(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する回転可能な感光体と、一次粒子の平均粒径が３０〜３００ｎｍであり、立方体状の粒子形状及び／又は直方体状の粒子形状を有し且つペロブスカイト型結晶を有する無機微粒子が外添されたトナーを用いて感光体にトナー像を形成する画像形成手段と、転写後に感光体に残留したトナーをクリーニングするクリーニングブレードと、前記感光体の回転方向においてクリーニングブレードよりも上流側に配置され、導電性を有する芯部と前記芯部を被覆するよう構成されたポリエステルを有する被覆部からなる毛から形成されるブラシ状の回転部材を有し、前記感光体の弾性変形率と無機微粒子の添加量と回転部材は、
０．６≦（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／１０）≦０．８２
Ａ（デニール）：前記毛の繊維太さ
Ｂ（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）：繊維の植毛密度
Ｃ（ｍｍ）：ブラシ繊維長
Ｄ：温度２３℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行った時の弾性変形率
Ｅ：トナー粒子１００質量部に対する前記無機微粒子の添加量
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
０．６４≦（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／１０）≦０．７４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】
トナー像を担持する回転可能な感光体と、一次粒子の平均粒径が３０〜３００ｎｍであり、立方体状の粒子形状及び／又は直方体状の粒子形状を有し且つペロブスカイト型結晶を有する無機微粒子が外添されたトナーを用いて感光体にトナー像を形成する画像形成手段と、転写後に感光体に残留したトナーをクリーニングするクリーニングブレードと、前記感光体の回転方向においてクリーニングブレードよりも上流側に配置され、ポリエステル製の毛に導電物質が分散された毛から形成されるブラシ状の回転部材を有し、前記感光体の弾性変形率と無機微粒子の添加量と回転部材は、
０．６≦（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／２０）≦０．８２
Ａ（デニール）：前記毛の繊維太さ
Ｂ（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）：繊維の植毛密度
Ｃ（ｍｍ）：ブラシ繊維長
Ｄ：温度２３℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行った時の弾性変形率
Ｅ：トナー粒子１００質量部に対する前記無機微粒子の添加量
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
０.６４≦（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／２０）≦０．７４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５】
トナー像を担持する回転可能な感光体と、一次粒子の平均粒径が３０〜３００ｎｍであり、立方体状の粒子形状及び／又は直方体状の粒子形状を有し且つペロブスカイト型結晶を有する無機微粒子が外添されたトナーを用いて感光体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記感光体を加熱する加熱部材と、転写後に感光体に残留したトナーをクリーニングするクリーニングブレードと、前記感光体の回転方向においてクリーニングブレードよりも上流側に配置され、導電性を有する芯部と前記芯部を被覆するよう構成されたポリエステルを有する被覆部からなる毛から形成されるブラシ状の回転部材を有し、前記感光体の弾性変形率と無機微粒子の添加量と回転部材は、
０．６≦（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／１０）≦０．８５
Ａ（デニール）：前記毛の繊維太さ
Ｂ（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）：繊維の植毛密度
Ｃ（ｍｍ）：ブラシ繊維長
Ｄ：温度２３℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行った時の弾性変形率
Ｅ：トナー粒子１００質量部に対する前記無機微粒子の添加量
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
０．６４≦（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／１０）≦０．７７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７】
トナー像を担持する回転可能な感光体と、一次粒子の平均粒径が３０〜３００ｎｍであり、立方体状の粒子形状及び／又は直方体状の粒子形状を有し且つペロブスカイト型結晶を有する無機微粒子が外添されたトナーを用いて感光体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記感光体を加熱する加熱部材と、転写後に感光体に残留したトナーをクリーニングするクリーニングブレードと、前記感光体の回転方向においてクリーニングブレードよりも上流側に配置され、ポリエステル製の毛に導電物質が分散された毛から形成されるブラシ状の回転部材を有し、前記感光体の弾性変形率と無機微粒子の添加量と回転部材は、
０．６≦（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／２０）≦０．８５
Ａ（デニール）：前記毛の繊維太さ
Ｂ（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）：繊維の植毛密度
Ｃ（ｍｍ）：ブラシ繊維長
Ｄ：温度２３℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行った時の弾性変形率
Ｅ：トナー粒子１００質量部に対する前記無機微粒子の添加量
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
０．６４≦（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／２０）≦０．７７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９】
