JPS6281682A - 加熱定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連続した記録用紙を用いて記録を行うレーザ
ビームプリンタ等の記録装置において、この記録用紙上
の未定着画像を加熱することで定着させる加熱定着装置
に関する。さらに詳述すると、連続記録用紙を挟む状態
に設けられた加熱定着ローラ対、及び、連続記録用紙が
搬送されているときにこの加熱定着ローラ対により連続
記録用紙を挾持するとともに連続記録用紙の搬送が停止
したときにこの挟持を解除する用紙挟持機構を備えた加
熱定着装置に関する。

〔従来の技術〕

連続記録用紙は各種プリンタ等に用いられており、高速
での記録動作が可能である。このような連続記録用紙を
用いる記録装置の加熱定着装置においては、記録動作中
には、加熱定着ローラ対により連続記録用紙を挾持し、
連続記録用紙を加熱定着ローラ対の高温部分に接触させ
て、連続記録用紙上の未定着画像を形成する熱溶融性着
色材を加熱定着させる。そして、記録動作を停止してい
る時には、加熱定着ローラ対の高温部分との長時間に亘
る接触によ、る発火を防止するために、加熱定着ローラ
対による連続記録用紙の挟持を解除して連続記録用紙を
加熱定着ローラ対の高温部分から離隔させて待機するよ
うに構成することが一般的である。

しかし、連続記録用紙を高速で搬送して記録動作の高速
化を計るためには、定着時に充分な熱を連続記録用紙に
与えるべく、加熱定着ローラ対を極めて高温にする必要
がある。それ由、上述した待機中に連続記録用紙が焼け
て変色することを防止するためには、加熱定着ローラ対
の高温部分から連続記録用紙をかなり離隔させなければ
ならず、加熱定着装置の占める部分が多くなって機器の
コンパクト化が妨げられる。

さらに、この待機中に加熱定着ローラ対からの熱によっ
て連続記録用紙が乾燥し、加熱定着ローラ対の高温部分
に向かって彎曲する状態、いわゆるカールが発生するこ
ととなる。そのため、特に連続記録用紙の両端縁部分が
加熱定着ローラ対の高温部分に近接することとなり、局
部的な変色が生じ易くなる。

そこで、上述した加熱定着装置においては、従来、記録
動作を行っていない待機中には、加熱定着ローラ対の温
度を、記録動作中よりも低くなるように制御することに
よって、機器のコンパクト化を損なわないようにしなが
ら、連続記録用紙が焼けて変色することを防止するよう
にしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述した従来構成による場合には、待機中に加
熱定着ローラ対の温度は低くなっているために、再度記
録動作を再開する時に、加熱定着ローラ対の温度が連続
記録用紙上の未定着画像を充分に加熱定着するに足る温
度に達するまでに若干の時間を要し、そのために、記録
動作の能率が低下する虞れがあった。

本発明の目的は、上記実情に鑑み、機器のコンパクト化
、並びに、記録動作の効率化をともに阻碍することなく
、連続記録用紙の加熱定着ローラ対からの熱による変色
を防止することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による加熱定着装置の特徴構成は、加熱定着ロー
ラ対の近傍に、連続記録用紙の幅方向に対するカールを
規制するカール規制部材を設けるとともに、加熱定着ロ
ーラ対と連続記録用紙との間へ連続記録用紙に対する冷
却風を送り込む送風機を設けたことにある。

〔作　用〕

つまり、カール規制部材によって連続記録用紙が幅方向
にカールすることが規制されるから、加熱定着ローラ対
からの熱によって連続記録用紙が乾燥しても、連続記録
用紙が加熱定着ローラ対の高温部分に近接することはな
い。

しかも、送風機からの冷却風によって連続記録用紙が冷
却されているから、加熱定着ローラ対の温度を、短時間
で定着が可能な熱を連続記録用紙に与えるに足る高い温
度に常に維持していても、待機中の連続記録用紙の温度
が上昇して変色するまでに至らないのである。

