(57)【要約】【課題】像担持体の導電性微粒子あるいは書込電極に形成される酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜を確実に除去して、安定した静電潜像を形成する。【解決手段】当接部材である書込電極３ａを像担持体２の独立フローティング電極部２ｃに当接させた状態で像担持体２を空回しする。すると、独立フローティング電極部２ｃと書込電極３ａとの摺擦により、独立フローティング電極部２ｃの導電性微粒子の表面と書込電極３ａの当接部とが摩耗して酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜が除去される。これにより、書込電極３ａと導電性微粒子との接触抵抗がほとんど変化しなく、安定した静電潜像が像担持体２に書き込まれる。特に、休止期間計測手段１４で計測された画像形成装置１の休止期間あるいは環境（温度、湿度）計測手段１５で計測された環境（温度、湿度）に基づいた空回し期間で像担持体２を空回しすることで、酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜を効率よく除去できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層中に多数の導電性微粒子が互いに電気的に独立して分散されかつこれらの導電性微粒子の一部の微粒子が表面に露出している独立フローティング電極部を有する像担持体と、前記表面に露出する導電性微粒子に接触して静電潜像を書き込む書込電極を有する書込ヘッド部とを少なくとも備えている画像形成装置において、
前記像担持体の独立フローティング電極部に当接する当接部材と、この当接部材を前記独立フローティング電極部に当接させた状態で前記像担持体を空回しさせる制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記当接部材は、前記書込電極、現像ローラ、転写ローラ、転写ベルト、クリーニングブレード、クリーニングローラ、および徐電ローラの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像形成装置の画像形成動作を行わない休止期間を計測する休止期間計測手段を備え、
前記制御装置は前記休止期間計測手段による前記休止期間の計測結果に基づいて前記像担持体の空回し条件を設定する空回し条件設定部を有するとともに、この空回し条件設定部で設定された空回し条件に基づいて前記像担持体の空回しを制御することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記空回し条件設定部は、計測された前記休止期間が長いほど前記像担持体の空回し期間を長く設定することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体の付近の環境を計測する環境計測手段を備え、
前記制御装置は前記環境計測手段による前記環境期間の計測結果に基づいて前記像担持体の空回し条件を設定する空回し条件設定部を有するとともに、この空回し条件設定部で設定された空回し条件に基づいて前記像担持体の空回しを制御することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記環境計測手段は前記像担持体の付近の温度を計測する温度計測手段と前記像担持体の付近の湿度を計測する湿度計測手段とからなり、
前記空回し条件設定部は、計測された温度および湿度がそれぞれ第１設定温度および第１設定湿度よりともに高い高温高湿の環境である場合は前記像担持体の空回し期間を長く設定し、計測された温度および湿度がそれぞれ、前記第１設定温度より低く設定された第２設定温度および前記第１設定湿度より低く設定された第２設定湿度よりともに低い低温低湿の環境である場合は前記像担持体の空回し期間を短く設定することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
像担持体の誘電体層中に多数の導電性微粒子が互いに電気的に独立して分散された独立フローティング電極部において表面に露出している導電性微粒子に、書込ヘッド部の書込電極を接触させて静電潜像を書き込むことで画像を形成する画像形成方法において、
当接部材を前記像担持体の独立フローティング電極部に当接させた状態で、前記像担持体を、画像形成動作が行われない休止期間に基づいて設定された空回し期間で空回しすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
前記像担持体を、前記休止期間が長いほど長く設定された空回し期間で空回しすることを特徴とする請求項７記載の画像形成方法。
【請求項９】
像担持体の誘電体層中に多数の導電性微粒子が互いに電気的に独立して分散された独立フローティング電極部において表面に露出している導電性微粒子に、書込ヘッド部の書込電極を接触させて静電潜像を書き込むことで画像を形成する画像形成方法において、
