(57)【要約】【課題】長期に渡り安定した保護剤の供給を実現し、充分な像担持体表面の保護効果、及び像担持体へのフィルミング防止、帯電部材の汚染防止を実現させる像担持体保護剤を提供する。【解決手段】少なくとも、像担持体１表面に対向して配置されたブラシローラにより像担持体１表面に塗布または付着されることにより前記像担持体１表面に保護層を形成するために用いられる像担持体保護剤２１であって、  前記像担持体保護剤２１は、前記ブラシローラのブラシ毛１本あたりの先端直径に対し、下記式（１）2010060831.tif 000013の関係が設定されていることを特徴とする。【選択図】図１
2010060831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、像担持体表面に対向して配置されたブラシローラにより像担持体表面に塗布または付着されることにより前記像担持体表面に保護層を形成するために用いられる像担持体保護剤であって、
前記像担持体保護剤は、前記ブラシローラのブラシ毛１本あたりの先端直径に対し、下記式（１）
【数１】
2010060831.tif 000010
の関係が設定されていることを特徴とする像担持体保護剤。
【請求項２】
前記像担持体保護剤は、圧縮成形により固形化されていることを特徴とする請求項１に記載の像担持体保護剤。
【請求項３】
前記像担持体保護剤は、疎水性有機化合物を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の像担持体保護剤。
【請求項４】
前記像担持体に用いられる疎水性有機化合物は、脂肪酸の金属塩であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の像担持体保護剤。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の像担持体保護剤を用いる保護層形成方法であって、前記像担持体保護剤に用いられる疎水性有機化合物として、ラメラ結晶をもつ物質を用いることを特徴とする保護層形成方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の像担持体保護剤を用いて保護層を形成する保護層形成装置であって、
前記像担持体保護剤を像担持体表面に塗布または付着させることで保護層を形成することを特徴とする保護層形成装置。
【請求項７】
供給部材を介して前記像担持体保護剤を前記像担持体表面へ供給することを特徴とする請求項６に記載の保護層形成装置。
【請求項８】
前記像担持体表面へ供給された前記像担持体保護剤を押圧し皮膜化する層形成部材を有することを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載の保護層形成装置。
【請求項９】
少なくとも、トナー像を担持する工程を経る像担持体と、
前記像担時体上のトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、
トナー像が転写媒体に転写された後の前記像担持体表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成手段を用いる画像形成方法において、
前記像担持体保護剤として請求項１〜６のいずれかに記載の像担持体保護剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
少なくとも、トナー像を担持する工程を経る像担持体と、
前記像担時体上のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、
トナー像が転写媒体に転写されたあとの前記像担持体表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成装置を備えた画像形成装置において、
前記保護層形成装置として請求項６〜８のいずれかに記載の保護層形成装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記転写装置より下流側かつ前記保護層形成装置より上流側に、前記像担持体の表面に残留したトナーを、該像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング装置を備えてなることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置
【請求項１２】
前記像担持体が少なくとも最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像形成装置
【請求項１３】
前記像担持体が感光体であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の画像形成装置
【請求項１４】
前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置を備えてなることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の画像形成装置
【請求項１５】
前記帯電装置に、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加装置を備えてなることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置
【請求項１６】
前記像担持体が中間転写媒体であることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれかに記載の画像形成装置
【請求項１７】
前記トナーは、下記式（２）
【数２】
2010060831.tif 000011
で示される円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とする請求項１０〜１７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１９】
少なくとも、トナー像を担持する工程を経る像担持体と、
トナー像が転写媒体に転写されたあとの前記像担持体表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成装置とを一体に備えるプロセスカートリッジにおいて、
前記保護層形成装置として請求項６〜８のいずれかに記載の保護層形成装置が用いられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２０】
前記プロセスカートリッジが、前記保護層形成装置より上流側に、前記像担持体の表面に残留したトナーを、該像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング装置を備えてなることを特徴とする請求項１９に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２１】
前記像担持体が少なくとも最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載のプロセスカートリッジ
【請求項２２】
前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置を備えてあることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載のプロセスカートリッジ
【請求項２３】
トナーを収容する容器を備え、前記トナーは、下記式（２）
【数３】
2010060831.tif 000012
