JP2003270064A - トルク測定装置及びそれを使用したトルク測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面にブラシ毛を有する被測定体のトルクを
製造時に測定し、管理することができ、良好な品質のも
のを選別することができるトルク測定装置及びそれを使
用したトルク測定方法を提供する。 【解決手段】 トルク測定装置内でブラシ２０は、基端
に第１モータ４１が接続された回転支持軸４３の先端に
その支軸２１の一端を接続することで回転可能に支持さ
れている。回転体４６は、ブラシ２０のブラシ毛２４が
接触されるようにブラシ２０と対向配置されるととも
に、回転軸４５を介して第２モータ４２が接続されるこ
とにより回転可能とされている。回転支持軸４３及び回
転軸４５にはそれぞれ第１トルク検出器４７及び第２ト
ルク検出器４８が接続されており、これら第１トルク検
出器４７及び第２トルク検出器４８により、ブラシ２０
及び回転体４６の回転時に発生するトルクが測定されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像形成装置内
で使用されるクリーニングブラシ、帯電ブラシ、現像ブ
ラシ等のような表面にブラシ毛を有する被測定体がその
ブラシ毛を接触させながら回転するときのトルクを測定
するためのトルク測定装置及びそれを使用したトルク測
定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のクリーニングブラシ、帯電
ブラシ、現像ブラシ等には、基布及び同基布上に起毛さ
れたブラシ毛を備える帯状をなすベロア材を支軸の表面
に螺旋状をなすように巻回し、接着して形成されたロー
ル状ブラシ（以下、単にブラシとも記載する）が使用さ
れている。当該ブラシは、ブラシ毛の先端を感光ドラム
の表面に摺接させながら回転することにより、それぞれ
特有の機能を発揮するようになっている。例えば、帯電
ブラシならば、ブラシ毛の先端を感光ドラムの表面に摺
接させながら回転し、ブラシ毛の先端で放電を行うこと
により、感光ドラム表面に静電気を帯電させる機能を発
揮する。現像ブラシならば、ブラシ毛を介して感光ドラ
ム表面にトナーを供給し、感光ドラム表面の静電潜像を
現像する機能を発揮する。また、クリーニングブラシな
らば、ブラシ毛の先端で感光ドラム表面に残留するトナ
ーを掻き取って除去したり、感光ドラム表面に残留する
静電気をブラシ毛に通電させ、感光ドラム表面を除電さ
せたり等の機能を発揮する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ブラシは、ブラシ毛を感光ドラムの表面に接触させなが
ら回転するとき、ブラシと感光ドラムとの間の摩擦によ
りトルクを発生させる。そして、このトルクがブラシの
回転時に大きく変動すると、帯電ムラ、現像ムラ、除電
ムラ、トナーの除去ムラ等を発生させ、得られる転写画
像に不具合を発生させるおそれがあった。

【０００４】また、このトルク値が大きい場合には、ブ
ラシの回転時に加わる負荷が大きくなってブラシを回転
させるギアの滑り、破損等が発生したり、あるいは感光
ドラムの傷付き、トナーの過剰供給等が発生したり等し
て得られる転写画像に不具合を発生させるおそれがあっ
た。さらには、トルク値が小さい場合、例えば感光ドラ
ムの回転に応じて従動回転するように構成されたブラシ
では、回転時に感光ドラムへの滑りを発生させ、その機
能を十分に発揮できないという不具合を発生させるおそ
れがあった。

【０００５】従って、上記のような不具合の発生を抑
え、良好な転写画像を得るためには、ブラシのトルクを
管理し、同トルクが所定範囲となるようにブラシを製造
する必要がある。しかし、現在のところ、同ブラシの相
手部材へのトルクを予め測定するための測定装置は提案
されておらず、ブラシを画像形成装置に内装して実際に
使用するまでは不具合の有無を判別することができない
という問題があった。

【０００６】この発明は、このような従来技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、表面にブラシ毛を有する被測定体のトルク
を製造時に測定し、管理することができ、良好な品質の
ものを選別することができるトルク測定装置及びそれを
使用したトルク測定方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載のトルク測定装置の発明は、表面
にブラシ毛を有し、回転可能に支持された被測定体に対
向して配置され、同被測定体のブラシ毛の先端が接触す
る回転体と、前記被測定体及び回転体のうち少なくとも
一方を回転させるための回転駆動源と、前記被測定体の
ブラシ毛の先端を回転体に接触させながら回転駆動源に
より被測定体及び回転体のうち少なくとも一方を回転さ
せた状態で、少なくとも被測定体のトルクを測定するた
めのトルク測定器とを備えることを特徴とするものであ
る。

