画像形成装置
【課題】感光体と接触して回転可能でありブラシ繊維が電気導電性であるブラシローラを有する画像形成装置について、ブラシの耐久に伴う毛倒れを長期にわたって防止して、安定した摺擦性能を維持させる。
【解決手段】ブラシローラのブラシに対して一定量侵入して配設され、ブラシローラのブラシを起毛処理するブラシを有し、この起毛処理するブラシは、ブラシローラの回転方向に沿って並んだ複数の突起と、複数の突起を支持する平板状の支持部材からなり、ブラシローラのブラシに対して突起を侵入させて起毛処理するブラシであり、突起のうちブラシローラの回転方向上流側端部の突起先端からブラシローラの回転中心までの距離が、ブラシローラの回転方向下流側端部の突起先端からブラシローラの回転中心までの距離より近くなるように、支持部材がブラシローラの接平面に対して傾いて配置される。
【解決手段】ブラシローラのブラシに対して一定量侵入して配設され、ブラシローラのブラシを起毛処理するブラシを有し、この起毛処理するブラシは、ブラシローラの回転方向に沿って並んだ複数の突起と、複数の突起を支持する平板状の支持部材からなり、ブラシローラのブラシに対して突起を侵入させて起毛処理するブラシであり、突起のうちブラシローラの回転方向上流側端部の突起先端からブラシローラの回転中心までの距離が、ブラシローラの回転方向下流側端部の突起先端からブラシローラの回転中心までの距離より近くなるように、支持部材がブラシローラの接平面に対して傾いて配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真装置・静電記録装置などの画像形成装置において、感光体・誘電体などの像担持体（以下、ドラムと記す）の帯電手段としては、帯電ローラを用いた接触帯電装置が実用化されている。これは、被帯電材としてのドラムに帯電部材として導電性の帯電ローラを接触させ、帯電ローラに帯電バイアス電圧を印加してドラム面を所定の極性・電位に帯電するものである。この接触帯電は、帯電ローラとドラム表面間の空隙を通しての放電によりなされるものであり、従来用いられていたコロナ放電手段に比べ、印加する電圧が低く、オゾン量も少ないという利点がある。
【０００３】
しかし、ドラム表面のトナー等の異物が付着することによる帯電ローラの汚れが帯電の均一性を低下させる大きな要因となっている。帯電ローラは、汚れがある部分とない部分とで、抵抗変化が発生し、それによってドラムに帯電むらが生じ、その結果、特にハーフトーン画像に対して、それぞれの部分に対応した濃度差が発生し、濃度ムラとなる。
【０００４】
そこで、帯電ローラの汚染物を除去する清掃手段として、帯電ローラに対して、ブラシの繊維長さが２ｍｍ以下の清掃ブラシローラを自重で当接させ、帯電ローラの回転駆動に対して清掃ブラシローラを従動回転させる方法が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
清掃ブラシローラを帯電ローラ表面に自重で当接させる方法は、複雑な機構を設けることなく帯電ローラ表面に清掃ブラシローラのブラシを接触させることは可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２１８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、清掃ブラシローラはブラシに毛倒れを生じやすい。たとえブラシの繊維長さを２ｍｍ以下にしても防止することはできず、使用時間の増加に伴い清掃ブラシローラのブラシの毛倒れを原因とする清掃能力の低下を招く虞がある。
【０００８】
従って、清掃ブラシローラを長期にわたって使用すると、帯電ローラ表面に付着したトナーや外添剤などの汚染物を十分に清掃することができなくなり、帯電ムラ起因の濃度ムラといった画像不良を引き起こす虞がある。
【０００９】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものである。その目的は、ブラシローラを用いた画像形成装置について、ブラシの耐久に伴う毛倒れを長期にわたって防止して、安定した摺擦性能を維持させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー像を担持して回転可能な感光体と、前記感光体と接触して回転可能でありブラシ繊維が電気導電性であるブラシローラと、前記ブラシローラに電圧を印加する電源と、前記ブラシローラのブラシに対して一定量侵入して配設され、前記ブラシローラのブラシを起毛処理するブラシと、を有し、前記起毛処理するブラシは、前記ブラシローラの回転方向に沿って並んだ複数の突起と、前記複数の突起を支持する平板状の支持部材からなり、前記ブラシローラのブラシに対して前記突起を侵入させて起毛処理するブラシであり、前記突起のうち前記ブラシローラの回転方向上流側端部の突起先端から前記ブラシローラの回転中心までの距離が、前記ブラシローラの回転方向下流側端部の突起先端から前記ブラシローラの回転中心までの距離より近くなるように、前記支持部材が前記ブラシローラの接平面に対して傾いて配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ブラシローラの耐久に伴う毛倒れを長期にわたって防止して、安定した摺擦性能を維持させることが可能である。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置によれば、像担持体のクリーニング手段として、安定した転写残トナークリーニング性を実現することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置によれば、安定したクリーナーレスシステムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】参考例１における画像形成装置の概略構成を示す模型図である。
【図２】１つの画像形成ユニット部分の拡大模型図である。
【図３】帯電ローラと、その清掃手段としての摺擦装置部分の拡大模型図である。
【図４】清掃ブラシローラのブラシ太さに関して、帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図５】清掃ブラシローラのブラシの植毛密度に関して、帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図６】清掃ブラシローラが帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図７】清掃ブラシローラのブラシが毛倒れする現象を説明する模型図である。
【図８】起毛ブラシ部材が清掃ブラシローラのブラシを起毛する現象を説明する模型図である。
【図９】起毛ブラシ部材のブラシ形状を示す模型図である。
【図１０】起毛ブラシ部材のブラシ形状が清掃ブラシローラのブラシに与える影響を示す関係図である。
【図１１】起毛ブラシ部材のブラシ太さと清掃ブラシローラのブラシ太さの比に関して、帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図１２】起毛ブラシ部材のブラシ侵入量と清掃ブラシローラのブラシ繊維長さの比に関して、帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図１３】起毛ブラシ部材の有無により清掃ブラシローラが帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図１４】参考例２における、帯電ローラと、その清掃手段としての摺擦装置部分の拡大模型図である。
【図１５】参考例３における、帯電ローラと、その清掃手段としての摺擦装置部分の拡大模型図である。
【図１６】摺擦装置をドラムクリーニング手段として用いた参考例４の説明図である。
【図１７】摺擦装置を、クリーナーレスシステムの画像形成装置における帯電補助手段として用いた実施例１の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、参考例と本発明に係る実施例を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１６】
［参考例１］
（１）画像形成部
図１は摺擦装置を帯電ローラの清掃手段として適用した画像形成装置の一例の概略構成図である。この画像形成装置は、無端状のベルトを用いた中間転写方式を採用した、電子写真方式のフルカラーレーザビームプリンタである。
【００１７】
ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＢｋは、第１〜第４の４つの画像形成ユニットであり、図面上左側から右側にタンデムに配置してある。各画像形成ユニットは、ほぼ同様の構成の電子写真プロセス機構であるが、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の色トナー像を形成する点で異なる。図２は１つの画像形成ユニット部分の拡大図である。
【００１８】
ここでは、プリンタの全体構成の概略を説明する。図１と図２を参照して、各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＢｋは、それぞれ、矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（回転可能な像担持体：以下、ドラムと記す）１を有する。また、ドラム１を所定の極性・電位に一様に帯電する帯電装置２（帯電手段）、ドラム１の一様帯電面をレーザ光Ｌで走査露光して静電潜像（静電像）を形成する情報書き込み手段としてのレーザ露光装置３（露光手段）を有する。また、ドラム面の静電潜像をトナー像として可視化する現像装置４（現像手段）を有する。
【００１９】
第１の画像形成ユニットＵＹの現像装置４にはイエロートナーを含む現像剤を収容してある。第２の画像形成ユニットＵＭにはマゼンタトナーを含む現像剤を収容してある。第３の画像形成ユニットＵＣの現像装置４にはシアントナーを含む現像剤を収容してある。第４の画像形成ユニットＵＢｋの現像装置４にはブラックトナーを含む現像剤を収容してある。
【００２０】
そして、プリンタの制御ユニットに入力したフルカラー画像の色分解画像信号に基いて、第１の画像形成ユニットＵＹは、ドラム１の面にイエロートナー像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。第２の画像形成ユニットＵＭは、ドラム１の面にマゼンタトナー像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。第３の画像形成ユニットＵＣは、ドラム１の面にシアントナー像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。第４の画像形成ユニットＵＢｋは、ドラム１の面にブラックトナー像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。
【００２１】
各画像形成ユニットのドラム面に形成される上記の色トナー像はそれぞれ１次転写部Ｔ１において１次転写ローラ５によって、矢印の時計方向に回転駆動される無端状の中間転写ベルト（第一の記録媒体）６の面に対して順次に重畳転写される。１次転写ローラ５には所定の制御タイミングで所定の１次転写バイアス電圧が印加される。
【００２２】
これにより、中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）６の面に上記イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４つの色トナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。各画像形成ユニットにおいて、ベルト６に転写されずにドラム１上に残されたトナーはドラムクリーニング装置７で除去される。
【００２３】
ベルト６の面に合成形成された未定着のフルカラートナー像は、引き続くベルト６の回転により２次転写部Ｔ２へ至る。２次転写部Ｔ２は、２次転写対向ローラ９に対してベルト６を挟ませて２次転写ローラ１１を圧接させて形成してある。２次転写ローラ１１とベルト６とのニップ部が２次転写部Ｔ２である。
【００２４】
この２次転写部Ｔ２に対して、所定の制御タイミングにて給紙カセット１２側から給紙されたシート状の記録材（第二の記録媒体：転写材）Ｐが導入されることで、記録材Ｐの面にベルト６面の未定着のフルカラートナー像が順次に一括して２次転写される。２次転写ローラ１１にはトナー像の２次転写時に所定の２次転写バイアス電圧が印加される。
【００２５】
記録材Ｐは給紙カセット１２内に積載収納されており、給紙手段１３の動作により１枚分離給紙されて、搬送路１４によりレジストローラ対１５まで搬送される。その時、レジストローラ対１５は回転を停止しており、記録材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後、ベルト６に対する未定着のフルカラートナー像の形成とタイミングに合わせてレジストローラ対１５の回転駆動が開始される。このレジストローラ１５の回転開始のタイミングは、記録材Ｐの先端部と、ベルト６上に形成された未定着のフルカラートナー像の先端部が、２次転写部Ｔ２において一致するように設定されている。
【００２６】
２次転写部Ｔ２を通った記録材Ｐはベルト６面から分離されて、搬送路１６を通って定着装置１７へ導入される。定着装置１７は例えば熱ローラ定着装置であり、記録材Ｐは加熱と加圧によるトナー像の定着処理を受けて画像形成物（プリント、コピー）として出力される。
【００２７】
一方、記録材分離後のベルト６面上に残留する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１８で除去される。
【００２８】
なお、各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＢｋにおいて、ドラム１、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置７は、ユーザーがプリンタ本体に対して一括して簡単に装着・脱着することが可能なカートリッジとしてある。
【００２９】
（２）ドラム１
像担持体であるドラム１は、本参考例においては、外径３０ｍｍの負帯電性の有機光導電体（ＯＰＣ）であり、中心支軸を中心に１００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）をもって矢示の反時計方向に回転駆動される。
【００３０】
このドラム１は、アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）の表面に、光の干渉を抑え、上層の接着性を向上させる下引き層と、光電荷発生層と、電荷輸送層の３層を下から順に塗り重ねた構成をしている。
【００３１】
（３）帯電装置２
本参考例において、帯電装置２は、帯電部材として帯電ローラ２ａを用いた接触帯電装置である。
【００３２】
帯電ローラ２ａは、芯金と、この芯金の外周りに同心一体に設けた導電性弾性層と、を基本構成とする導電性ローラである。帯電ローラ２ａは、芯金の両端部をそれぞれ回転自在に軸受保持させてドラム１に対してほぼ並行に配列すると共に、両端側軸受部をそれぞれ押し圧ばねによってドラム方向に付勢してドラム表面に所定の押圧力をもって圧接させてある。押圧力は、本参考例の場合、両端部側それぞれ５００ｇｆ（＝４．９Ｎ））としている。帯電ローラ２ａは、ドラム１の回転に従動して回転する。ドラム１と帯電ローラ２ａとの圧接部が帯電部（帯電ニップ部）である。
