DE2528107A1

DE2528107A1 - Kontaktschmelzvorrichtung fuer xerographische kopiergeraete

Info

Publication number: DE2528107A1
Application number: DE19752528107
Authority: DE
Inventors: Ari Bar-On
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1974-06-24
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1976-01-15
Also published as: FR2276619B1; CA1059573A; NL7507342A; JPS5114330A; DE2528107C2; FR2276619A1; GB1497592A

Description

PATENTANWÄLTE . .

ΟΠ. «•M'riDEY · DR. STOCKMAIH d'\. UUIIl

DR. St.-l"W. ■.<■:■;- ?Π B^ZC-D

UCKS 2? ■ V.v.-'.VL!W,TB.48 nrx-Q

P 9Opd

ZEROX CORP.

Xerox Square, Rochester, N.Y. 14-644-, USA

Kontaktschmelzvorrichtung für serographische Kopiergeräte

Die Erfindung "betrifft ein Kontaktschraelzsystem zum Visieren von Tonerbildern auf Kopieblättern, sowie eine Schmelzvorrichtung und eine Halterung für diese Vorrichtung. Sie findet bevorzugt Anwendung in xerographysehen Kopiergeräten·

Bei dem Verfahren der Xerographie wird eine Abbildung eines zu kopierenden Originals in Form eines latenten elektrostatischen Bildes auf einem lichtempfindlichen Element aufgezeichnet und das latente Bild wird danach durch Aufbringen von elektroskopischen Partikeln, gewöhnlich als Toner bezeichnet, sichtbar gemacht. Das sichtbare Bild kann dann entweder unmittelbar auf dem lichtempfindlichen Element fixiert werden oder von diesem auf ein Blatt gewöhnlichen Papiers übertragen und dort danach fixiert werden.

Um elektroskopischea Tonermaterial auf einem Träger durch Wärme permanent zu fixieren, ist es notwendig, die Temperatur des Toners bis zu einem Punkt zu erhöhen, bei dem die Bestandteile des Tonermaterials koaleszieren und klebrig werden. Dabei wird

609883/0736

der Toner bis zu einem gewissen Maß in den Fasern des Trägers absorbiert, der in vielen Fällen aus einfachem Papier bestehen kann. Danach tritt während der Abkühlung de3 Tonerraaterials eine "Verfestigung des Toners ein, durch die der Toner fest an den Träger gebunden wird. Sowohl in der xerographischen als auch in der elektrographischen Aufzeichnungstechnik ist die Verwendung von Wärmeenergie zum Fixieren von Tonerbildern auf einem Träger bekannt·

Ein Verfahren zum Thermofixieren von elektroskopischen Tonerbildern auf einem Träger sieht vor, den Träger mit den darauf befindlichen Tonerbildern zwischen zwei gegenüberliegenden Rollen durchzuleiten, von denen wenigstens eine im Inneren geheizt wird. Während des Betriebs eines derartigen Schmelssysteras wird der Träger, auf dem die Tonerbilder elektrostatisch haften, durch dan zwischen den Rollen gebildeten Spalt bewegt, wobei die Tonerbilder mit der Schmelzrolle in Kontakt kommen und dadurch in dem Spalt erwärmt werden.

Bisher sind Schmelzvorrichtungen de3 beschriebenen Typs so konstruiert, daß die Rollen, wenn der Kopierapparat nicht in Betrieb ist, voneinander abgehoben werden, da sonst auf einer oder beiden Schmelzrollen Abflachungen entstehen können. Dar Fachmann auf diesem technologischen Gebiet kann die Kompliziertheit und die Kosten eines Mechanismus zum Abheben und nachfolgenden Zusammenführen der Rollen abschätzen» Deshalb ist es erstrebenswert, derartige Mechanismen überflüssig zu machen«

Die Erfindung will einen neuen, verbesserten elektrostatischen Kopierapparat schaffen, der eine verbesserte Kontaktschmelzeinrichtung zum Fixieren von Tonerbildern auf Kopieblattern enthält.

Um dies zu erreichen, sieht die Erfindung in einem xerographisehen Kopiergerät ein Kontaktschmelzsystem vor, das zwei permanent einen Spalt bildende Schmelzrollen aufweist, von denen

S09883/073S

"³" 25231Q7

eine geheizt wird, um mit den auf den Kopieblättern elektrostatisch haftenden Tonerbildern in Kontakt zu kommen. Unter "permanent spaltbildend" sei verstanden, daß die Rollen nicht voneinander abgehoben v/erden.

