JP2002023464A - 帯電装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接触帯電方式における放電電流量を、帯電ロー
ラ等の接触帯電部材の汚れや使用環境によらず一定に制
御することにより、放電電流の増加による感光ドラム等
の被帯電部材の削れを防止し、被帯電部材の使用寿命を
延ばすこと。 【解決手段】被帯電部材１に電圧を印加した帯電部材２
を当接させて被帯電部材を帯電する帯電装置において、
前記帯電部材に交流電圧を印加する高圧電源１２と、前
記帯電部材に印加される交流電圧の所定電圧範囲を検出
する電圧範囲検出手段２０１と、前記電圧範囲検出手段
の出力に基づく交流電圧の所定電圧範囲で前記高圧電源
から出力される平均電流を検出する電流検出手段とを有
し、前記電流検出手段による検出電流が所定の設定値と
なるように前記高圧電源の出力を制御すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電装置および画
像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、放電電流制御機能を具備さ
せた接触帯電方式の帯電装置、および電子写真感光体・
静電記録誘電体等の像担持体の帯電処理手段として該帯
電装置を具備させた画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】便宜上、電子写真プロセスを用いた画像
形成装置すなわち電子写真装置を例にして説明する。

【０００４】従来、電子写真装置は周知のように被帯電
部材である像担持体としての感光体（以下、感光ドラム
と記す）の表面を所定の電位に均一帯電処理する工程を
含んでおり、その帯電手段の一つとして感光ドラムの表
面に電圧を印加した導電性の帯電部材（接触帯電部材）
を当接させて感光ドラムの表面を帯電する接触帯電方式
の帯電装置（接触帯電装置）がある。帯電部材はローラ
型、ブレード型、ブラシ型など任意の形態のものを使用
することができる。

【０００５】図９はローラ型の帯電部材（以下、帯電ロ
ーラと記す）を用いた帯電装置の概略構成図である。

【０００６】１は被帯電部材としての感光ドラムであ
り、矢印の時計方向に所定の周速度をもって回転駆動さ
れる。この感光ドラム１は、アルミニウム等の導電材製
のドラム基体と、その外周面に形成した感光体としての
例えば有機光導電体層を基本構成層としてなる。

【０００７】２は帯電ローラであり、芯金と、この芯金
の外周に同心に形成した導電性ゴムローラ部を基本構成
層としてなり、感光ドラム１の外面にほぼ並行させて所
定の押圧力をもって当接させた状態に保たせてあり、感
光ドラム１の回転に従動して回転する。帯電ローラを積
極的に回転駆動させる構成にすることもできる。

【０００８】３は帯電ローラ２に対する高圧電源部であ
り、感光ドラム１の回転駆動状態において帯電ローラ２
に対して所定の電圧が印加されることで回転する感光ド
ラムの周面が所定の極性・電位に帯電処理される。４は
高圧電源部３の制御部である。

【０００９】感光ドラム１の周囲には、上記の帯電ロー
ラ２の他にも露光手段、現像手段、転写手段、クリーニ
ング手段等の作像プロセス機器が配設されて作像機構が
構成されるが、図にはそれらは省略してある。

【００１０】この帯電ローラに対する電圧印加方式とし
て、直流高圧に正弦波交流高圧を重畳させた電圧を印加
する方法がある。この際、安定した帯電を得るためには
放電電流量を所定値以上にすると良いことが経験的に判
っている。図１０は交流高圧の電圧と電流の波形を示し
た図である。正弦波交流高圧（Ｖｏ）を帯電ローラ２に
印加すると、この交流高圧（Ｖｏ）と同位相の電流、す
なわち帯電ローラ２と感光ドラム１間の抵抗性負荷に流
れる抵抗負荷電流（Ｉｚｒ）と、交流高圧（Ｖｏ）より
９０°位相が進んだ電流、すなわち帯電ローラ２と感光
ドラム１間の容量性負荷に流れる容量負荷電流（Ｉｚ
ｃ）と、交流高圧（Ｖｏ）の電圧振幅ピーク時にパルス
的に流れる電流、すなわち帯電ローラ２と感光ドラム１
間の放電電流（Ｉｓ）が流れ、トータルするとＩｏに示
した波形の電流が流れる。

