JPH07159376A - クリーニングブラシ用繊維の評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体表面に付着したトナー、紙粉及び異物
等を除電、除去する性能を有するクリーニングブラシ用
の繊維を確実かつ容易に選択することができ、従来のト
ライアンドエラーによる除電、除去性能テストを繰り返
すことなく、最良なクリーニングブラシ用繊維を容易に
選定可能なクリーニングブラシ用繊維の評価方法を提供
することを目的とする。 【構成】 クリーニングブラシ用繊維を帯電させるとと
もに、当該クリーニングブラシ用繊維の帯電電圧を検出
し、上記クリーニングブラシ用繊維の帯電電圧が放電に
より所定量に減少するまでの減少時間を測定し、この帯
電電圧の減少時間によってクリーニングブラシ用繊維の
クリーニング性を評価するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機やプ
リンター等の電子写真方式の画像形成装置などに使用さ
れ、像担持体上に残留したトナー等を除去するクリーニ
ングブラシにおいて、当該クリーニングブラシに使用さ
れる繊維の評価方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記電子写真複写機等の画像形成
装置に使用されるクリーニング装置としては、構成、コ
スト、スペース等の有利性から、ゴム状弾性体からなる
ブレードを感光体の表面に当接させて、当該感光体の表
面に残留したトナー等をクリーニングするものが多く用
いられている。しかし、ブレードのみからなるクリーニ
ング装置では、ブレードが感光体の表面を摺擦するだけ
であるため、擦り取れなかったトナー等をかえって感光
体の表面に押圧してしまうなど、感光体上に多量に残留
したトナーやトナーの外添剤、あるいは用紙の繊維等を
完全にクリーニングすることが困難であった。

【０００３】そこで、感光体上に多量に残留したトナー
やトナーの外添剤、あるいは用紙の繊維等を完全にクリ
ーニング可能とするため、特開平１−３１２５７８号公
報に示すようなクリーニング装置が既に提案されてい
る。このクリーニング装置は、図１３に示すように、ト
ナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１００表
面に、感光体ドラム１００の移動方向と同じ方向もしく
は逆方向に高速度で回転するクリーニングブラシ１０１
を接触させ、このクリーニングブラシ１０１によって感
光体ドラム１００上に残留したトナー等を掻き落とし又
はトナーの感光体ドラム１００に対する付着力を弱め
る。また、上記クリーニング装置は、クリーニングブラ
シ１０１の下流側に配置されたブレード１０２を有して
おり、このブレード１０２によって感光体ドラム１００
表面のトナーを完全に除去するように構成されている。
なお、上記クリーニングブラシ１０１には、除去部材１
０３が接触するように配置されており、この除去部材１
０３によってクリーニングブラシ１０１からトナーを除
去するようになっている。

【０００４】このように構成されたクリーニング装置に
使用されるクリーニングブラシ１０１は、合成樹脂製の
繊維が高密度で植毛された基布を金属のシャフトに巻き
付けた状態で接着することによって構成されている。こ
のクリーニングブラシには、次に示すように、導電性繊
維、絶縁性繊維、あるいは導電性繊維と絶縁性繊維の混
紡品の立毛ブラシが用いられ、この立毛ブラシは、主と
して接地されている。

【０００５】ところで、上記クリーニングブラシ１０１
に使用されるブラシの繊維としては、特開平３−１１６
０８３号公報、特開平４−２０３０３号公報、特開平４
−２０３０４号公報等に開示されているものがある。

【０００６】上記特開平３−１１６０８３号公報に係る
クリーニング装置は、ブライ毛がループ形状をなすブラ
シローラにより感光体表面を摺擦し、該感光体表面に付
着した異物の除去を行なう画像形成装置のクリーニング
装置において、上記のループ状ブラシ毛を形成する繊維
が、絶縁性繊維と導電性繊維とから成るように構成した
ものである。

【０００７】また、上記特開平４−２０３０３号公報に
係るブラシは、立毛が導電性成分を含有する導電性繊維
からなり、かつ該繊維先端部が尖鋭形状を有するように
構成したものである。さらに、同公報には、立毛ブラシ
であって、導電性成分を該立毛の先端部の尖鋭形状部分
に露出させる点や、導電性成分としてカーボンブラック
を用いる点も開示されている。

