JPH0449638Y2 - - Google Patents
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- JPH0449638Y2 JPH0449638Y2 JP19116186U JP19116186U JPH0449638Y2 JP H0449638 Y2 JPH0449638 Y2 JP H0449638Y2 JP 19116186 U JP19116186 U JP 19116186U JP 19116186 U JP19116186 U JP 19116186U JP H0449638 Y2 JPH0449638 Y2 JP H0449638Y2
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- paper
- temperature
- size
- heating
- heating element
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の技術分野〕
本考案は、電子写真技術を応用した画像形成装
置のロール式定着装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a roll-type fixing device for an image forming apparatus to which electrophotography technology is applied.
電子写真技術を応用した画像形成装置のロール
式定着装置は、一般に、少なくとも一方が加熱さ
れた加熱ロールと該加熱ロールに圧接されて従動
回転する加圧ロールのロール対間に、未定着トナ
ー像を有する用紙を挾圧して搬送し、トナー像を
定着するよう構成されている。
Roll-type fixing devices of image forming apparatuses that apply electrophotographic technology generally store unfixed toner images between a pair of rolls: a heating roll, at least one of which is heated, and a pressure roll that is in pressure contact with the heating roll and rotates as a result of the heating roll. It is configured to clamp and convey a sheet of paper having a toner image thereon, thereby fixing a toner image thereon.
第6図は従来の加熱ロールの断面と表面温度分
布を示す図である。同図において、加熱ロール1
は所定サイズの用紙を定着できる長さに形成され
ており、その内部には同程度の長さの棒状のヒー
タ2が配設されている。この加熱ロール1は、そ
の長手方向のほぼ中央部Mに図示しないサーミス
タ等が配設されこのサーミスタで表面温度を検出
し温度制御が行われる。このような加熱ロール1
を、例えば、A4サイズの用紙を連続定着させる
場合には、高温オフセツトを発生しない最高温度
THと低温オフセツトを発生しない最低温度TLと
の間の定着可能な温度範囲Tの中間点の温度tに
て温度制御が行われ、かつ長手方向にA−Bで示
すように平坦な表面温度分布になるようにヒータ
の配熱分布を設定する。 FIG. 6 is a diagram showing the cross section and surface temperature distribution of a conventional heating roll. In the same figure, heating roll 1
is formed to have a length capable of fixing paper of a predetermined size, and a rod-shaped heater 2 of approximately the same length is disposed inside it. This heating roll 1 is provided with a thermistor or the like (not shown) at approximately the center M in its longitudinal direction, and the thermistor detects the surface temperature and performs temperature control. Such heating roll 1
For example, when continuously fusing A4 size paper, set the maximum temperature that does not cause high temperature offset.
Temperature control is performed at a temperature t at the midpoint of the fixable temperature range T between T H and the lowest temperature T L that does not cause low-temperature offset, and the surface is flat as shown by A-B in the longitudinal direction. Set the heat distribution of the heater to match the temperature distribution.
ところが、このような加熱ロール1でB5サイ
ズの用紙を連続定着する場合には、A4サイズと
B5サイズの巾方向の差部分は用紙がないため、
熱の逃げが少なくなり、B5サイズの一方の端部
側から加熱ロール1の端部に行くほど温度が徐々
に高くなるA−D−Eで示すような表面温度分布
になる。従つて、最高温度THを越えた場合には、
分離爪、テフロン(登録商標)層或いは加圧ロー
ル等の寿命が極端に短かくなるおそれがあり、ま
たB5サイズの用紙を連続定着後、A4サイズの用
紙を通紙させた場合には、最高温度THを越えた
領域で高温オフセツトが発生する等の欠点があつ
た。 However, when continuously fixing B5 size paper with such heating roll 1, A4 size and
There is no paper for the difference in width of B5 size, so
Heat escape is reduced, and the surface temperature distribution becomes as shown by A-D-E, where the temperature gradually increases from one end of the B5 size to the end of the heating roll 1. Therefore, if the maximum temperature T H is exceeded,
The life of the separation claw, Teflon (registered trademark) layer, pressure roll, etc. may be extremely shortened, and if A4 size paper is passed through after continuous fixing of B5 size paper, the maximum There were drawbacks such as high temperature offset occurring in the region exceeding the temperature TH .
