JPH06236123A - フュージング装置 - Google Patents
フュージング装置Info
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- JPH06236123A JPH06236123A JP5336697A JP33669793A JPH06236123A JP H06236123 A JPH06236123 A JP H06236123A JP 5336697 A JP5336697 A JP 5336697A JP 33669793 A JP33669793 A JP 33669793A JP H06236123 A JPH06236123 A JP H06236123A
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
-
- G—PHYSICS
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- G03G15/206—Structural details or chemical composition of the pressure elements and layers thereof
-
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- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2058—Shape of roller along rotational axis
- G03G2215/2064—Shape of roller along rotational axis convex
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加熱フューザロール及び加圧ロールをクラウ
ン形状化してロールのベンディングを補償する。 【構成】 加熱フューザロール３４と加圧ロール３６は
クラウン形状化され、好ましくは加圧ロール３６は中心
部で最大直径を有し、またフューザロール３４は中心部
から離れた部分（加圧ロールの最大直径からずれた部
分）で最大直径を有する。形状を適宜に調整することに
よって、ロールのベンディング（曲げ）が補償され、さ
らにロール３４とロール３６の間のニップを通過するシ
ートに対して、実質的に均一な速度プロファイルと比較
的均一な圧力が提供される。
ン形状化してロールのベンディングを補償する。 【構成】 加熱フューザロール３４と加圧ロール３６は
クラウン形状化され、好ましくは加圧ロール３６は中心
部で最大直径を有し、またフューザロール３４は中心部
から離れた部分（加圧ロールの最大直径からずれた部
分）で最大直径を有する。形状を適宜に調整することに
よって、ロールのベンディング（曲げ）が補償され、さ
らにロール３４とロール３６の間のニップを通過するシ
ートに対して、実質的に均一な速度プロファイルと比較
的均一な圧力が提供される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真印刷機のため
のフューザ（定着や溶融等）装置に関し、特にオーバー
サイズの（つまり幅広ロールの）ロールフューザに関す
る。
のフューザ（定着や溶融等）装置に関し、特にオーバー
サイズの（つまり幅広ロールの）ロールフューザに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】今日一般的に使用されている画像形成シ
ステムにおいて、電荷保持面は、典型的には、均一な電
位に帯電され、その後光源で露光されて選択的に電荷保
持面を放電してその上に静電潜像を形成する。画像は、
電荷保持面の放電された部分あるいは帯電された部分か
らなり得る。光源は光レンズ走査システムあるいはレー
ザビームのようなあらゆる公知の装置からなり得る。引
き続いて電荷保持面の静電潜像は、当該技術でトナーと
呼ばれる現像剤パウダで画像を現像することによって可
視化される。最も一般的な現像システムは、帯電キャリ
ア粒子と、摩擦電気によってキャリア粒子に付着する帯
電トナー粒子の両方を含む。現像中、トナー粒子は電荷
保持面の画像領域の帯電パターンに従ってキャリア粒子
から引き付けられ、パウダ画像を電荷保持面上に形成す
る。トナー画像は引き続いて普通紙のような支持面に転
写され、加熱によって、あるいは加圧によって、あるい
はその両方の組み合わせによって（支持面に）永久的に
固着される。
ステムにおいて、電荷保持面は、典型的には、均一な電
位に帯電され、その後光源で露光されて選択的に電荷保
持面を放電してその上に静電潜像を形成する。画像は、
電荷保持面の放電された部分あるいは帯電された部分か
らなり得る。光源は光レンズ走査システムあるいはレー
ザビームのようなあらゆる公知の装置からなり得る。引
き続いて電荷保持面の静電潜像は、当該技術でトナーと
呼ばれる現像剤パウダで画像を現像することによって可
視化される。最も一般的な現像システムは、帯電キャリ
ア粒子と、摩擦電気によってキャリア粒子に付着する帯
電トナー粒子の両方を含む。現像中、トナー粒子は電荷
保持面の画像領域の帯電パターンに従ってキャリア粒子
から引き付けられ、パウダ画像を電荷保持面上に形成す
る。トナー画像は引き続いて普通紙のような支持面に転
写され、加熱によって、あるいは加圧によって、あるい
はその両方の組み合わせによって（支持面に）永久的に
固着される。
【０００３】シートのような支持部材あるいは支持体に
加熱によって永久的にトナー材料を定着即ちフュージン
グ（定着や溶融等）するために、トナー材料の成分が合
体し粘着性になるポイントまでトナー材料の温度を上げ
ることが必要である。この作用によって、トナーが支持
体のファイバ（繊維）あるいは細孔に、あるいは支持体
の面に幾分流出される。その後、トナー材料が冷える
と、トナー材料が固化してトナー材料が支持体にしっか
りと結合（接着）される。
加熱によって永久的にトナー材料を定着即ちフュージン
グ（定着や溶融等）するために、トナー材料の成分が合
体し粘着性になるポイントまでトナー材料の温度を上げ
