JPH05150564A - 接触帯電方法及びその装置 - Google Patents
接触帯電方法及びその装置Info
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- JPH05150564A JPH05150564A JP3340232A JP34023291A JPH05150564A JP H05150564 A JPH05150564 A JP H05150564A JP 3340232 A JP3340232 A JP 3340232A JP 34023291 A JP34023291 A JP 34023291A JP H05150564 A JPH05150564 A JP H05150564A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 感光体の線速にかかわらずに感光体を均一に
帯電し，画像品質の低下を防止する。 【構成】 感光体１０１の線速をｖmm/secとすると，電
源部１０８が帯電ローラ１０２に対し， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たす周波数ｆ（Ｈｚ）の交流電圧と直流電圧
とを重畳した脈流電圧を印加することを特徴とする。
帯電し，画像品質の低下を防止する。 【構成】 感光体１０１の線速をｖmm/secとすると，電
源部１０８が帯電ローラ１０２に対し， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たす周波数ｆ（Ｈｚ）の交流電圧と直流電圧
とを重畳した脈流電圧を印加することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，直流電圧と交流電圧と
を重畳した脈流電圧を帯電部材に印加して感光体を帯電
させる接触帯電方法及びその装置に関し，より詳細に
は，交流電圧の周波数を感光体の線速に応じた適正な値
とする接触帯電方法及びその装置に関する。
を重畳した脈流電圧を帯電部材に印加して感光体を帯電
させる接触帯電方法及びその装置に関し，より詳細に
は，交流電圧の周波数を感光体の線速に応じた適正な値
とする接触帯電方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は，コロナ放電により感光体を帯電するコロナ帯電器が
広く使用されている。しかし，コロナ放電器は，一般的
に放電ワイヤに印加する電圧が５ＫＶ以上必要なため，
安全性，経済性の点で問題があり，また，放電の際に発
生するオゾンが問題となっている。
は，コロナ放電により感光体を帯電するコロナ帯電器が
広く使用されている。しかし，コロナ放電器は，一般的
に放電ワイヤに印加する電圧が５ＫＶ以上必要なため，
安全性，経済性の点で問題があり，また，放電の際に発
生するオゾンが問題となっている。
【０００３】一方，最近では，例えば，帯電ローラを用
いたローラ帯電器（接触帯電器）が実用化されてきてい
る。ローラ帯電器は，帯電ローラと感光体表面との間に
存在する空隙を通しての放電により感光体の帯電を行う
ものであり，一般的に，帯電ローラは，導電性ゴムロー
ラのままでは放電に必要な高電圧が印加できないため，
導電性ゴムローラの表面にリーク防止のための抵抗層が
設けられている。このローラ帯電器は，コロナ帯電器と
比較して低電圧で良く，オゾンの発生量が少ない等の利
点はあるが，帯電の均一性に関して信頼性が低いという
欠点がある。
いたローラ帯電器（接触帯電器）が実用化されてきてい
る。ローラ帯電器は，帯電ローラと感光体表面との間に
存在する空隙を通しての放電により感光体の帯電を行う
ものであり，一般的に，帯電ローラは，導電性ゴムロー
ラのままでは放電に必要な高電圧が印加できないため，
導電性ゴムローラの表面にリーク防止のための抵抗層が
設けられている。このローラ帯電器は，コロナ帯電器と
比較して低電圧で良く，オゾンの発生量が少ない等の利
点はあるが，帯電の均一性に関して信頼性が低いという
欠点がある。
【０００４】上記した欠点を改善するものとして，例え
ば，特開昭６３−１４９６６８号公報に開示されている
「接触帯電方法」がある。同公報では，帯電開始電圧の
２倍以上のピーク間電圧を有する脈流電圧を導電性部材
（帯電ローラ）に印加することにより，ＡＣ放電効果を
用いて被帯電体（感光体）を均一に帯電させている。こ
こで，ＡＣ放電効果とは，感光体と帯電ローラ間の電位
差が帯電開始電圧を超えた場合，感光体と帯電ローラ間
で電荷が方向にかかわらず移動することにより生じる効
果である。
ば，特開昭６３−１４９６６８号公報に開示されている
「接触帯電方法」がある。同公報では，帯電開始電圧の
２倍以上のピーク間電圧を有する脈流電圧を導電性部材
（帯電ローラ）に印加することにより，ＡＣ放電効果を
用いて被帯電体（感光体）を均一に帯電させている。こ
こで，ＡＣ放電効果とは，感光体と帯電ローラ間の電位
差が帯電開始電圧を超えた場合，感光体と帯電ローラ間
で電荷が方向にかかわらず移動することにより生じる効
果である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，特開昭
６３−１４９６６８号公報の「接触帯電方法」によれ
ば，感光体を均一に帯電するために脈流電圧を帯電ロー
ラに印加しているが，感光体の線速と交流電圧の周波数
