(57)【要約】【課題】剥離剤に曝される使用において耐用寿命が長い、印刷に有用な装置用の圧力ロールを提供することである。【解決手段】圧力ロール２５０は、シリコーンゴムを含み、第一外面、第一端面、及び反対側の第二端面を含む第一層である中間層２５４と、中間層２５４の上に設けられてポリマーを含み、第二外面、第三端面、及び反対側の第四端面を含む第二層である外層２５６と、シリコーンオイルを含む剥離剤に対して不浸透性であって化学的耐性を有するポリマーを含み、第一、第二、第三、第四端面に固着され、且つこれらを被覆するシーリング材２６０とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷に有用な装置用の圧力ロールであって、
シリコーンゴムを含み、第一外面、第一端面、及び反対側の第二端面を含む第一層と、
前記第一層の上に設けられたポリマーを含み、第二外面、第三端面、及び反対側の第四端面を含む第二層と、
シリコーンオイルを含む剥離剤に対して不浸透性であって化学的耐性を有するポリマーを含み、前記第一、第二、第三、第四端面に固着され、且つこれらを被覆するシーリング材と、
を備えることを特徴とする圧力ロール。
【請求項２】
前記シーリング材が前記剥離剤に対して化学的耐性を有するフッ素ポリマー及びシリコーンを含み、
前記第一層がコアの外面を被覆し、
前記シーリング材が、前記コアの外面、及び、前記第一、第二、第三、第四端面に対する液シールを構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力ロール。
【請求項３】
印刷に有用な装置であって、
第一の外面を含む第一ロール、及び、
コアの上に設けられたシリコーンゴムを有し、第一外面、第一端面、及び反対側の第二端面を有する第一層と、
前記第一層の上に設けられたポリマーを有し、前記第一の外面とともにニップを形成する第二外面、第三端面、及び反対側の第四端面を有する第二層と、
前記第一、第二、第三、第四端面に固着され、且つこれらを被覆するシーリング材であって、シリコーンオイルを有する剥離剤に対して不浸透性であって化学的耐性を有するポリマーシーリング材と、を含む第二ロール
を備えることを特徴とする装置。
【請求項４】
前記シーリング材が前記剥離剤に対して化学的耐性を有するフッ素ポリマー及びシリコーンを含み、
前記第一層がコアの外面を被覆し、
前記シーリング材が、前記コアの外面、及び、前記第一、第二、第三、第四端面に対する液シールを構成する
ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
印刷に有要な装置用の圧力ロールを製造する方法であって、
シリコーンゴムを含み、第一外面、第一端面、及び反対側の第二端面を含む第一層を形成し、
ポリマーを含む第二層が、前記第一層の前記第一外面上に設けられ、該第二層が前記圧力ロールの外面を形成する第二外面と、第三端面と、反対側の第四端面とを含んでおり、
シリコーンオイルを含む剥離剤に対して不浸透性であって化学的耐性を有するポリマーシーリング材を付けて前記第一、第二、第三、及び第四端面を被覆する
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
印刷装置には、マーキング材料が媒体に固定される箇所であるニップを形成する、互いに対向配置されたロールを含むものがある。これらのロールに、液体供給システムによって液体剥離剤が供給される可能性がある。剥離剤は媒体とマーキング材料との付着を軽減するために、上記ロールに使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
剥離剤に曝される使用において耐用寿命が長い圧力ロールを提供すること、及び、その圧力ロールを製造する方法を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明に係る印刷に有用な装置用の圧力ロールは、シリコーンゴムを含み、第一外面、第一端面、及び反対側の第二端面を含む第一層と、前記第一層の上に設けられたポリマーを含み、第二外面、第三端面、及び反対側の第四端面を含む第二層と、シリコーンオイルを含む剥離剤に対して不浸透性であって化学的耐性を有するポリマーを含み、前記第一、第二、第三、第四端面に固着され、且つこれらを被覆するシーリング材と、を備えることを特徴とする圧力ロールである。
