JP3656738B2 - 電子写真方法、画像形成装置および画像形成装置用プロセスカートリッジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方法、画像形成装置および画像形成装置用プロセスカートリッジに関し、特に、感光体へのトナー成分、帯電生成物等によるフィルミングを抑制する事が可能で、しかも優れた耐久性を有する感光体として安定した画像を得ることのできる、電子写真方法、画像形成装置および画像形成装置用プロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カールソンプロセスやこのプロセスの種々の変形プロセスを用いた電子写真方法が、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置（電子写真装置）に広く使用されている。
感光体における静電潜像形成のメカニズムは次の通りである。
▲１▼感光体を帯電し、光照射することで、感光体の電荷発生材料は、照射された光を吸収する。
▲２▼光を吸収した電荷発生材料は、電荷担体を発生する。
▲３▼電荷担体は、電荷輸送材料に注入され、帯電によって生じている電界にしたがって電荷輸送層または感光層中を移動し、感光体表面の電荷を中和する。
【０００３】
このような電子写真装置用の電子写真感光体としては、安価で、大量生産可能で、無公害性であるなどの種々の利点を有する有機系の感光材料が多く用いられてきている。有機系の感光体は、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に代表される光導電性樹脂を用いたものや、２，４，７−トリニトロフルオレノン（ＴＮＦ）−ＰＶＫ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、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等が知られており、特に、機能分離型の感光体が注目されている。
【０００４】
有機系の感光体材料は、従来から種々のものが開発されているが、実用可能な感光体は、高感度性、適切な受容電位性、電位保持性、電位安定性、適切な残留電位性、分光特性等の電子写真特性、耐摩耗性等の機械的耐久性、熱・光・放電生成物等に対する化学的安定性など様々な特性が要求される。
【０００５】
これらの特性の中でも、特に耐摩耗性等の機械的耐久性の向上が求められている。
その理由としては、電子写真装置の小型化の進展があげられる。電子写真装置を小型化するためには、感光体の小径化せざるを得ず、耐久性は低くなってしまうからである。そのため、従来の電子写真装置と同様の耐久性を得るために、通紙枚数に応じて進行する摩耗が極めて少ない感光体の開発が求められている。
また、出力画像の高精細化も求められていることも理由としてあげられる。高精細な出力画像を得るためには、感光層を従来のものよりも薄くする必要があることが知られている。そのため、感光体の耐摩耗性は従来にも増して低くなってしまうからである。
【０００６】
感光層の厚さと出力画像の精密性との因果関係は、「キャリアの感光体表面方向への拡散現象」により生じるものと考えられている。
例えば積層型負帯電ＯＰＣを採用する場合、露光入射光により電荷発生層で生成した正負のキャリアの内の電子（負のキャリア）は基体に吸収される。しかし、ホール（正のキャリア）は、電荷輸送層を移動して感光体表面の電子と結合して消滅する（対消滅）。この対消滅現象によりホールを感光体表面へ引き上げる電界は次第に弱くなってしまい、ホールは、露光入射光の当たっていない領域に向けて移動するようになる。このような現象をキャリアの感光体表面方向への拡散現象と言う。拡散現象の影響が強い感光体は、ホールが露光入射光の当たっていない領域へ移動する確率が高まり、露光入射光に忠実な潜像形成することが難しくなり、画像劣化（解像度の低下）を招いてしまう。
従って、拡散現象の大きな要因となっている電荷輸送層の厚を薄くすれば、拡散現象は起きにくくなり、拡散現象による出力画像の解像度の低下の問題は生じにくくなる。
【０００７】
さらに、近年主流となってきたレーザ露光における入射フォトン流速は、従来のハロゲンランプを用いた露光方法を採用した場合に比べて約１０⁷ 倍速い。従って、レーザ露光では、生成するキャリア密度は極めて大きくなり、電荷輸送層に流れ出た電荷により電荷発生層の電界が弱められることで、キャリア移動速度に大きな影響が出てしまう。つまり、レーザビーム中心近くに生成したキャリアが感光体表面へ到達するまでの時間は、従来の露光方法を用いた場合に比べて遅くなる。このようにして生じる空間電荷分布は、感光体表面に平行方向のキャリアの拡散を生じやすくするため、解像度低下に影響がより大きくなる。
【０００８】
これに対し、有機系感光体の耐摩耗性を向上させる種々の従来技術が提案されている。
例えば、特開昭５７−３０８４６号公報には、金属あるいは金属酸化物からなるフィラーを含有するフィラー含有層を設ける技術が開示されている。この従来技術では、フィラーの平均粒径を０．３μｍ以下とすることでフィラー含有層の透明性を高め、残留電位の上昇を抑制しようとする。
特開平８−２３４４５５号公報には、フィラーを含有する電荷輸送層におけるフィラーと電荷輸送層との屈折率差を０．１以上とし、粒径１〜３μｍの粒子を１ｍｍ² あたり１×１０⁴ 〜２×１０⁵ 個含有するようにする技術が開示されている。
特開平９−２３０７６５号公報、特許公報２５３９３１７号、同２５８７３３７号には、硬度および反発弾性率が良好な範囲になるようにブレード用材料を調整し、クリーニングブレードの耐久性の向上を図り、感光体の摩耗とフィルミングを抑制する技術が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術による採用した電子写真装置は、感光体の耐摩耗性は良好であってもトナー成分等によるフィルミングを生じやすいという問題が指摘されていた。
また、フィラーのフィラー含有層中での分散性が良好でないために凝集体が形成されてしまい、クリーニングブレードの密着性が低下することがあるという問題点も指摘されていた。つまり、クリーニングブレードの感光体への密着性の低下により、クリーニング不良を生じやすいということも指摘されていた。
また、上記従来技術による電子写真装置は、感光体の耐摩耗性に優れても、感光体の静電的安定性や耐摩耗性を除く耐久性などに悪影響を与えてしまうことがあった。
また、感光体周辺部材においてクリーニングブレードの耐久性が感光体の耐久性よりも劣ったり、フィルミング抑制除去能力が不足したり、装置構成が非常に複雑になるなどの種々の問題点も指摘されている。
このようなことから、前記したような有機系感光体に要求される特性を具備した装置は実用化されていない。
【００１０】
なお、感光体へのトナー成分や帯電生成物の付着の防止およびフィルミングの抑制する技術としては、次のような従来技術があるが、いずれも上記問題点を解決するための技術ではない。
特開平８−２４０９６６号公報：スポンジ層を有する接触帯電ローラとクリーニングブレードにより現像剤中に含有させた潤滑剤を感光体上に塗布する技術が開示されている。
特開平９−２３０７６７号公報：接触帯電装置を有する画像形成装置において、オゾンまたはＮＯｘ付着物を掻き取る強制掻き取り部材を設けた技術が開示されている。
