NL8802644A - Fixeerinrichting voor het fixeren van een poederbeeld op een ontvangstblad. - Google Patents

Description

Océ-Nederland B.V,, te Venlo

Fixeerinrichting voor het fixeren van een poederbeeld op een ontvangstblad

De uitvinding heeft betrekking op een fixeerinrichting voor het fixeren van een poederbeeld op een ontvangstblad, omvattende een fixeerrol en een drukrol die samen een fixeerkneep vormende eerste zone vormen, alsmede een aandruklichaam dat tegen de drukrol drukt in een tweede zone van de drukrol die recht of nagenoeg recht tegenover de fixeerkneep ligt, waarbij, bij draaiing van de rollen, in ten minste een van die zones een tangentieel gerichte wrijvingskracht op de drukrol wordt uitgeoefend.

Een dergelijke fixeerinrichting is bekend uit het Amerikaanse octrooi schrift 4 553 826. Daarin wordt een fixeerinrichting beschreven waarin het aandruklichaam een cilindrisch gebogen steunvlak vertoont dat in contact is met een groot gedeelte van de omtrek van de drukrol.

Wanneer bij deze bekende fixeerinrichting een ontvangstblad, dat als gevolg van in het ontvangstblad aanwezige temperatuur- of vochtgehalte-verschillen plaatselijk meer is uitgezet en daardoor op die plaatsen bobbels of plooien vertoont, door de fixeerkneep wordt gevoerd, kan het gemakkelijk gebeuren dat het ontvangstblad niet geheel vlak is wanneer het uit de fixeerkneep komt, maar nog bobbels of golven vertoont, of kreuken ontstaan door in de fixeerkneep platgedrukte bobbels en/of golven.

Dit soort oneffenheden ontstaan vooral in polyester folies met ongelijkmatige temperatuurverdeling en in papiervellen met ongelijkmatige vochtverdel ing.

De uitvinding stelt zich tot doel een fixeerinrichting van de in de aanhef bedoelde soort te verschaffen waarin in het ontvangstblad aanwezige bobbels en/of golven tijdens het fixeren kunnen worden verwijderd.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de buigstijfheid van de drukrol zoveel kleiner is dan de buigstijfheid van de fixeerrol dat bij de heersende wrijvingskracht de drukrol doorbuigt in de richting waarin de wrijvingskracht werkt en doordat doorbuiging-begren- zende middelen aanwezig zijn die de doorbuiging van de drukrol in de richting van de wrijvingskracht begrenzen.

Hierdoor wordt bereikt dat het ontvangstblad dat door de fixeerkneep wordt gevoerd in een richting parallel aan de richting waarin de wrijvingskracht werkt, in de fixeerkneep wordt onderworpen aan krachten die, gezien in de lengterichting van de rollen, van het midden naar de einden van de fixeerkneep zijn gericht, welke krachten het ontvangstblad in zodanige mate strekken dat eventueel aanwezige bobbels en golven verdwijnen.

Deze werking is bijzonder effectief bij verwerking van ontvangstbladen van polyester in een fixeerinrichting waarbij een vanaf een fotoge-leidende drager op de fixeerrol overgedragen poederbeeld onder invloed van druk en warmte wordt overgedragen en gefixeerd op een verwarmd polyesterblad. Bij een dergelijke gecombineerde transfer-en fixeerinrichting wordt het ontvangstmateriaal, voordat het de fixeerkneep bereikt, voorverwarmd tot een temperatuur van 100°C.

Wanneer als gevolg van aanwezige geringe temperatuurverschillen in het polyesterblad tijdens en na deze voorverwarming, het polyesterblad op de warmere plaatsen iets meer uitzet, zal op die plaatsen een bobbel of golf ontstaan die door de geringe buigstijfheid van polyester bij hoge temperatuur gemakkelijk groter wordt. Omdat de temperatuur in de fixeerkneep ook hoog is, blijft een zich in de fixeerkneep bevindend deel van het polyesterblad warm, waardoor het blad in de fixeerkneep gemakkelijk uitgerekt kan worden op de plaatsen waar geen bobbels of golven aanwezig zijn, met als gevolg dat de op andere plaatsen aanwezige bobbels en golven verdwijnen.

Bij voorkeur is de buigstijfheid van de drukrol dermate klein dat bij de heersende wrijvingskracht de doorbuiging van de drukrol in het midden minimaal 0,5 mm per meter lengte van de drukrol is.

