JPS6138466B2

JPS6138466B2 -

Info

Publication number: JPS6138466B2
Application number: JP53090583A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Shikato; Shigeru Ueda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-07-25
Filing date: 1978-07-25
Publication date: 1986-08-29
Also published as: JPS5517172A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はローラ式定着装置に関する。

ローラ式定着装置は、一般に、少なくとも一方
がトナー像をその担持材に定着可能な温度に加熱
された１対のローラ間にトナー像担持材を挾圧
し、一方のローラを回転駆動させるとともに他方
のローラをローラ間の、及び、又はトナー像担持
材との間の摩擦力で従動回転させ、かくして担持
材を搬送しつつトナー像をそれに定着処理するよ
うに構成されている。斯様な定着装置は熱の利用
効率が高い、高速の定着処理も可能である等々の
種々の利点を有する反面、ローラ対のどちらか一
方にでもその両端間に温度差が生ずると、その両
端部間に熱膨張差による経差が生じ、これが為ロ
ーラの両端部間に回転周速の差が生じてしまう。
このローラ両端部間の周速の差は、当然のことな
がら、トナー像担持材の、搬送方向に関して垂直
方向（以下幅方向という）の両端側についての移
動速度差を生じさせる。この結果トナー像担持材
に皺が生じたり、又は斜行し、或いは蛇行したり
して搬送路沿いに設けられた諸部材に引つ掛かつ
てジヤムが発生したり等する。トナー像担持材が
所謂A4型とかB5型とかいつたカツトシート状の
場合はまだ損害も比較的軽くて済むが、しかし電
算機のアウトプツトをプリントアウトするような
装置に使用する長尺連続シート状の場合には、上
記ローラ両端部間の温度差が大きくなると、シー
トに皺が生じたり、更にこの連続シートのトナー
像付与部署（シート搬送に関し、定着装置の前）
に於ける通過位置が連続シート幅方向の横に変位
してシート上でのトナー像位置が横に偏り、甚だ
しい場合には連続シートが切断される（これはジ
ヤムの原因にもなる）等の重大な不都合も生ず
る。シート切断時の変位量はシート強度にもよる
が一般に１ｍ以上であれば通常のシートは切断す
る。

本発明は如上の不都合を解決できる、かつ構成
の簡単な定着装置の提供を主たる目的とするもの
である。略述すると、本発明は、ローラ対の少な
くとも一方のローラの両端部間の温度差を予め定
められた許容範囲内に保つように、このローラの
両端部の内相対的に温度の低くなる傾向にある側
の端部に熱補給するか、又は逆の側の端部の放熱
を促進する。これによつてトナー像担持材の皺の
発生、ジヤムの発生、またトナー像担持材が長尺
連続シート状であればその切断、それに伴うジヤ
ム、或いはトナー像付与部署に於ける通過位置の
変位、等の不都合を防止でき、トナー像担持材を
安定搬送し、高品質の画像を得られるようにした
ものである。

以下図面を参照して説明を続ける。第１図は本
発明を応用して特に有効な効果を挙げることので
きる電子計算機の出力プリンターの一例の説明図
である。

レーザ発振器１より出射されたレーザビームは
レンズ２、電算機の出力信号の印加される公知の
音響光学効果を利用したＡ／Ｏ変調素子３、レン
ズ４で構成せられた光変調系に入射する。ここで
レンズ２は上記出力信号に対応してＡ／Ｏ変調素
子内に発生せしめたブラツク反射面にレーザビー
ムを集束しつつ投影する働き、レンズ４は前記ブ
ラツグ反射面より回折し発散しつつあるレーザビ
ームを平行光束に変換する働きをなすものであ
る。レンズ４より出射したレーザビームは平行光
束となりビームエキスバンダー５に入射し平行光
束のままビーム径が拡大される。

さらに、ビーム系が拡大されたレーザビームは
鏡面を複数個有する多面体回転鏡６に入射され
る。多面体回転鏡６は高精度の軸受に支えられた
軸に取り付けられ、定速回転のモータ７により駆
動される。多面体回転鏡６により水平に掃引され
たレーザビームはｆ−θ特性を有する結像レンズ
８により、感光ドラム９上にドラムの母線方向に
スキヤンされる、前記出力信号に対応したスポツ
トとして結像され、以下に説明する電子写真プロ
セスによりトナー像として顕像化された後、普通
紙に転写、定着されハードコピーとして出力され
る。

