ループブラシローラおよび画像形成装置
【課題】ループブラシローラのほつれの発生を抑制することで、ループブラシローラの使用において発生する不具合を防止することを可能とするループブラシローラおよび画像形成装置を提供する。
【解決手段】リボンブラシ３１aの記織方向Ｗに対して垂直方向に位置する両端部の内、少なくとも一方の端部においては、隣接するループ３１０Ｒの間を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の下を通過し、ループ３１０Ｒの中を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の上を通過している。
【解決手段】リボンブラシ３１aの記織方向Ｗに対して垂直方向に位置する両端部の内、少なくとも一方の端部においては、隣接するループ３１０Ｒの間を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の下を通過し、ループ３１０Ｒの中を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の上を通過している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ループブラシローラおよびループブラシローラを有し電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ＦＡＸ、これら複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な画像形成装置は、円筒状で回転可能な像担持体と、像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段と、像担持体を露光して静電潜像を作成する露光手段と、現像部に印加される電圧と静電潜像間の電位差により静電潜像にトナー像を現像する現像手段と、感光体ドラムと対向するように配置されてトナー像と逆極性の電圧が印加されることで像担持体上のトナー像を紙などの転写体に転写しながら搬送する転写搬送手段と、転写体上に転写されずに感光体ドラム上に残留した転写残トナーを掻き落とすために感光体ドラムに当接している清掃手段と、転写体上に転写されたトナー像に熱と圧力を加えることでトナー像を転写体上に定着させる定着手段とを有し、画像形成を行なう。
【０００３】
清掃手段としては、短冊状のポリウレタンを像担持体に押し当てて転写残トナーを掻き落とすクリーニングブレードが使用される。
【０００４】
近年では、画像形成装置内の様々な箇所においてブラシローラが使用されている。ブラシローラとしては、縦糸と横糸を編みこんで形成した基材の間に繊維束を通して一方の面にループ形状を形成したループブラシローラと、基材から繊維束が突出した直毛ブラシローラがある。
【０００５】
従来は構成が単純な直毛ブラシローラが多く用いられてきたが、ループブラシローラは接触対象に対する面圧が低く攻撃性が低いために広く使用され始めている。使用領域としては、帯電ブラシローラ、清掃ブラシローラ、滑剤塗布ブラシローラ、紙粉除去ブラシローラ等がある。ここでは滑剤塗布用のループブラシローラとして使用する場合を主に説明する。
【０００６】
ループブラシローラを使用する際は、直毛ブラシローラを使用する際とは異なる取り扱いが必要である。たとえば、特開２０１０−１０７６８３号公報（特許文献１）には、ループブラシローラとブラシローラの回転方向の形成する角度を所定の設定にすることでクリーニングブレード端部と像担持部材の表面との摩擦力を低減させて、クリーニングブレードおよび像担持体の長期使用を可能にする構成が提案されている。
【０００７】
また、特開２０１０−９７２３４号公報（特許文献２）には、ループを包含する平面と基材表面とが交差する線の角度を所定角度に設定にすることによる固形潤滑剤の均一な掻き取りと、フリッカによる現像剤の払い落しとを達成することが提案されている。
【０００８】
また、特開平０６−２８９７５９号公報（特許文献３）には、像担持体表面に摺擦して、同表面を清掃するファーブラシローラが開示されている。このファーブラシローラは、潜像担持体の表面に接触するループ状毛体を有し、そのループ状毛体として、根元の両脚部の間隔が少なくとも３ｍｍに設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１０７６８３号公報
【特許文献２】特開２０１０−９７２３４号公報
【特許文献３】特開平０６−２８９７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながらループブラシローラは、ループを編みこんだ基材を軸芯ローラに螺旋状に巻き付けて形成するという構成上、強い引っ張り力がループに加わったときにループがほつれてしまうという課題がある。
【００１１】
滑剤塗布ブラシローラとして使用されるループブラシローラではほつれが発生すると、ほつれた繊維束がブラシローラの表面に巻きつくために、滑剤掻き取り力の高いブラシローラ先端部が繊維束に覆われて滑剤の掻き取り力が低下してしまう。
【００１２】
これにより滑剤塗布用のループブラシローラから像担持体に供給される滑剤量が減少して、クリーニングブレードと像担持体の間で発生する摩擦が大きくなり、クリーニングブレードと像担持体が短期間で摩耗してしまい使用できなくなってしまう。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ループブラシローラのほつれの発生を抑制することで、ループブラシローラの使用において発生する不具合を防止することを可能とするループブラシローラおよび画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に基づいたループブラシローラにおいては、軸芯ローラおよび上記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられるリボンブラシを備えるループブラシローラであって、上記リボンブラシは、織方向と同方向に走る縦糸および上記織方向に対して垂直に走る横糸を編みこんで形成される基材と、上記基材の中を、上記縦糸の間を、上記縦糸と並行に通る繊維束とを含み、上記繊維束は、上記基材の表面側に一定間隔で突出するループを形成し、上記リボンブラシの上記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、少なくとも一方の端部においては、上記表面側を上とするとき、隣接する上記ループの間を通る上記横糸は上記縦糸の下を通過し、上記ループの中を通る横糸は上記縦糸の上を通過している。
【００１５】
他の形態では、上記リボンブラシの上記織方向に対して垂直方向に位置する両端部のいずれもが、隣接する上記ループの間を通る上記横糸は上記縦糸の下を通過し、上記ループの中を通る横糸は上記縦糸の上を通過している。
【００１６】
他の形態では、上記繊維束と上記繊維束との間の上記縦糸の本数が偶数本であり、上記繊維束の本数が偶数である。
【００１７】
他の形態では、上記繊維束と上記繊維束との間の上記縦糸の本数が偶数本であり、上記繊維束の本数が奇数本であり、上記リボンブラシの上記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、隣接する上記ループの間を通る上記横糸が上記縦糸の下を通過し、上記ループの中を通る横糸が上記縦糸の上を通過している端部側を、当該ループブラシローラの回転方向の下流側に位置するように、上記リボンブラシが上記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられている。
【００１８】
他の形態では、上記繊維束と上記繊維束との間の上記縦糸の本数が奇数本であり、上記繊維束の本数が奇数本であり、上記リボンブラシの上記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、隣接する上記ループの間を通る上記横糸が上記縦糸の下を通過し、上記ループの中を通る横糸が上記縦糸の上を通過している端部側を、当該ループブラシローラの回転方向の下流側に位置するように、上記リボンブラシが上記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられている。
【００１９】
この発明に基づいた画像形成装置においては、像担持体と、上記像担持体に回転可能に接触するように配置される、上述のいずれかに記載のループブラシローラと、を備える。
【００２０】
他の形態では、上記ループブラシローラは、上記リボンブラシにおける、少なくとも上記ループブラシローラの回転方向下流側の端部において、隣接する上記ループの間を通る上記横糸が上記縦糸の下を通過し、上記ループの中を通る横糸が上記縦糸の上を通過しているループブラシローラである。
【００２１】