【０００８】請求項２に記載のトルク測定装置の発明
は、請求項１に記載の発明において、前記被測定体及び
回転体のうち少なくとも一方を所定方向へ回転させたと
きに測定されたトルクと、当該所定方向と逆方向へ回転
させたときに測定されたトルクとのトルク差に基づいて
被測定体のブラシ毛の斜毛状態を測定可能に構成したこ
とを特徴とするものである。

【０００９】請求項３に記載のトルク測定装置の発明
は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記
被測定体と回転体とを互いに接近及び離間可能とするこ
とにより、ブラシ毛の先端が回転体に対して接触する接
触量を表すニップ量を調整可能に構成したことを特徴と
するものである。

【００１０】請求項４に記載のトルク測定装置の発明
は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明にお
いて、前記被測定体及び回転体のうち少なくとも一方の
回転数が１０〜３００ｒｐｍであることを特徴とするも
のである。

【００１１】請求項５に記載のトルク測定装置の発明
は、請求項１に記載の発明において、前記回転駆動源に
より被測定体及び回転体の両方を同じ方向へ回転させる
ことを特徴とするものである。

【００１２】請求項６に記載のトルク測定方法の発明
は、請求項１に記載のトルク測定装置を使用し、被測定
体及び回転体のうち少なくとも一方を回転駆動源によっ
て回転させ、被測定体のブラシ毛の先端を回転体に接触
させ、少なくとも被測定体のトルクをトルク測定器で測
定するものである。

【００１３】請求項７に記載のトルク測定方法の発明
は、請求項６に記載の発明において、前記ブラシ毛は導
電性繊維より形成され、当該ブラシ毛に電圧を印可させ
た状態でトルクを測定するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明をブラシ毛を有す
る被測定体として画像形成装置で使用するロール状ブラ
シに具体化した一実施形態を、図面に基づいて説明す
る。

【００１５】まず、画像形成装置について説明する。図
５は画像形成装置を概念的に示した図である。画像形成
装置内において被接触体としての感光ドラム１１は支持
軸１１ａにより回転可能に支持され、その表面において
帯電可能に構成されている。感光ドラム１１の周囲には
その上方位置から回転方向に向かって順番に帯電部１
２、露光部１３、現像部１４、転写部１６、クリーニン
グ部１８が配設されている。この感光ドラム１１は回転
時に帯電部１２でその表面が帯電されるとともに、露光
部１３により静電潜像が形成された後、現像部１４から
微細粉粒体としてのトナー１５が供給される。そして、
転写部１６により感光ドラム１１及び転写部１６間に供
給された記録用紙１７にトナー１５による可視像が転写
される。この後、クリーニング部１８で感光ドラム１１
の表面に残留するトナー１５が除去されるとともに、残
留する電荷が消去されて除電される。

【００１６】前記帯電部１２、現像部１４及びクリーニ
ング部１８には帯電ブラシ１２ａ、現像ブラシ１４ａ及
びクリーニングブラシ１８ａがそれぞれ内装されてい
る。これら帯電ブラシ１２ａ、現像ブラシ１４ａ及びク
リーニングブラシ１８ａはロール状ブラシより形成され
ている。ロール状ブラシより形成された帯電ブラシ１２
ａ、現像ブラシ１４ａ及びクリーニングブラシ１８ａ
は、それぞれの表面を感光ドラム１１の表面に摺接させ
ながら回転することができるように各部内に回転可能に
支持されている。そして、感光ドラム１１の表面に摺接
しながら回転することにより、帯電ブラシ１２ａならば
帯電、現像ブラシ１４ａならばトナー１５の供給、クリ
ーニングブラシ１８ａならばトナー１５の除去及び除電
といったそれぞれ特有の機能を発揮するようになってい
る。

【００１７】次いで、ロール状ブラシの構成について説
明する。図３及び図４に示すように、ロール状ブラシ２
０（以下、単にブラシ２０とも記載する）はアルミニウ
ム、ステンレス鋼等の金属製の丸棒よりなる支軸２１
と、同支軸２１の表面に接合された帯状をなすベロア材
２２とから構成されている。このベロア材２２は、織布
よりなる基布２３と、同基布２３に対してその表面で起
毛するようにパイル織りで織り込まれた複数本のブラシ
毛２４とを備えている。当該ブラシ２０は、支軸２１の
表面に接着剤を塗布し、その上にベロア材２２を螺旋状
をなすように巻回することによりロール状に形成されて
いる。

