(57)【要約】【課題】  複数の感光体ドラム５と帯電ローラ及び現像ローラを備えた画像形成装置において、各帯電ローラと現像ローラに交番電圧を印加して帯電及び現像を行う場合の騒音の発生を抑制する。【解決手段】  感光体ドラム５と帯電ローラ１４及び現像ローラ１０１の対の数がｍ個（図示の例では４個）のとき、発振器７０の発振信号ｆo含む各交番信号に基づいて、ｍ個の高圧アンプ７６〜７９により周波数も位相も同じ現像バイアス用交番電圧Ｖd0，Ｖd1，Ｖd2，Ｖd3を発生させて、各現像ローラ１０１に個々に印加する。また、発振信号ｆoを分周回路８１によって１／ｎに分周した分周信号ｆｃ′からｍ−１個のシフト回路７５とｍ個の高圧アンプ７１〜７４とによって、位相が２π／ｍずつずれた帯電用交番電圧Ｖc0，Ｖc1，Ｖc2，Ｖc3を発生させて、複数の各帯電ローラ１４に個々に印加する。【選択図】      図１５
2008090325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体ドラムと、その各感光体ドラムとそれぞれ対をなす複数の帯電部材とを備え、その複数の各帯電部材に交番電圧を印加することによって、前記複数の各感光体ドラムの表面を帯電させるようにした電子写真方式の画像形成装置における帯電制御方法であって、
前記複数の帯電部材のうちの少なくとも１個に印加する交番電圧と、他の帯電部材に印加する交番電圧との位相をずらすことを特徴とする帯電制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の帯電制御方法において、前記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相を全てずらすことを特徴とする帯電制御方法。
【請求項３】
請求項２記載の帯電制御方法において、前記感光体ドラムの数がｍ個であるとき、前記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相を２π／ｍずつずらすことを特徴とする帯電制御方法。
【請求項４】
請求項２記載の帯電制御方法において、前記感光体ドラムの数がｍ個であるとき、前記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相をπ／ｍずつずらすことを特徴とする帯電制御方法。
【請求項５】
複数の感光体ドラムと、その各感光体ドラムとそれぞれ組をなす複数の帯電部材及び複数の現像ローラと、書込み手段とを備え、前記複数の各帯電部材に交番電圧を印加することによって、前記複数の各感光体ドラムの表面を帯電させ、その帯電された各感光体ドラムの表面を前記書込み手段によって露光走査して静電潜像を形成し、前記複数の各現像ローラに交番電圧を印加しながら現像剤による現像を行って、前記各感光体ドラムの表面に顕像を形成するようにした電子写真方式の画像形成装置における帯電・現像制御方法であって、
前記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の周波数と、前記複数の各現像ローラに印加する交番電圧の周波数とを、共通の発振器からの発振信号とそれを分周した信号に基づいて、１：１／ｎ（ｎは正の整数）に制御することを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項６】
請求項５記載の帯電・現像制御方法において、前記感光体ドラムの表面の線速に応じて、前記ｎの値を変更することを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項７】
請求項５又は６記載の帯電・現像制御方法において、前記複数の帯電部材のうちの少なくとも１個に印加する交番電圧と、他の帯電部材に印加する交番電圧との位相をずらすことを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項８】
請求項７記載の帯電・現像制御方法において、前記複数の現像ローラのうちの少なくとも１個に印加する交番電圧と、他の現像ローラに印加する交番電圧との位相をずらすことを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項９】
請求項７記載の帯電・現像制御方法において、前記感光体ドラムの数がｍ個であるとき、前記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相を２π／ｍずつずらすことを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項１０】
請求項９記載の帯電・現像制御方法において、前記感光体ドラムの数がｍ個であるとき、前記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相をπ／ｍずつずらすことを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項１１】
請求項９記載の帯電・現像制御方法において、前記複数の各現像ローラに印加する交番電圧の位相を２π／ｍずつずらすことを特徴とする帯電制御方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の帯電・現像制御方法において、前記複数の各現像ローラに印加する交番電圧の位相をπ／ｍずつずらすことを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項１３】
複数の感光体ドラムと、その各感光体ドラムとそれぞれ対をなす複数の帯電部材とを備え、その複数の各帯電部材に交番電圧を印加することによって、前記複数の各感光体ドラムの表面を帯電させるようにした電子写真方式の画像形成装置において、
発振器と、前記感光体ドラムの数がｍ個のとき、前記発振器の発振信号からそれぞれ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する位相シフト回路と、その各交番信号と同じ周波数及び位相の各帯電用交番電圧を発生するｍ個の高圧アンプとを設け、その各高圧アンプが発生するそれぞれ位相がずれた各帯電用交番電圧を、前記複数の各帯電部材に個々に印加するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の画像形成装置において、
前記位相シフト回路は、前記発振器の発振信号からそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する回路であり、
前記ｍ個の高圧アンプは、それぞれ２π／ｍずつ位相のずれた各帯電用交番電圧を発生するアンプである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
複数の感光体ドラムと、その各感光体ドラムとそれぞれ組をなす複数の帯電部材及び複数の現像ローラと、書込み手段とを備え、前記複数の各帯電部材に交番電圧を印加することによって、前記複数の各感光体ドラムの表面を帯電させ、その帯電された各感光体ドラムの表面を前記書込み手段によって露光走査して静電潜像を形成し、前記複数の各現像ローラに交番電圧を印加しながら現像剤による現像を行って、前記各感光体ドラムの表面に顕像を形成するようにした電子写真方式の画像形成装置において、
発振器と、その発振器の発振信号の周波数を１／ｎ（ｎは正の整数）に分周する分周回路と、前記発振信号と同じ周波数の現像バイアス用交番電圧を発生する現像用高圧アンプと、前記分周回路によって分周された信号と同じ周波数の帯電用交番電圧を発生する帯電用高圧アンプとを設け、
前記現像用高圧アンプが発生する現像バイアス用交番電圧を前記複数の各現像ローラに印加し、前記帯電用高圧アンプが発生する帯電用交番電圧を前記複数の各帯電部材に印加するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の画像形成装置において、前記分周回路による分周比である前記ｎを変更する回路を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６記載の画像形成装置において、
前記分周回路によって分周された信号からそれぞれ位相のずれたｍ（ｍは前記感光体ドラムの数）とおりの交番信号を生成する位相シフト回路を設け、
前記帯電用高圧アンプが、前記それぞれ位相のずれたｍとおりの各交番信号と同じ周波数及び位相の各帯電用交番電圧を発生するｍ個の高圧アンプからなり、
その各高圧アンプが発生するそれぞれ位相がずれた各帯電用交番電圧を、前記複数の各帯電部材に個々に印加するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の画像形成装置において、前記位相シフト回路が、前記分周回路によって分周された信号からそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する回路であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の画像形成装置において、
前記発振器の発振信号からそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する現像用位相シフト回路を設け、
前記現像用高圧アンプが、前記それぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの各交番信号と同じ周波数及び位相の各現像バイアス用交番電圧を発生するｍ個の高圧アンプからなり、
その各高圧アンプが発生する各現像バイアス用交番電圧を、前記複数の各現像ローラに個々に印加するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１３乃至１９のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記各帯電部材がそれぞれ前記各感光体ドラムの表面に近接して配置された帯電ローラである画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機，プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置、特に複数の感光体ドラムとその各表面を帯電させるための複数の帯電部材、その各表面に形成される静電潜像を現像するための複数の現像ローラ等を備えた画像形成装置と、その帯電制御方法および帯電・現像制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ，ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である感光体の表面を均一に帯電させた後、露光走査してその表面に静電潜像を形成し、それをトナー等の現像剤によって現像して顕像化し、それを用紙に転写して画像を形成する。
そのため、まず感光体の表面を均一に帯電させるために種々の改善がなされている。そして、従来の線状の帯電チャージャに代えて、近年では導電性の部材でローラ状に形成した帯電ローラ、あるいは板状に形成した帯電ブレードやブラシ状の帯電ブラシ等の帯電部材を感光体の表面に接触させ、その状態で帯電部材と感光体との間に電圧を印加することにより、感光体の表面を帯電させる接触帯電方式の接触帯電装置が、低オゾン化と低電力化が図れるという利点があることから、実用化されている。
【０００３】
しかしながら、このような接触帯電装置に使用されている帯電部材は、例えば金属製の芯金の外側に導電性のゴムで形成した弾性ローラ部を設けた帯電ローラであるため、その弾性ローラ部が感光体の表面に押し付けられた状態で長期間放置され続けると、その弾性ローラ部の中に含まれている物質（例えば可塑剤）が表面に滲み出て、それが感光体の表面を汚してしまうということがあった。
また、接触帯電の場合には、帯電ローラ等の帯電部材が感光体の表面に接触した状態で帯電が行われるため、その感光体の表面に画像転写後に残った転写残トナー等が帯電部材の表面に転移することによって汚れ、それが原因で帯電性能が低下してしまうこともあった。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するため、帯電ローラの弾性ローラ部の両端部に所定の厚さのスペーサやテープ等からなるギャップ管理部材をそれぞれ取付け、それにより帯電ローラの両端部のギャップ管理部材を除く他の部分が感光体の表面に対して非接触になるようにし、その状態で感光体を帯電するようにした非接触帯電装置が提案されている。
この非接触帯電装置によれば、帯電ローラの両側のギャップ管理部材の内側の領域となる画像形成有効領域は常時は感光体に接触しないので、上述した接触帯電装置の欠点である帯電部材の中に含まれている物質の感光体への付着や、感光体の表面に付着したトナー等の付着物が帯電部材の表面に転移しやすいという問題を解決することができる。
【０００５】
また、黒と赤や青等の複数色、あるいはフルカラーの画像を形成できるカラー画像形成装置には、１個の感光体ドラムと中間転写ベルトを用いる１ドラム式と、画像形成する色の数だけの感光体ドラムを使用する複数ドラム式とがある。
１ドラム式では、１個の感光体ドラムの周囲に１個の帯電部材と、複数の現像装置を配置し、帯電部材によって帯電させた感光体ドラムの表面を露光走査して第１の色の画像の潜像を形成し、それを第１の現像装置によって第１の色のトナーで現像し、そのトナー像を中間転写ベルトに転写する。このような作像工程（プロセス）を各色の画像について、順次使用する現像装置（使用するトナーの色が異なる）を変えて実行し、転写ベルト上に順次各色のトナー像を重ねて転写していく。そして、全ての色の作像工程を終えた後、中間転写ベルト上に重ねて転写された各色のトナー像を転写紙に転写して、カラー画像を形成する。
この方式は、高価な感光体ドラムが１個で済む利点があるが、作像プロセスを色のだけ繰り返し実行しなければならないため、カラー画像の形成に時間がかかるという欠点がある。
【０００６】
これに対して、複数ドラム式は、形成可能な色の数だけの作像ユニットを備え、その各作像ユニットに、それぞれ感光体ドラムと、それと対あるいは組をなす帯電部材と現像装置（使用するトナーの色は異なる）をそれぞれ設け、各作像ユニットの感光体ドラム上で各色の画像に対する帯電、露光、現像の作像プロセスを略同時に実行し、各感光体ドラムの表面に形成した各色のトナー像を同じ転写紙に順次重ねて転写して、カラー画像を形成する。
この方式だと、カラー画像を白黒画像とそれほど違わない時間で形成できるため、フルカラーの画像形成装置には多く採用されるようになってきている。
【０００７】
