DE69014446T2

DE69014446T2 - Bildfixiergerät und Bilderzeugungsgerät.

Info

Publication number: DE69014446T2
Application number: DE69014446T
Authority: DE
Inventors: Masamutsu Azuma; Yoshiyuki Koshimizu; Tsunetoshi Nagata
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1990-07-06
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2010-07-07
Also published as: KR910003461A; DE69014446D1; EP0406892B1; EP0406892A3; US5307133A; KR950014878B1; ES2064545T3; EP0406892A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bild-Fixierungs- Vorrichtung zur Wärme-Fixierung eines sichtbar gemachten Bildes auf einem Aufnahmemedium, und sie betrifft auch eine Bild- Bildungs-Vorrichtung, wie etwa ein Kopiergerät oder einen Drucker, der die Bild-Fixierungs-Vorrichtung aufweist.
In einer weithin verwendeten herkömmlichen Bild- Fixierungs-Vorrichtung, in der das Toner-Bild auf dem Aufnahmematerial fixiert wird, das ein nicht fixiertes Toner- Bild prägt, wird das Aufnahmematerial durch eine Berührungsstelle bewegt, die zwischen einer bei einer bestimmten Temperatur gehaltenen Heizrolle und einer eine elastische Schicht aufweisende Andrück- oder Back-up-Rolle gebildet wird, und wird so mit Druck an die Heizrolle zum Anliegen gebracht. Die Fixierungs-Vorrichtung vom Heizrollentyp erfordert es, daß die Temperatur der Heizrolle genau auf einem vorbestimmten Pegel gehalten wird, und daher ist es notwendig, daß die Heizrolle eine große Wärmekapazität aufweist. Dies verursacht eine lange Wartezeit, bis die Oberfläche der Heizrolle ihre Betriebstemperatur erreicht (lange Wartezeit). Dies führt zu einem größeren Verbrauch von elektrischer Energie.
Um dieses Problem zu lösen, schlagen die Druckschriften US 5,149,941, US 4,954,845, US 5,043,763, US 4,998,121, US 5,026,276, US 5,171,145, US 5,241,155, US 5,225,874, US 5,083,168, US 5,027,160, US 5,162,634, US 5,179,263 eine Bild- Fixierungs-Vorrichtung vor , die eine feststehende Heizeinrichtung und einen wärmewiderstandsfähigen Fixierungsfilm in gleitendem Kontakt mit der Heizeinrichtung aufweist, wobei das Toner-Bild durch den Filin geschmolzen wird.
Es wurde jedoch herausgefunden, daß die Bild-Fixierungs- Vorrichtung mit der feststehenden Heizeinrichtung und dem gleitbaren Film die folgenden Probleme mit sich bringt.
Wenn die Bild-Fixierungs-Vorrichtung kontinuierlich und wiederholt betrieben wird, wird eine Antriebsrolle, die stromabwärts der Heizeinrichtung angeordnet ist, in einein inerklichen Ausmaß erwärmt. Insbesonders dann, wenn die Aufnahmematerialien, die eine Breite aufweisen, die deutlich schmäler ist als die der Heiz-Breite der Heizeinrichtung, dem Fixierungs-Vorgang unterworfen werden, ist der Temperaturanstieg der Antriebsrolle zufolge des Temperaturanstiegs an dem Abschnitt, an dem kein Blatt vorliegt, bedeutsam.
Was die Ausrichtung zwischen der Heizeinrichtung und dem Blatt betrifft, gibt es zwei Typen, wobei in dem einen Typ die Mitte der Breite des Blattes mit der Mitte der Heizbreite der Heizeinrichtung ausgerichtet ist, und wobei in dem anderen Typ eine Seitenkante des Blattes mit einem Ende der Heizeinrichtung ausgerichtet ist. Falls das Letztere der Fall ist, erscheint der Abschnitt, an dem kein Blatt vorliegt, nur auf einer Seite, mit dem Ergebnis einer Temperaturdifferenz entlang der Antriebsrolle. Im anderen Fall tritt die nicht gleichmäßige Temperatur der Antriebsrolle auf, zufolge des wärmeerzeugenden Teiles oder der wärmeerzeugenden elektrischen Teile, die in der Bild-Bildungs-Vorrichtung enthalten sind, die in der Bild- Fixierungs-Vorrichtung verwendet wird.
Wenn die nicht gleichmäßige Temperaturverteilung der Antriebsrolle auftritt, wird der Durchmesser der Rolle entlang der Länge der Rolle unterschiedlich zufolge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung der Antriebsrolle. Dies bewirkt einen spürbaren Einfluß auf die seitliche Verschiebung des Fixierungsfilms, so daß der Fixierungsfilm seitlich verschoben wird und trotz des Vorsehens von gewissen Mitteln zur Verhinderung einer seitlichen Verschiebung beschädigt wird. Falls der Durchmesser der Rollen nicht gleichmäßig ist, kann der Fixierungsfilm sogar in einem solchen Ausmaß geknittert werden, daß der Fixierungsfilm zerstört wird.
