JPH0944022A

JPH0944022A - 単一ロールｒａｍシステムｗ／回転ウィック

Info

Publication number: JPH0944022A
Application number: JP8194363A
Authority: JP
Inventors: Edul N Dalal; エヌダーラルエドゥール; Robert M Jacobs; エムジェイコブスロバート; Jr Alvin D Kromm; ディークロームジュニアアルヴィン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1995-08-01
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1997-02-14
Also published as: US5634184A

Abstract

(57)【要約】【課題】ウィックに汚れを生じさせることのない剥離
剤管理（ＲＡＭ）システムを提供する。【解決手段】加熱圧力定着およびそのためのＲＡＭシ
ステムに関する。回転ウィックは計量ロールと協動し
て、シリコンオイル剥離剤を加熱定着ロールの表面に与
える。回転ウィックは溜めに含まれるシリコンオイルと
接触し、その回転を通じてオイルを計量ロールへ運ぶ。
計量ロールは、計量された量のオイルを加熱定着ロール
の表面へ与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は静電印刷、より詳細
には、加熱定着部材に直接接触させることによって行わ
れるトナーのような微粒熱可塑性粒子の加熱圧力定着に
関する。更に言えば、本発明は加熱圧力定着部材で使用
する剥離剤管理（ＲＡＭ）システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】今日一般に使用されている画像システム
では、電荷保持面は一般に一様なポテンシャルに帯電さ
れ、その後、光源に露光されることによって電荷保持面
を選択的に放電し、その上に静電潜像を形成する。この
画像は、電荷保持面の放電部分から構成されていてもよ
いし、帯電部分から構成されていてもよい。光源は、光
レンズ走査システムやレーザビームのような良く知られ
たどのようなデバイスを備えていてもよい。その後、電
荷保持面の静電潜像は、従来技術でトナーと呼ばれる現
像粉末を使用して画像を現像することによって可視化さ
れる。もっとも一般的な現像システムは、帯電キャリア
粒子と、キャリア粒子に摩擦電気的に付着している帯電
トナー粒子との双方で構成された現像剤を使用する。現
像の間中、トナー粒子は、電荷保持面の画像領域の帯電
部分によってキャリア粒子から引きつけられて、粉末画
像をその上に形成する。このトナー画像はその後、平ら
な紙であるような支持面に転送され、加熱によって、ま
た、加圧によって、若しくは、それら両方の組合せによ
って、永久的に固着され得る。加熱によってトナー物質
を支持部材上に永久的に固着、若しくは、定着させるに
は、トナー物質の温度を、トナー物質の成分が合体して
粘着力を有するようになるポイントまで上昇させること
が必要である。この作業によってトナーは支持部材の繊
維若しくは細孔の上にある程度流れるか、さもなけれ
ば、その表面上に流れる。その後、トナー物質が冷却す
ると、トナー物質は凝固し、支持部材にしっかりと接着
される。

【０００３】トナー物質画像を支持基板の上へ熱定着さ
せる１つの方法は、その上に未定着トナーを有した基板
を、少なくとも一方が内部加熱されているような一対の
相対するロール部材の間を通過させるというものであっ
た。このタイプの定着システムの動作中に、トナー画像
が静電的に付着された支持部材が、ロール間に形成され
たニップを通じて動かされ、トナー画像を加熱定着ロー
ルに接触させることによって、ニップ内部でトナー画像
を加熱する。このような定着デバイスの中で一般的なも
のは２ロールシステムである。この２ロールシステムで
は、シリコンゴムや他の低表面エネルギー物質、例えば
Ｅ．Ｔ．ＤｕｐｏｎｔＤｅＮｅｍｏｕｒｓによって
商標テフロンとして売られているテトラフルオエチレン
樹脂、のような接着物質層が定着ロールに設けられてい
る。上述の低表面エネルギー層の表面には、シリコン・
ベース・オイルのようなオイル剥離流体が付与されてお
り、オフセッティングとストリッピングの助長の両方を
最小とする。例えば、米国特許第３，９６４，４３１号
を参照する。定着システムが、シリコンゴムや「Ｖｉｔ
ｏｎ」にシリコンオイルを付与するようなシステムであ
る場合には、低粘性シリコンオイル（つまり、１００〜
１０００ｃｓのオーダ）が最も一般に使用される。ドナ
ーロールＲＡＭ（剥離剤管理）システムは、しばしば、
加熱圧力ロール定着装置の一部として使用される。この
ようなＲＡＭシステムは、１９８０年７月２９日にＲａ
ｂｉｎＭｏｓｅｒに付与された米国特許第４，２１
４，５４９号に開示されている。この特許はトナー画像
をコピー基板に定着する加熱圧力ロール定着装置を開示
するものであり、ここでは、トナーは熱可塑性樹脂を有
する。加熱定着ロールは、外部層、即ち、表面に特徴が
ある。この表面は、例えば、低粘性高分子剥離流体が付
与されているＶｉｔｏｎ物質やシリコンゴムから製造さ
れている。剥離流体は溜めに入れられており、この溜め
から計量ロールやドナーロールによって分配される。前
者は、溜めの剥離流体と接触し、後者は加熱定着ロール
の表面と接触する。

