(57)【要約】【課題】  クリーニングブラシと静電潜像担持体の長期にわたる静的接触においても異常画像を発生させない画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供すること。【解決手段】  少なくとも静電潜像担持体と、該静電潜像担持体をクリーニングするクリーニングブラシを有する画像形成装置であって、前記クリーニングブラシのグリコール系溶媒の含有量がブラシ毛に対して６〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする画像形成装置。【選択図】      図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも静電潜像担持体と、該静電潜像担持体をクリーニングするクリーニングブラシを有する画像形成装置であって、前記クリーニングブラシのグリコール系溶媒の含有量がブラシ毛に対して６〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置において、前記静電潜像担持体に接触するブラシ先端の静電潜像担持体に対する重なり量が０．３〜３．０ｍｍ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】
前記ブラシが導電性ブラシであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ブラシを構成する糸が導電剤を含有する芯とそれを覆う鞘からなる芯鞘構造であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記静電潜像担持体の最表層が、熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記静電潜像担持体の最表層が、アルミナ、シリカ、酸化チタン、フッ素微粒子のうち少なくも１つ以上の微粒子を含有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
少なくとも電子写真感光体、帯電手段、露光手段及び転写手段を有する画像形成装置において、該電子写真感光体が請求項１乃至６のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成装置が複数の電子写真感光体、帯電手段、現像手段、転写手段を有するタンデム型であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成装置が電子写真感光体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写したのち、該中間転写体上のトナー画像を記録材上に二次転写する中間転写手段を有する画像形成装置であって、複数色のトナー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、該カラー画像を記録材上に一括で二次転写することを特徴とする請求項７乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段、転写手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを具備してなる請求項７乃至９のいずれかに記載の画像形成装置用プロセスカートリッジ。
【請求項１１】
少なくとも静電潜像担持体と、該静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置の少なくとも該クリーニング手段の一部として用いられるクリーニングブラシであって、前記クリーニングブラシのグリコール系溶媒の含有量がブラシ毛に対して６〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする画像形成装置用クリーニングブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コピー、プリンタ、ファクシミリなどに用いられる電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方法としては、カールソンプロセスやその種々の変形プロセスなどが知られており、複写機やプリンタなどに広く使用されている。近年、電子写真方式の画像形成装置では、カラー化、高画質化、高速化が進んでいる。
これまで画像形成装置においてトナーを用紙又は中間転写体に転写した後の感光体をクリーニングするときのトナーの除電や用紙搬送路での用紙の除電のために除電ロールや除電ブラシが用いられている。これまで除電効果を有するブラシとしてはブラシ毛に導電性繊維を用いると共に、この導電性繊維を金属シャフトを介して接地したものなどが知られている。
【０００３】
例えば特開平１−２１７３８７号公報（特許文献１）、特開平７−７３９９２号公報（特許文献２）には、除電効果を有するクリーニングブラシとして、導電性繊維からなるブラシ毛が植え付けられた帯状の織布を金属シャフトに巻つけたものが開示されている。このクリーニングブラシは除電効果の他に、感光体上に残留するトナーを掻き乱す役割を持つためにブラシ毛をシャフトの全周方向に植毛し、感光体とブラシ毛の先端付近を接触させると共に、シャフトを回転駆動するものである。さらに他の用途で用いられる除電ブラシも、常に良好な除電効果を維持するために、シャフトの全周方向に均一に植毛し、シャフトを回転駆動して用いられる。
【０００４】
カラー画像形成装置には、１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着して感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
【０００５】
１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化には困難である欠点があり、後者には、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【０００６】
クリーニングブラシに使用されるブラシ毛としては、導電剤を化学繊維自体に練り込んだものや、特開平８―１４４１２４号公報（特許文献３）、特開２００１―１１７３６号公報（特許文献４）や特開２００４−２２５２１４号公報（特許文献５）に記載されるような所謂芯鞘構造を有し、芯部に導電剤を含有する樹脂、外側（鞘部）を別の樹脂で覆ったものが使われる。ブラシ毛は、化学繊維であり、原材料を加熱溶融し紡糸口金から押し出し、冷却、延伸されて紡糸され、ブラシの基布に植毛されシャフトに巻き付けブラシローラーとなる。芯鞘構造のブラシ毛を得るためには一般に、芯鞘複合紡糸機が使用されている。他方、紡糸分野では、繊維処理が高速化するにしたがって、高い潤滑性、帯電防止性、集束性等が要求され（特許文献６の特開平２−４７３６１号公報、特許文献７の特開平２−２２９２１１号公報参照）るので、一般的に、多量の油剤量が必要となる。
【０００７】
先述したように、クリーニングブラシは、感光体に接触させて回転させることにより、トナーと感光体の付着力低減のための物理的な掻き乱し効果や、導電性ブラシであるならば感光体及びトナーの除電による静電気付着力の低減効果が得られ、転写後残留するトナーのクリーニング補助手段として使用される。
【０００８】
画像形成装置または画像形成用プロセスカートリッジに装着された未使用のクリーニングブラシと未使用の感光体が接触し、そのままの状態で長期放置されると、感光体表面にクラックが生じ、クラック部の帯電電位低下に伴う異常画像を発生させてしまう場合がある。特に常温より高い温度での保存環境でこの問題は生じやすい。このような問題は、画像形成装置または、画像形成用プロセスカートリッジが組み立てられユーザーに使用されるまでの間で発生しやすい。
【０００９】
【特許文献１】特開平１−２１７３８７号公報
【特許文献２】特開平７−７３９９２号公報
【特許文献３】特開平８―１４４１２４号公報
【特許文献４】特開２００１―１１７３６号公報
【特許文献５】特開２００４−２２５２１４号公
【特許文献６】特開平２−４７３６１号公報
【特許文献７】特開平２−２２９２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明は、クリーニングブラシと静電潜像担持体の長期にわたる静的接触においても異常画像を発生させない画像形成装置及びプロセスカートリッジ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】
【００１１】
前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、合成繊維であるブラシ毛は紡糸工程において、摩擦、帯電による糸切れ防ぐため、一般的に紡糸油剤でオイリング処理されているが、この紡糸油剤の残留成分であるグリコール系溶媒が感光体クラック発生の原因となっていることを見出し、ブラシ毛に対してグリコール系残留溶媒を１０００ｐｐｍ以下とすることより、長期にわたるクリーニングブラシと静電潜像担持体の静的接触においてもクラックを発生せず、異常画像を抑制できることを見出し、また更に、ブラシ先端と感光体の重なり量を０．３〜３．０ｍｍと少なくすることにより、長期にわたるクリーニングブラシと静電潜像担持体の静的接触においてもクラックがさらに発生し難く、異常画像をさらによく抑制できることを見出し、本発明に到達した。
