(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にブラシ毛を有し、回転可能に支持された被測定体に対向して配置され、同被測定体のブラシ毛の先端が接触する回転体と、
前記被測定体及び回転体のうち少なくとも一方を回転させるための回転駆動源と、
前記被測定体のブラシ毛の先端を回転体に接触させながら回転駆動源により被測定体及び回転体のうち少なくとも一方を回転させた状態で、少なくとも被測定体のトルクを測定するためのトルク測定器と
を備え、
前記被測定体及び回転体のうち少なくとも一方を所定方向へ回転させたときに測定されたトルクと、当該所定方向と逆方向へ回転させたときに測定されたトルクとのトルク差に基づいて被測定体のブラシ毛の斜毛状態を測定可能に構成したことを特徴とするトルク測定装置。
【請求項２】
前記被測定体と回転体とを互いに接近及び離間可能とすることにより、ブラシ毛の先端が回転体に対して接触する接触量を表すニップ量を調整可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載のトルク測定装置。
【請求項３】
前記被測定体及び回転体のうち少なくとも一方の回転数が１０〜３００ｒｐｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトルク測定装置。
【請求項４】
前記回転駆動源により被測定体及び回転体の両方を同じ方向へ回転させることを特徴とする請求項１に記載のトルク測定装置。
【請求項５】
請求項１に記載のトルク測定装置を使用し、被測定体及び回転体のうち少なくとも一方を回転駆動源によって回転させ、被測定体のブラシ毛の先端を回転体に接触させ、少なくとも被測定体のトルクをトルク測定器で測定するトルク測定方法。
【請求項６】
前記ブラシ毛は導電性繊維より形成され、当該ブラシ毛に電圧を印可させた状態でトルクを測定する請求項５に記載のトルク測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置内で使用されるクリーニングブラシ、帯電ブラシ、現像ブラシ等のような表面にブラシ毛を有する被測定体がそのブラシ毛を接触させながら回転するときのトルクを測定するためのトルク測定装置及びそれを使用したトルク測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のクリーニングブラシ、帯電ブラシ、現像ブラシ等には、基布及び同基布上に起毛されたブラシ毛を備える帯状をなすベロア材を支軸の表面に螺旋状をなすように巻回し、接着して形成されたロール状ブラシ（以下、単にブラシとも記載する）が使用されている。当該ブラシは、ブラシ毛の先端を感光ドラムの表面に摺接させながら回転することにより、それぞれ特有の機能を発揮するようになっている。例えば、帯電ブラシならば、ブラシ毛の先端を感光ドラムの表面に摺接させながら回転し、ブラシ毛の先端で放電を行うことにより、感光ドラム表面に静電気を帯電させる機能を発揮する。現像ブラシならば、ブラシ毛を介して感光ドラム表面にトナーを供給し、感光ドラム表面の静電潜像を現像する機能を発揮する。また、クリーニングブラシならば、ブラシ毛の先端で感光ドラム表面に残留するトナーを掻き取って除去したり、感光ドラム表面に残留する静電気をブラシ毛に通電させ、感光ドラム表面を除電させたり等の機能を発揮する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のブラシは、ブラシ毛を感光ドラムの表面に接触させながら回転するとき、ブラシと感光ドラムとの間の摩擦によりトルクを発生させる。そして、このトルクがブラシの回転時に大きく変動すると、帯電ムラ、現像ムラ、除電ムラ、トナーの除去ムラ等を発生させ、得られる転写画像に不具合を発生させるおそれがあった。
【０００４】
また、このトルク値が大きい場合には、ブラシの回転時に加わる負荷が大きくなってブラシを回転させるギアの滑り、破損等が発生したり、あるいは感光ドラムの傷付き、トナーの過剰供給等が発生したり等して得られる転写画像に不具合を発生させるおそれがあった。さらには、トルク値が小さい場合、例えば感光ドラムの回転に応じて従動回転するように構成されたブラシでは、回転時に感光ドラムへの滑りを発生させ、その機能を十分に発揮できないという不具合を発生させるおそれがあった。
