JP2013120192A - 潤滑剤塗布装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のブラシローラーを用いた場合よりも、筋状のノイズや像流れが発生しにくい潤滑剤塗布装置を提供すること。
【解決手段】基布６０にブラシ毛を植毛してなるパイル帯６２を芯棒であるシャフト５６の周面に巻回してなるブラシローラー４２を回転させ、ブラシ毛の毛先で固形潤滑剤から潤滑剤を削り取って感光体ドラムの外周面に塗布する潤滑剤塗布装置において、前記ブラシ毛を、繊維の束を撚ってなり、ループ面がシャフト５６の軸心Ｘと平行となるように植毛された第１ループ毛６４と、繊維の束を撚らない状態で、ループ面がシャフト５６の軸心Ｘと直交する平面と平行となるように植毛された第２ループ毛６６とを含み、第１ループ毛６４を周方向に列状に配列してなる第１ループ毛列６８と、第２ループ毛６６を周方向に列状に配列してなる第２ループ毛列７０が、軸心Ｘに沿った方向において、交互に配列されてなるものとした。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンターなどの画像形成装置において、感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布装置、および当該潤滑剤塗布装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムの表面に残留しているトナーや帯電プロセスで発生する放電生成物などの付着物を除去するため、感光体表面にゴムブレードを当接させ、残留トナー等を機械的な力で除去する所謂ブレードクリーニング方式が広く採用されている。
この場合に、感光体表面とトナーとの摩擦係数を下げ、トナーを除去しやすくするため、感光体表面と固形潤滑剤の両方に接触状態で回転するブラシローラーによって、固形潤滑剤を削り取り、削り取った潤滑剤を感光体表面に塗布することが行われている。

従来、ブラシローラーには樹脂製の直毛を植毛してなるものを用いているが、これでは固形潤滑剤を筋状に削り取るために、感光体表面に潤滑剤を十分に供給できないと言った問題を含んでいる。
このため、特許文献１には、複数本の繊維を束ねてなるブラシ毛をループ状に湾曲させた状態で基材に多数、ループの方向を揃えて植毛してなるループブラシローラーが開示されている。このループブラシローラーによれば、ブラシ毛が固形潤滑剤に接触する際、その先端部分が線状に弾性変形し、この線状に変形した部分で固形潤滑剤を削り取るため、上記直毛のブラシローラーよりも固形潤滑剤を多く削り取ることができる。

しかしながら、特許文献１のループブラシローラーでは、ブラシ毛のループの方向が揃っているため、回転しながら固形潤滑剤と感光体表面に接触した際、ループの方向と直交する後方にブラシ毛の各々が撓んでしまう毛倒れが生じる。毛倒れした状態で固形潤滑剤を削り続けると、ループ内に徐々に潤滑剤が蓄積することで、倒れたブラシ毛が元に戻りにくくなる。その結果、感光体表面との接触性が悪くなって、固形潤滑剤を感光体表面に十分に塗布することができなくなってしまう。

これに対処するため、特許文献２には、ループの方向がブラシローラーの軸心と平行なループ毛（以下、「第１のループ毛」と言う。）と前記軸心と直交する方向のループ毛（以下、「第２のループ毛」と言う。）と、をブラシローラーの周方向に交互に植毛してなるループブラシローラーが開示されている。これによれば、第１のループ毛と第２のループ毛の毛倒れしようとする方向が直交することとなる関係上、第１のループ毛と第２のループ毛は互いに支え合うこととなり、毛倒れがしにくくなる。

また、特許文献２には、第１のループ毛を、繊維を単純に束ねたものとし、第２のループ毛を、繊維を単純に束ねたものに撚りをかけたものとすることにより、固形潤滑剤の削り取り性を向上させることができる旨、記載されている。
一方において、上述したようなブラシローラーは、回転によって感光体表面を摺擦するため、潤滑剤の塗布のみならず、放電生成物などの付着物を除去する役割も果たしている。

特開平３−７８７８２号公報 特開２０１０−１１７５２３号公報

ところで、近年の画像形成装置におけるシステムスピードの高速化に伴い、感光体ドラムの周速も一段と速くなっているため、感光体表面と接触するクリーニングブレードその他の部材との間で生じる摩擦による磨耗が問題となっている。この問題に対処するため、感光体ドラムの最表層である保護層を、架橋構造を持つ硬化性樹脂で形成することにより、前記保護層の高硬度化をしたものが登場している。