本実施例に適用される電子写真プロセスに１例
として、導電性支持体、光導電性層および表面絶
縁層を積層して成る電子写真感光体を周面に持つ
感光ドラム９を使用する。ドラム９は矢印方向に
定速回転されるが、まず上記絶縁層表面を、第１
のコロナ帯電器１１によりあらかじめ正または負
に一様に帯電して光導電性層と絶縁層の界面もし
くは、光導電性層内部に前記帯電極性と逆極性の
電荷を捕獲せしめ、次に前記被帯電絶縁層表面に
前記レーザビームを照射すると同時に、交流コロ
ナ放電器１２による交流コロナ放電を当てて前記
レーザビームの前記電算機出力信号に対応する明
暗のパターンに従つて生ずる表面電位の差による
パタターンを、前記絶縁層表面上に形成し、次に
前記絶縁層表面全面を全面露光ランプ１３により
一様に露光して前記出力信号に対応するコントラ
ストの高い静電潜像を前記絶縁層表面上に形成
し、さらに前記静電潜像を荷電した熱溶融性着色
粒子（トナー）を主体とする現像剤にて現像装置
１４により現像して可視化する。しかる後、後述
の手段に依り、転写部署にて感光ドラム９に圧接
せしめられた状態で、ドラム周速と同一速度で矢
示方向に搬送される長尺連続紙であるフアンホー
ルド紙（以下用紙と記述する）２０に前記可視ト
ナー像を転写帯電器１７により転写し、次に、後
述の如き定着装置によつて転写トナー像をこの用
紙２０に定着して電子写真プリント像を得る。一
方転写が行われた後、ドラム９の前記絶縁層表面
をクリーニング装置１８によりクリーニングして
残存する荷電粒子を除去し、前記感光ドラム９を
繰り返し使用するものである。

なお、１０は前除電用帯電器、１１′は前露光
ランプで、前除電帯電器１０は感光ドラム９の表
面電位を一定かつ一様にし、前露光ランプ１１′
は感光層の特性を一定かつ一様にするもので、こ
れらは協動してクリーニング装置１８を経た感光
ドラム９に残留する種々の前歴、例えば残留電位
を消去する働きをなし、常に安定な画像を得るに
役立つものである。また、本出願人は本実施例に
適用される電子プロセスにおいて常に安定且良好
な画像を得る手段として静電潜像安定化方法を提
案している。（特願昭51−111562号）１６はかか
る手段を実現するための静電電位計であり、感光
ドラム９の明部即ちレーザビームで走査し露光し
た部分と暗部各々の静電電位を測定するものであ
る。更にまた１５はキヤリヤ除去装置で、現像器
１４内の現像剤に混在するキヤリヤが感光ドラム
９に付着して用紙へ付着或いはクリーニング装置
１８に混入するのを防ぐものである。

次に長尺連続用紙２０の搬送について記述す
る。用紙２０はコンピユータ等の出力に通常用い
られるが如き用紙で長尺方向に一定間隔をおいて
折りたたみを可能にするミシン目を有し、また幅
方向の両端部に送り孔を有するが、如きものであ
る。用紙２０は未印刷部分の収容部２０′から送
り出されて、前記転写、定着処理を受けた後に収
容部２０″に送り込まれる。２１は用紙の円滑な
搬送を助けるために設けられた保持棒である。２
２はブラシで、用紙２０をガイド板２３に押えつ
け、後述のトラクター２４に進入する用紙の浮上
りを防いで用紙搬送を円滑にする作用と用紙に附
着するゴミ等の除去作用を兼ねるものである。２
４は用紙の送り孔に係合するピンが配列された公
知のトラクターで、不図示のトラクター軸の回転
に依りピンが回転し、用紙を矢印方向に一定速度
で搬送するためのものである。２５，２９は用紙
搬送のためのガイドローラである。

２６は、後述の如く用紙２０が転写ガイド板２
７，２８の作動に依りトナー像転写部署に於いて
感光ドラム９に圧接させられ更に転写帯電器１７
の作動に依り感光ドラム９に密に接触せしめられ
ている状態から、転写が終了し転写帯電器１７の
作動停止と転写ガイド板２７，２８の感光ドラム
９から遠ざかる方向へ移動にも拘らず、用紙が感
光ドラム９に張り着いているのを離すための分離
爪である。２７，２８は図示位置と、図示位置よ
り感光体から離れた側の位置間を同時に同方向に
移動し、図示位置に於いて用紙２０を感光ドラム
９にその周面の接線方向にほぼ沿つて圧接せしめ
るための転写ガイド板である。尚、転写部署に於
いて、用紙２０は、ドラム９上に形成された所望
のトナー像と、その幅方向に関する所定区域内に
転写できるような移動経路を搬送せしめられるこ
とは言うまでもない。３０は用紙搬送時に用紙に
加わるテンシヨン変動を吸収して用紙２０のテン
シヨンを一定に保つ働きを持つガイドローラで、
用紙のテンシヨン変動に対応して図示の点線位置
３０′，３０″間を移動するものである。３１は用
紙２０のトナー像担持面に圧接し、用紙に転写せ
られたトナー像を定着するための定着ローラであ
り、用紙２０のトナー像担持面の背面を押圧する
バツクアツプローラ３２と共にローラ式定着装置
を構成するものである。両ローラ３１，３２は長
尺方向全長にわたつて相互に圧接可能に設けら
れ、圧接時ニツプを形成する。３３，３４はトナ
ー像の定着処理の完了した用紙２０を収容位置２
０″に排出搬送する為のローラで、夫々矢印方向
に回転して用紙２０を同じくドラム９の周速と同
一速度で搬送する。