【００３３】
この帯電ローラ２ａの芯金には電源より所定の帯電バイアス電圧が印加される。これにより、回転するドラム１の周面が帯電ローラ２ａで所定の極性・電位に接触帯電処理される。本参考例において、帯電ローラ２ａに対する帯電バイアス電圧は直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、直流電圧；−５００Ｖと、交流電圧；周波数ｆ１ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ１．５ｋＶ、正弦波と、を重畳した振動電圧であり、ドラム１の周面は−５００（暗電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。
【００３４】
この帯電ローラ２ａの表面をクリーニングする清掃手段として、摺擦装置２０を具備させてある。この摺擦装置２０については（７）項で詳述する。
【００３５】
（４）レーザ露光装置３
情報書き込み手段としてのレーザ露光装置３は、本参考例においては、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。不図示の画像読み取り装置等のホスト装置からプリンタの制御ユニットに送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光Ｌを出力して、回転するドラム１の一様帯電処理面を露光位置において走査露光（イメージ露光）する。ドラム面のレーザ光で照射されたところの電位が低下することで、ドラム面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。
【００３６】
（５）現像装置４
現像装置４はドラム上の静電潜像に現像剤（トナー）を供給し静電潜像を可視化するものであり、本参考例では、二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置である。図２を参照して、４ａは現像容器である。４ｂは非磁性の現像スリーブであり、その外周面の一部を外部に露呈させて現像容器４ａ内に回転可能に配置してある。４ｃは現像スリーブ４ｂ内に挿設したマグネットローラであり、非回転に固定して配設してある。４ｄは現像剤コーティングブレード、４ｅは現像容器４ａ内の底部側に配設した現像剤攪拌部材である。
【００３７】
現像容器４ａ内の二成分現像剤はトナーと磁性キャリアの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｅにより攪拌される。本参考例において磁性キャリアの抵抗は約１０１３Ωｃｍ、粒径は４０μｍである。トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。
【００３８】
現像スリーブ４ｂは、ドラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保持してドラム１に近接対向させて配設してある。このドラム１と現像スリーブ４ａとの対向部が現像部である。この現像スリーブ４ｂの外周面に該スリーブ内のマグネットローラ４ｃの磁力により現像容器４ａ内の二成分現像剤の一部が磁気ブラシ層として吸着保持される。そして、該スリーブ４ｂの回転に伴い回転搬送されて、現像剤コーティングブレード４ｂにより所定の薄層に整層され、現像部においてドラム１の面に対して接触してドラム面を適度に摺擦する。現像スリーブ４ｂには電源から所定の現像バイアスが印加される。
【００３９】
本参考例において、現像スリーブ４ｂに対する現像バイアス電圧は直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、直流電圧；−３５０Ｖと、交流電圧；周波数ｆ８．０ｋＨｚ、ピーク間電圧１．８ｋＶ、矩形波と、を重畳した振動電圧である。
【００４０】
而して、回転する現像スリーブ４ｂの面に薄層としてコーティングされ、現像部に搬送された現像剤中のトナー分が現像バイアスによる電界によってドラム１面に静電潜像に対応して選択的に付着することで静電潜像がトナー像として現像される。本参考例の場合はドラム１面の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。
【００４１】
現像部を通過した現像スリーブ４ｂ上の現像剤薄層は引き続く現像スリーブの回転に伴い現像容器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。
【００４２】
（６）ドラムクリーニング装置７
ドラムクリーニング装置７は、ウレタンゴムなどからなる板状部材であるクリーニングブレード７ａを支持部材によって取り付けている。クリーニングブレード７ａは、そのエッジ部をドラム１表面に進行方向に対してカウンターになるように当接しており、ドラム１上の転写残トナーがエッジ部に達すると掻き落とされる。
【００４３】
ここで、クリーニングブレード７ａをドラム表面に当接する設定条件としては、自由長１０ｍｍ、板厚２ｍｍのクリーニングブレード７ａをばねを用いて当接圧５００ｇｆ（＝４．９Ｎ）、当接角３０°となるように設定している。
【００４４】
（７）中間転写ベルト６
本参考例において、中間転写ベルト６は、ポリエチレンテレフタレート，ポリイミドなどの樹脂にカーボンを分散して抵抗を調整したものである。ベルト６の長手方向の長さは３４０ｍｍである。ベルト６は、駆動ローラ８、２次転写対向ローラ９、テンションローラ１０との間に懸回張設してある。駆動ローラ８は、ドラム１の回転方向に対してベルト６が同じ方向にほぼ同じ速度で回転するように駆動される。テンションローラ１０は、ベルト６を一定のテンションで維持するように調整されている。
【００４５】
１次転写ローラ５はベルト６を挟んでドラム１の下面に圧接させてあり、ベルト６の回転に従動して回転する。
【００４６】
各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＢｋの１次転写ローラ５は、ベルト６を挟んでドラム１に所定の押圧力をもって圧接させてあり、ドラム１とベルト６の圧接ニップ部が１次転写部である。本参考例において、１次転写ローラ５の押圧力は、５００ｇｆ（＝４．９Ｎ）である。ドラム１上のトナー像が１次転写部に到達している間、１次転写ローラ５に電源からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の１次転写バイアスが印加される。これにより、ベルト６上にドラム１上のトナー像が静電転写される。本参考例では、１次転写バイアスを＋５００Ｖとした。
【００４７】
２次転写ローラ１１は、ベルト６を挟んで２次転写対向ローラ９に所定の押圧力をもって圧接させてあり、ベルト６と２次転写ローラ１１との圧接ニップ部が２次転写部である。本参考例において２次転写ローラ１１の押圧力は、１０００ｇｆ（＝９．８Ｎ）である。
【００４８】
２次転写部に搬送された記録材Ｐは、ベルト６と２次転写ローラ１１の間に挟持されて搬送され、その間、２次転写ローラ１１に電源からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の２次転写バイアスが印加される。これにより、記録材Ｐ上にベルト６上の４色重なったトナー像が一括して静電転写される。本参考例では、２次転写バイアスを＋１．５ｋＶとした。
【００４９】
（７）帯電ローラ２ａの摺擦装置２０
帯電ローラ２ａの清掃手段としての摺擦装置２０は、図３のように、被清掃体（被摺擦体）である帯電ローラ２ａに当接して回転可能な清掃ブラシローラ２１を有する。また、この清掃ブラシローラ２１の周面に、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対して所定量侵入させて配設され、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを起毛処理する起毛ブラシ部材２２を有する。
【００５０】
（７−１）清掃ブラシローラ２１
帯電ローラ２ａの表面は、プリンタの画像形成動作時に、クリーニングブレード７ａをすり抜けたドラム１上の転写残トナーや外添剤などが帯電ニップ部に到達し、その一部が移着することで汚れる。またプリンタ内に飛散するトナーなどの異物が付着することで汚れる。この汚れが蓄積すると、ドラム１の帯電ムラや帯電不良が発生し、形成されるトナー像の画質が低下する。
【００５１】
清掃ブラシローラ２１は、帯電ローラ２ａの表面を摺擦して、ローラ表面に付着した転写残トナーや外添剤等の異物を除去する役割を担っている。
【００５２】
清掃ブラシローラ２１は、芯金２１ａの両端部をそれぞれ回転可能に軸受保持させ、帯電ローラの鉛直方向上方において帯電ローラ２ａに対して並行させて配設してあり、自重（２００ｇｆ（＝１．９６Ｎ））により帯電ローラに当接させてある。清掃ブラシローラ２１は、帯電ローラ２ａの回転に伴って従動回転して帯電ローラ面を摺擦して付着異物を掻き取る或いは掻き落とすことで帯電ローラ２ａの表面を清掃する。
【００５３】
清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを帯電ローラ２ａに一定量侵入させると共に、駆動手段を用いて独自に回転させても構わない。装置を大型化や複雑化させない点においては従動回転させる方が好ましい。
【００５４】
清掃ブラシローラ２１としては、例えば、１）平板状の基布に対してブラシ２１ｂを形成する繊維（ブラシ繊維：糸）を織り込み、その後適当な大きさにカットし、スパイラル状に芯金２１ａに巻きつけてローラ形状に仕上げる織物型のものを用いることができる。２）芯金２１ａに予め接着剤を塗布しておき、最終的にブラシローラを形成するブラシ２１ｂの長とほぼ同じ程度の大きさにカッティングした繊維（糸）を静電気力により芯金２１ａに突き刺してブラシ２１ｂを形成する静電植毛型のものを用いることができる。
【００５５】
１）と２）はそれぞれに長所・短所はあるものの、帯電ローラ表面への清掃能力としては大差が無いためどちらを選択しても構わない。本参考例では前者１）の織物型の清掃ブラシローラを選択した。
【００５６】
清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の材質としては、ナイロン，ポリエチレンテレフタレート，ポリイミド，レーヨン，トリアセテート，キュプラなど様々な種類がある。
【００５７】
帯電ローラ表面への清掃能力としては、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の種類に関わらず大差が無いためどれを選択しても構わない。本参考例ではコストなどの面からナイロンを選択した。
【００５８】
また、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の長さとしては特に規定されるものではないが、１．０ｍｍから５．０ｍｍの範囲が好ましく、本参考例では３．０ｍｍのものを選択した。
【００５９】
図４は、ブラシ２ｂを形成する繊維（糸）の太さによる、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。横軸はコピー枚数の積算量、縦軸は帯電ローラ表面に付着・蓄積した外添剤量を、蛍光Ｘ線検査装置で計測して算出した汚染指数をそれぞれ表記している。関係図中に示した画像許容上限レベルとは、帯電ローラ上に付着した汚染物起因の帯電ムラ、延いては濃度ムラ画像となって現われる汚染指数レベルを示している。
【００６０】
ブラシを形成する繊維（糸）の太さが３．０デニール（植毛密度３００００本／ｃｍ２）のもをＡとし、０．４デニール（植毛密度２３００００本／ｃｍ２）のものをＢ、や１２．０デニール（植毛密度７５００本／ｃｍ２）のものをＣとする。
【００６１】
Ａに比較して、ＢやＣのものでは、比較的少ないコピー枚数の時点（Ｃではコピー枚数が９ｋ枚，Ｂではコピー枚数が１８ｋ枚）で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生してしまった。この原因としては以下のことが考えられる。
【００６２】
１）まず、ブラシを形成する繊維（糸）の太さが１２．０デニールといった比較的太い繊維（糸）を使った場合には、帯電ローラ表面に対して清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂが十分に追従できない。そのため、清掃ブラシローラ２１の回転が不安定になってしまったことが原因であると考えられる。
【００６３】
２）また、ブラシを形成する繊維（糸）の太さが１２．０デニールといった比較的太い繊維（糸）を使った場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂが帯電ローラ表面を傷つけ、その傷部に汚染物が埋め込まれてしまったことが原因であると考えられる。
【００６４】
３）一方、ブラシを形成する繊維（糸）の太さが０．４デニールといった比較的細い繊維（糸）を使った場合には、初期的には清掃能力が維持されているものの、ブラシ２１ｂの繊維（糸）間に汚染物を溜め込みやすい。その結果、清掃ブラシローラ２１が一定量以上の汚染物を溜め込んだ時点で清掃能力が大幅に低下してしまったことが原因であると考えられる。
【００６５】
以上の結果等から、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さとしては、１．０デニールから５．０デニールの範囲内が最適であることがわかった。
【００６６】
本参考例ではブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さが３．０デニールのものを選択した。
【００６７】
図５は、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の植毛密度による、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さは全て３．０デニールである。横軸と縦軸は図４と同じである。
【００６８】
ブラシを形成する繊維（糸）の植毛密度が３００００本／ｃｍ２のものをＤ、植毛密度７５００本／ｃｍ２のものをＥ、植毛密度６００００本／ｃｍ２のものをＦとする。
【００６９】
Ｄのものに比較して、ＥやＦのものでは、比較的少ないコピー枚数（Ｅではコピー枚数が１２ｋ枚、Ｆではコピー枚数が２２ｋ枚）の時点で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生してしまった。この原因としては以下のことが考えられる。
【００７０】
１）まず、ブラシを形成する繊維（糸）の植毛密度が７５００本／ｃｍ２といった比較的少ない植毛密度のブラシを使った場合には、清掃ブラシローラ２１を形成するブラシ２１ｂが繊維（糸）の密な部分と疎な部分ができてしまう。そのため、密な部分では比較的良好な清掃能力を示すものの、疎な部分では十分な清掃能力を維持できないことが原因であると考えられる。
【００７１】
２）また、ブラシを形成する繊維（糸）の植毛密度が７５００本／ｃｍ２といった比較的少ない植毛密度のブラシを使った場合には、ブラシ状で繊維（糸）の粗密ができているがゆえに、後述するブラシを形成する繊維（糸）の毛倒れが発生しやすい。そのために清掃能力の低下を招いてしまったことが原因であると考えられる。
【００７２】
