JP2008107571A - 画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】感光体と帯電手段の双方が長寿命で安定性に優れた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、帯電手段に流れる帯電電流の電流検知手段を備えた画像形成装置において、初期状態からの帯電電流の変化量から像担持体の摩耗量を検知し、摩耗量に応じて帯電電流の制御目標値を変化させる変化手段を有することを特徴とする画像形成装置を主たる構成にする。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子写真方式を用いる複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に像担持体への帯電電流の変化量から像担持体の摩耗量を検知し、像担持体の使用限度を検知する方式の画像形成装置に関する。

画像形成装置の像坦持体として、有機感光体が広く用いられている。有機感光体は無機感光体と比較して、安価で無害であるという大きなメリットがある。しかしながら、機械的強度が低いため感光層が摩耗しやすく、感光層の摩耗が有機感光体の寿命を決定する大きな要因であった。また、感光層の摩耗が進行することにより感光体の感度も徐々に変化するため、特にフルカラー画像形成装置に用いた場合には経時により感光層の摩耗が進行した場合に良好な色再現が得られなくなる場合があった。

従来、これらの課題を解決するために、感光体の摩耗量を検知する方法として、以下のような各種の方法が知られている。

例えば、感光体端部にフォトセンサを配置して感光体膜厚を関知する発明が知られている（例えば特許文献１参照）。

また、ＤＣバイアスを印加する帯電ローラを用いた画像形成装置で感光体に流れる電流を検知して感光層の膜厚を検知する発明が開示されている（例えば特許文献２参照）。

また、感光体基体とグランド間に電流検出器を設けて、ここで検出された電流の変化量から感光層の摩耗量を検知する方法が開示されている（例えば特許文献３参照）。

また、電位センサを用いて感光体感度の経時変化から感光層の摩耗量を検知する方法も開示されている（例えば特許文献４参照）。

また、感光体の回転時間と回転数を記憶しておくことで、感光体の摩耗量を推定する方法が知られている。

感光体と帯電ローラ間にギャップを設けた場合に帯電ローラに印加する電圧を段階的に変化させ、帯電ローラに流れる電流を検知することで感光体を均一に帯電させる方法も開示されている（例えば特許文献５参照）。

帯電ローラの材質としてはゴムやスポンジ等の弾性部材を用いるのが一般的であるが、樹脂材料を用いる発明も知られている（例えば特許文献６参照）。
特開平３−１７０９５８号公報 特開平７−１９１５３５号公報 特開平９−３１９１６６号公報 特開平１１−１５２１４号公報 特開２００２−１０８０５９号公報 特開２００５−２５０２１号公報

感光体の回転時間（または回転数）から感光体膜厚を推定する方法は特に検知用の部品を必要としないため容易であるが、感光体の摩耗量は回転時間だけで決まるわけではなく画像面積等の影響も大きく受けるため、推定の精度が低いという問題がある。

また、フォトセンサや電位センサを設ける方法ではこれらのセンサを配置するスペースが必要となるため、装置の小型化や低コスト化の点で課題が大きい。

帯電ローラを感光体に対してギャップを持たせて配置した画像形成装置では、ＡＣを重畳したバイアスを印加し、帯電電流を検知してピーク間電圧を調整することで、帯電ギャップの部品ばらつきを吸収し適切な帯電電圧に調整することができるが、経時により感光層が摩耗した場合には帯電電流検知による調整結果が狙いのバイアスからずれてしまう不具合があった。

さらに感光体の摩耗は帯電方式により、大きく影響されることが判明している。帯電方式がスコロトロンチャージャや、帯電ローラでもＤＣバイアスのみを印加する方式では感光体の摩耗が比較的小さいというメリットがあるものの、チャージャやローラの汚れが画像に影響を与えやすく、帯電手段の寿命が短いという課題がある。一方、帯電ローラ方式でもＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳した場合には、ローラが汚れても画像に影響を与えにくいというメリットがあるものの、感光体の摩耗が大きくなってしまうという課題があった。

本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、感光体と帯電手段の双方が長寿命で安定性に優れた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、像担持体と、像担持体への帯電手段と、帯電手段に流れる電流の電流検知手段を備えた画像形成装置において、初期状態からの帯電電流の変化量から像担持体の摩耗量を検知し、像担持体の摩耗量に応じて帯電電流の制御目標値を変化させる手段を有する画像形成装置を特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記帯電手段は、ＤＣにＡＣを重畳したバイアスを印加するとともに、帯電手段に流れるＡＣ電流を検知する手段を有する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記帯電手段がローラ形状であり、像担持体と近接して非接触に配置されている請求項１または２記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記帯電手段は、帯電部材とギャップ保持部材の両方が樹脂材料で構成されている請求項３記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記帯電手段は、帯電手段のローラ表面にトナー付着防止剤離型層が形成され、ギャップ保持部材表面には離型層が形成されていない請求項４記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、前記像担持体が有機感光体であり、該有機感光体の最外層にフィラーを含む表面層が形成されている請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、前記フィラーとして潤滑剤粒子を含むことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、前記画像形成装置の使用初期からの帯電電流の変化量が所定値に達した場合に像担持体の寿命と判断する請求項１〜７のいずれかの画像形成装置を特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置で使用されるプロセスカートリッジであって、少なくとも像坦持体と帯電装置が、画像形成装置本体から一体で着脱可能に構成されているプロセスカートリッジを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、画像形成装置の初期状態からの帯電電流の変化量が所定値に達した場合にプロセスカートリッジの寿命と判断する請求項９記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、像担持体と、像担持体への帯電手段と、帯電手段に流れる電流の電流検知手段を備えた画像形成装置において、初期状態からの帯電電流の変化量から像担持体の摩耗量を検知し、像担持体の摩耗量に応じて帯電電流の制御目標値を変化させる手段を有することを特徴とする画像形成装置により、帯電電流の経時変化により像担持体の摩耗量を検知し、経時で像担持体が摩耗した場合でも適正な帯電電流に制御するので、特別の膜厚検知手段を必要とせずに像担持体の膜厚変化を検知することができ、像担持体の摩耗に応じて帯電電流の目標値を変化させるので、長期にわたり帯電ローラの印加するバイアスを適正に調整することがすることが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置を実施形態により詳細に説明する。