第２図は第１図の装置に使用される本発明の一
実施例装置である。３１は前述の如く定着ローラ
であり、３２はバツクアツプローラである。

定着ローラ３１は長手方向に関し左右の温度差
が出来にくいように、熱伝導性の良いアルミニウ
ムを用いた中空円筒状の形状をなし、表面をトナ
ーオフセツト防止の為４弗化エチレン樹脂でコー
テイングしてある。バツクアツプローラ３２はア
ルミニウム芯金３２_１を使い、その外側を例えば
約４mm厚で、比較的、熱伝導性が良く、熱膨張率
の比較的小さい種類のシリコーンゴム層３２_２を
巻き、最外周はオフセツト防止の為４弗化エチレ
ン樹脂チユーブで被覆している。定着ローラ３１
の中空内にはプリントアウト装置のメインスイツ
チがONになつている間、定着処理が休止中であ
つても点灯している赤外ランプ等の熱源３５が配
置されている。この熱源３５は、実質的にローラ
３１の長手方向長さ以上の長さを有していてロー
ラ３１を全長にわたつて加熱し（ローラ３１に与
える熱量分布はローラ長手方向に関して左右対
称、好ましくは左右均一である）、その周面の温
度を、少なくとも用紙２０が接触する範囲に於い
て、好ましくは実質的に長手方向全長にわたつ
て、トナーが熱溶隔して用紙２０に粘着し得る適
宜設定された温度に加熱するものである。もつと
もローラ３１の周面温度が高くなり過ぎると用紙
２０が変質したり、或いはトナーがローラ３１に
高温オフセツトする為、ローラ３１の周面加熱温
度はそれ以下に設定される必要がある。上記ロー
ラ３１周面の温度範囲はトナーの材質や用紙の紙
質等によつて異なるが、一般的には70〜250℃程
度である。３６はサーミスタの如き温度検出素子
で、ローラ３１の長手方向ほぼ中央部に於いてそ
の周面に当接せしめられている。この素子３６か
らの信号は公知の制御回路に印加され、ローラ３
１の周面温度が常時上記設定温度範囲内にあるよ
うに、熱源３５への入力を制御するのに役立てら
れる。斯様に加熱される定着ローラ３１の長手方
向に関する温度分布は左右対称型、好ましく左端
から右端まで均一であるのが理想的であるが、後
述の理由による従来は両端部間に温度差が生じて
いた。

バツクアツプローラ３２内には熱源はないが、
後述の手段によりローラ３１とで用紙を挾圧する
ニツプを形成する位置にもたらされた際、ローラ
３１との接触部から直接、及び用紙２０を介して
間接的に熱を受け取つて昇温される。（バツクア
ツプローラ３２中に熱源を設けることもでき
る。）第３図に示す如く定着ローラ３１の両端には熱
源３５の貫通する中空軸３１′，３１″（説明の便
の為、以下実施例では軸３１′，３１″の材質、
径、長さ、肉厚が等しく、従つて両軸の熱容量は
等しいものとする）が設けられており、この軸３
１′，３１″は定着装置の側板３７に断熱性、又は
低熱伝導性のベアリングによつて回転自在に支持
されている。上記軸３１′，３１″は側板３７の外
側、即ちローラ３１のある側と反対の側に一部突
出されている。そして軸３１′の側板３７の外側
の部分にはギヤ３８が固定されている。一方、バ
ツクアツプローラ３２は、その両端に突出された
軸３２′（両方の軸３２′とも材質、径、長さとも
等しく熱容量が同じとする）が加圧レバー３９の
ベアリング（断熱性、若しくは低熱伝導性）に嵌
合することによつて、レバー３９に回転自在に支
持されている。そしてレバー３９はそれに突設さ
れた支軸３９′を介して前記側板３７に回動可能
に支持されている。レバー３９の軸３９′に関し
ローラ３２と反対側の端部は不図示の電磁プラン
ジヤに連結されており、電算機の出力開始後、転
写部署に於けるトナー像転写開始と同期して上記
電磁プランジヤが作動することにより矢印Ｃ方向
（第２図）に押圧移動せしめられるようになつて
いる。これによつてローラ３２はローラ３１とで
圧力ニツプを形成し、用紙２０をローラ３１に押
圧する。尚、用紙２０は、正常状態に於いてその
幅方向に関する中心線がローラ３１，３２の、長
手方向に関する中心と合致するように、両ローラ
３１，３２間に挾圧され、かつ搬送されるもので
ある。電算機の出力停止後、トナー像転写終了と
同期して上記ブランジヤは作動を停止し、これに
よつてローラ３２は自重で軸３９′を中心に回動
下降してローラ３１から、離間し（従つてニツプ
が解消して用紙の上記挾圧は解除される）、所定
の定位置迄回動下降した時不図示のストツパにて
止められる。

