(57)【要約】【課題】部材表面の汚染状態を精度良く検知できる部材表面汚染状態検知方法、及び、その部材表面汚染状態検知方法を用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体２や現像ローラ５０や帯電ローラ３や転写ベルト６などの部材の表面とカンチレバー６０の探針６１との間で生じる付着力を測定し、その測定した付着力から、予め求めた部材の表面とカンチレバーの探針との間で生じる付着力と、部材の表面の汚染状態との関係に基づいて、部材の表面の汚染状態を検知する。【選択図】図１
2013088390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材の表面とカンチレバーの探針との間で生じる付着力を測定し、その測定した付着力から、予め求めた前記付着力と前記表面の汚染状態との関係に基づいて、該表面の汚染状態を検知することを特徴とする部材表面汚染状態検知方法。
【請求項２】
請求項１の部材表面汚染状態検知方法において、
上記カンチレバーには、カンチレバー先端の撓みや反りによって抵抗値が変化するピエゾ抵抗体が設けられており、該抵抗値に基づいて上記付着力を求めることを特徴とする部材表面汚染状態検知方法。
【請求項３】
請求項１または２の部材表面汚染状態検知方法において、
上記探針の直径が１［μｍ］〜１０［μｍ］であることを特徴とする部材表面汚染状態検知方法。
【請求項４】
請求項１、２または３の部材表面汚染状態検知方法において、
上記カンチレバーがアレイ状に複数設けて構成されていることを特徴とする部材表面汚染状態検知方法。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の部材表面汚染状態検知方法において、
上記部材が、感光体、転写ベルト、現像ローラ、及び、帯電ローラの少なくとも１つであることを特徴とする部材表面汚染状態検知方法。
【請求項６】
画像形成手段と、
前記画像形成手段が有する部材の汚染状態を検知する部材表面汚染状態検知手段とを備えた画像形成装置において、
前記部材表面汚染状態検知手段が、請求項１、２、３、４または５の部材表面汚染状態検知方法を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
感光体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有しており、
上記部材表面汚染状態検知手段によって検知された前記感光体表面の汚染状態に基づいて、前記潤滑剤塗布手段による前記潤滑剤の塗布量を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６の画像形成装置において、
転写ベルト表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有しており、
上記部材表面汚染状態検知手段によって検知された前記転写ベルト表面の汚染状態に基づいて、前記潤滑剤塗布手段による前記潤滑剤の塗布量を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項６の画像形成装置において、
現像ローラ表面から感光体表面に現像剤を吐き出す現像剤吐き出しモードを有しており、上記部材表面汚染状態検知手段によって検知された前記現像ローラ表面の汚染状態に基づいて、前記現像剤吐き出しモードで吐き出す前記現像剤の吐出し量を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項６の画像形成装置において、
帯電ローラ表面に接触し該帯電ローラ表面を清掃する回転可能な清掃ローラを有しており、
上記部材表面汚染状態検知手段によって検知された帯電ローラ表面の汚染状態に基づいて、前記清掃ローラの回転量を調整する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、部材表面の汚染状態を検知する部材表面汚染状態検知方法、及び、その部材表面汚染状態検知方法を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置の高画質化や高安定化が進んでいる。特にプロダクション市場（例えば、マニュアルや提案書等の印刷を扱う企業内のコピーセンターが挙げられる。）をターゲットとした高速機はその傾向が顕著である。このような市場においては、オフィス向けの画像形成装置以上に、長期にわたり、安定して高い画質を出力できる画像形成装置が求められている。
【０００３】
画像形成装置の不安定性をもたらす要因の一つとして、画像形成装置内に設けられた各部材の表面の汚染がある。例えば、感光体の表面にトナーフィルミングやトナー固着など汚染物質が付着して感光体表面が汚染されると、帯電不良や帯電ムラが生じ異常画像が発生して安定した画像形成が行えなくなる。
【０００４】
感光体表面の汚染度合いは、画像濃度やプリント出力間隔や温湿度環境などの出力環境に直接依存するが、前記出力環境は画像形成装置を使用する顧客によって異なるため、感光体表面の汚染の進行は必ずしも一様ではない。
【０００５】
特許文献１に記載の画像形成装置では、感光体表面に流れる電流を検出することで感光体表面の汚染状態を検知し、その検知結果に基づいて感光体表面をブレードで削り取ることにより、感光体表面から汚染物質を除去して感光体表面のリフレッシュを行っている。これにより、前記出力環境によらず適切なタイミングで感光体表面から汚染物質を除去することができ、安定した画像形成が行えるようになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の画像形成装置のように、感光体表面を流れる電流を検出して感光体表面の汚染状態を検知する方法では、感光体表面の汚染度合いが大きい場合、その影響が電流値に現れ易く、感光体表面の汚染度合いが検知し易い。しかしながら、感光体表面に非常に薄い膜厚で汚染物質が付着するなど感光体表面の汚染度合いが小さい場合には、その影響が電流値に現れ難く、感光体表面の汚染度合いを精度良く検知できないといった問題が生じる。
【０００７】
ここまで汚染状態の検出対象となる部材が感光体の場合について説明してきたが、前記検出対象となる部材として、現像ローラや転写ベルトや帯電ローラなどの画像形成装置内に設けられる他の部材であっても、上述したのと同様の問題が生じる。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、部材表面の汚染状態を精度良く検知できる部材表面汚染状態検知方法及びその部材表面汚染状態検知方法を用いた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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、部材表面汚染状態検知方法において、部材の表面とカンチレバーの探針との間で生じる付着力を測定し、その測定した付着力から、予め求めた前記付着力と前記表面の汚染状態との関係に基づいて、該表面の汚染状態を検知することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明においては、部材の表面とカンチレバーの探針との間で生じる付着力の測定する。部材表面に汚染物質が付着して少しでも部材表面の状態が変化すれば、部材表面とカンチレバーの探針との間で生じる付着力が変化するので、部材表面の汚染の影響が前記付着力に現れ易い。これにより、部材表面の汚染度合いが大きい場合だけではなく、部材表面の汚染度合いが小さい場合でも、精度良く前記付着力を測定することができる。よって、予め求めた前記付着力と前記部材表面の汚染状態との関係に基づいて、測定した前記付着力から部材の表面の汚染状態を精度良く検知することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、本発明によれば、部材表面の汚染状態を精度良く検知できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】感光体表面の汚染状態検知制御のフローチャート。
【図２】本実施形態に係るプリンタの主要構成を示す模式図。
【図３】タンデム型のフルカラー画像形成装置のプリンタを示す概略構成図。
【図４】リボルバタイプのフルカラー画像形成装置のプリンタを示す概略構成図。
【図５】感光体の感光層を示した図。
【図６】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図。
【図７】画像形成装置に用いる中間転写体の一例の縦断面図。
【図８】ピエゾ内蔵型カンチレバーの模式図。
【図９】ピエゾ内蔵型カンチレバーを備えたセンシング装置の感光体近傍の設置位置を示す図。
【図１０】感光体長手方向から見たセンシング装置の模式図。
【図１１】感光体表面側から見たセンシング装置の模式図。
【図１２】１成分方式の現像装置におけるピエゾ内蔵型カンチレバーを備えたセンシング装置の現像ローラ近傍の設置位置を示す図。
【図１３】２成分方式の現像装置におけるピエゾ内蔵型カンチレバーを備えたセンシング装置の現像ローラ近傍の設置位置を示す図。
【図１４】ピエゾ内蔵型カンチレバーを備えたセンシング装置の転写ベルト近傍の設置位置を示す図。
【図１５】ピエゾ内蔵型カンチレバーを備えたセンシング装置の転写ローラ近傍の設置位置を示す図。
【図１６】ピエゾ内蔵型カンチレバーをアレイ状に複数並べた構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプ
リンタという）の実施形態について説明する。
