JP4590778B2

JP4590778B2 - 接触式帯電装置及びこれを用いた電子写真印刷方法

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Publication number: JP4590778B2
Application number: JP2001154919A
Authority: JP
Inventors: 伸志三井; 和紀進藤; 真文柏原; 良一安田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-05-24
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2021-05-24
Also published as: JP2002351196A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ装置等に組み込まれる接触式帯電装置、及びこの接触式帯電装置を用いた電子写真印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真を応用した小型のプリンタ装置において、接触式の帯電方式を用いることが多くなってきている。しかしながら、接触帯電においては、装置のおかれている環境条件、特に温湿度により、帯電ローラの導電材料の抵抗値、及び帯電ローラと感光体との空隙における放電開始電圧が変化しやすいので、感光体の表面電位を一定に保つことが難しいことが知られている。
【０００３】
第一従来技術（特開平６−１１９４４号公報）では、感光ドラムに接触配置した帯電ローラと、定電流制御した電圧を印加する直流定電流高圧電源とから構成することにより、感光体に流れ込む電流値を一定に保ち、表面電位を安定させる。
【０００４】
第二従来技術（特開平４−９８８３号公報）では、帯電ロ−ラがドラムの非画像形成領域面に対応している回転期間において直流定電流制御を行い、このときの直流電圧を検知し、その検出値に基づいて、画像形成領域に対応する期間は、ドラム面を直流定電圧制御状態にて帯電処理する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第一従来技術では、定電流制御を行うと、感光層のピンホールなどにより、感光体の表面の一部に低抵抗部分があった場合に、そこに電流が集中する。そのために、印加電圧値が著しく低下してしまうので、印字画像上に横スジ状の汚れとなって現れてしまう。
【０００６】
第二従来技術では、画像形成中は直流定電圧制御となるため、上述した感光体のピンホールなどによる横スジ状の汚れが発生しなくなる。また、電流値を一定に保つことによって、帯電ローラの抵抗値の変化による、又は湿度をはじめとする環境変化による感光体帯電電位の変動を抑えることができる。しかし、高圧電源として、検出回路や、定電流から定電圧の切り替えのための回路が必要となるので、装置の大型化、複雑化及びコストアップの原因となる。また、製造ばらつきや摩耗によって感光体の膜厚が変化した場合、感光体の静電容量は一定でなくなる。このような場合は、電流値を一定にすることによって、感光体の表面電位がその静電容量分だけ変化することになるので、地カブリが発生したり、網点濃度が安定しなくなったりしてしまう。
【０００７】
【発明の目的】