【００１１】また、図１１は出力電圧の振幅と出力電流
の関係を示した図であるが、出力電圧の振幅を徐々に上
げてゆくと、一定電圧振幅以下では電圧振幅と出力電流
はほぼ比例している。これは抵抗負荷電流（Ｉｚｒ）と
容量負荷電流（Ｉｚｃ）は電圧振幅に比例し、かつ電圧
振幅が小さいために放電現象が発生せず、放電電流（Ｉ
ｓ）が流れないためである。

【００１２】さらに出力電圧振幅を大きくしてゆくと所
定電圧振幅（Ｖｓ）で放電現象が始まり、トータル出力
電流（Ｉｏ）も比例関係から外れ、放電電流（Ｉｓ）分
だけ多く流れるようになる。

【００１３】従来はトータル出力電流（Ｉｏ）のピーク
値（図１０のＩｐ）を所定値にすることにより、この放
電電流量（Ｉｓ）をほぼ一定値に制御していた。

【００１４】次に図１２に基づいて従来例の制御回路を
説明する。図中、１は感光ドラム、２は帯電ローラであ
る。

【００１５】高圧電源部３はプリンタ制御部４にあるＣ
ＰＵ５（図９）からのクロックパルスを受けると、プル
アップ抵抗６、ベース抵抗７を介してトランジスタ８が
スイッチング動作し、プルアップ抵抗９と、ダイオード
１０を介して接続されている後述するオペアンプ１１の
出力に応じた振幅のクロックパルスを発生する。

【００１６】この振幅が大きいと後述する高圧トランス
１２に入力される正弦波の駆動電圧振幅も大きくなり、
結果として交流電圧振幅も大きくなる。

【００１７】このクロックパルスは抵抗１３〜２３と、
コンデンサ２４〜２９と、オペアンプ３０〜３１によっ
て構成される４次のバタワースフィルタと１次のハイパ
スフィルタからなるフィルタ回路３２に入力され、該フ
ィルタ回路３２からは＋１２Ｖを中心とした正弦波が出
力される。

【００１８】そしてこの出力は抵抗３３〜３８と、コン
デンサ３９、トランジスタ４０〜４２、ツェナーダイオ
ード４３によって構成されるプッシュプルの高圧トラン
スドライブ回路４４を介して高圧トランス１２の一次巻
線に入力され、二次巻線側に正弦波の交流高圧が発生す
る。

【００１９】また、高圧トランス二次側の一方は抵抗４
５を介して直流高圧発生回路４６に接続されていること
により、直流高圧に交流高圧が重畳された高圧が出力保
護抵抗４７を介して帯電ローラ２に給電されている。

【００２０】次にピーク電流検出回路４８であるが、４
９は直流電流を分離するための高圧コンデンサであり、
この高圧コンデンサ４９を介して電流モニタ用の抵抗５
０を接続することにより、帯電ローラ２から高圧電源部
へ引き込まれる電流を検出する。

【００２１】この検出電圧のピーク電圧をダイオード５
１とコンデンサ５２でホールドすることによりピーク電
流値を検出する。抵抗５３はコンデンサ５２の放電抵抗
である。

【００２２】また、ダイオード５４は電流吐き出し時の
保護用である。

【００２３】そして帯電ローラ２から引き込まれる電流
値を所定の値に制御するために、ピーク電流検出回路４
８の出力をオペアンプ１１の一端子と抵抗５５、５６か
らなる基準電圧をオペアンプ１１の＋端子に入力しオペ
アンプ１１の出力端子をダイオード１０を介してトラン
ジスタのエミッタに接続することにより、前述したフィ
ルタ回路に入力されるクロックパルスの振幅を制御して
いる。

