JPS6252869B2

JPS6252869B2 -

Info

Publication number: JPS6252869B2
Application number: JP55143305A
Authority: JP
Inventors: Hideo Mukai; Toshimasa Takano
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-10-14
Filing date: 1980-10-14
Publication date: 1987-11-07
Also published as: US4455078A; DE3140681C2; DE3140681A1; JPS5767951A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明はたとえば電子写真複写機の感光体に
帯電するための帯電装置に関する。従来、ほとんどの電子写真複写機に使用されて
いるのはコロナ放電器を用いた帯電器であるが、
コロナ放電器は高圧を使用するために危険であ
り、オゾン発生による大気および機器の汚染があ
り、かつ高価なものになる点で問題があつた。一
方古くから種々試されてきたローラーやブラシに
よる帯電方法も感光体を機械的に傷つけたり、電
気的に損傷したりして数千回以上繰り返し使用す
る感光体に適用し得るような方法はなかつた。近年、以上のような欠点を一挙に解決する帯電
装置として、基体に柔軟な電気抵抗体を設けてな
る接触子と、この接触子に当接された適度の抵抗
値の電極と、この電極に電界を印加する手段とを
有し、被帯電体に上記接触子を接触させて帯電さ
せることを特徴とする帯電装置が提案されてい
る。この提案に係る帯電装置は適度な電気抵抗を
持つたブラシのような材料の接極子の背面に置か
れた電極にDC電圧を印加すると共に、減衰する
AC電圧を印加することにより、接触型の帯電器
を完成したものである。この帯電装置を用いるこ
とによつて、数千回以上の繰り返し帯電におい
て、非常に良好な結果を得ている。ここで、接触子の抵抗は、外部環境、特に湿度
によつて大きく変化する。この接極子の抵抗の変
化は、帯電の効率に悪影響を与えるので、接極子
の抵抗を所望の一定値に保持しておく必要があ
る。このための、前述した提案に係る帯電装置に
おいては、接極子をヒータによつて常時加熱し
て、接触子が湿気を帯びないようにしたり、被帯
電体に接触する接極子の接触圧を湿度に応じて変
化し得るようにする機構を取り付けたりして、湿
度の影響による帯電効率の変化を防止していた。
しかし、以上のような構成では、帯電装置がより
複雑な機構になると共に、加熱及び湿度感知のた
めに常に電力の供給が必要であり、ランニングコ
ストが上昇する欠点が存在していた。さらに、接触子の抵抗が湿度によつて低下した
場合には、感光体への流入電流が増加して感光体
の寿命を縮めるおそれがあつた。この発明は、上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、コロナ放電器やロ
ーラ、ブラシなどを用いることなく、帯電するこ
とができ、オゾンの発生による大気および機器の
汚染および感光体の寿命を大幅に延ばすことがで
きるようにすると共に、湿度による帯電効率の低
下を簡易な構成で、しかもランニングコストの上
昇を伴うことなく防止することのできる帯電器を
提供することにある。以下に、この発明に係る帯電装置の一実施例を
添付図面の第１図乃至第９図を参照して詳述す
る。第１図は電子複写機の基本的構成を示すもの
で、１は本体である。この本体１の上面には原稿
載置台２が設けられ、これは本体１内に設けられ
た駆動モータ３により往復運動するようになつて
いる。本体１内のほぼ中央部には上記載置台２の
運動に同期して回転する感光体ドラム４ａが枢支
されている。この感光体ドラム４ａは円筒状の基
体と、この基体の外周面に設けられ、被帯電体と
しての酸化亜鉛―樹脂分散剤で形成された感光体
層４とを有している。感光体層４と原稿載置台２
との間にはランプ５、集束性光伝送体６などから
なる露光系７が設けられ、原稿載置台２上にある
