Papierumlenkwalze für eine nach dem Prinzip der Elektrofotografie arbeitende Druck- oder Kopiereinrichtung

Beschreibung

[0001] Bei Druck- oder Kopiergeräten, welche nach dem Prinzip der Elektrofotografie arbeiten, muss bei Anwendung eines Druckverfahrens, wie es z.B. in der DE-B 31 16 828 beschrieben ist, nach erfolgtem Umdruck das auf dem Papier haftende Tonerbild fixiert werden. Dieses Fixieren kann mit Hilfe eines Lösungsmitteldampfes geschehen. Die bedruckte Papierbahn wird dabei kontinuierlich in Form einer Schlaufe über Papierumlenkwalzen durch eine mit Lösungsmitteldampf angereicherte Fixierstation gezogen. Die Transportwalzen halten dabei die Papierbahn straff. Die Papierumlenkwalzen (Fixier- und Auslaufwalze) lenken die Papierbahn durch die Fixierstation. Der eigentliche Transport des Papiers erfolgt über eine ausserhalb der Fixiereinrichtung angeordnete Transporteinrichtung, z.B. über Papiertraktoren.

[0002] Um Dampfverluste zu verhindern, befindet sich im oberen Abschnitt der Fixierstation eine Kältefalle, an der der Grossteil des ausströmenden Lösungsmitteldampfes kondensiert, so dass er aus der Fixierstation nicht austreten kann (DE-B 31 16828).

[0003] Bei einer Unterbrechung des Druckvorganges wird die Papierbahn innerhalb der Fixierstation aus der Zone hoher Dampfkonzentration herausgenommen, um eine zu hohe Durchfeuchtung zu vermeiden. Diese «Standby-Position» liegt in der kalten Zone. Bei längerem Aufenthalt in diesem Bereich kühlt die Fixierwalze zwangsläufig ab. Bei Wiederaufnahme des Druckbetriebes wird die Fixierwalze wiederum in den Dampfraum abgesenkt, dabei ist es unvermeidlich, dass an der Oberfläche der Fixierwalze solange Lösungsmitteldampf kondensiert, bis eine Temperaturangleichung bis oberhalb des Taupunktes erfolgt ist. Dieser Flüssigkeitsfilm wird von der über die Fixierwalze bewegten Papierbahn aufgesogen und ins Freie transportiert. Dabei kann es zu erhöhten Lösungsmittelverlusten kommen und zu Störungen des Druckbildes infolge einer starken Einwirkung des Lösungsmittels von der Papierrückseite her.

[0004] Ein weiteres Problem bildet der beim Anlaufen und Stoppen der Druckeinrichtung auftretende sogenannte Wischdruck. Dieser Wischdruck kann dann auftreten, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Papierumlenkwalzen von der Transportgeschwindigkeit des Papieres abweicht. Der Wischdruck verschlechtert die Qualität des Druckbildes über die gesamte Zeilenbreite.

[0005] Beim Durchlaufen der Fixierstation wird das auf dem Papier befindliche Tonerbild mittels eines Lösungsmitteldampfes auf dem Papier fixiert. Dies geschieht durch Anlösen des Tonerbildes. Das vom Fixiermitteldampf angelöste Tonerbild benötigt nun wieder eine gewisse Zeit um vom teigigen in den festen Zustand überzugehen. Beim Verlassen der Fixierstation über die Papierauslaufwalze liegt systembedingt, die Tonerbildseite des Papieres auf der Papierauslaufwalzenoberfläche auf. Dabei kann es vorkommen, dass noch teigige Tonerpartikel auf der Papierauslaufwalzenoberfläche kleben bleiben. Diese Tonerpartikel werden dann mit weiteren Umdrehungen der Auslaufwalze als indirekter Druck auf die Papierbahn abgegeben. Dieser indirekte, oft auch als «Offset-Druck» bezeichnete Druck, wird dem Originaldruckbild störend überlagert.

[0006] Zur Vermeidung der beschriebenen Kondensatflecken beim Hinein- und Herausnehmen der Fixierwalze in den Bereich hoher Dampfkonzentration innerhalb der Fixierstation ist es bekannt, die Fixierwalze elektrisch zu beheizen. Dies erfordert jedoch einen hohen Aufwand.

[0007] Die Anwendung einer Walze auf deren zylindrischen Oberfläche eine Drahtwendel aufgebaut ist, welche das Kondensat zu den Stirnflächen hin ableitet, wie sie z.B. in der DE-A 3048477 beschrieben ist, ist bei der Anwendung sehr hoher Dampfkonzentration nicht mehr möglich.