図１は本発明の画像形成装置をフルカラープリンタに適用した例を示す全体構成図である。装置本体１内には、像担持体である感光体５を含む４個の感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃおよび２Ｄを、装置本体に対してそれぞれ着脱可能に装着している。感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、同一の構成をしたユニットであり、感光体ユニット２Ａはマゼンタ（Ｍ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｂはシアン（Ｃ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｃはイエロー（Ｙ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｄはブラック（Ｂｋ）色に対応する画像を形成する。

装置本体の略中央に転写ベルト３を複数のローラ間に矢印で示すＡ方向（反時計方向）に回動可能に装着した転写ユニットを配置している。転写ベルトの内側には４つの転写ブラシ５７が４個の感光体に対応してそれぞれ設けられている。その転写ベルトの上側の面は、各感光体ユニットの感光体と接触可能に配置されている。

感光体ユニット２Ａ〜２Ｄに対応させて、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置１０Ａ〜１０Ｄを配置している。現像装置１０Ａ〜１０Ｄは、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄなどと同様にそれぞれの構成が同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置である。そして、現像装置１０ＡはＭ色のトナーを使用し、現像装置１０ＢはＣ色のトナーを使用し、現像装置１０ＣはＹ色のトナーを使用し、現像装置１０ＤはＢｋ色のトナーをそれぞれ使用する。そして、それらの各色の現像装置内には、トナーとキャリアからなる現像剤が収容されている。

現像装置は感光体に対向した現像ローラ、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、トナー濃度センサ等から構成される。現像ローラは外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサの出力に応じて、図示しないトナー補給装置より必要量のトナーが補給される。

トナーは結着樹脂、着色剤、電荷制御剤を含み、必要に応じて、他の添加剤が加えられて構成されている。結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂等を用いることができる。トナーに使用される着色材（例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）は、トナー用として公知のものが使用できる。着色材の量は結着樹脂１００重量部に対して０．１から１５重量部が適当である。

電荷制御剤の具体例としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、４級アンモニウム塩などが用いられ、これらはトナー粒子の極性により使い分けされる。荷電制御剤量は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部である。

トナー粒子に流動性付与剤を添加しておくのが有利である。流動性付与剤としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等によって表面処理したものや、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子などが用いられる。これら流動性付与剤の粒径は０．０１〜３μｍの範囲のものが使用される。これら流動性付与剤の添加量は、トナー粒子１００重量部に対して０．１〜７．０重量部の範囲が好ましい。

本発明に係る画像形成装置に使用される二成分現像剤用トナーを製造する方法としては、種々の公知の方法、またはそれらを組み合わせた方法により製造することができる。例えば、混練粉砕法では、結着樹脂とカーボンブラックなどの着色材及び必要とされる添加剤を乾式混合し、エクストルーダ又は二本ロール、三本ロール等を用いて加熱溶融混練し、冷却固化後、ジェットミルなどの粉砕機により粉砕し、気流分級機により分級してトナーが得られる。また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマーと着色材、添加剤から直接トナーを製造することも可能である。

キャリアは芯材それ自体からなるか、芯材上に被覆層を設けたものが使用されうる。本発明において用いることのできる樹脂被覆キャリアの芯材としては、フェライト、マグネタイトである。この芯物質の粒径は２０〜６０μｍ程度が適当である。

キャリア被覆層形成に使用される材料としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子と置換したビニルエーテル（フッ化ビニルエーテル）、フッ素原子と置換したビニルケトン（フッ化ビニルケトン）などの有機フッ素樹脂が挙げられる。被覆層の形成法としては、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の塗布法を選択すればよい。

感光体ユニットの上方に書込みユニット６を、転写ベルトの下方に両面ユニット７をそれぞれ配置している。本実施形態のプリンタは、装置本体の左方に、画像形成後の転写紙Ｐを反転させて排出したり、両面ユニットへ搬送したりする反転ユニット８を装着している。

書込みユニット６は、各色毎に用意されたレーザダイオード（ＬＤ）方式の４つの独立したビームを発生する光源と、６面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される１組のポリゴンスキャナと、各ビームの光路に配置されたｆθレンズ、長尺ＷＴＬ等のレンズやミラーなどから構成されている。レーザダイオードから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され感光体上に照射される。

両面ユニットは、対をなす搬送ガイド板４５ａ、４５ｂと、対をなす単数あるいは複数（この例では４組）の搬送ローラ４６とからなり、転写紙の両面に画像を形成する両面画像形成モード時には、片面に画像が形成された後に反転ユニットの反転搬送路５４に搬送されてスイッチバック式に搬送された転写紙Ｐを受入れ、それを給紙部に向けて搬送する。

