(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体で構成した像担持体上に形成した複数色のトナー像を、一次転写バイアスで中間転写体上に色重ねした後二次転写バイアスで記録媒体に転写するようにした画像形成工程を有し、前記像担持体表面に電位を印加せずに現像スリーブに現像バイアスを印加し、前記像担持体にトナーを付与して現像するソリッド画像形成動作によって担持したトナーを前記像担持体表面を研磨する摺擦研磨ローラに供給し、トナーに含ませた研磨材で像担持体表面を研磨して像担持体表面をリフレッシュする電子写真装置における像担持体のクリーニング方法において、
前記リフレッシュ動作を前記ソリッド画像形成動作とそれに続く摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨動作とで構成し、前記ソリッド画像形成動作時間、像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数を装置設置環境または装置内部環境の湿度および温度の少なくとも一方に対応した値とし、
更に前記ソリッド画像形成動作によって複数のソリッド画像を形成する場合には、前記中間転写体における同一位置に対応するタイミングで形成することを特徴とする電子写真装置における像担持体のクリーニング方法。
【請求項２】
前記ソリッド画像形成動作が、それぞれ異なる色の現像装置で現像して複数のソリッド画像を形成するとともに、
前記リフレッシュ動作時に使用する異なる色の現像装置は、現像装置が保有するトナーの使用頻度に応じて選択されることを特徴とする請求項１記載の電子写真装置における像担持体のクリーニング方法。
【請求項３】
潜像担持体で構成した像担持体上に形成した複数色のトナー像を、一次転写バイアスで中間転写体上に色重ねした後二次転写バイアスで記録媒体に転写するようにした画像形成工程を有し、前記像担持体表面に電位を印加せずに現像スリーブに現像バイアスを印加し、前記像担持体にトナーを付与して現像するソリッド画像形成動作によって担持したトナーを前記像担持体表面を研磨する摺擦研磨ローラに供給し、トナーに含ませた研磨材で像担持体表面を研磨して像担持体表面をリフレッシュする電子写真装置における像担持体のクリーニング方法において、
前記リフレッシュ動作を前記ソリッド画像形成動作とそれに続く摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨動作とで構成し、前記ソリッド画像形成動作時間、像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数を装置設置環境または装置内部環境の湿度および温度の少なくとも一方に対応した値とし、
前記リフレッシュ動作時に、前記中間転写体の表面を清掃するクリーニング手段および２次転写手段を中間転写体から離間することを特徴とする電子写真装置における像担持体のクリーニング方法。
【請求項４】
前記リフレッシュ動作は、前記中間転写体に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加して行うことを特徴とする請求項１又は３に記載した電子写真装置における像担持体のクリーニング方法。
【請求項５】
前記リフレッシュ動作を複数回繰り返すとともに、該複数回の繰り返しが、互いのリフレッシュ動作における像担持体表面研磨時間を像担持体が２回転以上する時間としたことを特徴とする請求項１又は３に記載した電子写真装置における像担持体のクリーニング方法。
【請求項６】
前記リフレッシュ動作を機器動作開始直後、もしくは省エネモードからの復帰直後に行うことを特徴とする請求項１又は３に記載した電子写真装置における像担持体のクリーニング方法。
【請求項７】
前記リフレッシュ動作におけるソリッド画像形成動作時間と摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数を電子写真装置に設けた装置設置環境または装置内部環境の温湿度を測定する温湿度センサによる情報で制御することを特徴とする請求項１又は３に記載した電子写真装置における像担持体のクリーニング方法。
【請求項８】
前記リフレッシュ動作終了後、前記中間転写体を１回転以上クリーニングすることを特徴とする請求項１又は３に記載した電子写真装置における像担持体のクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体、またはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）と同等以上の表面硬度を有する感光体を用いた像担持体を有する電子写真装置における像担持体のクリーニング方法に関し、特に、像担持体の帯電に際して発生するオゾンで生成されたイオン生成物に起因する像流れなどの画像不良を防止し、良好な画像を得られるようにした電子写真装置における像担持体のクリーニング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置においては、帯電器で像担持体を帯電する際、放電によってオゾンが発生し、このオゾンによって空気中に含まれる窒素等が分解されて窒素酸化物やアンモニウム塩等のイオン生成物が生成される。このイオン生成物は水溶性のため像担持体に付着し、大気中の水分を取り込んで像担持体表面の抵抗が低下する。これにより、像担持体表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、その結果、像流れ現象が生じる。
