JP4691259B2 - Conductive velor material - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば画像形成装置において、感光ドラムに付着したトナーを掻き取ったり、感光ドラムの表面を帯電したり、除電したり等するために使用されるブラシ等を形成するための導電性ベロア材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、上記のような導電性ベロア材は、織布よりなる基布と、その基布上に起毛される繊維を束ねてなる複数本のパイルとによって形成されたベロアより構成されている。そして、例えば画像形成装置内で回転可能に支持された感光ドラム等のような可動体に対し、パイルの毛先を一定の圧力で接触させるようにして、画像形成装置内の所定箇所に貼り付けられている。上記の導電性ベロア材のパイルは、例えば感光ドラムの表面に付着するトナー等といった粉粒体が負極性又は正極性に帯電されていることから、このような粉粒体を除電し、可動体から掻き取りやすくするために導電性繊維より形成されいる。また、この導電性繊維には柔軟で摺動抵抗の低い繊維が使用されており、一定の圧力で接触するパイルの毛先による可動体の表面の傷付きが抑制されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように柔軟な繊維を使用したパイルは変形しやすく、可動体の表面に摺接された状態が続くことによって毛倒れしてしまう。そして、毛倒れした状態のパイルは、毛先を可動体に対して一定の圧力で接触させることができず、その性能を発揮できなくなるという問題があった。この問題は、繊維を太くしたり、硬くしたり等して、パイル全体を変形しづらいものとすることで解決することができるが、この場合、パイルの可動体に対する摺動抵抗が高くなるとともに、摺接された毛先により可動体の表面が傷付けられるおそれがあるという問題があった。
【0004】
この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、パイルの導電性及び柔軟性を良好に保持しつつ、毛倒れを抑制することができる導電性ベロア材を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の導電性ベロア材の発明は、基材と、その基材上に起毛される繊維を束ねてなる複数のパイルとから形成されたベロアよりなり、画像形成装置において粉粒体に接触する可動体又はその可動体に対向する支持体に貼り付けられた状態でパイルが支持体又は可動体に接触するように構成した導電性ベロア材であって、前記パイルを可動体の移動方向と交差する方向に平行に延びる複数のパイル列より形成するとともに、これらパイル列を導電性繊維より形成される第1のパイル列と、導電性繊維を支持し、立毛した状態に維持するため当該第1のパイル列と同じ長さに形成された毛倒れ防止繊維より形成され、基材上で導電性繊維が倒れる方向となる可動体の移動方向の前方及び後方の少なくとも一方に配設される第2のパイル列とから構成することを特徴とするものである。
【0006】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の導電性ベロア材において、前記第2のパイル列を、基材上で導電性繊維が倒れる方向となる可動体の移動方向の前方及び後方の両方に配設することを要旨とする。
請求項3に記載の発明では、請求項1又は請求項2に記載の導電性ベロア材において、前記第2のパイル列の毛倒れ防止繊維が、非導電性繊維からなることを要旨とする。
請求項4に記載の発明では、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の導電性ベロア材において、前記第2のパイル列の毛倒れ防止繊維が、前記粉粒体と同極性の繊維からなることを要旨とする。
【0007】
請求項5に記載の発明では、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の導電性ベロア材において、前記導電性繊維の単繊維当たりの太さと比較して、前記毛倒れ防止繊維の単繊維当たりの太さを太く形成したことを要旨とする。
請求項6に記載の発明では、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の導電性ベロア材において、前記毛倒れ防止繊維の所定面積内における本数が、導電性繊維の所定面積内における本数と比較して0より大きく、2/3以下であることを要旨特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、この発明の第1実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【0009】
図1及び図2に示すように、第1実施形態の導電性ベロア材としてのブラシ30は、平面から見て長方形状をなす合成樹脂製の基材としての基布31と、その基布31上に起毛するように形成されたパイル32とからなるベロアにより構成されている。基布31の裏面には合成樹脂製のコーティング剤によるコーティング層33が設けられ、パイル32の根元と基布31が接合されている。コーティング層33の裏面には貼付層34が設けられており、この貼付層34によりブラシ30を画像形成装置内の可動体又は支持体に対して貼り付けることができるようになっている。
【0010】
前記基布31としては、耐久性、柔軟性が高い材料よりなる織布、フィルム等の材料が使用される。このような材料としては、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ナイロン及びウレタン樹脂等が挙げられる。この実施形態における基布31は、ポリエステル製の繊維よりなるタテ糸31a及びヨコ糸31bを織りなすことによって構成された織布が使用されている。
【0011】
前記パイル32は、第1パイル列32a及び第2パイル列32bが2列ずつ、合計4列で基布31の長さ方向にそれぞれ平行に延びるように設けられることにより形成されている。なお、各図中では第1パイル列32a及び第2パイル列32bの配置をわかりやすく示すため、第1パイル列32aは濃く描かれている。第1パイル列32aは、導電性繊維より形成されるとともに、基布31の幅方向の中央に配設されている。第2パイル列32bは、毛倒れ防止繊維より形成されるとともに、第1パイル列32aを両側方から挟み込むように、基布31の幅方向の両端縁にそれぞれ配設されている。
