(57)【要約】【課題】高寿命化に対応した感光体を用いた場合でも、装置の小型化や省エネを実現できる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１に接触して従動回転することによって感光体１の帯電を行なう帯電ローラ２と、帯電ローラ２の回転速度を制御する制御手段１００と、を有し、帯電ローラ２が、制御手段１００により、感光体１の回転移動に対し速度差を持って回転駆動される研磨工程を実行可能である。【選択図】図１
2011237689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される感光体と、
前記感光体に接触して従動回転することによって前記感光体の帯電を行なう帯電ローラと、
帯電された前記感光体を露光して前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、
研磨剤としての微粒子が外添されたトナーを有する現像剤を収容して前記感光体に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、
前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、
転写後に前記感光体に残留したトナーを除去するクリーニング手段と、
前記帯電ローラの回転速度を制御する制御手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記帯電ローラが、前記制御手段により、前記感光体の回転移動に対し速度差を持って回転駆動される研磨工程を実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置は、周囲温湿度を検知する温湿度検知手段を有し、
前記温湿度検知手段により所定値以上の相対湿度が検知されたとき、前記研磨工程を実施することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記研磨工程は、少なくとも、画像形成装置の立上げ時、画像形成終了後、及び、所定数の連続画像形成毎、に実施することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記微粒子の摩擦帯電特性は、前記感光体を帯電する極性とは逆極性であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は、前記帯電ローラの駆動トルクを検知する駆動トルク検知手段を有し、
前記駆動トルク検知手段により所定値以上の駆動トルクが検知されたとき、前記研磨工程時に、前記感光体に全面ベタのトナー像を形成し、前記トナー像を前記クリーニング手段に供給することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電ローラは、前記帯電ローラを清掃する清掃ブラシを備え、前記研磨工程時には前記清掃ブラシを前記帯電ローラから離間させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式にて画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を採用する画像形成装置において、被帯電体である電子写真感光体に電圧を印加した導電性部材を接触させて、感光体を帯電する接触帯電装置が実用化されている。通常、接触帯電装置としてローラ型の帯電装置、即ち、帯電ローラが使用されている。コロナ帯電器に比べて、低オゾン、低電力等の有利性がある。
【０００３】
しかしながら、帯電にあたって放電を伴うので多少のオゾンその他の放電生成物が発生する。放電生成物は、感光体の表面に付着し、吸着している水分子との相乗効果で感光体の表面抵抗を低下させ、画像ボケを発生させる。この現象は高温多湿下において特に顕著である。
【０００４】
これに対して、従来より様々な対策がとられてきた。例えば、感光体の表面を研磨して、表層ごと放電生成物を取り去る方法である。研磨方法としては、特許文献１に示すように、クリーニングブレードを用いる方法や研磨ローラを設けて感光体を摺擦する方法が提案或いは実施されている。また感光体を加熱して感光体に吸着している水分子を飛ばして、表面抵抗の低下を防止する方法も従来から用いられている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４５７１１号公報
