JPS5878179A - 感光体の定温制御装置 - 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】 本発明は電子写真プロセスに使用する感光体を一定温度
に加熱してその疲労回復を図るための定温制御装置に関
し、特に、加熱機能に加えて冷却機能をも具備させるこ
とによシ温度制御精度を向上させた感光体の定温制御装
置を提案するものである。

電子写真プロセスの電子写真装置の感光体の中には、そ
の温度が低くなるにつれて地肌電位が上昇し、感度が低
下するものがある。このような感光体の疲労現象は、画
像濃度の低下をもたらし、特に、感光体表面の静電潜像
を現像する場合に著しい不都合がある。即ち、現像電極
の電位社、例えば感光体表面の像領域の電位よシも十分
に低く、−万感光体表面の地肌電位よりも高−電位とな
るように設定され、これによシ、現像に際して潜像電荷
の極性と逆極性に帯電したトナーを像領域にのみ付着さ
せることができ、トナーが地肌部に付着することはなく
、鮮明な画像が得られる。

然るに、感光体の温度が低下して地肌電位が上昇した場
合は、地肌電位が現像電極の電位より高くなってしまう
ことがあシ、そうすると現像に際してトナーが地肌部に
も付着してトナーによる汚損が発生し、画像品質を劣下
させるという不都合がある。

このため、従来、地肌電位を高く保持すべく、感光体を
加熱してその疲労回復を図る手段が採用されていた。と
ころで、この種の疲労回復装置としてれ、赤外線ランデ
によ）加熱するもの、温水によル加熱するもの、又はコ
ロナ放電を長時間継続するもの等があるが、これらはい
ずれも感光体の外部に加工するものであるために、電子
写真装置全体の構成が複雑化し、転写装置その他の各装
置の配置上も問題とな９、また電：１、□ 子写真装置全体の温度が１昇し、更に消費電力が高い等
の不都合がある。一方、感光体に加熱手段を内蔵させて
感光体の加熱を図るものもあるが、上記各疲労回復装置
と同様に、設置余地が狭い関係上、感光体の加熱という
ことにのみ主眼を置き、その温度制御は加熱手段のオン
・オフによシ行っていた。従って、感光体の冷却は加熱
手段をオフにした際の自然冷却に依存することになり、
冷却に長時間を要し、感光体を一定温度範囲に保持する
ことは極めて難しかった。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、感光体
の加熱のみでなく、強制的な冷却機能も有して感光体を
一定温度範囲に高精度で保持し得、しかも極めて簡便な
構成で実現し得て設置スペース上の不都合を生じさせな
い感光体の定温制御装置ｔ−提供することを目的とする
。

本発明に係る感光体の定温制御装置は、電子写真プロセ
スに使用される感光体を一定温度範囲に制御する装置に
おいて、前記感光体に通風せし、める送風手段、該送風
手段と前記感光体との間の通風域に配設され丸見熱体、
及び前記感光体の温度をもとに前記発熱体の発熱を調節
する７・′ 制御手段を有することを特徴とするものである。

前記感光体が円筒状である場合は、前記送風手段は、前
記感光体の内側に外気を導入し、感光体の内周面に外気
を通風せしめるファンてあり、前記発熱体は通電によシ
発熱する抵抗発熱体であって、前記制御手段は前記発熱
体への通電をＡン一オ７することによシその発熱を調節
するものであるのが好適である。即ち、感光体の温度が
所定の温度範囲以下である場合は、前記発熱体に通電す
ることにより抵抗発熱させ、前記送風手段から送給され
る外気を加熱した後、前記感光体内周面に通風させて感
光体を加熱する。

一方、感光体の温度が所定の温度範囲以上である場合は
、前記発熱体に対する通電を遮断し、前記送風手段から
送給される外気をそのまま（即ち、加熱せずに）前記感
光体内周面に通風させ、空気の対流によシ感光体を強制
的に冷却するのである。これＫよ２て、冷却速度の向上
を図ることができ、感光体の温度を高精度で制御するこ
とができる。また、送風手段としてはファンが使用可能
であり、発熱体としては抵抗発熱体を使用すればよいか
ら、極めて簡素な装置で本発明を構成することができ、
これを感光！ 体に内蔵させることも容易である。

