(57)【要約】【課題】ブラシローラを感光体ドラムの帯電手段とする画像形成装置において、多量枚数の印字を行うと画像品質が劣化してしまう。【解決手段】基布２１に均一に植毛されたブラシ繊維２２が円筒状に配置されたブラシローラ２を、感光体ドラム１の帯電手段として備える画像形成装置であって、ブラシ繊維２２を、直線状に伸びている直毛とすると共に、ブラシ繊維２２の材料を、ナイロン６よりなる樹脂材内にカーボン粒子が均一に分散配置された構成の導電性樹脂とし、その導電性樹脂の比抵抗の対数値を、６ＬｏｇΩ・ｃｍ（公差を±１ＬｏｇΩ・ｃｍ）とし、ブラシ繊維２２の繊度（太さ）を、２Ｄ（公差を±１０％）とし、ブラシ繊維２２を基布２１に植毛する密度を、２９１〜４３０千本／平方ｉｎｃｈ（公差を±１０％）とし、ブラシ繊維２２の食い込み量ｗを、０≦ｗ≦０．５（ｍｍ）とする。【選択図】図２
2008052060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基布に均一に植毛されたブラシ繊維が円筒状に配置されたブラシローラを、感光体ドラムの帯電手段として備える画像形成装置であって、
前記ブラシ繊維の材料を、ナイロン６よりなる樹脂材内にカーボン粒子が均一に分散配置された構成の導電性樹脂とし、
その導電性樹脂の比抵抗の対数値を、６ＬｏｇΩ・ｃｍ（公差を±１ＬｏｇΩ・ｃｍ）とし、
前記ブラシ繊維の繊度（太さ）を、２Ｄ（公差を±１０％）とし、
前記ブラシ繊維を前記基布に植毛する密度を、２９１〜４３０千本／平方ｉｎｃｈ（公差を±１０％）とし、
前記ブラシローラの半径と前記感光体ドラムの半径とを合わせた合算距離から、前記ブラシローラと前記感光体ドラムとの軸心間距離を減じて得られる、前記ブラシローラの前記感光体ドラムに対する食い込み量ｗを、０≦ｗ≦１．０（ｍｍ）とする、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ブラシ繊維を、直線状に伸びている直毛とし、
前記食い込み量ｗを、０≦ｗ≦０．５（ｍｍ）とする、
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】
前記ブラシ繊維を、根元側は直線状に伸びているが先端部は曲げられている斜毛とし、
前記食い込み量ｗを、０．５≦ｗ≦１．０（ｍｍ）とする、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置に備える感光体ドラムユニットであって、
前記感光体ドラムユニットは、前記画像形成装置の本体に対して着脱自在のカートリッジであると共に、
前記感光体ドラムユニットのケーシングに、前記感光体ドラム、前記ブラシローラが支持される、
ことを特徴とする感光体ドラムユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
基布に均一に植毛されたブラシ繊維が円筒状に配置されたブラシローラを、感光体ドラムの帯電手段として備える画像形成装置および感光体ドラムユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシ繊維を円筒状に配置してなるブラシローラを、感光体ドラムの帯電手段としたブラシ帯電装置を備える画像形成装置が存在する。例えば、特許文献１には、このようなブラシ帯電装置が開示されている。
【特許文献１】特開平７−９８５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、ブラシローラを感光体ドラムの帯電手段とする画像形成装置において、印字枚数が２万枚以上となるような多量枚数の印字を行うと、ブラシローラを構成するブラシ繊維の劣化により、帯電性能が低下してしまう。その結果として、画像品質が劣化する不具合がある。
【０００４】
つまり、解決しようとする問題点は、ブラシローラを感光体ドラムの帯電手段とする画像形成装置において、多量枚数の印字を行うと画像品質が劣化してしまう点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
請求項１に係る画像形成装置は、