【特許文献２】特開２００８−２９８８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、近年、装置の高寿命化とともに感光体の高寿命化も求められている。感光体の寿命は、初期の感光層の膜厚からクリーニングブレードの摺擦や帯電ローラの放電によるダメージなどによって膜厚が減少していき、膜厚の下限に達するまでの出力枚数で定義される。このため、表面に高寿命化のために耐摩耗性の高い保護層が設けられた感光体が用いられている。このような感光体は、耐摩耗性が高いために、通常環境では問題はなくとも高温多湿の環境下ではブレードクリーニングによる研磨だけでは放電生成物の除去が十分行えず、画像流れが発生しやすい。このため、ブレードクリーニングに加え、他の感光体研磨手段を併用して用いられることが多い。
【０００７】
更に又、一方では、タンデム型のフルカラー画像形成装置の小型化が進んでおり、感光体周りのスペースに余裕がなくなっている傾向にある。感光体研磨手段のためのスペースを設けることは感光体周りの他の機能に影響を与え、全体としての機能を低下させる恐れもある。
【０００８】
なお、感光体研磨手段を用いなくとも、感光体を加熱する手段を設けることで画像流れを防止することが可能である。しかし、この方法では待機中も通電が必要であり省エネの観点から好ましくない。
【０００９】
本発明の目的は、高寿命化に対応した感光体を用いた場合でも、装置の小型化や省エネを実現でき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】
【００１０】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
回転駆動される感光体と、
前記感光体に接触して従動回転することによって前記感光体の帯電を行なう帯電ローラと、
帯電された前記感光体を露光して前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、
研磨剤としての微粒子が外添されたトナーを有する現像剤を収容して前記感光体に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、
前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、
転写後に前記感光体に残留したトナーを除去するクリーニング手段と、
前記帯電ローラの回転速度を制御する制御手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記帯電ローラが、前記制御手段により、前記感光体の回転移動に対し速度差を持って回転駆動される研磨工程を実行可能であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、帯電ローラを感光体と周速差を持って駆動する研磨工程を持つことによって、装置の小型化と高寿命化を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、帯電ローラ及び清掃ブラシの概略側面図であり、図２（ａ）は、清掃ブラシが帯電ローラを清掃している状態を示し、図２（ｂ）は、清掃ブラシが帯電ローラから離間した状態を示す。
【図３】感光ドラム、帯電ローラ及び清掃ブラシの概略正面図である。
【図４】本発明の画像形成装置の画像形成動作を説明するフロー図である。
【図５】本発明の画像形成装置における研磨工程の実施態様の一例を説明するフロー図である。
【図６】本発明の画像形成装置の研磨工程の他の実施例を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１４】
実施例１
（画像形成装置）
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置は、電子写真プロセスを利用したレーザビームプリンタである。
【００１５】
図１を参照すると、本実施例の画像形成装置は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１が矢印方向に回転自在に担持されている。感光ドラム１の周りには、帯電手段としての接触帯電装置である帯電ローラ２と、露光手段としてのレーザダイオード、ポリゴンミラー等を含むレーザビームスキャナとされる露光装置３とが配置されている。
