JPH08305140A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 交流重畳式の現像バイアスによって現像空間
中のトナーが振動することが主因で発生する騒音ができ
るだけ耳障りにならないようにする。 【構成】 感光ドラムの表面に対峙する現像器１に対し
て交流を重畳したバイアス電圧を印加し、このバイアス
電圧によって現像空間中でトナーを振動させる方式の電
子写真装置であって、前記バイアス電圧は適宜レベルの
直流に可聴帯域の大振幅の交流を重畳した信号であり、
かつ、前記交流成分は適宜に周波数変調された信号であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機やプリンタあ
るいはファクシミリ記録部などとして広く利用されてい
る電子写真装置に関し、特に、感光ドラムの表面に対峙
する現像器に対して交流を重畳したバイアス電圧を印加
し、このバイアス電圧によって現像空間中でトナーを振
動させる方式の電子写真装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】よく知られているように、一般的な電子
写真装置では、感光ドラムの周囲にはその回転方向に沿
って順に、ドラム表面を一様に帯電させる帯電器、レー
ザスキャナなどでプリントしようとする光画像をドラム
表面に照射して静電潜像をつくる露光部、ドラム表面に
トナーをまぶして静電潜像を現像する現像器、ドラム表
面に記録紙を接触させてトナー画像を記録紙に転写する
転写ローラ、ドラム表面に光を照射して残留電荷を除去
する除電器、ドラム表面の残留トナーを払拭して現像器
に回収するクリーナが配設されている。

【０００３】この種の電子写真装置における現像技術の
１つとして、適宜レベルの直流に大振幅の交流を重畳し
たバイアス電圧（現像バイアスと呼んでいる）を現像器
に印加し、このバイアス電圧によって現像空間中でトナ
ーを振動させ、トナーが潜像に移動しやすい状態をつく
って画質を向上させる方式が知られている。現像バイア
スの詳細な仕様は適応する機種によっていろいろである
が、０〜数百ボルトの直流に１キロ〜数キロボルトの振
幅で１キロ〜数キロヘルツの周波数の交流を重畳したバ
イアス電圧を現像器に印加している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のような交流重畳
式の現像バイアスによって現像空間中のトナーが振動す
る。その振動周波数は１キロ〜数キロヘルツの可聴帯域
にあるので、この部分からキーンといった感じの騒音が
発生する。もちろん現像バイアスによる騒音（トナー振
動音およびそれに付随的に発生する音）だけでなく電子
写真装置ではモータ音などの各種の動作音・機械音が発
生するが、他の多くの騒音と比べてトナー振動音の音圧
レベルはそれほど大きいわけではないのに、この音が特
に装置動作音の不快感を強めていることが解った。

【０００５】現像バイアスの周波数は高精度に一定に保
つ必要はないが、通常の装置構成ではある程度のドリフ
トはあるものの、ほぼ一定の周波数の現像バイアス信号
を発生する回路構成となる。現像バイアスの周波数が特
に人間の聴覚感度の高い１キロ〜数キロヘルツの帯域に
あり、この帯域でほぼ一定周波数のキーンという連続音
が発生する。この帯域の単一ノートの連続音はきわめて
耳障りで強い不快感を人間に与える。

【０００６】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、交流重畳式の現像バイアス
によって現像空間中のトナーが振動することが主因で発
生する騒音ができるだけ耳障りにならないようにするこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで第１の発明では、
前記現像バイアスの交流成分として適宜に周波数変調さ
れた可聴帯域の信号を利用した。つまり現像バイアス電
圧の発生回路部に、発振手段の出力周波数を適宜な周波
数制御信号によって変化させる周波数可変手段を備えた
電圧制御型発振回路を用いたり、適宜な基本周波数で発
振する発振回路と、この発振回路の出力信号を適宜な周
波数制御信号によって周波数変調する周波数変調回路と
を組み合わせる。ここで、前記周波数制御信号の波形を
あらかじめディジタル化して波形メモリに格納しておく
ことができる。

【０００８】また第２の発明では、前記現像バイアスの
交流成分として前記周波数変調に加えて適宜に振幅変調
した可聴帯域の信号を利用した。この場合、前記電圧制
御型発振回路あるいは前記周波数変調回路の出力を適宜
な振幅制御信号によって変化させる振幅変調回路を設け
る。ここで、前記振幅制御信号の波形をあらかじめディ
ジタル化して波形メモリに格納しておくことができる。

【０００９】また第１および第２の発明において、現像
バイアスの信号波形をあらかじめディジタル化して波形
メモリに格納しておき、この波形メモリのデータを高速
に繰り返し読み出すことで現像バイアスの源信号を生成
することができる。

