JP2016161927A - 画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】電子放出素子から飛散する導電性物質による画質劣化を抑制した画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、感光体１１と、電子放出素子から空気中へ放出される電子によって感光体１１を帯電する帯電装置１２と、電子放出素子から飛散して感光体１１に付着する導電性粉末や導電性微粒子を感光体１１から取り除くクリーニング装置１５とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置、および、当該画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置において、感光体を帯電する帯電手段としてコロナ放電を利用したコロナ帯電装置（例えばスコロトロン帯電装置）が知られている。コロナ放電とは、気体から電子が電離される現象であり、コロナ帯電装置は、当該帯電装置のグリッド電極の周囲においてコロナ放電を起こして感光体を帯電するようになっている。しかし、コロナ放電は、前記電離に伴って、オゾンまたは窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）が発生するため、環境配慮の面で好ましくない。

また、コロナ帯電装置以外の帯電手段としては、接触帯電方式が知られている。接触帯電方式とは、バイアスが印加されている導電性の帯電装置を感光体表面に当接（または近接）させ、当接箇所近傍（または近接箇所）の微小空間での近接放電によって、接触型帯電装置から感光体へ電荷を供給する方式である。接触型帯電装置としては、帯電ローラまたは帯電ブラシが挙げられる。この接触帯電方式によれば、コロナ帯電装置に比べてオゾンまたは窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）の発生量を減少させることができる。しかし、接触帯電方式においても、接触帯電装置と感光体との隙間において放電が生じるため、オゾンまたは窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）が僅かに発生する。オゾンや窒素酸化物は極めて有害な物質であるため、接触帯電方式を用いても当該物質が僅かでも発生する以上、当該物質の発生量を接触帯電方式よりもさらに低減できる代替技術の提案が望まれている。

特開２０１３−２５４６４８号公報 特開２００９−１４６８９１号公報 特開２００８−１５１９７０号公報 特開２０１４−７１２８号公報

近年、素子内部にて加速させた電子を素子から空気中に放出するようになっている電子放出素子が開発されている。このような電子放出素子によれば、素子外部の空気中にて強電界を必要とせず、前述した接触型帯電器よりもオゾンや窒素酸化物の発生量を抑制できる。そこで、特許文献１〜３においては、このような電子放出素子を、電子写真方式の画像形成装置の帯電装置に利用するというアイディアが示されている。

ところで、本願発明者らは、素子内部にて加速させた電子を素子から空気中に放出するようになっている電子放出素子を帯電装置として実用化することを目指して様々な試験を行ったところ、通電によって電子放出素子から微小の導電性物質（導電性粉末または導電性微粒子）が徐々に飛散していることを新たに確認した。これは、通電に伴うジュール熱の影響によって電極や導電性微粒子含有層から微小の導電性物質が剥がれて飛散するものと考えられる。

図１Ａは、使用前の電子放出素子の表面電極の顕微鏡写真であり、図１Ｂは、２３０時間通電後の電子放出素子の表面電極の顕微鏡写真である。図１Ｂの黒色部は主に表面電極の金属薄膜が剥がれてしまった劣化箇所である。

それゆえ、電子写真方式の画像形成装置の帯電装置として電子放出素子を用いると、電子放出素子は感光体に近接する位置に配されるため、電子放出素子から導電性物質が飛散してしまうと、感光体の表面に導電性物質が付着してしまう。感光体の表面に導電性物質が付着したまま帯電工程が行われると、均一な帯電が保証されず、画質劣化が生じることになる。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、電子放出素子を帯電装置とする電子写真方式の画像形成装置において、電子放出素子から飛散する導電性物質による画質劣化を抑制することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明の一態様の画像形成装置は、感光体と、電子放出素子から空気中へ放出される電子によって前記感光体を帯電する帯電装置と、前記電子放出素子から飛散して前記感光体に付着する導電性物質を前記感光体から取り除く除去部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、前記電子放出素子から飛散した導電性物質（導電性粉末や導電性微粒子）が前記感光体に付着しても、前記導電性物質は前記除去部材により前記感光体から取り除かれるため、導電性物質による画質劣化の発生を抑制できるという効果を奏する。

使用前の電子放出素子の表面電極の顕微鏡写真である。 ２３０時間通電後の電子放出素子の表面電極の顕微鏡写真である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の主要部を示す模式図である。 図２に示す帯電装置を拡大して示した模式図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。図２は、本実施形態の電子写真方式の画像形成装置の主要部を示す模式図である。