ることが必要である。この作用によって、トナーが支持
体のファイバ（繊維）あるいは細孔に、あるいは支持体
の面に幾分流出される。その後、トナー材料が冷える
と、トナー材料が固化してトナー材料が支持体にしっか
りと結合（接着）される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】支持体にトナー材料画
像を熱によってフュージングすることへの１つのアプロ
ーチは、少なくとも１つが内部加熱されている一対の向
かい合うローラの間に、フュージングされていないトナ
ー画像を有する支持体を通過させることであった。この
タイプのフュージングシステムの動作中、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る
ニップを通って移動させられ、トナー画像が加熱フュー
ザロールと接触し、ニップ内でトナー画像の加熱を行
う。このようなフュージング装置の典型は２本のロール
システムであり、フュージングロールは、シリコンゴム
あるいはその他の低界面エネルギーエラストマー、ある
いは例えば商標テフロン（Teflon）でイー．アイ．デュ
ポンドゥヌムール社（E. I. DuPont De Nemours ）によ
って販売されているテトラフルオロエチレン、のような
コンプライアントな材料でコートされている。しかしこ
れらのフュージングシステムでは、トナー画像が熱によ
って粘着性を増されるので、支持体に支持された画像の
一部が加熱フューザローラによってリトレインされ（再
び粘着性を増され）、支持体面に浸透しないということ
がよく起こる。粘着性を増されたトナーは、フューザロ
ールの表面に付着し、次の支持体のシートにオフセット
（転位）されたり、フューザニップを通過するシートが
ない時に加圧ロールにオフセットされて加圧ロールの汚
れとなって加圧ロールから画像支持体へトナーが引き続
いてオフセットされたりすることがある。このようなこ
とが起こらないようにするために、離型剤塗布メカニズ
ムが一般的に使用される。
像を熱によってフュージングすることへの１つのアプロ
ーチは、少なくとも１つが内部加熱されている一対の向
かい合うローラの間に、フュージングされていないトナ
ー画像を有する支持体を通過させることであった。この
タイプのフュージングシステムの動作中、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る
ニップを通って移動させられ、トナー画像が加熱フュー
ザロールと接触し、ニップ内でトナー画像の加熱を行
う。このようなフュージング装置の典型は２本のロール
システムであり、フュージングロールは、シリコンゴム
あるいはその他の低界面エネルギーエラストマー、ある
いは例えば商標テフロン（Teflon）でイー．アイ．デュ
ポンドゥヌムール社（E. I. DuPont De Nemours ）によ
って販売されているテトラフルオロエチレン、のような
コンプライアントな材料でコートされている。しかしこ
れらのフュージングシステムでは、トナー画像が熱によ
って粘着性を増されるので、支持体に支持された画像の
一部が加熱フューザローラによってリトレインされ（再
び粘着性を増され）、支持体面に浸透しないということ
がよく起こる。粘着性を増されたトナーは、フューザロ
ールの表面に付着し、次の支持体のシートにオフセット
（転位）されたり、フューザニップを通過するシートが
ない時に加圧ロールにオフセットされて加圧ロールの汚
れとなって加圧ロールから画像支持体へトナーが引き続
いてオフセットされたりすることがある。このようなこ
とが起こらないようにするために、離型剤塗布メカニズ
ムが一般的に使用される。
【０００５】幅が広く（ロールの長さが長く）、小さい
直径のロールフューザはまた、生来的にフューザロール
及び加圧ロールに過度の撓み（deflection）を生じる。
要求されるフューザロールにかかる荷重は、スピードと
定着されるべき画像のタイプとの関数である。ビーム
（梁）あるいはローラのベンディング（曲げ）は長さの
３乗に正比例する。よってフューザが幅広くなればなる
ほどロールは与えられる重みでかなり曲がってしまう。
同様に、丸断面のビームあるいはローラのベンディング
はロールの半径の３乗に反比例する。故にロールの径を
少々小さくする必要があると、撓みが増大してしまう。
フューザニップにおける目的は、（ロールの）全幅にほ
ぼ均一な荷重をかけることである。ロールが撓むと、
（ロールの）終端における荷重が増大し、もしその荷重
があまりにも不均一であれば、用紙処理に問題が生じる
（例えばシートにしわが寄ったり折目がついたりす
る）。
直径のロールフューザはまた、生来的にフューザロール
及び加圧ロールに過度の撓み（deflection）を生じる。
要求されるフューザロールにかかる荷重は、スピードと
定着されるべき画像のタイプとの関数である。ビーム
（梁）あるいはローラのベンディング（曲げ）は長さの
３乗に正比例する。よってフューザが幅広くなればなる
ほどロールは与えられる重みでかなり曲がってしまう。
同様に、丸断面のビームあるいはローラのベンディング
はロールの半径の３乗に反比例する。故にロールの径を
少々小さくする必要があると、撓みが増大してしまう。
フューザニップにおける目的は、（ロールの）全幅にほ
ぼ均一な荷重をかけることである。ロールが撓むと、
（ロールの）終端における荷重が増大し、もしその荷重
があまりにも不均一であれば、用紙処理に問題が生じる
（例えばシートにしわが寄ったり折目がついたりす
る）。
【０００６】加圧ロールに対してフューザロールをスキ
ューイングすること（傾斜を生じさせること）と、一方
のロールを他方のロールにラップする（巻き掛ける）こ
とは、ロールのベンディングによって引き起こされる不
均一な荷重分配をなくす傾向があるということが知られ
ている。しかし、湾曲形状のロールは３乗関数である曲
線であり、２乗関数である円形ロールの回りにラップさ
れている。このように、結果として生じる荷重分配は、
ロールの長さの両端から４分の１付近で最大であり「蝶