【００１４】
図２は、本実施形態に係るプリンタ１００の主要構成を示す模式図である。図２に示すプリンタ１００においては、図示しない本体筐体内に、図２中時計方向に回転駆動される感光体２が収納されている。感光体２の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ３、静電潜像形成手段としての光書込装置４、現像手段としての現像装置５、転写手段としての転写ローラ１６、クリーニング手段としてのクリーニング装置１５、除電手段としての除電装置８等が設けられている。
【００１５】
プリンタ１００は、複数枚の記録材としての記録紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより１枚ずつレジストローラ対９に送られ、レジストローラ対９でタイミング調整された後、転写ローラ１６と感光体２との間の転写領域に送り出される。
【００１６】
図２に示すプリンタ１００において画像形成を行う場合、まず、感光体２を図２中時計方向に回転駆動して感光体２の表面を帯電ローラ３で一様に帯電する。その後、一様に帯電された感光体２の表面部分に対し、画像データで変調されたレーザーを光書込装置４により照射して、感光体２の表面に静電潜像を形成する。感光体２の表面上の静電潜像には、現像装置５によりトナーが付着し、これによりトナー像が形成される。このトナー像は、感光体２と転写ローラ１６との間の転写領域に搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着装置１０に搬送される。定着装置１０は、内蔵ヒータにより所定の定着温度に加熱される定着ローラと、定着ローラに所定圧力で押圧される加圧ローラとを備え、転写領域から搬送されてきた記録紙Ｐを加熱及び加圧して、記録紙Ｐ上のトナー像を記録紙Ｐに定着させる。定着後の記録紙Ｐは、図示しない排紙トレー上に排出する。
【００１７】
一方、転写領域を通過後の感光体２の表面に残留した転写残トナーは、ファーブラシ５０２及びクリーニング装置１５のクリーニングブレードにより掻き取られて感光体２の表面から除去される。その後、除電装置８により感光体２の表面を除電し、次の画像形成工程に移行する。
【００１８】
図３は、タンデム型のフルカラー画像形成装置のプリンタを示す概略構成図である。同図のプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）用の４つの作像プロセス部１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動せしめられる感光体２の周囲に、クリーニング装置１５、除電手段（不図示）、帯電ローラ３、光書込装置４、現像装置５などを有している。
【００１９】
感光体２に接触あるいは所定の間隙を介して対向するように配設された帯電ローラ３には、不図示の帯電バイアス電源から帯電バイアスが印加される。そして、帯電ローラ３は、図中反時計回り方向に回転しながら感光体２との間に放電を生じせしめることで、感光体２の表面を一様帯電せしめる。帯電ローラ３の代わりに、帯電ブラシを当接させてもよい。また、感光体２を一様帯電せしめる帯電手段として、スコロトロンチャージャーのように、チャージャー方式によって感光体２を一様帯電せしめるものを用いてもよい。
【００２０】
帯電ローラ３としては、硬質の導電性材料でローラ部が形成されたものを、微小ギャップを介して感光体２に対向させたものであって、次に説明する構成を有するものであることが望ましい。即ち、その軸線方向の寸法がプリンタの出力可能な最大画像幅（Ａ４横通紙の機械ならば約２９０［ｍｍ］）よりも少し長く設定され、軸線方向の両端部に、それぞれ中央部よりも大きな径で且つ絶縁性のスペーサとしてのギャップコロ部を有するものである。かかる構成では、両端のギャップコロ部を感光体２の軸線方向の両端部に存在する非画像形成領域に当接させることで、自らの中央部と感光体２との間に５〜１００［μｍ］程度（より望ましくは２０〜６５［μｍ］）の微小ギャップを容易に形成することができる。なお、本実施形態では、５５［μｍ］となるように設定した。
【００２１】
帯電ローラ３によって一様帯電せしめられた感光体２の表面は、光書込装置４から発せられる走査光によって露光走査されて静電潜像を担持する。この光書込装置４は、外部のパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調したレーザー光あるいはＬＥＤ光を照射するものである。
【００２２】
現像手段たる現像装置５は、周知の技術により、感光体表面に担持された静電潜像にトナーを付着させることで、静電潜像を現像してトナー像を得る。このトナー像は、後述する中間転写ベルトに一次転写される。
【００２３】
クリーニング装置１５は、一次転写工程を経た後の感光体表面に付着している転写残トナーを除去する。本実施形態のクリーニング装置では、感光体表面に接触摺擦するようにクリーニングブレードを配し、感光体表面に付着した転写残トナーを除去する。なお、クリーニング装置は、クリーニングブレードで感光体表面に付着している転写残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表面に付着している転写残トナーを掻き落とすものであってもよい。
【００２４】
クリーニング装置１５によって、クリーニング処理が施された感光体表面は、図示しない除電手段によって除電されて、次の画像形成に備えられる。
【００２５】
作像プロセス部１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中下方には、中間転写ベルト６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット２０が配設されている。転写手段たる転写ユニット２０は、中間転写ベルト６の他、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、４つの一次転写ローラ２４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、二次転写ローラ７、図示しないベルトクリーニング装置などを備えている。
【００２６】
中間転写ベルト６は、そのループ内側に配設された駆動ローラ２２と従動ローラ２３とによって張架されながら、駆動ローラ２２の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。
【００２７】
４つの一次転写ローラ２４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト６をＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色の感光体２との間に挟み込んでＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト６の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト６は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に各色感光体２上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト６上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２８】
中間転写ベルト６のループ外側には、図示しない電源から出力される二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ７が配設されており、これはベルトループ内側の駆動ローラ２２との間に中間転写ベルト６を挟み込んで二次転写ニップを形成している。
【００２９】
転写ユニット２０の下方には、図示しない給紙カセットが配設されている。この給紙カセット内には、転写体たる記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐを所定のタイミングで図示しない給紙路に送り出す。この給紙路の末端には、レジストローラ対３１が配設されている。レジストローラ対３１は、記録紙Ｐを互いに当接しながら回転するローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを中間転写ベルト６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで二次転写ニップに向けて送り出す。
【００３０】
中間転写ベルト６上に形成された４色トナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ７と接地された駆動ローラ２２との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括二次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００３１】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト６には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、従動ローラ２３との間に中間転写ベルト６を挟み込んでいる図示しないベルトクリーニング装置によって除去される。
【００３２】
二次転写ニップの上方には、図示しない定着装置が配設されている。この定着装置は、電子写真方式の画像形成装置で周知になっているように、加圧や加熱によってトナー像を記録紙に定着せしめるものである。
