JP2008129355A - Cleaning brush and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に備わる感光体に潤滑剤を塗布するとともに該感光体からトナーを除去するクリーニングブラシに関するものである。 The present invention relates to a cleaning brush that applies a lubricant to a photoconductor provided in an electrophotographic image forming apparatus and removes toner from the photoconductor.
電子写真方式の画像形成装置では、感光体に形成された静電潜像をトナーによって可視化する。可視化によって得られたトナー像の大部分は転写工程で記録紙へと転写されるが、一部は転写工程後も感光体の表面上に残存する。この残存するトナー像のトナーを除去するために、クリーニングブレードが用いられる。 In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image formed on a photoreceptor is visualized with toner. Most of the toner image obtained by the visualization is transferred to the recording paper in the transfer process, but a part remains on the surface of the photoreceptor after the transfer process. A cleaning blade is used to remove the toner in the remaining toner image.
クリーニングブレードは、エッジ部分を感光体の表面に当接させてスティック・スリップ動作を行うことにより、感光体の表面に付着したトナー粒子の掻き取りを行う。この際、感光体の表面とブレードとの摩擦力が大きいと、ブレードによるスティック・スリップ動作がスムーズに行われなくなり、トナーの除去効率が低下してしまう。また、トナーの除去効率は、トナー粒子が感光体の表面に固着することによっても低下してしまう。 The cleaning blade scrapes off the toner particles adhering to the surface of the photosensitive member by performing a stick-slip operation by bringing the edge portion into contact with the surface of the photosensitive member. At this time, if the frictional force between the surface of the photoreceptor and the blade is large, the stick-slip operation by the blade cannot be performed smoothly, and the toner removal efficiency is lowered. In addition, the toner removal efficiency is also lowered when toner particles adhere to the surface of the photoreceptor.
そこで、多くの画像形成装置には、感光体の表面に潤滑剤を塗布する機構が備わっている。感光体の表面への潤滑剤の塗布により、感光体の表面とブレードとの摩擦力が小さくなる上に、トナーが感光体の表面に固着しにくくなるので、クリーニングブレードによるトナーの剥離が効率的になるのである。 Therefore, many image forming apparatuses have a mechanism for applying a lubricant to the surface of the photoreceptor. By applying a lubricant to the surface of the photoconductor, the frictional force between the surface of the photoconductor and the blade is reduced, and the toner is less likely to adhere to the surface of the photoconductor. It becomes.
通常、潤滑剤の塗布はブラシローラによって行われる。図12は、従来技術を示すものであり、ブラシローラの製造に用いられるブラシ生地の形状を示す上面図である。図13は、従来技術を示すものであり、ブラシローラの構成を示す側面図である。図14は、図13に示すブラシ生地の拡大側面である。 Usually, the lubricant is applied by a brush roller. FIG. 12 is a top view showing a conventional technique and showing a shape of a brush fabric used for manufacturing a brush roller. FIG. 13 is a side view showing a configuration of a brush roller according to the prior art. FIG. 14 is an enlarged side view of the brush fabric shown in FIG.
従来のブラシローラ100は、図12に示す短冊状(長方形形状)のブラシ生地101を、図13に示すように、円筒形状の基体102の外周面に、螺旋状に隙間なく巻き付けることによって製造される。このブラシ生地101は、図14に示すように、感光体および固形潤滑剤と当接する複数の毛からなるブラッシング領域101aが下地101bに支持された構造となっている。ブラシ生地としては、例えば毛の太さが30d、毛の密度が50kf、毛の長さが5mmのナイロン製のものが用いられる。
The
ブラシローラ100は、基体102が軸を中心に回転駆動されることにより、ブラッシング領域101aが固形潤滑剤に対して摺動し、該潤滑剤を削り取る。そして、ブラッシング領域101aは、削り取った潤滑剤を感光体に塗布する。ブラシローラ100はまた、潤滑剤を塗布する機能に加え、感光体に付着したトナー粒子を掻き取って除去する機能も有している。
In the
このようなブラシローラを備えた画像形成装置が例えば特許文献1,2に開示されている。なお、特許文献1のクリーニング装置では、ブラシローラの植毛領域をローラの回転軸体の長さよりも短くし、これにより回転軸体の両端に形成される非植毛領域にスペーサを設けることにより、ブラシローラのスリップを抑制するという工夫がなされている。また、特許文献2のクリーニング装置では、潤滑剤収容部から2つの潤滑剤塗布ブラシを介して感光体に潤滑剤を塗布することにより、潤滑剤の粒径を細かくするという工夫がなされている。
しかしながら、従来のブラシローラ100は、ブラッシング領域101aにトナーが取り込まれるとなかなか排出されないため、感光体からのトナーの除去能が低下してしまうといった問題を有している。さらに、ブラッシング領域101aの毛にトナーが蓄積すると、徐々に毛が硬くなるため、感光体を傷つけてしまうおそれもある。特に、画像形成装置のプロセス速度が速くなると、感光体が1回転する間にブラッシング領域101aが当接する面積が大きくなるために、ブラッシング領域101aに取り込まれるトナーの量も増加し、上記の問題は一層深刻となる。
However, the
なお、ブラッシング領域101aの毛の密度を低くしたり、毛の長さを短くしたり、毛の太さを太くしたりすれば、ブラッシング領域101aからのトナーの排出性は向上するものの、感光体に塗布した潤滑剤にムラが生じたり、潤滑剤を削り取る力が強すぎるために潤滑剤の塗布量が過剰になったりするという別の問題が発生する。潤滑剤の塗布量が過剰になると、ランニングコストがかかる上、固形潤滑剤の大きさを大きくする必要があるため、余分なスペースが必要になってしまう。
Note that if the density of the hair in the
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、感光体からの効果的なトナーの除去と感光体への適切な潤滑剤の塗布とを両立することのできるクリーニングブラシを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a cleaning brush capable of achieving both effective toner removal from a photoreceptor and application of an appropriate lubricant to the photoreceptor. is there.
本発明に係るクリーニングブラシは、上記課題を解決するために、感光体と当接して摺動し、該感光体に付着したトナーを該感光体から回収するブラシ部材を備えたクリーニングブラシであって、上記ブラシ部材は、上記感光体と当接して摺動する複数のブラッシング領域を有し、上記複数のブラッシング領域は、毛の密度、毛の太さ、毛の材質、毛の長さのうちの少なくとも1つが互いに異なっていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a cleaning brush according to the present invention is a cleaning brush provided with a brush member that contacts and slides on a photoconductor and collects toner adhering to the photoconductor from the photoconductor. The brush member has a plurality of brushing regions that slide in contact with the photoconductor, and the plurality of brushing regions include hair density, hair thickness, hair material, and hair length. At least one of the above is different from each other.
ブラシ部材からのトナーの排出能および感光体への潤滑剤の塗布能は、ブラッシング領域における毛の密度、毛の太さ、毛の材質および毛の長さなどの特性に依存する。ここで、単一のブラッシング領域により排出能および塗布能を両立することは難しいが、上記構成によれば、ブラシ部材が特性の異なる複数のブラッシング領域を有しているので、トナーの排出に優れたブラッシング領域と、潤滑剤の削り取りまたは塗布に適したブラッシング領域とを組み合わせることにより、トナーの排出能および潤滑剤の塗布能を両立することができる。それゆえ、感光体からの効果的なトナーの除去と感光体への適切な潤滑剤の塗布とを両立することができる。 The ability to discharge toner from the brush member and the ability to apply a lubricant to the photoreceptor depend on characteristics such as the density of the hair, the thickness of the hair, the material of the hair, and the length of the hair in the brushing region. Here, it is difficult to achieve both discharge ability and application ability by a single brushing area. However, according to the above configuration, the brush member has a plurality of brushing areas having different characteristics, and thus is excellent in toner discharge. By combining the brushing area and the brushing area suitable for scraping or applying the lubricant, it is possible to achieve both toner discharge ability and lubricant application ability. Therefore, it is possible to achieve both effective removal of toner from the photoreceptor and application of an appropriate lubricant to the photoreceptor.