ネクタイ」形のニップとなる。スキューイングは、かな
り剛性のあるシステムと非常にフレキシブルなシステム
で使用されてきた。前者（剛性システム）は、補償がほ
とんど必要でなくわずかな「蝶ネクタイ」効果が現れ、
一方後者（フレキシブルシステム）はスキューを非常に
必要とするが剛性が低いので「蝶ネクタイ」効果が見ら
れない。スキューイングはまた、横方向のスラスト力
（背分力）を生じてロールの表面を磨耗する。
ューイングすること（傾斜を生じさせること）と、一方
のロールを他方のロールにラップする（巻き掛ける）こ
とは、ロールのベンディングによって引き起こされる不
均一な荷重分配をなくす傾向があるということが知られ
ている。しかし、湾曲形状のロールは３乗関数である曲
線であり、２乗関数である円形ロールの回りにラップさ
れている。このように、結果として生じる荷重分配は、
ロールの長さの両端から４分の１付近で最大であり「蝶
ネクタイ」形のニップとなる。スキューイングは、かな
り剛性のあるシステムと非常にフレキシブルなシステム
で使用されてきた。前者（剛性システム）は、補償がほ
とんど必要でなくわずかな「蝶ネクタイ」効果が現れ、
一方後者（フレキシブルシステム）はスキューを非常に
必要とするが剛性が低いので「蝶ネクタイ」効果が見ら
れない。スキューイングはまた、横方向のスラスト力
（背分力）を生じてロールの表面を磨耗する。
【０００７】フューザの形状が、ベンディングの問題を
克服し、あるいは加圧ロールと向かい合うフューザロー
ルと圧力係合する第３のロールを設置してフューザロー
ルの端における撓みを克服するように、フューザロール
をプロファイルすることも知られている。不均一なロー
ルの荷重分配はまた、２つのフューザロールのうち１つ
をクラウン形状とする（中高にする）ことによっても防
止されることが可能である。しかし、２つのフューザロ
ールのうちの１つをクラウン形状にすることによって、
ニップの速度に問題が生じることとなり、用紙にしわが
寄ってしまう。
克服し、あるいは加圧ロールと向かい合うフューザロー
ルと圧力係合する第３のロールを設置してフューザロー
ルの端における撓みを克服するように、フューザロール
をプロファイルすることも知られている。不均一なロー
ルの荷重分配はまた、２つのフューザロールのうち１つ
をクラウン形状とする（中高にする）ことによっても防
止されることが可能である。しかし、２つのフューザロ
ールのうちの１つをクラウン形状にすることによって、
ニップの速度に問題が生じることとなり、用紙にしわが
寄ってしまう。
【０００８】日本国特許出願公開番号昭和５８年第１８
４１７３号は、ロールの１つが中心でクラウン形状化さ
れ、もう１つのロールが一端のほうに向かってフレアさ
れている（張り出されている）というフューザ装置を開
示している。
４１７３号は、ロールの１つが中心でクラウン形状化さ
れ、もう１つのロールが一端のほうに向かってフレアさ
れている（張り出されている）というフューザ装置を開
示している。
【０００９】日本国特許出願公開番号昭和６１年第２５
１８８１号は、全長に沿って逆クラウン形状を有する定
着ローラを開示しており、その定着ローラは、２つのク
ラウン形状ローラの回りに搭載されたベルトと係合し定
着装置の一部として作動する。
１８８１号は、全長に沿って逆クラウン形状を有する定
着ローラを開示しており、その定着ローラは、２つのク
ラウン形状ローラの回りに搭載されたベルトと係合し定
着装置の一部として作動する。
【００１０】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の一態様に
よれば、トナー画像を支持体にフュージングするための
装置が提供される。その装置は、クラウン形状とされた
表面を有する長尺状加熱フューザロールと、クラウン形
状とされた表面を有する長尺状加圧ロールを含み、加圧
ロールはフューザロールと圧力係合するように支持さ
れ、間（加圧ロールとフューザロールの間）に支持体を
受け取るように適応されたニップを形成する。さらにこ
の態様に従う装置は、ニップにおける支持体に実質的に
均一な圧力と速度を付与するための手段を含むことが可
能であり、その付与（均一な圧力と速度を付与する）手
段は、ニップを形成するためにフューザロールと圧力係
合するように加圧ロールを撓ませるための荷重手段を含
む。加圧ロールをフューザロールと接触させて回転可能
に支持する手段も提供され得る。フューザロールと加圧
ロールのクラウン形状とされた表面は、フューザロール
と加圧ロールの撓みの合計にほぼ等しい。本発明のこの
態様の加圧ロールは、その中心部分で最大直径を有する
表面を提供されることができ、フューザロールは加圧ロ
ールの最大直径からずれている最大直径を有する表面を
提供されることができる。フューザロールの表面はその
一端から長さのほぼ３分の１の所に位置された最大直径
を提供されることができる。
よれば、トナー画像を支持体にフュージングするための
装置が提供される。その装置は、クラウン形状とされた
表面を有する長尺状加熱フューザロールと、クラウン形
状とされた表面を有する長尺状加圧ロールを含み、加圧
ロールはフューザロールと圧力係合するように支持さ
れ、間（加圧ロールとフューザロールの間）に支持体を
受け取るように適応されたニップを形成する。さらにこ
の態様に従う装置は、ニップにおける支持体に実質的に
均一な圧力と速度を付与するための手段を含むことが可
能であり、その付与（均一な圧力と速度を付与する）手
段は、ニップを形成するためにフューザロールと圧力係
合するように加圧ロールを撓ませるための荷重手段を含
む。加圧ロールをフューザロールと接触させて回転可能
に支持する手段も提供され得る。フューザロールと加圧
ロールのクラウン形状とされた表面は、フューザロール
と加圧ロールの撓みの合計にほぼ等しい。本発明のこの
態様の加圧ロールは、その中心部分で最大直径を有する
表面を提供されることができ、フューザロールは加圧ロ
ールの最大直径からずれている最大直径を有する表面を
提供されることができる。フューザロールの表面はその
一端から長さのほぼ３分の１の所に位置された最大直径
を提供されることができる。
