(57)【要約】【課題】  潤滑剤塗布装置を有し、無駄になる潤滑剤量が少ない画像形成装置、並びに、画像形成条件の変化があったときにも、像担持体に適正量の潤滑剤を塗布することができて画像不良のない可視画像を多数形成できる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  画像形成装置は、回転される像担持体と、像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置とを有し、潤滑剤塗布装置は、潤滑剤がローラ状に成形され、回転される潤滑剤ローラよりなる潤滑剤供給部と、供給された潤滑剤を像担持体の表面に塗布する回転される潤滑剤塗布部材とにより構成される。潤滑剤ローラは潤滑剤塗布部材に従動する構成、または潤滑剤ローラと潤滑剤塗布部材の周速度が相対的に異なる大きさとされる。潤滑剤塗布部材と潤滑剤ローラの少なくとも一方は独立の駆動源により回転され、累計プリント数または変更された画像形成条件に応じて回転速度が変更される。【選択図】  図２
2005309119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する、回転される像担持体と、この像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置とを有する画像形成装置において、
前記潤滑剤塗布装置は、潤滑剤がローラ状に成形され、回転されるよう設けられた潤滑剤ローラよりなる潤滑剤供給部と、この潤滑剤供給部より供給された潤滑剤を前記像担持体の表面に塗布する、回転される潤滑剤塗布部材とにより構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記潤滑剤ローラは、前記潤滑剤塗布部材の回転に従動して回転されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記潤滑剤ローラの周速度と、前記潤滑剤塗布部材の周速度が相対的に異なる大きさとされていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記潤滑剤塗布部材および潤滑剤ローラの少なくとも一方が前記像担持体と独立の駆動源により回転され、累計プリント数に応じて、前記潤滑剤塗布部材および潤滑剤ローラの少なくとも一方の回転速度が変更されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記潤滑剤塗布部材および潤滑剤ローラの少なくとも一方が前記像担持体と独立の駆動源により回転され、画像形成条件が変更されたときに、前記潤滑剤塗布部材および潤滑剤ローラの少なくとも一方の回転速度が変更されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式による画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用する画像形成装置においては、通常、回転されるドラム状感光体よりなる像担持体上にトナー像が形成され、このトナー像が記録材または転写紙に転写された上で当該記録材に定着されることにより、可視画像が形成される。
【０００３】
このような画像形成装置においては、像担持体の表面の摩擦力を低下させてトナー像の転写が確実に達成されるようにするために、あるいはトナー像の転写後に像担持体上に残留するトナーを除去するためのクリーニングブレードにブレードめくれが発生することを防止するために、像担持体の周面に、例えばステアリン酸亜鉛などの潤滑剤を塗布することが行われている。
【０００４】
例えば、従来、図４に示すように、回転される像担持体１０の外周面に対接して回転されるブラシローラ５２を設けると共に、保持部材５４に保持されたブロック状に成形された潤滑剤ストック５６を、スプリング５８により、ブラシローラ５２に対して押圧するよう配置してなり、ブラシローラ５２がその回転によって潤滑剤ストック５６から潤滑剤を掻き取り、これを像担持体１０に塗布するように構成した潤滑剤塗布装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭５７−１７９７３号公報
【特許文献２】特開平１１−１７４７６４号公報
【０００５】
しかしながら、上記のような潤滑剤塗布装置によれば、ブラシローラ５２に対接する潤滑剤ストック５６における潤滑剤供給面が、ブロック状の潤滑剤ストック５６における特定の表面（図の例では、下面）であるため、潤滑剤ストック５６の磨耗による減少方向が特定の一方向であり、しかも潤滑剤の掻き取りがブラシローラ５２の外周縁に沿って円弧状に行われるために、使用の末期には、当該ブロック状の潤滑剤ストック５６に相当量の使用不能部分が残存することとなり、従って相当量の潤滑剤が不可避的に無駄になる、という問題点がある。
【０００６】
