(57)【要約】【課題】画像ノイズの少ない安定した画像を得ることができる帯電装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】帯電装置１１は、交流発振装置１と帯電ブラシ２とを備える。画像形成装置は、この帯電装置１１と感光体３とを備える。この交流発振装置１により帯電ブラシ２を印加するときの交流電圧の周波数Ｆ［Ｈｚ］を、感光体３の外周面の回転速度をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］としたとき、（Ｖ／１．２）以上（Ｖ／０．８）以下に設定している。【選択図】  図１
2004361534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電ブラシと、この帯電ブラシに交流電圧を印加する交流発振装置とを備え、上記帯電ブラシを介して感光体に帯電を行う帯電装置であって、
上記交流発振装置の出力する交流電圧の周波数をＦ［Ｈｚ］とし、上記感光体の外周面の回転速度をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］としたとき、上記交流電圧の周波数Ｆは、（Ｖ／１．２）以上（Ｖ／０．８）以下に設定されていることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の帯電装置と、上記感光体とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
帯電器に交流電圧を印加してこの帯電器を介して感光体に帯電を行う交流発振装置であって、
この交流発振装置の出力する交流電圧の周波数をＦ［Ｈｚ］とし、上記感光体の外周面の回転速度をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］としたとき、上記交流電圧の周波数Ｆは、（Ｖ／１．２）以上（Ｖ／０．８）以下に設定されていることを特徴とする交流発振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば複写機やプリンタ等の電子写真装置に用いられる交流発振装置、この交流発振装置を備える帯電装置、および、この帯電装置を備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真装置等の画像形成装置は、回転可能な感光体と、この感光体に接触して帯電を行なう帯電ブラシと、この帯電ブラシに交流電圧を印加する交流発振装置とを備える。
【０００３】
そして、上記交流発振装置の出力する交流電圧の周波数をＦ［Ｈｚ］とし、上記感光体の外周面の回転速度（周速度）をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］としたとき、Ｖ／Ｆ［ｍｍ］は、１．２４〜１．４８に設定されている。つまり、Ｆは、（Ｖ／１．４８）以上（Ｖ／１．２４）以下に設定されている。以下、このＶ／Ｆを、ＡＣ一周期の感光体上の帯電幅（ＡＣピッチ幅）Ｐｃｗという。
【０００４】
具体的に述べると、帯電幅Ｐｃｗが１．２４ｍｍのとき、感光体回転速度Ｖは６０．５９ｍｍ／ｓｅｃで、交流電圧の周波数Ｆは４９Ｈｚであり、帯電幅Ｐｃｗが１．４８ｍｍのとき、感光体回転速度Ｖは９５ｍｍ／ｓｅｃで、交流電圧の周波数Ｆは６４Ｈｚである。
【０００５】
一方、感光体回転速度Ｖを半分の速度にすることにより、ドット数を現行の６００ｄｐｉから高画質の１２００ｄｐｉに切り替えたとき、交流電圧の周波数Ｆはそのままの値で、感光体回転速度Ｖが半分になるので、帯電幅Ｐｃｗは、０．６２〜０．７４ｍｍとなる。具体的に述べると、帯電幅Ｐｃｗが０．６２ｍｍのとき、感光体回転速度Ｖは３０．３０ｍｍ／ｓｅｃで、交流電圧の周波数Ｆは４９Ｈｚであり、帯電幅Ｐｃｗが０．７４ｍｍのとき、感光体回転速度Ｖは４７．５ｍｍ／ｓｅｃで、交流電圧の周波数Ｆは６４Ｈｚである。
【０００６】
しかし、上記画像形成装置において、帯電幅Ｐｃｗが１．２４〜１．４８ｍｍのときは、ＡＣピッチの白抜けが人間の目で認識できる程度に顕著にあらわれ、帯電性能が悪くなり、一方、帯電幅Ｐｃｗが０．６２〜０．７４ｍｍのときは、ＡＣピッチの白抜けを抑制できるが、感光体回転速度Ｖが半分になるので、処理速度が遅かった。
