JP5239372B2

JP5239372B2 - ブラシローラ再生装置及びブラシローラ再生方法

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Publication number: JP5239372B2
Application number: JP2008031106A
Authority: JP
Inventors: 正敏阿部; 浩新保; 博明湯山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2028-02-12
Also published as: JP2009189444A

Description

本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置において使用され、回転軸の外周に植毛体を取り付けてトナー像が形成される像担持体の表面と摺接する前記植毛体の植毛繊維からなるブラシ部を有するブラシローラの再生装置及び再生方法に関する。

近年における地球環境保護の気運の高まりから、複写機やプリンタ等の画像形成装置においても、省資源、省エネルギー、廃棄物の削減を目的として、部品、ユニット、材料などを、再生・再利用（リサイクル）することが必要となってきている。使用済みになって回収された部品、ユニットなどには、劣化したトナーが残留している場合が多く、回収された部品、ユニット等を再利用するためには、残留トナーを除去する必要があり、この残留トナーを除去しないと再利用時に画質に影響を及ぼす恐れもある。しかしながら、再生工程における残留トナーの除去は、多くの時間を要し、かつ大量に洗浄水を使用するなど、高コストであるのが現状である。
また、重要機能部品である回転軸の外周に植毛体を取り付けてトナー像が形成される像担持体の表面と摺接する前記植毛体の植毛繊維からなるブラシ部を有する帯電ブラシローラや潤滑剤塗布ブラシローラ等のブラシローラの再生は行われておらず、保証期間あるいは、保証枚数が過ぎてしまうと使用済みローラとして破棄されてきた。即ち、この種ブラシローラは、前述のブラシ部内に取り込まれた残留トナーの除去だけでなく、像担持体との摺接によってブラシ部の植毛繊維の毛倒れが生じ、ブラシローラの外形寸法が変動する等の品質上の懸念があるため、破棄扱いしているのが現状である。
特に、潤滑剤塗布ブラシローラでは、潤滑剤の常時加圧当接などで起こる毛倒れや部分的な凹み形状の影響により、像担持体表面への潤滑剤塗布ムラによるクリーニング性能への影響や潤滑剤掻き取り能力が新品のものと比べ劣ることでの画質欠陥が発生するなど不具合が生じるという問題点があり、ブラシローラの機能を回復させるまでには至らず、採算性を考慮し、１回の使用で用済みとしていた。

このようなブラシローラの再生について、いくつかの試みがなされており、例えば、特許文献１に記載されているように、帯電ブラシローラを回転させながら圧縮空気をブラシ部に吹き付け付けてブラシ部内に取り込まれている残留トナーや外添剤を飛ばして除去すると共に、指定ブラシ外径よりもはみ出した毛を刃物でカットすることで帯電ブラシローラを再生することが提案されている。また、他の方法としては、帯電ブラシローラを回転させながら、櫛状の起毛処理部と帯電ブラシローラのブラシ部を接触させて植毛繊維を起毛させるとともに、回転刃で毛先をカットすることで帯電ブラシローラを再生することが提案されている。（例えば特許文献２参照）
特開２００１−１０９２３９公報特開２００６−３９４３６公報

