JPH11295966A - ブラシ型帯電器 - Google Patents

ブラシ型帯電器

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JPH11295966A
JPH11295966A JP10102975A JP10297598A JPH11295966A JP H11295966 A JPH11295966 A JP H11295966A JP 10102975 A JP10102975 A JP 10102975A JP 10297598 A JP10297598 A JP 10297598A JP H11295966 A JPH11295966 A JP H11295966A
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JP
Japan
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brush
voltage
charging member
frequency
component
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JP10102975A
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English (en)
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Tomoyuki Kawakami
智幸 川上
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Niigata Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
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Niigata Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0208Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
    • G03G15/0216Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直流電圧に交流電圧を重畳した際に生ずる騒
音を低減し、モアレ画像や濃度ムラなどの画像欠陥の発
生を抑制したブラシ型帯電器を提供すること。 【解決手段】 導電性部材から成るブラシ用シャフト1
Aと、このブラシ用シャフト1Aの周囲に外部に向けて
放射状に装備され且つ全体的にローラ形状に形成された
導電性部材から成るブラシ状帯電部材1Bとを有し、こ
のブラシ状帯電部材1Bの外周囲を感光体3に接触させ
ると共にブラシ状帯電部材1Bに交流電圧を重畳した所
定の直流電圧を印加する事によって前述した感光体3を
帯電させる構造のブラシ型帯電器において、ブラシ状帯
電部材1Bを、ブラシ用シャフト1Aの周囲に螺旋状に
装備したこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシ帯電器に係
り、特に電子写真プロセスを用いたプリンタやファクシ
ミリ,複写機等の画像形成装置に装備されて使用される
ブラシ帯電器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電子写真プロセスに用い
られているプロセスカートリッジにおいては、静電潜像
形成に先立ち、被帯電体を帯電させる帯電器として、コ
ロナ放電を利用した非接触式のコロナ帯電器が利用され
てきた。
【0003】コロナ帯電器は被帯電体を均一に帯電させ
る手段として有効であるが、同時にコロナ放電に伴うオ
ゾンの発生を引き起こすという問題点を持つ。この非接
触式のコロナ帯電器に比べて、接触式帯電器では、オゾ
ンの発生を抑制する事ができることから、近年多くの機
器にて実用化されている。
【0004】接触式の帯電器の中で、ブラシ帯電器に直
流電庄を印加した場合、画像上にブラシによる刷毛目状
の濃度ムラが発生する。この刷毛目状の濃度ムラは、印
加電圧として直流電圧に交流成分を重畳する事で、回避
可能となり、同時に環境変動に依存しない安定した帯電
が可能となる。
【0005】例えば、特開昭60−220587号公報
および特開平7−98534号公報に開示された技術内
容によると、ブラシ帯電装置に対して直流電圧に高周波
の交流電圧を重畳した電圧を印加する事により均一な帯
電がなされ、良好な画像が得られることが開示されてい
る。