【０００５】
従って、上記のような不具合の発生を抑え、良好な転写画像を得るためには、ブラシのトルクを管理し、同トルクが所定範囲となるようにブラシを製造する必要がある。しかし、現在のところ、同ブラシの相手部材へのトルクを予め測定するための測定装置は提案されておらず、ブラシを画像形成装置に内装して実際に使用するまでは不具合の有無を判別することができないという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、表面にブラシ毛を有する被測定体のトルクを製造時に測定し、管理することができ、良好な品質のものを選別することができるトルク測定装置及びそれを使用したトルク測定方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載のトルク測定装置の発明は、表面にブラシ毛を有し、回転可能に支持された被測定体に対向して配置され、同被測定体のブラシ毛の先端が接触する回転体と、前記被測定体及び回転体のうち少なくとも一方を回転させるための回転駆動源と、前記被測定体のブラシ毛の先端を回転体に接触させながら回転駆動源により被測定体及び回転体のうち少なくとも一方を回転させた状態で、少なくとも被測定体のトルクを測定するためのトルク測定器とを備え、前記被測定体及び回転体のうち少なくとも一方を所定方向へ回転させたときに測定されたトルクと、当該所定方向と逆方向へ回転させたときに測定されたトルクとのトルク差に基づいて被測定体のブラシ毛の斜毛状態を測定可能に構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載のトルク測定装置の発明は、請求項１に記載の発明において、前記被測定体と回転体とを互いに接近及び離間可能とすることにより、ブラシ毛の先端が回転体に対して接触する接触量を表すニップ量を調整可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載のトルク測定装置の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記被測定体及び回転体のうち少なくとも一方の回転数が１０〜３００ｒｐｍであることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載のトルク測定装置の発明は、請求項１に記載の発明において、前記回転駆動源により被測定体及び回転体の両方を同じ方向へ回転させることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載のトルク測定方法の発明は、請求項１に記載のトルク測定装置を使用し、被測定体及び回転体のうち少なくとも一方を回転駆動源によって回転させ、被測定体のブラシ毛の先端を回転体に接触させ、少なくとも被測定体のトルクをトルク測定器で測定するものである。
【００１３】
請求項６に記載のトルク測定方法の発明は、請求項５に記載の発明において、前記ブラシ毛は導電性繊維より形成され、当該ブラシ毛に電圧を印可させた状態でトルクを測定するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をブラシ毛を有する被測定体として画像形成装置で使用するロール状ブラシに具体化した一実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１５】
まず、画像形成装置について説明する。
図５は画像形成装置を概念的に示した図である。画像形成装置内において被接触体としての感光ドラム１１は支持軸１１ａにより回転可能に支持され、その表面において帯電可能に構成されている。感光ドラム１１の周囲にはその上方位置から回転方向に向かって順番に帯電部１２、露光部１３、現像部１４、転写部１６、クリーニング部１８が配設されている。この感光ドラム１１は回転時に帯電部１２でその表面が帯電されるとともに、露光部１３により静電潜像が形成された後、現像部１４から微細粉粒体としてのトナー１５が供給される。そして、転写部１６により感光ドラム１１及び転写部１６間に供給された記録用紙１７にトナー１５による可視像が転写される。この後、クリーニング部１８で感光ドラム１１の表面に残留するトナー１５が除去されるとともに、残留する電荷が消去されて除電される。
