DE4216366C2 - Fixiervorrichtung für ein elektrofotografisches Gerät - Google Patents
Fixiervorrichtung für ein elektrofotografisches GerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fixiervorrichtung zum Fixieren
eines elektrofotografischen einfarbigen Tonerbilds auf einem
Bildträger wie etwa Papier sowie ein elektrofotografisches
Gerät, das eine solche Fixiervorrichtung verwendet.
Verschiedene elektrofotografische Verfahren wurden beispiels
weise in den JP-PS 42-23 910 und 43-24 748 sowie in der US-
PS 22 97 691 vorgeschlagen. Ein gewöhnlich angewandtes elek
trofotografisches Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:
Erzeugen eines elektrostatischen latenten Bilds auf der Ober
fläche eines lichtempfindlichen Teils aus einem Fotoleiter
material, Entwickeln des latenten Bilds zu einem sichtbaren
Bild mit Hilfe eines Toners und Übertragen des entwickelten
Bilds auf einen Bildträger wie etwa Papier.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um ein Tonerbild auf einem
Bildträger wie Papier zu fixieren, nachdem das Tonerbild auf
den Bildträger übertragen ist, z. B.
das Lösungsmittel-Fixierverfahren, das Druck
fixierverfahren und das Thermofixierverfahren. Bei
dem Lösungsmittelfixierverfahren treten jedoch Probleme wie
die Erzeugung eines unangenehmen Geruchs und nachteilige
Auswirkungen auf die Gesundheit auf, weil sich die Lösungs
mitteldämpfe ausbreiten. Das Druckfixierverfahren ist eben
falls nachteilig, und zwar wegen unbefriedigender Fixier
eigenschaften.
Aufgrund dieser Nachteile des Standes
der Technik sowie aufgrund seiner Sicherheit und Wirtschaftlichkeit wird
in großem Umfang das
Thermofixierverfahren eingesetzt, bei dem der Toner, der ein
Tonerbild darstellt, durch Wärme zum Aufschmelzen gebracht
wird, um an dem Bildträger wie etwa Papier zu haften. Fig. 4
zeigt schematisch eine typische Thermofixiervorrichtung. Sie
hat eine Fixierwalze 1, die aus einem zylindrischen Kern aus
einem Metall wie einer Aluminiumlegierung oder aus Keramik
besteht, und ein Heizelement 5, das in dem zylindrischen Kern
2 angeordnet ist, wobei der Kern 2 eine Oberflächen- bzw.
Mantelschicht 4 aus einem hitzebeständigen Harz wie Polytetrafluor
ethylen oder einem hitzebeständigen Elastomermaterial wie einem
Silikon- oder einem Fluorkautschuk besteht. Ferner hat die
Fixiervorrichtung eine Andruckwalze 6, die aus einem zylin
drischen Kern 2′ beispielsweise aus Aluminium besteht und
eine Mantelschicht 4′ trägt, die aus einem elastischen Ma
terial wie Silikon- oder Fluorkautschuk oder einem hitzebeständigen
Harz wie Fluorharz besteht.
Beispiele für den Aufbau von Fixierwalzen sind in DE-A-36 06 662 und EP-B-0 018 140
beschrieben.
Die Fixiervorrichtung hat ferner eine Vielzahl von Trenn
klauen 18, die ein Wickeln des Papiers um die Fixier- oder
die Andruckwalze herum verhindern. Beispielsweise sind vier
bis fünf Trennklauen mit jeweils einer Breite von einigen
Millimetern vorgesehen. In den meisten Fällen sind die Trenn
klauen nur an der Fixierwalze vorgesehen. Im Fall eines
Hochgeschwindigkeitsdruckers oder eines Geräts mit Doppelsei
ten-Druckfunktion sind die Trennklauen aber auch an der An
druckwalze 6 vorgesehen.
Im Gebrauch wird das Übertragungspapier 15 (der Bildträger),
das ein darauf übertragenes Tonerbild trägt, durch den Ein
zugspalt zwischen der Fixierwalze 1 und der Andruckwalze 6
geführt, so daß das Tonerbild erwärmt und mit Druck beauf
schlagt wird, um auf dem Übertragungspapier 15 fixiert zu
werden. Dieses Fixierverfahren wird allgemein als Heißwalzen-
Fixierverfahren bezeichnet. Es sind zwar auch andere Arten
von Thermofixierverfahren wie etwa das Schnellfixierverfahren
und das Ofenfixierverfahren bekannt, aber das angegebene
Heißwalzen-Fixierverfahren wird am häufigsten angewandt, weil
eine ausgezeichnete Fixierleistung, eine hohe Fixiergeschwin
digkeit, hohe Sicherheit und Wirtschaftlichkeit damit ver
bunden sind.
Im allgemeinen glänzt ein Bild, nachdem es mit einer kon
ventionellen Fixiervorrichtung fixiert worden ist, die eine
Fixierwalze mit einer hitzebeständigen Harzbeschichtung 4 aufweist.
Die Lichtreflexion kann die Sichtbarkeit eines in einem solchen
Fixiervorgang fixierten Bildes beeinträchtigen.
Ein Heißwalzenfixierverfahren, das
mit dieser Art von Fixierwalze arbeitet, kann kein fixiertes Bild
hoher Güte liefern. Im allgemeinen wird eine Fluorharz-ummantelte Fixierwalze
hergestellt, indem ein
Fluorharz bis zum Schmelzen erwärmt und die Schmelze
auf die Oberfläche eines zylindrischen Kerns 2 aufgebracht wird, gefolgt von
Polieren der Oberflächenbeschichtung durch Schwabbeln.
Infolgedessen ist die Oberfläche der Schicht 4
außerordentlich glatt und hat nur eine geringe Elastizi
tät. Daher werden die Tonerteilchen, die das Tonerbild
auf dem Bildträger 15 bilden, flachgedrückt, so daß das
fixierte Bild glänzend wird.
Je größer der Planheitsgrad des fixierten Bildes, um so stärker
ist sein Glanz und somit die Lichtreflexion, was in einer
schlechten Sichtbarkeit des Bildes resultiert. Es ist daher
wirksam, feine Unregelmäßigkeiten auf der fixierten Bildoberfläche
auszubilden, da solche Unregelmäßigkeiten Licht streuen,
um dadurch die Lichtreflexion zu vermindern. Bei Farbbildern
werden jedoch häufig Glanzbilder bevorzugt, weil
reflektiertes Licht die Farben besser sichtbar macht. Ein
hohes Maß von Glätte eines Films, der ein fixiertes Bild
trägt, ist auch im Fall eines Overhead-Projektors wichtig,
weil bei einem solchen Anwendungsfall eine diffuse Reflexion
des übertragenen Lichts auf dem Film die Güte des projizierten
Bilds verschlechtert.