Die Stützrolle und ihre zugeordnete geheizte Schmelzrolle sind mit dem Hauptantrieb des Kopiergerätes über eine Einwegkupplung funktionell verbunden, die eine Drehung der Rollen unab— hängig vom Hauptantrieb zuläßt. Die beschriebene Anordnung macht es möglich, ein Kopieblatt, sobald es seinen Weg durch die Schmelzvorrichtung begonnen hat, im Pail eines Pestklemmens von Papier von Hand durch die Schmelzvorrichtung zu ziehen, wobei gleichzeitig die auf dein Kopieblatt befindlichen Tonerbilder fixiert werden. Bei einer typischen Kontaktschmelzvorrichtung bisheriger Art, wie sie beispielsweise in den US-PS'n 3 531 592 und 3 754 819 beschrieben ist, werden die Schmelzrollen automatisch voneinander abgehoben, wenn der Papierdurchlauf blockiert ist. Ein Kopieblatt, das unter solchen Umständen entfernt wird, wird also nicht fixiert.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:

Pig.1 eine schematische Ansicht eines xerographischen Kopiergerätes, das eine erfindungsgemäße Schmelzvorrichtung enthält;

Pig.2 eine Aufsicht der in Pig.1 enthaltenen Schmelzvorrichtung;

Pig.3 eine rechte Seitenansicht der Schmelzvorrichtung von Pig.2}

Pig.4 eine Schnitt ansieht nach der linie IT-IY der Pig. 3}

Pig.5 eine vergrößerte fragmentarische Detailschnittansicht eines Abstreichers für ein Trennmittel, der Teil der Schmelzvorrichtung der Pig.2-4 ist;

509883/0736

Pig.6 eine perspektivische Ansicht des Abstreichers der Fig.5;

Pig.7 eine Seitenansicht der Schmelzvorrichtung, gesehen in Fig.3 von linksj

Pig.8 eine perspektivische Ansicht eines Abstreiffingers für ein Kopieblatt j

Pig.9 eine Schnittansicht eines Schmelzrollensystems, die eine abgewandelte Anordnung des Abstreiffingere und einen Reiniger für die Stützrolle veranschaulichtj

Pig.10 eine Schnittansicht eines Kettenradantriebs und einer Einwegkupplung, die in der Schmelzvorrichtung eingebaut sind·

Die in Pig.1 dargestellte Kopiermaschine verwendet zum Aufzeichnen des Bildes eine Trommel 10, die auf ihrem äußeren Umfang mit einem geeigneten photoleitenden Material 11 überzogen ist. Ein Typ eines geeigneten photoleitenden Materials ist in der US-PS 2 970 906 beschrieben. Die Trommel 10 ist in einem nicht gezeigten Maschinenrahmen mittels einer Welle 12 gelagert und dreht sich in der durch einen Pfeil 13 angegebenen Richtung, um die bildtragende Fläche nacheinander durch mehrere xerographische Bearbeitungsstationen zu führen. Um die verschiedenen Komponenten der Maschine in Bewegung zu setzen und ihre Bewegung zu koordinieren, ist ein nicht gezeigter geeigneter Antrieb vorgesehen» Im Betrieb der Maschine wird eine getreue Reproduktion der von dem Original eingegebenen Information auf einem Blatt des endgültigen Bildträgera, beispielsweise einem Papierblatt o.dgl., aufgezeichnet.

Da das Verfahren der Xerographie in der Technik bekannt ist, sind die verschiedenen Bearbeitungsstationen zur Herstellung einer Kopie des Originals in Pig.1 als Blöcke A bis E dargestellt. Zunächst führt die Trommel die photoleitende Fläche 11 durch eine Aufladestation A. In der Aufladestation A wird

509883/0736

24.7.1975 P 9058 - fi

25231Q7

auf.die photoleitende Flache 11 der Trommel 10 zur Vorbereitung der Abbildung eine gleichmäßige elektrostatische ladung auf gebracht· Die Aufladung kann durch, einen Koronagenerator des Typs geschehen, wie er in der US-PS 2 836 725 beschrieben ist.

Danach dreht sich die Trommel 10 weiter zu einer Belichtungsstation B, wo eine Eingabeinformation des Originals auf die geladene photoleitende !»lache 11 auf belichtet wird, wodurch die Ladung in den vom Licht getroffenen Bereichen selektiv zer-, streut wird, so daß die Eingabeszene des Originals in Form' eines latenten elektrostatischen Bildes aufgezeichnet wird· Ein geeignetes Belichtungssystem kann von der Art sein, wie sie in der US-Patentanmeldung Serial ITr, 259 181, eingereicht am 2· Juni 1972, ( U.S.Patent 3 832 057 ) beschrieben ist.

Fach der Belichtung dreht die Trommel 10 das auf der photoleitenden Fläche 11-aufgezeichnete latente elektrostatische Bild zu einer Entwicklungsstation C weiter, in der auf die photolei— tende Fläche 11 der Trommel 10 ein gebräuchliches Entwicklergemisch aufgebracht wird, das das latente Bild sichtbar macht„ Eine geeignete Entwicklungsstation ist in der US-Patentanmeldung Serial Hr*. 199 481, eingereicht am 17. November 1971, ( P 22 40 551.2 ) dargelegt. Diese Patentanmeldung beschreibt ein magnetisches Bürstenentwicklungssystem, das ein magnetisierbares Entwicklergemisch benützt, welches Trägerkügelchen und Toner enthält, der elektrophotographisehen Kunststoff plus einem Färbemittel von Farbstoffen oder Pigmenten umfaßt. Ein Entwickler gemisch wird kontinuierlich durch ein magnetisches Eichtfeld geführt, um eine Bürste zu formen· Das auf der photoleitenden Fläche 11 aufgezeichnete latente elektrostatische Bild wird entwickelt, indem die Bürste aus Entwicklergemisch mit ihm in Kontakt gebracht wird. Das entwickelte Bild auf der phot öl ei tend en Fläche 11 wird dann mit einem Blatt eines endgültigen Trägermaterials 14 in einer Übertragungsstation D in Kontakt gebracht, wobei das Tonerbild von

