JP2001056596A

JP2001056596A - 導電性糸の抵抗値測定装置

Info

Publication number: JP2001056596A
Application number: JP11231598A
Authority: JP
Inventors: Kiichi Kawamura; 僖壹川村; Osamu Kano; 修鹿野; Hisahiro Nishisato; 尚浩西里
Original assignee: Touei Sangyo KK
Current assignee: Touei Sangyo KK
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】【課題】ブラシ帯電器及びブラシ転写器回転型ブラシ
の導電性ブラシ毛に使用される導電性糸の抵抗値の測定
装置を提供するものである。【解決手段】走行する導電性糸１８を一対の電極２
２，２４に接触させ、この接触している導電性糸１８に
一定の電流を流し、一対の電極間２２，２４の間の電圧
値を測定して、前記電流とこの測定した電圧値によっ
て、導電性糸１８の抵抗を測定するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置のブ
ラシ帯電器及びブラシ転写器等に使用される導電性糸の
抵抗値測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリンタ、コピー機等の電子写真
装置のブラシ帯電器及びブラシ転写器に使用される回転
型ブラシロールは、下記のような方法で製造されてい
た。

【０００３】図７に示すように、基布１１６にブラシ毛
を構成する導電性糸１１８を、図８における縦方向に沿
って広幅縦ダン織りでパイル織りを行っている。そし
て、このパイル織り方向に沿って、所定間隔毎に切断し
て（図７中の点線が切断線１２６を示す）、図８に示す
ようなリボン状のブラシ体１１４を形成している。

【０００４】図９に示すようなリボン状のブラシ体１１
４を形成した後、図１０に示すように芯棒ローラ１１２
に螺旋状に巻回して回転型ブラシロール１１０を形成し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブラシ
ロール１１０に使用される導電性糸１１８には、一本一
本の抵抗値にバラツキがあるため、上記のようなブラシ
ロール１１０を使用して帯電を行った場合には、ブラシ
ロール１１０の回転方向に沿って帯電にバラツキが発生
し、この帯電によって形成された画像には、ブラシロー
ル１１０の回転方向の抵抗値のバラツキに沿って規則的
に縞模様が浮出るという問題があった。

【０００６】一方、最近の画像形成装置において白黒で
は、より高画質が望まれ、一方カラー化も望まれている
ので、より均一な画像が必要となっている。

【０００７】ところが、ブラシロール１１０の回転方向
の抵抗のバラツキが、縞模様が浮き出る原因であること
は明確であったが、このブラシロール１１０に使用され
る導電性糸１１８の抵抗値を測る装置が従来は提案され
ていなかった。

【０００８】そのために、帯電，転写用ブラシは半導電
領域の抵抗値（１０^３〜１０^７Ω・ｃｍレベル）の導電
糸が用いられるが従来は、次の問題点があった。

【０００９】第１に導電糸の抵抗値が正確に把握できな
かった。

【００１０】例えば、導電糸の抵抗値の測定方法が不適
切であると、ブラシに製造してブラシとしての抵抗値と
元の導電糸での抵抗値との相関が取れなくなって、期待
する抵抗値のブラシを作ることができなかった。

【００１１】第２に、抵抗値が高いため絶縁抵抗計のよ
うなもので測定していたが、糸での抵抗値とブラシにし
て帯電等の機能上の抵抗値とを常に一致させることがで
きなかった。従って、ねらい通りのブラシ抵抗を得るの
が困難で歩留まりが向上しなかった。

【００１２】第３に、半導電領域の抵抗値は、導電糸へ
添加するカーボン量の微量変動によって大きく変動す
る。従って、コーン毎の平均抵抗値として１〜２乗オー
ダーの大きなバラツキを許容しないと糸の製造ができな
かった。

【００１３】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ブラ
シ帯電器及びブラシ転写器回転型ブラシの導電性ブラシ
毛に使用される導電性糸の抵抗値の測定装置を提供する
ものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電子
写真装置のブラシ帯電器及びブラシ転写器等の導電性ブ
ラシ毛に使用される導電性糸の抵抗値の測定装置におい
て、前記導電性糸が接触する一対の電極と、前記導電性
糸を所定の速度で走行させる走行手段と、前記一対の電
極間に一定の電流を流す定電流付与手段と、前記一対の
電極間の電圧値を測定する電圧測定手段とよりなること
を特徴とする導電性糸の抵抗値測定装置である。

【００１５】請求項２の発明は、前記電圧測定手段によ
って測定した電圧値と、前記定電流付与手段によって流
される電流値に基づいて前記導電性糸の抵抗値を演算す
る演算手段とよりなることを特徴とする請求項１記載の
導電性糸の抵抗値測定装置である。

【００１６】請求項３の発明は、前記導電糸１フィラメ
ント、１cm当たりに流れる電流が８×１０^−３μＡ以下
の一定の電流で測定することを特徴とする請求項１記載
の導電性糸の抵抗値測定装置である。

