JPH0615062U - ブラシ帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案の目的は、異物の進入および付着によ
る帯電性能の劣化を有効に防止して、飛躍的な寿命向上
を実現可能なブラシ帯電装置を提供することにある。 【構成】 多数の導電性ブラシ毛１５ａが植設されてな
り、矢印ａ方向に移動する像担持体１４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１５ａ
の先端部を圧接すべく配設され、前記導電性ブラシ毛１
５ａに所定電圧が印加されて前記像担持体１４表面を帯
電するブラシ帯電装置１５が、前記多数の導電性ブラシ
毛１５ａの端部に当接し、前記像担持体１４の移動に伴
って前記多数の導電性ブラシ毛１５ａが所定領域よりは
み出すのを規制する押圧部材１５ｄを備えることを特徴
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わり、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も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４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 基布１ｂを導電性接着剤により導電性基台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５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４および図５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表面の移動方向を矢印Ｂ として示してあり、この矢印Ｂは矢印Ｃと直行する方向を向いている。

【０００４】 ブラシ帯電装置の仕様は例えば、 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 １０００００本／inch² ドラムに対するブラシ毛食い込み量 １〜２ｍｍ である。

【０００５】 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。

【０００６】

【従来の問題点】

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徐々に変形してゆく。そのブラシ毛１ａの変形は、主に、 ブラシ毛１ａの接触する感光体ドラム２表面の移動方向（矢印Ｂ方向）への毛倒 れとして起こる。そして、この毛倒れにより、以下に示すような問題が発生する 。

【０００７】 一般的な電子写真式の画像形成装置においては、トナー像を用紙に転写した後 の最終工程にクリーニング工程がある。クリーニングの方式としてはブレードク リーニング方式やブラシクリーニング方式があり、完全に転写しきれずに感光体 ドラム上に残留したトナーの回収等を行っている。しかし、これらのクリーニン グ方式では現像トナー中に含まれる添加剤微粒子やトナー粉粋の際に生ずる微粉 トナーを完全に取り除くことは難しく、微量の異物がクリーニング装置を通過し 、帯電部に達することがある。これらの異物は、コロナ帯電装置のような非接触 型の帯電装置ではほとんど問題とならなかったが、ブラシ帯電装置のような接触 型の帯電装置においては、感光体ドラムとの接触面に上記異物が付着することに より、帯電性能が劣化し、画像汚れや画像むらといった異常が生じることがある 。このような問題について、以下に図４を用いて具体的に示す。

【０００８】 まず、ブラシ帯電装置１の使用開始直後は、ブラシ毛１ａは毛倒れをおこして いない。この時、ブラシ毛１ａの先端部は所定の接触圧および所定の食い込み量 で感光体ドラム２と圧接触されているので、クリーニング工程で除去しきれずブ ラシ帯電装置１に到達した異物は、ブラシ毛１ａとこれに接触する感光体ドラム ２表面との間に進入することができず、よってブラシ毛１ａにおける感光体ドラ ム２との接触面に異物が付着することなく、その接触面の位置よりも感光体ドラ ム２の回転方向の上流側の位置に付着することになる。感光体ドラム２の帯電は ブラシ毛１ａの上記接触面で行われるので、この接触面よりも上記上流側に異物 が付着したとしても、ブラシ帯電装置１の帯電性能にはなんら影響がなく、正常 な帯電が可能である。

【０００９】 その後、ブラシ帯電装置１の使用時間経過とともに、感光体ドラム２の回転方 向の下流側では、ブラシ毛１ａに図４に示すような毛倒れが生じてくる。すると 、その毛倒れを起こしたブラシ毛１ａでは、感光体ドラム２表面との接触圧が低 下するため、そのブラシ毛１ａと感光体ドラム２表面との間に上記異物が容易に 進入して、ブラシ毛１ａにおける感光体ドラム２との接触面に異物が徐々に付着 していく。その結果、そのブラシ毛１ａと感光体ドラム２表面との接触が妨げら れて、部分的な帯電不良が起こり、それに伴い、上述したような画像汚れや画像 むら等の画像障害が発生することになる。