また、トナーの排出能と潤滑剤の塗布能との両立以外にも、トナーの排出能と除電能との両立など、様々な能力の両立を図ることができる。 In addition to the compatibility between the toner discharge capability and the lubricant application capability, various capabilities such as both toner discharge capability and charge removal capability can be achieved.
本発明に係るクリーニングブラシは、上記課題を解決するために、感光体および固形潤滑剤と当接して摺動し、上記固形潤滑剤を削り取って上記感光体に塗布するとともに該感光体に付着したトナーを該感光体から回収するブラシ部材を備えたクリーニングブラシであって、上記ブラシ部材は、上記感光体および上記固形潤滑剤と当接して摺動する複数のブラッシング領域を有し、上記複数のブラッシング領域は、上記感光体から回収した上記トナーのブラッシング領域外への排出と上記固形潤滑剤の削り取り能および/または塗布とについての特性が互いに異なっていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the cleaning brush according to the present invention slides in contact with the photoreceptor and the solid lubricant, scrapes off the solid lubricant, applies it to the photoreceptor, and adheres to the photoreceptor. A cleaning brush provided with a brush member for collecting toner from the photoconductor, wherein the brush member has a plurality of brushing regions that slide in contact with the photoconductor and the solid lubricant, The brushing area is characterized in that the properties of the toner collected from the photoconductor to the outside of the brushing area and the scraping ability and / or application of the solid lubricant are different from each other.
ブラシ部材からのトナーの排出能および感光体への潤滑剤の塗布能は、ブラッシング領域の特性に依存する。上述したように単一のブラッシング領域により排出能および塗布能を両立することは難しいが、上記構成によれば、ブラシ部材が複数のブラッシング領域を有しているので、トナーの排出に優れたブラッシング領域と、潤滑剤の削り取りまたは塗布に適したブラッシング領域とを組み合わせることにより、トナーの排出能および潤滑剤の塗布能を両立することができる。それゆえ、感光体からの効果的なトナーの除去と感光体への適切な潤滑剤の塗布とを両立することができる。 The ability to discharge the toner from the brush member and the ability to apply the lubricant to the photoreceptor depend on the characteristics of the brushing region. As described above, it is difficult to achieve both discharge ability and application ability with a single brushing area. However, according to the above configuration, the brush member has a plurality of brushing areas. By combining the region and the brushing region suitable for scraping or applying the lubricant, it is possible to achieve both the toner discharging ability and the lubricant applying ability. Therefore, it is possible to achieve both effective removal of toner from the photoreceptor and application of an appropriate lubricant to the photoreceptor.
なお、上記複数のブラッシング領域は、毛の密度が互いに異なっていてもよいし、毛の太さが互いに異なっていてもよいし、毛の材質が互いに異なっていてもよいし、毛の長さが互いに異なっていてもよい。もちろん、これらのうちの複数が互いに異なっていてもよい。 The plurality of brushing regions may have different hair densities, may have different hair thicknesses, may have different hair materials, or may have different hair lengths. May be different from each other. Of course, a plurality of these may be different from each other.
上述したように、トナーの排出能ならびに潤滑剤の削り取り能および塗布能は、ブラッシング領域の毛の太さ、毛の長さ、毛の密度および毛の材質に依存するので、これらの特性の異なる複数のブラッシング領域を組み合わせることにより、効果的なトナーの除去と適切な潤滑剤の塗布とを両立することができる。 As described above, the toner discharging ability and the scraping ability and application ability of the lubricant depend on the hair thickness, the hair length, the hair density and the hair material in the brushing region. By combining a plurality of brushing regions, it is possible to achieve both effective toner removal and appropriate lubricant application.
また、上記クリーニングブラシは、回転可能な円筒形状の基体をさらに備え、上記ブラシ部材は上記基体の外周面上に設けられ、それぞれのブラッシング領域は上記基体の外周面の周りに螺旋状に形成されているとともに、一のブラッシング領域が他のブラッシング領域に沿って螺旋状に形成されていることが好ましい。 The cleaning brush further includes a rotatable cylindrical base, the brush member is provided on the outer peripheral surface of the base, and each brushing region is formed in a spiral around the outer peripheral surface of the base. In addition, it is preferable that one brushing region is formed in a spiral shape along the other brushing region.
上記構成によれば、感光体および固形潤滑剤のうち、ブラシローラと当接する領域は、各ブラッシング領域によって順次摺擦されるので、いずれのブラッシング領域とも当接することになる。従って、感光体の一部領域において潤滑剤の塗布ムラが生じたり、感光体の一部領域においてトナーの除去が十分に行われなかったり、固形潤滑剤の一部領域において潤滑剤が過剰に削り取られたりすることがなく、感光体の全域から効果的にトナーを除去するとともに、感光体の全域に対して適切に潤滑剤を塗布することができる。 According to the above configuration, the areas of the photoconductor and the solid lubricant that are in contact with the brush roller are sequentially rubbed by the brushing areas, and thus are in contact with any of the brushing areas. Accordingly, uneven application of the lubricant occurs in a part of the photoreceptor, toner is not sufficiently removed in the part of the photoreceptor, or the lubricant is excessively scraped off in the part of the solid lubricant. Therefore, the toner can be effectively removed from the entire area of the photoconductor, and the lubricant can be appropriately applied to the entire area of the photoconductor.
また、上記ブラシ部材は複数のブラシ生地からなるとともに、それぞれのブラシ生地は上記特性が互いに異なる上記ブラッシング領域を有していることが好ましい。 The brush member is preferably composed of a plurality of brush fabrics, and each brush fabric preferably has the brushing regions having different characteristics.
上記構成によれば、複数の異なるブラシ生地を組み合わせることにより、上述したブラシローラを簡易に製造することができる。 According to the said structure, the brush roller mentioned above can be easily manufactured by combining several different brush fabric.
また、上記複数のブラッシング領域は、上記特性が互いに異なる第1のブラッシング領域および第2のブラッシング領域からなっていてもよい。 In addition, the plurality of brushing regions may include a first brushing region and a second brushing region having different characteristics from each other.
後述する実施例に示すように、ブラッシング領域を2つとすることによっても、効果的なトナーの除去と適切な潤滑剤の塗布とを両立することができる。 As shown in the examples to be described later, it is possible to achieve both effective toner removal and appropriate lubricant application by using two brushing regions.
なお、上記第1のブラッシング領域と第2のブラッシング領域との面積比は、30:70から70:30までの範囲内であることが好ましい。 The area ratio between the first brushing region and the second brushing region is preferably in the range of 30:70 to 70:30.
一方のブラッシング領域が他方に比べて圧倒的に大きいと、他方のブラッシング領域により得られる効果が不足してしまうが、2つのブラッシング領域の面積比を上記構成のように設定することによって、それぞれのブラッシング領域の長所を十分に生かしたブラシローラを実現することができる。 If one brushing region is overwhelmingly larger than the other, the effect obtained by the other brushing region will be insufficient, but by setting the area ratio of the two brushing regions as described above, A brush roller that makes full use of the advantages of the brushing region can be realized.
また、上記第1のブラッシング領域と第2のブラッシング領域とは、毛の密度、毛の太さ、毛の材質、毛の長さのうちの少なくとも2つが互いに異なっていてもよい。 The first brushing region and the second brushing region may be different from each other in at least two of hair density, hair thickness, hair material, and hair length.
