画像形成装置
【課題】像担持体表面を均一に帯電することができ、かつ、像担持体や帯電ブラシローラの回転トルクの増加による駆動装置の破損を抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】横軸をブラシ長さＬ、縦軸を帯電ブラシローラ４のブラシ繊維が植毛された表面（軸表面）と感光体表面とのギャップＧにすると、図中斜線の１の範囲に入るように、ギャップＧを、０．４ｍｍ以上、ブラシ長さＬを０．６ｍｍ以上１．４５ｍｍ以下、食い込み量Ｗ０．１ｍｍ以上に設定することで、感光体表面を均一、かつ、安定的に帯電でき、ギヤの破損を抑制できる画像形成装置を得ることができる。
【解決手段】横軸をブラシ長さＬ、縦軸を帯電ブラシローラ４のブラシ繊維が植毛された表面（軸表面）と感光体表面とのギャップＧにすると、図中斜線の１の範囲に入るように、ギャップＧを、０．４ｍｍ以上、ブラシ長さＬを０．６ｍｍ以上１．４５ｍｍ以下、食い込み量Ｗ０．１ｍｍ以上に設定することで、感光体表面を均一、かつ、安定的に帯電でき、ギヤの破損を抑制できる画像形成装置を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２には、帯電ブラシローラを感光体の表面に当接させて、帯電ブラシローラのブラシから電荷を放電させることにより、感光体の表面を一様帯電させる画像形成装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１や２に記載の画像形成装置においては、感光体表面を均一に帯電することができないという課題があった。これは、感光体表面が、帯電ブラシローラと接触する領域（帯電領域）を通過する間に、ブラシと十分に接触していない領域があり、その領域は、ブラシから十分に電荷が付与されず、所定の電位まで帯電しない。その結果、感光体表面を均一に帯電することができずないのである。そして、現像工程で、このように所定の帯電電位よりも低い電位の領域に箇所にトナーが付着して画像に微小な黒ポチが形成されてしまうという不具合が発生する。また、ハーフトーン画像形成するべく、ベタ画像の１／２の露光量で静電潜像を形成したとき、静電潜像の電位が均一でなくなりハーフトーン画像のキメが低下するという不具合も発生する。
【０００４】
感光体表面を均一に帯電させるには、感光体表面の当接する単位面積当りのブラシ本数を増やして、感光体表面にびっしりとブラシ繊維を接触させることにより、感光体表面を均一に帯電することができる。感光体表面と当接するブラシ本数を増やす方法としては、ブラシ繊維を短くすることが考えられる。これは、ブラシ繊維は、ローラの表面に放射状に植毛されるため、ブラシ繊維が長いと、帯電ブラシローラ回転方向においてブラシ先端間での隙間が大きくなる。その結果、ブラシ繊維が長いと、感光体表面と当接するブラシ本数が減ってしまうのである。一方、ブラシ繊維の長さが短くなると、帯電ブラシローラ回転方向においてブラシ先端間での隙間を小さくすることができ、感光体表面の当接する単位面積当りのブラシ本数を増やすことができ、感光体表面にびっしりとブラシ繊維を接触させることができる。
【０００５】
しかし、ブラシ繊維を短くしていくと、所定の食い込み量にしたときの感光体表面とブラシ繊維が植毛された面とのギャップが狭まっていく。そして、ギャップが狭まっていくと、感光体や帯電ブラシローラの回転トルクが上昇して、感光体や帯電ブラシローラを回転駆動するための駆動装置のギヤが破損してしまうという新たな課題が発生した。ギャップが狭まっていくと、感光体や帯電ブラシローラの回転トルクが上昇する理由については、定かではないが、次のような理由で、帯電ブラシローラのトルクが上昇すると考えている。すなわち、ギャップが狭まっていくと、感光体に対するブラシの押圧力が高まり、感光体や帯電ブラシローラの回転トルクが上昇すると考えられる。これは、ギャップが狭まると、ブラシの弾性変形量が多くなり、ブラシの復元力が大きくなるため、感光体に対するブラシの押圧力が高まると考えられる。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、像担持体表面を均一に帯電することができ、かつ、像担持体や帯電ブラシローラの回転トルクの増加による駆動装置の破損を抑制することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、像担持体の表面に接触して、ブラシから電荷を付与させることにより、像担持体表面を一様帯電させる帯電ブラシローラとを備えた画像形成装置において、前記帯電ブラシローラのブラシ長さをＬとし、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップをＧとしたとき
０．６ｍｍ≦Ｌ≦１．４５ｍｍ、
０．４ｍｍ＜Ｇ
としたことを特徴とするものである。
【０００８】
後述する実験結果が示すように、帯電ブラシローラのブラシの長さを、０．６ｍｍ以上１．４５ｍｍ以下とすることにより、像担持体表面を均一に帯電にすることができた。これは、帯電ブラシローラのブラシ長さを１．４５ｍｍ以下にすることで、像担持体表面を均一に帯電できる程度に像担持体表面に当接するブラシ本数を増やすことができたためと考えられる。また、ブラシ長さが０．６ｍｍ未満の帯電ブラシブラシローラが、像担持体表面を均一に帯電できなかった理由について、本発明者らは以下のように考えている。すなわち、ブラシが短くブラシの剛性が強いため、帯電ブラシローラを像担持体に食い込ませたとき、ブラシが十分に撓まず、ブラシが植毛された部分から倒れるように変形したためブラシの先端のみが像担持体表面と接触したと考えられる。上述したように、ブラシは、ローラの表面に放射状に植毛される関係で、どうしても帯電ブラシローラ回転方向においては、ブラシ先端間で隙間ができる。その結果、ブラシの先端のみが像担持体表面と接触する場合は、帯電ブラシローラのブラシをびっしりと隙間なく像担持体に当接させることができず、像担持体表面を均一に帯電できなかったと考えられる。これに対し、ブラシ長さを０．６ｍｍ以上にすることにより、ブラシが適度な弾性をもち、帯電ブラシローラを像担持体に食い込ませたとき、ブラシの先端部分が撓んで、ブラシの腹の部分が像担持体表面と当接する。その結果、帯電ブラシローラのブラシをびっしりと隙間なく像担持体に当接させることができ、像担持体表面を均一に帯電できたと考えられる。
また、後述する実験結果が示すように、ブラシの長さが上記０．６ｍｍ〜１．４５ｍｍのとき、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面と像担持体表面のギャップが、０．４ｍｍを超えると、像担持体や帯電ブラシローラを駆動する駆動装置のギヤに破損が見られなかった。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、像担持体表面を均一に帯電でき、かつ、駆動装置の破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＫ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図３】感光体と帯電ブラシローラとを駆動する駆動装置を示す概略構成図。
【図４】帯電ブラシローラを感光体と連れ回る構成としたプリンタの駆動装置を示す概略構成図。
【図５】静電植毛装置を示す図。
【図６】静電植毛の工程を示す図。
【図７】帯電ブラシローラの部分拡大断面図。
【図８】ブラシ長さとブラシ密度との関係を示す図。
【図９】本実施形態のブラシ長さとギャップとの関係を示すグラフ。
【図１０】従来の帯電ブラシローラと感光体との関係を示す図。
【図１１】本実施形態の帯電ブラシローラと感光体との関係を示す図。
【図１２】本実施形態の帯電ブラシローラのブラシ繊維と感光体表面との関係を示す図。
【図１３】感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップを調整するギャップ調整機構４００の一実施例を示す概略構成図。
【図１４】感光体表面と帯電ブラシローラの軸表面とのギャップを調整するギャップ調整機構の他の実施例を示す概略構成図。
【図１５】すきまゲージを用いて感光体表面と帯電ブラシローラの軸表面とのギャップを測定する方法を説明する図。
【図１６】レーザ測定器を用いて感光体表面と帯電ブラシローラの軸表面とのギャップを測定する方法を説明する図。
【図１７】トルクとギャップとの関係について調べた結果を示すグラフ。
【図１８】帯電ブラシローラを強制駆動させたときと、帯電ブラシローラを感光体に連れ回したときとのトルクとギャップとの関係について調べた結果を示すグラフ。
【図１９】ブラシ密度を求めるためにＣＣＤにより拡大撮像した帯電ブラシローラを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタ１００という）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、プリンタ１００を示す概略構成図である。同図において、プリンタ１００は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン（以下、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃと記す）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を形成するためのプロセスユニット１Ｋを例にすると、図２に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、帯電ブラシローラ４Ｋ、現像手段たる現像装置５Ｋ等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット１Ｋは、プリンタ１００本体に対して脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００１２】
帯電ブラシローラ４Ｋには、不図示の帯電電源が接続されており、これによって交流電圧とマイナス極性の直流電圧との重畳による帯電バイアスが印加される。この印加により、帯電ブラシローラ４Ｋと感光体２Ｋとの接触部では、ブラシと感光体２Ｋとの間に放電が発生して、感光体２Ｋがマイナス極性に一様帯電せしめられる。なお、帯電バイアスは、交流電圧のみ、直流電圧のみでもよい。帯電バイアスを交流電圧にすることにより、感光体表面を均一に帯電することができる。また、帯電バイアスを直流電圧にすることにより、異常放電を抑制することができる。
【００１３】
一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、Ｋトナーを用いる現像装置５ＫによってＫトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。中間転写工程を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーは、帯電領域まで搬送され帯電ブラシローラ４Ｋに付着する。帯電ブラシローラ４Ｋに付着したトナーは、所定のタイミングで感光体表面に戻され、現像領域へ搬送され、現像装置に回収される。
【００１４】
トナーとしては、シリコンオイルを含有したシリカが外添されたオイル含有トナーを用いるのが好ましい。オイル含有トナーを用いることで、感光体２Ｋ表面と帯電ブラシローラ４Ｋとの摩擦が低減され、全体の回転トルクが軽減され、ピッチムラが抑制される。また、現像領域での摩擦も低減され、ハーフトーン画像のキメを向上することができる。他色のプロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ）においても、同様にして感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ）上に（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
【００１５】
現像装置５Ｋは、図示しないＫトナーを収容する縦長のホッパ部６Ｋと、現像部７Ｋとを有している。ホッパ部６Ｋ内には、駆動手段によって回転駆動されるアジテータ８Ｋ、これの鉛直方向下方で駆動手段によって回転駆動される撹拌パドル９Ｋ、これの鉛直方向で駆動手段によって回転駆動されるトナー供給ローラ１０Ｋなどが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のＫトナーは、アジテータ８Ｋや撹拌パドル９Ｋの回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ１０Ｋに向けて移動する。トナー供給ローラ１０Ｋは、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部６Ｋ内のＫトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。
【００１６】
現像装置５Ｋの現像部７Ｋ内には、感光体２Ｋやトナー供給ローラ１０Ｋに当接しながら回転する現像ローラ１１Ｋや、これの表面に先端を当接させる薄層化ブレード１２Ｋなどが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のトナー供給ローラ１０Ｋに付着したＫトナーは、現像ローラ１１Ｋとトナー供給ローラ１０Ｋとの当接部で現像ローラ１１Ｋの表面に供給される。供給されたＫトナーは、現像ローラ１１Ｋの回転に伴って現像ローラ１１Ｋと薄層化ブレード１２Ｋとの当接位置を通過する際に、現像ローラ１１Ｋの表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のＫトナーは、現像ローラ１１Ｋと感光体２Ｋとの当接部である現像領域において、感光体２Ｋ表面のＫ用の静電潜像に付着する。この付着により、Ｋ用の静電潜像がＫトナー像に現像される。
【００１７】
図２を用いてＫ用のプロセスユニット１について説明したが、Ｙ，Ｍ，Ｃ用のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、同様のプロセスにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ表面にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００１８】
