DE9115888U1

DE9115888U1 - Wärmeschmelzfixiereinrichtung mit mehreren Fixier-Preßzonen

Info

Publication number: DE9115888U1
Application number: DE9115888U
Authority: DE
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Priority date: 1991-01-30
Filing date: 1991-01-30
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2001-01-31

Description

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Siemens Nixdorf Informationssysteme AG

Wärmeschmelzfixiereinrichtung mit mehreren Fixier-Preßzonen 5

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Fixierenn von Tonerbildern auf einem Aufzeichnungsträger eines elektrofotografischen Druck- oder Kopiergerätes gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

Elektrofotografische Druck- oder Kopiergeräte sind allgemein bekannt. Bei diesen Geräten werden auf einem Aufzeichnungsträger, z. B. einer Papierbahn, Tonerbilder zu druckender Zeichen oder wiederzugebender Bilder erzeugt. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß auf einem fotoleitfähigen bzw. dielektrischen Aufzeichnungsmaterial, z. B. einer Trommel, elektrofotografische bzw. elektrografisch^ Ladungsbilder der Zeichen oder Bilder erzeugt werden. Diese Ladungsbilder werden in einer Entwicklerstation mit Hilfe von Toner entwickelt. Die Tonerbilder werden dann in einer Übertragungsstation auf ein Bildempfangsmaterial als endgültigem Aufzeichnungsträger übertragen. Um die Tonerbilder wischfrei zu machen, müssen sie anschließend in einer Fixierstation in den Aufzeichnungsträger eingeschmolzen werden.

Fixierstationen, durch die die Tonerbilder in den Aufzeichnungsträger eingeschmolzen werden, sind bereits bekannt (US-A-3 861 863 oder US-A-3 324 701). Bei diesen bekannten Fixiereinrichtungen läuft der Aufzeichnungsträger zwischen zwei Walzen hindurch, von denen zumindest eine beheizt ist. Durch Wärme und Druck werden dann die Tonerteilchen in die Aufzeichnungsträger eingeschmolzen.

Um auch bei hohen Drucklaufgeschwindigkeiten, z. B. mehr als 0,7 m/sec, das Fixieren mit zwei Walzen zu ermöglichen, ist es aus der DE-PS 27 06 362 bekannt, in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers vor den Walzen einen Heizsattel anzuordnen,

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über den der Aufzeichnungsträger geführt wird. Über den Heizsattel wird der Aufzeichnungsträger vorgewärmt. Es wird weiterhin in der DE-PS 27 17 260 eine Wärmeschmelzfixiereinrichtung für auf einem Aufzeichnungsträger befindliche Tonerbilder beschrieben, bei der zum Vorwärmen des Aufzeichnungsträgers, die Aufzeichnungsträger in einem Umschlingungswinkel um die Fixierwalze geführt wird, ehe er in eine zwischen den Walzen befindliche Fixier-Preßzone eintritt.

Durch alle diese Maßnahmen soll auch bei hohen Aufzeichnungsträgerlaufgeschwindigkeiten eine Steigerung der Fixierqualität erreicht werden, sie haben jedoch den Nachteil, daß sie konstruktiv aufwendig sind und einen hohen Steuerungsaufwand benötigen, damit bei plötzlichem Anhalten des Fixiervorganges der Aufzeichnungsträger durch die hohen Fixiertemperaturen nicht gebräunt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung zum Fixieren von Tonerbildern der eingangs genannten Art bereitzustellen, die es ermöglicht, auch bei hohen Aufzeichnungsträgerlaufgeschwindigkeiten mit geringstem konstruktiven Aufwand und einfacher Steuerungsmöglichkeit eine hohe Fixierqualität zu erreichen.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Schutzanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es hat sich in überraschender Weise herausgestellt, daß eine wesentliche Steigerung der Fixierqualität dadurch erreichbar ist, daß man eine Walzenanordnung vorsieht, bei der der Aufzeichnungsträger beim Durchlaufen der Walzenanordnung mindestens zwei Fixier-Preßzonen hintereinander passiert. Unter Fixier-Preßzone wird dabei die Zone zwischen Andruckwalze und Fi-

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xierwalze verstanden, die der Aufzeichnungsträger durchläuft und in denen eine Fixierung durch kombinierte Anwendung von Druck und Wärme vor sich geht.

