毛刷輥、具備其的清潔單元以及圖像形成裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種毛刷輥、具備該毛刷輥的清潔單元以及圖像形成裝置。毛刷輥通過施加偏壓以電吸附方式除去像保持體表面上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑。該毛刷輥具備旋轉(zhuǎn)軸、輥周面、基布。所述輥周面設置在所述旋轉(zhuǎn)軸的周圍。所述基布設置在所述輥周面上，導電線和卷曲加工的絕緣線分別作為起毛部徑向突出且堆疊編織。據(jù)此，毛刷的毛不容易傾倒，可以抑制外形變化，可以維持長期使用的毛刷輥的清潔性能。
【專利說明】毛刷輥、具備其的清潔單元以及圖像形成裝置
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于圖像形成裝置的清潔單元的毛刷輥、具備該毛刷輥的清潔單元以 及圖像形成裝置，具體而言，本發(fā)明涉及維持長期使用下的毛刷輥的清潔性能的技術。
【背景技術】
[0002] 在具有中間轉(zhuǎn)印帶等帶狀的像保持體的圖像形成裝置中，先將一次轉(zhuǎn)印在感光體 鼓上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印在帶狀的像保持體的表面上，再通過二次轉(zhuǎn)印輥轉(zhuǎn)印在記錄紙上。 然后，轉(zhuǎn)印在記錄紙上的彩色的調(diào)色劑圖像在定影部通過熱壓接定影在記錄紙上。這種圖 像形成裝置中，在二次轉(zhuǎn)印處理后，像保持體表面上殘留調(diào)色劑、紙粉等異物，通過清潔單 元除去該異物。
[0003] 清潔單元典型地具備摩擦像保持體的毛刷輥、摩擦毛刷輥的清掃輥或回收輥以及 摩擦清掃輥的刮板。像保持體表面的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑帶正或負電荷，將其電吸附在施加有 極性相反的偏壓毛刷輥上，從像保持體表面除去。通過毛刷輥從像保持體表面除去的調(diào)色 齊U，由清掃輥通過靜電力以及壓接力回收。通過刮板刮取通過清掃輥回收的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色 劑。
[0004] 例如已知一種清潔裝置，其毛刷輥的刷子由導電線和絕緣線的混毛構(gòu)成，在毛刷 輥上施加與轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑的帶電極性相反的偏壓，通過導電線靜電吸引轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色 齊IJ，使其附著而進行回收，通過轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑使絕緣線摩擦帶電，靜電吸引轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色 齊IJ，使其附著而進行回收，除去像保持體表面的異物。
[0005] 如果毛刷輥長期使用，那么長時間的摩擦動作以及反復的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑以及紙 粉的攏入，刷子的毛傾倒，外徑變化。其結(jié)果是，刷子的頂端難以接觸像保持體表面，清潔性 能下降，產(chǎn)生清潔不良。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的一方面涉及的毛刷輥，通過施加偏壓以電吸附方式除去像保持體表面上 的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑，
[0007] 所述毛刷輥具備設置在輥表面上的導電性的基布、導電線、卷曲加工的絕緣線，
[0008] 所述導電線以及所述絕緣線交互堆疊編織在所述基布上。