【００２４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上記
従来例では、図１３のグラフのように、帯電ローラ２の
使用初期時におけるピーク電流量と放電電流量の特性に
対して、一定期間使用した後のピーク電流量と放電電流
量の特性は、帯電ローラ２のトナーによる汚れ等によ
り、放電電流開始電流値が低くなるため、ピーク電流量
を一定に制御すると、図１４に示すように積算出力印字
枚数が多く、したがって放電電流量が増加してしまう。

【００２５】一方、感光ドラム１の劣化となる感光ドラ
ム表面の削れ量はこの放電電流に比例して多くなるた
め、結果として従来例では積算出力印字枚数が多くなる
にしたがって感光ドラム１の削れてゆくスピードが加速
的に増してゆき、感光ドラムの寿命を短くさせていた。

【００２６】そこで本発明は、接触帯電方式における放
電電流量を、帯電ローラ等の接触帯電部材の汚れや使用
環境によらず一定に制御することにより、放電電流の増
加による感光ドラム等の被帯電部材の削れを防止し、被
帯電部材の使用寿命を延ばすことを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする帯電装置および画像形成装置である。

【００２８】（１）被帯電部材に電圧を印加した帯電部
材を当接させて被帯電部材を帯電する帯電装置におい
て、前記帯電部材に交流電圧を印加する高圧電源と、前
記帯電部材に印加される交流電圧の所定電圧範囲を検出
する電圧範囲検出手段と、前記電圧範囲検出手段の出力
に基づく交流電圧の所定電圧範囲で前記高圧電源から出
力される平均電流を検出する電流検出手段とを有し、前
記電流検出手段による検出電流が所定の設定値となるよ
うに前記高圧電源の出力を制御することを特徴とする帯
電装置。

【００２９】（２）帯電部材に正弦波交流電圧を印加す
る高圧電源を有したことを特徴とする（１）に記載の帯
電装置。

【００３０】（３）正弦波交流電圧の正の所定電圧以上
と負の所定電圧以下、またはその一方の電圧範囲を検出
する電圧範囲検知手段を有したことを特徴とする（２）
に記載の帯電装置。

【００３１】（４）電圧範囲検知手段の出力より電流検
出手段で検出された平均電流の抵抗負荷電流成分を算出
する抵抗電流算出手段を有し、該抵抗電流算出手段の算
出結果に応じて制御電流値を切り替えることを特徴とす
る（３）に記載の帯電装置。

【００３２】（５）帯電部材に交流電圧に直流電圧を重
畳した電圧を印加する高圧電源を有したことを特徴とす
る（１）から（４）の何れか一項に記載の帯電装置。

【００３３】（６）帯電部材として被帯電部材に当接さ
せたローラ帯電部材を用いたことを特徴とする（１）か
ら（５）の何れか一項に記載の帯電装置。

【００３４】（７）被帯電部材は電子写真装置の感光ド
ラムであることを特徴とする（１）から（６）の何れか
一項に記載の帯電装置。

【００３５】（８）像担持体を帯電する工程を含む作像
プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置に
おいて、像担持体を帯電する帯電手段が、（１）から
（６）の何れか一項に記載の帯電装置であることを特徴
とする画像形成装置。

【００３６】（９）像担持体が感光ドラムであることを
特徴とする（８）に記載の画像形成装置。

【００３７】〈作 用〉即ち、（１）のような手段構成
にすることで、一つには電圧振幅のピークを中心とした
電圧位相範囲の出力電流が平均化されるため、前述した
図１０に示すように出力電流の大部分を占める容量負荷
電流（Ｉｚｃ）は平均化の結果相殺され、より精度よく
放電電流を検出し、かつ制御することが可能となる。

