(57)【要約】【課題】複数の成分を造粒して成る保護剤を用いて、塗布ムラを生じさせることなく安定した保護層の形成を行う保護層形成装置を提供する。【解決手段】保護層形成装置は、脂肪酸金属塩と、無機潤滑剤と、を含む粉体状の保護剤成分２０４を像担持体表面に供給するロール２０３と、保護剤成分２０４を収納するタンク２０１と、を有する保護層形成装置であって、保護剤成分２０４は、複数の種類の成分から造粒されており、ロール２０３は保護剤成分２０４を粉砕することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪酸金属塩と、無機潤滑剤と、を含む粉体状の像担持体保護剤を像担持体表面に供給するローラ状の保護剤供給手段と、
前記像担持体保護剤を収納する保護剤収納手段と、
を有する保護層形成装置であって、
前記像担持体保護剤は、複数の種類の成分から造粒されており、
前記保護剤収納手段の中に備えられた、前記像担持体保護剤を粉砕する粉砕手段を有することを特徴とする保護層形成装置。
【請求項２】
脂肪酸金属塩と、無機潤滑剤と、を含む粉体状の像担持体保護剤を像担持体表面に供給するローラ状の保護剤供給手段と、
前記像担持体保護剤を収納する保護剤収納手段と、
を有する保護層形成装置であって、
前記保護剤収納手段を振動させる加振手段を有することを特徴とする保護層形成装置。
【請求項３】
前記像担持体保護剤は、脂肪酸金属塩としてステアリン酸亜鉛を含んでいることを特徴とする請求項１または２記載の保護層形成装置。
【請求項４】
前記像担持体保護剤は、無機潤滑剤として窒化ホウ素、マイカ、タルクのうち少なくとも１種類を含んでいることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の保護層形成装置。
【請求項５】
前記保護剤供給手段によって前記像担持体表面に供給された前記像担持体保護剤を押圧する保護剤押圧手段をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の保護層形成装置。
【請求項６】
前記保護剤収納手段は、前記像担持体保護剤を複数の領域に分割して収納することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の保護層形成装置。
【請求項７】
前記保護剤供給手段は、ゴムローラであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の保護層形成装置。
【請求項８】
前記保護剤供給手段は、発泡ウレタンローラであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の保護層形成装置。
【請求項９】
像担持体と、
前記像担持体に保護層を形成する保護層形成手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記保護層形成手段は、請求項１から８のいずれか１項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護層形成装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式による画像形成においては、像担持体（「静電潜像担持体」、「電子写真感光体」、「感光体」と称することもある。）上に静電荷による潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナー粒子を付着させ可視像を形成している。前記トナーにより形成された可視像は、最終的に紙等の記録媒体に転写後、熱、圧力、溶剤、気体等によって前記記録媒体に定着され、出力画像となる。
【０００３】
前記電子写真方式による画像形成の方式は、可視像化のためのトナーを帯電させる方法により、トナーとキャリア粒子の攪拌乃至混合による摩擦帯電を用いる、いわゆる二成分現像方式と、キャリア粒子を用いずにトナーへの電荷付与を行う、いわゆる一成分現像方式とに大別される。このうち、前記一成分現像方式は、省スペース性、低コスト化に対して二成分現像方式よりも有利であることから、小型のプリンター、ファクシミリなどに多く採用されている。
【０００４】
これらの電子写真方式による画像形成装置においては、現像方式の違いによらず、一般的にドラム形状やベルト形状等の像担持体を回転させつつ一様に帯電し、レーザー光などにより前記像担持体上に潜像パターンを形成し、これを現像装置により可視像化し、更に記録媒体上に転写している。
【０００５】
また、前記記録媒体に可視像を転写した後の像担持体上には、転写されなかったトナー成分が残留する。この残留トナー成分が、そのまま帯電工程に搬送されると、像担持体の均等な帯電を阻害することがあるため、一般的には、転写工程を経た後に、前記像担持体上に残留するトナー成分などを、クリーニング工程にて除去し、前記像担持体表面を十分に清浄な状態とした上で、帯電が行われる。
【０００６】
近年、前記電子写真方式による画像形成装置の小型化及び低コスト化のため、前記画像形成の帯電工程において、接触帯電方式や近接帯電方式が多く用いられている。しかし、帯電部材と像担持体表面との微少な接触ムラ、前記帯電部材と前記像担持体表面とのギャップ変動などにより、前記像担持体表面を均一に帯電させることが困難であるため、直流ＤＣ成分に交流ＡＣ成分を重畳した、ＡＣ重畳帯電方式が用いられるようになってきている。
【０００７】
前記ＡＣ重畳帯電による近接帯電方式は、画像形成装置の小型化及び高画質化を実現できると共に、帯電均一性を保ちながら前記帯電部材と前記像担持体とを非接触にできることから、前記帯電部材の劣化を抑制することができる。
【０００８】
しかし、前記像担持体が有機感光体（ＯＰＣ）である場合には、前記ＡＣ重畳帯電のエネルギーが前記像担持体表面の樹脂鎖を切断し、機械的強度を低下させ、前記像担持体の摩耗が著しく進む。また、前記ＡＣ重畳帯電は前記像担持体表面を活性化させるため、前記像担持体表面とトナーとの間の付着力が増加し、前記像担持体に対するクリーニング性が低下するという問題がある。
【０００９】
一方、昨今、出力画像のカラー化が進み、画像の高画質化、及び画像品質の安定化のため、トナーの小粒径化、円形化の方向に開発が進んでいることから、電子写真方式の画像形成方法において、クリーニングに対する課題が大きくなってきている。このようなトナーをクリーニングするためには、クリーニング部材の像担持体に対する摺擦力を従来よりも必要とするため、像担持体、クリーニング部材等の摩耗が著しく進むという問題がある。
【００１０】
このように電子写真方式による画像形成の各工程においては、電気的ストレスや物理的ストレスが存在する。そして、これらのストレスを受けた前記像担持体は、使用時間を経るに伴って表面状態が変化する。
【００１１】
このような問題に対して、前記像担持体上に保護剤を塗布することが有効であることが知られている。例えば、ステアリン酸亜鉛を主成分とするブロック状の保護剤、いわゆる保護剤ブロックを像担持体上に塗布する提案（特許文献１参照）や、ステアリン酸亜鉛を主成分とする保護剤ブロックに、窒化ホウ素を添加した保護剤ブロックを像担持体上に塗布する提案（特許文献２参照）などがある。
【００１２】
前記像担持体上への保護剤ブロックの塗布は、像担持体上の摩擦係数を低下させてクリーニング部材や像担持体の劣化を低減させると共に、像担持体上に付着する未転写トナー等の付着物の離脱性を向上させる。その結果、経時のクリーニング不良やフィルミングの発生を抑止することができる。
【００１３】
そして、前記像担持体上に保護剤ブロックを塗布する技術として、保護剤ブロックと、該保護剤ブロックに接触して表面に付着させた保護剤を像担持体上に塗布するブラシ状回転部材からなる保護剤供給部材と、保護剤ブロックを加圧して保護剤供給部材に接触させる保護剤加圧部材と、を有する保護層形成装置が提案されている（特許文献３及び４参照）。
【００１４】
しかし、これらの提案の技術では、ブラシ状回転部材の回転によって、保護剤ブロックから摺擦された保護剤の粉が大量に飛翔してしまい、大量の保護剤が無駄になってしまうという問題がある。また、経時でブラシ繊維の毛倒れや劣化がおこり、保護剤の消費量が安定せず、長期に亘り一定量で保護剤を供給できないという問題がある。
【００１５】
そこで、保護層形成装置の保護剤供給部材に、発泡体層を有するローラ状の保護剤供給部材を使用する技術が提案されている（特許文献５参照）。この提案の技術では、摺擦による保護剤の粉の飛翔が殆ど発生しない。
【００１６】
しかし、この提案の技術では、発泡体層が独立気泡型で構成されているために、保護剤ブロックや像担持体との摺擦により、経時で発泡体層が劣化乃至破壊してしまう。その結果、前記保護剤を長期に亘り像担持体へ十分に供給できず、像担持体のフィルミング等を発生させてしまう。
【００１７】
前記課題を解決するため、連続気泡型の発泡体層を含む発泡体ローラが提案されている（特許文献６参照）。この提案によれば、長期に亘り保護剤を像担持体上に塗布することができるが、保護剤ブロックをブラシやローラで削り取って、像担持体へ供給するために、温度湿度環境においては、保護剤ブロックの消費量が変動してしまう。
【００１８】
特に、冬環境においては、保護剤ブロックを大量に消費してしまう。そのため、クリーニングブレードをすり抜けた保護剤の粉が、帯電部材に飛翔してしまう。その結果、帯電部材が汚染され、異常画像となってしまう。
【００１９】
一方、画像形成装置の更なる長寿命化が望まれている。このような長寿命化に対応するために、保護剤ブロックの量自体が増加していくことになる（保護剤ブロックの大型化）。保護剤ブロックを大きくすると、その分だけスペースが必要となり、保護層形成装置の大型化が進行し、小型化の流れに対応できないという課題がある。そのため、保護剤ブロックを削り取る供給方法だけでなく、保護剤を粉体乃至顆粒状のまま、保護剤供給部材を介して像担持体に供給する方法が試みられている。
