(57)【要約】【課題】感光体の耐摩耗性を維持しつつ、より効率的に異物を除去できる新規なクリーニング方法及び装置を提案し、それによって高耐久化と高画質化、さらには画質安定化を実現することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明は、回転する感光体１に、少なくとも帯電、露光、現像、転写及びクリーニングの工程が順次繰り返されることによって画像形成を行う画像形成装置において、前記クリーニング工程に少なくともクリーニングブラシ１４が回転することによるクリーニング手段を含んでおり、かつ該クリーニングブラシ１４の回転軸１４Ｒと前記感光体１の回転軸１Ｒとが平行でないことを特徴とする。【選択図】　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する像担持体に、少なくとも帯電、露光、現像、転写及びクリーニングの工程が順次繰り返されることによって画像形成を行う画像形成装置において、
前記クリーニング工程に少なくともクリーニングブラシが回転することによるクリーニング手段を含んでおり、かつ該クリーニングブラシの回転軸と前記像担持体の回転軸とが平行でないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記クリーニングブラシの回転軸が、前記像担持体の回転軸に対して垂直もしくは略垂直であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記クリーニングブラシが、ループ形状を形成したブラシ毛を有しており、該ブラシ毛が所望のピッチで配列植設されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記クリーニングブラシの回転速度Ｖ１（ｍｍ／ｓｅｃ）と前記像担持体の回転速度Ｖ２（ｍｍ／ｓｅｃ）とが、下記の関係式：
Ｖ１≠Ｖ２
を満足することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記クリーニングブラシの回転速度Ｖ１（ｍｍ／ｓｅｃ）と前記像担持体の回転速度Ｖ２（ｍｍ／ｓｅｃ）とが、下記の関係式：
１．０＜Ｖ１／Ｖ２＜２０
を満足することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記クリーニング工程が、さらにクリーニングブレードによるクリーニング手段を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成装置において、
前記クリーニング工程では、前記像担持体の回転方向に対し、前記クリーニングブレードよりも、前記クリーニングブラシの方が上流側に配置されてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記クリーニングブラシに潤滑性物質を付着させる手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、
前記潤滑性物質が、固体もしくは微粒子状であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置において、
前記潤滑性物質が、金属石鹸、フッ素含有化合物、シリコン含有化合物の少なくとも一種であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は光導電性の感光体からなり、その感光体の最表面層に、フィラーが含有されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成装置において、
前記フィラーが、金属酸化物であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置において、
前記金属酸化物が、少なくとも一種の表面処理剤によって表面処理を施していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１１〜１３の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記フィラーの平均一次粒径が、０．０１〜０．９μｍであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は光導電性の感光体からなり、その感光体の最表面層に熱硬化性樹脂あるいは光硬化性樹脂を含み、それらが架橋することによって硬化されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１〜１４の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は光導電性の感光体からなり、その感光体の最表面層に、高分子電荷輸送物質が含有されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れか一つに記載の画像形成装置において、
少なくともシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーを保持する現像部と、該現像部に対応した複数の像担持体を具備し、少なくとも帯電、露光、現像、転写及びクリーニングの各工程が並列に処理されるタンデム方式の画像形成部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体に、帯電、露光、現像の工程を経てトナー像を形成した後、中間転写体もしくは中間転写ベルトを介して紙に転写を行うことにより、前記像担持体と紙とが直接接触しない構造を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１〜１６の何れか一つに記載の画像形成装置において、
少なくとも前記クリーニング手段及び前記像担持体が、画像形成装置本体に対し着脱自在の構造を有する電子写真用プロセスカートリッジに具備されてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
回転する像担持体に、少なくとも帯電、露光、現像、転写及びクリーニングの工程が順次繰り返されることによって画像形成を行う画像形成装置において前記像担持体のクリーニングを行うクリーニング方法であって、
前記クリーニング工程に少なくともクリーニングブラシが回転することによるクリーニング手段を含んでおり、かつ該クリーニングブラシの回転軸と前記像担持体の回転軸とが平行でないことを特徴とするクリーニング方法。
【請求項２１】
請求項２０記載のクリーニング方法において、
前記クリーニングブラシの回転軸が、前記像担持体の回転軸に対して垂直もしくは略垂直であることを特徴とするクリーニング方法。
【請求項２２】
請求項２０または２１記載のクリーニング方法において、
前記クリーニングブラシが、ループ形状を形成したブラシ毛を有しており、該ブラシ毛が所望のピッチで配列植設されていることを特徴とするクリーニング方法。
【請求項２３】
回転する像担持体に、少なくとも帯電、露光、現像、転写及びクリーニングの工程が順次繰り返されることによって画像形成を行う画像形成装置において前記像担持体のクリーニングを行うクリーニング装置であって、
前記クリーニング工程に少なくともクリーニングブラシが回転することによるクリーニング手段を含んでおり、かつ該クリーニングブラシの回転軸と前記像担持体の回転軸とが平行でないことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載のクリーニング装置において、
前記クリーニングブラシの回転軸が、前記像担持体の回転軸に対して垂直もしくは略垂直であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２５】
請求項２３または２４記載のクリーニング装置において、
前記クリーニングブラシが、ループ形状を形成したブラシ毛を有しており、該ブラシ毛が所望のピッチで配列植設されていることを特徴とするクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体表面への異物付着による異常画像の発生を抑制し、高耐久性と高画質化、さらに画質安定化を実現した画像形成装置及びその画像形成装置に用いられるクリーニング方法及びクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報をデジタル信号に変換して光によって情報記録を行うレーザープリンターやデジタル複写機等の画像形成装置は、そのプリント品質、信頼性において向上が著しい。さらに、それらは高速化技術との融合によりフルカラー印刷が可能なレーザープリンターあるいはデジタル複写機へと応用されてきている。
これらの電子写真方式のレーザープリンターやデジタル複写機等の画像形成装置に使用される像担持体としては光導電性の感光体が用いられているが、この電子写真用感光体としては、有機系の感光材料を用いたものが、コスト、生産性及び無公害性等の理由から一般に広く応用されている。有機系の感光体には、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に代表される光導電性樹脂、ＰＶＫ−ＴＮＦ（２，４，７−トリニトロフルオレノン）に代表される電荷移動錯体型、フタロシアニン−バインダーに代表される顔料分散型等が知られており、現在では電荷発生物質と電荷輸送物質とを組み合わせて用いる機能分離型の感光体が広く応用されている。
【０００３】
機能分離型の感光体における静電潜像形成のメカニズムは、感光体を帯電した後、光照射すると、光は電荷輸送層を通過し、電荷発生層中の電荷発生物質により吸収され電荷を生成する。それによって発生した電荷が電荷発生層及び電荷輸送層の界面で電荷輸送層に注入され、さらに電界によって電荷輸送層中を表面に向かって移動し、感光体の表面電荷を中和することにより静電潜像を形成するものである。
【０００４】
しかし、有機系の感光体は、繰り返し使用によって摩耗しやすく、感光層の摩耗が進行すると、感光体の帯電電位の低下や光感度の劣化、濃度低下や地汚れ等の画質劣化が促進される傾向が強く、従来から有機系感光体において耐摩耗性が大きな課題として挙げられていた。さらに、近年では電子写真方式の画像形成装置の高速化あるいは画像形成装置の小型化に伴う感光体の小径化によって、感光体の耐摩耗性がより一層重要な課題となっている。
【０００５】
感光体における感光層の膜厚が摩耗によって薄くなるに従って、電界強度が高くなり、地肌汚れ等の画像欠陥が顕著に発生しやすくなる。一方、摩耗を考慮して感光層の膜厚を必要以上に増加させた場合には、解像度が大幅に低下し画質劣化が生じる傾向が見られる。また、繰り返し使用時に膜厚減少量が大きいと、画像品質が変動しやすく短いサイクルでの感光体の交換を余儀なくされる。従って、感光体の耐摩耗性を向上させて膜厚変動を少なくすることは、高画質化及びその経時安定化において非常に重要である。
【０００６】
感光体の耐摩耗性を向上させる手段としては、感光体の最表面層を硬化させたり、フィラーを含有させたりする方法が知られており、有効かつ有用である。これらの方法によって耐摩耗性を向上させることは実現できたが、それに伴い高画質化に対して新たな課題が発生することとなった。それは、異物が感光体表面に付着及び堆積することによって異常画像の発生を促すものであり、画像形成装置の高画質化及び高耐久化を阻害する最も大きな原因の一つとなっている。
【０００７】
これらの異常画像の一つに画像流れが挙げられる。これは、帯電によって生成される放電生成物が感光体表面に付着することによって感光体表面の抵抗が低下し、電荷が横方向に拡散することによって生ずると考えられており、特に高温、高湿環境下においてその影響が顕著に発生する。また、異常画像には感光体の表面に異物が付着することによって引き起こされる画像欠陥の影響も大きい。これは、トナーの外添剤や紙粉等が感光体表面に付着及び堆積することによって発生するものと考えられている。従来の耐摩耗性に乏しい感光体は、これらの異物が付着しても感光体が摩耗されることによって除去されたため、これらの異常画像は発生しにくかった。しかし、感光体の耐摩耗性の向上に伴って、感光体表面に付着した異物の除去が困難となり、それによる異常画像の発生が顕著に増加し、感光体の高耐久化を妨げる最大の要因となっていた。
【０００８】
前記放電生成物は、帯電によって発生するイオン種と大気中の水分とによって生成されるものと考えられており、これらが感光体表面に付着することによって、感光体表面の抵抗が低下し、画像流れが発生する。これらの放電生成物の付着による画像流れを抑制する従来技術としては、感光体を加熱する方法（特開平１−１９１８８３号公報、特開平１−２０６３８６号公報、特開平１−２３３４７４号公報等）や感光層に酸化防止剤を含有させる方法（特開昭５９−１３６７４４号公報、特開平２−６４５４９号公報、特開平２−６４５５０号公報、特開平８−２９２５８５号公報等）が開示されている。特に、感光体を加熱して除湿させる方法は画像流れに対して非常に有効であるが、感光体を加熱するためには、ヒーターを画像形成装置内に内包させる必要があることから装置の大型化が避けられない。また、絶えず感光体を加熱する必要があることから消費電力の著しい増加を引き起こす不具合も有していた。さらに、近年主流となっている小径感光体の場合には、より高い耐久性が要求されるにも関わらず、ヒーターを内包させることが難しく、効果が得られていないのが実情であった。一方、感光体の表面に酸化防止剤を含有させる方法は、帯電により発生するオゾンや窒素酸化物（ＮＯｘ）ガスによる感光体の静電特性劣化を抑制させる上で有効であるが、感光体の表面に付着する放電生成物に対しては十分な効果が得られていないのが実情であった。
【０００９】
また、トナーの外添剤や紙粉の付着による異常画像は、感光体表面に付着したそれらの異物が繰り返し使用する度に蓄積されることにより、やがて無数の斑点が画像に現れたり、それらが水分を取り込むことによって画像流れを引き起こしたりする場合がある。従来技術では、感光体表面の摩擦係数や表面エネルギーを低減させることによって、感光体表面の離型性を高める試みがなされている。しかし、これらの方法は、高耐久化に対してはほとんど効果が得られていないのが実情であった。それは、離型性を高めるために各種潤滑性物質を感光体の最表面層に含有させることによって、初期時の摩擦係数や表面エネルギーを大幅に低減させることは可能となっても、印刷を繰り返すに従いそれらが急激に上昇し、効果の持続性が極めて乏しかった。従って、十分な効果が得られておらず、画質の安定化が実現されるに至っていなかった。
【００１０】
また、特開平９−１３８６２３号公報には、感光体表面の付着物を除去するために、クリーニングブレードでクリーニングを行う前に感光体に対して線速差を持った回転ブラシを設けた手段も開示されている。しかし、この場合、感光体の摩耗の影響が大きくなることが記載されており、クリーニング性が高まっても感光体の耐摩耗性が犠牲となる方法であり、さらに繰り返し使用後に形成される傷の抑制については一切言及されていないため、長期繰り返し使用によってクリーニング不良の影響が増大する恐れがあり、高耐久化に対する効果としては十分であるとは言えない。
【００１１】
さらに、特開２０００−１０４４４号公報には、クリーニングブレードの感光体周面の回転方向上流側に、感光体の回転軸と平行な回転軸に螺旋状に植設された当接部材を有するクリーニング部材を備えた手段が開示されている。この方法は、感光体表面に残存したトナーの結着力を弱め、クリーニングブレードによるトナーの剥離を容易にする効果は認められるものの、感光体表面に付着した異物の除去に対しては十分な効果は得られにくい傾向にあり、また、螺旋状であることから、かなりの高速回転が必要であるため、感光体の耐摩耗性を大幅に低下させる。さらに、感光体に与える傷も感光体の円周方向であることに変わりはなく、感光体の傷によるクリーニング不良に対する効果は期待できない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
感光体の高耐久化において、耐摩耗性の向上が実現されると同時に顕在化されてきた異物付着による異常画像の発生は、感光体の耐摩耗性を高めようとすると感光体表面に異物が残存しやすくなり、感光体表面の異物を除去しようとすると感光体の耐摩耗性が犠牲となり、耐摩耗性と異常画像の抑制を両立することは非常に難しかった。感光体の耐摩耗性が高くても異常画像が早期に発生するのでは、画像形成装置の高耐久化が実現されたことにはならない。感光体の耐摩耗性を維持しつつ、感光体表面の異物付着を抑制し、感光体の耐摩耗性と高画質化、さらには画質安定化を実現することが、画像形成装置の高耐久化を実現する上での最大の課題であった。このように、感光体の耐摩耗性と感光体表面の異物付着による異常画像の発生は、トレードオフの関係にあることから、感光体の耐摩耗性に大きな影響を与えずに、より効率的に感光体上の異物を除去できるクリーニング方法及びクリーニング装置が強く求められていた。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、像担持体である感光体の耐摩耗性を維持しつつ、より効率的に異物を除去できる新規なクリーニング方法及びクリーニング装置を提案し、それによって高耐久化と高画質化、さらには画質安定化を実現することができる電子写真方式の画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
