(57)【要約】【課題】固形状の保護剤の表面へのトナー固着を抑制することによって、充分な像担持体表面の保護効果、および良好なクリーニング性を長期間に渡り安定して実現する画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１に対向して配設されるとともにクリーニング装置４の下流に配置された保護層形成装置２は、少なくとも無機潤滑剤と脂肪酸金属塩とを含む固形状の像担持体保護剤２１、ブラシ状の保護剤供給部材２２、押圧力付与機構２３、保護層形成機構２４等から主に構成されている。保護層形成装置２は、像担持体保護剤２１におけるブラシ状の保護剤供給部材２２との当接面の表面粗さＲｙをして５００μｍ以下を維持させる表面粗さ維持手段を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面に、ブラシ状の保護剤供給部材を介して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有する画像形成装置において、
前記像担持体保護剤が、少なくとも無機潤滑剤と脂肪酸金属塩とを含む粒状または顆粒状の原料を圧縮成形される固形状のものであり、かつ、前記像担持体保護剤における前記ブラシ状の保護剤供給部材との当接面の表面粗さＲｙをして５００μｍ以下を維持させる表面粗さ維持手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記表面粗さ維持手段は、前記像担持体の移動方向における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具備してなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記表面粗さ維持手段は、前記ブラシ状の保護剤供給部材を構成する単糸繊度（ｄ）とその植毛密度（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）との積が３５０以上であることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記無機潤滑剤が、窒化ホウ素であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一つに記載の保護層形成装置。
【請求項５】
前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一つに記載の保護層形成装置。
【請求項６】
トナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面に、ブラシ状の保護剤供給部材を介して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有するプロセスカートリッジにおいて、
前記像担持体保護剤が、少なくとも無機潤滑剤と脂肪酸金属塩とを含む粒状または顆粒状の原料を圧縮成形される固形状のものであり、かつ、前記像担持体保護剤における前記ブラシ状の保護剤供給部材との当接面の表面粗さＲｙをして５００μｍ以下を維持させる表面粗さ維持手段を具備することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
前記表面粗さ維持手段は、前記像担持体の移動方向における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具備してなることを特徴とする請求項６記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記表面粗さ維持手段は、前記ブラシ状の保護剤供給部材を構成する単糸繊度（ｄ）とその植毛密度（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）との積が、３５０以上であることを特徴とする請求項６または７記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
請求項４または５記載の保護層形成装置を具備することを特徴とする請求項６ないし８の何れか一つに記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、保護層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、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置の像担持体の表面を保護する像担持体保護剤を用いて像担持体表面に保護層を形成する保護層形成装置、該保護層形成装置を有する画像形成装置、および該画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式による画像形成では、光導電性物質等からなる像担持体上に静電荷による潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナー粒子を付着させ可視像を形成している。トナーにより形成された可視像は、最終的に紙等の転写媒体に転写後、熱、圧力や溶剤気体等によって転写媒体に定着され、出力画像となる。
【０００３】
これらの画像形成の方式は、可視像化のためのトナー粒子を帯電させる方法により、トナー粒子とキャリア粒子の攪拌・混合による摩擦帯電を用いる、いわゆる二成分現像方式と、キャリア粒子を用いずにトナー粒子への電荷付与を行う、いわゆる一成分現像方式とに大別される。また、一成分現像方式では、現像ローラへのトナー粒子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、画像再現性を要求される複写機やこれをベースとした複合機等では、トナー粒子帯電の安定性、立ち上がり性、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、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きている。
また、特に昨今、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。
【０００５】
これら電子写真方式による画像形成装置は、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、すなわち一般には感光体を回転させつつ一様に帯電し、レーザ光等により像担持体上に潜像パターンを形成し、これを現像装置により可視像化して、さらに転写媒体上に転写を行っている。
【０００６】
転写媒体へトナー像を転写した後の像担持体上へは、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ことがしばしばあるため、一般的には、転写工程を経た後に、像担持体上に残存するトナー成分等をクリーニング工程にて除去し、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。
