(57)【要約】【課題】像担持体上に供給した潤滑剤の粉体を長期間に渡り像担持体の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体の表面の摩擦係数を低くすると共に、小粒径、球形トナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体の表面における未転写トナーのクリーニングを可能とし、しかも、潤滑剤の消費量を節約した潤滑剤塗布装置を提供する。【解決手段】潤滑剤塗布装置２は、潜像を担持する像担持体１の表面に塗布するために該像担持体１の表面及び表面近傍に保持された潤滑剤２ａと、前記潤滑剤２ａを前記像担持体１の表面に塗布する塗布ブレード２ｃと、を備えた潤滑剤塗布装置２において、（イ）前記潤滑剤２ａが、体積平均粒径：０．１〜１０μｍの微粒子状の潤滑性物質で構成され、且つ、（ロ）前記塗布ブレード２ｃが、前記像担持体１の回転方向に対してトレーリング方向であって、前記像担持体１に、当接角（β）：９５°〜１７０°で当接する方向に支持されているものとする。【選択図】図１
2007241114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する像担持体の表面に塗布するために該像担持体の表面及び表面近傍に保持された潤滑剤と、前記潤滑剤を前記像担持体の表面に塗布する塗布ブレードと、を備えた潤滑剤塗布装置において、
（イ）前記潤滑剤が、体積平均粒径：０．１〜１０μｍの微粒子状の潤滑性物質で構成され、且つ、
（ロ）前記塗布ブレードが、前記像担持体の回転方向に対してトレーリング方向であって、前記像担持体に当接角（β）：９５°〜１７０°で当接する方向に支持されている
ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項２】
前記潤滑剤が、前記潤滑性物質と流動性付与剤との混合粉体で構成されてい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】
前記流動性付与剤の体積平均粒径が、０．０１〜３μｍであることを特徴とする請求項２に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項４】
前記潤滑性物質が、メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、２硫化モリブデン、脂肪酸アミド、及び、脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも１種の潤滑性物質からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項５】
前記潤滑剤塗布装置が、前記潤滑剤を攪拌する攪拌ローラを前記像担持体上に有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の潤滑剤塗布装置。
【請求項６】
潜像を担持する像担持体と、該像担持体を回転自在に保持するカートリッジケースと、該カートリッジケースに保持された該像担持体の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング手段と、潤滑剤塗布装置と、を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、該潤滑剤塗布装置として、請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑剤塗布装置を有していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
前記潤滑剤塗布装置が、前記クリーニング手段よりも、前記像担持体の移動方向の下流側の位置に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記クリーニング手段が、弾性部材で構成されるクリーニングブレードを有していることを特徴とする請求項６又は７に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記クリーニングブレードが、前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に支持されていることを特徴とする請求項８に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
前記潤滑剤が、前記クリーニングブレードと、前記塗布ブレードと、前記像担持体と、前記カートリッジケースとに囲まれる領域に封入されていることを特徴とする請求項８又は９に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジと、前記像担持体の表面を均一に帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面を露光して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含む現像剤で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に転写する転写手段と、を少なくとも有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径が、３〜８μｍであり、そして、前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が、１．００〜１．４０であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記現像手段で用いられるトナーの平均円形度が、０．９３〜１．００であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記プロセスカートリッジが、前記転写手段よりも前記像担持体の移動方向の下流の位置であって、前記帯電手段よりも前記像担持体の移動方向の上流側の位置に配置されていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項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、潤滑剤を電子写真用の像担持体の表面に塗布する潤滑剤塗布装置、その潤滑剤塗布装置を有するプロセスカートリッジ、及び、そのプロセスカートリッジ有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いる画像形成装置は、像担持体を備えていて、像担持体の表面の放電によって電荷を与え帯電させ、この帯電した像担持体の表面を露光して静電潜像を形成し、この像担持体の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視を形成し、この像担持体の表面に形成された可視像を転写紙の表面に転写し、そして、この転写紙の表面に転写された可視像を定着して排出する。