後述する実施例に示すように、上記の構成によっても、効果的なトナーの除去と適切な潤滑剤の塗布とを両立することができる。 As shown in the examples described later, the above configuration can achieve both effective toner removal and appropriate lubricant application.
また、本発明に係る画像形成装置は、上述したクリーニングブラシと、上記感光体と、上記固形潤滑剤とを備えていることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described cleaning brush, the photoconductor, and the solid lubricant.
上記構成によれば、上述したクリーニングブラシを備えているので、感光体から効果的にトナーを除去するとともに感光体へ適切に潤滑剤を塗布することができ、長期にわたって画質の良好な画像を形成することができる。 According to the above configuration, since the cleaning brush described above is provided, the toner can be effectively removed from the photoconductor and the lubricant can be appropriately applied to the photoconductor, thereby forming an image with good image quality over a long period of time. can do.
以上のように、本発明に係るクリーニングブラシは、毛の密度、毛の太さ、毛の材質、毛の長さのうちの少なくとも1つが互いに異なる複数のブラッシング領域を有するブラシ部材、あるいは、上記感光体から回収した上記トナーのブラッシング領域外への排出と上記固形潤滑剤の削り取りおよび/または塗布とについての特性が互いに異なる複数のブラッシング領域を有するブラシ部材を備えた構成となっている。従って、上述したように、感光体からの効果的なトナーの除去と感光体への適切な潤滑剤の塗布とを両立することができる。 As described above, the cleaning brush according to the present invention is a brush member having a plurality of brushing regions in which at least one of hair density, hair thickness, hair material, hair length is different from each other, or the above The brush member has a plurality of brushing regions having different characteristics regarding the discharge of the toner collected from the photoreceptor to the outside of the brushing region and the removal and / or application of the solid lubricant. Therefore, as described above, it is possible to achieve both effective removal of toner from the photoreceptor and application of an appropriate lubricant to the photoreceptor.
〔実施形態〕
本発明の一実施形態について図1から図10に基づいて説明すると以下の通りである。
Embodiment
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
まず、本実施形態のクリーニングブラシを有するクリーニングユニットを搭載した画像形成装置の要部構成について説明する。図2は、画像形成装置10を正面側から見た縦断面図である。
First, a configuration of a main part of an image forming apparatus equipped with a cleaning unit having a cleaning brush according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the
図2に示すように、画像形成装置10は、用紙Pに画像データに応じたトナー画像(ここではモノクロ画像)を形成するものである。画像形成装置10は、感光体ドラム1を備え、その周囲に、カールソンプロセスを実施するための構成である、帯電ユニット2、露光ユニット3、現像ユニット4、転写ユニット5、定着ユニット6、及びクリーニングユニット7を備えている。
As shown in FIG. 2, the
感光体ドラム1は、図示しない筐体に回転可能に軸支されている。感光体ドラム1の表面は、帯電ユニット2により所定の均一な電位に帯電され、露光ユニット3によって画像データに応じた静電潜像が書き込まれる。その後、静電潜像が現像ユニット4によってトナーを用いて顕像化され、トナー像が形成される。形成されたトナー像は、転写ユニット5により、図示しない給紙トレイから給紙された用紙P上に転写され、用紙とともに定着ユニット6へと送られ、そこで溶融・圧接されて用紙P上に定着される。トナー像が定着された用紙は、その後、排紙トレイ上に排出される。
The photosensitive drum 1 is rotatably supported by a housing (not shown). The surface of the photosensitive drum 1 is charged to a predetermined uniform potential by the charging
一方、トナー像を用紙Pに転写した後の感光体ドラム1は、後述するクリーニングユニット7によって表面に残留するトナーが除去された後、図示しない除電ユニットにより表面上に残留する電荷が除去されるとともに、再び帯電ユニット2により帯電されることとなる。
On the other hand, after the toner image is transferred to the sheet P, the photosensitive drum 1 is subjected to the removal of the toner remaining on the surface by a
上記の帯電ユニット2としては、接触帯電方式やスコロトロン帯電器等の非接触帯方式のいずれのものを選択してもよい。また、転写ユニット5は、図2に示すように、感光体ドラム1の表面に顕像化されたトナー像を一旦ベルト状の中間転写体に転写し、その後、記録紙に転写する中間体転写方式を用いるものであってもよいし、あるいは感光体ドラム1のトナー像を直接用紙上に転写するものであってもよい。
As the
なお、画像形成装置10は、用紙をスイッチバック搬送することで用紙の表裏両面に画像を形成できるようになっている。また、上記の画像形成装置10はモノクロ画像のみを形成する構成となっているが、カラー画像を形成できる構成であっても構わない。
Note that the
次に、クリーニングユニット7について詳細に説明する。図3は、クリーニングユニット7の構成を示す拡大断面図である。図3に示すように、クリーニングユニット7には、ブレード11、ブラシローラ(クリーニングブラシ)12、固形潤滑剤13、潤滑剤保持部材17、トナー回収スクリュー15、及びフリッカー16が備わっており、これらの部材がケース18により覆われている。
Next, the
ブレード11は、感光体ドラム1の表面に残留するトナーを回収するためのものであり、感光体ドラム1の軸方向を長手方向とする長尺状のゴム部材によって形成されている。ブレード11は、一方の長辺がケース18の開口部で感光体ドラム1の回転方向下流側に取り付けられ、他方の長辺のエッジ(角)が感光体ドラム1の表面に接触するよう配置されている。
The
ブレード11は、トナー像の転写後に感光体ドラム1の表面上に残る転写残トナーを感光体ドラム1との当接部位で堰き止めて、スティック・スリップ動作を行いながら掻き落として除去する。スティック・スリップ動作とは、ブレード11における感光体ドラム1との当接部分が、感光体ドラム1の表面の動きにつられて感光体ドラム1の回転方向に移動する動作と、ブレード11自身の弾性力により元の位置に戻る動作とを繰り返す動きのことであり、ブレード11のエッジが感光体ドラム1の表面を摺動する動作のことである。
The
固形潤滑剤13は、ブラシローラ12によって感光体ドラム1の表面に塗布されるものであり、感光体ドラム1の幅と同じ幅を長手方向に有した直方体の形状となっている。この固形潤滑剤13は、潤滑剤保持部材17によって保持されており、摩滅して残量が少なくなった場合は交換可能になっている。
The
潤滑剤保持部材17は、固形潤滑剤よりも一回り大きく設計され、直方体形状の固形潤滑剤13を図示しない両面テープで潤滑剤保持部材17に接着して固定したり、固形潤滑剤13を潤滑剤保持部材17に嵌め込んで固定したりすることができるようになっている。また、潤滑剤保持部材17は、固形潤滑剤13を固定的に設置するのではなく、固形潤滑剤13をその自重によってブラシに当接させてもよい。また、固形潤滑剤13の消費に伴ってその削り量が減少することのないように、潤滑剤保持部材17の両端がブラシ方向に移動可能にケース18に支持され、固形潤滑剤13の消費とともにブラシ方向に移動するように構成されていてもよい。
The
ブラシローラ12は、感光体ドラム1と略同じ幅を有する筒型形状のブラシであるとともに、感光体ドラム1の表面にブラシの毛の先が当たるように、感光体ドラム1と互いの軸が平行になるように配置されている。そして、ブラシローラ12は、感光体ドラム1の回転方向と同方向に回転駆動され、これにより、当接部において両者は互いに逆向きに摺動するようになっている。
The
