JP2009042300A - 固形潤滑塗布装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】初期段階および印刷枚数が多い場合の固形潤滑剤の塗付不良を抑制し、長期にわたり安定した潤滑塗布を可能とする固形潤滑剤塗布装置の提供及び小径トナーを使用してもクリーニング不良の発生がなく、高画質な画像が得られる画像形成装置の提供。
【解決手段】感光体３を備えた画像形成装置１に搭載される固形潤滑剤塗布装置２１であって、固形潤滑剤塗布装置２１は、固形潤滑剤２３と塗布ブラシ２２を備え、塗布ブラシ２２は固形潤滑剤２１と感光体３に回転当接しつつ潤滑剤を感光体３の被塗布面に塗布可能に配設されると共に、固形潤滑剤３は、表層部３１、中層部３２及び下層部３３の３層構造を有する固形潤滑剤２１であり、表層部３１と下層部３３には、中層部３２と同じ固形潤滑物質中に無機微粒子３４を含んでなることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、固形潤滑剤を塗布ブラシにより像担持体に塗布する固形潤滑剤塗布装置及び固形潤滑材塗布装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、転写型の画像形成装置では、潜像担持体、例えば感光体を帯電器で一様に帯電し、露光装置で原稿画像の露光を行って感光体上に静電潜像を形成する。次に、現像装置でこの静電潜像にトナーを付着させてトナー像として可視像化し、転写装置で転写紙又は中間的な転写媒体にこのトナー像を転写する。中間的な転写媒体に転写されたトナー像は、その後転写紙に転写される。転写紙に転写されたトナー像は、定着装置で定着される。一方、転写後の感光体上に残留したいわゆる転写残トナーは、クリーニングユニットによって感光体上から除去される。このように感光体を継続使用して、同様な工程を繰り返し行う。ここでクリーニング方式は、可撓性を有する板状のウレタンゴムをクリーニングブレードとして、感光体にカウンター方向で当接させて、転写残トナー等を掻き落とすブレードクリーニング方式が主流となっている。
ところが、前記したクリーニングブレードは、感光体との摺接を続けると経時的に摺接部が磨耗し、転写残トナーを感光体上から完全に除去できなくなり、クリーニング性が低下することがある。そこで、感光体とクリーニングブレードとの間に作用する摩擦力を低減させるために、感光体表面に潤滑剤を塗布する技術が採用されている。トナーに添加される流動化剤や帯電制御剤等が、クリーニングブレードの当接圧により感光体表面に膜状に固着するいわゆるフィルミングは、感光体表面に潤滑剤を塗布することにより、感光体表面の摩擦係数が低下し、その発生を防止する。さらに、感光体上に現像されたトナー像も感光体表面への吸着力が低減することにより、転写紙への転写性が向上する。

一方、高画質化を図るため、近年トナーの小径化が進められている。トナーを小径化すると潜像のドット再現性が向上し、高精彩な画像が得られる。ここでドットとは、文字や絵を構成する小さな点の集まりを意味する。つまり、画像は基本的にすべてドットで構成されているので、ドットに埋入されるトナーの粒径が小さいほど、小さなドットが再現される。すなわち、画像において単位面積あたりのドット数が増え、細やかで美しい絵や文字が表現できる。
これまで、トナーは粉砕法により製造されるのが一般的だった。しかし、小径化が難しいため、重合法により小径化トナーが製造される場合が多い。重合法により製造された小径化トナーは、従来のトナーに比べて角が少なく球形に近い。しかし、小径化トナーは、ブレードエッジ部の隙間に入り込みやすく、入り込んだ小径化トナーを除去するのが難しい。したがって、小径化トナーを使用する画像形成装置は、クリーニング不良の発生頻度が高く、これを解消するために、潤滑剤を感光体表面に塗布して、小径化トナーを感光体表面から離れやすくするのが一般的である。このような観点から、小径化トナーを使用する画像形成装置は、感光体表面に潤滑剤を塗布する技術がきわめて重要となる。

