(57)【要約】【課題】  像担持体表面に潤滑剤を塗布すると共に現像剤にも潤滑剤を添加し、クリーニング効果を高めて像担持体の寿命期間を延長できる画像形成装置を提供する。【解決手段】  潤滑剤塗布装置２０は、感光体１１の表面に塗布ブラシ２１が接触配置され、感光体の回転に従動して回転し、固体潤滑剤Ｍ１に接触するブラシ毛が固体潤滑剤Ｍ１を感光体１１の表面に塗布する。一方、現像剤には固体潤滑剤Ｍ２が添加配合される。固体潤滑剤Ｍ１の摩擦係数μ1 と固体潤滑剤Ｍ２の摩擦係数μ２の間にはμ1 ＜μ2 の関係があるものを選択する。感光体の表面は固体潤滑剤Ｍ１で覆われ、感光体とトナーとの間の摩擦を下げ、残留トナーが感光体から離れやすくなる。現像剤には固体潤滑剤Ｍ２の添加によりトナー相互間の摩擦抵抗が大きくなりトナー溜まりＴｍが適切に形成され、トナーによるブレードエッジＢＥでの固体潤滑剤Ｍ１の掻き取り作用を抑制できる。【選択図】    図３
2006065009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体上に形成された画像潜像を顕像化する現像装置を備えた画像形成装置において、
前記像担持体の表面に第１の潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置と、
第２の潤滑剤が添加された現像剤を装填した現像装置とを備え、
前記第１の潤滑剤及び第２の潤滑剤は、第１の潤滑剤の純水の接触角θ１が前記第２の潤滑剤の純水の接触角θ２に対して、以下の式（１）
θ１≦θ２・・・・・・・・・・・（１）
の関係にあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の潤滑剤及び第２の潤滑剤は、第１の潤滑剤の摩擦係数μ１が前記第２の潤滑剤の摩擦係数μ２に対して、以下の式（２）
μ１＜μ２・・・・・・・・・・・（２）
の関係に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】
像担持体と、該像担持体上に形成された画像潜像を顕像化する現像装置を備えた画像形成装置において、
前記像担持体の表面に第１の潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置と、
第２の潤滑剤が添加された現像剤を装填した現像装置とを備え、
前記第１の潤滑剤及び第２の潤滑剤は、第１の潤滑剤の摩擦係数μ１が前記第２の潤滑剤の摩擦係数μ２に対して、以下の式（２）
μ１＜μ２・・・・・・・・・・・（２）
の関係にあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の潤滑剤及び第２の潤滑剤は、それぞれ脂肪酸金属塩であること
を特徴とする請求項１又は請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記潤滑剤塗布装置は、前記像担持体の表面に当接して回転可能な回転部材と、回転部材に当接する方向に付勢された固体状の第１の潤滑剤とを備え、前記回転部材の回転により固体状の第１の潤滑剤を削り取り、削り取られた第１の潤滑剤を像担持体の表面に塗布して低摩擦層を形成すること
を特徴とする請求項１又は請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記回転部材は、前記像担持体に平行に配置され、像担持体の回転に従動して回転する回転ブラシであること
を特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は画像形成装置に関し、特に、像担持体に潤滑剤を供給することにより像担持体の長寿命化を図るとともに、画像品質を向上させた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置は、帯電装置を使用して像担持体（例えば感光体ドラム）の表面を均一に帯電させ、その上に画像を露光して画像潜像を形成する。そして形成された画像潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、これを記録媒体に転写し、或いは中間転写体の上に転写した上でさらに記録媒体に転写し、転写されたトナー像を定着装置により加熱定着処理して画像形成が行われる。