以下、本発明を電子写真複写機に適用した場合について
、添付の図面を参照して具体的に説明する。第１図紘本
発明の１実施例を示す縦断面図である。複写機本体の側
板１２ｍ　、　１２ｂに円筒状のドラム軸４がその長手
方向を水平にして取付けられており、ドラム軸４の両端
部外周面には軸受３ａ　ａ　Ｓｂを介して夫々円板状の
支持板２ａ　ｅ　２ｂがドラム軸４に対して回転自在に
取付けられて−る。そして、円筒状の感光体ドラムｌが
その長手方向両端部を支持板２ｍ　、　２ｂに外嵌させ
て設置されておシ、感光体ドラム１は回転駆動装置（不
図示）によシドラ五軸４を中心として定速回転されるよ
うになっている。感光体ドラムｌはアルミニウム等の導
゛電性を有する円筒状基体の周ｍＫセレン又は砒素−セ
レン糸合金等の光導電性物質からなる感光層を形成して
なシ、感光体ドラムｌの周面近傍には、その回転方向に
、一様帯電装置、像露光装置、現像装置、転写装置、ク
リーニング装置、除電装置（いずれも図示せず）等が配
設されている。従って、感光体ドラムｌが回転するに従
埴、その局面は一様帯電され、原稿画像が露光されて一
様帯電した電荷が選択的に除去され原稿画像に対応する
静電潜像が形成される０次いで、静電潜像に潜像電荷の
極性と逆極性に帯電したトナーが供給されて可視化され
、このトナー像は転写装置にて転写材に転写される。そ
して、転写されずに感光体ドラム１０周面に残存する未
転写トナーが、クリー二ンダ装置によシ除夫され、局面
が除電装置によシ除電されて次順の複写プロセスに供さ
れる。

而して、ドラム軸４の周壁に妹、その長手方向及び周方
向に一様な分布で多数の通風孔５が穿設されており、ド
ラム軸４の側板１２ａ＠端部は閉塞され、側板１２ｂ＠
端部は開口されてこの開口部にハウジング６が連結され
ている。ハウジング６内には送風手段える７７ン７が収
納設置されておシ、ファン７は、通常、常時回転駆動さ
れて、複写機本体外の外部空気をドラム軸４の内部に送
給し、通風孔５を通過させて感光体ドラムｌの内周面に
送風し、外気が感光体ドラム１の内周面を通流するよう
になっている。

ハウジング６内におけるファン７の゛外気通風方向下流
側には、ニクロム線等の抵抗発熱体８が７アン７による
通風域に介在するように収納設置されてｉる。抵抗発熱
体８には、交流電源９が接続されていて、抵抗発熱体８
に通電して抵抗発熱させるようになっておシ、その通電
のオン・オフ制御は制御装置１ｏにより行われる。制御
装置ｌＯには感光体ドラム１の局面近傍に配設された温
度センサ１１の検出信号が大刀されるようにしてあシ、
制御装置ｌＯは温度センサ１１によル検出された感光体
ドラム１の温度が所定の温度範囲の上限を上回つ九場合
に抵抗発熱体８への通電をオフ、下限を下回った場合に
通電をオンにするようになってｉる。

