JP4622333B2 - カートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体表面に電圧を印加するためのブラシを有するカートリッジ、および画像形成装置に関する。

従来より、電子写真方式の画像形成装置の感光体に電圧を印加するための手段として、ブラシを用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このブラシは、絶縁性布（基布）に、多数の導電性のブラシ毛が植毛されて形成されており、このブラシ毛の先端が感光体に接触するよう配置されている。また、基布の導電性を確保するために、この基布はブラシ毛が植毛された状態で導電性のバックコート剤が含浸されている。

そして、このブラシは、基布のブラシ毛が植毛されている側の面（表面）において、ブラシ毛が植毛されていない部分に、電極が当てられることにより、バックコート剤を介してブラシ毛に電圧が印加される。
特許第３１９１０２７号公報

ところで、上記ブラシは、基布の表面から電極を当てられるよう構成されているので、基布のブラシ毛が織り込まれていない側の面（裏面）からバックコート剤を含浸することを想定すると、基布の表面からバックコート剤が染み出すまで充分にバックコート剤を含浸させておく必要がある。

しかしながら、基布に多量のバックコート剤を含浸させると、毛細管現象によりブラシ毛にバックコート剤が付着し、このブラシ毛に付着したバックコート剤が感光体に付着すると、画像形成に悪影響を与えるという問題点があった。

すなわち、ブラシ毛にバックコート剤が付着すると、バックコート剤により感光体を汚染したり、電流が感光体表面にリークしたりしてしまうため、均一な画像が形成できなくなるのである。

この問題点を解決するためには、例えば、導電性の基布を使用し、バックコート剤を用いない構成が考えられる。ところが、このようにすると、一般的に導電性の基布は高価なため、ブラシの製造コストが高くなってしまうという問題点が発生する。

また、金属板等の導電性部材に導電性の接着剤を用いてブラシを接着し、この導電性部材を介してブラシ毛に電圧を印加することも考えられるが、導電性の接着剤は絶縁性の接着剤と比較して一般的に接着力が弱いので、導電性の接着剤を使用するとブラシが剥離し易くなってしまい、感光体とブラシとが良好に接触しなくなる虞がある。

そこで、このような問題点を鑑み、電子写真方式の画像形成装置の感光体に電圧を印加するために用いられるブラシにおいて、このブラシの製造コストが高くなること、および感光体に悪影響を与えることを防止し、感光体に良好に電圧を印加することができるようにすることを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された請求項１に記載の発明は、感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像し、被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に対して脱着自在に装着可能なカートリッジであって、保持体に多数の導電性繊維からなるブラシ毛が植毛され、前記感光体の表面と接触し、前記感光体の表面に電圧を印加するためのブラシと、外部電源から電源供給を受けて前記ブラシに電圧を印加する電極と、を備え、前記保持体は、布からなり、前記布の一方側の面である第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを備え、前記保持体は、前記第１面側に形成される基層と、前記第２面側に形成される導電性のバックコート層とからなり、前記保持体は、長手方向における一方側に配置され、前記ブラシ毛が植毛された植毛領域と、前記長手方向における他方側に配置され、前記ブラシ毛が植毛されていない非植毛領域とを有し、前記植毛領域における前記基層は、絶縁性の繊維により形成され、前記ブラシ毛が前記基層の第１面から直立し、前記バックコート層まで延びている状態で植毛されており、前記電極は、前記保持体の非植毛領域における前記第１面側から前記第１面とは反対側の第２面側に向かって貫入されることで前記保持体の前記バックコート層に接触し、前記バックコート層を介して、前記ブラシ毛に給電することを特徴としている。

従って、このようなカートリッジによれば、第２面側にバックコート層が形成されているので、バックコート層を形成する素材がブラシ毛を伝わり感光体に付着することを防止することができる。このため、画像の形成に悪影響を及ぼすことを防止することができる。

また、電極はブラシ毛に良好に電圧を印加することができるので、感光体にも良好に電圧を印加することができる。

また、本発明において保持体は、ブラシ毛が植毛された植毛領域と、ブラシ毛が植毛されていない非植毛領域とを有し、電極は、保持体の非植毛領域におけるバックコート層と接触することにより、ブラシに給電する。

このようなカートリッジによれば、電極を配置する際に、ブラシ毛が邪魔にならないので、電極の配置を容易に行うことができる。
また、本発明のカートリッジにおいては、電極を第１面側から保持体に接触させる場合には、電極と保持体のバックコート層とを電気的に接続する必要がある。

このために、電極は保持体の非植毛領域における第１面側から第１面とは反対側の第２面側に向かって貫入されることにより、保持体のバックコート層に接触するよう構成している。

このようなカートリッジによれば、ブラシ毛に導電性流体による悪影響を与えることなく、電極と保持体のバックコート層との導通を確保することができる。
ところでバックコート層は、具体的には請求項２に記載のように、導電性流体を含浸させることにより形成されていてもよい。
すなわち、ブラシ毛が植毛された保持体において、導電性流体は、第２面側から第１面側に到達しないよう含浸させられている。
従って、このようなカートリッジによれば、導電性流体がブラシ毛を伝わり感光体に付着することを防止することができる。

さらに、請求項１または請求項２に記載のカートリッジにおいては、請求項３に記載のように、保持体の第１面とは反対側の第２面側を支持する支持部材と、保持体と支持部材との間に配置され、保持体および支持部材を接合する接合材と、を備えていることが望ましい。

このようなカートリッジによれば、保持体を第２面側にて固定支持するので、ブラシ毛全体を感光体に良好に当接させることができる。

また、請求項３に記載のカートリッジにおいて、接合材は、請求項４に記載のように、絶縁性の両面テープからなることが好ましい。

このようなカートリッジによれば、絶縁性の両面テープは導電性の両面テープよりも一般的に接着力が強いため、より強い接着力で保持体と支持部材とを良好に接合することができる。

さらに、請求項３または請求項４に記載のカートリッジにおいて、支持部材は、請求項５に記載のように、絶縁性であってもよい。
このようなカートリッジによれば、支持部材が絶縁性であっても、電極から保持体のバックコート層まで通電を行うことができる。また、第１部材を一般的に安価な樹脂材料等で一体成形することができる。

また、請求項１〜請求項５の何れかに記載のカートリッジにおいて、電極は、請求項６に記載のように、感光体による画像形成領域外に配置されていることが好ましい。
このようなカートリッジによれば、電極の配置により画像に影響が出ることを防止することができる。

さらに、請求項１〜請求項６に記載のカートリッジにおいて、前記ブラシは、感光体を帯電させるための帯電装置として使用してもよいが、請求項７に記載のように、ブラシ毛に電圧が印加されることにより感光体の表面をクリーニングするクリーニングブラシ
装置として使用してもよい。

このようなカートリッジによれば、このブラシにより感光体表面をクリーニングすることができる。
また、請求項１〜請求項７の何れかに記載のカートリッジにおいては、請求項８に記載のように、感光体を備えていることが望ましい。

このようなカートリッジによれば、カートリッジに感光体が備えられているので、感光体のメンテナンス（点検および交換）を容易に行うことができる。
次に、請求項９に記載の発明は、感光体の表面に電圧を印加するためのブラシを有するカートリッジが装着可能に構成され、前記感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像し、被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記カートリッジとして請求項１〜請求項８の何れかに記載のカートリッジを備え、前記カートリッジが装着されたときに、前記画像形成装置本体に備えられた電源部と前記カートリッジの電極とが電気的に接続され、前記画像形成装置本体から前記カートリッジに対して給電可能となることを特徴としている。

すなわち、この画像形成装置においては、請求項１〜請求項８の何れかに記載のカートリッジが装着されたときに、カートリッジの外部且つ画像形成装置の内部（画像形成装置本体）に備えられた電源部からカートリッジに対して給電可能になる。

従って、このような画像形成装置によれば、カートリッジに電源部を配置することなく、カートリッジに給電することができる。
次に、請求項１０に記載の発明は、感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像し、被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、保持体に多数の導電性繊維からなるブラシ毛が植毛され、前記感光体の表面と接触し、前記感光体の表面に電圧を印加するためのブラシと、電源部から電源供給を受けて前記ブラシに電圧を印加する電極と、を備え、前記保持体は、布からなり、前記布の一方側の面である第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを備え、前記保持体は、前記第１面側に形成される基層と、前記第２面側に形成される導電性のバックコート層とからなり、前記保持体は、長手方向における一方側に配置され、前記ブラシ毛が植毛された植毛領域と、前記長手方向における他方側に配置され、前記ブラシ毛が植毛されていない非植毛領域とを有し、前記植毛領域における前記基層は、絶縁性の繊維により形成され、前記ブラシ毛が前記基層の第１面から直立し、前記バックコート層まで延びている状態で植毛されており、 前記電極は、前記保持体の非植毛領域における前記第１面側から前記第１面とは反対側の第２面側に向かって貫入されることで前記保持体の前記バックコート層に接触し、前記バックコート層を介して、前記ブラシ毛に給電することを特徴としている。

従って、このような画像形成装置によれば、請求項１に記載のカートリッジを用いた場合の効果と同様に、第２面側にバックコート層が形成されているので、バックコート層を形成する素材がブラシ毛を伝わり感光体に付着することを防止することができる。このため、画像の形成に悪影響を及ぼすことを防止することができる。

また、電極はブラシ毛に良好に電圧を印加することができるので、感光体にも良好に電圧を印加することができる。

図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図１において、プリンタ１（本発明でいう画像形成装置）は、本体ケーシング２内に、用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３（本発明でいう被記録媒体）に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。

フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられる用紙押圧板７と、給紙トレイ６の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ８および分離パッド９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向下流側に設けられる紙粉取りローラ１０および１１と、紙粉取りローラ１０および１１に対し用紙３の搬送方向下流側（以下、用紙３の搬送方向下流側または上流側を、単に、下流側または上流側という場合がある。）に設けられるレジストローラ１２とを備えている。

用紙押圧板７は、用紙３を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ８に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部が上下方向に移動可能とされており、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板７は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙ローラ８に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。給紙ローラ８および分離パッド９は、互いに対向状に配置され、分離パッド９の裏側に設けられるばね１３によって、分離パッド９が給紙ローラ８に向かって押圧されている。

用紙押圧板７上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板７の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ８に向かって押圧され、その給紙ローラ８の回転によって給紙ローラ８と分離パッド９とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。

給紙された用紙３は、紙粉取りローラ１０および１１によって、紙粉が取り除かれた後、レジストローラ１２に搬送される。レジストローラ１２は、互いに対向する１対のローラを備えており、用紙３を、レジスト後に、画像形成位置に送るようにしている。なお、画像形成位置は、用紙３に感光体ドラム２７上のトナー像を転写する転写位置であって、本実施形態では、感光体ドラム２７と転写ローラ３０との接触位置である。

なお、このフィーダ部４は、さらに、マルチパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側分離パッド２５とを備えている。マルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側分離パッド２５は、互いに対向状に設けられ、マルチパーパス側分離パッド２５の裏側に設けられるばね１７によって、マルチパーパス側分離パッド２５がマルチパーパス側給紙ローラ１５に向かって押圧されている。

マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３は、マルチパーパス側給紙ローラ１５の回転によって、マルチパーパス側給紙ローラ１５とマルチパーパス側分離パッド２５とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。

画像形成部５は、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ２６（或いは感光体カートリッジ５１は、本発明でいうカートリッジに該当）、定着部１８などを備えている。
スキャナ部１６は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０および２１、反射鏡２２、２３および２４などを備えている。レーザ発光部からの発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１９、レンズ２０、反射鏡２２および２３、レンズ２１、反射鏡２４の順に通過あるいは反射して、プロセスカートリッジ２６の後述する感光体ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。

プロセスカートリッジ２６は、スキャナ部１６の下方に設けられ、図２に示すように、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着される感光体カートリッジ５１と、現像カートリッジ２８とを備えている。その感光体カートリッジ５１内には、感光体ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９、ブラシ５４および転写ローラ３０が設けられている。

感光体カートリッジ５１は、上下に２分割に構成されている。すなわち、感光体カートリッジ５１は、下フレーム２６ａ（本発明でいう支持部材および第１部材）と、この下フレーム２６ａと別体に形成され、下フレーム２６ａに上方から組み合わされる上フレーム２６ｂ（本発明でいう第２部材）とを備えている。

現像カートリッジ２８は、感光体カートリッジ５１に対して着脱自在に装着されており、現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびトナーホッパ３４を備えている。

トナーホッパ３４内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが収容されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好である。なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。

そして、トナーホッパ３４内のトナーは、トナーホッパ３４の中心に設けられる回転軸３５に支持されるアジテータ３６により攪拌されて、トナーホッパ３４の側部に開口されたトナー供給口３７から放出される。なお、トナーホッパ３４の側壁には、トナーの残量検知用の窓３８が設けられており、回転軸３５に支持されたクリーナ３９によって清掃される。

トナー供給口３７の側方位置には、供給ローラ３３が回転可能に設けられており、また、この供給ローラ３３に対向して、現像ローラ３１が回転可能に設けられている。これら供給ローラ３３と現像ローラ３１とは、それぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。

供給ローラ３３は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラ部が被覆されている。
現像ローラ３１は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラ部が被覆されている。より具体的には、現像ローラ３１のローラ部は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ層の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。なお、現像ローラ３１には、現像時に、現像バイアスが印加される。

また、現像ローラ３１の近傍には、層厚規制ブレード３２が設けられている。この層厚規制ブレード３２は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４０を備えており、現像ローラ３１の近くにおいて現像カートリッジ２８に支持されて、押圧部４０がブレード本体の弾性力によって現像ローラ３１上に圧接されるように設けられている。

そして、トナー供給口３７から放出されるトナーは、供給ローラ３３の矢印方向（反時計方向）への回転により、現像ローラ３１に供給され、この時、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の矢印方向（反時計方向）への回転に伴なって、層厚規制ブレード３２の押圧部４０と現像ローラ３１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。

感光体ドラム２７は、現像ローラ３１の側方位置において、その現像ローラ３１と対向するような状態で、下フレーム２６ａに、矢印方向（時計方向）へ回転可能に支持されている。

この感光体ドラム２７は、円筒状のドラム本体と、そのドラム本体の表面に形成されるポリカーボネートなどからなる感光層とを備えている。
スコロトロン型帯電器２９は、感光体ドラム２７の上方位置であって、感光体ドラム２７の回転方向における現像ローラ３１との対向位置の上流側かつ後述する転写ローラ３０との対向位置の下流側において、感光体ドラム２７と接触しないように、所定間隔を隔てて対向配置され、上フレーム２６ｂに支持されている。このスコロトロン型帯電器２９は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させることができるように、設けられている。

また、ブラシ５４は、後で詳述するが、感光体ドラム２７の側方位置（現像ローラ３１と反対側の側方位置）であって、感光体ドラム２７の回転方向におけるスコロトロン型帯電器２９との対向位置の上流側かつ転写ローラ３０との対向位置の下流側において、感光体ドラム２７と対向配置され、下フレーム２６ａと上フレーム２６ｂとの間に支持されている。

このブラシ５４は、先端が感光体ドラム２７の表面と接触する多数のブラシ毛７１を備えている。なお、クリーニング時には、ブラシ部材５３に、後述する電極５６（本発明でいう給電手段：図３等参照）を介して、本体ケーシング２内に設けられる図示しないクリーニング印加電源（本発明でいう電源部および外部電源）から、クリーニングバイアスが印加される。

転写ローラ３０は、感光体ドラム２７の下方位置であって、感光体ドラム２７の回転方向におけるブラシ５４との対向位置の上流側かつ現像ローラ３１との対向位置の下流側において、感光体ドラム２７と対向配置され、下フレーム２６ａに、矢印方向（反時計方向）へ回転可能に支持されている。

そして、感光体ドラム２７の表面は、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナ部１６からのレーザビームの高速走査により露光され、画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光体ドラム２７に対向して接触する時に、感光体ドラム２７の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光体ドラム２７の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像によりトナー像が形成される。

その後、感光体ドラム２７と転写ローラ３０とが、それらの間で用紙３を挟持して搬送するように回転駆動され、感光体ドラム２７と転写ローラ３０との間を用紙３が搬送されることにより、感光体ドラム２７の表面に担持されているトナー像が用紙３上に転写される。

なお、このプリンタ１では、転写ローラ３０によって用紙３に転写された後に感光体ドラム２７の表面に残存する、いわゆる残存トナーを、クリーナレス方式によって、現像ローラ３１で回収するようにしている。クリーナレス方式によって残存トナーを回収すれば、残存トナーを回収するための機構および貯留部を設ける必要がなく、装置の簡略化および小型化を図ることができる。

また、転写後に、用紙３との接触によって感光体ドラム２７の表面に付着した紙粉は、その感光体ドラム２７の表面が、感光体ドラム２７の回転に伴って、ブラシ５４のブラシ部材５３と対向した時に、クリーニングバイアスの印加により、そのブラシ部材５３によって電気的に吸引されると同時に絡め取られ、感光体ドラム２７の表面から除去される。

定着部１８は、図１に示すように、プロセスカートリッジ２６の側方位置であって、用紙搬送方向下流側に設けられ、加熱ローラ４１と、加熱ローラ４１と対向配置され、加熱ローラ４１を押圧する押圧ローラ４２と、これら加熱ローラ４１および押圧ローラ４２の下流側に設けられる１対の搬送ローラ４３とを備えている。

加熱ローラ４１は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセスカートリッジ２６において用紙３上に転写されたトナー像を、用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ４３によって、排紙パス４４に搬送するようにしている。

排紙パス４４に送られた用紙３は、排紙ローラ４５に搬送され、その排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に排紙される。
また、このプリンタ１には、用紙３の両面に画像を形成するために、反転搬送部４７が設けられている。この反転搬送部４７は、排紙ローラ４５と、反転搬送パス４８と、フラッパ４９と、複数の反転搬送ローラ５０とを備えている。

排紙ローラ４５は、１対のローラからなり、正回転および逆回転の切り換えができるように構成されている。この排紙ローラ４５は、上記したように、排紙トレイ４６上に用紙３を排紙する場合には、正方向に回転するが、用紙３を反転させる場合には、逆方向に回転する。

反転搬送パス４８は、排紙ローラ４５から画像形成位置の下方に配設される複数の反転搬送ローラ５０まで用紙３を搬送することができるように、上下方向に沿って設けられており、その上流側端部が、排紙ローラ４５の近くに配置され、その下流側端部が、反転搬送ローラ５０の近くに配置されている。

フラッパ４９は、排紙パス４４と反転搬送パス４８との分岐部分に臨むように、揺動可能に設けられており、図示しないソレノイドの励磁または非励磁により、排紙ローラ４５によって反転された用紙３の搬送方向を、排紙パス４４に向かう方向から、反転搬送パス４８に向かう方向に切り換えることができるように構成されている。

反転搬送ローラ５０は、給紙トレイ６の上方において、略水平方向に複数設けられており、最も上流側の反転搬送ローラ５０が、反転搬送パス４８の後端部の近くに配置されるとともに、最も下流側の反転搬送ローラ５０が、レジストローラ１２の下方に配置されるように設けられている。

そして、用紙３の両面に画像を形成する場合には、この反転搬送部４７が、次のように動作される。すなわち、一方の面に画像が形成された用紙３が搬送ローラ４３によって排紙パス４４から排紙ローラ４５に搬送されてくると、排紙ローラ４５は、用紙３を挟んだ状態で正回転して、この用紙３を一旦外側（排紙トレイ４６側）に向けて搬送し、用紙３の大部分が外側に送られ、用紙３の後端が排紙ローラ４５に挟まれた時に、正回転を停止する。次いで、排紙ローラ４５は、逆回転するとともに、フラッパ４９が、用紙３が反転搬送パス４８に搬送されるように、搬送方向を切り換えて、用紙３を前後逆向きの状態で反転搬送パス４８に搬送するようにする。なお、フラッパ４９は、用紙３の搬送が終了すると、元の状態、すなわち、搬送ローラ４３から送られる用紙３を排紙ローラ４５に送る状態に切り換えられる。

次いで、反転搬送パス４８に逆向きに搬送された用紙３は、反転搬送ローラ５０に搬送され、この反転搬送ローラ５０から、上方向に反転されて、レジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２に搬送された用紙３は、裏返しの状態で、再び、レジスト後に、画像形成位置に向けて送られ、これによって、用紙３の両面に画像が形成される。

次に、ブラシ５４について説明する。図３はブラシ５４を示す説明図である。
図３（ａ）に示すように、ブラシ５４は、絶縁性の織布からなる基布７２（本発明でいう保持体）と、多数のブラシ毛７１とを備えている。このブラシ５４は、基布７２に多数のブラシ毛７１が直立した状態になるように植毛されている。そして、この基布７２には、ブラシ毛７１が植毛された保持面とは反対側の非保持面側から、導電性流体が含浸され、その後固化されることによりバックコート層７３（本発明でいう導電部）が形成されている。ここで、この基布７２に含浸される導電性流体は、例えば、カーボンを含有したアクリルエマルジョンやＳＢＲ（ｓｔｙｒｅｎｅ-ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）からなり、基布７２の保持面側には到達しないよう基布７２に含浸される量が調節されている。このため、基布７２には、導電性流体が含浸されていない層と、導電性流体が含浸された層（バックコート層７３）とを有することとなる。また、ブラシ毛７１は、保持面の全面に植毛されているわけではなく、ブラシ５４の長手方向の端部（図３（ａ）では手前側の端部）は、ブラシ毛７１が植毛されていない非植毛領域とされている。

また、ブラシ５４は前述のプロセスカートリッジ２６の下フレーム２６ａに、両面テープ７４（本発明でいう接合材）により取り付けられている。
この両面テープ７４は、絶縁性の接着剤が塗布されており、予め基布７２側に片面が接着された状態で、下フレーム２６ａの所定の位置に接合されることにより、ブラシ５４と下フレーム２６ａとを接着している。

そして、この状態で、基布７２の保持面側に接触する電極７５が配置されている。この電極７５は、ブラシ５４付近において、基布７２が下フレーム２６ａと密着するよう保持面側から非保持面側に向かって押圧するよう設定されている。また、この電極７５は、一端が基布７２と接触すると共に、他端（接触部７５ｃ）が下フレーム２６ａの外部に突出するよう構成されている。

つまり、プロセスカートリッジ２６には、クリーニング印加電源を持たないため、電極７５は本体ケーシング２に備えられたクリーニング印加電源から電力の供給を受けられるように、下フレーム２６ａの外部に突出させられているのである。この構成により、プロセスカートリッジ２６がプリンタ１に正しく装着されると、プリンタ１本体側の電源部から延びる電極（図示省略）と、プロセスカートリッジ２６に設けられた電極７５とが接触部７５ｃにて接触し、電極７５に電圧が印加されることになる。

なお、下フレーム２６ａは、電極７５が配置される位置にて切欠部８０が形成されており、電極７５と切欠部８０とが係合することにより、電極７５の位置がずれないよう構成されている。

ところで、電極７５に電圧が印加されたとしても、基布７２は絶縁性であるため、基布７２の保持面側からバックコート層７３までの通電を行なわなければ、ブラシ毛７１に電圧を印加することができない。

このため、本実施形態においては、例えば、図３（ｂ）に示すようにしている。すなわち、ブラシ毛７１と同様の導電性繊維を部分的に非植毛領域においても基布７２に織り込むよう構成している。

ここで、基布７２にブラシ毛７１を植毛する際には、例えば、図４に示すように、２つの基布７２を所定の距離を隔てて対向配置した状態において、ブラシ毛７１を形成する複数のパイル７６を２つの基布７２の間で縫い込む。そして、このパイル７６を非植毛領域において、一方の基布７２にのみにそれぞれ縫い込む。このようにパイル７６を基布７２に縫い込んだ後に、中央で切断することにより、図３（ｂ）に示すようなブラシ５４が２つ形成される。

以上のように詳述したプリンタ１においては、基布７２は、絶縁性の繊維により形成されており、基布７２の一方側の面である保持面にてブラシ毛７１が直立した状態になるようにブラシ毛７１が植毛されており、保持面とは反対側の非保持面に導電性流体を含浸させることにより形成されたバックコート層７３を備え、電極７５は、基布７２の非植毛領域におけるにおけるバックコート層７３と接触することにより、ブラシ５４に給電する。

また、基布７２の非保持面側を支持する絶縁性の下フレーム２６ａと、基布７２と下フレーム２６ａとは、これらの間に配置された絶縁性の両面テープ７４により接合されている。そして、電極７５は、感光体ドラム２７による画像形成領域外に配置されている。

従って、このようなプリンタ１によれば、導電性流体がブラシ毛７１を伝わり感光体ドラム２７に付着することを防止することができるので、画像の形成に悪影響を及ぼすことを防止することができる。

また、電極７５はブラシ毛７１に良好に電圧を印加することができるので、感光体ドラム２７にも良好に電圧を印加することができる。
さらに、電極７５を配置する際に、ブラシ毛７１が邪魔にならないので、電極７５の配置を容易に行うことができる。

また、絶縁性の両面テープ７４により基布７２を非保持面側の全面を固定支持するので、ブラシ毛７１全体を感光体ドラム２７に良好に当接させることができる。特に、絶縁性の両面テープは導電性の両面テープよりも一般的に接着力が強いため、より強い接着力で基布７２と下フレーム２６ａとを良好に接合することができる。

さらに、下フレーム２６ａは導電性である必要がないので、下フレーム２６ａを一般的に安価な樹脂材料等で一体成形することができる。
ところで、プリンタ１において、ブラシ５４は、ブラシ毛７１に電圧が印加されることにより感光体ドラム２７の表面をクリーニングするクリーニングブラシ５４装置として使用されているので、このブラシ５４により感光体ドラム２７表面をクリーニングすることができる。

また、ブラシ毛７１を植毛する工程で非植毛領域にもパイル７６を織り込むので、パイル７６を織り込む工程を新たに設ける必要がない。
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

例えば、本実施形態においては、電極７５とバックコート層７３とを導通するために、ブラシ毛７１を織り込む工程において、パイル７６を非植毛領域に織り込むよう構成したが、特にこのように構成する必要はなく、パイル７６と同様または異なる導電性繊維を、ブラシ毛７１を織り込む工程とは別の工程にて織り込むよう構成してもよい。

具体的には、図３（ｃ）に示すように、基布７２において電極７５と接触する領域およびその近傍のみに導電性繊維を織り込むようにすればよい。
このようにすれば、導電性繊維の使用量をより少なくすることができる。

また、図５（ａ）に示すように、基布７２の非植毛領域において、導電性流体を保持面側から含浸させ、固化することにより、通電部７７を形成し、この通電部７７により電極７５からバックコート層７３まで導通するようにしてもよい。

さらに、図５（ｂ）に示すように、非植毛領域においてバックコート層７３が保持面側に来るよう折り返し、この折り返されたバックコート層７３に電極７５を接触するよう構成してもよい。

加えて、図６（ａ）示すように、先端が鋭利な先端部７５ａを有する電極７５を使用し、この先端部７５ａを基布７２に貫入させることにより、電極７５の先端部７５ａをバックコート層７３に直接接触させるよう構成してもよい。また、図６（ａ）に示す電極７５は、基布７２に貫入される先端部７５ａを１つだけ有するものであるが、２つ以上の先端部７５ａを有するものであってもよい。

特にこの場合には、複数の先端部７５ａがバックコート層７３と接触することになるので、電極７５からブラシ毛７１に対して、より安定した電力の供給を行うことができる。
また、図６（ｂ）に示すように、電極７５をブラシ毛７１の一部分に直接接触させるようにしてもよい。

このようにすれば、感光体ドラム２７に導電性流体による悪影響を与えることなく、電極７５が接触しているブラシ毛７１およびバックコート層７３を介して、電極７５から電極７５が接触していないブラシ毛７１に導通することができる。

ここで、本実施形態においては、基布７２の保持面側から電極７５を接触させる構成としたが、特にこのように構成する必要はなく、基布７２の非保持面側に直接電極７５を接触するよう構成してもよい。

具体的には、例えば、図７（ａ）に示すように、予め下フレーム２６ａおよび両面テープ７４において電極７５を配置する部分については、バックコート層７３（非保持面）の一部分が露出するよう切欠部８１を形成しておき、図７（ｂ）に示すように、この切欠部８１に電極７５を配置する。なお、図７（ｂ）に示すブラシ５４においては、基布７２の植毛領域、および非植毛領域の２箇所に電極７５が配置されている。

また、この電極７５は、図７（ｃ）に示すように、下フレーム２６ａおよび両面テープ７４の厚みの分よりも、僅かに電極７５の厚みが大きくなるよう先端部を曲げておくとさらによい。すなわち、電極７５によってブラシ５４を感光体ドラム２７に押圧する構成にするとよりよい。

また、下フレーム２６ａは、図７（ｂ）に示すように、ブラシ５４の非植毛領域と感光体ドラム２７との間に、押圧部２６ｃ（本発明でいう押圧部材）を備えている。この押圧部２６ｃは、基布７２の保持面と接触し、電極７５により基布７２が感光体ドラム２７の方向に押圧された場合に、基布７２と接触することにより、電極７５による押圧力を受けるよう設定されている。

従って、このようなブラシ５４が搭載されたプリンタ１であっても、上述の効果と同様の効果が得られる。
また、上述の効果に加えて、特にこのプリンタ１においては、両面テープ７４は予め基布７２に積層されており、そのまま下フレーム２６ａと接触するだけで両者を接合することができるので、このブラシ５４を備えたカートリッジの組立てを容易にすることができる。

また、両面テープ７４に切欠部８１が形成されているので、容易に電極７５と下フレーム２６ａとの通電を行うことができる。
さらに、電極７５がブラシ５４を感光体ドラム２７に押圧することにより、電極７５は基布７２と密着するように作用し、基布７２は押圧部２６ｃにより電極７５が位置する非保持面側に押圧されるので、電極７５と基布７２とは密着し、電極７５と基布７２とが剥離してしまうことを防止することができる。

また、図７に示すブラシ５４においては、下フレーム２６ａに備えられた押圧部２６ｃを用いて電極７５による押圧力を受けるよう構成したが、図８に示すように、上フレーム２６ｂに押圧部２６ｄ（本発明でいう押圧部材）を備えておき、各フレームを組み合わせることにより上フレーム２６ｂ設けられた押圧部２６ｄを用いて電極７５による押圧力を受けるよう構成してもよい。また、プリンタ１において、電極７５は、感光体ドラム２７と対向する位置、且つ基布７２の非植毛領域における非保持面側に配置されている。

従って、このプリンタ１によれば、各フレームを組み合わせる際に、電極７５と基布７２との密着性も維持した状態にすることができる。
また、基布７２と下フレーム２６ａとの間に電極７５を配置する場合であっても、植毛領域に段差ができることを防止することができる。

さらに、図７および図８に示す実施形態においては、両面テープ７４だけでなく、下フレーム２６ａの電極７５が配置される部分についても切欠部８１を設けたが、図９（ａ）に示すように、両面テープ７４のみに切欠部８１を形成し、下フレーム２６ａには切欠部８１を形成しないようにしてもよい。

この場合には、図９（ｂ）に示すように、下フレーム２６ａの両面テープ７４と接触する面における電極７５が配置される部分に、電極７５を位置決めするための凹部８２を形成しておくとよい。

従って、このようなプリンタ１によれば、電極７５と凹部８２とが係合することにより電極７５の位置のずれを防止することができる。また、この凹部８２を形成しない場合と比べ、電極７５が下フレーム２６ａと基布７２との接触面から突出する量を少なくすることができるので、電極７５の突出により両面テープ７４が下フレーム２６ａから剥離し易くなることを防止することができる。

また、上記のように、電極７５を基布７２のバックコート層７３に接触する場合であっても、電極７５は、図１０（ａ）に示すように、基布７２と下フレーム２６ａとを挟持するように構成してもよい。また、下フレーム２６ａに切欠部８１が形成されている場合には、電極７５に、下フレーム２６ａおよび両面テープ７４の厚みの分だけの段差部７５ｂを形成しておけばよい。

このようなプリンタ１であっても、上記プリンタ１と同様の効果が得られる。
また、上記の各実施形態において、ブラシ５４は、感光体ドラム２７の表面をクリーニングするためのクリーニングブラシとして使用したが、例えば、感光体ドラム２７を帯電させるための帯電用ブラシとして使用してもよい。

さらに、上記の実施形態において、プロセスカートリッジ２６は、感光体カートリッジ５１と、現像カートリッジ２８とに分離可能に構成されているが、特にこの構成に限らず、感光体カートリッジ５１と現像カートリッジ２８とが一体に構成されていてもよい。

レーザプリンタを示す要部側断面図である。 プロセスカートリッジを示す側断面図である。 ブラシと電極との接触状態を示す説明図である。 ブラシの製法を示す説明図である。 変形例のブラシと電極との接触状態を示す説明図である（電極を保持面側から接触させるもの）。 変形例のブラシと電極との接触状態を示す説明図である（電極を保持面側から接触させるもの）。 変形例のブラシと電極との接触状態を示す説明図である（電極を非保持面側から接触させるもの）。 変形例のブラシと電極との接触状態を示す説明図である（電極を非保持面側から接触させるもの）。 変形例のブラシと電極との接触状態を示す説明図である（電極を非保持面側から接触させるもの）。 変形例のブラシと電極との接触状態を示す説明図である（電極を非保持面側から接触させるもの）。

１…プリンタ、２…本体ケーシング、３…用紙、４…フィーダ部、５…画像形成部、１６…スキャナ部、１８…定着部、２６…プロセスカートリッジ、２６ａ…下フレーム、２６ｂ…上フレーム、２６ｃ，２６ｄ…押圧部、２７…感光体ドラム、２８…現像カートリッジ、２９…スコロトロン型帯電器、３０…転写ローラ、３１…現像ローラ、５１…感光体カートリッジ、５３…ブラシ部材、５４…ブラシ、５５…ブラシホルダ、５６…電極、７１…ブラシ毛、７２…基布、７３…バックコート層、７４…両面テープ、７５…電極、７５ａ…先端部、７５ｂ…段差部、７５ｃ…接触部、７６…パイル、７７…通電部、８０，８１…切欠部、８２…凹部。

Claims (10)

1. 感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像し、被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に対して脱着自在に装着可能なカートリッジであって、
   保持体に多数の導電性繊維からなるブラシ毛が植毛され、前記感光体の表面と接触し、前記感光体の表面に電圧を印加するためのブラシと、
   外部電源から電源供給を受けて前記ブラシに電圧を印加する電極と、
   を備え、
   前記保持体は、布からなり、前記布の一方側の面である第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを備え、
   前記保持体は、前記第１面側に形成される基層と、前記第２面側に形成される導電性のバックコート層とからなり、
   前記保持体は、長手方向における一方側に配置され、前記ブラシ毛が植毛された植毛領域と、前記長手方向における他方側に配置され、前記ブラシ毛が植毛されていない非植毛領域とを有し、
   前記植毛領域における前記基層は、絶縁性の繊維により形成され、前記ブラシ毛が前記基層の第１面から直立し、前記バックコート層まで延びている状態で植毛されており、
   前記電極は、前記保持体の非植毛領域における前記第１面側から前記第１面とは反対側の第２面側に向かって貫入されることで前記保持体の前記バックコート層に接触し、前記バックコート層を介して、前記ブラシ毛に給電すること
   を特徴とするカートリッジ。
2. 前記バックコート層は導電性流体を含浸させることにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記保持体の第１面とは反対側の第２面側を支持する支持部材と、
   前記保持体と支持部材との間に配置され、前記保持体および前記支持部材を接合する接合材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカートリッジ。
4. 前記接合材は、絶縁性の両面テープからなることを特徴とする請求項３に記載のカートリッジ。
5. 前記支持部材は絶縁性であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のカートリッジ。
6. 前記電極は、前記感光体による画像形成領域外に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のカートリッジ。
7. 前記ブラシは、前記ブラシ毛に電圧が印加されることにより前記感光体の表面をクリーニングするクリーニングブラシ装置として使用されることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載のカートリッジ。
8. 前記カートリッジは、少なくとも前記感光体を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れかに記載のカートリッジ。
9. 感光体の表面に電圧を印加するためのブラシを有するカートリッジを装着可能に構成され、前記感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像し、被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記カートリッジとして請求項１〜請求項８の何れかに記載のカートリッジを備え、
   前記カートリッジが装着されたときに、前記画像形成装置本体に備えられた電源部と前記カートリッジの電極とが電気的に接続され、前記画像形成装置本体から前記カートリッジに対して給電可能となることを特徴とする画像形成装置。
10. 感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像し、被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
    保持体に多数の導電性繊維からなるブラシ毛が植毛され、前記感光体の表面と接触し、前記感光体の表面に電圧を印加するためのブラシと、
    電源部から電源供給を受けて前記ブラシに電圧を印加する電極と、
    を備え、
    前記保持体は、布からなり、前記布の一方側の面である第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを備え、
    前記保持体は、前記第１面側に形成される基層と、前記第２面側に形成される導電性のバックコート層とからなり、
    前記保持体は、長手方向における一方側に配置され、前記ブラシ毛が植毛された植毛領域と、前記長手方向における他方側に配置され、前記ブラシ毛が植毛されていない非植毛領域とを有し、
    前記植毛領域における前記基層は、絶縁性の繊維により形成され、前記ブラシ毛が前記基層の第１面から直立し、前記バックコート層まで延びている状態で植毛されており、
    前記電極は、前記保持体の非植毛領域における前記第１面側から前記第１面とは反対側の第２面側に向かって貫入されることで前記保持体の前記バックコート層に接触し、前記バックコート層を介して、前記ブラシ毛に給電すること
    を特徴とする画像形成装置。

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