【０００７】
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たり、像担持体表面に異物を付着させたりすることが知られている。また、この影響でクリーニング部材自身も磨耗が進行するため、次第に十分なクリーニング性が得られなくなってきてしまう。この問題点を解消すべく、これまでにも像担持体とクリーニング部材間の摩擦力を低減させるために各種潤滑剤や、潤滑成分の供給・膜形成方法について、多くの提案がなされており、例えば特許文献１では、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形潤滑剤を供給し、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。
【０００８】
上述のような固形潤滑剤は、構成が簡単なブラシローラでの供給が可能であること、および取り扱いが便利であることなどから広く用いられている。反面、経時で消費量を一定に維持できなければその効果が持続しないため、潤滑剤を感光体表面に安定的に供給することが新たな問題点となっている。
【０００９】
このような問題点に対してもこれまでに多くの提案がなされており、例えば特許文献２では、固形潤滑剤のブラシローラに対する当接状態を規定している。
【００１０】
特許文献３においては、ブラシロールの構成・条件、略棒状をなす固形潤滑剤（以下、「潤滑剤バー」ともいう）の硬度、および潤滑剤バーのブラシロールに対する加圧力を規定している。
【００１１】
特許文献４においては、潤滑剤バーの加圧力を経時で変化させることにより、消費量の低下を抑制している。
【００１２】
また、特許文献５、６においては、潤滑剤バーの表面形状を工夫することにより、初期と経時での消費量を均一に保つ試みがなされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述の特許文献１〜６記載の技術では、何れも潤滑剤（以下、「保護剤」ともいう）バーへのトナー固着に対して考慮がなされていないという新たな課題（問題点）がある。
近年、高画質化の要求の高まりから、トナーの粒径はより小さくなってきている。こうしたトナー粒径の変化から、転写残トナーやクリーニングブレードを通過したトナーが保護剤塗布装置あるいは保護層形成装置内に入り込んできた場合、従来と比較して保護剤バー表面に非常に固着しやすい特性を持つようになった。保護剤バー表面にトナーが固着すると、固形状の保護剤をブラシローラで削り取ることが困難となるため、像担持体表面に保護剤が供給されず、像担持体表面の保護やクリーニング補助等の効果を長期に渡って維持することができなくなってしまう。
【００１４】
本発明は、上記事情・課題に鑑みてなされたものであって、固形状の保護剤の表面へのトナー固着を抑制することによって、充分な像担持体表面の保護効果、および良好なクリーニング性を長期間に渡り安定して実現する画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、像担持体の表面に良好な保護層を形成する保護層形成装置を実現し提供することを目的とする。
また、本発明は、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実現し提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、上述の課題を解決するとともに上述の目的を達成するために、種々の像担持体保護剤の検討を行ってきたが、数々の実験を行い鋭意研究を重ねる中で、以下の重要な現象を見いだした。すなわち、上記のような保護剤バーをブラシローラで削り、感光体表面に供給する形態では、使用状態によっては固形状の保護剤の表面にトナー粒子が固着し、保護剤が削り取れない状態に陥る場合があることを発見した。
【００１６】
このような現象は、トナーの平均粒径が５μｍ以下の場合に発生する頻度が高くなる。また、トナーの平均粒径が５μｍ以上の場合でも、画像面積率の高い画像を連続して得るべく通紙した場合に発生しやすいことも確認した。ここで、本発明でいう「トナーの平均粒径」とは、コールターカウンターマルチサイザー（コールター社製）を用い、トナーのサンプルを、界面活性剤と共に分散した電解液にアパーチャ径１００μｍの条件にて測定される体積平均粒径の値を意味する（後述する表２等のトナー粒径についても同じ）。
さらに、このような現象が発生した場合の保護剤バーの切削される表面形状との関係を注意深く調べた結果、保護剤バーの表面に経時で形成される凹凸の表面粗さの最大高さ：Ｒｙ［ＪＩＳ（Ｂ  ０６０１−１９９４）］値との間に相関があることを見いだし、本発明に至った。本発明は、このような実験で裏付けられた原理を基本にしてなされたものである。
【００１７】
上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、請求項ごとの発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
請求項１記載の発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面に、ブラシ状の保護剤供給部材を介して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有する画像形成装置において、前記像担持体保護剤が、少なくとも無機潤滑剤と脂肪酸金属塩とを含む粒状または顆粒状の原料を圧縮成形される固形状のものであり、かつ、前記像担持体保護剤における前記ブラシ状の保護剤供給部材との当接面の表面粗さＲｙをして５００μｍ以下を維持させる表面粗さ維持手段を具備することを特徴とする。
【００１８】
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、前記表面粗さ維持手段は、前記像担持体の移動方向における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具備してなることを特徴とする。
【００１９】
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、前記表面粗さ維持手段は、前記ブラシ状の保護剤供給部材を構成する単糸繊度（ｄ）とその植毛密度（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）との積が３５０以上であることを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一つに記載の保護層形成装置において、前記無機潤滑剤が、窒化ホウ素であることを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一つに記載の保護層形成装置において、前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする。
【００２２】
