(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドの温度上昇を防止することによりヘッドの特性寿命への影響をなくすとともに、フイルムを長期間交換せずに使用できるトナー定着方式を提供する。【解決手段】（１）サーマルヘッドに対して水冷の冷却機構を付加し、常に高温とならない構造にした。（２）フィルムをロールに巻く構造とし、長尺として、同フィルム巻取り構造の高寿命化をはかるとともに同ロールの終端を検知した場合は巻き戻さずに、巻き取り側と被巻き取り側を回転させて、定着動作を再開できる構造とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小発熱体の温度が発熱により変化すると、該微小発熱体の抵抗値が変化するサーマルヘッドを用いて、トナー粉体の溶融定着を行う方式において、該サーマルヘッドとトナー粉末が付着した紙面との間に使うフイルム媒体として長尺のロールフイルムを使用し、かつ、該フイルムの終端を検知した場合には該ロールフイルムを巻き戻すことなしに、巻き取り位置と被巻取り位置を平面状の回転により入れ替え定着を再開することを特徴とするトナー定着方式
【請求項２】
微小発熱体の温度が発熱により変化すると、該微小発熱体の抵抗値が変化するサーマルヘッドを用いて、トナー粉体の溶融定着を行う方式において、該サーマルヘッドに水冷用の循環の水路を設け、循環させるためのモータと、必要であればヒートシンク部材とペルチェ効果素子とを有することを特徴とするトナー定着方式
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明はレーザプリンタやコピー機械やＦＡＸ装置なとにおいて紙面上に付着させたトナー粉末を加熱定着する方式についての技術分野に関する。
【技術背景】
【０００２】従来、レーザプリンタやコピー機械やＦＡＸ装置などにおいて紙面上に付着させたトナー粉末を加熱定着する方式としては、金属棒を過熱してヒーターローラとして紙面上に押し当て、同ヒータの熱でトナーを溶融し、紙面に定着をする方式が一般的である。
【０００３】本発明による新方式の技術分野はこの紙面上のトナー粉末の加熱定着を急速にかつ、適正な時間かつ最小エネルギーにて行い、結果として、加熱に要する電力を大幅に低減する方式についての技術分野に関わる。
【０００４】
【特許文献】特願２００３−４３６６１９「トナー定着方式」
【発明の開示】
【発明が開示しようとする課題】
【０００５】  前記
【０００２】項のごとき、ヒーターを使う場合は、印刷開始時までに同ヒータがトナーを溶融できる温度まで事前に加熱しておく（以後これをプリヒーティングという）必要があり、緊急に印刷する必要があるときでもこの加熱時間が過ぎヒーターが目標温度に達するまでは印刷動作の開始を待たねばならなかった。
また、寒冷地ではこのヒータローラ自体が断熱中は低温にまで下がっているのが通常であるから、その場合、さらに加熱に長時間が必要である。このような待ち時間を短縮するため、あらかじめヒーターを常に加熱しておくことが行われるが、この場合は、印刷しないときにおいても加熱のための電力が必要であり、いつ印刷業務が発生するかわからない状態下ではこのようなプリンタやＦＡＸなどで消費される電力量は無視できず、調査結果によると、印刷時のエネルギーは全消費エネルギーの２０％で、残り８０％はこのヒータ加熱のみを行うプリヒーティング時の浪費エネルギーであることが判明している。従ってこのプリヒーティングなしで直ちに印刷が開始できるトナー定着方式の実現がエコロジーの観点から望まれていた。
また更に、従来は紙面上のトナー部分すなわち着色部分についてのみ加熱し定着すればよいにもかかわらず、ヒーターローラーは紙面全体を加熱しており、本来、加熱の必要のない白紙部分も加熱しておりこれも無駄な電力であった。
これを解決する手段として前記、
【０００４】項の特願２００３−４３６６１９「トナー定着方式」のごとく、発生熱エネルギーを調べつつ、熱定着を行うサーマルヘッド応用のトナー定着の特許事例がある。
しかしながら、この事例において、次の二項の課題があった。