の関係によっては帯電ムラが発生し，画像品質が低下す
るという問題点があった。
６３−１４９６６８号公報の「接触帯電方法」によれ
ば，感光体を均一に帯電するために脈流電圧を帯電ロー
ラに印加しているが，感光体の線速と交流電圧の周波数
の関係によっては帯電ムラが発生し，画像品質が低下す
るという問題点があった。
【０００６】上記した問題点について，具体例を挙げて
説明する。感光体の帯電電位ＶS ＝−７００Ｖとなるよ
うに直流電圧ＶDC＝−７００Ｖと，周波数ｆ＝３６０Ｈ
ｚでピーク間電圧ＶP-P ＝２．０ＫＶ（帯電開始電圧Ｖ
thは６００Ｖ）の交流電圧を重畳した脈流電圧を帯電ロ
ーラに印加し，感光体の線速ｖ＝４０mm/sec，現像バイ
アスＶB ＝−７００Ｖとし，反転現像により感光体に付
着したトナーパターンから感光体の帯電状態を調べる実
験を行った結果（ケース１），感光体に良好な帯電が行
えたが，前述した実験条件から感光体の線速ｖを４０mm
/secから１２０mm/secに変更して同様の実験を行った場
合（ケース２），横スジ状の帯電ムラが表れた。この実
験では，他に直流電圧ＶDC＝−１．３ＫＶ（帯電電位Ｖ
S ＝−７００Ｖ）のみを帯電ローラに印加したケースも
行っており，このケースでは感光体の線速ｖを変更して
も良好な帯電が行われており，帯電状態に変化が認めら
れなかった。従って，交流電圧の周波数ｆと感光体の線
速ｖとの間に相関関係があることは明らかである。
説明する。感光体の帯電電位ＶS ＝−７００Ｖとなるよ
うに直流電圧ＶDC＝−７００Ｖと，周波数ｆ＝３６０Ｈ
ｚでピーク間電圧ＶP-P ＝２．０ＫＶ（帯電開始電圧Ｖ
thは６００Ｖ）の交流電圧を重畳した脈流電圧を帯電ロ
ーラに印加し，感光体の線速ｖ＝４０mm/sec，現像バイ
アスＶB ＝−７００Ｖとし，反転現像により感光体に付
着したトナーパターンから感光体の帯電状態を調べる実
験を行った結果（ケース１），感光体に良好な帯電が行
えたが，前述した実験条件から感光体の線速ｖを４０mm
/secから１２０mm/secに変更して同様の実験を行った場
合（ケース２），横スジ状の帯電ムラが表れた。この実
験では，他に直流電圧ＶDC＝−１．３ＫＶ（帯電電位Ｖ
S ＝−７００Ｖ）のみを帯電ローラに印加したケースも
行っており，このケースでは感光体の線速ｖを変更して
も良好な帯電が行われており，帯電状態に変化が認めら
れなかった。従って，交流電圧の周波数ｆと感光体の線
速ｖとの間に相関関係があることは明らかである。
【０００７】図７は，ケース２における帯電ムラ発生を
示す説明図であり，Ａは感光体の帯電電位，Ｂは現像バ
イアスである。ケース２では，図７に示すように帯電ロ
ーラに印加された電圧の変動に対応して感光体が帯電さ
れており，帯電電位よりも現像バイアスが高い部分に，
即ち，１mm当たり３つの線状にトナーが感光体に付着し
た。なお，このように帯電ムラが生じた理由は，交流電
圧の周波数が小さいと１サイクルの間に感光体が移動す
る距離が大きくなることによって，感光体と帯電ローラ
間の電荷の移動に必要な電位差が大きくなり，ＡＣ放電
効果が小さくなるためと考えられる。
示す説明図であり，Ａは感光体の帯電電位，Ｂは現像バ
イアスである。ケース２では，図７に示すように帯電ロ
ーラに印加された電圧の変動に対応して感光体が帯電さ
れており，帯電電位よりも現像バイアスが高い部分に，
即ち，１mm当たり３つの線状にトナーが感光体に付着し
た。なお，このように帯電ムラが生じた理由は，交流電
圧の周波数が小さいと１サイクルの間に感光体が移動す
る距離が大きくなることによって，感光体と帯電ローラ
間の電荷の移動に必要な電位差が大きくなり，ＡＣ放電
効果が小さくなるためと考えられる。
【０００８】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て，感光体の線速にかかわらずに感光体を均一に帯電
し，画像品質の低下を防止することを目的とする。
て，感光体の線速にかかわらずに感光体を均一に帯電
し，画像品質の低下を防止することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために，感光体に当接させた帯電ローラ等の接触
型の帯電部材に直流電圧と交流電圧を重畳した脈流電圧
を印加し，感光体の帯電を行う接触帯電方法において，
交流電圧の周波数をｆＨｚ，帯電部材に対する感光体の
線速をｖmm/secとしたとき， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たす接触帯電方法を提供するものである。な
お，脈流電圧のピーク間電圧は，感光体の帯電開始電圧
の２倍以下であることが望ましい。
成するために，感光体に当接させた帯電ローラ等の接触
型の帯電部材に直流電圧と交流電圧を重畳した脈流電圧
を印加し，感光体の帯電を行う接触帯電方法において，
交流電圧の周波数をｆＨｚ，帯電部材に対する感光体の
線速をｖmm/secとしたとき， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たす接触帯電方法を提供するものである。な
お，脈流電圧のピーク間電圧は，感光体の帯電開始電圧
の２倍以下であることが望ましい。
【００１０】また，本発明は上記の目的を達成するため
に，所定の位置に配設され，線速ｖmm/secで駆動される
感光体に当接させた帯電ローラ等の接触型の帯電部材
と，帯電部材に電圧を印加する電圧印加手段とを備えた
