JPH075745A

JPH075745A - 帯電装置

Info

Publication number: JPH075745A
Application number: JP5146316A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Adachi; 克己足立; Shiro Narukawa; 志郎成川; Hisashi Hayakawa; 尚志早川; Yukito Nishio; 幸人西尾; Hirobumi Yanagisawa; 博文柳澤; Takumi Sakamoto; 拓見坂本; Atsushi Okada; 淳岡田
Original assignee: Gunze Ltd; Sharp Corp
Current assignee: Gunze Ltd; Sharp Corp
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 1995-01-10
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: EP0629922B1; EP0629922A2; DE69410015D1; US5592263A; EP0629922A3; JP2694316B2; DE69410015T2

Abstract

(57)【要約】【構成】被帯電体の表面に導電性の帯電用部材を接触
させながら該帯電用部材と前記被帯電体との間に電位差
を加えて前記被帯電体を帯電させるための画像形成機器
用帯電装置において、前記帯電用部材の少なくとも被帯
電体と接触する部分を吸水率０．２％以下の導電性材料
とすることを特徴とする帯電装置。【効果】湿度変化に伴う被帯電体の帯電電位の変動幅
を抑制することができ、画像品質の均一性を向上させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を利用し
た複写機、プリンタその他の画像形成機器に使用される
帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】いわゆる電子写真方式
（カールソン・プロセス）を用いて画像形成する装置に
おいて、電子写真感光体を所望の電位に帯電するものと
して、コロナ放電現象を利用したコロナ帯電装置が一般
的に用いられていた。しかし、この装置では放電に必要
とされる高電圧により各種周辺機器へ電気的ノイズを与
えたり、放電時に多量のオゾンが発生し、周囲の人々に
不快感を与えたりしていた。そこで、このコロナ帯電装
置に代わるものとして、導電性繊維または導電性樹脂を
表面に備えたローラ状又は帯状の帯電用部材を感光体と
接触させ、帯電用部材と感光体との間に電圧を印加して
感光体を帯電させる装置が提案されている。この装置
は、接触による通電及び接触部近くの微小間隙での放電
を利用することにより、高電圧を用いることなく、帯電
させることを可能にした。

【０００３】以下、この装置を用いた場合の帯電原理に
ついて図１及び図２を参照しつつ説明する。帯電用部材
として導電性繊維５ａを表面に植毛した導電性ブラシロ
ーラ５を使用し、導電性ブラシローラ５と感光体１とは
接点Ｂで接触し相互に逆方向に回転している。導電性ブ
ラシローラ５と感光体１との間には、以下に説明するよ
うに、直流電圧のみが印加される。図１に示すように、
回転しつつある感光体上の任意の点Ａは、導電性繊維５
ａとある距離内に存在する場合において、印加電圧Ｖ_ap
が前記距離により決定される放電開始電圧Ｖ_thよりも大
きいと、導電性繊維５ａから放電が励起され感光体１の
帯電が開始される。その後、感光体の帯電電位Ｖ_spは、
導電性繊維５ａからの放電に伴い、印加電圧と帯電電圧
との差が放電開始電圧に等しくなるまで上昇し、その時
点で放電は停止する。また、このとき導電性繊維に直流
電流が流れることにより導電性繊維部に電圧降下Ｖ_down
が生じる。したがって、感光体の暗減衰が無視できると
すると、導電性繊維の電位は以下の等式Ｖ_sp＝Ｖ_ap−Ｖ_th−Ｖ_down・・・（１）により表わせる。点Ａは式（１）で表される帯電電位を
維持したまま、放電領域Ｃを抜出し接点Ｂに達する。接
点Ｂにおいて点Ａは、導電性繊維５ａから電荷が注入さ
れ、さらに帯電電位が上昇する。この電荷注入による注
入電圧をＶ_inj.DC1とすると、点Ａの最終的な帯電電位
Ｖ_spは、Ｖ_sp＝Ｖ_ap−Ｖ_th−Ｖ_down＋Ｖ_inj.DC1・・・（２）と表すことができる。式（２）より感光体１の帯電電位
は、導電性繊維５ａからの放電による電位上昇と、導電
性繊維５ａとの接触により注入される電荷による電位上
昇との和であることが分かる。前記注入電圧は、接触面
の状況により変化する接触抵抗により決定される。すな
わち、多湿下では接触面に水分が付着して接触抵抗が低
下するため、電荷注入量は増加し帯電電位が上昇する。
また、経時により、接触面での接触状態、接触抵抗が変
化し電荷注入量が変動する。したがって、上記方法では
感光体に安定した帯電電位を付与することは困難であ
る。このようなことから、前述の装置を用いた方法は実
用化には至らなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
技術の問題点を解決し、環境特性に対する被帯電部材の
電圧変動幅を低減し、安定した帯電電位を付与できる帯
電装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の前記目的は、被
帯電体の表面に導電性の帯電用部材を接触させながら該
帯電用部材と前記被帯電体との間に電位差を加えて前記
被帯電体を帯電させるための画像形成機器用帯電装置に
おいて、前記帯電用部材の少なくとも被帯電体と接触す
る部分を吸水率０．２％以下の導電性材料とすることを
特徴とする帯電装置により達成される。前記導電性材料
は、前記帯電用部材の表面に植毛された導電性繊維、又
は前記帯電用部材の表面に固定された導電性繊維を含む
嵩高性の布、又は導電性物質が樹脂全体に分散されてな
る導電性樹脂被膜とすることができる。

