(57)【要約】【課題】  清掃ブラシを帯電ローラにより従動回転させる場合は清掃ブラシの永久変形により清掃ブラシの周速が不安定化する傾向にあるがコストメリットがある。一方、清掃ブラシを帯電ローラとのギア連結により回転させる場合は清掃ブラシの周速が安定化する傾向にあるがコストアップしてしまう。【解決手段】  ブラシ長の長い清掃ブラシを使用する画像形成部においては清掃ブラシと帯電ローラとの間をギア列により駆動連結し、ブラシ長の比較的短い清掃ブラシを使用する画像形成部においては清掃ブラシを帯電ローラにより従動回転させる構成とする。  従って、ブラシ長の長い清掃ブラシを使用する画像形成部において帯電処理を長期に亘って安定して行うことが可能となり、ブラシ長の比較的短い清掃ブラシを使用する画像形成部においてコストダウンを図ることが可能となる。つまり、長寿命化を達成しつつもコストダウンを図ることが可能となる。【選択図】  図１
2010072623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の感光体を帯電する第１の帯電回転体と、前記第１の帯電回転体を清掃する第１のブラシを備えた第１の清掃回転体と、を有する第１の画像形成部と、
第２の感光体を帯電する第２の帯電回転体と、前記第２の帯電回転体を清掃する第２のブラシであって前記第１のブラシよりも繊維長が長い第２のブラシを備えた第２の清掃回転体と、を有する第２の画像形成部と、
前記第１の感光体の回転に伴い従動回転する前記第１の帯電回転体により前記第１の清掃回転体を従動回転させる従動機構と、
前記第２の感光体の回転に伴い従動回転する前記第２の帯電回転体から前記第２の清掃回転体へ駆動力を伝達するため前記第２の帯電回転体と前記第２の清掃回転体との間を駆動連結する駆動連結機構と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動連結機構は前記第２の帯電回転体とは逆方向に回転するように前記第２の清掃回転体へ駆動力を伝達することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記従動機構は、前記第１のブラシが前記第１の帯電回転体に所定量侵入するように前記第１の清掃回転体を回転可能に保持する保持機構を有し、
前記駆動連結機構は、前記第２の帯電回転体の軸部に設けられた第１のギアと、前記第２の清掃回転体の軸部に設けられ前記第１のギアと係合する第２のギアと、を有することを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の画像形成部は有彩色の画像を形成し、前記第２の画像形成部は無彩色の画像を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真画像形成装置で行われる電子写真プロセスの１つに感光体を一様に帯電処理する帯電工程がある。
【０００３】
この帯電工程を行う帯電装置では、帯電回転体として、例えば、帯電ローラを感光体に接触させ、この帯電ローラを感光体に従動回転させている。そして、この帯電ローラに帯電バイアスを印加することで、感光体の表面を一様に帯電処理している。
【０００４】
帯電ローラはトナー像が形成される感光体に接触して帯電する方式を採用しているため、僅かであるが、帯電ローラにトナーや外添剤が付着してしまう。そして、画像形成の繰り返しに伴い、帯電ローラの表面にトナーや外添剤が蓄積していってしまうと、帯電工程を適切に行うことができない事態が発生する恐れがある。つまり、このような状態を放置すると、帯電装置の長寿命化を達成することができなくなる。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の装置では、帯電ローラを清掃回転体である回転ブラシにより清掃することで、このような問題に対処している。
【０００６】
具体的には、バネによって回転ブラシを帯電ローラに向けて加圧することで、回転ブラシが帯電ローラ表面とのトラクションにより駆動力を得て回転する構造となっている。このような構成を採用すれば、回転ブラシの駆動機構を簡易化することができコストダウンを図ることが可能となる。
【０００７】
なお、この特許文献１に記載の装置では、回転ブラシが帯電ローラ表面から駆動力を得る方式を採用しているため、回転ブラシが帯電ローラに強く押し当てられる構成となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−９５３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、画像形成を繰り返すうちに、回転ブラシの繊維部分の変形が大きくなってしまう傾向となる。また、繊維部分の変形の度合いが回転ブラシの長手方向で一様とならない為、その長手方向において回転ブラシと帯電ローラ間で接触ムラが生じてしまう。このような現象は回転ブラシの繊維長が長い場合に顕著であり、無視することができなくなる。
