(57)【要約】【課題】  潤滑剤被膜の潤滑効果と帯電に対する保護機能とが安定的に持続し、高品質な画像が長期に亘って得られ、しかも長寿命化も達成される、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法を提供する。【解決手段】  感光体（２）と、帯電ローラ（３）と、露光部（４）と、現像部（５）と、を有する画像形成装置（１）において、固形潤滑剤（５００）およびファーブラシ（５０２）を用いて感光体（２）表面に潤滑剤を供給し、ここで潤滑剤がラメラ構造を有し、かつ潤滑剤がラメラ構造の積層体として感光体（２）表面に被膜形成される画像形成装置（１）と、該画像形成装置に着脱自在に構成されているプロセスカートリッジと、該画像形成装置を用いる画像形成方法。【選択図】  図１４
2006091047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、像担持体と、前記像担持体に接触または近接して対向配置される帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加して前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電させられた像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像形成手段によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像手段と、を有する画像形成装置において、前記画像形成装置が、前記像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置をさらに備え、前記潤滑剤がラメラ構造を有する潤滑剤であり、かつ前記潤滑剤がラメラ構造の積層体として前記像担持体表面に被膜形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置の稼動により生じる前記潤滑剤の損耗と、前記潤滑剤供給装置による前記潤滑剤の供給が、ほぼ平衡状態であ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】
前記像担持体表面を基準面とした場合、前記被膜表面の振幅分布曲線が、複数の極大値を有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置．
【請求項４】
前記潤滑剤供給装置が、前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する塗布部材と、前記像担持体に塗布された潤滑剤を一様にする均し部材とを備えることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記潤滑剤が脂肪酸金属塩であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記脂肪酸金属塩における脂肪酸が、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸およびオレイン酸からなる群から選択される少なくとも１種以上の脂肪酸を含有し、かつ金属が、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウムおよびリチウムからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属を含有することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記脂肪酸金属塩が、固形化された固形脂肪酸金属塩として前記潤滑剤供給装置に搭載されていることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記固形脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記固形脂肪酸金属塩が塗布部材を兼ね、前記固形脂肪酸金属塩と像担持体とを当接させることで、潤滑剤の供給をおこなうことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記塗布部材としてファーブラシを用いることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記トナーの円形度が、０．９６以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記像担持体がアモルファスシリコンを含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記像担持体が表層にフィラーを分散し強化したＯＰＣ（有機感光体）であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記像担持体が架橋型電荷輸送材料を使用したＯＰＣであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記画像形成装置が、トナーを複数回重ね合わせて画像形成を行う画像形成装置であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の潤滑剤供給装置、帯電手段および像担持体を少なくとも備え、画像形成装置本体に着脱自在に構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
請求項１に記載の帯電部材をさらに有することを特徴とする請求項１６記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１８】
像担持体表面を帯電させ、静電潜像を形成し、前記静電潜像の画像部にトナーを付着させる工程を有する画像形成方法において、前記像担持体表面に潤滑剤供給装置により潤滑剤を供給するとともに、前記潤滑剤がラメラ構造を有する潤滑剤であり、かつ前記潤滑剤がラメラ構造の積層体として前記像担持体表面に被膜形成されることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタなどの画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像機器において、電子写真法による作像プロセスが広範囲に利用されている。電子写真法による作像プロセスでは、通常、連続循環駆動されるドラム状あるいは無端ベルト状の像担持体、すなわち電子写真感光体の表面に入力画像情報に応じた静電潜像が形成され、次いでこの静電潜像がトナー像に現像され、さらにトナー像が転写材に転写される。この方式においては、繰返し像形成を担う感光体の電気特性の安定性に加えて、その表面が、可能な限り摩耗や損傷を被らずに、可能な限り初期に近い状態を長期に維持することが要求される。
【０００３】
