worden ist, und auf dem die
Bilder fixiert worden sind, wird an seiner Führungskante
von der Fixierwalze 1 durch die Trennklinke 4 getrennt und
wird dann zu einem Blattpfad (nicht gezeigt) durch die
Auslaßführung geführt. Auf diesem Weg wird das
Aufzeichnungsblatt P auf eine Auswerfschale ausgeworfen.
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In der Figur 3 ist der versetzte Toner, der von dem
Aufzeichnungsblatt P auf die Fixierwalze 1 übertragen worden
ist und der an der Oberfläche der Fixierwalze 1 aufgrund
des Versetzungsphänomens anhaftet, als tc bezeichnet. Die
Erfindung zielt darauf ab, die Menge des Versetzungstoners
tc zu minimieren.
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Im folgenden wird eine erste Ausführungsform der Erfindung
unter Bezug auf die Figuren 1 und 2 erläutert werden. Die
Figur 1 zeigt ein Beispiel dafür, daß der Toner als
Entwickler zur Bildung des nicht-fixierten Tonerbildes ta auf
dem Aufzeichnungsblatt P, welches dem Fixiergerät
zugeführt wird, negativ aufgeladen ist (negative Ladung),
während Figur 2 ein Beispiel dafür zeigt, daß solch ein
Toner positiv geladen ist (positive Ladung).
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Die Fixierwalze 1 hat einen hohlen fern 1b und eine
Tonertrennbare Überzugsschicht 1a, die eine äußere Fläche des
hohlen Kerns 1b umgibt. Die Preßwalze 2 weist einen
zentralen Kern 2b und eine äußere elastische Schicht 2a auf.
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In den Figuren 1 und 2 ist der hohle Kern 1b der
Fixierwalze 1 durch eine Diode 100, die als ein
Gleichrichterelement wirkt, geerdet, wobei eine Verbindungsrichtung so
ausgewählt ist, daß die Fixierwalze 1 die elektrische
Ladung trägt, welche die gleiche Polarität wie die des
Toners darstellt, wobei dies für die Figur 1 und die Figur 2
gilt.
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Die Figur 4 zeigt eine charakteristische Kurve des Stroms
und der Spannung der Diode 100. Gemäß Figur 4 nimmt die
Spannung in einem Bereich A, wo die Diode 100 in einer
senkrechten Richtung verbunden ist, nicht zu, obgleich ein
großer Stromfluß vorliegt. Demgegenüber bewirkt ein
kleiner Stromfluß in einem Bereich B, wo die Diode 100 in
einer umgekehrten Richtung verbunden ist, daß die Spannung
bis zu einem Spannungspunkt C zunimmt, wobei dann, wenn
ein weiterer Strom fließt, die Spannung nicht mehr stark
zunimmt.
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Unter Berücksichtigung dieser Eigenschaft der Diode 100,
wird die Diode 100 mit der Fixierwalze 1 in der Anschluß
richtung gemäß den Figuren 1 und 2 angeschlossen. In
diesem Fall wird, selbst wenn nur wenig Toner versetzt oder
auf die Fixierwalze 1 übertragen wird, da die Diode 100
angeschlossen ist, um der Ladungspolarität des Toners
entgegenzuwirken, das Potential der Fixierwalze 1 geändert,
damit diese die gleiche Ladungspolarität wie der Toner
aufweist, so daß eine Abstoßungskraft zwischen der
Fixierwalze 1 und dem Toner geschaffen wird, wodurch die
Versetzung des Toners reduziert wird.
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Wenn ferner in einer geringen Feuchtigkeitsumgebung die
Fixierwalze 1 durch andere Gründe als die Versetzung des
Toners geladen wird, beispielsweise wenn die Fixierwalze 1
eine Ladung aufweist, die eine zu dem Toner
unterschiedliche Ladungspolarität hat, liegt die Fixierwalze 1 im
wesentlichen in dem geerdeten Zustand vor. Selbst wenn die
Fixierwalze 1 mit der gleichen Ladungspolarität wie die
des Toners geladen wird, nimmt die Spannung nicht über den
Spannungspunkt C (Figur 4) zu. Demgemäß braucht nicht
befürchtet zu werden, daß die Fixierwalze 1 in einem Übermaß
aufgeladen wird.
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Es wurde ferner herausgefunden, daß die Menge des
versetzten Toners tc um so mehr reduziert werden kann, je
geringer die elektrostatische Kapazität der Diode 100 ist. Der
Grund dafür kann beispielsweise der folgende sein. Wenn
die gleiche Menge des Toners auf die Fixierwalze 1
versetzt oder übertragen wird, wird die Anschlußkapazität
zwischen der Fixierwalze 1 und einem Rahmen um so kleiner
sein, je größer die Potentialfluktuation der Fixierwalze 1
ist und somit wird das elektrische Feld für die Abstoßung
gegenüber dem Toner auf dem Aufzeichnungsblatt P groß
sein. Gemäß den Testergebnissen wurde gefunden, daß die
elektrostatische Kapazität der Diode 100, die für die
Verhinderung der Versetzung des Toners notwendig ist,
vorzugsweise 100 pF oder weniger betrug.