【００１６】
前記帯電部１２、現像部１４及びクリーニング部１８には帯電ブラシ１２ａ、現像ブラシ１４ａ及びクリーニングブラシ１８ａがそれぞれ内装されている。これら帯電ブラシ１２ａ、現像ブラシ１４ａ及びクリーニングブラシ１８ａはロール状ブラシより形成されている。ロール状ブラシより形成された帯電ブラシ１２ａ、現像ブラシ１４ａ及びクリーニングブラシ１８ａは、それぞれの表面を感光ドラム１１の表面に摺接させながら回転することができるように各部内に回転可能に支持されている。そして、感光ドラム１１の表面に摺接しながら回転することにより、帯電ブラシ１２ａならば帯電、現像ブラシ１４ａならばトナー１５の供給、クリーニングブラシ１８ａならばトナー１５の除去及び除電といったそれぞれ特有の機能を発揮するようになっている。
【００１７】
次いで、ロール状ブラシの構成について説明する。
図３及び図４に示すように、ロール状ブラシ２０（以下、単にブラシ２０とも記載する）はアルミニウム、ステンレス鋼等の金属製の丸棒よりなる支軸２１と、同支軸２１の表面に接合された帯状をなすベロア材２２とから構成されている。このベロア材２２は、織布よりなる基布２３と、同基布２３に対してその表面で起毛するようにパイル織りで織り込まれた複数本のブラシ毛２４とを備えている。当該ブラシ２０は、支軸２１の表面に接着剤を塗布し、その上にベロア材２２を螺旋状をなすように巻回することによりロール状に形成されている。
【００１８】
ベロア材２２において、基布２３を形成する糸には動摩擦係数が低く、耐摩耗性と適度な耐熱性を有し、接着剤で接着可能な繊維よりなる糸を用いることが好ましい。このような繊維としては、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、アラミド樹脂、ポリエステル、ナイロン、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等よりなる合成繊維、レーヨン等よりなる半合成繊維、綿等よりなる天然繊維等が挙げられる。
【００１９】
ブラシ毛２４は、耐久性、柔軟性が高く、耐摩耗性に優れるとともに、摺動性の良い複数本の繊維を撚糸加工することにより形成されている。このような繊維としては、超高分子ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、アラミド樹脂、ポリエステル、ナイロン、アクリル樹脂、ＰＥＴ、フッ素樹脂等よりなる合成繊維、レーヨン等よりなる半合成繊維が挙げられる。前記フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等が挙げられる。
【００２０】
前に挙げた、帯電ブラシ１２ａ、クリーニングブラシ１８ａ等のように、ブラシ２０が帯電機能、除電機能等を必要とする場合、ブラシ毛２４には前に挙げた繊維に導電性を付与した導電性繊維が用いられている。繊維に導電性を付与する方法には、原糸段階において導電性物質を練り込む又は溶融紡糸法等により１本の繊維中に導電性物質が練り込まれた導電性部分と導電性物質を練り込まない非導電性部分とを有する複層構造にする方法と、紡糸後に導電性物質を含む加工液によって繊維表面を被覆する方法とがある。また、導電性物質としては、銀、銅、ニッケル等の金属、酸化亜鉛、酸化錫等の金属化合物、炭素等の微粒子が挙げられる。
【００２１】
また、画像形成装置内でブラシ２０のブラシ毛２４を接触させる相手部材が感光ドラム１１等のように回転又は移動する場合、ブラシ毛２４を斜毛させてもよい。この場合、ブラシ２０と相手部材との間に発生する摩擦トルクを軽減するため、ブラシ毛２４をその先端部が相手部材の回転方向又は移動方向へ斜めに延びるように斜毛させることが好ましい。また、相手部材が回転又は移動せず、ブラシ２０のみが回転する場合には、摩擦トルクを軽減するため、ブラシ毛２４をその先端部がブラシ２０の回転方向と逆方向へ斜めに延びるように斜毛させることが好ましい。
【００２２】