【００１０】さらに第３の発明では、第１および第２の
発明において、現像バイアスの交流信号として周波数の
異なる複数の交流信号を混合した信号を利用した。

【００１１】

【作用】前述のように、単一ノートの連続音はきわめて
耳障りで強い不快感を人間に与える。この発明において
は、適宜に周波数変調した可聴帯域の交流信号を現像バ
イアスとして用いるので、現像バイアスによりトナーが
振動することで発生する音の周波数が適宜に変化し、不
快感が低減する。第２の発明では振幅変調も加わるの
で、トナー振動音の音圧も適当に変化し、さらに不快感
が低減する。第３の発明では、周波数変調または周波数
変調に振幅変調を加えた別々の周波数の複数の音が混合
して発生することになり、その複数の交流信号の周波数
差を適当に設定することで（周波数差を一定にするとは
限らない）、不快感のごく少ない音に調整できる。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明の第１実施例による電子写真
装置の要部構成を示している。この電子写真装置は、図
示省略した感光ドラムの表面に対峙する現像器１に対し
て、高圧駆動部２から出力される交流を重畳したバイア
ス電圧（現像バイアス）を印加し、この現像バイアスに
よって現像空間中でトナーを振動させる方式である。高
圧駆動部２に対しては、現像バイアスの源信号としてＶ
ＣＯ（電圧制御型発振回路）３からの交流信号が入力さ
れる。高圧駆動部２はＶＣＯ３からの交流信号を適宜に
増幅するとともに、これに適宜レベルの直流バイアスを
加えて現像器１に印加する。

【００１３】ＶＣＯ３の発振周波数は波形再生回路５か
らの周波数制御信号によって変化する。具体例として
は、ＶＣＯ３の出力周波数を１キロ〜３キロヘルツの範
囲で不規則に変化させる。ＶＣＯ３の出力周波数の変化
パターンは周波数制御信号の波形によって決まるが、こ
の実施例においては周波数制御信号の波形をあらかじめ
適宜に設定し、その波形をディジタル化して波形メモリ
４に記憶してある。波形再生回路５は、波形メモリ４の
データを高速で繰り返し読み出してアナログ変換して周
波数制御信号とする。

【００１４】図２はこの発明の第２実施例の要部構成を
示している。図１の実施例に加えて、ＶＣＯ３の出力を
振幅変調回路としてのＶＣＡ（電圧制御型アンプ）６を
介して高圧駆動部２に入力し、交流成分として前記周波
数変調に加えて適宜に振幅変調した可聴帯域の信号を含
む高圧の現像バイアスを現像器１に印加している。ＶＣ
Ａ６のゲインは波形再生回路５からの振幅制御信号によ
って変化する。振幅制御信号の波形は、前述の周波数制
御信号と同様にあらかじめディジタル化されて波形メモ
リ４の記憶されている。波形再生回路５は、波形メモリ
４の周波数制御信号データおよび振幅制御信号データを
それぞれ高速で繰り返し読み出してアナログ変換し、周
波数制御信号および振幅制御信号をそれぞれ発生する。

【００１５】図３はこの発明の第３実施例の要部構成を
示している。この実施例は、図２の実施例におけるＶＣ
Ｏ３を発振回路３１と周波数変調回路３２に分割して回
路構成したものであり、前記と同様に動作する。

【００１６】図４はこの発明の第４実施例の要部構成を
示している。この実施例では、現像バイアスの交流成分
の源信号を最初からシンセサイザー方式で生成する。つ
まり、適当に周波数変調されるとともに振幅変調された
現像バイアス交流信号の波形をあらかじめ作成し、その
波形をディジタル化して波形メモリ４０に記憶してお
く。波形再生回路５０は波形メモリ４０のデータを高速
に繰り返し読み出してアナログ変換することで、現像バ
イアスの源信号を発生して高圧駆動部２に入力する。

【００１７】図５はこの発明の第５実施例の要部構成を
示している。この実施例では、ＶＣＯ３ａとＶＣＡ６ａ
により生成した第１の交流信号と、ＶＣＯ３ｂとＶＣＡ
６ｂにより生成した第２の交流信号とを混合回路７で混
合し、その混合出力を高圧駆動部２に入力し、その混合
信号を交流成分とする現像バイアスを現像器１に印加し
ている。ＶＣＯ３ａの周波数制御信号、ＶＣＡ６ａの振
幅制御信号、ＶＣＯ３ｂの周波数制御信号、ＶＣＡ６ｂ
の振幅制御信号のそれぞれの波形はあらかじめ適宜に作
成され、各信号波形がディジタル化されて波形メモリ４
に記憶されている。波形再生回路５が波形メモリ４の４
系統の波形データをそれぞれ高速で繰り返し読み出して
アナログ変換し、ＶＣＯ３ａ、ＶＣＡ６ａ、ＶＣＯ３
ｂ、ＶＣＡ６ｂにそれぞれ制御信号を与える。

