JPH0798534A - ブラシ帯電装置 - Google Patents

ブラシ帯電装置

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JPH0798534A
JPH0798534A JP24189393A JP24189393A JPH0798534A JP H0798534 A JPH0798534 A JP H0798534A JP 24189393 A JP24189393 A JP 24189393A JP 24189393 A JP24189393 A JP 24189393A JP H0798534 A JPH0798534 A JP H0798534A
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brush
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charging
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Abstract

(57)【要約】 【目的】オゾンの発生がなく、更にモアレや縦すじなど
の欠陥画像を生じないブラシ帯電装置を提供する。 【構成】感光体3に接触するブラシ帯電装置1に、画像
形成装置の解像度R(dpi)、プロセススピードS
(mm/s)のとき、周波数R・S/25.4±100
Hzの0.9〜1.3kVppの交流電圧と絶対値0.
5〜1.2kVの直流電圧とを重畳して印加する。ブラ
シ帯電装置1の帯電部材は合成樹脂材の繊維とし、電気
抵抗を102 〜108 Ω・cm、太さ1.5〜15デニ
ール、ブラシ長さ2〜10mm、ブラシ幅3〜20m
m、ブラシ密度5万〜50万F/inch2 とする。ま
たブラシの毛を感光体3に0.5〜2mm接触させる。
ブラシを保持するプレートに毛が倒れないガードを付け
る。また感光体3をアルミ素管にアルマイト処理により
高抵抗の皮膜を付けものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はブラシ帯電装置、特に電
子写真プロセスを用いたプリンタやファクシミリ、複写
機等の画像形成装置のブラシ帯電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電子写真プロセスに用い
られるプロセスカートリッジにおいては、感光体等の像
担持体面の帯電を行う方法としてコロナ放電装置が広く
利用されている。コロナ放電装置は像担持体面を均一
に、かつ所定の電位に帯電を行う方法としては有効であ
る。しかし、コロナ放電を利用していることにより発生
するオゾンの問題がある。このコロナ帯電装置に対し
て、オゾンの発生を押さえることが可能な帯電部材を被
帯電体に接触させて帯電を行うブラシ帯電装置、ローラ
帯電装置等の接触帯電装置が有る。ブラシ帯電装置は絶
縁性基板とその上に電圧を印加する導電層、さらに低抵
抗の毛ブラシ繊維からなる多層構成をとり、ブラシをロ
ーラ状にしたブラシローラを回転して使うものと、平板
状のブラシを固定して使うものとがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のブラシ
帯電装置においては、直流電圧のみ印加しており、低温
低湿ではブラシの抵抗が高くなり、帯電電位が低くな
り、逆に高温高湿ではブラシの抵抗が低くなり帯電電位
が高くなり、環境により帯電電位の変動が大きいという
問題がある。また、特に低温低湿下ではストリーマ放電
を起こし、全面網点印字に白斑点が生じる問題もある。
さらにまた、感光体に接触しているため、感光体上のト
ナー、及び感光体の削れ粉が蓄積されること、感光体の
回転によりブラシの毛が回転方向の下流側へ次第に倒れ
ること等により帯電電位が低下したり、感光体の回転に
よりブラシの毛が抜けたり、飛び出したりすることによ
り、その毛が現像器やクリーナに入って悪影響を与えた
り、露光を遮り印字画像がその部分だけ白く抜ける現象
が生じるという問題点もある。なおまた、低抵抗の毛ブ
ラシからなるブラシ帯電装置により被帯電体である感光
体を帯電するとき、感光体にピンホールや打痕による傷
があると、そこに大電流が流れ込み、火花放電が発生す
る。その結果、電圧降下が生じることにより、ピンホー
ルや傷がブラシを通過するまで帯電不良を起こすとか、
ピンホールや傷が触れたブラシは火花放電により溶融す