先に示した図１において、プロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの鉛直方向上方には、光書込ユニット７０が配設されている。潜像書込装置たる光書込ユニット７０は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザ光Ｌにより、プロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃにおける感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを光走査する。この光走査により、感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上にＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット７０は、光源から発したレーザ光Ｌを、不図示のポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して各感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上に照射するものである。
【００１９】
プロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト１６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段たる転写ユニット１５は、中間転写ベルト１６の他に、中転駆動ローラ１８、中転従動ローラ１７、４つの一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、二次転写ローラ２０、ベルトクリーニング装置２１、クリーニングバックアップローラ２２などを備えている。
【００２０】
中間転写ベルト１６は、そのループ内側に配設された中転駆動ローラ１８、中転従動ローラ１７、クリーニングバックアップローラ２２及び４つの一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃによって張架されている。そして、詳細は後述する駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される中転駆動ローラ１８の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
【００２１】
４つの一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１６を感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃとが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の一次転写ニップが形成されている。
【００２２】
一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの静電潜像と、一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃとの間に転写電界が形成される。なお、一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
【００２３】
Ｋ用のプロセスユニット１Ｋの感光体２Ｋ表面に形成されたＫトナー像は、感光体２Ｋの回転に伴って上述のＫ用の一次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｋ上から中間転写ベルト１６上に一次転写される。このようにしてＫトナー像が一次転写せしめられた中間転写ベルト１６は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ用の一次転写ニップを通過する際に、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ上のＹ，Ｍ，Ｃトナー像が、Ｋトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１６上には４色トナー像が形成される。
【００２４】
転写ユニット１５の二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１６のループ外側に配設されながら、ループ内側の中転駆動ローラ１８との間に中間転写ベルト１６を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、二次転写ローラ２０とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ２０には、図示しない転写バイアス電源によって二次転写バイアスが印加される。この印加により、二次転写ローラ２０と、アース接続されている中転駆動ローラ１８との間には、二次転写電界が形成される。
【００２５】
転写ユニット１５の鉛直方向下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット３０がプリンタ１００の筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す。
【００２６】
給紙路３１の末端付近には、レジストローラ対３２が配設されている。このレジストローラ対３２は、給紙カセット３０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の二次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを二次転写ニップに向けて送り出す。
【００２７】
二次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト１６上の４色トナー像は、二次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括二次転写され、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、二次転写ニップを通過すると、二次転写ローラ２０や中間転写ベルト１６から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を経由して、後述する定着装置３４に送り込まれる。
【００２８】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト１６のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト１６のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２２は、ベルトクリーニング装置２１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【００２９】
定着装置３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化せしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
【００３０】
定着装置３４内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由した後、排紙路３６と反転前搬送路４１との分岐点にさしかかる。定着後搬送路３５の側方には、回動軸４２ａを中心にして回動駆動される切替爪４２が配設されており、その回動によって定着後搬送路３５の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置３４から記録紙Ｐが送り出されるタイミングでは、切替爪４２が実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路３５の末端付近を開放している。よって、記録紙Ｐが定着後搬送路３５から排紙路３６内に進入して、排紙ローラ対３７のローラ間に挟み込まれる。
【００３１】
不図示のテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、不図示のパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対３７に挟み込まれた記録紙Ｐがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５０の上面であるスタック部にスタックされる。
【００３２】
一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対３７に挟み込まれながら排紙路３６内を搬送される記録紙Ｐの後端側が定着後搬送路３５を通り抜けると、切替爪４２が図中点線の位置まで回動して、定着後搬送路３５の末端付近が閉鎖されるとともに、排紙路３６から反転前搬送路４１に向かう通路が切替爪４２によって連結される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対３７が逆回転を開始する。すると、記録紙Ｐは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路４１内に進入する。
【００３３】
図１は、プリンタ１００を正面側から示している。図紙面に直交する方向の手前側がプリンタ１００の前面であり、奥側が後面である。また、プリンタ１００の図中右側が右側面、左側が左側面である。プリンタ１００の右端部は、ユニット回動軸４０ａを中心に回動することで筐体本体に対して開閉可能な反転ユニット４０になっている。排紙ローラ対３７が逆回転すると記録紙Ｐがこの反転ユニット４０の反転前搬送路４１内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対４３のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路４４内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路３１内を経て、二次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括二次転写された後、転写後搬送路３３、定着装置３４、定着後搬送路３５、排紙路３６、排紙ローラ対３７を順次経由して、機外へと排出される。
【００３４】
図３は、感光体と帯電ブラシローラ４とを駆動する駆動装置１１０を示す概略構成図である。各感光体と帯電ブラシローラとを駆動する駆動装置の構成は、同じなので、以下の説明では、色符号を省略する。
図に示すように、帯電ブラシローラ４は、ブラシが感光体２に対して所定量食い込むように装置奥側に設けられた帯電用支持フレーム１０１ｃと手前側フレーム１０１ｂに回転自在に支持されている。駆動装置１１０は、駆動モータ１１１を備えており、駆動モータ１１１は、装置奥側のフレーム１０１ａに取り付けられている。駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａには、駆動ギヤ１１２が固定されており、駆動ギヤ１１２には、感光体２のフランジの外周面に設けられた感光体ギヤ２ａが噛み合っている。感光体ギヤ２ａには、第１アイドラギヤ１１３が噛み合っており、第１アイドラギヤ１１３には、第２アイドラギヤ１１４が噛み合っている。第２アイドラギヤ１１４には、帯電ブラシローラ４の軸端部に設けられた帯電ブラシギヤ１１５と噛み合っている。
【００３５】
帯電ブラシローラ４は、駆動モータ１１１からの駆動力が、駆動ギヤ１１２、感光体ギヤ２ａ、２個のアイドラギヤ１１３，１１４、帯電ブラシギヤ１１５を介して、感光体２との接触領域（帯電領域）において、感光体表面移動方向と同方向に回転駆動する。感光体２との接触領域（帯電領域）において、帯電ブラシローラ４を感光体２と同方向に回転させることにより、ブラシストレスを、帯電領域において、帯電ブラシローラ４を感光体２と逆方向に回転させた場合に比べて、抑制することができる。感光体２の表面移動速度（線速）をａ、帯電ブラシローラ４の表面移動速度（線速）をｂとしたとき、線速比（ｂ／ａ）が、３以下となるように、駆動装置１１０の各ギヤを設定する。３以下とすることにより、ブラシストレスを抑制することができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、帯電ブラシローラ４を、帯電領域において、感光体２表面移動方向と同方向に回転駆動させているが、帯電ブラシローラ４を、帯電領域において、感光体表面移動方向と逆方向に回転駆動させてもよい。帯電ブラシローラ４を、帯電領域において、感光体表面移動方向と逆方向に回転駆動させることにより、見かけ上ブラシ密度を増加させることができ、感光体表面を均一に帯電させることができる。また、この場合、感光体２の線速ａと、帯電ブラシローラ４の線速ｂとの線速比（ｂ／ａ）が、２以下となるように駆動装置１１０の各ギヤを設定して、ブラシストレスを抑制するのが好ましい。
【００３７】
また、上述では、帯電ブラシローラ４を駆動装置１１０により回転駆動しているが、図４に示すように、帯電ブラシローラ４を感光体２と連れ回る構成としてもよい。この場合は、図４に示すように、帯電ブラシローラ４は、手前側フレーム１０１ｂと奥側フレーム１０１ａとに軸受を介して回転自在に支持されている。感光体ギヤ２ａは、駆動ギヤ１１２のみに噛み合っている。
【００３８】
本実形態の帯電ブラシローラ４は、静電植毛法によりブラシ繊維を帯電ブラシローラ４の軸４ａに植毛したものである。
図５は、静電植毛装置２００を示す図であり、図６は、静電植毛の工程を示す図であり、図７は、帯電ブラシローラ４の部分拡大断面図である。
図５に示すように、装置２００には、電極板２０１と電極板２０１に対向して設けられた取り付け治具２０２とが設けられている。電極板２０１と取り付け治具２０２とには、高電圧電源が接続されている。
まず、図６に示すように、取り付け治具２０２に帯電ブラシローラの軸４ａを取り付け、電極板２０１と対向させる。次に、軸４ａの表面に接着剤を所定の膜厚となるように均一に塗布し、接着層４ｂを形成する。次に、電極板２０１と取り付け治具２０２とに高電圧を印加する。すると、取り付け治具２０２と電極板２０１、軸４ａと電極板２０１との間に図５に示すよう電気力線が生じる。次に、導電性のブラシ繊維４ｃを、静電気力により軸４ａの接着剤層４ｂに向けて飛翔させて、軸４ａの接着剤層４ｂに導電性のブラシ繊維４ｃが植毛される（図６（ｃ））。このとき、ブラシ繊維４ｃは、図５に示すように、電気力線に沿って飛翔する。帯電ブラシローラの軸４ａからは、表面から放射状の電気力線が出ているので、ブラシ繊維４ｃは、帯電ブラシローラの軸４ａに対して法線方向に植毛される。このように、帯電ブラシローラの軸４ａにブラシ繊維４ｃが静電植毛されたら、加熱して接着剤層４ｂを乾燥させる（図６（ｄ）参照）。そして、余計なブラシ繊維を除去した後（図６（ｅ））、帯電ブラシローラの軸４ａを取り付け治具２０２から取り外す。これにより、軸４ａに導電性のブラシ繊維４ｃが植毛された帯電ブラシローラ４が得られる（図６（ｆ）参照）。
【００３９】
このように、静電植毛によりブラシ繊維を植毛することにより、比較的容易でブラシ繊維４ｃを高密度で植毛することができる。また、植毛させるブラシ繊維４ｃの太さは、６ｄ（デニール）以下が好ましい。ブラシ太さを６ｄ以下にすることにより、ブラシ密度を高めることができ好ましい。
【００４０】
