(57)【要約】【課題】帯電ムラを発生させることなく、帯電に際しての異常音の発生をなくす。【解決手段】感光体７の表面に接近または当接される帯電ローラ８に対して、直流電圧とホワイトノイズまたはピンクノイズの波形パターンを有して規定範囲内の周波数の交流電圧とを重畳させた重畳電圧印加するようにした。これにより、帯電に際して、感光体７表面に帯電ムラを発生させることなく、帯電に際しての異常音の発生をなくすことができる。【選択図】　　図２
2004038034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の表面に接近または当接される帯電ローラと、
直流電圧を発生させる直流電圧源と、
交流電圧を発生させる交流電圧源と、
前記直流電圧源が発生させた直流電圧と前記交流電圧源が発生させた交流電圧とを重畳した重畳電圧を前記帯電ローラに対して印加する電圧印加手段と、
前記交流電圧源に対して、特定ノイズの波形パターンを有して規定範囲内の周波数の交流電圧を発生させる波形制御手段と、
を具備する帯電装置。
【請求項２】
前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、ホワイトノイズの波形パターンを有して周波数範囲が５００〜４０００Ｈｚの交流電圧を発生させる請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】
前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、ピンクノイズの波形パターンを有して周波数範囲が５００〜４０００Ｈｚの交流電圧を発生させる請求項１記載の帯電装置。
【請求項４】
前記特定ノイズの波形パターンを生成するデジタルシグナルプロセッサを具備し、
前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、前記デジタルシグナルプロセッサが生成した波形パターンの交流電圧を発生させる請求項１、２または３記載の帯電装置。
【請求項５】
前記特定ノイズの波形パターンを記憶する半導体メモリを具備し、
前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、前記半導体メモリに記憶された波形パターンの交流電圧を発生させる請求項１、２または３記載の帯電装置。
【請求項６】
前記半導体メモリは、周波数が異なる複数の波形パターンを記憶し、
前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、前記半導体メモリに記憶された波形パターンから特定の周波数の波形パターンの交流電圧を選択的に発生させる請求項５記載の帯電装置。
【請求項７】
前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、前記特定ノイズの波形パターンから６ｋＨｚ以上のサンプリング周波数でサンプリングしてデジタル再生した交流電圧を発生させる請求項２ないし６のいずれか一に記載の帯電装置。
【請求項８】
感光体と、
前記感光体を回転自在に保持するカートリッジケースと、
前記カートリッジケース内に保持されて、前記感光体との間に電位差を発生させることにより前記感光体表面を帯電させる請求項１ないし７のいずれか一に記載の帯電装置と、
前記カートリッジケース内に保持されて、前記感光体表面にトナーを供給する現像装置と、
を具備するプロセスカートリッジ。
【請求項９】
請求項８記載のプロセスカートリッジと、
前記感光体表面を露光走査する露光走査装置と、
前記プロセスカートリッジが備える現像装置によって前記感光体表面に付着させたトナーを記録媒体に転写させる転写装置と、
を具備する画像形成装置。
【請求項１０】
感光体と、
前記感光体との間に電位差を発生させることにより前記感光体表面を帯電させる請求項１ないし７のいずれか一に記載の帯電装置と、
前記感光体表面を露光走査する露光走査装置と、
前記露光走査装置が露光走査した前記感光体表面にトナーを供給する現像装置と、
前記現像装置が前記感光体表面に付着させたトナーを記録媒体に転写させる転写装置と、
を具備する画像形成装置。
【請求項１１】
原稿の画像を読み取る画像読取装置と、
前記画像読取装置が読み取った原稿の画像データに基づく画像を記録材に形成する請求項９または１０記載の画像形成装置と、
を具備する複写機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯電装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置および複写機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、表面を帯電させた感光体を露光走査して静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させることにより形成したトナー像を、用紙に転写させることで、用紙に画像を形成する。
【０００３】
従来の電子写真方式の画像形成装置では、感光体の表面を帯電させる方式として、例えば、コロトロン、あるいはスコロトロン等のワイヤーチャージ方式が使用されていたが、これらの方式では帯電時に微量であるがオゾンが発生することがある。
【０００４】
高画質化、カラー化等ばかりではなく、使用環境の向上にも留意されるようになってきた近年では、このようにオゾンを発生する帯電方式を採用することは好ましくないため、オゾン発生のない帯電方式が検討されている。
【０００５】
オゾン発生のない帯電方式としては、いわゆる帯電ローラ等の帯電部材を感光体に接触させて直接帯電させる帯電方式が提案されている。このような帯電方式では、帯電部材と感光体との間に直流電圧を印加しただけでは帯電ムラが生じるため、帯電部材に対して直流電圧に加えて交流電圧を重畳印加することで、感光体表面を均一に帯電させることが行われている。
【０００６】
しかしながら、帯電部材に交流電圧を重畳させると、交流電圧が印加されている帯電部材と印加されていない感光体との間に発生する電界によって感光体と帯電部材が引き合ったり元に戻ったりするので、感光体と帯電部材の間で振動が発生する。このため、帯電に際しては、振動によって感光体と帯電部材が相互に叩き合う状態となって異常音が発生する。この異常音は、印加する交流電圧の周波数とその倍数の周波数とで発生することが知られている。
【０００７】
この対策として、例えば、特開２０００−２０６７６２公報には、帯電ローラ外周面の感光体表面に対する振れを１５０μｍ以下とし、さらに、帯電ローラの形状を工夫することによって、帯電に際して交流電圧を重畳させることによる異常音（帯電音）の発生を防止するようにした技術が開示されている。
【０００８】
また、特開２０００−３３０３６０公報には、帯電ローラの導電ゴム層に少なくともポリノルボルネンゴムを配合することで、帯電に際して交流電圧を重畳させることによる異常音（帯電音）の発生を減少させるようにした技術が開示されている。
【０００９】
特開平５−３５０５号公報には、感光体の比重量ρと、感光体と帯電ローラとの間に印加する振動電圧の周波数ｆとの間に、ρ≧１．４×１０−３・ｆ（ｆ≦３５０Ｈｚ）ρ≧４．０×１０−４・ｆ＋０．３５（３５０Ｈｚ＜ｆ≦１５００Ｈｚ）ρ≧０．９５（ｆ＞１５００Ｈｚ）なる関係を規定することにより、交流電圧を重畳させた帯電に際しての異常音（特定周波数音）を低減するようにした技術が開示されている。
