(57)【要約】【課題】長期に亘って劣化を抑制することができる摺擦部材を提供する。【解決手段】感光体ドラム３の外周面３ａ（像形成面）にトナー像を形成し、そのトナー像を用紙に転写して定着する画像形成装置１００に搭載され、保護剤が塗布された感光体ドラム３の外周面３ａ（像形成面）を摺擦して保護剤を均し、感光体ドラム３の外周面３ａ（像形成面）に保護剤の層を形成するための保護剤均し部材７２（摺擦部材）において、感光体ドラム３の外周面３ａ（像形成面）の幅方向と略平行に延び、その外周面３ａ（像形成面）の循環移動方向に沿ってその外周面３ａ（像形成面）に向かって凸に湾曲した湾曲面７２ａ−２を有し、湾曲面７２ａ−２が、上記の幅方向について感光体ドラム３の外周面３ａ（像形成面）に全幅に亘って当接していることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定幅を有し循環移動する像形成面にトナー像を形成し、該トナー像を用紙に転写して該用紙に定着する画像形成装置に搭載され、
前記トナー像の転写後の前記像形成面を摺擦して該像形成面から付着物を除去するための、あるいは、前記像形成面を保護するとともに該像形成面に潤滑性を付与する保護剤が塗布された前記像形成面を摺擦して前記保護剤を均し、前記像形成面に前記保護剤の層を形成するための、摺擦部材において、
前記像形成面の幅方向と略平行に延び、前記像形成面の循環移動方向に沿って前記像形成面に向かって凸に湾曲した湾曲面を有し、該湾曲面が、前記幅方向について前記像形成面に全幅に亘って当接していることを特徴とする摺擦部材。
【請求項２】
前記像形成面と前記湾曲面との当接位置において、前記像形成面の曲率半径に対する、前記湾曲面の曲率半径の比が、０．０８以上１０２０以下であることを特徴とする請求項１記載の摺擦部材。
【請求項３】
前記像形成面に対する、前記湾曲面の、その長手方向の当接線圧が、０．００８Ｎ／ｃｍ以上７２Ｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の摺擦部材。
【請求項４】
前記摺擦部材が、前記保護剤を均して前記像形成面に前記保護剤の層を形成する保護剤均し部材であって、
前記保護剤が、脂肪酸金属塩を主成分とする保護剤であることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の摺擦部材。
【請求項５】
前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛を含むことを特徴とする請求項４記載の摺擦部材。
【請求項６】
前記保護剤が、脂肪酸金属塩及び無機微粒子を含むことを特徴とする請求項４又は５記載の摺擦部材。
【請求項７】
所定幅を有し循環移動する像形成面にトナー像を形成し、該トナー像を用紙に転写して該用紙に定着する画像形成装置に、前記トナー像の転写後の前記像形成面を摺擦して該像形成面から付着物を除去するクリーニング部材とともに搭載され、前記像形成面に、該像形成面を保護するとともに該像形成面に潤滑性を付与する保護剤の層を形成する保護層形成装置において、
前記像形成面に前記保護剤を塗布する保護剤塗布部材と、
前記保護剤塗布部材によって前記保護剤が塗布された前記像形成面を摺擦し、前記保護剤を均して前記像形成面に前記保護剤の層を形成する保護剤均し部材と、を備え、
前記保護剤均し部材が、請求項１から６のうちいずれか１項記載の摺擦部材であることを特徴とする保護層形成装置。
【請求項８】
所定幅を有し循環移動する像形成面にトナー像を形成し、該トナー像を用紙に転写して該用紙に定着する画像形成装置の筐体に着脱自在に装着され、前記像形成面に前記トナー像を形成する像形成部と、前記像形成面を有する像担持体と、転写後の前記像形成面を摺擦して該像形成面から付着物を除去するクリーニング部材と、前記像形成面を保護するとともに該像形成面に潤滑性を付与する保護剤が塗布された前記像形成面を摺擦し、前記保護剤を均して前記像形成面に前記保護剤の層を形成する保護剤均し部材と、を備えたプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニング部材と前記保護剤均し部材とのうち少なくとも一方の部材が、請求項１から６のうちいずれか１項記載の摺擦部材であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
所定幅を有し循環移動する像形成面を有する像担持体と、前記像形成面にトナー像を形成する像形成部と、前記トナー像を用紙に転写する転写部と、前記トナー像を用紙に定着する定着部と、転写後の前記像形成面を摺擦して該像形成面から付着物を除去するクリーニング部材と、前記像形成面を保護するとともに該像形成面に潤滑性を付与する保護剤が塗布された前記像形成面を摺擦し、前記保護剤を均して前記像形成面に前記保護剤の層を形成する保護剤均し部材と、を備えた画像形成装置において、
前記クリーニング部材と前記保護剤均し部材とのうち少なくとも一方の部材が、請求項１から６のうちいずれか１項記載の摺擦部材であ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、画像形成装置の感光体ドラムや中間転写ベルト等における像形成面をクリーニングや保護層形成のために摺擦する摺擦部材、そのような摺擦部材を備えた保護層形成装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる電子写真プロセスを用いる画像形成装置は、感光体ドラムの外周面に放電によって電荷を与えてその外周面を帯電させ、帯電した外周面を露光して静電潜像を形成する。そして、静電潜像をトナーで現像し、形成されたトナー像を、用紙に直接転写したり、あるいは中間転写ベルトを介して転写したりした後、定着して排出する。転写後の感光体ドラムや中間転写ベルトの外周面といった像形成面には未転写のトナー等の付着物が残留するため、これらが次の画像形成に悪影響を与えないように、像形成面が、その像形成面を摺擦するクリーニング部材によりクリーニングされて次の画像形成に備えられる。
【０００３】
ここで、感光体ドラムの外周面の帯電時には、感光体ドラムに電気的ストレスがかかり、感光体ドラムの外周面の状態を大きく変化させることがある。この電気的ストレスは、感光体ドラムの外周面の近傍で放電現象を伴う接触帯電方式や近接帯電方式で特に顕著である。これらの帯電方式では、感光体ドラムの外周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生成物が感光体ドラムの外周面に吸着することがある。このような吸着が起こると、感光体ドラムの外周面の付着力が増加し、クリーニング部材によるクリーニング性が低下して異物付着（フィルミング）が発生しやすくなる。特に直流成分に交流成分を重畳した帯電方式においては、感光体ドラムの表面層中の材料に対する影響が大きく、樹脂分子鎖の切断による分子量低下、高分子鎖の絡み合い度の低下、樹脂の蒸発等の化学的劣化が生じることがある。このような状況下で、クリーニング部材により感光体ドラムの外周面が機械的に摺擦されると、感光体ドラムの摩耗がより一層促進されることになる。
【０００４】
クリーニング部材としては、ゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードや合成樹脂からなる繊維をブラシ状に形成したクリーニングブラシを感光体ドラムの外周面に摺擦して感光体ドラムの外周面から付着物を除去するものが一般に知られている。しかし、このようなクリーニング部材も経時で摩耗してしまう。クリーニング部材の摩耗は、クリーニング性の低下を招き、結果的に感光体ドラムの外周面への異物付着（フィルミング）が発生しやすくなる。
【０００５】
そこで、感光体ドラムの化学的劣化防止のため、また、感光体ドラムとクリーニング部材との間に働く摩擦抵抗を低減して感光体ドラムやクリーニング部材の摺擦による摩耗を防止するために、感光体ドラムの外周面に保護剤を塗布する等の手法がとられている。感光体ドラムの外周面に塗布される保護剤の量は、少なすぎると塗布ムラが生じ、十分に保護剤が塗布されていない部分にクリーニング不良が発生したり、クリーニング部材の摩耗が進行したりする恐れがある。一方、保護剤の量が多すぎると、例えば固形保護剤の大サイズ化等により保護剤を配置するためのスペースが大きくなり、マシンが大型化する恐れがある。また、保護剤が、感光体ドラムの外周面と近接又は接触する帯電ローラの表面を汚染してしまい、均一な帯電が行われず、筋状の画像欠陥を招く恐れもある。したがって、感光体ドラムの外周面に適切な量の保護剤を塗布することが重要である。
【０００６】