３）一方、植毛密度が６００００本／ｃｍ２といった比較的多い植毛密度のブラシを使った場合には、前述（図４）した繊維（糸）の太さが０．４デニールといった比較的細い繊維（糸）からなるブラシを用いた時と同様に、初期的には清掃能力が維持されている。
しかし、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂの繊維（糸）間に汚染物を溜め込みやすく、その結果、清掃ブラシローラ２１が一定量以上の汚染物を溜め込んだ時点で清掃能力が大幅に低下してしまったことが原因であると考えられる。
【００７３】
以上の結果等から、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の植毛密度としては、繊維（糸）の太さが３．０デニールの場合に、２２５００本／ｃｍ２から３７５００本／ｃｍ２の範囲が最適であることがわかった。
【００７４】
本参考例ではブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の植毛密度が３００００本／ｃｍ２のものを選択した。
【００７５】
ここで、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の植毛密度は、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さにより適宜調整されるものである。
【００７６】
本発明者の検討の結果、繊維（糸）の太さと繊維（糸）の植毛密度の積が６７５００から１１２５００の範囲内に収まるように設計することが好ましい。
【００７７】
図６は、本参考例で用いた繊維（糸）の太さが３．０デニール，植毛密度が３００００本／ｃｍ２のブラシ２１ｂからなる清掃ブラシローラ２１の有無による、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。横軸と縦軸は図４と同じである。
【００７８】
この結果から、清掃ブラシローラ２１を有さない場合には、コピー枚数が９ｋ枚を越えた時点で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生した。これに対し、清掃ブラシローラ２１を有する場合には、コピー枚数が３０ｋ枚に達するまで帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラは発生しなかった。
【００７９】
ただし、清掃ブラシローラ２１を有する場合でも、コピー枚数が３０ｋ枚を超えた後には急激に帯電ローラ表面が外添剤で汚染されていることがわかる。これは、前述したように清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）が、コピー枚数の増加に伴い毛倒れすることを原因とする清掃能力の低下によるものと考えられる。
【００８０】
図７に清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の毛倒れの様子を表す模型図を示す。（ａ）のように、清掃ブラシローラ２１が初期の時点では、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の方向が揃っていると共に帯電ローラ表面にほとんどが接触している。
【００８１】
コピー枚数が進むに従って、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の先端が帯電ローラ表面との間で働く摩擦力の影響により、主に帯電ローラの進行（回転）方向に毛倒れ（永久変形）してしまう。その結果、（ｂ）のように、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の方向がばらばらになると共に帯電ローラ表面に接触しないものが発生する。更にコピー枚数が進むと、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の毛倒れ（永久変形）は大きくなる。その結果、（ｃ）のように、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の方向が更にばらばらになると共に帯電ローラ表面に接触しないものが多数発生する。
【００８２】
以上説明したようなブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の毛倒れ（永久変形）により、帯電ローラ２ａに接触する繊維（毛）の数が少なくなり、清掃能力が大幅に低下すると考えられる。
【００８３】
（７−２）起毛ブラシ部材２２
そこで、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の毛倒れを抑制するために、本参考例では図３に示すような起毛ブラシ部材２２を設けた。
【００８４】
起毛ブラシ部材２２としては、板状の金属基材２２ａ上に接着剤によりステンレス鋼などの金属の針（ブラシを形成する突起が針形状）を多数接着した金属ブラシ（複数の突起）２２ｂを用いた。
【００８５】
ここで、起毛ブラシ部材２２のブラシ２２ｂは金属ブラシに限定されるものではない。その他、例えば、炭素繊維が練りこまれた樹脂ブラシなどのように、ブラシ２２ｂの針が使用に伴い永久変形しない程度のヤング率を有するものであれば何でも構わない。本参考例では、コスト、摩耗などの耐久性の観点から最も優れる金属ブラシを用いた。起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の材質としては、十分な弾性を有する材料に限定されるわけではない。
【００８６】
起毛ブラシ部材２２は、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂの針が一定量侵入するように清掃ブラシローラ２１の周面に配設されている。更には、清掃ブラシローラ２１の接平面と、起毛ブラシ部材２２の金属基材２２ａ面が略平行になるように配設されている。
【００８７】
図８は、起毛ブラシ部材２２の作用効果について示した模型図である。清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）が毛倒れした状態で起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２との接触部に突入する。そうすると、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）と起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針が絡み合い、繊維（糸）と金属ブラシの針との摩擦力により起毛される。
【００８８】
このときに起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを設計する上での重要事項は、
１）繊維（糸）と金属ブラシの針が効率よく絡まること
２）繊維（糸）が金属ブラシの針によって起毛された後、繊維（糸）が金属ブラシの針から素早く離れること
である。
【００８９】
前者１）は、繊維（糸）と金属ブラシの針が効率よく絡まらなければ、繊維（糸）が十分に延ばされない虞があるためである。後者２）は、繊維（糸）と金属ブラシの針が起毛後も絡まっていると、繊維（糸）の逆方向への毛倒れを招く虞があり、更には清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂから繊維（糸）が離脱（繊維（糸）が抜ける）する虞があるためである。
【００９０】
図９及び図１０には、上記の事項を踏まえ、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の断面形状を最適化する上で検討を実施したものの一例を示す。
【００９１】
図９の（ａ）は、金属ブラシ２２ｂの針の断面形状が円形形状のものである。（ｂ）は針の断面形状が三角形状のものである。ここで、図中に清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂの進行（回転）方向を矢印で示しており、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）は、金属ブラシ２２ｂを形成する三角形状の針の頂点部及び２辺に最初に接触するように金属ブラシ２２ｂが形成されている。（ｃ）は金属ブラシ２２ｂの針の断面形状が半円形状のものである。
【００９２】
ここで、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）は、金属ブラシ２２ｂを形成する半円形状の針の円弧部に最初に接触するように金属ブラシ２２ｂが形成されている。
【００９３】
これら３種類（ａ）・（ｂ）・（ｃ）の断面形状をもった起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針を選択した理由としては以下の２点がある。
【００９４】
まず、１点目としては、清掃ブラシローラ２１のブラシ２２を形成する繊維（糸）が起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針に最初に接触する面の面積を極力大きくしてやり、繊維（糸）と針が絡みやすくするためである。
【００９５】
次に、２点目としては、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）が起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針と離れる面（好ましくはエッジ）の面積を極力小さくしてやり、起毛された繊維（糸）が針から離れやすくするためである。
【００９６】
上記３種類（ａ）・（ｂ）・（ｃ）の断面形状をもった起毛ブラシ部材２２の金属ブラ２２ｂを形成する針を比較した結果を、図１０の（ｄ）の表に示す。（ａ）の円形形状のものでは繊維（糸）と針が絡みやすいが離れにくく、（ｂ）の三角形状のものでは繊維（糸）と針が離れやすいが絡みにくいという結果になった。一方（ａ）及び（ｂ）の良い部分を反映させた（ｃ）の半円形状のものでは、絡みやすさ・離れやすさ共に良好な結果を得ることができた。そこで、本参考例では、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の断面形状が（ｃ）に示す半円形状のものを選択した。
【００９７】
図１１は、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さによる清掃ブラシローラ２１の起毛効果をみたものである。すなわち、様々な太さの針からなる起毛ブラシ部材２２を清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに接触させた場合の、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。
【００９８】
ここで、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さは３．０デニール（約２０μｍ）であり、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さは清掃ブラシローラ２１のブラシを形成する繊維（糸）の太さとの比率で表記した。横軸と縦軸は図４と同じである。
【００９９】
金属ブラシを形成する針の太さが５０．０倍（約１．０ｍｍ）のものをＧ、５．０倍（約０．１ｍｍ）のものをＨ、１５０．０倍（約３．０ｍｍ）のものをＩとする。
【０１００】
Ｇに比較して、ＨやＩのものでは、比較的少ないコピー枚数（Ｈのものではコピー枚数が４５ｋ枚、Ｉのものではコピー枚数が３１ｋ枚）の時点で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生してしまった。この原因としては以下のことが考えられる。
【０１０１】
１）まず、金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さが５．０倍（約０．１ｍｍ）といった比較的細い針を使った場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）と針が必要以上に絡まりあう。そのため、清掃ブラシローラ２１と起毛ブラシ部材２２の摩擦力が増大するため、帯電ローラ表面に対して清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂが十分に追従できておらず、清掃ブラシローラ２１の回転が不安定になってしまったことが原因であると考えられる。
【０１０２】
２）更には、清掃ブラシローラ２１のブラ２１ｂから繊維（糸）が離脱（繊維（糸）が抜ける）してしまったことが原因であると考えられる。
【０１０３】
３）一方、金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さが１５０．０倍（約３．０ｍｍ）といった比較的太い針を使った場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）と針２２ｂが十分に絡まりあわない。そのために、十分な起毛効果が現われなかったことが原因であると考えられる。
【０１０４】
以上の結果等から、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さとしては清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さの２５．０倍（約０．５ｍｍ）から１００．０倍（約２．０ｍｍ）の範囲内が最適であることがわかった。
【０１０５】
本参考例では、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さが、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さ（３．０デニール）の５０倍（約１．０ｍｍ）となるものを選択した。
【０１０６】
また、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の密度は、金属基板２２ａの面積に対して約２０％から約４０％の範囲内であることが好ましい。この理由としても、金属ブラシ２２ｂを形成する針と清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）が、起毛可能な程度に絡まりあい、かつ清掃ブラシローラ２１の回転の阻害やブラシ２１ｂからの繊維（糸）の離脱が発生しないことが条件となる。本参考例では金属基板２２ａの面積に対する金属ブラシ２２ｂを形成する針の密度を３０％とした。
【０１０７】
図１２は、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量による清掃ブラシローラ２１の起毛効果をみたものである。すなわち、様々な侵入量で起毛ブラシ部材２２を清掃ブラシローラ２１に接触させた場合の、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。
【０１０８】
ここで、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の長さは３．０ｍｍであり、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量を、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の長さとの比率で表記した。横軸と縦軸は図４と同じである。
