Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Fixierung von auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger aufgebrachten Bildern aus pulverförmigem Material mit Hilfe von Lösungsmitteldampf, bei der der Aufzeichnungsträger vermittels einer Aufzeichungsträgerführeinrichtung mit an der Oberseite und im Bodenbereich eines Behälters liegenden Umlenkeinrichtung derart durch den Behälter geführt wird, daß er von der Oberseite kommend zum Lösungsmitteldampf enthaltenden unteren Bereich des Behälters geführt wird, dort von einer unteren Umlenkeinrichtung umgelenkt wird und zur Oberseite des Behälters zurückkehrt und dann den Behälter verläßt.
Nichtmechanische Druck- bzw. Kopiergeräte, die nach dem elektrostatischen Prinzip arbeiten, sind aus der Literatur bekannt (siehe z. B. US-PS 3861 963). Bei diesen Geräten werden auf einen bandförmigen Aufzeichnungsträger, z. B. einer Papierbahn, Tonerbilder der zu druckenden Zeichen erzeugt. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß auf einem fotoelektrischen Zwischenträger, z. B. einer Trommel, elektrofotografisch bzw. elektrografisch Ladungsbilder der zu druckenden Zeichen erzeugt werden. Diese Ladungsbilder werden in einer Entwicklerstation mit Hilfe von Toner entwickelt. Die Tonerbilder werden dann in einer Umdruckstation auf den Aufzeichnungsträger übertragen. Um die Tonerbilder verwischfrei zu machen, müssen sie anschließend in einer Fixierstation mit dem Aufzeichnungsträger verbunden werden.
Fixierstationen, durch die die Tonerbilder in den Aufzeichnungsträger eingeschmolzen werden, sind bereits bekannt. Bei diesen bekannten Fixierstationen läuft der Aufzeichnungsträger nach Verlassen der Umdruckstation zwischen zwei Fixierwalzen hindurch, von denen zumindest eine beheizt ist. Durch Wärme und durch Druck werden die Tonerteilchen in den Aufzeichnungsträger eingeschmolzen. Derartig aufgebaute Fixierstationen haben z. B. den Nachteil, daß die Schriftqualität auf dem Aufzeichnungsträger dadurch ungünstig beeinflußt wird, daß der angeschmolzene Toner an den Fixierwalzen haften bleiben kann und dadurch einzelne Typen verstümmelt werden können. Weitere Nachteile liegen darin, daß der Energieaufwand für die Papiererwärmung relativ hoch ist, und eine meiste umfangreiche Mechanik erforderlich ist.
Es ist weiterhin bekannt, das Einschmelzen des Toners in den Aufzeichnungsträger mit Hilfe von Lösungsmitteldampf durchzuführen (z. B. US-PS 3049810). Dazu wird ein Lösungsmitteldampf erzeugt, der geeignet ist, den Toner auf dem Aufzeichnungsträger zu schmelzen, so daß dieser in den Aufzeichnungsträger eindringen kann. Der Lösungsmitteldampf wird durch eine geeignete Vorrichtung dem mit den Tonerbildnern versehenen Aufzeichnungsträger zugeführt. Dabei besteht die Fixierstation aus einem Behälter, dem der Lösungsmitteldampf zugeführt wird, oder in dem eine Verdampfungsstelle für Lösungsmittel angeordnet ist und aus einer Aufzeichnungsträgerführeinrichtung, durch die der Aufzeichnungsträger durch den Behälter hindurchgeführt wird. Die Fixiervorrichtung muß so ausgeführt sein, daß die Lösungsmitteldämpfe aus ihr nicht entweichen können.