上記問題点を解決するために、特開昭57−
63570号公報には、複数のヒータと温度検出素子
を有してローラの長手方向に対して独立に温度制
御を行う定着装置に関する技術が開示されてい
る。しかしながら、この従来の技術は、複数のヒ
ータでローラを加熱し、ローラの長手方向の異な
つた位置で温度検出して温度制御を行うため、機
構が複雑になり、また極めて高価である。 In order to solve the above problems,
Japanese Patent No. 63570 discloses a technology related to a fixing device that has a plurality of heaters and temperature detection elements and performs temperature control independently in the longitudinal direction of a roller. However, in this conventional technique, the roller is heated with a plurality of heaters and temperature control is performed by detecting the temperature at different positions in the longitudinal direction of the roller, making the mechanism complicated and extremely expensive.
本考案は、上記従来の問題点に鑑み、複数のヒ
ータを用いることなく用紙サイズに無関係に、加
熱ロールの表面温度を均一に制御できる定着装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above conventional problems, it is an object of the present invention to provide a fixing device that can uniformly control the surface temperature of a heating roll regardless of paper size without using a plurality of heaters.
本考案は、上記目的を達成するために、未定着
トナー像を有する用紙を少なくとも一方が内部に
熱源を有する加熱ロールより成るロール対間に挟
持搬送することにより前記未定着トナー像を用紙
に定着させる定着装置において、前記熱源は印加
される電源の周波数により長さ方向の発熱分布が
異なる発熱体より成ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention fixes the unfixed toner image on the paper by sandwiching and conveying the paper having the unfixed toner image between a pair of rolls, at least one of which is a heating roll having an internal heat source. In the fixing device, the heat source is comprised of a heating element whose heat generation distribution in the length direction varies depending on the frequency of the applied power source.
以下本考案の実施例について図面を参照しなが
ら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第2図は本考案に係る定着装置を備えた記録装
置の要部を示す概略構成側面図である。同図にお
いて、略中央に感光体ドラム11が回転自在に支
承されており、矢印a方向に所定速度で駆動回転
される。感光体ドラム11の周面近傍には、その
回転方向に沿つて、感光体ドラム11周表面を所
定の極性に一様に帯電させる帯電器12、液晶シ
ヤツタが内設されており入力される画像情報に応
じた光信号を感光体ドラム11表面に照射して静
電潜像を形成する光書込みヘツド13、形成され
た静電潜像にトナーを供給しトナー像を形成する
現像器14、トナー像を転写紙Tに転写する転写
器15、トナー像が転写された転写紙Tを感光体
ドラム11から分離する分離爪16、及び転写さ
れずに感光体ドラム11の周面に残存するトナー
を除去するクリーナ17が順次配設され、1サイ
クルの画像形成プロセスが形成されている。 FIG. 2 is a schematic side view showing the main parts of a recording apparatus equipped with a fixing device according to the present invention. In the figure, a photosensitive drum 11 is rotatably supported substantially in the center, and is driven and rotated at a predetermined speed in the direction of arrow a. A charger 12 that uniformly charges the circumferential surface of the photoconductor drum 11 to a predetermined polarity and a liquid crystal shutter are installed in the vicinity of the circumferential surface of the photoconductor drum 11 along the direction of rotation thereof, and a liquid crystal shutter is installed inside the photoconductor drum 11 to uniformly charge the circumferential surface of the photoconductor drum 11 to a predetermined polarity. An optical writing head 13 that irradiates the surface of the photoreceptor drum 11 with an optical signal corresponding to information to form an electrostatic latent image, a developer 14 that supplies toner to the formed electrostatic latent image to form a toner image, and a toner. A transfer device 15 that transfers the image onto the transfer paper T, a separation claw 16 that separates the transfer paper T onto which the toner image has been transferred from the photoreceptor drum 11, and a separation claw 16 that separates the toner remaining on the circumferential surface of the photoreceptor drum 11 without being transferred. The cleaners 17 for removal are sequentially arranged to form a one-cycle image forming process.
