(57)【要約】【課題】特に現像同時回収を行うクリーナレス方式を採用する画像形成装置の、接触帯電ローラの表面に当接させるブラシについて、帯電ローラの表面を効果的に清掃可能な構成を提供する。【解決手段】接触帯電ローラの表面に当接させるブラシについて、帯電ローラの表面移動方向に対するブラシ先端部の角度ばらつきを０より大きい値を最小値とする一定の範囲とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも潜像を保持する潜像担持体と、ローラ形状であって潜像担持体に接触し一様な帯電電位を形成する接触帯電手段と、導電性をもち接触帯電手段に当接する帯電クリーニングブラシとを有し、
帯電クリーニングブラシは、任意の方向に繊維を倒す処理がなされており、接触帯電ローラの表面移動方向に対するブラシの繊維の倒れ方向角度のばらつきを所定の値以内とすることを特徴とする画像形成装置。  
【請求項２】
接触帯電ローラの表面移動方向に対するブラシの繊維の倒れ方向角度のばらつきは、所定の本数を測定した上で、測定される繊維の角度のうち、最大値と最小値との差であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
接触帯電ローラの表面移動方向に対するブラシの繊維の倒れ方向角度のばらつきは、所定の本数を測定した上で、測定される繊維の角度の標準偏差を用いて決定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
少なくとも現像剤担持体を含み現像剤で現像を行う現像部を有し、静電潜像を担持する潜像担持体上に形成された潜像を現像剤で可視化した後で転写材に転写されず残留した潜像担持体上の現像剤を現像部で回収することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式を採用する画像形成装置及びカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用するレーザビームプリンタや複写機などの画像形成装置は、まず帯電手段により、一様に帯電させた感光ドラム上に、画像情報に対応した光（レーザ光など）を照射することで静電潜像を形成する。その後、この静電潜像に現像装置によってトナーのような現像剤を現像剤担持体に供給して現像剤像として顕像化させる。更に感光ドラムから紙に代表される記録材へ像を転写することで、記録材上に画像を形成し、出力を行っている。
【０００３】
感光ドラムを帯電する帯電手段としては、従来使われていたコロナ帯電方式に比べると、電源の低圧化が可能になる、オゾン発生によるにおいの影響を低減できるなどの点から帯電ローラに代表される接触帯電手段が広く用いられるようになってきている。
【０００４】
一方、接触帯電手段を用いる場合、感光ドラム表面に接触させて使用するため、接触帯電手段表面がトナーの外添剤などで汚れてしまうと、所望の電位に帯電できなかったり、電位ムラを生じたりする問題がある。これらは、長寿命化、高速化を考えた場合大きな問題となってくる。
【０００５】
さらに、記録材に転写されず感光ドラム上に残留した転写残トナーを現像装置において現像と同時クリーニングすることで感光ドラム上から除去・回収し再利用するようにしたクリーナーレス方式を採用する場合には、トナーにより接触帯電手段の表面がトナーで汚れてしまうとより大きな問題となる。こうした課題を解決するため、接触帯電手段に当接する清掃手段を設ける提案が数多くなされている。一例を挙げると、特許文献１において、ブラシを用いて接触帯電手段を清掃する例が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１０８０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
接触帯電手段にブラシを当接させる構成を採用する画像形成装置において、長寿命化、高画質化を目指していくと、ブラシによる接触帯電手段表面の清掃効果が不十分な場合があることが本発明者らの検討により判明した。
