DE69717418T2

DE69717418T2 - Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69717418T2
Application number: DE69717418T
Authority: DE
Inventors: Katsumi Adachi; Kiyoshi Chinzei; Naoto Hirao; Masaaki Ohyama; Mituaki Ono; Yoshihiro Tonomoto; Toshimasa Toyama
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2017-09-13
Also published as: US5887236A; EP0866385A2; EP0866385B1; EP0866385A3; JPH10260609A; DE69717418D1; JP3310574B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Bilderzeugungsvorrichtungen und, im besonderen, eine Bilderzeugungsvorrichtung, die mit einer Fixiereinheit versehen ist, die ein. Tonerbild fixiert, das auf ein Aufzeichnungsmedium wie etwa auf kontinuierliches Aufzeichnungspapier unter Einsatz der Elektrophotographietechnik übertragen wurde.
In einem Drucker, bei dem die Elektrophotographietechnik zum Einsatz kommt und das Bild auf kontinuierlichem Aufzeichnungspapier aufgezeichnet wird, verbleibt herkömmlicherweise, falls eine Druckoperation (Job) endet und während einer vorbestimmten Zeit kein nächster Job auftritt, ein Abschnitt des Papiers, der mit der letzten Zeile bedruckt ist, innerhalb eines Papiertransportweges im Inneren des Druckers. Daher wird das Aufzeichnungspapier manuell oder automatisch weitertransportiert, um den Abschnitt des Papiers, der mit der letzten Zeile bedruckt ist, aus dem Drucker zu entfernen, so daß das Aufzeichnungspapier längs einer Perforation, die im Anschluß an den Abschnitt des Papiers vorgesehen ist, der mit der letzten Zeile bedruckt ist, getrennt werden kann.
Wenn jedoch der nächste Job in diesem Zustand gestartet wird, wird das Drucken in einem Zustand gestartet, bei dem die Menge des Aufzeichnungspapiers, das weitertransportiert wurde, um das Druckresultat des vorhergehenden Jobs herauszuführen, vor der ersten Zeile dieses nächsten Jobs liegt. Als Resultat wird die Menge des Aufzeichnungspapiers, das weitertransportiert wurde, vergeudet, und die Nutzungseffektivität des Aufzeichnungspapiers ist schlecht.
Daher wird herkömmlicherweise ein sogenannter Rücktransport vorgenommen, falls ein Job endet und der nächste Job nicht während einer vorbestimmten Zeit auftritt. Durch diesen Rücktransport wird das Aufzeichnungspapier weitertransportiert, falls ein Job endet, aber der nächste Job nicht während der vorbestimmten Zeit auftritt, und um ein vorbestimmtes Maß zurückgeführt, bevor der nächste Job startet. Als Resultat wird die Nutzungseffektivität des Aufzeichnungspapiers verbessert. Ein photoleitfähiger Körper einer Prozeßeinheit und das Aufzeichnungspapier sind voneinander getrennt, und Rollen einer Fixiereinheit und das Aufzeichnungspapier sind voneinander getrennt, wenn der Rücktransport ausgeführt wird.
Ähnlich ist im Falle des Druckers, der Bilder zum Beispiel durch die ersten und zweiten Prozeßeinheiten sukzessive aufzeichnet, die letzte Zeile, die aufgezeichnet wird, zu einem Zeitpunkt, wenn ein Job endet, auf einer stromabwärtigen Seite von der zweiten Prozeßeinheit in einer Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers angeordnet. Falls der nächste Job in diesem Zustand gestartet wird, wird somit der Abschnitt des Papiers zwischen den ersten und zweiten Prozeßeinheiten vergeudet. Aus diesem Grund ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, um auch in solch einem Fall den oben beschriebenen Rücktransport auszuführen.
Falls bei dem Drucker, der die Bilder durch die ersten und zweiten Prozeßeinheiten sukzessive aufzeichnet, jedoch eine einzelne Fixiereinheit verwendet wird, um die Druckerkonstruktion zu vereinfachen, ist diese Fixiereinheit auf der stromabwärtigen Seite von der zweiten Prozeßeinheit vorgesehen, die längs der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers am weitesten stromabwärts angeordnet ist. Wenn der oben beschriebene Rücktransport ausgeführt wird, ist demzufolge das Bild, das auf dem Aufzeichnungspapier durch den vorhergehenden Job aufgezeichnet wurde, noch nicht fixiert. Wenn die Rollen der Fixiereinheit und das Aufzeichnungspapier zu Beginn des nächsten Jobs in Kontakt gelangen, wäre deshalb das Problem vorhanden, daß das Bild, das noch nicht fixiert ist, durch die Erschütterung beim Kontakt zwischen den Rollen der Fixiereinheit und dem Aufzeichnungspapier zerstört werden kann. Falls das Bild, das noch nicht fixiert ist, zerstört wird, wird die Bildaufzeichnungsqualität außerordentlich verschlechtert, und es macht sich erforderlich, die zwei Jobs erneut auszuführen, wodurch es zu dem anderen Problem kommt, daß die Leistung des Druckers extrem verschlechtert wird. Ferner tritt die Zerstörung des noch nicht fixierten Bildes, die durch die Erschütterung beim Kontakt zwischen den Rollen der Fixiereinheit und dem Aufzeichnungspapier verursacht wird, besonders dann zutage, wenn das Aufzeichnungsmedium auf einem gewissen Wickelwinkel um die Rollen der Fixiereinheit gewickelt wird.
DE 93 08 981 U1 offenbart eine thermische Fixiervorrichtung für einen Drucker oder eine Kopiervorrichtung mit einer erhitzten Fixierrolle und einer Preßrolle, wobei letztere schwenkbar ist zum Kontaktieren der Fixierrolle, wenn eine Papierbahn, auf der ein Tonerbild vorhanden ist, zwischen die Rollen gepreßt wird, und zum Trennen von der Fixierrolle im Bereitschaftsbetrieb. Die Vorrichtung hat auch einen Vorerhitzungssattel, über dessen Oberfläche die Papierbahn hinweggeführt und dadurch vorerhitzt wird, bevor sie die Fixierrolle und Preßrolle bei der Fixieroperation erreicht. Zwischen dem Vorerhitzungssattel und der Papierbahn ist ein Kabel oder ein Stab angeordnet, die bei der Fixieroperation in eine Nut in dem Vorerhitzungssattel eingelassen werden. Im Bereitschaftsbetrieb ist die Preßrolle von der Fixierrolle hinweggeschwenkt und ist der Vorerhitzungssattel von der Papierbahn hinweggeschwenkt. Das Kabel oder der Stab bewegt sich aus der Nut heraus, um die Papierbahn von dem Vorerhitzungssattel emporzuheben.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue und nützliche Bilderzeugungsvorrichtung vorzusehen, bei der die oben beschriebenen Probleme eliminiert sind.
Eine andere und spezifischere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bilderzeugungsvorrichtung vorzusehen, die ein Bild mit hoher Qualität aufzeichnen kann, indem verhindert wird, daß ein Tonerbild, das noch nicht fixiert ist, zu der Zeit des Fixierens zerstört wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 vorgesehen.
Gemäß einer Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich zu verhindern, daß das Tonerbild zerstört wird, wenn die Rollen der Fixiereinheit mit dem Aufzeichnungsmedium in Kontakt gelangen, indem verhindert wird, daß die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums abgerieben wird.
Andere Ziele und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden eingehenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Diagramm, das die allgemeine Konstruktion einer ersten Ausführungsform einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein Diagramm, das eine Ausführungsform einer Prozeßeinheit zeigt;
Fig. 3 ist ein Diagramm zum Erläutern der Fixieroperation der ersten Ausführungsform;
Fig. 4 ist eine Draufsicht, die eine Fixiereinheit mit einer ersten Ausführungsform eines zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus in einem Kontaktzustand zeigt;
Fig. 5A, 5B und 5C sind jeweilige Seitenansichten, die einen wichtigen Teil zum Erläutern der Operation der ersten Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus zeigen;
Fig. 6 ist eine Draufsicht, die die Fixiereinheit mit einer zweiten Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus in dem Kontaktzustand zeigt;
Fig. 7A, 7B und 7C sind jeweilige Seitenansichten, die einen wichtigen Teil zum Erläutern der Operation der zweiten Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus zeigen;
Fig. 8 ist eine Draufsicht, die die Fixiereinheit mit einer dritten Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus in dem Kontaktzustand zeigt;
Fig. 9A und 9B sind jeweilige Seitenansichten, die einen wichtigen Teil zum Erläutern der Operation der dritten Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus zeigen;
Fig. 10 ist eine Draufsicht, die die Fixiereinheit mit einer vierten Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus in dem Kontaktzustand zeigt;
Fig. 11A, 11B und 11C sind jeweilige Seitenansichten, die einen wichtigen Teil zum Erläutern der Operation der vierten Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus zeigen;
Fig. 12 ist ein Diagramm, das die Konstruktion der Fixiereinheit und ihren peripheren Teil in einer zweiten Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm, das die Beziehung von Papierbedingungen, Tonerbedingungen, EIN/AUS-Zuständen von Erhitzungsmitteln und einem Wickelwinkel θ bezüglich einer ersten Abwandlung der zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm, das die Beziehung der Papierbedingungen, Tonerbedingungen, EIN/AUS-Zustände von Heizelementen und dem Wickelwinkel θ bezüglich einer Kombination der ersten und zweiten Abwandlungen der zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 15 ist ein Diagramm, das die allgemeine Konstruktion einer dritten Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 16 ist ein Diagramm, das die Beziehung einer Eintrittstemperatur eines Aufzeichnungspapiers, das der Fixiereinheit zugeführt wird, und einer Berührungslinienbreite zeigt;
Fig. 17 ist ein Diagramm, das die Beziehung einer Gesamttonerschichtdicke auf dem Aufzeichnungspapier und des Erhitzungsbetrages, der in einer Fixierrolle der Fixiereinheit erforderlich ist, zeigt;
Fig. 18 ist ein Diagramm, das die erforderliche Kontaktzeit von Vorerhitzungsrollen einer Vorerhitzungseinheit, die auf 120ºC erhitzt sind, bezüglich des Aufzeichnungspapiers zeigt, um die Eintrittstemperatur des Aufzeichnungspapiers, das der Fixiereinheit zugeführt wird, auf 100ºC zu bringen;
Fig. 19 ist ein Diagramm, das die Beziehung der Temperatur des Aufzeichnungspapiers und der Kontaktzeit der Vorerhitzungsrollen unter Bedingungen zeigt, die jenen im Falle der dritten Ausführungsform ähnlich sind;
Fig. 20 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, wenn vier Vorerhitzungsrollen die Vorerhitzungseinheit in der dritten Ausführungsform und den ersten bis vierten Abwandlungen der dritten Ausführungsform bilden;
Fig. 21 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, wenn N Vorerhitzungsrollen die Vorerhitzungseinheit in der dritten Ausführungsform und den ersten bis vierten Abwandlungen der dritten Ausführungsform bilden.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 ist ein Diagramm, das die allgemeine Konstruktion einer ersten Ausführungsform einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf einen Drucker angewendet, bei dem die Elektrophotographietechnik zum Einsatz kommt.
Ein Drucker 1, der in Fig. 1 gezeigt ist, enthält im allgemeinen eine Energiezufuhr 2, einen Controller 3, einen Papierzuführteil 4, einen Prozeßteil 5, einen ersten Trenn- und Kontaktiermechanismus 6, eine Fixiereinheit 7, einen zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17, einen Papiertrennteil 8, einen Stapler 9, einen Sensor 10 und einen Transporttraktor 18. Der Controller 3 enthält eine zentrale Verarbeitungseinheit (central processing unit; CPU) oder dergleichen, die die gesamte Druckoperation des Druckers 1 steuert, indem die Operationen der verschiedenen Teile innerhalb des Druckers 1 gesteuert werden, wie etwa des Papierzuführteils 4, des Prozeßteils 5, der ersten und zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismen 6 und 17, der Fixiereinheit 7, des Papiertrennteils 8 und des Transporttraktors 18, und einen Speicher oder dergleichen, der Daten und durch die CPU auszuführende Programme speichert. Der Papierzuführteil 4 empfängt kontinuierliches Aufzeichnungspapier 11 als Aufzeichnungsmedium von einem Vorverarbeitungsmechanismus (nicht gezeigt) und führt das Aufzeichnungspapier 11 in den Drucker 1 durch ein bekanntes Mittel ein. Der Vorverarbeitungsmechanismus kann ein sogenannter Vorratsbehälter sein, und dieser Vorratsbehälter kann innerhalb des Druckers 1 vorgesehen sein. Das Aufzeichnungspapier 11, das in den Drucker 1 eingeführt wird, wird durch ein bekanntes Transportmittel (nicht gezeigt), das den Transporttraktor 18 enthält, in einer Transportrichtung, die durch Pfeile in Fig. 1 angegeben ist, längs eines vorbestimmten Transportweges 12 innerhalb des Druckers 1 transportiert. Es ist nicht unbedingt erforderlich, wie später beschrieben, den Sensor 10 vorzusehen.