【００１０】
特開平５−１４２９２１号公報には、感光体（被帯電体）内に、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のウレタンゴムからなる円柱を該感光体内面に接触させるようにして設け、感光体の重量と剛性とを高めることで、帯電に際して交流電圧を重畳させることによる異常音（帯電音）の発生を低減させるようにした技術が開示されている。
【００１１】
特開平５−１４２９２２号公報には、感光体内に挿入したコイルバネ（金属部材）を感光体に密着固定して感光体の重量と剛性とを高めて、感光体の固有振動数を高めることで、感光体と帯電部材との共振を抑制し、帯電に際して交流電圧を重畳させることによる異常音（帯電音）の発生を抑制するようにした技術が開示されている。
【００１２】
特開平５−１４２９２３号公報には、感光体内に挿入した剛体あるいは弾性体によって形成される挿入物を、機械的固定手段（ネジ結合や溝係合）によって感光体に固定して感光体の重量と剛性を高めることで、帯電に際して交流電圧を重畳させることによる異常音（帯電音）の発生を低減するようにした技術が開示されている。
【００１３】
他にも、特開平５−１８８８３８号公報、特開平５−１８８８３９号公報、特開平５−１８８８４０号公報等によれば、帯電に際して交流電圧を重畳させることによる異常音（帯電音）の発生を減少させる各種提案がなされている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したいずれの技術を用いた場合にも、帯電に際して交流電圧を重畳させることによる異常音（帯電音）の発生を完全に抑制することは困難であり、依然として残っているのが現状である。
【００１５】
上述した技術の他に、従来では、帯電部材に印加する交流電圧の周波数を１００〜５００Ｈｚと低くすることで異常音の発生を小さくする技術がある。
【００１６】
しかしながら、重畳させる交流電圧の周波数を低くすると、像担持体の帯電ムラが発生し、この帯電ムラによって形成される画像にムラが発生する可能性がある。
【００１７】
また、レーザービームやＬＥＤで画像を形成するデジタルＰＰＣやレーザービームプリンタでは、交流電圧の周波数を１００〜５００Ｈｚと低くすることにより、画素密度の倍数と帯電周波数とが接近すると、「モアレ」と呼ばれる干渉縞が発生する問題が有る。
【００１８】
このようなモアレの発生を防止するためには、重畳させる交流電圧の周波数（帯電周波数）を、「干渉周波数」以上に設定する必要がある。この「干渉周波数」は、画素密度とプロセススピードとによって決定され、例えば、画素密度６００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ），プロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃの場合、１０００Ｈｚ程度の帯電周波数が必要となる。今後、電子写真装置の高画素密度化、高速化が進めば、少なくとも１５００Ｈｚ程度の帯電周波数が必要になると予想されることから、帯電部材に印加する交流電圧の周波数を低くするには限界がある。
【００１９】
さらに、ピーク間電圧が帯電開始電圧の２倍以上とならないように設定した交流電圧を重畳させた場合、帯電に際して発生する異常音を低減する効果は認められるが、感光体上に十分な帯電を与えることができず、感光体表面に斑点状の帯電ムラが発生しやすくなる問題がある。感光体の帯電ムラは、形成される画像にムラを発生させる。
【００２０】
本発明の目的は、帯電ムラを発生させることなく、帯電に際しての数個の周波数ピークのある異常音の発生をなくすことである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の帯電装置は、感光体の表面に接近または当接される帯電ローラと、直流電圧を発生させる直流電圧源と、交流電圧を発生させる交流電圧源と、前記直流電圧源が発生させた直流電圧と前記交流電圧源が発生させた交流電圧とを重畳した重畳電圧を前記帯電ローラに対して印加する電圧印加手段と、前記交流電圧源に対して、特定ノイズの波形パターンを有して規定範囲内の周波数の交流電圧を発生させる波形制御手段と、を具備する。
【００２２】
したがって、直流電圧と、特定ノイズの波形パターンを有して規定範囲内の周波数の交流電圧とを重畳させた重畳電圧を帯電ローラに対して印加することにより、帯電ムラを発生させることなく、帯電に際しての数個の周波数ピークのある異常音の発生をなくすことができる。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の帯電装置において、前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、ホワイトノイズの波形パターンを有して周波数範囲が５００〜４０００Ｈｚの交流電圧を発生させる。
【００２４】
したがって、帯電に際して、数個の周波数ピークのある異常音が発生することがない。
【００２５】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の帯電装置において、前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、ピンクノイズの波形パターンを有して周波数範囲が５００〜４０００Ｈｚの交流電圧を発生させる。
【００２６】
したがって、帯電に際して、数個の周波数ピークのある異常音が発生することがない。
【００２７】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の帯電装置において、前記特定ノイズの波形パターンを生成するデジタルシグナルプロセッサを具備し、前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、前記デジタルシグナルプロセッサが生成した波形パターンの交流電圧を発生させる。
【００２８】
したがって、重畳させる特定ノイズの波形パターンをデジタルシグナルプロセッサによって生成することにより、処理の高速化を図ることができる。
【００２９】
請求項５記載の発明は、請求項１、２または３記載の帯電装置において、前記特定ノイズの波形パターンを記憶する半導体メモリを具備し、前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、前記半導体メモリに記憶された波形パターンの交流電圧を発生させる。
【００３０】
したがって、半導体メモリに記憶された特定ノイズの波形パターンを用いることにより、再現性がよい波形パターンの交流電圧を重畳させることができる。
【００３１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の帯電装置において、前記半導体メモリは、周波数が異なる複数の波形パターンを記憶し、前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、前記半導体メモリに記憶された波形パターンから特定の周波数の波形パターンの交流電圧を選択的に発生させる。
