(57)【要約】【課題】少ない加圧力でも、長期間安定して、効率よく、像担持体保護剤ブロックの像担持体保護剤を像担持体の表面に供給できる保護剤供給ローラを提供する。【解決手段】像担持体と像担持体保護剤ブロックとに摺接する、発泡ポリウレタンにより構成される発泡弾性体層を有し、前記発泡弾性体層の表面に開口している開口セルのセル径が３００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であり、かつ、前記開口セルの内部に微粒子が固定されている保護剤供給ローラ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転時に像担持体と像担持体保護剤ブロックとに摺接し、前記像担持体保護剤ブロックの像担持体保護剤を前記像担持体の表面に供給する保護剤供給ローラにおいて、
前記像担持体と前記像担持体保護剤ブロックとに摺接する、発泡ポリウレタンにより構成される発泡弾性体層を有し、
前記発泡弾性体層の表面に開口している開口セルのセル径が３００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であり、かつ、
前記開口セルの内部に微粒子が固定されていることを特徴とする保護剤供給ローラ。
【請求項２】
前記微粒子の粒径が、１００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の保護剤供給ローラ。
【請求項３】
前記微粒子が、有機物により構成される有機微粒子であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保護剤供給ローラ。
【請求項４】
回転時に像担持体と像担持体保護剤ブロックとに摺接し、前記像担持体保護剤ブロックの像担持体保護剤を前記像担持体の表面に供給するローラを有する保護層形成装置において、
前記ローラとして、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の保護剤供給ローラを有することを特徴とする保護層形成装置。
【請求項５】
前記保護剤供給ローラの前記像担持体の回転方向下流側に、前記像担持体に当接して、前記前記保護剤供給ローラにより前記像担持体に供給された前記像担持体保護剤により、前記像担持体表面に保護層を形成する保護層形成手段を有していることを特徴とする請求項４に記載の保護層形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の保護剤供給ローラを有す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、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどに用いられる像担持体に保護剤を供給する保護剤供給ローラ、および、保護層形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式による画像形成においては、光導電性物質などの像担持体（「静電潜像担持体」、「電子写真感光体」、「感光体」と称することもある）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て可視像（「トナー像」と称することもある）を形成している。前記トナーにより形成された可視像は、最終的に紙などの記録媒体（「転写媒体」と称することもある）に転写後、熱、圧力、溶剤気体などによって前記記録媒体に定着され、出力画像となる。
【０００３】
このような電子写真方式による画像形成の方式は、いわゆる二成分現像方式と、いわゆる一成分現像方式と、に大別される。前者は、可視像化のためのトナー粒子を帯電させることにより、トナー粒子とキャリア粒子との攪拌乃至混合による摩擦帯電を用いる方式である。そして、後者は、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方式である。これらのうち、一成分現像方式は、省スペース性、低コスト化に対して二成分現像方式よりも有利であることから、小型のプリンタ、ファクシミリなどに多く採用されている。
【０００４】
これらの電子写真方式による画像形成装置においては、現像方式の違いによらず、現像工程以降の工程は一般に同じである。すなわち、ドラム形状やベルト形状などの像担持体を回転させつつこれを一様に帯電し、レーザ光などにより前記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、さらに記録媒体上に転写を行っている。
【０００５】
また、前記記録媒体に可視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留する。この残留トナー成分が、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ある。このため、一般には、転写工程を経た後に、前記像担持体上に残留するトナー成分などをクリーニング工程にて除去し、前記像担持体表面を十分に清浄な状態とした上で、帯電を行う。
【０００６】
