JPS646459B2

JPS646459B2 -

Info

Publication number: JPS646459B2
Application number: JP734980A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ueno; Hideo Mukai; Kichiji Nakatomi; Hiroshi Saito; Koichi Kinoshita; Takaaki Konuma
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-01-24
Filing date: 1980-01-24
Publication date: 1989-02-03
Also published as: JPS56104348A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電子複写機に係り、特に帯電装置の
改良に関する。

電子複写機においては、感光体に原稿像を露光
する以前に帯電装置により帯電させること周知で
ある。上記帯電装置は従来、コロナ放電によるコ
ロナ帯電もしくは、導電性ブラシや帯電ローラを
感光体に圧接して帯電させる接触帯電の手段が用
いられる。上記コロナ帯電は構造が簡単で、かつ
性能が安定しているという利点があるが、5kV〜
10kVという高圧電源を使用しているために、安
全性に難点があるとともに経済性が悪い。さら
に、コロナ放電中にオゾンが発生し、このオゾン
が感光体や現像剤その他の材料の特性を著しく劣
化させるという欠点を有している。また接触帯電
による手段は、0.5kV〜1kVの小さな電源で充分
であり、コロナ放電しないからオゾンの発生もな
い。しかしながら、この場合は連続的に均一な帯
電が得にくいという欠点があり、信頼性が低い。
すなわち、感光体に対して帯電に必要な電圧をワ
ンステツプでパルス状に印加することとなり、感
光体と導電性ブラシあるいは帯電ローラの接触開
始点で最大電圧が印加されてしまう。このため感
光体への接触点で印加電圧の変化は急激となり、
感光体上の帯電荷が均一ではなく、感光体を電気
的に傷付けやすい。

本発明は、上記事情に着目してなされたもので
あり、その目的とするところは、感光体に複数の
帯電ブラシを接触させ、これらに給電手段から異
なる電圧を印加するようにしたことにより、連続
的に均一な帯電性能が得られるとともに安全性が
高く、かつ経済的な電子複写機の帯電装置を提供
しようとするものである。

以下、本発明の装置を採用するのに適した電子
複写機を第１図にもとずいて説明する。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
内に配置される駆動モータ３により往復動するよ
うになつている。本体１内の略中央部には上記原
稿載置台２と同期的に回転するドラム状の酸化亜
鉛−樹脂分散形感光体４が枢支される。感光体４
と原稿載置台２との間には、ランプ５、光フアイ
バーレンズ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４に導いて原稿像の結像を図るようにな
つている。この結像位置から感光体４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が配設される。
上記現像装置８は、上記露光系７の作用により感
光体４の表面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４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４の表面に残留
するトナーを除去するものである。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が設けられる。この給紙装置
１４と上記転写装置９および本体１の反給紙装置
側の側部に突出するトレイ１５をローラやガイド
板からなる搬送路１６が連通する。したがつて搬
送路１６は給紙装置１４から給出される複写紙Ｐ
を転写装置９と感光体４との間に導いて複写紙Ｐ
に原稿像を転写させ、上記トレイ１５に排出する
ようになつている。転写装置９とトレイ１５との
間の搬送路１６に対向して定着装置１７が配設さ
れる。この定着装置１７は複写紙Ｐに形成される
原稿像を定着するものである。

つぎに上記帯電装置１１を第２図および第３図
にもとずいて説明する。５２はたとえばアルミニ
ウム材からなるケースであり、これは長手方向に
沿つて設けた取付鍔５２ａ，５２ａを複写機本体
１に設けた支持枠５３の溝部に抜き差し自在に装
着される。ケース５２は断面略コ字状に形成され
るとともにその一端部にハンドル５４が一体に設
けられ、かつ他端部には受電部を構成する入力端
子５５，５６，５７を有する受電片５８が突設さ
れる。上記ケース５２内には第１のゴムパツキン
５９と第２のゴムパツキン６０とが互いに嵌合し
た状態で充填される。これらゴムパツキン５９，
６０に接触帯電子であるところの第１、第２、第
３の帯電ブラシ６１，６２，６３が取着される。
これら帯電ブラシ６１，６２，６３は、導電性を
有する。たとえばカーボン繊維（商品名、トレ
カ）からなり、感光体４の回転方向に所定間隔ず
つ離間しているとともにその毛先きはそれぞれ感
光体４の軸方向に沿う周壁に接触する。しかも感
光体４の回転方向と順方向に傾いていて、互いの
接触面積は大である。各帯電ブラシ６１，６２，
６３の第１のゴムパツキン５９側端部はそれぞれ
導電性材料からなる金具６４，６４，６４で束ね
られ、上記入力端子５５，５６，５７にそれぞれ
電気的に接続される。また各帯電ブラシ６１，６
２，６３は第２のゴムパツキン６０の挿通部分お
よびこれからの突出部分の一部に亘つて両側から
保持板である絶縁薄板６５，６５によつて挾持さ
れる。この絶縁薄板３５は厚さ約200μmであり、
帯電ブラシ６１，６２，６３の毛先きより約1.5
mm短い、たとえばマイラ（商品名）が用いられ
る。