感光体表面に潤滑剤を塗布する技術としては、例えば、脂肪酸金属塩等の潤滑剤を直方体状に成型して固形潤滑剤にし、この固形潤滑剤と感光体の両方に当接するようにブラシローラを配設する固形潤滑材塗布装置がある。この固形潤滑材塗布装置によれば、ブラシローラが回転駆動されることにより、ブラシローラとの摺接により固形潤滑剤が削られて粉状体となってブラシローラのブラシ繊維に付着し、そのブラシローラに付着した粉状体の潤滑剤が回転により感光体の表面に満遍なく塗布される。
しかし、ブラシローラから感光体に塗布される潤滑剤の量が過少な場合は、画像に塗布ムラが生じたり、クリーニング不良が発生したりすることがある。また、クリーニングブレードの摩耗が進行することもある。一方、感光体に塗布される潤滑剤の量が過剰な場合は、感光体表面と近接又は接触する帯電ローラの表面が潤滑剤により汚染されたり、高温高湿の環境下において潤滑剤が吸湿することにより、感光体表面に形成される静電潜像が流れ、いわゆる画像ボケを発生させたりすることがある。このような塗付不良は、初期段階（固形潤滑剤の新品時）及び印刷枚数が多い場合に生じる。

初期段階の塗付不良は、固形潤滑剤が新品時で、ブラシローラと固形潤滑剤の接触面積が少ない事、固形潤滑剤の表面にスキン層がある等、の要因により塗付量が少なくなるためではないかと考えられる。この対策として、初期段階の塗布量を多くするために、固形潤滑剤へ押し当てるブラシローラの圧力を上げる方法が挙げられるが、逆に初期以降の塗布量が過多になる。そこで、初期段階の塗付不良に対する対策として新品の固形潤滑剤表面をブラシで表面研摩を行う処理する方法が案出された(特許文献１参照)。
また印刷枚数が多い場合には、ブラシローラは加圧された状態で固形潤滑剤と当接しており、経時的にブラシローラの毛倒れが発生する。毛倒れが発生すると、固形潤滑剤の捕捉が不十分となり、潤滑剤の感光体への塗付量が少なくなるため、印刷枚数が多い場合に塗布不良が発生する。そこで、印刷枚数が多い場合の毛倒れを起因とする潤滑材塗布不良の対策として、固形潤滑剤を塗付ブラシに押圧付勢するスプリングの加圧力を変更する加圧力変更手段を備え、毛倒れを防止する塗布装置が案出された(特許文献２参照)。