しかしながら、特許文献１記載のものでは、潤滑剤が常時当接されている場合などは、ブラシ部の植毛繊維が毛倒れて毛先がつぶれているため、指定外径より小径になるケースがほとんどであり、圧縮空気の吹き付けのみで起毛させることは困難であるという問題がある。
また、特許文献２記載のものでも、これも毛先がつぶれているようなケースでは、櫛で起毛させても一時的に起毛できるが時間が経つと、また元の毛倒れ状態になってしまい長期の使用に耐えることができず実用的でない。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、使用済みとなったブラシローラを安価で実用的に再生可能なブラシローラ再生装置及び再生方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、回転軸の外周に植毛体を取り付けてトナー像が形成される像担持体の表面と摺接する前記植毛体の植毛繊維からなるブラシ部を有するブラシローラを回転自在に支持して回転させる回転手段と、前記ブラシ部に圧縮空気を吹き付けてブラシ部内に取り込まれたトナーを前記ブラシ部から除去する圧縮空気吹き付け手段と、前記ブラシ部の植毛繊維の毛倒れ方向と反対方向から前記ブラシ部に加圧水蒸気を吹き付けて、前記ブラシ部の植毛繊維を起毛させる加圧水蒸気吹き付け手段と、を備えたことを特徴とするブラシローラ再生装置としたものである。
また、請求項２の発明は、請求項１記載のブラシローラ再生装置において、前記ブラシローラは、前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ブラシローラであることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載のブラシローラ再生装置において、前記加圧水蒸気吹き付け手段は、前記回転手段に取り付けられたブラシローラの回転軸と平行移動可能に取り付けられた移動台上に取り付けられ、前記ブラシローラの回転と共に、前記移動台は、前記回転軸と平行移動するように制御されていることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項３記載のブラシローラ再生装置において、前記加圧水蒸気吹き付け手段は、前記移動台上に取り付けられて前記平行移動の方向に対して直交方向に移動可能な可動台上に取り付けられ、当該可動台上に前記ブラシローラのブラシ部に向けて加圧水蒸気を吹き付ける加圧水蒸気噴出ノズルを取り付け、当該加圧水蒸気噴出ノズルと前記ブラシローラの回転軸との距離を前記可動台を移動させて変動可能としたことを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４記載のブラシローラ再生装置において、前記加圧水蒸気吹き付け手段は、前記移動台上に前記ブラシローラのブラシ部に向けて加圧水蒸気を吹き付ける加圧水蒸気噴出ノズルを回動自在に取り付けて当該加圧水蒸気噴出ノズルの前記ブラシローラに対する噴出角度を可変状態で取り付けられることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載のブラシローラ再生装置において、前記回転手段に取り付けられたブラシローラを介して前記圧縮空気吹き付け手段と対向させて前記ブラシ部から除去されたトナーを回収する回収部を配設させたことを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項６記載のブラシローラ再生装置において、前記圧縮空気吹き付け手段と前記回収部は、前記回転手段に取り付けられたブラシローラの回転軸と平行方向に移動自在に取り付けられ、前記回収部は、前記圧縮空気吹き付け手段と同時に平行移動することを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載のブラシローラ再生装置において、前記加圧水蒸気吹き付け手段は、当該加圧水蒸気の噴出しノズルから２バール〜５バールの噴射圧力で加圧水蒸気を前記ブラシローラのブラシ部に吹き付けることを特徴とする。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項記載のブラシローラ再生装置において、前記ブラシローラの回転軸上に再生回数をマーキングするマーキング手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、回転軸の外周に植毛体を取り付けてトナー像が形成される像担持体の表面と摺接する前記植毛体の植毛繊維からなるブラシ部を有するブラシローラを回転させながら前記ブラシ部に圧縮空気を吹き付けてブラシ部内に取り込まれたトナーを前記ブラシ部から除去し、その後、前記ブラシローラを回転させながら前記ブラシ部の植毛繊維の毛倒れ方向と反対方向から前記ブラシ部に加圧水蒸気を吹き付けて、前記ブラシ部の植毛繊維を起毛させることを特徴とするブラシローラの再生方法としたものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０記載のブラシローラの再生方法において、前記加圧水蒸気を前記ブラシローラの回転軸と平行方向に移動させながら前記ブラシ部に吹き付けることを特徴とする。

本発明によれば、回転軸の外周に植毛体を取り付けてトナー像が形成される像担持体の表面と摺接する前記植毛体の植毛繊維からなるブラシ部を有するブラシローラを回転自在に支持して回転させる回転手段と、前記ブラシ部に圧縮空気を吹き付けてブラシ部内に取り込まれたトナーを前記ブラシ部から除去する圧縮空気吹き付け手段と、前記ブラシ部の植毛繊維の毛倒れ方向と反対方向から前記ブラシ部に加圧水蒸気を吹き付けて、前記ブラシ部の植毛繊維を起毛させる加圧水蒸気吹き付け手段とを備えたブラシローラ再生装置とすることによって、使用済みとなったブラシローラを安価で実用的に再生可能なブラシローラ再生装置を提供することができる。
また、本発明によれば、回転軸の外周に植毛体を取り付けてトナー像が形成される像担持体の表面と摺接する前記植毛体の植毛繊維からなるブラシ部を有するブラシローラを回転させながら前記ブラシ部に圧縮空気を吹き付けて前記像担持体との摺接によってブラシ部内に取り込まれたトナーを前記ブラシ部から除去し、その後、前記ブラシローラを回転させながら前記ブラシ部の植毛繊維の毛倒れ方向と反対方向から前記ブラシ部に加圧水蒸気を吹き付けて、前記ブラシ部の植毛繊維を起毛させることによって、使用済みとなったブラシローラを安価で実用的に再生可能なブラシローラの再生方法を提供することができる。

