JP2013003510A - ループブラシ、潤滑剤塗布機構、および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ループブラシは、シャフトと、ループ状に形成された繊維束が規則的に基布上に配置されるとともに、シャフトに対して所定角度で巻き付けられたリボンとを含む。隣接する繊維束を結ぶ直線である配列線がリボンの長手方向に対してなす角度である配列角度と、リボンの長手方向がシャフトの周方向に対してなす角度である巻き付け角度とが異なるように構成されている。
【選択図】図7
Description
本発明の別の局面に従う潤滑剤塗布機構は、上述のループブラシと、ループブラシに対して押圧されるように配置された固形潤滑剤とを含む。
本発明の実施の形態に従うループブラシは、潤滑剤塗布機構の潤滑剤塗布ブラシに向けられたものであり、潤滑剤の供給ムラに伴う筋状ノイズ、および、ブラシ汚れに伴う濃度ムラの発生を抑制する構成に向けられている。このループブラシは、隣接する繊維束を結んだ直線(配列線)がリボンの長手方向に対してなす角度(配列角度θ)と、リボンをシャフトに巻き付けた状態でのシャフトの回転軸と垂直な回転周方向に対してリボンの長手方向のなす角度(巻き付け角度φ)との間で、配列角度θ≠巻き付け角度φとなるように構成される。
Lp≧0.5
また、本実施の形態に従う潤滑剤塗布ブラシは、固形化した潤滑剤を削り取り、削り取った潤滑剤をトナー像担持体(像担持体体)に供給するようにした回転可能な潤滑剤塗布ブラシを有し、当該ブラシには、上述のようなループブラシが使用される。
まず、本発明の実施の形態に従うループブラシを適用する電子写真方式の画像形成装置について説明する。本実施の形態に従うループブラシは、電子写真方式を利用した各種の画像形成装置(複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機(MFP:multi-function peripheral)に適合可能である。
次に、図2に示すイメージングユニット20に含まれる潤滑剤塗布機構80について説明する。図2を参照して、潤滑剤塗布機構80は、後述するループブラシを用いた潤滑剤塗布ブラシ81と、潤滑剤塗布ブラシ81に当接して配置された固形潤滑剤82とを含む。なお、潤滑剤塗布ブラシ81は、固形潤滑剤82を押圧するように構成されている。
(d1:概要)
次に、潤滑剤塗布機構80の潤滑剤塗布ブラシ81を構成するループブラシについて説明する。上述したように、本実施の形態に従う画像形成装置では、潤滑剤塗布ブラシ81としてロール状のブラシ(ループブラシ)が用いられる。
次に、潤滑剤塗布ブラシ81(ループブラシ)を構成するリボンについて説明する。このリボンは、基布および繊維束(束ねた複数の繊維)からなる。
次に、図3および図4に示すリボン150をシャフトに巻き付けて、潤滑剤塗布ブラシ81を構成する処理について説明する。図5は、シャフトへのリボン150の巻き付け工程を示す模式図である。図6は、リボン150の特性定数を定義するための模式図である。
このように、潤滑剤塗布ブラシ81に用いられるループブラシは、ループ状に形成された繊維束が規則的に基布上に配置されるとともに、シャフトに対して所定角度で巻き付けられたリボンとからなる。
図3を用いて説明したように、リボン150には、繊維束100が所定規則に従う等間隔で存在しているので、任意の2つの繊維束100を結んだ直線上には、別の繊維束100が等間隔に並ぶことになる。ここで、ある繊維束(たとえば、偶数列)とそれに隣接する(最も近い)繊維束(たとえば、奇数列)とを結ぶ直線を「配列線」と定義する。
本実施の形態においては、上述のような筋状ノイズの発生を防止するために、以下のような思想に従って設計されるリボンブラシを潤滑剤塗布ブラシに用いる。すなわち、図5に示す状態とは異なり、隣接する繊維束を結ぶ直線である配列線がリボン150の長手方向に対してなす角度である配列角度と、リボン150の長手方向がシャフト130の周方向に対してなす角度である巻き付け角度とが異なるように構成する。