（画像形成装置１００の全体構成）
本実施形態の画像形成装置１００は、中間転写方式のカラープリンタであり、入力される画像データに応じた画像をシート（用紙）に対して印刷する装置である。

画像形成装置１００は、図２に示されるように、画像形成ユニット１０および中間転写ユニット５０を備えている。

中間転写ユニット５０は、中間転写ベルト５１、駆動ローラ５２、従動ローラ（不図示）、２次転写ローラ５３を備えている。中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５２および不図示の従動ローラに架けられている無端ベルトであり、駆動ローラ５２および従動ローラによって図２のＸ方向に回転するようになっている。なお、図２においては、中間転写ユニット５０のうち、駆動ローラ５２側が描かれているものの、従動ローラ側の図示が省略されている。

画像形成ユニット１０は、電子写真方式によって画像データに応じたトナー像を形成し、中間転写ベルト５１の表面に対してトナー像を１次転写するユニットである。

なお、図２においては一つの画像形成ユニット１０が描かれているだけであるが、画像形成装置１００は、実際には画像形成ユニットを４つ備えている。すなわち、実際には、中間転写ベルト５１の駆動ローラ５２側から従動ローラ（不図示）側に向けた方向に沿って４つの画像形成ユニットが並んで配置されているが、図２では、最も駆動ローラ５２に近い位置にある画像形成ユニット１０のみが示され、他の３つの画像形成ユニットの図示が省略されている。なお、図示の省略されている画像形成ユニットは、図示されている画像形成ユニット１０と同じ構造である。但し、画像形成ユニット１０は黒トナーを用いる画像形成用のユニットであるのに対し、不図示の３つの画像形成ユニットは、黄トナーを用いる画像形成用のユニット、マゼンタトナーを用いる画像形成用のユニット、および、シアントナーを用いる画像形成ユニットである。

画像形成ユニット１０は、図２に示すように、感光体１１と、帯電装置１２と、現像装置１３と、１次転写装置１４と、クリーニング装置１５とを備えている。具体的には、感光体１１の周囲において、感光体１１の回転方向（Ｙ方向）に沿って、帯電装置１２、現像装置１３、１次転写装置１４、クリーニング装置１５が順に並んでいる。

感光体１１は、中間転写ベルト５１に転写するためのトナー像（トナーから構成される画像）を周面に形成するドラム状部材である。

帯電装置１２は、感光体１１の周面を均一に帯電する装置であり、本実施形態では感光体１１と非接触の装置が用いられている。帯電装置１２の構成については後に詳述する。また、帯電装置１２にて帯電された感光体１１の表面（周面）に対して走査部１０４（図４参照）から照射されるレーザ光Ｒが照射されることにより、入力画像データに応じた静電潜像が感光体１１の表面に形成される。

現像装置１３は、感光体１１の表面に形成された静電潜像にトナー（現像剤）を供給することにより、当該静電潜像を現像してトナー像を形成する装置である。１次転写装置１４は、トナーの極性とは逆極性のバイアス電圧が印加されており、このバイアス電圧によって感光体１１の表面のトナー像を中間転写ベルト５１の表面に１次転写する装置である。クリーニング装置１５は、１次転写後の感光体１１の表面から異物を取り除くクリーニング装置である。クリーニング装置１５の詳細については後述する。

全ての画像形成ユニットにおいて以上のような１次転写が行われることにより、中間転写ベルト５１の表面に対し、シアン、マゼンタ、黄、黒の各色のトナー像を重畳させてなるカラー画像が形成される。中間転写ベルト５１の表面に形成されたカラー画像は、２次転写ローラ５３に印加されている転写バイアスによってシートＰに転写され、カラー画像の形成されたシートＰは、不図示の定着ユニットを介して画像形成装置１００の外部へ排出される。

（帯電装置１２について）
つぎに、帯電装置１２について詳細に説明する。図３は、図２に示す帯電装置１２を拡大して示した図である。

帯電装置１２は、所謂電子放出素子によって感光体１１を帯電する。電子放出素子としては、特許文献４（特開２０１４−００７１２８号公報）の電子放出素子が用いられる。

具体的には、帯電装置１２は、図３に示すように、電子放出素子２１および電源２２を備えている。電子放出素子２１は、第１電極３１と、第２電極３２と、第１電極３１と第２電極３２との間に設けられる中間層３３とを備えている。

