JPH08185011A - 回転ブラシ帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低コストでかつ感光体との接触放置によるブ
ラシの変形の影響が画像上に発生しない回転ブラシ帯電
装置を提供する。 【構成】 感光体９との対向部を除いて回転ブラシ１０
０の周囲に、円筒状ガイド１０３が、回転ブラシ１００
の軸中心と円筒状ガイド１０３の軸中心が一致するよう
に配置されている。このとき、回転ブラシ１００の回転
軸１０２表面から感光体９表面までの距離と、回転ブラ
シ１００の回転軸１０２表面から円筒状ガイド１０３の
内周面までの距離が等しく設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンター等
の電子写真装置に用いられる帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】帯電装置としては、従来ワイヤー型のも
のが多く用いられていたが、最近エコロジーが叫ばれる
中で、オゾン発生量の少ない回転ブラシ型のものが注目
されている。回転ブラシ帯電装置は、基本的には図４に
示すように、ステンレスなどの導電性の回転軸１０２の
周囲に導電性の毛１０１を放射状に植毛したもので、回
転軸１０２を通して電源１０７から高電圧が印加されて
いる。この回転ブラシ１００は、感光体９に接触した状
態で感光体９の回転方向と反対方向即ち接触部で同方向
に駆動される。

【０００３】この装置は上述のようなオゾン発生量が少
ないという利点を有するものの、停止状態で２日間程度
放置されると、感光体９との接触部分の毛１０１−Ａが
変形してしまい、解放されてもその変形が元に戻らなく
なるという欠点がある。このため、感光体９への毛１０
１の接触が回転ブラシ１００一周にわたって均一でなく
なり、帯電ムラによる画像ムラが発生するという問題が
生じていた。

【０００４】この問題を解決するために以下の方法が提
案されている。一つは、特公平４−６２６６５号公報に
示される方法である。図５に示すように、回転ブラシ１
００を回転ブラシ１００の径よりも小さな内径の円筒１
０６に挿入し、毛１０１を均一に変形させるため少し回
転させた後停止させる。この状態で適当な期間放置し円
筒１０６から引き出すと、毛１０１が放物線状に変形固
定された回転ブラシ１００が形成される。

【０００５】この斜毛処理を施した回転ブラシ１００と
感光体９との接触状態を図６に示す。この場合、毛１０
１は先端でなく腹の部分で接触するため、毛１０１の感
光体９との接触部分の長さが、前述の直毛ブラシに比べ
長くなり、単位長さ当りの接触圧が小さくなる。また、
同一径の回転ブラシ１００とした場合、直毛ブラシに比
べ毛の全長も長くなるので、力は分散されやすくなる。
従って、斜毛処理を施したブラシは、直毛ブラシに比べ
て変形しにくくなる。

【０００６】しかしながらこの方法は、あらかじめ回転
ブラシ１００に斜毛処理を施さなければならないので、
そのための手間やコストがかかるといった問題がある。

【０００７】もう一つは、特開平３−２６９４７７号公
報に示される方法である。これは、感光体表面の清掃を
行う清掃ブラシに関するものであるが、非画像形成時に
清掃ブラシを回転させることにより変形した清掃ブラシ
を回復させようというものである。しかしながらこの方
法も、長期間放置などで発生した変形に対しては効果が
ないといった問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低コ
ストでかつ感光体との接触放置によるブラシの変形の影
響が画像上に発生しない回転ブラシ帯電装置を提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の回転ブラシ帯電装置は、電圧が印加され
た回転ブラシで像担持体の表面を摺擦することにより該
像担持体の表面を帯電させる回転ブラシ帯電装置におい
て、前記回転ブラシの周囲に前記像担持体との対向部を
除いて常にブラシに接触するガイドを前記回転ブラシの
軸方向に渡って取り付けたことを特徴とする。

【００１０】請求項２の回転ブラシ帯電装置は、請求項
１の回転ブラシ帯電装置において、前記ガイドは円筒形
状であり、かつ該円筒の中心軸が前記回転ブラシの回転
中心に一致することを特徴とする。