【００１２】
合成繊維であるブラシ毛の紡糸油剤としては、潤滑性、帯電防止性が必要なことから、例えばポリオキシエチレンラウリルホスフェートジエタノールアミン塩、ポリオキシエチレンセチルホスフェートジエタノールアミン塩、アルキルイミダゾリウムエトサルフェート、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテルカチオン化物、モノステアリン酸ソルビタン、トリステアリン酸ソルビタン、ポリオキシエチレンモノステアリン酸ソルビタン、ポリオキシエチレントリステアリン酸ソルビタン、ステアリン酸グリセライド、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリエチレングリコールステアレート、ポリエチレングリコールアルキルエステル、ポリオキシエチレンカスターワックス、プロピレンオキサイド／エチレンオキサイド(ＰＯ／ＥＯ)ランダムエーテル、ＰＯ／ＥＯブロックエーテル、ＰＯ／ＥＯ変性シリコーン、ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド、高分子アマイド、エチレングリコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、鉱物油、中性油から選んで配合したものが用いられている。
【００１３】
すなわち、ブラシ毛のグリコール系残留溶媒量を１０００ｐｐｍ以下としてクラックの発生を防止できるのは、本発明に到達するまでに得られた結果から、次のような理由によるものと想定される。
感光体のクラック発生の原因は、ブラシ接触によるグリコール系溶剤の感光体への移行と、ブラシ接触圧による感光体最表層部での僅かな応力発生がきっかけとなり、微少なクレイズ（高分子材料特有の変形降状挙動でクラックの前駆体となる）が発生し、クラックとなり成長し、時間とともに感光体塗工膜を脆性的に破壊してものと推測される。その結果、異常画像を発生させたと考えられる。即ち、クラックを防止するには、ブラシ残留溶媒の低減とブラシ接触圧の低減が有効になるものと考えられる。
ブラシ毛のグリコール系残留溶媒量を極限まで減少させると別の問題が生じる。つまり、本発明でブラシ毛のグリコール系残留溶媒量を６ｐｐｍ以上としているのは、ブラシ毛を植毛する際に、基布や植毛針との摩擦よる糸切れ、毛羽等の発生防止や摩擦力低減による植毛性向上のためである。
【００１４】
また、感光体の最表層に微粒子と熱可塑性樹脂を含有する場合、前記微粒子を含有しない場合よりもクラックが発生しやすいことも見出した。これは、クリーニングブラシの残留グリコール系溶媒が微粒子とバインダー界面から侵入しやすく、またその微粒子／バインダー界面でクレイズが発生しやすいためと想像される。
【００１５】
何れにしても、クリーニングブラシの紡糸油剤の残留成分であるグリコール系溶媒をブラシ毛に対して６〜１０００ｐｐｍ、好ましくは１０〜１０００ｐｐｍとすること、また更にブラシ先端と感光体の重なり量を０．３〜３．０ｍｍと少なくすることにより、長期にわたるクリーニングブラシと静電潜像担持体の静的接触においても異常画像を発生しない画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することが可能なる。
【００１６】
すなわち、上記課題は本発明の（１）〜（１１）によって解決される。
（１）「少なくとも静電潜像担持体と、該静電潜像担持体をクリーニングするクリーニングブラシを有する画像形成装置であって、前記クリーニングブラシのグリコール系溶媒の含有量がブラシ毛に対して６〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする画像形成装置」；
（２）「前記画像形成装置において、前記静電潜像担持体に接触するブラシ先端の静電潜像担持体に対する重なり量が０．３〜３．０ｍｍであることを特徴とする前記第（１）項に記載の画像形成装置」；
（３）「前記ブラシが導電性ブラシであることを特徴とする前記第（１）項または第（２）項に記載の画像形成装置」；
（４）「前記ブラシを構成する糸が導電剤を含有する芯とそれを覆う鞘からなる芯鞘構造であることを特徴とする前記第（３）項に記載の画像形成装置」；
（５）「前記静電潜像担持体の最表層が、熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の画像形成装置」；
（６）「前記静電潜像担持体の最表層が、アルミナ、シリカ、酸化チタン、フッ素微粒子のうち少なくも１つ以上の微粒子を含有することを特徴とする前記第（５）項に記載の画像形成装置」；
（７）「少なくとも電子写真感光体、帯電手段、露光手段及び転写手段を有する画像形成装置において、該電子写真感光体が前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置」；
（８）「前記画像形成装置が複数の電子写真感光体、帯電手段、現像手段、転写手段を有するタンデム型であることを特徴とする前記第（７）項に記載の画像形成装置」；
（９）「前記画像形成装置が電子写真感光体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写したのち、該中間転写体上のトナー画像を記録材上に二次転写する中間転写手段を有する画像形成装置であって、複数色のトナー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、該カラー画像を記録材上に一括で二次転写することを特徴とする前記第（７）項乃至第（８）項のいずれかに記載の画像形成装置」；
（１０）「帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段、転写手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを具備してなる前記第（７）項乃至第（９）項のいずれかに記載の画像形成装置用プロセスカートリッジ」；
（１１）「少なくとも静電潜像担持体と、該静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置の少なくとも該クリーニング手段の一部として用いられるクリーニングブラシであって、前記クリーニングブラシのグリコール系溶媒の含有量がブラシ毛に対して６〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする画像形成装置用クリーニングブラシ」。
【発明の効果】
【００１７】
クリーニングブラシのグリコール系溶媒の残留量がブラシ毛に対して６〜１０００ｐｐｍとすることにより、クリーニングブラシと静電潜像担持体の長期にわたる静的接触においても異常画像を発生させない画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（クリーニングブラシ）
クリーニングブラシのブラシ毛に使われる化学繊維を紡糸する際に、摩擦、帯電による糸切れ防止や製糸安定性を向上させるため、紡糸油剤による処理が行なわれ、その後、洗浄工程にて紡糸油剤が除去されるが、方法によっては洗浄が不充分となり、紡糸油剤の配合成分であるグリコール系溶媒が残ってしまう場合がある。
【００１９】
紡糸油剤は、平滑剤、界面活性剤、ストレート油、乳化又は可溶化補助剤等で構成される。平滑剤としては、例えば、シリコーン油、鉱物油、動植物油（例えばヤシ油、ナタネ油、オリープ油等）、一価アルコールと一価カルボン動とのエステル（例えばメチルオレエート、ブチルステアレート、イソオクチルパルミテート、イソオクチルステアレート、イソオクチルオレエート、ラウリルオレエート、イソトリデシルステアレート、ヘキサデシルステアレート、イソステアリルオレエート、オレイルラウレート、オレイルオレエート等）、多価アルコールと一価カルボン酸とのエステル（例えばジエチレングリコールジオレエート、ヘキサメチレングリコールジオレエート、ネオペンチルグリコールジラウレート、トリメチロ一ルプロパントリカプリレート、グリセリントリオレエート、ペンタエリスリトールテトラオレエート、ビスワエノールＡジラウレート、チオジプロパノールジラウレート等)、多価カルボン酸と一価アルコールとのエステル（例えば、ジオレイルマレ工一ト、ジイソトリデシルアジペート、ジオレイルアジペート、ジオクチルセパケート、ジオクチルアゼレート、ジオクチルフタレート、トリオクチルトリメリテート、ジラウリルチオジプロピオネート等）、アルキレンオキサイドを付加したアルコールとカルボン酸とのエステル（例えば、エステルオキサイドを２モル付加したドパノール２３（三菱油化株式会社製の合成アルコール)とラウリル酸とのエステル、プロピレンオキサイドを２モル付加したイソトリデシルアルコールとラウリン酸とのエステル、エチレンオキサイドを２モル付加したドパノール２３とアジピン酸とのジエステル等）、アルキレンオキサイド共重合体およびその誘導体（例えば、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのブロックもしくはランダム共重合体、該共重合体の両末端もしくは一方の末端がアルコールもしくはカルボン酸で封鎖された重合体箏）、チオビスフエノール誘導体あるいは長鎖炭化水素類のチオエーテル、あるいはチオエステル類等が挙げられる。