像担持体である電子写真用感光体の高耐久化を実現するためには、前述のとおり耐摩耗性の向上と同時に、感光体表面の異物付着を抑制し、それによって画像形成装置の繰り返し使用における画質安定化を向上させることが必要である。従来は、感光体の耐摩耗性を向上させるに従い、感光体表面に異物が残存しやすくなり、それらの異物を除去しようとすると感光体の耐摩耗性が犠牲となり、感光体の耐摩耗性と異物除去による画質安定化の両立が実現されていなかった。
【００１５】
本発明者らは鋭意検討を行った結果、従来のクリーニング方法ではトナーをクリーニングする一方で、感光体表面に異物が残存しやすくなる状況を形成していることを明らかにした。そこで、本発明においては、以下の構成要件を満足することにより、感光体の耐摩耗性を維持しつつ、より効率的に異物を除去できるクリーニング方法及び装置を提案し、異常画像を抑制することによって画質安定性を高めた結果、画像形成装置の高耐久化が実現され、本発明を完成させるに至った。
【００１６】
すなわち、請求項１に係る発明では、回転する像担持体に、少なくとも帯電、露光、現像、転写及びクリーニングの工程が順次繰り返されることによって画像形成を行う画像形成装置において、前記クリーニング工程に少なくともクリーニングブラシが回転することによるクリーニング手段を含んでおり、かつ該クリーニングブラシの回転軸と前記像担持体の回転軸とが平行でないことを特徴としている。
請求項２に係る発明では、請求項１記載の画像形成装置において、前記クリーニングブラシの回転軸が、前記像担持体の回転軸に対して垂直もしくは略垂直であることを特徴としている。
請求項３に係る発明では、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記クリーニングブラシが、ループ形状を形成したブラシ毛を有しており、該ブラシ毛が所望のピッチで配列植設されていることを特徴としている。
請求項４に係る発明では、請求項１〜３の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記クリーニングブラシの回転速度Ｖ１（ｍｍ／ｓｅｃ）と前記像担持体の回転速度Ｖ２（ｍｍ／ｓｅｃ）とが、下記の関係式：
Ｖ１≠Ｖ２
を満足することを特徴としている。
請求項５に係る発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記クリーニングブラシの回転速度Ｖ１（ｍｍ／ｓｅｃ）と前記像担持体の回転速度Ｖ２（ｍｍ／ｓｅｃ）とが、下記の関係式：
１．０＜Ｖ１／Ｖ２＜２０
を満足することを特徴としている。
請求項６に係る発明では、請求項１〜５の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記クリーニング工程が、さらにクリーニングブレードによるクリーニング手段を含むことを特徴としている。
請求項７に係る発明では、請求項６記載の画像形成装置において、前記クリーニング工程では、前記像担持体の回転方向に対し、前記クリーニングブレードよりも、前記クリーニングブラシの方が上流側に配置されてなることを特徴としている。
請求項８に係る発明では、請求項１〜７の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記クリーニングブラシに潤滑性物質を付着させる手段を有することを特徴としている。
請求項９に係る発明では、請求項８記載の画像形成装置において、前記潤滑性物質が、固体もしくは微粒子状であることを特徴としている。
請求項１０に係る発明では、請求項９記載の画像形成装置において、前記潤滑性物質が、金属石鹸、フッ素含有化合物、シリコン含有化合物の少なくとも一種であることを特徴としている。
請求項１１に係る発明では、請求項１〜１０の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記像担持体は光導電性の感光体からなり、その感光体の最表面層に、フィラーが含有されていることを特徴としている。
請求項１２に係る発明では、請求項１１記載の画像形成装置において、前記フィラーが、金属酸化物であることを特徴としている。
請求項１３に係る発明では、請求項１２記載の画像形成装置において、前記金属酸化物が、少なくとも一種の表面処理剤によって表面処理を施していることを特徴としている。
請求項１４に係る発明では、請求項１１〜１３の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記フィラーの平均一次粒径が、０．０１〜０．９μｍであることを特徴としている。
請求項１５に係る発明では、請求項１〜１４の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記像担持体は光導電性の感光体からなり、その感光体の最表面層に熱硬化性樹脂あるいは光硬化性樹脂を含み、それらが架橋することによって硬化されていることを特徴としている。
請求項１６に係る発明では、請求項１〜１４の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記像担持体は光導電性の感光体からなり、その感光体の最表面層に、高分子電荷輸送物質が含有されていることを特徴としている。
請求項１７に係る発明では、請求項１〜１６の何れか一つに記載の画像形成装置において、少なくともシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーを保持する現像部と、該現像部に対応した複数の像担持体を具備し、少なくとも帯電、露光、現像、転写及びクリーニングの各工程が並列に処理されるタンデム方式の画像形成部を備えたことを特徴としている。
請求項１８に係る発明では、請求項１〜１７の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記像担持体に、帯電、露光、現像の工程を経てトナー像を形成した後、中間転写体もしくは中間転写ベルトを介して紙に転写を行うことにより、前記像担持体と紙とが直接接触しない構造を有することを特徴としている。
請求項１９に係る発明では、請求項１〜１６の何れか一つに記載の画像形成装置において、少なくとも前記クリーニング手段及び前記像担持体が、画像形成装置本体に対し着脱自在の構造を有する電子写真用プロセスカートリッジに具備されてなることを特徴としている。
【００１７】
請求項２０に係る発明は、回転する像担持体に、少なくとも帯電、露光、現像、転写及びクリーニングの工程が順次繰り返されることによって画像形成を行う画像形成装置において前記像担持体のクリーニングを行うクリーニング方法であって、前記クリーニング工程に少なくともクリーニングブラシが回転することによるクリーニング手段を含んでおり、かつ該クリーニングブラシの回転軸と前記像担持体の回転軸とが平行でないことを特徴としている。
請求項２１に係る発明では、請求項２０記載のクリーニング方法において、前記クリーニングブラシの回転軸が、前記像担持体の回転軸に対して垂直もしくは略垂直であることを特徴としている。
請求項２２に係る発明では、請求項２０または２１記載のクリーニング方法において、前記クリーニングブラシが、ループ形状を形成したブラシ毛を有しており、該ブラシ毛が所望のピッチで配列植設されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項２３に係る発明は、回転する像担持体に、少なくとも帯電、露光、現像、転写及びクリーニングの工程が順次繰り返されることによって画像形成を行う画像形成装置において前記像担持体のクリーニングを行うクリーニング装置であって、前記クリーニング工程に少なくともクリーニングブラシが回転することによるクリーニング手段を含んでおり、かつ該クリーニングブラシの回転軸と前記像担持体の回転軸とが平行でないことを特徴としている。
請求項２４に係る発明では、請求項２３に記載のクリーニング装置において、前記クリーニングブラシの回転軸が、前記像担持体の回転軸に対して垂直もしくは略垂直であることを特徴としている。
請求項２５に係る発明では、請求項２３または２４記載のクリーニング装置において、前記クリーニングブラシが、ループ形状を形成したブラシ毛を有しており、該ブラシ毛が所望のピッチで配列植設されていることを特徴としている。
【００１９】
以下、本発明についてより詳しく説明する。
従来用いられているクリーニングブレードによるクリーニング手段は、像担持体である感光体表面の残存トナーをクリーニングする際に、感光体の円周方向に傷をつけることになる。さらに、クリーニングブレードとクリーニングブラシの回転軸を平行に配置させた場合、クリーニング性は高まり、異物の除去効果も一時的には高まるが、クリーニングブレードによる傷とクリーニングブラシによる傷が同じ方向に形成されるため、感光体表面に与える傷の影響を著しく増加させていた。このように、クリーニングブラシの回転軸と感光体の回転軸とが平行であることによって下記のような不具合が発生する。
【００２０】
（１）クリーニングブレード及びクリーニングブラシが感光体表面に同一方向に傷をつけることによって、感光体表面に与える傷の成長が促進され、傷がより深く、大きなものになりやすい。感光体表面の傷が深くあるいは大きくなるほど、帯電、現像、転写等によって感光体表面に付着する放電生成物、トナー外添剤、紙粉等の異物が感光体の傷部に入り込みやすくなり、その部分はクリーニングによって除去しにくくなる。その結果、感光体の傷部に沿って抵抗が低下しやすくなり、感光体の円周方向に対応した無数のスジ状の画像ボケ、すなわち画像流れが生じることになる。感光体表面に付着するこれらの異物は、感光体表面の傷が深いほど除去しにくく、傷が大きいほど抵抗低下による電荷の拡散領域が拡がることにより、画像流れの影響が顕在化しやすい。また、傷が深く、また大きなほどそこにトナー外添剤や紙粉が残存しやすくなり、さらにそれが核となって異物が蓄積されることにより、それらの異物が成長し異常画像の発生を誘発しやすくなる。
【００２１】
（２）クリーニングブレード及びクリーニングブラシが感光体表面の同一方向に傷をつけることによって、感光体表面に入る傷が感光体の円周方向のみに集約される。感光体表面に形成された傷が感光体の円周方向のみの場合、傷に入り込んだ放電生成物の抵抗低下による電荷拡散領域は、傷部に対応して感光体の円周方向に拡がるため、長いスジ状の画像流れが発生しやすくなる。感光体の円周方向に傷が入ることは、出力した画像の端から端に至るすべての領域において画像流れが発生することになるため、異常画像が早期に検出しやすくなり、それによって耐久性を大幅に低減させる。
【００２２】
（３）感光体表面に付着したトナー外添剤や紙粉等の異物は、最初は小さな核であっても繰り返し使用によって堆積し徐々に成長することになる。この異物の成長は、主にクリーニングブレードによる影響が大きい。クリーニングブレードが感光体の円周方向への回転に対して垂直に当接されているため、付着した異物は感光体の円周方向に成長し円周方向に伸びた細長い形状を形成することになる。このように、感光体の円周方向に成長した異物を、クリーニングブラシで同じく円周方向にクリーニングしようとしても除去しにくく、異物の除去効果は十分ではなかった。
【００２３】
（４）クリーニングブラシに潤滑性物質を付着させ、それを感光体表面に当接させることによって、感光体表面に潤滑性物質を付着させ、感光体表面の離型性を高める方法が有効であることが知られているが、従来はクリーニングブレード及びクリーニングブラシが感光体表面に同一方向に傷をつけていたことによって、傷が深くあるいは大きくなり、感光体の傷に潤滑性物質が入り込みやすく、それによって感光体表面の離型効果にムラが生じていた。また、潤滑性物質の過剰供給は異常画像の発生を促すため、感光体の傷に蓄積された潤滑性物質によって異常画像の発生をさらに増大させていた。
【００２４】
（５）クリーニングブレード及びクリーニングブラシが感光体表面の同一方向に傷をつけることによる悪影響は、感光体の傷に対してだけではない。感光体表面に同一方向に傷をつけることによって、摩耗の影響が顕著に増大する。従って、従来の方法では感光体表面に与える傷の影響を増大させた上に、それによって耐摩耗性も大幅に低下させていた。この場合、感光体の摩耗が促進されても、感光体の傷の影響が大きいためにクリーニング不良を引き起こし、画像流れ等の異常画像は改善されてはいなかった。
【００２５】
本発明においては、クリーニングブラシの回転軸を像担持体（感光体）の回転軸に対して平行にならないように配置させることによって、以下の効果を得ることが可能となった。
【００２６】
（１）クリーニングブレードとクリーニングブラシによってクリーニングする際に感光体に与える傷の方向が同一方向でないため、感光体の深さ方向への傷の進行を遅らせることが可能となる。このように感光体表面に与える傷の影響を感光体の全表面に分散させたことによって、感光体表面に入る傷が浅く、また小さくなるため、感光体の傷に異物が残存しにくく、また異物が付着しても除去しやすくなる。それによって、異常画像の発生を抑制することが可能となる。
【００２７】
（２）放電生成物が感光体の円周方向にできた傷部に入り込むと、その部分の抵抗が低下することによって、傷に対し平行方向に書き込んだラインよりも垂直方向に書き込んだラインの方が、電荷が横に拡がりやすくなり、画像流れの傷方向依存性が顕著に発生する。従来は、感光体の傷が同一方向（感光体の円周方向）に深く、しかも感光体の円周すべてに至る長いスジ状の傷であったため、感光体の傷に対し平行でない方向に書き込んだラインはすべて電荷が横に広く拡散し画像流れが顕在化されやすかった。本発明では、クリーニングブレードとクリーニングブラシによって感光体表面に同一方向ではない複数方向の傷が入ることによって、画像流れの傷方向依存性を大幅に低減させることが可能となった。この結果、感光体の傷の方向が複数であることにより、そこに放電生成物が入り込んでも、電荷が拡がりにくく、電荷の拡散領域がある範囲に限定されるため、あらゆる方向の書き込みラインに対して画像流れが顕在化しにくくなった。
【００２８】
（３）感光体の回転に伴って円周方向に成長した異物は、同じくクリーニングブラシで円周方向にクリーニングしようとしてもそれらを除去するのは難しい。本発明では、円周方向に成長した異物をそれとは異なる角度からクリーニングブラシでクリーニングすることによって、異物の除去が非常に容易となり、クリーニング性が大幅に向上した。それによって、異常画像の発生を大幅に抑制することが可能となった。また、この結果、クリーニング条件を低減させることが可能となり、感光体の摩耗に与える影響を軽減させることも可能である。さらに、従来のようにクリーニングブラシと感光体の回転軸が平行の場合には、クリーニングブラシによって除去した異物が感光体に再付着する恐れがあったが、本発明のようにクリーニングブラシと感光体の回転軸が少なくとも垂直になるように配置させることによって、除去した異物が感光体の外側に運び出されるために、異物の再付着を予防することが可能となる。
【００２９】
（４）本発明は、クリーニングブラシに潤滑性物質を付着させ、それを感光体表面に当接させることによって、感光体表面に潤滑性物質を付着させ、感光体表面の離型性を高める場合、感光体表面に与える傷の影響が少なくなったことによって、傷部に潤滑性物質が過剰に残存することは少なく、離型効果を高めることが可能となった。さらに、潤滑性物質の過剰供給による異常画像の促進を低減させる効果も発揮された。
【００３０】
（５）クリーニングブレードとクリーニングブラシによってクリーニングする際に感光体表面を摺擦する方向が同一方向ではないため、感光体に与える機械的摩耗の影響を分散させることが可能となる。それによって、クリーニング性を維持しつつ感光体の耐摩耗性を向上させる効果を得ることも可能となった。
【００３１】