【００２０】
また、保護剤供給部材としてブラシローラを用いて粉体状の保護剤を供給することが試みられている。例えば、保護剤供給部材としてブラシローラを用いて粉体状の保護剤を供給し、微粉末状の保護剤だけを透過させる繊維織物で封止させる方法が提案されている（特許文献７参照）。
【００２１】
また、保護剤供給部材としてブラシローラを用いて粉体状の保護剤を供給し、更にトナーと逆極性に粉体状の保護剤を帯電させて塗布する方法が提案されている（特許文献８参照）。
【００２２】
しかし、これらの提案のように、粉体状の保護剤をブラシローラで供給した場合には、保護剤が供給過多になってしまう。そのため、大量の保護剤がクリーニングブレードをすり抜けて帯電部材を汚染してしまうという問題がある。
【００２３】
また、前記特許文献８は、保護剤として脂肪酸金属塩の１種であるステアリン亜鉛のみを使用しているため、帯電工程を経た保護剤の潤滑性が失われ、帯電部材の汚染が更に加速してしまうという問題がある。
【００２４】
また、前記特許文献７は、保護剤として脂肪酸金属塩の１種であるステアリン亜鉛と、潤滑性物質とからなる複数の成分で構成されている保護剤を使用しているが、複数の成分で構成されている保護剤を、１つの粒状乃至顆粒状に処理していないため、保護剤の収納部で、２つ以上の保護剤が経時で分離してしまう。そして、経時で所定の配合量で保護剤が消費できず、像担持体のフィルミングや帯電ローラ汚れが発生してしまうという問題がある。
【００２５】
また、本願出願人は、先に、像担持体に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像工程を含み、前記現像剤が、脂肪酸金属塩を含む像担持体保護剤成分、並びにシリカ、アルミナ、アクリル粒子及び窒化ホウ素の少なくともいずれかからなる潤滑剤成分を含む造粒物と、トナーとを含有する画像形成方法について提案している（特許文献９参照）。
【００２６】
この提案には、造粒物のメジアン径（Ｄ５０）が１０μｍ〜１００μｍが好ましく、１００μｍを超えると、感光体保護性が悪化すると記載されている。この提案によれば、像担持体の摩耗及びフィルミング、帯電部材の汚染、並びにトナーすり抜けを防止することができる。
【００２７】
しかしながら、前記提案のように現像剤として保護剤の造粒物を供給する場合では、トナーと一緒に潤滑剤が供給されるので、造粒物よりも粒径が小さいトナー（外添剤を含む）が積極的にクリーニングブレードをすり抜けるため、像担持体に外添剤であるシリカが付着してメダカやフィルミングになりやすくなる。
【００２８】
また、出力される画像面積によって保護剤の供給量が長手方向で変化する。例えば、非画像（画像がないところ）が連続すると、保護剤は殆ど供給されず、像担持体が汚染され、フィルミングやメダカが発生してしまう。逆に、高画像が連続すると、保護剤の供給が追いつかなくなることがある。
【００２９】
したがって、保護剤供給部材が劣化乃至破壊することなく、像担持体に対して低い加圧力で長期に亘り一定量の保護剤を安定に供給でき、長期に亘って高画質の画像を形成することができる保護層形成装置の提供が望まれている。
【００３０】
一方で、複数種の粉体を混合した保護剤を一度造粒して供給したり、供給ローラに保護剤の規制部材を設けたりすることで、安定的に保護剤を供給することもできる。
【００３１】
しかしながら、ローラの回転ムラ等が少なくとも存在するために、保護剤収納部に収納された保護剤が長手方向で偏りを持ってしまう。そのため、経時で、保護剤供給ローラと保護剤が接する長手方向において、部分的に保護剤が枯渇し、保護剤が供給できず、フィルミングとなってしまうことが判った。
【００３２】
さらには、保護剤収納部を分割して収納させることで、収納部内部の保護剤の偏りを抑制して、長手方向での保護剤の安定供給をおこなうことができる。さらには、一度造粒した粉体状の保護剤をさらに粉砕することで、保護剤粉が細かくなり、感光体への保護剤の塗布ムラを抑制することが出来ることがわかっている。
【００３３】
一方で、初期から複数の保護剤を造粒せずに投入してしまうと、複数の保護剤は比重が異なるために分離してしまう。また、保護剤の造粒粉を細かくしすぎてしまうと、製造時において、保護剤収納部への保護剤のハンドリング性が大きく低下してしまう。また、嵩が高くなってしまうために、所定の量を保護剤収納部に投入できなくなってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
本発明は、複数の成分を造粒して成る保護剤を用いて、塗布ムラを生じさせることなく安定した保護層の形成を行う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】
【００３５】
本発明の保護層形成装置は、脂肪酸金属塩と、無機潤滑剤と、を含む粉体状の像担持体保護剤を像担持体表面に供給するローラ状の保護剤供給手段と、像担持体保護剤を収納する保護剤収納手段と、を有する保護層形成装置であって、像担持体保護剤は、複数の種類の成分から造粒されており、保護剤収納手段の中に備えられた像担持体保護剤を粉砕する粉砕手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、複数の成分を造粒して成る保護剤を用いて、塗布ムラを生じさせることなく安定した保護層の形成を行う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】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態１における造粒物製造装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１における独立気泡型の発泡体層の構造を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１における連続気泡型の発泡体層の構造を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１における保護剤供給部材の正面図である。
【図５】本発明の実施形態１における保護剤供給部材の発泡層を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１における保護層形成装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１における保護剤収納ケースを示す図である。
【図８】本発明の実施形態１における画像形成装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施形態１におけるプロセスカートリッジの構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態２における保護剤収納ケースを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
＜実施形態１＞
（保護層形成装置）
以下、本発明の実施形態１について説明する。本発明の保護層形成装置は、粉体状の像担持体保護剤と、ローラ状の保護剤供給部材とを有し、好ましくは保護剤収納部材、保護層形成部材を有し、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
【００３９】
＜粉体状の像担持体保護剤＞
前記粉体状の像担持体保護剤は、脂肪酸金属塩及び無機潤滑剤から構成される。所望の配合にミキサー等で混合する方法が一般的である。さらには、混合した保護剤粉を造粒させる工程を設けても構わない。前記造粒物とは、微粉を付着凝集させ、または、圧縮して所定の大きさの粒を形成したものを意味する。
【００４０】
前記造粒の方法としては、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、乾式造粒法、湿式造粒法、溶融粉砕法、などが挙げられる。これらの中でも、溶剤等を使用せず、環境への配慮の点から、乾式造粒法が特に好ましい。
【００４１】
前記乾式造粒法は、粉末原料を圧縮し、密度の高い塊状、板状の成形物を得て、その成形物を破砕乃至解砕し、整粒して所定の大きさの造粒物を得る方法である。
【００４２】
ここで、図１に乾式造粒法による造粒物製造装置の概略図を示す。この造粒物製造装置は、脂肪酸金属塩と無機潤滑剤とからなる保護剤成分２０４を収納するタンク２０１と、スクリュ２０２と、一対のロール２０３とを備えている。
【００４３】
前記造粒物製造装置を用いた乾式造粒法による造粒の製造方法について説明する。まず、タンク２０１内に、脂肪酸金属塩と無機潤滑剤とからなる保護剤成分２０４を投入し、スクリュ２０２において混合する。その後、スクリュ２０２から少量ずつ押し出された混合粉が、一対のロール２０３間に進入する。
【００４４】
一対のロール２０３間で、混合粉が圧縮され、造粒粉２０５が生成される。なお、前記造粒は、一旦凝集させたものを、粉砕乃至分級して行うが、前記粉砕乃至分級工程において、造粒物の粒径を制御することができる。この時、ロール２０３は供給手段としても粉砕手段としても機能している。
【００４５】
前記乾式の造粒物製造装置としては、市販品を用いることができ、例えば、ローラーコンパクター（ＦＴ１６０、フロイントターボ株式会社製）、などが挙げられる。
【００４６】
前記湿式造粒法としては、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、水又は結合剤を溶解した溶液を保護剤粉末に滴下もしくはスプレー噴霧し湿潤させ、その水分を乾燥させて造粒物を成形する方法、などが挙げられる。
【００４７】