【００１６】
感光ドラム１は、図示しない駆動手段にて回転速度Ｖ１にて回転駆動される。そして、感光ドラム１により従動回転される帯電ローラ２によって均一に帯電処理される。露光装置３は、一様に帯電された感光ドラム１に対して画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザビームによる走査露光Ｌを行う。これにより、感光ドラム１の周面に対して目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００１７】
感光ドラム上の静電潜像は、感光ドラム１の周りに設置された現像手段としての現像装置４によって可視化されて顕画像（トナー像）とされる。この感光ドラム１上のトナー像は、転写手段としての転写ローラ５によって転写材Ｐに転写される。トナー像が転写された転写材Ｐは、定着装置７に運ばれてトナー像が転写紙等の転写材Ｐ上に熱定着される。
【００１８】
一方、感光ドラム１は、除電光８の照射を受け、次いで、転写後に感光ドラム上に残留した転写残トナーは、クリーニング手段である樹脂製のクリーニングブレード６ａを用いた周知のクリーニング装置６によって掻き取られる。掻き取られた転写残トナーは、図示しない廃トナー容器にスクリュー６ｂによって搬送され回収される。
【００１９】
トナーが除去された感光ドラム１は、除電手段としての除電ランプ９により全面が除電される。その後、感光ドラム１は、次工程に入って帯電ローラ２によって重ねて帯電される。
【００２０】
（帯電ローラ）
図２（ａ）、（ｂ）は、本実施例における帯電ローラ２及び清掃ブラシ１２の概略側面図であり、図３は、概略正面図である。
【００２１】
本実施例にて、帯電ローラ２は、直径６ｍｍのステンレス製芯金２ａに、厚さ３ｍｍのカーボンブラックを分散させたＥＰＤＭからなる弾性層２ｂを形成した弾性ローラである。芯金２ａの両端は、軸受け２１、２１によって保持され、軸受け２１をバネ２２で付勢することによって感光ドラム１に所定の押圧力にて当接されている。バネ２２による荷重の大きさは、従動回転による帯電時の長手帯電均一性を左右する。本実施例では両端に３０ｇの荷重を与えることで均一な帯電を行うことができた。
【００２２】
また、芯金２ａの一方には、電磁クラッチのようなクラッチ２３が接続されており、クラッチ２３を介して駆動源Ｍ１と接続、離間が自在になっている。クラッチ２３を接続（ＯＮ）したときの帯電ローラ２は、図２（ａ）にて矢印方向に、即ち、感光ドラム１との当接位置Ｎにて感光ドラム１の回転移動方向と同方向に周速（回転速度）Ｖ２で回転駆動される。また、帯電ローラ２の感光ドラム１に対する周速比は、
周速比＝（帯電ローラ２の回転速度Ｖ２／感光ドラム１の回転速度Ｖ１）×１００％
とされ、１００％より小さく、本実施例では２０％とされる。即ち、帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転移動に対し速度差（Ｖ１−Ｖ２）を持って回転駆動される。
【００２３】
帯電ローラ２の駆動源Ｍ１には駆動トルク検知手段２４が設置されており、定速駆動時の電流を測定することによりその時の駆動トルクが検知可能となっている。
【００２４】
また、本実施例では、帯電ローラ２には清掃部材である清掃ブラシ１２が当接しており、清掃ブラシ１２は、駆動源Ｍ２より矢印方向に、即ち、帯電ローラ２との当接位置にて帯電ローラ２と同方向に回転可能な構成となっている。駆動源Ｍ１、Ｍ２は制御手段（ＣＰＵ）１００により駆動制御可能とされている。
【００２５】
なお、クラッチ２３と駆動源Ｍ１との接続を解除（ＯＦＦ）した場合には、帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に従動して回転する。
【００２６】
また、清掃ブラシ１２の回転速度Ｖ３は、上述のように、駆動源Ｍ２を制御手段１００により制御される。清掃ブラシ１２の回転速度Ｖ３は、帯電ローラ２の感光ドラム１に対する従動回転時の回転速度（即ち、感光ドラム回転速度Ｖ１）に対して、１００％より小さく、本実施例では周速比８０％で駆動されている。即ち、周速比（清掃ブラシの回転速度Ｖ３／帯電ローラの感光ドラム従動回転速度）×１００＝８０％である。
【００２７】