[0008] Aus der DE-A 2 853 413 ist ein Verfahren zum faltenfreien Führen dünner Bänder aus Papier, Metallkunststoff oder Textilfolien und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Dabei werden die dünnen Bänder über mit einer Reliefstruktur versehene Walzen geführt. Die Walzen können dabei mit einem Rautenmuster versehen sein, das Rautenmuster kann dadurch erzeugt werden, dass die Walzen mit aus Kunststoff bestehenden Schläuchen überzogen sind.

[0009] Derart ausgestaltete Walzen dienen vorzugsweise dazu, Kunststoffolien zur Herstellung von Kondensatoren faltenfrei zu führen.

[0010] Aufgabe der Erfindung ist es, Papierumlenkwalzen zum Führen und Umlenken des Aufzeichnungsträgers in Druckeinrichtungen bereitzustellen, bei denen es beim Umlenken des Aufzeichnungsträgers nicht zu Verwischungen des Druckbildes kommt.

[0011] Die Papierumlenkwalze soll zum Einbau innerhalb der Fixierstation eines nach dem Prinzip der Elektrofotografie arbeitenden Druck- oder Kopiergerätes geeignet sein.

[0012] Diese Aufgabe wird bei einer Papierumlenkwalze der eingangs genannten Art gemäss dem kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 oder 2 gelöst.

[0013] Formt man den Walzenkörper aus einem Material geringer Dichte, wie z.B. einem Kunststoffschaum, kann infolge der geringen Masse und des geringen Trägheitsmoments der Papierumlenkwalze, ein Wischdruck nicht auftreten.

[0014] Eine besonders einfache vorteilhafte Ausführungsform der Papierumlenkwalze besteht aus einem Walzenkörper aus Kunststoffschaum mit über den Walzenkörper gezogenem Schlauch aus einem Kunststoffgewebe.

[0015] Die Papierumlenkwalze besitzt eine sehr geringe Wärmekapazität, verbunden mit einer kleinen Wärmeleitfähigkeit, so dass Probleme hinsichtlich der Betauung der Fixierwalze und damit der Beeinträchtigung des Druckbildes durch Kondensatflecken nicht mehr auftreten können.

[0016] Das geringe Massenträgheitsmoment durch die Verwendung von Schaumstoff beim Aufbau der Papierumlenkwalze, verhindert einen Wischdruck.

[0017] Die Verwendung eines Schaumstoffkörpers als Papierumlenkwalze in Verbindung mit dem, den Schaumstoff überziehenden Kunststoffgewebe-Schlauch hat wesentliche Vorteile. So erhöht er die mechanische Abriebfestigkeit der Walzenoberfläche und verlängert damit die Standzeit der Papierumlenkwalze. Weiters wird dadurch der sogenannte «Offsetdruck» verhindert, da das Schriftbild nur noch punktförmig auf der Gitterstruktur aufliegt.

[0018] Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden beispielsweise beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Prinzipbild einer elektrofotografischen Druckeinrichtung, die eine Fixierstation aufweist, in der mit Hilfe von Lösungsmitteldampf fixiert wird, und

Fig. 2 eine Ausführungsform der Papierumlenkwalze mit einer ausschnittsweise vergrösserten Darstellung (A) der Gitterstruktur.

[0019] Aus der Fig. 1 ergibt sich ein prinzipieller Aufbau einer elektrofotografischen Druckeinrichtung. Eine Trommel 10 mit einer fotoleitfähigen Oberfläche wird mit Hilfe einer Koronaentladeeinrichtung 12 gleichmässig aufgeladen. Anschliessend wird mit Hilfe eines Zeichengenerators 14, über z.B. einen Laser ein Ladungsbild auf der Trommel 10 erzeugt. Die Ladungsbilder werden anschliessend in einer Entwicklerstation 16 z.B. nach dem Magnetbürstenprinzip entwickelt. In einer Übertragungsstation 18 werden die nunmehr auf der Oberfläche der Trommel 10 angeordneten Tonerbilder auf Bildempfangsmaterial 20, z.B. eine Papierbahn als endgültigen Aufzeichnungsträger übertragen.

[0020] Dazu wird das Bildempfangsmaterial 20 an die Oberfläche der Trommel 10 herangeführt. Anschliessend wird es durch eine Fixierstation 22 durchgeführt. Der Aufbau der Fixierstation 22 ist z.B. in der DE-AS 28 38 864 ausführlicher beschrieben.

