EP0129818A1 - Walzenfixiervorrichtung mit einem Walzenpaar - Google Patents

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Publication number
EP0129818A1
EP0129818A1 EP84106947A EP84106947A EP0129818A1 EP 0129818 A1 EP0129818 A1 EP 0129818A1 EP 84106947 A EP84106947 A EP 84106947A EP 84106947 A EP84106947 A EP 84106947A EP 0129818 A1 EP0129818 A1 EP 0129818A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
roll
core
fixing device
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP84106947A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hermann Dr. Moser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Publication of EP0129818A1 publication Critical patent/EP0129818A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/206—Structural details or chemical composition of the pressure elements and layers thereof

Definitions

  • Roller fixing device with a pair of rollers
  • the invention relates to a roller fixing device with a pair of rollers, consisting of a pressure roller and an internally heated fixing roller for fixing a toner image on a copy carrier, the pressure roller having a coated hollow roller core which is carried by a shaft.
  • Such a roller fixing station is known from European patent application 0 017 092, which is equipped with a pair of rotatable rollers, one of which has outwardly tapering end sections.
  • the roller consists of an outer sleeve, which is attached centrally to a shaft.
  • the main parts of the inner surface of the sleeve have stepped sections with increasing diameter at each tapered end of the sleeve.
  • plugs are mounted on parts of the shaft and axially displaceable via screw threads.
  • the main body of each plug has a smaller diameter than the surface part of the inner sleeve.
  • the plugs are rotatable on the shaft and can be moved from a retracted position in which there is play between the plugs and the sleeve of the roller to an engaged position in which end flanges of the plugs are engaged with the stepped parts of the sleeve.
  • In the retracted position there is no mechanical support for the end portions of the sleeve by the flanges of the plugs, so that the pressure of the counter-roller increases presses tapered end portions of the sleeve against the plug.
  • the degree of taper and the size of the gap between the stopper and the sleeve are coordinated so that the behavior of the roller under the action of the contact pressure corresponds to a substantially cylindrical, ie non-tapering roller.
  • the roller works like an essentially cylindrical roller that has no taper.
  • the tapered configuration of the roller is flattened.
  • the plugs can be adjusted by hand if the two rollers are separated from one another or by means of a motor controlled by a moisture sensor.
  • a By supporting the tapered edge zones, a creates a higher peripheral speed near the edge of the roll so that a copy paper that passes through the nip between the two rolls experiences a higher peripheral speed along the edges compared to the speed in the middle. As a result, the copy paper stretches and does not wrinkle even in high humidity. In very dry conditions, the higher edge zone speed leads to the formation of a copy paper wave in the middle, so that the toner image to be fixed comes into premature contact with the fixing roller shortly before entering the fixing device, which can cause smearing of the image.
  • a toner image fixing device comprising a heating and printing roller
  • a temperature sensor measures the surface temperature of the heating roller and the size of the pressure force of the printing roller on the heating roller is regulated as a function of the measured surface temperature.
  • This is intended to achieve a uniform fixing quality of the toner image on a copy sheet which is transported between the two rollers, since the fixing process is influenced both by the temperature and by the contact pressure between the two rollers in such a way that, for example, the surface temperature increases as the Contact pressure is reduced and the contact pressure is increased when the surface temperature drops.
  • the relationship between these two variables is regulated on the basis of a predetermined surface temperature / contact pressure relationship.
  • either a roller that tapers outwards in the end sections is used, which deforms under the pressure of another roller, in order to obtain a favorable pressure profile over the length of the roller to avoid wrinkling, or the contact pressure between the fixing and Pressure roller controlled according to the respective measured temperature so that a predetermined pressure / temperature relationship is maintained.
  • the object of the invention is to equalize the pressure characteristic of the pressure roller on the fixing roller in a fixing device of the type described in the introduction, so that when passing through copies in formats from DIN A4 to DIN A1 inclusive, the formation of folds or waves of copy materials, such as opaque or transparent papers or foils that show different behavior when passing through the fixing device are avoided.
  • the roll core is profiled in the form of a sleeve with a cylindrical inner surface and sawtooth-like pulled apart, multiple kinked outer surface.
  • the roll core is divided over the roll length into at least three zones which are symmetrical to the center of the roll.
  • the outer diameter of the roller core in the middle of the roller is equal to the outer diameter of the end faces of the roller core and are the maximum outer diameter of the core, which are between the center of the roll and the end faces, up to 2 mm larger than the outer diameter of the core in the middle of the roll.
  • the outside diameter of the end faces of the roll core can also differ from the outside diameter of the core of the roll center.
  • a coating of the roll core has a cylindrical outer shape and is firmly connected to the outside of the roll core, i.e. without space.
  • the coating of the pressure roller expediently consists of silicone elastomer, and a film tube of constant thickness is shrunk onto the coating. Due to the design of the pressure roller, a throughput speed profile is formed in the roller gap over the roller length, which has a minimum in the two edge zones and in the middle of the roller, and whose maxima lie between the left or right edge zone and the middle zone of the pressure roller.
