(57)【要約】【課題】被クリーニング部材やその表面に付着した付着物に対する電荷注入を抑制し、静電的なクリーニング性能の向上を図るとともに、非帯電性の付着物の除去も可能なクリーニングブラシ及びそれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】基材１３と、基材１３上で起毛された複数のブラシ繊維２１からなるブラシ毛１４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ブラシ毛１４に印加することにより、ブラシ毛１４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１０であって、ブラシ繊維２１は、高分子繊維２２と、高分子繊維２２の表面に設けられた導電層２３と、導電層２３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とを有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上で起毛された複数のブラシ繊維からなるブラシ毛とを備え、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とを有するクリーニングブラシ。
【請求項２】
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。
【請求項３】
前記基材は、少なくとも縦糸と横糸で織ってなる基布と、当該基布における前記ブラシ毛が起毛している面とは反対側の面に設けられた導電性バックコート層とを有し、前記ブラシ毛は当該基布の織目に植え込まれたパイル糸からなる請求項１又は２に記載のクリーニングブラシ。
【請求項４】
前記基材は、支持基材と当該支持基材上に設けられた接着剤層とを有し、前記ブラシ毛は前記接着剤層に対し植毛されている請求項１〜３の何れか１項に記載のクリーニングブラシ。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子写真方式を採用した画像形成装置やその他の各種用途に適用することが可能なクリーニングブラシ及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した画像形成装置に於いては、静電潜像形式に重要な要素の帯電部および感光体ドラムに残った残トナー等の付着物を除去するためのクリーニング手段として、ブラシ毛を備えたクリーニングブラシが用いられている。当該クリーニングブラシによるクリーニングは、バイアスクリーニングと呼ばれる方式で感光体ドラム等に対して行われる。この方式によれば、帯電したトナーに対し、その帯電と逆の極性の電圧をクリーニングブラシに印加することにより、当該トナーをクリーニングブラシに静電的に吸着して除去する。従って、トナーの除去率の向上の観点からは、帯電量が小さいトナーをも十分に除去するためには、クリーニングブラシに対する印加電圧を大きくするのが望ましい。
【０００３】
しかしながら、クリーニングブラシに高い電圧を印加した場合、残トナーや感光体ドラムへの電荷注入により、これらの帯電の極性反転が生じる場合がある。特に帯電量の低い残トナーにおいて極性反転が発生し、感光体ドラム等に再付着すると、クリーニングブラシにトナーを吸着させることが困難になり、クリーニング不良が発生するという問題がある。
【０００４】
また、従来のクリーニングブラシは、紙粉、トナー外添剤等のトナー以外の付着物を除去する機能も備えている。これらの付着物は帯電していないため、クリーニングブラシは静電的な吸着以外の方法での除去機能を備えている必要がある。従って、ブラシ毛としては、表面粗さが大きく、主な付着物に対する高い親和性を有していることが望ましい。
【０００５】
さらに、従来のクリーニングブラシに於いては、ブラシ毛として、高分子樹脂をノズルから押し出す方法により紡糸して得られる繊維が用いられている。そのため、ブラシ毛のクリーニング性能は前記高分子樹脂の材料により限定される。例えば、ブラシ毛表面の粗さが小さい場合には、クリーニングブラシは、帯電していない付着物に対する除去能力が不十分となる。その結果、感光体ドラムにおけるフィルミング等を発生させ易いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−９６５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、被クリーニング部材やその表面に付着した付着物に対する電荷注入を抑制し、静電的なクリーニング性能の向上を図るとともに、非帯電性の付着物の除去も可能なクリーニングブラシ及びそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者等は、前記従来の問題点を解決すべく検討した結果、下記の構成を採用することにより、前記の課題を解決できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係るクリーニングブラシは、前記課題を解決するために、基材と、前記基材上で起毛された複数のブラシ繊維からなるブラシ毛とを備え、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とを有することを特徴とする。
【００１０】
一般に、付着物の帯電量が小さい場合には、付着物の極性とは逆極性の電圧をクリーニングブラシに強く印加する。これにより、被クリーニング部材との電位差を大きくして両者の間に強い電界（静電場）を生じさせ、帯電量の弱い付着物に対してもブラシ繊維に吸着させて、静電的に除去することが可能になる。ここで、導電層が露出し、付着物や被クリーニング部材と直接接触した状態にあると、当該付着物等に電流が流れ、電荷注入が起こる。この電荷注入により、付着物等の帯電が極性反転し、クリーニングブラシに印加された電圧と同極性になる。その結果、クリーニングブラシに付着物を吸着させることが困難になり、クリーニング不良が発生する場合がある。
【００１１】
