(57)【要約】【課題】  感光体を回転動作させるべくモータにかかる負荷トルクを検出することでヒータ動作を行うかを決定するように構成することによって、ヒータに掛かる消費電力を最小限にしてボケ画像を防止する画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光体１上の表面温度を制御するためにヒータ８を搭載した画像形成装置において、前記感光体１を回転動作させるために感光体駆動モータ１３に掛かる負荷トルクを検出する負荷トルク検出手段２１、２２によってヒータ動作を行うかどうかを決定する感光体ヒータ制御手段２８を備えた。【選択図】  図５
2005173021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上の表面温度を制御するためにヒータを搭載した画像形成装置において、前記感光体を回転動作させるために感光体駆動モータに掛かる負荷トルクを検出する負荷トルク検出手段と、この負荷トルク検出手段によってヒータ動作を行うかどうかを決定する感光体ヒータ制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記負荷トルク検出手段が電流計であり、前記感光体駆動モータに流れる電流から電流値を読み取ることで制御させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記負荷トルク検出手段が積分回路であり、前記感光体駆動モータに流れる電流値から積分回路を介した出力値を読み取ることで制御させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体ヒータ制御手段が最表面層に有機微粒子、無機微粒子を含有させた感光体であることを特徴とする請求項１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、感光体上表面温度を制御すべくヒータを搭載した電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バンディングを抑えるためにモータの駆動を制御するようになされた技術は既に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５１２８０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
画像形成において感光体を用いたカールソン法については以前より広く採用されている。斯かる感光体を用いた画像形成プロセスは極めて周知のため説明は割愛する。
感光体は放電現象を利用し感光体上に乗せた電荷を、感光体に光を照射することで逃がし、光の当たった箇所と当たっていない箇所との電荷の差に電荷を持ったトナーを現像装置から付着させる訳であるが、感光体上には経時にて様々なものが表面に付着する。
例えば、まず感光体に電荷を乗せるべく放電を起こすさいに空気中の酸素がオゾン化し、またそのさいに空気中の成分と反応しオゾン生成物を形成することでそのオゾン生成物が感光体上に付着する場合がある（例えばアンモニア濃度の高めの室内にいると硝酸アンモニウムとなる）。
また転写紙は転写工程にて感光体に必ず付着するため、例えば紙中の成分が経時にて感光体に付着してしまう場合や、また、近年トナー中にワックス成分を含ませて定着しやすくするような構成のものが広く用いられているが、トナーは必ず感光体と接触するために経時にてトナー中のワックス成分が感光体上に付着する場合などである。
また感光体に付着する成分が何かによって傾向は異なるものの、感光体に異物が付着することで経時における感光体の摩擦係数は変化していく。また、感光体上に付着した成分が高めの吸水性の物質である場合には、とくに多湿環境下（梅雨時など）にて感光体上の付着物に水分が吸収されまた水分はとても低抵抗な物質であるために、感光体上に付着すると感光体表面上の見掛け上の抵抗が低下する。
すると、上記のように放電現象を利用して感光体上に電位を乗せた後に感光体上に光を照射して光を与えた部分のみの電荷を逃がそうとしても、光の当たった箇所に近接した隣の光の当たっていない部分の電荷が光の当たった部分に移動してしまい感光体表面上においてシャープな電位差が形成できなくなってしまう。
【０００４】
このためいわゆるボケたような画像(以下ボケ画像と呼ぶ)となってしまう。このような上記ボケ画像をなくすべく、感光体表面を暖めて水分を除去する構成は広く用いられている。しかしながら感光体を暖めるには相当な電力が必要であり、省電力化を推進しようとする近年にては時代に逆行するようなものである。
このボケ画像の発生をなくすため、感光体の摩擦係数に着目したとき、この摩擦係数を読み取るような構成としてトルク検出手段（トルクメータ等）を用いる構成のものが考えられるものの、装置の大型化、高コスト化を招いてしまう。
