(57)【要約】【課題】消費電力を低減させると共に、感光体の活性物質の付着防止及び磨耗量低減化が可能なブラシ型接触帯電装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】  感光体１の周囲に、上流側から順に、接触放電型帯電器２、露光器３、黒トナー及びカラートナー現像器４ａ〜ｄ、一次転写手段５１、感光体クリーナ６、並びに除電ランプ７が順次取り付けられており、周知の電子写真プロセスによって白黒又はカラーのトナー像が形成される画像形成装置において、感光体１の少なくとも表面層を電荷輸送性を有する硬化性シリコン樹脂により構成させ、接触帯電手段２を導電性ブラシで構成させる。そして、この導電ブラシとして、少なくとも感光体１と接触する表面全体に導電性が付与されたものを使用し、なおかつ導電性ブラシと感光体１との帯電ニップにおいて、感光体の軸方向幅１ｍｍに対する導電性ブラシにおけるブラシ繊維の総接触本数ＦＳが５００（本／ｍｍ）以上とする。【選択図】  図１
2005309419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性ブラシに少なくとも直流バイアスを印加することによって被帯電部材を帯電するブラシ型接触帯電装置において、
前記被帯電部材の少なくとも表面層は、硬化性シリコン樹脂を含んで構成され、
前記導電性ブラシは、少なくとも前記被帯電部材と接触する表面に均一な導電性が付与されてなり、
前記導電性ブラシと前記被帯電部材との帯電ニップ部において、前記被帯電部材の軸方向幅１ｍｍに対する前記導電性ブラシにおけるブラシ繊維の総接触本数ＦＳが５００（本／ｍｍ）以上である、
ことを特徴とするブラシ型接触帯電装置。
【請求項２】
電子写真感光体と、当該電子写真感光体を帯電する接触帯電手段と、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像形成手段と、前記静電潜像をトナーによって可視化する現像手段と、前記トナーを記録媒体に転写する転写手段とを具備した画像形成装置において、
前記電子写真感光体の少なくとも表面層は、電荷輸送性を有する硬化性シリコン樹脂を含んで構成され、
前記接触帯電手段は導電性ブラシで構成されると共に、前記導電性ブラシは少なくとも前記感光体と接触する表面全体に導電性が付与されてなり、
前記導電性ブラシと前記感光体との帯電ニップにおいて、前記感光体の軸方向幅１ｍｍに対する前記導電性ブラシにおけるブラシ繊維の総接触本数ＦＳが５００（本／ｍｍ）以上である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置等の画像形成装置における感光体の表面を均一に帯電するブラシ型接触帯電装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置等の画像形成装置における帯電装置は、細線ワイヤを用いたコロナ放電による非接触型の帯電方式が従来では主流であったが、近年では、半導電性のゴムや樹脂による帯電ベルト、帯電ロール、帯電ブラシ等の回転方式、あるいは、帯電ブラシ、帯電ブレード、帯電フイルム等の固定方式による接触型の帯電方式が主流になりつつある。
前記接触型の帯電方式の場合、オゾンの発生が極めて少なく、オゾンフィルターが不要であり、装置の小型化、コストの低減化、供給する電圧が低いことから電源の小型化、等が可能という利点がある。
【０００３】
近時、これら接触型の帯電方式の帯電装置の中でも、帯電ブラシについて種々検討がなされてきてきる。例えば、特開平０５−１１９５７９号公報には、交流と直流を重畳して導電性ブラシに印加するローラ状接触帯電装置が、感光体に対して１００ｍｍ／ｓｅｃ以上の速度差を持たせることが開示されている。特開平８−１２９２８６号公報には、ロール状帯電ブラシによる感光体ドラム上一点の帯電回数が平均１０回以上として４００ｄｐｉ以上の高解像印字に必要な帯電均一性を得ることが開示されている。
【０００４】
また、特開平０９−１０１６４９号公報には、ブラシ接触子がエッチング繊維及び分割繊維の少なくとも一方の繊維を有することで導電性繊維と感光体との接触面積を増加させて電荷注入速度を向上させることが開示されている。
【０００５】
また、特開２００３−６６６９６公報には、ブラシと感光体の帯電列が遠い接触帯電装置で印加電圧０Ｖでの摩擦帯電による表面電位が３０Ｖ以上とすることが開示されている。
【特許文献１】特開平０５−１１９５７９号公報
【特許文献２】特開平８−１２９２８６号公報
【特許文献３】特開平０９−１０１６４９号公報
【特許文献４】特開２００３−６６６９６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開平０５−１１９５７９号公報及び特開平８−１２９２８６号公報の提案では、被帯電体（感光体）との間の微小領域で発生される放電現象を主に利用して被帯電体表面を帯電するため、発生するオゾンやＮＯｘ等の活性物質による弊害が避けられず、被帯電体の劣化が懸念される。
【０００７】
また、特開平０９−１０１６４９号公報の提案では、高い帯電効率（＝帯電電位／印加電圧×１００（％））を得るために被帯電体として電荷注入層を設けた感光体が必須である。
【０００８】
また、特開２００３−６６６９６公報の提案では、少なくとも放電開始電圧よりも低い印加電圧領域では摩擦帯電の効果が支配的であると推測される（マイナス帯電を得るためのブラシ母材としてレーヨンを用いた場合にはほぼ放電による帯電となり、高効率帯電は得られていない）ため、帯電特性の環境依存も懸念される。
【０００９】
このように、帯電ブラシを利用した接触帯電装置については未だ十分な性能を得られていないのが現状である。その一つとして、消費電力の低減化、活性物質の付着防止、被帯電体の磨耗量低減化は、重要な課題であり、改善が望まれている。
【００１０】
従って、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、消費電力を低減させると共に、被帯電部材の活性物質の付着防止及び磨耗量低減化が可能なブラシ型接触帯電装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することである。
【００１１】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明のブラシ型接触帯電装置は、導電性ブラシに少なくとも直流バイアスを印加することによって被帯電部材を帯電するブラシ型接触帯電装置であり、
前記被帯電部材の少なくとも表面層は、硬化性シリコン樹脂を含んで構成され、
前記導電性ブラシは、少なくとも前記被帯電部材と接触する表面に均一な導電性が付与されてなり、
前記導電性ブラシと前記被帯電部材との帯電ニップ部において、前記被帯電部材の軸方向幅１ｍｍに対する前記導電性ブラシにおけるブラシ繊維の総接触本数ＦＳが５００（本／ｍｍ）以上である、
ことを特徴としている。
【００１２】
本発明の画像形成装置では、上記構成により、被帯電部材に所謂電荷注入層がなくても、パッシェン放電開始電圧よりも低い印加電圧でも帯電が開始されるため、所望の表面電位を得るための印加電圧の低電圧化が可能となる。このように、被帯電部材に所謂電荷注入層なしで高効率帯電特性を示す理由としては、導電性ブラシを上記構成とすることで、通常の有機感光体と比較して表面層を構成する硬化性シリコン樹脂に多く残存する極性基（−Ｓｉ−ＯＨ）が帯電サイトとして有効に作用するためだと推測される。これにより、消費電力を低減することができると同時に、被帯電部材表面にオゾンやＮＯｘなどの活性物質の付着が防止され、放電に起因する被帯電部材磨耗量を低減することができる。また、被帯電部材の表面層が硬化性シリコン樹脂により構成されるため、耐磨耗性に優れ長寿命化が可能となる。
【００１３】
