(57)【要約】【課題】保護剤均し部材における像担持体表面への食い込み量が小さい場合でも単位面積あたりの圧を稼ぐことで、像担持体保護剤の塗布性、及びトナーのすり抜け防止性能を向上させることができる保護層形成装置の提供。【解決手段】像担持体保護剤と前記像担持体保護剤を像担持体の表面に供給する保護剤供給部材と、前記像担持体上に供給された像担持体保護剤を均す保護剤均し部材と、を少なくとも有してなり、前記保護剤均し部材が、頂角Ｄが１５度〜８０度である断面三角形状の当接部を有し、前記当接部が前記像担持体表面に当接する保護層形成装置である。【選択図】図３
2015175897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体保護剤と
前記像担持体保護剤を像担持体の表面に供給する保護剤供給部材と、
前記像担持体上に供給された像担持体保護剤を均す保護剤均し部材と、
を少なくとも有してなり、
前記保護剤均し部材が、頂角Ｄが１５度〜８０度である断面三角形状の当接部を有し、前記当接部が前記像担持体表面に当接することを特徴とする保護層形成装置。
【請求項２】
前記頂角Ｄが、４０度〜６０度である請求項１に記載の保護層形成装置。
【請求項３】
前記保護剤均し部材の当接部における像担持体表面への食い込み量が、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍである請求項１から２のいずれかに記載の保護層形成装置。
【請求項４】
前記像担持体保護剤が、脂肪酸金属塩を含有する請求項１から３のいずれか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請求項４に記載の保護層形成装置。
【請求項６】
前記像担持体保護剤が、無機潤滑剤を含有する請求項４から５のいずれかに記載の保護層形成装置。
【請求項７】
前記無機潤滑剤が、窒化ホウ素、マイカ、及びタルクから選択される少なくとも１種である請求項６に記載の保護層形成装置。
【請求項８】
像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記可視像を転写後の前記像担持体の表面に像担持体保護剤を付与して保護層を形成する保護層形成手段と、前記像担持体上の残存物を除去するクリーニング手段と、を有する画像形成装置であって、
前記保護層形成手段が、請求項１から７のいずれかに記載の保護層形成装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニング手段が、弾性クリーニングブレードである請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段、前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段、前記可視像を転写後の前記像担持体の表面に像担持体保護剤を付与して保護層を形成する保護層形成手段、及び前記像担持体上の残存物を除去するクリーニング手段から選択される少なくともいずれかの手段と、を有するプロセスカートリッジであって、
前記保護層形成手段が、請求項１から７のいずれかに記載の保護層形成装置であることを特徴とする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、保護層形成装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いる画像形成装置は、像担持体として感光体を備え、感光体の表面に放電によって電荷を与えて帯電させ、帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成する。そして、その静電潜像にトナーを供給して可視像化し、形成された感光体表面の可視像を転写紙表面に転写した後、定着して排出する。可視像を転写後の感光体表面には未転写のトナー等が残留するため、これらが次の画像形成に悪影響を与えないように、感光体表面はクリーニング手段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】
前記帯電工程においては、感光体に電気的ストレスがかかり、感光体表面の状態を大きく変化させる。この電気的ストレスは、感光体表面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、感光体表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表面に多く吸着する。そのため、感光体表面の付着力が増加し、クリーニング性が悪化して異物付着（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。このような状況下で、前記クリーニング手段により感光体表面が機械的に摺擦されると、感光体の摩耗がより一層促進されることになる。
【０００４】
前記クリーニング手段としては、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表面に摺擦して未転写トナー等の感光体上の付着物を除去するものが一般に知られている。しかし、前記クリーニングブレード及び前記クリーニングブラシも経時で摩耗してしまう。
そこで、前記感光体の化学的劣化防止のため、また、前記感光体と前記クリーニング手段との間に働く摩擦抵抗を低減して、前記感光体及び前記クリーニング手段の摺擦による摩耗を防止するために、感光体表面に保護剤を塗布する等の手法がとられている。感光体表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、クリーニング手段の摩耗が進行したりする。一方、保護剤の量が多すぎると、保護剤のスペースが大きくなり、マシンが大型化してしまう。また、保護剤が感光体表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、筋状の画像欠陥となったりする。したがって、感光体表面に適切な量の保護剤を塗布することが重要である。
【０００５】
このため、感光体表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したり、像担持体保護剤をブラシローラ側に加圧する押圧付与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表面への食い込み量等を規定したりする提案がなされている（特許文献１及び２参照）。
また、感光体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（特許文献３参照）。
【０００６】
ところで、近年、電子写真プロセスを用いる画像形成装置においては、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。
【０００７】
しかし、前記球形化及び小粒径化されたトナーを用いた場合、転写後に感光体上に残留する残留トナーのクリーニングにいくつかの問題を生じている。その一つは、球形化及び小粒径化されたトナーのクリーニングが、一般的に用いられているブレードクリーニング方式では難しいということである。前記クリーニングブレードは感光体表面を摺擦しながらトナーを除去するが、感光体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ため、感光体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摩擦力が小さいため、感光体とクリーニングブレードとの間の空間で転がり始め、クリーニングブレードをすり抜け、クリーニング不良につながるというものである。
【０００８】
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表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の感光体に接する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表面への面圧を高くする方法が提案されている（特許文献４参照）。しかし、面圧の上昇により、感光体表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、クリーニングブレードの損傷や摩耗、及び感光体の摩耗はより進行しやすくなることがある。また、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、また、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。前記スティックスリップの発生を抑制する観点からも、感光体表面に適切な量の保護剤を塗布し、感光体表面の摩擦係数を低減することが一層重要になってきている。
【０００９】
また、感光体表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、感光体表面の摩擦係数が不均一になるため、トナー像の転写が良好に行われず、所謂「虫喰い」と呼ばれる画像部での中抜けや、所謂「ボソツキ」と呼ばれるぼそついた画像等、種々の異常画像が発生する。
【００１０】
ここで、転写後に行う保護剤の塗布と残留トナーのクリーニングとの２つの工程の位置関係は、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つのパターンであり、それぞれ異常画像発生のメカニズムが異なる。