【０００３】
このような画像形成装置では、像担持体（例えば感光体ドラム）や中間転写体（以下、像担持体という）の上に形成されたトナー像を記録媒体に転写した後、感光体上に残留するトナーを除去し清掃するクリーニング装置が設けられている。
【０００４】
クリーニング装置は、クリーニングブレードを像担持体の表面に接触させて残留トナーを掻き取るものが広く使用されているが、この構成では、クリーニングブレードと像担持体との間の摩擦力が大きいとクリーニングブレードの摩耗や像担持体表面の感光膜の膜削れの原因になり、それぞれの部材の寿命を短縮させる原因となっていた。
【０００５】
この対策として、像担持体表面に潤滑剤を塗布して像担持体表面の摩擦係数を低下させ、クリーニングブレードの摩耗や像担持体表面の感光膜の膜削れを防止し、寿命を延ばす技術が知られている。しかしながら、残留トナーをクリーニングブレードで除去すると、除去したトナーがブレードエッジ部に滞留し、滞留したトナーにより像担持体表面に塗布された潤滑剤が掻き取られてしまうという不都合がある。
【０００６】
そこで、固形潤滑剤を塗布ブラシに一旦移し、この塗布ブラシを像担持体表面に接触させて固形潤滑剤を塗布する方法では、例えば、累積プリント枚数から求めた像担持体の累積駆動時間に関する情報と、画像の白黒比を示す画像のドット数の計数値に基づいて、塗布ブラシを固形潤滑剤に押し込む押し込み量や、塗布ブラシの回転速度を制御するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また、像担持体表面の潤滑剤の塗布量を検出し、検出結果に基づいて塗布ブラシの回転をＯＮ／ＯＦＦ制御したり、塗布ブラシの回転速度を制御するようにしたものが提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２４４４８６号公報。
【特許文献２】特開平７−３１１５３１号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した従来の画像形成装置では、像担持体の累積駆動時間に関する情報、画像の白黒比を示す画像の有効ドット数の計数値などの情報の収集及び処理する必要があり、或いは像担持体表面の潤滑剤の塗布量を検出する手段や、塗布ブラシの回転制御手段を必要とするなど、構成を複雑にし、製作コストを上昇させていた。
【０００９】
この発明は、従来の画像形成装置の潤滑剤塗布制御手段のように特別な手段を必要とせず、像担持体上の潤滑剤の量を適正に保つことができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、像担持体と、該像担持体上に形成された画像潜像を顕像化する現像装置を備えた画像形成装置において、前記像担持体の表面に第１の潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置と、第２の潤滑剤が添加された現像剤を装填した現像装置とを備え、前記第１の潤滑剤及び第２の潤滑剤は、第１の潤滑剤の純水の接触角θ１が前記第２の潤滑剤の純水の接触角θ２に対して、以下の式（１）
θ１≦θ２・・・・・・・・・・・（１）
の関係にあることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
そして、前記第１の潤滑剤及び第２の潤滑剤は、さらに第１の潤滑剤の摩擦係数μ１が前記第２の潤滑剤の摩擦係数μ２に対して、以下の式（２）
μ１＜μ２・・・・・・・・・・・（２）
の関係にあってもよい。
【００１２】