【０００８】さらに、上記特開平４−２０３０４号公報
に係るブラシは、立毛Ａと立毛Ｂが多数混在し林立して
なるブラシであって、立毛長が立毛Ａ＜立毛Ｂであり、
該立毛Ａは導電性成分を含有する導電性繊維からなり、
該立毛Ｂは立毛先端が尖鋭形状を有する絶縁性繊維から
なるように構成したものであり、同公報でも導電性成分
としてカーボンブラックを用いる点が開示されている。

【０００９】ところで、上記の如きクリーニング装置が
使用される近年のデジタルフルカラー複写機において
は、例えば４色のトナーを用いて現像が行われ、また画
像密度が大きいことから、従来の白黒コピーと比較する
と、クリーニング装置で除去すべきトナーの量は、１コ
ピー当たり少なくとも４倍以上となり、１コピー当たり
のブレードの負荷は４倍以上となる。

【００１０】そのため、このように多量のトナーを確実
に除去するためには、ブレードの感光体に対する当接圧
力を大きくする必要がある。しかし、ブレードの欠け・
磨耗による低寿命化、また感光体の磨耗量も大きくなり
感光体も低寿命化するという問題がある。

【００１１】そこで、上記ブレードの負荷を軽減するた
めには、クリーニング装置に突入する未転写トナーをか
き落とすとともに適当にかき乱しトナーと感光体表面と
の付着力を弱め、ブレードにおいてクリーニングしやす
くすることがより重要となり、クリーニングブラシの機
能が重要となる。

【００１２】また、上記デジタルフルカラー複写機にお
いて画像の形成を行なうトナーには、一般に流動性の向
上等の目的からトナーよりさらに小粒径の外添剤が外添
されているが、近年の高画質化の要求に伴いトナー粒径
が小さくなると、単位体積当たりのトナーの表面積が増
加し、このため外添剤の量も増加することになる。この
ような多量の外添剤を含むトナーを使用した場合には、
クリーニング装置においても主に外添剤を主成分とする
感光体表面の付着物、いわゆるフィルミングが生じやす
い。このフィルミングの発生を防止するには、クリーニ
ングブラシの感光体表面に対するかき落とし効果を大き
くする必要がある。

【００１３】このように、上記クリーニング装置におけ
るクリーニングブラシの重要性は、ますます高まってき
ており、クリーニングブラシがトナーをかき乱す量やか
き落とす量を増加させるには、ブラシ繊維に導電性を付
与してトナー等の電荷を除電可能とし、トナーの感光体
表面に対する静電的な付着力を効果的に弱めることが重
要となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわち
上記クリーニングブラシに使用されるブラシの繊維とし
ては、特開平３−１１６０８３号公報、特開平４−２０
３０３号公報や特開平４−２０３０４号公報等に開示さ
れているように、ループ状ブラシ毛を形成する繊維を絶
縁性繊維と導電性繊維とから構成したり、立毛が導電性
成分を含有する導電性繊維からなり、かつ該繊維先端部
が尖鋭形状を有するように構成したり、あるいは、立毛
Ａと立毛Ｂが多数混在し林立してなるブラシであって、
立毛長が立毛Ａ＜立毛Ｂであり、該立毛Ａは導電性成分
を含有する導電性繊維からなり、該立毛Ｂは立毛先端が
尖鋭形状を有する絶縁性繊維からなるように構成したも
のなどが、種々提案されている。

【００１５】しかし、これらの導電性繊維や導電性繊維
と絶縁性繊維との混紡品をクリーニングブラシの繊維と
して採用する場合には、どのブラシ繊維が使用する画像
形成装置のクリーニング装置に最も適しているかを判断
するために、種々のブラシ繊維を使用したクリーニング
ブラシを実際に試作し、このクリーニングブラシのクリ
ーニング性能を試験しなければならず、トライアンドエ
ラーによって選択しているのが実情であり、ブラシ用繊
維の開発及び選択に非常に長期間を要するとともにコス
トが高くなるという問題点があった。そのため、クリー
ニングブラシの使用条件によってブラシ繊維の選択種が
全く異なり、各種導電性繊維の使い分けが行われてい
た。