そこで、感光体ドラムの外周面に適切な量の保護剤を塗布するために、例えば、保護剤を塗布するブラシローラの繊維の密度を規定することが提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。これらの特許文献１、２では、ブラシローラの繊維密度の規定に加え、固形保護剤をブラシローラ側に加圧する加圧部材を設けてその加圧力を規定したり、ブラシローラの感光体ドラムの外周面への食い込み量等を規定したりする提案もなされている。また、感光体ドラムの外周面への保護剤の塗布量の適正化を図るべく、保護剤の塗布量を画像データ情報に基づいて制御する方式が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
ところで、近年、高画質化への要求が高まっており、特に高精細なカラー画像形成を実現させるため、トナーの小粒径化、球形化が進められている。小粒径化により、ドットの再現性が良好になり、球形化により現像性、転写性の向上を図ることができる。従来の混練粉砕法により、このような小粒径化、球形化したトナーを製造するのは非常に困難であることから、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により製造された重合トナーが採用されつつある。
【０００８】
しかしながら、球形化、小粒径化されたトナーを用いた場合、転写後に感光体ドラムの外周面に付着している残留トナー等の付着物のクリーニングにいくつかの問題が生じることがある。その一つは、球形化、小粒径化されたトナーのクリーニングが、クリーニング部材として一般的に用いられているクリーニングブレードでは難しいということである。クリーニングブレードは感光体ドラムの外周面を摺擦しながらトナーを除去するが、感光体ドラムの外周面との摩擦抵抗によってクリーニングブレードのエッジの部分が変形することがある。このような変形が起こると、感光体ドラムの外周面とクリーニングブレードの間には微小な空間が生じる。この空間には小粒径のトナーであるほど侵入しやすい。そして、侵入したトナーが球形に近い形状であるほど転がりやすく摩擦力が小さい。このようなトナーは、感光体ドラムの外周面とクリーニングブレードとの間の空間に侵入して転がり、やがては、そのトナーがクリーニングブレードをすり抜けてしまうことがある。このため、球形化、小粒径化されたトナーは、クリーニング不良につながりやすいという傾向にある。
【０００９】
このようなクリーニング不良を防ぐ対策として、クリーニングブレードの感光体ドラムの外周面への当接圧を高くするなどの方法がとられている。例えば、クリーニングブレードにおいて感光体ドラムの外周面に接する先端エッジ部の稜線部を鈍角形状にすることでクリーニングブレードの感光体ドラムの外周面への面圧を高くする方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。しかし、面圧の上昇により、感光体ドラムの外周面とクリーニングブレードとの摩擦力は高まる。その結果、感光体ドラムやクリーニングブレードの摩耗が進行しやすくなることがある。また、上記の面圧が高いと、クリーニングブレードが不規則に振動するスティックスリップが発生しやすく、スティックスリップによるブレード鳴きや、ブレードめくれ等が発生しやすくなっている。このようなスティックプスリップの発生を抑制する観点からも、感光体ドラムの外周面に適切な量の保護剤を塗布することが重要となってきている。
【００１０】
ここで、感光体ドラムの外周面に適切な量の保護剤が塗布されても、均一に薄層化されていない場合には、次のような事態が起きることがある。即ち、このような場合には、感光体ドラムの外周面において静止摩擦係数μが不均一になる。そのため、トナー像の転写が良好に行われず、「虫喰い」と呼ばれる画像部での中抜けや、「ボソツキ」と呼ばれる画像部での点状の白抜け等、種々の画像異常が発生することがある。
【００１１】
転写後に行う保護剤の塗布と付着物のクリーニングとの２つの処理の順番には、以下の２つのパターンが考えられる。即ち、保護剤塗布が先でクリーニングが後となる塗布後クリーニングの関係と、クリーニングが先で保護剤塗布が後となるクリーニング後塗布の関係という２つのパターンである。これら２つのパターンでは、上記の画像異常の発生メカニズムが次のように異なる。
【００１２】
塗布後クリーニングでは、クリーニング部材での除去前でトナーが残留している状態の感光体ドラムの外周面に保護剤を塗布することになる。ここで、感光体ドラムの外周面においてトナー像を形成するトナーが載っていた部分には、他の部分と比較して転写材への転写後にも残留トナーに代表される付着物が多く付着している。そして、保護剤の塗布後にクリーニングが行われる際には、付着物の付着量が多いこのような部分については、保護剤を塗布する例えば塗布ブラシ等の塗布部材が、一旦塗布した保護剤をトナーと一緒に掻き取ってしまうことがある。さらには、塗布後にクリーニングを行うクリーニング部材が、保護剤をトナーと一緒に掻き取ってしまうことがある。そのため、クリーニング後の感光体ドラムの外周面における保護剤の塗布量に偏りが生じてしまう。感光体ドラムの外周面に均一な保護剤の層が形成できないと、外周面の静止摩擦係数μに偏りが生じる。場合によっては、外周面の静止摩擦係数μが、保護剤の塗布後に再度形成されたトナー像を転写するために十分低い値にならないことがある。その結果、転写ムラが生じ虫喰いやボソツキといった種々の画像異常が発生することがある。
【００１３】
クリーニング後塗布では、塗布された保護剤が塗布部材やクリーニング部材でトナーと一緒に掻き取られることがないので、上述した塗布後クリーニングで生じ得るような事態は回避される。しかし、感光体ドラムの外周面に単に保護剤を塗布しただけで、均一な保護剤の層が形成できていないと、感光体ドラムの外周面において保護剤が粒状の塊となっていることがある。このような保護剤の塊が、感光体ドラムの回転に伴って帯電部材の直下を通過すると、帯電部材に保護剤が付着して帯電部材を汚してしまう恐れがある。帯電部材の汚れは、感光体ドラムの外周面における帯電の不均一化を招き、その結果、感光体ドラムの外周面に形成されるトナー像自体に虫喰いやボソツキといった種々の画像異常が発生することがある。さらに、感光体ドラムの外周面に均一な保護剤の層が形成できないと、外周面の静止摩擦係数μが不均一になったり、トナー像を転写するために十分低い値にならなかったりすることがある。その結果、転写ムラが生じ虫喰いやボソツキといった種々の画像異常が発生することがある。
【００１４】
そこで、感光体ドラムの外周面に均一な保護剤の層を形成すべく、保護剤を塗布する保護剤塗布部材とは別に、塗布後の保護剤を均一に均す保護剤均し部材を設けることが提案されている（特許文献５〜７参照。）。
【００１５】
図４は、従来の保護剤均し部材の一例を示す図である。この図４には、従来の保護剤均し部材５２０を有する保護層形成装置５００が、図４中に矢印ＡＤ１で示されている回転方向に回転する感光体ドラム５５０及びクリーニング部材５６０とともに示されている。保護層形成装置５００は、保護剤塗布部材５１０と、保護剤均し部材５２０と、を備えている。
【００１６】
クリーニング部材５６０は、クリーニングブレード５６１と、ブレード保持部材５６２と、を有している。ブレード保持部材５６２は、保護層形成装置５００のケース５０１に固定されている。クリーニングブレード５６１は、このブレード保持部材５６２によって片持ち支持されており、その自由端が転写後の感光体ドラム５５０の外周面５５１の移動方向に対しカウンタ方向から感光体ドラム５５０表面に当接する。そして、クリーニングブレード５６１は、転写後の感光体ドラム５５０の外周面５５１を摺擦して、その外周面５５１に残留する残留トナーに代表される付着物を除去する。
【００１７】
保護剤塗布部材５１０は、ブラシローラ５１１と、固形保護剤５１２と、加圧部材５１３とを備える。ブラシローラ５１１は、感光体ドラム５５０の回転方向についてクリーニング部材５６０よりも下流側の位置で、感光体ドラム５５０に毛先が押し当てられるようにケース５０１に収容されている。このブラシローラ５１１は、図４中に矢印ＡＤ２で示されているように、感光体ドラム５５０の回転方向とは逆向きの回転方向に回転駆動される。固形保護剤５１２は、ブラシローラ５１１の回転軸と略平行に延びた直方体形状を有しており、ブラシローラ５１１に、感光体ドラム５５０側とは反対側から加圧部材５１３によって押圧されている。加圧部材５１３は、圧縮バネとなっている。ブラシローラ５１１は、矢印ＡＤ２方向に回転して固形保護剤５１２から保護剤を掻き取って、その掻き取った保護剤を、クリーニング部材５６０によるクリーニング後の感光体ドラム５５０の外周面５５１に塗布する。
【００１８】
保護剤均し部材５２０は、ブレード５２１と保持部材５２２とを有している。ブレード５２１は、感光体ドラム５５０の回転方向について保護剤塗布部材５１０よりも下流側の位置に配置されている。そして、ブレード５２１は、感光体ドラム５５０の外周面５５１