特開２００６−１１３４２０号公報 特開２００５−３２１８３３号公報

しかし、前者の固形潤滑材供給装置は、ブラシで表面研摩を行った場合、固形潤滑剤は脆いため、固形潤滑剤の材質によってはヒビや欠けが生じ、不良品がでるおそれもある。また、後者の固形潤滑材供給装置は、印刷枚数が増えた場合の塗付不良は解消できるが、初期段階の塗付不良に対する対策は考慮されていない。また加圧力変更手段を備える必要があるため、画像形成装置が大型化する。さらに、初期段階の弊害に対する対策と、印刷枚数が多い場合の弊害の両者を共に解決することはできないという問題があった。
そこで、本発明は前記のような従来のものが有する問題点を解決し、第１に初期段階および印刷枚数が多い場合の固形潤滑剤の塗付不良を抑制し、長期にわたり安定した潤滑塗布を可能とする固形潤滑剤塗布装置を提供すること、第２に小径トナーを使用してもクリーニング不良の発生がなく、高画質な画像が得られる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、感光体を備えた画像形成装置に搭載される固形潤滑剤塗布装置であって、前記塗布装置は、固形潤滑剤と塗布ブラシを備え、塗布ブラシは固形潤滑剤と感光体に回転当接しつつ潤滑剤を感光体の被塗布面に塗布可能に配設されると共に、固形潤滑剤は、表層部、中層部及び下層部の３層構造を有する固形潤滑剤であり、表層部と下層部には、中層部と同じ固形潤滑物質中に無機微粒子を含んでなることを特徴とする。
本発明の固形潤滑剤塗布装置は、前記無機微粒子の粒径が、０．０１μｍ以上１μｍ以下であることを特徴とする。
本発明の固形潤滑剤塗布装置は、前記無機微粒子が、少なくともアルミナ、シリカ、酸化チタンから選ばれるいずれか１種の微粒子であることを特徴とする。
本発明の潤滑剤塗布装置は、前記無機微粒子が、シリカ又は酸化チタンであることを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、少なくとも、感光体と、感光体にトナー像を形成する現像手段と、トナー像を転写体に転写する転写手段と、転写体上の画像を定着する定着手段と、前記感光体に潤滑剤を塗布する固形潤滑剤塗布装置と、感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段とを備え、前記固形潤滑剤塗布装置が、固形潤滑剤と塗布ブラシを備え、塗布ブラシは固形潤滑剤と感光体に回転当接しつつ潤滑剤を感光体の被塗布面に塗布可能に配設されると共に、固形潤滑剤は、表層部、中層部及び下層部の３層構造を有する固形潤滑剤であり、表層部と下層部には、中層部と同じ固形潤滑物質中に無機微粒子を含んでなることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、前記トナーの体積平均粒径が５．８μｍ以下であり、円形度が０．９６以上であることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、前記トナーの体積平均粒径が５．５μｍ以下であり、円形度が０．９７以上であることを特徴とする。

この発明は、前記のような構成であるから、初期段階及び印刷枚数が多い場合において、塗布ブラシによる固形潤滑材の捕捉を確実にし、初期及び印刷枚数が多い場合における潤滑剤の塗布ムラ、及び塗布不良を抑制することができるといった効果が期待できる。
また、固形潤滑材の３層が同じ固形潤滑物質により一体構成されているため、環境変動に対しても固形潤滑剤にひびや割れが発生し難く、信頼性を高くすることができるといった効果が期待できる。

この発明を実施するための最良の形態を、添付図面に示す実施の形態を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態を示すもので、画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図２は、固形潤滑剤塗布装置の一例を示し、図３は、本発明に使用する固形潤滑剤の模式図を示す。

画像形成装置１は、図１に示すように、除電ランプ２で感光体３の表面が除電された後、帯電ローラ４により一様に帯電される。帯電ローラ４は、感光体３と当接してもよいが、両者の間に適当なギャップ（１０〜２００μｍ程度）を設けて近接配置にすることにより、両者の摩耗量が低減できると共に帯電ローラ４へのトナーフィルミングを抑制でき、好ましく使用できる。帯電ローラ４に印加する電圧は、帯電の安定化と帯電ムラの抑制のために、直流電圧に交流電圧を重畳しても構わない。
本体下部に着脱自在な給紙カセット５が配設され、給紙カセット５内には転写紙Ｐが積層される。給送ローラ６により給紙カセット５内の最上紙が湾曲するガイド板７に沿って、レジストローラ対１１まで給送される。一方、感光体３には、露光装置１２により画像情報に基づいた静電潜像が書き込まれる。感光体３の回転方向下流に配設された現像ユニット８により、この静電潜像にトナーを付着させてトナー像として可視像化する。しかし、感光体３の表面上のすべてのトナーが転写されるわけではなく、転写されずに残存するトナーもあり、このようなトナーは、後述するクリーニングユニット１３のクリーニングブレードにより感光体３から除去される。