先ず、本発明による再生装置で再生されるブラシローラについて図１に基づいて説明する。図１は、画像形成装置の感光体周囲の構成を示す概略図である。この画像形成装置は、像担持体としてのドラム状の感光体２０を有し、画像形成動作の開始に伴って、感光体２０は、矢印Ｂ方向に回転駆動される。このとき、感光体２０の表面に対向配置された帯電ローラ２１が、感光体２０の表面の回転に従動して矢印Ｃ方向に回転する。帯電ローラ２１は、金属製芯金２１ａと、その周りに巻回されて固定された導電性繊維を植毛した植毛体からなるブラシ部２１ｂからなるブラシローラを構成しており、かかる帯電ローラ２１が上述のように感光体２０の表面に摺接しながら回転するとき、その芯金２１ａに所定極性の帯電電圧が印加され、これによって感光体２０の表面が所定の極性に帯電される。帯電された感光体２０の表面には、露光装置の１例であるレーザ書き込みユニット（図示せず）から出射する光変調されたレーザビームＬＢが照射され、これによって感光体８の表面に静電潜像が形成される。

この静電潜像は、現像装置２２によりトナー像として可視像化される。ここでの現像装置２２は、粉体状のトナーとキャリアからなる現像剤を収容した現像ケース２２ａと、現像剤を担持して搬送する現像ローラ２２ｂと、トナーとキャリアを混合、攪拌する攪拌スクリュー２２ｃを有し、回転駆動される現像ローラ２２ｂの周面に担持された現像剤のトナーが感光体２０に形成された静電潜像に静電的に移行し、前記静電潜像がトナー像として可視像化される。感光体２０には、矢印Ａ方向に駆動、移送される中間転写ベルト２３が接触配置され、先に感光体２０上に形成されたトナー像が中間転写ローラ２４によって中間転写ベルト２３に転写される。トナー像転写後の感光体２０の表面に付着する転写残トナーは、感光体２０の表面に圧接したクリーニングブレード２５によって掻き取り除去される。掻き取り除かれた転写残トナーは廃トナー搬送スクリュー２６によって搬送され、図示しない廃トナータンクへ蓄積される。

クリーニングブレード２５によって清浄にされた感光体２０表面の幅方向に延設されて回転自在、接離自在に取り付けられた潤滑剤塗布ブラシローラ２７が配置されている。この塗布ブラシローラ２７には、加圧スプリング２８によって塗布ブラシローラ２７に対して押圧された固形の潤滑剤からなる潤滑剤２９が感光体２０の対向位置に接離自在に取り付けられている。潤滑剤２９が回転する塗布ブラシローラ２７に摺接しているときは、塗布ブラシローラ２７が潤滑剤２９を削り取り、削り取った潤滑剤２９を塗布ブラシローラ２７に保持した状態で回転し、塗布ブラシローラ２７が感光体２０と接触しているときに、この感光体２０に潤滑剤を塗布する。感光体２０上に塗布された潤滑剤は、潤滑剤均し手段の１例である潤滑剤塗布ブレード３０によって周方向に延ばされ平坦に均されて、感光体ドラム２０に馴染むようになっている。
なお、本実施形態による画像形成装置においては、感光体２０、帯電ローラ２１、塗布ブラシローラ２７がユニットケースに一体に組み付けられてプロセスカートリッジを構成している。感光体２０等の保守、交換時にプロセスカートリッジの取り出しによって、感光体２０と共に帯電ローラ２１、塗布ブラシローラ２７が同時に取り外されるようになっている。

使用する潤滑剤の材料としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム及びコリノネン酸カドミウム、または同様のラウリン酸、ミリスチン酸などの脂肪酸塩が適宜用いられる。その他にも、例えば、カポットコーポレーションから市販されているＣａｂ−Ｏ−Ｓ１１（商品名）のようなコロイド状高温シリカ粉末を使用することもでき、その他、カルナバワックス等のような天然ワックスも適宜用いることができる。またはＰＶＤＦなどのフッ素化合物も使用することができる。