他の形態では、当該画像形成装置は、固形潤滑剤を含み、上記ループブラシローラは、上記固形潤滑剤が押圧されている。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に基づいたループブラシローラおよび画像形成装置によれば、ループブラシローラのほつれの発生を抑制することで、ループブラシローラの使用において発生する不具合を防止することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態における画像形成装置１００の全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態における潤滑剤供給手段の概略構成を示す図である。
【図３】実施の形態におけるループブラシローラの全体構成を示す図である。
【図４】実施の形態におけるリボンブラシの平面図である。
【図５】図４中のＶで示す織方向（Ｗ）に対して垂直方向から見た端部の構成を示す図である。
【図６】実施の形態におけるリボンブラシのループに引張力が作用した場合を示す第１模式図である。
【図７】実施の形態におけるリボンブラシのループに引張力が作用した場合を示す第２模式図である。
【図８】比較例における、図４中のＶで示す織方向（Ｗ）に対して垂直方向から見た端部の構成を示す対応図である。
【図９】比較例における、リボンブラシのループに引張力が作用した場合を示す第１模式図である。
【図１０】比較例における、リボンブラシのループに引張力が作用した場合を示す第２模式図である。
【図１１】実施の形態におけるループブラシローラと、比較例におけるループブラシローラとの、位置とほつれ発生荷重値との関係を示す図である。
【図１２】他の実施の形態におけるリボンブラシの平面図である。
【図１３】リボンブラシを軸芯ローラに対して螺旋状に巻き付けた状態を示す斜視図である。
【図１４】ループブラシローラのリボンブラシの継目に生じる外力を模式的に示す図である。
【図１５】さらに他の実施の形態におけるリボンブラシの平面図である。
【図１６】実験例１から実験例５の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に基づいた実施の形態における画像形成装置について、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００２５】
（画像形成装置１００）
図１に本実施の形態における画像形成装置１００を示す。この画像形成装置１００においては、図１に示すように、黄色，マゼンタ色，シアン色，黒色の異なった色彩のトナーを収容させた４つの現像装置１１に対応させて、像担持体となる４つの感光体ドラム１０を有する。
【００２６】
ここで、この画像形成装置１００において、フルカラーの画像形成を行なうにあたっては、上記の各感光体ドラム１０を回転させて、各感光体ドラム１０の表面をそれぞれコロナ放電を行う帯電装置１２によって帯電させる。このように帯電された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ露光装置１３により画像データに従った露光を行って、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれ静電潜像を形成する。
【００２７】
静電潜像が形成された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ対応する現像装置１１から所定の色彩のトナーを各感光体ドラム１０の静電潜像に供給して現像を行い、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成する。
【００２８】
各感光体ドラム１０に形成されたそれぞれの色彩のトナー像を、ローラ１４に架け渡されて駆動される無端ベルト状の中間転写体１５にそれぞれローラ状になった一次転写装置１６により順々に一次転写させて、この中間転写体１５の上にフルカラーのトナー像を形成する。
【００２９】
中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像を、この中間転写体１５によりローラ状になった二次転写装置１７と対向する位置に導く。同時に、この画像形成装置１００の下部に収容された記録シートＳを、送りローラ１８により中間転写体１５と二次転写装置１７との間に導き、上記の二次転写装置１７により中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像をこの記録シートＳに二次転写させる。
【００３０】
フルカラーのトナー像が転写された記録シートＳを定着装置１９に導いて、転写されたフルカラーのトナー像を記録シートＳに定着させる。その後、フルカラーのトナー像が定着された記録シートＳを排紙させる。一方、記録シートＳに転写されずに上記の中間転写体１５に残ったトナーを、第１クリーニング装置２０に設けられた第１クリーニングブレード２１によって中間転写体１５から除去する。
【００３１】
この画像形成装置１００においては、中間転写体１５にトナー像を転写させた後の各感光体ドラム１０の表面に、図１に示すように、潤滑剤供給手段３０によって潤滑剤を供給する。その後、各感光体ドラム１０の表面に第２クリーニングブレード４０の端部を圧接させて、各感光体ドラム１０の表面に残留しているトナーを除去する。また、均し手段４１により、各感光体ドラム１０の表面に供給された潤滑剤を各感光体ドラム１０の表面に塗布させるようにしている。
【００３２】
ここで、図２に示すように、上記のように転写後の感光体ドラム１０の表面に潤滑剤供給手段３０によって潤滑剤を供給するにあたり、この実施の形態においては、上記の感光体ドラム１０の表面に接触して回転するループブラシローラ３１を感光体ドラム１０の軸方向に沿って設けている。
【００３３】
さらに、このループブラシローラ３１に対して、感光体ドラム１０の軸方向に沿って設けられた固形潤滑剤３２をバネ部材からなる押圧手段３３によって押圧させ、上記のループブラシローラ３１におけるリボンブラシ３１ａにより固形潤滑剤３２から潤滑剤を掻き取って感光体ドラム１０の表面に供給するようにしている。
【００３４】
ループブラシローラ３１は、感光体ドラム１０と同方向への回転いわゆるカウンター回転し、感光体ドラム１０と同等か速い線速度、ここでは線速度比で１．３倍になるように回転する。材質は導電性のポリエステルであり、ループブラシローラ３１としての抵抗値は１０６Ω〜１０８Ωである。
【００３５】
繊維太さは、４ｄ（デニール）の繊維束からなり、繊維密度は１５０ｋＦ／ｉｎｃｈ２である。ループブラシローラ３１の軸芯ローラは鉄製でφ６ｍｍ、ループブラシローラ３１の外径はφ１２ｍｍである。繊維束は厚さ約０．５ｍｍの基材の上に織られているため、繊維束の高さは約２．５ｍｍとなっている。
【００３６】
固形潤滑剤３２には、ステアリン酸亜鉛の粉体を溶融整形したもので、そのままだと脆く割れてしまうため、板金でできた保持部材に両面テープで接着されている。この固形潤滑剤３２は圧縮バネによる押圧手段３３でループブラシローラ３１に押圧保持されている。
【００３７】
ループブラシローラ３１の回転と押圧手段３３の押圧力によって固形潤滑剤３２は削り取られ、粉体状に戻されて感光体ドラム１０との接触部まで搬送されて感光体ドラム１０に塗布される。感光体ドラム１０は電荷発生層と電荷輸送層を有する積層型有機感光体ドラムであり、最表面には厚さ２μｍ程度のオーバーコート層（ＯＣＬ）が設けられている。
【００３８】
ＯＣＬには粒径５０ｎｍのＳｉＯ２微粒子が均一に分散されており、これにより感光体ドラム１０の表面に凹凸の粗さを形成している。凹凸形状を有することで、ステアリン酸亜鉛の取り込み性および保持性が良くなる。
【００３９】
ループブラシローラ３１の感光体ドラム１０の回転方向下流に配設される均し手段４１は、ポリウレタンゴムをシート状に加工して先端部分が感光体ドラム１０に接触するようにトレーリング方向に配置される。
【００４０】
ループブラシローラ３１によって感光体ドラム１０に塗布されて均し手段４１と感光体ドラム１０の当接部まで搬送されてきた固形潤滑剤３２の粉体は、感光体ドラム１０上に固形潤滑剤３２の皮膜を形成する。固形潤滑剤３２の皮膜は摩擦係数が低く、感光体ドラム１０と第２クリーニングブレード４０とが摺擦する際に、感光体ドラム１０と第２クリーニングブレード４０との間で作用する力を低減する効果があるために、感光体ドラム１０と第２クリーニングブレード４０との摩耗が小さくなり感光体ドラム１０の寿命を延ばすことが可能になる。
【００４１】
（ループブラシローラ３１）
図３に本実施の形態におけるループブラシローラ３１の全体構成を示す。図３に示すように、ループブラシローラ３１は金属で形成された軸芯ローラ３４にリボンブラシ３１ａが巻き付けられて構成される。ここでリボンブラシ３１ａは、所定幅を有する短冊状のリボンであり、縦糸と横糸を編みこんで形成した基材の間に繊維束を通して一方の面にループ形状を形成したループブラシである。
【００４２】