【００３３】
なお、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色の感光体２上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップにおいて、自らと逆極性の一次転写バイアスが印加されることで、逆極性の電荷注入を受けてしまう場合がある。このため、各色感光体２上の転写残トナーの中には、正規極性トナー粒子と逆帯電トナー粒子とが混在している。
【００３４】
以上の基本的な構成を備える本プリンタにおいては、４つの作像プロセス部１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが、像担持体たる各色の感光体２の無端移動する表面にトナー像を形成するトナー像形成手段として機能している。また、４つの作像プロセス部１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと転写ユニット２０との組合せが、像担持体たる中間転写ベルト６の無端移動する表面にトナー像を形成するトナー像形成手段として機能している。
【００３５】
図４は、リボルバタイプのフルカラー画像形成装置のプリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、像担持体たる感光体を１つだけ備えている。この感光体２の回りには、クリーニング装置１５、除電手段（不図示）、帯電ローラ３、光書込装置４、４つの現像装置５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されている。
【００３６】
４つの現像装置５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋぞれぞれは、図示しない移動機構によって個別に往復移動せしめられる。具体的には、自らの現像スリーブを感光体２に接触又は近接させる現像位置と、これよりも感光体２から遠ざかる待避位置との間を往復移動せしめられる。そして、現像位置にあるものだけが、感光体２上の静電潜像を現像する。
【００３７】
除電手段、帯電ローラ３、光書込装置４の構成は、上述した実施形態に係る作像プロセス部１Ｙのものと同様である。
【００３８】
感光体表面には、まず、Ｙ用の静電潜像が形成され、これはＹ用の現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト６に一次転写される。以降、中間転写ベルト６が３周分無端移動する間に、感光体表面にＣ，Ｍ，Ｋトナー像が順次形成され、中間転写ベルト６上のＹトナー像に順次重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト６上に４色トナー像が形成される。
【００３９】
中間転写ベルト６の下方に配設された二次転写ローラ７は、図示しない接離機構によってベルトに対して接離するようになっている。そして、中間転写ベルト６上が複数周回に渡って無端移動してベルト表面にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が順次重ね合わせられる工程においては、二次転写ローラ７はベルト表面から離間している。その後、重ね合わせ転写によってベルト表面に４色トナー像が形成されると、二次転写ローラ７がベルトに当接して二次転写ニップを形成する。そして、この二次転写ニップにおいて、ベルト表面上の４色トナー像が記録紙Ｐに一括二次転写される。
【００４０】
クリーニング装置１５は、一次転写工程を経た後の感光体表面に付着している転写残トナーを除去する。なお、クリーニング装置１５では、感光体表面に接触摺擦するようにクリーニングブレードを配して、感光体表面に付着した転写残トナーを除去する。なお、クリーニング装置は、クリーニングブレードで感光体表面に付着している転写残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表面に付着している転写残トナーを掻き落とすものであってもよい。
【００４１】
本実施形態に用いられる部材はこれら画像形成装置のいずれかに搭載される部材に好適に用いることができる。とくに機構上トナーとの接触が行われる像担持体、現像部、中間転写体、クリーニング装置１５やトナーの付着が望まれない帯電部に本発明を用いることによりトナーが付着しにくい部材の開発を効率的に行うことができるようになる。
【００４２】
（電子写真感光体）
本実施形態に用いられる画像形成装置に搭載される部材のひとつとして像担持体の説明を行う。
【００４３】
本実施形態に用いられる像担持体には電子写真感光体を用いることができる。電子写真感光体はトナー画像を記録紙または中間転写体に転写するため、トナーに対して大きな付着力を持つことは好ましくない。ゆえに本実施形態を好適に用いることができる。
【００４４】
電子写真感光体としては、導電性支持体上に少なくとも中間層、感光層を有していれば、上記以外のその他の層が形成されていてもよい。例えば、図５に示す感光層が電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送層（ＣＴＬ）より構成される機能分離型タイプの電子写真感光体について説明する。
【００４５】
導電性支持体としては、体積抵抗１０１０［Ω・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、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。
【００４６】
この他、上記導電性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も、本実施形態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あげられる。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、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。
【００４７】
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、本実施形態の導電性支持体として良好に用いることができる。
【００４８】
次に中間層について説明する。
中間層は接着性を向上する、モアレなどを防止する、上層の塗工性を改良する、残留電位を低減するなどの目的で設けられる。
【００４９】
中間層は、一般に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、溶剤を用いて塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶解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、アルキド−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などが挙げられる。特に、アルキド−メラミン樹脂が中間層として求められる機能の多くを満たすことができ好ましい。また、無機顔料として酸化チタン、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、あるいは金属硫化物、金属窒化物などの微粉末を加えてもよい。  特に酸化チタンは可視光および近赤外光にほとんど吸収がなく白色であり、電子写真感光体の高感度化に好ましい。
【００５０】
これらの中間層は、適当な溶媒を用いて、慣用される塗工法によって形成することができるが、電子写真感光体の帯電性能向上のために中間層の塗工液中に少なくともエチレングリコールモノイソプロピルエーテルが好ましくは０．１［ｗｔ％］以上３［ｗｔ％］以下含有されていることが望まれる。
【００５１】
更に、かかる中間層としては、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して、例えばゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層も有用である。
【００５２】
この他に、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、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作製法にて設けてもよい。中間層の膜厚は約０．１［μｍ］〜１０［μｍ］好ましくは１［μ］〜５［μｍ］とするのが適当である。
【００５３】
次に電荷発生層について説明する。
電荷発生層は電荷発生材料としては公知のものが用いることができ、例えば、チタニルフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニンなどの金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、フルオレノン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系又は多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。
【００５４】
本実施形態で用いられるフタロシアニン顔料としては、無金属フタロシアニンまたは金属フタロシアニンが挙げられ、モーザーおよびトーマスの「フタロシアニン化合物」（ラインホールド社、１９６３）等に記載されている合成法、及び他の適当な方法によって得られるものを使用する。
【００５５】