【０００４】
本発明に係る印刷に有用な装置は、第一の外面を含む第一ロール、及び、コアの上に設けられたシリコーンゴムを有し、第一外面、第一端面、及び反対側の第二端面を有する第一層と、前記第一層の上に設けられたポリマーを有し、前記第一の外面とともにニップを形成する第二外面、第三端面、及び反対側の第四端面を有する第二層と、前記第一、第二、第三、第四端面に固着され、且つこれらを被覆するシーリング材であって、シリコーンオイルを有する剥離剤に対して不浸透性であって化学的耐性を有するポリマーシーリング材と、を含む第二ロールを備えることを特徴とする装置である。
【０００５】
本発明に係る印刷に有用な装置用の圧力ロールを製造する方法は、シリコーンゴムを含み、第一外面、第一端面、及び反対側の第二端面を含む第一層を形成し、ポリマーを含む第二層が、前記第一層の前記第一外面上に設けられ、該第二層が前記圧力ロールの外面を形成する第二外面と、第三端面と、反対側の第四端面とを含んでおり、シリコーンオイルを含む剥離剤に対して不浸透性であって化学的耐性を有するポリマーシーリング材を付けて前記第一、第二、第三、及び第四端面を被覆することを特徴とする方法である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】印刷装置の典型的実施形態を示す図。
【図２】圧力ロールと定着ロールとを含む固定装置の典型的実施形態を示す図。
【図３】図４のＡ−Ａ線の方向における圧力ロールの典型的実施形態の端面図。
【図４】図３の圧力ロールの側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
開示される実施形態には、印刷に有要な装置用の圧力ロールが含まれる。
典型的実施形態の圧力ロールは、
シリコーンゴムを含み、第一外面、第一端面、及び反対側の第二端面を含む第一層と、
前記第一層の上に設けられたポリマーを含み、第二外面、第三端面、及び反対側の第四端面を含む第二層と、
前記第一、第二、第三、第四端面に固着され、且つこれらを被覆するシーリング材と、から成る。
シーリング材はシリコーンオイルを含む剥離剤に対して不浸透性であって化学的耐性を有する。
【０００８】
開示される実施形態は、更に印刷に有用な装置も含む。その装置の典型的実施形態は、印刷に有用な装置であって、
第一外面を含む第一ロール、及び、
コアの上に設けられたシリコーンゴムを有し、第一外面、第一端面、及び反対側の第二端面を有する第一層と、
前記第一層の上に設けられたポリマーを有し、前記第一外面とともにニップを形成する第二外面、第三端面、及び反対側の第四端面を有する第二層と、
前記第一、第二、第三、第四端面に固着され、且つこれらを被覆するポリマーシーリング材と、を含む第二ロールから成る。シーリング材は、シリコーンオイルを有する剥離剤に対して不浸透性であって化学的耐性を有するポリマーを含む。
【０００９】
開示される実施形態には、更に、印刷に有用な装置用の圧力ロールの製造方法が含まれる。その方法の典型的実施形態は、印刷に有用な装置用の圧力ロールを製造する方法であって、
シリコーンゴムを含み、第一外面、第一端面、及び反対側の第二端面を含む第一層を形成し、
ポリマーを含む第二層が、前記第一層の前記第一外面上に設けられ、該第二層が前記圧力ロールの外面を形成する第二外面と、第三端面と、反対側の第四端面とを含んでおり、
ポリマーシーリング材を塗布して前記第一、第二、第三、及び第四端面を被覆する
ことを特徴とする。シーリング材は、シリコーンオイルを含む剥離剤に対して不浸透性であって化学的耐性を有する。
【００１０】
図１は典型的な印刷装置１００を示している。本明細書において「印刷装置」なる用語は、デジタルコピー機、製本機械、ファクシミリ機、多機能機などのあらゆる機械、または目的に応じて印刷出力機能を実行できるそのような装置の一部を包含する。
【００１１】
図示される印刷装置１００は、媒体フィーダ及びスタッカ部１１０、紙フィーダ及び２重（duplexer）部１２０、プリントエンジン及び固定部１３０、及び、電子的廃棄マーキング材料回収部１４０を含む。
【００１２】