機体下方には、転写紙Tが積載収納された給紙
カセツト18、給紙コロ19、ターンガイド20
及び感光体ドラム11上のトナー像と転写紙Tの
各先端を揃えるため転写位置への転写紙Tの搬送
タイミングをとるレジストロール対21、用紙ガ
イド板22が配設され、転写紙搬入経路が形成さ
れている。一方、転写位置の反対側には、トナー
像が転写された転写紙Tを感光体ドラム11表面
から分離する上述の分離爪16が配設され、分離
爪16から図中左方に“く”の字形に形成された
搬送ガイド23が敷設されており、その先端側に
は、転写されたトナー像を転写紙T上に熱定着さ
せる定着装置24、トナー像が定着された転写紙
Tを上方へ排出する搬送ガイド25及び排紙トレ
イ部26へ転写紙Tを排出する排出ロール対27
が配設され、転写紙排出経路が形成されている。 At the bottom of the machine, there is a paper feed cassette 18 loaded with transfer paper T, a paper feed roller 19, and a turn guide 20.
A pair of registration rolls 21 and a paper guide plate 22 are provided to adjust the timing for conveying the transfer paper T to the transfer position in order to align the toner image on the photosensitive drum 11 with each leading edge of the transfer paper T, and a paper guide plate 22 is provided. It is formed. On the other hand, on the opposite side of the transfer position, the above-mentioned separation claw 16 is arranged to separate the transfer paper T onto which the toner image has been transferred from the surface of the photoreceptor drum 11. A conveyance guide 23 formed in the shape of a square is installed, and a fixing device 24 for thermally fixing the transferred toner image onto the transfer paper T is installed on the leading end side of the conveyance guide 23, and a fixing device 24 that thermally fixes the transferred toner image onto the transfer paper T is arranged so that the transfer paper T with the toner image fixed thereon is moved upward. A conveyance guide 25 for discharging the transfer paper T to the paper ejection tray section 26 and a pair of discharge rolls 27 for discharging the transfer paper T to the paper discharge tray section 26.
is arranged, and a transfer paper ejection path is formed.
第3図は第2図の給紙カセツト18の斜視図で
ある。同図において、給紙カセツト18はA4サ
イズを給紙するためのカセツトであり、その搬送
側の端面にはサイズを検知するためのラベル28
(A4サイズとして28a)が貼着されている。そ
して、この給紙カセツト18が装置本体に対し矢
印b方向に装着されたときに、ラベル28に対峙
する位置にサイズ検知センサ29a及び29bが
配置されている。このサイズ検知センサ29a及
び29bは、それぞれラベル28の存在により
A4サイズ及びB5サイズを検知するための反射型
センサである。 FIG. 3 is a perspective view of the paper feed cassette 18 of FIG. 2. In the figure, the paper feed cassette 18 is a cassette for feeding A4 size paper, and a label 28 for detecting the size is attached to the end surface on the transport side.
(28a for A4 size) is attached. Size detection sensors 29a and 29b are arranged at positions facing the label 28 when the paper feed cassette 18 is attached to the main body of the apparatus in the direction of arrow b. These size detection sensors 29a and 29b are each detected by the presence of the label 28.
This is a reflective sensor for detecting A4 size and B5 size.
第4図は第2図の定着装置24の要部を示す詳
細構成側面図である。同図において、加熱ロール
30は内部にヒータ等の熱源としての発熱体31
を有し、周面には耐熱性及びトナーの離型性を有
するテフロン(登録商標)等の樹脂30aを塗布
したロールであり、図示方向に回転する。上記加
熱ロール30の下部には周面を耐熱性及び弾性を
有するシリコンゴム等によつて被覆した加圧ロー
ル32が圧接されてニツプ部33を構成するとと
もに、該加熱ロール30に圧接した状態で従動す
る。そして、トナー像を形成した用紙を矢印C方
向より噛み込み通過させることによつて、その用
紙を挾持、押圧し、このとき発熱体31の加熱作
用及び加圧ロール32の加圧作用によつて、トナ
ー画像を用紙上に熱融着して定着作業を行う。上
記加熱ロール30の周面における用紙排出側に
は、剥離爪34の先端部を当接し、ニツプ部33
から排出された用紙を加熱ロール30から剥離
し、さらにその用紙を排出ロール35によつて機
外に排出する。また、上記加熱ロール30の近傍
には、該加熱ロール30の周面に接触する温度検
出用のサーミスタ36が配設されている。このサ
ーミスタ36は、アーム37に取付けられてお
り、このアーム37は軸37aに回動自在に設け
られている。 FIG. 4 is a detailed configuration side view showing essential parts of the fixing device 24 shown in FIG. 2. FIG. In the figure, the heating roll 30 has a heating element 31 as a heat source such as a heater inside.