このような画像形成装置においては、可視像を転写した後の像担持体の表面に未転写のトナー等を含む付着物が残留するので、像担持体の表面は、これらの付着物が画像形成に悪い影響を与えないように、クリーニング装置でクリーニングされ、次の画像形成プロセスに備えられる。このようなクリーニング装置としては、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用いて形成したクリーニングブラシを像担持体の表面に摺擦させて、未転写トナー等の付着物を除去するのが一般的に知られている。
【０００３】
しかしながら、これらのクリーニングブレードやクリーニングブラシは、像担持体との摺擦を続けると経時で磨耗して欠けや変形を起こすので、クリーニング性能が低下するという問題があった。また、像担持体の表面も磨耗するので、像担持体の寿命が短くなるという問題もあった。
【０００４】
近年、電子写真を用いた画像形成装置においては、画像品質に対する要求が強くなってきたので、特に、高精細なカラー画像形成を実現するために、トナーの小粒径化、球形化が進められている。トナーを小粒径化すると、ドットの再現性が良好になり、また、トナーを球形化すると、現像性及び転写性の向上を図ることができる。このような小粒径化、球形化したトナーは、従来の混練粉砕法により製造するのは非常に困難であるので、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等の重合方法により製造されている。
【０００５】
しかしながら、球形化、小粒径化したトナー、いわゆる、重合トナーを画像形成に用いた場合には、画像形成後に行われる像担持体上のクリーニングにいくつかの問題が生じる。クリーニングブレードは、前述したように像担持体の体表面を摺擦しながらトナーを除去するが、像担持体の表面の摩擦抵抗によりクリーニングブレードのエッジ部分が変形するので、像担持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ほど侵入しやすい。そして、この微小な空間に浸入したトナーは、球形に近い形状であるほど転がり摩擦力が小さいので、像担持体とクリーニングブレードとの空間で転がってクリーニングブレードをすり抜けることとなり、そのために、クリーニング不良に繋がるという問題があった。
【０００６】
そこで、像担持体とこれらのクリーニング部材との間に働く摩擦抵抗を低減して、クリーニング部材、像担持体の磨耗等の不具合を解消するために、像担持体の表面に潤滑剤を塗布するなどの手法がとられている。潤滑剤としては、古くから、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩が使用されている。このような潤滑剤を像担持体の表面に適用するに当たっては、棒状に成形された潤滑剤成形物をブラシローラー等で削り取りながら像担持体の表面に塗布した後、この像担持体の表面にクリーニングブレードと兼ねたブレードを摺接させて潤滑剤の被膜を形成している（特許文献１，２を参照。）。
【０００７】
しかしながら、これらの技術においては、未転写トナーが像担持体上に残存するので、潤滑剤の塗布が妨げられてしまうという問題点があった。また、回転ブラシで削り取った固形の潤滑剤の粒径は、非常にばらつきが大きいので、潤滑剤の塗布ムラを引き起こすという問題点もあった。さらに、これらの技術は、塗布手段とクリーニング手段とを同一の構成で兼ねさせているので、大粒径の潤滑剤がクリーニングされることとなり、非効率になるという問題もあった。
【０００８】
一方、クリーニングプロセス後に固形の潤滑剤ではなく粉体状の潤滑剤をブレード等の塗布手段を用いて供給した潤滑剤を感光体上に薄層化する構成の発明も提案されている（特許文献３、４を参照。）。しかしながら、これらの技術においては、塗布する潤滑剤の粒径に制約がないので、塗布手段が定まらず、実現性に欠けるという問題があった。
【特許文献１】特開平６−３４２２３６号公報
【特許文献２】特開２００４−３３４０９２号公報
【特許文献３】特開２０００−３３０４４３号公報
【特許文献４】特開２００５−７０２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
【００１０】
即ち、本発明は、像担持体上に供給した潤滑剤の粉体を長期間に渡り像担持体の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体の表面の摩擦係数を低くすると共に、小粒径、球形トナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体の表面における未転写トナーのクリーニングを可能とし、しかも、潤滑剤の消費量を節約した潤滑剤塗布装置を提供することを第１の目的とし、その潤滑剤塗布装置を有するプロセスカートリッジを提供することを第２の目的とし、そして、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置を提供することを第３の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、前記した問題を解決するために、潜像を担持する像担持体の表面に塗布するために該像担持体の表面及び表面近傍に保持された潤滑剤と、前記潤滑剤を前記像担持体の表面に塗布する塗布ブレードと、を備えた潤滑剤塗布装置において、（イ）前記潤滑剤が、体積平均粒径：０．