DE69814279T2

DE69814279T2 - Fixiervorrichtung in Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69814279T2
Application number: DE69814279T
Authority: DE
Inventors: Norihiro Sakurai-shi Ochi; Hisashi Nara-shi Yoshimura; Hajime Kashiba-shi Horinaka
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1998-08-10
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2018-08-11
Also published as: EP0905579A3; CA2243773C; CA2243773A1; US5995798A; EP0905579B1; CN1292314C; DE69814279D1; CN1213095A; JPH11102138A; JP3374058B2; EP0905579A2

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fixiervorrichtung für das Wärmefixieren eines nicht fixierten Tonerbilds (ein Tonerbild, das noch zu fixieren ist) auf einem Bogen (Papier), der ein Aufzeichnungsmedium in einer Bilderzeugungsvorrichtung ist, etwa eine Kopiermaschine, ein Laserstrahldrucker, ein Faxgerät und dergleichen, die ein elektrophotographisches Verfahren verwendet.
Die Bilderzeugungsvorrichtung, die ein elektrophotographisches Verfahren verwendet, erzeugt aus einem latenten Bild, das auf einem lichtempfindlichen Körper mit einer als Schreibmedium wirkenden lichtempfindlichen Schicht gebildet ist, durch Tonerpulver ein reelles Bild, und überträgt dieses reelle Tonerbild auf einen Papierbogen, der das Aufzeichnungsmedium ist, und da der Toner noch fixiert werden muss, wird Wärme aufgebracht, um den Toner zu schmelzen, und anschließend wird er zusätzlich mit Druck beaufschlagt, um das Tonerbild auf dem Papier zu fixieren. Dafür ist von einem Papierbeförderungsdurchgang, der durch einen Bilderzeugungsbereich verläuft, in Verarbeitungsrichtung, z. B. unmittelbar vor einem Ausgabeabschnitt für das Papier eine Fixiervorrichtung vorgesehen.
Ein Beispiel der herkömmlichen Fixiervorrichtung, die z. B. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-202518 offenbart ist, die den Oberbegriff von Anspruch 1 definiert, ist aus einer Heizwalze, die in ihrem Inneren eine Heizlampe mit einer Halogenlampe als Wärmequelle besitzt, und aus einer Druckbeaufschlagungswalze, die durch eine vorgegebene Druckkraft einen Druck auf die Heizwalze ausübt, gebildet und ist in Verarbeitungsrichtung vor einem Ausgabeabschnitt des Beförderungsdurchgangs angeordnet, der durch einen Bilderzeugungsabschnitt verläuft, wobei ein Tonerbild auf einem bogenförmigen Papier, das in dem Bilderzeugungsabschnitt gebildet wurde, mit der Heizwalze in Kontakt gebracht wird und das Tonerbild wird durch die Wärme der Heizwalze und die Druckkraft auf dem Bogen wärmefixiert.
In der Fixiervorrichtung gelangt die Heizwalze mit dem Toner in Kontakt, wenn sie den Toner auf dem Papierbogen fixiert, so dass der Toner an der Heizwalze anhaftet. Um den Toner zu entfernen, der sich an der Heizwalze befindet, ist ein Reinigungsgewebe oder dergleichen angebracht. Um den Reinigungsaufwand zu vermindern, ist in diesem Fall eine Aufbringvorrichtung zum Aufbringen eines Ablösemittels aus einem Silikonöl oder dergleichen auf die Oberfläche der Heizwalze vorgesehen, wodurch die Fixieroperation ausgeführt wird, während gleichzeitig energisch verhindert wird, dass Toner an der Heizwalze anhaftet.
Die Aufbringvorrichtung fördert das in einem Vorratsbehälter aufbewahrte Ablösemittel durch Ansaugen und bringt das Ablösemittel mit einem Aufbringelement an einer Aufbringwalze auf, die gegen eine Oberfläche der Heizwalze gepresst wird und an dieser gedreht wird, wodurch das Ablösemittel, das auf der Aufbringwalze aufgebracht wurde, auf die Heizwalze aufgebracht wird. Das Aufbringelement besitzt einen Endabschnitt, der in das Ablösemittel in dem Vorratsbehälter eingetaucht ist, und das andere Ende wird gegen die Aufbringwalze gepresst. Das Aufbringelement saugt das Ablösemittel unter Verwendung eines Kapillarphänomens (Kapillarwirkung) an und bringt dieses auf der Aufbringwalze an den gepressten Abschnitt auf. Dabei umfasst das Aufbringelement ein Filz oder dergleichen.
Die Aufbringung des Ablösemittels durch das Aufbringelement, das einen Filz oder dergleichen umfasst, ist in Bezug auf die Aufbringmenge nicht stabil. Deswegen ist die auf der Aufbringwalze aufgebrachte Menge ungleichmäßig. Deshalb erfolgt dann, wenn das Ablösemittel auf der Heizwalze aufgebracht wird, eine übermäßige Aufbringung oder dergleichen, wodurch eine Verunreinigung des Bogens durch das Ablösemittel oder eine Verunreinigung des Inneren der Bilderzeugungsvorrichtung mit der Fixiervorrichtung durch das Herabtropfen des überschüssigen Ablösemittels bewirkt wird. Deswegen ist eine Klinge zum Entfernen des überschüssigen Ablösemittels, das durch das Aufbringelement aufgebracht wurde, und zum Begrenzen der Menge des Ablösemittels auf der Oberfläche der Aufbringwalze an der Ausgangsseite in Drehrichtung der Aufbringwalze angebracht, um eine gleichmäßige Schicht (Filmdicke) zu bilden.
Die Klinge ist eine Gummiklinge, damit sie z. B. eine Elastizität besitzt, wobei ihr spitzer Endabschnitt gegen die Oberfläche der Aufbringwalze gepresst wird. Deswegen wird eine gleichförmig gesteuerte (begrenzte) Ablösemittelschicht (Film) auf der Oberfläche der Aufbringwalze gebildet, selbst in der Richtung der Drehachse, nachdem die Klinge die Oberfläche überstrichen hat.
Das überschüssige Ablösemittel, das durch die Klinge von der Oberfläche der Aufbringwalze entfernt wurde, wird entweder durch das Aufbringelement angesaugt und an den Vorratsbehälter zurückgegeben oder läuft über das Aufbringelement und wird an den Vorratsbehälter zurückgegeben. Dadurch wird das nicht benötigte Ablösemittel gesammelt und in einen Kreislauf eingegeben.
Gemäß der herkömmlichen Fixiervorrichtung, die in der obenerwähnten Veröffentlichung offenbart ist, kann das Ablösemittel gleichmäßig auf die Heizwalze aufgebracht werden, wodurch die übermäßige Aufbringung des Ablösemittels auf die Walze verhindert wird. Deswegen wird keine Verunreinigung des Papiers durch das Ablösemittel erfolgen.
Wenn jedoch das überschüssige Ablösemittel durch die Klinge entfernt wird, läuft das überschüssige Ablösemittel über das Aufbringelement und wird in einem Vorratsbehälter gesammelt und wiederverwendet, andererseits tropft ein Teil des überschüssigen Ablösemittels von beiden Endabschnitten der Klinge, und wird nicht durch den Vorratsbehälter gesammelt, wobei das Innere der Fixiervorrichtung mit dem Ablösemittel verunreinigt wird.
Das geschieht, da die Klinge und das Aufbringelement mit einem ausreichenden Zwischenraum angebracht sind, um das überschüssige Ablösemittel zu halten. Wenn die Menge des Ablösemittels, das in diesem Bereich gesammelt wird, ansteigt, tropft das überschüssige Ablösemittel von beiden Endabschnitten der Klinge.
EP-A-O 855 631, das gemäß Art. 54(3) EPÜ den Stand der Technik darstellt, offenbart eine Fixiervorrichtung zum Fixieren eines nicht fixierten Tonerbilds auf einem Papierbogen durch das Übereinanderlegen in einem Kontaktbereich zwischen einer Fixierwalze und einer Druckwalze, wobei auf diese Weise der Bogen, auf dem das nicht fixierte Tonerbild getragen wird, transportiert wird. Eine Ölausgleichsklinge ist in der Nähe eines Ölaufbringelements vorgesehen, wobei zwischen ihnen ein kurzer Abstand vorhanden ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten Probleme zu lösen, und sie ist auf die Begrenzung der aufgebrachten Menge des Ablösemittels durch einen einfachen Aufbau sowie gleichzeitig auf die Beseitigung der Verunreinigung, die durch das Herabtropfen des Ablösemittels verursacht wird, gerichtet, wobei das Ablösemittel nicht im Kreislauf zurückgeführt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Problem des Einmischens von fremden Substanzen zu lösen, ohne das im Kreislauf zurückgeführte Ablösemittel zu verwenden.
Eine Fixiervorrichtung für die Verwendung in einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Anspruch 1 definiert.
Gemäß diesem Aufbau wird die vom Aufbringelement auf die Heizwalze aufgebrachte Menge des Ablösemittels, mit anderen Worten die Filmdicke des Ablösemittels durch das Begrenzungselement gleichförmig gemacht, das das überschüssige Ablösemittel begrenzt. Dieses überschüssige Ablösemittel wird an der Spitze des Aufbringelements oder im Aufbringbereich absorbiert, da das Aufbringelement und das Begrenzungselement nebeneinander angeordnet sind. Dadurch wird ermöglicht, dass das Ablösemittel in dem Aufbringbereich des Aufbringelements in einem gesättigten Zustand ist, was zu einer selbsttätigen Einstellung der Zufuhr des Ablösemittels durch das Aufbringelement selbst führt und eine übermäßige Zufuhr des Ablösemittels verhindert. Dadurch wird nicht nur das Problem des Herabtropfens des überschüssigen Ablösemittels und der Verunreinigung des Inneren der Vorrichtung durch das Herabtropfen gelöst, sondern es wird außerdem eine gleichförmige Aufbringung erzeugt. Es ist deswegen nicht nur möglich, zu einer Miniaturisierung der Vorrichtung und zur Kostenreduzierung beizutragen, sondern es wird außerdem die Konstruktionsfreiheit realisiert, deshalb gibt es keine Einschränkung in Bezug auf Größe und Position des Vorratsbehälters zum Aufbewahren des Ablösemittels.
Da ferner keine Zirkulation des Ablösemittels durch das Sammeln und Wiedergewinnen des Ablösemittels ausgeführt wird, kann das Problem der Verschlechterung des Ablösemittels oder des Einmischens von fremden Substanzen gelöst werden und das Phänomen des Versatzes könnte für lange Zeit ver hindert werden.