第１電極３１は、基板の機能を兼ねる基板電極であり、導電性を有する板状体で構成されている。例えば、第１電極３１として、Ａ４サイズまでの画像形成装置の場合は１０ｍｍ×２４０ｍｍのＳＵＳ基板を用いることができる。また、第１電極３１として、セラミックやガラスなどの絶縁性基板上に導電性薄膜を形成したものを用いることもできる。

中間層３３は、主体となる樹脂３３ａと、樹脂３３ａ中に分散された導電性微粒子３３ｂとを含んでいる。樹脂３３ａは、絶縁性の樹脂材料であり、例えば、シラノール(R3Si-OH)を縮合重合したシリコーン樹脂を用いることができる。また、導電性微粒子３３ｂとしては、金属や半導電体など導電性材料を用いることが可能である。例えば、金、銀、白金、パラジウム等の導電性を有する金属微粒子を用いることができる。樹脂３３ａに添加する導電性微粒子３３ｂの含有量を変えることにより、中間層３３の抵抗値を調整することができる。

中間層３３は、樹脂３３ａと導電性微粒子３３ｂを混合した分散液を用い、スピンコート法、ドクターブレード法、スプレー法、ディッピング法等によって第１電極３１上に塗布することで形成される。上記の分散液は、試薬瓶へ樹脂３３ａとしてシリコーン樹脂（室温硬化性、東レ・ダウコーニング株式会社製）を入れ、これに導電性微粒子３３ｂとしてＡｇナノ粒子を混合し、さらに上記混合液が入った試薬瓶を超音波振動器にかけて作製される。なお、樹脂３３ａと導電性微粒子３３ｂの分散液の割合は、シリコーン樹脂（８０〜９９％）、Ａｇナノ粒子（１〜２０％）の範囲が好ましい。上記分散液の割合とすることにより、中間層３３の抵抗値が調整され、５〜４０Ｖ程度の適度な印加電圧で電子放出させることができる。シリコーン樹脂の種類として室温硬化性シリコーンを用いたが、シリコーン樹脂の硬化方法は限定されない。ただし、熱硬化性シリコーン樹脂は、硬化温度が一般的に１００℃〜１５０℃であり、熱応力による撓みが発生するため、第１電極３１の材料や膜厚により適さない場合がある。一方、ＵＶ硬化性シリコーン樹脂は、ＵＶ光の照射によって硬化できるため熱応力が発生することがなく、第１電極３１の材料や膜厚に影響されずに用いることができる。

なお、中間層３３の膜厚は、電子放出素子に印加する電圧の大きさや中間層３３の抵抗値によって異なるが、例えば、０．３〜２．０μｍとすることができる。

第２電極３２は、電子放出素子２１の表面をなす表面電極であり、導電性を有し、平板状の薄膜電極である。第２電極３２は、第１電極３１と対をなす電極であり、第１電極３１と共に中間層３３に電圧を印加させる機能を有する。また、第２電極３２は、中間層３３内で加速され高エネルギーとなった電子を透過させて空気中へ放出する機能を有する。

第２電極３２の材質および製法は特に制限されるものではないが、例えば、材料としてＡｕ−Ｐｄを用い、中間層３３の表面にマグネトロンスパッタ装置を用いてスパッタリングを行うことで形成できる。また、第２電極３２の膜厚は、厚すぎると電子が第２電極３２にトラップされて外部へ放出される電子の量が減少し、電子の放出効率が減少するため、できるだけ薄い方が好ましい。例えば、Ａｕ−Ｐｄを材料として膜厚５０ｎｍとすることができる。

電源２２は、第１電極３１と第２電極３２との間に電圧を印加するための電源装置である。

以上のような帯電装置１２において、電源２２がオンにされて第１電極３１と第２電極３２との間に電圧が印加されると、第１電極３１と第２電極３２との間の中間層（電子加速層）３３にて電子が加速され、加速された電子が第２電極３２から空気中へ放出されるようになっている。

ここで、図２に示すように、帯電装置１２は、第２電極３２の表面が感光体１１と対向するように配置されている。それゆえ、第２電極３２から放出される電子は感光体１１の表面に達し、これにより感光体１１の表面が帯電されるのである。

なお、本実施形態では、特許文献４の実施例１に開示されている絶縁膜（開口部を有する絶縁膜）が第１電極上に形成されていないが、勿論、第１電極上に前記絶縁膜を形成して前記開口部から第１電極が部分的に露出した状態になった後に、第１電極および絶縁膜上に中間層を形成するようになっていてもよい。また、本実施形態では、特許文献４の実施例２に開示されているように可撓性基板上に第１電極３１を形成するような形態になっていないが、勿論、可撓性基板上に第１電極３１を形成する形態であってもよい。