【０００６】本発明における導電性材料に使用し得る低
吸湿性樹脂の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリメチルペンテル等のポレオレフィン系樹脂、テ
トラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエ
ーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エ
チレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン等の
弗素系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン等の芳香族系
樹脂が挙げられる。本発明はこれらに限定されるのでは
なく、吸水率が０．２％以下の樹脂であればこれら以外
のものも本発明に使用可能である。

【０００７】本発明に使用される導電性繊維は、例え
ば、前記低吸湿性樹脂の導電性物質を二軸押出機にて分
散し、ペレットを形成した後、該ペレットを溶融押出成
形により繊維状に紡糸して製造することができる。導電
層と絶縁層とからなるコンジュゲートタイプの導電性繊
維と比べ、このようにして得られた導電性繊維は、全体
に導電性物質が分散しており、どの部分で被帯電部材に
接触しても帯電させることが可能であり、帯電ムラに対
して有効である。

【０００８】導電性物質としては、アセチレンブラッ
ク、ケッチェンブラック等のカーボンブラック類、酸化
第二錫、酸化インジウム、チタン酸カリウム、チタン酸
ブラック等の微粉末やウィスカー等が例示できる。紡糸
の場合は、樹脂の中に分散し易く繊維等に加工し易いの
でアセチレンブラックを使用するのが望ましい。斯かる
導電物質の使用量は、特に限定されるものではないが、
低吸湿性樹脂と導電性物質との総量中に３０重量％を越
えない範囲とするのが望ましい。導電性物質の使用量が
多いと、有機高分子材料の成形性を低下させ、また得ら
れた繊維の機械的強度を低下させる等の不都合が生じる
ことがある。その使用量が少ないと、適切な導電性が得
られず帯電が不十分となる。このような観点から、本発
明では、導電性物質を低吸湿性樹脂と導電性物質との総
量中に１０〜２５重量％程度使用するのが特に望まし
い。

【０００９】導電性物質を均一に分散するためには、低
吸湿性樹脂を粒径５００μ程度に粉砕したものを使用す
るのが望ましく、さらには２００μ以下のものが望まし
い。しかし、低吸湿性樹脂を粉砕しなくても導電化は可
能であり、本発明はこれに制限されるものではない。

【００１０】帯電用部材は、例えば、導電性繊維が多数
植毛されたブラシ状の帯電ブラシとすることができ、該
帯電ブラシは、感光体との接触面として植毛部を備え
る。該植毛部は織物等の基布に設けても良く、或いは導
電性ローラブラシシャフトもしくは給電シャフトに対し
導電性接着剤に支持させて直接植毛してもよい。また、
この他には起毛された生地や不織布等の嵩高性の布も含
まれる。

【００１１】前記帯電用部材は、導電性材料が帯状に形
成されたものとすることができ、この場合、帯電用部材
は被帯電体の移動方向を横切る方向に振動することが望
ましい。

【００１２】さらに、前記帯電用部材は、導電性材料が
ローラ状に形成されたものとすることができ、この場
合、帯電用部材は、被帯電体の移動方向を横切る方向に
延びる軸線回りに回転運動をし、且つその周速度が被帯
電体の移動速度に対して同一でないことが望ましい。