In der Fixiervorrichtung mit dem obenerwähnten Aufbau, insbesondere in der Aufbringvorrichtung des Ablösemittels könnte die fehlende Zufuhr des Ablösemittels unmittelbar nach dem Start der Vorrichtung gelöst werden, die Verschlechterung des fixierten Bilds durch die ungleichmäßige Aufbringung des Ablösemittels könnte verhindert werden und es könnte eine hohe Bildqualität aufrechterhalten werden durch die Bildung des Aufbringelements aus einem Faserbündel eines nichtgewebten Stoffes oder aus einem porösen Material, das eine Dicke von mehr als 2 mm besitzt, wobei das Gewicht pro Quadratmeter im Bereich von 250–700 g/m² liegt. Darüber hinaus könnte die Zeitperiode, die vom Einschalten der Bilderzeugungsvorrichtung bis zum Start der Bilderzeugungsoperation benötigt wird, verkürzt werden. Das heißt, da nicht gewartet werden muss, bis sich die Zufuhr des Ablösemittels stabilisiert hat, könnte die Zeitperiode verkürzt werden.
Wenn darüber hinaus in der Fixiervorrichtung mit dem obenerwähnten Aufbau das Aufbringelement ein Faserbündel aus einem nichtgewebten Stoff und dergleichen ist und zumindest der Bereich zum Aufbringen des Ablösemittels wärmebehandelt ist und ein Vorgang zum Entfernen kurzer Fasern vorgesehen ist, wird dadurch das Problem der ungleichmäßigen Aufbringung gelöst, das durch das unbewusste Einführen von Fasern an dem Begrenzungselement bewirkt wird. Das heißt, da keine Fasern mehr vorhanden sind, die in den Aufbringbereich des Aufbringelements ragen, muss darauf bei der Montage des Aufbringelements nicht mehr geachtet werden. Dadurch könnte der Montagevorgang vereinfacht werden.
Wenn ferner in der Fixiervorrichtung mit dem obenerwähnten Aufbau mehrere parzielle Nutabschnitte in gleichmäßigen Intervallen an dem Aufbringelement zum Aufbringen des Ablösemittels ausgebildet werden, könnte das Problem des Herabtropfens des überschüssigen Ablösemittels gelöst werden, indem das erzeugte überschüssige Ablösemittel an den Bereichen der Nutabschnitte absorbiert wird. Das überschüssige Ablösemittel wird insbesondere dann erzeugt, wenn die Bilderzeugungsvorrichtung häufig gestartet und angehalten wird, insbesondere dann, wenn die Vorrichtung sofort wieder gestartet wird, nachdem sie angehalten wurde. In diesem Fall könnte das Problem des überschüssigen Ablösemittels durch die obenerwähnte Vorrichtung gelöst werden und es könnten eine gleichförmige Aufbringung, die eine stabile Fixierung ermöglicht, und eine konstante Bildqualität aufrechterhalten werden.
Damit die Aufbringstruktur des Ablösemittels auf die Heizwalze der Fixiervorrichtung den obenerwähnten Aufbau besitzt, sind ferner eine Aufbringwalze, die gegen die Heizwalze presst und sich an dieser dreht, wobei das Aufbringelement gegen die Aufbringwalze gepresst wird, und das Begrenzungselement, das neben dem Aufbringelement angeordnet ist, enthalten, wobei das Ablösemittel gleichförmig auf der Aufbringwalze aufgebracht wird, bevor es indirekt auf die Heizwalze aufgebracht wird. Dieser Aufbau ermöglicht, die an der Heizwalze aufgebrachte Menge des Ablösemittels zu stabilisieren und verhindert gleichzeitig die Verunreinigung des Aufzeichnungsmediums durch das überschüssige Ablösemittel. Da mit anderen Worten das Ablösemittel durch die Aufbringwalze aufgebracht wird, wird das überschüssige Ablösemittel durch die Aufbringwalze absorbiert.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine Darstellung, die den Aufbau der Fixiervorrichtung zeigt, die die Aufbringvorrichtung des Standes der Technik umfasst.
2 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Herabtropfens des überschüssigen Ablösemittels, das durch die übermäßige Zufuhr des Ablösemittels durch die in 1 gezeigte Vorrichtung bewirkt wird.
3 ist eine Schnittansicht, die den vereinfachten Aufbau der Fixiervorrichtung zeigt, die die Aufbringvorrichtung umfasst, zur Erläuterung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine schematische Ansicht, die den Umriss der Aufbringvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Aufbringvorrichtung, die in 3 gezeigt ist.
6A und 6B sind Schnittansichten zur Erläuterung des Zustandes der Aufbringung des Ablösemittels in der Aufbringvorrichtung, die in der Fixiervor richtung der vorliegenden Erfindung enthalten ist, wobei 6A den Zustand der Aufbringung durch das Aufbringelement gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und 6B den Zustand der Aufbringung durch das Aufbringelement des Standes der Technik zeigt.
7 ist eine Darstellung, die einen vereinfachten Aufbau der Bilderzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Farbbildes zeigt, die mit einer Fixiervorrichtung ausgerüstet ist, die das in 3 gezeigte Aufbringelement enthält.
8 ist eine erläuternde Ansicht, die den Zustand zeigt, wenn überschüssiges Ablösemittel in einer Aufbringvorrichtung erzeugt wird.
9 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau der Aufbringvorrichtung zeigt, um eine weitere Ausführungsform der Fixiervorrichtung, welche die Aufbringvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält, zu erläutern.
10 ist eine Schnittansicht, die den Querschnitt des Hauptabschnitts zeigt, um den Zustand der Aufbringung des Ablösemittels gemäß 9 zu erläutern.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Ein Beispiel der herkömmlichen Fixiervorrichtung ist z. B. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-202518 offenbart, wobei ein Beispiel davon in 1 gezeigt ist. Wie in 1 gezeigt ist, wird eine Fixiervorrichtung 80 aus einer Heizwalze 82, die in ihrem Inneren eine Heizlampe 81 besitzt, die eine Halogenlampe als Heizquelle umfasst, und einer Druckbeaufschlagungswalze 83, die durch eine vorgegebene Druckkraft gegen die Heizwalze 82 gepresst wird, gebildet.
Die in 1 gezeigte Fixiervorrichtung 80 ist an der Eingangsseite eines Ausgabeabschnitts des Beförderungsdurchlasses positioniert, der durch einen Bilderzeugungsabschnitt verläuft, in dem auf einem Papierbogen ein Tonerbild, das im Bilderzeugungsabschnitt gebildet wurde, mit der Heizwalze 82 in Kontakt gebracht wird, und durch die Wärme der Heizwalze 82 und die Druckkraft wird das Tonerbild auf dem Bogen wärmefixiert.
In der Fixiervorrichtung 80 von 1 berührt die Heizwalze 82 den Toner, wenn sie den Toner auf dem Papierbogen fixiert, so dass der Toner an der Heizwalze anhaftet. Um den Toner von der Heizwalze zu entfernen, sind ein Reinigungsgewebe 84 und dergleichen angebracht. Um in diesem Fall die Reinigungsbelastung zu vermindern, ist eine Aufbringvorrichtung 85 zum Aufbringen eines Ablösemittels in Form eines Silikonöls und dergleichen auf der Oberfläche der Heizwalze 82 vorgesehen, wodurch die Fixieroperation ausgeführt wird, während energisch verhindert wird, dass Toner an der Heizwalze 82 anhaftet.
Die Aufbringvorrichtung 85 fördert das Ablösemittel 88, das in einem Vorratsbehälter 87 aufbewahrt wird, durch Ansaugen und bringt das Ablösemittel mit einem Aufbringelement 89 an einer Aufbringwalze 86 auf, die gegen eine Oberfläche der Heizwalze 82 gepresst wird und sich an dieser dreht, wodurch das Ablösemittel 88, das auf die Aufbringwalze 86 aufgebracht wurde, auf der Heizwalze 82 aufgebracht wird. Das Aufbringelement 89 besitzt einen Endabschnitt, der in das Ablösemittel 88 im Aufbewahrungsbehälter 87 eingetaucht ist, wobei das andere Ende gegen die Aufbringwalze 86 gepresst wird. Das Aufbringelement 89 saugt das Ablösemittel unter Verwendung eines Kapillarphänomens (Kapillarwirkung) an und bringt es auf die Aufbringwalze 86 an dem gepressten Abschnitt auf. Dafür enthält das Aufbringelement 89 einen Filz oder dergleichen.
Die Aufbringung des Ablösemittels durch das Aufbringelement 86, das einen Filz oder dergleichen enthält, ist in Bezug auf seine Aufbringmenge nicht stabil. Deswegen ist die auf die Aufbringwalze 86 aufgebrachte Menge ungleichmäßig. Deswegen wird dann, wenn das Ablösemittel auf die Heizwalze 82 aufgebracht wird, eine übermäßige Aufbringung und dergleichen erfolgen, wodurch eine Verschmutzung des Bogens durch das Ablösemittel oder eine Verschmutzung des Inneren der Bilderzeugungsvorrichtung mit der Fixiervorrichtung durch das Herabtropfen des überschüssigen Ablösemittels bewirkt wird. Deswegen ist eine Klinge 90 zum Entfernen des überschüssigen Ablösemittels 88, das durch das Aufbringelement 89 aufgebracht wurde, und zum Begrenzen der Menge des Ablösemittels 88 auf der Oberfläche der Aufbringwalze 86 ausgangsseitig von der Drehrichtung der Aufbringwalze 86 angebracht, um eine gleichmäßige Schicht (Filmdicke) zu bilden.
Die Klinge 90 ist eine Gummiklinge, damit sie z. B. eine Elastizität besitzt, wobei der spitze Endabschnitt der Klinge gegen die Oberfläche der Aufbringwalze 86 gepresst wird. Deswegen wird eine gleichmäßig gesteuerte (begrenzte) Ablösemittelschicht (Film) auf der Oberfläche der Aufbringwalze 86 gebildet, selbst in der Richtung der Drehachse, nachdem die Klinge 90 die Oberfläche überstrichen hat.
Das überschüssige Ablösemittel 88, das durch die Klinge 90 von der Oberfläche der Aufbringwalze 86 entfernt wurde, wird entweder durch das Aufbringelement 89 angesaugt und zum Aufbewahrungsbehälter 87 zurückgeführt oder läuft über das Aufbringelement 89 und wird zum Aufbewahrungsbehälter 87 zurückgeführt. Dadurch wird das nicht benötigte freie Ablösemittel 88 gesammelt und einem Kreislauf zugeführt.
Gemäß der herkömmlichen Fixiervorrichtung 80, die in 1 gezeigt ist und in der obenerwähnten Veröffentlichung offenbart wurde, kann das Ablösemittel 88 auf der Heizwalze 82 gleichförmig aufgebracht werden, wodurch die übermäßige Aufbringung des Ablösemittels auf der Walze 82 verhindert wird. Deswegen erfolgt keine Verschmutzung des Papiers durch das Ablösemittel.
Wenn jedoch das überschüssige Ablösemittel durch die Klinge 90 entfernt wird, läuft das überschüssige Ablösemittel 88a, wie in 2 gezeigt ist, über das Aufbringelement 89, damit es in einem Vorratsbehälter 87 gesammelt und wiederverwendet wird, andererseits tropft ein Teil des überschüssigen Ablösemittels 88a, das nicht im Aufbewahrungsbehälter 87 gesammelt wird, von den beiden Endabschnitten der Klinge 90 und verunreinigt das Innere der Fixiervorrichtung 80 mit dem Ablösemittel.