請求項６記載の発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面に、ブラシ状の保護剤供給部材を介して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有するプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体保護剤が、少なくとも無機潤滑剤と脂肪酸金属塩とを含む粒状または顆粒状の原料を圧縮成形される固形状のものであり、かつ、前記像担持体保護剤における前記ブラシ状の保護剤供給部材との当接面の表面粗さＲｙをして５００μｍ以下を維持させる表面粗さ維持手段を具備することを特徴とする。
【００２３】
請求項７記載の発明は、請求項６記載のプロセスカートリッジにおいて、前記表面粗さ維持手段は、前記像担持体の移動方向における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具備してなることを特徴とする。
【００２４】
請求項８記載の発明は、請求項６または７記載のプロセスカートリッジにおいて、前記表面粗さ維持手段は、前記ブラシ状の保護剤供給部材を構成する単糸繊度（ｄ）とその植毛密度（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）との積が、３５０以上であることを特徴とする。
【００２５】
請求項９記載の発明は、請求項６ないし８の何れか一つに記載のプロセスカートリッジにおいて、請求項４または５記載の保護層形成装置を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、上記課題を解決して新規な画像形成装置、保護層形成装置およびプロセスカートリッジを実現し提供することができる。主な発明の効果を挙げれば、以下のとおりである。
本発明によれば、上記構成により、像担持体保護剤へのトナー固着を抑制でき、像担持体のフィルミングやクリーニング不良を発生させずに、充分な像担持体表面の保護効果および良好なクリーニング性を長期間に渡り安定して実現することが可能となり、安定した画像を得ることができる（請求項１〜３）。
【００２７】
また、本発明によれば、像担持体保護剤の材料として無機潤滑剤を窒化ホウ素とし、脂肪酸金属塩をステアリン酸亜鉛とすることにより、簡便な構成で像担持体の表面に良好な保護層を形成することができる（請求項４、５）。
【００２８】
また、本発明によれば、プロセスカートリッジの形態で、像担持体保護剤へのトナー固着を抑制でき、像担持体のフィルミングやクリーニング不良を発生させずに、充分な像担持体表面の保護効果および良好なクリーニング性を長期間に渡り安定して実現することが可能となり、特に小型の画像形成装置に対してもより長期に渡って良好な品質の画像を安定して得ることができる（請求項６〜９）。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す保護層形成装置の概略的な構成図である。
【図２】像担持体保護剤の表面長手方向の一部における削れ跡を観察したときの、表面粗さを示すプロフィールの一例である。
【図３】像担持体保護剤の表面長手方向の一部における削れ跡を観察したときの、表面粗さを示すプロフィールの一例である。
【図４】横軸にトナー入力する量を、縦軸に像担持体保護剤当接面における表面粗さＲｙをそれぞれ取り、トナー入力量と表面粗さＲｙとの関係を表したグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態を示すプロセスカートリッジの概略的な断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態を示す画像形成装置としてのカラー複写機全体の概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を説明する。
以下説明する各実施形態では、像担持体の表面を先述のような種々のストレスから保護する像担持体保護剤（以下、単に「保護剤」ともいう）の使用・供給を前提としている。
保護剤の材料としては、均一に素早く像担持体表面に延展し、像担持体表面を保護すると同時に、クリーニング装置を構成するクリーニング部材としてのクリーニングブレードを保護するために「潤滑性」を付与する働きを持つ材料が好ましく、具体的には無機潤滑剤、脂肪酸金属塩、ワックス類、オイル類、フッ素樹脂等が挙げられるが、中でも本発明では、「無機潤滑剤」および「脂肪酸金属塩」を混合して使用する（請求項１）ことが最も好ましい。
像担持体保護剤におけるブラシ状の保護剤供給部材との当接面の表面粗さＲｙをして５００μｍ以下を維持させる表面粗さ維持手段には、少なくとも「無機潤滑剤」と「脂肪酸金属塩」とを含む粒状または顆粒状の原料を圧縮成形される固形ないし固形ブロック状の像担持体保護剤が含まれる（請求項１）。
【００３１】
本発明における「無機潤滑剤」とは、自身が劈開して潤滑する、或いは内部滑りを起こす無機化合物のことを指す。具体的な物質例としては、タルク・マイカ・窒化ホウ素・二硫化モリブデン・二硫化タングステン・カオリン・スメクタイト・ハイドロタルサイト化合物・フッ化カルシウム・グラファイト・板状アルミナ・セリサイト・合成マイカなどがあるがこれに限るものではない。
中でも「窒化ホウ素」（請求項４）は、原子がしっかりと組み合った六角網面が広い間隔で重なり、層間に働く力は弱いファンデルワールス力のみであるため、容易に劈開、潤滑することから、本発明においては最も好ましく用いられる。
なお、これらの「無機潤滑剤」は、疎水性付与等の目的で、必要に応じて表面処理がなされていても良い。
【００３２】
「脂肪酸金属塩」の例としては、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およ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良い。
本発明においては、中でも「ステアリン酸亜鉛」（請求項５）が特に像担持体表面への成膜性に優れることから、最も好ましく用いられる。
【００３３】
ただし、ステアリン酸亜鉛は、均一成膜性に優れる反面、クリーニング性の課題がある。通常の作像プロセスでは、転写後の残トナーを像担持体である感光体上から除去する手段としてクリーニングブレードによるブレード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クリーニングブレードをトナーがすり抜けやすくする性質がある。クリーニングブレードをトナーがすり抜けると、そのトナーが直接画像に現れたり、帯電部材の汚染をさらに加速したりしてしまう結果となる。このトナーすり抜けは、トナーの粒径が小さいほど顕著に表れる。同時に、トナーなどのすり抜けが多いと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。「無機潤滑剤」は、このようなステアリン酸亜鉛の短所を補う役割を有し、混合して用いることで、本発明では特に優れた保護効果を得ることができる。
