(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と該芯材に支持される繊維を有するブラシ状部材で被清掃体をクリーニングするクリーニング装置であって、
前記繊維は、基部よりも断面積が大きい先端部を有し前記被清掃体をクリーニングする第１繊維と、該第１繊維よりも繊維長が短い第２繊維と、を有し、
クリーニング時に、研磨性を有する粒子が前記第１繊維の先端部の間隔から前記第１繊維と前記第２繊維とで構成される空隙に出入りすることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
研磨性を有する前記粒子を用いて前記被清掃体に付着した帯電生成物をクリーニングすることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記クリーニング時に、研磨性を有する粒子が前記第１繊維の先端部の間隔から前記第１繊維と前記第２繊維とで構成される空隙に出入りする際に前記第２繊維と前記被清掃体とが接しないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記先端部の断面積が１９００［μｍ２］乃至３２０００［μｍ２］であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記第１繊維と前記第２繊維の繊維密度が異なることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記第２繊維は異なる繊度の繊維が混合されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記第２繊維の繊維密度が前記第１繊維の繊維密度よりも高いことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記先端部が球状であることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
前記先端部の間隔が該先端部の直径以下１００［μｍ］以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
０．５≦［第２繊維の繊維長］／［第１繊維の繊維長］≦０．８であることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯材と該芯材に支持される繊維を有するブラシ状部材で被清掃体をクリーニングするクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
アモルファスシリコン感光体（ａ−Ｓｉ）や、表面保護層（ＯＣＬ）を有する有機感光体（ＯＣＬ−ＯＰＣ）などの、耐磨耗性に優れた感光体からなる像担持体を使用する画像形成装置は長寿命である。
【０００４】
しかしながら、スコロトロン方式やローラー帯電方式等の、コロナ放電を伴う帯電に伴い帯電生成物が該像担持体に付着し、特に高湿環境下で画像がぼける、いわゆる画像流れが生じやすい。
【０００５】
従来、画像流れを抑止するために環境ヒーター等の加熱手段を用いていたが、省エネルギー、或いはコストダウン等の観点から、環境ヒーターを除する必要がある。
【０００６】
画像流れを抑止し、また、像担持体の寿命に相応し、クリーニング性も長期に維持する技術として、材料面では、８０乃至３００［ｎｍ］径の微粒子と研磨剤、潤滑剤をトナー粒子に外添して使用する技術が特許文献１に記載されている。また、酸化セリウムと潤滑粒子を併用し、更に２０乃至３００［ｎｍ］径の無機微粒子を使用する技術が特許文献２に記載されている。また、研磨剤として酸化チタンを含む現像剤を使用し、クリーニング手段で掻き取られた転写残現像剤を一時滞留させる部材を設け、滞留した現像剤で像担持体の表面を摺擦する技術が特許文献３に提案されている。その他、一次粒子の平均粒径が３０乃至３００［ｎｍ］の、粒子形状が規定されたペロブスカイト型結晶を有する粒子を有する現像剤が特許文献４に記載されている。
【０００７】
一方、クリーニング装置としては、研磨性微粒子と、像担持体を摺擦する摺擦部材を共に有する、下記の様な技術が提案されている。
【０００８】
即ち、形状と粒径が規定された研磨粒子と、磁性現像剤を使用し、多極のマグネットローラーに該磁性現像剤を保持し、像担持体を摺擦する技術が特許文献５に記載されている。また、摺擦ローラー近傍、乃至は像担持体内に磁性体を設置し、磁性現像剤を保持し、像担持体を摺擦する技術が特許文献６・７に記載されている。
【０００９】
特許文献５乃至７の方法では、用途が磁性現像剤に限定されるため、カラー化への対応が困難である。また、２成分現像剤の磁性キャリアなどを流用する場合、該キャリアは一般に粒径が数十μｍと非常に大きく、クリーニングブレード欠けや像担持体へのキズ等が生じる場合がある。
【００１０】
カラー、即ち非磁性現像剤対応として、研磨性を均一に保つ為、弾性ローラーなどの摺擦部材上の過剰な現像剤を除去するスクレーパを有する技術が特許文献８・９に提案されている。また、該摺擦部材の表面の転写残現像剤が不足しないように供給する方法として弾性部材を使用した系が特許文献１０乃至１２に提案されている。
【００１１】
しかし、弾性部材は転写残トナーや研磨剤等の微粒子が該弾性部材の形状により機械的に保持される為、特に長手方向での該微粒子等の流動性を持たせるのが困難である。
【００１２】
上記流動性と、非磁性対応という観点では、繊維状のブラシが好ましく、ファーブラシの技術が提案がなされている。即ち、特許文献１３のように、断面が非円形のいわゆる異形繊維からなるファーブラシを構成する技術、特許文献１４乃至１６のように、多葉繊維、円筒状繊維、断面にスジ状溝を有する繊維を複数本編みこんでファーブラシを構成する技術である。
【００１３】
しかし、これらの技術は繊維の側面まで含めた全体で微粒子の保持や像担持体表面摺擦を行う系であり、使用に伴い微粒子が繊維間にパッキングする等して、クリーニング手段や摺擦手段としての特性の低下が生じる場合がある。
【００１４】
繊維間に滞留する微粒子等の除去に関しては、ファーブラシと無数の孔を有するシートからなるブラシローラーの技術が特許文献１７に提案されている。しかし、装置構成が複雑になる。
【００１５】
上記何れのファーブラシとも、繊維の繊維自体での清掃、乃至は粒子保持を行う為、清掃される密度は繊維密度や繊維径に律則される。図１２はブラシローラーの横断面模型図である。ブラシローラー１００は芯棒１０１の外周囲に繊維１０２を所定の密度で植設されている。矢印は回転方向である。ブラシローラー形状の場合、（ａ）及び（ｃ）の如く、芯棒１０１に所定の密度で植設された繊維１０２の基部よりも先端側で、繊維相互の間隔が大きくなり、転写残トナーや外添剤等の微粒子、帯電生成物等の異物を除去する能力が低下する。像担持体への接触機会を増やす為に繊維密度を増加させようとすると、繊維径が細くなり、繊維、乃至は孔を有するシートの耐久性が低下する場合がある。逆に繊維径を太くすると、繊維密度、即ち接触機会が減少したり、被清掃体である像担持体を損耗したりする場合がある。
【００１６】
これに対し、繊維の清掃能力を向上させる例として、繊維の先端部に膨出部（球形状乃至はリング状）を有するクリーニング兼帯電ブラシが特許文献１８に記載されている。また、繊維の先端が球形状である帯電部材清掃用ブラシが特許文献１９に記載されている。図１３は繊維１０２の先端が球形状であるブラシローラー１００の横断面模型図である。
