JP2656299B2

JP2656299B2 - 圧力現像装置

Info

Publication number: JP2656299B2
Application number: JP63087104A
Authority: JP
Inventors: ジャック・ビーリー
Original assignee: SAIKARAA Inc
Current assignee: SAIKARAA Inc
Priority date: 1987-04-23
Filing date: 1988-04-08
Publication date: 1997-09-24
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: JPS63273862A; US4768434A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は破壊可能な光感知性マイクロカプセルの表面
被覆を有するイメージシートを利用するイメージ装置に
関し、特に該イメージシートのマイクロカプセルを破壊
する装置に関する。

＜従来の技術＞米国特許第4,440,846号および第4,399,209号明細書に
示すイメージ装置は、内部に光感知性成分を有するマイ
クロカプセルを含む光感知層がイメージ的に化学線放射
に露出され、均斉な破壊力を受け、マイクロカプセルが
破壊して内部層をイメージ的に解放する。該イメージ装
置は完全乾燥装置であり、湿式現像処理溶液を使用して
イメージを形成する必要がないから有利である。例えば
実質的に無色な色彩形成剤などのイメージ形成色原体材
料が典型的にはマイクロカプセルに使用される。マイク
ロカプセルが破壊すると色彩形成剤がイメージ的に現像
剤組成物と反応して色彩イメージを形成する。上述特許
に記載された実施例においてマイクロカプセルはイメー
ジ的に露出されたイメージシートを典型的には一対の平
行なカレンダローラの間のニップを通過せしめることに
よって破壊される。

単一シート方式と２枚シート方式とがある。前者の場
合、マイクロカプセルと現像剤組成物との両者が単一の
基層上に配置される。後者の場合、マイクロカプセルは
ドナーシートと称される第１の基層上に担持される。現
像剤組成物はレシーバシートと名付けられる第２の別の
基層上に塗布される。ドナーシートが化学線放射を受
け、露出されたマイクロカプセル層はレシーバシートの
現像剤層と接触せしめられる。２枚のシートは圧力によ
って現像され、完成したイメージはレシーバシートに形
成される。

マイクロカプセルを破壊するために大きい圧力は必要
ではないが、通常イメージシートを現像するために高圧
大径のカレンダローラが使用される。イメージシートの
表面の凹凸を除去するためシートを実質的に圧縮する。
すなわち高圧大径のローラがイメージシートの表面に破
壊力の均斉な分布を達成するため必要である。破壊力が
均斉に分布していないとイメージシートは均斉に現像さ
れず、生じたイメージの色調特性は不良となる。

可溶性トナーイメージを現像されたマイクロカプセル
媒体シートに定着する装置の１つの問題点は必要とされ
る圧力の大きさにある。典型的な圧力ローラ装置は約71
kg/cm²（1000lbs/in²）の圧力を作用せしめる。マイク
ロカプセルの場合は約430〜570kg/cm²（6000〜8000lbs/
in²）の圧力が必要である。

乾式圧力可溶性トナーイメージを紙のシートに定着す
る圧力定着装置としては、互いに向って偏倚された一対
のピンチローラを使用し、一方のローラの軸線を他方の
ローラの軸線に対して角度をなすようにしたものが公知
である。この斜め配置は紙シートが通過するときローラ
間のニップ部の不均斉を最小とする。傾斜角が過大であ
ると折り目または「しわ」が発生する。これを防止する
ため傾斜角を著しく小とする。傾斜角を小とするとロー
ラの曲がりによるニップの圧力の不均等を防止するため
ローラを大径とする必要が生じる。大径のローラの重量
により負荷圧力も増大する。大きい圧力負荷機構、高い
抗圧力軸受およびハウジングなどのため、装置は高価と
なる。