装置内で使われる電子写真感光体は、次の作像工程に先んじて感光体表面の余剰のトナーがクリーニング部で除去される。完全に除去し切れなかった残留トナーは、微量であっても、累積的に感光体表面にフィルミングと称される強固な被膜を形成することがある。ちなみに、昨今の、いわゆる重合法によって調整されたところの、画像品質の向上を狙った円形度が高い、具体的には円形度が０．９６以上の、小粒径トナーは、クリーニングに関しては不利な傾向があり、その改良が望まれている。
【０００４】
クリーニング性改良の技術の一つとして、感光体の表面に潤滑剤を塗布し、潤滑剤の薄膜を形成することが従来から行われている。この場合に使用する潤滑剤としては、ワックス、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等）、ステアリン酸亜鉛系の脂肪酸金属塩が知られている。潤滑剤によるクリーニング性の向上は、摩擦の低減により、トナーおよび添加剤等の異物の除去が容易になるためと理解できる。
【０００５】
潤滑剤の塗布により、クリーニング性の向上およびその結果としてのフィルミング防止効果に加えて、感光体の磨耗抑制効果が期待できる。潤滑剤は感光体表面の機械的ハザードを軽減して感光体の磨耗に関わる耐久性も向上させる。
【０００６】
なお、最近は、特にカラー画像機器で、感光体と転写材との間に中間転写部材を用いることも多いが、この場合、中間転写部材の置かれている状況と受けるハザードは感光体のそれと多くの共通点をもつ。中間転写部材の寿命も、主に、クリーニングブラシやクリーニングブレードとの機械的摺擦による摩耗で決定されることは知られていることで、感光体と同様に、中間転写部材表面に潤滑剤を塗布して摩擦係数を低下させ、摩耗の低減を図ることがおこなわれている。以下の説明では、便宜上、“電子写真感光体”、または 単に“感光体”をもって、時に中間転写部材を含める“像担持体”を代表する。
【０００７】
前述したごとく、いまや潤滑剤の塗布は、電子写真方式の作像装置にとって、根幹的なプロセス技術の一つに位置付け得る。かかる状況を反映し、潤滑剤の塗布状態を制御する様々な方法が提案されている。特許文献１（特開平９−６２１６３号公報）では温度環境によって、感光体に対する固形潤滑剤の加圧力、もしくは、固形潤滑剤に接する塗布ブラシの回転速度を制御している。特許文献２（特開２０００−７５７５２号公報）では感光体の単位回転数あたりの潤滑剤塗布量を規定している。特許文献３（特開２００２−２４４４８５号公報）では画像形成情報に応じて、塗布ブラシの回転数等を制御している。特許文献４（特開２０００−３３８７３３号公報）においては、感光体に形成したパターン画像の濃度検出結果に基づいて、潤滑剤の塗布量と帯電電位を制御している。特許文献５（特開２００３−３３０３２０号公報）においては、クリーニングブレードの磨耗度、画像形成枚数、感光体の走行距離、ブレードの温度など、各種条件に応じて潤滑剤の塗布量を制御している。
【０００８】
これらの潤滑剤は、通常、微量ずつ、粉体の形態で感光体表面に供給される。その具体的な方法としては特許文献６（特開２０００−１６２８８１号公報）に開示されているように、ブラシなどの塗布手段によりブロック上に固形成形された潤滑剤を削り取って塗布する方法や、特許文献７（特許第２８５９６４６号公報）に開示されているように、トナーに外添して感光体に供給する方法等がある。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−６２１６３号公報
【特許文献２】特開２０００−７５７５２号公報
【特許文献３】特開２００２−２４４４８５号公報
【特許文献４】特開２０００−３３８７３３号公報
【特許文献５】特開２００３−３３０３２０号公報
【特許文献６】特開２０００−１６２８８１号公報
【特許文献７】特許第２８５９６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、画像形成装置における潤滑剤の塗布技術は、完成された技術とは言いがたく、多くの不十分さを免れていない。その理由は、潤滑剤の物理・化学的ハザードによる変質と潤滑剤被膜形成過程のミクロな実態がほとんど解明されていないことによる。
【００１１】
感光体表面に静電潜像を形成するに先立っておこなう帯電プロセスは、感光体表面の受ける物理・化学的ハザードの主要な要因の一つであり、感光体上に塗布されている潤滑剤も同様の影響を受ける。特に最近は、従来のコロナ帯電方式に代わって、放電生成物の少なさと低電力の利点からローラ、ブラシ、ブレード等の帯電部材を感光体に接触または近接して感光体表面を帯電させる接触または近接帯電方式が主流になりつつあるが、この方式においては、感光体に対するハザードが従来方式より大きいことが知られている。さらに、接触または近接帯電方式の相対的な欠点でもある放電ムラによる帯電均一性の悪さを回避するために提案されている、直流電圧に交流電圧を重畳したＡＣ電圧重畳帯電方式（例えば特開平５−１５０５６４号公報参照）の場合、感光体に対するハザードはさらに増大する。
【００１２】
したがって、潤滑剤としての機能を十分に発揮させるためには、まず、帯電による影響も考慮して潤滑剤の塗布方式を決定すべきである。しかるに、これまでにそのような公知例、開示例はない。さらに、そもそも潤滑剤被膜は、膜厚のスケールから考えて、ミクロな構造解析を経てこそその望ましい塗布態様を決定し得るが、かかる技術知見に立った公知例、開示例もない。総じて言えば、従来は、主にマクロなマッチング条件で個別的かつ部分的な改良が試みられてきたものの、物性変質を含むミクロな現象にまで立ち入った解決ではなく、機能の安定性と持続性に問題があった。
【００１３】
本発明は、前述した感光体への潤滑剤塗布の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、まず、ミクロな構造解析の知見に立って潤滑剤被膜の望ましい態様を明らかにした上で、かかる潤滑剤被膜態様を具現せる安定な潤滑剤塗布装置を具備し、潤滑剤被膜の潤滑効果と帯電に対する保護機能とが安定的に持続し、高品質な画像が長期に亘って得られ、しかも長寿命化も達成される新規な画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明は、少なくとも、像担持体と、前記像担持体に接触または近接して対向配置される帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加して前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電させられた像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像形成手段によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像手段と、を有する画像形成装置において、前記画像形成装置が、前記像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置をさらに備え、前記潤滑剤がラメラ構造を有する潤滑剤であり、かつ前記潤滑剤がラメラ構造の積層体として前記像担持体表面に被膜形成されることを特徴とする画像形成装置である。
