JPH05100544A

JPH05100544A - 導電ブラシ帯電器

Info

Publication number: JPH05100544A
Application number: JP15318591A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Wano; 正弘和納; Omimasa Utaka; 臣将宇鷹; Masae Ikeda; 真砂恵池田; Yukio Nishio; 行生西尾
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、電子写真プリンタ等の像形成装置
の静電記録媒体の帯電に用いる導電ブラシ帯電器に関
し、導電ブラシの端部における未帯電領域の発生をなく
し、さらには、電圧を印加した導電性繊維と導体である
記録媒体基体との短絡を防止することのできる導電ブラ
シ帯電器を提供することを目的とする。【構成】導電ブラシ帯電器１１は、ブラシ状の導電性
繊維１３を導電性基部１４に保持させて成る導電ブラシ
１２と、絶縁性部材１５とを備えている。導電性繊維１
３の先端部は静電記録媒体１の表面に接触している。ま
た、導電ブラシ１２は電源に接続されて電圧の印加を受
ける。絶縁性部材１５は、導電性基部１４の端部に設け
られ、導電性繊維１３が静電記録媒体軸方向に広がるの
を規制する役割を果たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真機、電子写真
プリンタ等の像形成装置の静電記録媒体の帯電に用いる
導電ブラシ帯電器に関するものである。

【０００２】この種の像形成装置においては、小型化、
簡易化、低価格化の要求に伴い、小型、簡易な構成で低
電圧で帯電可能な帯電器が要望されている。

【０００３】

【従来の技術】従来、電子写真複写機、電子写真プリン
タ等の像形成装置においては、その静電記録媒体に画像
を形成するに際し一様な帯電を行う装置として、コロナ
帯電器が多く用いられている。

【０００４】しかしながら、コロナ帯電器は、コロナ放
電のために数キロボルトの高電圧が必要であり、装置の
原価高を招くと共に、放電によって発生するオゾンが装
置構成部分に損傷を与え、特に記録体の寿命を短くする
という問題があった。更に、オゾンは、装置を使用する
者に不快の念を与え、濃度が高くなると人体に有害であ
るという問題もあった。

【０００５】この問題を解決するために、図７に示すよ
うに、導電ブラシを用いた帯電器（導電ブラシ帯電器）
が提案されている。本帯電器は、電源３により電圧が印
加された導電ブラシ２を感光体、誘電体等の静電記録媒
体（感光ドラム）１に接触、回転させて帯電を行うもの
で、導電ブラシ２に５００〜１．５KVの電圧を印加する
ことで記録媒体１を必要な電位まで帯電可能である。し
かも、本帯電器では、オゾン発生の問題もない。なお、
導電ブラシ２は、導電性基部４にブラシ状の導電性繊維
５を保持させて構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導電ブ
ラシ端部では、図８に示したように、導電ブラシ２を記
録媒体１に接触させるための押圧力により導電性繊維５
が記録媒体１の軸方向に押し出され、導電性繊維５と記
録媒体１の接触が十分でない部分が生じる。このため、
該部分で帯電不良が発生して記録媒体全体を帯電でき
ず、電荷のない未帯電領域が発生する。

【０００７】このように未帯電領域があると、レーザプ
リンタで多く用いられてる、電荷のない領域にトナーを
付着させて記録を得る現像方式（反転現像方式）では、
未帯電領域にトナーが付着して画像の汚れが発生する。

【０００８】また、複写機に多く用いられている、画像
に対応した電荷の像を作りこの電荷像にトナーを付着さ
せる現像方式（正現像方式）では、未帯電領域があると
画像の欠落が発生する。

【０００９】これらの問題を防ぐには、記録媒体の有効
幅を十分広く設定することにより、記録可能な領域を規
定している現像領域より帯電領域を十分広くし、未帯電
領域が現像領域外になるようにすれば良い。しかし、こ
の方式では、記録に使用しない感光体領域が増え無駄で
あり、所望の記録幅に対して必要な記録媒体が長くなっ
て装置の小型化を妨げる要因となる。

