(57)【要約】    【課題】  朝一番に画像を出したとき、ごくまれに発生する１枚目に発生するポチムラの異常画像の発生を抑制することができる画像形成装置を提供する。    【解決手段】  感光体ドラム２に接触もしくは近接の帯電ローラ３を用いて感光体ドラム２を帯電させる画像形成装置であり、帯電ローラ３に流れる電流を検出する電流測定部１０２と、画像形成前の予備動作時に電流測定部１０２が検出した電流をもとに、当該画像形成前の予備動作の時間を決定するコントローラ１００とを有している。【選択図】    図９
2006301437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に接触もしくは近接の帯電部材を用いて該像担持体を帯電させる画像形成装置において、
前記帯電部材に流れる電流を検出する電流測定部と、画像形成前の予備動作時に前記電流測定部が検出した電流をもとに、当該画像形成前の予備動作の時間を決定する制御部とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記電流測定部が、画像形成前の予備動作時に前記帯電部材に流れる電流を検出し、スパイク状の電流パルスを検出されたときに、前記制御部が予め定められている当該画像形成前の予備動作標準時間を延長することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
湿度検知手段を設け、画像形成前の予備動作時の湿度を検知し、その検出した湿度が所定値より低い場合に、前記電流測定部が画像形成前の予備動作時に帯電部材に流れる電流を検出し、スパイク状の電流パルスが検出されたときに、前記制御部が予め定められている当該画像形成前の予備動作標準時間を延長することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
温度検知手段を設け、画像形成前の予備動作時の温度を検知し、その検出した温度が所定値より低い場合に、前記電流測定部が画像形成前の予備動作時に帯電部材に流れる電流を検出し、スパイク状の電流パルスが検出されたときに、前記制御部が予め定められている当該画像形成前の予備動作標準時間を延長することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
湿度検知手段と温度検知手段を設け、画像形成前の予備動作時の湿度及び温度を検知し、その検出した湿度及び温度の少なくとも一方が所定値より低い場合に、前記電流測定部が画像形成前の予備動作時に帯電部材に流れる電流を検出し、スパイク状の電流パルスが検出されたときに、前記制御部が予め定められている当該画像形成前の予備動作標準時間を延長することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の画像形成装置において、
前記制御部は、画像形成前の予備動作時に前記電流測定部が検出したスパイク状の電流パルスのカウント数もしくはピーク値を合算した値に応じて予備動作の時間の長さを設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかに記載の画像形成装置において、
前記電流測定部が電流パルスを測定する電流計であり、該電流計が前記帯電部材に電圧を印加する回路と前記帯電部材の間に設置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし６の何れかに記載の画像形成装置において、
前記電流測定部が電流パルスを測定する電流計であり、該電流計が前記像担持体とアースの間に設置されてい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８の何れかに記載の画像形成装置において、
表面が抵抗体もしくは絶縁体からなり、前記帯電部材に近接もしくは接触する電極部材を設け、予備動作の時間を決定するための電流が前記帯電部材と前記電極部材との間に流れる電流を基にすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れかに記載の画像形成装置において、
前記帯電部材に帯電ローラを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０の何れかに記載の画像形成装置において、
前記帯電部材が環境による硬度の変化が小さい部材を用いて該表面を像担持体表面に対して一定のギャップを設け近接配置させ、ギャップによって形成された近接空間で放電を起こすことにより像担持体を帯電させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１、８または１１の何れかに記載の画像形成装置において、
前記像担持体にはトナー像が形成され、使用するトナーが円形度を０．９６以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１、８、１１または１２の何れかに記載の画像形成装置において、
前記像担持体に接する導電性を有する繊維からなるファーブラシ、該ファーブラシに接する回収ローラ、回収ローラに接するスクレーパ部材とにより構成されるクリーニング手段を有し、該クリーニング手段の前記ファーブラシまたは回収ローラの少なくとも一方に電圧を印加することにより、電界を用いて像担持体からトナーの回収を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１、８、１１ないし１３の何れかに記載の画像形成装置において、
前記像担持体がアモルファスシリコンからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１、８、１１ないし１４の何れかに記載の画像形成装置において、
前記像担持体の表層がフィラーを分散し強化したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１、８、１１ないし１５の何れかに記載の画像形成装置において、
