JPH0653083B2 - 除電ブラシ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリンタ，複写機，ファクシミリ等の機器に
使用する自己放電型の除電ブラシ及びその製造方法に関
し、具体的には、上記機器に使用する紙，合成樹脂フィ
ルム等に帯電した電荷を高効率で除去する前記除電ブラ
シ及びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

プリンタ，複写機，ファクシミリ等の機器においては、
出力媒体としての紙，合成樹脂フィルム等の電荷が帯電
する現象が見られる。この帯電は、機器の性質上、出力
媒体に強制的に電荷を与えることにより生じ、或いは出
力媒体同士の摩擦等により生じる。

電荷が前記出力媒体に帯電していると、紙捌き，フィル
ム捌きが良好に行えない他、該帯電電荷が人体，上記機
器等に徐々に蓄積されることがあり、この蓄積電荷が一
時に火花放電すると、不快を感じ、また付近の可燃物に
引火するという危険もある。

そこで、上記プリンタ等においては、上記の帯電した電
荷を取り除くために、自己放電型の除電ブラシが設けら
れている。

この除電ブラシは、従来、例えば、第２図及び第３図に
示すように構成されていた。

第２図及び第３図において、除電ブラシは、ステンレ
ス，アルミニウム等の導電性素材からなる保持部材１１
に、カーボン等の導電性繊維複数本からなる繊維束（第
２図では１２、第３図では２２）の複数が、その根元
（基部）において取り付けられている。

そして、第２図における除電ブラシでは、導電性繊維束
１２は基部から先端部まで各繊維１３が１本つづに分離
されており、第３図における除電ブラシでは、導電性繊
維束２２は基部から先端部まで合成樹脂により一体に固
められている。

ところで、繊維束１２，２２は電極として作用し、該先
端部は帯電した紙等との間に強電界領域（不平等電界領
域）を生じさせる。そして、紙等の表面に帯電した電荷
は、繊維束１２，２２を構成する各繊維１３の主として
先端部にコロナ放電する。

繊維１３の径が大きすぎると上記コロナ放電が効果的に
行えず、また小さすぎると通常の使用において容易に繊
維１３が切断する。このため、例えば金属繊維では、径
は通常５〜５０μｍの太さとされる。

なお、このコロナ放電は、繊維束１２，２２と紙等の表
面とが近接していれば生ずるが、接触させると漏洩によ
る除電効果も得られるため、通常は、繊維束１２，２２
の先端部は紙等に接触させてある。

また、導電性繊維束１２，２２は、紙等との近接，接触
を確保するために適度の長さと弾力が必要とされる他、
各導電性繊維束１２，２２の保持部１１への取付間隔は
非除電領域の発生を阻止するべくある程度小さくしてあ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、第２図に示す除電ブラシにおいては、導電性繊
維束１２の各繊維１３は１本つづに分離されているた
め、異なる導電性繊維束１２，１２の繊維１３，１３同
士或いは同一の導電性繊維束１２の繊維１３同士が絡み
合う。

このため、各繊維１３の並びが不規則となり、非除電領
域が発生する他、繊維１３に脱落やちぎれを生じ、除電
ブラシの寿命を短くする。

更には、これらの脱落した繊維や、ちぎれた繊維が、プ
リンタ等や、他の周辺機器内に入り込むと、機械的、電
気的な不測の悪影響を及ぼすという問題がある。

また、第３図に示す除電ブラシにおいては、導電性繊維
束２２は基部から先端部にかけての全体が合成樹脂で固
められているため、繊維１３同士の絡み合いによる不都
合は生じないが、導電性繊維束２２の先端部は開かれて
いない。このため、除電の際に合成樹脂で固められてい
る導電性繊維束２２の先端部と除電対象との擦過音が大
きくなって耳障りとなる他、紙等の除電対象の走行が阻
害されるという問題がある。このような問題は、上記の
各導電性繊維束２２の保持部１１への取付間隔を更に狭
くしたものでは、一層増大する。

