JPH0610951U - ブラシ帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 毛倒れによる電位だれおよびリークの発生を
なくし、しかも画像形成装置の小型化を図ることの可能
なブラシ帯電装置を提供する。 【構成】 はみ出し規制部材１５ｄは、像担持体１４表
面の移動方向に略直交する方向の端部に植設された導電
性ブラシ毛１５ａの側部に当接し、該導電性ブラシ毛１
５ａの植設領域と像担持体１４表面上の有効帯電領域と
を略一致させることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子写真方式を採用した各種プリンタ装置、複写機、ファクシミリ 装置等の画像形成装置に使用される帯電装置に係り、特には像担持体表面を、こ れに圧接された多数の導電性ブラシ毛を介して電圧を印加することにより帯電す るブラシ帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電子写真方式による画像形成装置に使用される帯電装置としては、コロナ放電 により像担持体の表面を帯電させるようにしたコロナ帯電装置が従来から多く使 用されているが、このコロナ帯電装置はコロナ放電を発生させるために数ｋＶ以 上の高電圧を必要とするばかりか、コロナ放電時に大量のオゾンが発生して像担 持体や人体等に悪影響を与えるという欠点がある。そこで、最近では、比較的低 圧の電源で済み、しかもオゾンの発生を防止することのできるブラシ帯電装置の 使用が検討されている。このようなブラシ帯電装置を使用した例を図３に示す。

【０００３】 同図において、ブラシ帯電装置１は、多数の導電性ブラシ毛１ａが植毛された 導電性基布１ｂを導電性接着剤により導電性基板１ｃに貼付けた構成等からなっ ており、上記ブラシ毛１ａの先端部が像担持体としての感光体ドラム２の表面に 圧接すべく、図４に示すように感光体ドラム２の長手方向である矢印Ｃ方向に沿 って配設されている。なお、図３および図４には、感光体ドラム２がブラシ帯電 装置１のブラシ毛１ａと接触する位置における感光体ドラム２表面の進行方向を 矢印Ｄとして示してあり、この矢印Ｄは矢印Ｃと直交する方向を向いている。ブ ラシ帯電器の仕様は例えば、 ブラシ毛の抵抗値 １〜10ＭΩ ブラシ毛の長さ ６mm ブラシ毛の密度 100,000 本／inch² ドラムに対するブラシ毛食い込み量 １〜２mm である。

【０００４】 このような構成において、感光体ドラム２を矢印Ａ方向に回転させながらブラ シ帯電装置１に高圧電源３により高電圧（１ｋＶ程度）を印加すると、これによ り感光体ドラム２の表面が一様に帯電されて所定の表面電位が与えられる。この ようにして帯電された感光体ドラム２には、一般の電子写真プロセスに従って、 まず画像情報の露光により静電潜像が形成され、この静電潜像がトナーで現像さ れてトナー像が転写材に転写される。

【０００５】

【従来技術の問題点】

上述したブラシ帯電装置１のブラシ毛１ａは、一般に、その材質が完全弾性体 ではないため、回転する感光体ドラム２に接触することにより、画像形成装置の 使用時間経過とともに変形してゆく。そのブラシ毛１ａの変形は、感光体ドラム ２の表面の進行方向である矢印Ｄの方向に毛倒れするだけでなく、矢印Ｃの方向 、つまりブラシ帯電装置１の長手方向両端の外側に向けて毛倒れをおこす。

【０００６】 図５（ａ）は、矢印Ｃ方向への毛倒れを起こしたブラシ帯電装置１のブラシ毛 １ａが感光体ドラム２に圧接している状態を、図３における矢印Ｂ方向から見た 図であり、その一方の端部を示している。この図に示すように、感光体ドラム２ の周面は、その長手方向の両端部を除く大部分の領域であって表面に感光層が塗 布された感光層塗布領域２ａと、上記長手方向の両端部であって感光層が塗布さ れず導電性基体の表面が露出した感光層未塗布領域２ｂ（斜線部）とからなり、 ブラシ帯電装置１のブラシ毛１ａは感光層塗布領域２ａに圧接すべく配設される 。なお、感光層未塗布領域２ｂを含む導電性基体は、一般に接地されるか、ある いは所定のバイアスが印加されている。この図から明らかなように、ブラシ帯電 装置１のブラシ毛１ａは、その長手方向（矢印Ｃ方向）の両端部が外方へ向けて 、すなわち感光層未塗布領域２ｂ側へ向けて毛倒れを起こしている。このような 毛倒れが起こると、次のような問題が生じる。

