(57)【要約】【課題】低温・低湿時に画像を出力する時に、画像品質が劣化したり、異常画像が発生したりすることを防止することができる画像形成装置を実現する。【解決手段】本発明では、少なくとも像担持体２と、該像担持体２に近接または接触する帯電部材を有する帯電手段３と、周囲の環境温度と湿度を検出する温・湿度センサ１１と、前記帯電手段３へ印加電圧を供給する電気回路と、前記電気回路を制御する制御手段とを有する画像形成装置において、少なくとも立ち上がり時に、温・湿度センサ１１の検出値に応じて画像形成動作前の予備回転時の帯電手段３への印加電圧を制御する（例えば画像形成時よりも周波数を上げる、及び／又は、ピーク・ツー・ピーク電圧を放電開始電圧以上かつ画像形成時以下に設定する）。これにより異常画像の発生を防止することができ、像担持体の劣化も抑えることができる。【選択図】図２
2006317532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも像担持体と、該像担持体に近接または接触する帯電部材を有する帯電手段と、周囲の環境温度と湿度を検出する温・湿度センサと、前記帯電手段へ印加電圧を供給する電気回路と、前記電気回路を制御する制御手段と、を有する画像形成方法において、
少なくとも立ち上がり時に、前記温・湿度センサの検出値に応じて画像形成動作前の予備回転時の帯電手段への印加電圧を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
少なくとも像担持体と、該像担持体に近接または接触する帯電部材を有する帯電手段と、周囲の環境温度と湿度を検出する温・湿度センサと、前記帯電手段へ印加電圧を供給する電気回路と、前記電気回路を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記制御手段は、少なくとも装置の立ち上がり時に、前記温・湿度センサの検出値に応じて画像形成動作前の予備回転時の帯電手段への印加電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成方法において、
予備回転時の帯電手段への印加電圧は、画像形成時よりも周波数を上げることを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】
請求項１または３記載の画像形成方法において、
予備回転時の帯電手段への印加電圧は、画像形成時よりも周波数を上げる、及び／又は、ピーク・ツー・ピーク電圧を放電開始電圧以上かつ画像形成時以下に設定することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
請求項１，３，４のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
前記帯電部材に印加するピーク・ツー・ピーク電圧を放電が発生しない電圧とすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】
請求項１，３〜５のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
予備回転が終了した後の画像形成時は、前記帯電部材への印加電圧を通常の印加電圧に戻すことを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
請求項１，３〜６のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
少なくとも前記温・湿度センサは、前記帯電部材に接触せず、かつ前記帯電部材に電圧が印加された時でも該帯電部材との間で放電が発生しない所で、かつ前記帯電部材の近傍に設置したことを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
請求項１，３〜７のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
前記像担持体は、表層に保護層を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成方法において、
前記保護層のバインダー樹脂が、架橋構造を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
請求項9記載の画像形成方法において、
前記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に、電荷輸送部位を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】
請求項２記載の画像形成装置において、
予備回転時の帯電手段への印加電圧は、画像形成時よりも周波数を上げることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項２または１１記載の画像形成装置において、
予備回転時の帯電手段への印加電圧は、画像形成時よりも周波数を上げる、及び／又は、ピーク・ツー・ピーク電圧を放電開始電圧以上かつ画像形成時以下に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項２，１１，１２のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記帯電部材に印加するピーク・ツー・ピーク電圧を放電が発生しない電圧とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項２，１１〜１３のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
予備回転が終了した後の画像形成時は、前記帯電部材への印加電圧を通常の印加電圧に戻すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項２，１１〜１４のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
少なくとも前記温・湿度センサは、前記帯電部材に接触せず、かつ前記帯電部材に電圧が印加された時でも該帯電部材との間で放電が発生しない所で、かつ前記帯電部材の近傍に設置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項２，１１〜１５のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、表層に保護層を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の画像形成装置において、
前記保護層のバインダー樹脂が、架橋構造を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の画像形成装置において、
前記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に、電荷輸送部位を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項２，１１〜１８のいずれか一つに記載の画像形成装置に具備されるプロセスカートリッジであって、