【００１１】
前記塗布後クリーニングするパターンでは、除去されずにトナーが残留している状態の感光体表面に保護剤を塗布することになる。ここで、もともと感光体表面に担持していた画像のうち文字部にあたる部分は、紙等の転写材への転写後にも感光体表面に残留トナーが多く存在し、文字部以外の部分は、ほとんど残留トナーは存在していない。残留トナーの付着量が多いところからは、そのトナーとともに多量の保護剤が塗布ブラシ及びクリーニング位置におけるクリーニングブレード等によって掻き取られる。そのため、クリーニング位置を通過後の感光体表面における保護剤の塗布量に偏りが生じてしまう。感光体表面に均一な保護剤層が形成できないと、表面の静止摩擦係数μに偏りが生じたり、トナーを転写するために十分低い値にならなかったりする。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異常画像が発生することがある。
【００１２】
一方、前記クリーニング後塗布するパターンでは、塗布後の保護剤が塗布ブラシ及びクリーニングブレードで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の構成での不具合は防止できる。しかし、感光体表面に単に保護剤を塗布しただけでは粒状の保護剤が感光体上に残っており、これが帯電部材を通過する際に帯電部材を汚してしまう。更に、感光体表面に均一な保護剤層が形成できないと、表面の静止摩擦係数μが不均一になったり、トナーを転写するために十分低い値にならなかったりして転写ムラが生じ、虫喰いやボソツキといった異常画像が発生する。
【００１３】
そこで、感光体表面に均一な保護剤の層を形成するため、保護層を塗布する部材とは別にこれより下流に保護剤均し部材としてブレードを用いて、図１に記載するように、ブレードの先端エッジ部をトレーリング方向から感光体に当接させる構成が提案されている（特許文献５及び特許文献６参照）。
【００１４】
ここで、図１は、従来の保護層形成装置の一例を示す概略図である。この図１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１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及びクリーニング手段５６０とともに示されている。保護層形成装置５００は、保護剤塗布装置５１０と、保護剤均し部材５２０と、を備えている。
【００１５】
クリーニング手段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。
【００１６】
保護剤塗布装置５１０は、保護剤供給部材としてのブラシローラ５１１と、像担持体保護剤５１２と、押圧付与部材５１３とを備える。保護剤供給部材としてのブラシローラ５１１は、感光体ドラム５５０の回転方向についてクリーニング手段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１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。像担持体保護剤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側とは反対側から押圧付与部材５１３によって押圧されている。押圧付与部材５１３は、圧縮バネとなっている。ブラシローラ５１１は、矢印ＡＤ２方向に回転して像担持体保護剤５１２から保護剤を掻き取って、その掻き取った保護剤を、クリーニング手段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。
【００１７】
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装置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。
【００１８】
また、前記保護剤均し部材として、ブレードを用いて、図２に記載するように、ブレードの先端エッジ部をカウンタ方向から感光体に当接させ、感光体と当接する稜線部が鈍角形状である構成が記載されている（特許文献７参照）。
ここで、図２は、従来の保護層形成装置の別の一例を示す図である。この保護層形成装置６００は、保護剤均し部材６１０のみが、前記図１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２では、前記図１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１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。
【００１９】
この図２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、この図２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。更に、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。
【００２０】
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。
【００２１】
以上説明したとおり、前記特許文献５、６及び７の図１及び図２に記載の保護剤均し部材は、いずれもブレードの先端エッジを感光体表面に食い込ませることで圧をかけている。このときエッジの先端角が鈍角（９０度以上）であると、エッジを感光体表面に食い込ませたときの感光体表面との接触面積が増えすぎてしまい、単位面積あたりの圧［Ｎ／ｃｍ２］が減少し、保護剤の塗布性、及びトナーすり抜け防止性能（クリーニング性能）が悪くなってしまうという問題がある。
【００２２】
したがって、保護剤均し部材における像担持体表面への食い込み量が小さい場合でも単位面積あたりの圧を稼ぐことで、像担持体保護剤の塗布性、及びトナーのすり抜け防止性能を向上させることができる保護層形成装置の提供が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、保護剤均し部材における像担持体表面への食い込み量が小さい場合でも単位面積あたりの圧を稼ぐことで、像担持体保護剤の塗布性、及びトナーのすり抜け防止性能を向上させることができる保護層形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
前記課題を解決するための手段としての本発明の保護層形成装置は、
像担持体保護剤と
前記像担持体保護剤を像担持体の表面に供給する保護剤供給部材と、
前記像担持体上に供給された像担持体保護剤を均す保護剤均し部材と、
を少なくとも有してなり、
前記保護剤均し部材が、頂角Ｄが１５度〜８０度である断面三角形状の当接部を有し、前記当接部が前記像担持体表面に当接する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、保護剤均し部材における像担持体表面への食い込み量が小さい場合でも単位面積あたりの当接圧を稼ぐことで、像担持体保護剤の塗布性、及びトナーのすり抜け防止性能を向上させることができる保護層形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の保護層形成装置の一例を示す部分拡大図である。
【図２】従来の保護層形成装置の他の一例を示す部分拡大図である。
【図３】本発明の保護層形成装置の一例を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（保護層形成装置）
本発明の保護層形成装置は、像担持体保護剤と、保護剤供給部材と、保護剤均し部材と、を有してなり、更に必要に応じてその他の部材を有する。
【００２８】
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、前記保護剤均し部材が、頂角Ｄが１５度〜８０度である断面三角形状の当接部を有し、前記当接部の頂部で前記像担持体表面に当接することで、前記保護層均し部材を像担持体表面に食い込ませたときの前記像担持体表面との接触面積を減らし、小さい食い込み量においても単位面積あたりの圧を稼ぐことで、保護剤の塗布性及びトナーのすり抜け防止性能を向上させることができる保護層形成装置、及び該保護層形成装置を有し、長期にわたり安定して高品質な画像が得られる画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供できることを知見した。
【００２９】
＜像担持体保護剤＞
本発明の像担持体保護剤は、脂肪酸金属塩及び無機潤滑剤を含有することが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含有することがより好ましい。
【００３０】
＜＜無機潤滑剤＞＞
前記無機潤滑剤は、その化合物自体がへき開して潤滑する、又は内部滑りを起こす化合物である。
前記無機潤滑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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、グラファイトなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、窒化ホウ素、マイカ、タルクが好ましく、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、層と層とをつなげるのは弱いファンデルワールス力のみであるため、その層間が容易にへき開して潤滑する点から、窒化ホウ素が特に好ましい。
