JPH01209469A - 電子写真装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等に用いら
れる電子写真装置に係り、特に加熱手段が付設された像
担持体の周面上に、電気的制御によりその旋動出力を制
御可能に構成した少なくとも一のプロセス手段を配した
電子写真装置に関する。

「従来の技術」 従来より、例えば第１図に示すように感光体ドラムその
他の像担持体１周面上に回転方向に沿って順次、クリー
ニングブレード２、除電器３、帯電器４、光学系５、現
像器６、転写器７等を配し、残留トナーと残留電荷を除
去した像担持体周面上に帯電器４により均一帯電を行っ
た後、光学系５により書き込まれた潜像を現像器６によ
り可視像化し、該可視像化したトナー像を転写器７によ
り記録媒体に転写しながら所定のプリント又は複写作業
を行う電子写真装置は公知である。尚図中８はレジスト
ローラ、８は定着器である。

この種の電子写真装置に使用される像担持体１は一般に
温度依存性を有しこの為前記像担持体ｌにその表面温度
を所定温度に加熱する加熱手段ｌＯを付設し機内環境温
度による感光特性の変動を防止しているが、更に近年に
おいては前記像担持体１の無用の加熱による耐久寿命の
劣化と結露を防止する為に前記像担持体１の加熱温度を
、前記機内環境温度に対応させて相対的に変化させるべ
く加熱制御させているものが多い。

一方前記光学系５により書き込まれる潜像表面電位は必
ずしも像担持体ｌの感光特性のみではなく、該担持体１
表面を均一帯電させる帯電器４、残留電荷を除去する除
電器３等のコロナ放電特性にも影響する。そしてこれら
のコロナ放電特性においても温度依存性を有し、従って
安定した潜像電位を得る為には、前記像担持体１の表面
温度に対応させて電圧を変化させる事によりコロナ電流
の変動を補償させる必要がある。

更に前記像担持体ｌ上に書込まれた潜像は、現像器６内
のスリーブ上に形成されたトナー穂を像担持体１上に摺
擦して可視像化する為に、前記トナーと像担持体１間に
温度差を有している場合前記トナー穂の摺擦により加熱
した像担持体１表面温度が低下又は変動する場合があり
、特にこの傾向は近年のようにドラム状の像担持体１を
小径化すればする程著しい、従って前記現像器６におい
ても収納したトナーを像担持体１表面温度に対応させて
加熱する事は好ましい。

しかしながら前記制御を行う為に、像担持体１やプロセ
ス手段の個々に温度検知素子や該素子を取付ける為の支
持手段等を設ける事は、省部品点数化と装置小型化の要
請に反する。

かかる欠点を解消する為に、像担持体周面に近接させて
一の温度検知素子を配設し、該検知素子よりの検知温度
に基づいて帯電器と像担持体の加熱及び通電制御を同時
に行うようにした技術が存在する。（４￥開昭５８−１
０７５３号）「発明が解決しようとする課題」 しかしながら前記従来技術は、検知素子よりの検知温度
、言い換えれば加熱手段１０により加熱されている実際
の表面温度に基づいて帯電器のコロナ放電電圧を制御す
る構成の為に、像担持体表面温度の定常的な温度変動に
対応して放電電圧を常に変化させなければならず、結果
としてその制御動作が煩雑化する。

特に前記像担持体は、その周面方向に常に一定の温度に
維持し得す、例えば転写位置における記録媒体との接触
による温度降下、又定着器の輻射熱等の影響により部分
的温度変動が生じるのを避けられず、該温度変動が生じ
ている部分を前記検知素子により測定した場合、必ずし
も像担持体の表面温度に対応した正確な通電制御を行い
得ない。

更に前記装置の始動初期においては帯電器の電圧制御を
、前記像担持体１が正常の加熱温度に移行するまでの上
昇（下降）温度に基づいて制御してしまう場合があり、
いずれにしても実際の像担持体の表面温度に基づいて行
う事は種々の問題が生じ易い。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、任意に選択され
たプロセス手段の制御動作の煩雑化を避けつつ且つ像担
持体の感光特性に対応した電圧制御を一層正確に行い得
、結果として画像の乱れや画像濃度のバラツキを防止し
、高品質で且つ長期に亙って安定して画像形成が可能な
電子写真装置を提供する事を目的とする。