そこで、本発明の目的は、簡単な構成で感光体の表面電位を一定に保つことができる接触式帯電装置、及びこれを用いた電子写真印刷方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る接触式帯電装置は、感光体に接触する帯電部材と、この帯電部材に接続された抵抗器と、この抵抗器とグランドとの間に、当該抵抗器と直列に接続されるとともに当該抵抗器を介して帯電部材に直流定電圧を印加する電源回路と、帯電部材と抵抗器との接続箇所とグランドとの間に、前記抵抗器及び前記電源回路と、並列に接続されたコンデンサと、を備えた（請求項１）。帯電部材と感光体との間の抵抗値をＲｃ［Ω］としたとき、抵抗器の抵抗値Ｒが、（０．０２２×Ｒｃ）≦Ｒ≦（１．７６６×Ｒｃ）を満たす、としてもよい（請求項３）。コンデンサの静電容量値が０．１［ｎＦ］〜１０００［ｎＦ］である、としてもよい（請求項２）。本体に対して交換可能なカートリッジを有する電子写真装置に組み込まれ、本体又はカートリッジのどちらか一方に、抵抗器及びコンデンサが設けられた、としてもよい（請求項４、５）。
【０００９】
本発明に係る電子写真印刷方法は、本発明に係る接触式帯電装置を用いるものである。このとき、各プロセススピードごとに電源回路の出力電圧を変える、としてもよい（請求項６）。各プロセススピードごとに抵抗器及びコンデンサの特性値（抵抗値及び静電容量値）を変える、としてもよい（請求項７）。印字工程を開始する際に、電源回路の電圧出力よりも遅れて電子写真装置を駆動するモータを動作させる、としてもよい（請求項８）。印刷工程を開始する際に、印字中の電圧値よりも大きな電圧値を電源回路を用いて帯電部材に一定時間印加する、としてもよい（請求項９）。印刷工程を開始する際、固定された帯電部材によって帯電させつつ感光体を三周回転させる、としてもよい（請求項１０）。印字工程を終了する際に、電源回路の電圧出力よりも遅れて電子写真装置を駆動するモータを停止させる、としてもよい（請求項１１）。
【００１０】
従来の課題を解決するためには、請求項１に記載したように抵抗器を介して帯電部材に電圧を印加することが効果的である。しかし、抵抗器を介しただけでは、帯電系（帯電部材と感光体）のインピーダンス変動に応じて帯電部材に印加される電圧が変化し、網点画像にムラが生じてしまうおそれがある。そこで、コンデンサを挿入することで、インピーダンスが変動してもコンデンサの充放電によって、帯電部材に印加される電圧の振れを抑制することができる。また、抵抗器及びコンデンサを用いることで、帯電の立ち上がりが遅くなるため、ファーストプリントに地カブリが発生するおそれがある。そこで、ファーストプリントの印字用紙先頭部分に相当する感光体表面は、十分に均一な帯電が完了しているようにする。
【００１１】
換言すると、本発明は、電子写真装置の感光部材への帯電を、帯電部材への直流電圧印加によって行う電子写真プロセスにおいて、幅広い温湿度環境や帯電部材の汚染等に左右されず、安定した帯電を可能にするものである。電子写真プロセスにおいて欠陥の無い画像を得るには、感光体への帯電電位を均一にすることが必要不可欠である。しかし、従来技術である帯電部材への直流定電圧印加によって帯電を行う方式では、帯電電位は、環境や帯電部材の汚染及び感光体の膜厚などによって変化しやすく、結果として環境や帯電部材及び感光体の状態によって一定ではなくなる。
【００１２】
本発明では、帯電工程に使用する電源において、直流定電圧電源回路より帯電部材側に抵抗器を備える。これにより、帯電時に帯電部材に印加される電圧が、環境や帯電部材及び感光体の状態によって変動するインピーダンスの変化に伴って出力されることから、常に一定の帯電電位を得ることができる。
【００１３】
また、抵抗器と帯電部材の間とグランドとをつなぐコンデンサを備えることを特徴とし、これにより印字中のインピーダンス変動によって引き起こされる印加電圧の振れを抑えることができるので、印加電圧の振れに応じた印字濃度ムラを防ぐことができる。
【００１４】
更に、複数のプロセススピードによる印字が可能な電子写真装置において、直流定電圧電源回路の出力をプロセススピードに応じて切り替えを行ったり、抵抗器及びコンデンサの条件を切り替えるか、又は可変抵抗器及び可変コンデンサを用いて各プロセススピードにおいて最適な条件を設定することで、複数のプロセススピードにおいて良好な画像を得ることができる。
【００１５】
