JP5965280B2

JP5965280B2 - 画像形成システムのための複数のチャンバを有するエアナイフ

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Publication number: JP5965280B2
Application number: JP2012225681A
Authority: JP
Inventors: レベッカ・メアリー・ハインリー; ブレンダン・エイチ・ウィリアムソン; アーウィン・ルイーズ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-10-11
Also published as: US8559859B2; US20130094885A1; JP2013088811A

Description

本開示は、一般的に、画像形成装置のロールからの媒体の分離に関する。詳細には、本開示は、エアナイフを用いたロールからの媒体の分離に有益な機器およびシステムについて説明する。

定着技術には、トナーと定着面との接着力に打ち勝つビーム強度を有していない場合、定着面から媒体を剥離するために、エアナイフを用いるものもある。このエアナイフは、プロセスを横断する方向に位置付けられた噴出口を介して空気を吹き付けることによって動作する。定着ロールまたは定着ベルトへの空気の連続的な吹き付けによって、噴出口が定着ロールに対して並んでいる所に部分的な多くの低温地点が生じ、定着画像に光沢度の低い縞が次々に生じる。エアナイフに起因する縞に対する１つの解決策は、エアナイフを用いないことである。しかし、この解決策は、決して望ましくはない。なぜなら、とりわけ、特にベルトが古くなった時に用いられる媒体のタイプを減らすからである。

本開示は、噴出した空気を定着面にさらすことを低減することによって、エアナイフの冷却効果を低減する。この低減は、エアナイフプレナムにおいて複数の個別のチャンバを備えたエアナイフによって達成され、各チャンバは、噴出口の一部分を制御する。複数の実施形態では、空気は、チャンバ間を行ったり来たりする。空気は、（１）エアナイフの循環により多くの時間をとることによって、定着面の温度を回復でき、（２）定着面の全域でより一定の温度分布を生み出す。定着面の全域において温度変化を低減することにより、光沢度の低いエアナイフ縞の存在を低減または除去できる。

画像形成システムのロールから媒体を分離するためのエアナイフを提供する。エアナイフは、本体と、本体内の第１空気プレナムと、第１空気プレナムに流体接続されている第１プレナム通路と、第１プレナム通路に流体接続されている第１出口通路と、第１出口通路を本体の外側と流体接続する第１空気出口であって、第１空気プレナムは、第１空気出口を介して本体の外側に流体接続されている、第１空気出口と、本体内の、第１空気プレナムから分離された第２空気プレナムであって、第２空気プレナムの流体は第１空気プレナムの流体から分離されている、第２空気プレナムと、第２空気プレナムに流体接続されている第２プレナム通路と、第２プレナム通路に流体接続されている第２出口通路と、第２出口通路を本体の外側に流体接続する第２空気出口であって、第２空気プレナムは、第２空気出口を介して本体の外側に流体接続されている、第２空気出口とを含む。

図１は、局部的な冷却を示す画像形成システムの例示的な概略図である。図２は、本開示の複数の実施形態にかかる画像形成システムの例示的な概略図である。図３は、本開示の複数の実施形態にかかるエアナイフの透視図である。図４は、図３の切断線ＩＶ‐ＩＶに沿った断面図である。図５は、図３の切断線ＩＶ‐ＩＶに沿った断面図である。

開示した複数の実施形態は、画像形成システムのロールから媒体を分離するためのエアナイフを含んでいてもよい。エアナイフは、本体と、本体内の第１空気プレナムと、第１空気プレナムに流体接続されている第１プレナム通路と、第１プレナム通路に流体接続されている第１出口通路と、第１出口通路を本体の外側と流体接続する第１空気出口であって、第１空気プレナムは、第１空気出口を介して本体の外側に流体接続されている、第１空気出口と、本体内の、第１空気プレナムから分離された第２空気プレナムであって、第２空気プレナムの流体は第１空気プレナムの流体から分離されている、第２空気プレナムと、第２空気プレナムに流体接続されている第２プレナム通路と、第２プレナム通路に流体接続されている第２出口通路と、第２出口通路を本体の外側に流体接続する第２空気出口であって、第２空気プレナムは、第２空気出口を介して本体の外側に流体接続されている、第２空気出口とを含む。