しかして本体１には図示しない給電部が設けら
れていて、ハンドル５４を持つてケース５２を支
持枠５３に係合すれば、受電片５８は上記給電部
に位置し、入力端子５５，５６，５７がたとえば
第４図に示すような電源装置３０を有する給電手
段２４に電気的に接続する。

すなわち３１は鉄共振トランスであり、３２は
ダイオード３３ａおよびコンデンサ３３ｂなどを
有する整流回路である。したがつて入力端子３
４，３５に付与される交流電圧を鉄共振トランス
３１は変圧した電圧を出力端子３７に付与すると
ともに整流回路３２に付与し、これは出力端子３
７に変圧した交流電源を付与するようになつてい
る。

出力端子３７は第５図に示すようにして上記第
１ないし第３の帯電ブラシ６１，６２，６３に電
気的に接続する。すなわち出力端子３７は複数の
抵抗３８，３９，４０，３６を介して接地し、か
つこの回路から上記受電片５８の入力端子５５，
５６，５７に接続する。

このように電気的に接続することにより第１な
いし第３の帯電ブラシ６１，６２，６３には第６
図に示すような電位が印加される。すなわち第１
の帯電ブラシ６１には約200V、第２の帯電ブラ
シ６２には約350V、第３の帯電ブラシ６３には
約500Vと、段階的な電位となる。しかもこれら
電位はそれぞれ直流電圧と、この直流電圧に対し
てPeak to Peak値が約20％以下の交流電圧分が
重量される。

上記第３の帯電ブラシ６３を例にとれば、第７
図に示すように直流分約500Vに対し交流分約
80Vが重畳されることになる。実験結果によれ
ば、交流分が100Vを越えれば過帯電になつて感
光体４に疲労現象が現われ、50Vより小さいと連
続使用による疲労回復に効果がないことが示され
た。したがつて重畳すべき交流分は約50V〜約
100Vの範囲（交流電圧のＰ−Ｐ値が直流電圧の
10％以上20％以下）の範囲が最適である。

なお上記鉄共振トランス３１の特性として、第
８図に示すように、入力した直後は一旦所定電圧
を越え、約500mSを経た後所定電圧を保持するよ
うになつている。すなわち出力の立上りには約
500mSを要するので、感光体４の一部に対し安定
した電位が与えられない虞れがあり、この部分に
は画像をのせないようにタイミング制御を図つて
いる。

結局帯電装置１１は第９図に示すように、感光
体４の進行方向に沿つて順次転接する第１、第
２、第３の帯電ブラシ６１，６２，６３が、感光
体４にV₀、2V₀、3V₀と順次高い電圧を印加す
る。これら電圧をグラフ化すれば直線的な上り勾
配となり、最終的には従来と同量の電位となる。
これに対して従来は第１０図に示すように単数の
帯電器が瞬時に立上つて所定電位を印加するので
あり、ワンステツプによる帯電となる。

しかして、原稿載置台２に原稿を載せ、図示し
ない複写釦を押すことにより、各装置は上述の作
動を行い、原稿複写像が得られた複写紙Ｐをトレ
イ１５に排出することになる。帯電装置１１にお
いては、感光体１４の回転にともない第１、第
２、第３の帯電ブラシ６１，６２，６３が順に感
光体４の周壁を摺接する。同時に電源装置３０か
ら各帯電ブラシ６１，６２，６３に直流と交流と
が重畳する電圧で、かつ順に高い電圧が付与され
る。このため感光体４は回転にともなつて順次帯
電し、最終的に第３の帯電ブラシ６３に転接する
ことにより過剰電流が流入することなく必要な帯
電が得られる。そして直流と交流とを重畳するこ
とにより、感光体４に発生する空間電荷の効果を
防ぎ、短時間で充分な帯電ができる。なお各帯電
ブラシ６１，６２，６３の毛先きは感光体４の回
転方向と順方向に傾いているので、たとえ長さが
不揃いであつても感光体４に対し充分な接触面積
が得られるとともにブラシの剛性により感光体４
を確実に摺接する。そしてブラシであるからたと
え毛の一部に欠陥（折れ、曲りぐせ）が生じて
も、他の毛でこれを補うことができる。しかも帯
電ブラシ６１，６２，６３を形成するカーボン繊
維は電気抵抗が安定しロツトによつて変動するこ
ともなく繰返えし曲げに対しても回復力が強い特
性を有する。

このような帯電作用時、絶縁薄板６５，６５は
それぞれの帯電ブラシ６１，６２，６３をその両
側からある程度の剛性をもつて保持し、この折れ
などを防止するとともに互いのブラシがシヨート
する危険も防止できる。

所定枚数を複写する毎に、もしくは所定期間が
経過する度に操作者はハンドル５４をもつてケー
ス５２を本体１から引出し、第１、第２、第３の
帯電ブラシ６１，６２，６３に付着するトナーな
どを除去すると良い。