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Die oben erwähnte "elektrostatische Kapazität" bezieht
sich auf eine elektrostatische Kapazität, wenn die Sperr-
Vorspannung in einem Bereich D auf die Diode 100
angewendet wird, d.h., die Sperr-Vorspannung mit einem Wert, der
unterhalb des Spannungswertes C in der umgekehrten
Richtung vorliegt (Umkehrrichtungs-Spannungspunkt).
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Es wurde ferner herausgefunden, daß eine Diode 100 mit
einem Umkehrrichtungs-Spannungspunkt C (Figur 4) von 50 V
oder mehr wünschenswert ist, um eine Tonerversetzung zu
verhindern. Der Grund dafür kann der folgende sein. Wenn
die Umkehrrichtungsspannung der Diode 100 bei einer
Versetzung des Toners klein ist, da das Potential der
Fixierwalze 1 nicht die Umkehrrichtungsspannung erreichen kann,
kann das elektrische Feld, das für eine Abstoßung des
Toners auf dem Aufzeichnungsblatt P notwendig ist, nicht
erreicht werden.
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Die Figur 5 zeigt ein Beispiel, bei dem die Erfindung auf
ein Bildherstellungssystem angewendet ist, das ein
Übertragungsmittel mit einem Übertragungselement, wie eine
Übertragungswalze 50 (drehbares Übertragungselement)
aufweist, um das nicht-fixierte Tonerbild ta, das auf dem
Bildtragelement 10 ausgebildet ist, auf das
Aufzeichnungsblatt P zu übertragen.
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Die Übertragungswalze 50, die als ein Übertragungselement
wirkt, weist einen metallischen Kern 50b aus Eisen,
rostfreiem Stahl oder einem ähnlichen Material auf und hat
ferner eine äußere, leitende Elastomerschicht 50a. An die
Übertragungswalze 50 wird eine Vorspannung von einer
geeigneten Stromquelle (nicht gezeigt) angelegt. Im
Gegensatz zu einem Übertragungsbeschicker, der keine
Übertragungswalze 50 aufweist, hat dies den Vorteil, daß eine
fehlerhafte oder schlechte Übertragung selbst in einer
Umgebung mit hoher Feuchtigkeit nicht auftritt, da die
Übertragungswalze 50 durch direkten Kontakt mit dem
Aufzeichnungsblatt P die Vorspannung auf dieses Blatt übertragen
kann. Es wurde jedoch herausgefunden, daß das bekannte
Fixiergerät mit der Fixierwalze 1 den Nachteil hat, daß bei
einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit der übertragene
Strom zu der Fixierwalze 1 durch das Übertragungspapier
(Aufzeichnungspapier) P fließt, welches für die Reduktion
seines Widerstandes naß ist, wodurch die Oberfläche der
Fixierwalze 1 mit der gleichen Polarität beladen wird, wie
die der Übertragungswalze 50, so daß der Toner zu der
Fixierwalze 1 angezogen und versetzt wird. Die
Ausführungsform gemäß Figur 5 zielt darauf ab, diesen Nachteil zu
eliminieren. Dieses Beispiel zeigt den Fall, wo der Toner
eine negative Polarität aufweist.
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Die Anordnung gemäß Figur 5 hat beispielsweise eine
maximale Papierdurchtrittsbreite von 220 mm und eine
Übertragungsvorspannung von + 500 V. Wenn die Menge des
Versetzungstoners tc, der in dem Gerät erzeugt wird, in dem
die Fixierwalze 1 durch die Diode 100 geerdet ist, welche
eine elektrostatische Kapazität von 20 pF und eine
Umkehrrichtungsspannung von 600 V aufweist, mit der Menge des
Versetzungstoners tc verglichen wird, der in dem Gerät
erzeugt wird, in dem die Fixierungswalze 1 direkt mit der
Erde ohne solch eine Diode 100 verbunden ist, ist bei
einer Umgebung mit einer hohen Feuchtigkeit zu erkennen, daß
die Menge des Versetzungstoners tc, der in dem Gerät mit
der Diode 100 erzeugt wird, um 1/100 reduziert werden
könnte im Vergleich zu der Menge, die in dem Gerät erzeugt
wird, bei dem die Fixierwalze 1 direkt mit der Erde
verbunden ist.
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Im folgenden wird eine zweite Ausführungsform der
Erfindung erläutert werden. Diese Erfindung ist realisiert
worden, um die elektrostatische Versetzung zu reduzieren, die
durch die Tatsache hervorgerufen werden kann, daß die
Übertragungsladung, die an der Rückseite des
Aufzeichnungsblattes anliegt und die eine zu dem Toner
entgegengesetzte Ladungspolarität aufweist, durch die Preßwalze 2
abfließen kann.
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Die Figur 6 ist eine Schnittdarstellung eines
Hauptabschnittes des Bildherstellungssystems, das ein Fixiergerät
gemäß der zweiten Ausführungsform aufweist.
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Gemäß der Figur 6 weist ein Fixiergerät einen hohlen,
metallischen Kern aus Aluminium, Eisen oder einem ähnlichen
Material auf, wobei die äußere Fläche des Kerns durch ein
gutes Toner-trennbares Material oder eine Röhre, wie PTFE,
PFA oder Silikongummi, beschichtet ist, sowie eine
Heizquelle, wie eine Halogenlampe, die innerhalb des Kerns
angeordnet ist. Die äußere Fläche der Fixierwalze 1 wird
durch ein geeignetes Temperatursteuermittel (nicht
gezeigt) auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten.