第２図に戻つて４０は定着ローラ３１を回転さ
せるモータ、４１は後述する磁性紛体クラツチ４
２の入力軸の回転駆動力を伝達するためのタイミ
ングベルトの様な伝達装置である。ベルト４１は
モータ４０のタイミングプーリとクラツチ４２の
タイミングプーリ間に懸回されている。４２は磁
性紛体クラツチで入力回転数よりも出力回転数が
低い、いわゆる滑りクラツチとして使用し、高精
度に定トルク定速回転が得られるものである。４
３は磁性紛体クラツチ４２の出力側に取り付けら
れたギヤで定着ローラ３１の端部軸３１′に取り
付けられた前記ギヤ３８に噛合しており、このギ
ヤ３８を回転駆動する。かくて定着ローラ３１は
磁性紛体クラツチ４２により常に一定のトルクで
定速回転し、用紙２０をトラクターより一定のテ
ンシヨンを保つて引張つており、用紙２０は前述
の感光ドラム９の周速と同一速さで搬送される。
尚、バツクアツプローラ３２は、前述のプランジ
ヤの作動によりローラ３１に圧接させられた際ロ
ーラ３１との間の、及び用紙２０との間の摩擦力
により、ローラ３１と同一周速で従動回転する。

さて、長尺連結用紙の前述した搬送に際して、１用紙に加わるテンシヨンが低いとき、２定着ローラ３１、バツクアツプローラ３２、
及びガイドローラ３０等の相対的な平行度が狂
つているとき、または狂いやすい様な強度のと
き、３定着ローラ３１に対するバツクアツプローラ
３２の圧接力が左右で違うとき、４定着ローラ３１、及び、又はバツクアツプロ
ーラ３２の長手方向に関して左右の温度差が大
きいとき、には、用紙が前もつて定められた搬送路から、用
紙２０の幅方向に変位して移動するようになる。
例えば用紙の幅方向の中心線が前記のローラ３
１，３２の長手方向中心から長手方向に関する左
方、又は右方に変位して行く。斯様な現象を用紙
の蛇行等とも言うが、いずれにせよ斯様な現象が
生ずると、先に述べた如く用紙が切断しやすく
（特にミシン目やフイードホール部分から切れや
すい）、その場合またジヤムが発生しやすい。ま
た転写部署に於いて用紙とドラムの左右の位置関
係が狂つて用紙上の印字位置が狂つてしまう。

用紙テンシヨンについて、本実施例においては
64ｇ／m²の紙厚の用紙の場合で約２Kg、157ｇ／
m²の紙厚の場合で約３Kgに設定した場合、好結果
を得ている。このテンシヨン以下だと蛇行が発生
しやすく、逆にこのテンシヨン以上だと用紙が切
れやすい。定着ローラ１−３１、バツクアツプロ
ーラ３２、ガイドローラ３０等の機械的平行度が
狂つている場合には蛇行が発生しやすくなるが、
容易に得られる機械加工、また組立の精度程度で
充分蛇行発生を防止できるものであつた。ガイド
ローラ３０は第１図点線に示すごとく平行移動す
るが、この時、平行度が狂うような動き方をして
はならない。バツクアツプローラ３２の定着ロー
ラ３１に対する押圧力が左右で違う時は押圧力の
高い方に用紙が蛇行していく。本実施例において
は、押圧力の左右の差はおおよそ10％程度までは
許容され、実際上は圧着力の差は数％以下に押え
得るものである。従つて、上記の１，２，３は機
械加工、組立の精度を保持することで容易に回避
できる。