図２は固定装置２００の典型的実施形態を示す図である。固定装置２００は、例えば図１に示される印刷装置１００のプリントエンジン及び固定部１３０において等、様々な印刷装置において利用することができる。図２に示されるように、固定装置２００は、液体受け渡しシステム２１０、定着ロール２３０、及び圧力ロール２５０を含む。
【００１３】
定着ロール２３０の実施形態は、コア２３２と、そのコア２３２の上に設けられた層２３４とを含んでいる。層２３４は外面２３６を含む。コア２３２は典型的には、アルミニウム、鋼などの金属により構成する。層２３４は、例えば、Dupont Performance Elastomersによって市販されているバイトン（登録商標）フッ素エラストマーなどで構成することもできる。定着ロール２３０は、そのコア２３２の内部に、媒体上にマーキング材料を固定するために外面２３６を所望の温度に加熱するための内部加熱要素（図示せず）を少なくとも一つ含むことができる。
【００１４】
図２に示されているように、圧力ロール２５０は外面２５８を含む。定着ロール２３０の外面２３６と圧力ロール２５０の外面２５８とがニップ２７０を形成する。固定装置２００が図示されている配置の向きにおいては、媒体は処理方向Ａにおいてニップ２７０へ上向きに供給される。ニップ２７０では、定着ロール２３０と圧力ロール２５０とが熱及び圧力を加えることで媒体にマーキング材料を固定する。
【００１５】
図３に示された圧力ロール２５０の実施形態は、円筒コア２５２、該円筒コア２５２上の中間層２５４、及び、該中間層２５４上の外層２５６を含む。中間層２５４は互いに反対側の複数の端面２６２を含み、外層２５６は互いに反対側の複数の端面２６４を含む。
【００１６】
コア２５２は例えばアルミニウム、鋼などの金属によって構成することができ、中間層２５４は例えばシリコーンゴム（例えば液体シリコーンゴム）などのエラストマー材料によって構成することができる。外層２５６は例えばポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））などの摩擦係数が小さい材料で構成することができる。中間層２５４はコア２５２の上に成形し、次いで硬化させることができる。外層２５６は例えばスリーブとすることができる。
【００１７】
図４に示されるように、圧力ロール２５０は、中間層２５４の互いに反対側の複数の端面２６２と、外層２５６の互いに反対側の複数の端面２６４とを被覆するシーリング材２６０を含む。
【００１８】
液体受け渡しシステム２１０は、定着ロール２３０の外面２３６へ液体を受け渡しする。その液体は、媒体がニップ２７０を通過する際に、媒体や媒体上のマーキング材料（例えばトナーまたはインク）が定着ロール２３０の外面２３６や圧力ロール２５０の外面２５８に付着してしまうことを軽減する剥離剤である。例えば液体剥離剤はシリコーンオイル等を含むことができる。液体剥離剤には、剥離剤に所望の化学的特性を付与するために、例えばアミンなどの添加剤が含まれていても良い。
【００１９】
液体受け渡しシステム２１０は外面２１４を有する第一ロール２１２と、外面２１８を有する第二ロール２１６とを含む。外面２１４及び外面２１８はそれぞれ、非圧縮性材料または圧縮性（弾性変形可能な）材料のいずれかで構成することができる。
【００２０】
非圧縮性材料は、例えばアルミニウムや鋼などの金属とすることができ、圧縮性材料は例えばエラストマー材料とすることができる。使用できる典型的な圧縮性材料は、シリコーン、DuPont Performance Elastomers, L.L.Cによってバイトン（登録商標）として発売されているフッ素エラストマー、類似するポリマーなどを含む。
【００２１】
図示されているように、液体受け渡しシステム２１０は液体剥離剤２２２を入れる液溜（sump）２２０を含む。第一ロール２１２の外面２１４は液溜２２０に含まれている剥離剤２２２と接触する。第一ロール２１２は回転させられ、剥離剤２２２を液溜２２０から第二ロール２１６の外面２１８へと運ぶ。第二ロール２１６は回転させられ、剥離剤を外面２１８から定着ロール２３０の外面２３６へと移送する。
【００２２】