Auch dannl wenn der Durchmesser der Antriebsrolle entlang ihrer Länge nicht unterschiedlich ist, resultiert das Ansteigen des Durchmessers der Antriebsrolle zufolge der thermischen Ausdehnung in einer Veränderung der Fördergeschwindigkeit des Fixierungsfilms, wodurch die Fördergeschwindigkeit des Aufnahmematerials verändert wird.
Wenn der Abstand zwischen dem Bild-Übertragungsabschnitt und der Bild-Fixierungs-Stelle kleiner ist als die Länge des maximal verwendbaren Aufnahmematerials, besteht die Möglichkeit, daß das übertragene Bild gestört wird. Die Versuche der Erfinder haben ergeben, daß sich der Durchmesser einer Antriebsrolle mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Gummidicke von 1 mm um ungefähr 0,04 mm steigert, wenn die Temperatur um 25ºC ansteigt. Dieses Ansteigen war ausreichend, um das Gleichgewicht der seitlichen Verschiebungskraft zu stören.
In der Fixierungs-Vorrichtung, die die feststehende Heizeinrichtung und den Film verwendet, ist nur der Heizabschnitt bei einer hohen Temperatur, und der Rest ist kalt. Dies ist insbesonders bei dem ersten Fixierungsvorgang so, nachdem der Hauptschalter betätigt worden ist. Bei der Wärmefixierung wird das im Papier enthaltene Wasser durch die Fixierungswärme verdampft, und der entstehende Wasserdampf füllt den Innenraum der Fixierungs-Vorrichtung. Falls hier ein kalter Teil vorliegt, wird der Wasserdampf darauf kondensiert. Falls der Wasserdampf auf dem Film kondensiert wird, oder falls der Wasserdampf auf einem anderen Teil kondensiert wird und zur Größe eines Wassertröpfchens gewachsen ist, das auf das Aufnahmemedium oder den Film fällt, wird das fixierte Bild durch das Tröpfchen verunreinigt (ein strömungsartiges Muster). Wenn der Film von der Rolle angetrieben wird, ist die Rolle unmittelbar nach dem Start des Betriebs der Fixierungs- Vorrichtung kalt. Daher neigt der Film dazu, gekühlt zu werden und den Wasserdampf zu kondensieren.
Wenn der Film in der Form eines endlosen Riemens vorliegt und wenn die Fixierungs-Vorrichtung mit einem Mechanismus zur Steuerung der seitlichen Verschiebung ausgestattet ist, um die seitliche Verschiebung des Filmes zu steuern, wird der Reibungskoeffizient zwischen der Rolle und dem wärmewiderstandsfähigen endlosen Film durch eine Ablagerung des Wassers auf die Rolle und/oder den endlosen Film verändert. Dies führt zu einer Störung des seitlichen Gleichgewichts des endlosen Films, so daß der Film seitlich auf eine seiner Seiten verschoben wird. Falls dies auftritt, ist ein passender Bild- Fixierungs-Vorgang nicht möglich.
Wenn ein drehbares Anpreßglied, wie etwa eine Anpreßrolle verwendet wird, um den Film und das Aufnahmematerial auf die Heizeinrichtung zu pressen, rutscht das drehbare Anpreßglied in manchen Fällen, mit dem Ergebnis, daß ein nicht gleichmäßiges Bild fixiert wird.
In diesem Zusammenhang zeigt die Druckschrift EP-A - 0 295 901 insbesonders eine Bild-Fixierungs-Vorrichtung, die eine Heizeinrichtung enthält, die während des Betriebs fixiert ist, einen endlosen Film, der gleitbar in bezug auf die Heizeinrichtung ist und der mit einem Aufnahmematerial beweglich ist, wobei ein sichtbar gemachtes Bild auf dein Aufnahmematerial durch die Wärme der Heizeinrichtung über den Film erwärmt wird, ein Anpreß-Glied zum Zusammenwirken mit der Heizeinrichtung um eine Berührungsstelle zu bilden, wobei der Film dazwischenliegend ist, und eine Antriebsrolle, die in bezug auf eine Bewegungsrichtung des Aufnahmematerials stromabwärts von der Berührungsstelle angeordnet ist, um den Film anzutreiben. Darüber hinaus ist ein Kühl-Lüfter vorgesehen, um Luft zum Anpreßglied zu führen, um so die Oberfläche des Anpreßgliedes bei einer Temperatur zu halten, die geringer ist als die Schmelztemperatur des Toners.
