JP2002182536A - 電子写真方式の画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期にわたり高画質で安定した電子写真画像
が得られる画像形成方法と画像形成装置及びそれらに用
いる電子写真感光体を提供する。 【解決手段】 電子写真感光体上のトナー像を記録材へ
転写後に、前記感光体上に残留するトナーをブラシロー
ラとクリーニングブレードでクリーニングを行う画像形
成方法において、前記感光体の最表面が架橋構造を有す
る樹脂であり、前記ブラシローラの感光体への当接条件
が、下記の関係を満たす。 ０．５≦Ｆ≦２．５ 但し、Ｆ＝ｎｘｙＥｔ³／Ｌ³ ｙ：ブラシの感光体への食い込み量（ｍｍ） Ｌ：ブラ
シ自由長（ｍｍ） Ｅ：ブラシのヤング率（１０Ｎ／ｍｍ²） ｔ：ブラシ
繊維の太さ（ｍｍ） ｎ：ブラシ密度（本／ｍｍ²） ｘ：ブラシと感光体の
線速差（ｍｍ／ｓ）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等に用いられる電子写真方式の画像形成方法及び画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真感光体は有機光導電性物
質を含有する有機感光体が最も広く用いられている。有
機感光体は可視光から赤外光まで各種露光光源に対応し
た材料が開発し易いこと、環境汚染のない材料を選択で
きること、製造コストが安いこと等が他の感光体に対し
て有利な点であるが、唯一の欠点は機械的強度が弱く、
多数枚の複写やプリント時に感光体表面の劣化や傷の発
生があることである。

【０００３】一般に、カールソン法の電子写真画像形成
装置においては、感光体を一様に帯電させた後、露光に
よって画像様に電荷を消去して静電潜像を形成し、その
静電潜像をトナーによって現像、可視化し、次いでその
トナーを紙等に転写、定着させる。

【０００４】しかしながら、感光体上のトナーは全てが
転写されることはなく、一部のトナーは感光体に残留
し、この状態で繰り返し画像形成した場合、残留トナー
の影響で潜像形成が乱されるため汚れのない高画質な画
像を得ることができない。このため、残留トナーの除去
が必要となる。クリーニング手段にはファーブラシロー
ラ、磁気ブラシローラまたはブレード等が代表的である
が、性能、構成等の点からブレードが主に用いられてい
る。このときのブレード部材としては、板状のゴム弾性
体が一般的である。

【０００５】このように、電子写真感光体の表面は、帯
電器、現像器、転写手段、及びクリーニング装置等によ
り、電気的、機械的な外力が直接加えられるため、それ
らに対する耐久性が要求される。特に摺擦による感光体
表面の摩耗や傷の発生、異物の付着等がおこる可能性が
強い。

【０００６】上記のような要求される特性を満たすた
め、これまで種々の事項が検討されてきた。

【０００７】機械的耐久性に関しては、有機感光体の表
面にビスフェノールＺ型ポリカーボネートをバインダー
（結着樹脂）として用いることにより、表面の摩耗特
性、トナーフィルミング特性が改善されることが報告さ
れている。又、特開平６−１１８６８１号公報では感光
体の表面層として、コロイダルシリカ含有架橋性（硬化
性）シリコーン樹脂を用いるとよいことが報告されてい
る。

【０００８】しかし、ビスフェノールＺ型ポリカーボネ
ートバインダーを用いた感光体では、なお耐摩耗特性が
不足しており、今日の要求を満たすに十分な耐久性を有
していない。一方、架橋性シリコーン樹脂（シロキサン
樹脂）の表面層は強度特性に優れ、従来有機感光体の欠
点であった耐摩耗性や耐傷性向上の手段として注目され
ている。

【０００９】しかし、上記の如き樹脂を表面層として用
いた場合には、新たに低温低湿環境での電位特性に問題
が起こった。これを改善するために導電性粒子を添加す
るなどの方法により表面抵抗を下げる試みがなされてき
たが、この方法では逆に高温高湿環境下での画像流れが
発生する問題が生じていた。これらの問題について電荷
輸送能を有する構造単位をシロキサン樹脂中に組み込む
ことで、低温低湿環境下での電位特性が改善されること
が見いだされた（特願平１１−７０３８０号）。

【００１０】しかしながら、強度特性の向上に伴って従
来摩耗により有効に除去されてきた感光体表面に付着し
たトナーや紙粉等に起因する付着物が取れにくくなり、
その結果堆積した付着物により画像品質が低下する問題
が発生した。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面強度の
高い架橋性の樹脂層を有する電子写真感光体面を有効に
クリーニングする方法を見出すべく、検討を行った中で
成されたものである。