で示される円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とする請求項１９〜２２のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２４】
前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とする請求項１９〜２３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２５】
請求項１９〜２４のいずれかのプロセスカートリッジを備え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、保護層形成方法、像担持体保護剤、保護層形成装置およびこれを用いる画像形成装置およびプロセスカートリッジに関し、さらに詳しくは、像担持体表面に保護層を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、電子写真方式による画像形成は、光導電性物質等を含有する感光層を有する像担持体上に静電荷による静電潜像を形成し、この静電潜像に帯電したトナーを付着させて可視像を形成している。この可視像は、紙等の記録媒体に転写後、熱、圧力、溶剤気体等によって記録媒体に定着されて、出力画像が得られる。
【０００３】
このような画像形成では、可視像化のためのトナーを帯電させる方法により、トナーとキャリアの攪拌及び混合による摩擦帯電を用いる二成分現像方式と、キャリアを用いずトナーへの電荷付与を行う一成分現像方式とに大別される。この一成分現像方式では、更に、現像ローラへのトナーの保持に磁気力を使用するか否かにより、磁性一成分現像方式、非磁性一成分現像方式に分類される。
【０００４】
これまで、高速性及び画像再現性を要求される複写機、又は複写機をベースとした複合機等では、トナーの帯電安定性、立上り性、画像品質の長期的安定性等の要求から、二成分現像方式が多く採用されている。一方、省スペース性、低コスト化等の要求が大きい、小型のプリンタ、ファクシミリ等には、一成分現像方式が多く採用されている。
【０００５】
昨今、いずれの現像方式においても、出力画像のカラー化が進み、画像の高画質化や画像品質の安定化に対する要求は、これまでにも増して強くなっている。このような高画質化を図るため、トナーの平均粒径は小さくなり、その粒子形状は角張った部分がなくなり、トナーはより丸い形状になってきている。
【０００６】
また、電子写真方式の画像形成装置は、現像方式の違いによらず、一般的に、ドラム形状やベルト形状をした像担持体を回転させつつ一様に帯電し、レーザー光等により像担持体上に潜像パターンを形成し、該潜像パターンをトナーで可視像（トナー像）化して、記録媒体上に転写を行っている。そして、記録媒体へトナー像を転写した後の像担持体上には、転写されなかったトナー成分が残存する。これらの残存物が、そのまま帯電工程に搬送されると、像担持体の均等な帯電を阻害するため、通常は、転写工程を経た後に、像担持体上に残存するトナー等を、クリーニングブレード等のクリーニング手段にて除去し、像担持体表面を十分に清浄な状態とした上で、帯電が行われる。
このように像担持体表面は、帯電、現像、転写、クリーニング等の各工程で、さまざまな物理的ストレスや電気的ストレスを受け、使用時間を経るに伴って表面状態が変化する。これらのストレスのうちクリーニング工程での摩擦によるストレスは、像担持体を磨耗させ、擦過傷を発生させる。この課題を解消すべく、これまでにも像担持体とクリーニングブレードとの間での摩擦力を低減させるため、各種潤滑剤、潤滑成分の供給、潤滑膜の形成方法について、多くの提案がなされている。
【０００７】
例えば、感光体やクリーニングブレードの寿命を延ばすため、感光体表面にステアリン酸亜鉛を主成分とする固体潤滑剤を供給し感光体表面に潤滑皮膜を形成することが提案されている（例えば、特許文献１，２）。特に、特許文献２では、感光体表面にステアリン酸亜鉛を主成分とする固体潤滑剤に、無機微粒子を添加した各種潤滑剤を供給することで、像担持体とクリーニング部材間の摩擦力を低減できるとしている。
【０００８】
さらに、感光体表面にステアリン酸亜鉛を主成分とする固体潤滑剤に、窒化ホウ素を添加した各種潤滑剤を供給することで、帯電工程による像担持体表面への電気的ストレスを受けても、潤滑性が低下し難く、しかも像担持体表面全体に亘って潤滑剤の皮膜を形成して高い潤滑性を維持することができるとした構成も提案されている（例えば、特許文献３）。
【０００９】
また一方で、昨今、画像品質の向上や製造エネルギーの削減のために、重合法を用いたトナーが上市されている。これら重合トナーは、粉砕法で製造されたトナーと比較して、角張った部分が少なく、また平均粒子径が小さく揃っているという、優れた特徴を有している。しかしながら、これらの特徴は、ゴムブレードクリーニングに代表されるクリーニング部材のエッジ部を像担持体表面に圧接して、像担持体表面のクリーニングを行う方式に対しては、その形状と粒径の影響により、エッジ部分で堰き止められ難くなり、残存トナー成分のクリーニング不良を引き起こしやすい。
【００１０】
一方、上述した潤滑剤成形物は、原料となる粉体材料を溶融し、金型に充填する注型成形によって製造される。そのため、溶融による製造コストや製造エネルギーの削減が課題となっている。
【００１１】
そこで、このような製造コストや製造エネルギーの削減を図る目的で、メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩及び２硫化モリブデンから選ばれる少なくとも１種の潤滑性化合物からなる潤滑性粉体材料と、熱可塑性樹脂粒子との混合物を、保護剤として良好なクリーニング性を維持することができるとしている。また、粉体を直接圧縮成形によって固形化する潤滑剤成形物が提案されている（例えば、特許文献４〜６）。
【００１２】
また、粉体を直接圧縮成形によって固形化する潤滑剤成形物を使用し、像担持体に現像装置から現像剤を供給しない非作像時にのみ、潤滑剤を像担持体の表面に供給するようにしたことを特徴とする画像形成装置も提案されている（例えば、特許文献７）。
【００１３】
【特許文献１】特公昭５１−２２３８０号公報
【特許文献２】特開２００５−１７１１０７号公報
【特許文献３】特開２００６−３５０２４０号公報
【特許文献４】特開２０００−３３０４４１号公報
【特許文献５】特開２００５−９９１２５号公報
【特許文献６】特開平１０−４９０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述したように、像担持体へのストレスは、クリーニング工程から受けるものばかりではなく、特に帯電工程における電気的ストレスは、像担持体表面の状態を大きく変化させる。このような電気的ストレスは、像担持体表面近傍で放電現象を伴う、接触帯電方式や近接帯電方式において顕著である。これらの帯電方式では、像担持体表面で多くの活性種や反応生成物が発生し、また、放電領域の大気中で発生した活性種や反応性生物の像担持体表面への吸着が多く生じる。
【００１５】
このため、前記特許文献１のようなステアリン酸亜鉛を用いた潤滑剤は、像担持体表面を比較的均等に覆い良好な潤滑性を与えるが、この潤滑層は繰り返し帯電工程を通過すると、ステアリン酸が分解し、遂には酸化亜鉛として像担持体表面や帯電部材表面に残存することがある。残存した酸化亜鉛は吸湿性を持ち、大気中の水分吸着によって抵抗が低下するため、高湿環境下で、像担持体上の静電荷が保持できなくなり、静電潜像が不明瞭化して、画像欠陥が生じる、いわゆるボケ画像が発生することがある。
【００１６】