この高硬度化した保護層を有する感光体ドラムのクリーニング装置を構成するブラシローラーに特許文献２に記載の発明に係るブラシローラーを用いて耐久試験を実施すると、形成されるトナー像において、潤滑剤の塗布ムラに起因する筋状のノイズや、放電生成物の除去が不十分なため生じる像流れが発生することが判明した。
本発明は、上記した課題に鑑み、特許文献２に記載の上記したブラシローラーを用いた場合よりも、筋状のノイズや像流れが発生しにくい潤滑剤塗布装置を提供すること、およびそのような潤滑剤塗布装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る潤滑剤塗布装置は、基布にブラシ毛を植毛してなるパイル地を芯棒の周面に巻回してなるブラシローラーを回転させ、ブラシ毛の毛先で固形潤滑剤から潤滑剤を削り取って感光体ドラムの外周面に塗布する潤滑剤塗布装置であって、前記ブラシ毛は、繊維の束を撚ってなり、ループ面が芯棒の軸心と平行となるように植毛された第１のループ毛と、繊維の束を撚らない状態で、ループ面が芯棒の軸心と直交する平面と平行となるように植毛された第２のループ毛とを含み、第１のループ毛を周方向に列状に配列してなる第１のループ毛列と、第２のループ毛を周方向に列状に配列してなる第２のループ毛列が、ブラシローラーの軸心に沿った方向において、交互に配列されてなることを特徴とする。

また、前記第１のループ毛列における第１のループ毛の植毛ピッチと、前記第２のループ毛列における第２のループ毛の植毛ピッチとが同一であることを特徴とする。
この場合に、前記芯棒の軸心と平行な方向から見たときに、第１のループ毛と第２のループ毛が重ならないように第１と第２のループ毛列の位相がずれて植毛されていることを特徴とする。

さらに、前記ブラシローラーによる前記潤滑剤の前記外周面への塗布位置における当該ブラシローラー外周の移動方向が、前記感光体ドラム外周の移動方向と逆向きに設定されていることを特徴とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、架橋構造を有する硬化性樹脂からなる保護層を最外層に有する感光体ドラムを備えた画像形成装置であって、当該感光体ドラム外周面へ潤滑剤を塗布するための装置として上記した潤滑剤塗布装置が設けられていることを特徴とする。

上記の構成からなるブラシローラーを備えた潤滑剤塗布装置によれば、ループ面が芯棒の軸心と平行な第１のループ毛を繊維の束を撚ったもので構成し、ループ面が芯棒の軸心と直交する平面と平行な第２のループ毛を繊維の束を撚らないもので構成したため、後記＜従来技術との比較＞での詳述の通り、特許文献２に記載された発明に係るブラシローラーを用いた場合よりも、筋状のノイズや像流れが発生しにくくなる。

画像形成装置の概略構成を示した模式図である。 感光体ドラムの断面の一部を示す図である。 （ａ）は、実施の形態に係るパイルブラシローラーの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）において符号Ｃで指し示す四角で囲まれた領域のパイル帯部分をシャフトに巻き付けていない状態に平面展開した図である。 （ａ）は、パイル帯の一部を示す正面図、（ｂ）は、同下面図、（ｃ）は、同右側面図をそれぞれ示している。 （ａ）は、比較例に係るパイルブラシローラーの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）において符号Ｅで指し示す四角で囲まれた領域のパイル帯部分をシャフトに巻き付けていない状態に平面展開した図である。 実験結果を示した図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図において、各部材間の尺度は統一していない。
＜画像形成装置の全体構成＞
図１は、実施の形態に係る画像形成装置１０の概略構成を模式的に表した図である。
画像形成装置１０は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置であって、円筒状をした像担持体である感光体ドラム１２を中心としてその周囲に、スコロトロン式の帯電装置１４、露光装置１６、現像装置１８、転写装置２０、およびクリーニング装置２２がこの順に配されてなる構成を有している。

感光体ドラム１２の径はφ８０[ｍｍ]であり、周速（システムスピード）４００[ｍｍ/ｓｅｃ]で矢印Ａの向きに回転される。
図２に感光体ドラム１２の断面の一部を示す。
感光体ドラム１２は、円筒状をしたアルミニウムなどの導電性材料からなる支持体２４の外周に中間層２６、電荷発生層２８、電荷輸送層３０、および保護層３２がこの順に積層されて構成されている。すなわち、保護層３２が感光体ドラム１２の最外層を構成している。

保護層３２は、架橋構造を有する硬化性樹脂からなり、高硬度なものとなっている。
保護層の作製には、(i)反応性の電荷輸送材を含む層で架橋させる、(ii)可塑性のバインダー樹脂に電荷輸送材や無機フィラーを分散させる、といった方法がある。
いずれの方法でも、保護層を高硬度化することができるが、(i)では硬化性樹脂を用いた3次元架橋、(ii)では分散した無機フィラーにより達成される。なお、耐摩耗性に関しては、(i)の方が高くなる。