前記基布２３の裏面には合成樹脂製のコーティング層２５が設けられている。該コーティング層２５は、例えばスチレン−ブタジエン共重合ゴム等のゴム系溶剤型接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリメタクリル酸メチル等の接着性樹脂、高分子エマルション等の合成樹脂よりなるコーティング剤より形成されている。このコーティング剤が基布２３を形成する織布の織り目に含浸されることにより、基布２３のほつれが防止されるとともに、ブラシ毛２４の基端部と基布２３とが接合されている。また、コーティング剤に前に挙げた導電性物質を混合することにより、コーティング層２５に導電性を付与してもよい。
【００２３】
当該ブラシ２０は、ベロア材２２のブラシ毛２４の先端部を感光ドラム１１の表面に摺接させながら回転することにより、前に挙げたような特有の機能を発揮する。そして、同ブラシ２０がブラシ毛２４の先端部を感光ドラム１１に摺接させながら回転するとき、ブラシ２０には感光ドラム１１への摩擦トルクが発生する。
【００２４】
このブラシ２０の摩擦トルクは、好ましくは０．０１〜５ｋｇ・ｃｍである。摩擦トルクが０．０１ｋｇ・ｃｍ未満の場合、感光ドラム１１に対しブラシ２０のブラシ毛２４が滑ったり、位置ずれしたり等して十分に接触することができず、帯電ムラ、除電ムラ、トナー１５等の除去ムラ等が発生して得られる転写画像に不具合を生じるおそれがある。また、摩擦トルクが５ｋｇ・ｃｍより大きいと、感光ドラム１１が傷付いたり、ブラシ２０又は感光ドラム１１を回転させるギアが破損したりする等の障害を生じるおそれがある。
【００２５】
上記のような転写画像の不具合の発生、障害の発生等を回避するため、ブラシ２０は、その製造時において予めトルク測定装置で摩擦トルクを測定され、その測定された摩擦トルクが所定値内のものだけが選別されて使用される。このブラシ２０の摩擦トルクを測定するトルク測定装置について説明する。
【００２６】
図１に示すように、トルク測定装置の図示しない基台上の一側部（図１中で左上部）には回転駆動源を構成する第１モータ４１及び第２モータ４２が互いに並列して配設されている。これらのうち、第１モータ４１には金属棒より形成された回転支持軸４３の基端が接続されている。そして、同回転支持軸４３が第１モータ４１の作動時に所定方向（図１中の矢印方向）へ回転される。また、第１モータ４１はその回転方向を切換可能に構成されており、回転支持軸４３を所定方向と逆方向へ回転させることも可能である。
【００２７】
前記第２モータ４２は第１モータ４１と同様にその回転方向を切換可能に構成されている。この第２モータ４２には金属棒より形成された回転軸４５の基端が接続されている。当該回転軸４５は、その長さが前記回転支持軸４３の長さよりも長くなるように形成されるとともに、回転支持軸４３と平行に延びるように配置されている。そして、当該回転軸４５は、その先端が図示しない支持台に回転可能に支持されることにより、第２モータ４２の作動時に回転支持軸４３の回転方向と同方向又は逆方向へ回転される。
【００２８】
前記回転支持軸４３の先端には接続部材４４が取付けられている。前記ブラシ２０は、その支軸２１の一端が接続部材４４を介して回転支持軸４３の先端に接続されることによって回転支持軸４３で支持されている。また、ブラシ２０の支軸２１の他端は、図示しない支持台に支持されている。そして、第１モータ４１の作動時には、接続部材４４を介して回転支持軸４３の回転が支軸２１に伝達されることにより、ブラシ２０が支軸２１を中心に回転される。
【００２９】
前記回転軸４５上の中間部分において、先端寄りの箇所には円筒状をなす回転体４６が取付けられている。同回転体４６は、前記ブラシ２０と平行に延び、かつその外周面にブラシ２０のブラシ毛２４が接触されるように対向配置されている。当該回転体４６は第２モータ４２の作動時に回転軸４５を中心に回転される。そして、前記第１モータ４１及び第２モータ４２のうち少なくとも一方を作動させたとき、ブラシ毛２４が接触された状態でブラシ２０及び回転体４６のうち少なくとも一方が回転され、ブラシ２０と回転体４６との間に摩擦が発生する。
【００３０】
