JP4463504B2 - 画像形成装置および複写機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置および複写機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、「電子写真プロセス」とは、コロナ放電等によって暗所で帯電させた光導電性の感光体を像露光し、露光部のみの電荷を選択的に散逸させることにより得られる静電潜像を、染料や顔料等の着色剤と高分子物質等の結合剤とから構成される検電微粒子（トナー）で現像して可視化することで画像を形成するようにした画像形成法の一つである。
【０００３】
このような電子写真プロセスを用いて画像を形成する画像形成装置には、例えば、電子写真プリンタ等がある。電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、従来より高画質化が望まれているが、近年では、高画質化に加えて、高耐久化も望まれている。
【０００４】
電子写真プロセスにおける感光体は、画像形成に際して行われる帯電、露光、現像、転写、クリーニングの反復過程で機械的、化学的作用を繰り返し受けることにより少しずつ劣化、摩耗していく。摩耗の進行は、帯電能力の低下を招き、異常画像の要因となる。このため、電子写真プロセスを用いた画像形成装置の寿命は、感光体の寿命によって決まる場合が多く、電子写真プロセスを用いた画像形成装置において高耐久化を図るためには、耐摩耗性に優れた感光体を用いることが非常に重要となってくる。
【０００５】
例えば、感光体の最表面層に保護層を設けたり、感光層中に無機フィラーを添加したりすることで、感光体の耐摩耗性を向上させるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１〜５参照）。
【０００６】
しかし、特許文献１〜５に開示された技術では、感光体の耐摩耗性を向上させることはできるが、長期に亘り連続して繰り返し使用することで明部電位上昇となり、画像濃度が低下する等の画像劣化が発生するという不具合がある。また、感光体の最表面層に保護層を設けることにより、機械的強度を高めて耐摩耗性を向上させることができるが、何らかの原因により感光体表面に異物が付着した場合にこの異物を原因とする傷が発生しやすく、この傷に起因する画像欠陥を生じるという不具合がある。このため、感光体の最表面層に保護層を設けることは、電子写真プロセスでの使いこなしが難しい面がある。
【０００７】
感光体表面に付着する異物としては、例えば、クリーニングされなかったトナー等があり、クリーニングされなかったトナーが感光体上に固着すると、出力される画像に異常をきたし、画像欠陥の発生につながるため、高耐久の感光体であっても、画像に欠陥が生じた段階で、感光体の寿命、すなわち、該感光体を搭載する画像形成装置の寿命と判断されてしまう。
【０００８】
従来では、小粒径トナーを用いることにより高画質化を図るようにした技術があるが、このような技術では、小粒径トナーを用いることにより画質を飛躍的に向上させることができるが、一方で、粒径の小さい小粒径トナーのクリーニングが難しいという問題があるため、クリーニングされなかったトナーが感光体上に固着しやすくなるという弊害が生じやすく、上述したような不具合が発生し易い。
【０００９】
また、感光体の高耐久化に伴い、用いる紙から発生する紙粉等が感光体上に蓄積したり、トナー添加剤等が感光体上で凝集したり、その他の異物が固着したりする機会も増えるため、上述した不具合は、クリーニングされなかったトナーに限らず、紙粉、トナー添加剤、その他の異物によっても同様に発生する。
【００１０】
この対策としては、感光体の転写残トナーや紙粉等の異物の除去に重きを置き、例えば、カットパイル状ブラシの原糸の太さを、従来より用いられているものよりも太くしたり、コシを強くしたりして、トナー除去能力を向上させることにより、感光体のクリーニング条件を強くする手法が考えられる。
【００１１】
しかしながら、むやみにクリーニング条件を強くすると、感光体に異常摩耗が発生したり、感光体表面の粗さが大きくなり却って早期にクリーニング不良が発生したりして、画像欠陥を生ずる原因となってしまう場合が多い。例えば、上述したように、カットパイル状ブラシの原糸を太くしたりコシを強くしたりすると、原糸の破断面のエッジが感光体と点接触して感光体表面を傷つけてしまい、異常摩耗を発生させ、ひいては画像欠陥を発生させてしまう。
【００１２】
特に、上述したように、無機微粒子を含有する保護層が最表面層に設けられている画像形成装置では、クリーニング条件をむやみに強くすることにより、保護層からフィラーが脱離し易くなり、脱離したフィラーによって感光体表面が傷つけられ易くなる。このような無機フィラーを分散させた保護層に発生する傷としては、長期間の繰り返し使用によって摩耗がすすみ始めると最表層の無機フィラーが脱離し、その脱離した無機フィラーがクリーニング部分で再び感光体と摺擦されることにより生ずると考えられる。無機フィラーは一般に非常に硬度が高いためにクリーニング部分の条件が適正でないと繰り返し使用により前述のようなクリーニング部分で感光体に無数の傷を発生させてしまう。そして、この傷部分に付着していたために除去しきれなかったトナーがあるとこのトナーにより画像中にスジ状の欠陥が生じたり、傷部分にトナーが入り込んだまま固着してしまうと固着したトナーによって画像中に微少な斑点状の欠陥が生じたりして、各種の画像欠陥が発生する。
【００１３】
このような画像欠陥は近年、高画質化を目的として採用が増えている小粒径トナー、特に、重合トナーのような球形トナーを用いる場合に多く発生する傾向があり、異常画像発生の無い高画質な画像とそれを長期に亘って維持する高耐久性とを両立することは非常に困難であった。
【００１４】
このような不具合は、感光体の最表面層に無機微粒子を含有させることで膜厚減耗が少なく、ゴムブレードおよびブラシを当接させてクリーニングすることによりクリーニング不良を生じさせないようにした画像形成装置（例えば、特許文献６参照）においても同様に発生することが懸念される。
【００１５】
また、例えば、感光体表面をクリーニングするブラシの感光体表面に接触する部分をループ状とすることで、感光体表面のクリーニング能力を向上させるとともに、クリーニングによる感光体表面の損傷を軽減するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献７、８参照）。
【００１６】
【特許文献１】
特開平１−２０５１７１号公報
【特許文献２】
特開平７−３３３８８１号公報
【特許文献３】
特開平８−１５８８７号公報
【特許文献４】
特開平８−１２３０５３号公報
【特許文献５】
特開平８−１４６６４１号公報
【特許文献６】
特開平８−３１４１７５号公報
【特許文献７】
特許第２６１９４２４号公報
【特許文献８】
特許第２７９３６４７号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、高画質でかつ高耐久性を有する画像形成装置を得るためには、画像形成の要である感光体の高耐久化を図ると同時にその耐久性を十分に活かすクリーニングユニットが不可欠である。
【００１８】
しかしながら、上述したように、高耐久化と高画質化を両立することができる画像形成装置は得られていない。
【００１９】
特許文献７、８に開示された技術においても同様であり、さらなる高画質化および高耐久化が望まれている。
【００２０】
本発明の目的は、感光体への異物付着による異常画像の発生を長期に亘って防止するとともに感光体および該感光体を搭載する画像形成装置の長寿命化を図ることである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の画像形成装置は、導電性基体上に設けられて少なくとも電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する感光層と、前記導電性基体と前記感光層との間に設けられた中間層と、最表面に設けられて少なくとも無機フィラーと結着樹脂とを含有する保護層とを有する感光体と、前記感光体表面を帯電させる帯電装置と、前記帯電装置により帯電された前記感光体表面に光照射することで静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記潜像形成装置により前記感光体表面に形成された前記静電潜像を現像する現像装置と、前記現像装置により前記感光体表面に形成された現像像を転写材に転写させる転写装置と、軸心回りに回転自在に設けられた芯部と、ループ状に形成された先端部が根元部よりも前記芯部の回転方向上流側に位置するように前記芯部に設けられたブラシ繊維とを有して、前記ブラシ繊維を前記感光体表面に接触配置させたクリーニングブラシと、前記感光体表面に接触配置させたブレードと、を具備して、前記保護層に含有される前記無機フィラーの前記保護層の総固形分に対する重量比を３〜２５％とし、前記ブレードの当接方向が、前記感光体の回転方向に対してカウンター方向とした。
【００２２】
したがって、クリーニングブラシのブラシ繊維がループ状に形成されているため、ブラシ繊維が感光体表面に対して線接触するので、太くコシの強いブラシ繊維を用いた場合にも、感光体表面を傷つけることなく、帯電、光照射を経て現像された現像像を転写材に転写した後の感光体表面に残存するトナー等の異物を除去するとともに、感光体の最表面に、総固形分に対する重量比で３〜２５％の無機フィラーを含有する保護層を設けることで、耐刷性を向上させるとともに耐摩耗性を適切に維持することができる。また、ブラシ繊維の先端部を根元部よりも芯部の回転方向上流側に位置させることで、感光体表面に対するブラシ繊維の先端部の接触力を緩和し、クリーニングブラシの回転トルクを低減することができる。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記保護層に含有される前記無機フィラーの前記保護層の総固形分に対する重量比を５〜１５％とした。
【００２４】
したがって、十分な耐摩耗性を維持し、電荷トラップの増加による露光後の残留電位の上昇を抑制することができる。
【００２５】
請求項３記載の発明は、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の回転方向は、前記クリーニングブラシと前記感光体との接触位置での前記感光体の回転方向と同方向である。
【００２６】
したがって、クリーニングブラシと感光体との接触位置での感光体の回転方向とクリーニングブラシの回転方向とを同方向とすることで、保護層の硬度よりも高い硬度を有する異物がブラシ繊維間に混入した場合にも、該異物と感光体とが擦れ合う機会を減らすことができる。このとき、ループ状に形成されたブラシ繊維が感光体表面に線接触するため、点接触させる場合と比較してクリーニングブラシによる異物除去能力を向上させることができるので、異物除去能力を低下させることはない。また、クリーニングブラシと感光体との接触位置での感光体の回転方向とクリーニングブラシの回転方向とを同方向とすることで、太くコシの強いブラシ繊維を用いた場合にも、感光体表面に対するブラシ繊維の先端部の接触力を緩和し、クリーニングブラシの回転トルクを低減することができる。