前記像担持体に架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１、８、１１ないし１６の何れかに記載の画像形成装置において、
前記像担持体の少なくとも表層がポリアリレート樹脂からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１、８、１１ないし１７の何れかに記載の画像形成装置において、
前記像担持体にはトナー像が形成され、使用するトナーがオイルレストナーであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１ないし１８の何れかに記載の画像形成装置において、
像担持体と該像担持体にトナー像を形成するための少なくとも１つの作像手段とが一体的に組み付けられて成るプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１ないし１９の何れかに記載の画像形成装置において、
トナーを複数回重ね合わせて画像形成を行う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、プリンタ、複写機、ファクシミリもしくはこれらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電子写真方式を用いた画像形成装置において、電源を入れた直後に画像を出力するとき、ごくまれにポチムラと言われる直径１〜２mm程度の斑点模様が画像上に現れることがある。このポチムラが発生する原因の一つに帯電プロセスがある。帯電プロセスでは、像担持体を一様な電位になるように帯電させているが、上記の異常画像が発生するときは、所定の電位に帯電されない部分が発生する。このため、現像を行うと、所定の電位にならなかった部分はトナーが現像され、最終画像に斑点状の画像が表れるのである。このポチムラは、同じ帯電ローラで、同じ出力条件、すなわち温度、湿度、トナー条件等なら、毎回発生すると言うものでもない。
【０００３】
さらに、電源を入れた直後でも２枚目以降や、待機モード時など十分に画像形成装置が温まっているとき出力するときには発生しない。このため、詳細な原因は不明であるが、帯電部材の通電状態の安定性が関係していると考えられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３―０５７９２４号公報
【特許文献２】特開平１１―０８４８２４号公報
【０００５】
特許文献１の構成では、装置周辺の環境を検知して低温低湿度環境下において、放電量の小さい帯電不良を防止するように制御している。これによって、ポチムラの発生を抑えられるが、環境条件においてポチムラしない場合も、電圧の制御を行う場合がある。すると効率が悪いばかりでなく、像担持体の寿命をも縮めてしまい、省資源に反してしまう。
【０００６】
また、特許文献２では、周囲の温度の変化が大きな場所で使用されても、濃度ムラのない安定した画像が得られるようにする。
このために、画像形成装置が置かれた環境温度が変化することによって帯電ローラの温度やその近傍の温度が変化すると、その帯電ローラに電圧を印加してから感光体上の帯電電位が安定するまでの帯電立ち上がり時間が変化するが、このようなときでも温度検知センサが帯電ローラの温度又はその近傍の温度を検知し、その検知温度に応じてプレ帯電時間制御手段が帯電ローラに電圧を印加してから感光体上への画像形成を開始するまでの時間を可変することによって、その時間を最適なものにするので、一画像中の帯電電位を一定にすることができるため、濃度ムラのない安定した画像が得られる。
【０００７】
この方式でも、最適な画像を得ることができる。しかし、帯電ローラの材料の選択によっては、環境が変化しても、異常画像にならない場合がある。すなわち、環境の変化でごくまれにポチムラが発生するような帯電ローラを用いても、特許文献２の構成においてはポチムラが発生しない場合も、環境条件が変化すると電圧の制御を行ってしまう。つまりポチムラが発生しない場合も、電圧の制御を行う場合がある。すると特定の環境条件では常に画像形成までの時間が長くなるばかりでなく、像担持体の寿命をも縮めてしまい、省資源に反してしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、朝一番に画像を出したとき、ごくまれに発生する１枚目に発生するポチムラの異常画像の発生を抑制することができる画像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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、像担持体に接触もしくは近接の帯電部材を用いて該像担持体を帯電させる画像形成装置において、前記帯電部材に流れる電流を検出する電流測定部と、画像形成前の予備動作時に前記電流測定部が検出した電流をもとに、当該画像形成前の予備動作の時間を決定する制御部とを有することを特徴としている。
【００１０】
なお、本発明は、前記電流測定部が、画像形成前の予備動作時に前記帯電部材に流れる電流を検出し、スパイク状の電流パルスを検出されたときに、前記制御部が予め定められている当該画像形成前の予備動作標準時間を延長すると、効果的である。
【００１１】
さらに、本発明は、湿度検知手段を設け、画像形成前の予備動作時の湿度を検知し、その検出した湿度が所定値より低い場合に、前記電流測定部が画像形成前の予備動作時に帯電部材に流れる電流を検出し、スパイク状の電流パルスが検出されたときに、前記制御部が予め定められている当該画像形成前の予備動作標準時間を延長すると、効果的である。
【００１２】
さらにまた、本発明は、温度検知手段を設け、画像形成前の予備動作時の温度を検知し、その検出した温度が所定値より低い場合に、前記電流測定部が画像形成前の予備動作時に帯電部材に流れる電流を検出し、スパイク状の電流パルスが検出されたときに、前記制御部が予め定められている当該画像形成前の予備動作標準時間を延長すると、効果的である。