前記回転支持軸４３上で第１モータ４１と接続部材４４との間にはトルク測定器を構成する第１トルク検出器４７が接続されている。また、回転軸４５上で第２モータ４２と回転体４６との間にはトルク測定器を構成する第２トルク検出器４８が接続されている。そして、ブラシ２０及び回転体４６のうち少なくとも一方が回転され、ブラシ２０と回転体４６との間に摩擦が発生したときのトルクが第１トルク検出器４７及び第２トルク検出器４８のうち少なくとも一方で測定される。この測定されるトルクには、ブラシ２０及び回転体４６の回転時に回転支持軸４３及び回転軸４５に発生した回転力による回転トルクと、ブラシ２０と回転体４６との間に発生した摩擦力による摩擦トルクとがある。前記第１トルク検出器４７及び第２トルク検出器４８は、回転トルク及び摩擦トルクの両方を測定できるように構成されている。なお、回転トルクは、第１モータ４１及び第２モータ４２による駆動力（駆動トルク）の値と摩擦トルクの値との差によって算出される。
【００３１】
上記の第１モータ４１、第２モータ４２、回転支持軸４３、回転軸４５、回転体４６、第１トルク検出器４７、第２トルク検出器４８等により、トルク測定装置が構成されている。同トルク測定装置では、前記回転体４６を画像形成装置内での相手部材、つまり感光ドラム１１と想定して、ブラシ２０の感光ドラム１１への摩擦トルクが測定される。従って、回転体４６は、感光ドラム１１と同じ材料で同じサイズとなるように形成することが好ましい。
【００３２】
当該トルク測定装置において、第２モータ４２は第１モータ４１に対して接近及び離間可能に構成されている。これに伴って、第２モータ４２に接続された回転軸４５と同回転軸４５に接続された回転体４６及び第２トルク検出器４８は、それぞれが回転支持軸４３と回転支持軸４３に接続されたブラシ２０及び第１トルク検出器４７に対して接近及び離間可能である。そして、ブラシ２０に対して回転体４６を接近又は離間させることにより、ブラシ２０の回転体４６へのブラシ毛２４の接触量が調整される。
【００３３】
図２に実線及び２点鎖線で示すように、ブラシ毛２４の接触量は、ブラシ毛２４の先端部が回転体４６と重なり合う部分の長さをニップ量（Ｈ）とし、同ニップ量（Ｈ）で設定される。同ニップ量（Ｈ）は、測定されるブラシ２０の使用条件に合わせて適宜調整され、様々なブラシ２０の使用条件を想定して０．２〜４ｍｍとすることが好ましい。
【００３４】
前記第１モータ４１及び第２モータ４２は、測定されるブラシ２０の使用条件及び使用状況に合わせて、回転数の調整、回転方向の切り換えが行われる。また、モータの駆動力によるブラシ２０及び回転体４６の回転と、駆動力を伝達せずにブラシ２０及び回転体４６を空転させることによる従動回転とを切り換えることも可能である。そして、ブラシ２０及び回転体４６の回転数は、様々なブラシ２０の使用条件を想定して１０〜３００ｒｐｍとすることが好ましい。この実施形態では相手部材を感光ドラム１１と想定し、回転する感光ドラム１１にブラシ２０が回転しながら接触する使用状況に合わせるため、ブラシ２０及び回転体４６の両方を互いに同方向へ回転させ、摩擦トルクを測定している。
【００３５】
さて、図１に示すトルク測定装置でブラシ２０の摩擦トルクを測定するときには、まずニップ量（Ｈ）が設定される。同ニップ量（Ｈ）を所定値に設定した後、回転体４６をブラシ２０に接近させると、図２中に実線で示すように、ブラシ毛２４の先端部が回転体４６の外周面に接触される。この状態で、回転体４６の外周面にはブラシ毛２４からの反力が加わる。
【００３６】
ブラシ毛２４からの反力が加えられたまま、ブラシ２０及び回転体４６を互いに同方向へ回転させると、ブラシ２０と回転体４６との間には回転方向と逆方向へ摺動抵抗が発生する。この摺動抵抗を回転数に応じ、回転支持軸４３及び回転軸４５を介して第１トルク検出器４７及び第２トルク検出器４８で測定した値が摩擦トルクの値として計測される。また、第１トルク検出器４７及び第２トルク検出器４８ではブラシ２０及び回転体４６の回転トルクも同時に計測される。この後、計測された摩擦トルク及び回転トルクの値、回転数に応じた摩擦トルク及び回転トルクの変動値、測定時間に応じた摩擦トルク及び回転トルクの変化等が考慮される。そして、これらの値からブラシ２０を実際に画像形成装置で使用した場合の、例えばブラシ２０を回転させるために必要なモータの駆動力、感光ドラムに対する摺動抵抗、転写画像への不具合の発生の有無、ブラシ２０の耐久性等が推定又は評価される。