【００１６】そこで、上記クリーニングブラシ用繊維の
クリーニング性能を評価するにあたっては、ブラシ用繊
維の導電性つまり電気抵抗値を考慮することも考えられ
る。しかし、本発明者の実験によれば、ブラシ用繊維の
電気抵抗値とクリーニング性能とは必ずしも一義的に結
びつかず、ブラシ用繊維の電気抵抗値による選定基準で
は、トナー等の帯電物の除電に伴うクリーニング性能の
判定基準とはならず、やはりその都度クリーニング性能
のテスト確認を必要とし、ブラシ用繊維の開発及び選択
に非常に長期間を要するとともにコストが高くなるとい
う問題点が未解決であった。

【００１７】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、感光体表面に付着したトナー、紙粉及び異物等
を除電、除去する性能を有するクリーニングブラシ用の
繊維を確実かつ容易に選択することができ、従来のトラ
イアンドエラーによる除電、除去性能テストを繰り返す
ことなく、最良なクリーニングブラシ用繊維を容易に選
定可能なクリーニングブラシ用繊維の評価方法を提供す
ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るクリーニ
ングブラシ用繊維の評価方法は、クリーニングブラシに
使用される繊維のクリーニング性を評価するためのクリ
ーニングブラシ用繊維の評価方法において、上記クリー
ニングブラシ用繊維を帯電させるとともに、当該クリー
ニングブラシ用繊維の帯電電圧を検出し、上記クリーニ
ングブラシ用繊維の帯電電圧が放電により所定量に減少
するまでの減少時間を測定し、この帯電電圧の減少時間
によってクリーニングブラシ用繊維のクリーニング性を
評価するように構成されている。

【００１９】上記クリーニングブラシ用繊維の帯電電圧
が放電により減少する所定量としては、例えば、初期帯
電電圧の１／２が用いられ、このクリーニングブラシ用
繊維の帯電電圧が放電により１／２まで減少する時間す
なわち半減期が評価対象となる。

【００２０】また、上記クリーニングブラシ用繊維は、
例えば、多数本束ねた状態で接地された導体板上に載置
されて帯電が施される。このクリーニングブラシ用繊維
を帯電させる手段としては、例えば、コロナ放電手段が
用いられるが、他の帯電手段を用いても良いことは勿論
である。

【００２１】また、上記クリーニングブラシ用繊維のク
リーニング性能を評価する際には、帯電電圧の減少時間
が短いほどクリーニング性能が高いと評価される。

【００２２】

【作用】この発明においては、上記課題を解決するため
の手段に記載されているように、クリーニングブラシ用
繊維を帯電させるとともに、当該クリーニングブラシ用
繊維の帯電電圧を検出し、上記クリーニングブラシ用繊
維の帯電電圧が放電により所定量に減少するまでの減少
時間を測定し、この帯電電圧の減少時間によってクリー
ニングブラシ用繊維のクリーニング性が評価される。こ
のように、帯電電圧の半減期によってクリーニングブラ
シ用繊維のクリーニング性を評価することによって、従
来のクリーニングブラシ用繊維の電気抵抗値を測定する
ことによってクリーニング性を評価する場合に比較し
て、帯電したトナー等の除電効果が明らかにわかるの
で、クリーニングブラシ用繊維のクリーニング性を確実
かつ容易に評価することが可能となる。

【００２３】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００２４】図１０はこの発明に係るクリーニングブラ
シ用繊維の評価方法を適用し得るクリーニングブラシを
適用したデジタルカラー電子写真複写機を示す構成図で
ある。

【００２５】同図において、このデジタルカラー電子写
真複写機は、像担持体としての感光体ドラム１と、１次
帯電器２と、画像露光器３と、トナー及びキャリアから
なる二成分現像剤を使用したロータリー式の現像器ユニ
ット４と、転写ドラム７と、転写帯電器８と、定着器９
と、クリーニング装置１０とから、その主要部が構成さ
れている。

