電子写真用ブラシ
【課題】押圧力の調整を容易かつ低コストで適切に行い得る電子写真用ブラシを提供する。
【解決手段】除電ブラシ２０は、弾性を有するフィルム２１ａの表面の少なくとも一部に設けられて感光体ドラム１に接触されるブラシ毛２２ａを備えていると共に、感光体ドラム１に対してフィルム２１ａの撓みによる押圧力調整機能を有している。
【解決手段】除電ブラシ２０は、弾性を有するフィルム２１ａの表面の少なくとも一部に設けられて感光体ドラム１に接触されるブラシ毛２２ａを備えていると共に、感光体ドラム１に対してフィルム２１ａの撓みによる押圧力調整機能を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を採用する画像形成装置に用いる電子写真用ブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用する画像形成装置では、転写後の感光体ドラムに残留したトナーをクリーニング又は除電するためにバー型ブラシ（板金貼り付けブラシ）を採用しているものがある。例えば、特許文献１に開示された除電ブラシ１１０は、図８に示すように、記録用紙１０１に転写後の感光体ドラム１０２に残留したトナーを除電するためのバー型ブラシとなっている。すなわち、除電ブラシ１１０は、バー状の基材１１１と、この基材１１１の表面に植毛された繊維材料からなる植毛部分１１２とによって構成されており、バー状の基材１１１の裏面は、クリーニング装置１２０の壁面１２１に固定（貼り付け）されている。そして、植毛部分１１２の先端部が被接触体である感光体ドラム１０２に接触している。
【特許文献１】特開２００３−３１６２０２号公報(２００３年１１月７日公開)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の特許文献１に開示された電子写真用ブラシとしての除電ブラシ１１０は、以下の問題を有している。
【０００４】
すなわち、従来技術に基づくバー型ブラシの除電ブラシ１１０の使用によって、被接触体である感光体ドラム１０２に傷が付いたり、トナーの通過不足が発生したりするなどの問題が招来し易く、電子写真である画像形成品の品質保証において不良要因の一つとなっている。
【０００５】
上記の問題は、除電ブラシ１１０がバー型ブラシの構造を有していることに起因している。すなわち、バー型ブラシからなる除電ブラシ１１０では、植毛部分１１２は基材１１１の表面の略全面に植毛され、かつ基材１１１の裏面の全面がクリーニング装置１２０の壁面１２１に固定されている。従って、除電ブラシ１１０が感光体ドラム１０２の表面をブラッシングするときに、植毛部分１１２は感光体ドラム１０２から押圧力を受けるが、その際、植毛部分１１２の裏面は基材１１１を介してクリーニング装置１２０の壁面１２１に拘束され、植毛部分１１２の表面側ではブラシの食込み量に対する許容幅も非常に狭いので、感光体ドラム１０２は多大な反発力としての押圧力を受ける。この結果、感光体ドラム１０２の表面が植毛部分１１２の先端で損傷したり、又は植毛部分１１２が圧縮された状態となり植毛部分１１２の間隙がなくなるのでトナー通過不足が発生したりする。
【０００６】
また、従来の特許文献１に開示された除電ブラシ１１０は、板金に貼り付けられたバー型ブラシであるため、バー型ブラシの性能を制御するパラメーターは、繊維の長さ、繊維材料および繊度程度しかなく、一旦決められたら変更できないため、押圧力の調整幅が非常に狭いものである。
【０００７】
上記問題の発生を防止するため、バネなどの弾力性を有する部品を導入して、ブラシの食い込み量に対する許容範囲を拡大する方法が考えられるが、ブラシの構造が複雑になるため、管理すべき項目やコストの増加、設計上の制限など新たに課題が生まれる。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、押圧力の調整を容易かつ低コストで適切に行い得る電子写真用ブラシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子写真用ブラシは、上記課題を解決するために、弾性を有するフィルムの表面の少なくとも一部に設けられて被接触体に接触されるブラシ体を備えていると共に、被接触体に対してフィルムの撓みによる押圧力調整機能を有していることを特徴としている。尚、本発明では、フィルムは、ブラシ体が被接触体に接触した状態で片持ち梁状又は両端支持梁状に支持されることになる。
【００１０】
従来のバー型ブラシでは、押圧力を制御するパラメーターは、繊維の長さ、繊維材料および繊度程度しかなく、被接触体である例えば感光体へ多大な押圧力が作用している状態において、経年劣化すると、ブラシ毛が硬化などし、感光体へさらに大きな押圧力が作用するので、感光体に損傷を与えることになり、トナー通過不足が発生したりすることになっていた。
【００１１】
この点、本発明では、基材としての弾性を有するフィルムが撓むことによって押圧力の一部が吸収されるため、被接触体へ過大な押圧力が作用するのを回避することができる。
【００１２】
また、本発明では、押圧力を制御するパラメーターが増え、調整可能域が大幅に広がる。これにより、押圧力の最適化が可能となり、性能が向上する。
【００１３】
また、弾力性の付与のためにバネなどの別途の部品を導入するわけではないので、ブラシの構造も簡単であり、管理すべき項目やコストの増加等も回避できる。
【００１４】
この結果、押圧力の調整を容易かつ低コストで適切に行い得る電子写真用ブラシを提供することができる。
【００１５】
また、本発明の電子写真用ブラシでは、上記フィルムは、湾曲形状を有しているとすることができる。尚、湾曲形状としては、例えば、Ｌ字形状、くの字形状、Ｕ字形状などがある。
【００１６】
上記構成によれば、湾曲形状のフィルムは平板状のフィルムよりも屈曲性に優れているため、押圧力の調整幅をより大きくすることができ、被接触体の傷防止とトナー通過性向上に繋がる。また、設置面積も小さくなるため、小スペース化が可能となる。
【００１７】
また、本発明の電子写真用ブラシでは、上記フィルムは、高分子材料又は金属材料によって形成されているとすることができる。
【００１８】
上記構成によれば、高分子材料又は金属材料は多種存在し、材料の種類、厚さ、弾性力、重量、長さ、形状などを容易に変化させることができる。したがって、押圧力の調整を容易かつ多種に行うことができる。
【００１９】
本発明の電子写真用ブラシでは、上記ブラシ体は、繊維材料が導電性繊維からなるブラシ毛を有していることが可能である。
【００２０】
これにより、電子写真用ブラシとして例えば除電ブラシに適用する場合に、残留トナーおよび例えば感光体に電荷を効率よく付与することができる。
【００２１】
尚、本発明では、フィルムおよび接着剤の両方、又はいずれか一方が導電性である方が好ましい。これにより、さらに、例えば残留トナーおよび感光体に電荷を効率よく付与することができる。
【００２２】
本発明の電子写真用ブラシでは、上記ブラシ毛には、電圧が印加されるとすることが可能である。
【００２３】
これにより、ブラシ毛に電圧を印加して、残留トナーおよび例えば感光体に電荷を効率よく付与することができる。
【００２４】
本発明の電子写真用ブラシでは、上記ブラシ体は、上記フィルムに静電植毛されたブラシ毛を有しているとすることができる。
【００２５】
すなわち、従来のバー型ブラシでは静電植毛ブラシにより電子写真用ブラシを作製することは下記の理由により非常に困難であった。
【００２６】
まず、第１に、ブラシ毛の長さが３ｍｍ以内程度に限られており、かつブラシ毛の植毛密度が高く、固定された基材と被接触体との間に挟装されているので、押圧力が非常に大きくなる。第２に、ブラシ毛の長さが短いことにより食込み量の変化による押圧力の増加率が著しく大きくなる。その結果、非常に精密なブラシ毛の長さ、設置箇所の公差管理が必要である。
