JPH0451022B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 液体現像電子写真複写機においては、現像剤は
誘電体キヤリヤーすなわち分散剤液体中に懸濁し
たトーナー粒子を含有して成つている。光導電性
表面上に形成された潜像は液体現像剤との接触に
より現像される。荷電したトーナー粒子は潜像に
引きつけられ、光導電性表面全体はキヤリヤーす
なわち分散剤によつて湿潤される。光導電性表面
上の現像された像は通常狭い間隔をもつて置かれ
たリバースローラーにかけ、これによりドラム表
面上のキヤリヤー液体の層の厚さを最小にする。
複写シートをドラム表面に接触させ像を複写シー
トに転写すると、複写シート全体がキヤリヤー液
体により若干湿潤される。複写シートは次に、像
のない部分のキヤリヤー液体を蒸発するためばか
りでなく現像された像を定着するために加熱され
る。像の部分においては、キヤリヤーのごく一部
とトーナー粒子と結合し得るが残りの結合してい
ないキヤリヤーは蒸発されなければならない。

液体現像電子写真複写機の像の乾燥および定着
は通常電熱器によつて行われる。通常の120ボル
ト、15アンペアの電気設備では使用可能電力は
1800ワツトである。この電力量は恐らく１分間10
−20コピーのできる液体現像電子写真複写機に対
してのみ適当である。１分間30コピー以上のでき
る電子写真複写機に対しては220Vの高アンペア
電気設備が必要である。乾燥および定着に電熱器
を使用する電子写真複写機は、ヒーターを運転温
度に到達させるまで通常少くとも30秒を要する。
複写はより短時間例えば20秒で作成できるがヒー
ター温度が低過ぎ最初の複写は渋く定着は不良と
なる。

蒸発したキヤリヤーすなわち分散剤は、本質的
な毒性上の危険を生ずることはないが、少くとも
周囲に迷惑を及ぼし、電子写真複写機を運転する
室または場所は空気中の分散剤蒸気の濃度を適当
に低い水準に保つため十分に換気しなければなら
ない。毎分30コピー以上を与える高速電子写真複
写機に対してはフードつきの排気設備を設けるこ
とが必要であろう。

キヤリヤー蒸気を循環してこれを液状で電子写
真複写機の現像剤供給容器に戻すことが提案され
ている。蒸発したキヤリヤーを再循環する一つの
方法は凝縮による方法であるが、これには蒸発し
た分散剤の相当部分を凝縮するに十分な低温度を
与える大きくて重い冷凍設備が必要である。今一
つの方法は蒸気を活性炭フイルターに通し次にこ
れを液状で捕集することである。

一般に本発明の意図するところは、現像剤懸濁
液用のキヤリヤーないし分散剤液体が単に誘電体
であるのみでなく同時に炭化水素であるような液
体現像電子写真複写機を提供することである。複
写シートから駆出されたキヤリヤー蒸気は、比較
的低温度で接触的に二酸化炭素および水蒸気に酸
化されるので危険な裸か火が存在せず窒素酸化物
が生成しない。酸化生成物は人間の呼気と同様で
あつて毒性の危険は無い。炭化水素分散剤が微量
または痕跡量の、いずれも有毒であるノルマルヘ
キサンまたはベンゼンを含有していても、キヤリ
ヤーガスの接触酸化によりこれら二種の有毒物質
の痕跡量までも無害な二酸化炭素および水蒸気に
確実に転化される。この接触酸化の際に発生する
熱は複写シートに転写された像を乾燥および定着
するのに使用される。かくして本発明の電子写真
複写機は最小の電力によつて毎秒60以上のコピー
を作成することができる。

われわれは暖機時間が長過ぎる問題を、少量の
液体炭化水素キヤリヤーないし分散剤を噴射しこ
れによりガス状酸化生成物を急速に所望の運転温
度とすることによつて解決した。典型的には本発
明の電子写真複写機の暖機時間は８秒以下であ
る。

本発明の一つの目的は、キヤリヤー液体が誘電
体炭化水素であり、かつ転写された像の乾燥およ
び定着中に複写シートから駆出される蒸発された
キヤリヤー液体が接触的に酸化されて無毒な酸化
生成物となる液体現像電子写真複写機を提供する
ことである。

本発明の別の目的は、複写シート上のキヤリヤ
ー液体のかゝる接触的酸化によつて供給される熱
を複写シートの乾燥と転写された像の定着とに利
用する液体現像電子写真複写機を提供することで
ある。

本発明のさらに別の目的は複写シート上のキヤ
リヤー液体の接触的酸化によつて生成する熱ガス
状生成物が、転写された像を乾燥、定着するため
複写シートの方に指向される液体現像電子写真複
写機を提供することである。

本発明の他の目的は所要電力が最小で極めて高
速度の液体現像電子写真複写機を提供することで
ある。

本発明のさらに他の目的は噴射ポンプから噴霧
された少量の液体炭化水素キヤリヤーの接触酸化
によつて迅速に運転温度にまで昇温される液体現
像電子写真複写機を提供することである。

さらに本発明の他の目的は液体現像電子写真複
写機用の比較的小形の触媒式乾燥器および定着器
を提供することである。

本発明のさらにその他の目的は好ましい態様の
説明において明となるであろう。

Brownら（米国特許第3767300号明細書）、
katayamaら（米国特許第3890721号明細書）、お
よびTanakaら（米国特許第3880515号明細書）
は、乾燥および定着に際し複写シートから駆出さ
れるキヤリヤー蒸気を冷凍装置を使用して凝縮回
収する液体現像電子写真複写機を示している。

Smithら（米国特許第3741643号明細書）は液
体現像電子写真複写機のキヤリヤー蒸気を活性炭
フイルターにより吸収することを述べている。

ドイツ国公開第1966591号明細書にはキヤリヤ
ー蒸気が吸収剤パツドのトラツプにおいて除去さ
れるかまたはキヤリヤー蒸気の凝縮によつて除去
される液体現像電子写真複写機が記載されてい
る。

公知技術において液体現像電子写真複写機用の
キヤリヤーないし分散剤の接触酸化を開示または
示唆したものはない。

Sternの米国特許第4176162号明細書および
Bialousの論文（Papet，Film and Foil
Converter、1978年11月号、66−70ページ）には
共に、溶媒ベースのインクを10−30ガラン／時消
費するグラビア印刷機に使用される溶媒ベースの
インクの溶媒例えばトルエンを酸化するための
Bobst−Champlain社の方式を記述している。こ
れらの文献には、第一のプブルベツド熱交換器に
おける溶媒含有蒸気の予熱、予熱された蒸気の、
任意のエネルギー源例えばガスまたは油から裸か
火を与えるバーナーを有する酸化室への導入、次
で酸化室からの生成物の、排気ガスを冷却する第
二のペベルベツド熱交換器の通過が開示されてい
る。第一および第二のペベルベツド熱交換器は交
互に転換される。Bialousが示している通り、酸
化室で使用されるガスまたは油バーナーは典型的
には毎時200万BTUもの熱を供給する。酸化され
るべき溶媒の量は実質的に一定ではなく、溶媒の
ベースのインクの印刷濃度に応じて広い範囲で変
化する。Sternは、接触的アフターバーナーも開
発されたが接触床は高価であり高度の保守を必要
とすると記している。

Villalobosの米国特許第3905126号明細書には、
種々のインク溶媒例えばトルエンが高出力バーナ
ーを備えた燃焼器内で酸化され、燃焼器からの熱
が油循環熱交換器で回収されて燃焼器に流入する
空気および蒸気を予熱するSternと類似のカラー
印刷機用の系が示されている。

Betzの米国特許第3486841号明細書には液体循
環熱交換器を使用する保護ラツカーコーテイング
の乾燥において発生する溶媒を接触的に酸化する
ための系が示されている。

Ruffの米国特許第2921778号明細書および
Weberの米国特許第3561928号明細書には共に、
電線のエナメル被覆時に発生する溶媒蒸気を接触
的に酸化するための系が示されている。

Adeyらの米国特許第3085348号明細書には布か
ら出る糸くずを接触的に燃焼させる洗濯用乾燥機
が示されている。

添付図面は本明細書の一部をなすものであつて
明細書と併せて閲覧さるべきものであり、各図に
おいて同じ番号は同じ部品を示す。

第１図は本発明の触媒式乾燥器および定着器を
使用する液体現像電子写真複写機の正面断面図で
あり、 第２図は本発明の触媒式乾燥器および定着器の
構造の詳細を示す拡大正面断面図であり、 第３図は第２図の線３−３における部分左側断
面図であり、 第４図は第２図の線４−４における部分平面図
であり、 第５図は電気的概略図である。