【０００４】１９７３年２月１３日にＧｏｒｋａ等に付
与された米国特許第３，７１６，２２１号は、加熱圧力
定着ロールを開示しており、ここでは、加熱定着ローラ
は、自身の周囲上に支持された弾性定着ブランケットを
有する定着ロールと、微粒物質をコピーシート上に定着
させるのに十分な温度にまで弾性定着ブランケットを加
熱する加熱手段とを有する。バックアップローラは、変
形可能な定着ブランケットと係合する方向に付勢され、
微粒物質を運搬する受容シートに圧力を加えて定着ロー
ラと接触させる。定着ローラは、デバイスの動作中に所
定の間隔でバックアップローラから付与されるオフセッ
ト防止液でコーティングされる。オフセット防止液は、
ウィックを介してバックアップローラに付与され、ウィ
ックの一端はレセプタクルに含まれた多量の液体に浸漬
される。バックアップロールへの液体の付与は、定着ロ
ーラが１１回回転する毎に１回付与されるように制御さ
れる。換言すれば、１０枚のコピーシートが定着器を通
過した後、定着ローラとバックアップローラはそれらの
間にコピーシートを通過させることなく１１回目の回転
を行い、この際に、液体が定着ローラへウィックとバッ
クアップローラを通じて付与される。

【０００５】ウィックに比べて、ドナーロールＲＡＭ
は、１枚のコピー上に、また、長いランにわたる複数の
コピーに対しても、非常に一様且つ微細にオイルを付与
する。ドナーロールＲＡＭシステムの主な欠点は、実行
中に加えて、スタンバイモード中にも、定着器の上に大
きな熱負荷を作りだしてしまうことである。冷却状態で
開始された場合にＲＡＭシステムに与えるパワーは１０
００ワットであると考えられており、また、ラン中は２
００ワット以上であると考えられている。ドナーロール
ＲＡＭシステムの他の欠点は、付加されるシステムのＵ
ＭＣ（ユニット製造コスト）であり、米国特許第４，２
１４，５４９号では、計量ロールと、ドナーロールと、
ワイパーブレードが含まれる。液体を圧力ローラに付与
するためにウィックが使用される場合、米国特許第３，
７１６，２２１号と同様に、液体は薄層においてではな
く、しずく、若しくは、液滴、として付与される。剥離
剤を加熱定着ロールに該ロールから熱を逃がすことなく
一様に与えるＲＡＭシステムが望まれるとともに、ＲＡ
ＭシステムのＵＭＣを、該ＵＭＣのために利用される要
素数を最小とすることによって減少させることも望まれ
る。１９８８年９月１３日にＲａｂｉｎＭｏｓｅｒに
付与された米国特許第４，７７０，１１６号は、トナー
画像をコピー基板に定着させる加熱圧力ロール定着装置
を開示しており、このトナーは熱可塑性樹脂を備える。
この装置は、非加熱の裸金属バックアップ、即ち、圧力
ロール、と協動してニップを形成する内部加熱定着ロー
ルを有し、該ニップを通じてコピーシートが通過し、画
像は加熱ロールと接触する。加熱定着ロールは、例えば
低粘性高分子剥離流体が付与されるＶｉｔｏｎ物質やシ
リコンゴムから製造された整合外部層、即ち、表面に特
徴を有する。剥離流体は溜めに含まれており、圧力ロー
ルは部分的に液体に浸漬される。したがって、米国特許
第４，２１４，５４９号のＲＡＭシステムとは類似せ
ず、剥離流体は内部加熱された定着ロールの表面に裸金
属圧力ロールを介して付与される。ロール構造は、ニッ
プには最大の接触領域を提供し、その一方、圧力ロール
とコピー基板の間の接触領域は最小とするようなもので
ある。換言すれば、ＲＡＭシステムは加熱定着ロールに
直接は接触しない。ヒートシンクとして機能するＲＡＭ
システムの問題が米国特許第４，７７０，１１６号の装
置によって除去されるが、この装置は、米国特許第４，
２１４，５４９号に記載されているようなドナーロール
ＲＡＭシステムの特質は提供しない。