近年、前記電子写真方式による画像形成装置の小型化及び低コスト化のために、画像形成の帯電工程において、接触帯電方式や近接帯電方式が多く用いられている。しかし、帯電部材と像担持体表面との微少な接触ムラ、前記帯電部材と前記像担持体表面とのギャップ変動などにより、前記像担持体表面を均一に帯電させることが困難である。このため、直流ＤＣ成分に交流ＡＣ成分を重畳した、ＡＣ重畳帯電方式が用いられるようになってきた。
【０００７】
ＡＣ重畳帯電による近接帯電方式は、装置の小型化及び高画質化を実現できると同時に、帯電均一性を保ちながら前記帯電部材と前記像担持体とを非接触にできることから、前記帯電部材の劣化を抑制することができる。
【０００８】
しかし、前記像担持体が有機感光体ＯＰＣである場合には、前記ＡＣ重畳帯電のエネルギーが前記像担持体表面の樹脂鎖を切断し、機械的強度を低下させ、前記像担持体の摩耗が著しく進行する。また、前記ＡＣ重畳帯電は前記像担持体表面を活性化させるため、前記像担持体表面とトナーとの間の付着力が増加し、前記像担持体に対するクリーニング性が低下するという問題がある。
【０００９】
一方、昨今、出力画像のカラー化が進み、画像の高画質化、及び画像品質の安定化のため、トナーの小粒径化、円形化の方向に開発が進んでいることから、電子写真方式の画像形成方法において、クリーニングに対する課題が大きくなってきている。このようなトナーをクリーニングするためには、クリーニング部材の像担持体に対する摺擦力を従来よりも必要とするため、像担持体、クリーニング部材などの摩耗が著しく進むという問題がある。
【００１０】
このように、前記電子写真方式による画像形成の各工程においては、電気的ストレスや物理的ストレスが存在する。そして、これらのストレスを受けた前記像担持体は、使用時間を経るに伴って表面状態が変化する。
【００１１】
このような問題に対して、前記像担持体上に保護剤を塗布することが有効であることが知られている。例えば、ステアリン酸亜鉛を主成分とするブロック状の保護剤、いわゆる保護剤ブロックを像担持体上に塗布する技術（特許文献１参照）がある。また、ステアリン酸亜鉛を主成分とする保護剤ブロックに、窒化ホウ素を添加した保護剤ブロックを像担持体上に塗布する技術（特許文献２参照）などもある。
【００１２】
前記像担持体上への保護剤ブロックの塗布は、像担持体上の摩擦係数を低下させてクリーニングブレードや像担持体の劣化を低減させるとともに、像担持体上に付着する未転写トナーなどの付着物の離脱性を向上させる。その結果、経時のクリーニング不良やフィルミングの発生を抑止することができる。
【００１３】
そして、前記像担持体上に保護剤ブロックを塗布する技術として、保護剤ブロック、保護剤供給部材、及び、保護剤加圧部材とを有する保護層形成装置などが提案されている（特許文献３及び４参照）。ここで、保護剤供給部材は、前記保護剤ブロックに接触して表面に付着させた保護剤を像担持体に塗布するブラシ状回転部材二より構成され、保護剤加圧部材は保護剤ブロックを加圧して保護剤供給部材に接触させる。
【００１４】
しかし、これらの提案の技術では、ブラシ状回転部材の回転によって、保護剤ブロックから摺擦された保護剤の粉が大量に飛翔してしまい、大量の保護剤が無駄になるという問題がある。また、経時でブラシ繊維の毛倒れや劣化がおこり、保護剤の消費量が安定せず、長期に亘り一定の量で保護剤を供給できないという問題が生じる場合がある。
【００１５】
そこで、保護層形成装置の保護剤供給部材に、発泡弾性体層を有するローラ状の保護剤供給部材を使用する技術が提案されている（特許文献５参照）。この提案の技術では、摺擦による保護剤の粉の飛翔が殆ど発生しない。
【００１６】
しかし、この技術では、発泡層が独立気泡で構成されているために、保護剤ブロックや像担持体との摺擦により，経時で発泡弾性体層が劣化・破壊してしまう。結果，前記保護剤を長期にわたり像担持体へ十分に供給できず、像担持体のフィルミング等を発生させてしまう場合があった。
【００１７】
このような問題に対して、発泡層が連続気泡体を含む発泡弾性体ローラが提案されている（特許文献６参照）。しかしながら、このような発泡弾性体ローラを使用した場合、保護剤ブロックを発泡弾性体ローラで削り取る力が弱い。そして、特許文献４で開示された加圧機構で従来のブラシローラを使用した場合、発泡弾性体ローラに対して非常に強い加圧で保護剤ブロックを押し当てなければならない。そして、その結果、駆動トルクが大きく上昇してしまい、使用電力の増大、駆動モータの大型化、ブラシローラの短寿命化と云う問題が生じる場合があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、少ない加圧力でも、長期間安定して、効率よく、像担持体保護剤ブロックから像担持体の表面に像担持体保護剤を供給できる保護剤供給ローラを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、請求項１に記載の通り、回転時に像担持体と像担持体保護剤ブロックとに摺接し、前記像担持体保護剤ブロックの像担持体保護剤を前記像担持体の表面に供給する保護剤供給ローラにおいて、前記像担持体と前記像担持体保護剤ブロックとに摺接する、発泡ポリウレタンにより構成される発泡弾性体層を有し、前記発泡弾性体層の表面に開口している開口セルのセル径が３００