少なくとも像担持体と帯電手段と温・湿度センサを、同一のユニット内に一体に形成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成方法及び画像形成装置に係り、より詳しくは、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段を有し、帯電手段を温度や湿度に応じて制御する画像形成方法及び画像形成装置に関するものであり、さらには、その画像形成装置に具備されるプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等の画像形成装置は、像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段で帯電された像担持体に対して露光により静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像する現像手段と、現像された像を記録材に直接又は中間転写体を介して転写する転写手段とを少なくとも備えている。そして、画像形成方法としては、像担持体に帯電手段で帯電を施し、その帯電された像担持体に対して露光手段により選択的に露光して帯電を消去あるいは減少させ、像担持体上に静電潜像を形成する。そして、像担持体に形成された静電潜像を現像手段の現像剤で現像して顕像化し、その顕像を転写手段で記録材に転写して画像を形成する。
【０００３】
この種の画像形成装置において、像担持体に帯電を施す帯電手段としては、コロナ放電を利用したものが主流であった。しかしながら、このコロナ放電を用いた帯電手段は、オゾンが多量に発生してしまうという不具合があり、また、コロナ放電を行わせるために５〜１０ｋＶという高電圧を印加する高電圧電源が必要であるので画像形成装置の低コスト化を図ることが難しかった。
【０００４】
そこで、近年、画像形成装置に採用することができる帯電手段として、コロナ放電を利用しないで帯電部材を像担持体に接触させる接触型の帯電手段が多く提案されている。この接触型の帯電手段では、上記コロナ放電を用いた帯電手段の場合に挙げた問題点の多くが解消されるが、その一方、像流れと呼ばれる異常画像の発生や、像担持体の摩耗量が増大するなどの問題が発生している。また、印加電圧に交流を用いた場合は騒音の発生も問題になっている。加えて、前記帯電手段がトナーや紙紛を像担持体（感光体）と帯電部材間で擦りつけるので汚染を助長し、それによる汚れも問題となっている。
【０００５】
上記の問題を解消する一例として、例えば特許文献１（特開平１０−３１２０９８号公報）には、補助帯電部材と帯電部材を用いて印加電圧を制御することによって、前記帯電手段のトナーや紙粉等による汚れを防止すると共に、クリーナレスシステムにおけるポジゴーストと呼ばれる異常画像の発生等を防止することが記載されている。しかし、この従来技術には、画像形成動作前の予備回転（プレ回転（プレ帯電））時の制御のことについては触れられていない。
【０００６】
特許文献２（特開平１１−２４９３８９公報）には、周囲の温度や湿度等の周囲環境が変化しても短いプレ帯電時間で濃度ムラのない安定した画像が得られるようにすることを課題とし、その解決手段として、「温度検知センサが検知した帯電ローラの温度又はその帯電ローラの近傍の温度に応じて、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プレ帯電時間の間に帯電ローラへ印加する電圧を、画像形成時に帯電ローラへ印加する電圧と異ならせる印加電圧可変制御手段を設ける」ことが記載されており、「それによって、帯電ローラが置かれている環境温度が変化しても、帯電の立上り時間が変化するのを軽減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」ことが記載されている。しかし、この従来技術では、画像形成を開始するまでのプレ帯電時間が長くなるのを抑えきれない。また、印加電圧の絶対値を大きくする為、感光体の劣化を助長することになる。
【０００７】
特許文献３（特開平４−６５６７号公報）には、「電子写真感光体に帯電用部材を接触させて電圧を印加することにより該感光体表面を帯電させる帯電プロセスを用いる電子写真法において、該帯電用部材の温度を３５℃〜５５℃の範囲に維持して実施する」ことや、「電子写真感光体の周速を４０ｍｍ／ｓｅｃ以上にして帯電プロセスを実施する」ことが記載されている。しかし、この従来技術では、帯電部材の温度を一定範囲にすることが記載されているが、その為には、省エネに逆行するヒーター等の加熱手段が必要であり、加熱には時間が掛かる為、画像形成装置の立上り時間を早くすることができない。
【０００８】
特許文献４（特開平４−１８６３８１号公報）には、「外部より電圧を印加した帯電部材を被帯電体面に接触させてこの被帯電体面の帯電処理を行う接触帯電装置において、前記帯電部材の温度を検出するセンサを設け、このセンサの検出温度によって前記帯電部材に印加する電圧を可変とすること」が記載されている。しかし、この従来技術では、画像形成時の帯電部材の印加電圧を温度により変更することが記載されているが、画像形成動作前の予備回転（プレ回転（プレ帯電））時の制御のことについては触れられていない。
【０００９】
特許文献５（特開２００３−５７９２４号公報）には、「像担持体の帯電手段として、ＡＣ定電圧制御のＤＣ＋ＡＣ印加接触帯電手段を採択した画像形成装置において、環境によらず良好な画像を出力させるための帯電印加バイアス制御を、低コストな構成で行うことを目的として、「像担持体に接触する帯電部材に直流定電圧ＤＣと交流定電圧ＡＣを重畳して印加して像担持体を帯電する接触帯電手段を備えた画像形成装置において、装置周辺の環境を検知する環境検知手段と、画像形成前に、前記環境検知手段により装置周辺の環境を検知し、前記検知した環境に基づいて前記帯電部材に印加する交流成分の定電圧値を制御する制御手段を有する」ことが記載されている。しかし、この従来技術では、画像形成時の帯電印加バイアス制御であり、印加電圧（ピーク・ツー・ピーク電圧）を制御しているが、画像形成動作前の予備回転（プレ回転（プレ帯電））時の制御のことについては触れられていない。
【００１０】
特許文献６（特開平９−３１１５３０号公報）には、メインＳＷ投入時、帯電ローラの温度を検知して使用環境を判断して帯電ローラへの印加電圧を制御することが記載されている。また、特許文献７（特開平９−１９７７８０号公報）には、電源投入時の帯電手段の温度を検知して印加電圧の補正を行うことが記載されている。さらに特許文献８（特開２００４−２１２６２３号公報）には、温湿度検知手段の検出結果に応じて、帯電装置に印加するピーク間電圧あるいは周波数を変化させることが記載されている。しかし、これらの従来技術には、画像形成動作前の予備回転（プレ回転（プレ帯電））時の制御のことについては触れられていない。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−３１２０９８号公報
【特許文献２】特開平１１−２４９３８９公報
【特許文献３】特開平４−６５６７号公報
【特許文献４】特開平４−１８６３８１号公報
【特許文献５】特開２００３−５７９２４号公報
【特許文献６】特開平９−３１１５３０号公報
【特許文献７】特開平９−１９７７８０号公報
【特許文献８】特開２００４−２１２６２３号公報
