(57)【要約】【課題】ブラシ状の給電部材に対する安定した給電を可能とし、ブラシ状の給電部材に対する給電ムラを抑制することを可能とする給電装置、画像形成装置、及び給電装置の製造方法を提供する。【解決手段】給電装置５は、導電性繊維で形成された起毛部５４を備えたブラシ状の給電部材５１と、給電部材５１に電圧を印加するための電源Ｅ１に接続される接点部材５７と、を有し、給電部材５１は、起毛部５４の一部が熱凝集して形成された溶着処理部５６を有し、接点部材５７は、溶着処理部５６と接触する構成とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性繊維で形成された起毛部を備えたブラシ状の給電部材と、
前記給電部材に電圧を印加するための電源に接続される接点部材と、
を有し、
前記給電部材は、前記起毛部の一部が熱凝集して形成された溶着処理部を有し、
前記接点部材は、前記溶着処理部と接触することを特徴とする給電装置。
【請求項２】
前記接点部材と前記溶着処理部とは、面で当接することを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
【請求項３】
前記接点部材は、前記溶着処理部側に、前記溶着処理部を投影した面積より大きい面積の面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の給電装置。
【請求項４】
前記溶着処理部の前記接点部材側の面は凹凸を有し、前記接点部材は前記凹凸の凸部の高さよりも大きい侵入量をもって前記溶着処理部に当接することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の給電装置。
【請求項５】
前記接点部材は、前記溶着処理部に溶着されていることを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
【請求項６】
前記給電部材は、長手方向と、前記長手方向と略直交する短手方向と、に所定の長さを有し、前記長手方向の少なくとも一方の端部に前記溶着処理部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の給電装置。
【請求項７】
前記給電部材を支持する支持部材を有し、前記給電部材は前記支持部材に導電性を有しない固定手段によって固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の給電装置。
【請求項８】
前記固定手段は、両面テープであることを特徴とする請求項７に記載の給電装置。
【請求項９】
前記給電部材は、前記起毛部を支持する基布部を有し、前記基布部は非導電性繊維で形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の給電装置。
【請求項１０】
静電潜像をトナーにより現像して得られたトナー像を転写材に転写して画像を形成する画像形成装置において、請求項１〜９のいずれか一項に記載の給電装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記給電装置は、トナー像を担持する像担持体を帯電させるための帯電装置、トナー像を担持する像担持体からトナー像を被転写体に転写させるための転写装置、トナー像を担持する像担持体上のトナーに電荷を供給するためのトナー帯電装置、トナー像を担持する像担持体上のトナーを除去するための清掃装置、又はトナー像を担持する像担持体を除電するための除電装置であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
導電性繊維で形成された起毛部を備えたブラシ状の給電部材と、前記給電部材に電圧を印加するための電源に接続される接点部材と、を有する給電装置の製造方法であって、
前記起毛部の一部を熱凝集させて溶着処理部を形成する工程と、
前記溶着処理部に前記接点部材を当接させる工程と、
を有することを特徴とする給電装置の製造方法。
【請求項１３】
導電性繊維で形成された起毛部を備えたブラシ状の給電部材と、前記給電部材に電圧を印加するための電源に接続される接点部材と、を有する給電装置の製造方法であって、
前記起毛部の一部に前記接点部材を接触させる工程と、
前記接点部材を介して前記一部の起毛部を加熱しながら押圧して、前記一部の起毛部を熱凝集させて溶着処理部を形成すると共に、該溶着処理部に前記接点部材を溶着する工程と、
を有することを特徴とする給電装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式などを利用した画像形成装置において用いられる給電装置、その画像形成装置、及びその給電装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置では、各種の給電装置によって高電圧を供給することにより静電的作用を利用して画像形成を行っている。そのような給電装置としては、次のものが挙げられる。像担持体としての感光体を帯電させるための帯電装置や、像担持体としての感光体や中間転写体からトナー像を被転写体に転写させるための転写装置が挙げられる。また、像担持体としての感光体や中間転写体上のトナーに電荷を供給するためのトナー帯電装置、像担持体としての感光体や中間転写体上のトナーを除去するための清掃装置が挙げられる。また、像担持体としての感光体を除電するための除電装置が挙げられる。
【０００３】