S09S83/0736

252310?

der photoleitenden Fläche 11 auf die damit in Kontakt stehende Seite des Kopieblattes 14 übertragen wird. Das endgültige Bildträgermaterial kann aus einfachem Papier, aus gummierten Etiketten, aus durchsichtigen Kunststoffblättern, beispielsweise aus Polykarbonat, Polysulfan und Mylar usw· bestehen.

Nachdem das Tonerbild auf das Blatt des endgültigen Bildträgermaterials 14 übertragen ist, wird das Kopieblatt mit dem darauf befindlichen Bild au einer geeigneten Schmelzvorrichtung 15 weitertransportiert, die das Pulverbild aufschmilzt. Mach dem Schmelzprozeß wird das endgültige Bildträgermaterial 14 durch eine Reihe von Rollen 16 zu einem Kopiepapiertrog 17 befördert, aus dem es später von einem Maschinenwärter entnommen werden kann·

Das Tonerpulver wird zwar zum überwiegenden Teil auf das Kopieblatt 14 übertragen, unausweichlich bleibt jedoch etwas restlicher Toner nach der Übertragung des Tonerpulverbildes auf das Kopieblatt 14 auf der photoleitenden Fläche 11 zurück. Die restlichen auf der photoleitenden Fläche 11 nach der Übertragung verbliebenen Tonerpartikel werden von der Trommel 10 beseitigt, während diese durch eine Reinigungsstation E läuft. Hier werden die restlichen Tonerpartikel zuerst unter den Einfluß eines Reinigungskoronagenerators (nicht gezeigt) gebracht, der die auf den Tonerpartikeln verbliebene elektrostatische Ladung neutralisiert. Die neutralisierten Tonerpartikel werden dann mechanisch mit geeigneten Mitteln, beispielsweise mit Hilfe eines federnd vorgespannten Abstreichmessers, wie es in der US-PS 3 660 863 beschrieben ist, von der photoleitenden Fläche 11 beseitigt.

Die Blätter des endgültigen Bild trag ermat er i als 14, die in der automatischen xerograpbJLschen Kopiermaschine verarbeitet werden, können in der Maschine in einer herausnehmbaren Papierkassette 18 gespeichert werden. Eine geeignete Papierkassette ist in der US-Patentanmeldung Serial Br. 208 138, eingereicht am 15. Dezember 1971 ( P 22 43 964.1 ) be-

509883/0738

252810?

schrieben.

Die Kopiermaschine kann auch die Fähigkeit haben, Kopieblätter verschiedener Länge anzunehmen und zu verarbeiten. Die Lange des Kopieblattes wird selbstverständlich von der 6-rösse der Eingabessene de3 Originals, die auf der photoleitenden Fläche 11 aufgezeichnet wird, vorgeschrieben. Zu diesem Zweck ist die Papierkassette 18 vorzugsweise mit einer "Verstellvorrichtung versehen, so daß sie an Blätter unterschiedlicher Länge und Breite bequem angepaßt werden kann·

Im Betrieb wird die Kassette 18 mit einem Stapel de3 Bildträgermaterials 19 von vorgegebener Größe gefüllt und in die Maschine entlang einer nicht gezeigten Grundplatte eingeschoben, die die Kassette 18 an eine Stelle führt, in der sie mit zwei Zuführrollen 20 in funktioneller Verbindung ist. In dieser Lage wird das oberste 31att des Stapele 19 von dem Stapel abgesondert und mit Hilfe von Ausrichtrollen 21 in die Übertragungastati on D befördert.

Soweit die Beschreibung der allgemeinen Funktion einer automatischen xerographischen Kopiermaschine zum Verständnis der vorliegenden Erfindung»

Die Schmelzvorrichtung 15, die genauer in den Fig.2 bis 4 dargestellt ist, weist eine geheizte Schmelzrolle 30 und eine Stützrolle 32 auf, die zusammen einen Spalt 33 zwischen sich bilden, durch den das mit Tonerbildern belegte Kopiepapier läuft, wobei die !Tonerbilder mit der Schmelzrolle 30 in Kontakt kommen«

Zur Halterung der Schmelzvorrichtung 15 in der Kopiermaschine ist eine U-Schiene 34 (Fig.3) vorgesehen. Die Stützrolle 30 wird von zwei Stützen 36 getragen, die an der TJ-Schiene 34 mit Winkeleisen 38 befestigt sind, deren unterer Steg an der TJ-Schiene 34 angeschweißt oder sonstwie geeignet befestigt ist. Zwei Kugellager 40 sind an den Stützen 36 vorgesehen und wer-