【０００６】１９８３年８月９日にＳａｋａｔａ等に付
与された米国特許第４，３９７，９３６号は、アプリケ
ータローラと、シリコンの供給装置、および、オイルを
供給装置からアプリケータロールへ間欠的に運ぶ部材、
を備えたＲＡＭシステムを開示する。アプリケータは、
定着させるべき各コピーに対しての１回転に等しい間だ
け非加熱定着ローラと接触する。米国特許第４，１９
７，４４５号は、オイルアプリケータロールが加熱定着
ロール部材と接触する加熱圧力ロール定着装置を開示す
る。米国特許第４，２１４，５４９号に開示されたタイ
プのドナーロールＲＡＭシステムは、ウィックを使用す
るものよりは優れているが、このシステムにも欠点がな
いわけではない。例えば、計量ブレードの汚れによっ
て、オイルストリークが生じたり、また、計量ブレード
の汚れが、直接、ドナーロールＲＡＭシステムで利用さ
れるウィックの汚れとなる。ウィックの汚れは、ウィッ
ク間のスペースにおけるウィック収集クレーやトナー粒
子、ドナーロールＲＡＭの計量ロール、及び／又は、ウ
ィック表面の磨耗によって引き起こされる。

【０００７】

【発明の概要】本発明では、シリコンオイルのような剥
離オイルをオイルの溜めから計量ロールの表面へ運ぶの
に回転ウィックが設けられている。ウィックの回転によ
ってウィックのきれいな部分が計量ロールへ提供され
る。計量ロールと接触する際にウィックによって取り上
げられた汚れは、汚れを有するウィック部分が溜めに含
まれたオイルの浴を通じて移動する際に除去される。従
って、回転ウィックは実質的に汚れない。前述の方法で
取り除かれた汚れは、計量ブレードに汚れを引き起こさ
ず、オイル溜めの底に溜まる。米国特許第４，２１４，
５４９号で使用されるタイプの静止したウィックと比べ
た場合の回転ウィックの他の利点は、回転ウィックは、
マシーンが傾斜しているときの影響を最小にすることで
ある。ＲＡＭシステムのようなものを使用するマシーン
が傾斜位置に取り付けられた場合、ウィックはオイル溜
めのオイルと適切には接触しない。言い換えれば、ウィ
ックの一方の端部若しくは他方の端部はオイルと接触せ
ず、この結果、ウィックと計量ロールの間の接触領域に
オイルが非一様に分散されてしまう。また、マシーンが
傾斜していることにより、溜めのオイルレベルが計量ブ
レードと計量ロール間の接触領域よりも上となり得る。
接触領域より上の、即ち、それを越えてしまうようなオ
イルは、計量されず、この結果、加熱定着ロール上でオ
イルパドリングを生じ、このため、最終の画像基板にオ
イルストリークが生じる。

【０００８】回転ウィックの他の利点は、この回転ウィ
ックによって加熱定着部材を計量ロールに直接接触させ
ることができることである。このため、加熱定着部材と
溜めのオイルとの間に熱的なバリアを提供するためにド
ナーロールは必要とされない。回転ウィックは計量ロー
ルとともに適当な断熱を提供し、これにより、加熱定着
部材からの熱によるオイル劣化は最小とされる。

