(57)【要約】【課題】電子写真法によって連続紙に印字を行うプリンタの定着器の開閉機構であって、連続紙プリンタに開閉機構周辺の各種部品との干渉を避けるための手段を設ける必要のない定着器の開閉機構を提供することである。【解決手段】一方のローラを回転可能に支持する第１のフレームと、プリンタのフレームに固定され他方のローラを回転可能に支持する第２のフレームと、一方のローラが他方に密接する方向に第１のフレームを駆動する駆動部材と、駆動部材が第１のフレームを駆動していないときに一方のローラが他方から離間させるよう第１のフレームを付勢する圧縮コイルばねと、を有する構成とすることにより、上記問題を解決した。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真法によって連続紙に印字を行うプリンタの定着器の開閉機構であって、前記開閉機構が、
定着器のヒートローラ対の一方のローラを回転可能に支持する第１のフレームと、
前記プリンタのフレームに固定され、定着器のヒートローラ対の他方のローラを回転可能に支持する第２のフレームと、
前記ヒートローラ対の一方のローラが他方に密接する方向に前記第１のフレームを駆動する駆動部材と、
前記一方のローラが他方から離間する方向に前記第１のフレームを付勢し、前記駆動部材が前記第１のフレームを駆動していないときは前記一方のローラを他方から離間させる圧縮コイルばねと、
前記第１のフレームと前記第２のフレームとを蝶番状に連結する第１の連結ピンと、
第３の連結ピンを介して前記第２のフレームに対して回転可能に取り付けられた支持シャフトと、
前記支持シャフトが挿通される第１の貫通孔と、前記第１の貫通孔に垂直に穿孔された第２の貫通孔を備え、前記支持シャフトの軸方向に移動可能な可動軸受部材と、
前記第１のフレームに固定され、前記支持シャフトが挿通される第３の貫通孔を有し、前記第３の貫通孔が前記支持シャフトと干渉しない範囲で前記第２の貫通孔内で回転可能に支持される支持ピンと、
を有し、
前記圧縮コイルばねはその両端がそれぞれ前記可動軸受部材と前記支持シャフトの端部に当接して前記支持シャフトに挿通されていることを特徴とする、定着器の開閉機構。
【請求項２】
前記駆動部材は、第２の連結ピンを介してプリンタのフレームに対して回転可能であり、その一端が前記第１のフレームを前記第２のフレームに向かって押圧付勢するカムフォロアと、
前記カムフォロアに当接し、前記カムフォロアを前記第２の連結ピン周りに回転駆動して前記カムフォロアの一端を第１の位置または第２の位置のいずれかに保持可能なカムと、
を有し、
前記カムフォロアの一端が第１の位置にあるときは、前記カムフォロアは前記一方のローラが他方に密接するよう前記第１のフレームの位置を規制し、
前記カムフォロアの一端が第２の位置にあるときは、前記カムフォロアは前記圧縮コイルばねの反発力によって前記一方のローラが他方から離間可能とするよう前記第１のフレームの位置を規制することを特徴とする、請求項１に記載の定着器の開閉機構。
【請求項３】
前記支持シャフトの少なくとも一部は、前記第１のフレームおよび／または前記第２のフレームの内部に収められていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の定着器の開閉機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法によって連続紙に印字を行うプリンタの定着器の開閉機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、連続紙を記録紙として電子写真法を利用してページ単位で画像形成するプリンタが知られている。このようなプリンタには、印刷終了後に連続紙の未印刷部分の先頭を転写位置まで引き戻して無駄紙の発生を防止する機構が具備されているものがある。また、トナーを記録紙に定着させるための定着器は、そのヒートローラ対を互いに離接可能とするための開閉機構を具備している。連続紙を引き戻す時はこの開閉機構がヒートローラ対を離間させ、連続紙にかかる摩擦抵抗を軽減する。また、印刷を行っていないときに連続紙が高温のヒートローラに密着し続けてヤケ・コゲ等が発生するのを防止するため、ヒートローラ対は離間するよう構成されている。
