JPH0580679A - 感光体加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円筒状感光体に対して、低電力で安全かつ安
定した加熱を可能にする。 【構成】 円筒状感光体１の内部の側壁にシート状発熱
体９を設け、このシート状発熱体９によって円筒状感光
体１を直接加熱する。

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，プリンタ等の電子写真形成部に用いられる円筒状感
光体を駆動する感光体駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体を用いた画像形成装置にお
いて、感光体の特性改善(感度の安定化，疲労現象の早
期回復等)、あるいは画像ぼけ発生等の異常画像対策の
ため、感光体を加熱する方法が知られている。

【０００３】一般的に画像形成装置には、円筒形状を呈
している円筒状感光体が用いられている。そして上述し
たように円筒状感光体を加熱する方法として、円筒状感
光体の内側、又は感光体周囲に発熱体を設置する方法、
あるいは円筒状感光体表面に熱ローラを直接接触させる
方法が採用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
て、前者の加熱方法では、発熱体と円筒状感光体との間
に空気が存在するため、熱伝達損失が大きく、円筒状感
光体が加熱されるまでに長時間を要し、感光体温度を上
げるために発熱体温度を高くしなければならず、電力消
費量や安全上の面から問題であり、さらに感光体表面温
度を一定にコントロールすることが困難であった。

【０００５】また後者の加熱方法では、熱ローラが円筒
状感光体の表面に直接接触するので、感光体表面におい
て劣化，汚染を発生させるおそれがある。

【０００６】本発明の目的は、円筒状感光体に対して、
低電力で、安全かつ安定した加熱が行える感光体加熱装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、円筒状感光体の内部の側壁に密着するよ
うにシート状発熱体を設置したことを特徴とする。

【０００８】また前記シート状発熱体を前記内筒状感光
体の内部の側壁方向へ押圧する押圧手段を備えたことを
特徴とする。

【０００９】さらに前記押圧手段を中空弾性体により構
成し、さらに中空弾性体を前記シート状発熱体方向へ膨
張させてシート状発熱体を前記円筒状感光体の内部の側
壁に押圧させる加圧手段を備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記の手段によれば、シート状発熱体によって
円筒状感光体の内部から直接加熱できるので、感光体表
面の劣化を生ぜず、かつ熱伝達損失が少なくなり、円筒
状感光体の表面温度の応答性及び精度を高くコントロー
ルすることが可能になって、必要以上に過熱することが
なくなり、電力消費量が少なく、安全かつ安定した円筒
状感光体への加熱がなされる。

【００１１】また押圧手段によってシート状発熱体を円
筒状感光体の内部の側壁に確実に密着させることができ
るため、上述した熱伝達損失がより少なくなる。

【００１２】さらに押圧手段を中空弾性体として、加圧
手段で膨張させてシート状発熱体を側壁に密着させるこ
とにより、どのような内部側壁形状に対しても上述した
適正な加熱がなされる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】図１は本発明の第１実施例の断面図、図２
は図１における作動時のＡ−Ａ線断面図であり、公知の
円筒状感光体１の開口部に駆動用フランジ２を直接接着
あるいは固定し、この駆動用フランジ２と、図示しない
駆動源に連結している駆動ギヤ３が固定された感光体駆
動軸４とを結合させ、円筒状感光体１の突出部１aと感
光体駆動軸４とを、相対向する一対の支持枠５に軸受６
を介して回転可能に支承しており、前記感光体駆動軸４
には、外側が図１の左方に向って下がる複数(本実施例
では４箇所)のテーパ付レール７aが突設されたレール体
７が固定され、前記テーパ付レール部７aのそれぞれに
押圧手段であるＴ状体８の足部８aが摺動可能に嵌合さ
れている。さらにＴ状体８の上部の受部８bには、可撓
性を有するシート状発熱体９の内側が接している。

【００１５】前記感光体駆動軸４は、中空体であって、
中空部には略倒Ｔ字状をなす作動手段10の軸部10aが摺
動可能に設けられている。作動手段10は、左部に前記Ｔ
状体８を押圧する押圧腕部10bが形成され、また右部に
係合部10cが形成されている。この係合部10cは、軸受６
を介して従動枠11と係合しており、偏心カム12による従
動枠11の移動によって、前記押圧腕部10bが移動する。
さらにＴ状体８は、駆動用フランジ２とＴ状体８間に配
設されたスプリング13によって左方(円筒状感光体１の
内壁とシート状発熱体９とが離れる方向)に弾性力を受
けている。