反転ユニットは、それぞれ対をなす複数の搬送ローラと、対をなす複数の搬送ガイド板とからなり、上述したように両面画像形成する際の転写紙Ｐを表裏反転させて両面ユニットへ搬出したり、画像形成後の転写紙Ｐをそのままの向きで機外に排出したり、表裏を反転させて機外に排出したりする機能を有している。給紙カセットが設けられている給紙部には、転写紙Ｐを１枚ずつ分離して給紙する分離給紙部５５、５６が、それぞれ設けられている。

転写ベルトと反転ユニットとの間には、転写紙に転写された画像を定着する定着装置９が設けられている。その定着装置の転写紙搬送方向下流側には、反転排紙路２０を分岐させて形成し、そこに搬送した転写紙Ｐを排紙ローラ対２５により排紙トレイ２６上に排出可能にしている。

また、装置本体の下部には、上下２段にサイズの異なる転写紙Ｐを収納可能な給紙カセット１１と１２を、それぞれ配設している。さらに、装置本体の右側面には、手差しトレイ１３を矢示Ｂ方向に開閉可能に設け、その手差しトレイを開放することにより、そこから手差し給紙ができるようにしている。

まず、このフルカラープリンタのフルカラー画像形成時の動作を説明する。このフルカラープリンタがフルカラーの画像データを受け取ると、各感光体が図１で時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体の表面が帯電ローラにより一様に帯電される。そして、感光体ユニット２Ａの感光体には、書込みユニットによりＭの画像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｂの感光体にはＣの画像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｃの感光体にはＹの画像に対応するレーザ光が、さらに感光体ユニット２Ｄの感光体にはＢｋの画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。各潜像は、感光体が回転することにより現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄの位置に達すると、そこで、Ｍ、Ｃ、Ｙ及びＢｋ色トナーにより現像されて、４色のフルカラーのトナー像となる。

一方、給紙カセットから転写紙Ｐが分離給紙部により給紙され、それが転写ベルトの直前に設けられているレジストローラ対５９により、各感光体上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。転写紙Ｐは、転写ベルトの入口付近に配設している紙吸着ローラ５８によりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルトの表面に静電的に吸着される。そして、転写紙Ｐは、転写ベルトに吸着した状態で搬送されながら、Ｍ、Ｃ、Ｙ及びＢｋ色の各トナー像が順次転写されていき、４色重ね合わせたフルカラーのトナー画像が形成される。

その転写紙Ｐは、定着装置で熱と圧力が加えられることによりトナー像が溶融定着され、その後は指定されたモードに応じた排紙系を通って、装置本体上部の排紙トレイに反転排紙されたり、定着装置から直進して反転ユニット内を通ってストレート排紙されたり、あるいは、両面画像形成モードが選択されているときには、前述した反転ユニット内の反転搬送路に送り込まれた後にスイッチバックされて両面ユニットに搬送され、そこから再給紙されて感光体ユニット２Ａ〜２Ｄが設けられている作像部で、裏面に画像が形成された後に排出される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。

次に、このフルカラープリンタにおいて、白黒画像形成時の動作を説明する。このフルカラープリンタが白黒の画像データを受け取ると、吸着ローラに対向して転写ベルトを支持している従動ローラが下方に移動し、転写ベルトがＭ、Ｃ、Ｙの感光体から離間する。Ｂｋの感光体が図１の時計回り方向に回転し、Ｂｋ感光体の表面が帯電ローラにより一様に帯電される。そして、さらに感光体ユニット２Ｄの感光体にはＢｋの画像に対応するレーザ光が照射され、潜像が形成される。潜像は、現像装置１０Ｄの位置に達すると、Ｂｋのトナーにより現像されてトナー像となる。この際、Ｂｋ以外の３色の感光体ユニット、現像装置は停止しており、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。

一方、給紙カセットから転写紙Ｐが分離給紙部により給紙され、それが転写ベルトの直前に設けられているレジストローラ対により、Ｂｋ感光体上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。転写紙Ｐは、転写ベルトの入口付近に配設している紙吸着ローラによりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルトの表面に静電的に吸着される。そして、転写紙Ｐは、転写ベルトに静電吸着した状態で搬送されるので、転写ベルトがＭ、Ｃ、Ｙの感光体から離間していても転写紙はＢｋの感光体まで搬送され、Ｂｋのトナー像が転写される。転写紙を安定して静電吸着搬送するために転写ベルトは少なくとも表層が高抵抗の材料で構成されている必要がある。その転写紙Ｐは、フルカラー画像の場合と同様に定着装置で定着され、指定されたモードに応じた排紙系を通って処理される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。

転写ベルトの材料としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料をシームレスベルトに成形し使用することができる。これらの材料はそのまま用いたり、カーボンブラック等の導電剤によりベルトの抵抗調整をしたりすることが可能である。また、これらの樹脂を基層として、スプレーやディッピング等の方法により表層を形成し、積層構造にしても良い。

本発明の画像形成装置に使用される感光体ユニットの構成例を図２に示す。静電潜像が形成される感光体５と、感光体５を均一に帯電する帯電ローラ１４と、感光体５の表面をクリーニングするブラシローラ１５とクリーニングブレード４７から構成されている。