【００３８】また図４に示すように、帯電部材としての
帯電ローラの使用初期時における正弦波交流電圧の正の
所定電圧以上と負の所定電圧以下、またはその一方の電
圧範囲における平均電流量と放電電流量の特性と、一定
期間使用した後の平均電流量と放電電流量の特性は、ほ
ぼ一定か、もしくは一定期間使用した後の方の特性の傾
きが若干小さくなるために、従来例（図１４）のように
帯電ローラの汚れ等による放電電流量の増加を防止する
ことができ、図５に示すように積算出力印字枚数が多く
なっても被帯電部材（感光ドラム）の削れてゆくスピー
ドを抑えることが可能なため、被帯電部材の削れを抑
え、被帯電部材の使用寿命を飛躍的に伸ばすことを可能
となる。

【００３９】

【発明の実施の形態】〈実施例１〉 （１）画像形成装置例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図
１は本実施形態のレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）１０
０の構成略図である。

【００４０】レーザプリンタ１００は記録紙Ｐを収納す
るデッキ１０１を有し、デッキ１０１内の記録紙Ｐの有
無を検知するデッキ紙有無センサ１０２、デッキ１０１
内の記録紙Ｐのサイズを検知する紙サイズ検知センサ１
０３、デッキ１０１から記録紙Ｐを繰り出すピックアッ
プローラ１０４、前記ピックアップローラ１０４によっ
て繰り出された記録紙Ｐを搬送するデッキ給紙ローラ１
０５、前記デッキ給紙ローラ１０５と対をなし、記録紙
Ｐの重送を防止するためのリタードローラ１０６が設け
られている。

【００４１】そして、デッキ給紙ローラ１０５の下流に
はデッキ１０１と、後述する両面反転部からの給紙搬送
状態を検知するする給紙センサ１０７、さらに下流へと
記録紙Ｐを搬送するための給紙搬送ローラ１０８、記録
紙Ｐを同期搬送するレジストローラ対１０９、前記レジ
ストローラ対１０９への記録紙Ｐの搬送状態を検知する
レジ前センサ１１０が配設されている。

【００４２】また、レジストローラ対１０９の下流に
は、後述するレーザスキャナ部１１１からのレーザ光に
基づいて感光ドラム１上にトナー像を形成するプロセス
カートリッジ１１２と、感光ドラム１上に形成されたト
ナー像を記録紙Ｐ上に転写するためのローラ部材１１３
（以後、転写ローラと記す）、記録紙Ｐ上の電荷を除去
し感光ドラム１からの分離を促進するための放電部材１
１４（以後、除電針と記す）が配設されている。

【００４３】さらに、除電針１１４の下流には搬送ガイ
ド１１５、記録紙Ｐ上に転写されたトナー像を熱定着す
るために内部に加熱用のハロゲンヒータ１１６を備えた
定着ローラ１１７と加圧ローラ１１８対、定着部からの
記録紙の搬送状態を検知する定着排紙センサ１１９、定
着部から搬送されてきた記録紙Ｐを排紙部か両面反転部
に行き先を切り替えるための両面フラッパ１２０が配設
されており、排紙部側の下流には排紙部の紙搬送状態を
検知する排紙センサ１２１、記録紙を排紙する排紙ロー
ラ対１２２が配設されている。

【００４４】一方、記録紙Ｐの両面に印字するために片
面印字終了後の記録紙Ｐを表裏反転させ、再度画像形成
部へと給紙するための両面反転部側には、正逆転によっ
て記録紙Ｐをスイッチバックさせる反転ローラ対１２
３、反転ローラヘの紙搬送状態を検知する反転センサ１
２４、記録紙Ｐの横方向位置を合わせるための横方向レ
ジスト部（不図示）から記録紙Ｐを搬送するためのＤカ
ットローラ１２５、両面反転部の記録紙Ｐの搬送状態を
検知する両面センサ１２６、両面反転部から給紙部へと
記録紙Ｐを搬送するための両面搬送ローラ対１２７が配
設されている。