【００１３】
さらにまた、本発明は、湿度検知手段と温度検知手段を設け、画像形成前の予備動作時の湿度及び温度を検知し、その検出した湿度及び温度の少なくとも一方が所定値より低い場合に、前記電流測定部が画像形成前の予備動作時に帯電部材に流れる電流を検出し、スパイク状の電流パルスが検出されたときに、前記制御部が予め定められている当該画像形成前の予備動作標準時間を延長すると、効果的である。
【００１４】
さらにまた、本発明は、前記制御部は、画像形成前の予備動作時に前記電流測定部が検出したスパイク状の電流パルスのカウント数もしくはピーク値を合算した値に応じて予備動作の時間の長さを設定すると、効果的である。
【００１５】
さらにまた、本発明は、前記電流測定部が電流パルスを測定する電流計であり、該電流計が前記帯電部材に電圧を印加する回路と前記帯電部材の間に設置されていると、効果的である。
【００１６】
さらにまた、本発明は、前記電流測定部が電流パルスを測定する電流計であり、該電流計が前記像担持体とアースの間に設置されていると、効果的である。
さらにまた、本発明は、表面が抵抗体もしくは絶縁体からなり、前記帯電部材に近接もしくは接触する電極部材を設け、予備動作の時間を決定するための電流が前記帯電部材と前記電極部材との間に流れる電流を基にすると、効果的である。
【００１７】
さらにまた、本発明は、前記帯電部材に帯電ローラを用いると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記帯電部材が環境による硬度の変化が小さい部材を用いて該表面を像担持体表面に対して一定のギャップを設け近接配置させ、ギャップによって形成された近接空間で放電を起こすことにより像担持体を帯電させると、効果的である。
【００１８】
さらにまた、本発明は、前記像担持体にはトナー像が形成され、使用するトナーが円形度を０．９６以上であると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記像担持体に接する導電性を有する繊維からなるファーブラシ、該ファーブラシに接する回収ローラ、回収ローラに接するスクレーパ部材とにより構成されるクリーニング手段を有し、該クリーニング手段の前記ファーブラシまたは回収ローラの少なくとも一方に電圧を印加することにより、電界を用いて像担持体からトナーの回収を行うと、効果的である。
【００１９】
さらにまた、本発明は、前記像担持体がアモルファスシリコンからなると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記像担持体の表層がフィラーを分散し強化すると、効果的である。
【００２０】
さらにまた、本発明は、前記像担持体に架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記像担持体の少なくとも表層がポリアリレート樹脂からなると、効果的である。
【００２１】
さらにまた、本発明は、前記像担持体にはトナー像が形成され、使用するトナーがオイルレストナーであると、効果的である。
さらにまた、本発明は、像担持体と該像担持体にトナー像を形成するための少なくとも１つの作像手段とが一体的に組み付けられて成るプロセスカートリッジを有すると、効果的である。
【００２２】
さらにまた、本発明は、トナーを複数回重ね合わせて画像形成を行うと、効果的である。
【発明の効果】
【００２３】
偶発的に発生する異常画像を、未然に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図1は、本発明を適用した画像形成装置１の一例である。
図1において、画像形成装置１は、図示しない本体筐体内に、図1中時計方向に回転駆動される像担持体としての感光体ドラム２が具備しており、感光体ドラム２の周囲にはその回転方向に帯電部３、書込部４、現像部５、転写部６、クリーニング７及び感光体除電部８が設けられている。
【００２５】
画像形成装置１は、図示しないが複数枚の記録紙を収納する給紙カセットを備えており、給紙カセット内の記録紙は、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、紙転写部（７）と像担持体２の間に送り出される。
【００２６】
画像形成装置１は、感光体ドラム２が時計方向に回転駆動されるとき、帯電部３により一様に帯電され、その帯電部分には書き込み部４により画像データで変調されたレーザが照射され、感光体ドラム２上に静電潜像が形成される。感光体ドラム２に形成された静電潜像は現像部５でトナーが付着されて顕像化され、これにてトナー像が形成される。このトナー像に同期して記録紙が感光体ドラム２の転写部６に向けて給送され、転写部６の作用下においてトナー像が転写されて不図示の定着部へ搬送される。そして、定着を終えた記録紙は図示しない排紙トレイ上に排出される。
【００２７】
一方、転写後の感光体ドラム２には転写されないトナーが残留することが避けられず、この残留トナーはクリーニング部７で除去される。本例のクリーニング部７はブレードを備え、該ブレードによりトナーが掻き落とされて除去される。トナー除去後、感光体ドラム２は除電部８によって残留電荷が除電され、次の画像形成に備えられる。なお、クリーニング部７は、ブレードで感光体ドラム２上の残留トナーを掻き落とすものに限るものではなく、例えばファーブラシで感光体ドラム２上の残留トナーを掻き落とすものであってもよい。また、符号９は感光体ドラム２に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部である。
【００２８】
画像形成装置１において、帯電部３は、接触帯電ローラ、非接触帯電ローラ、ブラシ帯電器、ブレード帯電器などが採用できるが、好ましくは、感光体ドラムに対して微小なギャップを設けて配置された硬質の導電性ローラからなるものである。