【００１３】

【作用】先ず、印加電圧を直流電圧と交流電圧との重畳
電圧とした場合について以下に説明する。これは交流電
圧を印加することにより、導電性繊維と感光体との相互
間で電荷移動を積極的に行わせ、帯電電位を安定させよ
うとするものである。この場合も、直流電圧印加の場合
と同様に、感光体上の任意の点Ａは、導電性繊維５ａと
ある距離内に存在する場合において、印加電圧Ｖ_apが前
記距離により決定される放電開始電圧Ｖ_thよりも大きい
と、導電性繊維から放電が励起され感光体の帯電が開始
される。その後、感光体の帯電電位Ｖ_spは、導電性繊維
からの放電に伴い、印加電圧と帯電電圧との差が放電開
始電圧に等しくなるまで上昇し、その時点で放電は停止
する。そして、点Ａは帯電電位を維持したまま、放電領
域を抜出し接点Ｂに達する。接点Ｂで点Ａは、導電性繊
維から電荷が注入され、さらに帯電電位が上昇する。こ
の場合、注入電圧は、直流成分Ｖ_inj.DC2と交流成分Ｖ
_inj.AC2とに分けることができる。この直流／交流重畳
電圧印加方式においては、直流印加電圧を所望のＶ_spに
近い値に設定可能であるので先のＶ_inj.DC1の形成過程
に比べ、接点Ｂにおける導電性繊維と感光体の点Ａとの
直流電圧成分による電位差は小さく、Ｖ_inj.DC2はＶ
_inj.DC1に比べるとはるかに小さくなる。また、交流成
分Ｖ_inj.AC2は、図３の等価回路で示される容量成分を
流れる交流電流により形成されるものであり、帯電用部
材から感光体への電荷の移動量と、感光体から帯電用部
材への電荷の移動量は殆ど等しくなることから、実質上
帯電電位の変動に寄与しない。よって、重畳電圧を印加
した場合は、全体としての注入電圧による帯電電位の変
動量は、所望のＶ_apに比べてかなり小さく、注入電圧に
よる帯電電位の増加は抑制され、帯電電位の環境による
変動及び経時における変化を抑制することができるもの
と考えられる。

【００１４】しかし、上記方法により帯電電位の経時的
な変化は著しく改善されたものの、環境特性については
十分な効果を得ることができないことが実験により判明
した。そこで、この原因を探るべく実験を進めたとこ
ろ、環境条件の変化により前記放電開始電圧Ｖ_thと、電
圧降下分Ｖ_downとが変化することが確認できた。つまり
重畳電圧印加時における帯電電位の環境変動の主原因
は、放電開始電圧Ｖ_thと、電圧降下分Ｖ_downとの変動に
あることが分かった。

【００１５】環境変化による導電性繊維の特性変化の要
因として湿度の影響が考えられる。繊維は吸湿により抵
抗値及びバルク特性が変化し、放電開始電圧の決定要素
である２次電子放出係数γに影響を与えると考えられ
る。

【００１６】そこでバルク特性の環境依存性を小さくす
るため吸水率の異なる導電性繊維材料を使用して帯電用
部材を作製し、帯電電位の環境特性を測定したところ、
導電性繊維材料の吸水率が０．２％以下のものを使用し
た場合、帯電電位の環境変動幅が著しく小さくなること
が分かった。なお、ここでの吸水率とはＡＳＴＭ−Ｄ５
７０に準じて測定したものである。

【００１７】また、先に述べたように、帯電電位の変動
を抑制することができたのは、交流電圧を印加し、かつ
直流電圧を所望の帯電電位に設定したことによるもので
ある。この帯電方法では、帯電機構が放電現象と電荷注
入現象とで成り立っているため、交流ピーク間電圧を放
電開始電圧の２倍としなくとも、帯電用部材と感光体と
の接触面で電荷注入現象による電荷の移動が行われる。
また実験結果から交流ピーク間電圧を放電開始電圧の２
倍以上にすると帯電電位の不均一により画像にムラ（例
えば、紙の進行方向に垂直に走る縞模様）が現れる等の
不具合が確認された。よって、重畳電圧を印加する際、
付与する交流ピーク間電圧としては放電開始電圧の２倍
以下とすることが望ましい。