感光体３の回転とタイミングを合せてレジストローラ対１１が回転され、転写紙Ｐが転写ローラ１４と感光体３とにより狭持され、転写ローラ１４に所定の電圧が印加され感光体３のトナー像が転写される。転写手段は、一般の帯電器が使用できるが、本実施の形態では転写ローラ１４を用いている。また、露光装置１２、除電ランプ２等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを採用しても構わない。これらの光源は、本実施の形態のほかに、光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程又は前露光等の工程に用いることもできる。トナー像が転写された転写紙Ｐは定着装置１５まで給送され、加圧ローラと加熱ローラ間に挟持されることにより画像が定着され、排紙トレイ１６に排出される。
一方、固形潤滑剤塗布装置２１より供給され、感光体３に付着した固体潤滑剤はクリーニングユニット１３のクリーニングブレード１７で均等の厚さに均される。クリーニングブレード１７は、可撓性のある板状のウレタンゴムが、感光体３にカウンター方向で当接される。クリーニングユニット１３によって、転写後の感光体３上に残留したいわゆる転写残トナーは感光体３上から除去される

固形潤滑剤塗布装置２１は、図２に示すように、塗布ブラシ２２が回転することで固形潤滑剤２３を被塗布面である感光体３の表面に塗布する。塗布ブラシ２２は、脂肪酸金属塩等の潤滑剤を直方体状に成型した固形潤滑剤２３及び感光体３の両方に当接する位置に設置される。塗布ブラシ２２は、回転駆動されることにより、固形潤滑剤２３が塗布ブラシ２２との摺接により削られて粉状体となって、塗布ブラシ２２のブラシ繊維に付着し、その塗布ブラシ２２に付着した粉状体の潤滑剤が感光体３の表面に塗布されるように構成されている。また、固形潤滑剤２３が磨耗した時に、塗布ブラシ２２との接触圧が初期状態に比べ大きく変化しないように、固形潤滑剤２３の支持手段２４に引張りコイルばね２５を取着させて、バネ加圧方式にしても良い。なお、感光体３は、円筒状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても構わない。また、帯電ローラ４の代わりに、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャー）、をはじめとする公知の手段を採用しても構わない

本実施形態に使用する固形潤滑剤２３の模式図を図３に示す。固形潤滑剤２３は、下側から順に表層部３１、中層部３２、下層部３３であり、下層部３３が塗布ブラシと当接する面である。固形潤滑剤２３の材料は表層部３１、中層部３２及び下層部３３ともに同一潤滑剤であるが、表層部３１及び下層部３３に無機微粒子３４が分散されている。
無機微粒子３４の効果としては、塗布ブラシ２２による固形潤滑材の捕捉を確実にすると共に捕捉量を多くする効果がある。表層部３１に無機微粒子３４を含有した固形潤滑剤層を設けたことで、初期の固形潤滑剤２３の塗布不良を解消させることができる。さらに下層部３３にも無機微粒子３４を含有した固形潤滑剤層を設けたことで、印刷枚数が増えた経時で、塗付ブラシ☆が毛倒れしても、固形潤滑剤層の無機微粒子３４により、塗付量の低下を抑制することが可能となる。
また、表層部３１、中層部３２、下層部３３の違いは、無機微粒子３４の有無のみである。無機微粒子３４の添加を行っても、同じ固形潤滑剤層を使用すれば表層部３１、中層部３２、下層部３３で、硬度等の物性が大きく異なることはなく、硬度や物性が異なる固形潤滑剤２３を張り合わせて製造した固形潤滑剤とは異なり、温湿度の変化により、各層の境界でヒビ、割れなどが発生し難い。
添加する無機微粒子３４の体積平均粒径としては、１μｍ以下が好ましい。