しかし、本発明に於いては、前記構成の通り、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。すなわち、導電層が、被クリーニング部材および付着物と接触して電気的に導通状態となるのを抑制している。これにより、付着物に対する電荷注入が抑制され、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いでいる。その結果、付着物の被クリーニング部材への再付着を低減することができる。さらに、クリーニングブラシにより高い電圧を印加することが可能になるので、ブラシ繊維に大きな電荷量をチャージさせることができ、かつ、より強い電界（静電場）を発生させることができ、帯電した付着物に対する静電的なクリーニング性能の向上が図れる。
【００１２】
また、導電層の表面の少なくとも一部には、高分子樹脂を介して非導電性粒子が固着されているので、ブラシ繊維の表面状態としては、凹凸状となっている。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、フィルミングの発生を低減することができる。
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。
【００１３】
前記の構成に於いて、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ことが好ましい。
【００１４】
また、前記の構成に於いて、前記基材は、少なくとも縦糸と横糸で織ってなる基布と、当該基布における前記ブラシ毛が起毛している面とは反対側の面に設けられた導電性バックコート層とを有し、前記ブラシ毛は当該基布の織目に植え込まれたパイル糸からなることが好ましい。
【００１５】
また、前記の構成に於いて、前記基材は、支持基材と当該支持基材上に設けられた接着剤層とを有し、前記ブラシ毛は前記接着剤層に対し植毛されていることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る画像表示装置は、前記の課題を解決する為に、前記に記載のクリーニングブラシを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、前記に説明した構成により、以下に述べるような効果を奏する。
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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るクリーニングブラシを説明するための断面模式図である。
【図２】前記クリーニングブラシにおけるブラシ毛を構成するブラシ繊維を表す断面斜視図である。
【図３】前記クリーニングブラシの電気特性を表すグラフである。
【図４】ブラシ毛が基材に静電植毛された態様のクリーニングブラシを表す断面模式図である。
【図５】前記クリーニングブラシを備えた画像形成装置用ブラシであって、同図（ａ）はロール型ブラシを表し、同図（ｂ）は平板型ブラシを表す。
【図６】前記クリーニングを備えた電子写真装置における画像形成部の構造を模式的に示す正面図である。
【図７】ロール型ブラシの電気特性に関する試験方法を説明するための説明図である。
【図８】前記ロール型ブラシにおける非帯電物のクリーニング性能試験を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（クリーニングブラシ）
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。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態に係るクリーニングブラシ１０は、基材１３と、前記基材１３の表面に起毛して設けられた複数のブラシ毛１４とを少なくとも備える。前記クリーニングブラシ１０は、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１４に印加することにより、当該ブラシ毛１４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吸着し除去するものである。また、前記クリーニングブラシ１０は、被クリーニング部材表面に付着した非帯電性の付着物に対しても機械的に除去するものである。
【００２１】
前記基材１３は、基布１１と導電性バックコート層１２とから構成される。基布１１は縦糸１５と横糸１６により織り上げて得られる織布より形成されている。前記縦糸１５および横糸１６の構成材料としては特に限定されず、耐久性および柔軟性が高く、耐摩耗性に優れ、動摩擦係数が低い繊維からなるフィラメント糸（長繊維糸）や、紡績糸（短繊維糸）等の糸が使用されることが好ましい。このような繊維としては、例えば、ナイロン（登録商標）繊維、アラミド繊維等のポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリアリレート繊維等のポリエステル繊維、ポリアクリロニトリル繊維等のアクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維等のフッ素繊維等といった合成繊維が挙げられる。また、レーヨン繊維、キュプラ繊維等といった再生繊維、アセテート繊維、トリアセテート繊維等の酢酸セルロース繊維等といった半合成繊維等も含む。更に、麻、綿、羊毛等の天然繊維も挙げられる。更に、縦糸１５および横糸１６は、前記に例示した合成繊維、再生繊維、半合成繊維又は天然繊維のうち、それぞれ１種のみを単独で、又は少なくとも２種以上を混繊して用いてもよい。これらの材料のうち、強度等の観点からは、ナイロン（登録商標）樹脂が好ましい。
【００２２】
前記縦糸１５および横糸１６を構成は、フィラメント糸でもよいが、通常は紡績糸を用いるのが好ましい。
【００２３】
前記縦糸１５および横糸１６のそれぞれの番手は、英式綿番手で１０/２〜１００/２の範囲内が好ましく、２０/２〜８０/２の範囲内がより好ましい。前記番手を１０/２以上にすることにより、基布１１の機械的強度が低下するのを防止し、ブラシ毛１４の根元部分の締め付けを可能にする。その一方、前記番手を１００/２以下にすることにより、基布１１の密度を向上させると共に、柔軟性が低下するのを防止することができる。その結果、例えば曲面状の表面等を清掃する場合にも、その形状に追従させて、効率よくクリーニングを行うことが可能になる。