【００２６】上記感光体ドラム１は、その表面が１次帯
電器２によって所定の電位に均一に帯電された後、当該
感光体ドラム１の表面には、画像露光器３により原稿の
画像が露光され、光の当たった部分の帯電電荷が除去さ
れて静電潜像が形成される。この実施例では、例えば、
感光体ドラム１として有機感光体を用いたものが使用さ
れ、画像露光器３としては、感光体ドラム１上に画像情
報に応じてレーザビーム光を照射するものが用いられて
いる。そして、上記１次帯電器２によって例えば負極性
に均一帯電された感光体ドラム１の表面は、レーザビー
ム光によりドット状にデジタル潜像が形成され、レーザ
ビーム光が露光されて電位が低下した部分は、現像器ユ
ニット４のいずれかの現像器４１〜４４によってトナー
が付与され、可視像化される。

【００２７】上記現像器ユニット４は、イエロー用、マ
ジェンタ用、シアン用、ブラック用の４色分の現像器４
１〜４４をその外周に沿って備えており、当該現像器ユ
ニット４が回転することによって、これらの現像器４１
〜４４が感光体ドラム１の表面と対向する現像位置に順
次移動して、所定の色の現像を行なうロータリー方式の
現像器ユニットとなっている。この実施例では、各現像
器４１〜４４にマイナスの現像バイアスが印加されてお
り、いわゆる反転現像が行われるようになっている。

【００２８】また、上記現像５ユニット４の各現像器４
１〜４４では、上述したように、トナー及びキャリアか
らなる二成分現像剤が使用されるが、このトナーとして
は、画質の向上を達成するために、極めて粒子径の小さ
なトナーが使用されている。更に、このトナーには、一
般に流動性の向上等の目的からトナーよりさらに小粒径
の外添剤が外添されているが、トナーの粒子径が小さく
なると単位体積あたりのトナーの表面積が増加し、この
ため外添剤の量も増加することになる。

【００２９】上記感光体ドラム１は、最初の回転で、例
えばイエロー用の静電潜像が帯電器２及び画像露光器３
によって形成され、イエロー用の現像器４１でイエロー
のトナー像が形成される。この感光体ドラム１上に形成
されたイエロー色のトナー像は、転写ドラム７の表面に
保持された記録用紙６上に、当該記録用紙６の裏面側か
ら転写コロトロン８の帯電によりトナーとは逆極性の電
荷を与えられて、静電気力によって転写される。

【００３０】上記記録用紙６は、感光体ドラム１の回転
に同期して給紙カセット５から供給され、感光体ドラム
１の表面に静電的に吸着保持される。また、この記録用
紙６は、所定の色のトナー像の転写が終了するまで感光
体ドラム１の表面に吸着された状態に保持される。例え
ば、４色のフルカラーモードでは、記録用紙６は、転写
ドラム７上に吸着された状態で、転写コロトロン８の部
分を４回通過する。

【００３１】次に、上記のごとくイエロー色のトナー像
の転写工程が終了した感光体ドラム１は、その表面に残
留したトナーＴ等がクリーニング装置１０によって除去
され、マジェンタ色のトナー像の形成工程に移行する。

【００３２】そして、上記感光体ドラム１の表面には、
上述したイエロー色の場合と同様に、帯電・露光・現像
の各工程を経てマジェンタ色のトナー像が形成され、こ
のマジェンタ色のトナー像は、既にイエロー色のトナー
像が転写されて、転写ドラム７に保持された記録用紙６
上に転写される。また、転写工程終了後の感光体ドラム
１は、その表面に残留したトナーＴ等がクリーニング装
置１０によって除去される。

【００３３】その後、同様の工程を経て、シアン色、ブ
ラック色のトナー像の形成及び転写工程が順次行われ、
最終的に転写ドラム７に保持された記録用紙６上には、
イエロー、マジェンタ、シアン及びブラックの４色のト
ナー像が重畳された状態で転写される。

【００３４】そして最後に、上記４色のトナー像が転写
された記録用紙６は、定着器９へと搬送され、この定着
器９によって記録用紙６上に４色のトナー像が熱及び圧
力によって溶融定着されて永久像となる。