【００２９】
図２は、本発明の画像形成装置１の帯電部をローラ形状で実施した構成の一例である。
例えば、帯電部としての帯電ローラ３は、導電性基体２０１とその周囲の抵抗層２０２を備えている。導電性基体２０１は、直径が８〜２０ｍｍのステンレス綱（以下、ＳＵＳと呼ぶ場合もある）の円筒部材である。なお、導電性基体２０１は、アルミニウムや１０の３乗Ω・ｃｍ以下の導電性樹脂を用いて、軽量化を図ってもよい。
【００３０】
また、抵抗層２０２は、導電性材料をＡＢＳ、ＰＰなどの樹脂などに練り込んだ高分子材料からなり、その表面には、例えば、フッ素系の樹脂が薄層２０３としてコーティングしてある。導電性材料としては、金属イオン錯体、カーボンブラック、イオン系分子などがある。その他、均一な帯電を行うことが可能な材料を用いてもよい。
【００３１】
帯電ローラ３は、その表面が感光ドラム２の表面と同じ方向移動する。もちろん、帯電ローラ３は、感光体ドラム２と共に回転しないで、静止した状態でもよい。帯電ローラ３は、その長手方向（軸方向）の寸法が最大画像幅Ａ４横（約２９０ｍｍ）よりも少し長く設定されている。帯電ローラ３は、その長手方向両端部にスペーサ（不図示）が設けてあり、これらスペーサを感光ドラム２の両端部の非画像形成領域に当接させることで、感光ドラム２表面の被帯電面と帯電ローラ３表面の帯電面との間の空隙Ｈを、その最近接部での距離が５〜１５０μｍになるように保持している。この最近接距離は、さらに好ましくは、３０〜７５μｍに設定するとよく、本実施形態では５０μｍに設定している。
【００３２】
帯電ローラ３には、帯電用の電源２１０が接続されている。これにより、感光ドラム２表面の被帯電面と、帯電ローラ３表面の帯電面との間の空隙Ｈで放電により、被帯電面を均一に帯電する。印加電圧バイアスは、ＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した電圧波形を用い、ＡＣ電圧のピーク間電圧は帯電開始電圧の２倍以上にするのがよい。また、必要に応じて、ＤＣ電圧、定電流方式の電圧を用いてもよい。
【００３３】
図３は、空隙Ｈを微小ギャップで維持する方法の一例を示す説明図である。
図３において、スペーサ部材３０２は、帯電ローラ３の両端部にフィルムを巻き付けて構成した。このスペーサ部材３０２は、感光体ドラム２の感光面に接触させ、帯電ローラ３と感光体ドラム２の画像領域にある一定の微小ギャップを得るようになっている。印加バイアスは、ＡＣ重畳タイプの電圧を印加して、帯電ローラと感光体ドラムとの微小ギャップに生じる放電により、感光体ドラムを帯電させる。さらに、帯電ローラ３の軸２０４をスプリング３０３などで加圧することで、微小ギャップの維持精度が向上する。
【００３４】
さらに、スペーサ部材３０２を一体成型によって設けた帯電ローラ３を用いてもよい。このとき、スペーサ部材３０２は、少なくともその表面を絶縁体にするのがよい。このように構成することにより、ギャップ部分で放電をなくし、スペーサ部材３０２に放電生成物が堆積し、放電生成物に粘着性により、トナーがギャップ部分に固着し、ギャップが広がることがなくなる。
【００３５】
また、スペーサ部材３０２は、熱収縮チューブを用いてもよい。熱収縮チューブには、例えば１０５℃用のスミチューブ（商品名：Ｆ１０５℃、住友化学社製）等が用いられる。熱収縮チューブの厚さは３００μｍで、装着する帯電ローラ３の直径にもよるが、熱収縮チューブは５０〜６０％程度の収縮率を示し、熱収縮により０〜２００μｍ程度増厚するため、帯電ローラ３は増加分を加味した切削加工が必要となる。例えば、直径１２ｍｍの帯電ローラ３にスペーサ部材３０２を装着する場合には、切削深さを３５０μｍとし、内径１５ｍｍ程度の熱収縮チューブを使用すればよい。帯電ローラ３端部の切削部に熱収縮チューブを装着した後、帯電部材を回転させ端面より内側に向かって、１２０〜１３０℃の熱源で加熱しながら均一に熱収縮させることによって、帯電部材と感光体ドラム間の空隙Ｈを約５０μｍ程度に設定できる。熱融着し固定した熱収縮チューブは使用中に外れることは無いが、予防のために、端部にシアノアクリレート樹脂（例えば、アロンアルファ、シアノボンドなど、いずれも商品名）などの液体状の接着剤を少量流し込み、固定させることができる。
【００３６】
熱収縮チューブは厚みがあるのでスペーサ部材３０２にする場合は、図４に示すように段差４０１を取り、スペーサ部材３０２を装着するか、図５に示すように抵抗層の端部を一部残して溝４０２を形成し、その溝４０２にエンドレスの伸縮性を有する角形リング状のスペーサ部材３０２を装着する。また、図５の溝に丸みを持たせて切削し、丸形のリング状（通常Ｏリングと称する）スペーサ部材３０２を装着してもよい。端部を削り細目にして、スペーサ部材３０２を挿入しやすくするのが望ましく、また完全にカットして、接着剤で固定することも可能である。スペーサ部材３０２を切削部若しくは溝を形成した部位に装着し固定する場合には、前記した液体状接着剤の他、２液性のエポキシ樹脂などの接着剤を用いるのが望ましい。
【００３７】
また、図６に示すようにスペーサ部材は、後から帯電ローラより径の太いものを差し込んだコロ部材６０１としてもよい。コロ部材６０１の材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＰＥ）、ポリアミド6（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ） 、ＡＢＳ、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ＰＴＦＥ、フェノール樹脂、ベークライト、テフロン樹脂ポリサルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ） 、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ） 、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ） 、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、ポリシクロへキシレン・ジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ） 、ポリアミド６Ｔ（ＰＡ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリアミド１１、１２（ＰＡ１１、１２） 、フッ素樹脂などがある。また、これらの樹脂のブレンドや、同じ樹脂でもグレードの異なるものを混合してコロ部材６０１としてもよい。