【０００８】
これは、トナーそのものもしくはトナーの外添剤が接触帯電手段に残り続ける場合と、トナーよりも大きな異物がブラシにトラップされることによりブラシがトナーに接触する機会が減ってしまう場合とがあることが判っており、結果的にどちらの場合も接触帯電手段の汚れにつながっている。
【０００９】
特に、転写せずに感光ドラム上に残留したトナーを現像部で回収するようなクリーナレス構成を用いる場合、転写残トナーがそのまま接触帯電手段に突入してくる上、紙搬送により生じる紙粉などが感光ドラムで搬送され同じように接触帯電手段に突入してくるため、特に影響が大きい。
【００１０】
そこで、本発明は、感光ドラムの帯電に接触帯電手段を用いつつ、さらにブラシを接触帯電手段に当接させる画像形成装置において、接触帯電手段の汚れを低減できる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、
本発明は、潜像を保持する潜像担持体と、潜像担持体に接触し一様な帯電電位を形成する接触帯電手段および、その接触帯電手段の表面に当接しかつバイアス印加可能なブラシ部材を有する画像形成装置において、
接触帯電手段の表面移動方向に対する、接触帯電手段に当接するブラシ先端近傍の角度のばらつきを０°よりも大きな値を最小値とする所定の範囲とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、接触帯電手段にブラシを当接させる構成を用いる画像形成装置において、接触帯電手段の汚れを低減できる構成の提供が可能になる。 
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１のブラシ部材と接触帯電部材を示した図である。
【図２】実施例１の画像形成装置の断面図を示した図である。
【図３】現像同時回収を行う様子を示した模式図である。
【図４】ブラシ部材の構成及び観察する方法などを示した図である。
【図５】ローラによる斜毛処理の様子を示した模式図である。
【図６】板状部材を用いる斜毛処理の様子を示した図である。
【図７】ブラシ先端の角度を測定する際の写真を示した図である。
【図８】実際にブラシ先端部の角度の測定を行う手順を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施例１］
本実施例では、帯電ローラを感光ドラムに当接させて接触帯電を行う構成であり、転写せずに感光ドラム上に残留した転写残トナーを感光ドラム表面から回収するクリーニング部材を設けず、現像部において現像同時回収を行うクリーナレスシステムを採用する場合に適用した例を示す。
【００１５】
本実施例における、クリーナレスシステムを用いた画像形成装置について図２及び図３を用いて詳細に説明する。
【００１６】
（画像形成装置の構成）
まず、本実施例の画像形成装置について図２を用いて説明する。本実施例に係る画像形成装置は、主に像担持体としての感光ドラム１、帯電手段としての帯電ローラ２、現像装置４、露光手段としてのレーザビームスキャナ５、転写部材としての転写ローラ６、定着装置７を備えている。なかでも、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置３等をカートリッジ化したプロセスカートリッジを着脱可能に備えている構成としている。
【００１７】
本実施例の感光ドラム１は、φ２４ｍｍの負極性のＯＰＣ感光体である。この感光ドラム１は、図２中矢印Ｒ１方向に周速度（プロセススピード、印字速度）１００ｍｍ／ｓｅｃで回転可能に設けられる。以下、感光ドラム１の回転軸方向を長手方向と記す。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を帯電する。帯電ローラ２は、導電性の弾性ローラであり、芯金２ａと、芯金２ａを覆う導電性弾性層２ｂとを有する。芯金の径φ６ｍｍ、導電性弾性層部の径φ１２ｍｍとしている。
【００１８】