より具体的な算出過程としては、図7(B)に示すように、共通の配列線上における隣接した2つの繊維束100の間隔をzとすると、z=√(x2+y2)となる。配列角度θの余角をδとすると、sinδ=y/z=y/√(x2+y2)となる。ここで、Lp=2×x×sinδであるから、上述の(2)式が導出される。
また、図8(A)に示すように、巻き付け角度φが配列角度θよりも小さい場合には、上述の条件を満たすLpは(4)式のように表すことができる。
これらの(3)式および(4)式を一般化すると(5)式が得られる。
(1)式および(5)式から(6)式が得られる。
この(6)式は、筋状ノイズの発生を抑制するためには、シャフト130の回転方向と最も近接した角度で定義される配列線の群について、隣接する配列線の間の最短距離である配列線間隔Lpが、巻き付け角度をφとし、配列角度をθとし、リボンの幅をLとした場合に、満たすべき条件を意味する。すなわち、(6)式の条件を満たすように、ループブラシを構成することで、潤滑剤塗布機構に用いた場合であっても、筋状ノイズの発生を抑制できる。
次に、上述のような技術的思想に基づいて複数種類のループブラシを作成し、その性能を試験した結果について説明する。
上述の考察の結果に基づいて潤滑剤塗布ブラシを設計する場合の手順について説明する。
本実施の形態によれば、固形潤滑剤の櫛歯状削れを防止して、耐久時の固形潤滑材の供給安定性を高くできるループブラシを潤滑剤塗布ブラシとして用いる際の課題を解決する。すなわち、ループブラシは、ブラシ表面での繊維ムラに度合いが直毛ブラシよりも大きいため、ブラシのシャフト径、リボン幅、および密度などの組み合わせによっては、ブラシ周方向に対して繊維束が略一列に並んでしまい、潤滑剤の像担持体体に対する供給ムラが発生し、画像に筋ムラとして生じる可能性がある。そこで、本実施の形態においては、リボン幅を変更してシャフトへの巻きつけ角度を変えることで、筋ムラの発生を抑制する。
Claims (6)
- ループブラシであって、
シャフトと、
ループ状に形成された繊維束が規則的に基布上に配置されるとともに、前記シャフトに対して所定角度で巻き付けられたリボンとを備え、
隣接する前記繊維束を結ぶ直線である配列線が前記リボンの長手方向に対してなす角度である配列角度と、前記リボンの長手方向が前記シャフトの周方向に対してなす角度である巻き付け角度とが異なるように構成されている、ループブラシ。 - 前記リボンは、前記シャフトの回転方向と最も近接した角度で定義される配列線の群について、前記リボンが前記シャフトを1周するうちにある配列線が隣接する配列線と少なくとも交わるように巻き付けられている、請求項1に記載のループブラシ。
- 前記シャフトの回転方向と最も近接した角度で定義される配列線の群について、隣接する配列線の間の最短距離である配列線間隔Lpが、前記巻き付け角度をφとし、前記配列角度をθとし、前記リボンの幅をLとした場合に、
Lp≦L・sin(|φ−θ|)/sinφ
の関係を満足するように構成されている、請求項1または2に記載のループブラシ。 - 前記配列線間隔Lpが0.5以上となるように構成される、請求項3に記載のループブラシ。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のループブラシと、
前記ループブラシに対して押圧されるように配置された固形潤滑剤とを備える、潤滑剤塗布機構。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のループブラシと、
前記ループブラシに対して押圧されるように配置された固形潤滑剤と、
前記ループブラシの回転に伴って前記固形潤滑剤の一部が供給される像担持体と、
前記像担持体に当接されたクリーニング装置とを備える、画像形成装置。
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