Obwohl der endlose Film dieses Standes der Technik eine hervorragende Dauerhaftigkeit aufweist, da das Anpreßglied, das mittels des Kühl-Lüfters gekühlt worden ist, eine Überhitzung des Filmes verhindert, leidet die Vorrichtung an einer Verschlechterung des fixierten Bildes, während ihres Betriebes aus folgenden Gründen: Falls die Antriebsrolle in bezug auf die Bewegungsrichtung des Aufnahmematerials stromabwärts der Berührungsstelle angeordnet ist, kann der Wasserdampf, der von dem erwärmten Aufnahmematerial erzeugt worden ist, auf der Antriebsrolle und auf den Teilen in der Umgebung der Antriebsrolle kondensieren. Dies verursacht ein Rutschen zwischen dem Film und der Antriebsrolle, was wiederum eine seitliche Verschiebung oder eine Verzögerung des Films bewirkt, wodurch die Qualität der Fixierung verschlechtert wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Dementsprechend ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bild-Fixierungs-Vorrichtung zu schaffen, bei der Wasserdampf nicht auf dem Film und auf der Antriebsrolle kondensiert wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale gelöst, die im unabhängigen Patentanspruch 1 beschrieben sind.
Entsprechend der Erfindung ist ein Lüfter vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, eine Luftströmung zum Film und zu der Antriebsrolle oder von ihnen weg zu leiten. Zufolge dieser geleiteten Luftströmung wird eine Kondensation von Wasserdampf vom Aufnahmematerial zuverlässig verhindert, und als ein Ergebnis davon wird der Schlupf zwischen der Antriebsrolle und dem Film verhindert, wodurch eine hohe Bild-Fixierungs-Qualität gewährleistet wird.
Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung kommen unter Betrachtung der folgenden Beschreibung und der bevorzugten Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung besser zutage, wenn diese in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Schnitt einer Bild-Fixierungs-Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein Schnitt einer Bild-Bildungs-Vorrichtung, die die Fixierungs-Vorrichtung von Fig. 1 verwendet.
Fig. 3 ist ein Schnitt der Fixierungs-Vorrichtung von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.
Fig. 4 ist ein Schnitt, der einen Zustand eines Film-Quer- Verschiebungs-Verhinderungs-Mechanismus zeigt, der in einer Vorrichtung von Fig. 3 verwendet wird.
Fig. 5 ist ein Schnitt, ähnlich dem von Fig. 4, der jedoch einen anderen Zustand zeigt.
Fig. 6 zeigt die Bewegung des Fixierungs-Films durch den in den Fig. 4 und 5 gezeigten Mechanismus.
Fig. 7 ist ein Schnitt einer Bild-Fixierungs-Vorrichtung, entsprechend einer zweiten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist ein Schnitt einer Bild-Fixierungs-Vorrichtung, entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 und 10 sind Schnitte von Bild-Fixierungs- Vorrichtungen, entsprechend weiterer Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung in vergrößertem Maßstab.
Fig. 11 ist eine axonometrische Darstellung einer Bild- Fixierungs-Vorrichtung, entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 ist ein Schnitt eines Hauptteiles einer Bild- Fixierungs-Vorrichtung, entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13A und Fig. 13B sind eine Vorderansicht bzw. ein Schnitt, die ein Trenn-Führungsglied zeigen.
Fig. 14 ist ein Schnitt eines Hauptteils der Bild- Fixierungs-Vorrichtung, entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSVARIANTEN

Die bevorzugten Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung werden nun in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Indem zunächst auf die Fig. 2 Bezug genommen wird, ist eine Bild-Bildungs-Vorrichtung, entsprechend einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in dieser Fig. gezeigt, umfaßt die Vorrichtung eine Original- Auflage-Platte 1, die aus einem transparenten Material, wie etwa Glas, hergestellt ist, wobei die Platte 1 in der Richtung, die durch einen Pfeil a angedeutet ist, hin und her beweglich ist, um ein daraufgelegtes Original abzutasten. Genau unterhalb der Original-Auflage-Platte 1 ist eine Reihe 2 von Abbildungselementen angeordnet, die einen kleinen Durchmesser und eine kurze Brennweite aufweisen. Das auf die Platte 1 gelegte Original wird durch eine Belichtungslampe 3 beleuchtet, und das von ihm reflektierte Licht wird auf der lichtempfindlichen Trommel 4 über einen Schlitz durch die Reihe 2 von Abbildungselementen abgebildet. Die lichtempfindliche Trommel 4 ist in der Richtung drehbar, die durch einen Pfeil b angedeutet ist. Die Vorrichtung umfaßt weiters einen Lader 5, um die lichtempfindliche Trommel 4 auf zuladen, die mit einer lichtempfindlichen Schicht beschichtet ist, die aus Zinkoxid oder einem organischen fotoelektrischen Material hergestellt ist. Die lichtempfindliche Trommel 4, die durch den Lader 5 gleichmäßig aufgeladen ist, wird über die Reihe 2 dem Abbildungs-Licht ausgesetzt, so daß ein latentes elektrostatisches Bild gebildet wird. Das latente elektrostatische Bild wird durch eine Entwicklungs-Vorrichtung 6 mit einem pulverförmigen Toner sichtbar gemacht, der ein unter Hitze schmelzendes oder erweichendes Harz oder dergleichen umfaßt. Ein Aufnahmematerial (Blatt) P, das in der Kassette S aufgenommen ist, wird durch eine Aufnahmerolle 7 und ein Paar von Förderrollen 8, die in vertikaler Richtung in Druckkontakt miteinander stehen, zur lichtempfindlichen Trommel 4 hin gefördert. Die Förderrollen 8 bewirken eine Förderung des Aufnahmematerials P in zeitlichem Zusammenhang mit dem Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 4. Das Toner-Bild wird über einen Übertragungs-Entlader 9 auf das Aufnahmematerial P übertragen. Danach wird das Aufnahmematerial P von der lichtempfindlichen Trommel 4 durch bekannte Trennmittel getrennt und wird zu einer Bild-Fixierungs-Vorrichtung 11 über einen Förderweg 10 gefördert. In der Fixierungs-Vorrichtung 11 wird das Aufnahmematerial P dem Vorgang der Erwärmung und der Bild-Fixierung unterworfen und danach in den Korb 12 ausgetragen. Nachdem das Toner-Bild von der lichtempfindlichen Trommel 4 übertragen worden ist, wird der auf der lichtempfindlichen Trommel 4 verbleibende Toner durch einen Reiniger 13 entfernt.
