JP2007206389A

JP2007206389A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007206389A
Application number: JP2006025306A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Tani; 和洋谷
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2007-08-16

Abstract

【課題】レーザビームプリンタにおいて、コストアップを伴うことなく、加熱ローラの温度分布を均一にして、記録紙の左右両端部におけるトナーの定着不良を防止する。
【解決手段】加熱ローラ２０の内部にヒータ２１から出射された赤外線を加熱ローラ２０に反射する反射板２２が配設される。反射板２２は、加熱ローラ２０の中央部に対向する位置に設けられた第１反射部２２ａと、加熱ローラ２０の両端部に対向する位置に設けられた第２反射部２２ｂとを有している。レーザスキャンユニットの主走査方向における第２反射部２２ｂの単位長さあたりの面積は、第１反射部２２ａの該単位長さあたりの面積よりも大きく設定されており、これにより、加熱ローラ２２の両端部において大量の赤外線を反射させ、両端部の温度低下が抑制される。
【選択図】図２

Description

本発明は、感光体ドラムの表面にレーザビームを走査させながら照射して潜像を形成するレーザビームプリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来から、レーザビーム方式の画像形成装置（レーザビームプリンタ）においては、トナー定着のために記録紙を加熱する加熱ローラは、ハロゲンランプ等のヒータから出射された赤外線によって加熱されるように構成されている。特許文献１及び特許文献２には、加熱ローラの熱効率を高めるために、赤外線を反射する反射板を加熱ローラの内部に配設したレーザビームプリンタが示されている。
特開２００３−２２３０６４号公報特開平４−２１２９７８号公報

一般に、加熱ローラは、その内部にハロゲンランプ等を組み込むために、両端が開放された構造とされている。従って、加熱ローラの両端は、熱が逃げやすくなり、記録紙の左右両端部のトナーの定着性が悪化する傾向にある。上記いずれのレーザビームプリンタにおいても、加熱ローラの温度分布を均一にすることができないので、記録紙の左右両端部におけるトナーの定着不良を解消することができない。

また、加熱ローラの中央部と両端部とで、ヒータの巻き線密度を異ならせることによっても、加熱ローラの温度分布を均一化することも可能であるが、このようなヒータは専用設計となるため、レーザビームプリンタのコストアップを招来する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、コストアップを伴うことなく、加熱ローラの温度分布を均一にして、記録紙の左右両端部におけるトナーの定着不良を防止することができるレーザビームプリンタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、表面に感光体が塗布された感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、感光体の表面にレーザビームを走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、感光体の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、感光体ドラムの回転方向の現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙の上に転写させる転写手段と、トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、帯電手段、転写手段、及び定着手段に電力を供給する電源装置と、上記各部を収容する筐体とを備えた画像形成装置において、定着手段は、記録紙と当接される加熱ローラと、電源装置から給電されて赤外線を放出し、加熱ローラを加熱する加熱手段と、加熱手段から放出された赤外線を加熱ローラに反射させる反射板とを有し、加熱ローラは、その両端が開放されており、露光手段の主操作方向における単位長さあたりの反射板の面積は、該加熱ローラの中央部と比較して、両端部において大きくなるように形成され、これにより、加熱ローラの両端部の近傍の温度低下を抑制し得るようにしたものである。

請求項２の発明は、表面に感光体が塗布された感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、感光体の表面にレーザビームを走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、感光体の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、感光体ドラムの回転方向の現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙の上に転写させる転写手段と、トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、帯電手段、転写手段、及び定着手段に電力を供給する電源装置と、上記各部を収容する筐体とを備えた画像形成装置において、定着手段は、記録紙と当接される加熱ローラと、電源装置から給電されて赤外線を放出し、加熱ローラを加熱する加熱手段と、少なくとも加熱ローラの両端部の近傍に配設され、加熱手段から放出された赤外線を加熱ローラに反射させる反射板とを有し、加熱ローラの両端部の近傍の温度低下を抑制し得るようにしたものである。