Hierdoor wordt bereikt dat een blad kort na het binnenkomen in de fixeerkneep in voldoende mate is utgerekt dat aanwezige bobbels en golven zijn verdwenen.

In een uitvoeringsvorm van de fixeerinrichting volgens de uitvinding omvatten de doorbuiging-begrenzende middelen een bladveer die met een vrije rand aanligt tegen de omtrek van de drukrol en is een vast opgestelde steun aanwezig die een gebogen steunvlak heeft waarmee de bladveer bij doorbuiging van de drukrol in contact komt.

Hierdoor wordt bereikt dat de mate van doorbuiging onafhankelijk gemaakt kan worden van de buigsttjfheid van de drukrol en van de op de drukrol uitgeoefende wrijfkrachten die voor de doorbuiging moeten zorgen.

Verder wordt hierdoor bereikt dat de aanslag tevens dienst kan doen als een schraper voor het afschrapen van op de drukrol overgedragen ontwikkel poeder en op de drukrol achtergebleven papierstof. In geactiveerde toestand van de fixeerinrichting blijft de als schraper fungerende bladveer, ongeacht de mate van doorbuiging van de drukrol, steeds over de gehele lengte van de drukrol met de drukrol in contact, zodat geen ontwikkel poeder of papierstof tussen de schraper en de drukrol kan raken en aldus op de drukrol zou blijven zitten.

In een aantrekkelijke uitvoeringsvorm van een fixeerinrichting volgens de uitvinding wordt, voor het opwekken van de wrijvingskracht die voor het doorbuigen van de drukrol op de drukrol moet worden uitgeoefend, de drukrol rechtstreeks aangedreven en neemt het aandruklichaam in geactiveerde toestand van de fixeerinrichting een vaste stand in. Hierdoor wordt bereikt dat de mate van doorbuiging van de drukrol vrijwel volledig wordt bepaald door het aandrijfkoppel en de wrijving tussen het aandruklichaam en de drukrol en slechts in geringe mate door de wrijving in de fixeerkneep. Wanneer de voor de doorbuiging van de drukrol benodigde wrijvingskracht alleen wordt opgewekt door de fixeerrol aan te drijven, en in combinatie daarmee een tegenwerkend koppel op de drukrol wordt uitgeoefend, dan ontstaat een relatief grote wrijvingskracht in de fixeerkneep waardoor het fixeren van een poederbeeld op een door de fixeerkneep gevoerd ontvangstblad ongunstig kan worden beïnvloed.

De uitvinding zal hierna verder worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen waarin:

Fig. 1 een zijaanzicht is van een fixeerinrichting volgens de uitvinding en

Fig. 2 een doorsnede is volgens lijn II-II in Fig. 1.

De in de figuren weergegeven fixeerinrichting omvat een fixeerrol 1 die bestaat uit een stalen cylinder met een diameter van 100 mm en een lengte van 900 mm, welke cylinder is bekleed met een 1,75 mm dikke laag siliconenrubber 2. Binnen de cylinder is een verwarmingselement 3 opgesteld voor het verwarmen van de laag siliconenrubber 2 tot een temperatuur van ongeveer 110°C. De fixeerrol 1 is aan de uiteinden voorzien van astappen 4 die elk door een lang gerekt gat 5 steken, welke gaten zijn gevormd in armen 6 die zijn bevestigd aan een frame 7. De fixeerrol 1 kan worden aangedreven via een niet weergegeven aandrijfas die op een vaste plaats in het frame 7 is gelagerd. Tussen deze aandrijfas en de fixeerrol 1 is een koppeling aanwezig, bijvoorbeeld een Schmidt-koppeling, die toelaat dat de fixeerrol 1 in de lengterichting van de gaten 5 binnen bepaalde grenzen vrij beweegbaar is, voor het in die richting positioneren van de fixeerrol 1 zoals verderop zal worden toegelicht.

De fixeerinrichting omvat verder een drukrol 8 die bestaat uit een aluminium cylinder met een diameter van 25 mm en een lengte van eveneens 900 mm, welke cylinder is bekleed met een 0,6 mm dikke laag 9 slijtvast f1uorethyleenpropyleen die in de vorm van een krimpkous op de metalen cylinder is aangebracht. Een ander materiaal dat slijtvast is en niet adhesief is voor ontwikkel poeder kan eveneens worden toegepast. De drukrol 8 is uitgevoerd als een heat-pipe, voor het realiseren van een gelijkmatige temperatuur aan het roloppervlak.