【０００３】
従来の開閉機構は、ヒートローラ対の一方のローラを他方から離間させるよう一方のローラを付勢するトーションばねと、一方のローラを他方に向かって付勢可能な駆動手段とを有する。即ち、駆動手段により一方のローラを他方に向かって付勢することによってヒートローラ対のローラは互いに密接して記録紙にトナーを定着可能な状態となる。一方、駆動手段による付勢を停止すると、トーションばねの反発力によってヒートローラ対の一方のローラは他方から離間する。
【０００４】
しかしながら、大型の連続紙プリンタの場合はトーションばねによって付勢されるヒートローラ対の一方が数ｋｇに達するため、トーションばねのコイル径をヒートローラ対の一方を充分に支えうる程度まで大きく設定する必要がある。また、トーションばねのコイル部分がヒートローラ対の外側に大きく張り出す形でトーションバネは取りつけられるため、ヒートローラ対の周囲にトーションばねの設置スペースを確保しなければならなかった。このため、従来の開閉機構を備えた連続紙プリンタは、トーションばねのコイルと開閉機構周辺の各種部品の干渉を避けるための手段を設ける必要があり、連続紙プリンタの部品点数増につながっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題に鑑み、連続紙プリンタに開閉機構周辺の各種部品との干渉を避けるための手段を設ける必要のない定着器の開閉機構を提供することを特徴とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の定着器の開閉機構は、一方のローラを回転可能に支持する第１のフレームと、プリンタのフレームに固定され他方のローラを回転可能に支持する第２のフレームと、一方のローラが他方に密接する方向に第１のフレームを駆動する駆動部材と、一方のローラが他方から離間する方向に第１のフレームを付勢する圧縮コイルばねと、第１のフレームと第２のフレームとを蝶番状に連結する第１の連結ピンと、第３の連結ピンを介して第２のフレームに対して回転可能に取り付けられた支持シャフトと、支持シャフトが挿通される第１の貫通孔と第１の貫通孔に垂直に穿孔された第２の貫通孔を備え支持シャフトの軸方向に移動可能な可動軸受部材と、第１のフレームに固定され支持シャフトが挿通される第３の貫通孔を有し第３の貫通孔が前記支持シャフトと干渉しない範囲で前記第２の貫通孔内で回転可能に支持される支持ピンと、を有し、圧縮コイルばねはその両端がそれぞれ前記可動軸受部材と前記支持シャフトの端部に当接して前記支持シャフトに挿通されている。
【０００７】
圧縮コイルばねはトーションばねよりもはるかに少ない設置スペースでトーションバネと同等の反発力を一方のローラに与えることが可能である。従って、本発明によれば、弾性部材を設置するためのスペースはトーションばねを弾性部材として用いるときよりもはるかに小さい。その結果、プリンタ側に開閉機構周辺の各種部品の干渉を避けるための手段を設ける必要がなく、連続紙プリンタの部品点数増を防止することができる。さらに、第２のフレームは一方のローラが他方のローラと当接するような位置と、一方のローラが他方のローラから離間するような位置との間を支持シャフトにガイドされて移動可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施形態によるプリンタは、いわゆる電子写真法を利用して印字を行うレーザービームプリンタである。
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態であるレーザビームプリンタ１０の斜視図である。図１において、プリンタ１０は、レーザ光を照射する走査光学装置１４と、走査光学装置１４からのレーザー光により潜像が形成される感光体ドラム１６と、潜像にトナーを付着してトナー像とする現像部４２と、トナー像を連続紙に転写する転写部４４と、トナー像を連続紙に定着させる定着器２２等を、ハウジング１２に収容したものである。連続紙は、ハウジング１２内に設けられた搬送機構によって、転写部４４や定着器２２を通って搬送される。
