(57)【要約】【課題】印刷待機時間が短くて印刷初期でも印刷むらが生じないようにする。【解決手段】定着装置を形成する定着ローラ９のローラ本体２２と被覆層２４との間に介在させた発熱体２３が、横幅Ｈをローラ本体２２の軸方向長さとほぼ同一に設定し縦幅をローラ本体２２の外周長さとほぼ同一に設定した絶縁フイルム２５と、該絶縁フイルム２５にそのフイルム２５のほぼ横幅Ｈ分の長さで縦幅方向に所定間隔をおいて多数平行に配列した横線部２６ａ及び該各横線部２６ａを直列状に接続する多数の縦線部２６ｂからなる発熱線２６とを有し、絶縁フイルム２５をローラ本体２２の外周面に巻回して該絶縁フイルム２５の側縁２５ａどうしを当接させ、ローラ本体２２と発熱体２３との間に弾性層２８が介在されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内の給紙トレイから排紙ローラに至る搬送経路に沿って用紙ガイド板、トナーカートリッジ及び定着装置が配置されると共に、トナーカートリッジの近傍にスキャナユニットが配置されたレーザプリンタであって、前記定着装置が互いに圧接する定着ローラと弾性層を外嵌させた押さえローラとにより形成され、前記定着ローラが、剛体からなる円筒状ローラ本体と、該ローラ本体に螺旋状に巻回したテープ状発熱体と、該発熱体に外嵌させた金属製被覆層とを有し、印刷指令信号に基づいてスキャナユニットからレーザビームを走査することによりトナーカートリッジの感熱体ドラムに静電潜像を形成し、その静電潜像に付着させたトナーを用紙に転写し、その用紙を定着装置の定着ローラと押さえローラとの間に通して転写したトナーを用紙に定着させるようにした画像形成機において、前記テープ状発熱体に代えてフイルム状発熱体を用い、該発熱体が、横幅をローラ本体の軸方向長さとほぼ同一に設定し縦幅をローラ本体の外周長さとほぼ同一に設定した絶縁フイルムと、該絶縁フイルムにそのフイルムのほぼ横幅分の長さで縦幅方向に所定間隔をおいて多数平行に配列した横線部及び該各横線部を直列状に接続する多数の縦線部からなる発熱線とを有し、前記絶縁フイルムをローラ本体の外周面に巻回して該絶縁フイルムの側縁どうしを当接させ、前記定着ローラの金属製被覆層に代えて熱収縮性耐熱フイルムが用いられ、前記定着ローラのローラ本体と発熱体との間に弾性層が介在されていることを特徴とする画像形成機の定着装置。
【請求項２】
筐体内の給紙トレイから排紙ローラに至る搬送経路に沿って用紙ガイド板、トナーカートリッジ及び定着装置が配置されると共に、トナーカートリッジの近傍にスキャナユニットが配置され、前記定着装置が互いに圧接する定着ローラと弾性層を外嵌させた押さえローラとにより形成され、前記定着ローラが、剛体からなる円筒状ローラ本体と、該ローラ本体に巻回した発熱体と、該発熱体に外嵌させた被覆層とを有しており、印刷指令信号に基づいてスキャナユニットからレーザビームを走査することによりトナーカートリッジの感熱体ドラムに静電潜像を形成し、その静電潜像に付着させたトナーを用紙に転写し、その用紙を定着装置の定着ローラと押さえローラとの間に通して転写したトナーを用紙に定着させるようにした画像形成機において、前記発熱体が、横幅をローラ本体の軸方向長さとほぼ同一に設定し縦幅をローラ本体の外周長さとほぼ同一に設定した絶縁フイルムと、該絶縁フイルムにそのフイルムのほぼ横幅分の長さで縦幅方向に所定間隔をおいて多数平行に配列した横線部及び該各横線部を直列状に接続する多数の縦線部からなる発熱線とを有し、前記絶縁フイルムをローラ本体の外周面に巻回して該絶縁フイルムの側縁どうしを当接させたことを特徴とする画像形成機の定着装置。
【請求項３】
前記定着ローラの被覆層が熱収縮性耐熱フイルムからなることを特徴とする請求項２に記載の画像形成機の定着装置。
【請求項４】