第１図について説明すると、本電子写真複写機
は背面壁８７と上面壁とを有するキヤビネツト８
６を含有し、上面壁には複写すべき原因を乗せる
透明なプラテン８８が設けられている。一般に番
号９０で示される全レート走査キヤリツジは照明
ランプ９０ｂを備えており、このランプは光を透
明プラテン８８を通つて複写すべき原因を照明す
るように向ける半楕円形反射体９０ａの一つの焦
点に置かれている。原図から反射した光は下方に
通過して、同じく全ルートキヤリツジ９０上に乗
つた走査鏡９０ｃに当る。半レート走査キヤリツ
ジ（図は示してない）上には半レート走査鏡９２
が乗つている。全レート鏡９０ｃからの光は半レ
ート鏡９０によつて反射されて、レンズ９４と鏡
９６との組合せから成る集光装置に向けられる。
半レート走査鏡９２からの光はレンズ９４を通過
した後鏡９６で反射し再びレンズ９４を通過す
る。集光装置からの光は固定鏡９８で反射してド
ラム１００の光導電性表面上に集束される。ドラ
ム１００は図に矢印で示す通り反時計方向に回転
する。

ドラム１００の光導電性表面はコロナ１０２に
より荷電された後複写すべき原文書からの光で露
光される。潜像は次に、ドラム１００の底部から
若干の間隔を置いて位置した電気的バイアスをか
けた現像電極１０４により現像される。この間隙
にはモーター１３６により駆動される遠心ポンプ
１３８からパイプ１４０を通じて液体現像剤が送
られる。ポンプ１３８は現像剤タンク１３４内に
位置しその底部附近から吸引する。かくしてドラ
ム１００の光導電性表面は液体現像剤中に浸漬さ
れ、分散剤ないしキヤリヤーがドラムの全面を湿
潤する。このキヤリヤー液体層の厚さを最小とす
るためにドラム表面と僅かな間隙をおいてリバー
スローラー１０６が設けられ、これは液をドラム
表面からせん断するため反時計方向に回転する。

積重ねた複写用紙６４ａは棚１１８上に置か
れ、機械の右側に設置されたトレー１２０によつ
て運ばれる。棚１１８は積重ねた紙６４ａがフイ
ードホイール１２４とかみ合うまでスプリングフ
インガー１２２によつて持上げられる。フイード
ホイール１２４によつて供給された一枚の複写用
紙は共同して作用する装置１２６ａと１２６ｂと
によつて導れて一対の記録ローラー１２８にはさ
まれる。サイクル内の適当な点で記録ローラー１
２８は複写シート６４をドラム１００の表面上に
進ませる。転写コロナ１０８が複写シートの裏面
に電荷を与えこれにより現像された像のドラム１
００の表面から複写シートの前面への転写が助長
される。複写シートはベルト１１２にかみ合つた
ターンローラー１１０の下を通り、つまみ上げ手
段（図には示してない）が複写シートの前縁をド
ラムから持上げてローラー１１０とベルト１１２
の間に向ける。複写シート６４は次に装置１３０
によつて、一般に１９によつて示される本発明の
触媒式乾燥器および定着器に導かれる。装置１９
にはベルト６６がローラー３０および２８上に設
けられ、これが複写シートを装置１９を通つて運
搬し、乾燥、定着された複写シートを取出しトレ
ー１３２に落す。

次に第２図について説明する。乾燥定着器１９
には後面壁２２と前面壁２３とを設けた主殻３２
が含有される（第１図）。主殻３２には下方に延
び内側に曲つた前縁リツプ３２ａと同様に下方に
延び内側に曲つた後縁リツプ３２ｂとが設けられ
ている。リツプ３２ａと３２ｂとは複写シート６
４の表面のかなり近くまで達しており、新鮮空気
がその間隙を通つて装置１９内に入る。主殻後面
壁２２には、ローラー２８の軸２６上に支えられ
た延長部２４が設けられている。主殻の前面壁２
３には第１図からわかる通り軸２６の末端近くで
支えられる同様の延長部が設けられている。殻３
２および前面ならびに後面壁２３，２２は熱絶縁
層３８で被覆されている。壁２２および２３は、
装置１９内で循環するガスおよび蒸気を閉じ込め
るため、ベルト６６より相当下方まで延びてい
る。第３図に示す如くガス漏洩を減少させるため
ベルト６４と側壁２２，２３との間には僅かな間
隙しか存在しない。

側壁２２および２３の左下縁（第１図および第
２図）は四分円３１上に乗つていて、複写シート
を側壁間を導くための外側に広がつた延長部２４
ａを備えている。装置１９は万一複写用紙が中に
引掛つた時ベルト６６を露出して紙を除去できる
よう軸２６のまわりに時計方向に回転することが
できる。

外殻４０は複数のスタンシオン（stantion）４
２により、絶縁層３８と間隔をおいて主殻３２に
固定されている。外殻には前面壁４１（第１図）
および後面壁３９（第２図および第３図）が含ま
れている。外殻４０は冷却用空気入口１３を具え
ている。入口１３内のスパイダー上にモーター１
２があり、殻４０と絶縁層３８との間の空間に設
けられた遠心送風機１１を駆動する。冷却用空気
は入口１３から入りインペラー１１を通つて流
れ、リツプ３２ａおよび３２ｂの附近、かつ側壁
３９および４１の底部附近で下向きに排出され
る。

主殻３２は側壁２２と２３との間に延びる部品
３４ａおよび３４ｂを具えている。内殻３６もま
た側壁２２と２３との間に延びている。内殻３６
はガス入口３７を具えている。内殻３６と主殻３
２との間には外殻４０上に置かれたモーター１４
により駆動される遠心送風機のインペラー１６が
設けられている。ガスは入口３７を通つてインペ
ラー１６の目を流れ、内殻３６と部品３４ａ，３
４ｂとの間の空間に排出される。

部品３４ａの下部と内殻３６の下部との組合せ
によつて出口ノズル３５ａが形成され、その軸は
下方に、かつ紙６４に対して垂直な方向から約
30°の角度で右方に向けられている。同様に部品
３４ｂの下部と内殻３６の下部との組合せによつ
て出口ノズル３５ｂが形成され、その軸は下方
に、かつ紙６４に対して垂直な方向から約30°の
角度で左方に向けられている。ノズル３５ａおよ
び３５ｂは側壁２２と２３との間を紙の幅全部に
わたつて延びている。

２本以上の等間隔をおいた短いパイプ４６が部
品３４ａから内殻３６まで延びている。対応する
複数の等間隔をおいた短いパイプ４８が部品３４
ｂと内殻３６との間に延びている。パイプ４６と
４８とはノズル３５ａと３５ｂとを貫通してい
る。ノズル３５ａおよび３５ｂにおける流れ損失
を減少させるためパイプ４６および４８は第３図
に見られる通り、上部すなわち前縁が円く下部す
なわち後縁がとがつた断面を有していてよい。

主触媒床はノズル３５ａおよび３５ｂの出口に
近接して内殻３６の下端に固定されたフレーム５
０を備えている。フレーム５０は第３図に示す通
り側壁２２と２３との間に延びている。触媒床５
６は極めて薄い白金の層で被覆された直径８ミク
ロンすなわち0.32ミルのシリカウール繊維を含有
して成る。われわれはエンゲルハルト社製キヤタ
リチツクパツド（Catalytic Pad）No.1877901が
満足なものであることを見いだした。触媒パツド
５６はフレーム５０上に張られた目のつんだガラ
ス繊維織物の上層５２および下層５４によつて所
定位置に固定される。

複数の等間隔の予熱用電熱線５８が軟質パツド
５６を通して挿入され、これらの線は実質的に側
壁２２から３３まで達している。この熱線５８は
直径約７ミルでニクロムＶ（ニツケル80％、クロ
ム20％から成る電気抵抗加熱エレメントに対する
ドライバー−ハリス社の登録商標）から成るもの
であつてよい。ニクロムの線熱膨張係数は相当大
きいので、高温においても線を十分膨張させてお
くためには壁２２と２３との一方に近接してばね
入りで取付けることが必要である。

一般に番号６０で示す補助触媒床は主殻３２と
部品３４ａとの間に設置される。一般に番号６２
で示す別の補助触媒床は主殻３２と部品３４ｂと
の間に設置される。補助触媒床６０および６２は
構造は主触媒床と同様であるが遥かに小形であつ
て、唯一本の予熱線５８を具えていてよい。

ベルト６６はローラー３０および２８上に乗つ
ている。先に示した通りローラー２８の軸２６は
また側壁２２および２３の延長部２４を載せてお
り、これにより装置１９は軸２６のまわりに回転
することができる。ベルト６６は真空床７０内に
設けられた有孔板８０上を通つている。真空床７
０の底部には熱絶縁層６８を具えていてよい。真
空床７０には図示の通り、これを対応する数の、
すなわち恐らく約５個の小室を分ける複数の仕切
板７４が設けられる。後方に延びる比較的小径の
パイプ７２が真空床の各小室と真空マニホールド
７６との間を連通する。マニホールド７６は可撓
性真空マニホールド７８と連通し、後者はらせん
状に巻き互いに重ねられた金属の連続ストリツプ
から形成されていてよい。マニホールド７８は外
殻の後面壁３９と熱絶縁層３８と主殻の後面壁２
２とを通つて、インペラー１６の吸引入口３７と
連通する主触媒床上に配置された出口７９に達す
る。

ソレノイドで作動する液体キヤリヤー噴射ポン
プ１８が外殻４０上に設置される。ポンプ１８は
インペラー１６の縁辺に近接して殻３２と３６と
の間に配置されたスプレーノズル４４を通して排
出する。