[0021] Die Fixierstation 22 besteht zunächst aus einem Behälter 24, an dessen Bodenfläche eine Heizeinrichtung 26 angeordnet ist. Ein auf den Boden des Behälters 24 gegebenes Lösungsmittel wird durch Erhitzen verdampft. Um ein Austreten des Lösungsmitteldampfes aus dem Behälter 24 zu verhindern, sind im oberen Bereich des Behälters 24 Kühlschlangen 28 angeordnet. In diesem Bereich kondensiert der Lösungsmitteldampf vom Kopf zum Boden des Behälters zurück. Mit Hilfe einer Papierumlenkwalze 30 wird das Bildempfangsmaterial 20 durch den Behälter 24 gelenkt. Wenn fixiert werden soll, befindet sich dabei die Papierumlenkwalze 30 in der Position I. Damit befindet sich das Bildempfangsmaterial 20 im Bereich des Lösungsmitteldampfes, der auf das darauf gebrachte Tonerbild einwirken kann.Während der Betriebspausen ist es zweckmässig, das Bildempfangsmaterial 20 aus dem Bereich des Lösungsmitteldampfes herauszunehmen. Dazu wird die Papierumlenkwalze 30 im Behälter 24 nach oben bewegt und in den Bereich der Kühlschlangen 28 gebracht, und zwar in die Position 11. Dort kühlt sich die Papierumlenkwalze 30 ab. Wird die Papierumlenkwalze 30 wieder in die Position I gebracht, besteht die Gefahr, dass auf ihrer Oberfläche Lösungsmitteldampf kondensiert. Wird das Bildempfangsmaterial 20 unmittelbar über die Oberfläche der Papierumlenkwalze 30 geführt, würde dieses das Kondensat von der Oberfläche der Papierumlenkwalze 30 aufsaugen und aus dem Behälter heraus transportieren.

[0022] Um dieses Bilden von Kondensat von vornherein zu vermeiden, besteht die Papierumlenkwalze 30 entsprechend der Darstellung der Fig. 2 aus einem rollenförmigen Walzenkörper 32 aus Polymethacrylimid-Schaum (Hartschaum) mit einem über den Walzenkörper gezogenen Kunststoffgewebe aus Polyäthylen 33. Ein derartiges Kunststoffgewebe ist z.B. aus dem Verpackungsbereich bekannt. Dabei wird dieses Gewebe schlauchförmig von einer Rolle abgezogen und über den zu verpackenden Gegenstand gezogen. Entsprechend der ausschnittsweisen vergrössert dargestellten Gitterstruktur der Fig. 2 besteht das Kunststoffgewebe aus übereinander kreuzförmig angeordneten Kunststoffäden.

[0023] Die in der Fig. 2 dargestellten Papierumlenkwalzen 30 und 35 lassen sich in einfacher Weise herstellen. Zu diesem Zwecke wird auf den rollenförmigen Walzenkörper 32 das Kunststoffnetz oder -gewebe 33 aufgezogen, und so abgeschnitten, dass es seitlich die Ränder des Walzenkörpers 32 überlappt. Bedingt durch die Elastizität des Kunststoffnetzes 33 ziehen sich die überstehenden Bereiche des Kunststoffnetzes 33 radial etwas zusammen. Die überstehenden Bereiche werden dann an den Stirnflächen des Walzenkörpers 32 über kreisförmige Kunststoffolien 34 aus schweissfähigem Material, z.B. Polyäthylen verschweisst. Damit ergeben sich vollständig plane Stirnflächen.

[0024] Zwei beispielhafte Ausführungsformen der Papierumlenkwalze haben einen Durchmesser von ca. 40 und ca. 60 mm, und eine Länge von 400 mm, wobei das Kunststoffnetz aus Einzelfäden von ca. 5/10 mm besteht und im aufgezogenen Zustand auf dem Walzenkörper 32 eine Maschenweite von 1 cm hat. Die Stirnflächen des Walzenkörpers 32 bestehen aus einer kreisförmigen Polyäthylenfolie, die mit dem Kunstnetz unter Druck bei 120 °C verschweisst ist.

[0025] Bei der Auswahl des auf den Papierwalzenkörper aufzuziehenden Kunststoffschlauches ist darauf zu achten, dass das Kunststoffnetz aus einem toner-abweisenden Kunststoff besteht bzw. von einem toner-abweisenden Kunststoff überzogen ist.

Ansprüche

1. Papierumlenkwalze (30) zum Führen des Aufzeichnungsträgers (20) in Druckeinrichtungen, bei der die mit dem Aufzeichnungsträger (20) in Berührung kommenden Bereiche der Papierumlenkwalze (30) eine gitterförmige, maschenartige Struktur aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierumlenkwalze (30) aus einem Walzenkörper (32) aus Kunststoffschaum mit auf dem Walzenkörper (32) aufgezogenem schlauchförmigem elastischem Kunststoffnetz aus toner-abweisendem Material besteht.