Wie in 1 und dergleichen gezeigt ist, passiert dies, da die Klinge 90 und das Aufbringelement 89 mit einem ausreichenden Zwischenraum angebracht sind, um das überschüssige Ablösemittel 88a zu halten. Wenn sich die Menge des Ablösemittels 88, die in diesem Bereich gesammelt wird, vergrößert, tropft das überschüssige Ablösemittel 88a von den beiden Endabschnitten der Klinge 90, wie in 2 gezeigt ist.
Das obenerwähnte Problem wird nun genau erläutert. Durch den Beginn des Betriebs der Fixiervorrichtung wird die Aufbringwalze 86 gedreht und das Ablösemittel 88, das durch die Kapillarwirkung des Aufbringelements 89 angesaugt wird, wird durch die Viskosität des Ablösemittels an die sich drehende Aufbringwalze 86 geliefert. Das Aufbringelement 86 liefert das Ablösemittel 88 an die Aufbringwalze 86 und an ihrem Spitzenabschnitt ist das Ablösemittel 88 in einem ungesättigten Zustand. Um das Fehlen des Ablösemittels am Spitzenabschnitt zu kompensieren, wird das Ablösemittel 88 weiterhin durch die Kapillarwirkung nach oben befördert und an die Aufbringwalze 86 geliefert. Wenn diese Lieferung des Ablösemittels 88 fortgesetzt wird, wird die anhaftende Menge (Liefermenge) des Ablösemittels vom Aufbringelement 89 an die Oberfläche der Aufbringwalze 86 etwa in der Größenordnung von 10–3 g/cm² liegen, obwohl die Menge durch die Charakteristiken und die Oberflächenrauigkeit des Materials der Aufbringwalze 86 schwanken kann.
Die Menge des Ablösemittels, die zum Fixieren des Bildes erforderlich ist, oder die anhaftende Menge des Ablösemittels 88 nach dem Durchgang der Klinge 90 beträgt jedoch etwa 1/10 dieser Menge. Deswegen wird der größte Teil des Ablösemittels 88, das durch das Aufbringelement 89 aufgebracht wurde, durch die Klinge 90 abgewischt. Das überschüssige oder zusätzliche Ablösemittel 88a, das in der oben dargestellten Weise erzeugt wird, bewegt sich, wie in 2 gezeigt ist, entlang des Kantenabschnitts, der der Kontaktabschnitt der Aufbringwalze 86 und der Klinge 90 ist, und tropft von den beiden seitlichen Endabschnitten der Klinge 90 als Ablösemitteltropfen herab. Das Innere der Fixiervorrichtung und der Bilderzeugungsvorrichtung wird durch das Ablösemittel verunreinigt, wenn das herabtropfende Ablösemittel 88a nicht gesammelt wird.
Deswegen muss der Vorratsbehälter 87 ausreichend groß sein, um den gesamten unteren Bereich der Aufbringwalze 86 zum Sammeln des überschüssigen Ablösemittels 88a zu überdecken, und der Vorratsbehälter 87 sollte so angeordnet sein, dass er an beiden seitlichen Endabschnitten der Aufbringwalze 86 in Richtung der Drehachse übersteht. Deswegen wird die eigentliche Aufbringvorrichtung 85 groß und im Ergebnis wird die gesamte Fixiervorrichtung 80 groß. Es besteht ferner ein Bedarf, ein Mittel zum Sammeln des Ablösemittels 88 anzubringen, wodurch die Kosten ansteigen.
Deswegen ist eine Vorrichtung vorgesehen, bei der die Menge des Ablösemittels, das an das Aufbringelement 89 geliefert wird, um das Ablösemittel 88 auf der Aufbringwalze 86 aufzubringen, begrenzt ist, so dass auf die Aufbringwalze 86 kein überschüssiges Ablösemittel 88a aufgebracht wird. Die obenerwähnte japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-202518 offenbart z. B. einen Plan, um die gelieferte Menge des Ablösemittels 88 zu stabilisieren, in dem eine Filterabdeckung, die aus einem porösen Fluorkunststoff und dergleichen hergestellt ist, an dem Kontaktabschnitt der Spitze des Aufbringelements 89 und der Aufbringwalze 86 angebracht wird.
Es ist jedoch sehr schwierig, eine Fluorkunststoff-Abdeckung an dem eigentlichen Aufbringelement 89 anzubringen, und wenn der poröse Zustand ungleichmäßig ist, ändert sich die zugeführte Menge stark und eine gleichförmige Aufbringung kann durch eine derartige unregelmäßige Zufuhr nicht ausgeführt werden. Ferner wird das Aufbringelement 89 teuer.
Die obenerwähnte Veröffentlichung schlägt außerdem vor, das Aufbringelement 89 zu entfernen und eine Lieferpumpe des Ablösemittels 88 anzubringen, die das Ablösemittel 88 pumpt und das Ablösemittel 88 durch eine Aufbringdüse auf die Aufbringwalze 86 sprüht. Gemäß diesem Aufbau kann die Menge des Ablösemittels 88, das durch die Lieferpumpe geliefert wird, in einfacher Weise eingestellt werden, wodurch die Zufuhr von überschüssigem Ablösemittel 88a gesteuert werden kann und die Menge des Ablösemittels 88a, das durch die Klinge 90 entfernt wird, wird vermindert, wodurch das Herabtropfen und dergleichen des Ablösemittels 88a eingeschränkt werden kann.
Eine derartige Vorrichtung erfordert jedoch große Einrichtungen, wie etwa Lieferpumpen und Aufbringdüsen. Das vergrößert nicht nur die Abmessung der Vorrichtung, sondern erhöht die Kosten stark, so dass sie für die Miniaturisierung oder die Kostenverminderung der Vorrichtung nicht geeignet ist.
Wenn andererseits das überschüssige Ablösemittel 88 durch die Klinge 90 entfernt und im Vorratsbehälter 87 für die Wiederverwendung gesammelt wird, kann sich das Ablösemittel 88 durch die langandauernde Verwendung verschlechtern. In den letzten Jahren wird jedoch als Ablösemittel, das in solchen Vorrichtungen verwendet wird, ein Öl des Silikonsystems verwendet, das chemisch sehr stabil ist, und das Problem der Verschlechterung ist in gewissem Umfang gelöst.
Durch die Rückgewinnung und Wiederverwendung des Ablösemittels 88 werden jedoch fremde Substanzen, wie etwa der im Toner enthaltene Zusatz oder der Toner selbst gleichzeitig mit der Sammlung des Ablösemittels 88 gesammelt. Das heißt, die fremde Substanz, die an der den Fixiervorgang ausführenden Heizwalze 82 anhaftet, haftet an der Aufbringwalze 86 an und durchläuft das Aufbringelement 89 und wird durch die Klinge 90 entfernt sowie im Vorratsbehälter 87 gesammelt. Im Ergebnis werden viele Verunreinigungen in das Ablösemittel 88 gemischt, wodurch die Ablösefähigkeit oder der Glanz des Bildes vermindert und die Ursache von Versetzungen erzeugt wird.
Dieses Problem konnte durch die obenerwähnten Verfahren nicht gelöst werden und es stellt ein Problem dar, das bei der Wiederaufbereitung und Wiederverwendung des Ablösemittels nicht gelöst werden konnte.
Deswegen könnte dann, wenn keine Wiederverwendung des Ablösemittels 88 erfolgt, eine Lieferpumpe angebracht werden und durch Begrenzung der Liefermenge könnte das Ablösemittel entsprechend der reduzierten Menge des Ablösemittels aufgebracht werden. In diesem Fall vergrößert sich die Abmessung der Vorrichtung, wie oben erläutert wurde, und das Problem des Kostenanstiegs bleibt ungelöst.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. 3 ist eine Schnittansicht einer Fixiervorrichtung zur Erläuterung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die insbesondere den Aufbau einer Fixiervorrichtung zeigt, die eine Aufbringvorrichtung für das Ablösemittel enthält, um das Ablösemittel auf der Heizwalze, die mit dem Toner in Kontakt ist, aufzubringen.
4 ist eine schematische Ansicht, die die äußere Ansicht der Aufbringvorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 5 ist eine Schnittansicht davon und die 6A und 6B sind erläuternde Ansichten, die die Funktionsweise der Aufbringvorrichtung zeigen, wobei 6A eine erläuternde Ansicht der Aufbringung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist und 6B eine erläuternde Ansicht der Aufbringung gemäß einem Beispiel des Standes der Technik ist. 7 ist eine Zeichnung, die den gesamten Aufbau der Bilderzeugungsvorrichtung zeigt, die die in 3 gezeigte Fixiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
Zunächst wird der gesamte Aufbau der Bilderzeugungsvorrichtung, die die Fixiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, unter Bezugnahme auf 7 erläutert.
Die in 7 gezeigte Bilderzeugungsvorrichtung enthält einen Papierzufuhrabschnitt 1 zum Aufbewahren und Liefern des Papierbogens, der als Aufzeichnungsmedium wirkt, auf dem das Tonerbild schließlich erzeugt wird, einen Übergabeabschnitt 2 zum Übertragen eines Tonerbilds auf den Papierbogen, einen Bilderzeugungsabschnitt 3, der eine Entwicklungsvorrichtung und dergleichen zum Erzeugen des Tonerbilds enthält, und eine erfindungsgemäße Fixiervorrichtung 4 zum Schmelzen und Fixieren des Tonerbilds, das auf den Bogen übertragen wurde.
An dem Papierzufuhrabschnitt 1 sind eine Papierzufuhrkassette 5 zum Speichern der Papierbogen, die abnehmbar an dem untersten Bereich des Körpers der Bilderzeugungsvorrichtung angeordnet ist und insbesondere aus der Vorderseite oder aus der rechten Seite (die Vorderseite der Vorrichtung) in der Zeichnung herausgezogen werden kann, sowie ein an der Vorderseite des Körpers der Vorrichtung oder an der rechten Seite in der Zeichnung angeordneter Eingabeabschnitt 6 zur manuellen Zufuhr, um die Papierbogen manuell einzugeben, angebracht. Ferner sind eine Aufnahmewalze 7 zur Ausgabe jeweils eines Papiers von dem oberen Abschnitt der Papierbogen, die in der Papierzufuhrkassette 5 aufbewahrt sind, eine PF-Walze 8 zum Befördern des Papierbogens, der durch die Aufnahmewalze ausgegeben wird, und eine Walze 9 zur manuellen Zufuhr zum Befördern des Papierbogens, der von dem Eingabeabschnitt 6 zur manuellen Zufuhr eingegeben wurde, angebracht. Ferner ist daran eine Vorrollwalze 10 angebracht, um das Papier, das von der PF-Walze 8 und der Walze 9 zur manuellen Zufuhr befördert wird, im Voraus zu rollen.
Diese Einheiten bilden den Papierzufuhrabschnitt 1. Das Papier wird gemäß dem Ablauf der Bilderzeugung von dem Papierzufuhrabschnitt 1 an den Übergabeabschnitt 2 ausgegeben.