【特許文献１】特開２００４−０３７７３４号公報
【特許文献２】特開２００３−１４０３８２号公報
【特許文献３】特開２００４−３４８００４号公報
【特許文献４】特開２００５−３３８７５０号公報
【特許文献５】特開２００６−２４３２０２号公報
【特許文献６】特開２００６−０１７８５１号公報
【特許文献７】特開２００６−０１７８４９号公報
【特許文献８】特登録０２５２９８３２号公報
【特許文献９】特開２００５−１５６７０６号公報
【特許文献１０】特開  平１１−１６１１０４号公報
【特許文献１１】特開２０００−２７６０２６号公報
【特許文献１２】特開２０００−０１９９１７号公報
【特許文献１３】特開２００６−５８６９４２号公報
【特許文献１４】特開２００６−２７６１２５号公報
【特許文献１５】特開２００６−２７６１２６号公報
【特許文献１６】特開２００６−３０１４７７号公報
【特許文献１７】特開２００４−１５１４８１号公報
【特許文献１８】特開２００４−１９１６５６号公報
【特許文献１９】特開２００４−１３３２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
特許文献１８や１９に記載の構成のブラシは、先端の大きくなった部位でクリーニング性を発揮するので、同じ繊維密度で高い接触機会を得られる。
【００１８】
しかしながら、図１２の（ａ）のブラシローラー、図１３の（ａ）のブラシローラー、いずれの構成に於いても、耐久に伴い、図１２の（ｂ）、図１３の（ｂ）の如く繊維１０２が曲がるなどして、クリーニング能力が低下する。
【００１９】
また、トナーには、シリカなど、粒径がサブミクロン、或いはそれ以下の極微粒子が含まれている事が多く、またトナー粒子自体も小径化が進み、これらの粒子がブラシの内部側へ入り込み、パッキングするなどしてクリーニング性が低下する場合もある。
【００２０】
本発明は、被清掃体に対するクリーニング性能を向上できるようにしたクリーニング装置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】
【００２３】
上記目的を達成する為の本発明に係るクリーニング装置の構成は、芯材と該芯材に支持される繊維を有するブラシ状部材で被清掃体をクリーニングするクリーニング装置であって、前記繊維は、基部よりも断面積が大きい先端部を有し前記被清掃体をクリーニングする第１繊維と、該第１繊維よりも繊維長が短い第２繊維と、を有し、クリーニング時に、研磨性を有する粒子が前記第１繊維の先端部の間隔から前記第１繊維と前記第２繊維とで構成される空隙に出入りすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、被清掃体に対するクリーニング性能を向上できるようにしたクリーニング装置の提供を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２６】
（１）画像形成装置構成
図１に画像形成装置の一例の概略構成を示す。この画像形成装置は転写式電子写真画像形成装置である。２は像担持体としてのドラム型の電子写真感光体である。この像担持体２は不図示の駆動手段により矢印Ｘの時計方向に所定の速度で回転駆動され、その表面が帯電手段としての帯電ローラー３により所定の極性・電位に一様に帯電される。本例では、負極性の所定電位に一様に帯電される。その帯電処理面に対して潜像形成手段としての画像露光装置４により画像露光がなされる。これにより、像担持体２の表面に静電潜像が形成される。その静電潜像が現像手段としての現像装置５によりトナー像として現像される。本例では、静電潜像は、像担持体の帯電極性と同極性の負に帯電されたトナー（ネガトナー）により反転現像される。そのトナー像が転写手段としての転写ローラー６により、被転写材としての、本例では中間転写ベルト９に転写される。また、中間転写ベルト９にトナー像を転写した後の像担持体２の表面は、クリーニング手段としてのクリーニング装置１０のブラシローラー状のクリーニング部材１（以下、クリーニングブラシと記す）によってクリーニングされて次の画像形成に供される。
【００２７】
クリーニングブラシ１は、後述するように、芯材と該芯材に支持される繊維を有するブラシ状部材であって、被清掃体である像担持体２に対して相対速度差を有して駆動される。即ち、クリーニングブラシ１は、像担持体２に当接されており、不図示の駆動手段により、像担持体２と相対速度差をもって駆動される。中間転写ベルト９にトナー像を転写した後の像担持体２の表面には、転写残トナーや微粒子や帯電生成物などの異物が付着している。その異物が像担持体２とクリーニングブラシ１との当接部で像担持体２の表面から掻き落とされて像担持体表面がクリーニングされる。そして、クリーニングされた像担持体２の表面が次の画像形成に供される。
【００２８】
（２）クリーニング装置１０
図２はクリーニング装置１０の概略の拡大断面模型図である。クリーニングブラシ１はクリーニング容器１１内に回転可能に配設されていて、被清掃体である像担持体２の表面に所定の侵入量をもって当接させてある。像担持体２の回転軸線とクリーニングブラシ１の回転軸線はほぼ並行である。クリーニングブラシ１は、芯材１−０３と、該芯材に支持される繊維を有するブラシ状部材である。そして繊維は、基部よりも断面積が大きい先端部を有する第１繊維１−０１と、該第１繊維よりも繊維長が短い第２繊維１−０２を有する。クリーニングブラシ１は、像担持体２の表面に対し、第１繊維１−０１が当接する様に配されている。被清掃体である像担持体２は矢印Ｘ方向に駆動される。一方、クリーニングブラシ１は不図示の駆動手段により像担持体２と相対速度差を持って駆動される。図２では、像担持体２とクリーニングブラシ１が当接部に於いてカウンター方向となる矢印Ｙの方向に駆動されている。しかし、当接部で同方向（図２の矢印Ｙとは逆方向）となる様に駆動されてもよい。また、必要に応じて像担持体２の表面から除去回収した異物や、クリーニングブラシ１に付着した過剰な微粒子等を掻き落すフリッカーバーなどからなる除去手段７を設けてもよい。この除去手段７でクリーニングブラシ１から除去された異物はクリーニング容器１１内に落ちて、クリーニング容器１１内から廃トナー容器（不図示）へ排出搬送される。
【００２９】
図３の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）に、それぞれ、第１繊維１−０１の各種形態の拡大模型図を示す。基部０１Ａは、断面が円形であっても、異形であってもよい。第１繊維１−０１の材質等にもよるが、基部０１Ａは断面積が２０乃至８００［μｍ２］相当の繊度（太さ、繊度径）の繊維が、好ましく使用される。２０［μｍ２］未満の細い繊維では、被清掃体である像担持体２への当接圧を確保できなかったり、クリーニング動作中に負荷により変形したりするなどして、クリーニング性や耐久性が低下する場合がある。また、８００［μｍ２］より太いと、像担持体２への当接圧のばらつきなどが生じ、均一なクリーニング性が低下したり、像担持体２を損耗したりする場合がある。
【００３０】
一方、先端部０１Ｂは基部０１Ａよりも大きく形成されており、像担持体２に当接され、像担持体２の表面の転写残トナーや微粒子や帯電生成物などを除去する。先端部０１Ｂが基部０１Ａよりも大きくなっている為、図４の如く、第１繊維相互の先端部０１Ｂが緻密になるため、像担持体２の表面に密に接触し、良好なクリーニング特性を得る事ができる。また、クリーニング動作中に像担持体２との摩擦等の負荷を受けるが、第１繊維相互の先端部０１Ｂ同士が支えあう事により折れや曲げを抑止できる。