（６）本発明による異常画像の抑制効果は、感光体の耐摩耗性を高めた場合にさらなる効果を発揮する。特に、感光体表面にフィラーを含有させた場合は、脱離フィラーによる摩耗の影響が加えられるため、傷の影響が増加する傾向にあったが、本発明において感光体の傷の影響を軽減させることによって、耐摩耗性を維持しつつ傷の発生を軽減させることが可能となった。また、感光体の表面に硬化型樹脂を含有させた感光体や高分子電荷輸送物質を含有させた感光体もまた、耐摩耗性が高い故に異物が残存しやすい傾向にあったが、本発明によって感光体表面に与える傷の影響を軽減したことにより効率的に異物の除去が可能となり、耐摩耗性を維持しつつ異常画像の発生を抑制することが実現された。
【００３２】
以上のように、感光体表面の耐摩耗性を高めた感光体は、感光体表面に付着する異物によって異常画像が発生しやすくなり、画像形成装置の高耐久化が不十分であったが、本発明によって感光体表面に付着した異物の除去効率を大幅に高めたと同時に、感光体表面に入る傷の方向を分散させることによって、感光体の耐傷性さらには耐摩耗性を向上させることが可能となった。それによって、感光体の耐摩耗性を維持しつつ、画像流れや異物付着による異常画像の発生を抑制することが可能となり、感光体の耐摩耗性と高画質化、さらには画質安定化の両立により画像形成装置の高耐久化が実現された。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成、動作及び作用を図面を参照して詳細に説明する。
始めに、図面を参照して本発明のクリーニング方法並びにクリーニング装置を詳しく説明する。図１及び図２には本発明における典型的な実施形態を示した。これは、像担持体であるドラム状の感光体１が回転軸１Ｒを中心に図中の矢印Ａ方向に回転するとき、その感光体１の回転軸１Ｒに対して平行ではない回転軸１４Ｒを有するクリーニングブラシ１４を配置させた例である。この場合、図示のように、クリーニングブラシ１４を感光体１の回転軸方向（図中の矢印Ｂ方向）に対して複数列配置させてもよく、異物除去効果に対し有効となる。また、クリーニングブラシ全体を感光体の回転軸方向（図中の矢印Ｂ方向）に揺動させることも可能であり、クリーニング性がさらに高まる場合がある。すなわち、本発明は、回転する感光体１に対して少なくとも回転するクリーニングブラシ１４を用いたクリーニング手段を有する画像形成装置において、感光体１の回転軸１Ｒに対しクリーニングブラシ１４の回転軸１４Ｒが平行でなければ、如何なる方法や手段の装置もすべて含まれる。
【００３４】
感光体１の回転軸１Ｒとクリーニングブラシ１４の回転軸１４Ｒは平行でなければ、すべて本発明に含まれるが、特に感光体１の回転軸１Ｒに対して、クリーニングブラシ１４の回転軸１４Ｒが垂直あるいは略垂直方向であることがより好ましい。この場合、異物の除去をより効率的に行うことができる上、クリーニング装置の小型化に対しても有効となる。また、感光体表面の傷に放電生成物が入り込むことによる画像流れの傷方向依存性は、感光体１の回転軸１Ｒに対して垂直方向に配置することで最も小さくなる傾向が見られている。
【００３５】
クリーニングブラシ１４の形状は、いずれの形状のものでも使用可能であるが、特にループ形状を形成したブラシ毛を使用することがより好ましい。図３はループ形状のブラシ毛を有するクリーニングブラシの一例を示す概略斜視図である。直毛状のカットパイルブラシでは、毛のカット部のエッジによって感光体表面に傷が入りやすくなるが、ループ形状を形成したループブラシは感光体１に与える傷の影響を大幅に軽減できるため、感光体１の耐摩耗性や耐傷性に対して有効である。また、カットパイルブラシでは感光体１に対して点接触であるのに対し、ループブラシでは線接触であって接触面積を増大させることが可能となり、それによって異物の除去効果をさらに高めることが可能となる。
【００３６】
感光体１の回転速度とクリーニングブラシ１４の回転速度が異なるように線速差を与えることが好ましく、クリーニングブラシ１４の回転速度Ｖ１（ｍｍ／ｓｅｃ）と感光体１の回転速度Ｖ２（ｍｍ／ｓｅｃ）とが下記の関係式：
１．０＜Ｖ１／Ｖ２＜２０
を満足することがより好ましい。
このように、感光体１とクリーニングブラシ１４との回転速度に線速差を与えることによって、異物除去効果が著しく高まると同時に、感光体表面に形成される傷が一定方向に偏ることがないため、傷の成長が分散されるとともに、傷に入り込んだ放電生成物によって引き起こされる抵抗低下による電荷の拡散が最小限に抑制される。これにより、画像流れの抑制効果を著しく高めることが可能となる。
【００３７】
本発明においては、クリーニング手段として前記クリーニングブラシ１４のみを使用することができるが、クリーニングブレード（図示せず）を併用することがより好ましい。クリーニングブレードを併用することによって、クリーニング性が大幅に高まるだけでなく、異物の除去効果が大幅に向上できる。また、クリーニングブレードと併用することによって、感光体表面に少なくとも二方向の傷が形成されることになり、かつ傷の成長を抑制することができるため、傷部に入り込んだ放電生成物による電荷の拡散を抑制することができ、これにより画像流れを顕著に抑制することが可能となる。
【００３８】
感光体１の回転方向Ａに対し、前記クリーニングブラシ１４をクリーニングブレード（図示せず）よりも上流側に配置させることによって、トナーのクリーニング性が高まるだけでなく、異物の除去効率がさらに向上する傾向が見られ、画像形成装置の高耐久化に対して有効となる場合がある。但し、異物の除去を主目的とする場合には、クリーニングブラシ１４がクリーニングブレードよりも感光体１の回転方向Ａに対して下流側に配置されていてもよい。
【００３９】
また、クリーニングブラシ１４に潤滑性物質を付着させ、それを感光体１に当接させることによって、感光体表面に潤滑性物質を付着させる手段は公知であるが、本発明においてはクリーニングブラシ１４の回転軸１４Ｒを感光体１の回転軸１Ｒに対して平行でないように配置させたことによって、感光体１の傷の成長を抑制させることが可能となるため、潤滑性物質が傷部に入り込むことによって誘発される異物付着を軽減することが可能となる。この場合、クリーニングブラシ１４は、クリーニングブレードよりも感光体１の回転方向Ａに対して下流側に配置されていた方が好ましい。
【００４０】
次に、図面を参照して本発明に係る電子写真方式の画像形成装置装置の全体の構成を詳しく説明する。尚、以下に示す図や説明は本発明を説明するための一例であり、これに限定されるものではない。
【００４１】
図４は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。図４において、符号１は像担持体、２は除電ランプ、３は帯電部材、４はイレーサ、５は画像露光部、６は現像ユニット、７は転写前チャージャ、８は一対のレジストローラー、９は転写紙、１０は転写チャージャ、１１は分離チャージャ、１２は分離爪、１６はクリーニングチャージャ１３とクリーニングブラシ１４及びクリーニングブレード１５で構成されるクリーニング装置である。また、図示していないが、転写紙９の搬送方向で転写チャージャ１０より上流側には給紙手段（転写紙を収納した給紙カセットや給紙ローラー、搬送ローラー等）が設けられ、分離チャージャ１１より下流側には定着ユニットや排紙装置（排紙ローラー、排紙トレイ等）が設けられている。
【００４２】
図４において、像担持体１としては本発明に係る光導電性の電子写真用感光体が用いられている。この感光体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良い。尚、シート状もしくはエンドレスベルト状の感光体の場合、その回転軸とはそれらのシートもしくはベルトを支持している複数のローラーの回転軸と同一であると定義する。
【００４３】
帯電部材３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・チャージャー）等による非接触帯電や帯電ローラーあるいは帯電ブラシによる接触帯電のいずれも使用することが可能である。さらに、帯電部材３として帯電ローラーを用いる場合、図５に示されるように感光体１あるいは帯電ローラー３にギャップを設けて、感光体１と帯電ローラー３とが画像形成領域において非接触となるように近接配置させることも可能であり有効である。特に、感光体表面に潤滑性物質を付着させた場合に、それらが帯電ローラー３に付着することによって、帯電ローラー３の汚染を促進させる場合がある。帯電ローラー３の汚染は帯電ムラを引き起こしたり、感光体１の汚染を促進させたりする場合があり、画像濃度ムラや異常画像の発生を促す恐れがある。従って、帯電ローラー３と感光体１とがギャップを介して近接配置されていることによって、それらを抑制させる効果が得られる場合があるため有効である。感光体１に対し帯電ローラー等の帯電部材３を近接配置させる方法としては、感光体１の非画像形成領域にギャップを設ける必要があるが、それは例えば、ギャップ材３Ａを帯電部材３に設けたり、感光体側に設けたり、あるいは感光体１の両端にセットされるフランジ部に設けることによって形成することが可能であり、本発明においては感光体１と帯電部材３とが近接配置されていれば如何なる方法でも可能である。このようにギャップ材３Ａを使用する場合、ギャップ材３Ａは絶縁性である必要があり、耐摩耗性の高い材料が有効に用いられる。ギャップ材３Ａはテープ状、シール状もしくはチューブ状等、如何なる形態のものでも使用できる。ギャップの厚さは、１０〜２００μｍが好ましく、２０〜１００μｍがより好ましく、さらに好ましくは４０〜８０μｍである。ギャップがこれよりも小さい場合には、帯電部材３と感光体１の接触が多くなり、近接配置させたメリットが得られず画質劣化の影響が増加し、ギャップがこれよりも大きい場合には帯電の安定性が低下し帯電ムラが発生する場合がある。また、帯電部材３には直流成分に交流成分を重畳して感光体１に帯電を付与することが可能である。交流成分を重畳することによって、帯電ムラを低減することが可能となり、それによって画像濃度ムラやコントラストの低下を抑制することが可能となり有用である。
【００４４】
次に、均一に帯電された感光体上に静電潜像を形成するために画像露光部５が用いられる。この画像露光部５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）、半導体レーザー（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。
【００４５】
次に、感光体上に形成された静電潜像を可視化するために現像ユニット６が用いられる。現像方式としては、乾式トナーを用いた一成分現像法、二成分現像法、湿式トナーを用いた湿式現像法等がある。感光体に正（又は負）帯電を施し、画像露光を行うと、感光体表面上には正（又は負）の静電潜像が形成される。これを負（又は正）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（又は負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。
【００４６】
このようにして感光体上で可視化されたトナー像は転写チャージャ１０により転写紙９に転写され、転写後の転写紙９は分離チャージャ１１により感光体１から分離され、図示しない定着ユニットに搬送され、定着ユニットで加熱や加圧によりトナー像が転写紙９に定着される。定着後の転写紙９は図示しない排紙トレイ等に排紙される。
【００４７】
次に、フルカラー用画像形成装置における現像ユニットは、少なくともシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応したユニットを有しており、例えば図６に示すように、４色のトナーが各々充填された４つの現像ユニット２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋに対し４つの感光体２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋが配置されたタンデム方式や、あるいは図７に示すように、１つの感光体４１に対して４色の現像ユニット４４Ｃ，４４Ｍ，４４Ｙ，４４Ｋが近接された方式や、１つの現像ユニットに４色のトナーが分別されて充填され、ユニット自体が４段階に回転することによって４色の現像を順次行うリボルバー方式等が挙げられる。
【００４８】
ここで、図６は、本発明におけるタンデム方式の画像形成装置を説明するための概略図である。図６において、符号２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋはドラム状の感光体であり、この感光体２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋは図中の矢印方向に回転し、その周りに少なくとも回転順に帯電部材２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋ、現像部材２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋ、クリーニング部材（クリーニングブラシ２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５Ｋ，クリーニングブレード２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙ，２６Ｋ）が配置されている。クリーニング部材には少なくとも回転するクリーニングブラシ２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５Ｋが配置されてなり、かつクリーニングブラシ２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５Ｋの回転軸と感光体２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋの回転軸とが平行でない構成となっている。また、帯電部材２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋと現像部材２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋの間の感光体表面に図示しない露光部材からのレーザー光２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋが照射され、感光体２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋに静電潜像が形成されるようになっている。そして、このような感光体２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋを中心とした４つの画像形成要素（画像形成ユニット）２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋが、転写材搬送手段である転写搬送ベルト３０に沿って並置されている。転写搬送ベルト３０は各画像形成ユニット２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋの現像部材２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋとクリーニング部材（クリーニングブラシ２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５Ｋ）の間で感光体２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋに当接しており、転写搬送ベルト３０の内側には感光体との接触部において転写バイアスを印加するための転写ブラシ３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋが配置されている。
【００４９】
