Brevet FR2645975A1 — publié le 19901019

UNITE DE FIXATION A ROULEAU CHAUFFANT La présente invention concerne une unité de fixation à rouleau chauffant pour faire fondre thermiquement du toner au moyen de chaleur issue d'un rouleau chauffant afin que le toner soit fixé sur une feuille d'enregistrement en pressant un rouleau presseur contre le rouleau chauffant à chauffer et en maintenant la feuille d'enregistrement por- tant l'image de toner non fixé entre le rouleau chauffant et le rouleau presseur, la feuille d'enregistrement étant avancée par l'unité de fixation à rouleau chauffant. Les copieurs, les imprimantes électrophotographiques (imprimantes au laser et analogues) sont bien connus comme appareils de formation d'image utilisant le système appelé électrophotographique pour former une image latente en ex- posant un tambour photoconducteur à la lumière, en collant du toner sur l'image latente pour développer une image, et en transférant l'image de toner sur une feuille d'enregis- trement et en y fixant l'image de toner au moyen d'une uni- té de fixation. Les procédés de fixation de toner sur une feuille d'enregistrement par système électrophotographique sont nombreux, comprenant la fusion thermique, l'utilisation d'un moyen solvant, la pression et analogue. Cependant, le procédé de fusion thermique est généralement employé parce qu'étant le plus sûr et le plus fiable. Parmi les divers types de procédés de fusion thermique, est fréquemment em- ployée la fixation à rouleau chauffant pour faire fondre thermiquement le toner avec la chaleur appliquée par le rouleau chauffant tout en faisant buter et en pressant la feuille d'enregistrement portant l'image de toner non fixé contre le rouleau chauffé (rouleau chauffant). Le procédé de fixation par rouleau chauffant comprend les étapes de fourniture d'une paire de rouleaux de fixa- tion qui consiste en un rouleau chauffant porté à des tem- pératures élevées par une source thermique comme par exem- ple des lampes à halogènes encastrées ou analogues et un rouleau presseur réalisé en une matériau élastique comme le 264597S caoutchouc silicone et sollicité à presser sous une pres- sion prédéterminée, de maintien de la feuille d'enregistre- ment portant l'image de toner non fixé entre la paire de rouleaux, et de fixation du toner au moyen de la chaleur issue du rouleau chauffant. En général, le rouleau chauf- fant est entraîné pour faire tourner le rouleau presseur et la feuille d'enregistrement prise entre les deux rouleaux est avancée par leur rotation. En ce qui concerne la feuille d'enregistrement à uti- liser dans une imprimante, la feuille d'enregistrement en papier continu similaire à celle utilisée dans les impri- mantes ligne par ligne classiques doit être employée. La feuille d'enregistrement en papier continu est appelée papier à pliage paravent, c'est-à-dire, papier en continu plié avec perforations d'entraînement (appelé simplement ci-après "papier en continu") dont les parties pliées sont pré-découpées mécaniquement afin de pouvoir être facilement détachées. La fixation par rouleau chauffant est souvent adoptée même dans les imprimantes électrophotographiques utilisant du papier continu comme feuille d'enregistrement. Cependant, le rouleau chauffant est enduit de résine fluorée sur laquelle de l'huile silicone est également ap- pliquée pour empêcher la prise du toner ou "phénomène offset" o le toner une fois transféré sur la surface de la feuille d'enregistrement y est une nouvelle fois transféré. En conséquence, la surface du rouleau chauffant tend à être extrêmement glissante (avec un faible coefficient de frot- tement) et, si du papier continu utilisé comme feuille d'enregistrement est avancé par une unité de fixation avec la fixation par rouleau chauffant comme procédé de fixa- tion, puisque le papier continu n'est pas plié avec ses perforations d'entraînement dans ce cas, le problème est que le glissement entre le rouleau chauffant et la feuille d'enregistrement (papier continu) se produit, ce qui rend l'avancement du papier continu à vitesse constante diffici- le. Comme la vitesse d'avancement du papier continu varie, un bouleversement des interlignes ou une non-uniformité des sections en demiteinte peut se produire lorsque les images sont formées. La présente invention a donc pour objet de fournir une unité de fixation à rouleau chauffant capable d'avancer la feuille d'enregistrement à vitesse constante sans glis- sement entre un rouleau chauffant et la feuille d'enregis- trement. Pour atteindre l'objet ci-dessus, selon la présente invention, est prévue une unité de fixation à rouleau chauffant équipant un appareil