更にまた、印字シーケンスにおいて、コンデンサの充放電時間、及び速やかに帯電電位を安定させるシーケンスを盛り込んで動作させることで、印字欠陥のない電子写真印字を可能とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る接触式帯電装置及びこれを用いた電子写真印刷方法の実施の形態について、図面に基づき説明する。ただし、本発明に係る電子写真印刷方法は、電子写真装置として具現化して説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る接触式帯電装置の一実施形態を示す概略構成図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００１８】
本実施形態の接触式帯電装置２は、感光体２０に接触する帯電部材としての帯電ローラ２１と、帯電ローラ２１に直流定電圧を印加する電源回路２６とを備えている。また、電源回路２６の帯電ローラ２１側に抵抗器２４を備え、かつ抵抗器２４と帯電ローラ２１との間とグランドをつなぐコンデンサ２５を備えている。
【００１９】
帯電ローラ２１は、中心芯金２１ａとその外周に形成した半導電性弾性層２１ｂからなり、中心芯金２１ａの両端部が図示しない軸受け部材で回転自在に支持されている。帯電ローラ２１は、半導電性弾性層２１ｂにて感光体２０に接触しており、感光体２０の回転駆動に従動して回転する。
【００２０】
本実施形態では、印字解像度に応じて二つのプロセススピード（感光体２０の回転速度）にて駆動する。６００ｄｐｉのときには、毎分約２０枚（以下２０［ｐｐｍ］と略す。）の印字が可能で、８８．８［ｍｍ／ｓ］のプロセススピードで動作する。１２００ｄｐｉのときには、毎分約１２枚（以下１２［ｐｐｍ］と略す。）の印字が可能で、５１．３［ｍｍ／ｓ］のプロセススピードで動作する。
【００２１】
中心芯金２１ａは、電源回路２６の電圧印加用の出力部位に抵抗器２４及びコンデンサ２５を介して接続され、所定の直流電圧が印加される。半導電性弾性層２１ｂは、材質がエピクロルヒドリンゴムにイオン導電材を配合したものであり、抵抗値が１８０［ｋΩ］、硬度がＪＩＳ−Ａで５６［度］、表面粗さが回転方向においてＲＭＡＸ＝１５［μｍ］のものが使用されている。また、帯電ローラ２１の押し付け力は、総圧で８００［ｇｆ］（７．８４［Ｎ］）に設定されている。
【００２２】
図２は、本発明に係る電子写真装置の一実施形態を示す概略構成図である。以下、図１及び図２に基づき説明する。
【００２３】
本実施形態の電子写真装置１０は、前述の接触式帯電装置２を用いたものである。電子写真装置１０は、記録媒体である記録用紙Ｐを貯留する用紙ホッパ１１と、用紙ホッパ１１から一枚ずつ記録用紙Ｐを取り出す給紙ローラ１２と、取り出された印刷用紙Ｐを感光体２０に案内するガイドローラ１３と、感光体２０に対向して配置され感光体２０上のトナー像を記録用紙Ｐに転写する転写ローラ１４と、記録用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着装置１５と、定着後の記録用紙Ｐを装置外部に排出する排出ローラ１６と、排出された記録用紙Ｐをためておくための用紙スタッカ１７とを備えている。
【００２４】
また、帯電後の感光体２０をレーザビーム２２で露光することにより静電潜像を形成する露光手段１８と、転写後の感光体２０上の電位を均一化するためにイレース光を照射するイレーサ１９とを、画像形成のために備えている。
【００２５】
ＥＰカートリッジ３０は、電子写真装置１０に対して着脱可能に設置され、内部にトナーを貯留している。また、ＥＰカートリッジ３０は、感光体２０を帯電する接触式帯電装置２の帯電ローラ２１と、感光体２０の静電潜像に帯電電位と同極性に帯電したトナーを付すことによりトナー像を形成する現像ローラ３４と、内部に貯留しているトナーを搬送するとともに現像ローラ３４近傍に設けられたミキサ３３とを備えている。