特開平１０−１１１６２９号公報：研磨剤付クリーニングローラによって感光体表面のフィルミングを除去する技術が開示されている。
【００１１】
また、フィルミング等による異常画像を抑制する技術としては、次のような技術が知られているが、いずれも上記問題点を解決するための技術ではない。
特開２０００−１３２０７０号公報：像担持体周囲の温湿度を検知し、それに基づいて制御する事が可能な像担持体表面温度制御手段を設けるようにする技術が開示されている。
特開２０００−３０５４３３号公報：複数種のクリーニングブレードを装着可能とし、クリーニングブレードの種類を検知する手段を有し、かつ像担持体に加熱手段を装着可能として、その装着の有無とクリーニングブレード種の検出結果に基づいて画像形成動作を制御する技術が開示されている。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、従来にない、安定でかつ高耐久な高速電子写真プロセスを実現可能な電子写真感光体を用いた電子写真方法、画像形成装置および画像形成装置用プロセスカートリッジを提供することを目的とする。
すなわち、近年主流となってきたレーザを書き込み光源とする高耐久デジタル系高速電子写真プロセスに好適に利用でき、高精細レーザ露光による画像露光に悪影響を与えず、また、薄膜化しても機械的耐久性に優れた感光体を提供することを目的とする。また、この感光体を用い、従来の高耐摩耗性感光体に見られた画像流れ等の異常画像を生じることがない、機械的耐久性に優れた電子写真方法、画像形成装置および画像形成装置用プロセスカートリッジを提供することを目的とするものである。
【００１３】
一方、感光体の耐摩耗性を向上させるためには、感光体の表層にフィラー含有層を設け、フィラー含有層には無機微粒子を含有させることが効果的である。
しかし、単に耐摩耗性を向上させるだけでは最終出力品質としての画像が良好な状態を維持できない。これは、フィラー含有層の構成成分において無機微粒子は安定であるものの、バインダ部が帯電等により徐々に劣化していくためである。そのため感光体フィラー含有層表面を適宜最低限削り取り、表層を更新していくことが画像品質の維持に必要不可欠となる。
本発明の他の目的は、この問題点を解決することにある。
【００１４】
また、画像形成プロセスで使用されるトナーは、流動性等の特性を向上させるために添加剤が付加されている。特に、カラープロセス（カラー印刷）で用いられるトナーはこの傾向が強くなる。
添加剤として用いられるのはシリカや酸化チタンであるが、これらの添加剤は、感光体の表層に付着しやすいため、フィルミングとなって画像品質の劣化を引き起こす。
しかしながら、画像の高精細化にともない、トナーの小粒径化が求められ、その結果、被覆率の観点からトナーに添加剤が含有される割合は年々増加している。
したがって、カラー化、高精細化において感光体フィルミングの抑制は極めて重要な課題となる。
本発明の他の目的は、この問題点を解決することであり、耐摩耗性を損なわなない程度に感光体表面の微量剥離による更新を可能とすることを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成するべく検討を重ねた結果、フィラー含有フィラー含有層を有する積層型電子写真感光体を用い、以下の▲１▼および／または▲２▼のように感光体表面を研磨することで、高速電子写真プロセスにおいても感光体の優れた耐久性を実現し、かつ、感光体の良好な画像特性を安定的に維持可能であることを見出し、本発明に係る積層型電子写真感光体、電子写真方法、画像形成装置および画像形成装置用プロセスカートリッジを完成するに至った。
▲１▼感光体に接触する部材に、フィラー含有層より脱離したフィラーを保持させ、このフィラーにより感光体表面を研磨させる。
▲２▼クリーニング部のブレードあるいはブラシ部分に、上記フィラーを滞留保持させ、このフィラーにより感光体表面を研磨させる。
【００１６】
さらに、感光体上に滑材を供給する事で、感光体の耐摩耗性を良好に保ったままフィルミングを効果的に抑制可能であることを見いだした。
また、フィルミング抑制効果があるもののトナーや現像剤特性に影響を与える可能性のある滑剤の供給添加量を低減できることも分かった。
【００１７】
また、本電子写真プロセス（電子写真方法）において、感光体への帯電手段を、感光体に対し接触もしくは近接配置し、帯電部材に対し直流成分に交流成分を重畳した電圧を印加することで、帯電性能を良好に保ちながら帯電装置の小型化と長寿命化が達成できることを見出した。
【００１８】
すなわち、本発明によれば、下記の電子写真方法、画像形成装置および画像形成装置用プロセスカートリッジが提供される。
（１）導電性基体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層および、フィラーと樹脂と、さらに不飽和ポリカルボン酸低分子量ポリマーまたは変性エポキシ樹脂縮合物からなる分散助剤とを含有するフィラー含有層を形成してなる積層型電子写真感光体および該感光体に接触する部材を有し、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写、クリーニング工程が該感光体が回転することにより繰り返し行われる電子写真方法において、該フィラー含有層中のフィラーが脱離し、該接触する部材に滞留保持されることにより、該フィラーが該感光体フィラー含有層表面を研磨することを特徴とする電子写真方法。
（２）導電性基体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層および、フィラーと樹脂と、さらに不飽和ポリカルボン酸低分子量ポリマーまたは変性エポキシ樹脂縮合物からなる分散助剤とを含有するフィラー含有層を形成してなる積層型電子写真感光体、および少なくとも帯電、画像露光、現像、転写、クリーニング手段を有し、且つこれら各手段の少なくとも１つが前記部材の機能も有する前記（１）の電子写真方法に用いる画像形成装置。
（３）前記接触部材の機能も有する手段が転写手段後、帯電手段の間にあることを特徴とする前記（２）の画像形成装置。
（４）前記接触部材の機能も有する手段がクリーニング手段であることを特徴とする前記（２）、（３）の画像形成装置。
（５）クリーニング手段がクリーニングブレードであることを特徴とする前記（２）乃至（４）の画像形成装置。
（６）クリーニング手段がクリーニングブラシであることを特徴とする前記（２）乃至（４）の画像形成装置。
（７）クリーニング手段がクリーニングブレードとクリーニングブラシを併用するものであることを特徴とする前記（２）乃至（４）の画像形成装置。
（８）クリーニング手段が感光体上部に位置することを特徴とする前記（２）乃至（７）の画像形成装置。
（９）前記フィラー含有層に含有するフィラーが無機微粒子であることを特徴とする前記（２）乃至（８）の画像形成装置。
（１０）前記フィラー含有層に電荷輸送材料が含有されていることを特徴とする前記（２）乃至（９）の画像形成装置。
（１１）前記（１）乃至（１０）に記載の画像形成装置において、感光体表面に滑剤を供給塗布する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
（１２）滑剤を供給塗布する手段が現像部に供給されるトナー中に、粉末状滑剤を含有することを特徴とする前記（１１）に記載の画像形成装置。
（１３）前記（２）乃至（１２）に記載の画像形成装置において、感光体への帯電手段が感光体に対し接触もしくは近接配置されたものであることを特徴とする画像形成装置。
