JP2004348128A - 電子写真印刷のためのロール - Google Patents

Abstract

【課題】軽量でかつ耐久性に優れた、電子写真印刷のための融着ロールを提供する。
【解決手段】電子写真式印刷の融着工程において使用されるロール１０であって、円筒表面１２を形成する外壁を有する。そのロールの内表面には、１つ以上の螺旋リブ１４が形成され、ロール構造を補強する。リブは、外壁と一体的に形成されてもよいし、あるいは接着剤で内表面に接着されてもよい。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真式および他のタイプの印刷の融着行程において使用されるロールに関する。

融着装置の設計において、システムの全体的な熱分布特性は、重要な関心事である。一般的に、融着ニップ（間隙）に向けて熱が効果的に分布する効率的なシステムは、軽量で、通常は比較的薄い外壁を有する融着ロールを設けることで実現されることが知られている。そのような軽量の融着ロールの周知の欠点は、耐久性である。融着ロールがより軽量であると、より早く摩滅または損傷しやすい。

下記特許文献１には、ロールの内側に位置する一連の長手方向リブを用いて薄い外壁を補強した融着ロールが開示される。

下記特許文献２には、ロールの内側に位置する一連の剛直円形プレートを用いて薄い外壁を補強した融着ロールが開示される。

下記特許文献３には、ロールの内側に位置する一連の長手方向リブを用いて薄い外壁を補強した裏当ロールが開示される。長手方向リブは、ロールの中心車軸に向かって延伸する。

米国特許第４，３４８，５７９号明細書 米国特許第５，７０８，９４９号明細書 米国特許第６，３２７，４５５号明細書

本発明の一態様によれば、印刷シートに印字材料を融着するのに有用なロールが提供される。そのロールは、円筒外表面を構成する外壁と、内表面とを有する。その内表面に、少なくとも１つのリブが設けられ、そのリブは螺旋構造を有する。

本発明の別の態様によれば、印刷シートに印字材料を融着するのに有用なロールが提供される。そのロールは、円筒外表面を構成する外壁と、内表面とを有する。その内表面に、少なくとも１つの溝が設けられ、その溝は螺旋構造を有する。

本発明のさらなる態様によれば、第１のロールと第２のロールとを有し、シートが通過するニップがそれらのロール間に形成される、印刷装置が提供される。少なくとも一方のロールが、円筒外表面を構成する外壁と、内表面とを有する。その内表面に、少なくとも１つのリブが設けられ、そのリブは螺旋構造を有する。

図１は、融着器を用いるプリンタの簡略立面図である。本図において、プリンタ１００は基本的に静電式または電子写真式であるが、融着器は、他のタイプのプリンタ内で使用される場合もある。プリンタ１００ではシートを、スタック１０２から引き出し、回転する感光体１０４に接触させることで、印字材料をイメージの形状にてシート上に転写する。電子写真式処理によってそのようなイメージを得る手順は、一般的に周知である。感光体１０４から離れた後に各シートは、ローラ１０の間に形成されるニップを通過する。複数のローラ１０を組み合わせて、融着器１０６が形成される。融着器１０６で印加される熱および圧力の組み合わせによって、トナーなどの定着されていない印字材料が、シート上で部分的に溶融し、シート上に永久的イメージを形成する。その後、シートはトレー１０８に送出される。

図２は、融着器において有用なロールの端面立面図である。本実施形態の目的において、図示するロール１０は、融着ロール（シートのイメージ形成面に面し、通常は内部加熱要素を含む）あるいは裏当ロール（融着ロールと協働してニップを形成する）であることが可能である。図示するようにロール１０は、壁部を構成する円筒外表面１２と、内表面とを有する。内表面には、いくつものリブ１４が設けられている。リブ１４は、それらの間に位置する溝１６によって画定または分離されていると説明できる。本実施形態では、リブ１４は、円筒表面１２の軸線、すなわち中心に向かって延びている。

図３は、図２に示すロールの簡略斜視図であって、リブ１４の構造を表す。図からわかるとおり各リブ１４は、ロール１０の有効全長に沿って、螺旋状または渦状に形成されている。実施形態によっては、個々のリブ１４が、円筒表面の有効全長にわたって延び、一方でロール円周方向に少なくとも半周するようにねじれ角が付けられている場合もある。さらに、円周方向に１周に及ぶようにしてもよい。