【００２６】
また、シャッタ３６は、イレース光を感光体２０面上に導く光ガイドの機能を持つとともに、ＥＰカートリッジ３０を電子写真装置１０から取り外したときに感光体２０を保護するために、感光体２０を覆う位置に移動可能に設計されている。クリーニングブレード３７は、転写後の残留トナーを感光体２０から除去するものである。
【００２７】
複数のプロセススピードにて印字を行うことができる電子写真装置１０の場合、プロセススピードによって環境変化の度合いが異なるなど、最適な帯電電圧の印加条件が異なる。本実施形態では、抵抗器２４及びコンデンサ２５は１２ｐｐｍ印字でも２０ｐｐｍ印字でも同じものを使用し、電源回路２６からの出力電圧をプロセススピードに応じて切り替える方式とした。本実施形態の接触式帯電装置２を構成する抵抗器２４、コンデンサ２５及び電源回路２６の仕様は、図３に示す通りである。
【００２８】
また、プロセススピードに応じた帯電条件の最適化方法として、図１に示すように抵抗器２４ａ，２４ｂ、コンデンサ２５ａ，２５ｂの二系統を用意し、これらの二つずつの抵抗器２４及びコンデンサ２５をプロセススピードに応じて予め最適値を設定しておき、印字の際に切り替えて使用してもよい。図１では抵抗器２４及びコンデンサ２５はそれぞれ二つを示したが、三つ以上を切り替える方法を用いてもよい。また、抵抗器２４ａとして示した可変抵抗器とコンデンサ２５ａとして示した可変コンデンサとを用いることで、スイッチによる切り替えではなく、これら可変素子を最適値に変化させる形態を用いてもよい。
【００２９】
また、プロセススピードに応じて印字欠陥の無い画像を得るためには、抵抗器２４及びコンデンサ２５の設定を変えるだけでなく、電源回路２６から出力される電圧値もプロセススピードに応じて変化させて、抵抗器２４、コンデンサ２５及び電源回路２６の全てを切り替えてもよい。
【００３０】
また、抵抗器２４及びコンデンサ２５は、コストの観点からは電子写真装置本体に有するとよい。しかし、感光体２０及び帯電ローラ２１の材料変更等を行うと、最適帯電条件が変わる可能性が大きい。これに対処するためには、ＥＰカートリッジ３０に抵抗器２４及びコンデンサ２５を予め備えるとよい。
【００３１】
図１のような接触式帯電装置２を電子写真プロセスに用いた場合、帯電時に電源回路２６からの出力電圧は、抵抗器２４の抵抗値と、帯電ローラ２１及び感光体２０のインピーダンスとに応じて、抵抗器２４と帯電ローラ２１に分圧印加される。このとき、接触式帯電装置２はコンデンサ２５を備えているため、コンデンサ２５の充電が完了するまで、帯電ローラ２１に印加される電圧は定常電位よりも低い電圧が印加される。
【００３２】
更に、感光体２０が摩耗して帯電系のインピーダンスが低下すると、帯電ローラ２１に印加される電圧が低下するので、感光体２０の表面電位が狙い値に到達する時間が増える。このため、帯電ローラ２１への速やかな定常印加電圧到達のために、印字工程スタートと同時に電源回路２６から出力される電圧を、印字中よりも高い定電圧として一定時間出力する。そして、感光体２０を含む電子写真装置１０全体を駆動するメインモータの回転を、更に電源回路２６の出力から一定時間遅れてＯＮするシーケンスを備える。
【００３３】
また、印字終了時の際、感光体２０の回転停止と電源回路２６の出力とを同時にＯＦＦすると、コンデンサ２５は印字中に感光体２０へ印加されている定常電圧と等しい電極間電位を持っているため、停止している感光体２０に電圧が印加されることになる。これにより、感光体２０に電気的ダメージを与えるおそれがある。これを回避するため、印字終了時には電源回路２６の出力をＯＦＦしてから一定時間後に感光体２０の回転を停止させるシーケンスを備える。
【００３４】
次に、接触式帯電装置２及び電子写真装置１０の動作を説明する。
【００３５】