請求項１の発明によれば、主走査方向における単位長さあたりの反射板の面積が、加熱ローラの中央部よりも両端部で大きくなるように設定されているので、加熱ローラの両端部に大量の赤外線を反射させることができる。従って、両端が開放されている加熱ローラは、一般に両端部の温度が低下し易い傾向となるが、上述した構成を採ることにより、両端部の温度低下が抑制され、加熱ローラの温度分布を均一にすることができる。これにより、安価な標準仕様の加熱手段を用いながらも、記録紙の左右両端部におけるトナーの定着不良を防止することができる。また、反射板が加熱ローラの中央部から両端部に渡って配設されているので、定着手段の熱効率が向上し、低出力かつ安価な加熱手段を使用できるようになる。

請求項２の発明によれば、反射板が少なくとも加熱ローラの両端部の近傍に配設されているので、加熱ローラの両端部に大量の赤外線を反射させることができる。これにより、加熱ローラの両端部の温度低下が抑制され、加熱ローラの温度分布を均一にすることができ、安価な標準仕様の加熱手段を用いながらも、記録紙の左右両端部におけるトナーの定着不良を防止することができる。

本発明を実施するための最良の実施形態によるレーザビームプリンタについて図面を参照して説明する。図１は、レーザビームプリンタ１の一構成例を示している。レーザビームプリンタ１は、表面に感光体が塗布されている感光体ドラム２、クリーナ３、帯電器（帯電手段）４、レーザスキャンユニット（露光手段）５、現像ブラシ（現像手段）６、転写ローラ（転写手段）７、転写ローラ７に対して記録紙Ｐの搬送方向の下流側に配置されている定着ローラ（定着手段）８、記録紙Ｐが装填される給紙トレイ９、プリント済みの記録紙Ｐが堆積される排紙トレイ１０、給紙トレイ９に装填された記録紙Ｐを感光体ドラム２の位置まで搬送する搬送機構１１、定着ローラ８が発生した熱を筐体１４の外部に排出する電動ファン１２、レーザスキャンユニット５、定着ローラ８及び搬送機構１１等に電力を供給する電源装置１３、上記各部を収容する筐体１４等によって構成されている。

クリーナ３は、感光体ドラム２の表面に付着している１行程（１回転）前のトナー及び紙粉を除去し、ドラム表面を清掃する。帯電器４は、クリーナ３によって清掃された感光体ドラム２の表面を均一に帯電させる。レーザスキャンユニット５は、帯電器４によって帯電された感光体ドラム２の表面にレーザビームＬを走査させながら照射して潜像を形成する。レーザスキャンユニット５は、電源装置１３によって給電され、レーザダイオードを発光させるための駆動電圧が印加される。現像ブラシ６は、トナーが充填されたトナーカートリッジ１５に装着されており、感光体ドラム２の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する。転写ローラ７は、感光体ドラム２の表面に対向するように設けられ、記録紙Ｐを感光体ドラム２の表面に押圧しながら記録紙Ｐの表面を帯電させて、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像を記録紙Ｐの上に転写させる。転写ローラ７には、記録紙Ｐの表面を帯電させるための転写電圧が電源装置１３より印加される。転写ローラ７によって表面に画像が形成された記録紙Ｐは、定着ローラ８に搬送される。定着ローラ８は、対向して配置された押圧ローラ１６と共に記録紙Ｐを挟みつつ熱と圧力を加えてトナーを定着させる。トナー定着のための熱は、定着ローラ８に内蔵されているヒータ２１（図２参照）から供給される。ヒータ２１には、電源装置１３によって発生された定着電圧が印加される。

図２は、定着ローラ８の構造を示している。定着ローラ８は、記録紙と当接され、記録紙にトナーを定着させるための熱を加える加熱ローラ（ローラ本体）２０と、加熱ローラ２０に赤外線を照射して加熱ローラ２０を加熱するヒータ（加熱手段）２１と、ヒータ２１から放出された赤外線を加熱ローラ２０に反射させる反射板２２とを有している。加熱ローラ２０は、記録紙を搬送するために回転駆動されるが、ヒータ２１及び反射板２２は、レーザビームプリンタ１のフレームに固定されており、回転しない。ヒータ２１には、電源装置から給電されて赤外線を放出するランプ（例えば、ハロゲンランプ）が用いられている。

加熱ローラ２０の両端は、開放されている。そのため、加熱ローラ２０の両端部は、中央部と比較して、温度が低下し易い傾向となる。そこで、レーザビームプリンタ１は、加熱ローラ２０の両端部において、反射板２２の面積を大きく設定することにより、加熱ローラ２０の両端部に大量の赤外線を反射して温度低下を抑制するように構成されている。

