JPH05249859A - 磨耗低減方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コピーシートをスキュー化して挿入すること
により、溶融部の磨耗を低減させること。 【構成】 コピーシートＳの通路としてのニップを形成
する定着ローラ１０と２番目のローラ１２を有する電子
写真プリンタであって、各コピーシートＳは、少なくと
もその一端が定着ローラの移動方向に対してスキュー化
されるようにニップに挿入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスにお
いて文書を定着する方法に関し、特に定着部を通過する
時に、スキュー形状に文書を配向する方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】ゼログラフィーのプロ
セスにおいて、コピーされるべき原稿の光画像は、感光
材料の上に静電潜像の形態で一般的に記録される。次に
静電潜像は、一般にトナーと呼ばれる帯電器のマークす
る粒子を感光材料に付着することにより可視化される。
可視化された画像は、感光材料から普通紙等のシートに
転写されて、画像がシートへ永久結合される。このシー
トへのトナー粒子の結合は、一般的に２つのステップか
ら成る。つまり最初は溶融ステップであり、シート上の
トナー粒子は部分的に溶融、さもなければ流動化され
る。そして固定ステップであり、流動的なトナー粒子が
シートに結合する。しかし、一般の言い方で言えば、こ
れらの２つのステップは、（多くの技術では、これら２
つのステップは、実質的には同時に起こるから）概念的
に結合されており、当該技術では２つのステップは共に
単に「定着（フュージング）」として知られている。

【０００３】シートにトナーによって形成される画像を
定着するために、電子写真プリンタは、通常定着装置と
呼ばれる装置を持っている。定着装置は多くの形態をと
るが、加熱あるいは加熱と加圧を兼ね備えた定着装置が
最も一般的である。加熱加圧定着装置は、比較的ソフト
（柔軟）な加圧ローラと物理的に接触する加熱定着ロー
ラを含有する。これらのローラは、コピーシート（文書
が最終的に形成されるシート）が通過する定着ニップ
（ローラ間隙）を形成するために協働する。

【０００４】定着ローラは一般的にコピー材料と接触す
る薄いエラストマー層を構成する外部表面を持つ回転シ
リンダ（円筒）の形態をとっている。前記外部表面は、
トナーが定着ローラ自身の表面に付着しないようにする
ために、「テフロン」のトレードマークで知られている
合成ポリマー樹脂のような離型剤（剥離剤：releasemat
erial）を含有する。定着ローラは、通常およそ０．０
０５乃至０．０１インチ（０．１２７mm乃至０．２５４
mm）の厚さの外層を持ち、定着ローラの外層に及ぼされ
る典型的な圧力は、およそ５０乃至１５０psi のオーダ
ーである。

【０００５】長期にわたる動作期間で、コピー材料自身
は、定着ローラ表面のある部分に極端な磨耗を引き起こ
し、それはコピー材料の比較的鋭いエッジが定着ローラ
と接触するラインに沿う部分において最も著しい。定着
のプロセスで起こる圧力は、ニップを通過するコピー材
料のシートのエッジにそってエラストマー層上にひずみ
（ストレス）ラインを作りだす。このようなストレスが
数千枚にわたって繰り返されれば、強い磨耗の集中する
エリアは、通過するシートのエッジに対応する２つのポ
イントの各々ということになる。この問題は、おそらく
１１インチ（２７．９４cm）のような、共通のシートサ
イズへの産業界の傾向によって助長される。電子写真プ
リンタでは、１１インチ（２７．９４cm）の幅のシート
を１４インチ（３５．５６cm）の幅のローラを通して送
ることが一般的である。なぜなら、多くのデザインは、
長手側エッジを送る方法で、定着部を通して正規（リー
ガル）サイズ（幅８．５インチ（２１．５９cm）、長さ
１４インチ（３５．５６cm））のシートを送るオプショ
ンを有するからである。磨耗の集中するこれらのエリア
は、定着ローラの全体的な耐久性に有害な影響を及ぼす
ことは明瞭である。

【０００６】

【発明が解決しようとする手段】本発明は、定着装置の
耐久性を向上させることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段と作用】本発明は、電子写
真プリンタにおける可動定着装置表面に起こる磨耗を低
減させる方法であって、定着装置表面がコピーシートに
当てるために使用される。前記方法は、コピーシートの
少なくとも１つのエッジが、定着装置表面の移動方向に
対してスキューされるように、定着装置表面に各コピー
シートを当てるステップから成る。ここで「当てる」と
は、シートを加圧する場合か、シートに接する場合等を
含む。