接触式帯電装置２により出力される直流定電圧の垂下特性を図４に示す。特性Ｌ１は２０ｐｐｍ印字のものであり、特性Ｌ２は１２ｐｐｍ印字のものである。特性Ｌ１，Ｌ２ともに接触式帯電装置２（本実施形態）のものである。特性Ｌ３は、抵抗器２４を備えていない従来の接触式帯電装置（比較例）のものを示す。
【００３６】
比較例である特性Ｌ３の場合、電流値の変化にかかわらず電圧値は一定の値を示しているが、本実施形態の特性Ｌ１，Ｌ２の場合、帯電ローラ２１と感光体２０との間のインピーダンスが小さくなると、帯電ローラ２１へ流れ込む電流が大きくなり出力される電圧値が低くなる。また、逆にインピーダンスが大きくなると、帯電ローラ２１へ流れ込む電流が小さくなり出力される電圧値が高くなる。これは、電源回路２６と中心芯金２１aとの間へ直列に抵抗器２４を挟むことで、得られる特性である。
【００３７】
この垂下する傾きは、抵抗器２４の抵抗値を変えることにより変わる。電子写真装置１０の構成では、おおよそ１〜８０［ＭΩ］の範囲が望ましく、ここでは最も好適と思われる１０．０［ＭΩ］の抵抗器２４を使用した。なお、最適抵抗値は、感光体２０の静電容量と、印字プロセススピードとによって決まる。
【００３８】
ここで、感光体２０の静電容量をＣｐ［Ｆ／ｍ^２］、プロセススピードｖｐ［ｍ／ｓeｃ］、帯電ローラ２１の幅ｌ［ｍ］、帯電表面電位Ｖ０［Ｖ］とすると、帯電電流Ｉｃ［Ａ］は、
Ｉｃ＝Ｃｐ・ｌ・ｖｐ・Ｖ０
となる。一方、接触式帯電装置２の出力電圧Ｖｃ［Ｖ］は、帯電ローラ２１の内部抵抗をＲｒ［Ω］、放電開始電圧をＶｔｈ［Ｖ］とすると、
Ｖｃ＝Ｖ０＋Ｖｔｈ＋Ｒｒ・Ｉｃ
となる。よって、この帯電プロセスの抵抗値Ｒｃ［Ω］は、
Ｒｃ＝（Ｖ０＋Ｖｔｈ）／（Ｃｐ・ｌ・ｖｐ・Ｖ０）＋Ｒｒ …（式１）
で表される。
【００３９】
抵抗器２４の最適抵抗値Ｒ［Ω］は、帯電プロセスの常温常湿、標準膜厚の感光体２０における抵抗値Ｒｃに比例するので、抵抗値Ｒの範囲１〜８０［ＭΩ］を、Ｒｃで表すと、
（０．０２２×Ｒｃ）≦Ｒ≦（１．７６６×Ｒｃ）
となる。
【００４０】
図４における特性Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３以外の直線は、温度／湿度が３２．５［℃］／８０［％］（高温／高湿環境、以下「Ｈ／Ｈ」と略す。）、２０［℃］／２０［％］（常温／低湿環境、以下「Ｎ／Ｌ」と略す。）、１０［℃］／２０［％］（低温／低湿環境、以下「Ｌ／Ｌ」と略す。）と環境を変化させて、感光体２０の膜厚を１８［μｍ］、２０［μｍ］、２２［μｍ］と変化させたときに、電子写真装置１０にて１２ｐｐｍ印字及び２０ｐｐｍ印字にて画像を出力して地かぶりが発生しない条件範囲を示している。
【００４１】
比較例では、特性Ｌ３が示すとおり、環境変化により電流値が変化しても出力電圧値は一定である。そのため、１２ｐｐｍ及び２０ｐｐｍ印字のどちらにおいても、環境又は感光体膜厚が変化することで地カブリが発生する条件が存在する。一方、特性Ｌ１，Ｌ２に示す本実施形態では、温湿度又は感光体膜厚が変化すると、電流値が変化することにより、出力電圧が変化する。これにより、温湿度又は感光体膜厚を変化させても地カブリの発生しない帯電電圧が印加されることを確認できる。
【００４２】
本実施形態では、１２ｐｐｍ印字及び２０ｐｐｍ印字の両方において、抵抗器２４及びコンデンサ２５の値は共通とし、電源回路２６の出力を変化させることにより、感光体２０の膜厚又は環境を変化させても地カブリの無い帯電を可能とした。一方、特性Ｌ４のように、電源回路２６の出力を共通とし、特性Ｌ２に対して抵抗器２４の値を変えることにより、膜厚又は環境が変化しても地カブリの無い帯電が可能である。特性Ｌ４における帯電プロセスの抵抗値Ｒｃ［Ω］は、プロセススピードに反比例することから（式１）、特性Ｌ２の抵抗値１０［ＭΩ］に対してプロセススピード比を乗じて、１７．３［ＭΩ］に設定している。
【００４３】
