Die vorliegende Erfindung betrifft den Einbau eines oberen flachen Abstreifelements in dem
Fuser-Abschnitt eines elektrofotografischen Kopiergeräts/Druckers und in einem der
Gesichtspunkte der Erfindung ein oberes flaches Abstreifelement und eine Einheit zum
Entnehmen und erneuten Einsetzen des oberen flachen Abstreifelements in den Fuser-Abschnitt
einer elektrofotografischen Maschine, wobei diese Einheit verhindert, dass die Messer auf dem
flachen Abstreifelement in die Anpresswalze des Fuser-Abschnitts schneiden oder diese
einkerben, während das obere flache Abstreifelement eingebaut und/oder ausgebaut wird.
In einer typischen elektrofotografischen Maschine (z.B. Kopierer, Vervielfältigungsgerät,
Drucker etc.) wird üblicherweise ein endloses Fotoleiterfilm-Band verwendet, um ein Bild von
einem Eingabeabschnitt auf ein Empfängermaterial (z.B. ein Blatt Papier) zu übertragen. Das
endlose Fotoleiterfilm-Band wird zunächst aufgeladen und dann durch einen Eingabeabschnitt
geführt, wo ein Bild (analog oder digital) auf das geladene, endlose Fotoleiterfilm-Band
projiziert wird. Das endlose Fotoleiterfilm-Band durchläuft dann einen Entwicklungsabschnitt,
wo ein Toner auf das geladene Bild aufgebracht wird, und wird weiter durch einen
Bildübertragungsabschnitt geführt, in dem das Bild auf das Blatt Papier oder ein anderes
Material übertragen wird. Danach wird das Papier durch einen Fuser-Abschnitt geführt, in dem
der das Bild erzeugende Toner durch erhöhte Temperatur und erhöhten Druck auf dem Papier
fixiert wird. Dies wird in der Regel erreicht, indem das Papier zwischen zwei
gegenüberliegenden Walzen (einer Anpresswalze und einer Fuserwalze) im Fuser-Abschnitt
hindurchgeführt wird, wobei eine dieser Walzen erhitzt ist.
In Fuser-Abschnitten der oben beschriebenen Art ist der Spalt zwischen der Anpresswalze und
der Fuserwalze äußerst eng. Um sicherzustellen, dass das Papier diesen Spalt fortgesetzt
durchläuft und nicht an einer der Walzen anhaftet, sind normalerweise "flache Abstreifelemente"
(d.h. obere und untere flache Abstreifelemente) vorgesehen, um das Papier von den Walzen zu
streifen (d.h. von der Fuserwalze bzw. von der Anpresswalze), nachdem der Toner auf dem
Papier fixiert ist. Jedes Abstreifelement trägt eine Vielzahl dünner, äußerst scharfer "Abstreifer"
(d.h. Messer mit einer Dicke von beispielsweise 0,004 Zoll, ca. 0,1 mm), welche auf der
jeweiligen Walze in wirksamer Weise aufliegen. Diese Abstreifelemente sind an einer
bestimmten Stelle und in einem bestimmten Winkel nahe der Walzen fest angebracht, um die
geeignete Abstreifkraft bereitzustellen, ohne in die Walze zu stechen oder diese einzukerben. Der
Fachmann weiß, dass während des Zusammenbaus und der Instandhaltung der
elektrofotografischen Maschine die flachen Abstreifelemente häufig entfernt und dann wieder
eingebaut werden. Während dieses Vorgangs müssen die flachen Abstreifelemente vorsichtig
gehandhabt werden, damit die scharfen Abstreifer die jeweilige Walze nicht einkerben.
