Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR DETACHABLY FIXING A FIXING DRUM ON A BEARING FLANGE OF THE FIXING UNIT OF AN ELECTROPHOTOGRAPHIC PRINTING OR PHOTOCOPYING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/019401
Kind Code:
A1
Abstract:
A device for detachably fixing a fixing drum (11) on a bearing flange (14, 16) in the fixing unit of an electrophotographic printing or photocopying machine comprises: a conical expansion element (31) allocated to the bearing flange (14, 16), an elastic receiving sleeve (32) with an opposing inner cone (33) which encloses the expansion element (31) like a collet chuck, and an outer support surface (34) for the receiving sleeve (32) at an inner radius of the fixing drum (11). To fix the fixing drum (11) on the bearing clamp (14, 16), the expansion element (31) opens out the receiving sleeve (32) and forces it against the inner radius of the fixing drum (11). The device facilitates the opening and closing of the connection between the bearing clamp and the fixing drum, even when the temperatures of the bearing clamp and fixing drum differ.

Inventors:
HEIGL KARL (DE)
Application Number:
PCT/DE1993/000222
Publication Date:
September 30, 1993
Filing Date:
March 10, 1993
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS NIXDORF INF SYST (DE)
International Classes:
F16C13/02; G03G15/20; (IPC1-7): G03G15/20
Domestic Patent References:
WO1991009351A11991-06-27
Foreign References:
US4229950A1980-10-28
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 48 (P-258)(1485) 3. März 1984
Attorney, Agent or Firm:
Fuchs, Franz-josef (München, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zum lösbaren Befestigen einer Fixierwalze (11) auf einem Lagerflansch (14, 16) einer Fixierstation eines elektrofotografischen Druck oder Kopiergerätes mit einem dem Lagerflansch (14, 16) zugeordneten konusför igen Spreizelement (31) einer federelastisch ausgestalteten Aufnahmebuchse (32) mit einem das Spreizelement (31) spannzangenartig umfassenden innenliegenden Gegenkonus (33) und einer außenliegenden An¬ lagenfläche (34) zur Anlage der Aufnahmebuchse (32) an ei¬ nem Innenradius der Fixierwalze (11), wobei zum Befestigen der Fixierwalze (11) auf dem Lagerflansch (14, 16), das Spreizelement (31) die Aufnahmebuchse (32) spreizt und da mit gegen den Innenradius drücken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein an der Aufnahmebuchse (32) angreifendes Druckfederelement (44) derart angeordnet ist, daß beim Erzeugen einer Klemmverbindung durch Eintauchen des Spreizelementes (31) in die Aufnahmebuchse (32) das Federelement (44) gespannt wird und daß nach Lösen der Klemmverbindung das Federelement (44) Aufnahmebuchse (32) und Spreizelement (31) relativ zueinander verschiebt, wodurch ein Aufnahmeradius zur Aufnahme der Fixierwalze (11) gebildet wird, der kleiner ist als der Innenradius der Fixierwalze.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sich die Aufnahmebuchse (32) über einen Anschlag (45) auf einer An¬ schlagfläche (46) der Fixierwalze abstützt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Spreizele mente (31) und Aufnahmebuchse (32) dem Lagerflansch (14, 16) zugeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auf¬ nahmebuchse (32) von einem Spannring (35) umfaßt wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Fi¬ xierwalze (11) in der Fixierstation über beidseitig an der Fi¬ xierwalze (11) angreifende Lagerflansche (14, 16) axial ver¬ spannt befestigt ist, wobei ein erster Lagerflansch (16) ge stellfest und ein zweiter Lagerflansch (14) lösbar angeordnet ist und der zweite Lagerflansch (14) Halteelemente (26) auf¬ weist, die so ausgebildet sind, daß nach Lösen des zweiten Lagerflansches (14) die Halteelemente (26) an der Fixierwalze (11) angreifen und die Fixierwalze (11) über den zweiten La gerflansch (14) aus der Fixierstation gezogen werden kann.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Aufnahme¬ buchse (32) und Spreizelement (31) auf einer Halterung (36) drehbar gelagert sind, die wiederum auf einer Führung (37) ei¬ nes Lagerflansches (14) axial verschieblich geführt ist, wobei zwischen Halterung (36) und Lagerflansch (14) ein Federelement (38) zum Ausgleich der thermischen Axialbewegung der Fixier¬ walze (11) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Aufnah¬ mebuchse (32) mindestens auf ihrem innenliegenden Gegenkonus (33) eine gleitfähige Schicht, insbesondere aus hitzebeständi gern Kunststoff aufweist.
Description:
Vorrichtung zum lösbaren Befestigen einer Fixierwalze auf ei¬ nem Lagerflansch einer Fixierstation eines elektrofotografi- sehen Druck- oder Kopiergerätes