軸芯ローラ３４は、一般的に用いられる鉄製のシャフトを用いる。軸芯ローラ３４は、φ６ｍｍ以上の外径を使用することがベンディング防止の観点から望ましい。また、リボンブラシ３１ａを軸芯ローラ３４に巻きつけて構成することから、リボンブラシ３１ａの端部と端部が接触する継目Ｂ１が発生する。
【００４３】
（リボンブラシ３１ａの構成）
図４に本実施の形態におけるリボンブラシ３１ａの概略構成を示し、図５は、図４中のＶで示す織方向（Ｗ）に対して垂直方向から見た端部の構成を示す。図４に示すように、本実施の形態におけるリボンブラシ３１ａは、織方向（Ｗ）と同方向に走る縦糸３１ａ１と織方向（Ｗ）に対して垂直に走る横糸３１ａ２とを編みこんで基材３１０が形成され、この基材３１０の中を、縦糸３１ａ１と並行に通る繊維束３１ａ３が基材３１０の表面側（片面側）に一定間隔で突出してループ３１０Ｒを形成している。
【００４４】
本実施の形態では、１６本の縦糸を用い、＃２と＃３との間、＃４と＃５との間、＃６と＃７との間、＃８と＃９との間、＃１０と＃１１との間、＃１２と＃１３との間、および＃１４と＃１５との間には、繊維束３１ａ３を通していない。
【００４５】
また、図５に示すように、両端部における＃１と＃２との間を通す繊維束３１ａ３および＃１５と＃１６との間を通す繊維束３１ａ３においては、隣接するループ３１０Ｒの間を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の下を通過し、ループ３１０Ｒの中を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の上を通過している。
【００４６】
ここで、図５から図７を参照して、ループ３１０Ｒに引張力Ｆ１が作用した場合について説明する。なお、図６および図７は、ループ３１０Ｒに引張力Ｆ１が作用した場合の、縦糸３１ａ１および横糸３１ａ２に生じる作用する力を模式的に示した図であり、図５中のＶＩ線矢視に相当する図である。
【００４７】
図６に示すように、隣接するループ３１０Ｒのそれぞれに引張力Ｆ１が作用した場合には、繊維束３１ａ３にｆ１の張力が作用し、隣接するループ３１０Ｒの間の横糸３１ａ２を引き上げようとする力が作用する。
【００４８】
しかし、図７に示すように、隣接するループ３１０Ｒの間において、横糸３１ａ２の上側には、縦糸３１ａ１が存在するため、横糸３１ａ２の上方への移動は縦糸３１ａ１により妨げられる。その結果、本実施の形態におけるリボンブラシ３１ａの両端部において、ループ３１０Ｒに引張り力が作用した場合であっても、リボンブラシ３１ａの両端部のほつれを抑制することができる。
【００４９】
一方、図８から図１０を参照して、リボンブラシ３１ａの両端部がほつれ易い場合について説明する。図８は、図５と同様に織方向（Ｗ）に対して垂直方向から見た端部に相当する構成を示し、図９および図１０は、ループ３１０Ｒに引張力Ｆ１が作用した場合の、縦糸３１ａ１および横糸３１ａ２に生じる作用する力を模式的に示した図であり、図８中のＩＸ線矢視に相当する図である。
【００５０】
図８においては、隣接するループ３１０Ｒの間を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の上を通過し、ループ３１０Ｒの中を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の下を通過している。図５とは縦糸３１ａ１と横糸３１ａ２との編み方が逆である。
【００５１】
隣接するループ３１０Ｒのそれぞれに引張力Ｆ１が作用した場合には、繊維束３１ａ３にｆ１の張力が作用し、隣接するループ３１０Ｒの間の横糸３１ａ２を引き上げようとする力が作用する。
【００５２】
しかし、図９に示すように、隣接するループ３１０Ｒの間において、横糸３１ａ２の下側に、縦糸３１ａ１が存在するため、横糸３１ａ２の上方への移動は縦糸３１ａ１により妨げられることはない。その結果、容易に縦糸３１ａ１が上方に持ち上げられ、リボンブラシ３１ａの端部においてほつれが発生することになる。
【００５３】
リボンブラシ３１ａの端部においてほつれが発生すると、ブラシローラの継目Ｂ１（図３参照）で毛羽立ちが観察される。ほつれが発生した状態で継続してブラシローラを使用していると、ほつれが長くなってブラシローラの表面を覆うようにブラシローラに巻きついてしまう。
【００５４】
この状態では、固形潤滑剤３２を掻き取る力の大きなブラシローラの先端部が、ほつれた繊維束３１ａ３に覆われてしまい、固形潤滑剤３２を掻き取る力が低下する。これによって固形潤滑剤３２皮膜の形成不良が発生し、感光体ドラム１０と第２クリーニングブレード４０との間の摩耗が大きくなり、感光体ドラム１０の寿命が短くなる結果、早期に画像ノイズを発生することになってしまう。
【００５５】
ここで、本実施の形態におけるループブラシローラ３１を評価するため、本実施の形態におけるループブラシローラ３１と図８に示した構成のブラシローラとのほつれの発生のし易さの評価を行った。評価の結果を図１１に示す。
【００５６】
評価の方法は、プッシュプルゲージの測定プローブ部分にフックを装着して、このフックをブラシローラのループに引っ掛けて引っ張り力を与えたときに、ほつれが発生する荷重値を測定する方法を採用した。ほつれが発生しやすいループは小さい荷重でもほつれが発生し、ほつれが発生しにくいループは大きな荷重を与えないとほつれない。
【００５７】
ブラシローラの長手方向に沿ってループのほつれが発生する荷重値を測定したところ、軸芯ローラにリボンブラシが螺旋状に巻かれるというブラシローラの構成上、リボンブラシの端部が連続する継ぎ目でのほつれ発生荷重値が、比較ブラシローラと本実施の形態のブラシローラでは異なっている。
【００５８】
比較ブラシローラでは、リボンブラシの端部におけるほつれ発生荷重値が１Ｎ〜１．３Ｎと、端部以外の領域でのほつれ発生荷重値１．５Ｎ〜よりも低い引っ張り力でほつれが発生してしまう。
【００５９】
一方、本実施の形態のブラシローラではリボンブラシの端部におけるほつれ発生荷重値も１．５Ｎ以上であり、端部以外の領域と同等のほつれに対する耐力が得られていることが確認できた。
【００６０】
次に、再び図４を参照して、ループを構成する繊維束３１ａ３において、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数と、リボンブラシ３１ａの一方端部から他方端部までの繊維束３１ａ３数、およびリボンブラシ３１ｂを軸芯ローラ３４に巻きつける方向の関係について説明する。
【００６１】
隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数が偶数であり、リボンブラシ３１ａの一方端部から他方端部までの繊維束３１ａ３数が偶数である場合について検証する。
【００６２】
図１２に示すように、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間の縦糸３１ａ１の本数が２本であり、リボンブラシ３１ｂの一方端部から他方端部までの繊維束３１ａ３数が８である場合は、本発明に基づく実施の形態を適用した端部をリボンブラシ３１ｂの端部Ａと端部Ｂの両端に形成することができる。
【００６３】
よって、上記構成のリボンブラシ３１ｂの場合には、軸芯ローラ３４へのリボンの巻き方向はいずれであっても、ほつれに対する耐力は一定であり、ブラシローラの構成として、このリボンブラシ３１ｂを用いることが最も望ましい。
【００６４】
次に、図１３に示す、リボンブラシ３１ｃについて検証する。このリボンブラシ３１ｃが、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数は偶数（例えば、２本）であり、リボンの端部からリボンの端部までの繊維束３１ａ３は奇数（例えば、７本）であると、本発明に基づく実施の形態を適用した端面は一方の端部（端部Ａ）には形成できるが、一方の端部（端部Ｂ）は図８に示すほつれ易い端部構成になる。
【００６５】
そこで、図１３および図１４に示すようにリボンブラシ３１ｃを軸芯ローラ３４に螺旋状に巻きつける際には、端部Ａを有する端部Ｅ１がループブラシローラ３１の回転方向Ｒの下流（リボンブラシ３１ｃの移動方向後方側）になるように巻きつける。これによって、ほつれが発生しやすい端部Ｂを有する端部Ｅ２は、回転方向Ｒの上流側（リボンブラシ３１ｃの移動方向前方側）に位置する。
【００６６】
その結果、図１４に示すように、ほつれが発生し難い端部Ａには引張方向の力Ｆ１が作用し、ほつれが発生し易い端部Ｂには圧縮方向の力Ｆ２が作用することから、継目Ｂ１でのほつれの発生を抑制することが可能になる。
【００６７】
ここまで、図４および図１２では、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数が２本の例を説明をしたが、偶数本であれば、４本、６本と増やした場合でも同じことが言える。
【００６８】