前記溶融粉砕法としては、混合した保護剤を溶融させ、冷却させ、固形化した後、粉砕機等で粉砕することで、顆粒を生成するものである。
【００４８】
前記粉体状の像担持体保護剤としての造粒物の粒径は、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。なお、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定して得られた体積基準粒度分布によるメジアン径（Ｄ５０）が、１００μｍ超１，０００μｍ以下が好ましく、１５０μｍ〜５００μｍがより好ましく、２００μｍ〜４００μｍが更に好ましい。
【００４９】
前記造粒物の粒径は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置（マスターサイザー２０００、マルバーン社製）、などを用いて測定することができる。
【００５０】
前記粉体状の像担持体保護剤としての造粒物の嵩密度は、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、０．１ｇ／ｃｍ３〜１．０ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．３ｇ／ｃｍ３〜０．６ｇ／ｃｍ３がより好ましい。前記嵩密度が、０．１ｇ／ｃｍ３未満であると、生産上粉体の充填が難しくなり、必要な保護剤量を充填する際に、大きなスペースが必要となってしまうことがある。
【００５１】
前記粉体状の像担持体保護剤の嵩密度は、例えば、筒医理化学器械株式会社製の粉体特性測定機器、などを用いて測定することができる。
【００５２】
前記粉体状の像担持体保護剤としての造粒物における、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、特に制限はない。目的に応じて適宜選択することができるが、９５／５〜７０／３０が好ましく、９０／１０〜７５／２５がより好ましい。
【００５３】
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、帯電部材の汚染が生じ、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。
【００５４】
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、帯電部材の汚染がなく、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。
【００５５】
＜保護剤ケースの分割＞
粉体の保護剤を分割収納するケースにおいては、いわゆる金型成型によってフレームと一体となって作成される。図７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は分割収納の模式図である。図７の（ａ）は分割がない場合の模式図である。図７の（ｂ）は、１０分割した場合の模式図である。図７の（ｃ）は、図７の（ｂ）粉体を供給した場合の模式図である。収納ケース内に分割して滑剤粉をそれぞれ充填する。
【００５６】
＜＜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、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種以上を混合して使用してもよい。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、像担持体の保護性に優れる点から、ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。
【００５７】
＜＜無機潤滑剤＞＞
前記無機潤滑剤は、その化合物自体が劈開して潤滑する、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。
【００５８】
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、タルクのうち少なくともいずれか１種類が含まれることが好ましい。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、その層間が容易に劈開して潤滑する点から、窒化ホウ素が特に好ましい。
【００５９】
前記無機潤滑剤の平均一次粒径は、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。
【００６０】
前記無機潤滑剤の平均一次粒径は、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。
【００６１】
＜ローラ状の保護剤供給部材＞
前記ローラ状の保護剤供給部材は、前記粉体状の保護剤を像担持体表面に供給する部材である。なお、前記ローラ状の保護剤供給部材には、所謂ブラシローラは含まれない。前記ローラ状の保護剤供給部材は、第１の形態として、発泡ウレタンローラであることが好ましい。前記ローラ状の保護剤供給部材は、第２の形態として、ゴムローラであることが好ましい。
【００６２】
＜＜第１の形態の発泡ウレタンローラ＞＞
前記第１の形態の発泡ウレタンローラは、芯材と、該芯材の外周に形成された発泡体層とを有することが好ましい。
【００６３】
−芯材−
前記芯材の材質、形状、大きさ、構造としては、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。前記芯材の材質としては、例えば、樹脂、金属、などが挙げられる。前記樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、などが挙げられる。前記金属としては、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレススチール、などが挙げられる。前記芯材の形状としては、例えば、円柱状、円筒状、などが挙げられる。
【００６４】
−発泡体層−
前記発泡体層は、前記芯材の外周に形成される。前記発泡体層の材質としては、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、発泡ポリウレタン、などが挙げられる。
【００６５】
前記発泡ポリウレタンとしては、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。例えば、ポリオールと、ポリイソシアネートと、触媒と、発泡剤とを少なくとも混合し、更に必要に応じて、整泡剤等のその他の成分を混合し、反応させて得られる発泡ポリウレタンが挙げられる。
【００６６】
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、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、などが挙げられる。これらの中でも、加工性、発泡体層の硬さなどの調整が容易な点から、ポリエーテルポリオールが好ましい。
【００６７】
前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、２個〜８個の活性水素基を有する低分子ポリオール及び低分子ポリアミンの少なくともいずれかを開始剤として、これにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドの少なくともいずれかを開環付加重合させることにより得られるポリエーテルポリオールが挙げられる。
【００６８】
また、前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、一般に軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられているポリエーテルポリエーテルポリオール、ポリエステルポリエーテルポリオール、ポリマーポリエーテルポリオール、などが挙げられる。
【００６９】
前記ポリエーテルポリオールとしては、成形性の点から、エチレンオキシドが５モル％以上端末に結合したポリエーテルポリエーテルポリオールが好ましい。グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン等のグリコールやトリオールと、を重合させることにより得られるポリエステルポリオール、などが挙げられる。
【００７０】
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。前記ポリエステルポリオールとしては、ポリエチレンテレフタレート樹脂の廃材を、上記したグリコールで解重合することによって得られたものも用いることができる。
【００７１】
前記ポリイソシアネートとしては、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、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、カルボジイミド変性ＭＤＩ、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ポリメリックポリイソシアネート、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。
【００７２】
前記ポリイソシアネートの含有量としては、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、例えば、前記ポリオールの水酸基に対する前記ポリイソシアネートのイソシアネート基の当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）として、１．０〜３．０が好ましい。
【００７３】