【００１０】さらに、上記のように軸方向に押し出され
た導電性繊維が記録媒体の基材である導体部分に接触す
ると、導電ブラシへの電圧印加時に該部分に過大な電流
が流れ、導電性繊維の損傷が発生するという問題があ
る。このため、記録媒体の両端にある導体の露出した部
分に導電性繊維が接触しないように、導電ブラシの長さ
（記録媒体の軸方向の長さ）を記録媒体の有効幅より短
かく設定することが必要である。

【００１１】本発明は、導電ブラシの端部における未帯
電領域の発生をなくし、さらには、電圧を印加した導電
性繊維と導体である記録媒体基体との短絡を防止するこ
とのできる導電ブラシ帯電器を提供することを目的とし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図で、図１（Ａ）は固定型の導電ブラシ帯電器１１を、
図１（Ｂ）は回転型の導電ブラシ帯電器３１をそれぞれ
示している。

【００１３】本発明の導電ブラシ帯電器は、ブラシ状の
導電性繊維を導電性基部に保持させて成る導電ブラシを
備え、該導電ブラシの導電性繊維の先端部を静電記録媒
体の表面に接触させるとともに、該導電ブラシに電圧を
印字することにより帯電を行うもので、前記導電性基部
の端部には、前記導電性繊維の記録媒体軸方向への広が
りを規制する絶縁性部材が設けられている（第１の構
成）。

【００１４】また、第１の構成の導電ブラシ帯電器にお
いて、導電性基部が、固設された板状またはブロック状
であることを特徴とする構成（第２の構成）とする。図
１（Ａ）の導電ブラシ帯電器１１はこの構成のもので、
１２は導電性繊維１３を導電性基部１４に保持させて成
る導電ブラシ、１５は絶縁性部材である。電源３は導電
ブラシ１２に電圧を印加するための電源で、導電性繊維
１３の先端部は記録媒体１の導電性基体１ａの表面に形
成された有機感光層（電荷発生層と電荷輸送層を順次塗
布，積層して形成）１ｂに接触している。

【００１５】また、第１の構成の導電ブラシ帯電器にお
いて、導電ブラシが、回転軸状の導電性基部に、ロール
状に形成された導電性繊維を保持させて成る回転型のも
のであることを特徴とする構成（第３の構成）とする。
図１（Ｂ）の導電ブラシ帯電器３１はこの構成のもの
で、３２はロール状の導電性繊維３３を導電性基部３４
に保持させて成る導電ブラシ、３５は絶縁性部材であ
る。導電ブラシ３２は、図示しない駆動源に駆動されて
矢印方向に回転する。

【００１６】また、第１の構成の導電ブラシ帯電器にお
いて、絶縁性部材が、多孔質部材で形成され、かつ静電
記録媒体の表面に接するように設けられたことを特徴と
する構成（第４の構成）とする。

【００１７】また、第１の構成の導電ブラシ帯電器にお
いて、絶縁性部材が、ブラシ状に形成され、かつ静電記
録媒体の表面に接するように設けられたことを特徴とす
る構成（第５の構成）とする。

【００１８】また、第１の構成の導電ブラシ帯電器にお
いて、絶縁性部材が、静電記録媒体に非接触でかつ近接
させて設けられたことを特徴とする構成（第６の構成）
とする。

【００１９】また、第１の構成の導電ブラシ帯電器にお
いて、絶縁部材の形状が、導電性繊維の先端部の密度が
導電性基部側の密度より高くなるように設定されたこと
を特徴とする構成（第７の構成）とする。

【００２０】また、第３の構成の導電ブラシ帯電器にお
いて、絶縁性部材３５が、導電ブラシ３２の回転軸であ
る導電性基部３４に回転自在に支持されていることを特
徴とする構成（第８の構成）とする。

【００２１】また、第４の構成の導電ブラシ帯電器の絶
縁性部材の静電記録媒体と接する面に、摩擦係数を小さ
くする層を付加したことを特徴とする構成（第９の構
成）とする。