d'enregistrement d'image pour faire fondre, en vue de la fixer, une image de toner sur une feuille d'enregistrement, qui comprend: un rouleau chauffant; un rouleau presseur disposé de telle sorte que l'axe de rotation dudit rouleau presseur soit parallèle à l'axe de rotation dudit rouleau chauffant, ladite feuille d'enre- gistrement portant le toner étant avancée entre ledit rou- leau presseur et ledit rouleau chauffant; un moyen d'entraînement pour faire tourner au moins un desdits rouleau chauffant et rouleau presseur; et un moyen pour presser ledit rouleau presseur contre ledit rouleau chauffant, o ledit rouleau chauffant est do- té d'une surface rugueuse sur des portions prédéterminées sur la surface de circonférence dudit rouleau chauffant, de sorte que ledit rouleau chauffant et ledit rouleau presseur se serrent mutuellement fermement et soient animés d'un mouvement de rotation synchrone pour faire avancer la feuille d'enregistrement maintenue entre eux deux sans glissement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention appara!tront à la lecture de la description dé- taillée suivante du mode de réalisation préférée de la pré- sente invention, référence -étant faite au dessin annexé: La figure 1 est une élévation schématique d'une unité de fixation à rouleau chauffant mettant en oeuvre la pré- sente invention. Comme représenté sur la figure 1, l'unité de fixation à rouleau chauffant comprend un rouleau chauffant 1 et un rouleau presseur 2 face, à face verticalement pour former une paire de rouleaux de fixation. Le rouleau chauffant supérieur 1 est un rouleau cylin- drique en alliage d'aluminium et fait plus long que la lar- geur de la feuille d'enregistrement 4 (comme indiqué par W sur le dessin) à fixer, avec ses deux extrémités supportées de manière à tourner par un châssis ou des supports (non représentés). Le rouleau chauffant 1 comporte une lampe à halogène encastrée 11 comme source thermique et est chauffé jusqu'à une température prédéterminée. Une extrémité du rouleau chauffant 1 est reliée à un moteur 5 servant de mo- yen d'entraînement rotatif par lequel il est entraîné à tourner à la vitesse d'avancement correspondant à la vites- se périphérique de la feuille d'enregistrement à fixer. Le rouleau presseur inférieur 2 est formé en attachant une couche de caoutchouc silicone présentant une dureté (30 -50 ) et une épaisseur prédéterminées à la périphérie extérieure d'un coeur métallique et disposé de manière à tourner en regard du rouleau chauffant 1. Le rouleau pres- seur 2 est sollicité à presser par des ressorts 3 servant de moyen de sollicitation contre le rouleau chauffant 1 avec une pression prédéterminée (pression linéaire = 0,5 à 1 kg/cm). Sur les périphéries extérieures des deux portions d'extrémité du rouleau chauffant 1, lesquelles portions ne participent pas à l'opération de fixation (les portions ex- térieures à partir de la largeur W de la feuille d'enregis- trement à fixer), sont formées des portions rugueuses lA par moletage. Chacune des portions moletées est préparée par plasti- fication et présente un diamètre extérieur légèrement supé- rieur à celui du matériau. Ces portions moletées 1A sont verrouillées réciproquement et engagées avec le rouleau presseur 2 de sorte que le rouleau presseur 2 soit précisé- ment entraîné à tourner à la vitesse correspondant à la vi- tesse périphérique de rotation du rouleau chauffant 1. En conséquence, la feuille d'enregistrement 4 à fixer se trouvant entre le rouleau chauffant 1 et le rouleau presseur 2 est avancée à vitesse constante (la vitesse pé- riphérique du rouleau chauffant 1) sans glisser. Des expériences effectives en cours réalisées avec des portions rugueuses disposées par moletage croisé m = 3 ont abouti à un avancement excellent, confirmant ainsi l'effet attendu mentionné ci-dessus. Bien que le présent mode de réalisation illustre un exemple de la portion rugueuse préparée par moletage croisé m = 3, un fraisage-moletage droit ou analogue peut être employé pour fournir des portions rugueuses de forme ou de taille différente. En outre, l'usinage, la corrosion chimique ou analogue peut être utilisé à la place du moletage pour fournir des formes irrégulières. Comme mentionné ci-dessus, l'unité de fixation à rou- leau chauffant selon le présent appareil garantit que le rouleau chauffant et le rouleau presseur sont tournés en synchronisation sans glissement de la feuille d'enregistre- ment maintenue entre eux deux, si bien que la feuille d'en- registrement peut être entraînée à avancer de manière pré- cise à vitesse constante. Même dans un appareil de formation d'image utilisant du papier