JPH0442246A - 画像形成装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真装置等において、感光体の温度制御
を行う画像形成装置に関する。

（従来の技術） 電子写真装置等画像形成装置にあっては、光導電体から
なる感光体を一様に帯電し、更に露光して、静電潜像を
得た後、トナーにより現像し、可視像を得ている。そし
てこの感光体を形成する光導電体としては、種々開発さ
れているものの、感度か良く高速機種に特に適するもの
としては、近年、砒素セレン［Ａｓ２Ｓｅ３］を用いた
ものが多用されている。但しこの砒素セレンは、温度に
より感度特性が著しく変動される事から、通常は、最適
な感度か得られる様、感光体に内蔵されるヒータ等の発
熱手段により所定の温度に加熱した状態で使用されてい
る。

即ち具体的には、発熱手段として、平面状に巡らされた
導線を絶縁性のマイラシートで挟持したシート状のヒー
タを用い、これをドラム状の感光体内面に取着する一方
、温度検出装置により感光体の表面温度を検出しながら
一定の温度範囲内でヒータをオン／オフ制御して、感光
体を所定温度に保持している。しかも高速性に適応する
には、電源投入後の感光体のウオームアツプ時間をヒト
ローラ等定着装置のウオームアツプ時間とほぼ同期する
事が要求されている。

しかしながら上述の装置にあっては、ヒータの導線によ
る感光体の加熱が直接ではなく、マイラシートを介して
行われる為、感光体を加熱する際の応答性が定着装置の
それに比し劣ってしまう。

そしてこの様に応答性が劣るにも拘らず、電源投入時か
ら、コピー可能状態になるまでのウオームアツプ時間を
定着装置のウオームアツプ時間に一致させようとすると
、急激に感光体を加熱しなければならず、感光体の表面
温度が予め決められた一定の温度に達した後、ヒーター
をオフしてもオバーシュートにより感光体が必要以上に
大きく温度上昇され、この必要以上の熱により感光体あ
るいは周囲の画像形成手段等に悪影響を及はず事となる
。

しかもオーバーシュートによる感光体の温度上昇の大き
さは、ヒーターの加熱時間が長い程大きく、従って、ウ
オームアツプ後に感光体を所定温度に保持するための加
熱時間に比し、感光体の表面温度か低い電源投入時にあ
っては、所定温度に達する迄の、加熱時間が長くなる事
から、ウオーアツプ時のオーバーシュートによる温度上
昇が、その後の温度上昇に比し特に大きくなってしまい
、感光体の表面温度を所定の温度範囲内に納める事が困
難とされている。

そして、感光体周囲の現像剤やクリーニングブレード等
は、特に耐熱性が悪く、現像剤にあっては、温度上昇に
より流動性が低下され、ひいては現像時、現像剤の搬送
不良により十分な現像剤を得られず、濃度の低下や濃度
の不均一等の現像不良を生じ、画質を著しく損なう一方
、クリーニングブレードにあっては、エツジの熱変形に
よりクリーニング不良を生じてしまい、画像を汚損した
り、あるいは、熱変形しないまでも加熱によりエツジの
摩耗が大きくなり、その寿命か短縮されるという様な問
題を生じている。

又、砒素セレン等からなる感光体は、比較的耐熱性が良
く、多少の温度上昇によっては結晶化を生じないものの
、頻繁な、必要以上の温度上昇は、劣化を速める原因と
もなり、好ましく無い。

（発明が解決しようとする課題） 従来は、画像形成装置の高速化のために、電源投入後、
高速で感光体のウオームアツプをしようとすると、予め
決められた温度に達した後、ヒタをオフしても、オーバ
ーシュートにより感光体及び周囲の画像形成手段がウオ
ームアツプ終了後の加熱時のオーバーシュートに比し、
必要以上に加熱されてしまい、特に現像剤は耐熱性が悪
く、流動性の低下により現像不良を生じ、ひいては画質
の低下を招く一方、同様にクリーニングブレードにあっ
ては、エツジの熱変形によるクリーニング不良や、摩耗
の促進により耐用期限の短縮等を生じてしまい、更には
、感光体の耐久性も低下されるという様に、画像形成装
置の高速化に伴い画質及び機能の低下更に寿命の短縮を
生じてしまうという問題があった。