前記定着ローラのローラ本体と発熱体との間に弾性層が介在されていることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成機の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷までの待機時間が短くて印刷初期でも印刷むらが生じないようにしたレーザプリンタや複写機などの画像形成機の定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタの一例として図５に示すものがある。これは、筐体１内の給紙トレイ２から排紙ローラ３に至る搬送経路Ｌに沿って用紙ガイド板４、トナーカートリッジ５及び定着装置６が配置されると共に、トナーカートリッジ５の近傍にスキャナユニット７が配置されており、前記定着装置６が互いに圧接する定着ローラ９と押さえローラ１０とにより形成されている。１１は給紙トレイ２から用紙Ｐを１枚ずつ供給するための給紙ローラ、１２は用紙Ｐを用紙ガイド板４に沿って搬送するための複数の駆動ローラ、１３は手差しローラ、１４は筐体１の上面に形成した用紙受け凹部である。
【０００３】
前記定着装置６の技術として特許文献１に記載したものがある。これは、図６に示すように、定着ローラ９が、剛体からなる円筒状ローラ本体１６と、該ローラ本体１６に螺旋状に巻回したテープ状発熱体１７と、該発熱体１７に外嵌させた被覆層１８とを有している。なお、１９，２０は断熱層、２１は離型層である。また、押さえローラ１０に例えばシリコンゴムからなる弾性層１０ａを外嵌させており、その弾性層１０ａを定着ローラ９に圧接させることにより、用紙搬送方向ａにニップｎが形成される。
【０００４】
印刷手順を説明すると、コンピュータからの印刷指令信号に基づいてスキャナユニット７からレーザビームを走査することによりトナーカートリッジ５の感熱体ドラム５ａに静電潜像が形成され、その静電潜像に付着したトナーが給紙トレイ２から用紙ガイド板４に沿って搬送した用紙Ｐに転写され、その用紙Ｐを定着ローラ９と押さえローラ１０との間に通すことによりトナーが用紙Ｐに焼き付けられ、これにより印刷を完了した用紙Ｐが排紙ローラ３により用紙受け凹部１４に搬出される。
【０００５】
上記構成によれば、定着ローラ９の外周面から発熱体１７までの間隔ｄが例えば０．２ｍｍ程度であって、極めて接近しているため、電源投入時の温度（例えば２０°Ｃ）を印刷可能の温度（例えば１６０°Ｃ）にするまでの昇温時間を１０秒以内に設定することができ、待機時間を著しく短縮することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３４３８５０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、定着ローラ９の外周面から発熱体１７までの間隔ｄが極めて小さくて、該発熱体１７の微細な温度変化が定着ローラ９の外周面に直接的に現れやすい構造であり、しかも、発熱体１７がローラ本体１６に螺旋状に巻回されており、該発熱体１７を形成する発熱線１７ａがニップｎに対して交差しているから（図７参照）、定着ローラ９の外周面の温度が該定着ローラ９の軸心Ｏに沿って高温部と低温部とが交互に生じて温度変化が激しい。このため、印刷初期に、定着ローラ９と押さえローラ１０との間を通過した用紙Ｐに印刷むらが生じることがある。
【０００８】
また、定着ローラ９の被覆層１８がアルミニウムなどの金属製筒体により形成されているため、その被覆層１８をローラ本体１６に嵌着させるためには、まず、被覆層１８を加熱して拡径させた状態でローラ本体１６に外嵌させた後、冷却して縮径させることにより、その被覆層１８をローラ本体１６に嵌着させる必要があり、その嵌着に手間と時間とがかかって面倒である。
【０００９】
更に、定着ローラ９の外周面が弾性変形されない構造になっているから、押さえローラ１０の弾性層１０ａだけを弾性変形させてニップｎを形成しており、該弾性層１０ａだけではニップｎの幅を十分に確保することが困難であり、この点でも印刷初期に印刷むらが生じやすい。
【００１０】
そこで、前記弾性層１０ａを軟質にすることよりニップｎの幅を広げることが考えられるが、これでは、用紙Ｐを定着ローラ９に押し付ける押付力が弱くなり、印刷むらが一層生じやすくなる。
【００１１】