また、潤滑剤の減少に伴ってスプリング５８が伸長するために、ブラシローラ５２に対する潤滑剤ストック５６の押圧力が減少するよう変化するため、ブラシローラ５２に対する潤滑剤供給量が変化し、その結果、像担持体１０に対する潤滑剤塗布量が変化して、良好な画像形成特性が阻害されることとなる、という問題点があることが判明した。
【０００７】
すなわち、長期間または多数回にわたる画像形成操作が行われた場合には、像担持体に塗布される潤滑剤量が変化するが、像担持体に対する潤滑剤塗布量が過剰であると、形成される可視画像に画像アレなどの画像不良が発生しやすくなり、一方、潤滑剤塗布量が不足すると、クリーニングブレードのブレードめくれが発生したり、可視画像にいわゆる「中抜け」と称する、版画像状あるいは虫食い状に文字などを構成する画像部の一部が抜けてしまう現象が発生する。この中抜け現象は、トナー中に凝集体が生じた場合に当該凝集体が記録材に転写されず、その部分が画像から抜けてしまうことが原因である。
【０００８】
更に、従来の潤滑剤塗布装置では、多数回にわたる画像形成操作においては必然的に経時的な画像形成条件の変化が生ずるにもかかわらず、像担持体に対する潤滑剤塗布量を調整することができず、結局、十分に良好な可視画像を多数回にわたって形成することができない、という問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、潤滑剤塗布装置を有し、備えられた潤滑剤が有効に消費されて無駄になる潤滑剤量が少ない画像形成装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、画像形成条件の変化あるいは変更があったときにも、像担持体に対して適正量の潤滑剤を塗布することができ、あるいは像担持体に対する潤滑剤の塗布量を好適に制御することができ、しかも、画像不良がなくて良好な可視画像を多数回にわたって形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する、回転される像担持体と、この像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置とを有する画像形成装置において、
前記潤滑剤塗布装置は、潤滑剤がローラ状に成形され、回転されるよう設けられた潤滑剤ローラよりなる潤滑剤供給部と、この潤滑剤供給部より供給された潤滑剤を前記像担持体の表面に塗布する、回転される潤滑剤塗布部材とにより構成されていることを特徴とする。
【００１１】
以上において、潤滑剤ローラは、前記潤滑剤塗布部材の回転に従動して回転される構成とすることができる。また、潤滑剤ローラの周速度と、潤滑剤塗布部材の周速度が相対的に異なる大きさとされる構成とすることができる。
【００１２】
また、潤滑剤塗布部材および潤滑剤ローラの少なくとも一方が像担持体と独立の駆動源により回転され、累計プリント数に応じて、潤滑剤塗布部材および潤滑剤ローラの少なくとも一方の回転速度が変更される構成とすることができる。
【００１３】
更に、潤滑剤塗布部材および潤滑剤ローラの少なくとも一方が像担持体と独立の駆動源により回転され、画像形成条件が変更されたときに、潤滑剤ローラおよび潤滑剤塗布部材の少なくとも一方の回転速度が変更される構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置においては、潤滑剤塗布装置により、潤滑剤供給部から供給された潤滑剤が潤滑剤塗布部材によって像担持体に塗布されるところ、潤滑剤供給部における潤滑剤供給源が、ローラ状に成形された潤滑剤が回転されるよう設けられた潤滑剤ローラにより構成されているため、当該潤滑剤ローラの全周面が潤滑剤塗布部材に対して潤滑剤供給面となって、潤滑剤の消費によって当該潤滑剤ローラはその直径が小さくなるよう変形するのみであるので、備えられた潤滑剤が有効に消費されて無駄になる潤滑剤量をきわめて少量とすることができ、実質的に全量を有効に使用することも可能である。
【００１５】
また、潤滑剤塗布装置における潤滑剤ローラおよび潤滑剤塗布部材の少なくとも一方が像担持体と独立の駆動源により回転駆動される構成においては、その回転速度が変更されることにより、累計プリント数の増加や、像担持体の回転速度の変更などの画像形成条件の変化あるいは変更に応じて、像担持体に対する潤滑剤の塗布量を制御することができるので、像担持体に対して、実際の画像形成条件に応じた適正量の潤滑剤の塗布を達成することができ、その結果、画像不良がなくて良好な可視画像を多数回にわたって形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面により、本発明について詳細に説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の一例における構成の概略を示す説明図、図２は、図１の画像形成装置における潤滑剤塗布装置の構成を示す説明図である。
【００１７】
