JP2013256116A - トルク外乱を低減するスキューされた転写定着ローラを有するプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】媒体シートの前縁部および後縁部でのアーチファクトを低減し、画像品質の良いインクジェットオフセットプリンタを提供する。
【解決手段】画像ドラムと、画像ドラムに対してスキューされ、かつ画像ドラムで継続的に印加されるか、または中断されないニップを規定する転写定着ローラ１９とを含み、トルク外乱および媒体のしわに関する問題を低減する。記録媒体４９のシートがニップ１８に入ることおよび離れることで生じる音響および物理的外乱は、低減または消滅される。
【選択図】図１

Description

本開示は、一般的には固体インクオフセットプリンタに関し、より詳細には、画像ドラムに対してスキューされ、かつ画像ドラムで継続的に印加されるか、または中断されないニップを規定して、トルク外乱を低減する転写定着ローラに関する。

一般的なインクジェットプリンタは１つまたは複数の印字ヘッドを使用し、各印字ヘッドが、印刷中にインク画像を形成するための画像受信表面を有する画像受信部材へ、開放ギャップを横切ってインクジェットにより排出されるインクの滴が通る個々のノズルの配列を含む。画像受信表面は、記録媒体の連続ウェブの表面、一連の媒体シート、または画像受信部材の表面であってもよく、画像受信部材は画像ドラム、回転印字ドラム、またはエンドレスベルトであってもよい。インクジェット印字ヘッドにおいて、個々の圧電、熱、または音響アクチュエータは、印字ヘッドの面版における、通常はノズルと称される開口部を介してインクを放出する機械力を生成する。アクチュエータは、発射信号と称されることもある電気信号に応答して、インク滴を放出する。発射信号の大きさ、すなわち電圧レベルは、インク滴で排出されたインクの量に影響を及ぼす。発射信号は、画像データに対して印字ヘッド制御器により生成される。インクジェットプリンタの印刷エンジンは、画像データを処理して、画像受信表面の特定の位置にインク滴のパターンを排出するよう動作するプリンタの印字ヘッドのインクジェットを特定し、画像データに対応するインク画像を形成する。インク滴が落ちる場所は「インク滴場所」、「インク滴位置」、または「画素」と称されることがある。したがって、印刷動作は電子画像データに対する画像受信表面へのインク滴の配置と見なすことができる。

位相変化インクジェットプリンタは、直接またはオフセット印刷プロセスのどちらかを使用して画像を形成する。直接印刷プロセスにおいて、溶けたインクは記録媒体上に直接的に噴出されて画像を形成する。オフセット印刷プロセスは、間接印刷プロセスとも称されるが、溶けたインクが回転ドラム、ベルト、またはバンドの表面などの回転部材の表面上に噴出される。

間接インクジェットプリンタは、単一または二重印刷のどちらかを生じることができる。単一印刷は、印刷媒体の片側にのみ画像を生じることを指す。二重印刷は、媒体シートのそれぞれの側に画像を生じる。二重間接印刷において、インク画像は最初に回転ドラムに形成され、その後媒体に転写される。その後、媒体シートは反転され、回転ドラムによって媒体シートの２番目の側を通る経路に沿って送られ、第２の側に第２のインク画像を形成するためにインクを付着させる。

記録媒体は加熱され、表面上に形成されるインク画像と同期して回転部材の表面近くに移動される。その後、記録媒体は、媒体が回転部材と転写定着ローラとの間に形成されたニップを通過する時に、回転部材の表面に押しつけられる。インク画像はニップにおける圧力によって記録媒体に転写され、付着される。

ニップは、高デュロメータ合成転写定着ローラを回転部材に押しつけることによって、高圧に維持される。回転部材が回転すると、記録媒体はニップを介して引き寄せられ、転写定着ローラおよび回転部材の反対表面によって付着したインク画像に押しつけられる。ニップの高圧状態により媒体とインクとが一緒に圧縮され、インク滴が広がって、インク滴が媒体に融合される。予熱した媒体からの熱でニップのインクが熱せられ、インクは印刷媒体に付着するのに十分なほど柔らかく粘着性をもつようになる。印刷媒体がニップから離れる時、ストリッパフィンガーまたは他の同様の部材が印刷部材からはがし、媒体出口経路の中に案内する。

印刷速度の向上は、画像ドラムの回転速度を向上させるか、または画像ドラムの直径を大きくすることにより達成することができる。直径を大きくする場合、ニップの幅が大きくなる。さらに、印刷速度が向上すると、より高い圧力がニップで必要となるため、ニップの幅も大きくなる。したがって、印刷速度が向上すると、ニップの形状および大きさが印刷状態に影響を及ぼす可能性がある。