当接部材を前記像担持体の独立フローティング電極部に当接させた状態で、前記像担持体を、この像担持体の付近の環境に基づいて設定された空回し期間で空回しすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
前記環境は像担持体の付近の温度および湿度であり、
前記温度および前記湿度がそれぞれ第１設定温度および第１設定湿度よりともに高い高温高湿の環境である場合は長く設定された空回し期間で、また、前記温度および前記湿度がそれぞれ前記第１設定温度より低く設定された第２設定温度および前記第１設定湿度より低く設定された第２設定湿度よりともに低い低温低湿環境である場合は長く設定された空回し期間で、前記像担持体を空回しすることを特徴とする請求項９記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体層中に互いに電気的に独立して分散された多数の導電性微粒子からなる独立フローティング電極部を有し、この独立フローティング電極部の表面に露出する導電性微粒子に書込電極が接触して電荷移動することにより、像担持体上に静電潜像を形成する画像形成装置および画像形成方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置には、誘電体層中に電気的に独立して分散された多数の導電性微粒子を有する像担持体を備え、書込ヘッド部の書込電極によりこの像担持体上に静電潜像を形成する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図５（ａ）に示すように、この画像形成装置ａは、像担持体ｂの誘電体層ｃ中に分散された導電性微粒子ｄのうち、誘電体層ｃの表面に露出する導電性微粒子ｄに書込電極ｅが接触して、導電性微粒子ｄと書込電極ｅとの間で電荷が移動することにより、像担持体ｂ上に静電潜像が書き込まれるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−２２５３３２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前述の画像形成装置においては、時間が経過すると、図６（ａ）に示すように誘電体層ｃの表面に露出した導電性微粒子ｄに、酸化膜ｆや窒化膜等のガス化合物膜が形成されるようになる。このような酸化膜ｆや窒化膜等のガス化合物膜が導電性微粒子ｄに形成されない場合には、導電性微粒子ｄと書込電極ｅとの間の接触による電気抵抗（以下、接触抵抗という）が比較的小さい。このため、図５（ｂ）に示すように書込電極ｅに印加されるヘッド印加電圧Ａ（実線）に対して、誘電体層ｃの表面に露出する導電性微粒子ｄのドラム表面電位Ｂ（点線）は応答性がよく、ヘッド印加電圧Ａに追従して比較的早く立ち上がり、このヘッド印加電圧Ａに迅速に近づく。しかし、酸化膜ｆや窒化膜等のガス化合物膜が導電性微粒子ｄに形成された場合には、導電性微粒子ｄと書込電極ｅとの間の接触抵抗が比較的大きくなる。このため、図６（ｂ）に示すようにヘッド印加電圧Ａ（実線）に対して、導電性微粒子ｄのドラム表面電位Ｂ（点線）は応答性が悪く、ヘッド印加電圧Ａに追従しなく早く立ち上がりが比較的遅くなり、ヘッド印加電圧Ａになかなか近づかない。
【０００４】
このように、酸化膜ｆや窒化膜等のガス化合物膜が形成されると、像の書込時つまり書込電極と導電性微粒子との接触時に、書込電極と導電性微粒子との間の接触抵抗が大きく変化してしまうため、潜像形成時間の遅れ（時定数遅れ）が生じたり、あるいは像担持体および書込電極でのガス化合物膜の不均一な生成により、静電潜像の斑が生じたりする。このため、静電潜像が不安定に形成され、トナー像に濃淡斑が生じて画像形成不良が起こる場合がある。
また、書込ヘッド部の書込電極も金属等の導電部材によって形成されているため、同様に書込電極にも酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜が形成され、前述と同様の問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、像担持体の導電性微粒子あるいは書込電極に形成される酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜を確実に除去して、安定した静電潜像を形成することのできる画像形成装置および画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明の画像形成装置は、誘電体層中に多数の導電性微粒子が互いに電気的に独立して分散されかつこれらの導電性微粒子の一部の微粒子が表面に露出している独立フローティング電極部を有する像担持体と、前記表面に露出する導電性微粒子に接触して静電潜像を書き込む書込電極を有する書込ヘッド部とを少なくとも備えている画像形成装置において、前記像担持体の独立フローティング電極部に当接する当接部材と、この当接部材を前記独立フローティング電極部に当接させた状態で前記像担持体を空回しさせる制御手段とを備えていることを特徴とする。