An der Papierzufuhrkassette 5 ist ein Hochdruckelement oder ein Bogenauflagetisch 5a angebracht, der durch eine Feder oder dergleichen in der Zeichnung nach oben gedrückt wird und die Papierbogen werden auf diesen Bogenauflagetisch 5a aufgelegt. Dadurch ist das Papier, das in der Papierzufuhrkassette 5 gespeichert ist, so positioniert, dass davon das oberste Papier der Aufnahme walze 7 gegenüberliegt und durch eine Drehbewegung der Aufnahmerolle 7 in Richtung des Pfeils berührt die Walze den oberen Bogen und ein Papier wird ausgegeben. Das ausgegebene Papier wird mit Hilfe der PF-Walze 8 zur Vorrollwalze 10 befördert.
Ferner wird der Papierbogen, der vom Eingabeabschnitt 6 für manuelle Zufuhr eingegeben wird, ebenfalls durch die Walze 9 der manuellen Zufuhr zur Vorrollwalze 10 befördert.
Die Vorrollwalze 10 rollt das in der oben erläuterten Weise beförderte Papier im Voraus vor, wodurch das Papier so geformt wird, dass es an der Oberfläche einer zylindrischen Übergabetrommel 11, die sich im Übergabeabschnitt 2 befindet, einfach aufgenommen und gehalten werden kann.
Die obenerwähnte zylindrische Übergabetrommel 11 ist in dem Übergabeabschnitt 2 als Übergabemittel enthalten. Am Umfangsbereich der Übergabetrommel 11 sind Elemente angeordnet, wie etwa eine Massewalze 12, die als ein geerdetes Elektrodenelement wirkt, ein Führungselement 13 zum Führen des Bogens, damit dieser nicht von der Übergabetrommel 11 fällt, ein Entnahmenagel 14 zum Entnehmen des Bogens, der an der Übergabetrommel 11 aufgenommen wurde, und dergleichen. Der Entnahmenagel 14 ist beweglich angeordnet, so dass er entweder mit der Oberfläche der Übergabetrommel 11 in Kontakt ist oder von dieser getrennt ist, und entnimmt den Bogen von der Übergabetrommel 11, nachdem die Übergabe beendet ist.
Im Bilderzeugungsabschnitt 3 ist ferner eine lichtempfindliche Trommel 15, die gegen die Übergabetrommel 11 presst, als Bildhaltekörper angebracht. Diese lichtempfindliche Trommel 15 ist aus einem leitenden Aluminiumrohr 15a gebildet, das geerdet ist, und auf ihrer Oberfläche ist beispielsweise ein OPC-Film (organischer Lichtleitfilm) aufgebracht.
An dem Umfangsbereich der lichtempfindlichen Trommel 15 sind Entwicklungseinrichtungen 16, 17, 18 und 19, die jeweils einen Toner der Farben Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz speichern, nacheinander radial angeordnet und darüber hinaus sind eine Elektrisierungseinrichtung 20 zum Elektrisieren der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 15, eine Reinigungsklinge 21 zum Abwischen und Entfernen des restlichen Toners an der Oberfläche der licht empfindlichen Trommel 15 usw. angeordnet. In dem Bilderzeugungsabschnitt 3 wird für jeden der Toner ein Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 15 gebildet und das Bild wird nacheinander auf den Papierbogen übertragen, der um die Übergabetrommel 11 gewickelt ist. Deswegen wird für jede Farbe an der lichtempfindlichen Trommel 15 die Elektrisierung, die Belichtung, die Entwicklung und die Übergabe wiederholt ausgeführt, wodurch auf dem Papier ein Bild erzeugt wird, das die gewünschte Farbe besitzt.
Wenn dementsprechend ein Farbbild auf dem Papierbogen erzeugt wurde, wird das Tonerbild auf den Papierbogen übertragen, der elektrostatisch an der Übergabetrommel 11 gehalten wird, jeweils eine Farbe bei einer Umdrehung der Übergabetrommel 11, wodurch durch maximal vier Umdrehungen ein Farbbild erreicht wird, wobei jede Farbe über der anderen gebildet wird.
Ferner werden die lichtempfindliche Trommel 15 und die Übergabetrommel 11 zusammengepresst, so dass vom Standpunkt der Übergabeeffizienz und der Bildqualität insbesondere im Kontaktabschnitt ein Druck von etwa 8 kg auf den Übergabeabschnitt wirkt.
Das Tonerbild, das auf dem Papierbogen durch das obenerwähnte Verfahren erzeugt wurde, muss noch fixiert werden und um das Bild als permanentes Bild fertigzustellen, ist eine Fixiervorrichtung 4 zum Ausführen der Wärmefixierung gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechend der Montageposition des Entnahmenagels 14 der Übergabetrommel 11 angeordnet.
Die Fixiervorrichtung 4, die im Folgenden genau erläutert wird, umfasst eine Heizwalze 41 zum Fixieren des Tonerbilds, das auf dem Papierbogen erzeugt wurde, durch eine vorgegebene Temperatur und Druck, sowie eine Fixierführung 22, um den Bogen, der durch den Entnahmenagel 14 von der Übergabetrommel 11 entnommen wurde, zur Heizwalze 41 zu führen.
Am Austritt des Bogens in der Fixiervorrichtung 4, d. h. mit anderen Worten an der Ausgangsseite der Bogenbeförderungseinrichtung, ist eine Entladewalze 23 angebracht und der Bogen, der nach dem Fixieren fertig gestellt wurde, wird in ein Entladefach 24 entladen, das außen am Körper der Bilderzeugungsvorrichtung angebracht ist. Das Entladefach 24 ist am oberen Abschnitt der Bilderzeugungsvorrichtung angeordnet und ist schräg angebracht.
Die Einzelheiten der Fixiervorrichtung 4 gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf 3 erläutert. Die Fixiervorrichtung enthält eine Heizwalze 41 mit einer Gummiüberzugsschicht 32, die eine günstige Ablöseeigenschaft gegenüber Toner besitzt, wie etwa Silikongummi, und an der Oberfläche eines hohlen Stabs 31 mit einer zylindrischen Form, der aus Aluminium Al gebildet ist, durch einen Klebstoff, der als Grundierung oder dergleichen bezeichnet wird, angebracht und befestigt ist. Im Inneren des hohlen Stabs 31 der Heizwalze 41 ist eine Heizlampe 43 angebracht, die eine Heizquelle bildet, wie etwa eine Halogenlampe, zum Aufrechterhalten der Oberflächentemperatur der Heizwalze auf einer fest einstellbaren Temperatur (Einstelltemperatur).
Eine Druckbeaufschlagungswalze 42, die durch Beschichten eines hohlen Stabs 34 gebildet ist, und mit einem PFA-Rohr 35 aus einem Silikongummi oder aus einem Schwamm, der dick ist und/oder eine geringe Härte besitzt, drehbar gehalten wird, ist an der Heizwalze 41 angebracht, wodurch eine beträchtliche Kontaktbreite (Presszonenbreite) zum Fixieren des Tonerbilds 33 auf dem Papierbogen P in effektiver Weise zwischen der Heizwalze 41 und der Druckbeaufschlagungswalze 42 gebildet wird und der Bogen P die Heizwalze 41 berührt. Die Druckbeaufschlagungswalze 42 verbessert die adiabatische Leistung durch die Anbringung der dicken Überzugsschicht 35 und es wird außerdem eingeschätzt, dass sie die Temperaturverminderung der Oberfläche der Heizwalze 41 auf der Bildseite vermindert und eine große Presszonenbreite in der Beförderungsrichtung bildet, die die Heizwalze 41 berührt.
Die Leistungsversorgung zur Heizlampe 43 wird andererseits so gesteuert, dass die Oberflächentemperatur der Heizwalze 41 bei einer vorgegebenen Einstelltemperatur aufrechterhalten wird. Dazu ist ein (nicht gezeigter) Wärmeerfassungssensor, der aus einem Thermistor und dergleichen gebildet ist, an einer Position angebracht, die die Oberfläche der Heizwalze 41 berührt. Entsprechend dem Ausgangssignal von dem Wärmeerfassungssensor wird die Steuerung der Leistungsversorgung an die Heizlampe 43 ausgeführt.
Ferner wird eine Halogenlampe als Heizlampe in der Heizwalze 41 verwendet. Es könnten jedoch weitere Heizmittel, wie etwa ein Heizelement des Bogentyps, ein keramischer Heizer, eine Xenonlampe, ein keramischer Heizer des Typs mit eigener Temperatursteuerung (PTC) oder dergleichen verwendet werden.
Das Heizelements des Bogentyps wird durch ein Heizelement gebildet, das aus einem Nichrom-Draht oder dergleichen gebildet wird, der in Bogenform angeordnet ist, wobei die Oberfläche durch ein isolierendes Material, wie etwa ein Ethylen-Tetrafluorid oder ein Polyamid, bedeckt ist, und es ist vorzugsweise so gebildet, dass die oberflächenisolierende Wirkung und die Weichheit sichergestellt sind. Wenn das Heizelement als Heizquelle verwendet wird, kann die beste Wärmeübertragungseffektivität erreicht werden, indem das Element die zu erwärmende Heizwalze 41 direkt berührt, es könnte jedoch außerdem mit einem Abstand von einigen Millimetern von der Heizwalze angeordnet werden. Das Heizelement des Bogentyps wird z. B. montiert, indem es direkt an der inneren Oberfläche des hohlen Stabs 31, der in der Heizwalze 41 enthalten ist, angeklebt wird.
Der keramische Heizer wird gebildet, indem ein Heizwiderstandselement des Bogentyps eines MO-Systems auf ein Aluminium-Keramik-Substrat gedruckt wird, wobei anschließend darauf eine Glasbeschichtung gedruckt und laminiert wird. Der keramische Heizer kann schnell auf die vorgegebene Temperatur erwärmt werden, indem an das Heizwiderstandselement elektrische Energie angelegt wird, und die Heizfläche sollte entweder neben der Oberfläche des äußeren Umfangs der Heizwalze 41 angeordnet werden oder diese berühren.
Die Xenon-Lampe ist eine Blitzlampe, die ein Xenongas enthält, und durch Anlegen einer hohen Impulsgleichspannung zwischen den an den beiden Enden eines Rohrs angeordneten Elektroden wird eine Strahlungsenergie mit einem starken Peak bei der Wellenlänge von 566 nm erzeugt. Die Xenonlampe besitzt einen hohen Wirkungsgrad beim Erwärmen der Heizwalze 41 von außen. Deswegen wird sie nicht in der Walze 41 montiert, sondern wird so angeordnet, dass sie der Oberfläche des äußeren Umfangs der Heizwalze 41 gegenüberliegt.
Der keramische Heizer des Typs mit eigener Temperatursteuerung ist eine Art des keramischen Heizers, der ein Element ist, das dann erwärmt wird, wenn beim Anlegen einer Spannung der durch das Element fließende Strom unter einem bestimmten Wert ist. Deswegen kann durch Auswahl des Materials die Oberflächentemperatur des Heizelements auf einer vorgegebener Temperatur gehalten werden, wenn eine bestimmte Spannung angelegt wird. Die Heizwalze 41 kann entweder durch Anordnen des keramischen Heizers des Typs mit eigener Temperatursteuerung oder durch das Berühren der Heizwalze 41 von außen erwärmt werden.
