JP7027755B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、転写後の像保持手段の残留トナーを除去するクリーニング手段を備えた画像形成装置が開示されている。

また、特許文献２には、表面に保護層が形成された像保持手段を備えた画像形成装置が開示されている。

特開２００５－００４０５１号公報 特開２０１１－０６５０６６号公報

像保持手段表面に放電生成物が付着すると、その放電生成物が水分を吸着して像流れが生じ、白抜けのある画像が形成されるおそれがある。

ここで、放電生成物とは、コロナ放電により発生する窒素酸化物などの活性物質やその反応生成物をいう。

ここでは、像保持手段表面への放電生成物の付着を押さえるために、現像手段内の現像剤にを構成しているトナーに脂肪酸金属塩を外添剤として含ませておき、その脂肪酸金属塩を像保持手段表面に多量に供給することを考える。脂肪酸金属塩は放電生成物との親和性が高く、像保持手段表面に供給された脂肪酸金属塩に放電生成物が付着する。そして、放電生成物が付着した脂肪酸金属塩を残存トナーとともに像保持手段表面から取り除く。こうすることにより、放電生成物の、像保持手段表面への付着が抑えられる。

しかしながら、脂肪酸金属塩を像保持手段表面に多量に供給すると、現像手段内の現像剤中の脂肪酸金属塩が減少し過ぎるおそれがある。

本発明は、像保持手段のライフを初期の第１区間とその第１区間の後に続く第２区間に分けたときに、第２区間においても第１区間と同様に電位差拡大処理を行う場合と比較して、現像手段内の脂肪酸金属塩の減少を抑えることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１は、
回転しながら表面にトナー像を保持し該トナー像を被転写手段に転写する像保持手段と、
前記像保持手段を帯電する帯電手段と、
前記像保持手段を露光して該像保持手段上に静電潜像を形成する露光手段と、
現像バイアスの印加を受けて、前記像保持手段上に形成された静電潜像を、トナーとキャリアとを含み脂肪酸金属塩を含有する現像剤中のトナーで現像することにより、該像保持手段上にトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持手段の、転写後の領域に接して、該像保持手段上の残留物を掻き取るクリーニング手段と、
前記帯電手段による前記像保持手段表面の帯電電位と前記現像手段に印加される現像バイアス電位との間の電位差を、該像保持手段の画像非形成時に、該像保持手段に形成された静電潜像現像時の第１の電位差よりも高めた第２の電位差に調整する電位差拡大処理を実行する電位差拡大手段とを備え、
前記電位差拡大手段が、前記電位差拡大処理を、前記像保持手段のライフの初期の第１区間において実行し、あるいは、該第１区間の後に続く第２区間と比べ該第１区間において単位時間当たりに強くなるように実行することを特徴とする画像形成装置である。

請求項２は、前記電位差拡大手段が、前記電位差拡大処理を、温湿度環境に応じて、予め定められた高温湿度環境にあるときに実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項３は、前記電位差拡大手段が、前記第１区間内において、前記電位差拡大処理を実行する機会を漸減させることを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置である。

請求項４は、前記電位差拡大手段が、前記第１区間内において、前記電位差拡大処理に採用する前記第２の電位差を漸減させることを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置である。

請求項５は、
前記像保持手段が、前記クリーニング手段との間の摩擦力が前記第１区間内において経時的に増大する表面保護層を有し、
前記電位差拡大手段が、前記像保持手段の回転に必要なトルクによって前記第１区間内の現在位置もしくは該第１区間の終期を認識することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項６は、前記像保持手段が、下層よりも高い硬度を有し使用により表面粗さを漸減させる表面保護層を有することを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項７は、前記表面保護層が、１３族元素を含む材料からなる層であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置である。

請求項８は、前記表面保護層が、少なくともガリウムと酸素とを構成元素とする層であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置である。

請求項９は、前記表面保護層が、水素を含有することを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置である。

請求項１０は、前記表面保護層が、脂肪酸金属塩と比べ放電生成物が付着しにくい性質の層であることを特徴とする請求項７乃至９のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項１１は、前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置である。

