(57)【要約】【課題】格別の移動機構を設けることなくフリッカーバーによる導電性ブラシの毛倒れが有効に防止され、トナーや紙粉の付着に起因する帯電ムラや帯電不良が有効に解消されたブラシ式接触帯電装置を提供する。【解決手段】導電性ブラシが芯金ローラに植毛されたブラシローラと、少なくとも一部が導電性ブラシ中に挿入された板状のフリッカーバーとからなり、該ブラシローラを回転させながら且つ所定の電圧を印加した状態で導電性ブラシ先端部分を被帯電体に接触させることにより、被帯電体を接触帯電させるブラシ式接触帯電装置において、前記フリッカーバーは、先端が芯金ローラの中心を指向するように導電性ブラシ中に挿入されており、且つ該フリッカーバーの先端部分は丸みを有していることを特徴とする。【選択図】  図１
2004219861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性ブラシが芯金ローラに植毛されたブラシローラと、少なくとも一部が導電性ブラシ中に挿入された板状のフリッカーバーとからなり、該ブラシローラを回転させながら且つ所定の電圧を印加した状態で導電性ブラシ先端部分を被帯電体に接触させることにより、被帯電体を接触帯電させるブラシ式接触帯電装置において、
前記フリッカーバーは、先端が芯金ローラの中心を指向するように導電性ブラシ中に挿入されており、且つ該フリッカーバーの先端部分は丸みを有していることを特徴とするブラシ式接触帯電装置。
【請求項２】
前記フリッカーバーは、厚みが０．５乃至５．０ｍｍの厚みを有しており、且つ先端部分の曲率半径が０．２５乃至２．５ｍｍの範囲にある請求項１に記載のブラシ式接触帯電装置。
【請求項３】
前記フリッカーバーは導電性材料からなり、且つ接触帯電に際して、該フリッカーバーにはＡＣ電圧が印加される請求項１または２に記載のブラシ式接触帯電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシ式接触帯電装置に関するものであり、特に複写機、ファクシミリ、プリンターなどの画像形成装置における感光体の帯電に有用なブラシ式接触帯電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機に代表される電子写真法による画像形成装置においては、感光体を所定極性に一様に主帯電し、所定の画像情報に基づいての光照射により画像露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を、磁気ブラシ現像法等の現像方法によって現像し、像担持体表面にトナー像を形成する。このようにして像担持体表面に形成されたトナー像を、転写ローラや転写用のコロナ帯電器を用い、静電力を利用して転写紙に転写され、トナー像が転写した転写紙は、定着装置に導入され、熱、圧力により、トナー像を転写紙表面に定着することにより、画像形成が行われる。一方、転写終了後においては、像担持体表面に残存するトナーがクリーニング装置によってクリーニングされ、さらに必要により除電が行われ、これにより、画像形成行程の１サイクルが完了し、次の画像形成が行われる。
【０００３】
上記のような画像形成装置において、感光体の帯電に用いられる帯電装置としては、コロナ帯電器が広く採用されているが、コロナ帯電器の場合、オゾン等の放電生成物が発生し、環境に対する悪影響や感光体の劣化等を促進させるなどの欠点がある。従って、最近では、コロナ帯電器に代えて接触帯電装置も使用されるようになってきている。
このような接触帯電装置として、導電性ブラシが芯金ローラに植毛されたブラシローラからなり、ブラシローラを回転させながら且つ所定の電圧を印加した状態で導電性ブラシ先端部分を被帯電体に接触させることにより、被帯電体を接触帯電させるブラシ式接触帯電装置が知られている。
【０００４】
上記のようなブラシ式接触帯電装置は、オゾン等の放電生成物の発生量が極微量であるという利点を有しているものの、画像形成装置における感光体の帯電に使用するには、未だ改善の余地がある。即ち、感光体表面には、現像に使用したトナーやトナー像が転写される転写紙に由来する紙粉等の異物が付着しており、クリーニング部をすり抜けてきた異物が導電性ブラシに付着し、この結果、帯電ムラや帯電不良を生じてしまうという問題がある。
このような問題が解決されたブラシ式接触帯電装置として、導電性ブラシ中にフリッカーバーが挿入されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭６０−１６８１４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特記文献１に記載されているブラシ式接触帯電装置は、導電性ブラシに付着したトナーや紙粉をフリッカーバーにより跳ね飛ばして除去するというものであるが、このようなフリッカーバーを設けると、導電性ブラシの毛倒れが生じてしまうという問題がある。即ち、ブラシ式接触帯電装置では、感光体などの被帯電体に均一に接触して帯電を均一に行うために、高い植毛密度で導電性ブラシが芯金ローラに植毛されているが、このような毛倒れが生じると、導電性ブラシと被帯電体である感光体との接触が不均一となり、帯電ムラや帯電不良が生じてしまう。導電性ブラシの毛倒れを防止するためには、フリッカーバーを移動自在に設け、ブラシローラの回転時（接触帯電時）のみ、フリッカーバーが導電性ブラシ中に挿入されるようし、ブラシローラの停止時には、フリッカーバーを退避させて導電性ブラシとは非接触とすることが考えられるが、この場合には、フリッカーバーの移動機構を設けることにより装置が大型化してしまい、またコストの増大を招くという不都合を生じてしまう。