【００２７】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の画像形成装置において、前記クリーニングブラシは、基布に前記ブラシ繊維がループ状に設けられたループパイルブラシを、芯金に巻きつけることによって形成されている。
【００２８】
したがって、芯金に対してブラシ繊維を直接ループ状に設ける場合と比較して、実用上、クリーニングブラシを容易に形成することができる。
【００２９】
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３または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よりも前記感光体回転方向下流側で前記感光体に接触するように設けられて、弾性体によって形成されたブレードを有する。
【００３０】
したがって、クリーニングブラシで除去し損ねたトナーがある場合にも、該トナーをブレードによって除去することができる。
【００３１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記ブレードは、前記感光体の回転方向下流側から前記感光体に対して当接する。
【００３２】
したがって、感光体が回転している最中でも、ブレードを感光体の回転方向下流側から感光体に対して確実に当接させることができる。
【００３３】
請求項７記載の発明は、請求項５または６記載の画像形成装置において、前記ブレードの前記感光体に対する当接圧は、１０〜３０ｇ／ｃｍ^２である。
【００３４】
したがって、当接圧を１０〜３０ｇ／ｃｍ^２に設定することにより、ブレードを当接させることによる感光体の異常摩耗を抑制し、かつ、異物を確実に除去することができる。
【００３５】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか一に記載の画像形成装置において、前記無機フィラーの平均粒子径は、０．２〜０．４μｍである。
【００３６】
したがって、無機フィラーの平均粒子径を０．２〜０．４μｍとすることにより、耐摩耗性を維持しつつ、微細ドットの形成を損なうことなく静電潜像を形成することができる。
【００３７】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか一に記載の画像形成装置において、前記無機フィラーは、酸化チタン、シリカ、アルミナから選ばれる一種、もしくは、それらの混合物である。
【００３８】
したがって、感光体の卓越した耐摩耗性を得ることができる。
【００３９】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか一に記載の画像形成装置において、前記ブラシ繊維の太さは、４〜２０デニール／フィラメントに設定されている。
【００４０】
したがって、優れたクリーニング性能と、感光体表面の優れた平滑性とを長期間に亘って維持することができる。
【００４１】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれか一に記載の画像形成装置において、前記感光体における前記感光層には、酸化防止剤が添加されている。
【００４２】
したがって、感度低下および残留電位の上昇を防止することができる。これによって、耐環境性の改善を図ることができる。
【００４３】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の画像形成装置において、前記酸化防止剤は、少なくとも電荷輸送物質を含有する層に添加されている。
【００４４】
したがって、感度低下および残留電位上昇の防止等、酸化防止剤を添加することによる効果をより効果的に得ることができる。
【００４５】
請求項１３記載の発明は、請求項１１または１２記載の画像形成装置において、前記酸化防止剤は、前記感光層における電荷輸送物質１００重量部に対して０．１〜１００重量部添加されている。
【００４６】
したがって、耐環境性を改善し、感光体の感度低下および残留電位の上昇を防止し、感光体の帯電性能の低下を抑制することができる。
【００４７】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の画像形成装置において、前記酸化防止剤は、前記感光層における電荷輸送物質１００重量部に対して２〜３０重量部添加されている。
【００４８】
したがって、実用上確実に耐環境性を改善し、感光体の感度低下および残留電位の上昇を防止し、感光体の帯電性能の低下を抑制することができる。
【００４９】
請求項１５記載の発明は、請求項１ないし１４のいずれか一に記載の画像形成装置において、前記感光層は、前記導電性基体上に積層されて電荷発生物質を含有する電荷発生層および電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を少なくとも備える積層構造を有し、前記電荷輸送層の厚さは５〜１００μｍに設定されている。
【００５０】
したがって、適切な感度および耐摩耗性を発現することができる。
【００５１】
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の画像形成装置において、前記電荷輸送層の厚さは１０〜３０μｍに設定されている。
【００５２】
したがって、高解像画像に対応した微細な潜像を形成することができ、また、良好な成膜性を得ることができる。
【００５３】
請求項１７記載の発明は、請求項１ないし１４のいずれか一に記載の画像形成装置において、前記感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質とが単一の層中に混在する単層構造を有し、前記感光層の厚さは５〜１００μｍに設定されている。
【００５４】
したがって、適切な感度および耐磨耗性を発現することができる。
【００５５】
請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の画像形成装置において、前記感光層の厚さは１０〜３０μｍに設定されている。
【００５６】
したがって、高解像画像に対応した微細な潜像を形成することができ、また、良好な成膜性を得ることができる。
【００５７】
請求項１９記載の発明は、請求項１ないし１８のいずれか一に記載の画像形成装置において、装置本体に対して着脱自在とされたカートリッジケースを備えるプロセスカートリッジを具備し、前記感光体は、前記カートリッジケース内に保持されている。
【００５８】
したがって、例えば、長期間の使用による感光体への異物付着によって異常画像が発生した場合にプロセスカートリッジを交換することができる。これによって、メンテナンス性の向上を図ることができる。また、長期間の使用による感光体への異物付着によって異常画像が発生した場合にプロセスカートリッジを交換することにより、感光体の寿命よりも寿命の長い部材はそのまま利用することができる。これによって、部品を有効活用し、画像形成装置全体として長期に亘って異常画像の発生を防止することができる。
【００５９】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の画像形成装置において、前記現像装置によって前記感光体表面に付着させたトナーを記録媒体に転写させる転写装置と、前記転写装置によるトナー転写後の前記感光体表面に残留する残留トナーを除去するクリーニング装置と、を具備し、前記プロセスカートリッジは、前記帯電装置、前記潜像形成装置、前記現像装置、前記クリーニング装置のうち少なくとも一つを前記カートリッジケース内に保持する。
【００６０】
したがって、例えば、長期間の使用によって、感光体、帯電装置、潜像形成装置、現像装置またはクリーニング装置の性能が劣化した場合にプロセスカートリッジを交換することができるので、メンテナンス性の向上を図ることができる。また、長期間の使用によって、感光体、帯電装置、潜像形成装置、現像装置またはクリーニング装置の性能が劣化した場合にプロセスカートリッジを交換することにより、プロセスカートリッジが備える各部材よりも寿命が長い部材はそのまま利用することができる。これによって、部品を有効活用し、画像形成装置全体として長期に亘って異常画像の発生を防止することができる。
【００６１】
請求項２１記載の発明の複写機は、原稿の画像を読み取る画像読取装置と、前記画像読取装置が読み取った画像データに基づく画像を転写材に形成する請求項１ないし２０のいずれか一に記載の画像形成装置と、を具備する。
【００６２】
したがって、請求項１ないし２０のいずれか一に記載の発明の作用を有する複写機を得ることができる。
【００６３】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態について図１ないし図５を参照して説明する。本実施の形態は、画像形成装置としてプリンタへの適用例を示す。
【００６４】
図１は、本実施の形態のプリンタを概略的に示す縦断側面図である。プリンタ１の筐体形状の本体ハウジング２には、手差し給紙する用紙が積層される手差しトレイ３と、画像形成後の用紙が排紙される排紙トレイ４とが設けられている。
【００６５】
本体ハウジング２内には、複数枚の用紙を積層保持する給紙トレイ５が設けられている。本体ハウジング２内には、給紙トレイ５または手差しトレイ３から、プリンタエンジン６、定着ユニット７を経由して、排紙トレイ４へ連通する用紙経路８が設けられている。本実施の形態では、手差しトレイ３や給紙トレイ５に積層保持される用紙によって転写材が実現されている。
【００６６】
プリンタエンジン６は、プリンタエンジン６の中央部に設けられる感光体９と、感光体９表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ１０、潜像形成装置としての露光走査装置１１、現像装置としての現像ユニット１２、転写前チャージャ１３、転写装置としての転写チャージャ１４、分離チャージャ１５、分離爪１６、クリーニング前チャージャ１７、クリーニングユニット１８、除電ランプ１９等によって構成されている。
【００６７】
公知の技術であるため説明を省略するが、露光走査装置１１は、光を発する光源（図示せず）と、光源で発した光を走査させるポリゴンミラー２０、ポリゴンミラー２０を回転させるモータ２１、および、ポリゴンミラー２０で走査された光をレンズ２２を介して感光体９へ向けて反射させるミラー２３等を有している。
【００６８】
ここで、感光体９について説明する。公知の技術であるため詳細な図示を省略するが、感光体９は、円筒または円柱形状の導電性支持体（導電性基体）９ａと、この導電性支持体９ａの外周面に設けられた感光層９ｂとを備えており、図１中時計回り方向に回転する（図５中矢印Ｒ'参照）。感光層９ｂは、単層型でも積層型でもよいが、感光層９ｂの最表面層には、保護層９ｃが設けられている。
【００６９】