殻３２はまた一個以上の可変排出ノズルのボデ
イ８２を載せている。斯業において周知の如く、
ボデイ８２はテーパーピンを具え後者は固定ボデ
イ８２上のおねじと共働するめねじを備えたテー
パーつきノズル８２ａと共働する。ノズル８２ａ
は平刃ねじ回しの装入用の隙間を具えていてよ
い。例えばノズル８２ａを上から時計方向に回す
とノズル８２ａが下方に部品８２上にねじ込ま
れ、テーパーピンとノズル８２ａとの排出用環状
面積が減少する。ノズル８２ａは外殻４０の開口
を通つて、外殻４０と間隔を保つて設けられた排
出エゼクター８４まで延びている。ノズル８２ａ
から出る高速、高温の排ガスは殻４０に近接する
エゼクター８４の基部への冷却空気流を生じさせ
る。従つてエゼクター８４から出るのは温度およ
び速度の低下したガス流である。

本電子写真複写機用の主駆動モーター１０はま
た例えばローラー３０を駆動してよい。

第１図に戻つて説明すると、小形容器１５０は
予備供給用のキヤリヤーないし分散剤を収めてい
る。容器１５０は容器へ空気を流入させるがキヤ
リヤーないし分散剤蒸気を失われるのを防止する
一方向バルブＶを具えている。導管１４８は容器
１５０から、モーター１４２で駆動される遠心ポ
ンプ１４４入口まで達している。ポンプ１４４か
らの分散剤は可撓導管２０の一つを経て連続的に
噴射ポンプ１８に供給され、大部分は他の可撓導
管２０を経て容器１５０に戻される。モーター１
４２はまた小形遠心空気ブロワー１４６を駆動
し、これは容器１５０をかこむ覆１５２に冷却用
空気を送りインゼクター１８または導管２０の近
隣する部分から分散剤に伝えられた熱を運び去
る。

次に第４図について説明する。有孔真空板８０
は比較的大きく、間隔を広くとつた円形開口を具
えていることができる。一方ベルト６６はこれと
比較してより狭く間隔をとつたより小さな円形開
口を具えていることができる。ベルト６６の各部
は逐次装置１９に入りそして出てゆくので、マト
リツクス熱交換器となつて不利な作用をする。熱
損失減少のためにはベルト６６は質量が小さくな
ければならず、従つて厚さ1.5−５ミルの範囲の
金属例えば不銹鋼から成つてよい。ベルト６６は
プレート８０とすれて摩耗を受けるので、もし厚
さが薄過ぎれば寿命が短くなる。

運転に際しては先ず予熱器５８に電圧を加えて
触媒床５６の一部を作用可能温度まで上げること
により、装置１９を運転温度まで上げる。キヤリ
ヤー液体をポンプ１８により、装置１９内のガス
全容積が所望の温度となる迄噴射する。インペラ
ー１６により装置１９内のガスおよび蒸気はイン
ペラー１６の出口からノズル３５ａおよび３５ｂ
を通り、次に主として主触媒床を通つてインペラ
ー１６の入口に循環する。ノズル３５ａおよび３
５ｂ相互の傾角により主触媒床の下方には補助床
６０および６２の下方におけるよりやや高い圧力
が生ずる。熱ガスの一部は補助床６０および６２
を通りそこからパイプ４６および４８を経てイン
ペラー１６の入口３８に流れる。触媒床の下部織
物層５４と紙６４との間隔は約1/2インチである。

キヤリヤー蒸気の酸化には、ノズル８２ａから
の排気と同容積の新鮮な空気を少量ではあるが連
続的に装置１９内に供給する必要がある。リツプ
３２ａと３２ｂとは装置１９内の熱ガスの損失を
防止するのに役立つ。新鮮空気はリツプ３２ａお
よび３２ｂの下から装置１９に流入する。これら
のリツプと紙６４との間隔は新鮮な空気の流速が
紙６４の速度よりも大きくなるに十分なだけ狭く
なければならない。インペラー１１を通じて流れ
る冷却用空気は温められてリツプ３２ａおよび３
２ｂの近傍で排気される。リツプ３２ａおよび３
２ｂの下を流れる新鮮空気はこれにより温めら
れ、冷却用空気への熱損失の一部が回収される。
主殻３２上リツプ３２ａ，３２ｂのすぐ上に一対
の翼板３３ａおよび３３ｂが設けられ、これらは
少くとも一部冷却用空気排気通路中に延び、冷却
用空気をリツプ３２ａ，３２ｂから若干離すよう
に偏向させる。床７０、有孔板８０およびベルト
６６を含む真空系によつて、複写シート６４が確
実にベルト６６と接触を保ちノズル３５ａ，３５
ｂから出る比較的高速の流れによつてベルトから
持上らぬようにされる。

複写シートをベルト６６上に保持するのに利用
し得る減圧は本質的に触媒床における圧力損失に
よるものである。この圧力損失は織物層５２およ
び５４の織りを比較的密にすることによつて適度
に大きくすることができる。触媒床の高さは1/2
インチから１インチであつてよく、繊維の圧縮度
に応じてさらに圧力損失を大きくすることができ
る。

複写シートが存在しないときは、装置１９内の
熱ガスのプレート８０およびベルト６６の開口を
通つて真空床７０の各隔室内に吸引される。パイ
プ７２の直径はこの流れを制限するに十分な程度
に小さい。紙６４が装置１９内に入ると真空床７
０の隔室は逐次ふさがれる。パイプ７２の各々が
細いため、ふさがれた隔室の真空がふさがれてい
ない隔室のために破壊されるのを防止することが
できる。

装置１９内の、複写シートの表面に直接作用す
る熱ガスは非像部からキヤリヤーを蒸発させ、像
部から像に定着された以外のキヤリヤー全部を蒸
発させる。ノズル３５ａ，３５ｂから出る熱ガス
は当然紙の加熱のみでなく分散剤の蒸発によつて
も冷却される。冷却されたガスとキヤリヤー蒸気
との混合物は次に３個の触媒床全部に入り、こゝ
で蒸気は酸化されガスは元の高温度に戻る。

電子写真複写機の液体現像剤用キヤリヤーない
し分散剤は好ましくはイソパールＧ（エクソン社
の登録商標）であつてこれは、本質的にイソデカ
ン（Ｃ−10）56％、Ｃ−９ 12％、Ｃ−11 32％
から成る、狭い沸点範囲のイソパラフイン系炭化
水素留分を含有して成つている。分散剤は極めて
純度が高く実質的には毒性不純物例えばノルマル
ヘキサンまたはベンゼンを含まずまた好ましくな
い不純物、例えば白金触媒を被毒させたり酸化さ
れて二酸化硫黄を生成したりする硫黄を含まな
い。イソパラフイン系炭化水素の考え得る混合物
の中でイソパールＧは自然酸化温度が最も低く僅
か560〓であるという利点を有する。

狭い間隔で位置したリバースローラー１０６を
高せん断速度で運転した場合でも、複写シート６
４１枚から蒸発しなければならないキヤリヤーな
いし分散剤の量は約0.1グラムすなわち0.00022ポ
ンドであることが見いだされた。イソデカンの完
全酸化により生ずる熱量は20000BTU／ポンドよ
り多少大きい。従つて複写シート１枚のキヤリヤ
ーの酸化により生ずる熱量は１枚当り20000×
0.00022＝4.4BTUである。完全酸化には分散剤１
ポンド当り15ポンドよりやゝ少い新鮮空気が必要
である。本発明においては完全酸化を確保するた
めに若干過剰の空気を供給する。すなわち蒸発さ
せるキヤリヤー１ポンド当り新鮮空気18ポンドを
供給してよい。従つて複写シート１枚当り
0.00022×18＝0.004ポンドの新鮮空気が供給され
てよい。

紙のスコーチ温度は約350℃すなわち660〓であ
る。装置１９内にたまたま引掛つた複写シートが
焦げることが絶対無いよう、主触媒床から出るガ
スの温度は660〓に限定することができる。

以下の概略空気標準例において、われわれは酸
化生成物の恒圧比熱は空気の比熱と同じく
0.24BTU／ポンド／〓であるとする。空気も酸
化生成物も共に窒素80％から成るからである。さ
らに当面、キヤリヤー蒸気および酸化先成物は実
質的に主触媒床を通り、またリツプ３２ａ，３２
ｂの下を流れる新鮮空気は本質的に床６０，６２
およびパイプ４６，４８（こゝで比較的低温の新
鮮空気は主触媒床から出るガス流と混合してイン
ペラー１６の入口３８に入る）を通つて流れるも
のと想定する。

第一の例として、主触媒床に入る酸化生成物と
キヤリヤー蒸気との温度を400〓と想定する。主
触媒床における温度上昇は660−400＝260〓であ
る。複写シート１枚当り4.4BTUが得られるので
各複写シート当りの循環ガス量は4.4／（260×
0.24）＝0.0705ポンド／コピーである。リツプ３
２ａ，３２ｂの下を通る新鮮空気は入口１３にお
ける室温例えば70°から、主殻３２をかこむ絶縁
層３８を冷却しつつ恐らく100〓に温められる。
従つて入口３８における混合ガス流の温度は
（0.0705×660＋0.004×100）／（0.0705＋0.004）
＝630〓である。インペラー１６の出口および対
向されたノズル３５ａ，３５ｂの出口もこの同じ
温度630〓である。