一方、本発明の画像形成装置は、電子写真感光体と、当該電子写真感光体を帯電する接触帯電手段と、前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する画像形成手段と、前記静電潜像をトナーによって可視化する現像手段と、前記トナーを記録媒体に転写する転写手段とを具備した画像形成装置であり、
前記電子写真感光体の少なくとも表面層は、電荷輸送性を有する硬化性シリコン樹脂を含んで構成され、
前記接触帯電手段は導電性ブラシで構成されると共に、前記導電性ブラシは少なくとも前記感光体と接触する表面全体に導電性が付与されてなり、
前記導電性ブラシと前記感光体との帯電ニップにおいて、前記感光体の軸方向幅１ｍｍに対する前記導電性ブラシにおけるブラシ繊維の総接触本数ＦＳが５００（本／ｍｍ）以上である、
ことを特徴としている。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、上記本発明のブラシ型接触帯電装置で述べたように、消費電力を低減することができると同時に、感光体表面にオゾンやＮＯｘなどの活性物質の付着が防止されるため、像流れデフェクトが低減される。また、特にクリーニングブレードが当接されている感光体においては、放電に起因する磨耗量が低減されると共に、表面層が硬化性シリコン樹脂により構成されるため、耐磨耗性に優れ長寿命化が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、消費電力を低減させると共に、感光体の活性物質の付着防止及び磨耗量低減化が可能なブラシ型接触帯電装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実質的に同様の機能を有する部材には、全図面通して同じ符号を付与して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【００１８】
図１に示す画像形成装置には、図中に矢印で示した方向へ例えば２２０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで回転する感光体１（被帯電体）が備えられている。そして、この感光体１の周囲には、上流側から順に、接触放電型帯電器２、露光器３、黒トナー及びカラートナー現像器４ａ〜４ｄ、一次転写手段５１、感光体クリーナ６、並びに除電ランプ７が順次取り付けられており、周知の電子写真プロセスによって白黒又はカラーのトナー像が形成されるようになっている。
【００１９】
また、一次転写位置において感光体１の表面に当接するように配置され、感光体１と略同速で回転する中間体ベルト５が備えられている。そして、一次転写手段５１の作用により中間体ベルト５に転写されたトナー像は、二次転写部へ進み、二次転写ロール５２と二次転写用対向ロール５３により形成される電界の作用を受け、フィードロール８１、レジストロール８２により二次転写位置に送り出された転写材９に転写される。トナー像が転写された転写材９が、搬送ベルト８３により定着器１０に送られ定着がおこなわれるとともに、中間体ベルト５上に残留したトナーは、中間体クリーナ５４より回収されて、次の画像形成の準備が整えられる。
【００２０】
一方、感光体１上に残ったトナーは、感光体クリーナ６に運ばれ、クリーニングブラシ６１によってかき乱され感光体１との付着力を軽減された後、クリーニングブレード６２の摺動による機械的な掻き取り力を受けて、感光体１の表面より除去される。
【００２１】
次に、感光体１の詳細について説明する。図２〜４図は、電子写真感光体１の断面を示す模式図である。感光層が積層構造のものを図２〜図３に示し、単層構造のものを図４に示している。
【００２２】
図２に示す感光体１においては、導電性支持体１４上に下引き層１１が設けられ、その上に電荷発生層１２及び電荷輸送層１３からなる感光層が順次設けられ、さらに、表面に保護層１５が設けられている。また、図３に示す感光体１においては、導電性支持体１４上に下引き層１１が設けられ、その上に電荷輸送層１３及び電荷発生層１２からなる感光層が順次設けられ、さらに、表面に保護層１５が設けられている。なお、図２〜図４に示す感光体１においては、下引き層１１は設けても設けなくてもよい。
【００２３】
一方、図４に示す感光体１においては、導電性支持体１４上に下引き層１１が設けられ、その上に電荷発生能及び電荷輸送能を有する単層型感光層１６が設けられ、さらに、表面に保護層１５が設けられている。
【００２４】
なお、本実施形態では、保護層１５を設けて、当該保護層１５を硬化性シリコン樹脂で構成する形態を説明するが、保護層１５を形成せず、硬化性シリコン樹脂を用いて、電荷輸送層１３や感光層１６を形成した形態でもよい。
【００２５】
導電性支持体１４としては、アルミニウムがドラム状、シート状、プレート状等、適宜の形状のものとして使用されるが、これらに限定されるものではない。また、注入阻止、接着性改善、干渉縞防止などの目的で陽極酸化処理や、ベーマイト処理、ホーニング処理などを行ってもよい。
【００２６】
また、所望により基材と感光層の間に形成する下引き層１１の構成材料としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤などの有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤などの有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物、とくに有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物は残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。
【００２７】
また、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス２メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３、４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することができる。さらに、従来より下引き層１１に用いられるポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【００２８】
下引き層１１中には電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、特開昭４７−３０３３０号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が上げられる。これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノン顔料、酸化亜鉛、酸化チタンが、電子移動性が高いので好ましく使用される。
【００２９】
これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤や、バインダーなどで表面処理しても良い。電子輸送性顔料は多すぎると下引き層１１の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため９５重量％以下、好ましくは９０重量％以下で使用される。
【００３０】
この混合／分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等をもちいる常法が適用される。混合／分散は有機溶剤中で行われるが、有機溶剤としては、有期金属化合物や樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合／分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであれば如何なるものでも使用できる。例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００３１】