１〜１０μｍの微粒子状の潤滑性物質で構成され、且つ、（ロ）前記塗布ブレードが、前記像担持体の回転方向に対してトレーリング方向であって、前記像担持体に当接角（β）：９５°〜１７０°で当接する方向に支持されているものとしたところ、像担持体上に供給した潤滑剤の粉体を長期間に渡り像担持体の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体の表面の摩擦係数を低くすると共に、小粒径、球形トナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体の表面における未転写トナーのクリーニングを可能とし、しかも、潤滑剤の消費量を節約した潤滑剤塗布装置を提供すること見出して本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、潜像を担持する像担持体の表面に塗布するために該像担持体の表面及び表面近傍に保持された潤滑剤と、前記潤滑剤を前記像担持体の表面に塗布する塗布ブレードと、を備えた潤滑剤塗布装置において、（イ）前記潤滑剤が、体積平均粒径：０．１〜１０μｍの微粒子状の潤滑性物質で構成され、且つ、（ロ）前記塗布ブレードが、前記像担持体の回転方向に対してトレーリング方向であって、前記像担持体に当接角（β）：９５°〜１７０°で当接する方向に支持されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置である。
【００１３】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記潤滑剤が、前記潤滑性物質と流動性付与剤との混合粉体で構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、前記流動性付与剤の体積平均粒径が、０．０１〜３μｍであることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載された発明において、前記潤滑性物質が、メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、２硫化モリブデン、脂肪酸アミド、及び、脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも１種の潤滑性物質からなることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載された発明において、前記潤滑剤塗布装置が、前記潤滑剤を攪拌する攪拌ローラを前記像担持体上に有していることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項６に記載された発明は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体を回転自在に保持するカートリッジケースと、該カートリッジケースに保持された該像担持体の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング手段と、潤滑剤塗布装置と、を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、該潤滑剤塗布装置として、請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑剤塗布装置を有していることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１８】
請求項７に記載された発明は、請求項６に記載された発明において、前記潤滑剤塗布装置が、前記クリーニング手段よりも、前記像担持体の移動方向の下流側の位置に配置されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項８に記載された発明は、請求項６又は７に記載された発明において、前記クリーニング手段が、弾性部材で構成されるクリーニングブレードを有していることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項９に記載された発明は、請求項８に記載された発明において、前記クリーニングブレードが、前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に支持されていることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１０に記載された発明は、請求項８又は９に記載された発明において、前記潤滑剤が、前記クリーニングブレードと、前記塗布ブレードと、前記像担持体と、前記カートリッジケースとに囲まれる領域に封入されていることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１１に記載された発明は、請求項６〜１０のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジと、前記像担持体の表面を均一に帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面を露光して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含む現像剤で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に転写する転写手段と、を少なくとも有していることを特徴とする画像形成装置である。
【００２３】
請求項１２に記載された発明は、請求項１１に記載された発明において、前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径が、３〜８μｍであり、そして、前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が、１．００〜１．４０であることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１３に記載された発明は、請求項１１又は１３に記載された発明において、前記現像手段で用いられるトナーの平均円形度が、０．９３〜１．００であることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１４に記載された発明は、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載された発明において、前記プロセスカートリッジが、前記転写手段よりも前記像担持体の移動方向の下流の位置であって、前記帯電手段よりも前記像担持体の移動方向の上流側の位置に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載された発明によれば、潜像を担持する像担持体の表面に塗布するために該像担持体の表面及び表面近傍に保持された潤滑剤と、前記潤滑剤を前記像担持体の表面に塗布する塗布ブレードと、を備えた潤滑剤塗布装置において、（イ）前記潤滑剤が、体積平均粒径：０．