【００４５】また、前記スキャナ部１１１には、後述外
部装置１２８から送出される画像信号に基づいて変調さ
れたレーザ光を発光するレーザユニット１２９、レーザ
ユニット１２９からのレーザ光を感光ドラム１上に走査
するためのポリゴンミラー１３０とスキャナモータ１３
１、結像レンズ群１３２、及び折り返しミラー１３３に
より構成されている。

【００４６】そして、前記プロセスカートリッジ１１２
は公知の電子写真プロセスに必要な感光ドラム１、帯電
部材である帯電ローラ２と現像ローラ１３４、トナー格
納容器１３５等を具備しており、レーザプリンタ１００
に対して着脱可能に構成されている。

【００４７】また、図中３は高圧電源部であり、後述す
る帯電高圧回路の他に、現像ブレード１３４、転写ロー
ラ１１３、除電針１１４に所望の電圧を給電する高圧回
路を有している。

【００４８】１３６はメインモータで、各部に動力を供
給している。

【００４９】さらに、４はレーザプリンタ１００を制御
するプリンタ制御部であり、ＲＡＭ５ａ、ＲＯＭ５ｂ、
タイマ５ｃ、デジタル入出力ポート（以下Ｉ／Ｏポート
と記す）５ｄ、アナログ−デジタル変換入力ポート（以
下Ａ／Ｄポートと記す）５ｅ、デジタル−アナログ出力
ポート（以下，Ｄ／Ａポートと記す）５ｆ等を具備した
ＭＰＵ（マイクロコンピュータ）５、及び各種入出力制
御回路（不図示）等で構成されている。

【００５０】前記プリンタ制御部４はインターフェイス
１３８を介してパーソナルコンピュータ等の外部装置１
２８に接続されている。

【００５１】（２）帯電高圧出力制御 次に図２の回路図と図３の波形図に基づいて帯電高圧出
力制御を説明する。なお、図２の回路図上の制御部４や
高圧電源部３のクロック発生回路（抵抗６、７とトラン
ジスタ８）、フィルタ回路３２、高圧トランスドライブ
回路４４、高圧トランス１２、直流高圧発生回路４６等
は従来例（図１２）で説明した回路構成と同じであるた
め、ここでは説明を省略する。

【００５２】図２の回路図において、２０１は高圧トラ
ンス１２から帯電ローラ２に印加されている交流高圧電
圧の正の電圧振幅が所定電圧（Ｖｓ：経験的に５００Ｖ
から１０００Ｖの範囲を設定）以上にあるタイミングを
検出するための電圧範囲検出手段であり、抵抗２０２、
２０３で正の電圧振幅を分圧し、高耐圧トランジスタ２
０４のベース側に入力することにより、正の電圧振幅の
所定電圧を閥値（ｖｓ）として高耐圧トランジスタ２０
４が動作することで、図３に示すように高耐圧トランジ
スタ２０４のコレクタ電圧が、直流高圧発生回路４６に
よる直流電圧と、高耐圧ダイオード２０５と高圧コンデ
ンサ２０６によって、高圧コンデンサ２０６に得られた
正のピーク振幅電圧にほぼ近い電圧間で変化する。

【００５３】ダイオード２１７は、高圧トランス１２の
出力電圧が負の振幅になった時に、トランジスタ２０４
のベース電位が下がり過ぎないように、保護するための
ものである。