Der Prozeßteil 5 enthält eine oder eine Vielzahl von Prozeßeinheiten, die Bilder auf das Aufzeichnungspapier 11 unter Einsatz der Elektrophotographietechnik unter der Steuerung des Controllers 3 übertragen. Der erste Trenn- und Kontaktiermechanismus 6 enthält ein Solenoid, eine Luftpumpe oder dergleichen und steuert wenigstens eines von dem Aufzeichnungspapier 11 und jeder der Prozeßeinheiten, um einen Trennzustand einzunehmen, bei dem das Aufzeichnungspapier 11 und die Prozeßeinheit voneinander getrennt sind, und einen Kontaktzustand, bei dem das Aufzeichnungspapier 11 und die Prozeßeinheit einander kontaktieren, unter der Steuerung des Controllers 3. Der Controller 3 bestimmt die Zeitlage, wie später beschrieben, zu der der erste Trenn- und Kontaktiermechanismus 6 für den Trennzustand und den Kontaktzustand gesteuert wird, zum Beispiel auf der Basis eines internen Zeitgebers.
Unter der Steuerung des Controllers 3 fixiert die Fixiereinheit 7 thermisch das Bild, das auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen wurde, indem sie mit dem Aufzeichnungspapier 11 in Kontakt gelangt und dagegenpreßt. Der zweite Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 enthält ein Solenoid, eine Luftpumpe oder dergleichen und steuert wenigstens eines von dem Aufzeichnungspapier 11 und jeder der Rollen der Fixiereinheit 7, um einen Trennzustand einzunehmen, bei dem das Aufzeichnungspapier 11 und die Rollen der Fixiereinheit 7 voneinander getrennt sind, und einen Kontaktzustand, bei dem das Aufzeichnungspapier 11 und die Rollen der Fixiereinheit 7 einander kontaktieren, unter der Steuerung des Controllers 3. Der Controller 3 bestimmt die Zeitlage, wie später beschrieben, zu der der zweite Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 für den Trennzustand und den Kontaktzustand gesteuert wird, zum Beispiel auf der Basis des internen Zeitgebers.
Der Papiertrennteil 8 führt das Aufzeichnungspapier 11, auf dem das Bild aufgezeichnet ist, einem Nachverarbeitungsmechanismus (nicht gezeigt) zu oder stapelt das Aufzeichnungspapier 11, auf dem das Bild aufgezeichnet ist, auf dem Stapler 9 innerhalb des Druckers 1 unter der Steuerung des Controllers 3. Perforationen sind in vorbestimmten Abständen auf dem Aufzeichnungspapier 11 gebildet, und das Aufzeichnungspapier 11 wird auf dem Stapler 9 sukzessive gestapelt, indem es alternierend in zueinander entgegengesetzten Richtungen längs der Perforationen gefaltet wird.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das eine Ausführungsform der Prozeßeinheit zeigt. In dieser Ausführungsform wird der Einfachheit halber angenommen, daß der Prozeßteil 5 zwei Prozeßeinheiten enthält, die jeweils die in Fig. 2 gezeigte Konstruktion haben. Falls die zwei Prozeßeinheiten so angeordnet sind, daß die Bilder auf dieselbe Seite des Aufzeichnungspapiers 11 übertragen werden, ist es möglich, das Bild unter Verwendung der zwei Prozeßeinheiten in zwei Farben zu drucken. Falls andererseits die zwei Prozeßeinheiten so angeordnet sind, daß die Bilder auf zueinander verschiedene Seiten des Aufzeichnungspapiers 11 übertragen werden, ist es möglich, ein beidseitiges Drucken auszuführen.
Eine Prozeßeinheit 20 enthält im allgemeinen, wie in Fig. 2 gezeigt, einen Vorlader 21, einen Belichtungsteil 22, einen Entwicklungsteil 23, einen Übertragungsteil 24, einen Wechselstromentlader 25, einen Reinigerteil 26, einen Leuchtdioden-(LED)-Entlader 27 und einen photoleitfähigen Körper 28. In dieser Ausführungsform enthält der photoleitfähige Körper 28 eine photoleitfähige Trommel. Zu der Zeit des Druckens wird der photoleitfähige Körper 28 im Uhrzeigersinn durch ein bekanntes Mittel rotiert, wie es durch einen Pfeil angegeben ist, und die Oberfläche des photoleitfähigen Körpers 28 wird durch den Vorlader 21 gleichförmig geladen. Der Belichtungsteil 22 belichtet ein Muster, das dem Bild entspricht, das auf dem Aufzeichnungspapier 11 aufzuzeichnen ist, auf der Oberfläche des photoleitfähigen Körpers 28, um ein elektrostatisches latentes Bild zu bilden. Dieses elektrostatische latente Bild wird durch den Entwicklungsteil 23 zu einem Tonerbild entwickelt.
Andererseits wird das Aufzeichnungspapier 11 durch ein bekanntes Mittel in einer Richtung transportiert, die in Fig. 2 durch einen Pfeil angegeben ist. Wenn der photoleitfähige Körper 28 rotiert, wird daher das Tonerbild durch den Übertragungsteil 24 auf das transportierte Aufzeichnungspapier 11 übertragen. Dieses Tonerbild wird durch die in Fig. 1 gezeigte Fixiereinheit fixiert, die in einer nachfolgenden Stufe vorgesehen ist.
Die Ladung des Resttoners, der auf der Oberfläche des photoleitfähigen Körpers 28 verbleibt, nachdem das Tonerbild auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen ist, wird durch den Wechselstromentlader 25 eliminiert und durch eine Reinigungsklinge oder eine Bürste des Reinigerteils 26 mechanisch entfernt. Danach führt der LED-Entlader 2T das Oberflächenpotential des photoleitfähigen Körpers 28 auf die Ausgangsstufe (zum Beispiel 0 V) zurück.
Fig. 3 ist ein Diagramm zum Erläutern der Fixieroperation der ersten Ausführungsform. In Fig. 3 enthält die Fixiereinheit 7 im allgemeinen eine Fixierrolle 31 und eine Preßrolle 32. Das Aufzeichnungspapier 11 wird auf einem Wickelwinkel θ um die äußeren peripheren Flächen der Rollen 31 und 32 gewickelt. Dieser Wickelwinkel θ ist der Winkel, der zwischen einer Position, wo jede der Rollen 31 und 32 beginnt, die Oberflächen des Aufzeichnungspapiers 11 zu kontaktieren, und einer Position, wo jede der Rollen 31 und 32 beginnt, sich von den Oberflächen des Aufzeichnungspapiers 11 zu trennen, gebildet wird. Wenn das Bild zum Beispiel nur auf einer Druckoberfläche 11a des Aufzeichnungspapiers 11 aufgezeichnet wird, ist ein bekanntes Erhitzungsmittel an der Fixierrolle 31 vorgesehen, und es ist nicht wichtig, ein Erhitzungsmittel an der Preßrolle 32 vorzusehen. Wenn andererseits Bilder auf beiden Seiten des Aufzeichnungspapiers 11 aufgezeichnet werden, ist ein Erhitzungsmittel an jeder der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 vorgesehen, und die zwei Rollen 31 und 32 werden beide als Fixier- und Preßrollen verwendet.
Um ein Hochgeschwindigkeitsdrucken auszuführen, ist es erforderlich, einen Abstand (eine sogenannte Berührungslinienbreite) längs der peripheren Richtung von jeder Rolle, die das Aufzeichnungspapier 11 kontaktiert, in einem Zustand, wenn jede Rolle leicht gequetscht wird, und den Außendurchmesser von jeder Rolle auf große Werte festzulegen, um eine stabile Fixierenergie zu erhalten. Der Erhöhung der Preßkraft, mit der die zwei Rollen gegeneinander gepreßt werden, um die Berührungslinienbreite zu vergrößern, ist jedoch eine Grenze gesetzt. Falls die Preßkraft übermäßig groß ist, kommt es unter dem Gesichtspunkt einer Wiederherstellungskraft von jeder Rolle, eines stabilen Transportes des Aufzeichnungspapiers 11 und dergleichen zu zusätzlichen Problemen. Da die Forderungen nach Reduzierung der Größe des Druckers hoch sind, ist andererseits auch dem Vergrößern des Außendurchmessers von jeder Rolle eine Grenze gesetzt. Aus diesem Grund ist es gemäß der herkömmlichen Struktur, bei der das Paar von einander gegenüberliegenden Rollen über das Aufzeichnungspapier 11 in einer Richtung, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 senkrecht ist, gegeneinandergepreßt wird, schwierig, eine Fixierenergie zu erhalten, die groß genug ist, um das Hochgeschwindigkeitsdrucken zu ermöglichen. Daher wird das Aufzeichnungspapier 11 in dieser Ausführungsform auf dem Wickelwinkel θ um die äußeren peripheren Flächen der Rollen 31 und 32 gewickelt, wie in Fig. 3 gezeigt, um eine große Berührungslinienbreite vorzusehen. Als Resultat ist es möglich, einen Vorerhitzungseffekt zu erhalten, wodurch es ermöglicht wird, eine ausreichende Fixierenergie und eine Fixiereffektivität zu erreichen, die erforderlich sind, um das Hochgeschwindigkeitsdrucken zu bewältigen.
Wenn der oben beschriebene Rücktransport des Aufzeichnungspapiers 11 ausgeführt wird, arbeitet der zweite Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 und steuert die Rollen 31 und 32 und das Aufzeichnungspapier 11 von dem Kontaktzustand in den Trennzustand. Wenn ein Job während einer vorbestimmten Zeit nicht ausgeführt wird, arbeitet zusätzlich der zweite Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 ähnlich und steuert die Rollen 31 und 32 und das Aufzeichnungspapier 11 von dem Kontaktzustand in den Trennzustand, da sich das Aufzeichnungspapier 11 deformieren oder verfärben kann, falls das Aufzeichnungspapier 11 für eine lange Zeit im Kontaktzustand verbleibt. Wenn das Aufzeichnungspapier 11 jedoch auf dem Wickelwinkel θ um die äußeren peripheren Flächen der Rollen 31 und 32 gewickelt ist, wie in Fig. 3 gezeigt, ist es möglich, daß das Tonerbild, das auf dem Aufzeichnungspapier 11 noch nicht fixiert ist, abgerieben und zerstört wird, wenn sich die Rollen 31 und 32 von dem Aufzeichnungspapier 11 trennen. Besonders beim beidseitigen Drucken ist die Möglichkeit hoch, daß das Tonerbild, das auf dem Aufzeichnungspapier 11 noch nicht fixiert ist, abgerieben und zerstört wird. In dieser Ausführungsform wird deshalb unter Verwendung der folgenden Konstruktion verhindert, daß das Tonerbild zerstört wird.
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer ersten Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5A bis 5C. Fig. 4 ist eine Draufsicht, die die Fixiereinheit 7 mit dem zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 im Kontaktzustand zeigt, und Fig. 5A bis 5C sind jeweilige Seitenansichten, die einen wichtigen Teil zum Erläutern der Operation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 zeigen.
Die Fixierrolle 31 wird, wie in Fig. 4 gezeigt, durch ein Paar von Stützplatten 35 rotationsfähig gestützt, und ähnlich wird die Preßrolle 32 durch ein Paar von Stützplatten 36 rotationsfähig gestützt. Zusätzlich werden die Stützplatten 35 durch Rotationsglieder 42 über einen Schaft 37 rotationsfähig gestützt, und die Stützplatten 36 werden durch dieselben Rotationsglieder 42 über einen Schaft 38 rotationsfähig gestützt. Die Rotationsglieder 42 sind auf einem Rahmen 47 über einen Schaft 43 rotationsfähig gestützt. Ein Motor 34 ist mit dem Rotationsschaft der Fixierrolle 31 verbunden und rotiert die Fixierrolle 31 unter der Steuerung des Controllers 3. Scheiben sind auf den Schäften 37 und 38 vorgesehen, und ein Band 39 ist um diese Scheiben vorgesehen. Ein Motor 41 treibt das Band 39 unter der Steuerung des Controllers 3 an und rotiert die Schäfte 37 und 38 in derselben Richtung. Ein Motor 44 ist mit dem Schaft 43 verbunden und rotiert die Rotationsglieder 42 unter der Steuerung des Controllers 3. Der Motor 34 kann anstelle der Fixierrolle 31 natürlich die Preßrolle 32 rotieren.
Die Stützplatten 35 und 36, die Schäfte 37 und 38, die Rotationsglieder 42, der Schaft 43 und die Motoren 41 und 44 bilden den zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17.
Im Trennzustand nehmen die Rollen 31 und 32 den in Fig. 5A gezeigten Zustand ein. In diesem Trennzustand ist die Fixierrolle 31 bezüglich der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 durch die Stützplatten 35 um den Schaft 37 nach oben gedreht, ist die Preßrolle 32 durch die Stützplatten 36 um den Schaft 38 nach unten gedreht und sind die beiden Rollen 31 und 32 von dem Aufzeichnungspapier 11 getrennt. Zusätzlich ist eine imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, hinsichtlich einer imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 senkrecht ist, geneigt.
Wenn die Kontaktieroperation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 unter der Steuerung des Controllers 3 beginnt, wird zuerst der Motor 41 gestartet und werden die Stützplatten 35 und 36 im Uhrzeigersinn in Fig. 5A gedreht. Als Resultat kontaktieren die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 das Aufzeichnungspapier 11, wie in Fig. 5B gezeigt, und werden über das Aufzeichnungspapier 11 gegeneinandergepreßt. In diesem Zustand ist die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 an einem Kontaktpunkt (Preßpunkt) senkrecht ist, etwa parallel.