Die Fig. 3 ist eine Ansicht einer Bild-Fixierungs-Vorrichtung 11 von Fig. 2 in vergrößertem Maßstab. Wie in Fig. 3 dargestellt, umfaßt die Fixierungs-Vorrichtung 11 ein rechteckiges Heizelement mit einer niedrigen Wärmekapazität, das fest auf der Vorrichtung befestigt ist. Das Element ist aus einem elektrischen Widerstandsmaterial 22 hergestellt und ist auf einem Aluminiumoxidsubstrat gebildet, das eine Dicke von 1,0 mm, eine Breite von 10 mm und eine Länge von 240 mm aufweist. Das Widerstandsmaterial 22 ist auf dem Substrat mit einer Breite von 1,0 mm aufgetragen. Das Heizelement ist an seinen in Längsrichtung gegenüberliegenden Enden mit einer Spannungsquelle verbunden. Die Energieversorgung davon ist in der Form einer Impulsquelle von 100 V Gleichstrom mit einer Frequenz von 20 msec. Die Impulsbreite wird in Übereinstimmung mit einer Temperatur verändert, die von einem Temperatursensor erfaßt wird, sowie in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Energieabstrahlung. Die Impulsbreite reicht von etwa 0,5 bis 5 msec.
Der Fixierungs-Film 24 bewegt sich in der Richtung des Pfeiles in Kontakt mit dem linearen Heizelement 14 mit niedriger Wärmekapazität, das die geregelte Temperatur aufweist. Ein Beispiel des Bild-Fixierungs-Filmes 24 ist ein wärmewiderstandsfähiger Film, der eine Dicke von 20 um (Mikrometer) aufweist und aus Polyimid, Polyetherimid, PES oder PFA hergestellt ist und auf mindestens einer seiner Seiten, die mit dem Bild in Kontakt bringbar ist, mit einer Trennschicht beschichtet ist, die eine Dicke von 10 um (Mikrometer) aufweist, wobei die Trennschicht aus einem fluorierten Harz, wie etwa PTFE oder PFA hergestellt ist, dem ein leitfähiges Material zugegeben ist. Der Film 24 kann in der Form eines endlosen Films vorliegen. Da die Wärmekapazität des Films 24 mit seiner Dicke ansteigt, beträgt die Gesamtdicke von ihm vorzugsweise nicht mehr als 100 um (Mikrometer), insbesonders nicht mehr als 40 um (Mikrometer), vom Standpunkt des Ermöglichens eines schnellen Starts des Betriebs aus gesehen. Diese Anordnung der Bild-Fixierungs-Vorrichtung 11 ist so, daß die Toner-Temperatur größer ist als der Glasübergangspunkt, vorzugsweise größer als der Toner-Erweichungspunkt (Kugel- und Ringverfahren) an dem Punkt, an dem das Aufnahmematerial vom Film 24 getrennt wird.
Der Film 24 wird durch die Antriebsrolle 25 und eine Laufrolle in Richtung des Pfeils 26 angetrieben, um die der Film 24 gespannt ist.
Eine Anpreßrolle 27 hat eine gummielastische Schicht, die aus einem Gummimaterial mit guten Trenneigenschaften hergestellt ist, wie etwa Silicongummi. Sie wird drehend gegen das Heizelement 14 mit einem Gesamtdruck von 4 - 7 kg gepreßt, wobei der Fixierungs-Film 24 dazwischenliegend angeordnet ist.
Der nicht fixierte Toner 29 am Aufnahmematerial P wird entlang einer Eingangsführung 30 in die Bild-fixierende Vorrichtung 11 eingeführt, und wird erwärmt und fixiert.
Die Bild-Bildungs-Vorrichtung, die mit der Bild- Fixierungs-Vorrichtung 11, entsprechend dieser Ausführungsvariante verwendbar ist, ist in einem elektrophotographischen Kopierapparat verwendbar, der in Fig. 2 gezeigt ist, einer elektrostatischen Aufnahme-Vorrichtung oder dergleichen verwendbar.