帯電ローラ２は、感光ドラム１に所定の押圧力で圧接している。ここでは芯金両端部をそれぞれ５００ｇｆの加重で加圧している。また、帯電ローラ２は感光ドラム１の回転に伴い、感光ドラム１に対し、一定の周速比をもって駆動回転する。ここでは対感光ドラム１２０％とした。
【００１９】
本実施例に係る画像形成装置は、帯電ローラ２に帯電バイアスを印加する帯電高圧電源を有している。帯電高圧電源は、帯電ローラ２の芯金２ａに直流電圧を印加する。この直流電圧は、感光ドラム１の表面電位と帯電ローラ２の電位の電位差が、放電開始電圧以上となるような値に設定されており、具体的には帯電バイアスとして−１３００Ｖの直流電圧が帯電電源より印加されている。このとき、感光ドラム１の表面電位（暗部電位：ＶＤ）は−７００Ｖに一様に帯電されている。
【００２０】
本実施例では帯電ローラ２に当接させるブラシ部材８については別項で後述する。レーザビームスキャナ４は、レーザダイオード、ポリゴンミラー等を有している。このレーザビームスキャナ４は、目的の画像情報の時系列電気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光Ｆを出力し、該レーザ光Ｆで帯電された感光ドラム１の表面を走査露光する。レーザ光Ｆによって感光ドラム１の表面を全面露光した場合の感光ドラム１表面電位（露光部電位：ＶＬ）が−１５０Ｖとなるように、レーザビームスキャナ４のレーザパワーは調整されている。
【００２１】
現像装置３は、第１枠体３Ａによって構成される現像室３０１と、第２枠体３Ｂによって構成されるトナー収容室３００と、を有しており、現像室３０１とトナー収容室３００を連通する供給開口Ｑが形成されている。さらに、現像室３０１には、感光ドラム１と対向する側に不図示の現像開口Ｓが設けられている。現像開口Ｓに対応するように、現像剤担持体としての現像スリーブ３１と、規制部材としての規制ブレード３３とが取り付けられている。トナー収容室３００には現像剤としての磁性トナーｔが収容されており、さらにこの磁性トナーｔを搬送するために搬送部材３０を備える。
【００２２】
現像スリーブ３１は、アルミ素管の表面に導電性の弾性層を設け、素管の内部には、マグネットローラ３２を所定の位置に固定させて内包させる構成としている。規制ブレード３３は、支持板金にＳＵＳ板を固定し、現像スリーブ３１に当接する。搬送部材３０は、中心軸を樹脂の剛体で形成し、その軸に可撓性のシート部材（ここではＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）を用いた）を固定する構成としている。シート部材の先端は、回転しながら容器との干渉で撓んで変形し、現像開口Ｓに到達した時にシートの撓みが解放されることで、搬送部材の回転方向に対して前面側にあるトナーを収容室３００から現像室３０１へ送り込む役割を果たしている。
【００２３】
現像室３０１に送り込まれた磁性トナーｔは、現像スリーブ３１に内包された磁界発生手段であるマグネットローラ３２の磁力によって現像スリーブ３１の表面に引きつけられる。現像スリーブ３１に引き寄せられた磁性トナーｔは規制ブレード３３及び現像スリーブ３１の当接部に搬送され、規制ブレード３３との摺擦によって、負極性に帯電している。そして、磁性トナーｔは、現像バイアス印加電源により現像スリーブ３１と感光ドラム１との間に印加された現像バイアスにより現像部ａにおいて感光ドラム１上の静電潜像を顕像化する。本実施例において、現像バイアスは−３００Ｖに設定している。なお、現像部ａとは、感光ドラム１の表面のうち現像スリーブ３１に対向する領域であって、現像スリーブ３１によって現像剤が供給される領域である。
【００２４】
接触転写手段として中抵抗の転写ローラ５があり、感光ドラム１に所定に圧接させて設けられている。本実施例の転写ローラ５は、芯金５ａと、芯金５ａを覆う中抵抗発泡層５ｂとで構成されている。ローラ抵抗値は５×１０＾８Ωのものを用いた。＋２０００Ｖの電圧を芯金５ａに印加することにより、感光ドラム１上に形成されたトナー像の転写材としての紙Ｐへの転写を行う。
【００２５】