【００３５】また、転写工程終了後の感光体ドラム１
は、その表面に残留したトナーＴ等がクリーニング装置
１０によってやはり除去され、次の画像形成工程に備え
る。

【００３６】なお、上記の説明では、デジタルカラー電
子写真複写機において、イエロー、マジェンタ、シアン
及びブラックの４色のフルカラーの画像を形成する場合
について説明したが、これに限らず、１色又は２色等の
画像形成を行っても良いことは勿論である。この場合で
も、感光体ドラム１の表面は、トナー像の転写工程が終
了するたびに、その表面に残留したトナーＴ等がクリー
ニング装置１０によって除去されるようになっている。

【００３７】また、この発明を適用し得るクリーニング
ブラシは、カラー電子写真複写機に限るものではなく、
白黒の単色電子写真複写機にも使用可能なことは勿論で
ある。

【００３８】図１１はこの実施例に係るクリーニングブ
ラシを使用したクリーニング装置を示す概略拡大図であ
る。

【００３９】同図において、このクリーニング装置１０
は、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１
表面に接触するクリーニングブラシ１２を備えており、
このクリーニングブラシ１２は、感光体ドラム１の移動
方向と同じ方向に高速度で回転するようになっている。
この感光体ドラム１としては、主に有機感光体を使用し
たものが用いられる。また、上記クリーニングブラシ１
２は、感光体ドラム１に対してある程度の喰い込み量を
持っており、この喰い込み量は、クリーニングブラシの
性能と感光体への影響を考慮して設定し、クリーニング
性能が悪い場合には大きな喰い込み量すなわち高い接触
圧で接触させ、クリーニング性能が良い場合には小さな
喰い込み量すなわち低い接触圧で接触させることができ
る。本発明の構成では、繊維材料の選択や楕円比率によ
り、感光体への影響とクリーニング能力の両方を良好に
する所定の喰い込み量の選択の幅は広がるが、例えば、
０．５〜２．０ｍｍ程度に設定される。そして、このク
リーニングブラシ１２によって感光体ドラム１上に残留
したトナーやトナーから分離した外添剤等を掻き落と
し、又はクリーニングブラシ１２のデイスターブ効果に
よりトナーや外添剤等と感光体ドラム１との付着力を弱
めるようになっている。

【００４０】上記クリーニングブラシ１２は、図１２に
示すように、ブラシ繊維１５が植毛された基布１６を金
属のシャフト１７に巻き付けた状態に接着することによ
って構成されている。また、上記ブラシ１２の立毛とし
ては、導電性繊維１５からなるものが用いられ、この立
毛ブラシ１２は、金属シャフト１７を介して接地され
る。しかし、上記ブラシ１２の立毛としては、導電性繊
維と絶縁性繊維の混紡品からなるものを用いてもよい。

【００４１】また、上記クリーニング装置１０は、クリ
ーニングブラシ１２の下流側に配置されたブレード１１
を有しており、このブレード１１は、感光体ドラム１表
面の残留未転写トナー等や外添剤等をかき落とす弾性体
（例えば、硬度が６０度から９０度のウレタンゴムが使
用される）で構成されている。また、クリーニングブレ
ード１１の感光体に対する設定角度は、例えば、２０度
から３０度に設定される。そして、上記ブレード１１に
よってクリーニングブラシ１２で除去できなかったトナ
ーや外添剤が除去されるようになっている。なお、図
中、１３はクリーニングブラシ１２に残留するクリーニ
ング後の排トナーを機械的にはたき落とすフリッカーバ
ーである。このフリッカーバー１３は、クリーニングブ
ラシ１２に対してある程度の喰い込み量を持っており、
この喰い込み量は、０．５〜２．０ｍｍ程度に設定され
る。

【００４２】ところで、この実施例に係るクリーニング
ブラシ用繊維の評価方法では、次のようにしてクリーニ
ングブラシ用繊維のクリーニング性能を評価するように
なっている。