In der Bild-Fixierungs-Vorrichtung 11 dieser Ausführungsvariante verschiebt sich der endlose Film 24 seitlich, das heißt, er verschiebt sich in einer Richtung rechtwinkelig zu seiner Bewegungsrichtung. Daher ist ein Mechanismus zur Verhinderung dieser seitlichen Verschiebung vorgesehen. In dieser Ausführungsvariante wird die seitliche Verschiebung des Fixierungs-Films 24 durch einen optischen Sensor erfaßt, und die Laufrolle 26 wird infolge der Erfassung gehoben oder abgesenkt, wodurch die seitliche Verschiebung des Fixierungs-Films 24 in einem vorbestimmten Bereich gehalten wird.
Indem auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen wird, ist ein Beispiel eines Seiten-Verschiebungs-Verhinderungs-Mechanismus gezeigt, wie er von der hinteren Seite der Fixierungs- Vorrichtung gesehen wird.
Ein Lager 35 der Laufrolle 26 wird von einer Seitenplatte 46 getragen, um vertikal gleitend beweglich zu sein und trägt drehbar ein Ende der Laufrolle 26. Das andere Ende der Laufrolle 26 wird drehbar von einem Lager getragen, das auf einer Seitenplatte 47 befestigt ist.
Ein Befestigungsglied 36 ist auf der Seitenplatte 46 befestigt und trägt ein Ende einer Feder 37, um das Lager 35 nach oben zu drücken, und der untere Abschnitt des-Lagers 35 wird durch das andere Ende der Feder 37 gedrückt. Eine Federkupplung 38 umf aßt eine Eingabe-Nabe (nicht dargestellt), eine Schraubenfeder (nicht dargestellt) mit einer Steuerklinke (nicht dargestellt), einem Steuerkragen 40a zum Halten der Steuerklinke und eine Ausgabe 41. Wenn der Steuerkragen 40a durch das Eingreifen zwischen einer Eingriffsklinke 40b oder 40c mit einem Klinkenhebel 44 gestoppt wird, wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, wird die Drehkraft von der Eingangsnabe auf die Ausgangsnabe 41 nicht übertragen. Wenn der Klinkenhebel 44 und die Klinken 40b oder 40c nicht miteinander in Eingriff stehen, kann der Steuerkragen 40a rotieren, so daß die Antriebskraft von der Eingangsnabe auf die Ausgangsnabe 41 übertragen wird. Die Rotations-Antriebskraft wird zu allen Zeiten in der Richtung, die durch einen Pfeil J angedeutet ist, über ein nicht dargestelltes Getriebe oder mehrere Getriebe auf die Eingangsnabe übertragen. Auf der Ausgangsnabe 41 ist zur gleichzeitigen Drehung ein Nocken 39 befestigt, wobei der Nocken 39 ein Nockenprofil aufweist, das einen unterschiedlichen Radius in den verschiedenen Winkelstellungen aufweist. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist dann, wenn die Eingriffsklinke 40b und der Klinkenhebel 44 in Eingriff sind, der Radius an der Unterseite des Nockens 39 an seinem Maximum. Wenn die Eingriffsklinke 40c und der Klinkenhebel 44 in Eingriff sind, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, ist der Radius an der Unterseite des Nockens 39 an seinem Minimum, wobei der Radius zwischen dem Maximum und dem Minimum sanft veränderlich ist.
Wenn daher die Eingriffsklinke 40b mit dem Klinkenhebel 44 in Eingriff ist, senkt der maximale Radius-Abschnitt des Nockens 39 das Lager 35 ab, während, wenn sich die Eingriffsklinke 40c mit dem Klinkenhebel 44 in Eingriff befindet, das Lager 35 durch die Feder 37 nach oben angehoben wird.
Der Hebel 43 ist drehbar auf einem Stift 42 getragen, der in der Seitenplatte 46 angeordnet ist, und sein anderes Ende ist in eine Klinke 44 geformt. Dieses andere Ende ist mit der Betätigungsstange einer Spule 45 gekoppelt. Die Spule 45 wird zufolge der Signale von Sensoren 48 und 49 angesteuert.
Die Sensoren 48 und 49 erfassen, daß sich der Fixierungs- Film über die festgesetzten Grenzwerte hinaus nach hinten bzw. nach vorne verschiebt. Die Ausgangssignale der Sensoren 48 und 49 werden auf einem Mikrocomputer übertragen, der die Spule 45 in einer vorbestimmten Reihenfolge an steuert oder nicht ansteuert.