Damit ergibt sich ein relativ einfacher Aufbau der gesamten Fixierstation, auf zusätzliche Vorwärmeinrichtungen kann damit gegebenenfalls verzichtet werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Walzenanordnung aus zwei Paaren von Fixier- und Andruckwalzen, die hintereinander angeordnet sind. Es ist jedoch auch die Verwendung von einer Walzenanordnung aus einer Fixierwalze und zwei mit der Fixierwalze zusammenwirkenden Andruckwalzen möglich.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zwei Fixierwalzen mit dazwischen angeordneter Andruckwalze vorgesehen.

Eine wesentliche Verbesserung der Fixierqualität läßt sich noch dadurch erreichen, daß die Walzen derart angetrieben werden, daß auf den Aufzeichnungsträger im Bereich der in Aufzeichnungsträgerlaufrichtung nachgeordneten zweiten Fixier- und Preßzone gegenüber der ersten Fixier- und Preßzone eine höhere Zugkraft in Aufzeichnungsträgerlaufrichtung ausgeübt wird.

Dadurch ergibt sich eine straffe Anlage des Aufzeichungsträgers an den Fixierwalzen und damit ein optimaler Wärmeübergang. Eine Verminderung der Fixierqualität durch Flattern des Aufzeichnungsträgers in den Fixier- und Preßzonen wird dadurch vermieden. Der Aufzeichnungsträger wird straff geführt. Erreichbar ist diese erhöhte Zugkraft durch geringfügige Erhöhung der Umdrehungs- bzw. Tangentialgeschwindigkeit der Fixierwalze bzw. der Andruckwalze im Bereich der zweiten Fixier- und Preßzone.

Dieses Flattern des Aufzeichnungsträgers im Bereich der Fixier- und Preßzone bei hohen Aufzeichnungsträgerlaufgeschwindigkeiten

hat sich als großes, die Fixierqualität verminderndes Problem herausgestellt. Das Flattern des Aufzeichnungsträgers führt zu einer Undefinierten Berührung des Aufzeichnungsträgers mit der Fixierwalze und damit gegebenenfalls zu dem sogenannten Offsetdruck bzw. zum Verwischen des Druckbildes.

Führt man den Aufzeichnungsträger der Fixier-Preßzone in einem derartigen Winkel zu, daß er vor Erreichen der Fixier-Preßzone die zugehörige Andruckwalze teilweise umschlingt, wird dieses Flattern verhindert oder stark reduziert.

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Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Wärmeschmelzfixiereinrichtung mit zwei Paaren von hintereinander angeordneten Fixier- und Andruckwalzen,

Figur 2 eine Wärmeschmelzfixiereinrichtung mit einer Walzenan-Ordnung aus einer Fixierwalze und zwei mit der Fixierwalze zusammenwirkenden Andruckwalzen und

Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung einer Fixierwalzenanordnung mit zwei Fixierwalzen und dazwischen angeordneter Andruckwalze.

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele sind nur prinzipiell ausgeführt, um das wesentliche der Erfindung darzustellen. Der Aufbau der Fixierwalzen und der Andruckwalzen ist aus den angegebenen Literaturstellen bekannt, ebenso der Mechanismus des An- und Abschwenkens der Andruckwalzen an die Fixierwalzen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 enthält die Wärme-Schmelzfixiereinrichtung ein erstes Walzenpaar aus einer Fixierwalze Fl mit zugehöriger an- und abschwenkbarer Andruckwalze Al sowie ein zweites Walzenpaar mit einer Fixierwalze F2 mit zugehöriger an- und abschwenkbarer Andruckwalze A2. Die Fixierwalzen Fl und F2 bestehen in üblicherweise aus einem drehbar gelagerten Hohlzylinder aus Aluminium mit darin angeordneter Heizeinrichtung H aus einem Halogenstrahler. Die Andruckwalzen Al und A2 sind über einen bekannten Mechanismus an die Fixierwalzen Fl und F2 an- und abschwenkbar. Sie bestehen aus einer gummibeschichteten Metallwalze, die elektromotorisch angetrieben ist. Zwischen Fixierwalzen und Andruckwalzen wird der Aufzeichnungsträger P hindurchgeführt und in den Fixier- und Preßzonen Zl und Z2 zwischen Fixier- und Andruckwalzen durch Ein-