2. Papierumlenkwalze (30) zur Führung eines ein Tonerbild tragenden Aufzeichnungsträgers (20) durch einen Lösungsmitteldampf enthaltenden Behälter einer Fixierstation (22), bei der während Arbeitspausen der Aufzeichnungsträger (20) mittels der Papierumlenkwalze (30) aus einem Lösungsmitteldampf enthaltenden Behälterbereich in eine niedrige Temperatur aufweisenden, von Lösungsmitteldampf freien Behälterbereich verbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierumlenkwalze (30) aus einem Walzenkörper (32) aus Kunststoffschaum mit auf dem Walzenkörper (32) aufgezogenem, schlauchförmigem elastischem Kunststoffnetz (33) aus toner-abweisendem Material besteht.

3. Papierumlenkwalze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkörper (32) aus Polymethacryl-imid-Schaum und das Kunststoffnetz (33) aus Polyäthylen besteht.

4. Papierumlenkwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffnetz (33) die seitlichen Ränder des Walzenkörpers (32) überlappt und über kreisförmige, auf den Bodenflächen des Walzenkörpers (32) aufliegende Kunststoffolien verschweisst ist.

Revendications

1. Rouleau (30) de renvoi du papier servant à guider le support d'enregistrement (20) dans des dispositifs d'impression, les zones du rouleau (30) de renvoi du papier, qui viennent en contact avec le support d'enregistrement (20), possédant une structure maillée en forme de treillis, caractérisé par le fait que le rouleau (30) de renvoi du papier est constitué par un corps (32) constitué par une mousse de matière plastique comportant un filet élastique en matière plastique en forme de tuyau, emmanché sur le corps (32) et constitué en un matériau repoussant le toner.

2. Rouleau (30) de renvoi du papier pour le guidage d'un support d'enregistrement (20) portant une image de toner, à travers un récipient, contenant une vapeur de solvant, d'un poste de fixage (22), et dans lequel pendant les arrêts de travail, le support d'enregistrement (20) peut être amené au moyen d'un rouleau (30) de renvoi du papier depuis une partie du récipient contenant la vapeur de solvant dans une partie du récipient qui est à une faible température et est exempte de vapeur du solvant, caractérisé par le fait que le rouleau (30) de renvoi du papier est constitué par un corps (32) constitué par une mousse de matière plastique comportant un filet élastique en matière plastique en forme de tuyau, emmanché sur le corps (32) et constitué en un matériau repoussant le toner.

3. Rouleau de renvoi du papier suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le corps (32) du rouleau est constitué par une mousse d'un polymétacrylimide et que le filet en matière plastique (33) est constitué par du polyéthylène.

4. Rouleau de renvoi du papier suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le filet en matière plastique (33) recouvre les bords latéraux du corps (32) du rouleau et est soudé au moyen de feuilles circulaires de matière plastique apposées sur la surface de la surface d'extrémité du corps (32) du rouleau.

Claims

1. A paper drive roller (30) for guiding the data carrier (20) in printers, in which those parts of the paper drive roller (30) which come into contact with the data carrier (20) have a lattice-shaped, mesh-like structure, characterised in that the paper drive roller (30) consists of a roller body (32) which is made of synthetic resin foam and is provided with a tubular, elastic synthetic resin netting which is made of toner-rejecting material and is drawn onto the roller body (32).

2. A paper drive roller (30) for guiding a data carrier (20), carrying a toner image through a container, which contains a solvent vapour, of a fixing station (22), in which, during pauses in operation, the data carrier (20) can be moved by means of the paper drive roller (30) out of a container zone which contains solvent vapour into a container zone which is at a low temperature and which is free from solvent vapour, characterised in that the paper drive roller (30) consists of a roller body (32) made of synthetic resin foam and provided with a tubular, elastic synthetic resin netting (33) made of toner-rejecting material and is drawn onto the roller body (32).

3. A paper guide roller as claimed in Claim 1 or Claim 2, characterised in that the roller body (32) is made of polymethacrylimide foam and the synthetic resin netting (33) of polyethylene.

4. A paper guide roller as claimed in one of Claims 1 to 3, characterised in that the synthetic resin netting (33) overlaps the end edges of the roller body (32) and is welded by means of circular synthetic resin foils to the end faces of the roller body (32).

Zeichnung