接触帯電装置において，電圧印加手段は， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たす周波数ｆＨｚの交流電圧と，直流電圧と
を重畳した脈流電圧を印加する接触帯電装置を提供する
ものである。なお，前述した構成において，脈流電圧の
ピーク間電圧は，感光体の帯電開始電圧の２倍以下であ
ることが望ましい。
に，所定の位置に配設され，線速ｖmm/secで駆動される
感光体に当接させた帯電ローラ等の接触型の帯電部材
と，帯電部材に電圧を印加する電圧印加手段とを備えた
接触帯電装置において，電圧印加手段は， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たす周波数ｆＨｚの交流電圧と，直流電圧と
を重畳した脈流電圧を印加する接触帯電装置を提供する
ものである。なお，前述した構成において，脈流電圧の
ピーク間電圧は，感光体の帯電開始電圧の２倍以下であ
ることが望ましい。
【００１１】
【作用】本発明による接触帯電方法及びその装置は，感
光体の線速に応じた適正な周波数の交流電圧と直流電圧
とを重畳した脈流電圧を感光体に当接する帯電ローラ等
の帯電部材に印加する。
光体の線速に応じた適正な周波数の交流電圧と直流電圧
とを重畳した脈流電圧を感光体に当接する帯電ローラ等
の帯電部材に印加する。
【００１２】
【実施例】以下，本発明による実施例について図面を参
照して説明する。図１は，ローラ帯電器（接触帯電装
置）を用いた実験装置の概略断面図を示し，ＯＰＣを用
いたドラム状の感光体１０１と，該感光体１０１表面に
当接し，１０φの芯金に１０9 〜１０10Ω・cmの弾性ゴ
ム層を有する帯電ローラ１０２と，帯電処理された感光
体１０１上に露光処理を実行することにより形成された
静電潜像に対し，トナーを付着させて顕像化する現像部
１０３と，図示しない搬送系から搬送された記録紙上に
感光体１０１上のトナー像を転写する転写チャージャ１
０４と，転写処理終了後の記録紙の電荷を除電すること
で，記録紙を感光体１０１から分離する分離チャージャ
１０５と，転写処理終了後に感光体１０１上に残留した
トナーを除去するクリーニングブレード１０６と，クリ
ーニング処理が終了した感光体１０１上の残留電荷を消
去する除電ランプ１０７と，帯電ローラ１０２に電圧を
印加する電源部１０８とから構成されている。
照して説明する。図１は，ローラ帯電器（接触帯電装
置）を用いた実験装置の概略断面図を示し，ＯＰＣを用
いたドラム状の感光体１０１と，該感光体１０１表面に
当接し，１０φの芯金に１０9 〜１０10Ω・cmの弾性ゴ
ム層を有する帯電ローラ１０２と，帯電処理された感光
体１０１上に露光処理を実行することにより形成された
静電潜像に対し，トナーを付着させて顕像化する現像部
１０３と，図示しない搬送系から搬送された記録紙上に
感光体１０１上のトナー像を転写する転写チャージャ１
０４と，転写処理終了後の記録紙の電荷を除電すること
で，記録紙を感光体１０１から分離する分離チャージャ
１０５と，転写処理終了後に感光体１０１上に残留した
トナーを除去するクリーニングブレード１０６と，クリ
ーニング処理が終了した感光体１０１上の残留電荷を消
去する除電ランプ１０７と，帯電ローラ１０２に電圧を
印加する電源部１０８とから構成されている。
【００１３】また，電源部１０８は，直流電圧の出力を
可変可能な直流電源１０８ａと，交流電圧の周波数及び
ピーク間電圧が可変可能な交流電源１０８ｂとから構成
されている。また，現像部１０３は，感光体１０１にト
ナーを搬送し，感光体１０１に付着するトナー量を調節
するための現像バイアスが印加される現像スリーブ１０
３ａを備えている。
可変可能な直流電源１０８ａと，交流電圧の周波数及び
ピーク間電圧が可変可能な交流電源１０８ｂとから構成
されている。また，現像部１０３は，感光体１０１にト
ナーを搬送し，感光体１０１に付着するトナー量を調節
するための現像バイアスが印加される現像スリーブ１０
３ａを備えている。
【００１４】以上の構成において，その動作を説明す
る。感光体１０１は，図示しない駆動系により線速ｖmm
/secで回転する。帯電ローラ１０２は，電源部１０８か
ら電圧が印加されて感光体１０１を負に帯電し，続いて
帯電処理が終了した感光体１０１は露光処理が行われ，
光の強弱により感光体１０１上の電荷が消去（除電）さ
れて静電潜像が形成される。静電潜像は，現像部１０３
により反転現像されて顕像化し，搬送系から搬送された
記録紙上に，トナー像が転写チャージャ１０４の作用で
転写される。分離チャージャ１０５は，転写処理が終了
した記録紙を感光体１０１から分離する。転写処理終了
後に感光体１０１上に残留しているトナーは，クリーニ
ングブレード１０６でかき落とされ，クリーニング処理
が終了した感光体には除電ランプ１０７の光が照射され
て残留電荷が消去されて，一工程が終了する。
る。感光体１０１は，図示しない駆動系により線速ｖmm
/secで回転する。帯電ローラ１０２は，電源部１０８か
ら電圧が印加されて感光体１０１を負に帯電し，続いて
帯電処理が終了した感光体１０１は露光処理が行われ，
光の強弱により感光体１０１上の電荷が消去（除電）さ
れて静電潜像が形成される。静電潜像は，現像部１０３
により反転現像されて顕像化し，搬送系から搬送された
記録紙上に，トナー像が転写チャージャ１０４の作用で