高速な画像化に必要な高圧の印加は転写定着ローラの変形をもたらすため、転写定着ローラの形はニップの形および大きさにも影響を及ぼし得る。一部のプリンタにおいて、「クラウンプロファイル」を有する転写定着ローラが、所望のニップおよびニップ幅を提供するために使用され得る。「クラウンプロファイル」は、ローラの中央に位置する転写定着ローラの直径が、ローラの端に位置する転写定着ローラの直径より大きいプロファイルである。クラウンプロファイルを有する転写定着ローラは、所望の画像品質、ローラ寿命、および許容できるコストを提供することができる。他のプリンタにおいて、フラットプロファイルを有する転写定着ローラが使用され得る。

ニップは一般的に、転写定着ローラの長さおよび転写定着ローラと画像受信部材との間の接触力によって規定される長さを含む。例えばクラウンを有する転写定着ローラにおいて、ニップの長さはローラの長さより短い。ニップの幅はプロセス方向において測定され、転写定着ローラと画像受信部材との間に印加する圧力、および転写定着ローラと画像受信部材とを構成する素材によって規定される。

転写されたインク滴は、画像解像度を保つために、広がって特定の領域を覆うのが好ましい。広がりが少なすぎるとインク滴の間に隙間が残ってしまい、広がり過ぎるとインク滴が混ざってしまう。加えて、ニップの状態は、印刷媒体上のインク滴の広がりに支障を来すことなく、画像受信部材から印刷媒体へのインク滴の転写が最大限に行われるよう制御されるのが好ましい。さらに、インク滴は、紙にインク滴が定着するのに十分な圧力で紙に押しつけられるのが好ましい。さもなければ、インク滴は気付かないうちに剥離によりはがれてしまい、画像品質が悪くなる可能性がある。したがって、画像解像度を最適化するために、ニップの状態は注意深く制御されるべきである。

間接プリンタは、スキューされた転写定着ローラの転写定着プロセスを使用して、１分間に約２５０ページの速さで媒体シート上に固形ワックス画像を印刷する。スキューされた転写定着ローラはトルク外乱を低減し、これには媒体シートの前縁部および後縁部で発生する動きアーチファクトを含む。プリンタはプロセス方向に動く記録媒体の複数のシートにインク画像を形成するよう構成され、かつ交差プロセス方向に実質的に並ぶ第１の縦軸を規定してインク画像を受けるよう構成される画像受信部材を含む。転写定着ローラは画像受信部材と隣接して配置され、かつ第１の縦軸に対してスキューされた第２の縦軸を規定して、ニップを規定する。転写定着ローラは、記録媒体の複数のシートの第１のシートの後縁部から記録媒体の複数のシートの第２のシートの前縁部まで、画像受信部材を継続的にかみ合わせるよう構成される。

図１は、画像受信部材および画像受信部材の縦軸からオフセットされた縦軸を有する転写定着ローラの概略的な側面図である。 図２は、転写定着ローラを画像受信部材とかみ合わせる負荷を支持および印加するよう構成される負荷機構の斜視図である。 図３は、転写定着ローラを画像受信部材に対して位置づける支持体と動作可能に接続される転写定着ローラの概略的な上面図である。 図４は、転写定着ローラを画像受信部材に対して位置づける支持体と動作可能に接続される転写定着ローラの別の実施形態の概略的な上面図である。 図５は、画像を回転画像受信部材上に印刷し、画像を記録媒体に転写するよう構成されるインクジェットプリンタの概略的な側面図である。

図５は、高速位相変化インク画像作成機器またはプリンタ１０を示す。図示されるように、プリンタ１０は、以下に記載するように、動作サブシステムおよび構成要素を直接的または間接的に支持するフレーム１１を含む。プリンタ１０は、ドラムの形状で示される画像受信部材１２を含むが、支持されたエンドレスベルトをさらに含んでもよい。画像受信部材１２は、方向１６に移動可能な画像表面１４を有し、その上に位相変化インク画像が形成される。方向１７に回転可能な転写定着ローラ１９は、ドラム１２の表面１４に負荷をかけられて転写定着ニップ１８を形成し、その中で表面１４に形成されたインク画像が記録媒体４９上に転写定着される。

高速位相変化インクプリンタ１０は、固体形状の１つの色位相変化インクの少なくとも１つの源２２を有する位相変化インク搬送サブシステム２０をさらに含む。位相変化インクプリンタ１０はマルチカラー画像作成機器であるため、インク搬送システム２０は、位相変化インクの４つの異なる色ＣＹＭＫ（シアン、イエロー、マゼンタ、ブラック）を表す４つの源２２、２４、２６、２８を含む。位相変化インク搬送システムは、位相変化インクの固体形状を液体形状に溶解または位相変化させる溶融および制御装置（図示せず）をさらに含む。位相変化インク搬送システムは、液体形状を印字ヘッドシステム３０へ供給するのに適している。