請求項２の発明は、前記画像形成装置の稼動により生じる前記潤滑剤の損耗と、前記潤滑剤供給装置による前記潤滑剤の供給が、ほぼ平衡状態であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３の発明は、前記像担持体表面を基準面とした場合、前記被膜表面の振幅分布曲線が、複数の極大値を有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置である。
請求項４の発明は、前記潤滑剤供給装置が、前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する塗布部材と、前記像担持体に塗布された潤滑剤を一様にする均し部材とを備えることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
請求項５の発明は、前記潤滑剤が脂肪酸金属塩であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置である。
請求項６の発明は、前記脂肪酸金属塩における脂肪酸が、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸およびオレイン酸からなる群から選択される少なくとも１種以上の脂肪酸を含有し、かつ金属が、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウムおよびリチウムからなる群から選択される少なくとも１種以上の金属を含有することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置である。
請求項７の発明は、前記脂肪酸金属塩が、固形化された固形脂肪酸金属塩として前記潤滑剤供給装置に搭載されていることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置である。
請求項８の発明は、前記固形脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置である。
請求項９の発明は、前記固形脂肪酸金属塩が塗布部材を兼ね、前記固形脂肪酸金属塩と像担持体とを当接させることで、潤滑剤の供給をおこなうことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置である。
請求項１０の発明は、前記塗布部材としてファーブラシを用いることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置である。
請求項１１の発明は、前記トナーの円形度が、０．９６以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置である。
請求項１２の発明は、前記像担持体がアモルファスシリコンを含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置である。
請求項１３の発明は、前記像担持体が表層にフィラーを分散し強化したＯＰＣ（有機感光体）であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置である。
請求項１４の発明は、前記像担持体が架橋型電荷輸送材料を使用したＯＰＣであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置である。
請求項１５の発明は、前記画像形成装置が、トナーを複数回重ね合わせて画像形成を行う画像形成装置であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の画像形成装置である。
請求項１６の発明は、請求項１に記載の潤滑剤供給装置、帯電手段および像担持体を少なくとも備え、画像形成装置本体に着脱自在に構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジである。
請求項１７の発明は、請求項１に記載の帯電部材をさらに有することを特徴とする請求項１６記載のプロセスカートリッジである。
請求項１８の発明は、像担持体表面を帯電させ、静電潜像を形成し、前記静電潜像の画像部にトナーを付着させる工程を有する画像形成方法において、前記像担持体表面に潤滑剤供給装置により潤滑剤を供給するとともに、前記潤滑剤がラメラ構造を有する潤滑剤であり、かつ前記潤滑剤がラメラ構造の積層体として前記像担持体表面に被膜形成されることを特徴とする画像形成方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、潤滑剤被膜の潤滑効果と帯電に対する保護機能とが安定的に持続し、高品質な画像が長期に亘って得られ、しかも長寿命化も達成される、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明をさらに説明する。
まず、本発明の根底にある、潤滑剤のミクロな実態（実際にはｎｍスケールに及ぶが一般的なミクロの形容を用いる）に関わる知見について、説明する。
【００１７】
何らかの手段で固体潤滑剤の被膜を形成した場合、一見均質な膜であっても、必ずしもそれは、ミクロな意味で均質な薄膜構造をしているわけではない。例えば、高分子系潤滑剤の典型的な材料であるフッ素系高分子は、太さ数十ｎｍの微細繊維のほつれたクモの巣状になって被付着物を覆う（「日本画像学会誌  １４６号、ｐ３９」中のＡＦＭによる物性イメージング事例、比較例として後述する）。フッ素系高分子が、低摩擦では優れているものの、被覆効果（ハザードの身代わり効果）と耐久性で、必ずしも設計要求を満たさない理由はこの被膜態様に起因する。
【００１８】
一方、いくつかの脂肪酸金属塩は、一定のコントロールされた方式のもとで、ラメラ構造を有する積層体の形で、被覆効果の高い安定した被膜を形成する。まさに、その態様が画像形成装置の担持体の被膜態様として極めて望ましいことを本発明者らは見出し、本発明を達成した。それは、単に、ラメラ構造をとり得る化合物を、固体潤滑剤として使用するとの従来技術の範囲にとどまる技術ではない。具体的に言えば、画像形成装置における安定なラメラ構造を有する積層体とは、画像形成装置の稼動により生じる前記潤滑剤のハザードによる損耗と、潤滑剤供給装置による潤滑剤の供給が、ほぼ平衡状態であり、かつ、ラメラ層が像担持体表面と幾何学的にほぼ平行に存在し、さらに、ラメラ層が、複数層積層しているような構造である。
【００１９】