Bei bekannten Maschinen dieses Typs stellt der Einbau dieser flachen Abstreifelemente den
Servicetechniker vor eine Reihe von Problemen, da im Fuser-Abschnitt üblicherweise kein
Schutz vorgesehen ist, der die Abstreifer daran hindert, die Walzen zu berühren und diese
möglicherweise zu beschädigen, wenn der Techniker das flache Abstreifelement während
Instandhaltungsarbeiten nicht richtig handhabt. So muss beispielsweise in Fuser-Abschnitten
herkömmlicher Art das obere flache Abstreifelement, das die vorliegende Erfindung behandelt,
von einem einzelnen Servicetechniker vorsichtig gehandhabt und dann in der richtigen Position
gehalten werden, bis dieser das obere flache Abstreifelement mit Schrauben oder dergleichen
befestigen kann. Wenngleich ein fähiger Techniker geschult werden kann, die erforderlichen
präzisen Schritte durchzuführen, erfordern diese dennoch eine Verwendung von
Spezialwerkzeugen und, was wichtiger ist, unterliegen der Gefahr menschlichen Versagens, was
zu einer schweren Beschädigung der Anpresswalze führen kann.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, den Einbau des oberen flachen Abstreifelements
in den Fuser-Abschnitt einer elektrofotografischen Maschine zu vereinfachen und den
Einbauvorgang an sich"fehlersicher" zu machen, um ein unbeabsichtigtes Einkerben der
Anpresswalze bzw. der Fuserwalze während des Einbaus zu verhindern. Ferner ist es sehr
vorteilhaft, wenn die Instandhaltung des oberen flachen Abstreifelements von einem einzelnen
Techniker durchgeführt werden kann, ohne dass hierzu Spezialwerkzeuge notwendig sind.
Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Fuser-Abschnitt gemäß Anspruch 1, sowie mit
einem Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Fuser-Abschnitt für ein elektrofotografisches Gerät bereit,
welcher ein oberes flaches Abstreifelement umfasst, welches seinerseits ohne Gefahr einer
zufälligen Beschädigung der Anpresswalze problemlos und schnell in den Fuser-Abschnitt
eingebaut und aus diesem entnommen werden kann, und ein Verfahren zum Einbauen des
flachen Abstreifelements in den Fuser-Abschnitt. Das obere flache Abstreifelement trägt eine
Vielzahl von Abstreifern (d.h. scharfe, messerartige Elemente), die auf der Anpresswalze
aufliegen, welche ihrerseits drehbar zwischen zwei drehbar eingesetzten Lastarmen im Fuser-Abschnitt
angebracht ist, und ein Blatt Papier von der Anpresswalze streifen, wenn das Papier
über diese geführt wird.
Im Wesentlichen umfasst das erfindungsgemäße obere flache Abstreifelement eine Platte, die
eine Vorderseite, eine Rückseite, eine Oberseite, eine Unterseite und zwei Enden aufweist. Eine
Vielzahl von Abstreifern (d.h. scharfe, messerartige Elemente) sind auf der Unterseite der
Grundplatte angebracht und so auf dieser beabstandet, dass die Abstreifer auf der Anpresswalze
aufliegen, wenn das obere flache Abstreifelement sich in betriebsbereiter Stellung innerhalb der
Lastarme des Fuser-Abschnitts befindet. Das flache Abstreifelement hat Führungsöffnungen,
welche mit Aufnahmestiften auf den Lastarmen zusammenarbeiten, um das Abstreifelement in
seine betriebsbereite Stellung zu führen. Das Abstreifelement weist wenigstens eine lösbare
Arretiereinrichtung auf, welche das Abstreifelement lösbar arretiert, sobald dieses korrekt
positioniert ist.
Im Besonderen weist das obere flache Abstreifelement ein Paar lösbarer Arretiereinrichtungen
auf, von denen sich jeweils eine an jedem Ende des Abstreifelements befindet. Jede dieser
Arretiereinrichtungen ist mit einer Sperrklinke versehen, die an einem Ende einer Welle
angebracht ist, welche sich ihrerseits durch das Abstreifelement erstreckt. Am anderen Ende der
Welle ist ein Halter befestigt, der sich bezüglich der Welle der Länge nach bewegen, aber nicht
drehen kann. Zwischen dem Halter und der Welle ist eine Feder, beispielsweise eine Tellerfeder,
angeordnet, deren Druck die für das Feststellen des Abstreifelements erforderliche
Festspannkraft bereitstellt.