請求項１の画像形成装置によれば、第２区間においても第１区間と同様に電位差拡大処理を行う場合と比較して、現像手段内の脂肪酸金属塩の減少を抑えることができる。

請求項２の画像形成装置によれば、電位差拡大処理を温湿度環境とは無関係に実行する場合と比べ、無駄な電位差拡大処理を避けることができる。

請求項３の画像形成装置によれば、第１区間内において実行する機会を漸減させることなく電位差拡大処理を実行する場合と比べ、無駄な電位差拡大処理を避けることができる。

請求項４の画像形成装置によれば、第１区間内において上記の第２の電位差を漸減させることなく電位差拡大処理を実行する場合と比べ、無駄な電位差拡大処理を避けることができる。

請求項５の画像形成装置によれば、第１区間内の現在位置あるいは第１区間の終期をトルクで認識しない場合と比べ、第１区間内の現在位置あるいは第１区間の終期をより正確に認識することができる。

請求項６の画像形成装置によれば、像保持手段が表面粗さを漸減させない表面を有する場合と比べ、現像手段内の脂肪酸金属塩の減少を抑えた上で、像保持手段表面への放電生成物の付着を抑えることができる。

請求項７、請求項８、および請求項９の画像形成装置によれば、表面保護層がこの性質を有さない材料からなる層である場合と比べ酸化劣化が抑えられる。

請求項１０および請求項１１の画像形成装置によれば、表面保護層が脂肪酸金属塩と比べ放電生成物に付着しやすい性質の層である場合と比べ、表面保護層表面への放電生成物の付着が抑えられる。

本発明の一実施形態としての画像形成装置の外観斜視図である。 図１に外観を示した画像形成装置の内部構成を示した模式図である。 １つの像保持体とクリーナを示した模式図である。 放電生成物除去のメカニズムを表わした図である。 画像非形成時における脂肪酸金属塩を像保持体に供給するメカニズムの説明図である。 帯電電位と現像バイアス電位との間の電位差に対する像保持体上に移動した脂肪酸金属塩の個数を示した図である。 白抜け発生の評価結果を示した図である。 白抜けのレベルの経時変化を示した図である。 像保持体の表面保護層の表面粗さの模式図である。 像保持体の表面粗さの経時変化を示した図である。 像保持体５１の回転駆動に要するトルクの経時変化を示した図である。 電位差拡大処理の第１例を示した図である。 電位差拡大処理の第２例を示した図である。 電位差拡大処理の第３例の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の外観斜視図である。

この画像形成装置１は、スキャナ１０とプリンタ２０を備えている。

スキャナ１０は、この画像形成装置１の骨組みである装置筐体９０の上に載せられており、プリンタ２０は、装置筐体９０内に構成されている。

図２は、図１に外観を示した画像形成装置の内部構成を示した模式図である。

プリンタ２０は、ほぼ横に１列に配列された４つの像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋを有する。これらの像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋでは、それぞれ、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の各色トナーによるトナー像が形成される。ここでは、これらの像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋに共通の説明については、トナーの色の区別を表わす、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を省略し、像形成部５０と表記する。像形成部以外の他の構成要素についても同様である。

各像形成部５０には、像保持体５１が備えられている。この像保持体５１は、駆動力を受けて矢印Ａ方向に回転しながら、その表面に静電潜像が形成され、さらに現像によりトナー像が形成される。

各像形成部５０に備えられている各像保持体５１の周りには、帯電器５２、露光器５３、現像器５４、１次転写器６２、およびクリーナ５５が備えられている。ここで、１次転写器６２は、像保持体５１との間に、後述する中間転写ベルト６１を挟んだ位置に置かれている。この１次転写器６２は、像形成部５０ではなく、後述する中間転写部６０に備えられている要素である。

帯電器５２は、像保持体５１の表面を一様に帯電する。

露光器５３は、一様に帯電された像保持体５１に、画像信号に基づいて変調された露光光を照射して、像保持体５１上に静電潜像を形成する。

現像器５４内には、キャリアと各像形成部５０に応じた色のトナーとを含む現像剤が収容されている。この現像器５４には現像バイアスが印加され、現像器５４は、その現像バイアスの作用により、像保持体５１上に形成された静電潜像を、各像形成部５０に応じた色のトナーで現像して、像保持体５１上にトナー像を形成する。