転写される。分離チャージャ１０５は，転写処理が終了
した記録紙を感光体１０１から分離する。転写処理終了
後に感光体１０１上に残留しているトナーは，クリーニ
ングブレード１０６でかき落とされ，クリーニング処理
が終了した感光体には除電ランプ１０７の光が照射され
て残留電荷が消去されて，一工程が終了する。
【００１５】次に，上記した構成及び動作の実験装置を
用いて行った実験について説明する。この実験は，図２
に示すように，３種類の電圧を帯電ローラ１０２に印加
した場合の感光体１０１の帯電状態を調べたものであ
る。ここで，図２において，（ａ）は直流電圧ＶDCのみ
（印加条件Ａ），（ｂ）は直流電圧ＶDCに帯電開始電圧
の２倍以下のピーク間電圧ＶP-P の交流電圧を重畳した
脈流電圧（印加条件Ｂ），（ｃ）は直流電圧ＶDCに帯電
開始電圧の２倍以上のピーク間電圧ＶP-P の交流電圧を
重畳した脈流電圧（印加条件Ｃ）である。
用いて行った実験について説明する。この実験は，図２
に示すように，３種類の電圧を帯電ローラ１０２に印加
した場合の感光体１０１の帯電状態を調べたものであ
る。ここで，図２において，（ａ）は直流電圧ＶDCのみ
（印加条件Ａ），（ｂ）は直流電圧ＶDCに帯電開始電圧
の２倍以下のピーク間電圧ＶP-P の交流電圧を重畳した
脈流電圧（印加条件Ｂ），（ｃ）は直流電圧ＶDCに帯電
開始電圧の２倍以上のピーク間電圧ＶP-P の交流電圧を
重畳した脈流電圧（印加条件Ｃ）である。
【００１６】帯電状態は，感光体１０１の各部の帯電電
位をそれぞれ測定するのは困難である。そこで，感光体
１０１の平均帯電電位の現像バイアスＶB を現像スリー
ブ１０３ａに印加した。図３は，本実験における帯電状
態の検査方法を示す説明図であり，図中，Ａは感光体１
０１の帯電電位ＶS ，Ｂは現像バイアスである。この条
件で反転現像すると，図３において，Ｂの現像バイアス
よりも高い電位の部分にトナーが付着し，付着したトナ
ーの形状から帯電状態を評価することができる。
位をそれぞれ測定するのは困難である。そこで，感光体
１０１の平均帯電電位の現像バイアスＶB を現像スリー
ブ１０３ａに印加した。図３は，本実験における帯電状
態の検査方法を示す説明図であり，図中，Ａは感光体１
０１の帯電電位ＶS ，Ｂは現像バイアスである。この条
件で反転現像すると，図３において，Ｂの現像バイアス
よりも高い電位の部分にトナーが付着し，付着したトナ
ーの形状から帯電状態を評価することができる。
【００１７】先ず，感光体１０１の線速ｖ＝４０mm/sec
として印加条件Ａを用いて帯電特性を求めた。図４は，
直流（ＤＣ）印加電圧に対する帯電電位の関係を示す特
性図であり，この結果，帯電開始電圧Ｖthが−６００Ｖ
であることがわかる。次に，帯電電位が略同じ（−６０
０〜−７００Ｖ）になるように，印加条件Ａ〜Ｃの各出
力を調整し，各印加条件における帯電状態を評価した。
ここで，印加条件ＡはＶDC＝−１．３ＫＶ，印加条件Ｂ
はＶDC＝−８５０Ｖ，交流電圧の周波数ｆ＝３６０Ｈ
ｚ，ＶP-P ＝１．０ＫＶ，印加条件ＣはＶDC＝−７００
Ｖ，ｆ＝３６０Ｈｚ，ＶP-P ＝２．０ＫＶである。
として印加条件Ａを用いて帯電特性を求めた。図４は，
直流（ＤＣ）印加電圧に対する帯電電位の関係を示す特
性図であり，この結果，帯電開始電圧Ｖthが−６００Ｖ
であることがわかる。次に，帯電電位が略同じ（−６０
０〜−７００Ｖ）になるように，印加条件Ａ〜Ｃの各出
力を調整し，各印加条件における帯電状態を評価した。
ここで，印加条件ＡはＶDC＝−１．３ＫＶ，印加条件Ｂ
はＶDC＝−８５０Ｖ，交流電圧の周波数ｆ＝３６０Ｈ
ｚ，ＶP-P ＝１．０ＫＶ，印加条件ＣはＶDC＝−７００
Ｖ，ｆ＝３６０Ｈｚ，ＶP-P ＝２．０ＫＶである。
【００１８】上記した条件で実験したところ，各印加条
件ともトナーの付着が少なく，良好な帯電状態であっ
た。
件ともトナーの付着が少なく，良好な帯電状態であっ
た。
【００１９】次に，線速ｖを４０から１２０mm/secに変
更して，同様の実験を行い，線速対応性を調べたとこ
ろ，印加条件Ｂ及びＣに横スジ状の帯電ムラが表れた。
このときの帯電の均一性の評価では，印加条件Ａが最も
良く，次が印加条件Ｂで，印加条件Ｃは横スジムラが目
立って最悪な状態であった。印加条件Ａでは線速ｖを変
更しても帯電状態に変化が認められないことから，周波
数ｆと感光体の線速ｖの間に相関関係があることは明ら
かである。このため，線速ｖ＝１２０mm/sec一定とし，
周波数ｆを変更して同様の実験を行った。この実験結果
を表１に示す。
更して，同様の実験を行い，線速対応性を調べたとこ
ろ，印加条件Ｂ及びＣに横スジ状の帯電ムラが表れた。
このときの帯電の均一性の評価では，印加条件Ａが最も
良く，次が印加条件Ｂで，印加条件Ｃは横スジムラが目
立って最悪な状態であった。印加条件Ａでは線速ｖを変
更しても帯電状態に変化が認められないことから，周波
数ｆと感光体の線速ｖの間に相関関係があることは明ら
かである。このため，線速ｖ＝１２０mm/sec一定とし，
周波数ｆを変更して同様の実験を行った。この実験結果
を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１に示す結果は，線速ｖに応じた適正な
周波数ｆがあることを示している。ここで，例えば，周
波数ｆ＝３６０Ｈｚ（cycle/sec ），線速ｖ＝１２０mm