可溶性トナーイメージを定着する技術の欠点を除去す
るため、３ローラ方式が提案され、米国特許第4,343,23
4号明細書はその方式の一例を示す。２つの上方ローラ
が平行に水平に僅かな傾斜角を持って配置され一対のピ
ンチローラを形成する。第３のバックアップローラが第
２のローラに交叉接触関係で配置される。バックアップ
ローラは弾性的に上方に第２のローラに向って圧力機構
によって偏倚され、第２のローラが第１のローラに圧力
接触してその接触線に沿って紙シートが通過するニップ
を形成する。第２のローラの曲がりはバックアップロー
ラの第２のローラに相対的な交叉角度によって調整さ
れ、バックアップローラと第２のローラとは第１のロー
ラより小径となされる。この場合もニップローラ間の傾
斜角は小としてシートの「しわ」を防止する必要があ
る。

光感知性マイクロカプセルを使用するイメージシート
現像装置が特願昭63−22674号明細書に記載されてい
る。該明細書において、ニップの傾斜角度によって、又
はクラウン付きの圧力ローラのニップにおける速度差に
よって生ずる問題は圧力ローラと共働する別のクラウン
ローラを設けることによって解決された。圧力ローラは
円筒形で傾斜角はなく、ニップにおける速度差もない。
該明細書において特に有利な点は、４つ、すなわちニッ
プを形成する２つの円筒形圧力ローラとこれらに負荷を
与える２つのクラウンローラトが使用され、ニップにお
ける非整合ローラに伴う問題点なしに均斉な圧力を発生
する点にある。併し、４ローラ方式は嵩張って重く、ロ
ーラとローラの軸受とのためにフレームも対応して大と
なる。

高圧力ローラ現像装置の上述改良にも拘わらず、軽量
で実質的に均斉なニップ圧力をローラの設計幅にわたっ
て、シート材料の厚さの変化に拘わらず、ローラの全負
荷の変動に拘わらず与えることができ、且つ、本質的に
均斉なニップ圧力を長期間にわたって与えることがで
き、整備の必要性が最小の圧力ローラ現像装置が要望さ
れている。

本発明は例えばシート材料内のマイクロカプセルが化
学線作用の放射に露出されたとき粘度が変化する光感知
性組成物を含んでいる該シート材料などのイメージシー
ト材料にイメージを形成する装置に関し、詳細にはシー
ト材料内の潜在イメージが該シート材料を一対の円筒形
ローラのニップ間を通過せしめることによって現像さ
れ、ローラはニップに沿ってシート材料に高い局所的な
圧力を作用せしめるようになされた装置を得ることを目
的とする。

本発明は３または４ローラ方式の利点を２ローラ方式
に匹敵する大きさで達成する装置を得ることを目的とす
る。

＜課題を解決するための手段＞本発明によれば中空すなわち環状のニップ形成ローラ
と、該ローラの内側に内蔵されたクラウン付きローラと
が設けられる。

詳細にはシート材料上の潜在イメージを該シート材料
を一対の圧力のローラ間の高圧ニップを通過せしめて現
像処理するローラ形式圧力現像装置において、少なくと
も圧力ローラの一方は環状であり、該環状ローラ内にク
ラウン付き負荷ローラが収容されて環状ローラのニップ
に対抗する内面に向って負荷されてニップに沿う均斉な
力を作用せしめる、ローラ形式圧力現像装置が提供され
る。

＜作用＞本発明によれば、クラウン付き負荷ローラが各圧力ロ
ーラ内に配置されるから、４ローラ方式の利点は保持さ
れる。

圧力ローラは環状であり、円筒形の外面と同軸の円筒
形の内面とを有する。クラウン付き負荷ローラはその最
大直径が関連する圧力ローラの内径より小であり、圧力
ローラ内に収容され、ニップに直接に対抗する圧力ロー
ラの内面に負荷係合している。

クラウン付き負荷ローラは適当な軸受ブロックに取付
けられた自動調心軸受を介して負荷される。クラウン付
き負荷ローラに作用する負荷力によって負荷ローラは関
連する環状の圧力ローラに向って圧力偏倚され、均斉な
分布圧力を圧力ローラ間に限定されるニップに与える。
圧力ローラはフレームに設けられた軸受ブロックにより
クラウン付き負荷ローラの周りに回転可能に装架され
る。

