JPH0820780B2 - 感光体ドラムの温度制御装置 - Google Patents

感光体ドラムの温度制御装置

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JPH0820780B2
JPH0820780B2 JP61153669A JP15366986A JPH0820780B2 JP H0820780 B2 JPH0820780 B2 JP H0820780B2 JP 61153669 A JP61153669 A JP 61153669A JP 15366986 A JP15366986 A JP 15366986A JP H0820780 B2 JPH0820780 B2 JP H0820780B2
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JP
Japan
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photosensitive drum
temperature
control device
temperature control
heater wire
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康昭 田村
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三田工業株式会社
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は非晶質シリコン系光導電体を感光層に用いた
感光体ドラムの温度制御装置に関する。
(従来の技術) 電子写真複写機の感光体ドラムは,アルミニウム等の
円筒状の導電性基板上に,光導電性の感光層をコーティ
ングして用いられる。従来,この感光層としてはセレン
系感光体が一般的に使用されていた。このセレン系感光
体は,空気より比熱が小さいために,外気の冷え込み等
により,感光体ドラム近傍の雰囲気よりも感光層自身が
いち早く低温になる。感光層が雰囲気の温度より低温に
なると,感光体表面近傍の水蒸気が結露して該表面に付
着する,いわゆる結露現象が生じる。この結露現象は複
写動作中に生じるものではなく,夜間のように,複写機
を長時間使用しないために機内温度が低下すると発生す
る。このため,感光体ドラムには,結露防止ヒーターが
取り付けられ,複写機を長時間使用しない場合には,こ
のヒーターにより,セレン系感光層が結晶化しないよう
な温度(通常は30〜35℃程度)に感光体ドラムを保持
し,結露を防止している。
近時,セレン系感光体に替わり非晶質シリコン系光導
電体が,電子写真複写機の感光体ドラムの感光層に使用
されている。該非晶質シリコン系光導電体は,表面硬度
が高く,長波長側の光に高感度を有しているため,高速
での使用にも好適である。
しかし,非晶質シリコン系光導電体は,繰り返しの使
用により,感光体表面が湿度に敏感になり,水分を吸着
しやすくなる。このため,表面抵抗が下がり,表面電荷
が横方向に移動し,シャープな静電潜像を形成すること
ができない,いわゆる画像流れ現象が発生する。この画
像流れ現象は,前述のセレン系感光体とは異なり,表面
温度が45℃程度に低下すると発生するために,連続複写
中にも発生する。このような画像流れ現象を防止するた
めに,感光体ドラム内に配設されるヒーターにより,感
光層の表面を常時所定温度に保持する必要がある。
感光体ドラム内に配設されるヒーターは,ステンレス
等の伝熱板と該伝熱板上に配設されたヒーター線とを有
し,該ヒーター線が内周側となるように伝熱板が感光体
ドラム内周面に密着される。該ヒーターは,伝熱板によ
りヒーター線の熱を感光体ドラムに一様に伝達し,感光
層全体をヒーターの温度により所定の温度とする。
ヒーターは,通常,制御装置により所定の温度となる
ように制御される。該制御装置は,サーミスター等の測
温器を有し,該測温器の検出結果に基づいてヒーターを
制御する。従来のセレン系感光層では,該制御装置は,
ヒーター線により一様な温度になる伝熱板の温度を測温