【００３１】
前記無機潤滑剤の個数平均一次粒径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１μｍ〜１０μｍが好ましい。前記好ましい数値範囲において、クリーニング性の向上と、感光体上へのフィルミングを防止することができる。
前記無機潤滑剤の個数平均一次粒径は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（サーマルＦ−ＳＥＭ、Ｚｅｉｓｓ社製、ＵＬＴＲＡ５５）での観察画像を、画像解析・計測ソフトウェア（Ｉｍａｇｅ−ｐｒｏ  ｐｌｕｓ  ４．０ｊ、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社製）で測定し、その１０個平均をとることで測定できる。
【００３２】
前記無機潤滑剤としては、特に制限はなく、市販品を用いることができる。前記市販品としては、例えば、窒化ホウ素（サンゴバン株式会社製、ＩＤＬ、平均一次粒径０．６μｍ）、マイカ（トピー工業株式会社製、ＰＤＭ−５Ｂ、平均一次粒径６μｍ）などが挙げられる。
【００３３】
前記無機潤滑剤の前記像担持体保護剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２質量％〜５０質量％が好ましく、５質量％〜２０質量％がより好ましい。前記含有量が、２質量％未満であると、成膜量が少なくなり、帯電手段の汚染が生じ、クリーニング性が低下することがあり、５０質量％を超えると、感光体の保護性が低下してしまうことがある。
【００３４】
＜＜脂肪酸金属塩＞＞
前記脂肪酸金属塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸コバルト、ラウリン酸鉛、ラウリン酸マグネシウム、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛が好ましく、クリーニング性及び感光体の保護性に優れ、安価であり、疎水性に優れた非常に安定な物質である点から、ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。
【００３５】
前記脂肪酸金属塩と前記無機潤滑剤との質量比率（脂肪酸金属塩／無機潤滑剤）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、９８／２〜８５／１５が好ましく、９５／５〜９０／１０がより好ましい。前記質量比率（脂肪酸金属塩／無機潤滑剤）の範囲より脂肪酸金属塩の質量比率が多いと、成膜量が少なくなり、帯電手段の汚染が生じ、クリーニング性が低下することがある。一方、前記質量比率（脂肪酸金属塩／無機潤滑剤）の範囲より無機潤滑剤の比率が多いと、感光体の保護性が低下してしまうことがある。
前記質量比率（脂肪酸金属塩／無機潤滑剤）が好ましい数値範囲であると、高価な窒化ホウ素の含有量を少なくしつつ成膜性が良くなり、帯電手段の汚染がなく、クリーニング性及び感光体の保護性が向上するという利点がある。
【００３６】
＜＜その他の成分＞＞
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂微粒子、界面活性剤、分散剤などが挙げられる。
【００３７】
前記像担持体保護剤を、一定の形状、例えば、角柱状や円柱状に成型するための方法としては、特に制限はなく、固体物質の成型方法として公知の方法を用いることができ、例えば、圧縮成型法、溶融成型法、粉末成型法、冷間等方圧プレス法（ＣＩＰ）、熱間等方圧プレス法（ＨＩＰ）、などが挙げられる。これらの中でも、成型体の削れやすさ等の観点から、圧縮成型法が特に好ましい。
前記圧縮成型法は、脂肪酸金属塩と、無機潤滑剤との混合物を所定の大きさの金型に入れ均した後、所定の圧力及び時間で圧縮成型し、冷却後、固形物を型から外し、成型体を得ることができる。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よい。
【００３８】
前記型枠としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、熱伝導性の良さ、寸法精度の良さから鋼材、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、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の離型剤をコーティングすることが好ましい。
なお、作製されたブロック状の像担持体保護剤は、金属、合金、プラスチック等の基材に接着剤等で貼り付けて用いられる。
【００３９】
＜保護剤供給部材＞
前記保護剤供給部材は、前記像担持体保護剤を像担持体表面に供給する部材であり、例えば、ブラシローラ、ゴムローラ、ウレタンローラ、などが挙げられる。これらの中でも、ブラシローラが好ましい。
【００４０】
前記ブラシローラにおけるブラシ状の部材としては、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有することが好ましい。前記可撓性のブラシ繊維の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等）；ポリビニル系樹脂又は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、ポリビニルケトン等）；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等）；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、ポリアミド樹脂等）、などが挙げられる。
なお、撓みの程度を調整するため、前記樹脂に、例えば、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、などを複合して用いることもできる。
【００４１】
前記保護剤供給部材の支持体としては、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、などが挙げられる。前記ブラシ繊維としては繊維径１０μｍ〜５００μｍ程度、ブラシの繊維の長さは１ｍｍ〜１５ｍｍ、ブラシ密度は１平方インチ当たり１万本〜３０万本（１平方メートル当たり１．５×１０７本〜４．５×１０８本）が好適である。
【００４２】
前記保護剤供給部材は、供給の均一性、供給の安定性の面から、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製することも好ましい。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。
【００４３】
また、前記ブラシ表面には、必要に応じてブラシの表面形状や環境安定性等を安定化することなどを目的として、被覆層を設けてもよい。前記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い。
前記被覆層成分としては、可撓性を保持し得る材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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又は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又はその変性品（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性品）；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、又はこれらの複合樹脂、などが挙げられる。
【００４４】
＜保護剤均し部材＞
前記保護剤均し部材は、像担持体に供給された前記像担持体保護剤を均す部材であり、例えば、前記当接部と保持部材とからなるもの、などが挙げられる。
【００４５】
前記保護剤均し部材が、頂角Ｄが１５度〜８０度である断面三角形状の当接部を有し、前記当接部が前記像担持体表面に当接する。前記保護剤均し部材の断面形状を三角形状とすることで、前記保護剤均し部材における当接部を像担持体表面へ食い込ませたときの像担持体との接触面積を減らすことができ、単位面積あたりの圧が強くなることで、クリーニング性が向上し、長期にわたり安定して高品質な画像を得ることができる保護層形成装置、画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することができる。
前記保護剤均し部材の頂角Ｄは、１５度〜８０度であり、４０度〜６０度が好ましい。前記頂角Ｄが、１５度未満であると、保護剤均し部材と像担持体との当接部の厚みが薄すぎることと、単位面積あたりの圧が強すぎるため、エッジ先端に高負荷がかかり、経時におけるブレード摩耗が進行しやすくなり、トナーすり抜けが起きてしまうことがある。一方、前記頂角Ｄが、８０度を超えると、保護剤均し部材の当接部を像担持体に食い込ませたときの、像担持体との接触面積が増えすぎてしまい、単位面積あたりの圧が減少してしまうため、保護剤塗布性の低下や、トナーすり抜けが起きてしまうことがある。
【００４６】