（１）連続的に多数枚の印刷を連続的に行うと、発生するサーマルヘッドの発熱エネルギーは徐々にサーマルヘッドに残存し始め、この結果ヘッド温度が上昇し、熱定着制御そのものは同特許の効果で正常に行えるとしても非常に高熱が発生することはヘッド自体の特性寿命に影響を与え、かつ、このことは印刷を高速にするにつれ、無視できない状況になることが残った課題であった。
（２）またさらにトナーが付着したメディアと、サーマルヘッドの間に使用されるフイルムも数１０センチの長さではその使用寿命に問題があり、したがってこれを長尺にしてこのフィルムについての交換周期を延長する必要があった。しかしながらこの長尺にすると、終端へ達したとき、同フイルムを巻き戻す必要があり、その巻き戻しに時間がかかるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明は
【特許文献】特願２００３−４３６６１９「トナー定量方式」の明細書の
【０００９】項等に記す新方式のヘッドとその制御により、きわめて低い消費エネルギーによりトナー定着を行うことは実現しているが、本発明はさらに、前記
【０００６】項の
【課題を解決するための手段】
の中の（１）項と（２）項の課題について本特許において下記のごとく解決した。これらは機構上の改善であり、トナー定着の加熱動作制御回路そのものは上記の【特許文献】特願２００３−４３６６１９「トナー定着方式」の明細書に記しており、かつ、本特許の請求範囲ではないので省略する。
すなわち、トナー定着の熱エネルギーの供給手段としてのサーマルヘッドに対し、水冷による冷却手段を装備することと、さらに、印刷メディア上に載っている未定着のトナーが加熱用のサーマルヘッドによって擦られ、拡散することを防止する目的のためのフイルムを円筒状に作らず、ロール状にしてはるかに長尺とし、巻物としてフイルムを長期間交換せずに使用できるようにし、かつ、フイルムの終端部では同フイルムを巻き戻さずにターンテーブル上で回転させることで巻き戻し時間を削減する構造を備えることで、実用上、きわめて高速でかつ、安定した定着動作を可能とした。
【発明の効果】
【０００７】サーマルヘッドの生ずる残存エネルギーを水冷により冷却除去する手段を講じることにより、ヘッドの温度上昇が防止できた結果、ヘッドの寿命についての影響はまったくなくなった。
またフイルムの長さを従来の数十センチの長さから数百メータにした結果、製品出荷後このフイルムは通常は装置寿命まで交換不要となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】実施例として通常の構成のレーザー・プリンタにおけるトナー定着部に本発明の定着部を置き換え、実装した実施例を図１に示す。この定着部はコピー機器やＦＡＸなどにも同様に従来のヒートローラ方式なとによるトナー定着部においても置き換えて使える。
【実施例１】
【０００９】このトナー定着方式はコピー機器やＦＡＸなどの定着部にも容易に使うことができるがここではレーザプリンタに本発明のトナー定着部を組み込んだ実施例について説明する。
図１において説明する。
スタッカ１１にメディアをセットし、プレフィードローラ１２により１枚ずつプリンタ内に繰り出し、セパレーションローラ１３で確実に１枚給紙を行い、搬送ローラ１４、さらには搬送ローラ１５を順次、メディア先端が通過し、ついで、次に述べるＯＰＣベルト上に形成されたトナーが付着した画像が転写チャジャー２１において同紙面上に転写されて後、同用紙の先端は本発明のトナー定着部１００へ到達する。
なお、ＯＰＣベルト１８の上にある帯電チャージャー１９によって同ＯＰＣベルト１８の上に全面静電気を帯電させ、このベルト１８は右方向に一様速度で移動し、ついで光学ユニット１７により発生されたレーザビームが同ＯＰＣベルト１８上にライン照射されることにより、ＯＰＣベルト１８の前記帯電部分の前記静電気が除去される。このレーザビームは印刷する画像について発色部分ではない白地部分にのみに照射され、静電気が除去されてネガ画像が形成される。そして後方にある現像ユニット１６でＯＰＣベルト上の静電気が残された部分のみ紙面にトナーを転写させる。