本実施の形態では、(i)と(ii)とを組み合わせた層構造からなる保護層を使用している。例としては、特開２０１０−１５２３３８号公報に開示された、反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する酸化錫粒子と、反応性メタクリロイル基を有する硬化型モノマーとを反応させて得られる組成物からなる層である。保護層３２は、無機フィラーと有機成分を一体化させる事で両者の特性を併せ持つ、高硬度保護層となっている。

図１に戻り、クリーニング装置２２の左側には、定着ローラー対３４を有する定着装置３６が設けられている。
上記の構成からなる画像形成装置１０において、不図示の駆動手段にて一定の上記システムスピードで時計回りに（矢印Ａの向きに）回転される感光体ドラム１２の表面が帯電装置１４によって一様に帯電され、その帯電域は、露光装置１６からの光変調されたレーザー光ＬＢによる露光を受ける。露光によって感光体ドラム１２表面に形成された静電潜像は、現像装置１８によってトナー像として顕像化される。

一方、不図示の給紙装置から供給された記録シートＳが、感光体ドラム１２と転写装置１８との対向位置へ搬送され、転写装置１８によって発生される電界の作用を受けて、感光体ドラム１２上のトナー像が記録シートＳへと転写される。
記録シートＳへ転写されたトナー像は、定着装置３６の定着ローラー対３４によって加熱されつつ記録シートＳへ加圧されて、記録シートＳに定着される。トナー像が定着した記録シートＳは、不図示のトレイへ排出される。

なお、記録シートＳに転写されずに感光体ドラム１２表面に残留しているトナー（残留トナー）や帯電プロセスで発生する放電生成物などの付着物等は、クリーニング装置２２によって掻き落とされ当該表面は清浄になる。
＜クリーニング装置＞
（全体構成）
クリーニング装置２２は筐体３８を有する。筐体３８内に各種構成部材が収納されている。

クリーニング装置２２には、転写装置２０から帯電装置１４に至る感光体ドラム１２外周に沿って、クリーニングブレード４０、潤滑剤塗布装置４１、および均しブレード４４がこの順に設けられている。
クリーニングブレード４０は、細長い長方形をしている。クリーニングブレード４０は、筐体３８に取り付けられたホルダー４６に固定され、その一辺（長辺）が感光体ドラム１２表面に押し当てられた状態で設けられていて、残留トナーや前記付着物などを掻き取る。クリーニングブレード４０は、弾性ゴムブレードからなる。ゴム材料としては、例えば、熱硬化性ポリウレタンゴムが用いられる。

潤滑剤塗布装置４１は、パイルブラシローラー４２、固形潤滑剤４８などを含む。
パイルブラシローラー４２は、全長が感光体ドラム１２と略同じ長さであり、感光体ドラム１２と平行に設けられている。パイルブラシローラー４２は、不図示の駆動手段によって、矢印Ｂの向きに回転されながら、感光体ドラム１２の表面を摺擦する。パイルブラシローラー４２の詳細については後述する。

パイプブラシローラー４２を挟んで感光体ドラム１２と反対側には、固形潤滑剤４８が設けられている。固形潤滑剤４８は、全長がパイルブラシローラー４２と略同じ長さの角材状をしている。固形潤滑剤４８は、ホルダー５０に保持されている。ホルダー５０に一端部が、他端部が筐体３８に固定されている圧縮コイルばねなどの付勢手段５２によって、固形潤滑剤４８は、パイルブラシローラー４２の外周の一部に押圧されている。固形潤滑剤４８は、例えば、ステアリン酸亜鉛からなる。

固形潤滑剤４８は、矢印Ｂの向きに回転するパイルブラシローラー４２によって削り取られる。削り取られてパイルブラシローラー４２に付着した潤滑剤は、感光体ドラム１２の摺擦位置において、感光体ドラム１２表面に塗布される。
均しブレード４４は、細長い長方形をしている。均しブレード４４は、筐体３８に取り付けられたホルダー５４に固定され、その一辺（長辺）が感光体ドラム１２表面に押し当てられた状態で設けられている。均しブレード４４は、パイルブラシローラー４２によって感光体ドラム１２表面に塗布された潤滑剤が一様な膜厚になるように、当該潤滑剤を平坦にする。