るという欠点がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のブラシ帯電装置
は、被帯電体と、この被帯電体に接触する帯電部材に直
流電圧と交流電圧とを重畳して印加し、前記帯電部材を
合成樹脂材の繊維からなるブラシとする。また、この合
成樹脂材の繊維がアクリル系樹脂、ポリプロピレン、レ
ーヨン、ナイロン、ポリエステル、またはポリカーボネ
ートからなり、その電気抵抗が102 〜108 Ω・c
m、太さが1.5〜15デニールである半導電性繊維で
あり、この半導電性繊維によるブラシの毛の長さが2m
m〜10mm、ブラシの幅が3mm〜20mm、ブラシ
の密度が5万〜50万F/inch2 が適している。そ
して帯電部材を保持するプレートが導電性を有するステ
ンレス等の金属、または半導電性を有するエンジニアリ
ングプラスティック、有機材料であり、被帯電体にブラ
シの毛が0.5〜2mm接触の余裕がある状態で保持さ
れる。さらにまた、ブラシの毛が倒れないよう、前記プ
レートの感光体の回転方向の下流側に、エンジニアリン
グプラスティック、PETフィルム、ウレタンシート、
または発泡体からなるガードを備えてもよく、プレート
自体が帯電部材をガードしてもよい。なおまた、ブラシ
の抜け毛や長い毛がブラシから離れたり、飛び出したり
しないようにガードにPETフィルム、またはウレタン
シートからなる、厚み0.1mm〜0.3mmのシート
を貼付してもよい。
【0005】また感光体のピンホールや打痕によるブラ
シの溶融を防ぐために、前記ブラシとアルマイト処理に
より高抵抗の皮膜を有している被帯電体とを組み合わせ
るとよい。
【0006】一方、上記の抵抗値範囲、太さの合成樹脂
材の繊維、およびブラシ密度のブラシ帯電装置におい
て、画像形成装置の解像度R(dpi)でプロセススピ
ードS(mm/s)のとき、帯電部材に周波数がR・S
/25.4±100Hzでピーク電圧が0.9kV〜
1.3kVをもつ交流成分に、絶対値が0.5kV〜
1.2kVの直流電圧を重畳した電圧をかけると、網点
画像において、モアレ画像が発生せず、かつ低温低湿環
境においてストリーマ放電を抑制し、良好な画像を得ら
れる。
【0007】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0008】図1は本発明の第1乃至第3の実施例によ
る電子写真カートリッジの縦断面図である。図1の電子
写真カートリッジは半導電性繊維から成るブラシ帯電装
置1に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加して、静
電潜像担持体として従来から使用されているOPC、ま
たはSe系等の感光体3を一様に帯電させ、感光体3の
表面に初期電位を与えるものである。感光体3はその
後、図示されていないレーザ、LED、または液晶等の
光源から、画像データの露光2を施して、静電潜像を形
成する。トナー7は、攪拌部材8により、導電性ないし
は絶縁性のスポンジ、アルミ等の材料から成る供給ロー
ラ5に導かれ、シリコンゴム、ウレタンゴム、ニトリル
ブチレンゴム、天然ゴム、またはスポンジの表面処理を
施した部材などのような可撓性材料から成るトナー担持
体4に導かれる。トナー担持体4に導かれたトナー7
は、ステンレス、リン青銅、または洋白等の金属のバネ
材から成る規制ブレード6によって規制されて、均一な
薄層に形成されると共に、摩擦によって帯電される。ト
ナー担持体4上に帯電した薄層のトナー7は、感光体3
に対向したときに、電界によって感光体3上の静電潜像
に付着し、現像が行われる。次に感光体3上のトナー画
像を、図示しない転写手段で用紙、OHP用ファイルや
ハガキ等の記録媒体に転写し、図示しない定着手段でト
ナー画像を記録媒体に定着させて画像を得る。
【0009】図2は図1の電子写真カートリッジに用い
られる第1の実施例に係るブラシ帯電装置の縦断面図で
あり、ブラシ1aと、プレート1bと、ガード1cで構
成されている。ブラシ1aはアクリルの繊維からなって
おり、長さは5mm、幅5mm、繊維の太さは6.2デ
ニール、ブラシ密度が10万F/inch2 であり、プ
レート1bにより保持されている。プレート1bは、導
電性を有するステンレス材からなっている。ガード1c
はABS樹脂により構成される。ブラシ1aとプレート
1bとガード1cとで構成された第1の実施例では、感
光体3に対してブラシ1aが1mm接触する状態で保持
した。
【0010】以上の構成でブラシ1aの繊維の抵抗が1
03 Ω・cmと105 Ω・cmとの2種類のブラシを用