また、請求項２の発明の画像形成装置は、前記当接部材が、前記書込電極、現像ローラ、転写ローラ、転写ベルト、クリーニングブレード、クリーニングローラ、および徐電ローラの少なくとも１つであることを特徴とする。
【０００７】
更に、請求項３の発明の画像形成装置は、画像形成装置の画像形成動作を行わない休止期間を計測する休止期間計測手段を備え、前記制御装置が前記休止期間計測手段による前記休止期間の計測結果に基づいて前記像担持体の空回し条件を設定する空回し条件設定部を有するとともに、この空回し条件設定部で設定された空回し条件に基づいて前記像担持体の空回しを制御することを特徴とする。
更に、請求項４の発明の画像形成装置は、前記空回し条件設定部が、計測された前記休止期間が長いほど前記像担持体の空回し期間を長く設定することを特徴とする。
【０００８】
更に、請求項５の発明は、前記像担持体の付近の環境を計測する環境計測手段を備え、前記制御装置が前記環境計測手段による前記環境期間の計測結果に基づいて前記像担持体の空回し条件を設定する空回し条件設定部を有するとともに、この空回し条件設定部で設定された空回し条件に基づいて前記像担持体の空回しを制御することを特徴とする。
【０００９】
更に、請求項６の発明の画像形成装置は、前記環境計測手段が前記像担持体の付近の温度を計測する温度計測手段と前記像担持体の付近の湿度を計測する湿度計測手段とからなり、前記空回し条件設定部が、計測された温度および湿度がそれぞれ第１設定温度および第１設定湿度よりともに高い高温高湿の環境である場合は前記像担持体の空回し期間を長く設定し、計測された温度および湿度がそれぞれ、前記第１設定温度より低く設定された第２設定温度および前記第１設定湿度より低く設定された第２設定湿度よりともに低い低温低湿の環境である場合は前記像担持体の空回し期間を短く設定することを特徴とする。
【００１０】
更に、請求項７の発明の画像形成方法は、像担持体の誘電体層中に多数の導電性微粒子が互いに電気的に独立して分散された独立フローティング電極部において表面に露出している導電性微粒子に、書込ヘッド部の書込電極を接触させて静電潜像を書き込むことで画像を形成する画像形成方法において、当接部材を前記像担持体の独立フローティング電極部に当接させた状態で、前記像担持体を、画像形成動作が行われない休止期間に基づいて設定された空回し期間で空回しすることを特徴とする。
更に、請求項８の発明の画像形成方法は、前記像担持体を、前記休止期間が長いほど長く設定された空回し期間で空回しすることを特徴とする請求項７記載の画像形成方法。
【００１１】
更に、請求項９の発明の画像形成方法は、像担持体の誘電体層中に多数の導電性微粒子が互いに電気的に独立して分散された独立フローティング電極部において表面に露出している導電性微粒子に、書込ヘッド部の書込電極を接触させて静電潜像を書き込むことで画像を形成する画像形成方法において、当接部材を前記像担持体の独立フローティング電極部に当接させた状態で、前記像担持体を、この像担持体の付近の環境に基づいて設定された空回し期間で空回しすることを特徴とする。
【００１２】
更に、請求項１０の発明の画像形成方法は、前記環境が像担持体の付近の温度および湿度であり、前記温度および前記湿度がそれぞれ第１設定温度および第１設定湿度よりともに高い高温高湿の環境である場合は長く設定された空回し期間で、また、前記温度および前記湿度がそれぞれ前記第１設定温度より低く設定された第２設定温度および前記第１設定湿度より低く設定された第２設定湿度よりともに低い低温低湿環境である場合は長く設定された空回し期間で、前記像担持体を空回しすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された請求項１ないし６の発明に係る画像形成装置、および請求項７ないし１０の発明に係る画像形成方法によれば、当接部材が像担持体の独立フローティング電極部に当接した状態で像担持体を空回ししているので、当接部材と独立フローティング電極部との摺擦により誘電体層の表面およびこの表面に露出している導電性微粒子をともに摩耗する（削る）ことができる。したがって、像担持体を空回しした後には、導電性微粒子の露出面および書込電極の像担持体との当接部は酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜のない新しい面に維持される。これにより、書込電極による像書込時の接触抵抗が長期にわたってほとんど変化しなく、安定した静電潜像の画像形成を行うことが可能となる。その結果、現像剤像の濃淡斑が生じなくなり、高品質の画像を得ることができるようになる。
【００１４】