【００１０】 そこで、従来、以上のような問題をなくそうとして、図６や図７に示すような 異物付着防止対策が試みられている。図６に示す例は、多数のブラシ毛１ａのう ち感光体ドラム２の回転方向の上流側に植毛される部分の密度を他よりも高くし 、その部分で異物の進入を阻止することで、ブラシ毛１ａにおける感光体ドラム ２表面との接触面に異物が付着するのを防止しようとするものである。図７に示 す例は、多数のブラシ毛１ａのうち上記上流側に植毛されるブラシ毛の長さを他 よりも長くして感光体ドラム２との接触圧を強めることで、図６の場合と同様に 異物の進入および付着を防止しようとするものである。

【００１１】 しかしながら、前述したように、ブラシ毛１ａとして用いられる導電性繊維は 元々完全な弾性体ではないため、図６や図７に示したような異物阻止対策をいく ら講じても、回転する感光体ドラム２に圧接触されているブラシ毛１ａは徐々に 毛倒れを起こし、ブラシ毛１ａの感光体ドラム２との接触圧が次第に低下してい く。すると、これに伴い、異物の進入を阻止する能力が次第に低下して、ブラシ 毛１ａの感光体ドラム２との接触面に付着する異物が徐々に蓄積され、結果的に 帯電不良を生じてしまい、ブラシ帯電装置の寿命を飛躍的に向上させることはで きなかった。また、製造時においても、ブラシ毛を部分的に異なる密度や異なる 長さで植毛するといった複雑かつ困難な技術が必要となるので、異物を阻止する 上でさほどの効果が得られない割りには、手間とコストがかかりすぎるといった 問題もあった。

【００１２】

【考案の目的】

本考案は、上記従来の問題点に鑑み、異物の進入および付着による帯電性能の 劣化を有効に防止して、飛躍的な寿命向上を実現可能なブラシ帯電装置を提供す ることを目的とする。

【００１３】

【考案の要点】

本考案は、上記目的を達成するために、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、前記導電性ブラシ毛に 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、 前記多数の導電性ブラシ毛の端部に当接し、前記像担持体の移動に伴って前記 多数の導電性ブラシ毛が所定領域よりはみ出すのを規制する押圧部材を備えるこ とを特徴とする。

【００１４】

【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３は、本考案の一実施例のブラシ帯電装置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。

【００１５】 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。

【００１６】 図１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１ ５ａ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台１５ｃ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。

【００１７】 更に、ブラシ帯電装置１５には、その感光体ドラム１４の回転方向（矢印ａ方 向）の下流側の端部に植設されているブラシ毛１５ａの側面に当接して、このブ ラシ毛１５ａの側面に対し上記回転方向とは逆方向の押圧を加える押圧部材１５ ｄが配設されている。この押圧部材１５ｄにおけるブラシ毛１５ａに当接する先 端部は、ブラシ毛１５ａの植設されている上記回転方向の最下流部から僅かに上 流側へ入り込んだところに位置している。

【００１８】 本実施例によれば、上記押圧部材１５ｄを設けたことにより、ブラシ毛１５ａ が感光体ドラム１４の回転方向の下流側へなびこうとするのを阻止することがで き、その結果、ブラシ毛１５ａの感光体ドラム１４表面への接触圧が全体的に高 まる。また、押圧部材１５ｄの先端部が上記回転方向の下流側端部のブラシ毛１ ５ａを上流側へ向けて押圧するので、ブラシ毛１５ａの全体がその毛先を絞られ た状態となり、すなわちブラシ毛１５ａの植毛密度も実質的に高まる。このよう にブラシ毛１５ａの接触圧および密度が高まることにより、クリーニング装置（ 図３のクリーナ１９）で除去しきれずにブラシ帯電装置１５まで達した異物がブ ラシ毛１５ａの感光体ドラム１４との接触面に進入しようとするのを、その手前 で見事に阻止することができ、従って、極めて良好な帯電性能を得ることができ る。また、上述したようにブラシ毛１５ａの植毛密度を実質的に高く維持できる ことから、密度低下に伴うすじ状の帯電不良が起きにくくなり、ほぼ均一な帯電 性が得られるようになる。