【００１０】
このような接触ムラにより回転ブラシの周速が変動してしまうと、回転ブラシによる清掃能力が適切となるように予め定められた「帯電ローラの周速に対する回転ブラシの周速の関係」が崩れてしまうことになる。
【００１１】
従って、回転ブラシによる帯電ローラの清掃を適切に行えなくなり、清掃不良を招いてしまうことになる。
【００１２】
なお、このような回転ブラシの周速変動を防止するため、回転ブラシをある決まった周速で回転するように外部から駆動を入力する方法も考えられるが、この方法を採用してもやはり解決することができない。
【００１３】
なぜなら、帯電ローラは感光体の回転に伴い感光体の表面から駆動力を得て従動回転する構成とされているため、帯電ローラが何らかの原因で感光体に対してスリップし帯電ローラの周速が変動してしまうことがあるからである。
【００１４】
つまり、回転ブラシによる清掃能力が適切となるように予め定められた「帯電ローラの周速に対する回転ブラシの周速の関係」が崩れてしまい、清掃不良を引き起こしてしまうからである。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、第１の帯電回転体を清掃する第１の清掃回転体の駆動機構を簡易化するとともに第２の帯電回転体を第２の清掃回転体により長期に亘って清掃を適切に行うことができる画像形成装置を提供することである。
【００１６】
本発明の更なる目的は、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、第１の感光体を帯電する第１の帯電回転体と、前記第１の帯電回転体を清掃する第１のブラシを備えた第１の清掃回転体と、を有する第１の画像形成部と、
第２の感光体を帯電する第２の帯電回転体と、前記第２の帯電回転体を清掃する第２のブラシであって前記第１のブラシよりも繊維長が長い第２のブラシを備えた第２の清掃回転体と、を有する第２の画像形成部と、
前記第１の感光体の回転に伴い従動回転する前記第１の帯電回転体により前記第１の清掃回転体を従動回転させる従動機構と、
前記第２の感光体の回転に伴い従動回転する前記第２の帯電回転体から前記第２の清掃回転体へ駆動力を伝達するため前記第２の帯電回転体と前記第２の清掃回転体の間を駆動連結する駆動連結機構と、
を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ブラシ長の短い第１の清掃回転体を用いる第１の画像形成部においてコストダウンを図ることが可能となり、ブラシ長の長い第２の清掃回転体を用いる第２の画像形成部において帯電処理を長期に亘って安定して行うことが可能となる。つまり、長寿命化を達成しつつもコストダウンを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】画像形成部Ｐａを示す拡大断面図である。
【図３】画像形成部Ｐａの帯電装置を示す概略断面図である。
【図４】先端力の測定系を示す図である。
【図５】画像形成部Ｐｄの帯電装置を示す概略断面図である。
【図６】軸受け部材の概略斜視図である。
【図７】画像形成部Ｐｄの帯電装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
まず、図１に示す電子写真方式を採用した画像形成装置の概略構成について説明する。図１は、画像形成装置の概略断面図を示している。
【００２２】
本例の画像形成装置は、像担持体としてのドラム型の感光体を４つ備えたタンデム式のフルカラー画像形成装置である。
【００２３】
この画像形成装置には、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが設けられており、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する。
【００２４】
各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは、ほぼ同様の構成とされており、画像形成部Ｐａを例に図２を用いて詳細に説明することで、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃの詳細な説明を省略する。また、構成が一部異なる画像形成部Ｐｄについては、画像形成部Ｐａに続いて説明する。但し、画像形成部Ｐｄの説明に際し、画像形成部Ｐａと同様な構成のものについては同符号を付すことで、その詳細な説明を省略する。
【００２５】
（画像形成部Ｐａの構成）