/secとすると， ｘ＝ｆ／ｖ＝３６０／１２０＝３ （cycle/mm） となり，周波数ｆが３６０Ｈｚのときに表れる印加条件
Ｂ及びＣの横スジの本数と一致している。周波数ｆが１
２０，２４０Ｈｚのときも同様である。これは，交流電
圧の谷の数と一致していることから，印加した脈流電圧
に対応して感光体１０１が帯電していることを意味して
いる。
周波数ｆがあることを示している。ここで，例えば，周
波数ｆ＝３６０Ｈｚ（cycle/sec ），線速ｖ＝１２０mm
/secとすると， ｘ＝ｆ／ｖ＝３６０／１２０＝３ （cycle/mm） となり，周波数ｆが３６０Ｈｚのときに表れる印加条件
Ｂ及びＣの横スジの本数と一致している。周波数ｆが１
２０，２４０Ｈｚのときも同様である。これは，交流電
圧の谷の数と一致していることから，印加した脈流電圧
に対応して感光体１０１が帯電していることを意味して
いる。
【００２２】また，周波数ｆが高くなると，ｘ＝４cycl
e/mm以上から印加条件Ｂ及びＣとも均一な帯電が行わ
れ，印加条件Ｂはｆ／ｖ＝７cycle/mm以上から再び帯電
ムラが発生し，印加条件Ｃはｆ／ｖ＝１０cycle/mm以上
でも使用可能な帯電状態であっった。ｆ／ｖ＝７cycle/
mm以上から印加条件Ｂにおいて帯電状態が悪化するの
は，帯電ローラ１０２と感光体１０１の接触状態と電圧
が変動するサイクルの間に相関関係があるためと考えら
れる。また，印加条件Ｃは，高い周波数ｆにおいても帯
電状態は使用可能なものとなっているが，これはＡＣ放
電効果によるものと考えられる。
e/mm以上から印加条件Ｂ及びＣとも均一な帯電が行わ
れ，印加条件Ｂはｆ／ｖ＝７cycle/mm以上から再び帯電
ムラが発生し，印加条件Ｃはｆ／ｖ＝１０cycle/mm以上
でも使用可能な帯電状態であっった。ｆ／ｖ＝７cycle/
mm以上から印加条件Ｂにおいて帯電状態が悪化するの
は，帯電ローラ１０２と感光体１０１の接触状態と電圧
が変動するサイクルの間に相関関係があるためと考えら
れる。また，印加条件Ｃは，高い周波数ｆにおいても帯
電状態は使用可能なものとなっているが，これはＡＣ放
電効果によるものと考えられる。
【００２３】この実験結果から，交流電圧のピーク間電
圧ＶP-P にかかわらず，４＜ｆ／ｖ＜７を満足する周波
数ｆの脈流電圧を印加した場合，均一な帯電が行うこと
ができることがわかった。また，これらの関係は，交流
の出力電圧（例えば，ＶP-P ）により多少の変動がある
が，矩形波，正弦波等の出力波形には依存しないことが
確認されている。
圧ＶP-P にかかわらず，４＜ｆ／ｖ＜７を満足する周波
数ｆの脈流電圧を印加した場合，均一な帯電が行うこと
ができることがわかった。また，これらの関係は，交流
の出力電圧（例えば，ＶP-P ）により多少の変動がある
が，矩形波，正弦波等の出力波形には依存しないことが
確認されている。
【００２４】また，実験結果から，印加条件Ｃは印加条
件Ｂと比較して，広い周波数に対応することができると
いう利点があることがわかった。しかしながら，印加条
件Ｂにあっては，交流電圧のピーク間電圧ＶP-P が小さ
いため，発生オゾン濃度が低く（本実験において，印加
条件Ｂの発生オゾン濃度は０．０３ｐｐｍであったが，
印加条件Ｃでは０．３４ｐｐｍと多量のオゾンが発生し
た），また，環境（特に温度）による帯電ローラの抵
抗，及び，感光体の特性の変動に伴って帯電開始電圧Ｖ
thが変動しても，ピーク間電圧ＶP-P が１．５ＫＶを超
えることがないため，感光体のピンホール部等において
感光体を通電破壊，或いは，絶縁破壊する恐れがない。
反対に，印加条件Ｃにあっては，帯電開始電圧Ｖthが大
きくなるような時期，特に，冬場の気温が低い時期にな
ると，ピーク間電圧ＶP-P が帯電開始電圧Ｖthに応じた
大きなものとなり，具体的な値を挙げれば，ピーク間電
圧ＶP-P が２．５ＫＶ以上必要となることがあるため，
オゾンの発生量が大きくなり，通電破壊等が発生し易く
なるという不都合がある。また，印加条件Ｃにおけるこ
れらの不都合は，特に，ｆ／ｖ＞７以上の周波数ｆにな
ると顕著になる。
件Ｂと比較して，広い周波数に対応することができると
いう利点があることがわかった。しかしながら，印加条
件Ｂにあっては，交流電圧のピーク間電圧ＶP-P が小さ
いため，発生オゾン濃度が低く（本実験において，印加
条件Ｂの発生オゾン濃度は０．０３ｐｐｍであったが，
印加条件Ｃでは０．３４ｐｐｍと多量のオゾンが発生し
た），また，環境（特に温度）による帯電ローラの抵
抗，及び，感光体の特性の変動に伴って帯電開始電圧Ｖ
thが変動しても，ピーク間電圧ＶP-P が１．５ＫＶを超
えることがないため，感光体のピンホール部等において
感光体を通電破壊，或いは，絶縁破壊する恐れがない。
反対に，印加条件Ｃにあっては，帯電開始電圧Ｖthが大
きくなるような時期，特に，冬場の気温が低い時期にな
ると，ピーク間電圧ＶP-P が帯電開始電圧Ｖthに応じた
大きなものとなり，具体的な値を挙げれば，ピーク間電
圧ＶP-P が２．５ＫＶ以上必要となることがあるため，
オゾンの発生量が大きくなり，通電破壊等が発生し易く
なるという不都合がある。また，印加条件Ｃにおけるこ
れらの不都合は，特に，ｆ／ｖ＞７以上の周波数ｆにな
ると顕著になる。
【００２５】なお，印加条件Ｂ及びＣでは，帯電の均一
化に対する狙いが異なっている。印加条件Ｃでは帯電ム
ラそのものを無くす（積極的な帯電の均一化）ようにし
ているのに対し，印加条件Ｂは，感光体表面を細かい横