１〜１０μｍの微粒子状の潤滑性物質で構成され、且つ、（ロ）前記塗布ブレードが、前記像担持体の回転方向に対してトレーリング方向であって、前記像担持体に当接角（β）：９５°〜１７０°で当接する方向に支持されているので、像担持体上に供給した潤滑剤の粉体を長期間に渡り像担持体の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体の表面の摩擦係数を低くすると共に、小粒径、球形トナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体の表面における未転写トナーのクリーニングを可能とし、しかも、潤滑剤の消費量を節約した潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２７】
請求項２に記載された発明によれば、前記潤滑剤が前記潤滑性物質と流動性付与剤との混合粉体で構成されているので、粉体状である潤滑剤の凝集を抑えることができ、そのために、安定した潤滑剤の供給が可能となる。
【００２８】
請求項３に記載された発明によれば、前記流動性付与剤の体積平均粒径が０．０１〜３μｍであるので、粉体状である潤滑剤の凝集をいっそう抑えることができ、そのために、より安定した潤滑剤の供給が可能となる。
【００２９】
請求項４に記載された発明は、前記潤滑性物質がメラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、２硫化モリブデン、脂肪酸アミド、及び、脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも１種の潤滑性物質からなるので、未転写トナーのクリーニング性がさらに向上する。
【００３０】
請求項５に記載された発明は、前記潤滑剤塗布装置が前記潤滑剤を攪拌する攪拌ローラを前記像担持体上に有しているので、粉体状である潤滑剤の凝集を抑えることができ、そのために、安定した潤滑剤の供給が可能となる。
【００３１】
請求項６に記載された発明は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体を回転自在に保持するカートリッジケースと、該カートリッジケースに保持された該像担持体の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング手段と、潤滑剤塗布装置と、を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、該潤滑剤塗布装置として、請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑剤塗布装置を有しているので、像担持体上に供給した潤滑剤の粉体を長期間に渡り像担持体の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体の表面の摩擦係数を低くすると共に、小粒径、球形トナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体の表面における未転写トナーのクリーニングを可能とする。また、部品の交換作業等が容易になり、そのために、部品の交換時間を短縮することができる。
【００３２】
請求項７に記載された発明は、前記潤滑剤塗布装置が前記クリーニング手段よりも、前記像担持体の移動方向の下流側の位置に配置されているプロセスカートリッジであるので、未転写トナーを前記クリーニング手段で十分にクリーニングした後に潤滑剤を塗布することができ、そのために、像担持体上に供給した潤滑剤を長期間に渡り像担持体の表面にいっそう無駄なく均一に塗布することができる。
【００３３】
請求項８に記載された発明は、前記クリーニング手段が弾性部材で構成されるクリーニングブレードを有しているので、擦り慣らすための他部品の追加もなく、容易に一定量の潤滑剤が長期にわたり供給可能となる。
【００３４】
請求項９に記載された発明は、前記クリーニングブレードが前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に支持されているので、未転写トナーのクリーニング性がさらに向上する。
【００３５】
請求項１０に記載された発明は、前記潤滑剤が、前記クリーニングブレードと、前記塗布ブレードと、前記像担持体と、前記カートリッジケースとに囲まれる領域に封入されているので、前記カートリッジケース内の簡素化および小型化が可能となる。
【００３６】
請求項１１に記載された発明は、請求項６〜１０のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジと、前記像担持体の表面を均一に帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面を露光して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含む現像剤で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に転写する転写手段と、を少なくとも有している画像形成装置であるので、像担持体上に供給した潤滑剤の粉体を長期間に渡り像担持体の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体の表面の摩擦係数を低くすると共に、小粒径、球形トナーを用いた際にもクリーニングブレードによる像担持体の表面における未転写トナーのクリーニングを可能とし、そのために、ドットの再現性が良好な高品位な画像を得ることができる画像形成装置を提供することができる。
【００３７】
請求項１２に記載された発明は、前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径が３〜８μｍであり、そして、前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０であるので、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができると共に、トナーの帯電量分布が均一になって転写率も高くなり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。