基布に均一に植毛されたブラシ繊維が円筒状に配置されたブラシローラを、感光体ドラムの帯電手段として備える画像形成装置であって、
前記ブラシ繊維の材料を、ナイロン６よりなる樹脂材内にカーボン粒子が均一に分散配置された構成の導電性樹脂とし、
その導電性樹脂の比抵抗の対数値を、６ＬｏｇΩ・ｃｍ（公差を±１ＬｏｇΩ・ｃｍ）とし、
前記ブラシ繊維の繊度（太さ）を、２Ｄ（公差を±１０％）とし、
前記ブラシ繊維を前記基布に植毛する密度を、２９１〜４３０千本／平方ｉｎｃｈ（公差を±１０％）とし、
前記ブラシローラの半径と前記感光体ドラムの半径とを合わせた合算距離から、前記ブラシローラと前記感光体ドラムとの軸心間距離を減じて得られる、前記ブラシローラの前記感光体ドラムに対する食い込み量ｗを、０≦ｗ≦１．０（ｍｍ）とする、
ものである。
【０００７】
請求項２に係る画像形成装置は、請求項１において、次の構成としたものである。
前記ブラシ繊維を、直線状に伸びている直毛とし、
前記食い込み量ｗを、０≦ｗ≦０．５（ｍｍ）とする、
ものである。
【０００８】
請求項３に係る画像形成装置は、
前記ブラシ繊維を、根元側は直線状に伸びているが先端部は曲げられている斜毛とし、
前記食い込み量ｗを、０．５≦ｗ≦１．０（ｍｍ）とする、
ものである。
【０００９】
請求項４に係る感光体ドラムユニットは、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置に備える感光体ドラムユニットであって、
前記感光体ドラムユニットは、前記画像形成装置の本体に対して着脱自在のカートリッジであると共に、
前記感光体ドラムユニットのケーシングに、前記感光体ドラム、前記ブラシローラが支持される、
ものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
多量枚数の印字を行っても、画像品質が劣化することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の二つの実施例１・２を、図面を用いて説明する。
両実施例１・２は、感光体の帯電手段として備えるブラシローラ（後述）において、ブラシ繊維の毛の状態が相違するのみである。特に、実施例１のブラシローラ２は直毛（ブラシ繊維が曲げられることなく直線状に伸びている状態の毛）であり、実施例２のブラシローラ１０２は斜毛（ブラシ繊維が先端部で曲げられている状態の毛）である。
【実施例１】
【００１３】
図１を用いて、画像形成装置に備える感光体ドラム１および感光体ドラム１の周辺に配置される装置について説明する。
感光体ドラム１の外周側周辺には、この感光体ドラム１の回転方向に沿って、ブラシローラ２、ＬＥＤヘッド３、現像ローラ４、転写ローラ５、クリーニングブレード６、が配置されている。感光体ドラム１の外周面には、感光体１ａが配置されている。また、感光体１ａ上のトナー像を定着させる対象物としての記録紙７は、感光体ドラム１と転写ローラ５との間を搬送される。
ここで、ブラシローラ２は感光体１ａの帯電手段であり、ＬＥＤヘッド３は感光体１ａの露光手段であり、現像ローラ４は感光体１ａ上の静電潜像形成部分にトナーを移動させる現像手段であり、転写ローラ５は感光体１ａ上のトナー像を記録紙上に転写する転写手段であり、クリーニングブレード６は感光体１ａ上の転写後の残留トナーを除去するクリーニング手段である。
【００１４】
前記画像形成装置には、この画像形成装置本体に対して着脱自在のカートリッジ（はめ込み式交換部品）として、感光体ドラムユニット１０が設けられている。
そして、この感光体ドラムユニット１０に、ブラシローラ２、現像ローラ４、転写ローラ５、クリーニングブレード６が、設けられるものとなっている。より詳しくは、感光体ドラムユニット１０のケーシングに、ブラシローラ２、現像ローラ４、クリーニングブレード６が支持されている。
【００１５】
ブラシローラ２、現像ローラ４、転写ローラ５には、感光体１ａとの間で電位差を発生させるための電圧印加回路が、これらのローラ２・４・５のそれぞれに対応して設けられている。ブラシローラ２に対応して帯電バイアス電圧印加回路１２が設けられ、現像ローラ４に対応して現像バイアス電圧印加回路１４が設けられ、転写ローラ５に対応して転写バイアス電圧印加回路１５が設けられている。また、感光体１ａの電位も所定電圧値に保たれている。
