JPH0496080A - 電子写真記録装置に用いる帯電器 - 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】 〔概　要〕 電子写真式複写機、電子写真式プリンタ、電子写真式フ
ァクシミリ等の電子写真記録装置において、感光ドラム
等の静電潜像担持体に電荷を与えて帯ｔ％７Ｊ域すなわ
ち静電潜像書込み領域を形成するために用いられる帯電
器に関し、 基布に導電性フィラメントを植毛して成る帯電ブラシを
用いた帯電器であって、導電性フィラメントの密度をそ
の先端側領域で有効に高め得るように構成された帯電器
を提供することを目的とし、基布に導電性フィラメント
を植毛して成る帯電ブラシと、帯電ブラシの基布を張り
付けた状態で保持するための湾曲支持面を持つ支持体と
を具備し、湾曲支持面は弧状横断面を有し、更に、支持
体の弧状横断面の扇形領域内に導電性フィラメントを閉
じ込めて拘束させるべく支持体の少なくとも一方の側面
に取り付けられた規制部材とを具備し、支持体の弧状横
断面の曲率半径と導電性フィラメントの長さとが導電性
フィラメントの密度をその先端側領域で所定値まで高め
るように選択されていることを特徴とする帯電器を構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電子写真式複写機、電子写真式プリンタ、電
子写真式ファクシミリ等の電子写真記録装置において、
感光ドラム等の静電潜像担持体に電荷を与えて帯電領域
すなわち静電潜像書込み領域を形成するために用いられ
る帯電器に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、電子写真記録には、感光ドラム等の静電
潜像担持体の感光面上に帯電領域を形成する帯電プロセ
スと、その帯電領域にレーザビーム走査光学系、ＬＥＤ
　（発光ダイオード）アレイあるいは液晶シャッタアレ
イ等の静電潜像書込み手段によって静電潜像を書き込む
潜像書込みプロセスと、静電潜像を帯電現像剤いわゆる
帯電トナーでもって静電的に現像してトナー像（可視像
）を形成する現像プロセス、現像トナー像を記録紙等の
記録媒体に静電的に転写する転写プロセスと、転写トナ
ー像を該記録紙上に例えば熱定着する定着プロセスとが
含まれる。

帯電プロセス、すなわち感光ドラム等の静ｔｆ′ａ像担
持体の感光面上に帯Ｎ　ｅＪＩ域を形成するプロセスで
は、帯電器として、コロナ放電器が一般的に用いられて
いる。すなわち、コロナ放電器が感光ドラムの感光面に
対してその母線方向に沿って近接して設置され、該感光
ドラムを回転させることにより、その感光面には帯！領
域が順次形成されることになる。コロナ放電器を用いる
利点としては、高品位の記録を行うために必要な−様な
帯電領域が安定して得られることが挙げられるが、その
反面、コロナ放電器から発生するオゾンが人体に有害と
され、その処理が面倒である点が問題となる。

コロナ放電器を帯電器として用いる場合には、通常は、
電子写真式記録装置の筐体に設けられた冷却ファンにオ
ゾンフィルタが組み込まれ、これによりオゾンの外部へ
の放出が阻止される。勿論、オゾンフィルタならびにそ
の取付具等の付加的な部品が使用される場合には、その
分だけ電子写真式記録装置の製造コストが高（付くこと
になる。

近年、コロナ放電器に代わる帯電器として、帯電ブラシ
の使用が注目されている。というのは、帯電ブラシはコ
ロナ放電器に比べて安価であり、かつコロナ放電器のよ
うにオゾンの発生を伴わないからである。帯電ブラシは
基布と呼ばれる布地に導電性フィラメントを植毛して成
るものであり、導電性フィラメントは例えばレーヨン等
の樹脂にカーボンを混入したものから形成されたり、あ
るいは極細のカーボンフィラメントにレーヨン等の樹脂
をコーティングすることにより得られ、その径は一般的
には髪の毛よりも細い４０μ園程度とされる。帯電ブラ
シを帯電器として用いる場合、導電性フィラメントの先
端側領域が感光ドラムの感光面に接触させられ、かつそ
こには感光ドラムの感光材料の特性に応じた極性の電圧
が印加される。

要するに、感光ドラムの感光面には帯電ブラシを介する
電荷注入によって帯電領域が形成されることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、帯電ブラシによって−様な帯電領域を得るた
めの条件としては、導電性フィラメントの植毛密度が高
いこと、また感光ドラムの感光面と帯電ブラシとの接触
時間が充分であることが挙げられ、これら２つの条件は
互いに密接な関係を持つ。すなわち、導電性フィラメン
トの植毛密度が高ければ、感光ドラムの感光面と帯電ブ
ラシとの接触時間を短くすることが可能であり、これと
は反対に、導電性フィラメントの植毛密度が低ければ、
感光ドラムの感光面と帯電ブラシとの接触時間を長くし
なけらばならい。なお、感光ドラムの感光面と帯電ブラ
シとの接触時間を長くするということは、感光ドラムの
回転速度を遅くすることであり、これは記録速度の低下
を意味する。