It is a roll whose peripheral surface is coated with a resin 30a such as Teflon (registered trademark) having heat resistance and toner releasability, and rotates in the direction shown in the figure. A pressure roll 32 whose peripheral surface is covered with heat-resistant and elastic silicone rubber or the like is pressed to the lower part of the heating roll 30 to form a nip portion 33. Follow. Then, the paper on which the toner image has been formed is caught and passed in the direction of arrow C, thereby pinching and pressing the paper. , the toner image is thermally fused onto the paper for fixing work. The tip of the peeling claw 34 is brought into contact with the paper discharge side of the circumferential surface of the heating roll 30, and the nip portion 33
The paper discharged from the heating roll 30 is peeled off from the heating roll 30, and then the paper is discharged from the machine by a discharge roll 35. Further, a thermistor 36 for detecting temperature is disposed near the heating roll 30 and comes into contact with the circumferential surface of the heating roll 30. This thermistor 36 is attached to an arm 37, and this arm 37 is rotatably provided on a shaft 37a.
第5図は定着装置の温度制御回路を示す図であ
る。同図において、サイズ検出センサ29aは、
発光部として発光ダイオード38とフオトトラン
ジスタQ1とから構成されている。発光ダイオー
ド38と抵抗R1とは電源端子39及び40間に
直列接続され、またフオトトランジスタQ1のコ
レクタは抵抗R2、R3を直列接続して電源端子3
9に接続され、エミツタは接地されている。一
方、サイズ検知センサ29bは、発光部としての
発光ダイオード41とフオトトランジスタQ2と
から構成されている。発光ダイオード41と抵抗
R′4とは、電源端子39及び40間に直列接続さ
れ、またフオトトランジスタQ2のコレクタは抵
抗R5,R6を直列接続して電源端子39に接続さ
れ、エミツタは接地されている。また、抵抗R2
と抵抗R3の接続点はトランジスタQ3のベースに
接続されている。このトランジスタQ3のエミツ
タ端子は電源端子39に接続され、コレクタ端子
は後述する周波数制御回路44に接続されてい
る。また、抵抗R5と抵抗R6の接続点はトランジ
スタQ4のベースに接続されている。このトラン
ジスタQ4のエミツタ端子は電源端子39に接続
され、コレクタ端子は後述する周波数制御回路4
4に接続されている。また、抵抗R7,R8の直列
回路と、サーミスタ36及び抵抗R9の直列回路
とは、電源端子39及び40間に並列接続されブ
リツジ回路を構成している。抵抗R7と抵抗R8の
接続点はコンパレータQ5の反転入力端子に接続
され、サーミスタ36と抵抗R9の接続点はコン
パレータQ5の非反転入力端子に接続されている。
また、コンパレータQ5の出力端子は抵抗R10と抵
抗R11の接続点に接続されている。そして、抵抗
R11には、さらに抵抗R12が接続され、上述の抵
抗R10とR11,R12とで直列回路を構成している。
また、抵抗R11と抵抗R12の接続点にはトランジ
スタQ6のベース端子が接続されている。このト
ランジスタQ6のエミツタ端子は接地され、コレ
クタ端子はトリガ回路が接続されている。さら
に、このトリガ回路42のトリガ出力には、トラ
イアツプ43のゲート端子が接続され、このトラ
イアツプ43と発熱体31(ヒータ)と周波数制
御回路44は閉回路を構成している。この周波数
制御回路44は、電源45に接続されており、上
記トランジスタQ3及びQ4のサイズ検知信号によ
り商用周波数及び10〜20KHzの高周波の電圧を切
換え出力する回路である。 FIG. 5 is a diagram showing a temperature control circuit of the fixing device. In the figure, the size detection sensor 29a is
The light emitting section is composed of a light emitting diode 38 and a phototransistor Q1 . The light emitting diode 38 and the resistor R 1 are connected in series between the power supply terminals 39 and 40, and the collector of the phototransistor Q 1 is connected to the power supply terminal 3 by connecting the resistors R 2 and R 3 in series.