金属フタロシアニンの一例としては、銅、銀、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、インジウム、ナトリウム、リチウム、チタン、錫、鉛、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルトなどを中心金属にもつものが挙げられる。また、フタロシアニンの中心核には前記金属原子の代わりに、三価以上の原子価を有するハロゲン化金属が存在していても良い。なお、フタロシアニンは各種結晶形が知られているが、α型、β型、Ｙ型、ε型、τ型、Ｘ型などの結晶形、及び非晶形など公知のものが使用できる。
【００５６】
中でも、中心金属にチタンを有するチタニルフタロシアニン（以下ＴｉＯＰｃ）が特に感度が高く優れた特性を示しており、より望ましい。
【００５７】
次に電荷輸送層について説明する。
前述のように、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。
【００５８】
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。電荷輸送物質としては、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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、ポリアレート、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、アルキド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００６１】
電荷輸送物質の量は結着樹脂１００重量部に対し、２０重量部〜３００重量部、好ましくは４０重量部〜１５０重量部が適当である。また、上述のように耐久性の点で電荷輸送層の膜厚は３０［μｍ］以上が必要である。また電荷輸送層の膜厚を極端に厚くした場合、解像度が低下する不具合があるため、３０［μｍ］〜５０［μｍ］とすることが好ましい。ここで用いられる溶剤としては、環境への負荷低減等の意図から、非ハロゲン系溶媒の使用が望ましく、具体的には、テトラヒドロフランやジオキソラン、ジオキサン等の環状エーテルやトルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、及びそれらの誘導体が良好に用いられる。
【００６２】
本実施形態の感光体においては、感光層保護、及び低表面摩擦係数維持の目的で、保護層を最表層に設けてもよい。保護層に使用される結着樹脂としてはＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリール樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリアリレート、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。
【００６３】
また、感光体の保護層には、耐摩耗性を向上する目的でフィラー材料を添加してもよい。フィラーとしては有機性フィラーと無機性フィラーがあるが、フィラーの硬度の点から無機性フィラーを用いることが耐摩耗性の向上に対し有利である。このような無機性フィラ−材料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素などの無機材料が挙げられる。
【００６４】
これらのフィラーは少なくとも１種の表面処理剤で表面処理させることが可能であり、そうすることがフィラーの分散性の面から好ましい。フィラーの分散性の低下は残留電位の上昇だけでなく、塗膜の透明性の低下や塗膜欠陥の発生、さらには耐摩耗性の低下をも引き起こすため、高耐久化あるいは高画質化を妨げる大きな問題に発展する可能性がある。表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤すべてを使用することができるが、フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましい。例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸等、あるいはこれらとシランカップリング剤との混合処理や、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム等、あるいはそれらの混合処理がフィラーの分散性及び画像ボケの点からより好ましい。シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。表面処理量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、３［ｗｔ％］〜３０［ｗｔ％］が適しており、５［ｗｔ％］〜２０［ｗｔ％］がより好ましい。表面処理量がこれよりも少ないとフィラーの分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の著しい上昇を引き起こす。
【００６５】
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、電荷輸送層で使用されるすべての溶剤を使用することができる。
【００６６】
また、保護層に電荷輸送層で挙げた電荷輸送物質を添加することは残留電位の低減及び画質向上に対して有効かつ有用である。
【００６７】
保護層の形成法としては、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、リングコート等の従来方法を用いることができるが、特に塗膜の均一性の面からスプレーコートがより好ましい。
【００６８】
保護層の厚さは自由に設定可能であるが、保護層膜厚が著しく増加すると、画質が若干劣化する傾向が認められるため、必要最小限度の膜厚に設定することが好ましい。０．１［μｍ］〜１０［μｍ］程度が適当である。
【００６９】
＜トナーの説明＞
トナーとしては、粒子に添加剤が含有せしめられたものを用いている。この添加剤としては、従来から公知のものを使用することができる。具体的には、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｖ、Ｚｒ等の酸化物や複合酸化物等である。特に、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌの酸化物であるシリカ、チタニア、アルミナなどが好適である。添加剤の添加量は、母体粒子１００重量部に対して０．５重量部〜１．８重量部であることが好ましく、特に好ましくは、０．７重量部〜１．５重量部である。
【００７０】
また、トナーとしては、処理剤を用いた表面処理を施したものを用いることが望ましい。かかる表面処理に用いる処理剤としては、有機系シラン化合物などが好ましい。例えば、メチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のアルキルクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のアルキルメトキシシラン類である。また、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル等でもよい。表面処理方法としては、有機シラン化合物を含有する溶液中に添加剤を漬積し乾燥させる方法、添加剤に有機シラン化合物を含有する溶液を噴霧し乾燥させる方法等が挙げられる。
【００７１】
また、トナーとしては、体積平均粒径の範囲が３［μｍ］〜７［μｍ］であるものを用いることが望ましい。
【００７２】
＜トナーの形状について＞
数１はトナーの形状係数ＳＦ−１の計算式を示している。形状係数ＳＦ−１とは、図６に示すように、球状物質の形状における丸さの割合を示す数値であり、球状物質を二次元平面上に投影してできる楕円状図形の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００π／４を乗じた値で表される。つまり数１によって定義されるものである。
【００７３】
【数１】
2013088390.tif 000003
【００７４】
本実施形態においては形状係数ＳＦ−１が１００から１５０となる球形トナーであることが好ましい。
【００７５】
＜キャリアの説明＞
磁性キャリアＣとしては、粒子径２０［μｍ］〜２００［μｍ］程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど、従来から公知のものを使用することができる。本プリンタでは、金属又は樹脂からなるコア中にフェライト等の磁性材料を含有し、且つ表層にシリコーン樹脂等による被覆が施された平均粒径５５［μｍ］のものを用いている。
【００７６】
表層の被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。また、ポリビニル樹脂、ポリビニリデン系樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂等でもよい。また、スチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂などでもよい。また、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体などでもよい。また、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂などでもよい。なお、必要に応じて導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。かかる導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛などを用いることができる。これらの導電粉としては、平均粒子径１［μｍ］以下のものが好ましい。平均粒子径が［１μｍ］よりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になるからである。