【０００８】本発明の実施例は、定着ローラが、２番目
の定着ローラと協働して使用され、定着ローラと２番目
の定着ローラは、コピーシートの通過するニップを形成
する。この方法はコピーシートの少なくとも一端（エッ
ジ）が定着ローラの運動方向に対してスキュー化される
ように各コピーシートをニップに挿入するステップを有
する。

【実施例】

【０００９】図１は、定着部１２０の詳細を示す斜視図
であり、本発明による加熱ローラタイプのものである。
定着部１２０の主要素は、加熱加圧ローラ１０と加圧ロ
ーラ１２である。これらの両ローラが、明細書と請求項
で「定着ローラ」として言及されている。定着ローラ１
０、１２間の境界線は、ニップ１４として示されてい
る。加熱加圧ローラ１０は、一般に石英加熱ランプ（ク
オーツヒートランプ）のような熱要素１６をその芯に含
んでおり、それは電流が流れると加熱加圧ローラ１０の
外表面に熱を提供する。

【００１０】定着動作において、画像Ｉを有するシート
Ｓは、ニップ１４を通過する。シートＳの画像Ｉを有す
る面は加熱加圧ローラ１０に面しているので、垂直の力
が加熱加圧ローラ１０と加圧ローラ１２間のシート上に
及ぼされる間に、画像Ｉを形成するトナー粒子が熱要素
１６によって発生させられた熱にさらされる。当該技術
においてよくあるように、加熱と加圧の組み合わせは、
画像Ｉのトナー粒子を部分的に溶け込ませ、シートＳの
シート繊維にその後結合させる。

【００１１】本発明に従って、図１において明らかなよ
うに、シートＳがニップ１４を通過するシートＳの（矢
印１８で示される）移動（運動）の方向に対してスキュ
ーされるようにシートＳはニップ１４へ導入される。ニ
ップ１４を通過するシートＳの移動の方向は、定着ロー
ラ１０、１２間の境界線に対して垂直である。本明細書
と請求項において使用されている「スキュー」は、本ケ
ースにおいては、ニップ１４を通過するシートの移動方
向に対して角度の逸脱（ずれ）として定義される。つま
り、「スキュー化」とは、このようなスキューを表すも
のである。実質的に直線で囲まれた（短形）シートＳの
スキュー化された配置は、以下記述されるように定着ロ
ーラ１０、１２の表面の磨耗を減少させる。

【００１２】図２（Ａ）と図２（Ｂ）は、シートＳと定
着ローラ１０の１つの外面の間の相互作用を示す比較図
であり、図２（Ａ）は先行技術を、図２（Ｂ）は本発明
による技術を表している。図２（Ａ）と図２（Ｂ）にお
いては、１つの定着ローラ１０の表面は平らな面として
見えるようローラの周辺が展開されており、その上にシ
ートＳの外観が重ねられている。図２（Ａ）は先行技術
の配置を表しており、短形シートＳはその端（エッジ）
の２つがその移動方向に実質的に平行するように、矢印
１８の方向に移動する。シートＳが定着ローラ１０に沿
って移動する時、定着ローラ１０、１２間のニップ１４
において発生させられる高圧は、シートＳのエッジで定
着ローラ１０、１２の表面に刺激（ひずみ、ピンチ）を
起こし、それは次に定着ローラ１０の周囲に２つの別々
の磨耗線２０における磨耗の集中を起こす。多量のコピ
ーシートがニップ１４を通過すると、磨耗線２０におけ
る連続する刺激は定着ローラ１０の全体的な耐久性に悪
影響を及ぼす。

【００１３】図２（Ｂ）は、定着ローラ１０を通過する
コピーシートＳのスキュー化された配置を表し、短形シ
ートＳのエッジは矢印１８によって示された移動方向に
平行ではない。シートＳの方向におけるスキューは、シ
ートＳのエッジによって起こされた磨耗を、定着ローラ
１０の軸に沿って比較的幅の広い幅２２に広げさせる。
広い幅２２における定着ローラ１０の表面に起こる磨耗
は、先行技術の幅の狭い磨耗線２０の磨耗より随分小さ
いので、定着ローラ１０の表面は全体的に非常に遅く磨
耗する。このようにして、本発明におけるシートＳのス
キュー化された構成は、定着ローラの寿命を延長する。