Im Fall von einfarbigen Bildern, insbesondere Schwarzweißbildern,
auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, wird
der Glanz des fixierten Bilds möglichst weitgehend verringert,
bevorzugt auf 10% oder weniger, ausgedrückt als Glanzgrad,
wie noch erläutert wird, weil die Güte des Bilds durch
die Lichtreflexion sehr wesentlich beeinträchtigt wird.
Das vorgenannte Problem des Glanzes des fixierten Bilds ist
weniger schwerwiegend, wenn die Mantelschicht 4 der Fixier
walze aus einem elastischen Material wie etwa einem Silikon
kautschuk besteht. In einem solchen Fall werden die Toner
teilchen nicht gequetscht, und zwar teils wegen feiner Un
regelmäßigkeiten auf der Oberfläche der Schicht 4 und teils
wegen der erheblichen Elastizität der Oberflächenschicht, so
daß das Bild nach dem Fixieren keinen Glanz aufweist.
Ein solches elastisches Material ist jedoch
im allgemeinen wenig abriebfest. Die Mantelschicht 4
der Fixierwalze wird infolge des Reibkontakts mit dem Bildträger
15, den Trennklauen 18 und einem Temperaturfühler 19 schnell
verschlissen, so daß ihre Fixierleistung innerhalb kur
zer Zeit nachläßt. Die Lebensdauer der
Fixierwalze ist daher kurz.
Die elastische Mantelschicht ist im allgemeinen gegen mecha
nische Kompression nicht beständig, so daß die Mantelfläche
mit großer Dicke hergestellt wird, um eine ausreichende
Druckfestigkeit zu erhalten. Eine derart große Dicke der
Mantelschicht verringert die Wärmeübertragung vom Heizelement
5 zu der Außenseite der Mantelschicht, d. h. der Oberfläche
der Fixierwalze 1. Infolgedessen wird die Temperatur der
Oberfläche der Fixierwalze 1 in nachteiliger Weise auf einen
Wert verringert, der unter dem zum Fixieren verlangten Wert
liegt, und zwar besonders dann, wenn eine Reihe von aufein
anderfolgenden Bildträgern durch die Fixiervorrichtung ge
leitet wird, so daß die Fixierleistung ernsthaft verschlech
tert wird. Somit besteht die Gefahr, daß das elastische Ele
ment aufgrund der Anwesenheit eines Trennmittels wie etwa
Silikonöl, das aufgebracht wird, um ein Abfärben von Toner zu
verhindern, quillt und sich verformt, was zu einem Knittern
des Bildträgers 15 führt. Die Verwendung
eines solchen Trennmittels ist notwendig, weil ohne ein
solches Trennmittel nicht nur in nachteiliger Weise ein
Verschieben von Toner erfolgen kann, sondern auch ein Teil
des Toners auf dem Bildträger 15 an der Mantelfläche 4 der
Fixierwalze 1 haften kann, so daß das Ablösen des Bildträgers
von der Fixierwalze 1 beeinträchtigt wird. Mit dieser Art von
Fixierwalze ist es daher schwierig, eine wartungsfreie
Fixiervorrichtung zu erhalten.
Die nicht geprüfte JP-Patentveröffentlichung 61-32 081 zeigt
ein Verfahren, bei dem eine spezielle Fixierwalze verwendet
wird, um die Ausbildung von Glanz auf fixierten Bildern zu
verhindern. Diese Fixierwalze hat einen zylindrischen Kern 2,
der über eine Zwischenschicht eines Klebstoffs mit einem
thermisch aufgeschrumpften Fluorharzrohr ummantelt ist.
Die Außenfläche des Rohrs ist auf eine Oberflächenrauhigkeit
von 2-3 µm Rz, gemessen nach der Zehn-Punkt-Mittelwert-Methode
gemäß JIS B 0601/197, ange
rauht. Fixierwalzen müssen jedoch eine Lebensdauer haben, die
zwei- bis dreimal so lang wie die des Entwicklers ist. Da die
angerauhte Oberfläche der Fixierwalze dieses Typs sehr
schnell verschleißt, ist diese Walzenart nicht geeignet, um
eine große Anzahl Kopien, beispielsweise mehrere tausend und
in manchen Fällen mehr als eine Million Kopien, zu fixieren.
Zum Hochgeschwindigkeits-Fixieren wird eine hohe
Drehgeschwindigkeit der Fixierwalze benötigt. Leider för
dert jedoch die angerauhte Oberfläche die Tonerverschiebung
insbesondere dann, wenn die Fixierwalze sich mit hoher Geschwin
digkeit dreht.
Auf dem Gebiet der Elektrofotografie wird zunehmend eine
höhere Betriebsgeschwindigkeit und eine verbesserte Bildgüte
sowie außerdem eine Herabsetzung des Stromverbrauchs und der
Herstellungskosten gefordert. Insbesondere haben dabei die
Verlängerung der Lebensdauer der Fixierwalze und die Besei
tigung der Notwendigkeit von Wartungsarbeiten für Fixier
walzen sehr große Bedeutung.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Fixiervorrichtung für ein
elektrofotografisches Gerät anzugeben, die über
einen langen Zeitraum betrieben werden und ein
fest fixiertes Bild mit geringem Glanz liefern kann.
Ferner soll eine Verwendung
einer solchen Fixiervorrichtung angegeben werden, mit der die Erzeugung
farbiger elektrofotografischer Bilder mit geringem Glanz in
einem breiten Toner-verschiebungsfreien
Temperaturbereich möglich ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fixiervorrichtung
für ein elektrofotografisches Gerät nach
einem der Ansprüche 1 bis 3 sowie durch die Verwendung einer solchen
Fixiervorrichtung nach Anspruch 12.
Bei der Fixiervorrichtung nach Anspruch 1 ist auf der Andruckein
richtung, etwa einer Fixierwalze, eine Schicht gebildet,
die aus einer weichen Matrix und Granulat besteht, wobei das
Granulathärter als die Matrix und darin dispergiert ist.
Eine solche Schicht kann beispielsweise durch Dispergieren
von Füllstoffteilchen in einer weichen Harzmatrix erhalten
werden, wobei die Teilchengröße der Füllstoffteilchen der
Rauhigkeit der zu bildenden feinen Unregelmäßigkeiten ent
spricht. Es ist auch möglich, als Material für die Oberflä
chenschicht der Andruckeinrichtung ein Gemisch mit härtbarem
Polyimid und Fluorharz zu verwenden,
das nach dem Härten hartes Polyimid in weichem Fluorharz
dispergiert hinterläßt.