「課題を解決する為の手段」 本発明は、かかる技術的課題を達成する為に、 ■像担持体に加熱手段が付設されている点、即ち詳細に
はその表面温度を後記する制御目標値に対応する所定温
度に加熱制御可能な加熱手段ｌＯを有する点 （■電気的制御によりその能動出力を制御可能に構成し
た少なくとも一のプロセス手段を有する点例えば、コロ
ナ放電により像担持体表面の帯電、除電又は転写等を行
うプロセス手段の場合はその印加電圧を制御可能に構成
したもの、又トナー等を加熱させる加熱手段を内蔵した
現像器等の場合はその加熱手段の通電時間等の制御可能
に構成したもの等が含まれる。

■前記像担持体に対峙させて、言い換えれば像担持体に
接触させる事なく非接触の状態で好ましくは近接させて
温度検知素子を配した点 ■前記検知素子よりの検知信号に基づいて機内環境温度
に対応した加熱制御目標値を算出する制御回路を設けた
点、 このような制御回路は装置始動前に前記検知素子により
像担持体近傍の機内環境温度を測定し、該測定した環境
温度に基づいて制御目標値を算出するよう構成してもよ
く、後記実施例に示すように装置始動後の加熱上昇工程
中における加熱時間の変化に着目して制御目標値を算出
するよう構成してもよい。

■前記制御目標値に基づいて像担持体の加熱制御孝行う
とともに、前記プロセス手段の印加電圧や゛益電時間幅
等の制御を行い、その能動出力を可変可能に構成した点
、即ち前記プロセス手段の電気的制御は像担持体の実際
の表面温度に基づいて行うのではなく、予め設定した制
御目標値に基づいて行われる点 を必須構成要件とする電子写真装置を提案する。

「作用」 像担持体の表面温度に基づいてプロセス手段の俺動制御
を行う場合、前述したように、その表面温度測定位行に
おける経時的な微小変動や局部的な温度降下（上昇）に
対応して悌動制御を行う事になる為に、結果として制御
動作が煩雑化するのみならず、前記変動温度は像担持体
の全表面の平均的な加熱温度とは一致しない場合もあり
、必ずしも像担持体の感光特性に対応した適切な能動出
力を得る事は出来ない。

一方前記欠点を解消するには前記検知素子を散在して多
数配置してその平均値を取るように構成に省部品点数化
と装置小型化の要請に反し、前記検知温度を共用化して
利用するメリー２トが完全に霧散してしまう。

而も前記のように前記多数の検知温度の平均を取る場合
でも経時的な微小変動が生じるのは避は得す、このよう
な微小変動に対応して不必要に上動出力を制御する事は
プロセス手段の制御回路側に無用な負担を強いるのみで
何等意味をなさない。

そこで本発明は、予め設定した像担持体の加熱ｉＪ御回
目標値基づいて帯電器その他のプロセス手段の能動出力
を制御するよう構成した為に、言い換えれば実際の像担
持体表面温度のように経時的な微小変動等が生じる事が
なく記録動作中一定である制御目標値に基づいて能動出
力を制御するよう構成した為に、該制御目標値に対応す
る能動出力も一定に維持する事が出来、制御回路側に無
用な負担を強いる事がなく、その制御動作が極めて容易
である。

又像相持体偏においても前記制御目標値に基づいて制御
される為に、前記能動出力を像担持体の全表面の平均的
な加熱温度に対応させる事が出来、結果として像担持体
の感光特性に対応した適切な能動出力を得る事が出来る
。

又前記制御目標値は環境温度に基づいて設定される為に
、無用に像担持体の加熱温度を高くさせずに結露や吸湿
を防止させる事が出来、これにより高品質で且つ長期に
亙って安定した画像形成が回走となる。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