このような画像形成装置において、潤滑剤塗布ブラシローラ２７には、回転軸２７ａの外周にレーヨンやナイロン等のプラスチック製繊維を植毛した植毛体が巻回されて植毛繊維からなるブラシ部２７ｂが形成されており、このブラシ部２７ｂで前記固形潤滑剤２９を削り取って感光体２０の表面に塗布している。このような塗布ブラシローラ２７は、潤滑剤２９や感光体２０との摺接によってブラシ部２７ｂの植毛繊維に毛倒れを生じ、潤滑剤２９の削り出しや感光体２０への潤滑剤の塗布が不十分となって、潤滑剤の塗布ムラ等を発生してしまう。このような植毛繊維の毛倒れが顕著となると、回復はできず、採算性を考慮して１回の使用で廃棄していた。
本発明者らは、潤滑剤等の常時加圧当接でブラシ部の植毛繊維の毛倒れが生じたブラシローラの再生のための起毛について検討した結果、圧縮空気の吹き付けや櫛での処理では、一時的に起毛できても、ほんの数時間レベルで元の状態に戻ってしまい長期の使用に耐えることができず実用てきでないことに気がついた。そこで、その課題を解決する手段として、ブラシローラのブラシ部内に取り込まれている残留トナーを落した状態で、ブラシローラを高速回転させる。そこに加圧水蒸気噴射ノズルから加圧水蒸気を直接ブラシ部に斜めから毛先を起こすように当てることで、ブラシ部の植毛繊維に付着した水蒸気の水分が錘となり、高速回転による遠心力で起毛させると同時に、水蒸気の熱で植毛繊維の起毛状態を維持・安定させることで、毛倒れを再生させることが可能であることを究明した。この究明に基づき、以下に示すブラシローラの再生装置を開発して発明を完成させるに至った。

本発明においては、このような潤滑剤塗布ブラシローラ２７のブラシ部２７ｂの毛倒れした植毛繊維を再度起毛させて再使用（再生）可能とするブラシローラ再生装置及び再生方法を提供しようとするものである。なお、以下の実施形態においては、潤滑剤塗布ブラシローラの再生について説明するが、前述の帯電ブラシローラ２１にも適用可能である。
また、前述においては、潤滑剤塗布ブラシローラによる潤滑剤の塗布が、トナー画像が形成される像担持体の一例として感光体２０に対して行われる場合について説明したが、潤滑剤が塗布される像担持体として、前述の中間転写ベルト２４を選定し、当該中間転写ベルトに対して潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ブラシローラにも適用可能である。なお、本発明による再生装置は、ブラシローラのブラシ部に導電性ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維、導電性ナイロン繊維、導電性アクリル繊維、ポリエステル繊維等からなるプラスチック繊維を用いたブラシローラに好適である。

図２は、本発明による一実施形態に係る潤滑剤塗布ブラシローラ２７の再生装置の概略構成を示す図、図３は、図２のＡ−Ａ線上で切断した断面図、図４は、図２のガイド部材、圧縮空気噴射ノズル及び回収部を取り外した上面図、図５は、加圧水蒸気噴射ノズルの塗布ブラシローラの配置関係を示す概略模式図である。
本実施形態に係る再生装置は、図２に示すように、基台１上に取り付けられて回転軸２７ａ上にナイロン繊維を植毛した生地を螺旋状に巻き付け固定してブラシ部２７ｂを有する潤滑剤塗布ブラシローラ２７をその回転軸２７ａの両端で回転自在に支持する一対の支持板２を有している。そして、塗布ブラシローラ２７の回転軸２７ａの一端には、回転軸２７ａを回転させる回転手段であるモータ３の出力軸が取り付けられており、図３で示すように、矢印Ｄ方向に回転されるようになっている。

支持板２の上端には、ガイド部材４が取り付けられており、このガイド部材４には、圧縮空気吹き付け手段である圧縮空気噴射ノズル６を保持する保持部７を取り付けた移動部材５が取り付けられており、図示しない駆動手段によって、移動部材５がガイド部材４に沿って塗布ブラシローラ２７の回転軸２７ａと平行に矢印Ｅ方向に移動可能となっている。そして、保持部７には、塗布ブラシローラ２７を介して圧縮空気噴射ノズル６と対向した状態で開口したロート状の開口８ａを有する回収部８が連結部９で連結されており、移動部材５のＥ方向への移動と共に、回収部８も圧縮空気噴射ノズル６と同時に塗布ブラシローラ２７を介して圧縮空気噴射ノズル６と対向した状態でＥ方向に移動可能となっている。従って、圧縮空気ノズル６から、図３に示すように、圧縮空気を塗布ブラシローラ２７のブラシ部２７ｂに吹き付けて（矢印Ｆ方向）ブラシ部２７ｂ内に取り込まれている残留トナーや潤滑剤をブラシ部２７ｂから吹き飛ばして除去すると共に、除去されたトナーや潤滑剤を確実に回収部８内に回収することが可能となる。このように回収部８内に回収されたトナーや潤滑剤は、図示しない吸引手段で吸引して回収パイプ８ｂを通じて系外に回収されている。なお、図２中６ａは、図示しない圧縮空気供給手段と圧縮空気噴射ノズル６とを接続して圧縮空気を圧縮空気噴射ノズル６に送給するパイプである。
なお、圧縮空気ノズル６の噴出し方向Ｆが、図３に示すように、塗布ブラシローラの中心位置２７ａ１とブラシ部２７ｂの外周２７ｂ１との間になるように配設すると、ブラシ部２７ｂ内の内奥に取り込まれているトナーや潤滑剤を除去することが可能となるので好適である。