しかも、ステアリン酸亜鉛は、クリーニング性という面で大きな問題がある。つまり、通常の作像プロセスでは転写後の未転写トナーを感光体上から除去する手段として、ブレードを用いたクリーニング方式が採用されているが、ステアリン酸亜鉛はこのブレードをトナーがすり抜けてしまう場合がある。
【００１７】
クリーニングブレードをトナーすり抜けると、そのトナーが直接画像中に現出したり、帯電部材の汚染をさらに加速してしまう結果となる。このトナーすり抜けは、昨今の小粒経で球形のトナーであるほど顕著に表れる。また、ステアリン酸亜鉛を用いた物はトナーなどのすり抜けがおおいため、クリーニングブレードを磨耗させてしまい、作像装置が短寿命になってしまう。
【００１８】
特許文献２、特許文献３では、ステアリン酸亜鉛に微粒子を添加してクリーニング性を改善がなされている。しかしながら、これらの潤滑剤を成形する場合、溶融された潤滑剤を金型に充填する注型成形によって製造すると、成形した固形物は非常に硬くなり、ブラシローラを介して供給することができない。強固なブラシ，及び高い押圧により、供給が可能となっても、長期にわたり安定した潤滑剤の供給は行えない。
【００１９】
特許文献４、特許文献５、特許文献６では、圧縮成形によって固形化した潤滑剤を使用しているが、この潤滑剤では感光体の保護が十分でなく、感光体に傷を付け、感光体フィルミングが発生する。
【００２０】
特許文献７では、圧縮成形によって固形化した潤滑剤を使用し、それに使用する潤滑剤粒径を３μｍ〜２０μｍとしているが、粒径が小さすぎて圧縮成形による固形化が難しい。
【００２１】
本発明の第１の目的は、上記の様な現状の問題点に鑑み、長期に渡り安定した保護剤の供給を実現し、充分な像担持体表面の保護効果、及び像担持体へのフィルミング防止、帯電部材の汚染防止を実現させる像担持体保護剤を提供することにある。
【００２２】
また本発明の第２の目的は、上記像担持体保護剤を提供することによる、充分な像担持体表面の保護効果、クリーニング部材の摩耗・劣化防止、トナーのすり抜け防止、及び像担持体へのフィルミング防止、帯電部材の汚染防止を実現する画像形成方法を提供することにある。
本発明の第３の目的は、良好な像担持体保護層を形成する保護層形成装置を提供することにある。
【００２３】
本発明の第４の目的は、良好な品質の画像を長期間に渉り安定して得ることができる画像形成装置を提供することにある。
【００２４】
本発明の第５の目的は、良好な品質の画像を安定して得ることができるプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
（１）少なくとも、像担持体表面に対向して配置されたブラシローラにより像担持体表面に塗布または付着されることにより前記像担持体表面に保護層を形成するために用いられる像担持体保護剤であって、
前記像担持体保護剤は、前記ブラシローラのブラシ毛１本あたりの先端直径に対し、下記式（１）
【００２６】
【数１】
2010060831.tif 000003
【００２７】
の関係が設定されていることを特徴とする像担持体保護剤。
（２）前記像担持体保護剤は、圧縮成形により固形化されていることを特徴とする（１）に記載の像担持体保護剤。
（３）前記像担持体保護剤は、疎水性有機化合物を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の像担持体保護剤。
（４）前記像担持体に用いられる疎水性有機化合物は、脂肪酸の金属塩であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の像担持体保護剤。
（５）前記像担持体保護剤に用いられる疎水性有機化合物として、ラメラ結晶をもつ物質を用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の保護層形成方法。
（６）（１）乃至（４）のいずれかに記載の像担持体保護剤を用いて保護層を形成する保護層形成装置であって、
前記像担持体保護剤を像担持体表面に塗布または付着させることで保護層を形成することを特徴とする保護層形成装置。
（７）供給部材を介して前記像担持体保護剤を前記像担持体表面へ供給することを特徴とする（６）に記載の保護層形成装置。
（８）前記像担持体表面へ供給された前記像担持体保護剤を押圧し皮膜化する層形成部材を有することを特徴とする（６）または（７）に記載の保護層形成装置。
（９）少なくとも、トナー像を担持する工程を経る像担持体と、
前記像担時体上のトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、
トナー像が転写媒体に転写された後の前記像担持体表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成手段を用いる画像形成方法において、
前記像担持体保護剤として（１）〜（４）のいずれかに記載の像担持体保護剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
（１０）少なくとも、トナー像を担持する工程を経る像担持体と、
前記像担時体上のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、
トナー像が転写媒体に転写されたあとの前記像担持体表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成装置を備えた画像形成装置において、
前記保護層形成装置として（６）〜（８）のいずれかに記載の保護層形成装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
（１１）前記転写装置より下流側かつ前記保護層形成装置より上流側に、前記像担持体の表面に残留したトナーを、該像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング装置を備えてなることを特徴とする（１０）に記載の画像形成装置
（１２）前記像担持体が少なくとも最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項（１０）または（１１）に記載の画像形成装置
（１３）前記像担持体が感光体であることを特徴とする（１０）〜（１２）のいずれかに記載の画像形成装置
（１４）前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置を備えてなることを特徴とする（１０）〜（１３）のいずれかに記載の画像形成装置
（１５）前記帯電装置に、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加装置を備えてなることを特徴とする（１４）に記載の画像形成装置
（１６）前記像担持体が中間転写媒体であることを特徴とする（１０）〜（１５）のいずれかに記載の画像形成装置
（１７）前記トナーは、下記式（２）
【００２８】
【数２】
2010060831.tif 000004
【００２９】
で示される円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とする（１０）〜（１６）のいずれかに記載の画像形成装置。
（１８）前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とする（１０）〜（１７）のいずれかに記載の画像形成装置。
（１９）少なくとも、トナー像を担持する工程を経る像担持体と、
トナー像が転写媒体に転写されたあとの前記像担持体表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成装置とを一体に備えるプロセスカートリッジにおいて、