そのような態様をとり得る脂肪酸金属塩として、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸から選択される少なくとも１種以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウムから選択される少なくとも１種以上の金属を含有する脂肪酸金属塩が挙げられる。とりわけその中でもステアリン酸亜鉛は、工業的規模で生産されかつ多方面での使用実績があることから、コストと品質安定性とおよび信頼性で、最も好ましい材料である。ただし、一般に工業的に使われている高級脂肪酸金属塩は、その名称の化合物単体組成ではなく、多かれ少なかれ類似の他の脂肪酸金属塩、金属酸化物、および遊離脂肪酸を含むものであり、本発明での脂肪酸金属塩もその例外ではない。
【００２０】
ラメラ層の積層体について、固形のステアリン酸亜鉛（組成として類似の脂肪酸金属類とその他、特にパルミチン酸亜鉛と酸化亜鉛を相当量含有する）を例に、観察事例にそって詳細に説明する。
【００２１】
高級脂肪酸およびその金属塩は、ラメラ構造をとり得ることが知られている。ラメラ構造とは分子が規則的に折りたたまれて成す層が積み重なって配列する構造で、一般には光学顕微鏡による観察は困難であることから、おもに電子顕微鏡によって確認されてきた。しかし、電子顕微鏡では計量的なデータが得にくい。本発明者らは、予備的観察として、ステアリン酸の微結晶片破砕部の割れ口を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察し（図１）、ラメラ層の厚さがおよそ４〜６ｎｍであることを確認した。図１ではＸ軸およびＹ軸を約６μｍ角範囲とし、高さ（Ｚ軸）を１０倍に強調して立体（鳥瞰図）表示している。木目あるいは等高線のように見える屈曲した多数の平行曲線がステアリン酸のラメラ構造で、そのステップの間隔からラメラ層の厚さが４〜６ｎｍと計量ができる。次いで、有機感光体（ＯＰＣ）表面に、摺擦するブラシを介して、成型したステアリン酸亜鉛ブロックから遊離したステアリン酸亜鉛微粉体を微小量塗布し、その付着態様をＡＦＭで観察した（図２）。ステアリン酸亜鉛の微粉体は、１００〜２００ｎｍサイズのいわゆる葉状薄片で、その厚さはおよそ５ｎｍであり、単位ラメラ層であることがわかった（後の実施例では、材料として同等のステアリン酸亜鉛成型バーを用いている）。固体潤滑剤の開発にＡＦＭによる観察と計量的解析は極めて有効であり、それは本発明の技術的要諦としてある。
なお、本説明での参考および実施例、比較例のＡＦＭによるイメージは、立体視した鳥瞰図、およびＨｅｉｇｈｔ  Ｉｍａｇｅ、Ｐｈａｓｅ  Ｉｍａｇｅ等、説明にふさわしいと考えられるものを適宜選んで用いている。鳥瞰図とＨｅｉｇｈｔ  Ｉｍａｇｅは高い部分ほど明るく表示されるが、形態の表示が目的であるから濃度スケールバーの表示は省く。Ｐｈａｓｅ  Ｉｍａｇｅにおいても、十分なコントラストから分布の態様は明白であり、よって角度スケールバーの表示を省く。ただし、平面方向と高さのスケールは、図中に示す。これらのＡＦＭ画像の表示スタイルおよびＰｈａｓｅ  Ｉｍａｇｉｎｇで代表されるＡＦＭ観察のいくつかのアプリケーションは、関連分野の技術者、研究者に広く知られているところのものであり、例えば、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社のアプリケーションノート等で多くの具体例が開示されている。
【００２２】
ラメラ層の積層態様に関して、ステアリン酸亜鉛での実験・観察をもとに、さらに説明を加える。用いた像担持体は、アルミニウムを基体とし、ポリカーボネートに電荷移動剤を相溶してなる２３μｍの層を表面層とするＯＰＣである。
十分平滑な固体表面に付着した微量の脂肪酸金属塩（以下、単に潤滑剤と称することがある）は、量的にまだ被膜を形成し得ない。潤滑剤の供給が続けば当然に付着量は増えていくが、それはいわば軽く降り積もる状態で、潤滑剤が直ちに被膜を形成するわけではない（図２）。しかし、適当なタイミングで潤滑剤の付着部に一定の摺擦と圧接が加わると、潤滑剤の薄片は、横方向に融着し、ラメラ層単層の被膜が形成されていく（図３）。潤滑剤の供給と摺擦・圧接が交互に反復されると、やがて潤滑剤はラメラ層の積層体として横方向と高さ方向に成長し、被着面を完全に覆い尽くすまでになる（図４、実施例として後述）。ラメラ積層体は、かかる形態で、特に最高平坦部が１０％以上、より好ましくは５０％以上の面積比をもつとき、潤滑層および保護層としての機能を安定かつ十全に果たし得るものである。最高平坦部は各ＡＦＭ観察像に関する図面の説明の振幅分布曲線（ＡＤＣ）の縦軸（Ｄｅｐｔｈ）の上（０）に一番近いピークの高さである。外部からの接触は、まずこの平坦部で支えられることになる。固体潤滑剤の表面凹凸層部分がｎ層のラメラ層からなるとき、ＡＤＣはｎ個のピークを持ち、固体潤滑層が最も理想的にラメラ一層分の凹凸しか持たない場合（ｎ＝２）は、最高平坦部分の面積比率はしばしば５０％を越える。図５ではこの状況が作られている。図５（ｂ）右下・左のＡＤＣの最高平坦部分であるＤｅｐｔｈ  ４．５μｍ付近のピークの面積比率は、すぐ右のＢｅａｒｉｎｇ  ａｒｅａとして表されている累積度数で見ると、およそ６０％である。テラスの段数は潤滑層の安定性から５段（図６）以内が望ましいが、ＡＤＣの高さ分布が必ずしもステップ（テラス）の段数で等分されるとは限らず、実際上は最高平坦部の面積比が１０％以上で好ましい効果が得られる。
【００２３】
本発明の画像形成装置において、潤滑剤の供給と圧接をどのようにするかは、設計上の全体的・総合的判断で決定すればよく、例えばファーブラシを用いて潤滑剤を供給することができるが、これに代えて、固形潤滑剤が塗布部材を兼ね、それが直接像担持体に当接する方式でもよい。画像形成装置には、塗布された潤滑剤を一様にする均し部材を設けることができ、この均し部材は、ブレードに限らず、弾性材料よりなるゴムローラであってもよいが、クリーニング部材であるブレードを均し部材として兼用することは、レイアウト上の簡素化にもなり好まし設計である。クリーニング部材として兼用されるブレード状の均し部材は、天然ゴム、合成天然ゴム、スチレンゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、多硫化ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン等でつくられ、とりわけ、ウレタンゴム（ポリウレタンエラストマー）は、引張り強さ、反発弾性、耐磨耗性、耐屈曲性、耐オゾン性からもっとも好適な材料である。ゴム部材の基本特性値は、硬度（ＪＩＳ  Ａスケール）；４０〜１００、ヤング率；４〜１０ＭＰａ、１００％モジュラス；２〜５ＭＰａ、反発弾性；２０〜８０％、の範囲がよく、感光体に対するブレード当接圧としては、１２０〜２５０ｍＮ／ｃｍの範囲が好ましい。後に示す実施例においては、硬度；７０、ヤング率；６.６ＭＰａ、１００％モジュラス；３.２ＭＰａ、反発弾性；４０％、のポリウレタンエラストマー製のブレードを２００ｍＮ／ｃｍの当接圧で用いている。このような装置の構成によれば、本発明によるラメラ構造の積層体を像担持体表面に被膜形成することができる。また上記条件を変更することにより、潤滑剤の供給とハザードによる像担持体の損耗のバランスは任意に変えられる。
