(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する像担持体と、
像担持体に対して接触または近接して設けられた帯電部材に交流成分を含む電圧を印加することによって生じる放電を利用して像担持体を帯電させる帯電装置と、
帯電装置によって帯電させられた像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
潜像形成装置によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像装置とを有し、
少なくとも放電領域の像担持体には保護物質が存在する画像形成装置において、
前記画像形成装置は、
像担持体表面のトナー付着量を検知する検知手段と、
劣化した保護物質を像担持体から除去する、像担持体との離接機構が設けられた研磨手段とを有し、
正常な像担持体に作像した基準画像のトナー付着量を前記検知手段で検知し、該検知の結果を参照用センサー出力値（Ｐｒｅｆ）として得、
繰り返し作像後に像担持体に作像した基準画像のトナー付着量を前記検知手段で検知し、該検知の結果をセンサー出力値（Ｐ）として得、
関係式：｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜≦α×Ｐｒｅｆ（０＜α＜１）が満たされない場合に、前記研磨手段が前記像担持体と当接状態となって、前記劣化した保護物質を前記像担持体から除去し、前記当接の時間は、｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜に基づいて決定される
ことを特徴とする除去方法。
【請求項２】
請求項１に記載の除去方法において、
前記保護物質がステアリン酸亜鉛である
ことを特徴とする除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスによる画像形成に用いる像担持体の、劣化した表面保護物質の除去方法とこれを用いた画像形成方法および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを採用した画像形成装置においては、像担持体としての被帯電体表面を帯電させる帯電手段を有している。帯電手段で用いる帯電方式の一つとして、近接放電による帯電方式がある。これは、像担持体表面に帯電部材を接触させたり非接触で近接させたりして近接放電により像担持体表面の帯電を行う方式である。
近年、高画質化、装置の小型化などがますます望まれる中、帯電装置も高画質化と小型化が課題となっている。このような課題に対して、像担持体に接触又は近接させた帯電部材を用いる近接放電方式を用いた帯電装置は、大掛かりな帯電装置を必要としないため有効である。
【０００３】
しかし、近接放電による帯電方式は像担持体表面を近傍に放電が集中するため、被帯電体表面を劣化させることが分かった。近接放電による像担持体表面の劣化は機械的摺擦とは違い、像担持体への当接部材がない場合においても発生する。
図９は、近接放電による像担持体表面の劣化状態を調べるために、像担持体表面に帯電部材のみを非接触状態で近接配置し、連続約１５０時間の帯電実験を行ったときの、被帯電体表面の膜厚の変化を測定した結果である。
実験に使用した像担持体は電荷輸送層にポリカーボネートを用いた有機像担持体であり、像担持体に対して当接する部材を全て取り除き、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳した電圧が印加された非接触帯電ローラを用いて帯電を行った。この結果、像担持体表面の膜の削れ量が次第に多くなり、像担持体の膜厚が次第に減少している事実がわかった。膜厚が減少した像担持体を分析したところ、像担持体を構成するポリカーボネートが分解されたと考えられるカルボン酸などが検出された。このように近接放電によって像担持体を構成する成分が分解されたと考えられる物質が検出されたことから、像担持体の膜厚減少のメカニズムとしては、次のようなことが考えられる。
【０００４】
図１０（ａ）、（ｂ）は、近接放電によって像担持体１表面が劣化する場合の像担持体表面の状態を、帯電ローラ２ａを像担持体表面から微小ギャップをもって対向させた状態を例にとって示した説明図である。
図１０（ａ）に示すように、近接放電を行うと、像担持体表面の放電領域では放電により発生した粒子（オゾン、電子、励起分子、イオン、プラズマなど）のエネルギーが被帯電体表面の電荷輸送層１ａに照射される。このエネルギーが像担持体表面を構成する分子の結合エネルギーに共鳴、吸収され、図１０（ｂ）に示すように、電荷輸送層１ａは、樹脂分子鎖の切断による分子量低下、高分子鎖の絡み合い度の低下、樹脂の蒸発等の化学的劣化を生じる。このような近接放電による像担持体の化学的劣化によって、像担持体表面の電荷輸送層１ａは次第にその膜厚を減少させてしまうと考えられる。
【０００５】
このように、従来から対策が講じられてきた機械的摺擦による膜厚減少への対策とは別に、近接放電に起因する像担持体表面の化学的劣化による膜厚減少への対策が必要であることが分かった。
なお上記近接放電による像担持体表面の膜厚減少は放電で生じる粒子のエネルギーによって発生すると考えられるため、ポリカーボネートに限らず他の材質の像担持体を用いた場合においても発生すると考えられる。
【０００６】
これまで像担持体表面の膜厚減少を防止するために採られていた対策としては、次のようなものがあった。例えば、像担持体をアモルファスシリコンカーバイトで表面コートして耐磨耗性を向上させたものがある。また、例えば像担持体表層の電荷輸送（ＣＴＲ）層にアルミナ等の無機物を分散させて耐磨耗性を向上させた有機像担持体を用いるようにしたものがある（特許文献１及び２参照）。しかし、このような構成では機械的磨耗に対する耐久性は向上できるが、近接放電による像担持体表面の化学的劣化を防止することはできない。
【０００７】
また、特許文献３および４には、後述する課題を解決するための手段における放電劣化防止手段の具体的な実施例と同様に像担持体表面にステアリン酸亜鉛を塗布する手段を備えた画像形成装置が記載されている。しかしながら、このステアリン酸亜鉛の塗布は、被帯電体表面のクリーニング不良を防止したりするため像担持体表面を低摩擦係数化する目的で塗布するものである。
【０００８】