原稿を照射し、その反射光を感光体層４に導びい
て原稿像を結像するようになつている。この結像
位置から感光体ドラム４ａの反時方向の回転方向
に沿つて順に現像装置８、転写装置９、清掃装置
１０および後述する帯電装置１１が配設されてい
る。上記現像装置８は上記露光系７によつて感光
体層４に形成される原稿の潜像を顕像化するもの
である。上記転写装置９は感光体層４上に形成さ
れる原稿トナー像を複写紙ｐに転写するものであ
り、上記清掃装置１０は感光体層４の表面に残留
するトナーを除去するものである。また、上記本
体１の底部には複写紙ｐを収容する着脱自在なカ
セツト１２と、上記複写紙ｐを給出する給紙ロー
ラ１３とからなる給紙装置１４が設けられてい
る。また、転写装置９は転写ローラ１５と複数個
のガイドローラ１６，１６との間に掛渡されたマ
イラ（商品名）などの絶縁性を有する転写ベルト
１７とから構成されている。そして、この転写ベ
ルト１７は、上記感光体ドラム４ａの外周面の一
部に接触しているとともに、この転写ベルト１７
には基本的に帯電装置１１と同一構造の転写用帯
電装置１８とクリーニングブレード１９とが接触
している。さらに、この転写ベルト１７の搬出端
側には定着装置２０および搬出ローラ２１が設け
られ、上記転写装置９によつて画像が転写された
複写紙ｐを定着したのちトレイ２２に搬出するよ
うになつている。なお、２３は制御装置である。なお、モータ３は排気フアン付のモータで、こ
のモータの回転に伴つて露光系７で発生した熱を
本体１外へ排気するようになつている。また、感
光体ドラム４ａは、厚さ0.8mm、直径80mm程度の
基体としての薄肉アルミドラムの外周面に、ロー
ズベンガルの如き色素によつて増感された酸化亜
鉛―樹脂分散剤のバインダータイプの感光体層４
を塗布により形成してなるものである。さらに、
上述したクリーニングブレード１９は、転写ベル
ト１７に付着したトナーなどをかき落して転写ベ
ルト１７を清掃するものである。つぎに、上記帯電装置１１について説明する。
第２図ないし第８図はこの発明の帯電装置１１の
第１の実施例を示すもので、上記感光体層４との
対向面には両側縁に互いに対向するコ字状折曲部
３０，３０を有するガイド枠３１が本体１のフレ
ームに固定されている。そして、このガイド枠３
１には帯電器ベース３２が着脱可能に装着されて
いる。この帯電器ベース３２はアクリルまたは
ABSなどの樹脂材料によつて角柱状に成形され
ている。この帯電器ベース３２の背面には上記ガ
イド枠３１の折曲部３０，３０にスライド自在に
掛止する掛止鍔３３，３３が一体に突設されてい
る。そして、この帯電器ベース３２の背面とガイ
ド枠３１の内面との間には板ばねからなる押えス
プリング３４が介在され、帯電器ベース３２をガ
イド枠３１に弾性的に圧接保持している。また、
帯電器ベース３２の長手方向一端部すなわち本体
１の背面側はリヤフレーム３５に突設されたスト
ツパ３６に当接しており、前面側はフロントフレ
ーム３７に設けた着脱孔３８に対向している。そ
して、この着脱孔３８と対向する上記帯電器ベー
ス３２の端面には引抜き用把手３９が突設されて
いる。帯電器ベース３２の前部すなわち感光体層４の
外周面と対向する部分にはその表面から順にクツ
シヨン材４０、電極４３、導電子４４および接触
子としての布４５が層状に重合され、これらは帯
電器ベース３２の前面および両側面を包容するよ
うに接着されている。上記クツシヨン材４０は絶
縁材を兼ねるために発泡合成樹脂シートからな
り、約３mmの厚みを有している。また、電極４３
は原液としてカーボン（キヤボン社VULCAN
XC72）30重量％、SBR（旭化成社タフプレン）
50重量％、キシレン樹脂（三菱ガス化学社ニカノ
ール）20重量％とを混合した固形分と溶剤とを
1.75％：82.5％の割合で混合し、この第１液と上
記SBR50％とトルエンなどの溶剤50％との第２液
とを１：１の割合で混合させ、厚さ50μｍ程度の
シート状の導電性ゴムから形成されている。そし
て、この電極４３は布４５より低い抵抗（10²〜
^４Ω・cm）に保たれている。さらに、導電子４４
は厚さが50μｍ程度のアルミニウム板からなる