定着装置６は、転写部ｂを通過してトナー像が転写された紙Ｐを加熱・加圧することにより、トナー像を紙Ｐに定着させる。なお、転写せずに感光ドラム１上に残留した現像剤については、帯電部を通過してネガ化され、現像において回収される。これについては、以下の項で詳しく説明する。
【００２６】
（クリーナレス構成について）
以下、感光ドラム周りを詳細に示した図３を用いて説明する。転写工程後に感光ドラム１上に残った転写残トナー６１は、先に述べた転写のプリントバイアスの印加を受け、正極性に帯電するが、感光ドラム１表面が帯電ローラとの帯電部ｃに達する直前に空隙部における放電６２によって、負極性に帯電する。この時、感光ドラム１表面は、−７００Ｖに帯電される。負極性に帯電した転写残トナーは、帯電部ｃにおいて電位差の関係（感光ドラム表面電位＝−７００Ｖ、帯電ローラ電位＝−１３００Ｖ）で帯電ローラ２には付着せず通過する。
【００２７】
帯電部ｃを通過し負極性化された転写残トナー６３は、感光ドラム１の表面のうちレーザ光が照射されるレーザ照射位置ｄに到達する。転写残トナーは露光手段のレーザ光を遮蔽するほど多くないため、感光ドラム１上の静電潜像を作像する工程に影響しない。レーザ照射位置ｄを通過したトナーのうち非露光部（レーザ照射を受けていない感光ドラム面）のトナーは、現像部ａにおいて、感光ドラム１の非画像部の表面電位−７００Ｖと、現像スリーブ３１に印加された現像バイアス−３００Ｖとの電位差によって現像スリーブ３１に回収される。
【００２８】
一方、レーザ照射位置ｄを通過したトナーのうち露光部（レーザ照射を受けた感光ドラム面）のトナーは、静電力的には回収されずにそのまま感光ドラム１上に存在し続ける。しかし、一部のトナーは、現像スリーブ３１と感光ドラム１の周速差による物理的な力で回収されることもある。このように紙Ｐに転写されずに感光ドラム１上に残ったトナーは、概ね現像装置３に回収される。そして、現像装置３に回収されたトナーは、現像装置３内に残っているトナーと混合され使用される。
【００２９】
本実施例では、先にも説明したように、ニップ部の放電だけで負極性化しきれず、帯電ローラ表面に付着しった転写残トナーの帯電極性についても確実に負極性にし、帯電部ｃを通過させるために、帯電ローラ２を感光ドラム１と所定の周速差（本例では１２０％）を設け駆動回転させている。周速差を設けることにより、感光ドラム１上のトナーと帯電ローラ２との間に摺擦が生じ、転写残トナーを負極性にさせることが可能となる。これによっても帯電ローラ２へのトナーの付着を抑制する効果がある。
【００３０】
さらに本実施例では、帯電ローラ２上へのトナー付着を抑制するために帯電ローラ表面にブラシ部材８を当接させている。クリーナレス構成では、転写せずに感光ドラム１上に残留したかぶりトナーを含む転写残トナーは、もともと正帯電極性であったり、ゼロ帯電であったり負帯電極性であっても、転写のプラスバイアスを受けたりして、結果的に正帯電極性に帯電してしまう。正帯電極性のトナーは、帯電ローラ２表面の電位と感光ドラム１の帯電電位の電位差により帯電ローラ２表面に付着しやすくなる。
【００３１】
そこで、ブラシ部材８を帯電ローラ２に当接させることで、ブラシ部においても帯電ローラ２に付着したトナーに対して摺擦による負極性化を促進させることができる。よって、感光ドラム１上に返すことができるので、より帯電ローラ２表面がトナーで汚れにくい構成とすることができる。
【００３２】
以上説明したように、このクリーナレスシステムにおいては、帯電ローラニップ部突入直前の電位差による放電及び、感光ドラム１と帯電ローラ２の周速差による摺擦により、感光ドラム１上に残留したトナーを負極性化するだけでなく、帯電ローラ２に付着したトナーにブラシ部材を当接させて負極性化することでドラム１上にトナーを戻していくことで、帯電ローラ２の汚れを抑制している。
【００３３】
（ブラシ部材について）
以下、本実施例のブラシ部材８について説明する。ブラシ部材８と帯電ローラ２の断面配置を図１に示した。
【００３４】