この画像形成装置は、図示されていない回転駆動源により、図１において矢印方向に回転される感光体ドラムよりなる像担持体１０を有すると共に、この像担持体１０の外周面に沿って像担持体１０の回転方向に従って順次に並ぶよう配設された、像担持体１０の表面を一様に帯電させる帯電装置１１、像担持体１０の表面を露光することにより静電潜像を形成する露光装置１２、トナーを含む現像剤を用いて静電潜像を現像し顕在化させてトナー像を形成する現像装置１３、転写領域において像担持体１０上のトナー像を記録材Ｐに転写する転写装置１４、像担持体１０に密着している記録材Ｐを分離させる分離装置１５、並びに、像担持体１０上に残存している未転写のトナーを除去するクリーニング装置２０とを備えている。１６は定着装置であって、これにより、転写領域より搬送される記録材Ｐ上の未定着トナー像が定着されて可視画像が形成される。
【００１８】
像担持体１０は、例えば、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層がドラム状金属基体の外周面に形成されてなる有機感光体よりなり、図１において紙面に対して垂直な方向に伸びる状態で配設されている。
【００１９】
帯電装置１１は、例えば制御グリッドと帯電極とを有するスコロトロン帯電器よりなるものとされ、露光装置１２は、例えばレーザ照射装置よりなるものとされる。
現像装置１３は、例えばマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ１３１および像担持体１０とこの現像スリーブ１３１との間に直流および／または交流バイアス電圧を印加する電圧印加装置（図示せず）が設けられてなるものである。
【００２０】
転写装置１４は、例えば図１に示されるコロナ転写方式のものや接触転写方式のものである。
分離装置１５は、としては、例えばコロトロン帯電器よりなるものが用いられる。
定着装置１６は、例えば、内部に加熱源を備えた加熱ローラ１６１と、この加熱ローラ１６１に定着ニップ部が形成されるよう圧接された状態で設けられた加圧ローラ１６２とにより構成されてなる熱ローラ定着方式のものである。
【００２１】
クリーニング装置２０は、例えば、先端部分が像担持体１０の表面に当接した状態で、像担持体１０の軸方向に伸びるよう設けられたウレタンゴムなどの弾性体よりなる板状のゴムブレード２０１を備えてなる方式のものが用いられており、ゴムブレード２０１の先端部分が、像担持体１０との当接部分における当該像担持体１０の回転による移動方向と反対方向に向く状態（カウンター状態）とされることが好ましい。
【００２２】
而して、本発明においては、像担持体１０の外周面の移動方向において、転写領域の下流でクリーニング装置２０より上流の位置に潤滑剤塗布装置３０が設けられている。
この潤滑剤塗布装置３０は、図２に示されているように、回転する像担持体１０の外周面に対接しながら回転する、潤滑剤塗布部材を構成するブラシローラ３２と、潤滑剤供給部を形成する潤滑剤ローラ３４とにより構成されている。
【００２３】
ブラシローラ３２は、像担持体１０と平行に伸びる軸の周りに回転するよう支持されると共に、像担持体１０の回転駆動源と独立した回転駆動源に連結されており、その外周面部分が、像担持体１０との対接領域において、当該像担持体１０の外周面の移動方向と同方向に移動する方向に回転駆動される。
【００２４】
潤滑剤ローラ３４は、図３に示されるように、丸棒状の金属製芯材３４Ａの外周に、例えばステアリン酸亜鉛よりなる固形潤滑剤３４Ｂが、全長にわたって均一な外径を有する円柱状（ローラ状）に成形されて構成されている。潤滑剤ローラ３４の芯材３４Ａは、その外周面が適宜粗面化されていることが好ましい。また、この潤滑剤ローラ３４の固形潤滑剤３４Ｂの部分の長さは、実質的にブラシローラ３２と同様の長さであることが好ましいが、それ以下であってもよい場合がある。
【００２５】
潤滑剤ローラ３４は、芯材３４Ａが回転軸とされてそれがブラシローラ３２の回転軸と平行に伸びる状態で、その両端において適宜の支持部材３６により上下方向に移動自在に支持されており、これにより、当該潤滑剤ローラ３４は、その自重によってブラシローラ３２の上部に対接した状態で支持されている。また、この潤滑剤ローラ３４は、適宜の連結機構により、ブラシローラ３２の回転駆動源および像担持体１０の回転駆動源とは独立した回転駆動源に連結されて回転駆動される構成とされている。
【００２６】
以上において、ブラシローラ３２は、例えば、ポリプロピレン樹脂やアクリル樹脂などの樹脂製のブラシ繊維が高密度に植設されてなる長尺の織布がローラ基体の周面に巻きつけられてロール状に形成されてなるものであり、各々のブラシ繊維の太さが３〜７デニール、ブラシ繊維の毛長が２〜５ｍｍ、ブラシ繊維の電気抵抗率が１０10Ω・ｃｍ以下、ブラシ繊維のヤング率が４９００〜９８００Ｎ／ｍｍ2 、ブラシ繊維の植設密度が５０〜２００ｋ本／ｉｎｃｈ2 のものであることが好ましく、像担持体に対する食い込み量が例えば０．５〜１．０ｍｍとなる状態とされている。ここにおける「像担持体に対する食い込み量」とは、像担持体１０が存在しなかったときの、ブラシ繊維の先端が像担持体１０内へ入り込む最大値と定義される。