請求項３の発明は、像担持体と、該像担持体上に形成された画像潜像を顕像化する現像装置を備えた画像形成装置において、前記像担持体の表面に第１の潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置と、第２の潤滑剤が添加された現像剤を装填した現像装置とを備え、前記第１の潤滑剤及び第２の潤滑剤は、第１の潤滑剤の摩擦係数μ１が前記第２の潤滑剤の摩擦係数μ２に対して、以下の式（２）
μ１＜μ２・・・・・・・・・・・（２）
の関係にあることを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
前記第１の潤滑剤及び第２の潤滑剤は、それぞれ脂肪酸金属塩である。
【００１４】
また、前記潤滑剤塗布装置は、前記像担持体の表面に当接して回転可能な回転部材と、回転部材に当接する方向に付勢された固体状の第１の潤滑剤とを備え、前記回転部材の回転により固体状の第１の潤滑剤を削り取り、削り取られた第１の潤滑剤を像担持体の表面に塗布して低摩擦層を形成するものである。
【００１５】
そして、前記回転部材は、前記像担持体に平行に配置され、像担持体の回転に従動して回転する回転ブラシとするとよい。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したとおり、請求項１の発明では、像担持体の表面に塗布される第１の潤滑剤に対して、現像装置に装填された現像剤に、第１の潤滑剤よりも表面エネルギーの小さい第２の潤滑剤、即ち、純水の接触角θ１の第１の潤滑剤に対して、θ１≦θ２の関係にあり、表面エネルギーの小さい純水の接触角θ２の第２の潤滑剤を添加して現像剤の表面を被覆することにより、表面エネルギーを低下させたものである。
【００１７】
これにより、クリーニングブレードエッジ部に滞留したトナーによる像担持体の表面に塗布された第１の潤滑剤の掻き取りを抑制することができる。
【００１８】
また、請求項３の発明では、像担持体の表面に塗布される摩擦係数μ１の第１の潤滑剤に対して、摩擦係数μ１よりも摩擦係数の大きい摩擦係数μ２の第２の潤滑剤を添加して現像剤の表面を被覆することにより、除去したトナーがブレードエッジ部に滞留して形成されるトナー溜まりにおいてトナー相互の間の摩擦を増大させ、ブレードエッジ部を擦り抜けにくくし、クリーニング不良を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の実施の形態の画像形成装置の構成の概略を説明する図である。画像形成装置そのものは、公知の電子写真方式の画像形成装置であるから、詳細な説明は省略する。
【００２０】
図１において、画像形成装置１０は、図示しない駆動装置により矢印ａ方向に一定速度で回転する像担持体である感光体ドラム１１と、その周囲に配置されたメインチャージャ１２、露光装置１３、第２の潤滑剤である固体潤滑剤Ｍ２が配合された現像剤の装填された現像装置１４、転写装置１５、定着装置１６、感光体ドラム１１に圧接配置されたクリーニングブレードを含むクリーニング装置１８が配置されており、転写装置１５からみて下流側で、クリーニング装置１８からみて上流側には、感光体ドラム１１に接触して第１の潤滑剤である固体潤滑剤Ｍ１を塗布する塗布ブラシを備えた潤滑剤塗布装置２０が配置されている。
【００２１】
上記した第１の潤滑剤である固体潤滑剤Ｍ１の特性、第２の潤滑剤である固体潤滑剤Ｍ２の特性、及び固体潤滑剤Ｍ１を塗布する塗布ブラシを備えた潤滑剤塗布装置２０については、後で詳細に説明する。
【００２２】
画像形成装置による画像形成動作を簡単に説明する。まず、メインチャージャ１２により感光体ドラム１１の表面が均一に帯電される。図示しない原稿台上の原稿画像が走査光学系により読み取られて出力された画像信号、或いは図示しないパソコン等から出力された画像信号により、露光装置１３のレーザ装置から放射されるレーザ光が変調され、変調されたレーザ光が感光体ドラム１１の表面に投射されて、画像潜像が形成される。
【００２３】