【０１０９】
金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量が０．５倍（１．５ｍｍ）のものをＪ、０．１５倍（０．４５ｍｍ）のものをＫ、０．８５倍（２．５５ｍｍ）のものをＬとする。
【０１１０】
Ｊに比較して、ＫやＬでは、比較的少ないコピー枚数（Ｋはコピー枚数が３１ｋ枚、Ｌはコピー枚数が４９ｋ枚）の時点で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生してしまった。この原因としては以下のことが考えられる。
【０１１１】
１）まず、金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量が０．１５倍（０．４５ｍｍ）といった比較的少ない侵入量の場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）と針が十分に絡まりあわない。そのため、十分な起毛効果が現われなかったことが原因であると考えられる。
【０１１２】
２）一方、金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量が０．８５倍（２．５５ｍｍ）といった比較的多い侵入量の場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）と針が必要以上に絡まりあう。そのため、清掃ブラシローラ２１と起毛ブラシ部材２２の摩擦力が増大するため、帯電ローラ表面に対して清掃ブラシローラ２１のブラシが十分に追従できない。そのため、清掃ブラシローラ２１の回転が不安定になってしまったことが原因であると考えられる。
【０１１３】
３）更には、金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量が０．８５倍（２．５５ｍｍ）といった比較的多い侵入量の場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂから繊維（糸）が離脱（繊維（糸）が抜ける）してしまったことが原因であると考えられる。
【０１１４】
以上の結果等から、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量としては、清掃ブラシローラ２１のブラシを形成する繊維（糸）の長さの０．２５倍から０．７５倍の範囲が最適であることがわかった。
【０１１５】
本参考例では、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量が、０．５倍（１．５ｍｍ）となるものを選択した。
【０１１６】
図１３は、以上説明した起毛ブラシ部材２２を清掃ブラシローラ２１に接触させた場合と、接触させない場合の、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。横軸と縦軸は図４と同じである。
【０１１７】
接触させない場合（清掃ブラシローラのみ）には、コピー枚数が２９ｋ枚の時点で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生する。これに対し、接触させた場合（清掃ブラシローラ＋起毛ブラシ部材）には、コピー枚数が５０ｋ枚を超えても帯電ローラ上にはほとんど外添剤が蓄積していない。これにより、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）を起毛ブラシ部材２２で十分に起毛することで、清掃ブラシローラ２１の清掃能力が維持できていることがわかる。
【０１１８】
以上説明したように、参考例１による画像形成装置によって、帯電ローラ２ａの表面に付着するトナーや外添剤などの汚染物を清掃する清掃ブラシローラ２１の清掃能力を長期にわたり維持することが可能となる。かつ帯電ローラ２ａの表面に付着するトナーや外添剤などの汚染物に起因した帯電ムラ・濃度ムラなどの画像不良の発生を防止すると共に、省スペース・低コストな画像形成装置を提供することが可能となる。
【０１１９】
［参考例２］
本参考例では、図１４のように、清掃ブラシローラ２１の接平面に対して起毛ブラシ部材２２の金属基材２２ａの面を傾けて配設していることを特徴としている。
【０１２０】
起毛ブラシ部材２２の清掃ブラシローラ２１の回転方向上流側では、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量を大きく（本参考例では２．０ｍｍ）する。
【０１２１】
一方、起毛ブラシ部材２２の清掃ブラシローラ２１の回転方向下流側では、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量を小さく（本参考例では１．０ｍｍ）した（中央部の侵入量は１．５ｍｍ）。
【０１２２】
即ち、ブラシローラ２１の回転方向上流側のブラシ部分に対する金属ブラシ２２の侵入量は、ブラシローラ２１の回転方向下流側のブラシ部分に対する金属ブラシ２２の侵入量よりも大きい。
【０１２３】
つまり、図１４のように、部材２２は支持部材２２ａが清掃ブラシローラ２１の接平面に対して次ぎのように傾いて配置される。すなわち、突起２２ｂのうちブラシローラ２１の回転方向上流側端部の突起先端からブラシローラ２１の回転中心までの距離が、ブラシローラ２１の回転方向下流側端部の突起先端からブラシローラ２１の回転中心までの距離より近くなるように配置される。
【０１２４】
これは、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）が、起毛ブラシ部材２２との接触部に到達したときに、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針とより絡みやすくするためである。また、これとともに、起毛された後に起毛ブラシ部材２２との接触部を抜けるときに、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針とより離れやすくするためである。
【０１２５】
本参考例２による画像形成装置によって、帯電ローラ表面に付着するトナーや外添剤などの汚染物を清掃する清掃ブラシローラ２１の清掃能力を参考例１以上の長期にわたり維持することが可能となる。かつ、帯電ローラ２１表面に付着するトナーや外添剤などの汚染物に起因した帯電ムラ・濃度ムラなどの画像不良の発生を防止すると共に、省スペース・低コストナー像形成装置を提供することが可能となる。
【０１２６】
［参考例３］
起毛ブラシ部材２２の形状は参考例１や２で示した板状のものに限定されるものではない。
【０１２７】
本参考例では、起毛ブラシ部材２２を、図１５のように、芯金２２ｃの外周面に金属ブラシ等の起毛用ブラシ２２ｂを具備させた円筒形（円柱形）の回転ブラシの形態にした。この起毛ブラシ部材２２を駆動手段により清掃ブラシローラ２１と逆方向に回転駆動している。
【０１２８】
このような円筒形の起毛ブラシ部材２２を用いることで、清掃ブラシ部材２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）に対する起毛効果は更に向上する。
【０１２９】
［参考例４］
本参考例は、摺擦装置３０をドラム１のクリーニング手段として適用したものであり、摺擦装置３０を、図１６のように、クリーニングブレード７ａよりもドラム回転方向上流側に配設してある。従って、本参考例では、ドラム１は、先ずこの摺擦装置３０によるクリーニングと、次いでクリーニングブレード７ａによるクリーニングの二段階クリーニングを受ける。
【０１３０】
このドラムクリーニング手段としての摺擦装置３０は、被清掃体（被摺擦体）であるドラム１に当接して回転可能なクリーニングブラシローラ３１を有する。また、このクリーニングブラシローラ３１の周面に、クリーニングブラシローラ３１のブラシ３１ｂに対して所定量侵入させて配設され、クリーニングブラシローラ３１のブラシ３１ｂを起毛処理する起毛ブラシ部材３２を有する。
【０１３１】
クリーニングブラシローラ３１は、参考例１の清掃ブラシローラ２１と同様の構成のものを用いることができる。芯金３１ａの両端部をそれぞれ回転可能に軸受保持させ、ドラム１に対して並行させて、ドラム１に当接させて配設してある。このクリーニングブラシローラ３１はドラム１の回転に従動して回転、あるいは駆動手段により回転駆動されて、ドラム面を摺擦してドラム１上の転写残トナーなどのクリーニングを行なう。
【０１３２】
起毛ブラシ部材３２は、例えば、参考例１の起毛ブラシ部材２２と同様に、板状の金属基材３２ａ上に接着剤によりステンレス鋼などの金属の針を多数接着した金属ブラシ３２ｂを用いることができる。起毛ブラシ部材３２は、参考例２や参考例３のような構成形態にすることもできる。
【０１３３】
起毛ブラシ部材３２によりクリーニングブラシローラ３１のブラシ３１ｂを形成する繊維（糸）を起毛させることで、安定した転写残トナーのクリーニング性を実現することが可能となる。
【０１３４】
［実施例１］
本実施例は、本発明に従う摺擦装置を、クリーナーレスシステムを採用した画像形成装置における帯電補助手段として適用したものである。
【０１３５】
図１７は、クリーナーレスシステムを採用した画像形成ユニットに摺擦装置４０を帯電補助手段として配設した例である。
【０１３６】
転写後のドラム１上の転写残トナーを除去する専用のドラムクリーニング装置は配設していない。転写後のドラム１上の転写残トナーは引き続くドラム１の回転で現像部に至り、現像スリーブ４ｂにより現像同時クリーニング作用でドラム１上から除去されて再用される。
【０１３７】
帯電補助手段は、このクリーナーレスシステムを効果的に実行させるために、転写部Ｔ１よりもドラム回転方向下流側で、帯電部よりも上流側の間に配設されて、ドラム上の転写残トナーの帯電量の制御あるいはドラム１の表面電位の制御を実施するものである。
【０１３８】
この帯電補助手段としての摺擦装置４０は、図１７のように、転写ローラ５（転写手段）よりもドラム回転方向下流側（像担持体回転方向下流）で帯電ローラ２ａ（帯電手段）よりもドラム回転方向上流側（像担持体回転方向上流）に配設してある。摺擦装置４０は、被摺擦体であるドラム１に当接して回転可能な導電ブラシローラ４１（像担持体を摺擦して像担持体上の転写残トナーの帯電量を制御する回転可能なブラシローラ）を有する。
【０１３９】
また、この導電ブラシローラ３１の周面に、導電ブラシローラ４１の導電ブラシ４１ｂに対して所定量侵入させて配設され、導電ブラシローラ４１の導電ブラシ４１ｂを起毛処理する起毛ブラシ部材４２を有する。
【０１４０】
導電ブラシローラ４１は、参考例１の清掃ブラシローラ２１と同様の構成のものを用いることができる。ただしブラシ（ブラシ繊維）４１ｂは導電性（電気導電性）にする。芯金４１ａの両端部をそれぞれ回転可能に軸受保持させ、ドラム１に対して並行させて、ドラム１に当接させて配設してある。この導電ブラシローラ４１はドラム１の回転に従動して回転、あるいは駆動手段により回転駆動されて、ドラム面を摺擦する。また、この導電ブラシローラ４１には電源から所定の帯電補助バイアス電圧が印加される。
【０１４１】
これにより、ドラム上の転写残トナーの帯電量の制御あるいはドラム１の表面電位の制御が所定になされて、クリーナーレスシステムが効果的に実行される。
【０１４２】
起毛ブラシ部材４２は、例えば、参考例１の起毛ブラシ部材２２と同様に、板状の金属基材４２ａ上に接着剤によりステンレス鋼などの金属の針を多数接着した金属ブラシ４２ｂを用いることができる。起毛ブラシ部材４２は参考例２のような構成形態にする。
【０１４３】
起毛ブラシ部材４２により導電ブラシローラ４１のブラシ４１ｂを形成する繊維（糸）を起毛させることで、安定したクリーナーレスシステムを実現することが可能となる。
【０１４４】
［特記事項］
（１）参考例１〜４、実施例１の摺擦装置構成を適宜組み合わせたものにすることもできる。
【０１４５】
（２）接触帯電部材である帯電ローラ２ａは、被帯電材であるドラム１に対して必ずしも圧接されて接触していなくてもよい。帯電ローラ２ａとドラム１との間に、ギャップ間電圧と補正パッシェンカーブで決まる放電可能領域が保証されていていれば、例えば数１０μｍの微小隙間をあけ、感光体ドラム１に対して非接触状態で近接配置され、回転される構成であってもよい（近接帯電）。
【０１４６】
（３）参考例１〜４では、摺擦装置を適用する被摺擦体として帯電ローラ２ａとドラム１を中心に説明を行ったが、被摺擦体は、現像手段、転写手段等他のプロセス機器の構成部材であってもよいことは勿論である。また、摺擦装置を適用する被摺擦体は、画像形成装置の構成部材に限られるものではないことは勿論である。
【０１４７】
（４）像担持体が電子写真感光体である場合の情報書き込み手段は実施例のレーザスキャナに限られなない。ＬＥＤアレイ、蛍光灯等の光源と液晶シャッターとの組み合わせ当の他のデジタル露光手段であってもよいし、原稿画像を結像投影するアナログ露光手段であってもよい。
【符号の説明】
【０１４８】
１・・ドラム（電子写真感光体）、２・・帯電装置、２ａ・・帯電ローラ、３・・レーザ露光装置、４・・現像装置、７・・ドラムクリーニング装置、１７・・定着装置、１８・・中間転写ベルトクリーニング装置、Ｐ・・記録材、２０・・帯電ローラクリーニング手段としての摺擦装置、３０・・ドラムクリーニング手段としての摺擦装置、４０・・クリーナーレスシステムにおける帯電補助手段としての摺擦装置、２１・３１・４１・・ブラシローラ、２２・３２・４２・・起毛ブラシ部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真装置・静電記録装置などの画像形成装置において、感光体・誘電体などの像担持体（以下、ドラムと記す）の帯電手段としては、帯電ローラを用いた接触帯電装置が実用化されている。これは、被帯電材としてのドラムに帯電部材として導電性の帯電ローラを接触させ、帯電ローラに帯電バイアス電圧を印加してドラム面を所定の極性・電位に帯電するものである。この接触帯電は、帯電ローラとドラム表面間の空隙を通しての放電によりなされるものであり、従来用いられていたコロナ放電手段に比べ、印加する電圧が低く、オゾン量も少ないという利点がある。
【０００３】
しかし、ドラム表面のトナー等の異物が付着することによる帯電ローラの汚れが帯電の均一性を低下させる大きな要因となっている。帯電ローラは、汚れがある部分とない部分とで、抵抗変化が発生し、それによってドラムに帯電むらが生じ、その結果、特にハーフトーン画像に対して、それぞれの部分に対応した濃度差が発生し、濃度ムラとなる。
【０００４】
そこで、帯電ローラの汚染物を除去する清掃手段として、帯電ローラに対して、ブラシの繊維長さが２ｍｍ以下の清掃ブラシローラを自重で当接させ、帯電ローラの回転駆動に対して清掃ブラシローラを従動回転させる方法が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
清掃ブラシローラを帯電ローラ表面に自重で当接させる方法は、複雑な機構を設けることなく帯電ローラ表面に清掃ブラシローラのブラシを接触させることは可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２１８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、清掃ブラシローラはブラシに毛倒れを生じやすい。たとえブラシの繊維長さを２ｍｍ以下にしても防止することはできず、使用時間の増加に伴い清掃ブラシローラのブラシの毛倒れを原因とする清掃能力の低下を招く虞がある。
