JPH04367878A - 帯電装置 - Google Patents
帯電装置Info
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- JPH04367878A JPH04367878A JP17070291A JP17070291A JPH04367878A JP H04367878 A JPH04367878 A JP H04367878A JP 17070291 A JP17070291 A JP 17070291A JP 17070291 A JP17070291 A JP 17070291A JP H04367878 A JPH04367878 A JP H04367878A
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Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は帯電装置に関する。より
詳しくは、電圧を印加した帯電部材を被帯電体面に接触
させることで被帯電体面を所定の電位に帯電処理（除電
処理も含む、以下同じ）する直接（又は接触）帯電装置
に関する。
詳しくは、電圧を印加した帯電部材を被帯電体面に接触
させることで被帯電体面を所定の電位に帯電処理（除電
処理も含む、以下同じ）する直接（又は接触）帯電装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、電子写真装置（複写機・光プリ
ンタなど）・静電記録装置等の画像形成装置に於て、感
光体・誘電体等の被帯電体としての像担持体の面を帯電
処理する手段機器としては従来より非接触式であるコロ
ナ放電装置が広く利用されている。
ンタなど）・静電記録装置等の画像形成装置に於て、感
光体・誘電体等の被帯電体としての像担持体の面を帯電
処理する手段機器としては従来より非接触式であるコロ
ナ放電装置が広く利用されている。
【０００３】コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体の
面を所定の電位に均一に帯電処理する手段として有効で
ある。しかし、高圧電源を必要とし、コロナ放電のため
好ましくないオゾンが発生するなどの問題点を有してい
る。
面を所定の電位に均一に帯電処理する手段として有効で
ある。しかし、高圧電源を必要とし、コロナ放電のため
好ましくないオゾンが発生するなどの問題点を有してい
る。
【０００４】このようなコロナ放電装置に対して前記の
ような直接帯電装置は、電源の低圧化が図れ、オゾンの
発生量が極めて少ない等の長所を有していることから、
例えば画像形成装置に於てコロナ放電装置にかえて感光
体・誘電体等の像担持体などの被帯電体面を帯電処理す
る手段装置として注目され、実用化されてきた。
ような直接帯電装置は、電源の低圧化が図れ、オゾンの
発生量が極めて少ない等の長所を有していることから、
例えば画像形成装置に於てコロナ放電装置にかえて感光
体・誘電体等の像担持体などの被帯電体面を帯電処理す
る手段装置として注目され、実用化されてきた。
【０００５】帯電部材はローラ型・ブレード型・ロッド
型・パッド型・ブラシ型など種々の形態のものとするこ
とができる。以下便宜上、被帯電体を電子写真装置の感
光体、帯電部材をローラ型のもの（帯電ローラ）として
説明する。被帯電体としての感光体の帯電部材としての
帯電ローラによる帯電は、帯電ローラに高圧を印加し、
感光体に対し接触駆動、または従動回転させることによ
って感光体に帯電を行なう。帯電のメカニズムは、帯電
ローラと感光体の接触部近傍の微少ギャップ間で空気の
絶縁破壊が生じ、これによって帯電ローラから感光体へ
の電荷の移動が起こると考えられる。
型・パッド型・ブラシ型など種々の形態のものとするこ
とができる。以下便宜上、被帯電体を電子写真装置の感
光体、帯電部材をローラ型のもの（帯電ローラ）として
説明する。被帯電体としての感光体の帯電部材としての
帯電ローラによる帯電は、帯電ローラに高圧を印加し、
感光体に対し接触駆動、または従動回転させることによ
って感光体に帯電を行なう。帯電のメカニズムは、帯電
ローラと感光体の接触部近傍の微少ギャップ間で空気の
絶縁破壊が生じ、これによって帯電ローラから感光体へ
の電荷の移動が起こると考えられる。
【０００６】感光体に接触させた帯電ローラに高圧ＤＣ
（直流）電圧を印加していくと、図６のようにある電圧
（約５５０Ｖ）から帯電を開始し、それ以降は印加電圧
と感光体の表面電位ＶＤ は比例する。そこで、この放
電開始電圧をＶｔｈとすると、帯電すべき所望の感光体
表面電位ＶＤ に放電開始電圧Ｖｔｈを加えた電圧を帯
電ローラに印加すれば、感光体表面は一様に表面電位Ｖ
Ｄ に帯電されることになる。
（直流）電圧を印加していくと、図６のようにある電圧
（約５５０Ｖ）から帯電を開始し、それ以降は印加電圧
と感光体の表面電位ＶＤ は比例する。そこで、この放
電開始電圧をＶｔｈとすると、帯電すべき所望の感光体
表面電位ＶＤ に放電開始電圧Ｖｔｈを加えた電圧を帯