【0006】しかしながら、特開昭60−220587
号公報に開示された技術では、500〔Hz〕を越える
高周波の交流成分を重畳するため騒音が発生する。又、
特開平7−98534号公報に開示された技術は、非回
転型のブラシ帯電装置に当てはまる例であり、このた
め、長期にわたって良好な画像を維持する事は困難であ
り、騒音の問題も未解決のまま残る。
【0007】更に、他の公知例としては、特開平8−1
37187号公報のものがある。この特開平8−137
187号公報のものは、回転型ブラシ帯電装置に対し印
加すべき交流電圧の周波数を、プロセススピードおよび
ブラシパイルビッチの関係より表している。回転型ブラ
シ帯電装置は良好な画像を長期間にわたって維持できる
という長所を持つ。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】一方、上述した従来の
接触式のブラシ帯電器にあっては、モアレ状の画像を発
生させないために、非常に高い高周波の交流成分を重畳
する必要があった。このため、高周波の交流成分を重畳
した際に、ブラシ帯電器のブラシ部分と感光体の間で生
ずる振動によって騒音が発生するという不都合が生じて
いた。このため、かかる騒音が外部に飛散するのを防止
するため、感光体内部もしくは装置内或いはプロセスカ
ートリッジ内部に吸音材を入れなければならないという
煩わしさがあった。
【0009】又、モアレ状の画像の発生については、上
記各公知例の何れにも、重畳電圧の周波数fとピーク・
ピーク値との関係について何ら開示されてはいない。
【0010】
【発明の目的】本発明は、直流電圧に交流電圧を重畳し
た際に生ずる騒音の発生を低減すると共に、モアレ画
像,刷毛目状濃度ムラなどの画像欠陥の発生を抑制し、
長期にわたって良好な画像を維持することが可能なブラ
シ型帯電器を提供することを、その目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、導電性部材から成るブラシ用シャフト
と、このブラシ用シャフトの周囲に外部に向けて放射状
に装備され且つ全体的にローラ形状に形成された導電性
部材から成るブラシ状帯電部材とを有し、このブラシ状
帯電部材の外周囲を感光体に接触させると共にブラシ状
帯電部材に交流電圧を重畳した所定の直流電圧を印加す
ることによって感光体を帯電させる構造のブラシ型帯電
器において、前述したブラシ状帯電部材を、ブラシ用シ
ャフトの周囲に螺旋状に装備する、という構成を基本構
成として採用している。
【0012】このため、本発明では、交流電圧を重畳し
た所定の直流電圧を,しかもブラシ状帯電部材の螺旋巻
きが作用して感光体の全面に対してほぼ均一にブラシ状
帯電部材の先端部を当接することができ、このため、モ
アレ画像や濃度ムラ等の画像欠陥を効果的に抑制するこ
とができ、同時に騒音の発生も有効に低減することがで
きる。
【0013】ここで、前述したブラシ状帯電部材に印加
する電圧の交流成分の周波数fを100〔Hz〕≦f<
300〔Hz〕とするとよい。このようにすると、モア
レ画像や濃度ムラ等の画像欠陥を確実に抑制することが
でき、同時に騒音の発生も確実に且つ大幅に低減するこ
とができる。
【0014】更に、前述した交流成分のピーク・ピーク
値Vppと、ブラシ状帯電部材に印加する電圧の交流成
分の周波数fとの関係を「Vpp≧1200−2f」と
設定すると、モアレ画像や濃度ムラ等の画像欠陥をほぼ
100%確実に抑制することができ、騒音の発生も吸音
材の必要なく実用上問題のない程度まで確実に且つ大幅
に低減することができ、長時間にわたって、これを維持
することができ、このため、装置全体の信頼性を大幅に
向上することができる。
【0015】更に又、重畳電圧の交流成分の周波数fを
可変可能としてもよい。更に前述したブラシ状帯電部材
については、繊維の太さは6デニールの導電性のレーヨ
ン糸で形成すると共に、そのブラシ密度を12万〔F/
inch2 〕としてもよい。更に、ブラシ状帯電部材
は、感光体に対してその先端部が1〔mm〕程度接触す
る状態で装備するとよい。長期間にわたり、良好な画像
を維持することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
乃至図7に基づいて説明する。
【0017】図1に、本発明の一実施形態である電子写
真式カートリッジの概略縦断面図を示す。この図1に示
す電子写真カートリッジは、周囲に半導電性繊維からな
るブラシ状帯電部材が付された柱状のブラシ状帯電器1
を備えている。このブラシ状帯電器1は、直流電圧と交
流電圧の重畳電圧を印加して、静電潜像担持体として従