また特許文献５および６には、放電劣化防止手段の具体的な実施例と同様に像担持体表面にステアリン酸亜鉛を塗布する手段を備えた画像形成装置が記載されている。これらの技術は放電によって像担持体の特性が変化する事、具体的には像担持体表面に異物が付着しやすくなる事を課題としており、放電によるハザードを防止するためにステアリン酸亜鉛を用いるという点において本発明と近似する。
一方、保護物質を像担持体表面に供給した場合、繰り返しの放電を受けた保護物質が自ら劣化することによって像担持体を保護している。劣化した保護物質は、繰り返しの画像形成動作の後、像担持体表面に蓄積していく。特に、保護物質を塗布することによって、放電による像担持体劣化を防ぎ、像担持体の高寿命化を図る場合、像担持体表面には、異常画像となるのに十分な劣化した保護物質が堆積することになる。
従って、異常画像となる前に像担持体表面に蓄積した劣化した保護物質を除去する必要がある。本発明では、検知手段によって劣化した保護物質の堆積による像担持体表面の変動を検知し、検知結果に基づいて劣化した保護物質の除去を行う。
【０００９】
特許文献７にはセンサーによって像担持体表面を検知しフィルミングの成長を防止する記載がある。
また特許文献８には、像担持体上の基準トナー像及び地肌濃度を光画像濃度センサーによって検知し、検知した基準トナー像及び地肌濃度の値に基づいて潤滑剤の塗布量を制御する制御手段を設けている。像担持体表面に基準トナー像を作像し、光画像濃度センサーによって検知する点は、本発明と類似であるが、その目的とするところは、フィルミング防止の為に塗布する潤滑剤の塗布量の最適化であり、潤滑剤過剰供給にトナー付着量の低下や供給不足によるフィルミング抑制効果の低下を防ぐものである。
【００１０】
一方、本発明は、像担持体表面に作像した基準トナー像を光画像濃度センサーによって検知し、その検知結果に基づいて像担持体表面に堆積した、近接放電による像担持体劣化を防止するために塗布された保護物質の劣化物を除去することが目的である点で異なる。
また、特許文献１ないし８では、ステアリン酸亜鉛が放電を受けて劣化し、異常画像と
なるという記載、及びその解決方法についての記載がない。
【００１１】
帯電部材に交流成分を含む電圧を印加することによって生じる放電を利用して像担持体を帯電させる場合、像担持体を構成する高分子を劣化させてしまう結果、像担持体の膜厚減少を促進したり、トナー成分等が像担持体へ付着しやすくなり、像担持体の高寿命化に課題がある。このような課題に対して、放電による像担持体の劣化を防止するために、少なくとも放電領域において、像担持体表面に保護物質を供給することによって、像担持体の劣化を防止することが出来る。
しかしながら、放電領域において放電を受けた保護物質は、保護物質自身が劣化するために、像担持体表面に蓄積された場合には異常画像となる。従って、放電領域において劣化した保護物質は、放電領域通過後には速やかに像担持体表面から除去される必要がある。
劣化した保護物質の一部は、通常の画像形成プロセスの中で、現像剤と共に転写プロセス、クリーニングプロセスなどにおいて像担持体表面から除去されていると考えられるが、その一部は像担持体表面に残留し、再び放電領域に達する。このような除去し切れなかった劣化した保護物質は繰り返し放電領域を通過し、徐々に像担持体表面に蓄積される。
【００１２】
前述の様に、劣化した保護物質の一部は、繰り返しの画像形成動作の間に像担持体表面から除去される為、低寿命の装置においては、劣化した保護物質の蓄積による異常画像の発生が起きる前に、装置寿命が来てしまう為に、劣化した保護物質の蓄積は課題とならなかった。
一方、本発明の様に、像担持体表面の少なくとも放電領域に保護物質を供給し、近接放電による像担持体の劣化を防止することによって像担持体の高寿命化がはかられる場合、像担持体表面への劣化した保護部材の蓄積量は、異常画像発生の原因となる量に達する場合がある。
【００１３】
異常画像について説明する。異常画像とは、劣化した保護物質が像担持体表面に付着していることによって、トナー像が正常に形成されない結果、所望の画像が得られないことである。正常なトナー像が形成されないメカニズムとしては、劣化した保護物質の付着によって、像担持体表面の表面エネルギーが変化し、現像条件が同じ場合であっても、トナー付着量が変化する場合や、劣化した保護物質の付着によって帯電装置による帯電が正しく行われない事、あるいは正しく潜像形成が行われない事などが原因である。
また、通常の画像形成プロセスにおいて、劣化した保護物質の一部は除去されるが、その除去量は画像パターン、画像面積率に大きく依存するため、繰り返しの画像形成動作の結果、像担持体表面には劣化した保護物質が不均一に蓄積することになる。
従って、異常画像となる前に、適宜、除去動作によって像担持体表面全面から劣化した保護物質を一度に除去する必要がある。
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−２０７３０８号公報
【特許文献２】特開２００２−２２９２２７号公報
【特許文献３】特開２００２−５５５８０号公報
【特許文献４】特開２００２−２４４４８７号公報
【特許文献５】特開２００２−２４４５１６号公報
【特許文献６】特開２００２−１５６８７７号公報
【特許文献７】特開平１０−３１２１４３号公報
【特許文献８】特開平８−１３７３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、近接放電による帯電方式を採用した画像形成装置において、近接放電に起因する像担持体表面の劣化を防止するために像担持体表面に供給された保護物質が、像担持体表面に蓄積し、異常画像となるのを防ぐために、画質劣化を検知する手段を用いて、異常画像発生の前に像担持体表面のリフェイス動作を行い、異常画像の発生を防止できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の特徴を有している。
