JPH03101780A - 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、従来公知の適宜の作像原埋・プロセス（例え
ば転写式あるいは直接式の電子写真法・静電記録法・磁
気記録法など）を採択したプリンタ・複写機等の画像形
成装置において、転写用紙・記録用紙等の画像担持材上
に転写して又は直接に作像担持させた未定着画像を加熱
体により熱を与えて永久固着画像として熱定着させる定
着装置に関する。

（従来の技術） 第８図に熱定着式の画像形成装置の一例を示した。本例
は転写方式電子写真プロセスを利用したレーザーどーム
プリンタである。

５１はプリンタ本体の外装筺、５２は転写紙Ｓを収納し
た用紙カセットであり、プリンタ本体のカセット装填口
に対して着脱自在に装着使用される。プリントスタート
信号によりこのカセット５２内の用紙Ｓが給紙ローラ５
３と分離部材との共働により１枚宛プリンタ本体内へ給
送される。

その給送用紙はレジストローラ５４によりプロセスカー
トリッジＣの回転感光体トラム５７と転写帯電器５５と
の間の転写部へ所要のタイミングで同期給送されてドラ
ム５７面に形成されている目的画像情報に対応した可転
写画像としのトナー画像の転写を順次に受ける。トナー
画像の転写を受けた用紙はドラム５７面から分離され、
定着装置５８内へ導入されて加熱を受け、トナー画像が
溶融して用紙面に定着する。定着装置５８を出た用紙は
ゴム製の搬送ローラ５９→上行シートパス５９ａ→排紙
ローラ６０を経由してプリンタ本体上面の排紙部６１に
出力される。

プロセスカートリッジＣは、回転ドラム型の電子写真感
光体５７（感光体ドラム）と、このドラム５７を所定の
電位に帯電する帯電器６５と、現像器６６と、ドラム面
クリーニング装置６７の４つのプロセス機器を包含して
いて、プリンタ本体内に着脱交換自在である。６２はレ
ーザーピームスキャナであり、不図示のコンピュータ・
ワードプロセッサ・画像読取り装置等のホスト装置から
人力される目的画像情報の時系列電気デジタル画素信号
に対応して変調されたレーザービームＬを出力する。そ
の出力レーザービームＬが反射ミラー６３→人射窓部６
８を介してプロセスカートリッジＣ内に入射し、帯電器
６６で均一帯電させた回転感光体ドラム５７面がドラム
母線方向に入射レーザービームＬにて走査露光されるこ
とによりドラム面に目的画像情報に対応した静電潜像が
順次に形成されていく。

その潜像が現像器６６でトナー画像として現像され、そ
のトナー画像が前記のように転写部において給送用紙Ｓ
に順次に転写される。像転写後の感光体ドラム５７面は
クリーニング装置６７で転写残りトナー等のドラム面付
着汚染物の除去がなされて清浄面化され繰り返して作像
に供される。

６４はプリンタ本体内にこもる熱気を外部へ排気して怠
・内昇温を防ぐ排気ファンである。

第９図は定着装置５８の拡大図を示している。

１０１は加熱体としての定着ローラであり、内部に熱源
としてのハロゲンランプ１０２を設けてある。定着ロー
ラ１０１はこのハロゲンランブ１０２で加熱され、その
外周面が所定の定着温度に温調管理される。１０３はこ
の定着ローラ１０１に所定の圧力をもって押圧接触させ
た加圧ローラである。

定着ローラ１０１は定着装置５８内へ導入される用紙Ｓ
の速度と略同じ周速度で用紙搬送方向に順方向に回転駆
動され、加圧ローラ１０３はそれに従動して回転する。

定着ローラ１０１と加圧ローラ１０３は上下のフレーム
１０４ａ・１０４ｂに軸受け支持されており、転写部側
から搬送されてきた画像面上向きの用紙Ｓが該定着装置
５８の入口側ガイド１０５により定着装置内へ案内され
て上記両ローラ１０１・１０３とのニップ部に導かれ、
用紙の未定着トナー画像面が加熱されている定着ローラ
１０１面に接触してニップ部を通過することにより未定
着トナー画像が熱溶融して用紙面に定着する。ニップ部
を通過した用紙は出口側ガイト１０６ａ・１０６ｂに案
内されて定着装置５８外へ出ていく。

