(57)【要約】【課題】製造工程や製造コストを増やすことなく、ブラシ繊維の先端部に鋭利なエッジが形成されない導電性ブラシを提供すること。【解決手段】ブラシ繊維１は、芯材２と芯材２を被覆する被覆部材３とを有する。この被覆部材３の伸び率が、芯材２の伸び率よりも大きく、被覆部材３の先端部は、丸みを帯びた状態で、芯材２の先端面の外周縁を被覆している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブラシ繊維を備え、
このブラシ繊維は、芯材とこの芯材の外周を被覆する導電性の被覆部材とを有し、
この被覆部材の伸び率は、上記芯材の伸び率よりも大きく、上記被覆部材の先端部は、丸みを帯びた状態で、少なくとも、上記芯材の先端面の外周縁を、被覆していることを特徴とする導電性ブラシ。
【請求項２】
複数のブラシ繊維を備え、
このブラシ繊維は、芯材とこの芯材の外周を被覆する導電性の被覆部材とを有し、
この被覆部材の伸び率は、
上記ブラシ繊維を切断すると、上記被覆部材の端部が、曲率をもって収縮して、少なくとも、上記芯材の切断面の外周縁を、被覆する程度に、
上記芯材の伸び率よりも大きいことを特徴とする導電性ブラシ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の導電性ブラシにおいて、
上記被覆部材は、略同心状の複数の筒状部材を有し、隣り合う上記筒状部材において、外側の上記筒状部材の伸び率が、内側の上記筒状部材の伸び率よりも大きいことを特徴とする導電性ブラシ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の導電性ブラシを帯電器として用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば複写機やプリンタ等の電子写真装置に用いられる導電性ブラシ、および、その導電性ブラシを帯電器として用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真装置における帯電器は、コロナ帯電器が用いられている。しかし、このコロナ帯電器は、コロナ放電を利用した帯電であるため、オゾンが発生し、人体に有害であるという欠点がある。また、高電圧電源を必要とするため、コストがかかるという問題がある。
【０００３】
そこで、このコロナ帯電器に替わるものとして帯電ブラシを用いたブラシ帯電器などの接触帯電方式が提案されている。このブラシ帯電器では、コロナ帯電器に比べてオゾンの発生量が極めて少なく、また、低電圧での帯電が可能なためコストも抑えられるという利点がある。さらに、帯電ブラシと感光体との周速差を与えることで帯電ブラシ繊維で感光体表面を研磨し、感光体表面をリフレッシュしてフィルミングの発生を抑える効果もある。
【０００４】
しかし、この帯電ブラシでは、複数のブラシ繊維を切断してその長さを揃える工程において、ブラシ繊維に軸心方向の引張力が作用して、図６に示すように、ブラシ繊維４１の先端部４１ａが、鋭利なエッジになってしまう。この鋭利なエッジは、感光体表面近傍で強い電界が発生して過剰に放電する。この過剰に放電する部分と、通常に放電する部分とに、感光体帯電量の違いが生じ、これに起因して、帯電ムラ（画像の濃淡、縦スジ）が生じやすいという問題があった。また、鋭利なエッジが感光体と接触したとき、感光体の表面を傷つけてその寿命を短くするという欠点があった。
【０００５】
そこで、従来、ブラシ繊維の先端部を加熱した基板に押し当てて、その先端部を球状に変形させた帯電ブラシが提案されている（特開平７−２８１５０４号公報：特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−２８１５０４号公報（段落番号００１１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のブラシ繊維の先端部を加熱して球状に変形させた帯電ブラシでは、その製造工程が増えることと、それによるコストアップのために、現実的な対策ではなかった。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、製造工程や製造コストを増やすことなく、ブラシ繊維の先端部に鋭利なエッジが形成されない導電性ブラシを提供することにある。
