JP2014089233A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で省スペース化、低コスト化を図りつつ、非通紙部の温度上昇を抑制して定着部材または加圧部材の軸方向の温度分布の均一化を図る。
【解決手段】定着ベルト２４と、定着ベルト２４との間にニップ部を形成する加圧ローラ２３と、を備え、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔを加熱して定着させる定着装置２０において、加圧ローラ２３を定着ベルト２４に対して、加圧状態または脱圧状態にする加圧・脱圧手段３０（加圧・脱圧カム３４等）と、定着ベルト２４または加圧ローラ２３の少なくとも一方に当接して、軸方向の温度を均一化するヒートパイプローラ２５と、ヒートパイプローラ２５を定着ベルト２４または加圧ローラ２３に対して、当接状態または離間状態にする温度均一化部材接離手段（温度均一化カム３４等）と、を有し、温度均一化部材接離手段は、加圧・脱圧手段３０と同一の駆動手段により駆動制御される。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に装着される定着装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、例えば、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体（用紙、記録紙、記録材ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置（熱定着装置）によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。

近年、画像形成装置に対しては、省エネルギー化、高速化、高画像化が要求されている。これらの要求性能を達成するためには、画像形成装置に用いられる定着装置の熱効率の改善や定着装置が備える種々のローラ、ベルト等の部材に対する細かな熱コントロールが重要である。

画像形成装置が備える定着装置として、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く知られている。

例えば、熱ローラ方式の定着装置は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有して所定の温度に温調される定着ローラと、これに圧接された加圧ローラとの回転ローラ対を基本構成としている。これらの回転ローラ対の接触部である定着ニップ部に記録材を導入して搬送させ、定着ローラおよび加圧ローラからの熱および圧力により未定着トナー画像を溶融させて定着させる。

また、フィルム加熱方式の定着装置は、支持部材に固定支持された加熱体に耐熱性を有する薄肉の定着フィルムを介して記録材を密着させ、定着フィルムを加熱体に対して摺動移動させながら加熱体の熱を、フィルム材を介して記録材に供給するものである（例えば、特許文献１，２）。

このフィルム加熱方式の定着装置では、加熱体として、例えば、耐熱性・絶縁性・良熱伝導性等の特性を有するアルミナや窒化アルミニウム等のセラミック基板上に抵抗層を備えたセラミックヒータを使用する。この定着装置は、定着フィルムとして薄膜で低熱容量のものを用いることができるために、伝熱効率が高く、ウォームアップ時間の短縮が図れ、クイックスタート化や省エネルギー化が可能になる。

また、電磁誘導加熱方式の定着装置として、磁束により定着スリーブの金属層（発熱層）に渦電流を誘導させて、そのジュール熱で発熱させる誘導過熱定着装置も知られている。この定着装置は、誘導電流の発生を利用することで直接定着フィルムを発熱させることができ、高効率の定着プロセスを達成している。

また、電磁誘導加熱方式の定着装置として、離型層、弾性層、金属層（発熱層）を有する定着スリーブと、定着スリーブに内包される弾性層と支持体（芯金）で形成された定着ローラを有し、定着スリーブを介して定着ローラと加圧ローラで相互圧接することで、圧接ニップ部を形成する構成が知られている。

さらに、固定支持された定着部材の外周に定着スリーブが配置され、加圧ローラの回転に伴い定着部材の外周を摺動して記録材を搬送する構成の定着装置も知られており、この構成において定着スリーブは、定着部材内部もしくは外部から誘導加熱やその他の加熱方式で加熱される。

ところで、上述した画像形成装置への高画像化の要求に伴い、加圧ローラ、加圧ベルト等からなる加圧部材の温度をきめ細かにコントロールするために、必要に応じて定着ローラ、定着ベルト、定着スリーブ等からなる定着部材から完全に離間させるような加圧・脱圧手段を有する定着装置も提案されている。

加圧・脱圧手段としては、従来、カム機構により動作するレバー（加圧レバー）を加圧部材（加圧ローラ）の軸受けに架け、加圧部材を定着部材に対して押圧させるようにしている。この際、カム機構により動作される加圧レバーは、カムフォロワを支点としてスプリングにより荷重を与えるか、または、カム機構により動作される加圧レバーを土台として別体のレバーが同じくスプリングによる荷重を与える機構等が知られている。