前記触媒としては、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、アミン系触媒、有機金属系触媒、などが挙げられる。前記アミン系触媒としては、例えば、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン、ビス（ジメチルアミノ）エチルエーテル、などが挙げられる。
【００７４】
前記有機金属系触媒としては、例えば、ジオクチルスズ、ジステアリルスズジブチレート、などが挙げられる。前記触媒は、活性水素を有するジメチルアミノエタノールなどの反応性触媒であってもよい。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。
【００７５】
前記触媒の含有量としては、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、前記ポリオール１００質量部に対して、０．０１質量部〜２０質量部が好ましい。前記発泡剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば水、フロン系化合物、低沸点炭化水素系化合物、などが挙げられる。
【００７６】
前記フロン系化合物としては、例えば、ＨＣＦＣ−１４１ｂ、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２４５ｆａ、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ、などが挙げられる。前記低沸点炭化水素系化合物としては、例えば、シクロペンタン、ｎ−ペンタン、ｉｓｏ−ペンタン、ｎ−ブタン、などが挙げられる。
【００７７】
これら発泡剤は、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。前記発泡剤の含有量としては、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、前記ポリオール１００質量部に対して、５質量部〜５０質量部が好ましい。
【００７８】
前記整泡剤としては、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、シリコーン系界面活性剤、などが挙げられる。前記シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、ジメチルシロキサン系整泡剤（例えば、東レ・ダウコーニングシリコーン社製の「ＳＲＸ−２５３」、信越化学工業社製の「Ｆ−１２２」等）、ポリエーテル変性ジメチルシロキサン系整泡剤（例えば、日本ユニカー社製の「Ｌ−５３０９」、「ＳＺ−１３１１」等）、などが挙げられる。
【００７９】
前記整泡剤の含有量としては、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、前記ポリオール１００質量部に対して、０．２質量部〜１０質量部が好ましい。前記その他の成分としては、独立気泡型、連続気泡型の生成を制御するための架橋剤、破泡剤、などが挙げられる。
【００８０】
前記架橋剤としては、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、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、などが挙げられる。前記破泡剤としては、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、前記整泡剤の中で破泡性の高いものが挙げられる。
【００８１】
前記発泡ポリウレタンを製造する際には、通常、前記ポリイソシアネート以外の前記発泡ポリウレタンの原料を予め混合し、成形の直前にその混合物と前記ポリイソシアネートとを混合する方法が用いられる。
【００８２】
前記発泡体層の形状としては、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、円筒状、などが挙げられる。前記発泡体層の平均厚みとしては、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、１ｍｍ〜４ｍｍが好ましい。前記平均厚みが、１ｍｍ未満であると、シャフト（芯材）の影響を拾いやすくなることがある。
【００８３】
なお、前記発泡体層が円筒状の場合には、円筒状の内周面と外周面との距離を厚みとする。ここで、前記平均厚みとは、前記発泡体層の前記厚みを任意に３点測定した際の平均値である。
【００８４】
前記発泡体層の構造としては、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、独立気泡型、連続気泡型、などが挙げられる。これらの中でも、連続気泡型が、圧縮残留ひずみが小さく、圧縮させても元の形状に戻りやすいため、長期の使用においてもほとんど変形しない点で好ましい。
【００８５】
なお、前記独立気泡型の発泡体層とは、図２に示すように、孔（「セル」と称することがある。）が独立しており、空気や水を通さない構造の発泡体層をいう。前記連続気泡型の発泡体層とは、図３に示すように、隣接するセルが互いにつながっており、空気や水を通す構造の発泡体層をいう。
【００８６】
前記発泡体層のセルの数としては、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、２５個／ｉｎｃｈ（２５．４ｍｍ）〜３００個／ｉｎｃｈ（２５．４ｍｍ）が好ましく、５０個／ｉｎｃｈ〜１５０個／ｉｎｃｈがより好ましい。
【００８７】
前記セルの数が、２５個／ｉｎｃｈ未満であると、像担持体の汚染の抑制が困難となることがあり、３００個／ｉｎｃｈを超えると、像担持体の汚染の抑制が困難となることがある。前記セルの数が、前記より好ましい範囲であると、像担持体の汚染の抑制がより優れる点で有利である。
【００８８】
前記発泡体層のセルの数は、以下の方法によって測定された値の平均値である。前記発泡体層の表面において前記保護剤供給部材の軸方向の両端部近傍と中央部とで測定箇所を任意に３箇所（図４中、符号２０、及び２１）選択する。
【００８９】
ここで、図４は、保護剤供給部材の正面図である。保護剤供給部材１２２は、芯材２３の外周に発泡体層２４を有している。図４中、符号２０が端部の測定箇所、符号２１が中央部の測定箇所である。次に、各測定箇所において周方向に更に２箇所ずつ選択して（図４には図示せず）、合計９箇所の測定箇所を決定する。
【００９０】
次に、マイクロスコープを用い、それぞれの測定箇所の写真画面を観察する。そして、図５に示すように、写真画面の中心部に実寸１ｉｎｃｈ（２５．４ｍｍ）に対応する長さの線２２を引き、その線内に何個のセルがあるかを数え、前記９箇所の平均値を求める。たとえわずかでも１ｉｎｃｈの線２２に接触したセルは１つとしてカウントする。例えば、図５に示すようなケースでは、セルの数は１２個である。
【００９１】
前記発泡体層の硬さとしては、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、５０Ｎ〜５００Ｎが好ましく、１００Ｎ〜３００Ｎがより好ましい。前記硬さが、５０Ｎ未満であると、像担持体の汚染の抑制が困難となることがあり、５００Ｎを超えると、像担持体の汚染の抑制が困難となることがある。前記硬さが、前記より好ましい範囲であると、像担持体の汚染の抑制がより優れる点で有利である。
【００９２】
前記硬さは、前記発泡体層表面における任意の３点において、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００に基づいて測定された値の平均値である。前記発泡体層における、独立気泡型、連続気泡型、セルの数、及び硬さなどは、発泡ポリウレタンを製造する際の、発泡ポリウレタン原料の種類、発泡剤の量、反応条件などを適宜調整することにより、制御することができる。
【００９３】
前記保護剤供給部材の製造方法としては、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。前記保護剤供給部材の製造方法の一例として、前記発泡ポリウレタンを前記発泡体層の材質とした場合の製造例について説明する。
【００９４】
まず、公知の方法により発泡ポリウレタン原料を発泡硬化させてブロック状の発泡ポリウレタンを形成する。次に、必要な形状に切り出して表面を研磨し、表面に開口したセルを有する円筒状に加工した後、円筒状の内部に前記芯材を挿入する。
【００９５】
前記芯材には、発泡体層との接着性を高めるために、接着材を塗布しておいてもよい。これら工程により、前記保護剤供給部材が製造される。
【００９６】
また、他の製造例について説明する。前記芯材を収納した保護剤供給部材成型用の成形型に発泡ポリウレタン原料を注入し、発泡硬化させる。このことにより、前記保護剤供給部材が製造される。これら製造方法のうち、発泡体層の形成とその表面を開口させることが同時にでき、加工精度も良好であることから、成形型を用いる方法が好ましい。
【００９７】
前記成形型を用いる製造方法においては、複雑な加工を必要とせず、好適な開口性を有する前記発泡体層を形成できる点から、成形型内表面にフッ素樹脂コーティング剤、離型剤等による離型層を設けておくことが好ましい。
【００９８】
＜＜第２の形態のゴムローラ＞＞
前記第２の形態のゴムローラとしては、芯金と、該芯金上にゴム層とを有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。なお、芯金のないゴムのみからなるゴムローラであっても構わない。
【００９９】
−芯金−
前記芯金としては、その形状、構造、大きさ、材料等については、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。前記形状としては、例えば、円筒状、などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記ゴムローラの大きさ等に応じて適宜選択することができる。