【００３４】
次に、像担持体表面への像担持体保護剤の供給方法について説明する。像担持体表面の保護のためには、ブラシ状の保護剤供給部材を用いて、像担持体保護剤の一定量を、十分に大きさが揃った状態で、像担持体表面上に塗布または付着すべく供給する必要がある。また、像担持体保護剤は、取り扱いの簡便さから固形状（請求項１）ないし固形ブロック状に加工されている方が好ましい。
【００３５】
本発明の像担持体保護剤を、一定の形状、例えば角柱状や円柱状に成形するためには、粉末成型方法の一つである、乾式成形法を用いる。
前記乾式成型法の代表的な例として、一軸加圧成形法は、概ね以下の手順・工程によって行うことができる。
第１工程：予め、一定の粒子径となるように粉末化して分級した保護剤の原材料、すなわち少なくとも無機潤滑剤と脂肪酸金属塩とを含む粒状または顆粒状の原料（請求項１）粉末を、所定量計量する。
第２工程：所定形状の型枠中に、計量した像担持体保護剤の原材料粉末を投入する。
第３工程：押し型により投入した粉末を加圧・圧縮し、特定の連続気泡率および独立気泡率を持つ粉末圧密体である固形ブロック状の像担持体保護剤を作製する。この粉末圧密体を型枠から外し、像担持体保護剤の多孔質成形体とする。
【００３６】
第４工程：その後、切削加工などにより、像担持体保護剤の形状を整えても良い。ただしこの時、発熱体を押圧して表面の平滑性を増すような加工を行うと、表面の保護剤粒子がお互いに融着し粗大化するため好ましくない。また、必要に応じ、粉末圧密体を、所定温度で一定時間養生後、放冷または除冷により冷却して、原材料粉末界面の結合力を調節しても良い。
ただし、その際、過剰な温度や長時間の養生は、粒子間の結合を強固にし、過度の焼結状態に移行してしまうため好ましくない。焼結が進み過ぎると、保護剤成形体内部では、連続気泡の周りが封鎖され、独立気泡へ変化する。よって、前述のように独立気泡の割合を規定することにより、粒子間結合力の程度を見積もることができ、過剰な焼結を防止し、保護剤のほぐれやすさを確実に維持した成形体を作製することができる。
前記型枠としては、寸法精度の良さ、熱伝導性の良さから鋼材、ステンレス、アルミニウム等の金属製型枠が好ましい。また、型枠内壁面には、離型性を良くするために、微量のフッ素樹脂、シリコーン樹脂などの離型剤をコーティングしても良い。
【００３７】
以下、図を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。
【００３８】
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の保護層形成装置に係る第１の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る保護層形成装置の構成を示す概略的な構成図である。
同図において、像担持体としての感光体ドラム１に対向して配設された保護層形成装置２は、無機潤滑剤と脂肪酸金属塩とを含む像担持体保護剤２１、ブラシ状の保護剤供給部材２２、押圧力付与機構２３、保護層形成機構２４等から主に構成される。像担持体保護剤２１の配置は、あくまで一例であり、これに限るものではない。
【００３９】
保護層形成機構２４は、軸２４ｃを中心に揺動可能に設けられたブレード支持体２４ｂと、該ブレード支持体２４ｂにその一端部を（感光体ドラム１側と反対側端部）を支持され、他端部が感光体ドラム１の表面にトレーニング方向で当接するブレード２４ａと、ブレード支持体２４ｂを時計回り方向に付勢してブレード２４ａの先端を感光体ドラム１の外周表面に押圧する押圧手段としてのバネ２４ｄとを有している。
【００４０】
像担持体保護剤２１は、固形ブロック状のものであり、押圧力付与機構２３からの押圧力により、ブラシ状の保護剤供給部材２２（以下、単に「保護剤供給部材２２」ともいう）に当接する。保護剤供給部材２２は感光体ドラム１と線速度差をもって回転して感光体ドラム１の表面に摺擦し、この際に、保護剤供給部材２２表面に保持された像担持体保護剤を、像担持体である感光体ドラム１表面に供給する。
【００４１】
感光体ドラム１表面（像担持体表面）に供給された像担持体保護剤は、物質種の選択によっては供給時に十分な保護層にならない場合があるため、より均一な保護層を形成するために、上記したブレード状の部材を持つ保護層形成機構２４により薄層化（皮膜化）され像担持体保護層となる。
保護層が形成された感光体ドラム１には、例えば、図示しない電圧印加装置により交流成分を有する電圧を印加した帯電装置としての帯電ローラ３を、接触または近接させ、微小空隙での放電による感光体ドラム１の帯電が行われる。
この際、保護層の一部は電気的ストレスにより分解や酸化が生じ、また、保護層表面への気中放電生成物の付着が生じる。そこで、劣化した像担持体保護剤は、通常のクリーニング装置４により、感光体ドラム１に残存したトナー等の他成分と共に除去される。
【００４２】
クリーニング装置は、上述の保護層形成機構２４と兼用にしても良いが、像担持体表面の残存物を除去する機能と、保護層を形成する機能とは、各部材の適切な摺擦状態が異なることがあるため、機能を分離し、図１に示したように像担持体保護剤供給部より、感光体ドラム１の移動・回転方向上流側にクリーニング装置４を設けることが好ましい。
クリーニング装置４は、軸４１ｃを中心に揺動可能に設けられたブレード支持体４１ｂと、該ブレード支持体４１ｂにその一端部を（感光体ドラム１側と反対側端部）を支持され、他端部が感光体ドラム１の表面にカウンター方向で当接するクリーニングブレード４１ａと、ブレード支持体４１ｂを反時計回り方向に付勢してクリーニングブレード４１ａの先端を感光体ドラム１の外周表面に押圧するバネを備えたクリーニング押圧機構４２とを有している。
【００４３】
ここで、固形ブロック状の像担持体保護剤２１が、押圧力付与機構２３からの押圧力により、ブラシ状の保護剤供給部材２２に当接して切削される際の状態をさらに詳しく説明する。以下の実施形態例の説明では、固形ブロック状の像担持体保護剤２１が概略「棒」状をなす点から、固形ブロック状の像担持体保護剤を、「保護剤バー」ともいう。
像担持体保護剤２１におけるブラシ状の保護剤供給部材２２との当接面が、該ブラシ状の保護剤供給部材２２にて削り取られるが、この際、像担持体保護剤２１の当接面（表面）には削り取られた跡の微小な凹凸状の溝が形成される。以下にその具体例を示す。図２および図３はある条件下において、像担持体保護剤の表面長手方向（感光体ドラム１の長手方向である軸方向に同じ）の一部における削れ跡を観察したプロフィールの一例である。本発明でいう「表面粗さＲｙ」とは、図２のＡ−Ｂに示す凹凸の各頂点間距離のうち、像担持体保護剤長手方向での最大値を表す。
ここでは表面粗さ測定器として「超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡Ｖｋ−９５１０（キーエンス社製）」を用いて観察を行い、ＪＩＳ（Ｂ  ０６０１−１９９４）に準拠した計測解析ソフト「形状解析アプリケーションＶｋ−Ｈ１Ａ９（キーエンス社製）」により、表面粗さの最大高さ：Ｒｙを求めた。また、図２および図３の例に示した観察範囲は１.５ｍｍである。