[Erste Ausführungsform]
Das eine Paar aus Heizwalze 41 und Druckwalze 42 in der Fixiervorrichtung 4 der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Bildung einer hohen Bildqualität. Um insbesondere ein Farbbild mit hoher Qualität zu erreichen, ist die Heizwalze 41, die das nicht fixierte Tonerbild berührt und dieses fixiert, mit einer Beschichtung 32 aus Silikongummi und dergleichen, die oben erwähnt wurde, versehen.
Um das Fixieren auszuführen, muss die Oberflächentemperatur der Heizwalze 41 darüber hinaus auf einen festen Wert gehalten werden. Es besteht die Notwendigkeit, eine Presszonenbreite (die Breite, auf der sich die beiden Walzen gegenseitig berühren) im Kontaktabschnitt zwischen dem Rollenpaar 41 und 42 zu bilden. Die Einstellung dieser Werte, d. h. die eingestellte Oberflächentemperatur der Heizwalze 41 und die Presszonenbreite variiert durch die Beförderungsgeschwindigkeit, mit der der Papierbogen P in der Bilderzeugungsvorrichtung befördert wird, und durch die Charakteristiken des verwendeten Toners, die Einstelltemperatur der Heizwalze 41 wird jedoch im Allgemeinen auf eine Temperatur, bei der keine Fixierstörung erzeugt wird, und auf eine Temperatur, bei der kein Heißversatz auftritt, gesteuert.
Der Aufbau der ersten Ausführungsform der Aufbringvorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung, um energisch zu verhindern, dass Toner an der Oberfläche der Heizwalze 41 anhaftet, und um das Auftreten des Heißversatzes in der Fixiervorrichtung 4 mit dem obenerwähnten Aufbau zu verhindern, wird unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 genau erläutert.
Die Aufbringvorrichtung 50 dient dazu, auf der Oberfläche einer Heizwalze 41 ein Ablösemittel 51 aus einem Silikonöl und dergleichen aufzubringen, wobei das Ablösemittel 51 in einem Vorratsbehälter 52 aufbewahrt wird und ein Aufbringelement 53 zum Ansaugen des Ablösemittels 51 in dem Aufbewahrungsbehälter 52 durch eine Kapillarwirkung ist so angeordnet, dass es gegen eine Aufbringwalze 54 gepresst wird, die gegen die Heizwalze 41 gepresst wird und sich an dieser dreht.
Von dem Aufbringelement 53 ist insbesondere ein Ende in das Ablösemittel 51, das in dem Aufbewahrungsbehälter 52 gespeichert wird, eingetaucht und das andere Ende wird gegen die Oberfläche der Aufbringwalze 54 gepresst und berührt diese. Die Kontaktposition des Aufbringelements 53 an der Aufbringwalze 54 ist so eingerichtet, dass sie auf der gegenüberliegenden Seite von der Position ist, an der die Aufbringwalze 54 mit der Heizwalze 41 in Kontakt ist.
Die Aufbringwalze 54 ist drehbar angebracht, so dass sie z. B. durch die Drehung der Heizwalze 41 angetrieben wird. Deswegen wird dann, wenn die Bilderzeugungsvorrichtung durch die Bilderzeugungsoperation gestartet wird, ebenfalls der Betrieb der Fixiervorrichtung 4 gestartet und die Heizwalze 41 wird gedreht. Dadurch wird die Aufbringwalze ebenfalls durch die Heizwalze 41 gedreht. Die Aufbringwalze 54 kann alternativ so eingerichtet sein, dass sie, ohne selbst angetrieben zu werden, in die gleiche Richtung antreibt, und die Drehgeschwindigkeit oder dergleichen kann wahlweise eingestellt werden.
Ferner ist die Aufbringvorrichtung 50 mit einer Begrenzungsklinge 55 zum Entfernen des überschüssigen Ablösemittels 51 versehen, das durch das Aufbringelement 53 auf die Aufbringwalze 54 aufgebracht wird, und um eine gleichmäßige Ablösemittelschicht (Filmdicke) mit einer feststehenden Menge an der Walze 54 zu bilden, die so angeordnet ist, dass sie die Aufbringwalze 54 an der Ausgangsseite in der Drehrichtung der Aufbringungswalze 54 in Bezug auf den Spitzenabschnitt des Aufbringelements 53 berührt. Die Klinge 55 ist so angebracht, dass der Kantenabschnitt an ihrer Spitze die Aufbringwalze 54 berührt, um das Ablösemittel 51, das an die Aufbringwalze 54 geliefert wird, wegzuwischen, wodurch ein Ablösemittel gebildet wird, das über die gesamte Oberfläche in der Richtung der Drehachse der Aufbringwalze 54, die von der Klinge 55 überstrichen wurde, mit einer gleichförmigen Dicke anhaftet.
Die Heizwalze 41 wird gebildet, in dem die Oberfläche eines Rohrs (hohler Stab) 31, der aus Aluminium und dergleichen gebildet ist, mit einer Silikongummischicht 32, die eine große Gummihärte und eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt, beschichtet wird. Ferner wird auf deren Oberfläche eine LTV-Gummischicht (Niedertemperatur-Vulkanisieren) mit einer guten Ablösefähigkeit gebildet. Indem die Oberfläche der Heizwalze 41 mit der Aufbringwalze 54 der Auf bringvorrichtung 50, die mit dem Ablösemittel 51 in einer gleichförmig begrenzten Form versehen ist, in Kontakt gebracht wird, kann das Ablösemittel 51 gleichförmig auf der Oberfläche der Heizwalze 41 aufgebracht werden. Die Heizwalze 41 wird dann das Tonerbild 33 auf dem Bogen P berühren und das Tonerbild 33 wird durch die Wärme der Heizwalze 41 und durch den Druck der Druckbeaufschlagungswalze 42 geschmolzen und fixiert.
Bei einem derartigen Fixiervorgang kann das Anhaften von Toner an der Heizwalze 41 energisch verhindert werden, da das Ablösemittel 51 gleichförmig darauf aufgebracht wird.
Das Aufbringelement 53 wird ferner entweder aus einem Faserbündel aus nicht gewebtem Stoff, wie z. B. ein Filz, oder aus einem porösen Material gebildet. Durch Verwendung eines Faserbündels könnte z. B. das Kapillarphänomen zwischen den Fasern verwendet werden, um das Ablösemittel 51 nach oben zu befördern. Das Element verwendet ein herkömmliches Verfahren. Die Klinge 55 enthält eine aus Edelstahl als Basismaterial gebildete elastische Halteplatte 56 mit einem Fluorgummi, der daran angeformt ist, um den Spitzenabschnitt zu bedecken. Das andere Ende der Halteplatte 56 ist an einem äußeren Rahmen oder dergleichen befestigt, der die Fixiervorrichtung 4 bildet. Dadurch wird die Spitze der Klinge 55 durch die Elastizität der Halteplatte 56 mit einem geeigneten Druck gegen die Aufbringwalze 54 gepresst. Die Spitzenoberfläche der Klinge 55, die die Aufbringwalze 54 berührt, ist insbesondere so geglättet, dass sie eine gleichförmige Filmdicke des Ablösemittels 51 bildet.
Wie in der vergrößerten Ansicht von 5 gezeigt ist, besteht das Hauptmerkmal der Aufbringvorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung darin, dass die Spitze des Aufbringelements 53 in der Nähe der Spitze der Klinge 55 angeordnet ist. Die Spitze des Aufbringelements 53 und die Spitze der Klinge 53 sind im Einzelnen so angeordnet, dass sie sich gegenseitig berühren oder zwischen ihnen ein Abstand von weniger als 2 mm und vorzugsweise 1 mm vorhanden ist.
Durch diesen Aufbau kann nicht nur das Ablösemittel 51 durch das Aufbringelement 53 angesaugt (nach oben befördert) und durch die Aufbringwalze 54 gleichförmig auf die Oberfläche der Heizwalze 41 aufgebracht werden, sondern die erforderliche Menge des Ablösemittels 51 kann aufgebracht werden, ohne die herkömmliche Zirkulation des Ablösemittels 51 durch Liefern und Sammeln auszuführen. Somit kann das Problem des Tropfens oder Leckens des Ablösemittels 51 durch die Zufuhr von überschüssigem Ablösemittel 51 gelöst werden.
Das wird durch einen Vergleich mit dem herkömmlichen Beispiel unter Bezugnahme auf die 6A und 6B genau erläutert. Wie in 6B gezeigt ist, wird insbesondere im Beispiel des Standes der Technik das überschüssige Ablösemittel 51 durch die Klinge 55 entfernt, wobei das Aufbringelement 53 und die Klinge 55 so angeordnet sind, dass zwischen ihnen ein großer Abstand besteht, und wenn die Menge allmählich ansteigt, wird das Ablösemittel 51a abtropfen, wie in 2 gezeigt ist, und das Innere der Fixiervorrichtung 4 und der Bilderzeugungsvorrichtung wird durch das Ablösemittel verunreinigt.
Das heißt, wenn der Fixiervorgang durch die Fixiervorrichtung 4 begonnen wird und die Aufbringwalze 54 sich zu drehen beginnt, wird das Ablösemittel 51, das durch die Kapillarwirkung des Aufbringelements 53 nach oben befördert wird, durch die Viskosität des Ablösemittels auf die Oberfläche der Aufbringwalze 54 aufgebracht. Wenn anschließend das Aufbringelement 53 das Ablösemittel 51 an die Oberfläche der Aufbringwalze 54 liefert, ist das Ablösemittel am Spitzenabschnitt des Aufbringelements in einem nicht gesättigten Zustand und die Menge des Ablösemittels, die das Fehlen am Spitzenabschnitt kompensiert, wird weiter durch die Kapillarwirkung angesaugt und an die Aufbringwalze 54 geliefert. Daher wird das Ablösemittel 51 ständig zugeführt und die anhaftende Menge des Ablösemittels, das vom Aufbringelement 53 an die Aufbringwalze 54 gegeben wird, liegt in der Größenordnung von 10–3 g/cm², obwohl dieser Wert durch die physikalischen Charakteristiken des Ablösemittels 51 oder die Oberflächenrauigkeit der Walze 54 variieren kann. Die Menge des Ablösemittels 51, die erforderlich ist, um das Bild zu fixieren, beträgt jedoch etwa 1/10 der oben aufgebrachten Menge. Deswegen wird ein Großteil des zugeführten Ablösemittels 51 durch die Klinge abgewischt, und wird zum überschüssigen Ablösemittel 51a, wie in 6B gezeigt ist.
Deswegen steigt die Menge des Ablösemittels 51a, die durch die Klinge 55 entfernt wird, allmählich an und da die Aufbringwalze 54 ständig gedreht wird, während der Fixiervorgang fortgesetzt wird, verbleibt das Ablösemittel 51a am Spitzenabschnitt der Klinge 55. Der Rest des überschüssigen Ablösemittels 51a stellt kein Problem dar, wenn die Drehung der Aufbringwalze 54 anhält, da er durch das Aufbringelement 53 wieder absorbiert wird. Während sich die Aufbringwalze 54 weiter dreht, sammelt sich jedoch der Rest durch die Viskosität des Ablösemittels 51 am Spitzenabschnitt der Klinge 55 an, ohne nach unten zu tropfen, und wird allmählich akkumuliert. Dann tropft das akkumulierte überschüssige Ablösemittel 51a, das nicht mehr daran gehalten werden kann, von beiden Endabschnitten herab und verunreinigt im Ergebnis das Innere der Vorrichtung.