来から利用されているOPCまたはSe系等の感光体3
の外面周囲を一様に帯電させ、当該感光体3の表面に一
様に初期電位を与えるものである。
【0018】前述した感光体3には、その後、図示しな
いレーザ,LED又は液晶等の光源から画像データにか
かる露光Kがその外面周囲の所定箇所に施され、これに
よって静電潜像が形成される。
【0019】一方、トナーTは、トナーホッパ4内から
攪拌部材5によって、導電性ないしは絶縁性のスポン
ジ,アルミ等の材料からなり且つトナーホッパ4外に配
設されたトナー供給ローラ6に導かれ、このトナー供給
ローラ6を介して現像領域の最終段に装備されたトナー
担持体7に導かれる。符号4Aは、トナーホッパ4の現
像領域側に形成されたトナー送出用開口部を示す。ここ
で、トナー担持体7は、シリコンゴム,ウレタンゴム,
ニトリルブチレンゴム,天然ゴム,又はスポンジの表面
処理を施した部材などのような、可撓性材料によって構
成されている。
【0020】このトナー担持体7に導かれたトナーT
は、ステンレス,リン青銅,又は洋白等の金属製のバネ
材からなる複数の薄層形成部材8A,8B,8C(薄層
形成部材8Aだけでもよい)によって均一な薄層に形成
されると共に、摩擦によって帯電される。トナー担持体
7上に帯電した薄層のトナーTは、感光体3に対向した
ときに電界によって感光体3上の静電潜像に付着し、こ
れによって現像が行われる。
【0021】次に、感光体3上のトナー画像は、図示し
ない転写手段で用紙,OHP用フィルム,或いはハガキ
等の記録媒体に転写される。そして、記録媒体に転写さ
れたトナー画像は、図示しない定着手段で記録媒体上に
定着され、これによって当該記録媒体上に所定の画像が
印字出力される。符号10は感光体3用のクリーナを示
す。
【0022】図2に、図1に開示したブラシ状帯電器1
部分の拡大説明図を示す。このブラシ状帯電器1は、前
述したように、導電性部材から成るブラシ用シャフト1
Aと、このブラシ用シャフト1Aの周囲に外部に向けて
放射状に装備され且つ全体的にローラ形状に形成された
導電性部材から成るブラシ状帯電部材1Bとを有してい
る。又、このブラシ状帯電部材1Bは、ブラシ用シャフ
ト1Aの周囲に螺旋状に固定装備されている。
【0023】そして、このブラシ状帯電部材1Bの外周
囲を感光体3に接触させると同時にブラシ状帯電部材1
Bには交流電圧を重畳した所定の直流電圧が印加される
ようにし、これによって前述した感光体3を帯電させる
ように構成されている。
【0024】ここで、ブラシ状帯電部材1Bは、導電性
のレーヨン糸からなっており、繊維の太さは6デニー
ル、ブラシ密度は12万〔F/inch2 〕であり、ブ
ラシ用シャフト1Aに螺旋状に隙間なく巻き付けられ、
保持されている。
【0025】又、ブラシ用シャフト1Aは、導電性を有
するステンレス製で外径は6〔mm〕である。本実施形
態では感光体3に対してブラシ状帯電部材1Bが1〔m
m〕接触する状態で保持し、矢印の方向へ回転させた。
図3に本実施例で印加した重畳電圧を示す。更に、図4
に示したような交番電圧の波形を用いても、同様の作用
効果を得ることができる。この場合、重畳電圧の交流成
分の周波数fは可変可能としてもよい。
【0026】ここで、図4(a)は矩形波状の交番電圧
を示し、図4(b)は立ち上がりと立ち下がりの傾斜が
同一の三角波状の交番電圧を示し、図4(c)は立ち上
がり側が緩やかな三角波状の交番電圧を示し、図4
(d)は立ち下がり側が緩やかな三角波状の交番電圧を
示す。更に、図4(e)は正弦波状の交番電圧を示し、
図4(f)は同一レベルで周期の異なる複数の正弦波状
が入り交じった状態の交番電圧を示し、図4(g)は変
化の最後が鈍った状態の矩形波状の交番電圧を示し、図
4(h)は変化の最初の段階が鈍った状態の矩形波状の
交番電圧を示す。
【0027】次に、上記実施形態について、その有用性
を確認するため、種々の実験を試みた。以下、これを説
明する。
【0028】まず、ブラシ用シャフト1Aに対して、f
=0〜400〔Hz〕の周波数を持つ交流成分をオフセ
ット値 Vdc=「−700」〜「−900」〔V〕の
直流電圧に重畳した後の電圧を印加し、交流成分のピー
ク・ピーク値(peak to peak 値) Vppを変えて、
解像度600〔dpi〕、プロセススピード90〔mm
/s〕のプリンタ装置として網点画像を印字し、印字品
質の主観的評価を試みた。その結果を図5に示す。
【0029】この図5からも明らかのように、f≧10
0〔Hz〕で、且つオフセット値Vdc=「−700」
〜「−900」〔V〕の全領域にわたって、モアレ画
像,濃度ムラピッチが半減することを確認することがで