＜実施例＞上述本発明の目的、作用および効果は図面を参照する
以下の説明により明らかとなされる。

第１図に示す本発明によるローラ形式圧力現像装置は
上方圧力ローラ10と下方圧力ローラ12とを含む。両ロー
ラはハウジングすなわちフレーム20に回転可能に収容さ
れ、フレーム20は頂部横方向部材22と底部横方向部材24
とこれらに連結された端部フレーム25、26とを含む。

このローラ形式圧力現像装置で処理されるシート材料
は単一シートであっても、第１図に示す２シートから成
るものでもよい。第１図においてドナーシート30とレシ
ーバシート31とが圧力ローラ10、12間のニップに、フレ
ーム20に形成された開口35を経由して運動する。ローラ
は適宜のモータ36によって歯つきベルト37を介して駆動
され、ベルト37は第４図に関連して詳細後述するように
第２のすなわち下方の圧力ローラ12に関連するプーリを
囲む。

シート30、31は米国特許第4,399,209号明細書に記載
されたものとしてよい。該特許明細書において、色原体
材料と光感知性組成物のカプセルとを含む組成物の被覆
を化学線放射に露出し、その後、レシーバシート31に担
持された現像剤の存在下でカプセルを破壊することによ
りイメージが形成される。カプセルは一対のローラ間の
ニップ32に高い均斉な圧力を作用せしめることによって
破壊されるが、前述特願昭63−22674号明細書に詳述さ
れているものと同様である。高い直線分布圧力が作用す
るから、ローラ形式圧力現像装置においてはウエブすな
わちシートに差動的な滑りの無いように作動することが
重要であり、さもないとウエブに「しわ」が生ずる。ク
ラウン付きローラとウエブとが円筒形ローラとの間のニ
ップにおいて直線接触すると、または一方のローラが他
方に対して角度をなして運転されると前述差動的な滑り
が生ずる。

本発明によるローラ形式の装置は一対の主圧力ローラ
10、12を含み、これらは第３図に示すように環状すなわ
ちシェル状をなしている。各圧力ローラ10、12はクラウ
ン付きの負荷ローラ40、42を収容する。各クラウン付き
の負荷ローラの有効軸方向長さは主圧力ローラ10、12間
のニップ32内に受け入れられるシート材料の幅に実質的
に等しい。

負荷ローラの両端を支持する軸受ブロックは両端にお
いて実質的に同等である。第４図に示す拡大詳細図は、
側方フレーム26における軸受の配置を示す。反対側のフ
レーム25はほぼ同等であるが、ローラ12のための駆動歯
付きホイールは設けられていない。負荷ローラ40、42は
フレーム20に固定された両端の軸受ブロック45に回転可
能に装架される。軸受ブロック45は側方フレーム25、26
の開口45′に取付けられ、キャップボルト46によって固
定される。

軸受ブロック45は第４図の断面図に示すように、負荷
ローラ42の軸受スピンドル47を自動調心軸受50を介して
支持する。さらに、軸受ブロック45はニードルまたはロ
ーラ軸受55を支持する環状表面54を有している。表面54
は軸受50の軸線に対して偏心している。軸受55の外側レ
ースは圧力ローラ12の適当な内面に収容され、圧力ロー
ラ12の端部延長部12′は実質的に自動調心軸受50に垂直
方向に整合する。

表面54と関連する軸受55とは、負荷ローラ40、42が充
分な負荷を受けているときは軸受55が担持する負荷が最
小となるように圧力ローラ12を支持する。負荷状態にお
いて負荷ローラ42の軸受端部47は第３図の線57で示す無
負荷位置からいくらか変歪して第３図の線58で示す負荷
状態位置をとる。。

装置が負荷大状態にあるとき環状表面54の幾何学的中
心は、圧力ローラ12を支持するため負荷ローラの負荷状
態を考慮して決定され、圧力ローラ10、12が負荷される
とき軸受55に実質的に負荷が作用しないようになされ
る。