そこで本発明は、上記事情に基いてなされたものであり
、電源投入後のウオームアツプの為、感光体を筒速で加
熱するのに拘らず、ヒーター停止後のオーバーシュート
による感光体の必要以上の温度上昇を防止し、感光体の
表面温度を常に所定の温度範囲に保持することにより、
画質や機能の低下あるいは寿命の短縮を生じる事なく画
像形成速度の高速化を実現する画像形成装置を提供する
事を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するだめの手段） 本発明は上記課題を実現するために、光導電体からなる
像支持体を所定温度に加熱する発熱手段と、像支持体の
温度を検出する温度検出手段と、像支持体を所定温度に
保持する様発熱手段をオン／オフ制御し、発熱手段の電
源投入後の最初のオフ制御を温度検出手段による電源投
入時の検出温度に応じて変動される制御温度に従って行
う制御手段とを設けるものである。

（作用） 本発明は上記制御手段により、電源投入直後のウオーム
アツプ時、ヒータを最初にオフした時のオーバーシュー
トによる像支持体の温度上昇が、ウオームアツプ終了後
以降の加熱時のオーバーシュートによる温度上昇に比し
著しく大きくなる事なく、所定の温度範囲内で常にほぼ
一定と成るようにし、ウォーアップ時間短縮のために像
支持体を急激に加熱するのに拘らず、像支持体の必要以
上の温度上昇による画質の低下や、装置の機能の低下及
び寿命の短縮化を防止し、画質の向上及び装置の長寿命
化を図るものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図乃至第６図を参照しなが
ら説明する。第１図は画像形成装置全体を示し、図中１
は帯電、露光、現像、転写、清掃、定着等の画像形成プ
ロセス手段２を内蔵する装置本体であり、この装置本体
１の上面には自動原稿送り装置３が設けられている。次
に装置本体１についてのべる。装置本体１内のほぼ中央
部には光導電体として砒素セレン［Ａｓ２Ｓｅ釦を用い
た像支持体であるドラム状の感光体１０が設けられ、こ
の感光体１０の周囲に、その回転方向に沿って順次、帯
電装置１１、露光装置１２の露光部１２ａ１現像装置］
３、転写剥離チャージャ１４、クリーニング装置１６、
除電装置１７が配置されている。さらに装置本体１の右
側には、用紙Ｐを収容する第１のカセット１．８　ａ及
び第２のカセット］８ｂ並びに手差し給紙台］、　８　
ｃか装着されている。又装置本体１内には、各カセット
１８ａ１１８ｂ１あるいは手差し給紙台１８ｃからピッ
クアップローラ２０ａ、２０ｂ、２０ｃにより取出され
た用紙Ｐ及び、自動両面装置４により搬送された用紙Ｐ
を、感光体］０を経て装置本体１左側の排紙トレイ２］
に導く用紙搬送路２２が形成されている。この用紙搬送
路２２の感光体１０より上流側には第１及び第２の分離
ローラ２３ａ。

２３ｂ、レジストローラ対２４が配置され、下流側には
搬送ベルト２６、定着装置２７、排紙コラ２８側あるい
は自動両面装置４側のいずれかに用紙Ｐを導くゲート２
９か配置されている。−刃装置本体１の上面には原稿台
３０が設けられている。

尚、自動両面装置４は、用紙Ｐを中間集積部８１に導く
ガイド部８２、中間集積部８１より用紙Ｐを取り出すピ
ックアップローラ８３、用紙Ｐの反転を行う反転部８４
、用紙Ｐを装置本体１のレジストーラ２４に搬送する搬
送ローラ８６を有している。

又、自動原稿送り装置３は、原稿カバー３２を有し、更
に、原稿トレイ３３上にセットされる原稿りを１枚ずつ
取り出して原稿台３ｏ上の露光位置に自動的に給紙し、
次いで露光終了後、原稿カバ−３２上面に排出する原稿
給送機構部３４を有している。

又、感光体１０の内周面には、導線（図示せず）を絶縁
のためのマイラシート（図示せず）間に均等に巡らせた
発熱手段であり、感光体１ｏのリア側にて装置の電源３
７に接続されるシート状のヒータ３６が取着されている
。更に３８は、温度検出手段であり、感光体１０の非画
像部に取着され表面温度を検出するドラム用サーミスタ
である。