前記保護層形成装置として請求項６〜８のいずれかに記載の保護層形成装置が用いられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
（２０）前記プロセスカートリッジが、前記保護層形成装置より上流側に、前記像担持体の表面に残留したトナーを、該像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング装置を備えてなることを特徴とする（１９）に記載のプロセスカートリッジ。
（２１）前記像担持体が少なくとも最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする（１９）または（２０）に記載のプロセスカートリッジ
（２２）前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置を備えてあることを特徴とする（１９）〜（２１）のいずれかに記載のプロセスカートリッジ
（２３）トナーを収容する容器を備え、前記トナーは、下記式（２）
【００３０】
【数３】
2010060831.tif 000005
【００３１】
で示される円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とする（１９）〜（２２）のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
（２４）前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とする（１９）〜（２３）のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
（２５）（１９）〜（２４）のいずれかのプロセスカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１記載の発明によれば、像担持体保護剤の粒径と保護層供給用ブラシローラのブラシ毛１本の先端の直径との関係として、
【００３３】
【数４】
2010060831.tif 000006
【００３４】
の関係を設定することにより保護剤の粒子が凝集した状態（粒の固まりで）で、固形化した滑剤から離れることがないため，安定した消費量を確保できる。
【００３５】
請求項２記載の発明によれば、圧縮により固形化された潤滑剤成形物を用いることにより、製造コストや製造エネルギーの軽減が可能となる。
【００３６】
また、ステアリン酸亜鉛に微粒子を添加した潤滑剤を成形する場合、溶融された潤滑剤を金型に充填する注型成形によって製造すると、成形した固形物は非常に硬くなり、ブラシローラを介して供給することができないという不具合が生じるが、粉体を圧縮成形によって固形化することで、任意の強度に調整でき、保護剤の供給が可能となる。
【００３７】
請求項３〜５記載の発明によれば、疎水性有機化合物として、ステアリン酸亜鉛を用いた潤滑剤により、像担持体表面を比較的均等に覆い帯電工程における電気的ストレスから良好な保護性を与える。また、ラメラ結晶を持つ物質は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、せん断力が加わると層間に沿って結晶が割れて滑りやすいことを利用して潤滑性を高めることができる。
【００３８】
請求項６〜８記載の発明によれば、本発明の像担持体保護剤は、像担持体表面に付着し膜化することにより保護効果を発現する。このため、比較的塑性変形しやすいものであるので、塊状の像担持体保護剤成分を直接像担持体表面へ押し付け保護層を形成させる場合と違って、過剰な供給を防止でき、さらには、像担持体保護剤と像担持体の間に供給部材を介させることにより、軟質な像担持体保護剤を用いた場合にでも、像担持体表面へ均等に供給することが可能となる。
【００３９】
請求項９記載の発明によれば、前記像担持体保護剤を有する保護層形成装置を用いた画像形成方法により、像担持体とクリーニング部材間の高すぎる潤滑性を抑制し、クリーニング部材に対する、トナー及びその添加剤による研磨を防止することができる。また、ある程度の高い潤滑性は確保されているため、帯電の影響により潤滑性が低下せず、クリーニング部材から、トナーや保護剤はすり抜けず、帯電部材に飛翔しないため、帯電部材汚染を引き起こすようなことはない。結果、帯電部材の汚染、フィルミング（異物・付着物）、ブレード摩耗、を同時に防止することができる。
【００４０】
請求項１０〜１８記載の発明によれば、前記像担持体保護剤を有する保護層形成装置を用いて画像形成装置を構成することにより、像担持体は極めて長期間、交換することなく使用し続けることが可能となる。これにより、特に、前記像担持体が少なくとも最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含む場合には、電気的ストレスによる像担持体の劣化を像担持体保護剤で防止することにより、熱硬化性樹脂を含む像担持体の機械的ストレスに対する耐久性を長期間に渉り持続的に発現させることが可能となる。
【００４１】
また、前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置では、放電領域が像担持体のごく近傍に存在するため電気的ストレスが大きくなりがちであるが、像担持体保護層を形成した本発明の画像形成装置であれば、像担持体を電気的ストレスに曝すことなく使用できる。
【００４２】
また、像担持体の表面は形成された保護層の効果により、表面状態の変化を極めて小さくできるため、クリーニングの良否が像担持体の状態変化に対して敏感に変動してしまうような、円形度が大きなトナーや平均粒径が小さなトナーであっても、長期間に渉り安定したクリーニングを行うことができる。
【００４３】
さらに、像担持体表面の水接触角を向上し、像担持体表面を撥水に保つことができるため、像担持体表面への水分吸収を防止し、画像ボケを抑制することができる。
【００４４】
請求項１９〜２５記載の発明によれば、前記像担持体保護剤を有する保護層形成装置を用いてプロセスカートリッジを構成することにより、プロセスカートリッジの交換間隔を極めて長く設定することが可能となるため、ランニングコストが低減され、また廃棄物量も大幅に削減できる。このため、像担持体や帯電部材等のプロセスカートリッジ構成部品の再使用も容易となり、更なる廃棄物量削減も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面に基づき本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００４６】
図１は、本発明の保護層形成装置の一例を示す概略図である。  
像担持体である感光体ドラム１に対向して配設された保護層形成装置２，４，５は、疎水性の有機化合物２１、疎水性有機化合物を対象とする保護材供給部材２２，押圧力付与機構２３，保護層形成機構２４、無機潤滑剤（Ｂ）５１、無機潤滑剤を対象とする保護剤供給部材５２、押圧力付与機構５３、保護層形成機構４１等から主に構成される。
【００４７】
図１に示す構成においては、保護層形成装置４がクリーニング機構を兼ねている。つまり、像担持体である感光体ドラム１に塗布または付着している像担持体用保護剤が劣化した場合には、通常のクリーニング機構により、像担持体に残存したトナー等の成分と共にクリーニング機構により除去されるが、このようなクリーニング機構は、上述の保護層形成部材と兼用にしてもよいが、像担持体表面残存物を除去する機能と、保護層を形成する機能とは、適切な部材の摺擦状態が異なることがあるため、機能を分離し、図１に示すように像担持体用保護剤供給部より上流側に、クリーニング部材４１、クリーニング押圧機構４２等からなるクリーニング機構４を設けることが好ましい。