Eine Führungseinheit ist an jedem der Lastarme angebracht und umfasst ein vertikales
Führungselement und ein seitliches Führungselement, wobei letzteres eine rückwärtige
Oberfläche aufweist. Ein konischer Aufnahmestift erstreckt sich von der Vorderseite der
rückwärtigen Oberfläche und ist für eine Zusammenarbeit mit Führungsöffnungen im oberen
flachen Abstreifelement angepasst, um das Abstreifelement in seine betriebsbereite Stellung
zwischen den Lastarmen zu führen. Sobald das Abstreifelement an den Aufnahmestiften entlang
und gegen die Vorderseite der rückwärtigen Oberfläche bewegt wird, werden die
Arretiereinrichtungen gedreht, um die Sperrklinken hinter eine jeweilige Feststellfläche zu
bewegen, welche sich ihrerseits auf der Rückseite der rückwärtigen Oberfläche befindet.
Während die Sperrklinken auf die Feststellflächen bewegt werden, drücken sie die jeweilige
Feder zusammen, wodurch der Druck bereitgestellt wird, der zum sicheren Arretieren des oberen
flachen Abstreifelements in dessen betriebsbereiter Stellung erforderlich ist. Zum Entfernen des
oberen flachen Abstreifelements wird das Verfahren einfach umgekehrt.
Aufbau und Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung und deren Vorteile werden in der
folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den nachstehend aufgeführten Zeichnungen, die
nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind und in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile
bezeichnen, näher erläutert.
Es zeigen:
- FIG. 1
- eine schematische Ansicht eines elektrofotografischen Geräts (z.B. ein
Kopiergerät/Drucker), in das die vorliegende Erfindung eingebaut werden kann;
- FIG. 2
- eine vereinfachte Teilschnittansicht des innerhalb der Linie 2-2 von FIG. 1
liegenden Fuser-Abschnitts, welche darin das obere flache Abstreifelement
gemäß der vorliegenden Erfindung in betriebsbereiter Stellung zeigt;
- FIG. 3
- eine perspektivische Hinteransicht des oberen flachen Abstreifelements der
vorliegenden Erfindung;
- FIG. 4
- eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts von einem der drehbar eingesetzten
Arme, auf dem ein Ende der (ausgebauten) Anpresswalze mitgeführt wird und
auf dem einer der Aufnahmestifte für das obere flache Abstreifelement
angebracht ist;
- FIG. 5
- eine Draufsicht auf eines der Arretierelemente auf dem oberen flachen
Abstreifelement von FIG. 3;
- FIG. 6
- eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 von FIG. 5;
- FIG. 7
- eine vergrößerte perspektivische Risszeichung der Vorderseite eines Endes des
oberen flachen Abstreifelements von FIG. 3 in einer arretierten, betriebsbereiten
Stellung innerhalb des Fuser-Abschnitts, und
- FIG. 8
- eine vergrößerte, perspektivische Risszeichung der Hinterseite des oberen flachen
Abstreifelements von FIG. 3 in einer arretierten, betriebsbereiten Stellung
innerhalb des Fuser-Abschnitts.
FIG. 1 zeigt ein typisches elektrofotografisches Gerät bzw. eine typische elektrofotografische
Maschine 10 (z.B. ein Kopiergerät, Vervielfältigungsgerät, Drucker), das bzw. die ein endloses
Fotoleiterelement 11 (z.B. einen fotografischen Film) aufweist, welches sich in einer
Endlosschleife an einer Ladestation 12, einer Belichtungs- oder Eingabestation 13, einer
Entwicklungsstation 14, einer Übertragungsstation 15 und einem Lösch-/Reinigungsabschnitt 16
vorbei bewegt. Ein Kopiermaterial (z.B. ein Blatt Papier S) wird von einer (nicht gezeigten)
Zufuhreinrichtung durch die Übertragungsstation 15 geführt, wo das Tonerbild auf dem Film 11
auf das Papier S übertragen wird. Das Papier S wird dann zwischen eine Fuserwalze 21 und eine
Anpresswalze 22 im Fuser-Abschnitt 20 geführt, um das Tonerbild auf dem Papier S zu fixieren,
bevor das Papier die Maschine verlässt.
