JPH0619246A - 画像形成装置及び熱定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度の立上がり時間を短くするため感光体に
密接して面状発熱体を配すると、感光体の着脱に手間が
かかる。コストが高い。加熱ムラが生ずる。 【構成】 送風ファン３から発熱体２１を通じてコロナ
放電器２に温風を送り感光ドラム１を加熱する。排気は
吸引ファン１３により、ダクト１２１，１２２，１２３
を通じて行う。送風ファン３、吸引ファン１３をオンオ
フし、感光ドラム１を調温する。熱源が感光ドラム１か
ら離れており、温風加熱であるから温度ムラがない。感
光ドラム１のみ着脱できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、ファクシミリ、
レーザビームプリンタ等の画像形成装置の温度制御の構
成に関するものである。また本発明は画像形成装置の熱
定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

（１） 従来電子写真感光体を用いた画像形成装置では
例えば本出願人が特開昭６２−２９６１８０号に開示し
ているように電子写真感光体の温度を所定の範囲に制御
する必要があり感光体表面近傍または内部に熱源を有し
サーモスタット等の温度調節部材を使用し温度制御して
いた。 （２） 電子写真法をとる画像形成装置では、トナー像
の用紙への定着方法として熱定着装置が多く使われてい
る。この熱定着を行う定着装置の性能を決める１つの要
因として定着ローラの肉厚がある。

【０００３】定着ローラは通常、アルミニウムや鉄系の
金属材料で作られており、この肉厚を薄くすると、その
時の定着ローラの体積つまり熱容量が減少する。このた
めに、装置立上げ時間（ウォームアップタイム）は短く
なることになる。

【０００４】また、近年、市場ではより簡便なＯＡ機器
が求められており、ウォームアップタイムを短くする必
要は高まっている。そのため、定着ローラの肉厚は可能
な限り薄くする方向の研究・開発が進められている。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上記
従来例（１）では温度の立上がり時間を短くする要求か
ら、感光体に密接して面状発熱体を有するなど感光体近
傍に熱源を有する場合には感光体交換時に感光体と熱源
を離脱する手間がかかった。この欠点は感光体が有機光
導電体を含有する感光層を有した感光体のようにＳｅ，
ａ−Ｓｉなどに比べて比較的寿命の短い、交換頻度の高
い感光体の場合に大きかった。

【０００６】また、感光体のまわりに現像器を複数配
し、多色画像形成を行なう画像形成装置では感光体周長
が長い必要がありこの感光体に面状発熱体を配すると大
面積となりコストが大きくかかった。

【０００７】また、感光体への熱の印加に局所的なムラ
の生じてしまうこと、感光体に対して風の当たる場所が
局所的であるため冷却に局所的なムラの生じてしまうこ
とのために温度分布にムラが生じてしまい、感光体特性
にムラが生じてしまい、感光体の感度ムラによる画像上
濃度ムラが生じてしまうという欠点があった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは感光体交換の手間の
かからない画像形成装置を提供することにある。

【０００９】また、温度ムラに伴って湿度ムラが感光ド
ラム表面に生ずるので本発明の他の目的は感光ドラム表
面に湿度ムラのない画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１０】本発明は感光ドラムをムラなく加熱するに
は感光ドラムを回転し乍ら加熱することを提案するが、
そうするとクリーニング器が温度の高い感光ドラムと摺
擦するので感光ドラムから感光体が削られ、又、クリー
ニング器の耐久力が劣化する。本発明の更なる目的は感
光ドラムを回転し乍ら調温する際にクリーニング器の耐
久力の劣化を防止するにある。

【００１１】前記従来例（２）では、定着ローラの肉厚
を薄くしすぎると、熱容量の過小によりローラ表面温度
が急激に変化し易くなるために次の様な欠点があった。 小サイズ紙連続通紙時の非通紙部昇温が大きくな
る。このため、定着ローラのコーティング材の熱融解、
加圧ローラのゴムの劣化、定着装置周辺の部材の融解、
及び熱劣化等のおそれがある。 スタンバイ状態時での定着ローラの軸方向の各部の
温度差が大きくなる。特に定着ローラ中央部で最高温と
なりこの状態で複写するとこの温度の高い部分で高温オ
フセットが発生し、定着ローラ表面のトナー汚れ、転写
紙上へのトナー汚れが起こる。

【００１２】そのため、従来は、所定の肉厚以上の定着
ローラを用いて上記を防いでいたが、このために、 装置立上げ時のウエイトタイムが長くなる。 定着ローラの材料が多く必要となってしまう。 等の欠点があった。