（導電性物質の飛散について）
以上のような電子放出素子２１を用いて電子放出を行っていると、電子放出素子２１の通電に伴うジュール熱の影響によって、第１電極３１、第２電極３２、中間層（電子加速層）３３から微小の導電性物質（金属からなる導電性粉末や導電性微粒子）が徐々に剥がれて飛散することが本願発明者らの研究によって明らかになった。

図１Ａは、ある電子放出素子の使用前の表面電極の顕微鏡写真であり、図１Ｂは、２３０時間通電後の前記表面電極の顕微鏡写真である。図１Ｂの黒色部は、表面電極の劣化箇所であり、金属からなる導電性粉末が徐々に剥がれてしまって破壊されている（なお、電子放出素子２１から飛散する導電性物質のサイズであるが、表面電極の厚さが数十ｎｍであることと、中間層に含まれる導電性微粒子の１次粒子径が数ｎｍであることから、数ｎｍ〜数百ｎｍと考えられる）。

以上のように電子放出素子２１から導電性物質が飛散することから、画像形成装置１００の帯電装置１２として電子放出素子２１を用いると、電子放出素子２１は感光体１１に近接する位置に配されるため、電子放出素子２１から飛散する導電性物質が感光体１１の表面に付着する。感光体１１の表面に導電性物質が付着したまま帯電工程が行われると、均一な帯電が保証されず、画質劣化が生じることになる。

これに対し、本実施形態の画像形成装置１００では、クリーニング装置１５が感光体１１の表面に付着した導電性物質を感光体１１から取り除くようになっている。以下、クリーニング装置１５を説明する。

（クリーニング装置１５について）
つぎに、クリーニング装置１５について詳細に説明する。クリーニング装置１５は、図２に示されるように、回収ボックス１５ａとブレード１５ｃとを備えている。

回収ボックス１５ａは、感光体１１との対向部に開口部が形成されている箱状部材であり、ブレード１５ｃによって感光体１１の表面から除去される異物を内部に回収するものである。なお、一旦回収ボックス１５ａに回収された異物は、図示しない回収容器へと回収される。

ブレード（除去部材）１５ｃは、弾性を有するブレード部材であり、ウレタンゴムを短冊状（略長方形の平板状）に形成してなる。ブレード１５ｃは、感光体１１に当接しつつ、回収ボックス１５ａに取り付けられている。具体的には、ブレード１５ｃの二つの長辺のうち、一方の長辺側のエッジが感光体１１の表面に当接し、他方の長辺側が、図示しない保持部材を介して、回収ボックス１５ａの開口部におけるＹ方向（感光体１１の回転方向）の上流側に接着されている。また、ブレード１５ｃは、感光体１１の表面の画像形成領域のうち感光体１１の直径方向の一端側から他端側に少なくとも至るように、感光体１１の表面に当接している。

さらに、回収ボックス１５ａの開口部のうちＹ方向の下流側には、ブレード１５ｃにより回収ボックス１５ａの内部に回収した異物が外部に漏れてしまうことを防ぐためのシール部材１５ｂが取り付けられている。このシール部材１５ｂは、例えばＰＥＴ等からなる。

以上の構成において、感光体１１の回転に伴い、感光体１１に当接しているブレード１５ｃが、トナー画像が転写された後の感光体１１の表面に付着されている異物を掻き取ることにより、感光体１１から異物が取り除かれるようになっている。取り除かれた異物は、回収ボックス１５ａに回収される。当該異物としては、１次転写後に感光体１１の表面に残存している残存トナー、帯電装置１２から飛散して感光体１１の表面に付着している導電性物質、紙粉等が挙げられる。

すなわち、トナー像を１次転写する画像転写プロセスが実行されている間、感光体１１は回転しており、１次転写後の感光体１１の表面からブレード１５ｃによって残存トナーが取り除かれる。つまり、１次転写後の感光体１１の表面から、次の１次転写のために残存トナーが取り除かれるのである。

また、以上の構成によれば、電子放出素子２１から飛散した導電性物質が感光体１１の表面に付着しても、前記導電性物質はブレード１５ｃにより感光体１１の表面から取り除かれるため、導電性微粒子に起因した、新たに形成される画像の画質劣化（均一に帯電されないことによる画質劣化）の発生を抑制できるのである。特に、ブレード１５ｃは、感光体１１の周囲において帯電装置１２よりもＹ方向（感光体１１の回転方向）の上流側で導電性物質を除去するようになっているため、帯電される直前の感光体１１の表面から導電性物質を効果的に除去でき、帯電不良による画質劣化を効果的に抑制できる。