感光体ドラム1のブラシローラ12との当接部位は、転写部位よりも感光体ドラム1の回転方向下流側となっており、トナー像を転写した後の感光体ドラム1の表面とブラシローラ12とが当接するようになっている。ブラシローラ12は、感光体ドラム1との当接部位よりもブラシの回転方向上流側に配された固形潤滑剤13を掻き取るとともに、掻き取った潤滑剤を感光体ドラム1の表面に塗布する。
The contact portion of the photosensitive drum 1 with the
このように、ブラシローラ12は、感光体ドラム1の表面に固形潤滑剤13の微粒子を塗布することにより、ブレード11と感光体ドラム1の表面との間の摩擦力を低減させるとともに、感光体ドラム1の表面へのトナーの付着力を弱めるので、ブレード11による除去が効率よく行われるようになる。
As described above, the
なお、固形潤滑剤13には、例えば金属石鹸として知られている脂肪酸金属塩を用いることができる。上記脂肪酸としては、例えばステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、およびオレイン酸からなる群から選択される少なくとも1以上の脂肪酸を用いることができ、また、上記金属としては、例えば亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、およびリチウムからなる群から選択される少なくとも1以上の金属を用いることができる。具体例を挙げると、固形潤滑剤13としては、関東化学株式会社製のステアリン酸カルシウムやステアリン酸亜鉛、ステアリン酸チウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、またはステアリン酸マグネシウムを固形化したものを用いることができる。
For example, a fatty acid metal salt known as a metal soap can be used for the
なお、固形潤滑剤13が水を吸収すると、感光体ドラム1の帯電能力等に影響を及ぼすので、固形潤滑剤13には吸湿性が0.5%以下のものを使用することが好ましい。さらに、固形潤滑剤13に、放電生成物除去のために多孔質ガラスやゼオライトのような多孔質粉体を混入させてもよい。
When the
また、ブラシローラ12は、感光体ドラム1と接触することで、感光体ドラム1の表面に付着しているトナーを散らす機能も有している。これにより、ブレード11による除去が効率よく行われるようになっている。さらに、ブラシローラ12は、ブレード11で堰き止められ掻き落とされたトナーを回収し得る位置に配されており、ブレード11にて掻き落とされたトナーをブラシ先端の掻き取り力で感光体ドラム1の表面から機械的に除去するとともに、ケース18内に回収する機能も有している。
Further, the
ブラシローラ12には、フリッカー16が接触している。本実施形態において、フリッカー16は、ブラシローラ12と略同じ幅を有する長方形の板状の部材となっており、その長手方向がブラシローラ12の軸と平行になるように、かつ、1つの長辺(エッジ)がブラシローラ12と一様に接触するように配置されている。フリッカー16は、ブラシローラ12の毛に付着したトナーをケース18内に落下させる機能を有している。
フリッカー16によってブラシローラ12からトナーを排出する機構について説明する。まず、ブラシローラ12が回転すると、ブラシローラ12の毛の先端がフリッカー16に引っ掛かり、毛が弓形に湾曲する。この状態でブラシローラ12がさらに回転すると、毛の先端がフリッカー16から解放され、毛は弾性力によって急速に元の形状(直線形状)に復帰しようとする。その後、ブラシローラ12の毛は元の形状(直線形状)になった時点で急速に静止するが、毛に付着したトナーは慣性の法則に従って運動を続けようとするので、毛から離脱して落下していくのである。
A mechanism for discharging toner from the
なお、ブラシローラ12は、上記と同様の相互作用を感光体ドラム1との間でも行う。つまり、ブラシローラ12の毛に付着したトナーを落下させるにあたって、感光体ドラム1も上記のフリッカー16と同様の役割を果たす。従って、フリッカー16は必須の部材というわけではないが、ブラシローラ12からのトナーの排出性が高まるためフリッカー16を設けることが好ましい。また、フリッカー16は、トナーの排出性を高めるために、なるべくブラシローラ12の毛の根元付近に当接するよう配置することが好ましい。
Note that the
トナー回収スクリュー15は、ケース18の底面付近に配されており、ブラシローラ12によって回収されたトナーを、ケース18外部の図示しない廃トナーボックスへ送り出すものである。なお、ケース18の開口部における感光体ドラム1の回転方向上流側にはシール材が取り付けられ、回収したトナーがケース18から再び漏れ出すのを阻止するようになっている。
The
ここで、ブラシローラ12は、感光体ドラム1から回収したトナーの排出と固形潤滑剤13の削り取りおよび/または塗布とについての特性が互いに異なる複数のブラッシング領域を有している点が特徴的である。つまり、本実施形態において、クリーニングユニット7は1つのブラシローラ12のみを有しているが、このブラシローラ12の、感光体ドラム1の表面と当接する部分は、特性の異なる複数のブラッシング領域を有している。この構成について以下に詳述する。
Here, the
図1は、本発明の一実施形態を示すものであり、ブラシローラ(クリーニングブラシ)12の構成を示す上面図である。ブラシローラ12は、図1に示すように、円筒形状のシャフト(基体)23の外周面上に、ブラシ生地(ブラシ部材)22が設けられた構成となっている。そして、ブラシ生地22は、複数の毛からなる2つのブラッシング領域20a・21aを有している。
FIG. 1 is a top view showing a configuration of a brush roller (cleaning brush) 12 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
図4は、ブラシ生地22のうち、第1のブラッシング領域20aを含む箇所の拡大側面図である。図5は、ブラシ生地22のうち、第2のブラッシング領域21aを含む箇所の拡大側面図である。図6は、第1のブラッシング領域20aが固形潤滑剤13と当接する様子を示す模式図である。図7は、第1のブラッシング領域20aにトナーが入り込んだ様子を示す模式図である。図8は、第2のブラッシング領域21aが固形潤滑剤13と当接する様子を示す模式図である。図9は、第2のブラッシング領域21aにトナーが入り込んだ様子を示す模式図である。
FIG. 4 is an enlarged side view of a portion of the
第1のブラッシング領域20aと第2のブラッシング領域21aとは、いずれも感光体ドラム1および固形潤滑剤13の表面を摺擦するものであり、また、図4,5に示すように、どちらも下地20b・21b上に複数の毛を有しているが、その特性が異なっている。具体的には、第1のブラッシング領域20aは、第2のブラッシング領域21aと比較して、細くて長い毛を有し、さらに毛の密度が高くなっている。
Both the
このように第1のブラッシング領域20aは、毛が細くて長いため、しなやかであり、図6に示すように、石鹸のような固形潤滑剤13に柔らかく接触し、固形潤滑剤13を少量ずつ削り取ることができる。また、第1のブラッシング領域20aは、毛の密度が高いため、削り取った潤滑剤を感光体ドラム1の表面に均一に塗布することができる。ただし、トナーの排出性という観点で見ると、毛が長く、さらに毛の密度が高いため、図7に示すように、トナーが毛に絡みつきやすく、トナーを排出しにくいという性質を有している。また、毛が細いため、付着したトナー同士が凝集しやすく、トナーの排出性はあまりよくない。
As described above, the
一方、第2のブラッシング領域21aは、毛が太くて短いため、毛の剛性が高く、図8に示すように、固形潤滑剤13にしっかりと接触し、固形潤滑剤13を多量に(ときには過剰に)削り取りがちである。また、毛の密度が低いため、削り取った潤滑剤を感光体ドラム1の表面に均一に塗布したときにムラが生じやすい。その代わりに、トナーの排出性という観点で見ると、毛が短く、さらに毛の密度が低いため、図9に示すように、トナーが毛に絡みつきにくく、トナーを排出しやすいという利点を有している。また、毛が太いため、付着したトナー同士が凝集しにくく、トナーの排出性がよい。
On the other hand, since the
本実施形態では、特性の異なる第1のブラッシング領域20aと第2のブラッシング領域21aとに役割を分担させているため、固形潤滑剤13を少しずつ削り取りながら感光体ドラム1に均一に塗布することができ、かつ、感光体ドラム1からブラシローラ12に付着したトナーを効果的に排出することができる。つまり、固形潤滑剤13の削り取りおよび感光体ドラム1への塗布については、第1のブラッシング領域20aが主としてその役割を果たす一方、感光体ドラム1からブラシローラ12へ付着したトナーの排出については、第2のブラッシング領域21aが主としてその役割を果たしている。
In the present embodiment, since the roles are shared by the
なお、上述した本実施形態の構成の代わりに、特性が互いに異なる複数のブラシローラを設けるという手法も考えられるが、この手法の場合、部材点数が増えるためにコストアップし、その上、追加のスペースが必要になるため、マシン設計面での制約が大きくなってしまう。それゆえ、本実施形態の構成の方が有利である。 In addition, instead of the configuration of the above-described embodiment, a method of providing a plurality of brush rollers having different characteristics is also conceivable. However, in this method, the number of members increases, and the cost increases. Since space is required, restrictions on the machine design are increased. Therefore, the configuration of this embodiment is more advantageous.