またこの実施例においては受電片５８に入力端
子５５，５６，５７を設け、これらを第１、第
２、第３の帯電ブラシ６１，６２，６３にそれぞ
れ電気的に接続するようにしたが、これに限定さ
れるものではなく、第２のゴムパツキン６０を導
電性ゴム材料に換えても良い。この場合導電性ゴ
ムは入力端子間に介在する抵抗の作用をなし、電
源装置３０の簡単化を図れる。すなわち第１の帯
電ブラシ６１に所定の電圧を所定量だけ入力され
ば、上記実施例と同様各ブラシ６２，６３に順次
電圧の下つた所定の電圧が供給されて帯電電圧差
が約150Vとなり、感光体４への流入電流約15μA
のとき各抵抗値は約10MΩとなる。

なお上記実施例においては第１、第２、第３の
帯電ブラシ６１，６２，６３とも直流電圧に交流
電圧を重畳させたが、これに限定されるものでは
なく、第１１図に示すように第１、第２の帯電ブ
ラシ６２，６２は直流電圧を印加し、第３の帯電
ブラシ６３のみ直流電圧に20％分の交流電圧を重
畳させるようにしても良い。この場合第１２図に
示すような電源装置ａとなり、鉄共振トランス３
１ａ、整流回路３２ａおよび抵抗を有する分圧回
路３８からなる。３４ａ，３５ａは入力端子であ
り、３９，４０，４１は出力端子である。図示し
ないが、出力端子３９は第１の帯電ブラシ６１
に、出力端子４０は第２の帯電ブラシ６２に、出
力端子４１は第３の帯電ブラシ６３にそれぞれ電
気的に接続することになる。この場合および上記
実施例の場合とも、交流は200〜600Hzの範囲が効
果的である。

以上説明したように本発明によれば、感光体に
複数条の帯電ブラシを摺擦させて帯電させるよう
にしたから、帯電ブラシはその剛性により確実に
感光体に接触し感光体を損傷させることなく均一
に連続的な帯電ができるようになり、このときオ
ゾンの発生がなく安全性が良い。また、ブラシで
あるから、たとえ毛の一部に欠陥（折れ、曲りぐ
せ等）があつても、他の部分でこれを補うことが
できる。

また、帯電ブラシに直流電圧とＰ−Ｐ値が直流
電圧の10％以上20％以下の交流電圧とを積極的に
重畳させたから、感光体の感度や流入電流／電圧
および疲労特性などの特性に応じて適切な補償が
でき、連続使用にも安定して帯電性を得ることが
できる。

また、直流成分の絶対値を感光体の移動方向下
流側に向かつて大きくなるように印加するように
したから、従来の接触式帯電のように感光体に過
剰電流が瞬間的に流入するようなことがなく、し
たがつて、過剰電流の流入による損傷から感光体
を守り、かつ、必要量の帯電を行ない得るといつ
た効果を奏する。

さらに、帯電ブラシは受電部を有するとともに
複写機本体に着脱自在なケースに保持され、この
ケースを本体に装着したとき帯電ブラシは受電部
を介して給電手段に電気的に導通するようにした
から、操作者の帯電ブラシに対する取扱いが容易
であり、ブラシ汚れが生じてもごく簡単にクリー
ニングできるといつた効果を奏する。

なお、上記実施例によれば帯電ブラシの毛先き
を感光体の移動方向に順方向に傾けたので、毛の
長さがたとえ不揃いであつても感光体に対する接
触の信頼性は損われることがなく、しかも簡単な
構造で廉価に提供できる。

さらに、帯電ブラシの材質をカーボン繊維とし
たので、品質的に優れたロツトによつて変ること
がないとともに電気抵抗が安定し、かつ繰返えし
曲げなどの変形に対しても回復力が強い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電子複写機の
概略的縦断面図、第２図は帯電装置の斜視図、第
３図はその縦断面図、第４図は給電手段である電
源装置の電気回路図、第５図は給電手段の電気回
路図、第６図はその波形図、第７図は第３の帯電
ブラシに対する給電状態のみの波形図、第８図は
鉄共振トランスの特性を示す図、第９図は給電状
態説明図、第１０図は従来の給電状態説明図、第
１１図は本発明の他の実施例を示す給電手段によ
る波形図、第１２図はその給電手段である電源装
置の電気回路図である。４……感光体、６１，６２，６３……（第１、
第２、第３の）帯電ブラシ、２４……給電手段、
５２……ケース、５８……受電部（受電片）。

Claims

【特許請求の範囲】１感光体を摺擦する複数条の帯電ブラシと、受
電部を有するとともに複写機本体に着脱自在で上
記帯電ブラシを保持するケースと、このケースを
複写機本体に装着したとき上記受電部を介して上
記帯電ブラシに上記感光体の移動方向下流側に向
かつて絶対値が大きい直流電圧およびＰ−Ｐ値が
直流電圧の10％以上20％以下の交流電圧を印加す
る給電手段とを具備したことを特徴とする電子複
写機の帯電装置。２上記帯電ブラシは、上記感光体の移動方向と
順方向に先端部を傾けたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の電子複写機の帯電装置。３上記帯電ブラシの材質は、カーボン繊維であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項記載の電子複写機の帯電装置。