このような複数ドラム式の画像形成装置の各作像ユニットにおいて、各感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置には、前述した接触方式あるいは非接触方式の帯電装置のいずれを採用してもよいが、その各感光体ドラムと対をなす各帯電ローラ等の帯電部材に、直流に交流を重畳した交番電圧を印加することによって、帯電の均一性を高め、感光体ドラムの表面を均一に帯電させることが行われている。交番電圧を印加することによって、帯電部材に除電機能も持たせ、残留電荷を除去する除電チャージャを省略することもできる。
また、各現像装置は、トナーを搬送して感光体ドラム上の静電潜像に付着させて現像するための現像ローラが設けられており、その現像ローラには従来直流のバイアス電圧が印加されていたが、各帯電部材に交番電圧を印加する場合には、各現像ローラにもバイアス電圧として交流を重畳した交番電圧を印加する方がよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このように各感光体ドラムと対をなす複数の各帯電部材に、交番電圧を印加して帯電を行うようにすると、その交番電圧の周波数（帯電周波数）に起因する帯電音が発生するという問題がある。
これは、交番電圧を印加された帯電部材がその周波数で僅かに振動し、それ自体の振動音や感光体ドラムの表面を叩く音が発生したり、あるいは感光体ドラムとの間の僅かなギャップが変動して空気の流れが生じたりするために音が発生すると推定される。しかもそれが、各作像ユニットで略同時に発生するため、気になる騒音となる。特に、印加する交番電圧の周波数が９００Ｈｚ程度の場合にその騒音が大きくなるという問題があった。
【０００９】
また、各現像装置の現像ローラにもバイアス電圧として交番電圧を印加する場合、現像バイアス電圧は常に一定の周波数の交番電圧であり、帯電部材に印加する交番電圧の周波数はそれより低く、プロセス線速（回転する感光体ドラムの表面の速度）に応じた最適周波数がある。そのため、従来はその各交番電圧を別個に発生していたが、両交番電圧の周波数が整数倍の関係にないとその周波数ずれに起因する騒音（うなり）が発生し、形成される画像にもバンディングが生じるという問題もある。この騒音も複数の作像ユニットで同時に発生し、しかも上述した帯電音と相乗されるため、非常に気になる騒音となっていた。
【００１０】
この発明は、このような問題を改善するためになされたものであり、上述のような複数の感光体及び帯電部材と現像ローラを備えた画像形成装置において、各帯電部材に交番電圧を印加して帯電を行う場合の帯電音を抑制すること、および現像ローラにもバイアス電圧として交番電圧を印加する場合の騒音の発生も抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は上記の目的を達成するため、次のような帯電制御方法および帯電・現像制御方法と、それを実施する画像形成装置を提供する。
この発明による帯電制御方法は、上述のような複数の感光体ドラムと、その各感光体ドラムと対をなす複数の帯電部材を備えた電子写真方式の画像形成装置における帯電制御方法であって、複数の帯電部材のうちの少なくとも１個に印加する交番電圧と、他の帯電部材に印加する交番電圧との位相をずらすことを特徴とする。そして、複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相を全てずらすとなおよい。
さらに、上記感光体ドラムの数がｍ個であるとき、上記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相を２π／ｍずつずらすと最も効果的に帯電音を抑制することができる。
あるいは、上記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相をπ／ｍずつずらすようにしてもよい。
【００１２】
また、この発明による帯電・現像制御方法は、各感光体ドラム及び帯電部材とそれぞれ組をなす複数の現像ローラにもバイアス電圧として交番電圧を印加する場合、複数の各帯電部材に印加する交番電圧の周波数と、複数の各現像ローラに印加する交番電圧の周波数とを、共通の発振器からの発振信号とそれを分周した信号に基づいて、１：１／ｎ（ｎは正の整数）に制御することを特徴とする。
この帯電・現像制御方法において、感光体ドラムの表面の線速（プロセス線速）に応じて、上記ｎの値を変更するとよい。
これと同時に、上述した帯電制御方法と同様に、上記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相をずらすとよい。
【００１３】
この発明による画像形成装置は、複数の感光体ドラムと、その各感光体ドラムとそれぞれ対をなす複数の帯電部材とを備え、その複数の各帯電部材に交番電圧を印加することによって、上記複数の各感光体ドラムの表面を帯電させるようにした電子写真方式の画像形成装置において、
発振器と、上記感光体ドラムの数がｍ個のとき、その発振器の発振信号からそれぞれ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する位相シフト回路と、その各交番信号と同じ周波数及び位相の各帯電用交番電圧を発生するｍ個の高圧アンプとを設け、その各高圧アンプが発生するそれぞれ位相がずれた各帯電用交番電圧を、上記複数の各帯電部材に個々に印加するようにしたものである。
上記位相シフト回路を、上記発振器の発振信号からそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する回路とし、上記ｍ個の高圧アンプは、それぞれ２π／ｍずつ位相のずれた各帯電用交番電圧を発生するアンプであるとなおよい。
【００１４】
また、感光体どラムと、その各感光体ドラムとそれぞれ組をなす複数の帯電部材及び複数の現像ローラと、書込み手段とを備え、前記複数の各帯電部材に交番電圧を印加することによって、上記複数の各感光体ドラムの表面を帯電させ、その帯電された各感光体ドラムの表面を前記書込み手段によって露光走査して静電潜像を形成し、上記複数の各現像ローラに交番電圧を印加しなから現像剤による現像を行って、上記各感光体ドラムの表面に顕像を形成するようにした電子写真方式の画像形成装置において、
発振器と、その発振器の発振信号の周波数を１／ｎ（ｎは正の整数）に分周する分周回路と、上記発振信号と同じ周波数の現像バイアス用交番電圧を発生する現像用高圧アンプと、上記分周回路によって分周された信号と同じ周波数の帯電用交番電圧を発生する帯電用高圧アンプとを設け、上記現像用高圧アンプが発生する現像バイアス用交番電圧を上記複数の各現像ローラに印加し、上記帯電用高圧アンプが発生する帯電用交番電圧を上記複数の各帯電部材に印加するようにするとよい。
【００１５】
この画像形成装置において、上記分周回路による分周比であるｎを変更する回路を設けることができる。
この画像形成装置において、上記分周回路によって分周された信号からそれぞれ位相のずれたｍ（ｍは前記感光体ドラムの数）とおりの交番信号を生成する位相シフト回路を設け、上記帯電用高圧アンプが、上記それぞれ位相のずれたｍとおりの各交番信号と同じ周波数及び位相の各帯電用交番電圧を発生するｍ個の高圧アンプからなり、その各高圧アンプが発生するそれぞれ位相がずれた各帯電用交番電圧を上記複数の各帯電部材に個々に印加するようにするとよい。
上記位相シフト回路が、上記分周回路によって分周された信号からそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する回路であるのが望ましい。
さらに、上記発振器の発振信号からそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する現像用位相シフト回路を設け、上記現像用高圧アンプが、そのそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの各交番信号と同じ周波数及び位相の各現像バイアス用交番電圧を発生するｍ個の高圧アンプからなり、その各高圧アンプが発生する各現像バイアス用交番電圧を、上記複数の各現像ローラに個々に印加するようにするとよい。
これらの画像形成装置において、上記各帯電部材がそれぞれ上記各感光体ドラムの表面に近接して配置された帯電ローラであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、複数の感光体ドラムとそれを帯電させる複数の帯電部材を備えた画像形成装置において、各帯電部材に交番電圧を印加して帯電を行う場合の騒音の発生を抑制することができる。
また、各感光体ドラムに対応する複数の現像装置の各現像ローラにも現像バイアスとして交番電圧を印加する場合に、うなりによる騒音が発生するのを防ぐことができる。
したがって、均一な帯電と良好な現像による高画質のカラー画像等を形成でき、しかも騒音の少ない静かな画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、この発明を実施した画像形成装置の一例を示す小型カラープリンタの構造について、図３から図６によって説明する。
図３は、その小型カラープリンタの全体構成図である。この小型カラープリンタは、４ドラムフルカラーの電子写真方式の画像形成装置であり、装置本体１内には、４個の感光体ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ及び２Ｄを、装置本体１に対してそれぞれ着脱可能に装着している。
また、装置本体１内の略中央部に、転写ベルト３を複数のローラ間に矢示Ａ方向に回動可能に張装している。
【００１８】
そして、４個の感光体ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄには、それぞれ像担持体である感光体ドラム５が設けられており、その各感光体ドラム５が転写ベルト３の図３で上側の面にそれぞれ接触するように、各ニット２Ａ〜２Ｄをそれぞれ配設している。
そして、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄと組み合わせるように、それぞれ使用するトナーの色が異なる４個の現像装置１０Ａ〜１０Ｄを、装置本体１に対してそれぞれ着脱可能に配設している。その各現像装置１０Ａ〜１０Ｄには、それぞれ各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの感光体ドラム５に僅かな間隔を置いて近接する現像ローラ１０１が設けられている。
【００１９】
その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄ及び現像装置１０Ａ〜１０Ｄの上方には書込みユニット６を、転写ベルト３の下方には両面ユニット７をそれぞれ配設している。さらに、この小型カラープリンタは、装置本体１の図３で左方に、画像形成後の転写紙Ｐを反転させて排出したり、両面ユニット７へ搬送したりする反転ユニット８を装着している。
転写ベルト３と反転ユニット８との間には、転写紙に転写されたトナーによる画像を定着する定着装置９が設けられている。
【００２０】
その定着装置９の転写紙搬送方向の下流側には、反転搬送路２０を分岐させて形成し、そこに搬送した転写紙Ｐを排紙ローラ対２５により排紙トレイ２６上に排出可能にしている。
また、装置本体１内の下部には、上下２段にサイズの異なる転写紙Ｐを収納可能な給紙カセット１１と１２を、それぞれ配設している。
さらに、装置本体１の右側面には、手差しトレイ１３を矢示Ｂ方向に開閉可能に設け、その手差しトレイ１３を開放することにより、そこから手差し給紙ができるようにしている。
【００２１】
感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、同一の構成をしたユニットであり、感光体ユニット２Ａはマゼンタ（Ｍ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｂはシアン（Ｃ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｃはイエロー（Ｙ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｄはブラック（Ｋ）色に対応する画像を形成する。そして、それらを転写紙の搬送方向に間隔を置いてそれぞれ配置している。
各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、図４に示すように、露光により静電潜像が形成されるＯＰＣドラム方式の像担持体である感光体ドラム５と、弾性ローラ部１７の両端部外周にギャップ管理部材であるテープ材１８をそれぞれ取り付けた帯電ローラ１４を有する帯電装置４と、図５に示すようにその帯電ローラの両端部をそれぞれ感光体ドラム５側に付勢する付勢部材である１対の加圧スプリング１９とを備えている。
【００２２】
そして、この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、図４に示すようなユニット状に形成されていて、装置本体１（図３）に対して着脱可能であり、そこには感光体ドラム５の表面をクリーニングするクリーニング装置を構成するブラシローラ１５と、感光体ドラム５の表面に先端を摺接させて、その表面に付着している転写残トナー等を掻き落としてクリーニングするクリーニングブレード４７と、トナー搬送オーガ４８と帯電ローラクリーナ４９も一体に設けられている。
【００２３】
そして、そのクリーニングブレード４７により感光体ドラム５の表面から掻き落としたトナーを、ブラシローラ１５でトナー搬送オーガ４８側に移動させ、そのトナー搬送オーガ４８を回転させることにより、回収した廃トナーを所定の廃トナー収納部に搬送するようにしている。
また、帯電ローラ１４の弾性ローラ部１７の表面に接する帯電ローラクリーナ４９は、例えばスポンジからなり、機内に浮遊するトナーやゴミ等が弾性ローラ部１７の表面に付着したときでも、帯電ローラ１４を回転させることにより、そのトナーやゴミ等をクリーニングすることができるようにしている。
【００２４】
この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄには、それを装置本体１（図３参照）に対して着脱する際の基準として、位置決め主基準部５１を設けると共に、手前側位置決め従基準部５２と奥側位置決め従基準部５３とをブラケット５０にそれぞれ一体に設け、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを装置本体１に装着する際に、それらの基準部により、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを所定の装着位置に確実に位置決めできるようにしている。
【００２５】