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Eine gegen die Fixierwalze 1 gepreßte Preßwalze 2, die
durch die Drehung der Preßwalze 1 angetrieben wird, weist
einen zentralen, metallischen Kern aus Eisen, rostfreiem
Stahl oder einem ähnlichen Material auf sowie eine äußere
elastische Schicht aus Silikongummi oder Fluorgummi.
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Der Kern der Preßwalze 2 ist mit GND (Erde) mittels einer
Diode 101 verbunden, die als ein Gleichrichterelement in
solch einer Weise wirkt, daß die elektrische Ladung, die
eine Ladungspolarität aufweist, die zu der des
nicht-fixierten Tonerbildes ta entgegengesetzt ist, auf der
Preßwalze 2 gehalten wird. Der Kern der Fixierwalze 1 ist auch
mit GnD mittels einer Diode 102 verbunden, die als ein
Gleichrichterelement in solch einer Weise wirkt, daß die
elektrische Ladung, welche die gleiche Polarität wie die
des nicht-fixierten Tonerbildes ta aufweist, auf der
Fixierwalze 1 gehalten wird. Bei dieser Ausführungsform wird
ein Toner mit einer negativen Ladungspolarität verwendet.
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Andererseits wird ein latentes Bild auf einer
fotosensitiven Trommel 10 gebildet, die als Bildtragelement fungiert,
und zwar durch die Ladung von einem Beschicker 11 und
durch die Bestrahlung 11 einer Lichtinformation gemäß der
Bildinformation. Das latente Bild wird durch den
Entwickler
(Toner) in einer Entwicklungsvorrichtung 13
entwickelt, um ein Tonerbild zu bilden. Das Bezugszeichen 14
bezeichnet einen Reiniger für die Reinigung der
fotosensitiven Trommel 10.
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Das auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 10
erzeugte Tonerbild wird auf das Aufzeichnungsblatt P
übertragen. Durch ein Übertragungsbeschickermittel 15 wird die
Ladung zugeführt, die eine Ladungspolarität (in diesem
Fall eine positive Polarität) aufweist, welche
entgegengesetzt zu der des Toners auf der Rückseite des
Aufzeichnungsblattes P ist. Das Aufzeichnungsblatt P, auf welches
das Tonerbild übertragen worden ist, wird in den Spalt
zwischen der Fixierwalze 1 und der Preßwalze 2 eingeführt,
wo das Tonerbild thermisch auf dem Aufzeichnungsblatt P
fixiert wird.
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Bei dem Bildherstellungssystem mit einem
Übertragungsverfahren wird normalerweise das nicht-fixierte Tonerbild ta,
das von dem Bildtragelement 10 auf das Aufzeichnungsblatt
P durch das Übertragungsbeschickermittel 15 übertragen
worden ist, fest auf dem Übertragungsblatt P durch die
Ladung des Toners und die Übertragungsladung gehalten,
welche eine zu dem Toner entgegengesetzte Polarität
aufweist und die der Rückseite des Aufzeichnungsblattes P
zugeführt wird. Gemäß den Testergebnissen wurde gefunden,
daß die elektrostatische Tonerversetzung durch die
Tatsache hervorgerufen wird, daß die Übertragungsladung, die
eine zu dem Toner entgegengesetzte Ladungspolarität
aufweist und die der Rückseite des Aufzeichnungsblattes P
zugeführt wird, um den Toner auf dem Aufzeichnungsblatt P
elektrostatisch zu halten, in das Fixiergerät durch die
Preßwalze 2 fließt, die mit der Rückseite des
Aufzeichnungsblattes P in Kontakt steht.
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Die elektrostatische Versetzung tritt insbesondere in dem
Fall auf, wo ein Aufzeichnungsblatt P verwendet wird, wie
ein OHP transparenter Film mit einer Sandwichstruktur, die
durch Beschichtung von beiden Oberflächen des
dielektrischen Filmes, der in einem großen Umfang verwendet
wird, mit einem mittleren Widerstandsmaterial mit einem
Oberflächenwiderstand von etwa 10&sup9;-10¹²Ω erzielt wird.
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Wenn solch ein OHP-Film von der fotosensitiven Trommel 10
abgetrennt wird, wird die Gegenladung - Q', die von der
Übertragungsladung + Q abhängig ist, welche bei dem
Übertragungsladungsverfahren angewendet wird, auf eine
Aufzeichnungsfläche (Fläche, auf die das Tonerbild übertragen
wird) des OHP-Films durch die Trennentladung angewendet.
Gemäß den Testergebnissen war die Gegenladung Q' etwa 50-
90 % der Übertragungsladung Q. Es wird somit angenommen,
daß bei einem Fluß der Übertragungsladung durch die
Preßwalze 2 die elektrostatische Kraft für das Halten des
Toners sehr schnell reduziert wird, was zu der
Tonerversetzung führt, da die Trennladung auf der Aufzeichnungsfläche
des OHP-Films bleibt.