【０００９】

【発明の実施の形態及び実施例】本発明の特徴の理解の
ため図面を参照する。これらの図では、同一の部材を識
別するために同様の参照番号が使用されている。これら
の図の中の図３を参照すれば明らかなように、電子写真
印刷機は、導電基板（図示されていない）に付着された
光導電面１２を有するベルト１０を使用する。ベルト１
０が矢印１６の方向に移動し、光導電面の連続部分をそ
の移動経路の周囲に配置された様々な処理ステイション
を通じて進める。ベルト１０は、ストリッピングローラ
１８、テンションローラ２０、駆動ローラ２２の周囲に
かけわたされている。ストリッピングローラ１８は回転
可能に取り付けられており、ベルト１０とともに回転す
る。テンションローラ２０は、ベルト１０に対して弾性
的に付勢され、ベルト１０を所望の張力下で維持する。
駆動ローラ２２は、ベルト駆動部材のような適当な手段
によってそこへ接続されたモータ２４によって回転され
る。ローラ２２が回転すると、それはベルト１０を矢印
１６の方向へ進める。初めに、光導電ベルトの一部が帯
電ステイションＡを通過する。帯電ステイションＡで
は、コロナ発生デバイス２６が、ベルト１０の光導電面
１２を比較的高い実質的に一様なポテンシャルに帯電す
る。

【００１０】次に、光導電面１２の帯電部分が画像形成
ステイションＢを通じて進められる。画像形成ステイシ
ョンＢでは、原稿保持ユニット２８が印刷機のプラテン
３０の上部に位置付けられる。原稿処理ユニット２８
は、オペレータ・フェイスアップによって通常の前進照
合順に原稿スタック保持トレーに配置された原稿スタッ
クから逐次、原稿を供給する。トレーの下側に位置付け
られた原稿供給装置が、スタックの底にある原稿を一対
の取引ローラへ送る。ボトムシート３１は、その後、ロ
ーラによってフィード・ロール対とベルトへ送られる。
ベルトは原稿をプラテン３０へ進める。画像を形成した
後、原稿がプラテン３０からベルトによってガイド・フ
ィード・ロール対に供給される。その後、原稿は、イン
バーター機構に進み、フィード・ロール対を通じて原稿
スタックに戻る。位置決めゲートが、原稿をインバータ
ーへ、若しくは、フィード・ロール対へ偏向するために
設けられている。原稿の画像形成は、プラテン３０上の
原稿を照明するランプ３２を用いて達成される。原稿か
ら反射された光線がレンズ３４を通じて伝送される。レ
ンズ３４は、原稿の光画像を、ベルト１０の光導電面１
２の一様に帯電された部分の上へ焦合し、その上の電荷
を選択的に消散させる。これにより静電画像が光導電面
１２上に記録され、この静電画像は原稿内に含まれる情
報領域に対応する。明らかに、ページ画像情報の電子画
像が、電気画像信号を利用する印刷装置によって製造さ
れ得る。印刷装置は、ラスター入力スキャナ（ＲＩＳ）
のような入力デバイスとラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）
のようなプリンタ出力デバイスを有したデジタル複写機
であってもよいし、若しくは、ＲＯＳのようなプリンタ
出力デバイスだけを利用するプリンタであってもよい。

