JPH01163789A - ヒートローラカバーを有する熱定着装置 - 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、電子写真法を用いる画像形成装置に於ける熱
定着装置に関し、少なくとも一方のローラを揺動して退
避可能とすると共にこれと連動して作動するヒートロー
ラカバーを有する熱定着装置に関する。

「従来の技術」 従来、静電感光体により感光ドラムを形成し、−様に帯
電させた該感光ドラム表面の感光体を露光して潜像を形
成し、この潜像にトナーを付着させて現像（トナー像化
）し、該トナー像を記録紙に転写すると共に、定着装置
によってトナーを記録紙上に定着させて排紙する所謂電
子写真法を利用した画像形成装器としては、電子複写機
が知られている。

このような電子写真法を利用した電子複写機では、定着
方法として一般に最も安全且つ確実と考えられている加
熱融着する方法が用いられている。この加熱融着する方
法には種々の方式があるが、なかでも熱効率が高く高速
化が可能なヒートロール方式を用いているものがほとん
どである。

ヒートロール方式とは、ニクロム線や赤外線ランプ等の
熱源によりその表面温度が約１６０℃〜２００℃に加熱
されるヒートローラと、表面を耐熱性を有し且つ弾力性
を堝する素材で形成された押圧ローラ（通常バックアッ
プローラと言う）とを隣接配置して所定の圧力で押圧付
勢【７、この両ローラ間に未定着の記録紙を通すことに
より該記録紙をヒートローラに押圧し、トナーを加熱溶
融させて記録紙上に定着する方式である。

又、上記の如ぎヒートロール方式を採用している電子複
写機にｌ±、記録紙は所定のサイズに裁断されたカット
紙（単票紙暢所謂ＰＰＣペーパ）を用いるものである。

ところで、最近では電子写真法を利用した画像形成装置
として電子複写機の他にレーザビームプリンタも普及し
つつある。

これは、ドツトに分解した画像情報を有するレーザビー
ムで感光ドラムの表面を走査して文字乃至画像を記録紙
に転写するものであり、従来のワイヤドツトｉのプリン
タと比較して音が静か（ノンインパクト）であると共に
高速での打ち出しが可能といった特徴を備えおり、ワー
プロにより作成した文古や図表等の打ち出し等に利用さ
れている。

感光ドラムに露光する光学系部分を除く他の部分の構造
は電子複写機と同一で良く、電子複写機と構成部品を共
用することも可能であることから記録紙にカット紙を使
用すると共に定着方法もヒートロール定着方式を用いる
ものが多い。

又、レーザビームプリンタは上記の如く優れた特徴を有
していることから、コンピュータの出力のプリントアウ
トにも使用したいという要求があり、このようなプリン
タでは記録紙も従来のラインプリンタに使用しているも
のと同一の連続記録紙の使用が望まれている。尚、従来
と回−・の連続記録紙とは、所謂ファンホールド紙とよ
ばれる送り穴付き折り畳み連続紙（以下、単に連続紙と
略す）のことであり、その折り畳み部分がミシン目とな
って簡単に切断可能になっているものである。

しかし、ヒートロール定着方式に連続紙を使用すると、
プリンタの印字待機中はヒートロールは何時でも定着作
用可能に加熱し続けなければならず、記録紙（ａ続紙）
は常にこの加熱されたヒートローラと抑圧ローラとの間
に抑圧挟持されていることとなって連続紙の同一箇所が
ヒートローラにより長時間加熱され、焦げ付きや火ぶく
れを起こすと言った間顯があった。

この問題を解決すべく１本願出願人は先にヒートローラ
乃至抑圧ローラのうち何れか一方を揺動可能なレバーに
装着して該レバーの揺動により両ローラを＃接可能とし
、印字待機時にはヒートローラへの記録紙の抑圧を中止
するよう構成したものを提案した。

「従来技術の問題点」 しかし乍ら、上記の如き記録紙として連続紙を使用する
プリンタの場合、連続紙を定着ローラ間（ヒートローラ
と抑圧ローラの間）にセットしなければならないと共に
紙詰まりを除いたりメンテナンスの際に作業し易いよう
上側のローラをカバーと共に外すことができるよう構成
されており、ヒートロール定着の装置でこのように一方
のローラを外した場合には高温のヒートローラが露出す
ることとなる。この為、この露出したヒートローラに誤
って接触して火傷する等の事故が後を絶たないものであ
った。