【００２７】
これに対して、本発明では、電子写真用ブラシが、被接触体に対してフィルムの撓みによる押圧力調整機能を有するものとなった静電植毛ブラシとなっている。
【００２８】
したがって、基材であるフィルムは撓むことができるので、静電植毛ブラシであっても、押圧力が非常に大きくなるということはない。また、ブラシ毛の長さが短いことにより食込み量の変化による押圧力の増加率が著しく大きくなる問題についても、食込み量の変化は小さいものとなるので、押圧力の増加率が著しく大きくなるということもない。
【００２９】
これにより、電子写真用ブラシを静電植毛により作製しても問題がないので、静電植毛を用いた優れた電子写真用ブラシを提供することができる。
【００３０】
本発明の電子写真用ブラシでは、パイル織りにより作製された生地からなる上記ブラシ体を貼り付けてなっているとすることが可能である。尚、パイル織りとは、地糸とは別にパイル（輪奈）用の縦糸又は横糸を使って織物の表面にパイルを織り込んだ織物をいう。また、パイル（輪奈）の先端をカットしたカットパイルからなるものを含んでいる。
【００３１】
これにより、パイル織りにより作製された生地からなるブラシ体にも適用することが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の電子写真用ブラシは、以上のように、弾性を有するフィルムの表面の少なくとも一部に設けられて被接触体に接触されるブラシ体を備えていると共に、被接触体に対してフィルムの撓みによる押圧力調整機能を有しているものである。
【００３３】
それゆえ、押圧力の調整を容易かつ低コストで適切に行い得る電子写真用ブラシを提供するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３５】
図１は、本実施の形態の電子写真用ブラシを用いた電子写真方式を採用する画像形成装置の構造を模式的に示す平面図である。
【００３６】
画像形成装置は、画像形成装置が備えるスキャナにて読み込まれたデータや、画像形成装置に接続された外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ等の画像処理装置）からのデータを電子写真である画像として出力するものである。
【００３７】
図１に示すように、画像形成部４０は、感光体ドラム１と、帯電ブラシ２と、露光装置３と、現像装置１０と、転写ブラシ４と、搬送ベルト５と、除電ブラシ２０と、クリーニング装置３０とを備えており、感光体ドラム１の周囲に、回転方向に沿って、帯電ブラシ２、露光装置３、現像装置１０、転写ブラシ４及び搬送ベルト５、除電ブラシ２０、及びクリーニング装置３０をこの順序で配置した構成となっている。各構成部分の機能は以下のとおりである。
【００３８】
感光体ドラム１は、画像形成装置における本発明の被接触体となるものであり、円柱形状を有している。帯電ブラシ２は、感光体ドラム１と物理的に接触して、感光体ドラム１の表面を一様に所定の電位まで帯電させるためのものである。帯電ブラシ２は、感光体ドラム１と互いの回転軸を平行にして隣接対向して設置されている。
【００３９】
露光装置３は、帯電ブラシ２によって帯電された感光体ドラム１の表面を、例えばパーソナルコンピュータ等の画像処理装置からのデータに基づき、レーザ光等により露光して、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成させるためのものである。露光装置３として、例えば半導体レーザや発光ダイオードを用いることができる。
【００４０】
現像装置１０は、感光体ドラム１の表面に現像剤を供給し、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像を現像剤像として顕像化するつまり現像するためのものである。搬送ベルト５は、感光体ドラム１の表面に現像剤像が形成された後に、ＰＰＣ（Plain Paper Copy）用紙等の記録媒体６を感光体ドラム１に運搬するためのものである。転写ブラシ４は、感光体ドラム１の表面の現像剤像を、記録媒体６に転写するためのものである。除電ブラシ２０は、感光体ドラム１の表面を除電するためのものである。尚、除電ブラシ２０については後で詳述する。
【００４１】
クリーニング装置３０は、クリーニングブラシ３１と固体潤滑剤供給装置３２とクリーニングブレード３３とを備えており、感光体ドラム１の表面に残留した現像剤や紙粉等を除去するためのものである。
【００４２】
上記構成の画像形成装置においては、下記のサイクルで画像形成が行われる。
【００４３】
まず、感光体ドラム１の表面は、帯電ブラシ２と接触することにより、均一に帯電される。表面が帯電された感光体ドラム１は、露光装置３によって、データに基づき露光され、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。そして、現像装置１０の現像剤供給ローラ１１を介して現像ローラ１２により感光体ドラム１の表面に現像剤が供給され、感光体ドラム１の表面の静電潜像が、現像されて顕像化される。続いて、搬送ベルト５によって記録媒体６が感光体ドラム１へ運搬され、転写ブラシ４によって、感光体ドラム１の表面の現像剤像が、記録媒体６に転写される。転写後の感光体ドラム１は、除電ブラシ２０によって除電される。除電後の感光体ドラム１は、固体潤滑剤が表面に塗布されたクリーニングブラシ３１によって、表面に固体潤滑剤が塗布され、残留した現像剤や紙粉等が、クリーニングブラシ３１及びクリーニングブレード３３によって除去される。
【００４４】
次に、本実施の形態の除電ブラシ２０について、図１に基づき詳しく説明する。
【００４５】
図１に示すように、本実施の形態の除電ブラシ２０は、略Ｌ型形状に湾曲した弾性を有するフィルム２１ａの先端部表面において、繊維材料を植毛してブラシ毛２２ａを形成しており、フィルム２１ａの一端は支持体であるクリーニング装置３０の壁面３４に支持されている。この結果、フィルム２１ａは片持ち梁状に支持されている。
【００４６】
本実施の形態では、ブラシ毛２２ａを植毛する基材として弾性を有するフィルム２１ａを使用することによって、感光体ドラム１からブラシ毛２２ａへの押圧力の一部がフィルム２１ａによって吸収され、結果として感光体ドラム１へ付加する押圧力が低減される。
【００４７】
ここで、フィルム２１ａに使用する材料は、目的に合わせて選択することができる。例えば、低押圧が最適とされる場合、圧調整が容易であるポリエステルなどの高分子材料を使用することができる。
【００４８】
また、フィルム２１ａの弾性率も適宜変化させることができる。フィルム２１ａの弾性率は、例えば、フィルム２１ａの材質が同じであっても、寸法、厚みを変えることによって該フィルム２１ａの弾性率を変えることができる。また、フィルムの形状を変更することによっても弾性率を調整することができる。例えば、本実施の形態におけるＬ型形状のフィルム２１ａは、同じ材質、同じ寸法の板状のフィルム２１ａよりも弾性に優れている。このように、本実施の形態においては、フィルム２１ａの弾性を調整するパラメーターが多く、ブラシ毛２２ａの食込み量に対する誤差許容幅が従来技術と比べて大きくなっている。従って、感光体ドラム１の表面の損傷やトナー通過不足などの発生を防止することができる。
【００４９】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、除電ブラシ２０のフィルム２１ａは、Ｌ型形状に湾曲したものとなっているが、特にこれに限定するものではなく、例えば、図２に示すように、Ｌ型形状よりも湾曲の程度が小さい「くの字」形状のフィルム２１ｂとすることが可能である。これによっても、弾性の優れた除電ブラシ２０とすることができる。
【００５０】