In elektrofotografischen Druck- oder Kopiergeräten ist es üb¬ lich, den mit Toner beschichteten Aufzeichnungsträger in einer thermischen Fixierstation zu fixieren. Derartige thermische Fixierstationen enthalten im allgemeinen elektrisch geheizte Fixierwalzen mit zugehörigen an- und abschwenkbaren Andruck¬ walzen. Der Aufzeichnungsträger wird zum Fixieren zwischen Fi¬ xierwalze und Andruckwalze hindurchgeführt. Durch Wärmeeinwir¬ kung von Seiten der Fixierwalze wird der Toner auf dem Auf- zeichnungsträger fixiert. Da während der kurzen Kontaktstrecke des Aufzeichnungsträgers mit der Fixierwalze der Toner auf Schmelztemperatur gebracht werden muß, ist eine hohe Heizlei¬ stung von Seiten der Fixierwalze notwendig. Zu diesem Zweck ist es üblich, in der hohlen Fixierwalze Halogenstrahler mit hoher Heizleistung zu installieren. Sowohl die Halogenstrahler in der Fixierwalze als auch die Fixierwalze selber unterliegen einem Verschleiß, so daß es von Zeit zu Zeit notwendig ist, die Halogenstrahler und die Fixierwalze auszutauschen.

Um die Fixierwalze auch im heißen Zustand austauschen zu kön¬ nen ist es aus der WO 91/09351 bekannt, die Fixierwalze in La¬ gerflanschen zu lagern, wobei der eine Lagerflansch fest und der andere Lagerflansch lösbar im Gerät befestigt ist. Der lösbare Lagerflansch weist Halteelemente für die Fixierwalze auf, sowie ein Griffstück mit dem der Lagerflansch samt der daran angehängten Fixierwalze aus der Fixierstation entfernt werden kann. Der lösbare Lagerflansch wird dann von der abge¬ nutzten Fixierwalze gelöst und auf eine neue Ersatzfixierwalze aufgesetzt, die dann über den Lagerflansch in die Fixiersta- tion eingesetzt wird.

Als nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung hat sich nun herausgestellt, daß es erst nach einer Abkühlzeit möglich ist,

die kalte neue Fixierwalze in die Fixierstation über den lös¬ baren Lagerflansch einzusetzen. Durch die relativ hohe Wärme¬ kapazität der Fixierstation kühlt sich diese nach dem Abschal¬ ten erst langsam ab, so daß der in der Fixierstation verblei- bende Lagerflansch bedingt durch die Wärme stärker ausgedehnt ist als die neue kalte Fixierwalze. Damit ist es während der Abkühlzeit nicht möglich, die neue Fixierwalze auf den in der Fixierstation befindlichen Lagerflansch aufzusetzen. Ähnliche Probleme treten im Zusammenhang mit dem lösbaren Lagerflansch beim Aufsetzen auf die neue Fixierwalze auf. Auch hier ist es notwendig, den lösbaren Lagerflansch abkühlen zu lassen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb eine Vorrichtung zum lös¬ baren Befestigen einer Fixierwalze auf einem Lagerflansch ei- ner Fixierstation eines elektrofotografischen Druck- oder Ko¬ piergerätes bereitzustellen, die es ermöglicht Lagerflansch und Fixierwalze miteinander zu verbinden bzw. voneinander zu lösen, selbst dann wenn die Fixierwalze und der Lagerflansch unterschiedliche Temperaturen haben.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der genannten.Art ge¬ mäß den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Un- teransprüchen gekennzeichnet.