【００１６】
記録紙７へのトナー像の転写は、次のようにして行われる。
感光体１ａの各部分は、感光体ドラム１の回転に伴って、ブラシローラ２、ＬＥＤヘッド３、現像ローラ４、転写ローラ５、クリーニングブレード６に対向する位置を順に通過する。
感光体１ａ（の各部分）は、ブラシローラ２（に対向する位置）を通過する際に、ブラシローラ２と感光体１ａとの間の電位差により、先のジョブにおける印字により除電された部分を含めて一様に帯電される。
次に、感光体１ａは、ＬＥＤヘッド３を通過する際に、ＬＥＤヘッド３から光照射を受ける。感光体１ａ上の光照射位置の電荷は、除去される。この結果として、感光体１ａ上の除電された部分により、形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
次に、感光体１ａが現像ローラ４を通過する際に、現像ローラ４と感光体１ａとの間の電位差により、感光体１ａ上で電荷の除去された静電潜像部分にトナー粒子が付着する。一方、感光体１ａ上で電荷の除去されていない帯電部分には、トナー粒子は電気的に反発して付着しない。なお、予め、トナー粒子を帯電させる処理が、現像器内において行われている。
次に、感光体１ａは転写ローラ５を通過する際に、転写ローラ５と感光体１ａとの間の電位差により、感光体１ａ上のトナー粒子が転写ローラ５側へと移動する。このとき、感光体ドラム１と転写ローラ５との間を通過するように記録紙７が送られており、この記録紙７上にトナー粒子が転写される（付着する）。また、記録紙７上に転写されたトナー粒子は、後工程において、定着装置により加熱・加圧等の定着処理を受けることで、記録紙７上に定着する。
最後に、感光体１ａがクリーニングブレード６を通過する際に、この感光体１ａ上に残留しているトナー粒子がクリーニングブレード６により除去される。
【００１７】
次に、図２を用いて、ブラシローラ２の構成を説明する。
ブラシローラ２は、軸心位置に配置されるシャフト２０と、シャフト２０の外周面上に配置される基布２１と、基布２１上に均一に植毛されるブラシ繊維２２と、を備えている。また、基布２１には、シャフト２０側の面をカバーするバックコート材としての導電性樹脂が含浸されている。
【００１８】
シャフト２０は金属製の軸である。このシャフト２０の径は、４．５ｍｍ（公差を０〜−０．０３ｍｍ）である。
このシャフト２０は、本実施例では、表面が電解Ｎｉメッキ処理された鉄製の軸としている。シャフト２０の素材としては、鉄に代えてＳＵＳ（ステンレス）材であってもよい。
【００１９】
基布２１は、経糸と緯糸とを織って形成される布であり、ブラシ繊維２２を支持する基部となっている。ブラシ繊維２２は、この基布２１内に編み込まれることで、この基布２１に支持される。
本実施例では、基布２１を構成する経糸および緯糸は共に、太さが６０番手で、素材がポリエステルの紡績糸である。この基布２１の厚みは、６０番手の経糸および緯糸が交差する構成のため、６０／２（３０）番手に相当する。なお、基布２１の厚み（３０番手）は、シャフト２０の径（４．５ｍｍ）やブラシローラ２の径（後述：１３．６ｍｍ）等との比較では、無視できる厚みである。
【００２０】
基布２１に含浸させる前記導電性樹脂（バックコート材）は、本実施例では、カーボン粉末が混入されたＳＢＲ（スチレン・ブタジエン・ゴム）材である。ここで、カーボン粉末により、このバックコート材の導電性を高めるようにしている。本実施例におけるバックコート材の塗布面積（平方ｃｍ）あたりの比抵抗は１００ｋΩ／ｃｍ程度である。
【００２１】
表１を用いて、ブラシ繊維２２を特定する項目を説明する。
【００２２】
【表１】
2008052060.tif 000003
【００２３】
表１に示すように、ブラシ繊維２２の毛の状態は、直毛、すなわち、途中で曲げられることなく直線状に伸びている状態である。