【０００８】
従って、清掃ブラシローラを長期にわたって使用すると、帯電ローラ表面に付着したトナーや外添剤などの汚染物を十分に清掃することができなくなり、帯電ムラ起因の濃度ムラといった画像不良を引き起こす虞がある。
【０００９】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものである。その目的は、ブラシローラを用いた画像形成装置について、ブラシの耐久に伴う毛倒れを長期にわたって防止して、安定した摺擦性能を維持させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー像を担持して回転可能な感光体と、前記感光体と接触して回転可能でありブラシ繊維が電気導電性であるブラシローラと、前記ブラシローラに電圧を印加する電源と、前記ブラシローラのブラシに対して一定量侵入して配設され、前記ブラシローラのブラシを起毛処理するブラシと、を有し、前記起毛処理するブラシは、前記ブラシローラの回転方向に沿って並んだ複数の突起と、前記複数の突起を支持する平板状の支持部材からなり、前記ブラシローラのブラシに対して前記突起を侵入させて起毛処理するブラシであり、前記突起のうち前記ブラシローラの回転方向上流側端部の突起先端から前記ブラシローラの回転中心までの距離が、前記ブラシローラの回転方向下流側端部の突起先端から前記ブラシローラの回転中心までの距離より近くなるように、前記支持部材が前記ブラシローラの接平面に対して傾いて配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ブラシローラの耐久に伴う毛倒れを長期にわたって防止して、安定した摺擦性能を維持させることが可能である。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置によれば、像担持体のクリーニング手段として、安定した転写残トナークリーニング性を実現することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置によれば、安定したクリーナーレスシステムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】参考例１における画像形成装置の概略構成を示す模型図である。
【図２】１つの画像形成ユニット部分の拡大模型図である。
【図３】帯電ローラと、その清掃手段としての摺擦装置部分の拡大模型図である。
【図４】清掃ブラシローラのブラシ太さに関して、帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図５】清掃ブラシローラのブラシの植毛密度に関して、帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図６】清掃ブラシローラが帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図７】清掃ブラシローラのブラシが毛倒れする現象を説明する模型図である。
【図８】起毛ブラシ部材が清掃ブラシローラのブラシを起毛する現象を説明する模型図である。
【図９】起毛ブラシ部材のブラシ形状を示す模型図である。
【図１０】起毛ブラシ部材のブラシ形状が清掃ブラシローラのブラシに与える影響を示す関係図である。
【図１１】起毛ブラシ部材のブラシ太さと清掃ブラシローラのブラシ太さの比に関して、帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図１２】起毛ブラシ部材のブラシ侵入量と清掃ブラシローラのブラシ繊維長さの比に関して、帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図１３】起毛ブラシ部材の有無により清掃ブラシローラが帯電ローラ表面に付着した汚染物を清掃する清掃能力について示した関係図である。
【図１４】参考例２における、帯電ローラと、その清掃手段としての摺擦装置部分の拡大模型図である。
【図１５】参考例３における、帯電ローラと、その清掃手段としての摺擦装置部分の拡大模型図である。
【図１６】摺擦装置をドラムクリーニング手段として用いた参考例４の説明図である。
【図１７】摺擦装置を、クリーナーレスシステムの画像形成装置における帯電補助手段として用いた実施例１の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、参考例と本発明に係る実施例を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１６】
［参考例１］
（１）画像形成部
図１は摺擦装置を帯電ローラの清掃手段として適用した画像形成装置の一例の概略構成図である。この画像形成装置は、無端状のベルトを用いた中間転写方式を採用した、電子写真方式のフルカラーレーザビームプリンタである。
【００１７】
ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＢｋは、第１〜第４の４つの画像形成ユニットであり、図面上左側から右側にタンデムに配置してある。各画像形成ユニットは、ほぼ同様の構成の電子写真プロセス機構であるが、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の色トナー像を形成する点で異なる。図２は１つの画像形成ユニット部分の拡大図である。
【００１８】
ここでは、プリンタの全体構成の概略を説明する。図１と図２を参照して、各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＢｋは、それぞれ、矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（回転可能な像担持体：以下、ドラムと記す）１を有する。また、ドラム１を所定の極性・電位に一様に帯電する帯電装置２（帯電手段）、ドラム１の一様帯電面をレーザ光Ｌで走査露光して静電潜像（静電像）を形成する情報書き込み手段としてのレーザ露光装置３（露光手段）を有する。また、ドラム面の静電潜像をトナー像として可視化する現像装置４（現像手段）を有する。
【００１９】
第１の画像形成ユニットＵＹの現像装置４にはイエロートナーを含む現像剤を収容してある。第２の画像形成ユニットＵＭにはマゼンタトナーを含む現像剤を収容してある。第３の画像形成ユニットＵＣの現像装置４にはシアントナーを含む現像剤を収容してある。第４の画像形成ユニットＵＢｋの現像装置４にはブラックトナーを含む現像剤を収容してある。
【００２０】
そして、プリンタの制御ユニットに入力したフルカラー画像の色分解画像信号に基いて、第１の画像形成ユニットＵＹは、ドラム１の面にイエロートナー像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。第２の画像形成ユニットＵＭは、ドラム１の面にマゼンタトナー像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。第３の画像形成ユニットＵＣは、ドラム１の面にシアントナー像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。第４の画像形成ユニットＵＢｋは、ドラム１の面にブラックトナー像を所定の制御タイミングで形成するように制御される。
【００２１】
各画像形成ユニットのドラム面に形成される上記の色トナー像はそれぞれ１次転写部Ｔ１において１次転写ローラ５によって、矢印の時計方向に回転駆動される無端状の中間転写ベルト（第一の記録媒体）６の面に対して順次に重畳転写される。１次転写ローラ５には所定の制御タイミングで所定の１次転写バイアス電圧が印加される。
【００２２】
これにより、中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）６の面に上記イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４つの色トナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。各画像形成ユニットにおいて、ベルト６に転写されずにドラム１上に残されたトナーはドラムクリーニング装置７で除去される。
【００２３】
ベルト６の面に合成形成された未定着のフルカラートナー像は、引き続くベルト６の回転により２次転写部Ｔ２へ至る。２次転写部Ｔ２は、２次転写対向ローラ９に対してベルト６を挟ませて２次転写ローラ１１を圧接させて形成してある。２次転写ローラ１１とベルト６とのニップ部が２次転写部Ｔ２である。
【００２４】
この２次転写部Ｔ２に対して、所定の制御タイミングにて給紙カセット１２側から給紙されたシート状の記録材（第二の記録媒体：転写材）Ｐが導入されることで、記録材Ｐの面にベルト６面の未定着のフルカラートナー像が順次に一括して２次転写される。２次転写ローラ１１にはトナー像の２次転写時に所定の２次転写バイアス電圧が印加される。
【００２５】
記録材Ｐは給紙カセット１２内に積載収納されており、給紙手段１３の動作により１枚分離給紙されて、搬送路１４によりレジストローラ対１５まで搬送される。その時、レジストローラ対１５は回転を停止しており、記録材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後、ベルト６に対する未定着のフルカラートナー像の形成とタイミングに合わせてレジストローラ対１５の回転駆動が開始される。このレジストローラ１５の回転開始のタイミングは、記録材Ｐの先端部と、ベルト６上に形成された未定着のフルカラートナー像の先端部が、２次転写部Ｔ２において一致するように設定されている。
【００２６】
２次転写部Ｔ２を通った記録材Ｐはベルト６面から分離されて、搬送路１６を通って定着装置１７へ導入される。定着装置１７は例えば熱ローラ定着装置であり、記録材Ｐは加熱と加圧によるトナー像の定着処理を受けて画像形成物（プリント、コピー）として出力される。
【００２７】
一方、記録材分離後のベルト６面上に残留する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１８で除去される。
【００２８】
なお、各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＢｋにおいて、ドラム１、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置７は、ユーザーがプリンタ本体に対して一括して簡単に装着・脱着することが可能なカートリッジとしてある。
【００２９】
（２）ドラム１
像担持体であるドラム１は、本参考例においては、外径３０ｍｍの負帯電性の有機光導電体（ＯＰＣ）であり、中心支軸を中心に１００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）をもって矢示の反時計方向に回転駆動される。
【００３０】
このドラム１は、アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）の表面に、光の干渉を抑え、上層の接着性を向上させる下引き層と、光電荷発生層と、電荷輸送層の３層を下から順に塗り重ねた構成をしている。
【００３１】
（３）帯電装置２
本参考例において、帯電装置２は、帯電部材として帯電ローラ２ａを用いた接触帯電装置である。
【００３２】
帯電ローラ２ａは、芯金と、この芯金の外周りに同心一体に設けた導電性弾性層と、を基本構成とする導電性ローラである。帯電ローラ２ａは、芯金の両端部をそれぞれ回転自在に軸受保持させてドラム１に対してほぼ並行に配列すると共に、両端側軸受部をそれぞれ押し圧ばねによってドラム方向に付勢してドラム表面に所定の押圧力をもって圧接させてある。押圧力は、本参考例の場合、両端部側それぞれ５００ｇｆ（＝４．９Ｎ））としている。帯電ローラ２ａは、ドラム１の回転に従動して回転する。ドラム１と帯電ローラ２ａとの圧接部が帯電部（帯電ニップ部）である。
【００３３】
この帯電ローラ２ａの芯金には電源より所定の帯電バイアス電圧が印加される。これにより、回転するドラム１の周面が帯電ローラ２ａで所定の極性・電位に接触帯電処理される。本参考例において、帯電ローラ２ａに対する帯電バイアス電圧は直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、直流電圧；−５００Ｖと、交流電圧；周波数ｆ１ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ１．５ｋＶ、正弦波と、を重畳した振動電圧であり、ドラム１の周面は−５００（暗電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。
【００３４】
この帯電ローラ２ａの表面をクリーニングする清掃手段として、摺擦装置２０を具備させてある。この摺擦装置２０については（７）項で詳述する。
【００３５】
（４）レーザ露光装置３
情報書き込み手段としてのレーザ露光装置３は、本参考例においては、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。不図示の画像読み取り装置等のホスト装置からプリンタの制御ユニットに送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光Ｌを出力して、回転するドラム１の一様帯電処理面を露光位置において走査露光（イメージ露光）する。ドラム面のレーザ光で照射されたところの電位が低下することで、ドラム面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。
【００３６】
（５）現像装置４
現像装置４はドラム上の静電潜像に現像剤（トナー）を供給し静電潜像を可視化するものであり、本参考例では、二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置である。図２を参照して、４ａは現像容器である。４ｂは非磁性の現像スリーブであり、その外周面の一部を外部に露呈させて現像容器４ａ内に回転可能に配置してある。４ｃは現像スリーブ４ｂ内に挿設したマグネットローラであり、非回転に固定して配設してある。４ｄは現像剤コーティングブレード、４ｅは現像容器４ａ内の底部側に配設した現像剤攪拌部材である。
【００３７】
現像容器４ａ内の二成分現像剤はトナーと磁性キャリアの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｅにより攪拌される。本参考例において磁性キャリアの抵抗は約１０１３Ωｃｍ、粒径は４０μｍである。トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。
【００３８】
現像スリーブ４ｂは、ドラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保持してドラム１に近接対向させて配設してある。このドラム１と現像スリーブ４ａとの対向部が現像部である。この現像スリーブ４ｂの外周面に該スリーブ内のマグネットローラ４ｃの磁力により現像容器４ａ内の二成分現像剤の一部が磁気ブラシ層として吸着保持される。そして、該スリーブ４ｂの回転に伴い回転搬送されて、現像剤コーティングブレード４ｂにより所定の薄層に整層され、現像部においてドラム１の面に対して接触してドラム面を適度に摺擦する。現像スリーブ４ｂには電源から所定の現像バイアスが印加される。
