JP2006178009A

JP2006178009A - プリンタの定着装置

Info

Publication number: JP2006178009A
Application number: JP2004368362A
Authority: JP
Inventors: Masaki Higashiyama; 雅樹東山
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】コンパクト化した構造のプリンタにおいて、定着用加熱ロールによって加熱された用紙から放出される蒸気を少なくして、トップカバー上で結露する水分を可及的に低減する。
【解決手段】略水平に対向させた定着用の加熱ロール８及び加圧ロール９と、両ロールにより上方へ排出される用紙Ｐの搬送方向を略水平に変更する通紙経路１０と、用紙排出ロール１１とを備え、通紙経路１０とトップカバー７との距離が短いプリンタの定着装置４において、通紙経路１０を、両ロールの接線方向ｄに対して加圧ロール９側へ傾けて（傾斜角度θ）配設し、用紙Ｐが加熱ロール８と接する時間を短くすると共に、両ロールによる挟持から解放された直後の通紙経路１０が加熱ロール８から可及的に大きく離れるようにする。これによって、両ロールから排出される用紙Ｐの温度が、通紙経路を両ロールの接線方向ｄに配設した場合に比べて可及的速やかに低下し、蒸発量が減少する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタの定着装置に関し、詳しくは定着用の加熱ロール及び加圧ロールと、該両ロールの後段に両ロールから排出される用紙の通紙経路とを備えるプリンタの定着装置に関する。

互いに対向させた加熱ロールと加圧ロールを備え、これら両ロールで用紙を挟持すると共に、排出方向へと送り出し、加熱ロールから用紙に与えられる熱及び加圧ロールにより与えられる圧力によって用紙表面の印字部（トナー）を定着させるプリンタの定着装置がある。例えば、用紙から蒸発する水分が結露障害を起こさないように、加熱ロールと加圧ロールの後段に設けたガイド板に、用紙表面に直角になるように縦板を設け、用紙から蒸発する水分が該縦板に付着するように図った装置が知られている（特許文献１参照）。

また、加熱ロールと加圧ロールの直後に、両ロールから排出される用紙に接するガイドロールを設け、このガイドロールを加熱ロールに接近離反自在に構成することによって、加熱ロールに巻き付く用紙の巻き付き角度を変更可能とした装置がある（特許文献２参照）。この装置では、用紙の厚みに応じて用紙の巻き付き角度を変更して、用紙に付与される熱量をトナーの定着に最適な量にすることができる。
特開平７−３１５６２３号公報特開平７−２６１５８６号公報

上述の定着装置には、前記特許文献１においても示唆されているように、加熱される用紙から蒸発する水分が、ロールから排出された後の通紙経路等に付着して結露し、その量が多くなった場合には、搬送中の用紙に水滴として付着し、用紙にうねり等の変形を生じさせるといった問題がある。

一方、上述の定着装置を備えるプリンタでは、全体をコンパクト化するため、及び用紙排出口をなるべく上方に配置してユーザによる用紙取出しを容易とするために、次に示す構造とすることがある。つまり、定着用の加熱ロールと加圧ロールを略水平に対向させて設け、両ロールの前段及び後段の通紙経路を略垂直方向とすると共に、両ロール後段の通紙経路を、用紙が排出口へ向かう途中で略水平へ向きを変更させる屈曲した経路とする構造のプリンタがある。

上記構造のプリンタでは、加熱ロール及び加圧ロール前後の通紙経路が略垂直になるので、両ロールの前後の通紙経路が水平であるタイプのプリンタ（例えば、特許文献１に記載のプリンタ）に比べてプリンタ全体のコンパクト化（特に前後幅）が容易であるとか、嵩だか構造である加圧ロールが、両ロール後段の用紙の通紙経路と並行ではなく、それよりも下方に位置するので、トップカバーを通紙経路により接近させて設けることができ、その点でも全体のコンパクト化が容易である等の利点がある。ところが、トップカバーが両ロール後段の通紙経路により接近する（トップカバーと通紙経路間の距離が短い）ということは、一方で加熱ロールによって加熱された用紙から立ち昇る熱気に含まれる蒸気が短い時間で、比較的温度の低いトップカバーに接触することになり、その蒸気がトップカバー裏面で結露し易くなるという不利な点も有している。

そこで、本発明は、上記構造のプリンタにおいて、加熱ロールによって加熱された用紙から放出される蒸気を可及的に少なくして、トップカバー上で結露する水分を可及的に少なくできるプリンタの定着装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１の発明は、略水平に対向させて設けた定着用の加熱ロール及び加圧ロールと、これら両ロールの上方に設けられ両ロールにより挟持されて下方から上方へと搬送される用紙を略水平な排出方向へと搬送方向を変更する通紙経路と、前記通紙経路の終端でトップカバーに接近した位置に配設され用紙を挟持して排出する用紙排出ロールとを備え、前記両ロールの上方を覆うようにトップカバーが設けられているプリンタの定着装置において、前記両ロールから排出される用紙の通紙経路を、前記両ロールの接線方向に対して加圧ロール側へ傾けて配設して、用紙の両ロールによる挟持から解放された後、用紙が加熱ロールと接する時間を短くすると共に、両ロールによる挟持解放直後の通紙経路が前記接線方向に配設された場合に比べて加熱ロールから可及的に大きく離れる構成としたことを特徴とする。

