(57)【要約】【課題】初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一に安定的に塗付することにより、長期に渡って良好な画像を得る。【解決手段】潤滑剤４１と、その潤滑剤に接触して回転することにより潤滑剤を感光体（像担持体）１１に供給する潤滑剤供給部材４２とを有し、感光体のまわりにその回転方向ａにあってクリーニング装置１７の下流位置に潤滑剤塗布装置４０を設ける。そのような潤滑剤塗布装置において、潤滑剤供給部材の回転方向ｂにあって、その潤滑剤供給部材の像担持体接触位置ｍの下流であり、潤滑剤接触位置ｎの上流に、樹脂製のフリッカなどの潤滑剤供給部材清掃手段４４を備える。また、感光体のまわりには、その回転方向ａにあって潤滑剤供給部材の像担持体接触位置の下流に、感光体の表面に潤滑剤を均一に塗り広める潤滑剤塗り広め部材４５を備える。【選択図】図２
2007328081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑剤と、その潤滑剤に接触して回転することにより潤滑剤を像担持体に供給する潤滑剤供給部材とを有し、前記像担持体のまわりにその回転方向にあってクリーニング装置の下流位置に設ける潤滑剤塗布装置において、
前記潤滑剤供給部材の回転方向にあって、その潤滑剤供給部材の像担持体接触位置の下流であり、潤滑剤接触位置の上流に潤滑剤供給部材清掃手段を備えることを特徴とする、潤滑剤塗布装置。
【請求項２】
前記潤滑剤供給部材清掃手段として樹脂製のフリッカを、回転する前記潤滑剤供給部材に接触して配置することを特徴とする、請求項１に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項３】
前記像担持体のまわりに、その回転方向にあって前記潤滑剤供給部材の像担持体接触位置の下流に、前記像担持体の表面に潤滑剤を均一に塗り広める潤滑剤塗り広め部材を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項４】
前記潤滑剤塗り広め部材としてゴムブレードを使用することを特徴とする、請求項３に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項５】
前記潤滑剤として固定潤滑剤体を使用し、その固定潤滑剤体を前記潤滑剤供給部材に押し当てて有することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項６】
前記潤滑剤供給部材としてブラシを使用することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１に記載の潤滑剤塗布装置を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項７に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれか１に記載の潤滑剤塗布装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
体積平均粒径が３〜８μｍであり、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲であるトナーを使用することを特徴とする、請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲であり、形状係数ＳＦ−２も１００〜１８０の範囲であるトナーを使用することを特徴とする、請求項８ないし１０のいずれか１に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
少なくとも、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、ポリエステル、着色剤、離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋および／または伸長反応させて得られるトナーを使用することを特徴とする、請求項８ないし１１のいずれか１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
ほぼ球形状のトナーを使用することを特徴とする、請求項８ないし１２のいずれか１に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあるトナーを使用することを特徴とする、請求項１３に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、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、像担持体である感光体まわりに帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置などを備え、感光体の回転とともにその感光体上に形成したトナー像を直接、または中間転写体を介して間接的に転写して用紙、ＯＨＰフィルム等の記録材に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置において、像担持体と、帯電装置、現像装置、クリーニング装置などの電子写真方式の画像形成プロセス装置の少なくとも１つを一体的に構成して、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とするプロセスカートリッジに関する。および、そのような画像形成装置やプロセスカートリッジにおいて、潤滑剤と潤滑剤供給部材とを有し、潤滑剤供給部材を潤滑剤に接触して回転することにより潤滑剤を像担持体に供給する潤滑剤塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、複写機、ファクシミリ、プリンタ等のパーソナル化が進む中、電子写真方式の画像形成プロセスを用いた画像形成装置の小型化および高耐久化（メンテナンスフリー化）、高安定化、低コスト化が要求されている。画像形成装置の中には、小型化、低コスト化を図るために、像担持体として小径で薄膜の有機系感光体が用いられていることが多い。しかしながら、薄膜の有機系感光体に関しては、薄膜であるが故に、長期間使用した時の表面の削れが問題となっている。