（１４）前記（２）乃至（１３）に記載の画像形成装置において、帯電部材に対し、直流成分に交流成分を重畳した電圧を印加することにより、感光体に帯電を与えることを特徴とする画像形成装置。
（１５）前記感光体と、帯電、画像露光、現像、転写、定着、クリーニング手段より選ばれる、前記接触部材の機能も有する少なくとも一つの手段とを具備し、前記（２）乃至（１４）に記載の画像形成装置に着脱可能であることを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子写真方法、画像形成装置および画像形成装置用プロセスカートリッジを、実施の形態によって詳細に説明する。まず、本発明で用いられる積層型電子写真感光体について説明する。
【００２０】
＜積層型電子写真感光体＞
上記積層型電子写真感光体は、感光層を単層としても積層としても良い。以下の説明では、機能分離型の積層タイプの感光体を例にとる。
【００２１】
図１は、本発明による積層型電子写真感光体の概略断面例を示す。図２は、本発明の他の積層型電子写真感光体の概略断面例を示す。
上記電子写真感光体は、図１および図２に示すように、導電性支持体（導電性基体）１の一方の面上に感光層２がフィラー含有層５が順次設けられた構成を採用する。
【００２２】
感光層２は、電荷発生層３および電荷輸送層４を有し、図１および図２に示すように、これらの導電性支持体１に対する積層順は任意に決定できる。電荷発生層３は、電荷発生材料を主成分とする。電荷輸送層４は、電荷輸送材料を主成分とする。
フィラーを含有する層５は、電子写真感光体の表層とされる。
【００２３】
（導電性支持体１）
導電性支持体１は、体積抵抗１０¹⁰Ωｃｍ以下の導電性を有する感光体の基板である。導電性支持体１は、このような性質を有する基板（支持体）であれば任意の基板を選択できる。例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金等の金属や、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物が蒸着法またはスパッタリング法により被覆されたフィルム状または円筒状のプラスチック、紙を基板として採用してもよい。また、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の金属／金属酸化物／合金などの板や、これらの板を素管化後、切削、超仕上げ、研磨等で表面処理した管等を導電性支持体１として採用することもできる。
【００２４】
（感光層２）
（電荷発生層３）
電荷発生層３は、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生材料には、無機または有機材料が用いられ、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、アモルファス・シリコン等が挙げられる。これら電荷発生材料は、単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
【００２５】
電荷発生層３は、公知の方法を用いて形成できる。例えば、電荷発生材料に適宜バインダー樹脂（電荷発生層用バインダー樹脂）を加えた材料をテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、２−ブタノン、ジクロルエタン等の溶媒や分散媒を用いて、ボールミル、アトライター、サンドミルなどにより溶解・分散し、溶液・分散液を塗布し、乾燥させることにより形成できる。塗布方法は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法等を採用すればよい。
【００２６】
上記電荷発生層用バインダー樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、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樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミド樹脂等を挙げることができ、これらの内の１種または２種以上を混合して使用できる。バインダー樹脂の量は、重量基準で、電荷発生材料１部に対して０部を超え２部以下とすることが適当である。
なお、電荷発生層３は、公知の真空薄膜作製法によっても形成できる。
電荷発生層３の膜厚は、通常、０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍとする。
【００２７】
（電荷輸送層４）
電荷輸送層４は、電荷輸送材料およびバインダー樹脂（電荷輸送層用バインダー樹脂）を適当な溶剤に溶解させ、または分散媒に分散させ、溶液または分散液を塗布し、乾燥させることにより形成できる。なお、電荷輸送層４には、必要により、可塑剤やレベリング剤、潤滑剤等を添加してもよい。
【００２８】
電荷輸送材料としては、低分子電荷輸送材料および高分子電荷輸送材料があり、いずれを採用してもよい。
低分子電荷輸送材料は、電子輸送材料と正孔輸送材料とがあり、いずれの材料を用いてもよい。
【００２９】
電子輸送材料としては、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−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００３０】
正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。これらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００３１】
高分子電荷輸送材料は、上記低分子電荷輸送材料に電荷輸送性置換基を主鎖または側鎖に有した材料であればよく、例えばポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテルなどが好ましく用いられ、中でもトリアリールアミン構造を有するポリカーボネートが好ましい。
また、高分子電荷輸送材料に低分子電荷輸送材料を適量添加して用いることもできる。
【００３２】
電荷輸送層用バインダー樹脂としては、ポリスチレン樹脂、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、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、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、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樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルトルエン樹脂、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、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられ、これらの材料の内の１種または２種以上を混合して使用できる。
【００３３】
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、樹脂に汎用の可塑剤を挙げることができ、その使用量は、重量基準で、バインダー樹脂に対して０％を超え３０％以下の範囲で使用することが好ましい。
