(57)【要約】      （修正有）【課題】帯電によるマーキング材料のオフセットを軽減させる、高圧定着及び／又はレベリング装置、システム、及び方法を提供する。【解決手段】定着装置は、ニップを画定する定着ローラ及びバッキングローラを含み、このニップにおいてトナーがマーキング材料に塗布されて、高圧力で用紙に定着する。定着ローラの表面は、半導電性の金属酸化物の表面を含む。定着ローラ及びバッキングローラにより画定されるニップの入口と出口に導電性の接地ガイドを配置する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラ及びバッキングローラにより画定される定着ニップを有し、前記定着ローラは前記定着ニップで処理される基材の第１の面に接触するよう設定される、定着装置であって、
前記シートの第２の面に直接接触するよう設定される導電性の部材を含む装置。
【請求項２】
前記導電性の部材が、前記定着ニップの出口から延在し、前記シートが前記定着ニップから出るとき前記シートと接触するよう設定される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記導電性の部材が、銅を含む請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記定着ローラ上に形成される半導電性の定着ローラの接触面を含む請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記バッキングローラ上に形成される導電性のバッキングローラの表面を含む請求項１に記載の装置。
【請求項６】
定着ローラの接触面が、金属酸化物をさらに含む、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記定着ローラの接触面が、酸化チタン、酸化クロム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素を含む群から選択される金属酸化物をさらに含む、請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記定着ローラの接触面が、酸化クロムをさらに含む、請求項４に記載の装置。
【請求項９】
前記定着ローラの接触面が、トナーの約１０個分の直径とほぼ同じ、又は約５μｍ〜５００μｍの厚さを有する低い誘電性接触層を含む、請求項４に記載の装置。
【請求項１０】
前記導電性の部材が、前記定着ニップの入口から延在し、前記シートが前記定着ニップに入るとき、前記シートに接触するよう設定される、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、オフセットを軽減させる装置及びシステムに関する。より具体的には、本明細書は、非熱定着即ち冷間圧力定着等の高圧定着に関するオフセットを軽減させる装置及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な冷間圧力定着装置では、相当な量の圧力を加える２つのスチールローラの間に媒体の基材を通して、この媒体にトナー等のマーキング材料を定着させる。例えば、トナーの設計や基材の種類に応じて、約３００ｐｓｉ〜約１０，０００ｐｓｉの範囲の圧力を、２つのスチールローラで画定されたニップに加えて、トナーを基材に定着させることが出来る。圧力によりトナーの粒子どうし合体し、例えば、用紙の基材に押し付けられる。冷間圧力定着は非熱定着である。この冷間圧力定着はシステムの立ち上がりが素早く、待機電源を必要とせず、定着ニップの構成部品の耐用期間が長く、信頼性が向上し、定着コストが少なく、ファーストコピータイムが短く、処理速度の影響を受けず、定着のハードウェアを再利用可能で、騒音を発生するシステム構成部品が少なく、温室効果ガスを削減し、定着エッジの摩擦による画質の問題がないため、熱定着よりも便利である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
帯電によるマーキング材料のオフセットを軽減させる、高圧定着及び／又はレベリング装置、システム、及び方法を開示する。装置及びシステムは、非熱定着即ち冷間圧力定着、高圧温間圧力定着、及び／又はレベリング、及び適切な印刷システム及び媒体処理ステムに対して実装することが出来る。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