FIG. 2 zeigt eine vereinfachte Schnittansicht eines Teils des Fuser-Abschnitts 20 von FIG. 1, den
die vorliegende Erfindung behandelt. Wie dargestellt, umfasst der Fuser-Abschnitt 20 einen
Rahmen bzw. ein Gehäuse 25, in dem die Anpresswalze 21 und die Fuserwalze 22 drehbar
angebracht sind. Die Anpresswalze 21 ist zwischen zwei Lastarmen 23 (von denen nur einer
dargestellt ist) drehbar angebracht, welche ihrerseits im Gehäuse 25 um die Drehachse 24
drehbar eingesetzt und jeweils gegenüber der Fuserwalze 22 vorgespannt sind, um dadurch den
Kontakt zwischen der Anpresswalze und der Fuserwalze während des Betriebs des Fuser-Abschnitts
aufrechtzuerhalten.
Ein oberes flaches Abstreifelement 26 und ein unteres flaches Abstreifelement (ausgebaut und in
FIG. 2 nicht gezeigt) tragen eine Vielzahl von Abstreifern, welche ihrerseits so positioniert sind,
dass sie wirksam auf der Anpresswalze 21 bzw. der Fuserwalze 22 aufliegen. Diese Abstreifer
sind dünne Messer (mit einer Dicke von beispielsweise 0,1 mm (ca. 0,004 Zoll)), die äußerst
scharf sind und dazu vorgesehen sind, das Papier S von der jeweiligen Walze zu streifen, wenn
das Papier diese durchläuft. Vordere und hintere Arretiereinrichtungen 28, 29 dienen dazu, das
untere flache Abstreifelement lösbar in seiner betriebsbereiten Stellung innerhalb des
Gehäuses 25 zu arretieren.
Das obere flache Abstreifelement 26 ist im Gehäuse 25 in der in FIG. 4 gezeigten Weise
angeordnet und befestigt. Wie am besten aus FIG. 3 ersichtlich ist, umfasst das obere flache
Abstreifelement 26 eine im Wesentlichen rechteckige Platte 30 mit einem hochgebogenen
Abschnitt 31 an beiden Enden derselben. Die Platte 30 weist auch ein verlängertes, sich
rechtwinklig erstreckendes Grundelement 32 auf, welches an der Unterseite der Platte 30
befestigt ist und sich im Wesentlichen über deren Breite erstreckt. Das Grundelement 32 weist
eine Vielzahl von darin beabstandeten Öffnungen 34 auf (von denen sieben dargestellt sind), die
jeweils zur Aufnahme eines flachen Abstreifers 33 geeignet sind. Die Abstreifer 33 (von denen
zwei durch gestrichelte Linien in FIG. 3 angedeutet sind) sind dünne (z.B. etwa 0,1 mm
(ca. 0.004 Zoll)), messerartige Elemente, die sehr scharf sind und die, wenn sie sich in
betriebsbereiter Stellung befinden, zum Abstreifen eines Blatts Papier von der Anpresswalze 21
geeignet sind, um dieses dadurch am Anhaften an der Walze zu hindern.
Die Grundplatte 30 weist an jedem Ende nahe ihrer Oberseite eine lösbare Arretiereinrichtung 35
auf. Wie am besten aus FIG. 5 ersichtlich ist, umfasst die Arretiereinrichtung 35 eine
Sperrklinke 36 mit einer sich von dieser erstreckenden Welle 37. Die Welle 37 weist einen
reduzierten, "D-förmigen" Abschnitt 37a (FIG. 6) auf, welcher sich seinerseits durch eine
passende D-förmige Öffnung 39 im Halter 40 erstreckt. Es ist zu erkennen, dass die Welle 37a
sich in der Öffnung 39 zwar der Länge nach bzw. in Axialrichtung frei bewegen kann, aber nicht
darin drehen kann. Wenngleich eine D-förmige Verbindung zwischen Wellenabschnitt 38 und
Halter 40 gezeigt ist, könnten auch anders geformte Verbindungen (z.B. ein Quadrat, ein Dreieck
etc.) verwendet werden, so lange sich die Welle nicht bezüglich des Halters 40 dreht, jedoch
dazwischen noch eine Bewegung in Längsrichtung möglich ist. Da der Bereich in dem
Gehäuse 25, in dem sich das obere flache Abstreifelement befindet, sehr heiß werden kann, ist
wenigstens der Griff am Halter 40 vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Material (z.B.