器にて検出し,その検出結果に基づいてヒーターを制御
していた。このように,伝熱板の温度変化を捉えてヒー
ターを制御する場合には,ヒーター線自体に温度の変化
が生じても,その温度の変化が伝熱板に現れるまでに,
多少の時間遅れが生じる。このため,測温器がヒーター
の温度変化を捉えてヒーターを制御してヒーターを所定
の温度にするまでに時間を要し,制御の応答性が悪いと
いう欠点があった。感光層として非晶質シリコン系光導
電体を用いると,該感光層は,前述のように,湿度に敏
感であるため,制御の応答性が悪いと,感光層の温度が
低下し,その表面に水分が付着して,画像流れ現象が発
生する。
また,ヒーターの伝熱板は,感光体ドラムと共に回転
するようになっているため,伝熱板に測温器を取付ける
と,該測温器は,伝熱板回転による気流の影響を受ける
という問題もある。このため,このような測温器の検出
結果に基づいてヒーターを制御しても,感光層が所定の
温度にならないおそれがある。
ヒーターは,感光体ドラム内周面に配設されるため,
ヒーターの熱の一部はドラム内に放射される。このた
め,該ヒーターによる感光体ドラムの加熱効率が悪く,
感光体ドラムが所定温度に加熱されるまでに長時間を要
するという問題もある。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記従来の問題点を解決するものであり,そ
の目的は,非晶質シリコン系光導電体を感光層とする感
光体ドラムを,高応答性により,所定の温度に制御し得
る温度制御装置を提供することにある。本発明の他の目
的は,感光体ドラムの回転等の影響を受けることなく,
感光層を所定の温度に制御し得る感光体ドラムの温度制
御装置を提供することにある。本発明のさらに他の目的
は,加熱効率に優れ,感光層を短時間で所定の温度にま
で昇温し得る感光代ドラム用ヒーターを提供することに
ある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は,円筒状の導電性基板外周面に,感光層とし
て非晶質シリコン系光導電体を積層した感光体ドラムの
温度制御装置であり,該感光体ドラム内周面に密着させ
て配設され,感光体ドラムと共に回転する伝熱板,およ
び該伝熱板の内周面に配設されたヒーター線を有するヒ
ーターと,該ヒーター線に接触させて設けられ,該ヒー
ター線の温度を直接検出する測温器と,該測温器の検出
結果に基づいて該ヒーター線の発熱量を変更する手段
と,を具備し,そのことにより上記目的が達成される。
また,本発明は,円筒状の導電性基板外周面に,感光
層として非晶質シリコン系光導電体を積層した感光体ド
ラムの温度制御装置であり,該感光体ドラム内周面に密
着させて配設された伝熱板,および該伝熱板の内周面に
配設されたヒーター線を有するヒーターと,前記感光体
ドラム内周面に密着して配設され,該感光体ドラム内周
面の温度を直接検出する測温器と,該測温器の検出結果
に基づいて該ヒーター線の発熱量を変更する手段と,を
具備し,そのことにより上記目的が達成される。
(実施例) 以下に本発明を実施例について説明する。
本発明の感光体ドラム用ヒーターは,例えば,第1図
に示す電子写真複写機に用いられる。該電子写真複写機
は,中央部に配設された感光体ドラム10と,該感光体ド
ラム10の周囲に配設された帯電装置20,露光装置30,現像
装置40,転写・分離装置50,クリーニング装置60,除電装
置61とを有する。
感光体ドラム10は,導電性基板11の外周面に,非晶質
シリコン系光導電体を感光層12として積層したものであ
る。該感光体ドラム10は矢印Bで示す方向への回転可能
となっており,その上方に,帯電装置20が配設されてい
る。該帯電装置20は感光層12を一様に帯電する。該帯電
装置20の上方には,露光装置30が配設されている。機体
上面には,原稿が載置される原稿台70が配設されてい
る。該露光装置30は,矢印Aで示す方向へ移動して,原
稿台70上に載置される原稿を露光し,その反射光を感光
体ドラム10の感光層12上へ導き,該感光層12上に静電潜
像を形成する。