清掃ブラシ１２は、アクリル製で毛長１．５ｍｍ、１デニール、１０万本／ｉｎｃｈ2の植毛のブラシを用いた。清掃ブラシ１２にはブラシに付着した微粒子をはたき落とすための除去部材であるプレート１４が接触しており、ブラシの清掃能力を維持する。叩き落とされた余剰の微粒子は、容器１３に収容される。また、清掃ブラシ１２は、容器１３に対して着脱自在に取付けることができ、交換等のために取り外すことができる。
【００２８】
また、帯電ローラ２の芯金２ａには電源Ｓ１より周波数２ｋＨｚ、振幅１２００Ｖの交流電圧に−６００Ｖの直流電圧を重畳した帯電バイアスが印加されている。
【００２９】
（現像剤）
現像装置４に装填されている現像剤は、トナーとキャリアを含む二成分現像剤であり、本実施例にて、トナーは負帯電性で粒径８μｍ、キャリアは正帯電性の粒径５０μｍの磁性粉である。現像剤に対するトナーの重量％は５％である。
【００３０】
トナーには粒径８０ｎｍの酸化チタン粒子がトナーに対し１．０重量％、粒径５ｎｍの酸化ケイ素粒子が０．５重量％に外添されている。これらの粒子がトナー上に存在した状態またはトナーから遊離した状態で、クリーニングブレードなどの感光ドラムとの摺擦部に存在すると、感光ドラムに対する研磨効果を発現する。感光ドラムを研磨することによって、画像流れの原因となる放電生成物を、感光ドラム表面から除去する効果がある。
【００３１】
外添剤の研磨効果は、外添剤の粒径や形状によって異なるが、粒径としては３０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることが好ましい。３０ｎｍ未満であると研磨効果が少なく、５００ｎｍを越えるとトナーから粒子が脱離し易くなり、感光ドラム上への粒子の供給量が低下する。
【００３２】
粒子の種類としては、酸化チタン、酸化ケイ素以外にも、炭酸カルシウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、チッ化ホウ素、炭酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム等の無機微粒子を研磨効果の高い外添剤として用いることができる。樹脂微粒子は無機微粒子に比べて柔らかく、研磨効果は劣る。
【００３３】
本実施例では酸化チタン粒子が主たる研磨効果を発揮する。
【００３４】
また、クリーニングブレード６ａ通過後の感光ドラム上の粒子の帯電極性は、感光体を帯電する帯電極性とは逆極性であることが好ましい。この理由については後述する。
【００３５】
粒子の帯電極性の測定方法は以下の通りである。
【００３６】
上記トナーに測定対象となる粒子を、トナー表面に対する被覆率が３０〜８０％になるように外添する。これに上記キャリアに、キャリアに対する重量％が５％になるよう混合して現像剤を作成する。この現像剤を現像装置４にセットして画像形成を行う。このとき、感光ドラム上の現像トナー量を０．５ｍｇ／ｃｍ2とし、転写バイアスを印加せずに現像したトナーのほとんどがクリーニングブレード６ａに到達するようにする。除電ランプ９照射後の感光ドラム上の電位を図示せぬ電位計で測定し、トナー現像後とトナー現像前の感光ドラム１上の電位を比較する。
【００３７】
本実施例で用いた酸化チタンについて測定を行ったところ、トナー現像後の電位が現像前に比べて＋６Ｖであった。これは、クリーニングブレード６ａをすり抜けた酸化チタンの電位が正極性に帯電していることを示している。
【００３８】
（感光ドラム）
感光ドラム１は、本実施例では、直径３０ｍｍのアルミシリンダ上に下地層、電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層を順次形成した有機感光体である。表面は、光硬化樹脂からなり、高い耐摩耗性を示す。感光ドラム１は、本実施例では矢印方向に２００ｍｍ／ｓの回転速度（Ｖ１）で回転している。
【００３９】
（研磨工程）
本発明の画像形成装置は、帯電ローラ２に対する駆動回転の切り替えが可能であり、帯電ローラ２に駆動力を与えることによって帯電ローラ２を感光ドラム１の回転移動に対して所定大きさの速度差（Ｖ１−Ｖ２）でもって回転させる研磨工程を有している。すなわち、研磨工程では、帯電ローラ２は、感光ドラム１と速度差を持って、即ち、感光ドラム１に対する帯電ローラ２の周速比を１００％より小さくして、本実施例では２０％にて回転駆動される。
【００４０】
この研磨工程を実行することによって、帯電ローラ２による感光ドラム１への研磨効果が生まれ、画像流れを防止できる。従って、別途研磨手段を備える必要がないため、装置の小型化が可能である。