しかしながら、熱源３５の発熱分布を長手方向
に均一にしてもローラ両端部間には実際問題とし
て温度差は生じてしまうし、また従来４項の不都
合を解決したものはなかつた。例えば第２図、第
３図に示すように定着ローラ３１の軸３１′には
回転伝達機構の一部をなすギヤ３８が設けられて
おり、一方軸３１″には左様なものはなく、従つ
てローラ３１の軸３１′側端部の放熱量は反対側
のそれよりも多い。それ故この場合定着ローラ３
１の軸３１′側端部は反対側端部より低温になり
やすく、その場合当然このローラ３１に押圧され
たバツクアツプローラ３２の両端部についてみて
も、上記軸３１′に対応する側の端部は反対側端
部より低温になりやすい。しかるに、定着ローラ
３１及びバツクアツプローラ３２の内の少なくと
も一方、特に双方の左右の温度差が有る場合、用
紙は幅方向に変位してローラの温度の高い端部側
に蛇行する。第４図は定着ローラ３１の長手方向
の左右端部間の温度差と用紙搬送時に於けるロー
ラの長手方向の中心からの用紙幅方向中心軸の変
位の程度を測定したデータを示したものでローラ
の左右の温度差が５℃以下の時には充分に蛇行が
（変位は0.2mm以下）小さく、用紙の切断、皺発生
はなくまた実用的に充分な印字精度が得られる
が、温度差が５℃以上になると用紙は切断しない
までも、しかし転写部署に於いて用紙２０とドラ
ム９との位置関係（用紙変位は0.2〜0.8mm）が狂
い、充分な印字位置精度が得られない。（もつと
も印字精度の要求値を下げればローラ３１の左右
端部温度差は10℃以下でもよい）さらに温度差が
10℃〜15℃程度あると、用紙の蛇行が大きく紙切
れを起こし、従つてまたそれ故ジヤムも発生す
る。従つてこの場合温度差の許容範囲は好ましく
は５℃以下、最大限10℃以下である。尚、第４図
の測定データは、定着ローラ３１の直径が80mm
（表面が190〜200℃に加熱されている）、バツクア
ツプローラ３２が直径が73mm、前記のローラ３２
のシリコーンゴム層の厚さが４mm、そして両ロー
ラ３１，３２は180Kgの圧力で圧接され、用紙２
０が230mm／secの速さで搬送される、場合につい
て測定したものである。用紙変位の許容範囲をど
のように設定するか、またローラ対の夫々の材
質、温度、回転速度、径等に応じてローラ両端間
の許容温度差が変わることは言うまでもない。

次に、定着ローラ３１の長手方向に関して両端
部間に温度差が有ると用紙の蛇行が発生する原因
について説明する。用紙搬送時においては定着ロ
ーラ３１に圧着して回転しているバツクアツプロ
ーラ３２にも長手方向に関して両端部間に温度差
が発生することは明らかである。かかる場合に於
いて、ローラ３１，３２の高温側の端部の径は低
温側のそれよりも熱膨張によつて大となつてお
り、一方ローラ３１，３２は当然のことながら長
手方向のどこの部分も夫々同一角速度で回転して
いるから、高温側端部のローラ周速は低温側端部
のそれよりも速くなる。従つて用紙の幅方向につ
いての両端側で移動速度に差が生じ、用紙にはロ
ーラ３１，３２のニツプ部でローラの高温側端部
方向に変位する力が働くのである。

そして、とりわけ本実施例ではローラ３１，３
２のニツプ幅を出す為バツクアツプローラ３２は
芯金に批較的厚いシリコーンゴム層を被覆して成
るもので、一方シリコーンゴムは定着ローラ３１
のアルミニウム等金属に比べて熱膨張率が大であ
る。従つてわずかの温度差によつてもバツクアツ
プローラ３２の両端部の径度は大きく異なるとこ
ろとなり、それ故斯様にシリコーンゴム等熱膨張
率の比較的大きい材料をローラ３１，３２の双
方、又は一方に使用する場合は、特にローラ両端
部の温度差は小さく留めなければならない。

従つて、バツクアツプローラ１−３２のシリコ
ーンゴムの中に充填材等を入れて熱膨張率を小さ
くしたり、シリコーンゴムの肉厚さ出来る限り薄
くすることは用紙搬送の点で必要な事である。し
かし斯様な工夫をこらしてもローラ両端部間の温
度差が比較的大きくなればやはり用紙搬送時の所
定搬送路からの変位は生ずるし、またそれはロー
ラ３１，３２がともに金属芯に４弗化エチレン樹
脂の如き薄いオフセツト防止材層を被覆しただけ
のような場合についても言えることである。

さて、以上述べた用紙搬送時に於ける所定搬送
路（用紙が、全幅にわたつて定着、バツクアツプ
両ローラのニツプを通過し、かつ、転写部署に於
いて、用紙上の幅方向に関する予め定められた範
囲内に所望のトナー像が転写される印字精度の得
られるような位置関係を、用紙の幅方向に関して
ドラム９との間に保てる用紙の移動路）からの用
紙の幅方向への不都合な変位を防ぐ為に、第２，
３図実施例では次のような手段が採用されてい
る。