下引き層１１の厚みは一般的には、０．１〜３０μｍ、好ましくは０．２〜２５μｍが適当である。また、下引き層１１を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。塗布したものを乾燥させて下引き層１１を得るが、通常、乾燥は溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。特に、酸性溶液処理、ベーマイト処理を行った基材は、基材の欠陥隠蔽力が不十分となり易いため、中間層を形成することが好ましい。
【００３２】
電荷発生層１２を構成する電荷発生材料としては、ビスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料、ジブロモアントアントロンなどの縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フラトシアニン顔料等既知のもの全て使用することができるが、とくに金属及び無金属フタロシアニン顔料が好ましい。その中でも、特開平５ー２６３００７及び、特開平５ー２７９５９１に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン、特開平５ー９８１８１に開示されたクロロガリウムフタロシアニン、特開平５ー１４０４７２及び、特開平５ー１４０４７３に開示されたジクロロスズフタロシアニン、特開平４−１８９８７３及び、特開平５ー４３８１３開示されたチタニルフタロシアニンが特に好ましい。
【００３３】
結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる、また、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシランなどの有機光導電性ポリマーから選択することもできる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノールＡとフタル酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂をあげることができるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００３４】
電荷発生材料と結着樹脂の配合比は（重量比）は１０：１〜１：１０の範囲が好ましい。またこれらを分散させる方法としてはボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができるが、この際、分散によって該の結晶型が変化しない条件が必要とされる。ちなみに本発明で実施した前記の分散法のいずれについても分散前と結晶型が変化していないことが確認されている。さらにこの分散の際、粒子を０．５μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以下、さらに好ましくは０．１５μｍ以下の粒子サイズにすることが有効である。
【００３５】
また、これらの分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。また、本発明で用いる電荷発生層１２の厚みは一般的には、０．１〜５μｍ、好ましくは０．２〜２．０μｍが適当である。また、電荷発生層１２を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【００３６】
電荷輸送層１３としては、公知の技術によって形成されたものを使用できる。それらの電荷輸送層１３は、電荷輸送材料と結着樹脂を含有して形成されるか、あるいは高分子電荷輸送材を含有して形成される。
【００３７】
電荷輸送材料としては、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物などの正孔輸送性化合物があげられる。これらの電荷輸送材料は単独又は２種以上混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの電荷輸送材料は単独あるいは２種以上混合して用いることができるが、モビリティーの観点から、以下の構造のものが好ましい。
【００３８】
【化１】
2005309419.tif 000003
【００３９】
（式中、Ｒ1は、水素原子又はメチル基を示す。また、ｎは１又は２を意味する。Ａｒ1及びＡｒ2は置換又は未置換のアリール基を示し、置換基としてはロゲン原子、炭素数が１〜５の範囲のアルキル基、炭素数が１〜５の範囲のアルコキシ基、又は炭素数が１〜３の範囲のアルキル基で置換された置換アミノ基を示す。）
【００４０】
【化２】
2005309419.tif 000004
（式中Ｒ2、Ｒ2`は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、を表わす。Ｒ3、Ｒ3`、Ｒ4、Ｒ4`は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜２のアルキル基で置換されたアミノ基、置換又は未置換のアリール基、あるいは、−Ｃ（Ｒ5）＝Ｃ（Ｒ6）（Ｒ7）を表わし、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7は水素原子、置換又は未置換のアルキル基、置換又は未置換のアリール基を表す。ｍ及びｎは０〜２の整数である。）
【００４１】
【化３】
2005309419.tif 000005
【００４２】
（式中Ｒ8は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、置換又は未置換のアリール基、又は、―ＣＨ＝ＣＨ―ＣＨ＝Ｃ（Ａｒ）2を表す。ここでＡｒは、置換又は未置換のアリール基を表す。Ｒ9、Ｒ10は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜２のアルキル基で置換されたアミノ基、置換又は未置換のアリール基を表す。）
【００４３】
電荷輸送層１３に用いる結着樹脂は、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン、特開平８−１７６２９３号公報や特開平８−２０８８２０号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材など高分子電荷輸送材を用いることもできる。これらの結着樹脂は単独あるいは２種以上混合して用いることができる。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比（重量比）は１０：１〜１：５が好ましい。
【００４４】
また、電荷輸送層１３には、高分子電荷輸送材を単独で用いることもできる。高分子電荷輸送材としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシランなどの電荷輸送性を有する公知のものを用いることができる。特に、特開平８−１７６２９３号公報や特開平８−２０８８２０号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い電荷輸送性を有しており、とくに好ましいものである。高分子電荷輸送材はそれだけでも電荷輸送層１３として使用可能であるが、上記結着樹脂と混合して成膜してもよい。
【００４５】
電荷輸送層１３の厚みは一般的には、５〜５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍが適当である。塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。さらに電荷輸送層１３を設けるときに用いる溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、２−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００４６】