この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの各感光体ドラム５は、それぞれ図４に示す矢示Ｃ方向に回転するが、その表面の線速（プロセス線速）はモノクロ速度優先モード、モノクロ画質優先モード、カラー速度優先モード、カラー画質優先モード、厚紙・ＯＨＰ通紙モードなどいくつかのモードによって１８５ｍｍ／ｓｅｃ、１２５ｍｍ／ｓｅｃ、６２．５ｍｍ／ｓｅｃの三段階に調整することができるようになっている。なお、この感光体ユニットは、ブラシローラ１５を構成から外して構成するようにしてもよい。
【００２６】
帯電装置４は、図５に示すように、帯電ローラ１４を画像形成有効領域Ａｃの部分が感光体ドラム５との間にギャップＧを形成するように配置しており、その帯電ローラ１４と感光体ドラム５との間に交番電圧を印加して、感光体ドラム５の被帯電面である表面（外周面）を帯電するものである。
その帯電ローラ１４は、例えばＳＵＭ−Ｎｉメッキ（鋼の表面をニッケルメッキ仕上げ）で形成した金属軸である芯金１６の外周面の両端部を除く部分に、例えばエピクロルヒドリンゴムからなり、体積固有抵抗値を１×１０３〜１×１０８Ω・ｃｍとした弾性ローラ部１７を形成したものである。
【００２７】
その弾性ローラ部１７の両端部にはそれぞれ、例えばポリエステル又はポリエチレンテレフタレートからなる片面が粘着面に形成された粘着シートからなるテープ材１８，１８を、粘着面側を下にして周方向に巻き付けて、ギャップ管理部材としている。
そして、弾性ローラ部１７の両側の各テープ材１８，１８を、それぞれ周方向の両端部が互いに重なり合うことなく、一周全ての位置についてローラの軸の方向にテープ材１８が存在しない部分がないように、粘着面側を貼着により固定している。
そのため、図５に示すように、各テープ材１８の両端部をそれぞれ斜めにカットして、その互いの切り口１８ａの端縁が対向するようにしている。
【００２８】
この帯電装置４は、図５に示すように、帯電ローラ１４を感光体ドラム５の画像形成有効領域Ａｃの外側の部分に両端部のテープ材１８，１８の部分を接触させて、その帯電ローラ１４と感光体ドラム５との間に図示しない電源より交番電圧を印加することにより、その感光体ドラム５の表面を帯電させる。
その帯電ローラ１４は、芯金１６の両端部が付勢部材である加圧スプリング１９，１９により滑り軸受３０，３０を介して感光体ドラム５側に、所定の加圧力で加圧されている。
したがって、その加圧スプリング１９，１９の付勢力により、帯電ローラ１４の両側のテープ材１８，１８がそれぞれ感光体ドラム５の表面に接触し、弾性ローラ部１７のテープ材１８，１８がそれぞれ設けられている部分の内側部分と感光体ドラム５の表面との間にギャップＧが形成されて、その部分が非接触となる。
【００２９】
帯電ローラ１４の芯金１６の図５で右側の一端には、駆動用ギヤ４０を固定し、そこに図示しないモータからの駆動力を伝達し、帯電ローラ１４を感光体ドラム５と同一の線速で回転させるようにしている。
各帯電ローラ１４への電圧の印加は、芯金１６の部分に、−７００V程度の負の直流成分を含む実効値１ＫＶ程度の交番電圧を印加する。
図３に示した現像装置１０Ａ〜１０Ｄは、構成が全て同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる。そして、現像装置１０Ａはマゼンタ色のトナーを使用し、現像装置１０Ｂはシアン色のトナーを使用し、現像装置１０Ｃはイエロー色のトナーを使用し、現像装置１０Ｄはブラック色のトナーをそれぞれ使用する。
【００３０】
図３に示した書込みユニット６の詳細を図６によって説明する。この書込みユニット６は、レーザダイオード（ＬＤ）方式のカラー１ビーム、モノクロ２ビームで、それぞれ６面の２枚の回転多面鏡２２ａ，２２ｂを有する１ポリゴンモータの書込みユニットである。
その書込みユニット６は、光源となる図示しないレーザダイオードから射出されて、ポリゴンモータ２１により回転される回転多面鏡２２ａ，２２ｂにより、マゼンタ用の走査光及びシアン用の走査光と、イエロー用の走査光及びブラック用の走査光とを右と左に分けて反射させる。
【００３１】
そのマゼンタ用の走査光及びシアン用の走査光は、２層ｆθレンズ２３をそれぞれ通り、マゼンタ用の走査光はミラー２７に反射されて長尺ＷＴＬ２４を通って、ミラー２８，２９を介して感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５上に照射される。また、シアン用の走査光は、ミラー３１に反射されて長尺ＷＴＬ３２を通って、ミラー３３，３４を介して感光体ユニット２Ｂの感光体ドラム５上に照射される。
さらに、イエロー用の走査光及びブラック用の走査光は、２層ｆθレンズ３５をそれぞれ通り、イエロー用の走査光はミラー３６に反射されて長尺ＷＴＬ３７を通って、ミラー３８，３９を介して感光体ユニット２Ｃの感光体ドラム５上に照射される。また、ブラック用の走査光は、ミラー４１に反射されて長尺ＷＴＬ４２を通って、ミラー４３，４４を介して感光体ユニット２Ｄの感光体ドラム５上に照射される。
【００３２】
図３に示した両面ユニット７は、対をなす搬送ガイド板４５ａ，４５ｂと、対をなす複数（この例では４組）の搬送ローラ４６とからなり、転写紙の両面に画像を形成する両面画像形成モード時には、片面に画像が形成されて反転ユニット８の反転搬送路５４に搬送されてスイッチバック搬送された転写紙Ｐを受入れて、それを感光体ユニット２Ａ〜２Ｄが設けられている作像部に向けて再搬送する。
【００３３】
反転ユニット８は、それぞれ対をなす複数の搬送ローラと、対をなす複数の搬送ガイド板とからなり、上述したように両面画像形成する際の転写紙Ｐを表裏反転させて両面ユニット７へ搬出したり、画像形成後の転写紙Ｐをそのままの向きで機外に排出したり、表裏を反転させて機外に排出したりする働きをする。
給紙カセット１１と１２とが設けられている給紙部には、転写紙Ｐを１枚ずつ分離して給紙する分離給紙部５５，５６が、それぞれ設けられている。
この小型カラープリンタは、転写ベルト３を使用したローラ曲率分離方式を採用しており、転写ベルト３の内側には４つの転写ブラシ５７が４個の感光体ドラム５に対応してそれぞれ設けられている。
【００３４】
この小型カラープリンタは、作像動作を開始させると、各感光体ドラム５が図３で時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体ドラム５の表面が、その感光体ドラム５と各帯電装置の帯電ローラ１４との間に交番電圧が印加されることにより一様に帯電される。
そして、感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５の帯電面には、書込みユニット６によりマゼンタ色の画像に対応するレーザ光が照射される。
【００３５】
また、感光体ユニット２Ｂの感光体ドラム５の帯電面には、書込みユニット６によりシアン色の画像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｃの感光体ドラム５の帯電面にはイエロー色の画像に対応するレーザ光が、さらに感光体ユニット２Ｄの感光体ドラム５の帯電面にはブラック色の画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、そこに各色に対応した静電潜像がそれぞれ形成される。
そして、その各静潜像は、各感光体ドラム５が回転することによりそれぞれ現像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ及び１０Ｄの位置に達すると、そこでマゼンタ，シアン，イエロー及びブラックの各トナーにより現像されて、４色のトナー像となる。
【００３６】
一方、給紙カセット１１あるいは１２のうち、選択された給紙段から転写紙Ｐが分離給紙部５５あるいは５６を通して給紙され、それが感光体ユニット２Ａの直前に設けられているレジストローラ対５９により、各感光体ドラム５上に形成されているトナー像と一致する正確なタイミングで、それが感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５と転写ベルト３との間に向けて搬送される。
その際、転写紙Ｐは、転写ベルト３の入口付近に配設している紙吸着ローラ５８によりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルト３の表面に静電的に吸着される。
【００３７】
そして、転写紙Ｐは、転写ベルト３に吸着した状態で、その転写ベルト３の矢示Ａ方向への回動により同方向に搬送されながら、図３で上側の面にマゼンタ，シアン，イエロー及びブラック色の各トナー像が順次転写されていき、感光体ユニット２Ｄを通過したときには４色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。
その転写紙Ｐは、定着装置９で熱と加圧力が加えられることによりトナー像が溶融定着され、その後は指定されたモードに応じた排紙系を通って、装置本体上部の排紙トレイ２６に反転排紙されたり、定着装置９から直進して反転ユニット８内を通ってストレート排紙されたりする。
【００３８】
あるいは、両面画像形成モードが選択されているときには、前述した反転ユニット８内の反転搬送路５４に送り込まれた後にスイッチバックされて両面ユニット７に搬送され、そこから再給紙されて感光体ユニット２Ａ〜２Ｄが設けられている作像部で、裏面に画像が形成された後に排出される。
以後、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
【００３９】
ここで、上述の小型カラープリンタに従来の帯電制御方法を実施した場合について説明する。
図７は、従来の帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路を示す図である。この帯電パワーパック（帯電用電源回路）６０は、発振器（ＯＳＣ）７０と４個の高圧アンプ７１，７２，７３，７４からなり、発振器７０が図８の（ａ）に示すような矩形波の発振信号はｆｃ（周波数が例えば９００Ｈｚ）を出力し、高圧アンプ７１〜７４は全て、同図の（ｂ）に示すように、その発振信号ｆｃと同じ周波数及び位相の交番電圧Ｖｃを発生し、それを４個の各帯電ローラ１４にそれぞれ印加する。
この交番電圧Ｖｃは、例えば−７００Ｖ程度の負の直流電圧成分を含み、実効値が１ＫＶ程度であるが、この値は高圧アンプ７１〜７４の制御によって任意に変更できる。
【００４０】
４個の帯電ローラは、図３によって説明したように、各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄに設けられ、ブラック用（Ｋで示す）、イエロー用（Ｙで示す）、シアン用（Ｃで示す）、及びマゼンタ用（Ｍで示す）の各感光体ドラム５とそれぞれ対をなし、各感光体ドラム５と微少ギャップを置いて近接配置されている。
このように各帯電ローラ１４に交番電圧を印加することによって、各感光体ドラム５の表面を帯電させるが、このとき、帯電ローラ１４と感光体ドラム５との間にクーロン力が作用する。即ち、帯電ローラ１４と感光体ドラム５の対向部の電荷をＱ１，Ｑ２、ギャッブの距離をｒ、真空の誘電率をε０、空気の誘電率をεs、帯電ローラ１４と感光体ドラム５間の静電容量をＣ、交番電圧をＶｃとすると、クーロン力Ｆは数１によって求められる。
【００４１】
【数１】
2008090325.tif 000003
【００４２】
このクーロン力Ｆは、交番電圧Ｖｃによって変動し、その振幅の山と谷のピーク時点（図８に示す時点ｔ１，ｔ３，ｔ５，…）で最大となる。このクーロン力によって帯電ローラ１４が振動し、感光体ドラム５の表面を叩いたり、微少ギャップの空気に急激な流れを起こしたりするために音が発生するものと推測される。
そして、４個の帯電ローラ１４に全て同じ位相の交番電圧Ｖｃが印加されるため、その振幅の山と谷のピーク時点も一致し、同時に音が発生するので、交番電圧の周波数の２倍の周波数（ｆｃが９００Ｈｚの場合は１８００Ｈｚ）の騒音が発生する。
【００４３】
そこで、上述の小型カラープリンタにこの発明による帯電制御方法を実施した場合について説明する。
図１は、この発明による帯電制御方法を実施するための帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路の一例を示す図であり、図７と対応する部分には同じ符号を付してある。
図１に示す帯電パワーパック（帯電用電源回路）６１は、発振器（ＯＳＣ）７０と４個の高圧アンプ７１，７２，７３，７４の他に、位相シフト回路７５，７６，７７を備えている。
そして、発振器７０が出力する矩形波の発振信号ｆｃを、高圧アンプ７１には直接に入力させ、高圧アンプ７２にはπ／２位相シフト回路７５を通してπ／２（９０°）位相をずらして入力させ、高圧アンプ７３には２π／２位相シフト回路７６を通して２π／２＝π（１８０°）位相をずらして入力させ、高圧アンプ７４には３π／２位相シフト回路７７を通して３π／２＝π（２４０°）位相をずらして入力させる。
【００４４】
それによって、各高圧アンプ７１〜７４は、その各入力信号と同じ周波数及び位相の交番電圧Ｖc0〜Ｖc3を発生し、それを４個の各帯電ローラ１４にそれぞれ印加する。したがって、４個の各帯電ローラ１４に印加される交番電圧Ｖc0〜Ｖc3は、図９に示すように、周波数は同じであるが、位相がπ／２（９０°）ずつずれている。すなわち、交番電圧Ｖc0〜Ｖc3の各波形の山と谷のピーク時点（図９の波形に黒丸で示す）が９０°ずつずれる。また、一つ置きに山のピークと谷のピークが一致するが、位相は反転している。
そのため、４個の各帯電ローラ１４で音が発生する時期がずれ、あるいは相殺される作用が生じ、騒音の発生が大幅に抑制される。
【００４５】
なお、発振器７０が出力する発振信号ｆｃの周波数は、感光体ドラム５の回転による表面（外周面）の線速であるプロセス線速に応じて変更し、プロセス線速が６２．５ｍｍ／ｓｅｃ，１２５ｍｍ／ｓｅｃ，１８５ｍｍ／ｓｅｃの場合、それぞれ６７５Ｈｚ，９００Ｈｚ，１３５０Ｈｚとする。発振信号ｆｃの周波数すなわち、帯電ローラ１４に印加する交番電圧の周波数が９００Ｈｚの場合に最も騒音が気になる。
【００４６】
図２は、この発明による上述と同様な帯電制御方法を実施するための帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路の他の例を示す図である。
この帯電パワーパック６２では、図１の帯電パワーパック６１における２π／２位相シフト回路７６と３π／２位相シフト回路７７に代えて、全てπ／２位相シフト回路７５を用いて、発振器７０の発振信号ｆｃを、直接高圧アンプ７１に入力させるとともに、各π／２位相シフト回路７５によって順次π／２（９０°）ずつ位相をずらして、各高圧アンプ７２，７３，７４に入力させるようにしている。
このようにしても、各高圧アンプ７１〜７４からは、図１に示した例の場合と同じに、位相がπ／２（９０°）ずつずれた交番電圧Ｖc0〜Ｖc3が発生し、それを各帯電ローラ１４に印加することによって、図１の場合と同じ騒音抑制効果が得られる。