固形潤滑剤２３と一緒に含有している無機微粒子３４が感光体３上へ供給されるため、無機微粒子３４の体積平均粒径が１μｍより大きい場合は、無機微粒子３４が感光体３やクリーニングブレード１７を損傷してしまい、異常画像を引き起こす場合がある。
無機微粒子３４の体積平均粒径の測定については、動的光散乱法による粉体粒度分布測定装置であるナノトラック粒度分布測定装置（ＵＰＡ−ＥＸ１５０ 日機装（株）製）で測定することが可能である。無機微粒子３４を例えばＮ−メチル−２−ピロリドン(ＮＭＰ)などの適当な溶媒に分散させ測定できる。
表層部３１、及び下層部３３の固形潤滑剤２３に含有される無機微粒子３４は従来公知の材料が使用できる。例えば酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム、チタン酸カリウム等の無機材料からなる微粉末が挙げられる。
添加する無機材料としてはシリカや酸化チタンが好ましい。シリカや酸化チタンはトナーの外添剤として一般的に使用されており、トナーから遊離した外添剤も感光体上にも存在する。そのため固形潤滑剤２３の先端層からシリカや酸化チタンが脱離して感光体３へ供給されても、不具合が生じにくい。

表層部３１、及び下層部３３に含まれる無機微粒子３４の含有量とてしては、重量部で、潤滑剤１００部に対し、１〜２０部が好ましい。
１部より少ない添加量では固形潤滑剤２３の捕捉量が十分ではなく、塗布不良を起こす場合がある。また、２０部以上の場合は固形潤滑剤２３に対して無機微粒子３４の割合が多いため、固形潤滑剤２３の成型がうまくいかない場合や、温湿度の変化で、各層の界面でヒビワレが生じやすい。また、固形剤中の無機微粒子３４が脱離して感光体３へ供給される量も多くなりフィミング等の原因になり得る。
固形潤滑剤２３として使用する物質としては、例えば、ステアリン酸亜鉛を始めとした高級脂肪酸金属塩等を用いることができる。これらの高級脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、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、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、パルチミン酸亜鉛、オレイン酸銅、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸銅、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、カプロン酸銅、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、リコリノレン酸亜鉛及びリコリノレン酸カドミウムの如き脂肪酸の金属塩が上げられる
固形潤滑剤２３の製造方法としては、従来公知の粉体加圧法や加熱溶融させて冷却して固化する溶融法が使用できる。

多層化の方法としては、例えば以下のような方法がある。
表層部３１、中層部３２、下層部３３について、それぞれ固形潤滑剤２３を別々に製造を行ったのち、それらの層を組み合わせて加熱圧縮する２次加工を行うことで一体化する。
無機微粒子３４を含有する層の製造は、ステアリン酸亜鉛などの潤滑剤粉末、及び無機微粒子を混合し、その混合粉末を攪拌しながら加熱溶融させ、型に流しこみ冷却させることで製造できる。
次に、本実施の形態に係る発明に使用するトナーについて説明する。従来、公知の方法である粉砕法又は重合法で製造されるトナーが使用できる。高画質化を図るためには小径かつ球形のトナーが好適で、具体的には、体積平均粒径が５．５μｍ以下で、円形度が０．９７以上のトナーが好適である。粒径５．５μｍ以下のトナーを使用することで潜像に対して忠実な現像ができ、極めて高精細な画像が得られる。円形度を０．９７以上とすることにより、現像性、転写性が向上し、ハーフトーンのむら等がなく、極めて高画質な画像が得られる。なお、体積平均粒径及び円形度は、Ｓｙｓｍｅｘ製ＦＰＩＡ−２１００を用いて測定した。

特に、小径かつ球形のトナーは、重合法により製造できる。例えば、少なくともバインダー用の樹脂材料又は／及びそのプレポリマー、着色剤、離型剤を有機溶媒中に含むトナー材料の有機溶媒液を水系媒体中に微細液滴状に分散させた後、有機溶媒及び水系媒体を除去することにより得られたのもの、又は／及び分散している間若しくはその後に液滴中のプレポリマーを架橋及び／又は伸長反応させた後、有機溶媒及び水系媒体を除去することにより製造することができる。
好適には、少なくとも有機溶媒中に、活性水素を有する化合物及びこれと反応可能な部位を有する重合体、又は、分子内に活性水素及びこれと反応可能な部位を有すると同時に有する自己重合性材料、着色剤、離型剤を、好ましくはこれらを含有した組成物の形で、溶解又は分散させ、活性水素と反応可能な部位を反応させた後、もしくは反応させながら、有機溶媒及び水系媒体を除去し、洗浄、乾燥することができる。前記反応時に攪拌強さを調整したり、乾燥後に強強攪拌する事でトナーの円形度を調整したりしても良い。樹脂材料又は／及びそのプレポリマーとしては、各種の材料を用いることができ、特にポリエステル樹脂又は／及びポリエステルプレポリマーを好ましく用いることができる。
これらは単なる１例であって、球形状トナーは、このような製法以外の方法で製造しても無論、かまわない。
小径トナーを使用する画像形成装置において、安定した潤滑剤層が感光体表面に形成され、クリーニング不良が発生し難く、極めて高精細な画像が得られるといった効果が期待できる。