また、支持板２には、図４で示すように、塗布ブラシローラ２７のブラシ部２７ｂに加圧水蒸気１０ａを吹き付ける加圧水蒸気噴射ノズル１０を搭載した移動台１１が２本の案内ロッド１２で塗布ブラシローラ２７の回転軸と平行（矢印Ｇ方向）に移動可能なように取り付けられている。そして、移動台１１は、モータ１３に連結されたスクリューネジ１４を回転させることによって矢印Ｇ方向に移動可能となっている。従って、加圧水蒸気噴射ノズル１０から塗布ブラシローラ２７の回転軸２７ａの長さ方向の全長に亘り、塗布ブラシローラ２７のブラシ部２７ｂに加圧水蒸気を吹き付けることが可能となっている。なお、図４中、符号１０ｂは、加圧水蒸気噴射ノズル１０と後述する加圧水蒸気供給手段１９とを接続して、加圧水蒸気噴射ノズル１０に加圧水蒸気１０ａを供給するパイプである。

さらに、移動台１１上には、図２〜図４に示すように、前記Ｇ方向に直交する方向（矢印Ｈ方向）に移動可能な可動台１５が取り付けられており、この可動台１５上に、加圧水蒸気噴射ノズル１０を矢印Ｉ方向に回動自在に取り付けられている。従って、図５に示すように、加圧水蒸気噴射ノズル１０からの噴射角度θ、加圧水蒸気噴射ノズル１０と塗布ブラシローラ２７との離間距離Ｌを適当に調節可能となっている。なお、噴射角度θは、加圧水蒸気噴射ノズル１０の噴射中心線Ｘと塗布ブラシローラ２７の中心線Ｙとの交差各、離間距離Ｌは、加圧水蒸気噴射ノズル１０の噴射口１０ａから塗布ブラシローラ２７の中心線Ｙまでの距離を示す。また、図５中符号Ｓは、移動台１１と共に矢印Ｇ方向に移動する加圧水蒸気噴射ノズル１０の移動速度を表している。

次に、このブラシローラ再生装置を使用して、ブラシローラとして、上述の構造を有する潤滑剤塗布ブラシローラ２７を再生する方法について説明する。
潤滑剤塗布ブラシローラ２７の回転軸２７ｂを支持版部２に取り付け、回転軸２７ｂの一端にモータ３の回転軸を連結する。この場合、画像形成装置内に取り付けられる前述のプロセスカートリッジ内の塗布ブラシローラ２７は、保証期間あるいは、保証枚数使用した後、ブラシ部２７ｂに潤滑剤や残留トナーを付着しており、さらに、潤滑剤２９の常時当接によってブラシ部２７ｂの植毛繊維の毛倒れや部分的に凹形状になっている。その毛倒れや部分的な凹形状があると品質問題（潤滑剤塗布ムラによるクリーニング不良やトルク変動によるバンディングなど）を引き起こすため、再使用するためには、つぶれた毛先を起毛させなければならない。

起毛再生の前準備として、まず、ブラシローラ内に残っている残留トナーを取り除かなければならない。この時の塗布ブラシローラ２７の回転は、２０〜３０〔ｒｐｍ〕程度の低速回転で構わない。塗布ブラシローラ２７内の残留トナーを取り除くために、図２に示すように、圧縮空気噴射ノズル６から圧縮空気をブラシ部２７ｂに吹き付けながら同時に回収部８でブラシ部２７ｂから吹き落とされたトナー等を吸引収集して回収し、系外に搬送する。この操作をブラシ部２７ｂの全長に亘って行い、ブラシ部２７ｂからトナーや潤滑剤を除去する。
ブラシ部２７ｂからの残留トナーの除去作業が終了したら、起毛作業に入る。起毛作業としては、始めに、塗布ブラシローラ２７のブラシ部２７ｂの材質等を考慮して、可動台１５を移動させるとともに、加圧水蒸気噴射ノズル１０を回動させて、加圧水蒸気噴射ノズル１０からの噴射角度θ、加圧水蒸気噴射ノズル１０と塗布ブラシローラ２７との離間距離Ｌとを所定の値になるようにセットする。