S09883/0736

den von Sicherungsringen 42 gehalten. Die Stützrolle kann von beliebiger geeigneter Konstruktion sein, beispielsweise ein Stahlzylinderj vorzugsweise besteht sie aus einem starren Stahlkern 46, auf dem eine elastomere Schicht 48 aus Viton angebracht und fixiert ist. Zur Lagerung der Stützrolle 30 sind zwei Wellenstumpfenden 49 des Kerns 46 in den Lagern 40 aufgenommen. Eine geeignete Stützrolle hat ein G-esamtmaß von annähernd 40 mm einschließlich eines Überzuges aus Viton-Elastomer oder einem geeigneten anderen elastomeren Hochtemperaturmaterial, beispielsweise Fluorsilikon oder Silikongummi, von 2,5 mm Dicke. Die speziellen Abmessungen der Stützrolle werden von den Anforderungen der speziellen Kopiermaschine vorgeschrieben, in der die Schmelzvorrichtung 15 verwendet wird, und sind je nach der Prozeßgeschwindigkeit der Maschine größer oder kleiner. In dem gezeigten Beispiel beträgt die Länge der Rolle annähernd 40 cm, um für die verschiedenen Papiergrößen auszureichen.

Zwei Stützen 50 (Pig.2) mit der allgemeinen Form eines E, ähnlich den Stützen 36, dienen zur Halterung der Schmelzrolle in der Schmelzvorrichtung 15. Zu diesem Zweck sind zwei Kugellager 52, eines in jeder Stütze 50, vorgesehen, die in den betreffenden Stützen mit Hilfe von Sicherungsringen 54 festgehalten werden. Zwei Endkappen 55 sind auf einem Kern 56 in Form eines Hohlzylinders (Fig.3 u. 4) angebracht, der Teil der Schmelzrolle 30 ist und verschmälerte Teile 57 hat, die in den Lagern 52 zur Lagerung der Schmelzrolle aufgenommen sind. Ein Heizelement 58 ist im Inneren des Kerns 56 angebracht, um die Wärmeenergie zur Erhöhung der Temperatur des Kerns auf die Betriebstemperatur zu liefern. Das Heizelement kann irgendein geeigneter Heizer zur Erhöhung der Oberflächentemperatur des Zylinders auf die Betriebstemperaturen sein, die etwa bei 140 bis 143°C liegen. Der Heizer kann beispielsweise eine Quarzhülle haben, in der ein Wolframwiderstandselement angebracht ist. Der Kern 56 ist aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt, das die Wärme gut zur Außenfläche des Kerns leitet. Typische Materialien sind eloxiertes Aluminium und seine

509883/0736

Verbindungen, Stahl, rostfreier Stahl, Nickel und seine Verbindungen, nickelplafctiertes Kupfer, ehromplattiertes Kupfer, Kupfer und seine Verbindungen. Die Konstruktion hat einen Aussendurchßie3ser von etwa 38 mm und eine Iiänge, die gleich derjenigen der Stützrolle ist. Der Energiebedarf für eine solche Konstruktion beträgt etwa 420 Watt Spitzenlast bei einer durchschnittlichen last von 320 Watt und bei 100 Watt im Ruhezustand ·

Das Heizelement 58 ist im Inneren des Kerns 56 mit Hilfe zweier Federstützen 60 abgestützt, die mit Isolierblöcken 62 an deii Stützen 50 befestigt sind. Die freien Enden der Pedern, die das Heizelement tragen, sind zur Iiagefixierung mit einer Kugel 64 versehen, während das andere Ende der Feder mit einem elektrischen Anschluß 66 in Kontakt ist, an den nicht gezeigte elektrische Leitungen zur Zuführung der elektrischen Energie zum Heizelement angeschlossen sind. Die Anschlußblöcke können an den Stützen auf eine bäLiebige V/eise befestigt sein, etwa mit Hilfe von Schrauben». Die Pederstützen und die Anschlüsse sind vorzugsweise am Anschlußblock festgenietet.

Die Materialien, aus denen der Kern 56 der Schmelzrolle hergestellt ist, haben eine verhältnismäßig hohe Oberflächenenergie und demzufolge würde das mit diesen Oberflächen in Kontakt kommende heiße Tonermaterial die Oberfläche der Schmelzrolle leicht benetzen und es wäre schwierig, den Toner von der Oberfläche zu entfernen. Daher ist ein Sumpf 68 (Pig. 2 u. 4) vorgesehen, der ein Material 69 enthält, das in der Lage ist, mit dem Kern in einer Weise zu reagieren, die in der US-Patentanmeldung Serial Br· 383 231, eingereicht am 27, Juli 1973, ( P 24 36 218.3 ) beschrieben ist. Das Material ist vorzugsweise eine Substanz mit niedrigem Molekulargewicht, die bei Raumtemperatur fest ist und bei den Betriebstemperaturen der Schmelzrolle eine verhältnismäßig niedrige Viskosität hat. Ein Beispiel für ein solches Material ist ein Polyäthylen-Homopolymer, hergestellt von der Allied Chemical Co. unter der Bezeiohnung AC-8 Hopolymer«,

S09883/0736

-¹⁰~ 252810?

