CN101308355A

CN101308355A - 清洁部件

Info

Publication number: CN101308355A
Application number: CNA2008101092626A
Authority: CN
Inventors: 笹川刚纪; 原充典
Original assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nitto Kogyo Co Ltd; Synztec Co Ltd
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2008-11-19
Also published as: JP2008282005A

Abstract

本发明提供成本低、且长期保持良好清洁性的清洁部件。该清洁部件包含在芯体11的表面卷绕绳状部件形成的下层12和设在下层12外表面的上层13，上层13包含用将纤维13a捻成的纱线13A编成的针织物。

Description

清洁部件

技术领域

本发明涉及用于除去色粉(トナ一)、外部添加剂、纸粉等的清洁部件，尤其是涉及适合作为除去附着在复印机、打印机、传真机等中使用的带电辊、感光体上的色粉的清洁辊的清洁部件。

背景技术

图像形成装置，例如复印机、打印机或兼有这些功能的复合OA设备等使用清洁刮板、清洁辊。清洁辊与感光体、带电辊抵接(当接)，除去所附着的色粉、外部添加剂、纸粉、其它异物，当清洁辊不能充分除去色粉等异物时，感光体、带电辊等会被损伤，进而还会产生印刷图像不良。为此，要求清洁辊长时间保持清洁性。

因此，提出了具有由海绵材料形成的清洁部件的带电装置(参照专利文献1)，包含圆筒状弹性体和卷绕了热熔着性纤维的纤维层的色粉供给辊(参照专利文献2)。

然而，存在的问题是，在专利文献1中，成形发泡体并在其上开孔，穿过芯体，在专利文献2中，要在一次成形的辊上被覆热熔着性纤维后，再用模具加热等，制造工序多，成本高。还存在难以保持除去的异物，因而难以长期使用等问题。

[专利文献1]日本专利第2847524号公报

[专利文献2]日本特开2006-064774号公报

发明内容

鉴于上述情况，本发明的课题是提供成本低、且长期保持良好清洁性的清洁部件。

解决上述课题的本发明的第1方案是清洁部件，其特征在于，包含在芯体表面卷绕绳状部件(紐状部材)形成的下层、和设于上述下层外表面的上层，上述上层包含至少1层纤维层，所述纤维层包含机织物(織物)或针织物(編物)。

本发明的第2方案是清洁部件，其特征是在第1方案所述的清洁部件中，上述绳状部件是短纤纱。

本发明的第3方案是清洁部件，其特征是在第1方案所述的清洁部件中，上述绳状部件是热塑性弹性体。

本发明的第4方案是清洁部件，其特征是在第1～3任一方案所述的清洁部件中，上述绳状部件的直径为0.5～3.0mm。

本发明的第5方案是清洁部件，其特征是在第1～4任一方案所述的清洁部件中，上述上层是多个同种或不同种的纤维层层叠形成的。

本发明的第6方案是清洁部件，其特征是在第1～5任一方案所述的清洁部件中，上述清洁部件是辊状(口一ル形状)。

根据本发明可提供成本低、且长期保持良好清洁性的清洁部件。

附图说明

图1是本发明清洁部件的一例的清洁辊的图。

图2是图1的清洁辊的制造方法的图。

图3是清洁辊表面(上层)的一部分的放大示意图。

符号说明

10 清洁辊

11 芯体

12 下层

13 上层

具体实施方式

本发明的清洁部件包含在芯体表面卷绕绳状部件形成的下层和设于下层外表面的上层。这样，通过具有在芯体表面卷绕绳状部件形成的下层和规定的上层，能长期最好地除去所抵接部件的色粉、外部添加剂、纸粉、其它异物。