導電性支持体９ａとしては、例えば、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｕ等の金属あるいはそれらの合金等の導電体に加えて、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ガラス等の絶縁性基体上にＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属あるいはＩｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２等の導電材料の薄膜を形成したものや導電処理をした紙等のように導電処理をした絶縁体を使用することができる。導電性支持体９ａの形状は、特に制約はなく、ドラム状あるいはベルト状のいずれの形状の導電性支持体９ａも使用することができる。
【００７０】
次に、感光層９ｂについて説明する。本実施の形態の感光層９ｂは、単層型でも積層型でもよいが、まず、電荷発生層と電荷輸送層（いずれも図示せず）とに機能分離された積層型の感光層９ｂについて、電荷発生層から説明する。
【００７１】
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層であり、必要に応じて結着樹脂を用いて形成されていることもある。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。無機系材料の電荷発生物質としては、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、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。一方、有機系材料の電荷発生物質としては、公知の各種材料を用いることができるが、例えば、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、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系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等が挙げられる。これらの電荷発生物質は、単独または二種以上の混合物として用いることができる。
【００７２】
電荷発生層の形成に際して、必要に応じて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、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等が用いられる。これらのバインダー樹脂は、単独または二種以上の混合物として用いることができる。さらに、必要に応じて後述する電荷輸送物質を添加してもよい。
【００７３】
電荷発生層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。
【００７４】
真空薄膜作製法としては、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法等が用いられる。これらの方法により、上述した無機系材料あるいは有機系材料の電荷発生物質を含有する電荷発生層を良好に形成することができる。
【００７５】
また、キャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならば結着樹脂と共にテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより、形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法等を用いて行なうことができる。
【００７６】
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。
【００７７】
次に、電荷輸送層について説明する。電荷輸送層は、電荷輸送材と結着樹脂とともにテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いて溶解、塗工し成膜することにより形成される。塗工方法としては浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法等を用いて行なうことができる。
【００７８】
電荷輸送層として使用できる結着樹脂としてはフィルム性の良いポリカーボネート（ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＺタイプ、ビスフェノールＣタイプ、あるいはこれら共重合体）、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエステル、メタクリル樹脂、ポリスチレン、酢酸ビニル、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。これらのバインダーは、単独または二種以上の混合物として用いることができる。
【００７９】
電荷輸送層に使用される電荷輸送物質は、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体（特開昭５２−１３９０６５号公報、特開昭５２−１３９０６６号公報に記載）イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体（特許第０３０３５６２２号公報に記載）、ベンジジン誘導体（特公昭５８−３２３７２号公報に記載）、α−フェニルスチルベン誘導体（特開昭５７−７３０７５号公報に記載）、ヒドラゾン誘導体（特開昭５５−１５４９５５号公報、特開昭５５−１５６９５４号公報、特開昭５５−５２０６３号公報、特開昭５６−８１８５０号公報等に記載）、トリフェニルメタン誘導体（特公昭５１−１０９８３号公報に記載）、アントラセン誘導体（特開昭５１−９４８２９号公報に記載）、スチリル誘導体（特開昭５６−２９２４５号公報、特開昭５８−１９８０４３号公報に記載）、カルバゾール誘導体（特開昭５８−５８５５２号公報に記載）、ピレン誘導体（特許第０３０８１６６２号公報に記載）等を使用することができる。
【００８０】
以上のようにして設けられる電荷輸送層の膜厚は５〜１００μｍが適当であり、好ましくは１０〜３０μｍである。
【００８１】
ここで、感光層９ｂの膜厚が５μｍ未満である場合、帯電性および耐磨耗性が著しく低下してしまう。一方、電荷輸送層の膜厚が１００μｍよりも厚い場合、潜像形成に際して電荷の拡散が生じ、潜像に乱れが発生してしまう。潜像に乱れが発生すると、顕像化した画像品質の低下を招いてしまう。また、感光層９ｂの膜厚を均一にすることが非常に困難となってしまう。
【００８２】
特に、電荷輸送層の膜厚を１０〜３０μｍとすることにより、高解像度画像に対応した微細な潜像を形成することができるとともに、良好な成膜性を得ることができる。
【００８３】
続いて、単層型の感光層９ｂについて説明する。上述したキャスティング法等を用いて単層の感光層９ｂを設ける場合、上述したの電荷発生物質ならびに電荷輸送物質、バインダー樹脂等の材料を用いて単層構成とすればよい。感光層９ｂには、必要により可塑剤やレベリング剤を添加することもできる。単層の感光層９ｂの膜厚は、５〜１００μｍ程度が適当であり、好ましくは、１０〜３０μｍ程度が適当である。
【００８４】
ここで、感光層９ｂの膜厚が５μｍ未満である場合、帯電性および耐磨耗性が著しく低下してしまう。一方、電荷輸送層の膜厚が１００μｍよりも厚い場合、潜像形成に際して電荷の拡散が生じ、潜像に乱れが発生してしまう。潜像に乱れが発生すると、顕像化した画像品質の低下を招いてしまう。また、感光層９ｂの膜厚を均一にすることが非常に困難となってしまう。
【００８５】
特に、電荷輸送層の膜厚を１０〜３０μｍとすることにより、高解像度画像に対応した微細な潜像を形成することができるとともに、良好な成膜性を得ることができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、単層型の感光層９ｂや積層型の感光層９ｂにおける電荷輸送層中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。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の樹脂の可塑剤として使用されているものをそのまま使用することができ、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。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、バインダー樹脂１００重量部に対して０〜１重量部程度が適当である。
【００８７】
また、本実施の形態においては、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、酸化防止剤を添加することができる。酸化防止剤は、有機物を含む層ならばいずれに添加してもよいが、電荷輸送物質を含む層に添加すると良好な結果が得られる。
【００８８】
本実施の形態の感光層９ｂに用いることができる酸化防止剤として、下記のものが挙げられる。
モノ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、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等。
ビスフェノール系化合物：
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）等。
高分子フェノール系化合物：
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、トコフェノール類等。
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。
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。
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。
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。
【００８９】
これらの化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類等の酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手することができる。
【００９０】
本実施の形態では、酸化防止剤の添加量は、電荷輸送物質１００重量部に対して０．１〜１００重量部、好ましくは２〜３０重量部である。電荷輸送物質１００重量部に対する酸化防止剤の添加量を０．１〜１００重量部とすることにより、耐環境性を改善し、感光体の感度低下および残留電位の上昇を防止することができる。このような効果は、電荷輸送物質１００重量部に対する酸化防止剤の添加量を２〜３０重量部とすることにより確実に得ることができる。また、酸化防止剤を添加することにより、感光体９の帯電性能の低下を抑制することができる。