そしてこのドラム用サーミスタ３８による検出結果は、
増幅器４０及びＡ／Ｄ変換器４１を経て制御手段であり
、装置本体１全体の制御を行う制御装置４２に入力され
ている。尚、Ａ／Ｄ変換器４１は、ドラム用サーミスタ
３８より検出された感光体１０の表面温度を第３図に示
す様に電圧に変換し、設定手段であるヒーター３６のヒ
ータ制御部３６ａをオン／オフ制御する制御装置４２に
入力するものである。

そして制御装置４２は、コピー時における感光体１０の
表面温度を３５［℃］に保持するために、感光体１０表
面温度が３５［０Ｃ］以下になると直ちにヒーター制御
部３６ａをオン制御する様に設定されている。

一方制御装置４２において、ヒーター制御部３６ａをオ
フ制御する制御温度としては、第１及び第２の２つの温
度基準値が設定されている。即ち、装置本体１０の駆動
開始による電源投入後、最初にヒータ制御部３６ａをオ
フ制御するための第１の温度基準値と、その後電源３８
をオフする迄ヒーター制御部３６ａをオフするための第
２の温度基準値である。

そして電源投入後に最初にヒーター３６がオンされてい
る時間は、電源投入時の感光体１０の表面温度が低い程
、長くなり、ヒーター３６をオフした後のオーバーシュ
ートによる温度上昇も大きくなる事から、第１の温度基
準値は、第４図に示す様に電源投入時の感光体］０の表
面温度に応じて変動して設定されている。又、２回目以
降の制御温度である第２の温度基準値は、感光体１０の
表面温度が所定の範囲内に有り、ヒーター３６がオンさ
れている時間が短くオーパーンニートによる温度上昇が
小さい事から、表向温度か３５［℃］以上になるとヒー
ター制御部３６ａをオフするように設定されている。

制御装置４２によるこのような制御により、ビター３６
オフ後のオーバーシュート及びヒータ３６オン後のアン
ダーシュートを含め、感光体１０の表面温度は、第５図
に示す様に３５［°Ｃ］を中心に３３〜３７［０Ｃ］の
範囲内で制御されることとなる。

尚、現像装置１３にあっては、コピー速度の高速化に対
応するため、相互に逆方向にトナーを搬送する上下マグ
ネットローラ１．３ａ、１．３ｂを使用し、トナーの供
給量の増加を図っている。

次に作用について述べる。先ずコピー開始にあたり、オ
ペレータかメインスイッチ（図示せず）をオンして装置
本体１０の電源３７をオンすると、制御装置４２により
定着装置２７において定着ヒタ（図示せず）によりウオ
ームアツプが開始されると共に、感光体１０においては
ドラム用すミスタ３８により先ず感光体］０の表面温度
が検出されると同時に、ヒーター制御部３６　ａがオン
されて、ヒーター３６による感光体１０の加熱か開始さ
れる。

即ち第６図のフローチャートに示す様に、電源投入後、
ステップ５０で、ドラム用サーミスタ３８が感光体１０
の表面温度の検出を開始すると同時に、ヒーター制御部
３６ａをオンして、ヒター３６による感光体１０の加熱
を開始する。そして、ドラム用サーミスタ３８が、感光
体１０の表面温度が２０じＣ］である旨を検出すると、
この表面温度がＡ／Ｄ変換器４１により第３図に従い電
圧に変換され、制御装置４２に入力される。

次いでステップ５］に進み、制御装置４２において、第
４図の第１の温度基準値の中から、ヒター制御部３６ａ
をオフ制御する制御温度を選択する。

即ち、ステップ５０てドラム用サーミスタ３８から入力
された感光体１０の表面温度が２０［℃：］であると、
第１の温度基準値の中からこの２゜［°Ｃ］に対応する
３２［’Ｃ］を制御温度として選択して、ステプ５２に
進む。ステップ５２では、制御温度３２［’Ｃ］とドラ
ム用サーミスタ３８から入力される感光体］０の表面温
度とを比較する。そして、ドラム用サーミスタ３８から
入力される感光体１０の表面温度が、制御温度である３
２［’Ｃ］以下である間は、ステップ５３によりヒータ
ー制御部３６ａのオン状態を継続させる一方、感光体１
０の表面温度が３２［℃］以上になるとステップ５４に
進みヒーター制御部３６ａをオフし、ヒター３６による
感光体１０の加熱を停止する。但しこの後、ヒーター３
６停止後のオーバーシュドにより感光体１０の表面温度
は、第５図の実線（ア）で示す様に約３６ビＣ］迄温度
上昇されウオムアップを終了し、装置本体１は、コピー
可能状態となる。