電ローラに印加すれば、感光体表面は一様に表面電位Ｖ
Ｄ に帯電されることになる。
【０００７】しかし、この帯電方法では帯電ローラ上の
ゴミ、傷が電位むらとなってあらわれやすい。又、若干
のかぶりを生じる等、微視的な電位の集束性が悪いとい
った問題がある。
ゴミ、傷が電位むらとなってあらわれやすい。又、若干
のかぶりを生じる等、微視的な電位の集束性が悪いとい
った問題がある。
【０００８】このため、一般的には、感光体の表面電位
ＶＤ 相当のオフセット電圧に放電開始電圧Ｖｔｈの二
倍以上のピーク間電圧を持つＡＣ（交流）成分を重畳し
た振動電圧を帯電ローラに印加して帯電を実行させるこ
とにより、上記の問題を解決する帯電方法がとられる。 この帯電方法を以下「ＡＣ帯電法」を称する。
ＶＤ 相当のオフセット電圧に放電開始電圧Ｖｔｈの二
倍以上のピーク間電圧を持つＡＣ（交流）成分を重畳し
た振動電圧を帯電ローラに印加して帯電を実行させるこ
とにより、上記の問題を解決する帯電方法がとられる。 この帯電方法を以下「ＡＣ帯電法」を称する。
【０００９】このＡＣ帯電法に於てＡＣ成分を定電圧制
御とすると、帯電ローラの抵抗が上昇する低温低湿環境
下で十分な放電が起こる電圧に設定した場合、帯電ロー
ラの抵抗が下降する高温高湿環境下で感光体のリークが
生じる。そこでＡＣ成分を定電流制御して、様々な環境
下での帯電ローラの抵抗に応じたＡＣ電圧が印加される
ようにし、同時に感光体の表面電位ＶＤ 相当のオフセ
ット電圧を定電圧制御することにより、感光体の表面電
位ＶＤ を制御していた。
御とすると、帯電ローラの抵抗が上昇する低温低湿環境
下で十分な放電が起こる電圧に設定した場合、帯電ロー
ラの抵抗が下降する高温高湿環境下で感光体のリークが
生じる。そこでＡＣ成分を定電流制御して、様々な環境
下での帯電ローラの抵抗に応じたＡＣ電圧が印加される
ようにし、同時に感光体の表面電位ＶＤ 相当のオフセ
ット電圧を定電圧制御することにより、感光体の表面電
位ＶＤ を制御していた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＡＣ帯
電法においてＡＣ成分を定電流制御とした場合も、帯電
部材としての帯電ローラの環境特性による抵抗変化、帯
電ローラ表面の汚れによる抵抗変化、高圧印加用配線の
浮遊容量の影響等により、高圧電源の負荷としての交流
インピーダンスは変動を受け、特に交流インピーダンス
の大きくなる条件ではＡＣ電圧波形が歪みを生じやすい
。例えば図７に示すように直流オフセット電圧ＶＤ ＝
−６００Ｖに重畳されるＡＣ電圧は非対称波形となる。
電法においてＡＣ成分を定電流制御とした場合も、帯電
部材としての帯電ローラの環境特性による抵抗変化、帯
電ローラ表面の汚れによる抵抗変化、高圧印加用配線の
浮遊容量の影響等により、高圧電源の負荷としての交流
インピーダンスは変動を受け、特に交流インピーダンス
の大きくなる条件ではＡＣ電圧波形が歪みを生じやすい
。例えば図７に示すように直流オフセット電圧ＶＤ ＝
−６００Ｖに重畳されるＡＣ電圧は非対称波形となる。
【００１１】このＡＣ電圧の中間電位（この例では−５
２５Ｖ）に放電開始電圧Ｖｔｈ（約５５０Ｖ）を加えた
あるいは差し引いた電圧領域（図７中、斜線を施した領
域）では、帯電ローラと感光体間で放電が生じる。この
場合、ＡＣ電圧波形が歪んでいるので、放電の生じる領
域でのＡＣ電圧波形の＋側と−側では、その波形の形は
異なり、＋側と−側の放電量は若干異なるけれども、実
験によれば、感光体の表面電位ＶＤ はほぼＡＣ電圧の
中間電位に帯電されて−５２５Ｖとなる。
２５Ｖ）に放電開始電圧Ｖｔｈ（約５５０Ｖ）を加えた
あるいは差し引いた電圧領域（図７中、斜線を施した領
域）では、帯電ローラと感光体間で放電が生じる。この
場合、ＡＣ電圧波形が歪んでいるので、放電の生じる領
域でのＡＣ電圧波形の＋側と−側では、その波形の形は
異なり、＋側と−側の放電量は若干異なるけれども、実
験によれば、感光体の表面電位ＶＤ はほぼＡＣ電圧の
中間電位に帯電されて−５２５Ｖとなる。
【００１２】このように、ＡＣ帯電法においてはＡＣ電
圧に歪みが生じると、被帯電体としての感光体の表面電
位ＶＤ は定電圧制御されたオフセット電圧ＶＤＣに相
当する値からは大きくずれてしまい、所望の表面電位Ｖ
Ｄ に制御することが不可能となり、潜像電位の変動に
よる画像上のカブリや線幅の変動等が生じるという欠点
があった。
圧に歪みが生じると、被帯電体としての感光体の表面電
位ＶＤ は定電圧制御されたオフセット電圧ＶＤＣに相
当する値からは大きくずれてしまい、所望の表面電位Ｖ
Ｄ に制御することが不可能となり、潜像電位の変動に
よる画像上のカブリや線幅の変動等が生じるという欠点
があった。
【００１３】そこで本発明はＡＣ帯電法の帯電装置につ
いて、帯電部材の使用環境による抵抗変動等により印加
電圧波形が歪んでも、被帯電体面の表面電位を目標とな
る電位にできるようにすることを目的とする。
いて、帯電部材の使用環境による抵抗変動等により印加
電圧波形が歪んでも、被帯電体面の表面電位を目標とな