即ち、４４は送風フアンである。この送風フア
ン４４は、定着ローラ３１の軸３１″、即ち、前
記回転力伝達機構が連結されていることによつて
相対的に温度が低くなる傾向にある側のローラ端
部と逆の側の端部に設けられた軸３１″の、側板
３７から外側に突出された部分に冷却用微風を吹
き付けるように設けられている。このフアン４４
は熱源の発熱開始とともに送風開始し、発熱停止
とともに送風停止するものである。フアン４４か
らの微風によつて軸３１″からの放熱が促進さ
れ、それに伴なつて定着ローラ３１の軸３１″側
端部の温度も降下する。そしてフアン４４の単位
時間当り送風量は、この送風によつて軸３１″か
ら奪う熱量と、ギヤ３８を含む前記回動力伝達機
構が軸３１′から奪う熱量とが、単位時間当りほ
ぼ等しくなるような量に設定されている。かくし
て、定着ローラ３１の長手方向に関する温度分布
はほぼ対称となり、ローラ３１の両端部間の温度
差は０乃至許容範囲内の小さなものとなる。従つ
て必然的にバツクアツプローラ３２の長手方向に
関する温度分布もほぼ左右対称となり、両端部間
温度差についても０乃至許容範囲内の小さなもの
となる。依つて用紙２０は所定の搬送路に沿つて
安定走行し、切断、ジヤム、皺発生はなく、また
転写部署に於いても正確な印字精度が得られるも
のである。

上述の実施例ではフアン４４は熱源３５が発熱
中は常時作動するようになつているが、一定時間
間隔等時間的間隔をおいて送風作動するように制
御されてもよい。この場合は熱源発熱中常時送風
する時より単位時間当りの送風量を多少多くする
必要があり、またフアンの停止している時間間隔
が長くなればなる程単位時間当り送風量をより多
くして行くことが好ましい。いずれにせよ上記時
間間隔は、定着ローラ３１の（従つてまたバツク
アツプローラ３２の）長手方向両端部の温度差
が、軸３１′側端部が反対側端部より相対的に低
温となつて許容範囲を越える前にフアン４４が作
動開始するような、かつフアン４４の作用によつ
てローラ３１の軸３１″側端部の温度が反対側端
部のそれより相対的に下つて上記温度差が許容範
囲を越える前にフアン４４が作動停止するような
時間間隔に設定される。

以上述べた実施例ではローラ３１の両端部の温
度の高い方の側を強制冷却するように構成されて
いるが、逆にローラ３１の両端部の温度の低い方
の側を熱源３５とは別の補助熱源が加熱するよう
にしてもよい。即ち第５図に於いて、４５は定着
ローラ３１の中空内の軸３１′側端部に配置さ
れ、ローラ３１の軸３１′側端部を加熱するよう
になつている補助熱源である。斯様に補助熱源４
５は、前記回転力伝達機構が連結されていること
によつて相対的に温度の低くなる傾向にある側の
ローラ端部に補助熱補給するように設けらてい
る。熱源４５は主熱源３５の発熱開始とともに発
熱開始し、主熱源３５の発熱停止とともに発熱停
止する。そして熱源４５の単位時間当り発熱量
は、この熱源４５がローラ３１の軸３１′側端部
に与える熱量と、ギヤ３８を含む前記回転伝力達
機構が軸３１′から奪う熱量とが、単位時間当り
ほぼ等しくなるような量に設定されている。これ
により定着ローラ３１の温度分布はローラ長手方
向に関してほぼ左右対称となり、ローラ３１の両
端部面の温度差は０乃至許容範囲内の小さなもの
となる。同様のことがバツクアツプローラ３２に
ついても言えるので、その結果用紙２０は所定の
搬送路に沿つて安定走行し、切断、ジヤム、皺発
生はなく、転写部に於いて正確な印字精度が得ら
れる。

この実施例でも補助熱源４５は主熱源３５の発
熱中常時発熱するようになつているが、一定時間
等、時間的間隔をおいて発熱するよう制御するこ
ともよい。その場合、熱源４５の単位時間当り発
熱量は上述の常時これを発熱させておく場合に比
べて多少大きくする必要がある。また発熱の停止
している時間間隔の長くなればなる程単位時間当
り発熱量をより大きくすることが好ましい。いず
れにせよ、上記時間間隔は、定着ローラ３１の
（従つてまたバツクアツプローラ３２の）長手方
向両端部の温度差が、軸３１′側端部が反対側端
部より相対的低温となつて許容範囲を越える前に
熱源４５が発熱するような、かつ熱源４５の作用
によつてローラの軸３１′側端部の温度が反対側
のそれよりも相対的に上つて上記温度差が許容範
囲を越える前に熱源４５が発熱停止するような時
間間隔に設定される。