なお、感光体ドラム１２の表面に潤滑剤を塗布する主な目的は、感光体ドラム１２表面とトナーとの摩擦係数を下げ、残留トナーを除去し易くすることにある。
（パイルブラシローラー）
パイルブラシローラー４２（以下、単に「ブラシローラ４２」と言う。）の詳細について、図３、図４を参照しながら説明する。

図３（ａ）は、ブラシローラー４２の正面図である。ブラシローラー４２は、外径６[ｍｍ]の金属製（例えば、ステンレス製）シャフト５６の外周にブラシ部５８が形成されてなるものである。ブラシ部５８は、帯状をした厚さ０.５[ｍｍ]の基布６０（図４）の表面に導電性繊維を植毛したパイル地（以下、「パイル帯６２」と称する。）を芯棒であるシャフト５６外周にスパイラル状に巻回することによって形成されている。導電性繊維には、例えば、ポリエステルに導電材であるカーボンブラックを分散してなるものが用いられる。

パイル帯６２を構成するパイル毛（ブラシ毛）について、図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は、パイル帯６２の一部を示す正面図、図４（ｂ）は、同下面図、図４（ｃ）は、同右側面図をそれぞれ示している。
基布６０には、２種類のパイル毛が植毛されている。符号６４で指し示すのは、上記導電性繊維を複数本束ねて撚られたものを略Ｕ字形のループ状に植毛したもの（以下、「第１ループ毛６４」と言う。）である。符号６６で指し示すのは、上記導電性繊維を複数本束ねて撚られることなく略Ｃ字形のループ状に植毛したもの（以下、「第２ループ毛６６」と言う。）である（なお、第２ループ毛６６は、側面視（図４（ｃ）では、略円環状をしたループに見える）。

ここで、第２ループ毛は、繊維の束を撚っていないものとしている、この「撚っていない」の範囲には、パイル帯の製造上、１〜２回程度の撚り回数で撚られたものも含まれる。第２ループ毛は、繊維の束を全く撚らない状態で植毛されるのが好ましいのであるが、製造技術上不可避的に撚られてしまうものを排除しない趣旨である。
なお、第１および第２ループ毛６４，６６の基布６０表面からの高さＨは、約３[ｍｍ]である。また、第１および第２ループ毛６４，６６を構成する導電性繊維の束（パイル）の太さは、後述する理由から２〜６[デニール]（繊維本数は、４８〜１００[本]）の範囲で設定するのが好ましい。

基布６０には、第１ループ毛６４と第２ループ毛６６の２種類のループ毛が下記するパターンで植毛されている。植毛パターンについて図３（ｂ）を参照しながら説明する。
図３（ｂ）は、図３（ａ）において符号Ｃで指し示す四角で囲まれた領域のパイル帯６２部分をシャフト５６に巻き付けていない状態に平面展開した図である。なお、図３（ｂ）に示したＸ-Ｙ直交座標軸の内、Ｘはブラシローラー４２の図３（ａ）に示す軸心Ｘの方向（厳密には、軸心Ｘと平行な方向）を示し、ＹはＸと直交する方向をそれぞれ示している。

図３（ｂ）に示すように、第１ループ毛６４がブラシローラー４２の周方向（Ｙ方向）に間隔Ｄ１を空けて列状に植毛されている。この第１ループ毛６４の植毛列を「第１ループ毛列６８」と称することとする。また、第２ループ毛６６がブラシローラー４２の周方向（Ｙ方向）に間隔Ｄ２を空けて列状に植毛されている。この第２ループ毛６６の植毛列を「第２ループ毛列７０」と称することとする。なお、植毛間隔（植毛ピッチ）Ｄ１と植毛間隔（植毛ピッチ）Ｄ２とは同じ大きさである。

そして、第１ループ毛列６８と第２ループ毛列７０とが軸心Ｘに沿った方向において交互に配されている。この場合に、軸心Ｘと平行な方向から見たときに、第１ループ毛６４と第２ループ毛６６とが重ならないよう、第１ループ毛列６８と第２ループ毛列７０とは、ブラシローラー４０の周方向（Ｙ方向）に相互にずらされた状態で配されている（位相がずれて植毛されている）。

さらに、第１ループ毛６４の各々は、そのループ面６４Ａが軸心Ｘと平行し、第２ループ毛６６の各々は、そのループ面６６Ａが軸心Ｘと直交する平面と平行するように植毛されている。ループ面６４Ａ，６６Ａについては図４を参照。
ここで、「ループ面」とは、ループ毛におけるループ部分を包含する平面を言う。さらに、厳密に定義すると、ループ毛のループ部分におけるループ毛の横断面中心を結ぶ曲線を含む平面を言う。ここで、第１ループ毛６４における前記曲線は略Ｕ字状をしており、第２ループ毛６６における前記曲線は略Ｃ字状をしている。