【００１７】請求項４の発明は、電子写真装置のブラシ
帯電器及びブラシ転写器等の導電性ブラシ毛に使用され
る導電性糸の抵抗値の測定装置において、前記導電性糸
が接触する一対の電極と、前記導電性糸を所定の速度で
走行させる走行手段と、前記一対の電極間に一定の電力
を与える定電力付与手段と、前記一対の電極間の電圧値
または前記一対の電極に流れる電流値を測定する測定手
段とよりなることを特徴とする導電性糸の抵抗値測定装
置である。

【００１８】請求項５の発明は、前記測定手段によって
測定した電圧値または電流値と、前記定電力付与手段に
よって与えている電力値に基づいて前記導電性糸の抵抗
値を演算する演算手段とよりなることを特徴とする請求
項４記載の導電性糸の抵抗値測定装置である。

【００１９】請求項６の発明は、前記導電糸１フィラメ
ント、１cm当たりに流れる電流が８×１０^−３μＡ以下
になる一定の電力で測定することを特徴とする請求項４
記載の導電性糸の抵抗値測定装置である。

【００２０】請求項７の発明は、電子写真装置のブラシ
帯電器及びブラシ転写器等の導電性ブラシ毛に使用され
る導電性糸の抵抗値の測定装置において、前記導電性糸
が接触する一対の棒状の電極と、前記導電性糸を所定の
速度で走行させる走行手段と、前記一対の電極間に一定
の電圧をかける電圧手段と、前記一対の電極間の電流値
を測定する電流測定手段とよりなり、前記導電糸１フィ
ラメント、１cm当たりに流れる電流が８×１０^−３μＡ
となる電圧以下の一定電圧で測定することを特徴とする
導電性糸の抵抗値測定装置である。

【００２１】請求項８の発明は、前記電流測定手段によ
って測定した電流値に基づいて前記導電性糸の抵抗値を
演算する演算手段とよりなることを特徴とする請求項７
記載の導電性糸の抵抗値測定装置である。

【００２２】請求項１、２、３の導電性糸の抵抗値測定
装置であると、導電性糸が一対の電極と接触しつつ走行
し、演算手段はその走行に合わせて、一対の電極間の電
圧値を測定する。従って、導電性糸の長さに応じて電圧
値を測定することができ、この電圧値と、定電流付与手
段に流している電流の値により、導電性糸の抵抗値を演
算することができる。

【００２３】請求項４，５，６の導電性糸の抵抗値測定
装置であると、導電性糸が一対の電極と接触しつつ走行
し、演算手段はその走行に合わせて、一対の電極間の電
圧値またはその間を流れる電流値を測定する。したがっ
て、導電性糸の長さに応じて電圧値または電流値を測定
することができ、この電圧値または電流値と、定電力付
与手段によって与えられた電力値により、導電性糸の抵
抗値を演算することができる。

【００２４】請求項７、８の導電性糸の抵抗値測定装置
であると、導電性糸が一対の電極と接触しつつ走行し、
演算手段はその走行に合わせて、一対の電極間の電流値
を測定する。従って、導電性糸の長さに応じて電流値を
測定することができ、この電流値と、定電圧付与手段で
印加している電圧値により、導電性糸の抵抗値を演算す
ることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】（第１の実施例）以下、本発明の
第１の実施例を図１〜図５に基づいて説明する。

【００２６】まず、本実施例の回転型ブラシロール１０
を使用する電子写真装置は、図１に示すプリンタであ
る。

【００２７】このプリンタは、図１に示すように、その
中央部に感光体ドラム１を備えている。感光体ドラム１
は図示しない駆動装置によって反時計方向に回転駆動さ
せている。この感光体ドラム１の周囲にはブラシ帯電装
置２、露光装置３、現像装置４、転写チャージャ５及び
分離チャージャ６が順次配置されている。

【００２８】ブラシ帯電装置２は、本実施例のブラシロ
ール１０を用いた接触帯電装置であり、そのブラシロー
ル１０が感光体ドラム１に接触して図中の時計方向、ま
たは、反時計方向に回転駆動され、電源８より直流電
圧、または、交流電圧が直流電圧に重畳した電圧が印加
されて、感光体ドラム１の表面をマイナス、または、プ
ラスに帯電させるものである。

【００２９】以下、この回転型ブラシロール１０に使用
されるリボン状のブラシ体１２の構造について説明す
る。なお、このブラシ体１２は、従来技術の図９で示す
ように、芯棒ローラ１２に螺旋状に巻回して回転型ブラ
シロール１０を形成するものである。

【００３０】ブラシ体１４は、図２に示すように、基布
１６にブラシ毛を構成する導電性糸１８を、縦方向に沿
って広幅縦ダン織りでパイル織りを行っている。そし
て、本実施例の特徴は、これに使用されるそれぞれの導
電性糸１８の抵抗値の標準偏差ｓの範囲は０．４以下の
ものを使用している点にある。

【００３１】具体的には、図２において、縦方向に導電
性糸１８が５本使用されている（但し、この５本は、説
明を簡単にするためのものであり、実際の本数はもっと
多い）。これら５本の導電性糸１８の１本ずつの単位長
さ毎の抵抗値Ｒ（ｉ）を測定する。但し、ｉは１からｎ
までの自然数であり、ｉ＝１の位置が導電性糸１８の始
端の位置を示し、ｉ＝ｎの位置が導電性糸１８の終端の
位置（例えば、導電性糸１８の長さが５０ｍであれば５
０ｍの位置）を示す。