る電位にできるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、電圧を印加し
た帯電部材を被帯電体面に接触させることで被帯電体面
を帯電処理する帯電装置において、前記印加電圧は直流
電圧に交流電圧を重畳した振動電圧であり、この電圧の
ピーク電圧値に基づいて前記直流電圧を制御するように
したことを特徴とする帯電装置、である。
た帯電部材を被帯電体面に接触させることで被帯電体面
を帯電処理する帯電装置において、前記印加電圧は直流
電圧に交流電圧を重畳した振動電圧であり、この電圧の
ピーク電圧値に基づいて前記直流電圧を制御するように
したことを特徴とする帯電装置、である。
【００１５】
【作用】上記の本発明によれば、帯電部材の環境特性に
よる抵抗変化等により印加電圧波形が歪んだ場合におけ
る被帯電体の表面電位の変動を補正して被帯電体の表面
電位を目標とする表面電位に収束制御することができる
。従って例えば画像形成装置にあっては像担持体の帯電
処理を均一に精度よく行なわせて、画像上のカブリや線
幅の変動等の発生を防止することができる。
よる抵抗変化等により印加電圧波形が歪んだ場合におけ
る被帯電体の表面電位の変動を補正して被帯電体の表面
電位を目標とする表面電位に収束制御することができる
。従って例えば画像形成装置にあっては像担持体の帯電
処理を均一に精度よく行なわせて、画像上のカブリや線
幅の変動等の発生を防止することができる。
【００１６】
＜実施例１＞（図１・図２）
（１）画像形成装置例
図１は本発明の帯電装置を像担持体（被帯電体）として
の電子写真感光体の一次帯電手段として用いた複写機も
しくはプリンタの構成略図を示している。
の電子写真感光体の一次帯電手段として用いた複写機も
しくはプリンタの構成略図を示している。
【００１７】１は回転ドラム型の電子写真感光体であり
、導電性のドラム基体１２の外周面に感光層（光導電性
物質層）１１を形成してあり、矢示の時計方向に所定の
周速（プロセススピード）で回転駆動される。本例の感
光体１はＯＰＣ感光体であり、プロセススピード５０ｍ
ｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
、導電性のドラム基体１２の外周面に感光層（光導電性
物質層）１１を形成してあり、矢示の時計方向に所定の
周速（プロセススピード）で回転駆動される。本例の感
光体１はＯＰＣ感光体であり、プロセススピード５０ｍ
ｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
【００１８】２は感光体１の表面に所定の圧力で加圧接
触させた帯電部材としての帯電ローラである。この帯電
ローラとしては導電性の弾性体が用いられる。本例では
芯金棒２１の外周にカーボン系の導電性を分散させたウ
レタンゴム層２２を形成し、そのゴム層の表面層をナイ
ロン系の抵抗体層（例えばＮ−メトキシメチル化ナイロ
ン等の塗布層）２３で被覆したものである。ゴム層２２
の抵抗値は１０５ Ωｃｍ以下、抵抗層２３の抵抗値は
１０８ 〜１０１２Ωｃｍが望ましい。帯電ローラ２は
感光体１に圧接して所定のニップ部２４を形成しながら
、本例の場合は感光体１の回転駆動に伴なって順方向に
従動回転する。
触させた帯電部材としての帯電ローラである。この帯電
ローラとしては導電性の弾性体が用いられる。本例では
芯金棒２１の外周にカーボン系の導電性を分散させたウ
レタンゴム層２２を形成し、そのゴム層の表面層をナイ
ロン系の抵抗体層（例えばＮ−メトキシメチル化ナイロ
ン等の塗布層）２３で被覆したものである。ゴム層２２
の抵抗値は１０５ Ωｃｍ以下、抵抗層２３の抵抗値は
１０８ 〜１０１２Ωｃｍが望ましい。帯電ローラ２は
感光体１に圧接して所定のニップ部２４を形成しながら
、本例の場合は感光体１の回転駆動に伴なって順方向に
従動回転する。
【００１９】３は帯電ローラ２に電圧を供給する電源で
ある。ＡＣ正弦波に、該ＡＣ正弦波のピーク電位に基づ
き制御された直流オフセット電圧ＶＤＣを重畳した振動
電圧を供給する。この電圧制御については次の（２）項
で詳述する。
ある。ＡＣ正弦波に、該ＡＣ正弦波のピーク電位に基づ
き制御された直流オフセット電圧ＶＤＣを重畳した振動
電圧を供給する。この電圧制御については次の（２）項
で詳述する。
【００２０】上記帯電ローラ２で直接帯電された回転感
光体１の表面は次に投影光学系・レーザー・ＬＥＤ・液
晶アレイ等の露光手段４により像露光Ｌが行なわれ、感
光体面に露光像に対応した静電潜像が形成される。像露
光Ｌは画像記録部に光が当るイメージ露光が再現性・安
定性に秀れている。その結果、静電潜像の現像は反転現
象となり、感光体面に形成された静電潜像は現像器５に
よって（−）極性のトナーで反転現像される。
光体１の表面は次に投影光学系・レーザー・ＬＥＤ・液
晶アレイ等の露光手段４により像露光Ｌが行なわれ、感
光体面に露光像に対応した静電潜像が形成される。像露
光Ｌは画像記録部に光が当るイメージ露光が再現性・安