次に本発明のトナー定着部１００を通過して、最終的にローラ２２を通過してスタッカ１１に収納される。【００１０】このトナー定着部１００は前述の【０００４】項の特願２００３−４３６６１９「トナー定着方式」においては図６に示す構造であり、装置全体の構造図は図５で示すものであった。すなわち同図６において、耐熱性の円筒フィルムベルト１０７と、そのフィルムベルト１０７を駆動する駆動ローラ１０４と従動ローラ１０５と、前記円筒フィルムベルト１０７にテンションを加えるテンションローラ１０６とからなるベルト組み立ての内部に発熱温度を検知で切るサーマルヘッド１０３が設置され、同サーマルヘッド１０３と、これに対向する加圧ローラ１０８との間をトナーが前記の方法でトナーが転写された用紙が通過する際、同紙面上を前記サーマルヘッドが加熱しトナー定着を行う。このようなサーマルヘッドによりトナー定着を行う方式は従来考えられていたが、トナーに加えられるサーマルヘッドからの時々刻々変化する加熱の温度や加熱エネルギー量を測定する手段がなく、推測計算による制御であったため、均一なトナー定着が不可能であった。
これに対しこの【０００４】項の特願２００３−４３６６１９「トナー定着方式」においてはトナー定着の際、熱を発生するサーマルヘッド１０３の発熱素子そのものの温度を時々刻々、全素子ごとに調べることが可能であり、以下に述べる手段できわめて高精細の定着動作の制御が可能となる結果、きわめて少ないエネルギーで定着動作が可能となった。結果として低電力のプリンタが実現した。
しかしながら、この図５の実施例における図６のトナー定着機構の場合、耐熱性の円筒フィルムベルト１０７はその周長が高々数１０センチ程度の長さしかなく、繰り返し加熱が行われると、同フイルムが劣化してしまう問題があった。またサーマルヘッド自体も長時間連続的に発熱を繰り返すと、ヘッド自体への蓄熱により、高温となり、これも繰り返すと発熱阻止の劣化へとつながる問題があった。この機構上の問題を解決するトナー定着部の実施例が図１のトナー定着部１００であり、その拡大図を図２に示す。
図３と図４は側面図である。
なお、トナー定着部１００を通過したあとＯＰＣベルト１８上の残存トナーは図１のクリーニングローラ２０により除去される。【００１１】次にこのトナー定着部１００の構造について説明を次に行う。
図２はこのトナー定着部１００の上部からの概観図である。
構造的に２つの部分から構成される。ベース部分１００ａと、その上で角度１８０度のみ回転するターンテーブル１００ｂとからなる。このターンテーブル１００ｂは図７に示す３個の支持ローラ１０６によって支えられている。
このターンテーブルは図１４においては１５０で示されるがこのテーブルの外周の半分はギア１５１が切られており、このギア１５１は図７のベース上のギア１０９と接続されておりさらにモータ１０７の駆動軸上のギア１０８と接続される。すなわち、ターンテーブル１５０はギアを介してモーター１０７により、１８０度だけ回転させられる。この結果、このターンテーブルにセットされるフイルムロール１５３，１５４は一方向に巻取りが終わりフイルムの終端が検出されるとターンテーブル１５０が１８０度回転し、巻き取り側と被巻取り側が入れ替わり、巻き取られるようになる。その結果、巻き取り方向としては常に同じ方向となる。この構造とする理由は、フイルムロールのフイルムは定着動作時には、トナーの乗った用紙の紙送り方向にあわせて常に同一方向に巻き取られる必要があり、かつ、巻き取られていく結果、いずれ終端に到達するが、このときこのフィルムを巻き戻す動作をしてしまうと、その巻き戻しに要する時間の間はトナー定着が中断してしまうことになり、連続印刷ができなくなるため、ターンテーブルで巻き取り側と非巻取り側のロールを入れ替えてしまうことで解決している。なお、図１９にターンテーブルの回転途中の状態を示す。回転が終了すると、図７のフイルムロールの駆動モータ１１６の駆動軸上のギア１１７はヘッドブラケット１２２上のギア１２６とかみ合い、さらにギア１２７へ動力が伝わり、さらに図１７に示されるギア１６７を介して図１４に示すフイルムロール１５３の軸上のギア１５５へ伝わり、結果的にフイルムロール１５３は駆動モータ１１６によって駆動されることになる。このモーター１１６の動力はターンテーブル１５０が左右対称に作られているので１８０度回転の後はロールフイルム１５３，１５４の反対側のギアとかみ合い非駆動側のロールは駆動側ロールに変わる。このフイルムロール１５３、１５４はフイルムロール支持ブラケット１５２によってセットされる。またこのフイルムに対してしわがよらぬようテンションをかけるため図２０に示すごとく、ベルト駆動ローラ１６３，１６５とピンチローラ１６４，１６６を組み合わせて使用される。【００１２】上記のごとくフィルムロールが巻き取られて終端にまで達すると、ターンテーブル１５０が回転が回転してフイルムロールの巻き取り側と被巻取り側が入れ替わるが、ターンテーブルが回転するときには図１９に示されるターンテーブルの切り欠き部分１５０ａにサーマルヘッド１２３が入り込んでいたのを退避させないと、同テーブルは回転できない。