9, and the emitter is grounded. On the other hand, the size detection sensor 29b includes a light emitting diode 41 as a light emitting section and a phototransistor Q2 . Light emitting diode 41 and resistor
R' 4 is connected in series between power supply terminals 39 and 40, and the collector of phototransistor Q 2 is connected to power supply terminal 39 with resistors R 5 and R 6 connected in series, and its emitter is grounded. Also, the resistance R 2
and the connection point of resistor R 3 is connected to the base of transistor Q 3 . The emitter terminal of this transistor Q3 is connected to the power supply terminal 39, and the collector terminal is connected to a frequency control circuit 44, which will be described later. Furthermore, the connection point between resistor R5 and resistor R6 is connected to the base of transistor Q4 . The emitter terminal of this transistor Q4 is connected to a power supply terminal 39, and the collector terminal is connected to a frequency control circuit 4, which will be described later.
Connected to 4. Further, the series circuit of resistors R 7 and R 8 and the series circuit of the thermistor 36 and resistor R 9 are connected in parallel between the power supply terminals 39 and 40 to form a bridge circuit. The connection point between the resistor R 7 and the resistance R 8 is connected to the inverting input terminal of the comparator Q 5 , and the connection point between the thermistor 36 and the resistor R 9 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator Q 5 .
Further, the output terminal of comparator Q5 is connected to the connection point between resistor R10 and resistor R11 . And resistance
A resistor R12 is further connected to R11 , and the above-mentioned resistor R10 , R11 , and R12 form a series circuit.
Further, the base terminal of the transistor Q6 is connected to the connection point between the resistor R11 and the resistor R12 . The emitter terminal of this transistor Q6 is grounded, and the collector terminal is connected to a trigger circuit. Further, the trigger output of the trigger circuit 42 is connected to the gate terminal of a tri-up 43, and the tri-up 43, the heating element 31 (heater), and the frequency control circuit 44 constitute a closed circuit. This frequency control circuit 44 is connected to a power source 45, and is a circuit that switches and outputs a commercial frequency voltage and a high frequency voltage of 10 to 20 KHz based on the size detection signals of the transistors Q3 and Q4 .
第1図aは加熱ロールの長さ方向の断面とその
表面温度分布を示す図、同図bは発熱体の長手方
向の相対発熱量を示す図、同図cは発熱体の構成
を示す図である。同図において、加熱ロール30
の内部に配設される発熱体31は、ニクロム線等
の発熱線より成り、一端部からB5サイズの長さ
に相当するまでの31b部とその31b部に連設
され一端部からA4サイズの長さに相当するまで
の31a部とから構成されている。31b部は
0.5mm程度の直径の発熱線で、また31a部は
0.05〜0.1mm程度の直径の発熱線を多数撚り合わ
され、合計断面積は同一に形成されている。従つ
て、31a部と31b部とも単位長さ当りの直流
抵抗は同一に形成されている。なお発熱体31は
コイル状に形成されるが図では理解し易くするた
め直線で表わしている。 Figure 1a is a diagram showing the longitudinal cross section of the heating roll and its surface temperature distribution, Figure 1b is a diagram showing the relative calorific value in the longitudinal direction of the heating element, and Figure 1c is a diagram showing the configuration of the heating element. It is. In the figure, heating roll 30
The heating element 31 disposed inside is made of a heating wire such as a nichrome wire, and is connected to a section 31b from one end to a length corresponding to a B5 size, and connected to the 31b section from one end to a length corresponding to an A4 size. It consists of a section 31a up to a length corresponding to the length. 31b part is
The heating wire has a diameter of about 0.5mm, and the 31a section is
A large number of heating wires with a diameter of about 0.05 to 0.1 mm are twisted together, and the total cross-sectional area is the same. Therefore, both the portions 31a and 31b are formed to have the same DC resistance per unit length. Although the heating element 31 is formed in a coil shape, it is shown as a straight line in the figure for ease of understanding.
以上のように構成された本実施例の定着装置2
4の動作について説明する。まず、回路動作につ
いて説明すると、図示しないスイツチをオンし、
電源端子39及び40間に電源を供給し、本回路
を動作状態にする。 Fixing device 2 of this embodiment configured as above
The operation No. 4 will be explained. First, to explain the circuit operation, turn on a switch (not shown),
Power is supplied between power terminals 39 and 40 to put the circuit into operation.