また、図３に示すように、感光体ドラム１に面する板形状のフィルム２１ｃの表面全体にブラシ毛２２ｃを植毛することができる。尚、この場合も、フィルム２１ｃは、クリーニング装置３０の壁面３４に、フィルム２１ｃが片持ち梁状に支持されている。
【００５１】
これにより、植毛幅が広く、ブラシ毛２２ｂと感光体ドラム１との接触面積が広く、作業効率を向上させることができる。
【００５２】
また、図３におけるフィルム２１ｃの表面全体に植毛されたブラシ毛２２ｃに代えて、図４に示すように、フィルム２１ｄの表面の一部にブラシ毛２２ｄを植毛することが可能である。これにより、ブラシ毛２２ｄの面積を低減することができる。
【００５３】
さらに、上述のフィルム２１ａ〜２１ｄはいずれも、クリーニング装置３０の壁面３４に片持ち梁状に支持されているものであったが、必ずしもこれに限らず、例えば、図５に示すように、板形状のフィルム２１ｅが両端支持梁状に支持されているとすることができる。この場合、ブラシ毛２２ｅは、壁面３４との支持体の間において、感光体ドラム１に面してフィルム２１ｅの表面の一部に植毛される。
【００５４】
このタイプの除電ブラシ２０では、フィルム２１ｅの両端が支持されているため、一定の弾性を維持しながらもより安定した押圧力を有する除電ブラシ２０を提供することができる。従って、円筒形の感光体ドラム１に対して均一圧の広いニップ幅を取ることが可能となる。
【００５５】
尚、本実施の形態では、電子写真用ブラシとしての除電ブラシ２０についてのみについての説明を行ったが、本発明においては、必ずしもこれに限らず、電子写真用ブラシとしてのクリーニングブラシ、転写ローラ、帯電ローラ２、電荷制御ブラシ、紙粉取りブラシ、又は現像装置若しくは排紙用の除電ブラシ、ドクターブレードに適用することが可能である。したがって、電子写真用ブラシの具体的な各種の用途に応じて、フィルム２１ａ〜２１ｅの弾性率及び押圧力は、小さくするだけでなく大きくする場合もある。
【００５６】
また、クリーニングブラシとしては、感光体ドラム１への適用のみならず、転写ベルト５にも適用することが可能である。
【００５７】
このように、本実施の形態の除電ブラシ２０は、基材としての弾性を有するフィルム２１ａ〜２１ｅの表面の少なくとも一部に植毛されて感光体ドラム１に接触されるブラシ毛２２ａ〜２２ｅを備えていると共に、感光体ドラム１に対してフィルム２１ａ〜２１ｅの撓みによる押圧力調整機能を有している。尚、本実施の形態では、フィルム２１ａ〜２１ｅはブラシ毛２２ａ〜２２ｅが感光体ドラム１に接触した状態で片持ち梁状又は両端支持梁状に支持されることになる。換言すれば、除電ブラシ２０は、非支持部が被接触体及び対向物である感光体ドラム１に接触していることになる。
【００５８】
ところで、従来のバー型ブラシでは、押圧力を制御するパラメーターは、繊維の長さ、繊維材料および繊度程度しかなく、被接触体である例えば感光体ドラムへ多大な押圧力が作用している状態において、経年劣化すると、ブラシ毛が硬化などし、感光体ドラムへさらに大きな押圧力が作用するので、感光体に損傷を与えることになり、トナー通過不足が発生したりすることになっていた。また、押し圧が非常に強く、食込み量に対する誤差が厳格である。
【００５９】
この点、本実施の形態では、弾性を有するフィルム２１ａ〜２１ｅが撓むことによって押圧力の一部が吸収されるため、感光体ドラム１へ過大な押圧力が作用するのを回避することができる。
【００６０】
すなわち、除電ブラシ２０の感光体ドラム１への接触がソフトタッチとなり、トナーの通過性も向上する。また、感光体ドラム１への押圧力が低減するので、感光体ドラム１のトルクが低下するのを防止することができる。さらに、除電ブラシ２０の感光体ドラム１への食い込み量について、設定誤差に対して許容幅を大きくすることができる。
【００６１】
また、フィルム２１ａ〜２１ｅのフィルム厚、フィルム硬度、接着位置、又は感光体ドラム１との対向距離等により、除電ブラシ２０の押圧力の設定値を大幅に拡大することができる。尚、これらの各要素は、電子写真用ブラシの適用箇所、フィルム２１ａ〜２１ｅの材料種に応じて適宜選択することができる。
【００６２】
さらに、フィルム２１ａ〜２１ｅの貼り付け角度、ブラシ毛２２ａの感光体ドラム１への接触位置などにより押圧力に差異を設けることも可能となる。この結果、クリーニング装置２０への導入部を弱い押圧力とし、トナーのブラシ通過を容易にすることができる。
【００６３】
また、弾力性の付与のためにバネなどの別途の部品を導入するわけではないので、ブラシの構造も簡単であり、管理すべき項目やコストの増加等も回避できる。
【００６４】
この結果、押圧力の調整を容易かつ低コストで適切に行い得る除電ブラシ２０を提供することができる。
【００６５】
尚、フィルム２１ａ〜２１ｅは、膜厚が非常に薄くても弾性を有しており、その弾性範囲内で撓みによる押圧力調整機能を有している。この結果、接触ニップの調整を行うことが可能である。すなわち、従来技術のバー型ブラシでは、被接触体との接触ニップ幅が形状の都合上制限されるので、必ずしも最適な接触ニップ幅で設定することができなかった。しかし、本実施の形態では、例えば、図５に示すフィルム２１ｅとすることによって、フィルム２１ｅの撓みをフィルム２１ｅの弾性力を調整することにより感光体ドラム１の円弧に沿わすことができるので、接触ニップ幅を任意に調整することができる。このため、最適な設定値で除電ブラシ２０を使用することができる。
【００６６】
ここで、本実施の形態の除電ブラシ２０では、ブラシ毛２２ｃは、フィルム２１ｃの表面の全体に植毛されているとすることができる。これにより、ブラシ毛２２ｃと感光体ドラム１との接触面がより広くなるため、作業効率を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、フィルム２１ａ〜２１ｂは、湾曲形状を有しているとすることができる。尚、湾曲形状としては、例えば、Ｌ字形状、「くの字」形状、Ｕ字形状などがある。この湾曲形状のフィルム２１ａ〜２１ｂは平板状のフィルムよりも屈曲性に優れているため、押圧力の調整幅をより大きくすることができ、感光体ドラム１の傷防止とトナー通過性向上に繋がる。また、設置面積も小さくなるため、小スペース化が可能となる。
【００６８】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、フィルム２１ａ〜２１ｅは、高分子材料又は金属材料によって形成されているとすることができる。すなわち、高分子材料又は金属材料は多種存在し、材料の種類、厚さ、弾性力、重量、長さ、形状などを容易に変化させることができる。したがって、押圧力の調整をその用途に応じて容易かつ多種に行うことができる。尚、高分子材料としては、ポリエステル、ナイロン、アクリル、塩化ビニル、カーボン、ゴム、その他の高分子材料を用いることができる。また、金属材料としては、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、これらの合金、その他の金属材料を用いることができる。
【００６９】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅは、繊維材料が導電性繊維からなっている。これにより、電子写真用ブラシとして例えば除電ブラシ２０に適用する場合に、残留トナーおよび感光体ドラム１に電荷を効率よく付与することができる。
【００７０】
また、フィルム２１ａ〜２１ｅが、絶縁性であっても、導通が可能となる。尚、本実施の形態では、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅは、繊維材料が導電性繊維であるが、本発明においては、必ずしもこれに限らない。すなわち、電子写真用ブラシの用途によっては、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅは絶縁性でもよい。さらに、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅをフィルム２１ａ〜２１ｅに接着するための図示しない接着剤についても、導電性を付与することが可能である。