【００２７】
以上の構成の画像形成装置においては、次のようにして画像形成動作が行われる。
すなわち、回転駆動源によって像担持体１０が所定の回転速度で回転駆動され、これに伴い、像担持体１０が帯電装置１１によって所定の極性（例えば負極性）に帯電され、次いで露光装置１２によって露光されて照射箇所（露光領域）の電位が低下されることにより、静電潜像が像担持体１０上に形成され、この静電潜像が現像装置１３により、現像剤を構成する、当該静電潜像と同極性 (例えば負極性）に帯電されたトナーが像担持体１０の当該静電潜像に付着することにより反転現像が行われ、これにより、トナー像が形成される。
【００２８】
そして、転写装置１４により像担持体１０上のトナー像が記録材Ｐに転写された後、分離装置１５により像担持体１０と密着した状態にある記録材Ｐが分離され、その後、定着装置１６によって定着処理が行われる。
【００２９】
一方、転写領域を通過した像担持体１０上に残留する未転写のトナーは、クリーニング装置２０のゴムブレード２０１によって除去される。
【００３０】
また、像担持体１０の外周面には、転写領域の下流の位置に配設された潤滑剤塗布装置により、潤滑剤が塗布される。
すなわち、潤滑剤塗布部材を構成するブラシローラ３２が、その回転駆動源により、設定された回転速度で回転される。この例において、ブラシローラ３２の回転方向は、像担持体１０の回転方向と反対方向であり、従って、ブラシローラ３２が像担持体１０に対接する領域では両者の移動方向は互いに同方向（順方向）となり、ブラシローラ３２の外周部分が像担持体１０の表面を摺擦しながら移動することとなる。
【００３１】
同時に、潤滑剤ローラ３４がその回転駆動源によって設定された回転速度で回転されるが、当該潤滑剤ローラ３４の固形潤滑剤３４Ｂがローラ状に成形されており、これが芯材３４Ａを回転軸として回転されるため、その周速度がブラシローラ３２の周速度と異なる状態とされることにより、ブラシローラ３２は、自重によって対接されている潤滑剤ローラ３４の外周面を摺擦し、潤滑剤ローラ３４から潤滑剤を掻き取ることとなる。
このようにして、潤滑剤ローラ３４から当該ブラシローラ３２に潤滑剤が供給されるので、この潤滑剤が当該ブラシローラ３２によって搬送され、像担持体１０に摺擦されることによって像担持体１０の表面に塗布される。
【００３２】
然るに、潤滑剤ローラ３４は、ブラシローラ３２によって摺擦されることとなる表面が外周面の全面であって、ブラシローラ３２の掻き取りによって生ずる当該潤滑剤ローラ３４の磨耗による変形は外径の減少としてのみ現れるため、潤滑剤ローラ３４のローラ状の形態はそのまま保持されて潤滑剤供給部としての機能が継続的に維持され、その結果、長期間にわたって安定な潤滑剤供給作用が発揮されると共に、その使用末期において不可避的に残存する潤滑剤量がきわめて少量となり、無駄になる潤滑剤量を著しく僅かなものとすることができる。
【００３３】
また、画像形成装置においては、通常、設定された画像形成条件によって像担持体１０の回転速度が定められるが、上記の潤滑剤塗布装置３０においては、ブラシローラ３２および潤滑剤ローラ３４の各々は、いずれも独立した回転駆動源により回転される構成とされており、ブラシローラ３２および潤滑剤ローラ３４の少なくとも一方の回転条件、すなわち、回転方向および／または回転速度を適宜制御することにより、像担持体１０に対する潤滑剤の塗布量を制御することができる。
【００３４】
具体的には、ブラシローラ３２の回転方向および回転速度を、像担持体１０の回転方向および回転速度との関係において適宜調節すること、並びに、潤滑剤ローラ３４の回転方向および回転速度を、ブラシローラ３２の回転方向および回転速度との関係において適宜調節すること、のいずれか一方または両方を行うことにより、像担持体１０の表面に塗布される潤滑剤量を適正なものとすることができる。
【００３５】
当然のことながら、ブラシローラ３２と潤滑剤ローラ３４の対接領域における移動方向が逆方向である場合、並びに、ブラシローラ３２の像担持体１０との対接領域における移動方向が逆方向である場合においては、それらが同方向である場合より潤滑剤塗布量が多くなる。また、ブラシローラ３２の周速度と潤滑剤ローラ３４の周速度との差が大きい程、また、ブラシローラ３２の周速度と像担持体１０の周速度との差が大きい程、潤滑剤塗布量が多くなる。
【００３６】
従って、用いられる像担持体１０の表面特性、ブラシローラ３２の特性、並びに潤滑剤の種類および性状などの種々の条件を考慮して、ブラシローラ３２の回転方向および回転速度を適宜設定し、これと共に、あるいはこれに代えて、潤滑剤ローラ３４の回転方向および回転速度を適宜設定すればよい。