１次転写器６２は、像保持体５１上に一時的に保持されたトナー像を、後述する中間転写ベルト６１上に転写する。

クリーナ５５は、転写後の像保持体５１上の残留トナー等を像保持体５１上から取り除く。

４つの像形成部５０の上部には、中間転写部６０が配置されている。そして、この中間転写部６０には、中間転写ベルト６１が備えられている。この中間転写ベルト６１は、駆動ロール６３ａ、従動ロール６３ｂ、張架ロール６３ｃ等の複数のロールに支持されている。そして、この中間転写ベルト６１は、駆動ロール６３ａに駆動されて、４つの像形成部５０に備えられている４つの像保持体５１に沿う経路を含む循環経路上を、矢印Ｂ方向に循環移動する。

各像保持体５１上のトナー像は１次転写器６２の作用により、中間転写ベルト６１上に順次重なるように転写される。そして、中間転写ベルト６１上に転写されたトナー像は、その中間転写ベルト６１により、２次転写位置Ｔ２に搬送される。この２次転写位置Ｔ２には２次転写器７１が備えられており、中間転写ベルト６１上のトナー像は、その２次転写器７１の作用により、その２次転写位置Ｔ２に搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される。用紙Ｐの搬送については後述する。用紙Ｐへのトナー像の転写後の中間転写ベルト６１上に残存するトナー等は、クリーナ６４により、その中間転写ベルト６１から取り除かれる。

中間転写部６０の上部には、各色のトナーが収容されたトナーカートリッジ１００が備えられている。現像器５４内のトナーが現像により消費されると、対応する色のトナーを収容したトナーカートリッジ１００から、トナーが、不図示のトナー補給路を通って現像器５４に補給される。トナーカートリッジ１００は装置筐体９０に対し着脱自在に構成されており、空になると取り出されて、新たなトナーカートリッジ１００が装着される。

用紙トレイ２１からは、ピックアップロール２４により用紙Ｐが１枚取り出され、搬送ロール２５により、搬送路９９上を矢印Ｃ方向に、タイミング調整ロール２６まで搬送される。このタイミング調整ロール２６まで搬送されてきた用紙Ｐは、そのタイミング調整ロール２６により、中間転写ベルト６１上のトナー像が２次転写位置Ｔ２に到達するタイミングに合わせて２次転写位置Ｔ２に到達するように、その２次転写位置に向かって送り出される。タイミング調整ロール２６により送り出された用紙Ｐは、２次転写位置Ｔ２において、２次転写器７１の作用により、中間転写ベルト６１からトナー像の転写を受ける。トナー像の転写を受けた用紙Ｐは、２次転写器７１の上方に配置されている定着器７４に向かって用紙Ｐガイド７３に案内されながらさらに矢印Ｄ方向に搬送される。

矢印Ｄ方向に搬送されて定着器７４に到達した用紙Ｐ上のトナー像は、この定着器７４により加熱および加圧を受けて、その用紙Ｐ上に定着される。これにより、用紙Ｐ上には、定着されたトナー像からなる画像がプリントされる。定着器７４によりトナー像の定着を受けた用紙Ｐは、搬送ロール２７によりさらに搬送され、排紙ロール２８により、排紙口２９から排紙トレイ２２上に送り出される。

また、この画像生成装置１は、制御部８１と、電源部８２と、環境センサ８３とを備えている。

制御部８１は、この画像形成装置１の全体の制御を担っている。

また、電源部８２は、制御部８１のの制御の下で、この画像形成装置１の各部への電力供給を担っている。

本実施形態の特徴に関することとして、制御部８１は、電源部８２を制御することで、帯電器５２により帯電される像保持体５１の表面の帯電電位の制御や、現像器５４に印加する現像バイアスの制御を行なっている。

また、環境センサ８３は、このプリンタ２０内の環境温湿度を測定するセンサである。この環境センサ８３で測定された環境温湿度は、制御部８１に伝えられる。制御部８１による、この環境温湿度の情報の使い方については、後述する。