【００４４】
本発明では、上記表面粗さＲｙが５００μｍ以下となるようにプロセス条件を設定する。方法としては、ブラシ種類および像担持体保護剤の硬度、ブラシの揺動などいずれの方法を用いても構わないが、最も効果が大きいのはトナー入力量の制御である。本発明者らの検討では、このような保護剤バーを切削する効果としては、トナーの寄与が最も大きく、たとえ初期的にプロセス条件を最適化して保護剤の削れ方を制御したとしても、経時でトナーが保護層形成装置内に入り込んでしまうと、保護剤バー２１の表面状態は大きく変化する。
【００４５】
具体例を図４に示す。この図４に示すグラフは、脂肪酸金属塩としてステアリン酸亜鉛の粉末を圧縮成型した、全体に渡り密度が均一の保護剤バーに、材質がポリエステルで、単糸繊度（単糸の太さ）が５ｄ（デニール）、植毛密度が５０（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）、つまり植毛密度が１インチ平方当たり５万本のブラシ状の保護剤供給部材を組み合わせた保護層形成装置を用い、ブラシ状の保護剤供給部材に粒径６.８μｍのトナーを入力する量を変化させながら２時間ずつ駆動した際の、保護剤バー当接面表面における表面粗さＲｙ（以下、単に「Ｒｙ」ともいう）の変化を調べたものである。図４のグラフより、トナー入力量が増加するほど保護剤バー表面のＲｙは増加することが判る。ただし、Ｒｙ増加の変化は次第に緩やかになっていくため、ある程度トナーが入力された状態で評価を行えば、Ｒｙの飽和値はほぼ予測できると考えられる。
【００４６】
本発明ではトナー入力量を制御するために、まず、保護層形成装置２の上流側にクリーニング装置４を設置し、かつ、像担持体保護剤中の「無機潤滑剤」と「脂肪酸金属塩」との混合比を変化させることが、最も簡便で、かつ、効果が大きい。
補足であるが、このときトナーの入力量が少ないほど像担持体保護剤表面へのトナー固着が少ないと考えることもできる。しかし、本発明者らの実験から、トナー入力量が少ない場合でもＲｙが５００μｍ以上である場合には、像担持体保護剤表面にトナーが固着してしまうことを確認している。従って、像担持体保護剤表面へのトナー固着に対しては、トナー入力量の直接の寄与よりも、像担持体保護剤表面のＲｙの寄与が支配的であると考えられる。
【００４７】
保護層形成機構２４に用いるブレード２４ａ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。
これらのブレード２４ａは、ブレード支持体２４ｂ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２４ａの厚みについては、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程度であればさらに好ましく使用できる。
また、ブレード支持体２４ｂから突き出し、撓みを持たせることができるブレード２４ａ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程度であればさらに好ましく使用できる。
【００４８】
保護層形成用ブレード部材（ブレード２４ａ）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、さら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。
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。
【００４９】
また、保護層形成機構２４で像担持体を押圧する力は、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０．０５Ｎ／ｃｍ（５ｇｆ／ｃｍ）以上０．７８Ｎ／ｃｍ（８０ｇｆ／ｃｍ）以下であることが好ましく、０．１０Ｎ／ｃｍ（１０ｇｆ／ｃｍ）以上０．５９Ｎ／ｃｍ（６０ｇｆ／ｃｍ）以下であることがより好ましい。
また、保護剤供給部材としては、ブラシ状の保護剤供給部材２２が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。
【００５０】
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〜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）；ポリビニルおよ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およ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）；などのうち、可撓性を持つ樹脂を使用することができる。
また、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。
【００５１】
ブラシ状の保護剤供給部材２２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。
ブラシ状の保護剤供給部材２２は、供給の均一性やその安定性の面から、極力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。
【００５２】
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、何ら限定されることなく使用でき、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およ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。
【００５３】
（第２の実施形態）
図５を参照して、本発明のプロセスカートリッジに係る第２の実施形態を説明する。図５は、第１の実施形態の保護層形成装置２を用いたプロセスカートリッジ１２の構成例の概略を示す断面図である。
同図に示すように、プロセスカートリッジ１２には、像担持体である感光体ドラム１、保護層形成装置２、帯電装置としての帯電ローラ３、現像装置５、クリーニング装置４等が一体に収容されている。
【００５４】
現像装置５は、現像ローラ５１、現像剤を攪拌・搬送しながら循環させる搬送スクリュー５２，５３、トナーを収容するプリセットケース５４等を有している。なお、保護層形成装置２、クリーニング装置４については図１で示した形状と異なる部分があるが、機能は同一であるため同一の符号を付して示す。
感光体ドラム１は、転写工程後に部分的に劣化した像担持体保護剤やトナー成分等が残存した表面となっているが、クリーニング部材であるクリーニングブレード４１ａにより表面残存物が清掃され、クリーニングされる。
図５では、クリーニングブレード４１ａは、いわゆるカウンタータイプ（リーディングタイプ）に類する角度で感光体ドラム１の表面に当接されている。