【００７１】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、図１に示すように、除電ブラシ２０のブラシ毛２２ａ〜２２ｅには、電圧２３が印加される。これにより、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅに電圧を印加して、残留トナーおよび感光体ドラム１に電荷を効率よく付与することができる。
【００７２】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、フィルムに静電植毛されたブラシ毛２２ａ〜２２ｅを有している。
【００７３】
すなわち、従来のバー型ブラシでは静電植毛ブラシにより電子写真用ブラシを作製することは下記の理由により非常に困難であった。
【００７４】
まず、第１に、ブラシ毛の長さが３ｍｍ以内程度に限られており、かつブラシ毛の植毛密度が高く、固定された基材と被接触体との間に挟装されているので、押圧力が非常に大きくなる。第２に、ブラシ毛の長さが短いことにより食込み量の変化による押圧力の増加率が著しく大きくなる。その結果、非常に精密なブラシ毛の長さ、設置箇所の公差管理が必要である。
【００７５】
これに対して、本実施の形態では、除電ブラシ２０が、感光体ドラム１に対してフィルム２１ａ〜２１ｅの撓みによる押圧力調整機能を有するものとなった静電植毛ブラシとなっている。
【００７６】
したがって、基材であるフィルム２１ａ〜２１ｅは撓むことができるので、静電植毛ブラシであっても、押圧力が非常に大きくなるということはない。また、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅの長さが短いことにより食込み量の変化による押圧力の増加率が著しく大きくなる問題についても、食込み量の変化は小さいものとなるので、押圧力の増加率が著しく大きくなるということもない。
【００７７】
これにより、除電ブラシ２０を静電植毛により作製しても問題がないので、静電植毛を用いた優れた除電ブラシ２０を提供することができる。
【００７８】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、パイル織りにより作製された生地からなるブラシ体を貼り付けてなっているとすることが可能である。尚、パイル織りとは、地糸とは別にパイル（輪奈）用の縦糸又は横糸を使って織物の表面にパイルを織り込んだ織物をいう。また、パイル（輪奈）の先端をカットしたカットパイルからなるものを含んでいる。
【００７９】
これにより、パイル織りにより作製された生地からなるブラシ体にも適用することが可能となる。
【実施例】
【００８０】
本実施の形態の除電ブラシ２０の性能を確認するために、以下の試験を行った。
【００８１】
すなわち、図６（ａ）に示す従来のバー型ブラシと、図６（ｂ）に示す本実施の形態の除電ブラシ２０の機能を有する電荷制御ブラシとについて、耐久性試験を行った。尚、電荷制御ブラシとは、予めブラシをそれぞれ「＋」に印加し、感光体ドラム１への転写後の＋/−混在のトナーの帯電を「＋」に揃えるように制御するブラシである。
【００８２】
耐久性試験は、表１に示す評価仕様の下、３０００枚の用紙を印刷したときのそれぞれの感光体ドラム１におけるクリーニング後の帯電量を従来例との比較において評価した。尚、表１において、距離とは、ブラシが設置されている部材と被接触体間との距離をいう。バー型ブラシの場合、パイル長−距離＝食込み量の関係を有する。
【００８３】
【表１】
【００８４】
その結果、図７に示すように、従来のバー型ブラシを使用した場合には、３０００枚の用紙を印刷した後は、トナーの詰まりが発生し、ブラシの性能が劣化したことが明らかであった。これに対し、実施例では、帯電性能の変化は小さかった。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、押圧力の調整を容易かつ低コストで行い得る電子写真用ブラシに適用できる。具体的には、除電ブラシの他、電子写真用ブラシとしてのクリーニングブラシ、転写ローラ、帯電ローラ、電荷制御ブラシ、紙粉取りブラシ、又は現像装置若しくは排紙用の除電ブラシに適用することが可能である。
【００８６】
また、クリーニングブラシとしては、感光体ドラムへの適用のみならず、転写ベルトのクリーニングブラシにも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明における電子写真用ブラシの実施の一形態を示すものであり、電気写真ブラシを用いた画像形成装置を示す構成図である。
【図２】上記電子写真用ブラシとしての除電ブラシにおける変形例の構成を示す断面図である。
【図３】上記電子写真用ブラシとしての除電ブラシにおける他の変形例の構成を示す断面図である。
【図４】上記電子写真用ブラシとしての除電ブラシにおけるさらに他の変形例の構成を示す断面図である。
【図５】上記電子写真用ブラシとしての除電ブラシにおけるさらに他の変形例の構成を示す断面図である。
【図６】（ａ）は性能試験に用いた従来のバー型ブラシを示す断面図であり、（ｂ）は性能試験に用いた本実施例の除電ブラシを示す断面図である。
【図７】本実施例の除電ブラシの性能試験結果を従来のバー型ブラシとの比較により示すグラフである。
【図８】従来技術におけるバー型ブラシを用いた画像形成装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ 感光体ドラム
２ 帯電ブラシ
３ 露光装置
４ 転写ブラシ
５ 搬送ベルト
６ 記録媒体
１０ 現像装置
１１ 現像剤供給ローラ
１２ 現像ローラ
２０ 除電ブラシ
２１ａ フィルム
２１ｂ フィルム
２１ｃ フィルム
２１ｄ フィルム
２１ｅ フィルム
２２ａ ブラシ毛
２２ｂ ブラシ毛
２２ｃ ブラシ毛
２２ｄ ブラシ毛
２２ｅ ブラシ毛
２３ 電圧
３０ クリーニング装置
３１ クリーニングブラシ
３２ 固体潤滑剤供給装置
３３ クリーニングブレード
３４ 壁面
４０ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を採用する画像形成装置に用いる電子写真用ブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用する画像形成装置では、転写後の感光体ドラムに残留したトナーをクリーニング又は除電するためにバー型ブラシ（板金貼り付けブラシ）を採用しているものがある。例えば、特許文献１に開示された除電ブラシ１１０は、図８に示すように、記録用紙１０１に転写後の感光体ドラム１０２に残留したトナーを除電するためのバー型ブラシとなっている。すなわち、除電ブラシ１１０は、バー状の基材１１１と、この基材１１１の表面に植毛された繊維材料からなる植毛部分１１２とによって構成されており、バー状の基材１１１の裏面は、クリーニング装置１２０の壁面１２１に固定（貼り付け）されている。そして、植毛部分１１２の先端部が被接触体である感光体ドラム１０２に接触している。
【特許文献１】特開２００３−３１６２０２号公報(２００３年１１月７日公開)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の特許文献１に開示された電子写真用ブラシとしての除電ブラシ１１０は、以下の問題を有している。
【０００４】
