(57)【要約】【課題】本発明の目的は、画像流れの発生レベルを精度良く検知し、画像流れをより的確に回復することである。【解決手段】感光体ドラムにトナー像を形成する画像形成部と、感光体ドラムに形成されたトナー像の濃度を検出するための濃度センサと、濃度センサの検出結果から感光体ドラムの表面状体を判断する制御部と、を備え、制御部は、感光体ドラムの表面に、第一のパターン画像と、第一のパターン画像とは画像流れが発生した場合の濃度変化が異なる第二のパターン画像を形成し、感光体ドラムの表面に形成した第一及び第二のパターン画像の濃度を濃度センサにより検出し、その検出結果に基づいて感光体ドラムの表面状体を判断する。【選択図】    図７
2014137551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体にトナー像を形成する画像形成部と、
前記像担持体に形成されたトナー像の濃度を検出するための検出手段と、
前記検出手段の検出結果から前記像担持体の表面状態を判断する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記像担持体の表面に、第一のパターン画像と、前記第一のパターン画像とは画像流れが発生した場合の濃度変化が異なる第二のパターン画像を形成し、
前記像担持体の表面に形成した第一及び第二のパターン画像の濃度を前記検出手段により検出し、その検出結果に基づいて前記像担持体の表面状態を判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体に当接して前記像担持体を清掃する清掃手段を備え、
前記制御手段は、前記清掃手段により前記像担持体の表面を清掃して画像流れを回復する画像流れ回復動作を実行し、
前記第一のパターン画像は前記像担持体の回転方向に連なって形成した画像であり、前記第二のパターン画像は前記像担持体の回転方向に複数のラインを等間隔に形成した画像であり、
前記制御手段は、前記検出手段により前記第一及び第二のパターン画像の濃度を検出し、
前記各パターン画像の正規濃度に比べて、第一のパターン画像及び第二のパターン画像の濃度がともに小さい場合は、画像流れレベルが重度であると判断して第一の実行時間に設定し、
前記正規濃度に比べて、第一のパターン画像の濃度が小さく、第二のパターン画像の濃度が大きい場合は、画像流れレベルが中度であると判断して前記第一の実行時間より短い第二の実行時間に設定し、
前記正規濃度に比べて、第一のパターン画像の濃度にほぼ変化がなく、第二のパターン画像の濃度が大きい場合は、画像流れレベルが軽度であると判断して前記第二の実行時間より短い第三の実行時間に設定し、
前記画像流れ回復動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記清掃手段により前記像担持体の表面の清掃を行う画像流れ回復動作は、前記像担持体にトナー像を形成しつつ、且つ、未定着のトナー像を記録材に定着する定着装置を所定の設定温度にて加熱させながら、前記像担持体を回転させて、前記清掃手段により前記像担持体の表面を清掃することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体の停止時間を計る時計部を備え、画像流れ回復動作時、前記制御手段は、前記像担持体の停止時間によって、前記画像流れ回復動作を実施するか否かを判断することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体の表面を清掃して画像流れを回復する画像流れ回復動作を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラムを帯電装置により帯電させ、露光装置により露光し、画像データに合せて静電潜像を形成し、現像装置により静電潜像をトナーで現像し、トナー像をシートに転写後、定着させて画像形成が行われる。ここで、画像形成では、画像流れと言われる現象が生ずることがある。
【０００３】
ここで、前述の画像流れと言われる現象について説明する。帯電装置は比較的大きい電圧で放電等により感光体ドラムを帯電させており、この高電圧の放電現象によりオゾンや窒素酸化物等が発生し、感光体ドラムに付着する。この付着したオゾンや窒素酸化物等は、感光体ドラムの表面を酸化して親水性を増加させる。
【０００４】
そして、親水性の増加した感光体ドラム表面に、空気中の水分や結露等によって水分が付着すると、付着部分での感光体ドラム表面の抵抗が下がり、画像形成する際に、帯電装置の帯電による電荷を感光体ドラム表面に保持できず、電位を保てなくなる。これにより、全体的に流れたような画像（画像流れ）が形成され、画像品質の低下の要因となる。この現象を画像流れと言う。
