ITTO940102A1

ITTO940102A1 - Dispositivo di pulizia per unita' di fissaggio

Info

Publication number: ITTO940102A1
Application number: IT94TO000102A
Authority: IT
Inventors: Luciano Rosso; Antonio Saraceno
Original assignee: Olivetti Canon Ind Spa
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1995-08-21
Also published as: DE69511597D1; DE69511597T2; EP0668549B1; IT1267395B1; US5534985A; EP0668549A2; ITTO940102A0; EP0668549A3

Abstract

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di pulizia per unità di fissaggio, atta a fissare l'immagine prodotta ad esempio da una elettrofotocopiatrice su un supporto, costituita essenzialmente da un gruppo fusore a contatto del quale scorre una pellicola avvolta ad anello per formare una cinghia senza fine, messa in movimento da un rullo trascinatore che trasmette una coppia motrice alla cinghia, in grado di rimuovere le particelle inquinanti dalla superficie esterna del rullo trascinatore allo scopo di mantenere costante nel tempo il coefficiente di attrito tra la cinghia e il rullo trascinatore.

Description

"Dispositivo di pulizia per unità di fissaggio”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di pulizia per unità di fissaggio, atta a fissare l'immagine prodotta ad esempio da una elettrofotocopiatrice su un supporto, costituita essenzialmente da un gruppo fusore a contatto del quale scorre una pellicola avvolta ad anello per formare una cinghia senza fine, messa in movimento da un rullo trascinatore che trasmette una coppia motrice alla pellicola per mezzo dell'attrito tra la propria superficie esterna e la superficie interna della pellicola con cui e' a contatto, e più in particolare ad un dispositivo di pulizia in grado di asportare le particelle inquinanti dalla superficie esterna del rullo trascinatore conservandola pulita allo scopo di mantenere costante nel tempo il coefficiente di attrito tra la pellicola e il rullo trascinatore.

E' nota nella tecnica attuale una unità di fissaggio costituita da:

- un gruppo fusore che comprende un supporto di resina resistente al calore a cui e' fissato un elemento riscaldante formato da una base di allumina sulla quale è depositata una resistenza con la tecnica del film spesso,

- una pellicola di materiale resistente al calore avvolta ad anello per formare una cinghia senza fine che scorre a contatto con l'elemento riscaldante ed è avvolta su due rulli girevoli di cui uno costituisce il rullo trascinatore e l’altro, che ruota folle, il rullo tenditore,

- un rullo di pressione che applica una pressione tra il supporto su cui è formata l'immagine da fissare e il gruppo fusore attraverso la pellicola.

Il rullo trascinatore trasmette una coppia motrice alla cinghia, facendola muovere, per mezzo della forza di attrito tra la propria superficie esterna e la superficie interna della cinghia con cui e’ a contatto; tale forza di attrito dipende dalla tensione della cinghia, dal suo angolo di avvolgimento sul rullo trascinatore e dal coefficiente di attrito tra i due materiali costituenti la superficie esterna del rullo trascinatore e la superficie interna della cinghia. Al moto della pellicola si oppone sostanzialmente una coppia resistente generata dalla forza di attrito tra la superficie interna della cinghia e la superficie esterna dell'elemento riscaldante. Sono noti nella tecnica attuale diversi sistemi per ridurre quest'ultima forza di attrito e per mantenerla bassa il più a lungo possibile, ad esempio depositando uno strato di Carbonio amorfo simile al diamante sulla superficie esterna dell'elemento riscaldante, come descritto nella Domanda di Brevetto Italiano T093A000952. Ma questi accorgimenti non sono sufficienti per garantire una lunga durata all'unità di fissaggio; infatti, con l'uso, l'abrasione causata dallo sfregamento della cinghia sul gruppo fusore genera minute particelle dei materiali che compongono le superfici a contatto, particelle che, trasportate dalla cinghia, si depositano e si accumulano sulla superficie esterna del rullo trascinatore con l'effetto di ridurre il coefficiente di attrito tra la superficie esterna del rullo trascinatore e la superficie interna della cinghia, causando infine lo slittamento della cinghia rispetto al rullo trascinatore e il suo conseguente arresto.

Questo problema è risolto dalla presente invenzione che consiste nel realizzare un dispositivo che, senza interventi di manutenzione, provvede ad asportare le particelle inquinanti dalla superficie esterna del rullo trascinatore mantenendola pulita e rendendo cosi' sostanzialmente costante il coefficiente di attrito tra il rullo trascinatore e la cinghia per tutta la durata dell'unità di fissaggio.

Quella ed altre caratteristiche dell'intenzione appariranno piu chiaramente dalla seguente descrizione del nuovo dispositivo di pulizia per unità di fissaggio e da una forma preferita della sua esecuzione.