【００９１】
次に、本実施の形態で用いられる保護層９ｃについて説明する。本実施の形態で用いられる保護層９ｃは、少なくとも無機フィラーと結着樹脂とを含有している。
【００９２】
無機フィラーとしては、酸化チタン、シリカ、酸化錫、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、窒化ケイ素、酸化カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム等が挙げられる。これら無機フィラーは、分散性向上等の理由から、無機物、有機物で表面処理されてもよい。一般に、撥水性処理としては、シランカップリング剤で処理したもの、あるいはフッ素系シランカップリング剤処理したもの、高級脂肪酸処理したものがある。また、無機物処理としては、フィラー表面をアルミナ、ジルコニア、酸化スズ、シリカ処理したものがある。中でも、酸化チタン、シリカ、アルミナを用いた場合、特に良好な耐摩耗性と静電特性を発現する。本実施の形態では、酸化チタン、シリカ、アルミナから一種類またはこれらの混合物が、保護層９ｃに含有されている。
【００９３】
本実施の形態に用いられる保護層９ｃ中の無機フィラー含有量は、保護層９ｃ全体の総固形分重量に対し３〜２５重量％であり、特に好ましくは５〜１５重量％である。
【００９４】
保護層９ｃ全体の総固形分重量に対する無機フィラー含有量が、３重量％未満であると十分な耐摩耗性を得ることができず、２５重量％より大きい場合であるとキャリア等の異物が感光体表面に付着した場合に深い傷を生じる場合がある。また、無機フィラーの含有量が、保護層９ｃ全体の総固形分重量に対して２５重量％より大きい場合は、電荷トラップが増加して露光後の残留電位が上昇し、露光部電位が高くなって十分な電位コントラストが得られなくなる場合がある。保護層９ｃ全体の総固形分重量に対する無機フィラー含有量を５〜１５重量％とすることにより、このような効果をより確実に得ることができる。
【００９５】
保護層９ｃ中の無機フィラーの平均粒径は、０．２〜０．４μｍに調整されている。これにより、耐摩耗性の向上と高い画像品質とを両立させることができ、好ましい。
【００９６】
保護層９ｃ中の無機フィラーの平均粒径が大きくなり過ぎると、感光体９上に形成される潜像が乱れやすくなり、画像品質が低下する。逆に、保護層９ｃ中の無機フィラーの平均粒径が小さくなりすぎると、保護層９ｃ中の結着樹脂との結びつきが弱くなり、摩耗が進行した場合に保護層９ｃから脱離しやすくなって、耐刷性が低下し、耐摩耗性の面で悪影響を生じてしまう。また、保護層９ｃ中の無機フィラーの平均粒子径が著しく小さい場合、成膜時に非常に密に配置されるため、電荷移動の際のトラップとなり、露光後の光減衰特性が悪化したり残留電位が上昇したりしてしまう。さらに、保護層９ｃ中の無機フィラーの平均粒子径が小さすぎると、保護層塗工液の段階において凝集しやすく、保護層９ｃとして成膜した場合に均一な膜質が得られない。このような不具合は、無機フィラーの平均粒径を、０．２〜０．４μｍとすることで解消される。
【００９７】
また、保護層９ｃにおける無機フィラーの存在確率は、保護層９ｃ全体に亘って一定とされている。これにより、保護層９ｃの存在によって感光層９ｂの感度や静電的安定性を損なうことなく、かつ、露光の精細性を損なうことがない。また、保護層９ｃにおける無機フィラーの存在確率を保護層９ｃ全体に亘って一定とすることにより、耐摩耗性に基づく薄膜化によりさらに高精細化と高速応答化に寄与することができ、耐摩耗性を向上させ、画像特性を向上させることができる。保護層９ｃにおける無機フィラーの面積占有率の制御は、使用する材料の粒径とその分布、塗工液処方、塗工装置により実現することが可能である。
【００９８】
保護層９ｃに用いる結着樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート（ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＺタイプ、ビスフェノールＣタイプ、あるいは、これら共重合体）、ポリアリレート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、エポキシ樹脂等が挙げられる。特に好ましい結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂が挙げられる。
【００９９】
また、保護層９ｃには電荷輸送機能を付与するために、電荷輸送物質を添加すると静電特性上さらに好ましい。電荷輸送物質としては、上述した電荷輸送層に用いられる電荷輸送物質を用いることができる。
【０１００】
これらの保護層９ｃの構成材料は、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒中に分散され、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法等を用いて感光層９ｂ上に積層される。
【０１０１】
なお、本実施の形態のプリンタ１の感光体９には、導電性支持体９ａと感光層９ｂとの間に、適宜、図示しない中間層を設けることもできる。用いることのできる中間層は、一般に、樹脂を主成分とするものが用いられる。中間層を形成する樹脂としては、中間層の上に、溶剤を用いて、感光層９ｂを塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、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、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物、あるいは金属硫化物、金属窒化物等の微粉末を中間層中のフィラーとして加えることにより、さらに安定した帯電性を保持することができる。これらの中間層は、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができ、膜厚としては０．１〜２０、好ましくは０．５〜１０μｍが適当である。
【０１０２】
次に、現像ユニット１２について説明する。本実施の形態の現像ユニット１２は、トナーとキャリアとよりなる現像剤をトナーケース１２ａ内に保持する二成分現像ユニットである。現像ユニット１２に用いられるトナーおよびキャリアは、特に制限されるものではないが、高画質化を目的とする場合、いずれも小粒径タイプのものが用いられる。一般に、小粒径トナーとは平均粒径が３〜９μｍ程度、小粒径キャリアとは平均粒径が３０〜６０μｍ程度の粒子を指す。画像形成に際して、現像ユニット１２は、トナーケース１２ａ内に保持した現像剤を、現像ローラ１２ｂによって感光体９表面へ供給し、感光体９表面に形成された静電潜像を現像する。
【０１０３】
この現像ユニット１２により感光体９上で現像された現像像は、転写チャージャ１４により用紙上に転写される。このとき、現像像を形成するトナーの全部が転写されるわけではなく、感光体９上に残存するトナーも生ずる。本実施の形態では、転写後にも感光体９上に残存するトナーを、単に、残存トナーという。
【０１０４】
クリーニングユニット１８は、クリーニングブラシ２５と、ブレードとしての弾性体ゴムブレード２６とを備えており、感光体９表面の残存トナーを除去する。
【０１０５】
ここで、図２は、クリーニングブラシ２５を軸心方向に直交する方向に断面した状態を示す縦断面図であり、図３はクリーニングブラシ２５を軸心方向に沿って断面した状態を示す垂直断面図である。なお、図２中の矢印Ｒは回転方向を表している。クリーニングブラシ２５は、本体ハウジング２に対して一定位置で矢印Ｒ方向に回転自在に保持される芯部としての金属製の芯金２７を有しており、この芯金２７の外周面には、軸心に対して放射状となるようなブラシ繊維２８ａが全体に亘って設けられている。クリーニングブラシ２５は、感光体９との接触位置において、感光体９の回転方向Ｒ'（図５参照）とクリーニングブラシ２５の回転方向Ｒとが同方向となるように回転する。本実施の形態のクリーニングブラシ２５のブラシ繊維２８ａは、図４に拡大して示すように、先端部２８ａがループ状に形成されている。ループ状に形成された先端部２８ａは、図４に示すように根元部２８ｂよりもクリーニングブラシ２５の回転向上流側に位置付けられるように設けられている。
【０１０６】
本実施の形態のブラシ繊維２８ａの太さとしては、任意の太さのブラシ繊維を用いることが可能であるが、中でも、１〜５０デニール／フィラメントに設定された太さのブラシ繊維２８ａを用いることが好ましい。
【０１０７】
特に、ブラシ繊維２８ａの太さとしては、４〜２０デニール／フィラメントの範囲内に設定されていることが好ましい。
クリーニングブラシ２５は、ループ状に形成された先端部２８ａが、感光体９表面に接触するように配設されている。本実施の形態のクリーニングブラシ２５は、基布２９にループ状に形成されたブラシ繊維２８ａが設けられたループパイルブラシを、芯金２７に巻き付けた状態で接着することにより形成されている。
【０１０８】
ブラシ繊維２８ａを形成する材質は、特に限定されるものではなく、電子写真方式のプリンタ１で一般に使用されている公知の各種材質を使用することができ、例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、ポリカーボネート、メタクリル樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。ブラシ繊維２８ａの材質に用いられるこれらの樹脂は、単独、あるいは、二種以上の混合物として用いることができる。
【０１０９】
また、ブラシ繊維２８ａは、導電化処理されていてもよい。導電化処理としては、通常の繊維表面にめっき、真空蒸着、スパッタリング等の方法で金属を被覆する方法、繊維表面にカーボン、金属等の導電性微粒子分散重合体を分散させた有機層を形成させる方法、導電性微粒子分散重合体をブレンド、あるいは多芯複合紡糸する方法等が挙げられる。ブラシ繊維２８ａの太さとしては、５〜３０（デニール／フィラメント）のものが一般に使用される。ブラシ繊維２８ａの密度としては、ループ状に形成されたブラシ繊維２８ａが１ｃｍ^２当たり５０〜１００ループ設けられていることが、クリーニング性および耐久性の面から特に好ましい。
【０１１０】
弾性体ゴムブレード２６は、図５に示すように、感光体９の回転方向Ｒ'に対して、クリーニングブラシ２５よりも下流側となる位置に、先端部２６ａが感光体９に接するようにして配設されている。弾性体ゴムブレード２６を形成する材質としては、感光体９が回転した場合にも感光体９を異常摩耗させることなく、かつ、密着状態で接触することが可能な程度の弾性を有する材質であればよく、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の一般に用いられている弾性体を広く用いることができる。弾性体ゴムブレード２６の厚みは、特に限定されるものではないが１ｍｍから７ｍｍ程度がよい。弾性体ゴムブレード２６の感光体９に対する当接圧は、１０〜３０ｇ／ｃｍ^２の範囲が特に好ましい。また、弾性体ゴムブレード２６は、図５に示すように、感光体９の回転方向下流側から感光体９に対して当接するように配設されている。これにより、弾性体ゴムブレード２６の当接方向が、感光体９の回転方向に対してカウンター方向となる。