すなわち、従来技術に基づくバー型ブラシの除電ブラシ１１０の使用によって、被接触体である感光体ドラム１０２に傷が付いたり、トナーの通過不足が発生したりするなどの問題が招来し易く、電子写真である画像形成品の品質保証において不良要因の一つとなっている。
【０００５】
上記の問題は、除電ブラシ１１０がバー型ブラシの構造を有していることに起因している。すなわち、バー型ブラシからなる除電ブラシ１１０では、植毛部分１１２は基材１１１の表面の略全面に植毛され、かつ基材１１１の裏面の全面がクリーニング装置１２０の壁面１２１に固定されている。従って、除電ブラシ１１０が感光体ドラム１０２の表面をブラッシングするときに、植毛部分１１２は感光体ドラム１０２から押圧力を受けるが、その際、植毛部分１１２の裏面は基材１１１を介してクリーニング装置１２０の壁面１２１に拘束され、植毛部分１１２の表面側ではブラシの食込み量に対する許容幅も非常に狭いので、感光体ドラム１０２は多大な反発力としての押圧力を受ける。この結果、感光体ドラム１０２の表面が植毛部分１１２の先端で損傷したり、又は植毛部分１１２が圧縮された状態となり植毛部分１１２の間隙がなくなるのでトナー通過不足が発生したりする。
【０００６】
また、従来の特許文献１に開示された除電ブラシ１１０は、板金に貼り付けられたバー型ブラシであるため、バー型ブラシの性能を制御するパラメーターは、繊維の長さ、繊維材料および繊度程度しかなく、一旦決められたら変更できないため、押圧力の調整幅が非常に狭いものである。
【０００７】
上記問題の発生を防止するため、バネなどの弾力性を有する部品を導入して、ブラシの食い込み量に対する許容範囲を拡大する方法が考えられるが、ブラシの構造が複雑になるため、管理すべき項目やコストの増加、設計上の制限など新たに課題が生まれる。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、押圧力の調整を容易かつ低コストで適切に行い得る電子写真用ブラシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子写真用ブラシは、上記課題を解決するために、弾性を有するフィルムの表面の少なくとも一部に設けられて被接触体に接触されるブラシ体を備えていると共に、被接触体に対してフィルムの撓みによる押圧力調整機能を有していることを特徴としている。尚、本発明では、フィルムは、ブラシ体が被接触体に接触した状態で片持ち梁状又は両端支持梁状に支持されることになる。
【００１０】
従来のバー型ブラシでは、押圧力を制御するパラメーターは、繊維の長さ、繊維材料および繊度程度しかなく、被接触体である例えば感光体へ多大な押圧力が作用している状態において、経年劣化すると、ブラシ毛が硬化などし、感光体へさらに大きな押圧力が作用するので、感光体に損傷を与えることになり、トナー通過不足が発生したりすることになっていた。
【００１１】
この点、本発明では、基材としての弾性を有するフィルムが撓むことによって押圧力の一部が吸収されるため、被接触体へ過大な押圧力が作用するのを回避することができる。
【００１２】
また、本発明では、押圧力を制御するパラメーターが増え、調整可能域が大幅に広がる。これにより、押圧力の最適化が可能となり、性能が向上する。
【００１３】
また、弾力性の付与のためにバネなどの別途の部品を導入するわけではないので、ブラシの構造も簡単であり、管理すべき項目やコストの増加等も回避できる。
【００１４】
この結果、押圧力の調整を容易かつ低コストで適切に行い得る電子写真用ブラシを提供することができる。
【００１５】
また、本発明の電子写真用ブラシでは、上記フィルムは、湾曲形状を有しているとすることができる。尚、湾曲形状としては、例えば、Ｌ字形状、くの字形状、Ｕ字形状などがある。
【００１６】
上記構成によれば、湾曲形状のフィルムは平板状のフィルムよりも屈曲性に優れているため、押圧力の調整幅をより大きくすることができ、被接触体の傷防止とトナー通過性向上に繋がる。また、設置面積も小さくなるため、小スペース化が可能となる。
【００１７】
また、本発明の電子写真用ブラシでは、上記フィルムは、高分子材料又は金属材料によって形成されているとすることができる。
【００１８】
上記構成によれば、高分子材料又は金属材料は多種存在し、材料の種類、厚さ、弾性力、重量、長さ、形状などを容易に変化させることができる。したがって、押圧力の調整を容易かつ多種に行うことができる。
【００１９】
本発明の電子写真用ブラシでは、上記ブラシ体は、繊維材料が導電性繊維からなるブラシ毛を有していることが可能である。
【００２０】
これにより、電子写真用ブラシとして例えば除電ブラシに適用する場合に、残留トナーおよび例えば感光体に電荷を効率よく付与することができる。
【００２１】
尚、本発明では、フィルムおよび接着剤の両方、又はいずれか一方が導電性である方が好ましい。これにより、さらに、例えば残留トナーおよび感光体に電荷を効率よく付与することができる。
【００２２】
本発明の電子写真用ブラシでは、上記ブラシ毛には、電圧が印加されるとすることが可能である。
【００２３】
これにより、ブラシ毛に電圧を印加して、残留トナーおよび例えば感光体に電荷を効率よく付与することができる。
【００２４】
本発明の電子写真用ブラシでは、上記ブラシ体は、上記フィルムに静電植毛されたブラシ毛を有しているとすることができる。
【００２５】
すなわち、従来のバー型ブラシでは静電植毛ブラシにより電子写真用ブラシを作製することは下記の理由により非常に困難であった。
【００２６】
まず、第１に、ブラシ毛の長さが３ｍｍ以内程度に限られており、かつブラシ毛の植毛密度が高く、固定された基材と被接触体との間に挟装されているので、押圧力が非常に大きくなる。第２に、ブラシ毛の長さが短いことにより食込み量の変化による押圧力の増加率が著しく大きくなる。その結果、非常に精密なブラシ毛の長さ、設置箇所の公差管理が必要である。
【００２７】
これに対して、本発明では、電子写真用ブラシが、被接触体に対してフィルムの撓みによる押圧力調整機能を有するものとなった静電植毛ブラシとなっている。
【００２８】
したがって、基材であるフィルムは撓むことができるので、静電植毛ブラシであっても、押圧力が非常に大きくなるということはない。また、ブラシ毛の長さが短いことにより食込み量の変化による押圧力の増加率が著しく大きくなる問題についても、食込み量の変化は小さいものとなるので、押圧力の増加率が著しく大きくなるということもない。
【００２９】
これにより、電子写真用ブラシを静電植毛により作製しても問題がないので、静電植毛を用いた優れた電子写真用ブラシを提供することができる。
【００３０】
本発明の電子写真用ブラシでは、パイル織りにより作製された生地からなる上記ブラシ体を貼り付けてなっているとすることが可能である。尚、パイル織りとは、地糸とは別にパイル（輪奈）用の縦糸又は横糸を使って織物の表面にパイルを織り込んだ織物をいう。また、パイル（輪奈）の先端をカットしたカットパイルからなるものを含んでいる。
【００３１】
これにより、パイル織りにより作製された生地からなるブラシ体にも適用することが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の電子写真用ブラシは、以上のように、弾性を有するフィルムの表面の少なくとも一部に設けられて被接触体に接触されるブラシ体を備えていると共に、被接触体に対してフィルムの撓みによる押圧力調整機能を有しているものである。
【００３３】
それゆえ、押圧力の調整を容易かつ低コストで適切に行い得る電子写真用ブラシを提供するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施形態について図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３５】