【００１２】本発明の目的は、長期にわたり高画質で安
定した電子写真画像が得られる画像形成方法及び画像形
成装置を提供することにある。特に用いるブラシローラ
の特性、素材等から、予め適正条件のものが出来ている
か否かを判別する方法を見出すことを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】架橋性樹脂層を表面に有
する感光体は、表面層が硬く、耐久性に優れているが、
通常のブレードクリーニング方式では、感光体表面の研
磨効果が少なく、紙粉やトナー微粉等の付着物、さらに
帯電時に生じたオゾン、活性酸素等による酸化物を完全
には取り除くことが出来ない。そのためクリーニング補
助手段してブラシ状のローラを用いることが多い。

【００１４】しかし、このブラシローラの当接条件が強
すぎると感光体表面の摩耗が早く、耐久性が低下し、ブ
ラシローラの当接条件が弱すぎると感光体表面の付着残
留物を除去できず、この状態では、高湿条件下での画像
流れ等を生じることになる。

【００１５】現在まで、これらの条件を決めるための因
子は数多くあることが予想できるのみで、実際の系で適
正条件を見出すことは容易ではなく、特に用いるブラシ
ローラの特性、素材等から、予め適正条件に入っている
ものか否かを決めることは全く出来なかった。

【００１６】本発明者等は、上記問題解決のため鋭意努
力した結果、本発明の目的は、下記構成の何れかを採る
ことにより達成できることがわかった。

【００１７】〔１〕 電子写真感光体上のトナー像を記
録材へ転写後に、前記感光体上に残留するトナーをブラ
シローラとクリーニングブレードでクリーニングを行う
画像形成方法において、前記感光体の最表面が架橋構造
を有する樹脂であり、前記ブラシローラの感光体への当
接条件が、下記の関係を満たすことを特徴とする画像形
成方法。

【００１８】０．５≦Ｆ≦２．５ 但し、Ｆ＝ｎｘｙＥｔ³／Ｌ³ ｙ：ブラシの感光体への食い込み量（ｍｍ） Ｅ：ブラシのヤング率（１０Ｎ／ｍｍ²） ｔ：ブラシ繊維の太さ（ｍｍ） ｎ：ブラシ密度（本／ｍｍ²） ｘ：ブラシと感光体の線速差（ｍｍ／ｓ） Ｌ：ブラシ自由長（ｍｍ） 〔２〕 前記ブレードの当接荷重が１５０〜２５０ｍＮ
／ｃｍであることを特徴とする〔１〕記載の画像形成方
法。

【００１９】〔３〕 電子写真感光体上のトナー像を記
録材へ転写後に、前記感光体上に残留するトナーをブラ
シローラとそれに続いてクリーニングブレードでクリー
ニングを行う画像形成装置において、前記感光体は最表
面が架橋構造を有する樹脂を用い、前記ブラシローラの
感光体への当接条件が、下記の関係を満たすことを特徴
とする画像形成装置。

【００２０】０．５≦Ｆ≦２．５ 但し、Ｆは前記と同一。

【００２１】本発明をなすに当たり、下記の如き検討を
行った。感光体表面の付着物や帯電時に生じたオゾン、
活性酸素等による酸化物を取り除くため、感光体表面を
擦過し適当な減耗をもたらす必要があるが、その適正な
減耗速度とは如何なる速度であるかの選定を行った。過
去の実用化された画像形成装置でのデータや、今回その
確認実験を行った結果によると、膜厚減耗の範囲が０．
４５〜１．０μｍ／２００ｋｃであることがわかった
（ｋｃ＝１０００コピー）。即ち、０．４５μｍ未満で
は感光体表面の付着物等を取りきれず、又、１．０μｍ
を超えると膜厚減耗による感光体特性劣化が大きすぎ
て、耐刷性が問題となる。

【００２２】一方、ブラシの擦過力を生み出すものは次
のごとく考えられよう。ブラシの１フィラメント当たり
の擦過力は、下記のｆに比例すると考えられるであろ
う。

【００２３】ｆ∝ｙＥｔ³／Ｌ³ ｙ：ブラシの感光体への食い込み量（ｍｍ） Ｅ：ブラシのヤング率（１０Ｎ／ｍｍ²） ｔ：ブラシ繊維の太さ（ｍｍ） Ｌ：ブラシ自由長（ｍｍ） これからブラシローラとしての擦過力は、１フィラメン
トの擦過力に単位時間の擦過回数を掛けたものと考えら
れ、下記のＦに比例すると考えられる。