【００５４】トランジスタ２０４のコレクタ電圧を抵抗
２０８と、＋５Ｖに接続された抵抗２０９とで分圧し、
オペアンプ２１０の＋端子に入力し、抵抗２１１、２１
２で設定した基準電圧を−端子に入力比較することによ
り、オペアンプ２１０の出力端子より、トランジスタ２
０４に同期した略＋２４Ｖ振幅のタイミング信号を得
る。ここで、図２上に記載しているオペアンプは特に記
述の無い限り、電源電圧＋２４Ｖで駆動されている。ま
た、抵抗２０７、２０８はコンデンサ２０６に蓄えられ
た電荷が十分保持可能な程度に大きな値としておく。さ
らに、このオペアンプ２１０の出力信号をベース抵抗２
１３を介しエミッタ接地のトランジスタ２１４のベース
に入力し、コレクタをＦＥＴ２１５のゲートに入力する
ことで、オペアンプ２１０の出力がＬｏｗ、すなわち交
流高圧電圧の正の電圧振幅が所定電圧（Ｖｓ）以上にあ
るタイミングのみでトランジスタ２１４はオフし、ＦＥ
Ｔ２１５のゲート電圧がゲート・ソース間に接続された
抵抗２１６によってソース電圧とほぼ同電位になり、Ｆ
ＥＴ２１５がオンする。

【００５５】また、ＦＥＴ２１５のソース側にはコンデ
ンサ２１８が接続され、一方ドレイン側は交流電流を抵
抗２１９で電流電圧変換し、この電圧をインピーダンス
変換するためのオペアンプ２２０によるボルテージフォ
ロア回路とコンデンサ２１８と積分回路を形成する抵抗
２２１が接続されている。ダイオード２２２，２２３は
オペアンプ２２０の入力保護用である。

【００５６】このような構成により、交流高圧電圧の正
の電圧振幅が所定電圧（Ｖｓ）以上にあるタイミングに
帯電ローラ２に高圧電源ブ３から流れる交流電流の平均
値が検出される。

【００５７】また、平均電流値となるコンデンサ２１８
の電圧はオペアンプ２２４の一端子に入力され、＋端子
には抵抗２２５、２２６で分圧生成された目標電圧を入
力し比較させ、比較結果であるオペアンプ２２４の出力
端子をダイオード１０のカソードにフィードバックする
ことで、平均電流値を目標値に制御する。

【００５８】以上説明したように、被帯電部材である感
光ドラム１と、該感光ドラム表面に具備された帯電部材
である帯電ローラ２と、該帯電ローラ２に交流電圧、特
に正弦波交流電圧を印加する高圧電源１２と、前記帯電
ローラ２に印加される交流電圧の所定電圧範囲、特に正
弦波交流電圧の正の所定電圧以上電圧範囲を検出する電
圧範囲検出手段２０１と、該電圧範囲検出手段の出力に
基づく交流電圧の所定電圧範囲で前記高圧電源から出力
される平均電流を検出する平均電流検出手段とを有し、
該平均電流検出手段による検出電流が所定の設定値とな
るように前記高圧電源の出力を制御することにより、一
つには電圧振幅のピークを中心とした電圧位相範囲の出
力電流が平均化されるため、前述した図１０に示すよう
に出力電流の大部分を占める容量負荷電流（Ｉｚｃ）は
平均化の結果相殺され、より精度よく放電電流を検出
し、かつ制御することが可能となる。

【００５９】上記において、図２のコンデンサ４９から
同２１８までの回路(４９，２２２、２２３、２１９、
２２０、２１５、２１８）が「平均電流検知手段」にな
る。また設定値と電圧として設定している抵抗器２２５
と２２６と、オペアンプ２２４とダイオード１０が「検
出電流が所定の設定値となるように高圧電源の出力を制
御する手段」になる。また図４に示すように、帯電ロー
ラの使用初期時における正弦波交流電圧の正の所定電圧
以上と負の所定電圧以下、またはその一方の電圧範囲に
おける平均電流量と放電電流量の特性と、一定期間使用
した後の平均電流量と放電電流量の特性は、ほぼ一定
か、もしくは一定期間使用した後の方の特性の傾きが若
干小さくなるために、従来例（図１４）のように帯電ロ
ーラの汚れ等による放電電流量の増加を防止することが
でき、図５に示すように積算出力印字枚数が多くなって
も感光ドラムの削れてゆくスピードを抑えることが可能
なため、感光ドラム１の削れを抑え、感光ドラム１の使
用寿命を飛躍的に伸ばすことを可能となる。