リボンブラシの端部から端部までの繊維束３１ａ３の本数についても、図４では８本、図１２では７本の場合について説明したが、偶数本でも奇数本でもかまわない。
【００６９】
ここで、図１５に、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数が奇数（１本）である場合のリボンブラシ３１ｄについて説明する。本発明に基づく実施の形態を適用した端面を端部Ａに形成した場合、端部Ｂは、リボンブラシ３１ｄの端部から端部のループの本数にかかわらず、図８に示すほつれ易い端部構成になる。
【００７０】
このため、このリボンブラシ３１ｄを軸芯ローラ３４に螺旋状に巻きつける際には、図１４に示したように、本発明に基づく実施の形態を適用した端部Ａがブラシローラの回転方向の下流側になるように巻きつけることが有効である。ここでは、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数を１本として説明したが、３本、５本と増やした場合でも、奇数本であれば同じことが言える。
【００７１】
（実験例）
滑剤塗布のためのブラシローラとして本発明に基づく実施の形態を適用したブラシローラによる実験例１，２，３と、両端部に図８に示す端部構造を有するブラシローラを使用した実験例４の耐久試験を行った。
【００７２】
耐久試験で使用した機械はコニカミノルタビジネステクノロジーズ製 bizhub PRO C6501P（Ａ４ ６５枚／分、６００ｄｐｉ）のイメージングユニットを実験例のごとく改造を行ったものを使用した。潤滑剤供給手段３０、固形潤滑剤３２、および感光体ドラム１０は、図１および２で説明したものを用いた。
【００７３】
固形潤滑剤３２は押圧手段３３によりループブラシローラ３１に対して２Ｎ／ｍで押圧した。第２クリーニングブレード４０はポリウレタンゴムを使用し、当接力を２５Ｎ／ｍ、当接角度を１５°とした。均し手段４１としては、当接力を２５Ｎ／ｍ、当接角度を４５°とした。
【００７４】
現像装置１１はトナーとキャリアを混合した現像剤からなる２成分現像であり、トナーの帯電極性は負帯電であるものを用いた。耐久条件としては２３℃×６５％ＲＨの環境で、画像濃度は各色５％のチャートを連続でプリントした。
【００７５】
評価項目は、感光体ドラム１０の膜厚減耗量と第２クリーニングブレード４０の摩耗幅および画像ノイズとし、通紙枚数が１００ｋ枚、４００ｋ枚、８００ｋ枚、１２００ｋ枚（ｋは１０３）で確認を行なった。
【００７６】
確認結果を図１６に示す。図１６中において、「ほつれ」は、ほつれのなきものを「Ａ」、ほつれたループの長さがループ高さ×２以下を「Ｂ」、ほつれたループの長さがループ高さ×２よりも大きいものを「Ｃ」として記載した。
【００７７】
感光体ドラム１０の膜厚減耗量（「感光体ドラム減耗」）は１．０μｍ以下を「Ａ」、１．４μｍ未満を「Ｂ」、１．４μｍ以上を「Ｃ」として記載した。
【００７８】
「クリーニングブレード摩耗」は、顕微鏡にて観察した摩耗幅が２０μｍ以下の場合を「Ａ」、２０μｍ〜３０μｍの場合を「Ｂ」、３０μｍ〜の場合を「Ｃ」として記載した。
【００７９】
「画像ノイズ」は、Ａ３縦の画像先端から０ｍｍ〜１００ｍｍがベタ帯画像であり、１００ｍｍ〜４２０ｍｍが白ベタ画像のチャートを作成し、この画像でクリーニング不良とカブリの評価を行ない、クリーニング不良とカブリの発生なきものを「Ａ」、軽微なカブリが発生したものを「Ｂ」、クリーニング不良もしくは重度のカブリが発生したものを「Ｃ」として記載した。
【００８０】
ここで用いたブラシローラは、図１３、図１４で示したような構成を有している。実験例１では、両端部が図５〜図７で示される本願発明に基づく構成を有するリボンブラシを用いている。実験例２および実験例３で用いたリボンブラシは、一端部が本願発明に基づく端部であるが、他端部が図８〜図１０に示される「ほつれ端」となっている。実験例２では、ほつれ端が図１３における回転方向Ｒの上流側（リボンブラシの移動方向前方側）になるようにリボンブラシが巻きつけられている。一方、実験例３では、ほつれ端が回転方向Ｒの下流側（リボンブラシの移動方向後方側）になるようにリボンブラシが巻きつけられている。実験例４では、両端部とも「ほつれ端」であるリボンブラシが用いられている。
【００８１】
以上のように、本実施の形態おけるブラシローラおよびこのブラシローラを用いた画像形成装置においては、ブラシローラにおいて、ループに引っ張り力が加わっても、ループの間を通る縦糸が横糸に干渉することでループのほつれ発生を抑制することが可能となる。
【００８２】
これによって、リボンブラシがほつれることで発生する不具合、たとえば、ループブラシを、滑剤塗布用のブラシローラとして使用する場合には、滑剤が像担持体に塗布される量が減少することで、クリーニングブレード、感光体ドラムが短期で摩耗し画像ノイズを発生することを防止することが可能になる。
【００８３】
なお、上記実施の形態では、ブラシローラを滑剤塗布のブラシローラとして使用する場合について説明を行なってきたが、帯電ブラシローラ、清掃ブラシローラ、紙粉除去ブラシローラ等に使用した場合でも同様の効果を得ることができる。
【００８４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 感光体ドラム、１１ 現像装置、１２ 帯電装置、１３ 露光装置、１４，１８ ローラ、１５ 中間転写体、１６ 一次転写装置、１７ 二次転写装置、１９ 定着装置、２０ 第１クリーニング装置、２１ 第１クリーニングブレード、３０ 潤滑剤供給手段、３１ ループブラシローラ、３１ａ１ 縦糸、３１ａ２ 横糸、３１ａ３ 繊維束、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ リボンブラシ、３２ 固形潤滑剤、３３ 押圧手段、３４ 軸芯ローラ、４０ 第２クリーニングブレード、４１ 均し手段、１００ 画像形成装置、３１０ 基材、３１０Ｒ ループ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ループブラシローラおよびループブラシローラを有し電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ＦＡＸ、これら複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な画像形成装置は、円筒状で回転可能な像担持体と、像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段と、像担持体を露光して静電潜像を作成する露光手段と、現像部に印加される電圧と静電潜像間の電位差により静電潜像にトナー像を現像する現像手段と、感光体ドラムと対向するように配置されてトナー像と逆極性の電圧が印加されることで像担持体上のトナー像を紙などの転写体に転写しながら搬送する転写搬送手段と、転写体上に転写されずに感光体ドラム上に残留した転写残トナーを掻き落とすために感光体ドラムに当接している清掃手段と、転写体上に転写されたトナー像に熱と圧力を加えることでトナー像を転写体上に定着させる定着手段とを有し、画像形成を行なう。
【０００３】
清掃手段としては、短冊状のポリウレタンを像担持体に押し当てて転写残トナーを掻き落とすクリーニングブレードが使用される。
【０００４】
近年では、画像形成装置内の様々な箇所においてブラシローラが使用されている。ブラシローラとしては、縦糸と横糸を編みこんで形成した基材の間に繊維束を通して一方の面にループ形状を形成したループブラシローラと、基材から繊維束が突出した直毛ブラシローラがある。
【０００５】
従来は構成が単純な直毛ブラシローラが多く用いられてきたが、ループブラシローラは接触対象に対する面圧が低く攻撃性が低いために広く使用され始めている。使用領域としては、帯電ブラシローラ、清掃ブラシローラ、滑剤塗布ブラシローラ、紙粉除去ブラシローラ等がある。ここでは滑剤塗布用のループブラシローラとして使用する場合を主に説明する。
【０００６】
ループブラシローラを使用する際は、直毛ブラシローラを使用する際とは異なる取り扱いが必要である。たとえば、特開２０１０−１０７６８３号公報（特許文献１）には、ループブラシローラとブラシローラの回転方向の形成する角度を所定の設定にすることでクリーニングブレード端部と像担持部材の表面との摩擦力を低減させて、クリーニングブレードおよび像担持体の長期使用を可能にする構成が提案されている。
【０００７】
また、特開２０１０−９７２３４号公報（特許文献２）には、ループを包含する平面と基材表面とが交差する線の角度を所定角度に設定にすることによる固形潤滑剤の均一な掻き取りと、フリッカによる現像剤の払い落しとを達成することが提案されている。
【０００８】
また、特開平０６−２８９７５９号公報（特許文献３）には、像担持体表面に摺擦して、同表面を清掃するファーブラシローラが開示されている。このファーブラシローラは、潜像担持体の表面に接触するループ状毛体を有し、そのループ状毛体として、根元の両脚部の間隔が少なくとも３ｍｍに設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１０７６８３号公報