【００１１】本発明の別の態様に従えば、トナー画像を
支持体にフュージングするための方法が提供され、その
方法は、クラウン形状とされた表面を有する長尺状加熱
フューザロールを提供するステップと、支持体を受け取
るように適応されたニップを間に形成するように前記フ
ューザロールと圧力係合する、クラウン形状とされた表
面を有する長尺状加圧ロールを支持するステップと、を
含む。この態様の方法はさらに、ニップにおいて実質的
に均一な圧力を付与することと、ニップにおいて支持体
に実質的に均一な速度を付与することを含む。付与（均
一な圧力と均一な速度を付与する）ステップは、ニップ
において加圧ロールとフューザロールを撓ませることを
含むことが可能である。本発明のこの態様はさらに、付
与ステップによって起こるフューザロールと加圧ロール
の撓みに対応するように、加圧ロールのクラウン形状表
面とフューザロールのクラウン形状表面を作ることを含
むことが可能であり、その方法は、ニップを通る支持体
を搬送するステップを含むことが可能である。さらに、
この態様の方法は、搬送された支持体にトナーを定着さ
せるようにフューザロールを加熱するステップと、実質
的に均一な圧力を付与するように加圧ロールの最大直径
からフューザロールの最大直径を変位するステップを含
み得る。
支持体にフュージングするための方法が提供され、その
方法は、クラウン形状とされた表面を有する長尺状加熱
フューザロールを提供するステップと、支持体を受け取
るように適応されたニップを間に形成するように前記フ
ューザロールと圧力係合する、クラウン形状とされた表
面を有する長尺状加圧ロールを支持するステップと、を
含む。この態様の方法はさらに、ニップにおいて実質的
に均一な圧力を付与することと、ニップにおいて支持体
に実質的に均一な速度を付与することを含む。付与（均
一な圧力と均一な速度を付与する）ステップは、ニップ
において加圧ロールとフューザロールを撓ませることを
含むことが可能である。本発明のこの態様はさらに、付
与ステップによって起こるフューザロールと加圧ロール
の撓みに対応するように、加圧ロールのクラウン形状表
面とフューザロールのクラウン形状表面を作ることを含
むことが可能であり、その方法は、ニップを通る支持体
を搬送するステップを含むことが可能である。さらに、
この態様の方法は、搬送された支持体にトナーを定着さ
せるようにフューザロールを加熱するステップと、実質
的に均一な圧力を付与するように加圧ロールの最大直径
からフューザロールの最大直径を変位するステップを含
み得る。
【００１２】本発明は、支持体にトナー画像をフュージ
ングするための装置であって、クラウン形状とされた表
面を有する長尺状加熱フューザロールと、支持体を受け
取るように適応されたニップを間に形成するために、前
記フューザロールと圧力係合するように支持された、ク
ラウン形状とされた表面を有する長尺状加圧ロールと、
を含む。
ングするための装置であって、クラウン形状とされた表
面を有する長尺状加熱フューザロールと、支持体を受け
取るように適応されたニップを間に形成するために、前
記フューザロールと圧力係合するように支持された、ク
ラウン形状とされた表面を有する長尺状加圧ロールと、
を含む。
【００１３】
【実施例】図１に関して詳細に述べることになるが、ウ
ェブ離型剤デリバリー（配給）システムを含む加熱及び
加圧フューザ装置３３が、構成図的に示されている。図
１に示されるように、フューザ装置３３は加熱フューザ
ロール３４を含み、ロール３４はエラストマーの薄い層
５６がコートされたコア５４を含む。コア５４は鉄、ア
ルミニウム、ニッケル、ステンレススチール等のような
多様な金属、また多様な合成樹脂で作られ得る。重要で
はないが、アルミニウムはコア５４の材料として好まし
い。コア５４は中空であり、一般的には加熱エレメント
５８が中空コアの内側に置かれ、フュージング動作のた
めに熱を供給する。この目的に適した加熱エレメントは
当該技術で公知であり、内部に置かれたタングステン耐
熱エレメントを有するクオーツ包被でできたクオーツヒ
ータを含み得る。必要な熱を提供する方法は本発明には
重要ではなく、フューザ部材は内部手段、外部手段、あ
るいはその両手段の組み合わせによって加熱されること
ができる。トナーを支持部材にフュージングするのに十
分な熱を提供する加熱手段は当該技術では公知である。
薄いフュージングエラストマー層は、公知の材料のいづ
れか、例えばＲＴＶ及びＨＴＶシリコンエラストマーか
ら作られ得る。
ェブ離型剤デリバリー（配給）システムを含む加熱及び
加圧フューザ装置３３が、構成図的に示されている。図
１に示されるように、フューザ装置３３は加熱フューザ
ロール３４を含み、ロール３４はエラストマーの薄い層
５６がコートされたコア５４を含む。コア５４は鉄、ア
ルミニウム、ニッケル、ステンレススチール等のような
多様な金属、また多様な合成樹脂で作られ得る。重要で
はないが、アルミニウムはコア５４の材料として好まし
い。コア５４は中空であり、一般的には加熱エレメント
５８が中空コアの内側に置かれ、フュージング動作のた
めに熱を供給する。この目的に適した加熱エレメントは
当該技術で公知であり、内部に置かれたタングステン耐
熱エレメントを有するクオーツ包被でできたクオーツヒ
ータを含み得る。必要な熱を提供する方法は本発明には
重要ではなく、フューザ部材は内部手段、外部手段、あ
るいはその両手段の組み合わせによって加熱されること
ができる。トナーを支持部材にフュージングするのに十
分な熱を提供する加熱手段は当該技術では公知である。
薄いフュージングエラストマー層は、公知の材料のいづ
れか、例えばＲＴＶ及びＨＴＶシリコンエラストマーか
ら作られ得る。
【００１４】フューザロール３４は、加圧ロール３６と
圧力接触するアレンジメント（構成）で示される。加圧
ロール３６は、耐熱材料の層６４を有する金属のコア６
２を含む。このアセンブリにおいては、フューザロール
３４と加圧ロール３６は、軸受け（図示されない）に搭
載されている。加圧ロールの軸受けは、フューザロール
３４と加圧ロール３６がお互いに圧せられてニップ６５