【００３１】
先端部０１Ｂは、断面積が１９００［μｍ２］乃至３２０００［μｍ２］が好ましく使用できる。先端部０１Ｂが１９００［μｍ２］よりも小さいと、先端部０１Ｂを大きくした効果が出にくくなる。一方、３２０００［μｍ２］より大きくなると、先端部０２Ｂの形状にもよるが、像担持体２への接触する密度が低下したり、個々の第１繊維１−０１が受ける負荷が過剰になったりして、像担持体２や第１繊維１−０１が損耗する場合がある。
【００３２】
先端部０１Ｂの形状は、図３の（ａ）の如き球状、乃至は球乃至紡錘円状、（ｂ）の如き円筒、乃至は太鼓状、（ｃ）の如き円錐、乃至は多角錘状などが挙げられる。
【００３３】
上述の如く、先端部０１Ｂにより、クリーニングブラシ１が像担持体２に密に接触しクリーニングを行う。またクリーニング動作中、先端部０１Ｂ同士が擦れ合い乃至は近接しながら動き、この動きにより像担持体２の表面から除去した微粒子等を移動させる。これにより長手、或いは周方向で微粒子が適宜分散され、均一なクリーニング性を得る事ができる。
【００３４】
特に、先端部０１Ｂが、図３の（ａ）の如き球状乃至は紡錘円状の様に、所謂かどが無い形状は、第１繊維相互の先端部同士の擦れ合い時の負荷が少なく先端部０１Ｂ自身の損耗も抑制できる。また、該擦れ合いや撓み等によっても、像担持体２への当接部の形状が殆ど変化せず、均一なクリーニング性を維持できるため、好ましい。
【００３５】
また、第１繊維相互の先端部０１Ｂの相互間隔は、１００［μｍ］以下であることが好ましく、且つ該先端部の直径以下であることが好ましい。即ち、第１繊維の先端部の相互の間隔が該先端部の直径以下１００［μｍ］以下であることが好ましい。該間隔が１００［μｍ］以上と大きいと、像担持体２への接触が疎になりクリーニング性が低下したり、除去回収したトナー粒子などが基部０１Ａ側に過剰に入り込んだりして、クリーニング性を阻害する場合がある。また、第１繊維の先端部の相互の間隔が先端部０１Ｂの直径よりも大きいと、クリーニング動作中の、第１繊維相互の先端部０１Ｂ同士の接触が低下し、上記微粒子等を流動乃至分散させにくくなる場合がる。尚、先端部０１Ｂの形状が非円形の場合は、該先端部０１Ｂと同面積の円の直径以下が好ましい。
【００３６】
クリーニングブラシ１はブラシローラー形状であるため、像担持体２との当接部で応力に応じた一時的な撓み等により、先端部の位置が自由度を有している。特に、図３の（ａ）の如き球状乃至は球乃至紡錘円状の先端部を有する場合など、第１繊維相互の先端部０１Ｂ同士が擦れ合う時に局在的な負荷がかかりにくい場合は、上記の間隔は０μｍ以上、即ち第１繊維相互の先端部同士が食込まない範囲であればよい。但し、先端部０１Ｂの形状や材質等によっては局在的な負荷が掛かる場合もある。先端部の形状や材質によっても異なるが、５μｍ以上の間隔を有する方が好ましい。
【００３７】
これらの規定された先端部０１Ｂを有するクリーニングブラシ１は均一で且つ長期に渡り良好に、像担持体２の表面の異物を除去できる。
【００３８】
クリーニングブラシ１には、更に、第２繊維１−０２が設けられている。第２繊維１−０２は、第１繊維１−０１よりも繊維長が短く設定されており、更に第１繊維１−０１の間隔を埋めるように形成されている。
【００３９】
第２繊維１−０２は、第１繊維１−０１がクリーニング動作により撓んだり、偏ったりするのを防止することと、トナーや微粒子等の異物がクリーニングブラシ１の奥まで進入し、パッキングするなどしてクリーニング性が低下する事を防止する。一方では、偏った密度の画像を形成した場合など、後述する微粒子を一旦保持し、滞留及び分散させて、均一で且つ安定したクリーニング性を維持させる。第２繊維１−０２が繊維束なので、塞き止められた大径異物や、第２繊維１−０２に侵入した微小粒子は、クリーニングブラシ１の周方向や長手方向に流動されやすく、クリーニングブラシ１の全体が均一な状態で維持されやすい。
【００４０】
そのため、第２繊維１−０２には、摺擦性や硬度等の機械的な耐久性よりも、異物の混入を制御する繊維密度と、第１繊維１−０１の基部０１Ａを支える適宜な長さと、更には該異物や第１繊維１−０１の流動性や動きを維持する柔軟性が求められる。
【００４１】
ここで、本発明に於いて、繊維密度とは、所定面積あたりの本数ではなく、芯材１−０３の所定面積あたりの、第１繊維１−０１、第２繊維１−０２の各々が占める面積を言う。
【００４２】
第２繊維１−０２は、第１繊維１−０１とは異なる繊維密度で形成されていることが好ましい。特に、第１繊維１−０１よりも高密度に形成されていると、上記第１繊維１−０１の、先端部０１Ｂの間から侵入したトナーなどの大径異物を塞き止めるのに有効である。
【００４３】
第１繊維１−０１を下支えする為、また上記の異物等の制御の為、第２繊維１−０２の繊維密度は、第１繊維１−０１の繊維密度の２倍以上が好ましく使用できる。
また、繊維径が異なる繊維が混合して使用されていると、繊維密度を向上するのに好適である。
【００４４】
上記の如き特性のために、第２繊維１−０２は、第１繊維１−０１の基部０１Ａと同等以下の繊度の細い繊維が好ましい。また、第２繊維１−０２の間隔は、トナー粒子の平均粒径以下で、後述する無機微粒子Ｚの１次粒径以上であると、トナーのせき止めを行うと共に、無機微粒子Ｚを一旦保持するのに好ましい。また、微小な間隔を有する事で、上記のトナー粒子や無機微粒子Ｚ等を流動させ易く好ましい。
【００４５】
第２繊維１−０２の繊維密度や間隔を制御する方法としては、該第２繊維１−０２の繊度や単位面積当りの繊維本数を制御する他に、複数の繊度の繊維を併用する事も好ましい。
【００４６】
第１繊維の基部０１Ａの繊度や繊維密度、第２繊維の繊度等によっても異なるが、基部における総繊維密度（［第１繊維の繊維密度］＋［第２繊維の繊維密度］）は、概ね０．５以上が好ましく使用できる。総繊維密度の上限が１．０である事は、上記の定義より自明である。
【００４７】
また、第２繊維１−０２の長さは、上記第１繊維の動きを阻害せずにクリーニングブラシの奥まで異物が混入するのを防止するため、
０．５≦［第２繊維の繊維長］／［第１繊維の繊維長］≦０．８
であることが好ましい。
【００４８】
第１繊維、第２繊維共に、ナイロン、ＰＥＴ、レーヨン等、周知の材料が使用できる。又必要に応じてカーボン分散など導電性を付加した繊維でも良い。製造方法としてはパイル織して芯材に巻付ける方法や、静電植毛などの方法で作成する事ができる。
【００４９】
パイル織の場合は、通常、基布に上記の繊維を織り込み、繊維の余剰長をカットして作成されるので、第１繊維１−０１の先端部の加工は、パイル、乃至はブラシローラーを作成後に加工してもよい。加工法としては、第１繊維１−０１の先端に２００℃程度の熱風、或いは加熱された部材を押し当てて行うなどの方法がある。
【００５０】
第１繊維１−０１の繊維長は０．５乃至２０［ｍｍ］が好ましく、より好ましい長さは２乃至１０［ｍｍ］である。２０［ｍｍ］以上の場合には、駆動時の第１繊維の撓みが大きくなる等してクリーニング性が低下したり、抜けや折れが生じたりする場合がある。また、現在の技術では２０［ｍｍ］を超える長さの繊維では静電植毛が確実に実施できず、繊維の向きや繊維の密度のばらつきが生じる。一方、０．５［ｍｍ］よりも短いと、第１繊維と後述する第２繊維の長さの差が実質的に取れなかったり、作成したクリーニングブラシを像担持体に当接させたときに、芯材が像担持体に当接したりする等して、クリーニングブラシや像担持体を損耗する場合がある。