【特許文献２】特開２０１０−９７２３４号公報
【特許文献３】特開平０６−２８９７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながらループブラシローラは、ループを編みこんだ基材を軸芯ローラに螺旋状に巻き付けて形成するという構成上、強い引っ張り力がループに加わったときにループがほつれてしまうという課題がある。
【００１１】
滑剤塗布ブラシローラとして使用されるループブラシローラではほつれが発生すると、ほつれた繊維束がブラシローラの表面に巻きつくために、滑剤掻き取り力の高いブラシローラ先端部が繊維束に覆われて滑剤の掻き取り力が低下してしまう。
【００１２】
これにより滑剤塗布用のループブラシローラから像担持体に供給される滑剤量が減少して、クリーニングブレードと像担持体の間で発生する摩擦が大きくなり、クリーニングブレードと像担持体が短期間で摩耗してしまい使用できなくなってしまう。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ループブラシローラのほつれの発生を抑制することで、ループブラシローラの使用において発生する不具合を防止することを可能とするループブラシローラおよび画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に基づいたループブラシローラにおいては、軸芯ローラおよび上記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられるリボンブラシを備えるループブラシローラであって、上記リボンブラシは、織方向と同方向に走る縦糸および上記織方向に対して垂直に走る横糸を編みこんで形成される基材と、上記基材の中を、上記縦糸の間を、上記縦糸と並行に通る繊維束とを含み、上記繊維束は、上記基材の表面側に一定間隔で突出するループを形成し、上記リボンブラシの上記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、少なくとも一方の端部においては、上記表面側を上とするとき、隣接する上記ループの間を通る上記横糸は上記縦糸の下を通過し、上記ループの中を通る横糸は上記縦糸の上を通過している。
【００１５】
他の形態では、上記リボンブラシの上記織方向に対して垂直方向に位置する両端部のいずれもが、隣接する上記ループの間を通る上記横糸は上記縦糸の下を通過し、上記ループの中を通る横糸は上記縦糸の上を通過している。
【００１６】
他の形態では、上記繊維束と上記繊維束との間の上記縦糸の本数が偶数本であり、上記繊維束の本数が偶数である。
【００１７】
他の形態では、上記繊維束と上記繊維束との間の上記縦糸の本数が偶数本であり、上記繊維束の本数が奇数本であり、上記リボンブラシの上記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、隣接する上記ループの間を通る上記横糸が上記縦糸の下を通過し、上記ループの中を通る横糸が上記縦糸の上を通過している端部側を、当該ループブラシローラの回転方向の下流側に位置するように、上記リボンブラシが上記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられている。
【００１８】
他の形態では、上記繊維束と上記繊維束との間の上記縦糸の本数が奇数本であり、上記繊維束の本数が奇数本であり、上記リボンブラシの上記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、隣接する上記ループの間を通る上記横糸が上記縦糸の下を通過し、上記ループの中を通る横糸が上記縦糸の上を通過している端部側を、当該ループブラシローラの回転方向の下流側に位置するように、上記リボンブラシが上記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられている。
【００１９】
この発明に基づいた画像形成装置においては、像担持体と、上記像担持体に回転可能に接触するように配置される、上述のいずれかに記載のループブラシローラと、を備える。
【００２０】
他の形態では、上記ループブラシローラは、上記リボンブラシにおける、少なくとも上記ループブラシローラの回転方向下流側の端部において、隣接する上記ループの間を通る上記横糸が上記縦糸の下を通過し、上記ループの中を通る横糸が上記縦糸の上を通過しているループブラシローラである。
【００２１】
他の形態では、当該画像形成装置は、固形潤滑剤を含み、上記ループブラシローラは、上記固形潤滑剤が押圧されている。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に基づいたループブラシローラおよび画像形成装置によれば、ループブラシローラのほつれの発生を抑制することで、ループブラシローラの使用において発生する不具合を防止することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態における画像形成装置１００の全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態における潤滑剤供給手段の概略構成を示す図である。
【図３】実施の形態におけるループブラシローラの全体構成を示す図である。
【図４】実施の形態におけるリボンブラシの平面図である。
【図５】図４中のＶで示す織方向（Ｗ）に対して垂直方向から見た端部の構成を示す図である。
【図６】実施の形態におけるリボンブラシのループに引張力が作用した場合を示す第１模式図である。
【図７】実施の形態におけるリボンブラシのループに引張力が作用した場合を示す第２模式図である。
【図８】比較例における、図４中のＶで示す織方向（Ｗ）に対して垂直方向から見た端部の構成を示す対応図である。
【図９】比較例における、リボンブラシのループに引張力が作用した場合を示す第１模式図である。
【図１０】比較例における、リボンブラシのループに引張力が作用した場合を示す第２模式図である。
【図１１】実施の形態におけるループブラシローラと、比較例におけるループブラシローラとの、位置とほつれ発生荷重値との関係を示す図である。
【図１２】他の実施の形態におけるリボンブラシの平面図である。
【図１３】リボンブラシを軸芯ローラに対して螺旋状に巻き付けた状態を示す斜視図である。
【図１４】ループブラシローラのリボンブラシの継目に生じる外力を模式的に示す図である。
【図１５】さらに他の実施の形態におけるリボンブラシの平面図である。
【図１６】実験例１から実験例５の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に基づいた実施の形態における画像形成装置について、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００２５】
（画像形成装置１００）
図１に本実施の形態における画像形成装置１００を示す。この画像形成装置１００においては、図１に示すように、黄色，マゼンタ色，シアン色，黒色の異なった色彩のトナーを収容させた４つの現像装置１１に対応させて、像担持体となる４つの感光体ドラム１０を有する。
【００２６】
ここで、この画像形成装置１００において、フルカラーの画像形成を行なうにあたっては、上記の各感光体ドラム１０を回転させて、各感光体ドラム１０の表面をそれぞれコロナ放電を行う帯電装置１２によって帯電させる。このように帯電された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ露光装置１３により画像データに従った露光を行って、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれ静電潜像を形成する。
【００２７】
静電潜像が形成された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ対応する現像装置１１から所定の色彩のトナーを各感光体ドラム１０の静電潜像に供給して現像を行い、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成する。
【００２８】
各感光体ドラム１０に形成されたそれぞれの色彩のトナー像を、ローラ１４に架け渡されて駆動される無端ベルト状の中間転写体１５にそれぞれローラ状になった一次転写装置１６により順々に一次転写させて、この中間転写体１５の上にフルカラーのトナー像を形成する。
【００２９】
中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像を、この中間転写体１５によりローラ状になった二次転写装置１７と対向する位置に導く。同時に、この画像形成装置１００の下部に収容された記録シートＳを、送りローラ１８により中間転写体１５と二次転写装置１７との間に導き、上記の二次転写装置１７により中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像をこの記録シートＳに二次転写させる。