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたもの
であって、導電性繊維束を構成する繊維同士の絡み合い
を防止すると共に、除電対象である紙との接触がソフト
で、生ずる擦過音が小さく、かつ除電対象の走行を阻害
せず、更には除電対象の表面電荷の放電を促進する除電
ブラシ及びその製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、 第１の発明は、導電性繊維束の基部に連続する前記繊維
束の中間部、又は前記基部及び前記中間部を合成樹脂に
より固め、該中間部に更に連続する前記繊維束の先端部
を、例えば箒状に解繊してなることを特徴とし、 第２の発明は、導電性繊維束の基部に連続する中間部、
又は前記基部及び中間部を合成樹脂で固める工程（第１
工程）と、 複数の前記繊維束を該繊維束の基部において保持部材に
取り付ける工程（第２工程）と、 前記繊維束の先端部を、例えば箒状に、解繊する工程
（第３工程）と からなることを特徴とする。

〔作用〕

第１発明の除電ブラシにおいては、帯電した紙，合成樹
脂フィルム（例えば、ＯＨＰ用フィルム）等の除電対象
が走行し、導電性繊維束の先端部に近接或いは接触する
と、該先端部と帯電した除電対象の表面との間に不平等
電界が生じ、前記除電対象上の電荷は主として前記解繊
した先端部の各繊維の先端に向けてコロナ放電する。

この先端部は、例えば箒状に解繊しているので、広範な
領域で不平等電界が発生し、除電対象は非除電領域を残
すことなく除電される。

このとき、導電性繊維束の中間部、又は導電性繊維束の
基部及び中間部は樹脂で固められているので、異なる導
電性繊維束の繊維同士或いは同一の導電性繊維束の繊維
同士が絡み合うことはなく、繊維の脱落やちぎれも生じ
ない。

また、導電性繊維束は、各繊維が解繊された先端部の比
較的高い柔軟性に、合成樹脂より固められた中間部の比
較的低い柔軟性が加味されて、導電性繊維束全体として
は適度の柔軟性を保持して、除電対象に近接又は接触す
る。

従って、この適度の柔軟性により、導電性繊維束の先端
部においては、該先端部と走行中の除電対象との接触に
よる擦過音は殆んど生じることはなく、除電対象の走行
は円滑に行われる。

第２発明の除電ブラシの製造方法においては、第１工程
では、導電性繊維束は合成樹脂で固められる。

このとき、合成樹脂は導電性繊維束の中心部へも浸透
し、隣接する繊維同士が接着される。

次に、第２工程では、繊維束の複数が該繊維束の基部に
おいて保持部材に取り付けられる。

これにより、例えば保持部材を接地することで、各導電
性繊維束それぞれの接地を要することなく、本発明除電
ブラシの接地が可能となる。

次いで、第３工程では、導電性繊維束の先端部が解繊さ
れ、例えば箒状となる。

このとき、解繊は、熱的又は機械的な手段により行われ
る。

すなわち、導電性繊維束の先端に熱が加えられて、先端
部の合成樹脂が燃焼，溶融，分解，蒸発等し、該繊維束
先端部の繊維が解繊する。また、該繊維束の先端に応力
や圧力が加えられて、先端部の繊維同士の結束が解除さ
れ、繊維が解繊する。

なお、第２発明は、上記各工程の順序に限定されるもの
ではなく、まず、導電性繊維束を保持部材に取り付け
（上記第２工程）、次に合成樹脂により繊維束を固め
（上記第１工程）、次いで繊維束先端部を例えば箒状に
解繊することにしてもよい。

この場合、導電性繊維束の基部が保持部材により強固に
挟持されて、該挟持部において繊維束の毛細管現象が生
じないときは、繊維束の基部に合成樹脂が浸透しないの
でで、繊維束の中間部のみが樹脂で固められた除電ブラ
シが製造される。

なお、第１，第２，第３工程の順序による場合は、第１
工程で導電性繊維束が合成樹脂により固められているた
め、第２工程における該繊維束の取付けは、繊維がばら
ばらになることなく容易に行われる。

〔実施例〕

第１発明の除電ブラシの一実施例を、第１図により説明
する。

同図において、除電ブラシ１は、長尺の保持部材２と、
この保持部材２の一方の長辺端に垂直に取り付けられた
複数の導電性繊維束３とから構成されている。

保持部材２としては、Ａｌ板，ステンレス板，Ａｌテー
プ，Ｃｕテープ，各種プラスチックテープ等が使用され
るが、一般には、汎用性やコストの面からＡｌ板，Ａｌ
テープが使用される。