また、この制御部８１は、この画像形成装置１の各部の使用履歴に関する情報、例えば、像保持体５１の累積の回転数の情報が収集される。

図３は、１つの像保持体とクリーナを示した模式図である。

像保持体５１は、モータ５１２からの回転駆動力を受けて矢印Ａ方向に一定速度で回転しながら、前述のようにしてトナー像を一時的に保持し、その保持したトナー像を中間転写ベルト６１上に転写する。そして、転写後に像保持体５１上に残留する、トナー等の残留物は、クリーナ５５により、その像保持体５１上から除去され、帯電器５２により再び帯電される。ここで、この像保持体５１には、硬い表面保護層５１１が形成されている。表面保護層５１１の詳細は、後述する。

クリーナ５５には、クリーニングブレード５５１が備えられている。このクリーニングブレード５５１は、その一端が像保持体５１に押し当てられていて、像保持体５１の回転に伴って、像保持体５１上の残留物を掻き取る役割りを担っている。像保持体５１から掻き取られた残留物は、クリーナ５５の、ハウジング５５６で囲まれた室内５５３に移動する。この室内５５３に移動した残留物５９は、オーガ５５４により紙面に垂直な向きに搬送され、不図示の廃トナーボックス内に廃棄される。

ここで、像保持体５１を回転駆動するためのモータ５１２に流れる電流の電流値が制御部８１に伝えられる。この電流値は、像保持体５１を回転駆動するのに要するトルクの大きさに対応している。像保持体５１にはクリーニングブレード５５１が突き当てられているため、このトルクの大きさ（電流値）には、像保持体５１とクリーニングブレード５５１との間の摩擦の大きさが反映されている。

図４は、放電生成物除去のメカニズムを表わした図である。

像保持体５１の表面に放電生成物が付着することがある。放電生成物は、コロナ放電により発生する窒素酸化物などの活性物質やその反応生成物である。像保持体５１の表面に放電生成物が付着すると、その放電生成物が水分を吸着して像流れが生じ、白抜けのある画像が形成されるおそれがある。このため、像保持体５１の表面から放電生成物を取り除く必要がある。

本実施形態では、図１に示す現像器５４に収容されている現像剤中のトナーおよびトナーカートリッジ１００に収容されているトナーには、外添剤として脂肪酸金属塩を含有させている。本実施形態では、この脂肪酸金属塩として、ステアリン酸亜鉛が使用されている。また、本実施形態の像保持体５１には、表面保護層５１１が形成されている。じょの表面保護層５１１は、その下層よりも高い硬度を有する層である、また、この表面保護層５１１は、脂肪酸金属塩と比べると、放電生成物７９には付着しにくい性質を有する。本実施形態における表面保護層５１１は、具体的には、１３族元素を含む材料からなる層である。さらに具体的には、本実施形態における表面保護像５１１は、少なくともガリウムと酸素とを構成元素とする層である。

本実施形態の場合、放電生成物７９は、表面保護層５１１よりも脂肪酸金属塩７８に付着しやすく、したがって、像保持体５１の表面に付着している放電生成物７９は、脂肪酸金属塩に付着しクリーナ５５（図２参照）により像保持体５１の表面から除去される。ただし、この除去を十分に行うには、脂肪酸金属塩７８が像保持体５１の表面に多量に供給されることが好ましい。

そこで、ここでは、トナーの外添剤としての脂肪酸金属塩を、画像形成時に、すなわち、像保持体５１に静電潜像を形成してその静電潜像を現像する際にトナーとともに供給するだけでなく、像保持体５１上に静電潜像やトナー像を形成しない時間帯である画像非形成時に、トナーとは分離させて脂肪酸金属塩をさらに供給することを考える。

