JP2008275704A - 画像形成装置およびクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニング部材が所定位置からずれて配設された場合に促進されうる像保持体の摩耗等を抑制する。
【解決手段】第１クリーニングロール６０は、鉄等の金属で形成された所定径のシャフト６０ａと、シャフト６０ａの周囲にブラシ層６０ｂとを備えている。さらに、シャフト６０ａに接着固定されるとともに、ブラシ層６０ｂを支持する基材層６０ｃを備えている。ブラシ層６０ｂは、シャフト６０ａを中心として放射状に配置された複数本の繊維６０ｄにより構成されている。各繊維６０ｄは、基材層６０ｃ側に配設された小径部６０ｄ１と、繊維６０ｄの先端に配設され小径部６０ｄ１よりも大径に形成された大径部６０ｄ２と、を備えている。また、繊維６０ｄは、小径部６０ｄ１が、０．５ｄ（デニール）（直径で約１６μｍ）で形成され、大径部６０ｄ２が、２ｄ（直径で約８μｍ）で形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、プリンタや複写機などの画像形成装置、および感光体ドラムなどの像保持体をクリーニングするクリーニング装置に関するものである。

プリンタや複写機などの画像形成装置においては、感光体ドラムなどの像保持体に保持されたトナー像がすべて用紙に転写されず、像保持体の表面にトナーが残留する場合がある。このため、像保持体の表面にブラシ部材を接触配置し、このブラシ部材により像保持体の表面をクリーニングする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−９３９７４号公報

ところで、ブラシ部材などのクリーニング部材は予め定められた所定位置に配設されることが望ましいが、部品の公差等によりこの位置からずれた状態で配設される場合がある。この結果、像保持体に対するクリーニング部材の食い込み量が、狙いからずれる場合がある。また、クリーニング部材の軸方向における外径ばらつきやロット間における外径ばらつきによっても、食い込み量が狙いからずれる場合がある。
このような場合、例えば、クリーニング部材から像保持体に作用する荷重が大きくなり、像保持体の摩耗が促進されるおそれがある。また、例えば、クリーニング部材から像保持体に作用する荷重が小さくなり、放電生成物などのクリーニング性能が低下するおそれがある。

本発明の目的は、像保持体に対するクリーニング部材の食い込み量が狙いからずれた場合に促進されうる像保持体の摩耗や、像保持体に対するクリーニング部材の食い込み量が狙いからずれた場合に生じうるクリーニング性能の低下を抑制することにある。

請求項１に記載の発明は、トナー像を保持する像保持体と、前記像保持体の表面をクリーニングするクリーニングブラシと、を備え、前記クリーニングブラシは、前記像保持体側に端部を有し当該像保持体をクリーニングする複数本の繊維と、複数本の当該繊維を支持する支持部とを備え、当該繊維は当該端部よりも当該支持部側に当該端部よりも小径に形成された小径部を備えることを特徴とする画像形成装置である。
請求項２に記載の発明は、前記繊維は、前記小径部よりも前記支持部側に、当該小径部よりも大径に形成され当該支持部により支持される被支持部を更に備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記繊維の小径部は、溶解処理によって形成されることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記像保持体は、架橋構造の樹脂を含む層を表面に有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置である。

請求項５に記載の発明は、トナー像を保持する像保持体をクリーニングするクリーニング装置であって、前記像保持体側に端部を有し当該像保持体の表面をクリーニングする複数本の繊維と、複数本の前記繊維を支持する支持部とを備え、前記繊維は、前記端部よりも前記支持部側に当該端部よりも剛性の低い低剛性部を備えることを特徴とするクリーニング装置である。
請求項６に記載の発明は、前記繊維は、前記低剛性部よりも前記支持部側に、当該低剛性部よりも高剛性に形成され当該支持部により支持される被支持部を更に備えることを特徴とする請求項５記載のクリーニング装置である。
請求項７に記載の発明は、前記繊維の低剛性部は、溶解処理によって形成されることを特徴とする請求項５または６記載のクリーニング装置である。

請求項１に記載の発明によれば、例えば、像保持体に対するクリーニングブラシの食い込み量が狙いからずれた場合に促進されうる像保持体の摩耗を抑制することが可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べ、支持部からの繊維の抜けなどを抑制できる。
請求項３に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べ、小径部を簡易に形成することができる。
請求項４に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べ、像保持体の長寿命化が可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、像保持体に対する食い込み量が狙いからずれた場合でも、例えばクリーニング性能の低下が抑制可能となる。
請求項６に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べ、支持部からの繊維の抜けなどを抑制できる。
請求項７に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べ、小径部を簡易に形成することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
同図に示す画像形成装置は、所謂タンデム方式のフルカラープリンタを示すものである。本実施形態におけるフルカラープリンタは、画像読取装置を備えており、フルカラーの複写機としても機能するようになっている。なお、本画像形成装置は、画像読取装置を備えない構成とすることもできる。

本図に示す画像形成装置は、本体１の上部の一端（図示例では、左端）に、原稿２の画像を読み取る画像読取装置４を備えている。この画像読取装置４は、プラテンカバー３によって押圧され、またプラテンガラス５上に置かれた原稿２に、光源（不図示）から光を照明する。そして、原稿２からの反射光像を、縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１に走査露光する。また、画像読取装置４は、画像読取素子１１によって、原稿２の画像を所定のドット密度（例えば、１２００ｄｐｉや２４００ｄｐｉ）で読み取る。なお、本実施形態における縮小光学系は、フルレートミラー７、ハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０から構成されている。

画像読取装置４によって読み取られた原稿２の画像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の画像データとして画像処理装置１２（Image Processing System）に送られる。そして、画像処理装置１２では、原稿２の画像データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。そして、画像処理装置１２にて所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の画像データに変換される。その後、これらの各画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおけるレーザ露光器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに送られる。そして、レーザ露光器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは、各色の画像データに応じて、レーザビームＬＢによる画像露光を行い、情報の書き込み処理を実行する。

本実施形態では、本体１の内部に、上述のとおり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応した画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが設けられている。なお、これらの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、水平方向に一定の間隔をおいて直列的に配置されている。

これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、使用するトナー
の色を除き、基本的にはすべて同様に構成されている。各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、矢印Ａ方向に沿って所定の回転速度で回転する像保持体の一例としての感光体ドラム５０と、この感光体ドラム５０の表面を一様に帯電する帯電器５１とを備えている。また、感光体ドラム５０の表面に各色の画像データに対応した画像を露光して静電潜像を形成する上記レーザ露光器１４と、感光体ドラム５０上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像装置５２とを備えている。さらに、感光体ドラム５０のクリーニングを行うクリーニングロール等を備えている。なお、このクリーニングロール等については、後述する。