【０００９】
また、この発明の課題は、感光体を均一に帯電でき、かつ、感光体表面を傷つけることなくその劣化を防止できる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の導電性ブラシは、複数のブラシ繊維を備え、このブラシ繊維は、芯材とこの芯材の外周を被覆する導電性の被覆部材とを有し、この被覆部材の伸び率は、上記芯材の伸び率よりも大きく、上記被覆部材の先端部は、丸みを帯びた状態で、少なくとも、上記芯材の先端面の外周縁を、被覆していることを特徴としている。
【００１１】
ここで、この明細書では、丸みを帯びた状態とは、被覆部材の先端部が、芯材の軸心に向かい曲率をもって収縮している状態をいい、この状態において、ブラシ繊維の先端部が、曲面に形成されることになる。
【００１２】
また、上記ブラシ繊維（ブラシ毛）とは、線材のことを意味し、必ずしも撚りが存在することを意味するものではない。
【００１３】
また、上記芯材は、中実であっても中空であってもよく、芯材が中空の場合、被覆部材の先端部が芯材の内部に入り込むようにしてもよい。また、上記芯材は内層部材に相当し、かつ、被覆部材は最外層部材に相当する。
【００１４】
また、上記被覆部材は、一層にて形成されてもよく、または、略同心状の複数層にて形成されてもよい。また、上記被覆部材が複数層にて形成されている場合、少なくとも最外層が導電性であればよい。また、上記被覆部材が複数層にて形成されている場合、各層を構成する部材は、同じであってもよく、または、相違していてもよい。また、上記芯材も導電性を有するようにしてもよい。
【００１５】
本発明の導電性ブラシによれば、上記被覆部材の先端部が、丸みを帯びた状態で、少なくとも芯材の先端面の外周縁を被覆しているため、ブラシ繊維の先端面に丸みを帯びさせることができ、感光体へ均一な帯電が可能になると共に、感光体の表面に傷をつけることがなくその寿命を長くすることができる。
【００１６】
また、上記被覆部材の伸び率が、芯材の伸び率よりも大きいため、例えば、ブラシ繊維の長さを揃えるためにブラシ繊維を切断するときに、ブラシ繊維に軸心方向の引張力が与えられると、上記被覆部材が芯材より伸びた状態で切断される。すなわち、上記被覆部材より先に芯材が切断され、その後、上記被覆部材が引っ張られて切断されて収縮する。このとき、被覆部材の先端部は芯材側に巻き込むように収縮する。このように、製造工程や製造コストを増やすことなく、ブラシ繊維の先端部を丸みを帯びた状態にすることができる。具体的には、複数のブラシ繊維の長さを迅速かつ容易に揃えることができる。また、使用により、ブラシ繊維の先端部が磨耗しても、ブラシ繊維を所定位置にて切断するだけで、再度、新しく良好な先端部を簡単に形成することができる。
【００１７】
したがって、製造工程や製造コストを増やすことなく、ブラシ繊維の先端部に鋭利なエッジが形成されない導電性ブラシを実現できる。
【００１８】
また、本発明の導電性ブラシは、複数のブラシ繊維を備え、このブラシ繊維は、芯材とこの芯材の外周を被覆する導電性の被覆部材とを有し、この被覆部材の伸び率は、上記ブラシ繊維を切断すると上記被覆部材の端部が曲率をもって収縮して少なくとも上記芯材の切断面の外周縁を被覆する程度に、上記芯材の伸び率よりも大きいことを特徴としている。
【００１９】
本発明の導電性ブラシによれば、被覆部材の伸び率は、ブラシ繊維を切断すると被覆部材の端部が曲率をもって収縮して少なくとも芯材の切断面の外周縁を被覆する程度に、芯材の伸び率よりも大きいため、例えばブラシ繊維の長さを揃えるためにブラシ繊維を切断すると、被覆部材の端部が芯材の切断面の外周縁を被覆して、ブラシ繊維の切断面に丸みを帯びさせることができる。