また、パイル帯６２における上記導電性繊維の植毛密度は、後述する理由から、２０[万本/平方インチ]〜５０[万本/平方インチ]（２００[kF/inch²]〜５００[kF/inch²]）の範囲が好ましい。
＜従来技術との比較＞
上記構成からなるブラシローラー４２によれば、感光体ドラム表面への潤滑剤の塗布ムラに起因してトナー画像で生じる筋状のノイズや、感光体ドラム表面に付着した放電生成物が十分に除去されないために生じる像流れが、特許文献２に記載の発明に係るブラシローラーを用いた場合よりも発生しにくいことが、本願発明者らが実施した後述する実験により確認されている。

このような結果になることについて、図３と図５を参照しながら説明する。
図５は、特許文献２に記載の発明に係るブラシローラーを具体化した例（以下、「比較例」とする。）である。図５（ａ）、図５（ｂ）は、それぞれ、図３（ａ）、図３（ｂ）と同様に描いた図である。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）において符号Ｅで指し示す四角で囲まれた領域のパイル帯１６２部分をシャフト１５６に巻き付けていない状態に平面展開した図である。

比較例に係るパイルブラシローラー１４２（以下、単に「ブラシローラー１４２」と言う。）は、実施の形態に係るブラシローラー４２と同様、ループ面がシャフト１５６の軸心Ｘと平行となる第１ループ毛１６４とループ面が軸心Ｘと直交する平面と平行となる第２ループ毛１６６とを基布に図５（ｂ）に示すような配列パターンで植毛してなるパイル地（パイル帯１６２）をシャフト１５６に巻回してなるものである。

比較例に係るブラシローラー１４２が実施の形態に係るブラシローラー１４２と異なるのは、(i)第１ループ毛に関し、実施の形態では繊維束を撚ったものをループ状に植毛しているのに対し、比較例では繊維束を撚らずにそのままループ状に植毛している点と、(ii)第２ループ毛に関し、実施の形態では繊維束を撚らずにそのままループ状に植毛しているのに対し、比較例では繊維束を撚ったものをループ状に植毛している点である。以下、ループ毛に関し、繊維束を撚ってなるものを「撚り線」と称し、繊維束を撚っていないものを「無撚り線」と称する場合がある。

〔潤滑剤の塗布ムラ〕
（１）比較例
比較例に係るブラシローラー１４２（図５）では、第２ループ毛１６６が撚り線であるため、所謂腰が強く、ループ面と平行な方向から外力を受けてもループ形状自体が変形しにくい。このため、ループ面と平行な向きに固形潤滑剤に突入して潤滑剤を削り取る際、固形潤滑剤に深く進入し、ブラシ毛の太さに相当する狭い幅の溝状に潤滑剤を削り取る。削り取られた潤滑剤は、第２ループ毛１６６の配置間隔と同じＤ２で並び、この状態で感光体ドラム周面に塗布される。このため、感光体ドラム周面において潤滑剤の塗布ムラが生じる。

（２）実施の形態
実施の形態に係るブラシローラー４２（図３）では、第１ループ毛６４が撚り線であるが、固形潤滑剤には、ループ面と垂直な方向に突入する。この場合、ループ形状自体はあまり変形しないものの、その全体が前記垂直な方向に撓むこととなる。その結果、固形潤滑剤は、幅広く削り取られることとなるので、塗布ムラが生じにくい。

また、ループ面と平行な向きに固形潤滑剤に突入する第２ループ毛６６は、無撚り線であるため、全体的に腰が弱いことに加え、固形潤滑剤に突入する際、単繊維にバラける傾向にあると考えられる。このため、第２ループ毛６６によっても潤滑剤は幅広く削り取られることとなるので、塗布ムラが生じにくいと考えられる。
〔放電生成物の除去能力〕
（１）比較例
比較例に係るブラシローラー１４２（図５）では、第１ループ毛１６４が無撚り線であることに加え、感光体ドラム外周面をループ面と垂直な方向に摺擦することとなる。このため、単繊維に大きな張力がかかることとなるため断線しやすい。断線すると、感光体ドラム表面に付着した放電生成物を掻き取る能力が低下してしまう。特に、感光体ドラムの最外層が高硬度化され、また、システムスピード（感光体ドラムの周速）が速くなっている環境の下では、このことが顕著になる。