【００１８】ベロア材２２において、基布２３を形成す
る糸には動摩擦係数が低く、耐摩耗性と適度な耐熱性を
有し、接着剤で接着可能な繊維よりなる糸を用いること
が好ましい。このような繊維としては、超高分子量ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、アラミド樹
脂、ポリエステル、ナイロン、アクリル樹脂、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）等よりなる合成繊維、レ
ーヨン等よりなる半合成繊維、綿等よりなる天然繊維等
が挙げられる。

【００１９】ブラシ毛２４は、耐久性、柔軟性が高く、
耐摩耗性に優れるとともに、摺動性の良い複数本の繊維
を撚糸加工することにより形成されている。このような
繊維としては、超高分子ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリアミド、アラミド樹脂、ポリエステル、ナイロ
ン、アクリル樹脂、ＰＥＴ、フッ素樹脂等よりなる合成
繊維、レーヨン等よりなる半合成繊維が挙げられる。前
記フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン
−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等が挙げられる。

【００２０】前に挙げた、帯電ブラシ１２ａ、クリーニ
ングブラシ１８ａ等のように、ブラシ２０が帯電機能、
除電機能等を必要とする場合、ブラシ毛２４には前に挙
げた繊維に導電性を付与した導電性繊維が用いられてい
る。繊維に導電性を付与する方法には、原糸段階におい
て導電性物質を練り込む又は溶融紡糸法等により１本の
繊維中に導電性物質が練り込まれた導電性部分と導電性
物質を練り込まない非導電性部分とを有する複層構造に
する方法と、紡糸後に導電性物質を含む加工液によって
繊維表面を被覆する方法とがある。また、導電性物質と
しては、銀、銅、ニッケル等の金属、酸化亜鉛、酸化錫
等の金属化合物、炭素等の微粒子が挙げられる。

【００２１】また、画像形成装置内でブラシ２０のブラ
シ毛２４を接触させる相手部材が感光ドラム１１等のよ
うに回転又は移動する場合、ブラシ毛２４を斜毛させて
もよい。この場合、ブラシ２０と相手部材との間に発生
する摩擦トルクを軽減するため、ブラシ毛２４をその先
端部が相手部材の回転方向又は移動方向へ斜めに延びる
ように斜毛させることが好ましい。また、相手部材が回
転又は移動せず、ブラシ２０のみが回転する場合には、
摩擦トルクを軽減するため、ブラシ毛２４をその先端部
がブラシ２０の回転方向と逆方向へ斜めに延びるように
斜毛させることが好ましい。

【００２２】前記基布２３の裏面には合成樹脂製のコー
ティング層２５が設けられている。該コーティング層２
５は、例えばスチレン−ブタジエン共重合ゴム等のゴム
系溶剤型接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ
メタクリル酸メチル等の接着性樹脂、高分子エマルショ
ン等の合成樹脂よりなるコーティング剤より形成されて
いる。このコーティング剤が基布２３を形成する織布の
織り目に含浸されることにより、基布２３のほつれが防
止されるとともに、ブラシ毛２４の基端部と基布２３と
が接合されている。また、コーティング剤に前に挙げた
導電性物質を混合することにより、コーティング層２５
に導電性を付与してもよい。

【００２３】当該ブラシ２０は、ベロア材２２のブラシ
毛２４の先端部を感光ドラム１１の表面に摺接させなが
ら回転することにより、前に挙げたような特有の機能を
発揮する。そして、同ブラシ２０がブラシ毛２４の先端
部を感光ドラム１１に摺接させながら回転するとき、ブ
ラシ２０には感光ドラム１１への摩擦トルクが発生す
る。

【００２４】このブラシ２０の摩擦トルクは、好ましく
は０．０１〜５ｋｇ・ｃｍである。摩擦トルクが０．０
１ｋｇ・ｃｍ未満の場合、感光ドラム１１に対しブラシ
２０のブラシ毛２４が滑ったり、位置ずれしたり等して
十分に接触することができず、帯電ムラ、除電ムラ、ト
ナー１５等の除去ムラ等が発生して得られる転写画像に
不具合を生じるおそれがある。また、摩擦トルクが５ｋ
ｇ・ｃｍより大きいと、感光ドラム１１が傷付いたり、
ブラシ２０又は感光ドラム１１を回転させるギアが破損
したりする等の障害を生じるおそれがある。

