JPH0486681A - 帯電装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （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に接
触させて被帯電体面の帯電（除電も含む）を行なう接触
帯電型の帯電装置に関する。

（従来の技術） 例えば、電子写真装置（レーザービームプリンタ・複写
機・画像表示装置等）、静電記録装置などの画像形成装
置や、静電吸着搬送装置などにおいて、感光体・誘電体
等の像担持体、静電吸着用の誘電体ベルトなどの被帯電
体面を帯電処理する手段機器としてはコロナ帯電器を利
用するのが従来−船釣であった。

コロナ帯電器は細いワイヤ電極に高電圧を印加してシー
ルド電極との間でコロナ放電を発生させ、放電開口から
出るコロナ放電に被帯電体面を曝すことにより被帯電体
面を帯電する非接触型の帯電装置である。

コロナ帯電器は感光体等の被帯電体面を所定の極性・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
、高価な高圧トランス（例えば６〜８ＫＶ）を必要とす
る、高圧に対する絶縁対処構成が大間りになる、電力効
率か悪い、コロナ放電により好ましくないオゾン等のコ
ロナ放電生成ガス（以下、オゾンと称す）が比較的多く
発生する、その対処構成か大間りになる等の問題点を存
している。

このようなコロナ帯電器に対して、前記したように、電
圧を印加した帯電部材（接触電極）を被帯電体に接触さ
せて被帯電体面の帯電を行なう接触帯電型の帯電装置が
あり、これは電源の低圧化が図れる、オゾンの発生量が
少ない、低コスト化できる等の利点を有することから、
近年は、例えば画像形成装置において感光体・誘電体等
の像担持体面を帯電処理するための、コロナ帯電器に代
わる帯電手段機器として注目され実用化されている。

第１１図にローラ型の帯電部材を用いたこの種の帯電装
置の概略構成を示した。

２は被帯電体であり、本例は矢印の時計方向に所定の周
速度（プロセススど一ト）をもって回転駆動されるドラ
ム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）とす
る。

該感光トラム２は、アルミニウム等の導電材製のドラム
基体（基層）２ｂ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（ＯＰＣ）２ａとを基本構成
層としてなる。

１はローラ型の帯電部材（以下、帯電ローラと記す）で
あり、本例は芯金ＩＣの外周に導電性ゴムローラ部１ｂ
を金型成形等で同心一体に形成し、更にその表面に高抵
抗層１ａを被覆したもので、感光ドラム２の外面にほぼ
並行させて所定の押圧力をもって接触させた状態に保た
せである。

帯電ローラ１は回転駆動させてもよいし、感光ドラム２
の回転に従動回転させてもよい。

２０は帯電ローラ１に対する電圧印加電源であり、感光
ドラム２の回転駆動状態において帯電ローラ１に対して
電源２０から所定の電圧が印加されることで回転感光ド
ラム２の周面（感光体２ａの面）が所定の極性・電位に
帯電処理される。

帯電ローラ１の表面に設けた高抵抗層１ａは感光トラム
２の表面にピンホールが生じた場合、この部分に帯電電
流が集中すると他の部分が帯電しないため、これを防止
する目的で設けたもので、ここではエピクロルヒドリン
ゴムを用いている。

帯電のメカニズムは、 ■、帯電部材としての帯電ローラ１と被帯電体としての
感光ドラム２との接触部Ｎにおける電荷の直接注入作用
と、 ■、該接接触部近傍微小ギャップ間で空気の絶縁破壊が
生じることによる放電に伴なう帯電ローラ１から感光ド
ラム２への電荷移動、によるものと考えられる。

感光ドラム２に接触させた帯電ローラ１にプラス又はマ
イナスの直流（ＤＣ）電圧な印加してその印加ＤＣ電圧
を大きくしていくと、第１２図のグラフのように成る電
圧値Ｖ７Ｈ１本例では約５５０Ｖから感光トラム２の帯
電が開始され、それ以降は印加ＤＣ電圧と、帯電による
感光ドラム２の表面電位オフセット電位Ｖ。