【００３４】
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、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーまたはオリゴマーが挙げられ、その使用量は、重量基準で、バインダー樹脂に対して０％を超え１％以下の範囲で使用することが好ましい。
【００３５】
溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、２−ブタノン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が挙げられる。
電荷輸送層４の厚さは、５μｍ以上３０μｍ以下の範囲で、所望の感光体特性が得られる厚さを適宜選択すればよい。
【００３６】
電荷輸送材料の含有量は、電荷輸送層４全量中の４０重量％以上とするのが好ましい。４０重量％未満では、感光体へのレーザ書き込みにおけるパルス光露光において高速電子写真プロセスでの十分な光減衰時間が得られないからである。
【００３７】
感光体における電荷輸送層移動度は、２．５×１０⁵ 〜５．５×１０⁵ Ｖ／ｃｍの範囲の電荷輸送層電界強度の条件下で、３×１０^-5ｃｍ² ／Ｖ・ｓ以上であることが好ましく、７×１０^-5ｃｍ² ／Ｖ・ｓ以上であることがより好ましい。移動度は、上記各材料を、上述した各材料の添加範囲内で適宜添加することで調整できる。
なお、この移動度は、従来公知の（Time Of Flight）法により求めればよい。
【００３８】
（フィラーを含有する層５）
本発明の積層型電子写真感光体には、表層として、フィラーを含有する層（フィラー含有層）５が形成される。フィラー含有層５は、少なくともフィラーを含有していればよい。従って、感光層２の保護および耐久性の向上を目的とする保護層としての役割を有していてもよく、感光層としての役割を有していてもよい。つまり、これらの機能（役割）の１または複数の機能を持たせることができる。
【００３９】
フィラー含有層５形成用の材料としては、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル樹脂、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリスルホン樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢ樹脂、ＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。これらの内の１種または２種以上を混合して用いることができる。また、フィラー含有層５を複数材料または同一材料で積層して形成してもよい。
【００４０】
フィラー含有層５には、耐摩耗性を向上する目的でフィラーが添加される。
フィラーは、ポリテトラフルオロエチレン等の弗素樹脂やシリコーン樹脂等の有機材料、および／または、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／チタン酸カリウム等の無機材料からなる微粉末を好ましく用いる。これらの材料は１種のみ採用してもよく、２種以上を採用してもよい。
フィラー含有層５に添加されるフィラーの割合は、重量基準で、フィラー含有層５全量の１０〜４０％、好ましくは２０〜３０％である。フィラーの量が１０％未満では摩耗が大きく耐久性に劣り、４０％を越えると露光時における明部電位の上昇が著しくなり、感度低下が無視できなくなるので望ましくない。
【００４１】
さらに、フィラー含有層５には、フィラーの分散性を向上させるために分散助剤を添加する。分散助剤は、塗料等に使用される添加剤である変性エポキシ樹脂縮合物、不飽和ポリカルボン酸低分子量ポリマーを採用できる。添加量は、重量基準で、フィラー含有層５中のフィラーの量に対して０．５〜４％、好ましくは１〜２％とすれば、フィラーの分散性を良好なものとできることを見いだした。フィラーは、フィラー含有層５から脱離し、クリーニング部に滞留保持される。クリーニング部は、フィラーを用いて感光体を研磨する。従って、フィラー含有層５から脱離するフィラーの量が一定であれば、研磨効果を一定に保つことができる。このようにフィラーの脱離量を一定にするためには、フィラー含有層中のフィラーの分散性を向上し、層中のフィラーの分布を均一にすることが重要である。
【００４２】
また、フィラーは、粒径が１μｍ以下であれば、クリーニングブレードエッジ部に容易に捕捉され、研磨効果を発揮することができる。クリーニング部（たとえばクリーニングブレード）にフィラーによる研磨効果を持たせるためには、感光体に接するエッジ部にフィラーが固定されるようにしなければならないからである。
【００４３】
また、フィラー含有層５には、上記電荷輸送材料を適宜添加することで、露光に対する特性を向上できる。添加量は、フィラー含有層５全量中の４０重量％以上とすること顔好ましい。
【００４４】
フィラー含有層５の形成法は、スプレー法等の公知の塗布法を採用できる。
フィラー含有層５の厚さは、０．５〜１０μｍ、好ましくは４〜６μｍ程度が適当である。
【００４５】
（下引き層）
積層型電子写真感光体には、導電性支持体１と感光層との間に下引き層を形成してもよい。下引き層は、一般に樹脂を主成分とするが、下引き層形成用の樹脂は、下引き層上に感光層が形成されるため、感光層形成用材料を溶解した溶剤などの一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂、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、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の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、これらの樹脂を順次積層した層を下引き層としてもよい。
【００４６】
また、下引き層には、モアレ防止や残留電位の低減などを図るために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。
下引き層に、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添加し、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層を設けてもよい。
【００４７】
下引き層は、上述したような樹脂を塗工する公知の方法を採用して形成すればよい。
下引き層の膜厚は、０〜５μｍが適当である。
【００４８】
なお、下引き層は、Ａｌ ₂Ｏ₃ を陽極酸化して形成したり、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物、ＳｉＯ、ＳｎＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、ＩＴＯ、ＣｅＯ₂ 等の無機物を真空薄膜作製法により形成して作成することもできる。
【００４９】
（中間層）
感光層とフィラー含有層との間に中間層を形成してもよい。