特に、請求項２の発明に係る画像形成装置によれば、当接部材として、画像形成装置の構成要素である書込電極、現像ローラ、転写ローラ、転写ベルト、クリーニングブレード、クリーニングローラ、および徐電ローラの少なくとも１つを利用しているので、部品点数を削減することができるとともに、画像形成装置全体を小型化することができる。その場合、当接部材として書込電極を利用することで、書込電極も摩耗することができる。これにより、書込電極による像書込時の接触抵抗がより一層長期にわたってほとんど変化しなく、安定した静電潜像の画像形成を行うことが可能となる。
【００１５】
また、請求項３および４の発明に係る画像形成装置、および請求項７および８の発明に係る画像形成方法によれば、画像形成装置の休止期間に基づいて像担持体を空回しさせているので、独立フローティング電極部の表面および書込電極の像担持体との当接部の摩耗を必要最小限の最適量に抑えることができる。これにより、像担持体および書込ヘッド部の寿命を効果的に延ばすことができ、画像形成装置をより長期にわたって使用可能となる。特に、請求項４および８の発明では、休止期間が比較的長いときは導電性微粒子に生じたガス化合物膜が比較的厚くなっていることから空回し時間を長く設定し、また、休止期間が比較的短いときは導電性微粒子のガス化合物膜が比較的薄いことから空回し時間を短く設定しているので、ガス化合物膜をその生産量に基づいて無駄なく効率よく除去することができる。
【００１６】
更に、請求項５および６の発明に係る画像形成装置、および請求項９および１０の発明に係る画像形成方法によれば、像担持体の付近の温度および湿度の環境に基づいて像担持体を空回しさせているので、像担持体の付近の環境の影響によって変化して生成される酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜を無駄なく効率よく除去することができる。したがって、像担持体の空回しを環境によって必要最小限に行うことができ、前述の休止期間の場合と同様に独立フローティング電極部の表面および書込電極の像担持体との当接部の摩耗を必要最小限の最適量に抑えることができる。これにより、像担持体および書込ヘッド部の寿命を効果的に延ばすことができ、画像形成装置をより長期にわたって使用可能となる。
【００１７】
特に、請求項６および１０の発明では、環境として像担持体の付近の温度および湿度を用いているので、これらの温度および湿度の影響を受け易い酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜をより効果的に除去することができる。そして、例えば夏環境のように高温高湿の環境の場合には、酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜の生成が多くなることから空回し時間を長く設定し、また、例えば冬環境のように低温低湿の環境の場合には、酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜の生成が少ないので空回し時間を短く設定することにより、ガス化合物膜をその生産量に基づいて無駄なく効率よく除去することができる。このように高温高湿の環境であっても、低温低湿の環境であっても、像担持体をその環境に基づいて必要最小限の最適量に摩耗させることができるので、画像形成装置の寿命をより効果的に延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明の画像形成装置を実施するための最良の形態を模式的に示す図、図２は図１に示す書込ヘッド部の像担持体への当接部分周辺を部分的に拡大して示す部分拡大図である。なお、説明中の回転方向である時計方向および反時計方向は図において時計方向および反時計方向を表している。
【００１９】
図１に示すように、この画像形成装置１は、アルミニウム等の導電性材料からなるとともに接地されている基材２ａの外周に設けられた絶縁性の誘電体層（絶縁体層）２ｂを有する像担持体２と、像担持体２の誘電体層２ｂ上に静電潜像を書き込む書込ヘッド部３と、書込ヘッド部３を支持する可撓性の基材４と、現像剤担持体である現像ローラ５ａおよび現像ローラ５ａ上の現像剤（トナー）の層厚を規制する現像剤層厚規制部材５ｂを有する現像装置５と、転写ローラ６ａを有する転写装置６と、定着ローラ７ａを有する定着装置７とを少なくとも備えている。
【００２０】
図２に示すように、像担持体２の誘電体層２ｂには、静電潜像が書き込まれる独立フローティング電極部２ｃが誘電体層２ｂの表面から径方向内側に向いかつ誘電体層２ｂの全周にわたって設けられている。この独立フローティング電極部２ｃは、誘電体層２ｂ中に互いに電気的に独立して分散された多数の導電性微粒子２ｃ1を有している。これらの導電性微粒子２ｃ1の一部の微粒子２ｃ1は誘電体層２ｂの表面に露出した海島構造に配置されて、独立フローティング電極を構成している。その場合、導電性微粒子２ｃ1は、誘電体層２ｂのどの円周においても少なくともその一部が位置するようにされている。したがって、後述するように、誘電体層２ｂおよび表面に露出した導電性微粒子２ｃ1が削る部材７によって削られていって、先に削られた導電性微粒子２ｃ1がなくなっても、導電性微粒子２ｃ1の他の一部の微粒子２ｃ1が常に表面に露出するようになっている。