下面以作为本发明清洁部件的一个例子的清洁辊为例对本发明进行详细说明。

图1示出了作为本发明清洁部件的一例的清洁辊。图1(a)是清洁部件的截面图，图1(b)是清洁部件表面(上层)的一部分的放大示意图。

如图1(a)所示，清洁辊10具有在芯体11上卷绕绳状部件形成的下层12，在下层12上设置上层13。

用图2简单说明图1的清洁辊10的制造方法。首先，在作为绳状部件的一例的毛纱(毛糸)状短纤纱上涂布粘接剂，如图2(a)所示在芯体11表面紧密卷绕成螺旋状，形成下层12。然后，如图2(b)所示，在下层12上被覆粘接针织物，从而在下层12上设置上层13，形成清洁辊10。此处所说的毛纱状短纤纱是指包含像毛纱一样具有压缩性和复原力的形状的短纤纱。

下层12取代了以往的清洁部件的弹性层。当上层13与抵接部件抵接时，下层12和上层13一起随抵接部件的表面形状变形，即，由于下层12允许上层13的变形，所以清洁辊10的表面与抵接部件密合。并且，上层13离开接触部件时，下层12压力解除，通过复原力恢复形状。具有这种下层12的清洁辊10比以往的清洁部件容易制造，成本低。

这样的下层12适合保持设置于下层12表面的上层13上附着的色粉、外部添加剂、纸粉、其它异物。本实施方式的构成下层12的毛纱状短纤纱，表面有起伏，附着在上层13上的色粉等落入并保持在起伏低的部分。进而，由于下层12是卷绕毛纱状短纤纱形成的，所以色粉等也能落入短纤纱和短纤纱之间，从而能保持大量的色粉等。因此，本实施方式的清洁部件可长期保持良好的清洁性。

本实施方式中，将毛纱状的短纤纱卷绕在芯体11的表面作为下层12，但并不限于此，也可将其它绳状部件卷绕在芯体11的表面上作为下层12。在此，对绳状部件没有特殊限定，优选自身具有规定压缩性和复原力的。但是，即使绳状部件自身不具有所需压缩性和复原力，将绳状部件卷绕使其具有规定的压缩性和复原力而作为下层12也可以。此处所说的压缩性为当上层13与对象部件抵接时，与上层13一起随着抵接部件的表面形状变形的程度即可。

构成下层12的绳状部件，直径优选为0.5～3.0mm。是因为通过满足这样的范围，能得到所需的厚度、压缩性和复原力。使用直径大于3.0mm的绳状部件时，虽然能获得清洁效果，但形成清洁辊时，辊直径变得太粗，不适宜复合OA设备的小型化。不用说，也可以使用1种或2种以上直径小于0.5mm的绳状部件，卷绕2层或2层以上，从而获得所需厚度、压缩性和复原力。

作为绳状部件，例如可列举各种纱线(糸)、绳状弹性体。此处所说的绳状弹性体是指将弹性体挤出成型为绳状得到的。

作为上述各种纱线，例如有毛纱等的短纤纱、长丝(フイラメント糸)、长丝和短纤纱合在一起集束加工成的长短复合纱(長短複合糸)、用复丝(マルチフイラメント糸)加工成的膨松纱等。各种纱的表观密度优选为0.2～0.6g/cm³。表观密度过低时，下层12难以保持辊状。此处所说的表观密度是指用从表观粗细度得到的膨松容积除含有大量空隙等的丝的重量得到的值。对各种纱线的材质没有特殊限定，例如有聚酯、尼龙、丙烯酸类(アクリル)、人造丝、羊毛等。

绳状弹性体优选硬度按照JIS A为80°以下，且压缩永久变形为30％以下的。因为这样可确保密合量(二ツプ量)，且变形容易复原，即能形成具有复原力的下层12。作为绳状弹性体，具体可列举包含苯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体等的绳状弹性体。

本实施方式中，如图1(b)所示，上层13包含用将纤维13a捻成的纱线13A编成的针织物。此处所说的纤维13a，直径为5μm～100μm，长阔比(长度与直径之比)为100以上。本实施方式中使用了将纤维13a捻成的纱线13A。