【００２０】
上記の平滑剤は所望により、２種以上のものを適宜併用してもよい。平滑剤の配合量は特に限定的ではないが、通常は油剤中、２０〜９５重量％、好ましくは５０〜９０重量％である。
【００２１】
本発明繊維処理剤には、さらに処理剤を水にエマルジョン化し、あるいは、使用後、必要により繊維から処理剤を水洗し得るように、あるいはまた繊維への付着性を補助するために界面活性剤を配合してもよい。界面活性剤としては例えば、非イオン系界面活性剤(例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリエチレングリコールジオレエート、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリプロピレングリコールジラウレート、グリセリンモノオレエート、ソルビタンモノオレート、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレングリセリンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート等)、アニオン系界面活性剤（例えば、オレイルホスフェートおよびその塩、エチレンオキサイドを付加したラウリルホスフェートおよびその塩、エチレンオキサイドを付加したノニルフエノールホスフェートおよびその塩、ジオクチルスルホサクシネートソーダ塩、ラウリルスルホネートソーダ塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ度、エチレンオキサイドを付加したラウリルサルフエートカリ塩等)、カチオン系界面活性剤（例えば、オレイルジメチルアミンリ燐酸塩、ポリオキシエチレンラウリルアミン乳酸塩、ラウリルトリメチルアンモニウムプロマイト、ステアリルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムナイトレート等）等のほかに、アルキルイミダゾリン系活性剤、ベタイン系活性剤、シリコン系活性剤、フッ素系活性剤等が挙げられる。
【００２２】
上記界面活性剤は帯電防止剤としての作用も果たすものであり、単にその目的のみで使用してもよい。特に好ましい界面活性剤は非イオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等である。上記の活性剤は所望により、２種以上のものを適宜併用してもよい。活性剤の配合量も特に限定的ではないが、通常は油剤中、５〜８０重量％、好ましくは１０〜５０重量％である。
【００２３】
紡糸油剤はストレート油剤およびエマルジョン型油剤いずれで用いてもよく、それぞれに通した油剤姐成を組むことができるが、典型的にはエマルジョン型油剤として用いられる。ストレート型油剤として用いるときはミネラルスピリット、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、α−オレフィン等の非水性希釈剤に希釈して用いればよく、その際処理剤の濃度は３０〜６０重量％が好ましい。エマルジョン型油剤として用いるときは、水に乳化して用いるがその際エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等の乳化または可溶化補助剤を併用してもよい。上記の乳化及び可溶化補助剤は所望により、２種以上のものを適宜併用してもよい。濃度は３〜３０重量％、特に５〜１５重量%が好ましい。
【００２４】
このような紡糸油剤はポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン、ポリビニル等の合成繊維の高速処理に特に通している。紡糸油剤は従来から公知の給油方式、例えばロ一ラー給油方式、ノズル方式または浸漬法等によって紡糸工程、延伸工程、仮撚加工工程または製織、製纏の準備工程において被処理繊維へ給油される。
【００２５】
ブラシ毛における、紡糸油剤を構成するグリコール系（エチレングリコール、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）溶媒の残留濃度を１０００ｐｐｍ以下にするための洗浄方法としては、アルコール系溶媒、アセトン、エーテル系溶媒、水等用いて洗浄する方法が挙げられる。特にメタノールによる洗浄がグリコール系溶媒を洗浄して上記のように６〜１０００ｐｐｍに範囲にするのに好適である。
【００２６】
本発明において、ブラシ毛は紡糸後、基布に所望の形態（直毛タイプ、ループタイプ等）で植毛され、金属シャフトに巻き付け、固定される。クリーニング用に供されるブラシ毛の材質にはナイロン繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、中低圧法ポリオレフィン繊維、ポリカーボネート繊維、カーボン繊維等及びこれらの共重合、ハイブレッドまたはブレンド繊維がある。本発明のクリーニングブラシに使用される繊維の繊維径は、１〜６０デニール、好ましくは３〜４０デニール、より好ましくは１０〜２０デニール（デニール＝Ｄ＝糸の重さ（ｇ）×９０００÷糸の長さ（ｍ））、植毛繊維長さは、前記「ブラシ先端の静電潜像担持体に対する重なり量」の１．３〜１００倍、好ましくは１．５〜５０倍、より好ましくは２〜１０倍かつ１〜１０ｍｍである。ブラシ毛は紡糸後、基布に所望の形態（直毛タイプ、ループタイプ等）で植毛され、金属シャフトに巻き付け、固定される。直毛タイプのクリーニングブラシは例えば以下のような製法で作られる。通常のシャトル式またはシャトルレス式の織機でパイルを製織する。
【００２７】
製織は２枚の織布を重ねパイル糸で連結された状態で行ない、織り上がった後パイル糸を切断することにより、同時に２枚のブラシ毛を有する織布を得る。この織布を適宜切断した後、ホットメルト接着剤を塗布し、金属シャフトにらせん状に隙間なく巻き付ける。これを加熱して織布を金属シャフトに接着することにより製造できる。ここで接着剤としてはホットメルト接着剤等が用いられるが、本発明の除電ブラシの導電性を損なわず、良好な接着性を維持するために、カーボン等、導電性物質の含有量が適宜決定される。ブラシ毛を植毛する際には、基布や織機金属部との摩擦よる糸切れ、毛羽等の発生防止や摩擦力低減による植毛性向上のため、グリコール系溶媒が６ｐｐｍ以上残留するほうがよく、１０ｐｐｍ以上がより望ましい。
【００２８】
また、先述したようにクリーニングブラシのブラシ先端と感光体との重なりは少ない方が、感光体への接触圧が低減できクラックが発生しにくくなる。クリーニングブラシのクリーニング補助効果は前記重なりが０．３ｍｍ未満では減少してしまい、更に小さくなるとクリーニング不良が発生してしまう場合が多い。また、前記重なりが３．０ｍｍを越えてしまうと感光体にトナーを擦りつけてフィルミングを発生させたり、感光体を著しく摩耗させてしまうことが多い。以上のことから、ブラシ先端と感光体との重なり量は０．３〜３．０ｍｍが好適である。
【００２９】
ブラシ毛に導電性を持たせ、ブラシの金属シャフトをアースに落としたりバイアスをかけたりすることにより、感光体とトナーの静電気的付着力を低減させたり、ブラシへのトナー付着を増加させたりすることができる。ブラシに導電性を付与するためには、ブラシ樹脂へ導電剤を練り込む方法や、導電剤を含む樹脂を芯として外側（鞘）を樹脂で覆う芯鞘構造のブラシ毛を紡糸する方法等がある。
【００３０】
（画像形成装置）
図５において、感光体（１）はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。
図５は、本発明の画像形成装置を説明するための概略図である。
図５に示すように、本発明に係る電子写真感光体を用いた画像形成装置は、本発明に係るドラム状の感光体（１）と、帯電チャージャ（３）と、転写前チャージャ（７）と、転写チャージャ（１０）と、分離チャージャ（１１）と、クリーニング前チャージャ（１３）などから構成されている。なお、感光体（１）の形状は、ドラム状の形状に限定されるものではなく、例えば、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。また、各種チャージャとしては、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャ）、帯電ローラを始めとする公知の手段を用いることができる。
転写手段としては、一般には上記の帯電器が使用できるが、図示するような転写チャージャと分離チャージャとを併用したものが効果的である。
【００３１】
また、画像露光部（５）、除電ランプ（２）等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