【００２０】
このように、製造工程や製造コストを増やすことなく、ブラシ繊維の先端部を丸みを帯びた状態にすることができる。具体的には、複数のブラシ繊維の長さを迅速かつ容易に揃えることができる。また、使用によりブラシ繊維の先端部が磨耗しても、ブラシ繊維を所定位置にて切断するだけで、再度、新しく良好な先端部を簡単に形成することができる。
【００２１】
また、上記ブラシ繊維の先端面に丸みを帯びさせることができて、感光体へ均一な帯電が可能になると共に、感光体の表面に傷をつけることがなくその寿命を長くすることができる。
【００２２】
したがって、製造工程や製造コストを増やすことなく、ブラシ繊維の先端部に鋭利なエッジが形成されない導電性ブラシを実現できる。
【００２３】
また、一実施形態の導電性ブラシでは、上記被覆部材は、略同心状の複数の筒状部材を有し、隣り合う上記筒状部材において、外側の上記筒状部材の伸び率が、内側の上記筒状部材の伸び率よりも大きい。
【００２４】
この一実施形態の導電性ブラシによれば、被覆部材が複数の筒状部材を有するため、被覆部材にて確実に芯材の先端面の外周縁を被覆することができ、ブラシ繊維の先端面に確実に丸みを帯びさせることができる。また、外側の筒状部材の伸び率が、内側の筒状部材の伸び率よりも大きいため、最も内側の筒状部材から順番に、複数の導電性の筒状部材で芯材の先端面の外周縁を被覆することができて、芯材の先端面の外周縁を確実に導電性の筒状部材で被覆できると共に、最も外側の筒状部材の先端湾曲面の曲率半径を大きくして、感光体等の相手部材を、損傷することがなく、かつ、一様に帯電させることができる。
【００２５】
また、本発明の画像形成装置は、上記発明の導電性ブラシを帯電器として用いたことを特徴としている。
【００２６】
本発明の画像形成装置によれば、上記発明の導電性ブラシを帯電器として用いているため、感光体を均一に帯電でき、かつ、感光体表面を傷つけることなくその劣化を防止できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の導電性ブラシの一実施形態である斜視図を示している。この導電性ブラシは、複数のブラシ繊維１と、この複数のブラシ繊維１が植設される図示しない基台とを備えている。この導電性ブラシは、例えば、電子写真装置などの画像形成装置に用いられる帯電器、クリーニングブラシまたは転写ブラシに適用される。
【００２９】
このブラシ繊維１の先端部１ａは、丸みを帯びた状態に形成されている。また、ブラシ繊維１は、図２の縦断面図に示すように、導電性の芯材２と、この芯材２の外周を被覆する導電性の被覆部材３とを有する。すなわち、ブラシ繊維１は、２層構造である。
【００３０】
上記芯材２は、カーボンブラックを分散させたナイロン（伸び率１００％）にて形成され、上記被覆部材３は、カーボンブラックを分散させたフッ素樹脂（伸び率１５０〜４００％）にて形成されている。すなわち、被覆部材３の伸び率は、芯材２の伸び率よりも大きい。
【００３１】
そして、上記被覆部材３の先端部は、丸みを帯びた状態で、芯材２の先端面の外周縁を被覆している。具体的に述べると、この被覆部材３の先端部は、芯材２の軸心方向に収縮して丸まった状態の環状膨出部３ａを有しており、この環状膨出部３ａにて芯材２の先端面の外周縁を被覆している。この環状膨出部３ａは、曲面を有しており、ブラシ繊維１の先端部１ａを、丸みを帯びた状態にしている。
【００３２】
上記構成の導電性ブラシによれば、ブラシ繊維１の先端面が丸みを帯びているので、感光体を均一に帯電させることができ、かつ、感光体の表面に傷をつけることがなくその寿命を長くすることができる。
【００３３】