図２は、画像形成部Ｐａ（第１の画像形成部）の概略断面図を示している。１Ｙは、被帯電体である感光体である。この感光体１Ｙは、導電性支持体に有機物質の感光層、表面保護層が順次積層された有機感光体である。この表面保護層にはフッ素樹脂微粒子が含有されている。本例の感光体１Ｙは、導電性支持体として肉厚が１（ｍｍ）のアルミニウムを使用し、この上に感光層と表面保護層を積層することで、外径が３０（ｍｍ）とされている。
【００２６】
また、感光体１Ｙは、モータ１ｍＹ（図３）の駆動力を得て回転軸１ｄＹを中心に図示矢印方向に、所定の周速で回転する構成となっている。
【００２７】
感光体１Ｙには、帯電回転体としての帯電ローラ２Ｙが接触配置されている。この帯電ローラ２Ｙは感光体１Ｙに接触して感光体１Ｙの表面を所定の電位に一様に帯電処理する。
【００２８】
帯電ローラ２Ｙは、軸部となる導電性芯金２ａＹが基体として使用され、その上に弾性層が設けられた構造となっている。
【００２９】
この導電性芯金２ａＹは、鉄、銅、ステンレス、アルミニウムなどの金属材料を用いることができ、本例では、アルミニウムを用いている。なお、導電性を失わない範囲でこの導電性芯金２ａＹに防錆や耐傷性付与のためにメッキ処理を施してもよい。
【００３０】
帯電ローラ２Ｙの弾性層は、感光体１Ｙへの加圧時の撓みを考慮して、長手方向中央部が太く、長手方向両端部が細くなるように、所謂、クラウン形状となるように研磨処理が施されている。これは、帯電ローラ２Ｙの長手方向両端部が加圧機構により感光体１Ｙに向けて所定の加圧力を受ける構造となっているからである。つまり、帯電ローラ２Ｙの長手方向中央部の感光体１Ｙへの当接圧が両端部に比べて小さくなる傾向があるため、これを防止するためである。
【００３１】
また、帯電ローラ２Ｙの弾性層は、弾性材であるゴム（ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム））に導電剤であるカーボンブラックを分散させることで、１０１０（Ωｃｍ）未満に抵抗調整処理され、導電性を有している。なお、導電剤としては、グラファイト、導電性金属酸化物などの電子導電系のものや、アルカリ金属塩などのイオン導電系のものを使用しても構わない。また、弾性材としては、天然ゴム、ＳＢＲ、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ＩＲ、ＢＲ、ＮＢＲ及びＣＲなどの合成ゴムや、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂を使用しても構わない。
【００３２】
そこで、本例の帯電ローラ２Ｙは、導電性芯金２Ｙの径が８（ｍｍ）のものを使用し、弾性層に導電剤を添加することで抵抗が１×１０６（Ωｃｍ）となるように調整され、外径が１４（ｍｍ）となっている。
【００３３】
帯電ローラ２Ｙには、その芯金２ａＹに帯電バイアスを印加するバイアス印加手段としての電源２０Ｙが接続されている。この電源２０Ｙは、直流電圧と交流電圧を重畳した振動電圧を印加する構成となっている。本例の帯電バイアスは、−６００（Ｖ）の直流電圧とピーク間電圧が１７００（Ｖ）の交流電圧が重畳されたものである。従って、感光体１Ｙは−６００（Ｖ）に一様に帯電される。
【００３４】
また、帯電ローラ２Ｙは、図３に示すように、その芯金２ａＹの両端部が軸受け部材１１ａＹ、１１ｂＹに回転可能に支持されている。そして、帯電ローラ２Ｙは、加圧機構１２ａＹ、１２ｂＹによって感光体１Ｙに向けて所定の当接圧となるように加圧されている。つまり、帯電ローラ２Ｙが感光体１Ｙの回転に伴い従動回転する方式を採用している。
【００３５】
感光体１Ｙの周囲には、図１、２に示すように、さらに、画像露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、転写装置５Ｙ、クリーニング装置６Ｙ、光除電装置７Ｙが設置されている。また、感光体１Ｙと転写装置５Ｙとで挟み込むように設けられた中間転写体１０が設けられている。
【００３６】
（画像形成部Ｐｄの構成）
本例では、ブラックトナー像（白黒画像）を形成する画像形成部Ｐｄ（第２の画像形成部）の使用頻度が、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像（カラー画像）を形成する画像形成部Ｐａ〜Ｐｃよりも高いことを鑑みて構成されている。
【００３７】
具体的には、カラー画像（有彩色の画像）を形成する頻度よりも白黒画像（無彩色の画像）を形成する頻度の方が高いことを鑑みて、画像形成部Ｐｄの構造を他の画像形成部よりも長寿命化させている。
【００３８】