スジ状に帯電することにより，帯電ムラを目立たなく
（消極的な帯電の均一化）しようとするものである。
化に対する狙いが異なっている。印加条件Ｃでは帯電ム
ラそのものを無くす（積極的な帯電の均一化）ようにし
ているのに対し，印加条件Ｂは，感光体表面を細かい横
スジ状に帯電することにより，帯電ムラを目立たなく
（消極的な帯電の均一化）しようとするものである。
【００２６】図５は，本実施例によるローラ帯電器を適
用したデジタル複写機の作像系の概略断面図を示し，Ｏ
ＰＣを用いたドラム状の感光体５０１と，感光体５０１
表面を負に帯電する帯電ローラ１０２と，帯電処理され
た感光体５０１上に露光処理を実行することにより形成
された静電潜像に対し，現像スリーブ５０２ａを用いて
現像する現像部５０２と，図示しない搬送系から搬送さ
れた記録紙上に感光体５０１上のトナー像を転写する転
写ローラ５０３と，転写処理終了後に感光体５０１上に
残留したトナーを除去するクリーニング部５０４と，ク
リーニング処理が終了した感光体５０１上の残留電荷を
消去する除電ランプ５０５とから構成されている。
用したデジタル複写機の作像系の概略断面図を示し，Ｏ
ＰＣを用いたドラム状の感光体５０１と，感光体５０１
表面を負に帯電する帯電ローラ１０２と，帯電処理され
た感光体５０１上に露光処理を実行することにより形成
された静電潜像に対し，現像スリーブ５０２ａを用いて
現像する現像部５０２と，図示しない搬送系から搬送さ
れた記録紙上に感光体５０１上のトナー像を転写する転
写ローラ５０３と，転写処理終了後に感光体５０１上に
残留したトナーを除去するクリーニング部５０４と，ク
リーニング処理が終了した感光体５０１上の残留電荷を
消去する除電ランプ５０５とから構成されている。
【００２７】以上の構成において，電源部１０８は直流
電圧ＶDC＝−９５０Ｖに，周波数ｆ＝１ＫＨｚ，ＶP-P
＝１．０ＫＶの交流電圧を重畳した脈流電圧を帯電ロー
ラ１０２に印加し（これにより，感光体５０１は−７５
０Ｖに帯電），現像バイアスＶB ＝−６００Ｖ，線速ｖ
＝１８０mm/secの条件（ｆ／ｖ＝５．５cycle/mmとな
る）として，コピーテストを１００００回（枚）行っ
た。この結果，１００００枚とも地汚れのない鮮明な画
像が出力され，感光体５０１が均一に帯電されているこ
とが確認できた。
電圧ＶDC＝−９５０Ｖに，周波数ｆ＝１ＫＨｚ，ＶP-P
＝１．０ＫＶの交流電圧を重畳した脈流電圧を帯電ロー
ラ１０２に印加し（これにより，感光体５０１は−７５
０Ｖに帯電），現像バイアスＶB ＝−６００Ｖ，線速ｖ
＝１８０mm/secの条件（ｆ／ｖ＝５．５cycle/mmとな
る）として，コピーテストを１００００回（枚）行っ
た。この結果，１００００枚とも地汚れのない鮮明な画
像が出力され，感光体５０１が均一に帯電されているこ
とが確認できた。
【００２８】図６は，本実施例によるローラ帯電器を適
用したレーザプリンタの作像系の概略断面図を示し，Ｏ
ＰＣを用いたベルト状の感光体６０１と，感光体６０１
表面を負に帯電する帯電ローラ１０２と，帯電処理され
た感光体６０１上に露光処理を実行することにより形成
された静電潜像に対し，現像スリーブ６０２ａを用いて
現像する現像部６０２と，図示しない搬送系から搬送さ
れた記録紙上に感光体６０１上のトナー像を転写する転
写ローラ６０３と，転写処理終了後に感光体６０１上に
残留したトナーをかき落とすクリーニングブレード６０
４と，クリーニング処理が終了した感光体６０１上の残
留電荷を消去する除電ランプ６０５とから構成されてい
る。
用したレーザプリンタの作像系の概略断面図を示し，Ｏ
ＰＣを用いたベルト状の感光体６０１と，感光体６０１
表面を負に帯電する帯電ローラ１０２と，帯電処理され
た感光体６０１上に露光処理を実行することにより形成
された静電潜像に対し，現像スリーブ６０２ａを用いて
現像する現像部６０２と，図示しない搬送系から搬送さ
れた記録紙上に感光体６０１上のトナー像を転写する転
写ローラ６０３と，転写処理終了後に感光体６０１上に
残留したトナーをかき落とすクリーニングブレード６０
４と，クリーニング処理が終了した感光体６０１上の残
留電荷を消去する除電ランプ６０５とから構成されてい
る。
【００２９】以上の構成において，電源部１０８は直流
電圧ＶDC＝−８００Ｖに，周波数ｆ＝５００Ｈｚ，Ｖ
P-P ＝２．０ＫＶの交流電圧を重畳した脈流電圧を帯電
ローラ１０２に印加し（これにより，感光体６０１は−
７８０Ｖに帯電），現像バイアスＶB ＝−５５０Ｖ，線
速ｖ＝８０mm/secの条件（ｆ／ｖ＝６．２５cycle/mmと
なる）として，プリントテストを５０００回（枚）行っ
た。この結果，５０００枚とも地汚れの発生を全く確認
することができなかった。
電圧ＶDC＝−８００Ｖに，周波数ｆ＝５００Ｈｚ，Ｖ
P-P ＝２．０ＫＶの交流電圧を重畳した脈流電圧を帯電
ローラ１０２に印加し（これにより，感光体６０１は−
７８０Ｖに帯電），現像バイアスＶB ＝−５５０Ｖ，線
速ｖ＝８０mm/secの条件（ｆ／ｖ＝６．２５cycle/mmと
なる）として，プリントテストを５０００回（枚）行っ
た。この結果，５０００枚とも地汚れの発生を全く確認
することができなかった。
【００３０】なお，本実施例における接触帯電装置は，
帯電ローラを用いたものだが，この他として，パット，
ブラシ，ベルト等を用いたものでも良い。また，帯電部
