JP5685575B2 - クリーニングブラシ及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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すなわち、前記構成の発明であると、被クリーニング部材に付着した付着物の静電的及び機械的な除去によるクリーニング性能とその安定性を向上させたクリーニングブラシが得られる。
本発明によれば、導電層の表面の少なくとも一部に、高分子樹脂を介して非導電性粒子を固着させ絶縁領域を形成しているので、導電層が被クリーニング部材および付着物と接触して、これらに電荷注入するのを抑制している。その結果、付着物がクリーニングブラシに印加された電圧と同極性に帯電するのを防止し、当該付着物に対する静電的なクリーニング性能の向上を図ることができる。また、非導電性粒子を導電層の表面に固着させることにより、ブラシ繊維の表面状態を凹凸状にしている。その結果、被クリーニング部材表面の非帯電性の付着物に対しても機械的なクリーニング性能の向上が図れる。
すなわち、本発明であると、被クリーニング部材に付着した付着物の静電的及び機械的な除去によるクリーニング性能とその安定性を向上させたクリーニングブラシ及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
本実施の形態に係るクリーニングブラシについて、図1〜図5を参照しながら、以下に説明する。図1は、本実施の形態に係るクリーニングブラシを表す断面模式図である。
また、非導電性粒子は、少なくともその一部が高分子樹脂から露出していることが好ましい。尚、前記固着とは、高分子樹脂を介して非導電性粒子が導電層23に固定される状態を意味し、高分子樹脂は接着剤として機能する。
本実施の形態に係るクリーニングブラシは、各種の用途に好適に用いることができる。例えば、本実施の形態に係るクリーニングブラシは電荷制御性に優れているため、電子写真方式の画像形成装置用のクリーニングブラシとして用いることができる。また、本実施の形態に係るクリーニングブラシは、帯電ブラシや除電ブラシ、転写ブラシ等の導電装置にも適用可能である。
すなわち、前記感光体ドラム41の表面は、帯電装置42によって均一に帯電される。表面が帯電された感光体ドラム41は、露光装置43によって、データに基づき露光され、感光体ドラム41の表面に静電潜像が形成される。そして、現像装置53の現像ロール55により、感光体ドラム41の表面にトナーが供給され、感光体ドラム41の表面の静電潜像が、現像されて顕像化される。続いて、搬送ベルト45によって記録媒体46が感光体ドラム41へ運搬され、転写ロール44によって、感光体ドラム41の表面のトナー像が、記録媒体46に転写される。そして、転写後の感光体ドラム41は、残留したトナーや紙粉等が、帯電制御装置47により負極性又は正極性に帯電制御された後、ロール型ブラシ30におけるクリーニングブラシ10によって除去される。このようなサイクルで画像形成は行われる。
本実施例に於いては、縦糸および横糸を織り上げた織布よりなる基布と、その基布の横糸にパイル糸をW字状に絡ませるようにパイル織りに織り込んだクリーニングブラシを用いた。
本実施例に於いては、導電層としてPET樹脂を介してカーボンを固着させたものを用いた。また、クリーニングブラシの電気特性(I1/I2)は154(−)であった。それ以外は、前記実施例1と同様にして、本実施例に係るロール型ブラシを作製した。
本実施例に於いては、導電層として平均厚みが4μmのものに変更し、絶縁層における非導電性粒子として平均粒径が0.5μmのものに変更した。また、クリーニングブラシの電気特性(I1/I2)は10(−)であった。それ以外は、前記実施例2と同様にして、本実施例に係るロール型ブラシを作製した。
本実施例に於いては、導電層として平均厚みが0.1μmのものに変更した。また、クリーニングブラシの電気特性(I1/I2)は243(−)であった。それ以外は、前記実施例2と同様にして、本実施例に係るロール型ブラシを作製した。
本実施例に於いては、導電層として平均厚みが5μmのものに変更した。また、クリーニングブラシの電気特性(I1/I2)は86(−)であった。それ以外は、前記実施例2と同様にして、本実施例に係るロール型ブラシを作製した。
本実施例に於いては、絶縁層における非導電性粒子として平均粒径が0.1μmのものに変更した。また、クリーニングブラシの電気特性(I1/I2)は53(−)であった。それ以外は、前記実施例2と同様にして、本実施例に係るロール型ブラシを作製した。
本実施例に於いては、絶縁層における非導電性粒子として平均粒径が5μmのものに変更した。また、クリーニングブラシの電気特性(I1/I2)は101(−)であった。それ以外は、前記実施例2と同様にして、本実施例に係るロール型ブラシを作製した。
本実施例に於いては、絶縁層における非導電性粒子として二酸化チタンを用いた。また、クリーニングブラシの電気特性(I1/I2)は32(−)であった。それ以外は、前記実施例2と同様にして、本実施例に係るロール型ブラシを作製した。