続いて、図４に示すように、入力部１６からの起毛開始信号を制御部１７に送給することによって、制御部１７が加圧水蒸気供給手段を作動させて加圧水蒸気を加圧水蒸気噴射ノズル１０に供給して塗布ブラシローラ２７のブラシ部２７ｂに加圧水蒸気を吹き付ける。同時に、制御部１７は、モータ３を駆動させて前述のトナー除去作業時より高速に塗布ブラシローラ２７を回転させると共に、モータ１３を回転させて移動台１１を設定された移送速度でブラシ部２７ｂの一端から他端までＧ方向に移動させる。この場合、加圧水蒸気温度、加圧水蒸気圧力が整った時点で、加圧水蒸気噴射ノズル１０を塗布ブラシローラ２７の長手方向に移動させる。こうすることによってブラシ部２７ｂの植毛部分以外の場所から加圧水蒸気１０ｂを当て始めることで、初期の加圧水蒸気ムラによる起毛のバラツキを低減させることが可能となる。そして、移動台１１の移動と共に、加圧水蒸気噴射ノズル１０をブラシ部２７ｂの一端から他端までＧ方向に移動させながら加圧水蒸気噴射ノズル１０から加圧水蒸気１０ｂをブラシ部２７ｂに吹き付けて、ブラシ部２７ｂの植毛繊維を起毛させる。移動台１１がブラシ部２７ｂの他端（終端）に到達したとき、これを検知して、モータ３及び１３の回転を停止させる。なお、必要に応じて、加圧水蒸気によって濡れた塗布ブラシローラ２７を乾燥させるために、加圧水蒸気噴射ノズル１０を移送させるモータ１３のみを停止させ、所定の時間、塗布ブラシローラ２７を回転させるモータ３を作動させて塗布ブラシローラ２７を高速回転させるようにすることもできる。

この場合における起毛のイメージとしては、図６（ａ）に示すように、起毛角度αの植毛繊維２７ｃの毛倒れ方向（矢印Ｋ方向）に対して反対方向の斜め方向Ｘに加圧水蒸気噴射ノズル１０から加圧水蒸気を直接塗布ブラシローラ２７のブラシ部２７ｂ吹き付けて、図６（ｂ）に示すように、斜めから植毛繊維２７ｃの毛先（起毛角度β＞α）を起こすようにしている。この場合、このように、加圧水蒸気を斜め方向から吹き付けることによって、植毛繊維２７ｃに付着した加圧水蒸気の水分が錘となり、高速回転による遠心力で起毛させると同時に、加圧水蒸気の熱で植毛繊維の起毛状態を長期に亘り維持・安定させることで、ブラシ部２７ｂの全長に亘って毛倒れを再生させることが可能となる。

本実施形態における再生装置には、ブラシ部２７ｂの植毛繊維の特性（材質、太さ、長さ等）等が異なった塗布ブラシローラに対しても起毛再生可能となるように、可動台１５をＨ方向に移動調節可能として加圧水蒸気噴射ノズル１０と塗布ブラシローラ２７との離間距離Ｌを所要の距離に設定可能となっている。また、加圧水蒸気噴射ノズル１０も可動台１５上でＩ方向に回動させて加圧水蒸気噴射ノズル１０からの噴射角度θを所要の角度に設定可能となっている。
その他、調整用パラメータとしては、加圧水蒸気噴射ノズル１０と塗布ブラシローラ２７との離間距離Ｌの他に、加圧水蒸気噴射圧力、加圧水蒸気温度、塗布ブラシローラ回転数、加圧水蒸気噴射ノズルの送り速度等があり、これらのパラメータは、モータ３及び１３、加圧水蒸気供給手段１８を適当に調整することによって、所望の設定値に調整可能となっている。

