JPS61277986A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、主に複写機の熱ローラ式定着装置に関する
。

（ロ）従来の技術 一般にこの種の定着装置においては、少くとも一方が加
熱された一対のローうによって複写紙を挾んで送給し、
トナーを複写紙に加熱定着するようにしている。しかし
、加熱温度が所定の定着温度範囲からはずれると、複写
紙上のトナーの像質の劣化や、定着率の低下、さらにト
ナーが定着ローうに付着するオフセットの発生などが見
られるため、加熱ローラの温度管理が問題となる。これ
に対して、加熱ローラの長手方向に発熱分布の異なる複
数熱源を備え、主に定着時に複写紙によってうばねれる
熱但を補給して、ローラの中央部の温度低下を防止する
ようにした定着装置（たとえば特開昭５７−６３５７０
号）が提案されている。

また、最も一般的な商用電源（コンセント式電源）の電
源容量が１５Ｋ　ＶＡ　（１００Ｖ、　１５Ａ　＞　テ
するところから、複写機の入力容置もそれ以下に設定さ
れることが望ましい。複写機の入力容耐は、主に定着用
熱源と露光用光源の容量によって決定されるので、制限
される電力を有効に定着用熱源に利用するために、定着
用熱源として常時駆動される主熱源と、露光用光源の非
駆動時にのみ駆動される補助熱源を備えた定着装＠（た
とえば、特開昭５７−１７６０７８号）が提案されてい
る。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 定着ローラ内部の長手方向に一様な分布の熱源を設置す
ると、定着装置のウオームアツプ時には、定着ローラの
中央部は内部に熱が蓄積４されるため高温となり、端部
は外部に熱が放熱されるため低温となって、定着ローラ
の温度分布が一様化されない。このような状態で中央部
又は端部の温度を検出してウオームアツプを終了し定着
を行うと、特に複写作業の初期において、複写紙の中央
部と端部の定着状態が異なり、一様な像質の複写が１ｑ
られないという問題点がある。

これに対して、前述の従来技術の前者においては、複写
作業の進行中に複写紙によって熱口がうばわれることに
生ずる定着ローラの中央部の温度低下を防止しようとす
るものであり、複写作業初期の定着不良を防止するもの
ではない。

また、前述の従来技術の後者は、複写機のウオームアツ
プ時又は露光用光源の非駆動時に露光用光源に消費され
る電力を定着用熱源に供給して、定着用熱源の発熱間を
、全体の使用電力を制限しつつ増加しようとするもので
あり、前述の問題点を解決するものではない。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、
複写機の使用電力を有効に利用し、しかもウオームアツ
プ時および複写時の定着ローラの温度分布を一様にして
品質の良好な複写結果の得られる定着装置を提供するも
のである。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明は、原稿と露光用光源のいずれかを往復運動さ
せる移動手段を備えた複写機の定着装置であって、定着
ローラ内に設置された定着用熱源と、前記定着用熱源を
制御する制御回路とを備え、前記定着用熱下は前記定着
ローラのほぼ中央部、ほぼ両端部、ほぼ全長部をそれぞ
れ加熱する第１、第２、第３の加熱手段からなり、前記
制御回路は前記第１、第２、第３の加熱手段を前記定着
用ローラの設定温度に制御駆動させ、その内、前記第１
加熱手段を前記移動手段の駆動時で且つ前記露光用光源
の非駆動時のみ駆動させ、前記第２加熱手段を前記移動
手段の非駆動時にのみ駆動させるよう構成した定着装置
である。

なお、前記第１および第２加熱手段の電力消費量がそれ
ぞれ露光用光源の電力消費山にほぼ等しいことが好まし
い。

さらに、前記定着ローラは、ほぼ中央部および端部の温
度をそれぞれ検出する第１、第２の検出手段を備え、前
記第１検出手段によって第１、第３加熱手段が、前記第
２検出手段によって第２加熱手段が制御されるようにし
てもよい。

（ホ）作　用 前記定着ローラは常時前記第３熱源によってほぼ全長に
わたって設定値に加熱されるとともに、ウオームアツプ
時には、前記第２熱源によってその両端部が加熱され、
複写時には、前記第３熱源によってその中央部が加熱さ
れるので、定着ローラの温度分布はウオームアツプ時に
も複写時にも一様に制御され、定着不良を生じることが
ない。

さらに、前記第１熱源は複写時の露光用光源の非駆動時
にのみ駆動され、前記第２熱源は非複写時にのみ駆動さ
れるので、複写機全体の消費電力は常時ほぼ一定に保た
れ、制限値に押えられる。

くべ）実施例 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。なお、これによってこの発明が限定されるものではな
い。