つまり、画像形成部Ｐｄの感光体１Ｋとして、紫外線硬化型樹脂により形成された表面層を備えた有機感光体を用いている。このように、画像形成部Ｐｄの感光体１Ｋに形成された表面層は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｃの感光体に形成された表面層よりも硬く、長寿命化に適した構造となっている。なお、画像形成部Ｐｄに用いる感光体１Ｋとして、アモルファスシリコンによる無機感光体を用いても良い。
【００３９】
感光体１Ｋの周囲に配置された、帯電装置２Ｋ、画像露光装置３Ｋ、現像装置４Ｋ、転写装置５Ｋ、クリーニング装置６Ｋ、光除電装置７Ｋについては、先に説明した画像形成部Ｐａと同様である。
【００４０】
（画像形成プロセス）
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄによる画像形成プロセスについて説明する。画像形成部Ｐａ〜Ｐｄによる画像形成プロセスはほぼ同様のプロセスとなっている。
【００４１】
モータ１ｍＹにより回転する感光体１Ｙは、帯電ローラ２Ｙに印加された帯電バイアスによりその表面が所定の極性の電位（−６００（Ｖ））にほぼ一様に帯電される。そして、帯電ローラ２Ｙにより帯電処理を受けた感光体１Ｙは、画像露光装置３Ｙによって画像情報に基づく画像露光ＬＹを受け、静電潜像が形成される。
【００４２】
その後、感光体１Ｙに形成された静電潜像は、現像装置４Ｙにより負帯電特性のトナーで可視像化される。このトナーにはシリカなどの外添剤が所定量添加されている。次に、このイエロートナー像は、転写装置５Ｙにより中間転写体１０に静電的に１次転写される。
【００４３】
このような画像形成プロセスが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄにおいても同様に行われ、最終的に、中間転写体１０上にイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が重畳転写される。その後、中間転写体１０上のフルカラートナー像は記録材であるシートに一括して２次転写される。
【００４４】
シートに転写されたフルカラートナー像は定着装置４０において加熱、加圧されることでシートに定着される。その後、シートは機外へと排出されて一連の画像形成プロセスが終了する。
【００４５】
そして、１次転写後、感光体１Ｙ上に残留する転写残トナーは、図２に示すクリーニング装置６Ｙに設置されたクリーニングブレード６ａＹにより除去され、回収トナー容器６ｂＹに回収される。その後、感光体１Ｙは、光除電装置７Ｙにより除電処理されることで、次の画像形成に供される。
【００４６】
なお、このようなクリーニング工程及び光除電工程が、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄにおいても同様に行われ、感光体１Ｍ〜１Ｋは、次の画像形成に供される。
【００４７】
（帯電ローラ２Ｙ〜２Ｃの清掃機構）
次に、図２、３を用いて、帯電ローラの清掃機構について説明する。ここで、清掃機構としては画像形成部Ｐａ〜Ｐｃが同様の構成とされているので、画像形成部Ｐａを例に説明を行うことで、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｃについての説明を省略する。また、画像形成部Ｐｄの帯電ローラの清掃機構は画像形成部Ｐａ〜Ｐｃとは異なっているので、画像形成部Ｐａの帯電ローラの清掃機構に引き続いて説明を行う。
【００４８】
まず、画像形成部Ｐａの帯電ローラの清掃機構について説明する。以上説明した画像形成プロセスにおいて、感光体１Ｙ上の転写残トナーや外添剤といった汚れ９ａＹがクリーニングブレード６ａＹをすり抜け、帯電ローラ２Ｙに付着し、汚れてしまう。そして、この汚れは帯電ムラをもたらし、画像不良の原因となる。
【００４９】
そこで、本例では、この汚れ９ａＹを取り除くため、帯電ローラ２Ｙを清掃する清掃回転体としての清掃ブラシ８Ｙを設けている。本例の清掃ブラシ８Ｙは芯金上に毛（繊維）が多数設けられた清掃ブラシである。
【００５０】
第１のブラシを備えた第１の清掃回転体としての清掃ブラシ８Ｙについて、毛の太さが０．８（ｄ）、パイル長が０．５（ｍｍ）のナイロン繊維のブラシを用いており、後述する先端力は０．８（ｇｆ／ｍｍ）となっている（つまり、８０００（Ｎ／ｍ）である）。
【００５１】
また、清掃ブラシ８Ｙは、帯電ローラ２Ｙの頂点位置（感光体１Ｙとの接点から１８０°の位置）から帯電ローラ２Ｙの回転方向下流側に４５°進んだ位置が清掃位置となるように取り付けられている。
【００５２】
（帯電ローラ２Ｋの清掃機構）
次に、画像形成部Ｐｄの帯電ローラ２Ｋの清掃機構について図５を用いて説明する。画像形成部Ｐｄにおいても、帯電ローラ２Ｋを第２の清掃回転体としての清掃ブラシ８Ｋにより清掃する構成を採用している。但し、後述のように、清掃ブラシ８Ｋの構成は、清掃ブラシ８Ｙ〜８Ｃと異なっている。