【００７７】
＜帯電部＞
帯電部材の一種としてローラ方式を用いた帯電ローラがある。帯電ローラにより像担持体を一様に帯電させるがこのとき帯電ローラに汚れが付着していると像担持体の帯電にムラが生じ画像形成装置より出力される画像の乱れの原因となる。帯電ローラのに付着する汚れはトナーであることが大多数であるため帯電ローラはトナーが付着しにくいことが好ましい。ゆえに本発明を好適に用いることができる。
【００７８】
帯電部材は、芯金のステンレス上に、イオン導電性のゴム層を形成している。ゴム層の抵抗は、抵抗値で１０４［Ω］から１０８［Ω］程度である。ローラのゴム硬度はＪＩＳ−Ａで４０［°］以上が良く、望ましくは７０［°］以上が良い。また、ゴム以外の導電性を持つものでもよく、エラストマー、樹脂等があげられる。これらも、ゴム硬度に相当する程度の硬さであることが望ましい。樹脂を用いた場合、材料に弾性を持たないため、空隙を正確に維持  しやすい、つまり、軸方向で感光体との間に空隙の違い等が生じにくいメリットがある。
【００７９】
表層には、抵抗値が１０１０［Ω］程度の抵抗値を持つ表面層を形成している。これは、感光体にピンホール等抵抗値の低い部分が存在した場合に、集中して電流が流れる現象を防止するためで、この表面層を設けたことでピンホールへの電流の集中を防いでいる。表層の抵抗値は、１０１０［Ω］以上であれば良い。
【００８０】
＜現像部＞
感光体に形成された静電潜像を現像する現像部には一般的に感光体にトナーを供給する部材として現像ローラを有する。現像ローラはトナーを像担持体へ受け渡す機能を有するため、トナーに対して大きな付着力を持つことは好ましくない。ゆえに本発明を好適に用いることができる。
【００８１】
＜一成分方式の現像装置の現像ローラ＞
現像ローラは、一成分現像剤のトナーを摩擦により帯電させるために外周部がゴム等の摩擦係数の低い弾性材により形成されたローラ部と、このローラ部の中心を貫通する金属製の軸部とからなる。
【００８２】
弾性材に用いられる材料としては、弾性材ゴム、エラストマー等の弾性部材が挙げられ、具体的には、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック１、２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００８３】
＜二成分方式の現像装置の現像ローラ＞
一成分方式の現像装置の現像ローラと同様に外周部がゴム等の摩擦係数の低い弾性材により形成されたローラ部と、このローラ部の中心を貫通する金属製の軸部とからなるローラ、また表面が金属からなるローラ、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属も用いられる。上記現像ローラの表面には、経時品質を安定化させるために適宜コ−ト材料を被覆されることがある。表層コート材料は、帯電がトナーと逆極性でも良いし、トナーを所望の極性に摩擦帯電する機能を持たせない場合は同極性でも良い。前者の表層コート材料としては、シリコン、アクリル、ポリウレタン等の樹脂、ゴムを含有する材料を挙げることができる。また後者の表層コート材料としては、フッ素を含有する材料を挙げることができる。フッ素を含んだいわゆるテフロン（登録商標）系材料は表面エネルギーが低く、離型性が優れるため、経時におけるトナーフィルミングが極めて発生しにくい。また、上記表層コート材料に用いることができる一般的な樹脂材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニールエーテル（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等を挙げることができる。これに導電性を得るために適宜カ−ボンブラック等の導電性材料を含有させることが多い。更に均一に現像ローラにコートできるように、他の樹脂を混ぜ合わせることもある。
【００８４】
＜中間転写体＞
中間転写体はトナー画像を記録紙に転写するため、トナーに対して大きな付着力を持つことは好ましくない。ゆえに本発明を好適に用いることができる。
【００８５】
図７は、本発明を適用できる画像形成装置に用いる中間転写体の一例の縦断面図である。画像形成装置に用いる中間転写体は、少なくとも基層、弾性層、表面のコート層から構成される。中間転写体は、硬度の低い弾性層を設け、転写ニップ部でトナー層や平滑性の悪い用紙に対して変形できるようにしている。中間転写体表面が局部的な凸凹に追従して変形できるために、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ、文字の転写中抜けがなく、また、平滑性の悪い用紙等に対してもソリッド部等における転写ムラのない、均一性に優れた転写画像を得ることができるものである。弾性層に用いられる材料としては、弾性材ゴム、エラストマー等の弾性部材が挙げられ、具体的には、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック１、２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００８６】
弾性層の厚さは、硬度及び層構成にもよるが、０．０７［ｍｍ］〜０．３［ｍｍ］の範囲が好ましい。０．３［ｍｍ］以上と厚いと、クリーニングブレードの押圧力により撓んだり、また、クリーニングブレードが中間転写体の中に押し込まれたりして、中間転写体の滑らかな移動を妨げる。また、０．０７［ｍｍ］以下と薄いと、二次転写ニップ部で中間転写体上のトナーに対する圧力が高くなり、転写中抜けが発生しやすくなり、さらに、トナーの転写率が低下する。
【００８７】
また、弾性層の硬度は、１０≦ＨＳ≦６５（ＪＩＳ−Ａ）であることが好ましい。中間転写体の層厚によって最適な硬度は異なるものの、硬度が１０［°］ＪＩＳ−Ａより低いと転写中抜けが生じやすい。これに対して硬度が６５［°］ＪＩＳ−Ａより高いものは、ローラヘの張架が困難となり、また、長期の張架によって延伸するために耐久性が無く早期の交換が必要になる。  
【００８８】
また、中間転写体の基層は、伸びの少ない樹脂で構成している。具体的に、基層に用いられる材料としては、ポリカーボネート、フッ素樹脂（ＥＴＦＥ、ポリビニリデンフルオライド等）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ピニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００８９】
また、基層に伸びの大きなゴム材料に帆布などの伸びを防止する材料で構成された芯体層をつくりその上に弾性層を形成する方法等を用いることができる。このときの、芯体層に用いられる伸びを防止する材料としては、例えば、綿、絹、などの天然繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フエノール繊維などの合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維、鉄繊維、銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる１種あるいは２種以上を用い、糸状あるいは織布状のものを使用することができる。もちろん、上記材料に限定されるものではない。上記の糸は１本または複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どのような撚り方であってもよい。また、例えば上記材料群から選択された材質の繊維を混紡してもよい。もちろん糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。一方織布は、メリヤス織り等どのような織り方の織布でも使用可能であり、もちろん交織した織布も使用可能であり、導電処理を施すことも可能である。
【００９０】
さらに、中間転写体表面のコート層は、弾性層の表面を例えばフッ素樹脂等をコーティングするためのものであり、平滑性のよい層からなるものである。コート層に用いられる材料としては、特に制限はないが、一般的に、中間転写体表面へのトナーの付着カを小さくして二次転写性を高める材料が用いられる。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上、又は、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、たとえばフッ素材脂、フッ素化合物、フッ化炭素、酸化チタン、シリコンカーバイド等の粒子を１種類あるいは２種類以上、又は必要に応じて粒径を変えたものを分散させて使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素層を形成させ、表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。
【００９１】
また、必要に応じて、基層１１、弾性層１２又はコート層１３は、抵抗を調整する目的で、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物等を用いることができる。ここで、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。ただし、上記材料に限定されるものではない。