【００３８】
請求項１３に記載された発明は、前記現像手段で用いられるトナーの平均円形度が０．９３〜１．００であるので、トナーの細密充填が可能となり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１は、本発明の実施の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。図２は、本発明の実施の一実施の形態を示す画像形成装置における塗布ブレードの拡大説明図である。図３は、本発明の実施の一実施の形態を示す画像形成装置におけるクリーニングブレードの拡大説明図である。
【００４０】
図１において、２は、潤滑剤塗布装置である。潤滑剤塗布装置２は、潜像を担持する像担持体１の表面に塗布するために該像担持体１の表面及び表面近傍に保持された潤滑剤２ａと、前記潤滑剤２ａを前記像担持体１の表面に塗布する塗布ブレード２ｃと、を備えている。そして、前記潤滑剤塗布装置２においては、（イ）前記潤滑剤２ａは、体積平均粒径：０．１〜１０μｍの微粒子状の潤滑性物質で構成され、且つ、（ロ）前記塗布ブレード２ｃは、前記像担持体１の回転方向に対してトレーリング方向であって、前記像担持体１に、好ましくは、当接角（β）：９５°〜１７０°、さらに好ましくは、当接角（β）：１００°〜１６０°で当接する方向に支持されている。
【００４１】
本明細書においては、前記トレーリング方向は、図２に示されるように、前記像担持体１に対する塗布ブレード２ｃの当接角（β）が０°を超えて〜９０°未満となる方向を意味する。前記塗布ブレード２ｃは、ホルダ２ｄに支持されているが、かかるホルダ２ｄ以外の部材に支持されていてもかまわない。そして、これらの潤滑性物質の中に粒径１０μｍ以上のものが存在する場合には、一般的な分級により振り分ける方法や、湿式のミル分散機により、微粒子化処理が施される。
【００４２】
当接角（β）が９０°〜９５°の範囲にあるときは、像担持体の回転運動中に発生する塗布ブレードと像担持体との間の摩擦による塗布ブレードの振動や、画像形成装置本体側からの塗布ブレードへの振動の伝達により、塗布ブレード長手方向の当接角（β）が不均一に変動し、塗布ブレードによる潤滑剤の塗布能力が不安定になる。一方、当接角（β）が１７０°〜１８０°の範囲にあるときは、塗布ブレードが経時的に摩耗した際に、ブレードエッジではなく腹当たりになり、著しく潤滑剤の塗布能力が低下する。しかし、本発明においては、当接角（β）が９５°〜１７０°とされているので、塗布ブレードの狙いである潤滑剤の粉体を長期間に渡り像担持体の表面に無駄なく均一に塗布することができる。
【００４３】
したがって、（イ）前記潤滑剤２ａが、体積平均粒径：０．１〜１０μｍの微粒子状の潤滑性物質で構成され、且つ、（ロ）前記塗布ブレード２ｃが、前記像担持体１の回転方向に対してトレーリング方向であって、前記像担持体１に当接角（β）：９５°〜１７０°で当接する方向に支持されていると、像担持体１上に供給した潤滑剤２ａの粉体を長期間に渡り像担持体１の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体１の表面の摩擦係数を低くすると共に、小粒径、球形トナーを用いた際にもクリーニングブレード７ａによる像担持体１の表面における未転写トナーのクリーニングを可能とし、しかも、潤滑剤２ａの消費量を節約した潤滑剤塗布装置２を提供することができる。
【００４４】
前記潤滑剤２ａは、好ましくは、前記潤滑性物質と流動性付与剤との混合粉体で構成されている。このように、前記潤滑剤２ａが前記潤滑性物質と流動性付与剤との混合粉体で構成されていると、粉体状である潤滑剤２ａの凝集を抑えることができ、そのために、安定した潤滑剤２ａの供給が可能となる。
【００４５】
前記流動性付与剤の体積平均粒径は、好ましくは、０．０１〜３μｍである。このように、前記流動性付与剤の体積平均粒径が０．０１〜３μｍであると、粉体状である潤滑剤２ａの凝集をいっそう抑えることができ、そのために、より安定した潤滑剤２ａの供給が可能となる。これら流動性付与剤の添加量は、好ましくは、潤滑性物質の粒子１００重量部に対して、１．０〜３０．０重量％、さらに好ましくは、５．０〜２０重量％である。
【００４６】
前記潤滑剤塗布装置２は、前記潤滑剤２ａを攪拌する攪拌ローラ２ｂを前記像担持体１上に有している。攪拌ローラ２ｂには、円筒状の金属ローラに樹脂製の複数枚のフィルムが設けられている。このフィルムはポリエステル樹脂、フッ素樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂の中から選択される。このように、前記潤滑剤塗布装置２が前記潤滑剤２ａを攪拌する攪拌ローラ２ｂを前記像担持体１上に有していると、粉体状である潤滑剤２ａの凝集を抑えることができ、そのために、安定した潤滑剤２ａの供給が可能となる。また、潤滑性物質と流動性付与剤との混合は、攪拌ローラ２ｂによって行われるが、潤滑剤塗布装置２内に粉体潤滑剤２ａを充填する前に、ヘンシェルミキサー、ＵＭミキサー等の高速流動型の混合機で混合することが好ましい。
【００４７】
前記潤滑性物質は、好ましくは、メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、２硫化モリブデン、脂肪酸アミド、及び、脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも１種の潤滑性物質からなる。このように、前記潤滑性物質がメラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、２硫化モリブデン、脂肪酸アミド、及び、脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも１種の潤滑性物質からなるものであると、未転写トナーのクリーニング性がさらに向上する。
【００４８】