また、導電性のブラシ繊維の素材としては、ナイロン６（登録商標）、ナイロン１２（登録商標）、アクリル、ビニロン、ポリエステルなどの樹脂材料を例示することができる。かかる樹脂材料にカーボンや金属微粉などの導電性粒子を分散せしめて導電性を付与する。製造コストとヤング率の低さとを考慮すると、ナイロン樹脂にカーボンを分散させた導電性ブラシ繊維が好ましい。なお、カーボンの分散を繊維の中で偏在させても良い。軸４ａの材料としては、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４２０、ＳＵＳ４３０などのステンレス鋼を例示することができる。また、ＳＵＭ２２、ＳＵＭ２３、ＳＵＭ２３Ｌ、ＳＵＭ２４Ｌなどの快削鋼や、これらをメッキしたものを用いてもよい。これらの材料のうち、コストと安全性（鉛を含まない）を考慮すると、ＳＵＭ２２、ＳＵＭ２３の表面にメッキ処理を施したものが好適である。
【００４１】
また、ブラシ繊維４ｃの長さＬ（図１２参照）は、０．６ｍｍ以上、１．４５ｍｍ以下にするのが好ましい。
図８は、ブラシ長さとブラシ密度との関係を示す図である。ブラシ密度は、図１９に示すように、帯電ブラシローラ４の表面を、ＣＣＤカメラで拡大撮像し、所定エリア（１ｍｍ×１ｍｍ）内のブラシの本数をカウントすることで求めた。
図に示すように、感光体表面を均一に帯電するには、ブラシ密度を５０本／ｍｍ２以上にする必要がある。ブラシ繊維４ｃの長さＬが、１．４５ｍｍよりも長いと、静電植毛により植毛したとき、ブラシ密度が、５０本／ｍｍ２未満となる。これは、ブラシ繊維４ｃが長いと、軸４ａに植毛されたブラシ繊維４ｃが、他のブラシ繊維が軸表面に静電的に付着するのを阻害してしまい、ブラシ密度を十分に向上させることができない。静電植毛以外の方法で植毛することも考えられるが、帯電ブラシローラ４のコストが高くなってしまい、好ましくない。また、帯電ブラシローラ４の回転方向におけるブラシ先端間の隙間が大きくなり、感光体表面の当接する単位面積当りのブラシ本数が減少する。このように、ブラシ繊維４ｃの長さＬが、１．４５ｍｍよりも長いと、静電植毛により植毛したとき、ブラシ密度が５０本／ｍｍ２未満となるため、感光体表面にブラシ繊維４ｃが接触していない領域が生じる。この接触していない領域には、帯電ブラシローラのブラシ繊維４ｃから電荷付与されないため、その領域の帯電量が他の領域の帯電量よりも少なくなる。その結果、感光体表面が均一に帯電できず、この帯電量の低い部分に現像工程でトナーが付着し、画像に微小な黒ポチが生じてしまう。また、感光体表面を均一に帯電できないため、ハーフトーン画像を形成する際にベタ画像を形成する場合の半分の露光量で露光した際の静電潜像の電位が均一でなくなってしまう。その結果、ハーフトーン画像の画像濃度が一定とならず、きめの粗いハーフトーン画像となってしまう。
【００４２】
また、図８に示すように、ブラシ繊維４ｃの長さＬが短くなるほど、静電植毛により植毛されるブラシ密度は上昇する。しかしながら、ブラシ繊維４ｃの長さＬが、０．６ｍｍよりも短いと、ブラシの剛性が強すぎ、ブラシ繊維４ｃがほとんど変形せず、ブラシ繊維４ｃの先端が感光体表面と接触してしまう。その結果、感光体表面は、ブラシ繊維４ｃと点接触することになる。帯電ブラシローラ４の表面は、曲率を持つため、表面から法線方向に平行に植毛されたブラシ繊維４ｃのブラシ回転方向に隣あうブラシとの間には、どうしても隙間が生じてしまう。よって、ブラシ繊維４ｃが０．６ｍｍよりも短く、感光体表面と先端が接触する場合においても、ブラシ密度が増えたにも係らず、感光体表面にはブラシ繊維と接触しない部分が生じ、感光体表面を均一に帯電することができなくなる。
【００４３】
一方、ブラシ繊維の長さＬを０．６ｍｍ〜１．４５ｍｍにすることにより、ブラシ密度を５０本／ｍｍ２以上にすることができる。また、ブラシ繊維４ｃが適度に弾性変形して、繊維の腹の部分を感光体表面に接触させることができ、感光体表面に隙間なくブラシ繊維４ｃを接触させることができる。これにより、感光体表面を均一に帯電することができ、画像に微小な黒ポチが生じるのを抑制することができる。また、感光体表面を均一に帯電できるので、１／２露光後の潜像の電位が均一になり、ハーフトーン画像のきめを細かくすることができる。
【００４４】
また、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃが植毛された表面（軸表面）と感光体表面とのギャップＧ（図１２参照）は、０．４ｍｍを超えるように設定し、かつ、感光体２に対する食い込み量Ｗ（図１２参照）は、０．１ｍｍ以上に設定するのが好ましい。帯電ブラシローラ４の軸表面と感光体表面とのギャップが、０．４ｍｍ以下になると、駆動装置１１０にかかるトルクが増大し、駆動装置１１０のギヤ（駆動ギヤ１１２、感光体ギヤ２ａ、２個のアイドラギヤ１１３、１１４、帯電ブラシギヤ１１５）が早期に破損してしまう。また、食い込み量が、０．１ｍｍ未満だと、感光体２の振れや帯電ブラシローラ４の振れなどのより、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃが感光体表面から離間する場合があり、安定的に感光体表面を帯電することができない場合があり好ましくない。
【００４５】
まとめると、本実施形態においては、図９に示すように、横軸をブラシ長さＬ、縦軸をギャップＧにすると、図中斜線の１の範囲に入るように、ギャップＧ、ブラシ長さＬを設定することで、感光体表面を均一、かつ、安定的に帯電でき、ギヤの破損を抑制できる画像形成装置を得ることができる。一方、図９の２の領域（ギャップＧ：０．４ｍｍ超、食い込み量Ｗ：０．１ｍｍ以上、ブラシ長さＬ：１．４５ｍｍ超）に入るように、ブラシ長さＬとギャップＧとを設定した場合は、帯電の均一性が得られず、画像に黒ポチが生じたり、ハーフトーン画像のキメが低下したりしてしまう。また、図９の３の領域（ギャップＧ：０．４ｍｍ以下）に設定した場合は、トルクが増大してギヤが破損してしまう。また、図９の４の領域（食い込み量Ｗ：０．１ｍｍ未満）に入るようにブラシ長さＬ、ギャップＧを設定した場合は、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維が感光体表面から離間する場合があり、安定的に感光体表面を帯電することができない。
【００４６】
従来においては、図１０に示すように帯電ブラシローラ４の設計上の半径寸法Ｌｂ、感光体２の設計上の半径寸法Ｒｂ、帯電ブラシローラ４の感光体２に対する狙いの食い込み量Ｗから、感光体２の軸と帯電ブラシローラ４の軸間距離Ｊを求め（Ｊ＝Ｒｂ＋Ｌｂ−Ｗ）、求めた軸間距離となるように、フレーム１０１ａ，１０１ｂに帯電ブラシローラ４の軸４ａが回転自在に支持される穴と、感光体２の軸が回転自在に支持される穴と形成し、それら穴に軸受を介して各軸を支持していた。しかし、この場合、感光体２の外径公差、帯電ブラシローラ４の外径公差などの積み上げにより、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維が、感光体２から離間する場合があり、安定した帯電が行えない場合があった。
【００４７】
そこで、本実施形態においては、図１１に示すように、実際に帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃが植毛された表面（軸表面）と感光体表面とのギャップＧを測定し、所望のギャップとなるように、帯電ブラシローラ４、または感光体２を移動できるようにした。本実施形態においては、軸４ａに直接ブラシ繊維４ｃを接着させているので、図１２に示すように、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃが植毛された表面は、帯電ブラシローラ４の軸表面となる。また、食い込み量Ｗは、ブラシの長さＬ−ギャップＧとなる。
【００４８】
図１３は、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧを調整するギャップ調整機構４００の一実施例を示す概略構成図である。
図に示すように、ギャップ調整機構４００は、軸を受ける穴が、中心からずれた位置にある偏心軸受４０１を備えている。帯電ブラシローラ４の軸４ａは、この偏心軸受４０１に軸受けされている。偏心軸受４０１は、フレーム１０１の嵌合穴に嵌合されており、嵌合穴の縁には、目盛りが施されている。また、偏心軸受４０１には、マークＭが設けられており、このマークＭが、目盛りの中央にくるように偏心軸受４０１がフレーム１０１の嵌合穴に嵌合している。偏心軸受４０１を回転させることにより、帯電ブラシローラ４が、感光体表面に対して接離する方向へ移動して、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面との軸間距離が調整される。
【００４９】
図１４は、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧを調整するギャップ調整機構４００の他の実施例を示す概略構成図である。
この実施例は、図１３とは、逆に、感光体の軸２ｂをギャップ調整機構の偏心軸受４０２に軸受けし、偏心軸受４０２を回転させることにより、感光体２を、帯電ブラシローラ４に対して接離する方向へ移動させて、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面との軸間距離を調整するようにしたものである。
【００５０】
感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧの測定は、図１５に示すように、すきまゲージ３０３を感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面との間に入れて測定する。または、図１６に示すように、レーザ測定器を用いて測定する。具体的には、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧを挟んで、レーザ発信器３０１とレーザ受信器３０２とを配置し、レーザ受信器３０２の出力値に基づいて、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧを測定する。
【００５１】
ギャップＧを測定したら、予め決められた設定値との差を算出し、図１３や図１４に示すように、偏心軸受４０１，４０２のマークＭが、フレーム１０１に表示された目盛りの算出した差と一致する位置まで、偏心軸受４０１，４０２を回転させる。これにより、感光体表面と帯電ブラシローラ４とのギャップＧが予め設定された値にすることができる。
【００５２】
このように、本実施形態においては、実際にギャップＧを測定して帯電ブラシローラ４の軸表面と感光体表面とのギャップＧを調整することにより、従来のように寸法公差の積み上げにより、予め設定したギャップＧとは異なるギャップになることはない。これにより、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧが、設定値よりも狭くなって、駆動装置にかかるトルクが高まったり、設定値よりも広がって、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃが、感光体表面と接触しなくなったりするのを抑制することができる。
【００５３】
次に、本発明者らが行った検証実験について説明する。
検証実験は、帯電ブラシローラ４のブラシ長さＬ、帯電ブラシローラ４の軸表面と感光体表面とのギャップＧをそれぞれ異ならせて、帯電の均一性、安定性および駆動装置のトルクについて調べた。その他の条件は、一般的な画像形成装置の条件で実験を行った。
【００５４】
帯電の均一性は、２ｂｙ２の画像の印刷を行い、印刷された画像に微小な黒ポチがあるか否かで評価した。微小な黒ポチがあった場合は、均一性の評価を×とし、微小な黒ポチが確認されなかった場合は、均一性の評価を○とした。
【００５５】
帯電の安定性は、２ｂｙ２の画像の印刷を行い、印刷された画像に横スジがあるか否かで評価した。横スジ（黒帯）がある場合、安定性の評価を×にし、横スジがない場合は、安定性の評価を○にした。なお、２ｂｙ２画像とは、２ｄｏｔの画像部と２ｄｏｔの非画像部とが交互に存在の画像である。
【００５６】
駆動装置１１０のトルクは、２ｂｙ２の画像印刷後、駆動装置の各ギヤの状態を確認して評価した。駆動装置のギヤに破損が確認された場合は、評価を×とし、ギヤに破損が確認されなかった場合は、評価を○とした。
【００５７】
各実験に用いた帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃは、太さ６ｄ（デニール）以下の導電性繊維であり、静電植毛により軸表面に静電植毛した。また、帯電ブラシローラ４は、駆動装置１１０により強制駆動した。
【００５８】
その検証実験の結果を表１に示す。
【表１】
【００５９】
表１に示すように、ブラシ長さが、０．６〜１．４５ｍｍのサンプルＢ，Ｃ，Ｄ，Ｆの画像形成装置は、感光体表面を均一に帯電することができ、微小な黒ポチが確認されなかった。一方、ブラシ長さＬが１．５ｍｍのサンプルＥ，Ｇの画像形成装置は、画像に黒ポチが確認され、感光体表面を均一に帯電することができなかった。これは、ブラシ長さＬが、１．５ｍｍと長いため、ブラシ密度が十分でなく、帯電領域においては、ブラシがびっしりと感光体表面と接触しなかったため、感光体表面に十分に電荷が付与されない部分が生じ、その部分にトナーが付着して、黒ポチが生じたと考えられる。
【００６０】
また、ブラシ長さＬが０．５ｍｍと短い帯電ブラシローラ４を用いたサンプルＡの画像形成装置においても、画像に黒ポチが確認され、感光体表面を均一に帯電することができなかった。これは、ブラシ長さＬが短く繊維の剛性が高くなりすぎ、ブラシ繊維Ｌが感光体表面と接触したとき、先端が撓まず、ブラシの先端のみが感光体表面と当接して、ブラシ繊維４ｃが感光表面に点接触するような形となり、ブラシ繊維４ｃが、感光体表面と隙間なく接触することができず、感光体表面を均一に帯電することができなかったと考えられる。
【００６１】
一方、ブラシ長さＬが０．６ｍｍ以上、１．４５ｍｍ以下のサンプルＢ、Ｃ，Ｄ、Ｆの画像形成装置は、いずれも、黒ポチが確認されず、良好な均一性が得られた。このことから、ブラシ長さＬを０．６ｍｍ以上、１．４５ｍｍ以下に設定することにより、感光体表面を均一に帯電することができ、黒ポチが抑制された良好な画像を得ることができる。
【００６２】
また、表１に示すように、サンプルＧの画像形成装置においては、微小な横スジ濃度傾斜が確認された。これは、サンプルＧの画像形成装置は、ブラシ繊維４ｃの長さＬが１．５ｍｍで、ギャップＧを１．５ｍｍに設定しており、食い込み量Ｗを０に設定している。このため、感光体２の振れや帯電ブラシローラ４の振れなどにより、ブラシ繊維４ｃが感光体表面から離間したため、その離間した領域の感光体表面を所定の電位にまで帯電することができず、その結果、その部分にトナーが付着し、画像に微小な横スジ濃度傾斜が生じたと考えられる。一方、食い込み量Ｗを０．１ｍｍ以上に設定したサンプルＡ〜Ｆの画像形成装置においては、横スジが確認されなかった。このことから、食い込み量Ｗを０．１ｍｍ以上に設定することにより、感光体表面を安定的に帯電することができ、横スジが抑制された画像を得ることができる。