は比例する。

従って、被帯電体２面を所望の電位Ｖ。に帯電処理する
場合はその所望の電位ＶＤに被帯電体の帯電開始電圧Ｖ
７Ｈを加えた電圧を印加すれば被帯電体は電位ＶＤに帯
電されることになる。

上記のように帯電部材１にプラス又はマイナスの直流電
圧のみを印加して被帯電体２面の帯電を行なうものを以
下、ＤＣ帯電方式と記す。

しかし、ＤＣ帯電方式の場合は帯電部材１面に付着した
ゴミや汚れ、帯電部材１面の傷等が被帯電体２の帯電処
理面の電位むらとなってあられれやすい。

又、微視的な電位の収束性が悪いことで被帯電体２が本
例のように画像形成装置における感光体等の像担持体で
あるときは形成画像に若干のかぶりを生じる等の問題が
ある。

この問題を解決する手段として、帯電部材１に対する印
加電圧を、ＶＤ相当のオフセット電圧（直流）に、被帯
電体２の帯電開始電圧Ｖ７Ｈの二倍以上のピーク間電圧
ｖＰｐを持つ振動電圧（交互電圧・交番電圧・脈流電圧
：正弦波・矩形波・三角波など時間とともに電圧値が周
期的に変化する電圧、以下、交流（ＡＣ）電圧或いは交
流（ＡＣ）成分と記す）を重畳した電圧を印加して帯電
処理する方法かある。以下、これをＡＣ帯電方式と記す
。

即ち、第１３図例のように、ＤＣ成分（＝ＶＤ）にＡＣ
成分を重畳した電圧を帯電部材１に印加して被帯電体２
面を帯電処理することによって、被帯電体表面電位は振
動するが、その平均値は■。にあるため、ＡＣ成分の周
波数ｆをある程度以上に大きくすることでその電位振動
に起因する帯電むらは実質的になくすることができ、画
像形成装置においてはその帯電むらに起因する出力画像
上での所謂サイクルマークの出現をなくすることができ
る。

従って、環境変動や耐久性等を考え合わせると、画像形
成装置にあっては感光体等の像担持体に対する接触型の
帯電手段としては、ＤＣ帯電方式よりも、ＡＣ帯電方式
の方が帯電電位の安定性、画像の安定性に優れている。

接触型の帯電装置の帯電メカニズムは前述したように、
被帯電体２と帯電部材１との接触部に於ける電荷の直接
注入と、被帯電体２と帯電部材１との間の微小ギャップ
に於る放電であるが、被帯電体２と帯電部材１との電位
差か十分に大きい場合は後者の放電による帯電が支配的
になる。ＡＣ帯電方式では大きなＡＣ電圧を印加するた
め、被帯電体２と帯電部材１の電位差は大きく保たれ、
電荷の直接注入による帯電は無視できると考えられる。

帯電部材１はＤＣ帯電方式であれ、ＡＣ帯電方式であれ
、上記例のローラ型に限らず、プレード型、パッド型、
ロッド型、ブロック型、ベルト型、ブラシ型等の任意の
形状形態のものとすることかてきる。

接触型の帯電装置は、コロナ帯電器に比べれば発生する
オゾンの総量は少ないのであるが、オゾンの発生位置が
被帯電体と帯電部材の間の微小キャップであるため、少
量のオゾン量でも被帯電体面に容易に付着・作用して被
帯電体表面か低抵抗化しやすい。

被帯電体が画像形成装置の前述のような感光体（像担持
体）である場合７についていえば、電荷保持能が全体的
に或いは局部的に悪化して所謂画像流れを引き起こす可
能性がある。

帯電部材にＤＣ成分だけの電圧を印加して帯電を行なう
ＤＣ帯電方式の場合は放電量は感光体に電位ＶＤを与え
るだけの最小限でよいが、ＡＣ帯電方式のようにＡＣ成
分を重畳すると、これに加えて感光体表面電位をＶ。に
集束させるための余分な放電が起きる。従フて、ＡＣ成
分の重畳は画像流れに対しては悪い影響を与えることに
なる。