第二の例として、主触媒床に入る酸化生成物と
キヤリヤー蒸気との温度を450〓と想定する。主
触媒床における温度上昇は660−450＝210〓であ
る。複写１枚当り循環ガス量は前例よりやゝ大き
く、4.4／（210×0.24）＝0.0873ポンド／コピーで
ある。主触媒床から出る熱ガスと床６０，６２お
よびパイプ４６，４８を通つて流れる新鮮空気と
の混合物による入口３８における温度は従つて （0.0873×660＋0.004×100） ／（0.0873＋0.004）＝635〓 である。

主触媒床からの流出ガス温度が確実に本発明の
好ましいキヤリヤーないし分散剤であるイソパー
ルＧの自然酸化温度560〓より高いようにするこ
とによつて、触媒床が大幅に被毒される等不活性
化された場合にすら完全酸化を確保することがで
きる。

触媒床の最低活性化温度は200−220℃すなわち
390−430〓の範囲内にある。予熱器５８はこの活
性化温度を達成するために設けられている。触媒
床の最高連続運転温度は500−600℃すなわち930
−1100〓である。この温度範囲以上では薄い白金
膜は移行して結晶を生成し、このため利用し得る
表面積が減少し下のシリカウールが露出する傾向
がある。

次に第５図について説明する。120ボルト交流
電源１５６、例えば連続的に6.3アンペア、６秒
間8.6アンペアを供給し得るコンセントを整流器
１５８を経て二極単投型ばね入り「オン」スイツ
チ１６０に接続する。スイツチ１６０の一極は継
電器１６４（電源１５６からも電流を供給され
る）の作動捲線に直接接続する。スイツチ１６０
を瞬間的に押下げまたは作動すると継電器１６０
が作動し、交流電源１５６が主駆動モーター１
０、現像剤ポンプモーター１３６、キヤリヤーポ
ンプモーター１４２、冷却用送風機モーター１
２、および電子式直流電源１６６に加えられ、１
６６は特にフリツプフロツプ１６２を励起する。
「オン」スイツチ１６０の他の極はフリツプフロ
ツプ１６２をセツトし、これによりばね入りスイ
ツチ１６０を次に開放すなわち非作動としても継
電器１６４に電圧が加わり続ける。スイツチ１６
０の第二の極はまたオア回路２３８を通じて15秒
タイマー２４０を始動するように結合されてい
る。

ガス状酸化生成物の温度を検地するためセンサ
ー５７が主触媒床の上方に置かれている。センサ
ー５７は熱電対の熱接点から成つてよく、その冷
接点は電子写真複写機の、例えば温度70〓であつ
てよいどこか低温の部分に置かれる。熱電対熱接
点５７は好ましくは0.2秒という短い時定数を有
し、直径1.5ミルの円い電線または厚さ約1.6ミル
の平たいリボン状電線から成つてよい。熱接点５
７は冷接点の温度（恐らく70〓）との温度差に比
例する電気的出力を生ずる。回路１７０は冷接点
温度70〓に応じた一定電圧を与える。熱電対５７
と回路１７０との出力は加算増幅器１６８の入力
に加えられ、これは熱接点５７の温度〓に比例す
る電気的出力を生ずる。増幅器１６８の出力は差
動増幅器２０４の入力の一つと結合されるが、こ
の２０４はまた、触媒床の活性化に必要な温度範
囲390−430〓よりやゝ高温である450〓に相当す
る電圧源２０２からもう一つの入力を受ける。

電子写真複写機が長時間使用されていなかつた
と想定すると装置１９内の温度は実質的に70〓と
なり、増幅器２０４の負の出力を与え、これがシ
ユミツトトリガー回路２０６を駆動してゼロ出力
を生ずる。トリガー回路２０６の出力は逆増幅器
２０８に加えられ、２０８は継電器２１０を作動
させる。継電器２１０には電源１５６から交流が
加えられ予熱器５８を励起する。予熱器は3.5秒
で静止空気平衡温度に到達することができ、従つ
て直径約７ミルの線から成つてよい。この線を静
止空気中で温度2000〓に加熱するには2.35アンペ
アの電流が必要である。触媒床６０，６２にそれ
ぞれ１本、主触媒床に４本、計６本の線が設けら
れてよい。各線は長さ８インチで、温度による膨
張があつても適度に緊張した状態に保たれるよう
ばね懸吊用に1/2インチの余裕を持つている。ニ
クロムＶの電気抵抗は650オーム−サーキユラミ
ル／フイートである。従つて直列に接続した６本
の線の抵抗は６×（650／49）×（８／12）＝52オー
ムであり、120V電源から取れる電流は120／52＝
2.3アンペアである。予熱器の電力消費は120×
2.3＝276ワツトに過ぎない。

インバーター２０８の出力は回路２１２に送ら
れ、３秒の遅延後その生ずる出力はオア回路２１
４を経てフリツプフロツプ２１６をセツトするよ
う結合されている。この時点で予熱器５８は1400
〓、すなわち静止温度中におけるその平衡温度よ
り約600〓低い温度に到達しているに過ぎないで
あろう。

増幅器１６８の出力は差動増幅器１７２に結合
されるが、後者はまた電圧源１７４から分散剤の
自然酸化温度に対応する温度560〓に相応する入
力を受ける。最初は増幅器１６８の出力は70〓に
相当するに過ぎずコンパレーター１７２は負の出
力を与え、これがトリガー回路１７６を作動させ
てゼロ出力を生ずる。トリガー回路１７６からの
このゼロ出力はインバーター２１８に加えられ、
２１８の出力は一部アンド回路２００および２２
０を可能化する。

フリツプフロツプ２１６のセツトによつて生ず
る出力は、可能化されたアンド回路２２０を経て
微分回路２２２と結合され、こゝから出力パルス
が供給される。微分回路２２２からの出力パルス
はオア回路２２８を経て、フリツプフロツプ２３
０をセツトするように加えられる。フリツプフロ
ツプ２３０はリレー２３２の捲線に電圧をかけ
る。このリレー２３２にはまた電源１５６から交
流が供給される。リレー２３２からの交流は加減
抵抗器１４ａを経て送風機モーター１４に供給さ
れる。インペラー１６により装置１９内の空気は
触媒床内を上方へ、例えば10−30フイート／秒の
範囲の速度で流れる。この空気流により、予熱器
の電熱線５８はその静止空気平衡温度2000〓に達
することなく約1400〓に保たれる。

70〓における空気の動粘度は約1.63×10^-4ft²／
secであり、直径0.007インチの熱線を通る約
20ft／secの流れに伴うレイノルズ数は20×
（0.007／12）／1.63×10^-4＝72である。円形の線
を通る流はレイノルズ数400000以上でのみ乱流と
なるから、加熱線を通る流は層流である。

シリカウール触媒床の繊維の直径は極めて小さ
く平均８ミクロンすなわち0.32ミルである。触媒
繊維を通過する流に伴うレイノルズ数は従つて加
熱線を通る流れの約５％である。空気流が無い場
合は、各加熱線の付近における触媒の温度もまた
直接輻射により1400〓となるであろう。空気が触
媒床を通つて循環される場合は触媒の冷却が若干
起り、各予熱器の線５８は推定1100〓、すなわち
触媒床の連続運転のための温度範囲の上限温度を
有する第一の円筒状触媒領域でかこまれることに
なろう。この第一の円筒状領域の直径は勿論シリ
カウールの密度ないし圧縮度によるが約0.1イン
チであろう。触媒温度は加熱線からの拒離が増加
するにつれて低下する。例えば各予熱線をかこむ
直径0.2インチの第二の円筒状領域内の触媒の温
度は最低560〓−これは本発明の好ましい液状キ
ヤリヤーの自然酸化温度である−であろう。そし
て各予熱線をかこむ直径0.3インチの第三の円筒
状領域内の触媒の温度は最低390〓−これは触媒
の最低活性化温度である−であろう。

微分回路２２２からのパルスはまたオア回路２
２４を経て単安定マルチバイブレーター２２６に
結合され、こゝから噴射ポンプ１８のソレノイド
１８ａにパルスが送られる。分散剤の小滴の微細
な噴霧がインペラー１６の周辺に近いノズル４４
から出てノズル３５ｂを通つて運ばれ大部分は主
触媒床を一部は補助床６２を通つて上方に流れ
る。第一および第二の領域を通過する分散剤小滴
は自動酸化され、第三領域を通過する分散剤小滴
は活性化された触媒により酸化される。第一回の
触媒床通過の間に酸化されなかつた分散剤の小滴
は第二回または以降の通過において酸化され、従
つて恐らく0.2秒程度の時間内に、噴射されたキ
ヤリヤーは実質的に全部が酸化されてしまうであ
ろう。