【０００３】
また、像担持体における耐久性の向上とフリーメンテナンス化を図るため、アモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと略称する）感光体を用いた像担持体が使われているが、ａ−ＳｉはＯＰＣその他の有機感光体に比較して吸湿性が高く、そのため前記画像流れはａ−Ｓｉ感光体を使った像担持体に多く発生しやすい。
【０００４】
こういった像流れ現象を防ぐには、像担持体の表面抵抗を低下せしめている水分を除去する必要があり、そのため従来では、図５に示したように像担持体５０の内面にドラムヒーター５１を入れて温め、イオン生成物が取り込んだ水分を蒸発させて高湿環境下における像担持体５０の表面の抵抗低下を押さえるようにすることが行われている。なおこの図５で、５２は像担持体５０を帯電させるための帯電器、５３〜５６は、像担持体５０上に形成された例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の潜像を現像するため、それぞれの色に対応したトナーを有するトナー容器を含んだ現像装置、５７は像担持体５０の表面を研磨する摺擦研磨ローラ５８を有するクリーニング手段、５９は中間転写体６０用のクリーニング手段である。
【０００５】
しかしながら、このようなヒーター５１を用いたシステムは、熱制御手段などが必要になってそれだけ構成が複雑になると共に、ヒーター５１に電源を供給する摺導接点の摩耗に関する耐久性などが問題になり、また電源容量が大きくなってコストアップになる。さらに、像担持体５０の表面が一定温度まで上昇するのに時間がかかり、プリントするまでの時間が長くなると共に消費電力が増大する。
【０００６】
そのため、トナーに研磨剤を混入すると共に像担持体５０の表面をこの研磨剤で研磨する摺擦研磨ローラ５８を有するクリーニング手段５７を用意し、画像形成時に中間転写体６０に転写されずに像担持体５０上に残ってこの摺擦研磨ローラ５８に達したトナー中の研磨剤を用い、像担持体５０の表面の抵抗低下を発生させる成分そのものを除去することが行われている。しかしながらこのようにしても、通常の印字モードで供給されるトナーはそれほど多くなく、高温、高湿環境でイオン生成物に吸着される水分量が多くなり、また像担持体５０の表面にもその吸湿性の高さによって多量の水分が保持されることにより像流れが発生すると、画像形成動作における残トナーに含まれる研磨剤による研磨のみではイオン生成物全てが除去しきれず、またイオン生成物が像担持体表面の０．１μｍ程度の粗さ成分内に入り込んで充分に取り除くことができないといった問題もあり、短時間での画像改善が難しかった。
【０００７】
そのため本願出願人は、特開平１１−２９９５号公報、特開平１１−３０１４号公報などにおいて、研磨ローラを導電性材料で構成すると共にバイアス電圧を印加し、研磨剤を含んだトナーが研磨ローラに吸着するようにして研磨効果を大きくしたり、非画像形成時に像担持体５０の表面電位を印加せずに現像動作を行って多量のトナーを付着させるソリッド（ＳＯＬＩＤ）画像形成動作をおこなわせ、そのトナーで像担持体表面を摺擦研磨してリフレッシュするモードを設け、ヒーターを用いずに済むようにした電子写真装置を提案した。
【０００８】
しかしながら、この特開平１１−３０１４号公報に示したリフレッシュモードにおいては、温度、湿度などの環境条件に無関係に最悪条件に合わせて摺擦研磨動作を行うため、不必要なトナーが消費されて非効率的、非経済的であった。そのため本願出願人は、さらに特開２００２−１４５８９公報において、測定した環境温度、湿度に応じて生成されたと推測されるイオン生成物の量に適合したトナー量が研磨ローラに供給されるようソリッド画像形成動作時間及び研磨時間を制御するようにした電子写真装置を提案した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開２０００−１４５８９公報に示された装置においても、例えばクリーニング手段５７を構成する摺擦研磨ローラ５８がウレタン系のスポンジなどで構成されている場合は摺擦研磨のために保持できるトナー量に限りがあるが、高温、高湿により生成されたイオン生成物を除去するために一度に多量のトナーをクリーニング手段５７に供給した場合、摺擦研磨ローラ５８が保持できる限度を超えた量のトナーはそのまま廃棄されることになり、かつ、摺擦研磨ローラ５８が多量のトナーを保持することにより、間に挟まったトナーが削られ、像担持体表面の研磨が充分に行われなくなるという現象が生じる。
【００１０】