【００１１】その後、ベルト１０は、光導電面１２上に
記録された静電潜像を現像ステイションＣへ進める。現
像ステイションＣでは、一対の磁気ブラシ現像ロール３
６、３８が現像物質を静電潜像と接触させる。静電潜像
は、現像物質のキャリア粒子からトナー粒子を引きつけ
て、トナー粉末画像をベルト１０の光導電面上に形成す
る。ベルト１０はその後、トナー粉末画像を転写ステイ
ションＤへ進める。転写ステイションＤに到達する前
に、コピーシート３１は適当な横方向エッジ整列で配置
される。転写ステイションＤでは、コピーシートが動か
されてトナー粉末画像と接触する。転写ステイションＤ
は、イオンをコピーシートの後ろ側へ吹きつけるコロナ
発生デバイス４０を含む。コロナ発生デバイスは、トナ
ー粉末画像を光導電面１２から引きつける。転送後、コ
ンベヤ４２はコピーシートを定着ステイションＥへ進め
る。定着ステイションＥは定着アセンブリ１００を含
む。定着アセンブリは、転送されたトナー粉末画像をコ
ピーシートへ永久固着する。定着アセンブリ１００は、
加熱定着ローラ４６とバックアップローラ４８を含んで
おり、コピーシート上の粉末画像を定着ローラ４６と接
触させる。圧力ローラは定着ローラに合わせて動作し、
必要な圧力を与えてトナー粉末画像をコピーシートへ付
着する。定着ロールは、石英ランプによって内部加熱さ
れる。剥離剤管理システム５５は、シリコンオイルのよ
うな液体剥離剤を定着ロール４６の表面へ付与するため
に設けられている。剥離剤管理（ＲＡＭ）システム５５
は、ドナーロール、計量ロール、米国特許第４，２１
４，５４９号に開示されたものと同様の静的に取り付け
られたウィックを有する。

【００１２】定着後、コピーシートは、インバータ選択
部として機能するゲート５０に供給される。ゲート５０
の位置に依存して、コピーシートはシート・インバータ
５２へ偏向されるか、若しくは、インバータ５２を避け
て、第２の決定ゲート５４へ直接供給される。ゲート５
４では、シートは上を向いた方向にあり、定着される画
像側が上を向いている。インバータ経路５２が選択され
た場合、反対側が真、つまり、最後に印刷した側が下を
向いている。決定ゲート５４は、シートを出力トレー５
６へ直接偏向するか、若しくは、シートを決定ゲート５
８へ偏向する。決定ゲート５８は、連続するコピーシー
トを両面複写用インバータ・ロール６２へ、若しくは、
仕上げステイションＦへの転送経路上へ、反転する。仕
上げステイションＦで、コピーシートはコンパイラー・
トレーにスタックされ、互いに付着されて複数のセット
を形成する。シートはバインド・デバイス若しくはステ
ープリング・デバイスのいずれかによって互いに付着さ
れる。いずれの場合にあっても、文書の複数のセットが
仕上げステイションで形成される。決定ゲート５８がシ
ートをインバータ・ロール６２上へ反転した場合、ロー
ル６２は、両面複写すべきシートを反転し、両面複写用
トレー６４にスタックする。両面複写用トレー６４は、
一方の側に印刷がなされ、続いて、その第２の反対の側
に画像が印刷されるシート、つまり、シートは両面複写
される、のために、中間、若しくは、バッファ蓄積装置
を提供する。これらのシートは、それらがコピーされた
順序で互いの上部に下向きで両面複写用トレーにスタッ
クされる。

【００１３】両面複写を完了させるため、トレー６４の
片面複写シートは、順次、ボトム・フィーダー６６によ
ってトレー６４から転写ステイションＤへコンベヤ６８
とローラ７０を通じて戻され、コピーシートの反対側に
トナー粉末画像を転写する。底のシートが両面複写用ト
レー６４から相次いで供給されるため、コピーシートの
適当な、若しくは、きれいな側が、転写ステイションＤ
において、ベルト１０と接触するように配置され、トナ
ー粉末画像がその側へ転写される。両面複写シートはそ
の後、片面複写シートと同じ経路を通じてトレー５６に
スタックされるか、若しくは、仕上げ作業が選択されて
いる場合には、仕上げステイションＦへ送られる。コピ
ーシートがベルト１０の光導電面１２から離された後で
あっても、幾らかの残留粒子はそこへ固着したままであ
る。これらの残留粒子は、光導電面１２から清掃ステイ
ションＧで除去される。清掃ステイションＧは、回転可
能に取り付けられた繊維状、若しくは、静電ブラシ７２
を有し、ベルト１０の光導電面１２と接触する。これら
の粒子は、それらと接触するブラシ７２の回転によっ
て、ベルト１０の光導電面１２から除去される。清掃
後、放電ランプ（図示していない）が光導電面１２を照
射して、次の連続画像サイクルのためにその光導電面を
帯電する前に、その上に残っている何らかの残留静電電
荷を消散する。