【００３２】
かかる光源等は、図５に示される工程の他に、光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、あるいは前露光などの工程を設けることにより、感光体に光を照射することができる。
【００３３】
さて、現像ユニット（６）により感光体（１）上に現像されたトナーは、転写紙（９）に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体（１）上にトナーが残存する。このようなトナーは、クリーニングブラシ（１４）及びブレード（１５）により、感光体より除去される。クリーニングは、クリーニングブラシ又はブレード単独で行なわれることもあり、クリーニングブラシにはファーブラシを始めとする公知のものが用いられ、本発明の請求項の範囲のものを用いる。クリーニングブラシは１本以上使用してもよく、植毛は、直毛タイプ、ループタイプのどちらを使用してもよい。クリーニングブラシを２本使用する場合には、一方を直毛ブラシとして、潤滑剤を感光体へ塗布する機能とクリーニングを補助する機能を持たせ、他方は、ループブラシを用いてトナー掻き乱しによるトナーと感光体の物理的付着力を低減させる機能を持たせることができる。
【００３４】
電子写真感光体に正(負)帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体表面上には正(負)の静電潜像が形成される。これを負(正)極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正(負)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。かかる現像手段としては、公知の方法が適用され、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
【００３５】
クリーニングブレードの各種条件として、ブレード当接角１０〜３０度、当接圧力０．３〜４ｇ／ｍｍ、ブレードとして用いるゴムのゴム硬度６０〜７０度、反発弾性、３０〜７０％、ヤング率３０〜６０ｋｇｆ／ｃｍ２、厚さ１．５〜３．０ｍｍ、自由長７〜１２ｍｍ、ブレードエッジの感光体への食い込み量０．２〜２ｍｍの範囲が好適であり、このような物性を満たす材質としてウレタンゴムブレードが特に好適である。
【００３６】
図６には、本発明による画像形成装置を用いた別のプロセスの例を示す。図６において、感光体（２２）は、本発明の電子写真感光体であり、駆動ローラ（２３）により駆動され、帯電チャージャ（２０）による帯電、光源（２１）による像露光、現像（図示せず）、帯電器（２５）を用いる転写、ブラシ（２６）によるクリーニング（本発明の請求項の範囲のもの）、光源（２７）による除電が繰返し行なわれる。
【００３７】
さらに、本発明を適用したフルカラー画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
図７は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。
【００３８】
図７において、潜像担持体たる感光体（５６）は、図中反時計回りに回転駆動されながら、その表面がコロトロンやスコロトロンなどを用いる帯電チャージャ（５３）によって一様帯電せしめられた後、図示しないレーザ光学装置から発せられるレーザ光（Ｌ）の走査を受けて静電潜像を担持する。この走査はフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報に基づいてなされるため、感光体ドラム（５６）上にはイエロー、マゼンタ、シアン又はブラックという単色用の静電潜像が形成される。感光体ドラム（５６）の図中左側には、リボルバ現像ユニット（５０）が配設されている。これは、回転するドラム状の筺体の中にイエロー現像器、マゼンタ現像器、シアン現像器、ブラック現像器を有しており、回転によって各現像器を感光体ドラム（５６）に対向する現像位置に順次移動させる。なお、イエロー現像器、マゼンタ現像器、シアン現像器、ブラック現像器は、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを付着せしめて静電潜像を現像するものである。感光体ドラム（５６）上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の静電潜像が順次形成され、これらはリボルバ現像ユニット（５０）の各現像器によって順次現像されてイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像となる。
【００３９】
上記現像位置よりも感光体ドラム（５６）の回転下流側には中間転写ユニットが配設されている。これは、張架ローラ（５９ａ）、転写手段たる中間転写バイアスローラ（５７）、２次転写バックアップローラ（５９ｂ）、ベルト駆動ローラ（５９ｃ）によって張架している中間転写ベルト（５８）を、ベルト駆動ローラ（５９ｃ）の回転駆動によって図中時計回りに無端移動せしめる。感光体ドラム（５６）上で現像されたイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像は、感光体ドラム（５６）と中間転写ベルト（５８）とが接触する中間転写ニップに進入する。そして、中間転写バイアスローラ（５７）からのバイアスの影響を受けながら、中間転写ベルト（５８）上に重ね合わせて中間転写されて、４色重ね合わせトナー像となる。
【００４０】
回転に伴って中間転写ニップを通過した感光体ドラム（５６）表面は、ドラムクリーニングユニット（５５）によって転写残トナーがクリーニングされる。このクリーニングユニット（５５）は、クリーニングバイアスが印加されるクリーニングローラによって転写残トナーをクリーニングするものであるがファーブラシからなるクリーニングブラシ（本発明の請求項の範囲のもの）や、クリーニングブレードなどを用いるものであってもよい。
【００４１】
転写残トナーがクリーニングされた感光体ドラム（５６）表面は、除電ランプ（５４）によって除電せしめられる。除電ランプ（５４）には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などが用いられている。また、上記レーザ光学装置の光源には半導体レーザが用いられている。これら発せられる光については、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターにより、所望の波長域だけを用いるようにしてもよい。
【００４２】
一方、図示しない給紙カセットから送られてきた転写紙（６０）を２つのローラ間に挟み込んでいるレジストローラ対（６１）は、転写紙（６０）を中間転写ベルト（５８）上の４色重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングで上記２次転写ニップに向けて送り込む。中間転写ベルト（５８）上の４色重ね合わせトナー像は、２次転写ニップ内で紙転写バイアスローラ（６３）からの２次転写バイアスの影響を受けて転写紙Ｐ上に一括して２次転写される。この２次転写により、転写紙（６０）上にはフルカラー画像が形成される。
【００４３】
フルカラー画像が形成された転写紙（６０）は、転写ベルト（６２）によって紙搬送ベルト（６４）に送られる。
搬送ベルトは（６４）は、転写ユニットから受け取った転写紙（６０）を定着装置（６５）内に送り込む。
【００４４】
定着装置（６５）は、送り込まれた転写紙（６０）を加熱ローラとバックアップローラとの当接によって形成された定着ニップに挟み込みながら搬送する。
転写紙（６０）上のフルカラー画像は、加熱ローラからの加熱や、定着ニップ内での加圧力の影響を受けて転写紙（６０）上に定着せしめられる。
【００４５】
なお、図示を省略しているが、転写ベルト（６２）や搬送ベルト（６４）には、転写紙（Ｐ）を吸着させるためのバイアスが印加されている。また、転写紙（６０）を除電する紙除電チャージャや、各ベルト（中間転写ベルト（５８）、転写ベルト（６２）、搬送ベルト（６４））を除電する３つのベルト除電チャージャが配設されている。また、中間転写ユニットは、ドラムクリーニングユニット（５５）と同様の構成のベルトクリーニングユニットも備えており、これによって中間転写ベルト（５８）上の転写残トナーをクリーニングする。
【００４６】
図８は、本実施形態に係るプリンタの変形例である。この装置は、いわゆるタンデム方式のプリンタであり、感光体ドラム（８０）を各色で共有させるのではなく、各色用の感光体ドラム（８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｂｋ）を備えている。また、ドラムクリーニングユニット（８５）、除電ランプ（８３）、ドラムを一様帯電せしめる帯電ローラ（８４）も、各色用のものを備えている。なお、図７に示したプリンタではドラム一様帯電手段として帯電チャージャ（５３）を設けていたが、このプリンタでは帯電ローラ（８４）を設けている。