【００４１】
また、本発明によれば、通常においては、画像形成動作において、帯電ローラ２は、感光ドラム１に従動して回転することにより、感光ドラム１の帯電を行う。必要に応じて、研磨工程を行うので、感光ドラム１を必要以上に削ることがなく感光ドラム１の寿命を延ばすことができる。
【００４２】
また、研磨工程時には、クリーニングブレード６ａをすり抜けて帯電ローラ２の表面に付着している現像剤中の外添剤が研磨粒子として働き、研磨効果を高める。外添剤はまた、帯電ローラ２と感光ドラム１の摩擦を低減する働きもあり、帯電ローラ２と感光ドラム１の周速差を持った駆動を可能にする。
【００４３】
本実施例にて研磨工程時の帯電ローラの回転方向は、感光ドラム１の回転方向に対し順方向であるが、逆方向でも同様の効果を得ることは可能である。モータＭ１に投入する電力を考慮すると、順方向の方が低電力であり、好ましい。
【００４４】
次に、研磨工程の詳細について説明する。
【００４５】
本実施例によると、研磨工程は、温湿度検知手段としての温湿度センサ１０（図１参照）の出力結果に応じて実施される。本実施例では、相対湿度が所定値以上、例えば、７０％以上の場合には、立上げ時（画像形成装置の最初の電源ＯＮ時）に１２０秒、画像形成終了後に６０秒、及び所定数の連続画像形成毎、例えば２００枚毎に３０秒の研磨工程を実施することとした。相対湿度の値によっては、研磨工程の実施時期及び作動時間は、上記場合に限定されるものではない。適宜自動的にあるいは手動により選択して、実行可能である。
【００４６】
従って、本発明によれば、温湿度を検知することによって、画像流れが発生する条件でのみ研磨工程を実行する。これにより、画像流れが発生しない環境条件では従動による帯電のみを行い、感光ドラムの寿命を延ばすことができる。
【００４７】
上述したように、帯電ローラ２の表面には、クリーニング装置６におけるクリーニングブレード６ａと感光ドラム１との当接部Ｔでトナーから遊離し、ブレード６ａをすり抜けた外添剤が付着する。クリーニングブレード６ａはこうした外添剤によって感光ドラム１との摩擦を減じ、安定したクリーニングを行うことができる。従って、常に帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部Ｎには外添剤が供給される。
【００４８】
更に、本実施例で用いた外添剤である酸化チタンは、クリーニングブレード６ａをすり抜けた後の感光ドラム１上で弱いポジ極性に帯電しており、−６００Ｖの直流電圧を重畳している帯電ローラ２には、接触部Ｎの上流側で帯電ローラ２に向かう静電気力が作用する。このため研磨粒子としての酸化チタンは、帯電ローラ２に付着する。
【００４９】
更に説明すると、外添剤の感光ドラム上での帯電特性は、帯電ローラ２による帯電極性とは反対極性となるものが含まれていることが好ましい。このような外添剤は、帯電ローラ２と感光ドラム１の接触領域Ｎでの電位差によって帯電ローラ２側へ働く静電力を受ける。これにより微粒子は、接触領域Ｎを通過することなく帯電ローラ２側に移動する。外添剤の感光ドラム上での帯電特性が同極性であっても、帯電ローラ２に付着するが、感光ドラムから帯電ローラへ付着する効率が低下する。
【００５０】
研磨工程時、クラッチ２３がＯＮし、駆動源Ｍ１に接続された帯電ローラ２は、矢印方向（図１、図２にて反時計方向）に回転する。帯電バイアスの印加は行わない。このときの帯電ローラ２の駆動トルクは２００〜８００ｇｆ・ｃｍの範囲にあることが好ましかった。
【００５１】
トルクが８００ｇｆ・ｃｍ以上では帯電ローラ駆動時にスティックスリップが生じ安定したローラの回転が得られなかった。また、２００ｇｆ・ｃｍ以下では帯電ローラ上の外添剤量が多く、帯電を阻害するために画像ムラが発生した。
【００５２】
帯電ローラ２の駆動トルクを上記の範囲に収めるために、本実施例では低トルク領域については清掃ブラシ１２の適正化、高トルク領域では研磨工程時のトナーの現像を行っている。研磨工程時に感光ドラムに全面ベタ画像のトナー像を形成し、このトナー像をクリーニングブレード６ａに供給する。このように、研磨工程時に現像を行うことで、クリーニングブレード６ａをすり抜けた外添剤を帯電ローラ２に供給し、低画像比率の出力が続いて帯電ローラ上の外添剤が枯渇している場合にも研磨工程時には十分な研磨能力を持たせることができる。
【００５３】