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であり、かつ、前記開口セルの内部に微粒子が固定されていることを特徴とする保護剤供給ローラである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る保護剤供給ローラは、回転時に像担持体と像担持体保護剤ブロックとに摺接し、前記像担持体保護剤ブロックの像担持体保護剤を前記像担持体の表面に供給する保護剤供給ローラにおいて、前記像担持体と前記像担持体保護剤ブロックとに摺接する、発泡ポリウレタンにより構成される発泡弾性体層を有し、前記発泡弾性体層の表面に開口している開口セルのセル径が３００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であり、かつ、前記開口セルの内部に微粒子が固定されている構成により、次のような効果を得ることができる。すなわち、構成が比較的簡易でありながら、保護剤ブロックに対する研削力を付与させ、保護剤ブロックを低い加圧力で研削することができる。このために、像担持体に対して低い加圧力（低ストレス）で、発泡弾性体層が劣化乃至破壊することなしに長期間安定して、効率よく、像担持体保護剤ブロックから像担持体の表面に一定量の像担持体保護剤をむらなく供給できる。さらに、前記の微粒子として有機微粒子を選択することができ、このとき、像担持体保護剤をより効果的に、長期的に安定して供給できる。
【００２１】
上記の効果に加え、像担持体やクリーニング部材などの摩耗を抑制し、像担持体のフィルミングの発生を防止でき、かつ、構造が小型で簡易である保護剤供給装置を可能とする。さらに、小型でかつ長期に亘り、高画質の画像を安定に形成することができる画像形成装置を実現可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示すモデル図である。
【図２】図２は、発泡弾性体層のセル数ｐの測定方法を説明する第一のモデル図である。
【図３】図３は、発泡弾性体層のセル数ｐの測定方法を説明する第二のモデル図である。
【図４】実施例で用いた保護層形成装置の押圧力付与機構を示すモデル図である。
【図５】実施例１〜３、比較例似おける像担持体保護剤の消費量と像担持体の走行距離との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次いで、本発明の実施形態を、図に基づいて説明する。図１は本発明の画像形成装置の主要部の構成を示すモデル図である。
【００２４】
画像データに応じてレーザ光５により、所定速度で回転するドラム状の像担持体（感光体）１の感光層（予め、帯電部によって帯電されている）に露光することにより静電潜像を形成させる。このとき、上記レーザ光５を、所定速度で回動するポリゴンミラーを用いて周期的に偏向し、副走査方向に回転する上記像担持体１の感光層を副走査方向と直交する主走査方向に繰り返し走査させて露光させる。
【００２５】
この例ではローラ形状の像担持体を用いる例を示したが、ローラ形状の回転体により縣架されるベルト形状の像担持体を用いることもできる。そのとき、転写ニップは、ローラ形状の回転体により縣架される部分のベルト形状の像担持体と転写ローラとの間に形成される。
【００２６】
次いで、像担持体１の感光層に形成した静電潜像を現像部６から現像ローラ６ａを介して供給される粉体トナーによって顕像化してトナー画像を形成させる。その後、転写装置の転写バイアス電源（不図示）がトナーと逆極性の転写バイアス電圧を転写部（転写ローラ７）に印加される。この転写バイアス電圧により、上記トナー画像を、給紙部から給紙されて搬送ローラ１０、１１対から転写装置の転写ローラ７と像担持体１との間に形成される転写ニップへ向けて送り出された転写媒体Ｐ上に転写させる。その後、その転写媒体Ｐ上のトナー画像を定着装置（定着部）１４の定着ローラ１５と加圧ローラ１６との間に形成された定着ニップによって予め調整された適正温度で加圧して定着させ、画像が定着された転写媒体Ｐを図示しない排紙部に排紙させる。
【００２７】
図１中、像担持体である像担持体１に対向して配設された本発明の保護層形成装置２は、発泡弾性体層を有する保護剤供給ローラ２２、押圧力付与機構２３、保護層形成機構２４、像担持体保護剤ブロック２１、等から主に構成される。
【００２８】
前記保護剤供給ローラ２２の発泡弾性体層のセルの内部には、微粒子が固定されて凸部が設けられている。また、像担持体保護剤ブロックは、例えば、疎水化処理した無機潤滑剤により構成される。
【００２９】
保護層形成装置２の像担持体１回転方向上流にはクリーニング機構４が設けてあり、そのブレード３１はブレード押圧力付与機構３２により像担持体１表面に対して付勢されている。そして、その先端が像担持体１表面に対してその回転方向下流側から上流方向に向いて当接している。このクリーニング機構４は、像担持体上のトナーを主成分とする残存物を除去し、残存物が、クリーニング機構４の像担持体１回転方向下流側で形成される保護層内に混入しないようにして、保護層が確実に形成されるように機能する。
【００３０】