これら高電圧を給電する給電装置としては、導電ローラ、導電ブレード、導電シート、導電ブラシなどを給電部材として有するものがある。なかでも導電性繊維で形成された起毛部を備えたブラシ状の給電部材（導電ブラシ）を有する給電装置は、摺動性が優れ、比較的安価であることに加え、繊維ならではの特徴がある。例えば、ブラシ状の給電部材を転写部材（転写ブラシ）として備えた転写装置は、転写ブラシが導電性の繊維群によって構成されているため、その繊維の一本一本が中間転写ベルトなどの被転写体の裏面に対し独立に接触可能である。したがって、ローラ状やブレード状の転写部材を使用した場合に生じる接触ムラが改善され、被転写体の裏面に対する、より均一な接触性が得られる特徴がある。これによって、転写工程で生じる濃度ムラなどの画像不良が抑制される（特許文献１）。
【０００４】
なお、転写ブラシに転写電圧を印加する方法としては、転写ブラシを構成する各起毛を導電性両面テープで導電性支持体に固定し、その導電性支持体を介して給電する方法が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１２７５４６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４８３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載されるように、転写ブラシを導電性支持体に導電性両面テープによって固定し、その導電性支持体を介して転写ブラシに給電する方法は、比較的簡易な方法である。
【０００７】
しかしながら、導電性両面テープは、比較的コストが高い上に、導電性が付与されていない通常の両面テープに比べて密着性が弱いことが知られている。
【０００８】
これに対し、導電性支持体を介さずに導電性繊維で形成された起毛部側から起毛部に給電できれば、転写ブラシの固定手段としては導電性が付与されていない通常の両面テープなどの任意の固定手段を用いることが可能となる。しかし、通常、起毛部側から起毛部に給電することは困難であり、場合によっては部分的に起毛部が脱落することなどが懸念される。
【０００９】
なお、以上では、転写部材としてブラシ状の給電部材を備えた転写装置に関連して従来の課題を詳しく説明したが、前述のような各種の給電装置において同様のことが言える。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、ブラシ状の給電部材に対する起毛部側からの安定した給電を可能とする給電装置、画像形成装置、及び給電装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は本発明に係る給電装置、画像形成装置、及び給電装置の製造方法にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、導電性繊維で形成された起毛部を備えたブラシ状の給電部材と、前記給電部材に電圧を印加するための電源に接続される接点部材と、を有し、前記給電部材は、前記起毛部の一部が熱凝集して形成された溶着処理部を有し、前記接点部材は、前記溶着処理部と接触することを特徴とする給電装置である。
【００１２】
第２の本発明によると、静電潜像をトナーにより現像して得られたトナー像を転写材に転写して画像を形成する画像形成装置において、上記本発明の給電装置を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１３】
第３の本発明によると、導電性繊維で形成された起毛部を備えたブラシ状の給電部材と、前記給電部材に電圧を印加するための電源に接続される接点部材と、を有する給電装置の製造方法であって、前記起毛部の一部を熱凝集させて溶着処理部を形成する工程と、前記溶着処理部に前記接点部材を当接させる工程と、を有することを特徴とする給電装置の製造方法が提供される。
【００１４】
第４の本発明によると、導電性繊維で形成された起毛部を備えたブラシ状の給電部材と、前記給電部材に電圧を印加するための電源に接続される接点部材と、を有する給電装置の製造方法であって、前記起毛部の一部に前記接点部材を接触させる工程と、前記接点部材を介して前記一部の起毛部を加熱しながら押圧して、前記一部の起毛部を熱凝集させて溶着処理部を形成すると共に、該溶着処理部に前記接点部材を溶着する工程と、を有することを特徴とする給電装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ブラシ状の給電部材に対する起毛部側からの安定した給電が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の模式的な断面図である。
【図２】溶着処理部を形成する前の一次転写装置の要部の模式的な斜視図である。
【図３】溶着処理部を形成した後の一次転写装置の要部の模式的な斜視図である。
【図４】一次転写ブラシの溶着処理部の近傍の模式的な断面図である。
【図５】接点部材を取り付けた状態の一次転写ブラシの溶着処理部の近傍の模式的な断面図である。
【図６】一次転写ブラシの溶着処理部に接点部材を溶着する前の一次転写ブラシの端部の模式的な断面図である。
【図７】一次転写ブラシの溶着処理部に接点部材を溶着した後の一次転写ブラシの端部の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る給電装置、画像形成装置、及び給電装置の製造方法を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１８】
実施例１