帯電器５１には、スコロトロンなどの非接触の帯電器や帯電ロールなどの接触帯電器などが用いられる。また、印加電圧も直流のみを印加する方式や、交流電圧を重畳した直流電圧を印加する方式のものなども使用することができる。感光体ドラム５０には、種々の材質を用いた構成とすることが可能である。例えば、有機感光体（ＯＰＣ）からなる感光体層と、硬化膜層（ＯＣＬ（Over Coat Layer）層）とを備える構成とすることができる。硬化膜層は、感光体ドラム５０の表面に設けられるとともに高硬度にて形成され、感光体ドラム５０の摩耗を抑制し感光体ドラム５０の長寿命化等に寄与する。

なお、上記硬化膜層は、例えば、電荷輸送材料を含有し架橋構造を有する樹脂層から形成される。より詳細には、架橋性樹脂と、架橋構造を作る少なくとも１つ以上の反応基とから形成される。なお、上記架橋性樹脂としては、例えば、シロキサン系樹脂、フェノール誘導体が挙げられる。

ここで、シロキサン系樹脂を架橋性樹脂として用いる場合における感光体ドラム５０の形成方法の一例について説明する。

（１）まず、酸化亜鉛（ＳＭＺ−０１７Ｎ：テイカ製）１００重量部をトルエン５００重量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（Ａ１１００：日本ユニカー社製）２重量部を添加し、５時間攪拌する。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、１２０℃で２時間焼き付けを行う。なお、得られた表面処理酸化亜鉛を蛍光Ｘ線により分析すると、例えば、Ｓｉ元素強度は、亜鉛元素強度の１．８×１０^−４となる。

（２）次いで、上記表面処理を施した酸化亜鉛３５重量部と硬化剤ブロック化イソシアネート（スミジュール３１７５）（住友バイエルンウレタン社製）：１５重量部とブチラール樹脂ＢＭ−１(積水化学社製)：６重量部とメチルエチルケトン：４４重量部とを混合し、１ｍｍφのガラスビーズを用いサンドミルにて２時間の分散を行い分散液を得る。
得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート：０．００５重量部、トスパール１３０（ＧＥ東芝シリコン社製）：１７重量部を添加し、下引層塗布用液を得る。そして、この塗布液を浸漬塗布法にてアルミニウム（Ａｌ）基材上に塗布し、１６０℃、１００分の乾燥硬化を行い、例えば厚さ２０μｍの下引層を得る。なお、表面粗さは、東京精密社製表面粗さ形状測定器サーフコム５７０Ａを使用し、測定距離２．５ｍｍ、走査速度０．３ｍｍ／ｓｅｃで測定すると、例えば、Ｒｚ値０．２４となる。

（３）次いで、Ｘ線回折スペクトルにおけるブラッグ角（２θ±０．２°）が、７．５°、９．９°、１２．５°、１６．３°、１８．６°、２５．１°、２８．３°に強い回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニンの１部をポリビニルブチラール（エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学）１部、および酢酸ｎ−ブチル１００部と混合し、ガラスビーズとともにペイントシェーカーで１時間処理して分散する。そして、得られた塗布液を上記下引層上に浸漬コートし、１００℃で１０分間加熱乾燥して、例えば膜厚約０．１５μｍの電荷発生層を形成する。

（４）次いで、下記化学式（１）に示す構造のベンジジン化合物２部、下記化学式（２）に示す高分子化合物（粘度平均分子量３９，０００）３部をクロロベンゼン２０部に溶解させた塗布液を上記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、１１０℃、４０分の加熱を行なって、例えば膜厚２２μｍの電荷輸送層を形成する（以下、これを「感光体Ａ」と称する）。

（５）次いで、下記に示す構成材料を、メチルアルコール５部、イオン交換樹脂（アンバーリスト１５Ｅ）０．３部を加え、室温で攪拌することにより２４時間保護基の交換反応を行う。
（構成材料）
・化合物１（下記化学式（３）参照） ２部
・化合物２（下記化学式（４）参照） １部
・コロイダルシリカ ０．３部
・Ｍｅ（ＭｅＯ）_２−Ｓｉ−（ＣＨ_２）_４−Ｓｉ−Ｍｅ（ＯＭｅ）_２ ２部
・(ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル)メチルジメトキシシラン ０．１部
・ヘキサメチルシクロトリシロキサン ０．３部
・ＺＸ−０２２（富士化成工業社製） ０．２５部

その後、ｎ−ブタノール１０部、蒸留水０．２５部を添加し、５分間加水分解を行う。そして、加水分解したものからイオン交換樹脂を濾過分離した液に対し、アルミニウムトリスアセチルアセトナート（Ａｌ（ａｑａｑ）_３）を０．１部、アセチルアセトン０．１部、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）０．４部を加え、コーティング液を生成する。

（６）そして、このコーティング液を上記電荷輸送層の上にリング型浸漬塗布法により塗布する。そして、室温で３０分風乾した後、１３０℃で１時間加熱処理して硬化させる。この結果、例えば、膜厚約３μｍの表面層が形成される。以上により、シロキサン系樹脂を架橋性樹脂として用いた感光体ドラム５０が形成される。

次に、フェノール誘導体を架橋性樹脂として用いる場合における感光体ドラム５０の形成方法の一例について説明する。
フェノール誘導体を架橋性樹脂として用いる場合、上記（１）〜（４）、（６）と同様の処理が行われる。但し、上記（６）にて用いたコーティング液については、下記構成材料をブタノール７５部に溶解させたものを用いる。この結果、例えば、膜厚約６μｍの表面層が形成される。以上によりフェノール誘導体を架橋性樹脂として用いた感光体ドラム５０が形成される。

（構成材料）
・化合物３（下記化学式（５）参照）：１３質量部
・フェノール樹脂：１３質量部（群栄化学 ＰＬ４８５２）
・ハジキ防止剤：０．１質量部

上記レーザ露光器１４は、半導体レーザ２０を画像データに応じて変調するとともに、画像データに応じて半導体レーザ２０からレーザビームＬＢを出射する。半導体レーザ２０から出射されたレーザビームＬＢは、反射ミラー２１、２２により反射された後、回転多面鏡２３によって偏向走査される。そして、レーザビームＬＢは、図示しないｆ−θレンズで走査角度に応じて焦点距離が調整され、複数枚の反射ミラー２４、２５等を介して感光体ドラム５０上を走査露光する。

画像処理装置１２からは、各レーザ露光器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに、各色の画像データが順次出力される。そして、画像データに応じて各レーザ露光器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋから出射されるレーザビームＬＢにより、各感光体ドラム５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋの表面が走査露光され、静電潜像が書き込まれる。そして、各感光体ドラム５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置５２に設けられた現像ロール５２ａによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