【０００５】
前述したような画像流れ現象が発生した場合、感光体ドラムにトナーを付着させ、ブレードや摺擦ローラ等により感光体ドラムを研磨して付着したオゾンや窒素酸化物等を取り除くことで、画像流れの原因を取り除き正常な画像に回復させている。このような回復動作を行う構成として、以下の構成が知られている。
【０００６】
特許文献１には、感光体の表面に、画像流れを検出するための一定のパターン像を現像し、その濃度を濃度センサで測定し、濃度が設定した閾値以下の時、画像流れが発生したと判断して、画像流れ回復動作手段で感光体の表面を回復させる構成が記載されている。
【０００７】
また特許文献２には、感光体ドラムにトナーをのせ回転させて、清掃部材により研磨して感光体ドラムの表面の清掃を行う画像流れ回復動作が記載されている。そして、その画像流れ回復動作前に、感光体ドラム上に濃度検出用のパターン画像を形成し、検出体による前記パターン画像の読み取り、その読み取り結果から画像流れの発生レベルを判断し、その発生レベルに応じて画像流れ回復動作時間を変化させる構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１２６２９６号公報
【特許文献２】特開２０１０−３２７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１では、画像流れの発生を一定の閾値でしか判断しないため、軽微な画像流れが発生した状態が続く場合や、閾値を僅かに超えた場合でも、一定時間の画像流れ回復動作が施され、必要以上に画像流れ回復動作が行われる場合がある。即ち、画像流れ回復動作は、画像流れの発生レベルに合せて行えないという問題がある。
【００１０】
一方、特許文献２では、画像流れ検出用の一定パターンのトナー像の濃度によって予め設定した実施すべき画像流れ回復動作のテーブルに基づき画像流れ回復動作時間を決定させて画像流れ回復動作を行っている。このため、特許文献１に比べて、画像流れ回復動作時間を必要最低限とし、トナー消費や消費電力の低減や印刷可能となるまでの使用者の待ち時間を短縮するという利点を有する。
【００１１】
しかしながら、特許文献２では、画像流れ検出用のパターン画像の画像流れに対する濃度変化の感度が鈍感な場合や画像流れの悪化レベルに対する検出範囲が狭い場合は、極軽微な画像流れやある一定の画像流れレベルを超えてしまうと、画像流れ回復動作が実施されない場合や必要以上に画像流れ回復動作が行われる場合がある。
【００１２】
更には特許文献２では、画像流れ検出用のパターン画像の濃度変化が画像流れ以外の要因で濃度変化が発生する場合には、本来必要とされる画像流れ回復動作に対して必要以上の画像流れ回復動作が行われる場合がある。即ち、特許文献２の画像流れ回復動作は、画像流れの発生レベルに合せて精度の高い画像流れ回復動作を行えないという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、画像流れの発生レベルを精度良く検知し、画像流れをより的確に回復することである。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、画像流れ回復動作の実行時間を必要最小限とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、像担持体にトナー像を形成する画像形成部と、前記像担持体に形成されたトナー像の濃度を検出するための検出手段と、前記検出手段の検出結果から前記像担持体の表面状態を判断する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記像担持体の表面に、第一のパターン画像と、前記第一のパターン画像とは画像流れが発生した場合の濃度変化が異なる第二のパターン画像を形成し、前記像担持体の表面に形成した第一及び第二のパターン画像の濃度を前記検出手段により検出し、その検出結果からに基づいて前記像担持体の表面状態を判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、画像流れの発生レベルを精度良く検知でき、画像流れをより的確に回復することができる。また画像流れのレベルに応じて画像流れ回復動作の実行時間を必要最小限とすることができる。例えば、重度の画像流れの場合は実行時間を長く、極軽微な画像流れの場合は前記重度の場合に比べて実行時間を短くできるため、実行時間を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】画像形成装置の模式縦断面図である。
【図２】濃度センサの一例を示す概略構成図である。
【図３】（ａ）は感光体ドラムの周面を展開した時の画像流れ検出用パターン画像Ｐ１、Ｐ２を示す図である。（ｂ）は画像流れ検出用パターン画像Ｐ１、Ｐ２の条件の一例を示す図である。