【００４８】
次に、図１において疎水性有機化合物２１は、押圧力付与機構２３からの押圧力により、例えばブラシ状の保護層形成用部材２２に接触するようになっている。  
保護層形成用部材２２は、像担持体である感光体ドラム１の移動方向に相当する回転方向においてクリーニング機構として兼用される保護層形成装置４の下流側に配置されて感光体ドラム１と線速差をもって回転して摺擦し、この際に、保護層形成用部材２２の表面に保持された像担持体用保護剤として用いられる疎水性有機化合物２１を、像担持体表面に供給する。  
保護材供給部材２２によって感光体ドラム１の表面に供給された像担持体用保護材による保護層は、保護層形成機構２４により薄層化される。
【００４９】
本発明に用いられる疎水性有機化合物の例としては、脂肪族飽和炭化水素、脂肪族不飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素、脂環式不飽和炭化水素や芳香族炭化水素に分類される炭化水素類の他に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリパーフルオロアルキルエーテル（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレン−パーフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶｄＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂やフッ素系ワックス類、ポリメチルシリコーン、ポリメチルフェニルシリコーン等のシリコーン樹脂やシリコーン系ワックス類等が挙げられる。また前記のような脂肪酸金属塩、安定した疎水性金属塩が取出される代表的な脂肪酸には、カプロン酸、カプリル酸、エナンチル酸、ペラルゴン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデコイン酸、ミスチリン酸、パルミチン酸、マーガリン酸、ステアリン酸、ノンデサイクリック酸、アラキジン酸、ベヘン酸、スチリンギン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リシノレイン酸、ペテロセリニン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、リカニン酸、バリナリン酸、ガドレイン酸、アラキドン酸、鯨油酸及びそれらの混合物がある。脂肪酸の代表的な安定した金属塩には、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレインサン銅、オレイン酸鉛、オレイン酸マンガン、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸鉛、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプリン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リシノール酸亜鉛、リシノール酸カドミウム及びそれらの混合物があるが、これに限るものではない。また、これらを混合して使用してもよい。
【００５０】
本実施形態において用いられる像担持体保護剤は、次の理由により選択されたものである。  
保護剤として、一般に使用されている疎水性有機化合物である脂肪酸金属塩は、多量の潤滑剤を像担持体の表面に供給すると、潤滑剤がクリーニングブレードをすり抜ける量が多くなり帯電ローラを汚す。一方で、供給量が少なすぎると、像担持体表面を保護できず、感光体フィルミング等の問題が発生する。
【００５１】
このため、保護剤は絶えず新しい潤滑剤を適切な量だけ像担持体の表面に提供する必要がある。そのため、棒状に成形された潤滑剤成形物に対し、ブラシを介して像担持体への供給を行っている。
【００５２】
また、このような潤滑剤成形物は、溶融された脂肪酸金属塩を金型に充填する注型成形によって製造されが、溶融による製造コストや製造エネルギーの削減が課題となっている。さらに、脂肪酸金属塩に微粒子等を添加させた潤滑剤を、ブラシを介して像担持体表面に供給するには、圧縮成形により固形化する必要がある。
【００５３】
以上のような観点から，圧縮成形により固形化した潤滑剤を安定してブラシを介して像担持体表面に供給する必要がある。  
脂肪酸金属塩を始めとする疎水性有機化合物を圧縮成形により固形化した潤滑剤を、ブラシローラを介して像担持体表面に、適切な量を長期に渉り安定して供給するために、本発明では下記式（１）の関係を設定する。
【００５４】
【数５】
2010060831.tif 000007
【００５５】
この関係の設定において、ブラシ毛１本の先端直径に対し、保護剤（脂肪酸金属塩）の粒径の方が小さい場合では、ブラシで摺擦されたときに、保護剤の粒子が大きな凝集体として成形物から離れ、像担持体に供給されてしまう。像担持体に均一に保護剤が供給できない。更には，長期にわたり安定した消費量で供給できない。
【００５６】
一方、保護剤（脂肪酸金属塩）の粒径に対して，ブラシ毛１本の先端直径が大きい場合では、ブラシ毛１本の先端直径よりも、保護剤（脂肪酸金属塩）の粒径の方が大きいため、ブラシによって摺擦された分が成形物から掻きとられ、像担持体へ供給される。従って、凝集した保護剤の粒子が遊離することなく、像担持体に均一に保護剤が供給できる。更には，長期にわたり安定した消費量で保護剤を供給できることになる。
【００５７】
保護層形成機構２４に用いるブレードの材料は、特に制限されるものではなく、例えばクリーニングブレード用材料として一般に公知の、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体を、単独またはブレンドして使用することができる。また、これらのゴムブレードは、像担持体との接点部部分を低摩擦係数材料で、コーティングや含浸処理しても良い。また、弾性体の硬度を調整するために、他の有機フィラーや無機フィラーに代表される充填材を分散しても良い。
【００５８】
これらのブレードは、ブレード支持体に、先端部が像担持体表面へ押圧当接できるように、接着や融着等の任意の方法によって固定される。ブレード厚みについては、押圧で加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね０．５〜５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、１〜３ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。
【００５９】
また、支持体から突き出し、たわみを持たせることができるクリーニングブレードの長さ、いわゆる自由長についても同様に押圧で加える、力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね１〜１５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、２〜１０ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。
【００６０】
保護層形成機構２４に用いられるブレード部材の他の構成としては、バネ板等の弾性金属ブレード表面に、必要によりカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の層をコーティング、ディッピング等の方法で形成し、必要により熱硬化等を行い、更に必要であれば表面研摩等を施して用いても良い。  