Der Sumpf 68 weist eine Rückwand 70 auf, die einen schräg abfallenden Teil hat, der an einen insgesamt vertikalen Teil angeschlossen ist. Die Rückwand ist mit zwei Planschen 72 versehen, die Löcher-zur Aufnahme von Stützen 74 haben, mit deren Hilfe der Sumpf 68 an Planschen 51 der Stützen 50 schwenkbar befestigt ist. Der Sumpf hat auch noch eine Vorderwand (Fig.5), die einen zusammengesetzten Abstreicher 78 bildet, welcher ein Grundteil 80 und einen an diesem befestigten länglichen Streifen 82 umfaßt. Der Streifen 82 besteht aus einem elastomeren Hochtemperaturmaterial, das sich mit dem speziellen Material 69 verträgt, beispielsweise Silikongummi oder Viton. Unter der Verträglichkeit mit dem Streifen wird hier verstanden, daß die Abmessungen des Streifens durch den Kontakt mit dem Material 69 nicht verändert werden.

Der Grundteil 80 und damit der Abstreicher 78 ist an der Rückwand 70 mit Hilfe einer Gummidichtung abgestützt, die an einer Lippe 84 angefügt ist, die Teil der Rückwand ist, und mit Hilfe eines Halteelementes 86, das auf geeignete Weise, beispielsweise mit Schrauben 87, an der Rückwand 70 befestigt ist. Der Grundteil 80 ist mit mehreren Schlitzen 88 versehen, in denen die Schrauben 87 laufen, um den Grundteil zwischen dem Halteelement 86 und der Rückwand 70 zu halten· Perner hat der Grundteil auch noch mehrere Löcher 90, die an den Seiten der Schlitze 88 vorgesehen sind. Die Löcher nehmen Dellen 92 auf, die Teil des Halteelementes 86 sind* Die Schlitze und die Löcher haben Übermaß bezüglich der Dellen und Schrauben, so daß sich das Grundteil bei thermischer Expansion bewegen kann ohne auszubeulen. Der Abstreicher 78 dient nicht nur als Abstreifmesser sondern auch zum Reinigen der Schmelzrolle 30 von Toner und als Dichtung, um zu verhindern, daß flüssiges Polyäthylen mit niedriger Viskosität aus dem Sumpf 68 aussickert. In zwei bogenförmigen Schlitzen 94 der Rückwand 70 sind Enddichtungen 96 vorgesehen, die mit der Schmelzrolle Kontakt haben und zusammen mit dem Streifen 82 ein Austreten von Polyäthylen aus dem Sumpf verhindern·

5G9883/0736

252810?

An Verlängerungen. 101 der Rückwand sind mit Hilfe zweier Sicherungsatifte 102 zwei VerMndungsstangen 100 angefügt, die an ihren Enden axt Gewinden zur Aufnahme von Muttern 104 versehen sind. Eine an den Stützen 50 befestigte Ankerstange 106 trägt I-förmige Stützen-108, in denen Schlitze 110 ausgebildet sind. In den Schlitzen 110 sind die Verbindungsstangen 100 aufgenommen, so daß die Schwenklage des Sumpfes 68 justierbar ist, um den Druck des Abstreichers 78 auf die Schmelzrolle zu erhöhen oder zu vermindern und so nach Maßgabe einer vorbestimmten Menge, beispielsweise einer Schicht von weniger als 1 Mikron Dicke, die Aufbringung von Polyäthylen auf die Schinslzrolle zu steuern. Die Justierung der Schwenklage geschieht durch Pestziehen oder lösen der Muttern 104.

Wie schon erwähnt, ist das Polyäthylen bei Raumtemperatur fest und bei Setriebstemperaturen flüssig. Das Polyäthylen wird in fester j?orm in den Sumpf gefüllt und durch die W arme energie der Schmelzrolle erhitzt und dabei verflüssigt. Wenn sich, nachdem die Maschine eine Zeitlang untätig gewesen ist, das Polyäthylen wieder verfestigt, neigt es dazu, sich von der Schmelz— rolle abzusondern, und wenn dann die Maschine wieder in Gang gesetzt wird, kann Polyäthylen nicht sofort auf die Schraelzrol-Ie aufgebracht werden. Dies bedeutet, daß die Schmelzrolls nicht ordnungsgemäß gegen eine Ablagerung von Toner auf dem blanken Metall geschützt ist. Um dagegen einen Schutz vorzusehen, wird die Oberfläche der mit dem Polyäthylen in Kontakt stehenden Rückwand mit einem Material bedeckt, das eine niedrige Affinität für Polyäthylen hat, beispielsweise mit Silikongummi. Um sicherzustellen, daß zum Zeitpunkt des "Wiedereinschalten der Maschine Polyäthylen mit der Schmelzrolle im Kontakt ist, ist in dem Sumpf eine Sammelleiste 111 derart angebracht, daß sie nahe der Schmelzrolle zu liegen kommt· Wenn sich das Polyäthylen verfestigt, löst es sich von der Rückwand 70 ab und wird an der Sammelleiste fest, wobei es noch mit der Schmelzrolle in Kontakt bleibt. Diese Anordnung gewährleistet eine ordnungsgemäße Funktion der Schmelzvorrichtung, bis die Menge des Polyäthylens in dem Sumpf geschmolzen ist*