【００５１】
また、静電植毛などの場合は、上記のパイルと同様の後加工でもよいし、事前に、一方の端部の断面積が大きくなる様に加工した繊維を静電処理してもよい。この場合、静電植毛時に、繊維に指向性を持たせるために、該繊維の一方、乃至は両方に帯電性や導電性を制御する処理を行うことなども好ましい。
【００５２】
なお、第１繊維１−０１の基部０１Ａ、及び第２繊維１−０２の断面積は、下記の様に求める。
【００５３】
即ち、図５に、第１繊維１−０１と第２繊維１−０２の分布の概略図を示す。これは、第１繊維１−０１の基部０１Ａと第２繊維１−０２両方が有る部位をカットして、クリーニングブラシ１の表面側から顕微鏡観測した場合のモデルを示す。この様に、クリーニングブラシ１の周方向、長手方向各々複数箇所について基部の観測を行い、第１繊維１−０１の基部０１Ａ、第２繊維１−０２について、各々５００本以上をランダムに観測し、平均断面積、及び単位面積当りの本数を求めることができる。
【００５４】
第１繊維１−０１、及び第２繊維１−０２の繊維密度は、上記の観測による繊維の断面積及び単位面積当りの本数から算出する事ができる。
【００５５】
一方、第１繊維１−０１の、先端部０１Ｂの断面積、及び先端部０１Ｂ相互の間隔に付いては、図６の如く、クリーニングブラシ１の繊維をカットせずにクリーニングブラシ１を表面側から観測する。即ち、先端部０１Ｂの最近接距離を個々に測定し、最近接距離の平均値として求める。或いは、先端部０１Ｂの平均断面積から求める同面積円の平均直径と、上記基部の観測による芯材１−０３の単位面積あたりの本数と、芯材の外径及びクリーニングブラシの外径から算出することもできる。
【００５６】
図５・図６共にクリーニングブラシ１の形状での観測例を示したが、パイル織などの場合は、パイルの状態で観測して求めてもよい。
【００５７】
かくして、長手方向での画像の密度の局在化によらず、繊維の曲げ、抜け、歪み、更に内部への小異物のパッキング等を防止し、均一に且つ長寿命に被清掃体である像担持体を効率よく清掃する事が出来る。また、長寿命な感光体を使用する、特に非磁性トナーを使用する画像形成装置の画像流れや、フィルミング等の画像不良を抑制し、長期に安定した画像特性を維持できる
【００５８】
図７は、研磨性を有する微粒子Ｚを使用した場合の、クリーニングブラシ１の第１繊維１−０１の先端部０１Ｂ近傍の概略の模型図であり、無機微粒子Ｚの、クリーニングブラシ１と像担持体２の当接部におけるクリーニング動作中のモデル図である。
【００５９】
クリーニングブラシ１の第１繊維１−０１の先端部０１Ｂに引っ掛けられた微粒子Ｚが、該先端部０１Ｂと像担持体２の表面の間で像担持体２表面を摺擦し、上記の帯電生成物やフィルミングを除去する。Ｔはトナーなどの大径異物である。無機微粒子Ｚは、クリーニングブラシ１と像担持体２の当接部で、像担持体２の表面を研磨摺擦し、像担持体２の表面の帯電生成物などの除去を行う。トナー粒子などの大粒子Ｔは第１繊維１−０１で掻き取られる一方、先端部０１Ｂを有するクリーニングブラシ１を使用することで、無機微粒子Ｚは先端部０１Ｂに引っ掛けられ、像担持体２を好適に摺擦することができる。また、微粒子Ｚの一部は第１繊維１−０１の先端部０１Ｂの間隔からクリーニングブラシ１の内側へ入り込む。これらは内部の第２繊維１−０２に保持されたり、再び吐出されたりして、第１繊維１−０１の先端部０１Ｂでクリーニングに寄与する。
【００６０】
像担持体２の表面に付着する帯電生成物を除去する為の微粒子Ｚとしては、無機微粒子が使用でき、個数平均一次粒径が０．０３［μｍ］以上０．３［μｍ］以下のペロブスカイト型結晶粒子からなる微粒子が好ましく使用できる。ペロブスカイト型の結晶構造を有する材料としては、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム等が挙げられ、周知の焼結・粉砕法で製造できる。
【００６１】
０．０３［μｍ］未満の極微小径では研磨作用が低減するほか、一旦クリーニングブラシ１の繊維に付着すると、そこから離れにくく、該クリーニングブラシ１を汚染する場合がある。一方、０．３［μｍ］を超える場合には、摺擦研磨摺擦が不十分になったり、クリーニング手段１乃至は像担持体２の損耗が生じたりする場合があった。
【００６２】
また、この粒径範囲は、本発明のクリーニング手段で、トナー粒子と無機微粒子を分離し、トナー粒子を排出する一方、無機微粒子をクリーニングブラシに付着させて使用するのに好適である。
【００６３】
図８は、トナーなどの帯電性粒子の粒径を振って、ターゲットに付着させた後、周知の遠心分離法で、付着力を測定した結果を示したものである。ここでは、粒子に帯電を付与し、ターゲットに静電的に現像して付着力を測定した結果（帯電状態）と、帯電を付与せずに、非静電的に付着させて付着力を測定した結果（未帯電状態）がある。一般に付着力は静電付着力と非静電付着力の和で表される。図８より、粒径が小さくなると該粒子の付着力に占める静電付着力の寄与度が低下する。
【００６４】
トナー粒子程度の大きさでは静電付着力の寄与度が大きく、０．３［μｍ］以下の小粒径粒子は非静電付着力の寄与度が大きい。従ってクリーニングブラシ１へのバイアス印加等により、トナーなどの大粒子Ｔは静電的にクリーニングブラシ１から除外し、無機微粒子Ｚはクリーニングブラシ１に維持して使用することができる。
【００６５】
微粒子Ｚの平均粒径については、電子顕微鏡にて５万倍の倍率で撮影した写真から１００個の粒径を測定して、その平均を求めた。粒径は、一次粒子の最長辺をａ、最短辺をｂとしたとき、（ａ＋ｂ）／２として求めた。
【００６６】
また、先端部０１Ｂでの摺擦除去のため、微粒子Ｚの形状は、直方体状であると更に好ましい。
【００６７】
微粒子Ｚの供給方法は、画像形成装置内に供給機構を有しても、現像剤から供給してもよい。微粒子Ｚを現像剤に添加する場合は、現像濃度や転写性などの、いわゆる現像剤としての機能の観点から、トナー粒子に対する遊離率は２０体積％以下となるような量、及び／又は強度で添加されていることが好ましく、１５体積％以下が更に好ましい。ここで遊離率とは、トナー粒子から遊離したペロブスカイト型結晶無機微粒子の割合を体積％で求めたものであり、パーティクルアナライザー（ＰＴ１０００：横河電機（株）製）により公知の原理（文献１）で測定されたものである。文献１：「Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ  ９７論文集」６５乃至６８頁（発行者：電子写真学会、発行日：１９９７年７月９日）。
【００６８】
また、必要に応じて抵抗を調整することも好ましい。抵抗調整は製造した該無機粒子Ｚのコア粒子に、酸化度が制御された酸化錫をコートするなどの、公知の方法により制御する事ができる。微粒子Ｚの抵抗は、錠剤法により測定し正規化することにより求めることができる。即ち、底面積２．２６［ｃｍ２］の円筒内に０．５［ｇ］の粉体試料を入れ、上下電極に１５［ｋｇ］の加圧を行うと同時に１００［Ｖ］及び５００［Ｖ］の電圧を印加し、各々の抵抗値を計測、その後正規化することにより体積抵抗率を算出することができる。
【００６９】
（４）クリーニングブレード