接触式帯電装置２に抵抗器２４を挿入することで、印字中の帯電系インピーダンス変化はそのまま帯電ローラ２１に印加される電圧の振れとなるので、帯電ムラを起こし、網点画像などに横スジ状のムラとなる場合がある。これを解決するため、本実施形態では、２［ｎＦ］の静電容量を持つコンデンサ２５を図１に示すように抵抗器２４と帯電ローラ２１との間とグランドとをつなぐように配置する。これにより、コンデンサ２５は帯電ローラ２１に定常的に印加される電圧で常に充電されている。そのため、帯電ローラ２１に印加される電圧は、インピーダンスが変化してもコンデンサ２５に充電されている電荷があるので、振れが小さくなる効果がある。
【００４４】
コンデンサ２５の静電容量は、大きいほど帯電ムラに対する効果は大きいが、コンデンサ２５の充電が完了するまで、帯電ローラ２１への印加電圧は定常値に対して小さくなる。そのため、感光体２０への表面電位は狙い値よりも小さくなり、地カブリを引き起こすおそれがある。これにより、印字工程がスタートしてから、現像を行うまでの時間を大きく取らなければならないので、ファーストプリントアウト時間が長くなってしまう。よって、コンデンサ２５の静電容量は帯電ムラに対する効果が十分にある大きさで、なるべく小さい値が望ましい。経験的に、コンデンサ２５の静電容量は、０．１［ｎＦ］〜１０００［ｎＦ］程度が良好である。本実施形態では、１０［ｎＦ］のコンデンサ２５を用いた。
【００４５】
接触式帯電装置２にコンデンサ２５を持つため、コンデンサ２５の充電が完了するまで感光体２０の表面電位が狙い値よりも低くなるので、地カブリが発生しやすい。また、コンデンサ２５の充電が完了してからもしばらくは、感光体２０の表面電位は十分ではなく、ファーストプリントに地カブリが発生することがある。この問題の対策として、印字工程がスタートしてしばらくの間、電源回路２６の出力を定常値よりも高い電圧として印加するとよい。又は、感光体２０の表面電位が安定して狙い値になるまでに、感光体２０は帯電を開始してから三周回転する必要があると経験的にわかっているので、電源回路２６の出力を開始してから感光体２０を三回転以上させて、三回以上の帯電を経た領域から現像工程をスタートさせるとよい。
【００４６】
これらの条件を盛り込んだプロセスタイムチャートを図５及び図６に示す。図５はプロセスのチャート図であり、図６は各制御項目の制御条件を示す。
【００４７】
印字工程のスタートは、電源回路２６（メインチャージャ）の出力からはじまり、ファーストプリントの地カブリ対策として、Ｌｏｗモード（通常出力値）よりも高い、Ｈｉｇｈモードの電圧が出力される。Ｌｏｗモード出力は１２ｐｐｍ印字のときに−１０８０［Ｖ］で、２０ｐｐｍ印字のときに−１１４０［Ｖ］を出力し、Ｈｉｇｈモード出力は１２ｐｐｍ、２０ｐｐｍともに−１２３５［Ｖ］を出力する。Ｈｉｇｈモード出力は、感光体２０に電気的ダメージを与えない限り高いほど望ましいが、本実施形態では電源出力の制約から−１２３５［Ｖ］に設定した。
【００４８】
このＨｉｇｈモード出力時間は、図６に示すＴ２１で規定され、１２ｐｐｍ印字では１８３５［ｍｓ］、２０ｐｐｍでは１０６０［ｍｓ］出力される。この時間は、１２ｐｐｍ及び２０ｐｐｍに共通して感光体２０が一周するのに必要な時間である。Ｔ２１が経過したら、Ｌｏｗモード（通常出力値）が出力され、１２ｐｐｍ印字では−１０８０［Ｖ］、２０ｐｐｍ印字では−１１４０［Ｖ］が出力される。
【００４９】
Ｈｉｇｈモード出力がＯＮされたのち、一定時間後に電子写真装置１０全体を駆動するメインモータの回転がＯＮされ、この時間は図６に示すＴ１で規定される。Ｔ１は１２ｐｐｍと２０ｐｐｍとに共通して３０［ｍｓ］である。これは、Ｈｉｇｈモード出力がＯＮされてもしばらくはコンデンサ２５の充電が行われるので、帯電ローラ２１に印加される電圧が小さくなるために、感光体２０の回転開始と同時に十分な帯電が行われるようにするためのマージンである。