開示した複数の実施形態は、画像形成システムのロールから媒体を分離するための媒体分離システムを含んでいてもよい。媒体分離システムは、空気供給部と、空気供給部から第１放出口および第２放出口に空気を向ける弁であって、空気を一気に第１放出口および第２放出口のうちの１つのみに方向づけられるように選択可能な、弁と、第１放出口に流体接続されている第１供給線と、第２放出口に流体接続されている第２供給線と、エアナイフとを含み、エアナイフは、本体と、本体内の第１空気プレナムであって、第１供給線に流体接続されている第１空気プレナムと、第１空気プレナムに流体接続されている第１プレナム通路と、第１プレナム通路に流体接続されている第１出口通路と、第１出口通路を本体の外側に流体接続している第１空気出口であって、第１空気プレナムは、第１空気出口を介して本体の外側に流体接続されている、第１空気出口と、本体内の第２空気プレナムであって、第２供給線に流体接続され、第１空気プレナムから分離されており、第２空気プレナムの流体は、第１空気プレナムの流体から分離されている、第２空気プレナムと、第２空気プレナムに流体接続されている、第２プレナム通路と、第２プレナム通路に流体接続されている第２出口通路と、第２出口通路を本体の外側に流体接続している第２空気出口であって、第２空気プレナムは、第２空気出口を介して本体の外側に流体接続されている、第２空気出口とを含む。

開示した複数の実施形態は、媒体に画像を形成するための画像形成システムを含んでいてもよい。画像形成システムは、ハウジングと、ハウジングに位置付けられた定着器面と、ハウジングに位置付けられた圧力面と、定着器面と圧力面との間の媒体経路と、定着器面から媒体を分離するための媒体分離システムとを含み、媒体分離システムは、空気供給部と、空気供給部から第１放出口および第２放出口に空気を向ける弁であって、空気を一気に第１放出口および第２放出口のうちの１つのみに方向づけられるように選択可能な弁と、第１放出口に流体接続されている第１供給線と、第２放出口に流体接続されている第２供給線と、エアナイフとを含み、エアナイフは、本体と、本体内の第１空気プレナムであって、第１供給線に流体接続されている第１空気プレナムと、第１空気プレナムに流体接続されている第１プレナム通路と、第１プレナム通路に流体接続されている第１出口通路と、第１出口通路を本体の外側に流体接続している第１空気出口であって、第１空気プレナムは、第１空気出口を介して本体の外側に流体接続されている、第１空気出口と、本体内の第２空気プレナムであって、第２供給線に流体接続され、第１空気プレナムから分離されており、第２空気プレナムの流体は、第１空気プレナムの流体から分離されている、第２空気プレナムと、第２空気プレナムに流体接続されている第２プレナム通路と、第２プレナム通路に流体接続されている第２出口通路と、第２出口通路を本体の外側に流体接続している第２空気出口であって、第２空気プレナムは、第２空気出口を介して本体の外側に流体接続されている、第２空気出口と、を含む。第１空気出口および第２空気出口は、定着器面から媒体を分離するために媒体が定着器面と接する領域の方へ空気を向ける。

定着サブシステムでは、エアナイフを用いて、印刷された媒体を定着面から剥離し易くすることができる。エアナイフは、媒体が定着面から離れる場所に高圧空気を向ける噴出口を有する、三角形状の空気プレナムであってもよい。定着面に空気を吹き付けることによって、意図していない結果ではあるが、定着面の局部的な冷却が生じる場合がある。定着面の回転によって周囲が冷却するが、噴出口の位置が動かないことによって、定着面の軸方向に沿って温度差が大きくなってしまう。定着面の局部的な冷却によって、エアナイフの光沢縞と呼ばれる定着媒体における光沢の差異が生じてしまう。標準温度の定着面と空気噴出口に沿った冷却領域との間の温度差が上がれば上がるほど、エアナイフの光沢縞が激しくなる。図１は、定着ロール１０から剥離される媒体２０の一部の例を示している。冷却域１４を除いた定着ロール１０の定着面には、標準温度域１２が存在する。冷却域は、空気噴出口の位置が動かないことに起因するものである。エアナイフの光沢縞を図１の領域２２に示す。