ブラシ繊維２２の材料は、ナイロン６よりなる樹脂材内にカーボン粒子が均一に分散配置された構成の導電性樹脂としている。この導電性樹脂の比抵抗の対数値は、６ＬｏｇΩ・ｃｍ（比抵抗Ω・ｃｍの対数値）である。比抵抗の公差は、カーボンの分散状態によっても変化するので、±１ＬｏｇΩ・ｃｍ程度である。つまり、この導電性樹脂の比抵抗の対数値は、５〜７ＬｏｇΩ・ｃｍの範囲内で許容される。
ブラシ繊維２２の繊度（太さ）は、２Ｄ（デニール）である。繊度の公差は、基準値（２Ｄ）の±１０％程度、すなわち、±０．２Ｄである。
ブラシ繊維２２を基布２１に植毛する密度は、４３０千本（４３０×１０００本）／平方ｉｎｃｈである。植毛密度の公差は、基準値（４３０千本／平方ｉｎｃｈ）の±１０％程度、すなわち、±４３千本／平方ｉｎｃｈである。
ブラシ繊維２２の基布２１からの突出長さは、４．５５ｍｍである。この突出長さは、ブラシローラ２の径（１３．６ｍｍ）からシャフト２０の径（４．５ｍｍ）を引いた長さにほぼ等しい。突出長さの公差は、基準値（４．５５ｍｍ）の±１０％程度、すなわち±０．４５ｍｍである。
以上において、ブラシ繊維２２に係る前記各項目の公差は、製造ばらつき範囲における最大値と最小値との差としている。この製造ばらつき範囲内での相違は、部品としてのブラシ繊維２２の加工において許容される相違（実機の性能を損なわない範囲での相違）である。
【００２４】
以上構成において、ブラシ繊維２２の導電性は、このナイロン６よりなる樹脂材内に混入されているカーボン粒子により高められている。
また、本実施例における基布２１は、ポリエステル紡績糸により構成される布であるため導電性が相対的に低いが、基布２１に含浸させたバックコート材（カーボン粉末を混入させたＳＢＲ材）により導電性を高めるようにしている。そして、このバックコート材により、シャフト２０からブラシ繊維２２に至る導電性が確保されている。
【００２５】
表２を用いて、ブラシローラ２の配置条件を説明する。
【００２６】
【表２】
2008052060.tif 000004
【００２７】
ブラシローラ２の感光体ドラム１に対する食い込み量（距離）ｗは、０≦ｗ≦０．５（ｍｍ）としている。ここで、食い込み量ｗは、ブラシローラ２の半径Ｒｂと感光体ドラム１の半径Ｒｄとを合わせた合算距離から、ブラシローラ２と感光体ドラム１との軸心間距離Ｌを減じて得られる距離としている。つまり、この食い込み量ｗとは、ブラシ繊維２２の先端が感光体１ａに当接して屈曲されている部分（感光体１ａに接触している部分）の長さを意味する。
つまり、ｗ＝Ｒｂ＋Ｒｄ−Ｌ（図２）、である。
【００２８】
本実施例では、ブラシローラ２の径が１３．６ｍｍ（公差±０．４５ｍｍ：ブラシ繊維２２の公差と同じ）であり、その半径Ｒｂは６．８ｍｍ程度である。また、感光体ドラム１の径が３０ｍｍ程度であり、その半径Ｒｄは、１５ｍｍ程度である。また、ブラシローラ２と感光体ドラム１との軸心間距離Ｌは、２１．５ｍｍとしている。
したがって、この場合、食い込み量ｗは、０．３ｍｍ程度（１３．６／２＋３０／２−２１．５＝０．３）となっている。
【００２９】
次に、図３を用いて、実施例１のブラシローラ２を、実機（画像形成装置）と同等の条件で試験した実験例を説明する。
図３に示すように、実験装置５０には、ブラシローラ２と、感光体ドラム１に相当する測定ローラ５１と、電圧印加回路５２と、モニター抵抗５３と、ログアンプ５４と、Ａ／Ｄ変換器５５と、コンピュータ５６と、が備えられている。
ブラシローラ２と測定ローラ５１とは、ブラシローラ２と測定ローラ５１との軸心間距離が２１．５ｍｍとなるように、配置される。測定ローラ５１の径も３０ｍｍ程度であるが、測定の都合上、その外周面に感光体は塗布されていない。
また、ブラシローラ２、測定ローラ５１、電圧印加回路５２、モニター抵抗５３は直列に接続されており、電圧印加回路５２の作動によりブラシローラ２と測定ローラ５１との間に電位差が発生する。
【００３０】
この実験装置５０では、印字状態に関する情報（以下、印字状態情報）を、モニター抵抗５３に掛かる電圧値の大きさの変動を計測することで、得るようにしている。モニター抵抗５３の両端がログアンプ５４に接続されており、ログアンプ５４の出力はＡ／Ｄ変換器５５を介して、コンピュータ５６に入力される。そして、モニター抵抗５３の両端間電位がログアンプ５４で対数変換されて、Ａ／Ｄ変換器５５でデジタル信号に変換された後、コンピュータ５６にデータとして記録される。