【００３２】
したがって、例えば、使用条件等に応じて、特定の周波数の波形パターンを適宜選択することで、使用条件に応じて適した波形パターンの交流電圧を重畳させることができる。これによって、帯電に際しての数個の周波数ピークのある異常音の発生をなくし、良好な画像を形成することができる。
【００３３】
請求項７記載の発明は、請求項２ないし６のいずれか一に記載の帯電装置において、前記波形制御手段は、前記交流電圧源に対して、前記特定ノイズの波形パターンから６ｋＨｚ以上のサンプリング周波数でサンプリングしてデジタル再生した交流電圧を発生させる。
【００３４】
したがって、６ｋＨｚ以上のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、数個の周波数ピークのある異常音の発生をなくすことができる。
【００３５】
請求項８記載の発明のプロセスカートリッジは、感光体と前記感光体を回転自在に保持するカートリッジケースと、前記カートリッジケース内に保持されて、前記感光体との間に電位差を発生させることにより前記感光体表面を帯電させる請求項１ないし７のいずれか一に記載の帯電装置と、前記カートリッジケース内に保持されて、前記感光体表面にトナーを供給する現像装置と、を具備する。
【００３６】
したがって、請求項１ないし７のいずれか一に記載の発明の作用を有するプロセスカートリッジを得ることが可能になる。
【００３７】
請求項９記載の発明の画像形成装置は、請求項８記載のプロセスカートリッジと、
前記感光体表面を露光走査する露光走査装置と、前記プロセスカートリッジが備える現像装置によって前記感光体表面に付着させたトナーを記録媒体に転写させる転写装置と、を具備する。
【００３８】
したがって、請求項８記載の発明の作用を有する画像形成装置を容易に製造することができる。
【００３９】
請求項１０記載の発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体との間に電位差を発生させることにより前記感光体表面を帯電させる請求項１ないし７のいずれか一に記載の帯電装置と、前記感光体表面を露光走査する露光走査装置と、前記露光走査装置が露光走査した前記感光体表面にトナーを供給する現像装置と、前記現像装置が前記感光体表面に付着させたトナーを記録媒体に転写させる転写装置と、を具備する。
【００４０】
したがって、請求項１ないし７のいずれか一に記載の発明の作用を有する画像形成装置を得ることが可能になる。
【００４１】
請求項１１記載の発明の複写機は、原稿の画像を読み取る画像読取装置と、前記画像読取装置が読み取った原稿の画像データに基づく画像を記録材に形成する請求項９または１０記載の画像形成装置と、を具備する。
【００４２】
したがって、請求項９または１０記載の発明の作用を有する複写機を得ることが可能になる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態について図１ないし図５を参照して説明する。本実施の形態は、画像形成装置として電子写真方式のプリンタへの適用例を示す。
【００４４】
図１は、本実施の形態のプリンタを示す縦断面図である。プリンタ１は、記録媒体としてのシート状の用紙２を積層保持する給紙トレイ３または手差しトレイ４から、電子写真方式のプリンタエンジン５を経由して、画像形成後の用紙２が排出される排紙トレイ６へ至る用紙経路Ｌを備えている。
【００４５】
プリンタエンジン５は、感光体７、感光体７の表面を一様に帯電させる帯電ローラ８、感光体７の表面を露光走査することで潜像を形成する露光走査装置としての露光光源部９、潜像に対してトナーを付着させることでトナー像を形成する現像装置１０、このトナー像を給紙トレイ３または手差しトレイ４から給紙される用紙２に転写させる転写装置１１、感光体７の表面に残存するトナーを除去するクリーニング機構１２、感光体７の表面を除電する除電機構１３に加えて、用紙２に転写されたトナー像を定着させる定着機構１４を備えている。
【００４６】
帯電ローラ８には、図２に示すように、電圧印加手段としての帯電用電源部１５が接続されている。画像形成に際しては、帯電用電源部１５によって帯電ローラ８に対して電圧を印加することで帯電ローラ８と感光体７との間に電位差を生じさせて、感光体７表面を目標帯電電圧に帯電させる。ここに、帯電装置が実現されている。以下に、帯電に関わる各部について図２を参照して説明する。
【００４７】
まず、感光体７について説明する。感光体７は、円筒形状の基体１６と、基体１６の外周面側に設けられた感光層１７と、基体１６の内周側に設けられた制振材１８とによって構成されている。制振材１８は、外周面を基体１６の内周面に接触させるようにして設けられている。
【００４８】
基体１６は、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板等の材料から形成されており、これらの材料を押し出し、引き抜き等の工法によって素管化した後、切削、超仕上げ、研磨等を施して表面処理した管状部材等を使用することができる。基体１６の加工方法としては、各種の切削加工、研削加工、研磨加工が可能であり、また、これらの加工法を組み合わせて用いることも有効である。本実施の形態の感光体７は、外径３０．０ｍｍ、内径２８．２ｍｍ、長さ３４０ｍｍの３００３アルミニウム合金製の管状部材を基体１６として用いた。
【００４９】
感光層１７は、単層でも積層でもよいが、本実施の形態では、基体１６の外周面に厚さ３０μｍで積層され、電荷発生層と電荷輸送層から構成される積層構造を有する感光層１７について説明する。
【００５０】
公知の技術であるため図示を省略するが、積層構造の感光層１７における電荷発生層は、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生層の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．１〜２μｍである。
【００５１】
電荷発生層に用いられる電荷発生材料としては、顔料、染料等の有機材料が用いられ、その代表例として、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等が挙げられる。上述した電荷発生材料は、単独で用いてもよいし、あるいは、２種以上混合して用いてもよい。
【００５２】
電荷発生層には、上述した電荷発生物質に加えて、結着樹脂が含まれている。電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し２０〜２００重量部、好ましくは５０〜１５０重量部が適当である。
【００５３】
電荷発生層は、上述した電荷発生物質および結着樹脂を、必要に応じて、適当な溶剤に溶解ないし分散して得られる塗布液を、基体１６表面に成膜することにより形成される。
【００５４】
電荷発生層の形成に際して用いられる溶剤としては、例えば、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられる。これらの溶剤は、必要に応じて、適宜用いることが可能である。
【００５５】
電荷発生層の塗布液を基体１６表面に塗工する塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
【００５６】