【００２２】

【作用】本発明の導電ブラシ帯電器においては、絶縁性
部材が導電性繊維の記録媒体軸方向への広がりをなく
し、帯電不良領域を少なくすることができる。さらに、
導電性繊維が記録媒体の基体に接触し短絡状態になるこ
ともなくなる。

【００２３】また、第３の構成の導電ブラシ回転型の場
合は、第２の構成の導電ブラシ固定型の場合に比べて帯
電量のむらを少なくすることができ、寿命も長いという
利点がある。

【００２４】また絶縁性部材がブラシ状である第５の構
成の場合は、絶縁性部材が多孔質材である第４の構成に
比べて静電記録媒体への接触がソフトになり、回転負荷
を小さくすることができ、さらに静電記録媒体へのトナ
ーの付着も少なくなる。

【００２５】また、第７の構成の場合は、ブラシ端部に
おける導電性繊維の先端部の繊維密度を実質的に高める
ことができ、より効果的である。

【００２６】また、第８の構成の場合は、静電記録媒体
側に損傷を与える恐れはない。

【００２７】また、第９の構成の場合は、第４の構成の
場合と比べて、静電記録媒体との摩擦抵抗が減少し、回
転負荷は小さくなる。

【００２８】

【実施例】以下、図２乃至図６に関連して本発明の実施
例を説明する。

【００２９】図２及び図３に第１の実施例を示す。

【００３０】図２は本発明が適用される電子写真プリン
タの概要を示す側面図、図３は導電ブラシ帯電器の構造
説明図である。図３（Ａ）の導電ブラシ帯電器１１は、
図１（Ａ）に示したものと同様である。また、静電記録
媒体１の基体１ａはアルミニウム素管で形成されてい
る。直流電源３の出力電圧の範囲は０〜−２KVである。

【００３１】導電ブラシ帯電器１１は、アルミニウムで
形成された板状またはブロック状の導電性基部１４上
に、ブラシ状の導電性繊維１３を、導電性の接着層によ
り固定するとともに、絶縁性部材１５を設け構成されて
いる。導電性繊維は、レーヨン繊維内にカーボン粒子を
一様に分散することで導電性を付与したもので、繊維の
太さは１０〜１５μm ，抵抗値はブラシ状の繊維１本あ
たり１０⁹Ωに選ばれており、繊維長さは５mm，繊維密
度は１５５本／mm² で、ブラシの幅は１５mmである。こ
の導電ブラシ帯電器１１は、有機感光体ドラムである静
電記録媒体１の軸に平行に配置され、導電性繊維１３の
先端は０．５mm程の深さで記録媒体１の表面に接触して
いる。

【００３２】絶縁性部材１５は、摩擦係数が比較的小さ
く摩耗耐久性の優れた多孔質ウレタン樹脂で形成され、
ブラシ状導電性繊維１３を軸方向に両側から挟むように
導電性基部１４に接着されている。従って、導電性繊維
１３は有機感光層１ｂ内に規制される。この絶縁性部材
１５は、厚さが導電性繊維の長さと同じ５mmで、硬度は
２０〜４０度（アスカーＣ）に選ばれており、導電ブラ
シ１２が記録媒体１に押し付けられることにより記録媒
体１の表面に沿って変形する。

【００３３】このような構成の導電ブラシ帯電器１１の
導電ブラシ１２を電源３に接続し、記録媒体１を一定周
速度（６０mm／ｓ）で回転しつつ電源３から電圧を印加
することにより、記録媒体１の表面は一定電位に帯電さ
れる。その後該表面をレーザ露光系５２により画像露光
して静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像器５３
により現像（静電潜像にトナーを付着させる）されて可
視像となる。

【００３４】一方、給紙部５４の記録紙５５は、記録媒
体１の回転と所定のタイミングをとってピックローラ５
６により繰り出されて転写位置Ｐに送られ、ここで、転
写器５７ａを備えたベルト転写器５７による記録紙５５
への可視像転写が行われる。転写された可視像は定着器
５８により定着され、定着を完了した記録紙は、排出ロ
ーラ５９によりスタッカ６０に排出される。