【００２４】
前記ブラシ毛１４は、基布１１の各織り目から上方へ突出した部分で、パイル糸１７を構成する各ブラシ繊維同士の間隔が広がって起毛されたものである。パイル糸１７は、いわゆるＷ織りで基布１１に織り込まれている。即ち、図１に示すように、パイル糸１７は、まず１本の横糸１６の下をくぐった後、隣りの横糸１６の上を乗り越え、さらに隣りの横糸１６の下をくぐるように基布１１に織り込まれている。つまり、パイル糸１７は基布１１の３本の横糸１６に渡って、Ｗ字状をなすように織り込まれている。尚、パイル織りの方法としては、前記のＷ織りに限定されず、Ｕ織り等であってもよい。
【００２５】
ブラシ毛１４の種類としては特に限定されず、例えば、直毛糸、斜毛糸、ループ糸又は捲縮糸等が挙げられる。尚、捲縮糸を用いた場合には、直毛糸からなるブラシ毛を用いた場合と比べて、単位面積あたりのブラシ毛の本数を増やすことなく、トナーやシリカ、カオリン等の微粒子の捕集性能を向上させることができる。斜毛にする場合には、直毛糸に対して蒸気を加えながら、ブラシロールをパイプ状の容器内部に収納して回転させ、倒毛させることにより得られる。
【００２６】
ブラシ毛１４の長さや太さ（直径）等は、用途により適宜設定することができる。ブラシ毛１４の長さは、通常は根元部分から２ｍｍ〜８ｍｍの範囲内が好ましく、３ｍｍ〜６ｍｍの範囲内がより好ましい。また、ブラシ毛１４の直径は、通常は５μｍ〜１００μｍの範囲内が好ましく、１０μｍ〜７０μｍの範囲内がより好ましい。
【００２７】
パイル糸１７は、複数のブラシ繊維により構成される。パイル糸１７は、糸の形状の観点からは、複数のフィラメント糸（長繊維糸）の束で構成されたマルチフィラメント糸からなるものが好ましいが、スパン糸（単繊維糸）を用いることも可能である。
【００２８】
前記ブラシ繊維は、例えば、図２に示すような構造を有している。図２は、ブラシ繊維を表す断面斜視図である。同図に示す様に、ブラシ繊維２１は、高分子繊維２２と、当該高分子繊維２２上に設けられた導電層２３と、当該導電層２３上に設けられた絶縁層２４とを少なくとも有する構造である。絶縁層２４は、高分子樹脂を介して非導電性粒子が固着された絶縁領域からなる。
【００２９】
ブラシ繊維２１の先端部は、導電層２３が露出しないように、絶縁層２４により被覆されているのが好ましい。これにより、ブラシ繊維２１の先端部から、感光体ドラム等の被クリーニング部材や残トナー等の付着物に対し電荷注入されるのを抑制することができる。
【００３０】
前記ブラシ繊維２１の長さや太さ（直径）等は、用途により適宜設定され得る。例えば、ブラシ繊維２１の長さは、通常は２ｍｍ〜８ｍｍの範囲内が好ましく、３ｍｍ〜６ｍｍの範囲内がより好ましい。また、ブラシ繊維２１の直径は、５μｍ〜１００μｍの範囲内が好ましく、１０μｍ〜７０μｍの範囲内がより好ましい。ブラシ繊維２１の直径を５μｍ以上にすることにより、ブラシ繊維２１の繊維強度が低下するのを防止し、ブラシ剛性の維持が図れる。また、耐久性の低下を防止すると共に、毛倒れや毛屑の発生等も低減することができる。更に、トナーやシリカ、カオリン等の微粒子の付着物の捕集性能が低下するのを防止することができる。その一方、ブラシ繊維２１の直径を１００μｍ以下にすることにより、ブラシ毛１４間の隙間を確保し、残トナーの吐き出し性能が低下するのを防止することができる。更に、前記微粒子の付着物を効率よく掻き取ってクリーニングする掻き取り性の低下も防止できる。
【００３１】
前記高分子繊維２２としては、特に限定されず、例えば、ナイロン（登録商標）繊維、アラミド繊維等のポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリアリレート繊維等のポリエステル繊維、ポリアクリロニトリル繊維等のアクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維等のフッ素繊維等といった合成繊維が挙げられる。また、レーヨン繊維、キュプラ繊維等といった再生繊維、アセテート繊維、トリアセテート繊維等の酢酸セルロース繊維等といった半合成繊維等も含む。更に、麻、綿、羊毛等の天然繊維も挙げられる。更に、絶縁性繊維１０は、前記に例示した合成繊維、再生繊維、半合成繊維又は天然繊維のうち、それぞれ１種のみを単独で、又は少なくとも２種以上を混繊して用いてもよい。入手の容易性や、多様な用途に対応した性能を付与しやすいとの観点からは、前記合成繊維から選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましく、具体的には、ナイロン（登録商標）樹脂等が挙げられる。尚、本実施の形態に係る高分子繊維２２には、その表面に導電層２３を設けることにより導電性が付与されるので、高分子繊維中にカーボンやニッケル等の導電性粒子の添加を省略することができる。
【００３２】
前記高分子繊維２２の直径としては、導電層２３及び絶縁層２４の厚さを適宜設定することにより、ブラシ繊維２１の直径に応じて定まる。導電層２３および絶縁層２４の厚さについては、後述する。
【００３３】
導電層２３は高分子繊維２２の表面の少なくとも一部に設けられていればよいが、高分子繊維２２の表面の全面に設けられていることがより好ましい。また、導電層２３としては、他の高分子樹脂を介して導電性粒子が固着されたものや、当該他の高分子樹脂中に導電性粒子が分散されたものが挙げられる。ここで、前記固着とは、他の高分子樹脂を介して導電性粒子が高分子繊維２２に固定される状態を意味し、他の高分子樹脂は接着剤として機能する。これらの態様のうち、クリーニング性能の向上の観点からは、他の高分子樹脂を介して導電性粒子が固着されたものが好ましい。他の高分子樹脂を介して導電性粒子を固着させた構造であると、カーボン粒子や他の高分子樹脂の固着状態により導電層２３の表面を凹凸状態にすることができる。これにより、非導電性粒子が固着して形成された絶縁層２４の表面状態を一層高低差の大きい凹凸状にすることができる。その結果、ブラシ繊維２１の表面が、非帯電性の付着物に対するクリーニングに一層適した、高低差の大きい凹凸状にすることができ、機械的なクリーニング性能の向上が図れる。また、導電性粒子を固着させた構造であると、厚さの薄い導電層２３の設計が可能になる。この為、ブラシ繊維２１の直径が大きくなり過ぎるのを抑制しつつ、十分な厚さを有する絶縁層２４の形成が可能になる。尚、絶縁層２４の厚さを一定程度大きくすることにより、被クリーニング部材や付着物に対する電荷注入の発生を低減することができる。