【００５０】
本実施形態の電子写真装置１０では、負帯電トナーを用いているため、転写ローラ１４に正バイアスを印加することにより、記録用紙Ｐに感光体２０上のトナー転写を行っている。帯電工程では、負バイアスを印加するので、転写ローラ１４に正バイアスが印加されている時とそうでない時とでは、印加されている時の方が、感光体２０上の表面電位は低下する。そのため、転写の正バイアスをＯＮするタイミングと、現像を開始するタイミングとを制御する必要がある。
【００５１】
転写プラスをＯＮするタイミングは図６のＴ３により規定される。これは、電子写真装置１０のファーストプリントアウトタイムの都合で規定され、定着装置１５のウォームアップタイム等によって左右される。本実施形態では、１２ｐｐｍ印字のときに１２４４［ｍｓ］、２０ｐｐｍ印字のときに７１９［ｍｓ］と規定されている。
【００５２】
印刷用紙媒体を走行させるレジストローラの駆動ＯＮは、図６のＴ２３により規定される。本実施形態では、Ｔ２３aの数値を用いており、これは、（感光体２０の外周長さ）＋（図６におけるＴ３｛メインモータＯＮ〜転写プラスＯＮまでの時間で感光体２０が回転する距離｝）−（レジストローラから転写ローラ１４までの距離）で計算される。これにより、感光体２０に転写プラスがＯＮされた地点と、画像を転写する記録用紙Ｐの先頭とを一致させることができる。したがって、記録用紙Ｐ上で転写プラスがＯＮされる前の感光体２０の領域が存在しないことから、地カブリの無い均一な画像を得ることができる。Ｔ２３aは、１２ｐｐｍ印字のときは２２７０［ｍｓ］であり、２０ｐｐｍ印字のときは１３１１［ｍｓ］と規定される。
【００５３】
このように、帯電工程を開始してから感光体２０が一周するまでの間はＨｉｇｈモード出力とし、かつ転写プラスをＯＮにする前の感光体２０の領域が印字にかからないようにすることにより、ファーストプリントに地カブリを発生することはない。
【００５４】
また、電源回路２６の都合で、上記のようにＨｉｇｈモード出力ができない場合には、メインモータがＯＮしてから、感光体２０を三周させてからレジストローラを駆動するとファーストプリントアウトに地カブリが生じないことが経験的に確認できている。
【００５５】
本実施形態の感光体２０の外周長さは９４．１２［ｍｍ］であるため、その三倍の２８２．３６［ｍｍ］駆動させたあとに、レジストローラの駆動をＯＮすればよい。この条件を盛り込んだシーケンスは、図６のＴ２３ｂによって規定され、１２ｐｐｍ印字のときは２２７０［ｍｓ］、２０ｐｐｍ印字のときは１３１１［ｍｓ］となる。
【００５６】
印字が終了してメインモータ及びメインチャージャ出力のＯＦＦタイミングに関しては、同時停止の場合、帯電ローラ２１へ定常的に印加されていた電圧値がコンデンサ２５に充電されているため、停止した感光体２０に電気的ダメージを与えるおそれがある。そこで、メインモータＯＦＦは、メインチャージャＯＦＦよりも遅らせる必要があり、その時間は、図６におけるＴ２７によって規定される。このＴ２７は、十分にコンデンサ２５が放電する時間として１２ｐｐｍ印字では２５０［ｍｓ］、２０ｐｐｍ印字では１５０［ｍｓ］に規定されている。
【００５７】
なお、本発明は、言うまでもなく、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、帯電部材はゴムローラを用いて感光体と接触させて従動させていたが、微小な空隙を設けて感光体に非接触とさせたゴムローラを用いてもよい。また、ゴムローラの代わりに半導電性繊維を導電性平板に植毛したブラシを用いてもよいし、半導電性繊維を導電性円筒に植毛したブラシローラを用いてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、従来技術である直流定電圧を帯電部材に印加する方式と比べ、簡単な構成で感光体の表面電位を一定に保つことができるので、環境又は感光体膜厚が変化しても地カブリの発生を防ぐことができ、複数のプロセススピードにおいても電源回路の出力電圧を切り替えることで、地カブリのない良好な印字を得ることができる。