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Mit dem Fixiergerät, das in der Figur 7 dargestellt ist
und bei dem beide Kerne der Preßwalze 2 und der
Fixierwalze 1 direkt mit der Erde verbunden sind, wurden
beispielsweise Versuche durchgeführt, wobei das OHP-Blatt
(mit einem Oberflächenwiderstand von etwa 10¹²Ω)
verwendet wurde, das von 3M Corp in den Vereinigten Staaten
verkauft wird, um die Beziehung zwischen der Versetzung und
des Leckagestromes während der Passage des OHP-Blattes zu
bestimmen, wobei Preßwalzen 2 mit verschiedenen
Widerständen benutzt wurden. Die Testergebnisse sind in der
folgenden Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
Widerstand der Preßwalze
Strom Ip der Preßwalze
Strom IF der Fixierwalze
Versetzung
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Der Widerstand der Preßwalze 2 wurde in solch einer Weise
erzielt, daß eine metallische Walze aus rostfreiem
Stahl gegen die Fixierwalze 1 gepreßt wurde, um einen
Spalt von etwa 2-3 mm zu schaffen, wobei der Widerstand
zwischen dem Kern der Preßwalze 2 und der metallischen
Walze mit einem Widerstandsmeter gemessen wurde. Ferner
war die Fixierwalze 1 aus einem zylindrischen Körper aus
Aluminium hergestellt, der mit einer isolierenden PFA
Röhre mit einer Dicke von etwa 30 um beschichtet war.
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Wenn der Widerstand der Preßwalze 2 10¹²Ω oder weniger
betrug, begann die Übertragungsladung (+) auf der
Rückseite des Aufzeichnungsblattes P als Kriechstrom Ip zu GND
durch die Preßwalze 2 zu fließen. Wenn der Widerstand der
Preßwalze 2 weiter abnahm, nahm der Kriechstrom zu.
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Zur gleichen Zeit verlor die Ladung (-), welche die
gleiche Polarität wie die des Toners aufwies und die der
Aufzeichnungsfläche des OHP-Blattes zugeführt wurde, ihre
Haltekraft, so daß die Ladung (-) auf die Fläche der
Fixierwalze 1 floß, wodurch der Strom IF, der von der GND zu
dem Kern der Fixierwalze 1 strömte, gemessen werden
konnte. Wenn der Widerstand der Preßwalze 2 weniger als
10¹²Ω betrug,
nahm die Menge der Tonerversetzung mehr und
mehr ab. Wenn andererseits der Widerstand der Preßwalze 2
oberhalb von 10¹³Ω lag, konnte ein Kriechstrom nicht
gemessen werden, wobei aber die Tonerversetzung nicht
aufhörte.
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Da die Preßwalze 2 gegen die Fixierwalze 1 mit einem Druck
von einigen kg bis zu 10 kg oder mehr (1 kg/cm² = 9,80665
x 10&sup4; Pa) gedrückt wurde, wurde bei dem Fixiergerät des
Walzentyps im allgemeinen die Oberfläche der Preßwalze 2
durch die Reibungsladung gemäß der Art des
Aufzeichnungsblattes P mit der gleichen Polarität wie die des Toners
aufgeladen, was zu einer elektrostatischen Versetzung
führte. Dieses Phänomen trag in bemerkenswerter Weise dann
auf< wenn der Toner eine negative Ladungspolarität
aufwies.
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Um die Ladungsaufnahme aufgrund der Reibungsladung
zwischen der Preßwalze 2 und dem Aufzeichnungsblatt P zu
verhindern, ist es somit wünschenswert, eine Preßwalze 2
mit einem Widerstand von 10¹²Ω oder weniger zu verwenden.
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Wenn die Preßwalze 2 in dem schwimmenden Zustand ohne
Verbindung zu der Erde gehalten wird, kann selbst bei einem
Widerstand der Preßwalze 2 unterhalb von 10¹²Ω das
Kriechen der Übertragungsladung reduziert werden.
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Aufgrund der Reduktion der Übertragungsladung, selbst wenn
der Widerstand der Preßwalze 2 kleiner als 10¹²Ω ist, kann
die Versetzung des Toners reduziert werden, wenn sich die
Preßwalze 2 in der schwimmenden Bedingung befindet.
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Obgleich es möglich ist, die elektrostatische Versetzung
durch Verwendung einer Preßwalze 2 mit einem geringen
Widerstand und durch das Halten des Kernes der Preßwalze 2
in dem schwimmenden Zustand zu reduzieren, wenn der
kontinuierliche Druckvorgang in einer geringen
Feuchtigkeitsumgebung durchgeführt wird, ist zu befürchten, daß die
Übertragungsladung zu den umgebenden Leitern durch die
Aufladung der Preßwalze 2 fließt, wodurch ein fehlerhafter
elektrischer Betrieb des Bildherstellungssystems
hervorgerufen wird.
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Demgemäß wird bei der Ausführungsform, die in der Figur 6
gezeigt ist, die Diode, die als ein Gleichrichterelement
wirkt, zwischen der Fixierwalze 1 und der Erde in solch
einer Weise angeordnet, daß eine Ladung, welche die
gleiche Ladungspolarität wie die des Toners aufweist,
aufrechterhalten wird. Die als Gleichrichterelement wirkende
Diode 101 wird zwischen der Preßwalze 2 und der Erde in
solch einer Weise angeordnet, daß eine Ladung, welche eine
zu dem Toner entgegengesetzte Ladungspolarität aufweist,
aufrechterhalten wird.