【００１８】さらに、帯状或いはローラ状に形成された
帯電用部材であっては、夫々帯状の帯電用部材は被帯電
体の運動方向に対して平行でない方向に振動し、或いは
ローラ状の帯電用部材は、回転運動をし、且つその周速
度が該被帯電体の移動速度に対して同一にならないの
で、接触面での帯電用部材と被帯電体との接触状態を均
一にし帯電電位の変動を小さくする。

【００１９】以上、導電性繊維を用いた場合についてし
た説明は、導電性樹脂被膜を表面に備えた帯電部材を用
いた場合についても、成り立つものである。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の１実施例に係る帯電装置を備
えた画像形成機の例を添付図面を参照しつつ説明する。
図６は、帯電装置を一部に備えた画像形成機の正面図を
示している。ここでは、導電性繊維がローラ状に植毛さ
れている場合について説明する。図示されないホストコ
ンピュータからの作像に関するデータは、コントローラ
１６で処理され、像形成開始の信号がエンジンコントロ
ーラ１７に送られる。これにより予め決められた工程に
したがって動作が進行する。転写材カセット７に収納さ
れている転写材は、給紙ローラ８より１枚毎引出され搬
送ローラ９、１０によりレジストローラ１１の手前まで
搬送される。感光体１は図示されない回動機構により定
速回転する。導電性ブラシローラ５も例えば感光体と接
点において相互に逆方向に定速回転する。

【００２１】ここで使用した導電性ブラシローラ５は、
図４に示すように、半径３ｍｍの導電性の導電性ブラシ
ローラシャフト５ｃに、導電性繊維を植毛したリボン５
ａを巻着したものを使用する。リボン５ａは、例えばＥ
ＴＦＥ（エチレン−四弗化エチレン樹脂）、ＰＥＥＫ
（ポリエーテルエーテルケトン）等の低吸水率樹脂にカ
ーボンの分散量を長生して、その抵抗値を所望の値に調
整した繊維、またはその集合体を基布に植毛したもので
ある。この導電性ブラシローラ５は、ブラシローラ駆動
用モータ５ｂに接続され回転する。なお、使用した感光
体は従来通りの有機材料系の感光体（ＯＰＣ）である。

【００２２】現象器２ではマグネットローラ２ｄ上のト
ナーが所定の濃度になるようにトナータンク２ｅから供
給ローラ２ｂにより適宜、現像槽２ｆに送られミキサー
ローラ２ｃで攪拌される。このときトナーは、感光体帯
電電位と同じ極性に帯電される。ここでマグネットロー
ラに感光体の帯電電位に近い値を印加すると、トナー
は、露光書込みヘッド６により照射された部分に付着し
て現像される。転写材は、感光体１の画像位置に対応す
るようにレジストローラ１１に同期され、感光体１と転
写ローラ３とにより挾持搬送される。このとき転写ロー
ラ３には、トナーと反対の極性が印加される。このため
感光体１上のトナーは、転写材上に移転する。転写材上
のトナーは、内部ヒータ１２ｃを内包したヒートローラ
１２ａと圧力ローラ１２ｂとにより挾持搬送され、この
間にトナーは転写材に溶融定着される。転写材は、搬送
ローラ１３、排紙ローラ１４でスタックガイド１５に送
られる。一方、感光体１上に転写されなかったトナー
は、クリーニングユニット４のクリーニングブレード４
ａで感光体より書き落とされ、トナースクリュー４ｂに
より図示されないトナー廃棄用の容器に送られる。以上
により一連の画像形成機工程を終了する。

【００２３】なお、画像形成を行わず感光体の帯電電位
を測定する際は、現像槽位置に電位測定プローブを設置
し測定する。

【００２４】織物等の基布に導電性繊維５ａを植毛する
には、以下の方法で行うのが望ましい。すなわち、基布
１９を構成する繊維と植毛部を構成する導電性繊維５ａ
とを後者がパイル組織となるようにパイル織りもしくは
パイル編みし、パイルをカットしていわゆるカットパイ
ルにより植毛部を作成する。パイル織り及びパイル編み
はシングルでもダブルでもよく、植毛打込み方法もＶで
も、Ｗパイルでもよい。Ｖパイル（図８）は植毛密度を
高くするのに有利であり、Ｗパイル（図９）は植毛抜け
に対して有利である。また、植毛部の高さは、必要に応
じて適宜選択でき、通常は２．０〜６．５ｍｍ程度とさ
れる。