中間層は、一般に、バインダー樹脂を主成分とする。バインダー樹脂としては、ポリアミド樹脂、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樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等を挙げることができる。
【００５０】
中間層の形成法としては、上記の通常の塗布法が採用される。中間層の厚さは、０．０５〜２μｍ程度が適当である。
【００５１】
また、耐環境性の改善（向上）、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、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できる。低分子電荷輸送物質およびレベリング剤としては、上述したような物質を採用すればよい。滑剤は、例えば、ステアリン酸亜鉛、ラウリル酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム等の脂肪酸金属セッケンや、ポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデンやＰＦＡ等のフッ素樹脂微粉末、ポリエチレンやポリプロピレン等のエチレン系樹脂微粉末等の公知の１または複数の滑剤を任意に選択して採用すればよい。
各層に添加できる酸化防止剤としては下記のようなものが例示できる。
【００５２】
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、トコフェロール類等。
【００５３】
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等。
【００５４】
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等。
【００５５】
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等。
【００５６】
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）ホスフィン等。
【００５７】
各層に添加できる可塑剤としては下記のようなものが例示できる。
【００５８】
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等。
【００５９】
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等。
【００６０】
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等。
【００６１】
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−オクチル等。
【００６２】
脂肪酸エステル誘導体系可塑剤：
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、トリブチリン等。
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等。
【００６３】
エポキシ系可塑剤：
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等。
【００６４】
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−エチルブチラート等。
含塩素系可塑剤：
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等。
【００６５】
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等。
スルホン酸誘導体系可塑剤：
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等。
【００６６】
クエン酸誘導体系可塑剤：
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−オクチルデシル等。
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等。
【００６７】
各層に添加できる紫外線吸収剤としては下記のようなものが例示できる。
【００６８】
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤：
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等。
【００６９】
サルシレート系紫外線吸収剤：
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等。
【００７０】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤：
（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等。
【００７１】
シアノアクリレート系紫外線吸収剤：
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）アクリレート等。
【００７２】
クエンチャー（金属錯塩系）紫外線吸収剤：
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等。
【００７３】
ＨＡＬＳ（ヒンダードアミン）系紫外線吸収剤：
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等。
【００７４】
本発明に係る電子写真感光体は、導電性基体上に感光層およびフィラー含有層を順次積層し、所望により下引き層および／または中間層を形成した感光体であり、フィラー含有層がフィラーを含有することによって、摩耗に対する耐性を向上させ、耐久性を良好にするものである。特に、フィラー含有層に含まれるフィラーを画像形成装置のクリーニングユニットに滞留保持させ、クリーニングユニットに感光体表面研磨効果を持たせることで、従来、フィラー含有層を有する感光体において課題となっていたトナー成分や帯電生成物等のフィルミングを抑制することが可能となった。また、従来、帯電等の影響により、劣化した感光体表面層を摩耗して更新することが難しく、画像流れ等を生じやすいという問題点が指摘されていたが、上記感光体では、この上述したような材料／層構成等の構成を採用することでこの問題点を解決することができた。
次に、本発明に係る電子写真方法および画像形成装置について説明する。
【００７５】
＜電子写真方法、画像形成装置＞
図３は、上記電子写真感光体を用いるのに有用な画像形成装置の感光体６周辺の構成を示す概略図である。以下、この概略図に示す構成要素について説明する。
【００７６】
感光体６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としてもよい。感光体６の周囲には、必要に応じて、転写前チャージャ７、転写チャージャ、分離チャージャ、クリーニング前チャージャ８が配置され、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）、帯電ローラをはじめとする公知の手段も配置される。感光体６周囲に配置される構成要素の内の少なくとも１つは、感光体６（フィラー含有層）表面を削るように配置される。例えば、帯電部材９やクリーニング手段等が感光体６表面を削るように配置し、フィラーが脱離されるようにしてもよい。また、フィラーを感光体（フィラー含有層）から脱離させるための部材を設けてもよい。