請求項２の発明は、略水平に対向させて設けた定着用の加熱ロール及び加圧ロールと、これら両ロールの上方に設けられ両ロールにより挟持されて下方から上方へと搬送される用紙を略水平な排出方向へと搬送方向を変更する通紙経路とを備え、前記両ロールの上方を覆うようにトップカバーが設けられているプリンタの定着装置において、前記両ロールから排出される用紙の通紙経路を、前記両ロールの接線方向に対して加圧ロール側へ傾けて配設したことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記両ロールから排出された直後の用紙の通紙経路が、前記接線方向に配設された場合に比べて可及的に大きく離れるようにして、該通紙経路を通過する用紙の温度が可及的速やかに下がるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、加熱ロール及び加圧ロールから上方へ排出される用紙が、加熱ロールから短時間のうちに可及的に大きく離れ、用紙の温度が比較的速やかに低下するので、用紙から放出される蒸気の量が可及的に少なく抑えられ、トップカバーと両ロール間の距離及びトップカバーと両ロール後段の通紙経路間の距離が短くても、トップカバー上で結露する水分を可及的に少なくできる。

以下、本発明の一実施形態について図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る定着装置を備えたプリンタの要部側断面図である。このプリンタ１は、図示しないパソコンに接続されて、パソコンから送信されるデータを用紙上に印字するオフィス用のプリンタであり、下方の給紙部（不図示）から給紙され、トナー転写部（不図示）で所定の画像を表面にトナー画像として転写された用紙Ｐが、給紙ロール２及びガイド板３を経て本実施形態の定着装置４へと案内搬送されて来る。そして、この定着装置４で表面Ｐａのトナー画像が定着された後、筐体５前面の排出口６から画像が形成された面Ｐａを下向きにして（フェイスダウンで）排出されるようになっている。定着装置４の直上方には、筐体５の一部を構成するトップカバー７が位置している。トップカバー７は、定着装置４のメンテナンスの時に便利なように上方へ開放自在に構成してもよい。

以下、定着装置４について詳細に説明する。本実施形態の定着装置４は、水平に対して略３０度の傾斜で対向配置された定着用の加熱ロール８及び加圧ロール９と、これら両ロール８、９の斜め上方に設けられ両ロールから排出される用紙Ｐを水平な排出方向へと搬送方向を変更して案内する通紙経路１０と、通紙経路１０の終端に配置された用紙排出ロール１１とを備えている。加熱ロール８は、内部にヒータ８ａを備え、加圧ロール９はゴムロールによって構成されると共にスプリング１２によって常時所定の圧力で加熱ロール８側へ圧接されるようになっている。

通紙経路１０は、両ロール８、９から排出される用紙Ｐを前後から案内するガイド板１３、１４と、用紙Ｐの搬送方向を略水平方向へ変更して案内する弧状ガイド板１５、１６と、下側の弧状ガイド板１５の中間に設けた従動ロール１７とから形成される。用紙排出ロール１１は、比較的大径のロール１８と該大径ロールに接して回転する２つの小径ロール１９、２０とから構成され、大径ロール１８が図示しない駆動源によって図中の矢印方向へ回転される。この用紙排出ロール１１によって用紙Ｐを排出口６へ排出すると共に、加熱ロール８及び加圧ロール９により挟持されることと、弧状の通紙経路１０を通過することによって用紙Ｐに付与されるカール癖を解消するようになっている。

そして、両ロール８、９から上方へ排出される用紙Ｐは通紙経路１０に沿って案内されて搬送方向を略９０度変更され排出口６へと搬送されるのであるが、この通紙経路１０が、本発明に従って、両ロール８、９の接線方向ｄに対して加圧ロール９側へ傾けて設けてある。具体的には、両ロール８、９から排出される用紙Ｐが、両ロールの接線方向ｄに対して加圧ロール９側へ傾斜した角度θで弧状ガイド板１５及び従動ロール１７へ進行するように、各ガイド板１３、１４、弧状ガイド板１５、１６及び従動ロール１７を配置してある。この実施形態では傾斜角度θは数度に設定してある。

次に、用紙Ｐの温度に着目して動作を詳細に説明する。両ロール８、９により挟持され、加熱ロール８により加熱された用紙Ｐは、両ロール８、９による挟持から解放された直後は、ほぼ加熱ロール８の温度と同程度の高温度（摂氏９０度程度）にまで加熱されているが、両ロール８、９から解放された後は、両ロール８、９の接線方向ｄから数度の傾斜角度θで形成されている通紙経路１０に沿って進行して、短時間のうちに加熱ロール８から離れる。従って、解放された直後では高温度であった用紙Ｐの温度が、通紙経路１０が前記接線方向ｄに配設された場合に比べて速やかに低下する。また、加熱ロール８に接している時間が、通紙経路１０が前記接線方向ｄに配設された場合に比べて短時間となっている。用紙Ｐから放出される蒸気の量は、用紙Ｐに含まれる水分量が同一とすると、両ロール８、９から解放された後の用紙Ｐの温度と、その温度の低下速度に依存するので、両ロール８、９から解放された用紙Ｐの温度が速やかに低下することによって通紙経路１０を通過する用紙Ｐから放出される蒸気の量が減少され、トップカバー７上で結露する水分が減少されることになる。通紙経路１０を通過した用紙Ｐは、用紙排出ロール１１によって挟持され、カール癖を除去された状態で排出口６から排出される。