【００３８】
図１０はアモルファスシリコン感光体の層構成を説明するための模式的構成図である。図１０（ａ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。図１０（ｂ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。図１０（ｃ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。図１０（ｄ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。該光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
【００３９】
また、感光体は架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を使用することもできる。この感光体は保護層のバインダー構成として、架橋構造からなる保護層も有効に使用される。架橋構造の形成に関しては、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。
【００４０】
電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。
【００４１】
電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００４２】
さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。
【００４３】
これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
【００４４】
また本発明においては、熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合があるが、より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。
【００４５】
光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。
【００４６】
この場合の重合開始剤とは、主には波長４００ｎｍ以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本発明においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。
【００４７】
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
【００４８】
電子写真感光体１において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は電子写真感光体１と同様にして、電子写真感光体Ａを作成した。メチルトリメトキシシラン１８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール ２２５部、２％酢酸 １０６部、 アルミニウムトリスアセチルアセトナート １部を混合し、保護層用の塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層の上に塗布・乾燥し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層を形成した。
【００４９】
電子写真感光体１において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は電子写真感光体１と同様にして、電子写真感光体Ｂを作成した。
正孔輸送性化合物(下記構造式（I）)を３０部、アクリルモノマー（下記構造式（II））及び光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）０．６部を、モノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製した。この塗料をスプレーコーティング法により先の電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００ｍＷ／ｃｍ2 の光強度で３０秒間硬化させることによって、膜厚５μｍの表面保護層を形成した。
【化１】
2006301437.tif 000003
【化２】
2006301437.tif 000004
【００５０】
ところで、画像形成装置において、電源を入れた直後に画像を出力するとき、ごくまれにポチムラと言われる直径１〜２mm程度の斑点模様が画像上に現れることがある。
【００５１】
そこで、本願発明者は正常な場合とポチムラが発生する場合における帯電ローラに流れる電流波形を調べた。その結果を図８に示す。図８はオシロスコープの画面で、波形は感光体を帯電させるときに帯電ローラ３から感光体２に流れる電流波形である。ポチムラが発生する場合は、図８（ｂ）に示すように、スパイク状のパルスが発生するが、感光体２を均一に帯電を行っている場合（正常時）は、図８（ａ）に示すようなスパイク状のパルスがない電流波形が観察された。