【００６０】〈実施例２〉以下、第二の実施例を図６の
制御回路図と図７の波形図に基づいて説明する。

【００６１】図６の回路図において、実施例１の図２の
回路図と異なるのは、まず、オペアンプ２１０の出力を
抵抗３０１、３０２で分圧し、ＣＰＵ５のＩ／Ｏポート
５ｄに入力し、オペアンプ２１０がＬｏｗ出力となって
いる時間から、交流高圧電圧の正の電圧振幅が所定電圧
（Ｖｓ）以上にある時間（図７のＴｈ）を検知可能とし
ているのと、ＣＰＵ５のＤ／Ａポート５ｆの出力をオペ
アンプ３０３と抵抗３０４、３０５からなる非反転増幅
回路を介して、オペアンプ２２４の＋端子に入力するこ
とにより、平均電流の制御値を可変可能となっている点
である。

【００６２】次にその制御を図８のフローチャートに基
づいて説明する。まず、ステップＳ１０１でオペアンプ
２１０がＬｏｗ出力となっている時間Ｔｈを検知したな
らば、ステップＳ１０２で平均電流の抵抗負荷電流成分
Ｉzraを下記の算出式により算出。

【００６３】 Ｉzra＝２×Ｔｑ×Ｖｓ／Ｒ／π／Ｔｈ×tan（π×Ｔｈ／２／Ｔｑ） ・・・・・ Ｔｑ：正弦波電圧の半周期時間 Ｒ：帯電ローラと感光ドラム間の抵抗値 次に、ステップＳ１０３で平均電流の制御値（電圧）Ｖ
ｃを下記の算出式により算出。

【００６４】 Ｖｃ＝１２Ｖ−ｒ ×（Ｉsa＋Ｉzra）・・・・・ Ｉsa：平均放電電流量の目標値（本実施例では５０μ
Ａ） ｒ：電流電圧変換抵抗２１９の抵抗値 そして、Ｄ／Ａ変換ポート５ｆより、非反転増幅回路３
０３〜３０５の増幅率ＡでＶｃを除算した、Ｖｃ／Ａの
電圧を出力する。

【００６５】以上説明したように、被帯電部材である感
光ドラム１と、該感光ドラム表面に具備された帯電部材
である帯電ローラ２と、該帯電ローラに交流電圧、特に
正弦波交流電圧を印加する高圧電源１２と、前記帯電ロ
ーラに印加される交流電圧の所定電圧範囲、特に正弦波
交流電圧の正の所定電圧以上電圧範囲を検出する電圧範
囲検出手段２０１と、該電圧範囲検出手段の出力に基づ
く交流電圧の所定電圧範囲で前記高圧電源から出力され
る平均電流を検出する平均電流検出手段と、前記電圧範
囲検知手段の出力より電流検出手段で検出された平均電
流の抵抗負荷電流成分を算出する抵抗電流算出手段とを
有し、該抵抗電流算出手段の算出結果に応じて制御電流
値を切り替えることにより、放電電流のみを精度よく制
御することが可能となり、帯電ローラの汚れ等による放
電電流量の増加を防止することができ、感光ドラムの削
れを抑え、感光ドラムの使用寿命を飛躍的に伸ばすこと
を可能となる。

【００６６】上記において、［抵抗電流算出手段」はＣ
ＰＵ５になり、「抵抗電流算出手段の算出結果に応じて
制御電流値を切り替える手段」はＣＰＵ５とそのＤ／Ａ
出力ポート５ｆ、オペアンプ３０３と抵抗３０４、３０
５になる。

【００６７】〈その他〉 １）帯電部材はローラ型に限られず、ブレード型、ブラ
シ型等その形態や構成は任意である。

【００６８】２）帯電部材は被帯電部材に必ずしも接触
している必要はなく、帯電部材と被帯電部材面との間
に、ギャップ間電圧と補正パッシェンカーブで決まる放
電領域さえ確実に保証されれば、非接触（近接）でも構
わないもので、本発明においては、この場合も接触帯電
の範疇とする。