を形成するように、図面上に矢印６３によって示される
ように機械的に荷重がかけられている。フュージングあ
るいはフィクシング（定着）作用は、トナー画像が加熱
フューザロール３４と接触する時に起こる。層６４はフ
ッ化エチレンプロピレン共重合体あるいはシリコンゴム
のようなよく知られた材料のいづれかで作られ得る。
圧力接触するアレンジメント（構成）で示される。加圧
ロール３６は、耐熱材料の層６４を有する金属のコア６
２を含む。このアセンブリにおいては、フューザロール
３４と加圧ロール３６は、軸受け（図示されない）に搭
載されている。加圧ロールの軸受けは、フューザロール
３４と加圧ロール３６がお互いに圧せられてニップ６５
を形成するように、図面上に矢印６３によって示される
ように機械的に荷重がかけられている。フュージングあ
るいはフィクシング（定着）作用は、トナー画像が加熱
フューザロール３４と接触する時に起こる。層６４はフ
ッ化エチレンプロピレン共重合体あるいはシリコンゴム
のようなよく知られた材料のいづれかで作られ得る。
【００１５】本発明の液体離型剤デリバリー又はマネー
ジメントシステム７１は、離型剤材料、例えばシリコン
オイル、を含むハウジング７３を有する。シリコンオイ
ルは、オイルを含浸され供給ロール７６から巻取りロー
ル７８に引かれるウェブ材７７を介してフューザロール
３４の表面に塗布される。ウェブ材７７はシリコンオイ
ルを含浸され、フューザロール３４と接触するとシリコ
ンオイルをフューザロール３４にデリバリーする。ウェ
ブ材７７はフューザロール３４とピンチロール７９の間
に形成されるニップでフューザロール３４と接触し、ピ
ンチロール７９は、用紙支持体によって支持される画像
のオフセットを防ぐためにシリコンの薄いコーティング
を与えるためにオープンセル（連続気泡）材料で作られ
る。液体離型剤は従来使用されてきた材料から選択され
得る。典型的な離型剤は、機能的オイルと非機能的オイ
ルの両方を含む従来から使用されている多様なシリコン
オイルを含む。このように、離型剤はシステムの残りの
部分と両立できるように選択される。離型剤デリバリー
システム７１は、本出願と同日に出願され、「加熱及び
加圧フューザのための改良ウェブ離型剤システム（IMPR
OVED WEB RELEASE AGENT SYSTEM FOR A HEAT AND PRESS
URE FUSER ）」と題され、本出願と同じ発明者で、ゼロ
ックス・コーポレイション（XEROX CORPORATION ）に譲
渡された米国特許出願番号第０８／０００，１５１号で
開示され述べられたタイプのものであることが好まし
く、前記特許は本文中で参照として組み込まれた。
ジメントシステム７１は、離型剤材料、例えばシリコン
オイル、を含むハウジング７３を有する。シリコンオイ
ルは、オイルを含浸され供給ロール７６から巻取りロー
ル７８に引かれるウェブ材７７を介してフューザロール
３４の表面に塗布される。ウェブ材７７はシリコンオイ
ルを含浸され、フューザロール３４と接触するとシリコ
ンオイルをフューザロール３４にデリバリーする。ウェ
ブ材７７はフューザロール３４とピンチロール７９の間
に形成されるニップでフューザロール３４と接触し、ピ
ンチロール７９は、用紙支持体によって支持される画像
のオフセットを防ぐためにシリコンの薄いコーティング
を与えるためにオープンセル（連続気泡）材料で作られ
る。液体離型剤は従来使用されてきた材料から選択され
得る。典型的な離型剤は、機能的オイルと非機能的オイ
ルの両方を含む従来から使用されている多様なシリコン
オイルを含む。このように、離型剤はシステムの残りの
部分と両立できるように選択される。離型剤デリバリー
システム７１は、本出願と同日に出願され、「加熱及び
加圧フューザのための改良ウェブ離型剤システム（IMPR
OVED WEB RELEASE AGENT SYSTEM FOR A HEAT AND PRESS
URE FUSER ）」と題され、本出願と同じ発明者で、ゼロ
ックス・コーポレイション（XEROX CORPORATION ）に譲
渡された米国特許出願番号第０８／０００，１５１号で
開示され述べられたタイプのものであることが好まし
く、前記特許は本文中で参照として組み込まれた。
【００１６】貯蔵サンプ（溜）と共に、またはそれなし
にオイル浸漬ロールとウィックの使用及びオイル含浸ウ
ェブの使用を含む、フューザロールに離型剤液をデリバ
リーするための多様な他のシステムが使用されてきた。
ＲＡＭ（離型剤材料）システムの別のタイプが、米国特
許第４，２１４，５４９号で開示されている。その中で
開示されたように、離型剤材料はサンプに含まれてお
り、離型剤は、メータリング（計量）ロールとドナーロ
ールを使用してサンプから分与され、前者（メータリン
グロール）は離型剤と接触し、後者（ドナーロール）は
加熱フューザロールの表面と接触する。
にオイル浸漬ロールとウィックの使用及びオイル含浸ウ
ェブの使用を含む、フューザロールに離型剤液をデリバ
リーするための多様な他のシステムが使用されてきた。
ＲＡＭ（離型剤材料）システムの別のタイプが、米国特
許第４，２１４，５４９号で開示されている。その中で
開示されたように、離型剤材料はサンプに含まれてお
り、離型剤は、メータリング（計量）ロールとドナーロ
ールを使用してサンプから分与され、前者（メータリン
グロール）は離型剤と接触し、後者（ドナーロール）は
加熱フューザロールの表面と接触する。
【００１７】加圧ロール３６は、フューザロール３４と
同じくクラウン形状とされており、それは図２の拡大正
面図で最もよく見ることができる。加圧ロール３６は、
図１の矢印６３によって示されるようにフューザロール
３４と圧力係合するように支持される。加圧ロール３６
は、クラウン形状とされ、あるいはロールの端よりロー
ルの中心部がより大きく、フューザロールと加圧ロール
のベンディングを補償し、一方フューザロール３４は、
ずれた部分でクラウン形状とされ、さらにベンディング
を補う。半径の増加（クラウン）量は、フューザロール
と加圧ロールの組み合わせの撓みの合計である。フュー
ザロールの剛性はあまり重要ではないので、ロールがは