【０００７】
従って、本発明の目的は、格別の移動機構を設けることなくフリッカーバーによる導電性ブラシの毛倒れが有効に防止され、トナーや紙粉の付着に起因する帯電ムラや帯電不良が有効に解消されたブラシ式接触帯電装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、導電性ブラシが芯金ローラに植毛されたブラシローラと、少なくとも一部が導電性ブラシ中に挿入された板状のフリッカーバーとからなり、該ブラシローラを回転させながら且つ所定の電圧を印加した状態で導電性ブラシ先端部分を被帯電体に接触させることにより、被帯電体を接触帯電させるブラシ式接触帯電装置において、
前記フリッカーバーは、先端が芯金ローラの中心を指向するように導電性ブラシ中に挿入されており、且つ該フリッカーバーの先端部分は丸みを有していることを特徴とするブラシ式接触帯電装置が提供される。
【０００９】
本発明において、
１．前記フリッカーバーは、厚みが０．５乃至５．０ｍｍの厚みを有しており、且つ先端部分の曲率半径が０．２５乃至２．５ｍｍの範囲にあること、
２．前記フリッカーバーは導電性材料からなり、且つ接触帯電に際して、該フリッカーバーにはＡＣ電圧が印加されること、が好適である。
【００１０】
【発明の実施形態】
本発明を、以下、添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のブラシ式接触帯電装置の側断面図であり、図２は、図１のブラシ式接触帯電装置の平面断面図である。
【００１１】
図１及び図２において、本発明のブラシ式接触帯電装置は、大まかにいって、ブラシローラ１と板状のフリッカーバー２とからなっている。
ブラシローラ１は、芯金ローラ４と、芯金ローラ４に植毛された導電性ブラシ６とから構成されており、芯金ローラ４には、電源８が接続され、芯金ローラ４を介して導電性ブラシ６に所定の電圧が印加されるようになっている。
フリッカーバー２は、その先端部分２ａを導電性ブラシ６中に挿入して配置されているとともに、図２から明らかな通り、フリッカーバー２は、導電性ブラシ６の芯金軸方向幅よりも大きな幅を有しており、ブラシローラ１を回転させたとき、導電性ブラシ６の全ての先端部分がフリッカーバー２に当接する構造となっている。
【００１２】
即ち、導電性ブラシ６に所定の電圧を印加させた状態で、ブラシローラ１を回転させ、導電性ブラシ６の先端部分を感光体等の被帯電体（図示せず）と接触させることにより、接触帯電が行われる。また、導電性ブラシ６（特に帯電に寄与する先端部分）に付着したトナーや紙粉などの異物は、フリッカーバー２と導電性ブラシ６との当接により跳ね飛ばされて除去される。
【００１３】
また、図２では省略されているが、図１に示したように、電気絶縁性材料からなる回収容器１０が設けられており、この回収容器１０の内面にフリッカーバー２の他端部が固定されている。さらに、導電性ブラシ６の一部（フリッカーバー６の下方部分）は回収容器１０内に入り込んでいる。
従って、フリッカーバー２により跳ね飛ばされたトナーや紙粉の異物は、回収容器１０内に回収される。
【００１４】
上記のブラシローラ１において、導電性ブラシ６の長さや径は、適度な柔軟性を有し且つ感光体などの被帯電体との接触が充分に行われる限り特に制限されるものではないが、その植毛密度は、均一な接触帯電を行うために、一般的にいって、６０，０００乃至４００，０００本／ｉｎｃｈ２程度の範囲にあることが好ましい。また、導電性ブラシ６は、銅などの金属製繊維から形成されていてもよいし、また、カーボンブラックや各種金属粉などの導電性材料が混合されたポリアミドなどの樹脂から形成されていてもよい。
【００１５】
図１に明瞭に示されている通り、本発明においては、フリッカーバー２の先端２ａが芯金ローラ４の中心Ｏを指向するように導電性ブラシ６中に挿入されていること、即ち、フリッカーバー２はブラシローラ１の径方向（導電性ブラシ６の植毛方向）に沿って挿入されていることが第１の特徴であり、第２の特徴は、フリッカーバー２の先端２ａが丸みを有していることにある。
【００１６】
即ち、先端２ａが丸みを有しているフリッカーバー２が導電性ブラシ６の植毛方向に沿って挿入されているため、ブラシローラ１の停止時においても導電性ブラシ６がその方向を変えることなく静止することができ、導電性ブラシ６の毛倒れを有効に回避することができる。例えば、フリッカーバー２の先端２ａが丸みを有しておらず、角張った形状を有していると、ブラシローラ１を停止したときに導電性ブラシ６がフリッカーバー２の先端２ａに引っ掛かって屈曲した状態で静止してしまったり、フリッカーバー２の先端２ａが芯金ローラ４の中心Ｏを指向していないと、導電性ブラシ６の先端部分はフリッカーバー２により傾倒した状態で静止してしまい、この結果、何れの場合も、導電性ブラシ６の毛倒れを生じやすくなってしまう。