【０００３】
また、電子写真方式において使用される感光体としては、コストの低さ、感光体設計の自由度の高さ、無公害性等から有機系感光体が広く利用されるようになってきている。有機系の感光体には、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に代表される光導電性樹脂、ＰＶＫ−ＴＮＦ（２，４，７−トリニトロフルオレノン）に代表される電荷移動錯体型、フタロシアニン−バインダーに代表される顔料分散型、電荷発生物質と電荷輸送物質とを組み合わせて用いる機能分離型の感光体などが知られており、特に機能分離型の感光体が注目されている。
【０００４】
この機能分離型の感光体における静電潜像形成のメカニズムは、感光体を帯電した後、光照射すると、光透明な電荷輸送層を通過し、電荷発生層中の電荷発生物質により吸収され、光を吸収した電荷発生物質は電荷担体を発生し、この電荷担体は電荷輸送層に注入され、帯電によって生じている電界にって電荷輸送層中を移動し、感光体表面の電荷を中和することにより静電潜像を形成するものである。このような機能分離型感光体においては、主に紫外部に吸収を持つ電荷輸送物質と、主に可視部に吸収を持つ電荷発生物質とを組み合わせて用いることが知られており、かつそれが有用である。
【０００５】
一方、有機系感光体の弱点として、機械的、化学的な耐久性に乏しく、寿命が短いという点が知られている。すなわち、電荷輸送物質は多くが低分子化合物として開発されているが、低分子化合物は単独で製膜性がないため、通常、不活性高分子に分散・混合して用いられる。しかるに、低分子電荷輸送物質と不活性高分子からなる電荷輸送層は一般に柔らかく、電子写真プロセスにおいては繰り返し使用による種々の接触部材（接触式の帯電手段（帯電ローラ等）、現像ローラ等の現像手段、用紙等の記録材、潤滑剤塗布ブラシやクリーニングブレード等から受ける機械的な負荷により膜削れを生じやすい。
【０００６】
電子写真方式の画像形成プロセスを利用した複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置では、像担持体上に潤滑剤をブラシなどの供給手段を用いて塗布したり、直接、像担持体に当てて塗ったりする。しかし、ブラシのバラツキや経時変化、潤滑剤を塗り広める部材のヘタリや部分的な物性値の違い、塗り広め部材と感光体との間への異物の挟み込み、トナーの有無、画像パターンなどによって潤滑剤が均一に塗られなかったり、経時で変化してしまったりすることがある。そこで、潤滑剤が初期から経時に渡って均一に塗られることが必要となる。
【０００７】
ところで、像担持体のまわりにその回転方向にあってクリーニング装置の下流位置に潤滑剤塗布装置を設け、その潤滑剤塗布装置に潤滑剤と、その潤滑剤に接触して回転することにより潤滑剤を像担持体に供給する潤滑剤供給部材とを有する画像形成装置においては、転写残トナー、逆転写トナー、キャリアなどの像担持体上の異物をクリーニング装置で清掃後に、潤滑剤塗布装置で像担持体に潤滑剤を塗布するため、像担持体に対して潤滑剤を安定して塗布できる。
【０００８】
【特許文献１】特許第３７２２７１１号公報
【特許文献２】特開２００２−２５８６６６号公報
【特許文献３】特開２００４−３３４０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、実際には、クリーニング装置で像担持体上の異物を完全に除去することは非常に困難であり、経時によるクリーニング装置の性能劣化、トナー入力量によるクリーニング性能差、使用環境などの影響を受け、像担持体上の異物がクリーニング装置をすり抜けることがある。
【００１０】
仮に、像担持体上の異物がクリーニング装置をすり抜けると、像担持体回転方向にあってクリーニング装置の下流位置にある潤滑剤塗布装置で、潤滑剤供給部材が像担持体に接触するとき、像担持体上の異物が潤滑剤供給部材に付着することがある。異物が潤滑剤供給部材に付着すると、その異物が付着した潤滑剤供給部材が潤滑剤に接触するとき、潤滑剤供給部材に対する潤滑剤の付着量が変動し、それによって像担持体への潤滑剤供給量が変動して、像担持体への潤滑剤の安定塗布が難しくなる。
【００１１】
そこで、この発明の目的は、クリーニング装置を通過した異物が像担持体上から潤滑剤供給部材に転移し、潤滑剤供給部材に対する潤滑剤の付着量が変動して像担持体への潤滑剤の安定塗布が難しくなることを防止し、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一に安定的に塗付することにより、長期に渡って良好な画像を得ることができる潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジ、または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】
【００１２】