以下に、具体的な実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明に係る実施の形態で示す３層タイプの固形潤滑剤を、条件を変えてＡからＨまで製造した。製造した固形潤滑剤は、表１に示す。

具体的には、表層及び下層の潤滑剤物質は、すべてステアリン酸亜鉛であり、中層はステアリン酸亜鉛とエチレンビスステアリルアミドから選択した。無機微粒子として無機微粒子物質及び体積平均粒径を変えた。膜厚に関しては、単層のものを除き中層のみ２種類から選択した。製造方法については、まず３層それぞれ溶融法で成型した。通紙試験は高温高湿下（３０℃、８０％）の環境で行った。印字率５％のチャートを印刷した。通紙枚数が５０枚、３０００枚、３万枚時、６万枚時、に画像評価、感光体の摩擦係数（μ）の測定、及びクリーニング試験を行った。感光体の摩擦係数（μ）の測定については、オイラーベルト方式により、感光体の摩擦係数を測定した。画像評価においては、「グレースケール画像のハーフトーンの均一性」、「細線画像の細線解像度」について、印刷画像を目視で評価した。評価方法は、ランク付け評価であり、ランク５が最良で、ランク１が最低である。クリーニング試験については、通紙枚数が５０枚時、３０００枚時に、３万枚時、６万枚時に、べた画像を連続して３０枚の印刷を行い、試験後の感光体表面、及び帯電ローラの汚れについて目視で観察し、ランク評価を行った。ランク５が最良であり、ランク１が最低である。実際の使用に耐えうるにはランク３以上が必要である。なお、無機微粒子の体積平均粒径については、無機微粒子をＮ−メチル−２−ピロリドン(ＮＭＰ)の溶媒中に分散させ、ナノトラック粒度分布測定装置（ＵＰＡ−ＥＸ１５０ 日機装（株）製）で測定を行っている。

次に、実機評価試験について説明する。
上記のようにして得た固形潤滑剤２３を、リコー製複写機ＩｍａｇｉｏＮＥＯ−Ｃ４５５に装着した。ＩｍａｇｉｏＮＥＯ−Ｃ４５５にデフォルトで固形潤滑剤塗布装置（固形潤滑剤と塗布ブラシを備え、塗布ブラシは固形潤滑剤と感光体に回転当接しつつ潤滑剤を感光体の被塗布面に塗布可能に配設されている。）がついているため、本発明の上記固形潤滑剤のみを交換して装着を行って試験を行った。また使用するトナーは重合法で作られた体積平均粒径が５．８μｍ、円形度が０．９６のトナーを使用して、通紙試験を行った。
次に、固形潤滑剤の耐環境安定性試験について説明する。
実機装着による通紙試験とは別に固形潤滑剤にヒートサイクルを与え、固形潤滑剤にひび、割れが発生しないか、目視で確認にした。
３０℃、８０％の環境下に６時間放置→５℃、１０％の環境下に６時間放置→３０℃、８０％の環境下に６時間放置→５℃、１０％の環境下に６時間放置した後、観察を行った。表２は、固形潤滑剤を比較評価した結果の一覧表である。