に、その回転方向に対するトレーリング方向から先端エッジ部５２１ａが当接するように、保持部材５２２を介してケース５０１に固定されている。ブレード５２１は、保護剤塗布後の感光体ドラム５５０が矢印ＡＤ１方向に回転して、保護剤が塗布された外周面５５１が先端エッジ部５２１ａの直下を通過する際に、その先端エッジ部５２１ａで保護剤を均一に均す。これにより、感光体ドラム５５０の外周面５５１に、均一に均された保護剤の層が形成されることとなる。
【００１９】
図５は、従来の保護剤均し部材の別例を示す図である。この別例の保護剤均し部材６１０を有する保護層形成装置６００は、保護剤均し部材６１０のみが、図４に示されている保護層形成装置５００と異なっている。そこで、図５では、図４に示されている保護層形成装置５００の構成要素と同等な構成要素が図４と同じ符号を付されて示されており、以下では、これら同等な構成要素についての重複説明を省略する。
【００２０】
この別例の保護剤均し部材６１０も、ブレード６１１と保持部材６１２とを有している。そして、この別例では、ブレード６１１は、その先端エッジ部６１１ａが、感光体ドラム５５０の外周面５５１に、その回転方向に対するカウンタ方向から当接している。さらに、このブレード６１１の先端エッジ部６１１ａは、その稜線部が鈍角形状となっており、感光体ドラム５５０の外周面５５１にその鈍角形状の先端エッジ部６１１ａが当接している。
【００２１】
この別例でも、保護剤が塗布された感光体ドラム５５０の外周面５１１がブレード６１１の先端エッジ部６１１ａの直下を通過する際に、その先端エッジ部６１１ａで保護剤を均一に均す。これにより、感光体ドラム５５０の外周面５１１に、均一に均された保護剤の層が形成されることとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
図４や図５を参照して説明したような従来の保護剤均し部材は、いずれも、ブレードを有し、その先端エッジ部が感光体ドラムの外周面に当接されている。そのため、このような従来の保護剤均し部材では、感光体ドラムの回転方向に、ブレードの先端エッジ部が引き込まれやすい。また、このような従来の保護剤均し部材では、ブレードの先端エッジ部のみが感光体ドラムの外周面に当接していることから、この先端エッジ部が不規則に振動するスティックスリップが発生しやすくなっている。先端エッジ部の引き込みやスティックスリップが発生すると、時間がたつにつれて保護剤均し部材に、ブレードの摩耗やへたり等といった劣化が生じてしまうことがある。そして、保護剤均し部材が劣化すると、保護剤の層が不均一となり、上述した虫食いやボソツキ等といった画像異常が発生するおそれがある。
【００２３】
尚、ここまで、感光体ドラムの外周面に保護剤の層を形成する保護層形成装置の保護剤均し部材を例に挙げて、引き込みやスティックスリップによる劣化について説明した。しかしながら、このような劣化は、保護剤均し部材に限るものではない。例えば、感光体ドラムからトナー像が一次転写されることでトナー像が形成される中間転写ベルトの外周面に保護剤の層を形成することがある。このような場合、中間転写ベルトの外周面に保護剤の層を形成する保護層形成装置の保護剤均し部材にも、上記と同様の劣化が生じることがある。さらには、このような保護剤均し部材に限らず、感光体ドラムや中間転写ベルトの外周面といった像形成面をクリーニングのために摺擦するクリーニング部材についても、引き込みやスティックスリップによる劣化は生じ得る。即ち、このような劣化は、像形成面を摺擦する摺擦部材であれば生じる恐れがある。
【００２４】
そこで、本発明は、長期に亘って劣化を抑制することができる摺擦部材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】
【００２５】
上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明は、所定幅を有し循環移動する像形成面にトナー像を形成し、該トナー像を用紙に転写して該用紙に定着する画像形成装置に搭載され、前記トナー像の転写後の前記像形成面を摺擦して該像形成面から付着物を除去するための、あるいは、前記像形成面を保護するとともに該像形成面に潤滑性を付与する保護剤が塗布された前記像形成面を摺擦して前記保護剤を均し、前記像形成面に前記保護剤の層を形成するための、摺擦部材において、前記像形成面の幅方向と略平行に延び、前記像形成面の循環移動方向に沿って前記像形成面に向かって凸に湾曲した湾曲面を有し、該湾曲面が、前記幅方向について前記像形成面に全幅に亘って当接していることを特徴とする摺擦部材となっている。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載の発明によれば、像形成面には、摺擦部材が有する、像形成面の循環移動方向に沿って像形成面に向かって凸に湾曲した湾曲面が、幅方向について像形成面に全幅に亘って当接する。このため、例えば図４や図５を参照して説明したようにブレードの先端エッジ部が感光体ドラムの外周面に当接した従来の保護剤均し部材等の摺擦部材に比べると、引き込みやスティックスリップが抑制される。その結果、摺擦部材の摩耗やへたり等といった劣化が長期に亘って抑制される。つまり、請求項１に記載の発明によれば、長期に亘って摺擦部材における劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】プロセスカートリッジの構成を示す拡大構成図である。
【図３】保護層形成装置を、感光体ドラム及びクリーニング部材とともに示す図である。
【図４】従来の保護剤均し部材の一例を示す図である。
【図５】従来の保護剤均し部材の別例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２９】
以下、本発明の一実施形態である画像形成装置について説明する。まず、この画像形成装置の基本的な構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の構成を示す概略構成図である。この画像形成装置１００は、プリンタ部１と、給紙ユニット１０と、原稿搬送読取ユニット２０とを備えている。原稿搬送読取ユニット２０は、プリンタ部１の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ２１と、これに支持される原稿搬送装置たるＡＤＦ２２を備えている。
【００３０】
プリンタ部１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つのプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを備えている。各色のプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、画像形成装置１００の筐体１００ａに、着脱自在に装着される。これら４つのプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋそれぞれが、本発明にいうプロセスカートリッジの一例に相当する。
【００３１】
各色のプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、図中矢印方向に回転駆動される中間転写ベルト４１の上方に、それぞれ、所定のピッチで並ぶ感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを有している。これら各色の感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に、後述するようにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像情報に基づくトナー像が形成される。
【００３２】
上記プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの上方には、潜像形成手段たる光書込ユニット３０を備えている。この光書込ユニット３０は、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズなどを有している。光書込ユニット３０は、スキャナ２１によって読み取られた画像情報や、外部のパーソナルコンピュータから送られている画像情報に基づいて、レーザーダイオードを駆動する。そして、光書込ユニット３０は、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを光走査する。具体的には、光書込ユニット３０は、図中反時計回りに回転駆動する感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対して、レーザー光Ｌをそれぞれ感光体の回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋには、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像情報に基づいた静電潜像が形成される。
【００３３】