帯電ローラ１４は両端に設けられたギャップ保持部材が画像領域外の感光体表面に当接しており、画像形成領域では感光体５との間に微少なギャップを形成している。

また、帯電ローラ１４にはローラ表面をクリーニングするためのクリーニングローラ４９が当接している。このクリーニングローラ４９は、たとえば金属製の芯金上に導電性繊維を静電植毛したブラシローラであり、帯電ローラ１４に自重で当接し、帯電ローラ１４の回転にともない連れ回り回転しながら帯電ローラ１４表面に付着したトナー等を除去する。

たとえばポリウレタンゴムからなるクリーニングブレード４７により感光体５から掻き取られたトナーは、ブラシローラ１５でトナー搬送オーガ４８側に移動させ、そのトナー搬送オーガ４８を回転させて回収した廃トナーを、図１に示した廃トナー収納部１８に搬送するように構成されていてもよい。

なお、この感光体ユニットには、装置本体に対して着脱する際の基準として、位置決め主基準部５１を設けると共に、手前側位置決め従基準部５２と奥側位置決め従基準部５３とをブラケット５０にそれぞれ一体に設け、その感光体ユニットを装置本体に装着する際に、それらの基準部により、感光体ユニットを所定の装着位置に確実に位置決めできるようにしている。

ここで、感光体ユニットをユーザ等でも交換が容易なプロセスカートリッジ形態とし、感光体と帯電ローラ等を含んで一つのプロセスカートリッジとすることもできる。

プロセスカートリッジ内で感光体と帯電ローラの位置が決まる構成にすると、本発明のように感光体と帯電ローラ間に微少な帯電ギャップを精度良く形成する必要がある場合でも、感光体と同時に交換し帯電ギャップの調整を行わずにユーザでも交換が可能である。ここでは感光体と帯電ローラとクリーニングが一体となった例で説明したが、さらに現像（現像装置）も一体のプロセスカートリッジとすることもできるし、クリーニング手段（ブラシローラ１５、ブレード４７）を構成する部材の少なくとも１つを含んだり、あるいは別構成のプロセスカートリッジとすることもできる。

感光体５は導電性支持体上に構成された感光層である電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）からなる積層型感光体を用いことができる。

導電性支持体として、体積抵抗１０⁴Ωｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属管、あるいはニッケル等の金属をエンドレスベルト状に加工したもの等が用いられる。

下引き層を感光体と支持体との間に形成したりすることができるがこの下引き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慮すると、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等の水溶性樹脂、共重合ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、アルキッド−メラミン、エポキシ等の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、等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き層は、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。下引き層の膜厚は、０〜５μｍが適当である。

電荷発生層は、電荷発生材料を主成分とする層であり、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、フタロシアニン系顔料等が用いられる。これらの電荷発生材料をポリカーボネート等のバインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等の溶媒を用いて分散し、分散液を塗布することにより形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート等により行う。電荷発生層の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍである。

電荷輸送層は、電荷輸送材料及びバインダー樹脂をテトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン等の適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。電子輸送材料としては、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、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。正孔輸送材料としては、例えば、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、トリフェニルアミン誘導体、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。電荷輸送材料と共に電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂としては、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、ポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネート、アクリル、エポキシ、メラミン、フェノール等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。電荷輸送層の厚さは、１５〜３０μｍの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。

本発明の感光体には、感光層の保護及び耐久性の向上を目的に感光層の上に表面層を形成することもできる。

この表面層の構成はバインダー樹脂に耐摩耗性を向上する目的でアルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム等の金属酸化物微粒子が分散されている。バインダー樹脂としては、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、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、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、アリル（またはアリール）、フェノール、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、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂が挙げられる。

表面層に添加される金属酸化物微粒子の量は、重量基準で５〜３０％である。金属酸化物微粒子の量が５％未満では、耐摩耗性を向上する効果が小さく耐久性に劣り、３０％を越えると露光時における明部電位の上昇が著しくなって、感度低下が無視できなくなるので望ましくない。表面層の形成法としては、スプレー法等通常の塗布法が採用される。表面層の厚さは、１〜１０μｍ、好ましくは３〜８μｍ程度が適当である。表面層の膜厚が薄すぎると耐久性に劣り、表面層の膜厚を厚くしすぎると感光体製造時の生産性が低下するだけでなく、経時での残留電位の上昇が大きくなってしまう。表面層に添加する金属酸化物粒子の粒径としては０．１〜０．８μｍが適当である。金属酸化物微粒子の粒径が大きすぎる場合には表面層表面の凹凸が大きくなりクリーニング性が低下する上、露光光が表面層で散乱されやすく解像力が低下し画像品質が劣る。金属酸化物微粒子の粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣る。

さらに表面層には、基材樹脂への金属酸化物微粒子の分散性を向上させるために分散助剤を添加することができる。添加される分散助剤は塗料等に使用されるものが適宜利用でき、その量は重量基準で通常は含有する金属酸化物微粒子の量に対して０．５〜４％、好ましくは、１〜２％である。

さらに表面層に電荷輸送材料を添加することで、表面層中の電荷の移動を促進することができる。表面層に添加する電荷輸送材料としては、電荷輸送層と同じ材料を用いることができるし、別の材料としてもよい。