Aus der US-PS 3078589 ist eine weitere Fixiervorrichtung mit Lösungsmitteldampf bekannt. Sie besteht aus einem Behälter, in dessen Oberseite ein aufwendiges Teil eingesetzt worden ist, um die Oberseite des Behälters zu verschließen. Dieses aufwendige Teil enthält sowohl Kühlschlangen als auch Heizelemente. Durch die Heizelemente wird der Aufzeichnungsträger erhitzt und damit veranlaßt, daß sich der Lösungsmitteldampf vom Aufzeichnungsträger löst. Der gelöste Dampf wird dann mit Hilfe der Kühlschlangen kondensiert und kann in den unteren Bereich des Behälters abtropfen. Im unteren Bereich des Behälters ist der Fixierbereich mit Lösungsmitteldampf angeordnet. Dieser Bereich wird durch eine Kühlschlange in einer Nut begrenzt. Durch die Anordnung der Kühlschlange in der Nut ist der Aufbau des Behälters verhältnismäßig kompliziert. Des weiteren ist es bei den Entgegenhaltungen nicht möglich, den Aufzeichnungsträger aus dem Fixierbereich zu entfernen und es ist nicht möglich, zur Erleichterung des Einlegens des Aufzeichnungsträgers die gesamte Papierführung vom Behälter zu entfernen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Fixiervorrichtung unter Verwendung von Lösungsmitteldampf anzugeben, .deren Herstellkosten sehr niedrig sind, in die sich der Aufzeichnungsträger leicht einlegen läßt und aus der möglichst kein Lösungsmitteldampf austritt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Oberseite des Behälters eine vom Behälter entfernbare obere Aufzeichnungsträgerführung angeordnet ist, die im Betriebszustand die Oberseite des Behälters außer einer Eintritts- und Austrittsstelle für den Aufzeichnungsträger verschließt, und daß die untere Umlenkeinrichtung in den Behälter parallel zu dessen Längsseiten bewegbar angeordnet ist.
Um ein Entweichen von Lösungsmitteldampf aus dem Behälter auf jeden Fall zu vermeiden, ist es zweckmäßig, in dem Teil der Gehäusewandung des Behälters, der oberhalb des Fixierbereiches, der mit Lösungsmitteldampf gesättigt ist, liegt, Kühlschlangen anzuordnen.
Die Aufzeichnungsträgerführeinrichtung im Behälter kann eine sattelförmige obere Aufzeichnungsträgerführeinrichtung haben, die benachbart zu der einen Längsseite des Behälters an der offenen Oberseite angeordnet ist. Über diesen Sattel wird der Aufzeichnungsträger in den Behälter hineingeführt.
Es ist zweckmäßig, benachbart zu der anderen Längsseite des Behälters an dessen offener Oberseite eine obere Umlenkwalze anzuordnen, um die der Aufzeichnungsträger von der unteren Umlenkeinrichtung kommend umgelenkt wird und aus dem Behälter herausgeführt wird.
Die Aufzeichnungsträgerführeinrichtung im Behälter kann zweckmäßigerweise weiterhin so ausgeführt sein, daß die untere Umlenkeinrichtung aus der Fixierposition, in dem sie im Bereich des Lösungsmitteldampfens angeordnet ist, zur offenen Oberseite des Behälters bis zu einem in der oberen Aufzeichnungsträgerführung angeordneten Aufnahmeteil bewegbar ist. Anschließend kann die obere Aufzeichnungsträgerführung mit der unteren Umlenkeinrichtung aus dieser ersten Position, in der sie über der offenen Oberseite des Behälters angeordnet ist, zu einer zweiten Position außerhalb des Behälters bewegt werden. In dieser zweiten Position kann dann der Aufzeichnungsträger sehr leicht eingelegt werden.
Zweckmäßig ist es, die eine Längsseite des Behälters höher auszuführen als die andere Längsseite. An der anderen Längsseite ist dann die obere Umlenkwalze angeordnet. Dann kann die obere Aufzeichnungsträgerführung einen mit einer Dichtung versehenen Steg haben, der bei der ersten Position der Aufzeichnungsträgerführung an der oberen Umlenkwalze anliegt. Auf diese Weise wird der Behälter oberhalb der oberen Umlenkwalze abgedichtet.
Oberhalb der Fixierposition der unteren Umlenkeinrichtung im Bereich, in dem in der Behälterwandung Kühlschlangen angeordnet sind, kann eine Warteposition für die untere Umlenkeinrichtung vorgesehen werden. Diese Position kann die untere Umlenkeinrichtung dann annehmen, wenn im Durckbetrieb längere Pausen eintreten. Auf diese Weise wird eine unnötige Anfeuchtung des Aufzeichnungsträgers durch den Lösungsmitteldampf vermieden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat die folgenden Vorteile: Der Behälter kann sehr tief ausgeführt sein und ist nur oben offen. Damit ist es möglich, daß der Aufzeichnungsträger nach Verlassen des Fixierbereiches getrocknet wird, bevor er den Behläter verläßt. Die Aufzeichnungsträgerführung ist so gestaltet, daß die bedruckte Seite des Aufzeichnungsträgers vor dem Fixieren und Antrocknen mit keinen Führungsblechen oder Umlenkwalzen in Berührung kommt. Erst nach der Austrocknung beim Verlassen des Behälters muß erstmals über die Druckbildseite umgelenkt werden. Aufgrund der tiefgezogenen Form des Behälters und den zusätzlichen Kälteschlangen in der Behälterwandung, durch die eine Kondensierung des Lösungsmitteldampfes erreicht wird, werden die Leckverluste an Lösungsmitteldampf auf einem Minimum gehalten. Die Herstellkosten für die Fixiervorrichtung sind sehr niedrig. Außerdem ist die Bedienung der Vorrichtung und das Einlegen des Aufzeichnungsträgers auf einfache Weise möglich.
Anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigt
In Fig. 1 ist ein Behälter BH gezeigt, in dem die Fixierung einen Aufzeichnungsträger AT, z. B. einer Papierbahn, mit Hilfe von Lösungsmitteldampf erfolgen soll. Es ist dabei ein Schnitt durch den Behälter dargestellt.
Der Behälter BH ist tief ausgeführt und ist nur an seiner Oberseite OS offen. In seinem unteren Bereich US arfolgt die Fixierung des Tonerbildes auf dem Aufzeichnungsträger AT. Das heißt, in diesem Berich US hat der Lösungsmitteldampf eine derartige Konzentration, daß das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsträger AT angeschmolzen wird und in den Aufzeichnungsträger eindrigen kann. Dieser Bereich wird Fixierbereich genannt.
Dem Fixierbereich US wird der Lösungsmitteldampf zugeführt. Dies erfolgt im Ausführungsbeispiel dadurch, daß in den Behälter BH Lösungsmittel durch ein Rohr RO zugeleitet wird. An der Unterseite SS des Behälters BH kann dann eine Heizeinrichtung HE, z. B. eine Heizspirale, angeordnet sein, durch die das Lösungsmittel erwärmt wird und in Dampfform übergeführt wird. Zur Messung der Dampfkonzentration im Fixierbereich US kann ein Dampfsensor DS vorgesehen sein, der auf bekannte Weise aufgebaut sein kann.
Um die Fixierung des Tonerbildes auf dem Aufzeichnungsträger AT zu ermöglichen, muß dieser mit den Tonerbildern durch den Fixierbereich US hindurchgeführt werden. Dazu ist im Fixierbereich des Behälters BH eine untere Umlenkeinrichtung UE, im Ausführungsbeispiel eine Walze, vorgesehen. Um diese untere Umlenkeinrichtung UE wird der Aufzeichnungsträger AT so herumgeführt, daß seine betonerte Seite von der unteren Umlenkeinrichtung abgewandt ist. Der Aufzeichnungsträger AT wird dabei schlaufenförmig durch den Behälter geführt. Er kommt von der offenen Oberseite OS des Behälters BH, gelangt zur unteren Umlenkeinrichtung UE und wird wieder zur Oberseite des Behälters zurückgeführt.
Um ein Entweichen des Lösungsmitteldampfes aus dem Fixierbereich US zu verhindern, ist es vorteilhaft, oberhalb des Fixierbereiches US in der Behälterwandung Kühlschlangen KL anzuordnen. Der Lösungsmitteldampf, der aus dem Fixierbereich US austritt, kommt in eine abgekühlte Zone, in dem er kondensiert. Zur Unterstützung dieses Vorganges ist es zweckmäßig, ein Lösungsmittel zu verwenden, das in Dampfform spezifisch schwerer ist als Luft. Es wird darauf hingewiesen, daß die Dampfkonzentration beim Übergang vom Fixierbereich US zum abgekühlten Bereich nicht schlagartig abnimmt, sondern nur allmählich. Jedoch ist die Dampfkonzentration nur im Fixierbereich US so groß, daß ein Fixieren des Toners auf dem Aufzeichnungsträger AT möglich ist.
Die Aufzeichnungsträgerführeinrichtung hat zusätzlich zur unteren Umlenkeinrichtung UE eine obere sattelförmige Aufzeichnungsträgerführung PF und eine obere Umlenkwalze UR. Die obere Aufzeichnungsträgerführung PF ist benachbart zu einer Längsseite LA1 des Behälters angeordnet. Über sie wird der Aufzeichnungsträger AT geführt, wenn er in den Behälter BH an seiner Oberseite eintritt. Die obere Umlenkwalze ist benachbart zur anderen Längsseite LA2 des Behälters BH angeordnet; um sie wird der Aufzeichnungsträger beim Verlassen des Behälters herumgelenkt. Es ist zweckmäßig, die eine Längsseite LA1 des Behälters BH höher zu wählen als die andere Längsseite LA2. Dann kann die obere Aufzeichnungsträgerführung PF mit einem Steg ST versehen sein, an dem eine Dichtung D11 angeordnet ist, die an der oberen Umlenkwalze UR anliegt. Mit Hilfe dieser Dichtung D11 kann verhindert werden, daß an dem Aufzeichnungsträger AT nach der Fixierung haftendes Lösungsmittel aus dem Behälter herausgelangt. Dabei ist ?u berücksichtigen, daß der Aufzeichnungsträger AT nach der Fixierung noch eine verhältnismäßig lange Strecke im Behälter BH verläuft, auf der er austrocknen kann. Diese Trockenstrecke beginnt etwas oberhalb des Fixierbereiches US. Wenn der Aufzeichnungsträger dann zu der oberen Umlenkwalze UR gelangt, auf der er mit seiner Druckbildseite aufliegt, ist ein Verwischen des Druckbildes nicht mehr möglich.