接触型の帯電装置では電圧を印加した接触部材と、被帯
電体の背面側の導電体層間には電界が発生して電気的な
力が生じる。

ＡＣ帯電方式のように印加電圧にＡＣ電圧成分を含む場
合はその電気的な力がＡＣ電圧成分の電圧変化に対応し
て強弱変化するために被帯電体に振動を引き起こし、帯
電器と呼ばれる耳障りな異音（騒音）の発生をみる。

被帯電体が画像形成装置の像担持体であるときは上記の
振動は画像ブレを発生させるなどの悪影響をすることに
もなる。

また像担持体と帯電部材との間にゴミ等の異物が介在し
たときは上記の振動による力学的な力や電気的な力によ
り像担持体の表面に押し付けられて強固に付着化しやす
い。そのためクリーニング手段をすり抜けてしまい帯電
部材１の位置へ至ったトナーが像担持体２面に対して押
し付けられて強固に付着化して所謂トナー融着現象を生
じさせることにもなる。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のようなことから、ＡＣ帯電方式におし）ではＡＣ
成分による放電量は、被帯電体の表面電位を安定化させ
得る必要最小限に制限するのが望ましいのであるが、従
来のＡＣ成分定電圧制御もしくはＡＣ定電流制御ではＡ
Ｃ成分による放電量を最小限にすることは困難であった
。

即ち、ＡＣ成分定電圧制御では、最も放電カベ起きにく
い状況下（特に帯電部材の抵抗が上昇する低湿環境下）
でも十分な放電が起きることが条件になるため、他の環
境下では必然的に放電量は増加し、好ましくない。

ＡＣ定電流制御では、ＡＣ電流を一定にしても放電量が
一定にならないという問題がある。

即ち、前述第１１図の感光ドラム２の帯電ローラ１によ
る帯電を例にすると、第２図に示すように 横軸に印加ＡＣ電圧ピーク間（Ｖ　ｐｐ）、縦軸にＡＣ
電流実行値（Ｉ　ＡＣ） をとると、初め、ＶＰＰの増加につれてＩＡＣは線形に
増加する。このグラフの傾きは帯電ローラ１、感光層２
ｂ、又帯電ローラ１と感光層２ｂの間の空気層によって
構成される交流インピータンス値を示す。次にＶＰＰが
約１．２ＫＶを越えると、グラフは傾きを増す。この傾
きの変化はＡＣ電圧により放電が開始したためである。

以下、図中斜線部の放電によるＡＣ電流実行値をΔＩＡ
Ｃと呼ぶ。

従来のＡＣ定電流制御ではＩＡＣを定電流に制御してい
たため、環境変動、帯電ローラの抵抗変動によってＩＡ
ＣとΔＩＡＣの比が変化したときには放電量ΔＩ　ＡＣ
が不足または過剰になる恐れがあった。

また、交流インピータンスによって流れる電流Ｉ　ｉｍ
ｐを定電流制御しても、高圧電源２０の周波数変動、帯
電ローラ１と感光層２ｂの接触面積、感光層２ｂの削れ
等によって交流インピーダンスか変動し、実際に放電を
起こすために必要な帯電ローラ１−感光層２ｂのキャッ
プ間電圧が減少する恐れがある。これを防止するために
従来の定電流制御においてはこれらの変動要因を予め見
込んで大きめの定電流で制御しなければならない。この
ため、実際には必要とされる放電量よりもかなり多くの
放電が起こってしまう。