【特許文献９】特開昭５２−３６０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
帯電ローラや帯電ブラシ等の近接又は接触の帯電部材を有する一般的な電子写真方式を用いた画像形成装置においては、低温・低湿時の朝一番に画像を出力する時などに、異常画像が発生する。前記異常画像は白又は黒い斑点状のもので、画像上ランダムな位置に記録紙一枚から十数枚程度の間のみ発生するが、常に同じ条件で発生するものではない。但し、常温・常湿時や高温・高湿時、及び、低温・低湿時でも画像形成装置が温まっている時にはほとんど発生しない。
上記異常画像の発生原因は、帯電部材（帯電ローラ等）の通電状態が不安定になっているためと考えられる。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その第１の目的は、低温・低湿時の朝一番等に画像を出力する時に、画像品質が劣化したり、異常画像が発生したりすることを防止することができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。
また、本発明の第２の目的は、前記画像品質の劣化や異常画像の発生を未然に防止するとともに、帯電部材の放電を起こさない制御をすることにより感光体の劣化を生じさせないようにすることができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することであり、さらには、安定した信頼性の高い画像形成方法及び装置を提供するとともに、長寿命の画像形成装置を提供することである。さらに本発明の第３の目的は、かかる帯電手段を少なくとも有するプロセスカートリッジを提供することにあり、第４の目的は、かかる帯電手段を少なくとも有する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の手段は、少なくとも像担持体と、該像担持体に近接または接触する帯電部材を有する帯電手段と、周囲の環境温度と湿度を検出する温・湿度センサと、前記帯電手段へ印加電圧を供給する電気回路と、前記電気回路を制御する制御手段と、を有する画像形成方法において、少なくとも立ち上がり時に、前記温・湿度センサの検出値に応じて画像形成動作前の予備回転時（前準備回転時又はプレ回転時とも言う）の帯電手段への印加電圧を制御することを特徴とする（請求項１）。
【００１５】
本発明の第２の手段は、第１の手段の画像形成方法において、予備回転時の帯電手段への印加電圧は、画像形成時よりも周波数を上げることを特徴とする（請求項３）。
また、本発明の第３の手段は、第１または第２の手段の画像形成方法において、予備回転時の帯電手段への印加電圧は、画像形成時よりも周波数を上げる、及び／又は、ピーク・ツー・ピーク電圧を放電開始電圧以上かつ画像形成時以下に設定することを特徴とする（請求項４）。
さらに本発明の第４の手段は、第１〜第３のいずれか一つの手段の画像形成方法において、前記帯電部材に印加するピーク・ツー・ピーク電圧を放電が発生しない電圧とすることを特徴とする（請求項５）。
【００１６】
本発明の第５の手段は、第１〜第４のいずれか一つの手段の画像形成方法において、予備回転が終了した後の画像形成時は、前記帯電部材への印加電圧を通常の印加電圧に戻すことを特徴とする（請求項６）。
また、本発明の第６の手段は、第１〜第５のいずれか一つの手段の画像形成方法において、少なくとも前記温・湿度センサは、前記帯電部材に接触せず、かつ前記帯電部材に電圧が印加された時でも該帯電部材との間で放電が発生しない所で、かつ前記帯電部材の近傍に設置したことを特徴とする（請求項７）。
【００１７】
本発明の第７の手段は、第１〜第６のいずれか一つの手段の画像形成方法において、前記像担持体は、表層に保護層を有することを特徴とする（請求項８）。
また、本発明の第８の手段は、第７の手段の画像形成方法において、前記保護層のバインダー樹脂が、架橋構造を有することを特徴とする（請求項９）。
さらに本発明の第９の手段は、第８の手段の画像形成方法において、前記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に、電荷輸送部位を有することを特徴とする（請求項１０）。
【００１８】
本発明の第１０の手段は、少なくとも像担持体と、該像担持体に近接または接触する帯電部材を有する帯電手段と、周囲の環境温度と湿度を検出する温・湿度センサと、前記帯電手段へ印加電圧を供給する電気回路と、前記電気回路を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記制御手段は、少なくとも装置の立ち上がり時に、前記温・湿度センサの検出値に応じて画像形成動作前の予備回転時の帯電手段への印加電圧を制御することを特徴とする（請求項２）。
【００１９】
本発明の第１１の手段は、第１０の手段の画像形成装置において、予備回転時の帯電手段への印加電圧は、画像形成時よりも周波数を上げることを特徴とする（請求項１１）。
また、本発明の第１２の手段は、第１０または第１１の手段の画像形成装置において、予備回転時の帯電手段への印加電圧は、画像形成時よりも周波数を上げる、及び／又は、ピーク・ツー・ピーク電圧を放電開始電圧以上かつ画像形成時以下に設定することを特徴とする（請求項１２）。
さらに本発明の第１３の手段は、第１０〜第１２のいずれか一つの手段の画像形成装置において、前記帯電部材に印加するピーク・ツー・ピーク電圧を放電が発生しない電圧とすることを特徴とする（請求項１３）。
【００２０】
本発明の第１４の手段は、第１０〜第１３のいずれか一つの手段の画像形成装置において、予備回転が終了した後の画像形成時は、前記帯電部材への印加電圧を通常の印加電圧に戻すことを特徴とする（請求項１４）。
また、本発明の第１５の手段は、第１０〜第１４のいずれか一つの手段の画像形成装置において、少なくとも前記温・湿度センサは、前記帯電部材に接触せず、かつ前記帯電部材に電圧が印加された時でも該帯電部材との間で放電が発生しない所で、かつ前記帯電部材の近傍に設置したことを特徴とする（請求項１５）。
【００２１】
本発明の第１６の手段は、第１０〜第１５のいずれか一つの手段の画像形成装置において、前記像担持体は、表層に保護層を有することを特徴とする（請求項１６）。
また、本発明の第１７の手段は、第１６の手段の画像形成装置において、前記保護層のバインダー樹脂が、架橋構造を有することを特徴とする（請求項１７）。
さらに本発明の第１８の手段は、第１７の手段の画像形成装置において、前記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に、電荷輸送部位を有することを特徴とする（請求項１８）。
【００２２】
本発明の第１９の手段は、第１０〜第１８のいずれか一つの手段の画像形成装置に具備されるプロセスカートリッジであって、少なくとも像担持体と帯電手段と温・湿度センサを、同一のユニット内に一体に形成したことを特徴とする（請求項１９）。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置では、少なくとも立ち上がり時に、温・湿度センサの検出値に応じて画像形成動作前の予備回転時の帯電手段への印加電圧を制御する（具体的は、予備回転時の帯電手段への印加電圧は、画像形成時よりも周波数を上げる、及び／又は、ピーク・ツー・ピーク電圧を放電開始電圧以上かつ画像形成時以下に設定する）ので、異常画像の発生を防止することができる。また、異常画像発生時に生ずる記録紙やエネルギーの無駄を低減することができる。