また、定着装置において、僅かなトナー及び紙粉が徐々に定着部材もしくは加圧部材に溜まり、塊としての固着に発展してしまうことも知られている。そこで、定着部材、および／または加圧部材をクリーニングするクリーニング手段を有する定着装置も知られている（例えば、特許文献３）。これにより、定着装置の耐久性の向上を図ることができる。

しかしながら、クリーニング手段を定着部材もしくは加圧部材に常時当接するようにしていると、定着部材もしくは加圧部材の劣化、クリーニング手段の部材の寿命低下に繋がるという問題がある。このため、クリーニング手段は、必要に応じて当接、離間させるための接離機構を設けることが考えられる。

また、画像形成装置の省エネルギー化、高速化を達成するために、定着部材や加圧部材の低熱容量化が進んでおり、低熱容量化された定着部材や加圧部材では軸方向（長手方向、通紙幅方向）の熱伝導が進まないため、通紙領域外の軸方向端部側の非通紙部における温度上昇が問題となる。

この非通紙部の温度上昇を防止するための様々な手段が考案されている。例えば、ヒートパイプローラを定着部材または加圧部材に当接させること軸方向の熱移動を補助することが考えられている。ヒートパイプローラを軸方向の温度均一化部材として用いたものである。

例えば、特許文献４には、ヒートパイプで形成されたローラ（第２のローラ）をベルトに接離させる接離機構を設け、ヒートパイプを定着部材または加圧部材に対して必要に応じて当接、離間させる定着装置が開示されている。

しかしながら、温度均一化部材を定着部材または加圧部材に対して当接、離間させるための手段を実現するためには、その駆動手段や駆動伝達機構に定着装置のスペースを取られ、コストもかかる。

また、温度均一化部材を当接、離間させるための手段とともに、上述の加圧部材の定着部材側への加圧・脱圧手段、またはクリーニング手段などの他の手段を設けることが望ましいが、それぞれ駆動手段や駆動伝達機構に定着装置のスペースを取られ、コストもかかってしまうという問題が生じる。

そこで本発明は、温度均一化部材を定着部材または加圧部材に当接、離間させるための手段と、他の手段とを同一の駆動手段で駆動させることで、簡易な構成で省スペース化、低コスト化を図りつつ、非通紙部の温度上昇を抑制して定着部材または加圧部材の軸方向の温度分布の均一化を図ることができる定着装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、定着部材と、該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、を備え、前記ニップ部において、記録媒体上のトナー像を加熱して該トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置において、前記加圧部材を前記定着部材に対して、加圧状態または脱圧状態にする加圧・脱圧手段と、前記定着部材または前記加圧部材の少なくとも一方に当接して、前記定着部材または前記加圧部材の軸方向の温度を均一化する温度均一化部材と、該温度均一化部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態または離間状態にする温度均一化部材接離手段と、を有し、該温度均一化部材接離手段は、前記加圧・脱圧手段と同一の駆動手段により駆動制御されるものである。

本発明によれば、温度均一化手段と他の手段とを同一の駆動手段で駆動させることで、簡易な構成で省スペース化、低コスト化を図りつつ、非通紙部の温度上昇を抑制して定着部材または加圧部材の軸方向の温度分布の均一化を図ることができる。

画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。 定着装置の一実施形態の構成を示す側面断面図である。 共通カムシャフトに対する加圧・脱圧カムと温度均一化カムの相対的な動きを示すカムリフト線図である。 定着装置の他の実施形態の構成を示す側面断面図である。 共通カムシャフトに対するクリーニングカムと温度均一化カムの相対的な動きを示すカムリフト線図を示す。

以下、本発明に係る構成を図１から図５に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

［第１の実施形態］
本実施形態に係る定着装置は、定着部材（定着ベルト２４）と、該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材（加圧ローラ２３）と、を備え、ニップ部において、記録媒体（記録媒体Ｐ）上のトナー像（トナー像Ｔ）を加熱して該トナー像を記録媒体に定着させる定着装置（定着装置２０）において、加圧部材を定着部材に対して、加圧状態または脱圧状態にする加圧・脱圧手段（加圧・脱圧カム３４を含む加圧・脱圧手段３０）と、定着部材または加圧部材の少なくとも一方に当接して、定着部材または加圧部材の軸方向の温度を均一化する温度均一化部材（ヒートパイプローラ２５）と、該温度均一化部材を定着部材または加圧部材に対して、当接状態または離間状態にする温度均一化部材接離手段（温度均一化カム２８を含む）と、を有し、該温度均一化部材接離手段は、加圧・脱圧手段と同一の駆動手段により駆動制御されるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。