【００５２】
この実験において、帯電ローラ３は同一のものを用いたが、複数回の測定で図８（ｂ）の波形がまれに発生し、条件が酷似していても発生するときとしないときがあることが判った。また、ポチムラは温度・湿度が低いときに発生することが判った。さらに、ポチムラを発生されるスパイク状パルスは電源ＯＮ後のある時間にしか発生しない。すなわち、発生してもある時間を経過すると、無くなることも判った。
【００５３】
ポチムラの発生を防止するため、電流波形に上記したスパイク状のパルスが検出された帯電ローラを不良品として扱うと、帯電ローラの歩留まりが悪くなる。
そこで、本発明では上記スパイク状のパルスを検出したとき、画像形成前の予備動作である感光体の予備動作時間を延長するものである。なお、予備動作とは画像形成装置立ち上げ時に行うプロセスコントロール（以下、プロコンと略す。）のことであり、プロセスコントロールとは一般的に画像形成装置において、画像形成条件を常に適正に設定するための制御を意味し、具体的には、トナー付着量や感光体ドラム２の表面電位の検知結果に対して、書込部４の発光量、感光体ドラム２の帯電電位、現像バイアスおよびトナー補給量等を設定する制御のほか、カラー画像形成装置では各色トナー像の色合わせする制御等も含まれる。そして、このプロコンでは、例えば、帯電ローラ３と感光体２を回転させ、帯電ローラ３に電圧を印加し、帯電ローラ３と感光体２の間で放電が生じた状態を一定時間続ける。このとき、感光体を均一に帯電させる必要がないので、放電が生じる最低の電圧（Ｖｐｐなど）もしくは、通常より低いＡＣの周波数としてもよい。また、ＤＣ電圧だけを印加して、放電を行ってもよい。
【００５４】
図９〜図１２は帯電ローラに流れる電流波形を検出する構成を示している。
図９において、符号１０１は帯電ローラ３に電圧を印加する電圧印加部であり、この電圧印加部１０１と帯電ローラ３の間に電流測定部１０２を設け、電流測定部１０２によりスパイク状の電流パルスを検出する。なお、符号１００はコントローラ、１０３は帯電ローラ３の駆動モータ、１０４は感光体ドラム２の駆動モータで、これらモータの駆動はコントローラ１００によって制御される。
【００５５】
また、図１０は、電流測定部１０２を感光体２側のグランド側に設けている点が図９と相違しているが、他の構成は図９と同様で、同一部材には同一符号を付している。
【００５６】
さらにまた、図１１は、帯電ローラ３と感光体２の間に対抗電極１１０を設け、帯電ローラ３と対抗電極１１０との間に流れる電流の電流パルスを、電流測定部１０２で検出している。対抗電極１１０は、プロコン時に帯電ローラ３と感光体２の間に挿入されるようにする。そして、その後の作像時には、対抗電極１１０を感光体２の均一帯電を妨げない位置に退避させる。
【００５７】
さらにまた、図１２は、コントローラ１００にメモリ１２０を接続したものであり、メモリ１２０は電流測定部１０２で検出した電流パルスの発生数を記憶できる。メモリ１２０には電流測定部１０２で検出した電流パルスのピーク値も記憶できる。
【００５８】
次に、プロコン時間を決定する制御例を図１３〜図１７のフローに基づいて説明する。
図１３では、メイン電源がオンされ（ステップ１）、モータや電圧印加部１０１がオンした後（ステップ２）、電流測定部１０２によりスパイク状の電流パルスの有無を検出する（ステップ３）。そして、スパイク状の電流パルスの有無が判断され（ステップ４）、スパイク状の電流パルスを検出した場合にプロコンの時間が決定される（ステップ４）。
【００５９】
また、通常時のプロコン時間が決定している場合は、図１４にあるように電流検出部１０２で電流パルスが検出された場合のみ、プロコン時間を延長するように制御してもよい。
【００６０】
また、図１３、１４のフロチャートではメイン電源ＯＮ時にのみプロコン時間の決定及び延長の制御をしているが、メイン電源ＯＮ以外でも一定時間以上プリント動作がないときもプロコンを行うときは同様に制御してもよい。
【００６１】
また、ポチムラは温度と湿度の少なくとも一方が低い場合のみ発生するので、図１５に示すフロチャートでは帯電ローラ３近傍の温度を検知できるセンサを設けて、１５℃以下を低い温度とみなし、温度が１５℃以下のときだけ、プロコン時間の決定及び延長の制御を行う。
【００６２】
さらにまた、図１６に示すフロチャートでは帯電ローラ３近傍の湿度を検知できるセンサを設けて、３５％以下を低い湿度とみなし、湿度が３５％以下のときだけ、プロコン時間の決定及び延長の制御を行う。
【００６３】
もちろん、温度と湿度の両方のセンサを帯電ローラ３近傍に設置し、両方の値もしくは、少なくとも一方の値がある一定値以下になったら、プロコン時間の決定及び延長の制御を行ってもよい。
【００６４】
さらにまた、図１７のフロチャートは、通常時のプロコン時間が決定されていて電流パルスが検出されると、プロコン時間を延長するが、その延長時間の長さを決定する制御を示している。プロコン時に、ある一定時間（例えば１０秒）に電流パルス数をカウント（ｎ）する。そして、そのカウント数（ｎの値）によって、下記の表1に示す関係でプロコン時間の長さを決定する。表１は一例であり、ｎを区間で区切らず、ｎと予備回転時間を1対1対応させてもよい。
【表１】
2006301437.tif 000005
【００６５】
また、延長時間の長さを決定は電流測定部１０２で検出した電流パルスのピーク値の合算で決定することもできる。
図１８は、本発明を適用したタンデム型のフルカラー画像形成装置１の一例を示す説明図である。
【００６６】
図１８において、画像形成装置１は、反時計方向に回転するドラム状の像担持体１２Ａ〜１２Ｄを有する第１ないし第４の作像手段１１Ａ〜１１Ｄを備え、各作像手段１１Ａ〜１１Ｄの像担持体１２Ａ〜１２Ｄ上にはイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。各作像手段１１の像担持体１２に対向して中間転写ベルト１３が配置され、この中間転写ベルト１３は、複数のローラ１４に巻き掛けられ、そのローラの１つが図示していない駆動手段によって回転駆動することにより矢印Ａ方向に走行駆動される。