一般に、帯電ブラシの導電性フィラメントの植毛密度に
ついては、１平方インチ当たり１０万本程度が限度であ
り、このような植毛密度で−様な帯ｔ？ｉｉ域を形成す
るためには、帯電ブラシの巾（感光ドラムの円周方向に
沿う）を延長させて感光ドラムの感光面の単位面積に対
する導電性フィラメントの接触本数を増大させるか、あ
るいは帯電ブラシの基布を弧状に湾曲させて導電性フィ
ラメントの密度をその先端側領域（すなわち、感光ドラ
ムとの接触側領域）で高めるしかない。帯電ブラシの巾
を延長させることは、その設置スペースが増大するため
に得策ではない。というのは、感光ドラムの周囲には、
帯電器の設置スペースの他に、静電潜像の書込みのため
のスペースあるいはその書込み手段の設置スペース、更
に現像器、転写器等の設置スペース等が必要であり、こ
のため帯電ブラシの設置スペースだけを大きくすること
はできないからである。なお、電子写真式記録装置は近
年小型化の傾向にあり、これに伴って感光ドラムも小径
のものが用いられるので、帯電ブラシの設置スペースは
一層狭められることになる。一方、帯電ブラシの基布を
弧状に湾曲させて導電性フィラメントの密度をその先端
側領域で高める場合には、該帯電ブラシの設置スペース
を狭くすることは可能であるが、帯電ブラシの基布を単
に弧状に湾曲させたとしても、導電性フィラメントの密
度をその先端側領域で有効に高めることはできない。

というのは、導電性フィラメント自体は髪の毛のように
しなやかであり、かつ導電性フィラメントの先端側は感
光ドラムの感光面すなわち回転面と接触させられている
ので、導電性フィラメントがその先端側領域で高密度状
態に維持され得ないからである。

したがって、本発明の目的は、基布に導電性フィラメン
トを植毛して成る帯電ブラシを用いた帯電器であって、
該導電性フィラメントの密度をその先端側領域で有効に
高め得るように構成された帯電器を提供することである
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による帯電器は基布に導電性フィラメントを植毛
して成る帯電ブラシと、この帯電ブラシの基布を張り付
けた状態で保持するための湾曲支持面を持つ支持体とを
具備し、該湾曲支持面は弧状横断面を有し、更に、該支
持体の弧状横断面の扇形領域内に該導電性フィラメント
を閉じ込めて拘束させるべく該支持体の少なくとも一方
の側面に取り付けられた規制部材とを具備し、該支持体
の弧状横断面の曲率半径と該導電性フィラメントの長さ
とが該導電性フィラメントの密度をその先端側領域で所
定値まで高めるように選択される。

〔作　用〕

以上の構成から明らかなように、本発明による帯電器に
あっては、帯電ブラシの導電性フィラメントが規制部材
によって支持体の弧状横断面の扇形領域内に閉じ込めら
れて拘束されるので、該支持体の弧状横断面の曲率半径
と該導電性フィラメントの長さとを適当に選択して該導
電性フィラメントの密度をその先端側領域で所定値まで
高めた際にその高密度状態を有効に維持するこが可能で
ある。

〔実施例〕

次に、添付図面の第１図を参照して、本発明による帯電
器の一実施例について説明する。

第１図において、電子写真式複写機、電子写真式プリン
タ、電子写真式ファクシミリ等の電子写真式記録装置に
用いられる静電潜像担持体すなわち感光ドラムが参照番
号１ｏで示され、この感光ドラム１０は記録作動時に矢
印への方向に回転させられる。感光ドラム１ｏは例えば
アルミニュム等の金属スリーブの表面に感光フィルムを
形成したものである。本発明による帯電器は参照番号１
２で全体的に示され、この帯電器１２は帯電ブラシ１４
を具備する。帯電ブラシ１４は導電性の基布１４ａと、
この基布１４ａに植毛された導電性フィラメント１４ｂ
とからなり、導電性フィラメント１４ｂの植毛密度は１
平行インチ当たり約１０万本であり、各導電性フィラメ
ント１４ｂの径は約４０μ−程度である。なお、導電性
フィラメント１４ｂは先に述べたような態様で形成され
る。

帯電ブラシ１４は感光ドラム１ｏの感光面１０ａの母線
方向に沿って配置された支持体１６によって支持され、
この支持体１６は電子写真式記録装置の筐体フレーム（
図示されない）側に適当に保持される。支持体１６には
弧状横断面を有する湾曲支持面が形成され、その湾曲支
持面に帯電ブラシ１４の基布１４ａが適当な接着剤でも
って張り付けられ、これにより帯電ブラシ１４が支持体
１６によって支持されることになる。導電性フィラメン
ト１４ｂには導電性の基布１４ａを介して所定の電圧を
印加してもよいが、支持体１６を導電性材料から形成し
てそこを介して導電性フィラメント１４ｂに電圧を印加
してもよい。なお、後者の場合には基布１４ａの接着の
ために導電性接着剤が用いられる。