この実施形態において、印字ヘッドシステム３０は、それぞれが印刷ボックスユニット３４Ａ〜３４Ｈとしても知られる複数の印字ヘッドモジュールの支持を提供する、第１の印字ヘッド支持体３１および第２の印字ヘッド支持体３２を含む。各印字ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｈは、媒体の幅にわたって効率的に広がり、画像受信部材１２の表面１４上にインクを付着させる。印字ヘッドモジュールは、単一の印字ヘッド、またはフレーム（図示せず）と動作可能に接続され、かつインクを付着させて表面１４にインク画像を形成するよう並べられた千鳥配列の複数の印字ヘッドを含むことができる。印字ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｈは、関連電子機器、インク貯蔵器、および１つまたは複数の印字ヘッドにインクを供給するためのインク管を含むことができる。しかしながら、この実施形態において、管（図示せず）は源２２、２４、２６、および２８を印字ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｈと動作可能に接続して、モジュールの１つまたは複数の印字ヘッドへのインクの供給を提供する。通常よく知られているように、印字ヘッドモジュールの１つまたは複数の印字ヘッドは単一色のインクを排出する。一般的に、ある印字ヘッドモジュールの印字ヘッドは、同じ色のインクを排出する別の印字ヘッドモジュールの印字ヘッドから、印字ヘッドのノズルの間の半分の距離分オフセットされる。この配置により、２つの印字ヘッドモジュールは、単一の印字ヘッドモジュールによって提供される解像度よりも高い解像度で印刷することができる。この方法でＣＭＹＫプリンタで使用される各色のインクに対の印字ヘッドモジュールを配置することによって、各色はより高い解像度で印刷され得る。例えば、印字ヘッドモジュール３４Ａおよび３４Ｂはシアンインクを付着させてもよく、モジュール３４Ｃおよび３４Ｄはマゼンタインクを付着させてもよく、モジュール３４Ｅおよび３４Ｆはイエローインクを付着させてもよく、かつモジュール３４Ｇおよび３４Ｈはブラックインクを付着させてもよい。同じ色のインクを印刷する２つの印字ヘッドモジュールをオフセットまたは千鳥配列することによって、色分解の解像度を、単一の印字ヘッドモジュールで印刷される解像度（例えば、３００ｄｐｉ）から同じ色を排出する対のモジュールによって印刷される解像度（例えば、６００ｄｐｉ）まで向上させることができる。８つの印字ヘッドモジュール３４が図示されているが、それ以外の数の印字ヘッドモジュール３４が提供されてもよい。

さらに示されるように、位相変化インクプリンタ１０は、媒体移送としても知られる記録媒体供給および取扱システム４０を含む。例えば、記録媒体供給および取扱システム４０は、シートまたは基板供給源４２、４４、４６、または４８を含むことができ、例えば、そのうち供給源４８は、カット媒体シート４９などの形状の画像受信基板を保管および供給する大容量紙供給またはフィーダである。記録媒体供給および取扱システム４０は、基板加熱器または予熱器アセンブリ５２と基板および画像加熱器５４とを有する基板取扱および移送システム５０をさらに含む。溶融デバイス６０は、画像および基板に後処理技術を適用するために、選択的に提供され得る。位相変化インクプリンタ１０は、文書保持トレイ７２、文書シートフィーディングおよび取り戻しデバイス７４、および文書露出およびスキャニングシステム７６を有するオリジナル文書フィーダ７０をさらに含む。

機器またはプリンタ１０の様々なサブシステム、構成要素、および機能の動作および制御は、制御器または電子サブシステム（ＥＳＳ）８０を用いて行われる。ＥＳＳまたは制御器８０は、画像受信部材１２、印字ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｈ（つまり、印字ヘッド）、基板供給および取扱システム４０、および基板取扱および移送システム５０と動作可能に接続される。ＥＳＳまたは制御器８０は、例えば、電子記憶装置８４を備える中央処理ユニット（ＣＰＵ）８２、およびディスプレイまたはユーザインタフェース（ＵＩ）８６を有する自己充足型の専用ミニコンピュータである。ＥＳＳまたは制御器８０は、例えば、画素配置および制御回路８９とともにセンサ入力および制御回路８８を含む。加えて、ＣＰＵ８２は、スキャニングシステム７６、またはオンラインまたはワークステーション接続９０などの画像入力源と印字ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｈとの間の画像データフローを、読み込み、留保し、下処理し、かつ管理する。このように、ＥＳＳまたは制御器８０は、以下に述べる印刷プロセスを含む、すべての他の機器のサブシステムおよび機能を動作させ制御するための主要なマルチタスク処理装置である。