DC導電板４４ａとAC導電板４４ｂとに幅方向に
２分割されており、このDC導電板４４ａとAC導
電板４４ｂとは上記電極４３の幅方向中央部に形
成した突条の帯電作用部４３ａによつて区分され
ている。そして、このDC導電板４４ａとAC導電
板４４ｂのリヤフレーム３５側の端部は上記帯電
器ベース３２の端面に沿つて折曲され、この折曲
部が接触端子４６ａ，４６ｂとして形成されてい
る。そして、これら接触端子４６ａと４６ｂと対
向するリヤフレーム３５にはDC側給電ブレード
４７ａとAC側給電ブレード４７ｂが取付けら
れ、それぞれ接触端子４６ａ，４６ｂに接触して
いる。また、上記布４５には別珍（Velveteen）
が使用されている。この別珍は、木綿で形成されたベース４８とこ
のベース４８に多数植毛された毛体４９とから構
成されている。この毛体４９は導電性粒子として
カーボンを内部に分散した人工繊維で形成され、
例えば、東洋レーヨン(株)のカーボン分散アクリル
繊維（商品名、SA―７）、カネボウ(株)のカーボン
分散ナイロン繊維（商品名、ベルトロン）、もし
くはユニチカ(株)のカーボン分散レーヨン繊維（商
品名、メガ）から構成される。各人工繊維は表１
に示すようにして別珍である布を構成している。このような毛体４９を有する布４５は、第５図
に示すような湿度と抵抗との関係を有している。
ここで図中、実線ａはカーボン分散アクリル繊維
への毛体４ａを有する布４５の変化を、実線ｂは
カーボン分散ナイロン繊維の同様の変化を、そし
て実線ｃはカーボン分散レーヨン繊維の同様の変
化をそれぞれ示している。尚、破線ｄは従来のレ
ーヨン繊維の毛体を有する布の変化、及び破線ｅ
は従来のアクリル繊維の毛体を有する布の変化を
それぞれ示している。図から明らかなように、カ
ーボンを内部に分散した人工繊維で形成された毛
体４９を有する布４５は、湿度の変化に対して一
定の抵抗（10⁵〜10⁸Ω・cm）を有する特性を備え
ていることが理解できる。これは、人工繊維の内
部にカーボンを分散することにより、毛体４９の
内部抵抗を表面抵抗より低く設定することがで
き、低い電気抵抗を有する内部抵抗が毛体４９全
体の電気抵抗を規定するようになり表面抵抗が湿
度によつて変化したとしても、毛体４９全体の電
気抵抗を支配する内部抵抗は湿度に影響されない
ので変化せず、毛体４９全体としての電気抵抗は
湿度に関係なく一定に保持されるからであると思
われる。

【表】また、毛体４９の先端は第６図に示すように丸
みが付けられており、この丸みにより、毛体４９
の先端と感光体層４の表面との接触面積が大きく
なるようになされている。このように形成された
布４５は、ベース４８の背面を導電性接着剤５０
によつて導電子４４に接着されている。この接着
された状態での抵抗勾配は第７図に示すように、
毛体４９、ベース４８、接着剤５０、次いで導電
子４４の順序に段階的に低抵抗になるよう設定さ
れている。また、上述のように構成された帯電器本体５１
の着脱孔３８の近傍にはフロントフレーム３７の
内面に固定した支持板５２によつてクリーニング
バツト５３（商品名チケツトブラシ）が取付けら
れている。このクリーニングバツト５３の下部に
はトナー受け箱５４が設けられ、帯電器本体５１
を前方へ引き出したとき毛４５に付着したトナー
をクリーニングバツト５３によつて掻き落すよう
になつている。一方、DC側給電ブレード４７ａには、第８図
に示すように、直流電源５５のマイナス端子が接
続され、直流電源５５のプラス端子はアースされ
ている。またDC側給電ブレード４７ａには、交
流電流をバイパスする第１のコンデンサ５６の一
端が接続され、第１のコンデンサ５６の他端はア
ースされている。他方、AC側給電ブレード４７
ｂには直流電流を阻止する第２のコンデンサ５７
を介して交流電源５８の一端に接続され、交流電
源５８の他端はアースされている。尚、感光体層
４を支持するアルミドラムはアースされている。
この実施例では、直流及び交流電源５５，５８は
それぞれ2KV、第１及び第２のコンデンサ５６，
５７はそれぞれ0.03μＦに設定されている。第９図は上記構成の等価回路を示しており、
R₁は上述した電極４３を等価的に抵抗体として