第１図（田はこの発明の一実施例の定着装置を示す斜視
図であり、第１回出）はその構成を示す説明図である。

これらの図において、（１ａ）は定着用熱源（２Ｊが内
部に設置された定着ローラ、（１ｂ）は定着ローラに対
向して設けられ複写紙（６）を挾みながら回転して送給
する定着ローラ、（３）は定着ローラ（１ａ）のほぼ中
央部を加熱する中央配光の２００Ｗのハロゲンランプ、
（４）は定着ローラ（１ａ）のほぼ両端部を加熱する両
端配光の２００Ｗのハロゲンランプ、（５）は定着ロー
ラ（１ａ）のほぼ全長部を加熱するフラット配向の８０
０Ｗのハロゲンランプ、（刀は定着ローラ（１ａ）のほ
ぼ中央部の温度を検出するサーミスタ、（８）は定着ロ
ーラ（１ａ）の端部の温度を検出するサーミスタである
。

第２図はハロゲンランプ＋３）　（４）　（５）を駆動
する制御回路を示し、［９１００）は１００■電源入力
端子、（１１）は制御用直流電源、面は原稿と露光用光
源のいずれかを往復運動させる移動手段囚のオン時にオ
ンするリレー接点、（１３）は露光用光源（至）のオン
時にオンするリレー接点、（１４ａ　）　　（１５ａ　
）　　（１６ａ　）はサーミスタ（７と共に温度検出用
ブリッジ（ハ）を構成する抵抗、（１４１）　）　　（
１５ｔｌ　）　　（１６ｂ　）はサーミスタ（８）と共
に温度検出用ブリッジ囚を構成する抵抗、（１７ａ　）
　　（１７ｂ　）はサーミスタ＋７］　＋８１の温度が
ブリッジ（ハ）（至）の各抵抗値によって設定される設
定温度をそれぞれ越えた時に出力するコンパレータ、０
８）ハインバータ、（１９ａ　＞　　＜１９ｂ　）は抵
抗、１（２０はＡＮＤ回路、（２２ａ　）　　（２３ａ
　）　　（２４ａ　）　ハ電流増幅器、ｆｌ　ｎ　２４
はそれぞれハロゲンランプ（３１［４）　（５１を駆動
するリレーである。なお、露光用光源圃にはフラット配
向の２００Ｗのハロゲンランプが使用される。

次に、この実施例の動作を説明する。

まず、ウオームアツプ時において、第２図の端子（９）
（ト））に電源が供給されると、サーミスタ（７１（８
１の検出温度は設定値より低いので直ちにコンパレータ
（１７ａ　）　　（１７ｂ　）の出力はオンとなる。移
動手段口および露光用光源（至）は共に停止しており、
接点の０３）はオフ状態にあるため、ＡＮＤ回路回路比
力はオフとなってリレーのは作動せず、リレー（至）と
Ｃ２４Ｊが作動して第１口重）に示すハロゲンランプ（
４）（５）が駆動する。そして、サーミスタ（７）　［
８１か所定温度に達すると、コンパレータ（１７ａ　）
　　（１７ｂ）の出力がオフとなり、ＡＮＤ回路Ｑ１１
およびリレー（至）３４）がオフとなってハロゲンラン
プ＋４）　ｆ５）の駆動が一旦停止される。その後はナ
ーミスタ［７］　［８）の出力に対応してハロゲンラン
プ＋５１　（４１がオン、オフされ、定着ローラ（１ａ
）の温度がほぼ一定に維持される。

次に複写動作が開始されると、移動手段口と露光用光源
（至）が駆動して、接点１２１　＋１３１が共にオン状
態になるので、ＡＮＤ回路（２１（２１１の出力はオフ
となり、リレー（２４）のみがコンパレータ（１７ａ）
の出力に対応して作動し、ハロゲンランプ（５）を駆動
させる。

次に、露光用光源□□□は露光を終了すると、その駆動
がオフされ接点０３）はオフになるが、移動手段は、原
稿又は露光用光源（至）を起動位置へ復帰させるためオ
ンされているので、接点面はオン状態を維持する。従っ
て、サーミスタ（力の検出温度が所定温度に達していな
い場合には、コンパレータ（１７ａ）およびＡＮＤ回路
■がオンとなってリレーｆｌ＆４１がオンされ、ハロゲ
ンランプ＋３１　（５１が駆動する。

次に、複写動作が終了すると、接点（Ｉ２１　（１３＋
はオフとなるので、サーミスタ［７１＋８１が所定温度
に達していない場合にはコンパレータ（１７ａ　）　　
（１７ｂ　）およびＡＮＤ回路（２１）がオンとなり、
リレー＠Ｑ４）がオンとなって、再びハロゲンランプ（
４］　＋５１が駆動する。

（以下余白、次頁に続く） 第　　１　　表 第１表は、これらの動作について、′それらの消費電力
と共に示したものである。

先ず、ウオームアツプにおいては、第１図＋ｔｏに示す
両端配光の２００Ｗのハロゲンランプ（４）とフラット
配光の８００Ｗのハロゲンランプ（５）が駆動される。

従って、定着ローラ（１ａ）の端部から、熱が放出され
ても、両端配光のハロゲンランプ（４）の作用によって
定着ローラ（１ａ）の端部の温度低下が補償され、定着
ローラの温度分布が一様化される。