（２）実施の形態
実施の形態に係るブラシローラー４２（図３）では、第２ループ毛６６が無撚り線であるが、感光体ドラム外周面をループ面と平行な方向に摺擦することとなる。このため、単繊維に大きな張力がかかることもないので断線しにくく、長時間（累積稼動時間）に渡って使用しても、放電生成物を掻き取る能力があまり低下しない。

また、第１ループ毛６４は、感光体ドラム外周面をループ面と垂直な方向に摺擦するが、第１ループ毛６４は撚り線であるため、無撚り線と比較して、断線しにくい。このため、長時間（累積稼動時間）に渡って使用しても、放電生成物を掻き取る能力があまり低下しない。
＜実験＞
実施の形態に係るブラシローラー４２と比較例に係るブラシローラー１４２との比較実験について説明する。実験における評価項目は、感光体ドラム表面への潤滑剤の一様塗布性（潤滑剤塗布ムラの程度）と、感光体ドラム表面に付着した放電生成物の除去能力である。

実験には、図１を用いて説明した画像形成装置１０の構成により実験機を作製し、ブラシローラーのみを変更した。
また、ブラシローラーは、仕様を変更したものを復数種準備し、また条件も種々に変更して実験を行った。
上記仕様と条件、および実験結果をまとめた一覧表を図６に示す。

ここで、改めて言うと、第１ループ毛は、ループ面が軸心Ｘと平行なループ毛であり、第２ループ毛は、ループ面が軸心Ｘと直交する平面と平行なループ毛である。
Ｎｏ.１〜１６は、実施の形態の実施例に係るブラシローラーであり、第１ループ毛が撚り線であり、第２ループ毛が無撚り線である。Ｎｏ.１７，１８は、比較例に係るブラシローラーであり、第１ループ毛が無撚り線であり、第２ループ毛が撚り線である。Ｎｏ.１９，２０は参考例に係るブラシローラーであり、第１ループ毛と第２ループ毛の両方が、撚り線であるもの（参考例１）と、無撚り線であるもの（参考例２）である。

以下、各種条件や仕様などの各々について説明する。
〔回転方向〕
回転方向とは、ブラシローラーの感光体ドラムに対する相対的な回転の向きを言う。
図１の矢印Ａ，Ｂで示すようにブラシローラーを感光体ドラムと同じ向きに回転させる場合、すなわち、ブラシローラーによる潤滑剤の感光体ドラム外周面への塗布位置におけるブラシローラー外周の移動方向が、感光体ドラム外周の移動方向と逆向きになる場合を「カウンター」としている。

一方、この逆にブラシローラーを感光体ドラムと逆向きに回転させる場合を「ウイズ」としている。
〔速度比θ〕
速度比θは、感光体ドラム表面の移動速度である当該感光体ドラムの周速の絶対値をブラシローラーの周速の絶対値で除した値である。

〔押込量〕
押込量とは、ブラシローラーの軸芯を感光体ドラムの軸芯に対して平行に維持したまま、ブラシローラーを感光体ドラムに近づけた際に、そのままの形状を保持した自由な状態のブラシ毛が感光体ドラム表面に軽く接触する位置から、さらに、ブラシローラーを感光体ドラムに近づける距離を言う。

〔パイル太さ〕
パイル太さは、既述したように、ループ毛を構成する繊維の束（パイル）の太さであり、単位は、「デニール」である。
〔植毛密度〕
植毛密度は、基布における単位面積（inch²）当たりの導電性繊維の本数である。例えば、２２５[kF/inch²]であれば、１平方インチ当たり２２５,０００本の繊維が植毛されていることを示す。

〔実験手順、評価項目〕
（１）実験手順
（i）耐久試験を目的の一つとしているため、先ず、気温２５[℃]、湿度６５[％]の標準環境の下で、１００,０００枚の普通紙にカバレッジ０[％]〜２０[％]の画像を形成した。

（ii）次に、気温３０[℃]、湿度９０[％]の高温多湿環境の下で、１,０００枚の普通紙にカバレッジ５[％]の画像を形成した。そして、この直後に、１dotハーフトーン画像を普通紙に形成し、これを第１サンプルとした。ここで、１dotハーフトーン画像とは、ある１dotにトナー像形成すると、これを囲む８dotにはトナー像を形成しないパターンを、主走査方向と副走査方向に繰り返してなるトナー像である。