示した抵抗、R₂は上述した毛４５を等価的に抵
抗体として示した抵抗、E₁は直流電界を印加す
る直流電源、E₂は交流電界を印加する交流電
源、C₁は第１のコンデンサ、C₂は第２のコンデ
ンサ、抵抗R₀及びコンデンサC₀からなる並列回
路は感光体の等価回路である。さて、上述したように、電極４３にはその両端
側からそれぞれ電源E₁，E₂によつて電界が印加
されると、第９図で矢示したような電流が流れ
る。ここで交流電流の流れは実線で、直流電流の
流れは破線でそれぞれ示されている。従つて、電
極４３は等価的に抵抗体R₁であるから交流電界
による電位勾配はAC側給電ブレード４７ｂに接
するＡ点部分が高くPC側給電ブレード４７ａに
接するＢ点に向つて徐々に低下するような勾配と
なり、直流電界による電位勾配はＢ点部分が高く
Ａ点に向つて徐々に低下するような勾配になる。
このような電界の印加方法によつて、少なくとも
電極４３の一端部における接地点に対する電位
が、電極４３の他の部分における接地点に対する
電位よりも低くなるので、感光体に対して急激に
高電界を印加させることがなく、感光体を損傷さ
せるおそれがない。このようにして、電極４３に電界が印加される
と、感光体が等価的に有するコンデンサC₀に対
するチヤージがなされる。これによつて感光体は
帯電状態となる。しかして、原稿載置台２に原稿の複写を行なう
場合には複写スタートボタンを押すことにより、
各装置は公知の作動によつて原稿複写像が得られ
た複写紙ｐをトレイ２２に排出することができ
る。このとき、帯電装置１１においては、感光体
層４の回転にともない電極４３に電源装置から電
圧が印加される。すなわち、電極４３にはDC導
電板４４ａとAC導電板４４ｂとが接触されてい
るため直流に交流が重畳する電圧で印加される。
この場合、直流電圧が1000ボルト、交流電圧が
1000ボルトとし、この条件で直流に交流を重畳す
ることにより、感光体層４に発生する空間電荷を
防ぎ、短時間で感光体層４は帯電されることにな
る。すなわち、ZnO感光体層４に対して帯電を行な
う場合に、DCのみ印加したのでは帯電状態の安
定性が良くなく、暗減衰が大となることが、実験
により確認された。この理由は、例えば感光体層４は等価的に静電
容量C₁をもつているが、感光体層４の特性をミ
クロに見るとZnOの粒子自体にも静電容量C₂を等
価的に有し、感光体層４に帯電させる際、まず、
この容量C₂に対するチヤージアツプがなされ、
これが全体として容量C₁に対する帯電になると
考えられ、この際容量C₂に対するチヤージアツ
プの場合にAC電界が著しく効率的であるからで
あると推定される。以上詳述したように、この一実施例によれば、
接触子の毛体４９を、カーボンを分散した合成繊
維で構成し、毛体４９が湿度に対して一定の抵抗
を有するようにした。従つて、帯電装置１１は湿
度の変化に関係なく、感光体層４を一定の帯電状
態となすことができるようになる。尚、上記一実施例において、毛体４９は導電性
粒子たるカーボンを分散した合成繊維で構成され
るようにして説明した。しかし、これに限定され
ることなく、例えば、芯材としての合成繊維を、
導電性粒子を分散した高分子でコーテイングした
繊維であつても良い。即ち、第２の実施例とし
て、以下のようにして製造される接触子が提供さ
れる。この接触子は、直径５デニール、長さ３mm、密
度約16000本／cm²で構成されたレーヨン製の別珍
を、東洋紡(株)の熱加塑性ポリエステル（商品名、
バイロン300）８ｇと、CABOTカーボン（商品
名、VULCAN―XC―72）２ｇと、MEX95ｇ
と、そしてトルエン95ｇとからなる溶剤に１分間
浸け込み、その後常温で風乾し、10デニールのポ
リエチレン製のフアーブラシにて起毛させたもの
である。このようにして形成された接触子の毛体
は、レーヨンを芯材として、カーボンを分散した
熱可塑性ポリエステルをこの芯材にコーテイング
して構成されている。この接触子は第１０図に実
線ｆで示すように、湿度の変化に対して略一定の
抵抗値を有する特性を備えている。従つて、この
ような毛体を有する接触子を使用することによ
