JPH07191565A - 電子写真式プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電子写真式における印字媒体が通過するフュ
ーザを形成する加圧ローラ２８を改良して、媒体１２の
カールによる変形と波による変形の両方を減少させる装
置を提供する。 【構成】 改良したフューザは、加圧ローラ２８とフュ
ーザ・ローラ２６との従来からの標準部品で形成され、
その加圧ローラは中心回転軸の回りに形成した円筒形の
変形可能な材料であるシリコンラバーの回りに円筒形の
硬質外部ケーシングで構成することにより、印字媒体１
２の全長にわたってニップ幅を減少させ、印字媒体１２
に引き起こされる特有のカールや波が大幅に減少する構
成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般にレーザ印字とし
ても知られている電子写真式印字に関し、さらに詳細に
は、特にデスク・トップ型のレーザ・プリンタの出力紙
の経路に用いるフュージング・ローラの改良に関する。
このフュージング・ローラの配列は、これらのプリンタ
に用いるフューザ・システムが引き起こすカールや波を
減少するのに有用である。

【０００２】

【従来の技術】現在のレーザ印字システムの技術では、
印字したばかりのテキストやグラフィックを載せた媒体
または紙を、フューザ・ローラとアイドラ加圧ローラに
挟んで通し、テキストやグラフィックを媒体上に焼き込
む、または溶かし込むのが、ふつうの手法である。これ
によって、媒体の表面がこすれて汚れる可能性が除去さ
れ、したがって生成した文書の不変の性質が高められ
る。媒体は、光電導性のあるドラムの表面と転写ローラ
を離れると、フューザへと導かれる。フューザにおい
て、媒体は加圧ローラとフューザ・ローラに挟まれて押
しつけられる。フューザ・ローラは、約１８０゜Ｃの温
度に加熱される。この温度において、トナーは液化し、
それによって媒体に溶けて定着する。高品質の印字を確
実にするためには、トナーは紙に対して均一に溶けなけ
ればならない。

【０００３】フューザ・ローラ自体の機械加工の許容誤
差と組立における誤差を考慮に入れるために、本発明よ
りも以前より、一般に加圧ローラは服従する材料ででき
ている。こういった材料でできているため、加圧ローラ
は、フューザ・ローラに対して押しつけるとき、変形し
がちである。紙がフューザ・ローラと加圧ローラに挟ま
れて通るとき、一定の量の媒体がフューザ・ローラに接
触した状態に保持される。この接触点は、当業者にはニ
ップ（ｎｉｐ）としても知られている。

【０００４】服従加圧ローラは、フューザ・ローラ自体
の機械加工の許容誤差を減少するかもしれないが、その
一方で、これによって印字媒体上のニップ幅が広くなり
がちである。もし全く服従しない加圧ローラが用いられ
れば、ニップ幅は最小限に減少することができる。しか
し、この配置では、フューザの組立上の機械加工の必要
な許容誤差のために、システムを大量生産することがで
きなくなってしまう。もし許容誤差がなければ、媒体の
受ける圧力は縦方向 にわたっても横方向にわたっても
ひどく変化し、したがって印字の質に悪影響を与える。

【０００５】ニップ幅が大きくなるにつれて、加熱され
たフューザ・ローラに接触する印字媒体の量は増加す
る。このことは、それに比例した量の印字媒体がフュー
ザ・ローラの屈曲にさらされる、と言い換えることがで
きる。このように、印字媒体は高温と曲線に同時にさら
される。印字媒体とトナーが冷えると、媒体はフューザ
・ローラの形状を保持しやすい。この操作の最終結果と
して、印字媒体に好ましくないカールがついてしまう。
このカールがあるために、今度は次にこの紙を扱う写真
複写機、ファクシミリ等の装置がうまく働く妨げになる
可能性がある。