タンデム方式では、各色の潜像形成や現像を並行して行なうことができるため、リボルバ式よりも画像形成速度を遙かに高速化させることができる。
【００４７】
（プロセスカートリッジ）
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像を担持する感光体を有し、該感光体表面を一様に帯電させる帯電器、該帯電された感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光器、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段、トナー像を像担持体に転写する転写手段、感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段のうち少なくとも１つを有してなる。
【００４８】
前記現像手段としては、トナー乃至前記現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器内に収容されたトナー乃至現像剤を担持しかつ搬送する現像ローラとを、少なくとも有してなり、更に、担持させるトナー層厚を規制するための層厚規制部材等を有していてもよい。
本発明のプロセスカートリッジは、各種電子写真装置、ファクシミリ、プリンタに着脱自在に備えさせることができ、後述する本発明の画像形成装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。
【００４９】
ここで、前記プロセスカートリッジとしては、例えば、図９に示すように、感光体（１０１）を内蔵し、他に帯電手段（１０２）、現像手段（１０４）、クリーニング手段（１０７）を含み、更に必要に応じてその他の部材を含む。
前記感光体（１０１）は、例えば、支持体と、該支持体上に電荷発生層、電荷輸送層を少なくともこの順に含む感光層を有する。
露光手段（１０３）には、高解像度で書き込みが行なうことのできる光源が用いられる。帯電手段（１０２）には、任意の帯電部材が用いられる。
【００５０】
本発明の画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。または、帯電器、像露光器、現像器、転写器、分離器、及びクリーニング器の少なくとも１つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としてもよい。
【００５１】
（感光体）
図１は、本発明の電子写真感光体の模式断面図であり、導電性支持体上に感光層を設けた構成の電子写真感光体を示している。図２、図３及び図４は各々本発明における電子写真感光体の他の構成例を示すものである。図２は、感光層が電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送層（ＣＴＬ）より構成される機能分離型タイプの電子写真感光体を示し、図３は、導電性支持体と、機能分離型タイプの感光層との間に下引き層を入れた電子写真感光体を示している。図４は図３のタイプの感光層の上にさらに保護層を形成した電子写真感光体を示している。なお、本発明に係る電子写真感光体としては、導電性支持体上に少なくとも感光層を有していれば、上記以外のその他の層が形成されていてもよく、また、該感光層のタイプは任意に組み合わされていても構わない。
【００５２】
本発明において電子写真感光体に使用される導電性支持体としては、導電体もしくは導電処理をした絶縁体、例えばＡｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｕなどの金属、もしくはそれらの合金の他、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ガラス等の絶縁性基体上にＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属あるいはＩｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の導電材料の薄膜を形成したもの、樹脂中にカーボンブラック、グラファイト、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属粉、導電性ガラス粉などを均一に分散させ、樹脂に導電性を付与した樹脂基体、導電処理をした紙等が使用できる。導電性支持体の形状は特に制約はなく、板状、ドラム状あるいはベルト状のいずれのものも使用できるが、ベルト状の支持体を用いると、内部に駆動ローラ、従動ローラを設ける必要があるなど装置が複雑化したり、大型化する反面、レイアウトの自由度が増すなどのメリットがある。しかしながら、保護層を形成する場合は、該保護層の可撓性が不足して、表面にクラックとよばれる亀裂が入る可能性があり、それが原因で粒状の地肌汚れが発生することが考えられる。このようなことから、支持体としては剛性の高いドラム状のものが好ましく用いられる。
【００５３】
導電性支持体と感光層との間には、必要に応じて、下引き層を設けてもよい。かかる下引き層は、接着性を向上する、モアレなどを防止する、上層の塗工性を改良する、残留電位を低減するなどの目的で設けられる。下引き層は、一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂は、その上に感光層を溶剤を用いて塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂などが挙げられる。また、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物、あるいは金属硫化物、金属窒化物などの微粉末を加えてもよい。これらの下引き層は、適当な溶媒を用いて、慣用される塗工法によって形成することができる。
【００５４】
更に、かかる下引き層としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えばゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層も有用である。
この他に、かかる下引き層として、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物や、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作製法にて設けてもよい。
下引き層の膜厚は約０．１〜５μｍが適当である。
【００５５】
本発明の電子写真感光体に用いられる感光層の種類は、Ｓｅ系、ＯＰＣ系等のいずれも適用できる。無機系材料としては、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物等が挙げられる。特に、環境に対して優しくかつ安価なＯＰＣが良好である。これらのうち、ＯＰＣ系について以下に簡単に説明する。
本発明における感光層は、単層型でも積層型でもよいが、ここでは積層型について述べる。はじめに、電荷発生層について説明することにする。
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層であって、必要に応じてバインダー樹脂を用いることもある。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
【００５６】
無機系材料としては、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物等が挙げられる。
【００５７】
一方、有機系材料としては、公知の材料を用いることができる。例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系又は多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は、単独又は２種以上の混合物として用いることができる。
【００５８】
電荷発生層に必要に応じて用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどが用いられる。これらのバインダー樹脂は、単独又は２種以上の混合物として用いることができる。
また、必要に応じて、電荷輸送性物質を添加してもよい。また、電荷発生層のバインダー樹脂として、上述のバインダー樹脂の他に、高分子電荷輸送性物質も良好に用いられる。
【００５９】
電荷発生層を形成する方法としては、真空薄膜作製法と、溶液分散系からのキャスティング法とが大きく挙げられる。
前者の方法としては、グロー放電重合法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、イオンプレーティング法、加速イオンインジェクション法等が挙げられる。この真空薄膜作製法は、上述した無機系材料又は有機系材料を良好に形成することができる。
【００６０】
また、後者のキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならばバインダー樹脂と共に、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより、形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法などの慣用されている方法を用いて行なうことができる。