前記保護剤均し部材の当接部における像担持体表面への食い込み量は、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍが好ましく、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍがより好ましい。前記食い込み量が、０．０５ｍｍ未満であると、像担持体にかかる圧が弱すぎるために、トナーすり抜けなどが起きてしまうことがある。一方、前記食い込み量が、１．５ｍｍを超えると、像担持体との接触面積が増えすぎてしまい、単位面積あたりの圧が減少してしまうため、保護剤塗布性の低下や、トナーすり抜けが起きてしまうことがある。
前記食い込み量は、例えば、保護剤均し部材の当接部の像担持体表面への食い込み量は、専用の器具（特注品）を用いて行うことができる。像担持体の軸シャフトに像担持体を取り付けない状態で、前記専用の器具（長さの異なる３０枚の刃を持つ円形状の器具；刃の長さが当接部の食い込み量に相当する）を取り付け、保護剤均し部材の当接部の先端がどの長さの刃に当たるかを求め、そのときの刃の長さから食い込み量を測定することができる。
【００４７】
前記当接部の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ウレタンゴムが好ましい。
前記当接部は、例えば、ウレタンゴムを所望の形状に切削加工して作製するか、又は注型に液状ウレタンゴムを流し込み硬化させて作製することができる。この場合、ウレタンゴムを切削加工する際の角度を変更するか、又は注型に液状ウレタンゴムを流し込み硬化させる注型の形状を変更することにより、当接部の頂角Ｄを調節することができる。
前記当接部は、像担持体との当接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よい。また、前記ブレードの硬度を調整するために、有機フィラー、無機フィラーなどの充填材を分散させてもよい。
【００４８】
前記当接部の高さとしては、特に制限はなく、押圧で加える力との兼ね合いで一義的に規定できるものではないが、０．５ｍｍ〜１０ｍｍが好ましく、３ｍｍ〜８ｍｍがより好ましい。
前記当接部の硬度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４０度〜８０度が好ましい。
前記硬度は、ショアＡ硬度であり、ＪＩＳ  Ｋ６２５３：２００１に準拠し、デュロメータ  タイプＡにより２５℃で測定することができる。
前記当接部は、前記保持部材に、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。
前記保持部材としては、例えば、バネ板等の弾性金属ブレードが用いられる。
前記弾性金属ブレードの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０５ｍｍ〜３ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜１ｍｍがより好ましい。
前記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よい。
前記保持部材の長さは、特に制限はなく、押圧で加える力との兼ね合いで一義的に規定できるものではないが、１ｍｍ〜１５ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜１０ｍｍがより好ましい。
【００４９】
＜その他の部材＞
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、押圧力付与部材などが挙げられる。
【００５０】
−押圧力付与部材−
前記押圧力付与部材は、前記像担持体保護剤を押圧して前記保護剤供給部材に押し付ける部材である。
前記押圧力付与部材としては、例えば、板バネ、圧縮バネ等のバネなどが挙げられる。
【００５１】
ここで、本発明の保護層形成装置について、図面を参照して説明する。図３は、本発明の保護層形成装置の一例を示す概略断面図である。この図３は、保護層形成装置７０を、感光体ドラム３及びクリーニング手段６とともに示す図である。
【００５２】
保護層形成装置７０は、感光体ドラム３の外周面に保護剤を供給する保護剤供給部材７ａと、保護剤が塗布された感光体ドラム３の外周面を摺擦し、その保護剤を均す保護剤均し部材８とを有している。保護剤供給部材７ａが、本発明にいう保護剤供給部材の一例に相当し、保護剤均し部材８が、本発明にいう保護剤均し部材の一例に相当する。なお、保護剤供給部材７ａと、像担持体保護剤７ｂと、押圧付与部材７ｃとをまとめて保護剤塗布装置７と称することもある。
【００５３】
保護剤供給部材７ａとしてのブラシローラは、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可能に、保護層形成装置７０のケース６ｃに収容されている。この保護剤供給部材７ａとしてのブラシローラは、感光体ドラム３の回転方向（矢印Ｄ１方向）について、前記クリーニング手段６の下流側に配置されている。そして、保護剤供給部材７ａとしてのブラシローラは、不図示の駆動源によって矢印Ｄ２が示す回転方向に回転駆動されて、クリーニング手段６による付着物の除去後の感光体ドラム３の外周面を摺擦する。像担持体保護剤７ｂは、保護剤供給部材７ａとしてのブラシローラの回転軸と略平行に延びた直方体形状を有しており、保護剤供給部材７ａとしてのブラシローラに、感光体ドラム３側とは反対側から押圧付与部材７ｃによって押圧されている。押圧付与部材７ｃは、板バネ、圧縮バネ等のバネで像担持体保護剤７ｂを押圧するものがよく、圧縮バネが好適である。
【００５４】
像担持体保護剤７ｂは回転する保護剤供給部材７ａとしてのブラシローラ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、押圧付与部材７ｃで加圧されているために常時ブラシローラに当接している。ブラシローラは、回転しながら削り取った保護剤を感光体ドラム３の外周面に塗布し供給する。この像担持体保護剤７ｂ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。なお、保護剤塗布装置７は、保護剤供給部材７ａとしてのブラシローラ又は像担持体保護剤７ｂをブラシローラ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。保護剤供給部材７ａとしてのブラシローラ又は像担持体保護剤７ｂ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、保護剤供給部材７ａとしてのブラシローラの回転方向は、矢印Ｄ２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。
【００５５】
前記像担持体保護剤７ｂをなす保護剤は、脂肪酸金属塩及び無機潤滑剤を含有し、感光体ドラム３の外周面を保護するとともにこの外周面に潤滑性を付与するものである。
【００５６】
保護剤均し部材８は、当接部８ａと保持部材８ｂとを有している。当接部８ａは、図３に示すように、保護層形成装置７０のケース６ｃに固定された保持部材８ｂによって、感光体ドラム３の回転方向（矢印Ｄ１）に対するカウンタ方向から当接し、保護剤供給部材７ａとしてのブラシローラの下流側の位置に支持されている。この当接部８ａは、頂角Ｄが１５度〜８０度である断面三角形状である。保護剤塗布装置７によって塗布された保護剤が、感光体ドラムの外周面に当接した当接部８ａによって摺擦されて均され、感光体ドラムの外周面に保護剤の層が形成される。
【００５７】
以上に説明した本実施形態の保護層形成装置７０における保護剤均し部材８によれば、頂角Ｄが１５度〜８０度である断面三角形状の当接部を有し、前記当接部が前記像担持体表面に当接する。前記保護剤均し部材の断面形状を三角形状とすることで、前記保護剤均し部材における当接部を像担持体表面へ食い込ませたときの像担持体との接触面積を減らすことができ、単位面積あたりの圧が強くなることで、クリーニング性が向上し、長期にわたり安定して高品質な画像を得ることができる保護層形成装置を提供することができる。
【００５８】
（画像形成方法及び画像形成装置）
本発明に用いられる画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、保護層形成工程とを少なくとも含み、好ましくはクリーニング工程及び定着工程を含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
本発明の画像形成装置は、像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、保護層形成手段とを少なくとも有し、好ましくはクリーニング手段及び定着手段を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段等を有する。
【００５９】
本発明の画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記静電潜像形成工程は前記静電潜像形成手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記保護層形成工程は前記保護層形成手段により行うことができ、前記クリーニング工程は前記クリーニング手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
【００６０】