【００２４】
さらに本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、帯電部材に印加するピーク・ツー・ピーク電圧を放電が発生しない電圧とするので、帯電部材の放電による像担持体の劣化を防止することができる。
また、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、少なくとも前記温・湿度センサは、前記帯電部材に接触せず、かつ前記帯電部材に電圧が印加された時でも該帯電部材との間で放電が発生しない所で、かつ前記帯電部材の近傍に設置したことにより、帯電部材の放電により温・湿度センサが壊れるのを防止することができる。
【００２５】
さらに本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、像担持体は表層に保護層を有するので、像担持体の膜削れ量が減少し、寿命が長くなる。また、前記保護層のバインダー樹脂が、架橋構造を有することにより、像担持体の膜削れ量がより減少し、さらに寿命を長くすることができる。また、架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に、電荷輸送部位を有することにより、画質の向上も図ることができる。
【００２６】
本発明では、少なくとも像担持体と帯電手段と温・湿度センサを、同一のユニット内に一体に形成したプロセスカートリッジとすることにより、帯電手段周辺の温度と湿度を確実に把握することができ、予備回転時の帯電手段への印加電圧をより正確に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の構成、動作及び作用効果を、図示の実施例に基いて詳細に説明する。
【実施例】
【００２８】
まず、本発明を電子写真方式の画像形成装置に適用した実施例について説明する。図１は、本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図であり、電子写真方式のプリンタの全体構造の一例を示している。また、図２は、図１に示す画像形成装置の像担持体（感光体）周りの構成を拡大して示す概略構成図である。なお、図１には図示していないが、画像形成装置本体１の上に原稿読取装置（イメージスキャナ）を付ければ複写機の構成となり、さらに通信機能を付加すればファクシミリの構成（あるいはプリンタ、複写機、ファクシミリの機能を備えた複合機）の構成となる。また、図１、図２では、帯電手段の帯電部材３として、帯電ローラを記載しているが、帯電手段としてはコロナチャージャも良く使われている。
【００２９】
＜画像形成装置全体の説明＞
以下、図１、図２に基いて、画像形成装置（電子写真方式のプリンタ）の構成、動作の説明を行う。図１、図２に示す画像形成装置は、画像形成装置本体１内に配置された像担持体２を有している。この像担持体２は円筒状の導電性ベースの外周面に感光層を有するドラム状の感光体により構成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の像担持体を用いることもできる。
図２に示すように、像担持体２の周囲には、帯電手段３、露光手段４、現像手段５、転写手段６、クリーニング手段７、除電手段８、温・湿度センサ１１などが配設されており、作像部を構成している。また、図１に示すように、作像部の下方には記録材１５を給紙する給紙手段９（給紙カセット９ａ，給紙コロ９ｂ、給紙ローラ９ｃ）と、記録材の搬送手段（搬送ローラ９ｄ、レジストローラ９ｅ）が設置されている。さらに作像部の左側には、定着手段１０と排紙手段（排紙ローラ１３、排紙トレイ１４）が設置されている。
【００３０】
図１に示した作像部の像担持体２は、画像形成動作時に時計方向に回転駆動され、このとき像担持体２が帯電手段３によって所定の極性に帯電される。図１、図２では非接触帯電ローラを使用しているが、これに限定するわけでは無く、接触帯電ローラを用いても良い。
帯電手段３によって帯電された像担持体２には、露光手段４の一例であるレーザ書き込みユニットから出射する光変調されたレーザ光が照射され、これによって像担持体２に静電潜像が形成される。図示した例では、レーザ光が照射された像担持体表面部分の電位の絶対値が低下して、ここが静電潜像（画像部）となり、レーザ光が照射されずに電位の絶対値が高く保たれた部分が地肌部となる。次いで、この静電潜像は、現像手段5を通るとき、所定の極性に帯電されたトナーによって、トナー像として可視像化される。なお、図１に示す露光手段４は、レーザ光源、カップリングレンズ、シリンドリカルレンズ、光偏向器（回転多面鏡等）、走査結像光学系（ｆθレンズ、収差等の補正用のレンズ、ミラー等）などで構成されるレーザ書き込みユニットであるが、この他、露光手段４としては、ＬＥＤアレイとレンズアレイを有する露光手段や、原稿面を照明し、その原稿画像を像担持体上に結像する露光手段などを用いることもできる。
【００３１】
一方、給紙手段９の給紙カセット９ａからは給紙コロ９ｂと給紙ローラ９ｃにより、例えば記録紙より成る記録材１５が送り出され、像担持体２に対置された転写手段６と像担持体２との間に、その記録材１５がレジストローラ９ｅにより所定のタイミングで送り込まれる。このとき像担持体２上に形成されたトナー像が記録材１５上に静電的に転写される。トナー像を転写された記録材１５は、引き続き定着手段１０を通り、このとき熱と圧力の作用によってトナー像が記録材１５上に定着される。定着手段１０を通った記録材１５は排紙部に排出される。記録材１５に転写されずに像担持体表面に残された転写残トナーは、クリーニング手段７によって除去される。
定着手段１０は図では二本のローラを用いた構成を示しているが、他の構造、例えばベルトとローラを組み合わせた構成等でも何ら問題は無い。
【００３２】
図１、図２に示した画像形成装置の現像手段５は、乾式の現像剤を収容した現像ケースと、その現像剤を担持しながら搬送する現像ローラ５ａや、現像剤の撹拌・搬送部材５ｂ，５ｃ、現像剤量（又は層厚）規制部材５ｄを有している。現像剤としては、例えばトナーとキャリアを有する乾式の二成分系現像剤や、トナーのみでキャリアを有さない一成分系現像剤を用いることができる。現像ローラ５ａが矢印方向に回転駆動され、このとき現像ローラ５ａの周面に現像剤が担持されて搬送され、現像ローラ５ａと像担持体２の間の現像領域に運ばれた現像剤中のトナーが静電潜像に静電的に移行して、その静電潜像がトナー像として可視像化される。
【００３３】
また、図１、図２に示した転写手段６は、像担持体２上のトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される転写ローラにより構成されているが、この他、転写ブラシ、転写ブレードあるいはコロナワイヤを有するコロナ放電器より成る転写手段などを用いることもできる。また、像担持体上のトナー像を直ちに最終記録媒体としての転写材に転写する代りに、像担持体上のトナー像を、中間転写体より成る転写媒体上に転写し、そのトナー像を最終記録媒体に転写するような構成にすることもできる。