そのため本発明においては、像担持体表面を摺擦研磨してリフレッシュするモードを設け、ヒーターを用いずにイオン生成物を除去するようにした電子写真装置における像担持体のクリーニング方法において、摺擦研磨ローラに像担持体表面の研磨に最適な量のトナーを供給しつつ、湿度、温度に対応した研磨量が得られる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することが課題である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、
潜像担持体で構成した像担持体上に形成した複数色のトナー像を、一次転写バイアスで中間転写体上に色重ねした後二次転写バイアスで記録媒体に転写するようにした画像形成工程を有し、前記像担持体表面に電位を印加せずに現像スリーブに現像バイアスを印加し、前記像担持体にトナーを付与して現像するソリッド画像形成動作によって担持したトナーを前記像担持体表面を研磨する摺擦研磨ローラに供給し、トナーに含ませた研磨材で像担持体表面を研磨して像担持体表面をリフレッシュする電子写真装置における像担持体のクリーニング方法において、
前記リフレッシュ動作を前記ソリッド画像形成動作とそれに続く摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨動作とで構成し、前記ソリッド画像形成動作時間、像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数を装置設置環境または装置内部環境の湿度、および／または温度に対応した値としたことを要旨とする。
【００１２】
このようにリフレッシュ動作をソリッド画像形成動作に続く摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨動作とで構成し、かつ、ソリッド画像形成動作時間、像担持体表面研磨時間、リフレッシュ動作繰り返し回数などを装置設置環境または装置内部環境の湿度、および／または温度に対応した値とすることにより、摺擦研磨ローラが保持するのに最適なトナー量をソリッド画像形成動作で供給することができる。さらにリフレッシュ動作を湿度、温度に対応した回数だけ繰り返すことで、この湿度、温度で生成されたイオン生成物を除去するのに必要充分な研磨量を得ることができ、トナーを無駄に消費することがなく、長期にわたって像流れなどの画像不良を起こさない電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００１３】
そしてこのリフレッシュ動作は、前記中間転写体に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加して行ってもよい。
【００１４】
このように中間転写体に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加してリフレッシュを行うことで、ソリッド画像形成動作により像担持体上に担持された研磨剤を含むトナーが中間転写体側に移動することを少なくすることができ、より効率的に像担持体のリフレッシュを行うことのできる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００１５】
そして、リフレッシュ動作により形成する複数のソリッド画像は請求項１に記載したように、
前記ソリッド画像形成動作によって複数のソリッド画像を形成する場合には、前記中間転写体における同一位置に対応するタイミングで形成することを特徴とする。
【００１６】
すなわちソリッド画像形成動作により像担持体上に担持された研磨剤を含むトナーは、たとえ中間転写体に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加しても物理的な接触圧で中間転写体側に移動してしまう。しかし、このように複数のソリッド画像を中間転写体における同一位置に対応するタイミングで形成することで一定以上のトナーが中間転写体の同一位置にたまり、ソリッド画像形成後の像担持体表面研磨動作時、今度は逆に中間転写体側からトナーが無くなった像担持体側に移動し、よりトナーを有効利用できるようになる。
【００１７】
そしてリフレッシュ動作により形成する複数のソリッド画像は、請求項２に記載したように、
前記ソリッド画像形成動作が、それぞれ異なる色の現像装置で現像して複数のソリッド画像を形成するとともに、
前記リフレッシュ動作時に使用する異なる色の現像装置は、現像装置が保有するトナーの使用頻度に応じて選択されるのが好ましい。
【００１８】
このように複数回リフレッシュ動作を行うとき、それぞれのソリッド画像形成に使う現像装置を異なった色のものとすることによって特定色のトナーだけ消費するということを避けることができ、かつ、使用する現像装置を該現像装置が保有するトナーの残量若しくは使用頻度に応じて選択することで、その後の画像形成動作に支障をきたすことなくリフレッシュ動作を行うことのできる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００１９】
そしてリフレッシュ動作を複数回繰り返すときは請求項５に記載したように、
前記リフレッシュ動作を複数回繰り返すときは、互いのリフレッシュ動作における像担持体表面研磨時間を像担持体が２回転以上する時間とするのが好ましい。