【0012】
第1パイル列32aを形成する導電性繊維は、導電性を有し、耐久性、柔軟性が高く、摺動性の良い繊維より形成されている。この導電性繊維は、その比抵抗率が108Ω・cm以下に設定されることが好ましい。比抵抗率が108Ω・cmよりも大きい場合には静電気を除去する効果を十分に発揮することができなくなるおそれがある。この実施形態における導電性繊維は、導電性物質としての炭素が原糸段階で練り込まれたアクリル繊維[東レ製の商品名SA−7、比抵抗率が102〜104Ω・cm]より形成されている。なお、導電性繊維はその比抵抗率が10-2〜108Ω・cmの範囲内に設定されることがより好ましく、比抵抗率が10-2Ω・cm未満の場合、パイル32から抜け落ちた繊維が画像形成装置内で高電圧部に付着することにより短絡して、故障の原因になる可能性がある。
【0013】
上記のような条件を満たす繊維としては、レーヨン繊維、キュプラ繊維等の再生繊維、フッ素繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維等が挙げられる。これらの中でもフッ素繊維は、摩擦係数が低いためより好ましい。前に挙げた繊維に導電性を付与する方法としては、原糸段階において導電性物質を練り込む、又は溶融紡糸法等により1本の繊維中に導電性物質が練り込まれた導電性の部分と導電性物質を練り込まない非導電性の部分とを有する複層構造にする方法と、紡糸後に導電性物質を含む加工液によって繊維表面を被覆する方法とがある。このような導電性物質としては、銀、銅、ニッケル等の金属、酸化亜鉛、酸化錫等の金属化合物、炭素等の微粒子が挙げられる。
【0014】
第2パイル列32bを形成する毛倒れ防止繊維は、耐久性、剛性が高く、摺動性の良い繊維より形成されている。このような繊維としては、レーヨン繊維、キュプラ繊維等の再生繊維、フッ素繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維等が挙げられる。また、毛倒れ防止繊維は、その見掛けヤング率が1000〜200000MPaの範囲内であるものが好ましい。毛倒れ防止繊維の見掛けヤング率が1000MPa未満の場合、毛倒れ防止繊維が毛倒れしやすくなって導電性繊維を立毛状態に支持しづらくなり、200000MPaより大きい場合、パイル32の柔軟性が低下し、摺動抵抗が大きくなって可動体又は支持体の表面を傷つけるおそれがある。
【0015】
加えて、毛倒れ防止繊維は、画像形成装置内で負極性又は正極性に帯電された粉粒体が繊維表面に付着することを防止するため、可動体に摩擦されて帯電されたとき、粉粒体と同じ極性となるものを使用することが好ましい。このように、毛倒れ防止繊維が粉粒体と同じ極性に帯電するように構成した場合、粉粒体は毛倒れ防止繊維の表面に付着しづらくなるため、毛倒れ防止繊維に付着した粉粒体が可動体又は支持体に再び付着することを防止することができる。
【0016】
上記毛倒れ防止繊維は、必ずしも導電性を有している必要はなく、使用部位あるいは使用目的により、前に挙げた導電性物質を使用して導電性としたり、非導電性のままとしたりして使い分けされる。また、毛倒れ防止繊維として導電性を有する繊維を使用する場合には、その比抵抗率を第1パイル列32aの導電性繊維と同じく、10-2〜108Ω・cmとすることが好ましい。この実施形態における毛倒れ防止繊維は、非導電性のモダアクリル繊維[鐘淵化学工業(株)製の商品名カネカロン]より形成され、粉粒体である画像形成装置のトナーが負極性の場合に同極性に帯電するようになっている。そして、毛倒れ防止繊維よりなる第2パイル列32bにより、第1パイル列32aを形成する導電性繊維は、両側方から支持され、立毛状態を維持されるようになっている。
【0017】
パイル32を形成するべロアは、パイル織り、たて編み、静電植毛等により得られる。この実施形態のパイル32は、基布31上に導電性繊維を束ねてなる複数本のパイル糸をパイル織りして第1パイル列32aを形成するとともに、毛倒れ防止繊維を束ねてなる複数本のパイル糸をパイル織りすることによって第2パイル列32bを形成することにより得られる。パイル織りは、パイル32を形成するパイル糸を基布31のヨコ糸31bに絡ませるようにして織り込む方法であり、パイル糸を絡ませる方法には、U織り、W織り等があり、使用部位あるいは使用目的により使い分けされる。この実施形態において、パイル32を形成するパイル糸は基布31のヨコ糸31bに対しU字状に絡ませるようにして織り込まれている。
【0018】
また、導電性繊維を用いてパイル糸を形成する際、導電性繊維は、単繊維当たりの太さを2〜20デシテックスの範囲内に設定することが好ましい。導電性繊維の単繊維当たりの太さが2デシテックス未満の場合、導電性繊維の強度が低下し、毛切れを生じやすくなり、20デシテックスより太い場合、柔軟性が低下し、摺動抵抗が大きくなるおそれがある。この実施形態の導電性繊維よりなるパイル糸は、太さが約7デシテックスの単繊維を撚り合わせ、その太さが330デシテックス/48フィラメントとなるように形成されている。
【0019】
加えて、毛倒れ防止繊維を用いてパイル糸を形成する際、毛倒れ防止繊維は、単繊維当たりの太さを5〜50デシテックスの範囲内に設定することが好ましい。毛倒れ防止繊維の単繊維当たりの太さが5デシテックス未満の場合、その剛性が低下し、毛倒れしやすくなるため、導電性繊維を立毛状態に維持しづらくなるとともに、50デシテックスより太い場合、柔軟性が低下し、摺動抵抗が大きくなるおそれがある。加えて、毛倒れ防止繊維よりなるパイル糸は、導電性繊維よりなるパイル糸と比較して、単糸当たりの太さが太くなるように形成することがより好ましい。毛倒れ防止繊維よりなるパイル糸が導電性繊維よりなるパイル糸よりも細いと、毛倒れ防止繊維よりなるパイル糸で導電性繊維よりなるパイル糸を支持しづらくなる。この実施形態の毛倒れ防止繊維よりなるパイル糸は、太さが約11デシテックスの単繊維を撚り合わせ、その太さが560デシテックス/50フィラメントとなるように形成されている。
【0020】
