DE10010540C2 - Fixiervorrichtung für einen elektrofotografischen Bilderzeugungsapparat - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrofotografischen Bilderzeugungsapparat und genauer eine Fixiervorrichtung mit einer Reinigungseinrichtung, die in dem Bilderzeugungsapparat enthalten ist.

Es ist allgemein üblich, bei einer Fixiervorrichtung für den obigen Zweck Toner, Papierstaub, Öl und andere Verunreinigungen, die sich auf einer Heizrolle (und/oder einer Druckrolle) abgeschieden haben, mit einer Reinigungseinrichtung zu entfernen, die eine Reinigungsrolle enthält. Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 4-128559 lehrt zum Beispiel eine Fixiervorrichtung, die eine Reinigungsbürste enthält, die eine Heizrolle (oder eine Druckrolle) berührt. Eine Abschabeinrichtung bzw. Kratzeinrichtung ist zusammen mit der Reinigungsbürste vorgesehen, um Verunreinigungen abzuschaben, die von der Bürste gesammelt worden sind. Die Abschabeinrichtung bzw. der Schaber beinhaltet ein Filzstück, auf dem sich die Verunreinigungen, die von dem Schaber abgeschabt wurden, abscheiden. Die offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 10-247030 offenbart eine Fixiervorrichtung, die eine Ölaufbringrolle und eine Bürste zum Entfernen von Toner enthält, der auf der Ölaufbringrolle abgeschieden worden ist.

Das Problem bei dem obigen herkömmlichen Fixiergerät liegt darin, dass die gesammelten Verunreinigungen wieder zu der Heizrolle (oder der Druckrolle) und Papierblättern übertragen werden oder darauf fallengelassen werden und dadurch die Rolle und die Papierblätter verunreinigen. Insbesondere hat die Fixiervorrichtung, die in der obigen offengelegten Veröffentlichung Nr. 4-128559 gelehrt wird, den Nachteil, dass die Reinigungsbürste direkt die Heizrolle alleine reinigt und sich ihre Reinigungsfunktion aufgrund der wiederholten Operation verschlechtert. Dies führt zu der Verschmutzung der Rollen und der Papierblätter. Die Fixiervorrichtung, die in der offengelegten Veröffentlichung Nr. 10-247030 gelehrt wird, ist insoweit nachteilig, dass die Ölaufbringrolle selbst keine Reinigungsfunktion hat und dass die Bürste die Rolle selbst nicht reinigt. Infolgedessen neigen Verunreinigungen, die durch die Bürste gesammelt werden, dazu, sich wieder auf der Heizrolle abzuscheiden und die Rollen und die Papierblätter zu verunreinigen.

Technologien, die die vorliegende Erfindung betreffen, sind zum Beispiel ebenso in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-323822, 7-104602, 10- 73125, 10-293495 und 11-163302 offenbart.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fixiervorrichtung für einen Bilderzeugungsapparat bereitzustellen, bei der verhindert wird, dass sich Papierstaub und andere Verunreinigungen, die von der Heizrolle (oder der Druckrolle) entfernt werden, sich wiederum auf den Rollen abscheiden und die Papierblätter verunreinigen.

Eine Fixiervorrichtung für ein Bilderzeugungsapparat der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Heizrolle, eine Druckrolle oder eine Reinigungseinrichtung, die an die Heizrolle oder die Druckrolle angrenzen. Die Reinigungseinrichtung beinhaltet eine Reinigungsrolle, die in Kontakt mit der Heizrolle oder der Druckrolle drehbar ist, und eine hitzebeständige Bürste, die sich in Richtung der Drehung der Rolle stromaufwärts zur Reinigungsrolle befindet. Die hitzebeständige Bürste weist Borsten bzw. Haare auf, die so angeordnet sind, dass sie entgegen der Richtung der Drehung der Heizrolle und/oder der Druckrolle weisen. Dies gilt zumindest für diejenigen Abschnitte, insbesondere Vorderabschnitte der Bürste, die in Kontakt mit der Heizrolle und/oder Druckrolle sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im folgenden zusammen mit der detaillierten Beschreibung verschiedener Ausführungsformen offenbart. Verschiedene Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden. Hinsichtlich der Figuren gilt:

Fig. 1 ist eine Vorderansicht, die ein Bilderzeugungsapparat zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird;

Fig. 2 ist eine isometrische Ansicht einer Fixiervorrichtung, die in dem Apparat enthalten ist, der in Fig. 1 gezeigt ist;

Fig. 3 ist ein seitlicher Teil-Aufriss, der eine Fixiervorrichtung zeigt, die die vorliegende Erfindung verkörpert;

Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht der Fixiervorrichtung, die in Fig. 3 gezeigt ist;

Fig. 5 ist ein Teil-Seitenaufriss, der eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 6 ist ein Teil-Seitenaufriss, der andere alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.

Nimmt man Bezug auf Fig. 1, so ist ein Bilderzeugungsapparat gezeigt, der die vorliegende Erfindung anwendet. Wie gezeigt, beinhaltet der Bilderzeugungsapparat, der allgemein mit A bezeichnet wird, einen Apparatkörper 1. Eine Anzahl von Blattzuführeinrichtungen 4 sind in dem Apparatkörper angeordnet und beinhalten eine Kassette 2 und eine Aufgreifrolle 3. Ein Papier 5, das von irgendeinem der Blattzuführeinrichtungen 4 zugeführt worden ist, wird einmal durch eine Ausrichtrolle 6 gestoppt und dann durch dieselbe in Richtung auf die photoleitende Trommel 7 gemäß einer vorbestimmten Zeitsteuerung getrieben. Die Oberfläche der Trommel 7 wird gleichförmig durch einen Lader 8 geladen, während er sich in Drehung befindet. Ein Scanner 9 beleuchtet das Dokument mit einer Lampe. Die sich ergebende Reflexion von dem Dokument wird in Bilddaten transformiert, verarbeitet und dann zu den nicht gezeigten Laseroptiken geliefert. Die Laseroptiken tasten die geladene Oberfläche der Trommel 7 mit einem Laserstrahl in Übereinstimmung mit den verarbeiteten Daten ab, die elektrostatisch ein latentes Bild auf der Trommel 7 ausbilden.

Eine Entwicklungseinheit 12 entwickelt das obige latente Bild mit einem Entwickler oder Toner, um dadurch ein entsprechendes Tonerbild zu erzeugen. Nachdem das Tonerbild von der Trommel 7 zu dem Papier 5 übertragen worden ist, wird das Papier 5 zu der Fixiervorrichtung 14 durch ein Band 13 gefördert. Die Fixiervorrichtung 14 beinhaltet eine Heizrolle 16 und eine Druckrolle 17, die in Druckkontakt mit der Heizrolle 16 drehbar ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, bringt die Heizrolle 16 eine Halogenlampe oder eine ähnliche Heizeinrichtung 18 in ihrem Inneren unter. Ein Thermistor oder ein ähnlicher Temperatursensor 20 grenzt an dem Außenumfang der Heizrolle 16 an, um die Oberflächentemperatur der Rolle 16 zu fühlen. Ein Strom, der zu der Heizeinrichtung 18 zugeführt wird, wird in Übereinstimmung mit der Temperatur der Heizrolle 16 gesteuert, die durch den Temperatursensor 20 gefühlt wird. Ein Paar von Hebeln 21 sind winkelig beweglich von einer Welle gehaltert, die auf dem Apparatkörper 1 montiert ist. Die Welle der Druckrolle 17 wird durch die Hebel 21 an ihren gegenüberliegenden Enden gehalten. Zwei Spannfedern 22 sind jeweils an dem Apparatkörper 1 an einem Ende und an dem freien Ende des Hebels 21 an dem anderen Ende verankert, wobei sie konstant die Druckrolle 17 gegen die Heizrolle 16 vorspannen. Wenn das Papier 5 bei der Fixiervorrichtung 14 ankommt, arbeiten die Heizrolle 16 und die Druckrolle 17 zusammen, um das Tonerbild auf dem Papier 5 mit Hitze und Druck zu fixieren.

Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 3 und 4, um eine Fixiervorrichtung zu beschreiben, die die vorliegende Erfindung verkörpert. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, beinhaltet die Fixiervorrichtung 14 eine Heizrolle 16, eine Druckrolle 17 und eine Reinigungseinrichtung 24, um die Rollen 16 und 17 zu reinigen. Die Reinigungseinrichtung 24 weist eine Reinigungsrolle 25 auf, die drehbar in Kontakt mit der Oberfläche der Druckrolle 17 ist, und weist eine hitzebeständige Bürste 26 auf, die in der Nachbarschaft davon oder unterhalb der Reinigungsrolle 25 angeordnet ist. Die Reinigungsrolle 25 ist mit ihren gegenüberliegenden Enden drehbar durch Flanschwellen 27 (nur eine ist sichtbar) gehaltert. Eine Blattfeder oder eine ähnliche Vorspanneinrichtung 28 spannt die Reinigungsrolle 25 konstant gegen die Druckrolle 17 vor. Bei dieser Konfiguration entfernt die Reinigungsrolle 25 Toner, Papierstaub und andere Verunreinigungen, die auf der Druckrolle 17 abgeschieden werden.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Basis 30 der hitzebeständigen Bürste 26 an einem Ende oder freien Ende einer Blattfeder oder einer ähnlichen Vorspanneinrichtung 29 befestigt. Das andere Ende der Vorspanneinrichtung 29 ist an der Abdeckung angebracht, die in der Fixiervorrichtung 14 enthalten ist, und zwar durch Schrauben 36 (siehe Fig. 6). Die Vorspanneinrichtung 29 wird in Richtung auf die Druckrolle 17 bei ihrem wesentlichen Zwischenabschnitt gebogen, wie gezeigt ist. Die Bürste 26 berührt deshalb die Druckrolle 17 bei einer Position, die in der Richtung der Drehung der Rolle 17, die durch ein Pfeil in den Figuren angezeigt ist, stromaufwärts der Reinigungsrolle 25 liegt. Weiter drückt die Bürste 26, die nach oben durch die Vorspanneinrichtung 29 vorgespannt ist, gegen die Heizrolle 17 von unterhalb der Rolle 17. Die Borsten bzw. Haare der Bürste 26 sind entgegen der Richtung angeordnet, in die sich die Druckrolle 17 dreht. Die Bürste 26 kann aus Teflon, PPS, PI oder PAI zum Beispiel ausgebildet sein.

Vorzugsweise sind die Spitzen bzw. Vorderabschnitte der Borsten, die die Rolle berühren wie im Folgenden dargelegt orientiert. Legt man zum Beispiel in die Spitze bzw. in den Vorderabschnitten einer Borste einen Vektorpfeil, so weist dessen Basis zu der Verankerung der Borste und dessen Spitze zu dem Kontaktpunkt mit der Rolle. Dieser Vektor ist nun vorzugsweise so gestaltet, dass bei einer Darstellung dieses Vektors durch einen Vektor parallel zum Radius der Rolle und einem Vektor senkrecht zu diesem Radius, die die senkrechte bzw. tangentiale Komponente entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Rolle ist. Vorzugsweise wird die Bürste so gegen eine Rolle gedrückt, dass die Vorderenden entgegen der Richtung der Drehung der Rolle geneigt sind.

Die Bürste 26 schabt hauptsächlich Papierstaub F ab, der auf der Druckrolle 17 abgeschieden ist und reinigt dadurch die Rolle 17. Der Papierstaub F, der von der Bürste 26 entfernt wird, bleibt bei den Wurzeln der Borsten der Bürste 26 und fällt nicht herunter. Vorzugsweise ist deshalb die Bürste an einem unteren Ende der Rolle angeordnet. In dieser Art und Weise entfernt die Bürste 26 den Papierstaub F, bevor der Papierstaub F sich auf der Reinigungsrolle 25 abscheidet. Die Reinigungsrolle 25 ist stromabwärts der Bürste 26 angeordnet und entfernt den Toner T von der Druckrolle 17. Folglich wird verhindert, dass Papierstaub F, Toner T und andere Verunreinigungen sich wieder auf den Rollen 16 und 17 abscheiden und Papier verunreinigen. In Fig. 4 zeigt ein Pfeil A die Richtung an, in der die Borsten der Bürste 26 angeordnet sind.

Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, beinhaltet diese Ausführungsform eine hitzebeständige Bürste 26a anstelle der hitzebeständigen Bürste 26. Man nehme an, dass der Winkel zwischen einer imaginären Linie, die senkrecht zu der Achse der Druckrolle 17 ist, und einer Linie G, die tangential bzw. senkrecht dazu ist, α° beträgt, und dass der Winkel zwischen der obigen Linie und der Richtung, in der die Borsten der Bürste 26a angeordnet sind, die die Rolle 17 berühren, β° beträgt. Dann wird bei der erläuterten Ausführungsform der Winkel β° so ausgewählt, dass er größer ist als der Winkel α°. Unter dieser Bedingung ist die Richtung, in der die Borsten der Bürste 26 positioniert sind, entgegengesetzt zu der Richtung der Drehung der Druckrolle 17. Dies, verbunden mit der Tatsache, dass die Bürste 26a die Druckrolle 17 bei einer Position stromaufwärts der Reinigungsrolle 25 berührt, bewirkt die gleichen Vorteile, wie die vorhergehende Ausführungsform. Die Bürste 26a kann deshalb mit gewöhnlichen, geraden Borsten realisiert werden. Insbesondere ist die Anordnung der Borsten so, dass die Borsten am Vorderende der Bürste, das gegen die Drehrichtung weist bzw. geneigt ist, eine zu reinigende Oberfläche zuerst berühren.

Fig. 6 zeigt zwei alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Bei einer dieser alternativen Ausführungsformen beinhaltet die Fixiervorrichtung 14 zwei Abdeckungen 32 und 33, die jeweils zwei Reinigungseinrichtungen 24a abdecken, die jeweils der Heizrolle 16 und der Druckrolle 17 zugewiesen sind. Die Abdeckungen 32 und 33 spielen die Rolle von Führungen, um den Papierstaub F zu sammeln, der durch die hitzebeständigen Bürsten 26b entfernt wird, die in der Reinigungseinrichtung 24a jeweilig enthalten sind. Insbesondere erstreckt sich eine im wesentlichen horizontale Führung 34 von der Innenoberfläche der Abdeckung 32 und sammelt den Papierstaub F, der von der Heizrolle 16 durch eine Bürste 26b entfernt worden ist. Die andere Abdeckung 33 beinhaltet einen vertieften Führungsabschnitt 35, um den Papierstaub F zu sammeln, der von der Druckrolle 17 durch die andere Bürste 26b gesammelt wurde. Diese Konfiguration macht es unnötig, die Reinigungsvorrichtung 14 mit exklusiven Auffangvorrichtungen bzw. Aufnehmern zum Sammeln des Papierstaubes F zu versehen. Vorzugsweise sind die Haltevorrichtung für die Reinigungsrolle und/oder die Bürste als Auffangvorrichtung ausgebildet.

Bei der anderen alternativen Ausführungsform, die in Fig. 6 gezeigt ist, ist jede hitzebeständige Bürste 26b durch die Vorspanneinrichtung 31 vorgespannt, die der Reinigungsrolle 25 zugewiesen ist, die mit der Bürste 26b in Zusammenhang steht bzw. damit verbunden ist. Genauer sind die Bürste 26b und die Reinigungsrolle 25, die jeweilig einander zugeordnet sind, jeweilig an dem freien Ende montiert und befinden sich im wesentlichen im mittleren Abschnitt bzw. Zwischenabschnitt der Vorspannungseinrichtung 31. Jede Vorspannungseinrichtung 31 spannt deshalb sowohl die Reinigungsrolle 25 als auch die Bürste 26b in Richtung auf die Heizrolle 16 oder die Druckrolle 17 vor. Dies erleichtert die Montage der Bürsten 26b und der Reinigungsrollen 25, während der Aufbau vereinfacht wird und die Kosten reduziert werden.

