JP5206133B2 - 帯電装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成に用いる帯電装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

従来、帯電装置として、スコロトロン帯電器が知られている。スコロトロン帯電器は、潜像担持体に所定の間隙を介して対向するメッシュ状のグリッド電極と、グリッド電極を介して潜像担持体に自らの周面を対向させる姿勢で張架されたワイヤーとを備えている。ワイヤーに対して所定のバイアスが印加され、且つ、グリッド電極に対してそのバイアスよりも感光体の一様帯電電位に近い値のバイアスが印加されると、ワイヤーの周面と感光体との間でコロナ放電が発生する。このコロナ放電により、感光体の表面が、ワイヤーに印加されるバイアスと同極性に一様帯電せしめられる。かかる構成においては、ワイヤーと潜像担持体との間でコロナ放電を発生させるためには、ワイヤーに対して５［ｋＶ］以上という高電圧を印加する必要があった。
一方、特許文献１には、メッシュ状のグリッド電極を介して潜像担持体に対向しながら放電を発生させる部材として、ワイヤーの代わりに、複数の尖歯を有する鋸歯状の放電電極を用いた帯電装置が開示されている。かかる構成では、バイアスが印加された放電電極において、グリッド電極に対向している複数の鋭利な歯先に電荷を集中させることで、張架ワイヤー方式のスコロトロン帯電器に比べて、より低い電圧でコロナ放電を発生させることが可能である。

しかしながら、この帯電装置においては、鋸歯状の放電電極におけるグリッド電極との対向部のうち、歯先からしか放電を発生させないので、潜像担持体における歯先との非対向部の帯電不良による帯電ムラを引き起こし易かった。歯の間隔をできるだけ小さくすることで帯電ムラをある程度まで抑えることは可能であるが、間隔を小さくするのには限界がある。
また、上述のように、スコロトロン帯電器よりは低い電圧でコロナ放電を発生させることができるが、それでも４［ｋＶ］以上の電圧は必要であり、低電位化の観点からも更なる改良が望れていた。
感光体を一様帯電せしめるための帯電部材として、カーボンナノチューブを用い、帯電バイアスを印加したカーボンナノチューブのナノメートルオーダーの貫通孔から感光体に向けて電子を放出する方式の帯電装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、かかる方式では、カーボンナノチューブの貫通孔から感光体に向けて電子を良好に放出させるためには、カーボンナノチューブ及び感光体を真空に近い減圧環境下におく必要がある。記録紙の通紙を行うプリンタ内でこのような減圧環境をつくり出すことは極めて困難であるため、かかる方式は実用性に欠ける。また、たとえカーボンナノチューブの貫通孔から電子を良好に放出させることができたとしても、トナーが舞い散るプリンタ内では、貫通孔にトナーが詰まり易いので、長期間に渡って帯電性能を安定して維持することが困難だと思われる。

これを受け、特許文献３ではマイクロオーダーの導電性繊維を用いた非接触ブラシ帯電機を提案している。ワイヤー（φ６０μｍ程度）や鋸歯（５０μｍ厚）に比べると、細い電極を用いるので、低エネルギ帯電が可能となっている。
ただし、編みこんだ状態の繊維を金属またはフィルムで挟んだ形態の電極では、電極の先端でバラツキがでる。バラツキは各電極間の放電開始電圧に違いをもたらすので、結果として感光体長手方向のムラが発生する。
図１２には、編みこみタイプのブラシの加工工程を示す。一般的な加工方法で、繊維束を編みこんだものを保持体で挟み込む作成方法をとる。この作り方では保持体によって挟まれた繊維束が先端にいくに連れて広がりを見せる。

特開２００６−２４３２８６号公報 特開２００１−２５０４６７号公報 特願２００７−０６３９７５号

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、帯電ムラを防止し安定した帯電性能を得ることができる帯電装置及びこれを備える画像形成装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の帯電装置は、導電性保持体と、これに保持される放電電極を備え、帯電バイアスが印加される放電電極の先端または表面と、画像形成装置の潜像担持体との間で間隙を介した放電を生じせしめることで該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電装置であって、上記放電電極の先端または表面に対向する複数の開口を有し且つ上記帯電バイアスとは異なる値のバイアスが印加される電極を介して、上記放電電極と上記潜像担持体との間で放電を生じせしめる帯電装置において、上記放電電極が束を成しながらブラシ状に配列されており、該放電電極束のそれぞれの先端面が中心軸に対して傾いていて、且つ該放電電極束先端部がピッチを持って配置されていることを特徴とする。
また、本発明の帯電装置は、さらに、放電電極が一列に並んで電極束を構成していることを特徴とする。
また、本発明の帯電装置は、導電性保持体と、これに保持される放電電極を備え、帯電バイアスが印加される放電電極の先端または表面と、画像形成装置の潜像担持体との間で間隙を介した放電を生じせしめることで該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電装置であって、上記放電電極の先端または表面に対向する複数の開口を有し且つ上記帯電バイアスとは異なる値のバイアスが印加される電極を介して、該放電電極と上記潜像担持体との間で放電を生じせしめる帯電装置において、上記放電電極は円筒状の導電性部材に貼り付けられて円筒状の放電電極束を成し、放電電極の先端面が中心軸に対して傾いていて、且つ上記放電電極束の先端部がピッチを持って上記導電性保持材に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の帯電装置は、さらに、導電性部材において電極先端が螺旋状に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の帯電装置は、さらに、電極と導電性保持体とが着脱可能な構成であることを特徴とする。
また、本発明の帯電装置は、さらに、複数の電極で１つの電極ユニットを構成していることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載の帯電装置を有することを特徴とする。

本発明は、ブラシの先端を斜めに裁断することにより、より突出している先端で（電界強度の差が大きい所で）放電が起こるので、放電箇所を特定することができる。この放電箇所を同ピッチで並べることにより、帯電ムラを押さえることが可能である。ここで、図２０に等電位線を用いて説明する。電極先端が近いと、等電位である電極先端同士がお互いに干渉し合うので、その場の「電界強度の傾き」は小さくなる。ブラシ先端を斜めに裁断すると電極先端の周りが疎になることにより、「電界強度の傾き」は大きくなる。また電極束は幅を持っており、電極束の中のどの場所から放電するか特定するのは難しい。これに対して、繊維先端を斜めに裁断することにより、放電箇所を特定することが可能となる。
本発明は、放電点の周りに電極が少なくなることより、より少ない印加電圧で放電させることが可能となる。すなわち、低エネルギ化が可能となる。
本発明は、経時的な電極汚れや電極劣化による放電バラツキ（帯電ムラ）が起こった場合に、電極を傷めることなく、容易に修理することが可能となる。帯電ブラシを１本交換に比べてコスト的に安価で済む。
本発明は、機内に舞っているトナーや定着部シリコン蒸気による局部的な汚れによる放電バラツキ（帯電ムラ）に対する電極交換を実施するときに、電極交換を複数本まとめて行うことが可能であり、手間がかからなくて済む。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態を成すことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）用の４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニット１Ｙを例にすると、これは図２に示すように、感光体ユニット２Ｙと現像ユニット７Ｙとを有している。これら感光体ユニット２Ｙ及び現像ユニット７Ｙは、図３に示すようにプロセスユニット１Ｙとして一体的にプリンタ本体に対して着脱される。ただし、プリンタ本体から取り外した状態では、図４に示すように現像ユニット７Ｙを図示しない感光体ユニットに対して着脱することができる。

先に示した図２において、感光体ユニット２Ｙは、潜像担持体たるドラム状の感光体３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、図示しない除電装置、帯電装置５Ｙなどを有している。感光体３Ｙとしては、アルミニウム製の素管の周面に、電荷発生層や電荷輸送層が被覆された多層構造の有機感光体を用いているが、単層構造のものでもよい。
帯電装置５Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動せしめられる感光体３Ｙの表面を一様帯電せしめる。帯電装置５Ｙによって一様帯電せしめられた感光体３Ｙの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザ光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。
現像手段たる現像ユニット７Ｙは、第１搬送スクリュウ８Ｙが配設された第１剤収容部９Ｙを有している。また、透磁率センサからなるトナー濃度センサ（以下、トナー濃度センサという）１０Ｙ、第２搬送スクリュウ１１Ｙ、現像ロール１２Ｙ、ドクターブレード１３Ｙなどが配設された第２剤収容部１４Ｙも有している。これら２つの剤収容部内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとからなる図示しないＹ現像剤が内包されている。第１搬送スクリュウ８Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、第１剤収容部９Ｙ内のＹ現像剤を図紙面に直交する方向における手前側から奥側へと搬送する。そして、第１剤収容部９Ｙと第２剤収容部１４Ｙとの間の仕切壁に設けられた図示しない連通口を経て、第２剤収容部１４Ｙ内に進入する。

第２剤収容部１４Ｙ内の第２搬送スクリュウ１１Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、Ｙ現像剤を図中奥側から手前側へと搬送する。搬送途中のＹ現像剤は、第２剤収容部１４Ｙの底部に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙによってそのトナー濃度が検知される。このようにしてＹ現像剤を搬送する第２搬送スクリュウ１１Ｙの図中上方には、現像ロール１２Ｙが第２搬送スクリュウ１１Ｙと平行な姿勢で配設されている。この現像ロール１２Ｙは、図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる非磁性パイプからなる現像スリーブ１５Ｙ内にマグネットローラ１６Ｙを内包している。第２搬送スクリュウ１１Ｙによって搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの発する磁力によって現像スリーブ１５Ｙ表面に汲み上げられる。そして、現像部材たる現像スリーブ１５Ｙと所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード１３Ｙによってその層厚が規制された後、感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体３Ｙ上のＹ用の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ロール１２Ｙの現像スリーブ１５Ｙの回転に伴って第２搬送スクリュウ１１Ｙ上に戻される。そして、図中手前端まで搬送されると、図示しない連通口を経て第１剤収容部９Ｙ内に戻る。

トナー濃度センサ１０ＹによるＹ現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。Ｙ現像剤の透磁率は、Ｙ現像剤のＹトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ１０ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。上記制御部はＲＡＭ等のデータ記憶手段を備えており、この中にトナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像ユニットに搭載されたＣ，Ｍ，Ｋ用のトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＣ用Ｖｔｒｅｆ、Ｍ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。Ｙ用の現像ユニット７Ｙについては、トナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＹ用のトナー供給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動により、現像に伴うＹトナーの消費によってＹトナー濃度を低下させたＹ現像剤に対し、第１剤収容部９Ｙで適量のＹトナーが供給される。このため、第２剤収容部１４Ｙ内のＹ現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他色用のプロセスユニット（１Ｃ，Ｍ，Ｋ）内における現像剤についても、同様のトナー供給制御が実施される。

感光体３Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述する中間転写ベルトに中間転写される。感光体ユニット２Ｙのドラムクリーニング装置４Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体３Ｙ表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体３Ｙ表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体３Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。先に示した図１において、他色用のプロセスユニット１Ｃ，Ｍ，Ｋにおいても、同様にして感光体３Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＣ，Ｍ，Ｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト上に中間転写される。
プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中下方には、光書込ユニット２０が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット２０は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、各プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット２０は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。

光書込ユニット２０の下方には、第１給紙カセット３１、第２給紙カセット３２が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録部材たる記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、第１給紙ローラ３１ａ、第２給紙ローラ３２ａがそれぞれ当接している。第１給紙ローラ３１ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第１給紙カセット３１内の一番上の記録紙Ｐが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３３に向けて排出される。また、第２給紙ローラ３２ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第２給紙カセット３２内の一番上の記録紙Ｐが、給紙路３３に向けて排出される。給紙路３３内には、複数の搬送ローラ対３４が配設されており、給紙路３３に送り込まれた記録紙Ｐは、これら搬送ローラ対３４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路３３内を図中下側から上側に向けて搬送される。

給紙路３３の末端には、レジストローラ対３５が配設されている。レジストローラ対３５は、記録紙Ｐを搬送ローラ対３４から送られてくる記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
各プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中上方には、無端移動体たる中間転写ベルト４１を張架しながら図中反時計回りに無端移動せしめる転写ユニット４０が配設されている。転写手段たる転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１の他、ベルトクリーニングユニット４２、第１ブラケット４３、第２ブラケット４４などを備えている。また、４つの１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、２次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、補助ローラ４８、テンションローラ４９なども備えている。中間転写ベルト４１は、これら８つのローラに張架されながら、駆動ローラ４７の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。４つの１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト４１を感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

２次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された２次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んで２次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対３５は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで、２次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト４１上の４色トナー像は、２次転写バイアスが印加される２次転写ローラ５０と２次転写バックアップローラ４６との間に形成される２次転写電界や、ニップ圧の影響により、２次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括２次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト４１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット４２によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット４２は、クリーニングブレード４２ａを中間転写ベルト４１のおもて面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。

なお、転写ユニット４０の第１ブラケット４３は、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、補助ローラ４８の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。本画像形成システムのプリンタは、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第１ブラケット４３を図中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ４８の回転軸線を中心にしてＹ，Ｃ，Ｍ用の１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト４１をＹ，Ｃ，Ｍ用の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍから離間させる。そして、４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのうち、Ｋ用のプロセスユニット１Ｋだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にＹ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニットを無駄に駆動させることによるそれらプロセスユニットの消耗を回避することができる。

２次転写ニップの図中上方には、定着ユニット６０が配設されている。この定着ユニット６０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ６１と、定着ベルトユニット６２とを備えている。定着ベルトユニット６２は、定着部材たる定着ベルト６４、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ６３、テンションローラ６５、駆動ローラ６６、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト６４を加熱ローラ６３、テンションローラ６５及び駆動ローラ６６によって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト６４は加熱ローラ６３によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト６４の加熱ローラ６３掛け回し箇所には、図中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ６１がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ６１と定着ベルト６４とが当接する定着ニップが形成されている。

定着ベルト６４のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト６４のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト６４の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ６３に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ６１に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト６４の表面温度が約１４０［°］に維持される。
先に示した図１において、２次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離した後、定着ユニット６０内に送られる。そして、定着ユニット６０内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト６４によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が定着せしめられる。

このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部６８が形成されており、排紙ローラ対６７によって機外に排出された記録紙Ｐは、このスタック部６８に順次スタックされる。
転写ユニット４０の上方には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを収容する４つのトナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されている。トナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ内のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーは、プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像ユニット７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに適宜供給される。これらトナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。

次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図５は、Ｙ用の帯電装置５Ｙを、Ｙ用の感光体３Ｙとともに示す斜視図である。また、図６は、帯電装置５Ｙを示す分解斜視図である。また、図７は、帯電装置５Ｙを感光体３Ｙとともに示す拡大構成図である。
図５に示すように、感光体３Ｙの直下に配設された帯電装置５Ｙは、ケーシング５０１Ｙと、グリッド電極５０３Ｙとを有している。グリッド電極５０３Ｙは、電極としての機能を発揮するために、ステンレス、銅、鉄などの金属材料から構成されている。電極としての役割の他、図６に示すように、ケーシング５０１Ｙに設けられた保守点検開口を覆う蓋としての役割を担っている。ただし、自らに設けられた開口としての複数のスリット５０４Ｙを通して、ケーシング５０１Ｙの内部を露出させている。
ケーシング５０１Ｙは、図７に示すように、グリッド電極５０３Ｙが固定された保守点検開口を真上に向けて感光体３Ｙに対向させる姿勢でプリンタ本体内に固定されている。そして、鉛直方向下方を向く底板には、通気用開口５０２Ｙが設けられている。
ケーシング５０１Ｙ内には、帯電ブラシ５０７Ｙが固定されている。この帯電ブラシ５０７Ｙは、導電性保持体としての金属ホルダー５０６Ｙと、この金属ホルダー５０６Ｙに立設せしめられた導電性繊維たる複数の導電性繊維（放電電極）からなるブラシ部５０５Ｙとを有している。そして、金属ホルダー５０６Ｙがケーシング５０１Ｙにネジ止めされることで、ケーシング５０１Ｙ内に固定されている。導電性繊維としては、合成繊維であるアクリル等の長繊維から作られる石油ピッチ炭素繊維、石炭タール等から作られるＰＡＮ系炭素繊維、ステンレス等からなる金属繊維などを例示することができる。なお、炭素繊維は、金属繊維に比べて安価で且つ入手し易いので、製造コストを低減する上で有利である。

図７に示したように、グリッド電極５０３Ｙのスリット５０４Ｙは、ケーシング５０１Ｙ内に固定された帯電ブラシ５０７Ｙの導電性繊維の先端に対向している。このような状態で、帯電ブラシ５０７Ｙの金属ホルダー５０６Ｙには、帯電電源５１１Ｙにより、感光体３Ｙの一様帯電電位と同極性（本例では負極性）の帯電バイアスが印加される。また、グリッド電極５０３Ｙには、グリッド電源５１０Ｙにより、感光体３Ｙの一様帯電電位と同極性で、且つ帯電バイアスよりも絶対値が小さなグリッドバイアスが印加される。すると、開口電極たるグリッド電極５０３Ｙのスリット５０４Ｙを介して、帯電ブラシ５０７Ｙの導電性繊維の先端と、潜像担持体たる感光体３Ｙとの間で放電が発生し、感光体３Ｙが負極性に一様帯電せしめられる。

次に、図８ないし図１１、及び図２１を用いて、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられたブラシ部材の第１の例について説明する。導電性保持体（あ）の端部には、導電性繊維（う）が保持されている。導電性繊維はカーボン繊維でもよいし、ナイロンやアクリルポリエステルやビニロンにカーボンを含有させた繊維等でもよい。導電性繊維は、等密度に一定方向に並んでいる。導電性保持体は、材料としてとくに限定されるものではなく、ステンレススチール（ＳＵＳ）、鉄、銅、アルミニウム、モリブデン、タンタル等の金属や、導電性を付与した炭素繊維、セラミックス等、及びりん青銅の合金で形成される。
通常のブラシは、繊維が隙間なく配置されている（図８）が、本発明に係るブラシの電極はピッチを持って配置され、且つ、放電電極束のそれぞれの先端が斜めに裁断されている（図９、図２１）。導電性保持体からのブラシの長さはどの電極も等しい距離を設けている。
図１０には、ブラシの電極部がどのように導電性保持体の内側で繋がっているかを示した図である。隣同士の電極は繋がっており、電極部先端は緩やかに「ハの字」状になっている。ブラシ電極の上から導電性保持体が被さり１本のブラシを形成している（図１０）。
このとき、電極部は斜めに裁断されているので、切り口は、竹を斜めに切ったような形状をしている。
図１２には編みこみタイプのブラシの加工工程を示す。一般的な加工方法で、繊維束を編みこんだものを保持体で挟み込む作製方法をとる。この作り方では保持体によって挟まれた繊維束が先端にいくに連れて広がりを見せる。

次に、図１３ないし図１６を用いて、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられたブラシ部材の第２の例について説明する。まず、世の中で流通している炭素繊維の形態を説明する。炭素繊維の径は６μｍ程度と非常に細いため、複数本で１束として世の中で活用されている。例えば、５００本（ないし１０００本／３０００本／６０００本／１２０００本・・・）で１つの束を成しており、その束の形状は平たく薄い（図１３）。
本ブラシの作り方を説明する。
この繊維を「平織り」で織ると図１４に示すような状態になり、平たい繊維の形を崩すことなく基布を形成することが可能である。この基布をトムソン型で抜くことにより、ブラシの先端形状を形成させる（図１５）。裁断部の横糸を抜いた基布は、導電性接着剤または導電性テープなどで導電性保持体に設置する（図１６）。
各電極は、繊維が薄く並べられた状態となっており、先端は斜めにカットされている。導電性保持体からのブラシの長さはどの電極も等しい距離を設けている。

次に、図１８（Ｂ）を用いて、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられたブラシ部材の第３の例について説明する。炭素繊維は、導電性接着剤または導電性テープを用いて円筒形の導電性部材に貼り付けられている。炭素繊維の先端は、カッター等を用い、斜めにカットされている。炭素繊維の切断面は楕円形を成している。繊維１本１本は円筒状に配置され、１つの電極を形成している。

次に、図１８（Ａ）を用いて、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられたブラシ部材の第４の例について説明する。炭素繊維は、導電性接着剤または導電性テープを用いて円筒形の導電性部材に貼り付けられている。炭素繊維の先端は、カッター等を用い、斜めにカットされている。炭素繊維の先端は螺旋状を成している。繊維１本１本は円筒状に配置され、１つの電極を形成している。

次に、図１７を用いて、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられたブラシ部材の第５の例について説明する。炭素繊維は導電性接着剤や導電性テープ等を用い、ＳＵＳなどの金属板に仮留めされた後、その金属板を折り曲げることにより、固定される。炭素繊維の先端は、カッター等を用い、斜めにカットされている。金属板と炭素繊維の間には導電性グリスを塗布していてもよい。
このようにして構成された電極ユニットは、導電性保持体に取り付けられる。導電性保持体には、等ピッチに取り付け穴が設けられており、電極ユニットはこのそれぞれの穴に圧入により取り付けられる。この時、電極ユニットと導電性保持体の間に導電性グリスを塗布していてもよい。

次に、図１８（Ａ）（Ｂ）を用いて、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられたブラシ部材の第６の例について説明する。炭素繊維は、導電性接着剤または導電性テープを用いて円筒形の導電性部材に貼り付けられている。炭素繊維の先端は、カッター等を用い、斜めにカットされている。カットと貼り付けの順番により、電極ユニットの電極先端形状は異なるが、一方に統一されていればどちらでもよい。カットした繊維を貼り付けものが図１８（Ａ）で、貼り付けた後にカットしたものが図１８（Ｂ）である。
このようにして構成された電極ユニットは、導電性保持体に取り付けられる。導電性保持体には、等ピッチで取り付け穴が設けられており、電極ユニットは圧入により取り付けられる。この時、電極ユニットと導電性保持体の間に導電性グリスを塗布していてもよい。

次に、図１９を用いて、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられたブラシ部材の第７の例について説明する。３つの電極が１つのユニットを構成している。炭素繊維は導電性接着剤や導電性テープ等を用い、ＳＵＳなどの金属板に仮留めされた後、その金属板を折り曲げることにより、固定される。炭素繊維の先端は、カッター等を用い、斜めにカットされている。金属板と炭素繊維の間には導電性グリスを塗布していてもよい。
このようにして構成された電極ユニットは、導電性保持体に取り付けられる。導電性保持体には、等ピッチに取り付け穴が設けられており、電極ユニットはこのそれぞれの穴に圧入により取り付けられる。この時、電極ユニットと導電性保持体の間に導電性グリスを塗布していてもよい。

図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略断面図である。 図２は、感光体ユニットと現像ユニットとの組み合わせを示す説明図である。 図３は、プロセスユニットを示す斜視図である。 図４は、現像ユニットを示す斜視図である。 図５は、帯電装置を感光体とともに示す斜視図である。 図６は、帯電装置を示す分解斜視図である。 図７は、帯電装置の構造を示す説明図である。 図８は、従来の通常の導電性保持体に導電性繊維が取り付けられたブラシ部材を示す説明図である。 図９は、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられた本発明に係るブラシ部材を示す説明図である。 図１０は、本発明の導電性保持体に導電性繊維が取り付けられた本発明に係るブラシ部材に係る説明図である。 図１１は、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられた本発明に係るブラシ部材に係る説明図である。 図１２は、編みこみタイプのブラシの加工工程を示す説明図である。 図１３は、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられた本発明に係るブラシ部材に係る説明図である。 図１４は、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられた本発明に係るブラシ部材に係る説明図である。 図１５は、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられた本発明に係るブラシ部材に係る説明図である。 図１６は、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられた本発明に係るブラシ部材に係る説明図である。 図１７は、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられた本発明に係るブラシ部材に係る説明図である。 図１８は、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられた本発明に係るブラシ部材に係る説明図である。カットした繊維を貼り付けものが図１８（Ａ）で、貼り付けた後にカットしたものが図１８（Ｂ）である。 図１９は、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられた本発明に係るブラシ部材に係る説明図である。 図２０は、ブラシ部材における等電位線を示す説明図である。 図２１は、導電性保持体に導電性繊維が取り付けられた本発明に係るブラシ部材に係る説明図である。

符号の説明

１ プロセスユニット
２ 感光体ユニット
３ 感光体
４ ドラムクリーニング装置
５ 帯電装置
７ 現像ユニット
８ 第１搬送スクリュウ
９ 第１剤収容部
１０ トナー濃度センサ
１１ 第２搬送スクリュウ
１２ 現像ロール
１３ ドクターブレード
１４ 第２剤収容部
１５ 現像スリーブ
１６ マグネットローラ
２０ 光書込ユニット
２１ ポリゴンミラー
３１ 第１給紙カセット
３１ａ 第１給紙ローラ
３２ 第２給紙カセット
３２ａ 第２給紙ローラ
３３ 給紙路
３４ 搬送ローラ対
３５ レジストローラ対
４０ 転写ユニット
４１ 中間転写ベルト
４２ ベルトクリーニングユニット
４２ａ クリーニングブレード
４３ 第１ブラケット
４４ 第２ブラケット
４５ １次転写ローラ
４６ ２次転写バックアップローラ
４７ 駆動ローラ
４８ 補助ローラ
４９ テンションローラ
５０ ２次転写ローラ
６０ 定着ユニット
６１ 加圧加熱ローラ
６２ 定着ベルトユニット
６３ 加熱ローラ
６４ 定着ベルト
６５ テンションローラ
６６ 駆動ローラ
６７ 排紙ローラ対
６８ スタック部
１００ トナーカートリッジ
５０１ ケーシング
５０２ 通気用開口
５０３ グリッド電極
５０４ スリット
５０５ ブラシ部
５０６ 金属ホルダー
５０７ 帯電ブラシ
５１０ グリッド電源
５１１ 帯電電源
Ｌ レーザ光
Ｐ 記録紙

Claims (7)

1. 導電性保持体と、これに保持される放電電極を備え、帯電バイアスが印加される放電電極の先端または表面と、画像形成装置の潜像担持体との間で間隙を介した放電を生じせしめることで該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電装置であって、
   上記放電電極の先端または表面に対向する複数の開口を有し且つ上記帯電バイアスとは異なる値のバイアスが印加される電極を介して、上記放電電極と上記潜像担持体との間で放電を生じせしめる帯電装置において、
   上記放電電極が束を成しながらブラシ状に配列されており、該放電電極束のそれぞれの先端面が中心軸に対して傾いていて、且つ該放電電極束先端部がピッチを持って配置されている
   ことを特徴とする帯電装置。
2. 請求項１に記載の帯電装置において、
   放電電極が一列に並んで電極束を構成している
   ことを特徴とする帯電装置。
3. 導電性保持体と、これに保持される放電電極を備え、帯電バイアスが印加される放電電極の先端または表面と、画像形成装置の潜像担持体との間で間隙を介した放電を生じせしめることで該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電装置であって、
   上記放電電極の先端または表面に対向する複数の開口を有し且つ上記帯電バイアスとは異なる値のバイアスが印加される電極を介して、上記放電電極と上記潜像担持体との間で放電を生じせしめる帯電装置において、
   上記放電電極は円筒状の導電性部材に貼り付けられて円筒状の放電電極束を成し、放電電極の先端面が中心軸に対して傾いていて、且つ上記放電電極束の先端部がピッチを持って上記導電性保持材に配置されている
   ことを特徴とする帯電装置。
4. 請求項３に記載の帯電装置において、
   導電性部材において電極先端が螺旋状に配置されている
   ことを特徴とする帯電装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の帯電装置において、
   電極と導電性保持体とが着脱可能な構成である
   ことを特徴とする帯電装置。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の帯電装置において、
   複数の電極で１つの電極ユニットを構成している
   ことを特徴とする帯電装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の帯電装置を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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