【００２４】Ｆ＝ｎｘｆ＝ｎｘｙＥｔ³／Ｌ³ ｎ：ブラシ密度（本／ｍｍ²） ｘ：ブラシと感光体の線速差（ｍｍ／ｓ） これに感光体表面の減耗量Ｄが比例していると考えられ
るから、 減耗量Ｄ∝Ｆ＝ｎｘｆ＝ｎｘｙＥｔ³／Ｌ³ となるのではないかと予想された。

【００２５】又、感光体表面の減耗量は、ブラシローラ
以外の当接物によっても変わってくるはずである。ブラ
シローラ以外の当接物として考えられるのは、クリーニ
ングブレードであるが、この当接荷重は長い実用的使用
実績においてほぼ決められており、１５０〜２５０ｍＮ
／ｃｍであることがわかった。

【００２６】従って、クリーニングブレードの当接荷重
は、２００ｍＮ／ｃｍとし、ブラシローラの擦過力を変
えて実際に感光体表面の減耗量を調べた。実験に用いた
クリーニング装置とその周辺の構成図を図１に示す。

【００２７】１は電子写真用の感光体、２はクリーニン
グ装置であり、３がブラシローラ、４がクリーニングブ
レード、５はトナー漏れを防ぐためのシール部材、６が
ブレードに当接荷重をかけるための重りであり、７は支
点軸、８がクリーニングされたトナーの搬送用スクリュ
ーである。

【００２８】その検討結果を示すのが図２である。図２
に示される擦過力と減耗量の関係を見ると、擦過力と減
耗量は明らかに直線関係を示している。そして、このグ
ラフにより前記した減耗量が０．４５〜１．０μｍ／２
００ｋｃの範囲となる擦過力Ｆは、０．５≦Ｆ≦２．５
の範囲であることがわかる。

【００２９】又、クリーニングブレードの当接荷重を変
化させると、荷重を大きくした場合は上方に、小さくす
ると下方へ平行移動することが明かとなった。しかし、
前記の如くこの当接荷重は、他の要因からほぼ１５０〜
２５０ｍＮ／ｃｍとするのが適正であり、あまり変える
ことが出来ない。

【００３０】更に好ましいブラシローラの感光体への当
接条件は、その感光体表面の減耗量から擦過力が０．９
５≦Ｆ≦２．１の範囲であり、その場合のブラシローラ
条件としては、例えば下記の如きものが良いはずである
との結果がえられる。

【００３１】ｙ：１（ｍｍ） Ｅ：６５０（１０Ｎ／ｍｍ²） ｔ：０．０４３（ｍｍ） Ｌ：４．５（ｍｍ） ｎ：１００（本／ｍｍ²） ｘ：３７（ｍｍ／ｓ） 又、他のよい条件としては、下記の条件が考えられる。

【００３２】ｙ：１（ｍｍ） Ｅ：６５０（１０Ｎ／ｍｍ²） ｔ：０．０２８（ｍｍ） Ｌ：４．５（ｍｍ） ｎ：１６７（本／ｍｍ²） ｘ：３７（ｍｍ／ｓ） 尚、実際に用いられる各素材や要件には、多少の特性的
バラツキのある場合があるが、その様なときには平均値
を用いる。但し、使用に当たっては極力、特性、要件に
バラツキがないようにした方が好ましい。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明を更に詳しく説明する。

【００３４】本発明で用いられるブラシローラのブラシ
構成素材は、任意のものを用いることができるが、疎水
性で、かつ誘電率が高い繊維形成性高分子重合体を用い
るのが好ましい。このような高分子重合体としては、例
えばレーヨン、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエス
テル、メタクリル酸樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリビニルアセテート、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、シリコーン樹脂、シリコ
ーン−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、ポリビニルアセタール
（例えばポリビニルブチラール）等が挙げられる。これ
らの樹脂は単独であるいは２種以上の混合物として用い
ることができる。特に、好ましくはレーヨン、ナイロ
ン、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリプロピレンであ
る。

【００３５】また、前記ブラシは、導電性でも絶縁性で
もよく、構成素材にカーボン等の低抵抗物質を含有さ
せ、任意の抵抗に調整したものも使用できる。

【００３６】ブラシローラに用いるブラシの単繊維の太
さは、６デニール以上、３０デニール以下である。６デ
ニールに満たないと、十分な擦過力が無いため表面付着
物を除去できない可能性がある。また、３０デニールよ
り大きいと、繊維が剛直になるため感光体の表面を傷つ
け感光体の寿命を低下させることがある。

【００３７】ここでいう「デニール」とは、前記ブラシ
を構成する繊維の長さ９０００ｍの質量をｇ（グラム）
単位で測定した数値である。

【００３８】本発明のブラシローラに用いられるローラ
部の支持体としては、主としてステンレス、アルミニウ
ム等の金属、紙、プラスチック等が用いられるが、これ
らにより限定されるものではない。