【００３５】また、上記転写時に記録媒体１上に残留し
た電荷及びトナーは、除電器５０，クリーナ５１により
除かれる。

【００３６】上述の説明では、絶縁性部材１５を記録媒
体１の記録媒体１の表面に押し付ける例について述べた
が、絶縁性部材を、記録媒体１に非接触でかつ近接させ
て設けても良い。この場合、回転負荷は小さくなる。ま
た、絶縁性部材と記録媒体との間に摩擦係数を小さくす
る層を付加することによって同様の効果が得られる。

【００３７】また、図３（Ｂ）に示すように、傾斜面１
６ａを有する絶縁性部材１６を用いれば、ブラシ端部に
おける導電性繊維１３の先端部の繊維密度を実質的に高
めることができ、より効果的である。

【００３８】図４に第２の実施例を示す。

【００３９】図４（Ａ）の導電ブラシ帯電器３１は、図
１（Ｂ）に示したものと同様である。

【００４０】導電ブラシ３２は、回転軸である導電性基
部３４にブラシ状の導電性繊維３３を巻き付けて円筒形
に形成したもので、前例の固定型に比べて帯電のむらを
少なくでき、寿命も良いという利点がある。導電ブラシ
３２の形成に際しては、直径６mmのステンレス棒から成
る導電性基部３４の周りに、前例と同様のブラシ状繊維
を巻き付け、その後繊維長を５mmに切り揃えることによ
り直径１６mmの導電ブラシ３２を製作した。この導電ブ
ラシ３２と記録媒体１の位置関係は前例と同様である。

【００４１】絶縁性部材３５は、前例と同様の多孔質ウ
レタンを用いて円筒形に形成され、導電性基部３４に接
着により固定されている。該絶縁性部材３５は、直径が
１５mmで記録媒体１の表面に接触しつつ回転する。

【００４２】なお、絶縁性部材３５を、導電性基部３４
に固定せずに回転自在に支持させるようにすれば、記録
媒体側に損傷を与えることはない。

【００４３】また、図４（Ｂ）に示すように、傾斜面３
６ａを有する絶縁性部材３６を用いれば、ブラシ端部に
おける導電性繊維３３の先端部の繊維密度を実質的に高
めることができ、より効率的である。

【００４４】図５に第３の実施例を示す。

【００４５】本例では、多孔質ウレタンの絶縁性部材に
代えて、絶縁性繊維で形成されたブラシ状の絶縁性部材
３７を用いている。具体的には、絶縁性部材３７は、弗
素樹脂繊維をパイル織りして製作したブラシを、導電ブ
ラシ３２の導電性基部３４の両端部に巻き付けて構成さ
れる。繊維長は、導電性繊維３３と同じ５mmとした。本
例によれば、絶縁性部材に柔軟なブラシを用いるため、
記録媒体への接触がソフトになり、回転負荷を小さくす
るとともに、記録媒体１へのトナーの付着も少なくする
ことができる。

【００４６】図６に第４の実施例を示す。

【００４７】本例では、図６（Ａ）に示すように、絶縁
性部材３８に、フランジ付円筒状の樹脂製のものを用い
ている。導電ブラシ３２は前例と同様である。絶縁性部
材３８は、最大外径は１３mmで、導電性基部３４に支持
されて単独で回転可能である。この導電性部材３８と記
録媒体１との間隙は０．５mmになるが、この間隙にトナ
ー，紙片等の異物が詰まっても、絶縁性部材３８は独立
して回転可能であるため、記録媒体１に傷を付けること
はない。

【００４８】また、図６（Ｂ）に示すように、フランジ
部に突起３９ａを有する絶縁性部材３９を用いれば、ブ
ラシ端部における導電性繊維３３の先端部の繊維密度を
実質的に高めることができ、より効果的である。

【００４９】上述の説明では、有機感光体の静電記録媒
体を用いる例について述べたが、セレン系感光体，ａ−
Ｓｉ系感光体を用いても同様に有効である。また、記録
媒体の形状も、ドラムに限るものではなく、フィルム
状，ベルト状のものにおいても有効である。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、導
電ブラシの端部に絶縁性部材を設けることにより、電圧
が印加されたブラシ状導電繊維の記録媒体軸方向への広
がりを規制することができ、記録媒体の帯電不良領域を
狭めるとともに、記録媒体部の導電部分と導電性繊維の
接触をなくすことが可能になる。

