DE3118606A1

DE3118606A1 - Vorrichtung zum fixieren eines tonerbildes

Info

Publication number: DE3118606A1
Application number: DE19813118606
Authority: DE
Inventors: Kato Osaka Chiaki
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1980-05-13
Filing date: 1981-05-11
Publication date: 1982-02-25
Also published as: DE3118606C2; US4375201A; GB2075425A; GB2075425B; JPS56161570A; CA1184236A; FR2482738A1; FR2482738B1

Description

- 4 Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes und insbesondere zum Aufbringen von Siliconöl auf die Oberfläche der Fixierwalze eines Flachpapierkopiergerätes .

In der Fixiervorrichtung eines Flachpapierkopiergerätes wird das die übertragenen Tonerteilchen tragende Papier zwischen einer erhitzten Fixierwalze und einer Druckwalze aus Gummi oder einem anderen elastischen Material unter Druck bei einer vorbestimmten Temperatur hindurchgeführt, um das Tonerbild zu fixieren. Bei dieser Vorrichtung besteht die Gefahr, dass das die Tonerteilchen tragende Papier sich um die Fixierwalze oder die elastische Druckwalze wickelt, wodurch ein vollständiges Kopieren unmöglich wird oder das Kopiergerät blockiert. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, sind verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen worden.

Alle herkömmlichen Fixiervorrichtungen bringen eine Schicht eines Trennmittels auf die Oberfläche der Fixierwalze und der Druckwalze. Es ist jedoch sehr schwierig, eine Trennmittelschicht gleichmässig und im richtigen Ausmass aufzubringen. Wenn die Trennmittelmenge zu gross ist, ergibt sich ein Trennmittel fleck auf dem Papier oder wird das Papier ent- od. verfärbt. Der schnelle Verbrauch des Trennmittels macht gleichzeitig ein häufiges und unwirtschaftliches Nachfüllen erforderlich. Weiterhin sammelt sich ein Trennmittelüberschuss auf der Walzenoberfläche, der zu unerwarteten Schwierigkeiten bei dem Kopiergerät führen kann. Wenn eine zu geringe Trennmittelmenge aufgebracht wird, nimmt die Lösbarkeit des Papiers von der Walzenoberfläche unvermeidlich ab,

was zu der Schwierigkeit führt, dass sich das Papier um die Walze legt. Typische Trennmittel sind Siliconöl und andere hitzebeständige öle.

Es gibt die folgenden herkömmlichen Vorrichtungen zum Aufbringen des Trennmittels:

1. Eine Vorrichtung zum Aufbringen des Trennmittels, bei der die Fixierwalze oder die Druckwalze teilweise in das Trennmittel eingetaucht werden und der Trennmittelüberschuss von der Walze mit einem Schaber oder einer anderen geeigneten Einrichtung abgekratzt wird.

2. Eine Vorrichtung zum Aufbringen des Trennmittels, bei der das Trennmittel auf eine Zwischenwalze aufgebracht wird, bevor es auf die Fixierwalze übertragen wird. Diese Art einer Vorrichtung ist in Fig. 3 der zugehörigen Zeichnung dargestellt, die eine Trennmittelzuführschablone 11, eine Zwischenwalze 12, die Fixierwalze 14 (Heizwalze), eine elastische Druckwalze 15 und das Kopierpapier 16 zeigt.

Die beiden oben beschriebenen Arten von Vorrichtungen zum Aufbringen eines Trennmittels können keinen gleichmässigen Trennmxttelüberzug aufbringen und neigen dazu, zuviel Trennmittel aufzubringen, so dass die oben beschriebenen Schwierigkeiten auftreten. Darüberhinaus wird bei diesen Vorrichtungen das Trennmittel nicht nur zu schnell verbraucht, sondern ist auch ein grosser Platz zum Einbau derartiger-'Vorrichtungen erforderlich.