Als nächstes wird der Motor 41 gestoppt, und der Motor 44 wird angetrieben, so daß die Rotationsglieder 42 im Uhrzeigersinn, wie es in Fig. 5B durch Pfeile gezeigt ist, um den Schaft 43 gedreht werden. Daher rollen sich die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 über das Aufzeichnungspapier 11 längs der jeweils anderen äußeren peripheren Fläche im allgemeinen um den Preßpunkt bezüglich des Aufzeichnungspapiers 11, wie in Fig. 5C gezeigt. Demzufolge wird das Aufzeichnungspapier 11 auf dem Wickelwinkel θ um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 gewickelt, und in diesem Kontaktzustand wird auch der Motor 44 gestoppt.
Daher dreht sich die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, von der in Fig. 5A gezeigten Position im Uhrzeigersinn etwa um den Schaft 43, und an der Position, die in Fig. 5B gezeigt ist, wird diese imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 an dem Preßpunkt senkrecht ist, etwa parallel. Ferner dreht sich die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, weiter ungefähr um den Schaft 43 ab der in Fig. 5B gezeigten Position, und an der Position, die in Fig. 5C gezeigt ist, ist diese imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 an dem Preßpunkt senkrecht ist, auch etwa parallel. Mit anderen Worten, die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 werden so angetrieben, daß das Aufzeichnungspapier 11, nachdem diese Rollen 31 und 32 etwa senkrecht gegen die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 pressen, auf dem Wickelwinkel θ um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 gewickelt wird. Da der Bewegungsbetrag des Aufzeichnungspapiers 11 klein ist, wenn sich das Aufzeichnungspapier 11 um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 wickelt, ist ferner die Belastung, die auf das Aufzeichnungspapier 11 angewendet wird, extrem klein. Aus diesem Grund kann die Möglichkeit, daß das Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 11, das noch nicht fixiert ist, abgerieben und zerstört wird, wenn die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 kontaktieren, außerordentlich verringert werden.
Die Trennoperation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 wird in einer Reihenfolge ausgeführt, die zu jener der oben beschriebenen Kontaktieroperation umgekehrt ist. Als Resultat wird ausgehend von dem Kontaktzustand, der in Fig. 5C gezeigt ist, über den in Fig. 5B gezeigten Zustand der in Fig. 5A gezeigte Trennzustand erhalten. Auch bei der Trennoperation kann die Möglichkeit, daß das Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 11, das noch nicht fixiert ist, abgerieben und zerstört wird, wenn sich die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 von der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 trennen, aus Gründen, die den oben beschriebenen ähnlich sind, außerordentlich verringert werden.
Der Motor 34 wird in Abhängigkeit von dem Operationszustand des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 oder dergleichen unter der Steuerung des Controllers 3 angetrieben. Vorzugsweise werden die Kontaktieroperation und die Trennoperation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 in einem Zustand gestartet, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Fixierrolle 31 und die Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapiers 11 etwa dieselben sind, einschließlich des Falls, wenn die Geschwindigkeiten Null sind.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7A bis 7C folgt als nächstes eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17. Fig. 6 ist eine Draufsicht, die die Fixiereinheit 7 mit dem zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 im Kontaktzustand zeigt, und Fig. 7A bis 7C sind jeweilige Seitenansichten, die einen wichtigen Teil zum Erläutern der Operation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 zeigen. In Fig. 6 und 7A bis 7C sind jene Teile, die dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 4 und 5A bis 5C sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung von ihnen wird weggelassen.
Wie in Fig. 6 gezeigt, sind Bügel 51 an dem Rahmen 47 oder dergleichen befestigt, und Stützglieder 52 sind mit den Bügeln 51 über einen Schaft 55 verbunden. Stützglieder 53 sind mit den Stützgliedern 52 über einen Schaft 56 verbunden. Der Schaft 55 steht mit Langlöchern in den Stützgliedern 52 in Eingriff. Die Fixierrolle 31 wird etwa an den zentralen Abschnitten der Stützglieder 52 rotationsfähig gestützt. Die Preßrolle 32 wird an vorderen Endabschnitten der Stützglieder 53 rotationsfähig gestützt.
Die Bügel 51, die Stützglieder 52 und 53, die Schäfte 55 und 56 und die Motoren 57 und 58 bilden den zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17.
Im Trennzustand nehmen die Rollen 31 und 32 den in Fig. 7A gezeigten Zustand ein. In diesem Trennzustand ist die Fixierrolle 31 bezüglich der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 an einer Position angeordnet, die ausgehend von der vertikalen Position durch die Stützglieder 52 entgegen dem Uhrzeigersinn leicht um den Schaft 55 gedreht ist, und die Preßrolle 32 ist an einer Position angeordnet, die durch die Stützglieder 53 entgegen dem Uhrzeigersinn leicht um den Schaft 56 gedreht ist. Die beiden Rollen 31 und 32 sind daher von dem Aufzeichnungspapier 11 getrennt. Zusätzlich ist die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 senkrecht ist, etwa parallel.
Wenn die Kontaktieroperation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 unter der Steuerung des Controllers 3 gestartet wird, wird zuerst der Motor 57 gestartet, und die Stützglieder 53 drehen sich im Uhrzeigersinn, wie es durch einen Pfeil in Fig. 7A gekennzeichnet ist. Als Resultat kontaktieren die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 das Aufzeichnungspapier 11, wie in Fig. 7B gezeigt, und werden über das Aufzeichnungspapier 11 gegeneinandergepreßt. In diesem Zustand ist die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Fläche des Aufzeichnungspapiers 11 an dem Preßpunkt senkrecht ist, auch etwa parallel.
Als nächstes wird der Motor 57 gestoppt, und der Motor 58 wird angetrieben, so daß sich die Stützglieder 52 im Uhrzeigersinn drehen, wie es durch einen Pfeil in Fig. 7B gekennzeichnet ist. Daher rollen die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 bezüglich des Aufzeichnungspapiers 11 jeweils längs der anderen äußeren peripheren Fläche über das Aufzeichnungspapier 11, wie in Fig. 7C gezeigt. Demzufolge wird das Aufzeichnungspapier 11 auf dem Wickelwinkel θ um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 gewickelt, und in diesem Kontaktzustand wird auch der Motor 58 gestoppt.
Daher dreht sich die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, im Uhrzeigersinn ausgehend von der Position, die in Fig. 7A und 7B gezeigt ist, und an der Position, die in Fig. 7C gezeigt ist, ist diese imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 am Preßpunkt senkrecht ist, auch etwa parallel. Mit anderen Worten, die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 werden so angetrieben, daß das Aufzeichnungspapier 11, nachdem diese Rollen 31 und 32 etwa senkrecht gegen die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 gepreßt werden, auf dem Wickelwinkel θ um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 gewickelt ist. Da der Bewegungsbetrag des Aufzeichnungspapiers 11 klein ist, wenn sich das Aufzeichnungspapier 11 um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 wickelt, ist des weiteren die Belastung, die auf das Aufzeichnungspapier 11 angewendet wird, extrem klein. Aus diesem Grund kann die Möglichkeit, daß das Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 11, das noch nicht fixiert ist, abgerieben und zerstört wird, wenn die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 kontaktieren, außerordentlich verringert werden.
Die Trennoperation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 wird in einer Reihenfolge ausgeführt, die zu jener der oben beschriebenen Kontaktieroperation umgekehrt ist. Als Resultat wird ausgehend von dem Kontaktzustand, der in Fig. 7C gezeigt ist, über den in Fig. 7B gezeigten Zustand der in Fig. 7A gezeigte Trennzustand erhalten. Auch bei der Trennoperation kann die Möglichkeit, daß das Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 11, das noch nicht fixiert ist, abgerieben und zerstört wird, wenn sich die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 von der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 trennen, aus Gründen, die den oben beschriebenen ähnlich sind, außerordentlich verringert werden.
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 unter Bezugnahme auf Fig. 8 und 9A und 9B. Fig. 8 ist eine Draufsicht, die die Fixiereinheit 7 mit dem zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 im Kontaktzustand zeigt, und Fig. 9A und 9B sind jeweilige Seitenansichten, die einen wichtigen Teil zum Erläutern der Operation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 zeigen. In Fig. 8, 9A und 9B sind jene Teile, die dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 4 und 5A bis 5C sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung von ihnen wird weggelassen.
Wie in Fig. 8 gezeigt, werden Stützglieder 61 über einen Schaft 62 auf dem Rahmen 47 rotationsfähig gestützt. Die Preßrolle 32 wird an den vorderen Endabschnitten der Stützglieder 61 rotationsfähig gestützt. Andererseits wird die Fixierrolle 31 auf dem Rahmen 47 rotationsfähig gestützt.
Die Stützglieder 61, der Schaft 62 und ein Motor 64 bilden den zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17.
Im Trennzustand nehmen die Rollen 31 und 32 den in Fig. 9A gezeigten Zustand ein. In diesem Trennzustand ist die Preßrolle 32 bezüglich der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 an einer Position angeordnet, die ausgehend von der horizontalen Position durch die Stützglieder 61 entgegen dem Uhrzeigersinn leicht um den Schaft 62 gedreht ist, und die beiden Rollen 31 und 32 sind von dem Aufzeichnungspapier 11 getrennt. Zusätzlich ist die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, bezüglich der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 senkrecht ist, geneigt.
Wenn die Kontaktieroperation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 unter der Steuerung des Controllers 3 gestartet wird, wird zuerst der Motor 64 gestartet, und die Stützglieder 61 drehen sich im Uhrzeigersinn, wie es durch einen Pfeil in Fig. 9A gekennzeichnet ist. Als Resultat kontaktieren die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 das Aufzeichnungspapier 11, wie in Fig. 9B gezeigt, und werden über das Aufzeichnungspapier 11 gegeneinander gepreßt. Daher rollen die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 bezüglich des Aufzeichnungspapiers 11 jeweils längs der anderen äußeren peripheren Fläche über das Aufzeichnungspapier 11, wie in Fig. 9B gezeigt. Demzufolge wird das Aufzeichnungspapier 11 auf dem Wickelwinkel θ um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 gewickelt, und in diesem Kontaktzustand wird der Motor 64 gestoppt. In diesem Zustand ist die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 am Preßpunkt senkrecht ist, auch etwa parallel.
Daher dreht sich die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, von der Position, die in Fig. 9A gezeigt ist, im Uhrzeigersinn, und an der in Fig. 9B gezeigten Position ist diese imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 am Preßpunkt senkrecht ist, etwa parallel. Mit anderen Worten, die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 werden so angetrieben, daß das Aufzeichnungspapier 11, nachdem diese Rollen 31 und 32 etwa senkrecht gegen die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 pressen, auf dem Wickelwinkel θ um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 gewickelt wird. Da ferner der Bewegungsbetrag des Aufzeichnungspapiers 11 klein ist, wenn sich das Aufzeichnungspapier 11 um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 wickelt, ist die Belastung, die auf das Aufzeichnungspapier 11 angewendet wird, extrem klein. Da das Aufzeichnungspapier 11 durch das Transportmittel gesichert ist, das auf der stromaufwärtigen Seite in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 vorgesehen ist, wenn die Preßrolle 32 das Aufzeichnungspapier 11 anhebt, wird das Aufzeichnungspapier 11 auf der stromaufwärtigen Seite auch nicht verrutschen. Aus diesem Grund kann die Möglichkeit, daß das Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 11, das noch nicht fixiert ist, abgerieben und zerstört wird, wenn die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 kontaktieren, außerordentlich verringert werden.