Zwischen oberer Umlenkwalze UR und Behälterwandung LA2 kann eine weitere Dichtung D12 vorgesehen werden. Der Aufzeichnungsträger AT kann z. B. durch außerhalb des Behälters BH angebrachte Zugrollen ZG durch den Behälter gezogen werden.
In Fig. 1 ist die untere Umlenkeinrichtung UE im Fixierbereich US des Behälters BH angeordnet. Sie ist also in Fixierposition I. Um das Einlegen des Aufzeichnungsträgers AT zu erleichtern, kann die untere Umlenkeinrichtung UE aus dem Behälter BH herausgeführt werden. Sie kann aus der Fixierposition I in eine erste Position 11 gebracht werden, bei der sie in einer Aufnahme AU, die in der oberen Aufzeichnungsträgerführung PF angeordnet ist, eingerastet ist. Zur Bewegung der unteren Umlenkeinrichtung UE aus der Fixierposition zur ersten Position II kann z. B. eine Führungskette FK verwendet werden, die prinzipiell in Fig. 1 eingezeichnet ist. Die Führungskette FK wird um eine an der unteren Umlenkeinrichtung UE angebrachte Rolle RL1, um Umlenkrollen RL2 und RL3 und um eine Antriebsrolle RL4 geführt. Die Rolle RL2 liegt benachbart zu der Aufnahme AU der oberen Aufzeichnungsträgerführung PF, und zwar so, daß die Führungskette FK von der unteren Umlenkeinrichtung UE zur Aufnahme AU führt.
Soll die untere Umlenkeinrichtung UE aus der Fixierposition I in die erste Position 11 gebracht werden, dann wird die Führungskette FK durch die Antriebsrolle RL4 bewegt. Die untere Umlenkeinrichtung wandert nach oben, bis sie in die Aufnahme AU gelangt, wo sie arretiert wird. Dies ist in Fig. 2 dargestellt.
Um das Einlegen des Aufzeichnungsträgers AT weiterhin zu erleichtern, kann zusätzlich die gesamte obere Aufzeichnungsträgerführung PF von der Oberseite des Behälters BH entfernt werden. Dazu wird die Führungskette FK durch die Antriebsrolle RL4 weiterbewegt.
Dabei wird die gesamte obere Aufzeichnungsträgerführeinrichtung mit der unteren Umlenkeinrichtung UE in Richtung der Antriebsrolle RL4 transportiert. Die Endstellung ist in Fig.3 3 dargestellt. Sie wird als Position 111 angegeben. Nunmehr kann der Aufzeichnungsträger AT auf sehr einfache Weise, wie Fig. 3 zeigt, eingelegt werden.
Soll die untere Umlenkeinrichtung UE wieder in Fixierposition (I) gebracht werden, dann wird die Führungskette FK durch die Antriebsrolle RL4 in entgegengesetzter Richtung bewegt. Die untere Umlenkeinrichtung UE wird zunächst mit der oberen Aufzeichnungsträgerführung PF zur Position 11 transportiert, anschließend löst sich die untere Umlenkeinrichtung UE von der oberen Aufzeichnungsträgerführung PF und wandert wieder in die Fixierposition I.
Bei längeren Druckpausen ist es ungünstig, wenn der Aufzeichnungsträger AT im Fixierbereich US verbleibt. Er wäre dann nämlich ständig dem Lösungsmitteldampf in diesem Bereich ausgesetzt. Um dies zu vermeiden, kann die untere Umlenkeinrichtung UE während der Druckpausen aus dem Fixierbereich herausgefahren werden in eine Bereitschafts-Position IV, die oberhalb des Fixierbereiches US angeordnet ist. Diese Position ist ebenfalls in Fig.2 2 dargestellt.