（発明が解決しようとする問題点） 定着ローラ１０１は用紙Ｓ上の現像剤（トナー画像）を
溶融して定着させなければならないために１５０〜１８
０’Ｃもの高温に達するが、上記従来例の定着装置５８
ではフレーム１０４ａ・１０４ｂが板金であるために定
着ローラ１０１の熱を伝えやすく、又定着装置内の空気
流れにより定着ローラ１０１の熱が逃げてプリシタ本体
内部が昇湿され、モールド部品の変形や電気回路系の誤
動作を引き起こすことがある。また昇温によりプロセス
カートリッジＣ内の現像器に収納の現像剤が凝集化（融
着）して良質な画像が損なわれることがあるというよう
な問題点もある。上記の昇温による問題点はプリンタ本
体が小型になるほど顕著に現われる。その他、熱が逃げ
てしまうためにエネルギー効率の上でもムダが多い。

上記のような問題点を解決するためにフレーム１０４ａ
・１０４ｂの形状を変更しようとしても、板金では制約
が大きい上、部品点数が多くなり、コスト・組立費等が
高くなってしまう。また排気ファン６４の出力をアップ
しても限界かあり、消費電力も大きくなってしまう。

本発明は上記のような問題点を解消することを目的とす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、画像担持材上に形成担持させた未定着画像に
熱を与えて定着させる加熱体を含む定着装置であり、装
置フレームは耐熱性樹脂のモールト成形品で、かつその
内側には少なくとも加熱体に接近して位置する凸形状部
を有することを特徴とする定着装置である。

また本発明は上記の定着装置について、前記加熱体に画
像担持材を押し当てる加圧体を有する場合において前記
装置フレームは該加圧体に接近して位置する凸形状部を
有すること、加熱体に接触又は対向して定着温度検知部
材を有し、該定着温度検知部材は前記装置フレームの凸
形状部の間に配置されている、等を特徴としている定着
装置である。

（作　用） 装置フレームを耐熱性樹脂のモールド成形品とすること
で、該モールト成形フレームは板金フレームに比べてそ
れ自体装置外へ熱を伝えにくいこと、またその内側には
少なくとも加熱体に接近して位置する凸形状部を具備さ
せたことで該凸形状部が定着装置内の空気流動を抑制す
る邪魔部材としての作用をして定着装置内の空気流が減
少して該装置内の熱の装置外への流失が抑えられること
により、プリンタ内部の昇温を前記従来の定着装置使用
の場合よりも実際上３〜５°Ｃ低湯に抑えることが可能
となる。

これによりプリンタ内部の過昇温による前述したような
問題点が解消される。

加熱体に画像担持材を押圧する加圧体を有する定着装置
の場合においては上記の装置フレームにその加圧体に接
近させて凸形状部を具備させることで定着装置内の空気
流動をさらに抑制して熱流失を抑えることができる。

また定着温度検知部材は前記装置フレーム内側の凸形状
部の間に配置することにより定着温度検知部材が外部の
影響を受けにくくなり、定着温度の検知が正確化して常
に安定した定着温度管理を実行させることができる。

（実施例） 第４図は本発明に従う定着装置を具備させた画像形成装
置の一例の概略構成を示しており、木例装置も前述第８
図例の装置と同様に転写式電子写真プロセスを利用した
レーザービームプリンタであるが、装置の構成レイアウ
トはかなり異にしている。

１はプリンタ本体の外装筺、２０はその外装筺の前カバ
ー（前面ドア）であり、カバー下辺側の不図示のヒンジ
部を中心に起こし回動させて図のように外装筺前面に閉
じ込んだ状態にすることができ、逆に倒し回動させて外
装筺内部即ちプリンタ本体内部を大きく開放してプリン
タ内機器やシートパス経路の点検、ジャムシ一トの取り
除き処理（ジャム処理）、プロセスカートリッジＣの着
脱交換等を行うことができる。

２はプリンタ本体の下部に挿脱自在の用紙カセット、３
は前記プリンタ本体の前カバー２０の下部に設けた給紙
トレイである。この給紙トレイは先端側のヒンジ部３ａ
を中心に前カバー２０の前面に２点！ＪＩ線示のように
たて起こして閉じ込み格納した状憇と，実線示のように
略水平に倒し開いた使用状態とに転換自在である。４は
この給紙トレイ３に具備させた用紙サイド押えである。