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用してフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のフルカラーレーザビームプリンターである。すなわち、本実施例の画像形成装置１００は、複数色成分に分解された画像情報に従って形成した各色のトナー像を、中間転写体上に順次に重ね合わせて一次転写した後、転写材に一括して二次転写することで記録画像を得る。
【００１９】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４のステーション（画像形成部）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する。各ステーションＳａ〜Ｓｄの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同一である。したがって、以下、特に区別を要しない場合には、いずれかの色用に設けられた要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。
【００２０】
画像形成装置１００は、ステーションＳ内に、像担持体としてのドラム型（円筒形）の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって図示矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２により略一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム１の表面には、露光手段としての露光装置３より画像情報に従ったレーザ光Ｌが照射され、静電潜像（静電像）が形成される。感光ドラム１の表面に形成された静電潜像は、感光ドラム１の回転に伴って現像手段としての現像装置４との対向部である現像位置に到達すると、現像装置４により現像剤としてのトナーを用いてトナー像として現像（可視化）される。本実施例では、現像装置４は、反転現像方式にて、感光ドラム１上の静電潜像を現像する。すなわち、略一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の画像部（露光部）に、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーが付着させられることで、現像が行われる。
【００２１】
感光ドラム１の表面の移動方向において現像位置より下流側には、中間転写体としての中間転写ベルト６が配置されている。中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１、二次転写対向ローラ６２及びテンションローラ６３の３本のローラに張架されている。中間転写ベルト６は、これらのローラに張架される前の状態では円筒形であり、且つ、無端状のフィルムで構成されている。中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１が図示矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転駆動されることによって、感光ドラム１の表面の移動速度と略同じ速度で、図示矢印Ｒ３方向（時計回り）に回転（周回移動）する。
【００２２】
中間転写ベルト６を挟んで感光ドラム１と対向する位置には、高電圧を給電する給電装置である、一次転写手段としての一次転写装置５が配置されている。一次転写装置５は、導電性繊維で形成された起毛部を備えたブラシ状の給電部材である、一次転写部材としての一次転写ブラシ５１を有する。一次転写ブラシ５１は、中間転写ベルト６を介して感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と中間転写ベルト６とが接触する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１を形成する。
【００２３】
感光ドラム１及び中間転写ベルト６の回転に伴い、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ブラシ５１の作用により中間転写ベルト６の外周面に一次転写される。このとき、一次転写ブラシ５１には、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性（本実施例では正極性）の一次転写電圧（一次転写バイアス）が、一次転写電源Ｅ１により印加される。
【００２４】
一次転写工程において中間転写ベルト６に転写されずに感光ドラム１上に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナ７によりクリーニングされる。感光ドラムクリーナ７は、感光ドラム１の表面に当接する板状の弾性体であるクリーニングブレード７１を有する。また、感光ドラムクリーナ７は、クリーニングブレード７１により感光ドラム１の表面から除去された転写残トナーを回収する廃トナー容器７２を有する。
【００２５】
例えば、フルカラー画像の形成時には、以上のような帯電、露光、現像、一次転写の各工程が、中間転写ベルト６の表面の移動方向において上流側から順番に、第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄにおいてそれぞれ行われる。これにより、中間転写ベルト６上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が順次に重ねられた多重トナー像が形成される。