きた。同時に、交番電圧の周波数が高い程、又交流成分
のピーク・ピーク値Vppが大きい程、モアレ画像,濃
度ムラピッチを限りなくゼロに近ずけること(皆無とす
ること)を確認することができた。
【0030】更に、その際に確認した交流電圧重畳によ
る音の発生に関し、主観的評価を行った。その結果を図
6に示す。この図6からも明らかのように、f=300
〔Hz〕の領域では、交流成分のピーク・ピーク値Vp
pが1000〔V〕を境として、それ以上の領域では騒
音が大きくなるという結果を得ることができた。この場
合、Vppが900〔V〕以下では、使用上差し支えな
い程度の騒音となることも同時に確認することができ
た。
【0031】図7は、上記図5〜図6の結果をまとめた
ものである。これにより、印加する重量電圧の周波数
f、及びピーク・ピーク値Vppは、騒音の発生の点か
ら「f<300〔Hz〕」、モアレ画像発生の点から
「f≧100〔Hz〕」、「Vpp≧1200−2f」
の領域で良好な結果を得ることができた。
【0032】この後、重畳電圧の周波数を280〔H
z〕とし、オフセット値Vdc=930〔V〕、ピーク
・ピーク値Vpp=900〔V〕の条件で、印字サイク
ルを一枚印字後に停止し、再び一枚印字後の停止を繰り
返す(間欠印字モード)という印字モードで、印字出力
を継続してみた。この結果、少なくとも12000枚分
以上の長期間にわたってモアレ状の帯電ムラのない良好
な画像が得られ、同時に騒音の発生もないという結果を
得ることができた。
【0033】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、ブラシ用シャフトの周囲にブラシ
状帯電部材を螺旋状に巻回したことから、交流電圧を重
畳した所定の直流電圧を,しかもブラシ状帯電部材の螺
旋巻きが作用して感光体の全面に対してほぼ均一にブラ
シ状帯電部材の先端部を当接することができ、このた
め、モアレ画像や濃度ムラ等の画像欠陥を効果的に抑制
することができ、同時に騒音の発生も有効に低減するこ
とができる。
【0034】更に、ブラシ状帯電部材に印加する電圧の
交流成分の周波数fを100〔Hz〕≦f<300〔H
z〕とすることにより、モアレ画像や濃度ムラ等の画像
欠陥を確実に抑制することができ、同時に騒音の発生も
確実に且つ大幅に低減することができる。
【0035】更に又、前述した交流成分のピーク・ピー
ク値Vppと、ブラシ状帯電部材に印加する電圧の交流
成分の周波数fとの関係を「Vpp≧1200−2f」
と設定すると、モアレ画像や濃度ムラ等の画像欠陥をほ
ぼ100%確実に抑制することができ、騒音の発生も吸
音材の必要なく実用上問題のない程度まで確実に且つ大
幅に低減することができ、長時間にわたって、これを維
持することができ、このため、装置全体の信頼性を大幅
に向上することができる。
【0036】そして、重畳電圧の交流成分の周波数fを
可変可能とすると汎用化をより一層促進することがで
き、ブラシ状帯電部材については、繊維の太さは6デニ
ールの導電性のレーヨン糸で形成すると共に、そのブラ
シ密度を12万〔F/inch2 〕と、モアレ画像や濃
度ムラ等の画像欠陥をほぼ100%確実に抑制し長期間
これを維持することができ、更に、ブラシ状帯電部材
は、感光体に対してその先端部が1〔mm〕程度接触す
る状態で装備すると、更に長期間にわたって良好な画像
を維持することができ、交流成分を重畳する際に発生す
る音も問題にならない程度まで軽減され、従って、感光
体内部や装置内部或いはプロセスカートリッジ内部への
吸音材等の付加を必要としないという従来にない優れた
ブラシ型帯電器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す縦断面図である。
【図2】図1内に開示したブラシ型帯電器と感光体との
関係を示す説明図である。
【図3】図1内に開示したブラシ型帯電器のブラシ状帯
電部材に印加する交流成分の波形およびその値の例を示
す説明図である。
【図4】図4(a)〜(h)はそれぞれブラシ型帯電器
のブラシ状帯電部材に印加する交流成分の波形の例を示
す説明図である。
【図5】本発明の実施例による重畳電圧の周波数fとピ
ーク・ピーク値Vppのモアレ画像に関する相関表であ
る。
【図6】本発明の実施例による重畳電圧の周波数fとピ
ーク・ピーク値Vppの騒音に関する相関表である。
【図7】本発明の実施例による周波数fとピーク・ピー
ク値Vppによる重畳電圧の有効範囲を示すグラフてあ
る。
【符号の説明】