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．０５〜２μｍである。
【００６１】
電荷輸送層は、帯電電荷を保持させ、かつ、露光により電荷発生層で発生分離した電荷を移動させて保持していた帯電電荷と結合させることを目的とする層である。帯電電荷を保持させる目的を達成するためには、電気抵抗が高いことが要求される。また、保持していた帯電電荷で高い表面電位を得る目的を達成するためには、誘電率が小さく、かつ、電荷移動性がよいことが要求される。
【００６２】
これらの要件を満足させるための電荷輸送層は、電荷輸送性物質及び必要に応じて用いられるバインダー樹脂により構成される。かかる電荷輸送層は、これらの電荷輸送性物質及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。かかる電荷輸送層には、必要により、電荷輸送性物質及びバインダー樹脂以外に、可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等などの添加剤を適量添加することもできる。
【００６３】
電荷輸送性物質としては、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
電子輸送物質としては、たとえば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイドなどの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独又は２種以上の混合物として用いることができる。
【００６４】
正孔輸送物質としては、以下に表わされる電子供与性物質が挙げられ、良好に用いられる。たとえば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独又は２種以上の混合物として用いることができる。
【００６５】
また、高分子電荷輸送性物質は、以下のような構造を有していてもよい。
（ａ）カルバゾール環を有する重合体
例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、特開昭５０−８２０５６号公報、特開昭５４−９６３２号公報、特開昭５４−１１７３７号公報、特開平４−１７５３３７号公報、特開平４−１８３７１９号公報、特開平６−２３４８４１号公報に記載の化合物等が例示される。
【００６６】
（ｂ）ヒドラゾン構造を有する重合体
例えば、特開昭５７−７８４０２号公報、特開昭６１−２０９５３号公報、特開昭６１−２９６３５８号公報、特開平１−１３４４５６号公報、特開平１−１７９１６４号公報、特開平３−１８０８５１号公報、特開平３−１８０８５２号公報、特開平３−５０５５５号公報、特開平５−３１０９０４号公報、特開平６−２３４８４０号公報に記載の化合物等が例示される。
【００６７】
（ｃ）ポリシリレン重合体
例えば、特開昭６３−２８５５５２号公報、特開平１−８８４６１号公報、特開平４−２６４１３０号公報、特開平４−２６４１３１号公報、特開平４−２６４１３２号公報、特開平４−２６４１３３号公報、特開平４−２８９８６７号公報に記載の化合物等が例示される。
【００６８】
（ｄ）トリアリールアミン構造を有する重合体
例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−４−アミノポリスチレン、特開平１−１３４４５７号公報、特開平２−２８２２６４号公報、特開平２−３０４４５６号公報、特開平４−１３３０６５号公報、特開平４−１３３０６６号公報、特開平５−４０３５０号公報、特開平５−２０２１３５号公報に記載の化合物等が例示される。
【００６９】
（ｅ）その他の重合体
例えば、ニトロピレンのホルムアルデヒド縮重合体、特開昭５１−７３８８８号公報、特開昭５６−１５０７４９号公報、特開平６−２３４８３６号公報、特開平６−２３４８３７号公報に記載の化合物等が例示される。
本発明に使用される電子供与性基を有する重合体は、上記重合体だけでなく、公知単量体の共重合体や、ブロック重合体、グラフト重合体、スターポリマーや、また、例えば特開平３−１０９４０６号公報に開示されているような電子供与性基を有する架橋重合体等を用いることも可能である。
【００７０】
また、本発明に用いられる高分子電荷輸送性物質として更に有用なトリアリールアミン構造を有するポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテルとしては、例えば、特開昭６４−１７２８号公報、特開昭６４−１３０６１号公報、特開昭６４−１９０４９号公報、特開平４−１１６２７号公報、特開平４−２２５０１４号公報、特開平４−２３０７６７号公報、特開平４−３２０４２０号公報、特開平５−２３２７２７号公報、特開平７−５６３７４号公報、特開平９−１２７７１３号公報、特開平９−２２２７４０号公報、特開平９−２６５１９７号公報、特開平９−２１１８７７号公報、特開平９−３０４９５６号公報等に記載の化合物が例示される。
【００７１】
更に、電荷輸送層に併用できるバインダー樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリスチレン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、フェノキシ樹脂などが用いられる。これらのバインダー樹脂は、単独又は２種以上の混合物として用いることができる。
【００７２】
電荷輸送層の膜厚は、約５〜１００μｍ程度が適当であるが、近年の高画質化の要求から、電荷輸送層を薄膜化することが図られており、１２００ｄｐｉ以上の高画質化を達成するためには、より好ましくは５〜３０μｍ程度が適当である。
本発明における電荷輸送層中には、ゴム、プラスチック、油脂類などに用いられる他の酸化防止剤や可塑剤などの添加剤を添加してもかまわない。
【００７３】
更に、電荷輸送層中にレベリング剤を添加してもかまわない。かかるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーなどが使用され、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０〜１重量部が適当である。
塗工方法としては、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法などの慣用されている方法を用いて行なうことができる。
更に、電荷輸送層が感光体の最表層になる場合には、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウムの中から選ばれる少なくとも１つの無機微粒子を含有する。
【００７４】
次に、感光層が単層構成の場合について説明する。
キャスティング法で単層感光層を設ける場合、多くの場合、かかる単層感光層は、電荷発生物質と低分子並びに高分子電荷輸送性物質を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。電荷発生物質並びに電荷輸送性物質としては、前述した材料を用いることができる。
【００７５】
また、かかる単層感光層には、必要により、可塑剤を添加することもできる。更に、必要に応じて用いることのできるバインダー樹脂としては、先に電荷輸送層で挙げたバインダー樹脂をそのまま用いることができる。その他に、電荷発生層で挙げたバインダー樹脂を混合して用いてもよい。
【００７６】
さらに、単層感光層が感光体の最表層となる場合には、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウムの中から選ばれる少なくとも１つの無機微粒子を含有する。
また、前述の電荷輸送層の場合と同様の製造方法を用いることができる。単層感光体の感光層の膜厚は、５〜１００μｍ程度が適当である。
【００７７】
本発明の感光体においては、感光層の上に、保護層が設けられることもある。保護層に使用される材料としてはＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリール樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、エポキシ樹脂等の公知の樹脂が挙げられる。
【００７８】
保護層を用いる場合、保護層が最表層となるので、該保護層中に酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウムの中から選ばれる少なくとも１つの無機微粒子を含有する。保護層は主に機能分離を目的としている。本発明においては、保護層は感光層の上に比較的小さな膜厚をもって設けられるため、感光体の電気特性への影響が比較的小さく、電荷輸送層に無機微粒子を含有させる場合よりも、含有量を大きくすることができたり、耐摩耗性に特化した処方を用いて電荷輸送層と明確に機能分離させることができるなどの利点がある。