制御器８０は、プログラム命令を実行する汎用のまたは専用のプログラマブル処理装置に実装され得る。プログラム機能を行うために必要な命令およびデータは、処理装置または制御器に付随したメモリに保存され得る。処理装置、そのメモリ、およびインタフェース回路は、以下でより詳細に説明するように、プリンタがドラム保守ユニット（ＤＭＵ）保守手順およびＤＭＵサイクルを選択的に実行できる処理を行うよう制御器を構成する。これらの構成要素は印刷回路カード上に提供されるか、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の回路として提供され得る。各回路が独立した処理装置に実装されるか、または複数の回路が同じ処理装置に実装され得る。代わりに、回路は個別の構成要素または超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路に提供される回路に実装され得る。さらに、本明細書に記載される回路は、処理装置、ＡＳＩＣ、個別の構成要素、またはＶＬＳＩ回路の組み合わせに実装され得る。

動作中、作成される画像の画像データはスキャニングシステム７６から、またはオンラインあるいはワークステーション接続９０を介して、処理のために制御器８０に送られ、印字ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｈに出力される。加えて、制御器８０は、関連サブシステムおよび構成要素を、例えば、ユーザインタフェース８６を介する作業者の入力により決定および／または受け付け、それに応じて制御を実行する。結果として、適切な色の固体形状の位相変化インクが溶け、印字ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｈへ搬送される。加えて、画素配置制御が画像表面１４に対して行われて画像データごとに所望の画像が形成され、かつ媒体シート４９の形状であり得る受信基板が源４２、４４、４６、４８のいずれかによって供給されて、表面１４への画像形成にともなう登録のタイミングで記録媒体移送システム５０により操作される。最後に、画像は表面１４から転写され、転写定着ニップ１８内の画像基板に固定して融合される。

一部の印刷動作において、単一のインク画像が画像受信部材１２の表面全体を覆ってもよく（単一ピッチ）、または複数のインク画像が画像受信部材１２に付着されてもよい（マルチピッチ）。さらに、インク画像は単一パスで付着されてもよく（単一パス方法）、または画像は複数のパスで付着されてもよい（マルチパス方法）。マルチパス方法に従って画像が画像受信部材１２に付着する場合、制御器８０の制御下で、画像の一部分が画像受信部材１２の回転中に印字ヘッドモジュール３４内の印字ヘッドによって付着される。

ある種類の印刷アーキテクチャにおいて、画像は複数の色分解を蓄積することによって下処理され得る。画像受信部材１２の回転中、最後の色分解が付着して画像が完成するまで、色分解の１つのインク滴が印字ヘッドから排出され、画像受信部材１２の表面１４に付着する。一部のケースにおいて、例えば第２次または第３次の色が使用される場合において、１つのインク滴または画素は、スタックにおけるように、他のインク滴または画素の上に置かれてもよい。別の種類の印刷アーキテクチャは、印字ヘッドから排出される複数の帯状のインク滴から画像を生成する。画像受信部材１２の回転中、１つの帯のインク滴（全色の組み合わせがそれぞれに含まれる）が、最後の帯が塗布されてインク画像が完成するまで、画像受信部材１２の表面に塗布される。どちらの例のマルチパスアーキテクチャも、一般的に「ページ印刷」として知られている方法を行う。様々な構成要素画像から成る各画像は、フルシート分の情報のインク滴を表し、以下で説明するように、その後画像受信部材１２から記録媒体へ転写される。

マルチピッチ印刷アーキテクチャにおいて、画像受信部材の表面は複数の区分に区切られていてもよく、各区分はフルページ画像（すなわち、単一ピッチ）およびインターパネル域または空間を含む。例えば、２ピッチ画像受信部材は、画像受信部材１２の回転中、インターパネル域によって分けられた２つの画像を含むことができ、それぞれが記録媒体の単一シートに対応する。同様に、例えば、４ピッチ画像受信部材は、画像受信部材の通過または回転中、４つの画像を含むことができ、それぞれが記録媒体の単一シートに対応する。

１つまたは複数の画像が、単一パス方法またはマルチパス方法などの画像方法に従って制御器８０の制御下で画像受信部材１２に印刷されると、例示的なインクジェットプリンタ１０は、１つまたは複数の画像を転写定着ローラ１９で画像受信部材１２から記録媒体４９上へ転写して固定するプロセスを開始する。このプロセスに従って、記録媒体４９のシートは、制御器８０の制御下で移送システム５０により転写定着ローラ１９に隣接する位置まで移送され、その後転写定着ローラ１９と画像受信部材１２との間のインタフェースに形成されるニップ１８を経由する。転写定着ローラ１９は、記録媒体４９の正面側を画像受信部材１２に押しつけるために、記録媒体４９の後ろ側に圧力を印加する。さらに転写定着ローラ１９が加熱されてもよいが、この例示的な実施形態においては加熱されない。代わりに、記録媒体４９の予熱器アセンブリ５２がニップへと続く媒体経路に提供される。予熱器アセンブリ５２は、後に画像を媒体へ転写定着するのを助けるために記録媒体４９に必要な熱を提供し、これにより転写定着ローラの設計が簡易になる。加熱された記録媒体４９の裏側に転写定着ローラ１９によって生じる圧力は、画像受信部材１２から記録媒体４９上への画像の転写定着（転写および定着）を容易にする。