【００３４】
前記導電性粒子としては特に限定されず、例えば、ニッケル、銅、銀等の金属や、酸化亜鉛、酸化錫等の金属化合物、ポリピロール等の導電性高分子、カーボン等の微粒子等が挙げられる。前記カーボンとしては特に限定されず、例えば、アセチレンブラック、カーボンナノチューブ等が挙げられる。これらの導電性粒子は、１種のみを単独で、又は２種以上を併用してもよい。また、これらの導電性粒子のうち、電気抵抗値の均一性の観点からは、カーボン材料、導電性高分子が好ましく、カーボンナノチューブがより好ましい。
【００３５】
前記導電性粒子の形状としては特に限定されず、例えば、略球形状や直方体状のものなどが挙げられる。略球形状とは、真球の他に楕円形状のものなど、変形した球状のものも含む意味である。
【００３６】
また、前記導電性粒子の最大平均粒径は特に限定されず適宜設定することができる。通常は１ｎｍ〜５μｍの範囲内であり、好ましくは、１０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは５０ｎｍ〜０．５μｍの範囲内である。尚、前記最大平均粒径は公知の測定方法で測定することができる。具体的には遠心沈降光透過法、Ｘ線透過法、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法により測定することができる。本実施の形態においては、レーザー回折・散乱法により測定した値である。また、高分子繊維２２に固着された状態の導電性粒子については、ＳＥＭ等の顕微鏡により観察し、任意の導電性粒子の最大粒径を測定して、その平均値を算出することにより最大平均粒径を得ることができる。
【００３７】
また、前記他の高分子樹脂としては特に限定されず、具体的には、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート等のポリエステル樹脂、ナイロン（登録商標）、アラミド樹脂等のポリアミド樹脂、ポリアクリロニトリル等のアクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂等が挙げられる。尚、他の高分子樹脂は、絶縁層２４を構成する高分子樹脂と同様の材料であってもよく、異なる材料であってもよい。絶縁層２４の高分子樹脂の構成材料については、後述する。
【００３８】
導電層２３の平均厚さは０．０１μｍ〜１０μｍの範囲内が好ましく、より好ましくは０．１μｍ〜５μｍの範囲内である。導電層２３の平均厚さを０．０１μｍ以上にすることにより、ブラシ繊維２１を適度に帯電させ、帯電量の小さい付着物に対しても十分な静電吸着を可能にし、クリーニング性能の向上を図ることができる。その一方、導電層２３の平均厚さを１０μｍ以下にすることにより、電気抵抗値が小さくなり過ぎて絶縁層２４の絶縁破壊の発生を防止し、大電流が被クリーニング部材や付着物に流れ込むのを防ぐことができる。尚、導電層２３の平均厚さの測定方法については、後述の通りである。
【００３９】
尚、絶縁破壊とは、絶縁層２４の耐電圧（絶縁耐力）を超える高い電圧が加えられた結果、被クリーニング部材やその表面の付着物に過度の電流が流れることを意味し、より詳細には、絶縁層２４が高電圧に耐えられずに破壊された場合の不可逆的な絶縁破壊を指す。従って、前記絶縁破壊には、付着物等への電荷注入は含まない。
【００４０】
絶縁層２４は、少なくともその表面の一部に、非導電性粒子が高分子樹脂を介して固着することにより形成された絶縁領域である。このような構造であると、ブラシ繊維２１の先端部においても導電層２３の露出を防止することができる。その結果、ブラシ繊維２１の先端部から、感光体ドラムやトナー等に対し電荷注入されるのを防ぐことができる。但し、絶縁層２４は、基材１３上で起毛されたブラシ毛１４の部分において、当該ブラシ毛１４の根元部分（パイル糸１７が基布１１の織目に植え込まれた部分）までは、導電層２３の全面を被覆した構造であってもよい。ここで、パイル糸１７が基布１１の織目に織り込まれていて、パイル糸１７が基布１１の裏面にある導電性バックコート層に接触している部分では、絶縁層２４に導電層２３が被覆されていない。そのため、ブラシ繊維２１は導電性バックコート層と電気的に導通した状態にある。このような構造であると、クリーニングブラシに電圧を印加したときに、導電性バックコート層と導電層２３との間で電圧降下が発生することはない。これにより、パイル糸１７が基布１１に織り込まれた部分で導電層２３が絶縁層２４に被覆されている場合と比較して、より大きな電荷量をブラシ繊維２１にチャージさせることができる。その結果、被クリーニング部材とブラシ繊維２１の軸方向先端部との間に大きな電界を発生させることができる。
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。
【００４１】
絶縁層２４として、導電層２３の表面に高分子樹脂を介して非導電性粒子を固着したものを用いることにより、非導電性粒子の平均粒径や被覆率を適宜設定することで、絶縁層２４の表面粗さを変化させることができる。その結果、帯電した付着物以外の付着物に対しても機械的なクリーニング効果を高めることができる。また、除去した付着物の種類や用途等に応じて、非導電性粒子の材料を適宜変更することができるなど、材料選択の自由度が大きくなる。例えば、クリーニングブラシ１０に高い電圧を印加して、被クリーニング部材との間に強い電界を発生させたい場合にも、非導電性粒子として抵抗率が高い材料を選択することにより、当該被クリーニング部材や付着物に対し極性反転を生じさせるような電荷注入が生じるのを防止することができる。また、付着物が帯電しないものである場合には、当該付着物に対し親和性を示す材料からなる非導電性粒子を選択することにより、被クリーニング部材のクリーニングの際に当該非帯電性の付着物をも除去することができる。