【００３７】
前記の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・  実施形態のロール状ブラシのトルク測定装置によれば、画像形成装置内で使用される場合の感光ドラム１１を想定して回転体４６を設け、同回転体４６にブラシ２０を接触させ、回転させることによってトルクを測定している。このため、製造されたブラシ２０を画像形成装置に内装することなく、感光ドラム１１へのトルクを予め測定することができる。従って、製造時において、ブラシ２０の感光ドラム１１へのトルクを予め測定し、管理することにより、不具合を発生させるおそれのあるブラシ２０を排除することが可能であり、良好な品質のブラシ２０のみを選別することができる。
【００３８】
・  また、回転体４６はブラシ２０に対して接近及び離間可能に構成されている。このため、ブラシ２０に対して回転体４６を接近又は離間させることにより、回転体４６へ接触したブラシ毛２４の先端部が回転体４６と重なり合う部分の長さ、つまりニップ量（Ｈ）を調整することができる。従って、ニップ量を変化させたときのブラシ２０のトルクを測定し、管理することができ、ニップ量を変化させたときに不具合を発生させるおそれのあるブラシ２０を排除することが可能であり、より良好な品質のブラシ２０を選別することができる。さらに、ブラシ２０の画像形成装置内での使用条件に合わせてニップ量（Ｈ）を調整することにより、感光ドラム１１に対する接触状態を正確に再現することができ、画像形成装置で使用した場合の推定又は評価を正確なものとすることができる。
【００３９】
・  また、ブラシ２０及び回転体４６の回転数は、様々なブラシ２０の使用条件を想定して１０〜３００ｒｐｍとされている。従って、回転数を変化させたときのブラシ２０のトルクを測定し、管理することができ、回転数を変化させたときに不具合を発生させるおそれのあるブラシ２０を排除することが可能であり、さらに良好な品質のブラシ２０を選別することができる。加えて、ブラシ２０を画像形成装置内で使用するときの回転数に合わせることも可能であり、画像形成装置内で使用した場合の推定又は評価をより正確なものとすることができる。
【００４０】
・  また、実施形態のトルク測定装置では回転体４６及びブラシ２０の両方が回転されて摩擦トルクが測定されている。このため、ブラシ２０及び回転体４６を回転させたときのブラシ２０のトルクを測定し、管理することができ、双方を回転させたときに不具合を発生させるおそれのあるブラシ２０を排除することが可能であり、良好な品質のブラシ２０を確実に選別することができる。加えて、画像形成装置で使用するときに感光ドラム１１に接触されながら回転する状況を正確に再現することができ、推定又は評価を確実なものとすることができる。
【００４１】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  実施形態のトルク測定装置を用い、ブラシ毛２４の斜毛状態を測定してもよい。斜毛状態を測定するときには、例えば図２に示すように、回転体４６が停止された状態でブラシ２０が時計方向へ回転されてトルクが測定される。続いて、回転体４６が停止された状態でブラシ２０が反時計方向へ回転されて摩擦トルクが測定される。その後、時計方向へ回転されたときのトルクと、反時計方向へ回転されたときのトルクとのトルク差が算出される。そして、同トルク差に基づいてブラシ毛２４の基布２３に対する斜毛状態が評価される。
【００４２】
ブラシ２０が時計方向へ回転されたときには、ブラシ毛２４がブラシ２０の回転方向と逆方向へ延びるように斜毛されていることから、トルク差が小さな値として測定される。これとは逆に、ブラシ２０が反時計方向へ回転されたときには、トルク差が大きな値として測定される。このように、トルク差の値を考慮することにより、ブラシ毛２４の斜毛方向を判別することが可能である。また、各トルク差を比較することにより、斜毛の度合いを判別することが可能である。例えば、各トルク差が若干の違いであれば斜毛の度合いが小さいことを判別することができ、各トルク差が大きく異なるのであれば斜毛の度合いが大きいことを判別することができる。従って、ブラシ毛２４の基布２３に対する斜毛状態を数値化して判別しやすくすることができ、正確な評価を行うことができる。