【００５３】
具体的には、画像形成部Ｐｄの感光体１Ｋが感光体１Ｙ〜１Ｃよりも長寿命化されているのに伴い帯電ローラ２Ｋについても長寿命化を図るべく、清掃ブラシ８Ｋの構造が、画像形成部Ｐａ〜Ｐｃの清掃ブラシ８Ｙ〜８Ｃの構造と異なっている。つまり、画像形成部Ｐｄの清掃ブラシ８Ｋの清掃能力が、画像形成部Ｐａ〜Ｐｃの清掃ブラシ８Ｙ〜８Ｃの清掃能力よりも高くなっている。
【００５４】
詳細には、第２のブラシを備えた第２の清掃回転体としての清掃ブラシ８Ｋの毛（繊維）の太さとしては１〜１０（ｄ（デニール））のものが好ましく、特に、３〜６（ｄ）のものが好ましい。また、毛（繊維）の密度としては、５（万本／ｉｎｃｈ２）以上６０（万本／ｉｎｃｈ２）以下のものが好ましく、特に、１０（万本／ｉｎｃｈ２）以上３０（万本／ｉｎｃｈ２）以下のものが好ましい。また、毛（繊維）の材料としては、ＰＥＴ、アクリル、レーヨン、ナイロン、合成繊維などが好ましい。
【００５５】
このような背景の中で、本例では、毛（繊維）の太さが３（ｄ）、毛（繊維）の密度が３０（万本／ｉｎｃｈ２）、毛（繊維）の長さ（繊維長）が２．８（ｍｍ）のナイロン繊維の清掃ブラシ８Ｋを用いた。また、清掃ブラシ８Ｋの、第２の帯電回転体としての帯電ローラ２への侵入量は０．８（ｍｍ）である。
【００５６】
つまり、清掃ブラシ８Ｋのブラシ長（繊維長）は清掃ブラシ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃよりもずっと長い設定になっている。
【００５７】
また、清掃ブラシ８Ｋの帯電ローラ２Ｋに対する先端力は、後述する理由から、０．６１（ｇｆ／ｍｍ）となるように設定されている（つまり、６１００（Ｎ／ｍ）である）。
【００５８】
従って、清掃ブラシ８Ｋは、清掃ブラシ８Ｙ〜８Ｃよりも、ブラシ長（繊維長）が長く先端力が大きいことから、その清掃能力は高い。しかし、このようなメリットがある反面、ブラシ長が長いためブラシが永久変形し易いというデメリットも併せもっていることから、清掃ブラシ８Ｋの駆動機構は後述するように従動機構ではなく駆動連結機構を採用している。なぜなら、清掃ブラシ８Ｋの帯電ローラ２Ｋへの侵入量を過度に大きくしなくても済むからである。
【００５９】
次に、ブラシの清掃能力に対応する「先端力」と呼ぶ指標を用いて、検証を行った結果について説明する。
【００６０】
「先端力」とは、次のようにして測定されるものである。なお、先端力は清掃ブラシ２Ｋに固有のパラメータであるブラシ８Ｋの素材、パイル長（ブラシ長）、植毛密度、１本の規定長さあたりの重さであるデニール、植毛方法などによって決定される。
【００６１】
図４に示すように、幅（図４の紙面と直交する方向の長さ）が６０（ｍｍ）、奥行き（図４の左右方向の長さ）が１００（ｍｍ）、厚さ（図４の上下方向の長さ）が１（ｍｍ）のアルミ板１０１を用意する。このアルミ板１０１をその中央部で回転可能に支持し、清掃ブラシ８Ｋと奥行き方向端部の下面にブラシ８Ｋの回転方向と同方向となるようにロードセル１０２を設置する。
【００６２】
ここで、アルミ板１０１に清掃ブラシ８Ｋを一定量侵入させて干渉させ、この清掃ブラシ８Ｋを２４６（ｍｍ／ｓｅｃ）の周速で回転させたときにロードセル１０２にて加重を検出する。そして、検出された加重をアルミ板１０１の幅６０（ｍｍ）で除した値、つまり幅方向の単位長さ当たりの値を先端力と定義する。
【００６３】
この先端力の値は、清掃ブラシ８Ｋが帯電ローラ２Ｋを清掃するときに帯電ローラ２Ｋに対して接線方向に与える力と等価である。
【００６４】
表１は、清掃ブラシ８Ｋの設定条件を様々に変更した際における、それぞれの先端力の値を示している。さらに、それぞれのブラシでの、５０００枚のシートへの画像出力を経た後の画像不良の発生の有無を表している。なお、「画像」の項目について、×は帯電不良に起因する画像濃度不良が発生したことを意味しており、○は帯電不良に起因する画像濃度不良が発生しなかったことを意味している。
【００６５】
【表１】
2010072623.tif 000003
【００６６】
この結果から、清掃ブラシ８Ｋの先端力は、０．１９（ｇｆ／ｍｍ）以上０．６１（ｇｆ／ｍｍ）以下に設定されると好ましいことが分かる。言い換えると、清掃ブラシ８Ｋの先端力を、１９００（Ｎ／ｍ）以上６１００（Ｎ／ｍ）以下に設定するのが好ましい。このような範囲の先端力を満足するように、本例では上述のように清掃ブラシ８Ｋの材質などの諸条件を設定している。
【００６７】
（清掃ブラシ８Ｙ〜８Ｃの駆動機構）