感光ドラム１や帯電ローラ２を保持する不図示の枠体にブラシ部材９も保持されている。ブラシ部材８は、基体４０に弾性層４１及び支持体４２、ブラシ毛４３が積層された構成となっている。ブラシ部材８の長手方向の断面図を図４に示す。ブラシ部材８の帯電ローラに対する当接圧は総圧３００ｇｆとなるように長手方向５箇所を不図示の枠体と基体４０の間にばね部材４４を設け加圧している。
【００３５】
さらに、ブラシ部材８断面の模式図として示したのが図４である。ここで、帯電ローラ２の導電性弾性層２ｂ感光ドラムに接触する部分の長さは２２４ｍｍ、ブラシ部材８のブラシ毛４３が帯電ローラに当接する部分の長さは２２２ｍｍとしている。帯電ローラ２の表面移動方向に対するブラシ部材８の幅は４ｍｍ、帯電ローラ２に対するブラシ部材８のニップ幅は２．５ｍｍとしている。ここで、ブラシ部材の長手中央部をＸ２、中央からそれぞれ１００ｍｍの位置をＸ１及びＸ３と記す。
【００３６】
ブラシ毛４３は長さ１．５ｍｍ、太さ３０μｍで導電性を有しており、ナイロン・レーヨン等の樹脂からなり、密度を２５０，０００本／ｉｎｃｈ２程度で支持体４２上に縫いこんでいる。なお、弾性層４１でブラシ部を支持することで帯電ローラ２と安定して接触させることができ、また、帯電ローラ２との当接圧でブラシ毛４３が変形することを防止することができる。なお、ブラシの導電性については、ブラシ毛４３は帯電ローラ２と同電位（すなわち−１３００Ｖ）とすることが望ましく、そのため、所定の値とすることが好ましい。本例では、Ｘ１部とＸ３部を絶縁抵抗計で測定し、得られる抵抗値が２．０ＭΩ以下となるようにした。
【００３７】
（ブラシの斜毛処理について）
本実施例では、ブラシ毛４３は、長手方向及び接触帯電部材表面の進行方向にたいし毛倒れするよう斜毛処理が施されている。斜毛処理することにより、ブラシで捕集されるトナーや外添剤が飛散しにくくさせることが可能になる。斜毛処理について改めて説明する。
【００３８】
斜毛処理の方法としてはさまざまな方法が考えられるが、一例としてはベルト７１上に載せた、ベルト上の支持体７２上に形成したブラシ部材８を搬送し、ベルトに対し一定の空隙を設けた状態で、図５のような金属ローラ７３で熱と圧力をかける方法や、図６のように金属板７４に熱と圧力をかける方法などを挙げることができる。処理前のブラシ毛高さ２ｍｍに対し、上で示した斜毛処理を施すことで垂直方向の高さを０．１ｍｍ〜０．６ｍｍに減じて使用する。
【００３９】
ここで、帯電ローラ２に接触するブラシ先端の観察方法について説明する。ブラシ毛４３の先端の観察を行うことで、ブラシ毛４３の先端が帯電ローラ２表面に対しどのように当たっているかを予測可能になる。これを中央部Ｘ２と中央から１００ｍｍの部分となる両端部Ｘ１及びＸ３の計３ヵ所について行う。撮影される写真は図７のようになる。
【００４０】
図７からも明らかなように、ブラシの繊維１本が全体にわたって一様な方向に向いている訳ではない。図７中で示したように先端Ｚ近傍と根元でも微妙に向きが異なっていることがわかる。中でも、帯電ローラ２に当接する部分の角度が重要であるので、先端０．２ｍｍのみ線分としてピックアップし、長手方向の垂直方向が帯電ローラの表面移動方向であるので、表面移動方向に対し何度となるかを、視野に現れているブラシの繊維１本について確認し、その繊維の角度を算出していく。それを繰り返し行う。
【００４１】
一例として図８（ａ）のようなブラシの繊維の場合、図８（ｂ）のように、図中の黒線で示される先端の一部をピックアップし、図８（ｃ）で示したように表面移動方向Ｙに対する角度θを測定する。
【００４２】
このようにして測定した結果の一例を表１に示す。データ数Ｎとしては３０本分の測定を実施した。顕微鏡の視野としては縦３ｍｍ×横４ｍｍとし、３０本はランダムに抽出したものを測定した。なお、狙いの角度は３０°とした。
【００４３】
【表１】
2018132570.tif 000003
【００４４】
（ブラシの評価方法）
先に述べたブラシの斜毛処理のうち、図５のようにローラを用いる方式では、熱と圧がかかる領域が極めて小さいため、先に定義した毛倒れ角度のばらつきが大きくなりやすいことがわかった。一方、図６のように板を用いる方式では、熱と圧をかける構成とすると、図５のローラを用いる場合に比べて熱と圧がかかる領域を大きく取れるため、毛倒れ角度のばらつきが小さくできることがわかった。さらに、それぞれ処理の回数を増やすことで、ローラを用いる方式でも、板を用いる方式でもどちらもばらつきを小さくできることが判っている。熱と圧がかかる期間を長くすることが効いているためと考えられる。