Durch die Erfindung sollen die Mangel der oben beschriebenen bekannten Vorrichtungen zum Aufbringen eines Trennmittels beseitigt werden und soll insbesondere erreicht werden, dass

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ein Trennmittelüberzug mit hoher Gleichmässigkeit aufgebracht wird. Dazu wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels für ein Kopiergerät mit einer Fixierwalze geschaffen, bei der das Trennmittel auf die Oberfläche der Fixierwalze durch ein poröses Rohr aus Tetrafluoräthylen aufgebracht wird. Da das poröse Rohre biegsam ist, wird es vorzugsweise an einem Trägerelement fest angebracht. Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich insbesondere für ein kleinformatiges Kopiergerät, bei dem es nicht möglich ist, eine grosse Vorrichtung zum Aufbringen des Trennmittels einzubauen.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:

Fig. 1A zeigt eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels, bei dem ein poröses Rohr aus Tetrafluoräthylenharz an beiden Enden verschweisst ist und von einem Element getragen wird, das einen mittleren Einlass für das Trennmittel aufweist.

Fig. 1B zeigt eine Querschnittsansicht der in Fig. IA

dargestellten Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels, bei dem das Trennmittel durch beide Enden des porösen Rohres aus Tetrafluoräthylenharz, zugeführt wird.

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Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht einer herkömmlichen Vorrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels mit einer Zwischenwalze.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer weiteren herkömmlichen Vorrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels mit einer porösen Membran aus Tetrafluoräthylenharz.

Ein poröses Rohr aus Tetrafluoräthylenharz, wie es vorzugsweise bei der erfindungsgemässen Vorrichtung verwandt wird, ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 13560/67 und in der deutschen Patentanmeldung P 26 58 656.1 beschrieben. Dieses Rohr wird dadurch hergestellt, dass ein Te traf luor ä. thy lenharzgemisch, das ein flüssiges Schmiermittel enthält, in Form eines Rohres extrudiert und anschliessend gezogen wird/ woraufhin das in dieser Weise gebildete Rohr gehärtet wird. Ein derartiges poröses Rohr weist feine Poren gleichmässiger Grosse, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 10 μπι, eine Porosität von 50 bis 85%, einen Aussendurchmesser von 5 bis 50 mm und eine Wandstärke von 0,1 bis 5 mm auf. Ein derartiges Rohr ist beispielsweise von Sumitomo Electric Industries Ltd., Japan , unter der Handelsbezeichnung Poreflon erhältlich. An den Bereichen, an denen das Trennmittel nicht durchsickert, ist die Aussenfläche des Rohres mit Fluorcarbongummi oder einem anderen Material überzogen, um in diesem Bereich die Poren zu schliessen, während beide Enden des Rohres durch Verschweissen verschlossen sind. Das Rohr ist anreinem Halteelement derart befestigt, dass der Bereich des Rohres mit offenen Poren mit der Fixierwalze in Kontakt steht. Das Rohr weist eine Gummiplatte (1 bis 20 ram stark) auf, die an demjenigen Teil des Bereiches des Rohres angebracht ist, an dem die Poren nicht offen sind, wobei als Alternative auch ein Loch in dem Teil der Halterung, der mit dem Rohr

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in Kontakt steht, mit der Gummiplatte verschlossen sein kann. Statt beide Enden des Rohres durch Verschweissen zu schliessen, können die Enden auch mit der Gummiplatte überdeckt und verschlossen sein. Das Trennmittel wird mit einer Spritze oder mit einer anderen Einrichtung durch die Gummiplatte in das Rohr eingespritzt. Die Gummiplatte dient daher als Einlass für das Trennmittel. Die Porengrösse, die Porosität, der Aussendurchmesser und die Wandstärke des porösen Rohres können frei in Abhängigkeit von der Viskosität des Trennmittels, das im typischen Fall Siliconöl ist, und der aufzubringenden Trennmittelmenge verändert werden.