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Mit dieser Anordnung ist es möglich, ein Strömen der
Übertragungsladung (+) auf der Rückseite des
Aufzeichnungsblattes P zu der GND durch die Gleichrichterfunktion der
Diode 101 zu verhindern. Durch die Diode 102 und durch die
Ladung (+), welche die gleiche Polarität wie der Toner
aufweist und die der Aufzeichnungsfläche des OHP-Blattes
zugeführt wird, wird das Potential der Fixierwalze 1 die
gleiche Ladungspolarität aufweisen wie die des Toners,
wodurch die Abstoßungskraft für die Abstoßung des Toners auf
dem OHP-Blatt auf der Oberfläche der Fixierwalze 1 wirkt.
Wenn die Diode 101 in der Sperrichtung angeschlossen wird,
wird durch Auswahl einer Diode mit einer geeigneten
Spannung die Spannung nicht über die obige Ertragsspannung
ansteigen, so daß es möglich ist, einen fehlerhaften
elektrischen
Betrieb des Bildherstellungssystems aufgrund der
Entladung infolge der Aufladung der Preßwalze 2 zu
verhindern.
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Die folgende Tabelle 2 zeigt den Kriechstrom während der
Passage durch das OHP-Blatt, die Versetzung, das Potential
des Kerns der Fixierwalze 1 und das Potential des Kerns
der Preßwalze 2, wenn die Dioden 101, 102 mit einer
Ertragsspannung von 1 kV bei dieser Ausführungsform
verwendet werden.
Tabelle 2
Widerstand der Preßwalze
Strom Ip der Preßwalze
Potential der Preßwalze
Strom IF der Fixierwalze
Potential der Fixierwalze
Versetzung
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Eine Fixierwalze 1 mit einem Durchmesser von 20 mm, die
aus einer Aluminiumröhre hergestellt wurde, welche mit
einer PFA-Röhre mit einer Dicke von 30 um beschichtet war,
wurde verwendet. Die Preßwalze 2 hatte einen Durchmesser
von 16 mm und wies verschiedene Widerstände gemäß der
Menge des Widerstandssteuermaterials auf. Die Preßwalze 2
wurde gegen die Fixierwalze 1 mit einem Gesamtdruck von 7
kg (1 kg/cm² = 9,80665 x 10&sup4; Pa) gepreßt. Der
Übertragungsstrom von 1,5 uA wurde dem OHP-Blatt zugeführt, das
sich mit einer Geschwindigkeit von 24 mm/Sekunde bewegte.
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Bei der Preßwalze 2 mit dem Widerstand von 10¹&sup0;-10¹²Ω
wurde herausgefunden, daß das Potential des Kerns der
Preßwalze 2 auf etwa + 800 V aufrechterhalten wurde. Das
Potential des Kerns der Fixierwalze 1 wurde auf etwa - 50
V gehalten. Die Ströme, die von beiden Walzen zu GND
flossen, lagen unterhalb von 1 nA. Eine elektrostatische
Ver-Setzung bezüglich des OHP-Blattes trat nicht auf.
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Um positiv eine starke Aufladung jeder Walze zu
verhindern, ist es wünschenswert, eine Diode mit einem
Spannungsertragspunkt C von 3 kV oder weniger, vorzugsweise 2
kV oder weniger, zu verwenden.
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Die Figur 8 ist eine Schnittdarstellung eines
Fixiergerätes gemäß einer Veränderung der oben erwähnten
Ausführungsform. Um bei diesem Beispiel die elektrostatische
Anziehung zwischen den Aufzeichnungsblättern P zu
verhindern und um so die Stapeleigenschaft der
Aufzeichnungsblätter P zu verbessern, ist eine Ladungsentfernungsbürste
16, welche die Rückseite des Aufzeichnungsblattes P
berührt und die mit GND verbunden ist, an einem Ausgang des
Fixiergerätes angeordnet. Die Preßwalze 2 hat einen
Widerstand von 10¹&sup0;-10¹²Ω gemäß der vorherigen Ausführungsform.
Wenn die Rückseite des Aufzeichnungsblattes P mit der
Ladungsentfernungsbürste 16 in Kontakt tritt, fließt bei
dieser Ausführungsform der Strom von 100-200 nA durch die
Ladungsentfernungsbürste 16 in einer Richtung von dem OHP-
Blatt zu GND, so daß die Ladung entfernt wird.
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Bei der Entfernung der Ladung von der Rückseite des
Aufzeichnungsblattes P durch die Ladungsentfernungsbürste 16
nimmt die Haltekraft sehr schnell ab, die durch die
elektrostatische Kraft der Ladung gegeben ist, welche die
gleiche Polarität wie die des Toners aufweist und die auf
der Aufzeichnungsfläche des OHP-Blattes verbleibt. Wenn
der Kern der Fixierwalze 1 direkt mit der Erde verbunden
war, floß in diesem Fall ein Strom von 10-20 nA in eine
Richtung von GND zu dem Kern der Fixierwalze 1, so daß
eine Tonerversetzung auftrat. Da die Diode 102 zwischen
der Fixierwalze 1 und GND bei der dargestellten
Ausführungsform angeordnet war, trat ein solcher Strom jedoch
nicht auf, sondern das Potential des Kerns der Fixierwalze
1 nahm auf etwa - 600 V zu, wodurch das nicht-fixierte
Tonerbild ta, welches die Ladung (-) auf dem OHP-Blatt
hat, der elektrostatischen Kraft unterworfen war, die auf
die Rückseite des OHP-Blattes gerichtet war, so daß das
Auftreten einer Tonerversetzung verhindert wurde.