図６に示すフルカラー用画像形成装置において、画像形成動作は次のようにして行われる。まず、各画像形成ユニット２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋにおいて、感光体２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋが矢印方向（感光体と連れ周り方向）に回転する帯電部材２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋにより帯電され、次に露光部でレーザー光２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋにより、形成される各色の画像に対応した静電潜像が形成される。次に現像部材２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋにより潜像を現像してトナー像が形成される。現像部材２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋは、それぞれＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）のトナーで現像を行う現像部材で、４つの感光体２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋ上で作られた各色のトナー像は転写紙上で重ねられる。転写紙２７は給紙コロ２８により給紙トレイから送り出され、一対のレジストローラー２９で一旦停止し、上記感光体上への画像形成とタイミングを合わせて転写搬送ベルト３０に送られる。転写搬送ベルト３０上に保持された転写紙２７は搬送されて、各感光体２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋとの当接位置（転写部）で各色トナー像の転写が行われる。感光体上のトナー像は、転写ブラシ３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋに印加された転写バイアスと感光体２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋとの電位差から形成される電界により、転写紙２７上に転写される。そして４つの転写部を通過して４色のトナー像が重ねられた転写紙２７は定着装置３２に搬送され、トナーが定着されて、排紙部（図示せず）に排紙される。また、転写部で転写されずに各感光体２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋ上に残った残留トナーは、クリーニング装置のクリーニング部材（クリーニングブラシ２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５Ｋ及びクリーニングブレード２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙ，２６Ｋ）で回収される。尚、図６の例では画像形成ユニット２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋは転写紙搬送方向上流側から下流側に向けてＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の色の順で並んでいるが、この順番に限られるものでは無く、色順は任意に設定されるものである。また、ブラック色のみの原稿を作成する際には、ブラック色以外の画像形成ユニット２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙが停止するような機構を設けることは本発明に特に有効に利用できる。
【００５０】
次に、図７は１つの感光体４１に対して４色の現像ユニット４４Ｃ，４４Ｍ，４４Ｙ，４４Ｋが近接された方式であり、感光体４１上で可視化された各色のトナー像を順次中間転写体４５に重ね合わせて転写する画像形成装置の例である。すなわち図７は、本発明における感光体４１に中間転写体４５が接触し、感光体４１と紙とが直接接触しない構成を有する画像形成装置を説明するための概略構成図である。図７において、感光体４１の周囲には、帯電チャージャー４２、画像露光部（図示せず）からの光４３の照射部、４色の現像ユニット４４Ｃ，４４Ｍ，４４Ｙ，４４Ｋ、中間転写体４５、クリーニングブラシ４６とクリーニングブレード４７からなるクリーニング装置４８、除電ランプ４９等が配設されている。尚、中間転写体４５はドラム状であっても、シート状あるいはエンドレスベルト状であってもよい。図７は、駆動ローラーや従動ローラーからなる複数のローラーに架設されたエンドレスベルト状の中間転写ベルトを用いた例である。帯電、露光、現像の工程を経て感光体４１上に形成される各色のトナー像は、順次中間転写ベルト４５に重ね合わせて転写される。また、各色のトナー像を転写後の感光体４１は、クリーニング装置４８のクリーニングブラシ４６とクリーニングブレード４７によって残留トナーを除去される。中間転写ベルト４５上に形成されたトナー像は、転写手段５０で直ちに転写紙５１に転写される。そして、トナー像が転写された転写紙５１は図示しない定着装置に搬送され、トナー像が定着されて排紙される。尚、上記の転写手段５０としては、転写チャージャー、バイアスローラーを用いる静電転写方式、粘着転写法、圧力転写法等の機械転写方式、磁気転写方式等、従来の方式が利用可能である。図７に示す画像形成装置では、感光体４１に中間転写ベルト４５が接触し、感光体４１と転写紙５１とが直接接触しない構成を有することによって、感光体表面の紙粉付着を抑制する効果が得られるため、本発明においてはより好ましい。感光体表面への放電生成物やトナー外添剤の付着は、紙粉を引き寄せるため、フィルミングが促進される場合があるが、中間転写ベルト４５を用いて感光体４１と転写紙５１とが直接接触していないことによって、その影響を大幅に抑制することが可能となる。特に、本発明においては、感光体表面の異物除去効果がさらに高まることから有効かつ有用である。
【００５１】
次に図８にはタンデム方式でかつ中間転写ベルトが具備された画像形成装置の概略構成図を示す。図８において、符号６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋはドラム状の感光体であり、この感光体６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋの周りには少なくとも回転順に帯電部材（例えば帯電ローラー）６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｙ，６２Ｋ、現像ユニット６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ，６４Ｋ、クリーニング装置（クリーニングブラシ６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙ，６５Ｋ，クリーニングブレード６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ，６６Ｋ）、除電ランプ６７Ｃ，６７Ｍ，６７Ｙ，６７Ｋが配置されている。クリーニング装置には少なくとも回転するクリーニングブラシ６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙ，６５Ｋが配置されてなり、かつクリーニングブラシ６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙ，６５Ｋの回転軸と感光体６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋの回転軸とが平行でない構成となっている。また、帯電部材６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｙ，６２Ｋと現像ユニット６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ，６４Ｋの間の感光体表面には図示しない露光部材からのレーザー光６３Ｃ，６３Ｍ，６３Ｙ，６３Ｋが照射され、感光体６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋに静電潜像が形成されるようになっている。そして、このような感光体６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋを中心とした４つの画像形成ユニットが、中間転写ベルト６８に沿って並置されている。中間転写ベルト６８は二つのローラー６９，７０に架設され、各画像形成ユニットの現像ユニット６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ，６４Ｋとクリーニングブラシ６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙ，６５Ｋの間で感光体６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋに当接しており、中間転写ベルト６８の内側には感光体との接触部において転写バイアスを印加するための転写部材（例えば転写ローラー）７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙ，７１Ｋが配置されている。図８に示す画像形成装置において、画像形成動作は次のようにして行われる。まず、各画像形成ユニットにおいて、感光体６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋが反時計回りに回転し、帯電部材６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｙ，６２Ｋにより帯電され、次に露光部でレーザー光６３Ｃ，６３Ｍ，６３Ｙ，６３Ｋにより、形成される各色の画像に対応した静電潜像が形成される。次に現像ユニット６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ，６４Ｋにより潜像を現像してトナー像が形成される。現像ユニット６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ，６４Ｋは、それぞれＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）のトナーで現像を行う現像ユニットで、４つの感光体６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋ上で作られた各色のトナー像は中間転写ベルト６８上に重ね合わせて転写される（図９の例ではＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの順で転写される）。中間転写ベルト６８上に形成されたトナー像は、転写手段７２で直ちに転写紙７３に転写される。そして、トナー像が転写された転写紙７３は図示しない定着装置に搬送され、トナー像が定着されて排紙される。
【００５２】
上記のタンデム方式の画像形成装置において、各感光体６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写体（中間転写ベルトもしくは中間転写ドラム等）６８に一次転写を行い、その後、転写紙７３に二次転写を行うことによって、各感光体と転写紙とが直接接触しない構成とすることは前記のとおり高耐久化、高画質化に対し非常に有効である。特に、タンデム方式の画像形成装置においては、感光体間における経時劣化変動を可能な限り少なくする必要があり、感光体表面の摩耗量はもちろん、感光体表面への汚染の影響に感光体間で大きな差が生じてくると、４本の感光体により一つの画像を形成する機構上、色再現性や解像度低下等、画像劣化を引き起こすことになる。また、タンデム方式の場合には、感光体表面に付着する異物である放電生成物、トナー外添剤、紙粉の中でも紙粉による影響の度合いが大きくなる傾向にある。それは、少なくとも４色の転写が終わるまで各感光体は紙と接触している必要があることや、印刷する色の種類によって各色のトナー使用量に差が生じてくるのに対し、トナー使用量に関わらず感光体は絶えず紙と接触している必要があることによる。例えば、ブラックのみの印刷を行う場合には、ブラック以外の３つの感光体は紙に接触しないようにする機構などが考えられてはいるものの、実際には単色のみによる印刷需要は少なく、紙粉による影響が大きくなるのが一般的となっている。これらのことから、タンデム方式の画像形成装置において、感光体上のトナー像を中間転写体（中間転写ベルトもしくは中間転写ドラム等）に一次転写させることによって、感光体と紙とが直接接触しない構成とすることにより、感光体の高耐久化だけでなく、画像ボケやフィルミングの抑制、色再現性や解像度の向上等に特に有効となる。特に、本発明においては感光体表面の異物除去効果がさらに高まることから有効かつ有用である。
【００５３】
次に、以上に示した各画像形成装置においては、転写後の感光体上に残されたトナーをクリーニングするために、クリーニングブラシやクリーニングブレード、あるいはそれらを併用して用いている。本発明においては、前述のとおりクリーニングブラシが回転することによってクリーニングを行うものであり、かつクリーニングブラシの回転軸と感光体の回転軸とが平行ではない構成となっている。クリーニングブラシに用いられる材質は、従来公知の材料をすべて使用することが可能である。また、クリーニングブラシの形状については、例えばパイル布のパイル先端部分をカットしたカットパイルブラシやブラシの先端がブラシの毛をループ状に巻いた形状を有するループパイルブラシなど、従来の手段をすべて使用することが可能であるが、ループパイルブラシはカットパイルブラシ等に比べ毛先のエッジ部分がなく、感光体との接触面積が大きくなるため、感光体表面への傷の影響が小さいことと異物除去効果が高まることからより好ましい。上記ループパイルブラシを用いる場合、ループパイルブラシのループを形成した面が、正面になるように配置され回転することによって、感光体との接触面積が増加することから異物除去効果が高まることになる。また、クリーニングブレードについても、ゴムなどの弾性材など従来公知のものをすべて使用することができる。また、クリーニングブラシに対し、帯電部材による帯電と同極性の電圧を印加させることも可能であり、感光体表面の異物の除去と同時に感光体の除電を行う上で有効である。
【００５４】
また、クリーニングブラシに潤滑性物質を付着させ、それによって感光体表面に潤滑性物質を供給する方法は、感光体の表面エネルギー低減効果を安定化させる上で有効な方法である。それによって、感光体上のトナーや異物の除去効率が高まるだけでなく、転写効率の向上や、感光体とトナー間の付着力が軽減されることによって中抜け等の画像欠陥の抑制が可能になるなど高画質化に対する効果は非常に大きい。これらの潤滑性物質としては、シリコーンオイル、フッ素オイル等の潤滑性液体、ＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＰＶＤＦ等の各種フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シリコングリース、フッ素グリース、パラフィンワックス、脂肪酸エステル類、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類、黒鉛、二硫化モリブデン等の潤滑性液体や固体、粉体等が挙げられるが、この中でも固体、粉体状の潤滑性物質が好ましく用いられ、特に金属石鹸類やフッ素系もしくはシリコーン系の化合物は悪影響が少なく極めて有効に使用することができる。中でも、ステアリン酸亜鉛やポリテトラフルオロエチレン等の微粒子状潤滑生成物質は特に有効に使用することができる。
【００５５】
次に、以上に示した各画像形成装置においては、必要に応じて感光体上の潜像を取り除く目的で除電手段が用いられる。除電手段としては除電ランプ、除電チャージャーが用いられ、それぞれ上記露光光源、帯電手段を利用できる。
その他、感光体に近接していない原稿読み取り、給紙、定着、排紙等のプロセスは従来公知のものが全て使用できる。
また、以上の図示した電子写真プロセスは、本発明における実施形態を例示するものであって、もちろん他の実施形態も可能である。例えば、光照射工程は、像露光、クリーニング前露光、除電露光が図示されているが、他に転写前露光、像露光のプレ露光、およびその他公知の光照射工程を設けて、感光体に光照射を行うこともできる。
【００５６】
以上の図示した画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形態でそれらの装置内に組み込まれ、着脱自在の構成としたものであってもよい。図９は、電子写真用プロセスカートリッジの一例を示す概略図であり、図中の符号１０１はドラム状の感光体、１０２は帯電装置、１０３は露光、１０４は現像装置、１０５は転写材（転写紙等）、１０６は転写装置、１０７はクリーニングブレード、１０８はクリーニングブラシである。
本発明における電子写真用プロセスカートリッジとは、感光体及びクリーニング手段を内蔵し、他に帯電手段、現像手段、転写手段、除電手段の少なくとも一つを一体化し、画像形成装置本体に対して着脱可能とした部品である。クリーニング手段には少なくとも回転するクリーニングブラシ１０８が具備されてなり、かつクリーニングブラシ１０８の回転軸と感光体１０１の回転軸とが平行でない構成となっている。本発明では、前記感光体が画像形成装置本体に対して着脱自在の構成を有するプロセスカートリッジに内蔵され、かつ前記プロセスカートリッジが各色の画像形成ユニットとしてタンデム方式の画像形成装置に内蔵されたカラー画像形成装置や、プロセスカートリッジに内蔵された前記感光体が転写工程において直接紙と接触しない構成を有する画像形成装置、及びそれらを組み合わせた画像形成装置、並びにそれらのプロセスカートリッジがすべて含まれる。