Gemäß der Erfindung sind den Fixierwalzenaufnahmeflanschen spannzangenartige Aufnahmebuchsen zugeordnet, die eine innen¬ liegende konische Bohrung aufweisen. Die Aufnahmebuchsen sit- zen auf einem in die konische Bohrungen eintauchenden Spreiz¬ element in Form eines Gegenkonus auf. Ein die Aufnahmebuchsen umfassender Spannring drückt die Aufnahmebuchsen radial fe¬ dernd gegen den Gegenkonus der Spreizelemente. Die Aufnahme¬ buchsen selbst wiederum haben eine aussenliegende Anlagefläche zur Anlage an einem Innenradius der Fixierwalze, wobei ein Fe¬ derelement die Aufnahmebuchsen axial gegen einen Anschlag der Fixierwalze drückt. Damit stellt sich ein effektiver Aufnahme-

durchmesser des Lagerflansches ein, der kleiner ist als der

Innendurchmesser der Fixierwalze. So läßt sich die Fixierwalze leicht auf die Flansche aufschieben. Durch axiale Verspannung der Flansche werden die Aufnahmebuchsen über den Gegenkonus gespreizt und eine Klemmverbindung zwischen Fixierwalzen und Lagerflansch erzeugt.

Zum Austausch der Fixierwalzen wird ein bedienseitig angeord¬ neter lösbarer Lagerflansch gelöst und damit das axial ge- spannte Befestigungssystem entlastet. Die Aufnahmebuchsen wer¬ den von Feder und Spannring im Durchmesser verkleinert, wo¬ durch die Fixierwalze über den lösbaren Lagerflansch problem¬ los aus dem Gerät entnommen werden kann.

Damit ist es ohne Abkühlzeit möglich, die Fixierwalzen auszu¬ tauschen. Dies vermindert den Zeitaufwand für den Austausch der Fixierwalze erheblich, was die Wartung des Gerätes er¬ leichtert und Standzeiten verkürzt.

Anhand der Zeichnungen wird im folgenden eine Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Fixierwalze mit aufgesetzten Lagerflanschen und

Figur 2 eine schematische Darstellung einer bekannten Aufnah¬ mevorrichtung für Fixierwalzen.

Eine in der Figur 2 dargestellte aus der WO 91/09351 bekannte Fixierstation einer elektrofotografischen Druckeinrichtung enthält eine Fixierwalze oder Heizwalze 11, die auf einem Ge¬ stell 10 des Druckgerätes gelagert ist, sowie eine hier nicht dargestellte Andruckwalze. Die Heizwalze 11 besteht aus einem mit Teflon 12 beschichteten Aluminiumrohr 13, das beidseitig offen ist. Die Heizwalze 11 ist in dem Gestell 10 der Fixier¬ station gelagert und zwar auf einer Seite über einen Lager¬ flansch 14 mit einer zentralen Halte- und Führungsöffnung 15

und auf der anderen Seite über ein Lagerelement 16, das mit einer hier nur schematisch dargestellten Antriebseinrichtung 17 in Form eines Riemenrades 18 in Verbindung steht. Auf dem Lagerflansch 14 befindet sich ein Lager 19/1, das mit einem Zentrierstück 20 in das Alurohr 13 der Heizwalze 11 eingreift. Das andere Lagerelement 16 mit Lager 19/2 auf der Antriebssei¬ te der Fixierstation weist ebenfalls einen Zentrieransatz 21 auf, der in die andere Seite des Alurohres 13 der Heizwalze 11 eingreift. Um die Heizwalze 11 sicher lagern zu können, sind auf dem Lagerelement 16 Tellerfedern 22 angeordnet, die die Heizwalze über eine Scheibe 22/1 erfassen und gegen das Zen¬ trierstück 20 des Lagerflansches 14 drücken. Sie sorgen für den Ausgleich der axialen Wärmeausdehnung. Dabei gleitet das Alurohr der Heizwalze 11 auf dem Zentrieransatz 21, wobei die Scheibe 22/1 über Schrauben 21/1 mit dem Zentrieransatz 21 verbunden ist. Ein Mitnehmerkeil 23 an dem Lagerelement 16 greift in eine entsprechende Ausnehmung des Alurohres 13 der Heizwalze 11 ein und sorgt damit für eine sichere Antriebs¬ verbindung. Der Lagerflansch 14 ist über Flügelschrauben 24 lösbar mit dem Gestell 10 der Fixierstation verbunden. Mit Hilfe von über Flügelschrauben 25 befestigten Halteklauen 26 wird die Heizwalze 11 gegenüber dem Lagerflansch 14 gesichert. Die Halteklaue 26 hat zu diesem Zweck einen Ansatz 27, der in eine Nut 28 der Heizwalze eingreift, wobei im eingebauten Zu- stand der Ansatz 27 die Nut 28 nicht berührt, so daß sich die Heizwalze 11 radial frei bewegen kann. Die Halteklaue 26 hat eine Sicherungsfunktion zum Austausch der Fixierwalze 11.