【００１３】本発明は定着ローラの部分昇温を防止した
熱定着装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は像
担持体に温風を送風する送風手段と、該像担持体の温度
を測定する温度測定手段とを有し、該温度手段による測
定結果に応じて前記送風手段を制御することを特徴とす
る画像形成装置である。

【００１５】本発明の第２の発明は像担持体に温風を送
風する送風手段と、該像担持体の温度を測定する温度測
定手段と、所定タイミングでクリーニング手段を像担持
体から離脱する離脱手段とを有し、該温度手段による測
定結果に応じて前記送風手段を制御することを特徴とす
る画像形成装置である。

【００１６】本発明の第３の発明はクリーニング手段を
像担持体から離脱させる離脱手段を有し、所定タイミン
グで該像担持体を移動させ、かつ該クリーニング手段及
び離脱手段を動作させることを特徴とする画像形成装置
である。

【００１７】本発明の第４の発明は像担持体が有機光導
電体を含有する感光層を設けた電子写真感光体である第
１の発明または第２の発明に記載の画像形成装置であ
る。

【００１８】本発明の第５の発明は送風手段が放電手段
により発生する不用物を除去する除去手段を共用とする
第１の発明または第２の発明に記載の画像形成装置であ
る。

【００１９】本発明の第６の発明は送風手段を制御する
際に、像担持体を移動させる手段を有する第１の発明ま
たは第２の発明に記載の画像形成装置である。

【００２０】本発明の第７の発明はクリーニング手段を
像担持体から離脱するタイミングが非画像形成時である
第２の発明に記載の画像形成装置である。

【００２１】本発明の第８の発明は定着ローラと、該定
着ローラの加熱手段と、該定着ローラに送風する送風機
と、送風機から定着ローラの長手方向の夫々の個所へ送
風可能な複数の送風通路と、複数の送風通路に夫々設け
られ、該送風通路を開く位置と遮断する位置をとること
のできる可動の風遮断部材と、少くとも一部分が該定着
ローラの近傍にあり、温度に応じて形を変えることがで
きて、該風遮断部材と係合する熱反応変形部材と、該風
遮断部材を送風通路を遮断する方向へ付勢する弾性部材
とを有し、該熱反応変形部材が所定の温度以上になると
該熱反応変形部材が該風遮断部材を送風機から定着ロー
ラへの送風通路を開く位置に移動させることを特徴とす
る熱定着装置である。

【００２２】本発明の第９の発明は該熱反応変形部材が
該風遮断部材を兼ねることを特徴とする第８の発明に記
載の熱定着装置である。

【００２３】本発明の第１０の発明は該熱反応変形部材
が形状記憶合金であることを特徴とする第８のまたは第
９の発明に記載の熱定着装置である。

【００２４】本発明の第１１の発明は該熱反応変形部材
がバイメタルであることを特徴とする第８の発明に記載
の熱定着装置である。

【００２５】本発明の第１２の発明は該熱反応変形部材
の少くとも一部分が黒色であることを特徴とする第８の
発明から第１１の発明の何れか１つに記載の熱定着装置
である。

【００２６】本発明の第１３の発明は該熱反応変形部材
が熱伝導率の低い部材を介して他の部材と係合すること
を特徴とする第８の発明から第１２の発明の何れか１つ
に記載の熱定着装置である。

【００２７】上記方法により、定着ローラの高温部分の
みを空冷することができる。このため、薄肉定着ローラ
を用いることができるので、 ウエイトタイムの短縮 定着ローラ材料の節減 が可能となった。

【００２８】

【実施例】 「実施例１」図面は一実施例を示すもので図１は本発明
に従う送風手段を具備させてなるレーザビームプリンタ
の概略構成図である。

【００２９】表面に有機光導電体（ＯＰＣ）を有する像
担持体としての感光ドラム１は矢印方向に回転駆動され
る。この感光ドラム１の表面は放電手段としてのコロナ
放電器２により帯電される。コロナ放電器２のシールド
部材の背面（感光ドラム１と反対側の面）には感光ドラ
ム１の軸方向にほぼ帯電器幅の長さ分の開口部を設け、
送風手段としての送風ファン３によりエアダクト４及び
放電手段として設けたコロナ放電器２のシールド部材を
介して感光ドラム１側に送風を行う。エアダクト４の空
気取入れ側開口部には放電ワイヤの汚れの原因となる塵
埃を阻止するエアフィルタ５が設けられている。

【００３０】上記コロナ放電器２により帯電された感光
ドラム１表面は不図示のポリゴンミラースキャナ系によ
り制御信号に基いたレーザビーム走査（主走査）露光Ｅ
が行われ、静電潜像が形成される。この静電潜像はコロ
ナ放電器２の帯電極性と同極性のトナーを有する現像器
（現像バイアスが印加されている）６により反転現像さ
れる。