【００５５】
クリーニング装置４により、表面の残留トナーや劣化した像担持体保護剤が取り除かれた感光体ドラム１の表面へは、ブラシ状の保護剤供給部材２２から、像担持体保護剤２１が供給され、保護層形成機構２４により皮膜状の保護層が感光体ドラム１の表面に形成される。保護層が形成された感光体ドラム１は、帯電ローラ３による帯電後、レーザなどの露光Ｌによって静電潜像が形成され、この潜像は現像装置５により現像されてトナー像として可視像化され、プロセスカートリッジ１２外の転写装置としての転写ローラ６などにより、中間転写媒体としての中間転写ベルト１０５へ転写される。なお、直接転写方式の場合は、転写媒体は転写紙等の転写材やＯＨＰシート等を含むシート状記録媒体である。
【００５６】
（第３の実施形態）
図６を参照して、本発明の画像形成装置に係る第３の実施形態を説明する。図６は、第１の実施形態の保護層形成装置２および第２のプロセスカートリッジ１２を有する第３の実施形態の画像形成装置としてのタンデム型中間転写方式のカラー複写機１００の一例を示す断面図である。
同図に示すように、カラー複写機１００は、装置本体１０１と、装置本体１０１の上部に配置された画像読取装置であるスキャナ１０２と、該スキャナ１０２のさらに上部に配置された自動原稿給送装置（ＡＤＦ）１０３とを有している。
装置本体１０１の下部には、複数の給紙カセット１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄを備えた給紙部１０４が配置されている。
【００５７】
装置本体１０１のほぼ中央部には、中間転写媒体・中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１０５が配置されている。中間転写ベルト１０５は、複数の支持ローラ１０６，１０７，１０８等に掛け渡されて支持されており、図示しない駆動源により図中時計回り方向に回転駆動される。
支持ローラ１０８の近傍には、２次転写後に中間転写ベルト１０５上に残留する残留トナー等を除去する中間転写体クリーニング装置１０９が設けられている。
支持ローラ１０６と支持ローラ１０７との間に張り渡された中間転写ベルト１０５上には、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成手段としてのプロセスカートリッジ１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋがこの順に並設・配置され、タンデム画像形成部１０が構成されている。但し、これら４つの色順は一例であり、これに限定されるものではない。
【００５８】
プロセスカートリッジ１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋにおけるドラム状の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの周囲には、図５等を参照して説明した保護層形成装置２、帯電装置３、潜像形成装置８からの露光Ｌを受け入れる部位、現像装置５、転写装置６およびクリーニング装置４が配置されている。
【００５９】
タンデム画像形成部１０の上方には、露光装置としての潜像形成装置８が配置されている。中間転写ベルト１０５を挟んで支持ローラ１０８と反対の側には、転写装置としての２次転写ローラ１１０が配置されている。該２次転写ローラ１１０により、中間転写ベルト１０５上のトナー画像が、給紙部１０４から給紙されるシート（用紙等）に転写される。
２次転写ローラ１１０の左側には、シート上に転写された転写画像を定着する定着装置１１１が配置されている。定着装置１１１は、無端ベルト状の定着ベルト１１１ａに加圧ローラ１１１ｂを押し当てる構成を備えている。
定着装置１１１の下方には、上述したタンデム画像形成部１０とほぼ平行に、シートの両面に画像を形成する場合にシートを反転するシート反転装置１１２が配置されている。
【００６０】
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が、色を表す符号を省略して簡明に述べる。
有機光導電層を有する感光体（ＯＰＣ）に代表される感光体ドラム１は、除電ランプ（図示せず）等で除電され、帯電装置としての帯電ローラ３で均一にマイナスに帯電される。
帯電装置３による感光体ドラム１の帯電が行なわれる際には、電圧印加機構（図示せず）から帯電装置（帯電部材）３に、感光体ドラム１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またはこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
帯電された感光体ドラム１は、レーザ光学系等の潜像形成装置８によって照射されるレーザ光で潜像形成（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。
レーザ光は半導体レーザから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡（ポリゴンミラー）等により感光体ドラム１の表面を、感光体ドラム１の回転軸方向に走査する。
【００６１】
このようにして形成された潜像が、現像装置５にある現像剤担持体である現像スリーブ（現像ローラ５１、図５参照）上に供給されたトナー粒子、またはトナー粒子およ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。
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、感光体ドラム１の露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧また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。
各色に対応した感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、図示しない転写装置を構成する転写ローラ６にて中間転写ベルト１０５上に転写され、給紙部１０４から給送され、あるいは手差しトレイ１１３から給送された紙などの転写媒体（シート）上に、２次転写ローラ１１０により重ね合わされたトナー像（カラー画像）が一括転写される。
このとき、転写ローラ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、中間転写ベルト１０５は、感光体ドラム１から分離され、転写像が得られる。
【００６２】
感光体ドラム１上に残存するトナー粒子は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード４１ａ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。
画像転写後のシートは、定着装置１１１へと搬送され、ここで熱と圧力を加えられて転写画像を定着されたシートは、排紙ローラ対１１５により排紙トレイ１１６上に排出・スタックされる。