  • the advantage is achieved that by a special profile shape of the metallic roller core of the pressure roller, which has a purely cylindrical outer shape, the passage speed of the copying material in the fusing roller gap over the roller length corresponding to the different layer thickness of the silicone elastomer coating and the different thickness of the Roll core is changed so that an operating state is reached in which copying materials with different throughput behavior during the fixing process, as is the case with opaque, transparent paper and foils, are processed equally well with avoidance of wrinkles of any kind even with the large formats DIN Al can.
  • a fixing device 1 shown in FIG. 1 comprises a heating roller 10 and a pressure roller 2.
  • the upper heating roller 10 or fixing roller is mounted in bearings 5 and 6, for example ball bearings, and the lower pressure roller 2 is mounted in bearings 23, 24, each inside the rollers are arranged.
  • the storage within the rollers takes place approximately at a distance of 20 mm from the respective end faces of the rollers.
  • the upper heating roller 10 has a length of approximately 670 mm and usually consists of an aluminum tube with a wall thickness of 5 to 10 mm and a silicone elastomer coating with a thickness of approximately 1 to 1.2 mm.
  • the coating with silicone elastomer ends about 30 to 32 mm in front of the end faces 17, 18 of the heating roller 10.
  • the pressure roller 2 also consists of an aluminum cylinder with a wall thickness of 5 to 7 mm and a coating of silicone elastomer and a tube made of a shrink film, the maximum thickness of the silicone elastomer coating together with that of the hose can be up to 5 mm. This coating extends from face to face.
  • the pressure roller 2 interacts with the heating roller 10 in order to grasp the copying material and to transport it through the gap between the two rollers.
  • the shaft section projecting from the end face 17 of the roller 10 carries a clutch 3 with a toothed wheel 26, which is driven by a toothed belt 4 or a roller chain.
  • a temperature sensor 19 for example a thermistor or a thermocouple, is arranged near the surface of the heating roller 10 opposite the center of the roller, the two connecting wires of which are connected to a controller 21, which is schematically indicated in FIG. 1 and which controls the copying program sequence.
  • a further temperature sensor 20 Near the surface and the one end face 17 of the heating roller 10 there is a further temperature sensor 20, namely a thermistor or a thermocouple, which is connected to the controller 21 with its two connecting wires.
  • the two temperature sensors ensure that the energy supply to heating elements which are arranged inside the heating roller is interrupted when predetermined temperatures are reached at the measuring points.
  • Connection wires 7, 8 or 7 ', 8' lead from the interior of the heating roller 10 to the controller 21, which has a control circuit for actuating relays which remove the connection to the mains supply of the heating elements when predetermined setpoint values of the temperature are reached.
  • the embodiment of the pressure roller 2 shown in section in FIG. 2 preferably consists of an aluminum roller core 9, which has a coating 11 of silicone elastomer on its outside.
  • the roller core 9 is non-cylindrical, and divided over its roller length 1 into at least three zones, which are symmetrical to the roller center M.
  • the outer diameter D of the roll core in the middle of the roll M is equal to the outer diameters D 1 , D 1 of the end faces 15, 15 'of the roll core.
  • the roll length l is the same 636 mm
  • the outer diameter D in the middle of the roller M is equal to 72.5 mm
  • the edge zones a and b are each 142.mm long and the central zone c is 352 mm.
  • the outer diameters D 1 and D 1 of the end faces and the outer diameters D 2 and D 2 can also have other values compared to the diameter D in the middle of the roll; the lengths a and b of the peripheral zones and the length c of the central zone can also be changed within certain limits.
  • the outer diameter D in the middle of the roll M is equal to 72 mm
  • the outer diameters D 2 and D 2 between the roll center M and the end faces are 74 mm.
  • the edge zones a and b are each 168 mm long and the central zone c is 300 mm.
  • the roller core 9 in the form of a sleeve has a cylindrical inner surface 12 and a sawtooth-like, multi-kinked outer surface 22.
  • a cylindrical outer shape of the pressure roller is maintained in that a coating 11 made of silicone elastomer of the roller core 9 has a cylindrical outer shape and is firmly connected to the outside of the roller core 9, i. the contours of the outer surface 22 of the roller core 9 is adapted.
  • a film tube 14 of constant thickness is expediently shrunk onto the coating 11 and preferably consists of perfluoroethylene propylene.
  • the profiling of the roller core results in an almost complete coverage of the required temperature / pressure characteristics of the roller pair arrangement in the roller gap for the different copying materials, such as opaque, transparent papers and foils, compared to pressure rollers with a cylindrical roller core.
  • Pressure rollers with a cylindrical roller core only have temperature / contact pressure characteristics to avoid wrinkling in transparent papers or to avoid duplication in opaque papers, which do not overlap or to a lesser extent.