この退避動作中の状態を図２１、図２２に示す。このサーマルヘッド１２３の退避動作は図８に示すごとく、退避モーター１３２の駆動軸上のギア１３３の回転により、ブラケット１２２に作られているギア１２２ａが駆動され、回転中心となる支点１２２ｂを中心にブラケット１２２が回転することにより、サーマルヘッド１２３がターンテーブル１５０より上方へ退避し、ターンテーブルの回転が可能となる。
なおスプリング１３０は上記のリトラクション動作が解除されてモーター１３２がフリーとなったときに、ヘッド先端がゴムプラテンに対し、適正な押し付け圧力を確保するために付加されている。
また、図８に示すとおり、サーマルヘッド１２３はヘッドブラケット１２２に組み込まれており、通常位置ではゴムプラテン１１４と接しており、この図には書かれていないがフイルムロールのフイルムがはさまれている。この結果、図２０に示すごとく、トナー定着の際にはトナー１８０ａがメディア用紙１８０の上に載った状態で、この図の右側から左側に向けて用紙が移動するにつれて、フイルム１５３の上からこのトナー部分から定着のための加熱が行われる。フイルム１５３を介してサーマルヘッドから加熱するのは、もしもフイルムなしでサーマルヘッド１２３が直接用紙を押すと、紙面上のトナーが紙面上を用紙送り方向へ引きずられ、拡散してしまうからである。
なお、サーマルヘッド１２３の発生熱エネルギーによりフイルム１５３を介して紙面上のトナーを加熱するがフィルム１５３の材質としては、評価結果では耐久性の点からポリイミドがもっとも適していることが判明している。
このほかにポリエチレンテレフタレイト（略称ＰＥＴ）やポリフェニレンサルファイド（略称ＰＰＳ）およびポリエチレンナフタレイト（略称ＰＥＮ）なとが適す。フイルムの厚さは１０〜２５ミクロン程度が適す。ポリミドは他のものの融点が２６０から２９０℃程度であるのに比し、溶融しにくく、連続使用温度も２００℃を超えており評価においても好結果を得た。
そしてこのヘッド１２３に対し、発熱制御が行われ、そのエネルギーが印刷する用紙の表面に加わる結果、メディア先端から順次、８０ミクロン程度のピッチで、ヘッドの発熱素子の発熱エネルギーが所定の固定の値に達するまで加えられてトナーの溶融定着が行われる。このサーマルヘッド１２３は発熱温度を自己で時々刻々検知できる点で従来のサーマルヘッドとは異なっており、その温度検知結果を使ってのフィードバック制御の加熱制御が可能となっている。
サーマルヘッド１２３を通過する用紙は安定して１４０℃程度の温度でかつ０．３ｍＪ程度の発熱エネルギーをうけて紙面上の印刷内容のトナー付着部分が溶融定着される。この上限温度１４０℃や発熱エネルギー値０．３ｍＪを大きく超えるとこの紙面上の印刷内容のトナーがフィルム１５３に溶融して付着することがあり、またこの温度を大きく下回ると、トナーの溶融定着が行われず、粉末のままとなるのでこの温度は一定となるよう制御される必要があるが従来の固定抵抗素子を発熱体として使ったサーマルヘッドを利用する場合はこの時々刻々の温度検知ができないので安定した定着は不可能であった。【００１３】また、従来方式固定抵抗のサーマルヘッドでは制御上の信頼度にかかわることとして、サーマルヘッドの温度が異常に上昇し、ついには破損に至る状況になりつつあってもこれを検知できない問題もあった。たとえば、サーマルヘッドが紙面に接することなく、紙面がら浮き上がった位置にあるときに、発熱制御された場合には、ヘッド発熱体は異常に高温となり、そのため、発熱体が焼損することがあった。【００１４】本発明においては、前述の通り、【０００４】項に記した特願２００３−４３６６１９「トナー定着方式」による熱制御を応用することを前提としている。