パイル32を形成する際、パイル織りされる導電性繊維の本数は、25.4mm2の面積内で1万〜30万本とすることが好ましい。25.4mm2の面積内でパイル織りされる本数が1万本未満の場合、パイル32の導電性を良好に発揮することができず、30万本より多くしてもパイル32の導電性はこれ以上は向上しない。
【0021】
毛倒れ防止繊維は、所定面積内にパイル織りされる本数が、導電性繊維の所定面積内にパイル織りされる本数と比較して2/3以下となるように設定することが好ましく、25.4mm2の面積内における本数を6000〜20万本とすることが好ましい。所定面積内における毛倒れ防止繊維の本数が導電性繊維の本数と比較して2/3より多くなると、パイル32の全体の摺動抵抗が大きくなるおそれがある。また、25.4mm2の面積内でパイル織りされる本数が6000本未満の場合、導電性繊維を支持しづらくなり、20万本より多くしても、導電性繊維を支持する機能はこれ以上は向上しない。この実施形態において、毛倒れ防止繊維は、25.4mm2の面積内で約5万本が植毛され、導電性繊維は、25.4mm2の面積内で約10万本が植毛されており、所定面積内における毛倒れ防止繊維の本数は、導電性繊維の本数と比較して約1/2となるように設定されている。
【0022】
前記コーティング層33を形成するコーティング剤としては、スチレン−ブタジエン共重合ゴム等のゴム系溶剤型接着剤、又はエチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリメタクリル酸メチル等の接着性樹脂が用いられる。これらのコーティング剤は基布31を形成するタテ糸31a及びヨコ糸31b同士の間に合浸され、各糸31a,31b及びパイル32の根元を強固に保持するとともに、各糸31a,31bのほつれを防止している。なお、ブラシ30はパイル32のみでも十分な導電性を有してはいるが、このコーティング層33に導電性を付与することにより、パイル32の導電性をより良好に発揮することができるため、コーティング剤は導電性を有するものが好ましい。コーティング層33に導電性を付与する方法としては、コーティング剤に前述した導電性物質を練り込む方法が挙げられる。
【0023】
前記貼付層34は、芯材を有しないもの、又は芯材を有し、その両面に粘着剤を塗布した感圧接着剤が使用される。また、貼付層34はコーティング層33と同様に導電性を有するものが好ましい。この実施形態の貼付層34は、アルミニウム製の薄膜を芯材34aとし、この芯材34aの表面及び裏面に導電性を有するアクリル系の感圧接着剤34bが塗布された両面粘着テープ(寺岡製作所製の商品名導電性アルミ箔両面テープ、NO.791)により形成されている。
【0024】
上記ブラシ30は、画像形成装置内の所定箇所に貼り付けて使用される。ここで、画像形成装置の構成について説明する。
図3は画像形成装置を概念的に示した図である。画像形成装置内において可動体としての感光ドラム11は支軸11aにより回転可能に支持され、その表面において帯電可能に構成されている。感光ドラム11の周囲にはその上方位置から回転方向に向かって順番に帯電部12、露光装置13、現像部14、転写部15、クリーニング部17及び除電部18が配設されている。この感光ドラム11は回転時に帯電部12でその表面が帯電されるとともに、露光装置13により静電潜像が形成された後、現像部14のハウジング14a内に回転可能に支持された現像ブラシ14bからトナーが供給される。そして、転写部15により感光ドラム11及び転写部15間に供給された記録用紙16に粉粒体としてのトナーによる可視像が転写される。この後、クリーニング部17で感光ドラム11の表面に残留するトナーが除去され、除電部18で残留する電荷が消去される。
【0025】
前記クリーニング部17を構成するハウジング17aは前面に開口部を有する四角箱状をなすとともに、その内部には感光ドラム11に対向するように、支持体17bが配設されている。この支持体17bと感光ドラム11の間を塞ぐように、ブラシ30が支持体17bに貼り付けられ、支持されており、感光ドラム11の表面に残留するトナーは、ブラシ30により掻き取られる。そして、掻き取られたトナーは、ハウジング17a内の回収口24からその内奥へ回収される。
【0026】
次に、前記ブラシ30の作用について以下に記載する。
さて、図3に示すように、ブラシ30は、そのパイル32が感光ドラム11に接触するようにして、クリーニング部17のハウジング17aに貼付層34を介して接合される。このとき、ブラシ30は、パイル32を形成する第1パイル列32a及び第2パイル列32bが感光ドラム11の回転方向と直交する方向に延びるように配設される。さらに、第2パイル列32bは、第1パイル列32aに対して感光ドラム11の回転方向の前方及び後方に位置するように配設されている。
【0027】
この状態で、感光ドラム11の表面に残留するトナーは、ブラシ30のパイル32に摺接される。このとき、パイル32の第1パイル列32aが導電性繊維より形成されていることから、トナーに帯電した静電気が第1パイル列32aに通電され、外部へ放電されることにより、トナーが除電される。そして、除電されたトナーは、ブラシ30によって掻き取られ、ハウジング17a内に収容される。
【0028】
ブラシ30は、経時劣化、印刷枚数の増加等によりパイル32が毛倒れしようとする。このとき、第2パイル列32bを形成する毛倒れ防止繊維には、耐久性及び剛性の高い繊維が使用されているため、第2パイル列32bの毛倒れが防止されるとともに、2列の第2パイル列32bの間に挟まれるようにして支持される第1パイル列32aの毛倒れが防止され、パイル32全体の毛倒れが防止される。また、パイル32を剛性の高い毛倒れ防止繊維よりなる第2パイル列32bと、柔軟性の高い導電性繊維よりなる第1パイル列32aとから形成することにより、パイル32は、その全体で良好な柔軟性を有し、パイル32の摺接による感光ドラム11の表面の傷付きが防止される。
【0029】
前記第1実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ ブラシ30のパイル32は、基布31の長さ方向にそれぞれ平行に延びる2列の第1パイル列32a及び第2パイル列32bから形成されている。この第1パイル列32aは、柔軟性の高い導電性繊維より形成されており、基布31の幅方向の中央に配設されている。そして、これら第1パイル列32aを両側方から挟み込むように、基布31の幅方向の両端縁には強度の高い毛倒れ防止繊維よりなる第2パイル列32bが配設されている。このため、導電性繊維よりなる第1パイル列32aにより、パイル32は良好な導電性及び柔軟性を保持することができるとともに、印刷枚数の増加、経時変化等により毛倒れしようとする場合には毛倒れ防止繊維よりなる第2パイル列32bが立毛状態を維持しつつ、毛倒れしようとする第1パイル列32aを側方から支持することにより、パイル32の毛倒れを抑制することができる。