上方圧力ローラ10と関連する負荷ローラ40とは可動の
軸受ブロック60に担持され、その１つが第４図の断面図
に示される。ブロック60は負荷ローラ40の軸受端部61
を、軸受50に対応する自動調心軸受62を介して回転可能
に支持する。ブロック60は同様に偏心した軸受支持表面
64を有し、環状のニードルまたはローラ軸受65を支持す
る。軸受65は圧力ローラ10の端部の延長部10′内に収容
されて支持する。軸受65は自動調心軸受62と横方向に整
合する。軸受支持表面64の中心も軸受62の中心から偏位
すなわち偏心しており、第３図に示すような負荷ローラ
40の変歪を許容する。従って、ニードル軸受65に作用す
る負荷は最小であり、圧力ローラ10、12の両端部には第
５図に示すように、負荷が作用することがない。

圧力ローラ10、12を負荷ローラ40、42を介して負荷す
る手段として一対の圧縮ばね70が設けられている。ばね
70の上端はフレームのばね収容部分71に収容される。ば
ねの下方端はカラー72に担持され、カラー72は調節ナッ
ト74によってロッド73上に担持される。ロッド73の最下
方位置は該ロッド上の外側ねじ付きナット75によって制
御される。ロッド73の下方端は半径腕76（第２図）の内
方端を形成するパッド76′と係合する。パッド76′と腕
76とはねじ付きのキャップボルト77（第４図）により軸
受ブロック60に取付けられる。

腕76の前方端はフレーム20にピボット運動可能に第６
図に示すように自動調心軸受78に取付けられる。軸受78
はフレーム20のそれぞれの側方部材の前方部分に担持さ
れたねじ付きのスタッド軸79に案内される。軸受78は腕
76のピボット運動と自動調心運動とを許容するもので、
これら運動は負荷ローラ40の負荷時およびシート材料が
ニップ32を通過するときのローラ12に相対的な圧力ロー
ラ10の変歪時に生ずる。

圧力ばね70の力はカラー72を介して直接にロッド73
に、および腕76を介して軸受ブロック60に伝達される。
この力は自動調心軸受62とローラ軸頚部61とを介して負
荷ローラ40に伝達される。

前述のようにモータ36は駆動力をベルト37を介してロ
ーラの対10、12に伝達する。ベルト37は第４図に示すよ
うに圧力ローラ12の軸受50の軸方向外方の延長線に取付
けらた歯付きプーリ80に係合する。

適切な運転のために、圧力ローラ10、12と負荷ローラ
40、42とは高い硬度を持つものとする。特に圧力ローラ
10、12は紙の重なりその他によって局所的に著しく高い
負荷が生じたときローラが損傷することのないように表
面硬化する必要がある。図示する代表的な22.9cm（9i
n）のローラに21.6cm（8.5in）以上の範囲にわたって96
4Kg（2,125lb）の負荷をばね70によって軸受端に与えた
場合、89kg/cm（500pli）程度の力がローラに作用す
る。ローラ10、12の表面硬度はロックウェルC60程度と
することが望ましい。ローラ10、12はの露出した外面に
クロムメッキを施し、すべてのローラには表面硬化を行
う。

望ましくはニップ32にシート材料が存在しないとき、
圧力ローラ10、12は互いに接触している。従ってシート
がニップに入るとローラは互いに離される。シートがニ
ップに入る能力はローラの直径によって定まり、ローラ
の直径が小であると問題となる。本発明によれば図示し
ないストッパ装置を軸受ブロック60に係合可能に設け、
ローラ間に例えば0.25mm（0.001in）程度の最小間隙を
設けて、シートが最初にローラに接触する点におけるロ
ーラの角度を減少せしめ、シートがニップに入るときの
分離力を大とする。所望により特願昭63−22674号明細
書に示すシート供給機構を設けてシートの供給を容易と
する。

本発明のローラ形式圧力現像装置の作動原理を第５図
に示す。矢82はばね70によって上方負荷ローラ40の軸受
端に作用する圧縮力を示し、これによって同一の反対方
向の反作用力が下方の負荷ロール42に作用する。このよ
うにして２つの負荷ローラが負荷を受け、反作用力に対
して支持される。