continu comme feuille d'enregistrement, aucun bouleversement des interlignes au cours de l'impression ou non-uniformité dans les sections demi-teinte ne se produit. Le présent appareil est conçu pour qu'un rouleau pres- seur s'adapte à un rouleau chauffant par verrouillage mu- tuel de sorte que le rouleau presseur soit entraîné par le rouleau chauffant à chaque fois avec une attention particu- lière prêtée à ce que le rouleau presseur glisse également pour suivre le rouleau chauffant et arrête de tourner alors que le glissement entre eux deux se produit (lorsque la feuille d'enregistrement glisse entre les deux rouleaux, le rouleau presseur à entraîner n'est bien évidemment plus en- traîné à tourner). Plus précisément, les portions rugueuses présentant des surfaces rugueuses aussi larges qu'il est prescrit sont formées en position par moletage sur la sur- face de circonférence du rouleau chauffant. Les portions rugueuses sont verrouillées mutuellement avec le rouleau presseur pour garantir que ce dernier est entraîné à tour- ner, de sorte que la feuille d'enregistrement maintenue entre puisse être avancée à vitesse constante. En outre, les portions rugueuses sont prévues aux positions d'extré- mité latérales respectives des périphéries extérieures du rouleau chauffant à l'exclusion d'une position o la feuil- le d'enregistrement est maintenue entre les rouleaux afin d'empêcher que la feuille d'enregistrement soit touchée par ces portions et de garantir que le rouleau presseur soit entraîné à tourner. Le module m dont il était question à propos du mole- tage 1A est défini par la norme JIS (Japanese Industrial Standard) comme le rapport D/Z o D est le diamètre de cercle primitif et Z le nombre de dents d'un engrenage. La même norme JIS définit la dureté dont il était question à propos du rouleau presseur inférieur 2 (échelle A). REVENDICATIONS 1. Unité de fixation à rouleau chauffant équipant un ap- pareil d'enregistrement d'image pour faire fondre une image de toner sur une feuille d'enregistrement (4), qui com- prend: un rouleau chauffant (1); un rouleau presseur (2) disposé de telle sorte que l'axe de rotation dudit rouleau presseur soit parallèle à l'axe de rotation dudit rouleau chauffant, ladite feuille d'enregistrement (4) portant le toner étant avancée entre ledit rouleau presseur (2) et ledit rouleau chauffant (1); un moyen d'entraînement (5) pour faire tourner au moins un desdits rouleau chauffant et rouleau presseur; et un moyen (3) pour presser ledit rouleau presseur con- tre ledit rouleau chauffant, o ledit rouleau chauffant est doté d'une surface rugueuse (lA) sur des portions prédéter- minées sur la surface de circonférence dudit rouleau chauf- fant, de sorte que ledit rouleau chauffant (1) et ledit rouleau presseur (2) se serrent mutuellement fermement et soient animés d'un mouvement de rotation synchrone pour faire avancer la feuille d'enregistrement (4) maintenue en- tre eux deux sans glissement. 2. Unité de fixation à rouleau chauffant selon la reven- dication 1, dans laquelle lesdites portions prédéterminées sont les portions aux positions d'extrémité latérales res- pectives de la surface de circonférence à l'exclusion d'une zone o la feuille d'enregistrement (4) est maintenue. 3. Unité de fixation à rouleau chauffant selon la reven- dication 1, dans laquelle ladite surface rugueuse (1A) est formée par moletage. 4. Unité de fixation à rouleau chauffant selon la reven- dication 2, dans laquelle ladite surface rugueuse (1A) est formée par moletage. 5. Rouleau chauffant comprenant un élément cylindrique comportant une surface rugueuse (1A) à des portions prédé- terminées sur sa surface de circonférence. 6. Unité de fixation à rouleau chauffant équipant un ap- pareil d'enregistrement d'image pour faire fondre une image de toner sur une feuille d'enregistrement (4), qui com- prend: un rouleau chauffant (1); et un rouleau presseur (2) disposé en regard dudit rou- leau chauffant (1), dans laquelle ledit rouleau chauffant est doté d'une surface rugueuse (1A) sur des portions prédéterminées sur sa surface de circonférence. 7. Unité de fixation à rouleau chauffant selon la reven- dication 6, dans laquelle lesdites portions prédéterminées sont les portions aux positions d'extrémité-latérales res- pectives de la surface de circonférence à l'exclusion d'une zone o la feuille d'enregistrement (4) est maintenue. 8. Unité de fixation à rouleau chauffant selon la reven- dication 6 dans laquelle ladite surface rugueuse (1A) est formée par moletage. 9. Unité de fixation à rouleau chauffant selon la reven- dication 7 dans laquelle ladite surface rugueuse (1A) est formée par moletage.