S09883/0736

Die Achse der Stützrolle ist, wie aus der beschriebenen Stützroll enhal te rung hervorgeht, relativ zur U-Sehiene 34 fixiert. Die Schmelzrolle ist jedoch derart gehaltert, daß ihr Andruck an der Stützrolle justierbar ist, um die länge des zwischen den beiden fiollen geformten Spaltes 33 verändern zu können. . Zu diesem Zweck sind die Stützen 50 für die Sehmelzrolle an den Stützen 36 für die Stützrolle mit Hilfe, zweier Biegeteile 112 befestigt, die an den Stützen 36 und 50 mittels Halteplatten 114, Paßstiften 116 und Kopfschrauben 118 festgemacht sind. Die Biegeteile 112 sind vorzugsweise aus Federstahlj sie haben eine verhältnismäßig geringe Dicke, sind jedoch ausreichend kräftig, um die Stützen der Schmelzrolle an den Stützen der Stützrolle schwenkbar zu haltern. Mittels Zylinderschrauben 120 mit Innensechskant und im Handel erhältlicher Druckfedern 122, die sich an den oberen Flanschen 51 der Stützen 50 für die Schmelzrolle abstützen, wird am Spalt eine Andruckkraft in der Größenordnung von 68 kg vorgesehen. Die Schrauben 120 sind in G-e winde löcher unterer Flansche 126 eingeschraubt, die an den Stützen 36 der Stützrolle starr befestigt sind. Durch Verstellen der Zylinderschrauben 120 gegen die Kraft der Federn 122 läßt sich der Spaltdruck verändern, um den gewünschten Spaltdruck herzustellen.

Das Kopiepapier 14, das die aus Toner 124 gebildeten geschmolzenen Bilder trägt, wird durch eine untere Führungsplatte 128 (Figc4) und eine obere Führungsplatte 130 transportiert. Die untere Führungsplatte wird von Stützen-129 getragen, die an den Stützen 36 der Stützrolle angefügt sind, und die obere Führungsplatte 130 ist an der Ankerstange 106 befestigte Hierzu ist an der Platte 130 ein im wesentlichen U-förmiger Flansch. 132 angeformt, der einen offenen Bereich hat und unter einem spitzen Winkel zur Platte angeordnet ist. Damit das Kopiepapier auf einer vorgeschriebenen Bahn entlangläuft, zu der der Kaum zwischen der unteren und oberen Führungsplatte gehört, sind mehrere im wesentlichen Ir-förmige Abstreiffinger 134 (Fig.4 u· 8) vorgesehen, die vorzugsweise zwei an der Zahl sind. Die voraus-

509883/0736

laufenden Ränder der Abstreiffinger werden mit Hilfe zweier kombinierter Sefestigungs- und !Pederelemente 136 in der Porin von Blattfedern gegen die Schmelzrolle 30 angedrückt. Die Blattfedern sind an der Ankerstange 106 verankert, so daß ein freitragender Teil 137 der Federn sich gegen eine Steuerfläche 138 der Ab3treiffinger 134 anlegt. Seile der Elemente 136 sind, wie bei 140 dargestellt, gerollt, so daß sie eine lagerfläche für an den Abstreiffingern 134 sitzende Bolzen 141 bilden.

Eine alternative Au3führungsform der Streiferfinger, die in. 3?ig»9 gezeigt ist, weist Abstreiffinger 142 auf, die auf einem Schaft 143 sitzen, der indirekt von den Stützen 50 der Schmelzrolle 30 getragen wird. Ein Gegengewicht 144 ist für jeden Abstreiffinger 142 vorgesehen und mit Hilfe einer Kopfschraube 145, die in den Abstreiffinger eingeschraubt i3t, an diesem befestigt. Die Lage de3 Gegengewichtes relativ zum Abstreiffinger kann verändert werden, um die Andruckkraft, die von dem Abstreiffinger auf die Schaelzrolle ausgeübt wird, zu erhöhen oder zu vermindern. Die Lage der Abstreiffinger 142 auf dem Schaft relativ zur Längsachse der Schinelzrolle 30 wird mit Hilfe von Sprengringen 146 festgelegt. Die Sprengringe fixieren die Lage der Abstreiffinger relativ zur Schmelzrolle 30, erlauben jedoch eine Bewegung der Abstreiffinger relativ zur Achse der Schmelzrolle, so daß die Abstreiffinger bei einer Abnützung der Schmelzrolle neu in Stellung gebracht werden können·

Die Oberflächentemperatur der Schmelzrolle 30 wird mit Hilfe einer mit der Oberfläche in Eontakt stehenden Thermistorsonde 148 von der Art, wie sie in der US-PS 3 327 096 beschrieben ist, gesteuert.