い、それぞれでプレート1bには、周波数450Hzを
もつ交流成分に直流成分Vdc=−700Vを重畳した
電圧をかけ、交流成分のpeak to peak電圧
Vppを変えて、解像度240dpi、プロセススピー
ド33mm/sのプリンタ装置として、面積率12.5
%の網点画像を印字し、印字品質を主観評価した一例の
結果を表1に示す。
【0011】
【0012】図3は図1の電子写真カートリッジに用い
られる第2の実施例に係るブラシ帯電装置の縦断面図で
ある。図3の実施例はブラシ1aと、帯電部材であるブ
ラシをおさえる機構を有したプレート1dとで構成され
ている。ブラシ1aは図2の場合と同じで、アクリルの
繊維からなっており、長さは5mm、幅5mm、繊維の
太さは6.2デニール、ブラシ密度が10万F/inc
h2 であり、プレート1dにより保持されている。プレ
ート1dは導電性を有するステンレス材からなってい
る。ブラシ1aとプレート1dで構成された第2の実施
例の帯電装置においても、感光体3に対して、ブラシ1
aが1mm接触する状態で保持した。また図2の場合と
同様にプレート1dには周波数450Hz、Vpp=
1.2kVの交流成分に直流成分Vdc=−700Vを
重畳した電圧をかけ、解像度240dpi、プロセスス
ピード33mm/sのプリンタ装置にて、印字したとこ
ろ良好な画像が得られ、ブラシの毛の倒れを防ぐことが
できた。
【0013】図4は図1の電子写真カートリッジに用い
られる第3の実施例に係るブラシ帯電装置の縦断面図で
ある。図4の実施例はブラシ1aと、プレート1bと、
ガード1cと、フィルム1eとで構成されている。ブラ
シ1aは図2の場合と同じで、アクリルの繊維からなっ
ており、長さは5mm、幅5mm、繊維の太さは6.2
デニール、ブラシ密度が10万F/inch2 であり、
プレート1bにより保持されている。プレート1bは、
導電性を有するステンレス材からなっている。ガード1
cも図2の場合の同じくABS樹脂を用いた。フィルム
1dはウレタンシートからなっている。ブラシ1aとプ
レート1bとフィルム1dで構成された第3の実施例の
帯電装置は感光体3に対して、ブラシ1aが1mm接触
する状態で保持した。以上の構成のプレート1bには周
波数450Hz、Vpp=1.2kVの交流成分に直流
成分Vdc=−700Vを重畳した電圧をかけ、解像度
240dpi、プロセススピード33mm/sのプリン
タ装置として、フィルム1dの厚みを変えて、印字した
ところ、厚みが0.1〜0.3mmのとき、ブラシ1a
から感光体の回転によって抜けたり、飛び出す毛を防ぎ
良好な画像を得られた。
【0014】図5は図1の電子写真カートリッジの感光
体3の改良も含む第4の実施例に係るブラシ帯電装置の
縦断面図である。図5の実施例のブラシ部は図3の実施
例と同じで、ブラシ1aと、プレート1dで構成されて
いる。そして図1の感光体3の代えてアルマイト処理を
施し高抵抗皮膜3cを有するアルミ素管3bと感光層3
aからなる感光体を有して、この感光体に対して、ブラ
シ1aが1mm接触する状態で保持されている。以上の
構成のプレート1bには周波数450Hz、Vpp=
1.2kVの交流成分に直流成分Vdc=−700Vを
重畳した電圧をかけ、解像度240dpi、プロセスス
ピード33mm/sのプリンタ装置として、印字したと
ころ、感光体の打痕やピンホールによるブラシの溶融を
なくすことができた。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明、ブラシとプ
レートで構成されたブラシ帯電装置、若しくはこれにガ
ードを設けた帯電装置を、感光体に接触させた状態で保
持し、プレートにはR・S/25.4±100Hz、V
ppが0.9〜1.3kVをもつ交流電圧に絶対値が
0.5〜1.2kVの直流電圧を重畳した電圧をかける
ことによって、特に網点画像においてモアレ画像や白い
縦スジおよび定温低湿下でのストリーマ放電による薄斑
点が発生すること無く、良好な画像を得られる効果があ
る。また、ガードやガードにフィルムを付けることによ
って感光体の回転による毛の倒れや抜け毛、飛び出し毛
を防ぎ、安定した帯電を行うことができ、また、素管に
高抵抗皮膜を有する感光体と組み合わせることにより、
ブラシの溶融を防ぐことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1乃至第3の実施例による電子写真
