DE69213873T2 - Federbelastete vorgewärmte Abgaberolle für die Verteilung von Öl - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fixiervorrichtung für elektrostatische Druckgeräte und insbesondere Trennmittel-Zuführsysteme (release agent management systems - RAM systems) für Wärme- und Druckwalzenfixierer.
• Bei heute verbreitet eingesetzten Bilderzeugungssystemen wird normalerweise eine ladungshaltende Fläche auf ein einheitliches Potential geladen und anschließend einer Lichtquelle ausgesetzt, um so die ladungshaltende Fläche selektiv zu entladen und ein latentes elektrostatisches Bild darauf zu erzeugen. Das Bild kann die entladenen Abschnitte und/oder die geladenen Abschnitte der ladungshaltenden Fläche umfassen, wobei ersteres bei der Drei-Ebenen-Bilderzeugung und letzteres bei der herkömmlichen Xerographie zutrifft. Die Lichtquelle kann eine bekannte Vorrichtung, wie beispielsweise ein Lichtlinsen-Abtastsystem oder einen Laserstrahl, umfassen. Anschließend wird das elektrostatische latente Bild auf der ladungshaltenden Fläche sichtbar gemacht, indem das Bild mit Entwicklerpulver entwickelt wird, das in der Technik als Toner bezeichnet wird. Bei den verbreitetsten Entwicklungssystemen wird Entwickler eingesetzt, der sowohl geladene Trägerteilchen als auch geladene Tonerteilchen umfaßt, die reibungselektrisch an den Trägerteilchen haften. Beim Entwickeln werden die Tonerteilchen von den Trägerteilchen weg durch das Ladungsmuster der Bildbereiche der ladungshaltenden Fläche angezogen und erzeugen ein Pulverbild darauf. Dieses Tonerbild kann anschließend auf eine Aufnahmefläche, wie beispielsweise weißes Papier, übertragen werden, auf der es durch Erwärmen oder durch die Einwirkung von Druck oder eine Kombination der beiden dauerhaft fixiert werden kann.
• Um das Tonermaterial durch Wärme dauerhaft auf einem Aufnahmeelement zu fixieren ist es erforderlich, die Temperatur des Tonermaterials auf einen Punkt zu erhöhen, an dem die Bestandteile des Tonermaterials zusammenfließen und klebrig werden. Durch diesen Vorgang fließt der Toner in gewissem Grad auf die Fasern oder Poren der Aufnahmeelemente oder auf die Oberflächen derselben. Wenn sich das Tonermaterial anschließend abkühlt, bewirkt die Verfestigung des Tonermaterials, daß das Tonermaterial fest an dem Aufnahmeelement haftet.
• Ein Verfahren der thermischen Fixierung von Tonermaterialbildern auf dem Aufnahmesubstrat besteht darin, das Substrat mit den nichtfixierten Tonerbildern darauf zwischen einem Paar einander gegenüberliegender Rollenelemente hindurchzuleiten, von denen wenigstens eine von innen erwärmt wird. Bei der Funktion eines Fixiersystems diesen Typs wird das Aufnahmeelement, an dem die Tonerbilder elektrostatisch haften, durch den Spalt hindurchgeleitet, der zwischen den Walzen ausgebildet ist, wobei das Tonerbild mit der erwärmten Fixierwalze in Kontakt kommt und so die Tonerbilder in dem Spalt erwärmt werden. Normalerweise handelt es sich bei derartigen Fixiervorrichtungen um Zwei-Walzen-Systeme, wobei die Fixierwalze mit einem klebenden Material, wie beispielsweise Silikonkautschuk oder einem anderen Elastomer mit geringer Oberflächenenergie beschichtet ist, so beispielsweise dem Tetrafluorethylenharz, das von E.I. DuPont De Nemours unter dem Warenzeichen Teflon vertrieben wird. Da jedoch bei diesen Fixiersystemen das Tonerbild durch Wärme klebrig gemacht wird, kommt es häufig dazu, daß ein Teil des von dem Aufnahmesubstrat aufgenommenen Bildes an der erwärmten Fixierwalze haften bleibt und nicht in die Substratoberfläche eindringt. Der klebrige Toner kann an der Oberfläche der Fixierwalze haften und auf ein folgendes Blatt Aufnahmesubstrat oder auf die Druckwalze übertragen werden, wenn kein Blatt durch einen Fixierspalt läuft, so daß die Druckwalze verunreinigt und als Folge davon Toner von der Druckwalze auf das Bildsubstrat übertragen wird.