【００３７】
また、上記の潤滑剤塗布装置３０においては、ブラシローラ３２および潤滑剤ローラ３４のいずれか一方または両方に係る回転駆動源を制御してその回転速度を調節することにより、当該画像形成装置における画像形成条件の変化または変更に対応して、像担持体１０に対する潤滑剤塗布量を適正に制御することができる。
【００３８】
例えば、当該画像形成装置における累計プリント数が或る程度を越えた場合には、像担持体１０の表面状態が変化し、あるいはブラシローラ３２のブラシの状態が磨耗や細り、毛倒れなどによって変化する。また、当該画像形成装置におけるプロセス速度が変更された場合、例えば用いられる記録材の種類が厚紙に変更されてプロセス速度が低速度状態に設定された場合には、像担持体１０の周速度が変更されることとなる。
【００３９】
このような画像形成条件の変化または変更があったときには、上記のようにブラシローラ３２および潤滑剤ローラ３４の少なくとも一方の回転条件を制御することにより、当該変化または変更に対応して、潤滑剤塗布装置３０による潤滑剤塗布量を変更制御することにより、当該変化または変更された後の画像形成条件において、最適な潤滑剤塗布量で像担持体１０に潤滑剤を塗布することができ、その結果、画像アレや中抜け現象などの画像不良を伴わずに、良好な可視画像を多数回にわたって形成することができる。
【００４０】
以上の例においては、潤滑剤ローラ３４が回転駆動源により回転駆動される構成とされているが、潤滑剤ローラ３４は、回転自在に設けることもできる。
このような構成では、この潤滑剤ローラ３４は、ブラシローラ３２に対接しているために当該ブラシローラ３２の回転に従動して回転されるが、当該潤滑剤ローラ３４には慣性力が作用しているためにブラシローラ３２が潤滑剤ローラ３４から潤滑剤を掻き取ることができ、この潤滑剤が像担持体１０に塗布される。
【００４１】
潤滑剤ローラ３４がブラシローラ３２に従動して回転される構成では、ブラシローラ３２の回転速度を制御することによって、潤滑剤ローラ３４からの潤滑剤の供給量を調節することができるので、結局、像担持体１０に対する潤滑剤塗布量を制御することが可能である。
【００４２】
また、潤滑剤ローラ３４はその自重によってブラシローラ３２に対接される構成の代わりに、適宜のスプリングなどの押圧部材を利用して、潤滑剤ローラ３４がブラシローラ３２に対して押圧される構成とすることもできる。
この構成では、潤滑剤ローラ３４の消費または磨耗に伴ってその外径が減少するが、それに伴う回転軸の変位は、潤滑剤ローラ３４の外径の減少分の１／２であるから、押圧部材の伸長の程度は僅かであり、それによる押圧力の変位も僅かなものとなる。
【００４３】
本発明の画像形成装置においては、現像剤として、例えばトナーとキャリアとからなる２成分現像剤が用いられる。
【００４４】
２成分現像剤のキャリアを構成する磁性粒子としては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来より好適に利用されている材料を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。
キャリアの磁性粒子は、その体積平均粒径が１５〜１００μｍのものであることが好ましく、より好ましくは２５〜８０μｍのものである。キャリアの体積平均粒径は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
【００４５】
２成分現像剤のトナーは、下記〔ａ〕〜〔ｅ〕に示されるように、特定の形状を有すると共に形状および粒径が揃ったトナー粒子によりなるものであることが好ましい。このようなトナーによれば、トナー粒子間における帯電特性が実質的に均一になるため、トナーの帯電量分布をシャープなものとすることができ、帯電量が極端に高いまたは低いトナー粒子や逆極性に帯電されたトナー粒子の割合が小さいものとなり、潤滑剤の塗布による効果、具体的には転写性向上効果およびクリーニング性向上効果を確実に得ることができると共に、キャリアによる像担持体の表面における傷の発生を抑止する効果を得ることができ、傷が発生した場合にも、それが原因となって発生する画像不良を抑制して、黒スジなどの画像汚れがない良好な画像を得ることができる。
【００４６】
〔ａ〕  トナー粒子の形状係数の平均値が０．９３〜１．００であること。
〔ｂ〕  トナー粒子の体積平均粒径をＤｖ、個数平均粒径をＤｐとしたときに、１．３＞（Ｄｖ／Ｄｐ）＞１．０であること。
〔ｃ〕  角がないトナー粒子の割合が５０個数％以上であること。
〔ｄ〕  トナー粒子の個数平均粒径が３〜９μｍであること。
〔ｅ〕  個々のトナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（ｍ１＋ｍ２）が７０％以上であること。
【００４７】
〔ａ〕形状係数
トナーは、トナー粒子の形状係数の平均値が０．９３〜１．００、特に０．９５０〜０．９９５であることが好ましい。