【００３２】このようにして求めた抵抗値Ｒ（ｉ）か
ら、まず、抵抗値Ｒ（ｉ）の平均値をＲ0 求め、そし
て、次の（１）式より導電性糸１８の１本毎の標準偏差
ｓを求める。

【００３３】

【数１】このようにして５本のそれぞれの標準偏差ｓを求め、こ
れら５本の標準偏差ｓをそれぞれｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ
４，ｓ５とすると、これらの標準偏差の範囲がそれぞれ
０．４以下になるものを使用している。

【００３４】これを製造工程に沿って説明すれば、ま
ず、多数本の導電性糸１８の１本毎の標準偏差ｓを求め
ておく。この中から誤差の範囲が０．４以下になる導電
性糸１８を５本選択する。

【００３５】このように、標準偏差ｓの範囲が０．４以
下の導電性糸１８を使用すると、その抵抗にバラツキの
発生がなく、規則的に縞模様が浮き出ることがない。

【００３６】なお、標準偏差ｓの範囲を０．４以下とし
たが、０．６以下でも規則的に縞模様が浮き出ることが
ない。

【００３７】次に、導電性糸１８の抵抗値を測定するた
めの測定装置について、図３〜図４に基づいて説明す
る。

【００３８】図３は、測定装置２０の概略図である。

【００３９】図３に示すように、一対の棒状の電極２
２，２４が設けられ、これには、定電流源によって一定
の電流Ｉが流れるようになっている。また、一対の棒状
の電極２２，２４の間には、電圧計２６が設けられてい
る。この電圧計２６の電圧値はＡ／Ｄコンバータ２８を
介してパソコン３０に入力される。

【００４０】一方、一対の電極２２，２４の前方及び後
方には案内ローラ３２，３４が設けられている。そし
て、案内ローラ３２の前方には、導電性糸１８を巻回し
た巻回部材３６が設けられ、案内ローラ３４の後方には
導電性糸１８を巻き取るための駆動ローラ３８が設けら
れている。この駆動ローラ３８は、モータ４０によっ
て、一定速度Ｕで回転する。

【００４１】この測定装置２０は、導電性糸１８の製造
工程上、例えばカセからコーンに巻く間に設置してこの
工程で抵抗値が測定できる。従って、コーン毎に抵抗値
データを添付しておくことにより管理できる。また、抵
抗値を測定するために特別の工程を要しない。

【００４２】そして、ナイロンやポリエステルの糸の導
電糸は延伸度合いで抵抗値の微調整が行われるので、糸
の延伸時に図３の測定を行い、その測定値により延伸度
合いにフィードバックをかけることができる。

【００４３】図４は、一対の電極２２，２４及び案内ロ
ーラ３２，３４を上方から見た斜視図となっている。

【００４４】導電性糸１８は、図４に示すように、一対
の電極２２，２４に接触しつつ走行する構造となってい
る。そのため、この一対の電極２２，２４の間の電流値
を測定することによって、導電性糸１８の長さ方向の電
圧値Ｖ（ｔ）を連続して測定することができる。なお、
一対の電極２２，２４の距離は１．５ｃｍとする。

【００４５】次に、測定装置２０を用いて導電性糸１８
の抵抗値を測定する方法について説明する。

【００４６】駆動ローラ３８をモータ４０によって速度
Ｕで走行させる。すると、導電性糸１８は、一対の電極
２２，２４に接触しつつ走行する。この場合に、一対の
電極２２，２４間の電圧値Ｖ（ｔ）を連続して測定する
と、一定の電流値Ｉとから一本の導電性糸１８の長さ方
向の抵抗値Ｒ（ｔ）を（２）式に示すように連続して得
ることができる。

【００４７】Ｒ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）／Ｉ………（２）なお、時間ｔは、速度Ｕから導電性糸１８の長さに換算
できる。

【００４８】この測定した結果が図５のグラフとなって
いる。縦軸が抵抗値Ｒであり、横軸が導電性糸１８の始
端からの距離（導電性糸１８の長さ）となっている。

【００４９】パソコン３０では、この入力した抵抗値Ｒ
から単位長さ毎の抵抗値Ｒ（ｉ）を抽出して（１）式を
用いて、その導電性糸１８の標準偏差ｓを求める。

【００５０】これにより、導電性糸１８が長い場合であ
っても正確に単位長さ毎の抵抗値と標準偏差ｓを求める
ことができる。

【００５１】また、一対の電極２２，２４に接触しつつ
走行する導電性糸１８に流れる電流の値を定電流源によ
って小さな値にすることにより、この電流によって発熱
する発熱量を抑えることができる。すなわち、導電性糸
１８の場合には、大きな電流値を与えた場合には発熱し
て、この発熱により導電性糸１８の単位長さ当たりの抵
抗値が変化することがある。そのため、この電流値を小
さな値にすることにより発熱を防止することができ、正
確な抵抗値を測定することができる。なお、この場合に
流す電流値は予め実験等によって発熱による抵抗の変化
を防止することができる程度の電流値を定めておくのが
よい。