負荷ローラ40、42に作用する負荷はそれぞれの圧力ロ
ーラの内面に指向され隣接するニップ32に作用する。従
って圧力ローラ自身は、負荷ローラが圧力ローラの直径
的に反対側の表面に接触する３ローラ方式または４ロー
ラ方式と異なり、負荷力を直径的に伝達する必要がな
い。圧力ローラ10、12のニップにおける厚みは平滑化フ
ィルタとして作用し、圧力ローラと負荷ローラとの間の
不均斉な負荷のエネルギを分散する。

本発明により圧力ローラの内部に負荷ローラを配置す
ることにより、所望ならば両者間の間隙を閉鎖、封止し
て塵埃の侵入を防止することができる。また、内部空間
に潤滑剤を部分的にまたは完全に充填してもよい。

本発明によるローラ形式圧力現像装置の作動は前述説
明によって明らかである。駆動力はモータ36により歯付
きベルト37を介して与えられ、下方圧力ローラ12が駆動
される。ニップ32における力は実質的に均斉で設計圧力
が得られるが、これは負荷ローラ40、42によって均斉な
負荷がニップに与えられることによる。負荷ローラを単
一としてもよいが、図示のように一対の負荷ローラを設
けることが望ましい。所望によりローラ10、12の両端部
を封止して適当な潤滑剤を関連する圧力ローラと負荷ロ
ーラとの間に導入してもよい。

＜発明の効果＞本発明によるローラ形式圧力現像装置は著しく小型、
軽量で、実質的に均斉なニップ圧力をローラの設計幅に
わたって、シート材料の厚さの変化に拘わらず、ローラ
の全負荷の変動に拘わらず、長期間にわたって与えるこ
とができ、整備の必要性が最小である。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明による圧力現像装置の斜視図、第２図は
第１図の装置の部分断面、拡大端面図、第３図は作動原
理を示すためのローラの拡大断面図、第４図はローラの
取付けを示す部分拡大、横方向断面図、第５図は作動原
理を示すローラの概略断面図、第６図は第４図の線６−
６に沿う部分断面図である。 10、12:圧力ローラ、20:フレーム 22:上方横方向部材、24:下方横方向部材、25、26:端部
フレーム、30:ドナーシート、31:レシーバシート、35:
フレームの開口、36:駆動モータ、37:歯付きベルト、4
0、42:負荷ローラ 32:ニップ、45、60:軸受ブロック 47、61:軸受スピンドル（軸頚部） 50、62、78:自動調心軸受 55、65:ローラ軸受、70:圧縮ばね 73:ロッド、76:腕

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シート材料上の潜在イメージを該シート材
料を一対の圧力ローラ間の高圧ニップを通過せしめて現
像処理するローラ形式圧力現像装置において、少なくとも圧力ローラの一方は環状であって、該環状ロ
ーラ内にクラウン付き負荷ローラが収容されて環状ロー
ラの前記ニップに対抗する内面に向って負荷されて前記
ニップに沿う均斉な力を作用せしめることを特徴とする
前記ローラ形式圧力現像装置。
【請求項２】両圧力ローラが環状であってそれぞれクラ
ウン付き負荷ローラを収容し、各負荷ローラはそれぞれ
の環状ローラの内面に向って対向する関係で負荷されて
いることを特徴とする請求項１に記載のローラ形式圧力
現像装置。
【請求項３】ウエブすなわちシートを一対の間隔をおか
れた側方部材を有するローラ支持フレームに装架された
一対の円筒形圧力ローラ間に限定されるニップを通過せ
しめて該ウエブすなわちシート上のイメージを現像する
圧力現像装置において、両圧力ローラは環状で、各圧力
ローラ内にそれぞれクラウン付き負荷ローラが配置され
てフレームに軸支され、圧力ローラはクラウン付き負荷
ローラの周りに回転可能に装架され、負荷力はクラウン
付き負荷ローラの軸受を介して負荷ローラを直径方向に
対向する関係で圧力ローラを介在せしめて作用すること
を特徴とする圧力現像装置。
【請求項４】負荷ローラを回転可能に支持する軸受が圧
力ローラを回転可能に支持することを特徴とする請求項
３に記載の圧力現像装置。