JP2001134048A

JP2001134048A - 非接触型のブラシ帯電器

Info

Publication number: JP2001134048A
Application number: JP31546099A
Authority: JP
Inventors: Kiichi Kawamura; 僖壹川村
Original assignee: Touei Sangyo KK
Current assignee: Touei Sangyo KK
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2001-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真方式の画像形成装置等に用いる帯
電装置において、長寿命であって、オゾンの発生も少な
く、安価に生産することのできるものを提供する。【解決手段】固定型のフラットブラシ１１を用い、この
フラットブラシ１１を支持するためには、フラットブラ
シ１１のブラシ毛１５の先端と、感光体ドラム２との間
隔を０．１〜２．０ｍｍの範囲で調整して設定できる間
隔調整・支持部材１３が備えられる。また、フラットブ
ラシ１１と感光体ドラム２との間に電圧を印加する電源
装置１２は、直流電源１２ａ及び交流電源１２ｂからな
り、約１ｋＶの直流電圧と、約１．５ｋＶの交流電圧を
同時に出力するように設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープリン
タ、複写機といった電子写真方式の画像形成装置等に使
用され、感光体ドラム等に電荷を付与する帯電装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】感光体ドラム等に電荷を付与するための
帯電装置は、帯電方式により、非接触型と接触型とに大
別できる。

【０００３】非接触型の帯電装置は、感光体ドラムをコ
ロナ放電によって帯電させるコロナ帯電方式のものに代
表される。コロナ帯電方式等による従来の非接触型の帯
電器では、オゾンが発生する上に、高圧電源を必要とす
るといった問題があった。

【０００４】接触型の帯電装置は、導電性のブラシやゴ
ムロールを感光体ドラムに接触させて電荷を付与する方
式の帯電装置である。接触型の帯電装置であると、オゾ
ンの発生はかなり少なく、また、コロナ帯電式のような
高圧の電源を必要としない。しかし、感光体ドラムと接
触して帯電を起こさせる方式であるため、汚れに弱く、
寿命が短い他、電荷のリークを起こしやすいといった問
題があった。

【０００５】これら非接触型と接触型の中間の方式とし
て、感光ドラムと帯電器の間の間隔（ｇａｐ）を微少に
保って帯電を行う、微少ギャップ方式も提案されてい
る。しかし、微少ギャップ方式の帯電装置は、未だ実用
化のレベルに至っていない。一定の微少な間隔を維持す
ることが実用上困難であり、必要な安定性が得られない
等の理由によると思われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みなされたものであり、電子写真方式の画像形成装
置等に用いる帯電装置において、長寿命であって、オゾ
ンの発生も少なく、かつ、安価に生産することのできる
ものを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、感光
体ドラム等の被帯電体ドラムの表面に電荷を付与する非
接触型のブラシ帯電器において、多数のブラシ毛が立設
される固定型のフラットブラシと、前記ブラシ毛の先端
と、前記被帯電体ドラムとの間の間隔が０．１〜２．０
ｍｍの所定値となるように前記フラットブラシを支持す
るブラシ支持手段と、前記フラットブラシと、前記被帯
電体ドラムとの間に、直流電圧と交流電圧とを同時に印
加する電源装置とを備えることを特徴とする。

【０００８】上記構成の帯電装置であると、長寿命であ
って、オゾンの発生も少なく、安価に生産することがで
きる。

【０００９】請求項４の発明は、前記ブラシ支持手段
が、前記間隔を調整することのできる間隔調整機能を備
えることを特徴とする。

【００１０】上記構成により、フラットブラシのブラシ
毛先端と被帯電体ドラムとの間隔について、被帯電体ド
ラムの表面の均一な帯電と、オゾン発生の抑制のために
最適な値に容易に設定することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１〜４
に基づいて説明する。