【００１９】 しかも、上記押圧部材１５ｄがブラシ毛１５ａを上記回転方向の上流側へ向け て常に押圧しているので、感光体ドラム１４の回転に伴ってブラシ毛１５ａが上 記回転方向の下流側へはみ出して毛倒れを起こそうとするのを、長時間にわたっ て確実に防止することができる。従って、上述したブラシ毛１５ａの接触圧およ び密度を長期間にわたって高く維持して、極めて良好な帯電性能を持続できるの で、ブラシ帯電装置１５の寿命を飛躍的に向上させることが可能となる。

【００２０】 図２は本考案のブラシ帯電装置１５と従来のものとでその寿命を比較したグラ フである。横軸がプリント枚数（Ａ４サイズ用紙に約５％の印字率で印字を行っ た場合の枚数として示した）を表し、縦軸が感光体ドラムの表面電位を表す。

【００２１】 従来のブラシ帯電装置１を使用した場合、プリント枚数の増加とともに表面電 位が急激に低下し、４０００枚印字の段階で約−４５０Ｖに低下し、用紙に画像 汚れが発生した。原因は前述したように、毛倒れによってブラシ毛の感光体ドラ ムに対する接触圧が低下して、そのブラシ毛の感光体ドラムとの接触面に感光体 ドラム上の異物が付着することにより、帯電不良が生じたことにある。

【００２２】 一方本考案のブラシ帯電装置１５を使用した場合は、プリント枚数が４０００ 枚の段階で用紙の画像汚れが発生しないばかりか、１６０００枚の印字に対して も全く画像汚れはなかった。この時の感光体ドラムの表面電位は、プリント開始 段階における−６００Ｖからほとんど変化することなく、ほぼ所望の値が得られ ている。この本考案のブラシ帯電装置１５の寿命は、プリント枚数にして１６０ ００枚以上であり、従来のものと比べて飛躍的に延びたことになる。

【００２３】 なお、押圧部材１５ｄの形状は、図１に示したものに限定されるものではなく 、ブラシ毛１５ａの端部に当接してブラシ毛のはみ出しを規制しうるものであれ ば、その他の形状も採用可能である。また、図１では、押圧部材１５ｄとして、 その周囲の部材とは全く別体の部材を使用したが、この他にも、例えば導電性基 台１５ｃの感電防止保護部材（不図示）やブラシ帯電装置１５自体のシーリング 部材（不図示）等の一部を利用することも可能である。更に、ブラシ帯電装置１ ５自体の構成も図１に示したものに限定されることはなく、例えば、ブラシ毛１ ５ａを導電性基台１５ｃに直接植毛したものであってもよい。

【００２４】

【考案の効果】 本考案によれば、像担持体の移動に伴うブラシ毛のはみ出しを規制する押圧部 材を設けたことにより、異物の進入および付着による帯電性能の劣化を長期間に わたって有効に防止して、装置寿命の飛躍的な向上を実現することができる。

【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を示す図で
ある。

【図２】本考案のブラシ帯電装置と従来のものとの寿命
を比較した図である。

【図３】本考案のブラシ帯電装置を用いた画像形成装置
の全体構成図である。

【図４】従来のブラシ帯電装置を示す図である。

【図５】従来のブラシ帯電装置の斜視図である。

【図６】ブラシ毛密度を変えることにより異物付着防止
対策を施した従来のブラシ帯電装置の例を示す図であ
る。

【図７】ブラシ毛長さを変えることにより異物付着防止
対策を施した従来のブラシ帯電装置の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１４ 感光体ドラム １５ ブラシ帯電装置 １５ａ ブラシ毛 １５ｂ 導電性基布 １５ｃ 導電性基台 １５ｄ 押圧部材

Claims (2)

【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、前記導電性ブラシ毛に所定電
   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、 前記多数の導電性ブラシ毛の端部に当接し、前記像担持
   体の移動に伴って前記多数の導電性ブラシ毛が所定領域
   よりはみ出すのを規制する押圧部材を備えることを特徴
   とするブラシ帯電装置。
2. 【請求項２】 前記端部は前記像担持体の移動方向にみ
   て下流側の端部である請求項１記載のブラシ帯電装置。