【００４２】
前記高分子樹脂の材料としては、絶縁層２４に緻密性や柔軟性を付与することが可能なものが好ましい。緻密性を向上させることにより、絶縁性の向上が図れ、非導電性粒子同士の隙間を埋めることができるからである。また、柔軟性を向上させることにより、被クリーニング部材表面との摩擦を軽減し、傷が生じるのを防止することができる。このような観点からは、高分子樹脂の材料として、例えば、ナイロン（登録商標）、アラミド等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル等のアクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂等が挙げられる。これらの材料のうち、特にポリエステル樹脂等が好ましい。
【００４３】
前記非導電性粒子としては電気絶縁性が大きい材料からなるものであれば特に限定されず、例えば、無機酸化物や高分子樹脂からなるものが挙げられる。電気絶縁性、誘電率や電子写真機内で問題となる紙粉、トナー外添剤との親和性の観点からは、前記無機酸化物としてアルミナ、シリカゲル、二酸化チタン、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、酸化セリウム等が好ましい。また、前記高分子樹脂としてはフッ素樹脂が好ましい。また、これらの非導電性粒子は一種単独で、又は二種以上を併用して用いることができる。
【００４４】
前記非導電性粒子の最大平均粒径は特に限定されず適宜設定することができる。通常は０．０５μｍ〜１０μｍの範囲内であり、好ましくは、０．１μｍ〜５μｍ、より好ましくは０．５μｍ〜２μｍの範囲内である。尚、前記最大平均粒径は公知の測定方法で測定することができる。具体的には遠心沈降光透過法、Ｘ線透過法、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法により測定することができる。本実施の形態においては、レーザー回折・散乱法により測定した値である。また、導電層２３に固着された状態の非導電性粒子については、ＳＥＭ等の顕微鏡により観察し、任意の非導電性粒子の最大粒径を測定して、その平均値を算出することにより最大平均粒径を得ることができる。
【００４５】
絶縁層２４の平均厚さは０．０５μｍ〜２０μｍの範囲内であり、好ましくは、０．１μｍ〜１０μｍ、より好ましくは０．５μｍ〜６μｍの範囲内である。絶縁層２４の平均厚さを２０μｍ以下にすることにより、当該絶縁層２４における厚さ方向の静電容量を大きくすることができる。これにより、ブラシ繊維２１により大きな電荷量をチャージすることができ、より強い電界を生じさせることができる。その結果、付着物の静電的な除去の向上が図れる。その一方、絶縁層２４の平均厚さを０．０５μｍ以上にすることにより、絶縁層２４における絶縁破壊の発生を防止することができる。その結果、大電流が被クリーニング部材や付着物に流れ込むのを防ぐことができる。また、絶縁層２４の平均厚さを前記数値範囲内で全周にわたって略均一にすることにより、ブラシ繊維２１の外周面における付着物の除去性能を均一にすることができる。尚、絶縁層２４の平均厚さの測定方法については、後述の通りである。
【００４６】
本実施の形態に係るクリーニングブラシ１０の電気特性は、次の通りである。図３は、クリーニングブラシ１０の電気特性を表すグラフであって、電圧の印加時間と電流値との関係を表す。同図から分かる通り、静止状態のクリーニングブラシ１０に１００Ｖの電圧を印加すると、電圧印加直後では電流値が最大値を示し、その後、電流値は定常状態を示す。電流値が定常状態とのときのクリーニングブラシ１０の電気抵抗値は１０４Ω〜１０１２Ωの範囲内であり、好ましくは１０６Ω〜１０１１Ω、より好ましくは、１０８Ω〜１０１０Ωである。クリーニングブラシ１０の電気抵抗値を１０４Ω以上にすることにより、絶縁層２４の絶縁破壊の発生を防止すると共に、付着物等への電荷注入を低減することができ、クリーニング性能の向上が図れる。その一方、前記電気抵抗値を１０１２Ω以下にすることにより、ブラシ繊維２１に大きな電荷量をチャージすることができる。
【００４７】
さらに、最大電流値をＩ１（Ａ）とし、定常状態のときの電流値をＩ２（Ａ）とすると、Ｉ１／Ｉ２（−）は１０倍以上であり、好ましくは１００倍以上、より好ましくは１０００倍以上である。前記Ｉ１／Ｉ２（−）を１０倍以上にすることで、電圧印加初期での最大電流値と定常状態での電流値との差を大きくし、かつ、定常状態での電流値の値を小さくした電気特性とすることができる。このような電気特性であると、絶縁層２４における厚さ方向の静電容量が大きいと推測でき、かつ、ブラシの電気抵抗値が大きいクリーニングブラシであることが確認できる。その結果、ブラシ繊維２１に大きな電荷量をチャージすることが可能になり、付着物の静電的な吸着能を向上させることができる。更に、電気抵抗値も大きいので、付着物等への電荷注入を抑制することができ、クリーニング性能の向上が図れる。また、クリーニングブラシ１０の電気特性の具体的な試験方法については、後段において詳述する。
【００４８】
また、本実施の形態に係るクリーニングブラシは、図４に示すように、基材３５の表面に対して略垂直となる様にブラシ毛としてのブラシ繊維３８が複数静電植毛された構成とすることもできる。図４は、ブラシ繊維３８が基材３５に静電植毛された態様のクリーニングブラシ３４を表す断面模式図である。この場合、前記基材３５は、支持部材３６と、当該支持部材３６上に設けられた接着剤層３７とからなる構成を採用することができる。前記支持部材３６としては特に限定されず、例えば、ポリプロピレン、ＡＢＳ（アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ナイロン（登録商標）樹脂等のポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、金属等からなるものが挙げられる。また、前記接着剤層３７としては特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、酢酸ビニル、ポリウレタン、エポキシ樹脂等を主成分とする接着剤からなるものが挙げられる。