本発明はＡＣ帯電方式の接触型帯電装置に関して、接触
帯電部材、被帯電体等のインピーダンス変動、環境変動
等に依存せず、過不足ない放電を行なわせ、上述したよ
うな弊害を最小限におさえて帯電を行なわせることを目
的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、直流オフセット電圧と振動電圧との重畳電圧
を印加した帯電部材を被帯電体に接触させて被帯電体面
を帯電処理する帯電装置において、帯電部材と被帯電体
との間の放電によって発生する振動電圧電流を検知し、
これを既定の定電流量に制御することによって帯電を実
行させることを特徴とする帯電装置である。

（作　用） 即ち、本発明はＡＣ帯電方式による接触型の帯電装置に
おいて、帯電部材に対する印加電圧のＡＣ成分は前述し
た放電電流ΔＩ　ＡＣ（第２図中の斜線部の放電による
ＡＣ電流実行値）の定電流制御を行なうものでる。

つまり、放電を起こさせないＶｐｐが小さい領域でのＶ
　ｐｐ　−Ｉ　ＡＣの直線の傾きを測定し、ｖＰＰを増
加させて放電時のＩＡＣをｖｐＰを増加させる度に測定
して上記直線からの偏差ΔＩＡＣを演算により算出させ
、各環境下で所定のΔＩＡＣを得るように、Ｖｐｐを増
減させて定電流で制御するため、接触帯電部材・被帯電
体等のインピーダンス変動・環境変動等に依存せずに、
各環境において常に過不足のない同じ量の放電による帯
電が可能となる。

このことは高圧電源の周波数、被帯電体削れ等による変
動を見込んだ余分な帯電電流を流さなくともよいことに
なり、厳密な放電量制御ができることになり、十分な帯
電を行ないながら、かつ従来のＡＣ定電圧制御方式又は
ＡＣ定電流制御方式で発生していた過剰な放電分を抑制
して放電電流量を必要最小限に減少させ、発生オゾンに
よる悪影響、帯電音、トナー融着現象等の弊害を最小限
に抑えることが可能となる。

（実　施　例） 〈実施例１〉（第１〜５図） 第１図に本発明に従う接触型の帯電装置な像担持体の一
次帯電手段として用いた、電子写真プロセス（カールソ
ンプロセス）利用のレーザーど−ムプリンタの一例の概
略構成を示した。

２は被帯電体たる像担持体としての感光ドラムであり、
前述第１１図のものと同様に、導電性基層としてのアル
ミニウムドラム２ｂの外周面に感光体としての有機光導
電体層２ａを形成したもので、所定の周速度（プロセス
スピード）もって矢印の時計方向に回転駆動される。

１は帯電部材としての帯電ローラてあり、前述第１１図
のものと同様に、芯金ＩＣ・導電性ゴムローラ部１ｂ・
高抵抗層Ｌａ（エピクロルヒドリンゴム）の層構成から
なる。

この帯電ローラ１には電源２０によりＡＣ正弦波を重畳
した電圧を印加し、感光ドラム２面を所定の電位ＶＤに
帯電させる。本実施例においては帯電ローラ１に印加す
る電圧は、ＶＤに相当する直流オフセット電圧Ｖ。０と
して一６００ｖと、これに後述するΔＩＡＣ定電流制御
されたＡＣ正弦波電圧を重畳したものである。

その感光ドラム２の帯電処理面がレーザー露光装置３か
ら出力される、目的画像情報の時系列電気デジタル画素
信号に対応して変調されたレーザー光でイメージ走査露
光されることで、該感光ドラム２面に目的画像情報の静
電潜像か形成され、次いでその静電潜像が反転現像装置
４によって反転現像（感光ドラム面の露光部にトナーを
付着させて潜像を現像する）されてトナー像として顕画
化される。本例の反転現象装置４は負に帯電したトナー
によるジャンどング現像式のものである。

次いで、該感光ドラム２面のトナー像は不図示の給紙部
から感光ドラム２と転写ローラ５との間（転写部）へ適
切なタイミングをもって給送された転写材６の面に順次
に転写されていく。