やくウォームアップする（温まる）ように比較的薄く且
つ軽く作られることが可能であり、また動力の使用と構
造において比較的安価である。２ロールフューザでは、
ウォームアップの時間は、適切な剛性のために要求され
るロールの質量の結果である。
同じくクラウン形状とされており、それは図２の拡大正
面図で最もよく見ることができる。加圧ロール３６は、
図１の矢印６３によって示されるようにフューザロール
３４と圧力係合するように支持される。加圧ロール３６
は、クラウン形状とされ、あるいはロールの端よりロー
ルの中心部がより大きく、フューザロールと加圧ロール
のベンディングを補償し、一方フューザロール３４は、
ずれた部分でクラウン形状とされ、さらにベンディング
を補う。半径の増加（クラウン）量は、フューザロール
と加圧ロールの組み合わせの撓みの合計である。フュー
ザロールの剛性はあまり重要ではないので、ロールがは
やくウォームアップする（温まる）ように比較的薄く且
つ軽く作られることが可能であり、また動力の使用と構
造において比較的安価である。２ロールフューザでは、
ウォームアップの時間は、適切な剛性のために要求され
るロールの質量の結果である。
【００１８】本実施例では、トナー８１を有するシート
８２（図１）は、ニップ６５に進められてニップ６５を
通りシート毎に支持された画像を定着させる。この場
合、画像は転写ステーションＤでシート８２に転写され
ている。転写ステーションＤは、電子写真印刷機におい
て一般的なように、動いている光導電面１２のすぐ近く
のコロナ発生装置３２を含んでおり、それらの間にシー
トが送られてトナーをシート上に運んだ。シートは、ニ
ップ６５を通過した後、反転ロールセット３７及び協働
されるガイドあるいはバッフル面によって出力トレイ３
８に送られる。当該技術で公知であるようなストリッパ
手段８７は、シート８２がニップを通り抜けた後、フュ
ーザロールの表面５６からシート８２を確実に引き離す
ために使用され得る。
８２（図１）は、ニップ６５に進められてニップ６５を
通りシート毎に支持された画像を定着させる。この場
合、画像は転写ステーションＤでシート８２に転写され
ている。転写ステーションＤは、電子写真印刷機におい
て一般的なように、動いている光導電面１２のすぐ近く
のコロナ発生装置３２を含んでおり、それらの間にシー
トが送られてトナーをシート上に運んだ。シートは、ニ
ップ６５を通過した後、反転ロールセット３７及び協働
されるガイドあるいはバッフル面によって出力トレイ３
８に送られる。当該技術で公知であるようなストリッパ
手段８７は、シート８２がニップを通り抜けた後、フュ
ーザロールの表面５６からシート８２を確実に引き離す
ために使用され得る。
【００１９】最後に、理解されるように、シートハンド
ラ動作のためのコントロール信号は、コントローラ１０
０によって提供され、コントローラ１００はよく知られ
ているように従来のマイクロプロセッサシステムであ
る。コントローラは、本文中で述べられる全ての機械と
ファンクション（機能）、及びシートハンドラと協働さ
れるあらゆる及び／又は全ての装置とデバイス、例えば
電子写真印刷機のようなもの、の全ての機械とファンク
ション（機能）をコントロールすると意図される。
ラ動作のためのコントロール信号は、コントローラ１０
０によって提供され、コントローラ１００はよく知られ
ているように従来のマイクロプロセッサシステムであ
る。コントローラは、本文中で述べられる全ての機械と
ファンクション（機能）、及びシートハンドラと協働さ
れるあらゆる及び／又は全ての装置とデバイス、例えば
電子写真印刷機のようなもの、の全ての機械とファンク
ション（機能）をコントロールすると意図される。
【００２０】例として、フューザと加圧ロールの長さは
１０〜３６インチ（２５４mm〜９１４mm）程度である。
実行される実施例では、フューザ及び加圧ロールの外面
は１２インチ（３０４．８mm）の長さであった。また例
として、フューザロール壁の厚さはおよそ０．２インチ
（５．０８mm）であり、またフューザロールはおよそ
１．３インチ（３３．０２mm）の直径を有し、速くウォ
ームアップすることの可能な、かなり低質量のフューザ
ロールが提供されている。軽量のフューザロールは、お
よそ１．１４インチ（２８．９６mm）の直径とおよそ
０．５インチ（１２．７mm）の壁厚みを有するスチール
加圧ロールと同じ約１０〜２０％の剛性である。
１０〜３６インチ（２５４mm〜９１４mm）程度である。
実行される実施例では、フューザ及び加圧ロールの外面
は１２インチ（３０４．８mm）の長さであった。また例
として、フューザロール壁の厚さはおよそ０．２インチ
（５．０８mm）であり、またフューザロールはおよそ
１．３インチ（３３．０２mm）の直径を有し、速くウォ
ームアップすることの可能な、かなり低質量のフューザ
ロールが提供されている。軽量のフューザロールは、お
よそ１．１４インチ（２８．９６mm）の直径とおよそ
０．５インチ（１２．７mm）の壁厚みを有するスチール
加圧ロールと同じ約１０〜２０％の剛性である。
【００２１】端から最大直径までのフューザロールの直
径の増加は、実行される実施例のロールでは、端から最
大幅までおよそ０．００４〜０．０６０インチ（０．１
０〜１．５２mm）の範囲で増加すべきであり、好ましく
はおよそ０．０２０インチ（０．５１mm）である〔つま
り、実施される好ましい実施例では、フューザロールの
表面は約１．３インチ〜１．３２インチ（３３．０２mm
〜３３．５３mm）の直径で変化する〕。加圧ロールの直
径は、端から最大直径までおよそ０．０２０から０．４
００インチ（０．５１〜１０．２mm）の範囲で増加し、
端から最大直径までの増加がおよそ０．１４４インチ
（３．６６mm）が好ましい〔つまり、実行される実施例
では、加圧ロールの表面はおよそ１．１４〜１．２９７
インチ（２８．９６mm〜３２．９４mm）の直径で変化す
る〕。このアレンジメント（構成）は、ニップを通過し
ているシートに対して実質的に均一なシート速度プロフ
ァイルを与える。このようなシートに対する速度プロフ