上記像担持体保護剤ブロック２１は、押圧力付与機構２３からの押圧力により、表面に発泡弾性体層を有し、回転する保護剤供給ローラ２２へ付勢されて摺接し、発泡弾性体層により摺擦される。表面に発泡弾性体層を有する保護剤供給ローラ２２は、像担持体１と線速差をもって回転して像担持体１表面を摺擦する。この際、保護剤供給ローラ２２は、像担持体保護剤ブロック２１から削り取りその発泡弾性体層の表面に保持された像担持体保護剤を、像担持体１表面に供給する。
【００３１】
保護層形成装置２には、保護剤供給ローラ２２の像担持体１の回転方向下流側にはクリーニング機構４同様に、この例ではばね等により構成されたブレード押圧力付与機構３２により像担持体１に対して付勢されたブレード３１が配置されている。ブレード３１の先端は像担持体１表面に対してその回転方向上流側から下流方向に向いて当接している。このような構成の保護層形成手段３０により、保護剤供給ローラ２２により像担持体１の表面に供給された像担持体保護剤により像担持体１の表面に保護層が確実に形成される。このため、像担持体は、極めて長期間、交換することなく使用可能となる。
【００３２】
特に、前記像担持体が少なくとも最表面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ができる。そして、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。
【００３３】
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。しかし、像担持体に保護層が形成され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。
【００３４】
また、像担持体の表面はそこに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。このために、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。
【００３５】
さらに、像担持体表面の水接触角を向上させ、像担持体表面を確実に撥水に保つことができるので、像担持体表面への水分吸収を防止し、画像ボケの発生を抑制することができる。
【００３６】
本発明の保護剤供給ローラは、例えば次のようにして作製することができる。
【００３７】
ポリウレタンフォームから必要な形状、例えば円筒状に切り出し、内部に芯材を挿入し、回転させながら研磨刃を当てて軸方向に平行に刃を移動させ、所定の層厚となるよう切削する（トラバース研削）。あるいは、芯金を収納した保護剤供給ローラ成形型にポリウレタンフォーム原料を注入し、発泡させ硬化させる。但し、本発明はこれら方法に限定されない。
【００３８】
発泡弾性体であるポリウレタンフォームは、従来から公知の製造方法によって製造することができる。ポリウレタンフォームの原料としては、ポリオール、ポリイソシアネート、触媒及び発泡剤、整泡剤等の助剤を加えたものが用いられる。通常、ポリイソシアネート以外の成分は予め混合し、成形の直前にポリイソシアネート成分と混合して用いられる。
【００３９】
本発明においては、ポリオール成分としては、加工性、発泡弾性体層の硬度等の調整が容易なことから、ポリエーテルポリオールといわれるポリオールが好ましいが、これに限るものではない。
【００４０】
ポリエーテルポリオールとしても、従来公知の各種ポリエーテルポリオールの中から適宜選択して使用することができるが、これに限るものではない。
【００４１】
また、一般に軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられているポリエーテルポリオールとして知られる次のポリエーテルポリオールから適宜選択すればよく、一種または二種以上を組み合せて用いてもよい。ポリエーテルポリエーテルポリオール。ポリエステルポリエーテルポリオール。ポリマーポリエーテルポリオール等。
【００４２】
また、エチレンオキシドを５モル％以上端末に結合したポリエーテルポリエーテルポリオールを使用すると、成形性がよいとされている。
【００４３】
また、発泡弾性体層形成に用いるポリイソシアネートとしては、従来公知の各種ポリイソシアネートの中から適宜選択して使用することができる。例えば、次のようなものが挙げられ、これらを単独で、または二種以上を組み合せて用いてもよい。２，４−及び２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）。トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）。ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）。キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）。４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）。カーボジイミド変成ＭＤＩ。ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート。ポリメリックポリイソシアネート。
【００４４】