（iii）上記（ii）を実施から実験機を１日間放置した後、１dotハーフトーン画像を普通紙に形成し、これを第２サンプルとした。
（２）評価項目：潤滑剤塗布ムラ
潤滑剤の塗布ムラがあると、それが、普通紙に形成されたトナー像に筋状のノイズとして現れる。よって、潤滑剤塗布ムラの有無は、上記第１サンプルを目視で検査し、筋状ノイズが認められない場合は、塗布ムラは生じていないと判定し、図６の「潤滑剤塗布ムラ」判定欄に「○」を記入した。一方、筋状ノイズが認められた場合は、塗布ムラが生じていると判定し、前記「潤滑剤塗布ムラ」判定欄に「×」を記入した。

（３）評価項目：放電生成物等の除去性
放電生成物の除去が不十分であると、それが、普通紙に形成されたトナー像がぼやけたりこすれたように流れたりする、いわゆる像流れとなって現れる。放電生成物などの吸湿性の物質が感光体ドラム表面に付着し、高温高湿下で吸湿するとその部分で電気抵抗が極端に低下するため、潜像電荷が感光体ドラム表面に沿った方向に流れてしまうからである。

顕微鏡を用いて、上記第１サンプルと上記第２サンプルに形成されたトナー像を１dot毎に観察し（以下、１dot分のトナー像を「ドット像」と言う。）、検査した全領域で、第２サンプルのドット像が第１サンプルのドット像と比較して同等であれば（すなわち、像流れによって変形していなければ）、放電生成物等は十分除去されていると判定し、図６の「放電生成物等の除去性」判定欄に「○」を記入した。

検査した一部の領域で、ドット像の崩れ（変形）が認められる場合には、前記「放電生成物等の除去性」判定欄に「△」を記入した。
また、検査した全部の領域で、ドット像の崩れ（変形）が認められる場合には、前記「放電生成物等の除去性」判定欄に「×」を記入した。
なお、第２サンプルにおいて検査した領域は、普通紙に形成されたトナー像の内、上記１日間の放置中に、帯電装置１４（図１）と対向する感光体ドラム１２外周部分に形成されたトナー像部分であって、普通紙に転写されたトナー像部分である。帯電装置１４の直下において放電生成物が付着しやすく、これが像流れとなって現れるからである。

〔実験結果について〕
図６に示すように、実施例１〜１６においては、潤滑剤塗布ムラも無く、放電生成物等の除去性も良好であった。一方、比較例１，２においては、潤滑剤の塗布ムラが生じており、放電生成物等の除去性も満足のいくものではなかった。この結果は、上記＜従来技術の比較＞で説明したことが要因となっていると考えられる。

以下、ループ毛の植毛方向以外の仕様や条件毎に潤滑剤塗布ムラと放電生成物等の除去性に与える影響について説明する。
（１）実施例１〜４
図６に示すように、速度比θのみを変更した例である。少なくともこの速度比θの範囲では、潤滑剤塗布ムラも無く、放電生成物等の除去性も良好であった。

しかし、速度比θが１未満であると、ブラシローラーが感光体ドラム周面の単位面積および単位時間当たりに摺擦する回数が少なすぎることにより、放電生成物等の除去が不十分になる虞があると考えられる。
なお、回転方向を「ウイズ」とした場合にも、ブラシローラーが感光体ドラム周面の単位面積および単位時間当たりに摺擦する回数が少なくなるため、回転方向が「カウンター」で上記速度比θが１未満の場合と同様の結果になる虞があると考えられる。よって、「回転方向」は「カウンター」が好ましいと考えられる。

一方、速度比θが２を超えると、ブラシローラーによる感光体ドラム周面の摺擦速度が速くなり過ぎることにより、第２ループ毛が切断されやすくなり、これが原因で放電生成物等の除去が不十分になる虞があると考えられる。
（２）実施例５〜８
図６に示すように、植毛密度のみを変更した例である。少なくともこの植毛密度の範囲では、潤滑剤塗布ムラも無く、放電生成物等の除去性も良好であった。

しかし、植毛密度が２００[kF/inch²]未満であると、ブラシ毛が粗過ぎるため、潤滑剤を一様に塗布する能力が低下し、潤滑剤の塗布ムラを生じる虞があると考えられる。
一方、植毛密度が５００[kF/inch²]を超えると、ブラシ毛を構成する繊維が細くなり過ぎるため、切断されやすくなり、これが原因で放電生成物等の除去が不十分になる虞があると考えられる。また、これ以上に植毛密度を高くするのは、植毛技術上も困難である。

（３）実施例９〜１２
図６に示すように、押込量のみを変更した例である。少なくともこの押込量の範囲では、潤滑剤塗布ムラも無く、放電生成物等の除去性も良好であった。
しかし、押込量が０.３[ｍｍ]未満であると、ブラシローラーが感光体ドラム周面に十分に当接しないことに起因して、放電生成物等の掻き取り性が低下し、放電生成物等の除去が不十分になる虞があると考えられる。