【００１６】前記シート状発熱体９は、ステンレス板の
ようなフレキシブル金属薄板、あるいはポリエチレン・
テレフタレート・ポリイミド等のフレキシブルポリマー
シート(あるいはシリコンゴムのようなゴムシート)等の
基板15にヒータ線16を、例えば、図３(a)，(b)のように
縦状あるいは横状に固定したものや、発熱体塗料を塗布
したもの等の一般的に公知のものを利用することができ
る。また図３(a)，(b)において、17は同一基板15上に固
定された温度センサである。なお、前記基板15上へのヒ
ータ線16の固定構成は、図３(a)，(b)に限定されるもの
ではなく、スパイラル状にしたり、中心部と端部のヒー
タ線密度を変える等の構成も採用できる。

【００１７】また図１において、駆動用フランジ２の外
側には、シート状発熱体９の電源入力用、及び温度セン
サ17のセンサ値出力用のスリップリング状接点18が設け
られ、またスリップ状接点18と対向する支持枠５には、
電源出力用、及びセンサ値入力用のコネクタ19が設けら
れている。

【００１８】図１の状態は、シート状発熱体９が円筒状
感光体１の内部の側壁に密着していない状態であって、
同図において、偏心カム12を回転させると長径部の押圧
を受けて従動枠11が右方へ移動し、作動手段10全体がス
プリング13に抗して右方へ移動する。すると押圧腕部10
bがＴ状体８を移動させ、足部８aがテーパ付レール部７
aの左方へ上がって行き、受部８bを上方へ移動させるこ
とになり、受部８bは、図２のように、シート状発熱体
９を円筒状感光体１の内壁と密着させ、円筒状感光体１
を支持する状態になる。

【００１９】尚、上記の作動手段10の移動を偏心カム12
と従動枠11とのカム機構によって行ったが、ソレノイド
装置等の他の駆動手段を用いてもよい。

【００２０】図４は本発明の第２実施例の断面図、図５
は図４における作動時のＢ−Ｂ線断面図であり、この第
２実施例は、第１実施例における押圧手段であるＴ状体
８に代えて、中空弾性体であるゴム製密封体20を凸状の
駆動用フランジ21の小径部21aに設けたものであって、
他の構成は第１実施例と同様のものであり(対応する部
材には同一符号を付した)、偏心カム12を回転させると
長径部の押圧を受けて従動枠11が右方へ移動し、作動手
段10全体が右方へ移動する。すると、作動手段10の押圧
腕部10bがゴム製密封体20を押圧して変形させ、図４の
ように、円筒状感光体１の内部の側壁とシート状発熱体
９とを密着させ、円筒状感光体１を支持する状態にな
る。

【００２１】尚、上記の第２実施例において、作動手段
10から受けた力を円筒状感光体１の側壁に確実に伝達す
ることができれば、ゴム製密封体20内に適宜の気体，液
体を封入しておいてもよい。

【００２２】図６は本発明の第３実施例の断面図、図７
は図６における作動時のＣ−Ｃ線断面図であり、押圧手
段として中空弾性体であるゴム製密封体30を円筒状感光
体１の内部全体にわたるように設置しており、さら円筒
状感光体１の開口部に装着されたフランジ31の中央孔に
中空の感光体駆動軸32が挿入されて固定され、この感光
体駆動軸32の中空部が前記ゴム製密封体30の内部に連通
している。

【００２３】前記感光体駆動軸32の端部は、回転自在な
ジョイント33を介して外部加圧手段34と連結しており、
ゴム製密封体30内に適宜の気体もしくは液体を注入する
ようになっている。

【００２４】また前記ゴム製密封体30の外側部には支持
枠35を設け、ゴム製密封体30の軸方向への膨張を規制す
ると同時に、非加圧時のゴム製密封体30の支持を行って
いる。

【００２５】図６の状態は、シート状発熱体９が円筒状
感光体１の内部の側壁に密着していない状態であって、
この状態において、外部加圧手段34を駆動させて気体も
しくは液体を感光体駆動軸32を介してゴム製密封体30内
に注入して、図７に示したように、内部を加圧するとゴ
ム製密封体30が外側に膨らみ、シート状発熱体９が円筒
状感光体１の内部の側壁と密着し、円筒状感光体１を支
持する状態になる。