【００２５】基布を構成する繊維としては、特に制限は
ないが、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン等
の合成樹脂の他に種々の繊維が使用可能である。また、
前記した接着剤としては、特に制限はないが、導電性繊
維より低い抵抗値で、かつ抵抗値が環境変化の影響を受
けにくい導電性接着剤を使用するのが望ましい。

【００２６】以上は、カットパイルの構造についてであ
るが、勿論シングルパイル織編物をカットしない、いわ
ゆるループ状のパイル構造のものとすることもできる。

【００２７】また、導電性繊維をローラ状に植毛する場
合は、図４に示すように細い幅の帯状の繊維を給電シャ
フトに螺旋状に巻着するため、螺旋の隙間に導電性繊維
のない部分が生じる。ローラの感光体に対する相対速度
が零（周速度が等しい）とすると、ローラと感光体とは
常に同じ面が対向し前記巻着間隙と対向している感光体
表面は帯電作用を受けることがなく、その結果帯電ムラ
が生じてしまう。したがって、導電性繊維は、感光体に
対し相対速度を有しているのが望ましく、接点を含む平
面内で回転速度差が大きくなるように相互に逆方向に回
転するのが望ましい。

【００２８】さらに、導電性繊維を感光体軸線方向に延
びる帯状に植毛する場合は、ローラ状のものに比べて構
造は簡単であるが、繊維の同一部分が常に感光体と接触
するため、繊維が摩耗したり、繊維の先端部に現像剤が
付着してその部分にて帯電不良が発生する。したがっ
て、導電性繊維は、図５に示すように感光体の回転方向
に対して垂直となるように振動させることが望ましい。

【００２９】帯電ブラシの植毛部は、感光帯に接触して
いるため使用状況、及び低吸湿性樹脂の機械的特性等に
よっては、植毛糸が倒れ感光体との接触面積、接触圧力
が変化し感光体の帯電電位が低下する場合がある。この
ような場合は導電性繊維に芯材となる繊維を混入すれば
よい。

【００３０】植毛糸倒れ防止対策としては、機械的強度
が優れる樹脂からなる樹脂の混入、太繊度繊維の混入等
が挙げられる。この場合、芯材となる繊維は導電性であ
っても、絶縁性であってもよいが、芯材としてナイロン
等の吸湿性樹脂を使用する場合は、絶縁性のものが望ま
しい。このような芯材の混入は必ずしも必要ではなく、
芯材が必要か否かは帯電電位の変動に応じて適宜選択す
ればよい。

【００３１】以下、上記のような画像形成機器における
帯電用部材として、以下に示す吸水率の異なる５つのベ
ース樹脂材料に導電性カーボン粒子を分散させて導電性
繊維とし、該導電性繊維を使用して帯電ブラシローラを
作製した例を示す。なおここでの吸水率とはＡＳＴＭ−
Ｄ５７０に準じて測定した値である。

【００３２】（１）ＰＰ（ポリプロピレン）吸水率：０．０１〜０．０３％（２）ＥＴＦＥ（エチレン−四弗化エチレン樹脂）吸水率：＜０．１％（３）ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）吸水率：０．１４％（４）１２−Ｎｙ（ナイロン１２）吸水率：０．２５％（５）レーヨン吸水率：２〜４．５％上記帯電ブラシの作製方法の一例としてＥＴＦＥ帯電ブ
ラシの作成方法を示す。ＥＴＦＥ樹脂にアフロンＣＯＰ
Ｃ−８８ＡＰＭ（旭ガラス製）を使用し、導電性物質
としてアセチレンブラックを使用した。アセチレンブラ
ックは、ＥＴＦＥとアセチレンブラックとの総量中に１
５重量％混入した。また、アセチレンブラックを均一に
分散するためにＥＴＦＥは粒径２００μ程度に冷凍粉砕
したものを使用し、アセチレンブラックと粉体同士混ぜ
合せた後、２軸押出機にて導電性ＥＴＦＥペレットを形
成した。得られた導電性ＥＴＦＥペレットの体積抵抗値
は１０⁵Ω・ｃｍ（印加電圧：２５０Ｖ）であった。