【００６７】
第１ないし第４の各像担持体１２Ａ〜１２Ｄ上にトナー像を形成する構成と、その作用は実質的に全て同一であるため、第１の像担持体１２Ａにトナー像を形成する構成だけを説明する。この像担持体１２Ａは図１における反時計方向に回転駆動され、このとき帯電ローラ１５によって像担持体表面が所定の極性に均一に帯電される。次いでその帯電面に、レーザ書き込みユニット１６から出射する光変調されたレーザビームが照射される。これによって像担持体１２上に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１７によってイエロートナー像として可視像化される。中間転写ベルト１３を挟んで、像担持体１２Ａにほぼ対向する位置には転写ローラ（図示せず）が配置され、その転写ローラに対し、像担持体２Ａ上のトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、これによって像担持体２Ａ上のイエロートナー像が中間転写ベルト１３上に転写される。中間転写ベルト１３に転写されず、像担持体２Ｙ上に残された転写残トナーは、クリーニング装置１８によって除去される。
【００６８】
全く同様にして、第２ないし第４の像担持体１２Ｂ〜１２Ｄ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ね合されて転写される。
【００６９】
一方、画像形成装置１内には、図示しないが複数枚の記録紙を収納する給紙カセットを備えており、給紙カセット内の記録紙は図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、紙転写部１９と中間転写ベルト１３の間に送り出される。そして、中間転写ベルト１３に形成された重ねトナー像が記録紙Ｐに転写され、トナー像が転写された記録紙は定着後に機外に排出される。
【００７０】
図１９は、リボルバタイプのフルカラー画像形成装置を示す説明図であって、図１の画像形成装置１と異なる点は、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像を形成する４個の現像部２４を設けている点と、感光体ドラム２２に形成されたトナー像を中間転写ベルト２８に順次重ね転写する点である。
【００７１】
このリボルバタイプの画像形成装置においてフルカラーコピーを得る場合、各色毎の画像を感光体ドラム２２に形成し、これを中間転写ベルト２８に重ね転写する。このとき、現像部２４は動作の切り替えことによって形成する色の現像部２４を選択的に作動させる。そして、中間転写ベルト２８にフルカラートナー像が重ね転写されると、該トナー像が２次転写部２９において一括で記録紙に転写され、トナー画像が転写された記録紙Ｐは定着部（不図示）に搬送し、定着画像を得る。
【００７２】
図２０に本発明のプロセスカ−トリッジを有する画像形成装置の概略構成を示す。
図２０において、３０はプロセスカ−トリッジ全体を示し、２は感光体、３は帯電手段、５は現像手段、７はクリーニング手段、９は潤滑剤塗布装置を示す。
【００７３】
上述の感光体２、帯電手段３、現像手段３、クリ−ニング手段７、固形潤滑剤塗布装置９の構成要素のうち、複数のものをプロセスカ−トリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカ−トリッジを複写機やプリンタ−等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。そして、さらに、プロセスカ−トリッジであると、ポチムラを原因として、部品交換を行うと、カートリッジ単位での交換となるため、部品点数が多く無駄が多くなる。
【００７４】
以上の如く、本発明は、偶発的に発生する異常画像を、未然に防ぐことができる。したがって、画像を形成してから初めて異常画像に気づき、出力をやり直すという、紙の無駄、時間の無駄がなくなる。
【００７５】
また、電流パルスを測定する電流計は、帯電部材に電圧を印加する回路と帯電部材の間に設置されていると、ポチムラに関係するスパイク状の電流パルスを効率よく検出する。
さらに、電流パルスを測定する電流計は、像担持体とアースの間に設置すると、グランド側で検出するため、特別な絶縁処理を必要としないため、検出部の構成を簡単にできる。
【００７６】
電流パルス検出用に専用の対抗電極を設けると、像担持体がフィルミングなどによりその表面が変化したとしても、専用部品を用い、帯電部材と専用部品との間に流れる電流の電流パルスを検出するので、スパイク状の電流パルスを確実に検出できる。
【００７７】
帯電部材と像担持体が接触している場合、接触部でスパイク状の電流パルスが発生する。この電流波形はスパイク状のパルス波形をしている。このため、ポチムラによって発生するスパイク状の電流波形と区別がつかないため、電流を検出してもポチムラを防止できない場合がある。もしくは、帯電部材とトナーとの間に流れる電流による電流パルスを検出し、ポチムラが発生していないのに関わらず、予備動作時間が長くなってしまうが、帯電部材と像担持体が接触していないため、ポチムラに関係しない電流パルスが発生ない。
【００７８】
本発明では、トナーとして円形度を０．９６以上を用いると、未転写トナーがほとんどなくなるため、地汚れトナーがない状態なる。これにより、ポチムラに関係する確実に電流パルスを検出できる。
【００７９】
また、本発明は少なくとも、像担持体と、帯電手段と、クリ−ニング手段を有する画像形成装置において、像担持体に接する前記クリーニング手段は導電性を有する繊維からなるファーブラシであり、クリーニング装置のファーブラシに接する回収ローラとそのスクレーパ部材により構成され、前記ファーブラシ及び、または、回収ローラに電圧を印加することにより、電界を用いて像担持体からトナーの回収を行うクリーニング手段を有すると、像担持体表面にＮＯｘ等が付着して表面状態が変化した、あるいは静止摩擦係数が変化した場合においても、クリーニング部材が表面状態に合わせて変形して接触するので、良好なクリーニング性を保つことができる。さらに、入力トナー量の変動によるクリーニング余裕度低下を起こすことなく、像担持体上のトナーを良好にクリーニングできる。