【００３１】現像されたトナー像は転写コロナ放電器７
によって紙等の転写材Ｐに転写される。転写材Ｐは分離
コロナ放電器８によって感光ドラム１面から順次に除電
分離され、図に省略した加熱式等の定着装置（例えば図
４）に運ばれ像定着されて複写物として機外へ排出され
る。

【００３２】転写後の感光ドラム１表面はクリーニング
前コロナ放電器９により除電され、クリーニング器１０
を感光ドラム１から離脱させる後述する不図示の離脱手
段により、感光ドラム１に当接されたクリーニング手段
としてのクリーニング器１０でクリーニングされ、さら
に除電ランプ１１により全面露光されて前歴を消去され
次の画像形成に備えられる。

【００３３】吸引ファン１３を含む空気吸引排気ダクト
１２は３本の分岐ダクト１２１，１２２及び１２３を有
し、分岐ダクト１２１は感光ドラム１の周面の移動方向
に関しコロナ放電器２の下流側のシールド部材側面と感
光ドラム１との開口域から吹き出すオゾンを含む空気を
吸引する。分岐ダクト１２２は感光ドラム１の周面の移
動方向に関しコロナ放電器２の上流側のシールド部材側
面と感光ドラム１との開口域から吹き出すオゾンを含む
空気を吸引する。更に分岐ダクト１２３は感光ドラム１
の周面の移動方向に関しクリーニング器１０の上流側の
コロナ放電器９のシールド部材の背面の開口部から該放
電器内の空気を吸引する。上記の各分岐ダクト１２１，
１２２，１２３の空気吸引開口部の感光ドラム１の軸方
向長さは、ほぼコロナ放電器２及びクリーニング器１０
の上流側のコロナ放電器９の帯電長さ分に等しい。吸引
ファン１３により吸引排気される側のダクト１２の開口
部にはトナーなどの装置外排出を阻止するエアフィルタ
１４及びオゾンの排気を阻止するオゾンフィルタ１５が
設けられている。

【００３４】送風手段として設けた送風ファン３の吐出
口側には送風を妨げないような発熱体２１を有し、送風
部より離れかつ感光ドラム１近傍に感光ドラム１の表面
温度を計測するためのサーミスタなどの温度測定手段と
しての温度センサ２２を有する。本例ではコロナ放電器
９と同位置に温度センサ２２を配設してある。

【００３５】温度センサ２２による検知温度によって発
熱体２１の発熱量と送風ファン３、吸引ファン１３のオ
ンオフを制御する。例えば４０℃を中心温度にして制御
したい場合には該検知温度Ｔが３９〜４３℃ならば発熱
体２１と送風ファン３の両方をオフし、Ｔ＞４３℃なら
ばファン３，１３をオンし、Ｔ＜３９℃ならばファン
３，１３、発熱体２１をオンする、といったように制御
する。

【００３６】この動作を温度制御動作と呼ぶが、この送
風ファン３、吸引ファン１３のオン動作と共に特開昭６
３−１７８２５９号に示したように、コロナ放電器２の
コロナ放電ワイヤにトナーやゴミなどの付着を防止して
放電ムラを防止すると共に放電中に発生する不用物とし
てのオゾンなどをコロナ放電器２のシールドケース外に
排出することになる。この動作をオゾン排出動作とよぶ
が、それ以外に次のタイミングに送風ファン３、吸引フ
ァン１３を動作させる。即ち、画像形成中、画像形成終
了後、装置のメイン電源スイッチオフ後、ジャム発生
後、装置のドアスイッチ開閉後、及びシーケンス制御エ
ラー発生後などの画像形成停止後所定時間動作させる。

【００３７】ファン３，１３の動作に関してはオゾン排
出動作と温度制御動作の和（オア）をとる。

【００３８】本実施例では発熱体２１を送風ファン３の
吐出口付近に設けたが、本発明はこれに限らない。送風
ファンと発熱体を組合せた手段を感光ドラム近傍に有
し、前述したファン３，１３、発熱体２１の制御と同様
な制御を行なうことにより、発熱させるのに効率のよい
感光ドラム上の領域に自由に発熱部を配置できる利点が
ある。

【００３９】また、送風、発熱部を複数有することによ
り感光ドラム上の発熱させる面積が増え、感光ドラムの
温度立上がりを速くできる利点を有することができる。

【００４０】また、送風部、発熱部は感光ドラム１から
離れているため感光ドラム１交換時に隔離する構造にす
る必要がなく、手間が少なくコストを安くできる。特に
この効果は有機光導電体のような比較的寿命の短い感光
体の場合に大きい。