次にステップ５６に進み、２回目以降電源３８をオフす
る迄、ヒーター制御部３６ａを制御する制御温度として
第２の温度基準値である３５［’Ｃ］を選択し、ステッ
プ５７に進む。ステップ５７ては制御温度３５［’Ｃ］
とドラム用サーミスタ３８から入力される感光体１０の
表面温度とを比較する。

そしてヒーター３６オフ後、感光体１０の表面温度が下
かり、３５［’Ｃ］以下になると、ステップ５８に進み
、ヒーター制御部３６ａをオンし、再度ヒーター３６に
より感光体］０の加熱を開始し、ステップ５７に戻る。

但し、ヒーター３６による加熱に拘らず、アンダーシュ
ートの為、感光体１０の表面温度は、第５図の実線（ア
）で示すように一旦、約３３［℃］迄降下された後温度
上昇に転じる事となる。そしてこの後感光体１０の表面
温度か３５［’Ｃ］以上になるとステップ６０に進みヒ
ーター制御部３６ａをオフし、感光体１０の加熱を停止
しステップ５７に戻る。尚、この時のヒター制御部３６
ａをオフする制御温度は、ステップ５１で設定された１
回目の制御温度に比し高いが、ヒーター３６による加熱
時間が、１回目の加熱時間に比し短い事から、オーバー
シュートによる温度上昇が小さく、感光体１０の温度上
昇は、第５図の実線（ア）に示す様に約３７［’Ｃ］で
止まる。

この様にして、この後装置本体］の電源３７をオフする
まで、ステップ５７〜ステツプ６０を繰返し、感光体１
０の表面温度を、感光体１０が最適の感度となる３５［
’Ｃ］を中心に３３〜３７［’Ｃ］の範囲内に加熱保持
することとなる。

一方、ステップ５４におけるウオームアツプ終了後は、
装置本体１はコピー可能とされ、必要に応じて随時コピ
ーが行われることとなる。即ち、例えば原稿りの画像が
片面のみである場合、図示しない操作パネルから用紙サ
イズ、コピー枚数、倍率、片面コピー等の種々の画像形
成条件を入力し、次いでコピーボタン（図示せず）をオ
ンし、コピーを開始する。

これにより自動原稿送り装置３にあっては、原稿給送機
構部３４により原稿トレイ３３上の原稿りを原稿台３０
の露光位置にセットする。

次いで装置本体１において画像形成工程が開始されるこ
ととなり、感光体１０かその回転に従い、帯電装置１］
により一様に帯電され露光部１２ａにおいて、原稿りの
画像に対応する静電潜像が形成される。次いて感光体１
０は、現像装置１３に於いて現像され顕像化され、転写
剥離チャージャ１４に達する。一方これと同期して、操
作パネル（図示せず）で指定されたサイズの用紙Ｐが、
いずれかのカセット１８ａ、１８ｂから給紙され、この
用紙Ｐか分離ローラ２３ａ、２３ｂ及び、レジストロー
ラ２４を介して転写剥離チャージャ］４に送り込まれる
。そして感光体１０上のトナ像か転写され感光体１０よ
り剥離された用紙Ｐは、定着装置２７側に搬送され定着
された後、排］　６ 紙ローラ２８により排紙トレイ２１上に排紙される。一
方、転写終了後、感光体１０は、クリーニング装置１６
により残留トナーを除去され、除電装置１７により除電
されて、次のコピー可能状態とされる。この様な画像形
成工程を繰返し、必要枚数のコピーを終了すると、自動
原稿送り装置３にあっては、露光装置１２による最後の
露光終了後、原稿給送機構部３４により原稿台３０上よ
り原稿りを取り出し、原稿カバー３２の上面に排出し、
次の原稿を原稿台３０に給送することとなる。

そしてこの様な工程を繰返し、原稿トレイ３３上の原稿
りがすべて原稿台３０側に送られ、装置本体１で必要枚
数の画像形成が行われると全ての画像形成工程が終了さ
れる。

尚、両面コピーの場合は、先ず片面をコピーした後、原
稿給送機構部３４において原稿りを反転して、再度原稿
台３０にセットし、コピーを行う一方、用紙Ｐを自動両
面装置４で反転して、再度転写剥離チャージャ１４に搬
送し、裏面への画像形成を行う事となる。