クリーニング装置１０には、被清掃体としての像担持体２をクリーニングするクリーニング部材としてクリーニングブラシ１の他に、図９のように、更にクリーニングブレード８を具備させてもよい。クリーニングブレード８は、ウレタンなどからなる周知のクリーニングブレードを使用することができ、クリーニングブラシ１よりも像担持体回転方向下流側において像担持体２に対してカウンターに当接させて配設してある。クリーニングブレード８を具備させた場合にも、上記微粒子Ｚは好適である。即ち、微粒子Ｚはクリーニングブレードニップ部での潤滑剤としての作用により、画像流れやフィルミングを効果的に防止しつつ良好なクリーニング性を維持し、該クリーニングブレードや該像担持体の損耗を防止することができる。
【００７０】
（５）現像剤
現像剤は、少なくともトナー粒子と外添剤を含む。更に、２成分現像剤の場合には、上記外添剤を付与されたトナー粒子（以下、単にトナーと称する）と、キャリア粒子を有する。
【００７１】
トナー粒子は、高画質化、及びクリーニング性などの観点から、質量平均粒径が４乃至１２［μｍ］が好ましく使用される。また、転写性などの画質面から該トナー粒子は円形度が０．９３０以上が好ましい。一方、円形度が０．９８０以下であると、クリーニングブラシ１での摺擦時に、該クリーニングブラシ１へ密に詰る、いわゆるパッキングが生じ難く、クリーニングされやすい。また、トナー粒子ごとに異なる方向へ回転負荷を受けやすく、クリーニング部でトナー粒子が拡散されやすい。これに伴い微粒子Ｚも拡散が促進され、長手方向での均一性も向上するので好ましい。
【００７２】
（６）像担持体２
像担持体２は、周知の感光体を使用することができるが、磨耗量が少ない、対磨耗性に優れた像担持体は、その表面形状が長期に渡り維持され、トナー粒子や上記各種無機微粒子などの異物のすり抜け状態の耐久変動が少なくなるので好ましい。
【００７３】
耐磨耗性に優れた像担持体として、公知のアモルファスシリコン系（ａ−Ｓｉと称する）の感光体や、電子線や光、熱等により硬化された、硬化型表面保護層を有する有機感光体（ＯＣＬ−ＯＰＣと称する）等が好ましく使用できる。
【００７４】
また、像担持体の表面形状のＲｚｄが大きすぎたり、Ｓｍｄが小さすぎたりすると、上記クリーニングブラシ１及び微粒子Ｚでの摺擦が不均一になりやすい場合がある。一方、Ｒｚｄが小さすぎたり、Ｓｍｄが大きすぎたりすると、トナー粒子や外添剤が像担持体に付着しフィルミングなどが生じ易くなる場合がある。クリーニングブラシ１の当接条件や駆動条件等によっても異なるが、像担持体の表面粗さＲｚｄは０．１乃至１．０［μｍ］、Ｓｍｄは５乃至３０［μｍ］が好ましい。
【００７５】
像担持体２の表面形状は、成膜後の感光体表面を研磨乃至はブラスト処理する等の公知の方法で調整することができる。
【００７６】
また、一般に、ＲＦ−ＣＶＤ等のＣＶＤ法で作成されるａ−Ｓｉ感光体では、一般に支持体の形状が作成される感光体表面の形状に影響する。即ち、支持体の形状を切削等に拠り制御する事で感光体の表面形状を制御できる。この他、成膜時の基板温度や放電電力、減量ガス流量比を調整する等の、公知の方法で制御する事ができる。
【００７７】
尚、像担持体の表面形状Ｒｚｄ、Ｓｍｄは、ＪＩＳＢ０６０１：１９８２で規定されるＲｚ、Ｓｍである。測定は表面粗さ測定器（サーフコーダーＳＥ−３４００：コサカ研究所製）を用い、測定長８［ｍｍ］、速度０．０５［ｍｍ／ｓｅｃ］、カットオフλｃ０．８［ｍｍ］、ＪＩＳ１９８２モードにて、長手方向にスキャンして測定した。周方向８点、長手５点の、計４０点について測定を行い、平均値をもって各々の表面形状の値とした。
【００７８】
（７）帯電手段３
帯電手段３は、スコロトロンなど、周知の帯電手段を用いる事ができるが、装置の小型化、低コスト化などの観点から、ローラー帯電などの接触帯電手段、あるいは像担持体２と数１００［μｍ］以下の最近接距離に配される近接帯電手段も好ましく使用される。
【００７９】
（８）潤滑剤
更に、潤滑剤を併用するとクリーニングブラシ１やクリーニングブレード８と被清掃体である像担持体２の摺擦時の負荷が低減され、これらの損耗が抑制される。
【００８０】
潤滑剤としては、周知の、ポリテトラフルオロエチレン (ＰＴＦＥ)や脂肪酸金属塩などの金属石鹸などが使用できる。
【００８１】
中でも金属石鹸は像担持体表面で膜状に塗り延ばされやすく、放電等による像担持体表面の劣化や、帯電性生物の付着を防止する保護材としても有効である。
【００８２】
供給方法としては粉体状で現像手段やその他の供給手段から供給しても良いし、例えば棒状の成形物として装置内に設置し、前記のクリーニングブラシやその他のブラシなどの供給手段を用いて供給しても良い。
【００８３】
上記の塗り伸ばしやすさ、成形の容易性などから、ステアリン酸亜鉛が特に好ましく使用できる。
【００８４】
（９）実施形態
以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明するが、本発明は本実施形態に何ら制限されるものではない。
【００８５】
［クリーニングブラシ製造例］
下記の製造例にて、第１繊維１−０１、第２繊維１−０２を有する、各種仕様のクリーニングブラシ１（実１乃至実１２、及び比１乃至比４：実は実施例、比は比較例）を作成した。
【００８６】
周知のパイル織で、厚さ１ｍｍの基布に、平均断面積４９１［μｍ２］（平均繊維径２５［μｍ］相当）の導電性ナイロンを、１０００００（本／ｃｍ２）で織り込み、基布からの繊維長が２．５ｍｍとなるようにカットして、第２繊維１−０２とした。本例における第２繊維密度は、０．４９（基布１［ｃｍ２］あたり０．４９［ｃｍ２］）となる。
【００８７】
更に、第１繊維１−０１として、平均断面積４９１［μｍ２］（平均繊維径２５［μｍ］相当）の導電性ナイロンを１５０００［本／ｃｍ２］で織込み、基布からの繊維長が略７［ｍｍ］となるようにカットした。この第１繊維１−０１の繊維密度は０．０７である。
【００８８】
このパイルを、基布を含めた径がφ１０［ｍｍ］の芯材１−０３に巻付け、ブラシローラー形状とした。このブラシローラーの外周側に２００［℃］の熱風を吹き付け、第１繊維１−０１の先端部０１Ｂを加熱処理しながら、別の型に接触させて、ブラシの外径調整を行い、外径φ２２［ｍｍ］のブラシローラー１（実１）を作成した。型は金属ローラー等が使用できる。
【００８９】
第１繊維１−０１は、基布下部からの繊維長が６［ｍｍ］、先端部は図３の（ｂ）の如き太鼓形状の先端部０１Ｂを有する。該先端部０１Ｂの断面積は７．８５×１０３［μｍ２］、平均空隙間隔は２１［μｍ］である。
【００９０】
先端部０１Ｂの断面積の調整は、基部０１Ａの太さ、加熱処理時間、最初のカット時の長さや、外径調整の条件の調節などにより先端部０１Ｂの断面積を制御する事ができる。
【００９１】
また、先端部０１Ｂの加熱処理前のカット長と、加熱処理温度、時間を制御して、先端部０１Ｂが図３の（ａ）の如き球形形状を有するブラシローラー１を作成した。
【００９２】
また、加熱後に、平板状の型に押付ける手法で、図３の（ｃ）のごとき円錐状の先端部０１Ｂを有するブラシローラー１を作成した。
【００９３】
なお、空隙間隔は上記先端部０１Ｂの面積に応じて、第１繊維１−０１の、単位面積当りの繊維本数、また繊維長や芯材の太さなどでを調整することで制御できる。
【００９４】
上記のような作成条件を振る事で、ブラシローラー１として、実１乃至実１２、及び比１乃至比４の１６種類のものを作成した。
【００９５】