【００２６】
中間転写ベルト６を挟んで二次転写対向ローラ６２と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ８が配置されている。二次転写ローラ８は、中間転写ベルト６を介して二次転写対向ローラ６２に押圧され、中間転写ベルト６と二次転写ローラ８とが接触する二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２を形成する。
【００２７】
中間転写ベルト６上のトナー像は、二次転写ローラ８の作用により、転写材Ｐ上に二次転写される。すなわち、転写材供給部２０において、カセット２１に収容されている転写材Ｐが、供給ローラ２２により送り出された後、レジストローラ２３により中間転写ベルト６と二次転写ローラ８が当接する二次転写部Ｎ２に所定のタイミングで供給される。それと略同時に、二次転写ローラ８には、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の二次転写電圧（二次転写バイアス）が、二次転写電源Ｅ２により印加される。
【００２８】
トナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置９に搬送され、ここで加熱及び加圧されることにより、その上にトナー像が定着される。その後、トナー像が定着された転写材Ｐは、画像形成装置１００の装置本体の外部に排出される。
【００２９】
中間転写ベルト６を挟んで駆動ローラ６１と対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナ６６が配置されている。二次転写工程において転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト６上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーナ６６によりクリーニングされる。ベルトクリーナ６６は、中間転写ベルト６の表面に当接する板状の弾性体であるクリーニングブレード６４を有する。また、ベルトクリーナ６６は、クリーニングブレード６４により中間転写ベルト６の表面から除去された転写残トナーを回収する廃トナー容器６５を有する。
【００３０】
なお、本実施例の画像形成装置１００は、プロセススピードが１１６ｍｍ／ｓの、Ａ４サイズ紙対応のプリンターである。
【００３１】
また、各画像形成部Ｓにおいて、感光ドラム１と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーナ７と、は、一体的に画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ３０とされている。
【００３２】
２．中間転写ベルト
中間転写ベルト６としては、厚さが６０μｍで、導電剤を混合することにより体積抵抗率を１０9Ωｃｍに調整した、ポリイミド樹脂のフィルムを用いた。また、中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１、二次転写対向ローラ６２、テンションローラ６３の３軸に張架され、テンションローラ６３により総圧約２０Ｎの張力が付与される。また、中間転写ベルト６の幅方向の両端には、中間転写ベルト６の搬送を安定させるためのリブが設置されている。
【００３３】
３．二次転写ローラ
二次転写ローラ８としては、体積抵抗率が１０7〜１０9Ωｃｍ、硬度（アスカーゴム硬度計Ｃ型）が３０°〜４０°である弾性体ローラを用いた。二次転写ローラ８は、中間転写ベルト６を介して二次転写対向ローラ６２に対し、総圧約３９．２Ｎで押圧される。また、二次転写ローラ８は、中間転写ベルト６の回転に伴い、従動して回転する。さらに、二次転写ローラ８には、二次転写電源Ｅ２から、０〜４．０ｋＶの二次転写電圧の印加が可能となっている。
【００３４】
４．一次転写装置の基本的な構成
まず、図２を参照して、本実施例における一次転写装置５の基本的な構成について説明する。図２は、一次転写ブラシ５１の後述する溶着処理部を形成する前の状態の一次転写装置５の要部の模式的な斜視図である。
【００３５】
一次転写装置５は、ブラシ状の給電部材である一次転写ブラシ５１と、一次転写ブラシ５１を支持する支持部材５２と、支持部材５２を介して一次転写ブラシ５１を中間転写ベルト６に向けて付勢する付勢手段としての押圧バネ５３と、を有する。押圧バネ５３は、一次転写ブラシ５１の長手方向の一方の端部側のもののみが図示されているが、他方の端部側にも設けられている。一次転写装置５は更に、一次転写ブラシ５１に電圧を印加するための電源Ｅ１に接続される接点部材を有するが、これについては上記溶着処理部とともに後述して詳しく説明する。
【００３６】
一次転写ブラシ（導電ブラシ）５１は、導電性繊維群からなる起毛部５４と、起毛部５４を支持する基部となる非導電性繊維からなる基布部５５と、を有して構成されている。基布部５５は、平面視略長方形のシート状であり、基布部５５の起毛部５４が起毛している側とは反対側の面は、支持部材５２の平坦な固定面５２ａに、固定手段としての両面テープ（図示せず）によって固定されている。これにより、一次転写ブラシ５１の起毛部５４の導電性繊維は、支持部材５２の固定面５２ａに対して略垂直な方向（法線方向）に起毛している。すなわち、本実施例では、一次転写ブラシ５１の起毛部５４の起毛方向は、基布部５５及び支持部材５２の固定面５２ａの法線方向である。ここで、起毛方向とは、被当接部材に当接していない状態（繊維に圧力がかかっていない状態）の一次転写ブラシ５１において、導電性繊維が基布部５５の面から伸び出ている方向のことをいう。