なお、芯材２および被覆部材３の材料において、導電性を付与するために、カーボンブラックに限らず、イオン導電性材料にて構成することも可能である。また、芯材２および被覆部材３の材料は、被覆部材３の伸び率が大きければ何でも良い。また、被覆部材３を、カーボンブラックを分散させたウレタン樹脂（伸び率１５０〜６５０％）にて形成してもよい。また、芯材２は、導電性でなくてもよい。
【００３４】
次に、上記導電性ブラシの製造方法について説明する。
【００３５】
まず、図３（ａ）に示すように、芯材２の外周に、この芯材２の伸び率よりも大きな伸び率を有する導電性の被覆部材３を被覆して、ブラシ繊維１を形成する。
【００３６】
そして、図３（ｂ）に示すように、切断刃５を用いて、ブラシ繊維１をその所定位置で横断方向に切断する。このとき、切断刃５をブラシ繊維１に押し当てることで、ブラシ繊維１に軸心方向の引張力が働き、まず、伸び率の小さな芯材２が切断され、その後、伸び率の大きな被覆部材３が大きく伸びた状態で切断される。
【００３７】
そして、上記大きく伸長して切断された被覆部材３が、内側に丸まって収縮することで、図３（ｃ）に示すように、この切断にて形成された芯材２の端面の外周縁を、この切断にて形成された被覆部材３の端部（環状膨出部３ａ）にて被覆して、ブラシ繊維１に丸みを帯びた先端部１ａを形成する。
【００３８】
要するに、上記被覆部材３の伸び率は、ブラシ繊維１を切断すると、被覆部材３の端部が曲率をもって収縮して、少なくとも芯材２の切断面の外周縁を被覆する程度に、芯材２の伸び率よりも大きくなっているのである。
【００３９】
このように導電性ブラシの製造方法によれば、ブラシ繊維１に、簡単に、丸みを帯びた先端部１ａを形成することができ、迅速かつ容易に、複数のブラシ繊維１の長さを揃えたり、ブラシ繊維１の先端部１ａを良好な状態に回復することができる。
【００４０】
なお、上記ブラシ繊維１を切断する方法は、切断刃５による切断に限らず、ブラシ繊維１に軸心方向の引張力を付与して切断する方法であれば如何なる方法でもよい。また、ブラシ繊維１に予め引張力を付与して切断してもよく、また、芯材２を被覆部材３の一部と共に切断刃５によって切断するようにしてもよい。
【００４１】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の導電性ブラシの他の実施形態を示している。この導電性ブラシの被覆部材３は、略同心状に積層された２つの筒状部材３１，３２を有する。要するに、この被覆部材３は、内側の筒状部材３１と外側の筒状部材３２との２層構造であり、ブラシ繊維１は、３層構造である。そして、外側の筒状部材３２の伸び率は、内側の筒状部材３１の伸び率よりも大きい。なお、その他の構造は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００４２】
上記構成の導電性ブラシによれば、２つの筒状部材３１，３２にて確実に芯材２の先端面の外周縁を被覆することができ、ブラシ繊維の先端面に確実に丸みを帯びさせることができる。また、外側の筒状部材３２の伸び率は、内側の筒状部材３１の伸び率よりも大きいため、内側の筒状部材３１から順番に芯材２の先端面の外周縁を被覆することができ、２つの筒状部材３１，３２を有効に用いることができる。
【００４３】
次に、上記導電性ブラシの製造方法について説明する。
【００４４】
まず、図５（ａ）に示すように、芯材２の外周に、この芯材２の伸び率よりも大きな伸び率を有する２つの導電性の筒状部材３１，３２を被覆して、ブラシ繊維１を形成する。上記外側の筒状部材３２の伸び率は、上記内側の筒状部材３１の伸び率よりも大きい。
【００４５】
そして、図５（ｂ）に示すように、切断刃５を用いて、ブラシ繊維１をその所定位置で横断方向に切断する。このとき、切断刃５をブラシ繊維１に押し当てることで、ブラシ繊維１に軸心方向の引張力が働き、まず、伸び率の最も小さな芯材２が切断され、その後、伸び率の２番目に小さな内側の筒状部材３１が大きく伸びた状態で切断され、最後に、伸び率の最も大きな外側の筒状部材３２が大きく伸びた状態で切断される。