【００２５】上記のような転写画像の不具合の発生、障
害の発生等を回避するため、ブラシ２０は、その製造時
において予めトルク測定装置で摩擦トルクを測定され、
その測定された摩擦トルクが所定値内のものだけが選別
されて使用される。このブラシ２０の摩擦トルクを測定
するトルク測定装置について説明する。

【００２６】図１に示すように、トルク測定装置の図示
しない基台上の一側部（図１中で左上部）には回転駆動
源を構成する第１モータ４１及び第２モータ４２が互い
に並列して配設されている。これらのうち、第１モータ
４１には金属棒より形成された回転支持軸４３の基端が
接続されている。そして、同回転支持軸４３が第１モー
タ４１の作動時に所定方向（図１中の矢印方向）へ回転
される。また、第１モータ４１はその回転方向を切換可
能に構成されており、回転支持軸４３を所定方向と逆方
向へ回転させることも可能である。

【００２７】前記第２モータ４２は第１モータ４１と同
様にその回転方向を切換可能に構成されている。この第
２モータ４２には金属棒より形成された回転軸４５の基
端が接続されている。当該回転軸４５は、その長さが前
記回転支持軸４３の長さよりも長くなるように形成され
るとともに、回転支持軸４３と平行に延びるように配置
されている。そして、当該回転軸４５は、その先端が図
示しない支持台に回転可能に支持されることにより、第
２モータ４２の作動時に回転支持軸４３の回転方向と同
方向又は逆方向へ回転される。

【００２８】前記回転支持軸４３の先端には接続部材４
４が取付けられている。前記ブラシ２０は、その支軸２
１の一端が接続部材４４を介して回転支持軸４３の先端
に接続されることによって回転支持軸４３で支持されて
いる。また、ブラシ２０の支軸２１の他端は、図示しな
い支持台に支持されている。そして、第１モータ４１の
作動時には、接続部材４４を介して回転支持軸４３の回
転が支軸２１に伝達されることにより、ブラシ２０が支
軸２１を中心に回転される。

【００２９】前記回転軸４５上の中間部分において、先
端寄りの箇所には円筒状をなす回転体４６が取付けられ
ている。同回転体４６は、前記ブラシ２０と平行に延
び、かつその外周面にブラシ２０のブラシ毛２４が接触
されるように対向配置されている。当該回転体４６は第
２モータ４２の作動時に回転軸４５を中心に回転され
る。そして、前記第１モータ４１及び第２モータ４２の
うち少なくとも一方を作動させたとき、ブラシ毛２４が
接触された状態でブラシ２０及び回転体４６のうち少な
くとも一方が回転され、ブラシ２０と回転体４６との間
に摩擦が発生する。

【００３０】前記回転支持軸４３上で第１モータ４１と
接続部材４４との間にはトルク測定器を構成する第１ト
ルク検出器４７が接続されている。また、回転軸４５上
で第２モータ４２と回転体４６との間にはトルク測定器
を構成する第２トルク検出器４８が接続されている。そ
して、ブラシ２０及び回転体４６のうち少なくとも一方
が回転され、ブラシ２０と回転体４６との間に摩擦が発
生したときのトルクが第１トルク検出器４７及び第２ト
ルク検出器４８のうち少なくとも一方で測定される。こ
の測定されるトルクには、ブラシ２０及び回転体４６の
回転時に回転支持軸４３及び回転軸４５に発生した回転
力による回転トルクと、ブラシ２０と回転体４６との間
に発生した摩擦力による摩擦トルクとがある。前記第１
トルク検出器４７及び第２トルク検出器４８は、回転ト
ルク及び摩擦トルクの両方を測定できるように構成され
ている。なお、回転トルクは、第１モータ４１及び第２
モータ４２による駆動力（駆動トルク）の値と摩擦トル
クの値との差によって算出される。

【００３１】上記の第１モータ４１、第２モータ４２、
回転支持軸４３、回転軸４５、回転体４６、第１トルク
検出器４７、第２トルク検出器４８等により、トルク測
定装置が構成されている。同トルク測定装置では、前記
回転体４６を画像形成装置内での相手部材、つまり感光
ドラム１１と想定して、ブラシ２０の感光ドラム１１へ
の摩擦トルクが測定される。従って、回転体４６は、感
光ドラム１１と同じ材料で同じサイズとなるように形成
することが好ましい。