表面層に金属酸化物微粒子を分散させることで、感光体の摩耗を大きく低減させることができるので感光体寿命を延ばすことができる。

また、本発明の感光体には、感光体表面の摩擦係数の低減を目的に感光層の上に潤滑剤粒子を含有する表面層を形成することもできる。

この表面層の構成はバインダー樹脂に摩擦係数を低減する目的でフッ素樹脂粒子、ポリオレフィン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等の潤滑剤微粒子が分散されている。この表面層に使用されるバインダー樹脂としては、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、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、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、アリル（またはアリール）、フェノール、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、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂が挙げられる。

フッ素樹脂粒子の具体例としては、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル及びパーフルオロアルキルビニルエーテルなどの重合体、及びそれらの共重合体が用いられる。

ポリオレフィン樹脂粒子の具体例としては、エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィンの単独重合体、異種オレフィンとの共重合体、またはそれらの熱変性物の粒子を表し、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリヘキセン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−ヘキセン共重合体などが挙げられる。

シリコーン樹脂粒子の具体例としては、シロキサン結合が三次元結合して網目構造をとり、珪素原子にアルキル基、アリール基、アミノ置換アルキル基が結合しているか、または珪素原子がジアルキルシリコーンなどで置換された樹脂で有機溶媒に不溶な樹脂が挙げられる。

これらの潤滑剤粒子の粒径は０．０５〜５μｍの範囲で、その添加量は表面層の全固形分に対して３０〜８０重量％が好ましく、表面層の膜厚としては４μｍ〜１０μｍが好ましい。表面層の潤滑剤量が少ないと摩擦係数を低減する効果が小さく、量が多すぎると表面層の膜質が脆くなってしまう。また、保護層の膜厚が薄いと耐久性が劣り、膜厚が厚くなりすぎると静電特性の劣化が起こりやすく、経時による残留電位の上昇が大きい。

表面層に潤滑剤粒子を分散させると、感光体表面の摩擦係数が低減し転写性やクリーニング性が向上する。

また、本発明の感光体で用いられる表面層としては、金属酸化物微粒子や潤滑剤粒子をそれぞれ（単独で）分散させるだけではなく、金属酸化物微粒子と潤滑剤粒子の両方を適宜分散させることもできる。

図３に帯電ローラの構成を示す。帯電ローラは導電性支持体である芯金１０１と、導電性樹脂材料で構成される帯電部材１０２と、ギャップ保持部材１０３から構成される。

芯金はステンレス、アルミニウム等の金属が用いられる。芯金が細すぎると帯電部材の切削加工時や、感光体に加圧されたときにたわみなどの影響が現れて無視できなくなり、必要なギャップ精度が得られにくい。また、芯金が太すぎる場合には帯電ローラが大型化したり、質量が重くなったりする問題があるため、芯金の直径は６〜１０ｍｍ程度が望ましい。

帯電部材は１０⁴〜１０⁹Ωｃｍの体積抵抗を持つ材料が好ましい。抵抗が低すぎると帯電部材の微少な抵抗ムラに起因して放電状態が不均一になり帯電ムラが発生しやすく、抵抗が高すぎると放電が十分に発生せず均一な帯電電位を得ることができない。帯電部材は基材となる樹脂に導電性材料を配合することで所望の体積抵抗を得ることができる。

基材樹脂としては、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、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ＡＢＳ)、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。これらの基材樹脂は、成形性が良いので容易に成形加工することができる。

帯電部材の抵抗を調整する導電性材料としては、カーボンブラック等の電子導電性材料を分散させる方法が知られているが、カーボンブラックのような電子導電性材料は基材樹脂の中に均一に分散させることが難しいため抵抗ムラが発生しやすく、特に本発明のように感光体に非接触で配置する帯電ローラでは感光体を均一に帯電させることが困難であった。一方でＬｉ塩等の電解質塩からなるイオン導電性材料は基材樹脂中に均一に分散させることが可能であるが、これらの低分子材料は基材樹脂中で移動しやすく経時によりブリードアウトの問題が発生することがある。そのため、抵抗調整する材料としては基材樹脂中に均一に分散させやすく、移動がおこりにくい高分子量のイオン導電性材料を使用することが好ましい。このような高分子量のイオン導電材料の例としては特開２００５−２５０２１号公報に記載されているポリエーテルエステルアミドが挙げられる。

このイオン導電性材料は、二軸混練機、ニーダー等の手段を用いることにより、基材樹脂に均一に配合される。配合された材料を芯金上に射出成形、あるいは押出成形することにより、容易にローラ形状に成形することができる。イオン導電性材料と基材樹脂とは、基材樹脂１００重量部に対してイオン導電性材料３０〜８０重量部の範囲で用いることが望ましい。帯電部材の厚（成型乾燥後）さとしては０．５〜３ｍｍが望ましい。帯電部材が薄すぎると成型が困難である上に強度の面でも問題がある。帯電部材が厚すぎると帯電ローラが大型化するうえに帯電部材の抵抗が大きくなるため帯電効率が低下する。さらに、基材樹脂とイオン導電性材料の分散状態を向上させる相溶化剤を添加することで、基材樹脂とイオン導電性材料の分散状態を一層、均一かつ緻密にすることができる。

帯電部材を成形した後、帯電部材の両端にあらかじめ成形しておいたギャップ保持部材を圧入や接着、あるいはその両方を併用して、芯金に固定する。このようにして、帯電部材とギャップ保持部材を一体化してから、切削や研削等の加工を行って帯電部材とギャップ保持部材の外径を同時に整えることで帯電部材とギャップ保持部材のフレの位相を揃えることができ、帯電ギャップの変動を低減することができる。