此处所说的纱线13A，与形成下层12的绳状部件不同，直径非常小。例如，直径(表观粗细度)优选为80～500μm。这是因为附着在对象部件上的色粉粒径例如为5～10μm，适合刮取这样的色粉。另外，还因为通过编织该纱线13A形成的空隙14为适合刮取并抱入色粉等异物的大小。进而，可获得对于清洁足够的强度。当纱线的表观粗细度小于80μm时，机械强度可能降低，纱线的表观粗细度大于500μm时，有损上层13的柔软性，清洁性有可能降低，因而不优选。

上述针织物的线圈横列宽度(μm)和线圈纵行宽度(μm)相对于纱线13A的表观粗细度(μm)优选为3～10倍，特别优选为3～7倍。此处所说的纱线的表观粗细度，不是以旦尼尔、分特表示的定长支数法粗细度，而是用显微镜等观察的粗细度。

如图3(a)所示，线圈横列是指线圈13A′横向所排的列(横列)，线圈纵行是指线圈13A′纵向所排的列(纵列)。线圈横列宽度是指横列的宽度，具体是线圈13A′顶点间的距离，线圈纵行宽度是指纵列的宽度，此处是线圈13A′的节距(ピツチ)宽度。线圈横列宽度和线圈纵行宽度相对于纱线的表观粗细度为3倍～10倍的针织物不是纱线13A完全固定的状态，而是可上下左右移动的状态。即，纱线13A处于对变化具有追随性的状态。因此，在和抵接部件摩擦时，容易刮取抵接部件上的色粉、纸粉、其它异物。线圈横列宽度和线圈纵行宽度相对于纱线的表观粗细度为3倍～10倍的针织物，可形成比较大的空隙14A，不仅可将刮取的异物包入空隙14A中，而且异物也容易从空隙14A落入下层12的内部，可保持大量的异物。因此，清洁辊10能长期保持清洁性。线圈横列宽度或线圈纵行宽度相对于纱线的表观粗细度小于3倍的针织物，纱线13A不仅对变化没有追随性，而且难以保持刮取的异物。而线圈横列宽度或线圈纵行宽度相对于纱线的表观粗细度大于10倍的针织物，虽然纱线对变化的追随性提高，但与抵接部件的接触面积减小，清洁性可能降低。

对针织物的编织方法没有特殊限定，例如有平针(平編)、罗纹编织、集圈编织、浮线编织、半畦编组织(片畦編)、双罗纹编织(両面編)、花边网眼组织(レ一ス編)、绒头编织(添毛編)等。

本实施方式的清洁辊，纱线13A沿辊的旋转方向移动，由此刮取对象部件的色粉等而进行清洁。具体而言，构成纱线13A的纤维13a中的至少一部分纤维13a挂住色粉等，其它的纤维13a一边支撑着它们，一边沿清洁辊10的旋转方向移动，从而刮取对象部件的色粉等，被刮取的色粉等落入纱线13A之间的空隙14中。被刮取的色粉等，如上所述落入下层12，并保持在下层12中。这样，由纤维13a捻成的纱线13A编成的针织物可很好地除去色粉、外部添加剂、纸粉、其它异物等。