画像受信部材１２および転写定着ローラ１９の両方が回転またはローリングすることで、画像が記録媒体４９上に転写定着されるだけでなく、ニップを介する記録媒体４９への移送にも役立つ。画像受信部材１２は、画像受信部材１２の表面１４に事前に塗布された画像の転写定着プロセスを継続するために回転し続ける。画像受信部材１２に残った残留インクは、制御器８０の制御下でドラム保守ユニット９２で行われるドラム保守手順によって取り除かれ得る。

ＤＭＵ９２は、離型剤塗布器、測量ブレード、および一部の実施形態においては、洗浄ブレードを含むことができる。離型剤塗布器は、例えばシリコンオイルなど一定量の離型剤を有する貯蔵器および弾性ドナーローラをさらに含むことができ、これは滑らかであるか、または多孔性であってもよく、離型剤および測量ブレードと接触するよう貯蔵器に回転自在に取り付けられる。測量ブレードは、画像受信部材としっかり均一に接触し得るように適合される。また、洗浄ブレードは、画像転写表面１４としっかり均一に接触し得るように適合される。ＤＭＵ９２は、ドナーローラ、測量ブレードおよび洗浄ブレードが制御器８０により選択的に動かされるよう制御器８０と動作可能に接続され、回転画像受信部材１２と一時的に接触して離型剤を部材１２の表面に付着および分配させ、転写されないインク画素を部材１２の表面から取り除く。

離型剤の主な機能は、インクが記録媒体４９に転写される転写定着中にインクが画像受信部材１２に接着するのを防ぐことである。離型剤は、さらに転写定着ローラ１９の保護にも役立つ。少量の離型剤が転写定着ローラ１９に運ばれ、この少量の離型剤が、インクが転写定着ローラ１９に接着するのを防ぐのに役立つ。したがって、転写定着ローラ１９の最少量の離型剤は許容される。

画像受信部材および記録媒体の離型剤の塗布および分配を管理するために、制御器８０はＤＭＵ９２を継続的に動作させてＤＭＵサイクルを行う。ＤＭＵサイクルは、離型剤の均一な層を塗布すること、以前の画像の転写されない画素を画像転写表面から洗浄すること、および画像の印刷の後、画像受信部材に残る量の離型剤における差分グロスを消すことを含む、複数の機能から成る。

画像受信部材１２は、離型剤を保持するために微細な貯蔵庫容量を提供する堅く制御された表面を有する。画像受信部材の領域内、または全体にわたり存在する離型剤が不足すると、記録媒体４９へのインク画素の転写を妨げる。この画像の欠陥を本明細書では、インク画像の特定領域または画素にわたって起こる場合に「画像ドロップアウト」と称し、インク画像全体にわたって起こる場合に「付着画像転写障害」と称する。逆に、画像受信部材１２に存在する離型剤が多すぎると、一部の離型剤が記録媒体４９の裏側に運ばれてしまう。その後、記録媒体４９が二重印刷において両側に印刷されると、インク画素は記録媒体４９の第２の側にきちんと付着しない可能性がある。このような画像欠陥に対抗するため、各ＤＭＵサイクルは、モジュール３４の印字ヘッドが画像受信部材１２へ後続の画像を印刷する前に、ドナーローラおよびその後の離型剤塗布器の測量ブレードを画像受信部材１２の表面に接触するよう移動することによって、画像受信部材１２の表面上に離型剤を選択的に塗布および測量する。これらの動作により離型剤が画像受信部材１２の表面の貯蔵器を満たし、画像障害を防いで、確実に画像受信部材１２の表面に離型剤の均一な層を継続的に塗布する。

以前の画像から転写されていない画素または画像ドロップアウトを画像受信部材表面１４から取り去るために、画像を印刷の後、制御器８０は測量および／または洗浄ブレードを画像受信部材１２に接触するよう移動する。これらのドロップアウト画素がＤＭＵ９２によって取り除かれない場合、一般的に、印刷される次の画像上に転写定着される。これらの画素は、特にはみ出た画素が高被覆率のイエローまたはホワイト空間の領域に転写定着される時、画像欠陥を生じる可能性がある。この欠陥、すなわち「点在」は、ＤＭＵ９２によって収集されなかった画像ドロップアウトである。

ここで図１を参照すると、プリンタシステム１０は、複数の画像を画像化することができるマルチピッチ画像受信システム１００を含むよう修正されており、それぞれの画像が画像受信部材１２の単一パスまたは回転中に印刷された記録媒体の単一シートに対応する。図１のマルチピッチ画像受信システム１００は３つの画像を含むように図示されているが、それ以外の数の画像も可能である。例えば、１つの実施形態において画像受信部材１２は、１分間に約２５０シートの媒体を印刷するために、一度に８つの画像を支持できる２１インチの直径を含むことができる。画像受信部材１２は、１インチの約４分の３の厚さを有するアルミニウムで作成されていてもよい。転写定着ローラ１９は、９０デュロメータのウレタンによって覆われている８０デュロメータのウレタンの第１の層で覆われた円筒形鋼素材で形成されてもよい。