【００７７】
帯電部材９は感光体と当接していても良いが、両者の間に適当なギャップ（１０〜２００μｍ程度）を設けた近接配置とすることにより両者の摩耗量が低減できるとともに帯電部材へのトナーフィルミングを抑制でき良好に使用できる。特に、５０μｍ程度のギャップを設けることで良好な特性を維持できた。これは、フィラー含有層の表面状態の影響を小さくできるためと考えられる。
【００７８】
帯電部材９に印加する電圧は、帯電の安定化と帯電ムラを抑制するために直流成分に交流成分を重畳したものとすることが効果的である。
従来、このように直流成分に交流成分を重畳すると帯電が安定化される反面、直流成分のみを印加した場合に比べてプロセス中に使用した感光体の表面層が摩耗しやすいことが知られている。
しかし、上記感光体を用いれば、耐摩耗性が高いために、このような問題は全く生じず、上記特性（帯電の安定化する特性、帯電ムラの抑制特性）を長期間の使用に渡り極めて良好なまま維持できる。
【００７９】
転写手段には、一般に上記帯電器が使用できるが、図３に示すように転写ベルト１０を使用したものを好ましく用いる。
【００８０】
画像露光部１１、除電ランプ１２等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の公知の発光物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等の各種フィルターを適宜使用できる。
光源は、図３に示される工程の他に、光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程または前露光等の工程に用いられ、感光体６に光が照射される。
【００８１】
現像ユニット１３により感光体６上に現像されたトナーは、転写紙１４に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体６上に残存するトナーもある。このようなトナーは、ファーブラシ１５および／またはクリーニングブレード１６などのクリーニング手段により感光体６から除去する。クリーニング手段は、ブレード（クリーニングブレード）やブラシ（ファーブラシ）等種々のものが単独あるいは組み合わされて用いられるが、弾性体ブレードを用いるものが低コストであり一般的である。
【００８２】
クリーニング手段（ブレードおよび／またはクリーニングブラシ部）に滞留させるフィラーの量を一定にするため（大きく変動させないため）に、クリーニング部の廃トナーの排出量を排出機構の制御により適宜調節することが好ましい。これにより、クリーニング部の感光体の表面研磨効果を良好な状態のまま維持することができる。つまり、感光体の微量摩耗と摩耗脱離フィラーによる自己研磨作用は同時に生じることになる。
【００８３】
なお、クリーニング部を感光体上部（鉛直方向の後ろ側、重力方向上側）に位置させれば廃トナーの滞留量制御を効果的に行うことができ、かつその他プロセスユニットの装置内配置における省スペース化を図ることが可能なため好ましい。
【００８４】
クリーニングブラシは、滞留する廃トナーとともにフィラーを感光体表面に連続的に擦りつけることで研磨効果を得る。従って、ブラシの毛の硬さや植毛の密度を、有効な研磨効果が得られるように適宜調整することが好ましい。
また、ブラシの回転条件も適切に設定する必要がある。ブラシの回転方向を感光体の回転方向と逆回転にして、両者の接触部での線速差を大きくすれば研磨効果は増大する。しかしながら、ブラシ部に廃トナーを滞留させる場合、廃トナーの滞留が多いこととブラシによる温度上昇の為に感光体へのフィルミングの副作用の危険があるため、クリーニングブレードを採用することが好ましい。
クリーニング部（クリーニングブレード）は、感光体に対してカウンター配置をとるようにすれば、研磨効果はさらに良好なものとなる。
【００８５】
また、クリーニング手段の代わりに、感光体の研磨効果を有するように別途感光体への接触部材を設けてもよい。
【００８６】
図４は、本発明の他の画像形成装置の感光体周辺を示す概略図である。図４では、クリーニング部１６は、廃トナーの滞留制御が容易な感光体上部（感光体の鉛直方向後ろ側）に設けている。その他のユニットは、各々適宜配置される。
【００８７】
電子写真感光体に正（負）帯電を施し、画像露光を行うと、感光体表面上には正（負）の静電潜像が形成される。これを負（正）極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られ、また、正（負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。この現像手段には、公知の方法が適用される。
また、除電手段も公知の手段が採用される。１７はレジストローラ、１８は分離爪である。
【００８８】
また、感光体のフィラー含有層上に滑材を供給することで、耐摩耗性が良好な状態に保ったままフィルミングと画像流れをより効果的に抑制することができる。
滑材としては、ステアリン酸亜鉛、ラウリル酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム等の脂肪酸金属セッケンや、ポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデンやＰＦＡ等のフッ素樹脂微粉末、ポリエチレンやポリプロピレン等のエチレン系樹脂微粉末等がを採用でき、特に、ステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウムを好ましく用いる。
感光体上に供給する滑材の量が多すぎると、転写出力画像上へ滑剤が出力されてしまう量も多くなるため定着不良の原因となり好ましくない。また、滑材の供給過剰により感光体表面の摩擦係数が０．１程度に低下すると画像濃度低下を引き起こすため好ましくない。一方、滑材の供給量が少ない場合にはトナー成分の感光体上へのフィルミングが発生しやすくなり、画像流れや中間調の不均一性を招き好ましくない。そのため、トナーに対して０．０５重量％以上０．１５重量％以下の割合で滑剤を供給するようにすることが好ましいことを見いだした。特に、トナー中に粉末状ステアリン酸亜鉛を含有させ感光体表面に供給する場合には、滑剤（粉末状ステアリン酸亜鉛）を上記割合で供給することで、上述した問題は一切発生せず、極めて良好な画像形成が可能となった。
【００８９】
つまり、本発明による画像形成装置は、上記電子写真感光体を有し、この感光体のフィラー含有層より脱離したフィラーを感光体と接触して好ましくは上部に設けられたクリーニング手段（または接触部材）に滞留保持し、感光体表面の研磨することを特徴とする。
【００９０】
また、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装置内に組み込まれ、着脱自在としたものであってもよい。ここで、プロセスカートリッジとは、少なくとも感光体を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段を有する１つの装置（部品）である。別言すれば、上記画像形成装置の構成要素の内、少なくとも感光体、帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段、定着手段およびクリーニング手段を１つのかたまり（まとまり；部品）として装置から着脱自在な画像形成装置用プロセスカートリッジであって、上記電子写真感光体と感光体表面研磨効果を有するクリーニング手段を具備することを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジをも提供する。図５は、画像形成装置用プロセスカートリッジの１例を示す概略図である。