【０１００】
前記芯金の材料としては、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、炭素鋼、合金鋼、鋳鉄、導電性樹脂などの中から、適宜選択して用いることができる。ここで、前記合金鋼としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブテン鋼、クロム鋼、クロムモリブテン鋼、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、及びＶを添加した窒化用鋼などが挙げられるが強度の観点から、金属製のものが好ましい。
【０１０１】
また、防錆対策として芯金材料にめっき、酸化処理を施すことができる。前記めっきとしては、電気めっき、無電解めっきなどいずれも使用することができるが、寸法安定性の観点から無電解めっきが好ましい。
【０１０２】
−ゴム層−
前記ゴム層としては、その構造、大きさ、材料等については、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。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記ゴムローラの大きさ等に応じて適宜選択することができる。
【０１０３】
前記ゴム層は、ゴム成分を少なくとも含有し、及び必要に応じてその他の成分を含有してなる。前記ゴム成分としては、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、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルブタジエン−ヒドリンゴム、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ノルボルネンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、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。
【０１０４】
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、軟化剤、加工助剤、老化防止剤、充填剤、補強剤、などが挙げられる。
【０１０５】
前記ゴム層の形成方法については、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。例えば、ゴム組成物を製造するための配合成分、及び用途に応じて配合した添加剤を、順次ロールやバンバリーミキサー、ニーダー等、通常混練に使用される混練機を用いて混合し、得られたゴム組成物を支持軸となる金属製の芯金の外周に被せる。その後、プレス加硫成型、又は押出し機を用いてローラを成型する押出し成型等の方法を適用することによりゴム層を形成することができる。
【０１０６】
その後、所望の寸法や均一な表面形状を得るために、必要に応じて、湿式研磨機や砥石等を用いた乾式研磨機等を用いてゴム層の表面を研磨加工する。前記ゴム層の厚みは、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、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。
【０１０７】
＜保護剤収納部材＞
前記保護剤収納部材としては、粉体状の像担持体保護剤を内部に収納することができる部材であれば、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、保護剤収納ケース、などが挙げられる。
【０１０８】
＜保護剤供給ローラの規制部材＞
本発明の規制部材は、供給ローラが像担持体に接触する前の上流に設けられる。前記粉体状の保護剤収納部材から、供給部材により保護剤粉を付着させたのち、規制部材を通過させることで、供給部材から過剰に付着した保護剤粉を削り取ることで、保護剤粉の過剰供給を抑制する。
【０１０９】
一般的に使用されるＰＥＴやＰＰ（ポリプロピレン）の樹脂製の部材や、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム部材、ＳＵＳやステンレス製などの金属部材が上げられる。ＰＥＴやＰＰ（ポリプロピレン）の樹脂性の規制部材においては、その材質にもよるが、厚み０．１〜０．５ｍｍが望ましく供給ローラの磨耗の観点から、０．１〜０．２５ｍｍが望ましい。
【０１１０】
ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム部材、においては、その材質にもよるが、厚み０．５〜３ｍｍが望ましく、規制部材としてのせき止め力の観点から、０．５〜１ｍｍが望ましい。金属部材にでは、その材質にもよるが、厚み０．１〜０．５ｍｍが望ましく供給ローラの磨耗の観点から、０．１〜０．２ｍｍが望ましい。
【０１１１】
＜保護層形成部材＞
前記保護層形成部材としては、像担持体表面に供給された粉体状の像担持体保護剤を薄層化して保護層を形成することができるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ブレード、などが挙げられる。
【０１１２】
前記ブレードの材料としては、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。
【０１１３】
前記ブレードは、像担持体との接点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。
【０１１４】
前記ブレードは、ブレード支持体に、先端部が像担持体表面へ押圧当接し、保護剤押圧手段として機能できるように、接着や融着等の任意の方法によって固定される。前記ブレードの厚みとしては、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〜５ｍｍが好ましく、１ｍｍ〜３ｍｍがより好ましい。
【０１１５】
また、前記ブレード支持体から突き出し、たわみを持たせることができるブレードの長さ、いわゆる自由長についても同様に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。
【０１１６】
前記保護層形成部材の他の構成としては、バネ板等の弾性金属ブレード表面に、必要に応じてカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の被覆層をコーティング、ディッピング等の方法で形成する。そして、必要により熱硬化等を行い、更に必要であれば表面研摩等を施したものが挙げられる。
【０１１７】
前記被覆層は、少なくともバインダー樹脂及び充填剤を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。前記バインダー樹脂としては、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、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のフッ素樹脂；フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマー、などが挙げられる。
【０１１８】
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。
【０１１９】
前記保護層形成部材で像担持体を押圧する力は、像担持体保護剤が延展し保護層の状態になる力であれば特に制限はない。目的に応じて適宜選択することができるが、線圧として、５ｇｆ／ｃｍ〜８０ｇｆ／ｃｍが好ましく、１０ｇｆ／ｃｍ〜６０ｇｆ／ｃｍがより好ましい。
【０１２０】
前記保護層形成部材は、クリーニング部材を兼ねてもよいが、より確実に保護層を形成するには、予め、クリーニング部材により像担持体上のトナーを主成分とする残存物を除去し、残存物が保護層内に混入しないようにすることが好ましい。
【０１２１】
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６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。像担持体としての感光体ドラム１０１に対向して配設された保護層形成装置１０２は、ローラ状の保護剤供給部材１２２、保護剤供給部材１２２の保護剤を規制する規制部材１２３、粉体状の像担持体保護剤１２１を収納する保護剤収納部材１２０、及び保護層形成部材１４２から構成されている。
【０１２２】
ローラ状の保護剤供給部材１２２は、感光体ドラム１０１と線速差をもって回転している。保護剤収納部材１２０内に収納されている粉体状の像担持体保護剤１２１がローラ状の保護剤供給部材１２２表面に保持され、この状態で感光体ドラム１０１と摺擦して、感光体ドラム１０１表面に供給される。
【０１２３】
感光体ドラム１０１表面に供給された粉体状の像担持体保護剤１２１は、物質種の選択によっては供給時に十分な保護層にならない場合があるため、より均一な保護層を形成するために、例えば、ブレード状の保護層形成部材１４２により薄層化されて保護層となる。
【０１２４】
前記保護層が形成された像担持体としての感光体ドラム１０１は、例えば、図示しない高電圧電源により直流電圧もしくはこれに交流電圧を重畳させた電圧を印加した帯電装置１０３を、接触乃至近接させて、微小空隙での放電による感光体ドラムの帯電が行われる。この際、保護層の一部は電気的ストレスにより分解や酸化が生じ、また、保護層表面への気中放電生成物の付着が生じる。
【０１２５】