（画像形成装置）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム型カラー複写機の全体構成を説明する概略構成図である。図１を参照して、この画像形成装置の内部構成の概要及び動作について説明する。

図１において、１は画像形成装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。

また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上のトナー像を定着する定着装置を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。

書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程）。

その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。

その後、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程）。

その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップ）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。

詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラ、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。

そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、画像形成装置１の本体外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

（定着装置）
次に、画像形成装置１が備える定着装置２０の構成及び制御について説明する。図２は、定着装置２０の一例を示し、定着ローラ２２の軸方向での概略断面図である。

本実施形態に係る定着装置２０は、図２に示すように、誘導加熱手段、ハロゲンヒータ等の熱源（図示せず）により加熱される加熱ローラ２１と、金属芯金の外周に弾性層を有する定着ローラ２２と、加熱ローラ２１および定着ローラ２２に張架される定着ベルト２４と、定着ベルト２４の外周側に配設され、定着ローラ２２との間にニップ部を形成する加圧ローラ２３と、を備えている。

定着装置２０は、定着ローラ２２と加圧ローラ２３との圧接によって形成される定着ベルト２４と加圧ローラ２３とのニップ部にトナー像（未定着トナー像）Ｔを担持した記録媒体Ｐ（用紙）を通紙して加熱定着を行うものである。記録媒体Ｐは搬送経路に設けられた入口ガイド板２６によりニップ部に案内される。

また、定着装置２０は、通紙領域外の軸方向端部側の非通紙部における温度上昇を防止する温度均一化部材を有している。本実施形態では、温度均一化部材としてヒートパイプローラ２５を有し、加圧ローラ２３の外周側に設けられたヒートパイプローラ２５が加圧ローラ２３に対して、当接状態と離間状態とが切替可能に設けられている。

なお、ヒートパイプローラ２５の接離は、温度均一化カム３４および温度均一化リンク機構２７の駆動により制御される。この温度均一化カム３４および温度均一化リンク機構２７が温度均一化部材接離手段として機能する。

また、本実施形態では、温度均一化部材としてヒートパイプローラ２５を用いているが、温度均一化部材はこれに限られるものではない。また、温度均一化部材を加圧ローラ２３側に設けているが、定着ベルト２４側に設けても、加圧ローラ２３側および定着ベルト２４側の双方に設けても良い。

加熱ローラ２１、定着ローラ２２及び加圧ローラ２３は、定着装置２０の不図示の筐体の長手方向（図中の奥行・手前方向）に回転可能に軸支され、図示しない各ローラの駆動手段等は、筐体に固定保持されている。

加熱ローラ２１は、例えば、軸方向の長さは３２０ｍｍ、外径４０ｍｍで、発熱部材本体である導電性の発熱層、弾性層、芯金層をこの順に有している。

定着ベルト２４は、定着ローラ２２と加熱ローラ２１の周囲に掛けまわされ、加熱ローラ２１および定着ローラ２２に密着している。このように構成した定着ベルト２４に、定着ローラ２２に対応する箇所に加圧ローラ２３を押し当てることで、ニップ部を構成する。

また、定着ベルト２４は、例えば、厚さ９０μｍの耐熱樹脂の無端フィルムであるＰＩベルトで構成され、表層には、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）などのオフセット防止剤がコーティングされている。

定着ローラ２２は、熱源を有しておらず、金属（鉄やアルミ）などの剛性の高い芯材（芯金）を、シリコンゴムなどの厚い弾性層で覆ったものである。

定着ローラ２２と加圧ローラ２３とは、対向して配置されるゴムローラであり、加圧ローラ２３が定着ベルト２４を介して定着ローラ２２の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ２３と定着ベルト２４との間でニップ部が形成される。

また、駆動手段は、定着ローラ２２を時計回り方向に回転駆動させる。定着ローラ２２の回転により、定着ローラ２２に圧接する加圧ローラ２３および定着ベルト２４が同速で連れ回り回転する。

熱源により加熱ローラ２１が加熱され、加圧ローラ２３と定着ベルト２４の互いの逆回転により、トナー像Ｔがニップ部で加熱溶融させながら、記録媒体Ｐは搬送される。

また、サーミスタなどの温度検知手段（図示せず）からの温度信号に基づいて、定着ベルト２４が定着を良好に行える定着可能温度を維持するように加熱ローラ２１が制御される。