【００３４】
さらに図１、図２に示したクリーニング手段７は、このクリーニングケースに回転自在に支持されたファーブラシ７ａとクリーニングブレード７ｂより成るクリーニング部材を有し、これらのクリーニング部材７ａ，７ｂが像担持体２の表面に当接してその表面に付着する転写残トナーを除去する。
クリーニング手段７のクリーニングブレード７ｂは、例えばポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等の公知の材料を適宜選択し、その弾性率、厚さ、像担持体２に対する当接角度等を適宜設定し使用することができる。
図１では図示していないが、図２のように除電手段８を用いて、像担持体２の残留電荷を除電しても良い。
【００３５】
なお、図１に示した画像形成装置は、一つの作像部で白黒画像等の単色画像を形成する構成であるが、本発明が適用される画像形成装置はこれに限らず、多色画像やフルカラー画像を形成するカラー画像形成装置も対象とするものである。そのカラー画像形成装置の例を図５、図６に示す。
【００３６】
図５は、複数のローラ１７，１８に張架されたベルト状の転写材搬送体（以下、転写材搬送ベルトと言う）１６に沿って、図２と同様の構成の４つの作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋを並設したものであり、所謂タンデム型で直接転写方式のカラー画像形成装置である。４つの作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、色の異なる現像剤を用いる以外は同一の構成であり、それぞれドラム状の感光体からなる像担持体２と、その周囲に配設された帯電手段３、露光手段４、現像手段５、転写手段６、クリーニング手段７、温・湿度センサ１１などで構成されている。また、４つの作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの符号に付けたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、各作像部で用いる現像剤のトナーの色を表しており、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：黒、である。
【００３７】
各作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの動作は図２を参照して説明したとおりであり、帯電、露光、現像の工程を経て各像担持体２上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の可視像（トナー像）が形成される。そして、各作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの像担持体２に形成されたトナー像は、図示省略の図１と同様な給紙手段（９）及び搬送手段（９ｄ、９ｅ）によって給紙され転写材搬送ベルト１６で担持搬送される転写材１５に順次重ね合わせて転写され、転写材１５上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写材１５は、図示省略の図１と同様な定着手段（１０）に搬送され、定着手段で画像が定着された後、図示省略の排紙手段で排紙トレイに排紙される。
【００３８】
次に図６は、複数のローラ２１，２２，２３に張架されたベルト状の中間転写体（以下、中間転写ベルトと言う）１９に沿って、図２と同様の構成の４つの作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋを並設したものであり、所謂タンデム型で中間転写方式のカラー画像形成装置である。４つの作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、色の異なる現像剤を用いる以外は同一の構成であり、それぞれドラム状の感光体からなる像担持体２と、その周囲に配設された帯電手段３、露光手段４、現像手段５、転写手段６、クリーニング手段７、温・湿度センサ１１などで構成されている。また、４つの作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの符号に付けたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、各作像部で用いる現像剤のトナーの色を表しており、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：黒、である。
【００３９】
各作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの動作は図２を参照して説明したとおりであり、帯電、露光、現像の工程を経て各像担持体２上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の可視像（トナー像）が形成される。そして、各作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの像担持体２に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１９に順次重ね合わせて転写（一次転写）され、中間転写ベルト１９上にカラー画像が形成される。この中間転写ベルト１９上への画像転写にタイミングを合わせて、図示省略の給紙手段及び搬送手段によって転写材１５が二次転写部のローラ２１と二次転写手段２４の対向位置に給紙され、中間転写ベルト１９上のカラー画像が二次転写手段２４によって転写材１５に転写（二次転写）される。カラー画像が転写された転写材１５は、図示省略の定着手段に搬送され、定着手段で画像が定着された後、図示省略の排紙手段で排紙トレイに排紙される。なお、図６では二次転写手段２４として転写ローラを図示しているが、この他、転写ベルト、転写ブラシ、転写ブレード、あるいはコロナワイヤを有するコロナ放電器より成る転写手段などを用いることができる。
【００４０】
＜制御動作の説明＞
以上、画像形成装置の構成、動作の実施例を説明したが、次に、図３のフローチャートに基づいて画像形成装置（図５，６の例では各作像部）の制御動作の一例を説明する。図示を省略するが、画像形成装置内には、装置各部（例えば、帯電手段、露光手段、現像手段、給紙手段、転写手段、定着手段、クリーニング手段、除電手段等）の動作を制御する制御手段として制御装置が設けられており、この制御装置は、マイクロコンピュータ等からなる中央処理装置（ＣＰＵ）、記憶手段であるメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）、入・出力装置（Ｉ／Ｏ）、各種制御回路、クロック、タイマー等から構成されている。また、図示を省略するが、画像形成装置には、各種の設定や各種情報の入力を行う操作部（操作・表示部）が設けられている。この操作部は、スタート・キー、ストップ／クリア・キー、テン・キーや、その他の各種設定用のキー、及び表示パネル（あるいは入力部を兼ねた液晶タッチパネル）などから構成されている。
【００４１】