[0009] 另外，本發(fā)明的一方面涉及的清潔單元，具有上述的毛刷輥，以電吸附方式除去中 間轉(zhuǎn)印帶表面上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑。
[0010] 另外，本發(fā)明的一方面涉及的圖像形成裝置，具備中間轉(zhuǎn)印帶和上述毛刷輥，以電 吸附方式除去所述中間轉(zhuǎn)印帶表面上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑。
[0011] 根據(jù)這些發(fā)明，毛刷的毛不容易傾倒，可以抑制外形變化，維持長期使用的毛刷輥 的清潔性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是顯示本發(fā)明的一實施形態(tài)涉及的圖像形成裝置的構(gòu)造的正面斷面圖。
[0013] 圖2是中間轉(zhuǎn)印帶的概略斷面圖。
[0014] 圖3是顯示清潔單元的概略構(gòu)成的內(nèi)部側(cè)面圖。
[0015] 圖4是卷繞在毛刷輥的表面上的絨頭紗線素材的放大斷面圖。
[0016] 圖5是顯示毛刷輥的外徑變化的圖表。
[0017] 圖6是通過圖表顯示4種毛刷輥的清潔性能的試驗結(jié)果的圖。
【具體實施方式】
[0018] 以下參照附圖對本發(fā)明的一實施形態(tài)涉及的毛刷輥以及具備該毛刷輥的圖像形 成裝置進行說明。圖1是顯示本發(fā)明的一實施形態(tài)涉及的圖像形成裝置的構(gòu)造的正面斷面 圖。
[0019] 本發(fā)明的一實施形態(tài)涉及的圖像形成裝置1例如是兼具復印功能、打印功能、掃 描功能、以及傳真功能多個功能的復合機。圖像形成裝置1在裝置本體11上具備操作部 47、圖像形成部12、定影部13、送紙部14、原稿供應部6、以及圖像讀取裝置5等而構(gòu)成。
[0020] 操作部47在圖像形成裝置1可實行的各種動作以及處理的范圍內(nèi)，接收來自操作 者的圖像形成動作實行指示、原稿讀取動作實行指示等指示。操作部47具備顯示對操作者 的操作向?qū)У鹊娘@示部473。
[0021] 在圖像形成裝置1進行原稿讀取動作的情況下，圖像讀取裝置5光學讀取通過原 稿供應部6供應來的原稿或放置在接觸玻璃（原稿放置玻璃）161上的原稿的圖像，生成圖 像數(shù)據(jù)。通過圖像讀取裝置5生成的圖像數(shù)據(jù)保存在內(nèi)設HDD或網(wǎng)絡連接的計算機等內(nèi)。
[0022] 在圖像形成裝置1進行圖像形成動作的情況下，基于通過上述原稿讀取動作生成 的圖像數(shù)據(jù)、或從網(wǎng)絡連接的計算機、智能手機等用戶終端裝置接收的圖像數(shù)據(jù)、或存儲在 內(nèi)設HDD內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)等，圖像形成部12將調(diào)色劑圖像形成在送紙部14輸送的作為記錄 介質(zhì)的記錄紙P上。圖像形成部12的圖像形成單元12M、12C、12Y以及12Bk分別具備感光 體鼓121、向感光體鼓121供應調(diào)色劑的顯影裝置、容納調(diào)色劑的調(diào)色劑盒（未圖示）、帶電 裝置、曝光裝置、以及一次轉(zhuǎn)印輥126。
[0023] 在進行彩色印刷的情況下，圖像形成部12的洋紅色用的圖像形成單元12M、青色 用的圖像形成單元12C、黃色用的圖像形成單元12Y以及黑色用的圖像形成單元12Bk，分別 基于由構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的各自的顏色成分所構(gòu)成的圖像，通過帶電、曝光以及顯影工序?qū)⒄{(diào) 色劑圖像形成在感光體鼓121上，通過一次轉(zhuǎn)印輥126將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印在張架在驅(qū)動輥 122與從動輥123上的中間轉(zhuǎn)印帶125上。中間轉(zhuǎn)印帶125相當于像保持體。