【００３３】得られた導電性ＥＴＦＥペレットを単軸押
出機によって２４０ｄ／１２Ｆ（ｄはデニール、Ｆはフ
ィラメント数を示す）の導電性繊維を得た。この３本を
合撚糸して７２０ｄ／３６Ｆとし、１５０℃、１時間セ
ットし植毛糸を得た。このとき、導電性繊維の体積抵抗
値は１０⁵Ω・ｃｍ（印加電圧：２５０Ｖ）であった。

【００３４】前記植毛糸を打込み本数縦２３本／ｉｎｃ
ｈ、横３０本／ｉｎｃｈ、Ｗパイルで植毛糸を打込み、
パイル長さが５ｍｍ、織り幅が１５ｍｍとなるように、
長尺のモケット織りを行い、カットしていわゆるカット
パイル織物を作製した。しかる後、導電性接着剤（一液
性常温硬化型接着剤３３１５：スリーボンド製）をパイ
ル面と反対面に施し、導電性接着剤を施した半径３ｍｍ
の導電性ブラシローラシャフトに螺旋状に巻き付けてロ
ーラブラシとした。さらに、このローラブラシの植毛部
をカットし、外径が１２ｍｍφの帯電ブラシローラを作
製した。また、ブラシ端面の剥離防止のために酢酸ビニ
ル系接着剤にて補強を行った。

【００３５】なお、繊維の抵抗値、太さ、長さ、植毛密
度は各ブラシとも以下に示すような値に設定した。

【００３６】抵抗値：１０⁹〜１０¹¹Ω／Ｆ・ｃｍ（太
さ２０デニールの繊維に１００〜１０００Ｖの電圧を印
加したときの値）繊維の太さ：２０ｄ繊維長さ：２．５ｍｍ植毛密度：５万本／ｉｎｃｈ² また印加電圧条件及び環境条件としては下記のような設
定とした。

【００３７】印加電圧条件直流電圧：−５５０Ｖ交流ピーク間電圧：８８０Ｖ（放電開始電圧の２倍以
下）周波数：８００Ｈｚなお、ここでの放電開始電圧は、帯電用部材と感光体と
の間に直流電圧を印加し、印加電圧の増加に対し帯電電
位が急峻に立上がるときの印加電圧値である。また前記
実施例で使用した帯電用部材のうち、放電開始電圧が最
小のもので４４５Ｖであることから、交流ピーク間電圧
値として上記の値を設定した。

【００３８】環境条件Ｎ／Ｎ（常温／常湿：２５℃／５０〜６０％）Ｈ／Ｈ（高温／高湿：３５℃／８５％）Ｌ／Ｌ（低温／低湿：５℃／２０％）（帯電電位は十分に光を遮断した状態で、感光体１回転
での評価した。）上記の仕様でブラシローラを作製し、上記のような条件
にて帯電電位の環境特性を測定した結果を以下に示す。

【００３９】ブラシ番号帯電電位（Ｖ）環境変動幅（Ｖ）Ｎ／ＮＨ／ＨＬ／Ｌ（１） −４６６ −４７０ −４４０３０（２） −４６８ −４７４ −４４１３３（３） −４７０ −４７８ −４４６３２（４） −４７６ −４８８ −４３２５６（５） −４６４ −４９９ −４０６９３また、吸水性の小さい繊維材料として（２）のＥＴＦＥ
と、吸水率の大きい材料として（５）のレーヨンを例に
とってそれらの放電開始電圧Ｖ_th及び電圧降下分Ｖ_down
の環境変動量を示す。なおここで電圧降下分は感光体と
導電性繊維とが以下の寸法関係にあり、感光体と導電性
繊維との間の微小間隙にて放電が起こる際の電圧降下分
である。