Im Gegensatz dazu sind bei der Aufbringvorrichtung 50 der vorliegenden Erfindung die Spitze des Aufbringelements 53 und die Spitze der Klinge 55 entweder unmittelbar nebeneinander oder in gegenseitigem Kontakt angeordnet, wie in 6A gezeigt ist. Deswegen wird dann, wenn die Aufbringwalze 54 durch den Beginn des Betriebs der Fixiervorrichtung angetrieben wird, das Ablösemittel 51, das durch das Aufbringelement 53 angesaugt wird, durch die Klinge 55 als ein gleichmäßiger Ablösemittelfilm auf die Aufbringwalze 54 aufgebracht. Zu diesem Zeitpunkt ist das überschüssige Ablösemittel 51a, das durch die Klinge 55 abgestreift wird, in einem Zustand, in dem es die Spitze des Aufbringelements 53 tränkt. Dieser Bereich, insbesondere der Aufbringbereich 53' ist in einem solchen Zustand, in dem das Ablösemittel 51 gesättigt ist.
Da die Spitze des Aufbringbereichs 53' des Aufbringelements 53 in einem gesättigten Zustand ist, saugt das Aufbringelement 53 nicht mehr das Ablösemittel 51 durch die Kapillarwirkung an. Dadurch wird der Beginn oder das Ende der Zufuhr des Ablösemittels 51 spontan eingestellt, so dass während der ständigen Drehung der Aufbringwalze 54 kein überschüssiges Ablösemittel 51 zugeführt wird. Deswegen wird kein überschüssiges Ablösemittel 51a im Kontaktbereich der Klinge 55 akkumuliert und durch die Wirkung der selbsteinstellenden Funktion kann das Problem des Herabtropfens des Ablösemittels, das durch die ungleichmäßige Zufuhr bewirkt wird, gelöst werden.
Da darüber hinaus keine Notwendigkeit besteht, das Ablösemittel 51 zu sammeln, wird gleichzeitig das durch die Sammeloperation bewirkte Problem gelöst.
Dadurch, dass die Aufbringvorrichtung 50 in der Fixiervorrichtung 4 der vorliegenden Erfindung enthalten ist, wird das Problem der zirkulierenden Zufuhr des Ablösemittels gelöst, ohne eine spezielle Vorrichtung separat anzubringen, sondern mit einem sehr einfachen Aufbau mit der benachbarten Positionierung der Spitze des Aufbringelements 53 und der Spitze der Klinge 55. Die vorliegende Erfindung löst außerdem das Problem des Herabtropfens des Ablösemittels 51 durch die ständige Zufuhr der erforderlichen Menge des Ablösemittels 51 durch die selbsteinstellende Funktion.
Anschließend wurde ein im Nachfolgenden offenbartes Experiment ausgeführt, um die Aufbringwirkung durch die Aufbringvorrichtung 50 weiter zu bestätigen.
Als Aufbringelement 53, das bei dem Experiment verwendet wurde, wurde ein Faserbündel mit einer Dicke von mehr als 2 mm verwendet, wobei der Wert (Gewicht pro Quadratmeter), der die Dichte des Faserbündels angibt, im Bereich von 250–700 g/m² lag. Dieser Wert wurde festgelegt, wobei außerdem das Fehlen der Aufbringmenge des Ablösemittels 51 berücksichtigt wurde, das gewöhnlich unmittelbar nach dem Drehbeginn der Aufbringwalze 54 auftrat, die für eine lange Zeit angehalten wurde. Das vorliegende Element ermöglicht nicht nur die Zufuhr einer konstanten Menge, sondern verhindert außerdem die Aufbringung der überschüssigen Zufuhr des Ablösemittels, um die Erzeugung von überschüssigem Ablösemittel 51a zu verhinder und das Problem des Herabtropfens des Ablösemittels zu lösen.
Das Siliconöl, das als Ablösemittel 51 verwendet wird, um das Auftreten von Versatz zu verhindern, besitzt im Allgemeinen eine kleine Oberflächenspannung bei einer hohen Viskosität von über 100 cs bei Normaltemperatur. Deswegen wird sich dann, wenn die Bilderzeugungsvorrichtung für eine lange Zeit nicht betrieben wird, das Ablösemittel 51 im gesättigten Zustand, wie in 6A gezeigt ist, durch das Aufbringelement 53 nach unten bewegen. Wenn der Betrieb aus diesem Zustand neu gestartet wird, wird das Ablösemittel 51, das im Spitzenbereich der Klinge 55 verblieben ist, sofort verbraucht und es kann eine mangelnde Zufuhr des Ablösemittels auftreten. Dieses Problem kann dazu führen, dass eine ungleichmäßige Filmdicke des Ablösemittels 51, das auf der Oberfläche der Aufbringwalze 54 aufgebracht wird, die durch die Klinge 55 überstrichen wurde, auftritt. Um dieses Problem zu lösen, besteht die Notwendigkeit, dass das Ablösemittel durch das Aufbringelement 53 sofort zugeführt wird.
sEs ist deswegen erforderlich, die Dicke des Aufbringelements zu vergrößern oder die Dichte seines Faserbündels zu vermindern, um das Ablösemittel im Aufbringelement 53 leicht zu bewegen, wie oben erläutert wurde.
Gemäß einem Experiment, bei dem ein Dimethyl-Siliconöl mit einer Oberflächenspannung von 20,9 dyne/cm und einer Viskosität von 20,5 cs bei der Temperatur von 150°C verwendet wurde und die Drehgeschwindigkeit der Aufbringwalze 54 auf 88 mm/s eingestellt war, war es erforderlich, dass das Aufbringelement 53 auf eine Dicke von mehr als 2 mm und die Dichte der Faser auf weniger als 700 g/m² eingestellt wurden.
Wenn die Faserbündeldichte des Aufbringelements 53 zu gering wurde, kann die Menge des Ablösemittels 51, die an diesem Abschnitt gehalten wird, in Abhängigkeit vom Ort ungleichmäßig werden. Insbesondere dann, wenn eine solche Ungleichmäßigkeit im Spitzenbereich des Aufbringelements 53 auftritt, kann das teilweise Fehlen des Ablöseelements 51 vorkommen und die Filmdicke des Ablösemittels 51, das auf der Oberfläche der Aufbringwalze 54 aufgebracht wird, die von der Klinge 55 überstrichen wurde, kann ungleichmäßig werden. Deswegen sollte unter den oben genannten Bedingungen der untere Grenzwert der Faserbündeldichte auf einen Wert von 250 g/m² gesetzt werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Tabelle 1 ]
Die sich ergebende Zufuhr des Ablösemittels 51 in der obigen Tabelle 1 ist wie folgt:
0: Die Zufuhr des Ablösemittels ist ausreichend und die gebildete Filmdicke ist stabil.
Δ: Eine mangelhafte Zufuhr des Ablösemittels tritt am Beginn des Betriebs auf, nachdem die Vorrichtung für eine lange Zeit nicht betrieben wurde.
X : Eine mangelhafte Zufuhr des Ablösemittels tritt bei normalem Betrieb auf, und
– die Dicke des gebildeten dünnen Films aus Ablösemittel ist ungleichmäßig.
Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, sollte die Dicke des Aufbringelements 53 auf mehr als 2 mm eingestellt werden und der Wert der Faserbündeldichte sollte in einem Bereich von 250 bis 750 g/m² eingestellt werden, um die mangelhafte Zufuhr des Ablösemittels 51 am Beginn des Betriebs auszugleichen, nachdem die Vorrichtung für eine lange Zeit nicht betrieben wurde, und um die Zufuhr des überschüssigen Ablösemittels 51 zu begrenzen, wodurch die Wirkung der Fixiervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform unterstützt wird.
[Zweite Ausführungsform]
Wie in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert wurde, kann andererseits das Ablösemittel 51 in geeigneter Weise zugeführt und gleichförmig aufgebracht werden, indem die Spitzen der Klinge 55 und des Aufbringelements 53 nebeneinander angeordnet werden (mit einem Abstand von weniger als 1 mm). Die Faser an einem Bereich im Aufbringelement 53 kann jedoch in dem Kontaktabschnitt zwischen der Klinge 55 und der Aufbringwalze 54 angeordnet sein, was eine streifenförmige unregelmäßige Aufbringung, die durch die in der Drehrichtung eingesetzte Faser bewirkt wird, oder die Bildung eines ungleichmäßigen Films mit sich bringt.
Diese Art des Streifens im Ablösemittel 51 wurde im Stand der Technik dann bewirkt, wenn die Klinge 55 beschädigt war und an ihrem Spitzenabschnitt (im Kantenabschnitt, der die Aufbringwalze 54 berührt) ein Splitter oder ein Riss erzeugt wurde, da der Spalt zwischen der Aufbringwalze 54 und der Klinge 55 in dem gesplitterten oder gerissenen Abschnitt vergrößert war und die Menge des Ablösemittels 51, das durch diesen Abschnitt läuft, vergrößert war.
Da jedoch das Aufbringelement 53 unmittelbar neben dem Bereich angeordnet ist, in dem die Klinge 55 und die Aufbringwalze 54 in Kontakt sind, können die kurzen Fasern, die das Aufbringelement 53 bilden, leicht in den Kontaktab schnitt zwischen der Klinge und der Aufbringwalze 54 gelangen. Wie oben erläutert wurde, wurde lokal ein ungleichmäßiger Bereich der Filmdicke erzeugt, was ähnlich zu dem Fall war, bei dem in der Spitze der Klinge 55 ein Riss gebildet wurde.
Die kurzen Faserstücke können nicht nur bei der Montage der Vorrichtung in den Kontaktabschnitt gelangen, sondern durch den wiederholten Betrieb der Vorrichtung während einer langen Zeitperiode kann sich die Faser am Spitzenabschnitt des Aufbringelements 53 in den Kontaktabschnitt bewegen.
Um auch dieses Problem zu lösen, wird bei der vorliegenden Erfindung die kurze Faser an der Oberfläche des Aufbringelements 53 im Voraus durch eine Wärmebehandlung oder dergleichen entfernt, insbesondere in dem Bereich, der die Aufbringwalze 54 berührt, oder in dem Bereich an dem Spitzenabschnitt, der zur Klinge 55 benachbart ist. Dadurch kann die vorliegende Erfindung verhindern, dass die kurze Faser zwischen die Klinge 55 und die Aufbringwalze 54 eintritt.