【０００６】もしニップ幅が媒体の横方向と縦方向にわ
たって維持されなければ、媒体は別の方法で変形しがち
になる。こういった、ニップ幅が不均一になることは、
一般に加圧ローラとフューザ・ローラの間に働く圧力が
変化することによって引き起こされるのであるが、これ
は特有の波を印字媒体に加えることになる。波は、一般
により周期的なタイプの変形であるという点で、カール
と異なる。しかし、波も、次にこの紙を扱う装置の働き
を妨げる可能性がある、ということでは同様である。さ
らに、波がついていると、文書を積み上げたときの外観
が、専門的に発行されているものに劣る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、従来と同様の圧力を維持する一方で、服従する
ものでありながら印字媒体上に示すニップ幅がかなり小
さく、それによって印字媒体に加えられるカールと波の
両方を減少させる加圧ローラを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、電子写真式のプリンタ内に改良したフューザ装
置が提供される。この改良したフューザ装置によって、
電子写真式に印字される媒体におけるカールによる変形
と波による変形の両方が減少される。

【０００９】改良したフューザは、加熱されたフューザ
・ローラと加圧ローラ、という標準部品よりなる。加圧
ローラは、中心回転軸、中心回転軸のまわりに形成され
たシリコンラバー等の円筒形の変形可能な材料、変形可
能な材料のまわりに形成された円筒形の硬質の外部ケー
シングで構成されている。加圧ローラ、加熱されたフュ
ーザ・ローラは共に、それぞれの軸のまわりを回転す
る。印字媒体は、加圧ローラと加熱されたフューザ・ロ
ーラに挟まれて押しつけられ、それによって、イメージ
を印字媒体上に溶かして定着させる一方、媒体はプリン
タ内を運搬される。

【００１０】より硬い加圧ローラを用いることによっ
て、フューザ・ローラに対して従来と同様の圧力を維持
する一方で、ニップ幅を減少することができる。さら
に、加圧ローラを硬くすることで、印字媒体の全長にわ
たってニップ幅をより厳格に制御できる、という利点も
ある。このように、ニップ幅を減少しより厳格に制御す
ることによって、通常印字媒体に引き起こされる特有の
カールや波が大幅に減少される。

【００１１】本発明によって、また、加圧ローラによっ
て特定の圧力を増加して輪郭を形作ること（圧力断面）
が容易であるという利点もある。単に硬質の外部ケーシ
ングの下の変形可能な材料の一部を除去するだけで、種
々の輪郭を形作ること（断面）ができる。たとえば、円
筒の両端から変形可能な材料を除去することによって、
加圧ローラの横方向にわたって圧力を等しくすることが
できる。

【００１２】

【実施例】まず図１において、デスク・トップ型のレー
ザ・プリンタ１０の切り欠き図を示す。簡単のため、図
１においては、機械的な詳細の多くは省かれている。電
子写真式印字の当業者であれば、この図は本明細書を読
む人の目を本発明の機能に向けさせるために用いる簡略
図であることがわかるであろう。

【００１３】イメージを印字するために、印字媒体１２
が図１に示していない紙供給部から抜き出される。イメ
ージは、まず、当業者が理解している技術によって光導
電性のあるドラム２０上に写される。媒体が光導電性の
あるドラム２０と転写ローラ２２に挟まれて通るにつれ
て、イメージが光導電性のあるドラム２０から媒体１２
に転写される。媒体１２は、光導電性のあるドラム２０
と転写ローラ２２から離れると、次にフューザ２４に導
かれる。

【００１４】図１は、媒体１２がフューザ２４を通ると
きフューザ・ローラ２６と加圧ローラ２８の間に挟まれ
ることを示している。フューザ２４が高温であるため
に、イメージは印字媒体１２上に溶けて定着する。印字
媒体１２はフューザ２４を離れるが、依然として案内５
０等の適当な媒体案内手段に案内されて紙通路に沿って
いる（図２参照）。図１においては他の案内手段は示し
ていない。印字媒体１２は、最終的に出力トレー１４に
置かれる。本発明のひとつの実施例においては、加熱さ
れたフューザ・ローラ２６と単一の加圧ローラ２８を用
いている。他の実施例において、ひとつより多い加圧ロ
ーラを用いてもよい。