＜静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段＞
前記静電潜像形成工程は、像担持体上に静電潜像を形成する工程であり、静電潜像形成手段により行われる。
【００６１】
−像担持体−
前記像担持体（以下、「電子写真感光体」、「感光体」と称することがある。）としては、その材質、形状、構造、大きさなどについて特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体などが挙げられる。
【００６２】
前記像担持体は、導電性支持体と、該導電性支持体上に少なくとも感光層を有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
【００６３】
前記感光層としては、電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、又は電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、前記感光体の機械的強度、耐摩耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層上に最表面層を設けることもできる。また、前記感光層と前記導電性支持体の間には下引き層を設けることもできる。
なお、各層には必要に応じて可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
【００６４】
前記導電性支持体としては、体積抵抗値が１．０×１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。
【００６５】
前記ドラム状の支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、直径が２０ｍｍ〜１５０ｍｍが好ましく、２４ｍｍ〜１００ｍｍがより好ましく、２８ｍｍ〜７０ｍｍが更に好ましい。前記ドラム状の支持体の直径が、２０ｍｍ未満であると、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に困難となることがあり、１５０ｍｍを超えると、画像形成装置が大きくなってしまうことがある。特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は７０ｍｍ以下が好ましく、６０ｍｍ以下がより好ましい。また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されているようなエンドレスニッケルベルト、又はエンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
【００６６】
前記感光体の下引き層は、一層であっても、複数の層で構成してもよく、例えば、（１）樹脂を主成分としたもの、（２）白色顔料と樹脂を主成分としたもの、（３）導電性基体表面を化学的又は電気化学的に酸化させた酸化金属膜などが挙げられる。これらの中でも、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。
前記白色顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物などが挙げられる。これらの中でも、導電性支持体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンが特に好ましい。
前記樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂；アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記下引き層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１μｍ〜１０μｍが好ましく、１μｍ〜５μｍがより好ましい。
【００６７】
前記感光層における電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料又は染料；セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６８】
前記感光層における電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６９】
前記感光層を形成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができる。前記結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７０】
前記感光体の最表面層は、感光体の機械的強度、耐摩耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のために設けられる。
前記最表面層としては、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが好適である。また、前記最表面層に用いる樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよいが、該熱硬化性樹脂は機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による摩耗を抑える能力が極めて高いため特に好ましい。前記表面層は薄い厚みであれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させたり、表面層に用いる高分子として電荷輸送能力を有するものを用いることが好ましい。
【００７１】
前記感光層と前記最表面層との機械的強度は一般に大きく異なるため、クリーニングブレードとの摩擦により最表面層が摩耗し、消失すると、すぐに感光層は摩耗していってしまうため、最表面層を設ける場合には、最表面層は十分な厚みとすることが好ましい。前記最表面層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１μｍ〜１２μｍが好ましく、１μｍ〜１０μｍがより好ましく、２μｍ〜８μｍが特に好ましい。前記厚みが、０．１μｍ未満であると、薄すぎてクリーニングブレードとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の摩耗が進んでしまうことがあり、１２μｍを超えると、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうことがある。
【００７２】
前記最表面層に用いる樹脂としては、特に制限はなく、画像形成時の書き込み光に対して透明であり、絶縁性、機械的強度、接着性に優れたものが好ましく、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂などが挙げられる。これらの高分子は熱可塑性樹脂であってもよいが、高分子の機械的強度を高めるため、多官能のアクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等を持つ架橋剤により架橋し、熱硬化性樹脂とすることで、最表面層の機械的強度は増大し、クリーニングブレードとの摩擦による摩耗を大幅に減少させることができる。
【００７３】
前記最表面層は、電荷輸送能力を有していることが好ましく、最表面層に電荷輸送能力を持たせるためには、最表面層に用いる高分子と前述の電荷輸送物質を混合して用いる方法、電荷輸送能力を有する高分子を最表面層に用いる方法が考えられ、後者の方法が、高感度で露光後電位上昇、残留電位上昇が少ない感光体を得ることができるので好ましい。
【００７４】
前記最表面層中には該最表面層の機械的強度を高めるために金属微粒子、金属酸化物微粒子、その他の微粒子など含有することが好ましい。前記金属酸化物としては、例えば、酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、窒化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモンなどが挙げられる。その他の微粒子としては、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、又はこれらの樹脂に無機材料を分散したものなどが挙げられる。
【００７５】
次に、静電潜像の形成は、例えば、前記像担持体の表面を帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。前記静電潜像形成手段は、例えば、前記像担持体の表面を帯電させる帯電器と、前記像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
【００７６】
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、等が挙げられる。
前記帯電器としては、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有するものが好ましい。
【００７７】
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【００７８】
＜現像工程及び現像手段＞
前記現像工程は、前記静電潜像を、トナー乃至現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、前記トナー乃至現像剤を収納し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