本発明の除去方法は、移動する像担持体と、像担持体に対して接触または近接して設けられた帯電部材に交流成分を含む電圧を印加することによって生じる放電を利用して像担持体を帯電させる帯電装置と、帯電装置によって帯電させられた像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、潜像形成装置によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像装置とを有し、少なくとも放電領域の像担持体には保護物質が存在する画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体表面のトナー付着量を検知する検知手段と、劣化した保護物質を像担持体から除去する、像担持体との離接機構が設けられた研磨手段とを有し、正常な像担持体に作像した基準画像のトナー付着量を前記検知手段で検知し、該検知の結果を参照用センサー出力値（Ｐｒｅｆ）として得、繰り返し作像後に像担持体に作像した基準画像のトナー付着量を前記検知手段で検知し、該検知の結果をセンサー出力値（Ｐ）として得、関係式：｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜≦α×Ｐｒｅｆ（０＜α＜１）が満たされない場合に、前記研磨手段が前記像担持体と当接状態となって、前記劣化した保護物質を前記像担持体から除去し、前記当接の時間は、｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜に基づいて決定されることを特徴とする。本発明の除去方法は、さらに、前記保護物質がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、近接放電による帯電方式を採用した画像形成装置において、近接放電に起因する像担持体表面の劣化を防止するために塗布される保護物質が近接放電を受けて劣化し、繰り返しの画像形成動作の後に、感光体表面に蓄積する場合において、異常画像となる前に適宜除去することによって、異常画像の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明が適用される画像形成装置について第１の実施形態を説明する。
図１に、後述する各実施例に共通した構成を有する画像形成装置の一例を示す。この画像形成装置は、有機像担持体からなる像担持体としての像担持体１を備えている。
図１において像担持体１は、図示しない駆動装置により回転駆動され、その表面が近接帯電方式の帯電装置２の帯電ローラ２ａにより所定の極性に帯電される。帯電された被帯電体１の表面は、露光装置３によって露光され画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４から像担持体１の表面に供給される現像剤としてのトナーにより現像されて、トナー像として可視像化される。
【００１９】
一方、図示しない給紙部からは記録媒体としての転写紙が像担持体１に向けて給送される。この転写紙には、像担持体１に対向配置されている転写装置５によって像担持体１上のトナー像が転写紙上に転写される。トナー像が転写された転写紙は、像担持体１から分離した後、転写材搬送経路１０に沿って定着装置６に搬送されて、トナー像が定着される。転写紙にトナー像を転写した後の像担持体１上に残留している残留トナーとしての転写残トナーは、クリーニング装置７によって像担持体１上から除去される。また、転写残トナーが除去された後の像担持体表面の残留電荷は、除電装置９により除去される。このようにして、像担持体１は繰り返し使用される。尚、本実施形態の画像形成装置は、塗布装置９を有しているが、これについては後述する。
【００２０】
本発明が適用される画像形成装置には、像担持体表面の粘着性を検知手段によって検知し、検知結果に応じて、異常画像が発生する前に像担持体表面に蓄積した異常画像の原因となる物質を除去する為の除去動作を備えている。以下に、像担持体表面をセンサーによって検知する方法と、像担持体表面上の劣化した保護物質を除去する方法について説明する。
像担持体表面の検知手段として、本発明では光センサーを用いている。光センサーを用いて像担持体表面の粘着性を検知する方法について説明する。
本発明の検知方法の場合、像担持体上に蓄積した劣化物質の量を直接検知するのではなく、基準画像を光画像濃度センサーで検知し、画像濃度が正常であるか否かによって像担持体表面の劣化物質の堆積状態を検出する方法をとっている。
【００２１】
光センサーは発光素子と受光素子とからなる光画像濃度センサーであり、ＣＰＵを有する制御手段を設け、像担持体表面上に作像された基準トナー像の画像濃度を画像濃度センサーが検知して出力し、その出力が制御手段に入力され、制御手段は、この入力に対応してあらかじめ設定されたプログラムに従って、像担持体表面の劣化した保護物質を除去する為の除去動作を決定する。
ここで、Ｐｒｅｆは、基準画像を正常な像担持体に作像し、トナー付着量を画像濃度センサー（本実施例では光センサー）で検知した際の参照用センサー出力値であって、制御手段のプログラムに記録されている。一方、Ｐは、繰り返しの作像後に基準画像を作像し、トナー付着量を画像濃度センサーで検知した際の出力値である。
【００２２】
図３に示すように、光センサーは基準画像の反射光を検知する。従って、画像濃度が高いほど反射光の強度は小さく、センサー出力値は小さな値をとる。一方、画像濃度が低い場合には、反射光の強度が高いため、センサー出力値が大きな値をとる。
図３の横軸はポテンシャル（表面電位−現像バイアス）、縦軸は画像濃度センサー出力である。基準画像作像時のポテンシャルをＶＣとする。このとき、正常な像担持体上に形成された基準画像の画像濃度センサーによる検知された画像濃度はＰｒｅｆとなる。
一方、画像濃度Ｐ１は、基準画像が低画像濃度となった場合を示している。画像濃度Ｐ２は、基準画像が高画像濃度となった場合を示している。
基準画像の画像濃度は、像担持体表面に蓄積した保護物質によって変化するが、異常画像とならない画像濃度の許容範囲は、｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜≦α×Ｐｒｅｆ（０＜α＜１）によって予め定める。許容範囲は、定数αによって決定され、｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜＝αＰｒｅｆの場合にも、異常画像にならない様に設定することが望ましい。
【００２３】
劣化した保護物質の除去動作は、光画像濃度センサーの出力値Ｐが制御手段に入力され、図４に示すフローチャートに従って除去動作の有無を決定する。