【００３７】
本実施例では、一次転写ブラシ５１には、起毛部５４となる導電性繊維が基布部５５となる織物に織り込まれて密に配置されたパイル織物を使用している。一次転写ブラシ５１の起毛部５４の短手方向（中間転写ベルトの移動方向に略平行に設置される方向）の寸法Ｗｂは、Ｗｂ＝３ｍｍである。また、一次転写ブラシ５１の基布部５５の短手方向の寸法Ｗｋは、Ｗｋ＝５ｍｍである。一方、一次転写ブラシ５１の基布部５５の長手方向（中間転写ベルト６の移動方向と略垂直に設置される方向）の寸法Ｌは、Ｌ＝２５０ｍｍである。また、一次転写ブラシ５１の後述する溶着処理部を含む起毛部５４の長手方向の寸法Ｋは、Ｋ＝２３０ｍｍである。なお、後述する溶着処理部を含めて起毛部５４は基布部５５の四辺の内側に配置されている。
【００３８】
本実施例では、起毛部５４となる導電性繊維には、導電剤としてカーボン粉末を分散した導電性のナイロン繊維を用いた。導電性繊維は、単糸繊度が２〜１５ｄｔｅｘ［ｄｔｅｘ（デシテックス）：単繊維１０，０００メートルあたりの質量（グラム単位）を示す］、直径が１０〜４０μｍ、乾強度が１〜３ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内のものが好適である。導電性繊維の抵抗率ρｆｉｂｅｒは、１０〜１０8Ωｃｍの範囲内であることが好適である。繊維の抵抗率ρｆｉｂｅｒは、次の方法により測定される。繊維５０本をひと束とし、約１ｃｍの間隔をもって束の表面に金属プローブを接触させる。そして、高抵抗計ＡｄｖａｎｔｅｓｔＲ８３４０Ａなどを用い、印加電圧１００Ｖのもとで抵抗値Ｒｆｉｂｅｒを実測し、下式により抵抗率ρｆｉｂｅｒを算出する。
ρｆｉｂｅｒ＝Ｒｆｉｂｅｒ×（繊維直径／２）2×３．１４×５０÷１．０
【００３９】
本実施例では、一次転写ブラシ５１の繊維長ｄは１．５ｍｍとした。ここで、繊維長ｄとは、被当接部材に当接していない状態（繊維に圧力がかかっていない状態）での基布部５５から導電性繊維の自由端までの長さのことをいう。また、本実施例では、この繊維長ｄと基布部５５の厚みとを加えたブラシ高さｈは２．０ｍｍである。
【００４０】
起毛部５４となる繊維の材料は、導電性が付与されたものであれば任意の材料であってよく、導電性のナイロン繊維に限定されるものではない。
【００４１】
また、本実施例では、後述するように、起毛部５４の一部に形成される溶着処理部を介して起毛部５４側から起毛部５４に直接的に給電される。そして、一次転写ブラシ５１の長手方向には、導電性繊維が密に配置されて構成される起毛部５４を通じて通電される。起毛部５４の全体にムラなく給電するためには、起毛部５４の導電性繊維の繊維密度（単位面積当たりのフィラメント本数：配列密度）は、好ましくは２０ＫＦ／ｃｍ2以上、より好ましくは３５ＫＦ／ｃｍ2以上である。ただし、製造上の理由などから、通常、起毛部５４の導電性繊維の繊維密度は８０ＫＦ／ｃｍ2以下である。
【００４２】
また、本実施例では、基布部５５となる繊維には、非導電性のポリエステル繊維を用いた。しかし、基布部５５は、起毛部５４を織り込んで起毛させることのできる織布であればよいので、基布部５５となる繊維の材料は任意の材料あってよく、非導電性のポリエステル繊維に限定されるものではない。ただし、一次転写ブラシ５１に電圧が印加された際に基布部５５と中間転写ベルト６の裏面との間で意図しない放電が発生するのを抑制できる点などから、基布部５５となる繊維は、非導電性であることが好ましい。なお、非導電性繊維の抵抗率ρｆｉｂｅｒは、１０9Ωｃｍ以上であることが好適であり、また通常１０18Ωｃｍ以下である。
【００４３】
なお、本実施例における一次転写ブラシ５１としては、代表的特性を有するものとして、下記仕様のものを用いた。
＜一次転写ブラシの仕様＞
・部材タイプ：パイル織物
・材料：カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・繊維長（厚み）：１．５ｍｍ
・幅（短手方向）：３．０ｍｍ（起毛部）
・繊度：１７０Ｔ（デシテックス）／６８Ｆ
・単糸繊度：２．５Ｔ
・抵抗率：１０4.9Ω・ｃｍ
・繊維密度（配列密度）：４２ＫＦ／ｃｍ2
【００４４】
上記一次転写ブラシ５１は、支持部材５２の固定面５２ａ上に、該固定面５２ａの長手方向の両端に１ｍｍ、短手方向の下流端に１ｍｍの隙間を有するようにして両面テープ（図示せず）により固定される。
【００４５】
そして、一次転写ブラシ５１は、加圧力が２Ｎとなるように構成された押圧バネ５３により、支持部材５２を介して、中間転写ベルト６の裏面に対して、感光ドラム１に対向する位置で当接される。これにより、一次転写ブラシ５１の起毛部５４は変形し、その復元力と押圧バネ５３による加圧力とが釣り合ったところが、一次転写ブラシ５１の押圧方向の位置となる。一次転写ブラシ５１は、その位置で一次転写ニップＮ１を形成する。
【００４６】
なお、本実施例では、支持部材５２は、非導電性の合成樹脂で形成されている。本実施例では、後述するように、起毛部５４の一部に形成される溶着処理部を介して起毛部５４側から起毛部５４に直接的に給電されるので、支持部材５２は導電性を有していなくてよい。
【００４７】