【０００７】
そこで、従来、感光体回転速度Ｖと交流電圧の周波数Ｆとの比率が同一比率になるように設定するものが提案されている（特許第３３５７０９９号公報：特許文献１参照）。
【０００８】
具体的に述べると、感光体回転速度Ｖが５０ｍｍ／ｓｅｃ、交流電圧の周波数Ｆが６００Ｈｚに設定されており、このとき、帯電幅Ｐｃｗは０．０８３ｍｍとなる。一方、ハガキ、封筒、厚紙などの熱容量の大きい用紙を印刷するときは、感光体回転速度Ｖが２／３の速度の３３．３ｍｍ／ｓｅｃに設定されると共に、交流電圧の周波数Ｆが感光体回転速度と同比率である４００Ｈｚに設定され、帯電幅Ｐｃｗを０．０８３ｍｍに維持し、濃淡の縞やモアレを軽減する。
【０００９】
【特許文献１】
特許第３３５７０９９号公報（段落番号００４４、００４５）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像形成装置では、帯電幅Ｐｃｗが０．０８３ｍｍであるため、帯電幅Ｐｃｗが０．８ｍｍ未満のときに発生するブラシの巻き目・束目ムラが問題になっていた。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、ブラシの巻き目・束目ムラ、および、ＡＣピッチの白抜けの画像ノイズが発生し難くして、画像ノイズの少ない安定した画像を得ることができる交流発振装置、この交流発振装置を備える帯電装置、および、この帯電装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の帯電装置は、帯電ブラシと、この帯電ブラシに交流電圧を印加する交流発振装置とを備え、上記帯電ブラシを介して感光体に帯電を行う帯電装置であって、
上記交流発振装置の出力する交流電圧の周波数をＦ［Ｈｚ］とし、上記感光体の外周面の回転速度をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］としたとき、上記交流電圧の周波数Ｆは、（Ｖ／１．２）以上（Ｖ／０．８）以下に設定されていることを特徴としている。
【００１３】
ここで、この明細書では、上記帯電ブラシとは、例えば、回転可能なクリーナレス帯電ブラシであり、感光体上の転写後の残留トナーのクリーニング装置を兼ねている。また、上記感光体は、回転可能であり、例えばドラムタイプである。また、上記感光体の外周面の回転速度とは、感光体の外周面の周速度をいう。
【００１４】
本発明の帯電装置によれば、上記交流電圧の周波数Ｆを、（Ｖ／１．２）以上（Ｖ／０．８）以下に設定している（すなわち、Ｖ／Ｆを、０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下に設定している）ので、ブラシの巻き目・束目ムラとＡＣピッチの白抜けとが相殺しあい安定した帯電性能を得ることができる。すなわち、Ｆが（Ｖ／０．８）を越えると（Ｖ／Ｆが０．８ｍｍ未満では）、ブラシの巻き目・束目ムラが悪化し、Ｆが（Ｖ／１．２）未満では（Ｖ／Ｆが１．２ｍｍを越えると）、ＡＣピッチの白抜けが悪化する。なお、Ｖ／Ｆは、ＡＣ一周期の感光体上の帯電幅（ＡＣピッチ幅）Ｐｃｗに相当する。
【００１５】
言い換えると、本発明の帯電装置によれば、帯電ブラシに印加する交流電圧の周波数を、ブラシの巻き目・束目ムラ、および、ＡＣピッチの白抜けの画像ノイズが発生し難い条件に設定しているため、画像ノイズの少ない安定した画像を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置は、上記発明の帯電装置と、上記感光体とを備えることを特徴としている。
【００１７】
ここで、上記画像形成装置は、例えば複写機やプリンタ等の電子写真装置をいう。
【００１８】
本発明の画像形成装置によれば、上記発明の帯電装置を備えるため、画像ノイズの少ない安定した画像を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の交流発振装置は、帯電器に交流電圧を印加してこの帯電器を介して感光体に帯電を行う交流発振装置であって、
この交流発振装置の出力する交流電圧の周波数をＦ［Ｈｚ］とし、上記感光体の外周面の回転速度をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］としたとき、上記交流電圧の周波数Ｆは、（Ｖ／１．２）以上（Ｖ／０．８）以下に設定されていることを特徴としている。