【００２０】
このようにリフレッシュ動作における像担持体表面研磨時間を像担持体が２回転以上する時間とすることにより、像担持体表面の研磨が確実に行えると共に摺擦研磨ローラのトナーが無くなった頃に次のトナー供給が行われ、トナーを無駄に消費することがなく、長期にわたって像流れなどの画像不良を起こさない電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００２１】
そしてこのリフレッシュ動作は請求項６に記載したように、装置内の温度、湿度が環境と同じになった本体の機器動作開始直後、もしくは省エネモードからの復帰直後に行うことにより、最も効果的にイオン生成物を除去することができ、さらにソリッド画像形成動作時間と摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数は、請求項７に記載したように、電子写真装置に設けた装置設置環境または装置内部環境の温湿度を測定する温湿度センサによる情報で制御することで、より正確なソリッド画像形成動作時間と摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数を得ることができる。
【００２２】
そしてリフレッシュ動作後の中間転写体は、請求項８に記載したように、
前記リフレッシュ動作終了後、前記中間転写体を１回転以上クリーニングするのが好ましい。
【００２３】
すなわち中間転写体には、このリフレッシュ動作におけるソリッド画像形成動作によって物理的に移動してきたトナーが存在し、このトナーをクリーニングすることにより、リフレッシュ動作に続く画像形成を高品質に行うことができる。
【００２４】
そしてこのリフレッシュ動作時は、請求項３に記載したように、前記中間転写体の表面を清掃するクリーニング手段および２次転写手段を中間転写体から離間することにより、例え像担持体から中間転写体に研磨剤を含むトナーが移動しても、そのトナーは中間転写体上に保持されるから、逆に中間転写体側からトナーが無くなった像担持体側に移動し、よりトナーを有効利用できるようになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２６】
図１は本発明の電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を実施するカラー電子写真装置の一例の断面図、図２は像担持体周辺の拡大断面と制御ブロックを示した図、図３は温度と湿度による像担持体のリフレッシュモードを示したグラフ、図４は本発明の電子写真装置における像担持体のクリーニング方法のリフレッシュ動作を説明するためのタイミングチャートであり、以下の説明ではカラー電子写真装置を一例として説明するが、本発明はカラー電子写真装置だけでなく、モノクロの電子写真装置にも応用できることは自明である。
【００２７】
図中１は感光体をアモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと略称する）などの潜像担持で構成した像担持体、２は光走査ユニット、３は像担持体１の帯電器、４〜７は、例えばイエロー（Ｙ）４、マゼンタ（Ｍ）５、シアン（Ｃ）６、ブラック（Ｋ）７の各色のトナー容器を含んだ現像装置、８は無端ベルトを用いた記録媒体の搬送装置、９は像担持体１のクリーニング手段で、像担持体の摺擦研磨ローラ１０、像担持体上のトナーを掻き落とすブレード１１等を有している。１２は像担持体１上に形成されたトナー像を転写するための中間転写体、１３は中間転写体１２用のクリーニング手段、１４は２次転写ローラを含む２次転写手段、１５は定着器、１６は機外の温度と湿度を検出するセンサである。
【００２８】
なお、本発明における像担持体１は、表面層を元素比率組成式（ａ−Ｓｉ１−ｘＣＸ：Ｈ）として表した場合、ｘが０．９５≦ｘ＜１であって、且つ最表面の動的押込み硬さが３００Ｋｇｆ／ｍｍ２
以下であり、最表面側より光導電層側の奥側の硬度が大きく、好ましくは奥側に進むに連れて徐々に硬度が大きくなるように構成すると、イオン生成物のみでなく最表面層も削られ、徐々にその削れ量が少なくなり、高寿命及び高耐久性を維持する事が可能となる。また、摺擦研磨ローラ１０の回転方向は、像担持体１の回転方向と同方向（例えば像担持体１が逆時計回転方向の場合は摺擦研磨ローラ１０も逆時計回転方向とする）とすることが好ましく、さらに回転速度は、像担持体１の速度を１としたとき、１．２程度の速度とすることが好ましい。さらに各色のトナーには、粒径が０．１μｍ〜２．０μｍ、電気的抵抗が１×１０５〜１×１０１０Ωｃｍ程度の酸化チタンなどの研磨剤を、１〜３％重量部添加する。
【００２９】
図２において１６ａは温度センサ、１６ｂは湿度センサ、２１は像担持体１用のバイアス電源、２２は現像装置４〜７用のバイアス電源、２３は中間転写体１２用のバイアス電源、２４はこれら２１から２３のバイアス電源を制御する現像バイアス制御部、２５は像担持体のクリーニング制御部で、温度、湿度によるリフレッシュモードと、その各モードにおけるリフレッシュ動作順序が記憶されている。２６は電子写真装置全体の制御部、２７はＡ／Ｄ変換器、２８は電子写真装置のコントロールパネルである。このうちクリーニング制御部２５には、図３、図４に示したように、あらかじめ温度と湿度に応じ、摺擦研磨ローラ１０へ研磨用トナーを供給するためのソリッド画像形成動作時間、像担持体表面の研磨時間、リフレッシュ動作の繰り返し回数などが記憶されている。