以上のように、ブレード１５ｃは、感光体１１の表面に付着している異物が除去されるように、感光体１１の表面に対して作用するよう設けられている。なお、ブレード１５ｃは、感光体１１の表面を傷つけない程度に回転する感光体１１に当接し続け、当該表面から前記の異物を掻き取るだけの弾性力、硬度、形状を有していればよく、その材質はウレタンゴムに限られるものではない。

〔実施形態２〕
実施形態１では、１次転写のために感光体１１を回転させる間に、ブレード１５ｃによって感光体１１の表面から導電性物質を除去できる点を説明したが、１次転写のための感光体１１の回転期間以外で感光体１１を回転させるようにしても、感光体１１から導電性物質を除去できる。そこで、本実施形態では、印刷ジョブの処理期間には、感光体１１を回転させることにより当該印刷ジョブの処理対象の全頁の画像転写を行う画像転写プロセス期間と、前記画像転写プロセス期間よりも前の期間であり、感光体１１の回転安定化および導電性物質除去のために感光体１１を回転させる前回転期間とが含まれるようになっている。

以下、印刷ジョブを処理するシステムを説明する。図４は、画像形成装置１００のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。画像形成装置１００は、図４に示すように、画像入力部１０１、画像処理部１０２、メモリ１０３、走査部１０４、記憶部１０５、画像形成部１０６、および制御部１０７を備える。

画像入力部１０１は、所謂スキャナであり、複写処理の対象となる原稿から入力画像データを読み取るブロックである。画像処理部１０２は、入力画像データに対して印刷処理に必要な所定の画像処理を施す画像処理用の集積回路である。メモリ１０３は、入力画像データが書き込まれる画像用メモリである。走査部１０４は、メモリ１０３に書き込まれている入力画像データに基づいて感光体１１にレーザ光Ｒを照射する露光ユニットである。記憶部１０５は、ハードディスクまたは半導体メモリ等の不揮発性記憶装置である。記憶部１０５には、制御部１０７が画像形成装置１００の各種制御を行うために必要なプログラム、情報等が記憶されている。画像形成部１０６は、電子写真方式による画像形成処理を実行するブロックである。具体的には、図２の画像形成ユニット１０、中間転写ユニット５０、定着装置（不図示）、用紙搬送ローラ（不図示）等の画像形成処理を行うハードウェアが画像形成部１０６に相当する。

制御部１０７は、図４に示される各ブロックを制御するコンピュータ（プロセッサ）である。具体的には、制御部１０７は、記憶部１０５に記憶されているプログラムによって動作し、このプログラムおよび記憶部１０５に記憶されている各種情報に基づいて画像形成装置１００の各ハードウェアに制御信号を送信することにより、画像形成装置１００を制御するようになっている。

本実施形態では、印刷ジョブの処理期間には、感光体１１を回転させることにより当該印刷ジョブの処理対象の全頁の画像転写を行う画像転写プロセス期間と、前記画像転写プロセス期間よりも前の期間であり、感光体１１の回転安定化および導電性物質除去のために感光体１１を回転させる前回転期間とが含まれるようになっている。つまり、制御部１０７は、印刷ジョブの処理期間において、最初の用紙に対応する画像転写を伴う感光体１１の回転処理を行う前に、画像転写を伴わない感光体１１の前回転を行うことで回転安定化および導電性物質の除去を行っている。

これにより、画像転写のための感光体１１の回転処理の前に行われる前回転によって、感光体１１の回転が安定化するとともに、ブレード１５ｃによって感光体１１から導電性物質が除去されることになる。

本実施形態の構成によれば、画像転写を行う画像転写プロセス期間が始まる前に導電性物質の除去が行われることで、画像転写プロセス期間にて転写される画像の画質劣化を抑制できる。

〔実施形態３〕
また、高画質が要求される印刷ジョブが処理される場合には、それ以外の印刷ジョブが処理される場合よりも、実施形態２にて説明した前回転期間における感光体１１の回転数を多くするようになっていてもよい。以下、本形態について説明する。

本実施形態では、制御部（第１の制御部）１０７は、処理対象の印刷ジョブに対して高画質処理が必要か否かを判定する判定処理を行う。そして、制御部１０７は、高画質処理が必要と判定される印刷ジョブについては、それ以外の印刷ジョブよりも（高画質処理が不要と判定された印刷ジョブよりも）、前回転期間における感光体１１の回転数を増加させる制御を行う。例えば、制御部１０７は、高画質処理が必要と判定される印刷ジョブについては、それ以外の印刷ジョブよりも、前回転期間における感光体１１の回転数を倍にして、感光体１１を回転させるようになっている。