• Um die obenerwähnte Tonerübertragung zu vermeiden, wird allgemein ein Tonertrennmittel, so beispielsweise Silikonöl (insbesondere Polydimethylsilikonöl), eingesetzt, das auf die Fixierwalzenoberfläche mit einer Dicke in der Größenordnung von ungefähr 1 µm aufgetragen wird und als Tonertrennmaterial dient. Diese Materialien weisen eine relativ geringe Oberflächenenergie auf und es hat sich erwiesen, daß dies Materialien sind, die sich zum Einsatz bei erwärmten Fixierwalzen eignen. In der Praxis wird eine dünne Schicht Silikonöl auf die Oberfläche der erwärmten Walze aufgetragen, so daß eine Zwischenschicht zwischen der Walzenoberfläche und dem von dem Aufnahmematerial getragenen Tonerbild erzeugt wird. So ist dem Toner, der durch den Fixierspalt läuft, eine Schicht mit niedriger Oberflächenenergie, die leicht getrennt wird, zugewandt, so daß verhindert wird, daß Toner an der Fixierwalzenoberfläche haftet.
• Es sind verschiedene Systeme eingesetzt worden, um der Fixierwalze Trennmittelfluid zuzuführen, wobei dazu ölgetränkte Walzen und Dochte mit oder ohne Vorratswannen sowie ölgetränkte Flore gehören. Ein weiterer Typ eines RAM-System ist in US-A- 4,214,549 offenbart, das Rabin Moser am 29. Juli 1980 erteilt wurde. Darin wird offenbart, daß Trennmittelmaterial in einem Vorratsbehälter enthalten ist, aus dem es unter Einsatz einer Dosierwalze und eine Spenderwalze abgegeben wird, wobei erstere mit dem Trennmittelmaterial in Kontakt ist und letztere mit der Oberfläche der erwärmten Fixierwalze in Kontakt ist.
• Patent Abstracts of Japan, Vol. 12, Nr. 2 (P-652) (2849) und JP-A-62 164 075 beschreiben eine Bilderzeugungsvorrichtung, bei der eine Einrichtung vorhanden ist, mit der das Spenderelement in Funktion an ein Fixierelement und von einem Dosierelement weg gedrückt wird.
• Ein verbreitetes Problem bei Spenderwalzen-RAM-Systemen nach dem Stand der Technik besteht in der mangelhaften Verteilung von Öl während der ersten Kopien. Dazu kann es aufgrund des Wanderns von Öl auf der Spenderwalze und von Walzenschlupf durch Ölansammlungen kommen. Das Problem verschärft sich bei niedrigen Prozeßgeschwindigkeiten und den hohen Ölraten, die zum Fixieren von Farbbildern erforderlich sind. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Verbesserung der Verteilung von Trennöl zu ermöglichen.
• Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeit zur Verhinderung von Übertragung auf ein Element einer Kontaktfixiereinrichtung zum Fixieren von Pulverbildern auf einem Substrat, wobei die Vorrichtung einen Vorrat an Trennmittelmaterial einschließlich eines Vorratsbehälters umfaßt; ein Trennmittel-Dosierelement, das über einen endlosen Weg beweglich und in Kontakt mit dem Vorrat von Trennmittelmaterial gelagert ist; ein Spenderelement; eine Einrichtung, die das Spenderelement trägt; eine Einrichtung, die das Spenderelement während einer ersten Betriebsart an ein erwärmtes Fixierelement und von dem Dosierelement weg drückt; und gekennzeichnet durch Einrichtungen, mit denen das Spenderelement bewegt wird, um Kontakt des Spenderelementes mit dem Dosierelement und dem Fixierelement während einer zweiten Betriebsart herzustellen, so daß das Trennmittel dem Spenderelement durch das Dosierelement direkt aus dem Vorratsbehälter zugeführt wird.
• Die vorliegende Erfindung schafft darüber hinaus eine Kontaktfixiervorrichtung, wobei die Vorrichtung ein erstes Fixierelement umfaßt; ein zweites Fixierelement, das in Kontakt mit dem ersten Fixierelement gelagert ist, so daß ein Spalt entsteht, durch den Substrate, die Pulverbilder tragen, hindurchlaufen; eine Einrichtung zum Erhöhen der Temperatur wenigstens eines der Elemente, einen Vorrat an Trennmittelmaterial einschließlich eines Vorratsbehälters; ein Trennmittel-Dosierelement, das über einen endlosen Weg beweglich und in Kontakt mit dem Vorrat von Trennmittelmaterial gelagert ist; ein Spenderelement; eine Einrichtung, die das Spenderelement trägt; eine Einrichtung, die das Spenderelement während einer ersten Betriebsart an ein Wärmefixierelement und von dem Dosierelement weg drückt; und gekennzeichnet durch Einrichtungen, mit denen das Spenderelement bewegt wird, um Kontakt des Spenderelementes mit dem Dosierelement und dem Fixierelement während einer zweiten Betriebsart herzustellen, so daß das Trennmittel dem Spenderelement durch das Dosierelement direkt aus dem Vorratsbehälter zugeführt wird.
• Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die erste Betriebsart ein Vorlaufbetrieb sein. Die zweite Betriebsart kann ein Funktionsbetrieb sein.
• Die Drückeinrichtung kann Spanneinrichtungen umfassen, die an einer Abdeckung für den Vorratsbehälter angebracht sind. Bei einer Ausführung der Erfindung umfaßt das Spenderelement eine Walze, die auf einer Welle gelagert ist, und das Trägerelement umfaßt ein Paar Federelemente, die Einrichtungen zur losen Aufnahme der Wellenenden des Spenderelementes aufweisen. Die Einrichtungen, mit denen die Spenderwalze mit dem Dosierelement in Kontakt gebracht wird, können eine Nockenstruktur umfassen.
• Im folgenden wird lediglich als Beispiel eine Ausführung der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung eines elektrophotographischen Gerätes ist, in dem die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann;
• Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Fixierwalze und eines Trennmittelzuführsystems (RAM) ist, die die vorliegende Erfindung verkörpern;
• Fig. 3 eine schematische Darstellung der Spenderwalzen-Anbringungsstruktur in Fig. 2 ist, die die Spenderwalze in einer Vorfixierposition zeigt, in der sie mit der Fixierwalze in Kontakt, mit der Dosierwalze jedoch nicht in Kontakt ist; und
• Fig. 4 eine schematische Darstellung der Spenderwalzen-Anbringungsstruktur ist, die die Spenderwalze in einer Fixierposition zeigt, in der sie mit der Dosierwalze des RAM-Systems in Kontakt ist.
• In den Zeichnungen sind durchgängig gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung identischer Elemente verwendet worden. Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines veranschaulichenden elektrophotographischen Gerätes, das eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält. Aus der folgenden Erläuterung wird ersichtlich, daß die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gleich gut für den Einsatz in einem breiten Spektrum von Drucksystemen geeignet ist, und in ihrer Verwendbarkeit nicht notwendigerweise auf das hier dargestellte spezielle System beschränkt ist.
• In Fig. 1 ist zunächst zu sehen, daß ein mehrfarbiges Originaldokument 38 in der Funktion des Drucksystems auf einen Rastereingabeabtaster (raster input scanner - RIS) aufgelegt wird, der allgemein mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist. Der RIS enthält Dokumentenbeleuchtungslampen, optische Einrichtungen, einen mechanischen Abtastantrieb sowie eine ladungsgekoppelte Schaltung (CCD-Anordnung). Der RIS nimmt das gesamte Originaldokument auf, wandelt es in eine Reihe von Rasterabtastzeilen um und mißt eine Gruppe von Primärfarbdichten, d.h., die Rot-, Grün- und Blau-Dichte, an jedem Punkt des Originaldokumentes. Diese Information wird zu einem Bildverarbeitungssystem (image processing system - IPS) übertragen, das allgemein mit dem Bezugszeichen 12 gekennzeichnet ist. IPS 12 enthält Steuerelektronik, mit der der Bilddatenfluß zu einem Rasterausgabeabtaster (raster output scanner - ROS) vorbereitet und durchgeführt wird, der allgemein mit dem Bezugszeichen 16 gekennzeichnet ist. Eine Benutzerschnittfläche (user interface - UI), die allgemein mit dem Bezugszeichen 14 gekennzeichnet ist, steht mit IPS 12 in Verbindung. Über UI 14 kann eine Bedienungsperson die verschiedenen vom Bediener einstellbaren Funktionen steuern. Das Ausgangssignal von UI 14 wird zu IPS 12 übertragen. Ein Signal, das dem gewünschten Bild entspricht, wird von IPS 12 zu ROS 16 übertragen, der das Ausgabekopiebild erzeugt. ROS 16 baut das Bild in einer Reihe horizontaler Abtastzeilen auf, wobei jede Zeile eine festgelegte Anzahl Pixels pro Inch aufweist. ROS 16 enthält einen Laser mit einem dazugehörigen, sich drehenden Polygonalspiegelblock. ROS 16 belichtet ein geladenes photoleitendes Band 20 eines Druckers bzw. einer Zeichenerzeugungseinrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 18 gekennzeichnet ist, so daß eine Gruppe von latenten subtraktiven Grundfarbenbildern entsteht. Die latenten Bilder werden mit Entwicklermaterial in den Farben Cyan, Magenta bzw. Gelb entwickelt. Diese entwickelten Bilder werden übereinander aufeinander ausgerichtet auf ein Kopieblatt übertragen, so daß ein mehrfarbiges Bild auf dem Kopieblatt entsteht. Dieses mehrfarbige Bild wird dann auf dem Kopieblatt fixiert, so daß eine Farbkopie entsteht.
• Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 darüber hinaus zu sehen ist, ist ein Drucker bzw. eine Zeichenerzeugungseinrichtung 18 ein elektrophotographisches Druckgerät. Das photoleitende Band 20 von Zeichenerzeugungseinrichtung 18 besteht vorzugsweise aus einem polychromen photoleitenden Material. Das photoleitende Band bewegt sich in der Richtung von Pfeil 22 und befördert aufeinanderfolgende Abschnitte der photoleitenden Fläche nacheinander durch die verschiedenen Verarbeitungsstationen, die um den Bewegungsweg desselben herum angeordnet sind. Das photoleitende Band 20 läuft über Übertragungsrollen 24 und 26, Spannrolle 28 und Antriebsrolle 30. Antriebsrolle 30 wird von einem Motor 32 gedreht, der mittels einer geeigneten Einrichtung, wie beispielsweise einem Riementrieb, damit verbunden ist. Wenn sich Rolle 30 dreht, bewegt sie Band 20 in der Richtung von Pfeil 22.
• Zunächst durchläuft ein Abschnitt des photoleitenden Bandes 20 eine Ladestation, die allgemein mit dem Bezugszeichen 33 gekennzeichnet ist. In Ladestation 33 lädt eine Coronaerzeugungseinrichtung 34 das photoleitende Band 20 auf ein relativ hohes, im wesentlichen einheitliches elektrostatisches Potential.
• Anschließend wird die geladene, photoleitende Fläche durch eine Belichtungsstation hindurchbewegt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 35 gekennzeichnet ist. Belichtungsstation 35 empfängt einen modulierten Lichtstrahl, der Information entspricht, die durch RIS 10 hergeleitet wird, auf dem ein mehrfarbiges Originaldokument 38 liegt. RIS 10 nimmt das gesamte Bild von dem Originaldokument 38 auf und wandelt es in eine Reihe von Rasterabtastzeilen um, die als elektrische Signale zu IPS 12 übertragen werden. Die elektrischen Signale von RIS 10 entsprechen der Rot-, Grün- und Blau-Dichte an jedem Punkt des Originaldokumentes. IPS 12 wandelt die Gruppe von Rot-, Grün- und Blau-Dichten-Signalen, d.h., die Gruppe von Signalen, die den Primärfarbdichten von Originaldokument 38 entspricht, in eine Gruppe kolorimetrischer Koordinaten um. Die Bedienungsperson betätigt die entsprechenden Tasten von UI 14, um die Parameter der Kopie einzustellen. UI 14 kann ein Sensorbildschirm oder ein anderes geeignetes Bedienfeld sein, das eine Benutzerschnittfläche mit dem System bildet. Die Ausgangssignale von UI 14 werden zu IPS 12 übertragen. Das IPS überträgt anschließend Signale, die dem gewünschten Bild entsprechen, zu ROS 16. ROS 16 enthält einen Laser mit sich drehenden Polygonalspiegelblöcken. Vorzugsweise wird ein Neun- Flächen-Polygon verwendet. ROS 16 beleuchtet über Spiegel 37 den geladenen Abschnitt des photoleitenden Bandes 20 mit einer Rate von ungefähr 157 Pixels pro cm (400 Pixels pro Inch). Der ROS belichtet das photoleitende Band so, daß drei latente Bilder aufgezeichnet werden. Ein latentes Bild wird mit cyanfarbigem Entwicklermaterial entwickelt. Ein weiteres latentes Bild wird mit magentafarbenem Entwicklermaterial entwickelt, und das dritte latente Bild wird mit gelbem Entwicklermaterial entwickelt. Die durch ROS 16 auf dem photoleitenden Band hergestellten latenten Bilder entsprechen den von IPS 12 übertragenen Signalen.