第１図乃至第４図はいずれも本発明の実施例に係る電子
写真装置である０本実施例は例えば加熱手段より所定の
熱エネルギー量を被加熱体に付与する場合、例えその付
与又は奪熱される被加熱体自体の単位当たりの温度上昇
時間は一定とならずに、その周囲の環境温度、該環境温
度と被加熱体の温度差、及び環境湿度の複合要因（以下
環境温度等という）に依存して変化する点に着目し、例
えば所定温度上昇幅間における温度上昇時間を時係数と
してカウントし該カウント値の変化に基づいて前記像担
持体の加熱制御目標温度を任意に選択する事により環境
温度等に対応した目標値を容易に算出する事が出来るよ
うにしたものである。

第１図及び第２図において、　１は像担持体として機撤
する感光体ドラムで、その内周面側に該ドラム１を加熱
する面ヒータ状の加熱手段ｌＯが内包されている。この
場合前記加熱手段ｌＯはヒータを感光体ドラム１周面上
に対峙させて配置させて形成してもよい、尚、図中比１
２は加熱手段１０の交流電源と電源スィッチである。

１３はサーミスタその他の温度検知素子で、クリーニン
グブレード２の圧接位置から現像位！！８ａ図る為に、
例えば帯電器４のシールド板として機能する枠体４１の
感光体ドラム１周面と対峙する面４１ａ上に取付けてい
る。

１４は前記温度検知素子１３よりの検知信号に基づいて
機内環境温度に対応した加熱制御目標値を算出する制御
回路で、比較器１５、ＯＡコンバータｌＢ、制御部１７
、タイマーとしてａ衡するカウンタ１８からなる。

２０は前記像担持体に内包した加熱ヒータの制御を行う
ソリッドステートリレーで、制御部１７より出力される
信号に基づいてオン／オフ制御又はＰＷ　Ｍ　ｒｌｉｌ
ｖ４により加熱手段１０の通電制御を行う。

２１は帯電器に印加させる放電電圧を出力させる高電圧
発生回路で、ツェーナダイオードとオペアンプの組み合
わせによる可変定電圧発生器を前記制御部１７内に組込
み、制御部１７より前記制御目標温度Ａｔに対応する電
圧可変信号等を出力し該信号に基づいて高電圧発生回路
２１より出力される放電１゛′次にかかる回路図に基づ
く感光体ドラムｌの加熱制御動作について第３図のフロ
ーチャート図に沿って説明する。

先ず、電源スイツチ１１投入により加熱手段１０の通電
が開始されるとともに（ＳＴＥＰ　ｌ）、温度検知素子
１３により感光体ドラム１の加熱温度に対応する出力を
比較器１５の比較入力端子に印加する。

比較器１５の他の入力端子には、ＤＡコンバータ１６を
介して制御部１７より、制御目標温度の選択の為に必要
な検出区間開始値ＴＩと検出区間終了値〒２に対応する
比較基準電圧が選択的に印加されており、前記検知素子
１３の検知温度ｔが検出区間開始値Ｔ１に達した後（Ｓ
ＴＥＰ２　）カウンタ１８のカウントを開始する。　（
ＳＴＥＰ　３） そして前記検出温度が検出゛区間終了値Ｔ２に達した後
、カウンタ１９のカウントを停止しく５ＴＥＰ　４）そ
のカウンタ値を制御部に転送しくＳＴ！’Ｐ　５）、該
カウンタ値に基づいてその環境温度等に対応する感光体
ドラムｌの最適加熱制御目標温度Ａｔを選択す一喝へ、 る＝゛°（〒τＥＰ　８） た後（ＳＴＥＰ　？）、ソリッドステートリレー２０を
介して制御部１７からの信号に基づいてオン／オフ制御
又はパルス幅制御を加味したオン／オフ制御を行いなが
ら制御目標温度Ａｔと対応する温度域を維持すべく加熱
手段１０の通電制御を行うとともに（ＳＴＥＰ２　）　
、前記検知温度ｔが制御目標温度Ａｔに達する直前に高
電圧発生信号を出力させた後、制御部より出力された電
圧可変信号等を出力し、該可変信号に基づいて制御目標
温度Ａｔに対応する高電圧を出力（ＳＴＥＰ３　）させ
ながら所定の画像形成が行われる。　（ＳＴＥＰ　９） そしてジャム等により画像形成動作を中断させる場合に
おいても検知素子１３の検知温度ｔが検出区間開始値〒
１以下に低下しない場合は、前記制御目標温度Ａｔをそ
のまま維持して前記動作を繰り返す、　　（ＳＴＥＰＩ
Ｏ） 尚、本実施例と異なり、装訝始動前に前記検知素子１３
により感光体ドラムｌ近傍の機内環境温度ふ−） 冬季／夏期における冷暖房投入初期等、又感光体ドラム
ｌの加熱中断時のように、機内環境温度と感光体ドラム
ｌ温度が異なる場合がある。

