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発明の名称 定着装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−13809(P2001−13809A)
公開日 平成13年1月19日(2001.1.19)
出願番号 特願平11−186794
出願日 平成11年6月30日(1999.6.30)
代理人 【識別番号】100078134
【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎 (外2名)
【テーマコード(参考)】
2H033
【Fターム(参考)】
2H033 AA39 BA04 
発明者 足立 猛文 / 冨田 寛
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 熱と圧力とにより画像形成後の用紙に画像を定着させる加熱ローラと加圧ローラとからなるローラ対と、これらローラ対を覆うように当該ローラ対の上方に設けられ、前記ローラ対通過した用紙の通過口が開口した上ケースとを有する定着装置において、前記上ケースの内側の前記加圧ローラの中心の鉛直上方の部分と前記用紙の通過口との間に、前記加圧ローラの軸方向と平行に前記上ケース内部の空間を仕切る第1の仕切り板を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項2】 前記第1の仕切り板により仕切られた前記加圧ローラ上方側の上ケースの内面に、前記空間を細かく区切る第2の仕切り板を設けたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。
【請求項3】 前記第2の仕切り板が前記第1の仕切り板に対して垂直な方向に設けられた仕切り板を含むことを特徴とする請求項2記載の定着装置。
【請求項4】 上ケースが樹脂材によって一体に成形されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に定着装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱と加圧により画像を用紙に定着させる定着装置に係り、特に、結露によりカバーに付着した水滴が滴下しないように配慮した定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】トナーにより画像を形成するいわゆる電子写真方式の画像形成装置では、トナー像が転写された用紙に対して加熱および加圧によりトナー像を定着させる定着方式が広く採用されている。この種の定着装置では、省スペース化のために加熱を行なう加熱ローラと加圧を行なう加圧ローラからなる定着ローラ対を水平方向に並べて配置し、両ローラのニップに対して定着ローラ対の下側から上側に用紙を通過させて定着を行なう形式のものも多くなっている。このような形式の定着装置は前記定着ローラ対の下側に位置する下ケースと上側に位置する上ケースとによりユニットが形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種の装置では、電源投入後、加熱ローラの温度が所定値まで上昇すると定着を行える状態となり、画像形成が可能となる。このため、電源投入直後は、加熱ローラは所定の温度に達しているにしても、回りの機器の温度はまだ低温のままである。このような状態で定着が実行されると、用紙に含まれる水分が加熱ローラの熱により蒸発したときに、ケース裏面で結露する場合がある。特に、このような定着装置の場合、上ケースの裏面に結露する場合が多い。
【0004】従来から採用されているケースは、金属の樹脂モールドによって成形されているものが大半であり、このようなケースでは、強度を金属構造材で持たすのでケースも間隙が多く、水蒸気を多く含んだ空気はケース外に拡散され、その分、結露する量も少ない。一方、低コスト化の要請で、ケースを樹脂材によって一体に成形するものも増えている。このようなケース、特に上ケースでは通紙経路を設けなければならないため、定着ローラ対の軸方向と平行(ケースの長手方向)に開口部が形成されている。しかし、このようにケースの長手方向に少なくとも最大通紙幅に対応する開口部を設けることは上ケースの強度上問題となる。そこで、この種のケースでは、強度を確保するため前記開口部以外に隙間や開口のない強固な構造としている。
【0005】しかし、このように上ケースを成形すると、加熱により蒸散した水蒸気が逃げる所がなく、画像形成装置の電源投入直後の機器がまだ暖まっていない状態のときには、上ケースが冷えているため当該上ケースの内面に結露が生じ、水滴になる。このように水滴になり、水滴が発達すると、ケースに沿って流れ出し、定着ユニットの外まで流出することがある。水滴が流れ出すと、水滴の量によっては、画像形成装置の外装カバー外壁まで達する場合がある。また、外装カバーまで達さないまでも、画像形成装置内の感光体、現像部、あるいは転写部などの機内印字関連部分に水滴が落ちる可能性があり、もし、水滴が印字関係部部分に滴下すると、その部分に印字不良が生じる。