図１は、本実施の形態の電子写真用ブラシを用いた電子写真方式を採用する画像形成装置の構造を模式的に示す平面図である。
【００３６】
画像形成装置は、画像形成装置が備えるスキャナにて読み込まれたデータや、画像形成装置に接続された外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ等の画像処理装置）からのデータを電子写真である画像として出力するものである。
【００３７】
図１に示すように、画像形成部４０は、感光体ドラム１と、帯電ブラシ２と、露光装置３と、現像装置１０と、転写ブラシ４と、搬送ベルト５と、除電ブラシ２０と、クリーニング装置３０とを備えており、感光体ドラム１の周囲に、回転方向に沿って、帯電ブラシ２、露光装置３、現像装置１０、転写ブラシ４及び搬送ベルト５、除電ブラシ２０、及びクリーニング装置３０をこの順序で配置した構成となっている。各構成部分の機能は以下のとおりである。
【００３８】
感光体ドラム１は、画像形成装置における本発明の被接触体となるものであり、円柱形状を有している。帯電ブラシ２は、感光体ドラム１と物理的に接触して、感光体ドラム１の表面を一様に所定の電位まで帯電させるためのものである。帯電ブラシ２は、感光体ドラム１と互いの回転軸を平行にして隣接対向して設置されている。
【００３９】
露光装置３は、帯電ブラシ２によって帯電された感光体ドラム１の表面を、例えばパーソナルコンピュータ等の画像処理装置からのデータに基づき、レーザ光等により露光して、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成させるためのものである。露光装置３として、例えば半導体レーザや発光ダイオードを用いることができる。
【００４０】
現像装置１０は、感光体ドラム１の表面に現像剤を供給し、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像を現像剤像として顕像化するつまり現像するためのものである。搬送ベルト５は、感光体ドラム１の表面に現像剤像が形成された後に、ＰＰＣ（Plain Paper Copy）用紙等の記録媒体６を感光体ドラム１に運搬するためのものである。転写ブラシ４は、感光体ドラム１の表面の現像剤像を、記録媒体６に転写するためのものである。除電ブラシ２０は、感光体ドラム１の表面を除電するためのものである。尚、除電ブラシ２０については後で詳述する。
【００４１】
クリーニング装置３０は、クリーニングブラシ３１と固体潤滑剤供給装置３２とクリーニングブレード３３とを備えており、感光体ドラム１の表面に残留した現像剤や紙粉等を除去するためのものである。
【００４２】
上記構成の画像形成装置においては、下記のサイクルで画像形成が行われる。
【００４３】
まず、感光体ドラム１の表面は、帯電ブラシ２と接触することにより、均一に帯電される。表面が帯電された感光体ドラム１は、露光装置３によって、データに基づき露光され、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。そして、現像装置１０の現像剤供給ローラ１１を介して現像ローラ１２により感光体ドラム１の表面に現像剤が供給され、感光体ドラム１の表面の静電潜像が、現像されて顕像化される。続いて、搬送ベルト５によって記録媒体６が感光体ドラム１へ運搬され、転写ブラシ４によって、感光体ドラム１の表面の現像剤像が、記録媒体６に転写される。転写後の感光体ドラム１は、除電ブラシ２０によって除電される。除電後の感光体ドラム１は、固体潤滑剤が表面に塗布されたクリーニングブラシ３１によって、表面に固体潤滑剤が塗布され、残留した現像剤や紙粉等が、クリーニングブラシ３１及びクリーニングブレード３３によって除去される。
【００４４】
次に、本実施の形態の除電ブラシ２０について、図１に基づき詳しく説明する。
【００４５】
図１に示すように、本実施の形態の除電ブラシ２０は、略Ｌ型形状に湾曲した弾性を有するフィルム２１ａの先端部表面において、繊維材料を植毛してブラシ毛２２ａを形成しており、フィルム２１ａの一端は支持体であるクリーニング装置３０の壁面３４に支持されている。この結果、フィルム２１ａは片持ち梁状に支持されている。
【００４６】
本実施の形態では、ブラシ毛２２ａを植毛する基材として弾性を有するフィルム２１ａを使用することによって、感光体ドラム１からブラシ毛２２ａへの押圧力の一部がフィルム２１ａによって吸収され、結果として感光体ドラム１へ付加する押圧力が低減される。
【００４７】
ここで、フィルム２１ａに使用する材料は、目的に合わせて選択することができる。例えば、低押圧が最適とされる場合、圧調整が容易であるポリエステルなどの高分子材料を使用することができる。
【００４８】
また、フィルム２１ａの弾性率も適宜変化させることができる。フィルム２１ａの弾性率は、例えば、フィルム２１ａの材質が同じであっても、寸法、厚みを変えることによって該フィルム２１ａの弾性率を変えることができる。また、フィルムの形状を変更することによっても弾性率を調整することができる。例えば、本実施の形態におけるＬ型形状のフィルム２１ａは、同じ材質、同じ寸法の板状のフィルム２１ａよりも弾性に優れている。このように、本実施の形態においては、フィルム２１ａの弾性を調整するパラメーターが多く、ブラシ毛２２ａの食込み量に対する誤差許容幅が従来技術と比べて大きくなっている。従って、感光体ドラム１の表面の損傷やトナー通過不足などの発生を防止することができる。
【００４９】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、除電ブラシ２０のフィルム２１ａは、Ｌ型形状に湾曲したものとなっているが、特にこれに限定するものではなく、例えば、図２に示すように、Ｌ型形状よりも湾曲の程度が小さい「くの字」形状のフィルム２１ｂとすることが可能である。これによっても、弾性の優れた除電ブラシ２０とすることができる。
【００５０】
また、図３に示すように、感光体ドラム１に面する板形状のフィルム２１ｃの表面全体にブラシ毛２２ｃを植毛することができる。尚、この場合も、フィルム２１ｃは、クリーニング装置３０の壁面３４に、フィルム２１ｃが片持ち梁状に支持されている。
【００５１】
これにより、植毛幅が広く、ブラシ毛２２ｂと感光体ドラム１との接触面積が広く、作業効率を向上させることができる。
【００５２】
また、図３におけるフィルム２１ｃの表面全体に植毛されたブラシ毛２２ｃに代えて、図４に示すように、フィルム２１ｄの表面の一部にブラシ毛２２ｄを植毛することが可能である。これにより、ブラシ毛２２ｄの面積を低減することができる。
【００５３】
さらに、上述のフィルム２１ａ〜２１ｄはいずれも、クリーニング装置３０の壁面３４に片持ち梁状に支持されているものであったが、必ずしもこれに限らず、例えば、図５に示すように、板形状のフィルム２１ｅが両端支持梁状に支持されているとすることができる。この場合、ブラシ毛２２ｅは、壁面３４との支持体の間において、感光体ドラム１に面してフィルム２１ｅの表面の一部に植毛される。
【００５４】
このタイプの除電ブラシ２０では、フィルム２１ｅの両端が支持されているため、一定の弾性を維持しながらもより安定した押圧力を有する除電ブラシ２０を提供することができる。従って、円筒形の感光体ドラム１に対して均一圧の広いニップ幅を取ることが可能となる。
【００５５】
尚、本実施の形態では、電子写真用ブラシとしての除電ブラシ２０についてのみについての説明を行ったが、本発明においては、必ずしもこれに限らず、電子写真用ブラシとしてのクリーニングブラシ、転写ローラ、帯電ローラ２、電荷制御ブラシ、紙粉取りブラシ、又は現像装置若しくは排紙用の除電ブラシ、ドクターブレードに適用することが可能である。したがって、電子写真用ブラシの具体的な各種の用途に応じて、フィルム２１ａ〜２１ｅの弾性率及び押圧力は、小さくするだけでなく大きくする場合もある。