【００３２】当該トルク測定装置において、第２モータ
４２は第１モータ４１に対して接近及び離間可能に構成
されている。これに伴って、第２モータ４２に接続され
た回転軸４５と同回転軸４５に接続された回転体４６及
び第２トルク検出器４８は、それぞれが回転支持軸４３
と回転支持軸４３に接続されたブラシ２０及び第１トル
ク検出器４７に対して接近及び離間可能である。そし
て、ブラシ２０に対して回転体４６を接近又は離間させ
ることにより、ブラシ２０の回転体４６へのブラシ毛２
４の接触量が調整される。

【００３３】図２に実線及び２点鎖線で示すように、ブ
ラシ毛２４の接触量は、ブラシ毛２４の先端部が回転体
４６と重なり合う部分の長さをニップ量（Ｈ）とし、同
ニップ量（Ｈ）で設定される。同ニップ量（Ｈ）は、測
定されるブラシ２０の使用条件に合わせて適宜調整さ
れ、様々なブラシ２０の使用条件を想定して０．２〜４
ｍｍとすることが好ましい。

【００３４】前記第１モータ４１及び第２モータ４２
は、測定されるブラシ２０の使用条件及び使用状況に合
わせて、回転数の調整、回転方向の切り換えが行われ
る。また、モータの駆動力によるブラシ２０及び回転体
４６の回転と、駆動力を伝達せずにブラシ２０及び回転
体４６を空転させることによる従動回転とを切り換える
ことも可能である。そして、ブラシ２０及び回転体４６
の回転数は、様々なブラシ２０の使用条件を想定して１
０〜３００ｒｐｍとすることが好ましい。この実施形態
では相手部材を感光ドラム１１と想定し、回転する感光
ドラム１１にブラシ２０が回転しながら接触する使用状
況に合わせるため、ブラシ２０及び回転体４６の両方を
互いに同方向へ回転させ、摩擦トルクを測定している。

【００３５】さて、図１に示すトルク測定装置でブラシ
２０の摩擦トルクを測定するときには、まずニップ量
（Ｈ）が設定される。同ニップ量（Ｈ）を所定値に設定
した後、回転体４６をブラシ２０に接近させると、図２
中に実線で示すように、ブラシ毛２４の先端部が回転体
４６の外周面に接触される。この状態で、回転体４６の
外周面にはブラシ毛２４からの反力が加わる。

【００３６】ブラシ毛２４からの反力が加えられたま
ま、ブラシ２０及び回転体４６を互いに同方向へ回転さ
せると、ブラシ２０と回転体４６との間には回転方向と
逆方向へ摺動抵抗が発生する。この摺動抵抗を回転数に
応じ、回転支持軸４３及び回転軸４５を介して第１トル
ク検出器４７及び第２トルク検出器４８で測定した値が
摩擦トルクの値として計測される。また、第１トルク検
出器４７及び第２トルク検出器４８ではブラシ２０及び
回転体４６の回転トルクも同時に計測される。この後、
計測された摩擦トルク及び回転トルクの値、回転数に応
じた摩擦トルク及び回転トルクの変動値、測定時間に応
じた摩擦トルク及び回転トルクの変化等が考慮される。
そして、これらの値からブラシ２０を実際に画像形成装
置で使用した場合の、例えばブラシ２０を回転させるた
めに必要なモータの駆動力、感光ドラムに対する摺動抵
抗、転写画像への不具合の発生の有無、ブラシ２０の耐
久性等が推定又は評価される。

【００３７】前記の実施形態によって発揮される効果に
ついて、以下に記載する。・ 実施形態のロール状ブラ
シのトルク測定装置によれば、画像形成装置内で使用さ
れる場合の感光ドラム１１を想定して回転体４６を設
け、同回転体４６にブラシ２０を接触させ、回転させる
ことによってトルクを測定している。このため、製造さ
れたブラシ２０を画像形成装置に内装することなく、感
光ドラム１１へのトルクを予め測定することができる。
従って、製造時において、ブラシ２０の感光ドラム１１
へのトルクを予め測定し、管理することにより、不具合
を発生させるおそれのあるブラシ２０を排除することが
可能であり、良好な品質のブラシ２０のみを選別するこ
とができる。

【００３８】・ また、回転体４６はブラシ２０に対し
て接近及び離間可能に構成されている。このため、ブラ
シ２０に対して回転体４６を接近又は離間させることに
より、回転体４６へ接触したブラシ毛２４の先端部が回
転体４６と重なり合う部分の長さ、つまりニップ量
（Ｈ）を調整することができる。従って、ニップ量を変
化させたときのブラシ２０のトルクを測定し、管理する
ことができ、ニップ量を変化させたときに不具合を発生
させるおそれのあるブラシ２０を排除することが可能で
あり、より良好な品質のブラシ２０を選別することがで
きる。さらに、ブラシ２０の画像形成装置内での使用条
件に合わせてニップ量（Ｈ）を調整することにより、感
光ドラム１１に対する接触状態を正確に再現することが
でき、画像形成装置で使用した場合の推定又は評価を正
確なものとすることができる。