「発明の目的」 本発明は上記の如き事情に鑑み、一方のローラを外す状
ＩＳとした場合、ヒートローラカバーが自動的にヒート
ローラを覆うヒートローラカバーを有する熱定着装置の
提供、をその目的とする。

ｒ問題点を解決する為の手段」 上記目的達成の為１本発明に係るヒートローラカバーを
有する熱定Ｒ装置は、ヒートローラ乃至抑圧ローラのう
ち少なくとも一方のローラを揺動可能なレバーに装着す
ると共に、該レバーの揺動と連動して作動するヒートロ
ーラカバーを設け、前記レバーが揺動して前記両ローラ
が離れるに伴なって前記ヒートローラカバーが移動して
前記ヒートローラーの露出部分を覆うよう構成したもの
である。

「発明の実施例」 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はレーザビームプリンタ１００の概略構成図であ
り、本発明に係るヒートローラカバーを有する熟定若装
置が用いられて構成されている。

当該レーザど−ムプリンタ１００は、感光ドラム１の周
囲に、その回転方向（図中矢印により示す）に沿って、
感光ドラム１の表面の感光体を一様に帯電させる帯電部
２、画像情報に基づいてＯＮ・ＯＦＦされるレーザビー
ムにより感光ドラムｌの表面の感光体を走査する走査光
学系３、レーザビームに照射されることにより電荷が抜
は落ちてＷＩ像化した感光体部分にトナーを付着させて
トナー像化させる現像部４、記録紙としての連続紙５０
を帯電させて′Ａｋ連続紙５０にトナー像を転写する転
写部５、感光体表面の残留トナーを機械的に除去するク
リーニング部６、及び感光体表面を一様に照射して残留
している電荷を除去する除電部７、が夫々配置されてい
る。尚、転写部５は、感光ドラム１の上方側に位置する
ようなっている。

又、感光ドラムｌの前方に連続紙５０の搬送機構と、後
方に本発明に係るヒートローラカバーを看する熱定着装
置である定着部１０が配置されている。

そして、図示しない装置全体の制′４Ｂ装置により走査
光学系３及び感光ドラム１等の各作用機構を制御駆動し
て接続されたコンピュータ等からの情報を連続紙５０に
印字して出力するものである。

連続紙５０は、図中右側面から装置内に導入され、搬送
ローラ５１等の搬送機構により搬送され、転写部５に於
て感光ドラムｌからトナー像を転写され、定着部１０に
より定着された後、装置左側面から排紙される。尚１本
構成では、定着部１０の後述するバックアップローラ１
２の回転駆動によって連続紙５０の搬送も行なうように
なっている。即ち、定着部ｌＯでは定着作用を行なうば
かりでなくａ統紙５０を搬送する機能も兼ねているもの
である。又、定着終了後の連続紙５０は、印字された面
が下向き（所謂フェイスダウン状態）で排紙されるもの
である。

更に、第１図中想像線で示す如く上カバー１０４が大き
く上方に揺動してバックアップローラ１２及び転写部５
が夫々ヒートローラ１１及び感光ドラム１から離れ、連
続紙５０のセットやメンテナンスを行なうようになって
いる。

定着部１０は、側面の拡大図である第２図及び第２図の
■−■断面図である第３図に詳細に示す如く、回転駆動
される固定されたパラファー２プローラ１２と、回転自
在で揺動するヒートローラ１１とにより構成されている
。そして、前述の装置全体の制御装置により制御され、
印字時にはバックアップローラ１２にヒートローラ１１
を所定の圧力で押圧して定着作用可能とすると共に印字
待機時にはヒートローラ１１を揺動させてバックアップ
ローラ１２と隔離（即ち退避）させるよう構成されてい
るものである。

バックアップローラ１２は、アルミニウム合金製のロー
ラの表面に所定硬度のシリコンゴムを巻き付けて所定の
外径に形成し、連続紙５０の幅以上の長さとしたもので
ある。その両端で装置のシャーシである左右の側板１０
１−１０１　　（第３図には一方の側板１０１のみ図示
）に回転自在に固定されている。又、図示しない一端で
回転駆動手段としての駆動モータと連結されており、所
定の速度で回転駆動されるよう構成されている。尚、該
駆動モータは感光ドラムｌや現像部４等の他の作用機４
Ｒ部の回転駆動手段と兼用しており、バックアップロー
ラ１２はそれらと同調した速度で回転駆動される。