【0006】このような事態の発生を防止するため、画像形成装置の装置本体内の換気のために設けたファンの他に、定着部に関連する部分の排気用のファンを設け、水蒸気が飽和した空気が停留しないようにした画像形成装置も知られているが、2個目のファンを設けるとその分部品コストが高くなるだけでなく、運転時に排気ファンの音が発生し、使用環境に対して騒音を発生する原因となる。
【0007】本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、特にファンなどの可動部材を設けることなく、結露した水滴の滴下を防止できる定着装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明は、熱と圧力とにより画像形成後の用紙に画像を定着させる加熱ローラと加圧ローラとからなるローラ対と、これらローラ対を覆うように当該ローラ対の上方に設けられ、前記ローラ対通過した用紙の通過口が開口した上ケースとを有する定着装置において、前記上ケースの内側の前記加圧ローラの中心の鉛直上方の部分と前記用紙の通過口との間に、前記加圧ローラの軸方向と平行に前記上ケース内部の空間を仕切る第1の仕切り板を設けた構成にした。
【0009】その際、前記第1の仕切り板により仕切られた前記加圧ローラ上方側の上ケースの内面に、前記空間を細かく区切る第2の仕切り板を設け、当該第2の仕切り板によって結露した水滴の付着面積を増やして区切られた小空間内に水滴を保持できるようにする。また、第2の仕切り板を前記第1の仕切り板に対して垂直な方向に設け、空間の区切りをさらに小さくするとよい。なお、このような構造は、上ケースが樹脂材によって一体に成形されているものに好適である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【0011】図1は本発明の実施形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。同図において、定着装置100は定着用のヒータ2を内蔵した加熱ローラ1と、加圧レバー4によって所定圧で付勢され、加熱ローラ1に対して圧接される加圧ローラ3と、両ローラ1,3を収容し、回転可能に支持する上下のケース5,6とから主に構成されている。
【0012】加熱ローラ1に内蔵されたヒータ2は、加熱ローラ1の軸方向に平行に一対設けられ、加熱ローラ1の表面温度が所定温度になるように加熱する。下ケース6にはサーミスタ7が加熱ローラ1側に隣接して設けられ、加熱ローラ1近傍の雰囲気温度を検出する。加熱ローラ1の温度制御は、このサーミスタ7によって検出された温度に基づいて図示しないコントローラにより行なわれる。下ケース6には、用紙の導入口9が形成され、図示しない感光体上の画像が転写された用紙が導入される。
【0013】下ケース6には、また、クリーニングローラ8と加圧レバー4が取り付けられている。クリーニングローラ8は、加圧ローラ3の表面に圧接して加圧ローラ3表面の清掃を行なう。加圧レバー4は、回動支軸4aが下ケース6に配置され、自由端が加圧スプリング10によって加熱ローラ1側に弾性付勢されている。加圧レバー4は加圧ローラ3の軸に当接して加圧ローラ3を加熱ローラ1に所定圧で押し付けている。
【0014】上ケース5は樹脂材によって一体に成形されており、ほぼ中央部に加熱ローラ1の軸方向と平行に定着後の用紙を導出するための通過口11が開口している。また、加熱ローラ1の上部には定着分離爪12が取り付けられ、自由端が加熱ローラ1の表面に摺接して、加熱ローラ1の表面に付着して離れなくなった用紙を剥がすようになっている。さらに、加圧ローラ3の上部には、加圧ローラ側の上部空間を仕切る仕切り板13が加圧ローラ3の軸方向に平行に、かつ、下方に垂下した状態で一体に設けられている。この仕切り板13は、加圧ローラ3の中心の鉛直上方(中心線をLで示す。)と前記通過口11との間に位置するように設けられ、少なくとも加圧ローラ3の半分以上が前記仕切り板13によって仕切られた加圧レバー9側の空間16に位置するようになっている。この空間16に面する上ケース5の下面には、図2の上ケース5を下から見た斜視図にも示すように、前記仕切り板13の他に、長手方向に仕切り板17が設けられ、さらに、仕切り板17に垂直な方向にも仕切り板18が複数設けられている。なお、前記仕切り板13が第1の仕切り板として、また、仕切り板17および18が第2の仕切り板としてそれぞれ機能する。このようにいわば縦、横に仕切り板を設けると、縦横の仕切り板13、17、18によって区切られた空間がそれぞれ独立した空間を形成し、図1に示すように結露によって水滴Wが生じた場合、水滴Wがその空間を形成する仕切り板13、17、18や上ケースの下面に保持され、滴下することがない。