あるいは、図示しない切換爪で搬送路を切り換えられてシート反転装置１１２に搬送され、そこで反転されて再び転写位置へと導かれ、裏面にも画像を形成された後に、排紙ローラ対１１５により排紙トレイ１１６上に排出・スタックされる。
画像転写後の中間転写ベルト１０５は、中間転写体ベルトクリーニング装置１０９により残留トナー等を除去され、タンデム画像形成部１０によるサイドの画像形成に備える。
【００６３】
画像形成装置としては、上述のように、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一旦中間転写媒体上に順次転写した後、これを一括して紙などのような転写媒体に転写後に定着する「タンデム型中間転写方式」のものに限定されるものではなく、同様に作製された色が異なる複数トナー像を順次紙などのような転写媒体上へ重ねて転写した後、定着する「タンデム型直接転写方式」等であっても良い。
【００６４】
また、上述の帯電装置３は、公知のいずれの構成を使用しても良いが、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あることがより好ましく、これにより、放電ワイヤを用いた、いわゆるコロトロンやスコロトロンと言われ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。
しかしながら、帯電部材を像担持体表面に接触また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。本発明の画像形成装置、すなわち、少なくとも無機潤滑剤と脂肪酸金属塩とを含む粒状または顆粒状の原料を圧縮成形される固形状のものであり、かつ、像担持体保護剤におけるブラシ状の保護剤供給部材との当接面の表面粗さＲｙをして５００μｍ以下を維持させる表面粗さ維持手段を具備する保護層形成装置や、プロセスカートリッジ、画像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。
【００６５】
以下、実施例を用いてさらに本発明を詳細に説明するが、本発明の構成はこれに限られたものではない。なお、実施例、比較例中の「部」は全て重量部を表す。
［保護剤製造例］
表１に示す処方の組成物からなる像担持体保護剤（以下、単に「保護剤」という）１〜４を、得るべく表中の混合比（重量基準）に従って、無機潤滑剤（Ａ）と脂肪酸金属塩（Ｂ）とを混合した。混合は、「ワンダーブレンダーＷＢ−１」、（販売元：大阪ケミカル株式会社）を用い、２５０００ｒｐｍの回転速度で１０秒間の混合を２度行い、試料の混合物粉体とした。
【００６６】
【表１】
2010191213.tif 000003
【００６７】
次に、深さ２０ｍｍ×幅８ｍｍ×長さ３５０ｍｍのアルミニウム製の金型に、保護剤１〜４を得るべく、表１に示した混合比（重量基準）の混合物粉体の組成物を投入し、ヘラで表面を均した後、充填物の高さが８ｍｍとなるように、押し型で加圧圧縮して、粉末圧密体である固形ブロック状の保護剤を成型した。なお、このとき粉末圧密体の充填率が９０％となるよう、金型に投入する混合物粉体の重量を調整した。すなわち、投入する混合物粉体の重量＝金型の体積×混合物粉体の真比重×０.９である。
【００６８】
成型後、固形ブロック状の保護剤を型から外し、８ｍｍ×８ｍｍ×３１０ｍｍ直方体・角柱状に整形して、金属製支持体に両面テープで貼り付け、保護剤１〜４を作製した。ここで、８ｍｍ×８ｍｍは、ブラシ状の保護剤供給部材に当接して保護剤の消費されていく厚みおよび幅を示し、３１０ｍｍは像担持体である感光体ドラムの長手・軸方向に沿う長さを示す。
【００６９】
［予備実験］
まず、保護剤表面に形成される凹凸のＲｙ、およびトナー固着状態を調べるための予備的な実験１〜１８を行った。この実験は、図５を参照して前述したプロセスカートリッジ１２から帯電工程、露光工程、および転写工程を行う構成を取り除いた疑似プロセスカートリッジに、表２に示す保護剤１〜４と、ブラシ状の保護剤供給部材の種類（同表では「保護剤供給ブラシ」と記載しているがブラシ状の保護剤供給部材と同じ）と、トナーの種類と、の組み合わせをそれぞれ搭載し、単体試験機にて１０時間の駆動を行った。
このとき、クリーニングブレードは長期ラン後の状態を想定し、予め通紙１０万枚相当の磨耗負荷を加えて劣化させたものを用い、トナーをすり抜け易い状態とした。なお、実験１２では、保護剤表面への凹凸の形成を抑制する目的で、任意のタイミングで保護剤バーをブラシ長手方向に揺動させた。
実験後の保護剤表面Ｒｙ、および保護剤バー表面へのトナー固着状態の評価結果を表２に合わせて示す。表２において、保護剤供給ブラシ（ブラシ状の保護剤供給部材）の種類については、材質・単糸太さ（単糸繊度に同じ：ｄ（デニール））およびその植毛密度（Ｆ（フィラメント：本数）／ｉｎｃｈ２）を、トナー種類については、平均粒径（μｍ）およびそのメイン樹脂の種類をパラメータとしている。
表２において、保護剤バーへのトナー固着状態の評価結果○、△、×の印の意味は、次のとおりである。
○：トナーの付着なし、実用上問題無し
△：トナーがわずかに付着、許容レベル
×：トナーが大量に付着、使用不可
【００７０】
【表２】
2010191213.tif 000004
【００７１】
保護剤表面のＲｙはトナー入力量とともに増加することから、評価の最終時点でのＲｙが最大値となることは明らかである。従って、保護剤バー表面へのトナー固着が目視観察で大量に認められた×に対応した、実験後の保護剤バー表面のＲｙが５５０μｍ以上の実験１３〜１８の条件は本発明の範囲外となり、実験１〜１２の条件は本発明の範囲内となる。
【００７２】
この際、本発明の範囲内に入る実験１〜１２の条件では、保護剤供給ブラシ（ブラシ状の保護剤供給部材）を構成する単糸太さ（繊度：ｄ）とその植毛密度（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）との積が何れも３７５以上であり、本発明の範囲外となる実験１３〜１８の条件では、単糸太さ（繊度：ｄ）とその植毛密度（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）との積が何れも３００以下となっている点に注目すべきである。
単糸太さ（繊度：ｄ）とその植毛密度（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）との積は、ブラシ状の保護剤供給部材による像担持体保護剤（保護剤バー）当接面表面を研磨する「ブラシ研磨能力」と考えられる。
【００７３】
［実施例］
［実施例１〜１１］
上記表２に示した実験１〜１１の保護剤バー、保護剤供給ブラシ、トナーの組み合わせを用い、実機評価を行った実施例１〜１１を、表３に示す。