ヒートローラ１１は、アルミニウム合金製の所定肉厚の
円筒形のパイプであり、表面には焼き付き防止の為にフ
ッ素樹脂被膜が所定の厚さでコーティングされている。

そして、その両端で、シャツ）１４を支点として揺動可
能に設置されたレバー１３にベアリングＩＩＣを介して
回転自在に固定されている。又、円筒の内部にブラケッ
ト１１Ｂでレバー１３に支持されたハロゲンランプ１１
Ａが挿置され、該ハロゲンランプＩＩＡからの照射熱で
ヒートローラｌｌを内側から加熱して所定の表面温度（
１６０〜２００℃）を保持するよう構成されている。

レバー１３は１両側の略同形状サイドプレート１３Ａ・
１３Ａ（一方は図示せず）を連結部材１３Ｂで連結して
一体に４！成したものであり、サイドプレー）１３Ａ−
１３Ａが左右の側板１０１　・１０１間に固定されたシ
ャツ）１４に回転可能に嵌合して設置されている。そし
て、シャフト１４を中心として揺動すると、ヒートロー
ラ１１がパックアシプローラ１２に対して離接するよう
になっている。又、一方のサイドプレート１３Ａ（Ｉｌ
ｌ示偏）のヒートローラ１１取付は位置と揺動中心（シ
ャフト１４）を隔てた対称位置の上端部には、引っ張り
スプリング１５の上端が連結されている。

引っ張りスプリング１５の下端は、左右の側板１０１　
　・１０１　＃ｇに渡されたシャツ）１６に連結されて
いる。

シャツ）１６は、その両端が左右の側板１０１−１０１
に形成された上下方向の長孔１０１Ａに摺動可能に嵌合
して、左右の側板１０１−１０１間を渡されているもの
であり、第２図のＩＶ−ｆｆ断面図である第４図に示す
如く、一方の側板１０１から外側に突出する端部にロー
ラ１６Ａが回転自在に嵌合されている。シャフト１６は
引っ張りスプリング１５により上方に付勢されるが、一
端のローラ１６Ａがその上方に設置されたカム１７のカ
ム面１７Ａに当接して上方への移動は規制されている。

カム１７は、第４図のＶ−ｖ断面図である第５図に示さ
れている如く、略円形乃至ハート形の外形を呈し、偏心
位置を回転中心として該カム１７の駆動手段としてのモ
ータ１８の回転シャフト１８Ａが嵌合して固定されてい
る。即ち、中線にはカム１７は偏心カムであり、一回転
でそのカム面１８Ａが回転中心（回転シャフト１８Ａ）
に近づいたり離れたりするものである。

従って、モータ１８を回転駆動してカム」７を回転させ
ると、ローラ１６Ａと当接しているカム面１７Ａが上下
するに従ってシャフト１６も長孔１０１　Ａ内を上下に
摺動するように構成されているものである。

そして、カム１７を回転させた場合、シャフト１６のロ
ーラ１６と当接するカム面１７Ａが最下位置となると、
レバー１３の引っ張りスプリング１５［ｉ！ｉｌ定端側
全端側の引っ張り力で引き下げてし／＜　−ｔ　３をシ
ャフト１４を中心としてｔ５５図に於て左回りに揺動さ
せ、ヒートローラ１１をバックアップローラ１２に所定
の力で押圧すると共に、シャフト１６のローラ１６と当
接するカム面１７Ａが最も上方となった位りでは引っ張
りスプリングエ５は収縮しきって自由状態となってし／
＜−１３を下方に付勢しなくなり、レバー１３はヒート
ローラｌｌの自重でシャフト１４を中心として反対方向
（第５図中布回り）に揺動してヒートローラ１１がバッ
クアップローラ１２から所定Ｆ１．’Ｉ隔離れるよう構
成されている。

モータ１８は、側板１（１１の外側にハツト形のブチケ
ラ）ＩＯＩＢにより支持されて設置されている。そのブ
ラケットｌ０ＩＢの内側（側板１０１及びカム１７側）
にはラミー２トスイツチ１９−１９が回転シャツ）１８
Ａを中心として対称となる一箇所に固定設置されており
（第２図及び第４図示）、カム１７のモータ１８側に突
設されたピン１７Ｂがカム１７の半回転（１８０°回転
）毎に夫々のリミットスイッチ１９・１９のレバーに当
接してＯＮ・ＯＦＦするようになっている。