感光体を回転駆動させるにはモータを使用する場合が主である。しかしモータにはその回転駆動を邪魔する様々な物体がありモータに与える電圧によって流れる電流値は負荷の度合いにより時間によってばらつく値となってしまう。
またモータはＰＷＭ制御を用いたものが広く用いられているが、ＰＷＭのオン時とオフ時はおおよそ１０〜１００μ秒程度の高周波にて繰り返される場合が多く、時間単位で電流値を検出してもオン時／オフ時、またはオンからオフ、オフからオンへの切り換え時によって電流値は変動してしまう。
感光層の保護および耐久性の向上を図るべくフィラーを含有する保護層を感光層の上に形成するものがあり、最表面層に有機微粒子、無機微粒子を含有させた感光体は広く採用されている。
また、最表面層に有機微粒子、無機微粒子を含有させた感光体は、感光体の最表面層が磨耗しにくくなったことで、経時において感光体の最表面層に異物がとても付着しやすくなる。
本発明の目的は、上述した実情を考慮してなされたもので、感光体を回転動作させるべくモータにかかる負荷トルクを検出することでヒータ動作を行うかを決定するように構成することによって、ヒータに掛かる消費電力を最小限にしてボケ画像を防止する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、感光体上の表面温度を制御するためにヒータを搭載した画像形成装置において、前記感光体を回転動作させるために感光体駆動モータに掛かる負荷トルクを検出する負荷トルク検出手段と、このトルク検出手段によってヒータ動作を行うかどうかを決定する感光体ヒータ制御手段を備えた画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記負荷トルク検出手段が電流計であり、前記感光体駆動モータに流れる電流から電流値を読み取ることで制御させる請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記負荷トルク検出手段が積分回路であり、前記感光体駆動モータに流れる電流値から積分回路を介した出力値を読み取ることで制御させる請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記感光体ヒータ制御手段が最表面層に有機微粒子、無機微粒子を含有させた感光体である請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、感光体を回転動作させるべくモータにかかる負荷トルクを検出することでヒータ動作を行うかを決定するように構成することによって、感光体上に付着した異物によってボケ画像が発生し易い状態であるか否かを随時確認しヒータを動作させるか否かを判断させることで、ヒータに掛かる消費電力を最小限にしてボケ画像を防止することが可能な画像形成装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明による画像形成プロセスの一例を説明する概略図である。しかし画像形成プロセスについては周知のためここでは各部の符号を簡単に記載し詳細な説明は省略する。
感光体１のまわりには、帯電装置２、矢印だけで示す露光手段３、現像装置４、転写分離装置５、クリーニング装置６および定着装置７がそれぞれ配置されている。
図２は面状ヒータを組み込んだ感光体を示す概略斜視図である。図３は図２に示した面状ヒータの構成を示す平面図である。図４は図３の面状ヒータの断面図である。
図２ないし図４において、感光体１はこの感光体１の表面温度を制御させるための面状ヒータ８が搭載されている。ヒータの種類については様々な方式があるが、本発明では感光体１内部に面状ヒータを搭載したものを一例として示している。
面状ヒータ８は感光体１の感光層とは逆の面（内側面）（図２）に感光体１に接触するように配置されている。また面状ヒータ８の構成についての一例としては、図３に示すように耐熱シート９とアルミ箔１０との間に挟まれて、また両サイドのリードケーブル１２に接続される形でヒートケーブル１１が簾状に配置されている。
ヒートケーブル１１の中身としては、例えば、電気的・耐熱的に優れた芯糸に電熱線を巻き付け、耐熱軟質塩化ビニルやシリコンゴムなどを絶縁体として被覆したものがよく用いられる。またアルミ箔１０は熱伝導性に優れるためヒートケーブル１１からの熱を面全体に行き渡らせることが可能となるものである。
またアルミ箔１０と耐熱シート９とは両面テープ等で接着されており面状ヒータ８となっている。またリードケーブル１２には外部から所定の電圧を印加することでヒートケーブル１１の温度を上げるように構成されている。
【０００８】
図５は感光体駆動モータを備えている感光体を示す概略図である。図６は図５の感光体駆動モータに積分回路を接続する構成を示す概略図である。本発明における感光体駆動には感光体駆動モータ１３が使用されており、図５はこの感光体駆動モータ１３から感光体１への構成についての一例である。
感光体駆動モータ１３は後側板１５から連結されたモータブラケット１４によって支持されており、モータ回転軸２３には感光体駆動軸１６が連結されている。感光体駆動軸１６は感光体１の中心部分を通り機械前側の前側板１７によってもう一端を支持されている。