なお、画像形成装置（複写機）中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光、熱による感光体１の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加することができる。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等があげられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペリジン等の誘導体があげられる。また、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、少なくとも１種の電子受容性物質を含有させることができる。電子受容物質としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸等や、下記一般式（Ｉ）で示される化合物をあげることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系やＣｌ、ＣＮ、ＮＯ2等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に好ましい。
【００４７】
保護層１５は、硬化性シリコン樹脂を含んで構成されている。この硬化性シリコンシリコン樹脂は、電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂からなることがこのましく、特に、一般式（Ｉ）で示される化合物が強度、安定性に優れ好ましい。一般式（Ｉ）におけるＦは、光キャリア輸送特性を有する構造として、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合や、及びキノン系化合物、フルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物などが挙げられる。
【００４８】
一般式（Ｉ）：Ｇ−Ｄ−Ｆ
ここで、Ｇは無機ガラス質ネットワークサブグループ、Ｄは可とう性有機サブユニット、Ｆは電荷輸送性サブユニットを示す。
【００４９】
一般式（Ｉ）におけるＧ、特に好ましくは反応性を有するＳｉ基は、互いに架橋反応を起こして３次元的なＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合、すなわち無機ガラス質ネットワークを形成するためのものである。
【００５０】
一般式（Ｉ）におけるＤとは、電荷輸送性を付与するためのＦを、３次元的な無機ガラス質ネットワークに直接結合で結びつけるためのものである。また、堅さの反面もろさも有する無機ガラス質ネットワークに適度な可とう性を付与し、膜としての強度を向上させるという働きもある。
【００５１】
この無機ガラス質ネットワークを構成可能な基とは、一般式（Ｉ）で表される化合物を加水分解した際に生じるシラノール基と結合可能な基を意味し、具体的には、−Ｓｉ（Ｒ1）(3-a)Ｑaで示される基、エポキシ基、イソシアネート基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、ハロゲンなどを意味する。これらのうち、−Ｓｉ（Ｒ1）(3-a)Ｑaで示される基、エポキシ基、イソシアネート基が有する化合物がより強い機械強度を有するため好ましい。さらに、これらの基を分子内に２つ以上持つものが硬化膜の架橋構造が３次元的になり、より強い機械強度を有するため好ましい。
【００５２】
一般式（Ｉ）で示される化合物が、特に下記一般式（II）で表される構造であるものが、電荷輸送性、耐光性、耐放電生成ガス性などに優れ、好ましい。
【００５３】
【化４】
2005309419.tif 000006
【００５４】
（式中、Ａｒ1〜Ａｒ4はそれぞれ独立に置換又は未置換のアリール基を示し、Ａｒ5は置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を示し、且つＡｒ1〜Ａｒ5のうち１〜４個は−Ｄ−Ｇで表される結合基と結合可能な結合手を有する。Ｄは可とう性サブユニット、Ｇは−Ｓｉ（Ｒ1）(3-a)Ｑaで示される加水分解性基を有する置換ケイ素基から誘導され、Ｒ1は水素、アルキル基、置換あるいは未置換のアリール基、Ｑは加水分解性基を表わす基、ａは１〜３の整数、ｂは１〜４の整数を表わす。ｋは０又は１を示す。）
【００５５】
なお、電荷輸送性サブユニット（一般式（Ｉ）におけるＦ）の具体例については、特開２００３−６６６３７号公報の［表１］〜［表５５］に記載されているものを挙げることができる。
【００５６】
また、硬化性シリコン樹脂（電荷輸送性を有すると共に架橋構造を有するシロキサン系樹脂）の含有量は、層の全固形分中、２０〜８０質量％の範囲であることが好ましく、３０〜７０質量％の範囲であることがより好ましい。
【００５７】
一般式（Ｉ）（一般式（II））で表される化合物は、膜の成膜性、可とう性を調整するなどの目的から、他のカップリング剤、フッ素化合物と混合して用いても良い。このような化合物として、各種シランカップリング剤、及び市販のシリコン系ハードコート剤を用いることができる。
【００５８】
シランカップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、等を用いることができる。市販のハードコート剤としては、ＫＰ−８５、Ｘ−４０−９７４０、Ｘ−４０−２２３９（以上、信越シリコーン社製）、及びＡＹ４２−４４０、ＡＹ４２−４４１、ＡＹ４９−２０８（以上、東レダウコーニング社製）、などを用いることができる。
【００５９】
一般式（Ｉ）（一般式（II））で表される化合物は、撥水製などの付与のために、（トリデカフルオロ−１、１、２、２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（３、３、３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトシキシラン、などの含フッ素化合物と混合して用いてもよい。シランカップリング剤は任意の量で使用できるが、含フッ素化合物の量は、フッ素を含まない化合物に対して重量で０．２５以下とすることが望ましい。これを越えると、架橋膜の成膜性に問題が生じる場合がある。また、膜の強度を向上させるために、−Ｓｉ（Ｒ1）(3-a)Ｑaで示される加水分解性基を有する置換ケイ素基を２個以上有している化合物を同時に用いることがより好ましい。
【００６０】
これらのコーティング液の調整は、無溶媒で行うか、必要に応じてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類等が使用できるが、好ましくは沸点が１００℃以下のものであり、任意に混合しての使用もできる。溶剤量は任意に設定できるが、少なすぎると一般式（Ｉ）で示される化合物が析出しやすくなるため、一般式（Ｉ）で示される化合物１部に対し０．５〜３０部、好ましくは、１〜２０部で使用される。反応温度及び時間は原料の種類によっても異なるが、通常、０〜１００℃、好ましくは１０〜７０℃、特に好ましくは、１５０〜５０℃の温度で行うことが好ましい。反応時間に特に制限はないが、反応時間が長くなるとゲル化を生じ易くなるため、１０分から１００時間の範囲で行うことが好ましい。
【００６１】
さらに、硬化触媒としては、以下の様なものをあげることができる。塩酸、酢酸、リン酸、硫酸などのプロトン酸、アンモニア、トリエチルアミン等の塩基、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエート、オクエ酸第一錫等の有機錫化合物、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の有機チタン化合物、アルミニウムトリブトキシド、アルミニウムトリアセチルアセトナートなどの有機アルミニウム化合物、有機カルボン酸の鉄塩、マンガン塩、コバルト塩、亜鉛塩、ジルコニウム塩等が挙げられるが、保存安定性の点で金属化合物が好ましく、さらに、金属のアセチルアセトナート、あるいは、アセチルアセテートが好ましく、特にアルミニウムトリアセチルアセトナートが好ましい。
【００６２】