帯電部材とギャップ保持部材を一体化させる方法としては圧入や接着だけに限らず、二色成形により芯金に帯電部材とギャップ保持部材の２種類の樹脂を成形することもできる。

ギャップ保持部材の材質としてはプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸サンビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレンーヘキセン共重合体等の樹脂を用いることができる。また、帯電部材の基材と同様にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。さらに、摺動性に優れ感光層に損傷を与えにくい樹脂材料として、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の樹脂を用いることもできる。

ギャップ保持部材を画像領域外の感光層に突き当てることで、帯電ローラの樹脂層と感光体との間にギャップを形成する。帯電ローラは芯金の端部に取り付けられたギヤが感光体フランジに形成されたギヤとかみ合っており、感光体駆動モータにより感光体が回転すると帯電ローラも感光体とほぼ等しい線速で連れ回り方向に回転する。帯電ギャップが広くなりすぎると異常放電が発生し均一に帯電できなくなるため感光体、帯電ローラとも高精度が必要となる。

帯電ローラを精度良く加工したり、使用環境の温湿度変化による帯電ギャップの変動を低減するためには、帯電部材やギャップ保持部材として高硬度の材料を使用することが有効である。ただし、ギャップ保持部材の硬度が高すぎる場合にはギャップ保持部材の当接位置で感光層が劣化しやすく、感光体の耐久性に問題が生じる。したがって、帯電部材やギャップ保持部材としてＪＩＳ Ｄで４５度から７０度程度の材料を使用することが望ましい。

ギャップ保持部材としては帯電部材と同様に導電性樹脂を用いることもできるが、ギャップ保持部材は画像領域外に当接させるため、放電を発生させる必要はない。また、放電による感光層の劣化やギャップ保持部材へのトナー等の付着を防止するため、ギャップ保持部材は絶縁性材料とすることが望ましい。

また、帯電部材のイオン導電性材料は必ずしもトナーが固着しにくい耐トナー性に優れた材料ではないため、帯電部材にはコーティング等により、トナーが固着しにくい表層を数１０μｍ程度の厚さで形成することで耐トナー性を向上させることができる。このとき、ギャップ保持部材にも表層が形成されていると、経時で表層が剥がれてしまいギャップが不安定になってしまう場合がある。したがって、表層は帯電部材のみに形成され、ギャップ保持部材には形成されていないことが望ましい。帯電部材とギャップ保持部材を一体化して外径を同時に整えたのちに、ギャップ保持部材をマスキングしてスプレー塗工することで、帯電部材のみに表層を形成することができる。

本発明のように微少な帯電ギャップを形成した場合、感光体と帯電ローラの回転に伴い帯電ギャップは一定範囲の中で常に変動する。このような状況で感光体を均一に帯電させるには、帯電部材に印加する帯電バイアスに、ＤＣ電圧に加え、帯電部材と像担持体間の放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有するＡＣバイアスを重畳することが有効である。ここで、印加するＡＣバイアスの周波数が低いとストライプ状の帯電ムラが目立つため、少なくとも感光体線速[ｍｍ／ｓ]の６倍以上の周波数[Ｈｚ]に設定することが望ましい。また、印加するＡＣバイアスの周波数が高すぎる場合には過剰な放電が発生し、感光体の摩耗量を増大させたり、感光体にトナーやトナー外添剤のフィルミングが発生しやすくなるため、感光体線速[ｍｍ／ｓ]の１２倍以下の周波数[Ｈｚ]に設定することが望ましい。また、ＡＣバイアスを重畳する場合、ＡＣバイアスを定電流制御とすると環境によるローラ抵抗の変動を受けにくくすることができる。ただし、帯電ローラと感光体を非接触に配置した場合には感光体と帯電ローラの回転に伴い帯電ギャップが変動するため、定電流制御では高圧電源が帯電ギャップ変動に追従しきれず異常画像が発生することがある。そのため、ＡＣバイアスは定電圧制御とすることが望ましい。このとき、必要なＡＣ電圧はローラ抵抗の環境変動や、帯電ギャップの大きさにより異なり、ローラ抵抗が高く、帯電ギャップが大きいほど高いＡＣ電圧が必要となる。このため、帯電ローラに流れるＡＣ電流を検知可能とし、非画像形成時にＡＣ電流をモニタしながらＡＣ電圧を調整することで適正なＡＣ電圧に設定することができる。

ここで感光体の膜厚を変化させて同じＡＣバイアスを印加すると図４に示したように感光層が薄くなるほど帯電電流が大きくなる。したがって、感光体の初期状態時のＡＣ電流値を記憶しておき、同じＡＣ電圧を印加したときのＡＣ電流値の変化量から感光体の摩耗量を検知することができる。