【００２１】
誘電体層２ｂの材料としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン、ポリフェニレンオキシド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、ホスファゼン樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、シリコ−ン樹脂等の誘電体としての特性を持つ材料が用いられる。
【００２２】
また、導電性微粒子２ｃ1の材料としては、
(1) Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃ、Ｍｏ、Ｗ等の金属微粒子、
(2) ＺｎＯ（酸化亜鉛）、酸化錫、酸化アンチモン、酸化チタン等を導電性処理した微粒子（例えば、アンチモン、インジウム等をドーピングして導電化処理したもの等）、
(3) ポリアセチレン、ポリチオフィン、ポリピロール等にヨウ素をドーピングして、高分子錯体にした導電性微粒子
が用いられる。
【００２３】
書込ヘッド部３を支持する基材４は、例えばＦＰＣ（Flexible Print Circuit の略、以下ＦＰＣと称す）あるいはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレートの略、以下ＰＥＴと称す）等の電気絶縁性が高くかつ比較的柔らかく弾性のある可撓性材料から構成されている。そして、この基材４は装置本体１０に、その一端部が装置本体１０の固定部８に固定され、他端が自由端である片持ちで取り付けられている。
【００２４】
また、書込ヘッド部３は、例えばＣｕ等の電極用導電材からなる所定数の書込電極３ａを有しており、これらの書込電極３ａは基材４の自由端部に主走査方向に整列して配置されかつ支持されている。そして、各書込電極３ａはそれぞれ基材４の撓みによる弱い弾性復元力で像担持体２の誘電体層２ｂ上に軽く押圧されて接触することで、この誘電体層２ｂにおける独立フローティング電極部２ｃの、表面に露出している導電性微粒子２ｃ1からなる独立フローティング電極に静電潜像を書き込むようになっている。これらの書込電極３ａはそれぞれ像担持体２に当接する当接部材を構成している。その場合、書込電極３ａは像担持体２に常時当接するようにすることもできるし、像担持体２に対し当接、離間可能にして必要時に当接させるようにすることもできる。
【００２５】
この画像形成装置１では、当接部材である書込電極３ａを像担持体２に当接させた状態で像担持体２を画像形成動作が行われない空回しすることで、像担持体２の導電性微粒子２ｃ1および書込電極３ａにそれぞれ形成される酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜を積極的に除去するようにしている。以下、この当接部材による導電性微粒子２ｃ1および書込電極３ａのガス化合物膜の除去について説明する。
【００２６】
図３は、酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜を除去するための制御ブロック図である。
図３に示すように、この画像形成装置１は、ガス化合物膜を除去するための制御装置１１が設けられており、この制御装置１１は、画像形成装置１の画像形成のための中央処理装置（ＣＰＵ）により構成されている。なお、制御装置１１として、ガス化合物膜を除去するための専用の制御装置を用いることもできる。
【００２７】
制御装置１１には、画像形成信号出力手段１２が接続されており、この画像形成信号出力手段１２は画像形成時に画像形成信号を制御装置１１に出力するようになっている。また、制御装置１１内には、像担持体２を駆動する信号を出力するモータ駆動信号出力部１１ａと、像担持体２を空回し制御する条件を設定する空回し条件設定部１１ｂと、画像形成信号出力手段１２からの画像形成信号が制御装置１１に入力されたとき動作状況信号を出力し、画像形成動作が終了したとき動作状況信号の出力を停止する画像形成動作状況信号出力部１１ｃとが設けられている。モータ駆動信号出力部１１ａには、像担持体駆動モータ１３が接続されている。また、空回し条件設定部１１ｂには、休止期間計測手段１４および環境計測手段１５がそれぞれ接続されている。更に、画像形成動作状況信号出力部１１ｃには、休止期間計測手段１４が接続されている。
【００２８】