【０１１１】
このような構成において、画像形成に際しては、帯電ローラ１０により一様に帯電された感光体９表面を、画像データに基づいて駆動される露光走査装置１１によって光照射して、感光体９表面に画像データに基づく静電潜像を形成する。現像ユニット１２は、トナーケース１２ａ内に保持した現像剤を、現像ローラ１２ｂによって感光体９表面へ供給し、感光体９表面に形成された静電潜像を現像し、転写チャージャ１４は、感光体９上で現像された現像像を用紙上に転写する。
【０１１２】
クリーニングユニット１８は、まず、クリーニングブラシ２５によって、感光体９上の残存トナーを除去する。ここで、本実施の形態のクリーニングブラシ２５は、先端部２８ａがループ状に形成されたブラシ繊維２８ａを有するため、ブラシ繊維２８ａが感光体９表面に対して線接触するので、太くコシの強いブラシ繊維を用いた場合にも、感光体９表面を傷つけることなく、感光体表面の残存トナー等の異物を除去するとともに、感光体９の最表面に、無機フィラーを含有する保護層９ｃを設けることで、耐刷性を向上させるとともに耐摩耗性を適切に維持することができるので、感光体９への異物付着による異常画像の発生を長期に亘って防止するとともに感光体９およびこの感光体９を搭載するプリンタ１の長寿命化を図ることができる。
【０１１３】
上述したように、ブラシ繊維２８ａの太さとしては任意の太さのブラシ繊維を用いることが可能であるが、１〜５０デニール／フィラメントに設定された太さのブラシ繊維２８ａを用いることが好ましい。ブラシ繊維２８ａの太さが１デニール／フィラメント未満であると、使用するトナーによっては感光体９上の残存するトナーの除去が不十分となる傾向がある。また、ブラシ繊維２８ａの太さが５０デニール／フィラメントより太くなると、感光体９表面の粗さＲｍａｘの値が大きくなり、使用するトナーによっては感光体９上の残存するトナーの除去が不十分となる傾向がある。なお、ここで、感光体９表面の粗さＲｍａｘとは、感光体９の断面曲線から基準長さＬを抜き取った部分における最大高さを表す。
【０１１４】
また、上述したように、特に、ブラシ繊維２８ａの太さとしては、４〜２０デニール／フィラメントの範囲内に設定されていることが好ましく、ブラシ繊維２８ａの太さを４〜２０デニール／フィラメントの範囲内に設定することにより、優れたクリーニング性能と、感光体表面の優れた平滑性とを長期間に亘って維持することができる。
【０１１５】
ここで、クリーニングブラシ２５と感光体９との接触位置での感光体９の回転方向とクリーニングブラシ２５の回転方向とが同方向であるため、保護層９ｃの硬度よりも高い硬度を有する異物がブラシ繊維２８ａ間に混入した場合にも、該異物と感光体９とが擦れ合う機会を減らすことができ、感光体９に傷が発生する可能性を低減することができる。
【０１１６】
このとき、ループ状に形成されたブラシ繊維２８ａは感光体９表面に線接触しているため、繊維の切断面で感光体に点接触する従来のクリーニングブラシと比較して、クリーニングブラシ２５による異物除去能力を向上させることができるので、クリーニングブラシ２５と感光体９との接触位置での感光体９の回転方向とクリーニングブラシ２５の回転方向とを同方向としても異物除去能力が低下することはない。
【０１１７】
このように、クリーニングブラシ２５と感光体９との接触位置での感光体９の回転方向とクリーニングブラシ２５の回転方向とを同方向とすることで、太くコシの強いブラシ繊維２８ａを用いた場合にも、感光体９表面に対するブラシ繊維２８ａの先端部２８ａの接触力を緩和して、クリーニングブラシ２５の回転トルクを低減することができるので、クリーニングブラシ２５の駆動に要する動力をより省力化することができる。
【０１１８】
また、ブラシ繊維２８ａの先端部２８ａを根元部２８ｂよりもクリーニングブラシ２５の回転方向上流側に位置させることで、感光体９表面に対するブラシ繊維２８ａの先端部２８ａの接触力を緩和し、クリーニングブラシ２５の回転トルクを低減することができ、クリーニングブラシ２５の駆動に要する動力を省力化することができる。
【０１１９】
さらに、感光体９の最表面に設けられた保護層９ｃ中には、総固形分に対する重量比で３〜２５％の無機フィラーが含有されているため、耐刷性を向上させるとともに耐摩耗性を適切に維持することができ、これによっても長寿命化を図ることができる。
【０１２０】
このとき、保護層９ｃ中に含有させる無機フィラーの平均粒子径を０．２〜０．４μｍとすることにより、耐摩耗性を維持しつつ、微細ドットの形成を損なうことなく静電潜像を形成することができるので、高画質の画像形成を可能とするとともに、感光体９の高耐久化を図ることができる。
【０１２１】
また、保護層９ｃに含有させる無機フィラーを、酸化チタン、シリカ、アルミナから選ばれる一種、もしくは、それらの混合物とすることにより、感光体９の卓越した耐摩耗性を得ることができた。これによって、プリンタ１の高耐久化を図ることができる。
【０１２２】
加えて、本実施の形態のプリンタ１では、クリーニングブラシ２５よりも感光体９の回転方向下流側に弾性体ゴムブレード２６を設けることにより、クリーニングブラシ２５で除去し損ねたトナーがある場合にも、該トナーを弾性体ゴムブレード２６によって除去することができ、感光体９上の異物を確実に除去して、感光体９への異物付着による異常画像の発生を確実に防止することができる。
【０１２３】
そして、弾性体ゴムブレード２６を感光体９の回転方向下流側から感光体９に対して当接させることで、感光体９が回転している最中でも、格別複雑な機構を設けることなく弾性体ゴムブレード２６を感光体９に確実に接触させることができるので、クリーニングブラシ２５で除去し損ねたトナーがある場合にも、該トナーを弾性体ゴムブレード２６によって確実に除去することができる。
【０１２４】
また、弾性体ゴムブレード２６の感光体９に対する当接圧を１０〜３０ｇ／ｃｍ^２に設定することにより、弾性体ゴムブレード２６を当接させることによって感光体９が異常に摩耗することを抑制し、かつ、感光体９上の異物を確実に除去することができるので、感光体９への異物付着による異常画像の発生を長期に亘って防止することができ、これによって、プリンタ１の長寿命化を図ることができる。
【０１２５】
次に、本発明の第二の実施の形態について図６を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し説明も省略する。本実施の形態は、プリンタエンジン６を構成する各部材の一部が、プロセスカートリッジとしてユニット化されている点が、上述した第１の実施の形態と異なる。
【０１２６】
図６は、本発明の第二の実施の形態のプリンタを示す縦断側面図である。プリンタ１’の本体ハウジング２には、本体ハウジング２に対して着脱自在に設けられたカートリッジケース３４を備えるプロセスカートリッジ３０が着脱自在に装着されている。
【０１２７】
プロセスカートリッジ３０は、感光体９、この感光体９の外周面に接触配置された帯電ブレード３１ａを有する帯電装置３１、感光体９にトナーを供給する現像装置としての現像ユニット３２、感光体９の表面に残存するトナーを回収するクリーニング装置としてのクリーナーユニット３３等をカートリッジケース３４内に備えており、これらの各部材が一体的に組み合わされて構成されている。
【０１２８】
プロセスカートリッジ３０における感光体９は、プロセスカートリッジ３０のカートリッジケース３４に対して回転自在に設けられている。
【０１２９】
現像ユニット３２は、プロセスカートリッジ３０の一部を構成する側壁によって形成されるトナー収納空間３５、トナー収納空間３５内のトナーを撹拌するアジテータ３６、感光体９の外周面に当接される現像ローラ３７、現像ローラ３８へトナーを補給する補給ローラ３９、現像ローラ３７の外周面に当接されて現像ローラ３７によって供給されるトナー量を調整する現像ブレード３７ａ等によって構成されている。
【０１３０】
クリーナーユニット３３は、上述した実施の形態と同様なクリーニングブラシ２８を備えている。
【０１３１】
また、プロセスカートリッジ３０のカートリッジケース３４には、露光走査装置１１から出射されたレーザー光の感光体９への照射を許容する露光孔３４ａが形成されている。
【０１３２】
このような構成において、画像形成に際しては、帯電装置３１により帯電ブレード３１ａを用いて一様に帯電させた感光体９の表面を、画像データに基づいて駆動される露光走査装置１１によって光照射して、感光体９表面に画像データに基づく静電潜像を形成する。現像ユニット３２は、トナー収納空間３５内のトナーを補給ローラ３９や現像ローラ３８を用いて感光体９表面に供給し、感光体９表面に形成された静電潜像を現像する。転写チャージャ１４は、感光体９上で現像された現像像を用紙上に転写する。
【０１３３】
本実施の形態のプリンタ１’によれば、感光体ドラム９をカートリッジケース３４内に保持するプロセスカートリッジ３０を装置本体に対して着脱自在とすることにより、例えば、長期間の使用による感光体への異物付着によって異常画像が発生した場合にプロセスカートリッジを交換することができるので、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【０１３４】
また、本実施の形態のプリンタ１’によれば、長期間の使用による感光体への異物付着によって異常画像が発生した場合にプロセスカートリッジを交換することにより、感光体の寿命よりも寿命の長い部材はそのまま利用することができるので、部品を有効活用し、プリンタ１’全体として長期に亘って異常画像の発生を防止することができる。
【０１３５】
なお、本実施の形態では、感光体ドラム９、帯電装置３１、現像ユニット３２およびクリーナーユニット３３をカートリッジケース３４内に保持するプロセスカートリッジ３０としたが、これに限るものではなく、少なくとも感光体ドラム９をカートリッジケース３４内に保持するプロセスカートリッジであればよい。また、感光体ドラム９と、帯電装置３１、現像ユニット３２またはクリーナーユニット３３とをカートリッジケース内に保持するプロセスカートリッジであればよい。
【０１３６】
次に、本発明の第三の実施の形態について図７を参照して説明する。本実施の形態は、複写機への適用例を示す。
【０１３７】
図７は、本発明の第三の実施の形態の複写機を概略的に示す縦断側面図である。複写機４０は、原稿の画像を読み取る画像読取装置としてのスキャナ４１と、スキャナ４１が読み取った画像を用紙に形成するプリンタ１と、を備えている。
【０１３８】
スキャナ４１は、図示しない原稿が載置されるコンタクトガラス４２を備えている。原稿は、原稿面をコンタクトガラス４２に対向させて載置される。コンタクトガラス４２の上側には、コンタクトガラス４２上に載置された原稿を押さえる原稿圧板４３が設けられている。