【００１０】
走査光学装置１４は、レーザーダイオードから発せられた、画像情報に応じて変調された光束をポリゴンミラー１４ａによって偏向走査するものである。ポリゴンミラー１４ａによって偏向走査された走査光は、ミラー１４ｂにより反射され、走査光学装置１４の下部に位置する感光ドラム１６表面の所定位置（照射位置）に照射される。
【００１１】
感光ドラム１６は、メインモータ８２によって図中時計回りに一定速度で回転駆動されるよう構成されている。感光ドラム１６の表面は、走査光学装置１４、現像部４２、及び転写部４４に面している。
【００１２】
転写部４４には、トナー像を連続紙に転写するための転写チャージャ４６が設けられ、転写チャージャ４６は、図示しない待避機構によって、感光ドラム１６に対して転写作用する位置（転写位置）と、転写位置から待避した位置（待避位置）との間で移動可能となっている。
【００１３】
定着器２２には、熱源を内蔵したヒートローラ１２８と、連続紙をヒートローラ１２８に密着させるためのプレスローラ１３０が、連続紙に対して上下に位置するよう設けられている。プレスローラ１３０は、開閉機構２００によって、ヒートローラ１２８に圧接する位置（作用位置）、及び離間する位置（待避位置）の間で移動可能となっている。なお、開閉機構２００の詳細な構成については後述する。
【００１４】
連続紙は、ハウジング１２の図中右側に形成された挿入口２６から挿入され、前述の転写部４４、定着器２２を通って、ハウジング１２の図中左側に設けられた排出口２８から排出される。連続紙は、転写部４４と定着器２２の間に設けられたトラクタユニット２０によって搬送される。トラクタユニット２０は、連続紙の幅方向両端に設けられた送り孔に係合するよう一定間隔で突起が設けられた１対のトラクタベルト６２と、これを駆動するプーリ６１を備えている。プーリ６１は、ステップモータであるトラクタモータ８４によって駆動される。以下の記載では、連続紙搬送路において、挿入口２６側を搬送方向上流、排出口２８側を搬送方向下流として参照する。
【００１５】
なお、メインモータ８２、トラクタモータ８４、及びヒューザモータ８６は、制御部２４によって制御される。
【００１６】
走査光学装置１４は、画像情報に基づいて感光ドラム１６にレーザー光を照射して感光ドラム１６の表面に潜像を形成する。そして、感光ドラム１６上に形成された潜像は、現像部４２においてトナーが付着し（即ち現像されて）トナー像となる。感光ドラム１６上のトナー像は、転写部４４の転写チャージャ４６によって、感光ドラム１６と転写チャージャ４６の間を搬送される連続紙に転写される。そして、転写部４４においてトナー像が転写された連続紙は、定着器２２に搬送されて加熱・加圧されて、トナー像が定着する。トナー像が定着した連続紙は、排出口２８からプリンタ１０の外部に排出される。
【００１７】
上述のとおり、本実施形態のプリンタ１０は、連続紙を使用するものである。また、プリンタ１０は、ユーザーが印字結果の確認を行ったり、あるいは印字したページを切り離したりできるように、一連の印字処理が終了すると、連続紙の印字終了ページ後端をプリンタの外に排出するよう構成されている。この際、印字が行われていないページがプリンタ内（転写部より下流）に位置することになるが、次の印字処理が行われる際に連続紙を引き戻して印字を行うことにより、連続紙を有効に利用する構成となっている。
【００１８】
連続紙を引き戻す時は開閉機構２００によってヒートローラ１２８がプレスローラ１３０から離間し、連続紙にかかる摩擦抵抗を軽減する。また、印刷が終了して連続紙の印字終了ページ後端がプリンタの外に排出された状態のときは、連続紙が高温のヒートローラ１２８に密着し続けてヤケ・コゲ等が発生するのを防止するため、開閉機構２００によってヒートローラ１２８がプレスローラ１３０から離間している。
【００１９】