【００１１】請求項３の回転ブラシ帯電装置は、請求項
２の回転ブラシ帯電装置において、前記回転ブラシの回
転軸表面から前記像担持体表面までの距離と前記回転ブ
ラシの前記回転軸表面から前記ガイド内周面までの距離
が略同一であることを特徴とする。

【００１２】請求項４の回転ブラシ帯電装置は、請求項
３の回転ブラシ帯電装置において、前記ガイド外周面の
周方向両端部に面取りを施したことを特徴とする。

【００１３】請求項５の回転ブラシ帯電装置は、請求項
３の回転ブラシ帯電装置において、前記ガイド内周面の
周方向両端部から周方向に突出する規制部材を有し、該
規制部材は前記像担持体に接触することを特徴とする。

【００１４】請求項６の回転ブラシ帯電装置は、請求項
５の回転ブラシ帯電装置において、２つの前記規制部材
によって形成される開口幅は前記像担持体の軸方向に渡
って一定であり、かつ前記回転ブラシの前記像担持体へ
の接触幅以下であることを特徴とする。

【００１５】請求項７の回転ブラシ帯電装置は、請求項
１の回転ブラシ帯電装置において、前記ガイド内周面は
前記回転ブラシとの摩擦によりトナーと同極性に帯電す
る材料で形成されていることを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明の構成によると、像坦持体に接触してい
る毛以外の毛は、ガイド内周面に接触し、像担持体に接
触している毛と同様にたわむ。

【００１７】

【実施例】本発明の回転ブラシ帯電装置を適用した画像
形成装置を図１に示す。画像形成装置の中央部には感光
体９が配置されており、矢印ｄ方向に回転可能である。
感光体９の周囲には、高圧電源１１が接続された回転ブ
ラシ帯電装置１，プリンターヘッド２，現像器３および
転写チャージャー１０が感光体９の回転方向に順次配置
されている。画像形成装置の右下部には、転写紙８が収
納された給紙カセット６がセットされ、その上部には給
紙ローラー７が設けられている。画像形成装置の左上部
には、定着ローラー１２，１３が配置されており、その
近傍の本体外部には排紙トレー１４が設けられている。

【００１８】回転ブラシ帯電装置１には高圧電源１１に
より高電圧が印加されており、回転ブラシが感光体９の
回転方向と反対方向即ち接触部において同方向に回転し
ながら感光体９を摺擦することにより、感光体９表面は
均一に帯電される。

【００１９】この帯電部分は、次にプリンターヘッド２
によって露光され、感光体９表面上に静電潜像が形成さ
れる。その後、現像器３内に配置されている現像スリー
ブ４との対向部に到達する。ここで、感光体９表面の静
電潜像と現像スリーブ４間に形成されている電界によ
り、現像スリーブ４上に担持されたトナー５が静電気力
により感光体９表面に付着し顕像が形成される。

【００２０】顕像が転写チャージャー１０部に到達する
と、給紙カセット６内に収納されていた転写紙８が、給
紙ローラー７の駆動に伴って転写チャージャー１０部に
送り込まれ、転写チャージャー１０を作動させることに
より感光体９表面の顕像が転写紙８上に転写される。

【００２１】転写紙８上の顕像は、定着ローラー１２，
１３を通過することにより転写紙８上に定着される。そ
の後転写紙８は排紙トレー１４上に排出される。

【００２２】次に、図２を用いて本実施例の回転ブラシ
帯電装置１の詳細な説明を行う。回転ブラシ１００は、
直径６ｍｍの金属棒からなる回転軸１０２の周面上に、
導電性をもたせるためにカーボンを分散した全長５ｍｍ
のレーヨンの毛１０１を放射状に植毛して形成されてい
る。この回転ブラシ１００は、感光体９表面に接触する
ように画像形成装置本体に支持されている。回転軸１０
２表面から感光体９表面までの距離は４ｍｍに設定され
ているので、回転ブラシ１００は、感光体表面に押し込
み量１ｍｍの状態で接触している。