【００３９】
本参考例において、現像スリーブ４ｂに対する現像バイアス電圧は直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、直流電圧；−３５０Ｖと、交流電圧；周波数ｆ８．０ｋＨｚ、ピーク間電圧１．８ｋＶ、矩形波と、を重畳した振動電圧である。
【００４０】
而して、回転する現像スリーブ４ｂの面に薄層としてコーティングされ、現像部に搬送された現像剤中のトナー分が現像バイアスによる電界によってドラム１面に静電潜像に対応して選択的に付着することで静電潜像がトナー像として現像される。本参考例の場合はドラム１面の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。
【００４１】
現像部を通過した現像スリーブ４ｂ上の現像剤薄層は引き続く現像スリーブの回転に伴い現像容器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。
【００４２】
（６）ドラムクリーニング装置７
ドラムクリーニング装置７は、ウレタンゴムなどからなる板状部材であるクリーニングブレード７ａを支持部材によって取り付けている。クリーニングブレード７ａは、そのエッジ部をドラム１表面に進行方向に対してカウンターになるように当接しており、ドラム１上の転写残トナーがエッジ部に達すると掻き落とされる。
【００４３】
ここで、クリーニングブレード７ａをドラム表面に当接する設定条件としては、自由長１０ｍｍ、板厚２ｍｍのクリーニングブレード７ａをばねを用いて当接圧５００ｇｆ（＝４．９Ｎ）、当接角３０°となるように設定している。
【００４４】
（７）中間転写ベルト６
本参考例において、中間転写ベルト６は、ポリエチレンテレフタレート，ポリイミドなどの樹脂にカーボンを分散して抵抗を調整したものである。ベルト６の長手方向の長さは３４０ｍｍである。ベルト６は、駆動ローラ８、２次転写対向ローラ９、テンションローラ１０との間に懸回張設してある。駆動ローラ８は、ドラム１の回転方向に対してベルト６が同じ方向にほぼ同じ速度で回転するように駆動される。テンションローラ１０は、ベルト６を一定のテンションで維持するように調整されている。
【００４５】
１次転写ローラ５はベルト６を挟んでドラム１の下面に圧接させてあり、ベルト６の回転に従動して回転する。
【００４６】
各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＢｋの１次転写ローラ５は、ベルト６を挟んでドラム１に所定の押圧力をもって圧接させてあり、ドラム１とベルト６の圧接ニップ部が１次転写部である。本参考例において、１次転写ローラ５の押圧力は、５００ｇｆ（＝４．９Ｎ）である。ドラム１上のトナー像が１次転写部に到達している間、１次転写ローラ５に電源からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の１次転写バイアスが印加される。これにより、ベルト６上にドラム１上のトナー像が静電転写される。本参考例では、１次転写バイアスを＋５００Ｖとした。
【００４７】
２次転写ローラ１１は、ベルト６を挟んで２次転写対向ローラ９に所定の押圧力をもって圧接させてあり、ベルト６と２次転写ローラ１１との圧接ニップ部が２次転写部である。本参考例において２次転写ローラ１１の押圧力は、１０００ｇｆ（＝９．８Ｎ）である。
【００４８】
２次転写部に搬送された記録材Ｐは、ベルト６と２次転写ローラ１１の間に挟持されて搬送され、その間、２次転写ローラ１１に電源からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の２次転写バイアスが印加される。これにより、記録材Ｐ上にベルト６上の４色重なったトナー像が一括して静電転写される。本参考例では、２次転写バイアスを＋１．５ｋＶとした。
【００４９】
（７）帯電ローラ２ａの摺擦装置２０
帯電ローラ２ａの清掃手段としての摺擦装置２０は、図３のように、被清掃体（被摺擦体）である帯電ローラ２ａに当接して回転可能な清掃ブラシローラ２１を有する。また、この清掃ブラシローラ２１の周面に、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対して所定量侵入させて配設され、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを起毛処理する起毛ブラシ部材２２を有する。
【００５０】
（７−１）清掃ブラシローラ２１
帯電ローラ２ａの表面は、プリンタの画像形成動作時に、クリーニングブレード７ａをすり抜けたドラム１上の転写残トナーや外添剤などが帯電ニップ部に到達し、その一部が移着することで汚れる。またプリンタ内に飛散するトナーなどの異物が付着することで汚れる。この汚れが蓄積すると、ドラム１の帯電ムラや帯電不良が発生し、形成されるトナー像の画質が低下する。
【００５１】
清掃ブラシローラ２１は、帯電ローラ２ａの表面を摺擦して、ローラ表面に付着した転写残トナーや外添剤等の異物を除去する役割を担っている。
【００５２】
清掃ブラシローラ２１は、芯金２１ａの両端部をそれぞれ回転可能に軸受保持させ、帯電ローラの鉛直方向上方において帯電ローラ２ａに対して並行させて配設してあり、自重（２００ｇｆ（＝１．９６Ｎ））により帯電ローラに当接させてある。清掃ブラシローラ２１は、帯電ローラ２ａの回転に伴って従動回転して帯電ローラ面を摺擦して付着異物を掻き取る或いは掻き落とすことで帯電ローラ２ａの表面を清掃する。
【００５３】
清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを帯電ローラ２ａに一定量侵入させると共に、駆動手段を用いて独自に回転させても構わない。装置を大型化や複雑化させない点においては従動回転させる方が好ましい。
【００５４】
清掃ブラシローラ２１としては、例えば、１）平板状の基布に対してブラシ２１ｂを形成する繊維（ブラシ繊維：糸）を織り込み、その後適当な大きさにカットし、スパイラル状に芯金２１ａに巻きつけてローラ形状に仕上げる織物型のものを用いることができる。２）芯金２１ａに予め接着剤を塗布しておき、最終的にブラシローラを形成するブラシ２１ｂの長とほぼ同じ程度の大きさにカッティングした繊維（糸）を静電気力により芯金２１ａに突き刺してブラシ２１ｂを形成する静電植毛型のものを用いることができる。
【００５５】
１）と２）はそれぞれに長所・短所はあるものの、帯電ローラ表面への清掃能力としては大差が無いためどちらを選択しても構わない。本参考例では前者１）の織物型の清掃ブラシローラを選択した。
【００５６】
清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の材質としては、ナイロン，ポリエチレンテレフタレート，ポリイミド，レーヨン，トリアセテート，キュプラなど様々な種類がある。
【００５７】
帯電ローラ表面への清掃能力としては、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の種類に関わらず大差が無いためどれを選択しても構わない。本参考例ではコストなどの面からナイロンを選択した。
【００５８】
また、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の長さとしては特に規定されるものではないが、１．０ｍｍから５．０ｍｍの範囲が好ましく、本参考例では３．０ｍｍのものを選択した。
【００５９】
図４は、ブラシ２ｂを形成する繊維（糸）の太さによる、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。横軸はコピー枚数の積算量、縦軸は帯電ローラ表面に付着・蓄積した外添剤量を、蛍光Ｘ線検査装置で計測して算出した汚染指数をそれぞれ表記している。関係図中に示した画像許容上限レベルとは、帯電ローラ上に付着した汚染物起因の帯電ムラ、延いては濃度ムラ画像となって現われる汚染指数レベルを示している。
【００６０】
ブラシを形成する繊維（糸）の太さが３．０デニール（植毛密度３００００本／ｃｍ２）のもをＡとし、０．４デニール（植毛密度２３００００本／ｃｍ２）のものをＢ、や１２．０デニール（植毛密度７５００本／ｃｍ２）のものをＣとする。
【００６１】
Ａに比較して、ＢやＣのものでは、比較的少ないコピー枚数の時点（Ｃではコピー枚数が９ｋ枚，Ｂではコピー枚数が１８ｋ枚）で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生してしまった。この原因としては以下のことが考えられる。
【００６２】
１）まず、ブラシを形成する繊維（糸）の太さが１２．０デニールといった比較的太い繊維（糸）を使った場合には、帯電ローラ表面に対して清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂが十分に追従できない。そのため、清掃ブラシローラ２１の回転が不安定になってしまったことが原因であると考えられる。
【００６３】
２）また、ブラシを形成する繊維（糸）の太さが１２．０デニールといった比較的太い繊維（糸）を使った場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂが帯電ローラ表面を傷つけ、その傷部に汚染物が埋め込まれてしまったことが原因であると考えられる。
【００６４】
３）一方、ブラシを形成する繊維（糸）の太さが０．４デニールといった比較的細い繊維（糸）を使った場合には、初期的には清掃能力が維持されているものの、ブラシ２１ｂの繊維（糸）間に汚染物を溜め込みやすい。その結果、清掃ブラシローラ２１が一定量以上の汚染物を溜め込んだ時点で清掃能力が大幅に低下してしまったことが原因であると考えられる。
【００６５】
以上の結果等から、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さとしては、１．０デニールから５．０デニールの範囲内が最適であることがわかった。
【００６６】
本参考例ではブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さが３．０デニールのものを選択した。
【００６７】
図５は、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の植毛密度による、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さは全て３．０デニールである。横軸と縦軸は図４と同じである。
【００６８】
ブラシを形成する繊維（糸）の植毛密度が３００００本／ｃｍ２のものをＤ、植毛密度７５００本／ｃｍ２のものをＥ、植毛密度６００００本／ｃｍ２のものをＦとする。
【００６９】
Ｄのものに比較して、ＥやＦのものでは、比較的少ないコピー枚数（Ｅではコピー枚数が１２ｋ枚、Ｆではコピー枚数が２２ｋ枚）の時点で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生してしまった。この原因としては以下のことが考えられる。
【００７０】
１）まず、ブラシを形成する繊維（糸）の植毛密度が７５００本／ｃｍ２といった比較的少ない植毛密度のブラシを使った場合には、清掃ブラシローラ２１を形成するブラシ２１ｂが繊維（糸）の密な部分と疎な部分ができてしまう。そのため、密な部分では比較的良好な清掃能力を示すものの、疎な部分では十分な清掃能力を維持できないことが原因であると考えられる。
【００７１】
２）また、ブラシを形成する繊維（糸）の植毛密度が７５００本／ｃｍ２といった比較的少ない植毛密度のブラシを使った場合には、ブラシ状で繊維（糸）の粗密ができているがゆえに、後述するブラシを形成する繊維（糸）の毛倒れが発生しやすい。そのために清掃能力の低下を招いてしまったことが原因であると考えられる。
【００７２】
３）一方、植毛密度が６００００本／ｃｍ２といった比較的多い植毛密度のブラシを使った場合には、前述（図４）した繊維（糸）の太さが０．４デニールといった比較的細い繊維（糸）からなるブラシを用いた時と同様に、初期的には清掃能力が維持されている。
しかし、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂの繊維（糸）間に汚染物を溜め込みやすく、その結果、清掃ブラシローラ２１が一定量以上の汚染物を溜め込んだ時点で清掃能力が大幅に低下してしまったことが原因であると考えられる。
【００７３】
以上の結果等から、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の植毛密度としては、繊維（糸）の太さが３．０デニールの場合に、２２５００本／ｃｍ２から３７５００本／ｃｍ２の範囲が最適であることがわかった。
【００７４】
本参考例ではブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の植毛密度が３００００本／ｃｍ２のものを選択した。
【００７５】
ここで、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の植毛密度は、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さにより適宜調整されるものである。
【００７６】
本発明者の検討の結果、繊維（糸）の太さと繊維（糸）の植毛密度の積が６７５００から１１２５００の範囲内に収まるように設計することが好ましい。
【００７７】
図６は、本参考例で用いた繊維（糸）の太さが３．０デニール，植毛密度が３００００本／ｃｍ２のブラシ２１ｂからなる清掃ブラシローラ２１の有無による、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。横軸と縦軸は図４と同じである。
【００７８】
この結果から、清掃ブラシローラ２１を有さない場合には、コピー枚数が９ｋ枚を越えた時点で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生した。これに対し、清掃ブラシローラ２１を有する場合には、コピー枚数が３０ｋ枚に達するまで帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラは発生しなかった。
【００７９】
ただし、清掃ブラシローラ２１を有する場合でも、コピー枚数が３０ｋ枚を超えた後には急激に帯電ローラ表面が外添剤で汚染されていることがわかる。これは、前述したように清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）が、コピー枚数の増加に伴い毛倒れすることを原因とする清掃能力の低下によるものと考えられる。
【００８０】
図７に清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の毛倒れの様子を表す模型図を示す。（ａ）のように、清掃ブラシローラ２１が初期の時点では、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の方向が揃っていると共に帯電ローラ表面にほとんどが接触している。
【００８１】