ここで、従来、転写ブラシを導電性両面テープで導電性支持体に固定し、その導電性支持体を介して転写ブラシに給電する方法がある。しかし、前述のように、導電性両面テープは、比較的コストが高い上に、導電性が付与されていない通常の両面テープに比べて密着性が弱いことが知られている。そため、転写ブラシが導電性支持体から剥離して、転写ブラシがベルトの裏面に均一に当接することが難しくなる場合がある。また、導電性両面テープの密着性によっては、転写ブラシへの転写電圧の印加ムラ（給電ムラ）が発生し易くなることがある。そのため、転写ブラシを導電性両面テープで導電性支持体に固定し、その導電性支持体を介して転写ブラシに給電する方法では、所望の転写性能を得ることが難しくなる場合がある。
【００４８】
これに対して、本実施例では、一次転写ブラシ５１は、固定手段として導電性が付与されていない両面テープ（絶縁性テープ）を用いて支持部材５２に固定される。そのため、導電性両面テープを用いる場合と比較して、一次転写ブラシ５１をより強固に支持部材５２に固定することができ、上記剥離などによる問題を抑制することができる。
【００４９】
５．溶着処理部及び接点部材
次に、図３〜図５を参照して、本実施例の一次転写装置５に設けられる溶着処理部及び接点部材について説明する。図３は、後述する溶着処理部が形成された後の状態の一次転写装置５の要部の模式的な斜視図である。図４は、後述する溶着処理部の近傍の一次転写ブラシ５１の模式的な断面図である。図５は、後述する接点部材を取り付けた状態の溶着処理部の近傍の一次転写ブラシ５１の模式的な断面図である。
【００５０】
本実施例では、一次転写装置５は、ブラシ状の給電部材である一次転写ブラシ５１に電圧を印加するための電源Ｅ１に接続される接点部材５７を有する（図５）。また、本実施例では、一次転写ブラシ５１は、起毛部５４の一部が熱凝集して形成された溶着処理部５６を有する。そして、接点部材５７は、溶着処理部５６と接触する構成とされる。
【００５１】
更に説明すると、本実施例では、一次転写ブラシ５１の起毛部５４の長手方向における一方の端部に、起毛部５４の導電性繊維を熱凝集させて形成した溶着処理部５６が設けられている。そして、本実施例では、この溶着処理部５６の基布部５５とは反対側の面である溶着処理面５６ａに、接点部材５７が備える平坦な板状部である平面状導体５７ａが面接触する。すなわち、接点部材５７と溶着処理部５６とは面で当接する。本実施例では、接点部材５７は、金属で形成されている。なお、本実施例では、一次転写ブラシ５１の長手方向における溶着処理部５６の長さＸは２ｍｍである。また、一次転写ブラシ５１の短手方向における溶着処理部５６の長さＹは３ｍｍである。
【００５２】
一次転写ブラシ５１には高電圧が印加されるため、一次転写ブラシ５１に対する給電部となる溶着処理面５６ａと、平面状導体５７ａと、の接触が不安定だと、ノイズや放電が発生してしまうことがある。したがって、溶着処理部５６では、溶着処理面５６ａと平面状導体５７ａとの良好な接触に必要な柔軟性（面追従性）と導電性が求められる。
【００５３】
この柔軟性と導電性を得るためには、熱凝集する前の起毛部５４における導電性繊維の配列密度は７．８ＫＦ／ｃｍ2以上であることが好ましい。これにより、溶着処理部５６の単位体積当たりの導電性繊維の割合を好適な範囲とすることができる。
【００５４】
ここで、一次転写ブラシ５１の起毛部５４の一部を溶着処理して溶着処理部５６を形成する手段としては、次のものが挙げられる。例えば、金属などを用いたブレード部材又はロール部材を、少なくとも導電性繊維の溶着加工が可能な温度まで加熱して、起毛部５４に接触・押圧して溶着処理する方法がある。また、上記ブレード部材又はロール部材を高周波で振動させ、起毛部５４に接触・押圧して溶着処理する方法がある。この場合、給電装置の製造方法は、起毛部５４の一部を熱凝集させて溶着処理部５６を形成する工程と、溶着処理部５６に接点部材５７を当接させる工程と、を有することになる。ただし、起毛部５４の一部を熱凝集させて接点部材５７と接触する溶着処理部５６を形成できる方法であれば、任意の方法であってよい。上述のような溶着加工の後で、溶着処理部の形状を整えるために切削、研磨、切断などの任意の加工を施してもよい。
【００５５】
上述のような加工により、溶着処理部５６の導電性繊維は、図４に示すように熱凝集し、基布部５５とは反対側に巨視的には平坦な溶着処理面５６ａが形成される。このとき、微視的には、導電性繊維の熱凝集は必ずしも均一には起こらず、溶着処理面５６ａにおいて、ほぼ完全に溶融した部分は海部５６ｂを形成し、繊維状に残った部分は島部５６ｃを形成することがある。
【００５６】
また、起毛部５４を加熱処理すると、導電性繊維に分散されている導電剤であるカーボンｃが沈み込む現象が発生することがある。そして、カーボンｃが、溶着処理部５６の表面から内部に潜り込んで、溶着処理面５６ａ内に局所的な電気抵抗ムラが生じることがある。この場合、溶着処理面５６ａ内の海部５６ｂでは、当接に好適な柔軟性が得易いものの、溶融の割合が高いため、上述のカーボンｃの沈み込みによって高抵抗になり易い。一方で、溶着処理面５６ａ内の島部５ｃでは、カーボンｃの沈み込みが起きにくいので、導電性繊維本来の導電性を維持することができる傾向がある。
【００５７】
しかし、このような状態の溶着処理面５６ａに対して、平面状導体５７ａを溶着処理面５６ａ（基布部５５及び支持部材５２の固定面５２ａ）に対して略垂直な方向（法線方向）から面接触で当接させる。これにより、平面状導体５７ａは、カーボンｃの沈み込みの起きにくい島部５６ｃに接触することができるため、良好な電気的接触を得ることができる。
【００５８】