本発明は、上記従来の欠点に鑑み、印刷までの待機時間が短くて印刷初期でも印刷むらが生じないようにした画像形成機の定着装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、筐体内の給紙トレイから排紙ローラに至る搬送経路に沿って用紙ガイド板、トナーカートリッジ及び定着装置が配置されると共に、トナーカートリッジの近傍にスキャナユニットが配置されたレーザプリンタであって、前記定着装置が互いに圧接する定着ローラと弾性層を外嵌させた押さえローラとにより形成され、前記定着ローラが、剛体からなる円筒状ローラ本体と、該ローラ本体に螺旋状に巻回したテープ状発熱体と、該発熱体に外嵌させた金属製被覆層とを有し、印刷指令信号に基づいてスキャナユニットからレーザビームを走査することによりトナーカートリッジの感熱体ドラムに静電潜像を形成し、その静電潜像に付着させたトナーを用紙に転写し、その用紙を定着装置の定着ローラと押さえローラとの間に通して転写したトナーを用紙に定着させるようにした画像形成機において、前記テープ状発熱体に代えてフイルム状発熱体を用い、該発熱体が、横幅をローラ本体の軸方向長さとほぼ同一に設定し縦幅をローラ本体の外周長さとほぼ同一に設定した絶縁フイルムと、該絶縁フイルムにそのフイルムのほぼ横幅分の長さで縦幅方向に所定間隔をおいて多数平行に配列した横線部及び該各横線部を直列状に接続する多数の縦線部からなる発熱線とを有し、前記絶縁フイルムをローラ本体の外周面に巻回して該絶縁フイルムの側縁どうしを当接させ、前記定着ローラの金属製被覆層に代えて熱収縮性耐熱フイルムが用いられ、前記定着ローラのローラ本体と発熱体との間に弾性層が介在されていることを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、定着ローラの外周面から発熱体までの間隔が極めて小さいから、電源投入時の温度から印刷可能の温度にするまでの昇温時間が短くなり、待機時間を著しく短縮することができることは勿論のこと、発熱体を形成する発熱線の主体である横線部が定着ローラのほぼ全長にわたってニップに対して平行に配列されており、該定着ローラの外周面の温度がその軸心に沿って一定しているので、印刷初期でも、その定着ローラと押さえローラとの間を通過する用紙に対して印刷むらが生じないようにして鮮明な印刷を施すことができ、これによって、使い勝手の良いレーザプリンタを提供することができる。
【００１４】
また、熱収縮性耐熱フイルムからなる被覆層をローラ本体に外嵌させた後、加熱するだけで、その被覆層を収縮させてローラ本体に迅速容易に嵌着させることができる。
【００１５】
更に、押さえローラと定着ローラとの両方に弾性層が設けられており、該両ローラの外周面が弾性変形可能に形成されているから、前記両弾性層の硬度を高く維持したままで、その両ローラ間のニップの幅を従来に比べて十分に大きくすることができ、これによって、印刷初期でも印刷むらが生じないようにして一層鮮明な印刷を施すことができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、筐体内の給紙トレイから排紙ローラに至る搬送経路に沿って用紙ガイド板、トナーカートリッジ及び定着装置が配置されると共に、トナーカートリッジの近傍にスキャナユニットが配置され、前記定着装置が互いに圧接する定着ローラと弾性層を外嵌させた押さえローラとにより形成され、前記定着ローラが、剛体からなる円筒状ローラ本体と、該ローラ本体に巻回した発熱体と、該発熱体に外嵌させた被覆層とを有しており、印刷指令信号に基づいてスキャナユニットからレーザビームを走査することによりトナーカートリッジの感熱体ドラムに静電潜像を形成し、その静電潜像に付着させたトナーを用紙に転写し、その用紙を定着装置の定着ローラと押さえローラとの間に通して転写したトナーを用紙に定着させるようにした画像形成機において、前記発熱体が、横幅をローラ本体の軸方向長さとほぼ同一に設定し縦幅をローラ本体の外周長さとほぼ同一に設定した絶縁フイルムと、該絶縁フイルムにそのフイルムのほぼ横幅分の長さで縦幅方向に所定間隔をおいて多数平行に配列した横線部及び該各横線部を直列状に接続する多数の縦線部からなる発熱線とを有し、前記絶縁フイルムをローラ本体の外周面に巻回して該絶縁フイルムの側縁どうしを当接させたことを特徴としている。
【００１７】
上記構成によれば、定着ローラの外周面から発熱体までの間隔が極めて小さいから、電源投入時の温度から印刷可能の温度にするまでの昇温時間が短くなり、待機時間を著しく短縮することができることは勿論のこと、発熱体を形成する発熱線の主体である横線部が定着ローラのほぼ全長にわたってニップに対して平行に配列されており、該定着ローラの外周面の温度がその軸心に沿って一定しているので、印刷初期でも、その定着ローラと押さえローラとの間を通過する用紙に対して印刷むらが生じないようにして鮮明な印刷を施すことができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記定着ローラの被覆層が熱収縮性耐熱フイルムからなることを特徴としている。