Im Betrieb der Schmelzvorrichtung 15» insbesondere beim Duplex-Kopieren, häuft sich Toner an der Stützrolle 32 an. Demzufolge ist eine Reinigungseinrichtung 150 für die Stützrolle vorgesehen, die einen dreieckigen Halter 152 hat, an dem ein Wischer 153 angebracht ist. Die Reinigungseinrichtung ist in Richtung der Stützrolle verschieblich gehaltert, wozu

SG9883/073S

252810?

mehrere !aufrollen 154 und eine Feder 156 vorgesehen sind, die sich an einem Teil 153 abstützt und die Wischerfläche in Wischkontakt mit der Stützrolle andrückt. Wie aus den Fig. ersichtlich, ist die Reinigungseinrichtung nächst der U-Schiene 34 angebracht, so daß der von der Stützrolle beseitigte Toner sich auf der U-Schiene absetzt. Im Betrieb der Vorrichtung hat sich herausgestellt, daS sich der Toner auf der Austrittsseite des zwischen der Stützrolls und dem Wischer geformten Spaltes ansammelt. Das Wi scher element ist vorzugsweise ein Hochtempera— turmaterial mit einer hohen Elastizität und einer geringen Affinität für Tonerpartikel und besteht vorzugsweise aus Tetrafluoräthylen, gemeinhin als TFS bezeichnet.

Um die Schmelzrolle und die Stützrolle in Drehung zu versetzen, ist der Hauptantrieb der Maschine mit der Schmelzrolle über ein Antriebskettsnrad 160 gekuppelt, das mit einem angetriebenen Kettenrad 161 über eine Einwegkupplung 162, eina Buchse 164 und eine Stummelachse 166 verbunden ist. Das angetriebene Kettenrad 161 ist über eine Kette 172 mit einem weiteren Kettenrad 170 gekuppelt, das auf der Welle der Schmelzrolle 30 angebracht ist. Die Einwegkupplung 162 verbindet den Eingang von dem Hauptantrieb der Maschine mit der Schmelzrolle derart, daß sich die Schmelzrolle und die Stützrolle unabhängig von den für den Antrieb der Schmelzrolle vorgesehenen Kettenrädern drehen kann. Falls es im Betrieb der Maschine zu einer Blockierung kommt, kann ein Kopieblatt, das bereits durch den Spalt der Schmelzvorrichtung 15 eingelaufen ist, von Hand aus der Schmelzvorrichtung herausgezogen werden, wobei zugleich die Tonerbilder auf dem Kopieblatt fixiert werden. Im Gegensatz zu den bisher in dem xerographischen Verfahren verwendeten Konstruktionen der Schmelzeinrichtungen kann also eine Kopie, die bereits ihren lauf durch die Schmelzeinrichtung begonnen hat, aber noch nicht vollständig fixiert ist, gerettet werden, weil sie auch bei einer Stockung des Papierdurchgangs fertig fixiert wird.

Ein Deckel 174 schützt die Schmelz einrichtung vor Verunreinigungen· Wie aus Fig.7 ersichtlich, hat der Deckel einen gega-

509883/0736

belten Planschteil 176, in dem ein an der Stütze 50 sitzender Stift 173 aufgenommen ist. Es sind zwei solche !Plansche und
Stifte vorgesehen, einer auf jeder Seite der Schmelzeinrichtung. Sin nach der Seite stehender !Plansch 180 hat ein loch,
durch da3 eine Schraube 181 gesteckt ist, die in einem G-ewindeloch eines Plansehea 182 auf genommen i3t, der einen Seil des
Sumpfes 68 bildet. Der Deckel wird also durch die mit den
Stiften zusammenwirkenden gegabelten Plansche und die Schraube 181 festgehalten. Wie Pig.3 zeigt, hat der Deckel eine schräge Oberfläche 184 und an deren rechtem Ende eine Öffnung 186,
durch die die Dämpfe aus der Schmelzvorrichtung austreten können. Zwei nach unten stehende Plansche 190 dienen zusammen mit an der Ankerstange 106 befestigten Stiften 192 zur weiteren Befestigung des Dsckels·

Gegenüber dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der Erfindung Abänderungen möglich·

509883/0736

Claims

252810?