このように、像担持体表面に劣化した保護物質が存在する場合には、基準画像の反射濃度測定値ＰはＰｒｅｆと異なる値を示す。このような関係を利用して、直接劣化した保護物質量を検知するのではなく、基準画像の反射濃度測定値ＰとＰｒｅｆの差から除去動作の必要を判断することができる。基準パターンの作像は、例えばコピー５０枚毎に行うなどが考えられるが、機種構成によって適宜設定すればよい。
【００２４】
次に、第２の実施形態について説明する。
第１の実施例では、帯電装置によって一様帯電され、露光装置によって静電潜像が形成され、現像装置によってトナーによる可視像が形成される像担持体表面上の基準パターンを光センサーによって検知した。それに対し、第２の実施例の検知方法は、像担持体上からトナー像が転写される中間転写体を有する画像形成装置において、像担持体上に形成された基準パターンではなく、図１１に示す様に、中間転写体上に転写された基準パターンを光画像濃度センサーによって検知する構成となっている。この場合、複数の像担持体を有する画像形成装置では、複数の像担持体毎に光画像濃度センサーを設ける必要がないため、部品点数の削減、低コスト化、少スペース化が可能となる。
【００２５】
次に、第３の実施形態について説明する。
第３の実施例では、図１２に示す様に、像担持体と、像担持体に当接して配置されたトルク検知用ブレード状部材間の摩擦力の変動を検知するトルク検知手段を用いて、像担持体のトルク変動を検知し、検知結果に基づいて除去動作を行う構成である。
「像担持体の回転駆動トルク」＝「像担持体単体の駆動力」＋「トルク検知用ブレード状部材／像担持体間摩擦力」
で表される為に、劣化した保護物質の堆積による像担持体表面の粘着性を、像担持体の回転駆動トルクの変動によって検知することができる。
トルク値がある値以上になった時、リフェイス動作を実施する。このようにすることにより、異常画像発生前に像担持体表面をリフレッシュすることが可能となる。
【００２６】
図１３に像担持体駆動トルクの時間変化を示す。図１３（ａ）の区間（１）は、像担持体表面に劣化した保護物質の堆積がなく、異常画像発生のない場合で、検知手段による出力値がＴｒｅｆである。一方、区間（２）では、像担持体表面に劣化した保護物質の堆積が起こり、粘着性が変化した結果、検出トルク値が増加している。トルク値がＴ１となると、異常画像が発生する。
図１３（ｂ）には、トルク検知結果に基づき、異常画像発生の起こる前に像担持体表面のリフェイス動作を実施した場合のトルク値の時間変化を示している。区間（３）では、劣化した保護物質の堆積により、トルク値が増加しているが、トルク値が異常画像の発生するＴ１に達する前のＴ２となった時点（Ａ点）で、像担持体表面のリフェイス動作を実施する。リフェイス動作は、異常画像発生のない検出値Ｔｒｅｆとなるまで行われ、Ｔｒｅｆとなった時点で終了する。このように、トルク検出結果に基づくリフェイス動作を繰り返すことにより、帯電装置の放電から像担持体を保護しながら、保護物質塗布による異常画像の発生を長期にわたり抑制することができる。
【００２７】
次に、第４の実施形態について説明する。
第４の実施例では、図１４に示す様に、像担持体表面に当接配置されたブレード状部材に歪みセンサーを設置し、歪みセンサーの検知結果に基づいて、像担持体表面の粘着性を検知し、その検知結果に基づいて除去動さを行う構成である。
劣化した保護物質が像担持体表面に蓄積すると、像担持体の表面状態が変化するため、ブレード状部材との摩擦力が変化する。摩擦力の変化に伴って、ブレード状部材の歪み量に変動が生じる。この歪みが異常画像発生のない範囲となるように、像担持体表面のリフェイス動作を実施する。
【００２８】
図１５（ａ）、（ｂ）に像担持体と当接配置されたブレード状部材の歪みの時間変化（コピー枚数）を示す。図１５（ａ）は、繰り返しの画像形成動作の結果、像担持体表面に供給された保護物質が放電により劣化して堆積した結果、像担持体表面の摩擦係数が増加し、歪み量が増加していく様子を示している。また、歪み量がε1以上の領域では、異常画像の発生となる。
図１５（ｂ）は、歪み量の検知結果に基づき、リフェイス動作を実施した場合の歪み量の変化を示している。すなわち、区間（１）において、繰り返しの画像形成動作の結果、劣化した保護物質が堆積しながら、歪み量が増加する。異常画像の発生する歪み量ε１に達する前に、歪み量ε２に達した時点（Ａ点）で像担持体表面に堆積した劣化した保護物質を除去する動作を開始する。区間（２）は除去動作を実施している区間の歪み変化を示し、異常画像発生のない歪み値に戻った時点で除去動作を停止する。
【００２９】
歪みセンサーの具体的な構成を図１６に示す。図１６に示す様に、歪みセンサーはブレード状部材に貼りつける構成とする。ブレード状部材としては、従来クリーニングブレード等に用いられてきたウレタンゴムブレード等の弾性部材を用いる。また、歪みセンサーは、図１６にはブレード表面に貼りつけられているが、裏面でも良く、像担持体表面によるブレードの歪みを検知可能であれば、貼りつけ位置や貼り付ける個数等は任意とすれば良い。また、図１６では、ブレード状部材が像担持体の回転方向に対して、いわゆるカウンター方向になっているが、トレーリング方向でもかまわない。また、図１６（ａ）に示す様に、歪みセンサーを貼りつけたブレード状部材は像担持体の主走査方向に対して、画像形成領域内で有れば、何処に配置しても良い。また、図１６（ｂ）画像形成領域全幅に渡って、ブレード状部材を当接させてもよい。
【００３０】
次に第５の実施形態について説明する。
上記の実施例は、像担持体表面の粘着性変化を検知する手段に関してのものであったが、以下に、上記検知手段で得られた検知結果に基づいて、像担持体表面をリフレッシュするリフェイス動作に関しての実施例について説明する。
本実施例は、像担持体表面上の劣化した保護物質を除去する第１の方法として、現像装置の磁気ブラシを用いたものである。