【００４５】
ここでは、測定した毛倒れ角度の最大値と最小値の差をばらつきと定義した。表１のブラシのばらつきは、最大値３４．９°、最小値２５．２°であることから、その差分をとると、ばらつきは９．７°となる。
【００４６】
斜毛処理の方法とその回数を変えることで、以下の４種類のサンプルを作成した。なお、測定は上で示したように長手方向３ヶ所各位置で３０本のサンプルを測定し、それらの合計９０本のデータから最大値と最小値を求め、その差分を求めたものが表２である。
一覧を表２に示す。
【００４７】
【表２】
2018132570.tif 000004
【００４８】
クリーナレスシステムの画像形成装置に先に示した各構成Ａ〜Ｄのブラシを組み込み、５０００枚の耐久試験を実施した。
【００４９】
先端部の角度のばらつきが大きい構成Ａのブラシを用いた場合、３０００枚時点で部分的にハーフトーンが濃くなったり、べた白部がカブったりする現象が発生した。そして５０００枚時点では画像によらず縦黒帯画像が長手位置数箇所で発生した。実際に耐久試験終了後黒帯が発生した位置のブラシを観察すると、どこも全長５００μｍ以上の紙粉が見つかった。
【００５０】
紙粉が見つかった部分のブラシを観察してみると、局所的に毛倒れ角度のばらつきが大きくなっており、その部分に紙粉が引っかかっていたことが判った。さらに、紙粉が引っかかっている部分の帯電ローラは局所的にトナーで汚れていたことから、トナーの汚れによる帯電不良が発生していた。つまり、紙粉が引っかかっていたことにより、ブラシがトナーを十分に正規の極性である負極性に帯電させることができず、帯電ローラ表面が汚れてしまったのである。
【００５１】
また、先端部の角度のばらつきが小さい構成Ｄのブラシを用いた場合、５０００枚時点で部分的にハーフトーンの濃い部分と薄い部分が発生した。そのときの帯電ローラ表面を観察すると、表面が黒く汚れている部分と汚れが少ない部分とがあることが判った。実際、帯電ローラ上のトナーの極性を調べると、正規の帯電極性とは逆の正極性であった。
【００５２】
ブラシはある程度の間隔をもって離散的に配置されているものである。それゆえブラシの先端部の角度がそろっているということは、帯電ローラ表面においてブラシ先端の当たり方に粗密が生じることになる。すなわち、構成Ｄのようなブラシを用いると、カブリトナーに対し、ブラシの接触機会が多くネガ化が行える部分と接触機会が少なくネガ化が行いにくい部分とが生じてしまう。この結果、帯電ローラの表面の汚れがムラになってしまった。
【００５３】
一方、構成Ｂ及びＣでは問題は発生しなかった。すなわち、ブラシで紙粉をトラップすることは無く、帯電ローラの汚れがムラになることも無かった。以上から、ブラシ先端部の角度にある程度のばらつきが必要であること、ただし大きすぎると問題が生じることが示された。以上を表にまとめると表３のようになる。
【００５４】
【表３】
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【００５５】
同様にさらにばらつきを変えた構成Ｅ、Ｆ、Ｇについてもクリーナレス構成の画像形成装置に組み込んで確認を行ったところ、構成Ａ〜Ｄを含めてまとめると表４のような結果を得た。
【００５６】
【表４】
2018132570.tif 000006
【００５７】
以上から、４．４°〜２０．８°の範囲であれば、紙粉が引っかかりにくくなおかつトナーの帯電機会を十分に与えることができる構成にできていることが判る。
ゆえに、ブラシの先端部角度ばらつきを適正な範囲とすることで、トナーに対する帯電付与性と紙粉が引っかからないようにすることの両立が図れることが示された。
【００５８】
なお。サンプルの数、測定方法などは本例に示した例に限られるものではない。適正な範囲はトナーや紙などに応じて定められるものであり、本例に限られるものではない。