装置１９のリツプ３２ａと３２ｂとの間の長さ
は９インチであつてよい。側壁２２と２３との間
の幅は対応する複写紙の幅の入る8.5インチであ
つてよく、複写紙６４と殻３２の上面との間の装
置１９の平均高さは約３インチであつてよい。従
つて装置内に含まれる空気の容積は３×8.5×
９／1728＝0.133立方フイートである。装置１９
内の空気は最初70〓すなわち530°R.であり、比容
は53.3×530／（14.7×144）＝13.3立方フイート／
ポンドである。従つて最初に装置１９内にある空
気の重量は0.133／13.3＝0.01ポンドである。

触媒パツドの非圧縮時の高さは３cmであつてよ
く、織物層によつて高さ２cmに圧縮されていてよ
い。触媒パツドの幅は8.5インチで全体の長さは
８インチであつてよい。触媒層の密度は非常に小
さく、３個のパツドの全重量は3.6グラムすなわ
ち0.008ポンドであつてよい。織物層は平方ヤー
ド当り１オンスの重さのガラス布製であつてよ
く、布の全重量は２×８×8.5／16×144×９＝
0.0065ポンドである。シリカパツドの比熱は0.19
で、ガラス布の比熱もほゞ同じである。

触媒パツドおよび織物層の表面積が大きいた
め、これら二つの要素はほとんど直ちに装置１９
内のガスと実質的に同じ温度になり、三つの要素
−ガス、パツドおよび織物層−は緊密に結合され
る。触媒パツドと織物層とから成る触媒床群の全
重量は0.008＋0.0065＝0.0145ポンドである。装置
１９には最初0.01ポンドの空気が含まれており、
３個の緊密に結合された要素の最初の「熱的質
量」は0.01×0.24＋0.0145×0.19＝0.00515BTU／
〓である。この３個の緊密に結合された要素の温
度を78°上昇させるには78×0.00515＝0.4BTUの
熱量が必要である。ソレノイド１８ａの各ストロ
ーク毎にポンプ１８は0.4×100／4.4＝9.1ミリグ
ラム、すなわち複写機１枚上の量の9.1％を供給
すべきである。ポンプ１８を最初に作動させるこ
とにより装置１９内の温度は70〓から148〓すな
わち608°Rに昇温される。

増幅器１６８の出力は入力コンデンサー１８６
を経て、抵抗でシヤントされたコンデンサーを含
んで成る帰還回路１８８を備えた高負利得増幅器
１９０の入力に結合される。帰還回路１８８のコ
ンデンサーは入力コンデンサー１８６と同じ値の
ものでよく、帰還回路１８８の抵抗は0.4秒すな
わち温度センサー５７の２倍のＲ−Ｃ時定数を与
える如きものである。装置１９内の78°の温度変
化は対応する変化を増幅器１６８の出力に生じ増
幅器１９０は最初にこの温度変化と実質的に等し
い負の出力を与える。

増幅器１６８の出力は、電圧を45分の１に分け
る回路１８０に結合される。分圧器１８０の出力
は加算増幅器１８２の入力の一つに結合される。
増幅器１８２は、温度の増分37.5°に相応する第
二の入力を電圧源１８４から受ける。従つて増幅
器１８２の最初の出力は温度37.5＋70／45＝39°、
すなわち最初の温度上昇78°の半分にしか当らな
い温度に相当する電圧である。

増幅器１９０および１８２の出力は負加算増幅
器１９２の入力に結合される。ソレノイド１８ａ
の作動前は、増幅器１８２からの正の出力は増幅
器１９２からの負の出力を生じ、トリガー回路１
９４からの出力をゼロとする。増幅器１９０から
の出力が39°に相当する電圧よりも負になるや否
や、増幅器１９２からの出力は正となつてトリガ
ー回路１９２に出力を生じさせ、この出力は回路
１９６に加えられて0.8秒すなわち回路１８８の
帰還の時定数の２倍の遅延時間を与える。回路１
９６によつて与えられる遅延の間に、帰還回路１
８８の抵抗のため増幅器１９０の出力は実質的に
ゼロに戻る。次で回路１９６は微分回路１９８に
供給される出力を与える。

アンド回路２００は増幅器１６８の電気的出力
が560〓以下の温度に相当するときインバーター
２１８により可能化されることが想起されよう。
微分回路１９８が与えるパルスは可能化されたア
ンド回路２００およびオア回路２２４を終てマル
チバイブレーター２２６に結合され、噴射ポンプ
のソレノイド１８ａに２回目のパルスを与える。
装置１９内のガスは今回は最初の530°Rではなく
608°Rになつているのでの、装置１９内にあるガ
スの重量は0.01×（530／608）＝0.0087ポンドであ
る。３個の緊密に結合された要素の熱的質量は今
回は0.0087×0.24＋0.0145×0.19＝0.00485BTU／
〓である。ソレノイド１８ａの第２回作動により
噴射された9.1ミリグラムのキヤリヤーの酸化に
よつて放出される0.4BTUによつて、温度は0.4／
0.00485＝82°上昇して230〓になる。

ソレノイド１８ａの第２回作動の直前に、増幅
器１８２は増幅器１９２に37.5＋148／45＝41°、
すなわち期待温度上昇値の半分の基準レベルを与
える。増幅器１９０が期待温度上昇値の半分に対
応する出力を与えると増幅器１９２の出力は正と
なり、トリガー回路１９４は遅延回路１９６にパ
ルスを与える。遅延時間の間に、増幅器１９０の
出力はゼロに戻り、増幅器１９２の出力は負とな
り、トリガー回路１９４の出力はゼロまたは地電
位に戻る。次で回路１９６は出力を与え、微分回
路１９８は可能化されたアンド回路２００および
オア回路２２４を経て第３回のパルスをトリガー
マルチバイブレーター２２６に結合する。装置１
９内のガス温度は86〓に上昇して316〓になる。
同様にソレノイド１８ａが第４回の作動を行つて
温度上昇90°を生じて406〓とする。ソレノイド１
８ａの第５回の作動により温度は94°上昇して500
〓となる。

増幅器１６８の出力が450〓以上の温度に相当
するときは、増幅器２０４の出力は正となり、ト
リガー回路２０６に正の出力を生じさせる。イン
バーター２０８はリレー２１０を不能化し予熱器
５８を消す。予熱器に電圧がかゝつていた時間は
僅か３＋４×0.8＝6.2秒である。

ソレノイド１８ａの第６回パルスによつて計算
上は温度が98〓上昇して598〓となる。しかし若
干の熱が例えば殻32および36に逃げるので（殻の
温度は70〓から次第に上昇する）、実際の温度は
これより相当低い。かくしてソレノイド１８ａの
６回のストローク後、装置１９内の温度は559〓
すなわち1019°Rに過ぎないであろう。この時増
幅器１８２は37.5＋59／45＝50〓の基準を与え
る。遅延回路１９６はソレノイドに７番目の作動
をさせる。装置１９内のガスの重量は0.01×
（530／1019）＝0.0052ポンドで、熱的質量は
0.0052×0.24＋0.0145×0.19＝0.004BTU／〓であ
る。噴射されたキヤリヤーの酸化により0.4BTU
が放出さる結果温度は0.4／0.004＝100°上昇して
実質的に660〓になる。噴射された分散剤の全量
は７×9.1＝63.7ミリグラム、すなわち複写紙１
枚分の63.7％であつて、７×0.4＝2.8BTUが放出
されて三つの緊密に結合された要素の温度を660
〓に上昇させる。

予熱器は276ワツトを6.2秒間供給し、これは
276×6.2／1055＝1.62BTUに相当する。この熱も
また、前記三個の緊密に結合された要素に供給さ
れる。この三要素は装置１９の他の部分例えば殻
３２および３６とは熱的に弛くしか結合されてい
ない。既述の通りガスからこれらの殻へは絶えず
熱が流れており、このため殻の温度は70〓から次
第に上昇する。暖機運転の記述を簡単にするた
め、若干楽天的ではあるが、ガスから殻への熱流
は予熱器から三個の緊密に結合された要素への熱
流より僅かに大きいのみであると仮定した。三個
の緊密に結合された要素の熱的質量は非常に小さ
いので、熱的質量の大きい殻がまだ平衡温度に達
していなくても、迅速に運転温度に到達させるこ
とができる。

増幅器１６８の出力が560〓を超すと増幅器１
７２の出力は正となり、トリガー回路１７６に出
力を生じさせる。トリガー回路１７の正の出力は
インバーター２１８を不能化し、これがアンド回
路２００および２２０を不能化する。アンド回路
２００の不能化はソレノイド１８ａの第７回作動
直後に起り、第８回パルスがアンド回路２００を
経て結合されることはあり得ない。

トリガー回路１７６の出力は微分回路１７８に
加えられ、後者の出力はオア回路２３４を経てフ
リツプフロツプ２３０をリセツトするよう結合さ
れ、これがリレー２３２を不能化して送風機１４
をとめる。オア回路２３４の出力はまたフリツプ
フロツプ２４４を「待ち」の状態から「用意よ
し」の状態にセツトする。微分回路１７８の出力
はまたオア回路２５０を経て15秒タイマー２４０
をリセツトするよう結合される。オア回路２３４
の出力はさらに0.1秒遅延回路２３６に加えられ、
後者の出力はオア回路２３８を経て回路２４０に
さらに15秒の時限を開始させるよう結合される。