前記クリーニングブレードは反発弾性率が１５〜６０％の範囲のウレタンゴムであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記感光体の表面は電子線により硬化処理したことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか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、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式では、像担持体表面を帯電、露光して作成した静電潜像に着色トナーを現像して可視像を形成し、トナー像を転写紙等に転写して、これを熱ロール等で定着して画像を形成している。転写工程を終えた像担持体表面には未転写のトナーや外添剤、放電生成物が残留するため、これらを次に画像形成プロセスに先だってクリーニング手段によって除去することが必要になる。転写残留トナー等を除去するクリーニング手段としては、ファーブラシ、磁気ブラシ等を使用する方法や弾性クリーニングブレードを使用する方法等各種の方法が使用されている。そして、クリーニングブレードにて像担持体を摺擦してトナーを掻き落とす手段が簡便で安価なことより一般的に使用されている。
【０００３】
近年の画像形成装置の高速化、高画質化に伴い、使用するトナーが球形に近くなり、クリーニングブレードだけでは、クリーニング性の確保が難しくなってきた。そこで、転写残留トナー除去を補助するクリーニング補助手段がある。たとえば、クリーニングブレード前に像担持体に接触するファーブラシを配置し、クリーニングブレードに到達する前の転写残留トナーをファーブラシで除去する。ファーブラシでプレクリーニングを行えるので、クリーニングブレードの負荷を低減し、クリーニング性を向上させる技術として、例えば特許文献１がある。
【０００４】
特許文献１では、バイアス印加可能なブラシローラがクリーニングブレード上流側に配置されクリーニングを補助する提案がされている。ブラシローラとトナーの接触確率を上げるためにブラシの植毛密度やブラシの抵抗値を規定するとクリーニング性が向上するとクリーニング性に関する記載がある。
【０００５】
ファーブラシにはクリーニング性の役割の他に感光体表層を研磨する役割もある。しかしながら、特許文献１には感光体の表層研磨や削れ量に関して明確に規定した記載はない。感光体表層の削れ量は、感光体表層硬度とファーブラシの植毛条件により異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３００８６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、感光体表層の硬度を硬くして、感光体の寿命を長くする構成が採用されている。感光体表層が硬い場合には、感光体表層の研磨、削れ量が少なくなる傾向が高まり、放電生成物の堆積により、感光体の表面性が低下することで感光体の寿命を十分に長くすることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明は、トナー像を担持する回転可能な感光体と、一次粒子の平均粒径が３０〜３００ｎｍであり、立方体状の粒子形状及び／又は直方体状の粒子形状を有し且つペロブスカイト型結晶を有する無機微粒子が外添されたトナーを用いて感光体にトナー像を形成する画像形成手段と、転写後に感光体に残留したトナーをクリーニングするクリーニングブレードと、前記感光体の回転方向においてクリーニングブレードよりも上流側に配置され、導電性を有する芯部と前記芯部を被覆するよう構成されたポリエステルを有する被覆部からなる毛から形成されるブラシ状の回転部材を有し、前記感光体の弾性変形率と無機微粒子の添加量と回転部材は、
０．６≦（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／１０）≦０．８２
Ａ（デニール）：前記毛の繊維太さ
Ｂ（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）：繊維の植毛密度
Ｃ（ｍｍ）：ブラシ繊維長
Ｄ：温度２３℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行った時の弾性変形率
Ｅ：トナー粒子１００質量部に対する前記無機微粒子の添加量
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、トナー像を担持する回転可能な感光体と、一次粒子の平均粒径が３０〜３００ｎｍであり、立方体状の粒子形状及び／又は直方体状の粒子形状を有し且つペロブスカイト型結晶を有する無機微粒子が外添されたトナーを用いて感光体にトナー像を形成する画像形成手段と、転写後に感光体に残留したトナーをクリーニングするクリーニングブレードと、前記感光体の回転方向においてクリーニングブレードよりも上流側に配置され、ポリエステル製の毛に導電物質が分散された毛から形成されるブラシ状の回転部材を有し、前記感光体の弾性変形率と無機微粒子の添加量と回転部材は、
０．６≦（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／２０）≦０．８２
Ａ（デニール）：前記毛の繊維太さ
Ｂ（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）：繊維の植毛密度
Ｃ（ｍｍ）：ブラシ繊維長
Ｄ：温度２３℃湿度５０％の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行った時の弾性変形率
Ｅ：トナー粒子１００質量部に対する前記無機微粒子の添加量
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表面硬度が高い感光体に対してファーブラシを採用する構成において、放電性生物の堆積を抑制し、感光体の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例における画像形成装置の概略構成図
【図２】実施例におけるクリーニング装置の詳細断面構成図
【図３】実施例におけるファーブラシ繊維の概略断面図
【図４】実施例１における帯電量測定装置
【図５】実施例１におけるファーブラシ繊維の拡大図一例（ａ）、（ｂ）
【図６】フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）の出力チャートの概略図
【図７】フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）の出力チャートの一例図
【図８】実施例２における感光体ヒータの概略構成図
【図９】実施例１における感光体の表層の削れ量推移グラフ