【００５９】
［実施例２］
実施例１では、ブラシの先端部角度のばらつきを、測定したサンプルの最大値と最小値とで定義したが、本実施例では、各位置で測定したサンプルを、ブラシ全体を母集団とする標本値として、標本標準偏差を用いてばらつきを定義している。
【００６０】
表１の３０本のデータを母集団から抜き出した標本として、標本標準偏差σを求めると、３．２となった。一方で、標本の平均値は２９．９である。このブラシの毛倒れ角度が正規分布に従うと仮定すると、標本平均±σの範囲に６８％のデータが、標本平均±２σの範囲に９５％のデータが、標本平均±３σの範囲に９９．７％のデータが含まれることになる。表１のデータから、以下のような比較表たる表５を得る。
【００６１】
【表５】
2018132570.tif 000007
【００６２】
実際の測定値と比較すると、平均値±σでは、実際の最大値及び最小値の範囲が含まれないことから、ばらつきの値とするには適当ではないと考えられる。
【００６３】
これに対し、平均値±２σであれば現状の標本に対する最大と最小と大きな違いは無く、統計的に処理して得られる値であることも踏まえ、一例としてばらつきの値として±２σ、すなわち４σを母集団のばらつきと見ることもできる。一方、平均値±３σとすると、ばらつきの値はかなり大きくなることが判る。±２σをばらつきと見る場合は、最大−最小の範囲と同程度で良い。
【００６４】
【表６】
2018132570.tif 000008
【００６５】
一例として、最大−最小の範囲を４．４〜２０．８とした場合、±２σを用いる場合は６〜２３とすればよい。
【００６６】
実際に、サンプル全数の毛倒れ角度を測定することは困難であり、サンプルによっては、サンプリングに依存する面は確かにある。よって、標本から母集団のばらつきを推定する一つの方法として、標本の平均値と標準偏差を用いる方法は極めて有効である。ここでは、±２σを用いた場合を示したが、±３σを用いて適正範囲を設定しても良い。
【００６７】
なお、実施例１、実施例２ともにクリーナレス方式を採用した画像形成装置について適用した場合について示したが、クリーニング部材を設けて転写残トナーを回収する場合についても、トナーより小粒径の外添剤などはブレードをすり抜け、帯電ローラに付着する可能性はあることなどを考えると、クリーニング部材を設ける構成についても有効である。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・・感光ドラム
２・・・・帯電ローラ
３・・・・現像装置
４・・・・レーザ
５・・・・転写ローラ
６・・・・定着装置
７・・・・クリーニング部材
８・・・・ブラシ部材
３１・・・現像スリーブ
３２・・・マグネットローラ
３３・・・現像ブレード
３４・・・現像剤担持体
４０・・・ブラシ部材の基体
４１・・・ブラシ部材の弾性層
４２・・・ブラシ部材の支持体
４３・・・ブラシ
４４・・・加圧を行うばね部材
５０・・・被転写材収容部
５１・・・被転写材供給ユニット
６１・・・転写残トナーが正に帯電した様子
６２・・・感光ドラムと帯電ローラ当接部近傍の空隙での放電
６３・・・帯電を通過してドラム上の転写残トナーが負に帯電した様子
７１・・・ベルト
７２・・・ブラシ部材の支持体
７３・・・毛倒れ処理用のローラ
７４・・・毛倒れ処理用の板状部材
【図１】
2018132570.tif 000009
【図２】
2018132570.tif 000010
【図３】
2018132570.tif 000011
【図４】
2018132570.tif 000012
【図５】
2018132570.tif 000013
【図６】
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【図７】
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【図８】
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