弾性金属ブレードの厚みは、０．０５〜３ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、０．１〜１ｍｍ程度であればより好ましく使用できる。  
また、弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸と略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施しても良い。
【００６１】
ブレード部材の表面層を形成する材料としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶｄＦ等のフッ素樹脂や、フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマー等を、必要により充填剤と共に、用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００６２】
また、保護層形成機構２４で像担持体である感光体ドラム１を押圧する力は、像担持体保護剤が延展し保護層や保護膜の状態になる力で十分であり、線圧として５ｇｆ／ｃｍ以上８０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましく、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
【００６３】
ブラシ状の部材は保護層形成用部材２２として好ましく用いられるが、この場合、像担持体表面への機械的ストレスを抑制するためにはブラシ繊維は可撓性を持つことが好ましい。
【００６４】
可撓性のブラシ繊維の具体的な材料としては、一般的に公知の材料から１種乃至２種以上を選択して使用する事ができる。具体的には、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン）；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂（例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン）；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−ブタジエン樹脂；フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン）；ポリエステル；ナイロン；アクリル；レーヨン；ポリウレタン；ポリカーボネート；フェノール樹脂；アミノ樹脂（例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂）；などの内、可撓性を持つ樹脂を使用することができる。
【００６５】
撓みの程度を調整するために、ジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等を複合して用いても良い。
【００６６】
図１において、保護層形成用部材２２，５２の支持体には、固定型と回動可能なロール状のものがある。ロール状の供給部材としては、例えばブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けてロールブラシとしたものがある。ブラシ繊維は繊維径１０〜５００μｍ程度、ブラシの繊維の長さは１〜１５ｍｍ、ブラシ密度は１平方インチ当たり１万〜３０万本（１平方メートル当たり１．５×１０７〜４．５×１０8本）のものが好ましく用いられる。
【００６７】
保護層形成用部材２２は、供給の均一性やその安定性の面から、極カブラシ密度の高い物を使用することが好ましく、１本の繊維を数本〜数百本の微細な繊維から作ることも好ましい。例えば、３３３デシテックス＝６．７デシテックス×５０フィラメント（３００デニール＝６デニール×５０フィラメント）のように６．７デシテックス（６デニール）の微細な繊維を５０本束ねて１本の繊維として植毛することも可能である。
【００６８】
また、ブラシ表面には必要に応じてブラシの表面形状や環境安定性などを安定化することなどを目的として、被覆層を設けても良い。被覆層を構成する成分としては、ブラシ繊維の撓みに応じて変形することが可能な被覆層成分を用いることが好ましく、これらは、可撓性を保持し得る材料であれば、何ら限定される事無く使用でき、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂またはその変成品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品）；パーフルオロアルキルエーテル，ポリフルオロビニル、ポリフルオロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂や、これらの複合樹脂等が挙げられる。
【００６９】
上述した保護層形成装置を備えた画像形成装置の一例が図２に示されている。
【００７０】
図２に示す画像形成装置１００は、異なる色画像を形成可能な複数の作像ステーションが転写装置に用いられる中間転写体６０の展張面に沿って並置されたタンデム方式のカラープリンタである。
【００７１】
画像形成装置１００は、ドラム状の像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの周囲に、それぞれ保護層形成装置２、帯電装置３、潜像形成装置８、現像装置５０、転写装置６、及びクリーニング装置４が配置され、以下の動作で画像形成が行われる。
【００７２】
以下に、画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスで説明を行う。  
有機光導電層を有する感光体（ＯＰＣ）に代表される像担持体は、除電ランプ（図示せず）等で除電され、帯電部材を有する帯電装置３で均一にマイナスに帯電される。
【００７３】
本発明に用いられる感光体は、最表面層が設けられており、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上させるようになっている。該最表面層としては、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが好適である。また、前記最表面層に用いる樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよいが、該熱硬化性樹脂は機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を抑える能力が極めて高いため特に好ましい。前記表面層は薄い厚みであれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させたり、表面層に用いる高分子として電荷輸送能力を有するものを用いることが好ましい。
【００７４】
帯電装置による像担持体の帯電が行われる際には、電圧印加機構（図示せず）から帯電部材に、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
【００７５】
帯電された像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、レーザー光学系等の潜像形成装置８によって照射されるレーザー光で潜像形成（露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる）が行われる。
【００７６】
レーザー光は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡（ポリゴン）等により像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面を、像担持体の回転軸方向に走査する。