1 ブラシ型帯電器 1A ブラシ用シャフト 1B ブラシ状帯電部材 3 感光体 K 露光 T トナー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年6月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 ブラシ型帯電器
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシ帯電器に係
り、特に電子写真プロセスを用いたプリンタやファクシ
ミリ,複写機等の画像形成装置に装備されて使用される
ブラシ帯電器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電子写真プロセスに用い
られているプロセスカートリッジにおいては、静電潜像
形成に先立ち、被帯電体を帯電させる帯電器として、コ
ロナ放電を利用した非接触式のコロナ帯電器が利用され
てきた。
【0003】コロナ帯電器は被帯電体を均一に帯電させ
る手段として有効であるが、同時にコロナ放電に伴うオ
ゾンの発生を引き起こすという問題点を持つ。この非接
触式のコロナ帯電器に比べて、接触式帯電器では、オゾ
ンの発生を抑制する事ができることから、近年多くの機
器にて実用化されている。
【0004】接触式の帯電器の中で、ブラシ帯電器に直
流電庄を印加した場合、画像上にブラシによる刷毛目状
の濃度ムラが発生する。この刷毛目状の濃度ムラは、印
加電圧として直流電圧に交流成分を重畳する事で、回避
可能となり、同時に環境変動に依存しない安定した帯電
が可能となる。
【0005】例えば、特開昭60−220587号公報
および特開平7−98534号公報に開示された技術内
容によると、ブラシ帯電装置に対して直流電圧に高周波
の交流電圧を重畳した電圧を印加する事により均一な帯
電がなされ、良好な画像が得られることが開示されてい
る。
【0006】しかしながら、特開昭60−220587
号公報に開示された技術では、500〔Hz〕を越える
高周波の交流成分を重畳するため騒音が発生する。又、
特開平7−98534号公報に開示された技術は、非回
転型のブラシ帯電装置に当てはまる例であり、このた
め、長期にわたって良好な画像を維持する事は困難であ
り、騒音の問題も未解決のまま残る。
【0007】更に、他の公知例としては、特開平8−1
37187号公報のものがある。この特開平8−137
187号公報のものは、回転型ブラシ帯電装置に対し印
加すべき交流電圧の周波数を、プロセススピードおよび
ブラシパイルビッチの関係より表している。回転型ブラ
シ帯電装置は良好な画像を長期間にわたって維持できる
という長所を持つ。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】一方、上述した従来の
接触式のブラシ帯電器にあっては、モアレ状の画像を発
生させないために、非常に高い高周波の交流成分を重畳
する必要があった。このため、高周波の交流成分を重畳
した際に、ブラシ帯電器のブラシ部分と感光体の間で生
ずる振動によって騒音が発生するという不都合が生じて
いた。このため、かかる騒音が外部に飛散するのを防止
するため、感光体内部もしくは装置内或いはプロセスカ
ートリッジ内部に吸音材を入れなければならないという
煩わしさがあった。
【0009】又、モアレ状の画像の発生については、上
記各公知例の何れにも、重畳電圧の周波数fとピーク・
ピーク値との関係について何ら開示されてはいない。
【0010】
【発明の目的】本発明は、直流電圧に交流電圧を重畳し
た際に生ずる騒音の発生を低減すると共に、モアレ画
像,刷毛目状濃度ムラなどの画像欠陥の発生を抑制し、
長期にわたって良好な画像を維持することが可能なブラ
シ型帯電器を提供することを、その目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の本発明では、導電性部材から成るブ
ラシ用シャフトと、このブラシ用シャフトの周囲に外部
に向けて放射状に装備され且つ全体的にローラ形状に形
成された導電性部材から成るブラシ状帯電部材とを有
し、このブラシ状帯電部材の外周囲を感光体に接触させ
ると共にブラシ状帯電部材に交流電圧を重畳した所定の
直流電圧を印加することによって感光体を帯電させる構
造のブラシ型帯電器において、前述したブラシ状帯電部
材を、ブラシ用シャフトの周囲に螺旋状に装備する。こ
のブラシ状帯電部材を、繊維の太さは6デニールの導電
性のレーヨン糸で形成すると共に、そのブラシ密度を1
2万〔F/inch2 〕とする。更に、前述したブラシ
状帯電部材を、感光体に対してその先端部が1〔mm〕
程度接触する状態に配設する。そして、前述したブラシ