【０１３９】
コンタクトガラス４２の下方には、光を発光する光源４４およびミラー４５を搭載する第一走行体４６と、二枚のミラー４７，４８を搭載する第二走行体４９と、ミラー４５，４７，４８によって導かれる光を結像レンズ５０を介して受光するＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ５１等によって構成される読取光学系５２が設けられている。ＣＣＤイメージセンサ５１は、ＣＣＤイメージセンサ５１上に結像される原稿からの反射光を光電変換した光電変換データを生成する光電変換素子として機能する。ＣＣＤイメージセンサ５１で光電変換された光電変換データは、図示しない画像処理系によってデータ処理されてデジタル画像データとされる。第一、第二走行体４６，４９は、コンタクトガラス４２に沿って往復動自在に設けられており、図示しないモータ等の移動装置によって２：１の速度比で走行する。
【０１４０】
プリンタ１は、ＣＣＤイメージセンサ５１で光電変換されて図示しない画像処理系によってデータ処理されたデジタル画像データに基づいてプリンタエンジン６の露光走査装置１１を駆動制御することで、デジタル画像データに基づく画像を転写材に形成する。
【０１４１】
このような複写機４０によれば、プリンタ１における感光体９表面を傷つけることなく、感光体９表面の残存トナー等の異物を除去して、感光体９への異物付着による異常画像の発生を長期に亘って防止することができ、優れた画質の画像を長期に亘って安定して形成することができる。
【０１４２】
なお、本実施の形態では、図７に示すように、スキャナ４１と、スキャナ４１が読み取った画像を用紙に形成するプリンタ１と、を備える複写機４０としたが、これに限るものではなく、例えば、図８に示すように、スキャナ４１と、スキャナ４１が読み取った画像を用紙に形成するプリンタ１’と、を備える複写機４０’としてもよい。
【０１４３】
【実施例】
次に、本発明の実施例について以下に説明する。なお、以下に説明する実施例において、使用する部は、すべて重量部を表わす。
【０１４４】
まず、下記の要領にて、実施例１及び参考例１〜２のプリンタ用の感光体９を作製し、作製した各感光体９を図１に示すようなプリンタ１にそれぞれ搭載して、実施例１及び参考例１〜２のプリンタを作製した。
【０１４５】
＜実施例１＞
実施例１のプリンタ１は、以下に説明するように作製された感光体９を備えている。
【０１４６】
実施例１の感光体９の作製に際しては、まず、導電性支持体９ａとして、φ１００ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムドラムを用い、この導電性支持体９ａ上に、下記成分を混合しボールミル粉砕を行った中間層用塗工液を浸漬法により塗工した後、加熱乾燥することにより、厚さ３．５μｍの中間層を形成した。
〔中間層用塗工液〕
アルキッド樹脂（ベッコゾール １３０７−６０−ＥＬ，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（ＣＲ−ＥＬ，石原産業社製）：４０部
メチルエチルケトン：２００部
【０１４７】
この中間層上に、下記成分を混合しボールミル分散を行った電荷発生層用塗工液を浸漬法により塗工した後、加熱乾燥することにより、厚さ０．２μｍの電荷発生層を形成した。
〔電荷発生層用塗工液〕
Ｙ型オキシチタニルフタロシアニン：８部
ポリビニルブチラール：５部
メチルエチルケトン：４００部
【０１４８】
この電荷発生層上に、下記成分を混合溶解せしめた電荷輸送層用塗工液を浸漬法により塗工した後、加熱乾燥することにより、厚さ２３μｍの電荷輸送層を形成した。
〔電荷輸送層用塗工液〕
下記に示す化学式（化１）で示す下記構造の電荷輸送物質：１０部
【０１４９】
【化１】
【０１５０】
ポリカーボネート（Ｚポリカ，帝人化成社製 Ｍｖ５万）：１０部
テトラヒドロフラン： １００部
【０１５１】
この電荷輸送層上に、下記成分を調合しジルコニアビーズを用いてボールミル分散を行った保護層用塗工液を、スプレー塗工法で塗工することにより、厚さ６．０μｍの保護層９ｃを形成した。
〔保護層用塗工液〕
ポリカーボネート樹脂（Ｚポリカ，帝人化成社製 Ｍｖ５万） ４１．９部
アルミナ（住友化学工業製）：８部
分散剤：０．１部
酸化防止剤：０．６４部
上述の化学式（化１）で示す下記構造の電荷輸送物質：２９．３部
シクロヘキサノン：３５５．４部
テトラヒドロフラン：１３２０．５部
【０１５２】
ここで、保護層用塗工液におけるアルミナの平均粒径は、分散条件を調整することにより、０．３０μｍに設定されている。なお、アルミナの平均粒径は、堀場製作所製ＣＡＰＡ−７００により測定を実施した。
【０１５３】
この感光体９を、図１に示すプリンタに搭載したものを実施例１のプリンタとする。実施例１のプリンタは、図２で示したように先端部２８ａがループ状に形成されたブラシ繊維２８ａが基布２９の全体に亘って折り込まれたループパイルブラシ２５を金属製の芯金２７に巻き付けた状態で接着することにより形成したクリーニングブラシ２５を備えている。このクリーニングブラシ２５のブラシ繊維２８ａは、図２および図４に示すように、ループ状の先端部２８ａが根元部２８ｂよりも回転方向Ｒ上流側に向けられるように設置されている。また、クリーニングブラシ２５の基布２９に織り込んだブラシ繊維２８ａの密度は、１ｃｍ^２当たり７０本に設定されている。また、ブラシ繊維２８ａの太さは、１０デニール／フィラメントに設定されている。
【０１５４】
また、実施例１のプリンタ１におけるクリーニングブラシ２５の回転方向は、感光体９との接触位置において感光体９と同方向とされ、該接触位置における感光体９の線速は３６０ｍｍ／ｓｅｃに設定され、クリーニングブラシ２５の線速は４００ｍｍ／ｓｅｃ（感光体に対して１．１１倍）に設定されている。
【０１５５】
さらに、実施例１のプリンタ１における弾性体クリーニングブレード２６の感光体９への当接方向は、感光体９の回転方向に対してカウンター方向となるように設定されている。なお、弾性体クリーニングブレード２６の感光体９に対する当接圧は、２０ｇ／ｃｍ^２に設定されている。
【０１５６】
＜参考例１＞
参考例１のプリンタ１が備える感光体９は、実施例１用感光体の保護層用塗工液の調合量を、以下のように調整した保護層用塗工液に代えた以外は、実施例１の感光体９と同様である。
〔保護層用塗工液〕
ポリカーボネート樹脂（Ｚポリカ，帝人化成社製Ｍｖ５万）：５０．６部
アルミナ（住友化学工業製）：２．７部
分散剤：０．０３部
酸化防止剤：０．３１部
上述の化学式（化１）で示す下記構造の電荷輸送物質：３５．４部
シクロヘキサノン：４１１．９部
テトラヒドロフラン：１４６７．２部
【０１５７】
＜参考例２＞
参考例２のプリンタ１が備える感光体９は、実施例１用感光体の保護層用塗工液の調合量を、以下のように調整した保護層用塗工液に代えた以外は、実施例１の感光体９と同様である。
〔保護層用塗工液〕
ポリカーボネート樹脂（Ｚポリカ，帝人化成社製Ｍｖ５万）：１８．４部
アルミナ（住友化学工業製）：１０部
分散剤：０．１部
酸化防止剤：０．６４部
上述の化学式（化１）で示す下記構造の電荷輸送物質：１２．９部
シクロヘキサノン：１６６．７部
テトラヒドロフラン：６６０．２部
【０１５８】
続いて、実施例１及び参考例１〜２のプリンタ１を用いて通紙コピー試験を実施し、５０万枚通紙コピーを行った後と、１００万枚通紙コピーを行った後とに、以下の項目についてそれぞれ評価を行った。
【０１５９】
評価項目１：画像品質・・・出力画像についてベタ濃度、黒ポチ、白ポチ、黒スジ、白スジ等の局所欠陥、地肌汚れ等の異常画像等を総合的に評価して“良好”、“僅かに低下”、“不良”の三段階に分類した。
【０１６０】
評価項目２：機内電位（露光部電位）・・・帯電電位−８００Ｖとしたときの露光部電位について評価した。
【０１６１】
評価項目３：感光体膜厚（感光層厚）減少量・・・通紙試験後の膜厚減少量について渦電流式膜厚計（フィシャー社製、フィシャーコープＭＭＳ）で測定した。
【０１６２】
評価項目４：感光体表面傷・・・通紙試験後の感光体表面の傷発生についてレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製、ＶＫ−８５００）にて観察して、“目立った傷が無い場合を○”、“顕微鏡観察では傷がみられるものの画像に現れない場合を△”、“画像に現れるような大きく深い傷がある場合を×”とした。
【０１６３】
その評価結果を、以下の表１に示す。
【０１６４】
【表１】
【０１６５】
次に、以下に説明する実施例５〜１５及び参考例３〜４について、性能の評価を行った。
【０１６６】
＜参考例３＞
参考例３のプリンタ１は、実施例１におけるクリーニング装置１８のクリーニングブラシ２５の回転方向を、感光体９との接触位置において逆方向とし、感光体線速３６０ｍｍ／ｓｅｃに対して、ブラシ線速を３６０ｍｍ／ｓｅｃ（相対線速で７２０ｍｍ／ｓｅｃ）とした以外は、実施例１のプリンタと全く同様の構成である。
【０１６７】
＜実施例５＞
実施例５のプリンタ１は、実施例１におけるクリーニング装置１８の弾性体クリーニングブレード２６の感光体９に対する当接圧を１０ｇ／ｃｍ^２とした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１６８】
＜実施例６＞
実施例６のプリンタ１は、実施例１におけるクリーニング装置１８の弾性体クリーニングブレード２６の感光体９に対する当接圧を１５ｇ／ｃｍ^２とした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１６９】
＜実施例７＞
実施例７のプリンタ１は、実施例１におけるクリーニング装置１８の弾性体クリーニングブレード２６の感光体９に対する当接圧を３０ｇ／ｃｍ^２とした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１７０】
＜実施例８＞
実施例８のプリンタ１は、実施例１におけるクリーニング装置１８の弾性体クリーニングブレード２６の感光体に対する当接圧を４０ｇ／ｃｍ^２とした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１７１】
＜参考例４＞
参考例４のプリンタ１は、実施例１におけるクリーニング装置１８の弾性体クリーニングブレード２６の感光体９に対する当接方向を、カウンター方向に代えて、感光体９の回転方向と同方向（トレイル方向）とした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１７２】
＜実施例９＞
実施例９のプリンタ１は、分散条件を調整することにより、保護層９ｃ形成時の保護層用塗工液のアルミナの平均粒径を０．１０μｍとした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１７３】
＜実施例１０＞
実施例１０のプリンタ１は、分散条件を調整することにより、保護層形成時の保護層用塗工液のアルミナの平均粒径を０．２０μｍとした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１７４】