【００７７】
このようにして形成された潜像が、図３において詳述するが、現像装置５０にある現像剤担持体である現像スリーブ５０Ａ上に供給されたトナー粒子、又はトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。なお、図３において、符号５０Ａは現像スリーブ、符号５０Ｂ，５０Ｃは撹拌搬送部材を示している。
【００７８】
潜像の現像時には、電圧印加機構（図示せず）から現像スリーブに、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
【００７９】
本発明において、現像に用いられるトナーは次の特性とされている。
【００８０】
トナーは、下記式（２）で表される円形度ＳＲの平均値である平均円形度が０．９３〜１．００のものが好ましく、０．９５〜０．９９がより好ましい。この平均円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
【００８１】
【数６】
2010060831.tif 000008
【００８２】
前記平均円形度が０．９３〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。また、トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で記録媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。また、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。
【００８３】
前記円形度ＳＲは、例えばフロー式粒子像分析装置（東亜医用電子社製、ＦＰＩＡ−１０００）を用いて測定することができる。
【００８４】
まず、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩）を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１００００個／μｌ（リットル）として前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
【００８５】
前記トナーの質量平均粒径（Ｄ４）は３〜１０μｍが好ましく、４〜８μｍがより好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。前記質量平均粒径（Ｄ４）が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすいことがあり、１０μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しいことがある。
【００８６】
また、前記トナーは、質量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）は１．００〜１．４０が好ましく、１．００〜１．３０がより好ましい。前記比（Ｄ４／Ｄ１）が１に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味し、（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。また、トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。また、トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密にかつ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
【００８７】
ここで、前記トナーの質量平均粒径（Ｄ４）、及び粒度分布の測定は、例えばコールターカウンター法による。該コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）が挙げられる。
【００８８】
まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの質量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。
【００８９】
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【００９０】
このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させることにより作製することができる。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットの少なくすることができ、定着装置の汚れとなって、それが画像上に表れるのを抑えることができる。
【００９１】
各色に対応した像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成されたトナー像は、中間転写体６０を挟んで像担持体と対向する１次転写装置６Ａにより中間転写体６０上に転写され、給紙機構２００から給送された、紙などの記録媒体上に対して転写装置６によってトナー像が転写される。  
このとき、転写装置６には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、中間転写体６０は、像担持体から分離され、転写像が得られる。  
また、像担持体上に残存するトナー粒子は、クリーニング部材によって、クリーニング装置４内のトナー回収室へ回収される。
【００９２】
画像形成装置としては、上述の現像装置が複数配置されたものを用い、複数の現像装置によって順次作製された色が異なる複数トナー像を順次転写材上へ転写した後、定着機構へ送り、熱等によってトナーを定着する装置であっても、あるいは同様に作製された複数のトナー像を順次一旦中間転写体上に順次転写した後、これを一括して紙のような記録媒体に転写後に、同様に定着する装置であってもよい。
【００９３】
また、前記帯電装置３は、像担持体表面に接触又は近接して配設された帯電装置であることが好ましく、放電ワイヤを用いた。これにより、いわゆるコロトロンやスコロトロンなどの形式が相当するコロナ放電器と比して、帯電時に発生するオゾン量を大幅に抑制することが可能となる。
【００９４】
このような帯電部材を像担持体表面に接触又は近接して帯電を行う帯電装置では、前述のように放電が像担持体表面近傍の領域で行われるため、像担持体への電気的ストレスが大きくなりがちである。しかし、本発明の像担持体用保護剤を用いた保護層形成装置を用いることにより、長期間に渡り像担持体を劣化させることなく維持できるため、経時的な画像の変動や使用環境による画像の変動を大幅に抑制でき、安定した画像品質の確保が可能となる。
【００９５】
本発明の画像形成装置は、上述したように、像担持体表面状態の変動、特に低抵抗部位の存在に対しての許容範囲に優れ、像担持体への帯電性能の変動等を高度に抑制した構成であるため、前記構成のトナーと併用することにより、極めて高画質な画像を長期にわたって安定に形成することができる。
【００９６】
一方、各作像ステーションには、後述するプロセスカートリッジが装備されている。  
本発明の保護層形成装置を用いた画像形成装置には、各作像部にプロセスカートリッジが装備されている。  
プロセスカートリッジは、像担持体と、本発明の前記保護層形成手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段などのその他の手段を有してなる。
【００９７】