• Nachdem die elektrostatischen latenten Bilder auf das photoleitende Band 20 aufgezeichnet worden sind, transportiert das Band diese latenten Bilder zu einer Entwicklungsstation, die allgemein mit dem Bezugszeichen 39 gekennzeichnet ist. Die Entwicklungsstation enthält vier einzelne Entwicklereinheiten, die mit den Bezugszeichen 40, 42, 44 und 46 gekennzeichnet sind. Die Entwicklereinheiten sind von dem Typ, der in der Technik allgemein als "Magnetbürsten-Entwicklungseinheiten" bezeichnet wird. Normalerweise wird bei einem Magnetbürsten- Entwicklungssystem ein magnetisierbares Entwicklermaterial eingesetzt, das magnetische Trägerkörnchen enthält, an denen Tonerteilchen reibungselektrisch haften. Das Entwicklermaterial wird kontinuierlich durch ein gerichtetes Flußfeld geführt, so daß eine Bürste aus Entwicklermaterial entsteht. Das Entwicklermaterial bewegt sich konstant, so daß der Bürste kontinuierlich neues Entwicklermaterial zugeführt wird. Die Entwicklung wird ausgeführt, indem die Bürste aus Entwicklermaterial mit der photoleitenden Fläche in Kontakt gebracht wird. Entwicklereinheiten 40, 42 bzw. 44 tragen Tonerpartikel einer bestimmten Farbe auf, die der Komplementärfarbe des bestimmten elektrostatischen latenten Farbauszugbildes entspricht, das auf die photoleitende Oberfläche aufgezeichnet wurde. Die Farbe jedes der Tonerteilchen absorbiert Licht innerhalb eines vorgegebenen Spektralbereiches des elektromagnetischen Wellenspektrums. So zeichnet beispielsweise ein elektrostatisches latentes Bild, das durch Entladung der Ladungsbereiche des photoleitenden Bandes hergestellt wird, die den grünen Bereichen des Originaldokumentes entsprechen, die roten und blauen Abschnitte als Bereiche relativ hoher Ladungsdichte auf dem photoleitenden Band 20 auf, während die grünen Bereiche auf einen Spannungspegel verringert werden, der für die Entwicklung unwirksam ist. Die geladenen Bereiche werden dann sichtbar gemacht, indem Entwicklereinheit 40 grün-absorbierende (magentafarbene) Tonerteilchen auf das auf dem photoleitenden Band 20 aufgezeichnete elektrostatische latente Bild aufträgt. Desgleichen wird ein blaues Farbauszugbild durch die Entwicklereinheit 42 mit blau-absorbierenden (gelben) Tonerteilchen entwickelt, während das rote Farbauszugbild durch Entwicklereinheit 44 mit rot-absorbierenden (cyanfarbigen) Tonerteilchen entwickelt wird. Entwicklereinheit 46 enthält schwarze Tonerteilchen und kann verwendet werden, um das elektrostatische latente Bild zu entwickeln, das von einem Schwarz-Weiß-Originaldokument hergestellt wird. Jede der Entwicklereinheiten wird in eine Funktionsstellung und aus ihr heraus bewegt. In der Funktionsstellung grenzt die Magnetbürste eng an das photoleitende Band an, während die Magnetbürste in der Ruhestellung davon beabstandet ist. In Fig. 1 ist Entwicklereinheit 40 in der Funktionsstellung dargestellt, wobei sich die Entwicklereinheiten 42, 44 und 46 in der Ruhestellung befinden. Während der Entwicklung jedes elektrostatischen latenten Bildes befindet sich nur jeweils eine Entwicklereinheit in der Funktionsstellung, während sich die restlichen Entwicklereinheiten in der Ruhestellung befinden. Dadurch ist gewährleistet, daß jedes elektrostatische latente Bild mit Tonerteilchen der entsprechenden Farbe entwickelt wird, ohne daß es zum Verschwimmen kommt.