硬化触媒の使用量は任意に設定できるが、保存安定性、特性、強度などの点で加水分解性ケイ素置換基を含有する材料の合計量に対して０．１〜２０ｗｔ％が好ましく、０．３〜１０ｗｔ％がより好ましい。硬化温度は、任意に設定できるが、所望の強度を得るためには６０℃以上、より好ましくは８０℃以上に設定される。硬化時間は、必要に応じて任意に設定できるが、１０分〜５時間が好ましい。また、硬化反応を行った後、高湿度状態に保ち、特性の安定化を図ることも有効である。さらに、用途によっては、ヘキサメチルジシラザンや、トリメチルクロロシランなどを用いて表面処理を行い、疎水化することもできる。
【００６３】
電子写真感光体１の表面架橋硬化膜には、帯電器２で発生するオゾン等の酸化性ガスによる劣化を防止する目的で、酸化防止剤を添加することが好ましい。感光体１表面の機械的強度を高め、感光体１が長寿命になると、感光体１が酸化性ガスに長い時間接触することになるため、従来より強い酸化耐性が要求される。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系あるいはヒンダードアミン系が望ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤、などの公知の酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤の添加量としては２０重量％以下が望ましく、１０重量％以下がさらに望ましい。
【００６４】
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、２、６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２、５−ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン、Ｎ、Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３、５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマイド、３、５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、２、４−ビス［（オクチルチオ）メチル］−ｏ−クレゾール、２、６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、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’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２、５−ジ−ｔ−アミルヒドロキノン、２−ｔ−ブチル−６−（３−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４、４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、などが挙げられる。
【００６５】
また、放電ガス耐性、機械強度、耐傷性、粒子分散性、粘度コントロール、トルク低減、磨耗量コントロール、ポットライフの延長などの目的でアルコールに溶解する樹脂を加えることもできる。アルコール系溶剤に可溶な樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂などのポリビニルアセタール樹脂（たとえば積水化学社製エスレックＢ、Ｋなど）、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂、フェノール樹脂などがあげられる。特に、電気特性上ポリビニルアセタール樹脂が好ましい。上記樹脂の分子量は２０００−１０００００が好ましく、５０００−５００００がさらに好ましい。分子量は２０００より小さいと所望の効果が得られなくなり、１０００００より大きいと溶解度が低くなり添加量が限られてしまったり、塗布時に製膜不良の原因になったりする。添加量は１〜４０％が好ましく、さらに好ましくは１〜３０％であり、５〜２０％が最も好ましい。１％よりも少ない場合は所望の効果が得られにくくなり、４０％よりも多くなると高温高湿下での画像ボケが発生しやすくなる。
【００６６】
更に、電子写真感光体１表面の耐汚染物付着性、潤滑性を改善するために、各種微粒子を添加することもできる。それらは、単独で用いることもできるが、併用してもよい。微粒子の一例として、ケイ素含有微粒子を挙げることができる。ケイ素含有微粒子とは、構成元素にケイ素を含む微粒子であり、具体的には、コロイダルシリカ及びシリコーン微粒子等が挙げられる。ケイ素含有微粒子として用いられるコロイダルシリカは、平均粒子径１〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜３０の酸性もしくはアルカリ性の水分散液、あるいはアルコール、ケトン、エステル等の有機溶媒中に分散させたものから選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。最表面層中のコロイダルシリカの固形分含有量は、特に限定されるものではないが、製膜性、電気特性、強度の面から最表面層の全固形分中の０．１〜５０重量％の範囲、好ましくは０．１〜３０重量％の範囲で用いられる。
【００６７】
ケイ素含有微粒子として用いられるシリコーン微粒子は、球状で、平均粒子径１〜５００ｎｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍの、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、シリコーン表面処理シリカ粒子から選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。シリコーン微粒子は、化学的に不活性で、樹脂への分散性に優れる小径粒子であり、さらに十分な特性を得るために必要とされる含有量が低いため、架橋反応を阻害することなく、電子写真感光体１の表面性状を改善することができる。即ち、強固な架橋構造中に均一に取り込まれた状態で、電子写真感光体１表面の潤滑性、撥水性を向上させ、長期間にわたって良好な耐摩耗性、耐汚染物付着性を維持することができる。本発明の電子写真感光体１における最表面層中のシリコーン微粒子の含有量は、最表面層の全固形分中の０．１〜３０重量％の範囲であり、好ましくは０．５〜１０重量％の範囲である。
【００６８】
また、その他の微粒子としては、４弗化エチレン、３弗化エチレン、６弗化プロピレン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のフッ素系微粒子や"第８回ポリマー材料フォーラム講演予稿集ｐ８９"に示される様な、前記フッ素樹脂と水酸基を有するモノマーを共重合させた樹脂からなる微粒子、ＺｎＯ−Ａｌ2Ｏ3、ＳｎＯ2−Ｓｂ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2、ＺｎＯ−ＴｉＯ2、ＺｎＯ−ＴｉＯ2、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3、ＦｅＯ−ＴｉＯ2、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の半導電性金属酸化物をあげることができる。
【００６９】