上記プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの下方には、転写手段たる中間転写ユニット４０が配置されている。この中間転写ユニット４０は、複数のローラにより張架されて回転駆動される中間転写ベルト４１を備えている。中間転写ベルト４１は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトである。そして、中間転写ユニット４０は、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと所定の電圧が印加される一次転写ローラ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの間に中間転写ベルトを挟み込んで一次転写ニップを形成する。また、中間転写ユニット４０は二次転写バックアップローラ４３と所定の電圧が印加される二次転写ローラ４４の間に中間転写ベルト４１を挟み込んで二次転写ニップを形成している。さらに、中間転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置４５等も備えている。プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋで形成された感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上のトナー像は、一次転写ニップで中間転写ベルト４１に転写される。中間転写ベルト４１上に転写されたトナー像は、二次転写ニップで被転写体たる用紙に転写されることになる。二次転写ニップを通過後に中間転写ベルト４１上に残留する転写残トナーは、クリーニング装置４５により除去される。
【００３４】
中間転写ユニット４０の下方には、第１受入分岐路５２、受入搬送ローラ対５３、第２受入分岐路５４、手差し分離ローラ対５５、転写前搬送路５６、レジストローラ対５７、搬送ベルトユニット５８、スイッチバック装置５９が配置されている。これらの構成要素によって、給紙ユニット１０又は手差しトレイ５１から供給される用紙の搬送経路が形成されている。
【００３５】
また、中間転写ユニット４０の下方には定着装置６０が配置されている。定着装置６０では、定着ベルト６１と加圧ローラ６２との間に定着ニップを形成している。前述の二次転写ニップでフルカラートナー像が転写された用紙は、搬送ベルトユニット５８によって定着装置６０内に搬送され、定着ニップで受ける圧力と熱によりトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対６３に向けて送り出される。
【００３６】
用紙Ｐの第１面だけに画像を形成する片面プリントモードの場合には、排紙ローラ対６３のローラ間の排紙ニップに挟み込まれた用紙Ｐがそのまま機外に排出されて排紙トレイ６４上にスタックされる。用紙Ｐの両面に画像を形成する両面プリントモードの場合には、排紙ニップに挟み込まれた用紙Ｐが逆方向に戻されて、スイッチバック装置５９に進入する。そして、スイッチバック装置５９内で上下反転せしめられた後、再び２次転写ニップに送られて、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施される。
【００３７】
上記給紙ユニット１０は、ペーパーバンク１１内に４段に配設された４つの給紙カセット１２、給紙ローラ１３、分離ローラ対１４、給紙路１５、搬送ローラ対１６を備えている。給紙ユニット１０は、プリンタ部１からの制御信号に基づいて、給紙ローラ１３を回転駆動させて、給紙カセット１２内の用紙Ｐの紙束における一番上の用紙Ｐを分離ローラ対１４に送り出す。分離ローラ対１４によって１枚に分離されてから給紙路１５に送り出された用紙Ｐは、給紙路１５内に設けられた複数の搬送ローラ対１６の搬送ニップを経由して、プリンタ部１の第１受入分岐路５２に送られる。
【００３８】
２次転写ニップの直前で用紙Ｐを搬送するための転写前搬送路５６は、用紙搬送方向の上流側で第１受入分岐路５２と第２受入分岐路５４とに分岐している。給紙ユニット１０の給紙路１５から送り出された用紙Ｐは、プリンタ部１の第１受入分岐路５２に受け入れられた後、第１受入分岐路５２内に配設された受入搬送ローラ対５３の搬送ニップを経由して転写前搬送路５６に送られる。手差しトレイ５１から手差しされた用紙Ｐは、手差し分離ローラ対５５によって１枚に分離されてから第２受入分岐路５４に向けて送り出され、転写前搬送路５６に送られる。
【００３９】
プリンタ部１上に固定されたスキャナ２１は、図示しない原稿の画像を読み取るための読取手段として、固定読取部と、移動読取部とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤ等の画像読取センサなどを有する固定読取部は、原稿に接触するようにスキャナ２１のケーシング上壁に固定された図示しない第１コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ＡＤＦ２２によって搬送される原稿が第１コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿を走査する。
【００４０】
スキャナ２１の移動読取部は、原稿に接触するようにスキャナ２１のケーシング上壁に固定された図示しない第２コンタクトガラスの直下に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第２コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサで受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿を走査する。
【００４１】
次に、上記プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの構成について詳細に説明する。図２は、プロセスカートリッジの構成を示す拡大構成図である。なお、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、使用するトナーの色が互いに異なる点の他が同様の構成になっているので、以下色の区別を示す符号を省略して説明する。
【００４２】
プロセスカートリッジ２は、感光体ドラム３の周囲に、帯電装置４と現像装置５とを有している。帯電装置４は、感光体ドラム３の外周面３ａを一様に帯電する。現像装置５は、光書込ユニット３０からのレーザー光Ｌの走査露光によって感光体ドラム３の外周面３ａに形成された静電潜像をトナーで現像する。
【００４３】
本実施形態では、回転する感光体ドラム３の外周面３ａが、本発明にいう「所定幅を有し循環移動する像形成面」の一例に相当する。そして、感光体ドラム３が、本発明にいう像担持体の一例に相当する。また、帯電装置４、光書込ユニット３０、及び現像装置５を合わせたものが、本発明にいう像形成部の一例に相当する。また、図１に示されている中間転写ユニット４０が、本発明にいう転写部の一例に相当し、定着装置６０が、本発明にいう定着部の一例に相当する。
【００４４】
また、プロセスカートリッジ２は、感光体ドラム３の周囲に、感光体ドラム３の外周面３ａに付着している転写残トナーを除去するクリーニング部材６と、感光体ドラム３の外周面３ａに保護剤の層を形成する保護層形成装置７と、を有している。クリーニング部材６が、本発明にいうクリーニング部材の一例に相当し、保護層形成装置７が、本発明にいう保護層形成装置の一例に相当する。
【００４５】
クリーニング部材６は、保護層形成装置７に後述するように固定されている。保護層形成装置７は、感光体ドラム３の外周面３ａに保護剤を塗布する保護剤塗布部材７１と、感光体ドラム３の外周面３ａに塗布された保護剤を均す保護剤均し部材７２とを有している。保護剤塗布部材７１が、本発明にいう保護剤塗布部材の一例に相当し、保護剤均し部材７２が、本発明にいう保護剤均し部材の一例に相当する。また、本実施形態では、保護剤均し部材７２が、本発明にいう摺擦部材の一例にも相当している。
【００４６】
感光体ドラム３は、図２中に矢印Ｄ１で示されている回転方向に回転する。この回転により、その外周面３ａは、帯電装置４、現像装置５、一次転写ローラ４２、クリーニング部材６、保護層形成装置７をこの順に順次通過する。
【００４７】
感光体ドラム３は、円筒形状を有し、円筒形状における中心軸を回転軸として矢印Ｄ１が示す回転方向に回転する有機感光体であり、その外周面３ａにポリカーボネート系の樹脂で表面保護層が形成されている。帯電装置４は、導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ４ａを備える。帯電ローラ４ａは、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラ４ａは、感光体ドラム３に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ４ａの両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体ドラム３の外周面３ａに当接させることで設定することができる。また、帯電装置４には、帯電ローラ４ａの表面に接触してクリーニングする帯電クリーニング部材４ｂが設けられている。