【００２４】
装置の使用状況では、前述したように、潤滑剤被膜は帯電によるハザードを受けるが、脂肪酸金属塩の帯電による物性的変質やそのメカニズムについては、実際的な技術分野では、従来明らかにされていなかった。しかし、本発明者らは、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分析）、ＴＯＳ−ＳＩＭＳ（飛行時間型質量分析）、ＡＦＭ等の解析で、脂肪酸金属塩が、放電のエネルギーにより分子を断ち切られて断片化し（フラグメンテーション）自由空間に散逸していく現象を確認した。帯電ハザードによる脂肪酸金属塩の変質は、時間スケールを無視すれば、いわば露呈した岩肌の風化に類似するが、脂肪酸金属塩の“風化”は、通常使われる帯電条件では秒単位で進行する。後の実施例で示されるが、本発明は、かかる変質の速さを考慮したものである。
【００２５】
次いで、本発明に関わる、潤滑剤被膜の形態評価方法に関して説明する。
少なくとも局所的に、平均的に平面と見なした面の、粗さ、あるいは凹凸に関しては多くの評価法がある。たとえばＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４では、算術平均粗さ（Ｒａ）、最大高さ（Ｒｖ）、十点平均粗さ（Ｒｚ）、凹凸平均間隔（Ｓｍ）等の粗さ形状パラメータを規定している。その他にも、二乗平均粗さ（ＲＭＳ）、平均凹凸高さ（Ｒｃ）、平均山高さ（Ｒｐｍ）等の粗さ評価パラメータがあり、これらのパラメータはそれぞれに、特に工作物表面の機能、すなわち機密度、摩擦力、密着性、光沢等、との関連付けで適宜注目される。本発明者らは、潤滑剤被膜の粗さ評価パラメータとしては、振幅分布曲線（ＡＤＣ；Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ）が最も合理的との知見を得た。かかる知見も、本発明の技術的要諦を成すものである。
【００２６】
振幅分布曲線（ＡＤＣ）とは高さの分布を表す曲線で、平均的に平面と見なしえる面（本発明においては二次元的な凹凸を問題にする）を基準とし、それと平行な等間隔に分割した二つの平行面内に存在する高さの度数を、高さに対してプロットした曲線である。なお、この曲線の高い側（上）からの累積度数分布（積分）は、切削加工等において切削の進行に伴う負荷の推移を示すことから、負荷曲線（ＢＡＣ；Ｂｅａｒｉｎｇ  Ａｒｅａ  Ｃｕｒｖｅ）とよばれているが、ＡＤＣとＢＡＣは理論的には情報として等価であり本発明では主にＡＤＣで説明する。ちなみに、本発明において、ＡＤＣの基準面は、潤滑剤が被膜形成されるところの像担持体表面を近似的に平面と見なした面としてよい。すなわち、本発明での分布曲線とは像担持体表面を基準面として見た相対表面高さの振幅分布曲線を言う。ＡＤＣとＢＡＣの概念を図７に示す。被膜の断面波形から、ＡＤＣおよびＢＡＣを導き出すことができる。
【００２７】
潤滑剤被膜を例に、振幅分布の典型的なタイプをＡＦＭ観察と計量的解析により例示する。内、いくつかは、後の実施例、比較例に関わる例でもある。
まず、先立って、ＡＦＭ観察結果の表示方法について説明をする。
図５、図６、図８、図９、図１０、図１１の（ａ）と図１、図１２、図１３はＡＦＭ観察像の鳥瞰図とも称される３Ｄ（立体）表示で、平面方向（Ｘ、Ｙ）と高さ（Ｚ）のスケールは３Ｄ表示図の右下に図中の１目盛り（ｄｉｖ）の長さとして示されている（ただし、ＸとＹは等スケール）。Ｘ（＝Ｙ）とＺのスケールが異なる場合は（図８（ａ）以外の全て）、Ｘ／Ｚの逆数倍に高さ（Ｚ）が強調表示される。図５、図６、図８、図９、図１０、図１１の（ｂ）の右上は、すぐ左の観察部平面図中の直線に沿っての断面形状で試料の凹凸を示している。切断線は任意に選べるが、おおむね代表的な部分を通るように選べばよい。（ｂ）の右下・左は試料の観察面全体、傾向的には直線に沿っての断面形状、の高さの頻度を％表示したヒストグラムで、これが前述した振幅分布曲線（ＡＤＣ）に相当する。なお、ＡＤＣの紙面での縦軸は、試料上部に位置するスキャナーのＺ軸の伸縮に基づいて表示しているため、最大高さを０としたＤｅｐｔｈで表示されている。凹凸は高低差であるから、軸の正負の方向と０点は問題ではない。（ｂ）の右下・右は、ＡＤＣを上から積分した関数、すなわち高さ分布の累積度数分布で前述した負荷曲線（ＢＡＣ）である。すなわち、図７の説明図によってあらためて説明すれば、図５、図６、図８、図９、図１０、図１１の（ｂ）の右上、右下・左、右下・右は、図３０４の断面波形、振幅分布曲線（ＡＤＣ）、負荷曲線（ＢＡＣ）に相当する（だだし、実測のＡＤＣは二次元の高さ分布である）。凹凸の状況は、振幅分布曲線の実質的な（細かな凹凸は無視）ピークの数から読み取ることができる。また、負荷曲線の高いほうの“肩”のＢｅａｒｉｎｇ  Ａｒｅａの値（ヒストグラムの相対累積度数）からは、後述する最高平坦部の面積比率を読むことができる。
【００２８】
さて、図８は、典型的な粗面のＡＦＭによる観察イメージで、振幅分布曲線は、図８（ｂ）に示すごとく平均高さをピークとするおおむね釣鐘方の分布（Ｇａｕｓｓｉａｎ分布）である。なお、この例はＴｉＯ粒子分散膜の表面で、本発明で問題にする潤滑剤とピッチスケールが近い比較例として選んだ。ＴｉＯ粒子分散膜の場合、テラス状の平坦部分は存在していない。次いで、潤滑剤被膜が典型的なラメラ積層構造である場合の解析例を、図４と図６に示す。典型的なラメラ積層体の表面凹凸形状は、ラメラ層間隔の何段階かの離散的な高さのテラス構造で、その断面は、少なくとも部分的には、アップダウンする階段状か（図６（ｂ））、ラメラ単層の凹凸を反復する矩形波状（図４（ｂ））になる。これらの場合、振幅分布曲線は、特徴的に、段数の数のピーク、すなわち、少なくとも二つのピーク、を持ち、それぞれのピークがその高さのテラスの面積比率を示す。ステップの一段分はラメラ単位層であり、マクロ的に表現すれば、ラメラ層を成す固体潤滑剤の好ましい被覆形態とは、板状の敷石を数層に重ねて敷き詰めて“地”の表面に対して平行に覆っていく形といえる。
【００２９】
図１４は、本発明を適用した画像形成装置の一例である。図１４において、画像形成装置（１）は、図１４中時計方向に回転駆動される像担持体としての感光体（２）が収納されており、感光体（２）の周囲に、帯電ローラ（３）、露光部（４）、現像部（５）、転写部（６）、感光体クリーニング部（１３）、除電部（８）が設けられ、転写部（６）と感光体クリーニング部（１３）との間には、固形潤滑剤（５００）およびファーブラシ（５０２）からなる潤滑剤供給装置が設けられている。