【図４】複合機のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図５】画像流れ検出用パターン画像Ｐ１、Ｐ２の画像流れレベルによる濃度変化の一例を示す図である。
【図６】（ａ）は濃度センサの出力に応じて画像流れ回復動作を実施する時間を決定する際に用いるテーブルの一例を示す表図である。（ｂ）は画像流れ検出用パターン画像Ｐ１、Ｐ２の濃度変化に対する画像流れのレベルの関係の一例を示す図である。（ｃ）は感光体ドラムの停止時間と画像流れ回復動作の実施・未実施の関係を示す表図である。
【図７】画像流れ回復動作制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。ここで、以下の実施の形態に記載されている装置構成、構成部品、構成部品の寸法、材質、及び形状、その他相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１９】
図１は画像形成装置の概略の構成を示す模式図である。この画像形成装置は、静電潜像を形成するための回転可能な像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）１を用いた接触帯電方式・転写方式の電子写真画像形成装置である。
【００２０】
感光体ドラム１は、ドラム軸線を中心に回転自在に支持されて配設されており、駆動機構（不図示）により図１の矢印方向（時計回り方向）に所定の速度で回転駆動される。感光体ドラム１にトナー像を形成する画像形成部は、以下のように感光体ドラムと、この感光体ドラムに作用する帯電手段、露光手段、現像手段などのプロセス手段により構成されている。
【００２１】
回転する感光体ドラム１の表面は、帯電手段により所定の極性・電位に一様に帯電される。本例においてこの帯電手段は、帯電部材として帯電ローラ２を用いた接触帯電装置（ローラ帯電装置）である。帯電ローラ２は、ローラ軸体（導電性支持体、芯金）を有する導電性弾性ローラである。帯電ローラ２は、ローラ軸体の両端部をそれぞれ軸受部材を介して回転自在に支持され、ローラ軸線を感光体ドラム１のドラム軸線に対してほぼ並行に配列して感光体ドラム１に対して所定の押圧力で接触させて配設されている。本例において、この帯電ローラ２は感光体ドラム１の回転に従動して回転する。また、帯電ローラ２は、表層に樹脂粒子を混入させて表面の凹凸を形成してある。４１は帯電ローラ２を清掃する清掃部材としての回転ブラシ（クリーニングブラシ）であり、帯電ローラ２の表面に付着した異物を掻き取って、帯電ローラ２の表面が局部的或いは全面的に異物汚れするのを防止する。
【００２２】
そして、帯電ローラ２のローラ軸体に対して、帯電バイアス印加電源部Ｓ１から所定の直流電圧（ＤＣ帯電方式）、或いは所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳した電圧（ＡＣ＋ＤＣ帯電方式）が帯電バイアスとして印加される。これにより、回転する感光体ドラム１の表面が所定の極性・電位に一様に接触帯電される。本例では、感光体ドラム１の表面がマイナスの所定電位に帯電される。
【００２３】
そして、その感光体ドラム１の帯電面に対して像露光手段としての露光部３により像露光がなされる。これにより、感光体ドラム１の表面の露光明部が電位減衰して、感光体ドラム１の表面に像露光パターンに対応した静電潜像が形成される。なお、露光部３は、原稿画像を結像投影露光するアナログ露光装置でもよいし、レーザスキャナやＬＥＤアレイ等のデジタル露光装置であってもよい。本例では、波長λ＝７８０ｎｍのレーザ走査露光Ｌを行うレーザスキャナを露光部３として用いている。
【００２４】
上記のようにして感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像は現像手段によりトナー像として現像される。本例において、この現像手段は、現像剤としての一成分磁性ネガ極性トナーを用いたジャンピング反転現像装置４を用いている。ただ、本発明においては、その他の現像方式のトナー粒子に対して磁性キャリアを混合したものを現像剤として用い、この現像剤を磁気力により搬送し、感光体ドラムに対して接触状態で現像する方法（２成分接触現像）でもよい。また、上記２成分現像剤を感光体ドラム１に対して非接触状態で現像する方法（２成分非接触現像法）も好適に用いることができる。現像装置４は、回転駆動される現像スリーブ５と、現像スリーブ５に現像剤を供給するためのホッパー部６を有し、現像スリーブ５と感光体ドラム１との間に装置長手に渡り一定間隔（ここでは０．３ｍｍ）を保つように配置されている。現像スリーブ５には現像バイアス印加電源部Ｓ２から所定のＡＣ成分とＤＣ成分を重畳した電圧が印加される。これにより、感光体ドラム１の表面の静電潜像が現像装置４によりジャンピング反転される。