ここで図１を参照すると、画像受信部材１２が画像受信部材１２の表面１０２を含むように示されており、図中では回転ドラムとして表されている。画像受信部材１２は、軸１０４の周囲を方向１６に回転する。軸１０４は、記録媒体４９の複数のカットシートそれぞれが移送されるプロセス方向１０６と実質的に垂直に配置された縦軸を規定する。プロセス方向に対して垂直の方向は、交差プロセス方向としても知られている。ドラム１２の表面１０２に内在する転写定着ローラ１９は、表面１０２と方向１７に回転する転写定着ローラ１９の表面との間にニップ１８を規定する。複数の印字ヘッド（図示せず）は、表面１０２に１つまたは複数のインク画像１１０を付着させる。シート４９の１つがニップ１８に入ると、インク画像１１０は媒体シート４９に転写される。シートストリッパ１１２はシート４９の前縁部１１４とかみ合って、ドラム１２の表面１０２からシート４９を取り除く。

転写定着ローラ１９は、縦軸１１６の周囲を方向１７に回転してニップ１８を規定する。縦軸１１６は交差プロセス方向と実質的に平行には配置されないが、交差プロセス方向からオフセットされてニップを規定する。縦軸１１６は交差プロセス方向に対してスキューされるので、ニップもスキューされる。図１で確認できるように、表面１１８の一部分は、ドラム１２の軸１０４に対する転写定着ローラ１９の軸１１６のずれを図示していることを確認できる。

高速印刷を提供する１つの実施形態において、単一パス中に１分あたり２５０ページまで印刷される場合、ドラム１２は１秒あたり約４２インチの表面１０２の速度を提供するよう回転することができる。印刷プロセスは、シリコンオイルを塗布し、オイルにインクを付着させ、かつ画像を転写定着するといった既に説明したプロセスを含むが、この実施形態の転写定着ローラ１９は画像プロセス全体にわたって表面１０２とかみ合ったままである。したがって、ニップ１８はドラム１２の連続した完全な回転の間中、所定の位置にあり続ける。

シート４９の前縁部１２０は、プロセス方向１０６に沿ってニップ１８に入る時、ニップ１８をかみ合わせる。シート４９の後縁部１２２は、印刷後ニップ１８を出る時、ニップ１８から外れる。転写定着ローラ１９は連続シート４９の転写定着中に画像ドラム１２から離れないため、ニップ１８はシート４９の後縁部１２２と前縁部１２０との間に位置する複数のインターパネル域１２４にさらに提供される。したがって、ドラム１２の回転中、転写定着ローラ１９は、インターパネル域が転写定着ローラ１９を過ぎて回転すると、インターパネル域１２４と接触する。ニップ１８へのシート４９の差し込みは、画像１１０を形成するインクが転写定着ローラ１９の表面１１８と接触しないよう適切に時間が計測される。

高速印刷中、転写定着ローラ１９を常に画像ドラム１２とかみ合わせるために、比較的大きな力がニップで提供されてドラム１２の画像をシート４９に転写定着させることができる。１つの実施形態において、転写定着ローラ１９に印加される力は約３，６００〜４，２００ポンドの間である。転写定着ローラ１９は高速印刷中ドラム１２から離れないので、前縁部１２０がニップ１８に入る時、ドラムの表面と記録媒体４９のシートの厚みによって露出されたシート表面との間の高さの差により、上昇トルク外乱が生じる。記録媒体４９のシートの後縁部１２２がニップ１８を出る時、降下トルク外乱も起こり得る。上昇トルク外乱または降下トルク外乱は、インクが画像ドラム１２の表面１０２に付着される時に起こる可能性があり、ドラム１２の表面の意図された位置へのインクの配置を妨害する可能性がある。トルク外乱は、物理的な外乱と音の外乱との両方であり得る。トルク外乱がドラムを約５％より大きく速度変化させる場合、速度変化によりもたらされる画像アーチファクトまたは画像のエラーが、紙の前縁部（上昇トルク）および後縁部（下降トルク）の両方の最中に画像に生じ得る。