【００４１】なお、上記の送風及び吸引は感光ドラム１
の回転時のみならず長時間行うものであるから、ファン
の騒音、耐久性、消費電力が問題となるが、感光ドラム
１の回転時に比べて感光ドラム１の温度低下要因が小さ
いことと、画像形成中に発生するオゾン量は画像形成停
止中には増加しないことを考慮し、画像形成中と比べて
画像形成後または画像形成後一定時間経過後のファン駆
動、または発熱動作は電圧を制御するなどによって消費
電力を画像形成中の２０％ないし５０％にすることによ
り、上述効果を低下させずに前記問題点を解決できる。

【００４２】また、発熱、送風している際に感光ドラム
を回転させるようなシーケンスをとることにより、感光
ドラム上の温度ムラをなくし、又温度立上がりを早くす
ることができる。

【００４３】この場合に感光ドラム１の回転速度を画像
形成時より遅くすることによって上述効果を保ったまま
省電力を達成することができる。

【００４４】「実施例２」図２は実施例２を示す。感光
ドラム１の回転軸中に棒状ヒータ２４を配し、感光ドラ
ム１の表面温度を計測するためのサーミスタなどの温度
センサ２５，２６が配設してある。

【００４５】温度センサ２５による検知温度によってヒ
ータ２４のオンオフを制御する。例えば４０℃を中心温
度にして制御したい場合には検知温度をＴとして Ｔ＞４１℃ならばヒータ オフ Ｔ＜３９℃ならばヒータ オン といったように制御する。

【００４６】本実施例においては非画像形成時にも感光
ドラム１を回転させ、同時にクリーニング器１０を感光
ドラム１より離脱させる。

【００４７】図３には本発明に係る非画像形成時に感光
ドラム１より離脱させるクリーニング器１０の構成例を
示した。クリーニング器１０が感光ドラム１に当接して
いる状態を示している。クリーニング器１０はコピース
タート信号と共に当接し、感光ドラム１上の残トナーを
クリーニングブレード１６でかき落とし可撓性のすくい
シート１７で受け、ハウジング内に廃トナー１８として
溜め、スクリュー１９によって廃トナーだめ（不図示）
まで送る。

【００４８】画像形成後、クリーニング器１０が離脱す
る構成は例えば図３の通りである。クリーニング器１０
は筺体適所に取付けられた軸２０に揺動自在に取付けら
れたレバー２２の一端に取付けられ、レバー２２の他端
には一端が不動部分に係止された引張バネ２１の他端が
係止されており、軸２０を中心に時計方向に付勢され、
感光ドラム１に当接している。クリーニング器１０を取
付けたレバー２２の端部と本体に固定したソレノイド２
３の可動杆２３ａはリンクとなった連結杆２７により結
合されている。ソレノイド２３が付勢されると可動杆２
３ａはソレノイド中へ引込まれ、連結杆２７を引いてレ
バー２２を軸２０を中心に引張バネ２１に抗して反時計
方向に回転し、クリーニング器１０を感光ドラム１から
離脱する。

【００４９】ソレノイド２３のオンオフによってクリー
ニング器１０は感光ドラム１に当接位置と離脱位置を選
択的にとりうるようになっており、画像形成時（前回転
準備動作を含む）はソレノイド２３をオフし、画像形成
後にソレノイド２３をオンしてクリーニング器１０を感
光ドラム１から離脱する。

【００５０】クリーニング器１０を離脱させるタイミン
グは本実施例に限られるものではない。例えば画像形成
後所定時間、クリーニング器１０を当接させ、感光ドラ
ム１を回転させた後離脱させることにより、本発明の効
果を維持しつつ、感光ドラム１上に付着し、感光ドラム
１の画像形成中の回転ではとりきれない付着物をも除去
し得るという効果がある。

【００５１】本実施例によって感光ドラム１を回転させ
るため、感光ドラム１の表面温度がファン送風口の出口
付近のみ低いといった感光ドラム表面温度ムラをなくす
ことができる。

【００５２】本発明においてはクリーニング器１０を適
時離脱させるため、感光ドラム１の回転時、常時クリー
ニング器１０を感光ドラム１に当接することによる感光
ドラム１の表面の削れ、クリーニングブレードの破損を
最小限に抑えることができる。

【００５３】また、本発明の構成によるクリーニング器
の離脱によって感光ドラム１周面近くのオゾンなどの排
出を妨げる障害がなくなり、オゾンなどの排出が円滑に
行なわれる。