冷間圧力定着も問題がないわけではない。定着ニップに加わる、例えば、数千ｐｓｉもの高圧により、用紙上のトナー画像とニップの導電性の定着ローラとの間で密接な接触が起こり、その結果、内部電荷が生じる。用紙が定着ローラから分離するとき、さらなる電荷が発生し得、トナー画像が導電性の定着ローラに引き付けられやすくなり得て、好ましくないオフセットが発生する、即ちマーキング材料がローラに転移する。この問題は、例えば、水分含量の低い用紙の使用に加えて、低い室内湿度（ＲＨ）の条件が発生する可能性のある冬場に特に多く発生し、これにより、静電気現象が発生しやすくなる。定着ニップにて静電気力のバランスを取るようローラ材料の特性、及びローラの表面の形状を設定して、マーキング材料がオフセットする問題を軽減させることが出来る。
【０００５】
一実施形態では、装置は、定着ローラとバッキングローラとで画定される定着ニップを含むことが出来、定着ニップで処理される基材の第１の面と定着ローラが接触するよう設定する。装置は、導電性の部材を含むことが出来、シートの第２の面と、この導電性の部材が接触するよう設定することが出来る。
【０００６】
一実施形態では、導電性の部材は、定着ニップの出口から延在し得、定着ニップからシートが出るとき、この導電性の部材とシートが接触するよう設定することが出来る。導電性の部材は、銅を含むことが出来、出ていく定着済みシートを誘導するよう設定することが出来る。別の実施形態では、装置は、定着ニップの出口に配置された第１の導電性部材と、定着ニップの入口に配置された第２の導電性部材とを含むことが出来る。
【０００７】
一実施形態では、装置は、定着ローラ上に形成される定着ローラの接触面を含むことが出来、この接触面は−半導電性である。装置は、バッキングローラ上に形成されるバッキングローラの表面を含むことが出来る。バッキングローラの表面は導電性でよい。バッキングローラの表面は、ステンレススチールを含むことが出来る。あるいは、バッキングローラの表面は半導電性でよい。
【０００８】
一実施形態では、装置は、金属の定着ローラの表面を含むことが出来る。この表面は、金属酸化物を含むことが出来る。定着ローラの接触面、例えば、ローラにより画定されるニップで処理される媒体と接触する定着ローラの表面は、酸化チタン、酸化クロム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素を含む群から選択される金属酸化物を含むことが出来る。好ましくは、定着ローラの表面は、酸化クロムを含むことが出来る。装置は、トナー約１０個分の直径とほぼ同じ、又は、約５μｍ〜約５００μｍの厚さで、好ましくは、２０μｍ〜５０μｍの範囲の厚さを有する、低い誘電性の接触層を含む定着ローラの表面を含むことが出来る。
【０００９】
一実施形態では、定着装置は、半導電面を有する定着ローラと、バッキングローラと、を含むことが出来、定着ローラとバッキングローラとは処理ニップを画定するよう設定される。装置は、半導電面を有する定着ローラを含むことが出来る。処理中に処理ニップにおいて、定着ローラで加えられる圧力により増大する帯電を軽減させるよう定着ローラの表面を設定することが出来る。
【００１０】
装置は、低誘電率を有する定着ローラの表面を含むことが出来る。半導電面は、金属酸化物でよい。例えば、半導電面は、酸化チタン、酸化クロム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素を含む群から選択される少なくとも１つの金属酸化物等の金属酸化物を含むことが出来る。好ましくは、定着ローラの表面は、酸化クロムを含むことが出来る。また装置は、定着ニップの入口、及び／又は出口に配置される１つ以上の導電性の接地平面構造体も含むことが出来、この平面を処理ニップに出入りする媒体と接触するよう設定することが出来る。冷間圧力定着、及び／又は温間圧力定着、或いはレベリング等の高圧の媒体処理、又はその処理に関連する高圧の用途に対して装置を設定すること出来る。
【００１１】
一実施形態では、静電オフセットを軽減させる定着システムは、ニップを画定するよう設定される圧力ローラと、バッキングローラとを含み、この圧力ローラ及び圧力ローラは半導電面を含む、高圧ニップ装置と、圧力ローラとバッキングローラとで画定されるニップに入る、且つ／又は出る媒体と接触するよう配置される少なくとも１つの導電性の平面と、を含むことが出来る。この少なくとも１つの導電性の平面は、銅を含む接地平面でよい。一実施形態では、圧力ローラの半導電面は、酸化クロムを含むことが出来る。