【００１７】
尚、本発明において、フリッカーバー２の先端２ａが丸みを有しているとは、先端２ａが曲率を有しており、エッジ部を有していないことを意味する。この先端２ａの曲率半径は、厳密に規定することはできないが、一般的には、０．２５乃至２．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。即ち、曲率半径があまり小さいと、先端がシャープとなり、エッジ部が形成されているものとの差異がなくなってしまい、同様に、曲率半径があまり大きくても、エッジ部が形成されているものとの差異がなくなってしまうからである。
【００１８】
さらに、上記フリッカーバー２の厚みは、フリッカーバーの材質によっても異なるが、一般的には０．５乃至５．０ｍｍの範囲にあるのがよい。あまり厚いと、フリッカーバー２の先端２ａが芯金ローラ４の中心Ｏを指向していたとしても、ブラシローラ１の静止状態で導電性ブラシ６が傾倒してしまい、その毛倒れが生じやすくなってしまう。また、フリッカーバー２の厚みがあまり薄いと、腰がなくなってしまうため、導電性ブラシ６に付着したトナーや紙粉等の異物を除去する効果が希薄となってしまう。
【００１９】
また、フリッカーバー２の挿入深さｄ（フリッカーバー２と導電性ブラシ６との接触幅に相当）は、特に制限されるものではないが、あまり深く挿入すると、導電性ブラシ６の毛倒れが生じやすくなったり、ブラシローラ１にかかる負荷が大きくなったりするので、通常は、導電性ブラシの長さに対して１０乃至５０％程度の大きさとするのがよい。
【００２０】
本発明において、上述したフリッカーバー２の材質は、特に制限されるものではないが、好適には、導電性材料であるのがよい。即ち、電気絶縁性材料でフリッカーバー２を構成すると、フリッカーバー２自体が帯電してしまい、帯電効率が低下したり、このバー２にトナーや紙粉が付着してしまうなどの不都合を生じやすくなってしまうからである。
【００２１】
また、導電性材料としては、金属材料や、各種導電剤の配合により導電性が付与された樹脂を用いることができるが、先端２ａが丸みを有する形状に成形しやすいことを考慮すると、導電性樹脂、例えばナイロン等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリスチレンなどのオレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などに導電剤を配合し、例えば体積抵抗が１０５Ω−ｃｍ以下に調整されたものを使用するのがよい。
【００２２】
また、本発明においては、フリッカーバー２を上記の導電性材料で形成すると同時に、図１で示されているように、交流電源２０を介して、フリッカーバー２にＡＣ電圧を印加しながらブラシローラ１による接触帯電を行うことが好適である。即ち、ＡＣ電圧を印加することにより、導電性ブラシ６が振動し、該ブラシ６に付着したトナーや紙粉等の異物が除去され易くなり、フリッカーバー２自体へのトナーの融着等も生じにくくなり、さらにはフリッカーバー２を介して導電性ブラシ６にＡＣ電圧が印加されるため、感光体等の被帯電体の接触帯電を均一に行う上でも有利となるからである。
【００２３】
上記のようにフリッカーバー２に印加するＡＣ電圧は、一般的には１．０ＫＶ乃至２．０ＫＶ程度がよい。即ち、あまり大きなＡＣ電圧を印加すると、ブラシローラ１による接触帯電に悪影響を与えるおそれがあり、また印加するＡＣ電圧が小さすぎると、上記の効果が希薄となってしまうからである。さらに上記のような振動による効果を充分に発揮するためには、その周波数は、１００Ｈｚ以上であることが好ましい。
【００２４】
尚、本発明において、感光体等の被帯電体を接触帯電するに際して導電性ブラシに印加する電圧は、その用途に応じて適宜設定すればよく、例えば画像形成に際しての感光体の主帯電に用いる場合には直流電圧が印加されるが、感光体の除電などに用いる場合には、ＡＣ電圧を印加することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のブラシ式接触帯電装置によれば、格別の移動機構を設けることなくフリッカーバーによる導電性ブラシの毛倒れを有効に防止することができ、トナーや紙粉の付着に起因する帯電ムラや帯電不良を有効に解消することができる。
また、フリッカーバーにＡＣ電圧を印加しながら接触帯電を行うことにより、導電性ブラシに付着したナーや紙粉等の異物除去効果が一層向上し、フリッカーバー自体へのトナー等の融着も有効に防止することができるばかりか、被帯電体の接触帯電を均一にムラ無く行うこともできる。
本発明のブラシ式接触帯電装置は、電子写真法による画像形成装置の感光体を帯電するために、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブラシ式接触帯電装置の側断面図。
【図２】図１のブラシ式接触帯電装置の平面断面図。
【符号の説明】
１：ブラシローラ
２：フリッカーバー
２ａ：フリッカーバーの先端
４：芯金ローラ
６：導電性ブラシ
【図１】
2004219861.tif 000003
【図２】
2004219861.tif 000004