(57)【要約】【課題】像ながれが起こりにくくするとともに、部品点数を減らすことで小型化し、さらにコストを削減することにある。【解決手段】感光体ドラム２１の表面を帯電させるための帯電装置２２を有するとともに、感光体ドラム２１の表面を加熱して感光体ドラム２１表面の水分を除去するようにしたカラープリンタ１に設けられ、感光体ドラム２１の表面電位を制御する装置であって、温度検出手段７１と、帯電制御手段７２とを備えている。温度検出手段７１は、感光体ドラム２１の表面の温度を検出する。帯電装置制御手段７２は、温度検出手段７１の検出結果に応じて帯電装置２２を制御することで感光体ドラム２１の表面の電位を制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体の表面を帯電させるための帯電装置を有するとともに、前記静電潜像担持体の表面を加熱して前記静電潜像担持体表面の水分を除去するようにした画像形成装置に設けられ、前記静電潜像担持体の表面電位を制御する装置であって、
前記静電潜像担持体の表面の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に応じて帯電装置を制御することで前記静電潜像担持体の表面の電位を制御する帯電装置制御手段と、
を備えた静電潜像担持体の表面電位制御装置。
【請求項２】
前記帯電装置制御手段は、前記静電潜像担持体表面の電位と温度との関係から前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記帯電装置を制御する、
請求項１に記載の静電潜像担持体の表面電位制御装置。
【請求項３】
表面に静電潜像が形成可能な静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置によって前記静電潜像担持体の表面が帯電させられた後に、前記静電潜像担持体に現像剤を供給する現像装置と、
前記静電潜像担持体を加熱する加熱装置と、
請求項１又は２に記載の静電潜像担持体の表面電位制御装置と、
を備えた画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電装置は、
前記静電潜像担持体に対向するように配置されたグリッドワイヤと、
前記グリッドワイヤに平行に配置され前記静電潜像担持体を帯電させるための放電ワイヤと、を有し、
前記帯電装置制御手段は、前記グリッドワイヤの電圧を制御することで前記静電潜像担持体の表面の電位を制御する、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記静電潜像担持体は、表面がアモルファシリコンによって形成されている、
請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像担持体の表面電位制御装置及び画像形成装置、特に、静電潜像担持体の表面を帯電させるための帯電装置を有するとともに、静電潜像担持体の表面を加熱して静電潜像担持体表面の水分を除去するようにした画像形成装置に設けられ、静電潜像担持体の表面電位を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、静電潜像担持体と、帯電装置と、加熱装置と、現像装置とを備えている。この画像形成装置では、静電潜像担持体を帯電装置によって帯電させる。このとき、静電潜像担持体上に形成される画像がながれないように加熱装置によって静電潜像担持体が加熱され、静電潜像担持体の表面の水分が蒸発させられる。そして、表面に静電潜像が形成された静電潜像担持体に現像装置から現像剤が供給される。このような画像形成装置には、帯電装置としてコロナ放電器などを用いて帯電させるようにしたものが存在する。
【０００３】
ここで、静電潜像担持体の温度が高くなると静電潜像担持体の抵抗が変化し、静電潜像担持体の抵抗の変化に伴って表面電位が変化するために静電潜像担持体上に現像剤を担持させにくくなる可能性がある。このために、静電潜像担持体の温度を検出可能な温度検出装置を設け、この温度検出装置の検出結果に基づいて帯電装置の制御を行っている装置がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１４９０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の画像形成装置では、加熱装置及び温度検出装置が静電潜像担持体の内部に配置されている。このために、現像剤を担持する静電潜像担持体の表面の温度と温度検出装置によって検出する温度とが異なっている場合がある。静電潜像担持体の表面の温度と異なっている静電潜像担持体の内部の温度に基づいて帯電装置を制御するために、静電潜像担持体の表面の電荷を精度良く管理しにくい。また、温度センサと電位センサとを静電潜像担持体の近傍に配置するために、部品点数が多くなっており、配置のためのスペースが必要である。このために、全体としてコストが高くなっている。