【００７９】
＜＜トナー＞＞
前記トナーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、該プレポリマーと伸長又は架橋する化合物、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋乃至伸長反応させることにより作製するトナーが挙げられる。このトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットの少なくすることができ、定着装置の汚れとなって、それが画像上に表れるのを抑えることができる。
【００８０】
前記窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーとしては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーなどが挙げられ、また、該プレポリマーと伸長又は架橋する化合物としては、アミン類が挙げられる。
前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーとしては、ポリオールとポリカルボン酸の縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルを更にポリイソシアネートと反応させた物などが挙げられる。前記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられる。これらの中でも、アルコール性水酸基が特に好ましい。
【００８１】
前記ポリオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール、３価以上のポリオールなどが挙げられる。これらの中でも、ジオール単独、ジオールと少量の３価以上のポリオールとの混合物が好ましい。
【００８２】
前記ポリカルボン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジカルボン酸、３価以上のポリカルボン酸、などが挙げられる。これらの中でも、ジカルボン酸単独、ジカルボン酸と少量の３価以上のポリカルボン酸との混合物が好ましい。
【００８３】
前記ポリオールとポリカルボン酸の比率は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］は、２／１〜１／１が好ましく、１．５／１〜１／１がより好ましく、１．３／１〜１．０２／１が更に好ましい。
【００８４】
前記ポリイソシアネートとしては、例えば、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８５】
前記ポリイソシアネートの比率は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］は、５／１〜１／１が好ましく、４／１〜１．２／１がより好ましく、２．５／１〜１．５／１が更に好ましい。前記［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が、５を超えると、低温定着性が悪化することがあり、［ＮＣＯ］のモル比が１未満であると、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００８６】
前記アミン類としては、例えば、ジアミン、３価以上のポリアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸、これらのアミノ基をブロックしたものなどが挙げられる。これらアミン類のうち好ましいものは、ジアミン、ジアミンと少量の３価以上のポリアミンとの混合物である。
【００８７】
更に、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。前記伸長停止剤としては、例えば、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン等）、又はそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）、などが挙げられる。
【００８８】
また、前記画像形成方法及び画像形成装置には、上述のような、高品質な画像を得るに適した構成の重合法トナーばかりではなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、この場合にも、装置寿命を大幅に延ばすことができる。このような粉砕法のトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。
【００８９】
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。
【００９０】
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記像担持体近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該像担持体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
前記現像器に収納させる現像剤は、前記トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
【００９１】
＜転写工程及び転写手段＞
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記像担持体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
【００９２】
前記像担持体は、感光体上に形成されたトナー像を一次転写して色重ねを行い、更に記録媒体へ転写を行う、いわゆる中間転写方式による画像形成を行う際に使用する、中間転写体であってもよい。
【００９３】
＜＜中間転写体＞＞
前記中間転写体としては、体積抵抗率が１．０×１０５Ω・ｃｍ〜１．０×１０１１Ω・ｃｍの導電性を示すものが好ましい。前記体積抵抗率が１．０×１０５Ω・ｃｍを下回る場合には、感光体から中間転写体上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがあり、１．０×１０１１Ω・ｃｍを上回る場合には、中間転写体から紙などの記録媒体へトナー像を転写した後に、中間転写体上へトナー像の対抗電荷が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。
【００９４】
前記中間転写体としては、例えば、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物やカーボンブラック等の導電性粒子や導電性高分子を、単独又は併用して熱可塑性樹脂と共に混練後、押し出し成型したベルト状もしくは円筒状のプラスチックなどを使用することができる。この他に、熱架橋反応性のモノマーやオリゴマーを含む樹脂液に、必要により上述の導電性粒子や導電性高分子を加え、加熱しつつ遠心成型を行い、無端ベルト上の中間転写体を得ることもできる。
前記中間転写体に表面層を設ける際には、上述の感光体表面層に使用した表面層材料の内、電荷輸送材料を除く組成物に、適宜、導電性物質を併用して抵抗調整を行い、使用することができる。
【００９５】
前記転写手段（前記第一次転写手段、前記第二次転写手段）は、前記像担持体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）の中から適宜選択することができる。
【００９６】
＜保護層形成工程及び保護層形成手段＞
前記保護層形成工程は、転写後の前記像担持体表面に像担持体保護剤を付与して保護層を形成する工程である。
前記保護層形成手段としては、上述した、本発明の前記保護層形成装置を用いる。
【００９７】
＜定着工程及び定着手段＞
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を前記定着手段を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、などが挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱は、通常、８０℃〜２００℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共に、あるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
【００９８】
＜クリーニング工程及びクリーニング手段＞
前記クリーニング工程は、前記像担持体上に残留する前記トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段は、転写手段より下流側かつ保護層形成手段より上流側に設けられることが好ましい。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが好適に挙げられる。
【００９９】
＜その他の工程及びその他の手段＞
前記その他の工程としては、例えば、除電工程、リサイクル工程、制御工程などが挙げられる。
前記その他の手段としては、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
【０１００】