【００２５】
感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像は、引き続く感光体ドラム１の回転により、感光体ドラム１と転写ローラ７との当接ニップ部である転写部Ｔに至り、この転写部Ｔに給送された記録材Ｓに転写される。転写ローラ７は、ローラ軸体（導電性支持体、芯金）を有する導電性弾性ローラである。転写ローラ７は、ローラ軸体の両端部をそれぞれ軸受け部材を介して回転自在に支持され、ローラ軸線を感光体ドラム１のドラム軸線に対してほぼ並行に配列して感光体ドラム１に対して所定の押圧力で接触させて配設されている。本例において、この転写ローラ７は感光体ドラム１の回転に従動して回転する。記録材Ｓは給送部（不図示）から所定の制御タイミングで給送され、レジストレーションローラ８により感光体ドラム１に対する画像形成と同期取りされて適正なタイミングをもって転写部Ｔに導入される。記録材Ｓは、感光体ドラム１と転写ローラ７により挟持搬送される。転写ローラ７には、記録材Ｓが転写部Ｔを通過している間、転写バイアス印加電源部Ｓ３からトナーの帯電極性とは逆極性の所定電位の直流電圧が印加される。本例ではプラス極性の所定電位の直流電圧が印加される。これにより、転写部Ｔにおいて記録材Ｓの裏面側（感光体ドラム対向面側とは反対面側）にプラスの電荷が付与されて感光体ドラム１の表面のトナー像が順次に記録材Ｓの表面に静電的に転写される。
【００２６】
トナー像の転写を受けた記録材Ｓは転写部Ｔを出ると感光体ドラムの表面から分離され、搬送ベルト１０により定着装置１１に導入される。本例の定着装置１１はヒートローラ１２と加圧ローラ１３との圧接回転ローラ対を有する熱定着装置である。定着装置１１に導入された記録材Ｓは、ローラ対１２，１３の圧接ニップ部である定着部Ｎに進入して挟持搬送される。これにより、記録材Ｓ上の未定着のトナー像が記録材面に固着画像として熱と圧力により定着され、その後、記録材は画像形成物として装置本体外部に排出される。
【００２７】
一方、記録材分離後の感光体ドラム１の表面はクリーニング手段としてのクリーニング装置１４により転写残トナー・紙粉等の残留物の除去を受けて清掃され、繰り返して画像形成に供される。本例において、このクリーニング装置１４は、感光体ドラムに当接して感光体ドラムを清掃するクリーニング部材（清掃手段）としてチップタイプのクリーニングブレード１５を用いたブレードクリーニング装置である。このクリーニングブレード１５により感光体ドラム１の表面が摺擦されることで、感光体ドラム１の表面から残留物が掻き取られる。掻き取られた残留物は回収トナー収容部１６に収容される。
【００２８】
図１に本実施形態に係る濃度センサ１７（検出体）の配置、構成及びトナー像の読み取りについて説明する。
【００２９】
検出手段としての濃度センサ１７は、感光体ドラム１に形成されたトナー像を読み取り、トナー像の濃度を検出するために設けられている。そして、濃度センサ１７は、画像流れ検出用のトナー像として感光体ドラム１に形成されたパターン画像Ｐの画像濃度を検出する。本実施形態では、このパターン画像Ｐとして、画像流れが発生した場合の濃度変化が異なる２種類のパターン画像Ｐ１，Ｐ２を感光体ドラム１に形成する。このパターン画像Ｐ１，Ｐ２及び画像流れが発生した場合の濃度変化については図３、図５を用いて後述する。そして、濃度センサ１７により画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２を読み取り、その読み取り結果（検出結果）により、画像流れ回復動作の時間が決定される。ここで、画像流れ回復動作とは、感光体ドラム１にトナーをのせ且つ定着装置１１にて所定の設定温度（ここでは約１０８℃）にてヒータを加熱させながら、清掃手段としてのクリーニングブレード１５により感光体ドラム１の表面を研磨して感光体ドラム１の表面の清掃を行う動作である。なお、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２の画像データは、後述の記憶部８２（図４参照）に記憶され、画像流れ回復動作実行前に読み出され、利用される。
【００３０】
この画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２を読み取るため、濃度センサ１７は、例えば、図１に示すように、現像装置４と転写ローラ７の間に設けることが望ましい。すなわち、濃度センサ１７は、転写部Ｔよりも記録材Ｓの搬送方向上流に設けられている。
【００３１】