Kunststoff) geformt, um die Möglichkeit zu verringern, dass sich ein Techniker bei
Instandhaltungsarbeiten am flachen Abstreifelement verbrennt.
Die Sperrklinke 36 ist von der Rückseite durch eine Öffnung in der Platte 30 angeordnet, und die
Öffnung 39 im Halter 40 befindet sich über dem Abschnitt 37a der Welle 37 auf der Vorderseite
der Platte 30. Eine Druckfeder, beispielsweise eine Tellerfeder 41, ist um die Welle 37a und
oben am Halter 40 angeordnet und wird von der Schraube 42 in dieser Position gehalten, welche
ihrerseits eine Verlängerung der Welle 37a bildet. Die Tellerfeder 41 lenkt die Welle 37
normalerweise vom Halter 40 weg (d.h., sie lenkt die Sperrklinke 36 zu einem nachstehend
erläuterten Zweck auf die Rückseite der Platte 30). Die Platte 30 weist einen mittig auf ihr
angebrachten Halter oder Griff 43 zur Verwendung durch den Techniker bei der Handhabung
des oberen flachen Abstreifelements 26 auf. Es ist auch eine Führungsöffnung 44 an einem Ende
durch die Platte 30 vorgesehen, während am anderen Ende ein Führungsschlitz 45 vorgesehen
ist, deren Zweck nachstehend beschrieben ist. Auf der Platte 30 sind zwei Nasen 46 zum
Begrenzen der Drehung des Halters 40 zwischen einer vollständig arretierten Stellung und einer
vollständig gelösten Stellung vorgesehen.
An jedem Lastarm 23 ist eine Führungs- und Arretiereinheit 50 (FIG. 4) angebracht. Es ist
wichtig, die Einheit 50 auf den drehbar eingesetzten Lastarmen 23 anzubringen, da die genaue
Position der Anpresswalze 21 und der Fuserwalze 22 leicht variieren und es daher der Fall sein
kann, dass die Achsen der beiden Walzen nicht immer exakt parallel zueinander sind. Wenn
dieser Fall eintritt, muss das obere flache Abstreifelement 26 dennoch genau parallel zur Achse
der Anpresswalze 21 bleiben und darf nicht in die Anpresswalze schneiden oder deren
Bewegung einschränken. Da jedes Ende der Anpresswalze 21 mittels Lagern auf dem Ende jedes
jeweiligen Lastarms 23 angebracht ist, und da das flache Abstreifelement von eben diesen
Lastarmen getragen wird, wird eine konstante Beziehung zwischen dem oberen flachen
Abstreifelement und der Anpresswalze aufrechterhalten, selbst wenn die Achsen der Walzen
nicht parallel sind.
Da jede Einheit 50 jeweils ein Spiegelbild der anderen ist, ist hier nur eine der Einheiten 50 näher
beschrieben. Jede Einheit 50 umfasst ein seitliches Führungselement 51, das an der Innenseite
des jeweiligen Lastarms 23 angebracht ist und eine darauf angeordnete rückwärtige
Oberfläche 52 und ein an der Oberseite von Arm 23 befestigtes vertikales Führungselement 52
aufweist. Die rückwärtige Oberfläche 52 ist mit einem konischen Aufnahmestift 55 versehen, der
sich von deren Vorderseite erstreckt und auf seiner Rückseite eine Feststellfläche (d.h. einen
Knopf 56) aufweist.