【００９２】
ここで、本願発明者は、カンチレバーにより検知対象の部材表面との間で生じる付着力を計測することで、部材表面状態の変化を検出する手法を考案した。本願発明者が特開２００９−１８６９６５号公報に記載した付着力計測方法を用いて、シリコン製の探針が先端に設けられたカンチレバーと部材表面との間で生じる付着力を計測する。そして、その測定した付着力と部材の表面の汚染状態とに相関があるのを見出した。すなわち、部材表面の汚染度合いが小さければ上記付着量も小さく、部材表面の汚染度合いが大きければ上記付着力も大きくなる。よって、部材の表面とカンチレバーの探針との間で生じる付着力から、予め求めた前記付着力と汚染状態との関係に基づいて該部材の表面の汚染状態を精度良く検知することができる。
【００９３】
そして、カンチレバーを備えたセンシング装置で部材表面の汚染進行を検出した場合には、特許文献１や特開平９−２３０７６７号公報に記載の画像形成装置のように、クリーニング装置のクリーニングブレードで部材表面を削ることにより、汚染物質を部材表面から除去して部材表面をリフレッシュすることができる。また、特許第４５８９０１１号公報に記載の画像形成装置のように、ステアリン酸亜鉛等の潤滑剤をブラシにより部材表面に供給する構成を採用した場合には、潤滑剤の供給量を増やすことで部材表面をリフレッシュすることができる。
【００９４】
前記付着力測定方法として光テコ方式を採用した場合には、その付着力測定に用いるセンシング装置の構成上、センシング装置が大型化する。そのため、画像形成装置内から取り出された部材表面との付着力を計測する専用の計測装置としては採用しやすいが、画像形成装置内で部材表面との付着力を計測できるようにコンパクトな大きさに構成するのが難しい。すなわち、光テコ方式を採用したセンシング装置は、カンチレバー背面にレーザー光を照射し、その反射光を４分割ディテクターで検出するというものであり、部材表面−カンチレバー間に付着力が生じ、カンチレバーに力が作用したときのカンチレバーの反り量や撓み量を４分割ディテクター上の反射光の移動で検出するというものである。したがって、レーザー発生源や４分割ディテクターや光学系などが必要であり、センシング装置をコンパクトな構成にできず、画像形成装置内にセンシング装置を設置することは大変困難である。
【００９５】
そこで本実施形態では、カンチレバーの表面にピエゾ抵抗体が形成されたピエゾ内蔵型カンチレバーを用い、そのピエゾ抵抗体の抵抗値の変動を計測することによってカンチレバーの撓み量を検出し前記付着力の測定を行うセンシング装置を用いている。
【００９６】
［構成例１］
本構成例おいては、感光体２の汚染をセンシングする機構について説明する。
感光体表面は、トナーが付着しフィルム状に堆積するトナーフィルミングや、帯電ローラ３での放電などにより発生するＮＯＸ及びＳＯＸなどのボケ画像の原因となるボケ物質の付着が起こり易い。また、感光体表面のクリーニング性向上のために、ステアリン酸亜鉛等の潤滑剤をブラシによって感光体表面に供給するシステムもあるが、このようなシステムにおいて潤滑剤の供給が不足気味になったときは、クリーニング不良やトナーフィルミングが発生し易くなる。そのため、感光体表面の変化を検出して、適切にリフレッシュモードを開始できる形態を記す。
【００９７】
図８に示すように、ピエゾ内蔵型カンチレバー６０は、先端に探針６１が設けられており、このカンチレバーの表面にＵ字状のピエゾ抵抗体９０が形成されている。なお、ピエゾ抵抗体９０は、例えば、ｎ型のシリコン基板の表面に、それぞれＵ字状にｐ型の不純物イオンを選択的に注入することにより、ｐ＋のピエゾ抵抗体として形成されている。逆に、ｐ型のシリコン基板を用いた場合には、基板表面にｎ型の不純物イオンを注入してｎ＋のピエゾ抵抗体が形成される。
【００９８】
本構成例においては、図９に示すように、ピエゾ内蔵型カンチレバー６０を備えたセンシング装置８０を、クリーニング装置１５よりも感光体回転方向下流側で帯電ローラ３よりも感光体回転方向上流側に設置する。これにより、作像に悪影響を及ぼさずに感光体２の表面状態を検知することができる。
【００９９】
また、図１１に示すように、感光体長手方向で中央部と両端部とにピエゾ内蔵型カンチレバー６０を保持部材７５で保持して設置することにより、感光体表面上での付着力を検知できる面積が拡がり、ほぼ感光体全体の表面状態が検知可能となる。
【０１００】
ピエゾ内蔵型カンチレバー６０を用いての感光体表面−カンチレバー間の付着力の計測は、基本的に、原子間力顕微鏡を用いた手法と同じである（例えば、特開２００２―６２２５３号公報などを参照）。
【０１０１】
図１に、感光体表面の汚染状態検知制御のフローチャート示す。まず、感光体表面とカンチレバー６０の探針６１との接離を連続しておこなう（Ｓ１）。その際に発生する感光体表面とカンチレバー６０の探針６１との間の原子間力（引力または斥力）がカンチレバー６０を撓ませ、このようにカンチレバー６０が撓むことで、カンチレバー６０上に形成されたピエゾ抵抗値が変動する。また、カンチレバー６０の撓み量に応じたピエゾ抵抗値と付着力との関係を予め求めおく。そして、感光体表面とカンチレバー６０の探針６１との離間の瞬間のカンチレバー６０の撓み量に応じたピエゾ抵抗体９０の抵抗値の変動を検出し（Ｓ２）、その抵抗値の検出値から、予め求めたピエゾ抵抗値と付着力との関係に基づいて、感光体表面−カンチレバー間の付着力を求める（Ｓ３）。
【０１０２】
感光体表面に汚染物質が付着して少しでも感光体表面の状態が変化すれば、感光体表面とカンチレバー６０の探針６１との間で生じる付着力が変化するので、感光体表面の汚染の影響が前記付着力に現れ易い。これにより、感光体表面の汚染度合いが大きい場合だけではなく、感光体表面の汚染度合いが小さい場合でも、精度良く前記付着力を測定することができる。よって、予め求めた前記付着力と感光体表面の汚染状態との関係に基づいて、測定した前記付着力から感光体表面の汚染状態を精度良く検知することができる（Ｓ４）。したがって、適切なタイミングで感光体表面から汚染物質を除去することができ、安定した画像形成が行えるようになる。
【０１０３】
また、ピエゾ内蔵型カンチレバー自体にカンチレバー６０の撓み量を検出する検出器すなわちピエゾ抵抗体９０が形成されているので、光テコ式でカンチレバー６０の撓み量を検出するセンシング装置８０よりも小型化することができる。
【０１０４】
ただし、本構成例のように画像形成装置内にピエゾ内蔵型カンチレバーを備えたセンシング装置８０を組み込む場合、カンチレバー先端と感光体表面との接触及び離間は、図１０及び図１１に示すカンチレバー６０を保持している駆動機構７０で行う。なお、この駆動機構７０もピエゾ素子等で構成されたものを用いることが可能である。
【０１０５】
センシング装置８０による感光体表面−カンチレバー間の付着力計測すなわち感光体表面の状態検知は、画像形成装置動作中、常に行っても良いし、所定出力間隔毎（例えば、プリント出力１０枚毎）におこなっても良い。また、必ずしも感光体２が静止している状態で行う必要も無い。例えば、ピエゾ内蔵型カンチレバー６０の駆動機構７０を１００［Ｈｚ］の周波数で振動させることで、感光体２とピエゾ内蔵型カンチレバー６０とを接触させ、その際の付着力を計測し続けるような手法も可能である。
【０１０６】
ピエゾ内蔵型カンチレバー６０の選択は、バネ定数に最も大きく影響される。バネ定数が小さすぎると、感光体表面からピエゾ内蔵型カンチレバー６０が剥がれなくなり、バネ定数が大きすぎると付着力の検出感度が悪くなるからである。具体的には、ピエゾ内蔵型カンチレバー６０として、バネ定数が０．１［Ｎ／ｍ］〜１０［Ｎ／ｍ］の範囲のものを使用するのが良い。
【０１０７】
感光体表面−ピエゾ内蔵型カンチレバー間の付着力は、感光体表面でトナーフィルミングやボケ物質の付着等の汚染が進行したり、潤滑剤の供給が不足したりした場合に大きくなる。そのため、感光体表面が汚れていない初期状態の感光体表面−ピエゾ内蔵型カンチレバー間の付着力を予め計測しておき、その初期の付着力の値に所定の余裕度を設定した値を汚染進行の閾値とすればよい。
【０１０８】
ピエゾ内蔵型カンチレバー６０の場合は、カンチレバー先端の撓みや反りが、カンチレバー根元に設けられえたピエゾ抵抗体９０の抵抗変化として検出される。そのため、前記閾値の付着力に対応する抵抗変化を予め設定しておくことで、前記汚染進行の有無を判断できる。
【０１０９】
このようなピエゾ内蔵型カンチレバー６０を備えたセンシング装置８０で感光体表面の汚染進行を検出した場合には、クリーニング装置１５のクリーニングブレードで感光体表面を削ることにより、トナーフィルミングやボケ物質などを除去して感光体表面をリフレッシュすることができる。より具体的には、帯電工程から転写工程までの作像プロセスを停止した状態で感光体２を空回しすることにより、感光体表面をクリーニングブレードで強制的に削り取ることができる。
【０１１０】
また、特許第４５８９０１１号公報に記載の画像形成装置のように、本構成例の画像形成装置においもて、ステアリン酸亜鉛等の潤滑剤をブラシにより感光体表面に供給する構成を採用してよい。このような構成を採用した場合には、潤滑剤の供給量を増やすことで感光体表面をリフレッシュすることができる。より具体的には、感光体２へ潤滑剤を供給するブラシの感光体２への当接圧を上げたり、ブラシの回転数を上げたりすることで、感光体表面に対する潤滑剤の供給量を上げることができ、感光体表面をリフレッシュすることができる。
【０１１１】
［構成例２］
本構成例においては、現像ローラ５０の汚染をセンシングする機構について説明する。