本实施方案中，作为上层13使用了针织物，但是也可使用机织物。作为机织物，有平纹组织、斜纹组织和缎纹组织等三原组织、重组织。

上述机织物，优选经纱(縦糸)之间的间隔(μm)相对于经纱的表观粗细度(μm)为3～10倍，且纬纱(横糸)之间的间隔(μm)相对于纬纱的表观粗细度(μm)为3～10倍，特别优选为3～7倍。如图3(b)所示，经纱13B之间的间隔或纬纱13C之间的间隔分别是相邻纱线在粗细方向上的中心间距离。经纱13B之间的间隔(μm)相对于经纱13B的表观粗细度(μm)为3倍～10倍、且纬纱13C之间的间隔(μm)相对于纬纱13C的表观粗细度(μm)为3倍～10倍的机织物，经纱13B′和纬纱13C不是完全固定的状态，而是上下左右能移动的状态，另外能形成较大的空隙14B。由此能获得和上述实施方式相同的效果。经纱13B之间的间隔(μm)相对于经纱13B的表观粗细度(μm)小于3倍，或纬纱13C之间的间隔(μm)相对于纬纱13C的表观粗细度(μm)小于3倍的机织物，经纱13B或纬纱13C不仅对变化没有追随性，而且难以保持刮取的异物。经纱13B之间的间隔(μm)相对于经纱13B的表观粗细度(μm)大于10倍，或纬纱13C之间的间隔(μm)相对于纬纱13C的表观粗细度(μm)大于10倍的机织物，经纱13B或纬纱13C对变化的追随性虽然提高，但与抵接部件的接触面积减小，清洁性有可能降低。

对机织物的经纱和纬纱的表观粗细度没有特殊限定。对于机织物，经纱和纬纱的材质、表观粗细度可以不同。

构成上层13的纱线(针织物)、经纱和纬纱(机织物)为将纤维集束得到的，但也可以为将纤维加捻得到的，还可以是将纤维编织得到的，在不损害清洁性的范围，也可以是将含有装饰丝(飾り糸)(纤维)的纤维集束得到的。构成纱线(针织物)、经纱和纬纱(机织物)的纤维，粗细度优选为5～100μm。纤维粗细度小于5μm时，难以获得具有足够强度的纱线，纤维粗细度大于100μm时，上层13难以获得柔软性，清洁性有可能降低。

针织物或机织物，除了分别满足上述条件的纱线、或经纱和纬纱外，在不损害清洁性的范围内，也可存在其它的纱线，例如可存在比纱线、或经纱和纬纱更细的纱，还可存在起毛(起毛)状态的纱线。

对纱线(针织物)、经纱和纬纱(机织物)的材质没有特殊限制，任何材质都可以，例如有棉、羊毛、麻、丝、聚酯、尼龙、丙烯酸类等，从耐久性、成本方面考虑优选聚酯、尼龙、丙烯酸类。

上层13的表观厚度优选为0.5mm以上。因为这样机械强度、耐磨损性等机械特性优异。

如果上层13能合适地除去色粉等异物，也可将机织物、针织物多层层叠。将多个机织物、针织物层叠作为上层13时，可以将互不相同的织物，例如可以将机织物和针织物层叠，当然也可以将相同织物(机织物和机织物、针织物和针织物)层叠。另外，例如在将机织物层叠时，可以将包含不同纤维的机织物层叠，当然也可以将包含相同纤维的机织物层叠。

上层13并不仅限于上面所述的，也可以是包含绒头组织(パイル組織)的机织物。绒头组织是指除了底纱外另外使用绒头用经纱或纬纱，在机织物表面织入绒头(毛圈绒头(輪奈)或割绒(切毛))得到的机织物。

由绒头组织形成的上层，厚度优选为0.5～3.0mm。厚度小于0.5时，得不到充分的密合量，厚度大于3.0mm时，虽然能获得清洁效果，但制成清洁辊时，辊直径粗，因此不适宜复合OA设备的小型化。

绒头组织的单纤维，粗细度优选为5～500分特。这样在清洁中可获得足够的强度。单纤维小于5分特时，机械强度可能降低，单纤维大于500分特时，会损害上层13的柔软性，有可能损害抵接部件，因而不优选。

绒头组织的纱线的密度优选为6400～46000根/cm²。通过使纱线的密度在该范围，上层13能充分保持异物。

对绒头组织的单纤维的材质没有特殊限定，例如可列举聚酰胺、聚酯、丙烯酸类、聚烯烃等。

通过使用本实施方式的清洁辊10，抵接部件的色粉等异物被上层13刮取。附着在上层13的色粉等落入下层12中并保持，不会返回到上层13。因此，本实施方式的清洁辊10可长期良好地清洁对象部件的色粉等异物。