画像ドラム１２に対して転写定着ローラ１９をスキューすることによって、前縁部および後縁部に現れるトルク外乱の量が低減され得る。加えて、記録媒体４９のシートがニップに入るかまたは離れる時に起こる「音響サンプ」としても知られる「サミング」音も低減することができ、これによって印刷動作中プリンタによって生じる雑音が低減される。紙の角が最初にニップに入るので、転写定着ローラはシートの全幅を同時に上るというよりシートの角を「上る」ことができ、そうでなければ転写定着ローラの長さに沿って尖った縁部が存在するであろう。高速プリンタにおいて、雑音の低減が望まれる。１分あたり大量の媒体のシートを印刷するので、音響サンプを低減または消滅することによって、雑音を大幅に低減することができる。転写定着ローラ１９をスキューすることで、画像ドラム１２の軸１０４に対して転写定着ローラ１９の軸１１６を平行に配列した場合と比較して、必要な転写定着の負荷が低減される一方で、ニップ１８の均一性を向上することもできる。

画像ドラム１２に対して転写定着ローラ１９をスキューすることで、画像ドラム１２に対する転写定着ローラ１９の角度により、シートの前縁部で紙の速度が向上する。この配置により、シートがしわになる傾向を低減することができる。また、紙の留保時間および距離も向上する。紙の前縁部が上がるまたは離れるまでの時間は、媒体の厚さに応じて０．００８〜０．０１２秒の間で変化する。スキューされた転写定着ローラは、留保時間を数ミリ秒長くすることができる。

さらに図２で図示されるように、転写定着ローラ１９は、負荷機構２００によって提供される印加された力で画像ドラム１２の下から画像ドラム１２（図示せず）をかみ合わせる。負荷機構２００は、第１のアーム２０２および第２のアーム２０４を含み、それぞれが軸１１６の周囲を回転する転写定着ローラ１９を支持する。転写定着ローラ１９は、第１のアーム２０２の端部２１０と動作可能に接続される第１の軸受ブロック２０８によって支持される第１の端部２０６を含む。転写定着ローラ１９は、第２のアーム２０４の端部２１４で第２の軸受ブロック２０９（図３および図４参照）によって支持される第２の端部２１２をさらに含む。第１のアーム２０２の端部２１６はアクチュエータ２１８と動作可能に接続され、端部２２０はアクチュエータ２２２と動作可能に接続される。各アクチュエータ２１８および２２２は、筐体２２４および２２６、およびロッド２２８および２３０をそれぞれ含む。ロッド２２８および２３０は、ピボット２３２および２３４で端部２１６および２２０と回転可能かつ動作可能にそれぞれ接続される。支持アーム２３６は、第１のアーム２０２を第２のアーム２０４と接続し、安定した支持構造を提供する。アクチュエータは、カムおよびカム従動子、線形アクチュエータおよび空気圧シリンダを含む様々なアクチュエータを含むことができる。

画像ドラム１２に対して一定の力を提供するために、ローラ１９は、軸２３７の周囲のアクチュエータ２１８および２２２による端部２１６および２２０の動きを介して画像ドラム１２とかみ合うように移動される。軸２３７の周囲に回転を提供するために、第１のアーム２０２の端部２１０および第２のアーム２０４の端部２１４は、延長部分２３８および２４０をそれぞれ含む。各延長部分２３８および２４０は、シャフト（図示せず）が軸２３７に沿って支持される軸受を支持する開口部２４２および２４４をそれぞれ含む。シャフトおよびアクチュエータ２１８および２２２は、シャフトおよびアクチュエータがフレームおよび画像ドラム１２に対して固定されたままであるように、プリンタのフレームと固定して動作可能に接続される。

転写定着ローラ１９に力を印加するために、各アクチュエータ２１８および２２２は、ロッド２２８および２３０の作動を介して方向２４６に上向きの力を印加する。端部２１６および２２０の上向きの動き（図示されるように）により、アームは軸２３７の周囲を回転し、転写定着ローラ１９を動かして画像ドラム１２と接触させる。ロッド２２８および２３０が画像ドラム１２に対する転写定着ローラ１９の配置に応じて他の方向に動くような他の構成も可能である。アクチュエータは制御器８０などの制御器と動作可能に接続され、これにより信号が発生してアクチュエータ２１８および２２２を指定された方向に移動させる。

１つの実施形態において、シャフトの軸２３７と転写定着ローラ１９の軸１１６との間の距離は５インチである。軸１１６とピボット２３２および２３４の周囲の各アーム２０２および２０４が回転する地点との間の距離は３０．４インチである。したがって、６対１の比率が、実質的に継続的なニップに必要な力量を印加するための機械効率を提供するために広まっている。

負荷機構２００は転写定着ローラ１９の第２の端部２１２と動作可能に接続される符号器２４８を含むことができ、転写定着ローラ１９の回転速度、および結果として記録媒体のシートの線形速度を特定する。駆動モータ２５０が第１の端部２０６と動作可能に接続されて、駆動された転写定着ローラ１９を提供してもよい。他の実施形態において、符号器２４８、モータ２５０、またはその両方はなくてもよい。