【００４８】
現像装置５は、感光体ドラム３の外周面３ａと対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像スリーブ５ａが配置されている。現像スリーブ５ａは、矢印Ｄ２が示す回転方向に回転する。現像スリーブ５ａの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを磁性キャリアと混合し、攪拌しながら現像スリーブ５ａへ汲み上げるための２つのスクリュー５ｂが備えられている。現像スリーブ５ａによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード５ｃによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ５ａに担持される。現像スリーブ５ａの表面は、感光体ドラム３との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体ドラム３の潜像面に供給し、トナー像を形成する。なお、本実施形態では、図２において、二成分現像方式の現像装置５の構成を示したが、これに限るものではなく、一成分現像方式の現像装置であっても適用可能である。
【００４９】
クリーニング部材６は、クリーニングブレード６ａと、ブレード保持部材６ｂと、を有している。ブレード保持部材６ｂは、保護層形成装置７のケース７ａに固定されている。クリーニングブレード６ａは、ブレード保持部材６ｂによって片持ち支持されており、その自由端が、感光体ドラム３の外周面３ａの移動方向に対しカウンタ方向から、転写後の感光体ドラム３の外周面３ａに当接する。そして、クリーニングブレード６ａは、転写後の感光体ドラム３の外周面３ａを摺擦して、その外周面３ａに残留する残留トナーに代表される付着物を除去する。クリーニングブレード６ａに用いる材料は、特に制限されるものではなく、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、単独又はブレンドして使用することができる。また、これらのゴム製のブレードにおける感光体ドラム３との接点部分に、低摩擦材料によるコーティングや含侵処理を施してもよい。また、弾性体の硬度を調整するために、他の有機微粒子や無機微粒子に代表される充填剤を内部に分散させてもよい。クリーニングブレード６ａは、接着、融着等の任意の方法で、金属、プラスチック、セラミック等からなるブレード保持部材６ｂに固定される。なお、本実施形態におけるクリーニングブレード６ａは、絶縁性のゴムで形成されたものであるが、このクリーニングブレード６ａは導電性のものであっても良い。また、クリーニングブレード６ａに替えて中抵抗から低抵抗の導電性ブラシにバイアス印加を行ったクリーニングブラシを用いるようにしても良い。
【００５０】
次に、保護層形成装置７について説明する。図３は、保護層形成装置を、感光体ドラム及びクリーニング部材とともに示す図である。尚、この図３では、図４や図５に示されている従来の保護層形成装置と比較し易いように、感光体ドラム３の回転方向や、クリーニング部材６に対する保護層形成装置７の相対位置が、図４や図５に合されている。その結果、図３と図２とでは、感光体ドラム３の回転方向や、クリーニング部材６に対する相対位置が互いに異なっているが、保護層形成装置７についてこれら２つの図は実質的に同じものを示している。そこで、図３中の各構成要素には、図２中の符号と同じ符号を付し、以下では、図２と図３とを特に区別せずに参照して説明を行う。
【００５１】
上述したように、保護層形成装置７は、感光体ドラム３の外周面３ａに保護剤を塗布する保護剤塗布部材７１と、保護剤が塗布された感光体ドラム３の外周面３ａを摺擦し、その保護剤を均す保護剤均し部材７２とを有している。保護剤塗布部材７１が、本発明にいう保護剤塗布部材の一例に相当し、保護剤均し部材７２が、本発明にいう保護剤均し部材の一例に相当する。まず、保護剤塗布部材７１について説明する。
【００５２】
保護剤塗布部材７１は、ブラシローラ７１ａと、固形保護剤７１ｂと、加圧部材７１ｃとを備える。ブラシローラ７１ａは、感光体ドラム３の回転軸と略平行な回転軸を中心に回転自在に、保護層形成装置７のケース７ａに収容されている。このブラシローラ７１ａは、感光体ドラム３の回転方向（矢印Ｄ１方向）について上記のクリーニング部材６の下流側に配置されている。そして、ブラシローラ７１ａは、不図示の駆動源によって矢印Ｄ３が示す回転方向に回転駆動されて、クリーニング部材６による付着物の除去後の感光体ドラム３の外周面３ａを摺擦する。固形保護剤７１ｂは、ブラシローラ７１ａの回転軸と略平行に延びた直方体形状を有しており、ブラシローラ７１ａに、感光体ドラム３側とは反対側から加圧部材７１ｃによって押圧されている。加圧部材７１ｃは、板バネ、圧縮バネ等のバネで固形保護剤７１ｂを押圧するものがよく、特に図２や図３に示すように圧縮バネを用いたものが好適である。固形保護剤７１ｂは回転するブラシローラ７１ａによって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、加圧部材３ｃで加圧されているために常時ブラシローラ７１ａに当接している。ブラシローラ７１ａは、回転しながら削り取った保護剤を感光体ドラム３の外周面３ａに塗布する。この固形保護剤７１ｂから削り取られる保護剤が、本発明にいう保護剤の一例に相当する。また、保護剤塗布部材７１は、ブラシローラ７１ａ又は固形保護剤７１ｂをブラシローラ７１ａの回転軸と略平行な長手方向に揺動させる図示しない駆動手段を有していてもよい。ブラシローラ７１ａ又は固形保護剤７１ｂを揺動させることにより、塗布ムラが小さくなり、より均一に保護剤を塗布することができる。なお、ブラシローラ７１ａの回転方向は、図２や図３において矢印Ｄ３が示すように、感光体ドラム３の回転方向に対し順方向であることが好ましいが、逆方向に回転してもよい。
【００５３】
上記の固形保護剤７ｂをなす保護剤は、感光体ドラム３の外周面３ａを保護するとともにこの外周面３ａに潤滑性を付与するものである。この保護剤としては、乾燥した固体疎水性保護剤を用いることが可能であり、例えばステアリン酸亜鉛が挙げられる。また、ステアリン酸亜鉛の他にも、以下のようなステアリン酸基を持つものを固形保護剤７ｂをなす保護剤として用いることができる。即ち、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等が挙げられる。また、固形保護剤７ｂをなす保護剤として、同じ脂肪酸基を持つオレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅を用いてもよい。また、脂肪酸基を持つものとしては、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウムも挙げられる。これらの他にも、固形保護剤７ｂをなす保護剤として、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、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、及びリコリノレン酸カドミウム等の脂肪酸の金属塩なども使用できる。さらに、固形保護剤７ｂをなす保護剤として、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックスなども使用できる。また保護剤に無機微粒子を含むとより好ましい。微粒子の例としては、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、タルク、カオリン、モンモリロナイト、フッ化カルシウム、グラファイト等があるがこれらに限るものではない。例えば窒化ホウ素は、原子がしっかりと組み合った六角網面が広い間隔で積み重なる結晶構造をもち、層間が弱いファンデルワールス力のみによって結合されているため、層間が容易に広がって六角網面の方向へ滑りやすく、優れた潤滑性を発揮する。このような微粒子を脂肪酸金属塩に混合することで、保護剤を薄層に伸展することが容易になる。ここで、以上に例示した保護剤は、溶融後に冷却しバー状の固形保護剤としても良いが、それ以外にも、粉末状の脂肪酸金属塩と無機微粒子を混合し、バー状に圧縮成形して固形保護剤としても良い。また、粉末のままの保護剤をメッシュ状の袋に収容して、その袋をブラシローラ７１ａに押圧し、ブラシローラ７１ａで袋内の保護剤を掻き取らせるようにしても良い。
【００５４】