状帯電部材に印加する電圧の交流成分の周波数fを、1
00〔Hz〕≦f<300〔Hz〕とすると共に、前述
した所定の直流電圧を、−700〜−900〔V〕に設
する、という構成を採っている。
【0012】このため、本発明では、交流電圧を重畳し
た所定の直流電圧を,しかもブラシ状帯電部材の螺旋巻
きが作用して感光体の全面に対してほぼ均一にブラシ状
帯電部材の先端部を当接することができ、このため、モ
アレ画像や濃度ムラ等の画像欠陥を効果的に抑制するこ
とができ、同時に騒音の発生も有効に低減することがで
きる。
【0013】請求項2記載の本発明では、導電性部材か
ら成るブラシ用シャフトと、このブラシ用シャフトの周
囲に外部に向けて放射状に装備され且つ全体的にローラ
形状に形成された導電性部材から成るブラシ状帯電部材
とを有し、このブラシ状帯電部材の外周囲を感光体に接
触させると共にブラシ状帯電部材に交流電圧を重畳した
所定の直流電圧を印加することによって感光体を帯電さ
せる構造のブラシ型帯電器において、前述したブラシ状
帯電部材を、ブラシ用シャフトの周囲に螺旋状に装備す
る。前述したブラシ状帯電部材に印加する電圧の交流成
分の周波数fを100〔Hz〕≦f<300〔Hz〕と
る。
【0014】更に、前述した交流成分のピーク・ピーク
値Vppと、ブラシ状帯電部材に印加する電圧の交流成
分の周波数fとの関係を、「Vpp≧1200−2f」
と設定すると共に、重畳電圧の交流成分の周波数fを可
変可能とする。そして、前述した所定の直流電圧を、−
700〜−900〔V〕に設定する、という構成を採っ
ている。
【0015】このため、この請求項2記載の発明による
と、モアレ画像や濃度ムラ等の画像欠陥をほぼ100%
確実に抑制することができ、騒音の発生も吸音材の必要
なく実用上問題のない程度まで確実に且つ大幅に低減す
ることができ、長時間にわたって、これを維持すること
ができ、このため、装置全体の信頼性を大幅に向上する
ことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
乃至図7に基づいて説明する。
【0017】図1に、本発明の一実施形態である電子写
真式カートリッジの概略縦断面図を示す。この図1に示
す電子写真カートリッジは、周囲に半導電性繊維からな
るブラシ状帯電部材が付された柱状のブラシ状帯電器1
を備えている。このブラシ状帯電器1は、直流電圧と交
流電圧の重畳電圧を印加して、静電潜像担持体として従
来から利用されているOPCまたはSe系等の感光体3
の外面周囲を一様に帯電させ、当該感光体3の表面に一
様に初期電位を与えるものである。
【0018】前述した感光体3には、その後、図示しな
いレーザ,LED又は液晶等の光源から画像データにか
かる露光Kがその外面周囲の所定箇所に施され、これに
よって静電潜像が形成される。
【0019】一方、トナーTは、トナーホッパ4内から
撹拌部材5によって、導電性ないしは絶縁性のスポン
ジ,アルミ等の材料からなり且つトナーホッパ4外に配
設されたトナー供給ローラ6に導かれ、このトナー供給
ローラ6を介して現像領域の最終段に装備されたトナー
担持体7に導かれる。符号4Aは、トナーホッパ4の現
像領域側に形成されたトナー送出用開口部を示す。ここ
で、トナー担持体7は、シリコンゴム,ウレタンゴム,
ニトリルブチレンゴム,天然ゴム,又はスポンジの表面
処理を施した部材などのような、可撓性材料によって構
成されている。
【0020】このトナー担持体7に導かれたトナーT
は、ステンレス,リン青銅,又は洋白等の金属製のバネ
材からなる複数の薄層形成部材8A,8B,8C(薄層
形成部材8Aだけでもよい)によって均一な薄層に形成
されると共に、摩擦によって帯電される。トナー担持体
7上に帯電した薄層のトナーTは、感光体3に対向した
ときに電界によって感光体3上の静電潜像に付着し、こ
れによって現像が行われる。
【0021】次に、感光体3上のトナー画像は、図示し
ない転写手段で用紙,OHP用フィルム,或いはハガキ
等の記録媒体に転写される。そして、記録媒体に転写さ
れたトナー画像は、図示しない定着手段で記録媒体上に
定着され、これによって当該記録媒体上に所定の画像が
印字出力される。符号10は感光体3用のクリーナを示
す。
【0022】図2に、図1に開示したブラシ状帯電器1
部分の拡大説明図を示す。このブラシ状帯電器1は、前
述したように、導電性部材から成るブラシ用シャフト1
Aと、このブラシ用シャフト1Aの周囲に外部に向けて
放射状に装備され且つ全体的にローラ形状に形成された
導電性部材から成るブラシ状帯電部材1Bとを有してい
る。又、このブラシ状帯電部材1Bは、ブラシ用シャフ