そして、各感光体ドラム５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの下方に配置された中間転写ベルト２６上に一次転写される。より詳細には、各感光体ドラム５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、一次転写ロール２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋの圧接力及び静電気力によって、互いに重ね合わされた状態で中間転写ベルト２６上に一次転写される。

ここで、上記一次転写工程では、感光体ドラム５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ上に現像された各色のトナー像が、中間転写ベルト２６上に１００％転写されず、トナー像の一部が感光体ドラム５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ上に残留する場合がある。このような場合、残留したトナー像は、後述する第１クリーニングロール６０等によって回収される。
中間転写ベルト２６は、ドライブロール２８と、テンションロール２９と、アイドルロール３０などからなる複数のロールの間に一定のテンションで掛け回されている。また、中間転写ベルト２６は、ドライブロール２８により、矢印Ｂ方向に沿って、感光体ドラム５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋの周速と等しい所定の速度で循環駆動されるようになっている。なお、ドライブロール２８は、定速性に優れた専用の駆動モータ（不図示）によって回転駆動される。また、中間転写ベルト２６には、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを無端ベルト状に形成したものが用いられる。

さらに、本実施形態では、本体１に、中間転写ベルト２６を介してドライブロール２８を押圧し二次転写部を形成する二次転写ロール３１が設けられている。中間転写ベルト２６上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、この二次転写部において、記録材としての用紙Ｐに転写される。その後、各色のトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置３３へと搬送される。そして、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置３３における加熱ロール３４及び加圧ロール３５により、加熱及び加圧作用を受ける。この結果、トナー像が用紙Ｐ上に定着される。その後、用紙Ｐは、本体１の外部に設けられた排出部３６上に排出され、一連のフルカラー画像の画像形成工程が終了する。

用紙Ｐは、用紙収納部３７に収納されるとともに、フィードロール３８及び分離ロール対３９、４０により１枚ずつ分離された状態で、レジストロール４１まで一旦搬送され停止される。その後、用紙Ｐは、所定のタイミングで再度回転が開始されるレジストロール
４１によって、中間転写ベルト２６上のトナー像と同期した状態で、上記二次転写部へと送出される。なお、二次転写工程が終了した後の中間転写ベルト２６は、中間転写ベルト２６を介しドライブロール２８に押圧される中間転写ベルトクリーナ４２によって清掃される。

次に、感光体ドラム５０の周囲に配設される各種装置、部材等について説明する。
図２は、感光体ドラム５０および感光体ドラム５０の周囲に配設される装置等を示した説明図である。なお、本図は、画像形成ユニット１３Ｙ（図１参照）における感光体ドラム５０Ｙ等を示している。
上述のとおり、本実施形態では、感光体ドラム５０Ｙの周囲に、感光体ドラム５０Ｙの表面を一様に帯電する帯電器５１、感光体ドラム５０Ｙ上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置５２等が配設されている。なお、本実施形態における帯電器５１は、スコロトロンで構成されている。

さらに、本実施形態では、上記一次転写部にて中間転写ベルト２６上にトナー像を転写した後の感光体ドラム５０表面に残留したトナー等の帯電極性を一定（たとえばマイナス極性）に揃えるクリーニング前帯電器５３が設けられている。また、クリーニング前帯電器５３の下流側に、一次転写後の感光体ドラム５０Ｙの表面電荷を除電する除電ランプ５４が配設されている。さらに、除電ランプ５４よりも感光体ドラム５０Ｙの回転方向下流側に、クリーナ５５が設けられている。

ここで、クリーナ５５は、除電ランプ５４よりも感光体ドラム５０Ｙの回転方向下流側において感光体ドラム５０Ｙに接触配置され、感光体ドラム５０Ｙに付着したトナー等を除去するクリーニングブラシの一例としての第１クリーニングロール６０を備えている。また、第１クリーニングロール６０によって除去されたトナー等を回収する（転移させる）第１回収ロール６１を備えている。また、第１回収ロール６１の表面に転移したトナー等を掻き取る第１スクレーパ６２を備えている。

さらに、クリーナ５５は、第１クリーニングロール６０よりも感光体ドラム５０Ｙの回転方向下流側、且つ、帯電器５１よりも上流側において、感光体ドラム５０Ｙに接触配置され、感光体ドラム５０Ｙに付着したトナー等を除去するクリーニングブラシの一例としての第２クリーニングロール７０を備えている。また、第２クリーニングロール７０によって除去されたトナー等を回収する（転移させる）第２回収ロール７１と、第２回収ロール７１の表面に転移したトナー等を掻き取る第２スクレーパ７２とを備えている。
また、クリーナ５５は、第１クリーニングロール６０や、第２クリーニングロール７０等を支持するハウジング（不図示）を備えている。さらには、第１スクレーパ６２等に掻き落とされたトナーを収容するトナー収容部（不図示）や、トナー収容部に収容されたトナーを搬送する搬送スクリュー（不図示）などが設けられている。

第１クリーニングロール６０には、電源部（不図示）に配置された第１クリーニングロールバイアス電源（不図示）から所定のバイアス電圧（例えば、＋２６０ｖ）が印加されるようになっている。また、第１回収ロール６１には、電源部（不図示）に配置された第１回収ロールバイアス電源（不図示）から所定のバイアス電圧（例えば、＋４６０ｖ）が印加されるようになっている。さらに、第２クリーニングロール７０には、電源部（不図示）に配置された第２クリーニングロールバイアス電源（不図示）から所定のバイアス電圧（例えば、−４００ｖ）が印加されるようになっている。また、第２回収ロール７１には、電源部（不図示）に配置された第２回収ロールバイアス電源（不図示）から所定のバイアス電圧（例えば、−８００ｖ）が印加されるようになっている。

第１クリーニングロール６０は、転写工程後の感光体ドラム５０Ｙ上の正規極性の残留トナーや、後述する放電生成物を除去する。第２クリーニングロール７０は、感光体ドラム５０Ｙ上における、中間転写ベルト２６から感光体ドラム５０Ｙ上に再転写された逆極性のトナー（以下、「リトランスファートナー」と称する。)や、後述する放電生成物を除去する。

第１クリーニングロール６０、第１回収ロール６１、第２クリーニングロール７０、および第２回収ロール７１は、図示しない回転機構によってそれぞれ回転駆動されるようになっている。なお、第１クリーニングロール６０および第２クリーニングロール７０を回転機構によって回転させ、第１回収ロール６１を第１クリーニングロール６０に従動させ、第２回収ロール７１を第２クリーニングロール７０に従動させる構成とすることもできる。また、残留トナーやリトランスファートナーが少ないシステムの場合、第１回収ロール６１等を設けず、フリッキング用のバーのみを設ける構成とすることも可能である。