〔実施例〕

以下に、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第２図は、本発明による加熱定着装置を備えた記録装置
の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示して
いる。

入力された記録信号に応じ、パルス変調されて半導体レ
ーザ（１）から発振されたレーザ光は、コリメータレン
ズ（２）によって平行光にされ、高速回転するポリゴン
ミラー（３）の１つの鏡面で反射される。このポリゴン
ミラー（３）の回転で、鏡面のレーザ光（Ｂｏ）に対す
る傾きが変化し、それに伴って、反射後のレーザ光（Ｂ
、Ｉ）は、露光体の一例である感光体ドラム（４）の長
手方向に向かって走査される。このレーザ光（ＢＲ）は
、ｆθレンズ（Ｌ）によって収束され、表面が一様に帯
電された感光体ドラム（４）上に結像してその位置の帯
電電位を減少させる。そして、感光体ドラム（４）の回
転に伴って、上述の走査が繰り返されることによって、
感光体ドラム（４）上に静電潜像が形成される。

感光体ドラム（４）の周囲には、その表面を一様に帯電
させる帯電装置（５）、記録部分以外の部分の帯電電荷
を消滅させる像間イレーザ（６）、感光体ドラム（４）
上に形成された静電潜像にトナーを付着させて顕像化す
る現像装置（７）、その顕像を記録用紙（Ｐ）に転写す
る転写装置（８）、顕像を転写した後の感光体ドラム（
４）上の電荷を消滅させるメインイレーザ（９）、及び
、感光体ドラム（４）表面に付着した余分なトナーを除
去するクリーナ（１０）等が、その順に配設されている
。

記録用紙（Ｐ）は連続したもので、用紙ホッパ（１１）
に折り畳んで収納されている。この連続記録用紙（Ｐ）
は用紙ホッパ（１１）から引き出され、搬送用ローラ（
ｌｌａ）に巻き掛けられ、転写装置（８）部分において
、感光体ドラム（４）の表面に接触する。そして、顕像
を転写された後は、さらに搬送されて加熱定着装置（Ｆ
）を通過してその顕像を定着された後、フィードローラ
対（１２）によって用紙スタッカ（１３）に折り畳んだ
状態に収納されるようになっている。

加熱定着装置（Ｆ）は、第１図（イ）及び（ｒｌ）に示
すように、連続記録用紙（Ｐ）の搬送経路に対向配設さ
れた加熱ローラ（１４）及び加圧ローラ（１５）等から
構成されている。

図中時計方向に回転する加熱ローラ（１４）は、その内
部にヒータ（１４ａ）を備えており、このヒータ（１４
ａ）の作動によって両ローラ（１４）　、　（１５）の
間を通過する連続記録用紙（Ｐ）を加熱するようになっ
ている。一方、加圧ローラ（１５）は、軸芯（Ｐｌ）周
りでの回動自在なケーシング（１６）に、回転自在に支
持されている。そして、このケーシング（１６）の一端
に係止したコイルスプリング（１７）を、カム部材（１
８）に立設した偏心ビン（１８ａ）に係止しである。そ
して、コイルスプリング（１７）とカム部材（１８）と
によって、連続記録用紙（Ｐ）を挾持する状態と挾持し
ない状態とを切り替える用紙挟持機構（ＰＨＭ）を構成
している。

即ち、この偏心ビン（１８ａ）は、記録動作が行われて
連続記録用紙（Ｐ）が搬送されている時には、第１図（
イ）に示すように、コイルスプリング（１７）を伸ばす
位置にあるようになっている。

この状態では、コイルスプリング（１７）の付勢力によ
り、加圧ローラ（１５）は加熱ローラ（１４）に圧接さ
れ、搬送される連続記録用紙（Ｐ）を加熱ローラ（１４
）に押しつける状態で挾持するようになっている。従っ
て、両ローラ（１４）　、　（１５）の協働作業により
、連続記録用紙（Ｐ）上の未定着画像を形成するトナー
が加熱溶融され、連続記録用紙（Ｐ）上に定着されるの
である。