【００４０】寸法関係帯電用ブラシローラ５の直径：１２ｍｍ感光体１の直径：３０ｍｍ両者の軸間隔：２０ｍｍこのように吸水率の小さい（２）ＥＴＦＥでは放電開始
電圧及び電圧降下分の環境変動が、吸水率の大きな
（５）レーヨンに比べてかなり小さく抑えられているこ
とが分かる。なお、ここでのＶ_th、ΔＶ_down値を用いる
と、前述のＶ_sp＝Ｖ_ap−Ｖ_th−ΔＶ_downの等式より導か
れる帯電電位より上記のＶ_spは小さくなっている。これ
は導電性繊維の植毛密度が低いため感光体上に帯電され
ていない領域が生じている可能性があり、この未帯電部
分と帯電部分との平均値を電位測定プローブで観測して
いるため、若干Ｖ_spが低めに観測されてしまったもので
ある。以上の結果より、導電性繊維の吸水率を小さくし
ていくと放電開始電圧及び電圧降下分の環境変動幅を小
さくすることができることが明らかである。その結果、
導電性繊維材料の吸水率と帯電電位の環境変動幅の相関
は図７に示すように、吸水率が０．２％以下では帯電電
位の環境変動幅が導電性繊維材料の吸水率に対して依存
性を殆ど示さなくなり、帯電電位の環境変動を著しく改
善することができた。これにより、環境変化による画像
品質の不均一性についても改善することができた。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係る画像形成機器に使用される
帯電装置においては、オゾン発生量が少ないのは勿論の
こと、帯電用部材の少なくとも被帯電体と接触する部分
を吸水率０．２％以下の導電性材料としているので、湿
度変化に伴う被帯電体の帯電電位の変動幅を抑制するこ
とができ、画像品質の均一性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】導電性繊維と感光体とが接触している状態を概
略的に示す正面図である。

【図２】図１の接触点付近を示す拡大図である。

【図３】導電性繊維と感光体との間に重畳電圧を印加し
た場合の等価回路図である。

【図４】導電性繊維を布状としローラに巻着した帯電器
の製造例の説明図である。

【図５】帯電器を帯状にした例の使用状態を示す斜視図
である。

【図６】本発明に係る帯電装置が備えられる画像形成機
器の例を示す縦断正面図である。

【図７】導電性繊維の吸水率と感光体の帯電電位の環境
変動幅との相関を示すグラフである。

【図８】導電性繊維をＶ状に植毛した一例を概略的に示
す断面図である。

【図９】導電性繊維をＷ状に植毛した一例を概略的に示
す断面図である。

【図１０】導電性繊維をブラシ状に植毛した一例を概略
的に示す断面図である。

【符号の説明】１感光体２現像器３転写ローラ５導電性ブラシローラ６露光書込みヘッド９搬送ローラ１０搬送ローラ１５スタックガイド１６コントローラ

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【手続補正書】

【提出日】平成５年９月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者早川尚志大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者西尾幸人大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者柳澤博文滋賀県守山市森川原町163 グンゼ株式会社滋賀研究所内 (72)発明者坂本拓見滋賀県守山市森川原町163 グンゼ株式会社滋賀研究所内 (72)発明者岡田淳滋賀県守山市森川原町163 グンゼ株式会社滋賀研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被帯電体の表面に導電性の帯電用部材を
接触させながら該帯電用部材と前記被帯電体との間に電
位差を加えて前記被帯電体を帯電させるための画像形成
機器用帯電装置において、前記帯電用部材の少なくとも
被帯電体と接触する部分を吸水率０．２％以下の導電性
材料とすることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】前記導電性材料が、導電性繊維であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】前記導電性材料は、導電性物質が樹脂全
体に分散されてなる導電性樹脂被膜であることを特徴と
する請求項１に記載の帯電装置。
【請求項４】前記導電性材料は、ポリオレフィン系樹
脂、弗素系樹脂、ポリエステル系樹脂、芳香族系樹脂の
内から選ばれた１つの樹脂を含んでいることを特徴とす
る請求項１から３のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項５】前記帯電用部材は、前記導電性材料が帯
状、或いはローラ状に形成されたものよりなることを特
徴とする請求項１から４のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項６】前記帯電用部材は、前記導電性材料がロ
ーラ状に形成されたものであって、該帯電用部材は回転
運動をし、且つその周速度が該被帯電体の移動速度に対
して同一でないことを特徴とする請求項５に記載の帯電
装置。
【請求項７】前記帯電用部材は、前記導電性材料が帯
状に形成されたものであって、該被帯電体の運動方向に
対して平行でない方向に振動することを特徴とする請求
項５に記載の帯電装置。
【請求項８】前記帯電用部材に印加される電圧が、直
流電圧と交流電圧との重畳電圧であり、前記交流電圧の
ピーク間電圧が、帯電用部材の使用雰囲気によって決定
される放電開始電圧の２倍以下であることを特徴とする
請求項１から７のいずれかに記載の帯電装置。