【００１５】次に、図２において、上述のフューザ・ロ
ーラ２６とアイドラ加圧ローラ２８の拡大断面図が示さ
れている。フューザ・ローラ２６は、中心軸に搭載され
た石英ランプ３７を含んでいる。石英ランプ３７からの
放射熱は、開放スペース３８を通じて伝わって、外部の
円筒形のローラ部材４０を加熱する。加圧ローラ２８
は、中央回転軸４１を有する。軸４１は、変形可能な材
料４２で被覆されており、それによって、加圧ローラ２
８が服従するものとなっている。この変形可能な材料と
しては多くの材料を用いることができるが、加熱された
ローラ部材４０が比較的高温に維持されるということに
留意せねばならない。この圧力と温度に耐性があること
がわかっている材料として、シリコンラバーがある。一
般に、変形可能な材料は、その上に仕上げ加工をした層
４４を有し、媒体１２が加圧ローラ２８に付着する可能
性を減少している。図２でわかるように、変形可能なシ
リコンラバー４２は、加熱されたローラ４０に及ぼす圧
力によって平らになっている、つまり変形している。こ
の圧力の結果として、媒体１２は、ニップ４８を通り抜
けるとき、加熱したローラ４０のわずかな屈曲にさらさ
れる。実際のニップ４８幅を決定するのは工学上の問題
であり、フューザ２４によって実際のニップ４８幅は異
なる。通常のフューザ２４であれば、約３ｍｍのニップ
４８幅を用いるであろう。

【００１６】次に、図３において、フューザ・ローラ２
６と本発明の服従硬質アイドラ加圧ローラ５１の拡大断
面図が示されている。従来技術と同様に、本発明の加圧
ローラ５１も中央回転軸５３を含み、シリコンタイプの
ラバー等の変形可能な材料であるシリコンラバー５２で
被覆されている。シリコンラバー５２の表面には、硬質
のケーシング５４が置かれている。この硬質のケーシン
グ５４は、様々な材料で作ることが可能である。本発明
では、いくらか服従するが相当硬く、かといってもろく
もない、という理由から、真鍮が選択されている。これ
らの特性を示す材料は他にもあるが、シリコンラバー５
２の上に密着させる上で真鍮ほど容易に加工することは
できない。しかし、外部の硬質なケーシング５４をシリ
コンラバー５２の上にすべるようにかぶせるのではな
く、シリコンラバー５２を外部の硬質なケーシング５４
と中央回転軸５３の間に注入するのであれば、加工上の
問題は大したものではないであろう。

【００１７】さらに図３において、加圧ローラ５１はフ
ューザ・ローラ２６に対して接線力を及ぼす。加圧ロー
ラ５１の外部の硬質なケーシング５４が可鍛鋳鉄のタイ
プの材料から形成されているので、いくらか服従し、そ
のために真円からわずかに変形する。しかし、外部の硬
質なケーシング５４は、図２の加圧ローラ２８と比較す
ると、かなりその真円度を保持している。外部の硬質な
ケーシング５４は、フューザ・ローラ４０や媒体１２に
おける小さく急な誤差に対しては変形する。真円からは
ずれたり、加圧ローラ５１とフューザ・ローラ４０の間
に軸のずれがあったり、といったより大きな誤差につい
ては、シリコンラバー５２が吸収する。このように、新
しい加圧ローラ５１も実際にいくらかの服従を示すが、
しかしながらこの服従動作は外部の硬質なケーシング５
４とその中のより柔らかいシリコンラバー５２の間に分
散する。

【００１８】加圧ローラ５１がその真円度をかなり保持
する結果として、ニップ４８幅、したがって加熱された
ローラ２６と接触する媒体１２の量が非常に減少する。
約０．３ｍｍ厚さの差し込み式の真鍮の管またはスリー
ブを用いると、服従する加圧ローラ２８（５１）と同じ
フューザ圧力を維持する一方で、ニップ４８幅は約半分
に減少した。加えて、硬質外部ケーシング５４を用いる
と、加圧ローラ５１の全長にわたって加圧ローラ５１が
及ぼす圧力がより均一になる。このように、媒体１２に
加える圧力がよりよく制御されることとニップ４８幅が
減少することがあいまって、媒体１２にもたらされる波
の量を減少させる。