Im Gebrauch wird der weiche Matrixteil durch den beim
Fixieren aufgebrachten Druck elastisch verformt, so daß harte
Füllstoffteilchen feine Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche
des ein Tonerbild tragenden Bildträgers, beispielsweise
Papier, ausbilden, so daß nach dem Fixieren das Bild Licht
streut.
Bei der Fixiervorrichtung nach Anspruch 3 wird der unterschiedliche Druckelasti
zitätsmodul der Oberflächenschicht, die die Oberfläche der
Druckeinrichtung wie etwa einer Fixierwalze bildet, und der
darunterliegenden Unterschicht ausgenützt. Die Oberfläche
der Unterschicht ist mit einer rauhen Oberfläche versehen. Da
die Unterschicht einen größeren Druckelastizitätsmodul als
die Oberflächenschicht hat, wird durch die Beaufschlagung mit
Fixierdruck die Oberflächenschicht nach oben gedrückt und
verformt unter Bildung von feinen Unregelmäßigkeiten an der
Oberfläche der Oberflächenschicht, wobei diese Unregelmäßig
keiten dazu dienen, die Oberfläche des Bildträgers rauher zu
machen, wodurch der Glanz des fixierten Bilds vermindert
wird. Bei diesem Aspekt der Erfindung können feine Unregel
mäßigkeiten mit einem hohen Maß an Reproduzierbarkeit auch
dann gebildet werden, wenn die Oberflächenschicht abgerieben
ist, d. h. solange die Oberflächenschicht vorhanden ist, da
eine solche Rauhigkeit durch die Unterschicht unter der
Oberflächenschicht entsteht.
Bei der Fixiervorrichtung nach Anspruch 2 sind Merkmale
der beiden vorgenannten
Vorrichtungen verknüpft. Der gleiche Vorteil
wie bei der Vorrichtung nach Anspruch 3 kann dadurch erhalten werden, daß
Füllstoffteilchen mit einem größeren Druckelastizitätsmodul
als dem der Oberflächenschicht eingesetzt werden.
Wenn bei der Andruckeinrichtung
die Oberflächenschicht direkt auf dem
zylindrischen Kern gebildet ist, kann die Aufgabe der Erfin
dung gelöst werden durch Bilden der vorgenannten Unregelmä
ßigkeiten auf der Oberfläche des Kerns. In einem solchen Fall
sorgen die Unregelmäßigkeiten für eine körnchenförmige unre
gelmäßige Oberfläche von relativ gleichmäßiger Größe, die
durch Sandstrahlen oder Ätzen gebildet wird. Wenn der zylin
drische Kern durch Kaltziehen aus Aluminium hergestellt ist,
kann eine unregelmäßige Oberfläche, die Linieneindrücke auf
weist, die in Ziehrichtung verlaufen, die Aufgabe der Erfin
dung nicht lösen.
Die feinen Unregelmäßigkeiten können auf der Oberfläche einer
Unterschicht gebildet sein, die beispielsweise aus einem Harz
auf der Oberfläche des zylindrischen Kerns gebildet ist. In
einem solchen Fall ist es jedoch wichtig, daß die Unter
schicht einen größeren Druckelastizitätsmodul als die Ober
flächenschicht hat, da sonst auch bei Beaufschlagung mit
Fixierdruck keine Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche der
Mantelschicht gebildet werden könnten.
Die unregelmäßige Struktur der Unterschicht kann durch ein
geeignetes Anrauhverfahren wie etwa Sandstrahlen erzeugt
werden, oder sie kann durch Dispergieren von metallischen
oder anderen anorganischen Füllstoffen oder organischen
Füllstoffen in der Matrix des Unterschichtmaterials gebildet
werden. Die Aufgabe der Erfindung kann gelöst werden durch
Einsatz eines Füllstoffs mit einem größeren Druckelastizi
tätsmodul als die Oberflächenschicht.
Ähnlich wie beim Dispergieren des vorgenannten organischen
Füllstoffs nach dem Härten der Unterschicht kann die Aufgabe
der Erfindung auch dadurch gelöst werden, daß Granulatteil
chen in der Unterschicht gebildet werden, die einen größeren
Druckelastizitätsmodul als die Oberflächenschicht haben. Sol
che Granulatteilchen können beispielsweise aus warmhärtendes
Polyimid enthaltendem Fluoroharz gebildet werden. Wenn diese
Materialart durch Wärme gehärtet wird, erscheint Polyimid,
das einen vergleichsweise großen Druckelastizitätsmodul hat,
in Form von kleinsten Inselchen, die willkürlich in der
Fluoroharzmatrix, die einen vergleichsweise kleinen Druck
elastizitätsmodul hat, dispergiert sind, so daß eine Unter
schicht erhalten wird, die derjenigen praktisch äquivalent
ist, die durch Dispergieren von Polyimidteilchen erhalten
wird. Eine gleichartige Wirkung wird erhalten, wenn als das
Material der Unterschicht ein poröses Material verwendet
wird.
Bevorzugt hat die Unterschicht auch die Funktion eines Kleb
stoffs, durch den die Oberflächenschicht mit dem zylindri
schen Kern haftend verbunden ist.
Es ist ferner bevorzugt, daß der Unterschied des Druckelasti
zitätsmoduls zwischen der Unterschicht und der Oberflächen
schicht 2000 kg/cm2 oder mehr beträgt. Die Oberflächenrauhig
keit der feinen Unregelmäßigkeiten liegt zwischen 5 und 50 µm
und bevorzugt zwischen 10 und 45 µm, gemessen nach der Zehn-
Punkt-Mittelwertmethode. Eine Oberflächenrauhigkeit von
weniger als 5 µm kann den erwarteten Effekt nicht erzeugen.
Umgekehrt kann eine Oberflächenrauhigkeit von mehr als 50 µm
dazu führen, daß die Oberflächenschicht beschädigt wird, wo
durch die Lebensdauer der Fixierwalze verkürzt wird, und zwar
insbesondere, wenn die Unterschicht und die Oberflächen
schicht aus einem Metall bzw. einem organischen Material be
stehen, da Metalle im allgemeinen einen wesentlichen größeren
Druckelastizitätsmodul als organische Materialien haben.
Wenn die Unterschicht eine Harzschicht ist,
darf sie nicht dicker sein als 50 µm, da sonst die Wärmeleitung
zu gering ist, um eine befriedigende
Fixiergeschwindigkeit oder Fixierfestigkeit
zu erreichen.