除去動作は、非画像形成時に行う。除去動作時には、像担持体と現像装置のみが可動状態にあり、現像装置の磁気ブラシの回転によって、像担持体表面を摺擦することで像担持体表面に付着、蓄積した劣化した保護物質の除去を行う。像担持体表面の劣化した保護物質の量に応じた除去動作を行うために、センサー出力値｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜に基づいて除去動作条件を決定する。具体的には、｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜に基づいて現像ローラと像担持体の線速差を画像形成動作中よりも大きくする方法がある。あるいは、画像形成時の現像ローラと像担持体の回転方向がトレーリング方向である場合には、現像ローラと像担持体の回転方向を除去動作時にカウンター方向にする方法もある。その他の除去動作として、現像ローラと像担持体の回転速度は一定としたまま、｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜に基づいて除去動作時間を調節する方法がある。このように、非帯電体表面状態に合わせて、除去動作条件を決定することによって、除去不足による異常画像の発生や、非帯電体表面の削り過ぎを防止することが出来る。
【００３１】
次に、第６の実施形態について説明する。
劣化した保護物質を除去する第２の方法として、トナー除去手段を用いたものである。トナー除去手段としては、通常クリーニングブレードが用いられる。除去動作時にはクリーニングブレードと像担持体の間に像担持体表面を研磨するための研磨粒子を滞留させ、研磨粒子によって像担持体表面から劣化した保護物質の除去を行う方法がある。
具体的には次の除去方法がある。除去動作時には像担持体と現像装置のみ可動状態にあり、転写は行われない。除去動作時には、現像装置によって像担持体表面にトナー像を形成する。トナー像は転写されることなく、そのままクリーニングブレードまで到達し、クリーニングブレードと回転する像担持体との間で滞留し、研磨剤として作用し、像担持体表面の保護物質の劣化物を除去する。
像担持体表面の劣化した保護物質の量に応じた除去動作を行うために、センサー出力値｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜に基づいて除去条件を決定する。除去量の調節は、｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜に基づいて像担持体表面へのトナー現像量を調節し、クリーニング部に到達するトナー量によって調節することが出来る。除去動作時間が一定の場合、クリーニング部のトナー量が多いほど、像担持体表面の削れ量が多くなる。
その他の調節方法として、除去動作時に像担持体表面に現像するトナー像を一定とし、除去動作時間を｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜に基づいて設定する方法がある。
【００３２】
次に、第７の実施形態について説明する。
劣化した保護物質を除去する第３の方法として、中間転写体を用いたものである。
除去動作は、非画像形成時に行う。除去動作時には、像担持体と中間転写体のみが可動状態にあり、中間転写体が像担持体表面を摺擦することで像担持体表面に付着、蓄積した劣化した保護物質の除去を行う。像担持体表面の劣化した保護物質の量に応じた除去動作を行うために、センサー出力値｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜に基づいて除去条件を決定する。
中間転写体の回転速度と像担持体の回転速度の差を｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜に基づいて画像形成動作時よりも大きくし、中間転写体と像担持体との間の摺擦力を変化させることで行う方法がある。その他の方法として、｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜に基づいて除去動作時間、すなわち中間転写体の回転時間を決定する方法がある。このように、像担持体表面状態に合わせて、除去動作条件を決定することによって、除去不足による異常画像の発生や、像担持体表面の削り過ぎを防止することが出来る。
【００３３】
最後に、第８の実施形態について説明する。
劣化した保護物質を除去する第４の方法として、研磨手段を用いたものである。
研磨手段としては、例えばローラ形態のもの、ブレード形態のものなどがある。図７には、研磨手段として、ブレード形態の研磨ブレードをその一例として示してある。
除去動作は、非画像形成時に研磨ブレードを像担持体表面に当接させることにより、像担持体表面を研磨する。画像形成時には、研磨ブレードは像担持体表面と非当接状態になるように離接機構を設ける。研磨量は｜Ｐ−Ｐｒｅｆ｜によって決定される当接時間によって調節される。このように、像担持体表面状態に合わせて、除去動作条件を決定することによって、除去不足による異常画像の発生や、像担持体表面の削り過ぎを防止することが出来る。
【００３４】
次に、上記の各実施形態に共通の実施形態を示す。
まず、像担持体表面の保護物質について説明する。
放電から像担持体の劣化を保護する保護物質９ｂとしては種々の物質を用いることが可能である。本実施形態の画像形成装置においてはステアリン酸亜鉛を保護物質９ｂとして用いているが、ステアリン酸亜鉛は保護物質９ｂの一例であり、各種の脂肪酸塩、ワックス、シリコーンオイル等他の物質を保護物質９ｂとして用いることも可能である。
脂肪酸としてはウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンダデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、アラキドン酸、カプリル酸、カプリン酸、カプロン酸などが挙げられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、銅、マグネシウム、アルミニウム、カルシウムなどの金属との塩が挙げられる。
【００３５】
保護物質としてはステアリン酸亜鉛のようなラメラ結晶紛体を使用すると好適である。ラメラ結晶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。この作用が低摩擦係数化に効果があるのであるが、放電からの像担持体表面保護の観点から見た場合にも、せん断力を受けて均一に被帯電体表面を覆っていくラメラ結晶の特性は少量の保護物質によって効果的に像担持体表面を覆うことが出来るので保護物質として望ましい。
ラメラ結晶の性質を充分に利用して放電から像担持体表面を保護するためには、保護物質塗布装置９は像担持体表面との間で線速差を有し、せん断力を作用させつつ保護物質を塗布する事が望ましい。
【００３６】
次に、保護物質の供給方法について説明する。