ト1Aの周囲に螺旋状に固定装備されている。
【0023】そして、このブラシ状帯電部材1Bの外周
囲を感光体3に接触させると同時にブラシ状帯電部材1
Bには交流電圧を重畳した所定の直流電圧が印加される
ようにし、これによって前述した感光体3を帯電させる
ように構成されている。
【0024】ここで、ブラシ状帯電部材1Bは、導電性
のレーヨン糸からなっており、繊維の太さは6デニー
ル、ブラシ密度は12万〔F/inch2 〕であり、ブ
ラシ用シャフト1Aに螺旋状に隙間なく巻き付けられ、
保持されている。
【0025】又、ブラシ用シャフト1Aは、導電性を有
するステンレス製で外径は6〔mm〕である。本実施形
態では感光体3に対してブラシ状帯電部材1Bが1〔m
m〕接触する状態で保持し、矢印の方向へ回転させた。
図3に本実施例で印加した重畳電圧を示す。更に、図4
に示したような交番電圧の波形を用いても、同様の作用
効果を得ることができる。この場合、重畳電圧の交流成
分の周波数fは可変可能としてもよい。
【0026】ここで、図4(a)は矩形波状の交番電圧
を示し、図4(b)は立ち上がりと立ち下がりの傾斜が
同一の三角波状の交番電圧を示し、図4(c)は立ち上
がり側が緩やかな三角波状の交番電圧を示し、図4
(d)は立ち下がり側が緩やかな三角波状の交番電圧を
示す。更に、図4(e)は正弦波状の交番電圧を示し、
図4(f)は同一レベルで周期の異なる複数の正弦波状
が入り交じった状態の交番電圧を示し、図4(g)は変
化の最後が鈍った状態の矩形波状の交番電圧を示し、図
4(h)は変化の最初の段階が鈍った状態の矩形波状の
交番電圧を示す。
【0027】次に、上記実施形態について、その有用性
を確認するため、種々の実験を試みた。以下、これを説
明する。
【0028】まず、ブラシ用シャフト1Aに対して、f
=0〜400〔Hz〕の周波数を持つ交流成分をオフセ
ット値 Vdc=「−700」〜「−900」〔V〕の
直流電圧に重畳した後の電圧を印加し、交流成分のピー
ク・ピーク値(peak to peak 値) Vppを変えて、
解像度600〔dpi〕、プロセススピード90〔mm
/s〕のプリンタ装置として網点画像を印字し、印字品
質の主観的評価を試みた。その結果を図5に示す。
【0029】この図5からも明らかのように、f≧10
0〔Hz〕で、且つオフセット値Vdc=「−700」
〜「−900」〔V〕の全領域にわたって、モアレ画
像,濃度ムラピッチが半減することを確認することがで
きた。同時に、交番電圧の周波数が高い程、又交流成分
のピーク・ピーク値Vppが大きい程、モアレ画像,濃
度ムラピッチを限りなくゼロに近ずけること(皆無とす
ること)を確認することができた。
【0030】更に、その際に確認した交流電圧重畳によ
る音の発生に関し、主観的評価を行った。その結果を図
6に示す。この図6からも明らかのように、f=300
〔Hz〕の領域では、交流成分のピーク・ピーク値Vp
pが1000〔V〕を境として、それ以上の領域では騒
音が大きくなるという結果を得ることができた。この場
合、Vppが900〔V〕以下では、使用上差し支えな
い程度の騒音となることも同時に確認することができ
た。
【0031】図7は、上記図5〜図6の結果をまとめた
ものである。これにより、印加する重量電圧の周波数
f、及びピーク・ピーク値Vppは、騒音の発生の点か
ら「f<300〔Hz〕」、モアレ画像発生の点から
「f≧100〔Hz〕」、「Vpp≧1200−2f」
の領域で良好な結果を得ることができた。
【0032】この後、重畳電圧の周波数を280〔H
z〕とし、オフセット値Vdc=930〔V〕、ピーク
・ピーク値Vpp=900〔V〕の条件で、印字サイク
ルを一枚印字後に停止し、再び一枚印字後の停止を繰り
返す(間欠印字モード)という印字モードで、印字出力
を継続してみた。この結果、少なくとも12000枚分
以上の長期間にわたってモアレ状の帯電ムラのない良好
な画像が得られ、同時に騒音の発生もないという結果を
得ることができた。
【0033】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、ブラシ用シャフトの周囲にブラシ
状帯電部材を螺旋状に巻回したことから、交流電圧を重
畳した所定の直流電圧を,しかもブラシ状帯電部材の螺
旋巻きが作用して感光体の全面に対してほぼ均一にブラ
シ状帯電部材の先端部を当接することができ、このた
め、モアレ画像や濃度ムラ等の画像欠陥を効果的に抑制
することができ、同時に騒音の発生も有効に低減するこ
とができる。
【0034】更に、ブラシ状帯電部材に印加する電圧の
交流成分の周波数fを100〔Hz〕≦f<300〔H