現像ローラ５０も感光体２と同様に、トナーフィルミングもしくは固着と呼ばれる汚染により、その特性が悪化する。
【０１１２】
一成分方式の場合は、現像ローラ５０がトナーの搬送や帯電機能を維持できなくなることで、スジ画像等が発生する。二成分方式の場合は、現像剤の搬送機能が悪化し汲み上げ量が低下することで画像濃度が変化してしまう。いずれの方法でも現像ローラ５０表面の汚染が画質特性に直接影響するので、現像ローラ表面の汚染を正確に検知して適切に現像ローラ表面をリフレッシュすることが重要である。
【０１１３】
本構成例においもて構成例１と同様のピエゾ内蔵型カンチレバー６０を備えたセンシング装置８０を用いるが、このセンシング装置８０の設置位置やセンシングのタイミングは、一成分方式と二成分方式とで異なる。これは、二成分方式では、剤離れ極よりも現像ローラ回転方向下流であれば現像ローラ表面が露出するが、一成分方式では、ベタ画像を出力しないと現像ローラ表面が露出しないからである。
【０１１４】
図１２は、一成分方式の現像装置の一例であり、ピエゾ内蔵型カンチレバー６０を備えたセンシング装置８０を現像領域通過後の位置に設置する。装置動作中は、現像ローラ表面のトナー層に接触しないように、センシング装置８０を現像ローラ表面から１００［μｍ］程度、離間した状態にする。センシング装置８０による現像ローラ表面のセンシングは、ベタ画像を出力した後、装置が停止している間に行う。このとき、センシング装置８０を図示しないステッピングモータ等の駆動装置により現像ローラ表面に近づけ、そこから更に、ピエゾ素子で駆動する駆動装置により現像ローラ表面とカンチレバー先端とを接触させる。なお、現像ローラ表面−ピエゾ内蔵型カンチレバー間の付着力の計測動作は、構成例１と同様なのでその説明は省略する。
【０１１５】
図１３は、二成分方式の現像装置５と感光体２との概略図を示し、現像装置５の現像スリーブ５１の表面上における法線磁束密度（絶対値）の分布Ａを示した説明図である。
【０１１６】
図１３に示す二成分方式の現像装置５は、ケーシング５６内に現像ローラ５０を備える。現像ローラ５０は、回転可能に設けられた現像スリーブ５１と、現像スリーブ５１に内包され回転しないように設けられた磁界発生手段であるマグネットロール５２とを有し、トナー及び磁性キャリアからなる二成分の現像剤を表面に担持する現像剤担持体である。さらに、現像装置５は、現像スリーブ５１の表面に供給する現像剤を収容する現像剤収容部５４と、現像剤収容部５４内の現像剤を撹拌・搬送する現像剤撹拌搬送部材である搬送スクリュ５５とを備える。
【０１１７】
トナーと磁性キャリアとを混合した現像剤収容部５４内の現像剤は、搬送スクリュ５５によって撹拌されながら現像スリーブ５１の表面上まで搬送される。このとき、現像剤は、搬送スクリュ５５により、撹拌・搬送されながら、感光体２上の潜像を現像するのに必要な帯電量をもつ。
【０１１８】
撹拌・帯電させられながら搬送された現像剤は、現像スリーブ５１上に供給された後、現像スリーブ５１の回転方向に沿って、現像スリーブ５１と感光体２との対抗位置に向けて搬送され始める。現像スリーブ５１上での搬送が開始した後に、層厚規制部材５３によって、現像スリーブ５１上の現像剤はその搬送量を規制される。すなわち、現像スリーブ５１の表面と層厚規制部材５３との位置関係は、感光体２との対向位置に供給すべき現像剤量によって決定され、その距離は、０．１［ｍｍ］〜２．０［ｍｍ］の範囲内にある。より厳密には、感光体２、現像スリーブ５１の線速、現像スリーブ５１の径、現像剤中のトナー濃度等によって決定される。
【０１１９】
現像スリーブ５１には、図示しない現像剤担持体バイアス電源よりＤＣ、もしくは、ＤＣ＋ＡＣバイアスが印加される。この装置例においては、現像剤収容部５４内の現像剤は、搬送スクリュ５５により現像スリーブ５１上に供給される。現像スリーブ５１上に供給された現像剤は、現像スリーブ５１の回転方向に搬送される。現像剤は、現像スリーブ５１と層厚規制部材５３との対向位置まで搬送され、この対向位置を通過することにより、画像出力に必要な量の現像剤薄層を形成する。その後、現像剤は現像スリーブ５１と感光体２との対向部まで搬送される。この対向部では感光体２の表面と現像スリーブ５１の表面との間の電位差により、現像スリーブ５１上の現像剤中のトナーが感光体２上の潜像に移動し、感光体２上の潜像が現像される。
【０１２０】
現像スリーブ５１に内包されるマグネットロール５２は、材料としてＳｒフェライトないしＢａフェライトの磁性粉に、６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のＰＡ（ポリアミド）系材料、ＥＥＡ（エチレン・エチル共重合体）またはＥＶＡ（エチレン・ビニル共重合体）等のエチレン系化合物、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）等の塩素系材料、ＮＢＲ等のゴム材料の高分子化合物を混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることができる。
【０１２１】
また、マグネットロール５２の各磁極を構成するマグネット成型体は、現像スリーブ５１の回転軸方向に延びる棒状のブロックである。そして、幅が狭く且つ高い磁気特性を得るために、Ｂｒ＞０．５［Ｔ］の材料を用いることが望ましく、多くはＮｅ系（Ｎｅ・Ｆｅ・Ｂ等）又はＳｍ系（Ｓｍ・Ｃｏ、Ｓｍ・Ｆｅ・Ｎ等）の希土類マグネットもしくはこれらのマグネット粉を上記と同様の高分子化合物と混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることができる。
【０１２２】
マグネットロール５２には、複数の固定磁極、Ｓ１極、Ｎ１極、Ｓ２極、Ｎ２極及びＳ３極が設けられている。現像スリーブ５１は図中矢印方向に回転するので、現像剤は、現像スリーブ５１の表面を、Ｓ１極→Ｎ１極→Ｓ２極→Ｎ２極→Ｓ３極→剤離れの順に移行する。
【０１２３】
現像剤収容部５４内の現像剤は、汲み上げ極として作用するＳ１極により現像スリーブ５１の表面上に汲み上げられる。汲み上げられた現像剤は、Ｓ１極の磁力によって現像スリーブ５１の表面に担持された状態で、現像スリーブ５１の回転によって現像スリーブ５１と層厚規制部材５３との対向位置を通過する。このとき、Ｓ１極はドクタ極として作用する。その後、現像極として作用するＮ１極の磁力によって現像スリーブ５１と感光体２との対抗位置で穂立ちし、現像に寄与する。感光体２との対抗位置を通過した現像スリーブ５１上の現像剤は、搬送極として作用するＳ２極とＮ２極との磁力に現像スリーブ５１上に担持され、現像スリーブ５１の回転によってＳ３極の位置に到達する。その後、Ｓ３極とＳ１極との反発力によって現像スリーブ５１上から現像剤収容部５４内に落下する。このとき、Ｓ３極は剤離れ極として作用する。
【０１２４】
図１３に示した二成分方式の現像装置では、ピエゾ内蔵型カンチレバー６０を備えたセンシング装置８０を剤離れ極であるＳ３極よりも現像スリーブ回転方向下流でＳ３極と汲み上げ極であるＳ１極との間に設置する。二成分方式の現像装置では、剤離れ極よりも現像スリーブ回転方向下流で剤離れ極と汲み上げ極との間であれば現像スリーブ表面が露出しているので、一成分方式の現像装置ように装置動作時と停止時とでセンシング装置８０の位置を変える必要はない。また、このように現像スリーブ表面が露出することで装置動作中と停止中とに関わらず、センシング装置８０により現像スリーブ表面のセンシングを行うことができる。なお、現像スリーブ表面−ピエゾ内蔵型カンチレバー間の付着力の計測動作は、構成例１と同様なのでその説明は省略する。
【０１２５】
ピエゾ内蔵型カンチレバー６０を備えたセンシング装置８０で現像スリーブ表面の汚染進行を検出した場合には、高画像面積率の画像を感光体２上に出力し続けることで、現像スリーブ表面をリフレッシュできる。これは、現像剤中のトナーに付着した外部添加剤が現像スリーブ表面に多量に転移し、現像スリーブ表面を削り取る研磨剤の役割を果たすからである。
【０１２６】
［構成例３］
本構成例においては、中間転写ベルト６の汚染をセンシングする機構について説明する。
中間転写ベルト６の場合は、トナー等による表面の汚染やステアリン酸亜鉛等の潤滑剤の供給量不足が転写性低下につながり画質劣化につながる。
【０１２７】
本構成例においては、ピエゾ内蔵型カンチレバー６０を備えたセンシング装置８０を、図１４に示すように二次転写位置よりも中間転写ベルト回転方向下流側に設置する。なお、中間転写ベルト表面−ピエゾ内蔵型カンチレバー間の付着力の計測動作は、構成例１と同様なのでその説明は省略する。
【０１２８】
ピエゾ内蔵型カンチレバー６０を備えたセンシング装置８０で中間転写ベルト表面の汚染進行を検出した場合には、中間転写ベルト表面にブラシによって潤滑剤を供給する不図示の潤滑剤塗布装置によって、中間転写ベルト表面に供給する潤滑剤の供給量を増やすことで、中間転写ベルト表面のリフレッシュを行うことができる。より具体的には、中間転写ベルト６に潤滑剤を供給するブラシの当接圧を上げたり、ブラシの回転数を上げたりすることで、中間転写ベルト６表面に対する潤滑剤の供給量を上げることにより、中間転写ベルト表面のリフレッシュを行うことができる。
【０１２９】
［構成例４］
本構成例においては、帯電ローラ３の汚染をセンシングする機構について説明する。
帯電ローラ３の場合は、トナーが感光体２から帯電ローラ表面に転移したり、帯電ローラ３での放電により組成の変化したステアリン酸亜鉛が感光体２から帯電ローラ表面に転移したりすることにより、帯電ローラ表面が汚染される。このように帯電ローラ表面が汚染されると、帯電ローラ３による感光体表面の帯電ムラを引き起こし、最終的には画像濃度ムラの発生につながる。