【００３９】また、必要に応じて、ブラシに付着したト
ナー、異物をブラシからはたき落とすための部材（フリ
ッカー）をもうけても良い。

【００４０】本発明で用いられるブラシローラは、円柱
状の支持体の表面に接着層を介してブラシを設置した構
成であることが好ましい。

【００４１】クリーニングブレードの自由端は、感光体
の回転方向と反対側（カウンター）に圧接する。

【００４２】クリーニングブレードは、弾性を有するゴ
ムから構成されているのが好ましく、ゴム硬度はＪＩＳ
Ａ ６０°〜７０°、反発弾性は、３０〜７０％、厚さ
は、１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、自由長は、７〜１２ｍｍ
のものが好ましい。

【００４３】次に、本発明に用いられる電子写真感光体
について詳細に説明する。本発明において、表面層には
架橋構造を有する樹脂を含有させるが、シロキサン系樹
脂を用いるのがよい。例えば水酸基或いは加水分解性基
を有する有機ケイ素化合物を用いて製造される。有機ケ
イ素化合物は下記一般式（Ａ）〜（Ｄ）の化学式で示さ
れる。

【００４４】

【化１】

【００４５】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₆は式中のケイ素に炭素が
直接結合した形の有機基を表し、Ｚは水酸基又は加水分
解性基を表す。） 上記一般式中のＺが加水分解性基の場合は、加水分解性
基としてメトキシ基、エトキシ基、メチルエチルケトオ
キシム基、ジエチルアミノ基、アセトキシ基、プロペノ
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、メトキシエトキシ
基等が挙げられる。Ｒ₁〜Ｒ₆に示されるケイ素に炭素が
直接結合した形の有機基としては、メチル、エチル、プ
ロピル、ブチル等のアルキル基、フェニル、トリル、ナ
フチル、ビフェニル等のアリール基、γ−グリシドキシ
プロピル、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エ
チル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピル、γ
−メタアクリロキシプロピルの含（メタ）アクリロイル
基、γ−ヒドロキシプロピル、２，３−ジヒドロキシプ
ロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニル、プロペニ
ル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の含メル
カプト基、γ−アミノプロピル、Ｎ−β（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−クロロ
プロピル、１，１，１−トリフロオロプロピル、ノナフ
ルオロヘキシル、パーフルオロオクチルエチル等の含ハ
ロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基等を挙
げることができる。又、Ｒ₁〜Ｒ₆はそれぞれの有機基が
同一でも良く、異なっていてもよい。

【００４６】前記シロキサン系樹脂の原料として用いら
れる前記有機ケイ素化合物は、一般にはケイ素原子に結
合している加水分解性基の数ｎが１のとき、有機ケイ素
化合物の高分子化反応は抑制される。ｎが２、３又は４
のときは高分子化反応が起こりやすく、特に３或いは４
では高度に架橋反応を進めることが可能である。従っ
て、これらをコントロールすることにより得られる塗布
層液の保存性や塗布層の硬度等を制御することが出来
る。

【００４７】又、前記シロキサン系樹脂の原料としては
前記有機ケイ素化合物を酸性条件下又は塩基性条件下で
加水分解してオリゴマー化或いはポリマー化した加水分
解縮合物を用いることもできる。

【００４８】尚、本発明に用いるシロキサン系樹脂とは
前記の如く、予め化学構造単位にシロキサン結合を有す
るモノマー、オリゴマー、ポリマーを反応させて（加水
分解反応、触媒や架橋剤を加えた反応等を含む）３次元
網目構造を形成し、硬化させた樹脂を意味する。即ち、
シロキサン結合を有する有機珪素化合物を加水分解反応
とその後の脱水縮合によりシロキサン結合を促進させ３
次元網目構造を形成させ、その結果生成した架橋構造を
有するシロキサン系樹脂を意味する。

【００４９】又、前記シロキサン系樹脂は水酸基或いは
加水分解性基を有するコロイダルシリカを含ませて、架
橋構造の一部にシリカ粒子を取り込んだ樹脂としてもよ
い。

【００５０】本発明に特に好ましく用いることが出来る
のは電荷輸送性能を有する構造単位を有し、且つ架橋構
造を有するシロキサン系樹脂である。これは電子或いは
正孔のドリフト移動性を有する化学構造（＝電荷輸送性
能を有する構造単位）を架橋構造を有するシロキサン系
樹脂中に部分構造として組み込んだものである。具体的
には架橋構造を有するシロキサン系樹脂は公知の電荷輸
送物質として用いられる化合物（以後電荷輸送性化合物
又はＣＴＭとも云う）を該シロキサン系樹脂中に部分構
造として有しているものがよい。