なお、第1のブラッシング領域20aと第2のブラッシング領域21aとは、毛の長さ、太さ、および密度の全てが異なっている必要はなく、毛の長さ、毛の太さ、毛の密度、および毛の材質のうちの少なくとも1つが異なっていればよい。なお、毛の材質を異ならせることも、毛の剛性などの特性が変化するため、有効である。
The
次に、上述したブラシローラ12の製造方法の一例について説明する。図10は、本発明の一実施形態を示すものであり、ブラシローラ12の製造に用いるブラシ生地22の形状を示す上面図である。
Next, an example of a method for manufacturing the
まず、上述した第1のブラッシング領域20aを有する帯状(長方形状)の第1のブラシ生地22aと、第2のブラッシング領域21aを有する帯状の第2のブラシ生地22bとを準備する。なお、ブラシ生地22a・22bの幅(短手方向の長さ)は、それらの比が、ブラシローラ12における2つのブラッシング領域20a・21aの面積比となるように決定する。
First, a belt-like (rectangular)
そして、図10に示すように、第1のブラシ生地22aと第2のブラシ生地22bとを、互いの長手方向が平行になるように、そして、隙間ができないように並べ、これをブラシ生地22とする。そして、このブラシ生地22を、ブラッシング領域20a・21aが外側を向くように、SUSなどの金属製のシャフト23の外周面に螺旋状に巻き付ける。このとき、シャフト23の外周面がむき出しにならないように、ブラシ生地22を隙間なく巻き付ける。また、シャフト23とブラシ生地22とがずれないように、ブラシ生地22をシャフト23に貼着してもよい。
Then, as shown in FIG. 10, the
以上により、図1に示すような構成、すなわち、シャフト23の外周面上において、第1のブラッシング領域20aが第2のブラッシング領域20bに沿って螺旋状に隙間なく形成されたブラシローラ12を製造することができる。なお、この構成によれば、各ブラッシング領域20a・21aがシャフト23の外周面上において周方向に並んでいるため、感光体ドラム1の周面の全ての領域がブラッシング領域20a・21aの双方によって摺擦される。従って、感光体ドラム1の表面において、トナーが十分に除去されない領域や、潤滑剤の塗布にムラが生じる領域が部分的に発生することがない。
1 is manufactured, that is, on the outer peripheral surface of the
なお、上述した実施形態では、ブラシローラ12が有するブラッシング領域の数が2つとなっているが、3つ以上であってもよい。この場合も同様に、シャフト23の外周面上に、各ブラッシング領域が螺旋状に形成されるとともに、一のブラッシング領域が他のブラッシング領域に沿って螺旋状に隙間なく形成されることが好ましい。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、トナーの排出能と潤滑剤の塗布能との両立を目的として、特性が互いに異なる複数のブラッシング領域を設ける構成としているが、本発明はこれに限定されない。例えば、除電能およびトナー排出能を両立するために、導電性およびトナー排出性の異なる2種類以上のブラッシング領域を設けてもよい。つまり、毛の密度、毛の太さ、毛の材質、毛の長さなどのうちの少なくとも1つが互いに異なる複数のブラッシング領域を設けることにより、トナーの排出能と潤滑剤の塗布能との両立、除電能とトナー排出能との両立など、様々な能力の両立を図ることができる。 In the above-described embodiment, a plurality of brushing regions having different characteristics are provided for the purpose of achieving both the toner discharging ability and the lubricant applying ability. However, the present invention is not limited to this. For example, two or more types of brushing regions having different conductivity and toner discharge performance may be provided in order to achieve both the charge removal performance and the toner discharge performance. In other words, by providing a plurality of brushing regions in which at least one of hair density, hair thickness, hair material, hair length, etc. is different from each other, both toner discharge ability and lubricant application ability are achieved. In addition, it is possible to achieve a variety of capabilities such as a neutralization capability and a toner discharge capability.
〔実施例〕
以下では、本発明の有効性を検証するために行った実験について説明する。
〔Example〕
Below, the experiment conducted in order to verify the effectiveness of this invention is demonstrated.
(実験1)
本実験では、ブラシローラが単一のブラッシング領域しか有していない場合と、毛の密度が異なる複数のブラッシング領域を有している場合とで、潤滑剤の塗布能およびトナーの排出能がどのように異なるかを調べた。
(Experiment 1)
In this experiment, whether the brush roller has only a single brushing area or a plurality of brushing areas with different hair densities, the ability to apply lubricant and the ability to discharge toner are determined. To see how they differ.
なお、以下の説明において、毛の密度を示す単位「f」はエフであり、1平方インチあたりの本数を指す。また、毛の太さを示す単位「d」はデニールである。 In the following description, the unit “f” indicating the hair density is F, and indicates the number of hairs per square inch. The unit “d” indicating the thickness of the hair is denier.
まず、ブラシローラに用いるブラシ生地として、毛の密度がそれぞれ15000f、30000f、50000fの生地A,B,Cを用意した。これらの生地A〜Cは、毛の密度以外は同一であり、いずれもナイロンによって形成され、毛の太さが30d、長さが2mmとなっている。 First, fabrics A, B, and C having hair densities of 15000f, 30000f, and 50000f were prepared as brush fabrics used for the brush roller. These fabrics A to C are the same except for the density of the hair, and are all made of nylon, and the thickness of the hair is 30d and the length is 2 mm.
そして、比較例1として、生地Cのみを使用したブラシローラを作製した。また、比較例2として、生地Bのみを使用したブラシローラを作製した。また、比較例3として、生地Aのみを使用したブラシローラを作製した。また、実施例1として、生地A,B,Cをそれぞれ30%、30%、40%の割合で使用したブラシローラを作製した。なお、これらのブラシローラは、いずれも、図11に示すように、直径6mmで長さ(幅)380mmのSUS製のシャフト23の周面に、幅方向の長さが315mmとなるように各生地を巻き付けて作製した。
Then, as Comparative Example 1, a brush roller using only the fabric C was produced. Further, as Comparative Example 2, a brush roller using only the fabric B was produced. Further, as Comparative Example 3, a brush roller using only the fabric A was produced. Further, as Example 1, a brush roller using fabrics A, B, and C at a ratio of 30%, 30%, and 40%, respectively, was produced. As shown in FIG. 11, each of these brush rollers has a diameter of 6 mm and a length (width) of 380 mm on the peripheral surface of the
次に、作製したこれらのブラシローラを、画像形成装置(シャープ製AR705S)にセットして、連続して印字を行った。なお、固形潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を用い、トナーとしてシャープ製MX7000Nを用いた。 Next, these produced brush rollers were set in an image forming apparatus (AR705S manufactured by Sharp), and printing was continuously performed. Note that zinc stearate was used as the solid lubricant, and MX7000N manufactured by Sharp was used as the toner.