【００４３】図１は本実施例に係るクリーニングブラシ
用繊維の評価方法に使用される半減期測定装置を示すも
のである。図１において、２０は半減期測定装置の本体
を示すものであり、この装置本体２０は、直方体形状の
箱体状に形成されている。上記装置本体２０の上端面に
は、その中央部に直径の大きな鋼製のターンテーブル２
１が回転可能に配置されており、このターンテーブル２
１は接地されている。また、このターンテーブル２１に
は、試験片２２を取り付けるための試験片取付部材２２
ａが設けられている。この試験片２２としては、図２に
示すように、クリーニングブラシ用繊維１５を多数本束
ね、両端側の部分３０、３０をテープ等で固定したもの
が用いられる。上記試験片取付部材２２ａは、図３に示
すように、鋼製の平面矩形状の枠体２３を備えており、
この平面矩形状の枠体２３は、その下端面に固着された
２本のロッド２４、２４を介してターンテーブル２１に
上下動自在に装着されている。さらに、上記平面矩形状
の枠体２３は、その２本のロッド２４、２４の下端部と
ターンテーブル２１の下面との間に介装されたコイルス
プリング２５、２５によって、ターンテーブル２１の表
面に圧接するように付勢されており、当該平面矩形状の
枠体２３は、試験片２２をターンテーブル２１の表面に
押圧することによってターンテーブル２１上に取り付け
るようになっている。そして、上記ターンテーブル２１
上に取り付けられた試験片２２は、当該ターンテーブル
２１の回転に伴って印加部２６及び受電部２７へと移動
可能となっている。

【００４４】上記半減期測定装置の装置本体２０には、
ターンテーブル２１の一端（図中右端）に対応した位置
に、当該ターンテーブル２１上に取り付けられた試験片
２２を帯電するための印加部２６が配設されている。こ
の印加部２６は、装置本体２０上に取付けられたアーム
２８の先端に設けられており、円筒状部材２６ａの下端
部に下向きに突設された針状電極（図示せず）から構成
されている。上記印加部２６の針状電極には、図示しな
い高圧直流電源によって所定の直流高電圧が印加され、
この針状電極によってコロナ放電を発生させることによ
り、ターンテーブル２１上に載置された試験片２２を帯
電させるものである。また、上記印加部２６は、アーム
２８に上下動自在に取付けられており、当該印加部２６
の針状電極とターンテーブル２１上の試験片２２との間
隔を調整可能となっている。なお、図中３１及び３２
は、アーム２８の高さを示す指針及び目盛板である。

【００４５】さらに、上記半減期測定装置の装置本体２
０には、ターンテーブル２１の他端（図中左端）に対応
した位置に、当該ターンテーブル２１上に取り付けられ
た試験片２２の帯電電圧を検出するための受電部２７が
配設されている。この受電部２７は、装置本体２０上に
取付けられたアーム２９の先端に設けられており、円筒
状部材２７ａの下端部に電圧を超音波振動の振動数に変
えて検出する振動容量型の電圧検出素子（図示せず）が
取り付けられている。なお、上記電圧検出素子として
は、他のタイプのものを用いても良いことは勿論であ
る。上記受電部２７の電圧検出素子は、受電部２７の出
力電圧を記録する図示しないシンクロスコープ又は記録
計に接続されている。また、上記受電部２７は、アーム
２９に上下動自在に取付けられており、当該受電部２７
の電圧検出素子とターンテーブル２１上の試験片２２と
の間隔を調整可能となっている。なお、図中３３及び３
４は、アーム２９の高さを示す指針及び目盛板である。

【００４６】以上の構成において、この実施例に係るク
リーニングブラシ用繊維の評価方法では、次のようにし
て、半減期測定装置を用いてクリーニングブラシ用繊維
の評価が行われる。すなわち、上記の如く構成される半
減期測定装置においてクリーニングブラシ用繊維１５の
半減期を測定するには、まず、図２に示すように、クリ
ーニングブラシ用繊維１５を多数本束ね、両端側の端部
３０、３０をテープ等によって固定して試験片２２を作
成する。そして、こうして作成した試験片２２を半減期
測定装置のターンテーブル２１上に装着する。この試験
片２２は、ターンテーブル２１上に設けられた試験片取
付枠体２３をコイルスプリング２５、２５の弾発力に抗
して持ち上げ、試験片取付枠体２３とターンテーブル２
１との間に形成される間隙に図３に示すように試験片２
２を挟み、この試験片２２をコイルスプリング２５、２
５の弾発力によって試験片取付枠体２３でターンテーブ
ル２１上に押圧することによって取付けられる。

