JPS6222149B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は定着ローラーを用いる定着装置に関す
る。

従来、トナー支持体に担持されたトナー粉像を
定着するために、熱雰囲気定着方式、圧力定着方
式、あるいはローラー加熱定着方式等が用いられ
ているが、上記方式のなかで、ローラー加熱定着
方式は、ローラー表面温度の均一化が定着性、紙
の搬送性において良好とされ、多く用いられてお
り、そのひとつの具体的構成は第１図に示される
様に、一対の搬送兼用ローラーの一方のローラー
の外周面にテフロン等の離型性の良い材料をコー
テイングし、他方のローラーの外周面には、シリ
コンゴム等の耐熱性のある弾性材料を配設し、両
ローラーの内方にはヒーターが設けられ、同ヒー
ターによつてローラーを加熱して、両ローラー間
に挾持されるトナー支持体を加熱するが、ローラ
ー表面の温度の均一化とローラーの変形とは逆に
相反するものであり、特にローラーの外周面に設
けられたシリコンゴム等の場合、ローラーが加熱
されることにより、ゴム層は膨張するがローラー
の両端部はどうしても囲りに熱を奪れ易くなるた
め、ローラーの中央部に対しダレ込むことにな
り、形状もローラーの中央部の径より両端部の径
が小さくなり、いわゆるタイコ型になる。

このため、ローラーの両端が、相対するローラ
ーと接触しなくなつたり、所定の接触圧が得られ
なくなるという不具合を生じ、従つてローラーの
表面温度は中央と両端とにおいて、あまり差がな
いにもかゝわらず、ローラー端部において、トナ
ー支持体への定着不良を起す虞れがある。

しかもローラーの中央部と両端部との径の違い
から、上記中央部と両端部において周速の差が生
じ、それによつてトナー支持体がローラーの中央
に寄せられ、トナー支持体にシワが発生する。

上記のトナー支持体に生じたシワを防ぐため
に、一方のローラーの両端の径を、第２図に示す
ように、中央の径より大きくし、加熱時ローラー
の両端に生じる変形量を小さくするような対策も
採られているが、加工が非常に面倒であると共に
変形量の設定も困難である。

本願発明は上記の如き、従来の定着装置に生じ
ていた不都合な点を解消するために、ローラーの
両端を加熱するヒーターの温度をローラーの中央
部を加熱するヒーターの温度より高く設定させた
定着装置を提供するものである。

以下図示の一実施例によつて本願発明を説明す
る。

第３図は、第４図に示された各ローラーに配設
されたヒーターの接続回路を示すものである。

第３図において、サーミスタTH₁は、第４図に
示すように、ローラー２１の両端を加熱する第１
のヒーターの加熱制御手段のひとつであつて、抵
抗R₁、可変抵抗器VR₁を直列に介して直流電源
DCに接続され、両端間にローラー２１の表面温
度に応じた電圧を生ずる。

演算増幅器IC₁は、このサーミスタTH₁の両端
間電圧が抵抗R₂を介して非反転入力端子に入力
されると同時に直流電源DCの端間に直列に接続
された抵抗R₃，R₄による設定電圧が抵抗R₅を介
して反転入力端子に入力され、これら両入力電圧
を比較して、その差電圧を出力する。すなわち、
ローラー２１の表面温度が設定温度以下になると
出力電圧を生ずる。

この演算増幅器IC₁の出力電圧は、半導体リレ
ーSSR₁を駆使し、ヒーター１を点灯させる。従
つて、ローラー２１の表面温度は上述したサーミ
スタTH₁を初め、演算増幅器IC₁への入力系であ
る可変抵抗器VR₁、抵抗R₁乃至R₅を含む第１のヒ
ーター加熱制御手段によつて、設定温度に制御さ
れ、その設定温度は可変抵抗器VR₁によつて任意
に設定することができる。

また、サーミスタTH₂は、第４図に示すよう
に、ローラーの中央部を加熱する第２のヒーター
の加熱制御手段のひとつであつて、抵抗R₆、可
変抵抗器VR₂を直列に介して直流電源DCに接続
され、両端間にローラー２０の表面温度に応じた
電圧を生ずる。