図５は、画像非形成時における脂肪酸金属塩を像保持体に供給するメカニズムの説明図である。

像保持体５１は、帯電器５２により、帯電電位ＶＨ（一例として、図５（Ａ）に示す－８２０Ｖ）に帯電される。また、現像器５４には、現像バイアス電位ＶＢ（一例として、図５（Ａ）に示す－７００Ｖ）が印加される。この帯電電位ＶＨと現像バイアス電位ＶＢとの電位差Ｖｃｆ（図５（Ａ）の場合は９０Ｖ）は、トナーが像保持体５１に移らないようにトナーを現像器５４側に押し戻す力として作用する。ここで、トナーに外添されている脂肪酸金属塩７９は、トナー本体とは逆極性に帯電する性質を有する。この脂肪酸金属塩７９は、トナーの外添剤であって、通常はトナーと一体に移動するが、図５（Ｂ）に示すように、帯電電位ＶＨと現像バイアス電位ＶＢとの電位差Ｖｃｆを大きくする（図５（Ｂ）の場合は２００Ｖ）と、トナー本体から離れて像保持体５１に移動する脂肪酸金属塩７９が増加する。この電位差Ｖｃｆを大きくするには、現像バイアス電位ＶＢを一定にしたまま帯電電位ＶＨを現像バイアス電位ＶＢから離す向きに調整してもよく、帯電電位ＶＨを一定にしたまま現像バイアス電位ＶＢを帯電電位ＶＨＢから離す向きに調整してもよく、帯電電位ＶＨと現像バイアス電位ＶＢの双方を、互いに離す向きに調整してもよい。

図６は、帯電電位と現像バイアス電位との間の電位差に対する像保持体上に移動した脂肪酸金属塩の個数を示した図である。この図６の横軸は、電位差Ｖｃｆ（Ｖ）、縦軸は、像保持体５１上に移動した、観察領域２７９μｍ×２１０μｍの領域内の脂肪酸金属塩の個数を表わしている。

この図６から分かるように、電位差Ｖｃｆ（Ｖ）を大きくするにつれ、現像器５４から像保持体５１上に移動する脂肪酸金属塩の個数が大きく増加する。

図７は、白抜け発生の評価結果を示した図である。

この図７中の比較例は、画像非形成時における上記の電位差Ｖｃｆ（Ｖ）を９０Ｖとした場合であり、図５（Ａ）に対応している。ここで、電位差Ｖｃｆ＝９０Ｖは、画像形成時の電位差と同じである。

また、この図７中の実施例は、画像非形成時における上記の電位差Ｖｃｆ（Ｖ）を２００Ｖとした場合であり、図５（Ｂ）に対応している。

この図７は、高温高湿環境下（２８℃／８５％ＲＨ）でストライプ状のチャート画像の出力を１００００枚実施し、その後１２時間待機した後に、ハーフトーン画像（網点面積率３０％）を出力し、そのハーフトーン画像における白抜けを評価した結果を示したものである。

この評価結果に表れている通り、画像非形成時の電位差Ｖｃｆを画像形成時と同じ９０Ｖのままにすると白抜けが発生し、画像非形成時の電位差Ｖｃｆを２００Ｖに高めると白抜けが抑えられる。

図８は、白抜けのレベルの経時変化を示した図である。この図８の横軸は、像保持５１の累積回転数（キロサイクル）、縦軸は、白抜けのレベルを表わしている。

この図８から分かる通り、白抜けは、使用開始直後が最も多く、使用開始後、像保持体５１の累積回転数で約２００～４００キロサイクルまでの間、徐々に減少し、その後は低いレベルを維持する。

図９は、像保持体の表面保護層の表面粗さの模式図である。

本実施形態の像保持体５１の表面保護層５１１は、前述の通り、１３族元素を含む材料からなる層であり。具体的には、少なくともガリウムと酸素とを構成元素とする層である。

この材料からなる表面保護層５１１は、脂肪酸金属塩７９と比べ、放電生成物が付着しにくいという性質を有する（図４参照）。ただし、この表面保護層５１１は、新品の時は、図９（Ａ）に示すように、その表面が微小に荒れている。このため、クリーニングブレード５５１（図３参照）と像保持体５１との間の密着性が不十分となり、その表面に付着した放電生成物の除去が不十分となり、白抜けが発生しやすい。

この像保持体５１を、例えば２００～４００キロサイクル程度使い込んでいくと、図９（Ｂ）に示すように、その表面の凹凸が均されてクリーニングブレード５５１と像保持体５１との間の密着性が増し、像保持体５１に付着した放電生成物の除去が進み、白抜けが減少する。

図１０は、像保持体の表面粗さの経時変化を示した図である。この図１０の横軸は、図８と同じく、像保持体の累積回転数（キロサイクル）である。この図１０の縦軸は、像保持体５１の、セイコーインスツルメンツ社製ＡＦＭ、Ｎａｎｏｐｉｃｓ１０００を用いて測定し、付属のソフトを用いて解析して求めた表面粗さＲａ（ｎｍ）である。