このため、請求項１に記載の発明は、潤滑剤と、その潤滑剤に接触して回転することにより潤滑剤を像担持体に供給する潤滑剤供給部材とを有し、前記像担持体のまわりにその回転方向にあってクリーニング装置の下流位置に設ける潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤供給部材の回転方向にあって、その潤滑剤供給部材の像担持体接触位置の下流であり、潤滑剤接触位置の上流に潤滑剤供給部材清掃手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤供給部材清掃手段として樹脂製のフリッカを、回転する前記潤滑剤供給部材に接触して配置することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の潤滑剤塗布装置において、前記像担持体のまわりに、その回転方向にあって前記潤滑剤供給部材の像担持体接触位置の下流に、前記像担持体の表面に潤滑剤を均一に塗り広める潤滑剤塗り広め部材を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤塗り広め部材としてゴムブレードを使用することを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１に記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤として固定潤滑剤体を使用し、その固定潤滑剤体を前記潤滑剤供給部材に押し当てて有することを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１に記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤供給部材としてブラシを使用することを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、プロセスカートリッジにおいて、請求項１ないし６のいずれか１に記載の潤滑剤塗布装置を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、画像形成装置において、請求項７に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、画像形成装置において、請求項１ないし６のいずれか１に記載の潤滑剤塗布装置を備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の画像形成装置において、体積平均粒径が３〜８μｍであり、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲であるトナーを使用することを特徴とする。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、請求項８ないし１０のいずれか１に記載の画像形成装置において、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲であり、形状係数ＳＦ−２も１００〜１８０の範囲であるトナーを使用することを特徴とする。
【００２３】
請求項１２に記載の発明は、請求項８ないし１１のいずれか１に記載の画像形成装置において、少なくとも、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、ポリエステル、着色剤、離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋および／または伸長反応させて得られるトナーを使用することを特徴とする。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、請求項８ないし１２のいずれか１に記載の画像形成装置において、ほぼ球形状のトナーを使用することを特徴とする。
【００２５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の画像形成装置において、形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあるトナーを使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載の発明によれば、潤滑剤供給部材の回転方向にあって、その潤滑剤供給部材の像担持体接触位置の下流で、潤滑剤接触位置の上流に潤滑剤供給部材清掃手段を備えるので、クリーニング装置を通過した異物が像担持体上から潤滑剤供給部材に転移したとしても、その転移した異物を潤滑剤供給部材清掃手段により除去することで、潤滑剤供給部材に対する潤滑剤の付着量が変動して像担持体への潤滑剤の安定塗布が難しくなることを防止し、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２７】
請求項２に記載の発明によれば、潤滑剤供給部材清掃手段として樹脂製のフリッカを、回転する潤滑剤供給部材に接触して配置するので、簡単な構成で、潤滑剤供給部材に転移した異物を有効に除去し、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明によれば、像担持体のまわりに、その回転方向にあって潤滑剤供給部材の像担持体接触位置の下流に、像担持体の表面に潤滑剤を均一に塗り広める潤滑剤塗り広め部材を備えるので、像担持体上に潤滑剤をさらに均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明によれば、潤滑剤塗り広め部材としてゴムブレードを使用するので、長手方向に均一に圧をかけて潤滑剤を塗り広め、像担持体上に潤滑剤をさらに均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００３０】