清掃ブラシ１２の適正化については、上記条件の清掃ブラシ１２を用いることで、１００％ベタ画像を連続で出力しても２００ｇｆ・ｃｍを下回ることがなかった。
【００５４】
そこで、本実施例では、研磨工程時、帯電ローラ２の回転トルクが７５０ｇｆ・ｃｍを上回った場合、帯電バイアスを印加し、通常の画像形成工程と同様の露光、現像により全面ベタ画像のトナー像を形成することとした。このとき、帯電ローラ２の清掃ブラシ１２は離間させる。清掃ブラシ１２の離間動作は、例えば、清掃ブラシ１２を回転自在に保持している容器１３を、図２（ｂ）に示すように、矢印方向に揺動させることにより行うことができる。即ち、容器１３に一体に設けた揺動軸１５を中心として不図示のソレノイド等により容器１３を、清掃ブラシ１２が帯電ローラ２から離間する方向に揺動させる。勿論、その他、当業者には周知の方法、例えば、容器１３を帯電ローラ２に対して水平或いは垂直方向へと離間方向に移動させるなどの方法にて実施しても良い。
【００５５】
清掃ブラシ１２は、帯電ローラ２を清掃し、外添剤が帯電ローラ２上に過多となり、帯電を阻害することを防止する。一方、帯電ローラ２上の微粒子が枯渇し、研磨工程時に現像を行う場合は、上述のように、清掃ブラシ１２を帯電ローラ２から脱離し、効率良く帯電ローラ２上に外添剤が供給できるようにするのが好ましい。
【００５６】
そして、帯電ローラ２の回転トルクが７５０ｇｆ・ｃｍを下回ったところでトナーの現像を停止する。その後、所定時間だけ研磨工程を行なう。
【００５７】
以上の構成で、高温多湿下でも画像流れを防止することができた。
【００５８】
研磨工程時の適正トルクは、トナーに外添する研磨剤の種類、帯電ローラ２の構成、感光ドラム１の表面性などによって変わるので、これに限ったものではなく、それぞれの構成に適したトルク範囲を設定する。
【００５９】
帯電ローラ２の種類としては上記構成に限定されるものではなく、弾性層としては上記材料に限定されない。例えば、弾性層の弾性材料としては、ＳＢＲ、ＥＶＡ、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＩＳ、ＴＰＯ、ＥＰＭ、ＮＢＲ、ＩＲ、ＢＲ、シリコンゴム、エピクロルヒドリンゴム等がある。そして、必要な抵抗値に応じて、例えば、カーボンブラック、カーボン繊維、金属酸化物、金属紛、過酸化水素塩などの固体電解質や界面活性剤などの導電性付与剤を添加したものなどがある。抵抗制御体の材料としては、例えばポリアミド、ポリウレタン、フッ素、ポリビニルアルコール、シリコン、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＣＲ、ＩＲ、ＢＲ、ヒドリンゴムなどの樹脂やゴム類などがある。そして、そこに例えば導電性或いは絶縁性のフィラーや添加剤などを混合したものがある。
【００６０】
上述のような材料を使用し、帯電ローラ２の電気抵抗値を１×１０3〜１×１０10Ωにするが、最終的にこの値になるのであれば上述の材料の組み合わせは特に問わない。本実施例の帯電ローラ２の電気抵抗値は１×１０8Ωであった。
【００６１】
感光ドラム１としては光硬化型の保護層を持つ有機半導体を用いたが、保護層は熱硬化型や電子線硬化型の保護層でも良い。またａ−Ｓｉなど無機感光体を用いても良い。
【００６２】
次に、図４〜図６に示すフロー図を参照して、研磨工程を備えた本発明の画像形成装置の動作の一実施例について説明する。
【００６３】
図４にて、先ず、画像形成装置の電源をＯＮとし、画像形成装置を立ち上げる（Ｓ１０１）。温湿度検知手段としての温湿度センサ１０により、画像形成装置の周囲温湿度が検知される（Ｓ１０２）。相対湿度が７０％より小さい場合には、通常の、画像形成動作を実行することによって画像形成が実行される（Ｓ１０３）。相対湿度が７０％以上の場合には、研磨工程による画像形成動作によって画像形成が実行される。研磨工程による画像形成動作については、後で更に具体的に説明する。
【００６４】
一つの画像形成動作が終了すると、画像形成装置の電源をＯＦＦとするかを判断し（Ｓ１０４）、更に画像形成を続行する場合には、先のＳ１０２に戻る。画像形成を停止する場合には、画像形成装置の電源をＯＦＦとする（Ｓ１０５）。
【００６５】
次に、図５を参照して、本実施例の研磨工程を備えた画像形成動作について説明する。
【００６６】