【００１９】図３には示していないが、加圧ローラ５１
の硬質ケーシング５４のまわりに、表面が付着しない被
覆を置くことで、印字媒体１２が加圧ローラ５１に付着
する可能性を非常に減少することがわかっている。加熱
されたローラ４０上にもこういった被覆を行ってもよ
い。

【００２０】硬質外部ケーシング５４を用いることによ
り、フューザ・ローラ２６に対して加えられる圧力はそ
の特定の用途に最も適するように合わせることができ
る。通常、フューザ２４においては、加圧ローラ２８
（５１）はフューザ２４のアセンブリの末端に搭載され
る。このように搭載すると、ローラ２６、２８（５１）
の両端の圧力がより高くなる。硬質ケーシング５４の下
のシリコンラバー５２をいくらか除去することにより、
フューザ２４の横方向にわたって圧力を等しくすること
ができる。他の用途においては、ある特定の圧力断面が
必要となるかもしれない。このような断面も、単にシリ
コンラバー５２の一部を除去するだけで容易に得ること
ができる。

【００２１】本発明の好適な実施例を例示し、その形式
を説明したが、当業者には、本発明の趣旨または添付の
特許請求の範囲から逸脱することなく種々の変更を行う
ことができることが容易に明白である。

【００２２】このように、本発明に係る電子写真式プリ
ンタにおける媒体のカールや波を減少する服従硬質フュ
ージング加圧ローラを備えた装置は下記に示すように構
成することができる。 ［１］印字媒体（１２）における変形を減少させる装置
を有する電子写真式プリンタ（１０）であって、媒体運
搬経路の第一の側の加熱されたフューザ・ローラ手段
（２６）と、前記媒体運搬経路の第二の側の、前記加熱
されたフューザ・ローラ手段（２６）に近接して位置し
た加圧ローラ手段（５１）と、を含み、前記加熱された
フューザ・ローラ手段（２６）が前記加熱されたフュー
ザ・ローラ手段の軸に縦に沿った回転軸のまわりを回転
し、前記加圧ローラ手段（５１）が、中央回転軸（５
３）と、前記中央回転軸（５３）のまわりに形成した円
筒形の変形可能な材料（５２）と、前記変形可能な材料
（５２）のまわりに形成した円筒形の硬質外部ケーシン
グ手段（５４）、を含み、前記加圧ローラ手段（５１）
が中央回転軸（５３）の軸に縦に沿った回転軸のまわり
を回転し、印字媒体（１２）が前記加圧ローラ（５１）
と前記加熱されたフューザ・ローラ（２６）に挟まれて
押しつけられ、それによって前記印字媒体（１２）がプ
リンタ（１０）内を運搬して電子写真式プリンタ（１
０）内で作動し電子写真式印字媒体（１２）における変
形を減少する装置である。