−除電工程及び除電手段−
前記除電工程は、前記像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
【０１０１】
−リサイクル工程及びリサイクル手段−
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
【０１０２】
−制御工程及び制御手段−
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピューター等の機器が挙げられる。
【０１０３】
（プロセスカートリッジ）
本発明のプロセスカートリッジは、像担持体と、本発明の前記保護層形成手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段などのその他の手段を有してなる。
前記プロセスカートリッジは、各種電子写真装置に着脱可能に備えさせることができ、上述した本発明の前記画像形成装置に着脱可能に備えさせるのが好ましい。
【０１０４】
ここで、図４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。
【０１０５】
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、着脱可能に装着される。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。
【０１０６】
各色のプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、図４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。
【０１０７】
前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４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。
【０１０８】
前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。更に、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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
前記給紙ユニット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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
次に、前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５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。
【０１１７】
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の外周面に形成された静電潜像をトナーで現像する。
【０１１８】
本実施形態では、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４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。
【０１１９】
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の外周面に付着している転写残トナーを除去するクリーニング手段６と、感光体ドラム３の外周面に保護剤の層を形成する保護層形成装置７０と、を有している。クリーニング手段６が、本発明にいうクリーニング手段の一例に相当し、保護層形成装置７０が、本発明にいう保護層形成装置の一例に相当する。
【０１２０】
クリーニング手段６は、保護層形成装置７０に後述するように固定されている。保護層形成装置７０は、感光体ドラム３の外周面に保護剤を塗布する保護剤供給部材７ａと、感光体ドラム３の外周面に塗布された保護剤を均す保護剤均し部材８とを有している。保護剤供給部７ａが、本発明にいう保護剤供給部材の一例に相当し、保護剤均し部材８が、本発明にいう保護剤均し部材の一例に相当する。なお、保護剤供給部材７ａと、像担持体保護剤７ｂと、押圧付与部材７ｃとをまとめて保護剤塗布装置７と称することもある。
【０１２１】
感光体ドラム３は、図５中に矢印Ｄ３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、クリーニング手段６、保護層形成装置７０をこの順に順次通過する。
【０１２２】
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Ｄ３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手段４ｂが設けられている。
【０１２３】
現像装置５は、感光体ドラム３の外周面と対向する位置に、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。
【０１２４】
クリーニング手段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７０のケースに固定されている。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の外周面を摺擦して、その外周面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よい。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よい。
【０１２５】
なお、本発明に係る保護層形成装置は、感光体３表面に保護剤を塗布するのみならず、例えば、図４の中間転写ベルト４１表面に保護剤を塗布する装置としても使用することができる。この場合、中間転写ベルトクリーニング装置４５に隣接して保護層形成装置７０を設けるか、あるいは中間転写ベルトクリーニング装置４５に含んで構成することができる。これにより、二次転写ローラ４４とのニップ部において二次転写されずに中間転写ベルト４１表面に残存するトナー等の付着物を良好にクリーニングすることができる。
【０１２６】
なお、前記保護剤均し部材の当接部の形状は、保護剤を塗布する部材のみならず、クリーニングブレードとしても使用することができる。この場合、図３に示すようにクリーニングブレード６ａの形状を、前記保護剤均し部材の当接部８ａと同様な断面三角形状とすることができる。これにより、クリーニングブレードの単位面積あたりの圧が増加することで、トナーのすり抜けやブレードの経時での摩耗を防止することができ、長期にわたり安定して高品質な画像を得ることができる。
【実施例】
【０１２７】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０１２８】
（実施例１〜１６及び比較例１〜６）
図４に示す画像形成装置（ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００、株式会社リコー製）を改造した装置を用いて、像担持体としての感光体表面に前記像担持体保護剤を塗布し、画像形成を行った。
前記画像形成装置（ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００、株式会社リコー製）の作像部において、像担持体として前記画像形成装置で使用されている感光体（ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００搭載品）を用いた。
前記像担持体保護剤としては、配合比（質量比）が、ステアリン酸亜鉛：窒化ホウ素＝９：１である像担持体保護剤ブロックを使用した。
トナーとして前記画像形成装置で使用されているトナー（ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００搭載品）を用いた。
保護剤供給部材としては、前記画像形成装置（ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００、株式会社リコー製）で使用されているブラシローラを用いた。
【０１２９】
次に、表１に示す、保護剤均し部材の種類（当接部の断面形状、頂角Ｄ）、保護剤均し部材の当接部の当接方向、及び保護剤均し部材の当接部の像担持体表面への食い込み量となるように、実施例１〜１６及び比較例１〜６の画像形成装置を組み立てた。
【０１３０】
＜比較例１〜２及び実施例１〜１６＞
比較例１〜２及び実施例１〜１６は、保護剤均し部材として、図３に示すような断面三角形状の当接部８ａと保持部材８ｂとを有する保護剤均し部材８を用いた。当接部８ａは、保護層形成装置７０のケース６ｃに固定された保持部材８ｂによって、感光体ドラム３の回転方向（矢印Ｄ１）に対してカウンタ方向から当接し、保護剤供給部材７ａとしてのブラシローラの下流側の位置に支持されている。
・当接部の材質：ウレタンゴム
・当接部の硬度：６５度（ショアＡ硬度、ＪＩＳ  Ｋ６２５３：２００１、デュロメータ  タイプＡにより２５℃で測定）
・当接部の高さ：８ｍｍ
・保持部材の材質：ＳＵＳ３０４
・保護剤均し部材の製造方法：ウレタンゴムを所望の形状に切削加工して当接部を作製した。又は注型に液状ウレタンゴムを流し込み硬化させて当接部を作製した。作製した当接部を保持部材にホットメルト接着し、保護材均し部材を作製した。