トナー粒子の形状係数の値は、下記により定義される、トナー粒子の丸さの度合いを示す要素である。すなわち、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−２０００」（東亜医用電子社製）を用い、トナー懸濁液中のトナー粒子をＣＣＤカメラにより撮影し、得られたトナー粒子撮影像の周囲長ｍと、トナー粒子撮影像と同じ面積相当の円の周囲長ｎとを求め、ｎの値をｍの値で割った商（ｎ／ｍ）として定義される。この形状係数の値は、トナー粒子が真球であれば１となり、トナー粒子の凹凸の度合いが大きくなるほど小さい値となる。
【００４８】
また個々のトナー粒子の形状係数についての分布がシャープであること、具体的には、個々のトナー粒子の形状係数についての標準偏差が０．１０以下であることが好ましく、下記式（１）により算出されるＣＶ値が２０％未満であることが好ましく、より好ましくは１０％未満である。
式（１）  ＣＶ値＝（形状係数の標準偏差／形状係数の平均値）×１００
【００４９】
〔ｂ〕粒度分布の比率
トナーは、トナー粒子の体積平均粒径をＤｖ、個数平均粒径をＤｐとしたときに、１．３＞（Ｄｖ／Ｄｐ）＞１．０の条件、特に１．２＞（Ｄｖ／Ｄｐ）＞１．１の条件を満たすものであることが好ましい。
【００５０】
〔ｃ〕角がないトナー粒子の割合
トナーは、トナー粒子の個数のうち、角がないトナー粒子の個数の割合が５０個数％以上、特に７０個数％以上であることが好ましい。
角がないトナー粒子とは、電荷の集中するような突部またはストレスにより磨耗しやすいような突部を実質的に有しないトナー粒子をいい、具体的には以下のトナー粒子を角がないトナー粒子という。すなわち、トナー粒子の長径をＬとするとき、Ｌ／１０を半径Ｒとする円を、トナー粒子の周囲線に対し１点で内縁に接しつつ当該内縁に沿ってころがした場合に、当該円がトナーの外側に実質的にはみださない場合を「角がないトナー粒子」という。実質的にはみ出さない場合とは、はみ出す円が存在する突部が１箇所以下である場合をいう。また、トナー粒子の長径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平均線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。
角がないトナー粒子の測定は次のようにして行われた。まず、走査型電子顕微鏡によりトナー粒子を拡大した写真を撮影し、さらに拡大して１５，０００倍の写真像を得る。次いでこの写真像について前記の突部の有無を測定する。この測定を１００個のトナー粒子について行い、角のないトナー粒子の個数の割合を算出した。
【００５１】
〔ｄ〕トナー粒子の個数平均粒径
トナーは、トナー粒子の個数平均粒径が３〜９μｍ、特に４．５〜７．５μｍであることが好ましく、更に５〜７μｍであることが一層好ましい。
【００５２】
〔ｅ〕個数基準の粒度分布
トナーは、トナー粒子の粒径をＤμｍとするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和（ｍ１＋ｍ２）が７０％以上であるものであることが好ましい。
【００５３】
前記の個数基準の粒度分布を示すヒストグラムは、自然対数ｌｎＤ（Ｄ：個々のトナー粒子の粒径）を０．２３間隔で複数の階級（０〜０．２３：０．２３〜０．４６：０．４６〜０．６９：０．６９〜０．９２：０．９２〜１．１５：１．１５〜１．３８：１．３８〜１．６１：１．６１〜１．８４：１．８４〜２．０７：２．０７〜２．３０：２．３０〜２．５３：２．５３〜２．７６・・・・・・・・）に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグラムは、コールターマルチサイザーにより測定されたサンプルの粒径データを、Ｉ／Ｏユニットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュータにおいて、粒度分布分析プログラムにより作成されたものである。サンプルは、電解液〔ＩＳＯＴＯＮ  Ｒ−１１（コールターサイエンティフィックジャパン社製）〕５０〜１００ｍｌに界面活性剤（中性洗剤）を適量加えて攪拌し、これに測定試料１０〜２０ｍｇを加えたものを超音波分散機にて１分間分散処理することにより調製されたものである。
【００５４】
本発明の画像形成装置において用いられる現像剤を構成するトナーは、外添剤を含有するものであることが好ましい。
外添剤としては、シリカ、チタニア、硫酸バリウム、高分子微粒子および滑材のすべてを含有してなるもの、高分子微粒子以外のすべてを含有してなるもの、または硫酸バリウム以外のすべてを含有してなるものなどが用いられる。
【００５５】
外添剤を形成するシリカまたはチタニアは、粒径の異なる２種類の成分からなるものであることが好ましい。