表１に、実１乃至実１２、及び比１乃至比４の各ブラシローラー１の仕様の概略を示す。表２に、実１乃至実１２、及び比１乃至比４の各ブラシローラー１の第１繊維１−０１の詳細を示す。また、表３に、実１乃至実１２、及び比１乃至比４の各ブラシローラー１の第２繊維１−０１の詳細を示す。なお、表２と表３の繊維の本数において、Ｅは１０のｎ乗の意味である。
【００９６】
【表１】
0005274090.tif 000002
【００９７】
【表２】
0005274090.tif 000003
【００９８】
【表３】
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【００９９】
［無機微粒子製造例］＊各特性制御
下記製造例にて、チタン酸ストロンチウムからなる研磨粒子Ｚを作成した。
【０１００】
四塩化チタン水溶液にアンモニア水を添加することにより加水分解して得られた含水酸化チタンを純水で洗浄し、該含水酸化チタンのスラリーに含水酸化チタンに対するＳＯ３として０．２６％の硫酸を添加した。次に、該含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、ｐＨを０．５８に調整してチタニアゾル分散液を得た。該チタニアゾル分散液にＮａＯＨを添加し、分散液のｐＨを５．０に調整し、上澄み液の電気伝導度が５０μＳ／ｃｍになるまで洗浄をくり返した。該含水酸化チタンに対し、０．９７倍モル量のＳｒ（ＯＨ）２・８Ｈ２Ｏを加えてＳＵＳ製の反応容器に入れ、窒素ガス置換した。更に、ＳｒＴｉＯ３換算で０．６ｍｏｌ／リットルになるように蒸留水を加えた。窒素雰囲気中で該スラリーを６０℃まで８．５℃／時間で昇温し、６０℃に到達してから６．５時間反応を行った。反応後室温まで冷却し、上澄み液を除去した後、純水で洗浄をくり返し、その後、ヌッチェで濾過を行った。得られたケーキを乾燥し、焼結工程を経由していないチタン酸ストロンチウム微粒子を得た。
【０１０１】
このチタン酸ストロンチウム微粒子を無機粒子Ｉとした。
【０１０２】
更に、Ｓｒ（ＯＨ）２・８Ｈ２Ｏ量、ｐＨ、スラリーの昇温条件等、各製造条件を振り、粒径や形状の異なる無機粒子II乃至IIIを作成した。
【０１０３】
これらの微粒子を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観測し、また平均一次粒径を測定した。ＳＥＭ観測例を図１０に示す。また各無機微粒子Ｉ・II・IIIの個数平均１次粒径を表４に示す。何れも立方体状乃至は直方体状の粒子形状（結晶構造）を有していた。ペロブスカイト型結晶粒子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する。
【０１０４】
【表４】
0005274090.tif 000005
【０１０５】
［像担持体製造例］＊表面形状制御
像担持体２として、ａ−Ｓｉ、及びＯＣＬ−ＯＰＣの２種類の感光体を作成した。
【０１０６】
外径８４ｍｍ（φ８４と記載する）の支持体の表面を、市販の切削旋盤を使用して切削した。本例に於いては、平バイトを使用し、該バイトの設定角、ピッチを調整して切削を施した。
【０１０７】
該支持体に、公知の電子線硬化型表面保護層を有するＯＰＣ（ＯＣＬ−ＯＰＣ）を作成した後、表面を研磨加工して、負帯電性のＯＣＬ−ＯＰＣ感光体Ｐ０１を得た。
【０１０８】
また、周知のＲＦ−ＣＶＤ法で負帯電ａ−Ｓｉ感光体Ｐ０２を得た。なお、本例では詳細は割愛するが、プラズマＣＶＤの条件を振ることでも表面形状を制御できる。例えば、同じ形状の基板を使用した場合、原料ガス流量を増加させるとともに、放電電力／ガス流量を増加させるとＲｚが増加する、などである。その他、基板温度の制御など各種製造条件を調整し表面形状の制御を行う事も可能である。
【０１０９】
作成した像担持体Ｐ０１乃至Ｐ０２の表面粗さＲｚｄ、Ｓｍｄを表５に示す。
【０１１０】
【表５】
0005274090.tif 000006
【０１１１】
［現像剤製造例］
周知の製造方法で、非磁性トナー粒子（質量平均粒径５．５μｍ、平均円形度０．９１８）を得た。該非磁性トナー粒子１００質量部に対して、平均粒径０．０２［μｍ］のシリカ粒子を１．２質量部（以下、単に部と称する）外添してトナーＴ００を得た。
【０１１２】
更に、上述した無機粒子Ｉを１部外添してトナーＴ０１を得た。
【０１１３】
また、同様にして、Ｔ００に対して、無機粒子II乃至III、比較粒子IV乃至VI（表４）を、夫々１部外添して、トナーＴ０２乃至Ｔ０６を作成した。
【０１１４】
キャリアは、ｉｍａｇｅＰＲＥＳＳ  Ｃ１用のキャリアを使用し、トナー／キャリア質量比が８％となる様に、それぞれ混合して、各種の現像剤を得た。
［評価装置］
評価用の画像形成装置として、図１・図２の如き画像形成装置を用意した。クリーニングブラシ１は上述のクリーニングブラシ製造例で作成したクリーニングブラシを設置した。該クリーニングブラシ１は像担持体２に所定の侵入量で当接し、不図示の駆動源により所定の方向、及び速度で回転駆動される。侵入量の範囲は、第２繊維１−０２が像担持体２に接触する位置を上限する。第１繊維１−０１と第２繊維１−０２は、芯材１−０３を介して接地されている。電源を付与してバイアス印加を行う事も可能である。
【０１１５】
また、クリーニングブラシ１には、転写残トナー等を除去するフリッカーバー７を付与した。該フリッカーバー７の位置は、クリーニングブラシ１の駆動方向や速度に応じて向きや位置などの設定条件を調整すればよい。該フリッカーバー７でクリーニングブラシ１から除去された転写残トナー等はクリーニング容器１１内に落ちて、クリーニング容器１１内から廃トナー容器（不図示）へ排出搬送される。
【０１１６】
像担持体２は、上述の像担持体製造例で作成した感光体を使用し、面速度で２６０乃至４３５［ｍｍ／ｓｅｃ］（６０乃至１００［ｐｐｍ］相当）の可変とした。帯電手段にはｉＲ４５７０用の帯電ローラー３を、潜像形成手段４には１２００［ｄｐｉ］のレーザー露光装置を、現像手段５は非磁性２成分現像装置を、転写手段は転写ローラー６を夫々使用した。これらのプロセス機器各々の駆動速度や印加するバイアス条件は、像担持体２の面速度に応じて適宜調整される。
【０１１７】
［実施例１］
上述の評価装置を用い、像担持体２の面速度は２６０［ｍｍ／ｓｅｃ］とした。像担持体２は感光体Ｐ０１（ＯＣＬ−ＯＰＣ）を使用し、帯電ローラー３に印加するバイアスを調整して、潜像露光非照射時の現像装置５の位置での像担持体２の表面電位（Ｖｄ）の絶対値が４５０Ｖとなる様に調整した。更に、レーザー露光装置４を調整して潜像露光照射部電位（Ｖｌ）の絶対値が５０Ｖになる様にした。また、中間転写ベルト９や現像装置等の駆動条件、バイアス条件を調整した。
【０１１８】
クリーニング装置１０のクリーニングブラシ１は、像担持体２に１．０［ｍｍ］の侵入量で設置し、カウンター方向で相対速度６０％（−６０％と表記）で駆動する様にした。本例では、第１繊維１−０１、第２繊維１−０２共に、芯材１−０３を介してアースに接地されている。耐刷を含めた評価条件の概略を表６に示す。
【０１１９】
耐久は、図１１の（Ａ）の如き、３００μｍ線を５ｍｍ間隔にした横罫線で形成される画像比率６％の画像を原稿として使用し、常温／常湿（２３℃／５０％；Ｎ／Ｎと称する）環境下で２０Ｋ枚／日、１００ｋ枚相当の耐久を行った。次に、高温／高湿（３０℃／８０％；Ｈ／Ｈと称する）環境下、更に低温／低湿（１５℃／１０％；Ｌ／Ｌと称する）環境下で、Ｎ／Ｎ環境同様に、各々１００ｋ枚、合計３００ｋ枚の耐久を行った。各耐刷日とも、夜間は電源をＯＦＦとした。