定性に秀れている。その結果、静電潜像の現像は反転現
象となり、感光体面に形成された静電潜像は現像器５に
よって（−）極性のトナーで反転現像される。
【００２１】上記反転現像された感光体面の現像像は転
写ローラ６により転写材Ｐに転写され、定着器８により
転写材Ｐに定着される。一方、感光体は転写残りのトナ
ーがクリーナ７で回収されて次の画像形成に供される。
写ローラ６により転写材Ｐに転写され、定着器８により
転写材Ｐに定着される。一方、感光体は転写残りのトナ
ーがクリーナ７で回収されて次の画像形成に供される。
【００２２】（２）電圧制御
帯電ローラ２に印加する振動電圧は、ＡＣ成分を定電流
制御し、印加電圧のピーク電位を検出し、その値に基づ
き制御された直流オフセット電圧ＶＤＣを重畳する。
制御し、印加電圧のピーク電位を検出し、その値に基づ
き制御された直流オフセット電圧ＶＤＣを重畳する。
【００２３】帯電ローラ２の表面のナイロン系の抵抗層
２３は、温度、湿度によって抵抗値が変化するため、帯
電特性が変化する。特に低温低湿環境下では帯電が行な
われにくく、ＡＣ電流が小さいと砂地と呼ばれる微少な
帯電不良が発生する。
２３は、温度、湿度によって抵抗値が変化するため、帯
電特性が変化する。特に低温低湿環境下では帯電が行な
われにくく、ＡＣ電流が小さいと砂地と呼ばれる微少な
帯電不良が発生する。
【００２４】本実施例では、１５℃、１０％Ｒ．Ｈ．の
低温低湿環境下で実験を行なったところ、帯電不良とし
ての砂地は約２．４ｋＶＰ−Ｐ のピーク間電圧を有す
るＡＣ電圧を印加することによって除去できた。このと
きのＡＣ電流値は４３０μＡであった。本実施例では帯
電ローラ２の抵抗値変化分を考慮に入れてＡＣ成分を４
８０μＡで定電流制御をすることにする。
低温低湿環境下で実験を行なったところ、帯電不良とし
ての砂地は約２．４ｋＶＰ−Ｐ のピーク間電圧を有す
るＡＣ電圧を印加することによって除去できた。このと
きのＡＣ電流値は４３０μＡであった。本実施例では帯
電ローラ２の抵抗値変化分を考慮に入れてＡＣ成分を４
８０μＡで定電流制御をすることにする。
【００２５】次に、直流オフセット電圧ＶＤＯを制御す
るための手順を説明する。まず、目標とする帯電電圧Ｖ
ＤＯに相当する直流オフセット電圧ＶＤＣ（＝ＶＤＯ）
に、４８０μＡの定電流ＡＣ電圧を重畳した重畳電圧を
帯電ローラ２に印加する。この際、印加電圧の＋側ピー
ク電位Ｖ＋ 、−側ピーク電位Ｖ− を検出し、
るための手順を説明する。まず、目標とする帯電電圧Ｖ
ＤＯに相当する直流オフセット電圧ＶＤＣ（＝ＶＤＯ）
に、４８０μＡの定電流ＡＣ電圧を重畳した重畳電圧を
帯電ローラ２に印加する。この際、印加電圧の＋側ピー
ク電位Ｖ＋ 、−側ピーク電位Ｖ− を検出し、
【００
２６】
２６】
【数１】
を求める。このとき感光体１の表面はほぼ中間電位Ｖｍ
ｉｄ に帯電されている。
ｉｄ に帯電されている。
【００２７】つづいて、中間電位Ｖｍｉｄ と目標とす
る帯電電圧ＶＤＯとの差Ｖｍｉｄ −ＶＤｏを直流オフ
セット電圧ＶＤＣから減じた電圧、 ＶＤＣ′＝ＶＤＣ−（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）＝
ＶＤＯ−Ｖｍｉｄ ＋ＶＤＯ＝２ＶＤｏ−Ｖｍｉｄ を
新たな直流オフセット電圧として印加する。これにより
、印加電圧の＋側および−側のピーク電位は新らたに
Ｖ＋ ′＝Ｖ＋ −（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）、Ｖ
− ′＝Ｖ− −（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）となり、この
ときの中間電位Ｖｍｉｄ ′は、
る帯電電圧ＶＤＯとの差Ｖｍｉｄ −ＶＤｏを直流オフ
セット電圧ＶＤＣから減じた電圧、 ＶＤＣ′＝ＶＤＣ−（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）＝
ＶＤＯ−Ｖｍｉｄ ＋ＶＤＯ＝２ＶＤｏ−Ｖｍｉｄ を
新たな直流オフセット電圧として印加する。これにより
、印加電圧の＋側および−側のピーク電位は新らたに
Ｖ＋ ′＝Ｖ＋ −（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）、Ｖ
− ′＝Ｖ− −（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）となり、この
ときの中間電位Ｖｍｉｄ ′は、
【００２８】
【数２】
となるから、感光体１の表面電位ＶＤ は目標とする帯
電電圧ＶＤＯに集束させることができる。
電電圧ＶＤＯに集束させることができる。
【００２９】直流オフセット電位ＶＤＣの制御は、検出
された＋側のピーク電位Ｖ＋ 、−側のピーク電位Ｖ−
からマイクロコンピュータを用いた演算で中間電位Ｖ
ｍｉｄ を求め、高圧電源回路にフィードバックをかけ
るようにしてもよいし、高圧電源回路を帯電電圧波形の
中間電位Ｖｍｉｄ が目標とする帯電電位に等しくなる
ようなフィードバックの回路構成とするようにしてもよ