コピー枚数が進むに従って、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の先端が帯電ローラ表面との間で働く摩擦力の影響により、主に帯電ローラの進行（回転）方向に毛倒れ（永久変形）してしまう。その結果、（ｂ）のように、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の方向がばらばらになると共に帯電ローラ表面に接触しないものが発生する。更にコピー枚数が進むと、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の毛倒れ（永久変形）は大きくなる。その結果、（ｃ）のように、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の方向が更にばらばらになると共に帯電ローラ表面に接触しないものが多数発生する。
【００８２】
以上説明したようなブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の毛倒れ（永久変形）により、帯電ローラ２ａに接触する繊維（毛）の数が少なくなり、清掃能力が大幅に低下すると考えられる。
【００８３】
（７−２）起毛ブラシ部材２２
そこで、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の毛倒れを抑制するために、本参考例では図３に示すような起毛ブラシ部材２２を設けた。
【００８４】
起毛ブラシ部材２２としては、板状の金属基材２２ａ上に接着剤によりステンレス鋼などの金属の針（ブラシを形成する突起が針形状）を多数接着した金属ブラシ（複数の突起）２２ｂを用いた。
【００８５】
ここで、起毛ブラシ部材２２のブラシ２２ｂは金属ブラシに限定されるものではない。その他、例えば、炭素繊維が練りこまれた樹脂ブラシなどのように、ブラシ２２ｂの針が使用に伴い永久変形しない程度のヤング率を有するものであれば何でも構わない。本参考例では、コスト、摩耗などの耐久性の観点から最も優れる金属ブラシを用いた。起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の材質としては、十分な弾性を有する材料に限定されるわけではない。
【００８６】
起毛ブラシ部材２２は、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂの針が一定量侵入するように清掃ブラシローラ２１の周面に配設されている。更には、清掃ブラシローラ２１の接平面と、起毛ブラシ部材２２の金属基材２２ａ面が略平行になるように配設されている。
【００８７】
図８は、起毛ブラシ部材２２の作用効果について示した模型図である。清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）が毛倒れした状態で起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２との接触部に突入する。そうすると、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）と起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針が絡み合い、繊維（糸）と金属ブラシの針との摩擦力により起毛される。
【００８８】
このときに起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを設計する上での重要事項は、
１）繊維（糸）と金属ブラシの針が効率よく絡まること
２）繊維（糸）が金属ブラシの針によって起毛された後、繊維（糸）が金属ブラシの針から素早く離れること
である。
【００８９】
前者１）は、繊維（糸）と金属ブラシの針が効率よく絡まらなければ、繊維（糸）が十分に延ばされない虞があるためである。後者２）は、繊維（糸）と金属ブラシの針が起毛後も絡まっていると、繊維（糸）の逆方向への毛倒れを招く虞があり、更には清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂから繊維（糸）が離脱（繊維（糸）が抜ける）する虞があるためである。
【００９０】
図９及び図１０には、上記の事項を踏まえ、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の断面形状を最適化する上で検討を実施したものの一例を示す。
【００９１】
図９の（ａ）は、金属ブラシ２２ｂの針の断面形状が円形形状のものである。（ｂ）は針の断面形状が三角形状のものである。ここで、図中に清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂの進行（回転）方向を矢印で示しており、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）は、金属ブラシ２２ｂを形成する三角形状の針の頂点部及び２辺に最初に接触するように金属ブラシ２２ｂが形成されている。（ｃ）は金属ブラシ２２ｂの針の断面形状が半円形状のものである。
【００９２】
ここで、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）は、金属ブラシ２２ｂを形成する半円形状の針の円弧部に最初に接触するように金属ブラシ２２ｂが形成されている。
【００９３】
これら３種類（ａ）・（ｂ）・（ｃ）の断面形状をもった起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針を選択した理由としては以下の２点がある。
【００９４】
まず、１点目としては、清掃ブラシローラ２１のブラシ２２を形成する繊維（糸）が起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針に最初に接触する面の面積を極力大きくしてやり、繊維（糸）と針が絡みやすくするためである。
【００９５】
次に、２点目としては、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）が起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針と離れる面（好ましくはエッジ）の面積を極力小さくしてやり、起毛された繊維（糸）が針から離れやすくするためである。
【００９６】
上記３種類（ａ）・（ｂ）・（ｃ）の断面形状をもった起毛ブラシ部材２２の金属ブラ２２ｂを形成する針を比較した結果を、図１０の（ｄ）の表に示す。（ａ）の円形形状のものでは繊維（糸）と針が絡みやすいが離れにくく、（ｂ）の三角形状のものでは繊維（糸）と針が離れやすいが絡みにくいという結果になった。一方（ａ）及び（ｂ）の良い部分を反映させた（ｃ）の半円形状のものでは、絡みやすさ・離れやすさ共に良好な結果を得ることができた。そこで、本参考例では、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の断面形状が（ｃ）に示す半円形状のものを選択した。
【００９７】
図１１は、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さによる清掃ブラシローラ２１の起毛効果をみたものである。すなわち、様々な太さの針からなる起毛ブラシ部材２２を清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに接触させた場合の、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。
【００９８】
ここで、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さは３．０デニール（約２０μｍ）であり、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さは清掃ブラシローラ２１のブラシを形成する繊維（糸）の太さとの比率で表記した。横軸と縦軸は図４と同じである。
【００９９】
金属ブラシを形成する針の太さが５０．０倍（約１．０ｍｍ）のものをＧ、５．０倍（約０．１ｍｍ）のものをＨ、１５０．０倍（約３．０ｍｍ）のものをＩとする。
【０１００】
Ｇに比較して、ＨやＩのものでは、比較的少ないコピー枚数（Ｈのものではコピー枚数が４５ｋ枚、Ｉのものではコピー枚数が３１ｋ枚）の時点で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生してしまった。この原因としては以下のことが考えられる。
【０１０１】
１）まず、金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さが５．０倍（約０．１ｍｍ）といった比較的細い針を使った場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）と針が必要以上に絡まりあう。そのため、清掃ブラシローラ２１と起毛ブラシ部材２２の摩擦力が増大するため、帯電ローラ表面に対して清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂが十分に追従できておらず、清掃ブラシローラ２１の回転が不安定になってしまったことが原因であると考えられる。
【０１０２】
２）更には、清掃ブラシローラ２１のブラ２１ｂから繊維（糸）が離脱（繊維（糸）が抜ける）してしまったことが原因であると考えられる。
【０１０３】
３）一方、金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さが１５０．０倍（約３．０ｍｍ）といった比較的太い針を使った場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）と針２２ｂが十分に絡まりあわない。そのために、十分な起毛効果が現われなかったことが原因であると考えられる。
【０１０４】
以上の結果等から、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さとしては清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さの２５．０倍（約０．５ｍｍ）から１００．０倍（約２．０ｍｍ）の範囲内が最適であることがわかった。
【０１０５】
本参考例では、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の太さが、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の太さ（３．０デニール）の５０倍（約１．０ｍｍ）となるものを選択した。
【０１０６】
また、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の密度は、金属基板２２ａの面積に対して約２０％から約４０％の範囲内であることが好ましい。この理由としても、金属ブラシ２２ｂを形成する針と清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）が、起毛可能な程度に絡まりあい、かつ清掃ブラシローラ２１の回転の阻害やブラシ２１ｂからの繊維（糸）の離脱が発生しないことが条件となる。本参考例では金属基板２２ａの面積に対する金属ブラシ２２ｂを形成する針の密度を３０％とした。
【０１０７】
図１２は、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量による清掃ブラシローラ２１の起毛効果をみたものである。すなわち、様々な侵入量で起毛ブラシ部材２２を清掃ブラシローラ２１に接触させた場合の、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。
【０１０８】
ここで、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の長さは３．０ｍｍであり、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量を、ブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）の長さとの比率で表記した。横軸と縦軸は図４と同じである。
【０１０９】
金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量が０．５倍（１．５ｍｍ）のものをＪ、０．１５倍（０．４５ｍｍ）のものをＫ、０．８５倍（２．５５ｍｍ）のものをＬとする。
【０１１０】
Ｊに比較して、ＫやＬでは、比較的少ないコピー枚数（Ｋはコピー枚数が３１ｋ枚、Ｌはコピー枚数が４９ｋ枚）の時点で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生してしまった。この原因としては以下のことが考えられる。
【０１１１】
１）まず、金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量が０．１５倍（０．４５ｍｍ）といった比較的少ない侵入量の場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）と針が十分に絡まりあわない。そのため、十分な起毛効果が現われなかったことが原因であると考えられる。
【０１１２】
２）一方、金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量が０．８５倍（２．５５ｍｍ）といった比較的多い侵入量の場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）と針が必要以上に絡まりあう。そのため、清掃ブラシローラ２１と起毛ブラシ部材２２の摩擦力が増大するため、帯電ローラ表面に対して清掃ブラシローラ２１のブラシが十分に追従できない。そのため、清掃ブラシローラ２１の回転が不安定になってしまったことが原因であると考えられる。
【０１１３】
３）更には、金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量が０．８５倍（２．５５ｍｍ）といった比較的多い侵入量の場合には、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂから繊維（糸）が離脱（繊維（糸）が抜ける）してしまったことが原因であると考えられる。
【０１１４】
以上の結果等から、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量としては、清掃ブラシローラ２１のブラシを形成する繊維（糸）の長さの０．２５倍から０．７５倍の範囲が最適であることがわかった。
【０１１５】
本参考例では、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量が、０．５倍（１．５ｍｍ）となるものを選択した。
【０１１６】
図１３は、以上説明した起毛ブラシ部材２２を清掃ブラシローラ２１に接触させた場合と、接触させない場合の、帯電ローラ表面に付着した汚染物の蓄積量の耐久性について示した関係図である。横軸と縦軸は図４と同じである。
【０１１７】
接触させない場合（清掃ブラシローラのみ）には、コピー枚数が２９ｋ枚の時点で帯電ローラ表面が外添剤で汚染されることによる濃度ムラが発生する。これに対し、接触させた場合（清掃ブラシローラ＋起毛ブラシ部材）には、コピー枚数が５０ｋ枚を超えても帯電ローラ上にはほとんど外添剤が蓄積していない。これにより、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）を起毛ブラシ部材２２で十分に起毛することで、清掃ブラシローラ２１の清掃能力が維持できていることがわかる。