感光体ドラム１１の表面に形成された画像潜像は、現像装置１４に装填されている現像剤で現像され、トナー像が形成される。感光体ドラム１１の矢印ａ方向の回転により、その表面に形成されたトナー像が転写装置１５の位置、即ち転写位置に到達するタイミングに合わせて、図示しない給紙装置から記録媒体Ｐが搬送され、転写位置において転写装置１５の作動により、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像は記録媒体Ｐに転写される。この後、記録媒体Ｐは定着装置１６に搬送され、記録媒体Ｐ上のトナー像の定着処理がなされ、図示しない排紙トレイに排出される。
【００２４】
転写されずに感光体ドラム１１の表面に残留した廃トナーは、クリーニング装置１８により清掃されて除去され、次の画像形成動作に移る。
【００２５】
潤滑剤塗布装置２０を説明する。潤滑剤塗布装置２０には、以下説明する潤滑剤塗布装置２０Ａと潤滑剤塗布装置２０Ｂとの２つの実施例があり、いずれも塗布ブラシを感光体ドラム１１に接触させて固体潤滑剤を塗布するものであるが、塗布ブラシに固体潤滑剤を付与する構成が異なる。
【００２６】
図２は、潤滑剤塗布装置２０の第１実施例である潤滑剤塗布装置２０Ａの構成を説明する図で、図２の（ａ）は潤滑剤塗布装置２０Ａの正面図、図２の（ｂ）はその側面図である。塗布ブラシ２１は回転軸２１ａを備えており、感光体ドラム１１の表面に平行に塗布ブラシ２１を所定の食い込み量を持たせて接触配置し、感光体ドラム１１の回転に従動して回転するように構成されている。
【００２７】
固体潤滑剤Ｍ１は保持板２２に保持されており、保持板２２と画像形成装置のハウジング１０Ａとの間には圧縮スプリング２３が配置されており、保持板２２に保持された固体潤滑剤Ｍ１は、圧縮スプリング２３の付勢力により塗布ブラシ２１に向けて押圧されている。
【００２８】
この構成により、感光体ドラム１１の回転に従動して塗布ブラシ２１が回転すると、塗布ブラシ２１のブラシ毛が固体潤滑剤Ｍ１を少しづつ削り、ブラシ毛に付着した固体潤滑剤Ｍ１が感光体ドラム１１の表面に塗布される。
【００２９】
図３は、潤滑剤塗布装置２０の第２実施例である潤滑剤塗布装置２０Ｂの構成を説明する図で、図３の（ａ）は潤滑剤塗布装置２０Ｂの正面図、図３の（ｂ）はその側面図である。塗布ブラシ２１は回転軸２１ａを備えており、感光体ドラム１１の表面に平行に塗布ブラシ２１を所定の食い込み量を持たせて接触配置し、感光体ドラム１１の回転に従動して回転するように構成されている点は、第１実施例と同じである。
【００３０】
固体潤滑剤Ｍ１は保持板２２に保持されており、保持板２２と塗布ブラシ２１の回転軸２１ａの軸受２１ｂとの間には引張りスプリング２４が架設されており、保持板２２に保持された固体潤滑剤Ｍ１は、塗布ブラシ２１に向けて牽引されている。
【００３１】
この構成により、感光体ドラム１１の回転に従動して塗布ブラシ２１が回転すると、塗布ブラシ２１のブラシ毛が固体潤滑剤Ｍ１を少しづつ削り、ブラシ毛に付着した固体潤滑剤Ｍ１が感光体ドラム１１の表面に塗布される。
【００３２】
また、この潤滑剤塗布装置の第２実施例２０Ｂでは、前記した第１実施例２０Ａのようにハウジング１０Ａを圧縮スプリング２３の一方の支持部材としないから、ハウジング１０Ａと保持板２２（固体潤滑剤Ｍ１）との間隔のバラツキ、塗布ブラシ２１の回転軸との傾きなどの影響がなく、固体潤滑剤Ｍ１と塗布ブラシ２１とは常に平行が維持され、塗布ブラシ２１の左右端部での固体潤滑剤Ｍ１の掻き取りが均一となり、安定した掻き取りが行われる。
【００３３】
ここで、トナーによる固体潤滑剤の掻き取りについて説明する。図４は、トナーによる固体潤滑剤の掻き取りの状況を説明する図で、感光体ＰＨにクリーニングブレードのブレードエッジＢＥが接触した状態を拡大して示している。
【００３４】
感光体ＰＨが矢印ｂ方向に移動すると、感光体ＰＨ上の残留トナーＴＮはブレードエッジＢＥで堰止められ掻き取られるのであるが、感光体ＰＨ上のトナーＴＮは突入力Ｔ1 でクリーニングブレードのエッジＢＥに衝突し、エッジＢＥにはトナーＴＮを阻止する阻止力Ｔ2 が発生する。感光体ＰＨとトナーＴＮとの間の摩擦係数μ1 が小さい程、トナーＴＮの突入力Ｔ1 は小さくなり、クリーニングを容易に行うことができる。
【００３５】