本発明のプロセスカートリッジは、各種電子写真装置に着脱自在に備えさせることができ、上述した本発明の画像形成装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。
【００９８】
図３は、本発明の保護層形成装置を用いたプロセスカートリッジ構成例の概略を説明するための概略図である。  
図３においてプロセスカートリッジは、像担持体である感光体ドラム１に対向して配設された保護層形成装置２は、像担持体用保護剤２１、保護層形成用部材２２、押圧力付与部材２３、保護層形成部材２４等から構成される。
【００９９】
また、像担持体（便宜上、符号１で示す）は、転写工程後に部分的に劣化した像担持体用保護剤やトナー成分等が残存した表面となっているが、クリーニング装置４に装備されているクリーニング部材４１により表面残存物が清掃され、クリーニングされる。
【０１００】
図３では、クリーニング部材は、いわゆるカウンタータイプ（リーディングタイプ）に類する角度で当接されている。
【０１０１】
クリーニング機構により、表面の残留トナーや劣化した像担持体用保護剤が取り除かれた像担持体表面へは、疎水性有機化合物を対象とする保護層形成用部材２２から、像担持体用保護剤２１が供給され、保護層形成部材２４により皮膜状の保護層が形成される。この際、像担持体表面のうち電気的ストレスにより親水性が高くなっている部分に対して、本発明で使用する像担持体用保護剤は、より良好な吸着性を持つため、一時的に大きな電気的ストレスが掛かり、像担持体表面が部分的に劣化をし始めても、保護剤の吸着により像担持体自身の劣化の進行を防ぐことができる。
【０１０２】
このようにして保護層が形成された像担持体は、帯電後、レーザー等の露光Ｌによって静電線像が形成され、現像装置５０により現像されて可視像化され、プロセスカートリッジ外の転写ローラ６などにより、記録媒体７へ転写される。
【０１０３】
本発明のプロセスカートリッジは、上述したように、像担持体表面状態の変動、特に低抵抗部位の存在に対しての許容範囲に優れ、像担持体への帯電性能変動等を高度に抑制した構成であるため、前記構成のトナーと併用することにより、極めて高画質な画像を長期にわたって安定に形成することができる。
（実施例）
以下、本発明による像担持体保護剤を用いた場合の実験例を実施例として示すと次の通りである。  
実験には、（株）リコー製  ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ３０００の画像形成部に対し、図１に示した保護層形成装置を設置し、圧縮成形による像担持体保護剤を感光体ドラム１に塗布することが行われた。
【０１０４】
表１および図４は、圧縮成形による疎水性有機化合物を含む保護剤を塗布した場合の結果と実施例に対する比較例との対比結果を示す図である。  
表１に示されている結果が得られた条件は次の通りである。なお、ブラシ毛１本の先端直径は、ブラシ毛１本の先端の直径をＳＥＭ（日本電子製 電解放射走査電子顕微鏡 ＪＳＭ−７４００Ｆ）を用いて加速電圧３ＫＶの条件で測定した。
【０１０５】
比較例及び実施例における像担持体保護剤として、疎水性有機化合物に、脂肪酸金属塩の１種である、ステアリン酸亜鉛を使用した。  
保護剤の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−２２００（島津製作所製）を使用し、Ｄ５０の値とした。
【０１０６】
比較例１及び実施例１〜３では、ブラシ毛１本の先端直径が２０μｍであるブラシローラとし、比較例２及び３，及び実施例３では、ブラシ毛１本の先端直径が１００μｍであるブラシローラを用いた。
（実施例１）
像担持体保護剤として、平均粒径が２０μｍの疎水性有機化合物を圧縮成形した保護剤を使用し、ブラシ毛１本の先端直径が２０μｍである保護層供給用ブラシローラを使用した。このときの式（１）で示した関係は次の通りである。
像担持体保護剤の平均粒径２０μｍ≧保護層供給ブラシ毛１本の先端直径２０μｍ
（実施例２）
像担持体保護剤として、平均粒径が９０μｍの疎水性有機化合物を圧縮成形した保護剤を使用し、ブラシ毛１本の先端の直径が２０μｍである保護層供給用ブラシローラを使用した。このときの式（１）で示した関係は次の通りである。
像担持体保護剤の平均粒径９０μｍ≧保護層供給ブラシ毛1本の先端の直径２０μｍ
（実施例３）
像担持体保護剤として、平均粒径が３００μｍの疎水性有機化合物を圧縮成形した保護剤を使用し、ブラシ毛1本の先端の直径が２０μｍである保護層供給用ブラシローラを使用した。このときの式（１）で示した関係は次の通りである。
像担持体保護剤の平均粒径３００μｍ≧保護層供給ブラシ毛1本の先端の直径２０μｍ
（実施例４）
像担持体保護剤として、平均粒径が３００μｍの疎水性有機化合物を圧縮成形した保護剤を使用し、ブラシ毛１本の先端の直径が１００μｍである保護層供給用ブラシローラを使用した。このときの式（１）で示した関係は次の通りである。
像担持体保護剤の平均粒径３００μｍ≧保護層供給ブラシ毛1本の先端の直径１００μｍ
一方、実施例に対する比較例１では、像担持体保護剤として、平均粒径が１０μｍの疎水性有機化合物を圧縮成形した保護剤を使用し、ブラシ毛１本の先端の直径が２０μｍである保護層供給用ブラシローラを使用した。このときの関係は、次の通りである。
像担持体保護剤の平均粒径１０μｍ≦保護層供給ブラシ毛1本の先端の直径２０μｍ
比較例２では、像担持体保護剤として、平均粒径が２０μｍの疎水性有機化合物を圧縮成形した保護剤を使用し、ブラシ毛１本の先端の直径が１００μｍである保護層供給用ブラシローラを使用した。このときの関係は、次の通りである。
像担持体保護剤の平均粒径９０μｍ≦保護層供給ブラシ毛1本の先端の直径１００μｍ
上記保護剤において、それぞれＡ４版、画像面積率６％原稿５千枚の連続通紙試験を、それぞれ２回ずつ実施した。  
連続通紙試験の前後で保護剤の重量を精密電子天秤にて測定し、保護剤の消費量を算出した。また，帯電ローラの汚染状況を目視で判断した結果が表１および図４に示す結果である。
【０１０７】
【表１】
2010060831.tif 000009
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の保護層形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図３】本発明のプロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
【図４】本発明の保護層形成装置に用いられる保護剤における粒径とブラシ毛１本の先端直径との関係を実験した結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１      像担持体（感光体ドラム）
２      保護層形成装置
３      帯電ローラ
４      クリーニング機構
５      現像装置
６      転写ローラ
８      潜像形成装置
２１      像担持体用保護材の一つとして用いられる無機潤滑剤
２２      保護層形成用部材
２３      押圧力付与部材
２４      保護層形成部材
４１      クリーニング部材
４２      クリーニング押圧部材
６０      中間転写体
１００      画像形成装置
２００      給紙機構
Ｌ      露光
【図１】
2010060831.tif 000014
【図２】
2010060831.tif 000015
【図３】
2010060831.tif 000016
【図４】
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