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔実施例１〕
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して説明する。
【００１３】
「画像形成装置概略」
図１は本発明の画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、それぞれの画像形成部に以下の構成を有する。画像形成部は感光体１を有しており、その周囲には画像形成手段として帯電部２、露光部３、現像部４、一次転写部５、そして、クリーニング手段としてブラシ状の回転部材であるファーブラシ６とクリーニングブレード７が設けられている。感光体１に現像されたトナー像は、一次転写部５により中間転写ベルト８に転写される。中間転写ベルト８に転写されたトナーは、二次転写部８により記録材１２に転写され、定着部１１により熱と圧により記録材１２に定着される。二次転写後の中間転写ベルト７に残った転写残トナーは中間転写ベルトクリーニング９により、中間転写ベルト８から除去される。
【００１４】
（トナー）
トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される構成となっている。本発明では、キャリアはフェライトを含む材料で形成され平均粒径が約４０μｍのもの、トナーはポリエステルを主体とした樹脂バインダーに顔料、ＷＡＸ成分を混練したものを粉砕分級して得られた平均粒径が約６μｍのトナーを用いている。電荷制御および流動性付与、転写性向上などの目的でトナー表層には数種類の外添成分を付着させている。外添成分としては、シリカ、および、酸化チタンなどの他に、一次粒子の平均粒径が３０〜３００ｎｍであり、立方体状の粒子形状及び／又は直方体状の粒子形状を有し且つペロブスカイト型結晶を持つ無機の微粒子を外添した。本実施例においては、チタン酸ストロンチウム微粉体を、ペロブスカイト型結晶を持つ無機の微粒子として外添した。
【００１５】
外添量としては、トナー粒子１００質量部に対して０．０５乃至２．００質量部添加するのが好ましく、本実施例では０．５質量部のチタン酸ストロンチウム微粉体を外添した。無機の微粒子として用いるチタン酸ストロンチウムは、焼結工程を経由していない粒子がより好ましい。
【００１６】
このチタン酸ストロンチウム微粉体は、立方体状の粒子形状及び／又は直方体状の粒子形状を有しており、後述する感光体のクリーニングブレード部に供給されると、感光体１の表面を研磨する役割を有する。無機微粒子の材質は、チタン酸ストロンチウムの他にチタン酸バリウム微粉体、チタン酸カルシウム微粉体などでもよい。
【００１７】
本発明において使用されるペロブスカイト型結晶の無機微粉体は、一次粒子の平均粒径が３０〜３００ｎｍであり、好ましくは４０〜３００ｎｍであり、４０〜２５０ｎｍであることが更に好ましい。平均粒径が３０ｎｍ未満では感光体のクリーニングブレード部における当該粒子の研磨効果が不十分であり、一方、３００ｎｍを超えると上記研磨効果が強すぎるため感光体表面にキズが発生するため適さない。
【００１８】
又、該ペロブスカイト型結晶の無機微粉体は、トナー粒子表面に必ずしも一次粒子として存在するとは限らず、凝集体として存在する場合もあるが、その場合でも６００ｎｍ以上の粒径を有する凝集体の含有率が１個数％以下であれば、良好な結果が得られる。６００ｎｍ以上の粒子及び凝集体を１個数％を超えて含有している場合には、一次粒径が３００ｎｍ未満であっても、感光体表層にキズが発生するため、適さない。
【００１９】
感光体１の露光部電位に付着したトナーの平均帯電量は約−３０〜３５μＣ／ｇになる外添処方とした。トナーの平均帯電量が高すぎると、後述するファーブラシやクリーナブレード部でクリーニング性が低下する。また、トナーの平均帯電量が低すぎると、ファーブラシ部やクリーナブレード部などでの飛散が悪化するため、クリーニング性の観点からも平均帯電量を調整した。
【００２０】
帯電量の測定方法については以下の通りである。温度２３℃、相対湿度６０％環境下、鉄粉（ＤＳＰ１３８、同和鉄粉工業社製）９．９ｇに測定する試料０．１ｇを加えた混合物を５０ｍｌ容量のポリエチレン製の瓶に入れ１００回震盪する。次いで図４に示すように、底に目開き３２μｍの金属メッシュのスクリーン１０３のある金属製の測定容器２に前記混合物を約０．５ｇを入れ、金属製のフタ４をする。この時の測定容器１０２全体の質量を秤りＷ１ｇとする。次に吸引機（測定容器１０２と接する部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口１０７から吸引し風量調節弁６を調節して真空計５の圧力を２５０ｍｍＡｑとする。この状態で２分間吸引を行ない現像剤を吸引除去する。この時の電位計１０９の電位をＶ（ボルト）とする。ここで１０８はコンデンサーであり容量をＣ（μＦ）とする。また吸引後の測定機全体の質量を秤りＷ２（ｇ）とする。この現像剤の摩擦帯電量（ｍＣ／ｋｇ）は、下式の如く計算される。
摩擦帯電量＝ＣＶ／（Ｗ１−Ｗ２）
【００２１】
（感光体）
感光体１は、本発明では軸方向の長さ３６０ｍｍ、外径８４ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）のドラムである。感光体は導電性基体上に、有機光導電体を主成分とする光導電層を備えた感光層が形成されている。ＯＰＣは一般的には導電性基体としての金属基体の上に有機材料から成る電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層が積層されて構成される。たとえば、特開２００５−４３８０６号公報に記載されている材質を用いて、それぞれの層を構成した。本実施例においては、感光体の最表層は、たとえば電子線照射装置（ＥＣ１５０／４５／４０ｍＡ、岩崎電気（株）製）を用いて表面を硬化処理したタイプの感光体を用いた。
【００２２】
その電子線で硬化したタイプの感光体表面の弾性変形率は、４０％以上６５％以下であることが好ましく、４５％以上であることがより好ましく、５０％以上であることがさらに好ましい。また、電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）は、１５０Ｎ／ｍｍ２以上２２０Ｎ／ｍｍ２以下であることが好ましい。
【００２３】
感光体は図示しない駆動装置によって通常４００ｍｍ／ｓのプロセススピード（周速度）で矢印の方向に回転駆動する。
【００２４】