本実施形態の画像形成装置には、図１に示すように保護物質９ｂを像担持体表面に供給するための保護物質供給手段として、保護物質塗布装置９を設けている。この保護物質塗布装置９は、塗布部材としてのファーブラシ９ａ、保護物質９ｂ、保護物質をファーブラシ方向に押圧するための加圧バネ９ｃを有している。保護物質９ｂはバー状に成型された固体保護物質９ｂである。ファーブラシ９ａは像担持体表面にブラシ先端が当接しており、軸を中心に回転することによって保護物質９ｂを一端ブラシに汲み上げ、像担持体表面との当接位置までブラシ上に担持搬送して像担持体表面に塗布する。
また、経時で保護物質９ｂがファーブラシ９ａに掻き削られて減少してもファーブラシ９ａに接触しなくならないように、加圧バネ９ｃによって所定の圧力で保護物質９ｂがファーブラシ９ａ側に押圧されている。これによって、微量の保護物質９ｂでも常に均一にファーブラシ９ａに汲み上げられる。
【００３７】
尚、保護物質９ｂをトナーに内添、外添するなどして像担持体表面に移行させる方法もあるが、その場合には画像濃度や画像パターンによって像担持体表面上の保護物質９ｂの存在量にムラが生じやすくなり、これを補うために必要以上の保護物質９ｂを塗布する必要が生じる。本実施形態のように像担持体表面に保護物質９ｂを直接塗布するために、画像濃度や画像パターンなど種々の条件によって変化することなく、像担持体表面に安定して保護物質を分布させることができる。
また、後述するように保護物質が像担持体表面に適切な状態で存在することが重要であり、保護物質を像担持体表面に移行させる手段は塗布に限るものではない。
【００３８】
次に、像担持体劣化の保護について説明する。
保護物質９ｂが放電による像担持体の劣化を抑制する作用を果たすことを示す実験結果について説明する。
図５（ａ）は、像担持体上に保護物質９ｂを存在させることによって、近接放電による像担持体劣化が抑制されることを確かめるための実験装置の概略構成図である。図５（ｂ）は、像担持体表面を保護物質存在部Ａと非存在部Ｂとに分けた状態の説明図である。
この実験を行うために、予め帯電ローラ２ａと保護物質塗布装置９以外の部材を全て取り払い、保護物質塗布装置９は像担持体１の軸方向半分の表面領域に保護物質９ｂを塗布するよう構成した。そして、像担持体１と共に帯電装置２と保護物質塗布装置９の駆動を継続して行い、像担持体表面の劣化状態を調べた。実験条件は以下の通りである。
帯電条件：
Ｖｐｐ（ＡＣ電圧のピークツーピーク電圧値）＝２．１２［ｋＶ］
ｆ（ＡＣ電圧の周波数）＝８７７．２［Ｈｚ］
ＤＣ電圧値＝−６６０［Ｖ］
像担持体表面の移動速度ｖ＝１２５［ｍｍ／ｓ］
保護物質：ステアリン酸亜鉛
ファーブラシ９ａの線速＝２１６［ｍｍ／ｓｅｃ］
【００３９】
図５（ｂ）に示すように、像担持体１長手方向の半分の領域Ａには表面に保護物質としてのステアリン酸亜鉛が塗布され、残り半分の領域Ｂは像担持体１表面がそのまま露出した状態となっている。また、像担持体１表面劣化の指標として、感光層の膜削れ量を測定した。
図６は、上記の実験を２００時間の継続して行った結果を示したグラフである。
保護物質９ｂがない領域Ｂでは、時間の経過とともに膜削れ量が増加していき、２００時間経過後には膜厚が約２．５［μｍ］減少した。これに対して、保護物質９ｂのある領域Ａでは、膜厚の減少は８分の１以下に抑制されていた。さらに、２００時間経過後に実験に使用した像担持体表面を目視観察したところ、保護物質９ｂのない領域Ｂでは、被帯電体表面が白く変色し変質していたのに対して、保護物質９ｂのある領域Ａでは、新品の像担持体１と同様に鏡面を保っていた。
【００４０】
また、保護物質９ｂのない領域Ｂの像担持体表面からは像担持体を構成する分子の残骸が分析から検出されたのに対して、保護物質９ｂのある領域Ａでは、像担持体を構成する分子の残骸が検出されておらず、保護物質９ｂの下の像担持体表面は劣化していなかった。そして、領域Ａでは、本実験で保護物質として供給したステアリン酸亜鉛が化学的に変化し、分解した物質が検出された。
以上の実験結果から、保護物質９ｂが存在することによって、放電による像担持体表面の劣化が抑制されることが明らかになった。
【００４１】
次に、劣化した保護物質９ｂの除去効果について説明する。
劣化した保護物質９ｂを除去することによって異常画像発生が抑制されることを確認した実験結果について説明する。
図５に示す様に、予め帯電ローラ２ａと保護物質塗布装置９以外の部材を全て取り払い、保護物質塗布装置９は像担持体１の表面領域に保護物質９ｂを塗布するよう構成した。そして、像担持体１と共に帯電装置２と保護物質塗布装置９の駆動を下記の条件下で５時間程度継続した。
帯電条件：
Ｖｐｐ（ＡＣ電圧のピークツーピーク電圧値）＝２．２０［ｋＶ］
ｆ（ＡＣ電圧の周波数）＝９００［Ｈｚ］
ＤＣ電圧値＝−６６０［Ｖ］
像担持体表面の移動速度ｖ＝１２５［ｍｍ／ｓｅｃ］
保護物質：ステアリン酸亜鉛
ファーブラシ９ａの線速＝２１６［ｍｍ／ｓｅｃ］
【００４２】
その結果、像担持体表面には粘性を持った付着物が付着していた。付着物を除去すると、前記「像担持体劣化の保護」（第３７欄）で説明した様に、像担持体は保護物質９ｂによって放電による劣化から保護されていた。この付着物をＩＲ分析によって分析した結果、ステアリン酸亜鉛の分子鎖が切断されたと考えられる物質が検出された。また、放電生成物であるＮＯＸ、硝酸アンモニウムなどの付着も見られた。
この劣化したステアリン酸亜鉛が付着している像担持体を画像形成装置中に入れて、画像出しを行ったところ、異常画像となった。
一方、劣化したステアリン酸亜鉛が付着した像担持体を同条件で別に作製し、劣化したステアリン酸亜鉛を下記の方法（図８参照）で除去した。
【００４３】
次に、劣化したステアリン酸亜鉛の除去方法の一例について説明する。
劣化したステアリン酸亜鉛を除去した一例として、次の実験を行った。
劣化したステアリン酸亜鉛が付着している像担持体とクリーニングブレードからなる実験機において、像担持体とクリーニングブレードの当接部に研磨粒子としてトナーを滞留させ、像担持体を線速１８５［ｍｍ／ｓ］で回転しつづけた。
劣化物質を除去した後の像担持体を画像形成装置中に入れて、画像出しを行ったところ、異常画像の発生が劇的に改善されていた。
従って、上記実験から、劣化したステアリン酸亜鉛の堆積量が少なく、除去可能なうちに除去動作を行うことによって、劣化したステアリン酸亜鉛を像担持体表面から除去し、像担持体を異常画像が発生しない状態に戻すことが出来る。