【００６３】
また、表１に示すように、帯電ブラシローラ４の軸表面と、感光体表面とのギャップＧを０．４ｍｍに設定したサンプルＡ、Ｅ、Ｆの画像形成装置においては、ギヤの破損が確認された。一方、ブラシ繊維の長さが１．４５ｍｍで、ギャップＧが０．４５ｍｍとして、食い込み量Ｗを１．０ｍｍに設定したサンプルＤの画像形成装置においては、ギヤの破損は確認されなかった。このことから、食い込み量に関係なく、ギャップＧが０．４５ｍｍ以上で、ギヤの破損が生じないことが確認された。
【００６４】
次に、本発明らは、トルクとギャップＧとの関係について、さらに検証実験を行なった。具体的には、ブラシ長さＬ１．５ｍｍの帯電ブラシローラ４を用意して、各ギャップＧにおけるモータトルクを調べた。その結果を、図１７に示す。
図１７に示すように、ギャップＧが０．４ｍｍ以下（食い込み量０．４ｍｍ以下）となると、モータトルクが許容範囲を越えた。このモータトルクの許容範囲は、ギヤが破損するモータのトルク下限値であり、先の実験でギヤの破損が生じた条件のときにトルクゲージでモータトルクを測定したときの値である。このことから、帯電ブラシローラ４の軸表面と感光体表面とのギャップＧを、０．４ｍｍを超えるように設定することで、駆動装置にかかるトルクが、ギヤを破損するトルク以下に抑えることができることがわかる。
【００６５】
また、図１８は、ブラシ長さＬ：１．５ｍｍの帯電ブラシローラ４を回転駆動させた場合の各ギャップＧにおけるモータトルクと、ブラシ長さＬ：１．５ｍｍの帯電ブラシローラ４を感光体２に連れ回りされた場合の各ギャップＧにおけるモータトルクとを調べた図である。
図に示すように、帯電ブラシローラ４を連れ回りさせることで、若干ギャップの下限値に余裕度を持たせることができる。しかし、帯電ブラシローラ４を連れ回りさせる構成では、ある程度、帯電ブラシローラ４を感光体２に食い込ませないと、帯電ブラシローラ４がスリップしてしまい、食い込み量Ｗに余裕度が低下することがわかる。このことから、ブラシの毛が短く、食い込み量Ｗが十分にとれない場合は、帯電ブラシローラ４を強制駆動する必要があることがわかる。
【００６６】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（１）
感光体などの像担持体と、像担持体の表面に接触して、ブラシから電荷を付与させることにより、像担持体表面を一様帯電させる帯電ブラシローラとを備えたプリンタなどの画像形成装置において、帯電ブラシローラのブラシ長さをＬとし、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップをＧとしたとき
０．６ｍｍ≦Ｌ≦１．４５ｍｍ、
０．４ｍｍ＜Ｇ
とした。
これにより、上述したように、像担持体表面を均一に帯電することができ、黒ポチのない高画質な画像を得ることができ、かつ、ハーフトーン画像のキメを細かくすることができる。また、像担持体や帯電ブラシローラを駆動する駆動装置のギヤの破損を抑制することができる。
【００６７】
（２）
また、上記（１）に記載の態様の画像形成装置において、前記像担持体と前記帯電ブラシローラとの接触領域において、前記像担持体表面移動方向と前記帯電ブラシローラの表面移動方向が同方向となるよう前記帯電ブラシローラが回転するよう構成した。
かかる構成を備えることにより、像担持体と帯電ブラシローラとの接触領域において、帯電ブラシローラの表面移動方向を、像担持体表面移動方向と逆方向にする場合に比べて、ブラシのストレスを低減することができる。
【００６８】
（３）
上記（２）に記載の態様の画像形成装置において、
前記像担持体の表面移動速度をａ、前記帯電ブラシローラの表面移動速度をｂしたとき、
（ｂ／ａ）≦３
とした。
かかる構成にすることにより、ブラシのストレスを低減することができる。
【００６９】
（４）
上記（１）に記載の態様の画像形成装置において、前記像担持体と前記帯電ローラブラシとの接触領域において、前記像担持体表面移動方向に対して前記帯電ブラシローラの表面移動方向が逆方向となるよう前記帯電ブラシローラを回転させた。
かかる構成を有することで、感光体表面が、帯電ブラシローラとの接触領域を抜けるまでの間にブラシ繊維と接触する機会が増加する。その結果、見かけ上のブラシ密度が増加し、像担持体表面を均一に帯電することができる。これにより、黒ポチが抑えられた良好な画像が得られるとともに、ハーフトーン画像のキメを細かくすることができる。
【００７０】
（５）
上記（４）に記載の態様の画像形成装置において、前記像担持体の表面移動速度をａ、前記帯電ブラシローラの表面移動速度をｂしたとき、
（ｂ／ａ）≦２
とした。
これにより、（ｂ／ａ）が２を超える場合に比べて、ブラシのストレスを低減することができる。
【００７１】
（６）
上記（２）に記載の態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラを前記像担持体に連れ回るよう構成した。
かかる構成を備えることにより、先の図１８に示すように、帯電ブラシローラを回転駆動させる場合に比べて、駆動装置に加わるトルクを低減することができる。
【００７２】
（７）
上記（１）乃至（６）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラのブラシ繊維の太さを６ｄ（デニール）以下にした。
かかる構成を備えることで、ブラシ密度を上げることができ、より一層、像担持体表面を均一に帯電させることができる。これにより、画像に黒ポチが生じるのを抑制することができ、かつ、ハーフトーン画像のキメをより細かくすることができる。
【００７３】
（８）
上記（１）乃至（７）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラとして、静電植毛によりブラシ繊維が植毛されたものを用いた。
静電植毛により、ブラシ繊維を植毛することにより、容易にブラシ密度の高い帯電ブラシローラを得ることができる。これにより、安価で、ブラシ密度の高い帯電ブラシローラを用いることになり、装置のコスト高を抑えて、感光体表面を均一に帯電することができる。
【００７４】
（９）
上記（１）乃至（８）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラを前記像担持体に対して接離させることで帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップを調整するギャップ調整機構を備えた。これにより、感光体と帯電ブラシローラとの軸表面とのギャップを測定して、最適なギャップとなるように調整することができる。その結果、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面と感光体表面とのギャップを精度よく設定することができる。これにより、ギャップが、適正値よりも狭くなって、駆動装置にかかるトルクが高まったり、適正値よりも広がって、帯電ブラシローラのブラシ繊維が、像担持体表面と接触しなくなったりするのを抑制することができる。
【００７５】
（１０）
上記（１）乃至（８）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記像担持体を前記帯電ブラシローラに対して接離させることで帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップを調整するギャップ調整機構を備えた。
かかる構成にしても、上記（９）に記載の態様と同様、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面と感光体表面とのギャップを精度よく設定することができる。
【００７６】
（１１）
上記（１）乃至（１０）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラに交流電圧を印加した。
かかる構成にすることにより、像担持体表面を均一に帯電することができる。
【００７７】
（１２）
上記（１）乃至（１１）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラに直流電圧を印加した。
かかる構成とすることで、異常放電の発生を抑制することができ。感光体や帯電ブラシローラの電気的な劣化を抑制することができる。
【００７８】
（１３）
上記（１）乃至（１２）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記像担持体にトナーを付着させて、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段を備え、前記トナーとして、オイル含有トナーを用いた。かかる構成により、現像手段と像担持体との摩擦抵抗を低減することができ、現像工程において、像担持体表面に均一にトナーを付着させることができる。これにより、ハーフトーン画像のキメをより細かくすることができる。また、トナーを帯電ブラシローラに供給する構成にした場合、このオイル含有トナーが潤滑機能を果たし、像担持体と帯電ブラシローラとの間の摩擦抵抗を低減することができ、駆動トルクの増加を抑制することができる。
【００７９】
（１４）
上記（１）乃至（１３）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記像担持体と、前記帯電ブラシローラ、および、前記像担持体にトナーを付着させて、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段の少なくとも一つとを一体に支持し、装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジを備えた。
かかる構成を備えることにより、一度に消耗部品を交換できる。
【符号の説明】
【００８０】
１：プロセスユニット
２：感光体
４：帯電ブラシローラ
４ａ：軸
４ｂ：接着剤層
４ｃ：ブラシ繊維
５：現像装置
１０１ａ：奥側フレーム
１０１ｂ：手前側フレーム
１０１ｃ：帯電用支持フレーム
１１０：駆動装置
１１１：駆動モータ
１１１ａ：モータ軸
１１２：駆動ギヤ
１１３：第１アイドラギヤ
１１４：第２アイドラギヤ
１１５：帯電ブラシギヤ
２００：静電植毛装置
２０１：電極板
２０２：治具
３０１：レーザ発信器
３０２：レーザ受信器
３０３：すきまゲージ
４００：ギャップ調整機構
４０１，４０２：偏心軸受
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特開２００８−５２０６０号公報
【特許文献２】特開２００７−１９３２０８号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２には、帯電ブラシローラを感光体の表面に当接させて、帯電ブラシローラのブラシから電荷を放電させることにより、感光体の表面を一様帯電させる画像形成装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１や２に記載の画像形成装置においては、感光体表面を均一に帯電することができないという課題があった。これは、感光体表面が、帯電ブラシローラと接触する領域（帯電領域）を通過する間に、ブラシと十分に接触していない領域があり、その領域は、ブラシから十分に電荷が付与されず、所定の電位まで帯電しない。その結果、感光体表面を均一に帯電することができずないのである。そして、現像工程で、このように所定の帯電電位よりも低い電位の領域に箇所にトナーが付着して画像に微小な黒ポチが形成されてしまうという不具合が発生する。また、ハーフトーン画像形成するべく、ベタ画像の１／２の露光量で静電潜像を形成したとき、静電潜像の電位が均一でなくなりハーフトーン画像のキメが低下するという不具合も発生する。
【０００４】
感光体表面を均一に帯電させるには、感光体表面の当接する単位面積当りのブラシ本数を増やして、感光体表面にびっしりとブラシ繊維を接触させることにより、感光体表面を均一に帯電することができる。感光体表面と当接するブラシ本数を増やす方法としては、ブラシ繊維を短くすることが考えられる。これは、ブラシ繊維は、ローラの表面に放射状に植毛されるため、ブラシ繊維が長いと、帯電ブラシローラ回転方向においてブラシ先端間での隙間が大きくなる。その結果、ブラシ繊維が長いと、感光体表面と当接するブラシ本数が減ってしまうのである。一方、ブラシ繊維の長さが短くなると、帯電ブラシローラ回転方向においてブラシ先端間での隙間を小さくすることができ、感光体表面の当接する単位面積当りのブラシ本数を増やすことができ、感光体表面にびっしりとブラシ繊維を接触させることができる。
【０００５】
しかし、ブラシ繊維を短くしていくと、所定の食い込み量にしたときの感光体表面とブラシ繊維が植毛された面とのギャップが狭まっていく。そして、ギャップが狭まっていくと、感光体や帯電ブラシローラの回転トルクが上昇して、感光体や帯電ブラシローラを回転駆動するための駆動装置のギヤが破損してしまうという新たな課題が発生した。ギャップが狭まっていくと、感光体や帯電ブラシローラの回転トルクが上昇する理由については、定かではないが、次のような理由で、帯電ブラシローラのトルクが上昇すると考えている。すなわち、ギャップが狭まっていくと、感光体に対するブラシの押圧力が高まり、感光体や帯電ブラシローラの回転トルクが上昇すると考えられる。これは、ギャップが狭まると、ブラシの弾性変形量が多くなり、ブラシの復元力が大きくなるため、感光体に対するブラシの押圧力が高まると考えられる。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、像担持体表面を均一に帯電することができ、かつ、像担持体や帯電ブラシローラの回転トルクの増加による駆動装置の破損を抑制することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、像担持体の表面に接触して、ブラシから電荷を付与させることにより、像担持体表面を一様帯電させる帯電ブラシローラとを備えた画像形成装置において、前記帯電ブラシローラのブラシ長さをＬとし、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップをＧとしたとき
０．６ｍｍ≦Ｌ≦１．４５ｍｍ、
０．４ｍｍ＜Ｇ
としたことを特徴とするものである。
【０００８】