この構成の定着装置２０によれば、トナー像Ｔを形成された記録媒体Ｐは、定着ベルト２４の用紙搬送方向の上流側に配された入口ガイド板２６から搬送され、記録媒体Ｐのトナー像Ｔがニップ部で加熱溶融されることによって、トナー像Ｔが定着される。その後、記録媒体Ｐは、図示しない分離板等により分離され、用紙搬送方向下流側の排紙部から排出される。

本実施形態に係る定着装置２０は、加圧ローラ２３を定着ローラ２２側に加圧した加圧状態と、加圧しない脱圧状態とを制御する機構である加圧・脱圧手段３０を備えている。この加圧・脱圧手段３０としては、公知の構成を用いることができる。本実施形態では、加圧レバー（スプリング）３１、加圧スプリング３２、加圧レバー（カム）３３、加圧・脱圧カム３４を備えている。

ここで、加圧・脱圧カム３４の回転軸であるカムシャフト３５は、ステッピングモータ等のアクチュエータ（図示しない駆動手段）により回転駆動して、加圧・脱圧カム３４を回転駆動させる。加圧・脱圧カム３４の回転により加圧レバー３３および加圧レバー３１を動作させ加圧ローラ２３の加圧・脱圧動作を実現する。なお、加圧・脱圧手段３０は、加圧ローラ２３を定着ローラ２２側に加圧および脱圧させることが可能な機構で有れば良く、図２に示す例には限られない。

また、カムシャフト３５は、同時に温度均一化カム２８の回転軸でもある共通カムシャフトであって、カムシャフト（以下、共通カムシャフト）３５の回転駆動により、温度均一化カム２８も回転駆動する。

この温度均一化カム２８の回転駆動により、温度均一化リンク機構２７を動作させることで、ヒートパイプローラ２５が加圧ローラ２３に対して当接、離間可能となっている。

図３に共通カムシャフト３５に対する加圧・脱圧カム３４と温度均一化カム２８の相対的な動きを示すカムリフト線図を示す。

加圧・脱圧カム３４は脱圧状態の下死点（リフト量・小）付近をホームポジションとし、回転動作と共に徐々に加圧リフト量をあげ、上死点（リフト量・大）範囲で通紙可能な通常ニップ（最加圧状態）を得る。なお、この時カムリフト中の任意の点を選択し、通紙する特殊モードを設けても良い。

加圧・脱圧カム３４が上死点範囲に達した直後は、ヒートパイプローラ２５は加圧ローラ２３に対して離間状態にあり、さらに共通カムシャフト３５を回転しても加圧・脱圧カム３４は上死点に達しているためニップ部における加圧量に変化はない。

ここで、さらに共通カムシャフト３５を回転させることで、温度均一化カム２８が温度均一化リンク機構２７を動作させて、ヒートパイプローラ２５が加圧ローラ２３に当接し、温度均一化の効果を発揮するようになっている。

このように、加圧・脱圧カム３４の上死点範囲において、温度均一化カム２８のリフト量がヒートパイプローラ２５を加圧ローラ２３に当接させる範囲と離間させる範囲の双方が含まれるようしている。

加圧・脱圧カム３４と温度均一化カム２８の双方のカムを図３に示すようなカムリフト量の関係とし、共通カムシャフト３５の回転角を制御することで、加圧ローラ２３の加圧・脱圧動作と、通常ニップ状態（加圧ローラ２３の加圧状態）においてヒートパイプローラ２５の当接、離間状態についても制御することが可能となる。

なお、ヒートパイプローラ２５を、加圧ローラ２３側および定着ベルト２４側の双方に設ける場合は、それぞれに温度均一化カムおよび温度均一化リンク機構を設けて、２つの温度均一化カムが図３に示した温度均一化カム２８のカムリフト量と同等になるようにすれば良い。

以上説明したように、本実施形態に係る定着装置によれば、加圧部材を定着部材側へ加圧・脱圧させるための機構を用いつつ、より簡易且つ低コストで省スペース化を図って、定着部材、および／または加圧部材の軸方向の温度均一化部材による軸方向温度分布の均一化を達成することができる。また、温度均一化部材を離間可能としているので、省エネ性能を維持することができる。