【００５１】以下にシロキサン系樹脂中に有機珪素化合
物との反応により電荷輸送性能を有する構造単位を形成
することのできる電荷輸送性化合物について説明する。

【００５２】例えば正孔輸送型としては、キサゾール、
オキサジアゾール、チアゾール、トリアゾール、イミダ
ゾール、イミダゾロン、イミダゾリン、ビスイミダゾリ
ジン、スチリル、ヒドラゾン、ベンジジン、ピラゾリ
ン、スチルベン化合物、アミン、オキサゾロン、ベンゾ
チアゾール、ベンズイミダゾール、キナゾリン、ベンゾ
フラン、アクリジン、フェナジン、アミノスチルベン、
ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレ
ン、ポリ−９−ビニルアントラセンなどの化学構造を有
するものである。

【００５３】一方、電子輸送型としては、無水コハク
酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット
酸、無水メリット酸、テトラシアノエチレン、テトラシ
アノキノジメタン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼ
ン、トリニトロベンゼン、テトラニトロベンゼン、ニト
ロベンゾニトリル、ピクリルクロライド、キノンクロル
イミド、クロラニル、ブロマニル、ベンゾキノン、ナフ
トキノン、ジフェノキノン、トロポキノン、アントラキ
ノン、１−クロロアントラキノン、ジニトロアントラキ
ノン、４−ニトロベンゾフェノン、４，４′−ジニトロ
ベンゾフェノン、４−ニトロベンザルマロンジニトリ
ル、α−シアノ−β−（ｐ−シアノフェニル）−２−
（ｐ−クロロフェニル）エチレン、２，７−ジニトロフ
ルオレン、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，
４，５，７−テトラニトロフルオレノン、９−フルオレ
ニリデンジシアノメチレンマロノニトリル、ポリニトロ
−９−フルオロニリデンジシアノメチレンマロノジニト
リル、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安
息香酸、３，５−ジニトロ安息香酸、ペンタフルオロ安
息香酸、５−ニトロサリチル酸、３，５−ジニトロサリ
チル酸、フタル酸、メリット酸などの化学構造を有する
ものである。

【００５４】本発明の電荷輸送性能を有する構造単位を
有し、且つ架橋構造を有するシロキサン系樹脂は予め構
造単位にシロキサン結合を有するモノマー、オリゴマ
ー、ポリマーに触媒や架橋剤を加えて新たな化学結合を
形成させ３次元網目構造を形成する事もあり、又加水分
解反応とその後の脱水縮合によりシロキサン結合を促進
させモノマー、オリゴマー、ポリマーから３次元網目構
造を形成する事もできる。

【００５５】一般的には、アルコキシシランを有する組
成物又はアルコキシシランとコロイダルシリカを有する
組成物の縮合反応により３次元網目構造を形成すること
ができる。

【００５６】また前記の３次元網目構造を形成させる触
媒としては有機カルボン酸、亜硝酸、亜硫酸、アルミン
酸、炭酸及びチオシアン酸の各アルカリ金属塩、有機ア
ミン塩（水酸化テトラメチルアンモニウム、テトラメチ
ルアンモニウムアセテート）、スズ有機酸塩（スタンナ
スオクトエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチル
チンジラウレート、ジブチルチンメルカプチド、ジブチ
ルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンマリエート
等）、アルミニウム、亜鉛のオクテン酸、ナフテン酸
塩、アセチルアセトン錯化合物等が挙げられる。

【００５７】また本発明中の樹脂層にはヒンダードフェ
ノール、ヒンダードアミン、チオエーテル又はホスファ
イト部分構造を持つ酸化防止剤を添加することにより、
高温高湿時のカブリの発生や画像ボケを効果的に防止す
ることができる。特にヒンダードフェノール系、ヒンダ
ードアミン系酸化防止剤が高温高湿時のカブリの発生や
画像ボケ防止に効果がある。

【００５８】ヒンダードフェノール系或いはヒンダード
アミン系酸化防止剤の樹脂層中の含有量は０．０１〜１
０質量％が好ましい。０．０１質量％未満だと高温高湿
時のカブリや画像ボケに効果がなく、１０質量％より多
い含有量では樹脂層中の電荷輸送能の低下がおこり、残
留電位が増加しやすくなり、又膜強度の低下が発生す
る。

【００５９】又、前記酸化防止剤は下層の電荷発生層或
いは電荷輸送層、中間層等にも必要により含有させて良
い。これらの層への前記酸化防止剤の添加量は各層に対
して０．０１〜１０質量％が好ましい。

【００６０】ここでヒンダードフェノールとはフェノー
ル化合物の水酸基に対しオルト位置に分岐アルキル基を
有する化合物類及びその誘導体を云う（但し、水酸基が
アルコキシに変成されていても良い。）。