【００１４】様々なマシーン機能がコントローラ７４に
よって調節される。コントローラ７４は、好ましくはプ
ログラム可能なマイクロプロセッサであり、前述した全
てのマシーン機能を制御する。コントローラは、コピー
シートの比較カウントや、循環された原稿数、オペレー
タによって選択されたコピーシート数、時間遅延、ジャ
ム訂正等を提供する。例示したこれら全てのシステムの
制御は、オペレータによって選択された印刷マシーン・
コンソールからの従来の制御スイッチ入力によって達成
され得る。本発明の紙経路折丁分析装置は、文書やコピ
ーシートの位置を追跡するために利用することができ
る。更に、コントローラ７４は、選択された動作モード
に依存して決定ゲートの様々な位置を調節する。従っ
て、オペレータが仕上げモードを選択した場合には、接
着バインディング装置、及び／又は、ステープリング装
置のいずれかが作動され、決定ゲートが方向付けされ、
片面複写、若しくは、両面複写コピーシートのいずれか
を仕上げステイションＦのコンパイラー・トレーへ進め
る。図１に示された本発明によれば、ＲＡＭシステム１
０２は、シリコンオイル１０４を、溜め１０６から加熱
定着ロール４６のエラストマー表面層１０７へ付与する
ために設けられている。ＲＡＭシステムは更に、計量ロ
ール１０８と、シリコンオイルを計量ロール上に所望の
厚みまで計量する計量ブレード１１０を備える。溜めの
シリコンオイルと計量ロールと接触するよう支持された
回転可能なウィック構造１１２は、シリコンオイルを計
量ロールへ運ぶ働きをする。ウィック１１２を動作させ
るために接続されたモータ１１４は、前記のものを達成
するためそれを回転させる。内部加熱源１１５は、従来
の方法で、定着ロール４６の表面温度を動作温度にまで
上昇させる働きをする。

【００１５】図２に示された変更されたＲＡＭシステム
１２０は、ウィック１１２と計量ロール１０８に加えて
ドナーロール１１６を備える。この実施例では、オイル
は溜めから回転ウィック１１２を介して計量ロールへ運
ばれる。計量ブレード１１０によって計量された計量ロ
ール１０８上のオイルは、そこから加熱定着ロール４６
へ転送するためにドナーロール１１６へ運ばれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】加熱圧力ロール定着器とそのための剥離剤管理
システムを示す図。

【図２】加熱圧力ロールと図１に示した剥離剤管理シス
テムの代替実施例を示す図。

【図３】本発明の特徴が使用され得る従来の印刷装置を
示す図。

【符号の説明】

４６加熱定着ロール１０４シリコンオイル１０６溜め１０７エラストマー表面層１０８計量ロール１１０計量ブレード１１２ウィック１１５内部加熱源１１６ドナーロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロバートエムジェイコブスアメリカ合衆国ニューヨーク州 14519 オンタリオレイクロード 685 (72)発明者アルヴィンディークロームジュニアアメリカ合衆国ニューヨーク州 14580 ウェブスターブルックトゥリーレーン 1126

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー画像を基板に定着するための装置
において、該装置は、加熱定着部材と、該加熱定着部材と協動する圧力部材であって、前記加熱
定着部材と前記圧力部材の間を通過するコピー基板に圧
力を与える前記圧力部材と、剥離剤の供給部と、前記剥離剤の供給部から前記部材の中の一方の部材に剥
離流体を運ぶ剥離剤管理システムと、を備え、前記剥離剤管理システムは、前記剥離剤と接触する部材
と、前記一方の部材と接触する他の部材とを備えてお
り、前記装置は、更に、前記剥離剤と接触する前記部材から汚れを除去する手
段、を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】請求項１記載の装置において、前記汚れ
を除去する手段は、前記剥離剤と接触する前記部材へ運
動を分ける手段を備える装置。
【請求項３】剥離剤を溜めから定着部材の表面へ運ぶ
剥離剤管理装置において、該装置は、剥離剤の供給部と、前記剥離剤と接触する部材および該部材と接触する他の
部材と、前記剥離剤と接触する前記部材から汚れを除去する手段
と、を備えることを特徴とする装置。