り、帯電装置は湿度の変化に対して、安定した帯
電状態を維持することができるようになる。また、第３の実施例として、接触子を、低気圧
下で炭化した合成繊維で構成するようにしても良
い。即ち、この接触子は、直径５デニール、長さ
３mm、密度約16000本／cm²のレーヨン製別珍を1.0
×10^-2Torrの環境中で、500℃に加熱して35分間
炭化を行なうようにして形成したものである。こ
のようにして形成された接触子は第１１図に実線
ｇで示すように湿度の変化に対して略一定の抵抗
値を有する特性を備えている。従つて、このよう
な接触子を使用することにより、帯電装置は湿度
の変化に対して、安定した帯電状態を維持するこ
とができるようになる。また、前記一実施例においては、接触子たる布
４５と電極４３とを別途設け、これらを導電性接
着剤５０で結合するようにして説明した。しか
し、これに限定されることなく、例えば第１２図
に第４の実施例として示すように、布４５のベー
ス４８を、毛体４９の電気抵抗より低い電気抵抗
を有する繊維で形成し、このベース４８を直接導
電子４４に導電性接着剤５０によつて接着するよ
うに構成してもよい。例えば、布４５をカネボウ
(株)のカーボン分散ナイロン繊維で構成した毛体４
９と、ユニチカのカーボン分散レーヨン繊維で構
成したベース４８とからなるようにする。ここ
で、このように構成された毛体４９は10⁶〜10⁷
（Ω・cm）の抵抗を、またベース４８は10⁵〜10⁶
（Ω・cm）の抵抗をそれぞれ有しているので、ベ
ース４８は電極として作用することができるよう
になる。このように第４の実施例を構成することによ
り、別途電極を設けることが必要でなくなり、製
造が簡易化されて、コストの低廉化を図ることが
できる。また、金属性の電極を用いなくて済むの
で、帯電装置全体としてフレキシブルとなり、感
光体層４への接触がよりソフトになる。従つて、
感光体層４の機械的損傷を受ける虞れが少なくな
り、感光体層４の寿命を伸ばすことができる。次に、第１３図乃至第１５図を参照して、第５
の実施例を説明する。前記一実施例において、感光体層４の微少部分
を考え、この微少部分が、どのように帯電して表
面電位を得るかを考えると、第１３図に示すよう
に変化する。即ち、感光体層４をコンデンサとし
て解析すると、感光体層への流入電流Ｉ（ｔ）＝（Ｖ−Ｖ（ｔ））／Ｒ感光体層上での表面電位Ｖ（ｔ）＝１／Ｃ∫^ｔ _０Ｉ（ｔ）dt ここで、Ｖ；AC電源電圧Ｒ；接触子の抵抗Ｃ；感光体層の静電容量となる。ここで、感光体層４に、最初に接触子が
接する時の表面電位がＯ（Ｖ）である条件を入れ
て解くとＩ（ｔ）＝Ｖ／Ｒexp（−ｔ／ＲＣ）（図中実線で示
す）Ｖ（ｔ）＝Ｖ｛１−exp（−ｔ／ＲＣ）｝（図中破線で示す）となる。この２式から、感光体層４への流入電流
は、接触子が感光体層４に最初に接する時最大と
なる事が理解される。この時、感光体層４の電気
的損傷が最大となり、、感光体層４の寿命を短く
していた。そこで、第５の実施例として、第１４図に示す
ように、毛体４９の抵抗を点Ｃを境界として変化
させることにより、上記欠点は排除される。即
ち、第１４図において、点Ａは感光体層４に初め
て接する毛体４９を示しており、点Ｂは感光体層
４が離れていく毛体４９を示している。点Ａの部
分を含む第１の毛体部４９Ａは、点Ｂの部分を含
む第２の毛体部４９Ｂより抵抗が高く設定されて
いる。このように毛体４９の抵抗を変化させるこ
とにより、感光体層４の微少部分を考え、この部
分がどのように帯電していくかを考えると、第１
５図に示すように変化する。即ち、第１の毛体４
９Ａでは抵抗が大きいため、図中実線で示す電流
が制限を受ける。また、第２の毛体部４９Ｂでは
抵抗は第１の実施例と同じく設定されているが、
すでに感光体層４は図中破線で示す電位を持つて
いるため、点Ｃでの電流のピークは相対的に低く
なる。これにより、感光体層４の電気的損傷は防
止され、寿命は延長される。ここで、この第５の
実施例では、感光体層４は酸化亜鉛で形成され、
感光体ドラム４ａの周速は80mm/secとし、毛体４
９はカーボン分散のレーヨン繊維で構成し、第１
の毛体４９Ａと第２の毛体部４９Ｂとの抵抗の差