Een fotogeleidende trommel 12 met een diameter van 200 mm is op een vaste plaats boven de fixeerrol 1 draaibaar gelagerd in armen 13 die aan het frame 7 zijn bevestigd. De fotogeleidende trommel 12 kan met de fixeerrol 1 in contact gebracht worden in een transferkneep vormende zone 14 van de fixeerrol 1 die nagenoeg recht tegenover de fixeerkneep 10 ligt.

In de werkstand van de fixeerinrichting worden de fotogeleidende trommel 12, fixeerrol 1 en de drukrol 8 met behulp van de hierna te beschrijven middelen tegen elkaar gedrukt voor het enerzijds vormen van de transferkneep 14 waarin een op de fotogeleidende trommel 12 aangebracht poederbeeld wordt overgedragen op de fixeerrol 1 en het anderzijds vormen van een fixeerkneep 10 waardoor heen een ont-vangstblad 11 kan worden gevoerd voor het daarop overdragen en fixeren van het poederbeeld. Voor een goede loop van een tussen verwarmde platen 27 voorverwarrad ontvangstblad door de fixeerkneep 10 zijn de diameters van de drukrol 8 en de fixeerrol 1 over de gehele lengte van de rollen binnen nauwe grenzen constant.

De drukrol 8 is aan de uiteinden voorzien van astappen 16 die elk door een langwerpig gat 17 steken, welke gaten 17 zijn gevormd in armen 18 die zijn bevestigd aan het frame 7. De lengterichting van de gaten 17 vormt een hoek van ongeveer 90° met de lenqterichtinq van de gaten 5. De gaten 17 strekken zich uit tot in het vlak dat gaat door de draaiingsassen van de fixeerrol 1 en de fotogeleidende trommel 12, alwaar de astappen 16, in verticale richting, met ruime speling in de gaten 17 passen. Aan het andere uiteinde van de langwerpige gaten 17 passen de astappen 16 in verticale richting met geringe speling in de gaten 17,

In de rusttoestand van de fixeerinrichting wordt de drukrol 8 in de in Fig. 1 met onderbroken lijn weergegeven stand gehouden door veren 19, in welke stand de drukrol 8 nauwelijks in de richting van de fixeerrol 1 kan bewegen en vrij is van de op het onderste deel van de langwerpige gaten 5 rustende fixeerrol 1, welke stand van de fixeerrol 1 in Fig. 1 met onderbroken lijn 20 is aangegeven.

Een rechthoekige goot 21 is op enige afstand onder de fixeerrol 1 aan het frame 7 bevestigd. In deze goot 21 ligt een met druklucht gevuld langgerekt rubber kussen 22 opgesloten. Aan de open bovenzijde is de goot 21 afgedekt door een strook 23 die bestaat uit een met mohair bekleed weefsel dat zonder spanning op het rubber kussen 22 ligt, maar aan weerszijden aan de goot 21 is vastgemaakt.

De drukrol 8 drukt in de in Fig. 1 met onderbroken lijn weergegeven ruststand en in de met getrokken lijn weergegeven werkstand, en in elke daartussen gelegen stand, op het mohair oppervlak van de strook 23, onder indrukking van het rubber kussen 22. In de werkstand van de inrichting is de strook 23 in contact met een omtrekszone 24 van de drukrol, welke zone 24 een segment van de drukrol vormt die een segmenthoek van 30° insluit. Bij een overdruk van 0,8 Bar in het rubber kussen 22, drukt de drukrol 8 ter plaatse van de fixeerkneep 10 daarbij met een kracht van 1000 N per meter tegen de fixeerrol 1, met welke zelfde kracht de fixeerrol 1 in zone 14 tegen de fotogeleidende trommel 12 drukt.

Aan de goot 21 is een vrij naar boven uitstekende bladveer 25 bevestigd, die bestaat uit 0,6 mm dik verenstaal. In de werkstand van fixeerinrichting is de vrije bovenrand van de bladveer 25 in drukcon-tact met drukrol 8 langs een kontaktlijn op de drukrol 8 die ongeveer in het midden tussen de tegenover elkaar liggende drukzone 24 en de fixeerzone 10 ligt. De bladveer 25 sluit een hoek van enkele tientallen graden in met het raakvlak aan de drukrol door de kontaktlijn. Aan de van de drukrol 8 afgekeerde zijde van de bladveer 25 is een stijve balk 26 opgesteld die onbeweeglijk met het frame 7 is verbon- den. Deze balk 26 is aan de naar de bladveer 25 toegekeerde zijde voorzien van een symmetrisch gebogen steunvlak 27 zoals weergegeven in Fig. 2. In de rusttoestand van de fixeerinrichting, waarin de drukrol 8 de met onderbroken lijn weergegeven stand inneemt en dus vrij is van bladveer 25, zijn alleen de in Fig. 2 met 27a en 27b aangeduide uiteinden van het steunvlak 27 in contact met de bladveer 25.