【００３１】
実験装置５０による印字状態情報の計測条件は、次のようなものである。
（１）印加電圧は１００Ｖ、（２）印加電圧時間は５秒、（３）測定周期は１００Ｈｚ、（４）モニター抵抗５３の抵抗値は１ｋΩ、（５）軸心間距離は２１．５ｍｍ、（６）測定ローラ５１の径は３０ｍｍ（金属製）、（７）測定ロールの回転数は１００ｒｐｍ、（８）ブラシローラ２の回転数は９０ｒｐｍ、（９）測定環境は２５±５℃（温度）、６０±１０％ＲＨ（湿度）、である。
ここで、（１）の印加電圧は、電圧印加回路５２がブラシローラ２と測定ローラ５１との間に印加する電圧を指している。（２）の印加電圧時間は、一枚の記録紙を印字する場合を仮定した場合における印加電圧を継続して加える時間である。（３）の測定周期は、コンピュータ５６でデータを収集するタイミングを示している。（５）の軸心間距離は、前述したブラシローラ２と測定ローラ５１との間の軸心間距離である。（９）の測定環境は、１２時間以上放置した状態での環境である。
【００３２】
前記測定条件による試行を、２万回行っている。つまり、印加電圧時間５秒にわたる電圧印加を、２万回にわたって繰り返し行うことで、２万枚印字に相当する状態を実現するものとしている。
前記測定条件による試行を１回行う間に、印加電圧時間（５秒）×測定周期（１００ＨＬｏｇ）＝１００（回）分の、モニター抵抗５３に掛かる電圧の計測データが得られる。この計測データに基づいて、モニター抵抗５３に掛かる電圧の変動状態、すなわち、ブラシローラ２と測定ローラ５１との間の電位差の変動状態が、特定される。この計測データに基づいて、印字画像における、細線再現性（電位ムラ）、白斑点（放電ムラ）、ピッチムラ（トルクムラ）の変動の様子をシミュレーションすることができる。
【００３３】
図４〜図６に、実験装置５０での前記測定条件における２万回試行の結果の概略を、実施例１のブラシローラ２を使用した場合（図４〜図６の各図の（ａ））と、従来のブラシローラを使用した場合（図４〜図６の各図の（ｂ））とで、示している。
表３に、実施例１のブラシローラ２と、従来のブラシローラに係る各項目の比較を行っている。なお、従来のブラシローラの構成自体は、実施例１のブラシローラ２と同様であり、シャフト、基布、ブラシ繊維、より構成されるものである。
【００３４】
【表３】
2008052060.tif 000005
【００３５】
表３には、実施例１のブラシローラ２のブラシ繊維２２を特定する各項目および前記食い込み量や、従来のブラシローラのブラシ繊維を特定する各項目および前記食い込み量が記載されている。これらの各項目「比抵抗」、「繊度」、「植毛密度」、「突出長さ」、「食い込み量」の数値は、公差（製造ばらつきによる差）の範囲内で異なる場合であっても、以下で図４〜図６を用いて示す前記測定条件における２万回試行の結果については、同様の結果となっている。
【００３６】
図４には、印字画像における細線再現性（電位ムラ）の変化を示している。
この細線再現性は、線が細い場合に線幅が変化したり断線したりするなどの不良であって、ブラシローラと感光体ドラム（測定ローラ）との電位差にムラがある場合に発生する。この細線再現性は、ブラシ繊維の「繊度」および「植毛密度」によって影響を受ける要素である。
従来のブラシローラでは、前記測定条件での試行回数（印字枚数）の少ない段階では問題ない（普通である）が、２万回試行（２万枚印字に相当）を行った場合、細線再現性が徐々に低下して不良となっている。
これに対して、実施例１のブラシローラ２では、前記測定条件での試行回数（印字枚数）の少ない段階から２万回試行（２万枚印字に相当）を行った段階でも、この間、細線再現性が良好に保たれている。
【００３７】
図５には、印字画像における白斑点発生頻度（放電ムラ）の変化を示している。
この白斑点は、ベタ塗りの印字部分に白点（非印字部分）が生じるなどの不良であって、ブラシローラから感光体ドラム（測定ローラ）への放電にムラがある場合に発生する。ブラシ繊維の「抵抗値」が低くなるにつれ異常放電が発生し易くなり、白斑点の頻度が増大する。「抵抗値」は、「突出長さ」が一定であるとすると、「比抵抗」が大きいほど大きくなる。