図４のＳ１０２にて相対湿度が７０％以上と判断されると、研磨工程を実行するために、先ず、制御手段１００は、クラッチ２３をＯＮとし、帯電ローラ２を駆動源Ｍ１に接続する（Ｓ２０１）。従って、帯電ローラ２は、感光ドラム１の従動回転ではなく、駆動源Ｍ１により、感光ドラム１に対する周速比２０％にて駆動される（Ｓ２０２）。帯電ローラ２は、１２０秒間駆動され、研磨工程を実行する。
【００６７】
研磨工程が終了すると、制御手段１００は、クラッチ２３をＯＦＦとし、帯電ローラ２と駆動源Ｍ１との接続を解除する（Ｓ２０３）。従って、帯電ローラ２は、感光ドラム１により従動回転される。
【００６８】
その後、画像形成動作が実行される（Ｓ２０４）。本実施例によれば、連続画像形成枚数が２００枚に達したが否かを判断する（Ｓ２０５）。連続画像形成枚数が２００枚に達していない場合には、画像形成を続行するか否かを判断し（Ｓ２０６）、画像形成を続行する場合は、Ｓ２０４に戻る。
【００６９】
Ｓ２０６にて画像形成を続行しない場合は、画像形成を終了する（Ｓ２０７）。そして、研磨工程を実行する。即ち、制御手段１００は、クラッチ２３をＯＮとし、帯電ローラ２を駆動源Ｍ１に接続する（Ｓ２０８）。従って、帯電ローラ２は、感光ドラム１の従動回転ではなく、駆動源Ｍ１により、感光ドラム１に対する周速比２０％にて駆動される（Ｓ２０９）。帯電ローラ２は、６０秒間駆動され、研磨工程を実行する。研磨工程が終了すると、制御手段１００は、クラッチ２３をＯＦＦとし、帯電ローラ２と駆動源Ｍ１との接続を解除する（Ｓ２１０）。従って、帯電ローラ２は、感光ドラム１により従動回転される。その後、図４のＳ１０４へと進む。
【００７０】
上記Ｓ２０５にて、連続画像形成枚数が２００枚に達した場合には、研磨工程を実行するために、制御手段１００によりクラッチ２３をＯＮとし、帯電ローラ２を駆動源Ｍ１に接続する（Ｓ２１１）。従って、帯電ローラ２は、感光ドラム１の従動回転ではなく、駆動源Ｍ１により、感光ドラム１に対する周速比２０％にて駆動される（Ｓ２１２）。帯電ローラ２は、３０秒間駆動され、研磨工程を実行する。
【００７１】
研磨工程が終了すると、制御手段１００は、クラッチ２３をＯＦＦとし、帯電ローラ２と駆動源Ｍ１との接続を解除する（Ｓ２１３）。従って、帯電ローラ２は、感光ドラム１により従動回転される。
【００７２】
その後、画像形成動作が実行される（Ｓ２１４）。そして、連続画像形成枚数が２００枚に達したか否かを判断する（Ｓ２１５）。連続画像形成枚数が２００枚に達していない場合には、画像形成を続行するか否かを判断し（Ｓ２１６）、画像形成を続行する場合は、Ｓ２１４に戻る。
【００７３】
Ｓ２１６にて画像形成を続行しない場合は、Ｓ２０７へと戻り、画像形成を終了する。そして、研磨工程を実行する。即ち、制御手段１００は、クラッチ２３をＯＮとし、帯電ローラ２を駆動源Ｍ１に接続する（Ｓ２０８）。従って、帯電ローラ２は、感光ドラム１の従動回転ではなく、駆動源Ｍ１により、感光ドラム１に対する周速比２０％にて駆動される（Ｓ２０９）。帯電ローラ２は、６０秒間駆動され、研磨工程を実行する。研磨工程が終了すると、制御手段１００は、クラッチ２３をＯＦＦとし、帯電ローラ２と駆動源Ｍ１との接続を解除する（Ｓ２１０）。従って、帯電ローラ２は、感光ドラム１により従動回転される。その後、図４のＳ１０５へと進む。
【００７４】
上記Ｓ２１５にて、連続画像形成枚数が２００枚に達した場合には、研磨工程を実行するためにＳ２１１に戻る。
【００７５】
なお、上述したように、本発明によれば、研磨工程を実行する際に、帯電ローラ２の回転トルクが７５０ｇｆ・ｃｍを上回った場合、帯電バイアスを印加し、通常の画像形成工程と同様の露光、現像により全面ベタ画像のトナー像を形成するのが好ましい。図６に、この時のフローの一実施例を示す。
【００７６】
本実施例では、研磨工程を実行するために、制御手段１００によりクラッチ２３をＯＮとし、帯電ローラ２を駆動源Ｍ１に接続し（Ｓ３０１）、帯電ローラ２を感光ドラム１に対する周速比２０％にて駆動する。この時、帯電ローラ駆動トルク検知手段２４により、帯電ローラ２の回転トルクを検知する（Ｓ３０２）。回転トルクが７５０ｇｆ・ｃｍより小さいと判断した場合には、帯電ローラ２は、研磨工程により決められている所定時間、即ち、本実施例では、１２０秒、６０秒、或いは３０秒間駆動され、研磨工程を実行する（Ｓ３０６）。
【００７７】