ァイルは、ロール中心からロールのエッジまでおよそ
０．５％だけ増加するというものである。さらに、この
アレンジメントはまた比較的均一なニップ圧を提供す
る。フュージングされるシートのエッジにおける速度の
増加が実際的に望ましいコンディションであるというこ
とが当業者によって理解されるであろう。つまり、シー
トに折目がつくことを防止し、及びシートをまげないよ
うにするために十分な増加なのである。
径の増加は、実行される実施例のロールでは、端から最
大幅までおよそ０．００４〜０．０６０インチ（０．１
０〜１．５２mm）の範囲で増加すべきであり、好ましく
はおよそ０．０２０インチ（０．５１mm）である〔つま
り、実施される好ましい実施例では、フューザロールの
表面は約１．３インチ〜１．３２インチ（３３．０２mm
〜３３．５３mm）の直径で変化する〕。加圧ロールの直
径は、端から最大直径までおよそ０．０２０から０．４
００インチ（０．５１〜１０．２mm）の範囲で増加し、
端から最大直径までの増加がおよそ０．１４４インチ
（３．６６mm）が好ましい〔つまり、実行される実施例
では、加圧ロールの表面はおよそ１．１４〜１．２９７
インチ（２８．９６mm〜３２．９４mm）の直径で変化す
る〕。このアレンジメント（構成）は、ニップを通過し
ているシートに対して実質的に均一なシート速度プロフ
ァイルを与える。このようなシートに対する速度プロフ
ァイルは、ロール中心からロールのエッジまでおよそ
０．５％だけ増加するというものである。さらに、この
アレンジメントはまた比較的均一なニップ圧を提供す
る。フュージングされるシートのエッジにおける速度の
増加が実際的に望ましいコンディションであるというこ
とが当業者によって理解されるであろう。つまり、シー
トに折目がつくことを防止し、及びシートをまげないよ
うにするために十分な増加なのである。
【００２２】この実施例では、加圧ロールの直径の増加
部分に対してフューザロールの直径の増加部分をずらす
（変位させる）ことにより、シートがニップに入る時に
レジストレーション（位置合わせ）エッジに沿って通る
ように意図されるということを補償する。シートがロー
ルに対して中心にフィードされるフューザアセンブリに
おいては、両ロールの最大直径が中心領域にあるべきで
あるということが当業者によって理解されるであろう。
部分に対してフューザロールの直径の増加部分をずらす
（変位させる）ことにより、シートがニップに入る時に
レジストレーション（位置合わせ）エッジに沿って通る
ように意図されるということを補償する。シートがロー
ルに対して中心にフィードされるフューザアセンブリに
おいては、両ロールの最大直径が中心領域にあるべきで
あるということが当業者によって理解されるであろう。
【００２３】本実施例では、フューザロールと加圧ロー
ルが各々がおよそ１２インチ（３０４．８mm）の長さを
有し、一端からおよそ０．５インチ（１２．７mm）にレ
ジストレーションエッジが位置されているので、加圧ロ
ールは中心〔例えば、レジストレーションエッジからお
よそ５．８インチ（１４７．３mm）のところでありシー
トはそこに沿ってフューザ装置にフィードされる〕でク
ラウン形状とされ、またフューザロールは、およそ６．
７５〜９インチ（１７１．５〜２２８．６mm）の距離の
ところでクラウン形状とされ、好ましい距離はレジスト
レーションエッジからおよそ６．３インチ（１６０mm）
である。前に参照されたサイズでは、形成されるニップ
はレジストレーションエッジの近くでおよそ０．１７５
インチ（４．４４mm）、中心で約０．１６５０インチ
（４．１９mm）、遠いエッジ（本実施例ではおよそ２７
９．５mm、つまり１１インチ）近くで約０．１８００イ
ンチ（４．５７mm）とサイズが変化する。ニップにおけ
るシートへの法線力は、レジストレーションエッジ近く
で２１．５ポンド／インチ（３．７６Ｎ／mm）、中心で
約１７．２５ポンド／インチ（３．０２Ｎ／mm）、遠い
エッジ近くで約２３ポンド／インチ（４．０３Ｎ／mm）
と変化する。本発明の実施例では、長さのおよそ３分の
１の所に位置される最大直径を有するフューザロールを
使用することが望ましいということが判ってきた。フュ
ーザロールは中心に最大直径を有する加圧ロールと係合
する。このことにより、シートをスキューイングしたり
シートにしわを寄せたりすることなく多様なサイズのシ
ートをフュージングすることができる。このアレンジメ
ントでは、比較的幅の狭いシート（例えばＡ５の短いエ
ッジのフィード）とそれより大きいシート（例えばＡ４
の短いエッジのフィード）がレジストレーションエッジ
に沿ってフィードされる。
ルが各々がおよそ１２インチ（３０４．８mm）の長さを
有し、一端からおよそ０．５インチ（１２．７mm）にレ
ジストレーションエッジが位置されているので、加圧ロ
ールは中心〔例えば、レジストレーションエッジからお
よそ５．８インチ（１４７．３mm）のところでありシー
トはそこに沿ってフューザ装置にフィードされる〕でク
ラウン形状とされ、またフューザロールは、およそ６．
７５〜９インチ（１７１．５〜２２８．６mm）の距離の
ところでクラウン形状とされ、好ましい距離はレジスト
レーションエッジからおよそ６．３インチ（１６０mm）
である。前に参照されたサイズでは、形成されるニップ
はレジストレーションエッジの近くでおよそ０．１７５
インチ（４．４４mm）、中心で約０．１６５０インチ
（４．１９mm）、遠いエッジ（本実施例ではおよそ２７
９．５mm、つまり１１インチ）近くで約０．１８００イ
ンチ（４．５７mm）とサイズが変化する。ニップにおけ
るシートへの法線力は、レジストレーションエッジ近く
で２１．５ポンド／インチ（３．７６Ｎ／mm）、中心で
約１７．２５ポンド／インチ（３．０２Ｎ／mm）、遠い
エッジ近くで約２３ポンド／インチ（４．０３Ｎ／mm）
と変化する。本発明の実施例では、長さのおよそ３分の
１の所に位置される最大直径を有するフューザロールを
使用することが望ましいということが判ってきた。フュ
ーザロールは中心に最大直径を有する加圧ロールと係合
する。このことにより、シートをスキューイングしたり