【００５６】
また、クリーニングブラシとしては、感光体ドラム１への適用のみならず、転写ベルト５にも適用することが可能である。
【００５７】
このように、本実施の形態の除電ブラシ２０は、基材としての弾性を有するフィルム２１ａ〜２１ｅの表面の少なくとも一部に植毛されて感光体ドラム１に接触されるブラシ毛２２ａ〜２２ｅを備えていると共に、感光体ドラム１に対してフィルム２１ａ〜２１ｅの撓みによる押圧力調整機能を有している。尚、本実施の形態では、フィルム２１ａ〜２１ｅはブラシ毛２２ａ〜２２ｅが感光体ドラム１に接触した状態で片持ち梁状又は両端支持梁状に支持されることになる。換言すれば、除電ブラシ２０は、非支持部が被接触体及び対向物である感光体ドラム１に接触していることになる。
【００５８】
ところで、従来のバー型ブラシでは、押圧力を制御するパラメーターは、繊維の長さ、繊維材料および繊度程度しかなく、被接触体である例えば感光体ドラムへ多大な押圧力が作用している状態において、経年劣化すると、ブラシ毛が硬化などし、感光体ドラムへさらに大きな押圧力が作用するので、感光体に損傷を与えることになり、トナー通過不足が発生したりすることになっていた。また、押し圧が非常に強く、食込み量に対する誤差が厳格である。
【００５９】
この点、本実施の形態では、弾性を有するフィルム２１ａ〜２１ｅが撓むことによって押圧力の一部が吸収されるため、感光体ドラム１へ過大な押圧力が作用するのを回避することができる。
【００６０】
すなわち、除電ブラシ２０の感光体ドラム１への接触がソフトタッチとなり、トナーの通過性も向上する。また、感光体ドラム１への押圧力が低減するので、感光体ドラム１のトルクが低下するのを防止することができる。さらに、除電ブラシ２０の感光体ドラム１への食い込み量について、設定誤差に対して許容幅を大きくすることができる。
【００６１】
また、フィルム２１ａ〜２１ｅのフィルム厚、フィルム硬度、接着位置、又は感光体ドラム１との対向距離等により、除電ブラシ２０の押圧力の設定値を大幅に拡大することができる。尚、これらの各要素は、電子写真用ブラシの適用箇所、フィルム２１ａ〜２１ｅの材料種に応じて適宜選択することができる。
【００６２】
さらに、フィルム２１ａ〜２１ｅの貼り付け角度、ブラシ毛２２ａの感光体ドラム１への接触位置などにより押圧力に差異を設けることも可能となる。この結果、クリーニング装置２０への導入部を弱い押圧力とし、トナーのブラシ通過を容易にすることができる。
【００６３】
また、弾力性の付与のためにバネなどの別途の部品を導入するわけではないので、ブラシの構造も簡単であり、管理すべき項目やコストの増加等も回避できる。
【００６４】
この結果、押圧力の調整を容易かつ低コストで適切に行い得る除電ブラシ２０を提供することができる。
【００６５】
尚、フィルム２１ａ〜２１ｅは、膜厚が非常に薄くても弾性を有しており、その弾性範囲内で撓みによる押圧力調整機能を有している。この結果、接触ニップの調整を行うことが可能である。すなわち、従来技術のバー型ブラシでは、被接触体との接触ニップ幅が形状の都合上制限されるので、必ずしも最適な接触ニップ幅で設定することができなかった。しかし、本実施の形態では、例えば、図５に示すフィルム２１ｅとすることによって、フィルム２１ｅの撓みをフィルム２１ｅの弾性力を調整することにより感光体ドラム１の円弧に沿わすことができるので、接触ニップ幅を任意に調整することができる。このため、最適な設定値で除電ブラシ２０を使用することができる。
【００６６】
ここで、本実施の形態の除電ブラシ２０では、ブラシ毛２２ｃは、フィルム２１ｃの表面の全体に植毛されているとすることができる。これにより、ブラシ毛２２ｃと感光体ドラム１との接触面がより広くなるため、作業効率を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、フィルム２１ａ〜２１ｂは、湾曲形状を有しているとすることができる。尚、湾曲形状としては、例えば、Ｌ字形状、「くの字」形状、Ｕ字形状などがある。この湾曲形状のフィルム２１ａ〜２１ｂは平板状のフィルムよりも屈曲性に優れているため、押圧力の調整幅をより大きくすることができ、感光体ドラム１の傷防止とトナー通過性向上に繋がる。また、設置面積も小さくなるため、小スペース化が可能となる。
【００６８】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、フィルム２１ａ〜２１ｅは、高分子材料又は金属材料によって形成されているとすることができる。すなわち、高分子材料又は金属材料は多種存在し、材料の種類、厚さ、弾性力、重量、長さ、形状などを容易に変化させることができる。したがって、押圧力の調整をその用途に応じて容易かつ多種に行うことができる。尚、高分子材料としては、ポリエステル、ナイロン、アクリル、塩化ビニル、カーボン、ゴム、その他の高分子材料を用いることができる。また、金属材料としては、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、これらの合金、その他の金属材料を用いることができる。
【００６９】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅは、繊維材料が導電性繊維からなっている。これにより、電子写真用ブラシとして例えば除電ブラシ２０に適用する場合に、残留トナーおよび感光体ドラム１に電荷を効率よく付与することができる。
【００７０】
また、フィルム２１ａ〜２１ｅが、絶縁性であっても、導通が可能となる。尚、本実施の形態では、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅは、繊維材料が導電性繊維であるが、本発明においては、必ずしもこれに限らない。すなわち、電子写真用ブラシの用途によっては、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅは絶縁性でもよい。さらに、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅをフィルム２１ａ〜２１ｅに接着するための図示しない接着剤についても、導電性を付与することが可能である。
【００７１】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、図１に示すように、除電ブラシ２０のブラシ毛２２ａ〜２２ｅには、電圧２３が印加される。これにより、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅに電圧を印加して、残留トナーおよび感光体ドラム１に電荷を効率よく付与することができる。
【００７２】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、フィルムに静電植毛されたブラシ毛２２ａ〜２２ｅを有している。
【００７３】
すなわち、従来のバー型ブラシでは静電植毛ブラシにより電子写真用ブラシを作製することは下記の理由により非常に困難であった。
【００７４】
まず、第１に、ブラシ毛の長さが３ｍｍ以内程度に限られており、かつブラシ毛の植毛密度が高く、固定された基材と被接触体との間に挟装されているので、押圧力が非常に大きくなる。第２に、ブラシ毛の長さが短いことにより食込み量の変化による押圧力の増加率が著しく大きくなる。その結果、非常に精密なブラシ毛の長さ、設置箇所の公差管理が必要である。
【００７５】
これに対して、本実施の形態では、除電ブラシ２０が、感光体ドラム１に対してフィルム２１ａ〜２１ｅの撓みによる押圧力調整機能を有するものとなった静電植毛ブラシとなっている。
【００７６】