本開示は、エアナイフ内の複数の空気プレナム（または１つの空気プレナムにおける複数のチャンバ）を用いて、空気の噴出場所を循環させる。空気噴出口を開いたり閉じたりして循環させることにより、いずれか１つの特定の空気噴出口に沿った定着面の冷却はより少なくなる。冷却がより少なくなることにより、空気噴出口に沿った定着面における軸の場所と、複数の空気噴出口間との温度差異が低減される。本開示の一実施形態は、図２〜図５に示したように、２つのプレナムを有するエアナイフである。しかし、他の複数の実施形態は、３つまたはそれ以上のプレナムを有することができ、各プレナムは、それぞれの組の空気噴出口に流体接続されている。

単一のプレナムエアナイフの２倍の噴出口を有する、２つのプレナムを有するエアナイフでは、エアナイフに沿った噴出口のプレナム供給部を行ったり来たりすることにより、単一のプレナムエアナイフと同じ数の噴出口が、常にシステムに作用する。剥離循環のアルゴリズムの一例が、２つの空気プレナム間の循環の速度を上げたり下げたりすることであり、１つのプレナムに圧力がかけられていないとき、もう一方のプレナムはシステムに作用する。２つよりも多いプレナムが用いられてもよく、プレナムは、個々の噴出口の冷却効果をさらに低減する。なぜなら、個々の噴出口によって、循環のより長い「停止」が可能になるからである。

図２は、本開示の複数の実施形態にかかる画像形成システム１００の一例を示している。この例は、エアナイフ２００と様々な支持部材とを収容するハウジング１１０を含む。コンプレッサ１２０が、調整器１３０に空気を供給する。調整器は、作動弁１４０によって生じる圧力を調整するものである。作動弁は、空気を下流に流すことができるか、あるいは、空気の供給を完全に止めることができるものである。作動弁１４０が開くと、空気は、制御装置１５５によって制御される弁１５０（この例では、ソレノイド弁）へと下流に流れる。弁１５０には、エアナイフ２００における複数のプレナムのそれぞれにつき１つを含む複数の位置がある。図示した例では、弁１５０には第１位置があり、第１位置では、全ての空気が、弁１５０を介して、エアナイフ２００の第１プレナム３００に至る供給線１６０に流れる。弁１５０にはさらに、第２位置があり、第２位置では、全ての空気が、弁１５０を介して、エアナイフ２００の第２プレナム４００に至る供給線１７０に流れる。

図２は、第１ロール１８０および第２ロール１９０を示しており、ロール間では、媒体（図示せず）の一部が動いている。この例では、第１ロール１８０は定着ロールであり、第２ロール１９０は圧力ロールである。しかし、これらのロールがこの例において指定したもの以外のロールであってもよく、その代わりにベルトまたは他の表面であってもよいということに、言及しておく。エアナイフ２００は、媒体の一部が定着ロール１８０から剥離される場所に向かって鋭くなっている。コンプレッサからの空気は、上記の経路をたどった後、エアナイフから出され、定着ロール１８０から媒体の一部を分離する。

図３〜図５は、エアナイフ２００についてより詳しく示している。図３に示したように、エアナイフ２００は、この例では、断面がほぼ三角形であり、一方の端部に複数の穴部または空気出口３４０、４４０を有している。図４は、図３の切断線ＩＶ‐ＩＶに沿って空気出口３４０のうちの１つを切断したエアナイフ２００の断面を示している。図５は、図３の切断線Ｖ‐Ｖに沿って空気出口４４０のうちの１つを切断したエアナイフ２００の断面を示している。

この例では、エアナイフ２００は、互いに流動的に分離された第１プレナム３００および第２プレナム４００を有している。他の例は、３つまたはそれ以上のプレナムを有することができる。上述したように、供給線１６０は、弁１５０から第１プレナム３００に空気を供給し、供給線１７０は、弁１５０から第２プレナム４００に空気を供給する。

図４は、第１プレナム通路３１０および第１出口通路３３０を通って空気出口３４０に流体接続されている第１プレナム３００を示している。加工穴３２０は、第１プレナム通路３１０がエアナイフ２００の本体に穴を開けることによって形成されるときに作られることが示されている。加工穴３２０は、加工中に充填され、第１プレナム３００を密封する。エアナイフ２００の断面は、各空気出口３４０において、図４と同様である。この例は、４つの空気出口３４０を含んでいるが、他の例は、第１プレナム３００に流体接続されているより多くのまたはより少ない空気出口を有している。