本発明の発泡弾性体層形成に用いる触媒としては、従来公知のウレタン化反応に使用される触媒の中から適宜選択して使用することができる。例えば、つぎのようなもの、あるいは、これらの変性触媒等が挙げられるが、これらに限定されない。トリエチレンジアミン。ジメチルエタノールアミン。ビス（ジメチルアミノ）エチルエーテル等のアミン系触媒。ジオクチルスズやジステアリルスズジブチレート等の有機金属系触媒。なお、自身に活性水素を有するジメチルアミノエタノール等の反応性触媒であってもよい。
【００４５】
触媒を適宜選択し、その使用量をコントロールすること、発泡剤の使用量や条件を変えること等により、発泡弾性体層のセル壁幅、セル径（開口セル径）、硬度や通気量等を調整することができる。
【００４６】
本発明の発泡弾性体層製造に用いる整泡剤としては、ポリウレタンフォーム製造に使用されるものであればいずれでも使用できるが、シリコーン系界面活性剤が好ましく用いられる。
【００４７】
本発明の発泡弾性体層製造に用いる発泡剤としては、特に制限はなく、水、低沸点物、ガス体等の従来公知の各種発泡剤の中から、単独で、または複数種を組み合せて使用することができるが、環境の観点から水を発泡剤として用いることが好ましい。また、他の発泡剤を併用することもできる。
【００４８】
上記ポリウレタンフォーム原料には、発泡弾性体層のセルの独立気泡性、連続気泡性をコントロールするように架橋剤、破泡剤等が配合されていてよく、また、所望の導電性を付与するための導電剤、帯電防止剤等が添加されていてもよい。
【００４９】
架橋剤としては、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン等の従来公知のものが挙げられる。
【００５０】
その他添加剤として、導電剤、難燃剤、減粘剤、顔料、安定剤、着色剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、酸化防止剤等については、公知のものを必要に応じて配合することができる。
【００５１】
発泡弾性体層のセル数ｐ／２５．４ｍｍは、以下の方法によって測定された値の平均値を用いる。
【００５２】
保護剤供給ローラの発泡弾性体層の表面において、その軸方向の両端付近と中央とで、測定箇所を計３点選定する（例えば、図２中、符号「ｂ」が両端部の２箇所の測定箇所を示し、符号「ａ」が中央の測定箇所を、モデル的に示す）。次いで、各測定箇所において周方向にさらに２点ずつ選択して、合計９点の測定箇所を決定する。次に、マイクロスコープを用い、それぞれの測定箇所の拡大写真を撮影する。そして、図３に示すように、写真画面の中心部に、発泡弾性体層の表面の２５．４ｍｍ（１インチ）に相当する長さの直線を、ローラの軸方向に一致するように描き、その直線に何個のセルがかかるかをカウントし、測定箇所計９点での平均値を求める。このとき、わずかでも前記直線にかかったセルは１つとして数える（例えば、図３に例示したケースでは、セル数ｐは１２個と数える）。
【００５３】
そして、開口セルのセル径、すなわち、発泡弾性体層の表面に開口しているセル径は、前記セル数ｐで２５．４ｍｍを除して算出する。
【００５４】
一方、発泡弾性体層の硬度は、発泡弾性体層の表面における任意の数点（例えば３〜１０箇所）において、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００に準拠して測定された値の平均値である。
【００５５】
発泡弾性体層の硬度としては、本発明の目的が達成される限り特に限定されない。しかし、比較的小径のセルにより保護剤ブロックを削り取り、像担持体保護剤粒子を像担持体へ効率よく供給することが可能となるので、４０Ｎ以上４３０Ｎ以下であることが好ましく、４０Ｎ以上３００Ｎ以下であることがより好ましい。
【００５６】
本発明の保護剤供給ローラに用いる芯金については、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属や樹脂などの非金属からなる、通常、円筒体、ないし、円柱体であるがこれらに限定されない。また、芯金表面上に接着層を設けたものを用いてもよい。
【００５７】
また、上述した芯金を収納した保護剤供給ローラの成形型を用いる保護剤供給ローラの製造方法を用いる場合には、成形型の内表面に予め、フッ素樹脂コーティング剤、離型剤等による離型層を設けておくことが好ましい。このとき、複雑な加工を必要とせず、好適な開口性を有する発泡弾性体層を容易に形成することができる。
【００５８】
本発明の保護剤供給ローラの製造方法の一例について説明する。
【００５９】
＜発泡弾性体層の形成＞
まず、公知の方法により発泡ポリウレタン原料を発泡硬化させてブロック状の発泡ポリウレタンを形成する。次に必要な形状（円筒状）に切り出し、円筒の内部に芯金を挿入する。
【００６０】
本発明の保護剤供給ローラの発泡弾性体層のセル壁幅は、適量の保護剤を像担持体に供給できる範囲で、保護剤供給ローラの回転速度、像担持体保護剤ブロックの硬さ、後述する微粒子の大きさ、密度等を勘案して適宜決定することができる。
【００６１】
その後、研磨機及び切削機を用いて、表面に開口した開口セルを有する円筒状に加工する。このとき、芯金を挿入した発泡ポリウレタンをその芯金の軸を中心に回転させながら、研磨刃を当てて軸方向に平行に刃を移動させ、所定の厚さまで切削する（トラバース研削）。