（実施例１）
実施例１で使用される固形潤滑材Ａは、表層及び下層の固形潤滑剤物質がステアリン酸亜鉛であり、無機微粒子として体積平均粒径２μｍのアルミナが固形潤滑剤として分散されている。中層は、潤滑剤物質としてステアリン酸亜鉛のみの単層の固形潤滑剤である。これらの固形潤滑剤を一体化した。
表層及び下層の製造については、重量部で、ステアリン酸亜鉛粉末１００部、体積平均粒径２μｍの無機微粒子２部の割合で混合し攪拌しながら加熱を行い、無機微粒子が分散されたステアリン酸亜鉛の溶融溶液を得た。その溶融溶液を型に流しこみ成型させ冷却を行った。表層用の固形潤滑剤として、長手幅３１０ｍｍ、幅８ｍｍ、高さ１．５ｍｍの無機微粒子が分散された直方体状の固形潤滑剤を得て、下層用の固形潤滑剤として、長手幅３１０ｍｍ、幅８ｍｍ、高さ２．５ｍｍの無機微粒子が分散された直方体状の固形潤滑剤を得た。それぞれの固形潤滑材を、表層、下層として使用した。
中層の製造については、無機微粒子の添加は行わず、ステアリン酸亜鉛粉末のみを溶融加熱し、型に流しこみ成型した。長手幅３１０ｍｍ、幅８ｍｍ、高さ３ｍｍの固形潤滑剤を得て、これを中層に使用した。
それぞれ３つの固形潤滑剤は、２次加工で、それぞれを組み合わせて、加熱圧縮して一体化を行って、長手幅３１０ｍｍ、幅８ｍｍ、高さ７ｍｍの固形潤滑剤Ａを得た。

（実施例２）
実施例２で使用される固形潤滑材Ｂは、表層及び下層に添加する無機微粒子として体積平均粒径が０．３μｍのアルミナ粒子が使用されるほかは固形潤滑材Ａと同様である。
（実施例３）
実施例３で使用される固形潤滑材Ｃは、表層及び下層に添加する無機微粒子が体積平均粒径０．１μｍのシリカ粒子を使用するほかは固形潤滑材Ａと同様である。
（実施例４）
実施例４で使用される固形潤滑材Ｄは、表層及び下層に添加する無機微粒子が体積平均粒径０．０３μｍのシリカ粒子を使用するほかは固形潤滑材Ａと同様である。
（実施例５）
実施例５で使用される固形潤滑材Ｅは、表層及び下層に添加する無機微粒子が体積平均粒径０．０４μｍの酸化チタン粒子を使用するほかは固形潤滑材Ａと同様である。
（実施例６）
実施例４で使用される固形潤滑剤Ｄを使用した。しかし、平均粒径５．２μｍ、円形度０．９８のトナーを使用した。なお、固形潤滑剤の耐環境安定性試験については、固形潤滑剤が実施例４と同一であるため実施していない。

（比較例１）
固形潤滑剤Ｆは、長手幅３１０ｍｍ、幅８ｍｍ、高さ１．５ｍｍのステアリン酸亜鉛の直方体状固形潤滑剤と、長手幅３１０ｍｍ、幅８ｍｍ、高さ５．５ｍｍのエチレンビスステアリルアミドの直方体状固形潤滑剤とを溶融法によりそれぞれ製造し、それらを２次加工で重ね合わせた後、加熱圧縮して一体化した２層タイプの固形潤滑剤である。表層がステアリン酸亜鉛、その下の層がエチレンビスステアリルアミドである。なお表層が塗布ブラシと摺接する側である。
５０枚時、３０００枚時の評価で十分なクリーニング性が得られなかったため、３０００枚時に評価を中止した
（比較例２）
固形潤滑剤Ｇは、長手幅３１０ｍｍ、幅８ｍｍ、高さ７ｍｍのステアリン酸亜塩の直方体状固形潤滑剤を溶融法で製造した。５０枚評価時ではクリーニング不良が発生したが、３０００枚評価時にはクリーニング性が回復し、評価を続行した、６万枚終了時には、再びクリーニング性が悪化した。
（比較例３）
固形潤滑剤Ｈは、長手幅３１０ｍｍ、幅８ｍｍ、高さ７ｍｍのステアリン酸亜鉛中に、体積平均粒径０．０３μｍのシリカ粒子が全体に分散された単層構造である。
固形潤滑剤Ｈの製造は、ステアリン酸亜鉛粉末１００部（重量部）、シリカ粒子２部（重量部）の割合で混合し、攪拌しながら加熱を行ってシリカ粒子が分散されたステアリン酸亜鉛の溶融溶液を得、この溶融溶液を型に流しこみ成型させ冷却を行い上記棒状の固形潤滑剤Ｈを成型した。なお、実機試験、３０００枚終了時に画像ボケが発生し、試験を中止した。