【００３９】・ また、ブラシ２０及び回転体４６の回
転数は、様々なブラシ２０の使用条件を想定して１０〜
３００ｒｐｍとされている。従って、回転数を変化させ
たときのブラシ２０のトルクを測定し、管理することが
でき、回転数を変化させたときに不具合を発生させるお
それのあるブラシ２０を排除することが可能であり、さ
らに良好な品質のブラシ２０を選別することができる。
加えて、ブラシ２０を画像形成装置内で使用するときの
回転数に合わせることも可能であり、画像形成装置内で
使用した場合の推定又は評価をより正確なものとするこ
とができる。

【００４０】・ また、実施形態のトルク測定装置では
回転体４６及びブラシ２０の両方が回転されて摩擦トル
クが測定されている。このため、ブラシ２０及び回転体
４６を回転させたときのブラシ２０のトルクを測定し、
管理することができ、双方を回転させたときに不具合を
発生させるおそれのあるブラシ２０を排除することが可
能であり、良好な品質のブラシ２０を確実に選別するこ
とができる。加えて、画像形成装置で使用するときに感
光ドラム１１に接触されながら回転する状況を正確に再
現することができ、推定又は評価を確実なものとするこ
とができる。

【００４１】なお、本実施形態は、次のように変更して
具体化することも可能である。 ・ 実施形態のトルク測定装置を用い、ブラシ毛２４の
斜毛状態を測定してもよい。斜毛状態を測定するときに
は、例えば図２に示すように、回転体４６が停止された
状態でブラシ２０が時計方向へ回転されてトルクが測定
される。続いて、回転体４６が停止された状態でブラシ
２０が反時計方向へ回転されて摩擦トルクが測定され
る。その後、時計方向へ回転されたときのトルクと、反
時計方向へ回転されたときのトルクとのトルク差が算出
される。そして、同トルク差に基づいてブラシ毛２４の
基布２３に対する斜毛状態が評価される。

【００４２】ブラシ２０が時計方向へ回転されたときに
は、ブラシ毛２４がブラシ２０の回転方向と逆方向へ延
びるように斜毛されていることから、トルク差が小さな
値として測定される。これとは逆に、ブラシ２０が反時
計方向へ回転されたときには、トルク差が大きな値とし
て測定される。このように、トルク差の値を考慮するこ
とにより、ブラシ毛２４の斜毛方向を判別することが可
能である。また、各トルク差を比較することにより、斜
毛の度合いを判別することが可能である。例えば、各ト
ルク差が若干の違いであれば斜毛の度合いが小さいこと
を判別することができ、各トルク差が大きく異なるので
あれば斜毛の度合いが大きいことを判別することができ
る。従って、ブラシ毛２４の基布２３に対する斜毛状態
を数値化して判別しやすくすることができ、正確な評価
を行うことができる。

【００４３】・ 実施形態のトルク測定装置を用い、帯
電雰囲気下でブラシ２０の摩擦トルクの測定を行っても
よい。帯電雰囲気下で測定を行うときには、まず回転軸
４５又はブラシ２０の支軸２１の両端に導線を介して給
電機構が接続される。その後、当該給電機構により、ブ
ラシ２０及び回転体４６のうち少なくとも一方に電圧を
印加して静電気を帯電させる。このとき、ブラシ２０が
ブラシ毛２４を導電性繊維で形成することによって導電
性が付与されたブラシ２０であるならば、ブラシ２０及
び回転体４６の両方を帯電させてもよいし、いずれか一
方のみを帯電させてもよい。ブラシ２０が絶縁性のブラ
シ２０であるならば、回転体４６のみを帯電させればよ
い。そして、実施形態と同様に摩擦トルク及び回転トル
クの値、回転数に応じた摩擦トルク及び回転トルクの変
動値、測定時間に応じた摩擦トルク及び回転トルクの変
化等が測定される。