次に、保護層形成装置７が有する保護剤均し部材７２について説明する。この保護剤均し部材７２は、当接部材７２ａと保持部材７２ｂとを有している。当接部材７２ａは、図２や図３に示すように、保護層形成装置７のケース７ａに固定された保持部材７２ｂによって、感光体ドラム３の回転方向（矢印Ｄ１）について、ブラシローラ７１ａの下流側の位置に支持されている。この当接部材７２ａは、感光体ドラム３の回転軸が延びる方向、即ち、この感光体ドラム３の外周面３ａの幅方向と略平行に延びた帯状の弾性部材である。この当接部材７２ａの、感光体ドラム３の外周面３ａ側を向いた外面が、その外周面３ａの循環移動方向に沿ってその外周面３ａに向かって凸に湾曲した湾曲面７２ａ−２となっている。本実施形態では、上記の湾曲面７２ａ−２は、感光体ドラム３の回転軸と略平行に延びる湾曲中心軸７２ａ−１の回りに、短手方向に沿うとともに、感光体ドラムの外周面３ａの法線方向についてその外周面３ａに向かって凸に湾曲している。この湾曲面７２ａ−２が、本発明にいう湾曲面の一例に相当する。そして、この湾曲面７２ａ−２が、その短手方向の略中央で感光体ドラム３の外周面３ａに、感光体ドラム３の回転軸が延びる方向について全幅に亘って当接している。保護剤塗布部材７１によって塗布された保護剤が、感光体ドラムの外周面３ａにこのように当接した当接部材７２ａによって摺擦されて均され、感光体ドラムの外周面３ａに保護剤の層が形成される。
【００５５】
尚、本発明にいう保護剤均し部材は、このように帯状の当接部材７２ａを有するものに限るものではなく、例えばローラ形状を有し、その外周面が、感光体ドラムの外周面３ａ等の像形成面に当接するもの等であってもよい。
【００５６】
ここで、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、上記の湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１が０．０８以上１０２０以下の範囲になるように形成されている。感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１が、本発明にいう「前記像形成面の曲率半径」の一例に相当する。また、本実施形態では、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、湾曲面７２ａ−２の、上記の湾曲中心軸７２ａ−１に沿った長手方向の当接線圧が０．００８Ｎ／ｃｍ以上７２Ｎ／ｃｍ以下となっている。
【００５７】
当接部材７２ａの湾曲面７２ａ−２を形成する方法はどのような方法でもよいが、曲率半径Ｒ２の湾曲面を有するように形成された保持部材７２ｂの上に形成することで、均一な湾曲面７２ａ−２を形成することができる。当接部材７２ａに用いる材料は、特に制限されるものではなく、クリーニングブレード６ａと同様に、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、単独又はブレンドして使用することができる。また、これらのゴム製のブレードは、感光体ドラム３との当接部分に低摩擦材料によるコーティングや含侵処理を施したものであってもよい。また、弾性体の硬度を調整するために、他の有機微粒子や無機微粒子に代表される充填剤を内部に分散させてもよい。当接部材７２ａは、接着、融着等の任意の方法で、金属、プラスチック、セラミック等からなる保持部材７２ｂに固定される。
【００５８】
以上に説明した本実施形態の保護層形成装置７における保護剤均し部材７２によれば、感光体ドラム３の外周面３ａには、保護剤均し部材７２の当接部材７２ａが有する湾曲面７２ａ−２が、短手方向の略中央で当接する。このため、例えば図４や図５を参照して説明したようにブレードの先端エッジ部が感光体ドラムの外周面に当接した従来の保護剤均し部材に比べると、引き込みやスティックスリップが抑制される。その結果、保護剤均し部材７２の摩耗やへたり等といった劣化が長期に亘って抑制される。つまり、本実施形態の保護層形成装置７によれば、長期に亘って保護剤均し部材７２における劣化を抑制することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、上述したように、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、当接部材７２ａにおける上記の湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１が０．０８以上１０２０以下となっている。上記の比Ｒ２／Ｒ１を０．０８以上とすることで、湾曲面７２ａにおける感光体ドラム３の外周面３ａに当接する領域の、その短手方向の勾配が抑えられる。その結果、その領域の感光体ドラムの外周面３ａへの当接線圧の、短手方向の勾配も抑えられる。これにより、その領域内における、保護剤の均一塗布性が向上することとなる。また、上記の比Ｒ２／Ｒ１を１０２０以下とすることで、湾曲面７２ａにおける感光体ドラムの外周面３ａに当接する領域の、短手方向の幅が抑えられる。この領域が、感光体ドラムの外周面３ａの保護剤を均す際には、その保護剤が、この領域と感光体ドラムの外周面３ａとの潤滑を成立させる役割を果たす。本実施形態では、この領域の幅が抑えられているので、上記の潤滑を成立させるのに要する保護剤の量が少なくて済む。その分、感光体ドラムの外周面３ａへの保護剤の塗布量が抑えられるので、この外周面３ａへの保護剤自身によるフィルミングや、保護剤の帯電ローラ４ａへの付着等が抑えられる。尚、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、当接部材７２ａにおける上記の湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１は、本実施形態のように０．０８以上１０２０以下であることが好ましく、０．１以上１０００以下であることが更に好ましい。また、この比Ｒ２／Ｒ１は、１以上１００以下であることが一層好ましい。
【００６０】
また、本実施形態では、上述したように、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、湾曲面７２ａ−２の、長手方向の当接線圧が０．００８Ｎ／ｃｍ以上７２Ｎ／ｃｍ以下となっている。これにより、感光体ドラム３の外周面３ａと湾曲面７２ａ−２との間を通過する保護剤の量が、帯電ローラ４ａへの保護剤の付着等を抑えつつ適当な厚みの保護層が均一に形成されるのに好適な量となる。尚、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、湾曲面７２ａ−２の、長手方向の当接線圧は、本実施形態のように０．００８Ｎ／ｃｍ以上７２Ｎ／ｃｍ以下であることが好ましく、０．０１Ｎ／ｃｍ以上７０Ｎ／ｃｍ以下であることが更に好ましい。また、この当接線圧は、１Ｎ／ｃｍ以上５０Ｎ／ｃｍ以下であることが一層好ましい。
【００６１】
また、本実施形態では、保護剤が、脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛を主成分とし、無機微粒子を含んだものとなっている。脂肪酸金属塩、特にステアリン酸亜鉛を主成分とすることにより、良好な疎水性の保護剤が得られる。さらに、無機微粒子を含有させることで、保護剤を薄層に伸展することが容易になる。
【００６２】
尚、本実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の摺擦部材、保護層形成装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【００６３】
例えば、本実施形態では、本発明にいう保護層形成装置の一例として、感光体ドラム３の外周面３ａに保護剤の層を形成する保護層形成装置７が例示されているが、本発明にいう保護層形成装置はこれに限るものではない。本発明にいう保護層形成装置は、例えば、中間転写ベルト４１の外周面に保護剤の層を形成するものであっても良い。この場合の保護層形成装置は、中間転写ベルト４１のクリーニング装置４５に隣接して設けてもよく、あるいは、このクリーニング装置４５の内部に組み込んで設けてもよい。また、この場合、循環移動する中間転写ベルト４１の外周面が、本発明にいう「所定幅を有し循環移動する像形成面」の一例に相当する。また、中間転写ベルト４１が、本発明にいう像担持体の一例に相当する。そして、この中間転写ベルト４１の保護層形成装置が有する保護層均し部材が、本発明にいう摺擦部材の一例に相当する。また、図１に示されているように複数のローラに張架された中間転写ベルト４１の外周面のうち、この保護層均し部材の当接位置における曲率半径が、本発明にいう「前記像形成面の曲率半径」の一例に相当する。さらに、本発明にいう保護層形成装置は、感光体ドラムと中間転写ベルトとのいずれか一方のみに設けるものに限らず、感光体ドラムと中間転写ベルトとの両方に設けてもよい。
【００６４】