転写部を通ってトナー像転写を受けた転写材６は感光ド
ラム１面から順次に分離されて画像定着装置７へ導入さ
れて画像形成物（プリント）として出力される。

画像転写後の感光ドラム２面はクリーニング装置８によ
り転写残りトナーや転写材の紙粉等の付着残存汚染物の
除去を受けて清浄面化され縁り返して作像に供される。

帯電ローラ１に対する印加電圧のＡＣ成分は放電電流Δ
Ｉ　ＡＣの定電流制御を行なう。帯電ローラ表面の工と
クロルヒドリンゴムの高抵抗層１ａは、湿度に依って抵
抗値が変化するため、帯電特性が変化する。第３図、第
４図はそれぞれ高温高湿環境下（３２，５°Ｃ・８５％
ＲＨ１以下Ｈ／Ｈ環境と記す）及び低温低湿環境下（１
５°Ｃ１０％ＲＨ１以下Ｌ／Ｌ環境と記す）でのｖｐＰ
−ＩＡＣ特性を示している。

この中で帯電が行なわれにくいのはＬ／Ｌ環境で、ＡＣ
電流か小さいと砂地と呼ばれる微小な帯電不良が発生す
る。この砂地はＬ／Ｌ環境下で約２．４にｖＰＰのピー
ク間電圧を持つＡＣ電圧を印加する事によって除去でき
るため、この時の放電流量ΔＩＡＣで各環境下でも定電
流制御することにする。

次に、ΔＩＡＣで定電流制御するための手順を示す。

放電電流量ΔＩＡＣは前述第２図で述べたようにＡＣ電
流量ＩＡＣから、帯電ローラ１、感光ドラム２等のイン
ピーダンス成分によって流れる電流量１　ｉａ＋ｐを減
じたものである。そこで放電を起こさないｖｐｐが小さ
い領域でのＶｐｐ−ＩＡＣの直線の傾きを測楚し、放電
時のこの直線からの偏差ΔＩＡＣを定電流制御する。

これを実現するためには、まず、放電を起こさない領域
のＶｐｐがＩＫＶＱ時、−旦高圧を印加し、その時のＩ
ＡＣを測定する（この時の値をＩ　Ａｃｔ　とする）。

次にＶＰＰを増加させて、その度にＩＡＣを演算により
算出する。前述第４図のグラフよりＬ／Ｌ環境下で砂地
を発生させないためには、ΔＩＡＣが５０μＡ必要なた
め、各環境下で、この放電電流値ΔＩＡｃ＝５０μＡを
得るためには ＩＡＣ＝５０＋（■ＡＣ１／１０００）×■Ｐｐの条件
を満足するまでＶＰＰを増加させればよいことになる。