以下、クリーナ５５の各部を詳細に説明する。なお、第２クリーニングロール７０、第２回収ロール７１、および第２スクレーパ７２は、それぞれ第１クリーニングロール６０、第１回収ロール６１、第１スクレーパ６２と同様に構成されている。このため、以下においては、第１クリーニングロール６０、第１回収ロール６１、および第１スクレーパ６２について説明する。

第１クリーニングロール６０は、ハウジング（不図示）に回転自在に支持されるとともに、所定外径に形成されたいわゆるブラシロールである。この第１クリーニングロール６０は、鉄、ＳＵＳ等の金属で形成された所定径のシャフト６０ａを備えている。また、第１クリーニングロール６０は、シャフト６０ａの周囲に、柔軟なブラシ層６０ｂを備えている。なお、ブラシ層６０ｂの詳細については、後述する。
また、第１クリーニングロール６０は、感光体ドラム５０Ｙの軸方向に沿って接触するように配置されている。また、第１クリーニングロール６０は、図中時計回り（矢印Ｃ参照）に回転するように配設されている。このため、第１クリーニングロール６０は、感光体ドラム５０Ｙとの接触部における移動方向が、感光体ドラム５０Ｙの移動方向と逆となるように配設されている。なお、本実施形態における第１クリーニングロール６０の回転方向は一例であり、第１クリーニングロール６０を図中反時計回りに回転させることもできる。

第１回収ロール６１は、ハウジング（不図示）に回転自在に支持された所定外径のロールであって、例えば、カーボンブラックを分散させて抵抗値を調整したフェノール樹脂により形成することができる。また、例えば、アルミニウム合金やステンレス合金鋼等の金属に、第１スクレーパ６２との摺動を円滑に行なうためのフッ素樹脂等（例えば、テフロン（登録商標））の被膜を形成したものを用いることもできる。なお、このような構成は、一例であり、システムに応じて適宜選択できる。

また、第１回収ロール６１は、第１クリーニングロール６０の軸方向に沿って配設され、また、第１クリーニングロール６０に接触するように配置されている。また、第１回収ロール６１は、図中矢印Ｄに示すように、反時計回りに回転するように配設されている。即ち、第１回収ロール６１は、第１クリーニングロール６０との接触部における移動方向が、第１クリーニングロール６０の移動方向と同方向となるように配設されている。なお、第１回収ロール６１の回転方向や回転速度は、トナーの回収効率等に合わせて設定することができる。

第１スクレーパ６２は、鉄、ステンレス合金鋼等の金属によって形成された板状の部材である。そして、第１回収ロール６１の軸方向に亘って、また、第１回収ロール６１の回転方向に対して対向するように接触して設けられている。そして、第１回収ロール６１上に転移したトナーを掻き落として、トナー収容部（不図示）に収容する。そして、トナー収容部に収容されたトナーは、搬送スクリュー（不図示）により回収ボックス（不図示）に搬出される。

ここで、本画像形成装置において採用される画像形成時の主なパラメータは、下記の通りである。
○感光体ドラム５０
ＯＰＣ，φ８４ｍｍ
○帯電器５１
スコロトロン −９４５μＡ，グリッド電圧：６２０ｖ
○レーザ露光器１４
レーザ波長：７８０ｎｍ
○中間転写ベルト２６
材質：ポリイミド
○プロセス速度
４２０ｍｍ／ｓ
○静電電位
背景部：−６００ｖ
画像部：−３００ｖ
○現像器
現像方式：二成分現像方式
現像ロール５２ａのスリーブ径：φ１６ｍｍ
スリーブ回転速度＝８００ｍｍ／ｓ
感光体ドラム５０と現像ロール５２ａとの間隔：０．３ｍｍ
○現像バイアス
ＤＣ成分：−５００ｖ
ＡＣ成分：１．５ｋＶＰ−Ｐ（６ｋＨｚ）
○転写条件
一次転写ロール：＋４０μＡ
二次転写ロール：＋１６００ｖ
○第１クリーニングロール６０
印加電圧：＋２６０ｖ
○第１回収ロール６１
印加電圧：＋６６０ｖ
○第２クリーニングロール７０
印加電圧：−４００ｖ
○第２回収ロール７１
印加電圧：−８００ｖ

次に、第１クリーニングロール６０、第２クリーニングロール７０について、図３を用いて、より詳細に説明する。なお、第１クリーニングロール６０と第２クリーニングロール７０とは同様の構成であるため、第１クリーニングロール６０を中心に説明を行う。

図３は、第１クリーニングロール６０の断面図等を示したものである。なお、図３（ａ）は、第１クリーニングロール６０の断面図を示し、図３（ｂ）は、ブラシ層６０ｂを構成する繊維６０ｄの拡大図を示している。また、図３（ｃ）は、繊維６０ｄの斜視図を示し、図３（ｄ）は、図３（ｂ）のＥ−Ｅ線における断面図を示している。
同図（ａ）および上記のとおり、本実施形態における第１クリーニングロール６０は、鉄、ＳＵＳ等の金属で形成された所定径のシャフト６０ａと、シャフト６０ａの周囲にブラシ層６０ｂとを備えている。さらに、本実施形態における第１クリーニングロール６０は、シャフト６０ａに接着固定されるとともに、ブラシ層６０ｂを支持する支持部の一例としての基材層６０ｃを備えている。

ここで、ブラシ層６０ｂは、シャフト６０ａを中心として放射状に配置された複数本の繊維６０ｄにより構成されている。そして、各繊維６０ｄは、図３（ｂ）に示すように、基材層６０ｃ側に配設された小径部（低剛性部）６０ｄ１と、繊維６０ｄの先端（端部）に配設され小径部６０ｄ１よりも大径に形成された大径部６０ｄ２と、を備えている。

詳細は後述するが、本実施形態における繊維６０ｄは、芯鞘構造に紡糸された繊維に対して水酸化ナトリウムなどのアルカリ溶液（溶解液）等により溶解（減量）処理を行うことにより形成される。この結果、アルカリ溶液等により溶解処理がなされた部分が小径化し、本実施形態のように小径部６０ｄ１と大径部６０ｄ２とが形成される。そして、小径部６０ｄ１が形成されることで、従来の繊維に比べ、部分的に（基材層６０ｃ側において）剛性が低下した状態となる。なお、本実施形態における繊維６０ｄは、芯部分がナイロンにより、鞘部分がポリエステルにより形成されている。但し、これらは一例であり、他の材料の組み合わせによっても同様の構成とすることが可能である。また、本実施形態における繊維６０ｄには、カーボンブラック等の導電性材料が添加され、導電性を有した状態となっている。なお、繊維６０ｄは、導電性材料の添加を行わず絶縁性とすることもできる。さらに、導電性の繊維６０ｄと絶縁性の繊維６０ｄとからブラシ層６０ｂを構成することもできる。