具体的に好ましい外添剤の例は、粒径が１０〜３０ｎｍ、添加量が０．１〜０．３質量％の第１のシリカ成分および粒径が２０〜１００ｎｍ、添加量が０．５〜１．５質量％の第２のシリカ成分が混合されてなるシリカと、粒径が１０〜３０ｎｍ、添加量が０．１〜０．５質量％の第１のチタニア成分および粒径が２０〜１００ｎｍ、添加量が０．１〜０．５質量％の第２のチタニア成分が混合されてなるチタニアと、粒径が４０〜２００ｎｍ、添加量が０．１〜１質量％の硫酸バリウムと、添加量が０．１〜０．５質量％の高分子微粒子と、例えばステアリン酸金属塩からなり添加量が０〜０．４質量％の滑材とからなるものである。
【実施例】
【００５６】
実施例１
図１に示された構成に従い、下記の画像形成装置を作製した。
〔画像形成装置〕
像担持体は、外径が６０ｍｍであるアルミ製のドラム状金属基体の外周面に、フタロシアニン顔料をポリカーボネートに分散させたものからなる厚さ２５μｍの感光層が形成されてなる、負帯電特性を有する有機感光体である。
この像担持体の回転速度は周速度が１８０ｍｍ／ｓｅｃに設定された。また、この像担持体の非露光領域における表面電位は−７６０Ｖに、露光領域における表面電位は−１００Ｖ以下に制御されている。
【００５７】
帯電装置は、正放電特性を有するスコロトロン帯電器であり、露光装置は、表面標準出力が３００μＷである半導体レーザ照射装置である。現像装置は、２成分接触現像方式の現像器からなるものであり、その現像スリーブと像担持体との間には−６００Ｖの直流バイアス電圧が印加されるよう設定されている。
【００５８】
転写装置は、コロナ放電方式のものであり、また、分離装置は、分離コロナ放電方式のものである。定着装置は、加熱ローラと加圧ローラとにより構成されてなる熱ローラ定着方式のものであり、定着温度は２００℃である。また、クリーニング装置は、ウレタンゴムよりなる板状のゴムブレードを備えてなる方式のものであり、像担持体に対してカウンター状態で当接するよう設けられている。そのゴムブレードは、硬度が７０°（アスカーＣ硬度）、反発弾性が５０％であり、像担持体に対する当接荷重が１９６ｍＮ／ｃｍ、当接角度が２０°に設定されている。
【００５９】
〔潤滑剤塗布装置〕
図２に示される構成を有する下記の潤滑剤塗布装置を用いた。
ブラシローラは、ブラシ繊維が高密度に植設されてなる長尺の織布が、ローラ基体の周面に螺旋状に巻きつけられてロール状に形成されてなり、外径が１４ｍｍ、軸方向長さが３３５ｍｍのものである。ブラシ繊維は、太さが６．２５デニール、毛長が５ｍｍ、電気抵抗率が１０4 Ω・ｃｍ、ヤング率が９８００Ｎ／ｍｍ2 のアクリル樹脂製繊維「ＳＡ−７」（東レ株式会社製）であり、その植設密度は１００ｋ本／ｉｎｃｈ2 である。
このブラシローラは、像担持体に対する食い込み量が１．０ｍｍとなる位置に配置された。
【００６０】
潤滑剤ローラは、図３に従い、直径４ｍｍの表面が粗面化されたステンレス鋼製の丸棒状の芯材の外周に、２１．８ｇのステアリン酸亜鉛よりなる固形潤滑剤を外径が１０ｍｍの円柱状となるよう成形することにより、一体に固着させたものである。この潤滑剤ローラの重量は５７ｇである。
【００６１】
〔連続複写テスト〕
上記の画像形成装置を用い、現像剤として下記の２成分現像剤を用い、潤滑剤塗布装置により像担持体に潤滑剤を塗布しながら連続複写テストを行い、累計プリント数の増加に伴う可視画像の画質の変化を調べた。
【００６２】
現像剤としては、体積平均粒径が６０μｍであるフェライトキャリアとトナーとからなり、トナーにおけるトナー粒子の形状係数の平均値が０．９２、粒度分布の比率が１．２６、角がない粒子の割合が８８個数％、個数平均粒径が６．５μｍ、個数基準の粒度分布における最大頻度の相対度数（ｍ１）と第二の頻度の相対度数（ｍ２）との和（ｍ１＋ｍ２）が８０％であり、現像剤におけるトナー濃度が４質量％であるものを用いた。
【００６３】
潤滑剤塗布装置は、下記の条件に設定された。
（１）ブラシローラの回転条件
ブラシローラは、像担持体との対接領域における移動方向が逆方向となる回転方向で、周速度が２５０ｍｍ／ｓとなる条件に設定された。
（２）潤滑剤ローラの回転条件
潤滑剤ローラは、上下動自在に支持され、それ自体の自重によってブラシローラに対接される構成とされた。
【００６４】
以上の結果、累計プリント数が２０万に達したときにも、画像アレおよび中抜け現象のない、良好な可視画像が得られた。
また、潤滑剤ローラを観察したところ、外径が４ｍｍだけ減少していたが、均一な外径のローラ状の形態が保持されていた。
【００６５】
比較例１
以上の潤滑剤塗布装置において、潤滑剤ローラに代えて、潤滑剤をブロック状に成形した潤滑剤ストックをコイルスプリングによってブラシローラに押圧した構成としたこと以外は同様にして、連続複写テストを行った。
【００６６】