【００４９】
尚、ブラシ繊維３８の基材３５（接着剤層３７）に対する植毛は、静電植毛に限らず、例えば、歯ブラシ等に見られる機械的な植毛によるものでもよい。
【００５０】
前記ブラシ繊維３８の長さや太さ（直径、繊維径）等は、用途により適宜設定され得る。例えば、ブラシ繊維３８の長さは、通常は根元部分から０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内が好ましく、０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内がより好ましい。また、ブラシ繊維３８の直径は、５μｍ〜１００μｍ程度が好ましく、１０μｍ〜７０μｍがより好ましい。
【００５１】
また、本実施の形態に係るクリーニングブラシが、基材３５に対しブラシ繊維３８が植毛された構成である場合、当該ブラシ繊維３８の植毛密度は、１０００〜１００万フィラメント／ｉｎｃｈ２が好ましく、５万〜２０万フィラメント／ｉｎｃｈ２がより好ましい。前記植毛密度を１０００フィラメント／ｉｎｃｈ２以上にすることにより、クリーニング機能が低下するのを防止するなど、クリーニングブラシとしての種々の性能が低減するのを抑制することができる。また、前記植毛密度を１００万フィラメント／ｉｎｃｈ２以下にすることにより、クリーニングブラシからスムーズにトナーを排出しやすくし、当該ブラシをリフレッシュさせることが容易になるので、耐久性の向上が図れる。尚、植毛密度とは、基材３５における単位面積（ｉｎｃｈ２）当たりのブラシ繊維３８の本数を意味する。
【００５２】
本実施の形態に係るクリーニングブラシ１０の使用態様としては、例えば、図５（ａ）に示すようなロール型ブラシ３０が挙げられる。当該ロール型ブラシ３０は、少なくとも基部である円柱状のシャフト３１と、シャフト３１に接着剤等を介して固定されたシート状のクリーニングブラシ１０とを備える。クリーニングブラシ１０は、長尺のシート状に切断された後、ブラシ毛１４側を外側に向けてシャフト３１にらせん状に巻きつけられている。ロール型ブラシ３０は、クリーニングブラシ１０に織り込まれたブラシ毛１４によって像担持体に付着したトナーを除去することができる。
【００５３】
前記シャフト３１は特に限定されず、金属管や樹脂等からなるものなど、従来公知のものを用いることができる。また、前記シャフト３１の径は特に限定されず、従来のクリーニングブラシに用いられてきた技術を好適に適用することができる。例えば、小型化する場合には、シャフト３１の径を５ｍｍ〜８ｍｍ程度に設定すればよい。
【００５４】
また、本実施の形態に係るクリーニングブラシ１０は、図５（ｂ）に示すような平板型ブラシにも好適に適用することができる。同図（ｂ）に示すように、平板型ブラシ３２は、少なくとも基部である平板３３と、この平板３３に固定されたクリーニングブラシ１０とを備えている。平板３３としては特に限定されず、樹脂板や金属板等からなるものを用いることができる。尚、平板型ブラシ３２は、基部としてシャフト３１の代わりに平板３３を用いている以外、ロール型ブラシ３０と同一の構成である。
【００５５】
ロール型ブラシ３０および平板型ブラシ３２の感光体ドラム等に対する食い込み量は、０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内が好ましく、０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲内がより好ましい。当該範囲内にすることにより、感光体ドラムとブラシロールの相対運動によって発生するブラシにかかる負荷を適切にし、感光体が適度な力で擦過されるようにすることで、トナー等の捕集性能や掻き取り性の向上が図れる。尚、食い込み量とは、ブラシ毛を感光体ドラム等に当接したとき、ブラシ毛が感光体表面で曲がらずに、直線的に内部に進入したと仮定したときの内部への食い込み長さを意味する。
【００５６】
（画像形成装置）
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。
【００５７】
例えば、本実施の形態で説明したクリーニングブラシ１０を電子写真装置に適用した場合は、次の様に用いることができる。図６は、本実施の形態のクリーニングブラシを備えた電子写真装置における画像形成部の構造を模式的に示す正面図である。尚、電子写真装置は、電子写真装置が備えるスキャナにて読み込まれたデータや、電子写真装置に接続された外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ等の画像処理装置）からのデータを画像として出力するものである。
【００５８】
図６に示すように、画像形成部４０は、感光体ドラム４１と、帯電装置４２と、露光装置４３と、現像装置５３と、転写ロール４４と、搬送ベルト４５と、帯電制御装置４７と、帯電制御装置５０とを少なくとも備えている。感光体ドラム４１の周囲には、回転方向に沿って、帯電装置４２、露光装置４３、現像装置５３、転写ロール４４および搬送ベルト４５、帯電制御装置４７、並びに帯電制御装置５０がこの順序で配置された構成となっている。
【００５９】
感光体ドラム４１は、画像形成装置における静電潜像担持体および感光体となるものであり、円柱形状を有している。
【００６０】
帯電装置４２は、感光体ドラム４１と物理的に接触して、感光体ドラム４１の表面を一様に所定の電位まで帯電させるためのものである。帯電装置４２は、帯電制御用ブラシからなり、感光体ドラム４１と互いの回転軸を平行にして隣接対向して設置されている。
【００６１】
露光装置４３は、帯電装置４２によって帯電された感光体ドラム４１の表面を、例えばパーソナルコンピュータ等の画像処理装置からのデータに基づき、レーザー光等により露光して、感光体ドラム４１の表面に静電潜像を形成させるためのものである。露光装置４３として、例えば半導体レーザーや発光ダイオードを用いることができる。
【００６２】