従来のブラシローラでは、前記測定条件での試行回数（印字枚数）の少ない段階から、白斑点発生頻度が高いものとなっている。そして、前記測定条件での２万回試行（２万枚印字に相当）を行った場合、白斑点発生頻度が１万回試行時点（１万枚印字に相当）あたりまで多い状態が継続し、この１万回試行時点を越えると減少するが、２万回試行時点でも少しは発生する。
これに対して、実施例１のブラシローラ２では、前記測定条件での試行回数（印字枚数）の少ない段階から２万回試行（２万枚印字に相当）を行った段階でも、この間、白斑点発生頻度が０に近い状態に保たれている。
【００３８】
図６には、印字画像におけるピッチムラ（トルクムラ）の変化を示している。
このピッチムラは、ブラシローラの回転周期に伴って発生する画像ムラの不良であって、ブラシ繊維の局部的なたわみ等があるような場合に発生する。このピッチムラは、ブラシ繊維の感光体ドラム（測定ローラ）への「食い込み量」によって影響を受ける要素である。
従来のブラシローラでは、ピッチムラの発生量は、前記測定条件での試行回数（印字枚数）の少ない段階では問題ないが、試行回数の増加に伴って徐々に増加し、２万回試行（２万枚印字に相当）時点では不良となっている。
これに対して、実施例１のブラシローラ２では、前記測定条件での試行回数（印字枚数）の少ない段階から２万回試行（２万枚印字に相当）を行っても、この間、ピッチムラが発生せず良好に保たれている。
【００３９】
以上で説明したように、ブラシローラ２を備える実施例１の画像形成装置においては、多量枚数の印字を行っても、画像品質が劣化することがない。
【実施例２】
【００４０】
次に、実施例２の画像形成装置について説明する。
実施例２の画像形成装置には、感光体１ａの帯電手段としてブラシローラ１０２が備えられるが、このブラシローラ１０２の構成のみが、実施例１と相違する。より詳しくは、次の二点、つまり、ブラシローラに備えるブラシ繊維の毛の状態と、ブラシ繊維を基布に植毛する密度とが、相違する。
したがって以下では、これらの相違点を主として説明し、実施例１・２で共通する部分については同符号を用いると共に、説明を適宜省略するものとする。
【００４１】
次に、図７を用いて、ブラシローラ１０２の構成を説明する。
ブラシローラ１０２は、軸心位置に配置されるシャフト２０と、シャフト２０の外周面上に配置される基布２１と、基布２１上に均一に植毛されるブラシ繊維１２２と、を備えている。また、基布２１には、シャフト２０側の面をカバーするバックコート材としての導電性樹脂が含浸されている。
【００４２】
前記の表１を用いて、実施例２のブラシローラ１０２に備えるブラシ繊維１２２を特定する項目を説明する。
【００４３】
ブラシ繊維１２２の毛の状態は、斜毛、すなわち、基布２１に固定される根元側から先端部側に向けては直線状であるが、感光体１ａに接触する先端部においては屈曲されている状態である。そして、感光体１ａに対するブラシ繊維１２２の接触長さを長くすることで、帯電性を高めている。
ブラシ繊維１２２の材料は、ナイロン６よりなる樹脂材内にカーボン粒子が均一に分散配置された構成の導電性樹脂としている。この導電性樹脂の比抵抗の対数値は、６ＬｏｇΩ・ｃｍ（比抵抗Ω・ｃｍの対数値）である。この比抵抗の公差は、±１ＬｏｇΩ・ｃｍ程度である。つまり、この導電性樹脂の比抵抗の対数値は、５〜７ＬｏｇΩ・ｃｍの範囲内で許容される。
ブラシ繊維１２２の繊度（太さ）は、２Ｄ（デニール）である。繊度の公差は、基準値（２Ｄ）の±１０％程度、すなわち、±０．２Ｄである。
ブラシ繊維１２２を基布２１に植毛する密度は、２９１千本／平方ｉｎｃｈである。植毛密度の公差は、基準値（４３０千本／平方ｉｎｃｈ）の±１０％程度、すなわち、±４３千本／平方ｉｎｃｈである。
ブラシ繊維１２２の基布２１からの突出長さは、５．７５ｍｍである。この突出長さは、直毛状態のブラシローラ１２２の径（１６ｍｍ）からシャフト２０の径（４．５ｍｍ）を引いた長さの半分にほぼ等しい。突出長さの公差は、基準値（５．７５ｍｍ）の±１０％程度、すなわち±０．５７ｍｍである。