ただし、本発明にはこの制御方式は重複するので請求範囲とはしないが以下に参考にこの制御方式の概略を記す。すなわち、各々が発熱機能と温度検知機能を兼ねる微小な発熱体の直線的な配列集合と、同配列集合に対し電流駆動する駆動回路よりなるサーマルヘッドと、その各発熱体に流れる電流回路について、発熱駆動時と温度検知時に切り替える制御回路と、温度検知時に流れる電流から前記の各発熱体の温度値を電圧値に変換し検知する回路と、同電圧をデジタル変換するアナログ／デジタル変換回路と、そのデジタル値を加熱開始時から積算する積算器と、同積算器の積算値とあらかじめ設定された上位装置から送られてきた該当部分のトナー定量エネルギー設定値とを大小比較する比較器と、その比較器で目標のトナー定着エネルギー設定値に達したことを検出したならば、該当発熱体の発熱駆動を停止する回路、とから構成されるトナー定着用方式を使用することを前提としている。ヘッドの外観は従来のサーマルヘッドと同じであるが、発熱素子の抵抗値が従来ヘッドは一定値であったものが本ヘッドの発熱素子ではでは温度によって変化することが従来のヘッド発熱体との相違点である。【００１５】本方式のサーマルヘッド１２３はたとえば、１インチあたり２００ドットとか３００ドットとかの密度で微小発熱体が一列に並んでいる構造のものを使用する例を述べる。この微小発熱体はドットごとに独立しており、その金属の組成はＡｌとＣｒとＢの合金であり、その発熱温度が高温に変化するとともに直線的に低抵抗値へ変化する。  この特性により制御回路において各素子ごとに独立してその抵抗値がわかると、すなわち発熱体の発熱温度を同発熱体自身で時々刻々知ることができる。
このヘッドにより、媒体上を、ヘッドが２００ドット／インチの密度のものであれば２百分の１インチのピッチで移動しつつ、定着動作を行う。【００１６】以下、そのピッチごとに定着動作を行う際の、１ピッチ分の定着動作における熱制御動作について説明する。加熱する１ピッチ分の定着制御においては、その制御自体はそれ以前にすでに定着が終わった紙の部分について一切考慮する必要がなく、あくまで、各定着をするラインにおける、サーマルヘッドの発熱素子の測定温度のみを測定しつつ、定着制御を行う点が、従来のいわゆる履歴制御方式とよばれる印刷制御方式と異なる点である。すなわち過去の履歴にかかわらず、常に、各ラインドットごとに独立した制御を行っている点が特徴である。【００１７】いま、初期温度：ｔａから加熱され、制御目標温度：ｔｏになり、時刻：Ｔｄで駆動停止した場合と、温度：ｔｂから加熱され、制御目標温度：ｔｏになり、時刻：Ｔｄで駆動停止した場合とで発熱熱量が異なっていると印刷結果が異なってくることがわかっている。
すなわち、時刻経過Ｔｄに対応する温度変化（ｔａ−ｔｂ）の合計がエネルギ誤差Ｅとなる。すなわちＥ＝ＫΣ（ｔａ−ｔｂ）・Ｔｄであらわすエネルギ分だけ発生エネルギーの誤差となるのである。ここに、Ｋは事項に述べる比熱熱容量ｑを含む比例定数である。
このことは実際の動作でも確認され、両者で定着結果に差が出ることが確認されており、エネルギー不足でトナーが粉末状態のままであったり、溶融しすぎて円筒フィルムベルト１０７に溶融したトナーが付着するなどの自体が生起するので従来の温度検知のできないヘッドではこのトナー定着には不適であった。
そこで、媒体上の微小発熱体の各ドット毎の発熱開始時以降、時々刻々一定周期で、発熱素子の温度測定を行い、その値：ｔｘを時々刻々、積算しつつ、その値が目標設定値：ＳＯになるまで、加熱していき、積算値がＳＯになると加熱駆動を停止させる制御を行ったところ、初期温度にかかわらず、常に安定したトナー定着できることが確認されている。このことは、下記のごとく、温度変化に伴う総発熱エネルギＳＯが計算できることからも自明のことである。
今、微小発熱体の比熱熱容量をｑとし、任意の時点での温度をｔｘとすると、その時刻での発生エネルギ：ＥｘはＥｘ＝ｑ×ｔｘである。
従って、全発熱置：ＳＯは測定する周期としての微小時間をＴｄとすると全発熱量：ＳＯは全時間の積算値となり、ＳＯ＝ΣＥｘ・Ｔｄ＝ｑ×Σｔｘ・Ｔｄとなる。
ここにＴｄは定数であるから、ＳＯ＝ｑ・Ｔｄ×Σｔｘとなり、ｑ・Ｔｄ＝Ｋとおくと結局、全発熱量：ＳＯはＳＯ＝Ｋ×Σｔｘとなる。