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Wenn bei den in den Figuren 6 und 8 dargestellten, oben
erwähnten Ausführungsformen die elektrostatische
Versetzung nur durch das Kriechen der Übertragungsladung
hervorgerufen wird, die der Rückseite des Aufzeichnungsblattes P
zugeführt wurde, ist es nicht notwendig, das
Gleichrichterelement 102 an die Fixierwalze 1 anzuschließen, da
gemäß der Darstellung in der Figur 9 die Diode 101, die als
Gleichrichterelement wirkt, mit der Preßwalze 2 allein in
solch einer Weise verbunden werden kann, daß die Ladung,
welche die gleiche Polarität wie die der
Übertragungsladung aufweist, aufrechterhalten wird, so daß ein Kriechen
der Ubertragungsladung vermieden wird. Selbst wenn gemäß
Figur 9 die Ladung (-), die eine zu der der
Übertragungsladung entgegengesetzte Polarität aufweist, auf der
Preßwalze 2 aufgrund der Reibung zwischen der Preßwalze 2 und
dem Aufzeichnungsblatt P erzeugt wird, ist es möglich, daß
die Ladung (-) aufgrund der Anschlußrichtung der Diode 101
zu GND kriecht, so daß eine Reduktion (aufgrund der
Reibungsladung) der Haltekraft für das Halten des Toners auf
dem Aufzeichnungsblatt P in dem Kontaktbereich zwischen
dem Aufzeichnungsblatt P und der Preßwalze 2 vermieden
wird.
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Bei der oben erwähnten Ausführungsform, die in den Figuren
6 und 8 gezeigt ist, war die Ladungspolarität des Toners
eine negative oder Minuspolarität, und die
Übertragungsladung hatte eine positive oder Pluspolarität. Die Dioden
können bei der oben erwähnten Ausführungsform jedoch auch
in der umgekehrten Richtung angeordnet sein, wenn der
Toner eine positive Polarität und die Übertragungsladung
eine negative Polarität besitzt. Auch in diesem Fall kann
der gleiche technische Effekt erzielt werden.
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Im folgenden wird eine dritte Ausführungsform der
Erfindung erläutert werden. Diese Ausführungsform wurde
realisiert, um die elektrostatische Versetzung zu minimieren,
die auftreten kann, wenn die Walzenoberfläche durch die
Reibungsladung zwischen der Walze und dem
Aufzeichnungsblatt P beladen wird. Gemäß der Figur 10 hat eine
Fixierwalze 1 einen hohlen, metallischen Kern 1b aus Aluminium,
Eisen oder einem ähnlichen Material, wobei deren äußere
Oberfläche durch eine Toner-trennbare und eine
hitzehaltbare Harzschicht 1a aus PTFE oder aus PFA umhüllt ist.
Eine Preßwalze 2, die gegen die Fixierwalze 1 gepreßt
wird, hat einen zentralen, metallischen Kern 2b aus Eisen,
rostfreiem Stahl oder einem ähnlichen Material sowie eine
äußere, Toner-abtrennbare, elastische Schicht 2a aus
Silikongummi, Fluorgummi oder einem ähnlichen Material. Der
Kern 1b der Fixierwalze 1 ist elektrisch mit dem Kern 2b
der Preßwalze 2 verbunden. Diese Kerne sind mit der Erde
über ein Gleichrichterelement 103 in einer normalen
Anschlußrichtung verbunden.
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Bei dieser Anordnung wird angenommen, daß bei einem
Durchtritt des Aufzeichnungspapieres (Aufzeichnungsblatt P)
durch den Spalt zwischen diesen Walzen die Preßwalze 2 mit
einer Minusladung aufgrund der starken Reibung zwischen
der Preßwalze 2 und des Aufzeichnungsblattes P aufgeladen
wird. In diesem Fall wird die Oberfläche der Fixierwalze 1
mit einer schwachen Plusladung aufgeladen. Da das
Gleichrichterelement 103 gemäß Figur 10 angeschlossen ist, kann
die in der Preßwalze 2 gespeicherte Minusladung nicht zu
der Erde (GND) abfließen, so daß sie in dem Kern 2b der
Preßwalze 2 akkumuliert, wodurch sich das Potential des
Kernes 1b der Fixierwalze 1 auf die Minusladung verändert.
Demgemäß wird auch das Potential der äußeren Fläche 1a der
Fixierwalze 1 auf die Minusladung verändert, wodurch die
Abstoßungskraft zwischen der Fixierwalze 1 und dem Toner
mit der Minusladung erzeugt wird, so daß eine
Tonerversetzung verhindert ist.
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Wenn anstelle des Beispiels, wo der Toner eine Minusladung
aufweist, ein Toner mit einer Plusladung verwendet wird,
muß nur die Anschlußrichtung gemäß der Darstellung in der
Figur 11 des Gleichrichterelementes 103 umgekehrt werden.