操作部から印刷指令信号が入力され、その印刷指令信号を画像形成装置の制御装置が受取ると（Ｓ１）、温・湿度センサ１１の温度及び湿度の値を制御装置のＣＰＵが検知する（Ｓ２）。そして、最初に温度を検知して、その値（Ｔ）がある設定した値（Ｔa）よりも低ければ、湿度の値に関係無く、帯電バイアス（帯電手段３の帯電部材（例えば帯電ローラ）に印加する電圧あるいは周波数のこと）を変更する。加えて、温度がある設定した値（Ｔa）よりも高く、湿度（Ｓ）がある設定した値（Ｓa）よりも低い場合は、帯電バイアスを変更する（Ｓ３〜Ｓ４）。さらに、温度と湿度が前記した設定値（Ｔa、Ｓa）よりも高くても、温度がある設定した値（Ｔb＞Ｔa）よりも低く、かつ、湿度がある設定した値（Ｓb＞Ｓa）よりも低い場合についても、帯電バイアスを変更した方が好ましい。
加えて、温度及び湿度と、前記設定した値との差によって、帯電バイアスを変更しても良い。前記変更は、あらかじめメモリ上にデータ・テーブルを用意しておき、差の値に応じて帯電バイアスを変更する。
【００４２】
ところで、温・湿度センサ１１は、温度を検出する温度センサと、湿度を検出する湿度センサを一つのケース内に一体に収納したものであるが、温度だけを検出する温度センサと、湿度だけを検出する湿度センサの２つに分かれていても問題は無い。また、複数の温・湿度センサを用いても何ら問題は無い。複数の温・湿度センサを用いる場合は、平均化、あるいは、帯電部材までの距離等により重み付け等を行っても良い。
【００４３】
上記のように帯電バイアスを変更した後、通常の画像形成を行うための前準備回転（予備回転又はプレ回転とも言う）を実施する（Ｓ５）。前記前準備回転中は前記温度と湿度に応じた帯電バイアスが印加された状態にある。その後、帯電バイアスを画像形成時用の通常値に戻して画像形成動作を実施し（Ｓ６〜Ｓ７）、後準備回転を実施して（Ｓ８）、画像形成動作を終了する。
【００４４】
次に、前記帯電バイアスの変更について、より詳細に説明する。本発明では、前記前準備回転（予備回転）中の帯電バイアスは基本的に放電が発生しない電圧にする。要するに、ピーク・ツー・ピーク電圧を放電開始電圧より低く設定する。そうする事で、像担持体２へのダメージを与えないことにより、像担持体の長寿命化を図る。
したがって、前準備回転中の帯電バイアスで主に変更するのは周波数であり、例えば、設定値（Ｔa）が１５℃で温・湿度センサ１１の測定温度が１２℃の場合は、周波数を上げる。例えば、画像形成時の周波数を１０００Ｈzとすると、１５００Ｈzにする。さらに、温度が８℃の場合はさらに周波数を上げて、３０００Ｈzにし、２℃の場合はより周波数を上げて、１００００Ｈzにするという具合に制御を行う。
【００４５】
また、湿度も前記した温度の制御と同じように、ある設定値（Ｓa）よりも低ければ、帯電バイアスの周波数を上げる。例えば、設定値（Ｓa）が３０％で温・湿度センサ１１の測定湿度が２５％の場合は、周波数を上げる。例えば、画像形成時の周波数を１０００Ｈzとすると、１６００Ｈzにする。さらに、湿度が１５％の場合はさらに周波数を上げて４０００Ｈzにし、５％の場合はより周波数を上げて１００００Ｈzにするという具合に制御を行う。
【００４６】
しかしながら、温度、湿度ともに非常に低い場合は、上記のような周波数だけでは異常画像の発生を抑えられない場合がある。例えば、温度が１℃で湿度が５％のような場合は、ピーク・ツー・ピーク電圧と周波数の両方を変更する。例えば、周波数を１００００Ｈz、ピーク・ツー・ピーク電圧を放電開始電圧より大きく、かつ、画像形成時より小さい９００Ｖに設定する（ここでは、画像形成時のピーク・ツー・ピーク電圧は１１００Ｖと仮定する）。ここで、画像形成時より小さいピーク・ツー・ピーク電圧にするのは、像担持体２の劣化を抑えるためである。
【００４７】
従来の制御では、画像形成時以上のピーク・ツー・ピーク電圧を印加しているため、像担持体の劣化が助長され、像担持体の長寿命化を阻害していたが、本発明では、少なくとも立ち上がり時に、温・湿度センサ１１の検出値に応じて画像形成動作前の予備回転時の帯電手段３への印加電圧を、画像形成時よりも周波数を上げる、及び／又は、ピーク・ツー・ピーク電圧を放電開始電圧以上かつ画像形成時以下に設定するので、異常画像の発生を防止することができ、像担持体２の劣化も抑えることができる。また、異常画像発生時に生ずる記録紙やエネルギーの無駄を低減することができる。
【００４８】
＜像担持体の構成例＞
次に、本発明に用いられる像担時体２の構成例として、電子写真感光体の一例を以下に示す。
本実施例に用いられる感光体２は負帯電性の有機感光体であり、直径３０［ｍｍ］のドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。図７は、本実施例に用いた感光体２の構成例を示す断面図である。基層としての導電性支持体５０上に、絶縁層である下引き層５１が設けられている。そして、その上に感光層としての電荷発生層（ＣＧＬ）５２、電荷輸送層（ＣＴＬ）５３が設けられている。さらにその上に表面保護層（ＦＲ）５４が積層されている。
【００４９】
（導電性支持体５０）
導電性支持体５０としては、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すものを用いることができる。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、蒸着また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およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、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。また、特許文献９（特開昭５２−３６０１６号公報）に開示されたエンドレス・ニッケルベルト、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。
【００５０】
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、本発明の導電性支持体として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉体などがあげられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン（登録商標）などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体として良好に用いることができる。
【００５１】
次に感光層について説明する。感光層は単層構成でも積層構成でもよいが、説明の都合上、先ず電荷発生層５２と電荷輸送層５３とからなる積層構成の場合から述べる。
【００５２】
（電荷発生層５２）
電荷発生層５２は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生層５２には公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、他のフタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等が挙げられ、これらは有用に用いられる。これら電荷発生物質は単独でも、２種以上混合して用いることも可能である。
【００５３】