ここで用いた感光体は、アルミニウム基体上に、３．５μｍの下引き層、０．１５μｍの電荷発生層を形成し電荷輸送層（ＣＴＬ）の膜厚を変化させて塗工したものである。帯電ローラはステンレスからなる外径９ｍｍの芯金上に、基材樹脂のＡＢＳ樹脂４０重量部にイオン導電材料であるポリエーテルエステルアミド６０重量部を配合して得た樹脂組成物からなる帯電部材を射出成形により成形し、その表面にアクリルシリコン樹脂、イソシアネート系硬化剤、およびカーボンブラックからなる表層を塗布し、外径が１１．７ｍｍの帯電ローラを作製した。この帯電ローラの両端には帯電ギャップがおよそ３０μｍになるように高分子ポリエチレンからなるギャップ保持部材を取り付けてある。帯電バイアスはＤＣ成分は電圧Ｖ＝−７００Ｖ、ＡＣ成分は電圧Ｖ＝２１００Ｖｐｐ、周波数ｆ＝２．５ｋＨｚの正弦波を印加した。このときのプロセス線速は２８２ｍｍ／ｓである。
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上記した感光体と帯電ローラを用いて、帯電ＡＣ電圧を変化させながら画像を出力したところ、感光体膜厚によらずＡＣ電圧が２１００Ｖｐｐ以上であれば良好な画像が得られた。ＡＣ電圧が不足しているとハーフトーン画像で白ポチや黒ポチ状の異常画像が発生してしまい、ＡＣ電圧が大きすぎると放電のエネルギーが過剰になってしまい感光体の摩耗がより促進されたり、感光体にトナー等のフィルミングが発生しやすくなってしまう不具合がある。したがって、感光体の摩耗量を検知して帯電ＡＣ電流の制御目標値を感光体摩耗量に応じて変化させて、経時によって感光体が摩耗した場合でも帯電ＡＣ電圧を適切な値に調整することができる。

また、感光体の摩耗が進行して初期状態からの帯電AC電流の変化量が所定値以上になった場合には、感光体やプロセスカートリッジの寿命と判定することもできる。たとえば、本発明の画像形成装置の動作をコントロールするコントロール部内の記憶手段などに感光体のＣＴＬ層に関する帯電ＡＣ電流値を保存等しておき、たとえばコントロール部（ＣＰＵ）などで、測定したＡＣ帯電電流値から、初期状態の帯電電流値とを比較して演算（測定したＡＣ帯電電流値−初期状態の帯電電流値）により、演算した結果、ある所定値であると判断した場合には操作画面上に感光体を含むユニット（プロセスカートリッジ）の交換を行うように表示するようにすることもできる。

また本発明の画像形成装置では、たとえば図４のようなグラフを作成するようなプログラムを内蔵しておき、初期状態の帯電電流値から、感光体の厚みがどの程度であるかを演算処理し、現状の使用程度での予想交換時期をユーザにあるいは補修を依頼されている等の管理者に、メール等を介してある第１の値になったときに報知し、残り使用時間あるいは残りの印刷枚数（たとえば現状の使用頻度などをメモリーしておき、平均処理を行って使用頻度を演算する処理を行ったり、残り使用枚数などを予想してユーザあるいは補修依頼者に報知する）を報知することもできる。

その一例を図５〜７に示す。
たとえば図５に示すように、帯電電流値のAC成分であるa値を計測する（ステップＳ０１）。このａ値が初期電流値ｂとどの程度変化したかを差により演算し、この演算の結果と所定値とを比較し、所定値を超えたか否かを判断し（ステップＳ０２）、超えた場合には（ステップＳ０２でＹｅｓ）、たとえば操作画面上に感光体（感光体を含むプロセスユニット）を交換するように表示を行うことができる（ステップＳ０２→ステップＳ０３）。また越えない場合には（ステップＳ０２でＮｏ）超える値となるまで演算処理等が行われることとなる（ステップＳ０２→ステップＳ０１）。

また本発明の画像形成装置では、コンピュータ機能を有しているので、たとえば図６に示すように、図５に示すような演算処理をさらに進歩させた演算処理を行うようにすることもできる。

図６のフローチャートに示すように、ＡＣ帯電電流値ａを計測する（ステップＳ１０１）。そしてこの値を図４に示すようなグラフ上に帯電電流値をプロットしＣＴＬ膜厚を演算し、感光体の摩耗量を把握する（ステップＳ１０２）。図６に示すフローチャートのような動作を行う場合、たとえば閾値を複数設けておき、たとえば第ｎ閾値（第ｎ値）においてユーザに報告するように設定しておくこととすると、画像形成装置では、摩耗量がユーザに報告する第ｎ値である値となったときに（ステップＳ１０３においてＹｅｓ）、報告する義務が画像形成装置は前もってインプット等されているかを確認し（ステップＳ１０４）、報告する義務がある場合には、管理者等にメールで知らせる（ステップＳ１０５）。また、ステップＳ１０３において第ｎ値に達していないときには（ステップＳ１０３においてＮｏの場合）、ユーザ（使用者）からの感光体の摩耗具合の表示命令がインプット等されていないか確認し（ステップＳ１０６）、命令されている場合には（ステップＳ１０６においてＹｅｓの場合）、さらに表示する指定箇所の指示の有無を確認し（ステップＳ１０７）、ある場合には（ステップＳ１０７においてＹｅｓ）指定箇所に摩耗具合を送り、無い場合には（ステップＳ１０７においてＮｏ）操作画面に摩耗具合を表示する（ステップＳ１０９）。また前記ステップＳ１０４において、報告の義務が無い場合にも（ステップＳ１０４においてＮｏ）、前記したステップＳ１０９に進む。また前記ステップＳ１０６において表示命令がされていない場合には、ステップＳ１０１に戻る。

このような一連のフローにおいて、指定箇所に送付するステップＳ１０８の場合に、たとえばメール等で送るようにすることもできる。また図６に示す閾値の数は１つであってもよく、複数であってもよい。