De drukrol 8 is aandrijfbaar via een op een vaste plaats opgestelde aandrijfas 28 (zie Fig. 2), onder tussenschakeling van een koppeling 29 die een variabele afstand tussen de vaste aandrijfas 28 en de draaiingsas van de drukrol 8 toelaat.

Wanneer uitgaande van de rusttoestand van de fixeerinrichting de aandrijving van de aandrijfas 28 wordt ingeschakeld, voor draaiing van de fixeerrol in de in Fig. 1 met een pijl aangegeven richting, rolt de drukrol over de strook 23 op drukkussen 22, waarbij de drukrol 8 zowel een rotatiebeweging maakt als een translatiebeweging in de richting van bladveer 25, daarbij de vrij draaibare fixeerrol 1 omhoog drukkend tot tegen de fotogeleidertrommel 12. Bij het in contact komen met de bladveer 25, buigt de drukrol 8 in het midden door onder verbuiging van de bladveer 25 aldaar. De gebogen vorm van het steunvlak 27 begrenst de doorbuiging van de bladveer 25 en daarmee van de drukrol 8. Bij het uitschakelen van de aandrijving wordt de drukrol 8 door veren 19 weer in de met onderbroken lijn weergegeven stand teruggetrokken. Dit terugtrekken kan ook gerealiseerd worden door de drukrol 8 in omgekeerde richting aan te drijven.

Voor het fixeren wordt daarna de aandrijving van de fixeerrol 1 ingeschakeld, waarbij de fixeerrol 1 wordt geroteerd met een zodanige snelheid dat de oppervlaktesnelheid van de fixeerrol 1 buiten de transferzone 14 en de fixeerzone 10 iets groter is dan de oppervlaktesnelheid van de drukrol 8 buiten de fixeerzone 10. Door deze iets grotere snelheid wordt in de fixeerkneep 10 een wrijvingskracht uitgeoefend, die in combinatie met de wrijvingskracht die door strook 23 op de drukrol 8 wordt uitgeoefend, de drukrol 8 met een kracht van 200 N/m tegen de maximaal doorgebogen bladveer 25 drukt. Deze kracht is nodig om met behulp van bladveer 25 het oppervlak van de drukrol 8 schoon te schrapen. De kromtestraal van het steunvlak 27 is 100.000 a 200.000 mm. Dit betekent dat de drukrol 8 in het midden 0,5 a 1 mm kan doorbuigen. Door de kromming van de drukrol 8 ontstaat een snelheidscomponent in axiale richting die vanaf het midden van drukrol 8 naar de uiteinden is gericht. Hierdoor wordt een tussen de rollen 1 en 8 aanwezig ontvangstblad in axiale richting uitgerekt en eventueel aanwezige bobbels en golven glad gestreken. De axiale snelheid is bij de genoemde krommingen ongeveer 0,3% van de doorvoersnelheid. Bij een doorvoersnelheid van 3 m/min. zijn deze axiale snelheden dan 0,15 mm/sec.

De uitrekking van het ontvangstblad 11 in de fixeerkneep 10 is te zien aan de lichte rimpels 30 en 31 die zich respectievelijk vlak voor en vlak na de fixeerkneep 10 in een richting nagenoeg parallel aan deze kneep uitstrekken in het ontvangstblad. Deze rimpels 30 en 31 blijven tijdens het transport van het ontvangstblad op dezelfde plaats en hebben geen gevolgen voor de vlakheid van het ontvangstblad. Een eenmaal opgebouwde rimpel verandert niet meer doordat evenwicht ontstaat tussen de uitgeoefende strekkracht en de daardoor opgebouwde spanning in het ontvangstblad. Bij daarna voortdurende strekkracht gaat in axiale richting de drukrol 8 slippen over het ontvangstblad 11. Het door de aandrijving van de fixeerrol 1 en de drukrol 8 aangebrachte snel heidsverschil wordt mede gebruikt om een relatieve beweging tussen het ontvangstblad 11 en het poederbeeld in de fixeerkneep 10 tot stand te brengen, om aldus de beeldverlenging die ontstaat in de fixeerkneep 10 als gevolg van het uitrekken van het poederbeeld op de ingedrukte si1 iconenrubberlaag 2 te compenseren.