【００５７】
次に、本発明に用いられる電子写真感光体（光導電性の感光体）を図面に沿って詳細に説明する。
図１０は、本発明の電子写真感光体の一例を表わす断面図であり、導電性支持体８１上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層８２及び保護層８５が順次設けられている。本発明においては、必ずしも保護層を形成する必要はないが、保護層を形成した方が高耐久化に対して好ましい。保護層には少なくともフィラーや硬化性樹脂、高分子電荷輸送物質を含有させることにより、画像形成装置のさらなる高耐久化が実現される。
【００５８】
図１１は、本発明の電子写真感光体の別の例を表わす断面図であり、導電性支持体８１上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層８３と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層８４及び保護層８５が積層されてなる。本発明においては、必ずしも保護層を形成する必要はないが、保護層を形成した方が高耐久化に対して好ましい。保護層には少なくともフィラーや硬化性樹脂、高分子電荷輸送物質を含有させることにより、画像形成装置のさらなる高耐久化が実現される。
【００５９】
図１２は、本発明の電子写真感光体のさらに別の例を表わす断面図であり、導電性支持体８１上に、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層８４と、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層８３及び保護層８５が積層されてなる。本発明においては、必ずしも保護層を形成する必要はないが、保護層を形成した方が高耐久化に対して好ましい。保護層には少なくともフィラーや硬化性樹脂、高分子電荷輸送物質を含有させることにより、画像形成装置のさらなる高耐久化が実現される。
【００６０】
導電性支持体８１としては、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体８１として用いることができる。
【００６１】
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、本発明の導電性支持体８１として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
【００６２】
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン（登録商標）などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体８１として良好に用いることができる。
【００６３】
次に感光層について説明する。感光層は単層であっても複数の層を積層した構成であってもよい。
まず、電荷発生層８３と電荷輸送層８４で構成される積層構成の場合について説明する。電荷発生層８３及び電荷輸送層８４は各々一層であっても複数層を有していてもよい。また、電荷発生層の上に電荷輸送層を形成しても、あるいはその逆の構成であってもよい。
【００６４】
始めに、電荷発生層８３について説明する。電荷発生層８３は、電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じて結着樹脂を併用することができる。
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。無機系材料には、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、硫化カドミウム、硫化カドミウム−セレン、アモルファス・シリコン等が挙げられる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたものが良好に用いられる。
【００６５】
一方、有機系材料としては、公知の材料を用いることが出来る。例えば、ジスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭５３−９５０３３号公報に記載）、ジスチリルベンゼン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５３−１３３４４５号公報に記載）、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５３−１３２３４７号公報に記載）、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（特開昭５４−２１７２８号公報に記載）、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−２２８３４号公報に記載）、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−１２７４２号公報に記載）、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−１７７３３号公報に記載）、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−２１２９号公報に記載）、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−１４９６７号公報に記載）等のアゾ系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系また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、また、下記の化学式［化１］で表される金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料等が挙げられる。
【００６６】
【化１】
2004045982.tif 000003
【００６７】
式中Ｍ（中心金属）は、金属及び無金属（水素）の元素を表す。ここであげられるＭ（中心金属）は、Ｈ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ＴＩ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ａｍ等の単体、もしく酸化物、塩化物、フッ化物、水酸化物、臭化物などの２種以上の元素からなる。中心金属は、これらの元素に限定されるものではない。本発明におけるフタロシアニン骨格を有する電荷発生物質とは、少なくとも一般式（Ｎ）の基本骨格を有していればよく、２量体、３量体など多量体構造を持つもの、さらに高次の高分子構造を持つものでもかまわない。また基本骨格に様々な置換基があるものでもかまわない。
【００６８】
これらの様々なフタロシアニンのうち、中心金属にＴｉＯを有するオキソチタニウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン等は感光体特性上特に好ましい。またこれらのフタロシアニンは、様々な結晶系を持つことが知られており、例えばオキソチタニウムフタロシアニンの場合、α、β、γ、ｍ、Ｙ型等、銅フタロシアニンの場合、α、β、γ等の結晶多系を有している。同じ中心金属を持つフタロシアニンにおいても、結晶系が変わることにより種々の特性も変化する。これらの種々の結晶系を有するフタロシアニン系顔料を用いた感光体の特性もそれに伴って変化することが報告されている（電子写真学会誌　第２９巻　第４号（１９９０））。このことから、フタロシアニンの結晶系の選択は感光体特性上非常に重要であり、その中でもＹ型オキソチタニウムフタロシアニンは特に高感度化に対し有効かつ有用である。尚、これらの電荷発生物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
【００６９】
電荷発生層８３に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート樹脂、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挙げられる。これらの結着樹脂は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。また、電荷発生層の結着樹脂として前述の結着樹脂の他に、後述の高分子電荷輸送物質（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６−２３４８３８号公報、特開平６−２３４８３９号公報、特開平６−２９５０７７号公報、特開平７−５６３７４号公報、特開平７−３２５４０９号公報、特開平９−８０７７２号公報、特開平９−８０７８３号公報、特開平９−８０７８４号公報、特開平９−１２７７１３号公報、特開平９−２１１８７７号公報、特開平９−２２２７４０号公報、特開平９−２６５１９７号公報、特開平９−２６５２０１号公報、特開平９−２９７４１９号公報、特開平９−３０４９５６号公報に記載）を用いることができる。電荷発生層８３で用いられる結着樹脂の量は電荷発生物質１００重量部に対し、０〜５００重量部、好ましくは０〜２００重量部が適当である。また、必要に応じて、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レベリング剤や増感剤、分散剤等の各種添加剤を添加することができる。
【００７０】
電荷発生層８３を形成する方法には、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。前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ法等が用いられ、前述した無機系材料、有機系材料が良好に形成できる。また、後述のキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、前述の無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂と共にテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズ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、リングコート法など従来公知の方法を用いて行うことができる。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。
【００７１】
電荷輸送層８４は、少なくとも電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層８３等の上に塗布、乾燥することにより形成できる。
電荷輸送物質としては、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、例えばクロルアニル、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、ジフェノキノン誘導体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、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
【００７２】
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。正孔輸送物質としては、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、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他、公知の材料が挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
【００７３】
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂等が挙げられ、単独でも２種以上の樹脂を混合して用いてもよい。
【００７４】
また、電荷輸送層８４には、結着樹脂としての機能と電荷輸送物質としての機能を持った高分子電荷輸送物質も良好に使用される。これらの高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は、耐摩耗性に優れ有効である。本発明においては、これらの高分子電荷輸送物質に前述の結着樹脂や低分子電荷輸送物質を混合して用いることも可能である。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖および／または側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。中でも、下記の化学式［化２］〜［化１３］の（Ｉ）〜（Ｘ）式で表される高分子電荷輸送物質が良好に用いられる。
【００７５】
【化２】
2004045982.tif 000004
【００７６】
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立して置換及び／または無置換のアルキル基又はハロゲン原子、Ｒ４は水素原子又は置換及び／または無置換のアルキル基、Ｒ５、Ｒ６は置換及び／または無置換のアリール基、ｏ、ｐ、ｑはそれぞれ独立して０〜４の整数、ｋ、ｊは組成（モル分率）を表し、０．１≦ｋ≦１、０≦ｊ≦０．９の数を表し、ｎは繰り返し単位数を表し５〜５０００の整数である。Ｘは脂肪族の２価基、環状脂肪族の２価基、または下記一般式で表される２価基を表す。
【００７７】
【化３】
2004045982.tif 000005
【００７８】
（式中、Ｒ１０１、Ｒ１０２は各々独立して置換及び／または無置換のアルキル基、アリール基またはハロゲン原子を表す。ｌ、ｍは０〜４の整数、Ｙは単結合、炭素原子数１〜１２の直鎖状、分岐状及び／または環状のアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｚ−Ｏ−ＣＯ−（Ｚは脂肪族の２価基を表す）または、下記の式［化４］を表す。
【００７９】
【化４】
2004045982.tif 000006
【００８０】
式中のａは１〜２０の整数、ｂは１〜２０００の整数、Ｒ１０３、Ｒ１０４は置換または無置換のアルキル基又はアリール基を表す。ここで、Ｒ１０１とＲ１０２、Ｒ１０３とＲ１０４は、それぞれ同一でも異なってもよい。］
【００８１】
【化５】
2004045982.tif 000007
【００８２】
式中のＲ７、Ｒ８は置換及び／または無置換のアリール基、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３は同一又は異なるアリレン基を表す。Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、一般式（Ｉ）の場合と同じである。
【００８３】
【化６】
2004045982.tif 000008
【００８４】
式中、Ｒ９、Ｒ１０は置換及び／または無置換のアリール基、Ａｒ４、Ａｒ５、Ａｒ６は同一又は異なるアリレン基を表す。Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、一般式（Ｉ）の場合と同じである。
【００８５】
【化７】
2004045982.tif 000009
【００８６】
式中、Ｒ１１、Ｒ１２は置換及び／または無置換のアリール基、Ａｒ７、Ａｒ８、Ａｒ９は同一又は異なるアリレン基を表し、ｐは１〜５の整数を表す。Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、一般式（Ｉ）の場合と同じである。
【００８７】
【化８】
2004045982.tif 000010
【００８８】
式中、Ｒ１３、Ｒ１４は置換及び／または無置換のアリール基、Ａｒ１０、Ａｒ１１、Ａｒ１２は同一又は異なるアリレン基、Ｘ１、Ｘ２は置換及び／または無置換のエチレン基、又は置換及び／または無置換のビニレン基を表す。Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、一般式（Ｉ）の場合と同じである。
【００８９】
【化９】
2004045982.tif 000011
【００９０】
式中、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８は置換及び／または無置換のアリール基、Ａｒ１３、Ａｒ１４、Ａｒ１５、Ａｒ１６は同一又は異なるアリレン基、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は単結合、置換及び／または無置換のアルキレン基、置換及び／または無置換のシクロアルキレン基、置換及び／または無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表し同一であっても異なってもよい。Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、一般式（Ｉ）の場合と同じである。