なお、平面状導体５７ａは、より安定して溶着処理部５６の溶着処理面５６ａと平面状導体５７ａとの導通を確保する上で、溶着処理面５６ａを覆うことが好ましい。そのため、溶着処理面５６ａと平面状導体５７ａとの向き合っている面積に関して、平面状導体５７ａの面積は、溶着処理面５６ａの面積より大きいことが好ましい。換言すれば、接点部材５７は、溶着処理部側に、溶着処理部５６を投影した面積より大きい面積の面を有することが好ましい。
【００５９】
また、溶着処理面５６ａには、上述のように海部５６ｂと島部５６ｃとによる粗さ（凹凸）が存在することがある。溶着処理部５６の接点部材側の面が凹凸を有する場合、より確実な接触状態を得るためには、接点部材５７はその凹凸の凸部の高さよりも大きい侵入量をもって溶着処理部５６に当接することが好ましい。この場合のその凹凸の凸部の高さは、表面粗さＲｚ（ＪＩＳ  十点平均粗さ）で代表することができる。すなわち、換言すれば、より確実な接触状態を得るためには、溶着処理面５６ａの表面粗さＲｚ（ＪＩＳ  十点平均粗さ）よりも大きい侵入量にて、平面状導体５７ａを溶着処理部５６に侵入させることが好ましい。
【００６０】
本実施例では、図５に示すように、接点部材５７は、より詳細には、上述の平面状導体５７ａに加えて、次の各部分を有する。まず、平面状導体５７ａと略平行に対向する平坦な板状部である挟持部５７ｂを有する。また、平面状導体５７ａと挟持部５７ｂとを連結する連結部５７ｃを有する。挟持部５７ｂは、支持部材５２の一次転写ブラシ５１が固定される側とは反対側の面に接触する。平面状導体５７ａと挟持部５７ｂとの間の距離は、その間に配置される支持部材５２と一次転写ブラシ５１（基布部５５及び溶着処理部５６）とを合わせた厚さよりも小さくされている。これにより、平面状導体５７ａと挟持部５７ｂとの間に、一次転写ブラシ５１及び支持部材５２の端部を圧入するようにして、平面状導体５７ａを溶着処理面５６ａに当接させると共に溶着処理部５６に侵入させることができる。
【００６１】
溶着処理部５６の少なくとも一部は、溶着処理されていない起毛部５４の導電性繊維と電気的に接続されている。本実施例では、図５に示すように、溶着処理部５６は、これに隣接する起毛部５４の導電性繊維と、接触しているか又は溶着処理の際に溶着されている。また、本実施例のように一次転写ブラシ５１がパイル織物タイプの場合、溶着処理部５６を構成する導電性繊維の一部が、基布部５５を通して隣接する起毛部５６の導電性繊維と連続している。そして、前述のように、一次転写ブラシ５１の長手方向には、導電性繊維が密に配置されて構成される起毛部５４を通じて通電される。
【００６２】
６．効果の確認
本実施例に従う一次転写ブラシ５１を本実施例の画像形成装置１００に組み込んで用いた。その結果、溶着処理部５６を介して起毛部５４側から起毛部５４に安定して給電することが可能であり、また一次転写ブラシ５１への一次転写電圧の印加ムラ（給電ムラ）も発生せず、良好な一次転写性能を得ることが可能であることが確認された。このように、本実施例によれば、起毛部側から安定してブラシ状の給電部材に給電することが可能であり、給電部材の支持部材への固定手段としては導電性が付与されていない両面テープを含む任意の固定手段を用いることができる。そして、本実施例によれば、支持部材５２に対する一次転写ブラシ５１の固定は良好であり、一次転写ブラシ５１が支持部材５２から剥離することもなかった。
【００６３】
また、本実施例における接点部材５７の溶着処理部５６に対する面接触の効果を調べるため、本実施例の画像形成装置１００を用いて評価を行った。比較例として、本実施例の画像形成装置１００と同じ基本構成を有し、一次転写ブラシ５１に電圧を印加するための接点部材として一般に用いられる点圧接点を用いた場合についても評価を行った。本実施例と比較例１について、それぞれ１００本の一次転写ブラシ５１を順次に画像形成装置に組み込んで動作を確認した。本実施例の画像形成装置１００では、正常な状態である場合には、一次転写ブラシ５１に３５０Ｖを印加することにより、良好な画像が得られる。本実施例と比較例１のいずれにおいても、一次転写ブラシ５１には同じ電圧を印加して、５０ｍｍ角の１００％濃度画像を印字し、１００本の一次転写ブラシ５１のうち濃度異常が発生した数を確認した。また、本実施例と比較例１のそれぞれにおいて、接点部材と一次転写ブラシ５１の起毛部５４との間の電気抵抗（１００Ｖ印加時）を測定して、その範囲を確認した。表１に比較結果をまとめた。
【００６４】
【表１】
2015087486.tif 000003
【００６５】
表１からわかるように、本実施例では、接点抵抗は安定して低い値を示し、安定して一次転写電流を供給できるので画像不良は発生しなかった。これに対して、比較例１では、接点抵抗が非常に高抵抗となって、結果として十分な一次転写電流を供給できずに画像不良が発生することがあった。
【００６６】
以上、本実施例によれば、一次転写ブラシ５１に対する起毛部５４側からの安定した給電が可能となり、良好な一次転写性能を維持して、安定して良好な画像を形成することができる。
【００６７】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１と同じである。したがって、実施例１のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００６８】
本実施例は、一次転写ブラシ５１の一部に溶着処理部５６を形成する際に、同時に接点部材５７の平面状導体５７ａを溶着処理部５６の溶着処理面５６ａに溶着する点が実施例１とは異なる。
【００６９】