反射板２２は、加熱ローラ２０と同等の幅寸法を有し、加熱ローラ２０の中央部に対向する位置に設けられた第１反射部２２ａと、加熱ローラ２０の両端部に対向する位置に設けられた第２反射部２２ｂとを有している。上述したように、加熱ローラ２０の両端部の温度低下を抑制するために、レーザスキャンユニット５の主走査方向における第２反射部２２ｂの単位長さあたりの面積は、第１反射部２２ａの該単位長さあたりの面積よりも大きく設定されている。第１反射部２２ａと第２反射部２２ｂの面積比は、定着ローラ８をレーザビームプリンタ１に装着した状態で、ヒータ２１に所定の定着電圧を印加したときの加熱ローラ２０の温度を測定することにより適正化することができる。なお、反射板２２は、図２に示したように、第１反射部２２ａから第２反射部２２ｂにかけて、面積が段階的に増加する形態に限られることなく、漸増的に増加する形態であってもよい。

以上のように、本実施形態のレーザビームプリンタ１によれば、主走査方向における単位長さあたりの反射板２２の面積が、第１反射部２２ａよりも第２反射部２２ｂで大きくなるように設定されているので、加熱ローラ２２の両端部に大量の赤外線を反射させることができる。従って、両端が開放されている加熱ローラ２２は、一般に両端部の温度が低下し易い傾向となるが、上述した構成を採ることにより、両端部の温度低下が抑制され、加熱ローラ２２の温度分布を均一にすることができる。これにより、安価な標準仕様のヒータ２１を用いながらも、記録紙の左右両端部におけるトナーの定着不良を防止することができる。また、反射板２２が加熱ローラ２２の中央部から両端部に渡って配設されているので、定着ローラ８の熱効率が向上し、低出力かつ安価なヒータ２１を使用できるようになる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも加熱ローラ２２の両端部に赤外線を加熱ローラの両端部に向けて反射する反射板が設けられていればよい。また、反射板２２は、図２に示したような板状部材を屈曲させて形成したものに限られることなく、加熱ローラ２０と記録紙が当接する部分の近傍に赤外線が集中して反射されるように、板状部材を湾曲させて形成したものであってもよい。

本発明の一実施形態によるレーザビームプリンタの構成を示す図。同プリンタに適用される定着ローラの構造を示す斜視図。

符号の説明

１レーザビームプリンタ（画像形成装置）
２感光体ドラム
４帯電器（帯電手段）
５レーザスキャンユニット（露光手段）
６現像ブラシ（現像手段）
７転写ローラ（転写手段）
８定着ローラ（定着手段）
２０加熱ローラ（ローラ本体）
２１ヒータ（加熱手段）
２２反射板

Claims

表面に感光体が塗布された感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、
前記感光体の表面にレーザビームを走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、
前記感光体の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記感光体ドラムの回転方向の前記現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙の上に転写させる転写手段と、
トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、
前記帯電手段、転写手段、及び定着手段に電力を供給する電源装置と、
上記各部を収容する筐体とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段は、
記録紙と当接される加熱ローラと、前記電源装置から給電されて赤外線を放出し、前記加熱ローラを加熱する加熱手段と、前記加熱手段から放出された赤外線を前記加熱ローラに反射させる反射板とを有し、
前記加熱ローラは、その両端が開放されており、
前記露光手段の主操作方向における単位長さあたりの前記反射板の面積は、該加熱ローラの中央部と比較して、両端部において大きくなるように形成され、
これにより、前記加熱ローラの両端部の近傍の温度低下を抑制し得るようにしたことを特徴とする画像形成装置。
表面に感光体が塗布された感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、
前記感光体の表面にレーザビームを走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、
前記感光体の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記感光体ドラムの回転方向の前記現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙の上に転写させる転写手段と、
トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、
前記帯電手段、転写手段、及び定着手段に電力を供給する電源装置と、
上記各部を収容する筐体とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段は、
記録紙と当接される加熱ローラと、前記電源装置から給電されて赤外線を放出し、前記加熱ローラを加熱する加熱手段と、少なくとも前記加熱ローラの両端部の近傍に配設され、前記加熱手段から放出された赤外線を前記加熱ローラに反射させる反射板とを有し、前記加熱ローラの両端部の近傍の温度低下を抑制し得るようにしたことを特徴とする画像形成装置。