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Durch den Anschluß des Gleichrichterelementes 103 in der
umgekehrten Richtung kann die in der Preßwalze 2
gespeicherte Minusladung zu der Erde abfließen, während die
äußere Fläche 1a der Fixierwalze 1 mit der Plusladung
aufgeladen wird. Demgemäß wird die Abstoßungskraft zwischen
dem Toner und der Fixierwalze 1 erzeugt, so daß eine
Tonerversetzung verhindert ist.
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Im folgenden werden die durchgeführten Versuche unter
Verwendung des Fixiergerätes gemäß der dargestellten
Ausführungsform erläutert werden. Die Testbedingungen waren
wie folgt.
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Die Fixierwalze 1 wies einen Kern 1b mit einem äußeren
Durchmesser von 20 mm und einer Wanddicke von 2 mm auf,
wobei der Kern mit einer Harzröhrenschicht 1a aus PFA
beschichtet war, die eine Dicke von 30 Mikron aufwies. Die
Preßwalze 2 hatte einen Kern 2b mit einem äußeren
Durchmesser von 10 mm sowie eine äußere elastische Schicht 2a
aus LTV Silikongummi und wies eine Wanddicke von 3 mm auf.
Diese Walzen wurden verwendet. Die Beschichtungsstärken
(Längsstärken) der PFA Harzschicht und der
Silikongummischicht waren 226 mm bzw. 222 mm. Die Kerne dieser beiden
Walzen wurden jeweils elektrisch miteinander verbunden und
sie wurden ferner mittels einer Diode DSA-1A4, hergestellt
von HITACHI SEISAKUSHO Co., Ltd. (Japan), mit der Erde
verbunden, wie dies in der Figur 10 dargestellt ist.
Ferner wurden die Walzen gegeneinander gepreßt, so daß ein
Spalt mit einer Breite (Länge in einer Umfangsrichtung)
von 2 mm entstand. Das OHP-Blatt wurde durch den Spalt
geführt. Der verwendete Toner hatte eine Minusladung.
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Im Ergebnis wurde die Oberfläche der Preßwalze 2 durch die
Reibung auf - 2000 V aufgeladen. Diese Ladung wurde dem
Kern 1b der Fixierwalze 1 zugeführt, um den Kern 1b auf
einen Wert von - 750 V aufzuladen, wodurch das Ergebnis
erzielt wurde, daß die Oberfläche der Fixierwalze 1 mit
einer Ladung von - 250 V aufgeladen wurde, so daß zur
Vermeidung einer Tonerversetzung eine Abstoßungskraft
zwischen dem Toner und der Fixierwalze 1 erzeugt wurde.
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Es ist im übrigen bevorzugt, daß das hier verwendete
Gleichrichterelement 103 eine Ertragsspannung von 50 V bis
500 V hat, da bei einer Ertragsspannung des
Gleichrichterelementes 103 unterhalb von 50 V es nicht möglich ist,
eine adäquate Ladung der Fixierwalze 1 zuzuführen und
diese Ladung in der Fixierwalze 1 aufrechtzuerhalten. Wenn
die Ertragsspannung oberhalb von 500 V liegt, wird in
einer Umgebung mit geringer Feuchtigkeit eine Entladung
erzeugt werden, so daß eine elektrische Störung geschaffen
wird, was zu einem fehlerhaften Betrieb des
Bildherstellungssystems führt.
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Unter Bezug auf die Figuren 12 und 13 werden im folgenden
Veränderungen der Geräte, die in den Figuren 10 und 11
gezeigt sind, erläutert. Dabei sind gleiche
Konstruktionselemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei
eine detaillierte Beschreibung der übereinstimmenden
Elemente weggelassen werden wird.
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Die Figur 12 zeigt ein Fixiergerät, das mit einem Toner,
der eine negative Ladungspolarität aufweist, benutzt wird.
Im Vergleich zu der Figur 10 ist der Kern 1b der
Fixierwalze 1 stärker zu der Minusladung aufgeladen, da die
Fixierwalze 1 mit der Preßwalze 2 über ein
Gleichrichterelement 104 verbunden ist, so daß die Fixierwalze 1 bezüglich
der Preßwalze 2 in der normalen Richtung angeschlossen
ist.
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Die Potentiale der Kerne der Fixierwalze 1 und der
Preßwalze 2 wurden mit den Geräten gemäß den Figuren 10 und 12
verglichen, wobei das gleiche Walzenpaar wie in dem oben
erwähnten Test verwendet wurde. Im Ergebnis waren die
Potentiale der Kerne 1b, 2b der beiden Walzen in dem Gerät
gemäß Figur 10 gleich und hatten einen Wert von - 57 V.
Bei dem Gerät gemäß der Figur 12 hatte andererseits das
Potential des Kernes 1b der Fixierwalze 1 einen Wert von
- 950 V, während das Potential des Kernes 2b der Preßwalze 2
- 650 V war. Durch Erniedrigung des Potentials des Kernes
1b der Fixierwalze 1 und zwar auf einen niedrigeren Wert
als der der Preßwalze 2, wurde die Oberfläche 1a der
Fixierwalze 1 stärker negativ auf einen Wert von - 4000 V
aufgeladen, so daß eine verstärkte Abstoßungskraft
gegenüber
dem Toner und ein verbesserter Versetzungsverhinde
rungseffekt auftrat.