[0024] 轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像的像保持面設定在中間轉(zhuǎn)印帶125的外周面上，中間轉(zhuǎn)印帶125 在抵接感光體鼓121的周面的狀態(tài)下由驅(qū)動輥122驅(qū)動。中間轉(zhuǎn)印帶125與各感光體鼓 121同步，同時在驅(qū)動輥122與從動輥123之間環(huán)形行進。
[0025] 轉(zhuǎn)印在中間轉(zhuǎn)印帶125上的各種顏色的調(diào)色劑圖像，在調(diào)整轉(zhuǎn)印時機后，在中間 轉(zhuǎn)印帶125上重疊，形成彩色的調(diào)色劑圖像。二次轉(zhuǎn)印輥210在夾著中間轉(zhuǎn)印帶125的二 次轉(zhuǎn)印輥210與驅(qū)動輥122之間的狹縫部N，將形成在中間轉(zhuǎn)印帶125的表面上的彩色的調(diào) 色劑圖像，轉(zhuǎn)印在送紙部14經(jīng)運送路徑190運送來的記錄紙P上。然后，定影部13,通過熱 壓接使記錄紙P上的調(diào)色劑圖像在記錄紙P上定影。結(jié)束定影處理而完成彩色圖像形成的 記錄紙P排出至排出托盤151。
[0026] 清潔單元20配置在從動輥123的側(cè)邊。清潔單元20在狹縫部N的二次轉(zhuǎn)印處理 之后將殘留在中間轉(zhuǎn)印帶125上的調(diào)色劑紙粉除去。后面詳細描述清潔單元20。
[0027] 送紙部14具備多個送紙盒?？刂撇浚ㄎ磮D示）驅(qū)動容納操作者的指示所指定的 尺寸的記錄紙的送紙盒的拾取輥145旋轉(zhuǎn)，向上述狹縫部N運送容納在各送紙盒內(nèi)的記錄 紙P。
[0028] 圖2是中間轉(zhuǎn)印帶125的概略斷面圖。中間轉(zhuǎn)印帶125是彈性帶，由補強層125a、 彈性層125b以及表面保護層125c依次層疊，補強層125a形成在中間轉(zhuǎn)印帶125的內(nèi)側(cè)， 表面保護層125c形成在中間轉(zhuǎn)印帶125的外側(cè)。補強層125a采用聚亞酰胺（具體為硬質(zhì) 聚亞酰胺）、聚偏氟乙稀（PVDF)等樹脂膜。彈性層125b采用丁腈橡膠（NBR)、硅橡膠、聚氨 酯橡膠等。而且，因為帶表面的表面保護層125c會跟隨彈性層125b伸縮故使用柔軟的材 料。例如，涂布氟系樹脂、特氟龍（注冊商標）系樹脂等，作為表面保護層125c。
[0029] 通過采用彈性帶作為中間轉(zhuǎn)印帶125,可以提高畫質(zhì)。但是，由于帶表面的表面保 護層125c柔軟，存在調(diào)色劑的添加材料、紙粉等扎入帶表面而附著，帶表面變白的缺點。如 果帶表面不斷變白，那么帶表面的電阻值變化，附著在帶表面上的調(diào)色劑的帶電性變化，其 結(jié)果是，可能無法完全除去轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑。因此，具有這種彈性帶的中間轉(zhuǎn)印帶125的圖 像形成裝置1，要求清潔單元20具有特別高的清潔性能，使得帶表面不會變白。
[0030] 接著，對清潔單元20的構(gòu)成進行說明。圖3是顯示清潔單元20的概略構(gòu)成的內(nèi) 部側(cè)面圖。
[0031] 清潔單元20在中間轉(zhuǎn)印帶125的寬度方向上延伸。清潔單元20具備清潔殼體 200、面向從動輥123配置并摩擦中間轉(zhuǎn)印帶125的毛刷輥201、摩擦毛刷輥201的清掃輥 202、摩擦清掃輥202的刮板203、以及螺桿204。