ELENCO DELLE FIGURE

La Fig.l rappresenta schematicamente una sezione trasversale di una unità di fissaggio, che utilizza il dispositivo di pulizia secondo 1 'invenzione.

La Fig.2 illustra la costituzione del dispositivo di pulizia applicato sul rullo di trascinamento di Fig.l.

DESCRIZIONE DELLA FORMA PREFERITA

Nella Fig.l è rappresentata schematicamente una unità di fissaggio 10, costituita da un gruppo fusore 20, una pellicola di materiale resistente al calore avvolta a forma di cinghia 14 senza fine girevole attorno ad un rullo trascinatore 15 motorizzato e ad un rullo tenditore 16 folle. Un rullo di pressione 22 esterno alla cinghia 14 applica una pressione tra il gruppo fusore 20 e la cinghia 14. Il gruppo fusore 20 è formato da un sostegno rigido 26, ad esempio di metallo, a cui è vincolato un supporto 28 di resina resistente al calore; sul supporto 28 è fissato un elemento riscaldante 30 formato da una base di allumina 32 su cui è depositato attraverso la tecnologia del "film spesso" un resistore 33 che può scaldarsi fino ad una temperatura di circa 250°C quando venga alimentato con una corrente generata da una sorgente di potenza elettrica esterna all'unità di fusione; la superficie 30a dell'elemento riscaldante 30 a contatto con la pellicola 14 e* protetta da uno strato 35 anti-attrito e anti-usura costituito ad esempio da vetro o da Carbonio amorfo in forma di diamante o da entrambi depositati in successione. Il rullo trascinatore 15 e costituito da un'anima 15a in acciaio rivestita da uno strato di gomma 15b, mentre ιΊ rullo tenditore 16 è interamente in acciaio ed è collegato a terra 9 per scaricare le cariche elettrostatiche eventualmente generatesi su una superficie interna 14a della cinghia 14. Il rullo di pressione 22, posto in corrispondenza del gruppo fusore 20 ed esternamente alla cinghia 14, è costituito da un'anima 23 di acciaio rivestita da uno spesso strato 24 di gomma con elevate caratteristiche di resilienza (ad esempio gomma siliconica) in grado di deformarsi sotto l'azione di una forza applicata da mezzi non mostrati in figura, così da formare una zona compressa di contatto "L". Quando un supporto 12, che reca una immagine elettrostatica sviluppata con toner 25, trascinato dalla cinghia 14, viene fatto passare tra il rullo di pressione 22 e il gruppo fusore 20, il toner 25 fonde sotto l'azione combinata della pressione e del calore trasmesso dall'elemento riscaldante 30 attraverso la cinghia 14 e il toner fuso 25', raffreddandosi, aderisce permanentemente al supporto 12.

Come precedentemente descritto, la cinghia 14 viene messa in rotazione dal rullo trascinatore 15 per mezzo della forza di attrito che esiste tra una superficie esterna 17 dello strato di gomma 15b che ricopre il rullo trascinatore 15 e la superficie interna 14a della cinghia 14; nella tecnica attuale sono noti diversi materiali in grado di fornire un elevato coefficiente di attrito, ad esempio la superficie interna 14a della cinghia 14 viene realizzata in resina poliammidica e lo strato di gomma 15b viene realizzato in gomma siliconica, cosicché all'inizio del funzionamento dell'unita’ di fissaggio 10 la cinghia 14 viene trascinata senza scorrimento rispetto al rullo 15. Con l'uso, però, una molteplicità' di particelle inquinanti si forma e si deposita sulla superficie esterna 17 del rullo trascinatore 15, riducendo progressivamente il coefficiente di attrito tra la cinghia 14 e il rullo 15, a causa principalmente dello sfregamento tra la superficie interna 14a della cinghia 14 e lo strato 35 protettivo del gruppo fusore 20^e della conseguente abrasione, a cui si aggiungono eventualmente polverino di carta e particelle di toner formatesi a causa del passaggio attraverso l'unità di fissaggio 10 dei supporti 12 costituiti prevalentemente da fogli di carta pre-tagliati recanti un'immagine sviluppata con toner 25 non ancora fuso.