【００２６】尚、上記の各実施例では、円筒状感光体１
として片側だけ開放されたものを例示したが、両側を開
放したものにも適用できる。

【００２７】また円筒状感光体の取り付け、及び取り外
しの際には、シート状発熱体，押圧手段あるいは作動手
段がガイド体の機能を果たすので、不用意な動きがなく
なり、他部材と当接させてしまって円筒状感光体表面に
損傷を与えることが防止される。

【００２８】上記の第１〜第３実施例の構成を、肉厚１
mm，外径80mmのアルミニウム支持体に形成した有機感光
体に実施し、表面温度を45℃にコントロール(ＰＩＤ制
御)させた結果を図８に示した。

【００２９】図８から感光体表面温度が室温(25℃)より
45℃で安定するまで数分(８〜９分）しか要せず、応答
性が非常に高いことがわかる。また、シート状発熱体温
度と感光体表面温度と感光体内壁温度との差が非常に小
さく、コントロール精度も高いことが読み取れる。

【００３０】さらに、このことは感光体表面温度をコン
トロールする場合、上記のいずれの位置であってもコン
トロール可能であることを示しており、画像形成装置の
感光体回り機構の配置上、最も都合の良い位置が選択で
きるというメリットがある。

【００３１】一方、円筒状感光体の内側と離して発熱体
を設置した従来技術による加熱方法でも同様に感光体の
温度コントロールを行ったところ、図９に示したよう
に、発熱体と感光体との間に空気が存在するために、熱
伝達ロスが大きく、発熱体温度が90℃以上という非常に
高い温度まで上がってしまうことがわかる。これは消費
電力や、副作用(発熱体固定部材のうち、耐熱性の低い
ものが変形してしまう)の点から望ましくない。

【００３２】また、感光体表面温度が45℃前後で安定す
るのに40分以上かかっており、精度や応答性の高い制御
は全く期待できないことが明らかである。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シート状発熱体によって円筒状感光体の内部から直接加
熱できるので、感光体表面の劣化を生ぜず、かつ熱伝達
損失が少なくなり、円筒状感光体の表面温度の応答性及
び精度を高くコントロールすることができて、必要以上
に過熱することがなくなり、また押圧手段によってシー
ト状発熱体を円筒状感光体の内部の側壁に確実に密着さ
せることができるため、上述した熱伝達損失をより少な
くでき、さらに押圧手段を中空弾性体として、加圧手段
で膨張させてシート状発熱体を円筒状感光体の内部の側
壁に密着させる構成にすることにより、どのような内部
側壁形状に対しても適正な加熱ができるため、円筒状感
光体に対して、低電力で、安全かつ安定した加熱が行え
る感光体加熱装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の感光体加熱装置の第１実施例の断面図
である。

【図２】図１における作動時のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】シート状発熱体の構成を説明するための平面図
である。

【図４】本発明の第２実施例の断面図である。

【図５】図４における作動時のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】本発明の第３実施例の断面図である。

【図７】図６における作動時のＣ−Ｃ線断面図である。

【図８】本実施例における感光体温度と加熱時間との関
係を示す説明図である。

【図９】従来例における感光体温度と加熱時間との関係
を示す説明図である。

【符号の説明】

１…円筒状感光体、 ２，21，31…駆動用フランジ、
４，32…感光体駆動軸、８…Ｔ状体(押圧手段)、 ９…
シート状発熱体、10…作動手段、 20，30…ゴム製密封
体(中空弾性体)、 34…外部加圧手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状感光体の内部の側壁に密着するよ
   うにシート状発熱体を設置したことを特徴とする感光体
   加熱装置。
2. 【請求項２】 前記シート状発熱体を前記内筒状感光体
   の内部の側壁方向へ押圧する押圧手段を備えたことを特
   徴とする請求項１の感光体加熱装置。
3. 【請求項３】 前記押圧手段を中空弾性体により構成
   し、さらに中空弾性体を前記シート状発熱体方向へ膨張
   させてシート状発熱体を前記円筒状感光体の内部の側壁
   に押圧させる加圧手段を備えたことを特徴とする請求項
   １の感光体加熱装置。