[0032] 毛刷輥201是輥狀的毛刷，由未圖示的驅(qū)動源驅(qū)動，沿與中間轉(zhuǎn)印帶125的轉(zhuǎn)動方 向相反的方向旋轉(zhuǎn)。另外，毛刷輥201上施加有與中間轉(zhuǎn)印帶125表面的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑 的帶電極性相反的偏壓例如負電位的偏壓。由此，毛刷輥201能以靜電吸附而除去殘留在 中間轉(zhuǎn)印帶125的表面上的轉(zhuǎn)印后的殘留調(diào)色劑、紙粉等異物。
[0033] 清掃輥202由與上述的驅(qū)動源相同的驅(qū)動源或別的未圖示的驅(qū)動源驅(qū)動，沿與毛 刷輥201的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。另外，清掃輥202上施加有與毛刷輥201上施加的 偏壓極性相反的偏壓。由此，清掃輥202靜電吸附而回收吸附在毛刷輥201上的轉(zhuǎn)印殘留 調(diào)色劑、紙粉等異物。
[0034] 刮板203抵接清掃輥202的表面，刮取清掃輥202從毛刷輥201回收的轉(zhuǎn)印殘留 調(diào)色劑、紙粉等異物，使其落在清潔殼體200內(nèi)。螺桿204由與上述的驅(qū)動源相同的驅(qū)動源 或別的未圖示的驅(qū)動源驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，最后將落在清潔殼體200內(nèi)的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑、紙粉 等異物運送至清潔殼體200外。
[0035] 毛刷輥201配置成與從動輥123的旋轉(zhuǎn)軸平行，其以如下方式形成：通過導電性的 海綿、橡膠等在施加有規(guī)定的偏壓的金屬制的軸的周圍形成彈性體層，然后，絨頭紗線素材 在該彈性體層上螺旋卷繞。
[0036] 圖4是卷繞在毛刷輥201的表面上的基布的局部放大斷面圖?；?01a、導電線 201b以及絕緣線201c作為上述絨頭紗線素材設置在毛刷輥201的表面。上述絨頭紗線素 材通過在基布201a上將導電線201b和絕緣線201c混合堆疊編織而成。通過堆疊編織將 導電線201b以及絕緣線201c安裝在基布201a上。
[0037] 基布201a由未圖示的經(jīng)線以及緯線構(gòu)成。這些經(jīng)線以及緯線利用導電性的纖維， 艮P，基布201a具有導電性。導電線201b以及絕緣線201c作為絨頭紗線以預先確定的密度 織入經(jīng)線以及緯線。導電線201b以及絕緣線201c在側(cè)面視圖中交互織入基布201a。
[0038] 此外，優(yōu)選的是，導電線201b以及絕緣線201c的絨毛的高度相同。由此，容易增 加作為接觸中間轉(zhuǎn)印帶125的表面的絨頭紗線的導電線201b以及絕緣線201c的數(shù)量，改 善清潔性能。
[0039] 作為導電線201b，采用在腈綸、滌綸等化學合成纖維中添加炭黑等導電性材料而 賦予導電性的導電線。
[0040] 作為絕緣線201c，采用腈綸、滌綸等化學合成纖維生成的絕緣線。絕緣線201c利 用施加卷曲加工的卷曲線。作為卷曲線的絕緣線201c，采用每lm扭轉(zhuǎn)2000?3000次后熱 處理的絕緣線。此外，通常的線每lm扭轉(zhuǎn)200?300次。絕緣線201c安裝在基布201a上 以支撐鄰接的導電線201b。
[0041] 優(yōu)選的是，增大導電線201b的表面積，以提高異物的吸附性。例如，優(yōu)選的是，將 由極細的纖維構(gòu)成的捆用作1根導電線201b?；蛘撸瑢щ娋€201b可以采用1根纖維中間分 叉的導電線。而絕緣線201c，為了要提高導電線201b的支撐性能而非吸附性因此采用藉由 卷曲而比導電線201b粗的絕緣線。