Die Wärmebehandlung könnte ausgeführt werden, indem das Aufbringelement 53 in einem Ofen oder dergleichen angeordnet wird, es ist jedoch nicht notwendig, die Wärmebehandlung an der gesamten Oberfläche des Aufbringelements 53 auszuführen, die Behandlung kann statt dessen lediglich an der Oberfläche, die die Aufbringwalze 54 berührt und am Spitzenabschnitt, der der Klinge 55 gegenüberliegt, ausgeführt werden. Deswegen könnte die Erwärmung durch einen Brenner oder eine Alkoholflamme oder dergleichen durchgeführt werden, um die kurze Faser zu entfernen.
Da die Faser, die im wärmebehandelnden Abschnitt des Aufbringelements 53 enthalten ist, geschmolzen wird und fest aneinander haftet, sind keine losen Fasern vorhanden, so dass das Problem der ungleichmäßigen Filmdicke des Ablösemittels 51 gelöst werden kann.
[Dritte Ausführungsform]
In den ersten und zweiten Ausführungsformen, die oben erläutert wurden, ist das Problem der fehlenden Zufuhr des Ablösemittels 51, wenn die Fixiervorrichtung 4 nach einer langen Unterbrechung neu betrieben wird, oder das Problem der stabilen Zufuhr des Ablösemittels 51, wenn die Vorrichtung während einer langen Zeitdauer betrieben werden soll, gelöst, ohne das zugeführte Ablösemittel 51 wieder aufzubereiten.
Es tritt jedoch bei der Fixiervorrichtung 4 selten auf, dass sie nach einer langen Unterbrechung neu betrieben wird oder während einer langen Zeitperiode ununterbrochen betrieben wird. Die Vorrichtung 4 kann statt dessen wiederholt betrieben und häufig angehalten werden. In diesem Fall kann das überschüssige Ablösemittel 51 allmählich zunehmen und dieses überschüssige Ablösemittel kann gesammelt werden.
Das heißt, während des Betriebs der Fixiervorrichtung 4 wird die Aufbringwalze 54 gedreht und der Zustand des Bereichs neben der Klinge 55 ist so wie in 6A gezeigt ist, wobei das Ablösemittel 51 im Spitzenbereich der Aufbringung in einem gesättigten Zustand ist. Deswegen wird die Zufuhr des Ablösemittels 51 eingestellt und die überschüssige Zufuhr von Ablösemittel wird verhindert. Wenn der Betrieb der Fixiervorrichtung angehalten wird, läuft das Ablösemittel im Spitzenabschnitt des Aufbringelements 53, der im gesättigten Zustand ist, nach unten, wie oben erläutert wurde. Wenn die Fixiervorrichtung anschließend in dem Zustand, bei dem das gesättigte Ablösemittel nicht ausreichend nach unten gelaufen ist, neu betrieben wird, wird das Ablösemittel 51 wieder nach oben gezogen. Wenn der Betrieb in diesem Zustand wieder angehalten wird, kann das Starten und Anhalten der Zufuhr des Ablöseelements 51 ständig und häufig wiederholt werden, was bedeutet, dass die Menge des im Spitzenabschnitt des Aufbringelements 53 vorhandenen Ablösemittels größer ist als im ständig angetriebenen Zustand.
Durch die oben erläuterte Situation ist das Ablösemittel 51 in dem sehr kleinen Bereich des Spitzenabschnitts des Aufbringelements 53 in einem übersättigten Zustand. In diesem Zustand kann der selbsteinstellende Effekt der Zufuhr des Ablösemittels, der die Kapillarwirkung verwendet, eingeschränkt sein und es kann überschüssiges Ablösemittel 51a erzeugt werden.
Dieser Zustand ist in 8 gezeigt. Wie in 8 gezeigt ist, ist der Spitzenabschnitt 53' des Aufbringelements 53 in einem Zustand, in dem das Ablösemittel 51 übersättigt ist, und dieser Bereich ist breiter als der Bereich, der in 6A des regelmäßig angesteuerten Zustands gezeigt ist. In diesem Fall ist der Spalt zwischen dem Aufbringelement 53 und der Klinge 55 sehr klein und das überschüssige Ablösemittel 51A wird zur oberen Oberfläche der Klinge 55 bewegt. Das überschüssige Ablösemittel 51a ist dann in dem Zustand, in dem es sich frei bewegen kann, ohne dass es durch das Aufbringelement 53 gehalten wird, und tropft im Ergebnis von den beiden Endabschnitten der Klinge 55 herab, wie in 2 erläutert wurde.
Insbesondere dann, wenn ein Spalt von etwa 1 mm zwischen dem Aufbringelement 53 und der Klinge 55 gebildet wird, kann das Problem des Herabtropfens des überschüssigen Ablöseelements 51a gelöst werden, da das überschüssige Ablösemittel in dem Spalt festgehalten oder zurückgehalten werden kann. Wenn der Betrieb für eine lange Zeit angehalten wird, wird das überschüssige Ablösemittel 51a von dem Aufbringelement 53 aufgenommen.
Wenn jedoch eine größere Menge des überschüssigen Ablöseelements 51a erzeugt wird, wird ein Teil davon von den Endabschnitten der Klinge 55 herabtropfen.
Wenn es erforderlich ist, dieses Phänomen zu verhindern, könnte das Aufbringelement 53 so geformt werden, wie in 9 gezeigt ist. Das heißt, ein rechtwinkliger Nutabschnitt 53a mit fester Breite (a) wird mit regelmäßigen Intervallen des Aufbringelements 53 in der Richtung der Drehachse der Aufbringwalze 54 gebildet, wie in 9 gezeigt ist. Indem teilweise am Aufbringelement 53 mehrere Nutabschnitte 53a angebracht werden, wird zwischen dem Aufbringelement 53 und der Klinge 55 ein Raum (konkaver Abschnitt) erzeugt. Deswegen wird das überschüssige Ablösemittel 51a zu diesem Abschnitt gelangen und das Herabtropfen des Ablösemittels 51 von beiden Endabschnitten der Klinge 55 kann verhindert werden. Das heißt, das überschüssige Ablösemittel 51a läuft längs der Oberfläche des Spitzenabschnitts, an dem das Aufbringelement 53 und die Klinge nebeneinander angeordnet sind, und gelangt zu den Nutabschnitten 53a.
Wenn die Menge des überschüssigen Ablösemittels 51a größer wird, läuft das überschüssige Ablösemittel nach unten, indem es längs der Oberfläche des Aufbringelements 53 fließt (die Seitenoberfläche 53b des Nutabschnitts 53a). Da das Ablösemittel 51 zu diesem Zeitpunkt in dem Bereich des Aufbringelements 53 außer dem Spitzenbereich neben der Blende 55 nicht in einem gesät tigten Zustand ist, wird das überschüssige Ablösemittel 51a allmählich durch das Aufbringelement 53 absorbiert. Dadurch kann das Problem des Herabtropfens des überschüssigen Ablösemittels 51a gelöst werden.
Die Erzeugung und die Absorption des überschüssigen Ablösemittels 51a wiederholt sich in dem Bereich nahe zur Spitze des Aufbringelements 53 und geschieht tatsächlich in einem sehr kleinen Bereich, wie in dieser Ausführungsform erläutert wurde, wobei in der Realität kein überschüssiges Ablösemittel erzeugt wird. Selbst wenn es erzeugt werden würde, könnte das überschüssige Ablösemittel in dem Bereich in der Nähe der Spitzen des Aufbringelements 53 und der Klinge 55 gehalten werden, wie oben erläutert wurde, und es könnte somit vom Aufbringelement absorbiert werden, wenn der Betrieb angehalten wird.
Wie oben erläutert wurde, bezieht sich die dritte Ausführungsform auf den Fall, wenn die Fixiervorrichtung 4 ständig betrieben oder wiederholt und häufig angehalten wird. Bei gewöhnlichen Bilderzeugungsvorrichtungen kommt jedoch dieser Zustand, d. h. die wiederholte Neuinbetriebnahme der Vorrichtung nach einer kurzen Unterbrechung, mit geringer Wahrscheinlichkeit vor.
Bei der Farbbilderzeugungsvorrichtung, die in 7 gezeigt ist dauert es z. B. eine Zeit, um die Bilderzeugungsoperation zu starten, nachdem die Farbbilddaten empfangen wurden. Während dieser Zeit ist die Fixiervorrichtung 4 in einem angehaltenen Zustand und nachdem die Farbbilddaten empfangen wurden und das Bild verarbeitet wurde, wird die Fixiervorrichtung 4 gleichzeitig mit dem Beginn der Aufzeichnungsoperation angesteuert. Um ein Farbbild herzustellen, werden wenigstens drei Farbbilder überlagert. Zu diesem Zeitpunkt wird das Papier P, das das nicht fixierte Tonerbild der drei überlagerten Farben hält, zur Fixiervorrichtung 4 befördert. In diesem Zustand ist der Betrieb der Fixiervorrichtung 4 angehalten oder die Drehung der Heizwalze 42 ist angehalten. Dabei wird die Heizwalze 42 auf einer festeinstellbaren Temperatur gehalten.
Deswegen wird der Betrieb der Fixiervorrichtung 4 nicht gestartet, unmittelbar nachdem der Betrieb angehalten wurde, und dann, wenn die Bilderzeugung unmittelbar nach dem Anhalten des Betriebs ausgeführt werden muss, wird die Vorrichtung kontinuierlich betrieben, ohne dass sie angehalten und dann neu gestartet wird. Das heißt, die Vorrichtung kann ständig betrieben werden, sie kann jedoch nicht häufig neu gestartet werden, unmittelbar nachdem sie angehalten wurde.
Gemäß der Bilderzeugungsvorrichtung, bei der das Anhalten und Neustarten des Antriebs häufig ausgeführt wird, insbesondere dann, wenn der Betrieb unmittelbar nach dem Anhalten neu gestartet wird, kann das Problem des erzeugten überschüssigen Ablösemittels 51a gelöst werden, indem ein Aufbringelement 53 mit mehreren Nuten 53a angebracht wird, die in der Weise daran ausgebildet sind, wie in der dritten Ausführungsform erläutert wurde, und das Problem, das durch das überschüssige Ablösemittel bewirkt wird, kann vollständig gelöst werden.
Es wird ein Fall betrachtet, bei dem eine Fixiervorrichtung, die ein Aufbringelement 53 mit der in 9 gezeigten Struktur enthält, für eine lange Zeitdauer ununterbrochen betrieben wird. Während dieser Zeit ist durch Absorption kein überschüssiges Ablösemittel 51a in dem Abschnitt vorhanden, der der Position der Nutabschnitte 53a des Aufbringelements 53 entspricht. Aus dem Erscheinungsbild des Aufbringelements kann deshalb befürchtet werden, dass an diesem Abschnitt eine mangelhafte Zufuhr des Ablösemittels 51 erzeugt wird, die zu einer ungleichmäßigen Aufbringung des Ablösemittels 51 auf der Oberfläche der Aufbringwalze 54, die durch die Klinge 55 überstrichen wird, führen kann.
Im Nutabschnitt 53a wird jedoch das Ablösemittel 51 durch die Kapillarwirkung an dem Kantenabschnitt gehalten, an dem die Aufbringwalze 54 und die Klinge 55 in gegenseitigem Kontakt sind. Deswegen wird das Ablösemittel 51 in geeigneter Weise aufgebracht und es erfolgt keine Unregelmäßigkeit der Aufbringung.