【００６２】
本発明の保護剤供給ローラの発泡弾性体層表面に開口している前記開口セルのセル径は、３００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であることが好ましい。セル径が大きすぎると、保護剤供給ローラと像担持体との接触面積が小さくなって保護材が効率よく塗布されず、その結果、像担持体保護性が低下する場合がある。一方、セル径が小さすぎると、保護剤供給ローラと像担持体との接触面積が大きくなり、保護剤供給ローラが保護剤に対して付勢される力が分散されて十分な保護剤が保護剤供給ローラに供給されない場合がある。その結果、やはり、像担持体保護性が低下する場合がある。ここで、開口セルのセル径は、発泡弾性体形成時の条件（配合、温度等）により調整することができる。
【００６３】
＜付着物による、微小な凸部の形成＞
本発明の保護剤供給ローラでは、発泡弾性体層のセルの内部には微粒子が固定されている。
【００６４】
このような微粒子の固定は、例えば次のようにして行うことができる。すなわち、上記発泡弾性体層の表面に対して、公知の方法であるエアーショットブラスト法（ショットブラスト法）と呼ばれる方法で微粒子を固定する。
【００６５】
具体的には、上記のように作製された発泡弾性体層の表面に、保護剤供給ローラの軸を中心にして回転させながら、接着剤と微粒子との混合物（これを投射材と呼ぶ）を吹き付けて行う。
【００６６】
エアーショットブラスト法によりこのような吹き付け（以下、単に「吹き付け」とも云う）を行った場合には、発泡弾性体層の表面にも微粒子が固定されるが、このような微粒子が像担持体を傷つける場合がある。このために、必要に応じ、あらかじめ検討して決定した層厚となるようにして発泡弾性体層の表面を研削する。この研削工程により、発泡弾性体層の表面に固定された微粒子が存在せず、開口セルの内部にのみ微粒子が固定された発泡弾性体層を得ることができる。
【００６７】
前記微粒子は、有機物により構成された有機微粒子であることが好ましい。具体的には、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが挙げられるがこれらには限定されない。無機物により構成された無機微粒子の場合には、硬度が高いものがあり、このようなものを用いると像担持体表面を傷つけてしまう場合がある。
【００６８】
ここで、前記微粒子の粒径としては、１００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であることが好ましい。粒径が大きいと前記開口セル内部に収まりきらず、十分な研磨性が得られない場合がある。一方、粒径が小さいと保護剤供給ローラの表面から突出する微粒子が少なくなり、保護剤に対する研削性が十分に得られない場合がある。なお、当然のことながら開口セルのセル径よりも大きい微粒子はその開口セルの内部に固定することができない。そのため、用いる保護剤供給ローラの開口セルのセル径の分布に応じた、粒径の分布を有する微粒子を固定の際に用いることが好ましい。
【００６９】
このような微粒子を発泡弾性体層のセルの内部に固定するときに用いる接着剤としてはウレタンフォームを構成するウレタン樹脂よりも硬質なものを選択することが、高い像担持体保護剤供給性能を得るために好ましい。このような接着剤として、エポキシ樹脂系接着剤などが挙げられる。
【００７０】
以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の保護剤供給ローラ、保護層形成装置、および、画像形成装置は上記実施形態の構成に限定されるものではない。
【００７１】
当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の保護剤供給ローラ、保護層形成装置、および、画像形成装置を適宜改変することができる。このような改変によってもなお本発明の保護剤供給ローラ、保護層形成装置、および、画像形成装置の構成を具備する限り、もちろん、本発明の範疇に含まれるものである。
【実施例】
【００７２】
＜従来技術に係る保護剤供給ローラ＞
従来技術に係る保護剤供給ローラ（比較例１の保護剤供給ローラ）としてブリヂストン化成社製ウレタンローラ（ＱＭ６０）を用いて検討した。
【００７３】
この保護剤供給ローラは、外径が６ｍｍ、長さが３６５ｍｍの金属製芯金の外周に外径が１２ｍｍとなるようにポリウレタンから構成された発泡弾性層が形成されたものであり、セル数ｐは６０であり、開口セルのセル径は４２０μｍである。
【００７４】
＜発泡弾性体層表面の開口セルへの微粒子の固定（実施例１及び２）＞
エアーショットブラスト法で、上記ローラの発泡弾性体層の表面に複数の凸部の形成を行い、本発明に係る保護剤供給ローラを作製した。
【００７５】
実施例１として、上記従来技術に係る保護剤供給ローラの表面に微粒子として平均粒径が３００μｍのポリメチルメタクリレート（松本油脂社製）と接着剤としてエポキシ樹脂とを質量比で２：１となるように混合した混合物を吹き付けを行った。微粒子の粒径はレーザ回折法で測定したものである（以下、同じ）。吹き付け条件としてローラの回転線速を１５０ｍｍ／秒に保ち、ローラの表面に、ノズルを移動線速２０ｍｍ／秒で、ローラの軸方向に移動させながら、吐出し量を１．５ｇ／分として塗布回数１回で吹き付けを行った。