２像担持体上の潜像を現像するトナーが、円形度0.96以上のトナーであっても、容易にクリーニングできる。
【００８０】
以上により、蔵担持体上のトナーは良好にクリーニングされ、像担持体上に地汚れトナーが少ない状態なる。これにより、ポチムラに関係する確実に電流パルスを検出できる。
【００８１】
本発明は像担持体にアモルファスシリコンを用いることで、像担持体の平滑性が劇的に向上する。よって、ポチムラに関係しない電流パルスが発生ない。このため、ポチムラによる電流パルスを確実に検出できる
【００８２】
本発明は、像担持体は表層にフィラーを分散し強化した像担持体を使用すると、硬度に優れる表層にフィラーを分散し強化した像担持体を用いるので、経時において磨耗量が少なく像担持体表面に凹凸が生じにくい。よって、ポチムラに関係しない電流パルスが発生ない。このため、ポチムラによる電流パルスを確実に検出できる
【００８３】
本発明は、上記した架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を使用すれば、硬度に優れる表層のある架橋型の構造を持つ像担持体を用いるので、経時において磨耗量が少なく像担持体表面に凹凸が生じにくい。よって、よって、ポチムラに関係しない電流パルスが発生ない。このため、ポチムラによる電流パルスを確実に検出できる
【００８４】
本発明では、像担持体の少なくとも表層がポリアリレート樹脂からなると、硬度に優れる表層のある架橋型の構造を持つ像担持体を用いるので、経時において磨耗量が少なく像担持体表面に凹凸が生じにくい。よって、ポチムラに関係しない電流パルスが発生ない。このため、ポチムラによる電流パルスを確実に検出できる
【００８５】
さらに、本発明は、オイルレストナーを使用すれば、作像時に電流パルスが発生しないので、像担持体上で利型剤が染み出すことがない。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の主要部を示す概略図である。
【図２】帯電ローラと感光体の関係を示す拡大説明図である。
【図３】帯電ローラと感光体のギャップを示す説明図である。
【図４】帯電ローラの他の例の示す説明図である。
【図５】帯電ローラのさらに他の例の示す説明図である。
【図６】帯電ローラのさらに他の例の示す説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る画像形成装置の感光体の構成を示す説明図である。
【図８】帯電ローラに流れる電流をオシロスコープで検出した結果を示すグラフである。
【図９】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す主要部の説明図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す主要部の説明図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置のさらに他の実施形態を示す主要部の説明図である。
【図１２】本発明に係る画像形成装置のさらに他の実施形態を示す主要部の説明図である。
【図１３】本発明に係る画像形成装置の制御例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係る画像形成装置の別の制御例を示すフローチャートである。
【図１５】本発明に係る画像形成装置のさらに別の制御例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明に係る画像形成装置のさらに別の制御例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明に係る画像形成装置のさらに別の制御例を示すフローチャートである。
【図１８】本発明に係るカラーの画像形成装置を示す概略図である。
【図１９】本発明に係るカラーの画像形成装置を示す概略図である。
【図２０】本発明に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの概略図である。
【符号の説明】
【００８７】
２    感光体ドラム
３    帯電ローラ
１００    コントローラ
１０１    電圧印加部
１０２    電流測定部
１１０    対抗電極
【図１】
2006301437.tif 000006
【図２】
2006301437.tif 000007
【図３】
2006301437.tif 000008
【図４】
2006301437.tif 000009
【図５】
2006301437.tif 000010
【図６】
2006301437.tif 000011
【図７】
2006301437.tif 000012
【図８】
2006301437.tif 000013
【図９】
2006301437.tif 000014
【図１０】
2006301437.tif 000015
【図１１】
2006301437.tif 000016
【図１２】
2006301437.tif 000017
【図１３】
2006301437.tif 000018
【図１４】
2006301437.tif 000019
【図１５】
2006301437.tif 000020
【図１６】
2006301437.tif 000021
【図１７】
2006301437.tif 000022
【図１８】
2006301437.tif 000023
【図１９】
2006301437.tif 000024
【図２０】
2006301437.tif 000025