前記流動性付与剤は、例えば、１）シリカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、フェライト、マグネタイト等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、ジルコアルミネート、第四アンモニウム塩、脂肪酸、脂肪酸金属塩、フッ素系活性剤、溶剤、ポリマー等の処理剤によって表面処理又は被覆したもの、２）ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸又はその金属塩の微粒子及びそれら微粒子を前記処理剤により表面処理したもの、並びに、３）ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子及びそれら微粒子を前記処理剤で表面処理又は被覆したものである。前記潤滑性物質としてメラミンシアヌレート用いる場合には、メラミンシアヌレート粒子の表面は、好ましくは、シリカで表面処理される。このように、メラミンシアヌレート粒子の表面がシリカで表面処理されていると、メラミンシアヌレート粒子の凝集が抑えられる。
【００４９】
前記塗布ブレード２ｃは、例えば、ウレタン系の樹脂、シリコーン系の樹脂、フッ素樹脂等の弾性体で構成されるが、好ましくは、ウレタンエラストマー、シリコーンエラストマー、フッ素エラストマー等の摩擦係数の低い弾性体で構成される。特に、ウレタンエラストマーは、耐磨耗性、高機械強度、耐オゾン性、及び、耐汚染性において優れており、また、加工性、耐久性の観点でも優れている。
【００５０】
図１に示されているように、本発明のプロセスカートリッジ９は、潜像を担持する像担持体１と、該像担持体１を回転自在に保持するカートリッジケース８と、該カートリッジケース８に保持された該像担持体１の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング手段７と、潤滑剤塗布装置２と、を少なくとも有するプロセスカートリッジ９において、該潤滑剤塗布装置２として、請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑剤塗布装置２を有している。
【００５１】
このように、プロセスカートリッジ９が、潜像を担持する像担持体１と、該像担持体１を回転自在に保持するカートリッジケース８と、該カートリッジケース８に保持された該像担持体１の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング手段７と、潤滑剤塗布装置２と、を少なくとも有するプロセスカートリッジ９において、該潤滑剤塗布装置２として、請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑剤塗布装置２を有していると、像担持体１上に供給した潤滑剤２ａの粉体を長期間に渡り像担持体１の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体１の表面の摩擦係数を低くすると共に、小粒径、球形トナーを用いた際にもクリーニングブレード７ａによる像担持体１の表面における未転写トナーのクリーニングを可能とする。また、部品の交換作業等が容易になり、そのために、部品の交換時間を短縮することができる。図１において、７ｂは、トナー回収コイルであり、そして、７ｃは、ホルダである。
【００５２】
前記プロセスカートリッジ９においては、前記潤滑剤塗布装置２は、好ましくは、前記クリーニング手段７よりも、前記像担持体１の移動方向の下流側の位置に配置されている。このように、前記潤滑剤塗布装置２が、前記クリーニング手段７よりも、前記像担持体１の移動方向の下流側の位置に配置されていると、未転写トナーを前記クリーニング手段７で十分にクリーニングした後に潤滑剤２ａを塗布することができ、そのために、像担持体１上に供給した潤滑剤２ａを長期間に渡り像担持体１の表面にいっそう無駄なく均一に塗布することができる。
【００５３】
前記クリーニング手段７は、弾性部材で構成されるクリーニングブレード７ａを有している。前記クリーニングブレード７ａは、ウレタンエラストマー、シリコーンエラストマー、フッ素エラストマー等の弾性体を板状に形成してなり、そのエッジが像担持体１の表面に当接するように設けられ、転写後に残留する像担持体１上のトナーや紙粉を除去する。前記クリーニングブレード７ａとしては、耐磨耗性、高機械強度等の点から、ウレタンエラストマーで構成されていることが好ましい。
【００５４】
前記クリーニングブレード７ａは、前記像担持体１の回転方向に対してカウンター方向に支持されている。本明細書においては、前記カウンター方向は、図３に示されるように、前記像担持体１に対するクリーニングブレード７ａの当接角（β）が９０°を超えて〜１８０°未満となる方向を意味する。前記クリーニングブレード７ａは、例えば、金属、プラスチック、セラミック等からなるホルダ７ｃに貼着されて支持されている。クリーニングブレード７ａは、スプリングによる加圧やクリーニング装置７のケースに固定されることによって、所定の当接圧、喰い込み量で像担持体１の表面に当接する。このように、前記クリーニングブレード７ａが前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に支持されていると、未転写トナーのクリーニング性がさらに向上する。
【００５５】
前記潤滑剤２ａは、前記クリーニングブレード７ａと、前記塗布ブレード２ｃと、前記像担持体１と、前記カートリッジケース８とに囲まれる領域に封入されている。このように、前記潤滑剤２ａが、前記クリーニングブレード７ａと、前記塗布ブレード２ｃと、前記像担持体１と、前記カートリッジケース８とに囲まれる領域に封入されていると、前記カートリッジケース８内の簡素化および小型化が可能となる。
【００５６】
前記クリーニングブレード７ａは、ウレタンエラストマー、シリコーンエラストマー、フッ素エラストマー等の弾性体を板状に形成してなり、そのエッジが像担持体１の表面に当接するように設けられ、転写後に残留する像担持体１上のトナーや紙粉を除去する。特に、耐磨耗性、高機械強度等の点から、前記クリーニングブレード７ａを構成する樹脂は、好ましくは、ウレタンエラストマーである。
【００５７】
そして、クリーニングブレード７ａは、金属、プラスチック、セラミック等からなるホルダ７ｃに貼着されて支持され、像担持体１に対し所定の角度で設置される。また、クリーニングブレード７ａは、スプリングによる加圧やクリーニング手段７のケースに固定されることによって、所定の当接圧、喰い込み量で像担持体１の表面に当接する。
【００５８】