Metalle wie Aluminiumlegierungen, Keramikwerkstoffe und hitze
beständige Kunststoffe können zweckmäßig als Materialien für den
zylindrischen Kern der Fixierwalze verwendet werden.
Als Material für die Oberflächenschicht der
Fixierwalze kann ein hitzebeständiges Fluoroharz wie Ethylentetrafluorid
oder ein warmschrumpfbares Harz wie Tetrafluorethylen/Per
fluoralkylvinylether-Copolymer (PFA) zu verwenden. Bevorzugt
hat die aus diesen Materialien hergestellte Oberflächen
schicht eine Dicke von 20-100 µm, um die erforderliche Wär
meleitfähigkeit und die verlangten mechanischen Eigenschaften
sowie Abriebfestigkeit aufzuweisen.
Als das Material der Unterschicht kann ein Fluorkohlenstoff-
Polymer wie Polyimid, fluoriertes Polyimid und Tetrafluor
ethylen sowie ein Gemisch von hitzebeständigen Harzen wie Polyimid
und Fluoroharz eingesetzt werden.
Die Andruckwalze dient zur Stützung der Fixierwalze während
der Fixierung und weist eine elastische Mantel- bzw. Ober
flächenschicht auf, die aus Silikonkautschuk, fluoriertem
Kautschuk oder Fluorsilikonkautschuk hergestellt und so ge
formt ist, daß eine erforderliche Breite des Einzugsspalts
erhalten wird. Diese Oberflächenschicht kann erforderlichen
falls mit einer warmschrumpfbaren Fluorharzschicht
beschichtet sein.
Die Fixier- oder die Andruckwalze kann mit einer geeigneten
Heizeinrichtung, etwa einer Mantelheizeinrichtung, aufgeheizt
werden, die im Inneren jeder Walze angeordnet ist.
Die Oberfläche der Fixierwalze und/oder der Andruckwalze kann
mit einer dünnen Schicht eines organischen Siloxans wie etwa
Silikonöl versehen sein, um die Oberflächenenergie herab
zusetzen, wodurch die Trennung des Bildträgers wie etwa
Papier von der Walze verbessert wird.
Die Fixiervorrichtung gemäß der Erfindung wird typischerweise
unter Bezugnahme auf die in Fig. 4 gezeigte Walze beschrie
ben, aber die Erfindung kann auch bei einer Band-Fixiervor
richtung, wie sie schematisch in Fig. 5 gezeigt ist, ange
wandt werden.
Der Oberflächenzustand des fixierten Bilds wird außerdem
durch die viskoelastischen Eigenschaften des zum Entwickeln
eingesetzten Toners beeinflußt. Insbesondere nimmt der Glanz
des fixierten Bilds mit größer werdendem Verhältnis zwischen
dem Verlustmodul, der ein Maß für die Viskosität ist, und
dem Speichermodul, der ein Maß für die Elastizität ist, zu
(Verlustfaktor = Verlustmodul/Speichermodul). Wenn
nämlich die Tonerteilchen unter Druck mit oder ohne Anwendung
von Wärme gedrückt und gequetscht werden, passen sich diese
Teilchen dem Zustand der Oberfläche der Fixierwalze an, wenn
die Rückprallkraft oder elastische Kraft für die Rückkehr zur
Ausgangsform jedes Teilchens durch die durch die Viskosität
erzeugte Kraft überschritten wird. Der oben genannte Ver
lustfaktor ist daher bevorzugt klein.
Der Speichermodul beeinflußt auch die Tonerverschiebung auf
der Fixierwalze während des Fixiervorgangs. Ein zu kleiner
Speichermodul verringert in nachteiliger Weise den verschie
bungsfreien Bandbereich (Temperaturbereich, über den eine
Verschiebung nicht auftritt). Umgekehrt beeinflußt ein zu
großer Speichermodul die Fixierstärke und erhöht in nachtei
liger Weise die Viskosität (bevorzugt ist eine
möglichst geringe Viskosität).
Auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Wissens ist
der Wert des Verlustfaktors (tan δ) be
vorzugt 4 oder kleiner. Wenn dieser Wert 4 übersteigt, wird
der Glanz des fixierten Bilds im Fall eines Papiers mit einem
Riesgewicht von 135 kg 10% übersteigen. Ein so hoher Glanz
wert ist für einfarbige Bilder nicht bevorzugt. Der Speicher
modul ist bevorzugt 2·202 Pa oder mehr, stärker bevorzugt
liegt er zwischen 2·102 und 1·104 Pa. Der tonerverschie
bungsfreie Bereich tendiert dazu, enger zu werden, wenn der
Speichermodul unter 2·102 Pa liegt.
Die Fixiervorrichtung nach der Erfindung kann Tonerbilder in
wirksamer Weise fixieren, wenn der Toner ein Pulver ist, das
hauptsächlich aus einem, zwei oder mehr der folgenden Materi
alien unter Zugabe eines Pigments der gewünschten Farbe be
steht. Diese Tonermaterialien umfassen: Harze vom Styroltyp
(Polymer oder Copolymer, das Styrol oder einen Styrol-Sub
stituenten enthält) wie Polystyrol, Chlorpolystyrol, Poly
alpha-methylstyrol, Styrol/Chlorstyrol-Copolymer, Styrol/
Propylen-Copolymer, Styrol/Butadien-Copolymer, Styrol/Vinyl
chlorid-Copolymer, Styrol/Vinylacetat-Copolymer, Styrol/
Maleinsäure-Copolymer, Styrol/Acrylsäureester-Copolymer
(z. B. Styrol/Methylacrylat-, Styrol/Butylacrylat-, Styrol/
Octylacrylat- und Styrol/Phenylacrylat-Copolymer), Styrol/
Methacrylsäureester-Copolymer (z. B. Styrol/Methylmethacry
lat-, Styrol/Butylmethacrylat-, Styrol/Octylmethacrylat- und
Styrol/Phenylmethacrylat-Copolymer), Styrol/alpha-Methyl
chloracrylat-Copolymer, Styrol/Acrylnitrilacrylat-Copolymer;
Vinylchloridharz; Colophonium/denaturiertes Maleinharz;
Phenolharz; Epoxidharz; Esterharz; niedermolekulares Poly
ethylen; niedermolekulares Polypropylen, Ionomer-Harz,
Urethan-Harz; Ketonharz; Styrol-Ethylacrylat-Harz; Xylolharz
und Polyvinylbutyral.