• Nach dem Entwickeln wird das Tonerbild zu einer Übertragungsstation transportiert, die allgemein mit dem Bezugszeichen 65 gekennzeichnet ist. Übertragungsstation 65 enthält einen Übertragungsbereich, der allgemein mit Bezugszeichen 64 gekennzeichnet ist. In Übertragungsbereich 64 wird das Tonerbild auf ein Blatt Aufnahmematerial übertragen, das unter anderem aus weißem Papier bestehen kann. In Übertragungsstation 65 bewegt eine Blatttransportvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 48 gekennzeichnet ist, das Blatt in Kontakt mit dem photoleitenden Band 20. Die Blatttransporteinrichtung 48 weist ein Paar beabstandeter Bänder 54 auf, die um ein Paar im wesentlichen zylindrischer Rollen 50 und 52 laufen. Eine Blattgreifeinrichtung (nicht dargestellt) erstreckt sich zwischen den Bändern 54 und bewegt sich zusammen mit ihnen. Ein Blatt 25 wird von einem Stapel Blätter 56 zugeführt, der in einer Kassette liegt. Eine Reibungsverzögerungs-Zufuhreinrichtung 58 befördert das oberste Blatt aus Stapel 56 auf eine Vorübertragungs-Transporteinrichtung 60. Transporteinrichtung 60 befördert Blatt 25 zur Blatttransporteinrichtung 48. Blatt 25 wird von Transporteinrichtung 60 synchron zur Bewegung der Blattgreifeinrichtung 84 transportiert. Auf diese Weise erreicht die Vorderkante von Blatt 25 eine vorgegebene Position, d.h., einen Einführbereich, wo es von der offenen Blattgreifeinrichtung aufgenommen wird. Danach schließt sich die Blattgreifeinrichtung und hält Blatt 25 daran, das sich mit selbiger in einem Umlaufweg bewegt. Die Vorderkante von Blatt 25 wird von der Blattgreifeinrichtung lösbar gehalten. Wenn sich die Bänder 54 in der Richtung von Pfeil 62 bewegen, kommt das Blatt mit dem photoleitenden Band synchron zu dem darauf entwickelten Tonerbild in Kontakt. In Übertragungsbereich 64 sprüht eine Coronaerzeugungsvorrichtung 66 Ionen auf die Rückseite des Blattes, so daß das Blatt auf den geeigneten Wert und die geeignete Polarität elektrostatischer Spannung geladen wird, um das Tonerbild vom photoleitenden Band 20 anzuziehen. Das Blatt wird von der Blattgreifeinrichtung festgehalten, so daß es sich über drei Zyklen in einem umlaufenden Weg bewegt. Dadurch werden drei verschiedenfarbige Tonerbilder übereinanderliegend aufeinander ausgerichtet auf das Blatt übertragen. Der Fachmann weiß, daß sich das Blatt über vier Zyklen in einem umlaufenden Weg bewegen kann, wenn Unterfarb-Schwarzlöschung (under color black removal) eingesetzt wird, und über bis zu acht Zyklen, wenn die Information auf zwei Originaldokumenten auf einem einzelnen Kopieblatt gemischt wird. Jedes der auf der photoleitenden Fläche aufgezeichneten elektrostatischen latenten Bilder wird mit Toner der entsprechenden Farbe entwickelt und übereinanderliegend aufeinander ausgerichtet auf das Blatt übertragen, um die mehrfarbige Kopie des farbigen Originaldokumentes herzustellen.
• Nach dem letzten Übertragungsvorgang öffnet sich die Blattgreifeinrichtung und gibt das Blatt frei. Eine Fördereinrichtung 68 transportiert das Blatt in der Richtung von Pfeil 70 zu einer Fixierstation, die allgemein mit dem Bezugszeichen 71 gekennzeichnet ist, und in der das übertragene Tonerbild fest auf dem Blatt fixiert wird. Die Fixierstation enthält eine erwärmte Fixierwalze 74 und eine Druckwalze 72. Das Blatt passiert den durch Fixierwalze 74 und Druckwalze 72 gebildeten Spalt. Das Tonerbild kommt mit Fixierwalze 74 in Kontakt, so daß es auf dem Blatt befestigt wird. Anschließend wird das Blatt durch ein Paar Walzen 76 zum Auffangfach 78 transportiert, aus dem es anschließend von der Gerätebedienungsperson entnommen wird.
• Die letzte Verarbeitungsstation in der Bewegungsrichtung von Band 20, wie sie durch Pfeil 22 angedeutet ist, ist eine Reinigungsstation, die allgemein mit dem Bezugszeichen 79 gekennzeichnet ist. Eine drehbar angebrachte Faserbürste 80 ist in der Reinigungsstation angeordnet und mit dem photoleitenden Band 20 in Kontakt, um restliche Tonerteilchen zu entfernen, die nach dem Übertragungsvorgang darauf verblieben sind. Anschließend beleuchtet Lampe 82 das photoleitende Band 20, um vor dem Beginn des nächstfolgenden Zyklus jegliche Restladung davon zu entfernen.