【００７９】
また、保護層に電荷輸送物質を含有させることも感光体の電気特性、特に繰り返し使用時の光感度劣化、残留電位の上昇を抑制するのに非常に有用である。これは、保護層にも電荷輸送性を持たせることで、感光体表面までスムーズに電荷が移動できるようになるためだと考えられる。かかる電荷輸送性物質としては、先に挙げた電荷輸送層で用いられる電荷輸送性物質を用いることができる。
更に、本発明に係る電子写真感光体の保護層には、接着性、平滑性、化学的安定性を向上させる目的で、種々の添加剤を加えてもかまわない。
【００８０】
本発明にかかる保護層は、浸漬塗工、スプレー塗工、ブレード塗工、ナイフ塗工等の常法の塗工方法を用いて感光層上に形成される。特に、量産性、塗膜品質などの面から浸漬塗工、スプレー塗工が有利である。
【００８１】
例えば、スプレー塗工においては、まず、塗工液の条件として、固形分濃度、混合溶媒の場合はその種類と混合比などがあり、スプレー装置の条件としては、塗工液の吐出量、霧化エア圧力、スプレー先端と被塗布部表面との距離、被塗布物表面の移動速度、重ね塗りの回数などが上げられる。例えば、塗工液の吐出量を小さくして、重ね塗り回数を増やすことで所望の膜厚の保護層を形成する場合は、よりドライな状態で塗膜が形成され、逆に吐出量を大きくして、重ね塗り回数を減らすと、よりウェットな状態で塗膜が形成されることになる。各種塗工条件を検討し、好適な範囲を把握する必要がある。
こうして得られる保護層の膜厚は０．１〜１５μｍの範囲が適当であり、より好ましくは１〜１０μｍである。
【００８２】
本発明の感光体においては、感光層と保護層との間に中間層を設けることも可能である。中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これら樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく一般に用いられる塗布法が採用される。なお、中間層の厚さは０．０５〜２μｍ程度が適当である。
【００８３】
本発明の感光体最表層に用いられる無機微粒子としては酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウムが好適である。
無機微粒子の粒径は大きすぎると摩擦係数が上昇したり、光の透過率が小さくなってしまい、粒径が小さすぎると耐摩耗性が悪くなるため、０．０５〜１．０μｍがよい。
【００８４】
本発明の感光体最表層に用いられる無機微粒子として酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム以外に、更に耐摩耗性を向上する目的でフィラー材料を添加してもよい。
【００８５】
フィラーとしては有機性フィラーと無機性フィラーがあるが、フィラーの硬度の点から無機性フィラーを用いることが耐摩耗性の向上に対し有利である。このような無機性フィラー材料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、酸化錫、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素などの無機材料が挙げられる。
【００８６】
これらのフィラーは少なくとも１種の表面処理剤で表面処理させることが可能であり、そうすることがフィラーの分散性の面から好ましい。フィラーの分散性の低下は残留電位の上昇だけでなく、塗膜の透明性の低下や塗膜欠陥の発生、さらには耐摩耗性の低下をも引き起こすため、高耐久化あるいは高画質化を妨げる大きな問題に発展する可能性がある。表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤すべてを使用することができるが、フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましい。例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸等、あるいはこれらとシランカップリング剤との混合処理や、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム等、あるいはそれらの混合処理がフィラーの分散性及び画像ボケの点からより好ましい。シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。表面処理量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、３〜３０重量％が適しており、５〜２０重量％がより好ましい。表面処理量がこれよりも少ないとフィラーの分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の著しい上昇を引き起こす。
【００８７】
さらに、本発明においては、感光体の最表面に形成される層に酸化防止剤を含有することも可能であり有用である。本発明において含有される酸化防止剤には、フェノール系化合物類、ヒンダードフェノール系化合物類、ヒンダードアミン系化合物類、パラフェニレンジアミン類、ハイドロキノン類、有機硫黄化合物類、有機リン化合物類、ベンゾフェノン類、サルシレート類、ベンゾトリアゾール類、クエンチャー（金属錯塩系）等、従来公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の添加剤がすべて含まれる。これらの酸化防止剤の中でも、長期間の繰り返し使用によるオゾンやＮＯｘ等の活性ガスから感光体の劣化を抑制し、画像安定性を高める上で効果が大きなものとしては、特にヒンダードフェノール構造とヒンダードアミン構造の両構造を有する化合物が有用であることが知られている。
【００８８】
ヒンダードフェノール構造とは、フェノール性水酸基の両オルト位に嵩高い原子団が存在する構造を示す。一方、ヒンダードアミン構造とは、アミノ窒素原子近傍に嵩高い原子団が存在する構造を示し、芳香族アミンや脂肪族アミン系物質もこれに該当するが、より好ましくは２，２，６，６−テトラメチルピペリジン構造を含んでいる化合物である。これらの両構造を有する化合物の作用機構の詳細は明らかではないが、嵩高い原子団が存在することにより立体障害が高められたことによって、アミノ窒素原子やフェノール性水酸基の熱振動を抑制し、ラジカル状態の安定性が高められたことによって外部からの活性ガスの影響を食い止めることができたものと推定される。
【実施例】
【００８９】
以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明が実施例により制約を受けるものではない。
【００９０】
（導電性複合繊維の作製及び残留溶剤量）
カーボンブラック粒子を２５重量％含有するポリブチレンテレフタレートを導電ポリマー（Ａ）として芯成分に用い、固有粘度０．７８のポリエチレンテレフタレートを非導電ポリマー（Ｂ）鞘成分として、紡糸口金数５の同心円型芯鞘複合紡糸機を用いて、同心円状の断面形状を有し、芯部：鞘部の面積比（Ａ：Ｂ）＝２０：８０となるように、紡糸温度２９０℃、紡速７００ｍ／分で未延伸糸をロールに巻き取り、ブチルセロソルブを含むエマルジョン型紡糸油剤でロールタッチオイリング処理した。この未延伸糸を１２５℃で４倍に延伸し、１５５℃で熱固定して、５０デニール／５フィラメントの導電性複合繊維を得た。
【００９１】
この導電性複合繊維を常温冷却後、表１に示す時間で超音波振動槽中のメタノールに浸漬し、紡糸油剤の洗浄を行なった。
【００９２】
導電性複合繊維に残留する紡糸油剤の構成であるブチルセロソルブ量は、ガスクロマトグラフィーにて計測した。ブチルセロソルブを可溶する溶媒にて希釈し、ブチルセロソルブの濃度１％、０．１％、０．０１％、０．００１％の溶液を作製し、ガスクロマト分析装置を用いて測定し、重量対ピーク面積の検量線を得た。導電性複合繊維をサンプリングして計測し、検量線データに照らし合わせ、ブチルセロソルブのピーク面積を検量線から重量に変換し、残留量を求めた。結果を表１に示す。
【００９３】
（クリーニングブラシ作製及び加工安定性）
得られた導電性複合繊維を用いて、通常のシャトル式またはシャトルレス式の織機で２枚の織布を間隔１２ｍｍで重ね、パイル糸で連結された状態で製織し、織り上がった後パイル糸を中央で切断することにより、同時に２枚のブラシ毛（毛長６ｍｍ）を有する織布を得た。この織布を適宜切断した後、カーボンを含有するホットメルト接着剤を塗布し、金属シャフトにらせん状に隙間なく巻き付け、これを加熱して織布を金属シャフトに接着することにより表１に示すクリーニングブラシを得た。
【００９４】
導電性複合繊維の加工安定性は、上記織布を作製する際の導電性複合繊維の給糸ガイドおよび糸道での毛羽・糸切れ発生頻度（導電繊維の給糸長１００，０００ｍ当たり）で評価した（１〜５回：○、６〜１０回：△、１１回以上：×）。結果を表１に示す。
【００９５】
【表１】
2006162986.tif 000003
【００９６】
表１に示すように、メタノール洗浄時間とともにブラシのブチルセロソルブ残留量は減少していく。また、セロソルブ量が５ｐｐｍ以下では毛羽、糸切れの発生頻度が高く、繊維のブラシへの加工安定性が悪いことがわかる。