Die Fixiervorrichtung nach der Erfindung kann Tonerbilder so
fixieren, daß die Bilder nach dem Fixieren verminderten Glanz
aufweisen, und zwar dadurch, daß die rauhe Oberfläche, d. h.
die durch die Oberflächenschicht der Walze während der Fixie
rung geformten feinen Unregelmäßigkeiten, das Licht streuen
bzw. diffus machen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind feine Unregel
mäßigkeiten an der Unterschicht gebildet, die einen größeren
Druckelastizitätsmodul als die Oberflächenschicht hat. Wenn
der Fixierdruck aufgebracht wird, bewirken die feinen Unre
gelmäßigkeiten eine Verformung der Oberflächenschicht zur
Außenseite hin, so daß gleiche feine Unregelmäßigkeiten auf
der Oberflächenschicht erscheinen. Das Muster solcher feinen
Unregelmäßigkeiten wird dann auf die fixierte Bildoberfläche
übertragen. Diese Art von Fixierwalze hat ungeachtet des
Verschleißes der Oberflächenschicht eine lange Lebensdauer,
da die an der Unterschicht gebildeten feinen Unregelmäßig
keiten unabhängig von einer verschleißbedingten Verminderung
der Dicke der Oberflächenschicht ihre Funktion ausüben.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Fixierwalze,
die in einem Ausführungsbeispiel einer Fixiervor
richtung nach der Erfindung vorgesehen ist;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Fixierwalze
gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Er
findung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines elektrofotogra
fischen Geräts, das zum Zweck der Auswertung des
Effekts der Erfindung eingesetzt wurde;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Fixiervor
richtung, die in einem elektrofotografischen Gerät
verwendet wird; und
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines anderen Aus
führungsbeispiels der Fixiervorrichtung, nach der
Erfindung.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrie
ben.
Fig. 1 zeigt schematisch im Schnitt eine Fixierwalze, die in
einem Ausführungsbeispiel der Fixiervorrichtung verwendet
wird. Diese Fixierwalze hat einen zylindrischen Kern 2 aus
einer Aluminiumlegierung und eine Oberflächen- bzw. Mantel
schicht 4 aus einem Harz, die auf der Oberfläche des zylin
drischen Kerns 2 gebildet ist. Fig. 2 zeigt eine andere Art
von Fixierwalze, bei der eine Unterschicht 3 aus einem Harz
auf dem zylindrischen Kern 2 und eine Oberflächenschicht 4
aus einem Harz auf der Unterschicht 3 gebildet ist. Diese
Fixierwalze soll dazu dienen, ein Tonerbild durch Wärme zu
fixieren, die von einem Heizelement 5 erzeugt wird, das im
zylindrischen Kern 2 angeordnet ist.
Fig. 3 zeigt schematisch ein elektrofotografisches Gerät, das
für die Zwecke der Untersuchung der Vorteile der Erfindung
verwendet wird. Das elektrofotografische Gerät hat eine
lichtempfindliche Trommel 7, auf der eine organische fotolei
tende Schicht gebildet ist und die in Pfeilrichtung drehbar ist.
Im Gebrauch erhält die Oberfläche der lichtempfindlichen
Trommel 7 vorbestimmte elektrische Ladungen mit Hilfe einer
Ladeeinheit 12. Die so geladene Oberfläche der lichtempfind
lichen Trommel 7 wird von einem Laserstrahl 11 abgetastet,
der nach Maßgabe von Bildinformationen so moduliert wird, daß
die Ladungen von den mit dem Abtastlaserstrahl bestrahlten
Teilen entfernt werden, so daß auf der Oberfläche der licht
empfindlichen Trommel 7 ein elektrostatisches latentes Bild
erzeugt wird. Anschließend wird das elektrostatische latente
Bild durch einen Toner 9 entwickelt, der durch Reibung in
einem Entwickler 8, der in einer Entwicklungseinheit 10
enthalten ist, elektrisch aufgeladen worden ist, so daß auf der
Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 ein sichtbares
Tonerbild erzeugt wird. Dieses sichtbare Tonerbild wird dann
auf ein Aufzeichnungspapier (einen Bildträger) 15 mittels
einer Übertragungseinrichtung 14 übertragen, und das übertra
gene Tonerbild wird dann mit der Fixiervorrichtung 16 gemäß
der Erfindung fixiert.
Auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 nach der
Bildübertragung verbliebene elektrische Ladungen werden von
einer Ladungsentfernungseinheit 17 entfernt, und etwaige
restliche Tonerteilchen werden von einer als Reinigungsein
richtung dienenden Pelzhaarbürste 13 entfernt. Die Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 7 wird dann erneut von der
Ladeeinheit 12 geladen. Dieser Vorgang wird für weitere Ko
piervorgänge wiederholt.
Die Fixiervorrichtung 16 hat eine Andruckwalze 6, die aus
einem zylindrischen Kern, einer hitzebeständigen elastischen
Schicht mit 7 mm Dicke, die auf der Oberfläche des zylindri
schen Kerns aus HTV-Silikonkautschuk (= hochtemperatur
vulkanisierter Silikonkautschuk) geformt ist, und einem
wärmeschrumpfbaren Schlauch einer Dicke von 40 µm, der auf
der Oberfläche der warmfesten elastischen Schicht aus PFA
(Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether-Copolymer)
gebildet ist, besteht. Die Andruckwalze 6 hat einen Außen
durchmesser von 60 mm und ist so angeordnet, daß sie ent
sprechend der Drehung der Fixierwalze 1 in Pfeilrichtung
drehbar ist. Eine Druckeinrichtung (nicht gezeigt) ist vor
gesehen, um zwischen der Fixierwalze 1 und der Andruckwalze 6
eine vorbestimmte Druckkraft auszubilden.
Ein zylindrischer Kern, der beispielsweise durch Ziehen aus
einer Aluminiumlegierung (Druckelastizitätsmodul
7·105 kg/cm2) hergestellt war, wurde an seiner Oberfläche
poliert, um während des Ziehens entstandene Linieneindrücke
zu entfernen. Dann wurde die Oberfläche des zylindrischen
Kerns durch Sandstrahlen angerauht, d. h. es wurden feine
Unregelmäßigkeiten gebildet, und zwar bis zu 20 µm, gemessen
als Zehn-Punkt-Mittelwert. Dann wurde ein wärmeschrumpf
barer PFA-Schlauch auf die angerauhte Oberfläche des zylin
drischen Kerns geschoben und erwärmt, so daß eine Schicht von
40 µm (Druckelastizitätsmodul 6700 kg/cm2) auf dem zylindri
schen Kern gebildet wurde, wodurch eine Fixierwalze mit einem
Außendurchmesser von 60 mm und einer glatten Oberfläche er
halten wurde. Ein Heizelement 5 wurde gemäß Fig. 1 in den
zylindrischen Kern eingebaut.