【００６１】ヒンダードフェノール部分構造を持つ酸化
防止剤としては、例えば特開平１−１１８１３７号（Ｐ
７〜Ｐ１４）記載の化合物が挙げられるが本発明はこれ
に限定されるものではない。

【００６２】ヒンダードアミン部分構造を持つ酸化防止
剤としては、例えば特開平１−１１８１３８号（Ｐ７〜
Ｐ９）記載の化合物も挙げられるが本発明はこれに限定
されるものではない。

【００６３】又、製品化されている酸化防止剤としては
以下のような化合物、例えば「イルガノックス１０７
６」、「イルガノックス１０１０」、「イルガノックス
１０９８」、「イルガノックス２４５」、「イルガノッ
クス１３３０」、「イルガノックス３１１４」、「イル
ガノックス１０７６」「３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−
ヒドロキシビフェニル」以上ヒンダードフェノール系、
「サノールＬＳ２６２６」、「サノールＬＳ７６５」
「サノールＬＳ２６２６」、「サノールＬＳ７７０」、
「サノールＬＳ７４４」、「チヌビン１４４」、「チヌ
ビン６２２ＬＤ」、「マークＬＡ５７」、「マークＬＡ
６７」、「マークＬＡ６２」、「マークＬＡ６８」、
「マークＬＡ６３」以上ヒンダードアミン系が挙げられ
る。

【００６４】本発明の電子写真感光体の層構成は、特に
限定はないが、電荷発生層、電荷輸送層、或いは電荷発
生・電荷輸送層（電荷発生と電荷輸送の両方の機能を有
する単層型感光層）等の感光層とその上に本発明に係わ
る樹脂層を塗設した構成をとるのが好ましい。又、前記
電荷発生層、電荷輸送層、或いは電荷発生・電荷輸送層
は各層が複数の層から構成されていてもよい。

【００６５】本発明の感光層に含有される電荷発生物質
（ＣＧＭ）としては、例えばフタロシアニン顔料、多環
キノン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、
キナクリドン顔料、アズレニウム顔料、スクワリリウム
染料、シアニン染料、ピリリウム染料、チオピリリウム
染料、キサンテン色素、トリフェニルメタン色素、スチ
リル色素等が挙げられ、これらの電荷発生物質（ＣＧ
Ｍ）は単独で又は適当なバインダー樹脂と共に層形成が
行われる。

【００６６】前記感光層に含有される電荷輸送物質（Ｃ
ＴＭ）としては、例えばオキサゾール誘導体、オキサジ
アゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘
導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミ
ダゾロン誘導体、イミダゾリン誘導体、ビスイミダゾリ
ジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ベン
ジジン化合物、ピラゾリン誘導体、スチルベン化合物、
アミン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンゾチアゾール
誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導
体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジ
ン誘導体、アミノスチルベン誘導体、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン、ポリ−９−ビ
ニルアントラセン等が挙げられこれらの電荷輸送物質
（ＣＴＭ）は通常バインダーと共に層形成が行われる。

【００６７】単層構成の感光層及び積層構成の場合の電
荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）に含有され
るバインダー樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、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、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセテ
ート樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、塩化ビニリデン
−アクリロニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−無水マ
レイン酸共重合体樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、
エポキシ樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール
樹脂、ポリシラン樹脂、ポリビニルカルバゾール等が挙
げられる。

【００６８】本発明に於いて電荷発生層中の電荷発生物
質とバインダー樹脂との割合は質量比で１：１０〜１
０：１が好ましい。また電荷発生層の膜厚は５μｍ以下
が好ましく、特に０．０５〜２μｍが好ましい。

【００６９】又、電荷輸送層は前記の電荷輸送物質とバ
インダー樹脂を適当な溶剤に溶解し、その溶液を塗布乾
燥することによって形成される。電荷輸送物質とバイン
ダー樹脂との混合割合は質量比で１０：１〜１：１０が
好ましい。

【００７０】電荷輸送層の膜厚は通常５〜５０μｍ、特
に１０〜４０μｍが好ましい。また、電荷輸送層が複数
設けられている場合は、電荷輸送層の上層の膜厚は１０
μｍ以下が好ましく、かつ、電荷輸送層の上層の下に設
けられた電荷輸送層の全膜厚より小さいことが好まし
い。

【００７１】次に本発明に係わる電子写真感光体の導電
性支持体としては、 １）アルミニウム板、ステンレス板などの金属板、 ２）紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、
アルミニウム、パラジウム、金などの金属薄層をラミネ
ート若しくは蒸着によって設けたもの、 ３）紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、
導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化錫などの導電性
化合物の層を塗布若しくは蒸着によって設けたもの等が
挙げられる。