補助熱源４５の配置が幾分困難になり、フアン
４４の配置が容易である第３図実施例に比べその
点で劣るが、しかし一般に定着ローラ３１の長手
方向に関する温度分布は、その両端部から夫々対
応軸３１′，３１″を伝つて熱が逃げる関係上、中
央部が両端部より高い山形状になりがちな処、フ
アン４４を使用する実施例ではその傾向を助長す
るのであるが、補助熱源４５を使用する第５図実
施例ではその傾向を押えて用紙２０の幅方向につ
いてより均一な熱を加えることができる、即ちよ
りむらのない定着を行うことができるという利点
がある。

如上の山形状の温度分布を更に一層補正できる
実施例要部を第６図に示した。第６図で４６，４
７は定着ローラ３１の中空内の両端側に配置され
た補助熱源で、夫々定着ローラ３１の軸３１′側
端部、軸３１″側端部を加熱するようになつてい
る。両補助熱源４６，４７は主熱源３５と協働し
て、定着ローラ３１の長手方向に関する温度分布
を端部から端部迄ほぼ均一にする。

ここで補助熱源４７は、補助熱源４６、即ち前
述の如く反対側端部に比べて温度の相対的に低下
する要因を有するローラ端部を加熱する補助熱源
４６より、単位時間当りの発熱量が小である。そ
して補助熱源４６と同４７との単位時間当りの発
熱量差は、ギヤ３８を含む回転伝達機構が軸３
１′から奪う単位時間当りの熱量にほぼ等しい。
尚、この実施例では両補助熱源４６，４７は主熱
源３５と同期して作動、及び作動停止、熱源３５
の発熱中はこれと一緒に発熱しているものであ
る。

また第６図で、補助熱源４６は上記と同様主熱
源３５の発熱に同期して発熱せしめられるが、補
助熱源４７は一定時間間隔等、時間的間隔をおい
て発熱するよう制御されることも可である。この
場合、熱源４７の発熱停止時間長、発熱時間長
は、ローラ３１の軸３１″側端部から軸３１″を通
して逃げる熱量と、軸３１′側端部から軸３１′を
通して（従つてまたギヤ３８等を通して）逃げる
熱量との差分に対応して設定され、ローラ３１の
両端部間の温度差が許容範囲内になるようにする
ことは、前述して来た処より明らかである。第６
図に関する後者の実施例では、温度の相対的に高
くなる側のローラ端部を第３図実施例のように強
制冷却するのではなく、補助熱源４７の発熱停止
によつて、このローラ端部を自然冷却するように
構成されている。その為応答に時間がかかるの
で、前記の時間間隔は正確に設定する必要があ
る。いずれにせよ、第６図実施例に於いても定着
ローラ３１の、従つてまたバツクアツプローラ３
２の、両端側の温度差を０乃至許容範囲内の小さ
い値に収めることができる。

第７図は本発明の実施例の説明図である。本図
例は主熱源３５の発熱量分布をその長手方向に関
し、ローラ３１の軸３１′側で反対側よりも小と
したものである。即ち、主熱源３５は耐熱ガラス
管３５_１とその両端部に固定された碍石３５_２
と、この碍石３５_２間に張設されたニクロム線３
５_３から成るものであるが、通電により発熱する
ニクロム線３５_３は直線部より単位長さ当り発熱
量の多いコイル部３５₃′をおいて有す。そして本
図例ではコル部３５₃′の長さはどれも同じである
が、その間隔は軸３１′側で小さく軸３１″側で大
きくなつている。従つてローラ３１には軸３１′
側で軸３１″側よりも多くの熱が与えられるが、
これによつてローラ３１の両端部の温度差を許容
範囲内に押えるものである。

第８図は本発明の更に他の実施例の説明図であ
る。４８は定着ローラの軸３１″に固定された放
熱板であり、放熱フアン４８′を有している。こ
の放熱板４８は軸３１″から熱を奪つて放熱する
ものであるが、その単位時間当りの放熱量は、ギ
ヤ３８を含む回転力伝達機構が軸３１′から奪つ
て放熱する単位時間当りの放熱量とほぼ等しくさ
れている。従つて、定着ローラ３１の両端部から
逃げる熱量はほぼ等しく、この両端部間の温度差
は、それ故またバツクアツプローラ３２の両端部
間の温度差も、０乃至許容範囲内の小なるものと
なる。前述の各実施例では装置を組み立てた後
も、フアンや補助熱源への入力を微調整等するこ
とによつて、定着ローラの温度分布を極めて細か
く調整できるが、本図例では左様な微調整に多少
の困難が伴う反面、構成の点に於いては前述の各
実施例に比し極めて簡単なものとなる。