【００５２】（第２の実施例）次に第２の実施例のブラ
シ体１４を説明する。

【００５３】ブラシ体１４は、第１の実施例の同様に図
２に示すように、基布１６にブラシ毛を構成する導電性
糸１８を、縦方向に沿って広幅縦ダン織りでパイル織り
を行っている。そして、本実施例の特徴は、次の通りで
ある。

【００５４】まず、５本の導電性糸１８の抵抗値の平均
値Ｒ0 をそれぞれ求め、これら平均値Ｒ0 の差が１０
^０．３Ωのものを使用している点にある。

【００５５】なお、平均値Ｒ0 の差が１０^０．３Ω以下
としたが１０^０．５Ω以下でも効果がある。

【００５６】また、この平均値Ｒ0 も上記した測定装置
２０で測定すればよい。

【００５７】（第３の実施例）第３の実施例のブラシ体
１４は、第１の実施例の条件と第２の実施例の条件とを
組合わせたものであり、具体的には、１本ずつの導電性
糸１８の標準偏差ｓの範囲が０．４以下であり、かつ、
これら導電性糸１８の平均値Ｒ0 の差が１０^０ ^．３Ωの
ものである。

【００５８】このブラシ体１４であると、さらに、高画
質の画像を得ることができる。

【００５９】（第４の実施例）上記実施例では、回転型
ブラシロール１０で説明したが、これ代えて、フラット
型のブラシにおける導電性糸でも第１の実施例から第３
の実施例までの上記同様の条件を与えれば、高画質の画
像を得ることができる。

【００６０】（第５の実施例）第１の実施例では定電流
源によって一定の電流値Ｉを流したが、本実施例ではそ
れに代えて一定の電力値を与えるようにするものであ
る。

【００６１】すなわち、図６に示すように、一対の電極
間の電圧値を測定する電圧計５２と、一対の電極間２
２，２４に流れる電流値を電流計５４によって測定し、
これをＡ／Ｄコンバータによってデジタル値２８によっ
て変換してパソコン３０に入力する。パソコン３０は、
入力した電流値と電圧値の積によって電力値を計算し、
この電力値が常に一定になるように定電力発生装置５０
を調整する。

【００６２】これによって、一対の電極２２，２４の間
には常に一定の電力が与えられることになる。このよう
にした状態で、第１の実施例と同様に２２，２４の間に
導電性糸１８を走行させて、その時の電圧値を電圧計５
２によって測定する。この測定した電圧値と前記した電
力の値Ｗから抵抗値Ｒ（ｔ）を計算する。具体的には、Ｒ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）^２／Ｗ …… （３）となる。

【００６３】なお、上記においては、電圧計５２の電圧
値Ｖ（ｔ）を使用したが、これに代えて電流計５４の電
流値Ａ（ｔ）を使用しても良い。この場合には、抵抗値
Ｒ（ｔ）は、Ｒ（ｔ）＝Ｗ／Ａ（ｔ）^２ …… （４）によって求めることができる。

【００６４】この方法であっても、導電性糸１８に流れ
る電力の量を調整することにより、その発熱を防止し
て、抵抗値が変化するのを防ぐことができる。

【００６５】（第６の実施例）第１の実施例では定電流
源によって一定の電流値Ｉを流したが、本実施例ではそ
れに代えて一定の電圧値を与えるようにするものであ
る。

【００６６】図７は、測定装置２０の概略図である。

【００６７】図７に示すように、一対の棒状の電極２
２，２４が設けられ、これに電圧Ｅがかけられ、この回
路には電流計２７が設けられている。この電流計２７の
電流値はＡ／Ｄコンバータ２８を介してパソコン３０に
入力される。

【００６８】一方、一対の電極２２，２４の前方及び後
方には案内ローラ３２，３４が設けられている。そし
て、案内ローラ３２の前方には、導電性糸１８を巻回し
た巻回部材３６が設けられ、案内ローラ３４の後方には
導電性糸１８を巻き取るための駆動ローラ３８が設けら
れている。この駆動ローラ３８は、モータ４０によっ
て、一定速度Ｕで回転する。

【００６９】導電性糸１８は、図７に示すように、一対
の電極２２，２４に接触しつつ走行する構造となってい
る。そのため、この一対の電極２２，２４の間の電流値
を測定することによって、導電性糸１８の長さ方向の電
流値Ａ（ｔ）を連続して測定することができる。なお、
一対の電極２２，２４の距離は１．５ｃｍとする。

【００７０】次に、測定装置２０を用いて導電性糸１８
の抵抗値を測定する方法について説明する。

【００７１】駆動ローラ３８をモータ４０によって速度
Ｕで走行させる。すると、導電性糸１８は、一対の電極
２２，２４に接触しつつ走行する。この場合に、一対の
電極２２，２４の電流値Ａ（ｔ）を連続して測定する
と、電圧Ｅの値とから一本の導電性糸１８の長さ方向の
抵抗値Ｒ（ｔ）を（５）式に示すように連続して得るこ
とができる。