定着ロール２３０の外面２３６に供給される剥離剤２２２の量は、液体供給システムである液体受け渡しシステム２１０によって制御することが望ましい。この制御は、例えば第一ロール２１２及び第二ロール２１６の回転速度を変化させて行うことができる。媒体に付ける剥離剤の量は、媒体のイメージ内容に応じて変化し得る。例えば、テキストベースのイメージを乗せた媒体にはより少ない量の剥離剤を、他の種類のイメージを乗せた媒体にはより多くの剥離剤を付けることができる。
【００２３】
図２に示された固定装置２００において、定着ロール２３０の外面２３６は、ニップ２７０を通過する媒体の速度が定着ロール２３０の軸方向に沿って均一となるように形成することができる。
【００２４】
実施形態において、圧力ロール２５０の中間層２５４と外層２５６とは、定着ロール２３０の層２３４よりも相対的に柔らかいものとすることができる。ニップ２７０に供給される媒体は、例えば、定着ロール２３０の外面２３６及び圧力ロール２５０の外面２５８に関して内側寄りまたは外側寄りに位置決めすることができる。圧力ロール２５０の外面２５８は例えば約３５．６ｃｍ（＝１４ｉｎｃｈ）の長さとすることができる。例えば普通紙やコート紙のような、長さ寸法が例えば２７．９ｃｍ（＝１１ｉｎｃｈ）といった３５．６ｃｍ（＝１４ｉｎｃｈ）未満の媒体も、また、長さ寸法が約３５．６ｃｍ（＝１４ｉｎｃｈ）の媒体も、剥離剤に含まれる過剰なシリコーンオイルを圧力ロール２５０の外面２５８から十分に除去しないことがわかっている。定着ロール２３０の外面２３６は、媒体が損傷せずにニップ２７０を通過できるように、定着ロール２３０の軸方向に沿って傾斜される、または成形することができる。この傾斜により、定着ロール２３０の外面２３６と圧力ロール２５０の外面２５８との間に与えられる圧力を高めることで、過剰なシリコーンオイルを圧力ロール２５０の両軸端に向かって軸方向に移動させることができる。
【００２５】
更に、圧力ロール２５０が中間層２５４の端面２６２と外層２５６の端面２６４とを被覆するシーリング材２６０を含まない場合（すなわち、端面２６２、２６４がむき出しの場合）、中間層２５４を形成する液体シリコーンゴムに、シリコーンオイルが浸透する可能性があることがわかった。剥離剤中のシリコーンオイルにより、中間層２５４のシリコーンゴムが膨張し、シリコーンゴムの物理的特性が劣化する可能性がある。この劣化により、シリコーンゴムの係数が低下し、圧力ロール２５０の軸端の間にある中間部と比較して、圧力ロール２５０の軸端部がより柔らかくなって硬度または剛性が低下する可能性がある。このように圧力ロール２５０の異なる位置において係数が異なるならば、中間層２５４、従って圧力ロール２５０がひどくつぶれる可能性がある。圧力ロールが膨張することで、剥離剤が装置の内部に分散することもあり、これによって洗浄及びそれに関連する装置のダウンタイムが必要となる可能性がある。この問題は、長さ３５．６ｃｍ（＝１４ｉｎｃｈ）の媒体のような、長い媒体が主に用いられる装置と比較して、２７．９ｃｍ（＝１１ｉｎｃｈ）の長さ寸法を有する媒体が主に用いられる装置においてより深刻である。そのような、より短い媒体が用いられる場合には、（外側寄りに位置決めされた媒体用の）圧力ロールの内側寄り端において過剰剥離剤が集積するからである。
【００２６】
実施形態において、シーリング材２６０は、中間層２５４の端面２６２と外層２５６の端面２６４とが、液体供給システムである液体受け渡しシステム２１０によって定着ロール２３０に付けられた剥離剤に曝されるのを防止することに対して有効である。例えば、剥離剤がシリコーンオイルを含み、中間層２５４が、例えば液体シリコーンゴムなどのシリコーンオイルに接触すると劣化する材料により構成される場合には、選択されるシーリング材２６０は、中間層２５４を形成する材料がシリコーンオイルから保護されるように、シリコーンオイルに対して不浸透性であって化学的耐性を有するものである。
【００２７】
シーリング材２６０は、シーリング材２６０と圧力ロール２５０の外層２５６の端面２６４との間の界面に液シールを形成する。液シールは、剥離剤がシーリング材２６０と端面２６４との間に入って中間層２５４の端面２６２に達するのを防止する。シーリング材２６０はまた、剥離剤が、圧力ロール２５０のコア２５２の上に設けられたシーリング材２６０の内周における中間層２５４の端面２６２に達するのを防止する。すなわち、シーリング材２６０は、コア２５２の外面から外層２５６の外面２５８に至るまで、液シールを形成することができる。
【００２８】