【００１２】
例示的な実施形態を本明細書に記述する。しかし、本明細書で記述される装置及びシステムの特徴を組み込んだ全てのシステムは、例示的な実施形態の範囲及び趣旨に包含されることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、従来技術の冷間圧力定着ニップ、及び用紙に付着する定着トナーへの帯電の影響を示す概略側面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、４２００紙の水分含量の関数としての摩擦帯電を示すグラフである。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ＣＸＳ紙の水分含量の関数としての摩擦帯電を示すグラフである。
【図２Ｃ】図２Ｃは、ＤＣＥＧ紙の水分含量の関数としての摩擦帯電を示すグラフである。
【図３】図３は、例示的な実施形態による定着ニップの概略側面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、従来技術の定着ニップの露出スチールローラを用いて冷間圧力により用紙に定着されたトナーを含む印刷画像の説明図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、一実施形態による定着ニップを用いて冷間圧力により用紙に定着されたトナーを含む印刷画像の説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、冷間圧力で定着した画像の説明図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、冷間圧力で定着した画像の説明図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、冷間圧力で定着した画像の説明図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、冷間圧力で定着した画像の説明図である。
【図６】図６は、一実施形態による圧力定着装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
例示的な実施形態は、本明細書で記述される装置及びシステムの趣旨と範囲に含むことが出来る代替物、変更物、同等物の全てに及ぶことを意図するである。
【００１５】
冷間圧力定着中のマーキング材料の定着装置の構成部品へのオフセットを軽減させる方法、装置、システムを理解しやすくするために図面を参照する。これらの図面では、同様の参照符号は、全体をとして、類似又は同一の要素を示すために用いられている。これらの図面により、オフセットを軽減させるための例示的なの装置及びシステムの実施形態に関連する種々の実施形態及びデータが示される。
【００１６】
非熱定着、即ち冷間圧力定着、及び／又は高圧定着及び／又はレベリング中の定着装置の構成部品へのマーキング材料のオフセットを軽減させる装置及びシステムを開示する。一般に、冷間圧力定着装置は、トナー等のマーキング材料が定着ローラ等の定着装置の構成部品上に転移してしまう、オフセットの問題を抱えている。マーキング材料のオフセットは、主に用紙及び／又はトナーの摩擦帯電の静電気の影響で発生することが確認されている。乾燥し、低電導度を有する用紙又はプラスティックの基材が、オフセットの問題を悪化させている。冷間圧力定着に関する実施形態の装置及びシステムにより提供される定着装置の構成部品表面への、例えば、油の使用を最低限に抑えながら、オフセットを軽減させるよう設定された高圧定着装置及びシステムを用いることが望ましい。その他の高圧定着システムも、実施形態の装置及びシステムの恩恵を受けることが出来る。例えば、一般に冷間圧力定着と関連する定着処理に近い低い温度及び高い圧力を用いてマーキング材料を基材定着させる温間圧力定着処理は、開示される装置及びシステムから恩恵を受けることが出来る。
【００１７】
実施形態の装置及びシステムでは、静電気の影響によるトナー等のマーキング材料のオフセットが最小限となる。ニップで１平方インチ当たり数百ポンドの圧力を、定着前のページに加える定着条件で、静電気の影響を最も受けやすいことが確認されている。装置及びシステムでは、例えば、ニップの出口でトナーの静電気力のバランスを取り、トナーのオフセットを軽減させる、定着ローラの表面形状、及び／又は材料を組合せて用いる。例えば、一実施形態による装置は、半導電性の定着ローラと、導電性の圧力ローラと、を含むことが出来る。別の実施形態では、装置は、導電性の用紙経路、又はガイド部材を含んで、電荷の放出性能を向上させることが出来る。