【００７２】Ｒ（ｔ）＝Ｅ／Ａ（ｔ）………（５）なお、時間ｔは、走行速度Ｕから導電性糸１８の長さに
換算できる。

【００７３】パソコン３０では、この入力した抵抗値Ｒ
（ｔ）から単位長さ毎の抵抗値Ｒ（ｉ）を抽出して
（１）式を用いて、その導電性糸１８の標準偏差ｓを求
める。

【００７４】これにより、導電性糸１８が長い場合であ
っても正確に単位長さ毎の抵抗値と標準偏差ｓを求める
ことができる。

【００７５】（第７の実施例）上記実施例においては、
一対の電極２２，２４は棒状の電極、具体的には図４に
示すような円柱形の電極を用いたが、これに代えて板状
の電極または、導電性糸１８がスムーズに接触する形状
であれば、断面が円形に限らず楕円形、その他三角形の
形であっても良い。

【００７６】（検証）例として、導電糸を導電性レー
ヨン（比重１．５）を帯電ブラシとして使用する場合に
ついて検証する。

【００７７】通常、帯電ブラシは糸の太さ６デニール、
糸の長さ５．０mm、植毛密度５万フィラメント／１イン
チ²のブラシで感光体へのニップ幅５mmで紙幅Ａ４（約
２００mm）を５〜１００μＡの直流電流を流して感光体
を帯電させている。

【００７８】感光体に接触している導電糸の本数： 5×200／25.4^２×50,000＝約8.0×10^４（フィラメン
ト）帯電時１フィラメント当たり流れる電流：（5〜100μＡ）／８.０×10^４＝約６×10^−５〜１．２
×10^−３（μＡ）実験によると導電糸の抵抗値を測定するとき、上記の帯
電時に流れる電流値より測定電流を大きくすればするほ
どブラシにしたときの抵抗値との乖離が大きくなる。測
定電流は帯電時の電流値の５〜６倍以下の電流値とする
とブラシ抵抗値との相関が良くとれることが判明した。

【００７９】導電糸の抵抗値としては比抵抗で１０³〜
１０⁷Ω・cmレベルのものが用いられるので上記を表に
まとめると

【表１】したがって、第１の実施例における一定の電流を流す場
合には、前記したように帯電時の電流値の５〜６倍以下
の電流値が好適であるため、１．２×10^−３（μＡ）の
約６倍が導電糸に流す電流の最大値となる。すなわち、
約８×10^−３（μＡ）が最大値であるので、この値以下
の電流を流すのがよい。

【００８０】また、第５の実施例の場合には、一定の電
力を付与するときに、約８×10^−３（μＡ）以下の電流
が流れるように電力を付与するのが好適である。

【００８１】さらに、第６の実施例の場合にも、約８×
10^−３（μＡ）以下の電流が流れるように電力を付与す
るのが好適である。すなわち、１０³Ω・cmレベルの導
電糸の場合、導電糸１フィラメント、１cm当たり１．４
×１０^−１Ｖの５〜６倍（＝約２０Ｖ）以下の電圧で測
定すべきであり、１０⁷Ω・cmレベルの導電糸の場合は
２×１０^４Ｖ以下で測定すべきである。

【００８２】

【発明の効果】本発明の導電性糸の抵抗値測定装置であ
ると、正確に、かつ、連続して導電性糸の抵抗値を測定
することができる。そのために、原糸の段階で仕上がっ
たブラシ帯電器、ブラシ転写器の抵抗値を判断できるよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリンタの概略図である。

【図２】本実施例のブラシ体の平面図である。

【図３】本実施例の測定装置の概略図である。

【図４】本実施例の測定装置の要部拡大斜視図である。

【図５】測定装置によって測定した測定結果を示すデー
タのグラフである。

【図６】第５の実施例の、一対の電極間の回路図であ
る。

【図７】第５の実施例の、一対の電極間の回路図であ
る。

【図８】ブラシ体における基布にパイル織りをした状態
の平面図である。

【図９】従来のブラシ体の平面図である。

【図１０】芯棒ロールにブラシ体を螺旋状に巻回する説
明図である。

【符号の説明】１０ブラシロール１４ブラシ体１６基布１８導電性糸２０測定装置２２電極２４電極２６電圧計

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１０月１３日（１９９９．１０．
１３）

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】導電性糸の抵抗値測定装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００５】

【００１４】

【００２２】請求項９の発明は、請求項１から請求湖８
記載のいづれかの抵抗値測定装置により複数本の導電性
糸の単位長さ毎の抵抗値を測定し、この測定した前記各
導電性糸の単位長さ毎の抵抗値の平均値Ｒ０をそれぞれ
求め、そして、これら平均値Ｒ０に基づいて選択された
導電性糸を、電子写真装置用導電性ブラシのブラシ毛と
することを特徴とする電子写真装置用導電性ブラシであ
る。請求項１、２、３の導電性糸の抵抗値測定装置であ
ると、導電性糸が一対の電極と接触しつつ走行し、演算
手段はその走行に合わせて、一対の電極間の電圧値を測
定する。従って、導電性糸の長さに応じて電圧値を測定
することができ、この電圧値と、定電流付与手段に流し
ている電流の値により、導電性糸の抵抗値を演算するこ
とができる。