シーリング材２６０としては、固定装置２００において所望の特性を与える、あらゆる材料があり得る。実施形態では、シーリング材２６０は定着ロール２３０に付けられる、または塗布される剥離剤に対し、化学的に耐性を有する。シーリング材２６０はシリコーンオイルに曝された際にシール性能を維持することが可能である。シーリング材２６０は、中間層２５４を形成する材料（例えばシリコーンゴム）の弾性に適合する程度に十分な弾性を有している。実施形態では、シーリング材２６０は十分に薄く、装置において望ましいように変形し、中間層２５４の特質を実質的に変化させることなく、中間層２５４と外層２５６とに直接または１以上の介在層を経て固着される。
【００２９】
シーリング材２６０として使用できる典型的な材料は、剥離剤に対して化学的耐性を有するフッ素ポリマーとシリコーンとを含む。フッ素ポリマーはバイトン（登録商標）などとすることができる。この材料はシリコーンオイルに対して不浸透性である。シーリング材２６０は、例えばフッ素グラフトポリマー溶液と１または複数の、例えば硬化剤（例えば有機ホスホニウム塩と、ビスフェノールＡＦと、水酸化カルシウムのような活性剤／加硫剤、など）のような処理添加剤とを含んだ調合物として、中間層２５４及び外層２５６に適用することができる。
【００３０】
他の実施形態では、圧力ロール２５０の中間層２５４を構成するために使用されるシリコーンゴム及び外層２５６を構成するために使用される材料に固着することが可能であって、固着された際にニップ２７０で生じる材料の曲げと圧力とに耐えられる程度に十分の弾性を有している、シリコーンオイルに対して不浸透性である他のポリマー材料を、圧力ロール２５０のシーリング材２６０として用いることもできる。
【００３１】
シーリング材２６０は、形成された際に材料間に十分に強力な固着を可能とし、液シールを形成するのに適切な任意の技術により、中間層２５４の端面２６２と外層２５６の端面２６４とに付けることができる。例えば、シーリング材は、任意の適切なコーティング技術により、中間層２５４の外面上に付けられる薄いコーティングとすることができる。コーティングの後、シーリング材は必要に応じて材料を硬化させるために熱処理される。
【００３２】
他の実施形態では、シーリング材２６０をまず先に形成し、次いで中間層２５４及び外層２５６に対して適切な接着剤を用いて接着することもできる。例えば、シーリング材２６０はディスク形状とすることができる。この実施形態において、先に形成された材料は中間層２５４及び外層２５６に固着される上で十分に薄くするが、中間層２５４の特質を変化させて変形させることがない。接着剤はシーリング材２６０、中間層２５４及び外層２５６の材料の性質と適合するものである。
【００３３】
実施形態において、端面２６２、２６４に対するシーリング材２６０の固着強度を高めるために、シーリング材２６０を付ける前に、シーリング材２６０を化学的または物理的に処理することもできる。例えば、シーリング材２６０の固着強度を高めるために、端面２６２、２６４をプラズマ処理したり機械的に粗面化処理したりすることができる。
【００３４】
実施形態において、端面２６２、２６４をシーリングすることにより、圧力ロール２５０の耐用寿命を伸ばすことが可能になり、装置のダウンタイムを減少させることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１００  印刷装置、１１０  媒体フィーダ及びスタッカ部、１２０  紙フィーダ及び２重部、１３０  プリントエンジン及び固定部、１４０  電子的廃棄マーキング材料回収部、２００  固定装置、２１０  液体受け渡しシステム、２１２  第一ロール、２１４  外面、２１６  第二ロール、２１８  外面、２２０  液溜、２２２  液体剥離剤、２３０  定着ロール、２３２  コア、２３４  層、２３６  外面、２５０  圧力ロール、２５２  円筒コア、２５４  中間層、２５６  外層、２５８  外面、２６０  シーリング材、２６２、２６４  端面、２７０  ニップ。
【図１】
2011048373.tif 000003
【図２】
2011048373.tif 000004
【図３】
2011048373.tif 000005
【図４】
2011048373.tif 000006