また、制御部１０７は、処理対象の印刷ジョブが、（１）カラー印刷、（２）印刷解像度が所定値よりも高い印刷、（３）写真印刷の３つの条件のうちの少なくともいずれかの条件を満たす場合に、高画質処理が必要と判定し、いずれの条件も満たさない場合に、高画質処理が不要と判定するようになっている。

これにより、高画質が要求される印刷ジョブについては、それ以外の印刷ジョブよりも念入りに導電性物質の除去を行うことになり、より画質劣化を抑制できる。

〔実施形態４〕
実施形態２では、印刷ジョブの処理期間には、感光体１１を回転させることにより当該印刷ジョブの処理対象の全頁の画像転写を行う画像転写プロセス期間と、前記画像転写プロセス期間よりも前の期間であり、感光体１１の回転安定化および導電性物質除去のために感光体１１を回転させる前回転期間とが含まれるようになっている点を説明した。これに対し、本実施形態では、印刷ジョブの処理期間には、感光体１１を回転させることにより当該印刷ジョブの処理対象の全頁の画像転写を行う画像転写プロセス期間と、前記画像転写プロセスよりも後の期間であり感光体１１を回転させることによって感光体１１から前記導電性物質を除去する後回転期間とが含まれるようになっている。

つまり、制御部１０７は、印刷ジョブの処理期間において、当該印刷ジョブの最後の用紙に対応する画像転写を伴う感光体１１の回転処理の後に、感光体１１から導電性物質を除去するために感光体１１を回転させるようになっている。

これにより、印刷ジョブにおいて、画像転写が行われる画像転写プロセス期間の後に導電性物質の除去を行うことで、次の印刷ジョブのために感光体の表面から導電性物質を除去していることになり、これにより次の印刷ジョブにおいて転写される画像の画質劣化を抑制できる。

なお、実施形態２（または実施形態３）と実施形態４とを組み合わせた構成であっても勿論よい。つまり、画像転写プロセス期間の前に前回転期間があり、且つ画像転写プロセス期間の後に後回転期間が設定されていてもよいのである。

〔実施形態５〕
また、電子放出素子２１の通電時間に応じて、感光体１１から導電性物質を除去するために感光体１１を回転させる清掃工程が行われる形態であってもよい。

実施形態４では、制御部（第２の制御部）１０７は、電子放出素子２１の通電時間の通算値を計測し、当該通算値を記憶部１０５に記憶且つ更新するようになっている。そして、制御部１０７は、記憶部１０５の通算値を監視し、この通算値に基づいて清掃タイミングを検出し、清掃タイミングにおいて、感光体１１から導電性物質を除去するために感光体１１を回転させる清掃工程を行うようになっている。例えば、制御部１０７は、通電時間の通算値が予め定められている値（１０時間、２０時間、３０時間…）になる度に清掃タイミングを検出するようになっていてもよい。

なお、清掃工程における感光体１１の回転処理は、印刷ジョブの処理期間外に行われる。また、印刷ジョブの実行中に清掃タイミングが検出された場合、制御部１０７は、当該印刷ジョブが終了してから清掃工程を行う。

本実施形態の構成によれば、印刷ジョブの処理時以外にも感光体１１の表面から導電性物質を除去するようになっているため、念入りに導電性物質を除去することになり、より画質劣化を抑制できる。また、帯電装置１２の通電によって導電性物質が発生するため、通電時間の通算値に応じて清掃タイミングを判定する本実施形態によれば効率的に導電性物質の清掃を行うことができる。

〔変形例〕
本実施形態では、感光体１１の表面から導電性物質を除去する手段としてブレード１５ｃが用いられているが、導電性物質を除去できればブレード１５ｃに限られることはなく、例えば、周面にブラシの付いたブラシローラを感光体１１の表面に当接して回転させ、このブラシローラが感光体１１の表面から導電性物質を除去するようになっていてもよい。或いは、静電気力によって感光体１１の表面から異物を除去する静電ローラを感光体１１に当接させて回転させるようになっていてもよい。但し、省スペース化という点からブレード１５ｃが最も好ましい。