まず、サイズ検知センサ29a及び29bは、
給紙カセツト18に貼着されているラベル28を
検知するこにより、フオトトランジスタQ1及び
Q2がオンし、A4サイズの場合にはトランジスタ
Q3が、B5サイズの場合にはトランジスタQ4がオ
ンし、周波数制御回路44へ、サイズの検知信号
が入力される。周波数制御回路44はトランジス
タQ3がオンすることにより商用周波数の電圧を
出力し、トランジスタQ4がオンすることにより
高周波の電圧を出力する。一方、加熱ロール30
の温度が低くてサーミスタ36の抵抗が高い場合
には、抵抗R9とサーミスタ36の接続点の電圧
VNは抵抗R7とR8の接続点の電圧V1よりも高い
(VN>V1)。このため、コンパレータQ5の出力
は、H(ハイ)信号となり、トランジスタQ6をオ
ンし、トリガ回路42をオンし、トライアツク4
3のゲートにH信号を供給する。この一連の動作
によりトライアツク43は導通し、周波数制御回
路44、発熱体31、トライアツクで構成される
閉回路にサイズの検知信号に応じた周波数の交流
が流れる。従つて、発熱体31により加熱ロール
30は加熱され周面温度が上昇する。次に、サー
ミスタ36が定着温度を検知すると、コンパレー
タQ5の入力電圧VNとV1の大きさは、前述の逆に
なりコンパレータQ5の出力はL(ロー)信号とな
る。このため、トランジスタQ6はオフし、トリ
ガ回路42もオフし、周波数制御回路44、発熱
体31、トライアツク43の閉回路を流れていた
交流電流は遮断される。この回路動作により発熱
体31は加熱動作を停止する。発熱体31の加熱
動作が停止し、サーミスタ36の検出温度が低下
すると、再度コンパレータQ5の出力は反転し、
上述の動作を繰り返し、所定の温度に加熱ロール
30の温度制御を行う。 First, the size detection sensors 29a and 29b are
By detecting the label 28 attached to the paper feed cassette 18, the phototransistors Q1 and
If Q 2 is on and A4 size, the transistor
When Q 3 is of B5 size, transistor Q 4 is turned on and a size detection signal is input to frequency control circuit 44 . The frequency control circuit 44 outputs a commercial frequency voltage when the transistor Q 3 is turned on, and outputs a high frequency voltage when the transistor Q 4 is turned on. On the other hand, the heating roll 30
When the temperature of is low and the resistance of thermistor 36 is high, the voltage at the connection point of resistor R9 and thermistor 36 is
V N is higher than the voltage V 1 at the connection point of resistors R 7 and R 8 (V N > V 1 ). Therefore, the output of the comparator Q5 becomes an H (high) signal, which turns on the transistor Q6 , turns on the trigger circuit 42, and turns on the triac 4.
An H signal is supplied to the gate of No.3. Through this series of operations, the triax 43 becomes conductive, and an alternating current with a frequency corresponding to the size detection signal flows through the closed circuit composed of the frequency control circuit 44, the heating element 31, and the triax. Therefore, the heating roll 30 is heated by the heating element 31, and the peripheral surface temperature increases. Next, when the thermistor 36 detects the fixing temperature, the magnitudes of the input voltages VN and V1 of the comparator Q5 are reversed to those described above, and the output of the comparator Q5 becomes an L (low) signal. Therefore, the transistor Q6 is turned off, the trigger circuit 42 is also turned off, and the alternating current flowing through the closed circuit of the frequency control circuit 44, heating element 31, and triax 43 is cut off. Due to this circuit operation, the heating element 31 stops its heating operation. When the heating operation of the heating element 31 stops and the temperature detected by the thermistor 36 decreases, the output of the comparator Q5 is reversed again.
The above-described operation is repeated to control the temperature of the heating roll 30 to a predetermined temperature.
以上の回路動作において、トランジスタQ3が
オンした場合(A4サイズが検知された場合)に
は、周波数制御回路44は商用周波数の電圧が出
力され発熱体31に通電される。これにより、発
熱体31の31b部分は商用周波数で周波数が低
いため表皮効果が現れることなく第1図bの実線
で示す如く全体に均一に発熱する。一方、トラン
ジスタQ4がオンした場合(B5サイズが検知され
た場合)には、周波数制御回路44は10〜20KHz
の高周波数の電圧が出力され発熱体31に通電さ
れる。これにより発熱体31の31a部分は発熱
線が細いため表皮効果が現れず直流抵抗とほぼ同
一であるが、31b部分は31a部分に比べて太
いため表皮効果が現れ直流抵抗に比べて高周波抵
抗が高くなる。そのため第1図bの破線で示す如
く、31a部分は31b部分に対して相対発熱量
が低くなる。 In the circuit operation described above, when the transistor Q 3 is turned on (when A4 size is detected), the frequency control circuit 44 outputs a commercial frequency voltage and the heating element 31 is energized. As a result, since the portion 31b of the heating element 31 has a low commercial frequency, the skin effect does not appear and heat is generated uniformly throughout the heating element 31 as shown by the solid line in FIG. 1b. On the other hand, when transistor Q 4 is turned on (when B5 size is detected), frequency control circuit 44 operates at 10 to 20 KHz.