【００１８】

【発明の効果】この発明によれば、適宜に周波数変調し
た可聴帯域の交流信号を現像バイアスとして用いるの
で、現像バイアスによりトナーが振動することで発生す
る音の周波数が適宜に変化し、不快感が低減する。第２
の発明では振幅変調も加わるので、トナー振動音の音圧
も適当に変化し、さらに不快感が低減する。第３の発明
では、周波数変調または周波数変調に振幅変調を加えた
別々の周波数の複数の音が混合して発生することにな
り、不快感のごく少ない音に調整できる。また、前記の
波形メモリを用いた信号発生方式を採用することで、充
分な試験に調整した好ましい音を簡単で安価な回路で正
確に再生できる。

【００１９】なお、現像バイアスによるトナー振動が原
因で発生する音の不快感を低減する考え方として（音圧
は低減できないものとする）、人間が快適に感じるモー
ドの音に調整する設計方法と、モータ音などの他の騒音
と同じようなモードの音に調整して気に触らないように
する設計方法とがある。いずれの設計方法でも本発明を
実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の要部構成を示す回路図

【図２】この発明の第２実施例の要部構成を示す回路図

【図３】この発明の第３実施例の要部構成を示す回路図

【図４】この発明の第４実施例の要部構成を示す回路図

【図５】この発明の第５実施例の要部構成を示す回路図

【符号の説明】

１ 現像器 ２ 高圧駆動部 ３ 電圧制御型発振回路 ３ａ 電圧制御型発振回路 ３ｂ 電圧制御型発振回路 ３１ 発振回路 ３２ 周波数変調回路 ４ 波形メモリ ４０ 波形メモリ ５ 波形再生回路 ５０ 波形再生回路 ６ 電圧制御型アンプ（振幅変調回路） ６ａ 電圧制御型アンプ（振幅変調回路） ６ｂ 電圧制御型アンプ（振幅変調回路） ７ 混合回路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光ドラムの表面に対峙する現像器に対
   して交流を重畳したバイアス電圧を印加し、このバイア
   ス電圧によって現像空間中でトナーを振動させる方式の
   電子写真装置であって、前記バイアス電圧は適宜レベル
   の直流に可聴帯域の大振幅の交流を重畳した信号であ
   り、かつ、前記交流成分は適宜に周波数変調された信号
   であることを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記バイアス電圧の
   発生回路部は、発振手段の出力周波数を適宜な周波数制
   御信号によって変化させる周波数可変手段を備えた電圧
   制御型発振回路を含んでいることを特徴とする電子写真
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記バイアス電圧の
   発生回路部は、適宜な基本周波数で発振する発振回路
   と、この発振回路の出力信号を適宜な周波数制御信号に
   よって周波数変調する周波数変調回路とを含んでいるこ
   とを特徴とする電子写真装置。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３において、前記
   周波数制御信号の波形は、あらかじめディジタル化され
   て波形メモリに格納されていることを特徴とする電子写
   真装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記バイアス電圧の
   交流成分は前記周波数変調に加えて適宜に振幅変調され
   ていることを特徴とする電子写真装置。
6. 【請求項６】 請求項２において、前記電圧制御型発振
   回路の出力を適宜な振幅制御信号によって変化させる振
   幅変調回路を備えたことを特徴とする電子写真装置。
7. 【請求項７】 請求項３において、前記周波数変調回路
   の出力を適宜な振幅制御信号によって変化させる振幅変
   調回路を備えたことを特徴とする電子写真装置。
8. 【請求項８】 請求項６または請求項７において、前記
   振幅制御信号の波形は、あらかじめディジタル化されて
   波形メモリに格納されていることを特徴とする電子写真
   装置。
9. 【請求項９】 請求項１または請求項５において、前記
   バイアス電圧の信号波形は、あらかじめディジタル化さ
   れて波形メモリに格納されていて、この波形メモリのデ
   ータを高速に繰り返し読み出すことで前記バイアス電圧
   の源信号を生成することを特徴とする電子写真装置。
10. 【請求項１０】 請求項１または請求項５において、前
    記バイアス電圧の交流信号は、周波数の異なる複数の交
    流信号を混合した信号であることを特徴とする電子写真
    装置。