この再生装置を用いて、加圧水蒸気噴射ノズル１０からの噴射角度θ、加圧水蒸気噴射ノズル１０と塗布ブラシローラ２７との離間距離Ｌ、加圧水蒸気噴射ノズル１０の移送速度Ｓを変えて潤滑剤塗布ブラシローラの再生状況を試験した。なお、この場合、塗布ブラシローラ２７のブラシ部は、３３０Ｔ／４８Ｆの導電性アクリル繊維を密度、３００００Ｆ／ｉｎｃｈ^２に植毛されているものを使用した。また、加圧水蒸気としては、１００℃の水蒸気を加圧水蒸気噴射ノズル１０から噴射する加圧水蒸気圧力としては、３バール（ｂａｒ）で噴射し、塗布ブラシローラ２７を１，０００ｒｐｍ高速回転させて行った。

この試験結果を図７に示す。なお、図７中、○印、△印、×印は、それぞれ、良好、良、不良を示す。この試験結果から、加圧水蒸気噴射ノズル１０からの噴射角度θは２５度〜４５度、加圧水蒸気噴射ノズル１０と塗布ブラシローラ２７との離間距離Ｌは、４０ｍｍ〜５０ｍｍ、加圧水蒸気噴射ノズル１０の移送速度Ｓは、８０ｍｍ／ｍｉｎ以上とすることが好ましいことが明らかである。噴射角度θが小さい場合には、毛倒れした植毛繊維の先端部分に加圧水蒸気が吹き付けられ、十分に起毛させることが困難となる。また、離間距離Ｌが近すぎると、植毛繊維を必要以上に起毛させ、長期の起毛状態を維持することが困難となる。さらに、ノズルの移送速度Ｓが遅い場合には、加圧水蒸気の熱が植毛繊維に必要以上に照射されるために、変形が生じるので好ましくない。
また、加圧水蒸気噴射ノズル１０から噴射する加圧水蒸気圧力が２ｂａｒ以下の場合には、毛倒れした植毛繊維を引き起こすのに十分な力が印加されず、逆に５ｂａｒ以上の時には、植毛繊維が必要以上に起毛されてしまうので、２ｂａｒ〜５ｂａｒの範囲とすることが好ましい。

続いて、噴射角度θ＝３５度、ノズル移送速度Ｓ＝８０ｍｍ／ｍｉｎ、離間距離Ｌ＝４０ｍｍと設定して、毛倒れした３０個の潤滑剤塗布ブラシローラについて、上記再生処理を行い、塗布ブラシローラの処理前と処理後の外径寸法の分布を試験した。図８は、その結果である。白塗りの棒グラフは処理前の外径寸法の分布を示し、黒塗りの棒グラフは、処理後の外径寸法の分布を示している。この結果から明らかなように、約９０％の塗布ブラシローラが起毛されて外径寸法規格範囲内に入るまで再生されていることが分かる。
なお、本発明に係る再生装置によって再生されたブラシローラは、再生回数とともに再生能力が低下するので、再生されたブラシローラに再生回数を表示するマークを表示することが好ましい。そして、その再生回数を知ることによって、再度、再生処理を行うか否かの判断を行うことが好ましい。そのため、前記再生装置においては、図４で示すように、塗布ブラシローラ２７の回転軸２７ｂの近傍にマーキング手段１９を配設し、回転軸２７ｂ上に外周円マークを記録し、再生回数と共に、回転軸２７ｂの軸方向にマーキングを移動させて記録し、マーキングの本数を計測することによって再生回数を認識可能となっている。

本発明による一実施形態の画像形成装置の感光体周囲の構成を示す概略断面図である。本発明による一実施形態に係る潤滑剤塗布ブラシローラの再生装置の概略構成を示す平面図である。図２のＡ−Ａ線上で切断した断面図である。図２のガイド部材、圧縮空気噴射ノズル及び回収部を取り外した上面図である。加圧水蒸気噴射ノズルの塗布ブラシローラの配置関係を示す概略模式斜視図である。ブラシ部の植毛繊維の毛倒れ状態及び起毛状態を示す概略断面図で、（ａ）は、植毛繊維の毛倒れ状態を示す断面図、（ｂ）は起毛状態を示す断面図である。ノズル噴射角度、ノズル移送速度及びノズル離間距離と起毛状態との関係を示す表図である。本発明による再生処理の前後のブラシローラの外径寸法の分布状態を示すグラフ図である。

符号の説明

１基台、２支持板、３、１３モータ、４ガイド部材、６圧縮空気噴射ノズル、７保持部、８回収部、９連結部、１０加圧水蒸気噴射ノズル、１１移動台、１２案内ロッド、１４スクリューネジ、１５可動台、１６入力部、１７制御部、１８加圧水蒸気供給部、１９マーキング手段、２０感光体、２１帯電ローラ、２１ａ回転軸、２１ｂブラシ部、２３中間転写ベルト、２７潤滑剤塗布ブラシローラ、２７ａ回転軸、２７ｂブラシ部、２７ｃ植毛繊維、２９潤滑剤