【００７２】本発明で用いられる導電性支持体の材料と
しては、主としてアルミニウム、銅、真鍮、スチール、
ステンレス等の金属材料、その他プラスチック材料をド
ラム状に成形加工したものが用いられる。中でもコスト
及び加工性等に優れたアルミニウムが好ましく用いら
れ、通常押出成型または引抜成型された薄肉円筒状のア
ルミニウム素管が多く用いられる。

【００７３】又、前記導電性支持体は、その表面に封孔
処理されたアルマイト膜が形成されたものであっても良
い。

【００７４】本発明に係わる感光体は前記樹脂層が塗布
形成された後、５０℃以上好ましくは、６０〜２００℃
の温度で加熱乾燥する事が好ましい。この加熱乾燥によ
り、残存塗布溶媒を少なくすると共に、架橋性樹脂層を
十分に架橋し硬化させることができる。

【００７５】本発明においては導電性支持体と感光層の
間に、バリヤー機能を備えた中間層を設けることが好ま
しい。

【００７６】中間層用の材料としては、カゼイン、ポリ
ビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アク
リル酸共重合体、ポリビニルブチラール、フェノール樹
脂ポリアミド類（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン
６１０、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロン
等）、ポリウレタン、ゼラチン及び酸化アルミニウムを
用いた中間層、或いは特開平９−６８８７０号公報の如
く金属アルコキシド、有機金属キレート、シランカップ
リング剤による硬化型中間層等が挙げられる。中間層の
膜厚は、０．１〜１０μｍが好ましく、特には０．１〜
５μｍが好ましい。

【００７７】本発明の電子写真感光体は、複写機、レー
ザープリンター、ＬＥＤプリンター、液晶シャッター式
プリンター等の電子写真装置一般に適用し得るものであ
るが、更には電子写真技術を応用したディスプレイ、記
録、軽印刷、製版、ファクシミリ等の装置にも広く適用
し得るものである。

【００７８】図３は本発明の画像形成装置の１例を示す
断面図である。図３において１は像担持体である感光体
で、有機感光層をドラム上に塗布し、その上に本発明の
樹脂層を塗設した感光体で、接地されて時計方向に駆動
回転される。１２はスコロトロンの帯電器で、感光体１
周面に対し一様な帯電をコロナ放電によって与えられ
る。この帯電器１２による帯電に先だって、前画像形成
での感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を用
いた露光部２３による露光を行って感光体周面の除電を
してもよい。

【００７９】感光体への一様帯電ののち像露光器１３に
より画像信号に基づいた像露光が行われる。この図の像
露光器１３は図示しないレーザーダイオードを露光光源
とする。回転するポリゴンミラー１３１、ｆθレンズ等
を経て反射ミラー１３２により光路を曲げられた光によ
り感光体ドラム上の走査がなされ、静電潜像が形成され
る。

【００８０】その静電潜像は次いで現像器１４で現像さ
れる。感光体１周縁にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナーとキャリ
アを有する現像剤をそれぞれ内蔵した現像器１４が設け
られていて、先ず１色目の現像がマグネットを内蔵し現
像剤を保持して回転する現像スリーブ１４１によって行
われる。現像剤は、例えばフェライトをコアとしてその
まわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポ
リエステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御
剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるも
ので、現像剤は図示していない層形成手段によって現像
スリーブ１４１上に１００〜６００μｍの層厚に規制さ
れて現像域へと搬送され、現像が行われる。この時通常
は感光体１と現像スリーブ１４１の間に直流及び／又は
交流バイアス電圧をかけて現像が行われる。

【００８１】カラー画像形成に於いては、１色目の顕像
化が終った後２色目の画像形成行程にはいり、再びスコ
ロトロン帯電器１２による一様帯電が行われ、２色目の
潜像が像露光器１３によって形成される。３色目、４色
目についても２色目と同様の画像形成行程が行われ、感
光体１周面上には４色の顕像が形成される。

【００８２】一方モノクロの電子写真装置では現像器１
４は黒トナー１種で構成され、１回の現像で画像を形成
することができる。

【００８３】記録材Ｐは画像形成後、転写のタイミング
の整った時点で給紙ローラ１７の回転作動により転写域
へと給紙される。

【００８４】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体１の周面に転写ローラ（転写器）１８が圧接
され、給紙された記録材（記録紙とも云う）Ｐを挟着し
て多色像が一括して転写される。