この図１０から分かるように、新品の時の像保持体５１の表面は荒れており、使い込んでいくとその表面が平滑化され、２００～４００キロサイクル以上では平滑化された状態で安定する。

ただし、ひょうＡＦＭを実際の画像形成装置に組み込むのは困難である。そこで、ここでは、像保持体５１の表面粗さを直接に測定することに代えて、像保持体５１を回転駆動するモータ５１２（図３参照）に流れる電流の電流値を測定する。この電流値は、像保持体５１を回転駆動するのに必要なトルクの大きさを反映している。像保持体５１は、予め定められた一定の回転速度で回転させる必要がある。また、この像保持体５１にはクリーニングブレード５５１が突き当てられている。したがって、このトルクの大きさ（電流値）は、像保持体５１とクリーニングブレード５５１との間の摩擦力の大きさを反映したものとなる。

図１１は、像保持体の回転駆動に要するトルクの経時変化を示した図である。この図１１の横軸は、像保持体の累積回転数（キロサイクル）、縦軸は、像保持体５１の回転駆動に要するトルク（電流値）である。

この図１１から分かるように、新品の像保持体５１の回転駆動に要するトルクは小さくて済み、使い込んでいくと２００～４００キロサイクルまでの間、トルクが上昇し、それ以降は高い水準を保っている。これは、図１０を参照して説明した、２００～４００キロサイクルまでの間、表面粗さが減少し、それ以降は減少した水準を保つことに対応している。すなわち、像保持体５１の表面粗さが減少すると像保持体５１とクリーニングブレード５５１との間の密着性が増してトルクが上昇する。そして、この密着性が増すことにより、放電生成物が脂肪酸金属塩に付着しやすいことと相まって、クリーニングブレード５５１による放電生成物の除去能力が向上し、図８に示すように白抜けが減少する。

以上の知見から、本実施形態の画像形成装置１では、画像非形成時における帯電電位ＶＨと現像バイアス電位ＶＢとの間の電位差Ｖｃｆを拡大する電位差拡大処理（図５（Ｂ）参照）を、像保持体５１のライフの初期の第１区間において実行し、あるいは、第１区間の後に続く第２区間と比べ第１区間において単位時間当たりに強くなるように実行することで、白抜けを抑えつつ現像器５４内の現像剤中の脂肪酸金属塩の減少を抑えている。

以下、電位差拡大処理の各例について説明する。本実施形態の画像生成装置１では、それら各例のうちの１つまたは複数が実行される。
（第１例）
図１２は、電位差拡大処理の第１例を示した図である。この図１２の横軸は、像保持体５１の累積回転数（キロサイクル）、縦軸は電位差拡大処理を実施する機会の多さを表わしている。また、この図１２には、一例として、像保持体５１が新品の時から４００キロサイクル使用するまでの区間が上記の第１区間、４００キロサイクル以降が第２区間として示されている。

グラフａは、第１区間において電位差拡大処理を実施する機会を漸減させ、第２区間では電位差拡大処理を実施しないことを表わしている。電位差拡大処理を実施しない場合、画像非形成時の電位差Ｖｃｆは、画像形成時の電位差Ｖｃｆと同一の電位差が維持される（図５（Ａ）参照）。

このグラフａは、第１区間内における電位差拡大処理を実施する機会として、第１区間のうちの初期の段階においては、１枚の画像と次の画像との間の全ての画像非形成時において電位差拡大処理を実施し、その後は、２回に１回の画像非形成時において電位差拡大処理を実施し、４回に１回の画像非形成時において電位差拡大処理を実施し、というように、電位差拡大処理を実施する機会を徐々に減少させることを意味している。

グラフｂは、第１区間内において電位差拡大処理を実施する機会を徐々に減少させるものの、第２区間に移行する段階および第２区間内においても電位差拡大処理を実施する機会をなくしてしまうのではなく、電位差拡大処理を時々は実施することを意味している。