カートリッジの縦断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例のブラシ帯電装置の縦断
面図である。
【図3】本発明の第2の実施例のブラシ帯電装置の縦断
面図である。
【図4】本発明の第3の実施例のブラシ帯電装置の縦断
面図である。
【図5】本発明の第4の実施例のブラシ帯電装置の縦断
面図である。
【符号の説明】
1 ブラシ帯電装置 1a ブラシ 1b,1d プレート 1c ガード 1e フィルム 2 露光 3 感光体 3a 感光層 3b アルミ素管 3c 高抵抗皮膜 4 トナー担持体 5 供給ローラ 6 規制ブレード 7 トナー 8 攪拌部材 9 トナーホッパ 10 クリーナ 11 シャッタ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真プロセスに用いる被帯電体に電
    圧を印加した帯電部材を接触して被帯電体を帯電させる
    ブラシ帯電装置において、帯電部材に印加する電圧が直
    流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧であり、帯電部材
    が合成樹脂材の繊維からなるブラシであることを特徴と
    するブラシ帯電装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の合成樹脂材の繊維がアク
    リル系樹脂、ポリプロピレン、レーヨン、ナイロン、ポ
    リエステル、およびポリカーボネートのうちの少なくと
    も一つからなり、その電気抵抗が102 〜108 Ω・c
    m、太さが1.5〜15デニールの半導電性繊維で、ブ
    ラシが毛の長さが2〜10mm、ブラシの幅が3〜20
    mm、ブラシの密度が5万〜50万F/inch2 であ
    るブラシであることを特徴とする請求項1記載のブラシ
    帯電装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の帯電部材であるブラシの
    下流側に、エンジニアリングプラスティック、PETフ
    ィルム、およびウレタンシートのうちの少なくとも一つ
    からなるブラシ倒れ防止のガードを有することを特徴と
    する請求項1記載のブラシ帯電装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の被帯電体が、アルミニュ
    ーム素管にアルマイト処理を施した高抵抗皮膜を有す被
    帯電体であることを特徴とする請求項1記載のブラシ帯
    電装置。
  5. 【請求項5】 請求項1または請求項4記載のブラシ帯
    電装置において、電子写真プロセスが解像度R(dp
    i)、プロセススピードS(mm/s)であるとき、前
    記重畳電圧が絶対値0.5〜1.2kVの直流電圧に周
    波数R・S/25.4±100Hz、ピーク電圧0.9
    〜1.3kVの交流電圧を重畳した重畳電圧であること
    を特徴とするブラシ帯電装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5576807A (en) * 1994-11-07 1996-11-19 Minolta Co., Ltd. Image forming apparatus having a contact type charging device
US6041197A (en) * 1998-01-30 2000-03-21 Nec Corporation Charging device
US6067426A (en) * 1998-04-14 2000-05-23 Nec Corporation Brush type charger
US6400916B1 (en) 1998-11-30 2002-06-04 Canon Kabushiki Kaisha Process cartridge and electrophotographic apparatus
US7295796B1 (en) * 2002-08-30 2007-11-13 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus having a temporary toner holding device and a toner collecting device

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