【００４４】このように構成した場合、ブラシ毛２４に
静電気を帯電させたときのブラシ２０のトルクを測定
し、管理することができ、静電気を帯電させたときに不
具合を発生させるおそれのあるブラシ２０を排除するこ
とが可能であり、良好な品質のブラシ２０を選別するこ
とができる。また、帯電ブラシ１２ａ、クリーニングブ
ラシ１８ａ等のように導電性を付与されたブラシ２０の
場合、帯電ムラ、除電ムラの発生等も推測することがで
き、導電性のブラシ２０に対する画像形成装置で使用し
た場合の推定又は評価を確実なものとすることができ
る。さらには、ブラシ２０と回転体４６とが同じ極性に
なるように帯電させた場合には、帯電ブラシ１２ａとし
て使用するときの評価を、ブラシ２０と回転体４６とが
異なる極性になるように帯電させた場合には、クリーニ
ングブラシ１８ａとして使用するときの評価をそれぞれ
行うことができる。また、この場合には回転体４６を金
属等の導電材料で形成することにより、ブラシ２０の電
気抵抗値、通電性、除電性等の測定を行うことも可能で
ある。

【００４５】・ 実施形態では被測定体をロール状ブラ
シとしたが、これに限らず、その表面上でブラシ毛が起
毛された形態のものであればいずれであってもよく、例
えば帯状をなすブラシ体等としてもよい。

【００４６】・ ロール状ブラシは実施形態で挙げた帯
電ブラシ１２ａ、現像ブラシ１４ａ及びクリーニングブ
ラシ１８ａに限らず、画像形成装置に内装されたロール
状ブラシであればいずれであってもよい。このようなロ
ール状ブラシとしては、例えば転写部１６に設けられる
転写ローラや感光ドラム１１にステアリン酸亜鉛等より
なる潤滑材を塗布するための塗布ブラシ等が挙げられ
る。なお、ロール状ブラシを塗布ブラシとした場合、こ
れに対する相手部材は図示しない転写ベルトとなる場合
がある。また、転写ベルトのように相手部材が感光ドラ
ム１１以外の場合には、ブラシ２０がその相手部材に接
触されたときと同じ条件になるように、回転体４６の材
料、サイズ等が決定される。

【００４７】・ トルク測定器は、必ずしも第１トルク
検出器４７及び第２トルク検出器４８の２つを接続する
必要はなく、ブラシ２０の相手部材へのトルクを測定す
るのであれば、いずれか一方のみとしてもよい。また、
トルク測定器をいずれか一方のみとする場合、ブラシ２
０の評価をより正確なものとするため、第１トルク検出
器４７を回転支持軸４３に接続することが好ましい。

【００４８】・ 回転駆動源としては、必ずしも第１モ
ータ４１及び第２モータ４２の２つを接続する必要はな
く、ブラシ２０又は回転体４６のいずれか一方のみを回
転させるのであれば、第１モータ４１又は第２モータ４
２を省略してもよい。あるいは、第１モータ４１又は第
２モータ４２のいずれかでブラシ２０及び回転体４６の
両方を回転させてもよい。また、ブラシ２０の評価をよ
り正確なものとするには、少なくとも第１モータ４１を
設けることが好ましい。

【００４９】・ 実施形態のトルク測定装置では、ブラ
シ２０に対して回転体４６を接近及び離間させるように
構成したが、これに限らず回転体４６に対してブラシ２
０を接近及び離間させるように構成してもよい。

【００５０】・ 実施形態のトルク測定装置では、第１
モータ４１及び第２モータ４２を互いに並列に配設した
が、これに限らず例えば回転軸４５の他端に第２モータ
４２を接続する等、第１モータ４１及び第２モータ４２
を対称に配設してもよい。

【００５１】さらに、前記実施形態より把握できる技術
的思想について以下に記載する。 ・ 前記被測定体は、基布及び同基布上に起毛されたブ
ラシ毛を備える帯状のベロア材を支軸の周面に巻回して
形成され、画像形成装置内で前記ブラシ毛を被接触体に
接触させた状態で回転可能に支持されて使用されるロー
ル状ブラシであることを特徴とする請求項１から請求項
５のいずれかに記載のトルク測定装置。このように構成
した場合、画像形成装置内で使用されるロール状ブラシ
のトルクを予め測定することができる。

【００５２】・ 前記被測定体のブラシ毛に電圧を印加
して静電気を帯電させるための給電機構を備えることを
特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のト
ルク測定装置。このように構成した場合、ブラシ毛に静
電気を帯電させた状態でトルクを測定することができ
る。

【００５３】・ 前記ニップ量が０．２〜４ｍｍである
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記
載のトルク測定装置。このように構成した場合、接触量
を変化させたときのトルクをより有効に測定することが
できる。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、次のような効果を奏する。請求項１又は請求項６に
記載の発明によれば、表面にブラシ毛を有する被測定体
のトルクを製造時に測定し、管理することができ、良好
な品質のものを選別することができる。