【００２３】［２］前記円筒形の変形可能な材料（５
２）がシリコンラバーである上記［１］に示した装置で
ある。

【００２４】［３］前記円筒形の硬質外部ケーシング手
段（５４）が硬質の可鍛鋳鉄材料から構成されている上
記［１］に示した装置である。

【００２５】［４］前記硬質の可鍛鋳鉄材料が真鍮であ
る上記［３］の装置である。

【００２６】［５］媒体運搬経路の第一の側の、自らの
軸に縦に沿った回転軸のまわりを回転する、加熱された
フューザ・ローラ手段（２６）と、前記媒体運搬経路の
第二の側の、前記加熱されたフューザ・ローラ手段（２
６）に近接して位置した加圧ローラ手段（５１）と、を
含み、前記加圧ローラ手段（５１）が、中央回転軸（５
３）と、前記中央回転軸（５３）のまわりに形成した円
筒形のシリコンラバー材料（５２）と、前記シリコンラ
バー材料（５２）のまわりに形成した真鍮の硬質外部ケ
ーシング（５４）、を含み、前記加圧ローラ手段（５
１）が中央回転軸（５３）の軸に縦に沿った回転軸のま
わりを回転し、印字媒体（１２）が前記加圧ローラ（５
１）と前記加熱されたフューザ・ローラ（２６）に挟ま
れて押しつけられ、それによって前記印字媒体（１２）
がプリンタ（１０）内を運搬され、前記印字媒体（１
２）が前記加熱されたフューザ・ローラ手段（２６）と
接触しイメージが与えられる第一の側と前記加圧ローラ
手段（５１）の前記真鍮の硬質外部ケーシング（５４）
と物理的に接触する第二の側を有し、前記加熱されたフ
ューザ・ローラ手段（２６）からの熱と前記加圧ローラ
手段（５１）からの圧力が前記イメージを前記印字媒体
に溶かして定着させることを特徴とする、電子写真式プ
リンタ（１０）内で作動し電子写真式印字媒体（１２）
における変形を減少する装置である。

【００２７】［６］前記印字媒体（１２）を受け取り、
前記印字媒体（１２）の行程をそらせてプリンタ（１
０）がさらに前記印字媒体（１２）の処理をできるよう
にする媒体案内手段（５０）をさらに含む上記［５］の
装置である。

【００２８】

【発明の効果】上記説明したように本発明に係る印字媒
体における変形を減少させる装置を有する電子写真式プ
リンタは、加圧ローラ２８（５１）とフューザ・ローラ
２６の標準部品で構成され、加圧ローラ２８（５１）は
中心回転軸の回りに形成されたシリコンラバー４２（５
２）の円筒形の変形可能な材料と、その回りに形成され
た円筒形の硬質の外部ケーシング５４で構成することに
より、フューザ・ローラ２６に対して、従来と同様の圧
力を維持する一方でニップ４８幅を減少させることがで
き、印字媒体１２に引き起こされる特有のカールや波が
大幅に減少させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフューザを通る紙経路を示す電子
写真式プリンタのハウジングの一部要部を切り欠いた斜
視図である。

【図２】同ニップ幅の広いフューザ・ローラと加圧ロー
ラの断面図である。

【図３】同ニップ幅を減少したフューザ・ローラと加圧
ローラの断面図である。

【符号の説明】

１２ 印字媒体 ２０ ドラム ２２ 転写ローラ ２４ フューザ ２６ フューザ・ローラ ２８、５１ 加圧ローラ ４２、５２ シリコンラバー ４８ ニップ ５４ 硬質ケーシング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字媒体（１２）における変形を減少さ
   せる装置を有する電子写真式プリンタ（１０）であっ
   て、 媒体運搬経路の第一の側の加熱されたフューザ・ローラ
   手段（２６）と、前記媒体運搬経路の第二の側の、前記
   加熱されたフューザ・ローラ手段（２６）に近接して位
   置した加圧ローラ手段（５１）とからなり、 前記加熱されたフューザ・ローラ手段（２６）が前記加
   熱されたフューザ・ローラ手段の軸に縦に沿った回転軸
   のまわりを回転し、前記加圧ローラ手段（５１）が、中
   央回転軸（５３）と、前記中央回転軸（５３）のまわり
   に形成した円筒形の変形可能な材料（５２）と、前記変
   形可能な材料（５２）のまわりに形成した円筒形の硬質
   外部ケーシング手段（５４）を含み、前記加圧ローラ手
   段（５１）が、中央回転軸（５３）の軸に縦に沿った回
   転軸のまわりを回転し、印字媒体（１２）が、前記加圧
   ローラ（５１）と前記加熱されたフューザ・ローラ（２
   ６）に挟まれて押しつけられ、それによって前記印字媒
   体（１２）がプリンタ（１０）内を運搬されることを特
   徴とする電子写真式プリンタ。