【００１９】
上記構成によれば、熱収縮性耐熱フイルムからなる被覆層をローラ本体に外嵌させた後、加熱するだけで、その被覆層を収縮させてローラ本体に迅速容易に嵌着させることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記定着ローラのローラ本体と発熱体との間に弾性層が介在されていることを特徴としている。
【００２１】
上記構成によれば、押さえローラと定着ローラとの両方に弾性層が設けられており、該両ローラの外周面が弾性変形可能に形成されているから、前記両弾性層の硬度を高く維持したままで、その両ローラ間のニップの幅を従来に比べて十分に大きくすることができ、これによって、印刷初期でも印刷むらが生じないようにして一層鮮明な印刷を施すことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明の実施の一形態であるレーザプリンタの定着装置６を示すものであって、定着ローラ９の剛体からなるローラ本体２２と合成樹脂フイルム製被覆層２４との間にフイルム状発熱体２３を介在させたものであって、該発熱体２３は、図３の展開図に示すように、横幅Ｈをローラ本体２２の軸方向長さとほぼ同一に設定し縦幅Ｔをローラ本体２２の外周長さとほぼ同一に設定した絶縁フイルム２５と、該絶縁フイルム２５にその絶縁フイルム２５のほぼ横幅Ｈ分の長さで縦幅Ｔ方向に所定間隔αをおいて多数平行に配列した横線部２６ａ及び該各横線部２６ａを直列状に接続する多数の縦線部２６ｂからなる発熱線２６とを有し、絶縁フイルム２５をローラ本体２２の外周面に巻回して該絶縁フイルム２５の側縁２５ａどうしを当接させている。なお、２６Ａは発熱線２６の端子である。上記以外の構成で図６及び図７に示す構成と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
印刷手順を説明すると、電源釦を押すことにより、その指令信号に基づいて発熱線２６に通電して、定着ローラ９を１０秒以内に例えば１６０°Ｃに昇温させ、続いて、従来と同様の手順で定着ローラ９と押さえローラ１０との間に通した用紙Ｐにトナーが焼き付けられる。
【００２４】
上記構成によれば、定着ローラ９の外周面から発熱体２３までの間隔ｄが極めて小さいから、電源投入時の温度から印刷可能の温度にするまでの昇温時間が短くなり、待機時間を著しく短縮することができる。
【００２５】
また、図４に示すように、発熱体２３を形成する発熱線２６の主体である横線部２６ａが定着ローラ９のほぼ全長にわたってニップｎに対して平行に配列されており、定着ローラ９の外周面の温度がその軸心Ｏに沿って一定しているので、印刷初期でも、定着ローラ９と押さえローラ１０との間を通過する用紙Ｐに対して印刷むらが生じないようにして鮮明に印刷を施すことができる。
【００２６】
更に、前記定着ローラ９の被覆層２４が熱収縮性耐熱フイルムにより形成されており、その熱収縮性耐熱フイルムからなる被覆層２４をローラ本体２２に外嵌させた後、加熱するだけで、その被覆層２４を収縮させてローラ本体２２に迅速容易に嵌着させることができる。
【００２７】
しかも、定着ローラ９のローラ本体２２と発熱体２３との間にシリコンゴムなどの耐熱性弾性体からなる弾性層２８が介在されている。これによると、押さえローラ１０と定着ローラ９との両方に弾性層１０ａ，２８がが設けられており、該両ローラ９，１０の外周面が弾性変形可能に形成されているから、前記両弾性層１０ａ，２８の硬度を高く維持した状態で、その両ローラ９，１０間のニップｎの幅を従来に比べて十分に大きくすることができ（図１参照）、これによって、印刷初期でも印刷むらが生じないようにして一層鮮明な印刷を施すことができる。
【００２８】
上記構成では、レーザプリンタを例にあげて説明したが、これに限定されるわけではなく、例えば複写機などの各種画像形成機にも適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、定着ローラの外周面から発熱体までの間隔が極めて小さいから、電源投入時の温度から印刷可能の温度にするまでの昇温時間が短くなり、待機時間を著しく短縮することができることは勿論のこと、発熱体を形成する発熱線の主体である横線部が定着ローラのほぼ全長にわたってニップに対して平行に配列されており、該定着ローラの外周面の温度がその軸心に沿って一定しているので、印刷初期でも、その定着ローラと押さえローラとの間を通過する用紙に対して印刷むらが生じないようにして鮮明な印刷を施すことができ、使い勝手の良いレーザプリンタを提供することができる。
【００３０】
また、熱収縮性耐熱フイルムからなる被覆層をローラ本体に外嵌させた後、加熱するだけで、その被覆層を収縮させてローラ本体に迅速容易に嵌着させることができる。
【００３１】
更に、押さえローラと定着ローラとの両方に弾性層が設けられており、該両ローラの外周面が弾性変形可能に形成されているから、前記両弾性層の硬度を高く維持したままで、その両ローラ間のニップの幅を従来に比べて十分に大きくすることができ、これによって、印刷初期でも印刷むらが生じないようにして一層鮮明な印刷を施すことができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、定着ローラの外周面から発熱体までの間隔が極めて小さいから、電源投入時の温度から印刷可能の温度にするまでの昇温時間が短くなり、待機時間を著しく短縮することができることは勿論のこと、発熱体を形成する発熱線の主体である横線部が定着ローラのほぼ全長にわたってニップに対して平行に配列されており、該定着ローラの外周面の温度がその軸心に沿って一定しているので、印刷初期でも、その定着ローラと押さえローラとの間を通過する用紙に対して印刷むらが生じないようにして鮮明な印刷を施すことができる。
【００３３】
請求項３に記載の発明によれば、熱収縮性耐熱フイルムからなる被覆層をローラ本体に外嵌させた後、加熱するだけで、その被覆層を収縮させてローラ本体に迅速容易に嵌着させることができる。
【００３４】
請求項４に記載の発明によれば、押さえローラと定着ローラとの両方に弾性層が設けられており、該両ローラの外周面が弾性変形可能に形成されているから、前記両弾性層の硬度を高く維持したままで、その両ローラ間のニップの幅を従来に比べて十分に大きくすることができ、これによって、印刷初期でも印刷むらが生じないようにして一層鮮明な印刷を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるレーザプリンタの定着装置を示す一部切欠き側面図である。
【図２】同定着ローラの分解斜視図である。
【図３】同発熱体の展開図である。
【図４】同定着装置の正面図である。
【図５】レーザプリンタの側面図である。
【図６】従来の定着装置を示す横断面図である。
【図７】同正面図である。
【符号の説明】
１          筐体
２          給紙トレイ
３          排紙ローラ
４          用紙ガイド板
５          トナーカートリッジ
６          定着装置
７          スキャナユニット
９          定着ローラ
１０        押さえローラ
１０ａ      押さえローラの弾性層
１７        テープ状発熱体
２２        ローラ本体
２３        フイルム状発熱体
２４        被覆層
２５        絶縁フイルム
２５ａ      絶縁フイルムの側縁
２６        発熱線
２６ａ      発熱線の横線部
２６ｂ      発熱線の縦線部
２８        弾性層
Ｌ          搬送経路
Ｐ          用紙
Ｈ          絶縁フイルムの横幅
Ｔ          絶縁フイルムの縦幅
α          横線部間の間隔
【図１】
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【図２】
2004219565.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004219565.tif 000006
【図５】
2004219565.tif 000007
【図６】
2004219565.tif 000008
【図７】
2004219565.tif 000009