Die Trennoperation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 wird in einer Reihenfolge ausgeführt, die zu jener der oben beschriebenen Kontaktieroperation entgegengesetzt ist. Als Resultat wird ausgehend von dem Kontaktzustand, der in Fig. 9B gezeigt ist, der in Fig. 9A gezeigte Trennzustand erhalten. Auch bei der Trennoperation kann die Möglichkeit, daß das Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 11, das noch nicht fixiert ist, abgerieben und zerstört wird, wenn sich die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 von der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 trennen, aus Gründen, die den oben beschriebenen ähnlich sind, außerordentlich verringert werden.
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer vierten Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 unter Bezugnahme auf Fig. 10 und 11A bis 11C. Fig. 10 ist eine Draufsicht, die die Fixiereinheit 7 mit dem zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 im Kontaktzustand zeigt, und Fig. 11A bis 11C sind jeweilige Seitenansichten, die einen wichtigen Teil zum Erläutern der Operation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 zeigen. In Fig. 10 und 11A bis 11C sind jene Teile, die dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 8, 9A und 9B sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung von ihnen wird weggelassen.
Wie in Fig. 10 gezeigt, sind Spannungsarme 66 über einen Schaft 68 auf dem Rahmen 47 rotationsfähig gestützt. Eine Spannungsrolle 67 ist an den vorderen Endabschnitten der Spannungsarme 66 rotationsfähig gestützt. Die Fixierrolle 31 ist auf dem Rahmen 47 rotationsfähig gestützt, und die Preßrolle 32 ist auf den Stützgliedern 61 rotationsfähig gestützt. Andererseits ist die Fixierrolle 31 auf dem Rahmen 47 rotationsfähig gestützt.
Die Stützglieder 61, die Spannungsarme 66, die Schäfte 62 und 68, die Spannungsrolle 67 und die Motoren 64 und 69 bilden den zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17.
Im Trennzustand nehmen die Rollen 31 und 32 den in Fig. 11A gezeigten Zustand ein. In diesem Trennzustand ist die Preßrolle 32 bezüglich der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 an einer Position angeordnet, die ausgehend von der horizontalen Position durch die Stützglieder 61 entgegen dem Uhrzeigersinn leicht um den Schaft 62 gedreht ist, und die beiden Rollen 31 und 32 sind von dem Aufzeichnungspapier 11 getrennt. Zusätzlich ist die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, bezüglich der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 senkrecht ist, geneigt. Ferner ist die Spannungsrolle 67 an einer Position angeordnet, die von dem Aufzeichnungspapier 11 getrennt ist.
Wenn die Kontaktieroperation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 unter der Steuerung des Controllers 3 gestartet wird, wird zuerst der Motor 69 gestartet, und der Spannungsarm 66 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn, wie es durch einen Pfeil in Fig. 11A gekennzeichnet ist. Als Resultat kontaktiert die Spannungsrolle 67 das Aufzeichnungspapier 11 und hebt das Aufzeichnungspapier 11 von der horizontalen Position an, wie in Fig. 11B gezeigt. Da die Spannungsrolle 67 das Aufzeichnungspapier 11 kontaktiert, das schon dem Fixierprozeß unterliegt, wird das Tonerbild bei dem Kontakt zwischen der Spannungsrolle 6T und dem Aufzeichnungspapier 11 nicht zerstört.
Als nächstes wird der Motor 64 angetrieben, und die Stützglieder 61 drehen sich im Uhrzeigersinn, wie es durch einen Pfeil in Fig. 11A gezeigt ist. Als Resultat kontaktieren die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 das Aufzeichnungspapier 11, wie in Fig. 11C gezeigt, und werden über das Aufzeichnungspapier 11 gegeneinandergepreßt. Daher rollen die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 bezüglich des Aufzeichnungspapiers 11 längs der jeweils anderen äußeren peripheren Oberfläche über das Aufzeichnungspapier 11, wie in Fig. 11C gezeigt. Demzufolge wickelt sich das Aufzeichnungspapier 11 auf dem Wickelwinkel θ um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32, und in diesem Kontaktzustand werden die Motoren 69 und 64 gestoppt. Indem der Motor 69 gestoppt wird, kehrt der Spannungsarm 66, der in Fig. 11C gezeigt ist, zu der zurückgezogenen Position zurück, die mit jener identisch ist, die in Fig. 11A gezeigt ist. In dem in Fig. 11C gezeigten Zustand ist die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 am Preßpunkt senkrecht ist, auch etwa parallel.
Demzufolge dreht sich die imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 31 und 32 verbindet, im Uhrzeigersinn ausgehend von der in Fig. 11A und 11B gezeigten Position, und an der in Fig. 11C gezeigten Position ist diese imaginäre Linie, die die Schäfte der Rollen 3T und 32 verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 am Preßpunkt senkrecht ist, etwa parallel. Mit anderen Worten, die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 werden so angetrieben, daß das Aufzeichnungspapier 11, nachdem diese Rollen 31 und 32 etwa senkrecht gegen die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 pressen, auf dem Wickelwinkel θ um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 gewickelt ist. Da ferner der Bewegungsbetrag des Aufzeichnungspapiers 11 klein ist, wenn sich das Aufzeichnungspapier 11 um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 wickelt, ist die Belastung, die auf das Aufzeichnungspapier 11 angewendet wird, extrem klein. Da das Aufzeichnungspapier 11 durch das Transportmittel gesichert ist, das auf der stromaufwärtigen Seite in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 vorgesehen ist, wenn die Spannungsrolle 67 das Aufzeichnungspapier 11 anhebt, wird das Aufzeichnungspapier 11 auf der stromaufwärtigen Seite auch nicht verrutschen. Aus diesem Grund kann die Möglichkeit, daß das Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 11, das noch nicht fixiert ist, abgerieben und zerstört wird, wenn die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 kontaktieren, außerordentlich verringert werden.
Die Trennoperation des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 wird in einer Reihenfolge ausgeführt, die zu jener der oben beschriebenen Kontaktieroperation entgegengesetzt ist. Als Resultat wird ausgehend von dem in Fig. 11C gezeigten Kontaktzustand über den in Fig. 11B gezeigten Zustand der in Fig. 11A gezeigte Trennzustand erhalten. Auch bei der Trennoperation kann die Möglichkeit, daß das Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 11, das noch nicht fixiert ist, abgerieben und zerstört wird, wenn sich die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 von der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 trennen, aus Gründen, die den oben beschriebenen ähnlich sind, außerordentlich reduziert werden.
Die Fixierrolle 31 kann eine harte Rolle oder eine halbweiche Rolle sein, die zwischen der harten Rolle und einer weichen Rolle einzuordnen ist. Die halbweiche Rolle ist zum Beispiel aus einem Aluminiumkern gebildet, einem Zwischenglied z. B. aus Siliziumgummi, das den Aluminiumkern bedeckt, und einem PFA-Schlauch, der auf dem Siliziumgummi vorgesehen ist. Ähnlich kann die Preßrolle 32 eine harte Rolle oder eine halbweiche Rolle sein. Es ist wünschenswert, die harte Rolle oder die halbweiche Rolle zur Verwendung als Fixierrolle 31 und Preßrolle 32 zu selektieren, in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen, wie etwa davon, ob das Drucken, das auszuführen ist, ein einseitiges Drucken, ein beidseitiges Drucken, ein einfarbiges Drucken oder ein mehrfarbiges Drucken ist, von einem Bereich der Dicke des verwendeten Aufzeichnungspapiers 11 und dergleichen. Obwohl die Darstellung davon weggelassen wird, ist ein bekanntes Erhitzungsmittel (eine oder eine Vielzahl von Heizvorrichtungen, Halogenlampen oder dergleichen) wenigstens innerhalb der Fixierrolle 31 vorgesehen, und vorzugsweise ist ein ähnliches Erhitzungsmittel auch innerhalb der Preßrolle 32 vorgesehen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12 folgt als nächstes eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Basiskonstruktion der zweiten Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung ist dieselbe wie die Basiskonstruktion der ersten Ausführungsform, die in Fig. 1 gezeigt ist, und daher wird die Darstellung und Beschreibung bezüglich der Basiskonstruktion weggelassen. Fig. 12 ist ein Diagramm, das die Konstruktion der Fixiereinheit 7 und ihren peripheren Teil der zweiten Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung zeigt. Der Einfachheit halber wird angenommen, daß bei dem zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 selbst die erste Ausführungsform des zweiten Trenn- und Kontaktiermechanismus 17 verwendet wird, die in Fig. 4 und 5A bis 5C gezeigt ist.
Wenn in dieser Ausführungsform der Rahmen 47, der die Fixierrolle 31 und die Preßrolle 32 stützt, gedreht wird, wie in Fig. 5C gezeigt, wird der Wickelwinkel θ des Aufzeichnungspapiers 11, das um die äußeren peripheren Flächen der Fixierrolle 31 und der Preßrolle 32 gewickelt ist, variabel festgelegt, indem der Drehwinkel des Rahmens 47 variabel festgelegt wird. Im besonderen wird eine Antriebszeit des Motors 44 auf der Basis von Steuerungsinformationen, die dem Controller 3 eingegeben werden, variabel gesteuert. Als Resultat ist es möglich, den Wickelwinkel θ in Abhängigkeit von der Dicke oder Charakteristik des verwendeten Aufzeichnungspapiers 11, der Art oder Menge des Toners, der das Tonerbild bildet, das auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen wurde, aber noch nicht fixiert ist, und dergleichen auf einen optimalen Wert festzulegen. Der Wickelwinkel θ wird zum Beispiel auf einen Wert festgelegt, der größer als 0º und kleiner als oder gleich etwa 90º ist.
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer ersten Abwandlung der zweiten Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung. Bei dieser Abwandlung wird wenigstens eine von den Bedingungen wie etwa die Dicke oder Charakteristik des verwendeten Aufzeichnungspapiers 11, die Art oder Menge des Toners, der das Tonerbild bildet, das auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen wurde, aber noch nicht fixiert ist, detektiert, und der Wickelwinkel θ wird in Abhängigkeit von der detektierten Bedingung automatisch festgelegt. Bei dieser Abwandlung wird der in Fig. 1 gezeigte Sensor 10 verwendet.
Als Sensor 10 wird zum Beispiel ein optischer Sensor, ein Mikroschalter oder dergleichen verwendet, wenn die Dicke, Charakteristik und dergleichen des Aufzeichnungspapiers 11 detektiert wird. Im Falle des optischen Sensors detektiert der Sensor 10 die Dicke und Charakteristik des Aufzeichnungspapiers 11, indem die Intensität von Licht detektiert wird, das durch eine druckfreie Zone des Aufzeichnungspapiers 11 durchgelassen wird, oder die Intensität von Licht, das durch den Transportweg 12 durchgelassen wird, falls kein Aufzeichnungspapier 11 existiert. Ein Ausgangssignal des Sensors 10 beträgt zum Beispiel 5 V, wenn kein Aufzeichnungspapier 11 existiert, 3,0 V bei einem dünnen Aufzeichnungspapier 11 und 1,8 V bei einem dicken Aufzeichnungspapier 11. Das Ausgangssignal des Sensors 10 wird dem Controller 3 zugeführt. Da der Controller 3 die Dicke, Charakteristik und dergleichen des Aufzeichnungspapiers 11 aus dem Ausgangssignal des Sensors 10 erkennen kann, steuert der Controller 3 automatisch und variabel die Antriebszeit des Motors 44 auf der Basis des Ausgangssignals des Sensors 10. Daher ist es möglich, den Wickelwinkel θ in Abhängigkeit von der Dicke, Charakteristik und dergleichen des Aufzeichnungspapiers 11, das verwendet wird, auf einen optimalen Wert einzustellen.