Ferner wurde eine Masse mit der folgenden Zusammensetzung in
einem Henschel-Mischer vorgemischt:
Styrol/Butylacrylat-Copolymer | |
100 Gewichtsteile | |
Chromsalicylatkomplexverbindung | 2 Gewichtsteile |
Ruß (Kohlenstoff Nr. 44) | 10 Gewichtsteile |
Polypropylen | 5 Gewichtsteile |
Das Gemisch wurde in einem Zweiwellen-Extruder zum Schmelzen
gebracht und geknetet und in einer Strahlmühle pulverisiert,
gefolgt von Klassifizierung in einem Zickzack-Sichter zu
Tonerteilchen einer mittleren Teilchengröße von 11µm. Ein
Zweikomponentenentwickler wurde dann hergestellt durch
Vermischen dieses Toners mit einem Ferrit-Träger (F-150:
hergestellt von Powder Tec Company) mit einem Toner/Träger-
Gewichtsverhältnis von 3 : 97. Unter Anwendung eines mit
Umkehrentwicklung arbeitenden Laserdruckers wurden Bilder mit
dem so erhaltenen Entwickler auf aufeinanderfolgenden 60
Blatt Kopierpapier (Größe A-4) erzeugt, und die Bilder auf
diesen Blättern wurden kontinuierlich von einer Fixiervor
richtung fixiert, die die vorgenannte Fixier- und Andruck
walze aufwies. Die Manteltemperatur der Fixierwalze wurde auf
190°C eingestellt.
Das mit dem oben beschriebenen Vorgang fixierte Bild zeigt
einen Glanzgrad von 7% in einem schwarzen vollen Teil einer
Größe von 6,45 cm2 und eine Bildintensität von 90% oder
mehr. Der Glanzgrad und die Bildintensität änderten sich auch
nach einem fortlaufenden Kopier- und Fixiertest von 500 000
Blatt Papier nicht.
Bei dem obigen Test wurde der Glanzgrad gemessen durch Bilden
und Fixieren eines schwarzen Vollbilds einer Größe von
6,45 cm2 auf einem Papier mit einem Gewicht von 135 kg/Ries
(ca. 42 Pfund Riesgewicht) und Messen des Glanzgrads Gs (75°)
unter Verwendung eines winkelverstellbaren Glanzmeßgeräts
[VG-1B von Nippon Densyoku]. Die Bildfestigkeit wurde gemessen
durch Aufbringen eines Reparatur-Klebebands (Nr. 810 von 3M
Company) auf das genannte schwarze Vollbild von 6,45 cm2,
Andrücken des Klebebands mit einem Druck von 2 kg mit Hilfe
einer Metallwalze mit einem Durchmesser von 60 mm, Ablösen
des Klebebands von dem Papier und Vergleichen der Bilddichte
nach dem Ablösen mit der Bilddichte, die vor dem Aufbringen
des Klebebands gemessen worden war.
Ein warmhärtendes Polyimid (Druckelastizitätsmodul
23 000 kg/cm2) wurde auf die Oberfläche des zylindrischen
Kerns 2 aus der genannten Aluminiumlegierung aufgebracht und
dann warmgehärtet. Die Oberfläche der Polyimidschicht wurde
sandgestrahlt, so daß die Oberfläche dieser Schicht auf eine
Oberflächenrauhigkeit mit einem Zehn-Punkt-Mittelwert von
20 µm aufgerauht wurde, wodurch eine Unterschicht gebildet
wurde. Ein wärmeschrumpfbarer Schlauch aus PFA überdeckte die
Unterschicht und wurde erwärmt, so daß eine Schicht mit einer
Dicke von 40 µm (Druckelastizitätsmodul 6700 kg/cm2) ent
stand. Dann wurde ein Heizelement 5 in dem zylindrischen Kern
2 angeordnet, wodurch eine Fixierwalze der in Fig. 2 gezeig
ten Art mit einem Außendurchmesser von 60 mm erhalten wurde.
Fixierwalzen der Beispiele 3 ff. wurden ebenfalls hergestellt
durch Bilden von Unterschichten und Oberflächenschichten mit
dem gleichen Verfahren wie oben, wobei die Harzschichtmate
rialien entsprechend der Tabelle 1 eingesetzt wurden. Die so
hergestellten Fixierwalzen wurden in eine Fixiervorrichtung
eingebaut und dem gleichen kontinuierlichen Druck- und
Fixiertest wie in Beispiel 1 unterzogen, um die Glanzgrade
und die Bildintensität zu messen. Die Meßergebnisse sind in
der Tabelle 1 ebenfalls angegeben.
Bei jedem der Beispiele 6, 7 und 8 und bei Vergleichsbeispiel
7 wurde die Unterschicht nicht sandgestrahlt, so daß die
Oberfläche der Fixierwalze glatt war. In diesem Zustand konn
te die Rauhigkeit oder Größe der in der Unterschicht einge
betteten Polyimidteilchen nicht gemessen werden. Daher wurde
nach dem Ausbilden der Oberflächenschicht ein Teil der Ober
flächenschicht von der Unterschicht abgelöst, um die Ober
fläche der Unterschicht freizulegen, und die Rauhigkeit der
freigelegten Oberfläche wurde nach der Zehn-Punkt-
Mittelwert-Methode gemessen. Infolge der Ablösung hatte sich der
Fluorharzteil auf dem PFA der Oberflächenschicht abgesetzt,
so daß das Polyimidgranulat auf der Unterschicht verblieb.
Die Größe der so verbliebenen Polyimidkörnchen auf der Unter
schicht wurde gemessen.
Bilder wurden entwickelt unter Verwendung eines Styrol-Acrylharz enthaltenden schwarzen
Toners mit einem Speicher
modul (G′) von 1680 Pa und einem Verlustfaktor
(tan δ) von 1,6 bei 150°C. Unter Anwendung der Fixierwalze
von Beispiel 6 wurde eine kontinuierliche Druck- und Fixier
prüfung unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1
durchgeführt. In diesem Fall zeigte die Fixiervorrichtung ein
sehr gutes Betriebsverhalten: Bildglanz 7%, Fixierfestigkeit
97%, Kaltverschiebungs-Erzeugungstemperatur 165°C oder we
niger (Papier mit einem Riesgewicht von 180 kg (ca.