Das Halteelement kann aus einem Metall, einem Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Das poröse Rohr aus Tetrafluoräthylenharz kann durch Vulkanisieren, mittels eines Klebemittels oder dadurch am Halteelement befestigt werden, dass es "in einer Nut gehalten wird, die im Halteelement vorgesehen ist. Das Halteelement oder die Halterung kann eine geeignete Form in Abhängigkeit von der Form der Befestigungseinrichtung des Kopiergerätes haben.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele, der Erfindung näher beschrieben:

Beispiel 1

Ein poröses Rohr aus Tetrafluoräthylenharz (ein Rohr aus "Poreflon", hergestellt von Sumitome Electric Industries, Ltd.) mit einer Porengrösse von 1 μΐη, einer Porosität von 75 %, einem Aussendurchmesser von 11 mm und einer Wandstärke von 1 mm wurde mit einem Überzug aus einer 20%igen Lösung einer Fluorcarbongummimischung mit einem Vulkanisierungsmittel überzogen. Die Lösung wurde auf den gesamten Oberflächenbereich

der Aussenflache des Rohres mit der Ausnahme derjenigen Bereiche aufgebracht, an denen die Poren offenbleiben sollen. Nach dem Trocknen und Vulkanisieren des Überzuges wurde das Rohr auf eine Länge gleich der der Fixierwalze geschnitten. Beide Enden des Rohres wurden bei einem

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Druck von 4 kg/cm und einer Temperatur zwischen 800 und 1100⁰C für etwa eine Minute verschweisst. In Fig. 1 ist schematisch dieses Rohr 7 als poröses Rohr dargestellt, wobei der Bereich 2 geschlossene Poren aufweist.

Ein Halteelement 1 mit der in Fig. 1 dargestellten Form wurde aus einer Stahlplatte mit einem mittleren Loch mit einem Durchmesser von 5 mm gebildet, das mit einem 3 mm dicken Silicongummistopfen 3 verschlossen ist. Die Oberfläche des Halteelementes, die mit dem Rohr- in Berührung kommt, wurde aufgerauht, beispielsweise durch Honen oder Sandstrahlblasen oder mittels eines Sandpapiers, wobei anschliessend die aufgerauhte Oberfläche mit Fluorcarbongummi überzogen wurde, das ein Vulkanisierungsmittel enthielt. Das separat hergestellte Rohr 7, dessen beide Enden verschweisst sind, wurde in die Nut des Halteelernentes gedrückt, bis das Rohr mit dem Silicongummi über den Bereich 3 mit offenen Poren auf der der Kontaktfläche des Rohres gegenüberliegenden Seite in Kontakt kam. Die Halterung wurde dadurch am Rohr 7 befestigt, dass die Halterung 1 und das Rohr 7 in ein Bad konstanter Temperatur von 180⁰C 3 Stunden lang eingebracht wurden. Als Folge dieser Vulkanisierung ergab sich die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Aufbringen des Trennmittels.

Siliconöl 6, beispielsweise #KF 96 (1000 cS),wurde durch einen Einlass 5, der mit Silicongummi überzogen ist, in das poröse Rohr eingespritzt. Wenige Minuten später sickerte das Siliconöl durch den Bereich des porösen Rohres hindurch nach aussen, an dem die Poren offen waren.

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Beispiel 2

Ein poröses Rohr aus Tetrafluoräthylenharz der gleichen Art wie beim Beispiel 1 wurde mit einem überzug aus einer Lösung eines Fluorcarbongummigemisches mit einem Vulkanisierungsmittel überzogen. Die Lösung wurde auf alle Bereiche der Aussenflachen des Rohres ausser auf den Bereich aufgebracht, an dem die Poren offen bleiben müssen. Nach dem Trocknen und Vulkanisieren wurde das Rohr auf die gewünschte Länge geschnitten. Beide Enden des Rohres wurden mit einem Fluorgummistopfen mit einem Durchmesser von 9 mm und einer Stärke von 5 mm verschlossen, der gleichfalls mit Fluorgummi überzogen wurde, das ein Vulkanisierungsmittel enthält. Ein Halteelement 4 mit der in Fig. 2 dargestellten Form wurde hergestellt. Das Rohr wurde an diesem Halteelement wie beim Beispiel 1 befestigt, um dadurch die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung zum Aufbringen eines Trennmittels zu erzeugen. In Fig. 1 und 2 sind gleiche und ähnliche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Siliconöl #KF 96 (1000 cS) wurde in das poröse Rohr durch beide Enden eingespritzt. Wenige Minuten später sickerte das Siliconöl durch den Bereich des porösen Rohres heraus, an dem die Poren offen waren.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist die oben beschriebenen Mängel der beiden bekannten Vorrichtungen 1 und 2 nicht auf. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann darüberhinaus einen gleichmässigen Überzug des Trennmittels in einer minimalen notwendigen Menge aufbringen. Zusätzlich zu diesem wirtschaftlichen Vorteil können die erfindungsgemässen Vorrichtungen an einem sehr kleinen Platz eingebaut werden. Wenn weiterhin die Wandstärke des porösen Rohres aus Tetrafluor-