後述する実験結果が示すように、帯電ブラシローラのブラシの長さを、０．６ｍｍ以上１．４５ｍｍ以下とすることにより、像担持体表面を均一に帯電にすることができた。これは、帯電ブラシローラのブラシ長さを１．４５ｍｍ以下にすることで、像担持体表面を均一に帯電できる程度に像担持体表面に当接するブラシ本数を増やすことができたためと考えられる。また、ブラシ長さが０．６ｍｍ未満の帯電ブラシブラシローラが、像担持体表面を均一に帯電できなかった理由について、本発明者らは以下のように考えている。すなわち、ブラシが短くブラシの剛性が強いため、帯電ブラシローラを像担持体に食い込ませたとき、ブラシが十分に撓まず、ブラシが植毛された部分から倒れるように変形したためブラシの先端のみが像担持体表面と接触したと考えられる。上述したように、ブラシは、ローラの表面に放射状に植毛される関係で、どうしても帯電ブラシローラ回転方向においては、ブラシ先端間で隙間ができる。その結果、ブラシの先端のみが像担持体表面と接触する場合は、帯電ブラシローラのブラシをびっしりと隙間なく像担持体に当接させることができず、像担持体表面を均一に帯電できなかったと考えられる。これに対し、ブラシ長さを０．６ｍｍ以上にすることにより、ブラシが適度な弾性をもち、帯電ブラシローラを像担持体に食い込ませたとき、ブラシの先端部分が撓んで、ブラシの腹の部分が像担持体表面と当接する。その結果、帯電ブラシローラのブラシをびっしりと隙間なく像担持体に当接させることができ、像担持体表面を均一に帯電できたと考えられる。
また、後述する実験結果が示すように、ブラシの長さが上記０．６ｍｍ〜１．４５ｍｍのとき、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面と像担持体表面のギャップが、０．４ｍｍを超えると、像担持体や帯電ブラシローラを駆動する駆動装置のギヤに破損が見られなかった。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、像担持体表面を均一に帯電でき、かつ、駆動装置の破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＫ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図３】感光体と帯電ブラシローラとを駆動する駆動装置を示す概略構成図。
【図４】帯電ブラシローラを感光体と連れ回る構成としたプリンタの駆動装置を示す概略構成図。
【図５】静電植毛装置を示す図。
【図６】静電植毛の工程を示す図。
【図７】帯電ブラシローラの部分拡大断面図。
【図８】ブラシ長さとブラシ密度との関係を示す図。
【図９】本実施形態のブラシ長さとギャップとの関係を示すグラフ。
【図１０】従来の帯電ブラシローラと感光体との関係を示す図。
【図１１】本実施形態の帯電ブラシローラと感光体との関係を示す図。
【図１２】本実施形態の帯電ブラシローラのブラシ繊維と感光体表面との関係を示す図。
【図１３】感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップを調整するギャップ調整機構４００の一実施例を示す概略構成図。
【図１４】感光体表面と帯電ブラシローラの軸表面とのギャップを調整するギャップ調整機構の他の実施例を示す概略構成図。
【図１５】すきまゲージを用いて感光体表面と帯電ブラシローラの軸表面とのギャップを測定する方法を説明する図。
【図１６】レーザ測定器を用いて感光体表面と帯電ブラシローラの軸表面とのギャップを測定する方法を説明する図。
【図１７】トルクとギャップとの関係について調べた結果を示すグラフ。
【図１８】帯電ブラシローラを強制駆動させたときと、帯電ブラシローラを感光体に連れ回したときとのトルクとギャップとの関係について調べた結果を示すグラフ。
【図１９】ブラシ密度を求めるためにＣＣＤにより拡大撮像した帯電ブラシローラを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタ１００という）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、プリンタ１００を示す概略構成図である。同図において、プリンタ１００は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン（以下、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃと記す）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を形成するためのプロセスユニット１Ｋを例にすると、図２に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、帯電ブラシローラ４Ｋ、現像手段たる現像装置５Ｋ等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット１Ｋは、プリンタ１００本体に対して脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００１２】
帯電ブラシローラ４Ｋには、不図示の帯電電源が接続されており、これによって交流電圧とマイナス極性の直流電圧との重畳による帯電バイアスが印加される。この印加により、帯電ブラシローラ４Ｋと感光体２Ｋとの接触部では、ブラシと感光体２Ｋとの間に放電が発生して、感光体２Ｋがマイナス極性に一様帯電せしめられる。なお、帯電バイアスは、交流電圧のみ、直流電圧のみでもよい。帯電バイアスを交流電圧にすることにより、感光体表面を均一に帯電することができる。また、帯電バイアスを直流電圧にすることにより、異常放電を抑制することができる。
【００１３】
一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、Ｋトナーを用いる現像装置５ＫによってＫトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。中間転写工程を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーは、帯電領域まで搬送され帯電ブラシローラ４Ｋに付着する。帯電ブラシローラ４Ｋに付着したトナーは、所定のタイミングで感光体表面に戻され、現像領域へ搬送され、現像装置に回収される。
【００１４】
トナーとしては、シリコンオイルを含有したシリカが外添されたオイル含有トナーを用いるのが好ましい。オイル含有トナーを用いることで、感光体２Ｋ表面と帯電ブラシローラ４Ｋとの摩擦が低減され、全体の回転トルクが軽減され、ピッチムラが抑制される。また、現像領域での摩擦も低減され、ハーフトーン画像のキメを向上することができる。他色のプロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ）においても、同様にして感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ）上に（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
【００１５】
現像装置５Ｋは、図示しないＫトナーを収容する縦長のホッパ部６Ｋと、現像部７Ｋとを有している。ホッパ部６Ｋ内には、駆動手段によって回転駆動されるアジテータ８Ｋ、これの鉛直方向下方で駆動手段によって回転駆動される撹拌パドル９Ｋ、これの鉛直方向で駆動手段によって回転駆動されるトナー供給ローラ１０Ｋなどが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のＫトナーは、アジテータ８Ｋや撹拌パドル９Ｋの回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ１０Ｋに向けて移動する。トナー供給ローラ１０Ｋは、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部６Ｋ内のＫトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。
【００１６】
現像装置５Ｋの現像部７Ｋ内には、感光体２Ｋやトナー供給ローラ１０Ｋに当接しながら回転する現像ローラ１１Ｋや、これの表面に先端を当接させる薄層化ブレード１２Ｋなどが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のトナー供給ローラ１０Ｋに付着したＫトナーは、現像ローラ１１Ｋとトナー供給ローラ１０Ｋとの当接部で現像ローラ１１Ｋの表面に供給される。供給されたＫトナーは、現像ローラ１１Ｋの回転に伴って現像ローラ１１Ｋと薄層化ブレード１２Ｋとの当接位置を通過する際に、現像ローラ１１Ｋの表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のＫトナーは、現像ローラ１１Ｋと感光体２Ｋとの当接部である現像領域において、感光体２Ｋ表面のＫ用の静電潜像に付着する。この付着により、Ｋ用の静電潜像がＫトナー像に現像される。
【００１７】
図２を用いてＫ用のプロセスユニット１について説明したが、Ｙ，Ｍ，Ｃ用のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、同様のプロセスにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ表面にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００１８】
先に示した図１において、プロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの鉛直方向上方には、光書込ユニット７０が配設されている。潜像書込装置たる光書込ユニット７０は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザ光Ｌにより、プロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃにおける感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを光走査する。この光走査により、感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上にＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット７０は、光源から発したレーザ光Ｌを、不図示のポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して各感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上に照射するものである。
【００１９】
プロセスユニット１Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト１６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段たる転写ユニット１５は、中間転写ベルト１６の他に、中転駆動ローラ１８、中転従動ローラ１７、４つの一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、二次転写ローラ２０、ベルトクリーニング装置２１、クリーニングバックアップローラ２２などを備えている。
【００２０】
中間転写ベルト１６は、そのループ内側に配設された中転駆動ローラ１８、中転従動ローラ１７、クリーニングバックアップローラ２２及び４つの一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃによって張架されている。そして、詳細は後述する駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される中転駆動ローラ１８の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
【００２１】
４つの一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１６を感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃとが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の一次転写ニップが形成されている。
【００２２】
一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの静電潜像と、一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃとの間に転写電界が形成される。なお、一次転写ローラ１９Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
【００２３】
Ｋ用のプロセスユニット１Ｋの感光体２Ｋ表面に形成されたＫトナー像は、感光体２Ｋの回転に伴って上述のＫ用の一次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｋ上から中間転写ベルト１６上に一次転写される。このようにしてＫトナー像が一次転写せしめられた中間転写ベルト１６は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ用の一次転写ニップを通過する際に、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ上のＹ，Ｍ，Ｃトナー像が、Ｋトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１６上には４色トナー像が形成される。
【００２４】
転写ユニット１５の二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１６のループ外側に配設されながら、ループ内側の中転駆動ローラ１８との間に中間転写ベルト１６を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、二次転写ローラ２０とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ２０には、図示しない転写バイアス電源によって二次転写バイアスが印加される。この印加により、二次転写ローラ２０と、アース接続されている中転駆動ローラ１８との間には、二次転写電界が形成される。
【００２５】
転写ユニット１５の鉛直方向下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット３０がプリンタ１００の筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す。
【００２６】
給紙路３１の末端付近には、レジストローラ対３２が配設されている。このレジストローラ対３２は、給紙カセット３０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の二次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを二次転写ニップに向けて送り出す。
【００２７】