【００４７】
なお、上述した実施形態では、各帯電ローラ１４に印加する交番電圧の位相をπ／２ずつずらしたが、複数の帯電ローラのうち、少なくとも１個に印加する交番電圧と、他の帯電ローラに印加する交番電圧との位相をずらすだけでも騒音抑制効果がある。しかし、複数の各帯電ローラに印加する交番電圧の位相を全てずらすことによって、その騒音抑制効果が高まる。
また、上述の実施形態では感光体ドラム５の数（帯電ローラ１４の数も同じ）が４個なので、各帯電ローラ１４に印加する交番電圧の位相を２π／４＝π／２ずつずらしたが、感光体ドラムの数がｍ（２以上の整数）個の場合は、各帯電ローラに印加する交番電圧の位相を２π／ｍずつずらすと、騒音抑制効果が高くなる。しかし、位相をずらす量はこれに限るものではなく、π／ｍ（ｍ＝４の場合はπ／４＝４５°）ずつずらしても有効であるし、それ以外のずらし量でもよい。
図３に示したように感光体ドラム５が４個の場合に、その各感光体ドラム５と対をなしている各帯電ローラ１４に、π／ｍ＝π／４＝４５°ずつ位相をずらした交番電圧を印加する場合の波形とその各ピーク時を図１０に示す。
【００４８】
ここで、図２に示した帯電パワーパックの具体的な回路構成例を図１１に示し、その各部の出力波形を図１２に示す。
図１１に示す帯電パワーパックは、パルス発生器（Ｐ．Ｇ）７００と、その出力パルスを分周する３段のフリップフロップ回路（以下「ＦＦ回路」と略称する）７０１，７０２，７０３とによって、図２における発振器に相当する機能を果たす。
また、シフトレジスタ７１０が、図２における３個の位相シフト回路７５による２π／ｍ（この場合はｍ＝４なのでπ／２）ずつ位相のずれたｍ（この場合は４）とおりの交番信号（この場合はデューティ５０％のパルス信号）を生成する回路の機能を果たす。このシフトレジスタ７１０の信号入力端子Ｓinには、３段目のＦＦ回路７０３の出力端子３Ｑの出力パルスを入力させ、クロック端子ＣＫには、１段目のＦＦ回路７０１の出力端子１Ｑの出力パルスを入力させている。
高圧アンプ７１〜７４は図２に示したものと同じである。
【００４９】
この回路の動作を、図１２を参照して説明する。
パルス発生器７００が図１２の（ａ）に示す発信パルス信号fosc を出力して１段目のＦＦ回路７０１のクロック端子ＣＬに入力させる。
すると、そのＦＦ回路７０１は、その発振パルス信号fosc を１／２分周した同図の（ｂ）に示すパルス信号を出力端子１Ｑから出力して、２段目のＦＦ回路７０２のクロック端子ＣＬに入力させる。
それによって、ＦＦ回路７０２は、その入力したパルス信号をを１／２分周した同図の（ｃ）に示すパルス信号を出力端子２Ｑから出力して、３段目のＦＦ回路７０３のクロック端子ＣＬに入力させる。
【００５０】
すると、そのＦＦ回路７０３は、その入力したパルス信号をを１／２分周した同図の（ｄ）に示すパルス信号を出力端子３Ｑから出力して、シフトレジスタ７１０の信号入力端子Ｓinに入力させる。このパルス信号が、シフトレジスタ７１０から出力するパルス信号ｆc0と同じである。
そして、このシフトレジスタ７１０は、ＦＦ回路７０１からクロック端子ＣＫに入力する図１２の(ｂ)に示すパルス信号が立ち上がるごとに、パルス信号ｆc0の位相をπ／２ずつをシフトさせた同図（ｅ）（ｆ）（ｇ）に示すパルス信号ｆc1，ｆc2，ｆc3，を出力する。
【００５１】
このシフトレジスタ７１０から出力される４つのパルス信号（交番信号）ｆc0，ｆc1，ｆc2，ｆc3は、周波数が同じで、位相がπ／２（９０°）ずつずれた交番信号である。この各パルス信号に基づいて、高圧アンプ７１〜７４が、前述した帯電用の交番電圧Ｖc0，Ｖc1，Ｖc2，Ｖc3を発生する。
この交番電圧を、図２に示したＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用の各帯電ローラ１４にそれぞれ印加する。
【００５２】
次に、周波数が同じで、位相がπ／４（４５°）ずつずれた交番信号を発生する帯電パワーパックの具体的な回路例を図１３に示す。
この帯電パワーパックの回路構成は、図１１に示した前述の帯電パワーパックの回路構成と殆ど同じであり、シフトレジスタ７１０のクロック端子ＣＫに、パルス発生器７００からの発振パルス信号を入力するようにした点だけである。
【００５３】
この回路の動作を図１４を参照して説明するが、パルス発生器７００が出力する（ａ）に示す発振パルス信号fosc を、３段のＦＦ回路７０１〜７０３によって順次１／２分周して、（ｂ）から（ｄ）に示す出力波形のパルス信号を得るのは、図１１の回路と同じである。
そして、シフトレジスタ７１０が信号入力端子Ｓinに、３段目のＦＦ回路７０３の出力端子３Ｑから出力される図１４の（ｄ）に示すパルス信号を入力して、発振パルス信号foscの周期で順次それをシフトして、同図の（ｅ）から（ｈ）に示す４つのパルス信号（交番信号）ｆc0，ｆc1，ｆc2，ｆc3を出力する。この各パルス信号は、周波数が同じで、その位相がπ／４（４５°）ずつずれている。この位相のずれは、感光体ドラムの数ｍ＝４の場合のπ／ｍである。
この各パルス信号に基づいて、高圧アンプ７１〜７４が、前述した帯電用の交番電圧Ｖc0，Ｖc1，Ｖc2，Ｖc3を発生し、それを図２に示したＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用の各帯電ローラ１４にそれぞれ印加する。
【００５４】
次に、前述した小型カラープリンタにこの発明による帯電・現像制御方法を実施した場合について説明する。
図１５は、この発明による帯電・現像制御方法を実施するための現像・帯電パワーパックによる各現像ローラと各帯電ローラへの電圧印加回路の一例を示す図であり、図２と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
【００５５】
この現像・帯電パワーパック６３は、図２に示した帯電パワーパック６２における発振器７０に代えて、その発振信号ｆｃの整数倍の周波数の発振信号ｆｏを出力する発振器８０と分周回路８１を設け、さらに、現像バイアス用交番電圧を発生する４個の高圧アンプ７６〜７９を設けている。
そして、発振器８０から出力される例えば周波数２７００Ｈｚの発振信号ｆｏにも基づいて、各高圧アンプ７６〜７９が発振信号ｆｏと同じ周波数で位相も同じ現像バイアス用交番電圧Ｖd0，Ｖd１，Ｖd２，Ｖd３を発生し、４個の感光体ドラム５にそれぞれ近接して配設された４個の現像ローラ１０１にそれぞれ印加する。
この４個の現像ローラ１０１は、図３に示した小型カラープリンタの各現像装置１０Ａ〜１０Ｄに設けられている。
【００５６】
一方、発振器８０からの発振信号ｆｏを分周回路８１によって１／ｎ（ｎは正の整整）分周して、図２における発振器７０の発振信号ｆｃと同じ周波数の分周信号ｆｃ′にする。この分周信号ｆｃ′を用いて、図２の帯電パワーパック６２に設けられたのと同じ３個の位相シフト回路７５と４個の高圧アンプ７１〜７９によって、分周信号ｆｃ′と同じ周波数で、位相がπ／２ずつずれた帯電用交番電圧Ｖc0，Ｖc1，Ｖc2，Ｖc3を発生し、それを図Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用の各帯電ローラ１４にそれぞれ印加する。
【００５７】
この４個の帯電ローラ１４は、図３に示した小型カラープリンタの各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄ内に、それぞれ感光体ドラム５と対をなして配置されている。
現像バイアス用交番電圧の周波数は例えば２７００Ｈｚに固定されるが、帯電用交番電圧の周波数は、前述のようにプロセス線速によって代えた方がよい。そのため、分周回路８１における分周比１／ｎを変更することによって、帯電用交番電圧の周波数を変更することができる。
発振器７０の発振信号ｆｃの周波数が２７００Ｈｚの場合、分周回路８１における分周比１／ｎが１／２であれば帯電用交番電圧の周波数は１３５０Ｈｚに、１／３であれば９００Ｈｚに、１／４であれば６７５Ｈｚになる。
そして、現像バイアス用交番電圧と帯電用交番電圧の周波数は、共通の発振器８０による発振信号とその分周信号によって決まるので、常に前者が後者の整数倍の関係にあり、整数倍からの僅かな周波数ずれによる「うなり」の発生及び形成画面にバンディングが発生するのを防ぐことができる。
【００５８】
図１６は、同じくこの発明による帯電・現像制御方法を実施するための現像・帯電パワーパックによる各現像ローラと各帯電ローラへの電圧印加回路の他の例を示す図であり、図１５と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この例の現像・帯電パワーパック６４では、現像バイアス用交番電圧を発生させる高圧アンプ７６〜７９のうち、高圧アンプ７６だけには発振信号ｆｏをそのまま入力させるが、高圧アンプ７７〜７９には、発振信号ｆｏを３個の位相シフト回路８５によって順次その位相をπ／２ずつずらした信号を入力させるようにしている。
したがって、各高圧アンプ７６〜７９が発生する発振信号ｆｏと同じ周波数で位相も同じ現像バイアス用交番電圧Ｖd0，Ｖd１，Ｖd２，Ｖd３は、発振信号ｆｏと周波数は同じであるが、位相はπ／２ずつずれた交番電圧になる。このようにすることによって、騒音抑制効果がさらに高まる。
【００５９】
なお、上述した実施形態では、各現像ローラ１０１に印加する交番電圧の位相をπ／２ずつずらしたが、複数の現像ローラのうち、少なくとも１個に印加する交番電圧と、他の現像ローラに印加する交番電圧との位相をずらすだけでも騒音抑制効果がある。しかし、複数の現像ローラに印加する交番電圧の位相を全てずらすことによって、その効果を高めることができる。
また、上述の実施形態では感光体ドラム５の数（現像ローラ１０１の数も同じ）が４個なので、各現像ローラ１０１に印加する交番電圧の位相を２π／４＝π／２ずつずらしたが、感光体ドラムの数がｍ（２以上の整数）個の場合は、各現像ローラに印加する交番電圧の位相を２π／ｍずつずらすとよい。しかし、位相をずらす量はこれに限るものではなく、π／ｍ（ｍ＝４の場合はπ／４＝４５°）ずつずらしても有効であるし、それ以外のずらし量でもよい。
【００６０】
次に、この発明による帯電・現像制御方法を実施するための現像・帯電パワーパックの具体的な回路例とその動作を、図１７〜図１９によって説明する。
図１７に示す回路は、図１５に示した現像・帯電パワーパック６３の各高圧アンプを除いた部分に対応するが、発振器９０は、図１５における発振器８０の発振周波数の４倍の１０８００Ｈｚの原発振信号ｆosc を出力する。そのため、この原発振信号ｆosc を、２段のＪ−ＫＦＦ回路（１／２分周回路）９１，９２によって１／４に分周して現像バイアス用の周波数２７００Ｈｚの交番信号ｆｏを生成するようにしている。
【００６１】
一方、発振器９０の発振信号ｆosc をクロック端子ＣＬＫに入力するバイナリカウンタ９３と、２個の反転回路（ノット回路）９４，９５によって、図１５における分周回路８１に相当する分周比可変の分周回路を構成している。
このバイナリカウンタ９３のＢ入力端子に直接接続し、Ａ入力端子に反転回路９４を介して接続する制御端子Ｓに、ハイレベル“Ｈ”の信号を印加すると、バイナリカウンタ９３は１／２分周回路となり、ローレベル“Ｌ”の信号を印加すると、１／３分周回路になる。
【００６２】
このバイナリカウンタ９３の出力端子ＲＣＱから出力される周波数５４００Ｈｚ又は３６００Ｈｚのパルス信号をＪ−ＫＦＦ回路（１／２分周回路）９６によって１／２に分周し、さらにＪ−ＫＦＦ回路９７によって１／２に分周して、その出力端子Ｑから帯電用の第１の交番信号ｆc0を、反転出力端子／Ｑから第３の交番信号ｆc2を出力させ、９０°シフト用のＦＦ回路９８によって第１の交番信号ｆc0を９０°位相シフトさせ、その出力端子Ｑから帯電用の第２の交番信号
ｆc1を、反転出力端子／Ｑから第４の交番信号ｆc3を出力させる。
２段のＪ−ＫＦＦ回路（１／２分周回路）９６，９７は、現像バイアス用の交番信号ｆｏを原発振信号ｆoscを１／４分周して生成したのに合わせて、帯電用の交番信号もバイナリカウンタ９３から出力されるパルス信号を１／４に分周するために設けている。
【００６３】
したがって、バイナリカウンタ９３が１／２分周回路として動作して、周波数５４００Ｈｚのパルス信号を出力するときは、帯電用の４とおりの交番信号の周波数は１３５０Ｈｚで、位相が９０°ずつずれたパルス信号となり、バイナリカウンタ９３が１／３分周回路として動作して、周波数３６００Ｈｚのパルス信号を出力するときは、帯電用の４とおりの交番信号の周波数は９００Ｈｚで、位相が９０°ずつずれたパルス信号となる。
【００６４】
図１８は、図１７に示した回路においてバイナリカウンタ９３が１／３分周回路として動作する場合の、１０８００Ｈｚの原発振信号ｆｏ、バイナリカウンタ９３の出力端子ＲＣＱの出力信号、それをＪ−ＫＦＦ回路９６で１／２に分周した出力端子Ｑからの１８００Ｈｚの出力信号、及びＦＦ回路９７，９８の各出力端子から出力される帯電用の９００Ｈｚのパルス信号（交番信号）ｆc0，ｆc1，ｆc2，ｆc3の波形及び位相の関係を示している。
図１９は、図１７に示した回路においてバイナリカウンタ９３が１／２分周回路として動作する場合の、図１８と同様な各パルス信号の波形及び位相の関係を示している。
【００６５】
以上説明した各実施形態では、帯電部材として非接触の帯電ローラを設けた帯電装置を使用する画像形成装置にこの発明を適用した例について説明したが、これに限るものではなく、接触式の帯電ローラを設けた帯電装置、あるいは帯電ブレードや帯電ブラシなど、各種の帯電部材を設けた帯電装置を使用する画像形成装置にも、この発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
この発明は、複写機，プリンタ、ファクシミリ装置など、複数の感光体ドラムとそれに対応する複数の帯電部材及び現像ローラを備えた電子写真方式の各種の画像形成装置に利用できる。それによって、均一な帯電と良好な現像による高画質のカラー画像等を形成でき、しかも騒音の少ない静かな画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図３に示す小型カラープリンタにこの発明による帯電制御方法を実施するための帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路の一例を示す図である。
【図２】この発明による同様な帯電制御方法を実施するための帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路の他の例を示す図である。
【図３】この発明を実施する画像形成装置の一例を示す小型カラープリンタの全体構成図である。