【００９１】
【化１０】
2004045982.tif 000012
【００９２】
式中、Ｒ１９、Ｒ２０は水素原子、置換及び／または無置換のアリール基を表し、Ｒ１９とＲ２０は環を形成していてもよい。Ａｒ１７、Ａｒ１８、Ａｒ１９は同一又は異なるアリレン基を表す。Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、一般式（Ｉ）の場合と同じである。
【００９３】
【化１１】
2004045982.tif 000013
【００９４】
式中、Ｒ２１は置換及び／または無置換のアリール基、Ａｒ２０、Ａｒ２１、Ａｒ２２、Ａｒ２３は同一又は異なるアリレン基を表す。Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、一般式（Ｉ）の場合と同じである。
【００９５】
【化１２】
2004045982.tif 000014
【００９６】
式中、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５は置換及び／または無置換のアリール基、Ａｒ２４、Ａｒ２５、Ａｒ２６、Ａｒ２７、Ａｒ２８は同一又は異なるアリレン基を表す。Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、一般式（Ｉ）の場合と同じである。
【００９７】
【化１３】
2004045982.tif 000015
【００９８】
式中、Ｒ２６、Ｒ２７は置換及び／または無置換のアリール基、Ａｒ２９、Ａｒ３０、Ａｒ３１は同一又は異なるアリレン基を表す。Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、一般式（Ｉ）の場合と同じである。
【００９９】
以下、これらトリアリールアミン構造を主鎖及び／又は側鎖に含むポリカーボネートの具体例の幾つかを以下に示すが、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。
【０１００】
【化１４】
2004045982.tif 000016
【０１０１】
【化１５】
2004045982.tif 000017
【０１０２】
【化１６】
2004045982.tif 000018
【０１０３】
【化１７】
2004045982.tif 000019
【０１０４】
【化１８】
2004045982.tif 000020
【０１０５】
【化１９】
2004045982.tif 000021
【０１０６】
【化２０】
2004045982.tif 000022
【０１０７】
【化２１】
2004045982.tif 000023
【０１０８】
【化２２】
2004045982.tif 000024
【０１０９】
【化２３】
2004045982.tif 000025
【０１１０】
【化２４】
2004045982.tif 000026
【０１１１】
【化２５】
2004045982.tif 000027
【０１１２】
【化２６】
2004045982.tif 000028
【０１１３】
【化２７】
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【０１１４】
【化２８】
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【０１１５】
【化２９】
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【０１１６】
【化３０】
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【０１１７】
【化３１】
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【０１１８】
【化３２】
2004045982.tif 000034
【０１１９】
【化３３】
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【０１２０】
【化３４】
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【０１２１】
【化３５】
2004045982.tif 000037
【０１２２】
【化３６】
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【０１２３】
【化３７】
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【０１２４】
【化３８】
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【０１２５】
【化３９】
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【０１２６】
【化４０】
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【０１２７】
【化４１】
2004045982.tif 000043
【０１２８】
【化４２】
2004045982.tif 000044
【０１２９】
【化４３】
2004045982.tif 000045
【０１３０】
【化４４】
2004045982.tif 000046
【０１３１】
【化４５】
2004045982.tif 000047
【０１３２】
【化４６】
2004045982.tif 000048
【０１３３】
【化４７】
2004045982.tif 000049
【０１３４】
これら主鎖もしくは側鎖にトリアリールアミン構造を有している高分子電荷輸送物質は、単重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体の形態で重合される。そして、これら高分子電荷輸送物質は結着樹脂としての役割をもつことから被膜形成能を有していることが必要である。そのため、分子量は、ＧＰＣによる測定において、ポリスチレン換算分子量Ｍｗとして１万〜５０万が適当で、好ましくは５万〜４０万である。
これら高分子電荷輸送物質は、特開平８−２６９１８３号公報、特開平９−７１６４２号公報、特開平９−１０４７４６号公報、特開平９−２７２７３５号公報、特開平１１−２９６３４号公報、特開平９−２３５３６７号公報、特開平９−８７３７６号公報、特開平９−１１０９７６号公報、特開平９−２６８２２６号公報、特開平９−２２１５４４号公報、特開平９−２２７６６９号公報、特開平９−１５７３７８号公報、特開平９−３０２０８４号公報、特開平９−３０２０８５号公報、特開２０００−２６５９０号公報に開示されている。
電荷輸送物質の含有量は、結着樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。但し、高分子電荷輸送物質を用いる場合は単独でも、他の結着樹脂との併用も可能である。
【０１３５】
電荷輸送層８４の塗工に用いられる溶媒としては前記電荷発生層８３と同様なものが使用できる。一例として、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の溶媒を挙げることができるが、電荷輸送物質及び結着樹脂を良好に溶解するものが適している。これらの溶剤は単独で使用しても２種以上混合して使用しても良い。
【０１３６】
電荷輸送層８４には必要に応じて、レベリング剤や酸化防止剤、可塑剤等を添加することが可能である。併用でき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が使用され、その使用量は結着樹脂１００重量部に対して０〜１重量部程度が適当である。
併用できる酸化防止剤としては、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をすべて使用することが可能である。使用量は、結着樹脂１００重量部に対して０〜５重量％程度が適当である。また、併用できる可塑剤としてはジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。
【０１３７】
塗布は電荷発生層３５と同様に浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法など公知の方法を用いて行うことができるが、浸漬塗工法が最も好ましく用いられる。電荷輸送層８４の膜厚は、５〜５０μｍ程度が適当であり、解像度、地肌汚れ等の画像特性及び帯電電位、感度等の電気特性上、好ましくは１０〜３０μｍ程度が適当である。
【０１３８】
次に図１０に示す感光層８２が単層構成の場合について述べる。感光層８２は、前述の電荷発生物質、電荷輸送物質、結着樹脂等を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを導電性支持体８１上に塗工及び乾燥することによって形成される。電荷発生物質及び電荷輸送物質は、前述の電荷発生層８３及び電荷輸送層８４で挙げた材料を使用することが可能である。また、結着樹脂としては、前述の電荷輸送層８４で挙げた樹脂の他に、電荷発生層８３で挙げた樹脂を混合して用いてもよい。また、結着樹脂として前述の高分子電荷輸送物質も良好に使用できる。結着樹脂１００重量部に対する電荷発生物質の量は、５〜４０重量部が好ましく、さらに好ましくは１０〜３０重量部であり、電荷輸送物質の量は０〜１９０重量部が好ましく、さらに好ましくは５０〜１５０重量部である。感光層は、電荷発生物質、結着樹脂を電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン等の溶剤に溶解ないし分散し、これを浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコートなどで塗工して形成できる。また、必要により前記の可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤、滑剤等の各種添加剤を添加することもできる。感光層３３の膜厚は５〜２５μｍ程度が適当である。
【０１３９】
本発明においては、前記の電荷輸送層８４、電荷発生層８３もしくは感光層８２の上に最表面層として保護層８５を形成することも可能であり、それによって、感光体の耐摩耗性が向上し、さらに本発明によるクリーニング方法と組み合わせて用いることにより、感光体の耐摩耗性と異物付着による異常画像の抑制が実現され、画像形成装置装置の高耐久化に対し有効となる。
【０１４０】
感光体の保護層に含有される結着樹脂としては、従来公知の結着樹脂、例えばポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂等の樹脂用いることが可能である。
これらの中でも、モノマーを光あるいは熱により架橋させた硬化樹脂は、感光体の耐摩耗性を高める上で有効であり、本発明によるクリーニング方法と組み合わせることによって、感光体の耐摩耗性と異物除去による異常画像の抑制が両立でき、画像形成装置の高耐久化に対して非常に有効となる。これらの硬化型樹脂の中でも、アクリル系もしくはメタクリル系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等は耐摩耗性が高く、有効に使用することができる。
【０１４１】
また、保護層の結着樹脂には、高分子電荷輸送物質も有効に使用することが可能であり、電荷輸送層で記載された高分子電荷輸送物質はもちろん、如何なる高分子電荷輸送物質も有効に用いることができる。高分子電荷輸送物質を用いることによって、静電特性に感度を維持しつつ、感光体の耐摩耗性や耐傷性を向上させることが可能となる。本発明のクリーニング方法と組み合わせて用いることにより、異物除去効果がさらに高まり、電子写真装置の高耐久化に対して有効となる。
【０１４２】
感光体の保護層には、耐摩耗性の向上を目的としてフィラーを含有することが可能であり、高耐久化に対して有効である。これらのフィラーとしては、各種有機フィラーや無機フィラーが含まれるが、それらの中でもシリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、ジルコニア、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が耐摩耗性や解像度の面から有効に用いられる。これらの金属酸化物の中でも、画像ボケが発生しにくい金属酸化物としては、電気絶縁性が高い金属酸化物の方が好ましい。これらの金属酸化物としては、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン等が挙げられる。その中でもアルミナは有効に用いられ、特に光透過性が高く、熱安定性が高い上に、耐摩耗性に優れた六方細密構造であるα型アルミナは、画像ボケの抑制や耐摩耗性の向上、塗膜品質、光透過性等の点から最も有効に使用することができる。一方、導電性金属酸化物を感光体の最表面に含有させた場合には、表面の抵抗が低下することによって電荷の横移動が起こり、画像ボケが発生しやすくなるため、添加量を制限し抵抗を制御することが必要である。これらの金属酸化物としては、酸化錫、酸化亜鉛、酸価インジウム、酸価アンチモン、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導電性材料が挙げられる。
【０１４３】
本発明において用いられる金属酸化物は、少なくとも一種の表面処理剤で表面処理を施すことが可能であり有効である。保護層に金属酸化物が含有された感光体は、オゾンやＮＯｘガスにより画像ボケの影響が増加する傾向が見られるが、表面処理剤によって金属酸化物の比抵抗やｐＨを制御することが可能となり、表面処理剤によって画像ボケの抑制効果が大幅に高まる場合がある。金属酸化物の表面処理は、画像ボケの抑制効果だけでなく、金属酸化物の分散性を向上させる効果もあり、塗膜の光透過性の向上、塗膜欠陥の抑制、さらには耐摩耗性の向上や偏摩耗の抑制に対しても有効である。
【０１４４】
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、前述の金属酸化物の比抵抗やｐＨを維持できる表面処理剤が好ましい。前述の金属酸化物のｐＨは、表面処理によって変化させることができる。すなわち、酸性処理剤で処理した金属酸化物は酸性側に、塩基性処理剤で処理した金属酸化物は塩基性側に等電点が移動するため、本発明の構成においては、表面処理剤についてもより塩基性を示す処理剤を用いることが、金属酸化物の分散性や画像ボケ抑制の点から好ましい。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等は特に有効に使用することができる。また、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も金属酸化物の分散性及び画像ボケの点から好ましく用いられる。
【０１４５】
フィラーの平均一次粒径は、０．０１〜０．９μｍであることが光透過性や耐摩耗性の点から好ましく、０．１〜０．５μｍがより好ましい。金属酸化物の平均一次粒径がこれよりも小さい場合には、金属酸化物の凝集や耐摩耗性の低下等が起こりやすくなるだけでなく、金属酸化物の比表面積の増加により画像ボケの影響が増加する場合がある。また、金属酸化物の平均一次粒径がこれよりも大きい場合には、金属酸化物の沈降性が促進されたり、塗膜品質の低下あるいはそれを用いた画像形成装置において画質劣化が発生したりする場合がある。
【０１４６】