【００２０】
ここで、上記帯電器とは、上記帯電ブラシの他に、その帯電ブラシと同じ性質を有する帯電ローラ等を含む概念である。
【００２１】
本発明の交流発振装置によれば、上記交流電圧の周波数Ｆを、（Ｖ／１．２）以上（Ｖ／０．８）以下に設定している（すなわち、Ｖ／Ｆを、０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下に設定している）ので、帯電ブラシやその他同じ性質を有する帯電ローラ等の帯電器を介して、感光体に安定して帯電することができる。すなわち、Ｆが（Ｖ／０．８）を越えると（Ｖ／Ｆが０．８ｍｍ未満では）、帯電ムラが悪化し、Ｆが（Ｖ／１．２）未満では（Ｖ／Ｆが１．２ｍｍを越えると）、ＡＣピッチの白抜けが悪化する。なお、Ｖ／Ｆは、ＡＣ一周期の感光体上の帯電幅（ＡＣピッチ幅）Ｐｃｗに相当する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態である概略構成図を示している。この画像形成装置は、レーザビームプリンタであり、帯電装置１１と、感光体３と、レーザ発生器４と、現像器６と、転写帯電ブラシ８とを備える。上記帯電装置１１は、交流発振装置１と、帯電器の一例としての帯電ブラシ２とを備える。
【００２４】
上記感光体３は、矢印Ａ方向に回転駆動されるドラムタイプであり、この感光体３の周囲には、矢印Ａ方向に沿って、帯電ブラシ２、レーザ発生器４、現像器６、転写帯電ブラシ８が順次配置されている。
【００２５】
上記交流発振装置１は、帯電ブラシ２に電荷を供給するものである。上記帯電ブラシ２は、感光体３の表面を一様に帯電及びクリーニングするものである。
上記レーザ発生器４は、感光体３の帯電後の表面に、画像信号によって変調されたレーザビーム５を照射して画像露光を行なうものである。
【００２６】
上記現像器６は、上記画像露光によって形成された感光体３上の潜像を現像して可視像化するものである。
上記転写帯電ブラシ８は、感光体３上の現像による可視像を転写部材７に転写するものである。
【００２７】
さらに詳細に述べると、上記交流発振装置１は、例えば発振器やスイッチング回路やインバータ回路等の帯電交流発生部９と、（帯電）直流電源１０とを、直列状に備え、交流電圧を帯電ブラシ２に印加する。
【００２８】
上記感光体３は、有機感光体であり、レーザ発生器４から照射されるレーザビーム５の照射を受けて電荷が低下した露光部に現像材を現像バイアスによって乗せ、レーザビーム５の照射を受けず電荷が低下しない非露光部には現像材がのらないようにする、いわゆる反転現象を行なうようにしている。
【００２９】
上記帯電ブラシ２には、半導電性の回転帯電ブラシを用いており、感光体３上の転写後の残留トナーのクリーニング装置を兼ねている。すなわち、この画像形成装置は、クリーナレスシステムとなっている。なお、クリーナレスシステムとは、例えば特開平９−３４２２３号公報に記載されているような公知の技術であり、帯電ブラシ２および感光体３に残留するトナーの清掃を行なうものである。
【００３０】
なお、上記帯電ブラシ２には、例えば、１０５〜１０１２（Ω／ｃｍ２）の抵抗を有する半導電性のブラシを用い、その材料としては、ナイロン、アクリル、レイヨン等を用い、さらに、その材料にポリピロール等をコ−ティングしてもよい。
【００３１】
また、上記画像形成装置は、上述の実施の形態に限定されず、例えば、転写帯電ブラシ８と帯電ブラシ２との間に、ブレード、フィルム、モルトプレーン、ブラシ等からなる帯電若しくはクリーニングの補助装置を、別途、配置するようにしてもよい。
【００３２】
また、上記帯電ブラシ２の代わりに、帯電器の他の例として、例えば帯電ローラ等の、上記帯電ブラシと同じ特性、機能を有するものを用いてもよい。
【００３３】
次に、図２のタイミングチャートを用いて、上記帯電ブラシ２に接続された上記交流発振装置１の動作について説明する。
【００３４】
上記画像形成装置（プリンタ）のメインモータを駆動すると同時に、（帯電）直流電源１０の出力をＯＮ状態にして−８１０Ｖを印加する。そして、通紙タイミングのＯＮ状態の５００μｓｅｃ前に、帯電交流発生部９の電源出力をＯＮ状態にして−３３６〜−１２８６Ｖを印加する。なお、通紙とは、転写部材７を感光体３と転写帯電ブラシ８との間に通すことをいう。