シートにしわを寄せたりすることなく多様なサイズのシ
ートをフュージングすることができる。このアレンジメ
ントでは、比較的幅の狭いシート（例えばＡ５の短いエ
ッジのフィード）とそれより大きいシート（例えばＡ４
の短いエッジのフィード）がレジストレーションエッジ
に沿ってフィードされる。
【００２４】要約すると、本発明のフューザロールと加
圧ロールは、クラウン形状とされておりバレル形状ある
いは凸形状である。ロールの一方、つまり加圧ロールあ
るいは加熱フューザロールのどちらか一方（好ましくは
加圧ロール）は、クラウン形状とされ、あるいは端より
も中心部の方が大きく、他方はその長さに沿ってクラウ
ン形状とされるが中心部分から離れた部分でより大きく
なっている。形状を適宜に調整することによって、ロー
ルのベンディングの補償が提供される。各々のロールの
半径の増加量（クラウン）は、フューザロール／加圧ロ
ールの組み合わせが、フューザ／加圧ロールの全長にわ
たって比較的均一な圧力を提供するようにその特定のロ
ール（フューザ／加圧ロール）の撓みの関数である。こ
のように、加圧ロールとフューザロールの剛性はあまり
重要ではないので、より多くのコストと性能の融通性を
考慮して、各々が薄く軽量に作られることができる。こ
のことは、ウォームアップ時間は適切な剛性のために要
求されるロールの質量の結果であり、コストは一般的に
ロールの質量の結果であるので、２ロールシステムにお
いては真実である。さらに、ニップにおけるシートにか
かる荷重（つまり法線力）は、ニップにおけるロールの
長さに沿って実質的に均一である。全長にわたるロール
の接線方向の速度は、ロールがそれらの全長に沿って直
径が変化するので異なる。このことは、ロールの異なる
半径寸法のために表面スピードが変化するということに
なる。しかし、撓み変形が均一で、ロールによって形成
されるニップ部分における有効円周が実質的に均一であ
るので、フューザロールと加圧ロールのニップは、シー
トに対して比較的一定なスピードのプロファイルを提供
する。ニップにおけるシートのスピードプロファイル
は、このようにシートに対して実質的に一定である。中
心からエッジまでのおよそ０．５％の、わずかなシート
スピードプロファイルの増加は、意図でき且つ有益なも
のである。フューザの全体的なサイズと重量は通常設計
において重要な考慮されるべきものであり、ここで提供
された、性能の向上を有する、より軽量でより小さいサ
イズのフューザが有益である。
圧ロールは、クラウン形状とされておりバレル形状ある
いは凸形状である。ロールの一方、つまり加圧ロールあ
るいは加熱フューザロールのどちらか一方（好ましくは
加圧ロール）は、クラウン形状とされ、あるいは端より
も中心部の方が大きく、他方はその長さに沿ってクラウ
ン形状とされるが中心部分から離れた部分でより大きく
なっている。形状を適宜に調整することによって、ロー
ルのベンディングの補償が提供される。各々のロールの
半径の増加量（クラウン）は、フューザロール／加圧ロ
ールの組み合わせが、フューザ／加圧ロールの全長にわ
たって比較的均一な圧力を提供するようにその特定のロ
ール（フューザ／加圧ロール）の撓みの関数である。こ
のように、加圧ロールとフューザロールの剛性はあまり
重要ではないので、より多くのコストと性能の融通性を
考慮して、各々が薄く軽量に作られることができる。こ
のことは、ウォームアップ時間は適切な剛性のために要
求されるロールの質量の結果であり、コストは一般的に
ロールの質量の結果であるので、２ロールシステムにお
いては真実である。さらに、ニップにおけるシートにか
かる荷重（つまり法線力）は、ニップにおけるロールの
長さに沿って実質的に均一である。全長にわたるロール
の接線方向の速度は、ロールがそれらの全長に沿って直
径が変化するので異なる。このことは、ロールの異なる
半径寸法のために表面スピードが変化するということに
なる。しかし、撓み変形が均一で、ロールによって形成
されるニップ部分における有効円周が実質的に均一であ
るので、フューザロールと加圧ロールのニップは、シー
トに対して比較的一定なスピードのプロファイルを提供
する。ニップにおけるシートのスピードプロファイル
は、このようにシートに対して実質的に一定である。中
心からエッジまでのおよそ０．５％の、わずかなシート
スピードプロファイルの増加は、意図でき且つ有益なも
のである。フューザの全体的なサイズと重量は通常設計
において重要な考慮されるべきものであり、ここで提供
された、性能の向上を有する、より軽量でより小さいサ
イズのフューザが有益である。
【図１】本発明の特徴を組み込むフューザアセンブリの
拡大正面図である。
拡大正面図である。
【図２】図１のフューザロールと加圧ロールの拡大正面
図であり、ロールの構造を示すために、係合しないよう
に図示されている。
図であり、ロールの構造を示すために、係合しないよう
に図示されている。
３３ 加熱及び加圧フューザ装置 ３４ 加熱フューザロール ３６ 加圧ロール ６５ ニップ ８１ トナー ８２ シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケニス アール．ラッシュ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14450 フェアポート カウンティ クレア ク レセント 43 (72)発明者 ラッセル エイ．パリージ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14589 ウィリアムソン クイラー ドライブ 4088
Claims (1)
- 【請求項１】 支持体にトナー画像をフュージングする
ための装置であって、 クラウン形状とされた表面を有する長尺状加熱フューザ
ロールと、 支持体を受け取るように適応されたニップを間に形成す
るために、前記フューザロールと圧力係合するように支
持された、クラウン形状とされた表面を有する長尺状加
圧ロールと、 を含むフュージング装置。
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