電荷発生層５２は、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体５０上、あるいは下引き層５１上に塗布し、乾燥することにより形成される。
【００５４】
電荷発生層５２には、必要に応じて結着樹脂中に上記電荷発生物質を分散させることができる。用いることができる結着樹脂の例としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前あるいは分散後どちらでも構わない。
【００５５】
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。これらは単独で用いても２ 種以上混合して用いてもよい。
【００５６】
電荷発生層５２は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添加剤が含まれていても良い。
また、塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
電荷発生層５２の膜厚は、０．０１〜５［μｍ］程度が適当であり、好ましくは０．１〜２［μｍ］である。
【００５７】
（電荷輸送層５３）
電荷輸送層５３は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層５２上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により単独あるいは２種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
【００５８】
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または２種以上混合して用いられる。
【００５９】
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００６０】
電荷輸送物質の量は結着樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は解像度・応答性の点から、２５［μｍ］以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム（特に帯電電位等）により異なるが、５［μｍ］以上が好ましい。
【００６１】
ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。これらは単独で使用しても２種以上混合して使用しても良い。
【００６２】
次に感光層が単層構成の場合について述べる。感光層は、前述の電荷発生物質、電荷輸送物質、結着樹脂等を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを導電性支持体５０上ないし下引き層５１上に塗布、乾燥することによって形成できる。電荷輸送物質を含有させずに電荷発生物質と結着樹脂とから構成してもよい。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
結着樹脂としては先に電荷輸送層で挙げた結着樹脂の他に、電荷発生層で挙げた結着樹脂を混合して用いてもよい。もちろん、先に挙げた高分子電荷輸送物質も良好に使用できる。結着樹脂１００重量部に対する電荷発生物質の量は５〜４０重量部が好ましく、電荷輸送物質の量は０〜１９０重量部が好ましく、さらに５０〜１５０重量部であればより好ましい。
この感光層は、電荷発生物質、結着樹脂を電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散機等で分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコートなどで塗工して形成できる。感光層の膜厚は、５〜２５［μｍ］程度が適当である。
【００６３】
（下引き層５１）
本実施例に係る感光体２においては、導電性支持体５０と感光層（図７では電荷発生層５２）との間に下引き層５１を設けることができる。下引き層５１は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。また、これらの下引き層は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本発明の下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。この他、本発明の下引き層には、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物やＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。また、この他にも公知のものを用いることができる。下引き層５１の膜厚は０〜５［μｍ］が適当である。
【００６４】
（保護層５４の実施例１）
以上の構成の電子写真感光体２においては、最表面層に機械的磨耗を防止するための保護層５４を設けることが有効である。例えば耐磨耗性を向上させるために、アモルファスシリコンで表面コートした感光体や、電荷輸送層のさらに表面にアルミナや酸化スズ等の微粒子を分散させた最表面層（保護層）を設けた有機感光体などを用いることができる。
【００６５】
（保護層５４の実施例２：架橋タイプの保護層）
以上に説明した感光体２の保護層５４の別の実施例として、保護層を形成するバインダー樹脂が、架橋構造を有する構成の保護層も有効に使用することができる。以下、架橋タイプの保護層について述べる。
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。
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
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。
【００７０】
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。
以上の架橋タイプの保護層を用いた感光体の具体的な実施例を以下に示す。
【００７１】
（電子写真感光体Ａ）
図７に示すような構成の電子写真感光体２において、保護層５４の塗工液および膜厚・作成条件を下記のようにした以外は、前述の感光体２の説明と同様の構成にして、電子写真感光体Ａを作成した。
材料として、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５３の上に塗布し、乾燥し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層５４を形成した。
【００７２】
（電子写真感光体Ｂ）
図７に示すような構成の電子写真感光体２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、前述の感光体２の説明と同様の構成にして、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））：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５３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５４を形成した。