【０１２０】
各環境の耐久初期、各耐刷日（２０ｋ毎）のラスト、及び翌朝については、評価用画像形成を行ったのち、下記の過酷運転を行い、その後もう一度評価用画像形成を行った。また、異音、振動（ビビリ）等の有無を評価した。
【０１２１】
過酷運転は次の様に行った。まず、図１１の（Ｂ）の如く、長手方向で局在化した、画像比率６％の画像形成を１分間（本例では６０枚）の画像形成をした。その後、現像装置５と転写ローラー６を解除し、非通紙とした以外は通常の耐刷状態で５分間の空回転を行った。
【０１２２】
画像、音、乃至は振動の評価で異常が認められた場合には更に、クリーニングブラシ１を観測し、周方向、長手方向の汚れと、パッキングの目視確認、更に顕微鏡観測を行い繊維の抜けや折れの評価を行った。また像担持体２の表面形状、付着物の有無を評価した。特に異常が認められない場合でも、各環境の最後、すなわち１００ｋ枚毎に、クリーニングブラシ１と像担持体２の観測、測定を行った。
【０１２３】
尚、評価画像としては１ドット１スペースのハーフトーン画像（１Ｄ１Ｓと記する）、５ｍｍ間隔の格子画像、１Ｄ１Ｓ、１Ｄ２Ｓ、ベタ、白、前半はベタで後半が白のツートーン画像、１７階調画像、更に再度１Ｄ１Ｓを、この順番で画像形成した。
【０１２４】
各評価項目と評価基準は下記のとおりである。○は非常に良好、△は良好、乃至は実用上問題無し、▲は従来並、乃至は特性上不足となる場合がある。評価結果を表７乃至９に示す。
【０１２５】
１）「すり抜け」
主に罫線、ツートーン、ハーフトーンの各画像の目視評価と、像担持体表面観察結果から評価した
○；  画像上すり抜け無し。像担持体表面も清浄
△；  像担持体上にはすり抜け見られるが、画像上すり抜け無し
▲；  画像上すり抜け発生の場合あり。
【０１２６】
２）「フィルミング」
ハーフトーン、ベタ、白、１７階調の画像と、それに対応する像担持体表面観測結果から評価した
○；  画像上フィルミング無し。像担持体表面も清浄
△；  像担持体上には付着物見られるが、画像上フィルミング無し
▲；  画像上フィルミング発生の場合あり。
【０１２７】
３）「画像流れ」
特に朝の、罫線、ハーフトーン、１７階調の各画像から目視判断した
○；  画像流れ無し
△；  通常目視レベルでの流れ無し。顕微鏡観測でハーフトーン乃至は１７階調で、一部ドットの広がり、或いはかすれが見られる場合あるが、２度目の１Ｄ１Ｓでは○レベル
▲；  上記以外。目視レベルで画像流れ見られる、乃至は回復遅い。
【０１２８】
４）「異音、振動」
耐刷時、及び空回転時の評価機動作中の音等から評価した。
【０１２９】
○；  異音、振動無し
△；  耐刷、通常画像形成時の異音、振動無し。空回転時に異音又は振動発生の場合あり
▲；  耐刷、通常画像形成時に異音又は振動発生の場合あり。
【０１３０】
５）「汚れ均一性」
クリーニングブラシの汚れ均一性、パッキング、折れ、抜けを観測して評価した
○；  空回転前後での汚れムラなし。且つ耐刷時の汚れレベルが安定している
△；  空回転前後での汚れムラが見られる、あるいは耐刷時の汚れが増加傾向
▲；  空回転前後での汚れムラ、及び耐刷時の汚れ増加が見られる。
【０１３１】
６）「パッキング」
クリーニングブラシを観測して評価した
○；  廃トナー等の目詰まり無し。初期の繊維間隔を維持
△；  クリーニングブラシ内にトナー或いは微粒子が詰っていて繊維を弾いても剤が流動し難い。繊維間隔、及び繊維自体の動きは特に変動無し
▲；  トナー乃至は微粒子等の目詰まりによる繊維間隔の変動あり、又は繊維が動き難い状態。
【０１３２】
７）「折れ／抜け」
クリーニングブラシを観測して評価した
○；  第１繊維、第２繊維ともに折れ又は抜けが無し、乃至はクリーニング性に影響無し
△；  第１繊維、乃至は第２繊維の折れ又は抜けがあるが、通常耐刷ではクリーニング性に影響ないレベル
▲；  １箇所以上で、折れ、抜けにより、通常耐刷でクリーンキング性の低下がある。
【０１３３】
８）「像担持体の損耗」
上記の各評価画像、及び像担持体の目視、及び表面粗さ測定で評価した
○；  局所的なキズ、及び偏磨耗等無し
△；  局所的なキズ、乃至は偏磨耗が見られるが、画像への影響無し
▲；  画像に出るキズ、乃至は偏磨耗あり。
【０１３４】
［実施例２乃至１２、比較例１乃至４］
上述のブラシローラー１を用い、一部侵入量を除き実施例１と同条件で耐刷、及び評価を行った。評価条件を表６に、評価結果を評価環境ごとに表７乃至９に、夫々示す。
【０１３５】
表６、７より、断面積が大きい第１繊維１−０１と、該第１繊維よりも短く設定された第２繊維１−０２を持つブラシローラー１を用いた実施例１乃至１２の評価で、何れも良好な結果が得られた。特に先端部面積が１９００乃至３２０００［μｍ２］、先端部形状が球形、また第２繊維長／第１繊維長が０．５乃至０．８のとき、良好な結果が得られた。また、異なる太さの繊維を混合して第２繊維１−０２として使用した例では、第２繊維の平均太さを極端に補足せずに繊維密度を高くでき、耐久性と繊維密度の両立に有効である。
【０１３６】
一方、第１繊維１−０１のみの比較例１、第１繊維１−０１と第２繊維１−０２の長さを同じとした比較例２、及び先端部を大きくしない比較例３乃至４では、クリーニング性、画質、あるいは耐久性の低下が生じる場合があった。
【０１３７】
【表６】
0005274090.tif 000007
【０１３８】
【表７】
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【０１３９】
【表８】
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【０１４０】
【表９】
0005274090.tif 000010
【０１４１】
［実施例１３、１４］
実施例９、１１において、画像形成装置として、図９の如く、クリーニングブラシ１の下流側にウレタンゴムからなるクリーニングブレード８を配設したものを用いた。像担持体２の面速度を４００［ｍｍ／ｓｅｃ］とした以外は、実施例９、１１と同様に評価を行った。評価条件を表１０に、評価結果を、表１１乃至１３に、夫々示す。
【０１４２】
像担持体の速度を６０［ｐｐｍ］相当から１００［ｐｐｍ］相当へ増加させたにも関らず、すり抜けや折れ、欠けが向上した。クリーニングブレード８により一部すり抜けが抑止される他、該クリーニングブレード８で掻き落された粒子が、落下し、再度クリーニングブラシ１に補給される為、空回転時などでの特性が向上したと考えられる。
【０１４３】
［実施例１５］
実施例１３において、クリーニングブラシ１の表面にシリコーンオイル処理を施し、トナーの正規帯電極性とは逆極性のプラス帯電性の表面処理を行った。即ち、少なくとも、第１繊維の表面に、トナーの正規帯電極性とは逆極性の帯電特性処理を行う。この他にも周知のポジ帯電性処理でもよい。
【０１４４】
該処理を施した以外は実施例１３と同様に耐刷、評価を行った。条件を表１０、結果を表１１乃至１３に示す。
【０１４５】
表１１乃至１３より、汚れ均一性が向上した。転写残トナーは一般的にトナーの正規帯電極性に対して反転しているトナーが多く、フリッカーバー７に加えて静電的な吐出しが相乗していると考えられる。
【０１４６】
［実施例１６］
実施例１３において、クリーニングブラシ１にトナーの正規帯電極性とは逆極性のプラス電圧を印加した以外は実施例１３と同様に耐刷、評価を行った。条件を表１０、結果を表１１乃至１３に示す。