【００４６】
そして、上記大きく伸長して切断された内側の筒状部材３１が、内側に丸まって収縮した後に、上記大きく伸長して切断された外側の筒状部材３２が、内側に丸まって収縮することで、図５（ｃ）に示すように、芯材２の端面の外周縁を、内側の筒状部材３１の環状膨出部３１ａにて被覆し、さらに、この内側の環状膨出部３１ａを外側の筒状部材３２の環状膨出部３２ａにて被覆して、ブラシ繊維１に曲率半径の大きな丸みを帯びた先端部１ａを形成する。
【００４７】
このように導電性ブラシの製造方法によれば、芯材２の端面の外周縁を、被覆部材３にて確実に被覆することができ、かつ、上記内側の筒状部材３１の環状膨出部３１ａを外側の筒状部材３２の環状膨出部３２ａで覆うので、ブラシ繊維１に、簡単にかつ確実に、表面が大きな曲率半径をもった丸みを帯びた先端部１ａを形成することができる。したがって、感光体等を傷付けることなく、均一に帯電させることができる。
【００４８】
なお、被覆部材３を、略同心状の３つ以上の筒状部材にて構成し、隣り合う筒状部材において、外側の筒状部材の伸び率が、内側の筒状部材の伸び率よりも大きくなるようにしてもよい。
【００４９】
（第３の実施形態）
次に、図示省略するが、本発明の画像形成装置は、上記発明の導電性ブラシを感光体を帯電させる帯電器として用いている。すなわち、この画像形成装置は、上記導電性ブラシ以外は公知の構成であり、例えば、感光体、クリーニング器、転写器等を備え、トナー像を記録材上に転写して画像を得るように構成されている。したがって、本発明の画像形成装置によれば、上記発明の導電性ブラシを備えているため、感光体を均一に帯電でき、かつ、感光体表面を傷つけることなくその劣化を防止できる。
【００５０】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の導電性ブラシによれば、芯材の伸び率よりも大きな被覆部材の先端部が、丸みを帯びた状態で、少なくとも芯材の先端面の外周縁を被覆しているので、ブラシ繊維の先端面に丸みを帯びさせることができ、感光体に均一に帯電でき、かつ、感光体の表面に傷をつけることがなくその寿命を長くすることができる。
【００５１】
また、本発明の導電性ブラシによれば、被覆部材の伸び率が、ブラシ繊維を切断すると被覆部材の端部が曲率をもって収縮して少なくとも芯材の切断面の外周縁を被覆する程度に、芯材の伸び率よりも大きいので、製造工程や製造コストを増やすことなく、先端部の丸いブラシ繊維を有する導電性ブラシを製造できる。
【００５２】
また、本発明の画像形成装置によれば、上記発明の導電性ブラシを帯電器として用いているので、感光体を均一に帯電でき、かつ、感光体表面を傷つけることなくその劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導電性ブラシの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】ブラシ繊維の縦断面図である。
【図３】導電性ブラシの製法を示す説明図である。
【図４】導電性ブラシの他の実施形態を示す縦断面図である。
【図５】他の導電性ブラシの製法を示す説明図である。
【図６】従来のブラシ繊維を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    ブラシ繊維
１ａ  先端部
２    芯材
３    被覆部材
３１  内側の筒状部材
３２  外側の筒状部材
【図１】
2004354694.tif 000003
【図２】
2004354694.tif 000004
【図３】
2004354694.tif 000005
【図４】
2004354694.tif 000006
【図５】
2004354694.tif 000007
【図６】
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