L’effetto di questa riduzione è aggravato dal contemporaneo aumento della forza di attrito tra la pellicola 14 e il gruppo fusore 20 per il progressivo deterioramento dello strato 35 anti-usura e anti-attrito causato dalla abrasione sopra ricordata e porta in definitiva allo slittamento della cinghia 14 rispetto al rullo trascinatore 15 con il conseguente arresto della cinghia 14 e la messa fuori uso dell’unità di fissaggio 10. Per contrastare la sopra descritta riduzione del coefficiente di attrito, secondo la presente invenzione si utilizza un dispositivo di pulizia 13 a forma di spazzolino fissato ad un supporto rigido 11 e estendentesi parallelamente al rullo trascinatore 15, disposto all'interno della cinghia 14 in modo tale da essere a contatto per tutta la sua lunghezza con la superficie esterna 17 lungo una generatrice del rullo trascinatore 15; il dispositivo di pulizia 13 è costituito da un tessuto di supporto 13a e da una pluralità di peli 13b in parte rigidi ed in parte flessibili, dove i peli rigidi 13b' (v. Fig. 2 ) hanno il compito di rimuovere e i peli flessibili 13b'' hanno il compito di trattenere e raccogliere tutte le particelle inquinanti che si depositano sulla superficie esterna 17, in modo da mantenere sostanzialmente costante nel tempo il coefficiente di attrito tra il rullo trascinatore 15 e la cinghia 14, senza che si debbano effettuare degli interventi di manutenzione per ripulire o sostituire il dispositivo di pulizia 13 durante la vita dell'unità di fissaggio 10.

Per conferire efficacemente al dispositivo di pulizia 13 le predette capacita', assumono rilevante importanza sia le caratteristiche dei materiali utilizzati per formare il tessuto di supporto 13a ed i peli 13b, sia la disposizione geometrica degli stessi peli 13b. Nella sperimentazione condotta dall'inventore i migliori risultati sono stati ottenuti con un dispositivo di pulizia 13 in cui:

- i peli 13b hanno una altezza di 5-6 mm e coprono una larghezza di 10-15 mm per una lunghezza pari a quella del rullo trascinatore 15,

- il tessuto di supporto 13a è formato da un ordito di cotone con filato da 59 Tex con densità di 16 fili/cm e di una trama di rayon/viscosa con filato da^ 42 Tex con densità di 14 fili/cm,

- i peli flessibili sono formati da un filato di poliammide (nome commerciale KEVLAR, marchio registrato della Dupont) da 126 Tex costituito da 750 filamenti elementari,

- i peli rigidi sono formati da un filato di poliestere da 15,7 Tex costituito da un singolo filamento di diametro 0,12 mm.

Come e’ noto, il Tex e' una unita* di misura, utilizzata nell'industria tessile, della finezza della fibra espressa con il peso in grammi di 1000 m di filo (peso specifico) .

Inoltre la disposizione geometrica dei peli 13b risultata più efficace sulla base della sperimentazione condotta dall'inventore è quella riportata in Fig.2 dove:

- i peli flessibili 13b'' di poliammide sono disposti su 5 file,indicate rispettivamente con le lettere A,C,E,G,ed I, estendentensi parallelamente al rullo di trascinamento 15, intercalate da 4 file di peli rigidi 13b* di poliestere, indicate rispettivamente con le lettere B,D,F,ed H,

- la prima e l'ultima fila di peli flessibili 13b'', indicate rispettivamente con le lettere A ed I, sono composte da fiocchi 13c sfalsati tra di loro alternativamente nel senso di rotazione del rbllo di trascinamento 15 e hanno ciascuna una densità' di 14 fiocchi /αη ( in FÌ9.2 un tratto di 1 era dello spazzolino 13 e' indicato con la lettera "1" ),

- le rimanenti file di peli flessibili 13b indicate rispettivamente con le lettere C,E e G, sono composte da fiocchi 13c allineati intervallati da spazi vuoti, hanno ciascuna una densità' di 7 fiocchi /cm e sono disposte in maniera che file successive formano un disegno a scacchiera,

- le file di peli rigidi 13b',indicate rispettivamente con le lettere B,D,F ed H, sono composte da còppie di fiocchi 13c sfalsate alternativamente tra di loro nel senso di rotazione del rullo di trascinamento 15 e hanno ciascuna una densità' di 28 fiocchi/cm.

Per fiocco 13c si intende,come e' noto, un tratto di filo inserito nel tessuto di supporto e ripiegato in metà su se stesso in modo da presentare le due estremità affiancate e sporgenti dalla stessa parte rispetto al tessuto di supporto e costituenti due peli singoli distinti.

In tal modo complessivamente sul tratto "1" (v. Fig.2) di tessuto di supporto 13a sono fissati 49 fioccai 13c di poliammide e 112 fiocchi 13c di poliestere, e ad ogni riga trasversale, come ad esempio quella indicata con la lettera "r", sono affacciati 7 peli flessibili 13b** singoli di poliammide e 16 peli rigidi 13b' singoli di poliestere .