い。
された＋側のピーク電位Ｖ＋ 、−側のピーク電位Ｖ−
からマイクロコンピュータを用いた演算で中間電位Ｖ
ｍｉｄ を求め、高圧電源回路にフィードバックをかけ
るようにしてもよいし、高圧電源回路を帯電電圧波形の
中間電位Ｖｍｉｄ が目標とする帯電電位に等しくなる
ようなフィードバックの回路構成とするようにしてもよ
い。
【００３０】（３）画像出力例
前述図１のプリンタについて帯電ローラ２に対する印加
振動電圧を上記のように直流オフセット電圧ＶＤＣを制
御して実際に画像を出力した例を示す。
振動電圧を上記のように直流オフセット電圧ＶＤＣを制
御して実際に画像を出力した例を示す。
【００３１】プロセススピードを５０ｍｍ／ｓｅｃ、帯
電波形は正弦波で４００Ｈｚ、帯電ローラの径１２ｍｍ
のプリンタで、低温低湿環境で画像評価を行なった。帯
電ローラ２は低温低湿環境に１ケ月以上放置し十分冷却
乾燥したのち、５０００枚以上プリントを行ない、トナ
ー等で表面の汚れたものを用いた。
電波形は正弦波で４００Ｈｚ、帯電ローラの径１２ｍｍ
のプリンタで、低温低湿環境で画像評価を行なった。帯
電ローラ２は低温低湿環境に１ケ月以上放置し十分冷却
乾燥したのち、５０００枚以上プリントを行ない、トナ
ー等で表面の汚れたものを用いた。
【００３２】まず、目標とする帯電電圧ＶＤＯ＝−６０
０Ｖに相当する直流オフセット電圧ＶＤＣ（＝ＶＤＯ）
に、４８０μＡの定電流ＡＣ電圧を重畳した電圧を帯電
ローラ２に印加すると、ＡＣ電圧波形は図２（ａ）に示
すように歪み、このとき Ｖ＋ ＝＋７００Ｖ、 Ｖ− ＝−１７００Ｖ となり、中間電位Ｖｍｉｄ はＶｍｉｄ ＝−５００Ｖ
となった。
０Ｖに相当する直流オフセット電圧ＶＤＣ（＝ＶＤＯ）
に、４８０μＡの定電流ＡＣ電圧を重畳した電圧を帯電
ローラ２に印加すると、ＡＣ電圧波形は図２（ａ）に示
すように歪み、このとき Ｖ＋ ＝＋７００Ｖ、 Ｖ− ＝−１７００Ｖ となり、中間電位Ｖｍｉｄ はＶｍｉｄ ＝−５００Ｖ
となった。
【００３３】つづいて、中間電位Ｖｍｉｄ ＝−５００
Ｖと目標とする帯電電圧ＶＤＯ＝−６００Ｖとの差Ｖｍ
ｉｄ −ＶＤＯ＝１００Ｖを直流オフセット電圧ＶＤＣ
＝−６００Ｖから減じた電圧、 ＶＤＣ′＝−６００−１００＝−７００Ｖを新たな直流
オフセット電圧として印加すると、図２（ｂ）に示すよ
うになった。これにより、帯電ローラ２に印加する重畳
電圧の＋側および−側のピーク電位は新らたに、 Ｖ＋ ＝７００−１００＝６００Ｖ、 Ｖ− ＝−１７００−１００＝−１８００Ｖとなり、中
間電位も新らたに Ｖｍｉｄ ′＝−６００Ｖ となった。
Ｖと目標とする帯電電圧ＶＤＯ＝−６００Ｖとの差Ｖｍ
ｉｄ −ＶＤＯ＝１００Ｖを直流オフセット電圧ＶＤＣ
＝−６００Ｖから減じた電圧、 ＶＤＣ′＝−６００−１００＝−７００Ｖを新たな直流
オフセット電圧として印加すると、図２（ｂ）に示すよ
うになった。これにより、帯電ローラ２に印加する重畳
電圧の＋側および−側のピーク電位は新らたに、 Ｖ＋ ＝７００−１００＝６００Ｖ、 Ｖ− ＝−１７００−１００＝−１８００Ｖとなり、中
間電位も新らたに Ｖｍｉｄ ′＝−６００Ｖ となった。
【００３４】このとき、感光体の表面電位ＶＤ は、ほ
ぼ中間電位Ｖｍｉｄ ′に等しく、目標とする帯電電圧
−６００Ｖで安定しており、画像上カブリや線幅の変動
等が生じなかった。
ぼ中間電位Ｖｍｉｄ ′に等しく、目標とする帯電電圧
−６００Ｖで安定しており、画像上カブリや線幅の変動
等が生じなかった。
【００３５】帯電ローラ２と感光体１間で放電の起こる
電圧領域、すなわちＡＣ電圧の中間電位に放電開始電圧
Ｖｔｈ（約５５０Ｖ）を加えたあるいは差し引いた電圧
領域が大きければ大きいほど、十分な放電が起こるため
、ＡＣ電圧波形が多少歪んでも感光体の表面電位ＶＤ
が中間電位Ｖｍｉｄ に正確に収束する。
電圧領域、すなわちＡＣ電圧の中間電位に放電開始電圧
Ｖｔｈ（約５５０Ｖ）を加えたあるいは差し引いた電圧
領域が大きければ大きいほど、十分な放電が起こるため
、ＡＣ電圧波形が多少歪んでも感光体の表面電位ＶＤ
が中間電位Ｖｍｉｄ に正確に収束する。
【００３６】本実施例で用いた複写機もしくはプリンタ
により実験したところ、ＡＣ電流値が４８０μＡから５
５０μＡの範囲では、感光体の表面電位ＶＤ とＡＣ電
圧の中間電位Ｖｍｉｄ との差は±２０Ｖ以内であり、
ＡＣ電流値が６００μＡ以上では±１０Ｖ以内となる。 また、ＡＣ電流値が９００μＡを超えると高温高湿環境
下で感光体のリークが生じた。従って、ＡＣ電流値は４
８０μＡ以上、９００μＡ以下とするのが良い。
により実験したところ、ＡＣ電流値が４８０μＡから５
５０μＡの範囲では、感光体の表面電位ＶＤ とＡＣ電
圧の中間電位Ｖｍｉｄ との差は±２０Ｖ以内であり、
ＡＣ電流値が６００μＡ以上では±１０Ｖ以内となる。 また、ＡＣ電流値が９００μＡを超えると高温高湿環境
下で感光体のリークが生じた。従って、ＡＣ電流値は４
８０μＡ以上、９００μＡ以下とするのが良い。
【００３７】本実施例ではＡＣで電圧波形を正弦波とし