【0030】
・ 第1パイル列32aを形成する導電性繊維は、その単繊維当たりの太さが2〜20デシテックスの範囲内に設定されており、第2パイル列32bを形成する毛倒れ防止繊維は、その単繊維当たりの太さが5〜50デシテックスの範囲内に設定されている。このため、パイル32の剛性及び柔軟性を良好に維持し、感光ドラム11への摺動抵抗を低く抑えつつ、毛倒れを効果的に抑制することができる。
【0031】
・ パイル32を形成する際、第2パイル列32bを形成する毛倒れ防止繊維は、所定面積内にパイル織りされる本数が、導電性繊維の所定面積内にパイル織りされる本数と比較して2/3以下となるように設定されている。これにより、剛性の高い毛倒れ防止繊維の本数が多くなることによって、パイル32の感光ドラム11への摺動抵抗が高くなることを抑制することができる。
【0032】
・ 毛倒れ防止繊維にはトナー、紙粉等といった粉粒体と同極性に帯電する繊維が使用されていることから、繊維表面に掻き取られた粉粒体が付着し、感光ドラム11へ再び付着してしまうことを防止することができる。
【0033】
・ 毛倒れ防止繊維に非導電性繊維を使用することにより、製造コストが嵩む導電性繊維の使用量を低減し、ブラシ30の製造コストが嵩むことを抑制することができる。
【0034】
・ 導電性繊維の比抵抗率を108Ω・cm以下に設定したことにより、パイル32の導電性をより良好に維持することができる。
(第2実施形態)
以下、この発明の第2実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この第2実施形態においては、前記第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0035】
図4(a)に示すように、第2実施形態の導電性ベロア材としてのブラシ30において、パイル32は、図中で左側となる基布31の幅方向の端縁に配設された1列の第2パイル列32bと、この第2パイル列32bから図中で右側方向に順番に配設された3列の第1パイル列32aとから形成されている。そして、図4(b)に示すように、このブラシ30は、回転する感光ドラム11に対して最初に接触する位置である感光ドラム11の回転方向の後方(図4(b)中で下方)に第2パイル列32bが配置されるようにして貼り付けられている。
【0036】
さて、上記ブラシ30によれば、感光ドラム11に対して最初に接触する側となる端縁に剛性の高い毛倒れ防止繊維よりなる第2パイル列32bが配置されることにより、パイル32は、毛倒れが始まる側の端縁で立毛した状態を維持することが可能となる。このため、毛倒れした第2パイル列32bが第1パイル列32aを感光ドラム11の回転方向に押圧することがなく、第1パイル列32aの毛倒れが防止される。
【0037】
従って、第2実施形態のブラシ30によれば、導電性繊維よりなる第1パイル列32aを第1実施形態のブラシ30よりも増やすことにより、パイル32の導電性を向上させることができる。加えて、第2パイル列32bが1列しかなくとも、これを回転する感光ドラム11に対して最初に接触する側となる端縁に配置することにより、この部分から連鎖的にパイル32が毛倒れすることを抑制することができる。
【0038】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 第1パイル列32a及び第2パイル列32bは、必ずしも同じ高さとする必要はなく、導電性繊維よりなる第1パイル列32aが可動体に接触可能であり、かつ第2パイル列32bが第1パイル列32aの毛倒れを防止可能な程度であれば、第1パイル列32aよりも第2パイル列32bの高さが低くなるように形成してもよい。つまり、例えば図5に示すように、第1実施形態のブラシ30のパイル32において、第2パイル列32bの高さを第1パイル列32aの高さの半分となる等のようにしてもよい。このように構成した場合にもパイル32が毛倒れすることを十分に抑制することができるとともに、第1パイル列32aと感光ドラム11との接触面積が広くなり、パイル32の導電性を向上させることができる。
【0039】
・ 第1及び第2実施形態において、第1パイル列32a及び第2パイル列32bを合わせて4列設けることにより、パイル32が形成されているが、これに限定されるものではなく、第1パイル列32a及び第2パイル列32bを合わせて2列又は3列設けたり、あるいは5列以上設けたり等してパイル32を形成してもよい。また、第1パイル列32a及び第2パイル列32bを合わせて5列以上設ける場合には、第2パイル列32bを基布31の幅方向の両端縁以外に中央部、中間部に設けてもよい。
【0040】
・ ブラシ30は、クリーニング部17のみに貼り付けられることに限定されるものではなく、例えば現像部14のハウジング14a、帯電部12のハウジング12a、除電部18等に設けてもよい。または、可動体を記録用紙16を転写部15まで移送する転写ベルトとし、この転写ベルトにパイル32の毛先が摺接されるようにブラシ30を設けてもよい。あるいは、可動体である感光ドラム11、転写ベルト等にブラシ30を貼り付けてもよい。
【0041】
・ 例えば、ブラシ30のコーティング層33及び貼付層34のうち少なくとも1つを省略し、基布31及びパイル32で導電性ベロア材を構成してもよい。
・ 例えば、毛倒れ防止繊維と導電性繊維を交撚してなる複数本のパイル糸をパイル織りしてパイル列を形成し、パイル32を構成してもよい。また、毛倒れ防止繊維と導電性繊維を交撚する際、毛倒れ防止繊維は、導電性としてもよいし、非導電性としてもよい。このように構成した場合、毛倒れ防止繊維よりなるパイル糸と、導電性繊維よりなるパイル糸とをそれぞれ別々にパイル織りする必要がなく、ブラシ30の生産性を向上させることができる。