次に、図３を用いて、清掃ブラシの駆動機構について説明する。画像形成部Ｐａ〜Ｐｃの清掃ブラシの駆動機構の構成はほぼ同様であるので、画像形成部Ｐａを例に説明することで、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｃについての詳細な説明を省略する。また、画像形成部Ｐｄの清掃ブラシの駆動機構の構成は、画像形成部部Ｐａ〜Ｐｃと異なるので、画像形成部Ｐａに引き続いてその説明を行う。
【００６８】
ここで、清掃ブラシを帯電ローラにより従動回転させる場合は清掃ブラシの永久変形により清掃ブラシの周速が不安定化する傾向にあるが、構造が簡易なためコストメリットがある。一方、清掃ブラシを帯電ローラとのギア連結により回転させる場合は清掃ブラシの周速が安定化する傾向にあるが、従動構成に比して構造が複雑化するためコストアップしてしまう。
【００６９】
そこで、本例では、清掃ブラシ８Ｙ〜８Ｃについては従動機構を採用し、清掃ブラシ８Ｋについては駆動連結機構を採用することで、２種類の駆動機構を併用している。
【００７０】
図３は、画像形成部Ｐａの帯電ローラ２Ｙの周辺を拡大したものである。
【００７１】
まず、第１の帯電回転体としての帯電ローラ２Ｙの駆動機構について説明する。帯電ローラ２Ｙは、その軸部の両端が軸受け部材２０１Ｙ、２０２Ｙにより軸支されている。これら軸受け部材２０１Ｙ、２０２Ｙには、付勢部材であるバネ２０３、２０４が接続されており、帯電ローラ２Ｙが感光体１Ｙに対して所定の当接圧で接触するように構成されている。その結果、帯電ローラ２Ｙは、第１の感光体としての感光体１Ｙの回転に伴い従動回転するように構成されている。
【００７２】
清掃ブラシ８Ｙの駆動機構（従動機構）は、清掃ブラシ８Ｙの軸部の両端を軸支する保持機構としての軸受け部材８０３Ｙ、８０４Ｙを有している。これら軸受け部材８０３Ｙ、８０４Ｙには、付勢部材であるバネ８０１Ｙ、８０２Ｙが接続されており、清掃ブラシ８Ｙが帯電ローラ２Ｙに対して所定の侵入量（本例では０．２（ｍｍ））となるように構成されている。その結果、清掃ブラシ８Ｙは帯電ローラ２Ｙの回転に伴い従動回転するように構成されている。言い換えると、清掃ブラシ８Ｙはブラシを介して帯電ローラ２Ｙから駆動力を得て回転する構成とされている。
【００７３】
従って、画像形成部Ｐａ〜Ｐｃの清掃ブラシ８Ｙ〜８Ｃの駆動機構として従動機構を採用することで、簡易化を図ることが可能となる。つまり、画像形成部Ｐａ〜Ｐｃをコストダウンが図られたものとすることができる。
【００７４】
（清掃ブラシ８Ｋの駆動機構）
次に、図５、６を用いて、画像形成部Ｐｄの清掃ブラシ８Ｋの駆動機構（駆動連結機構）について説明する。図５は画像形成部Ｐｄの帯電ローラ２Ｋの周辺を拡大したものである。また、図６は帯電ローラ２Ｋと清掃ブラシ８Ｋをともに軸受けする軸受け部材を拡大したものである。
【００７５】
本例では、清掃ブラシ８Ｋが帯電ローラ２Ｋからブラシを介さずに駆動力を得て帯電ローラ２Ｋと同期して回転する構成を採用している。つまり、清掃ブラシ８Ｋの駆動機構は、第２の感光体としての感光体１Ｙの回転に伴い従動回転する帯電ローラ２Ｋと、清掃ブラシ８Ｋとが駆動連結部材であるギアにより駆動連結された構成を採用している。従って、清掃ブラシ８Ｋは、帯電ローラ２Ｋと同期して帯電ローラ２Ｋとは逆方向に回転する。
【００７６】
帯電ローラ２Ｋと清掃ブラシ８Ｋは、それぞれの長手方向両端部において、互いの軸間距離を固定する機構としての軸受け部材１１ａ、１１ｂに回転可能に保持されている。具体的には、帯電ローラ２Ｋの軸部は、その長手方向両端部が、軸受け部材１１ａ、１１ｂの軸受け穴１１ａ２、１１ｂ２により軸支されている。一方、清掃ブラシ８Ｋの軸部は、その長手方向両端部が、軸受け部材１１ａ、１１ｂの軸受け穴１１ａ１、１１ｂ１により軸支されている。
【００７７】
この軸受け部材１１ａ、１１ｂは、それぞれ、バネ１２ａ、１２ｂによって、帯電ローラ２Ｋと清掃ブラシ８Ｋを保持したまま、感光体１Ｋに向けて加圧される構造となっている。
【００７８】
従って、帯電ローラ２Ｋと清掃ブラシ８Ｋの軸間距離を常時維持することができるので、清掃ブラシ８Ｋのブラシ部分が帯電ローラに対して所定量侵入した状態を維持することができる。
【００７９】
また、本例では、ブラシ（繊維）の永久変形を抑制するため、ブラシ（繊維）の帯電ローラに対する侵入量を０．８（ｍｍ）に設定している。このような侵入量が達成されるように、軸受け部材１１ａの軸受け穴１１ａ１、１１ａ２の間隔が設定されている。なお、軸受け部材１１ｂにおいても、軸受け部材１１ａと同様に、２つの軸受け穴１１ｂ１、１１ｂ２の間隔が設定されている。
【００８０】
このように、ブラシ（繊維）の帯電ローラ２Ｋに対する侵入量を維持することで、清掃ブラシ８Ｋによる清掃能力を維持させることが可能となる。
【００８１】
さらに、本例では、帯電ローラ２Ｋと清掃ブラシ８Ｋは、その長手方向一端側において、感光体１Ｋよりも長手方向外側の位置に、駆動連結機構により駆動連結されている。