通紙経路１０が両ロール８、９の接線方向ｄから加圧ロール９方向へ角度θで傾斜して形成されていることによる用紙温度に及ぼす影響は、通紙経路１０が逆に加熱ロール８側へ傾斜している場合を想定するとより明瞭になる。つまり、仮に、両ロール８、９から解放された用紙Ｐの通紙経路１０が加熱ロール８側へ傾斜している場合には、用紙Ｐの加熱ロール８への巻き付き量が大きくなって、加熱ロール８により用紙Ｐへ与えられる熱量が大きくなり勝ちであって、両ロール８、９から解放された直後の用紙Ｐの温度が高くなり勝ちである。さらに、両ロール８、９から解放された後の用紙Ｐが加熱ロール８から遠ざかる程度が低い（加熱ロール８と用紙Ｐとの距離が接近している状態が長く続く）ので、高温の加熱ロール８からの輻射熱を比較的長時間に亘って受けることになる。従って、用紙Ｐの温度が速やかには低下しない。結果として、この想定の場合には、通紙経路における用紙Ｐから放出される蒸気の量は、通紙経路１０を本実施形態のように設定した場合に比べて相当に多くなり、接近させて設けたトップカバー７上での結露量が多くなる。

なお、上記実施形態では、両ロール８、９から排出される用紙Ｐの通紙経路１０を、両ロール８、９の接線方向ｄから数度の角度θで加圧ロール９方向へ傾斜させたが、この傾斜角度θをさらに大きく設定することも可能である。つまり、図２に示すように、通紙経路２０と両ロール８、９の接線方向ｄのなす角度θが３０度を超える程度に設定することが可能である。ここに示す例では、用紙Ｐの排出方向をプリンタ筐体５の後方として、用紙Ｐの印字面Ｐａが上を向くフェイスアップ方式の用紙排出としている。

また、フェイスダウン方式の用紙排出構造で傾斜角度θを大きく設定する場合には、図３に示したように、両ロール８、９を通過した後の通紙経路３０の屈曲度が大きくなるので、用紙Ｐに付与されるカール癖が強くなり勝ちであり、排出口６から排出される用紙Ｐにカール癖が残らないようにするためには、傾斜角度θの設定が次のように制限される。つまり、カール癖は用紙排出ロール１１によってのみ除去されるので、傾斜角度θは、用紙排出ロール１１によるカール癖の除去性能を超えるカール癖を与えるような角度以内とされる。

本発明の一実施形態に係るプリンタの定着装置の側断面図。同他の実施形態に係るプリンタの定着装置の概略側面図。同さらに他の実施形態に係るプリンタの定着装置の概略側面図。

符号の説明

１プリンタ
４定着装置
６排出口
７トップカバー
８加熱ロール
９加圧ロール
１０通紙経路
１１用紙排出ロール
２０通紙経路
３０通紙経路
ｄ接線方向
θ 傾斜角度

Claims

略水平に対向させて設けた定着用の加熱ロール及び加圧ロールと、これら両ロールの上方に設けられ両ロールにより挟持されて下方から上方へと搬送される用紙を略水平な排出方向へと搬送方向を変更する通紙経路と、前記通紙経路の終端でトップカバーに接近した位置に配設され用紙を挟持して排出する用紙排出ロールとを備え、前記両ロールの上方を覆うようにトップカバーが設けられているプリンタの定着装置において、
前記両ロールから排出される用紙の通紙経路を、前記両ロールの接線方向に対して加圧ロール側へ傾けて配設して、用紙の両ロールによる挟持から解放された後、用紙が加熱ロールと接する時間を短くすると共に、両ロールによる挟持解放直後の通紙経路が前記接線方向に配設された場合に比べて加熱ロールから可及的に大きく離れる構成としたことを特徴とするプリンタの定着装置。
略水平に対向させて設けた定着用の加熱ロール及び加圧ロールと、これら両ロールの上方に設けられ両ロールにより挟持されて下方から上方へと搬送される用紙を略水平な排出方向へと搬送方向を変更する通紙経路とを備え、前記両ロールの上方を覆うようにトップカバーが設けられているプリンタの定着装置において、
前記両ロールから排出される用紙の通紙経路を、前記両ロールの接線方向に対して加圧ロール側へ傾けて配設したことを特徴とするプリンタの定着装置。
前記両ロールから排出された直後の用紙の通紙経路が、前記接線方向に配設された場合に比べて可及的に大きく離れるようにして、該通紙経路を通過する用紙の温度が可及的速やかに下がるようにしたことを特徴とする請求項２に記載のプリンタの定着装置。