【００３０】
画像形成装置（１）は、図示しないが複数枚の記録紙を収納する給紙カセットを備えており、給紙カセット内の記録紙は、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、転写部（６）と感光体（２）の間に送り出される。
【００３１】
画像形成装置（１）は、感光体（２）を図１４中時計方向に回転駆動して、感光体（２）を帯電手段および帯電部材を兼ねる帯電ローラ（３）で一様に帯電した後、露光部（４）により画像データで変調されたレーザを照射して感光体（２）の表面に静電潜像を形成し、静電潜像の形成された画像部に現像部（５）でトナーを付着させて現像する。画像形成装置（１）は、現像部（５）でトナーを付着してトナー画像を形成した感光体（２）を、転写部（６）で感光体（２）と転写部（６）との間に搬送されてきた記録紙に転写させ、トナー画像の転写された記録紙を定着部に搬送する。定着部は、内蔵ヒータにより所定の定着温度に加熱される定着ローラと、定着ローラに所定圧力で押圧される加圧ローラとを備え、転写部（６）から搬送されてきた記録紙を加熱、加圧して、記録紙上のトナー画像を記録紙に定着させた後、図示しない排紙トレー上に排出する。
【００３２】
画像形成装置（１）は、転写部（６）でトナー画像を記録紙に転写した感光体（２）をさらに回転して、感光体クリーニング部（１３）で像担持体表面に残留するトナーをブレードにより掻き落として除去した後、除電部（８）で除電する。画像形成装置（１）は、除電部（８）で除電した感光体（２）を帯電部（３）で一様に帯電させた後、上記同様に、次の画像形成を行う。なお、感光体クリーニング部（１３）は、ブレードで感光体（２）上の残留トナーを掻き落とすものに限るものではなく、例えばファーブラシで感光体（２）上の残留トナーを掻き落とすものであってもよい。そして転写部（６）と感光体クリーニング部（１３）との間に設けられた、固形潤滑剤（５００）およびファーブラシ（５０２）からなる潤滑剤供給装置によって、本発明のラメラ構造の積層体が感光体（２）上に設けられることは、前述のとおりである。
【００３３】
図１５は本発明の画像形成装置の別の例を説明するための図であり、図１５（ａ）は、タンデム型のフルカラー画像形成装置、図１５（ｂ）は、リボルバタイプのフルカラー画像形成装置である。
【００３４】
図１５においては、画像形成装置（１）は、図示しない本体筐体内に、図１５中時計方向に回転駆動される感光体（２）が収納されており、感光体（２）の周囲に、帯電ローラ（３）、露光部（４）、現像部（５）、中間転写部（６１）、紙転写部（７）等がある。
画像形成装置（１）は、図示しないが複数枚の記録紙を収納する給紙カセットを備えており、給紙カセット内の記録紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、中間転写部（６１）と紙転写部（７）の間に送り出される。なお符号１３は、感光体クリーニング部である。
【００３５】
画像形成装置（１）は、感光体（２）を図１５中時計方向に回転駆動して、感光体（２）を帯電ローラ（３）で一様に帯電した後、露光部（４）により画像データで変調されたレーザを照射して感光体（２）に静電潜像を形成し、静電潜像の形成された感光体（２）に現像部（５）でトナーを付着させて現像する。画像形成装置（１）は、現像部（５）でトナーを付着して得たトナー画像を、中間転写部（６１）で感光体（２）から中間転写体に転写させる。これをＣＭＹＫの４色行ない、カラーのトナー画像を形成する。なお図示していないが、中間転写部（６１）と感光体クリーニング部（１３）との間に設けられた、図１４と同様の固形潤滑剤（５００）およびファーブラシ（５０２）からなる潤滑剤供給装置によって、本発明のラメラ構造の積層体が感光体（２）上に設けられることは、前述のとおりである。
【００３６】
図１５（ｂ）のリボルバタイプのフルカラー画像形成装置は、現像装置の動作を切り替えることによって１つの像担持体上に順次複数色のトナーを現像していくもので、紙転写部（７）で中間転写部（６２）上のカラートナー画像を記録紙Ｐに転写し、トナー画像の転写された記録紙Ｐを図示しない定着部に搬送し、定着画像を得る。
【００３７】
一方、画像形成装置（１）は、中間転写部（６２）でトナー画像を記録紙Ｐに転写した感光体（２）をさらに回転して、クリーニング部（１３）で像担持体表面に残留するトナーをブレードにより掻き落として除去した後、除電部（８）で除電する。画像形成装置（１）は、除電部（８）で除電した感光体（２）を帯電ローラ（３）で一様に帯電させた後、上記同様に、次の画像形成を行う。なお、クリーニング部（１３）は、ブレードで感光体（２）上の残留トナーを掻き落とすものに限るものではなく、例えばファーブラシで感光体（２）上の残留トナーを掻き落とすものであってもよい。また、帯電ローラ（３）は、感光体（２）に対して微小なギャップを設けて配置された硬質の導電性ローラからなる。なお図示していないが、中間転写部（６２）と感光体クリーニング部（１３）との間に設けられた、図１４と同様の固形潤滑剤（５００）およびファーブラシ（５０２）からなる潤滑剤供給装置によって、本発明のラメラ構造の積層体が感光体（２）上に設けられることは、前述のとおりである。
【００３８】
なお、図１５の画像形成装置（１）においては、中間転写部（６１，６２）を、塗布部材としてのファーブラシによって供給された潤滑剤の均し部材として機能させることもできる。
【００３９】
図１６は本発明の画像形成装置に好適な、アモルファスシリコン感光体の層構成を説明するための模式的構成図である。図１６（ａ）に示す感光体５０は、支持体５１の上にａ−Ｓｉ：Ｈからなり光導電性を有する光導電層５２が設けられている。図１６（ｂ）に示す感光体５０は、支持体５１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈからなり光導電性を有する光導電層５２と、アモルファスシリコン系表面層５３とから構成されている。図１６（ｃ）に示す感光体５０は、支持体５１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈからなり光導電性を有する光導電層５２と、アモルファスシリコン系表面層５３とが設けられ、さらに支持体５０１上にアモルファスシリコン系電荷注入阻止層５４が設けられている。図１６（ｄ）に示す感光体５０は、支持体５１の上に、光導電層５２が設けられている。該光導電層５２はａ−Ｓｉ：Ｈからなる電荷発生層５５ならびに電荷輸送層５６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５３が設けられている。
【００４０】