スキューされた転写定着ローラ１９を提供するために、負荷機構は図３および図４に図示されるように構成されてもよい。例えば図３において、軸受ブロック２０８および２０９は、ローラの回転軸１１６が交差プロセス方向２５２からオフセットされるよう構成されてもよい。図示されるように、スキュー角２５４は、アーム２０２および２０４の端部２１０および２１４で回転軸１１６をオフセットすることにより提供される。図４に図示されるような別の実施形態において、ドラム１２に対するローラ１９のスキュー角は、軸１１６がアーム２０２および２０４の線形軸と実質的に垂直となるようにローラ１９をアームに取り付けることによって提供される。しかしながら、スキュー角２５４を提供するために、一方のアーム２０２は他方のアーム２０４より短い。アクチュエータ２１８および２２２が交差プロセス方向に沿って実質的に並ぶよう負荷機構２００をプリンタのフレームに取り付けることによって、転写定着ローラ１９のスキュー角が画像ドラム１２で提供される。別の実施形態において、交差プロセス方向に対して画像ドラム１２をオフセットし、交差プロセス方向にローラ１９の軸１１６を並べることが可能である。

約２１．７５インチの直径を有するドラム１２のニップ１８で、１平方インチあたり１，０００ポンドのニップ圧力を提供するために、負荷機構２００により提供される負荷は、０度〜２度の範囲で変動するスキュー角に対して約３，６００ポンド〜４，２００ポンドの範囲で変動し得る。１つの実施形態において、２度のスキュー角は、約３，８８０ポンドの力が印加される必要がある。加えて、約３，６００〜４，２００ポンドの範囲で変動する１平方インチあたり１，０００ポンドのニップ圧力が必要な負荷では、ドラムの中央で計測されたニップ幅は、約９〜１２ミリメートル、より詳細には約９．２〜１１．３５ミリメートルの範囲で変動し得る。０〜２度の範囲で変動するスキュー角では、画像ドラムが大きいため、ニップの幅は小さい値でしか変化しない。

本明細書に記載されるように、スキューされた転写定着ニップは音響サンプの量を低減し、ニップに沿って正確に位置づけられた均一な歪みエネルギーを生じ、かつ記録媒体のシートの縁部でわずかな差速を提供してニップに入る時にシートがしわになる傾向を低減することができる。２度のスキュー角が提供される１つの実施形態において、ニップの長さに沿った接触圧力は、ローラ１９の一方の端部からローラ１９の他方の端部へほんのわずかに変化する圧力差を表す。２度では、約９．０ミリメートルのニップ幅が提供される。２度でニップの長さにわたって印加される圧力は極めて一定しており、０度〜３度でスキューされたローラのニップに見られる圧力より全長にわたって変化が少ない。０度でのニップ幅は約９．２５ミリメートルを計測し、３度でのニップ幅は約１１．３５ミリメートルを計測する。

Claims (10)

1. プロセス方向に動く記録媒体の複数のシートにインク画像を形成するプリンタであって、
   交差プロセス方向に実質的に並んだ第１の縦軸を規定し、かつ前記インク画像を受けるよう構成される画像受信部材と、
   前記画像受信部材と隣接して配置され、前記第１の縦軸に対してスキューされた第２の縦軸を規定してニップを規定する転写定着ローラであって、前記転写定着ローラは前記画像受信部材を、記録媒体の前記複数のシートの第１のシートの後縁部から記録媒体の前記複数のシートの第２のシートの前縁部まで継続的にかみ合わせるよう構成される転写定着ローラと、
   を備えるプリンタ。
2. 前記画像受信部材は前記第１の縦軸の周囲を所定の速度で回転するよう構成される回転ドラムを含み、前記回転ドラムは複数の前記インク画像を同時に支持するのに十分な表面領域を規定する表面を含む、請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記表面により同時に支持される前記複数のインク画像は少なくとも２つのインク画像を含む、請求項２に記載のプリンタ。
4. 前記ニップは前記第２のシートの前記前縁部とかみ合う前記転写定着ローラがもたらすトルク外乱を低減するよう構成される、請求項３に記載のプリンタ。
5. 前記ニップは前記第１のシートの前記後縁部から外れた前記転写定着ローラがもたらすトルク外乱を低減するよう構成される、請求項３に記載のプリンタ。
6. 前記トルク外乱は前記ドラムを約５％または５％を超えて速度変化させる、請求項４に記載のプリンタ。
7. 前記第２の縦軸は前記第１の縦軸に対して約１〜２度スキューされている、請求項６に記載のプリンタ。
8. 前記第２の縦軸は前記第１の縦軸に対して約２度スキューされている、請求項７に記載のプリンタ。
9. 前記ニップの幅は約９〜１２ミリメートルの間である、請求項８に記載のプリンタ。
10. 前記転写定着ローラと動作可能に接続される負荷機構をさらに備え、前記負荷機構は前記転写定着ローラに力を印加するよう構成されて、１平方インチあたり約１，０００ポンドのニップ圧力であるニップに印加される力を発生させる、請求項６に記載のプリンタ。

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