A high frequency voltage is output and the heating element 31 is energized. As a result, the 31a part of the heating element 31 has a thin heating wire, so the skin effect does not appear and the resistance is almost the same as the DC resistance, but the 31b part is thicker than the 31a part, so the skin effect appears and the high frequency resistance is higher than the DC resistance. It gets expensive. Therefore, as shown by the broken line in FIG. 1b, the relative calorific value of the portion 31a is lower than that of the portion 31b.
以上の発熱量によりA4サイズを通紙する場合
には、商用周波数の交流電圧を印加したときの温
度分布となり、給熱と用紙による吸熱がバランス
して第1図aのA1−B1に示す如くほぼ平坦な温
度分布となる。また、B5サイズを通紙する場合
には、高周波数の交流電圧を印加したときの温度
分布となり、上記同様給熱と吸熱がバランスす
る。即ち、第1図aに示す如く、D1−B1はA1−
D1に比べ発熱(給熱)が低くなるが用紙が通過
しないため放熱のみとなり結果的にA1−D1−B1
はほぼ平坦な温度分布となる。なお、高周波数の
通電の場合に、31b部分の抵抗値が上がるた
め、全体の発熱量も低下するがサーミスタ36に
より温度検知を行うクローズドループなので通電
率が高くなるだけで制御温度t(例えば、180℃)
は変ることはない。従つて、加熱ロール30の表
面はA4或いはB5のいずれのサイズの場合にも、
最高温度THを越えることなく、かつ最低温度TL
を下がることなく温度制御ができる。また、一本
の発熱体31により長手方向の発熱分布を異なら
せることができるため、機構も簡単にでき安価に
なる。 When passing A4 size paper with the above heat generation amount, the temperature distribution will be the same as when applying a commercial frequency AC voltage, and the heat supply and heat absorption by the paper will be balanced, resulting in A 1 - B 1 in Figure 1a. As shown, the temperature distribution is almost flat. In addition, when passing B5 size paper, the temperature distribution becomes the same as when a high-frequency AC voltage is applied, and heat supply and heat absorption are balanced as described above. That is, as shown in Figure 1a, D 1 −B 1 is A 1 −
The heat generation (heat supply) is lower than D 1 , but since the paper does not pass through it, only heat is radiated, resulting in A 1 −D 1 −B 1
The temperature distribution is almost flat. In addition, in the case of high-frequency energization, the resistance value of the portion 31b increases, so the overall heat generation value also decreases, but since it is a closed loop in which temperature is detected by the thermistor 36, the control temperature t (for example, 180℃)
will never change. Therefore, the surface of the heating roll 30 is either A4 or B5 size.
without exceeding the maximum temperature T H and the minimum temperature T L
You can control the temperature without lowering the temperature. Further, since the heat generation distribution in the longitudinal direction can be varied by one heating element 31, the mechanism can be simplified and the cost can be reduced.
なお、本実施例ではA4サイズとB5サイズの2
種類の場合であるが、発熱体31の構成及び周波
数制御回路44の周波数等を変え、長手方向の発
熱分布を異ならせることによりさらに多数の用紙
サイズにも適用できる。 In addition, in this example, there are two sizes, A4 size and B5 size.
However, by changing the configuration of the heating element 31, the frequency of the frequency control circuit 44, etc., and varying the heat generation distribution in the longitudinal direction, the invention can be applied to a larger number of paper sizes.
また、発熱体31の形状及びその発熱線のサイ
ズ等は実施例のものに限定されず、任意のものに
できる。 Further, the shape of the heating element 31, the size of its heating wire, etc. are not limited to those of the embodiments, and can be arbitrary.
さらに、本実施例では、発光ダイオードとフオ
トトランジスタから成るサイズ検知センサでサイ
ズを検知しているが、実施例に限定されない。 Further, in this embodiment, the size is detected by a size detection sensor composed of a light emitting diode and a phototransistor, but the present invention is not limited to this embodiment.