Im Falle des optischen Sensors kann der Sensor 10 zusätzlich auch die Art, Menge und dergleichen des Toners detektieren, der das Tonerbild bildet, das auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen wurde, aber noch nicht fixiert ist, indem er die Intensität von Licht detektiert, das durch eine Druckzone auf dem Aufzeichnungspapier 11 durchgelassen wird oder durch sie reflektiert wird. Wenn zum Beispiel das reflektierte Licht detektiert wird, beträgt das Ausgangssignal des Sensors 10 0 V, wenn kein Aufzeichnungspapier 11 existiert, 1,8 V, wenn die Tonermenge, die auf dem Aufzeichnungspapier 11 haftet, klein ist, wie es zum Beispiel beim einfarbigen Drucken der Fall ist, und 3,0 V, wenn die Tonermenge, die auf dem Aufzeichnungspapier 11 haftet, groß ist, wie zum Beispiel beim mehrfarbigen Drucken. Das Ausgangssignal des Sensors 10 wird dem Controller 3 zugeführt. Da der Controller 3 die Art, Menge und dergleichen des Toners, der das Tonerbild bildet, das auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen wurde, aber noch nicht fixiert ist, aus dem Ausgangssignal des Sensors 10 erkennen kann, steuert der Controller 3 die Antriebszeit des Motors 44 auf der Basis des Ausgangssignals des Sensors 10 automatisch variabel. Als Resultat ist es möglich, den Wickelwinkel θ in Abhängigkeit von der Art, Menge und dergleichen des Toners, der das Tonerbild bildet, das auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen wurde, aber noch nicht fixiert ist, das heißt, in Abhängigkeit von einem Druckmodus des Druckers, automatisch auf einen optimalen Wert einzustellen.
Der Sensor 10 kann ferner aus einem oder einer Vielzahl von Sensoren gebildet sein, die sowohl die Papierbedingungen als auch die Tonerbedingungen detektieren, wobei die Papierbedingungen die Dicke, Charakteristik und dergleichen des Aufzeichnungspapiers 11 enthalten, das verwendet wird, und die Tonerbedingungen die Art, Menge und dergleichen des Toners enthalten, der das Tonerbild bildet, das auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen wurde, aber noch nicht fixiert ist. In diesem Fall kann der Controller 3 den Wickelwinkel θ automatisch auf einen optimalen Wert einstellen, indem die Antriebszeit des Motors 44 auf der Basis des Ausgangssignals des Sensors 10 unter Berücksichtigung sowohl der Papierbedingungen als auch der Tonerbedingungen automatisch und variabel gesteuert wird.
Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm, das die Beziehung der Papierbedingungen, die die Dicke, Charakteristik und dergleichen des Aufzeichnungspapiers 11 enthalten, der Tonerbedingungen, die die Art, Menge und dergleichen des Toners enthalten, der das Tonerbild bildet, das auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen wurde, aber noch nicht fixiert ist, der EIN/AUS-Zustände des Erhitzungsmittels der Fixierrolle 31 und des Erhitzungsmittels der Preßrolle 32 und des Wickelwinkels θ, der durch den Controller 3 variabel gesteuert wird, bezüglich dieser ersten Abwandlung zeigt. Der Einfachheit halber wird zum Beispiel angenommen, daß eine Preßkraft von 135 kg erforderlich ist, wenn das Aufzeichnungspapier 11 ein dickes Papier ist, und eine Preßkraft von 55 kg erforderlich ist, wenn das Aufzeichnungspapier 11 ein dünnes Papier ist. Zusätzlich wird auch angenommen, daß die Dicke der Tonerschicht etwa 40 um beträgt, wenn die Menge von Toner, die auf dem Aufzeichnungspapier 11 haftet, groß ist, und die Dicke der Tonerschicht etwa 10 um beträgt, wenn die Menge von Toner, die auf dem Aufzeichnungspapier 11 haftet, klein ist.
In dem Fall, wenn der Sensor 10 die Papierbedingungen detektiert, ist die Stelle, wo der Sensor 10 vorgesehen ist, nicht auf eine gewisse Stelle begrenzt, solange der Sensor 10 die Dicke oder dergleichen des Aufzeichnungspapiers 11 detektieren kann. Andererseits ist es in dem Fall, wenn der Sensor 10 die Tonerbedingungen detektiert, wünschenswert, daß der Sensor 10 an einer Stelle auf der stromabwärtigen Seite des Prozeßteils 5 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 und auf der stromaufwärtigen Seite der Fixiereinheit 7 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 vorgesehen ist.
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer zweiten Abwandlung der zweiten Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung. Bei dieser Abwandlung wird wenigstens eine der Bedingungen detektiert, die die Dicke, Charakteristik und dergleichen des verwendeten Aufzeichnungspapiers 11 enthalten, und die Art, Menge und dergleichen des Toners, der das Tonerbild bildet, das auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen wurde, aber noch nicht fixiert ist, und wird wenigstens eines von dem Erhitzungsmittel der Fixierrolle 31 und dem Erhitzungsmittel der Preßrolle 32 in Abhängigkeit von der detektierten Bedingung automatisch eingestellt. Auch bei dieser Abwandlung wird der in Fig. 1 gezeigte Sensor 10 verwendet.
Bei dieser Abwandlung kann als Sensor 10 auch ein Sensor verwendet werden, der jenem ähnlich ist, der bei der oben beschriebenen ersten Abwandlung verwendet wird. Bei dieser Abwandlung steuert der Controller 3 automatisch und variabel den Erhitzungsbetrag des Erhitzungsmittels auf der Basis des Ausgangssignals des Sensors 10. Als Resultat ist es möglich, den Erhitzungsbetrag in Abhängigkeit von wenigstens einem von den Papierbedingungen und den Tonerbedingungen auf einen optimalen Wert einzustellen. Daher ist möglich, eine optimale Fixiereffektivität gemäß der Papier- oder Tonerbedingung zu erhalten.
Des weiteren ist es natürlich möglich, die oben beschriebenen ersten und zweiten Abwandlungen zu kombinieren.
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm, das die Beziehung der Papierbedingungen, die die Dicke, Charakteristik und dergleichen des Aufzeichnungspapiers 11 enthalten, der Tonerbedingungen, die die Art, Menge und dergleichen des Toners enthalten, der das Tonerbild bildet, das auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen wurde, aber noch nicht fixiert ist, der EIN/AUS-Zustände von drei Erhitzungselementen, die das Erhitzungsmittel der Fixierrolle 31 bilden, und des Wickelwinkels θ, der durch den Controller 3 variabel gesteuert wird, bezüglich der Kombination der ersten und zweiten Abwandlungen zeigt. Der Einfachheit halber wird zum Beispiel angenommen, daß eine Preßkraft von 135 kg erforderlich ist, wenn das Aufzeichnungspapier 11 ein dickes Papier ist, und eine Preßkraft von 55 kg erforderlich ist, wenn das Aufzeichnungspapier 11 ein dünnes Papier ist. Zusätzlich wird auch angenommen, daß die Dicke der Tonerschicht etwa 40 um beträgt, wenn die Tonermenge, die auf dem Aufzeichnungspapier 11 haftet, groß ist, und die Dicke der Tonerschicht etwa 10 um beträgt, wenn die Tonermenge, die auf dem Aufzeichnungspapier 11 haftet, klein ist. Der Einfachheit halber wird ferner angenommen, daß die Preßrolle 32 kein Erhitzungsmittel hat oder daß der Erhitzungsbetrag der Preßrolle 32 konstant ist.
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Falls eine Begrenzung bezüglich des Erhitzungsbetrages von jedem Erhitzungsmittel der Rollen innerhalb der Fixiereinheit, die verwendet wird, vorhanden ist, falls es eine Begrenzung bezüglich des Außendurchmessers der Rollen innerhalb der Fixiereinheit gibt, falls ein spezifisches Aufzeichnungspapier verwendet wird oder ein mehrfarbiges Drucken auszuführen ist, kann es passieren, daß keine ausreichende Fixierenergie erreicht wird, die in der Fixiereinheit erforderlich ist. Daher ergänzt diese Ausführungsform die unzulängliche Fixierenergie der Fixiereinheit durch das Vorsehen einer Vorerhitzungseinheit auf der stromaufwärtigen Seite der Fixiereinheit in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11.
Fig. 15 ist ein Diagramm, das die allgemeine Konstruktion der dritten Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung zeigt. In Fig. 15 sind jene Teile, die dieselben wie die entsprechenden Teile in Fig. 1 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung von ihnen wird weggelassen.
Wie in Fig. 15 gezeigt, ist diese Ausführungsform mit einer Vorerhitzungseinheit 71 auf der stromaufwärtigen Seite der Fixiereinheit 7 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 versehen, und ein dritter Trenn- und Kontaktiermechanismus 72 ist bezüglich dieser Vorerhitzungseinheit 71 vorgesehen. Die Vorerhitzungseinheit 71 und der dritte Trenn- und Kontaktiermechanismus 72 werden auch durch den Controller 3 gesteuert, ähnlich wie die Fixiereinheit 7 und der zweite Trenn- und Kontaktiermechanismus 17. Zusätzlich ist eine Sensorgruppe 74 auf der stromaufwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 vorgesehen, und ein Sensor 75 ist auf der stromaufwärtigen Seite der Fixiereinheit 7 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 vorgesehen. Ausgangssignale der Sensorgruppe 74 und des Sensors 75 werden dem Controller 3 zugeführt.
Die Vorerhitzungseinheit 71 kann aus einem Paar von Vorerhitzungsrollen gebildet sein, die ähnlich wie bei der herkömmlichen Fixiereinheit angeordnet sind, so daß eine imaginäre Linie, die Zentralachsen der Vorerhitzungsrollen verbindet, zu der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 11 etwa senkrecht ist. Die Fixiereffektivität wird jedoch durch Wickeln des Aufzeichnungspapiers 11 auf dem Wickelwinkel θ1 um die Vorerhitzungsrollen verbessert, wie es oben in Verbindung mit den Ausführungsformen beschrieben ist. Der Einfachheit halber wird daher in dieser Ausführungsform angenommen, daß das Aufzeichnungspapier 11 auf dem Wickelwinkel θ1 auch um die Vorerhitzungsrollen in der Vorerhitzungseinheit 71 gewickelt wird.
Fig. 16 ist ein Diagramm, das die Beziehung der Eintrittstemperatur des Aufzeichnungspapiers 11, das der Fixiereinheit 7 zugeführt wird, und der Berührungslinienbreite zeigt, die erforderlich ist, um ein zufriedenstellendes Fixieren in der Fixiereinheit 7 auszuführen, für den Fall, wenn die Außendurchmesser der Rollen 31 und 32, die in der Fixiereinheit 7 verwendet werden, 80 mm oder weniger betragen und die Berührungslinienbreite, die erhalten wird, begrenzt ist. In diesem Fall wird angenommen, daß das Aufzeichnungspapier 11 eine Postkarte ist, die eine Dicke von 0,19 mm hat, daß die Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapiers 11 500 mm/s beträgt und daß ein beidseitiges Drucken bezüglich der gesamten Oberflächen des Aufzeichnungspapiers 11 ausgeführt wird, so daß die Dicke der Tonerschicht, die auf jeder Seite des Aufzeichnungspapiers 11 haftet, 15 um beträgt und die Gesamttonerschichtdicke 30 um beträgt.
Wie es durch einen Pfeil in Fig. 16 gekennzeichnet ist, sollte die Eintrittstemperatur des Aufzeichnungspapiers 11, das der Fixiereinheit 7 zugeführt wird, 100ºC betragen, wenn die Berührungslinienbreite in der Fixiereinheit 7 zum Beispiel auf 8,8 mm begrenzt ist.
Fig. 17 ist ein Diagramm, das die Beziehung der Gesamttonerschichtdicke auf dem Aufzeichnungspapier 11 und des erforderlichen Erhitzungsbetrages der Fixierrolle 31 der Fixiereinheit 7 zeigt. In diesem Fall wird angenommen, daß in der Preßrolle 32 kein Erhitzungsmittel vorgesehen ist. Ein Fall, wenn die Eintrittstemperatur des Aufzeichnungspapiers 11, das der Fixiereinheit 7 zugeführt wird, 20ºC beträgt, entspricht dem Fall, wenn keine Vorerhitzungseinheit 71 vorgesehen ist.
Aus Fig. 17 ist ersichtlich, daß dann, wenn das beidseitige Drucken bezüglich der gesamten Oberflächen der Postkarte unter den oben beschriebenen Bedingungen ausgeführt wird, der Erhitzungsbetrag, der in der Fixiereinheit 7 erforderlich ist, etwa 2000 W beträgt, falls das Aufzeichnungspapier 11 durch die Vorerhitzungseinheit 71 so vorerhitzt wird, daß die Eintrittstemperatur des Aufzeichnungspapiers 11 100ºC beträgt. Falls andererseits keine Vorerhitzungseinheit 71 vorgesehen ist und die Eintrittstemperatur des Aufzeichnungspapiers 11 20ºC beträgt, beläuft sich der Erhitzungsbetrag, der in der Fixiereinheit 7 erforderlich ist, etwa auf 4300 W. Daher ist es möglich, den Erhitzungsbetrag, der in der Fixiereinheit 7 erforderlich ist, etwa auf die Hälfte zu reduzieren, indem die Vorerhitzungseinheit 71 vorgesehen wird. Als Resultat ist ersichtlich, daß das Vorsehen der Vorerhitzungseinheit 71 extrem effektiv ist, wenn der Erhitzungsbetrag, der in der Fixiereinheit 7 erreichbar ist, auf Grund der Einheitsgröße oder dergleichen begrenzt ist und wenn die Betriebslebensdauer der Fixiereinheit 7 zu verlängern ist, indem eine Qualitätsminderung der Rollen 31 und 32 verhindert wird, die durch den hohen Erhitzungsbetrag verursacht wird, der innerhalb der Fixiereinheit 7 erzeugt wird.