また、本実施形態の電子放出素子２１は、通電によって素子内部にて加速された電子を第２電極３２（表面電極）から空気中へ放出するものである。ここで、第２電極３２（表面電極）が薄膜（例えば厚み５０ｎｍ）であったり、中間層３３に樹脂が含まれていたりするため、第２電極３２および中間層３３は劣化し易く、通電に伴って、第２電極３２（表面電極）から金属薄膜が剥がれることにより導電性物質が飛散し、中間層から導電性微粒子（導電性物質）が剥がれて飛散してしまう。したがって、感光体１１の表面から導電性物質を除去する手段（ブレード１５ｃ等）が必要になる。

なお、通電に伴って劣化して導電性物質が飛散する電子放出素子であれば本実施形態を適用可能であり、実施形態１にて示した構造の電子放出素子２１に限定されるものではない。

また、以上の実施形態では、画像形成装置１００は、カラープリンタであったが、モノクロプリンタであってもよい。また、以上の実施形態では、画像形成装置１００は、所謂中間転写方式であったが、当該方式に限られるものではなく、感光体から用紙へ直接トナー像が転写される方式であってもかまわない。

また、以上の実施形態では画像形成装置を説明したが、画像形成装置に対して着脱可能であり、感光体１１、帯電装置１２、およびクリーニング装置１５を一体的に構成したプロセスカートリッジも本発明の変形例として勿論挙げられる。

〔まとめ〕
本発明の態様１の画像形成装置１００は、感光体（１１）と、電子放出素子（２１）から空気中へ放出される電子によって前記感光体を帯電する帯電装置（１２）と、前記電子放出素子２１から飛散して前記感光体に付着する導電性物質を感光体１１から取り除く除去部材（ブレード１５ｃ）と、を備えたことを特徴とする。

本発明の態様１によれば、前記電子放出素子から飛散した導電性物質（導電性粉末や導電性微粒子）が前記感光体に付着しても、前記導電性物質は前記除去部材により前記感光体から取り除かれるため、導電性微粒子による画質劣化の発生を抑制できるという効果を奏する。

また、本発明の態様２の画像形成装置では、前記電子放出素子は、平板状の基板電極（第１電極３１）と、平板状の表面電極（第２電極３２）と、これら電極の間に形成される電子加速層（中間層３３）とを備え、基板電極と表面電極との間に電圧を印加することによって、前記電子加速層にて電子を加速させて当該電子を前記表面電極から空気中へ放出するようになっている。

本発明の態様３の画像形成装置は、態様１または態様２の構成に加え、印刷ジョブの処理期間には、感光体を回転させることにより当該印刷ジョブの処理対象の全頁の画像転写を行う画像転写プロセス期間と、前記画像転写プロセス期間よりも前の期間であり前記感光体を回転させることによって前記感光体から前記導電性物質を除去する前回転期間とが含まれることを特徴とする。

本発明の態様３によれば、画像転写を行う画像転写プロセス期間が始まる前に導電性物質の除去が行われることで、画像転写プロセス期間にて転写される画像の画質劣化を抑制できる。

本発明の態様４の画像形成装置は、態様３に加えて、処理対象の印刷ジョブに対して高画質処理が必要か否かを判定し、高画質処理が必要と判定される印刷ジョブについては、それ以外の印刷ジョブよりも、前記前回転期間の前記感光体の回転が多く行われるように前記画像形成装置を制御する第１の制御部を備えたことを特徴とする。

これにより、高画質が要求される印刷ジョブについては、それ以外の印刷ジョブよりも念入りに導電性物質の除去を行うことになり、より画質劣化を抑制できる。

なお、本発明の態様４において、例えば、前記第１の制御部は、前記処理対象の印刷ジョブが、（１）カラー印刷、（２）印刷解像度が所定値よりも高い印刷、（３）写真印刷の３つの条件のうちの少なくともいずれかの条件を満たす場合に、高画質処理が必要と判定するようになっていてもよい。

本発明の態様５の画像形成装置は、態様１から態様４のいずれかに加え、印刷ジョブの処理期間には、感光体を回転させることにより当該印刷ジョブの処理対象の全頁の画像転写を行う画像転写プロセス期間と、前記画像転写プロセスよりも後の期間であり前記感光体を回転させることによって前記感光体から前記導電性物質を除去する後回転期間とが含まれることを特徴とする。

本発明の態様５によれば、画像転写が行われる画像転写プロセス期間の後に導電性物質の除去を行うことで、次の印刷ジョブのために感光体の表面から導電性物質を除去していることになり、これにより次の印刷ジョブにおいて転写される画像の画質劣化を抑制できる。