【００７６】
吹き付け終了後に、発泡弾性体層表面の開口セルについて顕微鏡観察により調べたところ、多数の開口セルの内部に、上記の微粒子が固定されていた。
【００７７】
実施例２として、ガラスビーズの代わりに平均粒径（レーザ回折法で測定）が２０μｍのアクリル樹脂微粒子（東洋紡社製）を微粒子として接着剤に対して質量比が２：１となるように混合した以外は、上記同様にして吹き付けを行った。
【００７８】
吹き付け終了後に、発泡弾性体層表面を上記同様にて顕微鏡観察により調べたところ、多数の開口セルの内部に、上記の微粒子が固定されていた。
【００７９】
＜保護剤供給ローラの評価＞
上記で形成した実施例１及び２の保護剤供給ローラ、および、従来技術に係る比較例の保護剤供給ローラについて評価を行った。
【００８０】
すなわち、リコー社製画像形成装置ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ５０００の像担持体作像部に、保護剤供給ローラとしてこれら保護剤供給ローラを取り付けて、その評価を行った。
【００８１】
この画像形成装置は特許文献４に記載の技術が採用されており、図１にモデル的に示した保護層形成装置を有している。ここで、この画像形成装置における保護層形成装置の押圧力付与機構２３について、図４を用いて説明する。
【００８２】
図４は、この画像形成装置における押圧力付与機構２３の主要部を示す部分拡大図である。なお、図４は、像担持体保護剤ブロック２１の長尺方向（図中左右方向）及び像担持体保護剤ブロック２１の保護剤供給ローラへの押圧方向（図中上下方向）の両方向に対して直交する方向から見たときのものである。そして、像担持体保護剤ブロック２１の長尺方向（保護剤供給ローラの軸方向に一致する）一端側を拡大したものである。本実施形態においては、像担持体保護剤ブロック２１の長尺方向他端側の構成も同じである。
【００８３】
この画像形成装置では、像担持体保護剤ブロック２１の保護剤供給ローラ２２と当接する面（図中下側の面）とは反対側の部分をその長手方向にわたって保持する保護剤保持部材１６２Ａが設けられている。この保護剤保持部材１６２Ａの長手方向両端部には、図４に示すように、押圧部材としての可動部材１６３Ａがそれぞれ取り付けられている。これらの可動部材１６３Ａの一端（取付端部）は、保護剤保持部材１６２Ａに対して回動自在に取り付けられており、他端（回動端部）は、その取付位置１６３Ｂを回動中心として図中矢印Ｃの方向に回動自在となっている。
【００８４】
これらの可動部材１６３Ａには、付勢手段としてのバネ１６３Ｃの各端部がそれぞれ取り付けられている。各可動部材１６３Ａは、この１つのバネ１６３Ｃから保護剤保持部材１６２Ａの長手方向中心に向かう図中矢印Ｄの向きの付勢力を得ている。この付勢力によって、各可動部材１６３Ａの回動端部は、図４に示すように保護剤保持部材１６２Ａから離れる方向に付勢される。
【００８５】
像担持体保護剤ブロック２１を保持した潤滑剤保持部材１６２Ａは、可動部材１６３Ａ及びばね１６３Ｃが取り付けられた状態で、保護層形成装置２に取り付けられる。この取り付けの際、各可動部材１６３Ａの回動端部がばね１６３Ｃの付勢力に抗して潤滑剤保持部材１６２Ａへ近づく方向に回動した状態で、図１に示すように、固定部材としての保護層形成装置２のケーシング内壁と保護剤供給ローラ２２との間に配置される。このような構成により、２つの可動部材１６３Ａはばね１６３Ｃの付勢力を受けて互いに均等な力でケーシング内壁を押し、潤滑剤保持部材１６２Ａに保持された像担持体保護剤ブロック２１を保護剤供給ローラ２２へ押圧する。よって、像担持体保護剤ブロック２１は、その長尺方向において保護剤供給ローラ２２へ均一に押圧される。その結果、保護剤供給ローラ２２の回転により摺擦されることで削り取られる潤滑剤の量は、長尺方向において均一となり、像担持体１の表面に像担持体保護剤をむらなく塗布することができる。さらに、保護剤供給ローラ２２に対する像担持体保護剤ブロック２１の加圧力の経時変化はほとんど生じない。
【００８６】
この保護層形成装置２の押圧力付与機構２３における、ばね１６３Ｃの引張ばね荷重は通常、６Ｎ〜１５Ｎの範囲内で設定されるが、評価ではこのばね荷重を変更し、像担持体保護剤の消費量を変化させた。
【００８７】
像担持体保護剤ブロックは、配合比（質量比）が、ステアリン酸亜鉛９：窒化ホウ素１となる像担持体保護剤から形成されたものを使用した。
【００８８】
評価は次のようにして行った。上記像担持体保護剤ブロック加圧機構のばね荷重を６Ｎから２０Ｎの間で変化させて、各条件でそれぞれＡ４版２５００枚の画像形成を行った。
【００８９】
このときの像担持体保護剤の消費量と像担持体の走行距離との関係を調べ、結果を図５に示した。保護剤の消費量は、以下の式（１）より求めた値である。本件で使用した画像形成装置であるｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ５０００の、標準的な像担持体保護剤消費量は０．１５ｇ／ｋｍである。
【００９０】
［数１］消費率（ｇ／ｋｍ）  ＝  消費量ｇ  ／  像担持体の走行距離ｋｍ  ……（１）
【００９１】