【図４】同じくその小型カラープリンタが備えている感光体ユニットの構成図である。
【図５】同じく感光体ユニットに設けられている帯電ローラとその周辺の構造を示す概略略図である。
【図６】図３に示されている書込みユニットの詳細を示す構成図である。
【図７】従来の帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路を示す図である。
【図８】図７に示した帯電パワーパックによる発振器７０信号ｆｃと高圧アンプ７１〜７４が発生する交番電圧との関係を図８に示す波形図である。
【図９】図１に示した帯電パワーパックから出力される位相がπ／２（９０°）ずつずれた４とおりの交番電圧の各波形図である。
【図１０】４個の各帯電ローラに印加する交番電圧の位相をπ／４ずつずらした場合の波形図である。
【図１１】図２に示した帯電パワーパックの具体的な回路構成例を示すブロック回路図である。
【図１２】図１１に示した回路の各部の出力波形を示す波形図である。
【図１３】位相をπ／４ずつずらした４とおりの交番電圧を発生する帯電パワーパックの具体的な回路構成例を示すブロック回路図である。
【図１４】図１３に示した回路の各部の出力波形を示す波形図である。
【図１５】この発明による帯電・現像制御方法を実施するための現像・帯電パワーパックによる各現像ローラと各帯電ローラへの電圧印加回路の一例を示す図である。
【図１６】図１５と同様な電圧印加回路の他の例を示す図である。
【図１７】この発明による帯電・現像制御方法を実施するための現像・帯電パワーパックの具体的な回路例を示す図である。
【図１８】図１７に示した回路においてバイナリカウンタが１／３分周する場合の各部の信号の波形図である。
【図１９】図１７に示した回路においてバイナリカウンタが１／２分周する場合の各部の信号の波形図である。
【符号の説明】
【００６８】
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ：感光体ユニット
３：転写ベルト          ４：帯電装置
５：感光体ドラム        ６：書込みユニット
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ：現像装置
１４：帯電ローラ        ６１，６２：帯電パワーパック
６３，６４：現像・帯電パワーパック
７０：発振器            ７１〜７４，７６〜７９：高圧アンプ
７５〜７７，８５：位相シフト回路
【図１】
2008090325.tif 000004
【図２】
2008090325.tif 000005
【図３】
2008090325.tif 000006
【図４】
2008090325.tif 000007
【図５】
2008090325.tif 000008
【図６】
2008090325.tif 000009
【図７】
2008090325.tif 000010
【図８】
2008090325.tif 000011
【図９】
2008090325.tif 000012
【図１０】
2008090325.tif 000013
【図１１】
2008090325.tif 000014
【図１２】
2008090325.tif 000015
【図１３】
2008090325.tif 000016
【図１４】
2008090325.tif 000017
【図１５】
2008090325.tif 000018
【図１６】
2008090325.tif 000019
【図１７】
2008090325.tif 000020
【図１８】
2008090325.tif 000021
【図１９】
2008090325.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月13日(2007.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体ドラムと、その各感光体ドラムとそれぞれ組をなす複数の帯電部材及び複数の現像ローラと、書込み手段とを備え、前記複数の各帯電部材に交番電圧を印加することによって、前記複数の各感光体ドラムの表面を帯電させ、その帯電された各感光体ドラムの表面を前記書込み手段によって露光走査して静電潜像を形成し、前記複数の各現像ローラに交番電圧を印加しながら現像剤による現像を行って、前記各感光体ドラムの表面に顕像を形成するようにした電子写真方式の画像形成装置における帯電・現像制御方法であって、
前記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の周波数と、前記複数の各現像ローラに印加する交番電圧の周波数とを、共通の発振器からの発振信号とそれを分周した信号に基づいて、１：１／ｎ（ｎは正の整数）に制御することを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の帯電・現像制御方法において、前記感光体ドラムの表面の線速に応じて、前記ｎの値を変更することを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の帯電・現像制御方法において、前記複数の帯電部材のうちの少なくとも１個に印加する交番電圧と、他の帯電部材に印加する交番電圧との位相をずらすことを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項４】
請求項３記載の帯電・現像制御方法において、前記複数の現像ローラのうちの少なくとも１個に印加する交番電圧と、他の現像ローラに印加する交番電圧との位相をずらすことを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項５】
請求項３記載の帯電・現像制御方法において、前記感光体ドラムの数がｍ個であるとき、前記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相を２π／ｍずつずらすことを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項６】
請求項３記載の帯電・現像制御方法において、前記感光体ドラムの数がｍ個であるとき、前記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相をπ／ｍずつずらすことを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項７】
請求項５記載の帯電・現像制御方法において、前記複数の各現像ローラに印加する交番電圧の位相を２π／ｍずつずらすことを特徴とする帯電制御方法。
【請求項８】
請求項６記載の帯電・現像制御方法において、前記複数の各現像ローラに印加する交番電圧の位相をπ／ｍずつずらすことを特徴とする帯電・現像制御方法。
【請求項９】
複数の感光体ドラムと、その各感光体ドラムとそれぞれ組をなす複数の帯電部材及び複数の現像ローラと、書込み手段とを備え、前記複数の各帯電部材に交番電圧を印加することによって、前記複数の各感光体ドラムの表面を帯電させ、その帯電された各感光体ドラムの表面を前記書込み手段によって露光走査して静電潜像を形成し、前記複数の各現像ローラに交番電圧を印加しながら現像剤による現像を行って、前記各感光体ドラムの表面に顕像を形成するようにした電子写真方式の画像形成装置において、
発振器と、その発振器の発振信号の周波数を１／ｎ（ｎは正の整数）に分周する分周回路と、前記発振信号と同じ周波数の現像バイアス用交番電圧を発生する現像用高圧アンプと、前記分周回路によって分周された信号と同じ周波数の帯電用交番電圧を発生する帯電用高圧アンプとを設け、
前記現像用高圧アンプが発生する現像バイアス用交番電圧を前記複数の各現像ローラに印加し、前記帯電用高圧アンプが発生する帯電用交番電圧を前記複数の各帯電部材に印加するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置において、前記分周回路による分周比である前記ｎを変更する回路を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の画像形成装置において、
前記分周回路によって分周された信号からそれぞれ位相のずれたｍ（ｍは前記感光体ドラムの数）とおりの交番信号を生成する位相シフト回路を設け、
前記帯電用高圧アンプが、前記それぞれ位相のずれたｍとおりの各交番信号と同じ周波数及び位相の各帯電用交番電圧を発生するｍ個の高圧アンプからなり、
その各高圧アンプが発生するそれぞれ位相がずれた各帯電用交番電圧を、前記複数の各帯電部材に個々に印加するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成装置において、前記位相シフト回路が、前記分周回路によって分周された信号からそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する回路であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置において、
前記発振器の発振信号からそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する現像用位相シフト回路を設け、
前記現像用高圧アンプが、前記それぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの各交番信号と同じ周波数及び位相の各現像バイアス用交番電圧を発生するｍ個の高圧アンプからなり、
その各高圧アンプが発生する各現像バイアス用交番電圧を、前記複数の各現像ローラに個々に印加するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記各帯電部材がそれぞれ前記各感光体ドラムの表面に近接して配置された帯電ローラである画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機，プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置、特に複数の感光体ドラムとその各表面を帯電させるための複数の帯電部材、その各表面に形成される静電潜像を現像するための複数の現像ローラ等を備えた画像形成装置と、その帯電・現像制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ，ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である感光体の表面を均一に帯電させた後、露光走査してその表面に静電潜像を形成し、それをトナー等の現像剤によって現像して顕像化し、それを用紙に転写して画像を形成する。
そのため、まず感光体の表面を均一に帯電させるために種々の改善がなされている。そして、従来の線状の帯電チャージャに代えて、近年では導電性の部材でローラ状に形成した帯電ローラ、あるいは板状に形成した帯電ブレードやブラシ状の帯電ブラシ等の帯電部材を感光体の表面に接触させ、その状態で帯電部材と感光体との間に電圧を印加することにより、感光体の表面を帯電させる接触帯電方式の接触帯電装置が、低オゾン化と低電力化が図れるという利点があることから、実用化されている。
【０００３】
しかしながら、このような接触帯電装置に使用されている帯電部材は、例えば金属製の芯金の外側に導電性のゴムで形成した弾性ローラ部を設けた帯電ローラであるため、その弾性ローラ部が感光体の表面に押し付けられた状態で長期間放置され続けると、その弾性ローラ部の中に含まれている物質（例えば可塑剤）が表面に滲み出て、それが感光体の表面を汚してしまうということがあった。
また、接触帯電の場合には、帯電ローラ等の帯電部材が感光体の表面に接触した状態で帯電が行われるため、その感光体の表面に画像転写後に残った転写残トナー等が帯電部材の表面に転移することによって汚れ、それが原因で帯電性能が低下してしまうこともあった。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するため、帯電ローラの弾性ローラ部の両端部に所定の厚さのスペーサやテープ等からなるギャップ管理部材をそれぞれ取付け、それにより帯電ローラの両端部のギャップ管理部材を除く他の部分が感光体の表面に対して非接触になるようにし、その状態で感光体を帯電するようにした非接触帯電装置が提案されている。
この非接触帯電装置によれば、帯電ローラの両側のギャップ管理部材の内側の領域となる画像形成有効領域は常時は感光体に接触しないので、上述した接触帯電装置の欠点である帯電部材の中に含まれている物質の感光体への付着や、感光体の表面に付着したトナー等の付着物が帯電部材の表面に転移しやすいという問題を解決することができる。
【０００５】
また、黒と赤や青等の複数色、あるいはフルカラーの画像を形成できるカラー画像形成装置には、１個の感光体ドラムと中間転写ベルトを用いる１ドラム式と、画像形成する色の数だけの感光体ドラムを使用する複数ドラム式とがある。
１ドラム式では、１個の感光体ドラムの周囲に１個の帯電部材と、複数の現像装置を配置し、帯電部材によって帯電させた感光体ドラムの表面を露光走査して第１の色の画像の潜像を形成し、それを第１の現像装置によって第１の色のトナーで現像し、そのトナー像を中間転写ベルトに転写する。このような作像工程（プロセス）を各色の画像について、順次使用する現像装置（使用するトナーの色が異なる）を変えて実行し、転写ベルト上に順次各色のトナー像を重ねて転写していく。そして、全ての色の作像工程を終えた後、中間転写ベルト上に重ねて転写された各色のトナー像を転写紙に転写して、カラー画像を形成する。
この方式は、高価な感光体ドラムが１個で済む利点があるが、作像プロセスを色のだけ繰り返し実行しなければならないため、カラー画像の形成に時間がかかるという欠点がある。
【０００６】
これに対して、複数ドラム式は、形成可能な色の数だけの作像ユニットを備え、その各作像ユニットに、それぞれ感光体ドラムと、それと対あるいは組をなす帯電部材と現像装置（使用するトナーの色は異なる）をそれぞれ設け、各作像ユニットの感光体ドラム上で各色の画像に対する帯電、露光、現像の作像プロセスを略同時に実行し、各感光体ドラムの表面に形成した各色のトナー像を同じ転写紙に順次重ねて転写して、カラー画像を形成する。
この方式だと、カラー画像を白黒画像とそれほど違わない時間で形成できるため、フルカラーの画像形成装置には多く採用されるようになってきている。
【０００７】
このような複数ドラム式の画像形成装置の各作像ユニットにおいて、各感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置には、前述した接触方式あるいは非接触方式の帯電装置のいずれを採用してもよいが、その各感光体ドラムと対をなす各帯電ローラ等の帯電部材に、直流に交流を重畳した交番電圧を印加することによって、帯電の均一性を高め、感光体ドラムの表面を均一に帯電させることが行われている。交番電圧を印加することによって、帯電部材に除電機能も持たせ、残留電荷を除去する除電チャージャを省略することもできる。