【００２５】請求項９の電子写真装置用導電性ブラシで
あると、その抵抗にバラツキの発生がなく、帯電によっ
て形成された画像に規則的に縞模様が浮き出ない。

【００２６】

【００２７】まず、本実施例の回転型ブラシロール１０
を使用する電子写真装置は、図１に示すプリンタであ
る。

【００２８】このプリンタは、図１に示すように、その
中央部に感光体ドラム１を備えている。感光体ドラム１
は図示しない駆動装置によって反時計方向に回転駆動さ
せている。この感光体ドラム１の周囲にはブラシ帯電装
置２、露光装置３、現像装置４、転写チャージャ５及び
分離チャージャ６が順次配置されている。

【００２９】ブラシ帯電装置２は、本実施例のブラシロ
ール１０を用いた接触帯電装置であり、そのブラシロー
ル１０が感光体ドラム１に接触して図中の時計方向、ま
たは、反時計方向に回転駆動され、電源８より直流電
圧、または、交流電圧が直流電圧に重畳した電圧が印加
されて、感光体ドラム１の表面をマイナス、または、プ
ラスに帯電させるものである。

【００３０】以下、この回転型ブラシロール１０に使用
されるリボン状のブラシ体１２の構造について説明す
る。なお、このブラシ体１２は、従来技術の図９で示す
ように、芯棒ローラ１２に螺旋状に巻回して回転型ブラ
シロール１０を形成するものである。

【００３１】ブラシ体１４は、図２に示すように、基布
１６にブラシ毛を構成する導電性糸１８を、縦方向に沿
って広幅縦ダン織りでパイル織りを行っている。そし
て、本実施例の特徴は、これに使用されるそれぞれの導
電性糸１８の抵抗値の標準偏差ｓの範囲は０．４以下の
ものを使用している点にある。

【００３２】具体的には、図２において、縦方向に導電
性糸１８が５本使用されている（但し、この５本は、説
明を簡単にするためのものであり、実際の本数はもっと
多い）。これら５本の導電性糸１８の１本ずつの単位長
さ毎の抵抗値Ｒ（ｉ）を測定する。但し、ｉは１からｎ
までの自然数であり、ｉ＝１の位置が導電性糸１８の始
端の位置を示し、ｉ＝ｎの位置が導電性糸１８の終端の
位置（例えば、導電性糸１８の長さが５０ｍであれば５
０ｍの位置）を示す。

【００３３】このようにして求めた抵抗値Ｒ（ｉ）か
ら、まず、抵抗値Ｒ（ｉ）の平均値Ｒ0 を求め、そし
て、次の（１）式より導電性糸１８の１本毎の標準偏差
ｓを求める。

【００３４】

【００３５】これを製造工程に沿って説明すれば、ま
ず、多数本の導電性糸１８の１本毎の標準偏差ｓを求め
ておく。この中から誤差の範囲が０．４以下になる導電
性糸１８を５本選択する。

【００３６】このように、標準偏差ｓの範囲が０．４以
下の導電性糸１８を使用すると、その抵抗にバラツキの
発生がなく、規則的に縞模様が浮き出ることがない。

【００３７】なお、標準偏差ｓの範囲を０．４以下とし
たが、０．６以下でも規則的に縞模様が浮き出ることが
ない。

【００３８】次に、導電性糸１８の抵抗値を測定するた
めの測定装置について、図３〜図４に基づいて説明す
る。

【００３９】図３は、測定装置２０の概略図である。

【００４０】図３に示すように、一対の棒状の電極２
２，２４が設けられ、これには、定電流源によって一定
の電流Ｉが流れるようになっている。また、一対の棒状
の電極２２，２４の間には、電圧計２６が設けられてい
る。この電圧計２６の電圧値はＡ／Ｄコンバータ２８を
介してパソコン３０に入力される。

【００４１】一方、一対の電極２２，２４の前方及び後
方には案内ローラ３２，３４が設けられている。そし
て、案内ローラ３２の前方には、導電性糸１８を巻回し
た巻回部材３６が設けられ、案内ローラ３４の後方には
導電性糸１８を巻き取るための駆動ローラ３８が設けら
れている。この駆動ローラ３８は、モータ４０によっ
て、一定速度Ｕで回転する。

【００４２】この測定装置２０は、導電性糸１８の製造
工程上、例えばカセからコーンに巻く間に設置してこの
工程で抵抗値が測定できる。従って、コーン毎に抵抗値
データを添付しておくことにより管理できる。また、抵
抗値を測定するために特別の工程を要しない。

【００４３】そして、ナイロンやポリエステルの糸の導
電糸は延伸度合いで抵抗値の微調整が行われるので、糸
の延伸時に図３の測定を行い、その測定値により延伸度
合いにフィードバックをかけることができる。

【００４４】図４は、一対の電極２２，２４及び案内ロ
ーラ３２，３４を上方から見た斜視図となっている。

【００４５】導電性糸１８は、図４に示すように、一対
の電極２２，２４に接触しつつ走行する構造となってい
る。そのため、この一対の電極２２，２４の間の電流値
を測定することによって、導電性糸１８の長さ方向の電
圧値Ｖ（ｔ）を連続して測定することができる。なお、
一対の電極２２，２４の距離は１．５ｃｍとする。