また、本実施形態では、本発明にいう摺擦部材の一例として、保護剤を均す保護剤均し部材７２が例示されているが、本発明にいう摺擦部材はこれに限るものではない。本発明にいう摺擦部材は、例えば、感光体ドラム３の外周面３ａをクリーニングするクリーニング部材や中間転写ベルト４１の外周面をクリーニングするクリーニング部材であってもよい。このようにクリーニング部材に本発明にいう摺擦部材を適用した場合であっても、クリーニング部材の引き込みやスティックスリップが抑えられ、その結果、クリーニング部材の劣化が長期に亘って抑えられることとなる。
【実施例】
【００６５】
次に、上述した実施形態に相当する画像形成装置を用い、実際に画像形成を行った実施例について説明する。尚、以下の実施例では、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径、感光体ドラムの外周面３ａへの当接線圧、保護剤の材質について具体的に述べるが、これらはあくまでも例であって、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００６６】
（第１実施例）
第１実施例では、株式会社リコー製の画像形成装置ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００を、図１〜３を参照して説明した実施形態の画像形成装置１００の如く改造した。まず、株式会社リコー製の画像形成装置ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００に搭載されている保護層形成装置における保護剤均し部材を、図２及び図３に示す保護剤均し部材７２に取り替えた。ただし、第１実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「０．０５」とした。また、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の、長手方向の当接線圧を「１０Ｎ／ｃｍ」とした。
【００６７】
さらに、第１実施例では、保護剤として、ステアリン酸亜鉛に、無機微粒子としての窒化ホウ素を含有させたものを用いた。ステアリン酸亜鉛と窒化ホウ素との配合比（質量比）は、ステアリン酸亜鉛が「９」に対し窒化ホウ素が「１」となっている。
【００６８】
保護剤均し部材７２及び保護剤以外は、株式会社リコー製の画像形成装置ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００の構成要素をそのまま用いて、第１実施例の画像形成装置を得た。
【００６９】
（第２実施例）
第２実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「０．１」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第２実施例の画像形成装置を得た。
【００７０】
（第３実施例）
第３実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第３実施例の画像形成装置を得た。
【００７１】
（第４実施例）
第４実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１０」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第４実施例の画像形成装置を得た。
【００７２】
（第５実施例）
第５実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１００」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第５実施例の画像形成装置を得た。
【００７３】
（第６実施例）
第６実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１０００」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第６実施例の画像形成装置を得た。
【００７４】
（第７実施例）
第７実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１１００」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第７実施例の画像形成装置を得た。
【００７５】
（第８実施例）
第８実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１０」とした。さらに、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の、長手方向の当接線圧を「０．００５Ｎ／ｃｍ」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第８実施例の画像形成装置を得た。
【００７６】
（第９実施例）
第９実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１０」とした。さらに、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の、長手方向の当接線圧を「０．０１Ｎ／ｃｍ」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第９実施例の画像形成装置を得た。
【００７７】
（第１０実施例）
第１０実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１０」とした。さらに、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の、長手方向の当接線圧を「０．１Ｎ／ｃｍ」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第１０実施例の画像形成装置を得た。
【００７８】
（第１１実施例）
第１１実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１０」とした。さらに、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の、長手方向の当接線圧を「１Ｎ／ｃｍ」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第１１実施例の画像形成装置を得た。
【００７９】
（第１２実施例）
第１２実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１０」とした。さらに、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の、長手方向の当接線圧を「３０Ｎ／ｃｍ」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第１２実施例の画像形成装置を得た。
【００８０】
（第１３実施例）
第１３実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１０」とした。さらに、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の、長手方向の当接線圧を「５０Ｎ／ｃｍ」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第１３実施例の画像形成装置を得た。
【００８１】
（第１４実施例）
第１４実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１０」とした。さらに、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の、長手方向の当接線圧を「７０Ｎ／ｃｍ」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第１４実施例の画像形成装置を得た。
【００８２】
（第１５実施例）
第１５実施例では、感光体ドラム３の曲率半径Ｒ１に対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の曲率半径Ｒ２の比Ｒ２／Ｒ１を「１０」とした。さらに、感光体ドラム３の外周面３ａに対する、保護剤均し部材７２における湾曲面７２ａ−２の、長手方向の当接線圧を「８０Ｎ／ｃｍ」とした。これ以外は、第１実施例と同一の条件で第１５実施例の画像形成装置を得た。
【００８３】
（第１比較例）
第１比較例では、株式会社リコー製の画像形成装置ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００を略そのまま用いた。この画像形成装置ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００では、保護層形成装置における保護剤均し部材は、図４を参照して説明した従来の保護層形成装置５００における保護剤均し部材５２０のようにブレードを用いたものとなっている。そして、その先端エッジ部が感光体ドラムの外周面に当接している。即ち、第１比較例では、図４を参照して説明した従来の保護層形成装置５００における保護剤均し部材５２０のように、その先端エッジ部が、感光体ドラムの外周面にトレーリング方向から当接している。ただし、第１比較例では、その当接線圧が「１０Ｎ／ｃｍ」に調節されている。