Ansprüche

Kontaktschmelzsystem zum Fixieren von Tonsrbildern auf Kopieblättern, gekennzeichnet durch eine erste Rolle (30),
eine zweite Rolle (32),

eine Halterung für die Rollen, die diese miteinander in Kontakt hält, um dadurch die Kopieblätter zwischen den Rollen durchzuschieben und die derart konstruiert ist, daß die Rollen (30, 32) ständig in Kontakt bleiben, einen Antrieb zum Drehen der Rollen, und eine Einrichtung (162), die eine Drehung der Rollen (30, 32) unabhängig von dem Antrieb ermöglicht, so daß ein Kopieblatt von Hand zwischen den Rollen durchgeschoben werden kann, während zugleich die Tonerbilder auf dem Kopieblatt fixiert werden©

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die. Einrichtung eine Einwegkupplung (162) aufweist, die in dem Antrieb eingebaut ist.

System nach Anspruch A oder 2, gekennzeichnet durch eine; Heizeinrichtung (58)"zum Erwärmen einer Rolle (30), wo- j bei das Kopieblatt (14) in einer solchen lage zwischen den Rollen durchläuft, daß die Tonerbilder mit der geheizten Rolle (30) in Kontakt sind«.

System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Rolle eine elastische Stützrolle (32) ist und daß der Antrieb zum Drehen der Rollen ein erstes Kettenrad (170) aufweist, das an einer der Rollen befestigt ist, sowie eine Welle (166), die zwei Kettenräder (160, 161) trägt, welche über eine Einwegkupplung (162) miteinander gekuppelt sind, wobei das erste Kettenrad (170) mit einem (161) der beiden Kettenräder funktionell gekuppelt ist und da3 andere (160) der beiden Kettenräder mit einem Haupt—

509833/0736

antriebsmotor gekuppelt vteväen kann.

5. Schmelzvorrichtung und Halterung derselben, gekennzeichnet durch

eine Basis (34), die einen im wesentlichen planen Seil hat,

ein erstes Paar von Stützen (36), die an der Basis (34) starr befestigt sind,

ein erstes Schmelzvorriehtungselement (32), das nächst seinen Enden von den beiden ersten Stützen (36) abgestützt ist,

ein zweites Paar von Stützen (50), ein zweites Sehmelzvorriehtungselement (30), das an seinen Enden von dem zweiten Stützenpaar (50) abgestützt ist,

Vorriahtung3teile (112) zum »schwenkbaren Befestigen dea zweiten Stützenpaares (50) an dem ersten Stützenpaar (36), die an einer Seite der Schmelzvorrichtung3elemente (32, 30) nächst deren Enden angeordnet sind, eine solche Anordnung der Sehmelzvorrichtungselemente, daS diese zwisehen sich einen Spalt (33) bilden, durch den die zu fixierenden Kopieblätter (14) bewegt werden und der zwischen den Vorrichtungsteilen (112) zum schwenkbaren Verbinden der beiden Stützenpaare angeordnet ist, und Glieder (120, 122) zum Anlegen eines Kontaktdruckes zwischen die Schmelsjvorrichtungselemente (30, 32), die auf der zu den Vorrichtungsteilen (112) entgegengesetzten Seite der Schmelzvorrichtungselemente (32, 30) angebracht sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, , daß die SchmelzVorrichtungselemente eine geheizte Sclimelzrolle (30) und eine elastische Stützrolle (32), umfassen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrolle (32) von dem ereten Stützenpaar (36) gehaltert ist,

> O

509883/073S

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 "bis 7, gekennzeichnet durch ein Vorrichtungsteil (106) zum Befestigen des zweiten Stützenpaares (50) aneinander und dadurch, daß die die beiden Stützenpaare schwenkbar verbindenden Vorrichtungsteile zwei Biegegelenkteile (112) aufweisen.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorrichtungsteil zum Verbinden der beiden zweiten Stützen (50) eine Ankerstange (106) ist, die auf der einen Seite der Rollen angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bi3 9» dadurch gekennzeichnet, daß die den Kontaktdruck aufbringenden Glieder zwei Terstellbare Schrauben (120) und Federn (122) umfassen, und daß die verstellbaren Schrauben das erste Stützanpaar (36) mit dem zweiten Stützenpaar (50) funktionell verbinden.

11. Kontakt schmelzvorrichtung zum Fixieren von Tonerbildern auf Kopieblättern., gekennzeichnet durch eine geheizte Schmelzeinrichtung (30), eine elastische Stützeinrichtung (32), Vorrichtungsteile einschließlich einer Basis (34) zum Abstützen der Einrichtungen (30, 32) in der Weise, daß diese im Zusammenwirken Kopieblätter (14) zwischen sich durchschieben, wobei die Tonerbilder mit der geheizten Schmslaeinrichtung (30) in Kontakt sind und wobei die Stützeinrichtung (32) nächst der Basis (34) angeordnet ist, und eine Einrichtung (150) zum Beseitigen des Toners von der Stützeinrichtung (32), die einen im wesentlichen planen Teil (153) hat, der zwischen seinen Enden mit der Stützeinrichtung in Kontakt ist und dazwischen einen Spalt bildet, dessen Austrittsende gegenüber der Basis (34) angeordnet ist, so daß die sich an dem Austritt des Spaltes sammelnden Tonerpartikel auf die Basis (34) herabfallen.

509883/0736

• ψί ·

Leerse ite