第１図に示すように、支持体１６の両側壁面にはその弧
状横断面の半径方向に延びるように一対の矩形状板１８
および２０が取り付けられ、この一対の矩形状板は導電
性フィラメント１４ｂを支持体１６の弧状横断面の扇形
領域内に閉じ込めて拘束させる規制部材として機能する
。一対の矩形状板すなわち規制部材１８および２０は適
当な樹脂製シート例えばポリエチレンテレフタレート製
のシートから形成され、その厚さとしては例えば５０μ
−程度であってよい。このような構成により、導電性フ
ィラメント１４ｂの先端側領域は１平方インチ当たり１
０万本以上の高密度でもって感光ドラム１０の感光面１
０ａに接触させられると共にその高密度は規制部材１８
および２０によって有効に維持され得る。なお、導電性
フィラメント１４ｂの先端側領域では、それら先端部が
感光ドラム１０の曲面すなわち感光面１０ａに適合する
ように切り揃えられて均一に接触するようにされること
は言うまでもない。

第２図（ａ）の上図を参照すると、帯電ブラシ１４を従
来の態様で感光ドラム１０に適用した状態が模式的に示
され、導電ブラシ１４の導電性フィラメント１４ａは第
２図（ａ）の下図に示すように感光ドラム１０の感光面
１０ａに対して比較的広い範囲でまばらに接触させられ
ることになる。これに対して、第２図（ｂ）の上図には
帯電ブラシを本発明に従って感光ドラム１０に適用した
状態が模式的に示され、この場合には導電ブラシ１４の
導電性フィラメント１４ａは第２図（ト））の下図に示
すように感光ドラム１０の感光面１０ａに対して比較的
狭い範囲で高密度で接触させられることになる。

例えば、感光ドラム１０の直径を４０ミリ、支持体１６
の弧状横断面の曲率半径１０ミリ、導電性フィラメント
１４ｂの植毛密度１平方インチ当たり１０万本、その長
さを７．６　ミリとした場合、導電性フイシン）１４ｂ
の先端側領域での密度は４．５倍（１平方インチ当たり
４５万本）まで高めることができる。

上述の実施例では、規制部材すなわち矩形状板１８およ
び２０は支持体１６の弧状横断面の半径方向に延在する
ように取り付けられたが、導電性フィラメンｌ−１４ｂ
の先端側領域を更に狭めるように矩形状板１８および２
０間の取付角度を大きくしてもよい。

また、上述の実施例では、矩形状板１８および２０が支
持体１６の両側に取り付けられたが、感光ドラムＩＯの
回転方向に応じてその一方を省いてもよい。すなわち、
第１図の実施例の場合には、矩形状板２０側にある導電
性フィラメントは感光ドラム１０の回転に伴って矩形状
板１８側に押し付けられる傾向にあるので、矩形状板２
０を省き得る。

〔発明の効果〕

以上の記載から明らかなように、本発明による帯電器に
あっては、帯電ブラシの導電性フィラメントを狭いスペ
ースで高密度でもって静電潜像担持体に接触させること
が可能であり、このため本発明は静電潜像担持体への−
様な帯電領域の形成だけでなく記録速度の高速化にも寄
与し得る。更に、本発明によれば、コロナ放電器に比べ
て安価な帯電ブラシが用いられるだけでなく、オゾンフ
ィルタ等の付加的な部品の使用も排除されるので、本発
明は電子写真式複写機、電子写真式プリンタ、電子写真
式ファクシミリ等の電子写真記録装置の低コスト化にも
寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による帯電器を感光ドラムと共に概略的
に示す部分斜視図、第２図（ａ）は帯電ブラシを感光ド
ラムに従来の態様で適用した状態を示す模式図、第２図
（ｂ）は帯電ブラシを本発明に従って感光ドラムに適用
した状態を示す模式図である。 １０・・・感光下ラム、１０ａ・・・感光面、１２・・
・帯電器、１４・・・帯電ブラシ、１４ａ・・・基布、
１４ｂ・・・導電性フィラメント、１６・・・支持体、
１８・２０・・・規制部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基布（１４ａ）に導電性フィラメント（１４ｂ）を
   植毛して成る帯電ブラシ（１４）と、この帯電ブラシ（
   １４）の基布（１４ａ）を張り付けた状態で保持するた
   めの湾曲支持面を持つ支持体（１６）とを具備し、前記
   湾曲支持面は弧状横断面を有し、更に、前記支持体（１
   ６）の弧状横断面の扇形領域内に前記導電性フィラメン
   ト（１４ｂ）を閉じ込めて拘束させるべく該支持体（ｌ
   ６）の少なくとも一方の側面に取り付けられた規制部材
   （１８、２０）とを具備し、前記支持体（１６）の弧状
   横断面の曲率半径と前記導電性フィラメント（１４ｂ）
   の長さとが該導電性フィラメント（１４ｂ）の密度をそ
   の先端側領域で所定値まで高めるように選択されている
   ことを特徴とする帯電器。