溶解処理がなされることにより形成された小径部６０ｄ１は、図３（ｄ）に示すように、断面が円形状に形成されるとともに、同じく円形状に形成された大径部６０ｄ２（図３（ｃ）参照）よりも小径に形成される。ここで、本実施形態における第１クリーニングロール６０は外径１２ｍｍに形成され、シャフト６０ａは外径５ｍｍに形成され、さらに、基材層６０ｃは厚みが１ｍｍに形成されている。また、繊維６０ｄは、繊維長Ｌが２．５ｍｍに形成され、小径部６０ｄ１が長さ２．０ｍｍに形成され、大径部６０ｄ２が長さ０．５ｍｍに形成されている。

また、繊維６０ｄは、小径部６０ｄ１が、０．５ｄ（デニール）（直径で約１６μｍ）で形成され、大径部６０ｄ２が、２ｄ（直径で約８μｍ）で形成されている。さらに、繊維６０ｄは、基材層６０ｃに、１２０［Ｋｆ／ｉｎｃｈ^２］（１２０×１０００［本／ｉｎｃｈ^２］）の密度で配設されている。なお、本実施形態では、小径部６０ｄ１を２ｍｍとし、大径部６０ｄ２を０．５ｍｍとする例を説明したが、後述する先端力の大きさに応じて、これらの長さを調整することができる。また、本実施形態では、２成分の複合紡糸により形成された繊維における１成分を溶解処理することにより小径化する例を説明した。その他、１成分からなる繊維に対し溶解処理を行うことで小径化することもできる。

ここで、図４、図５を用いて、第１クリーニングロール６０の形成方法について説明する。
図４は、ブラシ層６０ｂおよび基材層６０ｃの形成方法を示した図であり、図５は、ブラシ層６０ｂおよび基材層６０ｃをシャフト６０ａに取り付ける際の取り付け方法を示した図である。

ブラシ層６０ｂおよび基材層６０ｃの形成は、まず図４（ａ）に示すように、繊維６０ｄを複数本束ねた状態で横パイル糸として、縦糸６０ｃ１と横糸６０ｃ２とからなる基布６０ｃ３の縦糸６０ｃ１に、織り込んでいく。なお、本実施形態では、基布６０ｃ３は、２枚用いられており、これらの基布６０ｃ３は、所定の距離を隔てて互いに平行に配置されている。複数本の繊維６０ｄは、基布６０ｃ３における縦糸６０ｃ１と横糸６０ｃ２との交差位置の間に織り込まれるとともに、対向配置された両基布６０ｃ３の間を掛け渡すように三次元的に織り込まれる。その後、両基布６０ｃ３の間にて、繊維６０ｄはナイフ等により切断される。この結果、図４（ｂ）に示すように、基布６０ｃ３（基材層６０ｃ）に複数本の繊維６０ｄが植毛された状態となる。なお、本実施形態における縦糸６０ｃ１及び横糸６０ｃ２には、導電性の繊維が用いられ、基材層６０ｃは導電性を有するようになっている。

その後、図４（ｃ）に示すように、基材層６０ｃおよび繊維６０ｄは、繊維６０ｄの先端部を除き、アルカリ溶液に所定時間、浸漬される。これにより繊維６０ｄが部分的に溶解し（減量化され）、図３（ｂ）に示したとおり、繊維６０ｄの基材層６０ｃ側に小径部６０ｄ１が形成され、繊維６０ｄの先端部に、大径部６０ｄ２が形成される。
その後、基材層６０ｃおよび繊維６０ｄは、接着により、シャフト６０ａに取り付けられる。シャフト６０ａへ接着は、図５に示すように、接着剤６０ｅが螺旋状に塗布されたシャフト６０ａに、基材層６０ｃを反対の螺旋状に巻き付けることにより行われる。これにより、図３（ａ）等で示した第１クリーニングロール６０が形成される。

ところで、本画像形成装置においては、上述のとおり、感光体ドラム５０の表面を帯電器５１によって所定の電位に帯電した後、画像データに応じて露光を施すことにより感光体ドラム５０上に静電潜像を形成する。そして、現像装置５２によって感光体ドラム５０上に形成された静電潜像を現像しトナー像とするとともに、このトナー像を直接又は中間転写体（中間転写ベルト２６）を介して用紙Ｐ上に転写、定着する。

上記帯電器５１には、例えば、接触方式の帯電器が用いられる。接触方式の帯電器が用いられる場合、例えば、導電性の芯金の外周に導電性の弾性体を被覆した帯電ロールを感光体ドラム５０の表面に接触させる。また、帯電ロールに、直流（ＤＣ）電圧又は交流（ＡＣ）電圧を重畳した直流（ＤＣ）電圧を印加することにより、帯電ロールと感光体ドラム５０の表面との間に微小ギャップ放電を発生させる。これにより、感光体ドラム５０の表面が所定の電位となるように帯電される。

ここで、接触方式の帯電器、特に、感光体ドラム５０の表面をより均一に帯電するために交流（ＡＣ）電圧を重畳した直流（ＤＣ）電圧を印加する帯電器では、上記微小ギャップにて発生する放電量が多くなる。このため、多量の窒素酸化物やオゾン等の放電生成物が感光体ドラム５０の表面に付着するおそれがある。そして、放電生成物が感光体ドラム５０の表面に付着すると、放電生成物が、高温高湿環境下において、空気中の水分を吸湿し、静電潜像の電荷が逃げる現象が発生する場合がある。この結果、"Ｄｅｌｅｔｉｏｎ"と呼ばれる画像の白抜けが発生しうる。また、本実施形態のように、帯電器５１にスコロトロン帯電器を用いた場合にも、放電生成物の感光体ドラム５０への付着が発生し、画像の白抜けが生じるおそれがある。そこで、本実施形態における画像形成装置では、上述のとおり、第１クリーニングロール６０等を感光体ドラム５０に接触配置し、放電生成物を除去する構成としている。