このような図４に示すようなＡＣ帯電電流値と感光体の摩耗量との関係を示すグラフを用いて、摩耗した感光体の変更に着目した流れを、図７のフローチャートに示す。

摩耗した感光体を、管理者等に知らせるフローを図７に示すように、図６に示すステップＳ１０２の後に、本フローでは、初めから閾値が複数有るものとする。たとえば図４に示す帯電電流初期値がｍ個存在する閾値のｎ個めの閾値に達したとき、報知するような場合を例にして、図７に示すフローチャートにより、説明する。

図６に示す感光体の現在の摩耗量を把握した後に、それが第ｎ番目の閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ２０１）。越えない場合には、図６のステップＳ１０１に戻り、越えた場合（ステップＳ２０１でＹｅｓ）には、報告義務の有無を確認する（ステップＳ２０２）。報告義務がある場合には、画像形成装置の使用頻度を、過去の使用頻度データを基準にして感光体の交換時期を予測する（ステップＳ２０３）。そして管理者（報告義務として登録してある者を含む）にステップＳ２０３で求めた予測時期とともに、例えばメールでその情報を送信する。またステップＳ２０２において報告義務が無い場合には（ステップＳ２０２でＮｏ）、第ｎ閾値が最終の閾値（最終値）であるか否かを判断し、最終の閾値の場合には（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、最終であるという警告付で管理者に交換時期（または交換予想時期）をメールなどで送付して、感光体を含むプロセスカートリッジの交換する時期を含んだ情報を、たとえば画像形成装置の操作画面あるいはこの画像形成装置をプリンタとするコンピュータなどに「感光体の交換要」などの表示により、感光体の早期交換を行うように、指示を出す（ステップＳ２０７）。

図６〜７に示す例では、図４に示すような感光体を一様帯電する際のＡＣ帯電電流値とその感光体の厚みとの関連性に着目して感光体の交換することを知らせる画像形成装置の構成としている。図４に示すグラフはそのような一例を示すが、本発明では、図４のグラフに拘束されないことは、言うまでもない。また本発明では、プロセスカートリッジ内にＡＣ帯電電流値を計測する装置を備えている構成とすれば、このようなカートリッジ、およびこのカートリッジを用いた画像形成装置も本発明では特徴として含んでいる。

本発明の画像形成装置をカラープリンタに適用した例を示す構成断面図である。 本発明に係る画像形成装置に使用される感光体ユニットの構成例を示す構成断面図である。 本発明の画像形成装置に使用される帯電ローラの構成を示す構成断面図である。 本発明の画像形成装置に使用される感光層のＣＴＬ膜厚と帯電電流との関係を示す図であり、縦軸は帯電電流値[ｍＡ]を、横軸はＣＴＬ膜厚を示す。 本発明の画像形成装置における感光体の摩耗の管理例を示すフローチャートである。 本発明の画像形成装置における感光体の摩耗の管理例をより詳細に示すフローチャートである。 本発明の画像形成装置における感光体の摩耗の管理例をより詳細に示すフローチャートである。

符号の説明

２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 感光体ユニット
３ 転写ベルト
５ 感光体
６ 書込みユニット
７ 両面ユニット
８ 反転ユニット
９ 定着装置
１０Ａ、１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 現像装置
１１、１２ 給紙カセット
１３ 手差しトレイ
１４ 帯電ローラ
１５ ブラシローラ
１８ 廃トナー
２０ 反転排紙路
２５ 排紙ローラ対
２６ 排紙トレイ
４５ａ、４５ｂ 搬送ガイド板
４６ 搬送ローラ
４７ クリーニングブレード
４８ トナー搬送オーガ
５０ ブラケット
５１ 位置決め主基準部
５２ 手前側位置決め従基準部
５３ 奥側位置決め従基準部
５４ 反転搬送路
５５、５６ 分離給紙部
５８ 紙吸着ローラ
５９ レジストローラ対
１０１ 芯金
１０２ 帯電部材
１０３ ギャップ保持部材
Ｐ 転写紙

Claims (10)

1. 像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段に流れる帯電電流の電流検知手段を備えた画像形成装置において、
   初期状態からの帯電電流の変化量から前記像担持体の摩耗量を検知し、前記摩耗量に応じて前記帯電電流の制御目標値を変化させる変化手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記帯電手段に直流成分のＤＣに交流成分のＡＣを重畳したバイアスを印加する際に前記帯電手段に流れる前記ＡＣ電流を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記帯電手段がローラ形状であり、像担持体と近接して非接触に配置されてい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。
4. 前記帯電手段は、帯電部材とギャップ保持部材の両方が樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記帯電手段は、帯電手段のローラ表面にトナー付着防止剤離型層が形成され、ギャップ保持部材表面には離型層が形成されていないことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体が有機感光体であり、前記有機感光体の最外層にフィラーを含む表面層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記フィラーとして潤滑剤粒子を含むことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成装置の使用初期からの帯電電流の変化量が所定値に達した場合に像担持体の寿命と判断することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置で使用されるプロセスカートリッジであって、少なくとも像坦持体と帯電装置が、画像形成装置本体から一体で着脱可能に構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
10. 画像形成装置の初期状態からの帯電電流の変化量が所定値に達した場合にプロセスカートリッジの寿命と判断する請求項９記載のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。

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