【００３０】
フルカラーのトナー像が転写された記録シートＳを定着装置１９に導いて、転写されたフルカラーのトナー像を記録シートＳに定着させる。その後、フルカラーのトナー像が定着された記録シートＳを排紙させる。一方、記録シートＳに転写されずに上記の中間転写体１５に残ったトナーを、第１クリーニング装置２０に設けられた第１クリーニングブレード２１によって中間転写体１５から除去する。
【００３１】
この画像形成装置１００においては、中間転写体１５にトナー像を転写させた後の各感光体ドラム１０の表面に、図１に示すように、潤滑剤供給手段３０によって潤滑剤を供給する。その後、各感光体ドラム１０の表面に第２クリーニングブレード４０の端部を圧接させて、各感光体ドラム１０の表面に残留しているトナーを除去する。また、均し手段４１により、各感光体ドラム１０の表面に供給された潤滑剤を各感光体ドラム１０の表面に塗布させるようにしている。
【００３２】
ここで、図２に示すように、上記のように転写後の感光体ドラム１０の表面に潤滑剤供給手段３０によって潤滑剤を供給するにあたり、この実施の形態においては、上記の感光体ドラム１０の表面に接触して回転するループブラシローラ３１を感光体ドラム１０の軸方向に沿って設けている。
【００３３】
さらに、このループブラシローラ３１に対して、感光体ドラム１０の軸方向に沿って設けられた固形潤滑剤３２をバネ部材からなる押圧手段３３によって押圧させ、上記のループブラシローラ３１におけるリボンブラシ３１ａにより固形潤滑剤３２から潤滑剤を掻き取って感光体ドラム１０の表面に供給するようにしている。
【００３４】
ループブラシローラ３１は、感光体ドラム１０と同方向への回転いわゆるカウンター回転し、感光体ドラム１０と同等か速い線速度、ここでは線速度比で１．３倍になるように回転する。材質は導電性のポリエステルであり、ループブラシローラ３１としての抵抗値は１０６Ω〜１０８Ωである。
【００３５】
繊維太さは、４ｄ（デニール）の繊維束からなり、繊維密度は１５０ｋＦ／ｉｎｃｈ２である。ループブラシローラ３１の軸芯ローラは鉄製でφ６ｍｍ、ループブラシローラ３１の外径はφ１２ｍｍである。繊維束は厚さ約０．５ｍｍの基材の上に織られているため、繊維束の高さは約２．５ｍｍとなっている。
【００３６】
固形潤滑剤３２には、ステアリン酸亜鉛の粉体を溶融整形したもので、そのままだと脆く割れてしまうため、板金でできた保持部材に両面テープで接着されている。この固形潤滑剤３２は圧縮バネによる押圧手段３３でループブラシローラ３１に押圧保持されている。
【００３７】
ループブラシローラ３１の回転と押圧手段３３の押圧力によって固形潤滑剤３２は削り取られ、粉体状に戻されて感光体ドラム１０との接触部まで搬送されて感光体ドラム１０に塗布される。感光体ドラム１０は電荷発生層と電荷輸送層を有する積層型有機感光体ドラムであり、最表面には厚さ２μｍ程度のオーバーコート層（ＯＣＬ）が設けられている。
【００３８】
ＯＣＬには粒径５０ｎｍのＳｉＯ２微粒子が均一に分散されており、これにより感光体ドラム１０の表面に凹凸の粗さを形成している。凹凸形状を有することで、ステアリン酸亜鉛の取り込み性および保持性が良くなる。
【００３９】
ループブラシローラ３１の感光体ドラム１０の回転方向下流に配設される均し手段４１は、ポリウレタンゴムをシート状に加工して先端部分が感光体ドラム１０に接触するようにトレーリング方向に配置される。
【００４０】
ループブラシローラ３１によって感光体ドラム１０に塗布されて均し手段４１と感光体ドラム１０の当接部まで搬送されてきた固形潤滑剤３２の粉体は、感光体ドラム１０上に固形潤滑剤３２の皮膜を形成する。固形潤滑剤３２の皮膜は摩擦係数が低く、感光体ドラム１０と第２クリーニングブレード４０とが摺擦する際に、感光体ドラム１０と第２クリーニングブレード４０との間で作用する力を低減する効果があるために、感光体ドラム１０と第２クリーニングブレード４０との摩耗が小さくなり感光体ドラム１０の寿命を延ばすことが可能になる。
【００４１】
（ループブラシローラ３１）
図３に本実施の形態におけるループブラシローラ３１の全体構成を示す。図３に示すように、ループブラシローラ３１は金属で形成された軸芯ローラ３４にリボンブラシ３１ａが巻き付けられて構成される。ここでリボンブラシ３１ａは、所定幅を有する短冊状のリボンであり、縦糸と横糸を編みこんで形成した基材の間に繊維束を通して一方の面にループ形状を形成したループブラシである。
【００４２】
軸芯ローラ３４は、一般的に用いられる鉄製のシャフトを用いる。軸芯ローラ３４は、φ６ｍｍ以上の外径を使用することがベンディング防止の観点から望ましい。また、リボンブラシ３１ａを軸芯ローラ３４に巻きつけて構成することから、リボンブラシ３１ａの端部と端部が接触する継目Ｂ１が発生する。
【００４３】
（リボンブラシ３１ａの構成）
図４に本実施の形態におけるリボンブラシ３１ａの概略構成を示し、図５は、図４中のＶで示す織方向（Ｗ）に対して垂直方向から見た端部の構成を示す。図４に示すように、本実施の形態におけるリボンブラシ３１ａは、織方向（Ｗ）と同方向に走る縦糸３１ａ１と織方向（Ｗ）に対して垂直に走る横糸３１ａ２とを編みこんで基材３１０が形成され、この基材３１０の中を、縦糸３１ａ１と並行に通る繊維束３１ａ３が基材３１０の表面側（片面側）に一定間隔で突出してループ３１０Ｒを形成している。
【００４４】
本実施の形態では、１６本の縦糸を用い、＃２と＃３との間、＃４と＃５との間、＃６と＃７との間、＃８と＃９との間、＃１０と＃１１との間、＃１２と＃１３との間、および＃１４と＃１５との間には、繊維束３１ａ３を通していない。
【００４５】
また、図５に示すように、両端部における＃１と＃２との間を通す繊維束３１ａ３および＃１５と＃１６との間を通す繊維束３１ａ３においては、隣接するループ３１０Ｒの間を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の下を通過し、ループ３１０Ｒの中を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の上を通過している。
【００４６】
ここで、図５から図７を参照して、ループ３１０Ｒに引張力Ｆ１が作用した場合について説明する。なお、図６および図７は、ループ３１０Ｒに引張力Ｆ１が作用した場合の、縦糸３１ａ１および横糸３１ａ２に生じる作用する力を模式的に示した図であり、図５中のＶＩ線矢視に相当する図である。
【００４７】
図６に示すように、隣接するループ３１０Ｒのそれぞれに引張力Ｆ１が作用した場合には、繊維束３１ａ３にｆ１の張力が作用し、隣接するループ３１０Ｒの間の横糸３１ａ２を引き上げようとする力が作用する。
【００４８】
しかし、図７に示すように、隣接するループ３１０Ｒの間において、横糸３１ａ２の上側には、縦糸３１ａ１が存在するため、横糸３１ａ２の上方への移動は縦糸３１ａ１により妨げられる。その結果、本実施の形態におけるリボンブラシ３１ａの両端部において、ループ３１０Ｒに引張り力が作用した場合であっても、リボンブラシ３１ａの両端部のほつれを抑制することができる。
【００４９】
一方、図８から図１０を参照して、リボンブラシ３１ａの両端部がほつれ易い場合について説明する。図８は、図５と同様に織方向（Ｗ）に対して垂直方向から見た端部に相当する構成を示し、図９および図１０は、ループ３１０Ｒに引張力Ｆ１が作用した場合の、縦糸３１ａ１および横糸３１ａ２に生じる作用する力を模式的に示した図であり、図８中のＩＸ線矢視に相当する図である。
【００５０】
図８においては、隣接するループ３１０Ｒの間を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の上を通過し、ループ３１０Ｒの中を通る横糸３１ａ２は縦糸３１ａ１の下を通過している。図５とは縦糸３１ａ１と横糸３１ａ２との編み方が逆である。
【００５１】
隣接するループ３１０Ｒのそれぞれに引張力Ｆ１が作用した場合には、繊維束３１ａ３にｆ１の張力が作用し、隣接するループ３１０Ｒの間の横糸３１ａ２を引き上げようとする力が作用する。
【００５２】
しかし、図９に示すように、隣接するループ３１０Ｒの間において、横糸３１ａ２の下側に、縦糸３１ａ１が存在するため、横糸３１ａ２の上方への移動は縦糸３１ａ１により妨げられることはない。その結果、容易に縦糸３１ａ１が上方に持ち上げられ、リボンブラシ３１ａの端部においてほつれが発生することになる。
【００５３】
リボンブラシ３１ａの端部においてほつれが発生すると、ブラシローラの継目Ｂ１（図３参照）で毛羽立ちが観察される。ほつれが発生した状態で継続してブラシローラを使用していると、ほつれが長くなってブラシローラの表面を覆うようにブラシローラに巻きついてしまう。