次に、複写動作においては露光用光源（２００Ｗのハロ
ゲンランプ）が露光中はハロゲンランプ（５）のみが駆
動される。さらに、露光用光源がオフになると中央配光
の２００Ｗのハロゲンランプ（３）が駆動され、定着中
に複写紙によってうばわれる熱量が補給されて定着ロー
ラ（１ａ）の中央部の温度低下が補償される。

複写動作を終了すると、再びハロゲンランプ（４）（５
）が駆動されウオームアツプと同等の状態となり、定着
ローラ（１ａ）の温度分布の一様化がはかられる。また
、第１表に示すように露光用光源と加熱手段の消費電力
の和は常に１０００Ｗ一定に制限されている。

第３図（ω山）は定着ローラ（１ａ）の温度分布の時間
的変化を実施例と従来例について示したものである。な
お、従来例としては第１図（ωに示す定着ローラ（１ａ
）の定着用熱源（２Ｊとして、フラット配向の８００Ｗ
のハロゲンランプ１本を使用した。

（イ）は定着ローラ（１ａ）の中央部の温度変化を示し
、（ロ）は端部の温度変化を示している。また、（Ｔ１
）はウオームアツプ期間、〈Ｔ２）は１００枚の複写を
連続的に行った複写期間、（Ｔ３）は複写停止期間を示
す。

第３図（ωに示すこの実施例については、期間（Ｔ１）
においてほとんど（イ）と（ロ）の差が見られず、両端
配光のハロゲンランプ（４）が効果的に作用しているこ
とを示している。期間（Ｔ２）において、（イ）と（ロ
）がほぼ一致した状態で定着ローラ（１ａ）は定着を開
始すると、その後は、複写紙にうばわれる熱が、中央配
光のハロゲンランプ（３）の作用によって適度に供給さ
れるため、（イ）（ロ）は共に低下しながらもほぼ一致
している。

これに対して、第３図（ｂ）に示す従来例については、
期間（Ｔ１）において（イ）（ロ）の差が大きく、定着
ローラ（１ａ）はその端部から熱が放出され端部の温度
が低下することを示してる。そのため、期間（Ｔ２）に
おいて（イ）と（ロ）とが異なる状態で定着が開始され
、その後、（Ｔ２）の約４分の１の期間（Ｔ４）を過ぎ
た時点で両者は一致する。さらに複写が続けられると複
写紙によって定着ローラ（１ａ）の中央部の熱がうばわ
れるので、期間（Ｔ５）においては（イ）、（ロ）の関
係が逆転する。従って従来例においては期間（Ｔ４）お
よび（Ｔ５）のいずれについても定着ローラ（１ａ）の
温度分布が一様化されず、複写紙は均一に定着されない
。期間（Ｔ５）における定着ローラの中央部の温度補償
は、前述の従来技術によっても可能であるが、期間（「
４）における補償はこの実施例によってのみ可能である
。

（ト）発明の効果 この発明によれば、定着ローラは、ウオームアツプおよ
び非複写時にその両端が追加加熱され、複写動作中の露
光用光源の非駆動時にその中央部が追加加熱されるので
、複写作業の開始時から濡変分布の均一な定着ローラに
よって定着が行われ、良好な定着結果が得られる。さら
に、複写機の各部に対して電力が有効に使用され、常時
、全体の消費電力がほぼ一定化されるので、従来、大き
な電力を要する高速複写機の入力を低入力に押えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ω山）はこの発明の一実施例を示す斜視図と構
成説明図、第２図はこの発明の一実施例を示す電気回路
図、第３図（ωはこの発明の一実施例の温度変化を示す
グラフ、第３図中）は従来例の温度変化を示すグラフで
ある。 （１ａ）・・・・・・定着ローラ、（ａ・・・・・・定
着用熱源、（３）・・・・・・中央部配光のハロゲンラ
ンプ、（４）・・・・・・両端部配光のハロゲンランプ
、（５）・・・・・・フラット配光のハロゲンランプ。 第１　図（Ｑ） 第　１図（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿と露光用光源のいずれかを往復運動させる移動
   手段を備えた複写機の定着装置であつて、定着ローラ内
   に設置された定着用熱源と、前記定着用熱源を制御する
   制御回路とを備え、 前記定着用熱源は前記定着ローラのほぼ中央部、ほぼ両
   端部、ほぼ全長部をそれぞれ加熱する第１、第２、第３
   の加熱手段からなり、 前記制御回路は前記第１、第２、第３の加熱手段を前記
   定着用ローラの設定温度に制御駆動させ、その内、前記
   第１加熱手段を前記移動手段の駆動時で且つ前記露光用
   光源の非駆動時にのみ駆動させ、前記第２加熱手段を前
   記移動手段の非駆動時にのみ駆動させるよう構成した定
   着装置。 ２、第１および第２加熱手段の電力消費量がそれぞれ露
   光用光源の電力消費量にほぼ等しい特許請求の範囲第１
   項記載の定着装置。 ３、定着ロールはほぼ中央部および端部の温度をそれぞ
   れ検出する第１、第２の検出手段を備え、前記第１検出
   手段によつて第１、第３加熱手段が、前記第２検出手段
   によつて第２加熱手段が制御される特許請求の範囲第１
   項記載の定着装置。