なお、ブラシローラ１２２は、直毛状態のブラシ繊維１２２が植毛されて製造された後、熱処理等によって、このブラシローラ１２２に植毛されているブラシ繊維１２２のそれぞれが斜毛に加工される。ここで、ブラシ繊維１２２が直毛状態にあるときのブラシローラ１２２の径が１６ｍｍであり、ブラシ繊維１２２が斜毛状態にあるときのブラシローラ１２２の径が１４ｍｍである。
【００４４】
ここで、斜毛のブラシ繊維１２２を備える実施例２のブラシローラ１０２と、直毛のブラシ繊維２２を備える実施例１のブラシローラ２とで、帯電手段としての性能が同等となるようにしている。
斜毛のブラシ繊維１２２は、その先端部が屈曲しており、先端部が直線状の直毛のブラシ繊維２２と比べて、感光体１ａへの接触長さが長く、ブラシ繊維一本あたりの帯電性能が高いものとなっている。このため、斜毛のブラシ繊維１２２を基布２１に植毛する密度（４３０千本／平方ｉｎｃｈ）を、直毛のブラシ繊維２２を基布２１に植毛する密度（２９１千本／平方ｉｎｃｈ）より減らしても、実施例１のブラシローラ２と、実施例２のブラシローラ１０２とで、帯電性能が同等となっている。
【００４５】
前記の表２を用いて、ブラシローラ１０２の配置条件を説明する。
【００４６】
ブラシローラ１０２の径は、１４ｍｍ程度であって、ブラシローラ２の径よりも０．４ｍｍ程度長いものとなっている。
このブラシローラ１０２は、画像形成装置内で、感光体ドラム１（測定ローラ５１）に対して、直毛とするブラシ繊維２２の場合と同様に、軸心間距離が２１．５ｍｍとなる位置に、配置される。また、斜毛であるブラシ繊維１２２の感光体ドラム１に対する食い込み量ｗ２は、直毛とするブラシ繊維２２の場合とは異なり、０．５≦ｗ２≦１．０（ｍｍ）となるようにしている。具体的には例えば、０．５ｍｍとする。
【００４７】
図４〜図６に示す前記測定条件における２万回試行の結果の概略は、実施例２の画像形成装置（斜毛のブラシ繊維１２２）の場合においても、実施例１の画像形成装置（直毛のブラシ繊維２２）の場合と同様となっている。この結果、表１・表２に示す各項目「比抵抗」、「繊度」、「植毛密度」、「突出長さ」の数値および「食い込み量」の数値が、公差（製造ばらつきによる差）の範囲内で異なる場合であっても、同様である。
このため、ブラシローラ１０２を備える実施例２の画像形成装置において、多量枚数の印字を行っても、画像品質が劣化することがない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】感光体ドラムおよびその周辺に配置される装置を示す図である。
【図２】実施例１のブラシローラの構成を示す図である。
【図３】実験装置を示す図である。
【図４】細線再現性（電位ムラ）の変化を示す図である。
【図５】印字画像における白斑点発生頻度（放電ムラ）の変化を示す図である。
【図６】ピッチムラ（トルクムラ）の変化を示す図である。
【図７】実施例２のブラシローラの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    感光体ドラム
１ａ    感光体
２・１０２    ブラシローラ
２１    基布
２２・１２２    ブラシ繊維
【図１】
2008052060.tif 000006
【図２】
2008052060.tif 000007
【図３】
2008052060.tif 000008
【図４】
2008052060.tif 000009
【図５】
2008052060.tif 000010
【図６】
2008052060.tif 000011
【図７】
2008052060.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月10日(2006.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記ブラシ繊維を、根元側は直線状に伸びているが先端部は曲げられている斜毛とし、
前記食い込み量ｗを、０．５≦ｗ≦１．０（ｍｍ）とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。