給紙モード選択指定により用紙カセット２からの給紙（
カセット給紙モード）、又は給紙トレイ３からの給紙（
トレイ給紙モード）が実行される。

即ちカセット給紙モードが選択指定されたときはプリン
ト開始信号によりカセット給紙ローラ５が１回転間欠駆
動されることでカセット２内の収納転写用紙Ｓ１が分離
手段との共働で１枚宛分離給送され、搬送ローラ対６を
経てプリンタ本体内の前カバー２０寄りにおいて上方へ
搬送され、トレイ給紙ローラ８と対向ローラ８ａとの間
を経由して回転感光体ドラム９と転写ローラ１１との間
の転写部へ導入される。この場合はトレイ給紙ローラ８
は回転せず、給紙トレイ３側からの用紙給送は行われな
い。

トレイ給紙−１−Ｆ’　　が選択指定されたときはプリ
ンタ開始信号によりトレイ給紙ローラ８が回転駆動され
て分離バッド７との共働でトレイ３上のセット転写用紙
Ｓ２が１枚宛分離されてプリンタ本体内へ引込まれ該ト
レイ給紙ローラ８と対向ローラ８ａとの間を経由して回
転感光体ドラム９と転写ローラ１１との間の転写部へ導
入される。

この場合はカセット給紙ローラ５は停止状態に保たれて
いて、カセット２側からの用紙給送は行わない。

このようにしてカセット２又はトレイ３から選択的に給
送されて転写部へ導入された用紙Ｓ１又はＳ２は転写部
にて感光体ドラム９面に形成されている目的画像情報に
対応したトナー画像の転写を受けて感光体ドラム９面か
ら分離され、定着装置入口側ガイト１５に案内されて定
着装置１２の定着ローラ１３と加圧ローラ１４とのニツ
ブ部に導入される。定着ローラ１３はその内部に配設し
た熱源であるハロゲンランブ１３ａにて加熱され、その
外周面が所定の定着温度に温調管理されており、トナー
画像の転写を受けた用紙がニップ部を通過することによ
り、用紙のトナー画像担持面が定着ローラ１３に接して
加熱されトナー画像の定着がなされる。

定着ローラ１３と加圧ローラ１４のニップ部を通過した
用紙はフェースアップ排紙ローラ１６→第１図の実線示
のように第１姿勢に切換え保持されているフラッパ１７
の内面と定着装置出口ガイド１９との間→ガイド１８ａ
→フェースダウン排紙ローラ対ｌ８・１８ｂの経路でプ
リンタ本体外装筺１の上面板としてのフェースダウント
レイ２３上に画像が下向きで出力される。

又は定着ローラ１３と加圧ローラ１４のニップ部を通過
した用紙はフェースアップ排紙ローラ１６→第１図の２
点鎖線示のように第２姿勢に切換え保持されているフラ
ッパ１７の下辺側ガイド面１７ａに案内されて、プリン
タ本体の前カバー２０から前方へｇＡ−り出させた着脱
自在のフェースアップトレイ２０ａに画像面上向きで出
力される。

フラッパ１７の第１又は第２姿勢の切換えはオペレータ
の手動操作又は自動制御信号により４；れろ６ プロセスカートリッジＣは感光体ドラム９・帯電ローラ
２５・現像装置２６・クリーニング装置２７の４つのプ
ロセス機器を包含させてなる。

２２はレーザービームスキャナである。感光体ドラム９
に対する作像プロセスは前述第８図例プリンタと同じで
ある。２１はプリンタ内部の熱気こもりを防ぐ排熱ファ
ンである。

第１図の定着装置拡大図において、１２０は定着装置の
フレームであり、このフレームは本発明に従って耐熱性
樹脂、本実施例ではＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂）を用いたモールド成形品である。このフレーム
に定着ローラ１３・加圧ローラ１４・人口ガイト側１５
・出口側ガイド１９を固定して配設してある。