【００３０】
最初にこの図３、図４を用いて本発明になる像担持体のクリーニング方法の概略を説明する。本発明においては、温度センサ１６ａ、湿度センサ１６ｂが検出し、Ａ／Ｄ変換器２７、制御部２６を通してクリーニング制御部２５に送られてくる外気の温度と湿度を一例として表１や図３のグラフに示したように、例えば（１）湿度５０％未満の場合、（２）湿度５０〜５９％の場合、（３）湿度６０〜６９％の場合、（４）湿度７０％以上で温度２６度未満の場合、（５）湿度７０％以上で温度２６度以上の場合のように複数の段階に分け、それぞれの段階に応じて使用するトナー量（ソリッド画像形成時間）、摺擦研磨時間、リフレッシュ回数を制御するようにしたものである。
【００３１】
【表１】
0004210467.tif 000002
【００３２】
すなわち（１）として示した湿度５０％未満の場合は、例えば像担持体１の回転方向最下流側に位置するブラック（Ｋ）の現像装置７のトナーを用い、像担持体１の１回転、例えばＡ４用紙一枚分に相当する２５５ｍｍ程度のソリッド画像を２秒程度かけて形成してトナーをクリーニング手段９の研磨摺擦ローラ１０に与え、その後像担持体１の摺擦研磨を例えば１４秒ほどかけて行う。そのためこの（１）におけるリフレッシュ動作は、図４（１）に示したように合計１６秒ほどになり、この間に像担持体１は例えば８回転、中間転写体１２は４回転する。そして湿度５０〜５９％の（２）の場合は、ブラック（Ｋ）の現像装置７に加えて例えばシアン（Ｃ）の現像装置６のトナーを用い、まずブラック（Ｋ）の現像装置７のトナーによって前記と同様像担持体１の１回転、例えばＡ４用紙一枚分に相当する２５５ｍｍ程度のソリッド画像を２秒程度かけて形成し、その後像担持体１の摺擦研磨を例えば１４秒ほどかけて行う。そしてそれに続いてシアン（Ｃ）の現像装置６のトナーによって像担持体１の１回転に相当する２５５ｍｍ程度のソリッド画像を２秒程度かけて形成し、その後像担持体１の摺擦研磨を例えば１４秒ほどかけて行う。そのため、この（２）におけるリフレッシュ動作は、図４（２）に示したように合計３２秒ほどになり、この間に像担持体１は例えば１６回転、中間転写体１２は８回転する。
【００３３】
なおこのように、一回の像担持体リフレッシュで複数のソリッド画像を形成する場合は、それぞれのソリッド画像を中間転写体１２における同一位置に対応するタイミングで形成する。すなわちソリッド画像形成動作により像担持体１上に担持された研磨剤を含むトナーは、たとえ中間転写体１２に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加しても、物理的な接触圧で中間転写体１２側に移動してしまう。しかし、このように複数のソリッド画像を中間転写体１２における同一位置に対応するタイミングで形成することにより、一定以上のトナーが中間転写体１２の同一位置にたまり、ソリッド画像形成後の像担持体表面研磨動作時、今度は逆に中間転写体１２側からトナーが無くなった像担持体１側にトナーが移動し、よりトナーを有効利用できるようになる。
【００３４】
そして湿度６０〜６９％の（３）においては、ブラック（Ｋ）の現像装置７、シアン（Ｃ）の現像装置６に加えて例えばマゼンタ（Ｍ）の現像装置５のトナーを用い、今度は湿度が高いので、現像装置７、６、５によるソリッド画像形成動作をそれぞれ像担持体１の２回転、例えばＡ３用紙一枚分に相当する５０３ｍｍ程度を４秒程度かけておこない、その後像担持体１の摺擦研磨を例えばそれぞれ４秒ほどかけて行う。そのため、この（３）におけるリフレッシュ動作は、図４（３）に示したように合計２４秒となる。そして湿度７０％以上で温度２６度未満の（４）の場合は、この（３）の場合にイエロー（Ｙ）の現像装置４におけるトナーによる摺擦研磨を加えたもので、それ以外は以上説明してきたリフレッシュ動作と全く同じであり、そのため、この（４）におけるリフレッシュ動作は、図４（４）に示したように合計３２秒となる。そして、表１と図３のグラフにおける最後の湿度７０％以上で温度２７度以上の（５）の場合は（図４には不図示）、湿度、温度共に高いため、以上説明してきた（４）のように４色のトナーを使い、かつ、ソリッド画像形成後の像担持体の摺擦研磨を各色毎３７秒ほどおこない、合計のリフレッシュ時間を３分ほどにしたものである。
【００３５】
すなわち、このようにリフレッシュ動作をソリッド画像形成動作に続く摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨動作で構成し、かつ、ソリッド画像形成動作時間、像担持体表面研磨時間、リフレッシュ動作繰り返し回数などを湿度、温度に対応した値とすることにより、摺擦研磨ローラが保持するのに最適なトナー量をソリッド画像形成動作で供給することができる。さらに高湿、高温の場合は、それに対応してリフレッシュ動作を必要な回数だけ繰り返すことで、生成されたイオン生成物を除去するのに必要充分な研磨量を得ることができ、トナーを無駄に消費することがなく、長期にわたって像流れなどの画像不良を起こさないようにすることができる。