  • the profile turning of the roller core 9; in order to obtain the corresponding contours of the outer surface 22 is associated with very little additional cost compared to the production of a cylindrical roller core. It is also advantageous that the outer shape of the pressure roller is cylindrical and can therefore be easily processed.
  • FIG. 3 schematically shows the profile of the throughput speed of the copying material in the nip over the roll length 1. It can be seen that the areas with the highest throughput speed, ie with the greatest propulsion in the nip, are not on the edges or end faces of the pressure roller, enstead more are shifted towards the center of the roll M.
  • This profile of the running speed is a certain analogy to the pressure load of a carrier on two supports with equal deflection in the middle and at the both ends, wherein in the two edge zones, and in the W al zenmitte each a minimum of the throughput speed occurs and maxima at the Interfaces between. the left or right edge zone and the middle zone c of the pressure roller 2.
  • the throughput speed in the vicinity of the roller edges or in the edge zones a and b compared to the throughput speed in the middle of the roller M is sufficiently high to fix transparent paper without wrinkles.
  • Opaque paper with the so-called bow-wave length and in height is so small that it can no longer have an interfering effect, and thus a duplication of the K opiensentes is prevented.

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Abstract

Die Walzenfixiervorrichtung besteht aus einer von innen beheizten Fixierwalze (10) und einer Andruckwalze (2), die einen beschichteten Walzenkern (g) aufweist, der eine zylindrische Innenfläche und eine sägezahnähnlich auseinandergezogene, mehrfach geknickte Außenfläche (22) hat. Die Beschichtung (11) des Walzenkerns (9) besteht aus Silikonelastomer, mit einer zylindrischen Außenform, deren Innenseite mit der profilierten Außenfläche des Walzenkerns fest verbunden ist, so daß die Dicke der Beschichtung (11) sich über die Walzenlänge ändert. Im Walzenspalt der Walzenfixiervorrichtung bildet sich ein Durchlaufgeschwindigkeitsprofil aus, das in jeder der beiden Randzonen (a,b) der Andruckwalze und in der Walzenmitte je ein Minimum aufweist und dessen Maxima in den Grenzflächen zwischen der Mittelzone (c) und der linken bzw. rechten Randzone liegen.

Description

  • Walzenfixiervorrichtung mit einem Walzenpaar
  • Die Erfindung betrifft eine Walzenfixiervorrichtung mit einem Walzenpaar, bestehend aus einer Andruckwalze und einer von innen beheizten Fixierwalze zum Fixieren eines Tonerbildes auf einem Kopienträger, wobei die Andruckwalze einen beschichteten hohlen Walzenkern aufweist, der von einer Welle getragen wird.
  • Aus der europäischen Patentanmeldung 0 017 092 ist eine derartige Rollenfixierstation bekannt, die mit einem Paar drehbarer Rollen ausgerüstet ist, von denen eine nach außen sich verjüngende Endabschnitte aufweist. Die Rolle besteht aus einer äußeren Hülse, die zentral auf einer Welle befestigt ist. Die Hauptteile der Innenfläche der Hülse besitzen abgestufte Abschnitte mit ansteigendem Durchmesser an jedem sich verjüngenden Ende der Hülse. In den sich verjüngenden Endabschnitten der Hülse sind Stopfen auf Teilen der Welle gelagert und über Schraubengewinde axial verschiebbar. Der Hauptkörper jedes Stopfens besitzt einen kleineren Durchmesser als der Flächenteil der inneren Hülse. Die Stopfen sind auf der Welle drehbar und können von einer zurückgezogenen Position, in der ein Spiel zwischen den Stopfen und der Hülse der Rolle besteht, in eine Eingriffsposition verschoben werden, in der Endflansche der Stopfen mit den abgestuften Teilen der Hülse im Eingriff sind. In der zurückgezogenen Position erfolgt keine mechanische Abstützung der Endabschnitte der Hülse durch die Flansche der Stopfen, so daß der Druck der Gegenrolle die sich verjüngenden Endabschnitte der Hülse gegen die Stopfen anpreßt. Der Grad der Verjüngung und die Größe des Spalts zwischen den Stopfen und der Hülse sind so aufeinander abgestimmt, daß das Verhalten der Rolle unter der Wirkung des Anpreßdrucks einer im wesentlichen zylindrischen, d.h. sich nicht verjüngenden Rolle entspricht.
  • Die sich verjüngende Ausbildung der Rolle wird dagegen beibehalten, wenn die Endstopfen in axialer Richtung nach innen geschraubt werden. Unter der Wirkung des Anpreßdruckes ergeben sich durch eine dabei hervorgerufene konkave Andruckzone Bedingungen, unter denen eine Faltenbildung im Kopierpapier bei hohen Feuchteverhältnissen vermieden wird.