請求項５に記載の発明によれば、潤滑剤として固定潤滑剤体を使用し、その固定潤滑剤体を潤滑剤供給部材に押し当てて有するので、簡単な構成で、潤滑剤供給部材に潤滑剤を安定的に付着して、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００３１】
請求項６に記載の発明によれば、潤滑剤供給部材としてブラシを使用するので、簡単な構成で、潤滑剤供給部材に潤滑剤を安定的に付着し、その付着した潤滑剤を像担持体に供給して、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００３２】
請求項７に記載の発明によれば、プロセスカートリッジにおいて、請求項１ないし６のいずれか１に記載の潤滑剤塗布装置を備えるので、クリーニング装置を通過した異物が像担持体上から潤滑剤供給部材に転移したとしても、その転移した異物を潤滑剤供給部材清掃手段により除去することで、潤滑剤供給部材に対する潤滑剤の付着量が変動して像担持体への潤滑剤の安定塗布が難しくなることを防止し、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られるプロセスカートリッジを提供することができる。
【００３３】
請求項８に記載の発明によれば、画像形成装置において、請求項７に記載のプロセスカートリッジを備えるので、クリーニング装置を通過した異物が像担持体上から潤滑剤供給部材に転移したとしても、その転移した異物を潤滑剤供給部材清掃手段により除去することで、潤滑剤供給部材に対する潤滑剤の付着量が変動して像担持体への潤滑剤の安定塗布が難しくなることを防止し、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られるプロセスカートリッジを備える画像形成装置を提供することができる。
【００３４】
請求項９に記載の発明によれば、画像形成装置において、請求項１ないし６のいずれか１に記載の潤滑剤塗布装置を備えるので、クリーニング装置を通過した異物が像担持体上から潤滑剤供給部材に転移したとしても、その転移した異物を潤滑剤供給部材清掃手段により除去することで、潤滑剤供給部材に対する潤滑剤の付着量が変動して像担持体への潤滑剤の安定塗布が難しくなることを防止し、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００３５】
請求項１０に記載の発明によれば、体積平均粒径が３〜８μｍであり、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲であるトナーを使用するので、好適なトナーを使用し、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００３６】
請求項１１に記載の発明によれば、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲であり、形状係数ＳＦ−２も１００〜１８０の範囲であるトナーを使用するので、好適なトナーを使用し、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００３７】
請求項１２に記載の発明によれば、少なくとも、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、ポリエステル、着色剤、離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋および／または伸長反応させて得られるトナーを使用するので、好適なトナーを使用し、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００３８】
請求項１３に記載の発明によれば、ほぼ球形状のトナーを使用するので、好適なトナーを使用し、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００３９】
請求項１４に記載の発明によれば、形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあるトナーを使用するので、好適なトナーを使用し、初期から経時において像担持体上に潤滑剤を均一かつ安定的に塗布することにより、長期に渡って良好な画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、タンデム型フルカラー画像形成装置における内部機構の全体概略構成を示す。図中符号１００は画像形成装置本体、２００はその画像形成装置本体１００上に取り付ける画像読取装置である。
【００４１】
画像形成装置本体１００内には、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの４つの作像ステーション１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０ｂをタンデム式に並べて設ける。各作像ステーションでは、それぞれドラム状の像担持体として感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂを備える。
【００４２】