図５から、次のことが理解される。
本発明に係る保護剤供給ローラは、発泡弾性体層の表面に開口している開口セルの内部に微粒子が固定されている構成により、像担持体保護剤ブロックへの削り取り性が向上する。そして、少ない加圧力でも効率よく像担持体保護剤を像担持体へ供給することができる。
【００９２】
このことは実施例１の保護剤供給ローラと比較例の保護剤供給ローラとを用いたそれぞれの結果において、実施例１の保護剤供給ローラでは比較例の保護剤供給ローラでの約半分でのばね荷重で同量の像担持体保護剤を供給することができることが判る。
【００９３】
＜実施例３〜１１＞
従来技術に係る保護剤供給ローラ（比較例の保護剤供給ローラ）としてブリヂストン化成社製ウレタンローラ（ＱＺＫ７０。開口セルのセル径が異なる６種類（以下、それらをそれぞれウレタンローラ１〜６と云う））を用い、検討を行った。
【００９４】
これらウレタンローラ１〜６は、いずれも外径が６ｍｍ、長さが３６５ｍｍの金属製芯金の外周に外径が１２ｍｍとなるようにポリウレタンから構成された発泡弾性層が形成されたものである。各ウレタンローラの開口セルのセル径を「セル径」として表１に記載した。
【００９５】
実施例３〜１１、比較例２、及び、比較例４として、表１にそれぞれ示すウレタンローラを用い、表１に示した微粒子を用いて、前記実施例１と同様にして、吹き付けを行い、各ウレタンローラの開口セルの内部に微粒子を固定した保護剤供給ローラを作製した。用いた微粒子の平均径を表１に併記する。なお、比較例３のウレタンロールには吹き付けを行なわず、そのままの状態で保護剤供給ローラとした。また、表１中「ＰＭＭＡ」はポリメチルメタクリレートを示す。
【００９６】
【表１】
2014194519.tif 000003
【００９７】
これら実施例３〜１１、及び、比較例２〜４の保護剤供給ローラについて、前記の画像形成装置ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ５０００を用いて、保護層形成装置の押圧力付与機構のばねの引張ばね荷重を１５Ｎに固定した以外は前記同様にして評価を行った。
【００９８】
このとき、研削性として像担持体保護剤の消費率をそれぞれ調べ、それぞれ以下のように評価した。消費率が０．３ｇ／ｋｍ以上であった場合を研削性に優れているとして「◎」。消費率が０．１５ｇ／ｋｍ以上０．３ｇ／ｋｍ未満であった場合を研削性が良好であるとして「○」。消費率が０．１ｇ／ｋｍ以上０．１５ｇ／ｋｍ未満であった場合を研削性が十分であるとして「△」。消費率が０．１ｇ／ｋｍ未満の場合を不十分であるとして「×」。
【００９９】
また、前記保護剤供給ローラをそれぞれ用いて、画像面積率が５％のＡ４版テストチャートの画像出力を、正常な画像が得られる範囲で最大１０万枚まで行った。その後、像担持体についてそれらの表面を目視で観察し、像担持体保護性として像担持体保護性として以下のように評価した。
【０１００】
１０万枚出力後の像担持体にフィルミングや傷がほとんど生じていない場合を像担持体保護性に優れているとして「◎」。１０万枚出力後の像担持体に十分に許容できる程度のフィルミングや傷が生じている場合を像担持体保護性が良好であるとして「○」。像担持体にフィルミングや傷が生じて出力画像に異常（画像に白すじが発生する）が発生したが、２万枚程度の画像形成ができた場合を像担持体保護性が十分であるとして「△」。像担持体にフィルミングや傷が生じて出力画像に異常が発生し、５０００枚程度の画像形成しかできなかった場合を像担持体保護性が不十分であるとして「×」。
【０１０１】
これら評価結果を表１に併せて記載する。
【０１０２】
表１により、実施例３〜１１の保護剤供給ローラでは、すべて像担持体保護剤の消費率と像担持体保護性とが十分であることが理解される。さらに、ポリメチルメタクリレートにより構成された有機微粒子を用いた保護剤供給ローラでは、高い像担持体保護性が得られることも判る。
【符号の説明】
【０１０３】
１    像担持体
２    保護層形成装置
３    レーザ光
４  クリーニング機構
６    現像部
６ａ  現像ローラ
７    転写ローラ
９    ステアリン酸亜鉛
Ｐ    記録媒体
１０、１１    搬送ローラ
１４    定着装置
１５    定着ローラ
１６    加圧ローラ
２１    像担持体保護剤ブロック
２２    保護剤供給ローラ
２３    押圧力付与機構
３０    保護層形成手段
３１    ブレード
３２    ブレード押圧力付与機構
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０４】
【特許文献１】特公昭５１−２２３８０号公報
【特許文献２】特開２００６−３５０２４０号公報
【特許文献３】特開２００７−６５１００号公報
【特許文献４】特開２００７−２９３２４０号公報
【特許文献５】特開２００９−１５０９８６号公報
【特許文献６】特開２０１２−０５８５３９公報
【図１】
2014194519.tif 000004
【図２】
2014194519.tif 000005
【図３】
2014194519.tif 000006
【図４】
2014194519.tif 000007
【図５】
2014194519.tif 000008