図６は、第１クリーニングロール６０および感光体ドラム５０を拡大して示した説明図である。
第１クリーニングロール６０を用いて放電生成物等を除去する場合、第１クリーニングロール６０と感光体ドラム５０と間における接触面積を確保等するため、第１クリーニングロール６０を感光体ドラム５０側にずらして配置する。換言すれば、同図に示すように、第１クリーニングロール６０は、ブラシ層６０ｂが、感光体ドラム５０側に所定量食い込むようにずらして配置される。このような構成により、ブラシ層６０ｂにおける繊維６０ｄ（図３参照）は、感光体ドラム５０によって撓むように配設されるとともに、感光体ドラム５０の表面に荷重（以下、この荷重を「先端力」と称する。）を作用させる。

ここで、硬化膜層を持たないコンベンショナルな感光体ドラムを用いた場合、その硬度が比較的小さく軟らかいため、削れやすい。このため、比較的小さい先端力でも感光体ドラムの表面における放電生成物を除去することができる。しかしながら、上記先端力を増加させていくと、放電生成物は問題なくとれるようになるが、感光体ドラムの表面における磨耗が多くなりすぎ、感光体ドラムが短ライフとなってしまう。
一方、本実施形態のような硬化膜層をもつ硬い感光体ドラム５０は、表層が硬いため削れにくい。従って、先端力が小さい場合、放電生成物が取りづらくなってしまう。このため、硬化膜層をもつ感光体ドラム５０に対しては、先端力が大きくなるように、第１クリーニングロール６０等を構成、配設する必要がある。しかしながら、先端力が大きすぎてしまうと、硬化膜層を持たない感光体ドラムの場合と同じで、磨耗が多くなり、感光体ドラム５０が短ライフとなってしまう。

図７は、先端力を変化させた場合における白抜けの程度、および感光体ドラムの摩耗量を示したものである。図７（ａ）は、硬化膜層を有しない感光体ドラムにおける白抜けの程度および感光体ドラムの摩耗量を示し、図７（ｂ）は、硬化膜層を有する感光体ドラムにおける白抜けの程度および感光体ドラムの摩耗量を示している。
なお、グラフ中、「Ｄｅｌｅｔｉｏｎ」は、白抜けの程度を示しており、数字が大きくなるにつれて程度の大きい白抜けが発生していることを示している。より詳細には、「０」が、白抜けが発生しなかった場合を示し、「５」が、真っ白に抜けた白抜けが発生したことを示している。なお、「Ｄｅｌｅｔｉｏｎ」の判断は、限度見本を用意し、この限度見本との対比を目視にて行うことにより行った。また、グラフ中「感光体摩耗レート」は、１０００回転後における感光体ドラムの摩耗量（ｎｍ）を示している。

まず、硬化膜層を有しない感光体ドラムにおいては（図７（ａ）参照）、先端力が増すにつれ白抜けが発生しにくくなる。そして、先端力が約０．０５［ｇｆ／ｍｍ］を超えると、白抜けが完全に発生しなくなる。一方、先端力が増すにつれ、感光体ドラムの摩耗量は増加する。
また、硬化膜層を有する感光体ドラムにおいても（図７（ｂ）参照）、先端力が増すにつれ白抜けが発生しにくくなる。そして、先端力が約０．１［ｇｆ／ｍｍ］を超えるあたりから、白抜けが完全に発生しなくなる。一方、先端力が増すにつれ、感光体ドラムの摩耗量は増加する。

この結果により、硬化膜層を有しない感光体ドラムを用いる場合、先端力を約０．０５［ｇｆ／ｍｍ］以上とすることが好ましく、また、摩耗量が増すことから先端力をある程度の大きさとすることが好ましくなる。また、硬化膜層を有する感光体ドラムを用いる場合、先端力を約０．１［ｇｆ／ｍｍ］以上とすることが好ましく、また、摩耗量が増すことから先端力をある程度の大きさとすることが好ましくなる。

なお、上記先端力の設定は、予め取得してある食い込み量と先端力との関係に基づき、食い込み量を調節することにより行われる。
より詳細には、本発明者は、以下に示す測定装置を用いることで、食い込み量と先端力との関係を予め取得している。そして、ある値の先端力に設定したい場合、この関係を参照し、設定したい先端力に対応した食い込み量を取得する。そして、第１クリーニングロール６０におけるブラシ層６０ｂを、この取得した食い込み量だけ感光体ドラム５０に食い込ませる。

ここで、図８は、先端力の測定装置の概略を示した概略構成図である。なお、図８（ａ）は断面図を示し、図８（ｂ）は上面図を示している。
同図に示すように本装置は、モータＭを備え第１クリーニングロール６０を回転させる回転機構９１と、第１クリーニングロール６０の軸方向に所定幅Ｗで形成され、第１クリーニングロール６０におけるブラシ層６０ｂが接触配置されるロードセル９２を備えている。

本発明者は、ブラシ層６０ｂに対するロードセル９２の食い込み量を各種値に設定するとともに、第１クリーニングロール６０を回転させる。また、ロードセル９２を第１クリーニングロール６０の軸方向にスライドさせる。そして、設定した各食い込み量において、ロードセル９２に作用する単位幅当たりの荷重（［荷重］／［ロードセル９２の幅Ｗ］：［ｇｆ／ｍｍ］）を測定する。これによって、食い込み量とロードセル９２に作用する荷重との関係を取得する。
そして、感光体ドラム５０にある先端力を作用させたい場合、上記関係を参照することで、作用させたい先端力に応じた食い込み量を取得する。そして、この食い込み量となるように、感光体ドラム５０と第１クリーニングロール６０とを配置する。これにより、感光体ドラム５０に対して所定の先端力を作用させることができる。なお、後記図９、図１０に示す先端力と食い込み量との関係も、本測定装置により測定している。

本発明者は、さらに、感光体ドラム５０に対するブラシ層６０ｂの食い込み量と、先端力との関係について調査した。
図９は、ブラシ層６０ｂの感光体ドラム５０に対する食い込み量と先端力との関係を示したものである。本調査では、ブラシ層６０ｂを各々異ならせた４種類の第１クリーニングロール６０を用意した。そして、各第１クリーニングロール６０において、食い込み量と先端力との関係を調査した（参考例１〜４）。

ここで、参考例１におけるブラシ層６０ｂは、繊維６０ｄが、０．５ｄ（デニール）、繊維長（図３（ｂ）の繊維長Ｌに相当）＝２ｍｍで形成され、この繊維６０ｄが基材層６０ｃに密度４８６［Ｋｆ／ｉｎｃｈ^２］で配設された状態となっている。参考例２におけるブラシ層６０ｂは、繊維６０ｄが、０．５ｄ、繊維長２．５ｍｍで形成され、この繊維６０ｄが基材層６０ｃに密度４８６Ｋｆ／ｉｎｃｈ^２で配設された状態となっている。参考例３におけるブラシ層６０ｂは、繊維６０ｄが１ｄ、繊維長２ｍｍで形成され、この繊維６０ｄが基材層６０ｃに密度２４０Ｋｆ／ｉｎｃｈ^２で配設された状態となっている。参考例４におけるブラシ層６０ｂは、繊維６０ｄが、１ｄ（デニール）、繊維長２．５ｍｍで形成され、この繊維６０ｄが基材層６０ｃに密度２４０Ｋｆ／ｉｎｃｈ^２で配設された状態となっている。なお、参考例１〜４における繊維６０ｄは、いずれも導電性のナイロンにより構成されている。また、参考例１〜４における繊維６０ｄは、小径部６０ｄ１を有しておらず略同一径に形成されている。