具体的には、図５に示したプロセスカートリッジ１２と同様の実機の作像部において、直径４０ｍｍの感光体ドラムの周りに、転写工程に引き続き、カウンタータイプのクリーニングブレード、ブラシ状の保護剤供給部材、保護層形成装置のカウンタータイプのブレードを、感光体ドラムの回転方向の上流からこの順で設け、ブラシ状の保護剤供給部材に固形ブロック状の像担持体保護剤を押圧力付与機構のバネで押し当てることにより、図５の保護剤形成装置２に相当する保護剤形成機構を有するプロセスカートリッジを作製した。なお、帯電装置の帯電部材としては直径１２ｍｍの硬質樹脂ローラを用い、感光体ドラムとのギャップを５０μｍに調整した。また、現像装置には実験１〜１１に対応したトナーを粒径３５μｍのキャリアと混合し、トナー濃度７％となるように作製した現像剤を封入した。
これを、上記プロセスカートリッジを搭載可能なように改造したリコー製カラーＭＦＰ「ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ３５００」に搭載し、Ａ４版、画像面積率２０％原稿１０万枚の連続通紙試験を行った。帯電条件としては−６００ＶのＤＣ成分に、ＡＣ成分としてＶｐｐ＝３ｋＶ、周波数=１.５ｋＨｚの正弦波を重畳した交番電界を印加した。試験後の保護剤表面のＲｙ、保護剤バーへのトナー固着状態、および感光体フィルミングの目視観察を行った。さらに試験後の画像品質を、１０℃／１５％ＲＨの低温低湿（ＬＬ）環境下においても出力確認し、低温低湿環境下でのクリーニング不良が発生しないかどうかも調べた。
【００７４】
［実施例１２］
実施例１２は、実施例１〜１１と比較して、上記表２に示した実験１２の保護剤バー、保護剤供給ブラシ、トナーの組み合わせを用い、転写工程に引き続き、１００枚作像毎にブラシ長手方向に保護剤バーを揺動させる機構を取り付けた点のみが相違し、その他の点は実施例１〜１１と同じ条件で試験を行い、評価を行った。
【００７５】
［比較例１〜６］
比較例１〜６は、実施例１〜１１と比較して、上記表２に示した実験１３〜１８の保護剤バー、保護剤供給ブラシ、トナーの組み合わせを用いた以外は、上記実施例と同様の条件で試験を行い、評価を行った。
【００７６】
実施例１〜１２、比較例１〜６の結果をまとめて表３に示す。
表３において、保護剤バーへのトナー固着状態、感光体フィルミングの発生状況、試験後の画像品質・ＬＬ環境下のクリーニング不良の発生状況についての評価結果◎、○、△、×の印の意味は、次のとおりである。
◎：極めて優れる、問題無し
○：実用上問題無し
△：許容レベル
×：使用不可
【００７７】
【表３】
2010191213.tif 000005
【００７８】
実験１〜１２での単体試験機での評価と、実施例１〜１２における実機評価とでほとんど同じ結果が得られている点、および本発明の効果が特定のトナー種によらず広く発揮されている点から、本発明・技術は汎用性があると言える。
【００７９】
実施例１〜１２に示すように、像担持体保護剤が、少なくとも無機潤滑剤と脂肪酸金属塩とを含む粒状または顆粒状の原料を圧縮成形される固形ブロック状のものであり、かつ、像担持体保護剤におけるブラシ状の保護剤供給部材との当接面の表面粗さＲｙをして５００μｍ以下を維持させる表面粗さ維持手段を具備している、換言すれば保護剤バー表面のＲｙが５００μｍ以下を維持できるプロセス条件となっているため、長期に渡って保護剤バーへのトナー固着を抑制でき、感光体フィルミングおよびクリーニング不良等が発生せず安定した画像を得ることができる。
【００８０】
また、実施例９〜１１に示すように、像担持体保護剤の材料として「無機潤滑剤」と「脂肪酸金属塩」とを含有し、かつ、「無機潤滑剤」を窒化ホウ素、「脂肪酸金属塩」をステアリン酸亜鉛とすることで、簡便な材料構成で特に優れた効果を得ることができる。
また、実施例８と実施例１２との比較から、保護層形成装置よりも像担持体の移動方向における上流側にクリーニング装置を備えることによって、保護剤バー揺動等の追加機構を必要としない簡便な構成で、実施例１〜１２同様の上記効果を良好に発揮することができる。
また、実施形態２におけるプロセスカートリッジ１２の形態で本発明を具現化することにより、特に小型の画像形成装置に対しても、本発明の効果をより長期に渡って提供することを可能としている。
【００８１】
以上説明したとおり、本発明は、像担持体保護剤が、少なくとも無機潤滑剤と脂肪酸金属塩とを含む粒状または顆粒状の原料を圧縮成形される固形状のものであり、かつ、像担持体保護剤におけるブラシ状の保護剤供給部材との当接面の表面粗さＲｙをして５００μｍ以下を維持させる表面粗さ維持手段を具備していることが大きな特徴となっている（請求項１）。
また、表面粗さ維持手段は、像担持体の移動方向における保護層形成装置より上流側に、像担持体の表面に残留したトナーを、像担持体との摺擦によって像担持体の表面から除去するクリーニング装置を具備してなることを特徴としている（請求項２）。
さらに、表面粗さ維持手段は、ブラシ状の保護剤供給部材を構成する単糸繊度（ｄ）とその植毛密度（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）との積が３５０以上であることを特徴としている（請求項３）。
【００８２】
つまり、本発明の表面粗さ維持手段は、請求項１〜３の構成を必須としており、第１に、像担持体保護剤が、少なくとも無機潤滑剤と脂肪酸金属塩とを含む粒状または顆粒状の原料を圧縮成形される固形状の粉末圧密体からなる構成と、第２に、保護層形成装置より上流側に配置されたクリーニング装置を具備した構成と、第３に、ブラシ状の保護剤供給部材を構成する単糸繊度（ｄ）とその植毛密度（ｋＦ／ｉｎｃｈ２）との積が３５０以上である構成とを有していれば、必要かつ十分である。
【００８３】
上述した第１の実施形態の保護層形成装置２、第２の実施形態のプロセスカートリッジ１２、第３の実施形態の画像形成装置としてのカラー複写機１００は、当然のことながら上記第１〜第３の全ての構成の表面粗さ維持手段を有することは無論である。
【符号の説明】
【００８４】
１    感光体ドラム（像担持体）
２    保護層形成装置
３    帯電ローラ（帯電装置）
４    クリーニング装置
５    現像装置
６    転写ローラ（転写装置）
８    潜像形成装置・露光装置
１２  プロセスカートリッジ
２１  像担持体保護剤
２２  ブラシ状の保護剤供給部材
２４  保護層形成機構
４１ａ  クリーニングブレード（クリーニング部材）
１００  カラー複写機（画像形成装置）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特公昭５１−２２３８０号公報
【特許文献２】特開２００８−１２２６３８公報
【特許文献３】特開２００３−０５７９９６号公報
【特許文献４】特開２００８−０９０２２２号公報
【特許文献５】特許第３４９２４５８号公報
【特許文献６】特開２００７−０１７７３８号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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