この開閉機構２００について、図面を用いて以下に説明する。図１に示されるように、ヒートローラ１２８の上面および側面は第１のフレーム２２０に覆われ、プレスローラ１３０の下面および側面は第２のフレーム２３０に覆われている。第１のフレーム２２０はヒートローラ１２８を、第２のフレーム２３０はプレスローラ１３０をそれぞれ回転可能に支持している。
【００２０】
第２のフレーム２３０はハウジング１２のケースフレームに固定されている。第１のフレーム２２０は第２のフレーム２３０と連結ピン２４０を介して蝶番状に連結している。図１に示すヒートローラ１２８とプレスローラ１３０の密接状態から、第１のフレーム２２０は連結ピン２４０を支点として図１中時計回りに回転してヒートローラ１２８をプレスローラ１３０から離間させることができる。
【００２１】
第１のフレーム２２０の上面にはくの字状のカムフォロア２１３の一端２１３ａが当接している。カムフォロア２１３はその屈曲部で連結ピン２１４を介してハウジング１２のケースフレームに回転可能に支持されている。一方、カムフォロア２１３の他端２１３ｂはカム２１２と当接している。ここで、図１に示すヒートローラ１２８とプレスローラ１３０の密接状態から、カム２１２を図１中時計回りに回転駆動することにより、カム２１２とカムフォロア２１３の他端２１３ｂの当接位置は下がり、その結果カムフォロア２１３の一端２１３ａは上がる。なお、カム２１２は制御部２４によって制御されるカム駆動モータ２１１によって回転駆動される。
【００２２】
第１のフレーム２２０は圧縮コイルばねを用いた付勢部材２５０によって上方（図１において第１のフレーム２２０を時計回りに回転させる方向）に付勢されている。従って図１に示すヒートローラ１２８とプレスローラ１３０の密接状態から、カム２１２を図１中時計回りに回転駆動してカムフォロア２１３の一端２１３ａを上げると、付勢部材２５０の圧縮コイルばねの反発力によりヒートローラ１２８はプレスローラ１３０から離間する。一方、この状態からカム２１２を図１中反時計回りに回転駆動してカムフォロア２１３の一端２１３ａを下げることにより、第１のフレーム２２０は連結ピン２４０を中心に図１中反時計回りに回転してヒートローラ１２８はプレスローラ１３０に密接する。
【００２３】
図２に定着器２２および開閉機構２００の一部切りかかれた斜視図を示す。なお、図２はヒートローラ１２８がプレスローら１３０に密接している状態の定着器２２および開閉機構２００を示している。付勢部材２５０は支持シャフト２５１、連結ピン２５２、可動軸受部材２５３、支持ピン２５４、圧縮コイルばね２５５、を有する。
【００２４】
支持シャフト２５１の下端には貫通孔２５１ａが穿孔されており、この貫通孔２５１ａおよび第２のフレーム２３０の図２中手前側側面に穿孔された図示しない貫通孔に連結ピン２５２が嵌入されている。支持シャフト２５１はこの連結ピン２５２を回転中心として第２のフレーム２３０の図２中手前側側面に沿って揺動可能となっている。
【００２５】
可動軸受部材２５３は支持シャフト２５１が挿入されるシャフト用貫通孔２５３ａと、第１のフレーム２２０の図２中手前側側面に垂直な方向に穿孔された支持ピン２５４が嵌入される支持ピン用貫通孔２５３ｂとを有する。
【００２６】
支持ピン２５４には支持シャフト２５１が挿入される貫通孔を有する（後述）。支持ピン２５４の一端は第１のフレーム２２０に固定されている。支持ピン２５４は可動軸受部材２５３と共に支持シャフト２５１に沿って移動可能である。また、支持ピン２５４は可動軸受部材２５３の支持ピン用貫通孔２５３ｂと摺動しつつ揺動可能となっている。
【００２７】
また、支持シャフト２５１の下端と可動軸受部材２５３との間には圧縮コイルばね２５５が取り付けられている。支持シャフト２５１の下端の位置は連結ピン２５２によって第２のフレーム２３０に保持されており、圧縮コイルばね２５５は可動軸受部材２５３を支持シャフト２５１の上端側に向かって付勢している。
【００２８】
付勢部材２５０の分解図を図３に示す。支持シャフト２５１は貫通孔２５１ａが穿孔されている台座部２５１ｂと、台座部２５１ｂと一体に構成された下シャフト部２５１ｃと、上シャフト部２５１ｄと、上シャフト部２５１ｄの上端に形成されたストッパ２５１ｅと、を備える。