Insgesamt wird der Fachmann sehen, dass die vorliegende Erfindung eine Fixiervorrichtung bereitstellt, und zwar für einen Bilderzeugungsapparat bzw. Bildausbildungsapparat, wobei die Fixiervorrichtung eine Vielfalt neuer Vorteile bereitstellt, die im folgenden aufgezählt werden.

• 1. Papierstaub oder andere Verunreinigungen werden abgeschabt, bevor sie auf einer Reinigungsrolle abgeschieden werden. Dies verhindert, dass die Verunreinigungen, die von einer Heizrolle oder einer Druckrolle entfernt werden, herabfallen, so dass sie wieder auf den Rollen abgeschieden werden und Papierblätter verunreinigen.
• 2. Eine hitzebeständige Bürste arbeitet mit der Reinigungsrolle zusammen und kann durch gewöhnliche gerade Borsten realisiert werden.
• 3. Die Fixiervorrichtung ist kostengünstig und kann leicht Verunreinigungen sammeln.
• 4. Die Bürste und die Reinigungsrolle sind leicht zu montieren und vereinfachen den Aufbau der Fixiervorrichtung, während gleichzeitig die Kosten derselben verringert werden.

Eine Fixiervorrichtung für einen Bilderzeugungsapparat enthält eine Heizrolle, eine Druckrolle und eine Reinigungseinrichtung, die an die Heizrolle oder Druckrolle angrenzt. Die Reinigungseinrichtung beinhaltet eine Reinigungsrolle, die in Kontakt mit der Heizrolle oder der Druckrolle drehbar ist, und beinhaltet eine hitzebeständige Bürste, die stromaufwärts der Reinigungsrolle in der Richtung der Drehung der Rolle angeordnet ist. Die hitzebeständige Bürste weist Borsten bzw. Haare auf, die in der Richtung entgegengesetzt der Richtung der Drehung der Heizrolle oder der Druckrolle angeordnet ist. Papierstaub oder andere Verunreinigungen, die durch die Reinigungseinrichtung entfernt werden, werden daran gehindert, wieder auf die Heizrolle oder die Druckrolle sich abzuscheiden und das Papier zu verunreinigen.

Claims (5)

1. Fixiervorrichtung für einen elektrofotografischen Bilderzeugungsapparat, die folgendes umfasst:
eine Heizrolle;
eine Druckrolle; und
zumindest eine Reinigungseinrichtung, die eine Reinigungsrolle umfasst, die in Kontakt mit der Oberfläche einer Kontaktrolle drehbar ist, wobei es sich bei der Kontaktrolle entweder um die Heizrolle oder die Druckrolle handelt, und wobei die Reinigungseinrichtung eine hitzebeständige Bürste aufweist, die in der Richtung der Drehung der Kontaktrolle stromaufwärts der Reinigungsrolle angeordnet ist;
wobei die hitzebeständige Bürste Borsten oder Haare aufweist, die in einer Richtung angeordnet sind, die der Richtung der Drehung der Kontaktrolle entgegengesetzt ist oder dagegen geneigt ist.

2. Fixiervorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Winkel zwischen den Borsten der hitzebeständigen Bürste und einer imaginären Linie senkrecht zu der Achse der Kontaktrolle größer ist, als der Winkel zwischen der imaginären Linie und einer Linie tangential und bezüglich der Kontaktrolle senkrecht zu der imaginären Linie.

3. Fixiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei diese weiter eine sammelnde Abdeckung umfasst, die in einem unteren Abschnitt der Reinigungseinrichtung in Kombination mit einer Abdeckung der Reinigungseinrichtung positioniert ist, um Verunreinigungen zu sammeln, die durch die Reinigungseinrichtung entfernt wurden.

4. Fixiervorrichtung nach Anspruch 1, die weiter ein Vorspannglied umfasst, um die hitzebeständige Bürste in Richtung auf die Kontaktrolle vorzuspannen.

5. Fixiervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorspannungseinrichtung sowohl von der hitzebeständigen Bürste als auch der Reinigungseinrichtung genutzt wird.