Door de wrijving tussen de krimpkous-laag 9 en een ontvangstblad 11 treedt namelijk bij de aangelegde kneepdruk nauwelijks slip op tussen de drukrol 8 en een ontvangstblad 11 en ontstaat derhalve alleen slip tussen het over het oppervlak van de fixeerrol 1 aangevoerde poederbeeld en het ontvangstblad 11.

Uit testen is gebleken dat de fixeerinrichting 'volgens de uitvinding met name geschikt is voor het fixeren van poederbeelden op warm polyestermateriaal dat als gevolg van temperatuursverschillen gebobbeld in de fixeerkneep wordt gevoerd. Deze bobbels worden in de fi xeerkneep geelimi neerd.

De hiervoor beschreven fixeerinrichting is voor een goede werking niet gebonden aan een bepaalde maximale lengte van de rollen. De rollen kunnen vrijwel niet doorbuigen in een richting die gaat door beeldoverdrachts-zones 10 en 14, waardoor de beeldoverdracht zou worden verstoord.

Derhalve is de fixeerinrichting bij uitstek geschikt voor de verwerking van grote formaten ontvangstmateriaal.

Claims (8)

1. Fixeerinrichting voor het fixeren van een poederbeeld op een ontvangstblad, omvattende een fixeerrol en een drukrol die samen een fixeerkneep vormende eerste zone vormen, alsmede een aandruklichaam dat tegen de drukrol drukt in een tweede zone van de drukrol die recht of nagenoeg recht tegenover de fixeerkneep ligt, waarbij, bij draaiing van de rollen, in ten minste een van die zones een tangentieel gerichte wrijvingskracht op de drukrol wordt uitgeoefend, met het kenmerk, dat de buigstijfheid van de drukrol (8) zoveel kleiner is dan de buigstijfheid van de fixeerrol (1) dat bij de heersende wrijvingskracht de drukrol (8) doorbuigt in de richting waarin de wrijfkracht werkt en dat doorbuiging-begrenzende middelen (25,26,27) aanwezig zijn die de doorbuiging van de drukrol (8) in de richting van de wrijvingskracht begrenzen.

2. Fixeerinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de buigstijfheid van de drukrol (8) dermate klein is dat bij de heersende wrijvingskracht de doorbuiging van de drukrol (8) in het midden minimaal 0,5 mm per meter lengte van de drukrol (8) is.

3. Fixeerinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de doorbuiging-begrenzende middelen (25,26,27) een bladveer (25) omvatten die met een vrije rand aanligt tegen de omtrek van de drukrol (8), en dat een vast opgestelde steun (26) aanwezig is die een gebogen steunvlak (27) heeft waarmee de bladveer (25) bij doorbuiging van de drukrol (8) in contact komt.

4. Fixeerinrichting volgens een der conclusies 1-3 met het kenmerk, dat de drukrol (8) rechtstreeks aandrijfbaar is en dat het aandruklichaam (22,23) in de actieve toestand van de fixeerinrichting een stationair element is, voor het opwekken van de wrijvingskracht in de zone (24) waar het aandruklichaam (22, 23) tegen de drukrol (8) drukt.

5. Fixeerinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de fixeerrol (1) rechtstreeks aandrijfbaar is met een omtreksnelheid die groter is dan de omtreksnelheid van de drukrol (8) voor het tevens opwekken van de wrijvingskracht in de, de fixeerkneep vormende zone (10).

6. Fixeerinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het aandruklichaam (22, 23) stationair is en op een vaste plaats is opgesteld en dat de drukrol (8) rolbaar is over het aandruklichaam (22, 23) tussen een eerste stand waarin de drukrol (8) buiten contact is met de fixeerrol (1) en een tweede stand waarin de drukrol (8) in drukcontact is met de fixeerrol (1).

7. Fixeerinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de fixeerrol (1) verplaatsbaar is tussen een eerste, uiterste stand (20) die de fixeerrol inneemt in de eerste stand van de drukrol (8) en een tweede stand die de fixeerrol (1) inneemt in de tweede stand van de drukrol (8).

8. Fixeerinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het aandruklichaam (22,23) een met druklucht gevuld kussen (22) omvat.