二次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト１６上の４色トナー像は、二次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括二次転写され、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、二次転写ニップを通過すると、二次転写ローラ２０や中間転写ベルト１６から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を経由して、後述する定着装置３４に送り込まれる。
【００２８】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト１６のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト１６のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２２は、ベルトクリーニング装置２１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【００２９】
定着装置３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化せしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
【００３０】
定着装置３４内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由した後、排紙路３６と反転前搬送路４１との分岐点にさしかかる。定着後搬送路３５の側方には、回動軸４２ａを中心にして回動駆動される切替爪４２が配設されており、その回動によって定着後搬送路３５の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置３４から記録紙Ｐが送り出されるタイミングでは、切替爪４２が実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路３５の末端付近を開放している。よって、記録紙Ｐが定着後搬送路３５から排紙路３６内に進入して、排紙ローラ対３７のローラ間に挟み込まれる。
【００３１】
不図示のテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、不図示のパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対３７に挟み込まれた記録紙Ｐがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５０の上面であるスタック部にスタックされる。
【００３２】
一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対３７に挟み込まれながら排紙路３６内を搬送される記録紙Ｐの後端側が定着後搬送路３５を通り抜けると、切替爪４２が図中点線の位置まで回動して、定着後搬送路３５の末端付近が閉鎖されるとともに、排紙路３６から反転前搬送路４１に向かう通路が切替爪４２によって連結される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対３７が逆回転を開始する。すると、記録紙Ｐは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路４１内に進入する。
【００３３】
図１は、プリンタ１００を正面側から示している。図紙面に直交する方向の手前側がプリンタ１００の前面であり、奥側が後面である。また、プリンタ１００の図中右側が右側面、左側が左側面である。プリンタ１００の右端部は、ユニット回動軸４０ａを中心に回動することで筐体本体に対して開閉可能な反転ユニット４０になっている。排紙ローラ対３７が逆回転すると記録紙Ｐがこの反転ユニット４０の反転前搬送路４１内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対４３のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路４４内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路３１内を経て、二次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括二次転写された後、転写後搬送路３３、定着装置３４、定着後搬送路３５、排紙路３６、排紙ローラ対３７を順次経由して、機外へと排出される。
【００３４】
図３は、感光体と帯電ブラシローラ４とを駆動する駆動装置１１０を示す概略構成図である。各感光体と帯電ブラシローラとを駆動する駆動装置の構成は、同じなので、以下の説明では、色符号を省略する。
図に示すように、帯電ブラシローラ４は、ブラシが感光体２に対して所定量食い込むように装置奥側に設けられた帯電用支持フレーム１０１ｃと手前側フレーム１０１ｂに回転自在に支持されている。駆動装置１１０は、駆動モータ１１１を備えており、駆動モータ１１１は、装置奥側のフレーム１０１ａに取り付けられている。駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａには、駆動ギヤ１１２が固定されており、駆動ギヤ１１２には、感光体２のフランジの外周面に設けられた感光体ギヤ２ａが噛み合っている。感光体ギヤ２ａには、第１アイドラギヤ１１３が噛み合っており、第１アイドラギヤ１１３には、第２アイドラギヤ１１４が噛み合っている。第２アイドラギヤ１１４には、帯電ブラシローラ４の軸端部に設けられた帯電ブラシギヤ１１５と噛み合っている。
【００３５】
帯電ブラシローラ４は、駆動モータ１１１からの駆動力が、駆動ギヤ１１２、感光体ギヤ２ａ、２個のアイドラギヤ１１３，１１４、帯電ブラシギヤ１１５を介して、感光体２との接触領域（帯電領域）において、感光体表面移動方向と同方向に回転駆動する。感光体２との接触領域（帯電領域）において、帯電ブラシローラ４を感光体２と同方向に回転させることにより、ブラシストレスを、帯電領域において、帯電ブラシローラ４を感光体２と逆方向に回転させた場合に比べて、抑制することができる。感光体２の表面移動速度（線速）をａ、帯電ブラシローラ４の表面移動速度（線速）をｂとしたとき、線速比（ｂ／ａ）が、３以下となるように、駆動装置１１０の各ギヤを設定する。３以下とすることにより、ブラシストレスを抑制することができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、帯電ブラシローラ４を、帯電領域において、感光体２表面移動方向と同方向に回転駆動させているが、帯電ブラシローラ４を、帯電領域において、感光体表面移動方向と逆方向に回転駆動させてもよい。帯電ブラシローラ４を、帯電領域において、感光体表面移動方向と逆方向に回転駆動させることにより、見かけ上ブラシ密度を増加させることができ、感光体表面を均一に帯電させることができる。また、この場合、感光体２の線速ａと、帯電ブラシローラ４の線速ｂとの線速比（ｂ／ａ）が、２以下となるように駆動装置１１０の各ギヤを設定して、ブラシストレスを抑制するのが好ましい。
【００３７】
また、上述では、帯電ブラシローラ４を駆動装置１１０により回転駆動しているが、図４に示すように、帯電ブラシローラ４を感光体２と連れ回る構成としてもよい。この場合は、図４に示すように、帯電ブラシローラ４は、手前側フレーム１０１ｂと奥側フレーム１０１ａとに軸受を介して回転自在に支持されている。感光体ギヤ２ａは、駆動ギヤ１１２のみに噛み合っている。
【００３８】
本実形態の帯電ブラシローラ４は、静電植毛法によりブラシ繊維を帯電ブラシローラ４の軸４ａに植毛したものである。
図５は、静電植毛装置２００を示す図であり、図６は、静電植毛の工程を示す図であり、図７は、帯電ブラシローラ４の部分拡大断面図である。
図５に示すように、装置２００には、電極板２０１と電極板２０１に対向して設けられた取り付け治具２０２とが設けられている。電極板２０１と取り付け治具２０２とには、高電圧電源が接続されている。
まず、図６に示すように、取り付け治具２０２に帯電ブラシローラの軸４ａを取り付け、電極板２０１と対向させる。次に、軸４ａの表面に接着剤を所定の膜厚となるように均一に塗布し、接着層４ｂを形成する。次に、電極板２０１と取り付け治具２０２とに高電圧を印加する。すると、取り付け治具２０２と電極板２０１、軸４ａと電極板２０１との間に図５に示すよう電気力線が生じる。次に、導電性のブラシ繊維４ｃを、静電気力により軸４ａの接着剤層４ｂに向けて飛翔させて、軸４ａの接着剤層４ｂに導電性のブラシ繊維４ｃが植毛される（図６（ｃ））。このとき、ブラシ繊維４ｃは、図５に示すように、電気力線に沿って飛翔する。帯電ブラシローラの軸４ａからは、表面から放射状の電気力線が出ているので、ブラシ繊維４ｃは、帯電ブラシローラの軸４ａに対して法線方向に植毛される。このように、帯電ブラシローラの軸４ａにブラシ繊維４ｃが静電植毛されたら、加熱して接着剤層４ｂを乾燥させる（図６（ｄ）参照）。そして、余計なブラシ繊維を除去した後（図６（ｅ））、帯電ブラシローラの軸４ａを取り付け治具２０２から取り外す。これにより、軸４ａに導電性のブラシ繊維４ｃが植毛された帯電ブラシローラ４が得られる（図６（ｆ）参照）。
【００３９】
このように、静電植毛によりブラシ繊維を植毛することにより、比較的容易でブラシ繊維４ｃを高密度で植毛することができる。また、植毛させるブラシ繊維４ｃの太さは、６ｄ（デニール）以下が好ましい。ブラシ太さを６ｄ以下にすることにより、ブラシ密度を高めることができ好ましい。
【００４０】
また、導電性のブラシ繊維の素材としては、ナイロン６（登録商標）、ナイロン１２（登録商標）、アクリル、ビニロン、ポリエステルなどの樹脂材料を例示することができる。かかる樹脂材料にカーボンや金属微粉などの導電性粒子を分散せしめて導電性を付与する。製造コストとヤング率の低さとを考慮すると、ナイロン樹脂にカーボンを分散させた導電性ブラシ繊維が好ましい。なお、カーボンの分散を繊維の中で偏在させても良い。軸４ａの材料としては、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４２０、ＳＵＳ４３０などのステンレス鋼を例示することができる。また、ＳＵＭ２２、ＳＵＭ２３、ＳＵＭ２３Ｌ、ＳＵＭ２４Ｌなどの快削鋼や、これらをメッキしたものを用いてもよい。これらの材料のうち、コストと安全性（鉛を含まない）を考慮すると、ＳＵＭ２２、ＳＵＭ２３の表面にメッキ処理を施したものが好適である。
【００４１】
また、ブラシ繊維４ｃの長さＬ（図１２参照）は、０．６ｍｍ以上、１．４５ｍｍ以下にするのが好ましい。
図８は、ブラシ長さとブラシ密度との関係を示す図である。ブラシ密度は、図１９に示すように、帯電ブラシローラ４の表面を、ＣＣＤカメラで拡大撮像し、所定エリア（１ｍｍ×１ｍｍ）内のブラシの本数をカウントすることで求めた。
図に示すように、感光体表面を均一に帯電するには、ブラシ密度を５０本／ｍｍ２以上にする必要がある。ブラシ繊維４ｃの長さＬが、１．４５ｍｍよりも長いと、静電植毛により植毛したとき、ブラシ密度が、５０本／ｍｍ２未満となる。これは、ブラシ繊維４ｃが長いと、軸４ａに植毛されたブラシ繊維４ｃが、他のブラシ繊維が軸表面に静電的に付着するのを阻害してしまい、ブラシ密度を十分に向上させることができない。静電植毛以外の方法で植毛することも考えられるが、帯電ブラシローラ４のコストが高くなってしまい、好ましくない。また、帯電ブラシローラ４の回転方向におけるブラシ先端間の隙間が大きくなり、感光体表面の当接する単位面積当りのブラシ本数が減少する。このように、ブラシ繊維４ｃの長さＬが、１．４５ｍｍよりも長いと、静電植毛により植毛したとき、ブラシ密度が５０本／ｍｍ２未満となるため、感光体表面にブラシ繊維４ｃが接触していない領域が生じる。この接触していない領域には、帯電ブラシローラのブラシ繊維４ｃから電荷付与されないため、その領域の帯電量が他の領域の帯電量よりも少なくなる。その結果、感光体表面が均一に帯電できず、この帯電量の低い部分に現像工程でトナーが付着し、画像に微小な黒ポチが生じてしまう。また、感光体表面を均一に帯電できないため、ハーフトーン画像を形成する際にベタ画像を形成する場合の半分の露光量で露光した際の静電潜像の電位が均一でなくなってしまう。その結果、ハーフトーン画像の画像濃度が一定とならず、きめの粗いハーフトーン画像となってしまう。
【００４２】
また、図８に示すように、ブラシ繊維４ｃの長さＬが短くなるほど、静電植毛により植毛されるブラシ密度は上昇する。しかしながら、ブラシ繊維４ｃの長さＬが、０．６ｍｍよりも短いと、ブラシの剛性が強すぎ、ブラシ繊維４ｃがほとんど変形せず、ブラシ繊維４ｃの先端が感光体表面と接触してしまう。その結果、感光体表面は、ブラシ繊維４ｃと点接触することになる。帯電ブラシローラ４の表面は、曲率を持つため、表面から法線方向に平行に植毛されたブラシ繊維４ｃのブラシ回転方向に隣あうブラシとの間には、どうしても隙間が生じてしまう。よって、ブラシ繊維４ｃが０．６ｍｍよりも短く、感光体表面と先端が接触する場合においても、ブラシ密度が増えたにも係らず、感光体表面にはブラシ繊維と接触しない部分が生じ、感光体表面を均一に帯電することができなくなる。
【００４３】
一方、ブラシ繊維の長さＬを０．６ｍｍ〜１．４５ｍｍにすることにより、ブラシ密度を５０本／ｍｍ２以上にすることができる。また、ブラシ繊維４ｃが適度に弾性変形して、繊維の腹の部分を感光体表面に接触させることができ、感光体表面に隙間なくブラシ繊維４ｃを接触させることができる。これにより、感光体表面を均一に帯電することができ、画像に微小な黒ポチが生じるのを抑制することができる。また、感光体表面を均一に帯電できるので、１／２露光後の潜像の電位が均一になり、ハーフトーン画像のきめを細かくすることができる。
【００４４】
また、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃが植毛された表面（軸表面）と感光体表面とのギャップＧ（図１２参照）は、０．４ｍｍを超えるように設定し、かつ、感光体２に対する食い込み量Ｗ（図１２参照）は、０．１ｍｍ以上に設定するのが好ましい。帯電ブラシローラ４の軸表面と感光体表面とのギャップが、０．４ｍｍ以下になると、駆動装置１１０にかかるトルクが増大し、駆動装置１１０のギヤ（駆動ギヤ１１２、感光体ギヤ２ａ、２個のアイドラギヤ１１３、１１４、帯電ブラシギヤ１１５）が早期に破損してしまう。また、食い込み量が、０．１ｍｍ未満だと、感光体２の振れや帯電ブラシローラ４の振れなどのより、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃが感光体表面から離間する場合があり、安定的に感光体表面を帯電することができない場合があり好ましくない。
【００４５】