【００５４】
この状態では、固形潤滑剤３２を掻き取る力の大きなブラシローラの先端部が、ほつれた繊維束３１ａ３に覆われてしまい、固形潤滑剤３２を掻き取る力が低下する。これによって固形潤滑剤３２皮膜の形成不良が発生し、感光体ドラム１０と第２クリーニングブレード４０との間の摩耗が大きくなり、感光体ドラム１０の寿命が短くなる結果、早期に画像ノイズを発生することになってしまう。
【００５５】
ここで、本実施の形態におけるループブラシローラ３１を評価するため、本実施の形態におけるループブラシローラ３１と図８に示した構成のブラシローラとのほつれの発生のし易さの評価を行った。評価の結果を図１１に示す。
【００５６】
評価の方法は、プッシュプルゲージの測定プローブ部分にフックを装着して、このフックをブラシローラのループに引っ掛けて引っ張り力を与えたときに、ほつれが発生する荷重値を測定する方法を採用した。ほつれが発生しやすいループは小さい荷重でもほつれが発生し、ほつれが発生しにくいループは大きな荷重を与えないとほつれない。
【００５７】
ブラシローラの長手方向に沿ってループのほつれが発生する荷重値を測定したところ、軸芯ローラにリボンブラシが螺旋状に巻かれるというブラシローラの構成上、リボンブラシの端部が連続する継ぎ目でのほつれ発生荷重値が、比較ブラシローラと本実施の形態のブラシローラでは異なっている。
【００５８】
比較ブラシローラでは、リボンブラシの端部におけるほつれ発生荷重値が１Ｎ〜１．３Ｎと、端部以外の領域でのほつれ発生荷重値１．５Ｎ〜よりも低い引っ張り力でほつれが発生してしまう。
【００５９】
一方、本実施の形態のブラシローラではリボンブラシの端部におけるほつれ発生荷重値も１．５Ｎ以上であり、端部以外の領域と同等のほつれに対する耐力が得られていることが確認できた。
【００６０】
次に、再び図４を参照して、ループを構成する繊維束３１ａ３において、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数と、リボンブラシ３１ａの一方端部から他方端部までの繊維束３１ａ３数、およびリボンブラシ３１ｂを軸芯ローラ３４に巻きつける方向の関係について説明する。
【００６１】
隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数が偶数であり、リボンブラシ３１ａの一方端部から他方端部までの繊維束３１ａ３数が偶数である場合について検証する。
【００６２】
図１２に示すように、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間の縦糸３１ａ１の本数が２本であり、リボンブラシ３１ｂの一方端部から他方端部までの繊維束３１ａ３数が８である場合は、本発明に基づく実施の形態を適用した端部をリボンブラシ３１ｂの端部Ａと端部Ｂの両端に形成することができる。
【００６３】
よって、上記構成のリボンブラシ３１ｂの場合には、軸芯ローラ３４へのリボンの巻き方向はいずれであっても、ほつれに対する耐力は一定であり、ブラシローラの構成として、このリボンブラシ３１ｂを用いることが最も望ましい。
【００６４】
次に、図１３に示す、リボンブラシ３１ｃについて検証する。このリボンブラシ３１ｃが、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数は偶数（例えば、２本）であり、リボンの端部からリボンの端部までの繊維束３１ａ３は奇数（例えば、７本）であると、本発明に基づく実施の形態を適用した端面は一方の端部（端部Ａ）には形成できるが、一方の端部（端部Ｂ）は図８に示すほつれ易い端部構成になる。
【００６５】
そこで、図１３および図１４に示すようにリボンブラシ３１ｃを軸芯ローラ３４に螺旋状に巻きつける際には、端部Ａを有する端部Ｅ１がループブラシローラ３１の回転方向Ｒの下流（リボンブラシ３１ｃの移動方向後方側）になるように巻きつける。これによって、ほつれが発生しやすい端部Ｂを有する端部Ｅ２は、回転方向Ｒの上流側（リボンブラシ３１ｃの移動方向前方側）に位置する。
【００６６】
その結果、図１４に示すように、ほつれが発生し難い端部Ａには引張方向の力Ｆ１が作用し、ほつれが発生し易い端部Ｂには圧縮方向の力Ｆ２が作用することから、継目Ｂ１でのほつれの発生を抑制することが可能になる。
【００６７】
ここまで、図４および図１２では、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数が２本の例を説明をしたが、偶数本であれば、４本、６本と増やした場合でも同じことが言える。
【００６８】
リボンブラシの端部から端部までの繊維束３１ａ３の本数についても、図４では８本、図１２では７本の場合について説明したが、偶数本でも奇数本でもかまわない。
【００６９】
ここで、図１５に、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数が奇数（１本）である場合のリボンブラシ３１ｄについて説明する。本発明に基づく実施の形態を適用した端面を端部Ａに形成した場合、端部Ｂは、リボンブラシ３１ｄの端部から端部のループの本数にかかわらず、図８に示すほつれ易い端部構成になる。
【００７０】
このため、このリボンブラシ３１ｄを軸芯ローラ３４に螺旋状に巻きつける際には、図１４に示したように、本発明に基づく実施の形態を適用した端部Ａがブラシローラの回転方向の下流側になるように巻きつけることが有効である。ここでは、隣接する繊維束３１ａ３と繊維束３１ａ３との間を通る縦糸３１ａ１の本数を１本として説明したが、３本、５本と増やした場合でも、奇数本であれば同じことが言える。
【００７１】
（実験例）
滑剤塗布のためのブラシローラとして本発明に基づく実施の形態を適用したブラシローラによる実験例１，２，３と、両端部に図８に示す端部構造を有するブラシローラを使用した実験例４の耐久試験を行った。
【００７２】
耐久試験で使用した機械はコニカミノルタビジネステクノロジーズ製 bizhub PRO C6501P（Ａ４ ６５枚／分、６００ｄｐｉ）のイメージングユニットを実験例のごとく改造を行ったものを使用した。潤滑剤供給手段３０、固形潤滑剤３２、および感光体ドラム１０は、図１および２で説明したものを用いた。
【００７３】
固形潤滑剤３２は押圧手段３３によりループブラシローラ３１に対して２Ｎ／ｍで押圧した。第２クリーニングブレード４０はポリウレタンゴムを使用し、当接力を２５Ｎ／ｍ、当接角度を１５°とした。均し手段４１としては、当接力を２５Ｎ／ｍ、当接角度を４５°とした。
【００７４】
現像装置１１はトナーとキャリアを混合した現像剤からなる２成分現像であり、トナーの帯電極性は負帯電であるものを用いた。耐久条件としては２３℃×６５％ＲＨの環境で、画像濃度は各色５％のチャートを連続でプリントした。
【００７５】
評価項目は、感光体ドラム１０の膜厚減耗量と第２クリーニングブレード４０の摩耗幅および画像ノイズとし、通紙枚数が１００ｋ枚、４００ｋ枚、８００ｋ枚、１２００ｋ枚（ｋは１０３）で確認を行なった。
【００７６】
確認結果を図１６に示す。図１６中において、「ほつれ」は、ほつれのなきものを「Ａ」、ほつれたループの長さがループ高さ×２以下を「Ｂ」、ほつれたループの長さがループ高さ×２よりも大きいものを「Ｃ」として記載した。
【００７７】
感光体ドラム１０の膜厚減耗量（「感光体ドラム減耗」）は１．０μｍ以下を「Ａ」、１．４μｍ未満を「Ｂ」、１．４μｍ以上を「Ｃ」として記載した。
【００７８】
「クリーニングブレード摩耗」は、顕微鏡にて観察した摩耗幅が２０μｍ以下の場合を「Ａ」、２０μｍ〜３０μｍの場合を「Ｂ」、３０μｍ〜の場合を「Ｃ」として記載した。
【００７９】
「画像ノイズ」は、Ａ３縦の画像先端から０ｍｍ〜１００ｍｍがベタ帯画像であり、１００ｍｍ〜４２０ｍｍが白ベタ画像のチャートを作成し、この画像でクリーニング不良とカブリの評価を行ない、クリーニング不良とカブリの発生なきものを「Ａ」、軽微なカブリが発生したものを「Ｂ」、クリーニング不良もしくは重度のカブリが発生したものを「Ｃ」として記載した。
【００８０】
ここで用いたブラシローラは、図１３、図１４で示したような構成を有している。実験例１では、両端部が図５〜図７で示される本願発明に基づく構成を有するリボンブラシを用いている。実験例２および実験例３で用いたリボンブラシは、一端部が本願発明に基づく端部であるが、他端部が図８〜図１０に示される「ほつれ端」となっている。実験例２では、ほつれ端が図１３における回転方向Ｒの上流側（リボンブラシの移動方向前方側）になるようにリボンブラシが巻きつけられている。一方、実験例３では、ほつれ端が回転方向Ｒの下流側（リボンブラシの移動方向後方側）になるようにリボンブラシが巻きつけられている。実験例４では、両端部とも「ほつれ端」であるリボンブラシが用いられている。
【００８１】