【００１４】ニップ１４にコピーシートを挿入するこの
スキュー化された構成を達成するためには、いくつかの
案が可能である。単純な技術は、従来の電子写真プリン
タを用意して、従来の用シートの通路に対してニップが
スキュー化されるように定着部１２０におけるローラの
位置を変更することであろう。一般的なコピー機と他の
電子写真プリンタにおいては、シートは各シートの２つ
のエッジが受光体（例えば、感光体）ベルト１０６の移
動方向に実質的に平行であるように、受光体ベルト１０
６に当てられる。この方法では、ニップ１４は実際に受
光体ベルト１０６の表面の移動が継続する転写部１１４
からシートＳの通路に対してスキュー化される。

【００１５】しかし、受光体を離れてのシートの通路に
対する定着部のニップをスキュー化することは、付随す
る実質的な困難がある。ニップのスキューは、シートに
わずかに方向を変化させる。なぜなら、シートはニップ
に垂直な方向でニップを通過しなければならないからで
ある。つまり、シートは定着ローラの外面と共に移動し
なければならない。この方向変化は、もしシートの一部
がまだシートの別の一部が受光体と接触している時に、
定着部を通過し始めると、同じシートの異なる部分は、
逸脱した方向に動いてしまうので、汚れ、しわ、シート
のつまり（ジャミング）を引き起こすであろう。従っ
て、このようなシステムが万全に作動するためには、実
質的にシートの全てが受光体を通過しきるまで、シート
はスキュー化された定着部に入り始めてはいけないので
ある。受光体を通過しきる必要性は、機械における全体
の用シートの通路を長くするという結果をもたらし、ま
だ定着していないトナーを持つコピーシートの、受光体
から定着部までの通過は、より用シート処理の困難を呈
する。

【００１６】本発明の実施例では、全体のシステムを通
過するシートの移動方向に対するシートのスキュー化さ
れた構成は、全体の装置の固有の特質である。例えば、
光レンズのコピー機では、スキューはプラテングラス位
置合わせエッジをスキュー化し、受光体ベルト１０６に
相対的なシートの搬送により達成される。電子写真プリ
ンタにおいては、電子サブシステムと画像形成システム
は、受光体ベルト１０６上に投影された画像を電子的に
スキューするようにデザインされることができる。画像
のスキューは、領域に影響を及ぼすことのない光レンズ
光学において、あるいはプラテン読み取り出力スキャナ
ー（ＲＯＳ）ユニットのデザイン、あるいは位置におい
て、ミラーをスキューすることにより達成される。コピ
ーシートのスキューと、その上にある画像における対応
するスキューが、装置の全体のデザインの固有の部分で
あるということが意図されれば、必要なスキューは、シ
ステム性能に悪影響を与えない定着ローラ１０、１２上
の最少限許容磨耗エリア２２によって決定される。

【００１７】図３は、電子写真プリンタの概略斜視図で
あり、本発明のスキュー化された構成は、システムの全
体のデザインにおいて固有のものである。ここで見られ
るように、ＲＯＳからあるいはプラテン上の原稿から画
像Ｉはエッジが受光体ベルト１０６の移動方向に対して
スキュー化されるように受光体ベルト１０６上に形成さ
れる。同じように、スタック（積層状の複数のシート）
１２６からのコピーシートは、シートが転写部１１４に
おける画像Ｉと同じスキューを持つように、シートの移
動の通路に対して（点線によって示されているように）
スキュー化される。次に、スキュー化されたシートＳ
は、定着部１２０のシートのエッジの向きに対抗するよ
うにシートの移動方向に垂直に配置され、ニップ１４を
通過する。

【００１８】

【発明の効果】上記のように構成されているので、定着
ローラ（装置）の寿命を延命できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を体系化する定着部の斜視図である。

【図２】図２（Ａ）と（Ｂ）は、定着ローラ上のコピー
シートの位置を示す比較図であり、（Ａ）は先行技術で
あり、（Ｂ）は本発明に関する技術である。

【図３】図３は、本発明を体系化する電子写真プリンタ
の斜視図である。

【符号の説明】

１０ 定着ローラ（加熱加圧ローラ） １２ 定着ローラ（加圧ローラ） １４ ニップ １６ 熱要素 ２０ 磨耗線 ２２ 幅 １０６ 受光体ベルト １１４ 転写部 １２０ 定着部 １２６ スタック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル ジェイ．マルティン アメリカ合衆国 14609 ニューヨーク州 ロチェスター パーセルズ アベニュー 674

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートに当てられる面における磨耗を低
   減させるための方法であって、 シートの少なくとも一端が前記面上のシートの移動方向
   に対してスキュー化されるように前記面に各シートを当
   てるステップからなる磨耗低減方法。