【0042】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 前記毛倒れ防止繊維が粉粒体と同じ極性に帯電することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の導電性ベロア材。このように構成した場合、毛倒れ防止繊維に粉粒体が付着することを抑制することができる。
【0043】
・ 前記第2のパイル列を、基材上で導電性繊維が倒れる方向となる可動体の移動方向の前方及び後方の両方に配設することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の導電性ベロア材。このように構成した場合、導電性繊維の毛倒れをより効果的に防止することができる。
【0044】
・ 前記毛倒れ防止繊維を、非導電性繊維より形成することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の導電性ベロア材。このように構成した場合、導電性ベロア材の製造コストが嵩むことを防止することができる。
【0045】
・ 前記導電性繊維の比抵抗率を108Ω・cm以下に設定することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の導電性ベロア材。このように構成した場合、パイルの導電性をより良好に維持することができる。
【0046】
・ 前記導電性繊維はフッ素繊維であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の導電性ベロア材。このように構成した場合、導電性繊維の可動体又は支持体に対する摺動抵抗を低減することができる。
【0047】
・ 前記毛倒れ防止繊維を導電性の繊維とし、その比抵抗率を108Ω・cm以下に設定することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の導電性ベロア材。このように構成した場合、パイルの導電性をより良好に維持することができる。
【0048】
・ 前記毛倒れ防止繊維は、その見掛けヤング率が1000〜200000MPaであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の導電性ベロア材。このように構成した場合、導電性繊維を良好に支持しつつ、パイルの柔軟性を効果的に維持することができる。
【0049】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、次のような効果を奏する。
請求項1に記載の発明によれば、パイルの導電性及び柔軟性を良好に保持しつつ、毛倒れを抑制することができる。
【0050】
請求項2−6に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加えて、さらに好適な導電性ベロア材とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施形態のブラシを示す斜視図。
【図2】 第1実施形態のブラシを示す断面図。
【図3】 画像形成装置を示す概念図。
【図4】 (a)は第2実施形態のブラシを示す断面図、(b)はブラシが感光ドラムの表面に摺接した状態を示す概念図。
【図5】 別形態のブラシを示す断面図。
【符号の説明】
11…可動体としての感光ドラム、17a…支持体としてのハウジング、30…導電性ベロア材としてのブラシ、31…基材としての基布、32…パイル、32a…第1パイル列、32b…第2パイル列。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a conductive velor for forming, for example, a brush used for scraping off toner adhering to a photosensitive drum, charging the surface of a photosensitive drum, or removing electricity in an image forming apparatus. It relates to materials.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the conductive velor material as described above is composed of a velor formed by a base fabric made of a woven fabric and a plurality of piles formed by bundling fibers raised on the base fabric. Then, for example, the pile tip of the pile is attached to a predetermined location in the image forming apparatus so as to contact the movable body such as a photosensitive drum rotatably supported in the image forming apparatus with a certain pressure. It has been. The above-mentioned pile of conductive velor material is such that, for example, powder particles such as toner adhering to the surface of the photosensitive drum are negatively charged or positively charged. In order to make it easy to scrape off, it is formed from conductive fibers. Further, the conductive fiber is made of a flexible fiber having a low sliding resistance, so that the surface of the movable body is prevented from being damaged by the pile tips contacting with a constant pressure.