そして、その各感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂの図中時計まわりの回転にともない、まず帯電ローラ等で構成する各帯電装置１２ｃ、１２ｍ、１２ｙ、１２ｂで、バイアス電圧を印加して表面を一様に帯電する。次いで、画像読取装置２００による読取信号に基づき共通の書込み装置１３から、それぞれレーザ光Ｌｃ、Ｌｍ、Ｌｙ、Ｌｂを照射することにより書込みを行い、感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂ上に静電潜像を形成する。
【００４３】
レーザ光を用いて書き込みを行う書込み装置に変えて、ＬＥＤアレー等よりなる書込み装置を用いて書き込みを行っても良い。そののち、各現像装置１４ｃ、１４ｍ、１４ｙ、１４ｂで、粉体であるトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂ上に各々、各色単色画像を形成する。
【００４４】
また、感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂに接触して無端ベルト状の中間転写体１５を図中反時計まわりに走行し、各一次転写装置１６ｃ、１６ｍ、１６ｙ、１６ｂにより感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂ上の各色単色画像をシアンから順に中間転写体１５上に一次転写し、転写画像を重ね合わせて中間転写体１５上にフルカラー画像を形成する。
【００４５】
一方、適宜タイミングで給送ローラ２０の１つを選択的に回転し、画像形成装置本体１００内の、対応する給紙カセット２１から記録材Ｐを繰り出し、記録材搬送路２３を通して搬送して一対のレジストローラ２４間に突き当てて止める。そして、中間転写体１５上のフルカラー画像にタイミングを合わせて一対のレジストローラ２４を回転し、二次転写装置２５によりそのフルカラー画像を記録材Ｐに二次転写する。
【００４６】
そののち、フルカラー画像転写後の記録材Ｐを記録材搬送路２３を通してそのままさらに上方へと搬送し、定着装置２２の定着ニップを通過するとき未定着転写トナーを記録材Ｐに定着し、排出ローラ２６で排出して画像形成装置本体１００上の排紙スタック装置２７上にスタックする。
【００４７】
一次転写終了後の各感光体１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｂは、一次クリーニング装置１７ｃ、１７ｍ、１７ｙ、１７ｂでクリーニングして残トナーを除去する。また、二次転写終了後の中間転写体１５は、二次クリーニング装置１８でクリーニングして残トナーを除去する。
【００４８】
図中符号２８ｃ、２８ｍ、２８ｙ、２８ｂは、それぞれ不図示の粉体搬送装置を用いて各色現像装置１４ｃ、１４ｍ、１４ｙ、１４ｂにトナーを補給する各色トナーボトルである。
【００４９】
さて、図示画像形成装置で記録材Ｐの表裏両面に画像を記録するときは、定着装置２２を通過した片面記録済みの記録材Ｐを不図示の切換爪で切り換えて画像形成装置本体１００から両面ユニット９２に入れ、スイッチバック路９３でスイッチバックして表裏反転してから再給紙路９４を通して再び画像形成装置本体１００に入れ、二次転写位置へと再給紙し、別途中間転写体１５上に形成した画像を転写して裏面にも画像を記録して後、排出ローラ２６で排紙スタック装置２７に排出する。
【００５０】
ところで、この例では、図２に示すように、１つのカートリッジケース３１に、感光体１１とともに、帯電装置１２、現像装置１４、クリーニング装置１７、不図示の除電装置などの電子写真方式の画像形成プロセス装置を組付けて一体化し、プロセスカートリッジ３０を構成する。そして、画像形成装置本体１００に対して一括して着脱自在とする。これにより、全体をまとめて小型化するとともに、感光体１１に対する各プロセス装置の位置精度を向上し、また個々の部品等の不具合をプロセスカートリッジ３０の修理や交換で対応するようにし、着脱を容易としてメンテナンス性を向上する。各作像ステーション１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０ｂにおいては、異なる色のトナーを用いるだけで、それぞれ同一構成のプロセスカートリッジ３０を用いている。
【００５１】
ここで、プロセスカートリッジ３０には、感光体１１とともに、帯電装置１２、現像装置１４、クリーニング装置１７、不図示の除電装置などのすべてのプロセス装置を一体的に設ける必要はなく、この発明では、感光体１１とともに、いくつかのプロセス装置を一体的に設けるようにすればよい。
【００５２】
なお、帯電装置１２、現像装置１４、クリーニング装置１７などの各プロセス装置をそれぞれモジュール化し、プロセスカートリッジ３０ごと交換できるとともに、プロセスカートリッジ３０を画像形成装置本体１００から取り外した状態においてモジュール単位で交換できるようにしてもよい。このようにすると、使い勝手がよく、使えるプロセス装置をプロセスカートリッジ３０の寿命とともに廃棄することによる資源の無駄使いを防ぐことができる。
【００５３】
図２に示すように、図示例のクリーニング装置１７は、プロセスカートリッジ３０のカートリッジケース３１にブレードホルダ３２を取り付け、そのブレードホルダ３２でクリーニングブレード３３の基端を支持し、クリーニングブレード３３の先端を感光体１１の外周面に押し当てる。カートリッジケース３１には、またマイラ（登録商標）フィルム等の樹脂フィルム３４の基端を取り付け、先端を同じく感光体１１の外周面に軽く押し当ててなる。これにより、カートリッジケース３１内には、回収トナー収納空間３６を形成する。その回収トナー収納空間３６には、第一粉体搬送部材３５を回転自在に設ける。