本比較例においては、導電層として平均厚みが7μmのものに変更し、絶縁層における非導電性粒子として平均粒径が0.05μmの二酸化チタンに変更した。また、クリーニングブラシの電気特性(I1/I2)は6(−)であった。それ以外は、前記実施例2と同様にして、本比較例に係るロール型ブラシを作製した。のクリーニングブラシを用いた。
本比較例においては、導電層として平均厚みが3μmのものに変更し、絶縁層としてPET樹脂層からなるものに変更した。また、クリーニングブラシの電気特性(I1/I2)は3(−)であった。それ以外は、前記実施例1と同様にして、本比較例に係るロール型ブラシを作製した。
導電層及び絶縁層の平均厚みは、10本のブラシ繊維に対し、それぞれの断面をSEM写真により観察して厚さを測定し、その測定値の平均を算出することにより得たものである。
導電性粒子および非導電性粒子の平均(最大)粒径は、レーザー回折・錯乱法により測定した。測定装置としては、粒度分布測定装置((株)島津製作所製、商品名;SALD−7100)を用いた。
各実施例および比較例のクリーニングブラシからサンプル(ブラシ全体の長さ220mm)を切り出した。次いで、図7に示すように、電極面と対向するようにクリーニングブラシと電極を対向配置し、かつ、クリーニングブラシと電極を電気的に接続した。このとき、クリーニングブラシのブラシ毛と電極面は、食い込み量が1mmとなる様にした。
に当てはめることで、電流値が定常状態のときの各クリーニングブラシの電気抵抗値R(Ω)を算出した。尚、測定時の温度は25℃、相対湿度60%であった。また、測定にあたっては、電圧印加のために定電圧電源TMO250−03((株)高砂製作所製)を用い、また、電流値の測定のためにエレクトロメータ6517A(Keithley
Instruments, Inc.製)を用いた。さらに、測定後は、そのアナログ出力をサンプリング周期1msでAD変換しデータ処理をした。結果を前記表2に示す。
各実施例及び比較例のロール型ブラシについて、それぞれクリーニング性能の確認実験を行った。
各実施例および比較例のロール型ブラシについて、それぞれ非帯電物におけるクリーニング性能の確認実験を行った。すなわち、図8に示すように、感光体ドラムロール型ブラシを当接した状態で、画像を5000枚の用紙に印刷し、フィルミング(感光体ドラムの表面に、摩擦等により溶融して付着したトナー)の有無を確認した。結果を前記表2に示す。
11 基布
12 導電性バックコート層
13 基材
14 ブラシ毛
15 縦糸
16 横糸
17 パイル糸
21 ブラシ繊維
22 高分子繊維
23 導電層
24 絶縁層
30 ロール型ブラシ
31 シャフト
32 平板型ブラシ
33 平板
34 クリーニングブラシ
35 基材
36 支持基材
37 接着剤層
38 ブラシ繊維
Claims (5)
- 少なくとも縦糸と横糸で織ってなる基布を備えた基材と、前記基布の織目に植え込まれ、複数のブラシ繊維からなるパイル糸が、前記基布上で起毛されたブラシ毛とを備え、被クリーニング部材の表面に付着した付着物と逆極性の電圧を前記ブラシ毛に印加することにより、当該ブラシ毛で前記被クリーニング部材表面の前記付着物を静電的に除去するクリーニングブラシであって、
前記ブラシ繊維は、
高分子繊維と、
前記高分子繊維の表面の少なくとも一部に設けられた導電層と、
前記導電層の表面の少なくとも一部に、高分子樹脂を介して固着された非導電性粒子からなる絶縁層とを有し、
前記基材の基布が設けられている面とは反対側の面には、導電性バックコート層が設けられており、
前記パイル糸が前記導電性バックコート層に接触している部分では、当該パイル糸を構成するブラシ繊維の前記導電層が前記絶縁層に被覆されていないクリーニングブラシ。 - 前記導電層は、他の高分子樹脂と、当該他の高分子樹脂を介して固着された導電性粒子とを含むもの、又は前記他の高分子樹脂中に前記導電性粒子が分散されたものである請求項1に記載のクリーニングブラシ。
- 前記絶縁層の平均厚さが0.05μm〜20μmであり、
前記ブラシ毛に電極が接触した状態で当該電極をクリーニングブラシに対向配置させて電気的に接続し、100Vの電圧を印加したときの最大電流値をI 1 (A)、定常状態のときの電流値をI 2 (A)としたとき、I 1 /I 2 (−)が10以上であり、
さらに、前記定常状態のときのクリーニングブラシの電気抵抗値が10 4 Ω〜10 12 Ωの範囲内である請求項1又は2に記載のクリーニングブラシ。 - 前記導電層の平均厚さが0.01μm〜10μmである請求項1〜3の何れか1項に記載のクリーニングブラシ。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載のクリーニングブラシを備えた画像形成装置。
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