次に、電荷輸送層について説明する。電荷輸送層は、電荷輸送物質を主成分とする層である。電荷輸送層の膜厚は、５〜５０μｍ程度とすることが好ましい。
【００５７】
電荷輸送層に用いられる電荷輸送物質には、電子輸送物質と正孔輸送物質とがあり、電子輸送物質としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられ、正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−カルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は、単独または２種以上混合して用いられる。
【００５８】
電荷輸送層には、上述した電荷輸送物質に加えて、結着樹脂が含まれている。電荷輸送層に用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性、または熱硬化性樹脂が挙げられる。電荷輸送物質の量は、結着樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。
【００５９】
電荷輸送層は、上述した電荷輸送物質および結着樹脂を、必要に応じて、適当な溶剤に溶解ないし分散して得られる塗布液を、電荷発生層上に塗布して乾燥することで、電荷発生層上に積層して成膜することにより形成される。
【００６０】
電荷輸送層の形成に際して用いられる溶剤としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン等が挙げられる。
【００６１】
また、電荷輸送層には電荷輸送物質としての機能と、バインダー樹脂の機能とを有する高分子電荷輸送物質も良好に使用される。これら高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は、耐摩耗性に優れている。高分子電荷輸送物質としては、公知の各種の材料を使用することができるが、主鎖や側鎖にトリアリールアミン構造を含むポリカーボネートが良好に用いられる。例えば、特開２０００−１０３９８４公報において（１）〜（１０）式で表わされる高分子電荷輸送物質が良好に用いられる。
【００６２】
電荷輸送層を形成する塗布液には、必要に応じて、可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。電荷輸送層に用いる可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量としては結着樹脂に対して０〜３０重量％程度が適当である。
【００６３】
電荷輸送層に用いるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は結着樹脂に対して０〜１重量％程度が適当である。
【００６４】
加えて、本実施の形態における感光体７では、基体１６と感光層１７との間に図示しない下引き層を設けることが可能である。公知の技術であるため説明を省略するが、下引き層は、基体１６に対する感光層１７の接着を良好にする等の目的により設けられ、樹脂を主成分とすることが一般的であり、膜厚は０〜５μｍが適当である。下引き層に用いられる樹脂は、下引き層上に感光層１７を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましく、例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
【００６５】
また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末を加えてもよい。
【００６６】
さらに、本実施の形態における下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。この他、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたり、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物やＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作製法にて設けたりしても、本実施の形態の下引き層として良好に使用できる。また、さらにこれら以外にも公知の各種下引き層を用いることができる。
【００６７】
下引き層は、前述の感光層の場合と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。
【００６８】
加えて、本実施の形態で使用する感光体７には、感光層１７を保護することを目的として、感光層１７の上に図示しない保護層を積層することも可能である。保護層の厚さは、０．１〜７μｍ程度が適当である。
【００６９】
保護層に使用する材料としては、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。
【００７０】
保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目的で、ポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコン樹脂及びこれら樹脂に酸化チタン、酸化スズ、チタン酸カリウム等の無機材料を分散したもの等を添加することができる。
【００７１】
保護層の形成法としては、通常の塗布法が採用される。また、上述した保護層の他に、α−Ｃ、α−ＳｉＣ等公知の材料を真空薄膜作製法にて形成することにより保護層とすることができる。
【００７２】
そして、感光層１７に保護層を積層する場合、感光層１７と保護層との間に図示しない中間層を設けることも可能である。この場合の中間層の厚さは、０．０５〜２μｍ程度が適当である。一般的に、中間層には、バインダー樹脂を主成分として用いる。中間層に用いる樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水酸化ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール等が挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく通常の塗布法が採用される。
【００７３】
次に、帯電ローラ８について説明する。帯電ローラ８は、軸心方向を感光体７の軸心方向に平行にして、外周面を感光体７表面に接近または当接させるようにして配設されている。帯電ローラ８は、ステンレス等の金属でできた芯金２０と、芯金２０の周囲を周続する弾性体２１とによって構成されている。
【００７４】
特に図示しないが、弾性体２１は、芯金２０の外周面に、同心一体にローラ状に形成された発泡部材（発泡層）と、この発泡部材の外周面に設けられた導電性弾性層とによって構成されている。
【００７５】
発泡部材は、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド系等の発泡材料や、ＥＰＤＭやウレタンを発泡させた柔軟な部材にカーボン、酸化錫等の導電性粉末を分散させて体積抵抗を低くした材料等によって形成され、比重量が０．１ｇ／ｃｍ３以上、かつ、０．６ｇ／ｃｍ３以下に設定されている。
【００７６】