なお、劣化した像担持体保護剤は、通常のクリーニング機構により、像担持体に残存したトナー等の成分と共にクリーニング機構により除去される。このようなクリーニング機構は、前記保護層形成部材１４２と兼用にしてもよいが、感光体ドラム表面の残存物を除去する機能と、保護層を形成する機能とは、適切な部材の摺擦状態が異なることがある。そのため、機能を分離し、図６に示すように保護層形成装置１０２より上流側に、クリーニングブレード１４３と、クリーニング押圧機構１４４とからなるクリーニング装置１０４を設けることが好ましい。
【０１２６】
（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む。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。
【０１２７】
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、を少なくとも有する。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。
【０１２８】
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る。また、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る。さらに、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。
【０１２９】
＜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。
【０１３０】
−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。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。
【０１３１】
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。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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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等が挙げられる。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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
前記最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最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。そのため、最表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させたり、最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たりすることが好ましい。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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る。また、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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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る。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好ましい。
【０１５１】
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、酸化アンチモン等が挙げられる。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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。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。
【０１５４】
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。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。
【０１５５】
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。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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
＜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。
【０１５８】
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る。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。
【０１５９】
＜＜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る。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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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い。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、等が好適に挙げられる。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
＜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い。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。
【０１７４】
前記転写は、例えば、転写帯電器を用いて、前記可視像を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。
【０１７５】
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。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。
【０１７６】
＜＜中間転写体＞＞
前記中間転写体としては、体積抵抗値が１．０×１０5〜１．０×１０11Ω・ｃｍの導電性を示すものが好ましい。前記体積抵抗が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る。また、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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
＜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。
【０１８２】
＜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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
＜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。
【０１８６】
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る。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。
【０１８７】
＜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。
【０１８８】
−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。
【０１８９】
−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。
【０１９０】
−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、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【０１９１】
ここで、図８は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。この画像形成装置１００は、ドラム状の像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周囲に、それぞれ保護層形成装置１０２、帯電装置１０３、潜像形成装置１０８、現像装置１０５、転写装置１０６、及びクリーニング装置１０４が配置され、以下の動作で画像形成が行われる。
【０１９２】