次に、図２に基づき、濃度センサ１７の概略構成を説明する。本実施形態の濃度センサ１７は発光部７１と受光部７２Ａ，７２Ｂを有し、発光部７１が感光体ドラム１の表面を照射する。このとき照射された光は偏光板７５ＡによってＰ波（入射面に平行な光）、Ｓ波（入射面に垂直な光）に分離され、Ｐ波のみが感光体ドラム１上のトナー像へ到達する。トナー像へ照射された光は、再びＰ波，Ｓ波の成分を持ちながら反射し受光部７２Ａ，７２Ｂへ照射される。しかし、入射時に再度偏光板７５ＢによってＰ波，Ｓ波に分離され、それぞれが受光部７２Ａ（Ｓ波反射光受光部）、受光部７２Ｂ（Ｐ波反射光受光部）へ反射され受光する。なお、発光部７１は、例えばＬＥＤやレーザダイオード等の発光素子で構成でき、受光部７２Ａ、７２Ｂは、フォトダイオードやフォトトランジスタ等の受光により電流（電圧）を出力する受光素子で構成できる。
【００３２】
そして、受光部７２Ａ，７２Ｂの出力は感光体ドラム１の表面の反射光を受けている場合と、トナー像の反射光を受けた場合とではＰ波、Ｓ波の強度比率が異なるためそれぞれの出力比率は異なる。又、トナー像の反射光を受けた場合でも、光のＰ波、Ｓ波の吸収度や反射率等の差により、読み取ったトナー像の濃度により、受光部７２Ａ、７２Ｂの出力比率は異なる。この出力比率を演算するため、受光部７２Ａと受光部７２Ｂの出力はＣＰＵ８１に入力される。そして、ＣＰＵ８１が受光部７２Ａ，７２Ｂの出力比率を演算する。
【００３３】
このように、トナー像の濃度や読み取ったトナー量と受光部７２Ａ，７２Ｂの出力比率には対応する関係があり、その関係を予め実験等で取得しておき、例えば、制御部５０の記憶部８２（図４参照）に、トナー像の濃度と出力比率との対応関係をデータとして、テーブル化して記憶しておく。そしてテーブル化して記憶した前述のデータは、濃度検出（測定の際）、受光部７２Ａ，７２Ｂの出力を受け、制御部５０に配される。ＣＰＵ８１（図４参照）が、トナー量に応じ、各受光部７２Ａ，７２Ｂの出力からトナー像の濃度を演算して、トナー像の濃度を検出することができる。
【００３４】
なお、図２に示すように、ＣＰＵ８１から発光部７１の発光のＯＮ／ＯＦＦや発光量の調整等のため、ＣＰＵ８１のデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部７３を設けることができる。又、ＣＰＵ８１で扱えるように、受光部７２Ａのアナログ出力をデジタル値に変換するＳ波用のＡ／Ｄ変換部７４Ａを設けることができ、同様に受光部７２Ｂのアナログ出力をデジタル値に変換するＰ波用のＡ／Ｄ変換部７４Ｂを設けることができる。
【００３５】
次に、図３に基づき、本実施形態に係る画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２を説明する。図３は、本実施形態に係る画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２の一例を示す図である。図３（ａ）は、感光体ドラム１の周面の展開図、図３（ｂ）は、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２の拡大イメージ図である。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、例えば、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２は、感光体ドラム１の主走査方向の略中心位置に、感光体ドラム１の周回方向（副走査方向）に感光体ドラム１の少なくとも１周分以上形成される。画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２が少なくとも感光体ドラム１の一周分の長さを必要とする理由としては、部分的な画像流れの発生を確実に検出するためである。ここでの部分的な画像流れとは、画像形成装置本体が長時間停止し、一次帯電装置の近傍などの感光体ドラム１の表面の一部に放電生成物質が降り積もることで、感光体ドラム１の一部分で画像流れが発生する。
【００３７】
そして、このパターン画像が形成される位置に、パターン画像を読み取るための濃度センサ１７が配される（図１参照）。なお、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２の形成位置及び濃度センサ１７の位置は、中央位置に限られず、主走査方向内において適宜設定できる。また、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２は隣接して配置するとは限らず、主走査方向で適宜設定できる。また、複数の濃度センサを用いずに同じ濃度センサ１７で画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２を読み取る場合は、感光体ドラム１の同じ位置に画像流れ検出用パターン画像Ｐ１を一周分以上形成した後に、画像流れ検出用パターン画像Ｐ２を一周分以上形成し、同一の濃度センサ１７によって濃度を読み取っても構わない。また、その時の画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２の形成する順序は特にどちらが先であっても構わない。