導電性弾性層は、発泡部材に積層される導電層と、導電層に積層される中抵抗層とによって構成されている。導電性弾性層のアスカーＣ硬度は、６０°以下が良く、より好ましくは５２°以下が良い。また、導電性弾性層の体積抵抗は、１０６〜１０１０Ω・ｃｍが良い。
【００７７】
次に、帯電用電源部１５について説明する。帯電用電源部１５は、直流電圧（ＶＤＣ）を発生させる直流電圧源としての直流電源２２と交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を発生させる交流電圧源としての交流電源２３とを備えており、直流電源が発生させた直流電圧（ＶＤＣ）と交流電源が発生させた交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）とを重畳した重畳電圧（ＶＤＣ＋ＶＮｏｉｓｅ）を帯電ローラ８に対して印加する。
【００７８】
なお、本実施の形態の直流電源２２は、−７００Ｖの直流電圧（ＶＤＣ）を発生させる。
【００７９】
交流電源２３には、デジタルシグナルプロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：以降、ＤＳＰとする）２４が接続されている。ここで、図３は、ＤＳＰ２４が生成するホワイトノイズの波形パターンを示しており、図４はそのフーリエ変換結果、すなわち、スペクトルを示しており、図４（ａ）は周波数範囲０〜２００００Ｈｚ、図４（ｂ）は周波数範囲０〜５０００Ｈｚを示した図である。なお、本実施の形態では、テキサス・インスツスメンツ社製のＴＭ３２０Ｃ２０３をＤＳＰ２４として用いた。
【００８０】
ここで、ホワイトノイズの波形パターンとは、単位周波数帯域当たりのエネルギーが等しい状態の波形パターンを意味するものとする。
【００８１】
本実施の形態の交流電源２３は、ＤＳＰ２４が生成するホワイトノイズの波形パターンを、ピーク間電圧が１５００〜２５００Ｖの範囲内となるように増幅し、周波数範囲を５００〜４０００Ｈｚとした交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を発生させる。ここに、波形制御手段としての機能が実現されている。なお、交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）の周波数としては、５００〜４０００Ｈｚが良いが、より好ましくは８００〜２０００Ｈｚが良い。本実施の形態では、ピーク間電圧が１８００Ｖになるように増幅した交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を発生させる。なお、交流電源２３が発生させる交流電圧のピーク間電圧は、帯電しようとする感光体７に応じて適宜設定する。
【００８２】
また、交流電源２３は、ＤＳＰ２４が生成するホワイトノイズの波形パターンをサンプリング周波数４４．１ｋＨｚでサンプリングしてデジタル再生した交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を発生させる。本実施の形態では、サンプリング周波数を４４．１ｋＨｚとしたが、サンプリング周波数はこれに限るものではなく、６ｋＨｚ以上であればよい。サンプリング周波数は、２０ｋＨｚ以上であることがより好ましい。サンプリング周波数が６ｋＨｚ以下である場合、数個の周波数ピークのある異常音を十分に低減することができない。なお、サンプリング周波数を１００ｋＨｚ以上にした場合にも数個の周波数ピークのある異常音の低減効果に変化はないため、サンプリング周波数は、１００ｋＨｚ以下であればよい。サンプリング周波数を４４．１ｋＨｚにすることにより、４４．１ｋＨｚ以上の周波数でサンプリングする場合と比較して使用メモリ容量の低減を図ることができる。
【００８３】
帯電用電源部１５によって、帯電ローラ８の芯金２０に印加する交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）の平均実効値は、２ｍＡ以下、好ましくは１．５ｍＡ以下が良い。
【００８４】
このようなプリンタ１を用いて、実際にＡ４サイズ縦方向（２９７ｍｍ）を線速２３０ｍｍ／ｓｅｃで印字した場合、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚでノイズをサンプリングしても、帯電に際して、交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を約１．３秒間重畳することで、数個の周波数ピークを有する異常音の発生をなくすことができた。
【００８５】
ここで、図５は、帯電に際してプリンタ１から発生する音を取得し、取得した音の波形に対してフーリエ変換を行った結果を示している。図５からも判るように、利用する全周波数帯域において格別突出するピークがないため、本実施の形態のプリンタ１は、帯電に際しての数個の周波数ピークのある異常音の発生がなくなっていることが判る。
【００８６】
次に、本発明の第二の実施の形態について図６を参照して説明する。本実施の形態は、電子写真方式のプリンタへの適用例を示す。なお、第一の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。以下、同様とする。
【００８７】
本実施の形態のプリンタ１は、ピンクノイズの波形パターンを生成するＤＳＰ２４を備えており、帯電用電源部１５の交流電源２３は、ピンクノイズの波形パターンを有する交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を発生させる。ここで、ピンクノイズとは、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚまでの帯域で、周波数が２倍になるとエネルギーが１／２倍になるランダムノイズである。交流電源２３が発生させる交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）の周波数範囲は、５００〜４０００Ｈｚに設定されている。なお、交流電源２３が発生させるピンクノイズの波形パターンの周波数としては、５００〜４０００Ｈｚがよいが、より好ましくは８００〜２０００Ｈｚがよい。
【００８８】
なお、日刊工業新聞社刊行のマグロウヒル科学技術用語大辞典第２版（昭和６０年３月２５日発行）には、ホワイトノイズ、ピンクノイズについて以下のように説明されており、本実施の形態のホワイトノイズ、ピンクノイズはこの説明にしたがう。
ホワイトノイズ：全ての振動数に対して単位のバンド幅当たりのエネルギーが一定であるような無秩序な雑音。
ピンクノイズ：オクターブバンド毎のエネルギーが一定となるように単位周波数当たりのパワーが周波数に反比例する関係となるようなスペクトルをした広帯域雑音。
【００８９】
また、図１１は周波数範囲が１〜１８００Ｈｚのピンクノイズのスペクトル例を示し、図１２は周波数範囲が１〜１８００Ｈｚのホワイトノイズのスペクトル例を示している。
【００９０】
ピンクノイズの波形パターンを有する交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）のピーク間電圧は、１５００〜２５００Ｖの範囲内に設定されていることがよく、帯電の対象となる感光体７に応じて適時設定する。
【００９１】