ここで、図１２には、４００キロサイクルが第１区間と第２区間との境界として示されているが、画像形成装置１の個体あるいは像保持体５１の製造のロット等によって、像保持体５１の表面の凹凸が均されるまでの累積回転数が異なる場合もある。そこで、本実施形態では、図３および図１１を参照して説明した、モータのトルクの変化から、第１区間内の現在位置、および第１区間の終期（第１区間と第２区間との境界点）を検知することとしている。ただし、第１区間の終期のみの検知とし、第１区間内では予め定められた機会減少プログラムにしたがって電位差拡大処理を実施する機会を徐々に減少させてもよい。

あるいは、像保持体５１の表面の凹凸が均されるまでの累積回転数のばらつきがあっても大丈夫なように余裕分を考慮して、像保持体５１の累積回転数、画像形成装置１の稼働時間、あるいはプリント枚数などの経時の情報から、第１区間内の現在位置や第１区間の終期を定めてもよい。

この図１２に示すように、電位差拡大処理を実施する機会を徐々に減少させることにより、第１区間と第２区間を区別せずに電位差拡大処理を実施する機会を均等とする場合と比較して、白抜けを抑えつつ、現像器５４内の脂肪酸金属塩の減少が抑えられる。
（第２例）
図１３は、電位差拡大処理の第２例を示した図である。この図１２の横軸は、像保持体５１の累積回転数（キロサイクル）、縦軸は、帯電電位と現像バイアス電位との電位差を表わしている。また、この図１３には、図１２と同様、一例として、像保持体５１が新品の時から４００キロサイクル使用するまでの区間が上記の第１区間、４００キロサイクル以降が第２区間として示されている。

グラフａは、第１区間において画像非形成時における電位差Ｖｃｆを漸減させ、第２区間では電位差拡大処理を実施しない、すなわち、画像非形成時の電位差Ｖｃｆを、画像形成時の電位差Ｖｃｆと同一の電位差することを意味している。

グラフｂは、第１区間内において画像非形成時における電位差Ｖｃｆを漸減させるものの、第２区間内においても画像非形成時の電位差Ｖｃｆを画像形成時の電位差Ｖｃｆよりはやや大きな電位差にして電位差拡大処理を実施することを意味している。

ここで、図１２の場合と同様、図１３においても、４００キロサイクルが第１区間と第２区間との境界として示されているが、本実施形態では、図３および図１１を参照して説明した、モータのトルクの変化から、第１区間内の現在位置、および第１区間の終期を検知することとしている。ただし、第１区間の終期のみの検知とし、第１区間内では予め定められた機会減少プログラムにしたがって電位差拡大処理を実施する機会を徐々に減少させてもよい。

あるいは、これも図１２を参照して説明した第１例の場合と同様、像保持体５１の累積回転数、画像形成装置１の稼働時間、あるいはプリント枚数などの経時の情報から、第１区間内の現在位置や第１区間の終期を定めてもよい。

この図１３に示すように、電位差拡大処理を実施する際の電位差Ｖｃｆを徐々に減少させることにより、第１区間と第２区間を区別せずに電位差拡大処理を実施する機会を均等とする場合と比較して、白抜けを抑えつつ、現像器５４内の脂肪酸金属塩の減少が抑えられる。

なお、図１２を参照して説明した機会の減少と図１３を参照して説明した電位差Ｖｃｆの漸減は、いずれか一方を実施してもよく、あるいは双方を同時に実施してもよい。
（第３例）
図１４は、電位差拡大処理の第３例の説明図である。この図１４の横軸は、図２に示した環境センサ８３で測定した環境温度、縦軸は、その環境センサ８３で測定した環境湿度である。

この第３例では、予め定められた閾値温度Ｔ０を超え、かつ、予め定められた閾値湿度Ｍ０を超えた高温高湿環境下にあるか否かが検知される。そして、この第３例では、上記の第１区間内にあるという条件のみで電位差拡大処理を実施するのではなく、第１区間内にあって、かつ、この高温高湿環境下にあるときにおける画像非形成時に電位差拡大処理を実行する。

白抜けの現象は像保持体５１の表面に付着した放電生成物が空気中の水分を吸着するすることにより生じる現象であり、したがって高温高湿環境下で発生しやすい。そこで、この第３例では、第１区間内にあって、かつ、この高温高湿環境下にあるときにおける画像非形成時に電位差拡大処理を実行する。これにより、白抜けを抑えつつ現像器５４内の現像剤中の脂肪酸金属塩の減少を抑えている。