【００４４】
次に、帯電装置について説明する。
図２は、本実施形態の画像形成装置に用いる帯電装置２の説明図である。
この帯電装置２は、近接放電を用いて像担持体を帯電する。近接放電を用いて像担持体１を帯電する方法としては、回動可能なローラ状の帯電部材（以下、帯電ローラという）２ａを像担持体１に接触させて配置する接触帯電方式と、帯電ローラ２ａを像担持体１に非接触に配置する非接触帯電方式とがある。本実施形態においては、非接触帯電方式を用いている。
【００４５】
本発明は接触帯電方式にも適用できるが、接触帯電方式においては像担持体表面との接触性を向上させ、かつ像担持体に機械的ストレスを与えない弾性部材を用いる事が好ましい。しかし弾性部材を用いた場合には帯電ニップ幅が広くなり、これによって帯電ローラ側に保護物質が付着しやすくなるためことがある。よって、高耐久化の為には、非接触帯電方式を採用する方が有利である。本実施形態においては、像担持体表面における少なくとも画像形成領域に対して所定の帯電ギャップ１４をもって対向するよう帯電ローラ２ａを配置した非接触帯電方式を採用した。
【００４６】
帯電ローラ２ａは、軸部２１ａとローラ部２１ｂとからなる。ローラ部２１ｂは軸部２１ａの回転によって回動可能であり、像担持体１表面のうち画像が形成される画像形成領域１１に対向する部分は像担持体１と非接触である。帯電ローラ２ａは、その長手方向（軸方向）の寸法が画像形成領域よりも少し長く設定されており、その長手方向の両端部にスペーサ２２を設けている。これら２つのスペーサ２２を像担持体表面両端部の非画像形成領域１２に当接させることによって、像担持体１と帯電ローラ２ａとの間に微小なギャップ１４を形成している。この微小なギャップ１４は、帯電ローラ２ａと像担持体１との最近接部における距離が１〜１００［μｍ］に維持できるよう構成している。このギャップ１４のより好ましい範囲は、３０〜６５［μｍ］であり、本実施形態の装置では、５０μｍに設定した。また、軸部２１ａをスプリングからなる加圧バネ１５によって被帯電体側に加圧している。これにより、微小なギャップ１４を精度よく維持することができる。また、帯電ローラはスペーサ２２を介して像担持体表面に連れ回って回転する。
【００４７】
帯電ローラ２ａには帯電用の電源を接続している。これにより、像担持体表面と帯電ローラ表面との間の微小な空隙での近接放電により、像担持体表面を均一に帯電する。印加電圧は、本実施形態においては直流成分であるＤＣ電圧に交流成分であるＡＣ電圧を重畳した交番電圧を用いている。帯電ローラ２ａに印加する印加電圧としてＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させた交番電圧を印加すると、微小ギャップ変動による帯電電位のばらつきなどの影響が抑制されて均一な帯電が可能となる。
帯電ローラ２ａは円柱状を呈する導電性支持体としての芯金と、芯金の外周面上に形成された抵抗調整層を有する。帯電ローラ２ａの表面は硬質であることが望ましい。ローラ部材としてはゴム部材も使用できるが、ゴム部材もように変形しやすい部材であると被帯電体１との微小ギャップ１４の均一な維持が困難となり、作像条件によっては帯電ローラ２ａの中央部のみが像担持体表面に突発的に接触する可能性がある。帯電ローラ２ａが被帯電体表面に局所的／突発的に接触する事によって生じる保護物質の乱れに対応することは困難であるため、非接触帯電方式を使用する場合にはたわみが少ない硬質の部材が望ましい。
【００４８】
表面が硬質な帯電ローラ２ａの具体例としては、例えば、抵抗調整層を高分子型イオン導電剤が分散する熱可塑性樹脂組成物（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン及びその共重合体等）により形成し、抵抗調整層の表面を硬化剤により硬化皮膜処理されたものが挙げられる。また硬化皮膜処理は、例えば、イソシアネート含有化合物を含む処理溶液に抵抗調整層を浸漬させることにより行われるが、抵抗調整層の表面に改めて硬化処理皮膜層を形成することにより行われてもよい。本実施形態では、帯電ローラ２ａをφ１０ｍｍ（直径１０ｍｍ）で形成した。
【００４９】
本実施形態の像担持体１は負帯電性の有機像担持体であり、φ３０ｍｍのドラム状導電性支持体上に感光層を設けたものである。
導電性支持体としては、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、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。感光層は単層でも積層でもよいが、説明の都合上、先ず電荷発生層と電荷輸送層で構成される場合から述べる。
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生層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種以上混合してもかまわない。
電荷発生層は、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上に塗布し、乾燥することにより形成される。
【００５２】
必要に応じて電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、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。
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。
【００５３】
電荷発生層は、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。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。
電荷発生層の膜厚は、０.０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０.１〜２μｍである。
【００５４】
電荷輸送層は、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。
【００５５】
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。
