JPH01167767A - 感光体温度制御装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は電子写真装置その他の像形成装置に使用される
感光体の加熱温度制御装置に係り、特に感光体の温度を
環境温度等に対応した最適の温度値に維持するようにし
た加熱温度制御装置を提供する事にある。

「従来の技術」 露光その他の手段により画像情報に応じた潜像を担持す
る感光体は公知であり、この種の感光体は一般的にアル
ミその他の金属材で形成されたドラム状の支持体上に膜
状に形成されている為に、その感光体の温度はその周囲
の機内温度ではなく、支持体の温度に依存してしまう。

この為、かかる感光体を組込んだ電子写真装置において
は、寒冷時における暖房投入初期又は朝の気温上昇の大
なる時期において、環境温度の上昇に対して前記支持体
の温度上昇に時間差が生じ、冷却状態にある感光体表面
に加熱された含湿空気が接触する事により感光体表面が
結露し画像形成が不可能になる場合がある。

更に前記結露が生じない場合でも、ｏｐｃ　、アモルフ
ァスシリコン等の感光体においては吸湿性が強く、この
為前記温度差が生じていたり又機内環境が高湿度下の状
態では感光体表面が吸湿し、この状態で画像形成を行う
と前記吸湿により画像流れが生じ易い。

この為公知の画像形成装置にあっては、前記支持体内部
又は感光体表面近傍に加熱手段を設け。

電源投入後画像開始する前に加熱手段に通電して感光体
を所定温度まで加熱する制御手段が採られている。

しかしながら従来の加熱制御手段は、環境温度と無関係
に感光体の温度を一定に保つように制御するものである
為に、前記加熱制御温度は高温多湿下における最悪条件
下に合わせてその上限制御温度が設定されており、この
為冬期や寒冷地の場合には不必要に感光体の温度を上昇
させる事となり、消費電力が無用に増大するとともに、
その分電源投入毎のヒータ加熱時間が長時間化しヒータ
寿命が大幅に短縮する。

更に感光体を必要以上に加熱した状態で使用する事は感
光体の寿命劣化が早まるのみならず、感光体の温度上昇
により、コロナ放電器による感光体表面の帯電電位が低
下し、画像の低濃度化や画像の乱れにつながる。

かかる欠点を解消する為に、側光ば特開昭５７−８８８
４４号において、感光体の温度を検出する為の温度検出
手段と、該検出手段の出力に対応したヒータの通電制御
手段（全波通電、半波通電）を複数個用意し、例えば電
源投入時における感光体の温度（以下感光体初期温度と
いう）が３０℃以下の場合には余波通電により加熱し、
又３０〜４０℃の場合には半波通電により加熱し、更に
４０℃以上の場合は加熱せず、これにより、感光体初期
温度が高くなる程、加熱温度差を小又はＯに設定し、結
果として感光体を除湿する場合に大きな要因となる相対
湿度を環境温度に対応した適切な値に維持し、前述した
欠点を解消せんとして技術が提案されている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら前記従来技術は、環境温度Ｓ１に基づいて
前記感光体の通電加熱を行うものではなく、感光体初期
温度Ｃ１に基づいて通電加熱を行うものである為に、例
えば室内の暖房途中に像形成装置に電源を投入した場合
は、３１））ＣＩとなり、又ジャム等により電源を一時
切断し再投入する場合はＣＩ））３１となり、いずれに
しても環境温度に対応した正確な温度制御は不可能であ
る。

かかる欠点を解消するには像形成装置内の環境温度を正
確に測定可能な位置に温度検知センサを設ければよい訳
であるが、装置内に温度検知センサを設けたのではいず
れも該センサ近傍にある部材の温度その他のノイズ温度
に影響されてしまい、環境温度を正確に測定するのが困
難であるとともに、該環境温度を正確に測定するには、
装置内に温度検知センサを多数散在させて配置させなけ
ればならず、結果として部品点数の増加とその配置スペ
ースに大きな制約を受ける。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、環境温度（−船
釣には室温又は装置内の平均温度）を直接測定しない場
合においても、該環境温度等に対応した正確な感光体の
加熱温度制御を可能にし、これにより加熱手段及び感光
体自体の長寿命化とともに、画像濃度の低下や画像の乱
れを防止し、高品質の画像形成が可能な感光体の温度制
御装置を提供する事を目的とする。

ｒ問題点を解決する為の手段」 本発明は、加熱手段より同一の熱エネルギーを被加熱体
に付与した場合においても、該被加熱体の単位当たりの
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、該温度上昇時間の変化に基づいて被加熱体である
感光体の加熱制御目標値を可変制御する事により、画像
形成時における感光体の加熱温度を、湿度条件を加味し
た環境温度に対応した適切な値に維持可能にし、これに
より加熱手段及び感光体自体の長寿命化とともに、画像
濃度の低下や画像の乱れを防止し、高品質の画像形成が
可能となるものである。