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, a pile using flexible fibers as described above is easily deformed, and the hair falls due to continued sliding contact with the surface of the movable body. And the pile in the state where the hair fell has a problem that the hair tip cannot be brought into contact with the movable body at a constant pressure, and the performance cannot be exhibited. This problem can be solved by making the pile difficult to deform by making the fiber thicker or harder. In this case, the sliding resistance of the pile against the movable body is increased. There is a problem that the surface of the movable body may be damaged by the slidable hair tips.
[0004]
The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the invention is to provide a conductive velor material that can suppress the falling of the hair while maintaining good conductivity and flexibility of the pile.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the conductive velor material according to claim 1 is based on a velor formed of a base material and a plurality of piles formed by bundling fibers raised on the base material. In the image forming apparatus, the conductive velor material is configured such that the pile contacts the support or the movable body in a state where the pile is attached to the movable body that contacts the granular material or the support that faces the movable body. The pile is formed from a plurality of pile rows extending in parallel to the direction intersecting the moving direction of the movable body, and the pile rows are formed of conductive fibers and support the conductive fibers. And keep it raisedThe same length as the first pile rowA second pile row formed of at least one of the front and rear in the moving direction of the movable body, which is formed of hair fall prevention fibers and is a direction in which the conductive fibers fall on the base material, To do.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the conductive velor material according to the first aspect, the second pile row is arranged in front and rear in the moving direction of the movable body, which is the direction in which the conductive fibers fall on the base material. It is the gist to arrange in both.
The gist of the invention described in claim 3 is that, in the conductive velor material according to claim 1 or 2, the hair fall-preventing fibers of the second pile row are made of non-conductive fibers.
According to a fourth aspect of the present invention, in the conductive velor material according to any one of the first to third aspects, the hair fall-preventing fibers in the second pile row have the same polarity as that of the granular material. The main point is that it is made of the following fibers.