【００２９】
ストッパ２５１ｅの径は可動軸受部材２５３のシャフト用貫通孔２５３ａの内径よりも大きく構成されており、可動軸受部材２５３が圧縮コイルばね２５５の反発力による支持シャフト２５１からの脱離を防止する。
【００３０】
下シャフト部２５１ｃの上端にはめねじ２５１ｇが、また上シャフト部２５１ｄの下端にはおねじ２５１ｆが、それぞれ支持シャフトの軸方向に形成されており、めねじ２５１ｇにおねじ２５１ｆを螺入して締結することにより、上シャフト部２５１ｄと下シャフト部２５１ｃとは一体化する。前述のように、ストッパ２５１ｅの径は可動軸受部材２５３のシャフト用貫通孔２５３ａの内径よりも大きく構成されているため、可動軸受部材２５３、支持ピン２５４、圧縮コイルばね２５５をそれぞれ支持シャフト２５１に取り付ける際には上シャフト部２５１ｄと下シャフト部２５１ｃを分離したうえで下シャフト部２５１ｃの上端を可動軸受部材２５３、支持ピン２５４、圧縮コイルばね２５５に挿入する。
【００３１】
台座部２５１ｂは下シャフト部２５１ｃよりも太径となっており、台座部２５１ｂと下シャフト部２５１ｃとの間に形成される段差部に圧縮コイルばね２５５の下端は支持され、圧縮コイルばね２５５は可動軸受部材２５３を上方に付勢可能となる。
【００３２】
また、図３に示されるように、支持ピン２５４の貫通孔２５４ａの寸法は上シャフト部２５１ｄおよび下シャフト部２５１ｃの径よりも大きく構成されている。従って、支持ピン２５４の貫通孔２５４ａに支持シャフトが挿入されていても支持ピン２５４は可動軸受部材２５３の支持ピン用貫通孔２５３ｂ内である程度回転することができる。
【００３３】
以上のように、本実施形態による付勢部材２５０においては、連結ピン２４０と支持ピン２５４を結ぶ線分と支持シャフト２５１の成す角度、および連結ピン２４０と連結ピン２５２を結ぶ線分と支持シャフト２５１の成す角度を変更可能な構成となっている。従って本実施形態によれば、可動軸受部材２５３は支持シャフト２５１に沿って自在に上下動することができる。
【００３４】
従って、図２に示すヒートローラ１２８とプレスローラ１３０の密接状態からカム２１２を回転駆動することにより、第１のフレーム２２０はスムーズに図１中上方に移動する。その結果、図４に示すように、ヒートローラ１２８はプレスローラ１３０から離間する。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、第１のフレーム２２０と第２のフレーム２３０の間に設置された圧縮コイルばね２５５によってヒートローラ１２８をプレスローラ１３０から離間させるための力が付与される構成となっており、開閉機構の大きさを必要最低限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるレーザビームプリンタの概略図である。
【図２】本発明の実施の形態による定着器および開閉機構の一部切りかかれた斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態による付勢部材の分解図である。
【図４】本発明の実施の形態による定着器および開閉機構の一部切りかかれた斜視図である。
【符号の説明】
１０　　　レーザビームプリンタ
２２　　　定着部
２４　　　制御部
１２８　　　ヒートローラ
１３０　　　プレスローラ
２００　　　開閉機構
２１１　　　カム駆動モータ
２１２　　　カム
２１３　　　カムフォロア
２２０　　　第１のフレーム
２３０　　　第２のフレーム
２４０　　　連結ピン
２５０　　　付勢部材
２５１　　　支持シャフト
２５２　　　連結ピン
２５３　　　可動軸受部材
２５４　　　支持ピン
２５５　　　圧縮コイルばね
【図１】
2004061781.tif 000003
【図２】
2004061781.tif 000004
【図３】
2004061781.tif 000005
【図４】
2004061781.tif 000006