＜実施例１１＞
実施例１１のプリンタ１は、分散条件を調整することにより、保護層形成時の保護層用塗工液のアルミナの平均粒径を０．４０μｍとした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１７５】
＜実施例１２＞
実施例１２のプリンタ１は、分散条件を調整することにより、保護層形成時の保護層用塗工液のアルミナの平均粒径を０．５０μｍとした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１７６】
＜実施例１３＞
実施例１３のプリンタ１は、分散条件を調整することにより、保護層形成時の保護層用塗工液のアルミナの平均粒径を０．７０μｍとした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１７７】
＜実施例１４＞
実施例１４のプリンタ１は、アルミナに代えて酸化チタン（石原産業製，ＣＲ−９７）を用いた保護層用塗工液を作製し、分散条件を調整することにより、保護層形成時の保護層用塗工液の酸化チタンの平均粒径を０．３０μｍとした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１７８】
＜実施例１５＞
実施例１５のプリンタ１は、アルミナに代えてシリカ（日本アエロジル製）を用いた保護層用塗工液を作製し、分散条件を調整することにより、保護層形成時の保護層用塗工液のシリカの平均粒径を０．３０μｍとした以外は、実施例１のプリンタ１と全く同様の構成である。
【０１７９】
これらの実施例５〜１５及び参考例３〜４について、上述の実施例１及び参考例１〜２と同様に、評価項目１〜４について評価を行った。その結果を以下の表２に示す。
【０１８０】
【表２】
【０１８１】
次に、上述した実施例１及び５〜１５に対する比較例１〜３について以下に説明する。
【０１８２】
＜比較例１＞
比較例１のプリンタは、保護層形成時の保護層用塗工液中にアルミナ（住友化学工業製）を加えなかった以外は、実施例１のプリンタと全く同様の構成である。
【０１８３】
＜比較例２＞
比較例２のプリンタは、保護層形成時の保護の調合量を以下のように代えた以外は、実施例１のプリンタと全く同様の構成である。
〔保護層用塗工液〕
ポリカーボネート樹脂（Ｚポリカ，帝人化成社製 Ｍｖ５万）：７７．６部
アルミナ（住友化学工業製）：１．３３部
分散剤：０．０２部
酸化防止剤：０．１１部
上述の化学式（化１）で示す下記構造の電荷輸送物質：５４．３部
シクロヘキサノン：６２５．２部
テトラヒドロフラン：２２００．８部
【０１８４】
＜比較例３＞
比較例３のプリンタは、保護層形成時の保護の調合量を以下のように代えた以外は、実施例１のプリンタと全く同様の構成である。
〔保護層用塗工液〕
ポリカーボネート樹脂（Ｚポリカ，帝人化成社製Ｍｖ５万）：１０．５部
アルミナ（住友化学工業製）：８部
分散剤：０．１部
酸化防止剤：０．６４部
上述の化学式（化１）で示す下記構造の電荷輸送物質：７．４部
シクロヘキサノン：１０３．８部
テトラヒドロフラン：４４０．２部
これらの比較例１〜３について、上述の実施例１と同様に、評価項目１〜４について評価を行った。その結果を以下の表３に示す。
【０１８５】
【表３】
【０１８６】
次に、以下に説明する比較例４〜７について、性能の評価を行った。
【０１８７】
＜比較例４＞
比較例４のプリンタは、クリーニング装置にクリーニングブラシ２５を設置しなかった以外は、実施例１のプリンタと全く同様の構成である。
【０１８８】
＜比較例５＞
比較例５のプリンタは、実施例１におけるクリーニング装置のクリーニングブラシのループ先端側が、根元部よりもブラシ回転方向下流側に向けられるように作製されている以外は、実施例１のプリンタと全く同様の構成である。
【０１８９】
＜比較例６＞
比較例６のプリンタは、実施例１におけるクリーニング装置のブラシ繊維の先端がループ形状をもたず、芯金表面から均一の長さを有する直毛状のブラシ繊維を有している以外は、実施例１のプリンタと全く同様の構成である。
【０１９０】
＜比較例７＞
比較例７のプリンタは、実施例１におけるクリーニング装置のブラシ先端がループ形状をもたず、芯金表面から不均一の長さを有する直毛状のブラシ繊維を有している以外は、実施例１のプリンタと全く同様の構成である。
【０１９１】
これらの比較例４〜７について、上述の実施例１と同様に、評価項目１〜４について評価を行った。その結果を以下の表４に示す。
【０１９２】
【表４】
【０１９３】
表１〜４からも判るように、上述した実施の形態で示す条件を満たす実施例１ないし５〜１５のプリンタ１の場合においては、いずれのプリンタ１で形成した画像であっても高画質であり、かつ、高耐久性を有するプリンタ１を得ることが可能であったが、上述した実施の形態で示す条件を満たしていない比較例１〜３ないし比較例４〜７のプリンタの場合は、画像品質が不良となり、十分な耐久性が得られないことが判った。
【０１９４】
【発明の効果】
請求項１記載の画像形成装置によれば、クリーニングブラシのブラシ繊維がループ状に形成されているため、ブラシ繊維が感光体表面に対して線接触するので、太くコシの強いブラシ繊維を用いた場合にも、感光体表面を傷つけることなく、帯電、光照射を経て現像された現像像を転写材に転写した後の感光体表面に残存するトナー等の異物を除去するとともに、感光体の最表面に、総固形分に対する重量比で３〜２５％の無機フィラーを含有する保護層を設けることで、耐刷性を向上させるとともに耐摩耗性を適切に維持することができるので、感光体への異物付着による異常画像の発生を長期に亘って防止するとともに感光体および該感光体を搭載する画像形成装置の長寿命化を図ることができる。また、ブラシ繊維の先端部を根元部よりも芯部の回転方向上流側に位置させることで、感光体表面に対するブラシ繊維の先端部の接触力を緩和し、クリーニングブラシの回転トルクを低減することができ、クリーニングブラシの駆動に要する動力を省力化することができる。
【０１９５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、保護層に含有される無機フィラーの保護層の総固形分に対する重量比を５〜１５％とすることで、十分な耐摩耗性を維持し、電荷トラップの増加による露光後の残留電位の上昇を抑制することができるので、感光体表面にキズが発生することを確実に防止し、露光部電位が高くなることによって電位コントラストが不十分になることを防止することができる。
【０１９６】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の画像形成装置において、クリーニングブラシと感光体との接触位置での感光体の回転方向とクリーニングブラシの回転方向とを同方向とすることで、保護層の硬度よりも高い硬度を有する異物がブラシ繊維間に混入した場合にも、該異物と感光体とが擦れ合う機会を減らすことができ、感光体に傷が発生する可能性を低減することができる。このとき、ループ状に形成されたブラシ繊維を感光体表面に線接触させることで、点接触させる場合と比較してクリーニングブラシによる異物除去能力を向上させることができるので、異物除去能力を低下させることはない。また、クリーニングブラシと感光体との接触位置での感光体の回転方向とクリーニングブラシの回転方向とを同方向とすることで、太くコシの強いブラシ繊維を用いた場合にも、感光体表面に対するブラシ繊維の先端部の接触力を緩和し、クリーニングブラシの回転トルクを低減することができ、クリーニングブラシの駆動に要する動力を省力化することができる。
【０１９７】
請求項４記載の発明によれば、請求項１、２または３記載の画像形成装置において、基布にブラシ繊維がループ状に設けられたループパイルブラシを、芯金に巻きつけることによってクリーニングブラシを形成することにより、芯金に対してブラシ繊維を直接ループ状に設ける場合と比較して、実用上、クリーニングブラシを容易に形成することができる。
【０１９８】
請求項５記載の発明によれば、請求項１、２、３または４記載の画像形成装置において、クリーニングブラシで除去し損ねたトナーがある場合にも、該トナーをブレードによって除去することができ、感光体上の異物を確実に除去して、感光体への異物付着による異常画像の発生を確実に防止することができる。
【０１９９】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の画像形成装置において、感光体が回転している最中でも、ブレードを感光体の回転方向下流側から感光体に対して確実に当接させ、クリーニングブラシで除去し損ねたトナーがある場合にも、該トナーをブレードによって除去することができる。
【０２００】
請求項７記載の発明によれば、請求項５または６記載の画像形成装置において、ブレードの感光体に対する当接圧を１０〜３０ｇ／ｃｍ^２に設定することにより、ブレードを当接させることによる感光体の異常摩耗を抑制し、かつ、異物を確実に除去することができるので、感光体への異物付着による異常画像の発生を長期に亘って防止することができる。
【０２０１】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし７のいずれか一に記載の画像形成装置において、無機フィラーの平均粒子径を０．２〜０．４μｍとすることにより、耐摩耗性を維持しつつ、微細ドットの形成を損なうことなく静電潜像を形成することができるので、高画質の画像形成を可能とするとともに、高耐久化を図ることができる。
【０２０２】
請求項９記載の発明によれば、請求項１ないし８のいずれか一に記載の画像形成装置において、酸化チタン、シリカ、アルミナから選ばれる一種、もしくは、それらの混合物を、保護層に含有させる無機フィラーとすることにより、感光体の卓越した耐摩耗性を得ることができ、画像形成装置の高耐久化を図ることができる。
【０２０３】
請求項１０記載の発明によれば、請求項１ないし９のいずれか一に記載の画像形成装置において、ブラシ繊維の太さを４〜２０デニール／フィラメントに設定することにより、優れたクリーニング性能と、感光体表面の優れた平滑性とを長期間に亘って維持することができる。
【０２０４】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１ないし１０のいずれか一に記載の画像形成装置において、感光体における感光層に酸化防止剤を添加することにより、感度低下および残留電位の上昇を防止することができ、耐環境性の改善を図ることができる。
【０２０５】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１１記載の画像形成装置において、少なくとも電荷輸送物質を含有する層に酸化防止剤を添加することにより、感度低下および残留電位上昇の防止等、酸化防止剤を添加することによる効果をより効果的に得ることができる。