本発明の態様６の画像形成装置は、態様１から態様５のいずれかに加え、前記電子放出素子の通電時間の通算値を監視し、この通算値に基づいて清掃タイミングを検出し、前記清掃タイミングを検出した場合には前記感光体から前記導電性物質を除去するために前記感光体を回転させる第２の制御部を備えたことを特徴とする。

本発明の態様６によれば、前記電子放出素子の通電によって前記導電性物質が発生するため、前記通電時間の通算値に応じて清掃タイミングを検出して、清掃タイミングにて感光体から導電性物質を除去するようになっている。これにより、効率的に導電性物質の清掃を行うことができる。また、態様６を態様３〜５と組み合わせた構成においては、より念入りに導電性物質の除去を行うことになり、より画質劣化を抑制できる。

なお、前記の第１の制御部と第２の制御部とは、同じ制御装置（プロセッサ等）からなるものであってもよいし、或いは、互いに別々の制御装置であってもよい。

また、本発明の態様１〜６において、前記除去部材は、前記感光体に当接しており、前記感光体から前記導電性物質を掻き取るブレードであってもよい。つまり、画像転写プロセスの期間において画像転写のために前記感光体を回転させている間、前記除去部材によって前記感光体の表面から前記導電性物質が掻き取られて除去されるようになっている。

また、本発明の態様１〜６において、前記除去部材は、前記導電性物質を前記感光体から取り除くとともに、前記感光体においてトナー画像が転写された後に残存するトナーを前記感光体から取り除くようになっていてもよい。

さらに、本発明の態様７は、態様１〜態様６の画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、少なくとも前記感光体、前記帯電装置および前記除去部材を備えたことを特徴とする。

これにより、態様１と同様、導電性微粒子による画質劣化の発生を抑制できるという効果を奏する。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に利用できる。画像形成装置の具体例としては、複合機、複写機、プリンタ専用機が挙げられる。

１１ 感光体
１２ 帯電装置
１５ クリーニング装置
１５ｃ ブレード（除去部材）
２１ 電子放出素子
３１ 第１電極（基板電極）
３２ 第２電極（表面電極）
３３ 中間層（電子加速層）
１００ 画像形成装置
１０７ 制御部（第１の制御部、第２の制御部）
Ｐ シート

Claims (10)

1. 感光体と、
   電子放出素子から空気中へ放出される電子によって前記感光体を帯電する帯電装置と、
   前記電子放出素子から飛散して前記感光体に付着する導電性物質を前記感光体から取り除く除去部材と、を備えたことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
2. 前記電子放出素子は、平板状の基板電極と、平板状の表面電極と、これら電極の間に形成される電子加速層とを備え、基板電極と表面電極との間に電圧を印加することによって、前記電子加速層にて電子を加速させて当該電子を前記表面電極から空気中へ放出するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 印刷ジョブの処理期間には、感光体を回転させることにより当該印刷ジョブの処理対象の全頁の画像転写を行う画像転写プロセス期間と、前記画像転写プロセス期間よりも前の期間であり前記感光体を回転させることによって前記感光体から前記導電性物質を除去する前回転期間とが含まれることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 処理対象の印刷ジョブに対して高画質処理が必要か否かを判定し、高画質処理が必要と判定される印刷ジョブについては、それ以外の印刷ジョブよりも、前記前回転期間の前記感光体の回転が多く行われるように前記画像形成装置を制御する第１の制御部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の制御部は、前記処理対象の印刷ジョブが、（１）カラー印刷、（２）印刷解像度が所定値よりも高い印刷、（３）写真印刷の３つの条件のうちの少なくともいずれかの条件を満たす場合に、高画質処理が必要と判定するようになっていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 印刷ジョブの処理期間には、感光体を回転させることにより当該印刷ジョブの処理対象の全頁の画像転写を行う画像転写プロセス期間と、前記画像転写プロセスよりも後の期間であり前記感光体を回転させることによって前記感光体から前記導電性物質を除去する後回転期間とが含まれることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記電子放出素子の通電時間の通算値を監視し、この通算値に基づいて清掃タイミングを検出し、前記清掃タイミングを検出した場合には前記感光体から前記導電性物質を除去するために前記感光体を回転させる第２の制御部を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記除去部材は、前記感光体に当接し、前記感光体から前記導電性物質を掻き取るブレードであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記除去部材は、前記導電性物質を前記感光体から取り除くとともに、前記感光体においてトナー画像が転写された後に残存するトナーを前記感光体から取り除くようになっていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、少なくとも前記感光体、前記帯電装置および前記除去部材を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。

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