【０００７】 第１に、毛倒れを起こした部分、すなわちブラシ帯電装置１の長手方向の両端 部において、感光体ドラム２に接触するブラシ毛１ａの密度が低下してしまうと いう問題が起こる。すると、感光体ドラム２における長手方向の位置とその位置 における表面電位との関係を示した図５（ｂ）に明らかなように、毛倒れを起こ した部分と対応する感光体ドラム２の表面電位がなだらかなすそを形成しながら 変化する、いわゆる電位だれを生じてしまう。ここで、感光体ドラム２の表面は 、その表面電位の高さに応じて、図５（ｂ）に示すように、感光層未塗布領域２ ｂと対応し表面電位が０Ｖの領域Ａと、ブラシ帯電装置１により後の現像工程で 適切な現像を行いうる程度に充分な帯電がなされることによって例えば−６００ Ｖ程度の所定の表面電位Ｖ₀ が与えられている領域Ｃと、上記の領域Ａと領域Ｃ の間に位置し０Ｖ以上でＶ₀ 未満の表面電位が与えられている領域Ｂとに分けて 考えることができるが、これら３つの領域のうち領域Ｃだけがいわゆる有効帯電 領域として画像形成に寄与することが可能であり、他の２つの領域Ａ、Ｂは画像 形成領域としては使用できない。従って、未だ毛倒れの起こっていない画像形成 装置の使用初期では、領域Ｂと領域Ｃとの境界がブラシ毛１ａの植設領域の端部 ｘ₀ に一致しているが、その後、徐々に毛倒れが発生するにつれて、領域Ｂと領 域Ｃとの境界が感光体ドラム２の長手方向中央部に向けて移動し、有効帯電領域 である領域Ｃの幅が狭くなってくるため、それに伴い、適切な画像を得るために 使用可能な最大用紙サイズが、初期に設定されたサイズよりも小さく制限されて しまうという問題が起こってしまう。

【０００８】 第２に、毛倒れの度合いが更にひどくなると、その毛倒れを起こしているブラ シ毛１ａの先端部が感光体ドラム２の感光層未塗布領域２ｂまで達する場合があ る。この感光層未塗布領域２ｂは導電性基体の表面なので、ここにブラシ毛１ａ の先端部が接触すると、ブラシ帯電装置１の導電性基板１ｃに印加された高電圧 がブラシ毛１ａを介して導電性基体に直接にリーク電流として流れてしまう。そ の結果、表面電位が低下して画像障害が発生するだけでなく、ブラシ毛１ａが焼 け焦げてしまう等の問題が発生する。

【０００９】 そこで、以上のような問題をなくすための手段としては、毛倒れによる電位だ れが起こっても充分な幅の有効帯電領域を確保し、しかもブラシ毛１ａの先端部 が感光層未塗布領域２ｂに達しない程度にブラシ毛１ａ先端と感光層未塗布領域 ２ｂとの距離を充分に確保すべく、感光体ドラム２の長手方向の長さを必要以上 に長く設定することが考えられる。しかしながら、このように感光体ドラム２を 長く設定した場合、それに伴って画像形成装置全体が大型化してしまい、近年の 時代の要請である小型化の流れに逆行することになってしまう。

【００１０】

【考案の目的】

本考案は、上記従来の問題点を解決し、毛倒れによる電位だれおよびリークの 発生をなくし、しかも画像形成装置の小型化を図ることの可能なブラシ帯電装置 を提供することを目的とする。

【００１１】

【考案の要点】

本考案は、多数の導電性ブラシ毛が植設されてなり所定経路に沿って移動する 像担持体表面に対しその移動方向に略直交する方向に前記導電性ブラシ毛の先端 部を圧接すべく配設され所定電圧が印加されて前記像担持体表面を帯電するブラ シ帯電装置において、 前記導電性ブラシ毛の前記直交する方向の側部に当接して該導電性ブラシ毛の 植設領域と前記像担持体表面上の有効帯電領域とを略一致させるべく前記先端部 の前記植設領域外方向へのはみ出しを規制する規制部材を備えることを特徴とす る