次に、画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスで説明を行う。有機光導電層を有する感光体（ＯＰＣ）に代表される像担持体は、除電ランプ（図示せず）等で除電され、帯電部材を有する帯電装置１０３で均一にマイナスに帯電される。帯電装置による像担持体の帯電が行われる際には、電圧印加機構（図示せず）から帯電部材に、像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
【０１９３】
帯電された像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、レーザー光学系等の潜像形成装置１０８によって照射されるレーザー光で潜像形成（露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる）が行われる。
【０１９４】
レーザー光は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡（ポリゴン）等により像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面を、像担持体の回転軸方向に走査する。このようにして形成された潜像が、現像装置１０５にある現像剤担持体である現像スリーブ上に供給されたトナー、又はトナー及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。
【０１９５】
潜像の現像時には、電圧印加機構（図示せず）から現像スリーブに、像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
【０１９６】
各色に対応した像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成されたトナー像は、転写装置１０６にて中間転写体６０上に転写され、給紙機構２００から給送された、紙などの記録媒体上に、トナー像が転写される。
【０１９７】
このとき、転写装置１０６には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、中間転写体６０は、像担持体から分離され、転写像が得られる。また、像担持体上に残存するトナーは、クリーニング部材によって、クリーニング装置１０４内のトナー回収室へ、回収される。
【０１９８】
画像形成装置としては、上述の現像装置が複数配置されたものを用い、複数の現像装置によって順次作製された色が異なる複数トナー像を順次転写材上へ転写した後、定着機構へ送り、熱等によってトナーを定着する装置であってもよい。あるいは同様に作製された複数のトナー像を順次一旦中間転写体上に順次転写した後、これを一括して紙のような記録媒体に転写後に、同様に定着する装置であってもよい。
【０１９９】
また、前記帯電装置１０３は、像担持体表面に接触又は近接して配設された帯電装置であることが好ましく、放電ワイヤを用いた。これにより、いわゆるコロトロンやスコロトロンと言われるコロナ放電器と比して、帯電時に発生するオゾン量を大幅に抑制することが可能となる。
【０２００】
＜プロセスカートリッジ＞
本発明で用いられる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。
【０２０１】
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。ここで、図９は、本発明で用いられるプロセスカートリッジの一例を示す概略断面図である。
【０２０２】
前記プロセスカートリッジは、像担持体としての感光体ドラム１０１に対向して配設された保護層形成装置１０２は、保護剤収納部材１２０、ローラ状の保護剤供給部材１２２、粉体状の像担持体保護剤１２１、保護層形成部材１４２から構成されている。
【０２０３】
また、像担持体としての感光体ドラム１０１は、転写工程後に部分的に劣化した像担持体保護剤やトナー成分等が残存した表面となっているが、クリーニング装置１０４により表面残存物が清掃され、クリーニングされる。
【０２０４】
図９では、クリーニング装置１０４は、いわゆるカウンタータイプ（リーディングタイプ）に類する角度で当接されている。クリーニング装置１０４により、表面の残留トナーや劣化した像担持体保護剤が取り除かれた像担持体表面へは、ローラ状の保護剤供給部材１２２から、粉体状の像担持体保護剤１２１が供給され、保護層形成部材１４２により皮膜状の保護層が形成される。
【０２０５】
このようにして保護層が形成された像担持体は、帯電後、レーザー等の露光Ｌによって静電潜像が形成され、現像装置１０５により現像されて可視像化され、プロセスカートリッジ外の転写装置１０６などにより、記録媒体１０７へ転写される。
【０２０６】
＜実施形態２＞
以下、本発明の実施形態２について説明する。実施形態２における保護層形成装置の基本的な構成及び動作は、実施形態１と同じである。ただし、実施形態１とは、保護剤ケースの構成及び動作が異なっている。
【０２０７】
保護剤収納ケースの収納部である収納壁が１０分割程度に分割されている点では実施形態１と実施形態２で共通している。ここで、収納壁の内側に保護剤が付着したり、密閉性があるために保護剤同士が固まり、流動性が悪化するという問題がさらに生じることがわかっている。
【０２０８】
そのため、実施形態２においては、図１０に示すように、保護剤収納壁１２４ａを加振させるための加振手段として、超音波振動子１２４ｂが貼着されている。例えば、超音波振動子１２４ｂは、ランジュバン型振動子であっても良く、保護剤収納部材１２０に両面テープ等によって貼着され設置されるようにしても良い。
【０２０９】
なお、保護剤収納壁１２４ａとしては１ｍｍ以下の樹脂素材が望ましく、経時での耐久性の面からＰＥＴ、ＰＳ等が望ましい。そして、超音波振動子１５ｇは、不図示の制御回路によって制御されたファンクションジェネレータで発振された正弦波交流電圧がパワーアンプによって増幅されたものが入力されることで、振動することになる。
【０２１０】
そして、この超音波振動子１２４ｂの振動が保護剤収納部材１２０を介して保護剤収納壁１２４ａに伝えられて、保護剤収納壁１２４ａが振動する。このように超音波振動子１２４ｂによって固形潤滑剤１５ｂが振動することによって、分割収納壁に付着した保護剤が振り落ちることで、収納された保護剤を無駄にすることなく使用することが出来る。
【０２１１】
また、超音波振動子１２４ｂの振動させる実行タイミングとしては、作像中常時実施すると、振動に起因するハ゛ンテ゛ィンク゛・色むら等の発生の危険が有るため、ジョブ前、ジョブエンド等の非作像時に実行することが望ましい。
【０２１２】
保護剤収納部が、分割して収納されており、さらに該分割収納壁に加振機構を備えることで、長期にわたり保護剤収納部の保護剤が、長手方向で偏ることを抑制し、さらには、収納壁が振動することで、保護剤の流動性が保たれるために、保護剤が塗布ローラに安定して落下し供給されることで、投入した保護剤を最後まで使用でき安定して供給することが出来る。
【０２１３】
なお、上記の実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【実施例】
【０２１４】
＜実施形態１における実施例＞
以下、本発明の実施形態１における実施例について説明するが、本発明の実施形態１は下記実施例に何ら限定されるものではない。表１に、供給部材により保護剤を塗布した場合の実施例を示す。画像形成装置（リコー製  ＲＩＣＯＨ  Ｐｒｏ  Ｃ７５１）の作像部において、クリーニング部材上流に図６に相当する滑剤塗布機構を設置し、保護剤を塗布した。
【０２１５】
【表１】
2016012113.tif 000003
【０２１６】
各実施例における条件は下記のようになる。
（実施例１−１）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：窒化ホウ素
アジテータの設置：有り
【０２１７】
（実施例１−２）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：マイカ
アジテータの設置：有り
【０２１８】
（実施例１−３）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：タルク
アジテータの設置：有り
【０２１９】
（実施例１−４）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：ゴムローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸カルシウム
無機潤滑剤      ：窒化ホウ素
アジテータの設置：有り
【０２２０】
（実施例１−５）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：窒化ホウ素
アジテータの設置：有り
【０２２１】
（比較例１−１）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：窒化ホウ素
アジテータの設置：無し
【０２２２】
（比較例１−２）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：無し
アジテータの設置：有り
【０２２３】
また、共通の条件及び使用した製品の名称等は下記の通りである。
規制部材：ＰＥＴ（千代田インテグレ（株）製  厚みｔ＝０．２５ｍｍ）
当接方向：カウンタ
保護剤収納ケースの分割方法：厚み１ｍｍのＰＥＴ樹脂を接着剤にて貼り付け壁を作成
発泡ウレタンローラ：イノアック製  ＥＮＤＵＲＥ  Ｃ２５０
ゴムローラ：イノアック製  ＮＢＲヒドリンゴム
ステアリン酸亜鉛：日本油脂製  ＧＦ２００
ラウリン酸亜鉛：和光純薬製
窒化ホウ素：モメンティフ゛ハ゜フォーマンステクノロシ゛ース゛製  ＮＸ５
マイカ：トヒ゜ー工業製  ＰＤＭ−５Ｌ
保護剤生成物：造粒フロイント工業にて乾式造粒で製造
【０２２４】