【0015】一方、電源投入後、時間が経過するにしたがって定着装置をはじめ画像形成装置内部の雰囲気温度も上昇し、上ケース5自体の温度も加熱ヒータ1の温度に準じて上昇する。これにより、用紙から蒸発した水蒸気が結露して上ケース5に水滴が付着するという現象はなくなる。すなわち、加熱ローラ1側に蒸発した水蒸気は、そもそも加熱ローラ1の温度が高いことと、加熱ローラ1側に通紙口11が形成されていることから結露が生じにくいが、加圧ローラ3側は閉鎖空間であり、しかも、空気が逃げる隙間などが形成されていないので、電源投入直後の機器が冷えているときには、結露が生じる。しかし、電源投入からある程度の時間が経過すると、加熱ローラ1の発熱により加圧ローラ3側の雰囲気温度も上昇し、温度が上昇した空気が前記仕切り板13、17、18によって区切られた空間に停留するので、上ケース5および上ケース5下面側の雰囲気の温度がそれぞれ上昇し、これによって結露が生じることはなくなる。
【0016】また、前記通過口11の上部には画像形成装置本体の用紙搬送路14が設けられており、定着が終了した用紙は、通過口1の開口縁に沿って設けられたガイド15に沿ってこの用紙搬送路14に導かれ、用紙搬送路14を通って画像形成装置本体外に排出される。
【0017】なお、この実施形態では、仕切り板13はガイド15の支持部材としても機能している。
【0018】この実施形態では、図2に示すように、長手方向に2本の仕切り板13および17が設けられ、長手方向に直交する方向に8本の仕切り板18を設けており、この程度の仕切り板で結露した水滴Wが滴下するという現象は防ぐことができるが、機構や用紙にサイズによってはこの程度の仕切り板の数(面積および仕切られた空間の数)によっては、結露した水滴の滴下を防止できないという情況も考えられる。そこで、このような情況が発生するおそれがある場合には、図3に示すように仕切り板13の長手方向に対して直交する方向に設けられた仕切り板18の数を増やして、前記区切られた空間を多くすると、仕切り板13,17,18に付着した水滴Wが成長して、言い換えると隣接する水滴Wと表面張力により合体して大きくなり、表面張力よりも水滴Wに加わる重力が大きくなって水滴Wが落ちるという現象が発生することはない。
【0019】なお、電源投入時に結露して付着した水滴Wは、所定時間経過すると定着装置100内の雰囲気温度が上昇することにより蒸発して、霧散してしまう。したがって、電源投入から所定時間経過した定常運転時には、結露が問題になることはない。すなわち、加圧ローラ3の上方に加圧ローラ3の軸と平行に設けられた仕切り板13は、上ケース5の内側の空気を自由に逃がすことなく保持するように機能することで、上ケース5の内側の雰囲気温度と上ケース自体の温度保持を行なうようにして、定常運転時の結露を防止している。
【0020】これに対し、前記仕切り板13に平行に設けられた仕切り板17と前記仕切り板13に直交する方向に設けられた仕切り板18は、運転開始時(電源投入時)に結露した水滴Wを保持する機能を備えていることになる。
【0021】このように構成すると、定着装置100の上ケース5の強度を保持した上で、結露による不具合の発生を未然に防ぐことができる。
【0022】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によれば、上ケースの内側の加圧ローラの中心の鉛直上方の部分と用紙の通過口との間に、加圧ローラの軸方向と平行に上ケース内部の空間を仕切る第1の仕切り板を設けたので、上ケースの内面の加圧ローラ上部に結露が生じた場合、仕切り部によって仕切られた空間部に水滴が保持され、特にファンなどの可動部材を設けることなく、結露した水滴の滴下を防止できる。
【0023】請求項2記載の発明によれば、第1の仕切り板により仕切られた加圧ローラ上方側の上ケースの内面に、当該内面側に形成された空間を細かく区切る第2の仕切り板を設けたので、結露したときに水滴を保持する面積が十分に確保され、特にファンなどの可動部材を設けることなく、結露した水滴の滴下を防止できる。請求項3記載の発明によれば、第2の仕切り板が第1の仕切り板に対して垂直な方向に設けられた仕切り板を含むので、さらに空間を小さく設定することが可能になり、請求項2の効果に加えて結露した水滴の保持能の向上を図ることができる。
【0024】請求項4記載の発明によれば、上ケースは樹脂材によって一体に成型されているので、低コストで水滴の滴下を防止できる。




 

 


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