z〕とすることにより、モアレ画像や濃度ムラ等の画像
欠陥を確実に抑制することができ、同時に騒音の発生も
確実に且つ大幅に低減することができる。
【0035】更に又、前述した交流成分のピーク・ピー
ク値Vppと、ブラシ状帯電部材に印加する電圧の交流
成分の周波数fとの関係を「Vpp≧1200−2f」
と設定すると、モアレ画像や濃度ムラ等の画像欠陥をほ
ぼ100%確実に抑制することができ、騒音の発生も吸
音材の必要なく実用上問題のない程度まで確実に且つ大
幅に低減することができ、長時間にわたって、これを維
持することができ、このため、装置全体の信頼性を大幅
に向上することができる。
【0036】そして、重畳電圧の交流成分の周波数fを
可変可能とすると汎用化をより一層促進することがで
き、ブラシ状帯電部材については、繊維の太さは6デニ
ールの導電性のレーヨン糸で形成すると共に、そのブラ
シ密度を12万〔F/inch 2 〕と、モアレ画像や濃
度ムラ等の画像欠陥をほぼ100%確実に抑制し長期間
これを維持することができ、更に、ブラシ状帯電部材
は、感光体に対してその先端部が1〔mm〕程度接触す
る状態で装備すると、更に長期間にわたって良好な画像
を維持することができ、交流成分を重畳する際に発生す
る音も問題にならない程度まで軽減され、従って、感光
体内部や装置内部或いはプロセスカートリッジ内部への
吸音材等の付加を必要としないという従来にない優れた
ブラシ型帯電器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す縦断面図である。
【図2】図1内に開示したブラシ型帯電器と感光体との
関係を示す説明図である。
【図3】図1内に開示したブラシ型帯電器のブラシ状帯
電部材に印加する交流成分の波形およびその値の例を示
す説明図である。
【図4】図4(a)〜(h)はそれぞれブラシ型帯電器
のブラシ状帯電部材に印加する交流成分の波形の例を示
す説明図である。
【図5】本発明の実施例による重畳電圧の周波数fとピ
ーク・ピーク値Vppのモアレ画像に関する相関表であ
る。
【図6】本発明の実施例による重畳電圧の周波数fとピ
ーク・ピーク値Vppの騒音に関する相関表である。
【図7】本発明の実施例による周波数fとピーク・ピー
ク値Vppによる重畳電圧の有効範囲を示すグラフてあ
る。
【符号の説明】 1 ブラシ型帯電器 1A ブラシ用シャフト 1B ブラシ状帯電部材 3 感光体 K 露光 T トナー
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01T 19/04 H01T 19/04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性部材から成るブラシ用シャフト
    と、このブラシ用シャフトの周囲に外部に向けて放射状
    に装備され且つ全体的にローラ形状に形成された導電性
    部材から成るブラシ状帯電部材とを有し、このブラシ状
    帯電部材の外周囲を感光体に接触させると共に前記ブラ
    シ状帯電部材に交流電圧を重畳した所定の直流電圧を印
    加する事によって前記感光体を帯電させる構造のブラシ
    型帯電器において、 前記ブラシ状帯電部材を、前記ブラシ用シャフトの周囲
    に螺旋状に装備したことを特徴とするブラシ型帯電器。
  2. 【請求項2】 前記ブラシ状帯電部材に印加する電圧の
    交流成分の周波数fを、100〔Hz〕≦f<300
    〔Hz〕としたことを特徴とする請求項1記載のブラシ
    型帯電器。
  3. 【請求項3】 前記交流成分のピーク・ピーク値Vpp
    が、前記ブラシ状帯電部材に印加する電圧の交流成分の
    周波数fとの間に、Vpp≧1200−2fの関係を有
    することを特徴とした請求項2記載のブラシ型帯電器。
  4. 【請求項4】 重畳電圧の交流成分の周波数fを、可変
    可能としたことを特徴とする請求項2又は3記載のブラ
    シ型帯電器。
  5. 【請求項5】 前記ブラシ状帯電部材を、繊維の太さは
    6デニールの導電性のレーヨン糸で形成すると共に、そ
    のブラシ密度を12万〔F/inch2 〕としたことを
    特徴とする請求項1,2,3又は4記載のブラシ型帯電
    器。
  6. 【請求項6】 前記ブラシ状帯電部材は、前記感光体に
    対してその先端部が1〔mm〕程度接触する状態で装備
    されていることを特徴とした請求項5記載のブラシ型帯
    電器。
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