即ち本発明の特徴とする所は、 ■感光体を加熱する加熱手段と、少なくとも感光体近傍
に位置する温度検知手段を設けた点ここで少なくとも感
光体近傍とは、感光体に接触又は非接触を問わず惑晃体
の温−変化に比例して変化する温度が測定前部な位置を
いう。

■前記加熱手段を通電後、前記温度検知手段により検知
される所定温度上昇範囲を、時係数としてカウント等る
タイマその他のカウント手段を設けた点 ■前記カウント手段によりカウントされたカラントイ＾
に基づいて前記感光体の加熱制御目標値を可変制御可能
に構成した点 にある。

尚、本発明を円滑に達成するには前述したように加熱手
段より同一の熱エネルギーが感光体に付与されるという
事が前提となるものである。

そこで本発明の好ましい実施例において、前記カウント
手段のカウント周期を加熱手段の印加電圧の変動に対応
して調整可能に構成し、これにより、感光体に付与され
る熱エネルギーの変動を防止し一定にする事が出来る。

ｒ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。ただしと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３図はいずれも本発明の実施例に係り、第
１図は基本構成図、第２図はその制御回路図、第３図（
ＳＬ）　　（ｂ）は温度制御動作を示すフローチャート
図である。

第１図において、　ｌは感光体４番加熱する加熱手段で
、例えば面ヒータを用い、該面ヒータを感光体４が支持
されるドラム部材の内−面側に配設してもよく、又棒状
ヒータを用い、該ヒータを感光体４周面上に対峙させて
配置させる事も出来る。

２はサーミスタその他の温度検知手段で、前記加熱手段
ｌよりの放射熱やオゾン除去の為に配置した送風器等の
風の流れに影響されない位置、例えば露光から現像まで
に位置する感光体４周面上に対峙して配置させるのがよ
い。

３はマイクロコンピュータからなる制御回路で、比較器
３１．　ＯＡコンバータ３２、制御部３３、タイマーと
して機能するカウント手段３４、ソリッドステートリレ
ー３５、ＡＣ／　ＤＣ＆電圧レベルコンバータ３Ｂ及び
Ｖ／Ｆコンバータ３７からなる。

ＡＣ／ＤＣ＆電圧レベルコンバータ３Ｂは、前記加熱手
段１両端の印加電圧をモニターし検知精度向上の為にそ
の電圧変動を極力抑制するとともに、該調整された印加
電圧を交直変換し、該電源電圧の変動電圧に対応する電
圧信号をＶ／Ｆコンバータ３７に入力する。

Ｖ／Ｆコンバータ３７では前記電圧信号に基づいて、言
い変えれば加熱手段１に印加される電圧変動に対応させ
てカウント手段３４に送信するカウントクロック周期を
可変し、［（電圧変動）×（カウントクロック周期）］
が一定になるよう制御する。

カウント手段３４は、制御部３３からスタート信号を入
力する事によりＶ／Ｆコンバータ３７よりのクロック周
期に基づいてストップ信号が入力されるまでカウントを
継続するとともに、該ストップ信号の入力によりそのカ
ウント値を制御部３３に転送する。

比較器３１は、’　ＤＡコン只−夕３２を介して制御部
３３より、環境温度計測の為の検出区間開始／゛終了値
、加熱制御目標値、環境設定値等に対応する各比較基準
電圧と、温度検知手段２よりの検知温度に対応した被比
較電圧とを比較し、比較基準電圧より被比較電圧が低い
時はオン出力を又、前者が高い時はオフ出力を制御部３
３へ夫々転送可能に構成されている。　　　　　′ ソリッドステートリレー３５は、制御部３自からのオン
／オフ信号に基づいて、加熱手段１の通電加熱制御を行
う。

尚、図中５は電源スィッチ、６は交流電源である。

制御部３３はＣＰｕで構成され、予め決められた制御プ
ログラムに基づき、感光体４温度の初期状態検知、環境
温度等に対応した制御目標温度の選択、感光体４を制御
目標温度にまで加熱する制御動作、制御目標温度到達後
鎖目標値を維持する為に行われる感光体重の通電制御動
作等を行う。

尚、前記制御部３３内に格納又は算出される電圧データ
には、 ■感光体４の加熱制御目標値（多数）：前記カウント手
段３４によりカウントされたカウント値に基づいて任意
に選択される最適な加熱制御目標値■環境温度等計測の
為の検出区間開始／終了値：電源スィッチを投入と同時
に温度検知手段２により検知される感光体４の初期温度
より５℃前後高い温度を検出区間開始値に設定する。そ
の理由は電源スイツチ投入直後では加熱手段１の付与熱
エネルギーが安定しない為であり、従って検出区間終了
値も該開始値を基準に例えば＋５℃前後の温度上昇幅に
基づいて設定算出する。