【０１３０】
本構成例においては、図１５に示すように、ピエゾ内蔵型カンチレバー６０を備えたセンシング装置８０を、帯電ローラ表面を清掃する清掃ローラ４０よりも帯電ローラ回転方向下流側に設置する。なお、帯電ローラ表面−ピエゾ内蔵型カンチレバー間の付着力の計測動作は、構成例１と同様なのでその説明は省略する。
【０１３１】
ピエゾ内蔵型カンチレバー６０を備えたセンシング装置８０で帯電ローラ表面の汚染進行を検出した場合には、帯電ローラ３に対する清掃ローラ４０の当接圧を上げたり、清掃ローラ４０の回転数を上げたりすることで、帯電ローラ表面のリフレッシュを行うことができる。
【０１３２】
［構成例５］
構成例１、構成例２、構成例３及び構成例４のセンシング装置８０では、一つのセンシング装置８０に対して一つのピエゾ内蔵型カンチレバー６０を有する構成であるので、例えば、検知対象となる部材上の長手方向中央部と両端部それぞれに、センシング装置８０を配置した場合には、前記部材上では合計３点の位置での表面状態を検出することになる。
【０１３３】
一方、図１６に示すように、ピエゾ内蔵型カンチレバー６０をアレイ状に複数並べた構造にすることも可能であり、一つのセンシング装置８０によってセンシングする位置を複数点にすることで、検知対象となる部材の表面の汚染状態をより精度良く検出することが可能になる。
【０１３４】
［構成例６］
構成例１、構成例２、構成例３、構成例４及び構成例５では、市販のピエゾ内蔵型カンチレバー６０を使用した例であり、検知対象となる部材と接触するカンチレバー６０の探針６１の先端径は約１０［ｎｍ］である。これに対して、探針６１としてカンチレバー６０の先端にトナーもしくはトナーとほぼ同等の大きさの粒子を固定して、このカンチレバー６０を用いてセンシングを行うことで、より部材表面の汚染状態を正確に検知できる。
【０１３５】
カンチレバー先端に固定するトナーもしくはトナーとほぼ同径の粒子の大きさとしては、１［μｍ］〜１０［μｍ］が好もしく、特に５［μｍ］が望ましい。これにより、カンチレバー６０の探針６１の直径がトナー径とほぼ同等になるため、ピエゾ内蔵型カンチレバー６０を備えるセンシング装置８０で計測する、検知対象の部材表面−ピエゾ内蔵型カンチレバー間の付着力が、トナーの付着力により近いものになる。よって、部材表面のトナーによる汚染状態をより正確に検知することができる。
【０１３６】
また、トナーもしくはトナーとほぼ同径の粒子をカンチレバー先端に取り付ける作業は、特開２００２−６２２５３号公報に記載されているような専用機器を用いたり、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いたりすることによって行うことができる。なお、トナーもしくはトナーとほぼ同径の粒子は、エポキシ樹脂等の接着剤を用いてカンチレバー先端に固定すれば良い。
【０１３７】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
部材表面汚染状態検知方法において、部材の表面とカンチレバーの探針との間で生じる付着力を測定し、その測定した付着力から、予め求めた前記付着力と前記表面の汚染状態との関係に基づいて、該表面の汚染状態を検知する。これによれば、上記実施形態について説明したように、部材表面の汚染状態を精度良く検知できる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記カンチレバーには、カンチレバー先端の撓みや反りによって抵抗値が変化するピエゾ抵抗体が設けられており、該抵抗値に基づいて上記付着力を求める。これよれば、上記実施形態について説明したように、光テコ法よりも構成をコンパクトにでき、装置内に配置し易くなる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記探針の直径が１［μｍ］〜１０［μｍ］である。これによれば、上記実施形態について説明したように、計測した付着力がトナーの付着力により近いものになり、部材表面の汚染状態をより正確に検知できる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記カンチレバーがアレイ状に複数設けて構成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、部材表面上での付着力を検知できる面積が拡がり、より正確に部材表面の汚染状態を検知できる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、上記部材が、感光体、転写ベルト、現像ローラ、及び、帯電ローラの少なくとも１つである。これによれば、上記実施形態について説明したように、感光体、転写ベルト、現像ローラ、及び、帯電ローラの表面のリフレッシュを適切に行うことができる。
（態様Ｆ）
画像形成手段と、前記画像形成手段が有する部材の汚染状態を検知する部材表面汚染状態検知手段とを備えた画像形成装置において、前記部材表面汚染状態検知手段が、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｅ）の部材表面汚染状態検知方法を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、正確に部材の汚染状態を検知できるので、異常画像を抑制することができる。また、適切なタイミングで部材を交換できるため、必要以上に部材寿命を短くすることが無くなる。
（態様Ｇ）
（態様Ｆ）において、感光体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有しており、上記部材表面汚染状態検知手段によって検知された前記感光体表面の汚染状態に基づいて、前記潤滑剤塗布手段による前記潤滑剤の塗布量を調整する。これによれば、上記実施形態について説明したように、適切なタイミングで適切な量の潤滑剤を感光体表面に供給することができる。
（態様Ｈ）
（態様Ｆ）において、転写ベルト表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有しており、上記部材表面汚染状態検知手段によって検知された前記転写ベルト表面の汚染状態に基づいて、前記潤滑剤塗布手段による前記潤滑剤の塗布量を調整する。これによれば、上記実施形態について説明したように、適切なタイミングで、適切な量の潤滑剤を転写ベルト表面に供給できる。
（態様Ｉ）
（態様Ｆ）において、現像ローラ表面から感光体表面に現像剤を吐き出す現像剤吐き出しモードを有しており、上記部材表面汚染状態検知手段によって検知された前記現像ローラ表面の汚染状態に基づいて、前記現像剤吐き出しモードで吐き出す前記現像剤の吐出し量を調整する。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤の吐き出しを適切なタイミングで適切な量だけ行うことができる。
（態様Ｊ）
（態様Ｆ）において、帯電ローラ表面に接触し該帯電ローラ表面を清掃する回転可能な清掃ローラを有しており、上記部材表面汚染状態検知手段によって検知された帯電ローラ表面の汚染状態に基づいて、前記清掃ローラの回転量を調整する。これによれば、上記実施形態について説明したように、清掃ローラの回転を適切なタイミングで、かつ、適切な回転数で行うことができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１      作像プロセス部
２      感光体
３      帯電ローラ
４      光書込装置
５      現像装置
６      中間転写ベルト
７      二次転写ローラ
８      除電装置
９      レジストローラ対
１０    定着装置
１１    基層
１２    弾性層
１３    コート層
１５    クリーニング装置
１６    転写ローラ
２０    転写ユニット
２２    駆動ローラ
２３    従動ローラ
２４    一次転写ローラ
３１    レジストローラ対
５０    現像ローラ
５１    現像スリーブ
５２    マグネットロール
５３    層厚規制部材
５４    現像剤収容部
５５    搬送スクリュ
５６    ケーシング
６０    カンチレバー
６１    探針
７０    駆動機構
７５    保持部材
８０    センシング装置
９０    ピエゾ抵抗体
１００  プリンタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３９】
【特許文献１】特許４５２９３９５号公報
【図１】
2013088390.tif 000004
【図２】
2013088390.tif 000005
【図３】
2013088390.tif 000006
【図４】
2013088390.tif 000007
【図５】
2013088390.tif 000008
【図６】
2013088390.tif 000009
【図７】
2013088390.tif 000010
【図８】
2013088390.tif 000011
【図９】
2013088390.tif 000012
【図１０】
2013088390.tif 000013
【図１１】
2013088390.tif 000014
【図１２】
2013088390.tif 000015
【図１３】
2013088390.tif 000016
【図１４】
2013088390.tif 000017
【図１５】
2013088390.tif 000018
【図１６】
2013088390.tif 000019