【００４７】次に、上記ターンテーブル２１を回転させ
ながら、印加部２６の針状電極に＋又は−の５ＫＶの直
流高電圧を印加し、この印加部２６の針状電極からター
ンテーブル２１上の試験片２２にコロナ放電を３０秒間
行った後、直流高電圧の印加を止める。その後、上記タ
ーンテーブル２１をそのまま回転させながら、ターンテ
ーブル２１上の試験片２２の帯電電圧を受電部２７によ
って検出し、この受電部２７の電圧検出素子からの出力
電圧をシンクロスコープ又は記録計によって記録する。
そして、上記シンクロスコープ又は記録計の記録によっ
て、試験片２２の帯電電圧が初期電圧の１／２に減衰す
るまでの時間を測定する。

【００４８】このように、上記クリーニングブラシ用繊
維１５を帯電させるとともに、当該クリーニングブラシ
用繊維１５の帯電電圧を検出し、上記クリーニングブラ
シ用繊維１５の帯電電圧が放電により１／２に減少する
までの半減期を測定し、この帯電電圧の半減期によって
クリーニングブラシ用繊維１５のクリーニング性が評価
される。このように、帯電電圧の半減期によってクリー
ニングブラシ用繊維１５のクリーニング性を評価するこ
とによって、従来のクリーニングブラシ用繊維１５の電
気抵抗値を測定することによってクリーニング性を評価
する場合に比較して、帯電したトナー等の除電効果が明
らかにわかるので、クリーニングブラシ用繊維１５のク
リーニング性を確実かつ容易に評価することができる。

【００４９】実験例 図４及び図５は上記半減期測定装置を用いた半減期測定
法による測定結果の一例を示すものである。この半減期
測定法を適用した２種類の繊維は、従来の導電性判断基
準による電気抵抗値がいずれも１０⁵ Ωで同じ値を示す
ものである。図４に示す試験片２２は、ブラシ用繊維１
５として”ローバル”繊維（三菱レーヨン社商品名）を
用いたものであり、図５に示す試験片２２は、ブラシ用
繊維として”ベルトロン”繊維（カネボウ株式会社商品
名）を用いたものである。上記”ローバル”繊維は、ポ
リプロピレンの重合体に導電性成分として図７に示すよ
うなケッチェンブラックを３次元方向に重合分散した複
合繊維である。

【００５０】上記測定の結果、図５に示す試験片は、半
減時間が１．８秒と長いのに対し、図４に示す試験片
は、半減時間が０．１秒と大幅に短いことがわかる。な
お、図６に示す試験片２２は、ブラシ用繊維１５として
ポリプロピレン繊維（電気抵抗値＝１０¹⁷Ω以上）を用
いたものであり、この場合には、半減時間が４．７秒と
大幅に長いことがわかる。

【００５１】次に、これらの結果をもとにクリーニング
性能の評価確認を行った。上記試験片に使用されたクリ
ーニングブラシ用繊維１５を用いて、図１２に示すよう
なクリーニングブラシを試作し、実際にクリーニング性
能を試験した結果を図８及び図９に示す。

【００５２】この実験条件を次に示す ・使用機械：富士ゼロックス（株）製ビバーチェ５００ ・感光体：有機感光体 ・プロセススピード：１６０ｍｍ／ｓｅｃ ・ブラシ： ＜従来例＞ 材質 ”ベルトロン”繊維 デニール／密度 １７ｄ、６０，０００本／ｉｎｃｈ² 繊維外径 ５０μｍ程度 繊維長 ６．５ｍｍ ブラシ外径 ２０ｍｍ 回転スピード 約２５０ｍｍ／ｓｅｃ 回転方向 感光体との接触部で感光体と同方向 ＜本発明の実施例＞ 材質 ”ローバル”繊維 デニール／密度 １７ｄ、６０，０００本／ｉｎｃｈ² 繊維外径 ５０μｍ程度 繊維長 ６．５ｍｍ ブラシ外径 ２０ｍｍ 回転スピード 約２５０ｍｍ／ｓｅｃ 回転方向 感光体との接触部で感光体と同方向