56 Pfund)) und Heißverschiebungs-Erzeugungstemperatur 230°C
oder höher (Riesgewicht 55 kg (ca. 17 Pfund)), so daß sich
ein weiter verschiebungsfreier Bereich ergibt. Der Glanzgrad,
die Fixierstärke und die Breite des verschiebungsfreien
Bereichs änderten sich kaum auch nach konsekutiven 500 000
kontinuierlichen Druck- und Fixierzyklen. Ein deutliches und
stabiles Kopierbild konnte auch nach Reproduktion von einer
Million Blatt Kopierpapier noch erhalten werden.
Die Viskoelastizitäts-Charakteristik des vorgenannten Toners
wurde gemessen durch Bestimmen der Temperaturabhängigkeit des
Toners mit der Konus-Platten-Methode unter Anwendung eines
Rheopexie-Analysators (RPX-705 von Iwamoto Seisakusho) unter
den folgenden Bedingungen: Konuswinkel 3° Konusradius
1,5 cm, Öffnungswinkel des Konus 87° und Frequenz 0,1 Hz,
während gleichzeitig die Verformungsrate auf "auto" einge
stellt wurde, wonach der Speichermodul (G′) und der Verlust
faktor (tan δ) bei 150 °C bestimmt wurden. Die Art
des Trägers des Entwicklers und das Auswertungsverfahren sind
die gleichen, wie sie in Verbindung mit Beispiel 1 erläutert
wurden.
Fixiercharakteristiken gemäß Tabelle 2 wurden erhalten, wenn
die Fixierwalze von Beispiel 6 in Verbindung mit Tonern ein
gesetzt wurde, die verschiedene Zusammensetzungen und ver
schiedene Viskoelastizitäts-Charakteristiken aufwiesen.
Aus der Tabelle 2 ist ersichtlich, daß fixierte Bilder hoher
Güte mit geringem Glanzgrad bei erweitertem verschiebungs
freiem Bereich erhalten werden, wenn Toner mit einem Verlust
faktor von nicht mehr als 3 und einem Speichermodul
von nicht weniger als 200 verwendet werden.
Die Oberfläche des aus einer Aluminiumlegierung hergestellten
zylindrischen Kerns wurde mit Hilfe einer Klebstoffschicht
(Dicke 5 µm) aus einem warmhärtbaren Epoxidharz mit einer
Schicht von Ethylentetrafluoridharz beschichtet, das einen
Druckelastizitätsmodul von 5500 kg/cm2 nach dem Härten hatte
und 20 Vol. -% Titanoxid enthielt, das einen Druckelastizi
tätsmodul von 1·106 kg/cm2 und eine Teilchengröße zwischen
10 und 15 µm hatte. Die Ethylentetrafluorid-Beschichtung
wurde dann wärmebehandelt, um eine Schicht einer Dicke von
25 µm zu erhalten, so daß eine Fixierwalze (Außendurchmesser
60 mm) des Typs von Fig. 1 mit einem hohen Maß an Oberflä
chenglätte erhalten wurde.
Die Fixierwalze wurde in eine Fixiervorrichtung eingebaut,
und mit dieser Fixiervorrichtung fixierte Bilder wurden in
gleicher Weise wie in Beispiel 1 in bezug auf Glanz des
fixierten Bilds und Fixierfestigkeit gemessen. Bilder hoher Güte
mit einem geringen Glanz von 8,5% und einer hohen
Fixierfestigkeit von 93% konnten dabei erhalten werden.
Der Glanzgrad und die Fixierfestigkeit wurden mit dem gleichen
Verfahren wie in Beispiel 1 gemessen, wobei jedoch das Titan
oxid von Beispiel 15 durch ein warmhärtbares Polyimidpulver
(Druckelastizitätsmodul: 23 000 kg/cm2) mit einer mittleren
Teilchengröße von 13-18 µm ersetzt worden war. Bilder hoher
Güte mit einem Glanzgrad von 8,1% und einer Fixierfestigkeit von
94% wurden erhalten.
Die Oberfläche des vorgenannten Aluminiumlegierungs-Kerns
wurde mit einer Schicht aus Ethylentetrafluoridharz beschich
tet, das einen Druckelastizitätsmodul von 3000 kg/cm2 nach
dem Härten hatte und 20 Vol. -% Titanoxid mit einem Druck
elastizitätsmodul von 1·106 kg/cm2 bei einer Teilchengröße
zwischen 22 und 25 µm enthielt. Eine Schicht von
35 µm Dicke wurde erhalten. Anschließend wurde ein warmschrumpf
barer Schlauch aus PFA (Druckelastizitätsmodul nach dem
Härten: 6700 kg/cm2) auf die Beschichtung aufgezogen und
wärmebehandelt unter Bildung einer Schicht von 25 µm, so daß
eine Fixierwalze (Außendurchmesser 60 mm) der in Fig. 2
gezeigten Art mit einem hohen Maß an Oberflächenglätte
erhalten wurde.
Die Fixierwalze wurde in eine Fixiervorrichtung eingebaut,
und mit dieser Fixiervorrichtung fixierte Bilder wurden in
bezug auf Glanz des fixierten Bilds und Fixierfestigkeit in
gleicher Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Bilder hoher Güte
mit einem geringen Glanzgrad von 8,8% und einer
Fixierfestigkeit von 91% konnten dabei erhalten werden.
Die vorstehend beschriebenen Beispiele betreffen Fixiervor
richtungen mit Walzen. Die Erfindung kann aber auch bei einer
Bandfixiervorrichtung gemäß Fig. 5 angewandt werden.
Gemäß Fig. 5 hat ein metallisches Endlosband, das zum Kontakt
mit einem ein Tonerbild tragenden Bildträger ausgelegt ist,
eine Oberflächenschicht, die irgendeine der Schichten nach
den vorhergehenden Beispielen sein kann. Somit werden die
feinen Unregelmäßigkeiten auf der Bildfläche des Bildträgers
gebildet, wodurch die Aufgabe der Erfindung gelöst wird.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung hat
die Andruckeinrichtung, d. h. die Fixierwalze, die das Toner
bild auf dem Bildträger berührt, eine Oberflächenschicht aus
einer weichen Matrix und harten Körnchen oder Teilchen, die
darin dispergiert sind, so daß auf der fixierten Bildober
fläche feine Unregelmäßigkeiten entstehen, um das Licht zu
streuen. Es ist daher möglich, ein einfarbiges fixiertes Bild
hoher Güte zu erhalten.
Die Fixierwalze kann eine Oberflächenschicht mit einem klei
neren Druckelastizitätsmodul als die vorgenannten Körnchen
oder Teilchen haben, so daß feine Unregelmäßigkeiten auf der
Oberfläche der Oberflächenschicht unter Aufbringung des
Fixierdrucks entstehen. Diese Fixiervorrichtung unterdrückt
ein Glänzen des Bilds nach dem Fixieren, so daß ein einfar
biges fixiertes Bild hoher Güte erhalten wird.