実際に画像形成を行なう際の、以上のアルゴリズムを第
５図に示す。

以上シーケンスで実際に画像を出力した例を示す。

プロセススピードを５０ｍｍ／ｓｅｃ。

帯電波形は正弦波で４００Ｈｚ、 感光ドラム径３０ｍｍ、 帯電ローラ径１２ｍｍ のプリンタで通常環境、Ｈ／Ｈ環境、Ｌ／Ｌ環境で画像
評価を行なった。

例としてＬ／Ｌ環境をとると、まず帯電ローラ１にｖＰ
ＰｌにＶのＡＣ電圧を印加した時、ｌＡｃ−１７０μＡ てあった。

次に感光ドラム回転時にΔＩＡｃ　＝５０μＡになるよ
うに制御すると、実際には ＶＰＰ＝２．４ＫＶ。

Ｉ　ＡＣ＝　４６０μＡ となり、この時、感光体表面電位ｖｏて安定しており、
出力画像も砂地の発生しない良好なものであった。

次にＨ／Ｈ環境で同様に画像を出力した。

ＶｐＰ＝ＩＫｖ印加時には帯電ローラ１の吸湿のため抵
抗化し、ＡＣ電流はＬ／Ｌ環境より増加し、■ＡＣ＝１
９０μＡであった。

次にΔＩＡＣ＝５０μＡになるように制御を行なうと、
この時はＶＰＰ＝１９５０Ｖとなり、Ｉ　ＡＣ＝４１５
μＡであフた。

これをグラフにすると前述第３図になるのである。

ここで、従来のＩ　ＡＣ定電流制御と本発明のΔＩＡＣ
定電流制御の差を以下に示す。

Ｌ／Ｌ環境で砂地を発生させないためには、前述のよう
に Ｖｐｐ−２，４ＫＶ。

■ＡＣ＝４６０μＡ１ Δ■ＡＣ＝５０μＡ 必要である。

■ＡＣ＝４６０μＡ定電流制御とΔ■ＡＣ＝５０μＡ定
電流制御においてＨ／Ｈ環境では、１）Ｌ／Ｌ環境で砂
地のでない条件 ＶＰＰ＝２．４ＫＶ ＩＡｃ＝４６０μＡ ΔＩＡｃ＝５０μＡ ２）Ｈ／Ｈ環境 流制御に比べ、Ｈ／Ｈ環境下でΔＩＡＣが２０μ八程度
大きくなることが解る。

これに加えて、実際問題として、高圧電源２０の周波数
変動、また、使用による感光層２ａの削れによって感光
層の静電容量が変化すると、帯電ローラ１と感光層基層
の導電体２ｂとの間の交流インピーダンスが変化し、Ｉ
ＡＣＡＣ定電流制御なっても、実際に放電の起こる帯電
ローラ１と感光層２ａとの間のキャップ間電圧は減少し
、放電か起こりにくくなり、交流帯電特性が変化する恐
れがある。このため電子写真装置の設計に当たフては、
予め、これらの変動を最大限に見積って大きめの帯電電
流値を設定する必要がある。

しかし、本発明においては、感光層基層の導電層２ｂと
帯電ローラ芯金ＩＣ間のインピーダンスに依存せず、放
電量ΔＩＡＣを定電流で制御するため、常に同じ量の帯
電が可能である。

このことは高圧電源の周波数、感光層削れ等による変動
を見込んだ余分な帯電電流を流さなくても良いことにな
り、厳密な放電量制御ができることになる。

本実施例に於いては、電源周波数の変動を最大±１５％
、更に１０，０００枚通紙による感光層２ａの削れを最
大限１０μｍ見込むと、帯電電流は更に５０μ八余裕を
見て多めに流さなければならない。

第３・４図から計算すると、ＩＡＣ定電流制御でＬ／Ｌ
環境に於いて定電流制御すべき電流値Ｉ　ＡＣ＝　４６
０μＡに更に上記のマージン５０μＡを上乗せすると、
これによってＨ／Ｈ環境に於けるΔＩＡＣは１００μＡ
となる。

ΔＩＡＣは定電流制御では上記のようにこのマージンは
見込む必要か無いのでΔＩＡＣは変わらす５０μＡなの
で、その差は５０μＡにもなる。

３）Ｌ／Ｌ環境で定電流制御すべき電流値ＩＡＣ定電流
制御　　Ｉ　ＡＣ＝　５１０　μＡΔＩＡＣ定電流制御
　ΔＩＡＣ＝５０μＡ４）Ｈ／Ｈ環境に於ける各制御に
よる結果方式で発生していた過剰な放電分を抑制して放
電電流量を半分に減少させ、ＡＣ帯電方式の弊害である
、オゾン量の多さ、帯電音、トナー融着を軽減しながら
も、良好な画像を得ることが出来るようになった。

よって、十分な帯電を行ないなから、かつ従来の〈実施
例２〉（第６・７図） 本実施例は帯電部材１として導電性のシート材（以下、
帯電シートと記す）を用いたものである。

帯電シートは本実施例では高分子ポリエチレンのシート
をカーボンで導電処理しである程度の抵抗（約１０７Ω
ｃｍ）を持たせた１５０μｍ厚のものを用いた。

第６図はその帯電シート１の一端側を固定し、他端側（
自由端）側を感光ドラム２面にシート１のたわみ反力で
接触させた配設形態としたもの、第７図は両端を固定し
てたるませた帯電シート１のたるみ部の中央部分を感光
ドラム１面に接触させた配設形態としたものである。