ここで、上記の電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）および弾性変形率は、温度２３℃湿度５０％ＲＨ環境下、微小硬さ測定装置フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）を用いて硬度試験を行い測定した値である。このフィシャースコープＨ１００Ｖは、測定対象（電子写真感光体の周面）に圧子を当接し、この圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読することにより連続的硬さを求める装置である。圧子として対面角１３６°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用い、電子写真感光体の周面に圧子を押し当て、圧子に連続的にかける荷重の最終（最終荷重）を２ｍＮとし、圧子に最終荷重２ｍＮをかけた状態を保持する時間（保持時間）を０．１秒とした。また、測定点は２７３点とした。
【００２５】
図６に、フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）の出力チャートの概略を示す。また、図７に、本発明の電子写真感光体を測定対象としたときのフィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）の出力チャートの一例を示す。図６および図７において、縦軸は圧子にかけた荷重Ｆ（ｍＮ）を、横軸は圧子の押し込み深さｈ（μｍ）を示す。図６は、圧子にかける荷重を段階的に増加させて荷重が最大になった（Ａ→Ｂ）後、段階的に荷重を減少させた（Ｂ→Ｃ）ときの結果を示している。図７は、圧子にかける荷重を段階的に増加させて最終的に荷重を２ｍＮとし、その後、段階的に荷重を減少させたときの結果を示している。
【００２６】
ここで、ユニバーサル硬さ値（ＨＵ）は、圧子に最終荷重２ｍＮをかけたときの前記圧子の押し込み深さから下記式により求めることができる。なお、下記式中、ＨＵはユニバーサル硬さ（ＨＵ）を意味し、Ｆｆは最終荷重を意味し、Ｓｆは最終荷重をかけたときの圧子の押し込まれた部分の表面積を意味し、ｈｆは最終荷重をかけたときの圧子の押し込み深さを意味する。
ＨＵ＝Ｆｆ（Ｎ）／Ｓｆ（ｍｍ＾２）    （数式１）
また、弾性変形率は、圧子が測定対象（電子写真感光体の周面）に対して行った仕事量（エネルギー）、すなわち、圧子の測定対象（電子写真感光体の周面）に対する荷重の増減によるエネルギーの変化より求めることができる。具体的には、弾性変形仕事量Ｗｅを全仕事量Ｗｔで除した値（Ｗｅ／Ｗｔ）が弾性変形率である。なお、全仕事量Ｗｔは、図６のＡ−Ｂ−Ｄ−Ａで囲まれる領域の面積であり、弾性変形仕事量Ｗｅは、Ｃ−Ｂ−Ｄ−Ｃで囲まれる領域の面積である。
【００２７】
（帯電部）
本発明での帯電部２は、コロナ帯電器である。コロナ帯電器は、放電電極とグリッド電極を有し、放電電極に高圧を印加し、放電現象を利用して感光体１を均一に帯電させていく。本実施例では、放電電極に−１０００μＡを印加し、グリッド電極に−６００Ｖを印加し、回転する感光ドラム１の表面電位が約−５００Ｖに一様に帯電処理される。帯電電位は、ネガ極性であり、ネガ側に感光ドラムを帯電させている。帯電電位は環境や画像形成装置の状態により現像バイアス値と合わせて変更している。本実施例ではコロナ帯電器であるが、他の構成として接触式の帯電ローラを用いて帯電させてもよい。
【００２８】
（露光部）
露光部３は、帯電部２により表面が一様に帯電された感光体１に対し、画像情報に基づき、画像露光を行う半導体レーザを備えている。レーザ光による露光電位は−２００Ｖである。なお本発明では、半導体レーザを用いる例について説明するが、ＬＥＤ等の別の構成を用いても構わない。
【００２９】
（現像部）
現像部４は、非磁性トナーと磁性キャリアとの混合物である二成分現像剤を収容した現像容器と、この現像容器の開口部に回転可能に設けられた現像スリーブとを備えている。本発明では、現像スリーブの軸方向の長さは３２５ｍｍである。現像スリーブは、その内部に固定配置されたマグネットにより現像容器内の現像剤を磁気的に保持し、感光体１とのギャップ部である現像部へ搬送する機能を有している。現像スリーブには直流電圧（−４００Ｖ）と交流電圧（Ｖｐｐが１６００Ｖ）を重畳した現像バイアスを印加する高圧電源が接続されており、この現像バイアスによりトナーを静電潜像に付着させることで現像処理が行われる。現像バイアスの設定値は一例であり感光体の帯電電位や露光電位に応じて適宜、調整した値に設定している。
【００３０】
（中間転写体）
中間転写体８は無端ベルト状であり、裏面側から樹脂層、弾性層、表層の３層構造をもつ構成である。樹脂層を構成する樹脂材料として、ポリイミド、ポリカーボネート等の材料が用いられていて、厚みは７０〜１００μｍとなっている。また、弾性層を構成する弾性材料として、ウレタンゴム、クロロプレンゴム等の材料が用いられていて、厚みは２００〜２５０μｍとなっている。
【００３１】
また、表層の材料は中間転写体８表面へのトナーの付着力を小さくして、２次転写性などを向上させる事が要求される。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類の樹脂材料か、弾性材料（弾性材ゴム、エラストマー）、ブチルゴム等の弾性材料のうち、２種類以上を使用し表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂等の粉体、粒子を１種類あるいは２種類以上または粒径を異ならしたものを分散させて使用することができる。その表層の厚みは５〜１０μｍが好ましい。本実施例では、中間転写体８はカーボンブラック等の抵抗値調整用の導電剤が添加されて、体積抵抗率が１Ｅ＋８〜１Ｅ＋１４Ω・ｃｍであるものを使用した。
【００３２】
一次転写体５は、金属軸に電気抵抗を調整したヒドリンゴムを成型したローラを用いており、所定圧で感光体１の方向に加圧されている。転写時は、転写バイアスを印加し、感光体から中間転写体８へトナー像を転写している。
【００３３】
（クリーニング部）
図２はクリーニング部の詳細断面図である。クリーニング部はハウジング２０を備え、ファーブラシ（トナー掻き取り手段、かつ像担持体研磨手段）である回転部材６を具備している。さらに中間転写体８の回転方向において、ファ−ブラシ６の下流側には感光体１表面に当接するクリーニングブレード７が配置されている。ファーブラシ６は感光体１に対して侵入量０．５ｍｍで配設され、感光体１の表層に接触しながら回転する。
【００３４】
トナー像転写後に感光体表面に残留した転写残トナー等の残留物はファーブラシ６によってかき乱されることによって、感光体１との付着力を弱められた後にクリーニングブレード７によって感光体１表面から除去される。感光体表面から除去された転写残トナー等の残留物は一旦ファーブラシ６に保持された後、ファーブラシ６の回転によってファーブラシ６の周面に当接したスクレーパ６０との当接位置まで運ばれる。そして、スクレーパ６０とファーブラシ６の当接によって弾性変形したファーブラシ６の繊維の反発力によって転写残トナー等の残留物はファーブラシから飛び出し、搬送スパイラル６１付近に落下する。搬送スパイラル付近に落下した転写残トナー等の残留物は、感光体１の回転軸方向に延在した搬送スパイラル６１によって感光体１の軸方向に搬送され、回収トナー搬送経路を経由してトナー回収容器に回収される。ファーブラシ６とスクレーパ６０は侵入量０．１ｍｍで配設され、スクレーパによりファーブラシ６上のトナー等の残留物を掻き落としている。