【００２３】ガイド１０３は、円筒の周面の一部を軸方
向にわたって同一幅に切り欠いた形状をしており、その
開口部を感光体９に対向した状態で画像形成装置本体に
支持されている。ガイド１０３の中心軸は、回転ブラシ
１００の回転軸１０２の中心軸に一致している。ガイド
１０３の内径は１４ｍｍであり、回転ブラシ１００のガ
イド１０３への押し込み量は感光体９への押し込み量と
同様に１ｍｍに設定している。

【００２４】このように、回転ブラシ１００の感光体９
への押し込み量とガイド１０３への押し込み量を同一に
することにより、回転ブラシ１００は、回転させると回
転ブラシ１００一周にわたってほぼ均一に変形する。従
って、たとえ長期間放置することによって回転ブラシ１
００の変形が固定してしまっても、回転ブラシ１００は
一周にわたってほぼ均一に変形しているので、帯電ムラ
による画像ムラは発生しにくい。

【００２５】一周にわたって均一に回転ブラシ１００を
変形させるためには、感光体９あるいはガイド１０３の
どちらにも接触していない毛１０１ができるだけ少なく
なるガイド形状が望まれる。つまり、回転ブラシ１００
が、回転ブラシ１００と感光体９とのニップ部以外の場
所では常にガイド１０３に接触していることが望まし
い。本実施例では、図２に示すように、ガイド１０３の
外周面の周方向両端部に面取りを施すことにより、面取
りをしない場合に比べてガイド１０３の外周面の周方向
端部が感光体９に接触しにくくなる。このため、その分
ガイド１０３の周長を長く設定することができる。従っ
て、ガイド１０３の内周長も長くすることができ、ガイ
ド１０３に接触している毛１０１の本数を増やすことが
できる。これにより、回転ブラシ１００一周にわたって
さらに均一な変形を得ることができる。

【００２６】ガイド１０３の内壁の材質としては、トナ
ーが付着しないように、回転ブラシ１００との摩擦によ
りトナーと同極性に帯電するものが望ましい。本実施例
では負極性に帯電するトナーを使用しているので、ガイ
ドの内壁も回転ブラシ１００と接触して負極性に帯電す
るようにＡＢＳ樹脂の基材の上にテフロンをコートした
ものを用いている。

【００２７】実施例では、回転ブラシ１００の感光体９
およびガイド１０３への押し込み量を１ｍｍとしたが、
これに限らず図２に示すように、ガイド１０３への押し
込み量ａと感光体９への押し込み量ｂをａ≒ｂにすれば
本発明の効果は得られる。

【００２８】なお、実施例では、ガイド１０３として円
筒を用いたが、多角形の筒を用いてもある程度の効果は
達成でき、また、円筒をメッシュで形成することによっ
て帯電装置の昇温を防止できる。

【００２９】次に、本発明の他の実施例を図３に示す。
本実施例は、前記実施例において、ガイド１０３の開口
部に内周面の周方向両端部から周方向外側に突出する規
制部材１０４，１０５を自由端が感光体に接触するよう
に取りつけたものである。このとき規制部材１０４，１
０５により規定される開口幅ｃは軸方向で一定で、回転
ブラシ１００と感光体９で形成されるニップ幅よりも狭
く設定されている。規制部材１０４，１０５としては、
絶縁性でトナーの融着がなく感光体９との接触により感
光体９にダメージをあまり与えないものであればよく、
本実施例では厚さ０．１ｍｍのポリエステルシートを用
いた。

【００３０】これにより、感光体９に接触している部分
以外の回転ブラシ１００は、ガイド１０３あるいは規制
部材１０４，１０５に必ず接触しているので、前記実施
例よりもさらに回転ブラシ１００一周に渡って均一な変
形を得ることができる。