以上図面に即して本発明の実施例を説明して来
たが、金属を主として構成された定着ローラより
も熱膨張係数の比較的大なるシリコーンゴムの厚
層を有するバツクアツプローラ３２の両端部では
なく、定着ローラ３１の両端部の温度差をまず制
御し、その結果としてバツクアツプローラ３２の
両端部の温度差も許容範囲内に収めるように構成
されている。これは、定着ローラ３１が定位置に
て回転するように設けられており、その為フイン
や補助熱源等を配置しやすいこと、そしてバツク
アツプローラ３２は定着処理の中断中、即ち用紙
搬送の停止中は定着ローラ３１から離間している
のでその間はバツクアツプローラ３２の両端間に
温度差が生ずるようなことはないこと、そしてこ
れに対して内部に熱源（プリントアウト装置のメ
インスイツチがONである間中発熱せしめられて
いる）を有し、また回転駆動力伝達機構の連結さ
れた定着ローラ３１には両端部間に常に温度差が
生じやすいこと、そして定着ローラ３１の両端部
間に温度差が生じていて、その時定着処理を再開
すべくバツクアツプローラ３２をローラ３１に押
圧するとバツクアツプローラ３２の両端部間に急
激に温度差が生じて不都合なこと、等の理由によ
る。（尚、第２、第３図の例でも、バツクアツプ
ローラ３２は側板３７によつてフアン４４の冷却
風から遮蔽されており、それ故プリントアウト装
置のメインスイツチがON状態下の定着処理の休
止中にローラ３１の両端部温度差を補正すべくフ
アン４４が作動しても、ローラ３２はその影響を
受けることはなく、ローラ３２の両端部に温度差
は生じない。）無論、前述したと同様なローラ端
部の加熱、又は冷却手段をバツクアツプローラに
対して適用するも可であり、更には定着、バツク
アツプ両ローラに対して共に適用するも可であ
る。前者は熱源が定着ローラ中ではなくバツクア
ツプローラ中にあるような場合に有用で、また後
者は定着、バツクアツプ両ローラともに熱源を内
部に有するような場合に有用である。また第５図
乃至第８図では簡単の為定着ローラ３１のみを示
したが、この定着ローラは第２，３図図示の如き
バツクアツプローラ３２に組み合わせられるもの
であることは言う迄もない。

尚、また、本発明は前述の如く長尺連続シート
に形成されたトナー像定着に特に有用であるが、
カツトシート上のトナー像定着にも有効に利用で
きることは言う迄もない。更にまた、本発明は電
算機の出力印字装置の定着用としてばかりでな
く、トナー像を形成する装置一般の定着用に有用
である。以上本発明の実施例を図面に即して説明
して来たが、従来のローラ式定着装置では、少な
くとも一方のローラの両端部から夫々軸を伝つて
逃げる熱量に差があつて、これがローラ対の両端
部間の径差に結果して種々の不都合を生じていた
処、本発明によれば上記熱量差に相当する熱量を
上記ローラの温度の低くなる傾向にある側の端部
に他端部より余分に補給することによつて、或い
は上記熱量差に相当する熱量を上記ローラの温度
の高くなる傾向にある側の端部から他端部より余
計に放熱させるようにすることによつて、ローラ
対の両端部の温度差を許容範囲に保持するように
した。従つて本発明によれば、トナー像担持材を
安定的に搬送でき、良好な画像形成が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用できる電算機の出力プリ
ンターの説明図、第２図、第３図は本発明の一実
施例の説明図、第４図はローラ端部温度差と長尺
連続紙の変位量との関係図、第５図乃至第８図は
本発明の別の実施例の説明図である。図中、３１は定着ローラ、３１′，３１″はその
軸、３２はバツクアツプローラ、３８はギヤ、４
４はフアン、４５，４６，４７は補助熱源、４８
は放熱板である。

Claims

【特許請求の範囲】１トナー像の担持材を、少なくとも一方がトナ
ー像をその担持材に定着可能な温度に加熱された
１対のローラの形成するニツプを通して搬送する
ように構成された定着装置において、上記ローラへ回転駆動力を伝達するローラ回転
駆動力伝達手段と、上記１対のローラの内の少な
くとも一方のローラの両端部の内、上記ローラ回
転駆動力伝達手段が連結されている方のローラ端
部とは反対側の方のローラ端部を冷却する端部冷
却手段とを備え、このローラの両端部の温度差を
所定の許容範囲内に押えるようにしたことを特徴
とする定着装置。２トナー像の担持材を、少なくとも一方がトナ
ー像をその担持材に定着可能な温度に加熱された
１対のローラの形成するニツプを通して搬送する
ように構成された定着装置において、上記ローラへ回転駆動力を伝達するローラ回転
駆動力伝達手段と、上記１対のローラの内の少な
くとも一方のローラの両端部の内、上記ローラ回
転駆動力伝達手段が連結されている方のローラ端
部を加熱するローラ端部加熱手段とを備え、この
ローラの両端部の温度差を所定の許容範囲内に押
えるようにしたことを特徴とする定着装置。