本实施方式的清洁辊10长期使用清洁性降低时，可将下层12容易地从芯体11上剥离，因此芯体11可再利用。通过将使用后的清洁辊10回收，再利用芯体11，清洁辊10可进一步降低成本。

本发明的清洁部件最适宜作为清洁辊。尤其是适宜作为除去复印机、打印机、传真机等中使用的带电辊、感光体上附着的色粉的清洁辊。

以下说明具体的实施例，当然本发明不被这些实施例所限定。

实施例1

将粘接剂サイビノ-ルHM-680(サイデン化学株式会社制)涂布在直径为1.5mm的毛纱(丙烯腈系纤维(アクリル繊維))上，并卷绕在φ6.0mm的芯体上形成下层。然后被覆粘接包含尼龙-6的针织物(纱线的表观粗细度250μm，线圈横列宽度约900μm，线圈纵行宽度约1100μm，表观厚度600μm)，切成规定的大小，得到实施例1的清洁辊。

实施例2

除了卷绕包含人造丝的带状针织物(带状編物)(纱线的表观粗细度80μm、经纱之间的间隔约500μm、纬纱之间的间隔约600μm，表观厚度500μm)代替针织物外，其它和实施例1一样，得到实施例2的清洁辊。

实施例3

除了用直径为1.5mm的成型为绳状的热塑性弹性体(セプトン4055：クラレ社制)代替毛纱外，其它和实施例1一样，得到实施例3的清洁辊。

实施例4

将粘接剂サイビノ-ルHM-680(サイデン化学株式会社制)涂布在直径为1.5mm的毛纱(丙烯腈系纤维)上，并卷绕在φ6.0mm的芯体上后，进一步卷绕上述毛纱，形成下层。然后被覆粘接包含尼龙-6的针织物(纱线的表观粗细度250μm，线圈横列宽度约900μm，线圈纵行宽度约1100μm，表观厚度600μm)，切割成规定的大小，得到实施例4的清洁辊。

实施例5

将粘接剂サイビノ-ルHM-680(サイデン化学株式会社制)涂布在直径为1.5mm的毛纱(丙烯腈系纤维)上，并卷绕在φ6.0mm的芯体上。然后被覆粘接包含尼龙-6的针织物(纱线的表观粗细度350μm、线圈横列宽度约800μm、线圈纵行宽度约900μm、表观厚度800μm)，被覆粘接包含尼龙-6的针织物(纱线的表观粗细度250μm、线圈横列宽度约900μm、线圈纵行宽度约1100μm、表观厚度600μm)后，切割成规定的大小，得到实施例5的清洁辊。

实施例6

除了用包含粗细度110分特的包含尼龙的单纤维、33000根/cm²、厚度1.9mm的绒头组织代替针织物外，其它和实施例1一样，得到实施例6的清洁辊。

实施例7

除了用包含粗细度110分特的包含尼龙的单纤维、27000根/cm²、厚度1.8mm的绒头组织代替针织物外，其它和实施例1一样，得到实施例7的清洁辊。

实施例8

除了用包含粗细度130分特的包含乙酸乙酯的单纤维、19800根/cm²、厚度1.9mm的绒头组织代替针织物外，其它和实施例1一样，得到实施例8的清洁辊。

实施例9

除了用包含粗细度84/2分特的包含酯的单纤维(将84分特的单纤维分成2份)、34000根/cm²、厚度1.9mm的绒头组织代替针织物外，其它和实施例1一样，得到实施例9的清洁辊。