本発明の画像形成装置１０においては、像担持体（感光体）１は、回転可能に支持され、矢印方向に回転される。像担持体１の外周部には、電子写真方式に基づき潤滑剤塗布装置２、帯電手段（帯電装置）３、静電潜像形成手段（露光装置）４、現像手段（現像装置）５、転写手段（転写装置）６、クリーニング手段（クリーニング装置）７が配備されている。像担持体１は４個あるが、それぞれ周囲に設けられる画像形成用の部品構成は同じであり、現像装置５が扱う色材（トナー）の色がそれぞれ異なる。像担持体１は、一部が転写装置６の中間転写ベルト６ｂに接している。６ａは転写ローラである。像担持体１は、直径が３０から１００ｍｍ程度のアルミニウム円筒体の表面に光導電性物質である有機半導体の層を設けたものである。また、アモルファスシリコンの表面層を有した像担持体も採用することができる。なお、図１ではドラム状の像担持体を用いているが、ベルト状の像担持体も採用可能である。
【００５９】
帯電装置３は、導電性芯金の周りに中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ３ａや帯電ローラ３ａを像担持体１に当接させるための図示しないスプリング等を備えている。帯電ローラ３ａ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。また、この帯電ローラ３ａは、両端部にスペーサー部材を設けると、このスペーサーが像担持体１と当接し、像担持体１と一定のギャップを持たせて配置することも可能となる。この帯電ローラ３ａと像担持体１とが接している帯電ローラ３ａの周囲には、帯電ローラ３ａの表面に付着した異物を清掃する帯電清掃ローラ３ｂが設けられている。これにより、帯電ローラ３ａの長寿命化を実現することができる。
【００６０】
露光装置４は、公知のレーザー方式によって、カラー画像形成に対応した光情報を一様に帯電された像担持体１表面に潜像として照射する。ＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置も採用可能である。
【００６１】
現像装置５は、像担持体１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現像剤と混合し、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は、像担持体１のとの対向位置において矢印の方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを像担持体１の潜像面に供給する。
【００６２】
転写装置６は、導電性芯金の周りに中抵抗の弾性層を被覆して構成される転写ローラ６ａ、基体の厚みが２０〜６００μｍの樹脂フィルム、又は、ゴムを基体にした耐熱性かつトナーを静電的に転写可能とする抵抗値を持った中間転写ベルト６ｂ等から構成されており、中間転写ベルト６ｂは矢印方向に移動可能であり、図示しないが回転ローラ、テンションローラ等を用いて支持、張架されている。またベルトループの内側には、転写ローラ６ａが像担持体１の近傍に配備されている。ここでは、転写ローラ６ａは高電圧を印加するローラタイプであるが、電極から放電するチャージャを採用することもできる。
【００６３】
そして、図１に示されているように、本発明の画像形成装置１０は、請求項６〜１０のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ９と、前記像担持体１の表面を均一に帯電させる帯電手段３と、前記像担持体１の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段４と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視像を形成する現像手段５と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段６と、を少なくとも有している。このように、本発明の画像形成装置１０は、請求項６〜１０のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ９と、前記像担持体１の表面を均一に帯電させる帯電手段３と、前記像担持体１の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段４と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視像を形成する現像手段５と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段６と、を少なくとも有していると、像担持体１上に供給した潤滑剤２ａの粉体を長期間に渡り像担持体１の表面に無駄なく均一に塗布して像担持体１の表面の摩擦係数を低くすると共に、小粒径、球形トナーを用いた際にもクリーニングブレード７ａによる像担持体１の表面における未転写トナーのクリーニングを可能とし、そのために、ドットの再現性が良好な高品位な画像を得ることができる。
【００６４】
本発明の画像形成装置１０においては、前記現像手段５で用いられるトナーの体積平均粒径は３〜８μｍであり、そして、前記現像手段５で用いられるトナーの体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０である。
【００６５】
現像手段５において、小粒径のトナーを用いると、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができる。しかしながら、体積平均粒径が３μｍ未満であると、２成分現像剤として用いた場合には、現像手段５における長期の攪拌において磁性キャリアの表面にトナーが融着するので、磁性キャリアの帯電能力が低下し、また、１成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。逆に、トナーの体積平均粒径が８μｍを超えると、高解像度で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなる。また、粒径分布を狭くすることで、トナーの帯電量分布が均一になり、高品位な画像を得ることができ、また転写率を高くすることができる。しかしながら、Ｄｖ／Ｄｎが１．４０を超えると、帯電量分布が広くなり、解像度も低下するため好ましくない。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００６６】