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例について、図面を参照しながら説明する。 図２は、本考案の一実施例のブラシ帯電器を用いた画像形成装置（ここではプ リンタ装置を示す）の全体構成図である。同図の画像形成装置は、用紙を積載収 納可能で装置本体に着脱自在な給紙カセット１１、積載された用紙を給送する給 紙ロール１２、給送された用紙を一旦停止させて所定タイミングで再搬送する待 機ロール１３、搬送されてきた用紙にトナー像を形成する画像形成部（感光体ド ラム１４、ブラシ帯電装置１５、印字ヘッド１６、現像器１７、転写器１８、ク リーナ１９）、トナー像を用紙に定着させる定着器２０、定着済みの用紙を表裏 反転させながら案内する反転ガイド部２１、用紙を装置外へ排出する排紙ロール ２２、排出された用紙をフェイスダウン状態（画像面が下向きとなる状態）で収 納する排紙トレイ２３等を備えている。

【００１３】 上記構成からなる画像形成装置において、その画像形成時には、矢印ａ方向に 連続回転する感光体ドラム１４の表面がブラシ帯電装置１５により一様に帯電さ れ、その帯電された感光面に印字ヘッド１６により画像情報に基づく露光がなさ れて静電潜像が形成され、この静電潜像が現像器１７によってトナーで現像され てトナー像が形成される。続いて、このトナー像が、給紙カセット１１から待機 ロール１３を介して所定タイミングで搬送されてきた用紙上に転写器１８によっ て転写される。このようにして表面にトナー像を担持した転写材は定着器２０中 を搬送されることでトナー像が加熱定着され、反転ガイド部２１で表裏反転され た後に排紙ロール２２によって排紙トレイ２３上に排出される。一方、転写器１ ８によって完全に転写しきれずに感光体ドラム表面に残留したトナーはクリーナ １９によって回収される。

【００１４】 図１（ａ）に、本実施例のブラシ帯電装置１５を感光体ドラム１４表面に圧接 した状態を示す。同図に示すように、ブラシ帯電装置１５は、多数の導電性ブラ シ毛１５ａが植設された導電性基布１５ｂを導電性接着剤等により導電性基板１ ５ｃに貼付けた構成を有し、上記ブラシ毛１５ａの先端部が像担持体としての感 光体ドラム１４の表面に圧接すべく、感光体ドラム１４の長手方向（図５（ａ） における矢印Ｃ方向と同じ）に沿って配設されている。なお、ブラシ毛１５ａの 抵抗値、長さ、密度、感光体ドラムに対する食い込み量等の仕様は、従来技術で 示したものと等しい。

【００１５】 更に、ブラシ帯電装置１５の長手方向の側端部には、ブラシ毛１５ａの植設さ れている領域の最端部にてブラシ毛１５ａの側端部に当接して、ブラシ毛１５ａ の毛倒れによる外方へのはみ出しを規制するはみ出し規制部材１５ｄが配設され ている。

【００１６】 本実施例によれば、上記はみ出し規制部材１５ｄを設けたことにより、ブラシ 毛１５ａの毛倒れを極力防止することができ、その結果、感光体ドラム１４に接 触するブラシ毛１５ａの密度が全体にわたって均一に維持され、よってブラシ帯 電装置１５の長手方向の両端部においても従来のような密度低下による電位だれ が生じることはほとんどなくなる。この効果を具体的に説明するため、図１（ｂ ）に感光体ドラム１４における長手方向の位置とその位置における表面電位との 関係を示す。感光体ドラム１４の表面は、その表面電位の高さに応じて、図５（ ｂ）と同様に、感光層未塗布領域１４ｂと対応し表面電位が０Ｖの領域Ａと、感 光層塗布領域１４ａのうちブラシ帯電装置１５により所定の表面電位Ｖ₀ が与え られている有効帯電領域である領域Ｃと、上記の領域Ａと領域Ｃの間に位置し０ Ｖ以上でＶ₀ 未満の表面電位が与えられている領域Ｂとに分けて考えることがで きる。すると、この図から明らかなように、画像形成装置の使用初期では、当然 ながら領域Ｂと領域Ｃとの境界がブラシ毛１５ａの植設領域の端部ｘ₀ に一致し ており、その後、画像形成工程を繰り返したとしても、はみ出し規制部材１５ｄ により毛倒れが防止されるので、領域Ｂと領域Ｃとの境界は上記端部ｘ₀ の位置 からほとんど移動せず、よって有効帯電領域である領域Ｃの幅はほとんどブラシ 毛１５ｄの植設領域の幅に一致したままとなる。従って、適切な画像を得るため に使用可能な最大用紙サイズは、初期に設定されたサイズのままであり、従来の ように小さく制限されてしまうといった問題は生じない。