【００９１】
また、本発明に係る電子写真方法は、上記画像形成装置を用いた電子写真方法であって、上記感光体のフィラー含有層に含まれるフィラーをクリーニング手段（または接触部材）に担持させ、クリーニング手段（または接触部材）に、このフィラーを用いて感光体を研磨させることを特徴とする。
【００９２】
（実施例）
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、これら実施例によって本発明は限定されるものではない。なお、部はすべて重量部である。
【００９３】
（実施例１）
直径３０ｍｍのアルミニウム基体上に、下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、電荷輸送層塗工液およびフィラー含有層塗工液を、その順に塗布、乾燥し、３．５μｍの下引き層、０．１５μｍの電荷発生層、２２μｍの電荷輸送層、５μｍのフィラー含有層からなる電子写真感光体を作製した。
このとき、フィラー含有層の塗工はスプレー法により、それ以外の層は浸漬塗工法により行なった。
〔下引き層塗工液〕
二酸化チタン粉末 ４００部
メラミン樹脂 ６５部
アルキッド樹脂 １２０部
２−ブタノン ４００部
〔電荷発生層塗工液〕
下記構造式（１）のビスアゾ顔料 １２部
ポリビニルブチラール ５部
２−ブタノン ２００部
シクロヘキサノン ４００部
〔電荷輸送層塗工液〕
ポリカーボネート １０部
下記構造式（２）の電荷輸送物質 ８部
テトラヒドロフラン ２００部
〔フィラー含有層塗工液〕
ポリカーボネート １０部
上記構造式の電荷輸送物質 ７部
アルミナ微粒子 ６部
（住友化学工業製ＡＡ−０３、中心粒径０．３μｍ）
分散助剤 ０．０８部
（ビックケミージャパン製ＢＹＫ−Ｐ１０４）
テトラヒドロフラン ７００部
シクロヘキサノン ２００部
なお、分散助剤は調合初期に添加した。
【００９４】
【化１】

【００９５】
【化２】

【００９６】
以上のようにして作製した感光体を使用し、図４に示した電子写真プロセスにて耐久性の評価を実施した。画像露光は６５５ｎｍのレーザ露光とし、帯電は帯電ローラにＡＣ（２ｋＨｚ，１．８ｋＶｐｐ）＋ＤＣ（−７５０Ｖ）を印加した。本プロセスのプロセス速度は１２５ｍｍ／ｓとした。
【００９７】
出力画像は、初期および連続通紙５万枚後においてもほぼ良好であり、５万枚後においてわずかな中間調のムラが認められた。また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は２．０μｍであった。
また、５万枚の紙を連続通紙した後の感光体およびクリーニングブレードの感光体接触エッジ部を光学顕微鏡にて観察したところ、感光体表面には０．３μｍ幅程度の回転方向の削れがほぼ均一に存在することが確認できた。また、クリーニングブレードには０．３μｍ程度の粒子が観察された。この粒子からはＸ線マイクロ分析法によりアルミニウムが検出された。つまり、感光体表面のアルミナ微粒子は、削られ、クリーニングブレードに付着したことが確認された。
さらに、同様に作製した感光層の断面をＳＥＭにて観察したところ、フィラー含有層内のアルミナ微粒子の分布はほぼ均一であった。
【００９８】
（実施例２）
実施例１の電荷輸送層およびフィラー含有層で用いた電荷輸送物質を下記構造式（３）のものに変えた以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。
【００９９】
【化３】

【０１００】
実施例１と同様に電子写真プロセスでの耐久性について評価したところ、出力画像は、初期および連続通紙５万枚後においてもほぼ良好であり、５万枚後においてわずかな中間調のムラが認められた。また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は２．１μｍであった。
【０１０１】
（実施例３・・・参考例）
実施例１で用いた電荷発生層塗工液を下記のものに変え、フィラー含有層塗工液の無機微粒子を信越化学製シリカ微粒子（中心粒径０．１μｍ）とし、分散助剤を無添加とした以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。
〔電荷発生層塗工液〕
チタニルフタロシアニン ７部
ポリビニルブチラール ５部
２−ブタノン ４００部
【０１０２】
さらに、クリーニング装置は、クリーニングブラシを感光体に対して順回転方向１．５倍線速となるように設置した。
【０１０３】
実施例１と同様に電子写真プロセスでの耐久性について評価したところ、出力画像は、初期および連続通紙５万枚後においてもほぼ良好であり、５万枚後においてわずかな中間調のムラが認められた。なお、このときの画像露光は７８０ｎｍのレーザ露光とした。連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は２．４μｍであった。
【０１０４】
（実施例４）
感光体は実施例１と同様のものとする一方、クリーニング装置は実施例３と同様にして電子写真プロセスでの耐久性について評価を実施した。
【０１０５】
その結果、出力画像は、連続通紙１０万枚後においてもほぼ良好であり、１０万枚後においてわずかな中間調のムラが認められるのみであった。また、連続通紙１０万枚後の感光体の摩耗量は軸方向での分布はほとんどなく、平均摩耗量は３．９μｍであった。
【０１０６】
（実施例５）
実施例４の電子写真プロセスにおいて現像部に供給するトナー中に０．１重量％の粉末状ステアリン酸亜鉛を添加して耐久性について評価した。
【０１０７】
出力画像は、初期および連続通紙５万枚後においてもきわめて良好であり、５万枚後においても中間調のムラは認められなかった。また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は１．６μｍであった。
【０１０８】
（実施例６）
実施例１における評価用電子写真プロセスのユニット配置を図３の配置に変えた以外は実施例１と同様にして電子写真プロセスでの耐久性について評価を実施した。
【０１０９】
その結果、連続通紙５万枚後において感光体表面にわずかな部分的フィルミング部とそれにともなうわずかな出力画像の中間調ムラが認められた。また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は１．７μｍであった。
【０１１０】
（実施例７）
実施例４の電子写真プロセスにおいて、帯電ローラの両端、非画像部に５０μｍ厚のＰＥＴフィルムからなるギャップ材を１０ｍｍ幅で設け、帯電ローラを感光体に対して近接配置とした以外は実施例４と同様にして耐久性について評価した。
【０１１１】
出力画像は、初期および連続通紙５万枚後においてもきわめて良好であり、５万枚後においても中間調のムラは認められなかった。また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は１．９μｍであった。このとき、帯電ローラの表面にはトナー成分等の付着物はほとんど無くほぼ初期の状態を維持しており、帯電ローラの耐久性について効果的であることが確認された。