【００３６】
なお、以上の説明では、ソリッド画像形成動作における現像で使用するトナーを像担持体１の回転方向下流側のブラック（Ｋ）から順次シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）としたが、これは、通常のカラー電子写真装置においてはブラック（Ｋ）の消費量が最も多く、そのためブラック（Ｋ）のトナー量は他の色に比べて多く収容できるようにしてあり、また、ブラック（Ｋ）を先に現像すると他の色が濁ってしまうため、通常ブラック（Ｋ）の現像装置は像担持体の回転方向の最下流側に置かれているため、ブラック（Ｋ）トナーを最初に使うよう説明してきたものである。しかしながらブラック（Ｋ）だけを最初に使うことに限定する必要はなく、例えばリフレッシュ動作をおこなう時点で残量が最も多い色のトナーを使用したり、若しくは使用頻度に応じて選択するようにしても良い。このようにすることにより、特定色のトナーだけ消費するということを避けることができ、かつ、リフレッシュ動作後の画像形成動作に支障をきたすことが防止できる。
【００３７】
以上が本発明になる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法の概略であるが、以下、このように構成した電子写真装置における通常の画像形成工程と、像担持体のリフレッシュ動作について説明する。まず通常の画像形成工程は、図示していない退避装置で中間転写体１２用のクリーニング手段１３、２次転写手段１４を退避させ、像担持体用バイアス電源２１から例えば＋３００Ｖの電圧を供給し、中間転写体１２を接地する。そして帯電器３で像担持体１の表面を例えば＋８００Ｖ程度に帯電させ、光走査ユニット２から各色に対応した画像を露光すると、光が当たった部分（露光部）は＋３００Ｖに、光の当たらなかった部分（未露光部）は＋８００Ｖのままとなって潜像が形成される。
【００３８】
そのため現像装置４〜７のうち、対応する色の現像装置に現像装置用バイアス電源２２から現像バイアスを印加して現像するとトナー像が形成される。そしてこのトナー像は、像担持体１と中間転写体１２が接するニップ部で像担持体１からアース電位になっている中間転写体１２側に移動し、１次転写がおこなわれる。そして同様にして他の色のトナー像が形成され、全ての色のトナー像が中間転写体１２に１次転写されたら、図示していない退避装置で中間転写体１２用のクリーニング手段１３、２次転写手段１４を中間転写体に接触させ、さらに図示していない給紙カセットから記録媒体を搬送装置８で搬送して中間転写体１２に接触させると共に２次転写手段１４に転写用バイアスを印加する。すると中間転写体１２上のトナー像は記録媒体に２次転写されるから、この記録媒体を搬送装置８で搬送して定着器１５に送り込み、加熱・加圧することでトナー像を記録媒体に定着して排紙する。
【００３９】
この間、像担持体１のクリーニング手段９における摺擦研磨ローラ１０は、像担持体１から中間転写体１２へ転写されずに残ったトナーを用いて像担持体１の表面を摺擦研磨し、さらにブレード１１で像担持体１の表面からトナーを掻き落として像担持体１をクリーニングし、次の画像形成に備える。一方、中間転写体１２上から記録媒体に転写されずに残ったトナーは、中間転写体用のクリーニング手段１３でクリーニングされる。
【００４０】
以上が電子写真装置における通常の画像形成工程であるが、前記したようにａ−Ｓｉ感光体を用いた像担持体１は、高温、高湿環境では像担持体１の帯電時に生成されたイオン生成物による吸湿、及びａ−Ｓｉ感光体自体の吸湿性の高さなどにより、大気中の水分が取り込まれて表面の抵抗が低下する。そのため、一定時間以上使われていない装置内の温度、湿度は、装置が置かれている環境の温度、湿度と同じと考えられ、高温、高湿の環境においては、表面抵抗の低下による像流れが起きやすくなる。そのため本発明においては、像担持体のクリーニング動作を、装置の機器動作開始直後、もしくは長時間機械を使用しないときに電力をセーブするためＣＰＵ以外の電源をＯＦＦする省エネルギーモード（省エネモード）からの復帰直後など、本体の主要ユニットの電源が一定期間ＯＦＦされて装置内の温度、湿度が環境と同じになっている時に動作開始が指令された時、及び何らかの理由で像流れが発生してそれが判明したときなどに実施する。
【００４１】
いまこれを、電子写真装置の機器動作開始直後を例に説明すると、電子写真装置の電源ＯＮにより各ユニットは準備動作に入り、像担持体１と摺擦研磨ローラ１０の駆動、各現像装置４〜７におけるトナーの撹拌、定着器１５のヒーターの加熱、中間転写体１２の駆動とクリーニング動作などがおこなわれる。それと同時に、温度センサ１６ａ、湿度センサ１６ｂからの信号がＡ／Ｄ変換器２７でアナログ／デジタル変換され、制御部２６を通してクリーニング制御部２５に送られる。このクリーニング制御部２５には、前記表１、図３に示したような温度、湿度に対応したリフレッシュモードと、図４に示した各モードにおけるリフレッシュ動作順序が記憶されている。そのため、温度センサ１６ａ、湿度センサ１６ｂからの信号でこのクリーニング制御部２５は、実施すべきリフレッシュモードとそれに対応したリフレッシュ動作順序を参照し、像担持体１のクリーニングを開始する。