【００６９】３）本発明の帯電装置は画像形成装置の感
光体・静電記録誘電体等の像担持体の帯電処理（除電処
理も含む）に限らず、広く被帯電部材の帯電処理に有効
である。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、接
触帯電方式における放電電流量を、帯電ローラ等の接触
帯電部材の汚れや使用環境によらず一定に制御して、放
電電流の増加による感光ドラム等の被帯電部材の削れを
防止し、被帯電部材の使用寿命を延ばすことができるも
ので、所期の目的がよく達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１のプリンタ（ＬＢＰ）の構成略図

【図２】 帯電高圧出力制御の回路図

【図３】 帯電高圧の電圧・電流波形図

【図４】 放電電流グラフ

【図５】 感光ドラム削れグラフ

【図６】 実施例２における帯電高圧出力制御の回路図

【図７】 波形図

【図８】 フローチャート

【図９】 接触帯電の説明図

【図１０】 帯電高圧の電圧・電流波形図

【図１１】 電圧振幅−出力電流特性グラフ

【図１２】 帯電高圧出力制御の従来の回路図

【図１３】 放電電流グラフ

【図１４】 感光ドラム削れグラフ

【符号の説明】

１：感光ドラム、２：帯電ローラ、５：ＣＰＵ、１２：
高圧トランス、１００：ＬＢＰ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 紫村 大 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 斎藤 聖史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H003 AA11 BB11 CC05 DD03 DD06

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被帯電部材に電圧を印加した帯電部材を
   当接させて被帯電部材を帯電する帯電装置において、 前記帯電部材に交流電圧を印加する高圧電源と、前記帯
   電部材に印加される交流電圧の所定電圧範囲を検出する
   電圧範囲検出手段と、前記電圧範囲検出手段の出力に基
   づく交流電圧の所定電圧範囲で前記高圧電源から出力さ
   れる平均電流を検出する電流検出手段とを有し、前記電
   流検出手段による検出電流が所定の設定値となるように
   前記高圧電源の出力を制御することを特徴とする帯電装
   置。
2. 【請求項２】 帯電部材に正弦波交流電圧を印加する高
   圧電源を有したことを特徴とする請求項１に記載の帯電
   装置。
3. 【請求項３】 正弦波交流電圧の正の所定電圧以上と負
   の所定電圧以下、またはその一方の電圧範囲を検出する
   電圧範囲検知手段を有したことを特徴とする請求項２に
   記載の帯電装置。
4. 【請求項４】 電圧範囲検知手段の出力より電流検出手
   段で検出された平均電流の抵抗負荷電流成分を算出する
   抵抗電流算出手段を有し、該抵抗電流算出手段の算出結
   果に応じて制御電流値を切り替えることを特徴とする請
   求項３に記載の帯電装置。
5. 【請求項５】 帯電部材に交流電圧に直流電圧を重畳し
   た電圧を印加する高圧電源を有したことを特徴とする請
   求項１から４の何れか一項に記載の帯電装置。
6. 【請求項６】 帯電部材として被帯電部材に当接させた
   ローラ帯電部材を用いたことを特徴とする請求項１から
   ５の何れか一項に記載の帯電装置。
7. 【請求項７】 被帯電部材は電子写真装置の感光ドラム
   であることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に
   記載の帯電装置。
8. 【請求項８】 像担持体を帯電する工程を含む作像プロ
   セスを適用して画像形成を実行する画像形成装置におい
   て、 像担持体を帯電する帯電手段が、請求項１から６の何れ
   か一項に記載の帯電装置であることを特徴とする画像形
   成装置。
9. 【請求項９】 像担持体が感光ドラムであることを特徴
   とする請求項８に記載の画像形成装置。