【００５４】なお、本発明は以下のような構成にするこ
とにより、より効率的にすることができる。

【００５５】図２中の複数の温度センサ２５，２６の検
知温度差が設定値以上、例えば３℃以上になったときの
み、感光ドラム１の表面温度のムラがあると判断して感
光ドラム１を回転し、クリーニング器１０の感光ドラム
１からの離脱を行なうようにすることによって電力を節
約しつつ本発明の効果を維持することができる。感光ド
ラム１の表面温度ムラの検出手段はこれに限られたもの
ではなく、例えば放射赤外線検出手段を複数有する構成
としてもよい。

【００５６】なお、本発明の実施例は図１，２に示した
ようなレーザビームプリンタに限られない。温調の必要
な像担持体を有する画像形成装置に適用されるものであ
る。

【００５７】また、感光ドラムのまわりに現像器を複数
配し、多色画像形成を行なう画像形成装置では感光体周
長が長い必要がありこの感光体に面状発熱体を配しても
大面積となり温度ムラが大きくなる問題点があったが、
本発明を適用することにより感光体周長の長い場合でも
ムラのない温調を実現できた。

【００５８】さらに、非画像形成時に感光ドラム１の回
転速度を変える手段を有することにより、より効率的に
ムラのない表面温度を得ることができる。

【００５９】感光ドラム１の回転速度をおとすタイミン
グは例えばファン３，１３の停止時に行なうようにす
る。

【００６０】既に述べたようにファン３，１３の動作は
特開昭６３−１７８２５９号に示したようにコロナ放電
器２のコロナ放電ワイヤにトナーやゴミなどの付着を防
止して放電ムラを防止すると共に放電中に発生するオゾ
ンなどのコロナ放電器２のシールド外に排出するため
に、送風ファン３、吸引ファン１３を動作せしめる。こ
の動作をオゾン排出動作とよぶが、そのタイミングは画
像形成中、画像形成終了後、装置のメイン電源スイッチ
オフ後、ジャム発生後、装置のドアスイッチ開閉後、及
びシーケンス制御エラー発生後などの画像形成停止後、
所定時間動作させる。

【００６１】この動作終了後、感光ドラム１の回転速度
を例えば１／４に落とす。

【００６２】「実施例３」図４は定着装置の斜視図であ
る。定着ローラ３１は肉厚２ｍｍのアルミニウム製の中
空円筒の両端を、ステー３４で剛結された側板３３，３
９に回転自在に支持されており、定着ローラ３１の側板
３３外の端部には図外のギヤと噛合って駆動を受けるギ
ヤ３２が固定されている。定着ローラ３１の中心部には
加熱手段としてハロゲンヒータ４５が挿通しており、定
着ローラ３１への熱供給が行われる。定着ローラ３１の
軸方向の通紙基準位置Ｂに図示されないサーミスタが当
接していてサーミスタに連結した調温回路でもって定着
ローラ３１の通紙基準位置Ｂを１８０℃に調温してい
る。

【００６３】図５に示すように定着ローラ３１には芯金
の外周を厚く弾性体で被覆した加圧ローラ４０が圧接従
動回転するようになっており、定着入口ガイド４３上に
送られて来た転写材は定着ローラ３１と加圧ローラ４０
のニップ部で転写材上の未定着画像を加熱されると共に
圧されて定着され、上分離爪４１、下分離爪４２で夫々
定着ローラ３１、加圧ローラ４０への巻きつきを防止さ
れ排出される。

【００６４】ステー３４は通紙方向の断面が鍵形をして
おり、垂下部には角穴４７（４７ａ〜４７ｄ）が設けら
れ、各角穴４７を開閉する風遮断部材としてシャッター
３７（３７ａ〜３７ｄ）が定着ローラ３１と平行に側板
３３，３９に支持された軸３８に回転自在に嵌合してい
る。温度に応じて形を変えることのできる熱反応変形部
材として設けた形状記憶合金製の形状記憶バネ３５（３
５ａ〜３５ｄ）は一端がステー３４の上面に係止され、
他端がシャッター３７の先端部に係止されている。ステ
ンレス製のバネ３６（３６ａ〜３６ｄ）は一端がステー
３４の垂下部の下縁に係止され他端がシャッター３７の
先端部に係止された引張コイルバネである。

【００６５】ここで、この形状記憶合金製の形状記憶バ
ネ３５は、温度が２００℃を越えると縮む様に設定され
ており、また、定着ローラ３１の真近にあるため、ほぼ
定着ローラ３１の表面温度と等しい温度になる。

【００６６】この定着装置を装備する画像形成装置例え
ば複写機の本体には送風機としてクロスフローファン４
４が定着ローラ３１と平行に設けてある。クロスフロー
ファン４４はその吐出口４４ａが各角穴４７を一括して
覆っており、上部に吸込口４４ｂを備える。該クロスフ
ローファン４４のケーシング４４ｃには吐出口４４ａの
下縁に側孔４４ｄが設けてある。ケーシング４４ｃ内に
収容された羽根車４４ｅは不図示のモータにより回転す
るようになっている。このクロスフローファン４４は吐
出風速が５ｍ／ｓとなっている。上記構成により、吐出
口４４ａ、角穴４７、ステー３４内空間は送風機のクロ
スフローファン４４からの送風通路となっている。