【００４２】
このクリーニングは、まずクリーニング制御部２５から制御部２６に現在の湿度、温度に対応したリフレッシュモード、例えば表１または図３における（２）のモードである場合はそれが伝えられ、制御部２６は、現像バイアス制御部２４に指示して像担持体用バイアス電源２１をＯＦＦしたまま現像装置用バイアス電源２２に、最初に用いる現像装置に現像バイアスを印加するよう指示する。一方制御部２６は、現像バイアス制御部２４に指示して中間転写体用バイアス電源２３により、中間転写体１２を接地電位とするか、またはトナーと同極性の電圧が印加されるようにする。すなわちこのように中間転写体１２に対して中間転写体１２を接地電位とするか、トナーと同極性の一次転写バイアスを印加することで、ソリッド画像形成動作により像担持体１上に担持された研磨剤を含むトナーが中間転写体１２側に移動することを少なくすることができ、より効率的に像担持体のリフレッシュを行うことができる。
【００４３】
そして現像装置用バイアス電源２２は、リフレッシュ動作におけるソリッド画像を形成するための現像装置が、例えば像担持体１の回転方向最下流側の現像装置、すなわちブラック（Ｋ）の現像装置７である場合は、この現像装置７に前記したように例えばＡ４用紙一枚分に相当する２５５ｍｍ程度のソリッド画像を形成するよう２秒程度の間現像バイアスを印加する。そのため像担持体１上には、Ａ４用紙一枚分に相当する２５５ｍｍ程度のブラック（Ｋ）のソリッド画像が形成され、それがクリーニング手段９の摺擦研磨ローラ１０に供給されるから、摺擦研磨ローラ１０は、このトナーに含まれる研磨剤で像担持体１の表面を摺擦研磨し、像担持体１の表面に付着したイオン生成物やその他の付着物をクリーニングして除去する動作を例えば１４秒ほど行う。そしてそれに続いて現像装置用バイアス電源２２により、全く同様にシアン（Ｃ）の現像装置６に例えばＡ４用紙一枚分に相当する２５５ｍｍ程度のソリッド画像を形成するよう２秒程度の間現像バイアスを印加し、そこで得られたトナーをクリーニング手段９の摺擦研磨ローラ１０に供給して、ブラック（Ｋ）の場合と同様像担持体１の摺擦研磨を前記図４の（２）に示したように例えば１４秒ほど行う。
【００４４】
このようにして前記表１、図３に（２）で示したリフレッシュモードによる像担持体１のクリーニングが完了すると、前記したように中間転写体１２側はトナーと同極性の電位、またはアース電位となっているためトナーが転写されにくくなっているが、実際には像担持体１と中間転写体１２の接触圧力でトナーが中間転写体１２側に移動するので、中間転写体用のクリーニング手段１３で中間転写体１２のクリーニングを実施する。なおこの中間転写体１２のクリーニングは、中間転写体１２の１回転以上、好ましくは２回転程度おこなうことが以後の画像形成動作に良好な結果を与える。
【００４５】
こうしてクリーニングが終了したら、前記した通常の画像形成工程に戻り、像担持体用バイアス電源２１は一次転写電圧を像担持体１と中間転写体１２の間に印加し、中間転写体用バイアス電源２３はトナーと同じ極性の電位印加を停止して接地電位となり、通常の画像形成工程に戻る。なお、通常の画像形成工程に戻ると定着器のヒーターや他の回路からの発熱によって電子写真装置内の温度が上昇し、相対湿度が低下して前記したような像担持体１への水分の付着は起きにくくなり、像流れも起きなくなるから、省エネルギーモードなどによって装置内の温度、湿度が環境と同じになったとき、または何らかの理由で像流れが発生した時以外はこういった像担持体１のクリーニングは不要となる。
【００４６】
なお以上の説明では、像担持体１のクリーニングを電子写真装置の機器動作開始時、または省エネモードからの復帰時と説明してきたが、これはこのときだけに限らず、例えば何らかの原因で像流れが認められるようになったときにおこなうようにしても良い。この場合は、コントロールパネル２８から像担持体１のクリーニング動作を前記表１、または図３に示したリフレッシュモードと共に指示することで、任意の時にクリーニングを実施することが可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
以上種々述べてきたように本発明によれば、像担持体のリフレッシュ動作をソリッド画像形成動作に続く摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨動作とで構成し、かつ、ソリッド画像形成動作時間、像担持体表面研磨時間、リフレッシュ動作繰り返し回数などを装置設置環境または装置内部環境の湿度、および／または温度に対応した値とすることにより、摺擦研磨ローラが保持するのに最適なトナー量をソリッド画像形成動作で供給することができる。さらにリフレッシュ動作を湿度、温度に対応した回数だけ繰り返すことで、この湿度、温度で生成されたイオン生成物を除去するのに必要充分な研磨量を得ることができ、トナーを無駄に消費することがなく、長期にわたって像流れなどの画像不良を起こさない電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００４８】