[0007]
According to a fifth aspect of the present invention, in the conductive velor material according to any one of the first to fourth aspects, compared to the thickness of the conductive fiber per single fiber, the single unit of the hair fall-preventing fiber is provided. The gist is that the thickness per fiber is thick.
In invention of Claim 6, in the electroconductive velor material of any one of Claim 1 thru | or 5, the number in the predetermined area of the said hair fall prevention fiber is in the predetermined area of an electroconductive fiber. The main feature is that it is larger than 0 and 2/3 or less compared to the number of the above.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0009]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0010]
As the
[0011]
The
[0012]
The conductive fibers forming the
[0013]
Examples of fibers that satisfy the above conditions include regenerated fibers such as rayon fibers and cupra fibers, and synthetic fibers such as fluorine fibers, nylon fibers, acrylic fibers, polypropylene fibers, and polyester fibers. Among these, a fluorine fiber is more preferable because of its low friction coefficient. As a method for imparting conductivity to the fibers mentioned above, a conductive part in which a conductive substance is kneaded in the raw yarn stage or a conductive substance is kneaded into one fiber by a melt spinning method or the like. And a method of forming a multilayer structure having a non-conductive portion into which no conductive material is kneaded and a method of coating the fiber surface with a processing liquid containing a conductive material after spinning. Examples of such a conductive substance include metals such as silver, copper and nickel, metal compounds such as zinc oxide and tin oxide, and fine particles such as carbon.
[0014]
The hair fall-preventing fibers forming the
[0015]
In addition, the hair fall prevention fiber prevents powder particles charged negatively or positively in the image forming apparatus from adhering to the fiber surface. It is preferable to use a material having the same polarity as the granular material. In this way, when the hair fall prevention fiber is configured to be charged to the same polarity as the powder body, the powder body is less likely to adhere to the surface of the hair fall prevention fiber. It is possible to prevent the body from reattaching to the movable body or the support body.
[0016]
The above-mentioned hair fall-preventing fibers do not necessarily have conductivity, and may be made conductive by using the above-mentioned conductive substances or may remain non-conductive depending on the use site or purpose of use. Are used properly. Moreover, when using the fiber which has electroconductivity as a hair fall prevention fiber, the specific resistance is 10 similarly to the electroconductive fiber of the 1st pile row 32a.-2-108It is preferable to set to Ω · cm. The hair fall-preventing fiber in this embodiment is formed from non-conductive modacrylic fiber [trade name Kanecaron manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.], and the toner of the image forming apparatus, which is a granular material, has a negative polarity. They are charged to the same polarity. And the conductive fiber which forms the 1st pile row | line |
[0017]
The bellows forming the
[0018]
Moreover, when forming a pile yarn using an electroconductive fiber, it is preferable that the electroconductive fiber sets the thickness per single fiber in the range of 2-20 dtex. When the thickness of the conductive fiber per single fiber is less than 2 decitex, the strength of the conductive fiber is lowered and the hair is likely to be broken, and when it is thicker than 20 decitex, the flexibility is lowered and the sliding resistance is increased. There is a risk. The pile yarn made of conductive fibers of this embodiment is formed such that a single fiber having a thickness of about 7 dtex is twisted and the thickness is 330 dtex / 48 filament.
[0019]
In addition, when the pile yarn is formed using the hair fall-preventing fibers, it is preferable that the hair fall-prevention fibers have a thickness per single fiber within a range of 5 to 50 dtex. When the thickness per single fiber of the hair fall-preventing fiber is less than 5 dtex, the rigidity is lowered and the hair falls easily, so it is difficult to keep the conductive fibers in a raised state, and when it is thicker than 50 dtex, Flexibility may be reduced, and sliding resistance may increase. In addition, it is more preferable that the pile yarn made of the hair fall prevention fiber is formed so that the thickness per single yarn is thicker than the pile yarn made of the conductive fiber. If the pile yarn made of the hair fall prevention fiber is thinner than the pile yarn made of the conductive fiber, it becomes difficult to support the pile yarn made of the conductive fiber with the pile yarn made of the hair fall prevention fiber. The pile yarn made of the hair fall-preventing fibers of this embodiment is formed such that a single fiber having a thickness of about 11 dtex is twisted and the thickness becomes 560 dtex / 50 filament.
[0020]
When the
[0021]
It is preferable to set the number of the pile fall-preventing fibers so that the number of piles woven within a predetermined area is 2/3 or less as compared with the number of piles woven within the predetermined area of the conductive fibers. 4mm2It is preferable to set the number in the area of 6000 to 200,000. If the number of hair fall prevention fibers in the predetermined area is more than 2/3 compared to the number of conductive fibers, the overall sliding resistance of the
[0022]
Examples of the coating agent that forms the
[0023]
The
[0024]
The
FIG. 3 is a diagram conceptually showing the image forming apparatus. In the image forming apparatus, a
[0025]
The
[0026]
Next, the operation of the
Now, as shown in FIG. 3, the
[0027]
In this state, the toner remaining on the surface of the
[0028]
In the
[0029]
The effects exhibited by the first embodiment will be described below.