上記の帯電シート１に対して所定の電圧を印加して感光
ドラム２面を帯電させる。

帯電部材としてこのように帯電シートを用いた場合（シ
ート帯電）は帯電ローラの場合（ローラ帯電）に比べ、
感光ドラム２と帯電シート１間の放電ギヤツブ巾を広く
とれるため、帯電能に優れる。このためローラ帯電より
も高速帯電か可能である、コストか安価である等の利点
かある反面、帯電シート１が感光トラム２をたたいて帯
電音か発生し易いといった欠点かある。

このため、帯電シート１に印加するＡＣ電圧をできるだ
け小さくして帯電音を抑制する必要がある。

本実施例においても従来のＡＣ電流（Ｉ　ＡＣ）定電流
制御てはなく、放電分ΔＩＡＣ定電流制御によって余分
な放電電流を抑制することかてきる。

帯電部材として帯電シート１を用いたプリンタて実際に
画像評価を行なった例を以下に示す。

Ｌ／Ｌ環境において砂地が発生しない限界はＶＰＰ＝２
．２ＫＶの時で、この時 ＩＡＣ＝４６０μＡ、 ΔＩＡＣ＝５０μＡ であった。

ここで用いた帯電シート１は抵抗値が低いため、グラフ
の傾きは大きくなっている。上記条件でＨ／Ｈ環境にお
いてＩＡＣｌまたΔＩＡＣて定電流制御を行なったとこ
ろ、次のような結果を得た。

１）Ｌ／Ｌ環境における砂地限界 Ｖ、Ｐ＝２．２ＫＶ ＩＡＣ定電流制御　　１．、＝４６０μＡΔＩＡＣ定電
流制御　　ΔＩ　ＡＣ＝　５０μＡ２）Ｈ／Ｈ環境に於
は各制御による結果前述のように必要以上のＡＣ電流を
流さなければならない。

しかし、本発明のようなΔＩＡＣ定電流制御を行なうこ
とによって、シート帯電の帯電性能を更に向上させるの
に必要な最小限の放電量を厳密に制御できるようになり
、これによって十分な帯電能の確保と、これに付随して
発生する帯電音等の弊害を最小限に抑えることに成功し
た。

等の利点を有する反面、帯電電極１と感光ドラム２間の
ギャップがシートのたるみによって決定されるため不確
実でたるみ方によって感光体表面電位のむらな生じるこ
とがあるという欠点かある。

従って、シート帯電を用いるときはＡＣ帯電のＡＣ電圧
を高くして、帯電の均一性を向上させなければならない
場合かあるか、この際、従来のＩＡＣ定電流制御ては、
この均一性を保つために〈実施例３〉（第８〜１０図） 本実施例では、放電電流量を測定する方法として、以下
に述べる方法を用いる。

第８図は本実施例の構成を示す図である。

トラムアースから流れ出す電流ＩＡＣは抵抗Ｒを介して
アースに接続されている。測定する帯電電流ＩＡＣは抵
抗の両端間電圧として測定される。

ここて、実際に帯電を行なっている間の帯電電流を観測
すると、放電が起こっていないときの波形は第９図（ａ
）に示されるようにきれいな正弦波であるが、放電が起
こることによフて第９図（ｂ）のような高調波成分を含
む。

この高調波成分は放電によって移動した電荷によるもの
である。帯電ローラ１、感光トラム２によって形成され
るインピーダンス成分による帯電電流は印加電圧の周波
数と同じ４００Ｈｚであるのに比べ、放電量による帯電
電流は高調波を含むため、測定される電圧にバイパスフ
ィルタをかけることによって放電量の電流は分離が可能
である。