したがって、基材であるフィルム２１ａ〜２１ｅは撓むことができるので、静電植毛ブラシであっても、押圧力が非常に大きくなるということはない。また、ブラシ毛２２ａ〜２２ｅの長さが短いことにより食込み量の変化による押圧力の増加率が著しく大きくなる問題についても、食込み量の変化は小さいものとなるので、押圧力の増加率が著しく大きくなるということもない。
【００７７】
これにより、除電ブラシ２０を静電植毛により作製しても問題がないので、静電植毛を用いた優れた除電ブラシ２０を提供することができる。
【００７８】
また、本実施の形態の除電ブラシ２０では、パイル織りにより作製された生地からなるブラシ体を貼り付けてなっているとすることが可能である。尚、パイル織りとは、地糸とは別にパイル（輪奈）用の縦糸又は横糸を使って織物の表面にパイルを織り込んだ織物をいう。また、パイル（輪奈）の先端をカットしたカットパイルからなるものを含んでいる。
【００７９】
これにより、パイル織りにより作製された生地からなるブラシ体にも適用することが可能となる。
【実施例】
【００８０】
本実施の形態の除電ブラシ２０の性能を確認するために、以下の試験を行った。
【００８１】
すなわち、図６（ａ）に示す従来のバー型ブラシと、図６（ｂ）に示す本実施の形態の除電ブラシ２０の機能を有する電荷制御ブラシとについて、耐久性試験を行った。尚、電荷制御ブラシとは、予めブラシをそれぞれ「＋」に印加し、感光体ドラム１への転写後の＋/−混在のトナーの帯電を「＋」に揃えるように制御するブラシである。
【００８２】
耐久性試験は、表１に示す評価仕様の下、３０００枚の用紙を印刷したときのそれぞれの感光体ドラム１におけるクリーニング後の帯電量を従来例との比較において評価した。尚、表１において、距離とは、ブラシが設置されている部材と被接触体間との距離をいう。バー型ブラシの場合、パイル長−距離＝食込み量の関係を有する。
【００８３】
【表１】
【００８４】
その結果、図７に示すように、従来のバー型ブラシを使用した場合には、３０００枚の用紙を印刷した後は、トナーの詰まりが発生し、ブラシの性能が劣化したことが明らかであった。これに対し、実施例では、帯電性能の変化は小さかった。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、押圧力の調整を容易かつ低コストで行い得る電子写真用ブラシに適用できる。具体的には、除電ブラシの他、電子写真用ブラシとしてのクリーニングブラシ、転写ローラ、帯電ローラ、電荷制御ブラシ、紙粉取りブラシ、又は現像装置若しくは排紙用の除電ブラシに適用することが可能である。
【００８６】
また、クリーニングブラシとしては、感光体ドラムへの適用のみならず、転写ベルトのクリーニングブラシにも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明における電子写真用ブラシの実施の一形態を示すものであり、電気写真ブラシを用いた画像形成装置を示す構成図である。
【図２】上記電子写真用ブラシとしての除電ブラシにおける変形例の構成を示す断面図である。
【図３】上記電子写真用ブラシとしての除電ブラシにおける他の変形例の構成を示す断面図である。
【図４】上記電子写真用ブラシとしての除電ブラシにおけるさらに他の変形例の構成を示す断面図である。
【図５】上記電子写真用ブラシとしての除電ブラシにおけるさらに他の変形例の構成を示す断面図である。
【図６】（ａ）は性能試験に用いた従来のバー型ブラシを示す断面図であり、（ｂ）は性能試験に用いた本実施例の除電ブラシを示す断面図である。
【図７】本実施例の除電ブラシの性能試験結果を従来のバー型ブラシとの比較により示すグラフである。
【図８】従来技術におけるバー型ブラシを用いた画像形成装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ 感光体ドラム
２ 帯電ブラシ
３ 露光装置
４ 転写ブラシ
５ 搬送ベルト
６ 記録媒体
１０ 現像装置
１１ 現像剤供給ローラ
１２ 現像ローラ
２０ 除電ブラシ
２１ａ フィルム
２１ｂ フィルム
２１ｃ フィルム
２１ｄ フィルム
２１ｅ フィルム
２２ａ ブラシ毛
２２ｂ ブラシ毛
２２ｃ ブラシ毛
２２ｄ ブラシ毛
２２ｅ ブラシ毛
２３ 電圧
３０ クリーニング装置
３１ クリーニングブラシ
３２ 固体潤滑剤供給装置
３３ クリーニングブレード
３４ 壁面
４０ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有するフィルムの表面の少なくとも一部に設けられて被接触体に接触されるブラシ体を備えていると共に、被接触体に対してフィルムの撓みによる押圧力調整機能を有していることを特徴とする電子写真用ブラシ。
【請求項２】
上記フィルムは、湾曲形状を有していることを特徴と請求項１記載の電子写真用ブラシ。
【請求項３】
上記フィルムは、高分子材料又は金属材料によって形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子写真用ブラシ。
【請求項４】
上記ブラシ体は、繊維材料が導電性繊維からなるブラシ毛を有していることを特徴とする請求項１，２又は３記載の電子写真用ブラシ。
【請求項５】
上記ブラシ毛には、電圧が印加されることを特徴とする請求項４記載の電子写真用ブラシ。
【請求項６】
上記ブラシ体は、上記フィルムに静電植毛されたブラシ毛を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真用ブラシ。
【請求項７】
パイル織りにより作製された生地からなる上記ブラシ体を貼り付けてなっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真用ブラシ。
【請求項１】
弾性を有するフィルムの表面の少なくとも一部に設けられて被接触体に接触されるブラシ体を備えていると共に、被接触体に対してフィルムの撓みによる押圧力調整機能を有していることを特徴とする電子写真用ブラシ。
【請求項２】
上記フィルムは、湾曲形状を有していることを特徴と請求項１記載の電子写真用ブラシ。
【請求項３】
上記フィルムは、高分子材料又は金属材料によって形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子写真用ブラシ。
【請求項４】
上記ブラシ体は、繊維材料が導電性繊維からなるブラシ毛を有していることを特徴とする請求項１，２又は３記載の電子写真用ブラシ。
【請求項５】
上記ブラシ毛には、電圧が印加されることを特徴とする請求項４記載の電子写真用ブラシ。
【請求項６】
上記ブラシ体は、上記フィルムに静電植毛されたブラシ毛を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真用ブラシ。
【請求項７】
パイル織りにより作製された生地からなる上記ブラシ体を貼り付けてなっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真用ブラシ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１１７５２０（Ｐ２０１０−１１７５２０Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９０２３３（Ｐ２００８−２９０２３３）
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【出願人】（３９００２６１４７）東英産業株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【出願人】（３９００２６１４７）東英産業株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
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