そしてこの様にコピーを行う間、前述のように、ヒータ
ー３６のオン／オフを繰返す事により、感光体１０の表
面温度は３３〜３７［’Ｃ］の範囲に保持される。

尚、電源３７投入時の感光体］０の表面温度が例えば、
１０じＣ］の場合には、第５図の点線（イ）で示す様に
、ステップ５１で選択される制御温度は、オーパーンニ
ートを勘案して２９［℃］とされ、又、例えば３０［℃
］の場合には、第５図の一点鎖線（つ）で示す様に、制
御温度は、３４［℃］とされる、という様に第４図の第
１の温度基僧値に従って選択される１■となる。

このように構成すれば、装置本体１の電源３７投入後の
ウオームアツプ時に、ヒーター３６オフ後のオーバーシ
ュートを勘案して、ヒーター制御部３６ａをオフする制
御温度を、電源投入時の感光体１０表面温度に応じて変
動するように設定している事から、高速化、の為に感光
体１０を高速加熱しても、従来の様に、オーバーシュー
トにより感光体１０表面温度か必要以上に上昇される事
が］　８ 無い。従って、感光体１０及びその周囲の現像装置１３
や清掃装置１７が、熱による影響を受ける事がなく、従
来現像剤の流動性の劣化による搬送不良により生じてい
た現像不良や、クリーニングブレードのエツジの変形や
摩耗の促進により生じていたクリーニング不良等が解消
さる。又、感光体１０の耐久性も向上され、良好な画像
を得られると共に、装置の長寿命化が図られ、信頼性も
向上される。

尚、本発明は上記実施例に限定されず種々設計変更可能
であり、像支持体を構成する光導電体の温度変化による
感度特性は、光導電体の含有物あるいは層構造等により
異なることから、発熱手段をオン／オフする制御温度は
限定されず、光導電体の感度特性に応じて任意である。

又、発熱手段や、温度検出手段の形状や構造等も任意で
あるし、画像形成装置本体も、自動原稿送り装置や、自
動両面装置等を装備しないものであっても良い。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、電源段］　９ 人後のウオームアツプ時、装置の高速化のために像支持
体を急速に加熱しても、電源投入後、最初に発熱手段を
オフする際の制御温度が、オーバシュートを勘案して、
電源投入時の像支持体の表面温度に応じて変動して設定
される事から、発熱手段を最初にオフした後、従来の様
に像支持体がオーパーンニートにより必要以上に温度上
昇される小か無い。

従って、像支持体の８飲以上の湿度」−Ｈによる像支持
体の劣化や、現像装置の現像剤の流動性低下による現像
不良用には、クリーニングブレードのエツジの熱変形や
、エツジの摩耗によるクリーング不良を生じる事も無く
、高速化の為のウオームアツプ時間の短縮に拘らず、良
好な画像を得ることが出来ると共に、像支持体を含め装
置の耐久性の向上を図ることも可能となり、高速且信頼
性の高い装置を得る事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示し、第１図は
装置本体の概略説明図、第２図は制御部置のブロック図
、第３図は感光体の表面温度に応じたＡ／Ｄ変換器によ
る制御装置への入力電圧、第４図は感光体の表面温度に
応じた第１の温度基準値、第５図は感光体の表面温度の
制御状態を示しくア）は電源投入時の感光体の表面温度
が２０［℃］の場合、（イ）は電源投入時の感光体の表
面温度がＩＯ［’ｃ］の場合、（つ）は電源投入時の感
光体の表面湿度が３０［’Ｃ］の場合、第６図は感光体
の表面温度の制御を示すフローチャー１・である。 １・・・装置本体、　１０・・・感光体、３６・・・ヒ
ーター、３６ａ・・・ヒーター制御部、３８・・・ドラ
ム用サーミスタ、４２・・・制御装置、代理人　　弁理
士　　大　胡　典　夫 １紀ｌ隈投入Ｂ子のだｋた佃丸の２１１２記度特開乎

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光導電体からなる像支持体と、この像支持体に画像を形
   成する画像形成手段と、前記像支持体を所定温度に加熱
   する発熱手段と、前記像支持体の温度を検出する温度検
   出手段と、前記像支持体を所定の制御温度に保持する様
   前記発熱手段をオン／オフ制御する制御手段と、この制
   御手段が前記発熱手段の電源投入後の最初のオフ制御を
   実行する前記制御温度と前記温度検出手段による電源投
   入時の検出温度に応じて可変設定する設定手段とを具備
   する事を特徴とする画像形成装置。