【００５１】また、絶縁性部材に傾斜面等を設けて、導
電性繊維の先端部の密度を導電性基部側の密度より高く
なるようにすれば、上記効果は一層向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図で、図１（Ａ）は固定型の
導電ブラシ帯電器を、図１（Ｂ）は回転型の導電ブラシ
帯電器を、それぞれ示している。

【図２】本発明が適用される電子写真プリンタの概要を
示す側面図である。

【図３】本発明の第１の実施例の導電ブラシ帯電器の構
造説明図で、図３（Ａ）は絶縁性部材に傾斜面がない場
合を、図３（Ｂ）は絶縁性部材に傾斜面がある場合を、
それぞれ示している。

【図４】本発明の第２の実施例の導電ブラシ帯電器の構
造説明図で、図４（Ａ）は絶縁性部材に傾斜面がない場
合を、図４（Ｂ）は絶縁性部材に傾斜面がある場合を、
それぞれ示している。

【図５】本発明の第３の実施例の導電ブラシ帯電器の構
造を示す正面図である。

【図６】本発明の第４の実施例の導電ブラシ帯電器の構
造説明図で、図６（Ａ）は絶縁性部材に突起がない場合
を、図６（Ｂ）は絶縁性部材に突起がある場合を、それ
ぞれ示している。

【図７】従来の導電ブラシ帯電器の斜視図である。

【図８】従来の導電ブラシ帯電器の問題点説明図であ
る。

【符号の説明】

１静電記録媒体１１固定型の導電ブラシ帯電器１２，３２導電ブラシ１３，３３導電性繊維１４，３４導電性基部１５，１６，３５，３６，３７，３８，３９絶縁性部
材１６ａ，３６ａ傾斜面３１回転型の導電ブラシ帯電器３９ａ突起

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西尾行生神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブラシ状の導電性繊維を導電性基部に保
持させて成る導電ブラシを備え、該導電ブラシの導電性
繊維の先端部を静電記録媒体の表面に接触させるととも
に、該導電ブラシに電圧を印加することにより帯電を行
う導電ブラシ帯電器において、前記導電性基部の端部に、前記導電性繊維の静電記録媒
体軸方向への広がりを規制する絶縁性部材を設けたこと
を特徴とする導電ブラシ帯電器。
【請求項２】導電性基部が、固設された板状またはブ
ロック状であることを特徴とする請求項１記載の導電ブ
ラシ帯電器。
【請求項３】導電ブラシが、回転軸状の導電性基部
に、ロール状に形成された導電性繊維を保持させて成る
回転型であることを特徴とする請求項１記載の導電ブラ
シ帯電器。
【請求項４】絶縁性部材が、多孔質部材で形成され、
かつ静電記録媒体の表面に接するように設けられたこと
を特徴とする請求項１記載の導電ブラシ帯電器。
【請求項５】絶縁性部材が、ブラシ状に形成され、か
つ静電記録媒体の表面に接するように設けられたとこを
特徴とする請求項１記載の導電ブラシ帯電器。
【請求項６】絶縁性部材が、静電記録媒体に非接触で
かつ近接させて設けられたことを特徴とする請求項１記
載の導電ブラシ帯電器。
【請求項７】絶縁性部材の形状が、導電性繊維の先端
部の密度が導電性基部側の密度より高くなるように設定
されたことを特徴とする請求項１記載の導電ブラシ帯電
器。
【請求項８】絶縁性部材が、導電ブラシの回転軸であ
る導電性基部に回転自在に支持されていることを特徴と
する請求項３記載の導電ブラシ帯電器。
【請求項９】請求項４記載の導電ブラシ帯電器の絶縁
性部材の静電記録媒体と接する面に、摩擦係数を小さく
する層を付加したことを特徴とする導電ブラシ帯電器。