以上の運転を要約すると、「オン」スイツチ１
６０を瞬間的に押してから３秒後ソレノイド１８
ａが最初の、すなわち第１回のパルスを微分回路
２２２から受ける。ソレノイド１８ａのそれ以後
第２回から第７回までのパルスは微分回路１９８
を通じて結合され、0.8秒間隔で起る。「オン」ス
イツチ１６０を押してから「用意よし」フリツプ
フロツプ２４４のセツトまでの経過時間は３＋６
×0.8＝7.8秒である。

フリツプフロツプ２４４の作動により、「プリ
ント」スイツチ２４６が可能化される。その間に
オペレーターは所望のコピー数に対してセレクタ
ー２５２を合わせ、複写すべき原図をプラテン８
８上に置いておく。もしオペレーターの「プリン
ト」スイツチ２４６を作動させるのが15秒遅れる
と、タイマー２４０が出力を生じてフリツプフロ
ツプ２４４をリセツトし、フリツプフロツプ２１
６をリセツトし、フリツプフロツプ１６２をリセ
ツトする。これによりリレー１６４が不能化され
電子写真複写機が切られる。15秒タイマー２４０
はまた、装置１９の温度が560〓以上に上らない
場合にも複写機を切ることに留意されたい。この
ことは、もしリレー２１０または直列に接続した
予熱器５８の一つが故障した場合、もしくはさら
に可能性が大きいのはもし容器１５０内の分散剤
が全く空の場合に起る。かくして、微分回路２２
２からのソレノイド１８ａの最初の作動によつ
て、キヤリヤーが噴射されないかまたはたとえ噴
射されてもその酸化が起きないかのいずれかが生
ずる。かゝる場合には増幅器１９０による温度上
昇の検知はなく、ソレノイド１８ａは微分回路１
９８からそれ以上のパルスを受けず、それ以上キ
ヤリヤーが噴射されることはない。タイマー２４
０は、「用意よし」フリツプフロツプ２４４がさ
らに15秒時限を開始するようにあらかじめセツト
されていない限り、「オン」スイツチを押してか
ら15秒後に複写機を切ることになる。

オペレーターが短い時間内に再び「オン」スイ
ツチを押す場合は、装置１９内の温度はなお560
〓以上であろう。増幅器１７２から直ちに正の出
力が与えられ、トリガー回路１７６および微分回
路１７８を経て「用意よし」フリツプフロツプ２
４４をセツトする。

オペレーターが「オン」スイツチ１６０を押す
前に相当長時間待つ場合には、装置１９内の温度
は450〓以上であるが560〓より低い範囲に低下し
てしまつているかも知れない。かゝる場合には増
幅器２０４は直ちに正の出力をトリガー回路２０
６に与え、後者の出力はオア回路２１４を経て、
直ちにフリツプフロツプ２１６をセツトするよう
結合される。増幅器１６８の出力が560〓より小
さい場合は増幅器１７２の出力は負であり、トリ
ガー回路１７６からの出力が無いことによりイン
バーター２１８がアンド回路２００および２２０
を可能化する。フリツプフロツプ２１６の出力は
アンド回路２２０を経て微分回路２２２に結合さ
れ、これはオア回路２２４を経てマルチバイブレ
ーター２２６にパルスを与え、これがソレノイド
１８ａにパルスを与える。もしこの第一のパルス
で温度が560〓以上に達しない場合には微分回路
１９８がソレノイド１８ａに第二回のパルスを与
え、これにより温度は確実に560〓以上になる。

オペレーターが「オン」スイツチを押す前にさ
らに長時間待つ場合は、装置１９内の温度は450
〓以下に落ちるかも知れない。かゝる場合には、
増幅器２０４の出力は負となり、予熱器５８に電
圧がかゝり、フリツプフロツプ２１６が第一回パ
ルスをソレノイド１８ａに与えるようセツトされ
る前に３秒の遅延が回路２１２によつて与えられ
る。

「用意よし」フリツプフロツプ２２４がセツト
されると、「プリント」スイツチ２４６を作動さ
せることにより15秒タイマー２４０をリセツトす
るようオア回路２５０を経て信号が結合される。
プリントスイツチ２４６からの出力は0.1秒遅延
回路２４８に結合され、後者の出力はオア回路２
４２を経て、フリツプフロツプ２４４を「待ち」
状態にリセツトするよう結合される。遅延回路２
４８の出力はまたオア回路２２８を経てフリツプ
フロツプ２３０をセツトするよう結合され、これ
によつてリレー２３２が働いて送風機１４を作動
させる。第一の複写機６４の最初の部分が装置１
９内に入ると、内部を循環している熱ガスによ
り、現像された像と共に複写シートを転移された
キヤリヤー液の薄層が蒸発し、触媒床内における
キヤリヤー蒸気の酸化で発生した熱により、装置
１９内は第一の複写紙のその後の部分の乾燥およ
び定着に必要な温度に保たれる。セレクター２５
２に対応する数の複写が完了すると回路２５４か
ら出力を生じて微分回路２５６に加えられる。回
路２５６からその結果生ずるパルスはオア回路２
３４を通じて結合されてフリツプフロツプ２４４
を「用意よし」状態にセツトしまたフリツプフロ
ツプ２３０をリセツトして、リレー２３２および
送風機１４を不能化する。回路２３６により与え
られる0.1秒の遅延後のオア回路２３４の出力は
オア回路２３８を通じて加えられて15秒タイマー
２４０を始動させる。送風機１４は装置１９を運
転温度に到達させる場合か複写が作成されている
時かにのみ動く。他の時にはすべて、装置１９内
の熱を保持するため送風機は止る。

複写シートがドラム１００からつまみ取られて
ローラー１１０のまわりを通過した後、ドラム１
００の表面は反時計方向に回転するローラー１１
４によつて清掃される。ローラー１１４は好まし
くは、液体現像剤の吸収を防止するための密閉内
部セルと、現像された像の転写されなかつた部分
が除去されるよう光導電性の表面を効果的にこす
り得るための開放外部セルとを有している。現像
剤液はポンプ１３８の出口から図には示されてい
ない別の管によつて清掃ローラーに供給されてよ
い。さらに導電性ゴム製で電気的バイアスをかけ
られた清掃ブレード１１６が、ドラム１００の光
導電性表面が再び充電コロナ１０２の下を通過す
る前にこれを清掃する助けになる。

温度が極めて高い場合には、各複写シートには
異常な量の水分が含まれることがあり、これは分
散剤と共に蒸発しなければならない。水の蒸発潜
熱が高いため、多数のコピーを作成中には主触媒
床の出口温度が560〓以下に低下することがある。
その場合には増幅器１７２の出力は負となり、ト
リガー回路１７６の出力は地電位に対して逆にな
る。この結果インバーター２１８から出力を生
じ、これはフリツプフロツプ２１６からの出力と
共同してアンド回路２２０を可能化する。微分回
路２２２からのパルスはオア回路２２４を経てマ
ルチバイブレーター２２６に結合される。ソレノ
イド１８ａが作動され、主触媒床の出口温度は
100°上昇して実質的に660〓となる。

キヤリヤー蒸気の酸化により複写シート１枚当
り4.4BTUが発生する。各複写シート当り新鮮空
気0.004ポンドが必要であるので、対応する重量、
約0.004ポンドの酸化生成物を複写シート１枚当
り排出しなければならない。ノズル８４ａを通つ
て流れるこれら酸化生成物はインペラー１６出口
において約630〓の温度である。従つて排気中の
熱損失は（630−70）×0.24×0.004＝0.54BTU／
コピーである。従つて、主殻の絶縁層３８を通し
ての熱損失とベルト６６によつて装置１９から運
び去られる熱とを無視すると、熱効率は１−
0.54／4.4＝87.7％である。すなわち各複写シート
上のキヤリヤー液体の酸化によつて、各複写シー
トの乾燥および転写された像の定着用に4.4−
0.54＝3.86BTUが利用し得ることになる。

毎分60コピーを作成する高速電子写真複写機は
一時間に3600コピーを作成する。従つて装置１９
の有効（または有用）熱出力は3600×3.86／3413
＝4.1キロワツトである。この出力を120Vの電熱
器で供給するには34アンペアを要し、特別の
220V電気設備を設置したとしても17アンペアが
必要である。

第一の例においては触媒床の入口温度を400〓
と想定し、各コピー当り0.0705ポンドの酸化生成
物が循環されたことを想起されたい。第二の例に
おいては、触媒床の入口温度を450〓と想定し、
各コピー当り0.0873ポンドの酸化生成物が循環さ
れた。毎分所定数のコピーを作成することのでき
る電子写真複写機においては、コピー１枚当り循
環される酸化生成物の重量はインペラー１６の速
度に比例し、これは加減抵抗器１４ａによつて調
節することができる。加減抵抗器１４ａは、複写
機が連続的にコピーを作成している場合に増幅器
１６８の出力が温度660〓に対応するように調節
することができる。増幅器１６８の出力が660°よ
り低い温度に相当するときは、加減抵抗器１４ａ
を調節してさらに高い抵抗とし、これによりモー
ター１４およびインペラー１６の速度を下げ、コ
ピー１枚当りの酸化生成物循環量を減らして主触
媒床の出口温度を上げなければならない。一方こ
れに対し増幅器１６８の出力が660〓より高い温
度に相当するときは、加減抵抗器をより低い抵抗
に調節し、これによりインペラーの速度を上げ、
コピー１枚当りの酸化生成物循環量を増大して主
触媒床の出口温度を下げなければならない。