比较例1

将密胺树脂发泡体(BASF社制)切成角状(

状)，并开出***芯体的孔。在其中***涂布了粘接剂的芯体，热熔着后，研磨表面，制成辊状，切成规定的大小，得到比较例1的清洁辊。

实施例1～3与实施例6～9的清洁辊和比较例1的清洁辊的制造工序示于表1。

表1

工序	实施例1和2	实施例3	实施例6～9	比较例1
工序	实施例1和2	实施例3	实施例6～9	比较例1	1	向毛纱上涂布粘接剂	向弹性体上涂布粘接剂	向毛纱上涂布粘接剂	成形发泡体
2	将毛纱卷绕在芯体上	将弹性体卷绕在芯体上	将毛纱卷绕在芯体上	切割	1	向毛纱上涂布粘接剂	向弹性体上涂布粘接剂	向毛纱上涂布粘接剂	成形发泡体
2	将毛纱卷绕在芯体上	将弹性体卷绕在芯体上	将毛纱卷绕在芯体上	切割	3	被覆粘接针织物	被覆粘接针织物	被覆粘接机织物	开孔
4	切割	切割	切割	向芯体上涂布粘接剂	3	被覆粘接针织物	被覆粘接针织物	被覆粘接机织物	开孔
4	切割	切割	切割	向芯体上涂布粘接剂	5	-	-	-	研磨表面
6	-	-	-	切割	5	-	-	-	研磨表面

如表1所示，可知实施例1～3和实施例6～9的清洁辊，与比较例1的清洁辊比较，制造工序少，并且原料成本低。因此，本发明的清洁辊制造工序少，能以低成本制造清洁辊。

试验例1

使各实施例和比较例1的清洁辊与和感光体抵接的带电辊抵接，吃入量为(食い込み量)0.1mm。随后在带电辊的100mm宽度均匀涂布约0.03g色粉，利用驱动马达以300rpm使感光体旋转。要说明的是，此时带电辊和清洁辊一起转动。

驱动马达转动15分钟后，观察带电辊表面的清洁状态，带电辊表面被良好地清洁时，再进行同样操作。直到带电辊不再清洁的时刻，结束操作。结果示于表2。

<色粉的种类>

数字色粉(デジタルトナ一，コミカミノルタ社制)

苯乙烯系树脂：6μm

硅氧烷系外部添加剂

+0.6μm氧化钛

表2

	清洁次数(次)
	清洁次数(次)	实施例1	10
实施例2	7	实施例1	10
实施例2	7	实施例3	10
实施例4	12	实施例3	10
实施例4	12	实施例5	11
实施例6	20以上	实施例5	11
实施例6	20以上	实施例7	20以上
实施例8	20以上	实施例7	20以上
实施例8	20以上	实施例9	20以上
比较例1	8	实施例9	20以上

实施例1～5的清洁辊与目前用作清洁辊的的比较例1的清洁辊相比，均可清洁到同等程度或更高。实施例6～9的清洁辊与比较例1的清洁辊比较，可在更长时间内保持良好的清洁性。

由以上可知，本发明的清洁部件制造工序少，能以低成本制造，并能长期保持良好的清洁性。

本发明的清洁部件制作成辊状时，通过改变下层所使用的绳状部件的直径，即使不进行研磨加工也能调节制品直径，所以可简化加工工序，实现低成本化和减少工业废弃物。

Claims

1、清洁部件，其特征是包含在芯体表面卷绕绳状部件形成的下层和设在上述下层外表面的上层，上述上层包含至少一层纤维层，所述纤维层包含机织物或针织物。

2、根据权利要求1所述的清洁部件，其特征是上述绳状部件是短纤纱。

3、根据权利要求1所述的清洁部件，其特征是上述绳状部件是热塑性单性体。

4、根据权利要求1～3中任一项所述的清洁部件，其特征是上述绳状部件的直径为0.5～3.0mm。

5、根据权利要求1所述的清洁部件，其特征是上述上层是多个同种或不同种的纤维层层叠形成的。

6、根据权利要求1所述的清洁部件，其特征是上述清洁部件是辊状。