休止期間計測手段１４は、画像形成装置１が画像形成動作を行わず休止状態にある休止期間（つまり休止時間）を計測するようになっている。例えば、この例では、休止期間計測手段１４は、画像形成動作状況信号出力部１１ｃからの動作状況信号の入力が停止されたときにＯＮして時間の計測を開始し、画像形成動作状況信号出力部１１ｃからの動作状況信号が入力されたときにＯＦＦして時間の計測を終了し、計測した時間を空回し条件設定部１１ｂに出力するとともに、計測時間の出力後にこの計測時間をリセットするようになっている。なお、休止期間計測手段１４は、休止期間計測手段１４からの動作状況信号の入力が停止されたときに計測時間をリセットして時間の計測を開始するようにすることもできる。また、休止期間の計測は、このような画像形成動作状況信号出力部１１ｃからの動作状況信号に基づくことに代えて、画像形成装置１の休止期間を計測することができるものであれば、どのような方法も採用することができる。
【００２９】
また、環境計測手段１５は像担持体２に影響する環境（温度、湿度）を計測し、温度を計測する温度計測手段１６と湿度を計測する湿度計測手段１７とを備えている。これらの温度計測手段１６および湿度計測手段１７は、それぞれ像担持体２付近の温度および湿度を測定して空回し条件設定部１１ｂに出力するようになっている。図１に示すように、休止期間計測手段１４および環境計測手段１５はともに装置本体１０内に装着されている。
更に、モータ駆動信号出力部１１ａおよび空回し条件設定部１１ｂには、それぞれ、画像形成信号出力手段１２からの画像形成信号が入力されるようになっている。
【００３０】
この画像形成装置１では、制御装置１１は、画像形成信号が入力されたとき書込電極３ａを像担持体２に当接させた後（書込電極３ａが像担持体２に常時当接している場合には、この制御は省略される）、モータ駆動信号出力部１１ａから画像形成のためのモータ駆動信号を出力する前につまり画像形成動作の制御を開始する前に、空回し条件設定部１１ｂで設定された空回し条件で像担持体２の空回しのためのモータ駆動信号を像担持体２に出力する。そして、このモータ駆動信号により、像担持体２は少なくとも１回転以上に回転駆動される。
【００３１】
空回し条件設定部１１ｂは像担持体２の空回し条件を次のように設定している。すなわち、空回し条件設定部１１ｂは休止期間計測手段１４で計測された休止期間の計測結果に基づいて空回し条件を設定している。この空回し条件の一例としては、休止期間計測手段１４で計測された休止期間が長いほど、像担持体２の空回し期間（つまり空回し時間）が長くなるように空回し条件を設定する。
【００３２】
また、空回し条件設定部１１ｂは環境計測手段１５で計測された環境（温度、湿度）の計測結果に基づいて空回し条件を設定している。この空回し条件の一例としては、環境計測手段１５で計測された環境結果が高温高湿（例えば、夏環境）である場合、つまり、温度計測手段１６で計測された温度が予め設定された第１設定温度より高くかつ湿度計測手段１７で計測された湿度が予め設定された第１設定温度より高い場合、像担持体２の空回し期間が長くなるように空回し条件を設定する。また、環境計測手段１５で計測された環境結果が低温低湿（例えば、冬環境）である場合、つまり、温度計測手段１６で計測された温度が、第１設定温度より低く設定された第２設定温度より低く、かつ湿度計測手段１７で計測された湿度が、第１設定湿度より低く設定された第２設定湿度より低い場合、像担持体２の空回し期間が短くなるように空回し条件を設定する。
休止時間あるいは環境による空回し条件は前述の例に限定されることはなく、画像形成装置の種類や使用状況等に基づいて種々設定することができることは言うまでもない。
【００３３】
このように構成された画像形成装置１においては、画像形成信号出力手段１２から画像形成装置１の制御装置１１に画像形成信号が入力されると、制御装置１１は、画像形成動作を開始する前に、まず当接部材である書込電極３ａを像担持体２に当接した状態で像担持体２の空回し制御を行う。この空回し制御のために、モータ駆動信号出力部１１ａから像担持体駆動モータ１３にモータ駆動信号が出力される。すると、像担持体駆動モータ１３が駆動され、像担持体２が空回しされる。このとき、像担持体２は、少なくとも１回転以上で、空回し条件設定部１１ｂで設定された空回し条件に応じた空回し期間（空回し時間）だけ空回しされる。この像担持体２の空回しにより、像担持体２の独立フローティング電極部２ｃと書込電極３ａとが摺擦し、独立フローティング電極部２ｃの表面および書込電極３ａの表面が摩耗する（あるいは、削られる）。これらの摩耗により、独立フローティング電極部２ｃの導電性微粒子２ｃ1および書込電極３ａの像担持体２との当接部は、いずれも、前述のガス化合物膜が除去された表面が露出するようになる。
【００３４】