また感光体１の長手方向を規制すべくノブ１８が配置されている。また、感光体駆動モータ１３は機械内部に支持された電源１９から与えられた電圧によって駆動するようになされている。
また電源１９から感光体駆動モータ１３に繋がるリード線の間には直列に電流計２１が図５のように配置されている。この電流計２１によって読み取られた値はフィードバック回路２０によって判断され、図２ないし図４に示した面状ヒータ８のリードケーブル１２に電圧を印加するか否かを決定するように構成されている。
また、図６に示すように、積分回路２２を経てフィードバック回路２０に接続されることで、全体的に平均された値をフィードバック回路２０に与えて安定した判断を行わせることが可能な構成になっている。
図７は感光体駆動モータの電流値と枚数の関係を示す特性図である。図８は感光体駆動モータの電流値と枚数の関係を示す他の特性図である。感光体１における摩擦係数に関しては、付着する異物の種類によって経時にて上がっていくか下がっていくかは違うものが図７および図８に示すように経時にて変動していく。
そこで感光体駆動モータ電流値の値がボケ画像発生領域になった場合には面状ヒータ８に伝わるリードケーブル１２に電圧を印加するように制御されているものである。
また図７および図８に示したカーブは一例であり、経時にて環境や紙種が切り換わることでカーブの傾きが変動することは容易に発生する。そのため任意の時間にて感光体駆動モータ１３の電流値をフィードバックすることで面状ヒータ８への電圧を印加するか否かを決定するようになっている。
【０００９】
図９は感光体の構成を説明する概略図である。図９において、従来からアルミ等の基材２４の上に基体（ＵＬ層）２５、電荷保持層（ＣＧＬ層）２６、電荷移動層（ＣＴＬ層）２７と配置された有機感光層の構成は広く開示されている。
しかしこの構成については本発明になんら関係なく、他の構成のものでもなんら問題はない。また感光層の保護および耐久性の向上を図るべく有機微粒子および無機微粒子を含んだフィラーを含有する表面保護層２８を感光層の上に形成するものである。
本発明の画像形成装置においては、感光体駆動モータ１３に掛かる負荷トルクの検出手段として、図５に示す電流計２１によって感光体駆動モータ１３に流れる電流から電流値を読み取ることで制御させることにより、感光体１の摩擦係数を読み取るための特別な装置が不必要となり、装置の小型化、省コスト化に寄与するものである。
また、本発明の画像形成装置においては、感光体駆動モータ１３に掛かる負荷トルクの検出手段として、感光体駆動モータ１３に流れる電流値から積分回路を介した出力値を読み取ることで制御させる。
これによって電流値の高周波成分を除去することが可能となることでどの時間で電流値をフィードバックしても、全体的な電流値をフィードバックすることができ、感光体１表面における摩擦係数を割り出すことがとても容易な構成にて可能となるものである。
さらに、本発明の画像形成装置においては、最表面層（表面保護層）２８に有機微粒子、無機微粒子を含有させた感光体１を使用して行うことで、感光体１の最表面層が磨耗しにくくなって経時において感光体の最表面層に異物がとても付着し易くなっても、面状ヒータ８に掛かる消費電力を最小限にしてボケ画像を防止することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による画像形成プロセスの一例を説明する概略図である。
【図２】面状ヒータを組み込んだ感光体を示す概略斜視図である。
【図３】図２に示した面状ヒータの構成を示す平面図である。
【図４】図３の面状ヒータの断面図である。
【図５】感光体駆動モータを備えている感光体を示す概略図である。
【図６】図５の感光体駆動モータに積分回路を接続する構成を示す概略図である。
【図７】感光体駆動モータの電流値と枚数の関係を示す特性図である。
【図８】感光体駆動モータの電流値と枚数の関係を示す他の特性図である。
【図９】感光体の構成を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００１１】
１  感光体
８  面状ヒータ
１３  感光体駆動モータ
２１  負荷トルク検出手段（電流計）
２２  負荷トルク検出手段（積分回路）
２８  感光体ヒータ制御手段（最表面層、表面保護層）
【図１】
2005173021.tif 000003
【図２】
2005173021.tif 000004
【図３】
2005173021.tif 000005
【図４】
2005173021.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005173021.tif 000008
【図７】
2005173021.tif 000009
【図８】
2005173021.tif 000010
【図９】
2005173021.tif 000011