ここで、図６は、ピンクノイズの波形パターンをフーリエ変換した結果を示している。直流電圧（ＶＤＣ）に重畳させる交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）の波形パターンは、第一の実施の形態のようにホワイトノイズの波形パターンであってもよいが、ノイズの周波数範囲が１／２オクターブ以上ある場合には、本実施の形態のようにピンクノイズの波形パターンの交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を重畳させた重畳電圧（ＶＤＣ＋ＶＮｏｉｓｅ）を帯電ローラ８に印加することで、プリンタ１から発生する音から数個の周波数ピークのある異常音の発生をなくし、プリンタ１から発生する音の音質を人間にとって耳障りではなくすことができる。プリンタ１から発生する音に数個の周波数ピークがあると甲高いキーンという音となるため、人間にとっては一般的に耳障りで不快な音となるが、プリンタ１から発生する音より数個の周波数ピークがなくなると、甲高いキーンという音から人間にとって不快な音ではないザーという音に変わる。
【００９２】
なお、ノイズの周波数範囲が１／３オクターブ以下の場合は、ホワイトノイズの波形パターンの交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を重畳させた場合と、ピンクノイズの波形パターンの交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を重畳させた場合との差はほとんどない。
【００９３】
次に、本発明の第三の実施の形態について図７を参照して説明する。本実施の形態は、電子写真方式のプリンタへの適用例を示す。
【００９４】
図７は、本実施の形態のプリンタの帯電に関わる各部について示す説明図である。本実施の形態のプリンタ１は、ＤＳＰ２４に代えて、特定ノイズの波形パターンを記憶する半導体メモリ３０を備えており、交流電源２３は半導体メモリ３０に記憶された特定ノイズの波形パターンに基づいて交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を発生させる。
【００９５】
半導体メモリ３０に記憶される特定ノイズの波形パターンとしては、ホワイトノイズの波形パターンであってもよいし、ピンクノイズの波形パターンであってもよい。本実施の形態では、周波数範囲１００〜２００００Ｈｚのピンクノイズの波形パターンからサンプリング周波数４４．１ｋＨｚでサンプリングし、バンドパスフィルタで周波数範囲６００〜１５００Ｈｚの部分を取り出すことによって生成された波形パターンが記憶されている。
【００９６】
このような構成において、帯電に際しては、半導体メモリ３０に記憶されたピンクノイズの波形パターンを読み出し、読み出した波形パターンのピーク間電圧が１８００Ｖになるように増幅した交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を、−７００Ｖの直流電圧（ＶＤＣ）に重畳させて重畳電圧（ＶＤＣ＋ＶＮｏｉｓｅ）を発生させ、この重畳電圧（ＶＤＣ＋ＶＮｏｉｓｅ）を帯電ローラ８に対して印加する。
【００９７】
このときプリンタ１から発生する音の波形パターンをフーリエ変換したところ、全周波数に亘って格別突出するピークを示すことがないことが確認された。これによって、数個の周波数ピークのある音ではなくなっていることが判る。
【００９８】
次に、本発明の第四の実施の形態について参照して説明する。特に図示しないが、本実施の形態のプリンタ１は、特定ノイズの波形パターンを複数種類記憶する半導体メモリ３０を備えている。半導体メモリ３０には、周波数範囲１００〜２００００Ｈｚのピンクノイズの波形パターンからサンプリング周波数４４．１ｋＨｚでサンプリングしてバンドパスフィルタで周波数範囲６００〜１５００Ｈｚの部分を取り出すことによって生成された波形パターンと、周波数範囲１００〜２００００Ｈｚのホワイトノイズの波形パターンからサンプリング周波数４４．１ｋＨｚでサンプリングした波形パターンと、が記憶されている。
【００９９】
交流電源２３が帯電に際して用いる波形パターンは、上述した２種類の波形パターンから切替自在に設定することができる。帯電に際して、交流電源２３は、設定された波形パターンをピーク間電圧が１８００Ｖになるように増幅した交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）を発生させる。帯電用電源部１５は、交流電源２３が発生させた交流電圧（ＶＮｏｉｓｅ）と、直流電源２２が発生させた−７００Ｖの直流電圧（ＶＤＣ）とを重畳させた重畳電圧（ＶＤＣ＋ＶＮｏｉｓｅ）を、帯電ローラに対して印加する。
【０１００】
このようなプリンタから帯電に際して発生する音を測定し、その音の波形をフーリエ変換したところ、全周波数に亘って格別突出するピークを示すことがないことが確認された。これによって、数個の周波数ピークのある音ではなくなっていることが判る。
【０１０１】
次に、本発明の第五の実施の形態について図８を参照して説明する。本実施の形態は、プリンタエンジンを構成する各部材の一部が、プロセスカートリッジとしてユニット化されている。
【０１０２】
図８は、本実施の形態のプリンタを示す断面図である。本実施の形態のプリンタ４０は、感光体７、帯電ローラ８、現像装置１０およびクリーニング機構１２をカートリッジケース４１内に保持するプロセスカートリッジ４２を備えている。
【０１０３】
カートリッジケース４１には、露光光源部９および除電機構１３から感光体７に向けて出射される光を透過させる開口部４３，４４が形成されている。
【０１０４】
プロセスカートリッジ４２は、プリンタ４０本体に対して着脱自在に設けられており、帯電用電源部１５と感光体７および帯電ローラ８とは離断可能な状態で電気的に接続されている。
【０１０５】
このように、プロセスカートリッジ４２をプリンタ４０本体に対して着脱自在とすることにより、プロセスカートリッジ４２を構成する各部材に寿命や故障等が生じた場合には、プロセスカートリッジ４２を交換することが可能であるため、上述した各実施の形態と同様に、帯電ムラを発生させることなく、帯電に際しての異常音の発生をなくすとともに、プロセスカートリッジ４２を構成する各部材よりも寿命の長いプリンタ４０本体側はそのまま利用してプロセスカートリッジ４２のみを交換することができる。
【０１０６】
次に、本発明の第六の実施の形態について図９を参照して説明する。本実施の形態は、複写機への適用例を示す。
【０１０７】
図９は、本実施の形態の複写機を示す縦断側面図である。複写機５０は、原稿の画像を読み取る画像読取装置としてのスキャナ５１と、スキャナ５１が読み取った画像を用紙に形成するプリンタ４０と、を備えている。
【０１０８】
スキャナ５１は、図示しない原稿が載置されるコンタクトガラス５２が設けられている。原稿は、原稿面をコンタクトガラス５２に対向させて載置される。コンタクトガラス５２の上側には、コンタクトガラス５２上に載置された原稿を押さえる原稿圧板５３が設けられている。
【０１０９】