このような場合前記検知素子１３を感光体ドラムｌに近
接しそ配置させていると、該検知素子１３の検知温度ｔ
が感光体ドラム１温度に影響されてしまい、正確な機内
環境温度を測定し得ない場合がある。

第４図及び第５図はかかる欠点を解消する為の実施例で
、制御回路よりの信号により前記検知素子１３を感光体
ドラム１周面上より離隔させるソレノイド３０を設けて
いる。

そしてかかる実施例に基づく制御動作を第５図に基づい
て簡単に説明するに、先ず装置始動前にソレノイド３０
により温度検知素子１３を離隔させて（ＳＴＥＰＩＩ）
　、機内環境温度が検知可能な位置まで離間したかどう
かを判断した後（ＳＴＥＰ１２）　、該環境温度を検知
する。　　（ＳＴＥＰ１３）この際所定時間間隔を開け
て前記検知温度ｔを（ＳＴＥＰ１５） 前記両側定値が異なる場合は、装置中断後の再始動時の
ように定着器の予熱等の外部ノイズにより機内環境温度
が正確な値を示していないと判断し、直前の制御目標温
度Ａｔを利用するか（ＳＴＥＰｌＢ）又は前記両側定値
が同一になるまで検知動作を繰り返す、　　（ＳＴＥＰ
Ｉ？） 制御目標温度Ａｔを算出後、前記ソレノイド３０を解除
して検知手段を元の感光体ドラム１近傍位置まで復帰さ
せた後（ＳＴＥＰｌＢ）　、加熱手段１０と帯電器４の
通電制御を行う、　　（ＳＴＥＰｌＢ）そして装とを中
断した場合は、再度前記動作を繰り返す、　（ＳＴＥＰ
２０） 「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、実際の像担持体の表
面温度ではなく、環境温度に対応させた制御目標温度Ｕ
に基づいて任意に選択されたプロ像の乱れや画像濃度の
バラツキを防止し、高品質で且つ長期に亙って安定して
画像形成が可能となる。

而も本発明によれば、前記加熱制御目標温度が感光体ド
ラムと環境温度との温度差等を加味して設定されている
為に、長期に亙って感光体ドラムを安定して採湯する事
が出来、画像流れ等を防止し得るとともに、特に機内環
境湿度に起因して感光体ドラム表面が吸湿され易いＯＰ
Ｃや非晶質シリコン等の加熱制御に極めて好適である。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はいずれも本発明の第１実施例に係り
、第１図は基本構成図、第２図はその制御回路図、第３
図は温度制御動作を示すフローチャート図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　加熱手段が付設された像担持体の周面上に、電気的制
   御によりその能動出力を制御可能に構成した少なくとも
   一のプロセス手段を配した電子写真装置において、前記
   像担持体に対峙させて配した温度検知素子と、該検知素
   子よりの検知信号に基づいて機内環境温度に対応した加
   熱制御目標値を算出する制御回路とを有し、該制御目標
   値に基づいて前記像担持体の加熱制御とともに、前記プ
   ロセス手段の能動出力を可変制御可能に構成した事を特
   徴とする電子写真装置