Beim Einbauen des oberen flachen Abstreifelements 26 ist es äußerst wichtig, dass die Platte
nicht versehentlich in Richtung der Anpresswalze 21 gekippt wird und dadurch die Gefahr
besteht, dass die scharfen Abstreifer 33 mit der Walze in Kontakt gelangen. Zum Einbauen des
oberen flachen Abstreifelements 26 in das Gehäuse 25 hält der Techniker das Abstreifelement 26
am Griff 43 und positioniert es gegen die seitlichen Führungen 51 und die vertikalen
Führungen 53 auf dem jeweiligen Lastarm 23. Wenn das obere Abstreifelement 26 vorwärts
bewegt wird, halten die seitlichen Führungen 51 das Abstreifelement wirksam mittig, während
die vertikalen Führungen 53 die Öffnung 44 und den Schlitz 45 auf den jeweiligen
Aufnahmestift 55 führen. Die Öffnung 44 weist im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie
der Stift 55 auf, während der Schlitz 45 eine gewisse Toleranz beim Einsetzen des
Abstreifelements zwischen den Lastarmen 23 zulässt.
Sobald das obere flache Abstreifelement 26 vollständig auf die Stifte 55 geschoben wurde und
bündig mit der rückwärtigen Oberfläche 52 der Einheit 50 angeordnet ist, werden die Halter der
Arretiereinrichtungen 35 nach unten gedreht, um die Sperrklinken 36 hinter die jeweiligen
Feststellflächen 56 einzudrehen, um dadurch das obere flache Abstreifelement 26 in
betriebsbereiter Stellung innerhalb des Fuser-Abschnitts 20 lösbar zu arretieren. Die
Tellerfeder 41 wird beim Drehen des Halters 40 und Bewegen der Sperrklinke 36 hinter die
Oberfläche 56 zusammengedrückt. Der Druck der Tellerfeder 41 sorgt für die große
Festspannkraft, die notwendig ist, um das Abstreifelement 26 während des Betriebs sicher zu
arretieren. Das Platzieren des oberen flachen Abstreifelements auf den AuEnahmestiften 55 und
das Festspannen direkt hinter den Stiften bewirkt ferner, dass sich das obere flache
Abstreifelement 26 auf einem jeweiligen Stift dreht, wenn sich die eine oder andere Seite der
Anpresswalze 21 bezüglich der Fuserwalze 22 nach oben oder nach unten bewegt. Dadurch wird
sichergestellt, dass das flache Abstreifelement während des Betriebs parallel zur Achse der
Anpresswalze bleibt.
Zum Ausbauen des oberen flachen Abstreifelements 26 wird das obige Verfahren umgekehrt.
Der Techniker hält den Halter 43 und dreht beide Arretiereinrichtungen 35, um das flache
Abstreifelement aus der Einheit 50 zu lösen. Das Abstreifelement kann dann aus den
Aufnahmestiften 55 gezogen und aus dem Gehäuse 25 genommen werden, um den
Ausbauvorgang zu beenden.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN
- 10
- elektrofotografische Maschine
- 11
- Fotoleiterelement
- 12
- Ladestation
- 13
- Belichtungs- oder Eingabestation
- 14
- Entwicklungsstation
- 15
- Übertragungsstation
- 16
- Lösch-/Reinigungsabschnitt
- 20
- Fuser-Abschnitt
- 21
- Fuserwalze
- 22
- Anpresswalze
- 23
- Lastarm
- 24
- Drehachse
- 25
- Gehäuse
- 26
- oberes flaches Abstreifelement
- 27
- unteres flaches Abstreifelement
- 28
- vordere Arretiereinrichtung
- 29
- hintere Arretiereinrichtung
- 30
- Grundplatte
- 31
- hochgebogener Abschnitt
- 32
- Grundelement
- 33
- Abstreifer
- 34
- Öffnung
- 35
- lösbare Arretiereinrichtung
- 36
- Sperrklinke
- 37
- Welle
- 37a
- D-förmiger Abschnitt
- 39
- D-förmige Öffnung
- 40
- Halter
- 41
- Tellerfeder
- 42
- Schraube
- 43
- Griff
- 44
- Führungsöffhung
- 45
- Führungsschlitz
- 46
- Nase
- 50
- Führungs- und Arretiereinheit
- 51
- seitliches Führungselement
- 52
- rückwärtige Oberfläche
- 53
- vertikales Führungselement
- 55
- Aufnahmestift
- 56
- Feststellfläche/Knopf
- S
- Blatt Papier