【００５４】
そして、感光体１１の回転とともに、感光体１１上に残留するトナーをクリーニングブレード３３で掻き落として除去し、掻き落としたトナーが飛散することを樹脂フィルム３４で防止しながら、掻き落としたトナーを回収トナー収納空間３６に収納する。回収トナー収納空間３６に収納したトナーは、第一粉体搬送部材３５でクリーニング装置１７の片側に集めてそこからカートリッジケース３１外へ排出し、詳しくは図示省略した粉体搬送装置で搬送して、この例では廃棄すべく、図１に示す下方の廃トナー容器３７へと搬送する。混色のおそれがなければ、リサイクル使用すべく、現像装置１４へと戻すようにしてもよい。
【００５５】
さて、発明者は、上述したような画像形成装置において、像担持体としての薄膜感光体（例えば有機系感光体）と該感光体まわりの部材との間の摩擦による薄膜感光体の摩耗および表面の膜厚削れを低減させる手段を検討した。そして、薄膜感光体の表面摩擦係数を低減させる方法を採用した。それは以下の理由によるものである。
【００５６】
電子写真方式の画像形成プロセスにおいては、感光体１１の周囲に多数の部材が接触している。その中でも最も感光体１１の表面の削れに寄与が大きいのはクリーニングブレード３３であるとされている。
【００５７】
ここで、従来のクリーニング工程における問題点を挙げる。感光体の寿命を決定する原因として感光体の摩耗があるが、これは感光体の感光層がある一定量削れてしまうと、感光体の電気特性が変化してしまい、所定の作像プロセスが行えなくなってしまうためである。この摩耗は、作像プロセスにおいて、感光体と他の作像ユニットが接触する部位すべてで発生する。ただし、一番問題となるユニットは、感光体に残留するトナー粒子を力学的に除去するクリーニングブレードを備えたクリーニング装置であり、他の装置による摩耗はあるものの、実質寿命に影響するほどではない。
【００５８】
クリーニング装置で発生する摩耗は、主に二つの形態に分けられる。一つは、感光体とクリーニングブレードに発生する剪断力による摩耗、もう一つはトナーがクリーニングブレードと感光体に挾まれて、砥石のような働きをし、摩耗するざらつき摩耗である。これらの摩耗を決定する要因として、感光体の構造上の強さ、クリーニングブレードの当接圧、トナー粒子の組成、感光体の表面摩擦係数等が挙げられる。この中でも、本発明者らは、特に感光体の表面摩擦係数を低減させる手段を検討している。
【００５９】
ここで、薄膜感光体の摩擦係数低減方法を述べる。感光体表面特性維持のための潤滑剤供給や感光体特性保護のために各種安定化剤の供給を行うことにより、感光層の摩耗や感光体特性劣化を抑制することができ、高耐久な画像形成装置を得ることができる。例えば感光体上に潤滑剤を添加することにより、感光体とクリーニングブレードの摩擦係数を低下することができる。
【００６０】
上述の摩擦係数低減のために、この発明では、潤滑剤供給手段を用いる。感光体に潤滑剤を塗布して感光体表面の摩擦係数を低減すると、不要なトナー付着を防止でき、地肌汚れのない画像を得られる、潤滑剤の塗布および掻き取りが行われることにより、感光体表面が常にリフレッシュされ、感光体寿命が延び、画像形成装置自体の寿命も長くなり、コストダウンできる、非画像部に付着するトナー量を減少させることができるので、トナーの有効活用、省資源化が達成できる、という利点が得られる。
【００６１】
そこで、図示プロセスカートリッジ３０には、図２に示すとおり、像担持体である感光体１１のまわりにその図中矢示する回転方向ａにあってクリーニング装置１７の下流位置に潤滑剤塗布装置４０を設ける。潤滑剤塗布装置４０には、潤滑剤４１と、その潤滑剤４１に接触して回転することにより潤滑剤を感光体１１に供給する潤滑剤供給部材４２と、潤滑剤４１を付勢して潤滑剤供給部材４２に押し当てる付勢部材４３と、潤滑剤供給部材４２の回転方向ｂにあって、その潤滑剤供給部材４２の像担持体接触位置ｍの下流であり、潤滑剤接触位置ｎの上流に潤滑剤供給部材清掃手段４４を備える。
【００６２】
図示例では、潤滑剤４１としては固定潤滑剤体であるステアリン酸亜鉛を使用し、潤滑剤供給部材４２としてはブラシを使用し、付勢部材４３としてはコイルばねを使用し、また潤滑剤供給部材清掃手段４４としては樹脂製のフリッカを、回転する前記潤滑剤供給部材４２に接触して配置している。
【００６３】
ここで、潤滑剤供給部材４２として使用するブラシは、ポリエステルの導電性ブラシで、毛倒れがし難く長期間安定して潤滑剤を供給できる。原糸の太さは２８０Ｔ／２４Ｆ、密度は１０万本／平方インチ、毛足長さは３ｍｍ、感光体１１への食い込みは１ｍｍであり、これは実験的に求めた最良の塗布条件になっている。
【００６４】
潤滑剤４１は、初期にブラシが接触する部分のブロック密度を０．８ｇ／ｃｍ３程度（２５℃で測定）（空気比較式比重計で測定）、８万枚コピー後にブラシが接触する部分のブロック密度を１．１ｇ／ｃｍ３程度になるよう、除変してブロックを作成する。ブラシが接触する部分のブロック密度の変化と、加圧力の大小とを考え合わせると、像担持体の摩擦係数は常時０．１近くをキープすることが実験的に確認できている。潤滑剤のブロックの断面は１０ｍｍ×１０ｍｍであるが、通常８万枚使用して約８ｍｍ消費される。その部分の密度を１．１ｇ／ｃｍ３程度とする。
【００６５】
また、プロセスカートリッジ３０には、図２に示すとおり、感光体１１のまわりに、その回転方向ａにあって潤滑剤供給部材４２の像担持体接触位置ｍの下流に、感光体１１の表面に潤滑剤を均一に塗り広める潤滑剤塗り広め部材４５を備える。その潤滑剤塗り広め部材４５としては、図示例ではゴムブレードを使用してなる。