上述の如き本発明装置においては、ファン７は複写機の
電源が投入されてｉる場合は常時回転駆動されている。

また、感光体ドラム１４１複写スイツチの投入等により
回転駆動され、複写プロセスを制御している複写機全体
の制御装置により回転制御される。而して、感光体ドラ
ム１の温度がその疲労の回避のために設定される所定の
温度範囲以下である場合は、温度センサ１１の検出結果
に基づく制御装置１０の作動により、抵抗発熱体８が通
電されて発熱する。そうすると、ファン７によ）ハウジ
ング６内に導入された外気は抵抗発熱体８の熱によ〕加
熱され、熱風となってドラム軸４内に送給される。そし
て、この熱風は通風孔５から感光体ドラム１の内周面に
送給され、熱風が感光体ドラムｌの内周面を通風する・
これによル、感光体ドラムｌが熱風からの伝熱を受けて
加熱され、所定の温度範囲内に昇温する。而して、感光
体ドラムｌの温度が所定の温度範囲以上になった場合は
、温度センサ１１の検出結果に基づく制御装［１０の作
動によって、抵抗発熱体８への通電がオフにされる。そ
うすると、７７ン７によシハウジング６内に導入された
外気がそのｔまドラム軸４内に送給され、低温の外気が
感光体ドラム１の内周面を通風する。そして、低温外気
の対流によ）感光体ドラム１が強制冷却され、感光体ド
ラムｌの温度が所定の温度範囲内に速やかに降温せしめ
られる。また、感光体ドラムｌの温度が所定範囲以下に
低下すると、抵抗発熱体８への通電がなされ、感光体ド
ラム１は熱風加熱される・ このように、温度センナ１１によシ検出された感光体ド
ラムｌの温度が所定の温度範囲の下限を下回った場合は
、抵抗発熱体８の通電がオンにされて熱風が感光体ドラ
ム１の内周面に供給され、感光体ドラム１の温度が所定
の温度範囲の上Ｉ！を上回った場合社、抵抗発熱体８０
通電がオフにされて低温の外気が感光体ドラム１の内周
面に供給されるから、感光体ドラム１の加熱速度は勿論
、冷却速度も極めて速いので、感光体ドラムｌを高精度
で所定の温度範囲に制御することができ、更に、制御精
度が高いから制御すべき温度範囲を狭範囲に設定するこ
とができる。

なお、抵抗発熱体８の設置位置は、上記実施例の如くハ
ウジング６内とせず、ドラム軸４内に収納設置すること
も可能である。ｔた、制御装置ｌＯによる制御態様は上
述の如きものに限らないことは勿論である０例えば、感
光体ドラム１の温度が所定の温度範囲内にある場合にお
いて、抵抗発熱体８への通電がオンにされているときは
、その通電電流値を感光体ドラム１の温度が所定の温度
範囲外にある場合よりも低値（例えば、その８０襲程度
）にすること・とじてもよし。更に、抵抗発熱体８への
通電のオン・オフ制御を、感光体ドラムｌの温度が所定
の基準温度を超えているか否かを基に行うこととしても
よい。

次に、本発明の第２実施例について、その縦断面図を示
す第２図に基づいて説明する０本寮施例は、送風手段及
び発熱体を感光体ドラムの内側に収納したものである。

本実施例においては、ドラム軸４よシ若干短径の円筒状
のドラム軸１３が複写機本体の側板１２ｍ　、　１２ｂ
にその長手方向を水平にして設置されている。ドラム軸
１３の両端部外周面には軸受３ｍ　、　３ｂを介して円
板状の支持板２１　、２ｂが取付けられ、支持板２ｍ。

２ｂには感光体ドラムｌが外嵌されていて、感光体ドラ
ムｌは定速回転駆動されるようになって埴る。

而して、感光体ドラム１の内側には、その直径が感光体
ドラム１の内周面直径より着干短寸の円筒状抵抗発熱体
１７がドラム軸１３に取付けられている。抵抗発熱体１
７は例えば炭化硅素（８１Ｃ）等からなシ、帯状の発熱
体が螺旋状に巻回されて円筒状に形成されている。螺旋
状の抵抗発熱体１７の両端はドラム軸１３内に収納した
導線によシ交流電源９を介して制御装置１０に接続され
ており、感光体ドラム１の局面近傍に配設された温度セ
ンサ１１が検出した感光体ドラムｌの温ｆＫ基づき、制
御装置１１１０が抵抗発熱体１７への通電をオン・オフ
制御するようになっている。そして、抵抗発熱体１７が
通電された場合は、螺旋状の帯状発熱体をその長手方向
に電流が流れ、その抵抗発熱によって抵抗発熱体１７は
円筒状の発熱源となる。

抵抗発熱源１７の側板１２ｂ側端部の内側には１組のフ
ァン１６ｍ及び１６ｂが設置されておシ、ファン１６ｍ
及び１６ｂの回転によシ支技板２ｂＫ開設された空気取
入口１４ａ　ｅ　１４ｂ及び側板１２ｂに開設され圧空
気取入口１５ｍ　、　１５ｂから外気を感光体ドラム１
の内側に導入し、抵抗発熱体１７の内側を通風させて、
その螺旋状の間隙から感光体ドラム１の内周面に吹出さ
せ、外気を感光体ドラム１の内周面に送給するようにな
って−る。