この結果、同図に示すように、デニール数が大きいほど（繊維６０ｄが太いほど）、グラフの傾きが大きくなる（グラフの感度がたってくる）傾向が判明した。例えば、食い込み量が１．２５［ｍｍ］において、デニール数の大きい参考例４の方が、デニール数の小さい参考例２よりも、グラフの傾きが大きくなる。
また、同図に示すように、繊維長が小さいほど、グラフの傾きが大きくなる（グラフの感度がたってくる）傾向が判明した。例えば、食い込み量が１．２５［ｍｍ］において、繊維長が小さい参考例１の方が、繊維長が大きい参考例２よりも、グラフの傾きが大きくなる。また、図示は省略するが、密度が高いほど、グラフの傾きが大きくなる傾向にある。

ところで、製造上の都合等で第１クリーニングロール６０の外径に軸方向のばらつきやロット間での外径ばらつきが生じ、感光体ドラム５０に対するブラシ層６０ｂの食い込み量が狙いからずれる場合がある。また、各部材の寸法公差や取り付け精度等によっても、感光体ドラム５０に対するブラシ層６０ｂの食い込み量が狙いからずれる場合がある。そして、このずれは、現状の製造技術では、±２５０μm程度となるのが一般的である。

上記図７を用いて説明した通り、白抜けの発生を抑制し、且つ、感光体ドラム５０の摩耗を抑えるという観点からは、先端力を所定値以上にするとともに、ある程度の大きさとすることが好ましくなる。しかしながら、食い込み量に上記のようなずれが発生してしまうと、白抜けが発生しやすくなったり、感光体ドラム５０が摩耗しやすくなったりしてしまう。具体的には、食い込み量が狙いよりも小さくなると先端力が小さくなる。この結果、放電生成物が除去されにくくなるため、白抜けが発生しやすくなる。また、食い込み量が狙いよりも大きくなると、先端力が高くなり、感光体ドラム５０の摩耗が促進されてしまう。

ここで、例えば、硬化膜層を有しない感光体ドラム５０に対して参考例２で示した第１クリーニングロール６０を用いてクリーニングを行う場合、必要な先端力は、上記図７（ａ）を用いて説明したとおり、約０．０５［ｇｆ／ｍｍ］程度となる。
ここで、図９における参考例２を参照すると、先端力が０．０５［ｇｆ／ｍｍ］の場合、食い込み量は、１ｍｍ程度となる。ところで、この参考例２におけるグラフは、食い込み量が１ｍｍ付近において傾きが小さい状態となっている（感度がねた状態となっている）。このため、食い込み量に、ずれが生じたとしても、先端力は大きく変動しない。この結果、食い込み量にずれが生じたとしても、放電生成物の除去性能を維持でき、また、感光体ドラム５０の摩耗などを抑制できる。

一方、硬化膜層を有する感光体ドラム５０に対して参考例２で示した第１クリーニングロール６０を用いるクリーニングを行う場合、必要な先端力は、上記図７（ｂ）を用いて説明したとおり、０．１［ｇｆ／ｍｍ］程度となる。
ここで、図９における参考例２を参照すると、先端力が０．１［ｇｆ／ｍｍ］の場合、食い込み量は、１．５ｍｍ程度となる。ところで、この参考例２におけるグラフは、食い込み量が１．５ｍｍ付近において、上記食い込み量が１ｍｍの場合に比べ、傾きが大きい状態となっている（感度が立った状態となっている）。このため、食い込み量に、ずれ（変動）が生じた場合、先端力は大きく変動してしまう。例えば、食い込み量が１．５ｍｍの状態から、３００μm多く食い込むと、先端力は約１．８倍となり、５００μm多く食い込むと、先端力は３倍以上となってしまう。この結果、感光体ドラム５０の摩耗が促進されるなどの不具合が生じてしまう。

ここで、本実施形態におけるブラシ層６０ｂの先端力およびその変動について説明する。
図１０は、本実施形態におけるブラシ層６０ｂを用いた場合における食い込み量と先端力との関係を示している（図中「実施例」と表示）。なお、本図においては、図９で示した参考例２も合わせて表示している。
繊維６０ｄに、小径部６０ｄ１および大径部６０ｄ２を形成した本実施形態のブラシ層６０ｂの場合、同図に示すように、参考例２よりも先端力が増す方向にグラフ全体がシフトしていることが分かる。また、食い込み量が０．７５ｍｍまでは傾きがやや大きい状態となっており（先端力の感度がやや立った状態となっており）、０．７５ｍｍから１．２５ｍｍまでは、傾きが小さい状態となっている（先端力の感度が寝た状態となっている）。また、食い込み量が１．２５ｍｍ以上では、傾きが再び大きくなった状態となっている（先端力の感度が再び立った状態となっている）。

そして、食い込み量を、例えば１ｍｍと設定した場合、硬化膜層を有する感光体ドラム５０において白抜けの発生を抑制可能な先端力（０．１［ｇｆ／ｍｍ］）を得ることができる。また、本実施例では、上述のとおり、０．７５ｍｍから１．２５ｍｍまでは、傾きが小さい状態となっている。このため、食い込み量を１ｍｍと設定した場合、食い込み量に、例えば±２５０μｍ程度の変動が生じたとしても、先端力の大幅な変動を抑えることが可能となる。この結果、本実施形態における構成は、食い込み量の変動が生じたとしても、上記参考例２等に比べ、白抜けの発生が抑制可能となり、同時に感光体ドラム５０の摩耗増大も抑制可能となる。

なお、食い込み量が少ない領域（０〜０．７５ｍｍ）にてグラフの傾きがやや大きくなる理由は、大径部６０ｄ２における撓みが支配的になるためと考えられる。また、食い込み量が０．７５〜１．２５ｍｍで傾きが小さくなる理由は、小径部６０ｄ１における撓みが支配的になるためであると考えられる。なお、図９等を参照すると、いずれの参考例においても食い込み量が増すにつれ傾きが大きくなる傾向にあり、本実施例でも、食い込み量が１．２５ｍｍを超えると、参考例と同様に傾きが大きくなる。