潤滑剤の塗布能の評価は、(1)用紙1枚あたりの潤滑剤の消費量が適正範囲内(10〜100μg)であるか否か、および(2)塗布ムラが生じていないかに基づいて行った。一方、トナーの排出能は、ブラシローラにトナーが蓄積して、クリーニング不良が発生するまでの印字枚数に基づいて評価した。比較例1〜3および実施例1について、条件および結果をまとめたものを次の表1に示す。 The evaluation of the application performance of the lubricant is based on (1) whether or not the consumption amount of the lubricant per sheet is within an appropriate range (10 to 100 μg), and (2) whether there is no application unevenness. went. On the other hand, the toner discharging ability was evaluated based on the number of printed sheets until the toner accumulated on the brush roller and the cleaning failure occurred. Table 1 below summarizes the conditions and results of Comparative Examples 1 to 3 and Example 1.
比較例1のブラシローラは、潤滑剤の塗布能に問題はなかったものの、印字枚数10000枚でクリーニング不良を生じたことから、トナーの排出能に問題があることが分かった。また、比較例2のブラシローラは、潤滑剤の塗布ムラが若干見られ、また、印字枚数10000枚でクリーニング不良を生じたことから、トナーの排出能にも若干問題があることが分かった。また、比較例3のブラシローラは、印字枚数10000枚でもクリーニング不良を生じなかったことからトナーの排出能は十分であったものの、潤滑剤の塗布ムラが明瞭に見られた。一方、実施例1のブラシローラは、印字枚数10000枚でもクリーニング不良を生じなかったことからトナーの排出能は十分であり、また、潤滑剤の塗布能も全く問題がなかった。 Although the brush roller of Comparative Example 1 had no problem in the ability to apply the lubricant, it was found that there was a problem in the toner discharging ability because a cleaning failure occurred with the number of printed sheets of 10,000. Further, the brush roller of Comparative Example 2 was found to have a slight problem in the toner discharge capability because of a slight unevenness in the application of the lubricant and a defective cleaning at the number of printed sheets of 10,000. In addition, the brush roller of Comparative Example 3 did not cause poor cleaning even when the number of printed sheets was 10,000. Therefore, although the toner discharging ability was sufficient, uneven application of the lubricant was clearly seen. On the other hand, since the brush roller of Example 1 did not cause cleaning failure even when the number of printed sheets was 10,000, the toner discharging ability was sufficient, and the lubricant application ability had no problem at all.
以上のことから、ブラシローラに毛の密度の異なる複数のブラッシング領域を設けることによって、トナーの排出能と潤滑剤の塗布能とを両立できることが示された。 From the above, it has been shown that by providing a plurality of brushing regions having different hair densities on the brush roller, it is possible to achieve both toner discharge ability and lubricant application ability.
(実験2)
本実験では、ブラシローラが単一のブラッシング領域しか有していない場合と、毛の長さが異なる複数のブラッシング領域を有している場合とで、潤滑剤の塗布能およびトナーの排出能がどのように異なるかを調べた。
(Experiment 2)
In this experiment, the ability to apply the lubricant and the ability to discharge the toner are different depending on whether the brush roller has only a single brushing area or a plurality of brushing areas having different hair lengths. We investigated how they differ.
まず、ブラシローラに用いるブラシ生地として、毛の長さがそれぞれ2mm、3mm、5mmの生地D,E,Fを用意した。これらの生地D〜Fは、毛の長さ以外は同一であり、いずれもナイロンによって形成され、毛の太さが30d、密度が30000fとなっている。 First, fabrics D, E, and F having hair lengths of 2 mm, 3 mm, and 5 mm were prepared as brush fabrics used for the brush roller. These fabrics D to F are the same except for the length of the hair, all are made of nylon, and the thickness of the hair is 30d and the density is 30000f.
そして、比較例4として、生地Fのみを使用したブラシローラを作製した。また、比較例5として、生地Eのみを使用したブラシローラを作製した。また、比較例6として、生地Dのみを使用したブラシローラを作製した。また、実施例2として、生地D,E,Fをそれぞれ30%、30%、40%の割合で使用したブラシローラを作製した。 Then, as Comparative Example 4, a brush roller using only the fabric F was produced. Further, as Comparative Example 5, a brush roller using only the fabric E was produced. Further, as Comparative Example 6, a brush roller using only the fabric D was produced. Further, as Example 2, a brush roller using fabrics D, E, and F at a ratio of 30%, 30%, and 40%, respectively, was produced.
次に、作製したこれらのブラシローラについて、上述した実験1と同様の方法によって潤滑剤の塗布能およびトナーの排出能を評価した。比較例4〜6および実施例2について、条件および結果をまとめたものを次の表2に示す。 Next, with respect to these produced brush rollers, the lubricant application ability and the toner discharge ability were evaluated in the same manner as in Experiment 1 described above. Table 2 below summarizes the conditions and results of Comparative Examples 4 to 6 and Example 2.
比較例4のブラシローラは、潤滑剤の塗布能に問題はなかったものの、印字枚数10000枚でクリーニング不良を生じたことから、トナーの排出能に問題があることが分かった。また、比較例5のブラシローラは、潤滑剤の塗布量が40μg/枚となって適正範囲を若干上回り、また、印字枚数10000枚でクリーニング不良を生じたことから、トナーの排出能にも若干問題があることが分かった。また、比較例6のブラシローラは、印字枚数10000枚でもクリーニング不良を生じなかったことからトナーの排出能は十分であったものの、潤滑剤の塗布量が60μg/枚となって適正範囲を大幅に上回った。一方、実施例2のブラシローラは、印字枚数10000枚でもクリーニング不良を生じなかったことからトナーの排出能は十分であり、また、潤滑剤の塗布能も全く問題がなかった。 Although the brush roller of Comparative Example 4 had no problem in the ability to apply the lubricant, it was found that there was a problem in the toner discharge ability because a cleaning failure occurred when the number of printed sheets was 10,000. In addition, the brush roller of Comparative Example 5 had a lubricant application amount of 40 μg / sheet, slightly exceeding the appropriate range, and caused poor cleaning with 10,000 printed sheets. I found out there was a problem. In addition, although the brush roller of Comparative Example 6 did not cause poor cleaning even when the number of printed sheets was 10,000, the toner discharging ability was sufficient, but the amount of lubricant applied was 60 μg / sheet, greatly increasing the appropriate range. Exceeded. On the other hand, since the brush roller of Example 2 did not cause poor cleaning even when the number of printed sheets was 10,000, the toner discharging ability was sufficient, and the lubricant application ability had no problem at all.
以上のことから、ブラシローラに毛の長さの異なる複数のブラッシング領域を設けることによって、トナーの排出能と潤滑剤の塗布能とを両立できることが示された。 From the above, it has been shown that by providing a plurality of brushing regions having different hair lengths on the brush roller, it is possible to achieve both toner discharge capability and lubricant application capability.
(実験3)
本実験では、ブラシローラが単一のブラッシング領域しか有していない場合と、毛の太さが異なる複数のブラッシング領域を有している場合とで、潤滑剤の塗布能およびトナーの排出能がどのように異なるかを調べた。
(Experiment 3)
In this experiment, the ability to apply the lubricant and the ability to discharge the toner are different depending on whether the brush roller has only a single brushing area or a plurality of brushing areas having different hair thicknesses. We investigated how they differ.