【００６６】
なお、固体タイプの潤滑剤４１としては、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類、滑石（タルク）類、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−オキサフルオロポロピレン共重合体等のフッ素系樹脂、カルナウバワックスのような天然ワックスが挙げられる。
【００６７】
図３は、潤滑剤を感光体１１の表面に供給した時としない時の感光体表面摩擦係数μの経時変化を、オイラーベルト法で測定した結果を示すグラフである。感光体表面摩擦係数μは、画像形成プロセスを行う時間が経過するにつれて上昇するが、その上昇は、図３に示すように初期に急上昇することが分かっている。また、潤滑剤を供給した場合には、供給が続く限り感光体表面摩擦係数μを低くして維持することができる。
【００６８】
潤滑剤としては、液体、半固体、固体状の物が市販されており、いずれも用いることができるが、取り扱いの簡便さを考慮すると固体が最も良い。固体の中でも粉体を用いると画像形成装置本体１００内で飛び散り易いため扱いにくい。よって、粉体を固形化した固形潤滑剤が最も扱いやすく、感光体１１等の像担持体に対する転移性も良く、画像形成に悪影響を及ぼすことがない。
【００６９】
ところで、ここで、感光体表面摩擦係数の測定方法であるオイラーベルト法について説明する。オイラーベルト法とは、紙と感光体との間の摩擦係数を測定する方法である。具体的な測定方法の例を図４に示す。図４において、ベルト２は、３０ｍｍ×２５０ｍｍの中厚上質紙（＃６２００ペーパー（Ｔ目））の紙片とし、両端にフックを取り付け、一方に荷重（例えば１００ｇ重の荷重）５をかけ、もう一方にデジタルフォースゲージ１を設置し、感光体として円筒状の感光体３を用い、感光体支持台４で固定して、９０°方向に該デジタルフォースゲージ１を引っ張り、ベルト２が移動開始した時点の値Ｆを読み取り、下記の式(１)に代入して感光体表面摩擦係数μを算出した。
【００７０】
μ＝ｌｎ（Ｆ／Ｗ）／（π／２）………………(１)
ただし、Ｆ：デジタルフォースゲージ１が示した値、Ｗ：荷重（この実験では１００ｇ重）、π：円周率である。
【００７１】
一般的には、実際に潤滑剤を使用しない場合の有機感光体（未使用時）の表面摩擦係数μは０．５〜０．６程度であり、電子写真方式の画像形成プロセスを行った後では０．６〜０．７程度に上昇し、クリーニングブレードの摺擦圧が上昇し、ブレード鳴きや、感光体摩耗が促進される可能性が増加する。これに対して、感光体の表面摩擦係数μが０．１以下になった場合には、耐摩耗性が向上し、クリーニング性が向上することが期待できる。しかしながら、潤滑剤が感光体上に必要以上に付着すると滑り過ぎ、現像剤またはトナーの滑りを生じて、文字エッジがかすれた状態になる。この場合、一見解像度が向上したように見えるが、シャープ性が悪くなり、ハーフトーン画像についても均一性が希薄になり、がさついた画像となる。従って感光体の表面摩擦係数μは低ければ低いほど良いということにはならず、摩擦係数の好適範囲は０．４以下、さらに好ましくは０．１〜０．３の範囲にあることが望ましく、０．１以下であると画像品質の低下が起こりやすくなる。これらのことから、潤滑剤の供給量は、感光体の表面摩擦係数μを０．１〜０．３の範囲に維持できる量に設定することが望ましい。
【００７２】
次に、この発明における潤滑剤塗布装置４０、プロセスカートリッジ３０、または画像形成装置において使用するトナーとしては、体積平均粒径およびそれと個数平均粒径との比が一定範囲であることが好ましい。また、体積平均粒径が３〜８μｍであり、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲であることが好ましい。
【００７３】
さらに、トナーの形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲であり、形状係数ＳＦ−２も１００〜１８０の範囲であるトナーを使用することが好ましく、少なくとも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、ポリエステル、着色剤、離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋および／または伸長反応させて得られることが好ましい。
【００７４】
加えて、ほぼ球形状のトナーを使用し、形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあるトナーを使用することが好ましい。
【００７５】
ところで、トナーは、例えば以下の方法で製造することができる。もちろん、次の方法に限定されるものではない。
【００７６】
１）［トナー組成物の準備］酢酸エチル等の有機溶媒に、樹脂、着色剤、ワックス、帯電制御剤、イソシアネート基を有するポリエステル樹脂（プレポリマー）からなるトナー原材料を溶解させ、それをトナー組成物とした。ここで、プレポリマーとは、ベースとなるポリマー１分子中に２以上の反応基を有するポリマーである。
２）［乳化］界面活性剤、粘度調整剤、樹脂微粒子を含有する水系媒体に、上記トナー組成物とアミン類とを加えて、せん断力により分散させ、乳化状態を形成する。
３）［熟成］イソシアネート基とアミン類との反応による 伸長および／または架橋反応を促進させるため、反応系に対して加熱を行う。