本実施形態では、上記のとおり、アルカリ溶液などにより溶解処理を部分的に行うことで、繊維６０ｄの長手方向（パイル方向）に、径の小さい小径部６０ｄ１と、径の大きい大径部６０ｄ２とを形成している。即ち、アルカリ溶液などにより溶解処理を部分的に行うことで、繊維６０ｄの剛性を部分的に低下させる処理を行っている。この結果、上記のとおり、比較的先端力が高い食い込み領域にて、グラフの傾きを小さくすることが可能となった（先端力の感度をねかせることが可能となった）。これにより、硬化膜層を有する硬い感光体ドラム５０を用いる場合であっても、安定した放電生成物の除去が可能になるとともに、感光体ドラム５０の過度の摩耗を抑制することが可能になる。なお、繊維６０ｄの剛性の低下は、例えば、複合紡糸により形成された繊維に対する部分的な割繊処理によっても行うことができる。

ここで、本発明者は、上記実施例で示した構成の第１クリーニングロール６０および第２クリーニングロール７０を用い、気温２８℃、相対湿度８５％の高温高湿環境下にて、３万枚の通紙テストを行った。なお、食い込み量は、１ｍｍに設定した。
また、本発明者は、上記参考例２で示した構成（導電性ナイロン，０．５ｄ，４８６Ｋｆ／ｉｎｃｈ^２，繊維長＝２．５ｍｍ）の第１クリーニングロール６０および第２クリーニングロール７０を用い、気温２８℃、湿度８５％の高温高湿環境下にて、３万枚の通紙テストを行った。なお、食い込み量は、１．７５ｍｍに設定した。

上記条件にて通紙テストを行ったところ、実施例においては、放電生成物による画像の白抜けはまったく発生しなかった。また、感光体ドラム５０の摩耗量（摩耗レート）を軸方向に渡って測定したところ、その値が１．５ｎｍ〜３．５ｎｍ／Ｋｃｙｃとなり、感光体ドラム５０の長寿命化が可能な結果が得られた。
一方で、参考例２で示した第１クリーニングロール６０等を用いた場合、通紙テストの途中までは白抜けが未発生であった。しかしながら、通紙枚数が増えるに従い、筋状の白抜けが部分的に発生してしまった。また、感光体ドラム５０の摩耗量を軸方向に渡って測定したところ、その値が２ｎｍ〜８ｎｍ／Ｋｃｙｃと大きくばらつくとともに、全体的に摩耗量が多くなってしまった。このため、参考例２の場合、感光体ドラム５０が短寿命となってしまう。

なお、本実施形態では、図４（ｃ）に示したとおり、基材層６０ｃ側をアルカリ溶液等に浸漬することで繊維６０ｄに小径部６０ｄ１を形成する構成としている。しかしながら、このような場合、アルカリ溶液等により基材層６０ｃが劣化し、繊維６０ｄが基材層６０ｃから抜けやすくなるなどの不具合が発生するおそれがある。そこで、次のような形態とすることも可能である。

図１１は、繊維６０ｄの変形例を示したものである。
同図１１（ａ）における繊維６０ｄは、基材層６０ｃ側にも被支持部の一例としての大径部６０ｄ３を形成したことを特徴としている。即ち、本形態における繊維６０ｄは、先端側および基材層６０ｃ側に大径部６０ｄ２，６０ｄ３を形成するとともに、両大径部６０ｄ２，６０ｄ３の間に小径部６０ｄ１を形成したものである。本形態の場合、基材層６０ｃにより支持される部分が大径部６０ｄ３となるため、小径部６０ｄ１が基材層６０ｃに支持される場合に比べ、基材層６０ｃからの繊維６０ｄの抜けなどを抑制できる。また、本形態では、小径部６０ｄ１となされる箇所のみアルカリ溶液等に浸漬される。このため、基材層６０ｃの劣化が抑制され、繊維６０ｄの基材層６０ｃからの抜けなどを抑制できる。
なお、小径部６０ｄ１の断面形状は、図１１（ｂ）に示すように、星型などの形状にすることもできる。また、三角形やＹ字形などにもすることができ、繊維６０ｄの剛性を低下できるものであれば特に形状は限定されない。

本実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 感光体ドラムおよび感光体ドラムの周囲に配設される装置等を示した説明図である。 第１クリーニングロールの断面図等を示したものである。 ブラシ層および基材層の形成方法を示した図である。 ブラシ層および基材層をシャフトに取り付ける際の取り付け方法を示した図である。 第１クリーニングロールおよび感光体ドラムを拡大して示した説明図である。 先端力を変化させた場合における白抜けの程度、および感光体ドラムの摩耗量を示したものである。 先端力の測定装置の概略を示した概略構成図である。 ブラシ層の感光体ドラムに対する食い込み量と先端力との関係を示したものである。 本実施形態におけるブラシ層を用いた場合における食い込み量と先端力との関係を示している。 繊維の変形例を示したものである。

符号の説明

５０…感光体ドラム、６０…第１クリーニングロール、６０ｄ…繊維、６０ｄ１…小径部、６０ｄ２，６０ｄ３…大径部、６０ｃ…基材層、６０ｃ３…基布、７０…第２クリーニングロール

Claims (7)

1. トナー像を保持する像保持体と、
   前記像保持体の表面をクリーニングするクリーニングブラシと、を備え、
   前記クリーニングブラシは、
   前記像保持体側に端部を有し当該像保持体をクリーニングする複数本の繊維と、複数本の当該繊維を支持する支持部とを備え、当該繊維は当該端部よりも当該支持部側に当該端部よりも小径に形成された小径部を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記繊維は、前記小径部よりも前記支持部側に、当該小径部よりも大径に形成され当該支持部により支持される被支持部を更に備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記繊維の小径部は、溶解処理によって形成されることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記像保持体は、架橋構造の樹脂を含む層を表面に有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. トナー像を保持する像保持体をクリーニングするクリーニング装置であって、
   前記像保持体側に端部を有し当該像保持体の表面をクリーニングする複数本の繊維と、
   複数本の前記繊維を支持する支持部とを備え、
   前記繊維は、前記端部よりも前記支持部側に当該端部よりも剛性の低い低剛性部を備えることを特徴とするクリーニング装置。
6. 前記繊維は、前記低剛性部よりも前記支持部側に、当該低剛性部よりも高剛性に形成され当該支持部により支持される被支持部を更に備えることを特徴とする請求項５記載のクリーニング装置。
7. 前記繊維の低剛性部は、溶解処理によって形成されることを特徴とする請求項５または６記載のクリーニング装置。

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