【００６７】次に作用を説明する。シャッター３７は図
５，６の様に動作する。図５，６は本発明による熱定着
装置の縦断面図で、シャッター３７の開閉動作の説明図
である。

【００６８】ここで、図５は定着ローラ３１の表面温度
が２００℃以下、すなわち形状記憶バネ３５の温度が２
００℃以下の場合である。この状態では、バネ３６のバ
ネ力によってシャッター３７が閉じられ、角穴４７は閉
塞され、形状記憶バネ３５が伸ばされる。そのため、定
着ローラ３１にクロスフローファン４４からの送風は行
われない。

【００６９】図６は定着ローラ３１の表面温度が２００
℃以上、すなわち形状記憶バネ３５が２００℃以上にな
った場合である。この状態では形状記憶バネ３５は縮ま
ってこの力はバネ３６のバネ力に打ち勝ちバネ３６を伸
ばし、シャッター３７を軸３８を中心に回転して開く。
このため、定着ローラ３１へ羽根車４４ｅで吸込口４４
ｂから吸込んだ空気はクロスフローファン４４の吐出口
４４ａから開いている角穴４７（４７ａ〜４７ｄ）をと
おり、定着ローラ３１への送風が行われる。

【００７０】この様に、シャッター３７（３７ａ〜３７
ｄ）の４つは各々２００℃を境界として開閉する。これ
により、定着ローラ表面が２００℃を越えた部分は該当
するシャッター３７（３７ａ〜３７ｄ）は開き、クロス
フローファン４４から該当する角穴４７（４７ａ〜４７
ｄ）を通じて送風され冷却され、２００℃以下にもどろ
うとする作用をうける。

【００７１】この作用は、主に次の２つの場合で効果的
である。

【００７２】 小サイズ紙（日本工業規格紙の大きさ
Ｂ５，Ａ４を縦長方向に定着装置を通紙する状態等）連
続通紙時（図４中紙端の符号Ｂ５Ｒ，Ａ４Ｒ）の課題と
その解決 この場合、定着ローラ３１の非通紙部は転写材への熱の
移動がないので、非通紙部の昇温が発生し、定着ローラ
３１の表面温度が２４０℃を越えると、定着ローラ３１
の表面コーティング、及び周辺部材の熱融解がおきる。
本装置でシャッター３７を作動させない場合は非通紙部
温度は図７破線１００の様に上昇するが、図７のＳにシ
ャッター開を示すようにシャッター３７ｃ，３７ｄが開
閉して実線１０１の様に２００℃以下におさえることが
できる。

【００７３】 スタンバイ状態から１枚目で、定着ロ
ーラ中央部での高温オフセットとその解決 本装置では、シャッター３７がないと、スタンバイ放置
状態で定着ローラ３１の長手方向端部では放熱が中央部
より大きいため、サーミスタで図４のＢの位置が調温さ
れていても中央部分温度が高温（２１０〜２２０℃）に
なる。（図８破線１０２）ここで、複写機に用いられる
トナーでは２００℃以上では高温オフセットが発生する
ことがわかっている。図８実線１０３はシャッター３７
を備えた状態であり、シャッター３７ｂ，３７ｃが開
（図の実線の下り勾配部）閉して定着ローラ３１の表面
温度は１８０℃〜２００℃となり、高温オフセットが防
止される。

【００７４】この様にして、従来の複写機で肉厚２ｍｍ
以下の定着ローラを用いるには、上記，の課題が残
されていたが、本発明では上述の如くこの課題を解消し
た。これによりウォームアップタイムの短縮、材料節
減、等の利点が生まれたのである。

【００７５】なお、本実施例では、シャッターが４ケ所
にあったが、より高精度の温調をする場合にはシャッタ
ーの数を増やしてもよく、また、条件がラフの場合は３
ケ所以下でも同様の効果が発生する。

【００７６】また、シャッター開閉の応答性を向上させ
るために、形状記憶バネ３５を黒色にすると定着ローラ
３１からの放射熱を効果的に吸収するのでさらなる効果
がある。

【００７７】「実施例４」図９，１０は本発明の実施例
４である。複写機本体及び定着装置の構成は実施例３と
同じであり、シャッターの構成が異なるものであり、前
実施例３と同機能部分は同符号を付し説明を省略し、異
なるシャッター部分について説明する。