図１７は、本発明のプロセスカートリッジの一例を説明するための図である。図１７において、（２０）はプロセスカ−トリッジ全体を示し、（２）は感光体、（３）は帯電ローラ、（５）は現像部、（１３）は感光体クリーニング手段、（５００）は固形潤滑剤、（５０２）はファーブラシを示す。上述の感光体（２）、帯電装置手段（３）、現像手段（５）、クリ−ニング手段（１３）、固形潤滑剤（５００）、ファーブラシ（５０２）である。プロセスカートリッジ（２０）は、固形潤滑剤（５００）およびファーブラシ（５０２）からなる潤滑剤供給装置、帯電ローラ（３）および感光体（２）を少なくとも備え、好ましくは現像部（５）を含み、画像形成装置本体に着脱自在に構成されている。
【００４１】
また本発明では、下記の形態を採用することにより、効果をさらに高めることができる。
・トナーとして、特に円形度が０．９６以上の、重合法によって調製された小粒径トナーを用いることにおり、有効なクリーニング性劣化防止効果を発揮する。
・本来的に表面に高硬度で微細な凹凸をもつ像担持体、すなわち表層にフィラーを分散し強化したＯＰＣ（有機感光体）、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、およびアモルフォスシリコンを含む感光体を採用せる画像形成装置においても、本発明のラメラ構造の積層体として潤滑剤を感光体表面に被膜形成することにより、優れた摩擦低減効果を発揮する。
・トナーを複数回重ねて画像形成を行うフルカラー画像形成装置において、著しく画像品質を低下させるところの、複数の感光体の摺擦、帯電によるそれぞれの絶対的劣化および相対的な劣化の進行差を、有効に抑える効果を特徴的に発揮する。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明する。
図１４の画像形成装置を用いて下記の実験を行った。
なお、前記画像形成装置での実験に先行して、画像形成装置の基本部材を線形に配置し、かつ反復作動可能なステージ移動式の試験装置を作成した。この試験装置では、平板状の感光体を用いているが、画像形成装置で用いるドラム状感光体とほぼ同等の物理的な条件で再現的に試験が可能となる。ドラム状部材をそのまま原子間力顕微鏡で観察することが困難であること（試料保持が困難で、かつ、微細な背景的振動が回避できない）と、また特に経時的変化の観察に試料の破壊が好ましくないことから、以下の実施例の観察においても、ドラム状の感光体に代えて、適宜、同等の平板感光体を観察している。
【００４３】
（実施例１）
図１４において、固形潤滑剤（５００）として棒状に成型したステアリン酸亜鉛を使用した。感光体クリーニング部であるクリーニングブレード（１３）としては硬度６５のポリウレタンエラストマー製ブレードを使用した。また像担持体である感光体（２）としては、基本的に、アルミドラムを基体とし、最表層がポリカーボネートに電荷移動剤を相溶した膜厚約２３μｍの電荷移動層であるＯＰＣを用いた。また帯電ローラは、金属円筒を芯金としてその表面に導電層を施したもので、該導電層を最近接部で感光体表面より６０μｍの空隙をおいて保持し、帯電のために、その芯金に制御されたタイミングでＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した電圧を印加した。
【００４４】
予備実験から決めた条件により、ブラシによる潤滑剤の塗布と弾性ブレードによる圧接処置（ブレードは、硬度；７０、ヤング率；６．６ＭＰａ、１００％モジュラス；３．２ＭＰａ、反発弾性；４０％、のポリウレタンエラストマー製で当接圧は２００ｍＮ／ｃｍ）、で感光体表面に厚さ約１２ｎｍの潤滑剤被膜を形成した。膜厚は、Parrattのシミュレーションに拠りＸ線反射率解析方法により求めた。この潤滑剤被膜のＡＦＭでの観察画像が図４（ａ）である。またその形態解析が図４（ｂ）である（以下、潤滑剤被膜のＡＦＭ画像は、立体的な鳥瞰図（３Ｄ図）で表示する。いずれも高さ方向のスケールを適宜強調している）。
【００４５】
上記感光体を、画像形成装置（１）の感光体（２）として装着した。感光体の周速を１２０ｍｍ／ｓ、ファーブラシ（５０２）の食い込み量を約１ｍｍ、また帯電ローラ（３）への印加電圧をＡＣ成分：Ｖｐｐ ３．０ｋＶ、周波数１．３ｋＨｚ、ＤＣ成分：−６００ＶのＡＣとＤＣの重畳電圧とし、かかる帯電条件とクリーニングブレード（１３）およびファーブラシの摺擦条件等を固定して５００回の反復（ラン）をして、ラン後の潤滑剤被膜をあらためて原子間力顕微鏡で観察した。ラン後の潤滑剤被膜のＡＦＭ観察画像を図９（ａ）、その形態解析を図９（ｂ）に示す。
【００４６】
（実施例２）
ファーブラシ（５０２）の食い込み量を約２ｍｍ、クリーニングブレード（１３）の当接圧を３０％増加とし、他の条件は実施例１と同じとして同様のランをした。ラン後の潤滑剤被膜のＡＦＭ観察画像を図６（ａ）、その形態解析を図６（ｂ）に示す。
【００４７】
図９および図６の基本的形態は図４と共通する。すなわち、それは、厚さ約４〜５ｎｍのラメラ層の積層体であり、単位層の整数倍の凹凸表面をもって感光体表面を間隙なく被覆している。また、振幅分布曲線は複数の極大値を持ち、かつ最高高さ近傍に極大値の一つを持っている。潤滑剤被膜が、長期のランニング後に初期と同様の様相を呈する理由は、ランの過程において、潤滑剤の供給と均し効果とが、摩擦による磨耗および放電による損耗・消失とほぼ平衡・拮抗した結果であり、潤滑剤被膜が、ダイナミックな意味で安定であることを意味し、理想的な状態にある。具体的には、欠陥・隙間のない被膜がハザードから感光体表面を保護する効果と、平坦で十分な面積比率を持った最表面による潤滑効果が、良好にかつ持続的に機能している状況である。
【００４８】
（参考例１）
過剰な帯電（実際上は放電）の変化を見るため、上記実施例１の感光体の周速度を３０ｍｍ／ｓとに変え、他の条件は同じとして５回のランをした。この条件は帯電ハザードが４倍に増大した加速条件に相当する。ラン後の潤滑剤被膜のＡＦＭ観察画像を図１２に示す。条件を変えずにさらに１０回のランをした。ラン後の潤滑剤被膜のＡＦＭ観察画像を図１３に示す。
【００４９】
図１２では、ラメラ層のステップ構造がまだ見えるものの、腐食や風化を受けたように、表面には一様にざらつきが現れ、かつ最表層の小さなラメラ層が消失している。図１３になると、ラメラ構造自体がほとんど破壊している。これらの例は、帯電が過剰であれば、潤滑剤そのものの変質と散逸が進み、像担持体の帯電ハザードに対する保護機能が無力になることを示している。ちなみに、ラメラ積層体とは高々数十ｎｍの厚さしかなく、これらの表面状態は、マクロな観察はもちろん、通常のミクロンスケールの観察ではいずれも“高度に平滑”と判断される表面で、従来はその差異が確認できずに見過ごされてきたものである。
【００５０】
（参考例２）
前記実施例１のクリーニングブレードの当接圧を３分の１に落し、他の条件は同じとして５回のランをした。この条件は潤滑剤のクリーニングブレードによる均し効果を大きく低減した条件にあたる。ラン後の潤滑剤被膜のＡＦＭ観察画像を図１０（ａ）、その形態解析を図１０（ｂ）に示す。
【００５１】