コンタクトガラス５２の下方には、光を発光する光源５４およびミラー５５を搭載する第一走行体５６と、二枚のミラー５７，５８を搭載する第二走行体５９と、ミラー５５，５７，５８によって導かれる光を結像レンズ６０を介して受光するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ６１等によって構成される読取光学系６２が設けられている。ＣＣＤイメージセンサ６１は、ＣＣＤイメージセンサ６１上に結像される原稿からの反射光を光電変換した光電変換データを生成する光電変換素子として機能する。ＣＣＤイメージセンサ６１で光電変換された光電変換データは、図示しない画像処理系によってデータ処理されてデジタル画像データとされる。第一、第二走行体５６，５９は、コンタクトガラス５２に沿って往復動自在に設けられており、図示しないモータ等の移動装置によって２：１の速度比で走行する。
【０１１０】
プリンタ４０は、ＣＣＤイメージセンサ６１で光電変換されて図示しない画像処理系によってデータ処理されたデジタル画像データに基づいてプリンタエンジン５を駆動制御することで、デジタル画像データに基づく画像を用紙２に形成する。
【０１１１】
このように、プリンタ４０を有する複写機５０とすることで、帯電ムラを発生させることがないので画質の良好な複写画像を形成することができ、複写動作に際しての数個の周波数ピークのある異常音の発生をなくすことができる。
【０１１２】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。実施例では、上述した実施の形態と同様の構成を有する画像形成装置を用いた実施例１，２，３，４と、以下に説明する比較例１，２，３の画像形成装置とを用いて、帯電に際して発生する音および形成される画像品質について比較を行った。
【０１１３】
（実施例１）
実施例１の画像形成装置は、第一の実施の形態と同様の構成を有し、外径３０．０ｍｍ，内径２８．２ｍｍ，長さ３４０ｍｍの３００３アルミニウム合金製の管状部材によって形成される基体１６に、厚さ３０μｍの感光層１７が設けられた感光体７を備えている。帯電ローラは、直径１００ｍｍのステンレス製の芯金２０と、厚さ３ｍｍで抵抗率が２×１０８Ω・ｃｍであるエピクロルヒドリンゴムを弾性体２１として備えている。また、帯電ローラ８の表面には、抵抗率８×１０１０Ω・ｃｍのエピクロルヒドリンゴムとフッ素系樹脂との混合物を厚さ５０μｍに塗布した表面層が設けられている。
【０１１４】
ＤＳＰ２４としては、テキサス・インスツルメンツ社製ＴＭＳ３２０Ｃ２０３を用い、このＤＳＰ２４によりホワイトノイズの波形パターンを生成させた。帯電用電源部１５は、ＤＳＰ２４が生成するホワイトノイズの波形パターンを交流電源２３においてピーク間電圧が１８００Ｖになるように増幅した交流電圧と、直流電源２２において発生させた−７００Ｖの直流電圧とを重畳させた重畳電圧を帯電ローラ８に対して印加し、画像形成を行った。その結果を表１に示す。表１において、特定周波数の音とは、数個（２〜５個）の周波数ピークのある音を示す。
【０１１５】
【表１】
2004038034.tif 000003
【０１１６】
実施例１によれば、帯電に際して測定した音の波形をフーリエ変換したところ、全周波数帯域において突出するピークは認められず（図５参照）、表１からも判るように、数個の周波数ピークのある音の発生がなくなっていることが認められた。また、形成された画像にムラ等の発生はなく、画像品質の良好な画像が得られた。
【０１１７】
（実施例２）
実施例２の画像形成装置は、ＤＳＰ２４でピンクノイズの波形パターンの交流電圧を発生させる以外は実施例１と同様の構成を有している。帯電用電源部１５は、ＤＳＰ２４が生成するピンクノイズの波形パターンを交流電源２３においてピーク間電圧が２０００Ｖになるように増幅した周波数範囲６００〜２０００Ｈｚの交流電圧と、直流電源２２において発生させた−７００Ｖの直流電圧とを重畳させた重畳電圧を帯電ローラ８に対して印加し、画像形成を行った。このとき、サンプリング周波数は、４４．１ｋＨｚである。その結果を表１に示す。
【０１１８】
実施例２によれば、帯電に際して測定した音の波形をフーリエ変換したところ、全周波数帯域において突出するピークは認められず、表１からも判るように、数個の周波数ピークのある音の発生がなくなっていることが認められた。また、形成された画像にムラ等の発生はなく、画像品質の良好な画像が得られた。
【０１１９】
（実施例３）
実施例３の画像形成装置は、第三の実施の形態と同様の構成を有し、その半導体メモリには周波数範囲１００〜２００００Ｈｚのピンクノイズをサンプリング周波数４４．１ｋＨｚでサンプリングしてデジタル再生し、バンドパスフィルタで周波数範囲６００〜１５００Ｈｚの部分を取り出した波形パターンが記憶されている。
【０１２０】
帯電用電源部１５は、半導体メモリ３０に記憶されたピンクノイズの波形パターンを交流電源２３においてピーク間電圧が１８００Ｖになるように増幅した交流電圧と、直流電源２２において発生させた−７００Ｖの直流電圧とを重畳させた重畳電圧を帯電ローラ８に対して印加し、画像形成を行った。その結果を表１に示す。
【０１２１】
実施例３によれば、帯電に際して測定した音の波形をフーリエ変換したところ、全周波数帯域において突出するピークは認められず、表１からも判るように、数個の周波数ピークのある音の発生がなくなっていることが認められた。また、形成された画像にムラ等の発生はなく、画像品質の良好な画像が得られた。
【０１２２】
（実施例４）
実施例４の画像形成装置は、第四の実施の形態と同様の構成を有し、その半導体メモリ３０には、周波数範囲１００〜２００００Ｈｚのピンクノイズの波形パターンからサンプリング周波数４４．１ｋＨｚでサンプリングしてバンドパスフィルタで周波数範囲６００〜１５００Ｈｚの部分を取り出すことによって生成された波形パターンと、周波数範囲１００〜２００００Ｈｚのホワイトノイズの波形パターンからサンプリング周波数４４．１ｋＨｚでサンプリングした波形パターンと、が記憶されている。
【０１２３】
帯電用電源部１５は、半導体メモリ３０に記憶された２種類のピンクノイズの波形パターンをそれぞれ交流電源２３においてピーク間電圧が１８００Ｖになるように増幅した交流電圧と、直流電源２２において発生させた−７００Ｖの直流電圧とを重畳させた重畳電圧を帯電ローラ８に対して印加し、画像形成を行った。その結果を表１に示す。
【０１２４】
実施例４によれば、帯電に際して測定した音の波形をフーリエ変換したところ、ホワイトノイズおよびピンクノイズのいずれの波形パターンを用いた場合にも全周波数帯域において突出するピークは認められず、表１からも判るように、数個の周波数ピークのある音の発生がなくなっていることが認められた。また、形成された画像にムラ等の発生はなく、画像品質の良好な画像が得られた。
【０１２５】
（比較例１）
比較例１の画像形成装置は、第一の実施の形態の画像形成装置と同様の構成を有しているが、帯電に際しては、周波数１５００Ｈｚでピーク間電圧が２０００Ｖの交流電圧を交流電源２３で発生させ、この交流電圧を直流電源２２が発生させる−７００Ｖの直流電圧に重畳させた重畳電圧を帯電用電源部１５によって帯電ローラ８に印加した。その結果を表１に示す。また、図１０は、帯電に際して画像形成装置から発生する音を測定し、その波形をフーリエ変換した結果を示している。
【０１２６】