【００１８】
非熱圧力定着装置、即ち冷間圧力定着装置は、一般に定着ローラ及びバッキングローラにより画定される定着ニップを含む。トナー等のマーキング材料を載せた、用紙等の基材が、ニップを通過し、トナーが高圧力で基材へ押し付けられる。
【００１９】
図１に示す通り、冷間圧力定着の装置及びシステムは、定着ニップ１１０を含む。この定着ニップ１００は、定着ローラ１０２及びバッキングローラ１０５により画定され得る。定着ローラは、反時計方向「Ａ」へ回転し、バッキングローラは、時計方向「Ｂ」へ回転するよう定着装置を設定することが出来る。図１には、定着ニップ１００の線１１２に沿って、定着ローラ１０２及びバッキングローラ１０５を含む定着ニップの出口の分解図１１０が示される。従来技術の装置及びシステムでは、定着ローラ１０２上のマーキング材料のクラッキング及びオフセットを示す定着済み印刷物を印刷してしまうことが確認されている。従来技術の定着ローラ１０２及びバッキングローラ１０５は両方ともステンレススチールを含む。具体的には、ステンレススチールを含む表面を有する。油又は水の界面が、定着ローラ１０２及び給油システムを用いて定着される用紙等の基材との間に形成され得る。トナー層が油又は水の層と基材との間に挟まり得、且つ基材と定着ローラ１０２との間に挟まり得る。
【００２０】
高圧定着中、従来技術の装置及びシステムでは、用紙と定着ローラ１０２及びバッキングローラ１０５との間の密接な接触により、内部電荷が発生しやすくなる。用紙がニップ１１０から出た後、定着ローラ１０２から分離するとき、さらなる電荷が蓄積され得、従来技術の導電性定着ローラにトナー画像が引き付けられやすくなり得、ローラへオフセットされ得る。特に冬場で適切な気候の地域における低い湿度、即ち低ＲＨ条件と、水分含量低い用紙又は静電気現象を起こしやすい薄い用紙又はプラスティック、或いはポリマ等のその他の基材の種類と、が重なったときに、オフセットは主に発生する可能性がある。図１には、定着ローラ１０２に付着した、かなりの量のトナーのオフセットが図示される。このようなオフセットは、増大された電荷に対して発生することが確認されている。
【００２１】
ニップの出口、及び／又は定着システムに関連する渡し爪において、用紙及び／又はトナー上で増大される電荷は、定着ニップに加えられる圧力の大きさ、処理に関わる材料、及び／又は電荷の消散率の影響を受け得る。例えば、用紙等の特定の基材の種類の上で増大される電荷は、用紙の水分含有量、及び電荷を消散させる用紙の能力の関数であり得る。
【００２２】
図２Ａ〜図２Ｃには、定着装置の出口の渡し爪で発生するトナー、及び／又は用紙の全電荷は、水分含量が増加すると減少することが、用紙の種類ごとに示される。ＤＣＥＧ紙、ＣＸＳ紙、４２００紙の中では、ＤＣＥＧ紙が定着装置の構成部品へのマーキング材料のオフセットを最も少なく示している。図２Ｃに示す通り、ＤＣＥＧ紙で最も少ない摩擦帯電が発生する。より具体的には、図２Ａ〜図２Ｃには、ニップを通過後の異なる水分含量のレターサイズのページの１／４の領域上の摩擦帯電レベルが示される。上記のいくつかの用紙種類は、ほぼ同等の水分含量を有する。示されている摩擦帯電の結果は、３ｋｐｓｉ、６ｋｐｓｉ、９ｋｐｓｉのニップ圧力、及び２４％と５０％との相対室内湿度（ＲＨ）の間の平均に対して得られた結果の平均のである。図２Ａには、４２００紙に関する水分含量の関数としての摩擦帯電が示される。図２Ｂには、ＣＳＸ  紙に関する水分含量の関数としての摩擦帯電が示される。図２Ｃには、ＤＣＥＧ紙に関する水分含量の関数としての摩擦帯電が示される。ＤＣＥＧ紙は、印刷動作中、おそらくは高い基材の伝導率により、最も少ないオフセットの量を提供する。
【００２３】
例えば、ＲＨが２０％より少ない場合、定着ローラへ油を塗布することでは、増大される電荷、及びそれにより生じるオフセットを取り除く、又は低減するためには十分ではない可能性がある。高圧定着システム、及び具体的には、冷間圧力定着システムに対して静電オフセットは問題となり得る。例えば、冷間圧力定着システムは、熱定着システムより高い圧力で動作し、より多くの量の摩擦帯電を発生させる。従来技術の冷間圧力定着システムでは、許容範囲の定着レベルを実現できるが、その定着品質は熱定着システム又は温間圧力定着システムにより実現できる定着品質には及ばず、トナーはオフセットの影響をより受けやすい。