【００４６】次に、測定装置２０を用いて導電性糸１８
の抵抗値を測定する方法について説明する。

【００４７】駆動ローラ３８をモータ４０によって速度
Ｕで走行させる。すると、導電性糸１８は、一対の電極
２２，２４に接触しつつ走行する。この場合に、一対の
電極２２，２４間の電圧値Ｖ（ｔ）を連続して測定する
と、一定の電流値Ｉとから一本の導電性糸１８の長さ方
向の抵抗値Ｒ（ｔ）を（２）式に示すように連続して得
ることができる。

【００４８】Ｒ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）／Ｉ………（２）なお、時間ｔは、速度Ｕから導電性糸１８の長さに換算
できる。

【００４９】この測定した結果が図５のグラフとなって
いる。縦軸が抵抗値Ｒであり、横軸が導電性糸１８の始
端からの距離（導電性糸１８の長さ）となっている。

【００５０】パソコン３０では、この入力した抵抗値Ｒ
から単位長さ毎の抵抗値Ｒ（ｉ）を抽出して（１）式を
用いて、その導電性糸１８の標準偏差ｓを求める。

【００５１】これにより、導電性糸１８が長い場合であ
っても正確に単位長さ毎の抵抗値と標準偏差ｓを求める
ことができる。

【００５２】また、一対の電極２２，２４に接触しつつ
走行する導電性糸１８に流れる電流の値を定電流源によ
って小さな値にすることにより、この電流によって発熱
する発熱量を抑えることができる。すなわち、導電性糸
１８の場合には、大きな電流値を与えた場合には発熱し
て、この発熱により導電性糸１８の単位長さ当たりの抵
抗値が変化することがある。そのため、この電流値を小
さな値にすることにより発熱を防止することができ、正
確な抵抗値を測定することができる。なお、この場合に
流す電流値は予め実験等によって発熱による抵抗の変化
を防止することができる程度の電流値を定めておくのが
よい。

【００５３】（第２の実施例）次に第２の実施例のブラ
シ体１４を説明する。

【００５４】ブラシ体１４は、第１の実施例の同様に図
２に示すように、基布１６にブラシ毛を構成する導電性
糸１８を、縦方向に沿って広幅縦ダン織りでパイル織り
を行っている。そして、本実施例の特徴は、次の通りで
ある。

【００５５】まず、５本の導電性糸１８の抵抗値の平均
値Ｒ0 をそれぞれ求め、これら平均値Ｒ0 の差が１０
^０．３Ωのものを使用している点にある。

【００５６】なお、平均値Ｒ0 の差が１０^０．３Ω以下
としたが１０^０．５Ω以下でも効果がある。

【００５７】また、この平均値Ｒ0 も上記した測定装置
２０で測定すればよい。

【００５８】（第３の実施例）第３の実施例のブラシ体
１４は、第１の実施例の条件と第２の実施例の条件とを
組合わせたものであり、具体的には、１本ずつの導電性
糸１８の標準偏差ｓの範囲が０．４以下であり、かつ、
これら導電性糸１８の平均値Ｒ0 の差が１０^０ ^．３Ωの
ものである。

【００５９】このブラシ体１４であると、さらに、高画
質の画像を得ることができる。

【００６０】（第４の実施例）上記実施例では、回転型
ブラシロール１０で説明したが、これ代えて、フラット
型のブラシにおける導電性糸でも第１の実施例から第３
の実施例までの上記同様の条件を与えれば、高画質の画
像を得ることができる。

【００６１】（第５の実施例）第１の実施例では定電流
源によって一定の電流値Ｉを流したが、本実施例ではそ
れに代えて一定の電力値を与えるようにするものであ
る。

【００６２】すなわち、図６に示すように、一対の電極
間の電圧値を測定する電圧計５２と、一対の電極間２
２，２４に流れる電流値を電流計５４によって測定し、
これをＡ／Ｄコンバータによってデジタル値２８によっ
て変換してパソコン３０に入力する。パソコン３０は、
入力した電流値と電圧値の積によって電力値を計算し、
この電力値が常に一定になるように定電力発生装置５０
を調整する。

【００６３】これによって、一対の電極２２，２４の間
には常に一定の電力が与えられることになる。このよう
にした状態で、第１の実施例と同様に２２，２４の間に
導電性糸１８を走行させて、その時の電圧値を電圧計５
２によって測定する。この測定した電圧値と前記した電
力の値Ｗから抵抗値Ｒ（ｔ）を計算する。具体的には、Ｒ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）^２／Ｗ …… （３）となる。

【００６４】なお、上記においては、電圧計５２の電圧
値Ｖ（ｔ）を使用したが、これに代えて電流計５４の電
流値Ａ（ｔ）を使用しても良い。この場合には、抵抗値
Ｒ（ｔ）は、Ｒ（ｔ）＝Ｗ／Ａ（ｔ）^２ …… （４）によって求めることができる。