その結果、表１に示されるように、初期段階の可視画像には中抜け現象が多く発生し、累計プリント数の増加と共にその傾向は改善されたが、累計プリント数が１０万に達する段階では画像アレが発生することが認められた。その理由は、初期段階においては潤滑剤塗布量が不十分であるが、累計プリント数が１０００となる頃には潤滑剤塗布量が過剰となり、更に累計プリント数が増加して１０万となると、潤滑剤塗布量が不足する状態となるからである。
【００６７】
以上の実施例１および比較例１の結果を、下記表１に示す。可視画像の評価は、５段階相対評価法で行い、Ａが優良、Ｂが良好、Ｃが普通、Ｄが不良、Ｅが劣悪であり、ＤおよびＥは、実用上可視画像としての価値がないものである。
【００６８】
【表１】
2005309119.tif 000003
【００６９】
実施例２
潤滑剤ローラが独立の回転駆動源により回転される構成を有すること以外は実施例１におけるものと同様の潤滑剤塗布装置を有する画像形成装置を用いて、連続複写テストを行った。この画像形成装置においては、像担持体の周速度は１８０ｍｍ／ｓに設定されている。
この画像形成条件において、潤滑剤塗布装置のブラシローラを、像担持体との対接領域における移動方向が順方向となる回転方向で、周速度が３００ｍｍ／ｓとなる条件に設定すると共に、潤滑剤ローラを、ブラシローラとの対接領域における移動方向が順方向となる回転方向で、周速度が１９５ｍｍ／ｓとなる条件に設定した。
このような潤滑剤塗布条件（１）において、連続複写テストを行ったところ、累計プリント数が１０万に達するまで、良好な可視画像が得られた。
【００７０】
上記の画像形成装置において、プロセス速度を低下させた。すなわち、像担持体の周速度を６０ｍｍ／ｓに設定した。このプロセス速度は、記録材が厚紙の場合に適用されるものである。この画像形成条件において、潤滑剤塗布装置のブラシローラの周速度を１８０ｍｍ／ｓに低下させると共に、潤滑剤ローラの周速度を２８５ｍｍ／ｓとなる条件に設定した。
【００７１】
このような潤滑剤塗布条件（２）において、、記録材として厚紙を用いて連続複写テストを行ったところ、累計プリント数が更に１０万に達するまで、良好な可視画像が得られた。
これに対し、潤滑剤塗布装置の回転条件を変更することなく、潤滑剤塗布条件（１）のままとした場合には、画像形成条件の変更と共に、得られる可視画像は画像アレが多く発生したものとなった。その理由は、像担持体に対する潤滑剤塗布量が過剰の状態だからである。
【００７２】
以上のように、本発明の画像形成装置においては、潤滑剤塗布装置により、潤滑剤供給部から供給された潤滑剤が潤滑剤塗布部材によって像担持体に塗布されるところ、潤滑剤供給部における潤滑剤供給源が、ローラ状に成形された潤滑剤が回転されるよう設けられた潤滑剤ローラにより構成されているため、当該潤滑剤ローラの全周面が潤滑剤塗布部材に対して潤滑剤供給面となって、潤滑剤の消費によって当該潤滑剤ローラはその直径が小さくなるよう変形するのみであるので、備えられた潤滑剤が有効に消費されて無駄になる潤滑剤量をきわめて少量とすることができ、実質的に全量を有効に使用することも可能である。
【００７３】
また、潤滑剤塗布装置における潤滑剤ローラおよび潤滑剤塗布部材の少なくとも一方が像担持体と独立の駆動源により回転駆動される構成においては、その回転速度が変更されることにより、累計プリント数の増加や、像担持体の回転速度の変更などの画像形成条件の変化あるいは変更に応じて、像担持体に対する潤滑剤の塗布量を制御することができるので、像担持体に対して、実際の画像形成条件に応じた適正量の潤滑剤の塗布を達成することができ、その結果、画像不良がなくて良好な可視画像を多数回にわたって形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の画像形成装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
【図２】図１の画像形成装置における潤滑剤塗布装置の構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置における潤滑剤ローラの構成例を示す説明図である。
【図４】従来の画像形成装置における潤滑剤塗布装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０  像担持体
１１  帯電装置
１２  露光装置
１３  現像装置
１３１  現像スリーブ
Ｐ    記録材
１４  転写装置
１５  分離装置
１６  定着装置
１６１  加熱ローラ
１６２  加圧ローラ
２０  クリーニング装置
２０１  ゴムブレード
３０  潤滑剤塗布装置
３２  ブラシローラ
３４  潤滑剤ローラ
３４Ａ  芯材
３４Ｂ  固形潤滑剤
３６  支持部材
５２  ブラシローラ
５４  保持部材
５６  潤滑剤ストック
５８  スプリング
【図１】
2005309119.tif 000004
【図２】
2005309119.tif 000005
【図３】
2005309119.tif 000006
【図４】
2005309119.tif 000007