そして、中間転写体に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加してリフレッシュを行うことで、ソリッド画像形成動作により像担持体上に担持された研磨剤を含むトナーが中間転写体側に移動することを少なくすることができ、より効率的に像担持体のリフレッシュを行うことのできる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００４９】
また請求項１に記載した本発明によれば、ソリッド画像形成動作により像担持体上に担持された研磨剤を含むトナーは、たとえ中間転写体に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加しても物理的な接触圧で中間転写体側に移動してしまうが、複数のソリッド画像を中間転写体における同一位置に対応するタイミングで形成することで一定以上のトナーが中間転写体の同一位置にたまり、ソリッド画像形成後の像担持体表面研磨動作時、今度は逆に中間転写体側からトナーが無くなった像担持体側に移動し、よりトナーを有効利用できるようになる。
【００５０】
そして請求項２に記載した本発明によれば、複数回リフレッシュ動作を行うとき、それぞれのソリッド画像形成に使う現像装置を異なった色のものとすることによって特定色のトナーだけ消費するということを避けることができ、かつ、使用する現像装置を該現像装置が保有するトナーの使用頻度に応じて選択することで、その後の画像形成動作に支障をきたすことなくリフレッシュ動作を行うことのできる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００５１】
また、リフレッシュ動作における像担持体表面研磨時間を像担持体が２回転以上する時間とすることにより、像担持体表面の研磨が確実に行えると共に摺擦研磨ローラのトナーが無くなった頃に次のトナー供給が行われ、トナーを無駄に消費することがなく、長期にわたって像流れなどの画像不良を起こさない電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００５２】
そして、リフレッシュ動作を装置内の温度、湿度が環境と同じになった本体の機器動作開始直後、もしくは省エネモードからの復帰直後に行うことにより、最も効果的にイオン生成物を除去することができ、さらにソリッド画像形成動作時間と摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数は、請求項８に記載したように、電子写真装置に設けた温湿度センサによる情報で制御することで、より正確なソリッド画像形成動作時間と摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数を得ることができる。
【００５３】
そして、中間転写体にはリフレッシュ動作におけるソリッド画像形成動作によって物理的に移動してきたトナーが存在するから、リフレッシュ動作完了後にこのトナーをクリーニングすることにより、リフレッシュ動作に続く画像形成を高品質に行うことができる。
【００５４】
そして請求項３に記載した本発明によれば、例え像担持体から中間転写体に研磨剤を含むトナーが移動しても、そのトナーは中間転写体上に保持されるから、逆に中間転写体側からトナーが無くなった像担持体側に移動し、よりトナーを有効利用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を実施するカラー電子写真装置の一例の断面図である。
【図２】  像担持体周辺の拡大断面と制御ブロックを示した図である。
【図３】  温度と湿度による像担持体のリフレッシュモードを示したグラフである。
【図４】  本発明の電子写真装置における像担持体のクリーニング方法のリフレッシュ動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】  従来の電子写真装置におけるイオン生成物除去機構を説明するための図である。
【符号の説明】
１  像担持体
３  帯電器
４  イエロー（Ｙ）現像装置
５  マゼンタ（Ｍ）現像装置
６  シアン（Ｃ）現像装置
７  ブラック（Ｋ）現像装置
９  クリーニング手段
１０  摺擦研磨ローラ
１１  ブレード
１２  中間転写体
１３  クリーニング手段
１６ａ  温度センサ
１６ｂ  湿度センサ
２１  像担持体用バイアス電源
２２  現像装置用バイアス電源
２３  中間転写体用バイアス電源
２４  現像バイアス制御部
２５  クリーニング制御部
２６  制御部
２７  Ａ／Ｄ変換器
２８  コントロールパネル
【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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