Claims

回転軸の外周に植毛体を取り付けてトナー像が形成される像担持体の表面と摺接する前記植毛体の植毛繊維からなるブラシ部を有するブラシローラを回転自在に支持して回転させる回転手段と、
前記ブラシ部に圧縮空気を吹き付けてブラシ部内に取り込まれたトナーを前記ブラシ部から除去する圧縮空気吹き付け手段と、
前記ブラシ部の植毛繊維の毛倒れ方向と反対方向から前記ブラシ部に加圧水蒸気を吹き付けて、前記ブラシ部の植毛繊維を起毛させる加圧水蒸気吹き付け手段と、
を備えたことを特徴とするブラシローラ再生装置。
請求項１記載のブラシローラ再生装置において、
前記ブラシローラは、前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ブラシローラであることを特徴とするブラシローラ再生装置。
請求項１又は２記載のブラシローラ再生装置において、
前記加圧水蒸気吹き付け手段は、前記回転手段に取り付けられたブラシローラの回転軸と平行移動可能に取り付けられた移動台上に取り付けられ、前記ブラシローラの回転と共に、前記移動台は、前記回転軸と平行移動するように制御されていることを特徴とするブラシローラ再生装置。
請求項３記載のブラシローラ再生装置において、
前記加圧水蒸気吹き付け手段は、前記移動台上に取り付けられて前記平行移動の方向に対して直交方向に移動可能な可動台上に取り付けられ、当該可動台上に前記ブラシローラのブラシ部に向けて加圧水蒸気を吹き付ける加圧水蒸気噴出ノズルを取り付け、当該加圧水蒸気噴出ノズルと前記ブラシローラの回転軸との距離を前記可動台を移動させて変動可能としたことを特徴とするブラシローラ再生装置。
請求項３又は４記載のブラシローラ再生装置において、
前記加圧水蒸気吹き付け手段は、前記移動台上に前記ブラシローラのブラシ部に向けて加圧水蒸気を吹き付ける加圧水蒸気噴出ノズルを回動自在に取り付けて当該加圧水蒸気噴出ノズルの前記ブラシローラに対する噴出角度を可変状態で取り付けられることを特徴とするブラシローラ再生装置。
請求項１乃至５のいずれか１項記載のブラシローラ再生装置において、
前記回転手段に取り付けられたブラシローラを介して前記圧縮空気吹き付け手段と対向させて前記ブラシ部から除去されたトナーを回収する回収部を配設させたことを特徴とするブラシローラ再生装置。
請求項６記載のブラシローラ再生装置において、
前記圧縮空気吹き付け手段と前記回収部は、前記回転手段に取り付けられたブラシローラの回転軸と平行方向に移動自在に取り付けられ、前記回収部は、前記圧縮空気吹き付け手段と同時に平行移動することを特徴とするブラシローラ再生装置。
請求項１乃至７のいずれか１項記載のブラシローラ再生装置において、
前記加圧水蒸気吹き付け手段は、当該加圧水蒸気の噴出しノズルから２バール〜５バールの噴射圧力で加圧水蒸気を前記ブラシローラのブラシ部に吹き付けることを特徴とするブラシローラ再生装置。
請求項１乃至８のいずれか１項記載のブラシローラ再生装置において、
前記ブラシローラの回転軸上に再生回数をマーキングするマーキング手段を備えたことを特徴とするブラシローラ再生装置。
回転軸の外周に植毛体を取り付けてトナー像が形成される像担持体の表面と摺接する前記植毛体の植毛繊維からなるブラシ部を有するブラシローラを回転させながら前記ブラシ部に圧縮空気を吹き付けてブラシ部内に取り込まれたトナーを前記ブラシ部から除去し、その後、前記ブラシローラを回転させながら前記ブラシ部の植毛繊維の毛倒れ方向と反対方向から前記ブラシ部に加圧水蒸気を吹き付けて、前記ブラシ部の植毛繊維を起毛させることを特徴とするブラシローラ再生方法。
請求項１０記載のブラシローラ再生方法において、
前記加圧水蒸気を前記ブラシローラの回転軸と平行方向に移動させながら前記ブラシ部に吹き付けることを特徴とするブラシローラ再生方法。