ここで、最初は閾値温度Ｔ０や閾値湿度Ｍ０を下げておき、第１区間内において閾値温度Ｔ０や閾値湿度Ｍ０を徐々に上げていき、第２区間では、閾値温度Ｔ０や閾値湿度Ｍ０を固定値としてもよい。

また、ここで説明した第３例と、図１２を参照して説明した機会の減少とを組み合わせてもよい。すなわち、例えば、高温高湿環境下にある場合において、第１区間の初期の段階では全ての画像非形成時において電位差拡大処理を実施し、徐々にその機会を減少させていってもよい。

あるいは、ここで説明した第３例と、図１３を参照して説明した電位差Ｖｃｆの漸減とを組み合わせてもよい。すなわち、例えば、高温高湿環境下にある場合において、第１区間の初期の段階では高い電位差Ｖｃｆで電位差拡大処理を実施し、その電位差Ｖｃｆを徐々に減少させていってもよい。

さらには、ここで説明した第３例と、図１２を参照して説明した第１例と、図１３を参照して説明した第２例との３者を組み合わせた電位差拡大処理を実施してもよい。

本実施形態によれば、上記のいずれの電位差拡大処理を実施した場合であっても、第１区間と第２区間を区別せずに電位差拡大処理を実施する機会を均等とする場合と比較して、白抜けを抑えつつ、現像器５４内の脂肪酸金属塩の減少が抑えられる。

１ 画像形成装置
１０ スキャナ
２０ プリンタ
５０ 像形成部
５１ 像保持体
５２ 帯電器
５１１ 表面保護層
５４ 現像器
５５ クリーナ
５５１ クリーニングブレード
５５３ 室内
５５６ 筐体
６０ 中間転写部
６１ 中間転写ベルト
７１ ２次転写器
７４ 定着器
７８ 脂肪酸金属塩
７９ 放電生成物
８１ 制御部
８２ 電源部
８３ 環境センサ

Claims (11)

1. 回転しながら表面にトナー像を保持し該トナー像を被転写手段に転写する像保持手段と、
   前記像保持手段を帯電する帯電手段と、
   前記像保持手段を露光して該像保持手段上に静電潜像を形成する露光手段と、
   現像バイアスの印加を受けて、前記像保持手段上に形成された静電潜像を、トナーとキャリアとを含み脂肪酸金属塩を含有する現像剤中のトナーで現像することにより、該像保持手段上にトナー像を形成する現像手段と、
   前記像保持手段の、転写後の領域に接して、該像保持手段上の残留物を掻き取るクリーニング手段と、
   前記帯電手段による前記像保持手段表面の帯電電位と前記現像手段に印加される現像バイアス電位との間の電位差を、該像保持手段の画像非形成時に、該像保持手段に形成された静電潜像現像時の第１の電位差よりも高めた第２の電位差に調整する電位差拡大処理を実行する電位差拡大手段とを備え、
   前記電位差拡大手段が、前記電位差拡大処理を、前記像保持手段のライフの初期の第１区間において実行し、あるいは、該第１区間の後に続く第２区間と比べ該第１区間において単位時間当たりに強くなるように実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記電位差拡大手段が、前記電位差拡大処理を、温湿度環境に応じて、予め定められた高温湿度環境にあるときに実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記電位差拡大手段が、前記第１区間内において、前記電位差拡大処理を実行する機会を漸減させることを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記電位差拡大手段が、前記第１区間内において、前記電位差拡大処理に採用する前記第２の電位差を漸減させることを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 前記像保持手段が、前記クリーニング手段との間の摩擦力が前記第１区間内において経時的に増大する表面保護層を有し、
   前記電位差拡大手段が、前記像保持手段の回転に必要なトルクによって前記第１区間内の現在位置もしくは該第１区間の終期を認識することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記像保持手段が、下層よりも高い硬度を有し使用により表面粗さを漸減させる表面保護層を有することを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記表面保護層が、１３族元素を含む材料からなる層であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記表面保護層が、少なくともガリウムと酸素とを構成元素とする層であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記表面保護層が、水素を含有することを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
10. 前記表面保護層が、脂肪酸金属塩と比べ放電生成物が付着しにくい性質の層であることを特徴とする請求項７乃至９のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。

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