Fig. 6 zeigt die stellungsmäßige Beziehung zwischen der Laufrolle 26 und der Antriebsrolle 25, wie sie von der Seite der Blattförderung gesehen wird. Wie zuvor beschrieben, wird dann, wenn der Abschnitt des Nockens 39 von Fig. 5 mit minimalem Radius dem Lager 35 gegenüberliegt, das Ende der Laufrolle 26 durch die Feder 37 gehoben, so daß die rechte Seite der Laufrolle 26 angehoben wird, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Dann wird der Fixierungsfilm 24 dazu gezwungen, sich seitlich zur rechten Seite hin (Rückseite) zu verschieben. Wenn das Lager 35 in der oben beschriebenen Art durch den Nocken 39 abgesenkt wird, wird der Fixierungsfilm 24 dazu gezwungen, sich seitlich zur linken Seite hin (Vorderseite) zu verschieben.
Indem die Laufrolle 26 über einen Nockenmechanismus oder dergleichen zufolge der Ausgangssignale der Sensoren 48 und 49 verschoben wird, kann sich der Fixierungsfilm 24 stabil innerhalb eines vorbestimmten Bereiches bewegen.
Indem nun auf die Fig. 1 Bezug genommen wird, ist eine Bild-Bildungs-Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung umfaßt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, einen Querstromlüfter 101, der durch einen kleinen Gleichstrommotor angetrieben ist, der nur für den Lüfter vorgesehen ist. Der Lüfter 101 dreht sich in der Richtung A, um eine Luftströmung in den Richtungen B und C zu erzeugen. Als ein Ergebnis wird in einem Abschnitt, der durch das Bezugszeichen D bezeichnet ist, ein negativer Druck erzeugt, so daß eine Strömung, die durch einen Pfeil E bezeichnet ist, erzeugt wird, durch die die Luft von der Umgebung der Antriebsrolle 25 angesaugt wird. Daher wird die Antriebsrolle 25 gekühlt.
Der vom Aufnahmematerial erzeugte Wasserdampf wird an die Außenseite der Vorrichtung durch die vom Lüfter erzeugte Strömung abgegeben, so daß der Dampf auf dem Film 24 nicht kondensiert.
Indem nun auf die Fig. 7 Bezug genommen wird, ist eine Vorrichtung gezeigt, die einer zweiten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung entspricht. Diese Vorrichtung ist dann geeignet, wenn die Hauptgruppe der Bild-Bildungs-Vorrichtung ausreichend Platz hat. Die Luftströmungen F und G werden in der Nachbarschaft der Antriebsrolle 25 auf der Einlaßseite des Querstromlüfters 102 erzeugt.
In den Ausführungsvarianten der Fig. 1 und 7 kann der Querstromlüfter 101 oder 102 auch dazu verwendet werden, den Temperaturanstieg eines anderen Teiles oder von anderen Teilen der Bild-Bildungs-Vorrichtung zu verhindern, wie etwa von einem Hauptmotor oder von wärmeerzeugenden elektrischen Teilen, und/oder um das von der Verarbeitungseinheit erzeugte Ozon von der Vorrichtung nach außen abzugeben.
In der Bild-Bildungs-Vorrichtung dieser Ausführungsvariante kann der Fixierungsfilm 24 gekühlt werden, im Gegensatz zu einer Heizrolle in einer Bild-Bildungs- Vorrichtung vom Heizrollentyp. Der Grund dafür ist, daß das Toner-Bild auf dem Aufnahmematerial durch die Hitze und den Druck, die durch die Berührungsstelle erzeugt werden, schnell fixiert wird, und daher die Fixierungsleistung und das Verhindern einer Ablösung des Toners nicht von der Temperatur des Fixierungsfilms 24 außerhalb der Berührungsstelle abhängen. Darüber hinaus wird der Energieverbrauch auch dann nicht gesteigert, wenn der Film 24 gekühlt wird.
Fig. 8 zeigt eine dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung in einem vergrößerten Maßstab. Eine Führungsplatte 30 zur Führung der Blätter dient dazu, das Blatt korrekt in den Fixierungsbereich einzuführen. Eine Blattausgaberolle ist durch ein Bezugszeichen 23 bezeichnet. Ein Querstromlüfter 101 wird durch einen dafür vorgesehenen kleinen Motor angetrieben.
Im Betrieb wird ein nicht dargestellter Hauptschalter betätigt, und es wird eine Kopiertaste gedrückt, wodurch ein Bild-Bildungssignal erzeugt wird. Dann wird der elektrische Strom zu dem wärmeerzeugenden Widerstand und zur Beleuchtungslampe zugeführt. Gleichzeitig damit beginnt der Querstromlüfter 101 seine Drehung in der Richtung A, um eine Luftströmung in der Richtung B zu erzeugen, wodurch die Luft, die den Bild-Bildungsabschnitt (insbesonders die Belichtungslampe für das Original in dieser Ausführungsvariante) gekühlt hat, und die daher getrocknet ist und eine hohe Temperatur aufweist, in die Umgebung der Antriebsrolle 25 geführt wird. Dadurch wird verhindert, daß der Wasserdampf in der Umgebung der Antriebsrolle 25 kondensiert.