まとめると、本実施形態においては、図９に示すように、横軸をブラシ長さＬ、縦軸をギャップＧにすると、図中斜線の１の範囲に入るように、ギャップＧ、ブラシ長さＬを設定することで、感光体表面を均一、かつ、安定的に帯電でき、ギヤの破損を抑制できる画像形成装置を得ることができる。一方、図９の２の領域（ギャップＧ：０．４ｍｍ超、食い込み量Ｗ：０．１ｍｍ以上、ブラシ長さＬ：１．４５ｍｍ超）に入るように、ブラシ長さＬとギャップＧとを設定した場合は、帯電の均一性が得られず、画像に黒ポチが生じたり、ハーフトーン画像のキメが低下したりしてしまう。また、図９の３の領域（ギャップＧ：０．４ｍｍ以下）に設定した場合は、トルクが増大してギヤが破損してしまう。また、図９の４の領域（食い込み量Ｗ：０．１ｍｍ未満）に入るようにブラシ長さＬ、ギャップＧを設定した場合は、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維が感光体表面から離間する場合があり、安定的に感光体表面を帯電することができない。
【００４６】
従来においては、図１０に示すように帯電ブラシローラ４の設計上の半径寸法Ｌｂ、感光体２の設計上の半径寸法Ｒｂ、帯電ブラシローラ４の感光体２に対する狙いの食い込み量Ｗから、感光体２の軸と帯電ブラシローラ４の軸間距離Ｊを求め（Ｊ＝Ｒｂ＋Ｌｂ−Ｗ）、求めた軸間距離となるように、フレーム１０１ａ，１０１ｂに帯電ブラシローラ４の軸４ａが回転自在に支持される穴と、感光体２の軸が回転自在に支持される穴と形成し、それら穴に軸受を介して各軸を支持していた。しかし、この場合、感光体２の外径公差、帯電ブラシローラ４の外径公差などの積み上げにより、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維が、感光体２から離間する場合があり、安定した帯電が行えない場合があった。
【００４７】
そこで、本実施形態においては、図１１に示すように、実際に帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃが植毛された表面（軸表面）と感光体表面とのギャップＧを測定し、所望のギャップとなるように、帯電ブラシローラ４、または感光体２を移動できるようにした。本実施形態においては、軸４ａに直接ブラシ繊維４ｃを接着させているので、図１２に示すように、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃが植毛された表面は、帯電ブラシローラ４の軸表面となる。また、食い込み量Ｗは、ブラシの長さＬ−ギャップＧとなる。
【００４８】
図１３は、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧを調整するギャップ調整機構４００の一実施例を示す概略構成図である。
図に示すように、ギャップ調整機構４００は、軸を受ける穴が、中心からずれた位置にある偏心軸受４０１を備えている。帯電ブラシローラ４の軸４ａは、この偏心軸受４０１に軸受けされている。偏心軸受４０１は、フレーム１０１の嵌合穴に嵌合されており、嵌合穴の縁には、目盛りが施されている。また、偏心軸受４０１には、マークＭが設けられており、このマークＭが、目盛りの中央にくるように偏心軸受４０１がフレーム１０１の嵌合穴に嵌合している。偏心軸受４０１を回転させることにより、帯電ブラシローラ４が、感光体表面に対して接離する方向へ移動して、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面との軸間距離が調整される。
【００４９】
図１４は、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧを調整するギャップ調整機構４００の他の実施例を示す概略構成図である。
この実施例は、図１３とは、逆に、感光体の軸２ｂをギャップ調整機構の偏心軸受４０２に軸受けし、偏心軸受４０２を回転させることにより、感光体２を、帯電ブラシローラ４に対して接離する方向へ移動させて、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面との軸間距離を調整するようにしたものである。
【００５０】
感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧの測定は、図１５に示すように、すきまゲージ３０３を感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面との間に入れて測定する。または、図１６に示すように、レーザ測定器を用いて測定する。具体的には、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧを挟んで、レーザ発信器３０１とレーザ受信器３０２とを配置し、レーザ受信器３０２の出力値に基づいて、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧを測定する。
【００５１】
ギャップＧを測定したら、予め決められた設定値との差を算出し、図１３や図１４に示すように、偏心軸受４０１，４０２のマークＭが、フレーム１０１に表示された目盛りの算出した差と一致する位置まで、偏心軸受４０１，４０２を回転させる。これにより、感光体表面と帯電ブラシローラ４とのギャップＧが予め設定された値にすることができる。
【００５２】
このように、本実施形態においては、実際にギャップＧを測定して帯電ブラシローラ４の軸表面と感光体表面とのギャップＧを調整することにより、従来のように寸法公差の積み上げにより、予め設定したギャップＧとは異なるギャップになることはない。これにより、感光体表面と帯電ブラシローラ４の軸表面とのギャップＧが、設定値よりも狭くなって、駆動装置にかかるトルクが高まったり、設定値よりも広がって、帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃが、感光体表面と接触しなくなったりするのを抑制することができる。
【００５３】
次に、本発明者らが行った検証実験について説明する。
検証実験は、帯電ブラシローラ４のブラシ長さＬ、帯電ブラシローラ４の軸表面と感光体表面とのギャップＧをそれぞれ異ならせて、帯電の均一性、安定性および駆動装置のトルクについて調べた。その他の条件は、一般的な画像形成装置の条件で実験を行った。
【００５４】
帯電の均一性は、２ｂｙ２の画像の印刷を行い、印刷された画像に微小な黒ポチがあるか否かで評価した。微小な黒ポチがあった場合は、均一性の評価を×とし、微小な黒ポチが確認されなかった場合は、均一性の評価を○とした。
【００５５】
帯電の安定性は、２ｂｙ２の画像の印刷を行い、印刷された画像に横スジがあるか否かで評価した。横スジ（黒帯）がある場合、安定性の評価を×にし、横スジがない場合は、安定性の評価を○にした。なお、２ｂｙ２画像とは、２ｄｏｔの画像部と２ｄｏｔの非画像部とが交互に存在の画像である。
【００５６】
駆動装置１１０のトルクは、２ｂｙ２の画像印刷後、駆動装置の各ギヤの状態を確認して評価した。駆動装置のギヤに破損が確認された場合は、評価を×とし、ギヤに破損が確認されなかった場合は、評価を○とした。
【００５７】
各実験に用いた帯電ブラシローラ４のブラシ繊維４ｃは、太さ６ｄ（デニール）以下の導電性繊維であり、静電植毛により軸表面に静電植毛した。また、帯電ブラシローラ４は、駆動装置１１０により強制駆動した。
【００５８】
その検証実験の結果を表１に示す。
【表１】
【００５９】
表１に示すように、ブラシ長さが、０．６〜１．４５ｍｍのサンプルＢ，Ｃ，Ｄ，Ｆの画像形成装置は、感光体表面を均一に帯電することができ、微小な黒ポチが確認されなかった。一方、ブラシ長さＬが１．５ｍｍのサンプルＥ，Ｇの画像形成装置は、画像に黒ポチが確認され、感光体表面を均一に帯電することができなかった。これは、ブラシ長さＬが、１．５ｍｍと長いため、ブラシ密度が十分でなく、帯電領域においては、ブラシがびっしりと感光体表面と接触しなかったため、感光体表面に十分に電荷が付与されない部分が生じ、その部分にトナーが付着して、黒ポチが生じたと考えられる。
【００６０】
また、ブラシ長さＬが０．５ｍｍと短い帯電ブラシローラ４を用いたサンプルＡの画像形成装置においても、画像に黒ポチが確認され、感光体表面を均一に帯電することができなかった。これは、ブラシ長さＬが短く繊維の剛性が高くなりすぎ、ブラシ繊維Ｌが感光体表面と接触したとき、先端が撓まず、ブラシの先端のみが感光体表面と当接して、ブラシ繊維４ｃが感光表面に点接触するような形となり、ブラシ繊維４ｃが、感光体表面と隙間なく接触することができず、感光体表面を均一に帯電することができなかったと考えられる。
【００６１】
一方、ブラシ長さＬが０．６ｍｍ以上、１．４５ｍｍ以下のサンプルＢ、Ｃ，Ｄ、Ｆの画像形成装置は、いずれも、黒ポチが確認されず、良好な均一性が得られた。このことから、ブラシ長さＬを０．６ｍｍ以上、１．４５ｍｍ以下に設定することにより、感光体表面を均一に帯電することができ、黒ポチが抑制された良好な画像を得ることができる。
【００６２】
また、表１に示すように、サンプルＧの画像形成装置においては、微小な横スジ濃度傾斜が確認された。これは、サンプルＧの画像形成装置は、ブラシ繊維４ｃの長さＬが１．５ｍｍで、ギャップＧを１．５ｍｍに設定しており、食い込み量Ｗを０に設定している。このため、感光体２の振れや帯電ブラシローラ４の振れなどにより、ブラシ繊維４ｃが感光体表面から離間したため、その離間した領域の感光体表面を所定の電位にまで帯電することができず、その結果、その部分にトナーが付着し、画像に微小な横スジ濃度傾斜が生じたと考えられる。一方、食い込み量Ｗを０．１ｍｍ以上に設定したサンプルＡ〜Ｆの画像形成装置においては、横スジが確認されなかった。このことから、食い込み量Ｗを０．１ｍｍ以上に設定することにより、感光体表面を安定的に帯電することができ、横スジが抑制された画像を得ることができる。
【００６３】
また、表１に示すように、帯電ブラシローラ４の軸表面と、感光体表面とのギャップＧを０．４ｍｍに設定したサンプルＡ、Ｅ、Ｆの画像形成装置においては、ギヤの破損が確認された。一方、ブラシ繊維の長さが１．４５ｍｍで、ギャップＧが０．４５ｍｍとして、食い込み量Ｗを１．０ｍｍに設定したサンプルＤの画像形成装置においては、ギヤの破損は確認されなかった。このことから、食い込み量に関係なく、ギャップＧが０．４５ｍｍ以上で、ギヤの破損が生じないことが確認された。
【００６４】
次に、本発明らは、トルクとギャップＧとの関係について、さらに検証実験を行なった。具体的には、ブラシ長さＬ１．５ｍｍの帯電ブラシローラ４を用意して、各ギャップＧにおけるモータトルクを調べた。その結果を、図１７に示す。
図１７に示すように、ギャップＧが０．４ｍｍ以下（食い込み量０．４ｍｍ以下）となると、モータトルクが許容範囲を越えた。このモータトルクの許容範囲は、ギヤが破損するモータのトルク下限値であり、先の実験でギヤの破損が生じた条件のときにトルクゲージでモータトルクを測定したときの値である。このことから、帯電ブラシローラ４の軸表面と感光体表面とのギャップＧを、０．４ｍｍを超えるように設定することで、駆動装置にかかるトルクが、ギヤを破損するトルク以下に抑えることができることがわかる。
【００６５】
また、図１８は、ブラシ長さＬ：１．５ｍｍの帯電ブラシローラ４を回転駆動させた場合の各ギャップＧにおけるモータトルクと、ブラシ長さＬ：１．５ｍｍの帯電ブラシローラ４を感光体２に連れ回りされた場合の各ギャップＧにおけるモータトルクとを調べた図である。
図に示すように、帯電ブラシローラ４を連れ回りさせることで、若干ギャップの下限値に余裕度を持たせることができる。しかし、帯電ブラシローラ４を連れ回りさせる構成では、ある程度、帯電ブラシローラ４を感光体２に食い込ませないと、帯電ブラシローラ４がスリップしてしまい、食い込み量Ｗに余裕度が低下することがわかる。このことから、ブラシの毛が短く、食い込み量Ｗが十分にとれない場合は、帯電ブラシローラ４を強制駆動する必要があることがわかる。
【００６６】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（１）
感光体などの像担持体と、像担持体の表面に接触して、ブラシから電荷を付与させることにより、像担持体表面を一様帯電させる帯電ブラシローラとを備えたプリンタなどの画像形成装置において、帯電ブラシローラのブラシ長さをＬとし、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップをＧとしたとき
０．６ｍｍ≦Ｌ≦１．４５ｍｍ、
０．４ｍｍ＜Ｇ
とした。
これにより、上述したように、像担持体表面を均一に帯電することができ、黒ポチのない高画質な画像を得ることができ、かつ、ハーフトーン画像のキメを細かくすることができる。また、像担持体や帯電ブラシローラを駆動する駆動装置のギヤの破損を抑制することができる。
【００６７】
（２）
また、上記（１）に記載の態様の画像形成装置において、前記像担持体と前記帯電ブラシローラとの接触領域において、前記像担持体表面移動方向と前記帯電ブラシローラの表面移動方向が同方向となるよう前記帯電ブラシローラが回転するよう構成した。
かかる構成を備えることにより、像担持体と帯電ブラシローラとの接触領域において、帯電ブラシローラの表面移動方向を、像担持体表面移動方向と逆方向にする場合に比べて、ブラシのストレスを低減することができる。
【００６８】
（３）
上記（２）に記載の態様の画像形成装置において、
前記像担持体の表面移動速度をａ、前記帯電ブラシローラの表面移動速度をｂしたとき、
（ｂ／ａ）≦３
とした。
かかる構成にすることにより、ブラシのストレスを低減することができる。
【００６９】
（４）
上記（１）に記載の態様の画像形成装置において、前記像担持体と前記帯電ローラブラシとの接触領域において、前記像担持体表面移動方向に対して前記帯電ブラシローラの表面移動方向が逆方向となるよう前記帯電ブラシローラを回転させた。
かかる構成を有することで、感光体表面が、帯電ブラシローラとの接触領域を抜けるまでの間にブラシ繊維と接触する機会が増加する。その結果、見かけ上のブラシ密度が増加し、像担持体表面を均一に帯電することができる。これにより、黒ポチが抑えられた良好な画像が得られるとともに、ハーフトーン画像のキメを細かくすることができる。
【００７０】
（５）
上記（４）に記載の態様の画像形成装置において、前記像担持体の表面移動速度をａ、前記帯電ブラシローラの表面移動速度をｂしたとき、
（ｂ／ａ）≦２
とした。
これにより、（ｂ／ａ）が２を超える場合に比べて、ブラシのストレスを低減することができる。
【００７１】
（６）
上記（２）に記載の態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラを前記像担持体に連れ回るよう構成した。
かかる構成を備えることにより、先の図１８に示すように、帯電ブラシローラを回転駆動させる場合に比べて、駆動装置に加わるトルクを低減することができる。
【００７２】
（７）
上記（１）乃至（６）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラのブラシ繊維の太さを６ｄ（デニール）以下にした。