また、ブレードエッジＢＥの先端には、先に掻き取られたトナーＴＮが滞留して充填され、トナー溜りＴｍが形成される。トナー溜りＴｍは、トナー粒径が小さい程ブレードエッジＢＥでの充填が密になり、顕著になる傾向がある。トナー溜りＴｍでは先に滞留したトナーと後から進入したトナーとが衝突し、感光体ＰＨ上に塗布された固体潤滑剤が剥ぎ取られていく。
【００３６】
トナー溜りＴｍの形成はクリーニングのために重要であるが、トナーの流動性が良い場合やトナー粒径が小さい程充填率が高くなり、ブレードエッジＢＥをすり抜けるトナーが増加し、クリーニング不良となる。残留トナーをブレードエッジＢＥで効果的に掻き取るには、残留トナーが感光体から離れ易く、トナー溜りＴｍでは先に滞留したトナーと後から進入したトナーとの間の摩擦抵抗が大きいことが望ましい。
【００３７】
トナーの突入力Ｔ1 を減らすには感光体ＰＨとトナーＴＮとの間の摩擦係数μ1 を下げればよい。また、トナーの阻止力Ｔ2 を高めてトナー溜まりＴｍを形成するには先に滞留したトナーＴＮと後から侵入したトナーＴＮとの間のトナー相互間の摩擦係数μ2 を高めればよい。
【００３８】
そこで、この発明では、純水の接触角θが、以下の式（１）の関係にある２種類の固体潤滑剤を選択し、感光体に塗布する固体潤滑剤には純水の接触角θ１の固体潤滑剤Ｍ１を使用し、現像剤に添加配合する固体潤滑剤には純水の接触角θ２の固体潤滑剤Ｍ２を使用するようにした。
【００３９】
θ１≦θ２・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
但し、θ１：固体潤滑剤Ｍ１の純水の接触角
θ２：固体潤滑剤Ｍ２の純水の接触角。
【００４０】
なお、上記した固体潤滑剤Ｍ１の摩擦係数と固体潤滑剤Ｍ２の摩擦係数との間には、以下の式（２）の関係がある。
【００４１】
μ１＜μ２・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
但し、μ１：固体潤滑剤Ｍ１の摩擦係数（純水の接触角θ１）
μ２：固体潤滑剤Ｍ２の摩擦係数（純水の接触角θ２）。
【００４２】
これにより、感光体の表面は摩擦係数μ１（純水の接触角θ１）の固体潤滑剤Ｍ１で覆われて感光体とトナーとの間の摩擦を下げることができるので、残留トナーは感光体から離れやすくなる。また、現像剤のトナー粒子の表面は摩擦係数μ２（純水の接触角θ２）の固体潤滑剤Ｍ２で覆われるので、先に滞留したトナーと後から侵入したトナーとの間のトナー相互間の摩擦抵抗が大きくなるのでトナー溜まりＴｍが適切に形成され、トナーによるブレードエッジＢＥでの固体潤滑剤Ｍ１の掻き取り作用を抑制することができる。
【００４３】
［純水の接触角と摩擦係数］
固体潤滑剤について、純水の接触角と摩擦係数の関係について説明するが、まず、接触角の意義について説明する。接触角とは、固体の壁面や水平面に液体の自由表面が接して平衡状態にあるとき、この接点における液体表面が固体面となす角を指すもので、液体を含む側の角度で表される。接触角が鋭角のときは濡れると言い、濡れやすい表面を意味する。また、接触角が鈍角のときは濡れないと言い、濡れにくい表面を意味する。
【００４４】
したがって、固体潤滑剤の純水の接触角とは、固体潤滑剤で覆われている感光体の表面の純水に対する濡れ性（濡れやすさ）を示す値となる。即ち、複数種類の固体潤滑剤の間の表面の状態を示す指標として使用することができる。
【００４５】
固体潤滑剤の純水の接触角の測定方法を説明する。像担持体の原料樹脂であるポリカーボネイト樹脂、及びトナーの原料樹脂であるスチレン・アクリル樹脂混合物について、それ等の原料樹脂をシートに形成し、その上に固体潤滑剤を均一に塗布したサンプルを作成し、協和界面科学（株）製の接触角測定装置を使用して純水の接触角を測定した。固体潤滑剤を原料樹脂シートの上に均一に塗布すると、原料樹脂シートの影響は見られず、複数のサンプルの接触角測定値は全て同一であった。
【００４６】