Wenn die Luft von hoher Temperatur zugeführt wird, wie dies hier der Fall ist, wird die Kühlwirkung für die Antriebsrolle 25 leicht verringert. Aber dies ist praktisch kein Problem, und die Wirkung der Verhinderung der Kondensation des Wasserdampfes wird merklich gesteigert, was wesentlich besser ist.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsvariante. In dieser Ausführungsvariante ist die Ausgangsöffnung des Kühl-Lüfters der Hauptgruppe vergrößert, um die Luft in die Umgebung der Antriebsrolle 19 zu führen. Der Lüfter dreht sich in der Richtung C, um die Luft in der Richtung D einzusaugen und um die Luft in den Richtungen E und F abzugeben, wodurch das in der Umgebung der Antriebsrolle 19 kondensierte Wasser verdampft wird. In dieser Ausführungsvariante dient der Lüfter auch dazu, die Hauptgruppe zu kühlen, das Ozon an die Außenseite der Vorrichtung abzuführen und das kondensierte Wasser zu verdampfen. Daher können die Kosten und die Baugröße reduziert werden.
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsvariante, in der ein Querstromlüfter die Luft mit hoher Temperatur aus der Umgebung der Lampe eines nicht dargestellten optischen Systems in der Richtung H ansaugt, und der Lüfter dreht sich in der Richtung G, um die Luft in der Richtung I auszustoßen. Durch diese Anordnung wird die getrocknete Luft mit hoher Temperatur in die Umgebung der Antriebsrolle 19 abgegeben, und daher kann die kondensierte Luft um die Fixierungs-Vorrichtung verdampft werden. Alternativ dazu kann die Luft mit hoher Temperatur aus der Umgebung der Energieversorgung, von wärmeerzeugenden elektrischen Teilen vom Motor oder dergleichen anstelle der Lampe des optischen Systems angesaugt werden.
Fig. 11 ist eine axonometrische Darstellung einer weiteren Ausführungsvariante. In dieser-Ausführungsvariante liefert ein Motorlüfter Luft in die Richtung J, das heißt, in die Längsrichtung der Antriebsrolle 19, wodurch die kondensierte Luft verdampft wird.
Fig. 12 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante, in der ein Trenn-Führungs-Glied 124 zur Führung des Aufnahmematerials nach dem Bild-Fixierungs-Vorgang mit einer Öffnung 124a (Fig. 13A) versehen ist, um eine Luftströmung durch es hindurch zu ermöglichen. Dann wird ein Luftströmungs- Weg, der durch eine ausgezogene Pfeillinie A bezeichnet ist, in der Umgebung der Anpreßrolle 27 durch die Saugkraft des Lüfters 101 gebildet. Insbesonders erstreckt sich der Luftströmungsweg von der Außenseite der Bild-Bildungs-Vorrichtung durch die Öffnung des Führungsgliedes 124 und um den Umfang der Anpreßrolle 27 zu einer Außenseite der Bild-Bildungs- Vorrichtung.
Bei dieser Ausführungsvariante ist auch dann, wenn der durch das Aufnahmematerial erzeugte Wasserdampf nach dem Bild- Fixierungs-Vorgang in die Umgebung der Anpreßrolle 27 kommt, wenn die Anpreßrolle 27 eine niedrige Temperatur hat, der durch die Saugkraft des Lüfters 101 erzeugte Luftstrom entlang der durchgezogenen Pfeillinie A wirksam, um den Wasserdampf aus der Umgebung der Anpreßrolle 27 über ein Gitter eines äußeren Gehäuses 125 auszustoßen. Daher staut sich auch dann, wenn der Wasserdampf in die Umgebung der Anpreßrolle 27 mit niedriger Temperatur kommt, der Wasserdampf nicht in der Umgebung der Anpreßrolle 27, so daß verhindert wird, daß der Dampf an der Anpreßrolle kondensiert.
Die Fig. 13A und 13B zeigen ein Beispiel eines Trenn- Führungs-Gliedes, das die Öffnung 124a aufweist.
Zusätzlich dazu wird der vom Aufnahmematerial erzeugte Wasserdampf nicht in die Umgebung des endlosen Films 18 abgegeben, sondern wird aus der Vorrichtung ausgestoßen, da hier ein zusätzlicher Luftweg vorgesehen ist, wie er durch eine unterbrochene Pfeillinie B vom Lüfter 101 bezeichnet ist, wodurch die Ablagerung von Wassertröpfchen auf den endlosen Film 18 verhindert wird.
In dieser Ausführungsvariante verzweigt sich der Luftweg, der durch einen Pfeil B dargestellt ist, nach unten, wie durch eine durchbrochene Linie angedeutet ist. Der verzweigte Weg verzweigt sich weiter zu einem Weg B1, der sich zur Außenseite der Bild-Bildungs-Vorrichtung hin erstreckt und zu einem Weg B2, der in den Weg A um den Umfang der Anpreßrolle 27 eininündet. Besonders in dieser Ausführungsvariante wird ein Luftströmungsweg gebildet, der durch eine durchgezogene Linie C bezeichnet ist, um die Luft aufzunehmen, die durch eine nicht dargestellte Belichtungslampe für das Original oder dergleichen erwärmt und getrocknet worden-ist. Daher ist es vom Standpunkt der Verhinderung der Kondensation von Wasserdampf auf der Anpreßrolle 27 weiters vorteilhaft, den Luftströmungsweg B2 vorzusehen, der sich von dem Weg B zum Weg A erstreckt, um den Umfang der Anpreßrolle 27.