【００８２】
この駆動機構は、互いに噛合（係合）する関係にある駆動連結部材としてのギア２１（第１のギア）、ギア８１（第２のギア）を有している。これらのギア２１、８１によって、帯電ローラ２Ｋの回転駆動力が清掃ブラシ８Ｋに同期して伝達されることになる。
【００８３】
具体的には、清掃ブラシ８Ｋの回転方向が帯電ローラ２Ｋの回転方向とは逆方向となるように、帯電ローラ２Ｋから清掃ブラシ８Ｋへ回転駆動力が伝達される。言い換えると、清掃ブラシ８Ｋと帯電ローラ２Ｋとの接触部において両者が互いに同方向に回転するように、帯電ローラ２Ｋから清掃ブラシ８Ｋへ回転駆動力が伝達される。
【００８４】
従って、帯電ローラ２Ｋが感光体１Ｋに対して何らかの原因によりスリップを起こし、帯電ローラ２Ｋの周速が所定速度から変動してしまう事態が発生したとしても、清掃ブラシ８Ｋをこれに追随して回転させることが可能となる。
【００８５】
よって、清掃ブラシ８Ｋによる清掃能力が十分に発揮されるように予め設定されている、「帯電ローラ２Ｋの周速に対する清掃ブラシ８Ｋの周速の関係」を維持させることが可能となる。つまり、長期に亘り清掃ブラシ８Ｋにより帯電ローラ２Ｋを適切に清掃することが可能となるので、帯電ローラ２Ｋによる帯電処理を長期に亘って安定して行うことが可能となる。その結果、帯電不良に伴う画像濃度不良といった問題を回避することが可能となる。
【００８６】
（帯電ローラ２Ｋと清掃ブラシ８Ｋの周速比の検証）
次に、本例で使用した清掃ブラシ８Ｋについて、帯電ローラ２Ｋに対する清掃ブラシ８Ｋの周速比と清掃効果の検証を行った。なお、帯電ローラ２Ｋの周速は外周面の移動速度を指し、清掃ブラシ８Ｋの周速はブラシ先端部分の移動速度を指す。つまり、清掃ブラシ８Ｋについては、ブラシ先端部分の移動速度が設定すべき速度となるように、清掃ブラシの角周波数を変更設定することになる。
【００８７】
清掃ブラシ８Ｋの周速は、ギア２１、ギア８１の歯数により変更が可能であり、その歯数に応じて所望の周速比を得ることが可能である。
【００８８】
表１は、ギア２１、ギア８１の歯数の変更により、帯電ローラ２Ｋに対する清掃ブラシ８Ｋの周速比を、１０％毎に変化させた際の、帯電ローラ２Ｋの清掃状態のレベルと、画像不良の発生の有無についてまとめたものである。
【００８９】
表２の、「帯電ローラの清掃状態」の項目について、×は汚れが酷いレベル、○は汚れがあるものの実用上問題無いレベル、◎は汚れが無いレベルを示している。また、「画像不良の発生の有無」の項目について、「発生」は帯電不良に起因する画像不良が発生したことを意味しており、「発生せず」は帯電不良に起因する画像不良が発生しなかったことを意味している。
【００９０】
【表２】
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【００９１】
このように、本例の構成の場合、清掃ブラシ８Ｋが帯電ローラ２Ｋに対してほぼ等速で同期回転している条件下のときに、清掃能力が高いことが判明した。つまり、帯電ローラ２Ｋの周速に対する清掃ブラシ８Ｋの周速の比が０．９以上１．１以下のとき、効率良く清掃できることが判明した。
【００９２】
これは、帯電ローラ２Ｋの周速に対し清掃ブラシ８Ｋの周速が大きく異なると、清掃ブラシ８Ｋが帯電ローラ２Ｋに汚れを逆に擦りつけてしまうためであると考えられる。このような結果から、本例では、帯電ローラ２Ｋの周速に対する清掃ブラシ８Ｋの周速の比を１．０に設定した。
【００９３】
なお、帯電ローラ２Ｋに汚れが僅かに生じるものの画像不良が発生しないことから、帯電ローラ２Ｋの周速に対する清掃ブラシ８Ｋの周速の比を０．５以上１．３以下に設定しても良い。但し、帯電ローラ２Ｋに汚れを発生させることなく長期に亘って安定して帯電処理を行うためには、帯電ローラ２Ｋに対する清掃ブラシ８Ｋの周速比を０．９以上１．１以下に設定するのがより好ましい。
【００９４】
以上説明したように、このような構成とすることにより、清掃ブラシ８Ｋによる清掃能力が十分に発揮されるように予め設定されている、「帯電ローラ２Ｋに対する清掃ブラシ８Ｋの周速比の関係」を維持させることが可能となる。
【００９５】
従って、帯電ローラ２Ｋが感光体１Ｋに対して何らかの原因によりスリップを起こし、帯電ローラ２Ｋの周速が所定速度から変動してしまう事態が発生したとしても、清掃ブラシ８Ｋをこれに追随して回転させることが可能となる。
【００９６】
よって、長期に亘り清掃ブラシ８Ｋにより帯電ローラ２Ｋを適切に清掃することが可能となるので、帯電ローラ２Ｋによる帯電処理を長期に亘って安定して行うことが可能となる。その結果、帯電不良に伴う画像濃度不良といった問題を回避することが可能となる。
【００９７】