【００３１】また、回転ブラシ１００の毛１０１は、時
間が経つにつれて変形が固定即ち弾性力が減少するの
で、回転ブラシ１００と感光体９とで形成されるニップ
幅は次第に小さくなる。そのため帯電電位も、時間が経
つにつれ低下する。しかしながら、実施例のように開口
幅ｃを経時変化後のニップ幅以下に設定すれば、回転ブ
ラシ１００が感光体９に接触する幅は、ニップ幅が変動
しても常に一定に保たれる。従って、帯電電位の経時変
化がなく、長期間にわたって画像濃度が低下するという
ことはない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、回転ブラシの像坦持体との接触部分の毛が変形
するだけでなくその他の部分の毛も変形する。即ち、ブ
ラシ一周にわたって変形するので帯電ムラによる画像ム
ラは発生しにくい。請求項２のような構成にすれば容易
に製造することができ、さらに請求項３のような構成に
すればブラシ一周に渡って略均一に毛を変形させること
ができるので、低コストで高性能化を達成することがで
きる。

【００３３】請求項４の発明によれば、ブラシ一周に渡
って感光体あるいはガイドのどちらにも接触していない
毛の本数を少なくすることができるので、上述の発明よ
りもさらに画像ムラは発生しにくくなる。

【００３４】請求項５の発明によれば、ブラシ一周に渡
ってブラシの毛は感光体あるいはガイドに常に接触して
いるので、請求項４の発明よりもさらに画像ムラは発生
しにくくなる。

【００３５】請求項６の発明によれば、長期間に渡って
安定した帯電を行うことが可能となり、画像濃度が低下
するということがない。

【００３６】請求項７の発明によれば、トナーがガイド
内周面に付着することがないので、ガイドに融着したト
ナーがガイドから剥がれトナー凝集物となり、その凝集
物が感光体に付着したり現像器に混入したりして黒斑点
等の画像ノイズを発生することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した画像形成装置の概略断面図
である。

【図２】 本発明における一実施例の断面図である。

【図３】 本発明における他の実施例の断面図である。

【図４】 従来例におけるブラシの変形状態の説明図で
ある。

【図５】 他の従来例におけるブラシ製造方法の説明図
である。

【図６】 同従来例におけるブラシと感光体の接触状態
の説明図である。

【符号の説明】

１ 回転ブラシ帯電装置 ９ 感光体（像担持体） １００ 回転ブラシ １０１ 毛 １０２ 回転軸 １０３ ガイド １０４，１０５ 規制部材 １０６ 円筒 １１，１０７ 電源

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧が印加された回転ブラシで像担持体
   表面を摺擦することにより該像担持体表面を帯電させる
   回転ブラシ帯電装置において、前記回転ブラシの周囲に
   前記像担持体との対向部を除いて常に前記回転ブラシに
   接触するガイドを前記回転ブラシの軸方向に渡って取り
   付けたことを特徴とする回転ブラシ帯電装置。
2. 【請求項２】 請求項１の回転ブラシ帯電装置におい
   て、前記ガイドは円筒形状であり、かつ該円筒の中心軸
   が前記回転ブラシの回転中心に一致することを特徴とす
   る回転ブラシ帯電装置。
3. 【請求項３】 請求項２の回転ブラシ帯電装置におい
   て、前記回転ブラシの回転軸表面から前記像担持体表面
   までの距離と前記回転ブラシの前記回転軸表面から前記
   ガイド内周面までの距離が略同一であることを特徴とす
   る回転ブラシ帯電装置。
4. 【請求項４】 請求項３の回転ブラシ帯電装置におい
   て、前記ガイド外周面の周方向両端部に面取りを施した
   ことを特徴とする回転ブラシ帯電装置。
5. 【請求項５】 請求項３の回転ブラシ帯電装置におい
   て、前記ガイド内周面の周方向両端部から周方向外側に
   突出する規制部材を有し、該規制部材は前記像担持体に
   接触することを特徴とする回転ブラシ帯電装置。
6. 【請求項６】 請求項５の回転ブラシ帯電装置におい
   て、２つの前記規制部材によって形成される開口幅は前
   記像担持体の軸方向に渡って一定であり、かつ前記回転
   ブラシの前記像担持体への接触幅以下であることを特徴
   とする回転ブラシ帯電装置。
7. 【請求項７】 請求項１の回転ブラシ帯電装置におい
   て、前記ガイド内周面は前記回転ブラシとの摩擦により
   トナーと同極性に帯電する材料で形成されていることを
   特徴とする回転ブラシ帯電装置。