• Es wird nunmehr auf Fig. 2 verwiesen, wo die Wärme-und-Druckfixiervorrichtung, die die Fixierwalze 74 und die Druckwalze 72 umfaßt, zusammen mit einem Trennmittel-Zuführsystem (RAM) dargestellt ist. Die Fixiervorrichtung umfaßt, wie in Fig. 2 dargestellt, die erwärmte Fixierwalze 74, die aus einem Kern 92 besteht, auf dem eine Schicht bzw. Schichten 94 eines geeigneten Elastomers ausgebildet sind. Der Kern 92 kann aus verschiedenen Metallen, wie beispielsweise Eisen, Aluminium, Nickel, rostfreiem Stahl usw., und verschiedenen Kunstharzen bestehen. Aluminium wird als Material für den Kern 92 bevorzugt, obwohl dies nicht von ausschlaggebender Bedeutung ist. Der Kern 92 ist hohl, und ein Heizelement 96 ist im allgemeinen im Inneren des hohlen Kerns angeordnet, um die Wärme für den Fixiervorgang zu erzeugen. Für diesen Zweck geeignete Heizelemente sind dem Stand der Technik nach bekannt und können eine Quarzheizeinrichtung umfassen, die aus einer Quarzumhüllung mit einem Wolfram-Widerstandsheizelement besteht, das im Inneren derselben angeordnet ist. Das Verfahren zur Erzeugung der erforderlichen Wärme ist für die vorliegende Erfindung nicht ausschlaggebend, und das Fixierelement kann mit internen Einrichtungen, externen Einrichtungen oder einer Kombination aus beiden beheizt werden. Es sind in der Technik Heizeinrichtungen bekannt, die ausreichend Wärme erzeugen, um den Toner auf dem Träger zu fixieren. Die Fixier-Elastomerschicht kann aus einem beliebigen der bekannten Materialien bestehen, so beispielsweise aus Viton (Warenzeichen von E.I. DuPont) und/oder Silikonkautschuk.
• Die Fixierwalze 74 ist, wie dargestellt, in Druckkontakt mit der Stütz- bzw. Druckwalze 72. Die Druckwalze 72 umfaßt einen Metallkern 98 mit einer äußeren Schicht 100 aus wärmebeständigem Material. In dieser Baugruppe sind sowohl die Fixierwalze 74 als auch die Druckwalze 72 auf Lagerungen (nicht dargestellt) angebracht, die so gespannt sind, daß die Fixierwalze 74 und die Druckwalze 72 mit ausreichendem Druck gegeneinandergepreßt werden, so daß ein Spalt 102 entsteht. In diesem Spalt läuft der Schmelz- bzw. Fixiervorgang ab. Die Schicht 100 kann aus einem beliebigen der bekannten Materialien so beispielsweise aus Teflon (Warenzeichen von E.I. DuPont), bestehen.
• Das Bildaufnahmeelement bzw. der Endträger 25 mit den darauf befindlichen Tonerbildern 104 wird durch den Spalt 102 bewegt, wobei die Tonerbilder mit der beheizten Fixierwalze 74 in Kontakt kommen. Es wird verhindert, daß das Tonermaterial, das das Bild 104 bildet, auf die Oberfläche der Fixierwalze 74 übertragen wird, indem ein Trennmittelmaterial, wie beispielsweise Silikonöl 106, aufgetragen wird, das sich in einem Vorratsbehälter 108 befindet.
• Der Vorratsbehälter 108 und das Silikonöl 106 bilden einen Teil des RAM-Systems 90. Das RAM-System 90 umfaßt des weiteren eine Dosierwalze 110 sowie eine Spenderwalze 112. Die Dosierwalze wird teilweise in dem Silikonöl 106 eingetaucht gehalten und ist mit der Spenderwalze in Kontakt, um Silikonöl aus dem Vorratsbehälter auf die Oberfläche der Spenderwalze 112 zu befördern. Die Spenderwalze ist mit der Dosierwalze und mit der Fixierwalze 94 in Kontakt drehbar gelagert. Obwohl die Spenderwalze als mit der Fixierwalze in Kontakt befindlich dargestellt ist, liegt auf der Hand, daß sie als Alternative dazu mit der Druckwalze 72 in Kontakt sein kann. Darüber hinaus können die Positionen der Fixier- und der Druckwalze beim Einsatz mit anderen Kopier- oder Druckgeräten umgekehrt werden. Eine Dosierrakel 114, die mit der Dosierwalze 110 in Kontakt gehalten wird, dient dazu, Silikonöl in der erforderlichen Dicke auf die Dosierwalze zu dosieren.
• Ein Abdeckungselement 120, das in Fig. 3 und 4 nur teilweise dargestellt ist, ist für den Vorratsbehälter 108 vorhanden. Die Abdeckung weist an einer unteren Wand derselben ein Paar Spenderwalzen-Druckelemente 122 (nur eines dargestellt) auf. Die Spenderwalze wird, wie in Fig. 3 dargestellt, von einem Paar Federelemente 124 (nur eines dargestellt) getragen, die an die Enden des Vorratsbehälters 108 angrenzend angeordnet sind. Zu diesem Zweck sind die Wellenenden des Spenderelementes lose in den freien Enden der Federn 124 aufgenommen. Wenn die Abdeckung installiert ist, drücken die Druckelemente 122 die Spenderwalze an die Fixierwalze 74.