たが、矩形波、三角波、のこぎり波等であってもよい。 またＡＣ電圧は例えばＤＣ電源を周期的にオン、オフす
ることによって形成された矩形波電圧であってもよい。 このように交流電圧は周期的にその電圧値が変化するよ
うな電圧である。
たが、矩形波、三角波、のこぎり波等であってもよい。 またＡＣ電圧は例えばＤＣ電源を周期的にオン、オフす
ることによって形成された矩形波電圧であってもよい。 このように交流電圧は周期的にその電圧値が変化するよ
うな電圧である。
【００３８】＜実施例２＞（図３・図４）本実施例では
、帯電ローラ２に印加電圧の中間電位Ｖｍｉｄ と、目
標とする帯電電圧ＶＤＯとの差、Ｖｍｉｄ −ＶＤＯの
大きさに応じて、直流オフセット電圧ＶＤＣの補正量を
切り換える。これによりＡＣ電圧の歪み量の大きな場合
にも、感光体１の表面電位ＶＤ を目標とする帯電電圧
ＶＤＯに精度よく収束させることができる。
、帯電ローラ２に印加電圧の中間電位Ｖｍｉｄ と、目
標とする帯電電圧ＶＤＯとの差、Ｖｍｉｄ −ＶＤＯの
大きさに応じて、直流オフセット電圧ＶＤＣの補正量を
切り換える。これによりＡＣ電圧の歪み量の大きな場合
にも、感光体１の表面電位ＶＤ を目標とする帯電電圧
ＶＤＯに精度よく収束させることができる。
【００３９】図３に、実施例１で用いたと同じ複写機ま
たはプリンタについて、ＡＣ電圧の歪み量の大きい場合
の帯電ローラ印加電圧波形を示す。目標とする帯電電圧
ＶＤＯ＝−６００Ｖに正弦波のＡＣ電圧を重畳したとき
、−側でＡＣ波形が大きく歪んだ場合を示している。＋
側のピーク電位Ｖ＋ ，−側のピーク電位Ｖ− はＶ＋
＝＋６００Ｖ、 Ｖ− ＝−１５００Ｖ であるから、中間電位Ｖｍｉｄ はＶｍｉｄ ＝−４５
０Ｖとなるが、感光体１の表面電位ＶＤ は中間電位Ｖ
ｍｉｄ に等しくはならずに ＶＤ ＝−５００Ｖ となった。
たはプリンタについて、ＡＣ電圧の歪み量の大きい場合
の帯電ローラ印加電圧波形を示す。目標とする帯電電圧
ＶＤＯ＝−６００Ｖに正弦波のＡＣ電圧を重畳したとき
、−側でＡＣ波形が大きく歪んだ場合を示している。＋
側のピーク電位Ｖ＋ ，−側のピーク電位Ｖ− はＶ＋
＝＋６００Ｖ、 Ｖ− ＝−１５００Ｖ であるから、中間電位Ｖｍｉｄ はＶｍｉｄ ＝−４５
０Ｖとなるが、感光体１の表面電位ＶＤ は中間電位Ｖ
ｍｉｄ に等しくはならずに ＶＤ ＝−５００Ｖ となった。
【００４０】これはＡＣ電圧の中間電位Ｖｍｉｄ に放
電開始電圧Ｖｔｈ（約５５０Ｖ）を加えたあるいは差し
引いた電圧領域（図３中、斜線を施した領域）では、帯
電ローラ２と感光体１間で放電が生じるが、ＡＣ電圧波
形が大きく歪んでいるので、−側で帯電ローラ２と感光
体１間の電位差が大きくなる期間が＋側より長いため−
側でより多くの放電が起こり、感光体１の表面電位ＶＤ
が中間電位Ｖｍｉｄ より低くなったと考えられる。
電開始電圧Ｖｔｈ（約５５０Ｖ）を加えたあるいは差し
引いた電圧領域（図３中、斜線を施した領域）では、帯
電ローラ２と感光体１間で放電が生じるが、ＡＣ電圧波
形が大きく歪んでいるので、−側で帯電ローラ２と感光
体１間の電位差が大きくなる期間が＋側より長いため−
側でより多くの放電が起こり、感光体１の表面電位ＶＤ
が中間電位Ｖｍｉｄ より低くなったと考えられる。
【００４１】図４に目標とする帯電電位ＶＤＯ＝−６０
０ＶにＡＣ電圧を重畳した電圧を帯電ローラ２に印加し
たときの、Ｖｍｉｄ −ＶＤＯと感光体１の表面電位Ｖ
Ｄ を測定した結果を示す。この表面電位ＶＤ をＶＤ
＝ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤｏ）とする。また図４には同
時に感光体１の表面電位ＶＤ がＡＣ電圧の中間電位Ｖ
ｍｉｄ と等しくなるとしたときのＶｍｉｄ −ＶＤＯ
とＶＤ の関係をＶＤ ＝Ｖｍｉｄ の直線で示した。
０ＶにＡＣ電圧を重畳した電圧を帯電ローラ２に印加し
たときの、Ｖｍｉｄ −ＶＤＯと感光体１の表面電位Ｖ
Ｄ を測定した結果を示す。この表面電位ＶＤ をＶＤ
＝ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤｏ）とする。また図４には同
時に感光体１の表面電位ＶＤ がＡＣ電圧の中間電位Ｖ
ｍｉｄ と等しくなるとしたときのＶｍｉｄ −ＶＤＯ
とＶＤ の関係をＶＤ ＝Ｖｍｉｄ の直線で示した。
【００４２】次に、ＶＤ ＝ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）
を用い、Ｖｍｉｄ −ＶＤＯの大きさに応じて直流オフ
セット電圧ＶＤＣの補正量を切り換える手順を説明する
。
を用い、Ｖｍｉｄ −ＶＤＯの大きさに応じて直流オフ
セット電圧ＶＤＣの補正量を切り換える手順を説明する
。
【００４３】まず、目標とする帯電電圧ＶＤＯに相当す
る直流オフセット電圧ＶＤＣ（＝ＶＤＯ）に、定電流Ａ
Ｃ電圧を重畳した電圧を帯電ローラ２に印加する。この
際、印加電圧の＋側と−側のピーク電圧Ｖ＋ 、Ｖ−
を検出し、中間電位Ｖｍｉｄ を求める。
る直流オフセット電圧ＶＤＣ（＝ＶＤＯ）に、定電流Ａ