【０１４７】
表１１乃至１３より、汚れ均一性が向上した。転写残トナーは一般的にトナーの正規帯電極性に対して反転しているトナーが多く、フリッカーバー７に加えて静電的な吐出しが相乗していると考えられる。
【０１４８】
［実施例１７乃至１９］
実施例１３において、上述の無機微粒子Ｉ乃至IIIを、クリーニングブラシ１に供給する手段を付与した。具体的には、該クリーニングブラシ１の下方に、無機粒子Ｚの容器を設け、所定枚数の耐刷毎に、該容器がクリーニングブラシ１に接触し、無機粒子Ｚを供給する供給する。供給方法はこれに限らず、例えば、別途ファーブラシなどの供給機構を設けてもよい。この状態で実施例１３と同様に耐刷、評価を行った。
【０１４９】
［実施例２０乃至２２］
実施例１３において、上述の無機微粒子Ｉ乃至IIIを外添したトナーＴ０１乃至Ｔ０３を現像剤に使用し、この状態で実施例１３と同様に耐刷、評価を行った。
【０１５０】
実施例１７乃至２２の評価条件を表１０に、評価結果を表１１乃至１３に夫々示す。表１１乃至１３より、無機微粒子Ｉ乃至IIIを付与した実施例１７乃至２２で流れや、汚れ均一性、像担持体の耐久性が向上した。また、耐久後のクリーニングブレード８の観測を行った所、該無機微粒子Ｉ乃至IIIを付与した本実施例のクリーニングブレード８のエッヂの損耗が低減していた。
【０１５１】
また、実施例２０乃至２２のように現像剤から微粒子Ｚを供給する系では、供給用の手段を別途設ける必要が無く、装置の小型化にも有効である。
【０１５２】
なお、比較粒子IV乃至VIを使用して実施例１７乃至１９と同様の評価、またトナーＴ０４乃至０６を使用して実施例２０乃至２２と同様の評価を行った。
【０１５３】
これらの評価の結果、上記微粒子Ｉ乃至III、及びトナーＴ０１乃至０３を使用した例と比べて、特に流れと、クリーニングブレード８の損耗で、該微粒子Ｚを付加した効果が少なかった。
【０１５４】
［実施例２３］
実施例１４において、クリーニングブレード８を付与し、上述の無機微粒子IIを外添したトナーＴ０２を現像剤に使用し、クリーニングブラシ１にプラス電圧印加を付与して耐刷、評価を行った。即ち、少なくとも、第１繊維の先端部に、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアス印加を行う。評価条件を表１０に、評価結果を表１１乃至１３に夫々示す。表１１乃至１３より、非常によい結果が得られた。
【０１５５】
【表１０】
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【０１５６】
【表１１】
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【０１５７】
【表１２】
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【０１５８】
【表１３】
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【０１５９】
［実施例２４］
感光体をＰ−０２のａ−Ｓｉ感光体とした以外は、実施例２３と同様にして評価を行った。結果、実施例２３同様に非常に良好な結果が得られた。
【０１６０】
［実施例２５］
クリーニングブラシ１の順方向で相対速度１２０％（＋１２０％）で駆動する様にした。該駆動方向の変更に伴い、フリッカーバー７を図１４のようにクリーニングブラシ１の上方へ配置した以外は、実施例１３と同様にして評価を行った。結果を表１４乃至１６に示す。実施例１３同様に非常に良好な結果が得られ、さらにブラシの耐久性が向上した。
【０１６１】
［実施例２６］
図１４のように、潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛成形物１２を、クリーニングブラシ１に加圧手段（不図示）を用い、所定の圧力で当接する様にした。本例では第１繊維の部分に侵入する様に当接圧を調整したが、クリーニングブラシの繊維密度や繊度、潤滑剤成形物の硬さなどに応じて適宜調整できる。
【０１６２】
該潤滑剤成形物１２を付与した以外は実施例２５と同様に評価を行った。結果を表１４乃至１６に示す。実施例２５同様に非常に良好な結果が得られ、更に汚れ均一性が向上した。
【０１６３】
［実施例２７］
トナーＴ０２を使用した以外は実施例２６と同様に評価を行った。結果を表１４乃至１６に示す。実施例２５乃至２６と同様に非常に良好な結果が得られ、さらに流れも良好な結果が得られた。
【０１６４】
下流側にクリーニングブレード８が付与されている場合など、クリーニング手段の機能に弊害が無ければクリーニングブラシ１の駆動方向は順方向でもよい。これにより像担持体との相対速度差が低減でき、クリーニングブラシの損耗が更に抑制されたと考えられる。
【０１６５】
また潤滑剤の存在により、部材の損耗が抑制され、システムの寿命の向上が見られた。
【０１６６】
潤滑剤であるステアリン酸亜鉛と無機微粒子Ｚとの併用に於いては、該無機微粒子Ｚの摺擦効果により、該ステアリン酸亜鉛が塗り広げられて膜形成が進むと共に、帯電性生物の付着や、放電等により劣化したステアリン酸亜鉛の掻き取りが相乗したと考えられる。
【０１６７】
【表１４】
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【０１６８】
【表１５】
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【０１６９】
【表１６】
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【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】画像形成装置の一例の概略構成
【図２】クリーニング装置部分の概略の拡大断面模型図
【図３】（ａ）・（ｂ）・（ｃ）は、それぞれ、第１繊維の各種形態の拡大模型図
【図４】第１繊維の配置を示す模式図
【図５】第１繊維と第２繊維の繊維密度を説明する模式図
【図６】第１繊維の空隙間隔を説明する為の模式図
【図７】クリーニングブラシの像担持体に対する当接部を拡大したモデル図
【図８】付着力の粒径依存性を示すモデル
【図９】画像形成装置の他例の概略構成
【図１０】無機微粒子の観測例の図（電子顕微鏡写真）
【図１１】実施例、比較例で使用した耐刷用画像の模式図であり、（ａ）は耐刷に使用した罫線チャートの概略図、（ｂ）は評価時に使用した、局在化したチャートの概略図
【図１２】従来のクリーニングブラシ（その１）の模式図
【図１３】従来のクリーニングブラシ（その２）の模式図
【図１４】画像形成装置の、更に他例の概略構成
【符号の説明】
【０１７１】
１；クリーニングブラシ、２；被清掃体（像担持体）、３；帯電手段、４；潜像形成手段、５；現像手段、６；転写手段、７；フリッカーバー、８；クリーニングブレード、１２；潤滑剤、Ｘ；像担持体の駆動方向、Ｙ；クリーニングブラシの駆動方向、Ｚ；無機微粒子、１−０１；第１繊維、１−０２；第２繊維、１−０３；芯材、１−０１Ｇ；第１繊維の先端部の空隙間隔、０１Ａ；第１繊維の基部、０１Ｂ；第１繊維の先端部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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