10 zeigt ferner die Schnittansicht des in 9 gezeigten Aufbringelements 53 mit dem Nutabschnitt 53a. In 10 wird das Ablösemittel 51a, das am Abschnitt der spitzen Kante der Klinge 55 gehalten wird, insbesondere vom Aufbringelement 53 an die beiden Seiten 53b des Nutabschnitts 53a geliefert. Deswegen kann das Ablösemittel 51 in ausreichender Menge zugeführt werden, selbst wenn die Nutabschnitte 53a ausgebildet sind.
Wenn jedoch die Breite a des Nutabschnitts 53a zu groß ist, entsteht ein Problem bei der Zufuhr des Ablösemittels. Es ist deswegen erforderlich, die Breite jedes Nutabschnitts 53a kleiner als die Breite b des Abschnitts 53c des Aufbringelements 53 neben den Nutabschnitten 53a einzustellen. Die Breite a sollte darüber hinaus auf etwa 20 mm eingestellt werden, wobei sie durch die Drehgeschwindigkeit der Aufbringwalze 54 oder die Zufuhrmenge des Ablösemittels durch das Aufbringelement 53 variieren kann, und es ist stärker bevorzugt, die Breite auf 10 mm oder weniger einzustellen. Sie könnte jedoch gemäß der Zufuhrmenge auf einen größeren Wert als die Länge eingestellt werden.
Durch das Ausbilden der mehreren Nutabschnitte 53a mit einer kleinen Breite a in gleichen Abständen kann deswegen die Zufuhr des Ablösemittels 51 durch das Aufbringelement 53 stabilisiert werden. Wenn das überschüssige Ablösemittel 51a erzeugt wird, kann es ferner durch die Nutabschnitte 53a absorbiert werden, wodurch verhindert wird, dass das überschüssige Ablösemittel von den beiden Endabschnitten der Klinge 55 herabtropft.
[Vierte Ausführungsform]
In den obenerwähnten ersten, zweiten und dritten Ausführungsformen besitzt das Ablösemittel 51, z. B. ein Siliconöl, das in der Fixiervorrichtung 4 aufgebracht wird, eine Oberflächenspannung von weniger als 25 dyne/cm bei der Temperatur von 25°C und die Aufbringmenge auf dem Aufzeichnungsmedium oder Papier P sollte vorzugsweise im Bereich von 8 × 10^–6 bis 5 × 10^–5 g/cm² liegen.
Das Siliconöl oder dergleichen, das als Ablösemittel 51 verwendet wird, besitzt im Allgemeinen einen sehr kleinen Kontaktwinkel von weniger als 10° gegenüber einem Harzmaterial oder einem Gummimaterial und besitzt die Eigenschaft der Benetzungsfähigkeit gegenüber verschiedenen Materialien. Wenn außerdem ein Öl verwendet wird, dessen Oberflächenspannung 25 dyne/cm übersteigt, ist die Ausbreitung des Öls auf jedem Abschnitt nicht auf den in den obigen Ausführungsformen erläuterten Bereich begrenzt, sondern es kann z. B. vom Aufbringelement 53 bis zu den Stirnflächen der Aufbringwalze 54 verteilt werden. Es kann deswegen die Gefahr bestehen, dass das Fehlen des Ablösemittels 51 durch den Aufbau, der in den ersten und dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert wurde, nicht vollständig verhindert werden kann.
Um das Problem des Schwunds des Ablösemittels 51 vollständig zu lösen, sollte das Siliconöl oder dergleichen, das als Ablösemittel 51 verwendet wird, auf die obenerwähnten Bedingungen begrenzt werden. Derartige Ablösemittel wurden im Allgemeinen im Stand der Technik verwendet.
Ferner muss in der Fixiervorrichtung oder dergleichen dort, wo die Menge der Ölaufbringung auf das Aufzeichnungsmedium äußerst groß ist, die durch das Aufbringelement 53 aufgesaugte Menge des Ablösemittels 51 groß sein. In diesem Fall kann die Wirkung des Ablösemittels nicht gemäß der in den Ausführungsformen offenbarten Theorte ausgeführt werden. Wenn die aufgebrachte Menge des Ablösemittels äußerst klein ist, kann die Filmdicke des Ablösemittels 51 an der Oberfläche der Aufbringwalze 54, die durch die Klinge überstrichen wurde, darüber hinaus sehr kleine Unregelmäßigkeiten aufweisen, die durch die Streuung der Dichte des Faserbündels des Aufbringelements 53, das neben der Klinge angeordnet ist, oder durch den Einfluss des Nutabschnitts 53, der zuvor angebracht wurde, bewirkt werden, wodurch eine ungleichmäßige Aufbringung des Ablösemittels auf dem Bild bewirkt werden kann. Es ist deswegen vorzuziehen, dass das Ablösemittel die Bedingung der Oberflächenspannung und die Bedingung der Aufbringmenge erfüllt, die oben erwähnt wurden.
Wenn bei der Aufbringvorrichtung 50 der vorliegenden Erfindung das Ablösemittel 51 gleichförmig auf der Heizwalze 41 aufgebracht wird, wird das Ablösemittel 51 zunächst auf die Aufbringwalze 54 aufgebracht und anschließend indirekt auf die Heizwalze 41 aufgebracht. Gemäß diesem Aufbau ist die Aufbringmenge des Ablösemittels 51 an der Heizwalze 41 stabilisiert und das Papier P würde nicht mehr durch überschüssiges Ablösemittel verunreinigt. Da das Ablösemittel 51 durch die Aufbringwalze 54 aufgebracht wird, wird kein überschüssiges Ablösemittel aufgebracht oder selbst wenn überschüssiges Ablösemittel aufgebracht wird, wird es auf Seiten der Aufbringwalze 54 absorbiert.
Das ist lediglich ein Beispiel und da die Aufbringung von überschüssigem Ablösemittel 51 gemäß der vorliegenden Erfindung vermindert werden kann, kann die Vorrichtung sogar so ausgebildet werden, dass das Ablösemittel 51 direkt auf der Heizwalze 41 aufgebracht wird. Das heißt, das Aufbringelement 53 kann direkt an die Heizwalze 41 gepresst werden und die Spitzenkante der Klinge 55, die in der Nähe der Spitze des Elements 53 angeordnet ist, kann an die Heizwalze 41 gepresst werden. Das kann dadurch realisiert werden, indem in den 4, 5 und dergleichen die Aufbringwalze 54 durch die Heizwalze 41 ersetzt wird.
Gemäß der Fixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht bei der Aufbringung eines Ablösemittels zum Verhindern des Auftretens von Versetzungen ein einfacher Aufbau, die Zufuhr und die Aufbringung von überschüssigen Ablösemittel einzuschränken, wodurch verhindert wird, dass das Innere der Vorrichtung durch das Herabtropfen und dergleichen des Ablösemittels verunreinigt wird. Wenn dieser Aufbau verwendet wird, ist es nicht erforderlich, die Abmessung der Bilderzeugungsvorrichtung, die die Fixiervorrichtung enthält, zu vergrößern und deshalb sind die Kosten für den Einsatz dieser Bilderzeugungsvorrichtung vermindert. Ferner kann die Verschlechterung des fixierten Bildes durch die gleichförmige Aufbringung des Ablösemittels verhindert werden, was zu einer konstanten Stabilisierung der Bildqualität führt.
Ferner besitzt die Faser des Aufbringelements keinen nachteiligen Einfluss auf die gleichförmige Aufbringung und die Wärmebehandlung der Faser ermöglicht die gleichförmige Aufbringung durch eine Klinge und dergleichen.
Selbst wenn überschüssiges Ablösemittel erzeugt wird, indem das Betreiben und das Anhalten der Vorrichtung ständig und häufig wiederholt ausgeführt wird, können darüber hinaus die Schwierigkeiten durch das überschüssige Ablösemittel in einfacher Weise gelöst werden, indem mehrere Nutabschnitte am Aufbringelement angebracht werden. Das verhindert ferner das Auftreten der ungleichmäßigen Aufbringung des Ablösemittels, die durch unregelmäßige Zufuhr bewirkt wird.
Indem die gleichmäßige Aufbringung des Ablösemittels durch eine Aufbringwalze ausgeführt wird, verunreinigt das überschüssige Ablösemittel das Papier nicht und beim Fixieren von Farbbildern kann das Anhaften des Toners an der Heizwalze verhindert werden. Dadurch wird ermöglicht, die Bildqualität nach dem Fixiervorgang zu stabilisieren.

Claims

Fixiervorrichtung (4) für die Verwendung in einer Bilderzeugungsvorrichtung, mit einer Heizwalze (41), die eine Oberfläche besitzt, die durch eine Heizquelle (43) auf eine Solltemperatur erwärmt wird, und einer Druckbeaufschlagungswalze (42), die ein Aufzeichnungsmedium, das ein nicht fixiertes Bild hält, gegen die Heizwalze (41) presst, um das nicht fixierte Bild durch Bewegen des Aufzeichnungsmediums zwischen der Heizwalze (41) und der Druckbeaufschlagungswalze (42) zu fixieren, wobei die Fixiervorrichtung (4) ferner versehen ist mit einem Aufbringelement (53) zum Aufbringen eines Ablösemittels (41) auf die Heizwalze (41), um ein Anhaften des auf dem Aufzeichnungsmedium gehaltenen nicht fixierten Bildes an der Heizwalze (41) zu verhindern, und mit einem Klingenelement (45), das das Ablösemittel (51) gleichmäßig steuert und auf die Heizwalze (41) aufzubringendes überschüssiges Ablösemittel (51) entfernt, dadurch gekennzeichnet, dass das Klingenelement (55) in der Nähe des Aufbringelements (53) angeordnet ist, so dass das Klingenelement (55) und das Aufbringelement (53) in gegenseitigem Kontakt sind oder über eine Strecke, die zumindest kleiner als 2 mm ist, benachbart sind.
Fixiervorrichtung (4) für eine Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringelement (53) aus einem Faserbündel aus nicht gewebtem Stoff oder aus einem porösen Material gebildet ist und eine Dicke von mehr als 2 mm besitzt, wobei das Gewicht pro Quadratmeter im Bereich von 250 bis 700 g/m² liegt.
Fixiervorrichtung (4) für eine Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringelement (53) ein Faserbündel aus einem nicht gewebtem Stoff oder dergleichen ist und wenigstens der Bereich (53') zum Aufbringen des Ablösemittels (51) wärmebehandelt ist und kurze Fasern aufweist.
Fixiervorrichtung (4) für eine Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufbringelement (53) mehrere Nutabschnitte (53a) ausgebildet sind, um das Ablösemittel (51) aufzubringen.
Fixiervorrichtung (4) für eine Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Aufbringwalze (54), die sich dreht und gegen die Heizwalze (41) presst, wobei das Aufbringelement (53) gegen die Aufbringwalze (54) gepresst wird und das Klingenelement in der Nähe des Aufbringelements (53) positioniert ist, wobei das Ablösemittel (51) gleichmäßig auf die Aufbringwalze (54) und dann auf die Heizwalze (41) aufgebracht wird.