Zum Austausch der Fixierwalze werden die Flügelschrauben 24 gelöst und die Fixierwalze 11 kann mitsamt dem Flansch 14 ge¬ sichert durch die Halteklauen 26 mit Hilfe eines an dem Lager¬ flansch 14 befestigten Griffes 29 aus dem Gestell 10 der Fi¬ xierstation gezogen und ausgetauscht werden.

Damit die Fixierwalze 11 an ihrer Mantelfläche nicht beschä¬ digt wird, ist ein die Flügelschrauben 24 aufnehmender Halte¬ ring 24/1 innen mit Filz 24/2 abgedeckt.

In der Fixierwalze 11 befindet sich ein Strahlermodul 30 aus mehreren, z.B. zwei übereinander angeordneten Halogenstrah¬ lern. Dieses Strahlermodul ist ebenfalls austauschbar ausge¬ staltet.

Wird mit Hilfe des Lagerflansches 14 bei der bekannten Vor¬ richtung die Heizwalze 11 im heißen Zustand ausgetauscht, so ergibt sich das Problem, daß infolge der Wärmeausdehnung des Flansches 14 der Flansch 14 über sein Zentrierstück 20 nicht unmittelbar auf eine neue Fixierwalze aufgesetzt werden kann. Es muß eine Abkühlzeit abgewartet werden. Dasselbe gilt für das Aufsetzen der Fixierwalze auf den Zentrieransatz 21 beim Einschieben der Fixierwalze in die Fixierstation.

Der Austausch der Fixierwalze auch im heißen Zustand ohne daß eine Abkühlzeit eingehalten werden muß, ist mit der in der Fi¬ gur 2 dargestellten Vorrichtung problemlos möglich.

Die funktionsgleichen Elemente der Figuren 1 und 2 sind dabei mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.

Sowohl der bedienseitige lösbare Lagerflansch 14 als auch der gestellfeste Lagerflansch 16 (Lagerelement) weisen ein konus¬ förmiges Spreizelement 31 auf. Das Spreizelement 31 wird von einer Aufnahmebuchse 32 umfaßt, die federnd ausgebildet ist und die einen innenliegenden Gegenkonus 33 und eine aussenlie- gende Anlagefläche 34 aufweist. Die Aufnahmebuchse besteht aus Bronze und weist auf ihrem Gegenkonus 33 eine wärmebeständige Gleitschicht aus Kunststoff z.B. aus Teflon auf. Zur Erzeugung der Federwirkung der Aufnahmebuchse 32 wird die Aufnahmebuchse 32 von einem Spannring 35 umfaßt. Bei dem dargestellten Aus¬ führungsbeispiel sind Spreizelement 31 und Aufnahmebuchse 32 den Lagerflanschen 14 bzw. 16 zugeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die Aufnahmebuchse 32 der Fixierwalze 11 zuzuordnen und das Spreizelement 31 dem Lagerflansch.

Aufnahmebuchse 32 und Spreizelement 31 sind bei dem lösbaren Lagerflansch 14 auf einer Halterung 36 drehbar gelagert, die

wiederum auf einer Führung 37 des Lagerflansches 14 axial ver- schieblich geführt ist. Zwischen Halterung 36 und Lagerflansch 14 sind Federelemente 38 angeordnet, die zum Ausgleich der thermischen Axialbewegung der Fixierwalze dienen. Diese ent- sprechen ihrer Funktion nach den Tellerfedern 22 der Vorrich¬ tung der Figur 2. Zur drehbaren Lagerung der Aufnahmebuchse 32 und des Spreizelementes 31 sind Lager 19/1 vorgesehen. Das La¬ ger ist dabei über Sicherungsschrauben 39 gesichert. Es befin¬ det sich in einem Lagerkäfig, der durch das Spreizelement 31 und eine Sicherungsscheibe 40 gebildet wird. Sicherungsscheibe 40 und Spreizelement 31 sind über Sicherungsschrauben 41 mit¬ einander verbunden. An der Halterung 36 ist außerdem ein Auf¬ nahmebehälter 42 zum Auffangen von Abrieb- und Schmierverlu¬ sten aus dem Lager ausgebildet.