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fluß von Wärme und Druck fixiert. Der Transport des Aufzeichnungsträgers P erfolgt durch Friktion über die Andruckwalzen Al bzw. A2. Um das Flattern des Aufzeichnungsträgers P zu vermeiden, wird die Andruckwalze A2 des zweiten Walzenpaares mit etwas höherer Umfangsgeschwindigkeit bewegt als die Andruckwalze Al des ersten Walzenpaares. Dadurch wird zwischen den Walzenpaaren eine erhöhte Zugkraft auf den Aufzeichnungsträger P ausgeübt und damit auch ein Flattern des Aufzeichnungsträgers zwischen den Walzen verhindert. Die Zuführung des Aufzeichnungsträgers P zur ersten Fixier- und Preßzone erfolgt mit leichter Anlage an die erste Andruckwalze Al, dies kann durch entsprechende hier nicht dargestellte Führungsmittel erfolgen. Dadurch ergibt sich ein geringer Umschlingungswinkel des Aufzeichnungsträgers P um die Andruckwalze Al vor dem Einlaufen in die Fixier- und Preßzone Zl. Bereits dieser geringfügige Umschlingungswinkel sorgt für eine entsprechende Beruhigung des Aufzeichnungsträgers und vermindert damit die Neigung des Aufzeichnungsträgers P zum Flattern im Bereich der Fixier- und Preßzone Zl.

Diese zusätzliche Umschlingung des Aufzeichnungsträgers P läßt sich auch im Bereich der zweiten Fixier- und Preßzone Z2 erreichen, wenn man (hier nicht dargestellt) das zweite Walzenpaar gegenüber dem ersten Paar etwas versetzt anordnet, so daß der Aufzeichnungsträger P der zweiten Fixier- und Preßzone Z2 schräg zugeführt wird, d. h. mit einem Umschlingungswinkel im Bereich der Andruckwalze A2. Die erhöhte Zugkraft im Bereich der zweiten Fixier-Preßzone Z2 sorgt für eine exakte Anlage und Führung des Aufzeichnungsträgers.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 besteht die Wärmeschmelzfixiereinrichtung aus einer einzigen Fixierwalze F3 mit am Umfang der Fixierwalze angeordneten elektromotorisch angetriebenen, an- und abschwenkbaren Andruckwalzen A4 und A5. Auch hier wird die Andruckwalze A5 mit einer gegenüber der Andruckwalze A4 etwas erhöhter Umfangsgeschwindigkeit betrieben. Dadurch ergibt sich auch hier zwischen den Andruckwalzen A4 und

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A5 eine erhöhte Zugkraft auf den Aufzeichnungsträger P, wodurch dieser flächig an der Fixierwalze F3 anliegt. Zum Vermeiden von Flattern des Aufzeichnungsträgers, insbesondere im Bereich der ersten Fixier- und Preßzone Zl, wird der Aufzeichnungsträger P wie beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 mit einem gewissen Umschlingungswinkel um die Andruckwalze A4 geführt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich ein relativ großer Umschlingungswinkel des Aufzeichnungsträgers P an der Heizwalze F3. Damit kann die Heizleistung der Heizeinrichtung H innerhalb der Fixierwalze F3 reduziert werden.

Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 als auch beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist es notwendig, bei Fixierunterbrechung über den entsprechenden An- und Abschwenkmechanismus der Andruckwalzen oder gegebenenfalls durch An- und Abschwenken der Fixierwalzen dafür zu sorgen, daß der Aufzeichnungsträger von der beheizten Walze abhebt und so der Wärmefluß unterbrochen wird.

Eine weitere Möglichkeit einer Walzenanordnung zur Erzeugung von zwei Fixier- und Preßzonen Zl und Z2 ist in der Figur 3 dargestellt. Diese Wärmeschmelzfixiereinrichtung enthält zwei übereinander angeordnete Fixierwalzen F4 und F5 mit dazwischen angeordneter an- und abschwenkbarer Andruckwalze A6. Da der Aufzeichnungsträger P zwischen der ersten Fixier- und Preßzone Zl und der zweiten Fixier- und Preßzone Z2 in einem relativ großen Umschlingungswinkel um die Andruckwalze A6 geführt ist, wird der Aufzeichnungsträger P stark beruhigt und ein Flattern kann nicht auftreten. Auch hier wird der Aufzeichnungsträger P vor der Zuführung zu der ersten Fixier- und Preßzone Zl an die Andruckwalze A6 angelegt (geringer Umschlingungswinkel), was zusätzlich ein Flattern des Aufzeichnungsträgers P verhindert. Durch den großen Umschlingungswinkel zwischen den Fixier- und Preßzonen Zl und Z2 kann gegebenenfalls auf die Erzeugung einer zusätzlichen Zugkraft im Bereich zwischen den Fixier- und Preßzonen verzichtet werden. Diese Vortriebskraft kann man jedoch

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1 bedarfsweise erzeugen, wenn man &zgr;. B. zusätzlich noch die Fixierwalze F5 antreibt.

Claims

ö &igr; &ugr; &eegr; out Schutzansprüche

1. Anordnung zum Fixieren von Tonerbildern auf einem Aufzeichnungsträger (P) eines elektrofotografischen Druck- oder Kopiergerätes durch kombinierte Anwendung von Druck- und Wärme in einer Fixier-Preßzone (Zl, Z2) zwischen einer Fixierwalze (Fl) und einer Andruckwalze (Al), von denen mindestens eine beheizt ist und zwischen denen der das Tonerbild tragende Aufzeichnungsträger (P) hindurchgeführt wird,

gekennzeichnet durch eine Walzenanordnung mit einer oder mehreren Fixierwalzen (Fl bis F5) und Andruckwalzen (Al bis A6), die derart aufgebaut ist, daß der Aufzeichnungsträger (P) beim Durchlaufen der Walzenanordnung mindestens zwei erste und zweite Fixier-Preßzonen (Zl, Z2) hintereinander passiert.

2. Anordnung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch eine Walzenanordnung aus zwei Paaren von Fixier- und Andruckwalzen (Fl, Al; F2, A2), die in Aufzeichnungsträgerlaufrichtung hintereinander angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1,

gekenn zeichnet durch eine Walzenanordnung aus einer Fixierwalze (F3) und zwei Andruckwalzen (A4, A5), wobei die Andruckwalzen (AA, A5) entlang des Umfanges der Fixierwalze (F3) angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch zwei Fixierwalzen (F4, F5) und einer Andruckwalze (A6), wobei die Andruckwalze (A6) zwischen den Fixierwalzen (F4, F5) angeordnet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen derart betrieben werden, daß auf den Aufzeichnungsträger in der zweiten Fixier- und Preßzone (Z2) eine gegenüber der ersten

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Fixier- und Preßzone (Zl) höhere Zugkraft in Aufzeichnungsträgerlaufrichtung ausgeübt wird.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Aufzeichnungsträger (P) der einer Fixier-Preßzone (Zl, Z2) zugeordneten Andruckwalze (Al - A6) derart zugeführt wird, daß er die Andruckwalze (Al - A6) vor Erreichen der Fixier-Preßzone (Zl, 12) teilweise umschlingt.