ここで、温度均一化部材は非通紙部の温度上昇時にのみ有用である。非通紙部の温度上昇は加圧ローラ２３を加圧し、通紙している状態で発生することから、加圧ローラ２３の加圧状態で温度均一化部材が当接していることが望ましい。本実施形態に係る定着装置によれば、通常ニップ状態（加圧ローラ２３の加圧状態）において温度均一化部材の当接、離間を達成することができる。

また、温度均一化部材としてヒートパイプを用いることにより、効率的に軸方向の温度均一化を図ることができる。

［第２の実施形態］
以下、本発明に係る画像形成装置のその他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は省略する。

図４は、定着装置２０の他の例を示し、定着ローラ２２の軸方向での概略断面図である。本実施形態に係る定着装置２０は、加圧・脱圧手段３０を有さず、クリーニングカム（クリーニング機構接離カム）４１とクリーニング部材４２からなるクリーニング手段４０を備えている。

なお、当接する部材の表面をクリーニングするクリーニング部材４２としては、公知の構成を用いることができる。また、本実施形態では、クリーニング部材を加圧ローラ２３側に設けているが、定着ベルト２４側に設けても、加圧ローラ２３側および定着ベルト２４側の双方に設けても良い。

クリーニングカム４１の回転軸であるカムシャフト３５は、ステッピングモータ等のアクチュエータ（図示しない駆動手段）により回転駆動して、クリーニングカム４１を回転させる。クリーニングカム４１の回転によりクリーニング部材４２を動作させ加圧ローラ２３に対して当接した状態（クリーニング時）と離間した状態（非クリーニング時）とを切り替えることができる。すなわち、このクリーニングカム４１がクリーニング部材接離手段として機能する。

また、カムシャフト３５は、同時に温度均一化カム２８の回転軸でもある共通カムシャフトであって、カムシャフト（以下、共通カムシャフト）３５の回転駆動により、温度均一化カム２８も回転駆動する。

この温度均一化カム２８の回転駆動により、温度均一化リンク機構２７を動作させることで、ヒートパイプローラ２５が加圧ローラ２３に対して当接、離間可能となっている。

図５に共通カムシャフト３５に対するクリーニングカム４１と温度均一化カム２８の相対的な動きを示すカムリフト線図を示す。

クリーニングカム４１は、クリーニング部材４２が加圧ローラ２３に離間した状態の下死点付近をホームポジションとし、回転動作と共に徐々に接離リフト量をあげ、加圧ローラ２３の加圧量に見合った位置で停止することでクリーニング可能な当接状態（クリーニングカム４１上死点）となる。

また、クリーニングカム４１の下死点範囲中には、温度均一化カム２８のリフト量がヒートパイプローラ２５を加圧ローラ２３に当接させる範囲と離間させる範囲の双方が含まれ、選択制御可能となっている。

このように、クリーニング部材４２が離間状態であるクリーニングカム４１の下死点範囲において、温度均一化カム２８が上死点の時は温度均一化リンク機構２７が動作し、ヒートパイプローラ２５が加圧ローラ２３に当接することで温度均一化の効果を発揮するようにしている。また、クリーニングカム４１の下死点範囲において、温度均一化カム２８も下死点の時は、ヒートパイプローラ２５も加圧ローラ２３から離間した状態となっている。

クリーニングカム４１と温度均一化カム２８の双方のカムを図５に示すようなカムリフト量の関係とし、共通カムシャフト３５の回転角を制御することで、クリーニング部材４２の当接、離間動作と、クリーニング部材４２の離間状態においてヒートパイプローラ２５の当接、離間状態についても制御することが可能となる。

なお、クリーニング部材４２を、加圧ローラ２３側および定着ベルト２４側の双方に設ける場合は、それぞれにクリーニングカム（クリーニング部材接離手段）を設けて、２つのクリーニングカムが図５に示したクリーニングカム４１のカムリフト量と同等になるようにすれば良い。

本実施形態に係る定着装置によれば、クリーニング部材を定着部材、および／または加圧部材へ当接、離間させるための機構を用いつつ、より簡易且つ低コストで省スペース化を図って、定着部材、および／または加圧部材の軸方向の温度均一化部材による軸方向温度分布の均一化を達成することができる。また、温度均一化部材を離間可能としているので、省エネ性能を維持することができる。

ここで、クリーニング部材を当接、離間可能な構成とする場合、クリーニング動作は常時必要ではなく、非通紙部の温度上昇が許容範囲を超えるような場合においては優先されない動作である。そこで、本実施形態では、クリーニング動作と軸方向の温度均一化動作を同時に機能させない選択的な動作とすることを可能としている。