また、各現像装置は、トナーを搬送して感光体ドラム上の静電潜像に付着させて現像するための現像ローラが設けられており、その現像ローラには従来直流のバイアス電圧が印加されていたが、各帯電部材に交番電圧を印加する場合には、各現像ローラにもバイアス電圧として交流を重畳した交番電圧を印加する方がよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このように各感光体ドラムと対をなす複数の各帯電部材に、交番電圧を印加して帯電を行うようにすると、その交番電圧の周波数（帯電周波数）に起因する帯電音が発生するという問題がある。
これは、交番電圧を印加された帯電部材がその周波数で僅かに振動し、それ自体の振動音や感光体ドラムの表面を叩く音が発生したり、あるいは感光体ドラムとの間の僅かなギャップが変動して空気の流れが生じたりするために音が発生すると推定される。しかもそれが、各作像ユニットで略同時に発生するため、気になる騒音となる。特に、印加する交番電圧の周波数が９００Ｈｚ程度の場合にその騒音が大きくなるという問題があった。
【０００９】
また、各現像装置の現像ローラにもバイアス電圧として交番電圧を印加する場合、現像バイアス電圧は常に一定の周波数の交番電圧であり、帯電部材に印加する交番電圧の周波数はそれより低く、プロセス線速（回転する感光体ドラムの表面の速度）に応じた最適周波数がある。そのため、従来はその各交番電圧を別個に発生していたが、両交番電圧の周波数が整数倍の関係にないとその周波数ずれに起因する騒音（うなり）が発生し、形成される画像にもバンディングが生じるという問題もある。この騒音も複数の作像ユニットで同時に発生し、しかも上述した帯電音と相乗されるため、非常に気になる騒音となっていた。
【００１０】
この発明は、このような問題を改善するためになされたものであり、上述のような複数の感光体及び帯電部材と現像ローラを備えた画像形成装置において、各帯電部材に交番電圧を印加して帯電を行うとともに各現像ローラにもバイアス電圧として交番電圧を印加する場合の騒音の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は上記の目的を達成するため、次のような帯電・現像制御方法と、それを実施する画像形成装置を提供する。
【００１２】
この発明による帯電・現像制御方法は、各感光体ドラム及び帯電部材とそれぞれ組をなす複数の現像ローラにもバイアス電圧として交番電圧を印加する場合、複数の各帯電部材に印加する交番電圧の周波数と、複数の各現像ローラに印加する交番電圧の周波数とを、共通の発振器からの発振信号とそれを分周した信号に基づいて、１：１／ｎ（ｎは正の整数）に制御することを特徴とする。
この帯電・現像制御方法において、感光体ドラムの表面の線速（プロセス線速）に応じて、上記ｎの値を変更するとよい。
これと同時に、上述した帯電制御方法と同様に、上記複数の各帯電部材に印加する交番電圧の位相をずらすとよい。
【００１３】
【００１４】
また、この発明による画像形成装置は、感光体どラムと、その各感光体ドラムとそれぞれ組をなす複数の帯電部材及び複数の現像ローラと、書込み手段とを備え、前記複数の各帯電部材に交番電圧を印加することによって、上記複数の各感光体ドラムの表面を帯電させ、その帯電された各感光体ドラムの表面を前記書込み手段によって露光走査して静電潜像を形成し、上記複数の各現像ローラに交番電圧を印加しなから現像剤による現像を行って、上記各感光体ドラムの表面に顕像を形成するようにした電子写真方式の画像形成装置において、
発振器と、その発振器の発振信号の周波数を１／ｎ（ｎは正の整数）に分周する分周回路と、上記発振信号と同じ周波数の現像バイアス用交番電圧を発生する現像用高圧アンプと、上記分周回路によって分周された信号と同じ周波数の帯電用交番電圧を発生する帯電用高圧アンプとを設け、上記現像用高圧アンプが発生する現像バイアス用交番電圧を上記複数の各現像ローラに印加し、上記帯電用高圧アンプが発生する帯電用交番電圧を上記複数の各帯電部材に印加するようにするとよい。
【００１５】
この画像形成装置において、上記分周回路による分周比であるｎを変更する回路を設けることができる。
この画像形成装置において、上記分周回路によって分周された信号からそれぞれ位相のずれたｍ（ｍは前記感光体ドラムの数）とおりの交番信号を生成する位相シフト回路を設け、上記帯電用高圧アンプが、上記それぞれ位相のずれたｍとおりの各交番信号と同じ周波数及び位相の各帯電用交番電圧を発生するｍ個の高圧アンプからなり、その各高圧アンプが発生するそれぞれ位相がずれた各帯電用交番電圧を上記複数の各帯電部材に個々に印加するようにするとよい。
上記位相シフト回路が、上記分周回路によって分周された信号からそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する回路であるのが望ましい。
さらに、上記発振器の発振信号からそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの交番信号を生成する現像用位相シフト回路を設け、上記現像用高圧アンプが、そのそれぞれ２π／ｍずつ位相のずれたｍとおりの各交番信号と同じ周波数及び位相の各現像バイアス用交番電圧を発生するｍ個の高圧アンプからなり、その各高圧アンプが発生する各現像バイアス用交番電圧を、上記複数の各現像ローラに個々に印加するようにするとよい。
これらの画像形成装置において、上記各帯電部材がそれぞれ上記各感光体ドラムの表面に近接して配置された帯電ローラであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、複数の感光体ドラムとそれを帯電させる複数の帯電部材およびそれらに対応する複数の現像装置とを備えた画像形成装置において、各帯電部材に交番電圧を印加して帯電を行うとともに上記複数の現像装置の各現像ローラにも現像バイアスとして交番電圧を印加する場合に、うなりによる騒音が発生するのを防ぐことができる。
したがって、均一な帯電と良好な現像による高画質のカラー画像等を形成でき、しかも騒音の少ない静かな画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、この発明を実施した画像形成装置の一例を示す小型カラープリンタの構造について、図３から図６によって説明する。
図３は、その小型カラープリンタの全体構成図である。この小型カラープリンタは、４ドラムフルカラーの電子写真方式の画像形成装置であり、装置本体１内には、４個の感光体ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ及び２Ｄを、装置本体１に対してそれぞれ着脱可能に装着している。
また、装置本体１内の略中央部に、転写ベルト３を複数のローラ間に矢示Ａ方向に回動可能に張装している。
【００１８】
そして、４個の感光体ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄには、それぞれ像担持体である感光体ドラム５が設けられており、その各感光体ドラム５が転写ベルト３の図３で上側の面にそれぞれ接触するように、各ニット２Ａ〜２Ｄをそれぞれ配設している。
そして、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄと組み合わせるように、それぞれ使用するトナーの色が異なる４個の現像装置１０Ａ〜１０Ｄを、装置本体１に対してそれぞれ着脱可能に配設している。その各現像装置１０Ａ〜１０Ｄには、それぞれ各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの感光体ドラム５に僅かな間隔を置いて近接する現像ローラ１０１が設けられている。
【００１９】
その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄ及び現像装置１０Ａ〜１０Ｄの上方には書込みユニット６を、転写ベルト３の下方には両面ユニット７をそれぞれ配設している。さらに、この小型カラープリンタは、装置本体１の図３で左方に、画像形成後の転写紙Ｐを反転させて排出したり、両面ユニット７へ搬送したりする反転ユニット８を装着している。
転写ベルト３と反転ユニット８との間には、転写紙に転写されたトナーによる画像を定着する定着装置９が設けられている。
【００２０】
その定着装置９の転写紙搬送方向の下流側には、反転搬送路２０を分岐させて形成し、そこに搬送した転写紙Ｐを排紙ローラ対２５により排紙トレイ２６上に排出可能にしている。
また、装置本体１内の下部には、上下２段にサイズの異なる転写紙Ｐを収納可能な給紙カセット１１と１２を、それぞれ配設している。
さらに、装置本体１の右側面には、手差しトレイ１３を矢示Ｂ方向に開閉可能に設け、その手差しトレイ１３を開放することにより、そこから手差し給紙ができるようにしている。
【００２１】
感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、同一の構成をしたユニットであり、感光体ユニット２Ａはマゼンタ（Ｍ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｂはシアン（Ｃ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｃはイエロー（Ｙ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｄはブラック（Ｋ）色に対応する画像を形成する。そして、それらを転写紙の搬送方向に間隔を置いてそれぞれ配置している。
各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、図４に示すように、露光により静電潜像が形成されるＯＰＣドラム方式の像担持体である感光体ドラム５と、弾性ローラ部１７の両端部外周にギャップ管理部材であるテープ材１８をそれぞれ取り付けた帯電ローラ１４を有する帯電装置４と、図５に示すようにその帯電ローラの両端部をそれぞれ感光体ドラム５側に付勢する付勢部材である１対の加圧スプリング１９とを備えている。
【００２２】
そして、この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、図４に示すようなユニット状に形成されていて、装置本体１（図３）に対して着脱可能であり、そこには感光体ドラム５の表面をクリーニングするクリーニング装置を構成するブラシローラ１５と、感光体ドラム５の表面に先端を摺接させて、その表面に付着している転写残トナー等を掻き落としてクリーニングするクリーニングブレード４７と、トナー搬送オーガ４８と帯電ローラクリーナ４９も一体に設けられている。
【００２３】
そして、そのクリーニングブレード４７により感光体ドラム５の表面から掻き落としたトナーを、ブラシローラ１５でトナー搬送オーガ４８側に移動させ、そのトナー搬送オーガ４８を回転させることにより、回収した廃トナーを所定の廃トナー収納部に搬送するようにしている。
また、帯電ローラ１４の弾性ローラ部１７の表面に接する帯電ローラクリーナ４９は、例えばスポンジからなり、機内に浮遊するトナーやゴミ等が弾性ローラ部１７の表面に付着したときでも、帯電ローラ１４を回転させることにより、そのトナーやゴミ等をクリーニングすることができるようにしている。
【００２４】
この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄには、それを装置本体１（図３参照）に対して着脱する際の基準として、位置決め主基準部５１を設けると共に、手前側位置決め従基準部５２と奥側位置決め従基準部５３とをブラケット５０にそれぞれ一体に設け、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを装置本体１に装着する際に、それらの基準部により、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを所定の装着位置に確実に位置決めできるようにしている。
【００２５】
この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの各感光体ドラム５は、それぞれ図４に示す矢示Ｃ方向に回転するが、その表面の線速（プロセス線速）はモノクロ速度優先モード、モノクロ画質優先モード、カラー速度優先モード、カラー画質優先モード、厚紙・ＯＨＰ通紙モードなどいくつかのモードによって１８５ｍｍ／ｓｅｃ、１２５ｍｍ／ｓｅｃ、６２．５ｍｍ／ｓｅｃの三段階に調整することができるようになっている。なお、この感光体ユニットは、ブラシローラ１５を構成から外して構成するようにしてもよい。
【００２６】
帯電装置４は、図５に示すように、帯電ローラ１４を画像形成有効領域Ａｃの部分が感光体ドラム５との間にギャップＧを形成するように配置しており、その帯電ローラ１４と感光体ドラム５との間に交番電圧を印加して、感光体ドラム５の被帯電面である表面（外周面）を帯電するものである。
その帯電ローラ１４は、例えばＳＵＭ−Ｎｉメッキ（鋼の表面をニッケルメッキ仕上げ）で形成した金属軸である芯金１６の外周面の両端部を除く部分に、例えばエピクロルヒドリンゴムからなり、体積固有抵抗値を１×１０３〜１×１０８Ω・ｃｍとした弾性ローラ部１７を形成したものである。
【００２７】
その弾性ローラ部１７の両端部にはそれぞれ、例えばポリエステル又はポリエチレンテレフタレートからなる片面が粘着面に形成された粘着シートからなるテープ材１８，１８を、粘着面側を下にして周方向に巻き付けて、ギャップ管理部材としている。
そして、弾性ローラ部１７の両側の各テープ材１８，１８を、それぞれ周方向の両端部が互いに重なり合うことなく、一周全ての位置についてローラの軸の方向にテープ材１８が存在しない部分がないように、粘着面側を貼着により固定している。
そのため、図５に示すように、各テープ材１８の両端部をそれぞれ斜めにカットして、その互いの切り口１８ａの端縁が対向するようにしている。
【００２８】
この帯電装置４は、図５に示すように、帯電ローラ１４を感光体ドラム５の画像形成有効領域Ａｃの外側の部分に両端部のテープ材１８，１８の部分を接触させて、その帯電ローラ１４と感光体ドラム５との間に図示しない電源より交番電圧を印加することにより、その感光体ドラム５の表面を帯電させる。
その帯電ローラ１４は、芯金１６の両端部が付勢部材である加圧スプリング１９，１９により滑り軸受３０，３０を介して感光体ドラム５側に、所定の加圧力で加圧されている。