【０１１８】
以上説明したように、参考例１による画像形成装置によって、帯電ローラ２ａの表面に付着するトナーや外添剤などの汚染物を清掃する清掃ブラシローラ２１の清掃能力を長期にわたり維持することが可能となる。かつ帯電ローラ２ａの表面に付着するトナーや外添剤などの汚染物に起因した帯電ムラ・濃度ムラなどの画像不良の発生を防止すると共に、省スペース・低コストな画像形成装置を提供することが可能となる。
【０１１９】
［参考例２］
本参考例では、図１４のように、清掃ブラシローラ２１の接平面に対して起毛ブラシ部材２２の金属基材２２ａの面を傾けて配設していることを特徴としている。
【０１２０】
起毛ブラシ部材２２の清掃ブラシローラ２１の回転方向上流側では、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量を大きく（本参考例では２．０ｍｍ）する。
【０１２１】
一方、起毛ブラシ部材２２の清掃ブラシローラ２１の回転方向下流側では、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂに対する起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針の侵入量を小さく（本参考例では１．０ｍｍ）した（中央部の侵入量は１．５ｍｍ）。
【０１２２】
即ち、ブラシローラ２１の回転方向上流側のブラシ部分に対する金属ブラシ２２の侵入量は、ブラシローラ２１の回転方向下流側のブラシ部分に対する金属ブラシ２２の侵入量よりも大きい。
【０１２３】
つまり、図１４のように、部材２２は支持部材２２ａが清掃ブラシローラ２１の接平面に対して次ぎのように傾いて配置される。すなわち、突起２２ｂのうちブラシローラ２１の回転方向上流側端部の突起先端からブラシローラ２１の回転中心までの距離が、ブラシローラ２１の回転方向下流側端部の突起先端からブラシローラ２１の回転中心までの距離より近くなるように配置される。
【０１２４】
これは、清掃ブラシローラ２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）が、起毛ブラシ部材２２との接触部に到達したときに、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針とより絡みやすくするためである。また、これとともに、起毛された後に起毛ブラシ部材２２との接触部を抜けるときに、起毛ブラシ部材２２の金属ブラシ２２ｂを形成する針とより離れやすくするためである。
【０１２５】
本参考例２による画像形成装置によって、帯電ローラ表面に付着するトナーや外添剤などの汚染物を清掃する清掃ブラシローラ２１の清掃能力を参考例１以上の長期にわたり維持することが可能となる。かつ、帯電ローラ２１表面に付着するトナーや外添剤などの汚染物に起因した帯電ムラ・濃度ムラなどの画像不良の発生を防止すると共に、省スペース・低コストナー像形成装置を提供することが可能となる。
【０１２６】
［参考例３］
起毛ブラシ部材２２の形状は参考例１や２で示した板状のものに限定されるものではない。
【０１２７】
本参考例では、起毛ブラシ部材２２を、図１５のように、芯金２２ｃの外周面に金属ブラシ等の起毛用ブラシ２２ｂを具備させた円筒形（円柱形）の回転ブラシの形態にした。この起毛ブラシ部材２２を駆動手段により清掃ブラシローラ２１と逆方向に回転駆動している。
【０１２８】
このような円筒形の起毛ブラシ部材２２を用いることで、清掃ブラシ部材２１のブラシ２１ｂを形成する繊維（糸）に対する起毛効果は更に向上する。
【０１２９】
［参考例４］
本参考例は、摺擦装置３０をドラム１のクリーニング手段として適用したものであり、摺擦装置３０を、図１６のように、クリーニングブレード７ａよりもドラム回転方向上流側に配設してある。従って、本参考例では、ドラム１は、先ずこの摺擦装置３０によるクリーニングと、次いでクリーニングブレード７ａによるクリーニングの二段階クリーニングを受ける。
【０１３０】
このドラムクリーニング手段としての摺擦装置３０は、被清掃体（被摺擦体）であるドラム１に当接して回転可能なクリーニングブラシローラ３１を有する。また、このクリーニングブラシローラ３１の周面に、クリーニングブラシローラ３１のブラシ３１ｂに対して所定量侵入させて配設され、クリーニングブラシローラ３１のブラシ３１ｂを起毛処理する起毛ブラシ部材３２を有する。
【０１３１】
クリーニングブラシローラ３１は、参考例１の清掃ブラシローラ２１と同様の構成のものを用いることができる。芯金３１ａの両端部をそれぞれ回転可能に軸受保持させ、ドラム１に対して並行させて、ドラム１に当接させて配設してある。このクリーニングブラシローラ３１はドラム１の回転に従動して回転、あるいは駆動手段により回転駆動されて、ドラム面を摺擦してドラム１上の転写残トナーなどのクリーニングを行なう。
【０１３２】
起毛ブラシ部材３２は、例えば、参考例１の起毛ブラシ部材２２と同様に、板状の金属基材３２ａ上に接着剤によりステンレス鋼などの金属の針を多数接着した金属ブラシ３２ｂを用いることができる。起毛ブラシ部材３２は、参考例２や参考例３のような構成形態にすることもできる。
【０１３３】
起毛ブラシ部材３２によりクリーニングブラシローラ３１のブラシ３１ｂを形成する繊維（糸）を起毛させることで、安定した転写残トナーのクリーニング性を実現することが可能となる。
【０１３４】
［実施例１］
本実施例は、本発明に従う摺擦装置を、クリーナーレスシステムを採用した画像形成装置における帯電補助手段として適用したものである。
【０１３５】
図１７は、クリーナーレスシステムを採用した画像形成ユニットに摺擦装置４０を帯電補助手段として配設した例である。
【０１３６】
転写後のドラム１上の転写残トナーを除去する専用のドラムクリーニング装置は配設していない。転写後のドラム１上の転写残トナーは引き続くドラム１の回転で現像部に至り、現像スリーブ４ｂにより現像同時クリーニング作用でドラム１上から除去されて再用される。
【０１３７】
帯電補助手段は、このクリーナーレスシステムを効果的に実行させるために、転写部Ｔ１よりもドラム回転方向下流側で、帯電部よりも上流側の間に配設されて、ドラム上の転写残トナーの帯電量の制御あるいはドラム１の表面電位の制御を実施するものである。
【０１３８】
この帯電補助手段としての摺擦装置４０は、図１７のように、転写ローラ５（転写手段）よりもドラム回転方向下流側（像担持体回転方向下流）で帯電ローラ２ａ（帯電手段）よりもドラム回転方向上流側（像担持体回転方向上流）に配設してある。摺擦装置４０は、被摺擦体であるドラム１に当接して回転可能な導電ブラシローラ４１（像担持体を摺擦して像担持体上の転写残トナーの帯電量を制御する回転可能なブラシローラ）を有する。
【０１３９】
また、この導電ブラシローラ３１の周面に、導電ブラシローラ４１の導電ブラシ４１ｂに対して所定量侵入させて配設され、導電ブラシローラ４１の導電ブラシ４１ｂを起毛処理する起毛ブラシ部材４２を有する。
【０１４０】
導電ブラシローラ４１は、参考例１の清掃ブラシローラ２１と同様の構成のものを用いることができる。ただしブラシ（ブラシ繊維）４１ｂは導電性（電気導電性）にする。芯金４１ａの両端部をそれぞれ回転可能に軸受保持させ、ドラム１に対して並行させて、ドラム１に当接させて配設してある。この導電ブラシローラ４１はドラム１の回転に従動して回転、あるいは駆動手段により回転駆動されて、ドラム面を摺擦する。また、この導電ブラシローラ４１には電源から所定の帯電補助バイアス電圧が印加される。
【０１４１】
これにより、ドラム上の転写残トナーの帯電量の制御あるいはドラム１の表面電位の制御が所定になされて、クリーナーレスシステムが効果的に実行される。
【０１４２】
起毛ブラシ部材４２は、例えば、参考例１の起毛ブラシ部材２２と同様に、板状の金属基材４２ａ上に接着剤によりステンレス鋼などの金属の針を多数接着した金属ブラシ４２ｂを用いることができる。起毛ブラシ部材４２は参考例２のような構成形態にする。
【０１４３】
起毛ブラシ部材４２により導電ブラシローラ４１のブラシ４１ｂを形成する繊維（糸）を起毛させることで、安定したクリーナーレスシステムを実現することが可能となる。
【０１４４】
［特記事項］
（１）参考例１〜４、実施例１の摺擦装置構成を適宜組み合わせたものにすることもできる。
【０１４５】
（２）接触帯電部材である帯電ローラ２ａは、被帯電材であるドラム１に対して必ずしも圧接されて接触していなくてもよい。帯電ローラ２ａとドラム１との間に、ギャップ間電圧と補正パッシェンカーブで決まる放電可能領域が保証されていていれば、例えば数１０μｍの微小隙間をあけ、感光体ドラム１に対して非接触状態で近接配置され、回転される構成であってもよい（近接帯電）。
【０１４６】
（３）参考例１〜４では、摺擦装置を適用する被摺擦体として帯電ローラ２ａとドラム１を中心に説明を行ったが、被摺擦体は、現像手段、転写手段等他のプロセス機器の構成部材であってもよいことは勿論である。また、摺擦装置を適用する被摺擦体は、画像形成装置の構成部材に限られるものではないことは勿論である。
【０１４７】
（４）像担持体が電子写真感光体である場合の情報書き込み手段は実施例のレーザスキャナに限られなない。ＬＥＤアレイ、蛍光灯等の光源と液晶シャッターとの組み合わせ当の他のデジタル露光手段であってもよいし、原稿画像を結像投影するアナログ露光手段であってもよい。
【符号の説明】
【０１４８】
１・・ドラム（電子写真感光体）、２・・帯電装置、２ａ・・帯電ローラ、３・・レーザ露光装置、４・・現像装置、７・・ドラムクリーニング装置、１７・・定着装置、１８・・中間転写ベルトクリーニング装置、Ｐ・・記録材、２０・・帯電ローラクリーニング手段としての摺擦装置、３０・・ドラムクリーニング手段としての摺擦装置、４０・・クリーナーレスシステムにおける帯電補助手段としての摺擦装置、２１・３１・４１・・ブラシローラ、２２・３２・４２・・起毛ブラシ部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持して回転可能な感光体と、
前記感光体と接触して回転可能でありブラシ繊維が電気導電性であるブラシローラと、
前記ブラシローラに電圧を印加する電源と、
前記ブラシローラのブラシに対して一定量侵入して配設され、前記ブラシローラのブラシを起毛処理するブラシと、
を有し、前記起毛処理するブラシは、前記ブラシローラの回転方向に沿って並んだ複数の突起と、前記複数の突起を支持する平板状の支持部材からなり、前記ブラシローラのブラシに対して前記突起を侵入させて起毛処理するブラシであり、前記突起のうち前記ブラシローラの回転方向上流側端部の突起先端から前記ブラシローラの回転中心までの距離が、前記ブラシローラの回転方向下流側端部の突起先端から前記ブラシローラの回転中心までの距離より近くなるように、前記支持部材が前記ブラシローラの接平面に対して傾いて配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記起毛処理するブラシは金属ブラシであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ブラシローラのブラシ繊維の長さが１．０ｍｍから５．０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ブラシローラのブラシ繊維の太さが１．０デニールから５．０デニールの範囲内であり、かつ前記繊維の太さと前記繊維の植毛密度（本／ｃｍ２）の積が６７５００から１１２５００の範囲内であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ブラシを形成する突起の密度が、前記支持部材の面積に対して２０％から４０％の範囲内であることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ブラシを形成する突起は針形状であり、針の太さは前記ブラシローラのブラシ繊維の太さの２５．０倍から１００．０倍の範囲内であることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を担持して回転可能な感光体と、
前記感光体と接触して回転可能でありブラシ繊維が電気導電性であるブラシローラと、
前記ブラシローラに電圧を印加する電源と、
前記ブラシローラのブラシに対して一定量侵入して配設され、前記ブラシローラのブラシを起毛処理するブラシと、
を有し、前記起毛処理するブラシは、前記ブラシローラの回転方向に沿って並んだ複数の突起と、前記複数の突起を支持する平板状の支持部材からなり、前記ブラシローラのブラシに対して前記突起を侵入させて起毛処理するブラシであり、前記突起のうち前記ブラシローラの回転方向上流側端部の突起先端から前記ブラシローラの回転中心までの距離が、前記ブラシローラの回転方向下流側端部の突起先端から前記ブラシローラの回転中心までの距離より近くなるように、前記支持部材が前記ブラシローラの接平面に対して傾いて配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記起毛処理するブラシは金属ブラシであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ブラシローラのブラシ繊維の長さが１．０ｍｍから５．０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ブラシローラのブラシ繊維の太さが１．０デニールから５．０デニールの範囲内であり、かつ前記繊維の太さと前記繊維の植毛密度（本／ｃｍ２）の積が６７５００から１１２５００の範囲内であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ブラシを形成する突起の密度が、前記支持部材の面積に対して２０％から４０％の範囲内であることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ブラシを形成する突起は針形状であり、針の太さは前記ブラシローラのブラシ繊維の太さの２５．０倍から１００．０倍の範囲内であることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項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１７】
【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１７】
【公開番号】特開２０１２−１０８５５５（Ｐ２０１２−１０８５５５Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４５６０１（Ｐ２０１２−４５６０１）
【出願日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【分割の表示】特願２００６−２４７８３４（Ｐ２００６−２４７８３４）の分割
【原出願日】平成１８年９月１３日（２００６．９．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【分割の表示】特願２００６−２４７８３４（Ｐ２００６−２４７８３４）の分割
【原出願日】平成１８年９月１３日（２００６．９．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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