【００８４】
（第２比較例）
第２比較例では、株式会社リコー製の画像形成装置ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ５００２を略そのまま用いた。この画像形成装置ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ５００２では、保護層形成装置における保護剤均し部材は、図５を参照して説明した従来の保護層形成装置６００における保護剤均し部材６１０のようなブレードを用いたものとなっている。即ち、そのブレードは、その先端エッジ部の稜線部が鈍角形状となっている。また、その先端エッジ部が、図５に示されている保護剤均し部材６１０のように、感光体ドラムの外周面にカウンタ方向から当接している。この第２比較例でも、その当接線圧は「１０Ｎ／ｃｍ」に調節されている。
【００８５】
（評価）
このようにして得た、第１〜第１５実施例、及び第１、第２比較例の画像形成装置それぞれにおいて、画像面積率が５％でＡ４サイズのテストチャートについて、１００，０００枚に亘って連続して画像形成を行った。この１００，０００枚の画像形成を、気温が２３℃で相対湿度が５０％ＲＨの常温環境と、気温が１０℃で相対湿度が１５％ＲＨの低温環境と、の２つの環境下で行った。ただし、１つの環境下での画像形成後、感光体ドラムと、帯電ローラと、各実施例及び各比較例の保護剤塗布装置と、をそれぞれ新品と交換し、環境以外は同一の条件のもとで次の環境下での画像形成を行った。
【００８６】
まず、各環境下において形成された画像に、黒スジという画像異常が現れているか否かを確認した。さらに、各環境下での形成後の各画像形成装置における帯電ローラについて、目視による汚れの確認を行った。そして、画像異常（黒スジ）と帯電ローラの汚れについて、次の５段階の評価基準に基づいて、総合的に評価した。
ランク１：常温環境と低温環境との双方とも画像異常（黒スジ）は確認されず、且つ、            形成後の帯電ローラに汚れが殆ど確認されない。
ランク２：常温環境と低温環境との双方とも画像異常（黒スジ）は確認されないが、形            成後の帯電ローラに若干の汚れが確認される。
ランク３：低温環境において画像異常（黒スジ）が確認され、形成後の帯電ローラに若            干の汚れが確認される。
ランク４：常温環境と低温環境との双方とも約５，０００枚程度から画像に画像異常（            黒スジ）が現れ、形成後の帯電ローラに汚れも確認されるが、画像異常及び            汚れの程度は、ランク５よりも軽い。
ランク５：常温環境と低温環境との双方とも約５，０００枚程度から画像に許容を超え            た画像異常（黒スジ）が現れ、形成後の帯電ローラに許容を超えた汚れも確            認される。
【００８７】
次に、各環境下において形成された画像に、白スジ状の抜けという画像異常が現れているか否かを確認した。さらに、各環境下での形成後の各画像形成装置における感光体ドラムについて、目視による摩耗とフィルミングの確認を行った。そして、画像異常と感光体ドラムの摩耗とフィルミングについて、次の５段階の評価基準に基づいて、総合的に評価した。
ランク１：常温環境と低温環境との双方とも画像異常（白スジ）は確認されず、且つ、            形成後の感光体ドラムに摩耗もフィルミングも殆ど確認されない。
ランク２：常温環境と低温環境との双方とも画像異常（白スジ）は確認されず、形成後            の感光体ドラムに摩耗も確認されないが、感光体ドラムに若干のフィルミン            グが確認される。
ランク３：常温環境と低温環境との双方とも約２０，０００枚程度から画像に画像異常            （白スジ）が現れる。形成後の感光体ドラムに摩耗は確認されないが、感光            体ドラムにフィルミングが確認される。
ランク４：常温環境と低温環境との双方とも約５，０００枚程度から画像に画像異常（
白スジ）が現れる。形成後の感光体ドラムに摩耗又はフィルミングが確認さ            れる。ただし、画像異常、摩耗、及びフィルミングの程度は、ランク５より            も軽い。
ランク５：常温環境と低温環境との双方とも約５，０００枚程度から画像に許容を超え            た画像異常（白スジ）が現れる。形成後の感光体ドラムに許容を超えた摩耗            又はフィルミングが確認される。
【００８８】
（評価結果）
以上に説明した第１〜第１５実施例、及び第１、第２比較例についての評価結果が、次の表１に示されている。
【００８９】
【表１】
2015141224.tif 000003
【００９０】
この表１に示されているように、第１、第２比較例ではランク５の評価が見られるのに対し、第１〜第１５実施例では、いずれもランク４以上の評価となっている。上述した画像異常、帯電ローラの汚れ、感光体ドラムの摩耗やフィルミングは、いずれも、保護剤均し部材の劣化に起因して生じる。従って、上記の評価結果から、保護剤均し部材が湾曲面の短手方向の略中央で感光体ドラムの外周面に当接している第１〜第１５実施例では、１００，０００枚に亘る画像形成を経ても保護剤均し部材の劣化が抑えられることが分かる。
【００９１】
また、表１に示されているように、曲率半径の比Ｒ２／Ｒ１が、０．０８以上１０２０以下の範囲内、具体的には０．１以上１０００以下の範囲内となっている第２〜第６実施例では、その評価結果は次のようになっている。即ち、第２〜第６実施例では、曲率半径の比Ｒ２／Ｒ１が上記の範囲外となっている第１、第７実施例に比べて、その評価結果がいずれも高くなっている。さらに、曲率半径の比Ｒ２／Ｒ１が、１以上１００以下の範囲内となっている第３〜第５実施例では、曲率半径の比Ｒ２／Ｒ１がこの範囲外となっている第１、第２、第６、第７実施例に比べて、その評価結果がいずれも高くなっている。このことから、曲率半径の比Ｒ２／Ｒ１は、０．０８以上１０２０以下であることが好ましく、０．１以上１０００以下であることが更に好ましく、１以上１００以下であることが一層好ましいことが分かる。
【００９２】
また、表１に示されているように、当接線圧が、０．００８Ｎ／ｃｍ以上７２Ｎ／ｃｍ以下の範囲内、具体的には０．０１Ｎ／ｃｍ以上７０Ｎ／ｃｍ以下の範囲内となっている第９〜第１４実施例では、その評価結果は次のようになっている。即ち、第９〜第１４実施例では、当接線圧が上記の範囲外となっている第８、第１５実施例に比べて、その評価結果がいずれも高くなっている。さらに、当接線圧が、１Ｎ／ｃｍ以上５０Ｎ／ｃｍ以下の範囲内となっている第１１〜第１３実施例では、当接線圧がこの範囲外となっている第８〜第１０、第１４、第１５実施例に比べて、その評価結果がいずれも高くなっている。このことから、当接線圧は、０．００８Ｎ／ｃｍ以上７２Ｎ／ｃｍ以下であることが好ましく、０．０１Ｎ／ｃｍ以上７０Ｎ／ｃｍ以下であることが更に好ましく、１Ｎ／ｃｍ以上５０Ｎ／ｃｍ以下であることが一層好ましいことが分かる。
【符号の説明】
【００９３】
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ      プロセスカートリッジ
３        感光体ドラム（像担持体の一例）
３ａ      感光体ドラムの外周面（像形成面の一例）
４        帯電装置（像形成部の一例の一部）
５        現像装置（像形成部の一例の一部）
６        クリーニング部材
７        保護層形成装置
３０      光書込ユニット（像形成部の一例の一部）
４０      中間転写ユニット（転写部の一例）
６０      定着装置（定着部の一例）
７１      保護剤塗布部材
７１ｂ    固形保護剤
７２      保護剤均し部材（摺擦部材，保護剤均し部材の一例）
７２ａ−２      湾曲面
１００    画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９４】
【特許文献１】特開平１０−２６０６１４号公報
【特許文献２】特開２００３−５７９９６号公報
【特許文献３】特開２００２−２４４４８５号公報
【特許文献４】特開２００６−１５４７４７号公報
【特許文献５】特開２００１−３０５９０７号公報
【特許文献６】特開２００６−２５１７５１号公報
【特許文献７】特開２００７−２６４３４７号公報
【図１】
2015141224.tif 000004
【図２】
2015141224.tif 000005
【図３】
2015141224.tif 000006
【図４】
2015141224.tif 000007
【図５】
2015141224.tif 000008