また、コンデンサを挿入することにより、印字濃度ムラを防ぐことができる。更に、帯電の立ち上がり又は終了シーケンスを最適化したことで、一枚目の印字にて画像欠陥（カブリ）を生じることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る接触式帯電装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る電子写真装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】図１の接触式帯電装置における各プロセススピード毎の動作条件を示す図表である。
【図４】図１の接触式帯電装置における帯電垂下特性を示すグラフである。
【図５】図２の電子写真装置におけるプロセスタイムチャートを示すタイミング図である
【図６】図５はプロセスタイムチャート図における各制御項目の制御条件を示す図表である。
【符号の説明】
２接触式帯電装置
２０感光体
２１帯電ローラ（帯電部材）
２４抵抗器
２５コンデンサ
２６電源回路

Claims

感光体に接触する帯電部材と、
この帯電部材に接続された抵抗器と、
この抵抗器とグランドとの間に、当該抵抗器と直列に接続されるとともに当該抵抗器を介して前記帯電部材に直流定電圧を印加する電源回路と、
前記帯電部材と前記抵抗器との接続箇所とグランドとの間に、前記抵抗器及び前記電源回路と、並列に接続されたコンデンサと、
を備えた接触式帯電装置。
前記コンデンサの静電容量値が０．１［ｎＦ］〜１０００［ｎＦ］である、請求項１に記載の接触式帯電装置。
前記帯電部材と前記感光体との間の抵抗値をＲｃ［Ω］としたとき、前記抵抗器の抵抗値Ｒが、（０．０２２×Ｒｃ）≦Ｒ≦（１．７６６×Ｒｃ）
を満たす、請求項１または請求項２に記載の接触式帯電装置。
本体に対して交換可能なカートリッジを有する電子写真装置に組み込まれ、前記本体に前記抵抗器及び前記コンデンサが設けられた、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接触式帯電装置。
本体に対して交換可能なカートリッジを有する電子写真装置に組み込まれ、前記カートリッジに前記抵抗器及び前記コンデンサが設けられた、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の接触式帯電装置。
請求項１乃至５のいずれかに記載された接触式帯電装置を用い、各プロセススピードごとに前記電源回路の出力電圧を変える、電子写真印刷方法。
請求項１乃至５のいずれかに記載された接触式帯電装置を用い、各プロセススピードごとに前記抵抗器及び前記コンデンサの特性値を変える、電子写真印刷方法。
請求項１乃至５のいずれかに記載された接触式帯電装置を備えた電子写真装置に用いられる電子写真印刷方法であって、印字工程を開始する際に、前記電源回路の電圧出力よりも遅れて当該電子写真装置を駆動するモータを動作させる、電子写真印刷方法。
請求項１乃至５のいずれかに記載した接触式帯電装置を用い、印刷工程を開始する際に、印字中の電圧値よりも大きな電圧値を前記電源回路を用いて前記帯電部材に一定時間印加する、電子写真印刷方法。
請求項１乃至５のいずれかに記載した接触式帯電装置を用い、印刷工程を開始する際、固定された前記帯電部材によって帯電させつつ前記感光体を三周回転させる、電子写真印刷方法。
請求項１乃至５のいずれかに記載された接触式帯電装置を備えた電子写真装置に用いられる電子写真印刷方法であって、印字工程を終了する際に、前記電源回路の電圧出力よりも遅れて当該電子写真装置を駆動するモータを停止させる、電子写真印刷方法。