上記フィラーの分散性を高めるために、各種添加剤を添加することが可能であり有用である。特に、カルボン酸化合物は、金属酸化物の分散性やその安定性を高めるだけでなく、金属酸化物を添加したことによる残留電位上昇を抑制することが可能となる。その中でもポリカルボン酸系の湿潤分散剤は、それらの効果が高く非常に有効である。カルボン酸化合物としては、一般に知られている有機脂肪酸や高酸価樹脂あるいは共重合体等、分子構造中にカルボキシル基を含む化合物であればすべて使用することができる。例えば、ラウリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、アジピン酸、オレイン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、サリチル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸、芳香族カルボン酸等の如何なるカルボン酸をも使用することが可能である。また、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル、末端カルボン酸不飽和ポリエステル、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸等、飽和もしくは不飽和の炭化水素を基本骨格とし、少なくとも一つ以上のカルボキシル基が結合されたポリマーやオリゴマーあるいはコポリマーはすべて含まれ、残留電位上昇を抑制する効果だけでなく、金属酸化物の分散性を向上させる効果が高いことから、より有効に用いられる。これらのカルボン酸化合物の中でも複数のカルボン酸残基を有し有機溶媒と相溶可能なポリカルボン酸化合物は酸価が高く、また金属酸化物への吸着性が向上する傾向にあり、残留電位の低減及び金属酸化物の分散性向上に対し、特に有効かつ有用である。これらのポリカルボン酸化合物の中でもポリカルボン酸タイプの湿潤分散剤であるＢＹＫケミー社製の「ＢＹＫ−Ｐ１０４」が最も有効に用いられる。
【０１４７】
残留電位の低減は、これらの化合物が酸価を有することと、金属酸化物への吸着性にあると考えられる。金属酸化物の添加による残留電位の上昇は、金属酸化物表面の極性基が電荷トラップサイトになることによって起こると考えられ、この極性基にこれらのカルボキシル基が吸着しやすく、それによって残留電位の低減効果が高まるものと考えられる。また、これらのカルボン酸化合物は、金属酸化物と結着樹脂との双方に親和性を持たせて濡れ性を高め、かつ立体障害あるいは電気的反発を与えることにより金属酸化物間の相互作用を減少させ安定性を高めることにより金属酸化物の分散性が向上する効果を有する。
【０１４８】
感光体の保護層にはさらに電荷輸送物質を含有させることも可能である。保護層に電荷輸送物質を含有させることによって残留電位の低減や感度劣化の抑制が可能となる。保護層に用いられる電荷輸送物質は、前述の電荷輸送層に記述されたすべての電荷輸送物質を使用することが可能である。また、保護層の結着樹脂に硬化型樹脂を用いた場合には、電荷輸送物質をも架橋させることが可能であり、感光体の耐摩耗性を向上させる上で有効である。
【０１４９】
感光体の保護層には、さらに各種酸化防止剤を添加することが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、画質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。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。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としては、種々のものが挙げられるが、中でも下記の構造式［化４８］で表される１−［２−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕エチル］−４−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕−２，２，６，６−テトラメチルピリジンは特にオゾンやＮＯｘガスによる解像度低下に対し有効かつ有用である。
【０１５０】
【化４８】
2004045982.tif 000050
【０１５１】
保護層形成用塗工液に用いられる有機溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられ、これらの混合溶媒も有効に用いられる。一方、フィラーの分散手段としてはボ−ルミル、アトライタ−、サンドミル、ビーズミル、超音波等、従来公知の分散手段をすべて用いることが可能である。あるいは、バンバリーミキサー、ロールミル、２軸押出し機などの公知の装置を用い機械的に混合しペレット状に賦形する方法を挙げることもできる。押し出し賦形されたペレットは、幅広い温度範囲で成型可能であり、成型には通常の射出成型機が用いられる。
【０１５２】
保護層の形成には、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等、従来の塗工方法を用いることができる。この中でも膜厚制御がしやすく、フィラーの分散性を良好に維持することが可能となり、さらに塗膜品質についても優位性があることからスプレーコートがより好ましい。
塗工された感光体は、加熱による乾燥工程を経て製造される。保護層の膜厚としては、０．５μｍ〜１０μｍが好ましく、２μｍ〜６μｍがより好ましい。
【０１５３】
本発明の感光体においては、導電性支持体８１と感光層との間に下引き層を設けることができる。下引き層は一般には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で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤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、フェノール樹脂、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等が挙げられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、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の微粉末顔料を加えてもよい。
【０１５４】
これらの下引き層は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工方法を用いて形成することができる。更に本発明の下引き層として、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することもできる。この他、本発明の下引き層には、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ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。この他にも公知のものを用いることができる。下引き層の膜厚は、残留電位や画質を考慮して０〜５μｍが適当である。
【０１５５】
本発明の感光体においては、下引き層と感光層との間あるい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。尚、中間層の厚さは０．０５〜２μｍ程度が適当である。
【０１５６】
本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、保護層、中間層等の少なくとも１層ないし各層に、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質およびレベリング剤を添加することが出来る。これらの化合物の代表的な材料を以下に記す。
【０１５７】
各層に添加できる酸化防止剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
（ａ）フェノール系化合物
２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアッシド］グリコールエステル、トコフェロ−ル類など。
（ｂ）パラフェニレンジアミン類
Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなど。
（ｃ）ハイドロキノン類
２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノンなど。
（ｄ）有機硫黄化合物類
ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３’−チオジプロピオネートなど。
（ｅ）有機燐化合物類
トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィンなど。
【０１５８】
各層に添加できる可塑剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
（ａ）リン酸エステル系可塑剤
リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸トリフェニルなど。
（ｂ）フタル酸エステル系可塑剤
フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−ｎ−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチルなど。
（ｃ）芳香族カルボン酸エステル系可塑剤
トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−ｎ−オクチル、オキシ安息香酸オクチルなど。
（ｄ）脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤
アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−ｎ−ヘキシル、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−ｎ−オクチル、アジピン酸−ｎ−オクチル−ｎ−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−ｎ−オクチル、セバシン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−２−エトキシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−ｎ−オクチルなど。
（ｅ）脂肪酸エステル誘導体
オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリンなど。
（ｆ）オキシ酸エステル系可塑剤
アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチルなど。
（ｇ）エポキシ可塑剤
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシルなど。
（ｈ）二価アルコールエステル系可塑剤
ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−２−エチルブチラートなど。
（ｉ）含塩素可塑剤
塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチルなど。
（ｊ）ポリエステル系可塑剤
ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステルなど。
（ｋ）スルホン酸誘導体
ｐ−トルエンスルホンアミド、ｏ−トルエンスルホンアミド、ｐ−トルエンスルホンエチルアミド、ｏ−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−Ｎ−エチルアミド、ｐ−トルエンスルホン−Ｎ−シクロヘキシルアミドなど。
（ｌ）クエン酸誘導体
クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−２−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−ｎ−オクチルデシルなど。
（ｍ）その他
ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、２−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチルなど。
【０１５９】
各層に添加できる潤滑性物質としては、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
（ａ）炭化水素系化合物
流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、低重合ポリエチレンなど。
（ｂ）脂肪酸系化合物
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸など。
（ｃ）脂肪酸アミド系化合物
ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレインアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミドなど。
（ｄ）エステル系化合物
脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステルなど。
（ｅ）アルコール系化合物
セチルアルコール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロールなど。
（ｆ）金属石鹸
ステアリン酸鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなど。
（ｇ）天然ワックス
カルナウバロウ、カンデリラロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、モンタンロウなど。
（ｈ）その他
シリコーン化合物、フッ素化合物など。
【０１６０】
各層に添加できる紫外線吸収剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
（ａ）ベンゾフェノン系
２−ヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ４−メトキシベンゾフェノンなど。
（ｂ）サルシレート系
フェニルサルシレート、２，４ジ−ｔ−ブチルフェニル３，５−ジ−ｔ−ブチル４ヒドロキシベンゾエートなど。
（ｃ）ベンゾトリアゾール系
（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、（２’−ヒドロキシ５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、（２’−ヒドロキシ５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、（２’−ヒドロキシ３’−ターシャリブチル５’−メチルフェニル）５−クロロベンゾトリアゾールなど。
（ｄ）シアノアクリレート系
エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、メチル２−カルボメトキシ３（パラメトキシ）アクリレートなど。
（ｅ）クエンチャー（金属錯塩系）
ニッケル（２，２’チオビス（４−ｔ−オクチル）フェノレート）ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェートなど。
（ｆ）ＨＡＬＳ（ヒンダードアミン）
ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕エチル］−４−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕−２，２，６，６−テトラメチルピリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ〔４，５〕ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンなど。
【０１６１】
【実施例】
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。尚、以下の実施例において、部はすべて重量部である。
【０１６２】
（感光体製造例１）
アルミニウムシリンダー上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、浸漬塗工によって順次塗布及び乾燥を繰り返し、約３．０μｍの下引き層、約０．２μｍの電荷発生層、約２０μｍの電荷輸送層を形成した。
［下引き層塗工液］
アルキッド樹脂（「ベッコゾール１３０７−６０」大日本インキ化学工業製）：６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製）：４部
酸化チタン粉末（「タイペールＣＲ−ＥＬ」石原産業社製）：４０部
メチルエチルケトン：５０部
［電荷発生層塗工液］
ポリビニルブチラール（「エスレックＢＸ−１」積水化学工業製）：５部
メチルエチルケトン：４００部
図１３に示すＸＤスペクトルを有するチタニルフタロシアニン：８部
［電荷輸送層塗工液］
ビスフェノールＺポリカーボネート（パンライトＴＳ−２０５０、帝人化成製）：１０部
下記の構造式［化４９］の電荷輸送物質：１０部
シリコーンオイル（「ＫＦ５０」信越化学製）：０．００２部
テトラヒドロフラン：１００部
【０１６３】
【化４９】
2004045982.tif 000051
【０１６４】