図５は、第２プレナム通路４１０および第２出口通路４３０を通って空気出口４４０に流体接続されている第２プレナム４００を示している。加工穴４２０を示す。加工穴は、第１プレナム通路４１０がエアナイフ２００の本体に穴を開けることによって形成されるときに作られる。加工穴４２０は、加工中に充填され、第２プレナム４００を密封する。エアナイフ２００の断面は、各空気出口４４０において、図５と同様である。この例は、４つの空気出口４４０を含んでいるが、他の例は、第２プレナム４００に流体接続されているより多くのまたはより少ない空気出口を有している。

第１プレナム３００と第２プレナム４００との間を流れる空気が行ったり来たりすることによって、空気がそれぞれ空気出口３４０、４４０から交互に噴出して、定着ロール１８０から媒体の一部を分離する。この例では、空気出口３４０から空気が出ているとき、空気出口４４０からは空気は出ていない。また、空気出口４４０から空気が出ているとき、空気出口３４０からは空気は出ていない。弁１５０にはまた、どちらの空気供給線をも空気が通過しない第３（閉鎖）位置があってもよい。閉鎖位置では、空気出口から空気は噴出しない。閉鎖位置は、他の時間の間は、媒体シートと媒体シートとの間で、および／または、特定の媒体シートを適切に分離できた後、用いられる。

空気出口３４０を開いたり閉じたりして循環させることにより、定着器面に沿って空気出口３４０の冷却はより少なくなる。冷却がより少なくなることにより、空気出口３４０に沿った定着器面における軸の場所と、空気出口３４０間の場所との間の温度差異が低減される。同じことが、空気出口４４０にも言える。この行ったり来たりする空気の流れは、定着面から媒体を剥離するには十分な力を提供し、同時に、定着面の冷却を安定させる。

この例では、２つのプレナムと、２つの空気供給線と、２つの異なる開放位置を有する弁とを用いたが、３つまたはそれ以上のプレナムを用いることができるということを言及しておく。３つのプレナムの場合は、３つの空気供給線を備え、３つの異なる開放位置を有する弁を用いる。図の例において見られるように、各プレナムは、それに流体接続されているそれぞれの組の空気出口を有している。

図に示した例は、各プレナムに流体接続されている４つの空気出口を有しているが、各プレナムには、より多いまたはより少ない空気出口を有することができる。さらに、空気出口３４０、４４０の型および向きは、模範的なものにすぎず、他の型および／または向きであってもよい。

ここで用いられるように、「画像形成システム」という用語は、目的に応じて、印刷出力機能を実行する任意の機器を含んでいる。このような機器は、例えば、デジタル複写機、製本機械、複合機などを含有できる。画像形成システムは、トナーおよびインク（例えば、液体インク、ゲルインク、熱硬化性のインク、放射線硬化性インク）などを含む、様々なタイプの固体および液体のマーキング材料を用いることができる。画像形成システムは、マーキング材料を処理し、媒体に画像を形成する、様々な熱、圧力、および、他の条件を用いることができる。

開示した他の特性および機能の変形例、または、それらの代替例を他の多くの異なるシステムまたは用途と組み合わせてもよいということを理解されたい。本発明の現在では予見できないまたは予期しない様々な代替、変更、変形、または、改良が、後に当業者によってなされてもよく、以下の請求項に含まれることが意図される。