・当接部の頂角Ｄの調節方法：ウレタンゴムを切削加工する際の角度を変更するか、又は注型に液状ウレタンゴムを流し込み硬化させる注型の形状を変更することにより、当接部の頂角Ｄを調節した。
・当接部の像担持体表面への食い込み量の調節方法：保持部材と該保持部材の取り付け箇所との間にスペーサを挟みこむことにより食い込み量を調節した。
【０１３１】
＜比較例３＞
比較例３は、直角トレーリング方式であり、図１に示すように、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（矢印ＡＤ１）に対して保護剤塗布装置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（矢印ＡＤ１）に対するトレーリング方向から直角形状の先端エッジ部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。
・ブレードの材質：ウレタンゴム
・保持部材の材質：ＳＵＳ３０４
【０１３２】
＜比較例４、５＞
比較例４及び５は、直角カウンタ方式であり、図２に示すように保護剤均し部材６１０は、ブレード６１１と保持部材６１２とを有している。この図２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（矢印ＡＤ１）に対するカウンタ方向から当接している。更に、このブレード６１１の先端エッジ部６１１ａは、その稜線部が直角（９０度）形状となっており、感光体ドラム５５０の外周面５５１にその直角（９０度）形状の先端エッジ部６１１ａが当接している。
・ブレードの材質：ウレタンゴム
・保持部材の材質：ＳＵＳ３０４
【０１３３】
＜比較例６＞
比較例６は、鈍角カウンタ方式であり、図２に示すように保護剤均し部材６１０は、ブレード６１１と保持部材６１２とを有している。この図２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（矢印ＡＤ１）に対するカウンタ方向から当接している。更に、このブレード６１１の先端エッジ部６１１ａは、その稜線部が鈍角（１２０度）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（１２０度）形状の先端エッジ部６１１ａが当接している。
・ブレードの材質：ウレタンゴム
・保持部材の材質：ＳＵＳ３０４
【０１３４】
次に、組み立てた実施例１〜１５及び比較例１〜６の各画像形成装置において、以下のようにして、保護剤均し部材の当接部の像担持体表面への食い込み量を測定し、以下のようにして、保護剤均し部材の当接部の像担持体表面への食い込み量、保護剤均し部材の当接部の耐摩耗性、及びクリーニング性を評価した。結果を表１に示す。
【０１３５】
＜保護剤均し部材又はブレードの当接部の像担持体表面への食い込み量＞
保護剤均し部材又はブレードの当接部の像担持体表面への食い込み量は、専用の器具（特注品）を用いて行った。像担持体の軸シャフトに像担持体を取り付けない状態で、前記専用の器具（長さの異なる３０枚の刃を持つ円形状の器具；刃の長さが食い込み量に相当する）を取り付け、保護剤均し部材の当接部又はブレードの先端部がどの長さの刃に当たるかを求め、そのときの刃の長さから食い込み量を測定した。
【０１３６】
＜保護剤均し部材の当接部又はブレードの先端部の耐摩耗性＞
画像面積率５％のテストチャート（Ａ４サイズ）を用い、１００，０００枚画像出力を行い、保護剤均し部材の当接部又はブレードの先端部の摩耗量を、形状測定レーザマイクロスコープ（ＶＫ−８５００、キーエンス社製）を用いて拡大観察し、下記基準で保護剤均し部材の当接部又はブレードの先端部の耐摩耗性を評価した。
〔評価基準〕
◎：保護剤均し部材の当接部又はブレードの先端部が摩耗しない
〇：保護剤均し部材の当接部又はブレードの先端部が少し摩耗するが、問題ないレベル
△：保護剤均し部材の当接部又はブレードの先端部が摩耗し、経時（約２０，０００枚程度）で異常画像（画像上で黒スジとなって表れる画像）が発生する
×：保護剤均し部材の当接部又はブレードの先端部がかなり摩耗し、早期（約５，０００枚程度）から異常画像（画像上で黒スジとなって表れる画像）が発生する
【０１３７】
＜クリーニング性＞
５００枚のランを行った後、新品の像担持体に入れ替え、クリーニングブレード下流、現像手段の開口部上端に、厚み２ｍｍの線状のスポンジテープ（住友３Ｍ株式会社製、スコッチテープ４０１６）を用いて、「すり抜けトナーキャッチャー」（厚み１ｍｍ、８ｍｍ×３１０ｍｍのフェルト、株式会社槌屋製）を装着した。画像面積率５％のチャートを用いた１００枚のラン（通紙）後から、前記画像面積率５％チャート２０枚をラン（通紙）する間にクリーニングブレード下流へすり抜けたトナーを前記「すり抜けトナーキャッチャー」にて捕集し、目視観察により、下記の基準によりクリーニング性を評価した。
〔評価基準〕
◎：トナーのすり抜けがない
○：トナーのすり抜けが殆どない
△：トナーのすり抜けが発生し、異常画像（画像上黒スジとなって表れる画像）が発生することがある
×：トナーのすり抜けが多く発生し、異常画像（画像上黒スジとなって表れる画像）が頻繁に発生する
【０１３８】
【表１】
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＊比較例３〜６における当接部の断面形状及び頂角は、ブレードの先端の形状及びエッジ角度を意味する。
【０１３９】
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  像担持体保護剤と
前記像担持体保護剤を像担持体の表面に供給する保護剤供給部材と、
前記像担持体上に供給された像担持体保護剤を均す保護剤均し部材と、
を少なくとも有してなり、
前記保護剤均し部材が、頂角Ｄが１５度〜８０度である断面三角形状の当接部を有し、前記当接部が前記像担持体表面に当接することを特徴とする保護層形成装置である。
＜２＞  前記頂角Ｄが、４０度〜６０度である前記＜１＞に記載の保護層形成装置である。
＜３＞  前記保護剤均し部材の当接部における像担持体表面への食い込み量が、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍである前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の保護層形成装置である。
＜４＞  前記像担持体保護剤が、脂肪酸金属塩を含有する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の保護層形成装置である。
＜５＞  前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛である前記＜４＞に記載の保護層形成装置である。
＜６＞  前記像担持体保護剤が、無機潤滑剤を含有する前記＜４＞から＜５＞のいずれかに記載の保護層形成装置である。
＜７＞  前記無機潤滑剤が、窒化ホウ素、マイカ、及びタルクから選択される少なくとも１種である前記＜６＞に記載の保護層形成装置である。
＜８＞  像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記可視像を転写後の前記像担持体の表面に像担持体保護剤を付与して保護層を形成する保護層形成手段と、前記像担持体上の残存物を除去するクリーニング手段と、を有する画像形成装置であって、
前記保護層形成手段が、前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の保護層形成装置であることを特徴とする画像形成装置である。
＜９＞  前記クリーニング手段が、弾性クリーニングブレードである前記＜８＞に記載の画像形成装置である。
＜１０＞  像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段、前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段、前記可視像を転写後の前記像担持体の表面に像担持体保護剤を付与して保護層を形成する保護層形成手段、及び前記像担持体上の残存物を除去するクリーニング手段から選択される少なくともいずれかの手段と、を有するプロセスカートリッジであって、
前記保護層形成手段が、前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の保護層形成装置であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４０】
【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
【符号の説明】
【０１４１】
３      像担持体（感光体）
４      帯電装置
４ａ      帯電ローラ
４ｂ      帯電クリーニング手段
５      現像装置
６      クリーニング装置
６ａ      クリーニングブレード
６ｂ      ブレード保持部材
７      保護剤塗布装置
７ａ      ブラシローラ
７ｂ      像担持体保護剤
７ｃ      押圧力付与部材
７０      保護層形成装置
【図３】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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