以下に本実施例の概略を示す。

帯電ローラ印加電圧には正弦波４００Ｈｚを用い、ドラ
ムアースとクランドアースの間には１０にΩの抵抗が挿
入されている。ここで帯電電流は抵抗両端間電圧に変換
され、この電圧をフィルタ３０に通すことによって４０
０Ｈ２の帯電ローラ１、感光ドラム２によるインピーダ
ンスの帯電電流を除去される。この後、フィルタにより
出力された電圧は、フィードバック回路３１に入り、Ｌ
／Ｌ環境環境下で砂地の発生しないような放電量ΔＩＡ
Ｃ＝５０μＡ相当する実行値電圧０．５Ｖに定電圧制御
される。

第１０図に本実施例に右けるＡＣ帯電特性を示すが、こ
こでは、周波数フィルタのカットオフ周波数を２にＨｚ
に設定した。

この図では、帯電ローラ１、感光ドラム２のインど一ダ
ンス成分による帯電電流Ｉｉｍｐがフィルタによって減
衰され、放電量ΔＩＡＣが大きく観測される。

そこて帯電電流なＬ／Ｌ環境において５０μＡで定電流
制御したところ、砂地の発生しない良好な画像かえられ
た。

同様に、Ｈ／Ｈ環境で画像評価を行なったところ、以下
に示すような結果が得られた。

Ｈ／Ｈ環境に於ける各制御による結果 誤差を生しにくいといった利点かある。

また、実際に本実施例を行なう場合には、従来のＴＡＣ
定電流制御の機楕に周波数フィルタを追加するたけてよ
いので、機械的にもアルコリズム的にも簡単であり、低
コストである。

このように、本実施例によって安価て確実な帯電制御が
可能になった。

により、放電量を抑制しつつ、良好な画像かえられるよ
うになった。

本実施例では、帯電を行なっている際においても、実際
の放電電流を常に監視することができる。前述の実施例
では予め感光ドラム２・帯電ローラ１によるインピーダ
ンスを測定しているため、通紙中に万一このインど一タ
ンス値が変化したときには誤差を生じる可能性があるが
、本実施例においては常に帯電電流ΔＩＡＣを全体の帯
電電流ＩＡＣから分離して測定しているので、（発明の
効果） 以上説明したように本発明に依れば、接触帯電装置のＡ
Ｃ帯電方式において、放電電流ΔＩＡＣを定電流に制御
することによって、過剰な放電を抑制しつつ良好で均一
な帯電を行なうことが可能となり、例えば、画像形成装
置の像担持体の帯電手段として利用することで、帯電音
、ドラム上トナー融着の少ない装置を構成することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う帯電装置を利用したプリンタの一
例の概略構成図。 第２図はＡＣ帯電特性を表わすグラフ。 第３図・第４図は夫々Ｈ／Ｈ環境とＬ／Ｌ環境とにおけ
るＡＣ帯電特性図。 第５図は基本的アルゴリズム。 第６図・第７図は夫々帯電部材として帯電シートを用い
た実施例の概略図。 第８図は放電電流量の測定回路例。 第９図（ａ）・（ｂ）は夫々放電開始前と後の帯電電流
波形。 第１０図はＡＣ帯電特性図。 第１１図は接触型の帯電装置の説明図。 第１２図は帯電部材に直流電圧のみを印加したときの感
光体表面電位変化図。 第１３図は帯電部材に直流と交流の重畳電圧を印加した
ときの感光体表面電位変化図。 １は帯電部材としての帯電ローラ又は帯電シート、２は
被帯電体としての像担持体（感光ドラム）、２０は電圧
印加電源、３０は周波数フィルタ、３１はフィードバッ
ク回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流オフセット電圧と振動電圧との重畳電圧を印
   加した帯電部材を被帯電体に接触させて被帯電体面を帯
   電処理する帯電装置において、帯電部材と被帯電体との
   間の放電によって発生する振動電圧電流を検知し、これ
   を既定の定電流量に制御することによって帯電を実行さ
   せることを特徴とする帯電装置。