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äthylenharz ausreichend gross ist, muss es nicht mit einem Formhalteelement verstärkt werden. Die erfindungsgemässen Vorrichtungen müssen nicht nur mit einer Trennmittelmenge gefüllt werden, die gleich der verbrauchten Menge ist, und sorgen dennoch für ein gleichmässiges Aufbringen des Trennmittels. Ein weiterer Vorteil besteht im einfachen Aufbau der erfindungsgemässen Vorrichtungen, so dass diese mit so geringen Kosten hergestellt werden können, dass sie, falls erwünscht, nach der Benutzung weggeworfen werden können.

Leerseite

Claims

FAT E KTAJM W Ä LT E SUMITOMO EI1ECTRIC INDUSTRIES, IiDD. No. 15, Kitahama 5-okome, Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka, Japan Vorrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes PATENTANSPRÜCHE A. GRÜNECKER DlPL-INa H. KINKELDEY DR-ING W. STOCKMAIR K. SCHUMANN or nen nat on. phys P. H. JAKOB OIPL-ING G. BEZOLD GFtREHNAT QPL-CHEM 8 MÜNCHEN MAXIMILIANSTRASSE 11.Mai 1981 P 16 254~dg

1. Vorrichtung zum Fixieren eines Tonerbildes, indem ein das Tonerbild tragendes Material beim Durchgang zwischen einer erhitzten Fixierwalze und einer Druckwalze transportiert wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Zuführen eines Trennmittels, und ein poröses- Rohr (7) aus Tetrafluoräthylenharz mit dicht verschlossenen Enden, wobei das Rohr (7) mit der Einrichtung zum Zuführen des Trennmittels verbunden und im Kontakt mit der Fixierwalze in axialer Richtung angeordnet ist, und wobei das Trennmittel auf die Oberfläche der Fixierwalze durch das poröse Rohr (7) aufgebracht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das poröse Rohr (7) aus Tetrafluoräthylenharz an einem Halteelement (1) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ dass das poröse Rohr (7) aus Tetrafluoräthylenharz eine Porengrösse von 0,1 bis 10 um, eine Porosität von 50 bis 85 %, einen Aussendurchmesser von

5 bis 50 mm und eine Wandstärke von 0,1 bis 5 mm aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das poröse Rohr (7) aus Tetrafluoräthylenharz einen Bereich (3) mit offenen Poren,
durch die das Trennmittel gehen kann, und einen Bereich
(2) aufweist, an dem die Poren geschlossen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (2), an dem die Poren
geschlossen sind, dadurch gebildet ist, dass der Bereich, an dem die Poren geschlossen sein sollen, mit einem hitzebeständigen Gummi überzogen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine 1 bis 20 mm starke Gummiplatte, die an
dem Teil des Bereiches des porösen Rohres (7) aus Tetrafluoräthylenharz angebracht ist, an dem kein Trennmittel
hindurchgehen soll, wobei dieser Teil den Einlass für das
Trennmittel bildet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des porösen Rohres (7)
aus Tetrafluoräthylenharz verschweisst sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Enden des porösen Rohres (7) aus Tetrafluoräthylenharz mit einer 1 bis 20 mm starken Gummiplatte dicht verschlossen sind, wobei diese Enden den Einlass für das Trennmittel bilden.