加減抵抗器１４ａを調節してインペラー１６の
速度を変化させれば常にそれに応じて、ノズル８
２ａを通る排気流の速度が変化する。従つてノズ
ル８２ａを再調節して排出面積を変化させ、酸化
生成物の排出量を公称値の0.004ポンド／コピー
に保たなければならない。もしノズル８２ａが最
初適正な排気面積にセツトされており、その後に
加減抵抗器１４ａがインペラー１６の速度を増す
ため低い抵抗に調節されるならば、ノズル８２ａ
はこれに対応して、若干排気面積を減少するよ
う、これを例えば上からみて時計方向に回して下
のボデイ８２の方向に動かしノズルと、ボデイ８
２上のテーパー針との環状間隙を小さくすること
によつて再調節しなければならない。

温度100〓すなわち560°Rにおいて、装置１９
に流入する加温された新鮮空気の比容は13.3×
（560／530）＝14.1立方フイート／ポンドである。
毎分60コピー、すなわち毎秒１コピーを作成する
複写機においては、複写シートの長さを11.5イン
チとし、キヤリツジ９０および９２は各走査終了
時に行きの走査速度の２倍の速度で最初の位置に
戻るものと想定すると、ベルト６６の速度は1.5
フイート／秒となる。熱ガスおよび未酸化キヤリ
ヤー蒸気が複写シート近隣の境界層において装置
１９から運び去られるのを防止するため、リツプ
３２ａおよび３２ｂの下を装置１９内に流入する
新鮮空気の速度はベルト６６の速度より大でなけ
ればならず、例えば８フイート／秒であつてよ
い。新鮮空気流の容積速度は14.1×0.004＝0.056
立方フイート／秒である。新鮮空気入口の面積は
144×（0.056／８）＝１平方インチとなり、各リツ
プ３２ａ，３２ｂと複写シートとの間隔は１／
（２×8.5）＝0.06インチとなる。

ノズル３５ａおよび３５ｂの適正角度は、主触
媒床の面積に対する補助触媒床６０および６２の
面積によつて定まる。主触媒床の下の圧力は実質
的に大気圧であることが望ましい。酸化生成物も
未酸化のキヤリヤー蒸気も主触媒床の下からベル
ト６６と側壁２２，２３との間の狭い間隙を通つ
て逃げることはない。また周辺の冷い空気がこれ
らの間隙を通つて主触媒床の下の区域に流入して
複写シートの縁部の乾燥を妨害することもない。
補助触媒床６０および６２の下の圧力は、ある程
度加熱された空気の流をリツプ３２ａおよび３２
ｂの下に生じさせるよう大気圧より僅か低くある
べきである。もし各補助触媒床６０，６２の面積
または長さが主触媒床の50％であるときは、ノズ
ル３５ａおよび３５ｂは、対さ集斂角をもつて複
写シートにほとんど垂直に向けられる。補助触媒
床６０および６２を全く省略するという退化した
好ましくない限定的な場合には、ノズル３５ａお
よび３５ｂは複写シートに実質的に平行に、互に
向きあつて指向さるべきである。

リツプ３２ａおよび３２ｂの下に新鮮な空気の
流を生じさせる補助触媒床６０および６２の下の
大気圧より僅か低い圧力により、またベルト６６
と側壁２２，２３との間の狭い間隙を通つてこの
区域への冷空気の漏入が生ずる。冷空気の漏れは
複写シートの縁部の完全な乾燥を妨げる傾向があ
るのでこれを減らすため、補助触媒床の面積また
は長さは主触媒床の50％より小さいことが好まし
い。しかし補助触媒床の面接または長さは、その
出口温度が本発明の好ましい分散剤の自然酸化温
度である560〓より低くなる程小であつてはなら
ない。補助触媒床の出口温度は主触媒床出口より
常に若干低くなる。これはリツプ３２ａおよび３
２ｂの下を通過する新鮮空気が本質的に補助触媒
床を通つて流れるからである。

補助触媒床を通つて流れる燃焼生成物および蒸
気の重量は少くとも0.0184ポンド／コピーでなけ
ればならない。従つて補助触媒床の出口温度は最
低（0.0184×660＋0.004×100）／（0.018＋
0.004）＝560〓となる。各複写シート当り0.0705
ポンドの酸化生成物が循環された第一例において
は、補助触媒床の合計面積は主触媒床の面積の少
くとも0.0184／（0.0705−0.0184）＝35.4％である
べきであり、各種補助触媒床の面積は主触媒床の
少くとも17.7％であるべきである。各複写シート
当り0.0873ポンドの酸化生成物が循環された第二
例においては、補助触媒床の合計面積は主触媒床
の面積の少くとも0.0184×（0.0873−0.0184）＝
26.8％であるべきであり、各補助触媒床の面積は
主触媒床の少くとも13.4％であるべきである。

第２図において、殻４０の内部に固定されたス
プリングバイアスをかけた回転式電磁アクチユエ
ーターは、排気ロボデイ８２への入口を通常はふ
さいでいるバイブプレート８３を調節する。装置
１９が運転温度に昇温されつゝあるときは、バル
ブプレート８３がノズル８２ａからのガスの排出
を防止する。電子写真複写機が切られている間は
何時でも、燃焼生成物は凝縮するか装置１９から
拡散して出、酸素は装置１９内に拡散して入る。
装置１９を660〓に昇温する際はポンプ１８は分
散剤63.7mgを噴射しこの酸化には0.637×0.004＝
0.0025ポンドの空気が必要である。660〓すなわ
ち1120°Rにおいては装置１９内には0.01×（530／
1120）＝0.0047ポンドのガスが含まれ、そのうち
0.0047−0.0025＝0.00022ポンドは「新鮮空気」と
考えられる。暖機中にはリツプ３２ａおよび３２
ｂの下を新鮮空気が流れることは必要でもなくま
た望ましくもない。バルブプレート８３はノズル
８２ａを通つてガスが排出されるのを防ぎ、暖機
中のリツプ３２ａ，３２ｂの下の新鮮空気の流れ
を実質的に防止する。

第５図において、プリントスイツチ２４６を作
動すると遅延回路２４８を通じて信号が結合され
フリツプフロツプ２６０がセツトされ、これがア
クチユエーター８１を作動してバルブプレート８
３をボデイ８２への入口から離れるよう回転す
る。これにより装置１９からのガスの排出および
これに相当するリツプ３２ａ，３２ｂの下の新鮮
空気の流れが可能となる。セレクター２５２に応
ずる枚数の複写が完了すると、回路２５４からの
出力が微分回路２５６およびオア回路２３４を通
じて結合されてフリツプフロツプ２６０をリセツ
トしアクチユエーター８１を不能化する。バルブ
プレート８３はスプリングバイアスで回転して図
示の通常の位置に戻り、再びボデイ８２への入口
をふさぐ。

インペラー１６が回転していないときは、装置
内の圧力は大気圧である。インペラーからリツプ
３２ａ，３２ｂの近隣に排出される冷却用空気に
よりこれらのリツプのすぐ外側には通常正圧が生
じ、インペラー１６が回転していなくても装置１
９内に冷却空気を流入させる傾向がある。翼板３
３ａおよび３３ｂは冷却用空気の出力通路中に少
くとも部分的に延びており、偏向翼板の下および
リツプ３２ａ，３２ｂのすぐ外側の圧力が実質的
に大気圧となるに十分なだけ空気流をリツプ３２
ａおよび３２ｂから離れるよう偏向させる。従つ
て、インペラー１６が停止している場合、インペ
ラー１１を通る冷却用空気によつて冷空気が装置
１９内に流入することも、内部の熱いガス状生成
物が排出されることもない。