【０２０６】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１１または１２記載の画像形成装置において、感光層における電荷輸送物質１００重量部に対する酸化防止剤の添加量を０．１〜１００重量部とすることで、耐環境性を改善し、感光体の感度低下および残留電位の上昇を防止することができ、感光体の帯電性能の低下を抑制することができる。
【０２０７】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１３記載の画像形成装置において、感光層における電荷輸送物質１００重量部に対する酸化防止剤の添加量を２〜３０重量部とすることで、実用上確実に耐環境性を改善し、感光体の感度低下および残留電位の上昇を防止することができ、感光体の帯電性能の低下を抑制することができる。
【０２０８】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１ないし１４のいずれか一に記載の画像形成装置において、導電性基体上に積層されて電荷発生物質を含有する電荷発生層および電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を少なくとも備える積層構造を有する感光層において電荷輸送層の厚さを５〜１００μｍに設定することにより、適切な感度および耐摩耗性を発現することができる。
【０２０９】
請求項１６記載の発明によれば、請求項１５記載の画像形成装置において、電荷輸送層の厚さを１０〜３０μｍに設定することにより、高解像画像に対応した微細な潜像を形成することができ、また、良好な成膜性を得ることができる。
【０２１０】
請求項１７記載の発明によれば、請求項１ないし１４のいずれか一に記載の画像形成装置において、電荷発生物質と電荷輸送物質とが単一の層中に混在する単層構造を有する感光層の厚さを５〜１００μｍに設定することにより、適切な感度および耐磨耗性を発現することができる。
【０２１１】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１７記載の画像形成装置において、感光層の厚さを１０〜３０μｍに設定することにより、高解像画像に対応した微細な潜像を形成することができ、また、良好な成膜性を得ることができる。
【０２１２】
請求項１９記載の発明によれば、請求項１ないし１８のいずれか一に記載の画像形成装置において、装置本体に対して着脱自在とされたカートリッジケースを備えるプロセスカートリッジ内に感光体を保持することにより、例えば、長期間の使用による感光体への異物付着によって異常画像が発生した場合にプロセスカートリッジを交換することができるので、メンテナンス性の向上を図ることができる。また、長期間の使用による感光体への異物付着によって異常画像が発生した場合にプロセスカートリッジを交換することにより、感光体の寿命よりも寿命の長い部材はそのまま利用することができるので、部品を有効活用し、画像形成装置全体として長期に亘って異常画像の発生を防止することができる。
【０２１３】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１９記載の画像形成装置において、帯電装置、潜像形成装置、現像装置、クリーニング装置のうち少なくとも一つをカートリッジケース内に保持するプロセスカートリッジとすることにより、例えば、長期間の使用によって、感光体、帯電装置、潜像形成装置、現像装置またはクリーニング装置の性能が劣化した場合にプロセスカートリッジを交換することができるので、メンテナンス性の向上を図ることができる。また、長期間の使用によって、感光体、帯電装置、潜像形成装置、現像装置またはクリーニング装置の性能が劣化した場合にプロセスカートリッジを交換することにより、プロセスカートリッジが備える各部材よりも寿命が長い部材はそのまま利用することができるので、部品を有効活用し、画像形成装置全体として長期に亘って異常画像の発生を防止することができる。
【０２１４】
請求項２１記載の発明の複写機によれば、請求項１ないし２０のいずれか一に記載の発明の効果を奏する複写機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態のプリンタを概略的に示す縦断側面図である。
【図２】クリーニングブラシを軸心方向に直交する方向に断面した状態を示す縦断面図である。
【図３】クリーニングブラシを軸心方向に沿って断面した状態を示す垂直断面図である。
【図４】クリーニングブラシのブラシ繊維を拡大して示す縦断面図である
【図５】感光体の回転方向に対するクリーニングブラシと弾性体ゴムブレードとの位置関係を示す縦断面図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態のプリンタを示す縦断側面図である。
【図７】本発明の第三の実施の形態の複写機を概略的に示す縦断側面図である。
【図８】その別の実施の形態の複写機を概略的に示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
９ 感光体
９ａ 導電性基体
９ｂ 感光層
９ｃ 保護層
１０ 帯電装置
１１ 潜像形成装置
１２ 現像装置
１４ 転写装置
２５ クリーニングブラシ
２６ ブレード
２７ 芯部
２８ ブラシ繊維
２８ａ 先端部
２８ｂ 根元部
４０ 複写機
４１ 画像読取装置

Claims (19)

1. 導電性基体上に設けられて少なくとも電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する感光層と、前記導電性基体と前記感光層との間に設けられた中間層と、最表面に設けられて少なくとも無機フィラーと結着樹脂とを含有する保護層とを有する感光体と、
   前記感光体表面を帯電させる帯電装置と、
   前記帯電装置により帯電された前記感光体表面に光照射することで静電潜像を形成する潜像形成装置と、
   前記潜像形成装置により前記感光体表面に形成された前記静電潜像を現像する現像装置と、
   前記現像装置により前記感光体表面に形成された現像像を転写材に転写させる転写装置と、
   軸心回りに回転自在に設けられた芯部と、ループ状に形成された先端部が根元部よりも前記芯部の回転方向上流側に位置するように前記芯部に設けられたブラシ繊維とを有して、前記ブラシ繊維を前記感光体表面に接触配置させたクリーニングブラシと、
   前記感光体表面に接触配置させたブレードと、
   を具備して、
   前記保護層に含有される前記無機フィラーの前記保護層の総固形分に対する重量比を５〜１５％とし、
   前記ブレードの当接方向が、前記感光体の回転方向に対してカウンター方向であり、
   前記クリーニングブラシの回転方向は、前記クリーニングブラシと前記感光体との接触位置での前記感光体の回転方向と同方向であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニングブラシは、基布に前記ブラシ繊維がループ状に設けられたループパイルブラシを、芯金に巻きつけることによって形成されている請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記クリーニングブラシよりも前記感光体回転方向下流側で前記感光体に接触するように設けられて、弾性体によって形成されたブレードを有する請求項１から２のいずれかに記載の画像形成装置。
4. 前記ブレードは、前記感光体の回転方向下流側から前記感光体に対して当接する請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記ブレードの前記感光体に対する当接圧は、１０〜３０ｇ／ｃｍ ^２ である請求項３から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記無機フィラーの平均粒子径は、０．２〜０．４μｍである請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記無機フィラーは、酸化チタン、シリカ、アルミナから選ばれる一種、もしくは、それらの混合物である請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記ブラシ繊維の太さは、４〜２０デニール／フィラメントに設定されている請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記感光体における前記感光層には、酸化防止剤が添加されている請求項１から８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記酸化防止剤は、少なくとも電荷輸送物質を含有する層に添加されている請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記酸化防止剤は、前記感光層における電荷輸送物質１００重量部に対して０．１〜１００重量部添加されている請求項９から１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記酸化防止剤は、前記感光層における電荷輸送物質１００重量部に対して２〜３０重量部添加されている請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記感光層は、前記導電性基体上に積層されて電荷発生物質を含有する電荷発生層および電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を少なくとも備える積層構造を有し、前記電荷輸送層の厚さは５〜１００μｍに設定されている請求項１から１２のいずれかに記載の画像形成装置。
14. 前記電荷輸送層の厚さは１０〜３０μｍに設定されている請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質とが単一の層中に混在する単層構造を有し、前記感光層の厚さは５〜１００μｍに設定されている請求項１から１２のいずれかに記載の画像形成装置。
16. 前記感光層の厚さは１０〜３０μｍに設定されている請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 装置本体に対して着脱自在とされたカートリッジケースを備えるプロセスカートリッジを具備し、
    前記感光体は、前記カートリッジケース内に保持されている請求項１から１６のいずれかに記載の画像形成装置。
18. 前記現像装置によって前記感光体表面に付着させたトナーを記録媒体に転写させる転写装置と、
    前記転写装置によるトナー転写後の前記感光体表面に残留する残留トナーを除去するクリーニング装置と、
    を具備し、
    前記プロセスカートリッジは、前記帯電装置、前記潜像形成装置、前記現像装置、前記クリーニング装置のうち少なくとも一つを前記カートリッジケース内に保持する請求項１７に記載の画像形成装置。
19. 原稿の画像を読み取る画像読取装置と、
    前記画像読取装置が読み取った画像データに基づく画像を転写材に形成する請求項１から１８のいずれかに記載の画像形成装置と、
    を具備する複写機。