【００７８】シャッター部は次の構成をとる。形状記憶
合金製のシャッター５１６とステンレス製の板バネ５１
７を重ねてステー３４の垂下部下縁近くに小ねじ５１８
により固定してある。シャッター５１６の下方は折り返
して曲げてあり、折り返して定着ローラ３１に対向する
一面（図中Ａ面）は定着ローラ３１の表面に接近してお
り、該Ａ面が定着ローラ３１の表面温度にほぼ近い温度
になる様になっている。定着ローラ３１の温度が２００
℃以下ではシャッター５１６は図９の形状であり、角穴
４７（４７ａ〜４７ｄ）を夫々閉塞している。定着ロー
ラ３１が２００℃以上になるシャッター５１６は板バネ
５１７のバネ力に抗して図１０のように折曲し、角穴４
７（４７ａ〜４７ｄ）を開く。

【００７９】ここで、定着ローラ３１の表面温度すなわ
ちシャッター５１６の温度が２００℃以下の場合は板バ
ネ５１７の弾性により図９の如くシャッター閉の状態に
なる。また、定着ローラ３１の表面温度すなわちシャッ
ター５１６の温度が２００℃以上になると、シャッター
５１６の形状記憶能力により板バネ５１７のバネ力に抗
して図１０の状態をとり、角穴４７から離れる方向に根
本側が折曲し、シャッター開となり、クロスフローファ
ン４４から定着ローラ３１へ送風され、定着ローラ３１
を冷却する。

【００８０】この様にして、本実施例４においても実施
例３と同様の効果を得ることができる。

【００８１】また、Ａ面を黒塗装すると熱吸収率が上が
り、さらに効果が上がる。また、ステー３４をプラスッ
クスで構成すると放熱が防止され、さらに効果があるこ
とが確認されている。

【００８２】また、シャッター５１６を本実施例では形
状記憶合金で作っているが、これがバイメタルであって
も同様の作用をすることができる。

【００８３】実施例３，４は形状記憶バネ３５、シャッ
ター５１６を直接定着ローラを覆うステー３４に取付け
ているが、ステー３４を非熱伝導性の材料とするか、形
状記憶バネ３５、シャッター５１６とステー３４間を断
熱性のある材料を介在させて形状記憶バネ３５またはシ
ャッター５１６をステー３４に取付けると、定着ローラ
３１の放射熱が形状記憶バネ３５またはシャッター５１
６に、より忠実に伝えられ、制御がより正確となる。

【００８４】実施例３，４は複数の角穴４７（４７ａ〜
４７ｄ）としたが角穴４７は定着ローラ３１の全長にわ
たりほぼ一つとし、隣り合うシャッター３７（３７ａ〜
３７ｄ）を接近させてもよい。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように （１） 像担持体に温風を送風して感光体の温度制御す
る構成にすることによって感光体に密封して面状発熱体
を設けた場合のように面状発熱体を感光体から離脱する
作業がないから像担持体の交換時の手間を少なくでき、
また、コストを安くすることができた。

【００８６】また、クリーニング手段を像担持体から離
脱するようにすると、上記において像担持体及びクリー
ニング手段を損傷することがない。

【００８７】また、非画像形成時に像担持体を回転さ
せ、かつクリーニング手段の離脱手段を動作させること
によって像担持体削れ、クリーニング手段への損傷がな
く像担持体表面温度分布のムラを除去することができる
効果がある。

【００８８】また上記の各々は有機光導電体のように寿
命の比較的短い感光層を備える像担持体を画像形成装置
に適用して好適である。

【００８９】尚、クリーニング器の離脱手段を有するこ
とによってオゾン、飛び散ったトナーなどの排出をスム
ーズにすることができた。

【００９０】また、送風手段が放電手段により発生する
不用物を除去する手段と共用されていると、オゾン、飛
散トナー等が速やかに除去され、感光体及び放電手段の
耐久性を増大する。

【００９１】また、像担持体を移動させ乍ら送風手段を
働かせると像担持体が均一な温度に調温される。

【００９２】また、非画像形成時にクリーニング手段を
像担持体から離脱しておくと像担持体の非画像形成時に
おける移動による像担持体及びクリーニング手段の寿命
短縮ということがなくなり、耐久性を増す。

【００９３】（２） 定着ローラの表面温度を、熱反応
変形部材（形状記憶合金、バイメタル等）で検出し、そ
の形状変化により風遮断部材が送風機から定着ローラへ
の送風通路を開き、送風機から定着ローラに送風するこ
とにより、定着ローラの部分的な昇温を防ぐことができ
る。