Der Lüfter kann durch ein bekanntes Antriebssystem angetrieben werden
Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsvariante, in der eine Grundplatte 127 der Bild-Bildungs-Vorrichtung und ein Grundträger 126 der Bild-Fixierungs-Vorrichtung mit Öffnungen b bzw. c versehen sind, und zwar an den Stellen, die der Anpreßrolle 27 entsprechen. Durch die Bildung dieser Öffnungen wird ein Luftweg, der durch einen Pfeil D angedeutet ist, in der Umgebung der Anpreßrolle 27 durch die Saugkraft des Lüfters 101 erzeugt. Daher wird der Wasserdampf auch dann, wenn der Wasserdampf, der durch das Aufnahmematerial nach dem Bild- Fixierungs-Vorgang erzeugt wird, in die Umgebung der Anpreßrolle 27 kommt, wenn die Antriebsrolle 27 eine niedrige Temperatur hat, an die Außenseite der Vorrichtung abgegeben, da eine Luftströmung entlang der durchgezogenen Linie D in Fig. 14 existiert. Dementsprechend wird verhindert, daß der Wasserdampf in der Form von Wasserströpfchen auf der Anpreßrolle 27 kondensiert.
Wie oben beschrieben, werden die Luftströmungswege nicht nur um den Film, sondern auch um die Anpreßrolle eingerichtet, und daher kann die Kondensation von Wasserdampf auf dem Film und auf der Anpreßrolle wirksam verhindert werden, um einen stabilisierten Bild-Fixierungs-Vorgang zu erreichen.

Claims

1. Bild-Fixierungs-Vorrichtung, umfassend

eine Heizeinrichtung (14), die während des Betriebs fixiert ist,

einen endlosen Film (18, 24), der in bezug auf die Heizeinrichtung gleitbar ist und der mit einem Aufnahmematerial (P) beweglich ist, wobei ein auf dem Aufnahmematerial sichtbar gemachtes Bild (29) durch die Wärme der Heizeinrichtung auf dem Film erwärmt wird,

ein Anpreßglied (21, 27), zum Zusammenwirken mit der Heizeinrichtung, um eine Berührungsstelle zu bilden, wobei der Film dazwischenliegend ist,

eine Antriebsrolle (19, 25), die in einer Bewegungsrichtung des Aufnahmematerials stromabwärts der Berührungsstelle angeordnet ist, um den Film anzutreiben, und

einen Lüfter (101, 102), der dazu ausgebildet ist, eine Luftströmung zu dem Film (18, 24) und zu der Antriebsrolle (19, 25) oder von ihnen weg zu richten, um zu verhindern, daß Wasserdampf darauf kondensiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die Heizeinrichtung (14) in einer Richtung erstreckt, die im wesentlichen rechtwinkelig zu einer Bewegungsrichtung des Films (18, 24) ist, und wobei der Lüfter (101, 102) ein Querstromlüfter ist, der sich entlang einer Länge der Heizeinrichtung erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Luft eine getrocknete Luft ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Heizeinrichtung (14) eine wärmeerzeugende Widerstandsschicht (22) aufweist, die sich in einer Richtung erstreckt, die im wesentlichen rechtwinkelig zu einer Bewegungsrichtung des Aufnahmematerials (P) ist, und die zufolge der Zuführung von elektrischem Strom Wärme erzeugt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei keine Luftschicht zwischen der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht (22) und dem sichtbar gemachten Bild (29) besteht.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das sichtbar gemachte Bild (29) ein fixiert werdendes pulverförmiges Toner-Bild ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Film (18, 24) und das Aufnahmematerial (P) voneinander getrennt werden, wenn eine Temperatur des Toners größer ist als der Glasübergangspunkt des Toners.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich ein Weg der Luftströmung, die durch den Lüfter erzeugt wird, von einer Außenseite der Vorrichtung durch die Umgebung des Anpreßgliedes (21, 27) zu einer Außenseite der Vorrichtung erstreckt.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Führungsglied (124), das eine Öffnung (124a) aufweist, um das Aufnahmematerial (P) zu führen, das dem Bild-Fixierungs-Vorgang unterworfen worden ist, wobei die Öffnung einen Teil des Luftströmungsweges darstellt.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Mittel (124) vorgesehen ist, um die Luft von der Antriebsrolle (19, 25) zu der Berührungsstelle zu führen.

11. Bild-Bildungs-Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine Bild- Fixierungs-Vorrichtung, entsprechend einem der vorangehenden Ansprüche.