[0042] 根據(jù)如以上方式構(gòu)成的毛刷輥201，通過在毛刷輥201上施加偏壓，導電線201b 可以靜電吸附除去中間轉(zhuǎn)印帶125表面的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑、紙粉等異物。與導電線201b不 同，對于絕緣線201c，通過偏壓施加的吸附力提高的效果低，其通過與轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑的摩 擦帶電生成的靜電引力，靜電吸附中間轉(zhuǎn)印帶125表面的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑、紙粉等異物。絕 緣線201c的清潔性能雖比導電線201b差，但其經(jīng)過卷曲加工，形成為比導電線201b粗，故 作為清潔性能優(yōu)良的導電線201b的支撐件發(fā)揮作用。因此，即使長期使用毛刷輥201，毛刷 輥201的刷子毛（導電線201b以及絕緣線201c)也不容易傾倒，抑制毛刷輥201的外徑變 化。其結(jié)果是，可以維持長期使用的毛刷輥201的清潔性能。
[0043] 具體而言，由于中間轉(zhuǎn)印帶125為彈性帶，長期使用后，可能因殘留調(diào)色劑變白， 所以確保毛刷輥201對中間轉(zhuǎn)印帶125的表面的清潔性能是重要的。根據(jù)本實施形態(tài)涉及 的毛刷輥201，刷子線由導電線201b以及絕緣線201c構(gòu)成，通過絕緣線201c對導電線201b 的支撐，與傳統(tǒng)不同，毛刷輥201的刷子毛的直徑得以長期保持。因此，可以長期確保毛刷 輥201對中間轉(zhuǎn)印帶125的表面的清潔性能，可靠地防止中間轉(zhuǎn)印帶125表面的白化。
[0044] 此外，為了使導電線201b的高清潔性能和絕緣線201c的支撐功能并存，導電線 201b以及絕緣線201c的混毛比優(yōu)選為例如1 :1。
[0045] <驗證結(jié)果>下面對利用包括如本實施形態(tài)的導電線201b與絕緣線201c混毛而 成的絨頭紗線素材的4種絨頭紗線素材的各毛刷輥，驗證長期使用的外徑的變化。圖5是 顯示毛刷輥的外徑變化的圖表。圖表的縱軸表示毛刷輥的外徑，橫軸表示印刷張數(shù)。印刷 張數(shù)與使用期間相關，印刷張數(shù)越多，可視為使用期間越長。
[0046] 圖表中的"SA-7"表示僅由以腈綸為主要成分的纖維構(gòu)成的導電線堆疊編織的毛 刷輥的外徑變化。"TPF"表示僅由以滌綸為主要成分的纖維構(gòu)成的導電線堆疊編織的毛刷 輥的外徑變化。"SA-7+UW"表示由以腈綸為主要成分的纖維構(gòu)成的導電線和由以滌綸為主 要成分的纖維構(gòu)成的卷曲加工的絕緣線，以混毛比率1 :1混毛堆疊編織而成的毛刷輥的外 徑變化。"TPF+UW"表示由以滌綸為主要成分的纖維構(gòu)成的導電線和由以滌綸為主要成分 的纖維構(gòu)成的卷曲加工的絕緣線以混毛比率1 :1混毛堆疊編織而成的毛刷輥的外徑變化。 以上所有毛刷輥的初始的外徑均為19. 2mm。長期的使用后，毛刷輥的外徑會減少。預測發(fā) 生清潔不良的下限的外徑為17mm。
[0047] 另外，圖6顯示了上述4種毛刷輥的清潔性能的試驗結(jié)果。試驗分別在高溫高濕 環(huán)境下和常溫環(huán)境下，在印刷張數(shù)為〇張、10萬張、30萬張以及60萬張的張數(shù)時，印刷2張 高印字率的圖像，再接著印刷6張白紙。以在該印刷的白紙上是否產(chǎn)生圖像圖案的殘像的 方式，評價清潔性能。圖6中，分別以" X "表示在高溫高濕以及常溫的的環(huán)境下白紙上均 產(chǎn)生圖像圖案的殘像的情況，"Λ"表示高溫高濕下產(chǎn)生的情況，"〇"表示高溫高濕以及常 溫的的環(huán)境均不產(chǎn)生的情況。
[0048] 從圖6可以看出，如本實施形態(tài)涉及的毛刷輥201那樣，導電線與卷曲加工的絕緣 線混毛而成的毛刷輥"SA-7+UW"以及"TPF+UW"，即使印刷張數(shù)增加，也維持良好的清潔能 力。
[0049] 另外，從圖5可以看出，毛刷輥"SA-7+UW"和"TPF+UW"中，毛刷輥"SA-7+UW"長期 使用后外徑變化更少。因此，優(yōu)選的是，毛刷輥201中，導電線201b采用以腈綸為主要成分 的纖維，絕緣線201c采用以滌綸為主要成分的纖維。