【００８５】次いで記録材Ｐは転写ローラとほぼ同時に
圧接状態とされた分離ブラシ（分離器）１９によって除
電がなされ、感光体１の周面により分離して定着装置２
０に搬送され、熱ローラ２０１と圧着ローラ２０２の加
熱、加圧によってトナーを溶着したのち排紙ローラ２１
を介して装置外部に排出される。なお前記の転写ローラ
１８及び分離ブラシ１９は記録材Ｐの通過後感光体１の
周面より退避離間して次なるトナー像の形成に備える。

【００８６】一方記録材Ｐを分離した後の感光体１は、
クリーニング装置２のクリーニングブレード４の圧接及
びブラシローラ３の擦過により残留トナーを除去・清掃
し、再び露光部２３による除電と帯電器１２による帯電
を受けて次なる画像形成のプロセスに入る。なお感光体
上にカラー画像を重ね合わせて形成する場合には、前記
のクリーニングブレード４及びブラシローラ３は感光体
面のクリーニング後直ちに移動して感光体１の周面より
退避する。

【００８７】前記記録材Ｐとしては普通紙、中性紙、酸
性紙等の紙類、ポリエステルベース等のプラスチック支
持体等が一般的だが、トナー画像を定着できる支持体で
あれば全て本発明に記録材として用いることができる。

【００８８】尚、３０は感光体、帯電器、転写器・分離
器及びクリーニング装置を一体化されている着脱可能な
プロセスカートリッジである。

【００８９】電子写真画像形成装置としては、上述の感
光体と、現像器、クリーニング装置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良い。

【００９０】像露光は、画像形成装置を複写機やプリン
ターとして使用する場合には、原稿からの反射光や透過
光を感光体に照射すること、或いはセンサーで原稿を読
み取り信号化し、この信号に従ってレーザービームの走
査、ＬＥＤアレイの駆動、又は液晶シャッターアレイの
駆動を行い感光体に光を照射することなどにより行われ
る。

【００９１】尚、ファクシミリのプリンターとして使用
する場合には、像露光器１３は受信データをプリントす
るための露光を行うことになる。

【００９２】

【発明の効果】本発明により、長期にわたり高画質で安
定した電子写真画像が得られる画像形成方法及び画像形
成装置を提供することが出来る。特に本発明により、用
いるブラシローラの特性、素材等から、予めクリーニン
グローラとして適正条件に入っているか否かを決めるこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】クリーニング装置とその周辺の構成図。

【図２】擦過力と減耗量の関係を示したグラフ。

【図３】本発明の画像形成装置の１例を示す断面図。

【符号の説明】

１ 電子写真用の感光体 ２ クリーニング装置 ３ ブラシローラ ４ クリーニングブレード ５ シール部材 ６ ブレードに当接荷重をかけるための重り ７ 支点軸 ８ トナーの搬送用スクリュー １２ 帯電器 １３ 像露光器 １４ 現像器 １７ 給紙ローラ １８ 転写ローラ（転写器） １９ 分離ブラシ（分離器） ２０ 定着装置 ２１ 排紙ローラ ２３ 発光ダイオード等を用いた露光部 ３０ プロセスカートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椛島 浩貴 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Ｆターム(参考） 2H034 BA02 BA04 BD01 BD03 BD05 BD07 BF07 2H068 AA03 BB57

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体上のトナー像を記録材へ
   転写後に、前記感光体上に残留するトナーをブラシロー
   ラとクリーニングブレードでクリーニングを行う画像形
   成方法において、前記感光体の最表面が架橋構造を有す
   る樹脂であり、前記ブラシローラの感光体への当接条件
   が、下記の関係を満たすことを特徴とする画像形成方
   法。 ０．５≦Ｆ≦２．５ 但し、Ｆ＝ｎｘｙＥｔ³／Ｌ³ ｙ：ブラシの感光体への食い込み量（ｍｍ） Ｅ：ブラシのヤング率（１０Ｎ／ｍｍ²） ｔ：ブラシ繊維の太さ（ｍｍ） ｎ：ブラシ密度（本／ｍｍ²） ｘ：ブラシと感光体の線速差（ｍｍ／ｓ） Ｌ：ブラシ自由長（ｍｍ）
2. 【請求項２】 前記ブレードの当接荷重が１５０〜２５
   ０ｍＮ／ｃｍであることを特徴とする請求項１記載の画
   像形成方法。
3. 【請求項３】 電子写真感光体上のトナー像を記録材へ
   転写後に、前記感光体上に残留するトナーをブラシロー
   ラとそれに続いてクリーニングブレードでクリーニング
   を行う画像形成装置において、前記感光体は最表面が架
   橋構造を有する樹脂を用い、前記ブラシローラの感光体
   への当接条件が、下記の関係を満たすことを特徴とする
   画像形成装置。 ０．５≦Ｆ≦２．５ 但し、Ｆは前記と同一。