【０００５】
本発明の課題は、静電潜像担持体の表面の電荷を精度良く管理できるようにすることにある。また、部品点数を減らすことで小型化し、さらにコストを削減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る静電潜像担持体の表面電位制御装置は、静電潜像担持体の表面を帯電させるための帯電装置を有するとともに、静電潜像担持体の表面を加熱して静電潜像担持体表面の水分を除去するようにした画像形成装置に設けられ、静電潜像担持体の表面電位を制御する装置であって、温度検出手段と、帯電制御手段とを備えている。温度検出手段は、静電潜像担持体の表面の温度を検出する。帯電装置制御手段は、温度検出手段の検出結果に応じて帯電装置を制御することで静電潜像担持体の表面の電位を制御する。
【０００７】
この静電潜像担持体の表面電位制御装置では、画像形成動作時に静電潜像担持体の表面を帯電させる際に静電潜像担持体の表面を加熱装置によって加熱され、静電潜像担持体の表面温度が検出される。この表面温度に応じて帯電装置を制御する。
【０００８】
ここでは、静電潜像担持体の表面温度に基づいて静電潜像担持体の表面電位を制御しているために静電潜像担持体の表面の電荷を精度良く管理できるようにすることができる。、また、静電潜像担持体の表面の電位を検出するための電位センサを配置しないために部品点数を削減でき、コストを削減することができる。
【０００９】
請求項２に係る静電潜像担持体の表面電位制御装置は、請求項１に記載の静電潜像担持体の表面電位制御装置であって、帯電装置制御手段は、静電潜像担持体表面の電位と温度との関係から温度検出手段の検出結果に基づいて帯電装置を制御する。
【００１０】
ここでは、静電潜像担持体の表面の温度と電位との関係から帯電装置を制御するために、静電潜像担持体の表面電位を精度良く調整できる。
【００１１】
請求項３に係る画像形成装置は、静電潜像担持体と、帯電装置と、現像装置と、加熱装置と、表面電位制御装置とを備えている。静電潜像担持体は、表面に静電潜像が形成可能である。帯電装置は、静電潜像担持体の表面を帯電させる装置である。現像装置は、帯電装置によって静電潜像担持体の表面が帯電させられた後に、静電潜像担持体に現像剤を供給する装置である。加熱装置は、静電潜像担持体を加熱する装置である。静電潜像担持体の表面電位制御装置は、請求項１から３に記載の装置である。
【００１２】
この画像形成装置では、画像形成動作時には静電潜像担持体の表面の温度が検出され、静電潜像担持体の表面の温度に応じて帯電装置が制御される。帯電装置によって静電潜像担持体の表面が帯電させられ、静電潜像が形成された静電潜像担持体に現像装置から現像剤が供給され、静電潜像担持体上に画像が形成される。
【００１３】
ここでは、静電潜像担持体の表面の温度と電位との関係から帯電装置を制御するために、静電潜像担持体の表面電位を精度良く調整できる。また、静電潜像担持体の表面電位を検出するためのセンサを配置する必要が無く、部品点数を削減することができると共に小型化することができる。
【００１４】
請求項４に係る画像形成装置は、請求項３に記載の画像形成装置であって、帯電装置は、静電潜像担持体に対向するように配置されたグリッドワイヤと、グリッドワイヤに平行に配置され静電潜像担持体を帯電させるための放電ワイヤとを有し、帯電装置制御手段は、グリッドワイヤの電圧を制御することで静電潜像担持体の表面の電位を制御する。
【００１５】
ここでは、静電潜像担持体の表面の電位を制御しやすくなる。
【００１６】
請求項５に係る画像形成装置は、請求項４に記載の画像形成装置であって、静電潜像担持体は、表面がアモルファシリコンによって形成されている。
【発明の効果】
【００１７】
この発明では、静電潜像担持体の表面の電荷を精度良く管理できるようにするとともに、部品点数を減らすことで小型化し、さらにコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の一実施形態に係る感光体ドラム１０の表面電位制御装置を有するカラープリンタ１の概略構成を示す図である。
【００１９】
カラープリンタ１は、主に、画像形成部２と、定着部３と、用紙収納部４と、用紙排出部５と、用紙搬送部６と、制御部７とを備えている。ここで、制御部７は後に詳細に説明する。
【００２０】
画像形成部２は、図１に示すように、感光体ドラム２１と、帯電装置２２と、ロータリ現像装置２３と、転写装置２４と、クリーニング装置２５と、レーザユニット２６と、加熱装置２７（図２参照）とを備えている。また、画像形成部２は、画像情報に基づいてトナー像を形成する部分であって、カラープリンタ１のほぼ中央に設けられている。なお、帯電装置２２については以下に詳述する。
【００２１】
感光体ドラム２１は、表面に静電潜像が形成される部材であって、図１の紙面に垂直な方向に延びる回転軸を中心に回転可能な部材である。また、感光体ドラム２１は、表面がアモルファシリコンによって形成されている。なお、感光体ドラム２１の表面に近接するように温度センサ７４１ａ（図１参照）が配置されている。