空回りが終了すると、画像形成動作のためのモータ駆動信号がモータ駆動信号出力部１１ａから像担持体駆動モータ１３に出力される。すると、像担持体駆動モータ１３が駆動して、像担持体２が再び時計方向に回転する。そして、この像担持体２の誘電体層２ｂ上を一様電荷状態にした後、書込電極３ａに書込電圧が書込電極３ａのドライバＩＣ９を介して印加され、主として、互いに接触している像担持体２と書込ヘッド部３の書込電極３ａとの間の電荷移動（例えば、電荷注入等）により、静電潜像が像担持体２の誘電体層２ｂにおける独立フローティング電極部２ｃ上に書き込まれる。このとき、独立フローティング電極部２ｃおよび書込電極３ａの表面が、いずれも前述のガス化合物膜の除去された新鮮な面となっているので、接触抵抗が比較的小さい。したがって、図５（ｂ）に示すように書込電極３ａに印加されるヘッド印加電圧Ａ（実線）に対して導電性微粒子２ｃ1のドラム表面電位Ｂ（点線）の応答性がよいので、安定した潜像の書込みが行われて良好な静電潜像が像担持体２の独立フローティング電極部２ｃに形成される。
【００３５】
像担持体２の独立フローティング電極部２ｃ上の静電潜像は、現像装置５の現像剤層厚規制部材５ｂによって層厚が規制されかつ時計方向に回転する現像ローラ５ａによって搬送された現像剤で現像される。次いで、像担持体２上の現像剤像が、転写電圧が印加されかつ時計方向に回転する転写ローラ６ａで記録媒体である紙１８に転写される。紙１８に転写された現像剤像は定着装置７によって定着され、紙１８に画像が形成される。
【００３６】
この例の画像形成装置１によれば、当接部材である書込電極３ａが像担持体２の独立フローティング電極部２ｃに当接した状態で像担持体２を空回ししているので、誘電体層２ｂの表面、表面に露出している導電性微粒子２ｃ1および書込電極３ａがともに摩耗する。したがって、像担持体２を空回しした後には、導電性微粒子２ｃ1の露出面および書込電極３ａの像担持体２との当接部は酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜のない新しい面に維持される。これにより、書込電極３ａによる像書込時の接触抵抗が長期にわたってほとんど変化しなく、安定した静電潜像の画像形成を行うことが可能となる。その結果、現像剤像の濃淡斑が生じなくなり、高品質の画像を得ることができるようになる。
【００３７】
特に、この例のように画像形成装置１による画像形成動作が開始される前に、必ず、書込電極３ａが独立フローティング電極部２ｃに当接した状態で像担持体２を空回ししているので、画像形成装置１による画像形成動作が開始されるときには、独立フローティング電極部２ｃの表面および書込電極３ａの像担持体２との当接部から酸化膜や窒化膜等の化合物膜を確実に除去することができるため、独立フローティング電極部２ｃの導電性微粒子の新鮮な面に、書込電極３ａの新鮮な当接部による潜像の書込を行うことができる。したがって、より一層良好な画像形成を行うことができ、高画質の画像を得ることができるようになる。
【００３８】
また、画像形成装置１の休止期間に基づいて像担持体２を空回しさせているので、休止期間が比較的長いときは導電性微粒子２ｃ1および書込電極３ａの前述のガス化合物膜が比較的厚くなっていることから空回し時間を長く設定し、また、休止期間が比較的短いときは導電性微粒子２ｃ1および書込電極３ａの前述のガス化合物膜が比較的薄いことから空回し時間を短く設定することにより、ガス化合物膜をその生産量に基づいて無駄なく効率よく除去することができる。したがって、独立フローティング電極部２ｃの表面および書込電極３ａの像担持体２との当接部の摩耗を必要最小限の最適量に抑えることができる。これにより、像担持体２および書込ヘッド部３の寿命を効果的に延ばすことができ、画像形成装置１をより長期にわたって使用可能となる。
【００３９】
更に、酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜がその生成において像担持体２の付近の温度および湿度の環境の影響を受けることから、像担持体２の付近の温度および湿度の環境に基づいて像担持体２を空回しさせることにより、この環境によって変化して生成されるガス化合物膜を無駄なく効率よく除去することができる。したがって、像担持体２の空回しを環境によって必要最小限に行うことができ、前述と同様に独立フローティング電極部２ｃの表面および書込電極３ａの像担持体２との当接部の摩耗を必要最小限の最適量に抑えることができる。
【００４０】
特に、例えば夏環境のように高温高湿の環境の場合には、酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜の生成が多くなることから空回し時間を長く設定し、また、例えば冬環境のように低温低湿の環境の場合には、酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜の生成が少ないので空回し時間を短く設定することにより、ガス化合物膜をその生産量に基づいて無駄なく効率よく除去することができる。このように高温高湿の環境であっても、低温低湿の環境であっても、像担持体２および書込電極３ａをその環境に基づいて必要最小限の最適量に摩耗させることができるので、画像形成装置１の寿命を効果的に延ばすことができる。