図１０では、ラメラ層のテラスは認められるが、表層に破砕したラメラの微粉が多く付着している。均し機能が弱いと、ラメラ層の横の融着と縦の積層による積層体への成長が不十分で、結果、最表層の潤滑剤被膜は良好な状態にはいたらない。図１０（ｂ）の振幅分布曲線はほぼＧａｕｓｓｉａｎ分布で、これからも最高部に平坦部がほとんど形成されていないことが見て取れる。ただし、この状態であっても、潤滑剤の供給と摺擦材による圧接条件が適当なであれば、良好な状態に移行させることができる。
【００５２】
（実施例３）
前記実施例１より、まず固形潤滑剤とファーブラシの摺擦圧を３０％強め、潤滑剤の供給を増加した。塗布後、さらに弾性ブレードのよる圧接を２０回施した。上記感光体を、画像形成装置（１）の感光体として装着して、実施例１と同じ条件で５００回の反復（ラン）をし、ラン後の潤滑剤被膜をあらためて原子間力顕微鏡で観察した。この潤滑剤被膜のＡＦＭでの観察画像を図５（ａ）、その形態解析を図５（ｂ）に示す。
【００５３】
図５では、潤滑剤がより理想的なラメラ積層体を形成している。図５（ｂ）からも明らかであるが、少なくとも局所的には、潤滑剤被膜表面の凹凸はラメラ層単層分のみであり、かつ最高平坦部と谷の平坦部との面積比率はほぼ２：１である。また、数百ｎｍピッチの、ほぼ平行で等間隔なさざなみ状パタンを成している。潤滑剤の供給と弾性部材での均し効果とが良好にバランスする条件では、おそらくはブレード先端の微細振動の結果として、このようなさざなみ状パタンが現れると推定される。逆にいえば、このパタンは接触摩擦をいわば交流的に時間分散する作用をもち、安定かつ持続的な潤滑性を担保している。なお、先のParrattのシミュレーションに拠るＸ線反射率解析方法により求めた膜厚は約２０ｎｍで、潤滑剤の被膜は、少なくとも４層以上のラメラ層積層体である。
【００５４】
（比較例１）
潤滑剤の供給を解除してブレードの当接圧を５０％増加し、他は同様として実施例２と同じランを５００回相当した。ラン後の潤滑剤被膜のＡＦＭ観察画像を図１１（ａ）、その形態解析を図１１（ｂ）に示す。潤滑剤の被膜の消失とそれに伴う感光体表面の著しい劣化が認められた。
【００５５】
（実施例３）
実施例１の感光体に代えて、同じ素材の感光体の表層に、平均一次粒径：０．４μｍのアルミナ微粒子をポリカーボネートに４０質量％分散してなる膜厚約３μｍの表面保護層をスプレー塗布により設けた感光体を使用した。潤滑剤非塗布の条件（塗布用ファーブラシ解除）では、約３００回でブレードの微細なキズとそれに伴うクリーニング不良が発現した。この感光体を実施例２と同じ条件で潤滑剤を塗布し、かつ実施例１と同じ条件でランをした。３０００回のランでも、クリーニング不良と帯電劣化のいずれも、実用上問題のないレベルに収まっていた。
【００５６】
（比較例２）
前記の実施例１で用いた感光体の表面に、摺擦するブラシを介して、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を塗布し、ＡＦＭによりその付着態様を観察した（Ｔａｐｐｉｎｇ   ｍｏｄｅでの位相イメージ）。その様相を図１８に示す。ＰＴＦＥは太さ数十ｎｍの微細繊維のほつれたクモの巣状になって被付着物を覆い、その被覆率は高々３０％であることがわかった。すなわち、フッ素系高分子が、低摩擦では優れているものの、ラメラ積層体と比較して被覆率が低く、放電に対する保護効果の点では大きく劣ることが、付着の態様より実証された。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、潤滑剤被膜の潤滑効果と帯電に対する保護機能とが安定的に持続し、高品質な画像が長期に亘って得られ、しかも長寿命化も達成される、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ラメラ層を説明するための、原子間力顕微鏡による観察画像（ステアリン酸結晶片）である。
【図２】ラメラ層葉状薄片を説明するための、原子間力顕微鏡による観察画像（ステアリン酸亜鉛）である。
【図３】ラメラ層葉状薄片の融着を説明するための、原子間力顕微鏡による観察画像（ステアリン酸亜鉛）である。
【図４】実施例１に関わる、ステアリン酸亜鉛被膜の、原子間力顕微鏡による観察画像と解析図である。
【図５】実施例３に関わる、ステアリン酸亜鉛被膜の、原子間力顕微鏡による観察画像と解析図である。
【図６】実施例２に関わる、ステアリン酸亜鉛被膜の、原子間力顕微鏡による観察画像と解析図である。
【図７】振幅分布曲線（ＡＤＣ）と負荷曲線（ＢＡＣ）の説明図である。
【図８】典型的な粗面での、子間力顕微鏡による表面解析例（酸化チタン微粒子分散層表面）を示す図である。
【図９】実施例１に関わる、ステアリン酸亜鉛被膜の、原子間力顕微鏡による観察画像と解析図である。
【図１０】参考例２に関わる、ステアリン酸亜鉛被膜の、原子間力顕微鏡による観察画像と解析図である。
【図１１】比較例１に関わる、ステアリン酸亜鉛被膜の、原子間力顕微鏡による観察画像と解析図である。
【図１２】参考例１に関わる、ステアリン酸亜鉛被膜の、原子間力顕微鏡による観察画像と解析図である。
【図１３】参考例１に関わる、ステアリン酸亜鉛被膜の、原子間力顕微鏡による観察画像と解析図である。
【図１４】本発明の画像形成装置の一例を説明するための概略構成図である。
【図１５】本発明の画像形成装置の別の例を説明するための図である。
【図１６】本発明の画像形成装置に用いられるアモルファスシリコン感光体の層構成を示す模式的構成図である。
【図１７】本発明のプロセスカートリッジの一例を説明するための図である。
【図１８】比較例２に関わる、ポリテトラフルオロエチレンの被膜の、原子間力顕微鏡による観察画像（Ｐｈａｓｅ  Ｉｍａｇｅ）である。
【符号の説明】
【００５９】
１    画像形成装置
２    感光体
３    帯電ローラ
４    露光部
５    現像部
６    転写部
７    紙転写部
８    除電部
１３    感光体クリーニング部
２０    プロセスカートリッジ
５０    電子写真感光体
５１    支持体
５２    光導電層
５３    アモルファスシリコン系表面層
５００    固形潤滑剤
５０２    ファーブラシ
Ｐ    記録紙
【図１】
2006091047.tif 000003
【図２】
2006091047.tif 000004
【図３】
2006091047.tif 000005
【図４】
2006091047.tif 000006
【図５】
2006091047.tif 000007
【図６】
2006091047.tif 000008
【図７】
2006091047.tif 000009
【図８】
2006091047.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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