次に、固体潤滑剤の摩擦係数の測定方法を説明する。摩擦係数の測定はオイラーベルト法で測定した。図５は、オイラーベルト法による摩擦係数の測定装置の構成を説明する図で、テーブル５１の一端に水平に固定配置された測定台５２の上に、デジタルフォースゲージ５３を配置し、テーブル５１の他端に設けられた感光体載置台５５の上に、測定対象の感光体に見立てた円筒体５６を配置する。円筒体５６の円筒表面に接触させてベルト５７を配置し、ベルト５７の一端にはフックを介してデジタルフォースゲージ５３に連結し、ベルト５７の他端にはフックを介して所定の荷重Ｗが加わるように重錘５８を連結する。
【００４７】
この状態でデジタルフォースゲージを図５で右方向（矢印Ｓ方向）に引張り、ベルト５７が移動を開始した時点のデジタルフォースゲージの指示値Ｆを読取り、以下の式（３）により感光体に見立てた円筒体５６の円筒表面の摩擦係数μを算出する。
【００４８】
μ＝ｌｎ（Ｆ／Ｗ）／（π／２）・・・・・・（３）
但し、ｌｎは自然対数記号
Ｆ：デジタルフォースゲージの指示値
Ｗ：重錘の荷重
感光体ＰＨとトナーＴＮとの間の摩擦係数μ1 の測定に際しては、円筒体５６には感光体材料であるポリカーボネイト樹脂の円筒を使用し、ベルト５７にはポリカーボネイト樹脂とポリブチレート樹脂との混合物からなるベルトの表面にスチレン・アクリル樹脂混合物からなるトナー樹脂層を設けたものを使用し、円筒体５６の表面とベルト５７の表面に固体潤滑剤を塗布し、重錘５８の荷重Ｗ＝１００ｇで測定した。
【００４９】
トナーＴＮ相互間の摩擦係数μ2 の測定に際しては、円筒体５６の表面にトナー樹脂層を設け、ベルト５７の表面にもトナー樹脂層を設けたものを使用し、両トナー樹脂層の表面に固体潤滑剤を塗布し、重錘５８の荷重Ｗ＝１００ｇで測定した。
【００５０】
今回の測定では同一種類の潤滑剤を使用したため、感光体ＰＨとトナーＴＮとの間の摩擦係数μ1 の測定値とトナーＴＮ相互間の摩擦係数μ2 の測定値とは同一値であった。摩擦係数μは潤滑剤の種類に依存するから、摩擦係数μを適切に制御するには潤滑剤の種類の選択が重要となる。
【００５１】
［固体潤滑剤の種類と組み合わせについて］
ここで、感光体の表面に塗布する第１の潤滑剤である固体潤滑剤Ｍ１、及びトナーに添加する第２の潤滑剤である固体潤滑剤Ｍ２の種類と組み合わせについて説明する。感光体の表面に塗布する固体潤滑剤Ｍ１、及びトナーに添加する固体潤滑剤Ｍ２は、いずれも潤滑剤として表面エネルギーが低く、化学的に不活性であること、熱的に安定していることが求められる。
【００５２】
具体的には、ステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）、ステアリン酸マグネシウム（ＳＴ−Ｍｇ）、ステアリン酸カルシウム（ＳＴ−Ｃａ）等の高級脂肪酸金属塩（金属石鹸）や、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系ポリマーが適当である。
【００５３】
図６は、固体潤滑剤であるステアリン酸（ＳＴ−Ｈ）およびステアリン酸金属塩であるステアリン酸ナトリウム（ＳＴ−Ｎａ）、ステアリン酸リチウム（ＳＴ−Ｌｉ）、ステアリン酸アルミニウム（ＳＴ−Ａｌ）、ステアリン酸マグネシウム（ＳＴ−Ｍｇ）、ステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）、ステアリン酸バリウム（ＳＴ−Ｂａ）、ステアリン酸カルシウム（ＳＴ−Ｃａ）についての純水の接触角と摩擦係数の関係を説明する図である。
【００５４】
図６から明らかなように、固体潤滑剤の摩擦係数μは潤滑剤の種類により変動するから、感光体に塗布する固体潤滑剤Ｍ１とトナーに添加する固体潤滑剤Ｍ２との間で、所望の摩擦係数μの大小関係を保持するには、図６に示された特性値から適切な固体潤滑剤の組み合わせを選択することが必要となる。
【００５５】
感光体に塗布する固体潤滑剤Ｍ１とトナーに添加する固体潤滑剤Ｍ２とについては、純水の接触角θについてはθ1 ≦θ2 、摩擦係数μについてはμ1 ＜μ2 の関係にあることが望ましいことは先に説明したとおりである。
【００５６】