は分散したカーボンの量により規定した、毛体４
９の長さは３mm、５デニールで約16000本／cm²の
密度を有して植毛され、第１の毛体部４９Ａの巾
は10mm、第２の毛体部４９Ｂの巾は15mmとした。このような状態で第５の実施例を実際に実施し
た結果、第１の実施例と差のない帯電状態が得ら
れ、感光体層４の寿命が延長される効果が得られ
た。尚、この実施例では、毛体４９の抵抗を点Ｃ
を境界として２段に異なるようにして説明した
が、点Ａから点Ｂにかけて、リニアーに抵抗が下
るようにしても、また多数の異なる段になるよう
にしても良い。このように構成することにより、
より一層、電気的損傷を感光体層４から防ぐこと
が可能となる。また、前記第５の実施例においては、感光体層
１４への電気的損傷を防止するために、毛体４９
の抵抗を変化させるようにして説明した。しか
し、この電気的損傷の防止は第１６図乃至第１８
図に第６の実施例として示すように、電極４３の
抵抗を変化させることにより得ることができる。即ち、点Ｃを境界として点Ａを含む第19電極部
４３Ａの抵抗を、点Ｂを含む第２の電極部４３Ｂ
の抵抗より大きく設定し、例えば第１の電極部４
３Ａの抵抗を10⁷（Ω・cm）、第２の電極部４３Ｂ
の抵抗を10⁶（Ω・cm）とし、それぞれ厚さ５
（mm）、SBRとカーボンとキシレン樹脂とから構成
し、カーボンの含有量で抵抗を変化させるように
する。また毛体４９をカーボン分散のレーヨン繊
維で構成し、その抵抗を10⁷（Ω・cm）、直径を５
デニール、長さ３mm、密度約16000本／cm²と設定
する。このように構成することにより、接極子４５に
印加される電圧は、第１７図に示すようになる。
即ち、直流電圧は図中太線で示されるように、点
Ｂ側から印加され、しかも、第２の電極部４９Ｂ
では抵抗が毛体４９より低く設定されているの
で、電位はほぼ一定となり、第１の電極部４９Ａ
では、抵抗が毛体４９とほぼ同様となるので、電
圧降下を受け、点Ｃから点Ａに向うにつれ、電位
は減少する。従つて、点Ａでの電流のピーク値は
第１８図に実線で示すように、その部分での電位
が低いために、小さくなり、感光体層４への電気
的損傷は小さくなる。更に、交流電圧は第１７図
中細線で示されるように、点Ａ側から印加され、
第１の電極部４３Ａでの電圧降下が大となるた
め、交流電圧の点Ｂにおける帯電への影響を小さ
くすることができ、ACの適性範囲が広くなる。
尚、前記第５の実施例と同様に、電極４３の抵抗
を点Ｃを境界として２段に異なるようにしなくと
も良く、点Ａから点Ｂにかけて、リニアーに抵抗
が上るようにしても良いし、多数の異なる段にな
るようにしても良いことは言うまでもない。次に第１９図及び第２０図を参照して、第７の
実施例を説明する。前記一実施例において、第８図に示した回路
は、特に酸化亜鉛で形成された感光体層４におい
て、その帯電電位を安定して得るのに有効であ
る。しかし、点Ｂの部分で交流電圧が大きすぎる
と、帯電にむらを生じることになる。そこで、点
Ａから点Ｂに向けて交流電圧を漸時減少させる必
要がある。そこで、前記一実施例においては、第
１のコンデンサ５６によつて、交流電圧の減少を
なしていた。このため、交流電流が電極４３を通
つて常時流れるため、電力がむだに消費されると
同時に、電圧の減少の割合が電極４３の抵抗に直
接影響を受けてしまう虞れがあつた。そこで第７の実施例として、第１９図に示すよ
うに構成することにより、上記虞れは解消され
る。即ち、接触子４５のベースの背面に第１の電
極６０を導電性接着剤で接着し、この第１の電極
６０の背面に誘電体層６１を、そして、この誘電
体層６１の背面に第２の電極６２を順次接着す
る。そして、第１の電極６０には直流電源５５
を、第２の電極６２には交流電源５８をそれぞれ
接続するようにする。この実施例では、接触子４
５はカーボン分散レーヨン繊維で構成され、５デ
ニール、長さ３mmの毛体４９を密度約16000本／
cm²で有する別珍状の布で、10⁷（Ω・cm）の抵抗
を有し、第１の電極６０はカーボンとSBRとキシ
レン樹脂とから構成され、10⁶（Ω・cm）の抵抗
を有し、誘電体層６１はポリエステルフイルム