Eine gleichartige Auswirkung kann erhalten werden, indem eine
Fixierwalze mit einer Unterschicht mit größerem Druckelasti
zitätsmodul als die Oberflächenschicht oder eine Unterschicht
mit einer feine Unregelmäßigkeiten aufweisenden Oberfläche
vorgesehen wird. Bei dieser Art von Fixiervorrichtung können
die feinen Unregelmäßigkeiten in stabiler Weise auf der Ober
fläche des fixierten Bilds gebildet werden, bis die Ober
flächenschicht vollständig verschlissen bzw. abgerieben ist.
Wenn die Fixiervorrichtung nach der Erfindung bei einem
Thermofixierverfahren verwendet wird, bietet sie den Vorteil,
daß die Dicke der Oberflächenschicht vermindert werden kann,
um die Wärmeübertragung zu verbessern, so daß eine größere
Fixierfestigkeit des fixierten Bildes gewährleistet ist.
Die Fixierwalze nach der Erfindung kann über einen langen
Zeitraum eingesetzt werden und in stabiler Weise fixierte
Bilder hoher Güte mit einem hohen Maß an Fixierfestigkeit,
die der ursprünglichen Güte und Fixierfestigkeit entsprechen,
auch nach aufeinanderfolgender Herstellung von einer Million
oder mehr Kopien bieten.
Claims (12)
1. Fixiervorrichtung für ein elektrofotografisches Gerät,
wobei die Vorrichtung ein Paar von Andruckeinrichtungen
mit glatter Oberfläche aufweist, die einander gegenüberliegen
und zwischen sich einen Einzugspalt definieren,
durch den ein Bildträger, der ein nichtfixiertes
Tonerbild trägt, geleitet wird, um das Tonerbild auf
dem Bildträger zu fixieren,
dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Andruckeinrichtung, die mit dem Tonerbild
auf dem Bildträger in Kontakt gelangt, auf einer harten
Kernschicht eine Schicht aufweist, die aus einer weichen
Matrix und darin dispergierten körnigen Harzteilchen,
die größere Härte als die Matrix haben, besteht,
so daß unter Druckbeaufschlagung beim Fixieren auf den
tonerbeaufschlagten Flächen des Bildträgers feine Unregelmäßigkeiten
von den körnigen Teilchen gebildet werden.
2. Fixiervorrichtung für ein elektrofotografisches Gerät,
wobei die Vorrichtung ein Paar von Andruckeinrichtungen
mit glatter Oberfläche aufweist, die einander gegenüberliegen
und zwischen sich einen Einzugspalt definieren,
durch den ein Bildträger, der ein nichtfixiertes
Tonerbild trägt, geleitet wird, um das Tonerbild auf
dem Bildträger zu fixieren,
dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Andruckeinrichtung, die mit dem Tonerbild
auf dem Bildträger in Kontakt gelangt, auf einer harten
Kernschicht eine aus einer weichen Matrix gebildete
Unterschicht, in der körnige Teilchen von größerer Härte
als derjenigen der Matrix dispergiert sind, und eine
darauf gebildete Oberflächenschicht aufweist, und daß
die harten körnigen Teilchen einen größeren Druckelastizitätsmodul
als die Oberflächenschicht haben, so daß die
Oberflächenschicht unter Beaufschlagung mit Druck
beim Fixieren von den körnigen Teilchen elastisch
verformt wird, um auf den tonerbeaufschlagten Flächen
des Bildträgers feine Unregelmäßigkeiten auszubilden.
3. Fixiervorrichtung für ein elektrofotografisches Gerät,
wobei die Vorrichtung ein Paar von Andruckeinrichtungen
mit glatter Oberfläche aufweist, die einander gegenüberliegen
und zwischen sich einen Einzugspalt definieren,
durch den ein Bildträger, der ein nichtfixiertes
Tonerbild trägt, geleitet wird, um das Tonerbild
auf dem Bildträger zu fixieren,
dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Andruckeinrichtung, die mit dem Tonerbild
auf dem Bildträger in Kontakt gelangt, eine Unterschicht
auf einer harten Kernschicht und eine auf der
Unterschicht angebrachte Oberflächenschicht aufweist,
wobei die Unterschicht an der Grenzfläche zur Oberschicht
aufgerauht ist und einen größeren Druckelastizitätsmodul
als die Oberflächenschicht hat, so
daß die Oberflächenschicht unter Beaufschlagung mit
Druck beim Fixieren von der Unterschicht elastisch verformt
wird, um feine Unregelmäßigkeiten auf den tonerbeaufschlagten
Flächen des Bildträgers auszubilden.
4. Fixiervorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß Unterschicht und Kernschicht einteilig aus Metall
gebildet sind.
5. Fixiervorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Unterschicht eine Harzschicht aufweist.
6. Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine der Andruckeinrichtungen eine
Walze aufweist.
7. Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1,
2, 3 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß beide Andruckeinrichtungen Walzen sind und daß
die Kernschicht der Andruckeinrichtung, die mit dem
Tonerbild in Kontakt gelangt, die Form eines zylindrischen
Kerns (2) hat.
8. Fixiervorrichtung nach Anspruch 1, 2, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Andruckeinrichtung, die mit dem Tonerbild in
Kontakt gelangt, ein endloses Band (21) ist.
9. Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine der einander gegenüberstehenden
Andruckeinrichtungen eine Heizeinrichtung aufweist.
10. Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die feinen Unregelmäßigkeiten eine nach der Zehn-
Punkt-Mittelwert-Methode gemäß JIS B 0601-1970 gemessene
mittlere Rauhigkeit von 5-50 µm haben.
11. Fixiervorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Unterschicht aus einem warmhärtbaren Polyimid
vom Fluortyp oder einem warmhärtbaren Polyimid, das
ein Fluoroharz enthält, gebildet ist, und daß die
Oberflächenschicht aus einem warmhärtbaren Polyimid
vom Fluortyp oder einem Fluoroharz oder einem fluorierten
wärmeschrumpfbaren Harz besteht, das einen
kleineren Elastizitätsmodul als das warmhärtbare Polyimid
vom Fluortyp oder das härtbare Polyimid hat.
12. Verwendung einer Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche
7-11 zum Fixieren eines Toners, der einen
Speicherelastizitätsmodul (G′) von 2×10² Pa oder
mehr und einen Verlustelastizitätsmodul, der bis zu
viermal so groß wie der Speicherelastizitätsmodul
ist, besitzt.
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