【００３５】
（クリーニングブレード）
クリーニングブレード７はウレタンゴム製であり、感光体1の軸方向の長さは３４０ｍｍであり、所定の押圧力で感光体1に当接している。押圧力は６００〜１６００ｇｆの範囲が好適であり、本実施例では押圧力は１１５０ｇｆである。また、ブレード当接角は２０°〜３０°が好適であり、本実施例では、２７°である。クリーニングブレード７の要求物性としては、硬度（ＩＲＨＤ）が６０°以上、８５°以下、２５℃環境下における反発弾性係数１５〜６０％、引張り試験における切断時伸びが３００％以下、ヤング率５０〜２００ｋｇ／ｃｍ２、１００％モジュラス４．０Ｍｐａ〜９．０ＭＰａの範囲が好適である。より好ましくは、硬度（ＩＲＨＤ）が７０°以上、８０°以下、引張り試験における切断時伸びが２５０％以下、２５℃における反発弾性率が１５％以上、３５％以下である。それぞれの要求物性の測定方法は、硬度（ＩＲＨＤ）は、作製したクリーニングブレードにウォーレス（Ｈ．Ｗ．ＷＡＬＬＡＣＥ）社製の硬度計を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に基づいて測定を行った。１００％モジュラスの測定は、作製したクリーニングブレードに上島製作所製の引張り試験機（ユニトロン  ＴＳ−３０１３）を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に基づいて測定を行った。また、引張り試験における切断時伸びの測定は、作製したクリーニングブレードに上島製作所製の引張り試験機（ユニトロン  ＴＳ−３０１３）を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に基づいて測定を行った。次に、反発弾性率の測定は、作製したクリーニングブレードに上島製作所製のリュプケ式反発弾性試験装置を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５５に基づいて２５℃環境下にて測定を行った値である。
【００３６】
（ファーブラシ）
クリーニングブレード７の感光体１の回転方向上流側に位置するファーブラシ６について説明する。回転部材であるファーブラシ６はその回転軸に繊維が植毛されたものである。直径１２ｍｍの金属製の回転軸に繊維を植毛した布材を巻き付けて製作されている。ファーブラシ６の繊維は１０デニールのポリエステル製の単繊維を束ねた繊維を、植毛密度３０ｋＦ／ｉｎｃｈ  ２  （単繊維当たり植毛密度）で基材に植毛したものである。
【００３７】
ファーブラシ全体の外径は２０．４ｍｍであり、その外径から芯金の直径分１２ｍｍを引いて求めたブラシ繊維の長さは４．２ｍｍである。ブラシ繊維長さは、特に記載なき場合は上述のように芯金との外径との差分により求めたものを記載している。
【００３８】
図５（ａ）、（ｂ）はファーブラシの繊維状態が示す拡大図である。図５（ａ）、（ｂ）によれば、ファーブラシ６のブラシ繊維は芯金に対して垂直に植毛されているわけではなく、芯金中心を通る垂線βに対してαの角度で毛倒れした状態で植毛されている。上述したように、ファーブラシ外径と芯金直径からブラシ繊維長さを求めたが、実際のブラシ繊維は毛倒れしているため、実際のブラシ繊維長さはファーブラシ外径から求めた値よりも５〜２０％ほど長くなっている。尚、図５（ｂ）のようにブラシ繊維を湾曲した形状でよいし、図５（ａ）のようにほぼブラシ繊維自体は直線状でありながら植毛された根元から毛倒れた状態になっているブラシ繊維でもよい。本実施例では、（ａ）の形状のブラシ繊維の毛倒れ状態のファーブラシを採用した。
【００３９】
ファーブラシ６と感光体１の回転方向はそれぞれ矢印に示す通りで、対向部において順方向（感光体の回転方向と逆方向）で回転している。またファーブラシ６の回転速度は、感光体１の回転速度の１１０％の周速で回転している。その毛倒れ方向は感光体１と接触する時に毛倒れが感光体１に対して起き上がるような方向に毛倒れさせ、ファーブラシ６を回転させている。尚、ファーブラシ６に電圧等の印加はない代わりに芯金部はアースに接地されている。ブラシ繊維も芯金を介してアースに設置されている。
【００４０】
ファーブラシ６は、ブラシ繊維の先端が感光体１に対して約０．５ｍｍ侵入するように配置されている。また繊維中に一定量のカーボンなどの導電粒子を分散するなどして繊維の抵抗を調整し、導電性のブラシ繊維を用いている。
【００４１】
本実施例においてファーブラシの電気抵抗としては、温度２３℃、湿度５０％環境においてファーブラシの金属製の回転軸に４５０Ｖ印加した時の抵抗が１０〜３００ＭΩになるようにした。より好ましくは８０〜２００ＭΩになるようにした。
【００４２】
ファーブラシの電気抵抗を調整している導電材の分散状態についてファーブラシの断面を用いて説明する。図３にファーブラシ繊維の断面図を示す。図３の黒塗り部は導電物質が配合された部分を示し、白塗り部は導電物質を含む黒塗り部より高抵抗な部分を表している。図３の（Ａ）〜（Ｃ）は、ファーブラシは内部の芯部にカーボンなどの導電物質が配置され、その外側を、ポリエステル成分を主とする絶縁部（高抵抗部、被覆部）が鞘状に包む（被覆する）形状になっている（以下、芯鞘形状タイプと呼ぶ）。図３の（Ｄ）は、導電物質が断面全面に分散されている形状になっている（以下、全面分散タイプと呼ぶ）。芯鞘形状タイプには、例えば、図３の（Ａ）〜（Ｃ）タイプのように導電物質の配置を何種類か配置できる。本実施例では上述の電気抵抗になるよう（Ｃ）タイプの芯鞘形状のブラシを用いた。芯鞘形状タイプのファーブラシ繊維を選んだ理由の詳細は後述する。
【００４３】
繊維の表面形状としては、略丸型で表面が木炭のように細かなスジや穴があるものではなく、滑らかな表面のものを採用した。滑らかな表面の繊維を用いる事により、感光体１を滑らかな繊維表面で接触させ、ファーブラシによるドラム表面に対する研磨が均一になるようにした。
【００４４】
（ファーブラシ条件と感光体表層の関係）
感光体表層の削れ量は、ファーブラシ６の構成に影響されることが判明した。その詳細を以下に述べる。まず、上述のように、ファーブラシ繊維の導電材の分散状態は芯鞘形状タイプを採用した。芯鞘形状タイプを採用するに至った検討結果を説明する。検討としては、ブラシ繊維材質と、ブラシ繊維断面の図３（Ａ）〜（Ｄ）で説明した導電材の分散タイプをふった以下１）〜４）のファーブラシを準備した。それぞれのファーブラシの繊維は１０デニールの各材質の単繊維を束ねた繊維を、植毛密度３０ｋＦ／ｉｎｃｈ２（単繊維当たり植毛密度）で基材に植毛したものである。ファーブラシ外径と芯金外径差から求めた繊維の長さ（＝ブラシ長さ）は４．２ｍｍで揃えた。