現像装置５３は、感光体ドラム４１の表面にトナーを供給し、感光体ドラム４１の表面に形成された静電潜像をトナー像として顕像化するつまり現像するためのものである。現像装置５３では、トナー供給ロール５４にて現像ロール５５にトナーが一定厚さに供給され、この現像ロール５５が感光体ドラム４１に当接することにより、感光体ドラム４１の表面にトナーが供給される。
【００６３】
搬送ベルト４５は、感光体ドラム４１の表面にトナー像が形成された後に、記録媒体４６を感光体ドラム４１に運搬する。
【００６４】
転写ロール４４は、感光体ドラム４１の表面のトナー像を、転写材である記録媒体４６に転写するためのものであり、板金の面方向と記録媒体４６の面方向とを平行にして、搬送ベルト４５を間に挟んで感光体ドラム４１と隣接対向するように設置されている。尚、記録媒体４６は、例えば用紙、ＯＨＰ等である。転写ロール４４は、例えば、ウレタンゴムロールからなっている。
【００６５】
帯電制御装置４７は、転写後の感光体ドラム４１の残存している正極性および負極性の残存トナーを例えば全てが負極性になるように帯電制御している。尚、帯電制御装置４７は省略することも可能である。
【００６６】
クリーニング装置５０は、ロール型ブラシ３０を備えており、感光体ドラム１の表面に残留したトナーや紙粉等の付着物を除去する。クリーニング装置５０は、ロール型ブラシ３０の他に、さらにロール型ブラシ３０に接触する導電ローラ５１と、この導電ローラ５１に摺察する清掃部材５２とを備えている。ロール型ブラシ３０は、回転自在のシャフト３１の周囲に螺旋状に巻回されており、前記感光体ドラム４１の回転軸方向とシャフト３１の回転軸方向とを互いに平行にして、感光体ドラム４１に対向するように隣接して設置されている。導電ローラ５１は、例えば正極性に帯電されており、クリーニングブラシ１０の先端にて吸着した負極性の残存トナーを吸着するものである。清掃部材５２は、導電ローラ５１に摺察することにより、導電ローラ５１に吸着された残存トナーを除去するものである。尚、このクリーニング装置５０は一例であり、例えば、導電ローラ５１及び清掃部材５２を省略することもできる。
【００６７】
前記構成の画像形成装置においては、次の様な画像形成の動作を行う。
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。
【００６８】
本実施の形態に係るクリーニングブラシ１０に於いては、導電層２３の表面の少なくとも一部に絶縁層２４を設けているので、導電層２３が、感光体ドラム４１および当該感光体ドラム４１表面に付着したトナーに対し、電荷注入するのを抑制する。これにより、クリーニングブラシ１０に印加された電圧と同極性に帯電するのを防いでいる。その結果、トナーが感光体ドラム４１に再付着するのを低減し、静電的なクリーニング性能の向上が図れる。さらに、絶縁層２４は非導電性粒子が固着した構造であるので、ブラシ繊維２１の表面としては、表面粗さが大きい。そのため、トナー以外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。
【００６９】
また、クリーニングブラシ１０は、電圧を印加し、電流値が定常状態になったときの電気抵抗値が１０５〜１０１０Ωの範囲内であり、前記Ｉ１/Ｉ２（−）が１０倍以上となる電気特性を有している。そのため、絶縁層２４における厚さ方向の静電容量が大きく、これによりブラシ繊維２１に大きな電荷量をチャージすることができ、トナーの静電的な吸着を向上させることができる。また、定常状態における電流値の値が小さくなるように構成されているため、電気抵抗値の大きなクリーニングブラシ１０を得ることができる。
【００７０】
尚、本実施の形態に係るクリーニングブラシ１０は、画像形成装置以外の用途にも適用可能である。具体的には、例えば、掃除機やエアコン用ブラシ、半導体の清掃工程等のクリーニング用途においても、クリーニング対象の除去性能に優れたクリーニングブラシを提供することができる。特に、絶縁層２４は非導電性粒子が導電層２３に固着して形成されたものであるので、当該非導電性粒子の被覆率や平均粒径を調節することにより、表面粗さを大きくすることができる。そのため、クリーニングブラシ１０は、被クリーニング部材に帯電することなく付着している付着物に対してもクリーニング性能を発揮する。具体的には、例えば感光体ドラムに対するフィルミング除去やその表面を研磨することにより新たな表面を露出させるリフレッシュなどに適用可能である。また、液晶パネル等の製造プロセス中におけるインク、接着剤の除去にも適用可能である。
【実施例】
【００７１】
（実施例１）
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。
【００７２】
パイル糸としては複数のブラシ繊維により構成され、マルチフィラメント糸からなるものを用いた。また、ブラシ繊維としては、断面形状が円形状であり、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系導電繊維の表面に、ＰＥＴ樹脂を介してアルミナ粒子を固着させたものを用いた。前記ブラシ繊維における高分子繊維はＰＥＴ繊維に対応し、導電層は導電性粒子としてのカーボンがＰＥＴ樹脂中に分散した層に対応し、絶縁層は非導電性粒子としてのアルミナがＰＥＴ樹脂を介して導電層表面に固着した層に対応する。高分子繊維としのてＰＥＴ繊維の繊度は６ｄｔｅｘ、直径は２４μｍ、導電層の平均厚みは２μｍ、絶縁層の平均厚みは２μｍとした。
【００７３】
更に、ブラシ繊維の直径は２７μｍ、ブラシ密度は１００ｋＦ／ｉｎｃｈ２、ブラシ毛の長さ（パイル長、根元部分から先端までの距離）は５ｍｍとした。導電性バックコート層（厚さ０．５ｍｍ）としてはＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）からなるものが用いた。また、縦糸および横糸としては、ポリエステル繊維からなるものを用いた。また、クリーニングブラシの電気特性（Ｉ１／Ｉ２）は１２４（−）であった。尚、Ｉ１（Ａ）は電圧印加直後の電流値が最大値となったときの値を表し、Ｉ２（Ａ）は前記電流値が定常状態になったときの値を表す（以下、同様）。
【００７４】
このようなクリーニングブラシをブラシ毛が外側に向く様にして、基部である円柱状のシャフトに接着剤を介して固定させ、本実施例に係るロール型ブラシを作製した。