【００４３】
・  実施形態のトルク測定装置を用い、帯電雰囲気下でブラシ２０の摩擦トルクの測定を行ってもよい。帯電雰囲気下で測定を行うときには、まず回転軸４５又はブラシ２０の支軸２１の両端に導線を介して給電機構が接続される。その後、当該給電機構により、ブラシ２０及び回転体４６のうち少なくとも一方に電圧を印加して静電気を帯電させる。このとき、ブラシ２０がブラシ毛２４を導電性繊維で形成することによって導電性が付与されたブラシ２０であるならば、ブラシ２０及び回転体４６の両方を帯電させてもよいし、いずれか一方のみを帯電させてもよい。ブラシ２０が絶縁性のブラシ２０であるならば、回転体４６のみを帯電させればよい。そして、実施形態と同様に摩擦トルク及び回転トルクの値、回転数に応じた摩擦トルク及び回転トルクの変動値、測定時間に応じた摩擦トルク及び回転トルクの変化等が測定される。
【００４４】
このように構成した場合、ブラシ毛２４に静電気を帯電させたときのブラシ２０のトルクを測定し、管理することができ、静電気を帯電させたときに不具合を発生させるおそれのあるブラシ２０を排除することが可能であり、良好な品質のブラシ２０を選別することができる。また、帯電ブラシ１２ａ、クリーニングブラシ１８ａ等のように導電性を付与されたブラシ２０の場合、帯電ムラ、除電ムラの発生等も推測することができ、導電性のブラシ２０に対する画像形成装置で使用した場合の推定又は評価を確実なものとすることができる。さらには、ブラシ２０と回転体４６とが同じ極性になるように帯電させた場合には、帯電ブラシ１２ａとして使用するときの評価を、ブラシ２０と回転体４６とが異なる極性になるように帯電させた場合には、クリーニングブラシ１８ａとして使用するときの評価をそれぞれ行うことができる。また、この場合には回転体４６を金属等の導電材料で形成することにより、ブラシ２０の電気抵抗値、通電性、除電性等の測定を行うことも可能である。
【００４５】
・  実施形態では被測定体をロール状ブラシとしたが、これに限らず、その表面上でブラシ毛が起毛された形態のものであればいずれであってもよく、例えば帯状をなすブラシ体等としてもよい。
【００４６】
・  ロール状ブラシは実施形態で挙げた帯電ブラシ１２ａ、現像ブラシ１４ａ及びクリーニングブラシ１８ａに限らず、画像形成装置に内装されたロール状ブラシであればいずれであってもよい。このようなロール状ブラシとしては、例えば転写部１６に設けられる転写ローラや感光ドラム１１にステアリン酸亜鉛等よりなる潤滑材を塗布するための塗布ブラシ等が挙げられる。なお、ロール状ブラシを塗布ブラシとした場合、これに対する相手部材は図示しない転写ベルトとなる場合がある。また、転写ベルトのように相手部材が感光ドラム１１以外の場合には、ブラシ２０がその相手部材に接触されたときと同じ条件になるように、回転体４６の材料、サイズ等が決定される。
【００４７】
・  トルク測定器は、必ずしも第１トルク検出器４７及び第２トルク検出器４８の２つを接続する必要はなく、ブラシ２０の相手部材へのトルクを測定するのであれば、いずれか一方のみとしてもよい。また、トルク測定器をいずれか一方のみとする場合、ブラシ２０の評価をより正確なものとするため、第１トルク検出器４７を回転支持軸４３に接続することが好ましい。
【００４８】
・  回転駆動源としては、必ずしも第１モータ４１及び第２モータ４２の２つを接続する必要はなく、ブラシ２０又は回転体４６のいずれか一方のみを回転させるのであれば、第１モータ４１又は第２モータ４２を省略してもよい。あるいは、第１モータ４１又は第２モータ４２のいずれかでブラシ２０及び回転体４６の両方を回転させてもよい。また、ブラシ２０の評価をより正確なものとするには、少なくとも第１モータ４１を設けることが好ましい。
【００４９】
・  実施形態のトルク測定装置では、ブラシ２０に対して回転体４６を接近及び離間させるように構成したが、これに限らず回転体４６に対してブラシ２０を接近及び離間させるように構成してもよい。