Ｃ電圧を重畳した電圧を帯電ローラ２に印加する。この
際、印加電圧の＋側と−側のピーク電圧Ｖ＋ 、Ｖ−
を検出し、中間電位Ｖｍｉｄ を求める。
【００４４】つづいて、中間電位Ｖｍｉｄ と目標とす
る帯電電圧ＶＤＯとの差Ｖｍｉｄ −ＶＤｏを求め、Ｖ
Ｄ ＝ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）を用い、感光体１の表
面電位ＶＤ を推定する。この推定された感光体１の表
面電位ＶＤ ＝ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤｏ）と、目標とす
る帯電電位ＶＤＯとの差ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）−Ｖ
ＤＯを、直流オフセット電圧ＶＤＣから減じた電圧、 ＶＤＣ′＝ＶＤＣ−（ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）−ＶＤ
Ｏ）＝ＶＤＯ−ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）＋ＶＤＯ＝２
ＶＤＯ−ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）を新らたな直流オフ
セット電圧として印加する。
る帯電電圧ＶＤＯとの差Ｖｍｉｄ −ＶＤｏを求め、Ｖ
Ｄ ＝ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）を用い、感光体１の表
面電位ＶＤ を推定する。この推定された感光体１の表
面電位ＶＤ ＝ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤｏ）と、目標とす
る帯電電位ＶＤＯとの差ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）−Ｖ
ＤＯを、直流オフセット電圧ＶＤＣから減じた電圧、 ＶＤＣ′＝ＶＤＣ−（ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）−ＶＤ
Ｏ）＝ＶＤＯ−ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）＋ＶＤＯ＝２
ＶＤＯ−ｆ（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）を新らたな直流オフ
セット電圧として印加する。
【００４５】以上により、感光体１の表面電位を目標と
する帯電電圧ＶＤＯに精度良く収束させることができる
。
する帯電電圧ＶＤＯに精度良く収束させることができる
。
【００４６】なお、本実施例ではＶｍｉｄ −ＶＤＯの
大きさにより感光体表面電位ＶＤ を推定する関数をｆ
（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）１つにみとしたが、ＡＣ電圧の
振幅が小さいほどＡＣ電圧波形の歪みによる帯電電位の
変化量が大きいことなどを考慮し、数種類用いるように
してもよい。
大きさにより感光体表面電位ＶＤ を推定する関数をｆ
（Ｖｍｉｄ −ＶＤＯ）１つにみとしたが、ＡＣ電圧の
振幅が小さいほどＡＣ電圧波形の歪みによる帯電電位の
変化量が大きいことなどを考慮し、数種類用いるように
してもよい。
【００４７】＜実施例３＞（図５）
本実施例は、図５に示すように接触帯電部材としてブレ
ード状部材２Ａ（帯電ブレード）を用いた帯電装置であ
る。この帯電ブレード２Ａは、電源３に接続された電極
板２１Ａと、体積抵抗値１０２ Ω・ｃｍのウレタンゴ
ムからなる２ｍｍ厚の導電層２２Ａと、帯電を均一にす
るために導電層２２Ａに３０μｍ の厚さに塗布した、
体積抵抗値１０９ Ω・ｃｍのＮ−メトキシメチル化ナ
イロンの中抵抗層２３Ａの層構成からなり、感光ドラム
１との間の空隙が該感光ドラム面の移動方向（矢印）に
沿って漸増するように取付ける。
ード状部材２Ａ（帯電ブレード）を用いた帯電装置であ
る。この帯電ブレード２Ａは、電源３に接続された電極
板２１Ａと、体積抵抗値１０２ Ω・ｃｍのウレタンゴ
ムからなる２ｍｍ厚の導電層２２Ａと、帯電を均一にす
るために導電層２２Ａに３０μｍ の厚さに塗布した、
体積抵抗値１０９ Ω・ｃｍのＮ−メトキシメチル化ナ
イロンの中抵抗層２３Ａの層構成からなり、感光ドラム
１との間の空隙が該感光ドラム面の移動方向（矢印）に
沿って漸増するように取付ける。
【００４８】電源３より直流オフセット電圧に交流電圧
を重畳した振動電圧を、帯電ブレード２Ａの電極板２１
Ａに印加して感光ドラム１を帯電する。この場合、直流
オフセット電圧ＶＤＣの制御は前記実施例１あるいは前
記実施例２で示した方式を用いればよい。
を重畳した振動電圧を、帯電ブレード２Ａの電極板２１
Ａに印加して感光ドラム１を帯電する。この場合、直流
オフセット電圧ＶＤＣの制御は前記実施例１あるいは前
記実施例２で示した方式を用いればよい。
【００４９】帯電部材として帯電ブレード２Ａは、構成
が簡単・小型で低コストであることから、近年注目され