表２に示すように、実施例１ないし６は、全て、クリーニング性、画像評価でランク３以上で実際の使用に耐えうるものであった。
さらに、耐環境安定性試験でも、ヒビ、割れの発生はなかった。

、この発明の一実施の形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 同上の固形潤滑剤塗布装置の全体構成を示す概略図である。 同上の固形潤滑剤の模式図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 除電ランプ
３ 感光体
４ 帯電ローラ
５ 給紙カセット
６ 給送ローラ
７ ガイド板
８ 現像ユニット
１１ レジストローラ対
１２ 露光装置
１３ クリーニングユニット
１４ 転写ローラ
１５ 定着装置
１６ 排紙トレイ
１７ クリーニングブレード
２１ 固形潤滑剤塗布装置
２２ 塗布ブラシ
２３ 固形潤滑剤
２４ 支持手段
２５ 引張りコイルばね
３１ 表層部
３２ 中層部
３３ 下層部
３４ 無機微粒子

Claims (7)

1. 感光体を備えた画像形成装置に搭載される固形潤滑剤塗布装置であって、
   前記固形潤滑剤塗布装置は、固形潤滑剤と塗布ブラシとを備え、
   塗布ブラシは、固形潤滑剤と感光体に回転当接しつつ潤滑剤を感光体の被塗布面に塗布可能に配設されるとともに、
   固形潤滑剤は、表層部、中層部及び下層部の３層構造を有する固形潤滑剤であり、
   表層部と下層部には、中層部と同じ固形潤滑物質中に無機微粒子を含んでなる
   ことを特徴とする固形潤滑剤塗布装置。
2. 前記無機微粒子の粒径が、０．０１μｍ以上１μｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載の固形潤滑剤塗布装置。
3. 前記無機微粒子が、少なくともアルミナ、シリカ、酸化チタンから選ばれるいずれか１種の微粒子である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の固形潤滑剤塗布装置。
4. 前記無機微粒子が、シリカ又は酸化チタンである
   ことを特徴とする請求項３に記載の固形潤滑剤塗布装置。
5. 感光体と、
   感光体にトナー像を形成する現像手段と、
   トナー像を転写体に転写する転写手段と、
   転写体上の画像を定着する定着手段と、
   感光体に潤滑剤を塗布する固形潤滑剤塗布装置と、
   感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段と を備えた画像形成装置において、
   前記固形潤滑剤塗布装置は、固形潤滑剤と塗布ブラシとを備え、
   塗布ブラシは固形潤滑剤と感光体に回転当接しつつ潤滑剤を感光体の被塗布面に塗布可能に配設されるとともに、
   固形潤滑剤は、表層部、中層部及び下層部の３層構造を有する固形潤滑剤であり、
   表層部と下層部には、中層部と同じ固形潤滑物質中に無機微粒子を含んでなる
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記トナーの体積平均粒径が、５．８μｍ以下であり、円形度が０．９６以上である
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記トナーの体積平均粒径が、５．５μｍ以下であり、円形度が０．９７以上である
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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