【００５０】
・  実施形態のトルク測定装置では、第１モータ４１及び第２モータ４２を互いに並列に配設したが、これに限らず例えば回転軸４５の他端に第２モータ４２を接続する等、第１モータ４１及び第２モータ４２を対称に配設してもよい。
【００５１】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・  前記被測定体は、基布及び同基布上に起毛されたブラシ毛を備える帯状のベロア材を支軸の周面に巻回して形成され、画像形成装置内で前記ブラシ毛を被接触体に接触させた状態で回転可能に支持されて使用されるロール状ブラシであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のトルク測定装置。このように構成した場合、画像形成装置内で使用されるロール状ブラシのトルクを予め測定することができる。
【００５２】
・  前記被測定体のブラシ毛に電圧を印加して静電気を帯電させるための給電機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のトルク測定装置。このように構成した場合、ブラシ毛に静電気を帯電させた状態でトルクを測定することができる。
【００５３】
・  前記ニップ量が０．２〜４ｍｍであることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載のトルク測定装置。このように構成した場合、接触量を変化させたときのトルクをより有効に測定することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、次のような効果を奏する。
請求項１又は請求項５に記載の発明によれば、表面にブラシ毛を有する被測定体のトルクを製造時に測定し、管理することができ、良好な品質のものを選別することができ、さらにブラシ毛の斜毛状態を数値化して判別しやすくすることができ、斜毛状態の正確な評価を行うことができる。
【００５６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、ニップ量を変化させたときのトルクを測定し、管理することができ、ニップ量を変化させたときに不具合を発生させるおそれのあるものを排除することができる。
【００５７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、回転数を変化させたときのトルクを測定し、管理することができ、回転数を変化させたときに不具合を発生させるおそれのあるものを排除することができる。
【００５８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、ブラシ毛が接触された箇所が回転するものに対するトルクを測定し、管理することができ、双方を回転させたときに不具合を発生させるおそれのあるものを排除し、良好な品質のものを確実に選別することができる。
【００５９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明の効果に加えて、静電気を帯電させたときのトルクを測定し、管理することができ、静電気を帯電させたときに不具合を発生させるおそれのあるものを排除し、より良好な品質のものを選別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態のトルク測定装置を示す斜視図。
【図２】  ブラシを回転体に接触させた状態を示す側面図。
【図３】  ロール状ブラシを製造する状態を示す分解斜視図。
【図４】  ベロア材を示す斜視図。
【図５】  画像形成装置を示す概念図。
【符号の説明】
２０…被測定体としてのロール状ブラシ、２４…ブラシ毛、４１…回転駆動源を構成する第１モータ、４２…回転駆動源を構成する第２モータ、４６…回転体、４７…トルク測定器を構成する第１トルク検出器、４８…トルク測定器を構成する第２トルク検出器。
【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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