Claims

本体と、
前記本体内の第１空気プレナムと、
前記第１空気プレナムに流体接続されている複数の第１プレナム通路と、
前記第１プレナム通路のそれぞれに流体接続されている個別の第１出口通路と、
前記第１出口通路のそれぞれを前記本体の外側に流体接続している個別の第１空気出口であって、前記第１空気プレナムは、前記第１空気出口のそれぞれを介して前記本体の外側に流体接続されている、前記個別の第１空気出口と、
前記本体内の、前記第１空気プレナムから分離された第２空気プレナムであって、前記第２空気プレナムの流体は前記第１空気プレナムの流体から分離されている、前記第２空気プレナムと、
前記第２空気プレナムに流体接続されている複数の第２プレナム通路と、
前記第２プレナム通路のそれぞれに流体接続されている個別の第２出口通路と、
前記第２出口通路のそれぞれを前記本体の外側に流体接続している個別の第２空気出口であって、前記第２空気プレナムは、前記第２空気出口のそれぞれを介して前記本体の外側に流体接続されている、前記個別の第２空気出口と、を含み、
前記第１空気出口および前記第２空気出口は、前記第１空気出口のうちの１つが、前記第２空気出口のうちの２つの間に位置合わせされているというような前記本体の面に配置される、
画像形成システムのロールから媒体を分離するためのエアナイフ。
前記第１空気出口および前記第２空気出口は、前記第２空気出口のうちの１つは、前記第１空気出口のうちの２つの間に位置合わせされているというような前記本体の前記面に配置される、請求項１に記載のエアナイフ。
媒体に画像を形成するための画像形成システムであって、前記画像形成システムは、
ハウジングと、
前記ハウジングに位置付けられた定着器面と、
前記ハウジングに位置付けられた圧力面と、
前記定着器面と前記圧力面との間の媒体経路と、
前記定着器面から前記媒体を分離するための媒体分離システムと、を含み、
前記媒体分離システムは、
空気供給部と、
前記空気供給部から第１放出口および第２放出口に空気を向ける弁であって、前記空気を一気に前記第１放出口および前記第２放出口のうちの１つのみに方向づけられるように選択可能な前記弁と、
前記第１放出口に流体接続されている第１供給線と、
前記第２放出口に流体接続されている第２供給線と、
エアナイフと、を含み、
前記エアナイフは、
本体と、
前記本体内の第１空気プレナムであって、前記第１供給線に流体接続されている前記第１空気プレナムと、
前記第１空気プレナムに流体接続されている第１プレナム通路と、
前記第１プレナム通路に流体接続されている第１出口通路と、
前記第１出口通路を前記本体の外側に流体接続している第１空気出口であって、前記第１空気プレナムは、前記第１空気出口を介して前記本体の外側に流体接続されている、前記第１空気出口と、
前記本体内の第２空気プレナムであって、前記第２供給線に流体接続され、前記第１空気プレナムから分離されており、前記第２空気プレナムの流体は、前記第１空気プレナムの流体から分離されている、前記第２空気プレナムと、
前記第２空気プレナムに流体接続されている第２プレナム通路と、
前記第２プレナム通路に流体接続されている第２出口通路と、
前記第２出口通路を前記本体の外側に流体接続している第２空気出口であって、前記第２空気プレナムは、前記第２空気出口を介して前記本体の外側に流体接続されている、前記第２空気出口と、を含み、
前記第１空気出口および前記第２空気出口は、前記定着器面から前記媒体を分離するために前記媒体が前記定着器面と接する領域の方へ前記空気を向ける、前記画像形成システム。
前記空気は、前記第１供給線および前記第２供給線に、行ったり来たりするように供給されるように前記弁を制御する制御装置をさらに含む、請求項３に記載の画像形成システム。
前記第１空気プレナムに流体接続されている複数の第１プレナム通路と、
前記第１プレナム通路のそれぞれに流体接続されている個別の第１出口通路と、
前記第１出口通路のそれぞれを前記本体の外側に流体接続している個別の第１空気出口であって、前記第１空気プレナムは、前記第１空気出口のそれぞれを介して前記本体の外側に流体接続されている、前記個別の第１空気出口と、をさらに含む、請求項４に記載の画像形成システム。
前記第２空気プレナムに流動的に接続されている複数の第２プレナム通路と、
前記第２プレナム通路のそれぞれに流体接続されている個別の第２出口通路と、
前記第２出口通路のそれぞれを前記本体の外側に流体接続している個別の第２空気出口であって、前記第２空気プレナムは、前記第２空気出口のそれぞれを介して前記本体の外側に流体接続されている、前記個別の第２空気出口と、をさらに含む、請求項５に記載の画像形成システム。
前記第１空気出口および前記第２空気出口は、前記本体の面に配置されており、前記第１空気出口のうちの１つは、前記第２空気出口のうちの２つの間に位置合わせされている、請求項６に記載の画像形成システム。