まず、図６に示す画像形成装置（株式会社リコー製、ＲＩＣＯＨ  Ｐｒｏ  Ｃ７５１）の作像部において、保護層形成部材１４２の上流に保護層形成装置１０２を設置し、感光体ドラム１０１表面に、実施例１−１で作製した粉体状の像担持体保護剤１２１を供給した。
【０２２５】
なお、保護層形成装置は、樹脂製の保護剤収納部材１２０内に粉体状の像担持体保護剤１２１が収納されており、先端開口部にローラ状の保護剤供給部材１２２が回転可能に取り付けられている。ローラ状の保護剤供給部材が回転することにより、感光体ドラム１０１表面に、粉体状の像担持体保護剤が供給される。
【０２２６】
＜帯電部材汚染・フィルミング＞
１０００、０００枚通紙後の帯電部材（帯電ローラ）の汚染の程度、及び像担持体フィルミングを目視で観察し、以下の基準で評価した結果を表１に記載した。
〔評価基準〕
◎：全く汚染されていない
○：汚染されているが、許容できるレベル
×：経時で像担持体汚染が発生
××：帯電部材汚染が発生し、「×」よりも早期に発生
【０２２７】
＜発明の作用・効果＞
実施例１−１〜１−７及び比較例１−１においては、保護剤収納手段として、図７の（ｃ）に示すような保護剤ケース内に分割して保護剤を充填させることで、保護剤の長手方向の偏りを抑制でき、長手方向で保護剤が枯渇することはなく安定した保護剤の供給が可能となる。
【０２２８】
また、保護剤の過剰な供給を制御するために、供給ローラに規制部材を設けることで、過剰な保護剤がせき止められ、安定した保護剤の供給が可能となる。さらには、規制部材の当接方向を供給部材に対してカウンタで当接させることで、保護剤のせき止め力が向上し、さらなる安定供給が可能となる。
【０２２９】
さらに、粉砕機構を設置させることで、投入した造粒粉を細かく砕くことで、感光体への保護剤の塗布ムラを抑制することが出来る。
【０２３０】
実施例１−２〜１−６のように、像担持体保護剤については、タルク、マイカ、窒化ホウ素のような板状構造を有する無機潤滑剤を使用することで、クリーニング部でのトナーや保護剤のすり抜けを改善し、帯電ローラ汚れを改善する効果がある。
【０２３１】
また、ステアリン酸亜鉛を用いた潤滑剤により、像担持体表面を比較的均等に覆い帯電工程における電気的ストレスから良好な保護性を与える。また、ラメラ結晶を持つ物質は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。
【０２３２】
そのため潤滑性が優れている。中でも脂肪酸の金属塩、特にステアリン酸亜鉛は像担持体表面への保護性に長けており、多くの電子写真装置において用いられている。
【０２３３】
前記保護層形成装置に像担持体保護剤を押圧し皮膜化する層形成部材を設ける場合、層形成部材はクリーニング部材を兼ねても良い。より確実に保護層を形成するには、予めクリーニング部材にて像担持体上のトナーを主成分とする残存物を除去し、残存物が保護層内に混入しないようにした方が好ましい。
【０２３４】
前記像担持体保護剤を有する保護層形成装置を用いて画像形成装置を構成することにより、像担持体は極めて長期間、交換することなく使用し続けることができる。特に、前記像担持体が少なくとも最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含む場合には、電気的ストレスによる像担持体の劣化を像担持体保護剤で防止することにより、熱硬化性樹脂を含む像担持体の機械的ストレスに対する耐久性を長期間に渉り持続的に発現させることが可能となる。
【０２３５】
また、前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置では、放電領域が像担持体のごく近傍に存在するため電気的ストレスが大きくなりがちである。しかし、像担持体保護層を形成した本発明の画像形成装置であれば、像担持体を電気的ストレスに曝すことなく使用できる。
【０２３６】
また、像担持体の表面は形成された保護層の効果により、表面状態の変化を極めて小さくできる。そのため、クリーニングの良否が像担持体の状態変化に対して敏感に変動してしまうような、円形度が大きなトナーや平均粒径が小さなトナーであっても、長期間に渉り安定したクリーニングを行うことができる。
【０２３７】
さらに、像担持体表面の水接触角を向上し、像担持体表面を撥水に保つことができるため、像担持体表面への水分吸収を防止し、画像ボケを抑制することができる。
【０２３８】
＜実施形態２における実施例＞
以下、本発明の実施形態２における実施例について説明するが、本発明の実施形態２は下記実施例に何ら限定されるものではない。実施形態１の場合と異なっている点は、いずれの実施例においても収納壁を振動させる加振手段を備えている点にある。ただし、比較例１−１においては、比較のため、収納壁は振動させない。その他、特に言及しない条件については、実施形態１における実施例と共通である。各実施例の条件及び結果を表２に示す。
【０２３９】
【表２】
2016012113.tif 000004
【０２４０】
各実施例における条件は下記のようになる。
（実施例２−１）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：窒化ホウ素
収納壁の振動    ：有り
【０２４１】
（実施例２−２）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：マイカ
収納壁の振動    ：有り
【０２４２】
（実施例２−３）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：タルク
収納壁の振動    ：有り
【０２４３】
（実施例２−４）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：ゴムローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸カルシウム
無機潤滑剤      ：窒化ホウ素
収納壁の振動    ：有り
【０２４４】
（実施例２−５）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：窒化ホウ素
収納壁の振動    ：有り
【０２４５】
（比較例２−１）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：窒化ホウ素
収納壁の振動    ：無し
【０２４６】
（比較例２−２）
保護剤収納ケース：１０分割
保護剤供給部材  ：発泡ウレタンローラ
脂肪酸金属塩    ：ステアリン酸亜鉛
無機潤滑剤      ：無し
収納壁の振動    ：有り
【０２４７】
＜帯電部材汚染・フィルミング＞
２５０，０００枚通紙後の帯電部材（帯電ローラ）の汚染の程度、及び像担持体フィルミングを目視で観察し、以下の基準で評価した結果を表２に記載した。また、保護剤収納ケース内の保護剤の偏りも目視で確認した。なお、収納壁の振動が「有り」の場合は、１，０００枚毎に振動を発生させた。
〔評価基準〕
◎：全く汚染されていない
○：汚染されているが、許容できるレベル
×：更なる経時で像担持体汚染が発生
××：帯電部材汚染が発生し、「×」よりも早期に発生
なお、比較例２−１に示す、収納壁の振動を行わない場合の実施例においては、２００，０００枚通紙までは汚染の程度が良好であることが確認された。
【０２４８】
＜発明の作用・効果＞
実施例の結果より、収納壁に定期的な振動を付与することで、壁に付着した保護剤が図６または図１０に示す供給ローラである保護剤供給部材１２２に流れ、保護剤をより長時間安定供給することができる。
【０２４９】
なお、実施形態２のように、収納壁に振動を与えつつ、実施形態１で用いられる粉砕手段である粉砕機構（アジテータ）を備えることで、さらに高い効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０２５０】
１０１    感光体ドラム
１０２    保護層形成装置
１０３    帯電装置
１０４    クリーニング装置
１０５    現像装置
１０６    転写装置
１０７    記録媒体
１０８    潜像形成装置
１２０    保護剤収納部材
１２１    像担持体保護剤
１２２    保護剤供給部材
１２３    規制部材
１２４ａ    保護剤収納壁
１２４ｂ    超音波振動子
１４２    保護層形成部材
１４４    クリーニング押圧機構
２００    給紙機構
２０１    タンク
２０２    スクリュ
２０３    ロール
２０４    保護剤成分
２０５    造粒粉
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２５１】
【特許文献１】特公昭５１−２２３８０号公報
【特許文献２】特開２００６−３５０２４０号公報
【特許文献３】特開２００７−６５１００号公報
【特許文献４】特開２００７−２９３２４０号公報
【特許文献５】特開２００９−１５０９８６号公報
【特許文献６】特開２０１２−５８５３９号公報
【特許文献７】特開２０１０−１５２３５２号公報
【特許文献８】特開２０１０−１３３９９７号公報
【特許文献９】特開２０１２−１２３２０９号公報
【図１】
2016012113.tif 000005
【図２】
2016012113.tif 000006
【図３】
2016012113.tif 000007
【図４】
2016012113.tif 000008
【図５】
2016012113.tif 000009
【図６】
2016012113.tif 000010
【図７】
2016012113.tif 000011
【図８】
2016012113.tif 000012
【図９】
2016012113.tif 000013
【図１０】
2016012113.tif 000014