以上のように、本実施の形態おけるブラシローラおよびこのブラシローラを用いた画像形成装置においては、ブラシローラにおいて、ループに引っ張り力が加わっても、ループの間を通る縦糸が横糸に干渉することでループのほつれ発生を抑制することが可能となる。
【００８２】
これによって、リボンブラシがほつれることで発生する不具合、たとえば、ループブラシを、滑剤塗布用のブラシローラとして使用する場合には、滑剤が像担持体に塗布される量が減少することで、クリーニングブレード、感光体ドラムが短期で摩耗し画像ノイズを発生することを防止することが可能になる。
【００８３】
なお、上記実施の形態では、ブラシローラを滑剤塗布のブラシローラとして使用する場合について説明を行なってきたが、帯電ブラシローラ、清掃ブラシローラ、紙粉除去ブラシローラ等に使用した場合でも同様の効果を得ることができる。
【００８４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 感光体ドラム、１１ 現像装置、１２ 帯電装置、１３ 露光装置、１４，１８ ローラ、１５ 中間転写体、１６ 一次転写装置、１７ 二次転写装置、１９ 定着装置、２０ 第１クリーニング装置、２１ 第１クリーニングブレード、３０ 潤滑剤供給手段、３１ ループブラシローラ、３１ａ１ 縦糸、３１ａ２ 横糸、３１ａ３ 繊維束、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ リボンブラシ、３２ 固形潤滑剤、３３ 押圧手段、３４ 軸芯ローラ、４０ 第２クリーニングブレード、４１ 均し手段、１００ 画像形成装置、３１０ 基材、３１０Ｒ ループ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯ローラおよび前記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられるリボンブラシを備えるループブラシローラであって、
前記リボンブラシは、
織方向と同方向に走る縦糸および前記織方向に対して垂直に走る横糸を編みこんで形成される基材と、
前記基材の中を、前記縦糸の間を、前記縦糸と並行に通る繊維束とを含み、
前記繊維束は、前記基材の表面側に一定間隔で突出するループを形成し、
前記リボンブラシの前記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、少なくとも一方の端部においては、前記表面側を上とするとき、隣接する前記ループの間を通る前記横糸は前記縦糸の下を通過し、前記ループの中を通る横糸は前記縦糸の上を通過している、ループブラシローラ。
【請求項２】
前記リボンブラシの前記織方向に対して垂直方向に位置する両端部のいずれもが、隣接する前記ループの間を通る前記横糸は前記縦糸の下を通過し、前記ループの中を通る横糸は前記縦糸の上を通過している、請求項１に記載のループブラシローラ。
【請求項３】
前記繊維束と前記繊維束との間の前記縦糸の本数が偶数本であり、
前記繊維束の本数が偶数である、請求項２に記載のループブラシローラ。
【請求項４】
前記繊維束と前記繊維束との間の前記縦糸の本数が偶数本であり、
前記繊維束の本数が奇数本であり、
前記リボンブラシの前記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、隣接する前記ループの間を通る前記横糸が前記縦糸の下を通過し、前記ループの中を通る横糸が前記縦糸の上を通過している端部側を、当該ループブラシローラの回転方向の下流側に位置するように、前記リボンブラシが前記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられている、請求項１に記載のループブラシローラ。
【請求項５】
前記繊維束と前記繊維束との間の前記縦糸の本数が奇数本であり、
前記繊維束の本数が奇数本であり、
前記リボンブラシの前記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、隣接する前記ループの間を通る前記横糸が前記縦糸の下を通過し、前記ループの中を通る横糸が前記縦糸の上を通過している端部側を、当該ループブラシローラの回転方向の下流側に位置するように、前記リボンブラシが前記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられている、請求項１に記載のループブラシローラ。
【請求項６】
像担持体と、
前記像担持体に回転可能に接触するように配置される、請求項１から５のいずれかに記載のループブラシローラと、
を備える、画像形成装置。
【請求項７】
前記ループブラシローラは、前記リボンブラシにおける、少なくとも前記ループブラシローラの回転方向下流側の端部において、隣接する前記ループの間を通る前記横糸が前記縦糸の下を通過し、前記ループの中を通る横糸が前記縦糸の上を通過しているループブラシローラである、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
当該画像形成装置は、固形潤滑剤を含み、
前記ループブラシローラは、前記固形潤滑剤が押圧されている、請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項１】
軸芯ローラおよび前記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられるリボンブラシを備えるループブラシローラであって、
前記リボンブラシは、
織方向と同方向に走る縦糸および前記織方向に対して垂直に走る横糸を編みこんで形成される基材と、
前記基材の中を、前記縦糸の間を、前記縦糸と並行に通る繊維束とを含み、
前記繊維束は、前記基材の表面側に一定間隔で突出するループを形成し、
前記リボンブラシの前記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、少なくとも一方の端部においては、前記表面側を上とするとき、隣接する前記ループの間を通る前記横糸は前記縦糸の下を通過し、前記ループの中を通る横糸は前記縦糸の上を通過している、ループブラシローラ。
【請求項２】
前記リボンブラシの前記織方向に対して垂直方向に位置する両端部のいずれもが、隣接する前記ループの間を通る前記横糸は前記縦糸の下を通過し、前記ループの中を通る横糸は前記縦糸の上を通過している、請求項１に記載のループブラシローラ。
【請求項３】
前記繊維束と前記繊維束との間の前記縦糸の本数が偶数本であり、
前記繊維束の本数が偶数である、請求項２に記載のループブラシローラ。
【請求項４】
前記繊維束と前記繊維束との間の前記縦糸の本数が偶数本であり、
前記繊維束の本数が奇数本であり、
前記リボンブラシの前記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、隣接する前記ループの間を通る前記横糸が前記縦糸の下を通過し、前記ループの中を通る横糸が前記縦糸の上を通過している端部側を、当該ループブラシローラの回転方向の下流側に位置するように、前記リボンブラシが前記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられている、請求項１に記載のループブラシローラ。
【請求項５】
前記繊維束と前記繊維束との間の前記縦糸の本数が奇数本であり、
前記繊維束の本数が奇数本であり、
前記リボンブラシの前記織方向に対して垂直方向に位置する両端部の内、隣接する前記ループの間を通る前記横糸が前記縦糸の下を通過し、前記ループの中を通る横糸が前記縦糸の上を通過している端部側を、当該ループブラシローラの回転方向の下流側に位置するように、前記リボンブラシが前記軸芯ローラに螺旋状に巻き付けられている、請求項１に記載のループブラシローラ。
【請求項６】
像担持体と、
前記像担持体に回転可能に接触するように配置される、請求項１から５のいずれかに記載のループブラシローラと、
を備える、画像形成装置。
【請求項７】
前記ループブラシローラは、前記リボンブラシにおける、少なくとも前記ループブラシローラの回転方向下流側の端部において、隣接する前記ループの間を通る前記横糸が前記縦糸の下を通過し、前記ループの中を通る横糸が前記縦糸の上を通過しているループブラシローラである、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
当該画像形成装置は、固形潤滑剤を含み、
前記ループブラシローラは、前記固形潤滑剤が押圧されている、請求項６または７に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−３３７３（Ｐ２０１３−３３７３Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４９６２（Ｐ２０１１−１３４９６２）
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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