また、同様な目的でシリコーンオイル等のオイルを添加することもできる。シリコンオイルとしては、たとえば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコンオイル、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等の環状ジメチルシクロシロキサン類、１、３、５−トリメチル−１、３、５−トリフェニルシクロトリシロキサン、１、３、５、７−テトラメチル−１、３、５、７−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、１、３、５、７、９−ペンタメチル−１、３、５、７、９−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン等の環状メチルフェニルシクロシロキサン類、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン等の環状フェニルシクロシロキサン類、３−（３、３、３−トリフルオロプロピル）メチルシクロトリシロキサン等のフッ素含有シクロシロキサン類、メチルヒドロシロキサン混合物、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、フェニルヒドロシクロシロキサンなどのヒドロシリル基含有シクロシロキサン類、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサンなどのビニル基含有シクロシロキサン類等の環状のシロキサン等をあげることができる。
【００７０】
電荷輸送性を有し、硬化性シリコン樹脂（架橋構造を有するシロキサン系樹脂）は、優れた機械強度を有する上に光電特性も十分であるため、これをそのまま積層型感光体１の電荷輸送層１３として用いることもできる。その場合、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。ただし、１回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布することにより必要な膜厚を得ることができる。複数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行なっても良いし、複数回重ね塗布した後でも良い。
【００７１】
単層型感光層１６は、前記電荷発生物質と結着樹脂を含有して形成される。結着樹脂としては、前記電荷発生層１２及び電荷輸送層１３に用いられる結着樹脂と同様のものを用いることができる。単層型感光層１６中の電荷発生物質の含有量は、１０から８５重量％程度、好ましくは２０から５０重量％とする。単層型感光層１６には、光電特性を改善する等の目的で電荷輸送物質や高分子電荷輸送物質を添加してもよい。その添加量は５〜５０重量％とすることが好ましい。また、一般式（Ｉ）で示される化合物を加えてもよい。塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記と同様のものを用いることができる。膜厚は５〜５０μｍ程度が好ましく、１０〜４０μｍとするのがさらに好ましい。
【００７２】
次に、帯電器２について説明する。上記画像形成装置に用いる接触放電型帯電器２として、導電性ブラシを用いる。この導電性ブラシは、感光体１と帯電器２の電極として作用する部分の接触回数が多い方が良好な注入性が選られるので、感光体１との間に周速差を設けることが可能となるばかりでなく、構成が簡素にでき、コストアップ、装置の大型化を防止できるので、さらに望ましい。
【００７３】
帯電器２としての導電性ブラシは、図５に示すように、例えば、保持部材２２１上に導電性を有する帯状パイル織物２２２を設けた導電性ブラシを用いることができる。パイル織物２２２は幅５〜２０ｍｍで、導電性を有するパイル繊維２２３を基布２２４に織り込んで形成されており、基布２２４の裏面と保持部材２２１の間には導電性接着材２２５が塗布されて、パイル繊維２２３が基布２２４から抜けるのを防止するとともに、パイル繊維２２３と保持部材２２１の剥がれ防止、ならびに保持部材２２１とパイル繊維２２３間の電気的導通確保の役割をしている。
【００７４】
導電性ブラシにおいて、感光体１に接触するパイル繊維２２３はその表面に均一な導電性が付与されていることが必要である。この「表面に均一な導電性が付与されている」とは、表面において部分的に導電性が発現することなく、全体に渡って導電性が発現することを示す。
【００７５】
表面に均一な導電性が付与されているパイル繊維２２３は、帯電の際、電荷注入性が支配的となり、活性物質の発生や感光体１の磨耗が低減される。一方、表面において部分的に導電性が発現するパイル繊維２２３は、帯電の際、放電が支配的となってしまい、活性物質の発生や感光体１の磨耗が促進させる懸念がある。
【００７６】
ここで、パイル繊維２２３の具体的な形態を図６に示す。また、本実施形態との比較のために図７に表面において部分的に導電性が発現するパイル繊維を示す。
【００７７】
パイル繊維２２３は、図６（Ａ）に示すように、繊維本体２２３ａ表面に導線材材料２２３ｂがコーティングされている導電性付与形態（コーティング系）、図６（Ｂ）に示すように、繊維本体２２３ａに導電材料２２３ｂ（粒子状）が分散されている導電性付与形態（分散系）が挙げられる。このような形態により、パイル繊維２２３は、表面に均一な導電性が付与される。
【００７８】
これに対し、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、繊維本体２２３ａに導電材料２２３ｂが層状に含まれる多層構造の導電性付与形態のパイル繊維２２３は、表面に部分的に導電材料２２３ｂが露出することになるため、表面に部分的に導電性は発現してしまう。
【００７９】
上記の理由を鑑み、パイル繊維２２３として、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、アクリルなどの樹脂材料を母材として、例えば鉄、銀、銅などの金属、酸化チタン、酸化スズなどの複合金属やカーボンブラックなどの導電性カーボンなどの導電性フィラーを混合して練り込んだ繊維、またはポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの誘導体を含む重合体による電子共役性ポリマーにより当該母材の表面を導電処理したものが用いられる。
【００８０】
そして、帯状パイル織物２２２としては、このようなパイル繊維を例えば５００００〜２０００００本／ｉｎｃｈ2の密度で織ったものが用いられる。また、パイル長としては、１〜１０ｍｍが好適であり、パイル長が３ｍｍ以下の場合、導電性ブラシを感光体１に均一に接触させるために１ｍｍ程度パイルを感光体１に食込ませた状態で使用すると、感光体１への接触圧力が強くなり、経時で感光体１表面に筋状の浅い傷が発生するため、パイル長３ｍｍ以上のものを用いることがよい。
【００８１】
帯電器２としての導電性ブラシは、ロールブラシでもよいし、帯状ブラシでもよい。
【００８２】
導電性ブラシは感光体１との帯電ニップ部において、前記感光体１の軸方向幅１ｍｍに対する導電性ブラシにおけるブラシ繊維（パイル繊維２２３）の総接触本数ＦＳが５００（本／ｍｍ）以上である必要がある。この総接触本数ＦＳは好ましくは１０００（本／ｍｍ）である。この総接触本数ＦＳを満たすことで、高効率の帯電特性が得られる。「接触本数ＦＳ」は、以下、「接触回数ＦＳ」ともいう。
【００８３】
総接触本数ＦＳの算出方法は以下の通りである。
【００８４】
（１）ロールブラシの場合、総接触本数ＦＳは、下記式群により、感光体１がブラシニップ領域（帯電ニップ領域）を通過する間に接触するブラシ繊維（パイル繊維）の回数（１ｍｍ当たり）で算出される。
式：ＦＳ＝（θＬ＋θＣ）×ｄ＿ｓｈａｆｔ×ｗｄ
式：θＬ＝２ｃｏｓ-1｛（ｄ＿ｂｒ２＋（ｄ＿ｂｒ＋ｄ＿ｐｒ−２ＢＰＩ）２−ｄ＿ｐｒ２）／（２ｄ＿ｂｒ・（ｄ＿ｂｒ＋ｄ＿ｐｒ−２ＢＰＩ））｝
式：θＣ＝（２Ｌ・Ｖ＿ｂｒ）／（ｄ＿ｂｒ・Ｖ＿ｐｒ）
（ここで、Ｖ＿ｐｒ：感光体速度（ｍｍ／ｓｅｃ）、Ｖ＿ｂｒ：ブラシ速度（ｍｍ／ｓｅｃ）、ｄ＿ｐｒ：感光体半径（ｍｍ）、ｄ＿ｂｒ：ブラシ半径（ｍｍ）、ｗｄ：ブラシ繊維密度（本／ｍｍ2）、ｄ＿ｓｈａｔ：ブラシシャフト径（ｍｍ）、ＢＰＩ：ブラシ干渉量（ｍｍ）、Ｌ：ブラシ接触幅（ｍｍ）、θＬ：感光体ニップ領域のブラシ角度、θＣ：感光体ニップ通過中のブラシ回転角度）
【００８５】
（２）尚、固定ブラシの場合の総接触本数ＦＳは、
式：ＦＳ＝Ｌ×ｗｄで算出される。ここで、Ｌ、ｗｄは式（１と同義）
【００８６】