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、２５μｍ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）に異なるが、５μｍ以上が好ましい。
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。
【００５８】
本発明は感光層が単層構成の像担持体にも適用できる。かかる像担持体としては、上述した電荷発生物質を結着樹脂中に分散した像担持体が使用できる。感光層は電荷発生物質および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、これを塗布、乾燥することによって形成できる。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ほかに、電荷発生層で挙げた結着樹脂を混合して用いてもよい。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、さらに好ましくは５０〜１５０重量部である。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、５〜２５μｍ程度が適当である。
【００５９】
本発明の像担持体においては、導電性支持体と感光層との間に下引き層を設けることができる。下引き層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。また、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。
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製法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。下引き層の膜厚は０〜５μｍが適当である。
【００６０】
また、像担持体の最表面層に保護層を設けることも可能であり、耐摩耗性を高める上で有効である。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像担持体や、電荷輸送層のさらに表面にアルミナや酸化スズ等を分散させた最表面層を設けた有機像担持体などを用いる事もできる。
【００６１】
以上説明したように、本発明に用いることができる像担持体１の構成は特定の構成に限定されるものではない。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１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て更に感光層表面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が積層され更に電荷輸送層上に保護層が設けられた構成や、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が積層され更に電荷発生層上に保護層が設けられた構成など、種々の層構成を有する像担持体に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施例を示す画像形成装置の構成概略図である。
【図２】本発明の画像形成装置に用いる帯電装置の説明図である。
【図３】像担持体表面のポテンシャルと光センサーの出力値との関係を示す図である。
【図４】除去動作の必要性を判断し、除去動作条件を決定するためのフローチャートである。
【図５】（ａ）は保護物質の存在により、近接放電による像担持体劣化が抑制されることを確かめるための実験装置の構成概略図である。  （ｂ）は像担持体表面を保護物質存在部Ａと非存在部Ｂに分けた状態の説明図である。
【図６】像担持体表面の劣化実験の結果を示したグラフである。
【図７】劣化した保護物質を除去する方法として研磨手段を用いる場合の実施例を示す画像形成装置の構成概略図である。
【図８】劣化したステアリン酸亜鉛の除去方法の一例を示す図である。
【図９】像担持体表面の膜厚の変化により近接放電による劣化状態を示すグラフである。
【図１０】近接放電により表面が劣化する場合の像担持体の表面状態を示す図である。
【図１１】中間転写体上に形成されたトナー像を光センサーで検知する構成を示す図である。
【図１２】像担持体のトルク変動を検知する構成を示す図である。
【図１３】（ａ）は像担持体駆動トルク値の時間変化を示す図である。  （ｂ）は像担持体表面のリフェイス動作を実施した場合のトルク値の時間変化を示す図である。
【図１４】像担持体表面に当接配置されたブレード状部材に設置された歪みセンサーで像担持体表面の粘着性を検知する構成を示す図である。
【図１５】（ａ）はブレード状部材の歪みの時間変化（コピー枚数）を示す図である。  （ｂ）は像担持体表面のリフェイス動作を実施した場合の歪みの時間変化（コピー枚数）を示す図である。
【図１６】（ａ）は像担持体に当接させたブレード状部材に歪みセンサーを貼りつける構成を示す図である。  （ｂ）は像担持体の画像形成領域の全域にブレード状部材を当接させる構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  像担持体
１ａ  電荷輸送層
２  帯電装置
２ａ  帯電ローラ
３  露光装置
４  現像装置
５  中間転写体
６  定着装置
７  クリーニング装置
８  除電装置
９  塗布装置
９ａ  塗布部材
９ｂ  保護物質
９ｃ  塗布装置用加圧バネ
１０  転写材搬送経路
１１  画像形成領域
１２  非画像形成領域
１４  微小ギャップ
１５  帯電装置用加圧バネ
１６  駆動モータ
２１ａ  ローラ軸部
２１ｂ  ローラ部
２２  スペーサ
【図１】
0004647259.tif 000002
【図２】
0004647259.tif 000003
【図３】
0004647259.tif 000004
【図４】
0004647259.tif 000005
【図５】
0004647259.tif 000006
【図６】
0004647259.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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