従って、図６において、感光体の表面に塗布する固体潤滑剤Ｍ１としてステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）を選択したときは、トナーに添加する固体潤滑剤Ｍ２には、ステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）よりも純水の接触角θ、及び摩擦係数μが大きいステアリン酸マグネシウム（ＳＴ−Ｍｇ）、或いはステアリン酸アルミニウム（ＳＴ−Ａｌ）を選択するのが望ましい。
【００５７】
また、現像剤に添加する固体潤滑剤Ｍ２の添加量は潤滑剤の種類にもよるが、０．０１重量％から５．０重量％程度が望ましく、感光体の表面に塗布する固体潤滑剤Ｍ１は固形化し、塗布ブラシで削り取りながら塗布するのが望ましい。
【００５８】
図７は、トナーに固体潤滑剤を添加した場合と添加しない場合との純水の接触角（°）と感光体の回転数（単位：回）の関係を測定した結果を示す図で、トナーに固体潤滑剤を添加したときの効果が示されている。
【００５９】
この測定作業では、まず、感光体の表面に塗布する固体潤滑剤Ｍ１にはステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）を選択した。また、現像剤に添加する固体潤滑剤Ｍ２には、粒径４．５μｍのトナーにステアリン酸アルミニウム（ＳＴ−Ａｌ）を０．３重量％添加したサンプル１、粒径４．５μｍのトナーにステアリン酸マグネシウム（ＳＴ−Ｍｇ）を０．５重量％添加したサンプル２、粒径４．５μｍのトナーに固体潤滑剤を添加しないサンプル３、の３種類を準備した。
【００６０】
測定作業は、感光体の表面に形成したテスト用の潜像を前記サンプル１乃至サンプル３のトナーで現像した後、感光体表面の純水の接触角を測定し、この作業を感光体の回転数を変えながら実施した。
【００６１】
図７から明らかなように、サンプル１（粒径４．５μｍのトナーにステアリン酸アルミニウム（ＳＴ−Ａｌ）を０．３重量％添加）、サンプル２（粒径４．５μｍのトナーにステアリン酸マグネシウム（ＳＴ−Ｍｇ）を０．５重量％添加）では、感光体の回転数が増加しても表面に塗布した固体潤滑剤ステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）の減少が殆どみられず、クリーニング不良は装置の平均寿命期間の２倍まで発生しなかったが、サンプル３（粒径４．５μｍのトナーに固体潤滑剤の添加無し）では感光体の回転数の増加と共に表面に塗布した固体潤滑剤ステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）の減少が著しく、トナーに添加する固体潤滑剤Ｍ２の有効性が立証された。
【００６２】
次に、感光体にステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）およびステアリン酸カルシウム（ＳＴ−Ｃａ）を固体潤滑剤Ｍ１として感光体表面に塗布し、トナーに添加する固体潤滑剤Ｍ２として種々の金属石鹸（ステアリン酸塩）またはステアリン酸を用いた場合の感光体表面の純水の接触角低下率を測定した。この結果を図８に示す。
【００６３】
ここで、接触角低下率は、固体潤滑剤Ｍ１を塗布した感光体を用いて現像を行なったときの感光体回転数１０回転後における感光体表面の接触角の、初期接触角に対する低下量で示している。
【００６４】
固体潤滑剤Ｍ１としてステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）を用いた場合、及びステアリン酸カルシウム（ＳＴ−Ｃａ）を用いた場合のいずれにおいても、θ1 ≦θ2 の場合に感光体表面の接触角の低下が殆ど無く、感光体の表面に塗布された固体潤滑剤Ｍ１が殆ど掻き落されていないことが示された。
【００６５】
次に、感光体にステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）を固体潤滑剤Ｍ１として感光体表面に塗布し、トナーに添加する固体潤滑剤Ｍ２として種々の金属石鹸（ステアリン酸塩）またはステアリン酸を用いた場合の下限圧接力を測定した。この結果を図９に示す。