したがって、その加圧スプリング１９，１９の付勢力により、帯電ローラ１４の両側のテープ材１８，１８がそれぞれ感光体ドラム５の表面に接触し、弾性ローラ部１７のテープ材１８，１８がそれぞれ設けられている部分の内側部分と感光体ドラム５の表面との間にギャップＧが形成されて、その部分が非接触となる。
【００２９】
帯電ローラ１４の芯金１６の図５で右側の一端には、駆動用ギヤ４０を固定し、そこに図示しないモータからの駆動力を伝達し、帯電ローラ１４を感光体ドラム５と同一の線速で回転させるようにしている。
各帯電ローラ１４への電圧の印加は、芯金１６の部分に、−７００V程度の負の直流成分を含む実効値１ＫＶ程度の交番電圧を印加する。
図３に示した現像装置１０Ａ〜１０Ｄは、構成が全て同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる。そして、現像装置１０Ａはマゼンタ色のトナーを使用し、現像装置１０Ｂはシアン色のトナーを使用し、現像装置１０Ｃはイエロー色のトナーを使用し、現像装置１０Ｄはブラック色のトナーをそれぞれ使用する。
【００３０】
図３に示した書込みユニット６の詳細を図６によって説明する。この書込みユニット６は、レーザダイオード（ＬＤ）方式のカラー１ビーム、モノクロ２ビームで、それぞれ６面の２枚の回転多面鏡２２ａ，２２ｂを有する１ポリゴンモータの書込みユニットである。
その書込みユニット６は、光源となる図示しないレーザダイオードから射出されて、ポリゴンモータ２１により回転される回転多面鏡２２ａ，２２ｂにより、マゼンタ用の走査光及びシアン用の走査光と、イエロー用の走査光及びブラック用の走査光とを右と左に分けて反射させる。
【００３１】
そのマゼンタ用の走査光及びシアン用の走査光は、２層ｆθレンズ２３をそれぞれ通り、マゼンタ用の走査光はミラー２７に反射されて長尺ＷＴＬ２４を通って、ミラー２８，２９を介して感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５上に照射される。また、シアン用の走査光は、ミラー３１に反射されて長尺ＷＴＬ３２を通って、ミラー３３，３４を介して感光体ユニット２Ｂの感光体ドラム５上に照射される。
さらに、イエロー用の走査光及びブラック用の走査光は、２層ｆθレンズ３５をそれぞれ通り、イエロー用の走査光はミラー３６に反射されて長尺ＷＴＬ３７を通って、ミラー３８，３９を介して感光体ユニット２Ｃの感光体ドラム５上に照射される。また、ブラック用の走査光は、ミラー４１に反射されて長尺ＷＴＬ４２を通って、ミラー４３，４４を介して感光体ユニット２Ｄの感光体ドラム５上に照射される。
【００３２】
図３に示した両面ユニット７は、対をなす搬送ガイド板４５ａ，４５ｂと、対をなす複数（この例では４組）の搬送ローラ４６とからなり、転写紙の両面に画像を形成する両面画像形成モード時には、片面に画像が形成されて反転ユニット８の反転搬送路５４に搬送されてスイッチバック搬送された転写紙Ｐを受入れて、それを感光体ユニット２Ａ〜２Ｄが設けられている作像部に向けて再搬送する。
【００３３】
反転ユニット８は、それぞれ対をなす複数の搬送ローラと、対をなす複数の搬送ガイド板とからなり、上述したように両面画像形成する際の転写紙Ｐを表裏反転させて両面ユニット７へ搬出したり、画像形成後の転写紙Ｐをそのままの向きで機外に排出したり、表裏を反転させて機外に排出したりする働きをする。
給紙カセット１１と１２とが設けられている給紙部には、転写紙Ｐを１枚ずつ分離して給紙する分離給紙部５５，５６が、それぞれ設けられている。
この小型カラープリンタは、転写ベルト３を使用したローラ曲率分離方式を採用しており、転写ベルト３の内側には４つの転写ブラシ５７が４個の感光体ドラム５に対応してそれぞれ設けられている。
【００３４】
この小型カラープリンタは、作像動作を開始させると、各感光体ドラム５が図３で時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体ドラム５の表面が、その感光体ドラム５と各帯電装置の帯電ローラ１４との間に交番電圧が印加されることにより一様に帯電される。
そして、感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５の帯電面には、書込みユニット６によりマゼンタ色の画像に対応するレーザ光が照射される。
【００３５】
また、感光体ユニット２Ｂの感光体ドラム５の帯電面には、書込みユニット６によりシアン色の画像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｃの感光体ドラム５の帯電面にはイエロー色の画像に対応するレーザ光が、さらに感光体ユニット２Ｄの感光体ドラム５の帯電面にはブラック色の画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、そこに各色に対応した静電潜像がそれぞれ形成される。
そして、その各静潜像は、各感光体ドラム５が回転することによりそれぞれ現像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ及び１０Ｄの位置に達すると、そこでマゼンタ，シアン，イエロー及びブラックの各トナーにより現像されて、４色のトナー像となる。
【００３６】
一方、給紙カセット１１あるいは１２のうち、選択された給紙段から転写紙Ｐが分離給紙部５５あるいは５６を通して給紙され、それが感光体ユニット２Ａの直前に設けられているレジストローラ対５９により、各感光体ドラム５上に形成されているトナー像と一致する正確なタイミングで、それが感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５と転写ベルト３との間に向けて搬送される。
その際、転写紙Ｐは、転写ベルト３の入口付近に配設している紙吸着ローラ５８によりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルト３の表面に静電的に吸着される。
【００３７】
そして、転写紙Ｐは、転写ベルト３に吸着した状態で、その転写ベルト３の矢示Ａ方向への回動により同方向に搬送されながら、図３で上側の面にマゼンタ，シアン，イエロー及びブラック色の各トナー像が順次転写されていき、感光体ユニット２Ｄを通過したときには４色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。
その転写紙Ｐは、定着装置９で熱と加圧力が加えられることによりトナー像が溶融定着され、その後は指定されたモードに応じた排紙系を通って、装置本体上部の排紙トレイ２６に反転排紙されたり、定着装置９から直進して反転ユニット８内を通ってストレート排紙されたりする。
【００３８】
あるいは、両面画像形成モードが選択されているときには、前述した反転ユニット８内の反転搬送路５４に送り込まれた後にスイッチバックされて両面ユニット７に搬送され、そこから再給紙されて感光体ユニット２Ａ〜２Ｄが設けられている作像部で、裏面に画像が形成された後に排出される。
以後、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
【００３９】
ここで、上述の小型カラープリンタに従来の帯電制御方法を実施した場合について説明する。
図７は、従来の帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路を示す図である。この帯電パワーパック（帯電用電源回路）６０は、発振器（ＯＳＣ）７０と４個の高圧アンプ７１，７２，７３，７４からなり、発振器７０が図８の（ａ）に示すような矩形波の発振信号はｆｃ（周波数が例えば９００Ｈｚ）を出力し、高圧アンプ７１〜７４は全て、同図の（ｂ）に示すように、その発振信号ｆｃと同じ周波数及び位相の交番電圧Ｖｃを発生し、それを４個の各帯電ローラ１４にそれぞれ印加する。
この交番電圧Ｖｃは、例えば−７００Ｖ程度の負の直流電圧成分を含み、実効値が１ＫＶ程度であるが、この値は高圧アンプ７１〜７４の制御によって任意に変更できる。
【００４０】
４個の帯電ローラは、図３によって説明したように、各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄに設けられ、ブラック用（Ｋで示す）、イエロー用（Ｙで示す）、シアン用（Ｃで示す）、及びマゼンタ用（Ｍで示す）の各感光体ドラム５とそれぞれ対をなし、各感光体ドラム５と微少ギャップを置いて近接配置されている。
このように各帯電ローラ１４に交番電圧を印加することによって、各感光体ドラム５の表面を帯電させるが、このとき、帯電ローラ１４と感光体ドラム５との間にクーロン力が作用する。即ち、帯電ローラ１４と感光体ドラム５の対向部の電荷をＱ１，Ｑ２、ギャッブの距離をｒ、真空の誘電率をε０、空気の誘電率をεs、帯電ローラ１４と感光体ドラム５間の静電容量をＣ、交番電圧をＶｃとすると、クーロン力Ｆは数１によって求められる。
【００４１】
【数１】
2008090325.tif 000023
【００４２】
このクーロン力Ｆは、交番電圧Ｖｃによって変動し、その振幅の山と谷のピーク時点（図８に示す時点ｔ１，ｔ３，ｔ５，…）で最大となる。このクーロン力によって帯電ローラ１４が振動し、感光体ドラム５の表面を叩いたり、微少ギャップの空気に急激な流れを起こしたりするために音が発生するものと推測される。
そして、４個の帯電ローラ１４に全て同じ位相の交番電圧Ｖｃが印加されるため、その振幅の山と谷のピーク時点も一致し、同時に音が発生するので、交番電圧の周波数の２倍の周波数（ｆｃが９００Ｈｚの場合は１８００Ｈｚ）の騒音が発生する。
【００４３】
そこで、上述の小型カラープリンタにこの発明の基礎となる帯電制御方法を実施した場合について説明する。
図１は、その帯電制御方法を実施するための帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路の一例を示す図であり、図７と対応する部分には同じ符号を付してある。
図１に示す帯電パワーパック（帯電用電源回路）６１は、発振器（ＯＳＣ）７０と４個の高圧アンプ７１，７２，７３，７４の他に、位相シフト回路７５，７６，７７を備えている。
そして、発振器７０が出力する矩形波の発振信号ｆｃを、高圧アンプ７１には直接に入力させ、高圧アンプ７２にはπ／２位相シフト回路７５を通してπ／２（９０°）位相をずらして入力させ、高圧アンプ７３には２π／２位相シフト回路７６を通して２π／２＝π（１８０°）位相をずらして入力させ、高圧アンプ７４には３π／２位相シフト回路７７を通して３π／２＝π（２４０°）位相をずらして入力させる。
【００４４】
それによって、各高圧アンプ７１〜７４は、その各入力信号と同じ周波数及び位相の交番電圧Ｖc0〜Ｖc3を発生し、それを４個の各帯電ローラ１４にそれぞれ印加する。したがって、４個の各帯電ローラ１４に印加される交番電圧Ｖc0〜Ｖc3は、図９に示すように、周波数は同じであるが、位相がπ／２（９０°）ずつずれている。すなわち、交番電圧Ｖc0〜Ｖc3の各波形の山と谷のピーク時点（図９の波形に黒丸で示す）が９０°ずつずれる。また、一つ置きに山のピークと谷のピークが一致するが、位相は反転している。
そのため、４個の各帯電ローラ１４で音が発生する時期がずれ、あるいは相殺される作用が生じ、騒音の発生が大幅に抑制される。
【００４５】
なお、発振器７０が出力する発振信号ｆｃの周波数は、感光体ドラム５の回転による表面（外周面）の線速であるプロセス線速に応じて変更し、プロセス線速が６２．５ｍｍ／ｓｅｃ，１２５ｍｍ／ｓｅｃ，１８５ｍｍ／ｓｅｃの場合、それぞれ６７５Ｈｚ，９００Ｈｚ，１３５０Ｈｚとする。発振信号ｆｃの周波数すなわち、帯電ローラ１４に印加する交番電圧の周波数が９００Ｈｚの場合に最も騒音が気になる。
【００４６】
図２は、この発明の基礎となる上述と同様な帯電制御方法を実施するための帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路の他の例を示す図である。
この帯電パワーパック６２では、図１の帯電パワーパック６１における２π／２位相シフト回路７６と３π／２位相シフト回路７７に代えて、全てπ／２位相シフト回路７５を用いて、発振器７０の発振信号ｆｃを、直接高圧アンプ７１に入力させるとともに、各π／２位相シフト回路７５によって順次π／２（９０°）ずつ位相をずらして、各高圧アンプ７２，７３，７４に入力させるようにしている。
このようにしても、各高圧アンプ７１〜７４からは、図１に示した例の場合と同じに、位相がπ／２（９０°）ずつずれた交番電圧Ｖc0〜Ｖc3が発生し、それを各帯電ローラ１４に印加することによって、図１の場合と同じ騒音抑制効果が得られる。
【００４７】
なお、上述した帯電パワーパックでは、各帯電ローラ１４に印加する交番電圧の位相をπ／２ずつずらしたが、複数の帯電ローラのうち、少なくとも１個に印加する交番電圧と、他の帯電ローラに印加する交番電圧との位相をずらすだけでも騒音抑制効果がある。しかし、複数の各帯電ローラに印加する交番電圧の位相を全てずらすことによって、その騒音抑制効果が高まる。
また、上述の実施形態では感光体ドラム５の数（帯電ローラ１４の数も同じ）が４個なので、各帯電ローラ１４に印加する交番電圧の位相を２π／４＝π／２ずつずらしたが、感光体ドラムの数がｍ（２以上の整数）個の場合は、各帯電ローラに印加する交番電圧の位相を２π／ｍずつずらすと、騒音抑制効果が高くなる。しかし、位相をずらす量はこれに限るものではなく、π／ｍ（ｍ＝４の場合はπ／４＝４５°）ずつずらしても有効であるし、それ以外のずらし量でもよい。
図３に示したように感光体ドラム５が４個の場合に、その各感光体ドラム５と対をなしている各帯電ローラ１４に、π／ｍ＝π／４＝４５°ずつ位相をずらした交番電圧を印加する場合の波形とその各ピーク時を図１０に示す。
【００４８】
ここで、図２に示した帯電パワーパックの具体的な回路構成例を図１１に示し、その各部の出力波形を図１２に示す。
図１１に示す帯電パワーパックは、パルス発生器（Ｐ．Ｇ）７００と、その出力パルスを分周する３段のフリップフロップ回路（以下「ＦＦ回路」と略称する）７０１，７０２，７０３とによって、図２における発振器に相当する機能を果たす。
また、シフトレジスタ７１０が、図２における３個の位相シフト回路７５による２π／ｍ（この場合はｍ＝４なのでπ／２）ずつ位相のずれたｍ（この場合は４）とおりの交番信号（この場合はデューティ５０％のパルス信号）を生成する回路の機能を果たす。このシフトレジスタ７１０の信号入力端子Ｓinには、３段目のＦＦ回路７０３の出力端子３Ｑの出力パルスを入力させ、クロック端子ＣＫには、１段目のＦＦ回路７０１の出力端子１Ｑの出力パルスを入力させている。
高圧アンプ７１〜７４は図２に示したものと同じである。
【００４９】
この回路の動作を、図１２を参照して説明する。
パルス発生器７００が図１２の（ａ）に示す発信パルス信号fosc を出力して１段目のＦＦ回路７０１のクロック端子ＣＬに入力させる。