【００２４】
開示された実施形態等の定着装置及びシステムは、画像の静電粘着性の定着ローラへのオフセットを軽減させる。ページが定着ローラから分離する瞬間のトナー静電画像の定着ローラへの引力により、トナーの定着ローラへの静電オフセットが発生する。静電画像の引力の影響を軽減させるために、トナーが用紙に移動する力を増加させることが可能である。例えば、一実施形態では、金属表面等の導電性の部材を、定着ローラと面する用紙側とは反対の用紙側に配置するよう定着ニップを設定することが出来る。画像引力により導電性の部材がトナーを引き付け、用紙上の電荷が消散しやすくする。
【００２５】
静電画像の引力の影響を軽減させるために、摩擦帯電の発生を助長しにくいローラ材料を用いることで、摩擦帯電を軽減させることが出来る。例えば、ローラの表面を金属酸化物、半導電性の材料で形成することが出来る。金属酸化物は、摩擦電気系列表上で比較的中間に位置する。一実施形態では、定着ローラ及び／又はバッキングローラは、金属酸化物を有する表面を含んで形成することが出来る。
【００２６】
静電画像の引力の影響を軽減させるために、そのような材料を組合せて用いて画像電荷力を抑えることが出来る。金属表面は、無限誘電率を有する表面に関する一般的な特性を表す。金属表面は、画像引力により帯電した粒子を、たとえ放電している場合でも、電気的に引き付ける。低い誘電率（ｋ）の金属酸化物を有するローラの表面を用いることにより、ローラの表面の誘電率を最小限にすることが出来る。例えば、一実施形態によるローラの表面では、酸化チタン（ｋ＝８０）を含むことが出来る。ローラの表面は、例えば、酸化クロム（ｋ＝１０．３）、酸化アルミニウム（ｋ＝９）、及び／又は二酸化ケイ素（ｋ＝３．９）を含むことが出来る。１０個のトナー分の直径の厚さを有する低い誘電性の接触層を含んで、表面を形成することが出来る。好ましくは、少なくとも、１０個のトナー分の直径の厚さ、又は約５μｍ〜約５００μｍの厚さで、好ましくは、２０μｍ〜５０μｍの範囲の厚さを有する低い誘電性接触層を含んで、ローラの表面を形成することが出来る。
【００２７】
図３には、一実施形態による定着装置が示される。より具体的には、図３には、定着ローラ３０２及びバッキングローラ３０５により画定される定着ニップが示される。定着ローラ３０２を矢印「Ａ」で示される時計と反対の処理方向へ回転するよう設定することが出来る。バッキングローラを矢印「Ｂ」で示される時計と同じ処理方向へ回転するよう設定することが出来る。銅の接地ガイド３０７をニップの出口に配置することが出来、ニップの出口で用紙シート３０９等の媒体から電荷を放出するよう設定することが出来る。例えば、銅の接地ガイド３０７等の導電性の接地平面をニップの出口に設定し、ニップの出口から媒体を誘導するために、ニップの出口から延在させることが出来る。  媒体から電荷を放出させるために、ニップを出る媒体に接触するよう導電性の平面、即ちガイド部材を設定することが出来る。
【００２８】
定着させるために、用紙等の基材３０９をニップに通すことが出来、そこで高い圧力を加えてマーキング材料を用紙に定着させる。トナー等のマーキング材料を基材上に付着させた後、用紙ロール又はカットシート、又はプラスティック並びに梱包等のポリマ等の基材を、装置及びシステムの定着ニップに通すことが出来る。従来技術の定着装置及びシステムでは、その扱いが難しいとされた非常に薄い用紙又はプラスティック、及び乾燥又は低電導度の用紙を定着させるときでさえ、この装置及びシステムでは、トナーのオフセットを軽減させる定着に対応することが出来る。例示的な、適用可能なマーキング材料は、乳化重合トナー、又は相転移インクでよい。例えば、高圧定着で用いる例示的なマーキング材料には「Ｔｏｎｅｒ  Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｗａｘ  Ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｃｏｌｄ−Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｆｉｘ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ」と題する代理人整理番号第２００９１４５７−ＵＳ−ＮＰ号明細書で、Ｗｏｓｎｉｃｋ  ｅｔ  ａｌ．により記載されたトナーが含まれ得る。
【００２９】