感光層12の原稿像が露光される位置よりも,感光体ド
ラム10回転方向下流側には,現像装置40,転写・分離装
置50,クリーニング装置60,および除電装置61が,順次,
配設されている。現像装置40は,感光層12上に形成され
た静電潜像をトナーにて現像し,そのトナー像は転写・
分離装置50にて記録紙上へ転写される。クリーニング装
置60は,感光層12上の残留トナーを除去し,除電装置61
は感光層12上の残留電荷を消失させる。
感光体ドラム10の導電性基板11の内周面には,ヒータ
ー80が配設されている。該ヒーター80は,第4図に示す
ように,例えばステンレス製の平行四辺形状の伝熱板81
と,該伝熱板81上に蛇行するように接着された1本のヒ
ーター線82とを有する。伝熱板81上には,該ヒーター線
82の一部に接触して,該ヒーター線82自体の温度を検出
する測温器としてのサーミスター83が配設されている。
該サーミスター83および該サーミスター83に接触したヒ
ーター線82の一部は,シリコーン等の合成樹脂84にて被
覆されている。サーミスター83の出力は,例えば第5図
に示すように,ヒーター線82に印加される電圧を制御す
る電圧制御回路85に与えられる。該電圧制御回路85は,
サーミスター83が検出するヒーター線83の温度に基づい
て,ヒーター線83に印加される電圧を制御し,ヒーター
線83の温度が所定値以下になれば電圧を増加させてヒー
ター線82の温度を上昇させ,反対に所定値以上になれば
電圧を低下させてヒーター線82の温度を低下させる。
感光体ドラム10内には,第2図および第3図に示すよ
うに,例えば断面が六角形状の中空の断熱材90が配設さ
れる。該断熱材90は,感光体ドラムの両端面に嵌着され
たドラムフランジ14,14に架設された2本の支持杆91お
よび91にて,該感光体ドラム10内に同心状に懸架されて
おり,該断熱材90は感光体ドラム10内を同心状に分割す
る。この空隙の容積は,ヒーター80が感光体ドラム10を
短時間で昇温させ得るためには小さいほど好ましいが,
感光体ドラム10の雰囲気温度が低い場合に,感光体ドラ
ム10の保温効果を得るために,過度に小さく設定しない
ことが好ましい。断熱材90の内部空隙には,前述の電圧
制御回路85等が配設される。
このような構成の感光体ドラムの温度制御装置は,感
光層12として非晶質シリコン系光導電体を用いているた
め,ヒーター線82の温度が常時,例えば46℃以下になら
ないように制御される。ヒーター線82の温度が46℃以下
になったことをサーミスター83が検出すると,電圧制御
回路85はヒーター線82に印加される電圧を増加させる。
またヒーター線82の温度が50〜60℃程度以上になったこ
とをサーミスター83が検出すると,電圧制御回路85はヒ
ーター線82に印加される電圧を減少させる。感光層12が
46℃以下になれば感光層12に水分が付着して画像流れ現
象を招来するおそれがあり,50〜60℃以上になれば感光
層12に付着したトナーが溶融するおそれがある。感光層
12は,ヒーター線82の温度により所定の温度とされる。
感光層12の温度を一定にするために,感光体ドラム10
内周面の温度を直接検出し,その温度に基づいてヒータ
ー80を制御することも可能である。第6図は,測温器と
してのサーミスター83を感光体ドラム10の内周面(すな
わち導電性基板11内周面)に密着させた状態の断面図で
ある。サーミスター83は,スポンジゴム等の弾性部材86
にて,導電性基板11内周面に押付けられている。該弾性
部材86と感光体ドラム10内周面との間にはポリイミドフ
ィルムが介装され,サーミスター83は,該フィルムを介
して感光体ドラム内周面に当接している。該弾性部材86
は,ブラケット87に取付けられている。該ブラケット87
は感光体ドラム10の端部に嵌着された一方のドラムフラ
ンジ14に支持されている。
このようなサーミスター83の出力も,第5図に示すよ
うに,電圧制御回路85に与えられ,該サーミスター83の
検出結果に基づいて,ヒーター線82に印加される電圧が
変更される。
(発明の効果) 本発明の温度制御装置は,このように,ヒーター線の