■環境温度（芹計測）設定値：例えばジャム処理後の電
源再投入時のように感光体４が所定温度以上に加温され
ている場合、感光体４の初期温度に基づいて算出した検
出区間終了値が最適制御目標値より大になってしまう場
合がある。

そこでこのような場合は環境温度を計測せずに、制御部
３３内に退避記憶されている直前の制御目標値を用いて
加熱制御を行う。

以下これらの制御動作について第３図のフローチャート
図に基づいて順序を追って説明する。

第３６ｉｉ（ａ）において、前記したように電源スィッ
チ５を投入と同時に温度検知手段２により検知される感
光体礁の初期温度と、　ＯＡコンバータ３２を介して制
御部３３より転送された環境温度設定値とを比較器３１
により比較しくＳ丁ＥＰＩ　）、該初期温度が環境温度
設定値より低い場合は後記（ｂ）に示す環境温度計測フ
ロー図により最適な加熱制御目標値を選択し、該制御目
標値に基づいて感光体４の加熱制御を行う、　　（ＳＴ
ＥＰ２　）又前記初期温度が環境温度設定値より高い場
合は制御部３３内に退避記憶されている直前の制御目標
値を用いて加熱制御を行う、　　（ＳＴＥＰ３）そして
前記感光体４が制御目標値に達した後は、ソリッドステ
ートリレー３５を介して制御部３３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行いながら前記制
御目標値を維持しながら画像形成を行う、（ＳＴＥＰ４
　） そして電源スィッチ５のオフ、ジャム等の理由により前
記温度制御が中断した場合は、現在の制御目標値を制御
部３３内に退避記憶した後、前記制御動作を停止する。

　　（ＳＴＥＰ５　）次に第３図（ｂ）に基づいて環境
温度等に対応した制御目標値の設定動作に基づいて説明
する。

先ず、電源スィッチ５を投入により加熱手段１の通電が
開始され（ＳＴＥＰＩＩ）　、温度検知手段２により検
知される感光体４の温度が検出区間開始値に達した後（
ＳＴＥＰ１２）　、加熱手段１の印加電圧の変動に対応
して調整されたカウント周期に基づいてカウントを開始
しく５ＴＥＰ１３）　、前記感光体４の温度が検出区間
終了値に達した後（ＳＴＥＰ１４）、カウントを停止し
そのカウント値を制御部３３に転送しく５ＴＥＰ１５）
、該カウント値に基づいてその環境温度等に対応する感
光体４の最適加熱制御目標値を算出又は選択する。　　
（ＳＴＥＰ１８）尚、画像形成装置内の機内温度の異常
上昇又は外的要因により前記制御目標値が環境温度の上
限値以上になった場合は、その制御目標値を設定せず、
アラームを発生させて異常を知らせる。　　（ＳＴＥＰ
Ｉ？） 「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、室内の暖房途中に像
形成装置に電源を投入した場合やジャム等により電源を
一時切断し再投入する場合等のように、感光体初期温度
が環境温度と異なる場合であってもその環境温度等に対
応する感光体４の最適加熱制御目標値を算出又は選択す
る享が出来、而も該目標値は感光体と環境温度との温度
差及び環境湿度等を加味して設定されている為に、より
正確な温度制御が可能となる。

この結果必要以上の感光体の加熱を防ぎ感光体と加熱手
段の長寿命化とともに感光体を最も感度の良好な状態に
維持し得、更には大幅な省電力化も達成し得る。

又前記環境温度等を測定する温度検知手段は、感光体近
傍に１個程度配置するのみで足りる為に、環境温度を直
接測定する場合に比較して部品点数の低減と配置スペー
スに制約を受ける事がなく、而も感光体近傍の誤差が許
容される位置に温度検知手段を配置出来るので汎用性が
高い。

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（
ａ）（ｂ）は温度制御動作を示すフローチャート図であ
る。 第１図 アラーム４号 第３図 （ａ） 第３図（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）感光体を加熱する加熱手段と、少なくとも感光体近
   傍に位置する温度検知手段と、前記加熱手段を通電後、
   該検知手段により検知される所定温度上昇範囲を、時係
   数としてカウントするカウント手段とを設け、該カウン
   ト値に基づいて前記感光体の加熱制御目標温度を可変制
   御する事を特徴とする感光体温度制御装置 ２）前記カウント手段のカウント周期を、加熱手段の印
   加電圧の変動に対応して調整可能に構成した特許請求の
   範囲第１項記載の感光体温度制御装置