【００４１】
更に、導電性微粒子２ｃ1の一部の微粒子２ｃ1が誘電体層２ｂのどの円周においても位置するので、誘電体層２ｂの摩耗および導電性微粒子２ｃ1の削りが進んで、先に摩耗した導電性微粒子２ｃ1がなくなっても、図４に示すように導電性微粒子２ｃ1の他の一部の微粒子２ｃ1が常に表面に露出するようになる。したがって、誘電体層２ｂおよび導電性微粒子２ｃ1が摩耗しても、導電性微粒子２ｃ1の新しい面を常に準備することができるので、書込電極３ａによる独立フローティング電極部２ｃへの像書込が安定して確実に行うことができるようになる。
【００４２】
なお、当接部材としては、前述の書込ヘッド部３の書込電極３ａの他に、現像ローラ５ａ、転写ローラ６ａ、転写ベルト、クリーニングブレード、クリーニングローラ、徐電ローラ等の画像形成装置１の構成要素であって、像担持体２に当接する構成要素を利用することができる。その場合、画像形成装置１の２つ以上の構成要素を利用することもできる。このように画像形成装置１の構成要素を当接部材として利用することで、部品点数を削減することができるとともに、画像形成装置全体を小型化することができる。また、このような画像形成装置１の構成要素以外に、当接部材として、像担持体２の空回し時に当接させる専用の当接部材を用いることもできる。
【００４３】
また、前述の例では、像担持体２の空回しを画像形成動作開始前に行うものとしているが、例えば画像形成装置１の操作盤に空回し操作キーを設け、ユーザーがこの空回し操作キーを操作することで、画像形成動作開始前以外のユーザーの所望するときに、制御装置１１が像担持体駆動モータ１３を駆動して像担持体２を空回しするようにすることもできる。この場合には、休止時間計測手段１４は制御装置１１から空回し信号が入力されたとき休止時間の計測を終了し、その時の計測時間を空回し条件設定部１１ｂに出力し、計測時間の出力後にこの計測時間をリセットする。そして、休止時間計測手段１４は像担持体２の空回し終了信号が入力されたとき、休止時間の計測を再び行うようにすればよい。このとき、画像形成信号が制御装置１０に入力されたとき、休止時間計測手段１４は休止期間の計測を終了し、また、画像形成動作が終了したとき、休止期間の計測を開始することはもちろんである。その場合、像担持体２の空回しを画像形成動作開始前とユーザーによる空回し操作キーの操作時との両方で行うようにすることもできる。
更に、休止期間計測手段１４および環境計測手段１５は必ずしも両方を設けなくてもよく、いずれか一方だけを設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の画像形成装置および画像形成方法は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の像担持体に静電潜像を形成する画像形成装置および画像形成方法に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の画像形成装置を実施するための最良の形態を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す書込ヘッド部の像担持体への当接部周辺を部分的に拡大して示す部分拡大図である。
【図３】酸化膜や窒化膜等のガス化合物膜を除去するための制御ブロック図である。
【図４】像担持体が所定量摩耗した状態を示す、図２と同様の部分拡大図である。
【図５】（ａ）は酸化膜が生じていない場合の像担持体２と書込電極３ａとの当接部を模式的に示す図、（ｂ）はこの場合の導電性微粒子の表面電位の立ち上がりを示す図である。
【図６】（ａ）は酸化膜が生じている場合の像担持体２と書込電極３ａとの当接部を模式的に示す図、（ｂ）はこの場合の導電性微粒子の表面電位の立ち上がりを示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…画像形成装置、２…像担持体、２ａ…基材、２ｂ…誘電体層、２ｃ…独立フローティング電極部、２ｃ1…導電性微粒子、３…書込ヘッド部、３ａ…書込電極、４…基材、５…現像装置、５ａ…現像ローラ、６…転写装置、６ａ…転写ローラ、７…定着装置、８…固定部、９…ドライバＩＣ、１０…装置本体、１１…制御装置（ＣＰＵ）、１１ａ…モータ駆動信号出力部、１１ｂ…空回し条件設定部、１１ｃ…画像形成動作状況信号出力部、１２…画像形成信号出力手段、１３…像担持体駆動モータ、１４…休止期間計測手段、１５…環境計測手段、１６…温度計測手段、１７…湿度計測手段
【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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