温度を直接検出し,その検出結果に基づいて,該ヒータ
ー線の温度を制御して,感光層の温度を所定の値とする
ために,ヒーター線の温度変化に対する応答性に優れて
おり,高精度に制御できる。従って,感光層の温度が低
下して,感光層表面に水分が付着するおそれがない。該
測温器を合成樹脂等にて被覆すれば,感光体ドラムの回
転による気流の影響を受けない。
また,本発明の温度制御装置は,感光体ドラム内周面
に測温器を密着させて,感光体ドラム内周面の温度を直
接検出するようにしているため,感光体ドラム周囲の雰
囲気等に影響されず,正確に感光層の温度を検出でき
る。測温器が弾性部材にて被覆されているため,感光体
ドラムの回転による気流の影響等も受けず,高精度の制
御が可能になる。感光体ドラム内を断熱材にて同心状に
分割することにより,ヒーターにより加熱される感光体
ドラム内の気体容積が減少し,ヒーターの感光体ドラム
の加熱効率が上昇する。
【図面の簡単な説明】
第1図は電子写真複写機の模式的断面図,第2図は感光
体ドラムの一部破断斜視図,第3図はその横断面図,第
4図はヒーターの展開斜視図,第5図はヒーターの制御
回路図,第6図は測温器の取付状態を示す感光体ドラム
の縦断面図である。 10……感光体ドラム,12……感光層,80……ヒーター,81
……伝熱板,82……ヒーター線,83……サーミスター,84
……合成樹脂,85……電圧制御回路,90……断熱材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 21/20

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒状の導電性基板外周面に,感光層とし
    て非晶質シリコン系光導電体を積層した感光体ドラムの
    温度制御装置であり, 該感光体ドラム内周面に密着させて配設され,感光体ド
    ラムと共に回転する伝熱板,および該伝熱板の内周面に
    配設されたヒーター線を有するヒーターと, 該ヒーター線に接触させて設けられ,該ヒーター線の温
    度を直接検出する測温器と, 該測温器の検出結果に基づいて該ヒーター線の発熱量を
    変更する手段と, を具備する感光体ドラムの温度制御装置。
  2. 【請求項2】前記感光体ドラム内には該ドラム内を同心
    状に分割する断熱材が配設されている特許請求の範囲第
    1項に記載の感光体ドラムの温度制御装置。
  3. 【請求項3】前記測温器はヒーター線に接触するサーミ
    スターである特許請求の範囲第1項に記載の感光体ドラ
    ムの温度制御装置。
  4. 【請求項4】前記サーミスターおよび該サーミスターに
    接触するヒーター線の一部は,合成樹脂にて被覆されて
    いる特許請求の範囲第3項に記載の感光体ドラムの温度
    制御装置。
  5. 【請求項5】円筒状の導電性基板外周面に,感光層とし
    て非晶質シリコン系光導電体を積層した感光体ドラムの
    温度制御装置であり, 該感光体ドラム内周面に密着させて配設された伝熱板,
    および該伝熱板の内周面に配設されたヒーター線を有す
    るヒーターと, 前記感光体ドラム内周面に密着して配設され,該感光体
    ドラム内周面の温度を直接検出する測温器と, 該測温器の検出結果に基づいて該ヒーター線の発熱量を
    変更する手段と, を具備する感光体ドラムの温度制御装置。
  6. 【請求項6】前記感光体ドラム内には該ドラム内を同心
    状に分割する断熱材が配設されている特許請求の範囲第
    5項に記載の感光体ドラムの温度制御装置。
  7. 【請求項7】前記測温器はヒーター線に接触するサーミ
    スターである特許請求の範囲第5項に記載の感光体ドラ
    ムの温度制御装置。
JP61153669A 1986-06-30 1986-06-30 感光体ドラムの温度制御装置 Expired - Lifetime JPH0820780B2 (ja)

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