１）アクリル製、全面分散タイプ
２）ナイロン製、全面分散タイプ
３）ポリエステル製、全面分散タイプ
４）ポリエステル製、芯鞘（Ｃ）タイプ
準備した其々のファーブラシ６を画像形成装置に組み込み、一定量のトナーが来た時のファーブラシ通過前後のトナー量を測定し、その比率を算出してトナーの掻きとり性とした。もうひとつの測定項目としては、ファーブラシ部で掻き取ったトナーを回収し、蛍光Ｘ線の強度比から外添成分比をトナー回周前と回収後にて比較測定した。その結果、どれも大差ないと判断した。
【００４５】
一方、ファーブラシでの回収前後のトナー中の外添成分比については１）、２）に対して３）と４）とで違いが出た。具体的には、１）、２）に対して３）と４）のファーブラシ回収後のトナーに含まれる研磨剤の量が減っていた。つまり、ファーブラシ通過時に、トナー外添成分の中の研磨剤の遊離が促進され、研磨剤以外がファーブラシによって回収されたと考えられる。回収されなかった研磨剤は、ファーブラシ下流に位置するクリーニングブレード７に到達し、クリーニングブレード７のニップ部にて研磨効果を発揮していたと想定される。そのことから、感光体１の表面を研磨するために研磨剤をクリーニングブレード７に効率的に供給するためには、ファーブラシ材質をポリエステルにするのが好ましい。この結果から、ブラシ繊維材質としては、ポリエステルを選定した。
【００４６】
そこで、ファーブラシ通過前後の研磨剤の量に差が出た１）と４）にて、追加検討を行った。感光体１の表面の研磨効果を確認するために、感光体１の表面に所定面積のトナーを融着させた。そして、再び一定量のトナーをファーブラシへ供給し、感光体１を回転速度４００ｍｍ／ｓｅｃで２分の感光体の空回転を行い、空回転前後におけるトナーの融着の消失面積を比較した。
【００４７】
その結果、１）のファーブラシの空回転前のトナーの融着面積を１００％とした時の空回転後のトナーの融着面積は７２％であった。つまり、トナーの融着面積のうち２８％は研磨されたことになる。もう一方の４）は、空回転後のトナーの融着面積は３９％まで研磨された。トナーの融着面積のうち６１％が研磨された。これらの結果から、１）のファーブラシに比べ、４）のファーブラシはファーブラシ部で研磨剤の遊離が促進され、遊離した研磨剤は、感光体１への再塗布を経てクリーニングブレード７部へ向かい研磨剤として機能したものと考えられる。
【００４８】
また、３）と４）でもファーブラシにて回収したトナー中の研磨剤の量に約２倍の差があり、４）の方が回収した研磨剤の比率が低かった。これは、クリーニングブレードに供給される研磨剤の量は、３）に対して４）は約２倍量であることを意味する。この３）と４）のファーブラシ繊維の材質は同一であり、唯一の違いは、導電材の分散状態である。
【００４９】
このことから、導電材の分散状態が研磨剤の遊離挙動に関係があると思われる。４）のような芯鞘形状タイプのファーブラシにおいて、トナーおよび外添成分と接触するのは芯部に比べて高抵抗の鞘部分である。そのファーブラシのブラシ繊維表面（鞘部）が、感光体１やトナーとの接触・摺擦を通して、トナーを引き付けやすい電荷に摩擦帯電したと予想される。その鞘部の帯電状態は、トナーは引き付けやすいが、研磨剤の電荷に対しては反発しあう帯電状態だった可能性がある。もしくは、ファーブラシ繊維の鞘部の帯電状態に加えて、ファーブラシ部での物理的な摺擦によりファーブラシ処方によって研磨剤の量が異なる結果につながったと考えられる。
【００５０】
尚、図３に示した導電材の分散状態のタイプ（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）にて上記検討を行ったところ、どれもほぼ同じ結果になったので、その中から（Ｃ）を選んだ。この事からも研磨剤を効率よくクリーニングブレードに供給するには、導電材の分散状態を芯鞘形状にする事が好ましいと考えている。
【００５１】
ここで、トナー中の研磨剤の外添量を変更した際の感光体１の削れ量についても確認したところ、トナー中の外添する研磨剤の質量部数に応じて感光体１の削れ量も増加することが分かった。
【００５２】
次に、感光体１の削れ量は、導電物質の分散状態以外のファーブラシ６の処方によって変わってくるので、ファーブラシのブラシ繊維太さ、長さや密度をふったブラシを作成し、感光体表層の削れとの関係を調べた。
【００５３】
その結果、ブラシ繊維太さＡ（デニール）とブラシ繊維の植毛密度Ｂ（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）とブラシ長さＣ（ｍｍ）から感光体１に対する硬さの指標として感光体の表層の削れ量に関係する剛性指数に類するものが算出できる。
【００５４】
具体的には、（ファーブラシの剛性指数）＝Ａ×Ｂ／Ｃで求められる。ブラシ繊維太さＡとブラシ繊維の植毛密度Ｂを掛け合わせる事により、ファーブラシが感光体１へ接触する全体剛性に相当するものがわかる。ブラシ繊維の長さをふって剛性を確かめたところ、ブラシ繊維の長さが短いほど剛性が上がる。ブラシ繊維の長さＣをふって感光体の表層の削れ量に対する影響度を調べた。その結果からブラシ長さＣで除して剛性指数（＝Ａ×Ｂ／Ｃ）とする事によって感光体の削れと相関のあるパラメータになることがわかった。ここでは、本パラメータをファーブラシの剛性指数という表現をする。上述のやり方で求めたファーブラシの剛性指数が感光体の表層の削れ量と相関がある。ファーブラシの剛性指数が大きいほど、硬いファーブラシである事を表し、感光体に硬いファーブラシが当接する事を意味する。当然、ファーブラシの剛性指数が高いほど、感光体表層に対する研磨力は強くなるため、感光体の表層の削れ量が大きくなると言える。
【００５５】
一方、ファーブラシと接触する感光体も、表層の硬さや弾性変形率Ｄをふった感光体を準備し、ファーブラシと回転接触した際の表層の削れ量について複数条件にて確認した。その結果、いくつかある感光体のパラメータの中で感光体の弾性変形率が感光体の表層の削れ量と相関が大きい事がわかった。
【００５６】
ファーブラシの剛性指数（＝Ａ×Ｂ／Ｃ）と感光体の弾性変形率（＝Ｄ）は、両方とも感光体の表層の削れ量と相関があり、それぞれの硬さを表現する指標であると言える。上述のようにファーブラシ剛性が高いほど、感光体の表層の削れ量は大きくなる。この２つのパラメータから（感光体の弾性変形率（＝Ｄ））／（ファーブラシの剛性指数（＝Ａ×Ｂ／Ｃ））の比率を計算する。（感光体の弾性変形率（＝Ｄ））／（ファーブラシの剛性指数（＝Ａ×Ｂ／Ｃ））が適切な範囲となるように、Ａ〜Ｄの値を設定することで、感光体の表層の削れ量を予め設定した範囲にすることができる。