このリミットスイッチ１９−１９は、図示しない装置全
体の制ｕ４装置に接続されており、ＯＮ・ＯＦＦの状況
が入力されている。そして、このリミットスイッチ１９
・１９がＯＮ・ＯＦＦする位置は、シャツ）１６のロー
ラ１６Ａと当接するカム１７のカム面１７Ａの位置が、
最も上方である位ごと、最も下方である位ｌとなるよう
設定されているものである。尚、この最上方位置及び最
下方位ｔに於るカム面１７Ａにはローラ１６Ａが嵌合す
る凹部が形成されており、安定的に当接するようになっ
ている。

又、レバー１３の両側のサイドプレート１３Ａ−１３Ａ
のヒートローラ１１固定側の端部には、夫々揺動中心（
シャツ）１４）を中心としてギア部１３ｃが形成されて
いる。該ギア部１３Ｃは、左右の側板１０１　・１０１
間に回転自在に設置したシャフト１９に嵌合固定された
ギア１９Ａと噛合している。シャフト１９には、更にギ
ア１９Ａとは歯数の異なるギア１９Ｂがギア１９Ａに隣
接して固定されており、該ギア１９Ｂはヒートローラ１
１に回転自在に嵌合装着されたギア１１０と噛合してい
る。

ギア部１３ｃとギア１９Ａの噛合位置は、後述する定着
作用状態（ヒートローラ１１がバックアップローラ１２
に所定の圧力で押圧されている状態）ではレバー１３の
ギア部１３Ｃの上端側でギア１９Ａと噛合すると共に、
レバー１３が揺動してヒートローラ１１がバックアップ
ローラ１２から離れて退避した状態ではギア部１３Ｇの
下端側がギア１３Ａと噛合する状態となるよう構成され
ている。

ギア１１０には、その側面に第６図示の如くヒートロー
ラカバー２０が固定されている。

ヒートローラカバー２０は、メンテナンス時や連続紙５
０のセット時等に第１図に想像線で示す如く上方カバー
１０４を開放させてバックアップローラ１２を外した際
、ヒートローラ１１の前後に設けられている紙ガイド部
材１０２・１０３間に露出するヒートローラ１１を覆う
のに必要な幅と長さを有し、ヒートローラ１１と略同中
心の円弧状に形成されている。

ギア１９Ａとギア１９Ｂ及びギアＩＩＤの歯数の関係（
即ちギア比）は、レバー１３の揺動によるギア１９Ａの
回転でヒートローラカバー２０が退避位置からヒートロ
ーラ１１の上方露出部分を完全に覆うまで回動するよう
に設定されている。

尚、ヒートローラカバー２０の退避位置（即ち定着作用
状態）に於けるその上端位置は後方の紙ガイド部材１０
３より下方となっており、定着作用及び連続紙５０の搬
送を妨害しない位置となっている。又、ヒートローラカ
バー２０がヒートローラ１１の上方を覆う際にはヒート
ローラ１１は下方に揺動している為、バックアップロー
ラ１２はそのままの位置であっても（即ち上方カバーが
開放していなくても）干渉することは無い。

而して、上記の如く構成された定着部ｌＯは、前述の図
示しない制御装置に制御されて下記の如く作用するもの
である。

即ち、レーザビームプリンタ１００が印字を行なう際に
は、モータ１８によりカムエフを回転駆動してシャフト
１６の一端のローラ１６Ａと当接するカム面１７Ａが最
下位置となる状態とする。その結果前述の如くシャフト
１６が引っ張りスプリング１５を引き下げ、それによっ
てレバー１３をシャツ）１４を中心として揺動させ、バ
ックアップローラ１２にヒートローラ１１が当接してそ
れ以上揺動不能となった状態からは引っ張りスプリング
１５が伸張してヒートローラ１１をバー２クアツプロー
ラ１２に所定の力で押圧する。（第５図） この状態が定着作用状態であり、連続紙５０はバックア
ップローラ１２とヒートローラｔ　、Ｌの間に挟まって
ヒートローラ１１により加熱されると共にバックアップ
ローラ１２の回転駆動により搬送されることとなるもの
である。