• Die Spenderwalze und die Dosierwalze sind, wie in Fig. 3 dargestellt, voneinander getrennt. Damit ist die Stellung der RAM-Elemente beim Nichtfixier- bzw. Vorlaufbetrieb dargestellt.
• Die Federn 124 sind an einer schwenkbar angebrachten Halterungsstruktur 129 befestigt, die sich über dem Vorratsbehälter 108 befindet. Die Federn 124 können mit der Halterungsstruktur, in Fig. 3 und 4 gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn, um einen Drehpunkt 129A geschwenkt werden, um die Spenderwalze nach unten zu bewegen und die Spenderwalze mit der Dosierwalze in Kontakt zu bringen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Dieser Kontakt wird durch die Bewegung der Halterungsstruktur 129 bewirkt, wenn sie über ein Nockenelement 128 bewegt wird, das sich an einer Seite des Vorratsbehälters 108 befindet und funktionell mit der Halterungsstruktur verbunden ist. Die Nokkenwirkung von Element 128 wird auf geeignete Weise entsprechend dem Fixieren von Kopien ausgelöst. Die funktionelle Verbindung zwischen dem Nockenelement 128 und der Halterung 129 führt zur Schwenkbewegung der Halterung, wenn das Nockenelement nach unten bewegt wird.
• Während des Vorlauf-Kopierbetriebes wird die Spenderwalze 112 durch Federkraft gegen die Fixierwalze 74 gedrückt bzw. gespannt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spenderwalze nicht mit der Dosierwalze 110 in Kontakt. Wenn sich die erwärmte Fixierwalze 74 in Kontakt mit der Spenderwalze 112 dreht, wird das auf der Spenderwalzenoberfläche vorhandene Öl zwischen den beiden Walzen verteilt. Dabei wird auch die Spenderwalzentemperatur erhöht, so daß die Auswirkungen der Ölviskosität aufgrund der Temperatur beschränkt werden. Wenn die Spenderwalze 112 durch Nockenwirkung mit der Dosierwalze 110 in Kontakt gebracht wird, wird der Schlupf verringert, so daß die Fixierwalze gleichmäßig eingeölt wird und damit die erforderlichen Eigenschaften zum Fixieren von Farbbildern erreicht werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung (90) zum Auftragen eines Trennmittels auf ein Fixierelement (74) einer Kontaktfixiereinrichtung zum Fixieren von Pulverbildern (104) auf einem Substrat (25), wobei die Vorrichtung umfaßt:

einen Vorratsbehälter (108), der einen Vorrat (106) an Trennmittel enthält;

ein Trennmittel-Dosierelement (110), das über einen endlosen Weg beweglich und in Kontakt mit dem Vorrat an Trennmittelmaterial gelagert ist;

ein Spenderelement (112);

eine Einrichtung (122), die das Spenderelement während einer ersten Betriebsart an das eine Fixierelement und von dem Dosierelement weg drückt; gekennzeichnet durch:

Einrichtungen (128,129), mit denen das Spenderelement bewegt wird, um Kontakt des Spenderelementes mit dem Dosierelement und dem Fixierelement während einer zweiten Betriebsart herzustellen, so daß das Trennmittel dem Spenderelement durch das Dosierelement direkt aus dem Vorratsbehälter zugeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Betriebsart ein Vorlaufbetrieb ist, und die zweite Betriebsart ein Funktionsbetrieb ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Druckeinrichtung Spanneinrichtungen umfaßt, die an einer Abdeckung (120) für den Vorratsbehälter angebracht sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Spenderelement eine Walze umfaßt, die auf einer Welle gelagert ist und von einem Paar Federelemente (124) getragen wird, die Einrichtungen zur losen Aufnahme der Wellenenden des Spenderelementes aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einrichtungen, mit denen die Spenderwalze mit dem Dosierelement in Kontakt gebracht wird, eine Nockenstruktur (128) umfassen.

6. Kontaktfixiereinrichtung zum Fixieren von Pulverbildern auf einem Substrat, wobei die Fixiereinrichtung umfaßt:

ein erstes Fixierelement (74);

ein zweites Fixierelement (72), das in Kontakt mit dem ersten Fixierelement gelagert ist, so daß ein Spalt (102) entsteht, durch den Substrate (25), die Pulverbilder (104) tragen, hindurchlaufen;

eine Einrichtung (96) zum Erhöhen der Temperatur wenigstens eines (74) der Elemente; und eine Vorrichtung (90) nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Auftragen von Trennmittel auf wenigstens eines der Fixierelemente.