Die Aufnahmebuchse 32 sitzt auf dem Spreizelement 31 axialbe¬ weglich auf, wobei eine an dem Spreizelement 31 ausgebildete Sicherungsnase 43 die Aufnahmebuchse 32 auf dem Spreizelement 31 sichert. Zwischen Aufnahmebuchse 32 und Spreizelement 31 ist ein Druckfederelement 44, z.B. in Form einer Wellfeder an¬ geordnet, das in dem in der Figur 1 dargestellten Einbauzu¬ stand der Fixierwalze die Aufnahmebuchse 32 über einen An¬ schlag 45 gegen eine Anschlagfläche 46 (Rand) der Fixierwalze 11 drückt. Das Druckfederelement 44 wird beim Erzeugen einer Klemmverbindung durch Eintauchen des Spreizelementes 31 in die Aufnahmebuchse 32 beim Festschrauben des Lagerflansches 14 am Gestell 10 gespannt. Beim Lösen der Klemmverbindung durch Ab¬ schrauben des Lagerflansches verschiebt das Druckfederelement 44 die Aufnahmebuchse 32 auf dem Spreizelement 31 axial. Da- durch verringert sich der Aufnahmeradius zur Aufnahme der Fi¬ xierwalze, d.h. der durch die Aufnahmebuchse gebildete Aufnah¬ medurchmesser für die Fixierwalze wird um ca. 1 mm geringer als der Innendurchmesser der Fixierwalze. Dies ermöglicht ein leichtes Einführen des Lagerflansches in die Fixierwalze und ein Lösen des Lagerflansches von der Fixierwalze unter allen thermischen Bedingungen.

Bei der in der Figur 1 dargestellten Betriebslage ist die Fi¬ xierwalze 11 über die Lagerflansche 14 und 16 axial verspannt im Gestell 10 befestigt. In diesem Zustand drückt das Spreiz¬ element 31 die Aufnahmebuchse 32 gegen einen Innenradius der Fixierwalze 11 und sorgt so für eine drehbewegliche Klemmver¬ bindung zwischen den Lagerflanschen 14 und 16 und der Fixier¬ walze.

Zum Austausch der Fixierwalze 11 wird analog zur bekannten Vorrichtung der Figur 2 der bedienseitige Lagerflansch 14 über die Flügelschrauben 24 vom Gestell 10 gelöst. Dadurch ent¬ spannt sich das Befestigungssystem axial und über die Aufnah¬ mebuchse 32 verringert sich in der beschriebenen Weise der Aufnahmeradius der Lagerflansch 14 und 16 für die Fixierwalze. Die Fixierwalze 11 kann nun mitsamt dem Flansch 14, gesichert durch die Halteklauen 26, mit Hilfe des am Lagerflansch 14 be¬ festigten Griffes 29 aus dem Gestell 10 der Fixierstation ge¬ zogen werden. Nach Lösen der Flügelschrauben 25 kann der La¬ gerflansch 14 von der Fixierwalze gelöst werden. Danach wird der Lagerflansch 14 auf eine neue bereitliegende kalte Fi¬ xierwalze aufgesetzt und mit Hilfe der Halteklauen 26 gesi¬ chert. Die neue kalte Fixierwalze kann dann mit Hilfe des am Lagerflansch 14 befestigten Griffelementes 29 in die Fixier¬ station eingeführt und auf den gestellfesten Lagerflansch 16 aufgesetzt werden. Obwohl der im Gestell 10 verbliebene Lager¬ flansch 16 noch warm ist, hat er bedingt durch die Verschie¬ bung der Aufnahmebuchse 32 im Lagerflansch 16 einen geringeren Aufnahmeradius als die Fixierwalze und kann deswegen die Fi¬ xierwalze leicht aufnehmen. Durch Festschrauben der Flügel- schrauben 24 wird die Fixierwalze zwischen den Lagerflanschen 14 und 16 axial verspannt und so die erforderliche Klemmver¬ bindung zwischen Lagerflanschen und Fixierwalze erzeugt.