【００６５】この方法であっても、導電性糸１８に流れ
る電力の量を調整することにより、その発熱を防止し
て、抵抗値が変化するのを防ぐことができる。

【００６６】（第６の実施例）第１の実施例では定電流
源によって一定の電流値Ｉを流したが、本実施例ではそ
れに代えて一定の電圧値を与えるようにするものであ
る。

【００６７】図７は、測定装置２０の概略図である。

【００６８】図７に示すように、一対の棒状の電極２
２，２４が設けられ、これに電圧Ｅがかけられ、この回
路には電流計２７が設けられている。この電流計２７の
電流値はＡ／Ｄコンバータ２８を介してパソコン３０に
入力される。

【００６９】一方、一対の電極２２，２４の前方及び後
方には案内ローラ３２，３４が設けられている。そし
て、案内ローラ３２の前方には、導電性糸１８を巻回し
た巻回部材３６が設けられ、案内ローラ３４の後方には
導電性糸１８を巻き取るための駆動ローラ３８が設けら
れている。この駆動ローラ３８は、モータ４０によっ
て、一定速度Ｕで回転する。

【００７０】導電性糸１８は、図７に示すように、一対
の電極２２，２４に接触しつつ走行する構造となってい
る。そのため、この一対の電極２２，２４の間の電流値
を測定することによって、導電性糸１８の長さ方向の電
流値Ａ（ｔ）を連続して測定することができる。なお、
一対の電極２２，２４の距離は１．５ｃｍとする。

【００７１】次に、測定装置２０を用いて導電性糸１８
の抵抗値を測定する方法について説明する。

【００７２】駆動ローラ３８をモータ４０によって速度
Ｕで走行させる。すると、導電性糸１８は、一対の電極
２２，２４に接触しつつ走行する。この場合に、一対の
電極２２，２４の電流値Ａ（ｔ）を連続して測定する
と、電圧Ｅの値とから一本の導電性糸１８の長さ方向の
抵抗値Ｒ（ｔ）を（５）式に示すように連続して得るこ
とができる。

【００７３】Ｒ（ｔ）＝Ｅ／Ａ（ｔ）………（５）なお、時間ｔは、走行速度Ｕから導電性糸１８の長さに
換算できる。

【００７４】パソコン３０では、この入力した抵抗値Ｒ
（ｔ）から単位長さ毎の抵抗値Ｒ（ｉ）を抽出して
（１）式を用いて、その導電性糸１８の標準偏差ｓを求
める。

【００７５】これにより、導電性糸１８が長い場合であ
っても正確に単位長さ毎の抵抗値と標準偏差ｓを求める
ことができる。

【００７６】（第７の実施例）上記実施例においては、
一対の電極２２，２４は棒状の電極、具体的には図４に
示すような円柱形の電極を用いたが、これに代えて板状
の電極または、導電性糸１８がスムーズに接触する形状
であれば、断面が円形に限らず楕円形、その他三角形の
形であっても良い。

【００７７】（検証）例として、導電糸を導電性レー
ヨン（比重１．５）を帯電ブラシとして使用する場合に
ついて検証する。

【００７８】通常、帯電ブラシは糸の太さ６デニール、
糸の長さ５．０mm、植毛密度５万フィラメント／１イン
チ²のブラシで感光体へのニップ幅５mmで紙幅Ａ４（約
２００mm）を５〜１００μＡの直流電流を流して感光体
を帯電させている。

【００７９】感光体に接触している導電糸の本数： 5×200／25.4^２×50,000＝約8.0×10^４（フィラメン
ト）帯電時１フィラメント当たり流れる電流：（5〜100μＡ）／８.０×10^４＝約６×10^−５〜１．２
×10^−３（μＡ）実験によると導電糸の抵抗値を測定するとき、上記の帯
電時に流れる電流値より測定電流を大きくすればするほ
どブラシにしたときの抵抗値との乖離が大きくなる。測
定電流は帯電時の電流値の５〜６倍以下の電流値とする
とブラシ抵抗値との相関が良くとれることが判明した。

【００８０】導電糸の抵抗値としては比抵抗で１０³〜
１０⁷Ω・cmレベルのものが用いられるので上記を表に
まとめると

【００８１】また、第５の実施例の場合には、一定の電
力を付与するときに、約８×10^−３（μＡ）以下の電流
が流れるように電力を付与するのが好適である。

【００８２】さらに、第６の実施例の場合にも、約８×
10^−３（μＡ）以下の電流が流れるように電力を付与す
るのが好適である。すなわち、１０³Ω・cmレベルの導
電糸の場合、導電糸１フィラメント、１cm当たり１．４
×１０^−１Ｖの５〜６倍（＝約２０Ｖ）以下の電圧で測
定すべきであり、１０⁷Ω・cmレベルの導電糸の場合は
２×１０^４Ｖ以下で測定すべきである。

【００８３】

【発明の効果】請求項１から８の導電性糸の抵抗値測定
装置であると、正確に、かつ、連続して導電性糸の抵抗
値を測定することができる。そのために、原糸の段階で
仕上がったブラシ帯電器、ブラシ転写器の抵抗値を判断
できるようになった。

【００８４】請求項９の電子写真装置用導電性ブラシで
あると、その抵抗にバラツキの発生がなく、帯電によっ
て形成された画像に規則的に縞模様が浮き出ない。