【００７３】
【化１】
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【００７４】
以上、感光体の構成例及び実施例を説明したが、本発明に用いることができる感光体２の構成は上記のような特定の構成に限定されるものではない。すなわち、導電性支持体の上に電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層のみを設けた単層構成や、導電性支持体の上に電荷発生物質を主成分とする電荷発生層と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層とが積層された構成や、導電性支持体の上に電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層を設け、その上に更に保護層を設けた構成や、導電性支持体の上に電荷発生物質を主成分とする電荷発生層と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層とを積層し、その電荷輸送層の上に保護層を設けた構成や、導電性支持体の上に電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層と電荷発生物質を主成分とする電荷発生層とを積層し、その電荷発生層の上に保護層を設けた構成など、種々の層構成を有する感光体に適用可能である。
【００７５】
＜プロセスカートリッジの説明＞
ところで図１に示した画像形成装置や、図５、図６に示したカラー画像形成装置では、作像部に、少なくとも像担持体２と帯電手段３と温・湿度センサ１１を、同一のユニット内に一体に形成したプロセスカートリッジを用いることにより、交換や組み付け、メンテナンス等が容易になり、リサイクル等もし易くなる。また、像担持体２と帯電手段３と温・湿度センサ１１が同一のユニット内にあるので、帯電手段周辺の温度と湿度を確実に把握することができ、予備回転時の帯電手段３への印加電圧をより正確に制御することができる。
【００７６】
図４はプロセスカートリッジ２０を用いた作像部の一例を示しており、プロセスカートリッジ２０のユニット内には、像担持体２と帯電手段３と温・湿度センサ１１が一体に組み付けられている。また、このプロセスカートリッジ２０には、クリーニング手段７も一体化されている。
より詳しく述べると、図４に示す作像部においては、帯電手段（帯電部材）３を回転自在に支持するケーシングと、クリーニング手段７を支持するクリーニングケースが、一体のユニットケースとして構成され、このユニットに像担持体２が回転自在に組み付けられてプロセスカートリッジ２０を構成している。このようにして、帯電部材３と、像担持体２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２０が構成され、そのプロセスカートリッジ２０が画像形成装置本体の作像部に着脱可能に装着されている。帯電部材３と像担持体２は、微小ギャップＧが一定に保たれた状態でユニットケースに組み込まれていて、その微小ギャップＧを一定に保ったまま、プロセスカートリッジ２０を画像形成装置本体の作像部に対して着脱できるのである。このため、プロセスカートリッジ２０を着脱する際に、微小ギャップＧの大きさが大きく変動してしまう不具合を阻止できる。なお、像担持体２と帯電部材３を画像形成装置本体に別々に着脱できるように構成してもよいが、この構成によると、像担持体２や帯電部材３の着脱時に微小ギャップＧが変化する恐れがあり、均一な帯電ができなくなる恐れがある。
【００７７】
また、本実施例のプロセスカートリッジ２０は、帯電手段３の他に、像担持体２に接触する接触部材を有している。図４に示した例では、前述のように、クリーニング手段７のクリーニングケースとケーシングが一体のユニットケースとして形成され、そのユニットケースにクリーニング部材（ファーブラシ７ａ、クリーニングブレード７ｂ）及び潤滑剤供給手段（潤滑部材）１２が組み付けられている。また、図示していないが、帯電部材３及び潤滑剤除去手段（図示せず）を前記ユニットケースに一体として組付けた方がより好ましい。
【００７８】
前記クリーニング部材（ファーブラシ７ａ、クリーニングブレード７ｂ）部材が像担持体２に接触する接触部材を構成しており、これらの接触部材を帯電部材３とは別々に画像形成装置本体に着脱できるように構成してもよいが、このようにすると、その接触部材の着脱時にこれらの部材が像担持体２に接触したまま移動するので、その像担持体２に大きな外力が加えられ、これによって微小ギャップＧが変動してしまう恐れがある。
【００７９】
これに対し、クリーニング部材等の接触部材もプロセスカートリッジ２０の要素にすれば、プロセスカートリッジ２０を画像形成装置本体の作像部に対して着脱するとき、クリーニングブレード７ｂ、ファーブラシ７ａ、潤滑剤供給手段（潤滑部材）１２及び潤滑剤除去手段より成る接触部材も共に着脱されるので、これらの部材が像担持体２に対して相対的に動くことはなく、これにより微小ギャップＧが大きく変動する恐れはなく、接触による像担持体２への傷等の発生も防止できる。
【００８０】
また、像担持体２が、例えば０．１μｍ以下のアルミナ粉などの充填材で補強された表面層（保護層）を有する有機感光体、または架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、またはその両方の特徴を有する有機感光体として構成されていると、その表面硬度が高められ、耐摩耗性が向上するので、その寿命を大きく伸ばすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の像担持体（感光体）周りの構成を拡大して示す概略構成図である。
【図３】画像形成装置の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の別の実施例を示す図であって、プロセスカートリッジを用いた作像部の概略構成図である。
【図５】本発明の別の実施例を示すカラー画像形成装置の概略要部構成図である。
【図６】本発明のさらに別の実施例を示すカラー画像形成装置の概略要部構成図である。
【図７】像担持体として用いる感光体の一構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１：画像形成装置本体
２：像担持体（感光体）
３：帯電手段（帯電部材）
４：露光手段
５：現像手段
６：転写手段
７：クリーニング手段
７ａ：ファーブラシ
７ｂ：クリーニングブレード
８：除電手段
９：給紙手段
１０：定着手段
１１：温・湿度センサ
１２：潤滑剤供給手段（潤滑部材）
１３：排紙ローラ
１４：排紙トレイ
１５：転写材
１６：転写材搬送ベルト
１９：中間転写ベルト
２０：プロセスカートリッジ
２４：二次転写手段
３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ：作像部
５０：導電性支持体
５１：下引き層
５２：電荷発生層
５３：電荷輸送層
５４：保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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