【００５７】
感光体の表層の削れ量の下限は、感光体表面への融着が発生しない点及び放電性生物が堆積することで生ずる画像不良が発生しない点から決定する。また、感光体の表層の削れ量の上限は、表層が削れることにより生ずる帯電不良が発生しない点から決定する。
【００５８】
感光体表層の削れ量は、研磨剤も影響しているので、研磨剤の因子も考慮する必要がある。そのために芯鞘形状タイプのファーブラシを用いた時の研磨剤と感光体の表層の削れ量の関係を調べる検討を行った。弾性変形率を振った感光体と研磨剤の外添量をふったトナーを準備し、クリーニングブレードへ供給される研磨剤の量を測定機にて検出しながら感光体の表層の削れ量を調査した。
【００５９】
検討した結果を考察すると、トナー粒子１００質量部に対する研磨剤の外添質量部（添加量）Ｅとした時の感光体の表層の削れ量への影響度は、削れ量に対して（１＋Ｅ／１０）で考慮できる事がわかった。例えば、研磨剤としてＥ＝０．５質量部のチタン酸ストロンチウム微粉体を外添した場合は、（１＋０．５／１０）＝１．０５となり、その分だけ感光体の削れが促進される影響度であった事を意味する。
【００６０】
ここで、無機微粒子の含有量（質量部）の測定方法を記載する。トナー中の無機微粒子の含有量の定量の測定は、標準添加法を用いる。トナー３ｇを直径３０ｍｍのアルミリングに入れ、１０トンの圧力でペレットを作製する。そして、波長分散型蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）により、無機微粒子の強度を求める（強度−１）。なお、測定条件は使用するＸＲＦ装置で最適化されたものであれば良いが、一連の強度測定はすべて同一条件で行うこととする。トナーに無機微粒子を、トナーに対して１．０質量％添加して、コーヒーミルにより混合する。混合後、上記と同様にペレット化した後に、上記同様に無機微粒子の強度を求める（強度−２）。同様の操作を、無機微粒子を、トナーに対して２．０質量％、３．０質量％添加混合したサンプルにおいても、無機微粒子の強度を求める（強度−３，強度−４）。強度−１〜４を用いて、標準添加法によりトナー中の無機微粒子含有量（質量％）を計算する。   
【００６１】
本実施では、研磨剤やファーブラシ処方以外の条件による感光体の表層の削れ量の影響を検討するため、他の条件を変更して削れ量を測定した。具体的には、以下の点を変更した。
・感光体１の回転速度を４００ｍｍ／ｓｅｃから３００ｍｍ／ｓｅｃに変更する構成
・一次転写部の一次転写圧や一次転写高圧、帯電部によって帯電させる帯電電位を−８００Ｖに変更する構成（コロナ帯電器の放電電極に流す電流やグリッド電極の設定値を変更）
・現像部の現像高圧、クリーニング性を損なわない範囲でクリーニングブレードの処方や設定を変更する構成
・画像形成装置の設置環境を変更するなど種々の条件を変更する構成
それぞれについて、感光体の表層の削れ量を確認したが、感光体の表層の削れ量に対する寄与度は、研磨剤やファーブラシ処方に比べて大きく低い点がわかった。
【００６２】
上述のように芯鞘形状タイプのファーブラシの剛性指数（＝Ａ×Ｂ／Ｃ）と感光体の弾性変形率（＝Ｄ）は、両方とも硬さに関係する指標であり、（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））は感光体の表層の削れ量に相関のあるパラメータである。そのパラメータに上述の研磨剤による感光体の表層の削れ量の影響を考慮すると、感光体を削る側の因子であるので、ファーブラシの剛性指数を大きくした場合と同じ効果がある。よって、研磨剤による感光体の表層の削れ量の影響を考慮すると、ファーブラシが芯鞘形状タイプのファーブラシの剛性指数はＤ／（Ａ×Ｂ／Ｃ）／（１＋Ｅ／１０）で表すことができる。一方で、芯鞘形状タイプでなく、全面分散タイプにおいては、研磨剤の供給量が芯鞘形状タイプに比べ、１／２になることから、感光体の表層の削れ量への影響度は（１＋Ｅ／２０）となる事がわかった。そのため、ファーブラシが全面分散タイプのファーブラシの剛性指数はＤ／（Ａ×Ｂ／Ｃ）／（１＋Ｅ／２０）となる。
【００６３】
芯鞘形状タイプのファーブラシの剛性指数について以下の検討を行った。ファーブラシの剛性指数（＝Ａ×Ｂ／Ｃ）と感光体の弾性変形率（＝Ｄ）、研磨剤の外添質量部（＝Ｅ）のＡ〜Ｅを何種類もふりながら、画像形成を１００万枚行った際の感光体の表層の削れ量や表面粗さなど表面状態と、不具合画像の発生を確認した。
【００６４】
感光体の弾性変形率Ｄ＝４５、研磨剤の外添質量部Ｅ＝０．５とし、ファーブラシのブラシ繊維太さＡ＝１０デニール、ブラシ繊維の植毛密度Ｂ＝３０ｋＦ／ｉｎｃｈ２として、ブラシ繊維長さＣを次の３種類ふった。Ｃ＝３．２ｍｍ、４．２ｍｍ、５．２ｍｍ。それぞれのブラシ繊維長さＣにて１００万枚の画像形成を行った。
【００６５】
その結果を以下に示す。
【００６６】
【表１】
0006572060.tif 000002
【００６７】
実験Ｎｏ.４では、ブラシ長３．２ｍｍとし、ファーブラシの剛性指数を０．５１としたものである。この実験では、感光体の弾性変形率に対して、ファーブラシの剛性が大きいため、４８万枚を過ぎたあたりで感光体の表層の削れ量が大きくなり、その結果、傷が発生し、その傷による不具合画像が発生した。
【００６８】
実験Ｎｏ.５では、ブラシ長５．２ｍｍとし、ファーブラシの剛性指数を０．８３としたものである。この実験では、感光体の弾性変形率に対して、ファーブラシの剛性が小さいため、ファーブラシによる感光体表層の摺擦能力が弱くなる。その結果、３８万枚を過ぎたあたりから放電性生物の堆積による画像不良が発生し、４１万枚を過ぎた所で、感光体表面にトナーの融着が発生してしまった。
【００６９】
さらに、上記の実験と同様に、Ａ〜Ｅの条件ふりと検討を行った。また、結果欄に記載した結果は、画像形成装置にて画像比率１０％の画像を１００万枚通紙した際に不具合画像が発生したかどうかを○／×で示している。１００万枚の画像形成を通して不具合画像が発生しなかった場合は○、１００万枚に達する前に放電性生物の堆積による画像不良やトナー融着、または、削れ量が大きいことによる感光体の表面の傷による画像不良が生じた場合には×と評価した。一方で、５０万枚以下で不良が生じた判断は、××とした。一方で、１３０万枚以上寿命がもったものは◎とした。
【００７０】
その結果、ファーブラシの剛性指数が０．６以上で０．８２以下となるようにＡ〜Ｅの条件を設定すると、感光体の長寿命化を図ることができることが判明した。より好ましくは、０．６４以上で０．７４以下となるようにＡ〜Ｅの条件を設定すると、さらなる高寿命化を図ることができることが判明した。
【００７１】