ている。また帯電ローラに比べ図５中にＡで示した部分
にトナーや紙粉などが堆積しやすく、抵抗値の変動が大
きかったが、本実施例によれば、印加電圧の直流オフセ
ット電圧ＶＤＣを制御することにより、上記抵抗変動に
よるＡＣ波形の歪みに起因した感光ドラム１の帯電電位
の変動を補正することができ有効である。
が簡単・小型で低コストであることから、近年注目され
ている。また帯電ローラに比べ図５中にＡで示した部分
にトナーや紙粉などが堆積しやすく、抵抗値の変動が大
きかったが、本実施例によれば、印加電圧の直流オフセ
ット電圧ＶＤＣを制御することにより、上記抵抗変動に
よるＡＣ波形の歪みに起因した感光ドラム１の帯電電位
の変動を補正することができ有効である。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ａ
Ｃ帯電法の帯電装置について、帯電部材の使用環境によ
る抵抗変動等により印加電圧波形が歪んでも、被帯電体
面の表面電位を目標となる電位にすることが可能となり
、画像形成装置にあっては像担持体の帯電処理を均一に
精度よく行なわせて、画像上のカブリや線幅の変動等の
発生を防止することができる効果がある。
Ｃ帯電法の帯電装置について、帯電部材の使用環境によ
る抵抗変動等により印加電圧波形が歪んでも、被帯電体
面の表面電位を目標となる電位にすることが可能となり
、画像形成装置にあっては像担持体の帯電処理を均一に
精度よく行なわせて、画像上のカブリや線幅の変動等の
発生を防止することができる効果がある。
【図１】 本発明の帯電装置を用いた画像形成装置の
一例の構成略図。
一例の構成略図。
【図２】 （ａ）・（ｂ）は第１実施例装置の作用説
明図
明図
【図３】 第２実施例装置の作用説明図
【図４】
第２実施例装置の特性図
第２実施例装置の特性図
【図５】 第３実施例装置の構成略図
【図６】 Ｄ
Ｃ（直流）帯電特性図
Ｃ（直流）帯電特性図
【図７】 従来の帯電ローラの印加電圧と感光体の表
面電位を示す図
面電位を示す図
１ 感光体（被帯電体）
２ 帯電ローラ（帯電部材）
２Ａ 帯電ブレード（帯電部材）
３ 電源
Claims (1)
- 【請求項１】 電圧を印加した帯電部材を被帯電体面
に接触させることで被帯電体面を帯電処理する帯電装置
において、前記印加電圧は直流電圧に交流電圧を重畳し
た振動電圧であり、この電圧のピーク電圧値に基づいて
前記直流電圧を制御するようにしたことを特徴とする帯
電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17070291A JP2814778B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 帯電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17070291A JP2814778B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 帯電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367878A true JPH04367878A (ja) | 1992-12-21 |
| JP2814778B2 JP2814778B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=15909816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17070291A Expired - Fee Related JP2814778B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 帯電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814778B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020170126A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | 株式会社リコー | 帯電装置、及び、画像形成装置 |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP17070291A patent/JP2814778B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020170126A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | 株式会社リコー | 帯電装置、及び、画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2814778B2 (ja) | 1998-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |