JPH03249775A - ブラシ帯電装置および除電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、導電性ブラシを用いて被帯電体の帯電あるい
は除電を行なわせることとしたブラシ帯電装置および除
電装置に関する。

（従来の技術） 電子写真を用いる複写機プリンターなどの各種画像形成
装置においては、感光体等からなる被帯電体を初期帯電
させるべくコロナ帯電器が一般に用いられている。しか
しながらこのコロナ帯電器には高圧電源（４〜８ＫＶ）
が使用されるために危険をともない、また帯電時にオゾ
ンを生じるために各機器や人体に影響をおよぼすおそれ
がある。

このような不具合を解消するものとして、導電性粒子を
混入した繊維や金属ワイヤーなどからなる導電性ブラシ
を用いたブラシ帯電装置が開発されている。このブラシ
帯電装置においては５００Ｖ〜２ＫＶ程度の低電圧が印
加された導電性繊維が被帯電体に接触配置されており、
当該導電性繊維を通して被帯電体の帯電が行なわれるよ
うになっている。このようにブラシを用いた帯電装置は
。

コロナ帯電装置に比して低電圧で使用することができる
ので安全性が高く、またオゾンの発生もないという利点
がある。

また一方、電子写真を用いる複写機プリンターなどの各
種画像形成装置において、感光体等からなる被帯電体を
除電させるべく、導電性粒子を混入した繊維や金属ワイ
ヤーなどからなる導電性ブラシを用いたブラシ除電装置
が従来から用いられている。このブラシ除電装置によれ
ば、導電性繊維が被帯電体に近接あるいは接触されるこ
とによって被帯電体上の電荷が上記導電性繊維を通して
除去されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） ところがまず従来のブラシ帯電装置では、ブラシ繊維に
対して常に同じ圧接力が作用しているため、繊維−本一
本に固有の方向性が付けられてしまい、繊維の密集度が
部分的に不均一になって被帯電体の長手方向における帯
電が不均一になり、出力画像に縦筋を生じるなどの不具
合を生じさせるという問題がある。

また一方従来のブラシ除電装置において、繊維の密度を
均一に配置することは困難であり、わずかな片寄りから
電荷の除去が不均一になってしまうことがある。特に繊
維を被帯電体側に接触させる型式のものでは、繊維の自
由端側に圧力がかかっているため経時においてへたりを
生じ、接触状態が不均一になって電荷の除去が不均一に
なってしまうことがある。またへたりを生じることがな
くても繊維に対して同じ方向の圧力が負荷されているた
めに一本一本の繊維固有の方向性が助長されて繊維の密
度が部分的に不均一になってしまうことがある。

このようなへたりを防止するために、従来から実開昭６
２−９２５９８号公報および実開昭６２−１１１２００
号公報などに開示されているように、繊維の根元を柔軟
性部材で挾持する方法が提案されている。しかしながら
このような提案方法によっても、経時や環境の作用によ
って上述した繊維のへたりは必ず発生するものであり、
被帯電体と繊維との接触は不均一になってしまう。この
ような不均一な接触状態が発生すると、それにしたがっ
て電荷も不均一に除去されることとなり。

その後の画像形成プロセスにおける帯電むらや現像むら
を招来する原因となる。

そこで本発明は、被帯電体に対して帯電を均一に行なわ
せること′ができるようにしたブラシ帯電装置を提供す
ることを第１の目的とするとともに、被帯電体上の電荷
を均一に除電することができるようにしたブラシ除電装
置を提供することを第２の目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記第１の目的を達成するため、請求項の１に記載され
た発明は、所定の低電圧が印加された導電性繊維からな
る導電性ブラシを被帯電体に接触させて上記被帯電体の
帯電を行なうようにしたブラシ帯電装置において、上記
導電性繊維に対して変動磁界を及ぼす磁界発生手段を設
置してなる構成を有している。

上記第２の目的を達成するため、請求項の２に記載され
た発明は、導電性の支持体上に保持された導電性繊維か
らなる導電性ブラシを被帯電体に近接あるいは接触させ
ることによって被帯電体の除電を行なうようにしたブラ
シ除電装置において、上記導電性繊維に対して磁界を及
ぼす磁界発生手段を設置してなる構成を有している。

（作　　用） 請求項の１に記載された発明によれば、磁性繊維に対す
る圧接力が変動磁界によって常時変化され、繊維−本一
本に固有の方向性付けが行なわれることはない、したが
って繊維の密集度は常に均一な状態に維持され、これに
より被帯電体に対する帯電が均一になされて良好な出力
画像が維持されるようになっている。

また請求項の２に記載された発明によれば、被帯電体上
に残留している電荷がブラシ除電装置の磁性繊維によっ
て除去されるが、このとき上記磁性繊維に対しては磁界
発生手段により形成される磁界が作用しており、磁性繊
維のそれぞれは上記磁界の磁力線の方向にならおうとし
、これにより磁性繊維の均一性が維持されて均一な除電
作用が実行されることとなる。さらにまた磁性繊維は、
磁界の磁力線に沿って伸びようとするため繊維のへたり
は発生しにくく、経時においても均一な除電作用はほぼ
一定状態に維持されるようになっている。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図に示されている実施例は、電子写真複写機に本発
明を適用してなるブラシ帯電装置にががり、被帯電体と
しての感光体ドラム１に対して導電性ブラシ２が接触す
るように配置されている。

上記導電性ブラシ２は、中空円筒状の導電性支持体２ａ
の表面上に磁性繊維２ｂが多数植毛されてなるものであ
る。

このうち導電性支持体２ａは、例えばアルミニウムやス
テンレス等の金属あるいは導電性の樹脂もしくは導電性
の微粒子を混入してなる樹脂を中空円筒状に形成してな
るものであり、図示を省略した軸受装置によって回転自
在に支承されているとともに、同じく図示を省略した駆
動手段によって所定の速度で回転されるようになってい
る。

また上記磁性繊維２ｂは、鉄、ステンレス、ニッケル合
金等の磁性を有する金属繊維あるいはナイロン、アクリ
ル、レーヨン等の繊維にフェライト、マグネタイト微粒
子等の磁性粉を混入分散させたものから形成されている
。この磁性繊維２ｂにおける一本一本の各繊維は、０．
００５〜０．１ｍｎ程度の太さに形成されており、一端
側が上記導電性支持体２ａ側に対して接着剤等により固
定されるが、あるいは３００〜２０００本程度をまとめ
て織物状に織り上げ自由端側をループ状に形成すること
としている。このとき繊維の抵抗は、１０’Ω印程度以
下に設定されており、磁性材料やカーボンブラック等の
導電性微粒子を混入分散することによって所望の抵抗と
している。そしてこの磁性繊維２ｂの先端部分は感光体
ドラム１の表面部に接触されているとともに、上記導電
性支持体２ａに対しては、図示を省略した電源回路から
５００Ｖ〜２ＫＶ程度の低電圧が印加されている。

また上記導電性支持体２ａの内部には、磁界発生手段と
してのマグネットロール３が図示を省略した軸受装置に
よって回転自在に支承されているとともに、同じく図示
を省略した駆動手段によって所定の速度で回転されるよ
うになっている。このマグネットロール３の回転速度に
は、上記導電性支持体２ａの回転速度に対して一定の差
が設けられており、この相対速度差によって生じる磁界
分布の時間的変動に沿って磁性繊維２ｂの先端が移動さ
れていき、感光体ドラム１の表面部に対して均一な接触
状態が保たれるようになっている。

具体的には上記磁性繊維２ｂの先端は２回転運動を行な
いながら磁極位置において波打ち運動を行なう。

このような実施例よれば、磁性繊維２ｂに対する圧接力
が常時変動され、繊維−本一本に固有の方向性付けが行
なわれることはない。したがって繊維の密集度は常に均
一な状態に維持され、これにより感光体ドラムｌの長手
方向（軸方向）における帯電が均一になされて良好な出
力画像が維持されることとなる。

すなわち第５図には従来装置における感光体ドラムの長
手方向位置（横軸）と帯電電位（縦軸）との関係が表わ
されているとともに、第６図には上記実施例装置におけ
る感光体トラム１の長手方向位置（横軸）と帯電電位（
縦軸）との関係が表わされている。これらの両線図を比
較して明らかなように１本発明装置によれば感光体ドラ
ム１の帯電むらは非常に小さく抑えられる。

第１図に表わされた実施例と同一構成物を同一符号で表
わした第２図に示される実施例においては、導電性ブラ
シ２２の内部側に設けられたマグネットロール２３に対
して極軸１〜２ｍｍ程度の微細着磁が施されている。こ
のような第２実施例によれば、磁性繊維２ｂの自由端は
上記第１実施例よりも細かい周期で振動され、感光体ド
ラム１に対してより均一な接触状態が得られるようにな
っている。

また第１図に表わされた実施例と同一構成物を同一符号
で表わした第３図に示される実施例において、導電性ブ
ラシ３２は、平板状の導電性支持体３２ａの表面上に磁
性繊維３２ｂが多数植毛されてなり、磁性繊維３２ｂの
背後に電磁石３２ｃが配置されている。この電磁石３２
ｃには交流電源回路３２ｄが接続されている。

この第３実施例によれば、上記交流電源回路３２ｄの出
力周波数および電流値を適宜選択することによって変動
磁界が自由にコントロールされ、磁性繊維３２ｂの運動
がコントロールされるようになっている。なお本実施例
における導電性支持体３２ａは、上記各実施例における
ような円筒状に形成することも可能である。

さらに第４図には、上述したブラシ帯電装置に用いられ
る磁界発生手段の他の実施例が表わされている。本実施
例における磁界発生手段としてのマグネットロール４３
はスパイラル状の着磁パターンを備えている。具体的に
は、マグネットロール４３の着磁パターン自体をスパイ
ラル状に形成したり、ＥＰＤＭにバリウムフェライトを
８５重量部混入して練ったゴムマグのシートに平行に着
磁を行ない、これを所定形状ににカットした上でスパイ
ラル状に巻き付けたりすることが考えられる。

このような第４実施例によれば、被帯電電体（感光体ド
ラム）の回転方向と長手方向との両方向に変動磁界が運
動されることとなり、被帯電体をより均一に帯電させる
ことが可能となる。

なお上述した各実施例におけるブラシ帯電装置の磁界発
生手段は、導電性支持体の内部側にそれぞれ設置されて
いるが、被帯電体の内側に磁界発生手段を設置すること
も可能である。

つぎに第７図に示されている実施例は、電子写真複写機
に本発明を適用してなるブラシ除電装置にかかり、被帯
電体としての感光体ドラム７１に対して導電性ブラシ７
２が近接あるいは接触するように配置されている。

上記導電性ブラシ７２は、中空円筒状の導電性支持体７
２ａの表面上に磁性繊維７２ｂが多数植毛されてなるも
のである。

このうち導電性支持体７２ａは１例えばアルミニウムや
ステンレス等の金属あるいは導電性の樹脂もしくは導電
性の微粒子を混入してなる樹脂を中空円筒状に形成して
なるものであり、図示を省略した軸受装置によって回転
自在に支承されているとともに、同じく図示を省略した
駈動手段によって所定の速度で回転されるようになって
いる。

この導電性支持体７２ａは電極あるいは軸受装置を介し
て接地されている。またこの導電性支持体７２ａの内部
には、磁界発生手段としてのマグネットロール７３が固
定状態にて配置されている。

一方上記磁性繊維７２ｂは、鉄、ステンレス、ニッケル
合金等の磁性を有する金属繊維あるいはナイロン、アク
リル、レーヨン等の繊維にフェライト、マグネタイト微
粒子等の磁性粉を混入分散させたものから形成されてい
る。この磁性繊維７２ｂにおける一本一本の各繊維は、
０．００５〜Ｏ，１ｍ程度の太さに形成されており、一
端側が上記導電性支持体７２ａ側に対して接着剤等によ
り固定されるか、あるいは３００〜２０００本程度をま
とめて織物状に織り上げ自由端側をループ状に形成する
こととしている。このとき繊維の抵抗は、１０５Ω１程
度以下に設定されており、磁性材料やカーボンブラック
等の導電性微粒子を混入分散することによって所望の抵
抗としている。

そしてこの磁性繊維７２ｂの先端部分は、上記感光体ド
ラム７１の表面部に近接あるいは接触されている。

このような実施例においては、感光体ドラム７１に対し
て図示を省略した各種画像形成用機器によって帯電・露
光・光書き込み・現像・転写・クリーニングの各工程が
行なわｔ、その後、感光体ドラム７１上に残留している
電荷がブラシ除電装置７２の磁性繊維７２ｂによって除
去され除電が行なわれる。

このとき磁性繊維７２ｂに対してマグネットロール７３
により形成される磁界が作用されており、磁性繊維７２
ｂのそれぞれは上記磁界の磁力線の方向にならおうとす
る。そしてこれにより磁性繊維７２ｂの均一性が維持さ
れて均一な除電作用が実行されることとなる。また上記
磁性繊維７２ｂは、磁界の磁力線に沿って伸びようとす
るためへたりは発生しにくく、経時においても均一な除
電作用はほぼ一定状態に維持される。

この第７実施例において、導電性支持体７２ａが感光体
ドラム７１に対し相対的な速度差をもって回転駆動され
る場合には、感光体ドラム７１はより多くの磁性繊維７
２ｂと対向することとなり、より効果的な除電作用が行
なわれる。

さらにまたマグネットロール７３を、図示を省略した軸
受装置によって回転自在に支承するとともに、同じく図
示を省略した駆動手段によって所定の速度で回転駆動さ
せ、当該マグネットロール７３の回転速度と導電性支持
体７２ａの回転速度との間に一定の速度差を設けること
とすれば、この相対速度差によって生じる磁界分布の時
間的変動に沿って磁性繊維７２ｂの先端が移動されてい
き、感光体ドラム７１の表面部に対する磁性繊維７２ｂ
の対向機会がより一層増大される６具体的には上記磁性
繊維７２ｂの先端は、回転運動を行ないながら磁極位置
において波打ち運動を行なうことどなる。

第７図に表わされた実施例と同一構成物を同一符号で表
わした第８図に示される実施例においては、回転駆動さ
れるマグネットロール８３に対して横幅１〜２ＩＩＩ１
１程度の微細着磁が施されている。

このような第８実施例によれば、磁性繊維７２ｂの自由
端はより細かい周期で振動され、感光体ドラム７１に対
する磁性繊維７２ｂの対向回数が増大されて除電作用の
向上が図られるようになっている。

またこの第８図における実施例では、導電性支持体７２
ａが直流電源回路８４に接続されている。

この直流電源回路７２ｃからの出力の極性は感光体ドラ
ム７１側とは反対の極性に設定されており、これにより
除電作用が強化されるようになっている。

また第７図に表わされた実施例と同一構成物を同一符号
で表わした第９図に示される実施例において、導電性ブ
ラシ９２は、平板状の導電性支持体９２ａの表面上に磁
性繊維９２ｂが多数植毛されてなり、磁性繊維９２ｂの
背後に電磁石９２ｃが配置されている。この電磁石９２
ｃには交流電源回路９２ｄが接続されている。

このような第９実施例によれば、上記交流電源回路９２
ｄの出力周波数および電流値を適宜選択することによっ
て変動磁界が自由にコントロールされ、磁性繊維９２ｂ
の運動がコントロールされるようになっている。なお本
実施例における導電性支持体９２ａは、上記各実施例に
おけるような円筒状に形成することも可能である。

第１０図には、上述したブラシ除電装置に用いられる磁
界発生手段の他の例が表わされている。

本実施例における磁界発生手段としてのマグネットロー
ル１０３には、スパイラル状に形成された着磁パターン
が備えられている。具体的には、マグネットロール１０
３の着磁パターン自体をスパイラル状に形成したり、Ｅ
ＰＤＭにバリウムフェライトを８５重量部混入して練っ
たゴムマグのシートに平行に着磁を行ない、これを所定
形状にカットした上でスパイラル状に巻き付けたりする
ことが考えられる。

このような第１０実施例によれば、被帯電電体（感光体
ドラム）の回転方向と長手方向との両方向に変動磁界が
運動され、被帯電体をより均一に除電させることが可能
となる。

なお上述した各実施例におけるブラシ除電装置の磁界発
生手段は導電性支持体の内部側に設置されているが、被
帯電体の内側に磁界発生手段を設置することも可能であ
る。

（発明の効果） 以上述べたように請求項の１にかかる発明は、導電性繊
維に対して変動磁界を及ぼす磁界発生手段を設置して、
磁性繊維に対する圧接力を常時変動させ、繊維−本一本
に固有の方向性付けが行なわれることがないようにした
から、繊維の密集度は常に均一な状態に維持され、これ
により被帯電体に対して帯電を均一に行なわせることが
でき、良好な出力画像を安定的に得ることができる。

また請求項の２にかかる発明は、導電性繊維に対して磁
界を及ぼす磁界発生手段を設置して、磁性繊維のそれぞ
れを磁界の磁力線の方向になられせ、これにより磁性繊
維の均一性を維持することとしたから、均一な除電作用
を経時においても良好に実行させることができ、その後
の画像形成プロセスにおける帯電むらや現像むらを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本第１発明の一実施例にかかるブラシ帯電装置
を表わした側面説明図、第２図および第３図は本第１発
明の他の実施例にかかるブラシ帯電装置を表わした側面
説明図、第４図は本第１発明に用いられる磁界発生手段
のさらに他の実施例を表わした正面説明図、第５図およ
び第６図は従来装置および本発明装置における被帯電体
の帯電電位分布をそれぞれ表わした線図、第７図は本第
２発明の一実施例にかかるブラシ除電装置を表わした側
面説明図、第８図および第９図は本第２発明の他の実施
例にかかるブラシ除電装置を表わした側面説明図、第１
０図は本第２発明に用いられる磁界発生手段のさらに他
の実施例を表わした正面説明図である。 １．７１・・・感光体ドラム、２，２２，３２゜７２．
８２．９２・・・導電性ブラシ、２ａ、３２ａ。 ７２ａ、９２ａ−導電性支持体、２ｂ、３２ｂ。 ７２ｂ、９２ｂ・・・磁性繊維、３，２３，４３゜７３
．８３，１０３・・・マグネットロール。 （ ほ か 名 ） 長＋力向の４な置 長！Ｊ一方向位！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の低電圧が印加された導電性繊維からなる導電
   性ブラシを被帯電体に接触させて上記被帯電体の帯電を
   行なうようにしたブラシ帯電装置において、 上記導電性繊維に対して変動磁界を及ぼす磁界発生手段
   を設置してなることを特徴とするブラシ帯電装置。 ２、導電性の支持体上に保持された導電性繊維からなる
   導電性ブラシを被帯電体に近接あるいは接触させること
   によって被帯電体の除電を行なうようにしたブラシ除電
   装置において、 上記導電性繊維に対して磁界を及ぼす磁界発生手段を設
   置してなることを特徴とするブラシ除電装置。