かかる構成を備えることで、ブラシ密度を上げることができ、より一層、像担持体表面を均一に帯電させることができる。これにより、画像に黒ポチが生じるのを抑制することができ、かつ、ハーフトーン画像のキメをより細かくすることができる。
【００７３】
（８）
上記（１）乃至（７）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラとして、静電植毛によりブラシ繊維が植毛されたものを用いた。
静電植毛により、ブラシ繊維を植毛することにより、容易にブラシ密度の高い帯電ブラシローラを得ることができる。これにより、安価で、ブラシ密度の高い帯電ブラシローラを用いることになり、装置のコスト高を抑えて、感光体表面を均一に帯電することができる。
【００７４】
（９）
上記（１）乃至（８）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラを前記像担持体に対して接離させることで帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップを調整するギャップ調整機構を備えた。これにより、感光体と帯電ブラシローラとの軸表面とのギャップを測定して、最適なギャップとなるように調整することができる。その結果、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面と感光体表面とのギャップを精度よく設定することができる。これにより、ギャップが、適正値よりも狭くなって、駆動装置にかかるトルクが高まったり、適正値よりも広がって、帯電ブラシローラのブラシ繊維が、像担持体表面と接触しなくなったりするのを抑制することができる。
【００７５】
（１０）
上記（１）乃至（８）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記像担持体を前記帯電ブラシローラに対して接離させることで帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップを調整するギャップ調整機構を備えた。
かかる構成にしても、上記（９）に記載の態様と同様、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面と感光体表面とのギャップを精度よく設定することができる。
【００７６】
（１１）
上記（１）乃至（１０）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラに交流電圧を印加した。
かかる構成にすることにより、像担持体表面を均一に帯電することができる。
【００７７】
（１２）
上記（１）乃至（１１）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記帯電ブラシローラに直流電圧を印加した。
かかる構成とすることで、異常放電の発生を抑制することができ。感光体や帯電ブラシローラの電気的な劣化を抑制することができる。
【００７８】
（１３）
上記（１）乃至（１２）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記像担持体にトナーを付着させて、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段を備え、前記トナーとして、オイル含有トナーを用いた。かかる構成により、現像手段と像担持体との摩擦抵抗を低減することができ、現像工程において、像担持体表面に均一にトナーを付着させることができる。これにより、ハーフトーン画像のキメをより細かくすることができる。また、トナーを帯電ブラシローラに供給する構成にした場合、このオイル含有トナーが潤滑機能を果たし、像担持体と帯電ブラシローラとの間の摩擦抵抗を低減することができ、駆動トルクの増加を抑制することができる。
【００７９】
（１４）
上記（１）乃至（１３）に記載のいずれかの態様の画像形成装置において、前記像担持体と、前記帯電ブラシローラ、および、前記像担持体にトナーを付着させて、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段の少なくとも一つとを一体に支持し、装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジを備えた。
かかる構成を備えることにより、一度に消耗部品を交換できる。
【符号の説明】
【００８０】
１：プロセスユニット
２：感光体
４：帯電ブラシローラ
４ａ：軸
４ｂ：接着剤層
４ｃ：ブラシ繊維
５：現像装置
１０１ａ：奥側フレーム
１０１ｂ：手前側フレーム
１０１ｃ：帯電用支持フレーム
１１０：駆動装置
１１１：駆動モータ
１１１ａ：モータ軸
１１２：駆動ギヤ
１１３：第１アイドラギヤ
１１４：第２アイドラギヤ
１１５：帯電ブラシギヤ
２００：静電植毛装置
２０１：電極板
２０２：治具
３０１：レーザ発信器
３０２：レーザ受信器
３０３：すきまゲージ
４００：ギャップ調整機構
４０１，４０２：偏心軸受
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特開２００８−５２０６０号公報
【特許文献２】特開２００７−１９３２０８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
像担持体の表面に接触して、ブラシから電荷を付与させることにより、像担持体表面を一様帯電させる帯電ブラシローラとを備えた画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラのブラシ長さをＬとし、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップをＧとしたとき
０．６ｍｍ≦Ｌ≦１．４５ｍｍ、
０．４ｍｍ＜Ｇ
としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記像担持体と前記帯電ブラシローラとの接触領域において、前記像担持体表面移動方向と前記帯電ブラシローラの表面移動方向が同方向となるよう前記帯電ブラシローラが回転するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
前記像担持体の表面移動速度をａ、前記帯電ブラシローラの表面移動速度をｂしたとき、
（ｂ／ａ）≦３
としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１の画像形成装置において、
前記像担持体と前記帯電ローラブラシとの接触領域において、前記像担持体表面移動方向に対して前記帯電ブラシローラの表面移動方向が逆方向となるよう前記帯電ブラシローラを回転させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
前記像担持体の表面移動速度をａ、前記帯電ブラシローラの表面移動速度をｂしたとき、
（ｂ／ａ）≦２
としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２の画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラを前記像担持体に連れ回るよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかの画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラのブラシ繊維の太さを６ｄ（デニール）以下にしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラとして、静電植毛によりブラシ繊維が植毛されたものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラを前記像担持体に対して接離させることで帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップを調整するギャップ調整機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、
前記像担持体を前記帯電ブラシローラに対して接離させることで帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップを調整するギャップ調整機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０いずれかの画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラに交流電圧を印加したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１いずれかの画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラに直流電圧を印加したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２いずれかの画像形成装置において、
前記像担持体にトナーを付着させて、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段を備え、
前記トナーとして、オイル含有トナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３いずれかの画像形成装置において、
前記像担持体と、前記帯電ブラシローラ、および、前記像担持体にトナーを付着させて、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段の少なくとも一つとを一体に支持し、装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
像担持体と、
像担持体の表面に接触して、ブラシから電荷を付与させることにより、像担持体表面を一様帯電させる帯電ブラシローラとを備えた画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラのブラシ長さをＬとし、帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップをＧとしたとき
０．６ｍｍ≦Ｌ≦１．４５ｍｍ、
０．４ｍｍ＜Ｇ
としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記像担持体と前記帯電ブラシローラとの接触領域において、前記像担持体表面移動方向と前記帯電ブラシローラの表面移動方向が同方向となるよう前記帯電ブラシローラが回転するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
前記像担持体の表面移動速度をａ、前記帯電ブラシローラの表面移動速度をｂしたとき、
（ｂ／ａ）≦３
としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１の画像形成装置において、
前記像担持体と前記帯電ローラブラシとの接触領域において、前記像担持体表面移動方向に対して前記帯電ブラシローラの表面移動方向が逆方向となるよう前記帯電ブラシローラを回転させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
前記像担持体の表面移動速度をａ、前記帯電ブラシローラの表面移動速度をｂしたとき、
（ｂ／ａ）≦２
としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２の画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラを前記像担持体に連れ回るよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかの画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラのブラシ繊維の太さを６ｄ（デニール）以下にしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラとして、静電植毛によりブラシ繊維が植毛されたものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラを前記像担持体に対して接離させることで帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップを調整するギャップ調整機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、
前記像担持体を前記帯電ブラシローラに対して接離させることで帯電ブラシローラのブラシが植毛された面から像担持体表面までのギャップを調整するギャップ調整機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０いずれかの画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラに交流電圧を印加したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１いずれかの画像形成装置において、
前記帯電ブラシローラに直流電圧を印加したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２いずれかの画像形成装置において、
前記像担持体にトナーを付着させて、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段を備え、
前記トナーとして、オイル含有トナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３いずれかの画像形成装置において、
前記像担持体と、前記帯電ブラシローラ、および、前記像担持体にトナーを付着させて、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段の少なくとも一つとを一体に支持し、装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【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１８】
【図１９】
【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１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−１５７８０（Ｐ２０１３−１５７８０Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５０３８２（Ｐ２０１１−１５０３８２）
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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