印字が終ｒして連続紙５０の印字部分がバックアップロ
ーラ１２とヒートローラ１１間を通過し終ると、バーク
アツプローラ１２の回転駆動が停止されると共にモータ
１８が回転駆動されてカム１７が回転する。引っ張りス
プリング１５の付勢力によりカム１７面に当接されるロ
ーラ１６Ａはカム面１７Ａの上昇に伴なって長孔１０１
Ａに沿って上昇し、引っ張りスプリング１５が収縮しき
って自由状態に達すると、レバー１３を下方に付勢しな
くなる。その結果レバー１３はヒートローラ１１の自重
でシャフト１４を中心として図中右回りに揺動し、ヒー
トローラ１１がバックアップローラ１２から所定間隔離
れてヒートローラ１２の前後に配賃されている紙ガイド
１０２・１０３間に退避する。このレバー１３の揺動に
伴なってギア１９Ａ・ギア１９Ｂ及びギア１１０を介し
てヒートローラカバー２０が回動し、ヒートローラ１１
の上方に移動して紙ガイド１０２・１０３間に露出する
ヒートローラ１１を完全に覆う。

ヒートローラ１１がバックアップローラ１２から離れる
と、同時に連続紙５０もバックアップローラ１２から離
れてヒートローラ１１と共に下方に移動するが、この移
動は紙ガイド１０２・１０３に規制され、連続紙５０は
該紙ガイド１０２・１０３に保持されてヒートローラ１
１から隔離される。

この時カム１７は前記定着作用状態から１８０゜回転し
てローラ１６Ａと当接するカム面１７Ａは最下位置とな
っており、該カム１７の側面に固定されたビン１７Ｂが
リミットスイッチ１９の操作レバー１９Ａに当接してス
イー２チを操作する。その結果側ｖ４装置がモータ１８
の回転駆動を停止させ、この状態を維持するものである
。（第７図）前述の、上カバー１０４を大きく上方に揺
動してバックアップローラ１２及び転写部５を夫々ヒー
トローラ１１及び感光ドラムｌから離して連続紙のセー
、ト及びメンテナンスを行なう作業は、この状態（即ち
ヒートローラ１１が退避すると共にヒートローラカバー
２０がヒートローラ１１を覆っている状態）で行なう。

印字を再開する際には、モータ１８を駆動してカム１７
を１８０ｕ回転させ、レバー１３を揺動させてヒートロ
ーラ１１を所定の圧力でバックアップローラ１２に押圧
させると共にバックアップローラ１２の回転駆動を開始
すれば、定着作用状態となって定着作用と連続紙５０の
搬送を開始するものである。

尚、上記実施例では、レバー１３の揺動をカム１７によ
り行なうよう構成したが、このレバー１３の揺動はリン
ク機構により行なうようにしても良い、又、レバー１３
の揺動作動から複数のギアを介してヒートローラカバー
２０を回動させるよう構成したが、リンク機構により連
結して回動するよう構成しても良い。

更に、ヒートローラカバー２０を回動ではなくスライド
するよう構成しても良いものであり、適宜変更可能なも
のである。

「発明の効果」 本発明に係るヒートローラカバーを有する熱定１２７装
置によれば、印字待機時等の定着作用状態外にはヒート
ローラと押圧ローラとを隔離すると共に両ローラの隔離
に伴なってヒートローラカバーがヒートローラの露出部
を覆うよう構成した為、連続紙のセットやメンテナンス
の際に作業者が誤って高温のヒートローラに触れること
を防止することができる。又、何らかの原因で連続紙が
弛んでも、退避したヒートローラへの接触を防止できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るローラ退避機構を有する熱定着装
置を適用したレーザビームプリンタの概念構成図、第２
図は熱定着装置の拡大側面図、第３図は第２図の■−■
断面図、第４５１Ｉは第２図のＴＶ−ＩＶ断面図、第５
図は第４図のｖ−■断面図、第６図は第３図のｖｔ−■
断面図、第７図は第５図から作動した状態を示す図であ
る。 １・・・感光ドラム　　　１１・・・ヒートローラ１２
・・・バックアップローラ（抑圧ローラ）１３・・・レ
バー ５０・・・連続紙（記録紙） 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヒートローラと押圧ローラとを隣接配置すると共に記録
   紙を前記両ローラ間に挟んで加熱することによりトナー
   を溶融して前記記録紙に定着させる熱定着装置に於て、
   前記両ローラのうち少なくとも一方のローラを揺動可能
   なレバーに装着すると共に、該レバーの揺動と連動して
   移動するヒートローラカバーを設け、前記レバーが揺動
   して前記両ローラが離れるに伴なって前記ヒートローラ
   カバーが回動して前記ヒートローラーの露出部分を覆う
   よう構成したこと、を特徴とするヒートローラカバーを
   有する熱定着装置。