この式から媒体に印加された全発熱量ＳＯは時Ｒ刻々の測定温度の積算値に比例することが判明する。よってＳＯ＝Ｋ・Σｔｘとなるまで毎回、測定した温度測定値を加算していき、加算結果に比例常数ｋを掛け合わせたものが濃度目標値：ＳＯとなるまで加熱すればよいことになる。
ここで、比例定数Ｋは実用的には後述の定着制御回路において、温度測定結果信号の電圧増幅率やアナログ／デジタル変換器でのレンジにより決まる定数である。【００１８】発生エネルギを上記方法で算出し、所定のエネルギー値に到達するまでそのドットの加熱を行い、到達したならば直ちにその発熱素子の加熱を停止する制御を行うことによりトナー定着制御を行うと、周囲の温度変化やヘッドの蓄熱によらず安定したトナー定着が可能となる。【００１９】以上のごとく用紙の先端から後端まで印刷面に対する定着のための加熱が終了するまで、各ドットラインが順次定着加熱されてトナー定着部１００を通過して、ローラー２２の方向へ進みさらに用紙スタッカ１１に貯蔵される。【００２０】つぎに【０００５】に記した本方式の残る課題の（１）項に対処する手段としての本特許の具体的実施例を述べる、連続的に多数枚の印刷を連続的に行うと、発生するサーマルヘッドの発熱エネルギーは徐々にサーマルヘッドに残存し始め、この結果ヘッド温度が上昇し、熱定着制御そのものは時々刻々の温度検知の効果で正常に行えるとしても非常に高熱が発生することはヘッド自体の特性寿命に影響を与え、かつ、このことは印刷を高速にするにつれ、無視できない状況になることが残った課題であった。このサーマルヘッドに発生する蓄熱を除去するため水冷式の機構付加を付加している。
図１０、図１１、図１２において、サーマルヘッド１２３の側面に水等の液体を中に入れたチューブ１４２を左右に這い回らせ、さらにこれに直角の水平面にもチューブ１４３を左右に這い回らせ設置する。結果としてこのチューブの内部の水等の液体を循環ポンプ１４４によりすべて循環させる構造とすることでヘッドの冷却を行って結果的に連続的に多数枚の印刷を行った際にサーマルヘッドを劣化させるほどの高温には達しないよう温度上昇を防止できた。
なお内蔵する水は繰り返し使用できるよう不純物のない蒸留水を使用し、さらに長期間使用できるようエチレングリコールかジエチレングリコールを含有させることが望ましいことが判明している。またさらに図１２に示すごとくヒートシンク１４１を使ってそのフィンの間をチューブ１４２をはい回すことで、さらに冷却効果を上げている。もしもさらに必要であれば、同ヒートシンク１４１のフインに接してペルチェ効果素子を設置することにより、さらに冷却効果を挙げる事も本特許の趣旨を逸脱しない。
なお、サーマルヘッド１２３自体で、時々刻々のヘッド温度がわかるからその温度があるあらかじめ設定された閾値を越えたら循環ポンプ１４４を駆動させ、その結果、さらにサーマルヘッド１２３の温度が、あらかじめ設定された閾値を下回ったことが検知されたら同循環ポンプ１４４を停止させ水の循環をとめることになる。
なお、チューブ内に封入する水は、他の冷却効果のある液体と交換しても本特許の趣旨を逸脱しない。
【産業上の利用可能性】
【００２１】本発明の使用の効果は次記である。
印刷前に従来行っているプリヒーティングが不要であるため、印刷を行わないときの無駄な電力消費がなくなる。特に寒冷地ではヒーター温度確保のため、大きな保持電力が必要である。
印刷時にヒーター加熱を行うときにはその加熱温度がトナーを溶融定着できる温度まで上昇するまで印刷を待つ必要があったが、全くその待ち時間がなくなる。
また紙面の上で文字や図形を印字する部分のみトナーが付着しているがこれを定着するとき、そのトナーの付着部分のみ加熱するから白紙部分には余分な加熱がなくなりたとえば文字印刷のときには５０から７０％以上の白紙部分の加熱が必要なくなることから大幅な電力の節減となる。
また、本方式においてサーマルヘッドとトナー定着をする用紙との間に介在させるフイルムをロール状にして使用する構造としたので、フイルム長が数十センチから数百メータに拡張できるのでフイルムの寿命は数百倍に延びる。
フィルムロールごと回転して巻き取り側と繰り出し側が短時間で入れ替えるのでフイルムロールを巻き戻す必要がなくなり、印刷の高速化が図れる。