【００２２】
ロータリ現像装置２３は、感光体ドラム２１に隣接して設けられた部材であって、複数の現像器２３ａと、フレーム２３ｂとを有している。複数の現像器２３ａは、それぞれ内部に異なる色のトナーを収納しており、トナーを感光体ドラム２１に供給するための現像ローラを備えている。フレーム２３ｂは、複数の現像器２３ａを支持する部材であって、感光体ドラム２１の回転軸と平行に配置されたフレーム側回転軸２３ｃを有している。フレーム２３ｂは、フレーム側回転軸２３ｃからそれぞれの間隔が等しくなるように延びる４枚の板状部材を有している。隣り合う板状部材の間にそれぞれ現像器２３ａが支持されている。
【００２３】
転写装置２４は、感光体ドラム２１上のトナー像を用紙に転写するための部材であって、転写ベルト２４１と、第１転写ローラ２４２と、２つの第２転写ローラ２４３と、張力調整ローラ２４４とを有している。また転写装置２４は感光体ドラム２１の下側に配置されている。転写ベルト２４１は、第１転写ローラ２４２と、２つの第２転写ローラ２４３と、張力調整ローラ２４４とに掛け渡された部材であって、無端ベルトである。第１転写ローラ２４２は、用紙にトナー像を転写するための部材であって、用紙搬送部６によって搬送された用紙に転写ベルト２４１からトナー像を転写可能なように、転写ベルト２４１の一部が用紙搬送部６側に配置されるように転写ベルト２４１を支持する部材である。２つの第２転写ローラ２４３は、感光体ドラム２１上のトナー像を転写ベルト２４１上に転写するために転写ベルト２４１の一部を感光体ドラム２１の近傍に位置させるように転写ベルト２４１を支持する部材である。張力調整ローラ２４４は、転写ベルト２４１の張力を調整するための部材であって、図１の右側に配置されている。
【００２４】
クリーニング装置２５は、感光体ドラム２１上の転写されずに残留した残留トナーを除去するための部材であって、感光体ドラム２１の表面に接触するブレード状の部材を有する。
【００２５】
レーザユニット２６は、感光体ドラム２１上に画像データに基づいてレーザ光を照射するための装置であって、ロータリ現像装置２３の上側に配置されている。図１中の実線はレーザ光の光路を示す。
【００２６】
加熱装置２７は、図２に示すように、感光体ドラム２１を加熱するための装置であって、電源と、電源に接続された導線をポリカーボネートによってコーティングしたものとを有している。導線をポリカーボネートによってコーティングしたものは、感光体ドラム２１の内部に配置されており、感光体ドラム２１の温度を内部から上昇させる。
【００２７】
定着部３は、用紙にトナー像を定着させるための部分であって、加圧ローラ３１と加熱ローラ３２とを有している。
【００２８】
用紙収納部４は、トナー像を定着する用紙を収納する部分であって、カラープリンタ１の下部に配置されている。
【００２９】
用紙排出部５は、トナー像が定着した用紙を排出する部分であって、カラープリンタ１の上部に配置された部分である。
【００３０】
用紙搬送部６は、用紙収納部４の用紙を画像形成部２や定着部３を通って用紙排出部６まで搬送する部分であって、複数のローラを有している。
【００３１】
２．帯電装置２２
次に帯電装置２２について説明する。
【００３２】
帯電装置２２は、感光体ドラム２１の表面の帯電させるための装置であって、図２又は３に示すように、装置ケース２２１と、給電器２２２と、２本の放電ワイヤ２２３と、複数本のグリッドワイヤ２２４とを備えている。また、帯電装置２２は感光体ドラム２１の上側に配置されている。
【００３３】
装置ケース２２１は、グリッドワイヤ２２４及び放電ワイヤ２２３を支持するための部材であって、グリッド支持ハウジング２２１ａと、放電ワイヤ支持ハウジング２２１ｂとを備えている。グリッド支持ハウジング２２１ａは、グリッドワイヤ２２４を支持する部材であって、グリッドワイヤ２２４が延びる方向に延びる板状の部材である。放電ワイヤ支持ハウジング２２１ｂは、放電ワイヤ２２３を支持する部材であって、グリッド支持ハウジング２２１ａに対向して設けられている。
【００３４】
給電器２２２は、放電ワイヤ２２３及びグリッドワイヤ２２４に給電するための装置であって、高圧電源２０に接続されている。また、給電器２２２は、放電ワイヤ２２３に高圧電流を、グリッドワイヤ２２４にバイアス電圧を印加する。そして、感光体ドラム２１を帯電させるために放電ワイヤ２２３を放電させる。感光体ドラム２１の表面を均一に帯電し、なお余分な放電電流はグリッドワイヤ２２４に流れる。
【００３５】
放電ワイヤ２２３は、感光体ドラム２１の表面を耐電させるための部材であって、放電ワイヤ支持ハウジング２２１ｂに両端を支持されている。高圧電源２０に接続される給電器２２２によって高圧電圧が印加されて放電する。また、２本の放電ワイヤ２２３は、表面にメッキが施されており、それぞれ所定の間隔を開けて配置されている。
【００３６】