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Die Figur 13 zeigt ein Fixiergerät, das mit einem Toner
verwendet wurde, der eine positive Ladungspolarität hatte.
In diesem Beispiel ist das Gleichrichterelement 104 so
angeschlossen, daß die Plusladung einfach in dem Kern 1b der
Fixierwalze 1 gespeichert werden kann. Auch bei der
Ausführungsform gemäß der Figur 13 wurde der gleiche
technische Effekt, wie oben erwähnt, erzielt.
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Im folgenden werden weitere Veränderungen der Geräte der
Figuren 12, 13 unter Bezug auf die Figuren 14 und 15
erläutert werden. Dabei sind die gleichen Aufbauelemente mit
den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei die
entsprechende Beschreibung weggelassen werden wird.
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Bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 10 bis 13 war
das Material der Oberfläche 1a der Fixierwalze 1 ein
Fluorharz, wie PFA, und das Material der Oberfläche 2a der
Preßwalze 2 war ein Silikongummi. Bei den
Ausführungsforinen gemäß den Figuren 14 und 15 sind diese
Oberflächenmaterialien in umgekehrter Weise angewendet worden. Dies
bedeutet, daß das Material der Oberfläche der Fixierwalze 1
durch eine dünne elastische Schicht 1d aus Silikongummi
gebildet ist, während das Material der Oberfläche der
Preßwalze 2 aus einer Fluorharzschicht 2c, wie PFA,
aufgebaut ist. Die Preßwalze 2 weist beispielsweise einen Kern
2b und eine Silikongummischicht 2a auf sowie ferner eine
äußere PFA-Röhre 2c, welche die Silikongummischicht 2a
umgibt.
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Durch den Aufbau der Oberfläche der Fixierwalze 1 mit dem
elastischen Material nimmt die Fixierfähigkeit zu, und ein
Überdruck auf das Bild wird verhindert, so daß ein gutes
Bild erzielt wird.
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Die Figur 14 zeigt eine Ausführungsform mit einem Toner,
der eine Minusladungspolarität aufweist. Bei dieser
Ausführungsform wird die Oberfläche mit einer
Minusladungspolarität beladen, da die Oberfläche der Fixierwalze 1 von
einem Silikongummi abgedeckt ist. Demgemäß ist das
Gleichrichterelement 104 in einer normalen Verbindungsrichtung
angeschlossen, so daß das Potential des Kernes 1b, der
durch die auf der Oberfläche der Fixierwalze 1 erzeugten
Ladung aufgeladen ist, in einer stärker
Minusladungsbedingung gehalten wird.
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Bei dieser Ausführungsform ist das Potential der
Oberfläche der Fixierwalze 1 - 2 kV, so daß eine starke
Abstoßungskraft gegenüber dem Toner mit der Minusladung
erzeugt wird, wodurch eine Tonerversetzung verhindert wird.
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Die Oberfläche der Preßwalze 2 ist in diesem Fall mit +
250 V aufgeladen, und das Gleichrichterelement 103 ist in
solch einer Weise angeschlossen, daß die Plusladung in dem
Kern 1b nicht einfach zu der Erde entkommen kann. Auf
diese Weise ist der Versetzungsverhinderungseffekt weiter
verbessert, da eine Anziehungskraft für das Anziehen des
Toners zu der Preßwalze 2 von der Rückseite des
Aufzeichnungsblattes P vorliegt.
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Die Figur 15 zeigt eine Ausführungsform mit einem Toner,
der eine positive Ladungspolarität aufweist. Bei diesem
Beispiel wird die Versetzung dadurch verhindert, daß die
Plusladung in den Kern 1b der Fixierwalze 1 gespeichert
wird und daß die Minusladung in dem Kern 2b der Preßwalze
2 gespeichert wird.
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Wie oben erwähnt, kann bei dieser Ausführungsform eine
Versetzung verhindert werden, da die Fixierwalze 1 und die
Preßwalze 2 miteinander verbunden sind und da sie mittels
des Gleichrichterelementes an die Erde angeschlossen sind,
so daß die Ladung, die die gleiche Polarität wie der Toner
aufweist, aufrechterhalten werden kann, selbst wenn die
Oberfläche der Fixierwalze 1 mit einer Ladungspolarität
aufgeladen wird, die entgegengesetzt zu der des Toners
oder des Entwicklers steht. Ein fehlerhafter Betrieb des
Bildherstellungssystems wird verhindert, da die Walzen
über das Gleichrichterelement mit der Erde verbunden sind,
so daß eine elektrische Störung aufgrund einer Entladung
vermieden werden kann.
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Wie oben erwähnt, kann gemäß der Erfindung die
elektrostatische Tonerversetzung verhindert werden, indem das
Gleichrichterelement an das bewegbare Fixierelement, wie
eine Walze, ein Band, ein Endlosblatt und ähnliches, unter
Berücksichtigung der geeigneten Verbindungsrichtung
angeschlossen wird. Ferner kann auch eine elektrische Störung,
die durch eine übermäßige Aufladung des bewegbaren
Fixierelementes erzeugt werden kann, vermieden werden, so daß
kein fehlerhafter Betrieb bei dem Bildherstellungssystem
auftritt.