これらの保持部材２により前記複数の導電性繊維束３を
基部において取り付けるには、例えば、上記のＡｌ板，
ステンレス板等の導電性板材を断面Ｕ字形に折り曲げ、
該Ｕ字形間に導電性繊維束３を挟持・固定させるか、２
枚の前記導電性板材間に導電性繊維束３を挟持・固定さ
せるか、或いは前記導電性板材と前記テープの間に導電
性繊維束３を挟持・固定する等すればよい。

第１図においては、断面Ｕ字形に折り曲げた保持部材２
により導電性繊維束３を挟持・固定している。

また、各導電性繊維束３は、通常、直径が５〜５０μｍ
のステンレス等の金属繊維，カーボン繊維、又は導電性
を有するメッキ糸，染色糸等を５０〜１０００本を収束
したものが用いられる。なかでも、金属繊維により構成
した導電性繊維束３が、耐久性の面で優れている。

この導電性繊維束３は、その基部（即ち、保持部材２と
の接合部）３ａに連続する中間部３ｂ、又は該基部３ａ
及び中間部３ｂは合成樹脂により固められており、中間
部３ｂに更に連続する先端部３ｃは箒状に解繊してい
る。

合成樹脂としては、導電性のものの他、絶縁性のものも
使用されるが、絶縁性の合成樹脂を使用する場合で、繊
維束３と保持部材２との導通がとれない場合には、この
導通をとるために保持部材２中の導電性繊維束３の基部
３ａを解繊したり、基部３ａのみに導電性合成樹脂を用
いる必要がある。

基部３ａの長さは、保持部材２が導電性繊維束３を強固
に保持でき、かつ導電性繊維束３と保持部材２との電気
的接続を満足する程度の長さがあれば充分であり、通
常、２〜１０mm程度が好ましい。

また、先端部３ｃは、短すぎると除電対象との間の擦過
音の発生、或いは除電対象の走行阻害等の不都合を生
じ、逆に長すぎると繊維同士が絡み合う等の不都合を生
じる。従って、先端部３ｃは、導電性繊維束３の有効長
（全長から基部３ａの長さを除いた長さ）の１０〜６０
％程度とすることが好ましい。

次に、第２発明である上記除電ブラシ１の製造方法の一
実施例を説明する。

まず、第１工程においては、導電性繊維束を合成樹脂で
固める。

本実施例では、導電性繊維束を合成樹脂の溶解溶液にデ
ィッピングすることにより行う。即ち、導電性繊維束に
浸透した合成樹脂が乾燥した後、該繊維束を通常５〜２
０mm程度の均等長さに切断し、導電性繊維束３を作る。

次に、第２工程では、導電性繊維束３の複数を該繊維束
３の基部３ｃにおいて導電性保持部材２に取り付ける。

次いで、第３の工程では、導電性繊維束３先端部３ｃの
解繊を熱的または機械的な手段により行う。

熱的に行う場合には、導電性繊維束３の先端を熱板，火
炎等により加熱する。

加熱温度は、繊維４の材質，直径、合成樹脂の材質等に
より異なり一概には特定できないが、合成樹脂による繊
維の結束を開放する程度であればよい。

この加熱により、該先端部の合成樹脂は燃焼，溶融，分
解，蒸発等し、該繊維束先端部は繊維が解繊し箒状に形
成される。

この加熱温度を適宜調整することにより、解繊の程度
（先端部３ｃの長さ）を調整することができる。

また、解繊を機械的に行うときには、繊維束の先端を木
槌で叩いたり、ブラシで擦ったりして応力や圧力を加
え、先端部ｃの繊維４同士の結束を解除して該先端部３
ｃの繊維を解繊し、箒状にする。

なお、先端部３ｃの解繊を熱的に行う場合には、繊維４
としては熱に強い金属繊維が好適に採用され、機械的に
行う場合には金属繊維の他、カーボン繊維等の導電性繊
維，メツキ糸，染色糸等も好適に用いられる。