以上により本発明の目的が達成されたことが認
められるであろう。本発明の電子写真複写機は、
転写された像の乾燥および定着中に複写シートか
ら駆出される誘電体炭化水素キヤリヤー液体を接
触的に酸化して無害な酸化生成物とする。本発明
の液体炭化水素キヤリヤーは最低の自然酸化温度
560〓を得るためにイソデカンを主成分として含
有していることが好ましい。この炭化水素分散媒
は高度に精製されていて毒性不純物例えばノルマ
ルヘキサンおよびベンゼンの含有量は無視し得る
程であり、しかもこれらも無害な生成物に酸化さ
れる。この接触酸化により生ずる熱は複写シート
を乾燥し転写像を定着するのに利用される。熱は
好ましくは直接に利用され、熱ガス状酸化生成物
は複写シートに向けられる。熱交換器は熱的慣性
が大きく暖機時間が長くなるので使用しないこと
が好ましい。白金で被覆した細いシリカウール繊
維を含有して成る本発明の触媒床は最低活性化温
度が390〓と比較的低く、連続運転温度が1100〓
と比較的高い。埋込みの予熱用電熱線により触媒
の周囲の領域は、276ワツトという比較的少い、
かつ一時的な電力消費により、少くとも最低活性
温度まで、好ましくは最高運転温度まで３秒以下
で昇温する。本発明の乾燥および定着装置は暖機
時間が短く、少量の分散剤を噴霧ノズルを通じて
連続的に噴射することにより約7.8秒で分散剤の
自然酸化温度以上の温度に昇温される。最初のス
タートアツプから最初のコピーができるまでに要
する時間は約8.8秒である。触媒出口における温
度をモニターし、必要に応じて補助キヤリヤー噴
射ポンプが作動して、複写シートから大量の水を
蒸発しなければならないような高湿度条件下でも
触媒出口の温度を分散剤の自然酸化温度より高く
保つ。コンベアーベルトには例えば穿孔によつて
多孔性が与えられ、酸化生成物を循環させるイン
ペラーによつて作用する真空系と相まつて、各複
写シートはコンベアーベルトに確実に保持され
る。触媒床が密織織物製保持器を具えているため
十分に高い真空度が得られる。インペラーの速度
は可変であつて、複写シート当りの酸化生成物循
環量を調節し、これにより触媒床の出口温度を調
節することができる。本発明の装置は主触媒床お
よび２個の補助触媒床を具えており、循環用イン
ペラーの出口は、それぞれ複写シートの幅全部に
わたつて延び、主触媒床の両側に、これと補助触
媒床との間に配置された一対のノズルに指向され
ている。補助触媒床それぞれの面積は、辺縁部の
漏洩を小さくするため主触媒床に比して比較的小
さく、しかし補助触媒床の出口温度が分散剤の自
然乾燥温度より確実に高くなるに十分な程度に大
きい。循環用インペラーの出口ノズルは互いに向
き合つている。これにより、主触媒床の下の圧力
が漏洩防止のため実質的に大気圧であること、お
よび補助触媒床の下の圧力が新鮮な酸素含有空気
の補助触媒床下の区域への流入を起させるよう大
気圧よりやゝ低いことが確保される。本発明の乾
燥および定着装置は熱損失減少のため熱絶縁材料
の層を具えており、また絶縁層と間隙を保つた外
殻を具えていてこゝに冷却空気が強制的に流入す
る。加熱された冷却用空気は蓄熱的に新鮮空気源
として使用され、冷却用空気は新鮮空気の装置へ
の入口に隣接して排出される。熱ガスが複写シー
トに隣接する境界層において装置から搬出されな
いよう流入空気速度を複写シートの輸送速度より
大きくするため、新鮮空気の入口は複写シートに
十分に近い。装置への新鮮空気入口が実質的に大
気圧となるよう、加熱された冷却用空気は排出翼
板によつて偏向され、冷却用空気の循環によつて
装置内への新鮮空気の流入が助長されたり妨害さ
れたりすることはない。装置への新鮮空気の流入
量は、循環用送風機出口に位置した面積可変の排
出ノズルによつて調節される。排出ノズルは、複
写シートの乾燥および定着中に蒸発した分散剤の
完全酸化を確保するため約20％の過剰空気を供給
する。本発明の装置は約87.7％という高い熱効率
を有する。使用可能な熱出力は毎分のコピー数と
正比例し、毎分60コピーの作成能力のある電子写
真複写機にあつては、複写シートの加熱に利用し
得る使用可能熱出力は４キロワツトであつて、こ
れを最小の電力消費で得ることができる。本発明
の乾燥および定着装置は、通常の電熱式電子写真
複写機用加熱器に比較すれば若干大きいが、グラ
ビアまたはカラー印刷機業界における溶媒ベース
のインクの酸化用装置に比較すれば問題にならな
い程小さい。本装置の占める面積は80平方イン以
下、容積は240立方インチ以下であつてよい。循
環用送風機は装置を運転温度まで昇温する時、お
よびコピーを実際に作成している時にのみ運転さ
れる。他のすべての時間には熱の節約のため送風
機は切られている。排気ノズル入口は暖機中にふ
さがれ、コピー作成中のみ開かれる。絶縁層と外
殻との間に冷却用空気が強制的に通されることに
より、外殻は手で触れ得るよう十分に冷却され
る。排ガスの温度、圧力は共にエジエクターによ
つて低減され、エジエクター出口に手を置いても
不快を感じない。本発明の装置は高温度で運転さ
れるが、複写シートのスコーチ温度を超える温度
ではない。万一複写シートが装置内に引掛つた場
合は、装置を持上げて、取出しトレーに隣接す
る、下手のベルト輸送ローラーの軸のまわりに回
すことによつて容易にシートを取除くことができ
る。

ある種の特徴および副組合せは有用であつて、
他の特徴および副組合せと関係なしに使用し得る
ことは理解し得るであろう。これは本発明の請求
範囲によつて予測され、その範囲内にある。さら
に、本発明の趣旨を逸脱することなく本発明の請
求範囲内において細部の種々の変更を加え得るこ
とは明らかであろう。例えば、予熱器熱線は触媒
パツド内に埋入せずに循環ガスの通路の何所に設
置してもよい。補助真空ポンプまたはブロワーを
マニホールド７６と７８との間に設け、真空ブロ
ワーの入口はマニホールド７６に、真空ブロワー
の出口はマニホールド７８に連結してもよい。
かゝる補助ポンプまたはブロワーは真空床の圧を
低下させ、従つて触媒床の圧力低下は例えば織物
層を比較的粗い織り方とすることにより小さくで
きるかも知れない。また液体現像剤用のキヤリヤ
ー液体はイソパールＨまはイソパールＫ（共に、
狭い留分のイソパラフイン性炭化水素に対するエ
クソン社の登録商標）であつてもよい。容器１５
０には接触的に酸化し得る任意の炭化水素流体を
貯えることができる。この流体は加圧された液体
ブタンまたはプロパンであつてよい。この場合に
は噴射ポンプは不要であつて、代りにソレノイド
１８ａがバルブＶを開き、ガス状ブタンまたはプ
ロパンを単一の可撓性導管を通じて殻３２に流入
させることができる。遠心送風機１６の代りに、
横流送風機もしくは単段または多段の軸流送風機
を使用してもよい。触媒床３個の代りに１個のみ
を設けてもよい。ノズル３５ａおよび３５ｂのう
ちの一つのみを設けてもよく、ノズルは複写シー
トに平行に向けられてよい。真空床は輸送方向に
横方向に延びていてよく、壁２２および２３は装
置１９への、または１９からの縁辺部漏洩を減少
するため、横方向に延びた真空床上に乗つていて
よい。白金の代りに他の触媒例えばパラジウムお
よびロジウムを使用することができる。酸化生成
物の温度はキヤリヤー液体の自然酸化温度より低
くてもよいが、触媒の最低活性化温度より高くな
ければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の触媒式乾燥器および定着器を
使用する液体現像電子写真複写機の正面断面図で
あり、第２図は本発明の触媒式乾燥器および定着
器の構造の詳細を示す拡大正面断面図であり、第
３図は第２図の線３−３における部分左側断面図
であり、第４図は第２図の線４−４における部分
平面図であり、第５図は電気的概略図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静電潜像を支持する作像表面と、酸化可能な
   炭化水素液体キヤリヤー中に分散した作像界応答
   性トナー粒子を含んで成る液体現像剤を含有する
   静電潜像現像手段と、現像した像をシートへと移
   行させシートの一面に前記作像界応答性トナー粒
   子のパターンと前記炭化水素液体の概して薄い層
   とを与える手段と、熱い空気及びガスを送風する
   手段を含有する、前記シートを加熱し前記液体層
   を蒸発させる手段と、前記炭化水素を熱いガスへ
   と分解する酸化触媒を含む領域内に蒸発した前記
   炭化水素を導入しそしてこの熱ガスを空気と混合
   する手段を含んで成る、蒸発した前記炭化水素か
   ら熱ガスを生成する手段と、前記熱ガス及び空気
   を循環させて前記シートを加熱し前記液体層を蒸
   発させるために利用する手段と、を組合わせて成
   るシート加熱装置。 ２ 酸化手段として、シートの前記の一面側に位
   置させた殻と、シートの他の面に向き合いシート
   を輸送する手段を含む手段と、殻内に位置し入口
   及び出口をもつ酸化床と、入口及び出口をもつ送
   風機と、送風機の出口を床の入口に連結する第１
   の手段と、床の出口を送風機の入口に連結する第
   ２の手段と、ただしここで第１の手段と第２の手
   段の一方はシートの前記一面を含むものである、
   を含んで成る、前項１に記載の装置。 ３ 酸化手段として、ガス含有室と、その室内に
   位置させたある最低活性化温度を有する酸化床
   と、この室内に酸化床を通してガスを循環させる
   手段と、この室内に位置させた電熱器と、循環ガ
   スが前記最低活性化温度を越える第１の温度にな
   るまで電熱器を付勢する手段と、この付勢手段を
   その時点で消勢する手段と、シートをその時点で
   室を通して移送する作用をもつ手段とを含んで成
   る、前項１に記載の装置。 ４ 室に外気入口を与える手段と、循環ガスの温
   度が前記第１の温度を越えるような充分に遅い速
   度で室からガスを排出する手段をさらに含んで成
   り、液体層の一部を室内で蒸発させ酸化して熱を
   発生させる、前項３に記載の装置。