まず、ブラシローラに用いるブラシ生地として、毛の太さがそれぞれ30d、15d、3dの生地G,H,Iを用意した。これらの生地G〜Iは、毛の太さ以外は同一であり、いずれもナイロンによって形成され、毛の長さが2mm、密度が30000fとなっている。 First, fabrics G, H, and I having hair thicknesses of 30d, 15d, and 3d were prepared as brush fabrics used for the brush roller. These fabrics G to I are the same except for the thickness of the hair, all are made of nylon, the length of the hair is 2 mm, and the density is 30000f.
そして、比較例7として、生地Iのみを使用したブラシローラを作製した。また、比較例8として、生地Hのみを使用したブラシローラを作製した。また、比較例9として、生地Gのみを使用したブラシローラを作製した。また、実施例3として、生地G,H,Iをそれぞれ30%、30%、40%の割合で使用したブラシローラを作製した。 Then, as Comparative Example 7, a brush roller using only the fabric I was produced. Further, as Comparative Example 8, a brush roller using only the fabric H was produced. Further, as Comparative Example 9, a brush roller using only the fabric G was produced. Further, as Example 3, a brush roller using fabrics G, H, and I at a ratio of 30%, 30%, and 40%, respectively, was manufactured.
次に、作製したこれらのブラシローラについて、上述した実験1と同様の方法によって潤滑剤の塗布能およびトナーの排出能を評価した。比較例7〜9および実施例3について、条件および結果をまとめたものを次の表3に示す。 Next, with respect to these produced brush rollers, the lubricant application ability and the toner discharge ability were evaluated in the same manner as in Experiment 1 described above. Table 3 below summarizes the conditions and results of Comparative Examples 7 to 9 and Example 3.
比較例7のブラシローラは、潤滑剤の塗布能に問題はなかったものの、印字枚数10000枚でクリーニング不良を生じたことから、トナーの排出能に問題があることが分かった。また、比較例8のブラシローラは、潤滑剤の塗布量が40μg/枚となって適正範囲を若干上回り、また、印字枚数10000枚でクリーニング不良を生じたことから、トナーの排出能にも若干問題があることが分かった。また、比較例9のブラシローラは、印字枚数10000枚でもクリーニング不良を生じなかったことからトナーの排出能は十分であったものの、潤滑剤の塗布量が60μg/枚となって適正範囲を大幅に上回った。一方、実施例3のブラシローラは、印字枚数10000枚でもクリーニング不良を生じなかったことからトナーの排出能は十分であり、また、潤滑剤の塗布能も全く問題がなかった。 Although the brush roller of Comparative Example 7 had no problem in the ability to apply the lubricant, it was found that there was a problem in the toner discharging ability because a cleaning failure occurred when the number of printed sheets was 10,000. In addition, the brush roller of Comparative Example 8 had a lubricant application amount of 40 μg / sheet, slightly exceeding the appropriate range, and caused poor cleaning with 10,000 printed sheets. I found out there was a problem. In addition, the brush roller of Comparative Example 9 did not cause poor cleaning even when the number of printed sheets was 10,000, so the toner discharging ability was sufficient, but the amount of lubricant applied was 60 μg / sheet, greatly increasing the appropriate range. Exceeded. On the other hand, since the brush roller of Example 3 did not cause a cleaning failure even when the number of printed sheets was 10,000, the toner discharging ability was sufficient, and the lubricant application ability had no problem at all.
以上のことから、ブラシローラに毛の太さの異なる複数のブラッシング領域を設けることによって、トナーの排出能と潤滑剤の塗布能とを両立できることが示された。 From the above, it has been shown that by providing a plurality of brushing regions having different hair thicknesses on the brush roller, it is possible to achieve both toner discharge ability and lubricant application ability.
なお、ブラシローラの毛が太いと、トナー同士が凝集しにくいという利点がある。一旦トナーが凝集し出すと目詰まり状態になるため、毛の細いブラシより毛の太いブラシの方がトナー排出性がよいと考えられる。 In addition, when the hair of the brush roller is thick, there is an advantage that the toners hardly aggregate. Once the toner starts to aggregate, it becomes clogged, so it is considered that a brush with thick hair has better toner discharge than a brush with thin hair.
(実験4)
本実験では、ブラシローラが単一のブラッシング領域しか有していない場合と、毛の材質が異なる複数のブラッシング領域を有している場合とで、潤滑剤の塗布能およびトナーの排出能がどのように異なるかを調べた。
(Experiment 4)
In this experiment, whether the brush roller has only a single brushing area or a plurality of brushing areas with different bristle materials, the lubricant application ability and the toner discharge ability are determined. To see how they differ.
まず、ブラシローラに用いるブラシ生地として、材質がそれぞれアクリル、ナイロン、ポリエステルの生地J,K,Lを用意した。これらの生地J〜Lは、毛の材質以外は同一であり、いずれも毛の太さが15d、長さが3mm、密度が30000fとなっている。 First, fabrics J, K, and L made of acrylic, nylon, and polyester were prepared as brush fabrics used for the brush roller. These fabrics J to L are the same except for the hair material, and all have a hair thickness of 15d, a length of 3mm, and a density of 30000f.
そして、比較例10として、生地Lのみを使用したブラシローラを作製した。また、比較例11として、生地Kのみを使用したブラシローラを作製した。また、比較例12として、生地Jのみを使用したブラシローラを作製した。また、実施例4として、生地J,K,Lをそれぞれ30%、30%、40%の割合で使用したブラシローラを作製した。 Then, as Comparative Example 10, a brush roller using only the fabric L was produced. Further, as Comparative Example 11, a brush roller using only the fabric K was produced. Further, as Comparative Example 12, a brush roller using only the fabric J was produced. Further, as Example 4, a brush roller using fabrics J, K, and L at a ratio of 30%, 30%, and 40%, respectively, was produced.
次に、作製したこれらのブラシローラについて、上述した実験1と同様の方法によって潤滑剤の塗布能およびトナーの排出能を評価した。比較例10〜12および実施例4について、条件および結果をまとめたものを次の表4に示す。 Next, with respect to these produced brush rollers, the lubricant application ability and the toner discharge ability were evaluated in the same manner as in Experiment 1 described above. Table 4 below summarizes the conditions and results of Comparative Examples 10 to 12 and Example 4.
比較例10のブラシローラは、潤滑剤の塗布量が40μg/枚となって適正範囲を若干上回り、また、印字枚数10000枚でクリーニング不良を生じたことから、トナーの排出能にも若干問題があることが分かった。また、比較例11のブラシローラは、印字枚数10000枚でもクリーニング不良を生じなかったことからトナーの排出能は十分であったものの、潤滑剤の塗布量が60μg/枚となって適正範囲を大幅に上回った。また、比較例10のブラシローラは、潤滑剤の塗布能に問題はなかったものの、印字枚数10000枚でクリーニング不良を生じたことから、トナーの排出能に問題があることが分かった。一方、実施例4のブラシローラは、印字枚数10000枚でもクリーニング不良を生じなかったことからトナーの排出能は十分であり、また、潤滑剤の塗布能も全く問題がなかった。 The brush roller of Comparative Example 10 had a lubricant application amount of 40 μg / sheet, slightly exceeding the appropriate range, and caused a defective cleaning when the number of printed sheets was 10,000. I found out. In addition, although the brush roller of Comparative Example 11 did not cause cleaning failure even when the number of printed sheets was 10,000, the toner discharging ability was sufficient, but the amount of lubricant applied was 60 μg / sheet, greatly increasing the appropriate range. Exceeded. Further, although the brush roller of Comparative Example 10 had no problem in the ability to apply the lubricant, it was found that there was a problem in the toner discharging ability because the cleaning failure occurred at the number of printed sheets of 10,000. On the other hand, since the brush roller of Example 4 did not cause a cleaning failure even when the number of printed sheets was 10,000, the toner discharging ability was sufficient, and the lubricant application ability had no problem at all.