Resta inteso che al dispositivo di pulizia secondo la presente invenzione possono essere apportate modifiche nei materiali e nella disposizione dei peli, aggiunte e/o sostituzioni di parti senza però uscire dall'ambito della invenzione stessa.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di pulizia per unità di fissaggio atto a rimuovere particelle inquinanti da una superficie di un rullo di trascinamento che fornisce il moto ad una cinghia di trasporto di un supporto di immagine attraverso detta unita' di fissaggio, caratterizzato da ciò che detto dispositivo di pulizia è costituito da uno spazzolino comprendente un supporto, una prima molteplicità' di peli rigidi fissati a detto supporto atti a rimuovere dette particelle e una seconda molteplicità' di peli flessibili fissati a detto sopporto per trattenere dette particelle inquinanti .
2. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 1.,caratterizzato da ciò che i peli di dette prima e seconda molteplicità' sono realizzati utilizzando un filato di fibre sintetiche, in cui il filato utilizzato per detti peli rigidi e' di un primo materiale e il filato utilizzato per detti peli flessibili e' di un secondo materiale diverso da detto primo materiale.
3. Dispositivo di pulizia come descritto^ nella rivendicazione 2., caratterizzato da ciò che detto primo materiale e' costituito da una resina poliestere e che detto secondo materiale e' costituito da una resina polianunidica.
4. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 1., caratterizzato da ciò che detti peli rigidi e detti peli flessibili sono fissati a detto supporto in modo da formare file parallele tra di loro e a detto rullo di trascinamento.
5. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 4., caratterizzato da ciò che dette file comprendono file di detti peli flessibili disposte alternativamente a file di detti peli rigidi.
6. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 5., caratterizzato da ciò che le file di detti peli flessibili sono in numero compreso tra 2 e 20 e che le file di detti peli rigidi sono in numero compreso tra 1 e 20.
7. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 1., in cui detto supporto e' costituito da un tessuto formato da una trama di fili disposti in una prima direzione intrecciata con un ordito di fili disposti in una seconda direzione perpendicolare a detta prima dilezione, caratterizzato da ciò che detti fili di detta trama sono costituiti da un filato di rayon/viscosa e che detti fili di detto ordito sono costituiti da un filato di cotone.
8. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 7., caratterizzato da ciò che detta trama ha una densità compresa tra 5 e 25 fili /cm e che detto ordito ha una densità compresa tra 10 e 30 fili /cm.
9. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 7., caratterizzato da ciò che detto filato di rayon/viscosa ha un peso specifico compreso tra 10 e 100 Tex, e che detto filato di cotone ha un peso specifico compreso tra 20 e 120 Tex.
10. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 3., in cui detti filati di resina poliaramidica e di resina poliestere comprendono una molteplicità' di filamenti elementari, caratterizzato da ciò che detto filato di resina poliammidica e' formato da un numero di detti filamenti elementari compreso tra 200 e 1500 e che detto filato di resina poliestere e' formato da un numero di detti filamenti elementari compreso tra 1 e 10.
11. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 3.,in cui detto filato di\ resina poliammidica ha peso specifico compreso tra 50 e 500 Tex, e detto filato di resina poliestere ha un peso specifico compreso tra 5 e 50 Tex.
12. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 5. , in cui detti peli rigidi sono inseriti in detto tessuto di supporto in modo da formare una molteplicità’ di fiocchi, caratterizzato da ciò che dette file di detti peli rigidi sono composte da coppie di detti fiocchi disposte con continuità* e sfalsate alternativamente tra di loro nel senso di rotazione di detto rullo di trascinamento e hanno ciascuna una densità compresa tra 10 e 50 fiocchi /cm.
13. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 5. , in cui detti peli flessibili sono inseriti in detto tessuto di supporto in modo da formare una molteplicità’ di fiocchi, caratterizzato da ciò’che dette file di detti peli flessibili sono composte da detti fiocchi disposti in modo che all'interno di ciascuna di dette file detti fiocchi sono intervallati da spazi vuoti, essendo poi dette file disposte secondo un disegno a scacchiera, e hanno ciascuna una densità compresa tra 3 e 15 fiocchi /cm.
14. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 5., in cui detti peli flessibili sono inseriti in detto tessuto di supporto in modo da formare una molteplicità' di fiocchi, caratterizzato da ciò'che dette file di detti peli flessibili sono composte da detti fiocchi disposti con continuità' e sfalsati tra di loro alternativamente nel senso di rotazione di detto rullo di trascinamento e hanno ciascuna una densità compresa tra 5 e 30 fiocchi /cm.
15. Dispositivo di pulizia come descritto nella rivendicazione 5., in cui detti peli flessibili sono inseriti in detto tessuto di supporto in modo da formare una molteplicità' di fiocchi, caratterizzato da ciò' che dette file di detti peli flessibili sono suddivise in due parti tali che una prima parte e' composta secondo la rivendicazione 13. ed una seconda parte e' composta secondo la rivendicazione 14..
16. Dispositivo di pulizia per unità di fissaggio sostanzialmente come descritto con riferimento agli annessi disegni.