【００１７】 また、長期間の使用により、たとえ毛倒れが起こったとしても、その毛倒れの 度合いはブラシ毛１５ａのごく先端部だけが僅かに外方へはみ出す程度にすぎず 、従って、その僅かなはみ出し量よりも上記端部ｘ₀ と感光層未塗布領域１４ｂ との間の距離を多少長くとっておくだけで、ブラシ毛１ａの先端部が感光層未塗 布領域１４ｂに達するのを確実に防止できる。その結果、従来のようなリーク電 流の発生を防止でき、このリークによる画像障害やブラシ毛１５ａの焼け焦げ等 の問題は全て解消される。

【００１８】 しかも、上述したように、電位だれがほとんど起こらずに充分な幅の有効帯電 領域を維持でき、また、リーク電流の発生を防止するために必要な上記端部ｘ₀ と感光層未塗布領域１４ｂとの間の距離も僅かで済むことから、感光体ドラム１ ４の長手方向の長さに多くの余裕を持たせる必要がなくなり、感光体ドラム１４ をその長手方向に有効に使用することができる。従って、感光体ドラム１４の小 型化が可能になり、それに伴って画像形成装置全体の小型化を図ることができる ようになる。

【００１９】 上記実施例では、はみ出し規制部材１５ｄが導電性基板１５ｃに取り付けられ た構成となっているが、ブラシ帯電装置１５の長手方向の最端部に植毛されてい るブラシ毛１５ａを押さえるような位置に設けられるものであれば、その取り付 け位置や取り付け手段、およびはみ出し規制部材１５ｄの形状等については、特 に限定されない。

【００２０】

【考案の効果】

本考案によれば、ブラシ毛の植設領域の端部にブラシ毛の外方へのはみ出しを 規制する規制部材を設けたので、ブラシ毛の外方への毛倒れを防止でき、その結 果、毛倒れによる電位だれやリークの発生をなくし、かつ画像形成装置の小型化 を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のブラシ帯電装置の構成およ
び効果を説明するための図であり、同図（ａ）はブラシ
帯電装置を感光体ドラム表面に圧接した状態を示す図で
あり、同図（ｂ）は感光体ドラムにおける長手方向の位
置とその位置における表面電位との関係を示す図であ
る。

【図２】本考案の一実施例のブラシ帯電装置を使用した
画像形成装置の全体構成図である。

【図３】従来のブラシ帯電装置と感光体ドラムを示す図
である。

【図４】従来のブラシ帯電装置の斜視図である。

【図５】従来のブラシ帯電装置の構成および問題点を説
明するための図であり、同図（ａ）はブラシ帯電装置を
感光体ドラム表面に圧接した状態を示す図であり、同図
（ｂ）は感光体ドラムにおける長手方向の位置とその位
置における表面電位との関係を示す図である。

【符号の説明】

１４ 感光体ドラム １４ａ 感光層塗布部 １４ｂ 感光層未塗布部 １５ ブラシ帯電装置 １５ａ ブラシ毛 １５ｂ 導電性基布 １５ｃ 導電性基板 １５ｄ はみ出し規制部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の導電性ブラシ毛が植設されてなり
   所定経路に沿って移動する像担持体表面に対しその移動
   方向に略直交する方向に前記導電性ブラシ毛の先端部を
   圧接すべく配設され所定電圧が印加されて前記像担持体
   表面を帯電するブラシ帯電装置において、 前記導電性ブラシ毛の前記直交する方向の側部に当接し
   て該導電性ブラシ毛の植設領域と前記像担持体表面上の
   有効帯電領域とを略一致させるべく前記先端部の前記植
   設領域外方向へのはみ出しを規制する規制部材を備える
   ことを特徴とするブラシ帯電装置。