【００３５】
そして、通紙終了後、帯電交流発生部９の電源出力をＯＦＦ状態にしてから、メインモータを停止すると同時に、（帯電）直流電源１０の出力をＯＦＦ状態にする。なお、この実施形態では、矩形波を用いているが、正弦波、三角波等を用いてもよい。
【００３６】
次に、上記交流発振装置１の出力する交流電圧の周波数をＦ［Ｈｚ］とし、感光体３の外周面の回転速度（周速度）をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］としたとき、上記交流電圧の周波数Ｆは、（Ｖ／１．２）以上（Ｖ／０．８）以下に設定されている。すなわち、Ｖ／Ｆが、０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下に設定されている。なお、Ｖ／Ｆは、ＡＣ一周期の感光体上の帯電幅（ＡＣピッチ幅）Ｐｃｗに相当する。
【００３７】
したがって、図３の画像状態の説明図に示すように、Ｐｃｗが０．８ｍｍ未満では（Ｆが（Ｖ／０．８）を越えると）、ブラシの巻き目・束目ムラが悪化し、Ｐｃｗが１．２ｍｍを越えると（Ｆが（Ｖ／１．２）未満では）、ＡＣピッチの白抜けが悪化する。要するに、Ｐｃｗが０．８〜１．２ｍｍ（Ｆが（Ｖ／１．２）〜（Ｖ／０．８））のときに、ブラシの巻き目・束目ムラとＡＣピッチの白抜けとが相殺しあい安定した帯電性能を得ることができる。すなわち、Ｐｃｗが０．８〜１．２ｍｍのときが、画像安定領域である。
【００３８】
次に、以下の［表１］に、感光体回転速度Ｖと交流電圧の周波数Ｆとを変化させたときの画像状態の実験結果を示す。
【００３９】
【表１】
2004361534.tif 000003
【００４０】
なお、「○」は、ブラシの巻き目・束目ムラ、および、ＡＣピッチの白抜けが未発生の状態を示す。
【００４１】
上記［表１］から判るように、ブラシの巻き目・束目ムラ、および、ＡＣピッチの白抜けが発生しないときは、
Ｖ＝４０、  Ｆ＝４０で、  Ｐｃｗ＝１ｍｍのとき、
Ｖ＝７０、  Ｆ＝７０で、  Ｐｃｗ＝１ｍｍのとき、
Ｖ＝７０、  Ｆ＝８５で、  Ｐｃｗ＝０．８２ｍｍのとき、
Ｖ＝１００、Ｆ＝８５で、  Ｐｃｗ＝１．１７ｍｍのとき、
および、
Ｖ＝１００、Ｆ＝１００で、Ｐｃｗ＝１ｍｍのときである。
【００４２】
このように、全ての速度条件において、Ｐｃｗ＝０．８〜１．２ｍｍに設定することにより、ブラシの巻き目・束目ムラ、および、ＡＣピッチの白抜けの発生しない安定した画像が確保できる。要するに、Ｐｃｗ＝０．８〜１．２ｍｍとなるように、感光体回転速度Ｖと交流電圧の周波数Ｆとを設定すればよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の帯電装置によれば、上記交流電圧の周波数Ｆを、（Ｖ／１．２）以上（Ｖ／０．８）以下に設定しているので、ブラシの巻き目・束目ムラ、および、ＡＣピッチの白抜けの画像ノイズが発生し難く、安定した帯電性能を得ることができる。
【００４４】
また、本発明の画像形成装置によれば、上記発明の帯電装置を備えるので、画像ノイズの少ない安定した画像を得ることができる。
【００４５】
また、本発明の交流発振装置によれば、上記交流電圧の周波数Ｆを、（Ｖ／１．２）以上（Ｖ／０．８）以下に設定しているので、帯電ブラシ等の巻き目・束目ムラ、および、ＡＣピッチの白抜けの画像ノイズが発生し難く、安定した帯電性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略構成図である。
【図２】メインモータ駆動、帯電直流電源出力、帯電交流電源出力および通紙タイミングのＯＮ−ＯＦＦ切換を示すタイミングチャートである。
【図３】ＡＣ一周期の感光体上の帯電幅Ｐｃｗに対する画像状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１    交流発振装置
２    帯電ブラシ
３    感光体
１１  帯電装置
【図１】
2004361534.tif 000004
【図２】
2004361534.tif 000005
【図３】
2004361534.tif 000006