【０１１２】
（比較例１）
実施例４において、感光体のフィラー含有層に無機微粒子および分散助剤を添加しない以外は実施例４と同様にして感光体の作製と電子写真プロセスでの評価を実施した。
【０１１３】
その結果、出力画像は、初期において良好であったものの、連続通紙２万枚後には感光体表面全面に回転方向の多数の微小なフィルミングが認められ、はげしい中間調のムラが認められた。また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は１．５μｍであった。
【０１１４】
（比較例２）
実施例７において、感光体のフィラー含有層に無機微粒子および分散助剤を添加しない以外は実施例７と同様にして感光体の作製と電子写真プロセスでの評価を実施した。
【０１１５】
その結果、出力画像は、初期において良好であったものの、連続通紙２万枚後には感光体表面に淡く黄変が認められ地肌部に地汚れが発生した。この黄変部は水拭きにより除去可能であったが、同プロセスでは容易に再現した。連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は１．２μｍであった。
【０１１６】
以上、この発明の好適な実施の形態を説明したが、上述の実施の形態はこの発明の説明のための例示であって、この実施形態のみにこの発明の範囲を限定する趣旨ではない。当業者は、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の変形、改良、修正、簡略化などを上記実施形態に加えた種々の他の形態でもこの発明を実施することができる。
【０１１７】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明によれば、耐摩耗性が高く、しかもフィルミング等の感光体表面劣化の極めて少ない、高精細電子写真プロセスに対して安定かつ優れた画像特性を有する電子写真感光体、電子写真方法、画像形成装置および画像形成装置用プロセスカートリッジが提供され、複写機、プリンター等の設計、製作分野に寄与するところは多大であるという極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による積層型電子写真感光体の概略断面図である。
【図２】本発明による他の積層型電子写真感光体の概略断面図である。
【図３】本発明による電子写真方法および画像形成装置を示す概略図ある。
【図４】本発明による他の電子写真方法および画像形成装置を示す概略図ある。
【図５】画像形成装置用プロセスカートリッジの１例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 導電性支持体
２ 感光層
３ 電荷発生層
４ 電荷輸送層
５ フィラーを含有する層（保護層）
６ 感光体
７ 転写前チャージャ
８ クリーニング前チャージャ
９ 帯電部材
１０ 転写ベルト
１１ 画像露光部
１２ 除電ランプ
１３ 現像ユニット
１４ 転写紙
１５ ファーブラシ
１６ クリーニングブレード
１７ レジストローラ
１８ 分離爪
１０１ 感光ドラム
１０２ 接触帯電装置
１０３ 像露光
１０４ 現像装置
１０５ 転写体
１０６ 接触転写装置
１０７ クリーニングブレード
１０８ 除電ランプ
１０９ 定着装置

Claims (14)

1. 導電性基体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層および、フィラーと樹脂と、さらに不飽和ポリカルボン酸低分子量ポリマーまたは変性エポキシ樹脂縮合物からなる分散助剤とを含有する層を有する積層型電子写真感光体と、当該感光体と接触する部材を有する画像形成装置を用いた電子写真方法であって、前記感光体を回転させながら、少なくとも帯電工程、画像露光工程、現像工程、転写工程およびクリーニング工程を順次繰り返し実行し、前記部材に、前記フィラーを含有する層から脱離されたフィラーを保持させ、当該フィラーを用いて前記感光体表面を研磨させることを特徴とする電子写真方法。
2. 請求項１記載の電子写真方法で用いられる画像形成装置であって、前記積層型電子写真感光体と、帯電手段と、画像露光手段と、現像手段と、転写手段と、クリーニング手段とを有し、且つこれら各手段の少なくとも１つが前記部材の機能も有することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記部材の機能も有する手段は、前記感光体の回転方向に対し、転写手段の後ろ側で帯電手段よりも前側に配置されたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記クリーニング手段が、前記部材の機能も有することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記クリーニング手段は、感光体に対して鉛直上側に配置されたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記クリーニング手段は、クリーニングブレードおよび／またはクリーニングブラシであることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記フィラーは無機微粒子であることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記フィラーを含有する層は電荷輸送材料を含有することを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記積層型電子写真感光体表面に滑剤を供給する手段をさらに有することを特徴とする請求項２から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記滑剤を供給する手段は、前記現像手段に供給されるトナー中に粉末状滑剤を混合することで感光体表面に滑剤を供給することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
11. 前記帯電手段は、前記積層型電子写真感光体と接触する位置に配置されたことを特徴とする請求項２から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記帯電手段は、前記積層型電子写真感光体近傍に配置されたことを特徴とする請求項２から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記帯電手段は、直流成分に交流成分を重畳した電圧を印加されることで感光体に帯電を与えることを特徴とする請求項２から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 請求項２から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置に着脱可能で、前記感光体、および前記帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、定着手段より選ばれる、前記部材の機能も有する少なくとも一つの手段とを具備することを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。

Images