以上説明した構成による定着装置２０を備えた画像形成装置（図１）とすることにより、簡易な構成で省スペース化、低コスト化を図りつつ、非通紙部の温度上昇を抑制して定着部材、および／または加圧部材の軸方向の温度分布の均一化を図ることができる定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。上記実施形態では、定着ローラと加熱ローラに張架された定着ベルトが、加圧ローラとの間にニップ部を形成するベルト定着方式の定着装置を例に説明したが、熱源により加熱される定着ローラが加圧ローラとの間にニップ部を形成するローラ定着方式の定着装置等にも適用することができる。

１ 画像形成装置
２ 書込み部
３ 原稿搬送部
４ 原稿読込部
５ コンタクトガラス
７ 給紙部
８ 給紙ローラ
９ レジストローラ
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ 感光体ドラム
１２ 帯電部
１３ 現像部
１４ 転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）
１５ クリーニング部
１６ 中間転写ベルトクリーニング部
１７ 中間転写ベルト
１８ ２次転写バイアスローラ
２０ 定着装置
２１ 加熱ローラ
２２ 定着ローラ
２３ 加圧ローラ
２４ 定着ベルト
２５ ヒートパイプローラ（温度均一化部材）
２６ 入口ガイド板
２７ 温度均一化リンク機構
２８ 温度均一化カム
３０ 加圧・脱圧手段
３１ 加圧レバー
３２ 加圧スプリング
３３ 加圧レバー
３４ 加圧・脱圧カム
３５ カムシャフト（共通カムシャフト）
４０ クリーニング手段
４１ クリーニングカム
４２ クリーニング部材
Ｄ 原稿
Ｐ 記録媒体
Ｔ トナー像

特開昭６３−３１３１８２号公報 特開平１−２６３６７９号公報 特開平１０−３１２１３０号公報 特開２００５−１８１４７４号公報

Claims (8)

1. 定着部材と、
   該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、を備え、
   前記ニップ部において、記録媒体上のトナー像を加熱して該トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置において、
   前記加圧部材を前記定着部材に対して、加圧状態または脱圧状態にする加圧・脱圧手段と、
   前記定着部材または前記加圧部材の少なくとも一方に当接して、前記定着部材または前記加圧部材の軸方向の温度を均一化する温度均一化部材と、
   該温度均一化部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態または離間状態にする温度均一化部材接離手段と、を有し、
   該温度均一化部材接離手段は、前記加圧・脱圧手段と同一の駆動手段により駆動制御されることを特徴とする定着装置。
2. 定着部材と、
   該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、を備え、
   前記ニップ部において、記録媒体上のトナー像を加熱して該トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置において、
   前記定着部材または前記加圧部材の少なくとも一方に当接して、表面をクリーニングするクリーニング部材と、
   該クリーニング部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態または離間状態にするクリーニング部材接離手段と、
   前記定着部材または前記加圧部材の少なくとも一方に当接して、前記定着部材または前記加圧部材の軸方向の温度を均一化する温度均一化部材と、
   該温度均一化部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態または離間状態にする温度均一化部材接離手段と、を有し、
   該温度均一化部材接離手段は、前記クリーニング部材接離手段と同一の駆動手段により駆動制御されることを特徴とする定着装置。
3. 前記温度均一化部材接離手段および前記加圧・脱圧手段は、それぞれカムを有し、
   それぞれのカムの回転軸が共通であって、一つの駆動手段により回転駆動がなされることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記加圧・脱圧手段により、前記加圧部材が前記定着部材に対して加圧状態とされている場合に、
   前記温度均一化部材接離手段は、前記温度均一化部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態と、離間状態の双方の状態にさせることを特徴とする請求項１または３に記載の定着装置。
5. 前記温度均一化部材接離手段および前記クリーニング部材接離手段は、それぞれカムを有し、
   それぞれのカムの回転軸は共通であって、一つの駆動手段により回転駆動がなされることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
6. 前記クリーニング部材接離手段により、前記クリーニング部材が前記定着部材または前記加圧部材に対して離間状態とされている場合に、
   前記温度均一化部材接離手段は、前記温度均一化部材を前記定着部材または前記加圧部材に対して、当接状態と、離間状態の双方の状態にさせることを特徴とする請求項２または５に記載の定着装置。
7. 前記温度均一化部材は、ヒートパイプローラであることを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の定着装置。
8. 請求項１から７までのいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。