[0050] 如上所述，根據(jù)本實施形態(tài)，毛刷的毛不容易傾倒，可以維持長期使用的毛刷輥 201的清潔性能。
[0051] 此外，本發(fā)明不限于上述實施的形態(tài)的構(gòu)成，可以采用各種的變形。例如，上述實 施形態(tài)中，利用復合機對本發(fā)明涉及的圖像形成裝置的一實施形態(tài)進行了說明，但這僅為 一個舉例，可以利用其他的電子設備，例如打印機、復印機、傳真裝置等其他的圖像形成裝 置。
[0052] 另外，利用圖1至圖6顯示上述實施形態(tài)的構(gòu)成以及處理，僅為本發(fā)明的一實施形 態(tài)，本發(fā)明的構(gòu)成以及處理不限于此。
[0053] 在不脫離本發(fā)明的范圍和趣旨的情況下，本領域普通技術人員清楚地知道本發(fā)明 的各種修正形態(tài)和變更形態(tài)。另外，應理解，本發(fā)明不限于本說明書記載的舉例說明的實施 形態(tài)。
【權(quán)利要求】
1. 一種毛刷輥，通過施加偏壓以電吸附方式除去像保持體表面上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑， 所述毛刷輥具備設置在輥表面上的導電性的基布、導電線、卷曲加工的絕緣線， 所述導電線以及所述絕緣線交互地堆疊編織在所述基布上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的的毛刷輥，其特征在于， 所述導電線與所述絕緣線的絨毛的高度相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的的毛刷輥，其特征在于， 所述導電線與所述絕緣線的混毛比為1 :1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的的毛刷輥，其特征在于， 所述導電線由以腈綸為主要成分的纖維構(gòu)成， 所述絕緣線由以滌綸為主要成分的纖維構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的的毛刷輥，其特征在于， 所述絕緣線經(jīng)受每lm扭轉(zhuǎn)2000?3000次后熱處理，且形成為比所述導電線粗的形 狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的的毛刷輥，其特征在于， 所述導電線以通過所述絕緣線支撐的狀態(tài)設置在所述輥的周面上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的的毛刷輥，其特征在于， 所述導電線與所述絕緣線的混毛比為1 :1， 所述絕緣線經(jīng)受每lm扭轉(zhuǎn)2000?3000次后熱處理，且形成為比所述導電線粗的形 狀， 所述導電線以通過所述絕緣線支撐的狀態(tài)設置在所述輥的周面上。
8. -種清潔單元，具有權(quán)利要求1至7任一項所述的毛刷輥，以電吸附方式除去中間轉(zhuǎn) 印帶表面上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑。
9. 一種圖像形成裝置，具備： 中間轉(zhuǎn)印帶；和 清潔單元，其具有權(quán)利要求8所述的毛刷輥，以電吸附方式除去所述中間轉(zhuǎn)印帶表面 上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的的圖像形成裝置，其特征在于， 所述中間轉(zhuǎn)印帶為具有樹脂制的補強層、層疊在所述補強層的上面的彈性層、和層疊 在所述彈性層的上面的表面保護層的多層構(gòu)造的帶。
【文檔編號】G03G21/00GK104216265SQ201410235822
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】東一哲也 申請人:京瓷辦公信息系統(tǒng)株式會社