  • Werden die Endstopfen in axialer Richtung nach außen geschraubt, so arbeitet die Rolle wie eine im wesentlichen zylindrische Rolle, die keine Verjüngung besitzt. Infolge des Anpreßdruckes der Gegenrolle wird die sich verjüngende Konfiguration der Rolle abgeflacht. Der Einsatz dieser Rolle unter dieser Bedingung verhindert den sogenannten Verschmierungseffekt auf der Kopie bei trockenen Bedingungen, d.h. sehr geringer Feuchte. Die Einstellung der Stopfen kann von Hand aus vorgenommen werden, wenn die beiden Rollen voneinander getrennt sind oder mittels eines Motors, der über einen Feuchtigkeitsfühler gesteuert wird.
  • Durch die Abstützung der verjüngten Randzonen wird eine höhere Umfangsgeschwindigkeit nahe der Kante der Rolle erzeugt, so daß ein Kopierpapier, das den Spalt zwischen den zwei Rollen durchläuft, eine höhere periphere Geschwindigkeit längs den Kanten im Vergleich zu der Geschwindigkeit in der Mitte erfährt. Daraus resultiert, daß sich das Kopierpapier streckt und keine Falten selbst bei hoher Feuchtigkeit bildet. Bei sehr trockenen Bedingungen führt die höhere Randzonengeschwindigkeit zur Ausbildung einer Kopierpapierwelle in der Mitte, so daß das zu fixierende Tonerbild schon kurz vor dem Eintritt in die Fixiervorrichtung zu einem vorzeitigen Kontakt mit der Fixierrolle kommt, wodurch eine Verschmierung des Bildes verursacht werden kann.
  • Aus der US-PS 4 232 959 ist eine Tonerbild-Fixiervorrichtung aus Heiz- und Druckwalze bekannt, bei der ein Temperaturfühler die Oberflächentemperatur der Heizwalze mißt und in Abhängigkeit von der gemessenen Oberflächentemperatur die Größe der Andruckkraft der Druckwalze an die Heizwalze geregelt wird. Dadurch soll eine gleichmäßige Fixierqualität des Tonerbildes auf einem Kopierblatt, das zwischen den beiden Walzen hindurchtransportiert wird, erreicht werden, da der Fixiervorgang sowohl über die Temperatur als auch über den Anpreßdruck zwischen den beiden Walzen in der Weise beeinflußt wird, daß beispielsweise bei steigender Oberflächentemperatur der Anpreßdruck verringert und bei sinkender Oberflächentemperatur der Anpreßdruck erhöht wird. Der Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen wird dabei aufgrund einer vorgegebenen Oberflächentemperatur/Anpreßdruck-Beziehung geregelt.
  • Bei den bekannten Fixiervorrichtungen wird entweder eine sich in den Endabschnitten nach außen verjüngende Rolle eingesetzt, die sich unter dem Anpreßdruck einer weiteren Rolle verformt, um so ein günstiges Andruckprofil über die Rollenlänge zur Vermeidung von Faltenbildung zu erhalten oder es wird der Anpreßdruck zwischen Fixier-und Druckwalze entsprechend der jeweiligen gemessenen Temperatur so geregelt, daß eine vorgegebene Druck/Temperatur-Beziehung eingehalten wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Fixiervorrichtung der eingangs beschriebenen Art die Andruckcharakteristik der Andruckwalze an die Fixierwalze so zu vergleichmäßigen, daß beim Durchlauf von Kopien in Formaten von DIN A4 bis einschließlich DIN A1 eine Bildung von Falten oder Wellen von Kopiermaterialien, wie opake oder transparente Papiere oder Folien, die beim Durchlauf durch die Fixiervorrichtung unterschiedliches Verhalten zeigen, vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Walzenkern in Gestalt einer Hülse mit zylindrischer Innenfläche und sägezahnähnlich auseinandergezogener, mehrfach geknickter Außenfläche profiliert ist.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist der Walzenkern über die Walzenlänge in zumindest drei Zonen unterteilt, die symmetrisch zu der Walzenmitte liegen. Dabei ist der Außendurchmesser des Walzenkerns in der Walzenmitte gleich den Außendurchmessern der Stirnflächen des Walzenkerns und sind die maximalen Außendurchmesser des Kerns, die zwischen der Walzenmitte und den Stirnflächen liegen, bis zu 2 mm größer als der Außendurchmesser des Kerns in der Walzenmitte. Die Außendurchmesser der Stirnflächen des Walzenkerns können unter besonderen Temperatur- und Andruckbedingungen in der Fixiervorrichtung auch unterschiedlich sein gegenüber dem Außendurchmesser des Kerns der Walzenmitte.
  • In Weiterbildung der Erfindung weist eine Beschichtung des Walzenkerns eine zylindrische Außenform auf und ist mit der Außenseite des Walzenkerns fest verbunden, d.h. ohne Zwischenraum. Die Beschichtung der Andruckwalze besteht zweckmäßigerweise aus Silikonelastömer, und auf die Beschichtung ist ein Folienschlauch konstanter Dicke aufgeschrumpft. Durch die Ausgestaltung der Andruckwalze bildet sich im Walzenspalt über die Walzenlänge ein Durchlaufgeschwindigkeitsprofil aus, das in den beiden Randzonen und in der Walzenmitte jeweils ein Minimum aufweist, und dessen Maxima zwischen der linken bzw. der rechten Randzone und der Mittelzone der Andruckwalze liegen.
  • Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß durch eine besondere Profilform des metallischen Walzenkerns der Andruckwalze, die eine rein zylindrische Außenform hat, die Durchtrittsgeschwindigkeit des Kopiermaterials im Fixierwalzenspalt über die Walzenlänge entsprechend der unterschiedlichen Schichtdicke der Silikonelastomerbeschichtung und der unterschiedlichen Dicke des Walzenkerns so verändert wird, daß ein Betriebszustand erreicht wird, bei dem Kopiermaterialien mit unterschiedlichem Durchlaufverhalten während des Fixiervorganges, wie dies bei Opak-, Transparentpapier sowie Folien der Fall ist, gleich gut unter Vermeidung von Faltenbildung jeglicher Art auch bei den Großformaten DIN Al verarbeitet werden können. Es werden somit gleichwertige Ergebnisse in bezug auf die Fixierqualität der Tonerbilder auf den Kopiermaterialien erhalten, obwohl Opak- und Transparentpapier bei dem Durchlauf durch eine Walzenfixiervorrichtung, die eine Andruckwalze mit zylindrischem Walzenkern und zylindrischer Silikonelastomerbeschichtung aufweist, unterschiedliches Durchlaufverhalten zeigen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Fixiervorrichtung, die.mit einer erfindungsgemäßen Andruckwalze ausgerüstet ist,
    • Fig. 2 eine Schnittansicht der Andruckwalze der Fixiervorrichtung nach Fig. l, und
    • Fig. 3 ein Diagramm des Durchlaufgeschwindigkeitsprofils durch den Walzenspalt der Fixiervorrichtung nach Fig. l.
  • Eine in Fig. 1 dargestellte Fixiervorrichtung l umfaßt eine Heizwalze 10 und eine Andruckwalze 2. Die obere Heizwalze 10 bzw. Fixierwalze ist in Lagern 5 und 6, beispielsweise Kugellagern, und die untere Andruckwalze 2 in Lagern 23,24 gelagert, die jeweils im Inneren der Walzen angeordnet sind. Die Lagerung innerhalb der Walzen erfolgt dabei etwa in einem Abstand von 20 mm von den jeweiligen Stirnflächen der Walzen. Die obere Heizwalze 10 besitzt etwa eine Länge von 670 mm und besteht üblicherweise aus einem Aluminiumrohr mit einer Wandstärke von 5 bis 10 mm sowie einer Silikonelastomerbeschichtung mit einer Dicke von etwa l bis 1,2 mm. Die Beschichtung mit Silikonelastomer endet etwa 30 bis 32 mm vor den Stirnflächen 17,18 der Heizwalze 10. Die Andruckwalze 2 besteht gleichfalls aus einem Aluminiumzylinder mit einer Wandstärke von 5 bis 7 mm und einer Beschichtung aus Silikonelastomer und einem Schlauch aus einer Schrumpffolie, wobei die maximale Dicke der Silikonelastomerbeschichtung zusammen mit der des Schlauches bis zu 5 mm betragen kann. Diese Beschichtung erstreckt sich von Stirnfläche zu Stirnfläche.
  • Die Andruckwalze 2 wirkt mit der Heizwalze 10 zusammen, um das Kopiermaterial zu erfassen und durch den Spalt zwischen den beiden Walzen hindurchzutransportieren.
  • Der von der Stirnfläche 17 der Walze 10 vorspringende Wellenabschnitt trägt eine Kupplung 3 mit einem Zahnrad 26, das von einem Zahnriemen 4, bzw. einer Rollenkette, angetrieben wird.
  • Nahe der Oberfläche der Heizwalze 10 ist gegenüber der Mitte der Walze ein Temperaturfühler 19, beispielsweise ein Thermistor oder ein Thermoelement angeordnet, dessen beide Anschlußdrähte mit einer in Fig. 1 schematisch angedeuteten Steuerung 21, die den Kopierprogrammablauf steuert, verbunden sind. Nahe der Oberfläche und der einen Stirnfläche 17 der Heizwalze 10 befindet sich ein weiterer Temperaturfühler 20, nämlich ein Thermistor oder ein Thermoelement, das mit seinen beiden Anschlußdrähten mit der Steuerung 21 in Verbindung steht. Die beiden Temperaturfühler stellen sicher, daß die Energiezufuhr zu Heizelementen, die im Inneren der Heizwalze angeordnet sind, bei Erreichen von vorgegebenen Temperaturen an den Meßstellen unterbrochen wird. Anschlußdrähte 7,8 bzw. 7',8' führen aus dem Inneren der Heizwalze 10 zu der Steuerung 21, die eine Steuerschaltung zur Betätigung von Relais aufweist, welche die Verbindung zur der Netzversorgung der Heizelemente bei Erreichen von vorgegebenen Sollwerten der Temperatur aufheben.