一方、押込量が１[ｍｍ]を超えると、ループ毛の復元力によるループ毛先端にかかる外力が大きくなることに起因して、ループ毛が損傷しやすくなり、これが原因で放電生成物等の除去が不十分になる虞があると考えられる。
（４）実施例１３〜１６
図６に示すように、パイル太さのみを変更した例である。少なくともこのパイル太さの範囲では、潤滑剤塗布ムラも無く、放電生成物等の除去性も良好であった。

しかし、パイル太さが２[デニール]未満になると、ブラシ毛を構成する繊維が細くなり過ぎるため、切断されやすくなり、これが原因で放電生成物等の除去が不十分になる虞があると考えられる。
一方、パイル太さが６[デニール]を超えると、ループ毛の腰が強くなりすぎるため、上述した比較例の場合と同様の理由で、潤滑剤の塗布ムラを生じる虞があると考えられる。

（５）比較例１，２
潤滑剤塗布ムラと放電生成物等の除去性についての考察は、既述した通りなので、ここでの説明は省略する。
（６）参考例１，２
参考例１は、第１および第２ループ毛の両方を撚り線とした例であり、潤滑剤の塗布ムラが生じている。これは、第２ループ毛を撚り線にした結果であり、比較例の場合と同様の理由から潤滑剤の塗布ムラが生じるものと考えられる。

参考例２は、第１および第２ループ毛の両方を無撚り線とした例であり、放電生成物の除去性に問題が生じている。これは、第１ループ毛を無撚り線にした結果であり、比較例の場合と同様の理由から放電生成物等の除去が不十分になっているものと考えられる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることも可能である。

上記実施の形態のクリーニング装置２２において、クリーニングブレード４０に代えて、ブラシローラー４２を設ける構成としても構わない。上述したようにブラシローラー４２は、感光体ドラム１２表面に付着した放電生成物等の除去性（掻き取り性）および耐久性にも優れているため、潤滑剤の塗布を兼用しない、感光体ドラム表面の付着物の除去専用のクリーニングブラシとしても好適だからである。

本発明に係る潤滑剤塗布装置は、例えば、最外層に架橋構造を有する硬化性樹脂からなる保護層を有する感光体ドラムを備えた画像形成装置において、当該感光体ドラム外周面へ潤滑剤を塗布するための装置として好適に利用可能である。

１０ 画像形成装置
１２ 感光体ドラム
３２ 保護層
４１ 潤滑剤塗布装置
４２ ブラシローラー
４８ 固形潤滑剤
５６ シャフト
６０ 基布
６２ パイル帯
６４ 第１ループ毛
６６ 第２ループ毛
６８ 第１ループ毛列
７０ 第２ループ毛列

Claims (5)

1. 基布にブラシ毛を植毛してなるパイル地を芯棒の周面に巻回してなるブラシローラーを回転させ、ブラシ毛の毛先で固形潤滑剤から潤滑剤を削り取って感光体ドラムの外周面に塗布する潤滑剤塗布装置であって、
   前記ブラシ毛は、
   繊維の束を撚ってなり、ループ面が芯棒の軸心と平行となるように植毛された第１のループ毛と、
   繊維の束を撚らない状態で、ループ面が芯棒の軸心と直交する平面と平行となるように植毛された第２のループ毛とを含み、
   第１のループ毛を周方向に列状に配列してなる第１のループ毛列と、第２のループ毛を周方向に列状に配列してなる第２のループ毛列が、ブラシローラーの軸心に沿った方向において、交互に配列されてなることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
2. 前記第１のループ毛列における第１のループ毛の植毛ピッチと、前記第２のループ毛列における第２のループ毛の植毛ピッチとが同一であることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤塗布装置。
3. 前記芯棒の軸心と平行な方向から見たときに、第１のループ毛と第２のループ毛が重ならないように第１と第２のループ毛列の位相がずれて植毛されていることを特徴とする請求項２に記載の潤滑剤塗布装置。
4. 前記ブラシローラーによる前記潤滑剤の前記外周面への塗布位置における当該ブラシローラー外周の移動方向が、前記感光体ドラム外周の移動方向と逆向きに設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の潤滑剤塗布装置。
5. 架橋構造を有する硬化性樹脂からなる保護層を最外層に有する感光体ドラムを備えた画像形成装置であって、
   当該感光体ドラム外周面へ潤滑剤を塗布するための装置として請求項１〜４のいずれか１項に記載の潤滑剤塗布装置が設けられていることを特徴とする画像形成装置。

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