（商品名、マイラ）で構成され、厚さ12（μｍ）
を有し、第２の電極６２は、第１の電極６０と同
様の材料で形成され、10²（Ω・cm）の抵抗を有
するようになされている。また、直流電源５５か
らは−800（Ｖ）の直流電圧が印加され、交流電
源５８からは80（Ｖ）、50（Hz）の交流電圧が印
加され、感光体ドラムは80（mm/sec）の周速度を
有するように設定されている。このように構成し
た結果、感光体層４は−400〜−450（Ｖ）の安定
した表面電位を得られる。尚、この実施例の場合
には、交流電圧は直流電圧の10〜20％が適当であ
り、それより低いと電位の“のり”が悪く、それ
より高いと帯電むらが生じることがわかつた。ここで上記帯電むらは、帯電の終了点である点
Ｂにおける交流の電流が流れ過ぎる事により生じ
るものである。従つて、第２０図に示すように、
点Ｂ付近の誘電体層６１の厚さを増すことによ
り、交流の電流の流れを制御することができるよ
うになる。これにより、交流電圧の適正範囲を広
げることができるようになると共に、交流電圧を
上げることにより、更に安定した帯電状態が得ら
れる。次に第２１図乃至第２４図を参照して、第８の
実施例を説明する。尚、前記一実施例と同一部分
には同一符号を付してその説明を省略する。前記一実施例においては、帯電装置本体５１を
ガイド枠３１に対して取り外し自在に構成はした
が、帯電作動中は、ガイド枠３１に所定位置で保
持していた。しかし、これに限定されることな
く、第８の実施例として示すように、感光体ドラ
ム４ａの軸方向に沿つて振動するように設けても
良い。即ち、帯電器本体６８の帯電器ベース３２
の各側面には、接触端子４６ａ，４６ｂに接続さ
れた摺動端子６３ａ，６３ｂが設けられている。
また帯電器ベース３２の上面には、支持板６４が
設けられている。この支持板６４の上面の所定位
置には、上方に突出し軸方向に延びた当接板６５
が設けられている。また、この支持板６４の両側
端面の所定位置には、水平に延出した第１のピン
６６が設けられている。更に支持板６４の上面の
所定位置には、この帯電器本体５１がガイド枠３
１に挿入されて振動するのを容易にするために、
複数のローラ６７が枢支されている。このような帯電器本体６８が挿入されるガイド
枠３１は、その上面に、当接板６５の進入を許容
するスリツト６９が形成されている。このスリツ
ト６９の先端部には、当接板６５が当接するカム
板７０が回動可能に設けられている。このカム板
７０は円板状に形成され、偏心して枢支されると
共に、図示しない駆動機構により、感光体ドラム
４ａの回転に応じて回転するように設けられてい
る。また、ガイド枠３１の両側端部には、第１の
ピン６４に水平方向に対向する位置に第２のピン
７１が設けられており、第１及び第２のピン６
４，７１の間には引張ばね７２が架設されてい
る。このばね７１は帯電器本体６８を、帯電器本
体６８に設けられた当接板６５がカム板７０に当
接するように、付勢している。また、ガイド枠３
１の下面には、各摺動端子６３ａ，６３ｂに接触
して、これに電力を供給する電気ブラシ７３ａ，
７３ｂが設けられている。電気ブラシ７３ａには
直流電源５５が、また電気ブラシ７３ｂには交流
電源５８がそれぞれ接続されている。以上のように構成することにより、感光体ドラ
ム４ａの回転に応じてカム板７０を回転し、従つ
て、カム板７０に当接する当接板６５を有する帯
電器本体６８は、軸方向に沿つて振動するように
なる。この振動によつて、感光体層４に接触する毛体
４９の中で、倒れている部分が存することによ
り、感光体層４への毛体４９の接触確率が低下し
て、感光体層４上にスジ状の表面電の低い部分が
生じることが防止される。この振動は、振幅が大きい程、また振動数が大
きい程効果があることが実験的に確認されてい
る。この実施例では、振幅を毛体４９の長さ以上
に設定し、振動による感光体ドラム４ａと帯電装
置との軸方向の相対速度は、感光体ドラム４ａの
回転による感光体ドラム４ａと帯電装置との周方
向の相対速度より大きくなるように設定されてい
る。尚、上記感光体層４上に、毛体４９の倒れてい
る部分が存することによるスジ状の表面電位の低