図３で符号１４で示すような螺旋リブは、ロール１０の構造的安定性に貢献するので、それによって比較的軽量なロールを容易に形成でき、融着ロールの場合には、望ましい熱分布特性を実現できる可能性がある。リブ１４が螺旋状であることによって、リブ１４は、ロール１０の円周方向および長手方向の両方に沿って、構造的補強に貢献できる。それとは対照的に、たとえば上記米国特許第４，３４８，５７９号では、内部リブが単に長手方向に延伸するため、円板状の補強部材をさらに設けることが望ましくなってしまう。

ロール１０の内部表面に螺旋リブ１４を設けるには、数々の手法が存在する。１つの手法では、ロールを作成するための材料（プラスチックなど）を、図２に示すような断面形状を有する開口部内に通過させて押し出し成形し、その押し出し成形工程中に、送出されるロール１０を回転させることで、外壁と一体的に形成された螺旋リブが得られる。代替案では、滑らかな内表面および厚い壁を有する初期ワークを用意し、銃身の施条と同様の手法で溝１６を切削し、上記と同じく、外壁と一体的な螺旋リブ１４を残す。さらなる代替案では、金属ワイヤまたはプラスチックなどのコイルを１つまたは複数、ロール１０の内表面に接着剤などで固く取り付けることによって、１４のような螺旋リブを単数または複数設ける。

図４に示すような他の実施形態では、ロール１０の軸線におけるスリーブを意味する「車軸スリーブ」１８と呼べるものが設けられる。車軸スリーブ１８を貫通して、車軸（図示せず）を延伸させることが可能である。この実施形態では各リブ１４は、車軸スリーブ１８まで延伸すると同時に、図３に示すような螺旋形状でもある。また、図４に示すが本明細書に記載する実施形態のいずれにも適用できるとおり、外側スリーブ２０を設けることが可能である。外側スリーブ２０は、ロール１０の外表面として取り付けられる。外側スリーブ２０は、特定の使用状況に応じていずれの好適な性質を有するものであってもよい。それらの性質とはたとえば、特定の摩擦係数、弾性、熱伝導性などである。

図５に示す別の実施形態では、結果として「交差する」２セットの螺旋リブ１４が設けられ、隣接するリブとの組み合わせでネット状構造が形成される。そのような実施形態では、１セットのリブ１４のセットを押し出し成形で形成し、それに交差する逆方向の螺旋状リブのセットを、外部から形成して取り付けることができる。代替案としては、ロール１０の内表面を２方向に施条したかのように、２セットの交差する溝１６を設けてもよい。

融着器を用いるプリンタの簡略立面図である。 融着器において有用なロールの端面立面図である。 図２に示すロールの簡略斜視図であって、シングルリブ構造を表す。 融着器において有用なロールの他の実施形態を示す端面立面図である。 融着器において有用なロールのさらなる実施形態を示す簡略斜視図である。

符号の説明

１０ ロール、１２ 円筒表面、１４ リブ、１６ 溝、１８ 車軸スリーブ、２０ 外側スリーブ。

Claims (8)

1. 印刷シートに印字材料を融着するのに有用なロールであって、
   円筒外表面を構成する外壁と、内表面と、を有し、
   前記内表面に、螺旋構造を有するリブが少なくとも１つ設けられた、
   ロール。
2. 請求項１に記載のロールにおいて、前記リブが、前記ロールの有効全長に延伸し、一方前記ロールの円周方向に少なくとも半周に及ぶ、ロール。
3. 請求項１に記載のロールにおいて、前記リブが、前記ロールの有効全長に延伸し、一方前記ロールの円周方向に少なくとも１周に及ぶ、ロール。
4. 請求項１に記載のロールにおいて、螺旋構造を有するリブが少なくとも４つ、前記内表面に設けられた、ロール。
5. 請求項１に記載のロールにおいてさらに、前記ロールの軸の近傍に車軸スリーブが設けられ、前記リブが前記車軸スリーブまで延伸する、ロール。
6. 請求項１に記載のロールにおいて、前記少なくとも１つのリブが第１の向きにねじれた螺旋構造を有し、さらに、前記第１の向きと逆の第２の向きの螺旋構造を有する第２のリブが設けられた、ロール。
7. 請求項１に記載のロールにおいて、前記リブが前記外壁と一体的に形成されるロール。
8. 請求項１に記載のロールにおいて、
   前記少なくとも１つのリブが第１の方向への向きにねじれた螺旋構造を有し、さらに、前記第１の向きと逆の第２の向きの螺旋構造を有する第２のリブが設けられ、
   前記第１のリブが前記外壁と一体的に形成され、前記第２のリブが前記内表面に接着剤で接着された、
   ロール。

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