  • Wird bei bekannten Fixiervorrichtungen eine möglichst gleichförmige Temperatur über die Länge der Fixierwalze und ein möglichst gleichmäßiger Anpreßdruck zwischen der Fixierwalze und der Andruckwalze eingestellt, so treten im allgemeinen unerwünschte Faltenbildungen in der Mitte der Kopie auf, die, wie genaue Untersuchungen ergaben, dadurch entstehen, daß im Zusammenhang mit der Querschrumpfung des Kopiermaterials durch die Fixierwärme die Durchtrittsgeschwindigkeit im Walzenspalt in der Mitte der Walzenanordnung größer als an den Rändern ist. Es werden dann die Randzonen zur Mitte des Kopiermaterials zusammengeschoben und es bildet sich eine Längswelle aus, die beim Durchtritt durch den Walzenspalt zu einer Quetschfalte zusammengepreßt wird. Die Faltenbildung tritt überwiegend im mittleren Bereich der zweiten Hälfte einer DIN Al- bzw. DIN A2-Kopie aus Transparentpapier auf.
  • Ein weiteres Problem bei den herkömmlichen Fixiervorrichtungen, mit denen großformatige Kopien hergestellt werden sollen, ergibt sich aus der Duplizierung des Kopienbildes durch einen Doppelabdruck, bei dem ein zweites Bild nur wenige Zehntel Millimeter gegenüber dem ersten Bild versetzt in der zweiten Hälfte einer DIN Al- bzw. DIN A2-Kopie, vorwiegend bei Opakpapier, auftritt. Eine mögliche Erklärung für diese Erscheinung - auch Verschmierungseffekt genannt - ist darin zu sehen, daß sich beim Durchlauf in der Mitte des Kopiermaterials von Rand zu Rand eine sogenannte Bugwelle ausbildet, wobei es zu einer vorzeitigen Berührung des Tonerbildes auf der Bugwelle mit der Heizwalze kommt, wodurch ein sogenannter Kaltoffseteffekt auftritt, der das zweite, gegenüber dem ersten Bild versetzte Bild verursacht.
  • Die zuvor beschriebenen Erscheinungen werden durch Unterschiede der Durchtrittsgeschwindigkeit der Kopiermaterialien im Fixierwalzenspalt zwischen der Mitte und den Rändern infolge elastischer Verformungen der Walzen und ihrer Beschichtungen einerseits und unterschiedlich hohe Querschrumpfungen des Kopiermaterials andererseits bewirkt. Bei hoher Querschrumpfung werden die Randzonen des Kopiermaterials in Richtung Mitte des Kopiermaterials geschoben, und es bildet sich daraufhin in der Mitte eine Längswelle im Kopiermaterial aus, die zu der unerwünschten Faltenbildung, wie voranstehend erläutert wurde, führt. Um dieser zu begegnen, ist es erforderlich, die Durchlaufgeschwindigkeit im Bereich zwischen den Rändern und der Walzenmitte zu vergrößern, um dem zur Mitte gerichteten Zusammenschieben des'Kopiermaterials entgegenzuwirken. Dies geschieht durch die Ausbildung der Andruckwalze 2, wie sie anschließend anhand von Figur 2 erläutert wird.
  • Die in Fig. 2 im Schnitt dargestellte Ausführungsform der Andruckwalze 2 besteht bevorzugt aus einem Aluminium-Walzenkern 9, der eine Beschichtung 11 aus Silikonelastomer auf seiner Außenseite trägt. Der Walzenkern 9 ist nichtzylindrisch ausgebildet, und über seine Walzenlänge 1 in zumindest drei Zonen unterteilt, die symmetrisch zu der Walzenmitte M liegen. Dabei ist der Außendurchmesser D des Walzenkerns in der Walzenmitte M gleich den Außendurchmessern D1,D1 der Stirnflächen 15,15' des Walzenkerns. Bei einem Ausführungsbeispiel beträgt die Walzenlänge l gleich 636 mm, der Außendurchmesser D in der Walzenmitte M gleich 72,5 mm, die Außendurchmesser D1 und D1 der Stirnflächen 72,5 mm und die Außendurchmesser D2 und D2, die zwischen der Walzenmitte M und den Stirnflächen liegen, 74 mm. Die Randzonen a und b sind jeweils 142.mm lang und die Mittelzone c beträgt 352 mm. Die Außendurchmesser D1 und D1 der Stirnflächen und die Außendurchmesser D2 und D2 können auch andere Werte gegenüber dem Durchmesser D in der Walzenmitte besitzen; ebenso können die Längen a und b der Randzonen sowie die Länge c der Mittelzone in gewissen Grenzen verändert werden. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel mit einer Walzenlänge l von gleichfalls 636 mm beträgt der Außendurchmesser D in der Walzenmitte M gleich 72 mm, die Außendurchmesser D1 und Dl der Stirnflächen 70 mm und die Außendurchmesser D2 und D2, die zwischen der Walzenmitte M und den Stirnflächen liegen, 74 mm. Die Randzonen a und b sind jeweils 168 mm lang und die Mittelzone c beträgt 300 mm.