図６に示すように、本実施例では、一次転写ブラシ５１の起毛部５４の長手方向の一方の端部に、金属で構成された接点部材５７の平面状導体５７ａを配置する。そして、平面状導体５７ａの上（一次転写ブラシ５１とは反対側）から、加熱手段としてのヒータＨで平面状導体５７ａを加熱しながら図示矢印Ｚ方向（基布部５５に向かう方向）へ押圧する。つまり、一次転写ブラシ５１の起毛部５４と平面状導体５７ａとが熱溶着で密着できるようにする。これにより、図７に示すように、溶着処理部５６の溶着処理面５６ａと平面状導体５７ａとの密着性が増し、より良好に両者を面接触させられるようになる。この場合、給電装置の製造方法は、次の各工程を有することになる。すなわち、まず、起毛部５４の一部に接点部材５７を接触させる工程である。また、接点部材５７を介して当該一部の起毛部５４を加熱しながら押圧して、当該一部の起毛部５４を熱凝集させて溶着処理部５６を形成すると共に、該溶着処理部５６に接点部材５７を溶着する工程である。
【００７０】
したがって、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、実施例１よりも安定して溶着処理部５６の溶着処理面５６ａと平面状導体５７ａとの導通を確保することができる。これにより、良好な一次転写性能を維持して、安定して良好な画像を形成することができる。
【００７１】
また、本実施例では、溶着処理部５６の溶着処理面５６ａと平面状導体５７ａの密着性が増すので、平面状導体５７ａの面積を溶着処理部５６の面積より大きくしなくても、より安定して導通を確保することができる。これにより、平面状導体５７ａの面積を小さくすることができ、コストダウンや小型化を図ることが可能となる。なお、本実施例においても、所望により、平面状導体５７ａの面積を溶着処理部５６の面積より大きくしてもよい。
【００７２】
その他
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００７３】
例えば、上述の実施例では、ブラシ状の給電部材としては、パイル織物タイプのブラシ部材を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば静電植毛タイプのブラシ部材を用いてもよい。ここで、パイル織物とは、ブラシ繊維となるパイル糸を、たて糸とよこ糸とから成る基布の隙間に織り込んで形成されたものである。また、静電植毛とは、高圧静電界における静電吸引力を利用し、予め接着剤を塗布した基板上にブラシ繊維となる短繊維を例えば略垂直に投錨させるなどしてブラシ部材を形成する方法である。
【００７４】
また、前述のように、ブラシ状の給電部材は、簡易に且つより強固に固定するためには、導電性が付与されていない通常の両面テープで支持部材に固定することが好ましいが、これに限定されるものではない。前述のように、本発明によれば、起毛部側から起毛部に安定して給電できるようになるので、導電性が付与されていない両面テープを含む任意の固定手段によってブラシ状の給電部材を支持部材に固定できる。固定手段としては所望により導電性両面テープを用いることも可能であるし、また両面テープに限らずに接着剤（導電性が付与されていてもいなくてもよい。）を用いることも可能である。
【００７５】
また、前述のように、ブラシ状の給電部材の基布部の繊維は非導電性であることが好ましいが、これに限定されるものではない。基布部の繊維は所望により導電性を有していてよい。なお、基布部が導電性繊維で構成されている場合や、基布部に導電性の樹脂（接着剤）が含浸されている場合などには、起毛部に加えて又は代えて基布部を通してブラシ状の給電部材の長手方向に通電されるようになっていてよい。
【００７６】
また、上述の実施例では、ブラシ状の給電部材は、長手方向と、この長手方向と略直交する短手方向と、に所定の長さを有し、長手方向の一方の端部に溶着処理部を有する構成とした。しかし、これに限定されるものではなく、ブラシ状の給電部材の長手方向の両端部に溶着処理部を設けてもよい。つまり、給電部材は、長手方向の少なくとも一方の端部に溶着処理部を有する構成とすることができる。また、所望により、ブラシ状の給電部材の長手方向の一方又は両方の端部に加えて又は代えて、長手方向の端部以外の部分（例えば中央部）の一部に溶着処理部を設けてもよい。
【００７７】
また、上述の実施例では、給電装置は一次転写装置であったが、これに限定されるものではない。本発明は、高電圧を供給する他の給電装置に適用することでもでき、上述の実施例と同様に安定した高電圧の供給が可能となり、それぞれの給電装置に対応した機能の向上を図ることができる。このような給電装置としては、次のものが挙げられる。トナー像を担持する像担持体を帯電させるための帯電装置、トナー像を担持する像担持体からトナー像を被転写体に転写させるための転写装置である。また、トナー像を担持する像担持体上のトナーに電荷を供給するためのトナー帯電装置、トナー像を担持する像担持体上のトナーを除去するための清掃装置、トナー像を担持する像担持体を除電するための除電装置である。
【符号の説明】
【００７８】
１          感光ドラム
５          一次転写装置
６          中間転写ベルト
５１        一次転写ブラシ
５２        支持部材
５７        接点部材
【図１】
2015087486.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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