したがって、前記現像手段５で用いられるトナーの体積平均粒径が３〜８μｍであり、そして、前記現像手段５で用いられるトナーの体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０であると、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができると共に、トナーの帯電量分布が均一になって転写率も高くなり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。
【００６７】
また、トナーの形状は、円形度が０．９３以上あることが好ましい。円形度ＳＲ＝（粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長）×１００％で定義され、トナーが真球に近いほど１００％に近い値となる。従来の画像形成装置において、このようなトナーを使用するとクリーニングブレード等のクリーニング部材の当接で十分掻き取れない場合が発生する。これはトナーが像担持体上で転がりやすくなることに起因する。この場合、対策としてはクリーニングブレードでより強い力で像担持体に当接させる事が考えられるが、像担持体の回転もしくは移動精度に影響を与え、バンディングの原因となる。これに対し、像担持体表面に潤滑剤を塗布し、像担持体表面の摩擦係数を低減させることで、クリーニングブレードによるクリーニングの負担を減らし、クリーニングブレードを強い力で当接してもバンディングせずにクリーニングすることが可能となる。
【００６８】
したがって、本発明においては、前記現像手段５で用いられるトナーの平均円形度は０．９３〜１．００である。このように、前記現像手段５で用いられるトナーの平均円形度が０．９３〜１．００であると、細密充填が可能となり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。
【００６９】
（実施例１）
潜像を担持する像担持体の表面に塗布するために該像担持体の表面及び表面近傍に保持された潤滑剤と、前記潤滑剤を前記像担持体の表面に塗布する塗布ブレードと、を備えた潤滑剤塗布装置において、（ａ）体積平均粒径：３．３μｍの微粒子状のメラミンシアヌレートよりなる潤滑性物質３００ｇで構成されるスーパーミキサーで混合してなる潤滑剤を用い、（ｂ）前記像担持体の回転方向に対してトレーリング方向であって、前記像担持体に当接角（β）：１００°で当接する方向に支持された弾性体（東洋ゴム工業社製ポリウレタンブレード）で構成される塗布ブレードを用い、そして、（ｃ）ポリエステルフィルムを設けた攪拌ローラを用いて、潤滑剤塗布装置とした。
【００７０】
（実施例２）
前記（ａ）において、体積平均粒径：３．３μｍの微粒子状のメラミンシアヌレートよりなる潤滑性物質３００ｇ及び平均粒径：０．０５μｍのシリカよりなる流動性付与剤４０ｇをスーパーミキサーで混合してなる潤滑剤を用いた以外は、実施例１と同様にして潤滑剤塗布装置とした。
【００７１】
（実施例３）
潜像を担持する像担持体の表面に塗布するために該像担持体の表面及び表面近傍に保持された潤滑剤と、前記潤滑剤を前記像担持体の表面に塗布する塗布ブレードと、を備えた潤滑剤塗布装置において、（ａ）体積平均粒径：５．０μｍの微粒子状のポリテトラフッ化エチレンよりなる潤滑性物質３００ｇ及び平均粒径：０．０５μｍのシリカよりなる流動性付与剤４０ｇをスーパーミキサーで混合してなる潤滑剤を用い、（ｂ）前記像担持体の回転方向に対してトレーリング方向であって、前記像担持体に当接角（β）：９０°で当接する方向に支持された弾性体（東洋ゴム工業社製ポリウレタンブレード）で構成される塗布ブレードを用い、そして、（ｃ）ポリエステルフィルムを設けた攪拌ローラを用いて、潤滑剤塗布装置とした。
【００７２】
（比較例１）
像担持体の表面に付着した未転写のトナーを除去するためにクリーニングブレードを備えた潤滑剤塗布装置において、前記クリーニングブレードの上流側に、ステアリン酸亜鉛よりなる固形の潤滑剤を塗布ブラシにより削り取りこれらを像担持体の表面に塗布するようにした機構を設けて、潤滑剤塗布装置とした。
【００７３】
以上、実施例１〜３及び比較例１で得た潤滑剤塗布装置をデジタル複写機（ｉｍａｊｉｏ Ｎｅｏ Ｃ ３５５ 、リコー社製）の潤滑剤塗布装置部分に取り付けて簡易評価装置とした。そして、この簡易評価装置を用い、トナーを平均円形度：０．９７２、及び、体積平均粒径：６．０μｍの重合トナー（リコー社製）として、Ａ４サイズ紙に５％濃度の規定画像を連続１０万枚出力した際に、経時（１０００枚、１万枚、１０万枚）でクリーニングすり抜けトナーＩＤ（濃度）を評価した。前記「クリーニングすり抜けトナーＩＤ（濃度）」は、像担持体にフェルトを押し当てて、５％濃度の規定画像を１枚出力させた際にフェルトに付着したトナーのＩＤ（濃度）をＸ−Ｒｉｔｅ９３８で１０点測定し、得られた測定値の平均値及び標準偏差を算出した。
【００７４】
測定結果は、次の表１に示される。
【００７５】
【表１】
2007241114.tif 000003
【００７６】
表１においては、平均値が小さいほど、すり抜けたトナー量が少なく、クリーニング性が良好であることを示し、そして、標準偏差が小さいほど、均一塗布がされていることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。
【図２】本発明の実施の一実施の形態を示す画像形成装置における塗布ブレードの拡大説明図である。
【図３】本発明の実施の一実施の形態を示す画像形成装置におけるクリーニングブレードの拡大説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  像担持体
２  潤滑剤塗布装置
２ａ  潤滑剤
２ｂ  攪拌ローラ
２ｃ  塗布ブレード
２ｄ  ホルダ
３  帯電手段（帯電装置）
３ａ  帯電ローラ
３ｂ  帯電清掃ローラ
４  静電潜像形成手段（露光装置）
５  現像手段（現像装置）
５ａ  現像スリ−ブ
５ｂ  スクリュー
５ｃ  ドクターブレード
６  転写手段（転写装置）
６ａ  転写ローラ
６ｂ  中間転写ベルト
７ａ  クリーニングブレード
７ｂ  トナー回収コイル
７ｃ  ホルダ
１０  画像形成装置
【図１】
2007241114.tif 000004
【図２】
2007241114.tif 000005
【図３】
2007241114.tif 000006