その他の部材については、公知の構成とすることができる。また、ブレードなどの部材には、フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液を塗布、あるいは浸漬処理することもできる。この場合、さらなるトルク低減が図れるとともに転写効率の向上も図れるため好ましい。
【００８７】
上記各種部材を処理するフッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液について説明する。
【００８８】
フッ素系樹脂としては、テトラフルオロエチレンのホモポリマー又はテトラフルオロエチレンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマー、フッ化ビニリデンのホモポリマー又はフッ化ビニリデンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマー、クロロトリフルオロエチレンのホモポリマー又はクロロトリフルオロエチレンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマーなどが挙げられ、特に、テトラフルオロエチレンのホモポリマー又はコポリマーが好ましく、また、テトラフルオロエチレンのホモポリマーと各種コポリマーを重量比で９５：５〜１０：９０で混合して用いることも好ましい。
【００８９】
フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂は、水性分散液として用いられるが、この水性分散液にはさらにワックス及び／又はシリコーンや、パーフルオロポリエーテルなどの潤滑性オイルを含有させることもできる。ワックス及び／又はシリコーンを含有させることにより、フッ素系樹脂がブレード内部に浸透することを促進するため好ましい。ここで、ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペロトラタムなど、シリコーンとしては、シリコーンオイル、シリコーングリス、オイルコンパウンド、シリコーンワニスなどが挙げられる。
【００９０】
フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液には、必要によって、フッ素系あるいはその他ノニオン系、カチオン系、アニオン系又は両性界面活性剤、ｐＨ調整剤、溶剤、多価アルコール、柔軟剤、粘度調整剤、光安定剤、酸化防止剤などを混合することもできる。
【００９１】
浸透層の形成は、例えば、ブレード部材を、フッ素系樹脂が必須成分とする改質樹脂の水性分散液中に浸漬することにより行うことができるが、フッ素系樹脂のブレード部材内部への浸透を促進するために、減圧下で行うこともできる。この際の圧力としては、０．９気圧以下、好ましくは、０．８気圧以下、より好ましくは０．７気圧以下にて処理する。また、水性分散液を４０℃以上、好ましくは５０℃以上に加熱することが浸透の促進に効果的である。さらに、０．１気圧以上、好ましくは、０．２気圧以上、より好ましくは０．３気圧以上にて処理することも効果的であり、減圧、加圧、加熱処理を組み合わせることも効果的である。
【００９２】
また、スプレーや、塗布法によりブレード部材に付着させたのち、４０℃以上、好ましくは５０℃以上に加熱し、浸透層を形成することもできる。
【００９３】
フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液を付着させた後、加熱乾燥を行う前、あるいは行った後にふき取り、あるいは洗浄を行うこともできる。
【００９４】
以上、説明した本実施形態に係る画像形成装置により、消費電力を低減することができると同時に、感光体表面にオゾンやＮＯｘなどの活性物質の付着が防止され、放電に起因する感光体磨耗量を低減することができる。また、感光体の表面層が硬化性シリコン樹脂により構成されるため、耐磨耗性に優れ長寿命化が可能となる。
【実施例】
【００９５】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。なお、以下、特に断りがない限り、「部」は「重量部」を意味する。
【００９６】
［構成１］
−感光体１−
ＪＩＳ  Ａ３００３合金よりなる直径８４ｍｍ長さの引き抜き管を用意し、センタレス研磨装置により研磨し、表面粗さをＲｚ＝０．６μｍとした。洗浄工程としてこのシリンダ−を脱脂処理、２ｗｔ％水酸化ナトリウム溶液で１分間エッチング処理、中和処理、更に純水洗浄を順に行った。次に、陽極酸化処理工程として１０ｗｔ％硫酸溶液によりシリンダ−表面に陽極酸化膜（電流密度１．０Ａ／ｄｍ2）を形成した。水洗後、１ｗｔ％酢酸ニッケル溶液８０℃に２０分間浸漬して封孔処理を行った。更に純水洗浄、乾燥処理を行った。このようにして、アルミニウムシリンダ−表面に７μｍの陽極酸化膜を形成した。
【００９７】
このアルミニウム基材上にＸ線回折スペクトルにおけるブラッグ角（２θ±０．２°）が、７．４°、１６．６°、２５．５°、２８．３°に強い回折ピークを持つクロロ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、及び酢酸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時間処理して分散した後、得られた塗布液を前記下引き層１１上に浸漬コートし、１００℃で１０分間加熱乾燥して膜厚約０．１５μｍの電荷発生層１２を形成した。
【００９８】
下記構造のベンジジン化合物２部、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前記電荷発生層１２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膜厚２０μｍの電荷輸送層１３を形成した。
【００９９】
【化５】
2005309419.tif 000007
【０１００】
化合物１を２部、メチルトリメトキシシラン２部、テトラメトキシシラン０．５部及びコロイダルシリカ０．３部からなる組成物を、イソプロピルアルコール５部、テトラヒドロフラン３部及び蒸留水０．３部からなる溶媒に溶解させ、イオン交換樹脂（アンバーリスト１５Ｅ）０．５部を加え、室温で攪拌することにより２４時間加水分解を行った。
【０１０１】
【化６】
2005309419.tif 000008
【０１０２】
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体に対し、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、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）０．４部を加え、このコーティング液を前記電荷輸送層１３の上にリング型浸漬塗布法により塗布し、室温で３０分風乾した後、１７０℃で１時間加熱処理して硬化し、膜厚約３μｍの保護層１５を形成した。これを構成１の感光体１とした。
【０１０３】
なお、この感光体１の直径は８４ｍｍとした。
【０１０４】
−接触放電型帯電器２−
接触放電型帯電器２としては、単糸デニールが４デニールで、導電材料としてカーボンブラック微粒子を分散させた導電ポリエステル繊維（図６（Ｂ）参照）を、厚さ０．５ｍｍの基布に対して、１１２本／ｍｍ2（７２０００本／ｍｍ2）の密度で幅１０ｍｍに形成し、シャーリングによりパイル長６ｍｍに調整してロール状の導電性ブラシを用いた。なお、このロール状導電性ブラシは、ブラシ外径２１ｍｍとして、感光体に対する設計上の干渉量を１．５ｍｍとした。
【０１０５】
（評価）
このようにしてなる感光体１、帯電器２を、富士ゼロックス（株）製ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ１２５０に搭載し、帯電器２（ロール状導電性ブラシ）については、感光体に対しての相対速度を３水準に変更して帯電性を評価した。
【０１０６】