また、記録動作が行われず、連続記録用紙（Ｐ）が搬送
されていない時には、偏心ビン（１８ａ）は、第１図（
ＴＩ）に示すように、コイルスプリング（１７）を縮め
る位置にあるようになっている。この状態では、加圧ロ
ーラ（１５）は加熱ローラ（１４）からは離れ、両ロー
ラ（１４）　、　（１５）による連続記録用紙（Ｐ）の
挟持状態が解除されるようになっている。

この状態で、次の記録動作が開始されるまで待機するこ
ととなるが、加熱ローラ（１４）による加熱で、連続記
録用紙（Ｐ）の加熱ローラ（１４）に対向する部分の温
度が上昇する。また、加熱されて連続記録用紙（Ｐ）が
乾燥し、特にその両端縁が加熱ローラ（１４）側に捲れ
て高温の加熱ローラ（１４）の表面に近接することとな
る。従って、連続記録用紙（Ｐ）が変色してしまう虞れ
が生じる。

そこで、本発明を適用したこのレーザビームプリンタの
加熱定着装置（Ｆ）においては、加熱ローラ（１４）と
加圧ローラ（１５）とからなる加熱定着ローラ対（）Ｉ
Ｒ）の近傍に、連続記録用紙（Ｐ）の幅方向に対するカ
ールを規制するカール規制部材（Ｘ）を設けるとともに
、加熱ローラ（１４）と連続記録用紙（Ｐ）との間の空
間へ連続記録用紙（Ｐ）に対する冷却風を送り込む送風
機（２１）を設けてある。

つまり、カール規制部材（Ｘ）によって待機中の連続記
録用紙（Ｐ）が加熱ローラ（１４）の表面に近接するこ
とを防止するとともに、送風機（２１）からの冷却風に
よって待機中の連続記録用紙（Ｐ）の温度が上昇するこ
とを防止するようにしである。従って、待機中の加熱ロ
ーラ（１４）の表面温度をかなり高くした場合であって
も、連続記録用紙（Ｐ）をさほど加熱ローラ（１４）の
表面から離隔させなくても、連続記録用紙（Ｐ）が変色
することを防止することができるのである。

カール規制部材（Ｘ）は、加熱ローラ（１４）側に設け
られ、加圧ローラ（１５）の回動に同期して軸芯（Ｐ２
）周りに回動するように構成されたカール規制具（１９
）と、連続記録用紙（Ｐ）を挟んでこのカール規制具（
１９）に対向配置されたガイド板（２０）等からなって
いる。

カール規制具（１９）は、第４図に示すように、屈曲形
成した複数の鋼線（１９ａ）の両端部どうしを夫々プレ
ート部材（１９ｂ）　、　（１９ｃ）で連結した筒状の
ものである。そして、第３図（イ）ないしくハ）、及び
、第４図に示すように、このカール規制具（１９）の回
動輪芯（Ｐ２）とは反対側の端部のプレート部材（１９
ｃ）と、ロンド（２２）により連結されたブラケット（
２３）とを、一対のリンク（２４）によって枢支連結し
である。このロンド（２２）の一端には、操作アーム（
２５）が固着されており、さらに、この操作アーム（２
５）は、ロータリソレノイド（２６）に付設したカム部
材（２７）に当接している。

そして、このカール規制具（１９）は、上述したブラケ
ット（２３）に付設されたスプリング（２８）によって
、連続記録用紙（Ｐ）から離れるように付勢されている
。

記録動作に伴う加熱定着動作が行われている時には、第
３図（イ）に示すように、ロータリソレノイド（２６）
は作動しており、コイルスプリング（２８）の付勢力に
よって、カール規制具（１９）は連続記録用紙（Ｐ）か
らは離れている。従って、この時には、連続記録用紙（
Ｐ）が搬送される時の抵抗にはならない。

一方、記録動作が行われていない時には、第３図（ＩＩ
）に示すように、ロータリソレノイド（２６）が作動し
ておらず、カム部材（２７）が図中時計方向にソレノイ
ドの復帰トルクにより回動する。