上記電荷輸送層上にさらに下記組成の保護層塗工液を用いて、スプレー塗工によって膜厚が約５μｍの保護層を塗布し、その後１５０℃に加熱したオーブンで乾燥することによって、電子写真感光体１を作製した。
［保護層塗工液］
アルミナ（平均一次粒径：０．３μｍ、「ＡＡ−０３」住友化学工業製）：２部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー溶液（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、不揮発分５０％、「ＢＹＫ−Ｐ１０４」ＢＹＫケミー製）：０．１部
ビスフェノールＺポリカーボネート（パンライトＴＳ−２０５０、帝人化成製）：１０部
上記の構造式［化４９］の電荷輸送物質：９部
テトラヒドロフラン：３８０部
シクロヘキサノン：１２０部
【０１６５】
（感光体製造例２）
感光体製造例１において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、全て感光体製造例１と同様にして電子写真感光体２を作製した。
［保護層塗工液］
シランカップリング処理を施したアルミナ（平均一次粒径：０．３μｍ、「ＡＡ−０３」住友化学工業製）：１．０部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー溶液（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、不揮発分５０％、「ＢＹＫ−Ｐ１０４」ＢＹＫケミー製）：０．０３部
ビスフェノールＺポリカーボネート（パンライトＴＳ−２０５０、帝人化成製）：１０部
上記の構造式［化４９］の電荷輸送物質：９部
テトラヒドロフラン：３５０部
シクロヘキサノン：１００部
【０１６６】
（感光体製造例３）
感光体製造例１において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、全て感光体製造例１と同様にして電子写真感光体３を作製した。
［保護層塗工液］
アルミナ（平均一次粒径：０．３μｍ、「ＡＡ−０３」住友化学工業製）：２部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、不揮発分５０％「ＢＹＫ−Ｐ１０４」ＢＹＫケミー製）：０．０９部
上記の構造式［化４９］の電荷輸送物質：８部
アクリル樹脂（水酸基価２５（ｍｇＫＯＨ／ｇ）、不揮発分５０％、「ヒタロイド３０２０」日立化成製）：１４部
グアナミン樹脂（不揮発分７７％、「マイコート１０６」三井サイテック製）：４．０部
芳香族スルホン酸（不揮発分４０％、「キャタリスト４０４０」三井サイテック製）：０．０２部
テトラヒドロフラン：３８０部
シクロヘキサノン：１２０部
【０１６７】
（感光体製造例４）
感光体製造例１において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、全て感光体製造例１と同様にして電子写真感光体４を作製した。
［保護層塗工液］
アルミナ（平均一次粒径：０．３μｍ、「ＡＡ−０３」住友化学工業製）：２．０部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、不揮発分５０％、「ＢＹＫ−Ｐ１０４」ＢＹＫケミー製）：０．０６部
下記の構造式［化５０］の高分子電荷輸送物質：１８部
テトラヒドロフラン：４５０部
シクロヘキサノン：１００部
【０１６８】
【化５０】
2004045982.tif 000052
【０１６９】
（感光体製造例５）
感光体製造例１において、保護層を形成せず、電荷輸送層の膜厚を約２７μｍとした以外は、全て感光体製造例１と同様にして電子写真感光体５を作製した。
【０１７０】
（実施例１〜１５）
図１及び図２に示すように、クリーニングブラシ１４を、その回転軸１４Ｒが感光体１の回転軸１Ｒに対してほぼ垂直に配置させ、さらに感光体１の回転方向においてその下流側にクリーニングブレードを配置させたクリーニング装置と中間転写ベルトを具備した画像形成装置（（株）リコー製ｉｍａｇｉｏＭＦ６５５０改造機）に、前記のとおり作製された電子写真感光体１〜５を装着した。そして、まず１万枚印刷後に１０℃、２０％ＲＨの温・湿度条件下で画像評価を行い、さらにトータル１０万枚まで印刷した後、３０℃、９０％ＲＨの温・湿度条件下で画像評価を行った。上記画像評価において、クリーニングブラシにループ形状のループパイルブラシと直毛状のカットパイルブラシの双方を取り付け、形状の影響について観察した。また、上記画像評価において、クリーニングブラシの回転速度Ｖ１（ｍｍ／ｓｅｃ）と感光体の回転速度Ｖ２（ｍｍ／ｓｅｃ）の比を変化させ、線速比の影響についても観察した。最後に、初期及び１０万枚印刷後における膜厚差より摩耗量（μｍ）の評価を行った。これらの結果を下記の表１に示す。尚、画像ランクは下記の水準で区分した。
［画像ランク］
◎：高画質と判断できるレベル。
○：若干画質が低下したが、問題ないレベル。
△：明らかに画質低下が認められるレベル。
×：画像の判別が困難なレベル。
【０１７１】
【表１】
2004045982.tif 000053
【０１７２】
（比較例１〜５）
感光体の回転軸とクリーニングブラシの回転軸が平行に配置されたクリーニング装置と中間転写ベルトを具備した画像形成装置（（株）リコー製ｉｍａｇｉｏＭＦ６５５０）に、前記のとおり作製された電子写真感光体１〜５を装着した。そして、まず１万枚印刷後に１０℃、２０％ＲＨの温・湿度条件下で画像評価を行い、さらにトータル１０万枚まで印刷した後、３０℃、９０％ＲＨの温・湿度条件下で画像評価を行った。最後に、初期及び１０万枚印刷後における膜厚差より摩耗量（μｍ）の評価を行った。これらの結果を下記の表２に示す。尚、画像ランクは下記の水準で区分した。
［画像ランク］
◎：高画質と判断できるレベル。
○：若干画質が低下したが、問題ないレベル。
△：明らかに画質低下が認められるレベル。
×：画像の判別が困難なレベル。
【０１７３】
【表２】
2004045982.tif 000054
【０１７４】
（実施例１６〜２０）
図１及び図２に示すように、クリーニングブラシ１４を、その回転軸１４Ｒが感光体１の回転軸１Ｒに対してほぼ垂直に配置させ、また感光体の回転方向においてその下流側にクリーニングブレードを配置させ、さらにクリーニングブラシにステアリン酸亜鉛の固形物を接触させたクリーニング装置と中間転写ベルトを具備した画像形成装置（（株）リコー製ｉｍａｇｉｏＭＦ６５５０改造機）に、前記のとおり作製された電子写真感光体１〜５を装着した。そして、まず１万枚印刷後に１０℃、２０％ＲＨの温・湿度条件下で画像評価を行い、さらにトータル１０万枚まで印刷した後、３０℃、９０％ＲＨの温・湿度条件下で画像評価を行った。最後に、初期及び１０万枚印刷後における膜厚差より摩耗量（μｍ）の評価を行った。これらの結果を下記の表３に示す。尚、画像ランクは下記の水準で区分した。
［画像ランク］
◎：高画質と判断できるレベル。
○：若干画質が低下したが、問題ないレベル。
△：明らかに画質低下が認められるレベル。
×：画像の判別が困難なレベル。
【０１７５】
【表３】
2004045982.tif 000055
【０１７６】
表１、表２及び表３の評価結果より、クリーニングブラシの回転軸と感光体の回転軸とが平行に配置されたクリーニング装置を用いた場合には、１万枚印刷後において斑点状の画像欠陥が発生することを確認した。感光体表面には無数の傷や穴が観察され、そこが核となって異物が付着、堆積している様子が観察された。また、その後トータル１０万枚印刷を行い、高温高湿環境下において画像評価を行うと、著しい画像流れが発生した。画像流れは感光体の円周方向に対応していることが確認された。
【０１７７】
それに対し、クリーニングブラシの回転軸と感光体の回転軸とが垂直に配置されたクリーニング装置を用いた場合には、いずれも良好な画像品質を得ることが確認された。また、摩耗量も若干低減されている傾向が認められた。一方、クリーニングブラシの回転速度と感光体の回転速度の線速比を１．０以下に設定すると、１０万枚印刷後わずかに解像度が低下する傾向が認められた。また、クリーニングブラシの形状を直毛状のカットパイルブラシに変えると、解像度低下の傾向が強くなり、感光体表面の傷や摩耗量もわずかに増加する傾向が認められた。しかし、カットパイルブラシを用いて、ステアリン酸亜鉛を付着させた構成にすることによって、実施例においてわずかに認められた解像度低下傾向が改善されることが確認された。また、耐摩耗性についても向上されていることが確認された。
【０１７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくともクリーニングブラシが回転することによって、像担持体（電子写真感光体）表面のクリーニングを行う画像形成装置において、クリーニングブラシの回転軸と電子写真感光体の回転軸とが平行ではないように配置させることによって、以下の効果を得ることが可能となった。
【０１７９】
（１）クリーニングブレードとクリーニングブラシによってクリーニングする際に感光体に与える傷の方向が同一方向でないため、感光体の深さ方向への傷の進行を遅らせることが可能となる。それによって、傷部への異物付着が発生しにくく、また異物が付着しても除去しやすくなる。それによって、異常画像の発生を抑制することが可能となる。
【０１８０】
（２）感光体表面に同一方向ではない複数方向の傷が入ることによって、画像全体で見ると画像流れの傷方向依存性を低減させることが可能となった。この結果、感光体の傷部に放電生成物が入り込んでも、複数方向の傷によって電荷の拡散が制限されるため、画像流れが顕在化しにくくなった。
【０１８１】
（３）クリーニングブレードを用い、感光体の回転に伴って円周方向に成長した異物を、それとは異なる角度からクリーニングブラシでクリーニングすることによって、異物の除去が非常に容易となり、クリーニング性が大幅に向上した。それによって、異常画像の発生を大幅に抑制することが可能となった。
【０１８２】
（４）クリーニングブラシと感光体の回転軸が少なくとも垂直になるように配置させていることによって、クリーニングブラシによって除去された異物を感光体の端より外に運び出すことができるため、異物の再付着を予防することが可能である。
【０１８３】
（５）感光体表面に与える傷の影響が少なくなるために、クリーニングブラシに潤滑性物質を付着させた場合、傷部に潤滑性物質が過剰に残存することが少なく、離型効果を高めることが可能となった。さらに、傷部への潤滑性物質の過剰供給による異常画像の促進を低減させる効果も発揮された。
【０１８４】
（６）クリーニングブレードとクリーニングブラシによってクリーニングする際に感光体表面を摺擦する方向が同一方向ではないため、感光体に与える機械的摩耗の影響を軽減させることが可能となる。それによって、クリーニング性と感光体の耐摩耗性を両立させる効果を得ることも可能である。
【０１８５】
本発明によって、上記の効果を得ることが可能となり、画像ボケや異物付着による異常画像の発生を抑制することが可能となった。この効果は、感光体に対する摩耗力を高めたことによるのではなく、異物の除去効率を高めたことによるため、感光体の耐摩耗性や耐傷性に対して悪影響を与えずに、異物を除去しやすくすることが可能となった。これにより、耐摩耗性を高めた感光体でも、画像ボケや異常画像を誘発する異物を効率的に除去できたことから、長期繰り返し使用後においても画質の安定化が維持された。この結果、感光体の耐摩耗性と異常画像の抑制を両立させることが可能となり、画像形成装置の高耐久化が実現された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクリーニング方法及び装置の一例を示す概略要部斜視図である。
【図２】本発明のクリーニング方法及び装置の一例を示す概略平面図である。
【図３】本発明のクリーニングブラシ形状の一例を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図５】本発明の帯電方法の一例を示す概略平面図である。
【図６】本発明の別の実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図７】本発明の別の実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図８】本発明の別の実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図９】本発明の別の実施形態を示す電子写真用プロセスカートリッジの概略構成図である。
【図１０】本発明の電子写真感光体を表わす断面図である。
【図１１】本発明の電子写真感光体の別な構成例を示す断面図である。
【図１２】本発明の電子写真感光体のさらに別な構成例を示す断面図である。
【図１３】電子写真感光体の製造例で用いられた電荷発生物質のＸＤスペクトルを示した図である。
【符号の説明】
１：感光体（像担持体）
２：除電ランプ
３：帯電部材
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
８：一対のレジストローラー
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
１６：クリーニング装置
１８：ギャップ材
２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋ：感光体（像担持体）
２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋ：帯電部材
２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋ：レーザー光
２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋ：現像部材
２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５Ｋ：クリーニングブラシ
２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙ，２６Ｋ：クリーニングブレード
２７：転写紙
２８：給紙コロ
２９：レジストローラー
３０：転写搬送ベルト
３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋ：転写ブラシ
３２：定着装置
４１：感光体
４２：帯電チャージャー
４４Ｃ，４４Ｍ，４４Ｙ，４４Ｋ：現像ユニット
４５：中間転写体
４６：クリーニングブラシ
４７：クリーニングブレード
４８：クリーニング装置
４９：除電ランプ
５０：転写手段
５１：転写紙
６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ，６１Ｋ：感光体（像担持体）
６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｙ，６２Ｋ：帯電部材
６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ，６４Ｋ：現像ユニット
６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙ，６５Ｋ：クリーニングブラシ
６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ，６６Ｋ：クリーニングブレード
６７Ｃ，６７Ｍ，６７Ｙ，６７Ｋ：除電ランプ
６８：中間転写ベルト
７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙ，７１Ｋ：転写部材（転写ローラー）
７２：転写手段
７３：転写紙
８１：導電性支持体
８２：感光層
８３：電荷発生層
８４：電荷輸送層
８５：保護層
１０１：感光体（像担持体）
１０２：帯電装置
１０３：露光
１０４：現像装置
１０５：転写材（転写紙等）
１０６：転写装置
１０７：クリーニングブレード
１０８：クリーニングブラシ
【図１】
2004045982.tif 000056
【図２】
2004045982.tif 000057
【図３】
2004045982.tif 000058
【図４】
2004045982.tif 000059
【図５】
2004045982.tif 000060
【図６】
2004045982.tif 000061
【図７】
2004045982.tif 000062
【図８】
2004045982.tif 000063
【図９】
2004045982.tif 000064
【図１０】
2004045982.tif 000065
【図１１】
2004045982.tif 000066
【図１２】
2004045982.tif 000067
【図１３】
2004045982.tif 000068