Fig. 18 ist ein Diagramm, das die erforderliche Kontaktzeit der Vorerhitzungsrollen der Vorerhitzungseinheit 71, die auf 120ºC erhitzt sind, bezüglich des Aufzeichnungspapiers 11 zeigt, damit die Eintrittstemperatur des Aufzeichnungspapiers 11, das der Fixiereinheit 7 zugeführt wird, 100ºC beträgt.
Aus Fig. 18 geht hervor, daß die erforderliche Kontaktzeit 0,35 s beträgt, wenn das Aufzeichnungspapier 11 ein Papier für eine Normalpapierkopie ist (plain paper copy; im folgenden einfach als PPC-Papier bezeichnet), das eine Dicke von 0,09 mm hat, und 0,65 s, wenn das Aufzeichnungspapier 11 eine Postkarte ist, die eine Dicke von 0,19 mm hat.
Falls die Anzahl von Vorerhitzungsrollen, die innerhalb der Vorerhitzungseinheit 71 vorgesehen sind, mit n bezeichnet wird, der Wickelwinkel des Aufzeichnungspapiers 11 pro Vorerhitzungsrolle mit θ1º bezeichnet wird, der Außendurchmesser der Vorerhitzungsrolle mit d mm bezeichnet wird und die Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapiers 11 mit v mm/s bezeichnet wird, kann die oben erforderliche Kontaktzeit beschrieben werden durch t = n·(θ1/360)·(πd/v) s. In dem Fall, wenn n = 4, d = 80 mm und v = 500 mm/s ist, beläuft sich der Wickelwinkel θ1 bei PPC-Papier auf 63º und bei der Postkarte auf 116º. Indem der Wickelwinkel θ1 des Aufzeichnungspapiers 11 bezüglich der Vorerhitzungsrollen der Vorerhitzungseinheit 71 gesteuert wird, ist es daher möglich, die Eintrittstemperatur des Aufzeichnungspapiers 11, das der Fixiereinheit 7 zugeführt wird, zum Beispiel stabil auf 100 ºC zu steuern. Die Steuerung selbst des Wickelwinkels θ1 kann ähnlich wie die Steuerung des Wickelwinkels θ in der oben beschriebenen Fixiereinheit 7 erfolgen.
Die Tonermenge, die das Tonerbild bildet, das auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen wird, hängt von dem Bild ab, das gedruckt wird, und die Rate des Temperaturanstiegs des Aufzeichnungspapiers 11 zu der Zeit der Tonerbildübertragung ist nicht konstant. Aus diesem Grund verändert sich genaugenommen ständig die Eintrittstemperatur des Aufzeichnungspapiers 11, das der Fixiereinheit 7 zugeführt wird. Solch eine Veränderung der Eintrittstemperatur tritt auch infolge einer Temperaturveränderung des Aufzeichnungspapiers 11 auf der stromaufwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 auf, und infolge von Feuchtigkeit (Wassergehalt), die in dem Aufzeichnungspapier 11 enthalten ist.
Daher detektiert diese Ausführungsform die Eintrittstemperatur des Aufzeichnungspapiers 11 durch den Sensor 75, der auf der stromaufwärtigen Seite der Fixiereinheit 7 und auf der stromabwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 vorgesehen ist. Da das Ausgangssignal des Sensors 75 dem Controller 3 zugeführt wird, steuert der Controller 3 den Wickelwinkel θ1 in der Vorerhitzungseinheit 71 auf der Basis der detektierten Eintrittstemperatur automatisch. Zum Beispiel gibt der Controller 3 automatisch ein Steuerungssignal zum Steuern des dritten Trenn- und Kontaktiermechanismus 72 aus, um den Wickelwinkel θ1 zu vergrößern, falls die detektierte Eintrittstemperatur niedriger als 100ºC ist, und zum Steuern des dritten Trenn- und Kontaktiermechanismus 72, um den Wickelwinkel θ1 zu verringern, falls die detektierte Eintrittstemperatur höher als 100ºC ist. Demzufolge wird die Eintrittstemperatur des Aufzeichnungspapiers 11, das der Fixiereinheit 7 zugeführt wird, immer konstant gehalten, und es ist möglich, ein zufriedenstellendes Bilddrucken auszuführen, so daß sich die Fixiercharakteristik und der Glanz des fixierten Bildes nicht verändern.
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer ersten Abwandlung der dritten Ausführungsform. Bei dieser Abwandlung wird der Wickelwinkel θ1 des Aufzeichnungspapiers 11 bezüglich der Vorerhitzungsrollen der Vorerhitzungseinheit 71 konstant gehalten, und der Erhitzungsbetrag der Vorerhitzungsrollen, das heißt, die Vorerhitzungstemperatur, wird in Abhängigkeit von der Dicke, Charakteristik und dergleichen des Aufzeichnungspapiers 11 gesteuert.
In diesem Fall enthält die Sensorgruppe 74 solche Sensoren wie etwa den Sensor 10, der in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform verwendet wird. Daher kann der Controller 3 die Dicke, Charakteristik und dergleichen des Aufzeichnungspapiers 11 auf der Basis des Ausgangssignals des Sensors 10 erkennen, der in der Sensorgruppe 74 enthalten ist. Zusätzlich steuert der Controller 3 die Temperatur der Vorerhitzungsrollen innerhalb der Vorerhitzungseinheit 71 auf der Basis der erkannten Dicke, Charakteristik und dergleichen des Aufzeichnungspapiers 11.
Fig. 19 ist ein Diagramm, das die Beziehung der Temperatur des Aufzeichnungspapiers 11 und der Kontaktzeit des Aufzeichnungspapiers 11 und der Vorerhitzungsrollen unter denselben Bedingungen zeigt, die oben bezüglich der dritten Ausführungsform beschrieben wurden. Falls der Einfachheit halber angenommen wird, daß der Wickelwinkel θ1 des Aufzeichnungspapiers 11 bezüglich der Vorerhitzungsrollen 116º beträgt und die Kontaktzeit 0,64 s beträgt, steuert der Controller 3 die Temperatur der Vorerhitzungsrollen auf 104 ºC, wenn das PPC-Papier detektiert wird, und er steuert die Temperatur der Vorerhitzungsrollen auf 120ºC, wenn die Postkarte detektiert wird.
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer zweiten Abwandlung der dritten Ausführungsform. Bei dieser Abwandlung wird der Wickelwinkel θ1 des Aufzeichnungspapiers 11 bezüglich der Vorerhitzungsrollen in der Vorerhitzungseinheit 71 in Abhängigkeit von der Temperatur des Aufzeichnungspapiers 11 auf der stromaufwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 korrigiert.
In diesem Fall enthält die Sensorgruppe 74 einen Strahlungstemperatursensor zusätzlich zu dem Sensor 10, der oben beschrieben ist. Daher kann der Controller 3 die Dicke des Aufzeichnungspapiers 11 und die Temperatur des Aufzeichnungspapiers 11 auf der stromaufwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 auf der Basis des Ausgangssignals des Sensors 10 und des Ausgangssignals des Strahlungstemperatursensors erkennen, die in der Sensorgruppe 74 enthalten sind. Zusätzlich korrigiert der Controller 3 den Wickelwinkel θ1 in der Vorerhitzungseinheit 71 auf der Basis der erkannten Dicke und Temperatur des Aufzeichnungspapiers 11.
Die folgende Tabelle 1 zeigt die Beziehung der Temperatur des Aufzeichnungspapiers 11 auf der stromaufwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 und des Korrekturbetrages des Wickelwinkels θ1 in bezug auf die Fälle, wenn die Postkarte und das PPC-Papier als Aufzeichnungspapier 11 verwendet werden. Zum Beispiel ist eine ROM-Tabelle, die solch eine Beziehung angibt, in einem Speicher des Controllers 3 gespeichert, und der Controller 3 korrigiert den Wickelwinkel θ1 in der Vorerhitzungseinheit 71 unter Bezugnahme auf die ROM-Tabelle. Tabelle 1
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer dritten Abwandlung der dritten Ausführungsform. Bei dieser Abwandlung wird der Wickelwinkel θ1 des Aufzeichnungspapiers 11 bezüglich der Vorerhitzungsrollen der Vorerhitzungseinheit 71 in Abhängigkeit von dem Wassergehalt des Aufzeichnungspapiers 11 auf der stromaufwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 korrigiert.
In diesem Fall enthält die Sensorgruppe 74 einen Wassergehaltsensor zusätzlich zu dem oben beschriebenen Sensor 10. Daher kann der Controller 3 die Dicke des Aufzeichnungspapiers 11 und den Wassergehalt des Aufzeichnungspapiers 11 auf der stromaufwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 auf der Basis des Ausgangssignals des Sensors 10 und eines Ausgangssignals des Wassergehaltsensors, der in der Sensorgruppe 74 enthalten ist, erkennen. Zusätzlich korrigiert der Controller 3 den Wickelwinkel θ1 in der Vorerhitzungseinheit 71 auf der Basis der erkannten Dicke und des erkannten Wassergehaltes des Aufzeichnungspapiers 11.
Die folgende Tabelle 2 zeigt die Beziehung des Wassergehaltes des Aufzeichnungspapiers 11 auf der stromaufwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 und des Korrekturbetrages des Wickelwinkels θ1 bezüglich solcher Fälle, bei denen die Postkarte und das PPC-Papier als Aufzeichnungspapier 11 verwendet werden. Zum Beispiel ist eine ROM-Tabelle, die solch eine Beziehung angibt, in einem Speicher des Controllers 3 gespeichert, und der Controller 3 korrigiert den Wickelwinkel θ1 in der Vorerhitzungseinheit 71 unter Bezugnahme auf die ROM-Tabelle. Tabelle 2
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer vierten Abwandlung der dritten Ausführungsform. Bei dieser Abwandlung wird der Wickelwinkel θ1 des Aufzeichnungspapiers 11 bezüglich der Vorerhitzungsrollen der Vorerhitzungseinheit 71 in Abhängigkeit von der Tonermenge korrigiert, die an dem Aufzeichnungspapier 11 auf der stromaufwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 haftet.
In diesem Fall enthält die Sensorgruppe 74 den Sensor 10, der die Tonermenge detektiert, die an dem Aufzeichnungspapier 11 haftet. Daher kann der Controller 3 die Tonermenge, die an dem Aufzeichnungspapier 11 auf der stromaufwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 haftet, auf der Basis des Ausgangssignals des Sensors 10 erkennen, der in der Sensorgruppe 74 enthalten ist. Zusätzlich korrigiert der Controller 3 den Wickelwinkel θ1 in der Vorerhitzungseinheit 71 auf der Basis der erkannten Tonermenge, die an dem Aufzeichnungspapier 11 haftet.
Die Tonermenge, die an dem Aufzeichnungspapier 11 haftet, ist proportional zu einer Punktrate von Druckdaten pro Einheitsbereich. Aus diesem Grund kann der Controller 3 so konstruiert sein, um die Tonermenge, die an dem Aufzeichnungspapier 11 haftet, aus der Punktrate auf der Basis von Eingangsdruckinformationen zu berechnen. In diesem Fall kann der Sensor 10 zum Detektieren der Tonermenge, die an dem Aufzeichnungspapier 11 haftet, weggelassen werden.
Die folgende Tabelle 3 zeigt die Beziehung der Tonermenge (Punktrate), die an dem Aufzeichnungspapier 11 auf der stromaufwärtigen Seite der Vorerhitzungseinheit 71 in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 haftet, und des Korrekturbetrages des Wickelwinkels θ1. Eine ROM-Tabelle, die solch eine Beziehung angibt, ist zum Beispiel in einem Speicher des Controllers 3 gespeichert, und der Controller 3 korrigiert den Wickelwinkel θ1 in der Vorerhitzungseinheit 71 unter Bezugnahme auf die ROM-Tabelle. Tabelle 3
Fig. 20 ist ein Diagramm, das den Fall zeigt, wenn die Vorerhitzungseinheit 71 der dritten Ausführungsform und der ersten bis vierten Abwandlungen der dritten Ausführungsform aus vier Vorerhitzungsrollen 710-1 bis 710-4 gebildet ist. In diesem Fall sind eine imaginäre Linie, die Rotationsachsen des Paares von Vorerhitzungsrollen 710-1 und 710-2 verbindet, und eine imaginäre Linie, die Rotationsachsen des Paares von Vorerhitzungsrollen 710-3 und 710-4 verbindet, in zueinander entgegengesetzten Richtungen bezüglich der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 11 (horizontale Richtung in Fig. 20) geneigt.
Als Verfahren zum Steuern des Erhitzungsbetrages der Vorerhitzungseinheit 71 ist es möglich, eines der zwei Paare oder alle beiden Paare von Vorerhitzungsrollen bezüglich des Aufzeichnungspapiers 11 in den Kontaktzustand zu versetzen.
Fig. 21 ist ein Diagramm, das den Fall zeigt, wenn die Vorerhitzungseinheit 71 aus N Vorerhitzungsrollen 710-1 bis 710-N in der dritten Ausführungsform und den ersten bis vierten Abwandlungen der dritten Ausführungsform, die oben beschrieben sind, gebildet ist. In diesem Fall ist es möglich, den Erhitzungsbetrag der Vorerhitzungseinheit 71 zu steuern, indem der vollständige Wickelwinkel θ1 in der Vorerhitzungseinheit 71 in Abhängigkeit von der Anzahl von Vorerhitzungsrollen gesteuert wird, die mit dem Aufzeichnungspapier 11 in Kontakt sind.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt, sondern verschiedene Veränderungen und Abwandlungen können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Bilderzeugungseinheit mit einer Fixiereinheit (7), die wenigstens ein Paar von Rollen (31, 32) enthält, die ein Tonerbild, das auf einer Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums gebildet ist, thermisch fixieren, indem sie gegen das Aufzeichnungsmedium pressen, wobei vorgesehen ist:

ein Trenn- und Kontaktiermechanismus (17), der das Paar von Rollen (31, 32) so stützt, daß sich die Rollen von dem Aufzeichnungsmedium trennen können und mit diesem in Kontakt gelangen können; welcher Trenn- und Steuermechanismus (17) die Rollen (31, 32) steuert, wenn die Rollen (31, 32) mit dem Aufzeichnungsmedium in Kontakt gebracht werden, indem jede der Rollen (31, 32) mit dem Aufzeichnungsmedium so in Kontakt gebracht wird, daß eine imaginäre Linie, die die Rotationsachsen der Rollen (31, 32) verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums bei Kontakt senkrecht ist, etwa parallel ist, welches Aufzeichnungsmedium danach mit einer Oberfläche von jeder der Rollen auf einem Wickelwinkel (θ), der größer als 0º ist, in Kontakt gelangt, wobei die imaginäre Linie, die dann die Rotationsachsen der Rollen (31, 32) verbindet, zu der imaginären Linie, die zu der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums senkrecht ist, wenn der Wickelwinkel gebildet ist, etwa parallel ist.

2. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trenn- und Kontaktiermechanismus (17) einen Neigungsmechanismus enthält, der jede der Rollen steuert, wenn die Rollen mit dem Aufzeichnungsmedium in Kontakt gebracht werden und danach wenigstens eine der Rollen geneigt wird.

3. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungsmechanismus wenigstens die eine Rolle um einen Kontaktpunkt neigt, wo jede der Rollen mit dem Aufzeichnungsmedium etwa senkrecht zu der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums in Kontakt gelangt.

4. Bilderzeugungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine des Paares von Rollen eine halbweiche Rolle umfaßt.

5. Bilderzeugungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen ist:

ein Variationsmittel (3) zum variablen Einstellen des Wickelwinkels.

6. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Variationsmittel (3) den Wickelwinkel in Abhängigkeit von wenigstens einer von Bedingungen variabel einstellt, die ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus eine r Dicke des Aufzeichnungsmediums, einer Charakteristik des Aufzeichnungsmediums, einer Tonerart, die das Tonerbild bildet, und einer Tonermenge, die an der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums haftet und das Tonerbild bildet.

7. Bilderzeugungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen ist:

ein Steuerungsmittel (3) zum variablen Steuern eines Erhitzungsbetrages von wenigstens einer des Paares von Rollen in Abhängigkeit von wenigstens einer von Bedingungen, die ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus einer Dicke des Aufzeichnungsmediums, einer Charakteristik des Aufzeichnungsmediums, einer Tonerart, die das Tonerbild bildet, und einer Tonermenge, die an der Oberfläche des Aufzeichhungsmediums haftet und das Tonerbild bildet.

8. Bilderzeugungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen ist:

ein Vorerhitzungsmittel (71) zum Vorerhitzen des Aufzeichnungsmediums, auf das das Tonerbild übertragen ist, auf einer Stufe, die der Fixiereinheit vorausgeht.

9. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorerhitzungsmittel (71) ein Paar von Vorerhitzungsrollen umfaßt, wobei das Aufzeichnungsmedium mit Oberflächen der Vorerhitzungsrollen auf einem Wickelwinkel in Kontakt gelangt, der größer als 0º ist.

10. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen ist:

ein Variationsmittel (3) zum variablen Einstellen des Wickelwinkels des Aufzeichnungsmediums bezüglich der Vorerhitzungsrollen.

11. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen ist:

ein Temperaturdetektionsmittel (75) zum Detektieren einer Temperatur des Aufzeichnungsmediums, das der Fixiereinheit zugeführt wird, wobei das Variationsmittel den Wickelwinkel des Aufzeichnungsmediums bezüglich der Vorerhitzungsrollen in Abhängigkeit von der Temperatur, die durch das Temperaturdetektionsmittel detektiert wird, variabel einstellt.

12. Bilderzeugungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen ist:

ein Steuerungsmittel (3) zum variablen Steuern eines Erhitzungsbetrages von wenigstens einer der Vorerhitzungsrollen.

13. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen ist:

ein Temperaturdetektionsmittel (75) zum Detektieren einer Temperatur des Aufzeichnungsmediums, das der Fixiereinheit zugeführt wird, wobei das Steuerungsmittel einen Erhitzungsbetrag von wenigstens einer der Vorerhitzungsrollen in Abhängigkeit von der Temperatur, die durch das Temperaturdetektionsmittel detektiert wird, variabel steuert.

14. Bilderzeugungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen sind:

ein Detektionsmittel (10, 74, 75, 3) zum Detektieren von einem von einer Charakteristik des Aufzeichnungsmediums, einer Tonermenge, die an dem Aufzeichnungsmedium haftet, und einer Temperatur des Aufzeichnungsmediums auf einer Stufe, die dem Vorerhitzungsmittel vorausgeht; und

ein Korrekturmittel zum Korrigieren des Wickelwinkels des Aufzeichnungsmediums bezüglich der Vorerhitzungsrollen auf der Basis des einen von der Charakteristik des Aufzeichnungsmediums, der Tonermenge, die an dem Aufzeichnungsmedium haftet, und der Temperatur des Aufzeichnungsmediums, das durch das Detektionsmittel detektiert wurde.