演算増幅器IC₂は、このサーミスタTH₂の両端
間電圧が抵抗R₇を介して非反転入力端子に入力
されると同時に直流電源DCの端間に直列に接続
された抵抗R₈，R₉による端子電圧が抵抗R₁₀を介
して反転入力端子に入力され、これら両入力電圧
を比較してその差電圧を出力する。この演算増幅
器の出力電圧は、アンドゲートIC₄に加えられ、
またサーミスタTH₁，TH₂の両端間電圧がR₁₁，
R₁₂を各々介して演算増幅器IC₃に入力される。演
算増幅器IC₃はこれらの入力電圧を比較して、そ
の差電圧を生じ、すなわち、ローラー２０の表面
温度がローラー２１の表面温度よりも低いときに
出力電圧を生じ、その出力電圧をアンドゲート
IC₄に加える。

従つて、上述したサーミスタTH₂そして演算増
幅器IC₂への入力系である可変抵抗器VR₂、抵抗
R₆乃至R₁₀、影算増幅器IC₃、およびアンドゲー
トIC₄を含む第２のヒーター加熱制御手段によつ
て第２のヒーターは加熱制御されるようになつて
おり、具体的には、アンドゲートIC₄はローラー
２０の表面温度がローラー２１の表面温度より低
いと同時にローラー２０、つまり中央部を配置さ
れた第２のヒーターをもつローラーの表面温度が
設定温度よりも低いときに出力電圧を生じ、この
出力電圧により半導体リレーSSR₂を駆動してヒ
ーター２を点灯させる。

ここに、ローラー２０，２１の表面温度は、前
者が後者より低くなるように可変抵抗器VR₁，
VR^２ _２により設定される。

その結果、ローラー２１の端部の表面温度がロ
ーラー２０の中央部の表面温度より高く保持され
ることになり、それによつてローラーの両端部の
変形を僅少なものとすることができるので、ロー
ラーに特殊な手段を用いることなく、トナー支持
体のシワ発生を防止できるとともに、ローラーの
中央部領域のみを定着範囲とする小幅のトナー支
持体が定着に供された場合、その部分での表面温
度が設定温度以下になつても、第２のヒーター加
熱制御手段によつて、ローラーの表面温度を設定
温度に維持するように第２のヒーターを制御でき
るので、小幅のトナー支持体を連続定着した場合
でもその部分の温度低下に起因する定着効果を低
下させるようなことがない。

また、本願発明の定着装置は、第５図に示すよ
うに、定着ローラーと搬送ベルトとでトナー支持
体のトナー粉像を定着する装置にも適用できる。
すなわち、定着ローラー２５の内方に、ローラー
の端部を加熱するヒーター１と、中央部を加熱す
るヒーター２とを配設し、ローラーの下方部に
は、同ローラーに圧接する搬送ベルト２６が設け
られ、同ベルトに載置されたトナー支持体をロー
ラー間に搬送し、加熱されたローラーによつて定
着することもできる。

また、上記以外の加熱ローラーを用いる定着装
置にも本願発明の装置は適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来用いられているローラー
加熱定着装置の一例を示す概略構成図、第３図は
本願発明装置の一実施例を示す電気回路図、第４
図は本発明装置の一実施例を示す概略構成図、第
５図は本願発明装置の別なる実施例を示す概略構
成図である。 １１，１２……ヒーター、２０，２１……定着
ローラー、３０……定着装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トナー支持体上に担持されたトナー粉像を加
   熱定着するためのローラー加熱方式を用いる定着
   装置において、 トナー支持体と接触するローラーの端部を加熱
   する第１のヒーターと、 上記第１のヒーターによつて加熱される上記ロ
   ーラーの表面温度を検知する手段を有し、その表
   面温度が設定温度以下の場合に第１のヒーターを
   点灯する第１のヒーター加熱制御手段と、 上記ローラーの中央部を加熱する第２のヒータ
   ーと、 上記第２のヒーターによつて加熱されるローラ
   ーの表面温度を検知する手段を有し、その表面温
   度が、上記設定温度以下であつて、しかも、上記
   第１のヒーターによつて加熱されるローラーの表
   面温度よりも低い場合に上記第２のヒーターを点
   灯する第２のヒーター加熱制御手段と を具備する定着装置。