また該フレーム１２０の内側には定着ローラ１３に接近
して位置する凸形状部（突出部）１２０ａを一休に成形
具備させてある。

而して装置フレーム１２０を耐熱性樹脂のモールト成形
品とすることで、該フレームは板金フレームに比べてそ
れ自体装置外へ熱を伝えにくいこと、また凸形状部１２
０ａの存在により定着装置内の空気流動が抑制されて該
装置内の空気流が減少して装置内の熱の装置外への流失
が抑えれらることでプリンタ内部の昇温か抑えられる。

また木例の定着装置は第２図に示すように、定着ローラ
１３の両端部側において定着装置フレーム１２０、定着
ローラ軸受け１２０ｂ、加圧ローラ１４を定着ローラ１
３に一定圧で付勢する加圧板１２００等で実質的に隙間
をなくし、定着装置両サイドからの空気の流れも遮断し
ている。

上記の構戒により本実施例定着着装置ではプリンタ内昇
温を従来の板金フレーム型の定着装置を用いた場合より
３〜５°Ｃ低温に抑えることかできた。

又、上記構成においては定着装置１２を通通した用紙Ｓ
，又はＳ２のカールも減少する。これは定着装置１２ま
わりの空気流が少ないために用紙か定着装置１２を通過
する際に生ずる水蒸気が定着ローラ１３と定着装置人口
側ガイド１５の間に滞って用紙が吸湿するためである。

この時の効果を第３図にグラフで示す。グラフかわわか
るように上記構成によって用紙のカール量は２〜７ｍｍ
減少し、特に厚紙用紙に対して効果的である。

第５図は定着ローラ１３の温度を検知するサーミスタあ
るいはサーモススイッチ等の定着温度検知部材２４を第
１図例定着装置の耐熱性樹脂のモールド成形フレーム１
２０の凸形状部１２０ａの間に配設して具備させたもの
である。このような構成をとれば定着温度検知部材が外
部の影響を受けにくくなり、常に安定した定着温度を維
持でき、ひいては安定した画質が保証される。

第６図例は第１図例定着装置に定着ローラ１３をクリー
ニングするクリーニングパッド２５を具備させたもので
、この場合そのバッド２５の保持部材２６に設けた突出
部２６ａと、フレーム１２０の前記凸形状部１２０ａに
設けた係合穴１２０ｄに嵌人係合させることで保持部材
２６即ちクリーニングバッド２５を安定に定置配設させ
てある。このような構成をとれば部品点数を増やすこと
なくクリーニングパッド２５をしっかりと保持でき、画
像の汚れを防止できる。

第７図例は加圧ローラ１４に関してもフレーム１２０内
側に該加圧ローラ１４に接近して位置する凸形状部／２
，０（Ｌを具備させたものである。このような構成をと
れば定着装置内の空気流がさらに抑えられ、プリンタ内
昇温の抑制、定着用紙カールの減少に対してより効果的
である。

以上、加熱体としての定着ローラと、加圧ローラとを有
する定着装置について例示したか、画像担持材上に形成
担持させた未定着画像に熱を与えて定着させる加熱体は
ローラ型のものに限らず、回動ベルト型、ロット型、ブ
ロック型、熱板型、輻射熱照射型などの形態とすること
ができ、何れの場合も木発明を適用使用できる。

（発明の効果） 以上のように本発明の定着装置によれば該定着装置から
、該装置を具備させた本機内への熱放散が少なく、本機
内の過昇温が抑えられ、過昇温による前述の各種の弊害
が解消され、プリンタ等の本体の小型化設計等も可能と
なるものて、所期の目的がよく達成される。

１２は定着装置、ｌ３は定着ローラ、１４は加圧ローラ
１４、１２０は定着装置フレーム、１２０ａはその内面
側に具備させた凸形状部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像担持材上に形成担持させた未定着画像に熱を
   与えて定着させる加熱体を含む定着装置であり、装置フ
   レームは耐熱性樹脂のモールド成形品で、かつその内側
   には少なくとも加熱体に接近して位置する凸形状部を有
   することを特徴とする定着装置。
2. （２）前記加熱体に画像担持材を押し当てる加圧体を有
   する場合において前記装置フレームは該加圧体に接近し
   て位置する凸形状部を有することを特徴とする請求項１
   記載の定着装置。
3. （３）加熱体に接触又は対向して定着温度検知部材を有
   し、該定着温度検知部材は前記装置フレームの凸形状部
   の間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の
   定着装置。