The
[0030]
The conductive fibers forming the
[0031]
-When the
[0032]
Since the fibers that are charged with the same polarity as the powder particles, such as toner and paper powder, are used as the hair fall prevention fibers, the powder particles scraped off on the fiber surface adhere to the
[0033]
-By using a nonelectroconductive fiber for a hair fall prevention fiber, the usage-amount of the electroconductive fiber with which manufacturing cost increases can be reduced, and it can suppress that the manufacturing cost of the
[0034]
・ The specific resistivity of the conductive fiber is 108By setting the resistance to Ω · cm or less, the conductivity of the
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment.
[0035]
As shown in FIG. 4A, in the
[0036]
Now, according to the
[0037]
Therefore, according to the
[0038]
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
The
[0039]
In the first and second embodiments, the
[0040]
The
[0041]
For example, at least one of the
For example, the
[0042]
Further, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.
The conductive velor material according to any one of claims 1 to 3, wherein the hair fall-preventing fibers are charged with the same polarity as the powder particles. When comprised in this way, it can suppress that a granular material adheres to a hair fall prevention fiber.
[0043]
The second pile row is disposed both on the front side and the rear side in the moving direction of the movable body, which is the direction in which the conductive fibers fall on the base material. Conductive velor material according to crab. When comprised in this way, the fall of a conductive fiber can be prevented more effectively.
[0044]
The conductive velor material according to any one of claims 1 to 3, wherein the hair fall-preventing fibers are formed from non-conductive fibers. When comprised in this way, it can prevent that the manufacturing cost of an electroconductive velor material increases.
[0045]
The specific resistivity of the conductive fiber is 108The conductive velor material according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive velor material is set to Ω · cm or less. When comprised in this way, the electroconductivity of a pile can be maintained more favorably.
[0046]
The conductive velor material according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive fiber is a fluorine fiber. When comprised in this way, the sliding resistance with respect to the movable body or support body of an electroconductive fiber can be reduced.
[0047]
-The above-mentioned hair fall prevention fiber is a conductive fiber, and its specific resistance is 108The conductive velor material according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive velor material is set to Ω · cm or less. When comprised in this way, the electroconductivity of a pile can be maintained more favorably.
[0048]
The conductive velor material according to any one of claims 1 to 3, wherein the hair fall-preventing fiber has an apparent Young's modulus of 1000 to 200000 MPa. When comprised in this way, the softness | flexibility of a pile can be maintained effectively, supporting a conductive fiber favorably.
[0049]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention has the following effects.
According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress the falling of the hair while maintaining the conductivity and flexibility of the pile.
[0050]
Claim 2-6According to the invention described inIn addition to the effect of the invention described in claim 1, a more preferable conductive velor material can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a brush according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the brush of the first embodiment.
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an image forming apparatus.
4A is a cross-sectional view illustrating a brush according to a second embodiment, and FIG. 4B is a conceptual diagram illustrating a state where the brush is in sliding contact with the surface of the photosensitive drum.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the brush.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
画像形成装置において粉粒体に接触する可動体又はその可動体に対向する支持体に貼り付けられた状態でパイルが支持体又は可動体に接触するように構成した導電性ベロア材であって、
前記パイルを可動体の移動方向と交差する方向に平行に延びる複数のパイル列より形成するとともに、これらパイル列を導電性繊維より形成される第1のパイル列と、
当該導電性繊維を支持し、立毛した状態に維持するため当該第1のパイル列と同じ長さに形成された毛倒れ防止繊維より形成され、基材上で導電性繊維が倒れる方向となる可動体の移動方向の前方及び後方の少なくとも一方に配設される第2のパイル列と
から構成することを特徴とする導電性ベロア材。A velor formed of a base material and a plurality of piles formed by bundling fibers raised on the base material,
A conductive velor material configured such that the pile contacts the support or the movable body in a state of being attached to the movable body that contacts the granular material or the support opposite to the movable body in the image forming apparatus,
The pile is formed from a plurality of pile rows extending in parallel to a direction intersecting the moving direction of the movable body, and the pile rows are formed from conductive fibers,
In order to support the conductive fiber and keep it in a raised state, the movable fiber is formed of a hair fall prevention fiber formed in the same length as the first pile row, and the movable fiber is in a direction in which the conductive fiber falls on the base material. A conductive velor material comprising: a second pile row disposed at least one of the front and rear in the body movement direction.
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