【００５５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、ブラシ毛の斜毛状態を数
値化して判別しやすくすることができ、斜毛状態の正確
な評価を行うことができる。

【００５６】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、ニップ量を
変化させたときのトルクを測定し、管理することがで
き、ニップ量を変化させたときに不具合を発生させるお
それのあるものを排除することができる。

【００５７】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
回転数を変化させたときのトルクを測定し、管理するこ
とができ、回転数を変化させたときに不具合を発生させ
るおそれのあるものを排除することができる。

【００５８】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、ブラシ毛が接触された箇
所が回転するものに対するトルクを測定し、管理するこ
とができ、双方を回転させたときに不具合を発生させる
おそれのあるものを排除し、良好な品質のものを確実に
選別することができる。

【００５９】請求項７に記載の発明によれば、請求項６
に記載の発明の効果に加えて、静電気を帯電させたとき
のトルクを測定し、管理することができ、静電気を帯電
させたときに不具合を発生させるおそれのあるものを排
除し、より良好な品質のものを選別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態のトルク測定装置を示す斜視図。

【図２】 ブラシを回転体に接触させた状態を示す側面
図。

【図３】 ロール状ブラシを製造する状態を示す分解斜
視図。

【図４】 ベロア材を示す斜視図。

【図５】 画像形成装置を示す概念図。

【符号の説明】

２０…被測定体としてのロール状ブラシ、２４…ブラシ
毛、４１…回転駆動源を構成する第１モータ、４２…回
転駆動源を構成する第２モータ、４６…回転体、４７…
トルク測定器を構成する第１トルク検出器、４８…トル
ク測定器を構成する第２トルク検出器。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 21/10 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１４ (72)発明者 鹿島 美彰 愛知県知立市牛田町裏新切43番地１ 槌屋 ティスコ 株式会社内 (72)発明者 横濱 敬祐 愛知県知立市牛田町裏新切43番地１ 槌屋 ティスコ 株式会社内 Ｆターム(参考） 2F051 AA15 AB06 BA03 2H077 AD05 FA16 FA22 FA25 2H134 GA01 HB01 HB02 HB19 KD04 KD12 KD16 KG08 2H171 FA30 GA21 QB04 QB07 QB35 QB47 QC23 QC25 TA07 UA03 UA05 UA07 UA11 UA22 XA05 2H200 FA16 GA23 GB13 GB50 HB07 HB45 HB47 MA02 MA20 MC03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にブラシ毛を有し、回転可能に支持
   された被測定体に対向して配置され、同被測定体のブラ
   シ毛の先端が接触する回転体と、 前記被測定体及び回転体のうち少なくとも一方を回転さ
   せるための回転駆動源と、 前記被測定体のブラシ毛の先端を回転体に接触させなが
   ら回転駆動源により被測定体及び回転体のうち少なくと
   も一方を回転させた状態で、少なくとも被測定体のトル
   クを測定するためのトルク測定器とを備えることを特徴
   とするトルク測定装置。
2. 【請求項２】 前記被測定体及び回転体のうち少なくと
   も一方を所定方向へ回転させたときに測定されたトルク
   と、当該所定方向と逆方向へ回転させたときに測定され
   たトルクとのトルク差に基づいて被測定体のブラシ毛の
   斜毛状態を測定可能に構成したことを特徴とする請求項
   １に記載のトルク測定装置。
3. 【請求項３】 前記被測定体と回転体とを互いに接近及
   び離間可能とすることにより、ブラシ毛の先端が回転体
   に対して接触する接触量を表すニップ量を調整可能に構
   成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
   トルク測定装置。
4. 【請求項４】 前記被測定体及び回転体のうち少なくと
   も一方の回転数が１０〜３００ｒｐｍであることを特徴
   とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のトルク
   測定装置。
5. 【請求項５】 前記回転駆動源により被測定体及び回転
   体の両方を同じ方向へ回転させることを特徴とする請求
   項１に記載のトルク測定装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のトルク測定装置を使用
   し、被測定体及び回転体のうち少なくとも一方を回転駆
   動源によって回転させ、被測定体のブラシ毛の先端を回
   転体に接触させ、少なくとも被測定体のトルクをトルク
   測定器で測定するトルク測定方法。
7. 【請求項７】 前記ブラシ毛は導電性繊維より形成さ
   れ、当該ブラシ毛に電圧を印可させた状態でトルクを測
   定する請求項６に記載のトルク測定方法。