【００１２】図１〜２には、ブラシ帯電器及びこれを用
いる電子写真装置の構成について、それぞれ示す。

【００１３】本実施例において、電子写真装置は図２に
示すレーザープリンタ１０である。また、ブラシ帯電器
１は、図１に示すように、非接触型のフラットブラシ１
１、電源装置１２，及び間隔調整・支持部材１３からな
る。以下、順に説明する。

【００１４】図２に示すように、レーザープリンタ１０
には、感光体ドラム２が備えられ、図示しない駆動装置
によって反時計方向に回転駆動されている。感光体ドラ
ム２の周囲には、フラットブラシ１１、露光装置３、現
像装置４、転写ロール５、及びクリーナ６が順に配置さ
れている。

【００１５】フラットブラシ１１は、多数のブラシ毛１
５の先端が平面状のブラシ面をなす、固定タイプのブラ
シ（フラット型のブラシ）である。詳しくは、アルミニ
ウム製等の細長い平板からなる電極基台１７上に、リボ
ンテープ状のブラシ体１４が、導電性接着剤等で貼り付
けられる。ここで、ブラシ体１４は、基布１６上に略等
しい長さのブラシ毛１５が立設されたものである。

【００１６】本実施例の具体例において、フラットブラ
シ１１のブラシ体１４は、ブラシ毛１５を構成する導電
性糸を、縦方向に沿った広幅ダン織りによって基布１６
にパイル織りすることにより作成される。また、ブラシ
毛１５を構成する導電性糸は、ポリエステル等の熱可塑
性樹脂またはレーヨン中にカーボンブラックが分散され
て紡糸されたものである。

【００１７】ブラシ毛１５をなす導電糸の抵抗値は、一
般に１０^３〜１０^７Ωｃｍのレベルにあるが、必要に応
じてある程度の制御が可能である。

【００１８】ブラシ帯電器１の電源装置１２は、直流
（ＤＣ）電源１２ａ及び交流（ＡＣ）電源１２ｂからな
り、フラットブラシ１１の基台１７と、感光体ドラム２
との間に、直流及び交流の電圧を同時に印加するもので
ある。

【００１９】ブラシ毛１５の先端は、ミクロ的には不揃
いであるので、直流電圧印加のみでは、この不揃いの影
響で、感光体ドラム２の表面の帯電電位にムラが発生す
るが、本発明においては、交流電圧を併用して印加する
ことにより、感光体ドラム２表面における帯電電位のム
ラ、及びこれに由来する画像濃度ムラを著しく低減する
ことができる。

【００２０】ブラシ帯電器１に備えられる間隔調整・支
持部材１３は、図１に示すように、フラットブラシ１１
の長さ方向の両端部分を支持する部材であり、この際、
ブラシ毛１５の先端がなす面と、感光体ドラム２の表面
との間隔（ｄ）を調整可能とするものである。間隔調整
・支持部材１３は、図示の例において、電極基台１７か
らの延在部１７ａを上下から挟みこむ、ネジ１３ａ及び
つる巻きバネ１３ｂと、これらをプリンタ１０の筐体か
ら支持するための、断面コの字状の支持部材１３ｃとか
らなる。

【００２１】上記間隔（ｄ）は、間隔調整・支持部材１
３のネジ１３ａを適宜回転させることにより、０．１〜
２．０ｍｍの範囲で自由に調整することができる。本実
施例において、上記間隔（ｄ）は、好ましくは０．２〜
１．５ｍｍ、より好ましくは、０．３〜１．０ｍｍに設
定される。

【００２２】一方、ブラシ帯電器１には、図３の断面図
に示すように、ブラシ毛１５が先端側で広がってしまう
のを防止するため、カーテンレール状すなわち断面略Ｃ
字状のブラシ幅規制部材１８が備えられている。ブラシ
幅規制部材１８は、電極基台１７の側からブラシ帯電基
１１を抱え込むように配され、このとき、内側へレール
状に突出する突出縁部１８ａが、ブラシ毛１５の先端付
近の個所に達している。突出縁部１８ａは、ブラシ毛１
５が立設される領域の両縁に対応して配置され、ブラシ
毛１５がこの両縁より外へ広がらないように規制してい
る。両突出縁部１８ａ間の間隔はブラシ毛１５が立設さ
れる領域の幅（ｗ）と常に同一である。この幅（ｗ）
は、フラットブラシ１１の全長にわたって一定であり、
好ましくは３〜１０ｍｍである。

【００２３】次に、実施例及び比較例に係る具体的な実
験の結果について、図４〜５のグラフに基づいて説明す
る。

【００２４】実施例に係る図４には、上記間隔（ｄ）を
０．５ｍｍとし、印加する直流電圧（ＤＣ）を−１ｋＶ
とした場合における、印加交流電圧（ＡＣ）と、表面電
位（Ｖ_０）との関係について示す。ここで、表面電位
（Ｖ_０）を表す縦軸は、上が（−）側である。なお、交
流電圧（ＡＣ）は実効値で示す。

【００２５】図４から知られるように、約１．５ｋＶの
交流電圧を、−１ｋＶの直流電圧に重畳して印加するこ
とにより、感光ドラム体２（負帯電ＯＰＣ）の表面に−
５００Ｖの表面電位（Ｖ_０）を付与することができた。
これに対して、後述の、交流電圧を印加しない比較例の
結果（図５）によると、−５００Ｖの表面電位（Ｖ_０）
を付与するためには、間隔（ｄ）が０．５ｍｍの場合、
約−２．２ｋＶの直流電圧を印加する必要があった。

【００２６】すなわち、直流電圧と交流電圧とを併用す
ることによって、帯電ムラのみならず、必要な印加直流
電圧を大幅に低減することができ、これにより、オゾン
の発生を大幅に低減することができるのである。

【００２７】なお、図４から知られるように、３ｋＶを
超える交流電圧を加えても帯電付与の効果はそれほど増
加せず、一方、１ｋＶ未満の交流電圧では、帯電付与に
対する寄与が充分でない。また、図には示さないが、印
加直流電圧の絶対値を１．５ｋＶに上げるなら、必要な
交流電圧を下げることができ、この場合もなお、オゾン
発生等を抑制する効果は見られる。

【００２８】比較例に係る図５は、交流電圧を印加しな
い場合に、感光体ドラム２の表面電位（Ｖ_０）を−５０
０Ｖとするのに必要な印加直流電圧の値を縦軸、ブラシ
毛１５の先端と感光体ドラム２との間隔（ｄ）を横軸に
とったグラフである。

【００２９】比較例では、既に簡単に述べたように、前
記間隔（ｄ）が約０．５ｍｍである場合、約−２．２ｋ
Ｖの直流電圧を印加して、はじめて、−５００Ｖの表面
電位（Ｖ_０）を感光体ドラム２に付与することができ
た。また、図５から知られるように、交流電圧を印加し
ない場合に、間隔（ｄ）の変化による、必要な印加直流
電圧の変動はかなり大きい。

【００３０】次に、実施例におけるように、非接触型の
帯電器として、固定型のフラットブラシを用いることの
利点について説明する。

【００３１】まず、ブラシを用いない帯電器と比較した
場合、より容易に放電が行なわれ、かつ放電状態が、よ
り安定している。ブラシ毛をなす細い導電糸の先端から
の放電によって感光体ドラム２を帯電させるからであ
る。

【００３２】また、ブラシを用いる方式であるため、ブ
ラシ毛をなす導電糸の抵抗値を制御することができ、こ
れにより帯電付与特性を制御することができる。

【００３３】次に、ロール状ブラシと比較した場合、帯
電幅、すなわち、感光体ドラム上においてブラシ帯電器
から帯電が加えられる幅を、広くとることができ（３〜
１０ｍｍ）、かつ常に一定にすることができる。特に、
ブラシ幅規制部材１８を配置することによりブラシ毛１
５の先端の広がりを抑えた場合、帯電幅をさらに一定に
保つことができる。また、感光体ドラム２との間隔
（ｄ）も一定に保つことができる。これに対して、ロー
ル状ブラシを用いた場合には、帯電幅が不明確であり、
また、回転にともない、感光ドラム体との間隔が変動し
てしまう。

【００３４】また、ロール状ブラシに比べて全体に小型
にすることができ、横断方向に切断した場合の断面積で
２／３以下とすることができる。また、製造コストをロ
ール状ブラシの場合の１／２以下とすることができる。

【００３５】以上に説明したように、実施例に係る非接
触型のブラシ帯電器であると、交流電圧を併用して印加
することにより、直流電圧のみを用いる場合に比べて、
帯電電位のムラを大幅に低減することができる。また、
コロナ帯電方式等を用いる場合のようには高圧電源を必
要とせず、オゾン発生を大幅に低減することができる。

【００３６】また、非接触型であるため、汚染や、短い
寿命、または電荷のリークといった問題を引き起こすこ
とがない。

【００３７】さらに、上記のように安価なフラットブラ
シを用いる他、追加する部材は、簡単な構成の間隔調整
・支持部材、及び交流電源のみであるため、充分に安価
に生産することができる。

【００３８】

【発明の効果】電子写真方式の画像形成装置等に用いる
帯電装置において、長寿命であって、オゾンの発生も少
なく、かつ、安価に生産することのできるものを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の帯電装置（ブラシ帯電器）の構成につ
いて模式的に示す。

【図２】レーザープリンタの構成を模式的に示す縦断面
図である。

【図３】ブラシ幅規制部材が帯電用固定ブラシに被せら
れている様子を模式的に示す横断方向の断面図である。

【図４】実施例に係るグラフであり、印加交流電圧（Ａ
Ｃ）と、付与される表面電位（Ｖ_０）との関係について
示す。このとき、ブラシ毛先端とドラム感光体との間隔
（ｄ）は０．５ｍｍであり、印加する直流電圧（ＤＣ）
は−１ｋＶである。

【図５】比較例に係るグラフであり、交流電圧を印加し
ない場合における、ブラシ毛先端とドラム感光体との間
隔（ｄ）と、感光体ドラムの表面電位（Ｖ_０）を−５０
０Ｖとするのに必要な印加直流電圧の値との関係につい
て示す。

【符号の説明】

１ブラシ帯電器１１固定型のフラットブラシ１２電源装置１２ａ直流電源（ＤＣ）１２ｂ交流電源（ＡＣ）１３間隔調整・支持手段１３ａネジ１４ブラシ体１５ブラシ毛１６基布１７電極基台１８ブラシ幅規制部材２感光体ドラム３露光装置４現像装置５転写ロール６クリーナ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体ドラム等の被帯電体ドラムの表面に
電荷を付与する非接触型のブラシ帯電器において、多数のブラシ毛が立設される固定型のフラットブラシ
と、前記ブラシ毛の先端と、前記被帯電体ドラムとの間の間
隔が０．１〜２．０ｍｍの所定値となるように前記フラ
ットブラシを支持するブラシ支持手段と、前記フラットブラシと、前記被帯電体ドラムとの間に、
直流電圧と交流電圧とを同時に印加する電源装置とを備
えることを特徴とするブラシ帯電器。
【請求項２】前記交流電圧が１〜３ｋＶであることを特
徴とする請求項１記載のブラシ帯電器。
【請求項３】前記直流電圧の絶対値が１．５ｋＶ以下で
あることを特徴とする請求項１記載のブラシ帯電器。
【請求項４】前記ブラシ支持手段が、前記間隔を調整す
ることのできる間隔調整機能を備えることを特徴とする
請求項１記載のブラシ帯電器。
【請求項５】前記ブラシ支持手段が、ネジ及びこれに螺
合するネジ孔を備え、このネジを回転することによって
前記間隔が調整可能であることを特徴とする請求項４記
載のブラシ帯電器。
【請求項６】前記ブラシ毛の先端が広がるのを防止する
ためのブラシ幅規制部材が備えられることを特徴とする
請求項１記載のブラシ帯電器。