４）［脱溶剤］一例として、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を蒸発除去する方法をとることができる。
５）［アルカリ洗浄、水洗］得られたトナー粒子表面に残存している異物（界面活性剤、粘度調整剤、等）を除去するための工程である。
６）［乾燥］得られたトナー粒子をろ過により回収し、乾燥する。
７）［外添剤処理］必要に応じて、外添剤微粒子（シリカ、チタニア、アルミナ、等）を０．１〜５．０重量部  ミキサーにより外添する。
【００７７】
また、以下の方法で製造することもできる。
（ポリエステルの製造例）冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６９０部、テレフタル酸２５６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後１６０℃まで冷却し、これに１８部の無水フタル酸を加えて２時間反応し変性されていないポリエステル（a）を得た。
【００７８】
（プレポリマーの製造例）冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物８００部、イソフタル酸１８０部、テレフタル酸６０部、およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で脱水しながら５時間反応した後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応した。次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート１７０部と２時間反応を行い、イソシアネート基含有プレポリマー（１）を得た。
【００７９】
（ケチミン化合物の製造例）攪拌棒および温度計のついた反応槽中にイソホロンジアミン３０部とメチルエチルケトン７０部を仕込み、５０℃で５時間反応を行い、ケチミン化合物（１）を得た。
【００８０】
（トナーの製造例）ビーカー内に前記のプレポリマー（１）１５．４部、ポリエステル（ａ）６０部、酢酸エチル７８．６部を入れ、攪拌し溶解した。次いで、離型剤であるライスＷＡＸ（融点８３℃）１０部、銅フタロシアニンブルー顔料（シアン顔料）４部を入れ、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍで攪拌し、均一に溶解、分散させた。最後に、ケチミン化合物（１）２．７部を加え溶解させた。これをトナー材料溶液（１）とする。ビーカー内にイオン交換水３０６部、リン酸カルシウム１０％懸濁液２６５部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部、平均粒径０．２０μｍのスチレン／アクリル系樹脂微粒子を入れ均一に溶解した。ついで６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍに攪拌しながら、上記トナー材料溶液（１）を投入し１０分間攪拌した。ついで実施例１同様にこの混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに５００ｇ計量して移し、４５℃まで昇温して、減圧下ウレア化反応をさせながら０．５時間かけ溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、母体粒子を得た。
母体粒子………………………………………………１００部
帯電制御剤（オリエント化学社製 ボントロンＥ−８４）………………０．２５部
をＱ型ミキサー（三井鉱山社製）に仕込み、タービン型羽根の周速を５０ｍ／secに設定し、２分間運転、１分間休止を５サイクル行い、合計の処理時間を１０分間とした。
【００８１】
さらに、疎水性シリカ（Ｈ２０００、クラリアントジャパン社製）を０．５部添加し、周速を１５m/secとして３０秒混合１分間休止を５サイクル行い、シアントナーを得た。ついで、トナー粒子１００部に疎水性シリカ０．５部と、疎水化酸化チタン０．５部をヘンシェルミキサーにて混合して、本発明のトナー（１）を得た。
【００８２】
上述した「銅フタロシアニンブルー顔料（シアン顔料）４部」の部分だけ変更して他色のトナーを作る。
イエロートナー作成の場合、ベンジジンイエロー顔料  ６部
マゼンタトナーの場合、ローダミンレーキ顔料  ６部
ブラックトナーの場合、カーボンブラック  １０部
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】タンデム型フルカラー画像形成装置における内部機構の全体概略構成図である。
【図２】その画像形成装置に備えるプロセスカートリッジの概略構成図である。
【図３】その画像形成装置において潤滑剤供給がある場合とない場合の感光体表面摩擦係数変化を示す図である。
【図４】感光体表面摩擦係数の測定方法であるオイラーベルト法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８４】
１１    感光体（像担持体）
１７    クリーニング装置
３０    プロセスカートリッジ
４０    潤滑剤塗布装置
４１    潤滑剤
４２    潤滑剤供給部材
４３    付勢部材
４４    潤滑剤供給部材清掃手段
４５    潤滑剤塗り広め部材
ｍ      潤滑剤供給部材の像担持体接触位置
ｎ      潤滑剤供給部材の潤滑剤接触位置
【図１】
2007328081.tif 000003
【図２】
2007328081.tif 000004
【図３】
2007328081.tif 000005
【図４】
2007328081.tif 000006