【００９４】また、上記において熱反応変形部材が風遮
断部材を兼ねると構成が簡単で、信頼性が高まり、コス
トが安くなる。

【００９５】また、上記何れかにおいて熱反応変形部材
が形状記憶合金とすると送風通路を大きくするのが容易
である。

【００９６】また、熱反応変形部材がバイメタルである
と定着ローラの温度変化に従って送風通路の開度が変化
し正確に送風通路が開閉される。

【００９７】また、熱反応変形部材の少くとも一部を黒
色にすると定着ローラの放射熱をよく吸収するので風遮
断部材の反応等が早い。

【００９８】また、熱反応変形部材が熱伝導率の低い部
材を介して他の部材と係合すると、熱反応部材に定着ロ
ーラから加えられた放射熱が逃げず昇温時におくれなく
反応する。

【００９９】そのため、従来よりも薄肉の定着ローラを
使えるようになり、 ウエイトタイムの短縮 定着ローラ材料の節減 をする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の概
略縦断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係る画像形成装置の概
略縦断面図である。

【図３】本発明の第２及び第３の実施例に係る画像形成
装置の一部の縦断面図である。

【図４】本発明の実施例３の斜視図である。

【図５】図４の作用を示す縦断面図である。

【図６】図４の作用を示す縦断面図である。

【図７】定着ローラ非通紙部の温度変化を示す線図であ
る。

【図８】スタンバイ時の定着ローラ中央部の温度変化を
示す線図である。

【図９】他の実施例４の縦断面図である。

【図１０】他の実施例４の作用を示す縦断面図てある。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ コロナ放電器 ３ 送風ファン １０ クリーニング器 ２２ 温度センサ ３１ 定着ローラ ３２ ギヤ ３３，３９ 側板 ３４ ステー ３５ 形状記憶バネ ３６ バネ ３７ シャッター ３８ 軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１２Ｂ 1/00 Ｓ 6843−2Ｆ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に温風を送風する送風手段と、
   該像担持体の温度を測定する温度測定手段とを有し、該
   温度測定手段による測定結果に応じて前記送風手段を制
   御することを特徴すとする画像形成装置。
2. 【請求項２】 像担持体に温風を送風する送風手段と、
   該像担持体の温度を測定する温度測定手段と、所定タイ
   ミングでクリーニング手段を像担持体から離脱する離脱
   手段とを有し、該温度測定手段による測定結果に応じて
   前記送風手段を制御することを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 クリーニング手段を像担持体から離脱さ
   せる離脱手段を有し、所定タイミングで該像担持体を移
   動させ、かつ該クリーニング手段及び離脱手段を動作さ
   せることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 像担持体が有機光導電体を含有する感光
   層を設けた電子写真感光体である請求項１又は２に記載
   の画像形成装置。
5. 【請求項５】 送風手段が放電手段により発生する不用
   物を除去する除去手段を共用とする請求項１又は２に記
   載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 送風手段を制御する際に、像担持体を移
   動させる手段を有する請求項１又は２に記載の画像形成
   装置。
7. 【請求項７】 クリーニング手段を像担持体から離脱す
   るタイミングが非画像形成時である請求項２に記載の画
   像形成装置。
8. 【請求項８】 定着ローラと、該定着ローラの加熱手段
   と、該定着ローラに送風する送風機と、送風機から定着
   ローラの長手方向の夫々の個所へ送風可能な複数の送風
   通路と、複数の送風通路に夫々設けられ、該送風通路を
   開く位置と遮断する位置をとることのできる可動の風遮
   断部材と、少くとも一部分が該定着ローラの近傍にあ
   り、温度に応じて形を変えることができて、該風遮断部
   材と係合する熱反応変形部材と、該風遮断部材を送風通
   路を遮断する方向へ付勢する弾性部材とを有し、該熱反
   応変形部材が所定の温度以上になると該熱反応変形部材
   が該風遮断部材を送風機から定着ローラへの送風通路を
   開く位置に移動させることを特徴とする熱定着装置。
9. 【請求項９】 該熱反応変形部材が該風遮断部材を兼ね
   ることを特徴とする請求項８に記載の熱定着装置。
10. 【請求項１０】 該熱反応変形部材が形状記憶合金であ
    ることを特徴とする請求項８又は９に記載の熱定着装
    置。
11. 【請求項１１】 該熱反応変形部材がバイメタルである
    ことを特徴とする請求項８に記載の熱定着装置。
12. 【請求項１２】 該熱反応変形部材の少くとも一部分が
    黒色であることを特徴とする請求項８から１１の何れか
    １つに記載の熱定着装置。
13. 【請求項１３】 該熱反応変形部材が熱伝導率の低い部
    材を介して他の部材と係合することを特徴とする請求項
    ８から１２の何れか１つに記載の熱定着装置。