また、帯電ローラ２Ｋに対する清掃ブラシ８Ｋの周速比を０．９以上１．１以下に設定することで、帯電ローラ２Ｋに汚れを発生させることなく長期に亘って安定して帯電処理を行うことが可能となる。つまり、帯電ローラ２Ｋの長寿命化を図ることが可能となる。
【００９８】
以上をまとめると、画像形成部Ｐｄの清掃ブラシの駆動機構を採用せずに、画像形成部Ｐａ〜Ｐｃの清掃ブラシ８Ｙ〜８Ｃの駆動機構として従動機構を採用することで、簡易化を図ることが可能となる。つまり、画像形成部Ｐａ〜Ｐｃに、画像形成部Ｐｄのようなギアによる駆動連結機構を適用する場合に比べて、装置のコストダウンを図ることが可能となる。
【００９９】
このように、長寿命化のためにブラシ長の長い清掃ブラシを使用する画像形成部（Ｐｄ）においては、清掃ブラシの駆動機構としてギアによる駆動機構を採用する。一方、長寿命化が高レベルに要求されていないブラシ長が比較的短い清掃ブラシを使用する画像形成部（Ｐａ〜Ｐｃ）においては、清掃ブラシの駆動機構として従動機構を採用する。
【０１００】
よって、ブラシ長の長い清掃ブラシを使用する画像形成部において帯電処理を長期に亘って安定して行うことが可能となり、ブラシ長の比較的短い清掃ブラシを使用する画像形成部においてコストダウンを図ることが可能となる。つまり、長寿命化を達成しつつもコストダウンを図ることが可能となる。
【０１０１】
（実施例２）
次に、実施例２の構成について説明する。なお、実施例１と同様な構成については同符号を付すことでその詳細な説明を省略する。
【０１０２】
本例では、画像形成部Ｐｄの清掃ブラシの駆動機構として、上述したギア２１Ｙ、ギア８１Ｙの代わりに、弾性体であるゴムを使用している。なお、画像形成部Ｐａ〜Ｐｃの清掃ブラシ及びその駆動機構については実施例１と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【０１０３】
以下、清掃ブラシ８Ｋの駆動機構について説明する。
【０１０４】
図７に示すように、清掃ブラシ８Ｋの駆動機構として、弾性体である中実の円筒ゴム２１’、８１’が、帯電ローラ２Ｋ、清掃ブラシ８Ｋの軸部にそれぞれ固定されている。これらの円筒ゴムは、摩擦車とも呼ばれる。
【０１０５】
これらの円筒ゴム２１’、８１’は、互いが強く押し付けられるように構成されている。従って、帯電ローラ２Ｋが回転すると、円筒ゴム２１’から円筒ゴム８１’へと回転駆動力が滑ること無く伝達され、清掃ブラシ８Ｋが帯電ローラ２Ｋの回転に同期して従動の向きに回転する。
【０１０６】
この例でも、帯電ローラ２Ｋに対する清掃ブラシ８Ｋの周速比を０．９以上１．１以下に設定することで、帯電ローラ２Ｋに汚れを発生させることなく長期に亘って安定して帯電処理を行うことが可能となった。つまり、帯電ローラ２Ｋの長寿命化を図ることが可能となる。
【０１０７】
このように、この例においても、清掃ブラシ８Ｋによる清掃能力が十分に発揮されるように予め設定されている、「帯電ローラ２Ｋに対する清掃ブラシ８Ｋの周速比の関係」を維持させることが可能となる。
【０１０８】
従って、帯電ローラ２Ｋが感光体１Ｋに対して何らかの原因によりスリップを起こし、帯電ローラ２Ｋの周速が所定速度から変動してしまう事態が発生したとしても、清掃ブラシ８Ｋをこれに追随して回転させることが可能となる。
【０１０９】
よって、長期に亘り清掃ブラシ８Ｋにより帯電ローラ２Ｋを適切に清掃することが可能となるので、帯電ローラ２Ｋによる帯電処理を長期に亘って安定して行うことが可能となる。その結果、帯電不良に伴う画像濃度不良といった問題を回避することが可能となる。
【０１１０】
なお、駆動伝達の確実性を考慮すると、円筒ゴム（摩擦車）による駆動連結機構よりも、実施例１で説明したギアによる駆動連結機構の方がより好ましい。
【０１１１】
なお、以上の実施例１、２においては、駆動連結部材の例として、ギアや摩擦車を用いる例について説明したが、このような例だけに限られない。例えば、帯電ローラ２Ｋの軸部と清掃ブラシ８Ｋの軸部に、駆動連結部材として機能する１つのエンドレスベルトを８の字状に掛け回すことで、両者間の駆動連結／駆動伝達を行う構成としても構わない。なお、このような構成の場合、帯電ローラ２Ｋと清掃ブラシ８Ｋの軸部のうちエンドレスベルトと接触する部位に、エンドレスベルトとの間で滑りが生じないように高摩擦処理を施しておくのが好ましい。
【符号の説明】
【０１１２】
１Ｙ〜１Ｋ  感光体
２Ｙ〜２Ｋ  帯電ローラ
６Ｙ〜６Ｋ  清掃ブラシ
１１ａ、１１ｂ  帯電ローラ２Ｋと清掃ブラシ８Ｋの軸受け部材
１２ａ、１２ｂ  軸受け部材を加圧するバネ
２１  ギア
８１  ギア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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