以上詳述に説明したように本考案によれば、電
源の周波数により長手方向の発熱分布が異なる発
熱体により加熱ロールの温度を制御するようにし
ているため、用紙サイズに無関係に加熱ロールの
表面温度を均一に制御でき、分離爪、テフロン
層、加圧ローラ等の寿命が長くなる。また、常に
加熱ローラ表面温度が一定にでき、高温及び低温
オフセツト等の画像不良が発生しない。
As explained in detail above, according to the present invention, the temperature of the heating roll is controlled by the heating element whose heat distribution in the longitudinal direction varies depending on the frequency of the power supply, so the surface of the heating roll is Temperature can be controlled uniformly, extending the life of separation claws, Teflon layers, pressure rollers, etc. Furthermore, the surface temperature of the heating roller can be kept constant at all times, and image defects such as high and low temperature offsets do not occur.
第1図aは本考案の加熱ロールの長手方向断面
とその表面温度分布を示す図、第1図bは本考案
の発熱体の長手方向の相対発熱量を示す図、第1
図cは本考案の発熱体の構成を示す図、第2図は
本考案に係る定着装置を備えた記録装置の要部を
示す概略構成側面図、第3図は第2図の給紙カセ
ツトの斜視図、第4図は第2図の定着装置の要部
を示す詳細構成側面図、第5図は定着装置の温度
制御回路図、第6図は従来の加熱ロールの長手方
向断面とその表面温度分布を示す図である。
18……給紙カセツト、24……定着装置、2
8……ラベル、29a,29b……サイズ検知セ
ンサ、30……加熱ロール、30a……樹脂、3
1……発熱体、32……加圧ロール、36……サ
ーミスタ、42……トリガ回路、43……トライ
アツク、44……周波数制御回路、45……電
源、Q3,Q4,Q6……トランジスタ、Q5……コン
パレータ。
FIG. 1a is a diagram showing the longitudinal cross section of the heating roll of the present invention and its surface temperature distribution, FIG. 1b is a diagram showing the relative calorific value of the heating element of the present invention in the longitudinal direction,
Figure c is a diagram showing the configuration of the heating element of the present invention, Figure 2 is a schematic side view of the configuration showing the main parts of the recording device equipped with the fixing device according to the present invention, and Figure 3 is the paper feed cassette of Figure 2. 4 is a detailed configuration side view showing the main parts of the fixing device shown in FIG. 2, FIG. 5 is a temperature control circuit diagram of the fixing device, and FIG. 6 is a longitudinal section of a conventional heating roll and its It is a figure showing surface temperature distribution. 18... Paper feed cassette, 24... Fixing device, 2
8...Label, 29a, 29b...Size detection sensor, 30...Heating roll, 30a...Resin, 3
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Heating element, 32... Pressure roll, 36... Thermistor, 42... Trigger circuit, 43... Triax, 44... Frequency control circuit, 45... Power supply, Q 3 , Q 4 , Q 6 ... …Transistor, Q 5 …Comparator.
Claims (1)
方が内部に熱源を有する加熱ロールより成るロー
ル対間に挾持搬送することにより、前記未定着ト
ナー像を用紙に定着させる定着装置において、 前記熱源は印加される電源の周波数により長さ
方向の発熱分布が異なる発熱体より成ることを特
徴とする定着装置。[Claims for Utility Model Registration] A fixing method for fixing an unfixed toner image on a sheet of paper by sandwiching and transporting the sheet of paper with the unfixed toner image between a pair of rolls, at least one of which is a heating roll having an internal heat source. The fixing device, wherein the heat source is comprised of a heating element whose heat generation distribution in the length direction varies depending on the frequency of the applied power source.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19116186U JPH0449638Y2 (en) | 1986-12-12 | 1986-12-12 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19116186U JPH0449638Y2 (en) | 1986-12-12 | 1986-12-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6396573U JPS6396573U (en) | 1988-06-22 |
| JPH0449638Y2 true JPH0449638Y2 (en) | 1992-11-24 |
Family
ID=31145046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19116186U Expired JPH0449638Y2 (en) | 1986-12-12 | 1986-12-12 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0449638Y2 (en) |
-
1986
- 1986-12-12 JP JP19116186U patent/JPH0449638Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6396573U (en) | 1988-06-22 |
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