なお、特に記載がない構成要素については、富士ゼロックス（株）製ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ１２５０をそのまま用いた。
【０１０７】
そして、帯電器２（ロール状導電性ブラシ）に印加する印加電圧Ｖｄｓ（−Ｖ）と感光体表面電位ＶＨ（−Ｖ）との関係を調べた。この関係は、感光体１のプロセス速度（回転速度）を２２０ｍｍ／ｓｅｃと設定し、感光体１のプロセス方向（回転方向）に対して帯電器２（ロール状導電性ブラシ）を回線させないとき（回転速度０ｍｍ／ｓｅｃ）、逆方向（Ａｇａｉｎｓｔ）に回転させたとき（回転速度２００ｍｍ／ｓｅｃ）、順方向（Ｗｉｔｈ）に回転させたとき（回転速度２００ｍｍ／ｓｅｃ）、それぞれの場合について調べた。結果を図８に示す。なお、このときの、ブラシ繊維の総接触本数は表１に示す。
【０１０８】
（構成２）
帯電器２として、以下に示すロール状導電性ブラシを用いた以外は、構成１と同様にして評価した。結果を表１及び図９に示す。
【０１０９】
−接触放電型帯電器２−
接触放電型帯電器２としては、単糸デニールが１０デニールで、導電材料としてカーボンブラック微粒子を多量に含有する導電層を通常のナイロン樹脂で層状に挟み込みだ３層構造の導電糸（図７（Ａ）参照）を、厚さ０．５ｍｍの基布に対して、１２４本／ｍｍ2（８００００本／ｍｍ2）の密度で幅１０ｍｍに形成し、シャーリングによりパイル長６．５ｍｍに調整し、ブラシ外径１９ｍｍのロール状導電性ブラシとして、感光体に対する設計上の干渉量を１ｍｍとした。これ以外の構成は、構成１で作製したロール状導電性ブラシと同様である。
【０１１０】
（構成３）
帯電器２として、以下に示すロール状導電性ブラシを用いた以外は、構成１と同様にして評価した。結果を表１及び図１０に示す。
【０１１１】
−接触放電型帯電器２−
接触放電型帯電器２としては、単糸デニールが６デニールで、導電材料としてカーボンブラック微粒子を分散させた導電ポリエステル繊維（図６（Ｂ）参照）を、厚さ０．５ｍｍの基布に対して、１５４本／ｍｍ2（１０００００本／ｍｍ2）の密度で幅１０ｍｍに形成し、シャーリングによりパイル長６．５ｍｍに調整したロール状の導電性ブラシを用いた。なお、このロール状導電性ブラシは、ブラシ外径１９ｍｍとして、感光体に対する設計上の干渉量を１ｍｍとした。
【０１１２】
（構成４）
帯電器２として、以下に示すロール状導電性ブラシを用いた以外は、構成１と同様にして評価した。結果を表１及び図１１に示す。
【０１１３】
−接触放電型帯電器２−
接触放電型帯電器２としては、単糸デニールが５．５デニールで、導電材料としてカーボンブラック微粒子を多量に含有する導電層を通常のポリエステル樹脂で放射状に挟み込みだ層構造の導電糸（図７（Ｂ）参照）を、厚さ０．５ｍｍの基布に対して、１８６本／ｍｍ2（１２００００本／ｍｍ2）の密度で幅１０ｍｍに形成し、シャーリングによりパイル長６．５ｍｍに調整したロール状の導電性ブラシを用いた。なお、このロール状導電性ブラシは、ブラシ外径１９ｍｍとして、感光体に対する設計上の干渉量を１ｍｍとした。
【０１１４】
（構成５）
帯電器２として、以下に示すロール状導電性ブラシを用いた以外は、構成１と同様にして評価した。結果を表１及び図１２に示す。
【０１１５】
−接触放電型帯電器２−
接触放電型帯電器２としては、単糸デニールが１０デニールで、導電材料としてカーボンブラック微粒子を線状に多数配列したアクリル繊維（図６（Ｂ）参照）を、厚さ０．５ｍｍの基布に対して、１２４本／ｍｍ2（８００００本／ｍｍ2）の密度で幅１０ｍｍに形成し、シャーリングによりパイル長６．５ｍｍに調整してロール状の導電性ブラシを用いた。これ以外の構成は、構成１で作製したロール状導電性ブラシと同様である。
【０１１６】
【表１】
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【０１１７】
図８〜図１２及び表１の結果から、本発明の構成（帯電器としての導電性ブラシ、その接触本数ＦＳ、感光体の表面層を硬化性シリコン樹脂で構成）を満たすことで、導電性ブラシへ印加電圧を印加した直後から、感光体表面電位が上昇し、帯電の際、電荷注入性が支配的であり、パッシェン放電開始電圧よりも低い印加電圧でも帯電が開始されることがわかる。このため、所望の表面電位を得るための印加電圧の低電圧化が可能となることもわかる。この結果から、感光体表面にオゾンやＮＯｘなどの活性物質の付着が防止され、放電に起因する感光体磨耗量を低減されることもわかる。
【０１１８】
さらに、ブラシに対する導電性付与形態が帯電性に大きく寄与することもわかる。
【０１１９】
（補足データ）
構成１の装置構成において、帯電器２としてのロール状導電性ブラシの接触本数ＦＳ（ブラシ接触回数ＦＳ）と、感光体表面電位ＶＨ（Ｖ）との関係を調べた。また、比較のために、表面層（保護層１５）を設けない以外は構成１と同様に作製した感光体１を用いた関係も同様に調べた。
【０１２０】
これらの結果を図１３に示す。なお、ロール状導電性ブラシへの印加電圧はＤＣ＝−６００Ｖとした。また、接触本数ＦＳは、回転数や、回転方向を制御して変化させた。
【０１２１】
図１３の結果から、構成１の装置構成では、接触本数ＦＳが５００（本／ｍｍ）以上であると、感光体表面電位ＶＨがロール状導電性ブラシへの印加電圧に近づき、良好な帯電性を示すことがわかる。これに対してして、比較のための装置構成（表面層なし感光体を用いた装置）では、接触本数ＦＳを上昇させても、良好な帯電性が得られないことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る感光体の層構成の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る感光体における層構成の他の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係るる感光体における層構成の他の一例を示す概略構成図である。
【図５】本発明の実施形態に係る帯電器（導電性ブラシ）を示す概略構成図である。
【図６】本発明の実施形態に係る帯電器（導電性ブラシ）のパイル繊維（ブラシ繊維）を示す概略断面図である。
【図７】表面に部分的に導電性を発現するパイル繊維（ブラシ繊維）を示す概略断面図である。
【図８】実施例の構成１における帯電器２（ロール状導電性ブラシ）に印加する印加電圧Ｖｄｓ（−Ｖ）と感光体表面電位ＶＨ（−Ｖ）との関係を示す図である。
【図９】実施例の構成２における帯電器２（ロール状導電性ブラシ）に印加する印加電圧Ｖｄｓ（−Ｖ）と感光体表面電位ＶＨ（−Ｖ）との関係を示す図である。
【図１０】実施例の構成３における帯電器２（ロール状導電性ブラシ）に印加する印加電圧Ｖｄｓ（−Ｖ）と感光体表面電位ＶＨ（−Ｖ）との関係を示す図である。
【図１１】実施例の構成４における帯電器２（ロール状導電性ブラシ）に印加する印加電圧Ｖｄｓ（−Ｖ）と感光体表面電位ＶＨ（−Ｖ）との関係を示す図である。
【図１２】実施例の構成５における帯電器２（ロール状導電性ブラシ）に印加する印加電圧Ｖｄｓ（−Ｖ）と感光体表面電位ＶＨ（−Ｖ）との関係を示す図である。
【図１３】補足データにおける帯電器２としてのロール状導電性ブラシの接触本数ＦＳと、感光体表面電位ＶＨ（Ｖ）との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１ 感光体（潜像担持体）
２ 接触放電型帯電器
３ 露光器
４ａ〜４ｄ カラートナー現像器
５ 中間体ベルト
５１ 一次転写手段
５２ 二次転写ロール
５３ 二次転写用対向ロール
５４ 中間体クリーナ
６ 感光体クリーナ
６１ クリーニングブラシ
６２ クリーニングブレード
７ 除電ランプ
８１ フィードロール
８２ レジストロール
８３ 搬送ベルト
９ 転写材
１０ 定着器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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