すると、そのＦＦ回路７０１は、その発振パルス信号fosc を１／２分周した同図の（ｂ）に示すパルス信号を出力端子１Ｑから出力して、２段目のＦＦ回路７０２のクロック端子ＣＬに入力させる。
それによって、ＦＦ回路７０２は、その入力したパルス信号をを１／２分周した同図の（ｃ）に示すパルス信号を出力端子２Ｑから出力して、３段目のＦＦ回路７０３のクロック端子ＣＬに入力させる。
【００５０】
すると、そのＦＦ回路７０３は、その入力したパルス信号をを１／２分周した同図の（ｄ）に示すパルス信号を出力端子３Ｑから出力して、シフトレジスタ７１０の信号入力端子Ｓinに入力させる。このパルス信号が、シフトレジスタ７１０から出力するパルス信号ｆc0と同じである。
そして、このシフトレジスタ７１０は、ＦＦ回路７０１からクロック端子ＣＫに入力する図１２の(ｂ)に示すパルス信号が立ち上がるごとに、パルス信号ｆc0の位相をπ／２ずつをシフトさせた同図（ｅ）（ｆ）（ｇ）に示すパルス信号ｆc1，ｆc2，ｆc3，を出力する。
【００５１】
このシフトレジスタ７１０から出力される４つのパルス信号（交番信号）ｆc0，ｆc1，ｆc2，ｆc3は、周波数が同じで、位相がπ／２（９０°）ずつずれた交番信号である。この各パルス信号に基づいて、高圧アンプ７１〜７４が、前述した帯電用の交番電圧Ｖc0，Ｖc1，Ｖc2，Ｖc3を発生する。
この交番電圧を、図２に示したＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用の各帯電ローラ１４にそれぞれ印加する。
【００５２】
次に、周波数が同じで、位相がπ／４（４５°）ずつずれた交番信号を発生する帯電パワーパックの具体的な回路例を図１３に示す。
この帯電パワーパックの回路構成は、図１１に示した前述の帯電パワーパックの回路構成と殆ど同じであり、シフトレジスタ７１０のクロック端子ＣＫに、パルス発生器７００からの発振パルス信号を入力するようにした点だけである。
【００５３】
この回路の動作を図１４を参照して説明するが、パルス発生器７００が出力する（ａ）に示す発振パルス信号fosc を、３段のＦＦ回路７０１〜７０３によって順次１／２分周して、（ｂ）から（ｄ）に示す出力波形のパルス信号を得るのは、図１１の回路と同じである。
そして、シフトレジスタ７１０が信号入力端子Ｓinに、３段目のＦＦ回路７０３の出力端子３Ｑから出力される図１４の（ｄ）に示すパルス信号を入力して、発振パルス信号foscの周期で順次それをシフトして、同図の（ｅ）から（ｈ）に示す４つのパルス信号（交番信号）ｆc0，ｆc1，ｆc2，ｆc3を出力する。この各パルス信号は、周波数が同じで、その位相がπ／４（４５°）ずつずれている。この位相のずれは、感光体ドラムの数ｍ＝４の場合のπ／ｍである。
この各パルス信号に基づいて、高圧アンプ７１〜７４が、前述した帯電用の交番電圧Ｖc0，Ｖc1，Ｖc2，Ｖc3を発生し、それを図２に示したＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用の各帯電ローラ１４にそれぞれ印加する。
【００５４】
次に、前述した小型カラープリンタにこの発明による帯電・現像制御方法を実施した場合について説明する。
図１５は、この発明による帯電・現像制御方法を実施するための現像・帯電パワーパックによる各現像ローラと各帯電ローラへの電圧印加回路の一例を示す図であり、図２と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
【００５５】
この現像・帯電パワーパック６３は、図２に示した帯電パワーパック６２における発振器７０に代えて、その発振信号ｆｃの整数倍の周波数の発振信号ｆｏを出力する発振器８０と分周回路８１を設け、さらに、現像バイアス用交番電圧を発生する４個の高圧アンプ７６〜７９を設けている。
そして、発振器８０から出力される例えば周波数２７００Ｈｚの発振信号ｆｏにも基づいて、各高圧アンプ７６〜７９が発振信号ｆｏと同じ周波数で位相も同じ現像バイアス用交番電圧Ｖd0，Ｖd１，Ｖd２，Ｖd３を発生し、４個の感光体ドラム５にそれぞれ近接して配設された４個の現像ローラ１０１にそれぞれ印加する。
この４個の現像ローラ１０１は、図３に示した小型カラープリンタの各現像装置１０Ａ〜１０Ｄに設けられている。
【００５６】
一方、発振器８０からの発振信号ｆｏを分周回路８１によって１／ｎ（ｎは正の整整）分周して、図２における発振器７０の発振信号ｆｃと同じ周波数の分周信号ｆｃ′にする。この分周信号ｆｃ′を用いて、図２の帯電パワーパック６２に設けられたのと同じ３個の位相シフト回路７５と４個の高圧アンプ７１〜７９によって、分周信号ｆｃ′と同じ周波数で、位相がπ／２ずつずれた帯電用交番電圧Ｖc0，Ｖc1，Ｖc2，Ｖc3を発生し、それを図Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ用の各帯電ローラ１４にそれぞれ印加する。
【００５７】
この４個の帯電ローラ１４は、図３に示した小型カラープリンタの各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄ内に、それぞれ感光体ドラム５と対をなして配置されている。
現像バイアス用交番電圧の周波数は例えば２７００Ｈｚに固定されるが、帯電用交番電圧の周波数は、前述のようにプロセス線速によって代えた方がよい。そのため、分周回路８１における分周比１／ｎを変更することによって、帯電用交番電圧の周波数を変更することができる。
発振器７０の発振信号ｆｃの周波数が２７００Ｈｚの場合、分周回路８１における分周比１／ｎが１／２であれば帯電用交番電圧の周波数は１３５０Ｈｚに、１／３であれば９００Ｈｚに、１／４であれば６７５Ｈｚになる。
そして、現像バイアス用交番電圧と帯電用交番電圧の周波数は、共通の発振器８０による発振信号とその分周信号によって決まるので、常に前者が後者の整数倍の関係にあり、整数倍からの僅かな周波数ずれによる「うなり」の発生及び形成画面にバンディングが発生するのを防ぐことができる。
【００５８】
図１６は、同じくこの発明による帯電・現像制御方法を実施するための現像・帯電パワーパックによる各現像ローラと各帯電ローラへの電圧印加回路の他の例を示す図であり、図１５と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この例の現像・帯電パワーパック６４では、現像バイアス用交番電圧を発生させる高圧アンプ７６〜７９のうち、高圧アンプ７６だけには発振信号ｆｏをそのまま入力させるが、高圧アンプ７７〜７９には、発振信号ｆｏを３個の位相シフト回路８５によって順次その位相をπ／２ずつずらした信号を入力させるようにしている。
したがって、各高圧アンプ７６〜７９が発生する発振信号ｆｏと同じ周波数で位相も同じ現像バイアス用交番電圧Ｖd0，Ｖd１，Ｖd２，Ｖd３は、発振信号ｆｏと周波数は同じであるが、位相はπ／２ずつずれた交番電圧になる。このようにすることによって、騒音抑制効果がさらに高まる。
【００５９】
なお、上述した実施形態では、各現像ローラ１０１に印加する交番電圧の位相をπ／２ずつずらしたが、複数の現像ローラのうち、少なくとも１個に印加する交番電圧と、他の現像ローラに印加する交番電圧との位相をずらすだけでも騒音抑制効果がある。しかし、複数の現像ローラに印加する交番電圧の位相を全てずらすことによって、その効果を高めることができる。
また、上述の実施形態では感光体ドラム５の数（現像ローラ１０１の数も同じ）が４個なので、各現像ローラ１０１に印加する交番電圧の位相を２π／４＝π／２ずつずらしたが、感光体ドラムの数がｍ（２以上の整数）個の場合は、各現像ローラに印加する交番電圧の位相を２π／ｍずつずらすとよい。しかし、位相をずらす量はこれに限るものではなく、π／ｍ（ｍ＝４の場合はπ／４＝４５°）ずつずらしても有効であるし、それ以外のずらし量でもよい。
【００６０】
次に、この発明による帯電・現像制御方法を実施するための現像・帯電パワーパックの具体的な回路例とその動作を、図１７〜図１９によって説明する。
図１７に示す回路は、図１５に示した現像・帯電パワーパック６３の各高圧アンプを除いた部分に対応するが、発振器９０は、図１５における発振器８０の発振周波数の４倍の１０８００Ｈｚの原発振信号ｆosc を出力する。そのため、この原発振信号ｆosc を、２段のＪ−ＫＦＦ回路（１／２分周回路）９１，９２によって１／４に分周して現像バイアス用の周波数２７００Ｈｚの交番信号ｆｏを生成するようにしている。
【００６１】
一方、発振器９０の発振信号ｆosc をクロック端子ＣＬＫに入力するバイナリカウンタ９３と、２個の反転回路（ノット回路）９４，９５によって、図１５における分周回路８１に相当する分周比可変の分周回路を構成している。
このバイナリカウンタ９３のＢ入力端子に直接接続し、Ａ入力端子に反転回路９４を介して接続する制御端子Ｓに、ハイレベル“Ｈ”の信号を印加すると、バイナリカウンタ９３は１／２分周回路となり、ローレベル“Ｌ”の信号を印加すると、１／３分周回路になる。
【００６２】
このバイナリカウンタ９３の出力端子ＲＣＱから出力される周波数５４００Ｈｚ又は３６００Ｈｚのパルス信号をＪ−ＫＦＦ回路（１／２分周回路）９６によって１／２に分周し、さらにＪ−ＫＦＦ回路９７によって１／２に分周して、その出力端子Ｑから帯電用の第１の交番信号ｆc0を、反転出力端子／Ｑから第３の交番信号ｆc2を出力させ、９０°シフト用のＦＦ回路９８によって第１の交番信号ｆc0を９０°位相シフトさせ、その出力端子Ｑから帯電用の第２の交番信号
ｆc1を、反転出力端子／Ｑから第４の交番信号ｆc3を出力させる。
２段のＪ−ＫＦＦ回路（１／２分周回路）９６，９７は、現像バイアス用の交番信号ｆｏを原発振信号ｆoscを１／４分周して生成したのに合わせて、帯電用の交番信号もバイナリカウンタ９３から出力されるパルス信号を１／４に分周するために設けている。
【００６３】
したがって、バイナリカウンタ９３が１／２分周回路として動作して、周波数５４００Ｈｚのパルス信号を出力するときは、帯電用の４とおりの交番信号の周波数は１３５０Ｈｚで、位相が９０°ずつずれたパルス信号となり、バイナリカウンタ９３が１／３分周回路として動作して、周波数３６００Ｈｚのパルス信号を出力するときは、帯電用の４とおりの交番信号の周波数は９００Ｈｚで、位相が９０°ずつずれたパルス信号となる。
【００６４】
図１８は、図１７に示した回路においてバイナリカウンタ９３が１／３分周回路として動作する場合の、１０８００Ｈｚの原発振信号ｆｏ、バイナリカウンタ９３の出力端子ＲＣＱの出力信号、それをＪ−ＫＦＦ回路９６で１／２に分周した出力端子Ｑからの１８００Ｈｚの出力信号、及びＦＦ回路９７，９８の各出力端子から出力される帯電用の９００Ｈｚのパルス信号（交番信号）ｆc0，ｆc1，ｆc2，ｆc3の波形及び位相の関係を示している。
図１９は、図１７に示した回路においてバイナリカウンタ９３が１／２分周回路として動作する場合の、図１８と同様な各パルス信号の波形及び位相の関係を示している。
【００６５】
以上説明した各実施形態では、帯電部材として非接触の帯電ローラを設けた帯電装置を使用する画像形成装置にこの発明を適用した例について説明したが、これに限るものではなく、接触式の帯電ローラを設けた帯電装置、あるいは帯電ブレードや帯電ブラシなど、各種の帯電部材を設けた帯電装置を使用する画像形成装置にも、この発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
この発明は、複写機，プリンタ、ファクシミリ装置など、複数の感光体ドラムとそれに対応する複数の帯電部材及び現像ローラを備えた電子写真方式の各種の画像形成装置に利用できる。それによって、均一な帯電と良好な現像による高画質のカラー画像等を形成でき、しかも騒音の少ない静かな画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図３に示す小型カラープリンタにこの発明の基礎となる帯電制御方法を実施するための帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路の一例を示す図である。
【図２】この発明の基礎となる同様な帯電制御方法を実施するための帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路の他の例を示す図である。
【図３】この発明を実施する画像形成装置の一例を示す小型カラープリンタの全体構成図である。
【図４】同じくその小型カラープリンタが備えている感光体ユニットの構成図である。
【図５】同じく感光体ユニットに設けられている帯電ローラとその周辺の構造を示す概略略図である。
【図６】図３に示されている書込みユニットの詳細を示す構成図である。
【図７】従来の帯電パワーパックによる各帯電ローラへの電圧印加回路を示す図である。
【図８】図７に示した帯電パワーパックによる発振器７０の発振信号ｆｃと高圧アンプ７１〜７４が発生する交番電圧との関係を示す波形図である。
【図９】図１に示した帯電パワーパックから出力される位相がπ／２（９０°）ずつずれた４とおりの交番電圧の各波形図である。
【図１０】４個の各帯電ローラに印加する交番電圧の位相をπ／４ずつずらした場合の波形図である。
【図１１】図２に示した帯電パワーパックの具体的な回路構成例を示すブロック回路図である。
【図１２】図１１に示した回路の各部の出力波形を示す波形図である。
【図１３】位相をπ／４ずつずらした４とおりの交番電圧を発生する帯電パワーパックの具体的な回路構成例を示すブロック回路図である。
【図１４】図１３に示した回路の各部の出力波形を示す波形図である。
【図１５】この発明による帯電・現像制御方法を実施するための現像・帯電パワーパックによる各現像ローラと各帯電ローラへの電圧印加回路の一例を示す図である。
【図１６】図１５と同様な電圧印加回路の他の例を示す図である。
【図１７】この発明による帯電・現像制御方法を実施するための現像・帯電パワーパックの具体的な回路例を示す図である。
【図１８】図１７に示した回路においてバイナリカウンタが１／３分周する場合の各部の信号の波形図である。
【図１９】図１７に示した回路においてバイナリカウンタが１／２分周する場合の各部の信号の波形図である。
【符号の説明】
【００６８】
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ：感光体ユニット
３：転写ベルト          ４：帯電装置
５：感光体ドラム        ６：書込みユニット
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ：現像装置
１４：帯電ローラ        ６１，６２：帯電パワーパック
６３，６４：現像・帯電パワーパック
７０：発振器            ７１〜７４，７６〜７９：高圧アンプ
７５〜７７，８５：位相シフト回路