材が感光体に対して移動する方式，或いは，帯電部材及
び感光体が両方共移動する方式のものであった場合，帯
電部材と感光体の相対速度をｖmm/secとして，４＜ｆ／
ｖ＜７の関係を満たす周波数ｆ（Ｈｚ）の交流電圧を印
加すれば良い。
帯電ローラを用いたものだが，この他として，パット，
ブラシ，ベルト等を用いたものでも良い。また，帯電部
材が感光体に対して移動する方式，或いは，帯電部材及
び感光体が両方共移動する方式のものであった場合，帯
電部材と感光体の相対速度をｖmm/secとして，４＜ｆ／
ｖ＜７の関係を満たす周波数ｆ（Ｈｚ）の交流電圧を印
加すれば良い。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は，感光体に
当接させた帯電ローラ等の接触型の帯電部材に直流電圧
と交流電圧を重畳した脈流電圧を印加し，感光体の帯電
を行う接触帯電方法において，交流電圧の周波数をｆＨ
ｚ，帯電部材に対する感光体の線速をｖmm/secとしたと
き， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たすため，感光体の線速にかかわらずに感光
体を均一に帯電し，画像品質の低下を防止することがで
きる。
当接させた帯電ローラ等の接触型の帯電部材に直流電圧
と交流電圧を重畳した脈流電圧を印加し，感光体の帯電
を行う接触帯電方法において，交流電圧の周波数をｆＨ
ｚ，帯電部材に対する感光体の線速をｖmm/secとしたと
き， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たすため，感光体の線速にかかわらずに感光
体を均一に帯電し，画像品質の低下を防止することがで
きる。
【００３２】また，以上説明したように本発明は，所定
の位置に配設され，線速ｖmm/secで駆動される感光体に
当接させた帯電ローラ等の接触型の帯電部材と，帯電部
材に電圧を印加する電圧印加手段とを備えた接触帯電装
置において，電圧印加手段は， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たす周波数ｆＨｚの交流電圧と，直流電圧と
を重畳した脈流電圧を印加するため，感光体の線速にか
かわらずに感光体を均一に帯電し，画像品質の低下を防
止することができる。
の位置に配設され，線速ｖmm/secで駆動される感光体に
当接させた帯電ローラ等の接触型の帯電部材と，帯電部
材に電圧を印加する電圧印加手段とを備えた接触帯電装
置において，電圧印加手段は， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たす周波数ｆＨｚの交流電圧と，直流電圧と
を重畳した脈流電圧を印加するため，感光体の線速にか
かわらずに感光体を均一に帯電し，画像品質の低下を防
止することができる。
【図１】ローラ帯電器の帯電状態を調べる実験装置を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図２】実験において電源部が出力する電圧の波形を示
す説明図である。
す説明図である。
【図３】感光体の帯電状態の検査方法を示す説明図であ
る。
る。
【図４】感光体の帯電特性を示す説明図である。
【図５】本実施例が使用されたデジタル複写機の作像系
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図６】本実施例が使用されたレーザプリンタの作像系
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図７】感光体の帯電ムラ発生を示す説明図である。
１０２ 帯電ローラ １０８ 電源部 １０８ａ 直流電源 １０８ｂ 交流電
源
源
Claims (4)
- 【請求項１】 感光体に当接させた帯電ローラ等の接触
型の帯電部材に直流電圧と交流電圧を重畳した脈流電圧
を印加し，前記感光体の帯電を行う接触帯電方法におい
て，前記交流電圧の周波数をｆＨｚ，前記帯電部材に対
する前記感光体の線速をｖmm/secとしたとき， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たすことを特徴とする接触帯電方法。 - 【請求項２】 前記脈流電圧のピーク間電圧は，前記感
光体の帯電開始電圧の２倍以下であることを特徴とする
請求項１の接触帯電方法。 - 【請求項３】 所定の位置に配設され，線速ｖmm/secで
駆動される感光体に当接させた帯電ローラ等の接触型の
帯電部材と，前記帯電部材に電圧を印加する電圧印加手
段とを備えた接触帯電装置において，前記電圧印加手段
は， ４＜ｆ／ｖ＜７ の関係を満たす周波数ｆＨｚの交流電圧と，直流電圧と
を重畳した脈流電圧を印加することを特徴とする接触帯
電装置。 - 【請求項４】 前記脈流電圧のピーク間電圧は，前記感
光体の帯電開始電圧の２倍以下であることを特徴とする