これにより、操作アーム（２５）が押し上げられ、カー
ル規制具（１９）は軸芯（Ｐ２）周りに回動し、ガイド
板（２０）との間に連続記録用紙（Ｐ）を挟み込む状態
になる。従って、加熱ローラ（１４）からの熱を受けて
乾燥された連続記録用紙（Ｐ）がカールして加熱ローラ
（１４）の表面に近接することを防止できるのである。

なお、連続記録用紙（Ｐ）をセットする時には、ロータ
リソレノイド（２６）を作動させ、第３図（ハ）に示す
ように、カール規制具（１９）を連続記録用紙（Ｐ）の
搬送経路から引き離すように構成しである。

また、送風機（２１）は、第１図（イ）ないしく０）、
及び、第５図に示すように、シロッコファン（２１ａ）
　、このシロッコファン（２１ａ）を覆うケーシング（
２１ｂ）等からなっている。このケーシング（２１ｂ）
の送風口は加熱ローラ（１４）と連続記録用紙（Ｐ）と
の間に向けられている。さらに、第５図に示すように、
ケーシング（２１ｂ）の送風口近（には、シロッコファ
ン（２１ａ）から送られる冷却風の方向を、連続記録用
紙ＣＰ）の両端縁部分に規制する複数個の風向規制フィ
ン（２１ｃ）を立設しである。つまり、加熱ローラ（１
４）からの熱を受けた連続記録用紙（Ｐ）は、その両端
縁部がカールする傾向にあるので、その部分を重点的に
冷却するようにしである。

なお、第１図（イ）及び（■）において、（２９）は連
続記録用紙（Ｐ）を加熱定着ローラ対（ＨＲ）に導くガ
イド板、（３０）及び（３１）は連続記録用紙（Ｐ）に
テンションを与えるバッファアーム及びコイルスプリン
グである。

先の実施例では、カール規制部材（Ｘ）として、筒状の
カール規制具（１９）とガイド板（２０）等から構成し
たものを説明した。これに替えて、次のような変形も可
能である。

（１）第６図（イ）に示すように、連続記録用紙（Ｐ）
の全幅に亘る平板状のカール規制具（１９）とガイド板
（２０）とからカール規制部材（Ｘ）を構成する。

く２〉連続記録用紙（Ｐ）の両端縁部におけるカール発
生が多いことから、第６図（１１）に示すように、平板
状のカール規制具（１９）の、連続記録用紙（Ｐ）の両
端縁部に相当する部分以外の部分を切り欠く。

〈３〉前述のく２〉と同様の理由で、第６図（ハ）に示
すように、カール規制具（１９）として、連続記録用紙
（Ｐ）の両端縁部に対する一対の平板を設ける。

く４〉第６図（＝）に示すように、駆動されるガイドロ
ーラ（３２）と平板状のカール規制具（１９）とから、
カール規制部材を構成する。

く５〉第６図（ネ）に示すように、カール規制具（１９
）の、連続記録用紙（Ｐ）に当接する面を波形等の凹凸
状にする。

〈６〉第６図（へ）に示すように、カール規制具（１９
）の、連続記録用紙（Ｐ）に当接する面に、フェルト等
の緩衝部材（３３）を付設し、連続記録用紙（Ｐ）の損
傷、或いは、記録された文字や画像等の汚損を防止する
。

上述したものの他、カール規制部材（ｘ）の具体的構成
は適宜変更自在である。例えば、先の実施例で説明した
筒形のカール規制具（１９）を備えたカール規制部材（
Ｘ）のような、用紙との摺接抵抗の小さい構成であれば
、カール規制具（１９）を回動させず、常に連続記録用
紙（Ｐ）に当接させておいてもよい。そして、この場合
には、用紙挾持機構（ＰＨＭ）としては、連続記録用紙
（Ｐ）の搬送が停止された時に加圧ローラ（１５）を揺
動させる構成に替えて、加熱ローラ（１４）の方を揺動
させる構成にすればよい。