【００７５】
（実施例２）
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。
【００７６】
（実施例３）
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。
【００７７】
（実施例４）
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。
【００７８】
（実施例５）
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。
【００７９】
（実施例６）
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。
【００８０】
（実施例７）
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。
【００８１】
（実施例８）
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。
【００８２】
（比較例１）
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。
【００８３】
（比較例２）
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。
【００８４】
【表１】
2014122930.tif 000003
【００８５】
（導電層及び絶縁層の平均厚み）
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。
【００８６】
（導電性粒子および非導電性粒子の平均粒径の測定）
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。
【００８７】
（クリーニングブラシの電気特性）
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。
【００８８】
続いて、クリーニングブラシを静止させた状態で、１００Ｖの電圧（Ｖ）を印加した。電圧印加直後の最大電流値（Ｉ１（Ａ））を測定した。電圧印加後、１０〜１１秒間の平均電流値を定常状態とみなし、その電流値（Ｉ２（Ａ））を測定した。
【００８９】
さらに、式Ｒ＝Ｖ／Ｉ
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。
【００９０】
【表２】
2014122930.tif 000004
【００９１】
（クリーニング性能）
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。
【００９２】
すなわち、各ロール型ブラシを、感光体ドラムの回転軸方向とロール型ブラシのシャフトの回転軸方向とを互いに平行にして、感光体ドラムに対向するように隣接して設置した。さらに、導電ローラを正極性に帯電させることにより、ロール型ブラシの正極性からなるクリーニングブラシの先端にて吸着した負極性のトナーを吸着除去させた。
【００９３】
クリーニング性能は、トナーが付着している感光体ドラム表面の初期状態と、ロール型ブラシによりトナーを除去した後の感光体ドラム表面の状態の色差変動を測定することにより行った。ロール型ブラシは外径φ２５、パイル長５ｍｍ、クリーニング時のブラシの感光体ドラムへの食込み量は１ｍｍ、ブラシの周速１００ｍｍ／ｓｅｃ感光体ドラムの外径φ５０、感光体ドラムの周速５０ｍｍ／ｓｅｃ、ブラシの回転方向は感光体に対して連れ周り方向で行った。また、感光体ドラムへのトナーの供給は現像装置により行った。トナーの供給量は１ｍｇ／ｃｍ２とした。色差変動の測定に際しては、クリーニングブラシに、８００Ｖの電圧を印加して、クリーニングブラシと感光体ドラムの電位差（ΔＶ（Ｖ））が２００Ｖとなるようにして行った。また、色差値（ΔＥ）は次の通りにして算出した。すなわち、先ず未使用の粘着テープを白色紙に貼り付けた。次いで、クリーニング後の感光体ドラム表面に未使用の透明な粘着テープをテーピングし、当該粘着テープについても白色紙に貼り付けた。その後、それぞれの白色度をＸ−Ｒｉｔｅ  Ｉｎｃ．（株）製のＭｏｄｅｌ  ＳＰ６２（商品名；積分球分光測色計）を用いて測定し、当該白色度の差から色差値（ΔＥ）を算出した。結果を前記表２に示す。
【００９４】
前記表２から明らかな様に、実施例１〜８のロール型ブラシに於いては、比較例１および２のものと比較して何れも色差ΔＥの値が小さく、感光体ドラム表面の色差変動が抑制されていることが確認された。すなわち、各実施例のロール型ブラシに於いてはクリーニング性能が良好であることが確認された。
【００９５】
（非帯電物のクリーニング性能）
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。
【００９６】
前記表２に示すように、各実施例のロール型ブラシにおいては、フィルミングが認められず、非帯電物についても感光体ドラムのクリーニングが良好であることが確認された。また、比較例１のロール型ブラシにおいてもフィルミングは認められなかった。その一方、比較例２のロール型ブラシに於いては、フィルミングが認められた。このことから、感光体ドラム表面に付着したフィルミングについては、絶縁層としてＰＥＴ樹脂を介して非導電性粒子を固着させたものを用いることにより、良好なクリーニング性能を示すことが確認された。
【符号の説明】
【００９７】
１０  クリーニングブラシ
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
【図１】
2014122930.tif 000005
【図２】
2014122930.tif 000006
【図３】
2014122930.tif 000007
【図４】
2014122930.tif 000008
【図５】
2014122930.tif 000009
【図６】
2014122930.tif 000010
【図７】
2014122930.tif 000011
【図８】
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