定着ニップを基材が通過するとき、トナーは高圧力で用紙の上に押しつぶされる。例えば、冷間圧力定着では、約３００ｐｓｉ〜約１０，０００ｐｓｉの圧力を用いることが出来る。装置及びシステムでは、例えば約１００ｐｓｉ〜２，０００ｐｓｉの範囲の圧力を用いる温間圧力定着を使用可能である。
【００３０】
２つのニップのローラ、即ち定着ローラ３０２とバッキングローラ３０５との間で、用紙３０９押しつぶされるとき、電荷の増大が起こる。結果として生じる画像引力を低減するために、銅の接地ガイド３０７等の伝導性の接地平面を用いて、帯電トナーを接地平面に引き寄せることにより、電荷を放出することが出来る。一実施形態では、定着ローラ３０２及び／又はバッキングローラ３０５をステンレススチールで形成することが出来、接地平面３０７をニップの出口に設定する。
【００３１】
一実施形態では、定着ローラ３０２及び／又はバッキングローラ３０５は、低い誘電率を有する表面を含むことが出来る。例えば、定着ローラ３０２及び／又はバッキングローラ３０５の表面は、金属酸化物を含むことが出来る。一実施形態によるローラの表面は、酸化チタン（ｋ＝８０）を含むことが出来る。ローラの表面は、酸化クロム（ｋ＝１０．３）、酸化アルミニウム（ｋ＝９）、及び／又は二酸化ケイ素（ｋ＝３．９）、又はその他の好適な金属酸化物を含むことが出来る。好ましくは、ローラの表面は、酸化クロムを含むことが出来、別の材料は温間圧力定着等の高圧力の熱定着に関してより適し得るが、この酸化クロムは、一般に非熱冷間圧力定着に関連する高圧力での印刷に関して適していることが確認されており、この酸化クロムにより、冷間圧力定着に関する圧力より若干低いものの、高圧力での定着が行われる。
【００３２】
図４Ａには、望ましくないオフセットを示した画像印刷が示される。この画像は、スチールローラを有する従来技術の冷間圧力定着装置及びシステムを用いて印刷されたものである。図４Ｂには、図４Ａに示された画像よりも向上した画質の画像印刷が示され、オフセットが最小限、又は無くなったことを示す。これらの画像は、次のような設定の冷間圧力定着システムを用いて印刷されたものである。トナーのピノ変動ＪＷ６０７〜５８、５ｋｐｓｉ、７３Ｆ、ＲＨ６３％、ＣＸ＋、用紙の水分含量６％、速度１ｉｐｓ、油なし。図４Ｂには、一実施形態による伝導性接地平面を用いて設定された冷間圧力定着装置及びシステムを用いて印刷された画像が示される。
【００３３】
図５Ａ〜図５Ｄには、用紙上に印刷され、静電気保持用のアルミホイルを用いて定着された画像が示される。これらの画像は、次のような設定の冷間圧力定着システムを用いて印刷されたものである。トナーのピノ変動ＪＷ６０７〜５８、５ｋｐｓｉ、７３Ｆ、ＲＨ６３％、ＣＸ＋、用紙の水分含量６％、速度１ｉｐｓ、油なし。これらの画像は冷間圧力を用いて、露出スチールローラのすぐ下で定着される。図５Ａ−図５Ｄ内の点線により、定着の間その下にページの下にアルミホイルが位置していた領域の輪郭が示される。図５Ａ〜図５Ｄでは、定着中にその下にアルミホイルが敷かれたて印刷された領域ではオフセットが削減されたことが示される。
【００３４】
図６には、オフセットを軽減させる冷間圧力定着装置及びシステムの一実施形態が示される。図６には、定着ローラの表面６０４を有する定着ローラ６０２により画定される定着ニップが示される。定着ニップは、定着ローラに対向するバッキングローラ６０５により画定され得る。伝導性の接地平面６０７をニップの出口に配置することが出来る。伝導性の平面６０７は、ニップの出口から延在する銅の接地ガイドでよく、定着ローラ６０２及びバッキングローラ６０５により形成されるニップから用紙シートが出るとき、用紙のシート等の基材と接触するよう設定される。より具体的には、伝導性の接地平面６０７は導電性、好ましくは、高い導電性でよく、帯電した粒子を引き付け、トナーの用紙への移動力を増加し、用紙から電荷が消散されるのを促すよう設定される。結果として、例えば、用紙シートが定着ニップから出て、渡し爪６１１により定着ローラ６０２から分離されるときに、定着ローラ６０２へのマーキング材料のオフセットを防ぐことが出来る、又は軽減させることが出来る。給油機構６１４を設置し、定着ローラ６０２の表面に油を塗布するよう設定することが出来る。
【００３５】
一実施形態では、装置は、第１の伝導性接地平面６０７、及び第２の伝導性接地平面６１０を含むことが出来る。第１の伝導性の平面６０７をニップの出口に設置することが出来る。第２の伝導性の平面６１０をニップの入口に設置することが出来る。例えば、用紙へのトナーの移動力を増加し、用紙からの電荷の消散を促すために、第１の伝導性接地平面６０７、及び第２の伝導性接地平面６１０のうちの一方又は両方を装置内で実装することが出来る。