一方で、上述の１００万枚の画像形成を行う検討の際に１０万枚毎に感光体表層の膜厚削れを測定した。特に表１に示した検討結果の中で特徴的だったＮｏ１とＮｏ９、１０についての削れ量の推移について説明する。図９は検討時の感光体表層の削れ量の推移グラフである。図９によれば、実験Ｎｏ１は１００万枚通紙した時の削れ量がおよそ１．０μｍで、１０万枚あたりの平均削れ量は約０．１μｍとなった。放電性生物の堆積による画像不良や感光体の融着が発生した実験Ｎｏ１０は、１００万枚通紙した時の削れ量がおよそ０．０３μｍで、１０万枚あたりの平均削れ量は約０．０３μｍである。放電性生物の堆積による画像不良や融着が発生してしまったのは、感光体表層の削り量が１０万枚あたり約０．０３μｍと少なすぎるために、感光体表面に付着した放電生成物を削れなかったために画像流れが発生したと考えられる。また、外添成分やトナー成分が感光体表面に付着したままになりやすいために感光体表面の融着が発生した。実験Ｎｏ９は、実験Ｎｏ１０とは対照的に１００万枚通紙した時の削れ量がおよそ２．７μｍで、１０万枚あたりの平均削れ量は約０．２７μｍと、感光体表層の削れレートが大きすぎるために１００万枚もたずに感光体表層に傷がついてしまった。
【００７２】
これらの結果をふまえて、（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／１０）と実際の感光体の表層の削れ量とは相関関係があることを見いだすことができた。そして、この剛性指数を０.６以上０．８２以下を満足するＡ〜Ｅの条件を設定することで、感光体の削れ量を所定の範囲に収めることができる。さらに、この剛性指数を０.６４以上０．７４以下を満足するＡ〜Ｅの条件を設定することで、さらなる感光体の削れ量の最適化を図ることができ、さらなる高寿命化を図ることができる。
【００７３】
以上説明したように、ファーブラシの剛性指数（＝Ａ×Ｂ／Ｃ）と感光体の弾性変形率（＝Ｄ）、研磨剤の外添質量部（＝Ｅ）の関係に着目し、その関係式である剛性指数を０．６以上０．８２以下、より好ましくは０.６４以上０．７４以下となるように、Ａ〜Ｅを設定する構成にした。その結果、感光体の短寿命や、放電性生物の堆積による画像不良、トナーの融着、融着などの不具合の発生を防止する事ができた。
【００７４】
〔実施例２〕
本実施例における画像形成装置の概略構成は、実施例１と同じである。本実施例では、感光体内部に感光体表層の温度を制御するドラムヒータ３００を配設したことである。以下にドラムヒータの説明をする。
【００７５】
（ドラムヒータ）
次に、本実施例に係るドラムヒータ３００について図８を用いて説明する。像担持体の加熱手段であるドラムヒータ３００として、発熱用のコイルをポリカーボネート製のシート上に配置した面状発熱体を使用した。面状発熱体は円筒状にした状態で感光体１の内部に備えられ、図８に示すように本実施例では感光体１に装着される。すなわち、面状発熱体３００が感光体１の内側に沿うように装着される。発熱体である面状発熱体はヒータ電源２０１から電圧が印加されて発熱し、感光体１を加熱する。その際、加熱される感光体１の表面はサーミスタ２００で温度情報を検出されて制御部であるＣＰＵ３０３により温調されている。なお、感光体１とドラムヒータ３００が回転可能となるようにヒータ電源２０１からの供給ラインとＣＰＵ３０３からサーミスタ２００へのラインは直結されている。実際には、スリップリング等を介して接続できるが、これについての説明は省略する。なお、ドラムヒータの消費電力は６０Ｗとした。
【００７６】
このドラムヒータにより感光体表面を３５℃に温度制御できる。温度制御によって感光体表面についた水分を減少させる事により、コロナ帯電器や一次転写部で発生した放電生成物の影響を低減する事ができる。また感光体に接触しているクリーニングブレードもドラムヒータにより温まるため、画像形成装置が設置されている環境に左右されにくくなりクリーニング性が向上する。ファーブラシの材質としてナイロンやアクリルに比べ、ポリエステルの方が、温度変化の影響が少ない。
【００７７】
ドラムヒータがある状態で、実施例１と同じように芯鞘形状タイプのファーブラシの剛性指数を振った検討を行った。
【００７８】
【表２】
0006572060.tif 000003
【００７９】
その結果、ドラムヒータにより感光体の表面の水分が蒸発することで放電性生物の堆積による画像不良が発生しにくくなったため、上限側の数値の幅が大きい方にシフトした。（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／１０）の剛性指数が、ドラムヒータがない場合には、０．６以上０．８２以下、より好ましくは０.６４以上０．７４以下であったものが、ドラムヒータがある場合にはこの範囲であれば、０．６以上０．８５以下、より好ましくは０.６４以上０．７７以下を満足すればいいことが判明した。
【００８０】
ドラムヒータがある状態で、実施例１と同じように全面分散タイプのファーブラシの剛性指数を同様に検討を行った。
【００８１】
【表３】
0006572060.tif 000004
【００８２】
その結果、芯鞘形状タイプのファーブラシの剛性指数の検討と同様に、上限側の数値の幅が大きい方にシフトした。（Ｄ／（Ａ×Ｂ／Ｃ））／（１＋Ｅ／２０）の剛性指数が、ドラムヒータがない場合には、０．６以上０．８２以下、より好ましくは０.６４以上０．７４以下であったものが、ドラムヒータがある場合にはこの範囲であれば、０．６以上０．８５以下、より好ましくは０.６４以上０．７７以下を満足すればいいことが判明した。
【００８３】
以上説明したように、感光体を加熱する加熱部材を有する構成においては、ファーブラシの剛性指数（＝Ａ×Ｂ／Ｃ）と感光体の弾性変形率（＝Ｄ）、研磨剤の外添質量部（＝Ｅ）の関係に着目し、その関係式である剛性指数を０．６以上０．８５以下、より好ましくは０.６４以上０．７７以下となるように、Ａ〜Ｅを設定する構成にした。その結果、感光体の短寿命や、放電性生物の堆積による画像不良、トナーの融着、融着などの不具合の発生を防止する事ができた。
【符号の説明】
【００８４】
１  感光体
２  帯電装置
３  露光手段
４  現像装置
５  一次転写手段
６  清掃部材（回転部材、ファーブラシ）
７  クリーニングブレード
８  中間転写体
１０  二次転写手段
１１  定着装置
２０  ハウジング
６０  スクレーパ
６１  搬送スクリュー
６２  回転制御装置
【図１】
0006572060.tif 000005
【図２】
0006572060.tif 000006
【図３】
0006572060.tif 000007
【図４】
0006572060.tif 000008
【図５】
0006572060.tif 000009
【図６】
0006572060.tif 000010
【図７】
0006572060.tif 000011
【図８】
0006572060.tif 000012
【図９】
0006572060.tif 000013