以上のことから、ブラシローラに毛の材質の異なる複数のブラッシング領域を設けることによって、トナーの排出能と潤滑剤の塗布能とを両立できることが示された。 From the above, it has been shown that by providing a brush roller with a plurality of brushing regions having different hair materials, it is possible to achieve both toner discharge capability and lubricant application capability.
上述した実験1〜4から、単一のブラッシング領域のみでは問題が生じる場合であっても、特性の異なる複数のブラッシング領域を組み合わせることによって、トナーの排出能と潤滑剤の塗布能とを両立できることが示された。 From Experiments 1 to 4 described above, even if a problem occurs only with a single brushing area, it is possible to achieve both toner discharge ability and lubricant application ability by combining a plurality of brushing areas having different characteristics. It has been shown.
(実験5)
本実験では、毛の太さ、長さ、密度、および材質が全て異なる2つのブラッシング領域を様々な割合で設けたブラシローラについて、潤滑剤の塗布能およびトナーの排出能がどのように異なるかを調べた。
(Experiment 5)
In this experiment, how the lubricant application ability and the toner discharge ability differ for brush rollers with various ratios of two brushing areas with different hair thickness, length, density, and material. I investigated.
まず、ブラシローラに用いるブラシ生地として、毛の太さが30d、長さが2mm、密度が15000f、材質がナイロンの生地Mと、毛の太さが3d、長さが5mm、密度が50000f、材質がアクリルの生地Nとを用意した。 First, as the brush fabric used for the brush roller, the hair thickness is 30d, the length is 2mm, the density is 15000f, the material is nylon fabric M, the hair thickness is 3d, the length is 5mm, the density is 50000f, A material N of acrylic material was prepared.
そして、比較例13,14,15,16として、これらのブラシ生地M,Nを、それぞれ100:0、80:20、20:80、0:100の割合で使用したブラシローラを作製した。また、実施例5,6,7として、ブラシ生地M,Nを、それぞれ70:30、50:50、30:70の割合で使用したブラシローラを作製した。 Then, as Comparative Examples 13, 14, 15, and 16, brush rollers were produced using these brush fabrics M and N in the ratios of 100: 0, 80:20, 20:80, and 0: 100, respectively. Further, as Examples 5, 6, and 7, brush rollers using brush fabrics M and N at a ratio of 70:30, 50:50, and 30:70, respectively, were produced.
次に、作製したこれらのブラシローラについて、上述した実験1と同様の方法によって潤滑剤の塗布能およびトナーの排出能を評価した。比較例13〜16および実施例5〜7について、条件および結果をまとめたものを次の表5に示す。 Next, with respect to these produced brush rollers, the lubricant application ability and the toner discharge ability were evaluated in the same manner as in Experiment 1 described above. Table 5 below summarizes the conditions and results of Comparative Examples 13 to 16 and Examples 5 to 7.
比較例13のブラシローラは、潤滑剤を塗布することができなかった。また、比較例14のブラシローラは、潤滑剤を安定して十分に塗布することができなかった。また、比較例15のブラシローラは、トナーの排出能が十分でなかった。また、比較例16のブラシローラは、トナーの排出能がなかった。一方、実施例5〜7のブラシローラは、潤滑剤の塗布能およびトナーの排出能ともに良好であった。 The brush roller of Comparative Example 13 could not apply the lubricant. Further, the brush roller of Comparative Example 14 could not apply the lubricant stably and sufficiently. Further, the brush roller of Comparative Example 15 did not have sufficient toner discharge capability. Further, the brush roller of Comparative Example 16 did not have the ability to discharge toner. On the other hand, the brush rollers of Examples 5 to 7 were good in both lubricant application ability and toner discharge ability.
この実験結果から、2つのブラッシング領域を設ける場合であっても、一方の占める割合が大きすぎると、他方の機能を十分に発揮することができず、問題が生じることが示された。上記の実験から、2つのブラッシング領域の面積比は、30:70から70:30までの範囲が好ましいことが分かった。 From this experimental result, it was shown that even when two brushing regions were provided, if the ratio of one of them was too large, the function of the other could not be fully exerted, causing problems. From the above experiment, it was found that the area ratio of the two brushing regions is preferably in the range of 30:70 to 70:30.
本発明は上述した実施形態および実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made within the scope of the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
また、本明細書で示した数値範囲以外であっても、本発明の趣旨に反しない合理的な範囲であれば、本発明に含まれることはいうまでもない。 In addition, it goes without saying that the present invention includes a numerical range other than the numerical range shown in the present specification as long as it is within a reasonable range that does not contradict the gist of the present invention.
本発明によれば、効果的なトナーの除去と適切な潤滑剤の塗布とを両立することのできるクリーニングブラシが提供されるので、電子写真方式を用いる複合機やプリンタなどに好適に適用することができる。 According to the present invention, a cleaning brush capable of achieving both effective toner removal and appropriate lubricant application is provided. Therefore, the present invention can be suitably applied to a multifunction machine or printer using an electrophotographic system. Can do.
1 感光体ドラム(感光体)
2 帯電ユニット
3 露光ユニット
4 現像ユニット
5 転写ユニット
6 定着ユニット
7 クリーニングユニット
10 画像形成装置
11 ブレード
12 ブラシローラ(クリーニングブラシ)
13 固形潤滑剤
15 トナー回収スクリュー
16 フリッカー
17 潤滑剤保持部材
18 ケース
20a 第1のブラッシング領域
21a 第2のブラッシング領域
22 ブラシ生地
23 シャフト
1 Photoconductor drum (photoconductor)
2 Charging unit 3
13
Claims (12)
上記ブラシ部材は、上記感光体と当接して摺動する複数のブラッシング領域を有し、
上記複数のブラッシング領域は、毛の密度、毛の太さ、毛の材質、毛の長さのうちの少なくとも1つが互いに異なっていることを特徴とするクリーニングブラシ。 A cleaning brush provided with a brush member that slides in contact with the photoreceptor and collects the toner adhering to the photoreceptor from the photoreceptor,
The brush member has a plurality of brushing regions that slide in contact with the photoreceptor,
The cleaning brush, wherein the plurality of brushing regions are different from each other in at least one of hair density, hair thickness, hair material, and hair length.
上記ブラシ部材は、上記感光体および上記固形潤滑剤と当接して摺動する複数のブラッシング領域を有し、
上記複数のブラッシング領域は、上記感光体から回収した上記トナーのブラッシング領域外への排出と上記固形潤滑剤の削り取りおよび/または塗布とについての特性が互いに異なっていることを特徴とするクリーニングブラシ。 A cleaning brush provided with a brush member that slides in contact with the photosensitive member and the solid lubricant, scrapes off the solid lubricant, applies the toner to the photosensitive member, and collects toner adhering to the photosensitive member from the photosensitive member; There,
The brush member has a plurality of brushing regions that slide in contact with the photoreceptor and the solid lubricant,
The cleaning brush characterized in that the plurality of brushing regions have different characteristics in terms of discharging the toner collected from the photoconductor to the outside of the brushing region and scraping and / or applying the solid lubricant.
上記ブラシ部材は上記基体の外周面上に設けられ、
それぞれのブラッシング領域は上記基体の外周面の周りに螺旋状に形成されているとともに、一のブラッシング領域が他のブラッシング領域に沿って螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のクリーニングブラシ。 Further comprising a rotatable cylindrical base body,
The brush member is provided on the outer peripheral surface of the base,
2. Each brushing region is formed in a spiral around the outer peripheral surface of the substrate, and one brushing region is formed in a spiral along the other brushing region. 2. The cleaning brush according to 2.
上記感光体とを備えていることを特徴とする画像形成装置。 The cleaning brush according to claim 1 or 2,
An image forming apparatus comprising the photosensitive member.
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