【００３６】
一実施形態では、定着ローラ６０２は、矢印「Ａ」により示される時計と反対の処理方向へ回転するよう設定することが出来る。バッキングローラ６０５は、矢印「Ｂ」より示される時計と同じ処理方向へ回転するよう設定することが出来る。ローラ６０２及びローラ６０５が処理方向で回転すると、用紙シートは定着ニップを方向「Ｃ」に向かって通過することが出来、これにより、高圧力を用いてマーキング材料を用紙に定着させる。薄いプラスティック等の、その他の好適な基材を使用することも出来る。定着ニップを約３００ｐｓｉから約１０，０００ｐｓｉの範囲で圧力を加えるよう設定することが出来、この圧力は、冷間圧力定着処理では一般的な高圧力である。実施形態による装置及びシステムは、温間圧力定着処理にも適しており、且つ優位性を有し得、この温間圧力定着では、約１０００ｐｓｉ以上の定着圧力、即ち、静電オフセットを引き起こすには十分な高い圧力を用いる。冷間圧力定着は非熱定着処理である一方、温間圧力定着では、定着ニップで基材に熱を加える工程を含む。約８５度以上の温度で熱を加える温間圧力定着処理では、静電オフセットはそれほど問題にはならないことが確認されている。
【００３７】
一実施形態では、定着ローラ６０２をステンレススチールで形成することが出来る。別の実施形態では、定着ローラ６０２は、半導電性の表面を有し得る。例えば、定着ローラ６０２及び／又はバッキングローラ６０５の表面は、金属酸化物を含むことが出来る。一実施形態によるローラの表面は、酸化チタン（ｋ＝８０）を含むことが出来る。ローラの表面は、酸化クロム（ｋ＝１０．３）、酸化アルミニウム（ｋ＝９）、及び／又は二酸化ケイ素（ｋ＝３．９）、又はその他の好適な金属酸化物を含むことが出来る。  好ましくは、ローラの表面は、酸化クロムを含むことが出来る。その他の材料が温間圧力定着等の高圧熱定着に関してより適し得る一方で、この酸化クロムは一般に、非熱冷間圧力定着に関連する高圧力での印刷に関して適していることが確認され、これにより、高圧力での定着が行われる。一実施形態では、定着ローラ６０２の表面は、酸化クロムを含むことが出来、例えば、１ｋＶで１０８〜１０９Ω／□のシート抵抗を有してもよい。
【００３８】
バッキングローラ６０５をステンレススチールで形成することが出来る。バッキングローラ６０５は導電性であり、接地されてもよい。別の実施形態では、バッキングローラ６０５は半導電性でよい。例えば、バッキングローラ６０５は酸化クロムを含み、例えば、１ｋＶで１０８〜１０９Ω／□のシート抵抗を有する表面を有し得る。
【００３９】
一実施形態では、接地平面６０７と半導電性の定着ローラ６０２との両方を好適に組合せることが出来る。例えば、定着ローラ６０２及びバッキングローラ６０５により形成される定着ニップでシート上の電荷の消散性能を向上させ、帯電トナーを定着ローラ６０２に引き付ける画像引力を軽減させるよう接地平面６０７を設定することが出来る。画像電荷力、及び摩擦帯電を最小限にするために、金属酸化物を含む金属の表面等の半導電面を有する定着ローラを実装することが出来る。
【００４０】
印刷システムは、実施形態による定着装置及びシステムを含むことが出来る。例えば、印刷システムでは、ニップの出口に配置される接地平面６０７等の導電性の接地バッキング面及び／又はニップの入口に配置される接地バッキング面６１０を有する高圧定着システムを実装することが出来る。印刷システムでは、半導電面を含む定着ローラ、又は定着ローラ及びバッキングローラの両方を実装することが出来る。静電オフセットを軽減させるよう設定された高圧定着に関する装置及びシステムを、乳化重合トナーを含む好適なトナーと共に使用するよう設定されたシステム内に実装することが出来る。さらに、装置及びシステムを、相転移インクの印刷用途に対する効果的な塗布装置として実装するよう設定することが出来る。オフセットを軽減させる装置及びシステムは、梱包を含む広い範囲の印刷用途に関して、薄い用紙、及び薄いプラスティック又はポリマを含む広い範囲で使用可能な印刷基材に対応する。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図６】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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