帯電ローラ２の回転トルクが７５０ｇｆ・ｃｍ以上であると判断した場合には、清掃ブラシ１２を帯電ローラ２から離間させると共に、帯電バイアス電圧を立ち上げる（Ｓ３０３）。次いで、通常の画像形成工程により、露光、現像により感光ドラム１の上に全面ベタ画像のトナー像を形成する（Ｓ３０４）。このトナー像を転写材Ｐに転写することなく、クリーニングブレード６ａへと供給する。帯電バイアス電圧を立ち下げ、また、清掃ブラシ１２を帯電ローラ２に当接させ（Ｓ３０５）、Ｓ３０２に戻る。この工程を、帯電ローラ２の回転トルクが７５０ｇｆ・ｃｍより小さくなるまで続行する。
【００７８】
上記実施例では、帯電ローラ２にて帯電される電子写真感光体１は、ドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラムとして説明したが、ベルト状の電子写真感光体、即ち、感光ベルトであっても、本発明の原理は同様に適用し得る。斯かる構成の画像形成装置は、図１に示す感光ドラム１を感光ベルトに置き換えた構成であって、当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。
【００７９】
また、上記実施例では、本発明は、転写紙等の転写材Ｐに感光ドラム上のトナー像を直接転写する方式の画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８０】
本発明は、例えば、転写材Ｐとして中間転写体を使用し、感光ドラム上のトナー像を一旦中間転写体に転写し、その後、中間転写体上のトナー像を転写紙等に転写する中間転写方式の画像形成装置とすることもできる。斯かる構成の画像形成装置もまた当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。
【００８１】
上記本実施例によれば、纏めれば、以下の効果を達成することができる。
（１）帯電ローラを感光体と周速差（速度差）をもって回転させることによって、帯電ローラによる感光体への研磨効果が生まれ、画像流れを防止できる。それと同時に、別途研磨手段を備える必要がないため、装置の小型化が可能である。また通常の帯電は感光体に従動して行い、必要に応じて研磨工程を行うので、感光体を必要以上に削ることがなく感光体の寿命を伸ばすことができる。また帯電ローラ表面に付着している、クリーニングブレードをすり抜けてきた外添剤が研磨粒子として働き、研磨効果を高める。外添剤はまた、帯電ローラと感光体の摩擦を低減する働きもあり、帯電ローラの周速差を持った駆動を可能にする。
（２）温湿度を検知することによって、画像流れが発生する条件でのみ研磨工程を実行する。これにより、画像流れが発生しない環境条件では従動による帯電のみを行い、感光体の寿命を延ばすことができる。
（３）研磨効果を持つ外添剤の摩擦帯電特性が帯電ローラによる帯電極性とは反対極性なので、帯電ローラと感光体の接触領域での電位差によって微粒子は帯電ローラ側へ働く静電力を受ける。これにより微粒子は接触領域を通過することなく帯電ローラ側に移動する。
（４）帯電ローラは駆動回転への切り替えが可能であり駆動力を与えられることによって感光体と周速差をもって回転し、感光体を研磨する。
（５）研磨工程時に現像を行うことで外添剤を帯電ローラに供給し、低画像比率の出力が続いて帯電ローラ上の微粒子が枯渇している場合にも研磨工程時には十分な研磨能力を持たせることができる。
（６）帯電ローラは帯電ローラを清掃する清掃ブラシを備え、外添剤が帯電ローラ上に過多となり、帯電を阻害することを防止できる。また帯電ローラ上の微粒子が枯渇し、研磨工程時に現像を行う場合は清掃ブラシを脱離し、効率良く帯電ローラ上に外添剤が供給できるようにする。
【符号の説明】
【００８２】
１        感光ドラム、感光ベルト（感光体）
２        帯電ローラ
３        露光装置（露光手段）
４        現像装置（現像手段）
６        クリーニング装置（クリーニング手段）
６ａ      クリーニングブレード
１０      温湿度検知手段
１２      清掃ブラシ
１４      除去部材
２３      クラッチ
２４      駆動トルク検知手段
１００    制御手段
【図１】
2011237689.tif 000003
【図２】
2011237689.tif 000004
【図３】
2011237689.tif 000005
【図４】
2011237689.tif 000006
【図５】
2011237689.tif 000007
【図６】
2011237689.tif 000008