ファン１’６ａ　ｅ　１６ｂの送風制御は、制御装［１
０により抵抗発熱体１７への通電のオン・オフ制御と連
動させて行われるようになっており、抵抗発熱体１７が
通電されて−る場合はファン１６ｍ、１６ｂは弱風を送
給するように低速回転し、抵抗発熱体１７が通電されて
いない場合はファン１６ｍ、１６ｂは高速回転して強風
を送給するようになっている・ 叙上の如き本発明装置によシ感光体ドラムｌを定温制御
する場合は、感光体ドラムｌの温度が所定の温度範囲よ
シ低く、その加熱を必要とするとき線、温度センサ１１
の検出結果に基〈制御装ｆｉｌＯの作動により、抵抗発
熱体１７が通電され、ファン１６ａ　ｅ　１６ｂが低速
回転に設定される。そうすると、抵抗発熱体１７が発熱
して感光体ドラム１が加熱され、ファン１６ｍ　、　１
６ｂにより送給される弱風によシ感光体ドラム１内側の
空気が攪拌されてその加熱むらの解消が図られ、感光体
ドラム１は均一に加熱される・一方、感光体ドラム１の
温度が所定の温度範囲を上回り、その冷却を必要とする
ときは、制御装置１０の作動により、抵抗発熱体１７へ
の通電がオフにされ、ファン１６ｍ　、　１６ｂが高速
回転に設定される。そうすると、低温の外気がそのまま
感光体ドラム１の内周面に送給され、強風が感光体ドラ
ムｌの内周面を通流する。これにより、感光体ドラム１
は速やかに冷却される。

このように、本実施例においても、感光体ドラム１の冷
却を必要とする場合は、抵抗発熱体ｌへの通電を遮断す
るのみでなく、ファン１６ｍ＊１６ｂにより感光体ドラ
ムｌの内周面に強制的に外気を通風させてその冷却を図
るから、感光体ドラムｌの冷却速度は速く、従って、そ
の温度を高精度で所定温度範囲に制御することができる
。なお、感光体ドラムｌの内側に外気を導入するための
空気取入口１４ｍ　、　１４ｂに蓋を設け、ソレノイド
等によってこの蓋を開閉駆動させる構成とし、制御装置
１０により、抵抗発熱体１７への通電のオン・オフ制御
と同期させてソレノイドを動作せしめ、抵抗発熱体１７
が通電されたときＩＩ′１４ＩＩｉを閉、通電されてい
ないときは蓋を開に制御させることとしてもよい。即ち
、感光体ドラムｌの加熱中は、蓋を閉にして外気を導入
せず、ファン１６ｍ　、　１６ｂにより感光体ドラムｌ
内側の高温の空気を循環させて加熱効率の向上を図り、
感光体ドラム１を冷却する際社、蓋を開にして外気を導
入し、感光体ドラム１の内周面に外気を通風させてその
強制冷却を図ることによシ、加熱・冷却の速度を高め制
御精度を向上させることができる。

以上詳説した如く本発明装置は、感光体の加熱機能のみ
でなく、冷却機能をも具備するものであるから、感光体
を所定の温度範囲に制御する際の制御精度は極めて高く
、感光体を均一な疲労回復状態に保持することができ、
画像品質の向上に貢献する。また、温度制御は抵抗発熱
体への通電のオン・オフによシ容易に行うことができ、
更に、簡素な構成で感光体の温度を制御することができ
る。尚、末完□明は電子写真複写機のみならず、感光体
を使用する種々の電子写真装置、例えば電子写真印刷機
等、にも広く適用可能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
本発明の第２実施例を示す縦断面図である・ （符号の説明）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子写真プロセスに使用する感光体を一定温度範囲
   に制御する装置にお−て、前記感光体に通風せしめる送
   風手段、該送風手段と前記感光体との間の通風域に配設
   された発熱体、及び前記感光体の温度をもとに前記発熱
   体の発熱を調節する制御手段を有することを特徴とする
   感光体の定温制御装置。 ２、上記第１項において、前記感光体は円筒状であるこ
   とを特徴とする感光体の定温制御装置。 ３、上記第２項において、前記送風手段は前記感光体の
   内周面に外気を通風せしめるファンであシ、前記発熱体
   は通電により発熱する抵抗発熱体であって、前記制御手
   段は前記発熱体への通電をオン・オフすることによりそ
   の発熱を調節することを特徴とする感光体の定温制御装
   置。