【００５３】図８及び図９は、クリーニングブレードを
使用しない状態で、感光体ドラム上に帯状のベタ黒の画
像を繰り返し形成し、この帯状のベタ黒の画像を順次転
写用紙上に転写した場合において、３回連続で帯状のベ
タ黒の画像の形成及び転写を繰り返したのちの３回目に
転写用紙上に転写されたトナー像を示すものである。図
８に示す試験片２２は、ブラシ用繊維１５として半減期
の極く短い”ローバル”繊維（三菱レーヨン社商品名）
を用いたものであり、図９に示す試験片２２は、ブラシ
用繊維として半減期の比較的長い”ベルトロン”繊維を
用いたものである。

【００５４】これらの図８及び図９から明らかなよう
に、クリーニングブラシ通過直後の未転写トナー等の付
着は、図９に示す試験片２２には多くみられ、図８に示
す試験片２２では、トナー等の付着物がほとんど全て除
去されていることがわかる。

【００５５】以上の結果からわかるように、半減時間が
０．１秒と大幅に短い試験片のクリーニングブラシ用繊
維１５を使用したブラシでは、図８に示すように、クリ
ーニングブラシ通過直後の未転写トナー等の付着物がほ
ぼ完全に除去されており、クリーニング性能が非常に優
れていることがわかる。一方、半減時間が１．８秒と長
い試験片のクリーニングブラシ用繊維１５を使用したブ
ラシでは、図９に示すように、クリーニングブラシ通過
直後の未転写トナー等の付着物が多量に残っており、ク
リーニング性能が劣ることがわかる。

【００５６】

【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、感光体表面に付着したトナー、紙粉及び異物
等を除電、除去する性能を有するクリーニングブラシ用
の繊維を確実かつ容易に選択することができ、従来のト
ライアンドエラーによる除電、除去性能テストを繰り返
すことなく、最良なクリーニングブラシ用繊維を容易に
選定可能なクリーニングブラシ用繊維の評価方法を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明に係るクリーニングブラシ用
繊維の評価方法に使用される半減期測定装置を示す斜視
図である。

【図２】 図２は同半減期測定装置に使用される試験片
を示す斜視図である。

【図３】 図３は同半減期測定装置に使用される試験片
の取付け状態を示す斜視図である。

【図４】 図４は本発明の実験結果を示すグラフであ
る。

【図５】 図５は本発明の実験結果を示すグラフであ
る。

【図６】 図６は本発明の実験結果を示すグラフであ
る。

【図７】 図７はクリーニング性が良好なブラシ繊維に
使用される導電性成分の顕微鏡写真の模式図である。

【図８】 図８はクリーニング性能を示す転写用紙のト
ナーの転写状態図である。

【図９】 図９はクリーニング性能を示す転写用紙のト
ナーの転写状態図である。

【図１０】 図１０はクリーニングブラシを適用したデ
ジタルカラー電子写真複写機を示す構成図である。

【図１１】 図１１はクリーニングブラシを適用したク
リーニング装置を示す構成図である。

【図１２】 図１２はクリーニングブラシを示す斜視図
である。

【図１３】 図１３は従来のクリーニング装置を示す構
成図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム、１０ クリーニング装置、１１ ブ
レード、１２ ブラシロール、１５ ブラシの繊維、２
０ 半減期測定装置本体、２１ ターンテーブル、２２
試験片、２２ａ 試験片取付部材、２６ 印加部、２
７ 受電部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリーニングブラシに使用される繊維の
   クリーニング性を評価するためのクリーニングブラシ用
   繊維の評価方法において、上記クリーニングブラシ用繊
   維を帯電させるとともに、当該クリーニングブラシ用繊
   維の帯電電圧を検出し、上記クリーニングブラシ用繊維
   の帯電電圧が放電により所定量に減少するまでの減少時
   間を測定し、この帯電電圧の減少時間によってクリーニ
   ングブラシ用繊維のクリーニング性を評価することを特
   徴とするクリーニングブラシ用繊維の評価方法。