グリッドワイヤ２２４は、感光体ドラム２１の表面の帯電を均一にさせるための部材であって、感光体ドラム２１の表面から所定の間隔で並べて配置されている。また、グリッドワイヤ２２４は、グリッドワイヤ支持ハウジング２２１ａに支持される部材であって、放電ワイヤ２２３と感光体ドラム２１との間に配置された部材である。
【００３７】
３．制御部
制御部７は、ＣＰＵ、メモリなどを有し、ＣＰＵがプログラムを実行することで、図４に示すように、温度検出手段７１と、帯電装置制御手段７２として機能する。なお、この制御部７は各部（画像形成部２など）の制御も行う。
【００３８】
温度検出手段７１は、感光体ドラム２１の表面の温度を検出するための手段であって、感光体ドラム２１の表面に配置された温度センサ７４１ａによって感光体ドラム２１の表面の温度を検出する手段である。
【００３９】
帯電装置制御手段７２は、温度検出手段７１の検出結果に応じて帯電装置２２を制御することで感光体ドラム２１の表面の電位を制御する手段である。具体的には、感光体ドラム２１の表面温度を検出し、検出した温度に応じてグリッドワイヤ２２４の電位を図５のように制御する。ここで、図５は感光体ドラム２１の表面の電位（暗電位）が３００Ｖになるようにする場合の温度とグリッド電圧との関係を示しており、感光体ドラム２１の膜厚（アモルファシリコン）が３０μｍのドラムを用いた場合をＡに示し、感光体ドラム２１の膜厚（アモルファシリコン）が２５μｍのドラムを用いた場合をＢに示している。
【００４０】
４．動作
カラープリンタ１の動作について説明する。
【００４１】
カラープリンタ１は外部に接続されたコンピュータなどから画像情報が送られてくると、帯電装置２２によって感光体ドラム２１の表面が帯電される。ここで、帯電装置２２によって感光体ドラム２１の表面が帯電させられる際の動作について説明する。帯電装置２２によって帯電される前に感光体ドラム２１の温度を検出する。そして、感光体ドラム２１の表面温度に基づいて図５の関係から求められるグリッド電圧がグリッドワイヤ２２４に印加されるように放電ワイヤ２２３に電流が流される。このようにしてグリッドワイヤ２２４に電圧が印加されると、感光体ドラム２１の表面が均一に帯電させられる。表面が帯電させられた感光体ドラム２１にレーザユニット２６から画像情報に基づいてレーザ光が照射される。このようにして感光体ドラム２１上に静電潜像が形成されると、感光体ドラム２１上にロータリ現像装置２３からそれぞれの色のトナーが供給される。このように感光体ドラム２１上にトナー像が形成され、このトナー像が用紙収納部４から用紙搬送部６を介して搬送される用紙に転写装置２４を介して転写される。トナー像が転写された用紙は定着部３に搬送され、定着部３でトナー像が定着された後に用紙排出部５から排出される。
【００４２】
ここでは、感光体ドラム２１の表面温度に基づいてグリッド電圧を制御するために、感光体ドラム２１の表面の電荷を精度良く管理することができる。また、感光体ドラム２１の表面の電位を検出するためのセンサが不要であるために部品点数を削減でき、小型化することができる。
【００４３】
５．他の実施形態
（ａ）上記実施形態では、画像形成装置として、カラープリンタ１について説明したが、本発明はこれに限られずに、複写機や複合機などであっても良い。
【００４４】
（ｂ）上記実施形態では、感光体ドラム２１の表面の電位（暗電位）を３００Ｖに設定する場合について説明したが、本発明はこれに限られずに、３５０Ｖ等に設定することもできる。
【００４５】
（ｃ）また、上記実施形態では、帯電装置２２としてスコロトロン型の帯電装置を用いたが、本発明はこれに限られず、コロトロン型の帯電装置や帯電ローラを用いた帯電装置であっても良い。
【００４６】
（ｄ）さらに、上記実施形態では、帯電装置制御手段７２は、帯電装置２２のグリッドワイヤ２２４の電位を制御することによって、感光体ドラム２１の表面の電荷を制御するようにしたが、本発明はこれに限らずに、放電ワイヤ２２３に流れる電流を制御することやグリッドワイヤ２２４の放電電流を制御することで感光体ドラム２１の表面の電荷を制御しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】カラープリンタの全体概略図。
【図２】感光体ドラム及び帯電装置を示す図。
【図３】帯電装置を示す図。
【図４】制御部のブロック図。
【図５】感光体ドラムの表面の温度とグリッド電圧との関係を示す図。
【符号の説明】
【００４８】
１  カラープリンタ（画像形成装置）
７  制御部（静電潜像担持体の表面電位制御装置）
２１  感光体ドラム（静電潜像担持体）
２２  帯電装置
２７  加熱装置
７１  温度検出手段
７２  帯電装置制御手段
２２３  放電ワイヤ
２２４  グリッドワイヤ
７４１ａ  温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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