【００６６】
ここで、下限圧接力とは、トナーをクリーニングするために必要な最低のクリーニングブレードの圧接力である。具体的には、図１に示す画像形成装置において、クリーニングブレードの感光体に対する圧接力を変化できるように改造し、転写機構を解除したものを用いた。この画像形成装置において、感光体上にトナー付着量３ｇ／ｍ3 のトナー像を感光体の一周分より長いベタ画像として作像し、クリーニング後のトナーの拭き残しを目視により評価した。この評価を圧接力を変化させて行い、トナーの拭き残しが無いか極く軽微となる最小の圧接力を下限圧接力とした。この下限圧接力が低いほどクリーニング性がよい。
【００６７】
固体潤滑剤Ｍ２が、ステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）よりも摩擦係数が大きいステアリン酸ナトリウム（ＳＴ−Ｎａ）、ステアリン酸（ＳＴ−Ｈ）、及びステアリン酸アルミニウム（ＳＴ−Ａｌ）の場合、つまり摩擦係数がμ1 ＜μ2 の関係にある場合は、固体潤滑剤Ｍ２を添加しない場合よりも低い下限圧接力が得られ、クリーニング性が良好であることが示された。
【００６８】
以上、この発明を通常の画像形成装置に適用した例で説明したが、画像形成装置はモノクロ画像形成装置、カラー画像形成装置、プリンタ、ファックス、これらの複合させた複合機等に適用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
像担持体表面に固体潤滑剤を塗布すると共に現像剤中にも固体潤滑剤を添加し、クリーニングブレードによる像担持体上に残留した廃トナーの除去を容易に行なうようにした画像形成装置である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】この発明の実施の形態の画像形成装置の構成の概略を説明する図。
【図２】潤滑剤塗布装置の第１実施例である潤滑剤塗布装置の構成を説明する図。
【図３】潤滑剤塗布装置の第２実施例である潤滑剤塗布装置の構成を説明する図。
【図４】トナーによる固体潤滑剤の掻き取りの状況を説明する図。
【図５】オイラーベルト法による摩擦係数の測定装置を説明する図。
【図６】各種の固体潤滑剤の純水の接触角と摩擦係数の関係を説明する図。
【図７】トナーに固体潤滑剤を添加した場合と添加しない場合との純水の接触角と感光体の回転数の関係を説明する図。
【図８】ステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）およびステアリン酸カルシウム（ＳＴ−Ｃａ）を固体潤滑剤Ｍ１として感光体表面に塗布し、トナーに添加する固体潤滑剤Ｍ２として種々の金属石鹸（ステアリン酸塩）またはステアリン酸を用いた場合の感光体表面の純水の接触角低下率の測定結果を示す図。
【図９】にステアリン酸亜鉛（ＳＴ−Ｚｎ）を固体潤滑剤Ｍ１として感光体表面に塗布し、トナーに添加する固体潤滑剤Ｍ２として種々の金属石鹸（ステアリン酸塩）またはステアリン酸を用いた場合の下限圧接力の測定結果を示す図。
【符号の説明】
【００７１】
１０  画像形成装置
１１  像担持体（感光体）
１２  メインチャージャ
１３  露光装置
１４  現像装置
１５  転写装置
１６  定着装置
１８  クリーニング装置
２０  潤滑剤塗布装置
２０Ａ  潤滑剤塗布装置（第１実施例）
２０Ｂ  潤滑剤塗布装置（第２実施例）
２１  塗布ブラシ
２１ａ  回転軸
２１ｂ  軸受
２２  保持板
２３  圧縮スプリング
２４  引張りスプリング
Ｍ１  像担持体（感光体）に塗布される固体潤滑剤
Ｍ２  現像剤（トナー）に添加される固体潤滑剤
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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