比較例１によれば、帯電に際して測定した音の波形をフーリエ変換したところ、図１０に示すように、１５００Ｈｚ，３０００Ｈｚ，４５００Ｈｚ，６０００Ｈｚに突出するピークが認められる。これにより、表１に示すように、数個の周波数ピークのある音の発生が認められる。なお、比較例１では、画像ムラ等の画像の不具合は認められなかった。
【０１２７】
（比較例２）
比較例２の画像形成装置は、第一の実施の形態の画像形成装置と同様の構成を有しているが、帯電に際しては、周波数４００Ｈｚでピーク間電圧が２０００Ｖの交流電圧を交流電源２３で発生させ、この交流電圧を直流電源２２が発生させる−７００Ｖの直流電圧に重畳させた重畳電圧を帯電用電源部１５によって帯電ローラ８に印加した。その結果を表１に示す。
【０１２８】
比較例２によれば、特に図示しないが、帯電に際して比較例２の画像形成装置から発生する音を測定し、その波形をフーリエ変換したところ、４０Ｈｚ，８００Ｈｚ，１２００Ｈｚに突出するピークが認められる。これにより、表１に示すように、数個の周波数ピークのある音が発生していることが判る。また、形成された画像にも、僅かではあるがムラが認められた。
【０１２９】
（比較例３）
比較例３の画像形成装置は、第三の実施の形態の画像形成装置と同様の構成を有しているが、半導体メモリ３０には、周波数範囲１００〜２００００Ｈｚのピンクノイズの波形パターンからサンプリング周波数５ｋＨｚでサンプリングし、バンドパスフィルタで周波数範囲６００〜１５００Ｈｚの部分を取り出すことによって生成された波形パターンが記憶されている。
【０１３０】
帯電に際しては、半導体メモリに記憶されている波形パターンをピーク間電圧が１８００Ｖになるように増幅した交流電圧を交流電源２３で発生させ、この交流電圧を直流電源２２が発生させる−７００Ｖの直流電圧に重畳させた重畳電圧を帯電用電源部１５によって帯電ローラ８に印加した。その結果を表１に示す。
【０１３１】
比較例３によれば、帯電に際して比較例３の画像形成装置から発生する音を測定し、その波形をフーリエ変換したところ、全周波数帯域において突出するピークは認められず、これにより、数個の周波数ピークのある音の発生がないことが認められるが、表１からも判るように、形成された画像にはムラが認められた。
【０１３２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の帯電装置によれば、直流電圧と、特定ノイズの波形パターンを有して規定範囲内の周波数の交流電圧とを重畳させた重畳電圧を帯電ローラに対して印加することにより、帯電ムラを発生させることなく、帯電に際しての数個の周波数ピークのある異常音の発生をなくすことができる。
【０１３３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の帯電装置において、帯電に際して、数個の周波数ピークのある異常音の発生をなくすことができる。
【０１３４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の帯電装置において、帯電に際して、数個の周波数ピークのある異常音の発生をなくすことができる。
【０１３５】
請求項４記載の発明によれば、請求項１、２または３記載の帯電装置において、重畳させる特定ノイズの波形パターンをデジタルシグナルプロセッサによって生成することにより、処理の高速化を図ることができる。
【０１３６】
請求項５記載の発明によれば、請求項１、２または３記載の帯電装置において、半導体メモリに記憶された特定ノイズの波形パターンを用いることにより、再現性がよい波形パターンの交流電圧を重畳させることができ、信頼性の高い帯電装置を提供することができる。
【０１３７】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の帯電装置において、例えば、使用条件等に応じて、特定の周波数の波形パターンを適宜選択することで、使用条件に応じて適した波形パターンの交流電圧を重畳させることができるので、使用条件に左右されることなく、帯電に際しての数個の周波数ピークのある異常音の発生をなくし、良好な画像を形成することができる。
【０１３８】
請求項７記載の発明によれば、請求項２ないし６のいずれか一に記載の帯電装置において、６ｋＨｚ以上のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、帯電に際しての数個の周波数ピークのある異常音の発生をなくすことができる。
【０１３９】
請求項８記載の発明のプロセスカートリッジによれば、請求項１ないし７のいずれか一に記載の発明の効果を奏するプロセスカートリッジを得ることができる。
【０１４０】
請求項９記載の発明の画像形成装置によれば、請求項８記載の発明の効果を奏する画像形成装置を容易に製造することができる。
【０１４１】
請求項１０記載の発明の画像形成装置によれば、請求項１ないし７のいずれか一に記載の発明の効果を奏する画像形成装置を得ることができる。
【０１４２】
請求項１１記載の発明の複写機によれば、請求項９または１０記載の発明の効果を奏する複写機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態のプリンタを示す縦断面図である。
【図２】帯電に関わる各部について示す説明図である。
【図３】ＤＳＰが生成するホワイトノイズの波形パターンを示すグラフである。
【図４】そのフーリエ変換結果を示すグラフである。
【図５】帯電に際してプリンタから発生する音の波形に対してフーリエ変換を行った結果を示すグラフである。
【図６】本発明の第二の実施の形態のプリンタのＤＳＰが生成するピンクノイズの波形パターンをフーリエ変換した結果を示している。
【図７】本発明の第三の実施の形態のプリンタの帯電に関わる各部について示す説明図である。
【図８】本発明の第五の実施の形態のプリンタを示す断面図である。
【図９】本発明の第六の実施の形態の複写機を示す縦断側面図である。
【図１０】比較例１のプリンタにおける帯電に際して発生する音の波形パターンをフーリエ変換した結果を示すグラフである。
【図１１】周波数範囲が１〜１８００Ｈｚのピンクノイズのスペクトル例を示すグラフである。
【図１２】周波数範囲が１〜１８００Ｈｚのホワイトノイズのスペクトル例を示すグラフである。
【符号の説明】
１　　　画像形成装置
７　　　感光体
８　　　帯電ローラ
９　　　露光走査装置
１０　　　現像装置
１１　　　転写装置
１５　　　電圧印加手段
２２　　　直流電圧源
２３　　　交流電圧源
４０　　　画像形成装置
４１　　　カートリッジケース
４２　　　プロセスカートリッジ
５０　　　複写機
５１　　　画像読取装置
【図１】
2004038034.tif 000004
【図２】
2004038034.tif 000005
【図３】
2004038034.tif 000006
【図４】
2004038034.tif 000007
【図５】
2004038034.tif 000008
【図６】
2004038034.tif 000009
【図７】
2004038034.tif 000010
【図８】
2004038034.tif 000011
【図９】
2004038034.tif 000012
【図１０】
2004038034.tif 000013
【図１１】
2004038034.tif 000014
【図１２】
2004038034.tif 000015