い部分が生じることの防止は、第２５図に示すよ
うに、接触子としての布４５をエンドレスに形成
し、この布４５を感光体ドラム４ａの外周面で、
軸方向に摺接させるように第９の実施例として構
成することにより、前記第８の実施例と同様の効
果が得られる。また、第２６図に示すように、エンドレスに形
成した布４５の外周部に、布４５の毛体４９を起
毛させるためのフアーブラシ７３を回転するよう
に設けて第10の実施例として構成しても第９の実
施例と同様の効果がある。このフアーブラシ７３
は、５デニール、６mmの長さのポリプロピレンで
形成された毛体を有している。以上詳述したように、この発明に係る帯電装置
は所定の電気抵抗を有し、柔軟に形成され、被帯
電体に接触する接触子と、この接触子に電気的に
接続された電極と、この電極に電圧を印加して、
被帯電体を帯電させる印加手段とを具備する帯電
装置において、前記接触子は、導電性粒子が分散
されて、内部抵抗が表面抵抗よりも低く設定され
た人工繊維から構成したことを特徴としている。
従つてコロナ放電器やローラ、ブラシなどを用い
ることなく、帯電することができ、オゾンの発生
による大気および機器の汚染および感光体の寿命
を大幅に延ばすことができる。また、接触子は湿
度の変化に対して一定の抵抗を有することができ
る。すなわち、湿度が変わつても全体的電気抵抗
は変わらないので、湿度による帯電効率低下を防
止することができる。しかもランニングコストの
上昇を伴うことなく防止することのできる帯電器
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の帯電装置を電子複写機に採
用した場合の概略的構成図、第２図ないし第９図
はこの発明の第１の実施例を示すもので、第２図
は帯電装置の縦断正面図、第３図は同じく一部の
縦断側面図、第４図は第２図―線に沿う断面
図、第５図は湿度と抵抗との関係を示す線図、第
６図は布を拡大して示す正面図、第７図は布の取
付構造を示す拡大して示すと共に抵抗勾配を示す
グラフ図、第８図は帯電装置への結線状態を概略
的に示す図、第９図は電気回路図であり、第１０
図はこの発明の第２の実施例を説明するための湿
度と抵抗との関係を示す線図、第１１図はこの発
明の第３の実施例を説明するための湿度と抵抗と
の関係を示す線図、第１２図はこの発明の第４の
実施例を示す正面図、第１３図乃至第１５図はこ
の発明の第５の実施例を示すもので、第１３図及
び第１５図は感光体層の微少部分の位置と電流値
との関係を示す線図、第１４図は接触子を示す正
面図であり、第１６図乃至第１８図はこの発明の
第６の実施例を示すもので、第１６図は電極を示
す正面図、第１７図は電極の位置と電圧値との関
係を示す線図、第１８図は感光体層の微少部分の
位置と電流値との関係を示す線図であり、第１９
図及び第２０図はそれぞれこの発明の第７の実施
例を示す正面断面図、第２１図乃至第２４図はこ
の発明の第８の実施例を示すもので、第２１図は
帯電器本体を示す側面図、第２２図は帯電器本体
を示す正面図、第２３図は帯電装置を示す側面
図、第２４図は帯電装置を示す上面図であり、第
２５図はこの発明の第９の実施例を概略的に示す
斜視図、そして第２６図はこの発明の第10の実施
例を示す正面図である。４…感光体層、４３…電極、４５…布、４９…
毛体、５５，５８…電源。

Claims

【特許請求の範囲】１所定の電気抵抗を有し、柔軟に形成され、被
帯電体に接触する接触子と、この接触子に電気的
に接続された電極と、この電極に電圧を印加し
て、被帯電体を帯電させる印加手段とを具備する
帯電装置において、前記接触子は導電性粒子が分
散されて、内部抵抗が表面抵抗よりも低く設定さ
れた人工繊維で構成されたことを特徴とする帯電
装置。２前記接触子は毛体と、この毛体を起立して支
持するベース部材とから構成されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の帯電装置。３前記ベース部材は、導電性粒子を分散した人
工繊維で構成されることを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の帯電装置。