請求項３の接触帯電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340232A JPH05150564A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 接触帯電方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340232A JPH05150564A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 接触帯電方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05150564A true JPH05150564A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18334967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3340232A Pending JPH05150564A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 接触帯電方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05150564A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6560419B2 (en) * | 2000-05-30 | 2003-05-06 | Ricoh Company, Ltd. | Charging device for applying AC voltage of a frequency to charged body and image forming apparatus including such a device |
| US7113726B2 (en) | 2002-10-17 | 2006-09-26 | Ricoh Company, Ltd. | Charging device, image forming process cartridge, and image forming apparatus including the charging device |
| US7194224B2 (en) | 2003-08-28 | 2007-03-20 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus, image forming process, and process cartridge |
| US7209699B2 (en) | 2004-02-16 | 2007-04-24 | Ricoh Company, Limited | Lubricant applying unit, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method |
| US7496324B2 (en) | 2004-10-27 | 2009-02-24 | Ricoh Company, Ltd. | Lubricant applying unit and image forming apparatus |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3340232A patent/JPH05150564A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6560419B2 (en) * | 2000-05-30 | 2003-05-06 | Ricoh Company, Ltd. | Charging device for applying AC voltage of a frequency to charged body and image forming apparatus including such a device |
| US7113726B2 (en) | 2002-10-17 | 2006-09-26 | Ricoh Company, Ltd. | Charging device, image forming process cartridge, and image forming apparatus including the charging device |
| US7194224B2 (en) | 2003-08-28 | 2007-03-20 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus, image forming process, and process cartridge |
| US7209699B2 (en) | 2004-02-16 | 2007-04-24 | Ricoh Company, Limited | Lubricant applying unit, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method |
| US7505728B2 (en) | 2004-02-16 | 2009-03-17 | Ricoh Company, Limited | Lubricant applying unit, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method |
| US7496324B2 (en) | 2004-10-27 | 2009-02-24 | Ricoh Company, Ltd. | Lubricant applying unit and image forming apparatus |
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