ロールを巻き戻すと１０分間はかかるが、上記回転動作であれば２０秒程度で終了する。またサーマルヘッドの温度をサーマルヘッド自体で検知し、温度がある閾値を越えたならば水冷のための循環ポンプを駆動させ、水冷状態とするため、高温とならず、ヘッド寿命が飛躍的に伸び、かつ安定したトナー定着を可能とする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】レーザープリンタへ適用する場合の実施例を示す図
【図２】本発明のトナー定着部の実施例を示す正面図
【図３】本発明のトナー定着部の実施例を示す左側面図
【図４】本発明のトナー定着部の実施例を示す右側面図
【図５】特願２００３−４３６６１９「トナー定着方式」における実施例としての装置構造図
【図６】特願２００３−４３６６１９「トナー定着方式」における実施例としてのトナー定着部の実施例を示す図
【図７】定着ユニット  ベース組み立ての平面図
【図８】定着ユニット  ベース組み立ての左側面図
【図９】定着ユニット  ベース組み立ての右側面図
【図１０】ヘッド組み立て正面図
【図１１】ヘッド組み立て左側面図
【図１２】ヘッド組み立て右側面図
【図１３】ヘッド組み立て上面図
【図１４】定着ユニット  ターンテーブル組み立て正面図
【図１５】定着ユニット  ターンテーブル組み立て左側面
【図１６】定着ユニット  ターンテーブル組み立て右側面
【図１７】図１５の詳細図
【図１８】図１４の詳細図
【図１９】ターンテーブル単体図
【図２０】定着ベルトと用紙ルート図
【図２１】ヘッド組み立て退避状態の側面図
【図２２】ターンテーブル回転図
【符号の説明】
【００２３】１０    本発明の装置
１１    用紙
１２    プレフィードローラ
１３    セパレーションローラ
１４    搬送ローラ１
１５    搬送ローラ２
１６    現像ユニット
１７    光学ユニット
１８    ＯＰＣベルト
１９    帯電チャージャー
２０    クリーニングローラ
２１    転写チャージャー
２２    排紙ローラ
１００  定着ユニット      １００ａ  ベース組み立て  １００ｂ  ターンテーブル組み立て
１０１  側板（左右）
１０２  ステー１
１０３  ステー２                １０３ａ  スタッド
１０４  支持ローラブラケット１  １０４ａ  スタッド１  １０４ｂ  スタッド２
１０５  支持ローラブラケット２  １０５ａ  スタッド
１０６  支持ローラ（３個）
１０７  ローテートモータ
１０８  ローテートモータギア
１０９  ローテートアイドルギア
１１０  用紙ガイド１
１１１  用紙ガイド２
１１２  定着ローラ軸受（２個）
１１４  定着ローラ
１１５  フイルム駆動モータブラケット
１１６  フイルム駆動モータ
１１７  フイルム駆動モータギア
１２１  ブラケット支持シャフト
１２２  ヘッドブラケット        １２２ａ  セクタギア  １２２ｂ  Ｄ穴部
１２３  サーマルヘッド
１２４  ギアブラケット          １２４ａ  スタッド１  １２４ｂ  スタッド２
１２６  アイドルギア１
１２７  アイドルギア２
１３０  ヘッド加圧スプリング
１３１  退避モータブラケット
１３２  退避モータ
１３３  退避モータギア
１４１  放熱板
１４２  チューブ
１４３  水（または冷媒）
１４４  ポンプ
１４５  チューブクランプ
１５０  ターンテーブル        １５０ａ  切り欠け部
１５１  馬蹄ギア              １５１ａ  固定ピン
１５２  フイルム支持ブラケット（４個）
１５３  フイルム
１５４  ボビン（２個）
１５５  フリクッションパッド（２個）
１５６  ドリブンギア（２個）
１６０  ローラブラケット１
１６１  ローラブラケット２
１６２  ローラ軸受（８個）
１６３  フイルム駆動ローラ１
１６４  ピンチローラ
１６５  フイルム駆動ローラ２
１６６  ピンチローラ
１６７  フイルム駆動ローラギア
１８０  定着部通過中の用紙    １８０ａ  未定着トナー  １８０ｂ  定着後のトナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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