  • Der Walzenkern 9 in Gestalt einer Hülse weist eine zylindrische Innenfläche 12 und eine sägezahnähnlich auseinandergezogene, mehrfach geknickte Außenfläche 22 auf.
  • Es wird eine zylindrische Außenform der Andruckwalze dadurch beibehalten, daß eine Beschichtung 11 aus Silikonelastomer des Walzenkern 9 eine zylindrische Außenform aufweist und mit der Außenseite des Walzenkerns 9 fest verbunden ist, d.h. den Konturen der Außenfläche 22 des Walzenkerns 9 angepaßt ist.
  • Auf die Beschichtung 11 ist zweckmäßigerweise ein Folienschlauch 14 konstanter Dicke aufgeschrumpft, der bevorzugt aus Perfluorethylenpropylen besteht.
  • Durch die Profilierung des Walzenkerns ergibt sich gegenüber Andruckwalzen mit zylindrischem Walzenkern eine nahezu vollständige Überdeckung der erforderlichen Temperatur/Druckcharakteristiken der Walzenpaaranordnung im Walzenspalt für die unterschiedlichen Kopiermaterialien, wie Opak-, Transparentpapiere und Folien. Andruckwalzen mit zylindrischem Walzenkern weisen nur Temperatur/Anpreßdruck-Charakteristiken zur Vermeidung der Faltenbildung bei Transparentpapieren bzw. zur Vermeidung der Duplizierung bei Opakpapieren auf, die sich gar nicht oder in zu geringem Maße überdecken.
  • Das Profildrehen des Walzenkerns 9; um die entsprechenden Konturen der Außenfläche 22 zu erhalten, ist nur mit sehr geringen Mehrkosten gegenüber der Herstellung eines zylindrischen Walzenkerns verbunden. Von Vorteil ist dabei auch, daß die Außenform der Andruckwalze zylindrisch ist und daher leicht bearbeitet werden kann.
  • Fig. 3 zeigt schematisch das Profil der Durchlaufgeschwindigkeit des Kopiermaterials im Walzenspalt über die Walzenlänge 1. Es ist zu erkennen, daß die Bereiche mit der größten Durchlaufgeschwindigkeit, d.h. mit dem größten Vortrieb im Walzenspalt, nicht an den Rändern bzw. Stirnflächen der Andruckwalze liegen, sondern mehr zur Walzenmitte M hin verlagert sind. Dieses Profil der Durchlaufgeschwindigkeit zeigt eine gewisse Analogie zu der Druckbelastung eines Trägers auf zwei Stützen mit gleichen Durchbiegungen in der Mitte und an den beiden Enden, wobei in den beiden Randzonen und in der Wal- zenmitte jeweils ein Minimum der Durchlaufgeschwindigkeit auftritt und Maxima an den Grenzflächen zwischen. der linken bzw. der rechten Randzone und der Mittelzone c der Andruckwalze 2. Im Vergleich zu dem Durchlaufgeschwindigkeitsprofil des Kopiermaterials bei Verwendung eines zylindrischen Walzenkerns, das ein einziges Minimum in der Walzenmitte aufweist und das in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet ist, erfolgt bei der Ausbildung des Walzenkerns 9 nach der Erfindung eine Aufteilung des Durchlaufgeschwindigkeitsprofils in drei kleinere Zonen, die jeweils ein Minimum aufweisen, das im übrigen in seiner Absolutgröße kleiner als das Minimum bei Verwendung eines zylindrischen Walzenkerns ist.
  • Durch die Profilierung des Walzenkerns 9 wird somit die Durchlaufgeschwindigkeit in der Nähe der Walzenränder bzw. in den Randzonen a und b gegenüber der Durchlaufgeschwindigkeit in der Walzenmitte M ausreichend groß, um Transparentpapier faltenfrei zu fixieren. Andererseits wird bei Opakpapier die sogenannte Bugwelle in Länge und Höhe so klein, daß sie sich nicht mehr störend auswirken kann und somit eine Duplizierung des Kopienbildes verhindert wird.

Claims (8)

1: Walzenfixiervorrichtung mit einem Walzenpaar, bestehend aus einer Andruckwalze und einer von innen beheizten Fixierwalze zum Fixieren eines Tonerbildes auf einem Kopienträger, wobei die Andruckwalze einen beschichteten hohlen Walzenkern aufweist, der von einer Welle getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkern (9) in Gestalt einer Hülse mit zylindrischer Innenfläche (12) und sägezahnähnlich auseinandergezogener, mehrfach geknickter Außenfläche (22) profiliert ist.
2. Walzenfixiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkern (9) über die Walzenlänge (1) in zumindest drei Zonen unterteilt ist, die symmetrisch zu der Walzenmitte (M) liegen.
3. Walzenfixiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (D) des Walzenkerns in der Walzenmitte (M) gleich den Außendurchmessern (D1,D1) der Stirnflächen (15,15') des Walzenkerns (9) ist und daß die maximalen Außendurchmesser (D2,D2) des Kerns, die zwischen der Walzenmitte (M) und den Stirnflächen liegen, bis zu 2 mm größer als der Außendurchmesser (D) in der Walzenmitte (M) sind.
4. Walzenfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtung (11) des Walzenkerns (9) eine zylindrische Außenform aufweist und mit der Außenseite des Walzenkerns (9) fest verbunden ist.
5. Walzenfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (11) der Andruckwalze (2) aus Silikonelastomer besteht und daß auf die Beschichtung (11) ein Folienschlauch (14) konstanter Dicke aufgeschrumpft ist.
6. Walzenfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Walzenspalt über die Walzenlänge (1) ein Durchlaufgeschwindigkeitsprofil ausbildet, das in den beiden Randzonen (a,b) und in der Walzenmitte (M) jeweils ein Minimum aufweist und. dessen Maxima in den Grenzflächen zwischen der linken bzw. der rechten Randzone (a,b) und der Mittelzone (c) der Andruckwalze (2) liegen.
7. Walzenfixiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (D) des Walzenkerns in der Walzenmitte (M) größer als die Außendurchmesser (D1,D1) der Stirnflächen (15,15') des Walzenkerns ist und daß die maximalen Außendurchmesser (D2,D2) des Walzenkerns, die zwischen der Walzenmitte (M) und den Stirnflächen liegen, bis zu 4 mm größer als die Außendurchmesser der Stirnflächen und bis zu 2 mm größer als der Außendurchmesser (D) in der Walzenmitte (M) sind.
8. Walzenfixiervorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenlänge 1 636 mm und die Länge der jeweils gleichgroßen Randzonen a und b zwischen 142 mm und 168 mm beträgt.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8501717A (nl) * 1985-06-14 1987-01-02 Oce Nederland B V Patents And Contactfixeerinrichting.
EP0262833B1 (de) * 1986-09-22 1992-10-14 Onoda Cement Company, Ltd. Wärmefixierwalze zur Verwendung in einem Kopiergerät und Verfahren zu ihrer Herstellung
US4887964A (en) * 1987-07-10 1989-12-19 Canon Kabushiki Kaisha Image fixing roller and image fixing apparatus using same
EP0534417B1 (de) * 1991-09-24 1997-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Bildheizgerät mit mehreren Temperaturdetektoren
US5450181A (en) * 1993-05-11 1995-09-12 Canon Kabushiki Kaisha Fixing device
KR970007538A (ko) * 1995-07-04 1997-02-21 김광호 전자사진 방식을 이용한 기기의 히팅롤러장치
US5689789A (en) * 1996-03-22 1997-11-18 Xerox Corporation Uniform nip velocity roll fuser
US5689788A (en) * 1996-03-22 1997-11-18 Xerox Corporation Heat and pressure roll fuser with substantially uniform velocity
KR100700978B1 (ko) * 2005-10-06 2007-03-29 삼성전자주식회사 화상형성장치 및 프레싱롤러장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3999038A (en) * 1974-11-25 1976-12-21 Xerox Corporation Flared fuser roll
US4042804A (en) * 1975-09-24 1977-08-16 Xerox Corporation Roll fuser apparatus
US4050886A (en) * 1976-09-24 1977-09-27 Xerox Corporation Roll fuser
US4356764A (en) * 1981-05-04 1982-11-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Pressure rollers for toner fusing station

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1112710A (en) * 1977-12-07 1981-11-17 Willy G. Ceuppens Contact heat fusing apparatus
JPS5492747A (en) * 1977-12-29 1979-07-23 Minolta Camera Co Ltd Pressure fixing device of powder lmages
US4232959A (en) * 1978-09-05 1980-11-11 Eastman Kodak Company Toner image fusing apparatus
US4253392A (en) * 1979-04-09 1981-03-03 International Business Machines Corporation Hollow fuser roll with variable taper
GB2053414B (en) * 1979-07-12 1983-04-07 Rank Xerox Ltd Rollers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3999038A (en) * 1974-11-25 1976-12-21 Xerox Corporation Flared fuser roll
US4042804A (en) * 1975-09-24 1977-08-16 Xerox Corporation Roll fuser apparatus
US4050886A (en) * 1976-09-24 1977-09-27 Xerox Corporation Roll fuser
US4356764A (en) * 1981-05-04 1982-11-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Pressure rollers for toner fusing station

Also Published As

Publication number Publication date
DE3323068A1 (de) 1985-01-03
JPS6014272A (ja) 1985-01-24
US4540267A (en) 1985-09-10

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