先の実施例では、カール規制部材（Ｘ）を、加熱定着ロ
ーラ対（ＨＲ）よりも連続記録用紙（Ｐ）の搬送下手側
に設けたものを説明したが、これに替えて、カール規制
部材（Ｘ）を、加熱定着ローラ対（ＨＲ）よりも搬送上
手側に設けるようにしてもよく、さらに、加熱定着ロー
ラ対（ＨＲ）の前後にカール規制部材（Ｘ）を設けるよ
うにしてもよい。

また、送風機（２１）は、先の実施例では、加熱定着ロ
ーラ対（ＩＩＲ）よりも連続記録用紙（Ｐ）の搬送上手
側で、かつ、加熱ローラ（１４）側に設けていた。これ
に替えて、上で述べたカール規制部材（Ｘ）の変形と同
様に、送風機（２１）を、加熱定着ローラ対（ＨＲ）よ
りも搬送下手側に設けたり、加熱定着ローラ対（ＨＲ）
の前後に設けたりしてもよい。さら番こ、送風機（２１
）を設ける位置は、加熱ローラ（１４）側であっても、
加圧ローラ（１５）側であっても、両方であってもよい
。

本発明による加熱定着装置（Ｆ）は、先の実施例で説明
したレーザビームプリンタの他、連続記録用紙（Ｐ）を
用い、熱溶融性着色材を加熱定着して記録を行う各種プ
リンタに適用することができる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明による加熱定着装置は、
カール規制部材によって待機中の連続記録用紙が加熱定
着ローラ対の高温部分に近接することを防止するととも
に、送風機からの冷却風によって待機中の連続記録用紙
の温度が上昇することを防止するものである。従って、
待機中の加熱定着ローラ対の温度をかなり高くした場合
であっても、連続記録用紙をさほど加熱定着ローラ対の
高温部分から離隔させなくても、連続記録用紙が変色す
ることを防止することができるのである。

その結果、待機時の連続記録用紙を加熱定着ローラ対の
高温部分から離隔させる量を少なくすることで、機器の
コンパクト化を計ることができ、待機中も加熱定着ロー
ラ対の温度を高温に維持することによって、記録動作を
再開した時の待ち時間を少なくすることができ、記録動
作を効率的に行えるようになった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る加熱定着装置の実施例を示し、第１
図（イ）及び（ロ）はレーザビームプリンタの加熱定着
装置部分の概略断面図で、第１図（イ）は加熱定着動作
を行っている状態、第１図（ロ）は加熱定着動作を行っ
ていない状態を示し、第２図はレーザビームプリンタの
概略断面図、第３図（イ）ないしくハ）はカール規制部
材の側面図で、第３図（イ）は加熱定着動作を行ってい
る状態、第３図（Ｉｆ）は加熱定着動作を行っていない
状態、第３図（ハ）は連続記録用紙をセットする状態を
示し、第４図はカール規制具の斜視図、第５図は送風機
の斜視図、第６図（イ）ないしく〜は夫々カール規制部
材の別の実施例を示す概略の斜視図である。 （Ｐ）・・・・・・連続記録用紙、（ＨＲ）・・・・・
・加熱定着ローラ対、（ＰＩＩＭ）・・・・・・用紙挾
持機構、（Ｘ）・・・・・・カール規制部材、（２１）
・・・・・・送風機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続記録用紙を挟む状態に設けられた加熱定着ローラ対
   、及び、連続記録用紙が搬送されているときにこの加熱
   定着ローラ対により連続記録用紙を挟持するとともに連
   続記録用紙の搬送が停止したときにこの挾持を解除する
   用紙挾持機構を備えた加熱定着装置において、前記加熱
   定着ローラ対の近傍に、連続記録用紙の幅方向に対する
   カールを規制するカール規制部材を設けるとともに、加
   熱定着ローラ対と連続記録用紙との間へ連続記録用紙に
   対する冷却風を送り込む送風機を設けてある加熱定着装
   置。