解繊を熱的に行う場合には、機械的に行う場合に比べ生
産性、作業性が高く、仕上がり具合の安定性も向上す
る。

次に、上記第２工程を、上記第１工程より先に行う場合
の一実施例を説明する。

まず、合成樹脂により固められていない導電性繊維束３
を導電性保持部材２に取り付ける。

次に、合成樹脂の溶解溶液中に、導電性保持部材２に取
り付けられた導電性繊維束３の先端部３ｃ及び中間部３
ｂをディッピングする。

次いで、合成樹脂が乾燥した後、上記熱的手段、機械的
手段により先端部３ｃを箒状に解繊する。

以上のようにして製造した除電ブラシ１の除電効果につ
き、レーザプリンタを用いて試測した。

なお、レーザプリンタでは、（−）の電荷を有するトナ
ーを、（＋）に帯電させた紙や合成樹脂フィルムの表面
に付着させるため、除電ブラシの除電効率が悪いと紙等
の表面に（−）電荷が相当量残ってしまうため、除電効
果の測定には最適である。

ＯＨＰ用フィルムの（−）電荷を除電し、残存電荷を測
定したところ、第２図に示す従来の除電ブラシと同様の
除電効果を上げることができた。

また、１０００回の反復稼働を行ったところ、除電ブラ
シによるフィルムの走行阻害も生じず、繊維の脱落、ち
ぎれもなかった。

〔発明の効果〕

第１発明によれば、電極としての導電性繊維束の中間
部、又は基部及び中間部は合成樹脂で固められており、
先端部は解繊されているので、次のような効果を奏する
ことができる。

(1)異なる導電性繊維束間の繊維同士或いは同一の導電
性繊維束の繊維同士が絡み合うことがなく、各繊維の並
びが不規則となることもない。

(2)上記(1)により、非除電領域は発生しない。

(3)上記(1)により、繊維の脱落やちぎれ等も生じないの
で、除電ブラシの寿命が大幅に延長すると共に、これら
の脱落した繊維や、ちぎれた繊維が、プリンタ等や、他
の周辺機器内に入り込み、機械的、電気的な不測の悪影
響を及ぼすということもない。

(4)導電性繊維束の先端部は解繊されているため、不平
等電界が発生する範囲が狭小となることはなく、高効率
の除電効果を得ることができる。

(5)導電性繊維束は、各繊維が解繊された先端部の比較
的高い柔軟性に、合成樹脂により固められた中間部の比
較的低い柔軟性が加味されて、導電性繊維束全体として
は適度の柔軟性を保持して除電対象に近接又は接触する
ので、除電の際に、導電性繊維束と除電対象との擦過音
が耳障りとなったり、紙等の除電対象の走行が阻害され
ることもない。

また、第２発明によれば、次のような効果を奏すること
ができる。

(1)導電性繊維束を合成樹脂により固めた後に、該導電
性繊維束の先端部を熱的、機械的に解繊することにした
ので、先端部の解繊を容易に行うことができる。

(2)熱的に先端部を解繊する場合には、加熱温度を調節
することにより、導電性繊維束の有効長に対する解繊部
の長さを容易に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明の除電ブラシの一実施例の一部切り欠
き説明図、第２図及び第３図は従来の除電ブラシを示す
説明図である。 １：除電ブラシ，２：保持部材，３：導電性繊維束，３
ａ：基部，３ｂ：中間部，３ｃ：先端部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極としての導電性繊維束の複数を該繊維
   束の基部において保持部材に取り付けてなる除電ブラシ
   であって、 前記基部に連続する前記繊維束の中間部、又は前記基部
   及び前記中間部を合成樹脂により固め、該中間部に更に
   連続する前記繊維束の先端部を解繊してなることを特徴
   とする除電ブラシ。
2. 【請求項２】導電性繊維束の基部に連続する中間部、又
   は前記基部及び中間部を合成樹脂で固める工程と、 複数の前記繊維束を該繊維束の基部において保持部材に
   取り付ける工程と、 前記繊維束の先端部を解繊する工程と からなることを特徴とする除電ブラシの製造方法。