【００９７】
（感光体の作製）
・感光体Ｎｏ．１
アルキッド樹脂（ベッコライトＭ６４０１−５０（大日本インキ化学工業社製））１５重量部、メラミン樹脂(スーパーベッカミンＧ−８２１−６０（大日本インキ化学工業社製）)１０重量部をメチルエチルケトン１５０重量部に溶解し、これにルチル型酸化チタン粉末（タイペークＣＲ−ＥＬ（石原産業社製））８０重量部、アルミナで表面処理された酸化チタン（タイペークＣＲ−６７（石原産業社製））１０部を加えボールミルで２４時間分散し、下引層用塗工液を作製した。これをφ３０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのアルミニウム基体に浸漬塗工法によって塗工し１３０℃２０分間乾燥して、厚み３μｍの下引き層を形成した。
次にポリビニールブチラール樹脂（エスレックＨＬ−Ｓ（積水化学工業社製））４重量部をシクロヘキサノン１５０重量部に溶解し、これを下記構造式に示すビスアゾ顔料１０重量部に加え、
【００９８】
【化１】
2006162986.tif 000004
ボールミルで４８時間分散後、さらにシクロヘキサノン２１０重量部を加えて３時間分散を行なった。これを容器に取り出し固形分が１．５重量％となるようにシクロヘキサノンで稀釈した。こうして得られた電荷発生層用塗工液を前記下引き層上に浸漬塗工法によって塗工し１３０℃２０分間乾燥し厚み０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００９９】
次に、テトラヒドロフラン１００重量部に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂１０重量部、α−（３−メタクリロキシプロピル）ポリジメチルシロキサン（サイラプレーンＦＭ０７２５（チッソ社製））０．００２重量部を溶解し、これに下記構造式の電荷輸送物質８重量部を加えて電荷輸送層用塗工液を作製した。
【０１００】
【化２】
2006162986.tif 000005
こうして得られた電荷輸送層用塗工液を電荷発生層上に浸漬塗工法によって塗工し、その後１３０℃２０分間乾燥し、厚み２５μｍの電荷輸送層を形成し、感光体Ｎｏ．１を得た。
【０１０１】
・感光体Ｎｏ．２
テトラヒドロフラン１４０重量部とシクロヘキサノン４０重量部の混合溶媒に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（パンライトＴＳ−２０５０、帝人化成社製）４重量部、上記構造式の電荷輸送物質０．５重量部を溶解し、α−アルミナ（スミコランダムＡＡ−０３：住友化学工業社製、平均１次粒子径０．３ｕｍ）０．５重量部、ジメチルポリシロキサン（SH200（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製））０．００６重量部を加えて、ボールミルで２時間分散し、保護層用塗工液を作製した。
電荷輸送層の膜厚を２０μｍとした以外は、感光体Ｎｏ．１と同様に感光体を作製し、電荷輸送層上に得られた保護層用塗工液をスプレー塗工法によって塗工し、その後１５０℃２０分間乾燥し、厚み５μｍの保護層を形成し、感光体Ｎｏ．２を作製した。
【０１０２】
・感光体Ｎｏ．３
保護層中のアルミナを球状シリカ（ＫＥ−Ｐ３０（日本触媒製））に変更した以外は感光体Ｎｏ．２と同様に作製して、感光体Ｎｏ．３を得た。
【０１０３】
・感光体Ｎｏ．４
保護層中のアルミナをルチル型酸化チタン粉末（タイペークＣＲ−ＥＬ（石原産業社製））に変更した以外は感光体Ｎｏ．２と同様に作製して、感光体Ｎｏ．３を得た。
【０１０４】
・感光体Ｎｏ．５
下記組成の溶液を配合し高速液衝突分散装置（装置名：アルティマイザーＨＪＰ−２５００５  スギノマシン社製）において、１００ＭＰａ圧力下、３０ｍｉｎ循環し、保護層塗工液を作製した。
ＰＦＡ樹脂粒子（ＭＰＥ−０５６、三井フロロケミカル製）：５．５部
分散助剤（モディパーＦ２１０ 日本油脂製）：０．５５部
ポリカーボネート（Ｚポリカ、帝人化成製）：３．９５部
テトラヒドロフラン：２００部
シクロヘキサノン：６０部
電荷輸送層の膜厚を２０μｍとした以外は、感光体Ｎｏ．１と同様に感光体を作製し、電荷輸送層上に得られた保護層用塗工液をスプレー塗工法によって塗工し、その後１５０℃２０分間乾燥し、厚み５μｍの保護層を形成し、感光体Ｎｏ．５を作製した。
【０１０５】
【表２】
2006162986.tif 000006
【０１０６】
（総合評価）
以上のようにして得られたクリーニングブラシ、感光体を表３に示すように組合せ、表３に示すブラシ毛先端と感光体の重なり量に設定し、図９の画像形成ユニットに装着し、４５℃、４３％環境下で２週間静置保管した。
【０１０７】
・感光体クラック評価
保管後、感光体を取り外し、ブラシ接触部を光学顕微鏡にて観察し、クラック評価を行なった。（◎：何も観測されない、○：微小な傷のようなもの僅かに観測される、△：細い傷が所々観測される。×：長いクラックが多数観測される。）
【０１０８】
・保管後画像評価
再び感光体を画像形成ユニットにセットし、画像形成装置に装着して初期画像（白紙及びグレー画像）を出力し、異常画像を評価した。（◎：問題なし、○：目視では分からないが顕微鏡で短いスジが見える、△：目視で薄いスジが見える、×：はっきりとヒゲ状の黒スジが見える、××：ヒゲ状の黒スジが多数見える）
【０１０９】
・クリーニング性評価
Ａ４横で５０００枚の画像出力後、白紙画像、グレー画像を出力して、感光体の静置保管時のブラシ接触部以外の部分について画像を評価した。また感光体を取り出し表面状態を観察した。（○：問題なし、△：使用上問題なし、×：問題あり）
【０１１０】
【表３】
2006162986.tif 000007
【０１１１】
表３から、本発明の請求項を満たす画像形成装置では、長期わたるクリーニングブラシと感光体の静的接触においても、クリーニングブラシ本来の機能であるクリーニング補助効果を持たせながら、感光体クラックや異常画像の発生が抑制、防止できていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の電子写真感光体の模式断面図を表わす図である。
【図２】本発明における電子写真感光体の構成の一例を表わす図である。
【図３】本発明における電子写真感光体の別の構成を表わす図である。
【図４】本発明における電子写真感光体のまた別の構成を表わす図である。
【図５】本発明における画像形成装置の概略図である。
【図６】本発明における画像形成装置を用いた別のプロセスの例を表わす図である。
【図７】本発明におけるプリンタの概略構成図である。
【図８】本発明におけるプリンタの変形例を表わす図である。
【図９】本発明におけるプロセスカートリッジの一例を表わす図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  感光体
２  除電ランプ
３  帯電チャージャ
４  イレーサ
５  画像露光部
６  現像ユニット
７  転写前チャージャ
８  レジストローラ
９  転写紙
１０  転写チャージャ
１１  分離チャージャ
１２  分離爪
１３  クリーニング前チャージャ
１４  クリーニングブラシ
１５  クリーニングブレード
２０  帯電チャージャ
２１  像露光光源
２２  感光体
２３  駆動ローラ
２４  テンションローラ
２５  転写チャージャ
２６  クリーニングブラシ
２７  除電光源
２８  従動ローラ
５０  現像ユニット
５３  帯電チャージャ
５４  除電ランプ
５５  ドラムクリーニングユニット
５６  感光体
５７  バイアスローラ
５８  中間転写ベルト
５９ａ  張架ローラ
５９ｂ  バックアップローラ
５９ｃ  ベルト駆動ローラ
６０  転写紙（像担持体）
６１  レジストローラ
６２  転写ベルト
６３  紙転写バイアスローラ
６４  搬送ベルト
６５  定着ユニット
Ｌ  露光
８０  感光体
８１  露光光源
８２  現像ユニット
８３  除電ランプ
８４  帯電ローラ
８５  クリーニングユニット
８６  バイアスローラ
８７  中間転写ベルト
８８  レジストローラ
８９  紙（像担持体）
９０  紙単車バイアスローラ
９１  転写ベルト
９２  搬送ベルト
９３  定着ユニット
９４  ファーブラシ
１０１  感光体
１０２  帯電手段
１０３  露光
１０４  現像手段
１０５  転写体
１０６  転写手段
１０７  クリーニング手段
１０８  クリーニングブラシ
【図１】
2006162986.tif 000008
【図２】
2006162986.tif 000009
【図３】
2006162986.tif 000010
【図４】
2006162986.tif 000011
【図５】
2006162986.tif 000012
【図６】
2006162986.tif 000013
【図７】
2006162986.tif 000014
【図８】
2006162986.tif 000015
【図９】
2006162986.tif 000016