【００３８】
画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２の主走査方向での幅は、濃度センサ１７の読み取り範囲に合わせて所定の幅（例えば、１０ｍｍ程度）とすることができる。又、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２の周回方向における長さは、画像流れの発生を感光体ドラム１の全周について確認するため、例えば、感光体ドラム１の周長と同長とすることができる。これにより、画像形成装置本体が長時間停止し、感光体ドラム１の表面の一部に帯電生成物が降り積もることで、感光体ドラム１の一部分で画像流れが発生しても、その一部分の画像流れの発生を検出することができる。
【００３９】
図３（ｂ）に示すように、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１は誤差拡散にて形成されるベタ黒でも良いが、ここではハーフトーン（例えば５０％程度の濃度）で形成する。この第一のパターン画像Ｐ１は、感光体ドラム１の回転方向に連なって形成した画像である。なお、パターン画像Ｐの濃度設定は適宜設定することができるが、薄すぎる、又は、濃すぎると、画像流れの発生を検出し難しくなることがある。
【００４０】
また画像流れ検出用パターン画像Ｐ２は所定の幅の複数のライン（線画像）を等間隔に形成したものである。この画像流れ検出用パターン画像Ｐ２は、細線ラインの幅ａを６００ｄｐｉの１画素以下、ライン同士の間隔ｂをａ≦ｂ＜５ａの範囲にて形成すれば、現像性低下による濃度低下による濃度の変化等との誤検出を防ぎ、軽微な画像流れから精度良く画像流れを検出することが可能となる。この第二のパターン画像Ｐ２は、第一のパターン画像Ｐ１とは画像流れが発生した場合の濃度変化が異なる。この濃度変化については図５を用いて後述する。
【００４１】
次に、図４に基づき、本実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例について説明する。ここでは、画像形成装置として複合機を例示している。図４は、本実施形態に係る複合機のハードウェア構成一覧を示すブロック図である。
【００４２】
まず、図４に示すように、本実施形態の画像形成装置としての複合機１０１の各部、各部材の動作制御のため制御部（制御手段）５０が設けられる。制御部５０は、複合機１０１を構成する画像形成部５１や定着装置１１等の各部と接続され、例えば、感光体ドラム１等の回転、帯電、現像等の多様な制御を行う。なお、図中、３０は操作パネル、３１は画像読取部、３２はシート供給部、３３はシート搬送部である。
【００４３】
そして、例えば制御部５０に、ＣＰＵ８１、記憶部８２、時計部８３等が設けられる。前記ＣＰＵ８１は、中央演算処理装置であり、制御用プログラム、データに基づき、複合機１０１の各部に制御信号を発し、各部からの信号を受け各種演算等を行う。又、記憶部８２はＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｎ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュＲＯＭ等の揮発性と不揮発性の記憶装置を組み合わせて構成される。記憶部８２は、制御プログラム、制御データ、画像データ、設定データ等のデータを記憶する。時計部８３は、記録材の搬送タイミングなど、複合機１０１の制御に要する各種時間を計算する。又、時計部８３は、印刷が終了して感光体ドラム１が停止してから、現在までの時間、即ち、時計部８３は感光体ドラム５２の停止時間Ｔを計測する。なお、詳細は後述する。
【００４４】
そして、図４では、便宜上１台ずつのみ図示するが、複合機１０１には１又は複数のユーザ端末１００（例えば、パーソナルコンピュータ）やＦＡＸ装置２００とネットワークや公衆回線で接続される。これにより、複合機１０１はユーザ端末１００から画像データ等の送信を受けて印刷や（プリンタ機能）、画像読取部３１で読み取った画像をユーザ端末１００や記憶部８２に送信することや（スキャナ機能）、相手方ＦＡＸ装置２００と画像データの送受信や受信データの印刷（ＦＡＸ機能）を行うことができる。
【００４５】
又、図２で説明したように、制御部５０には、濃度センサ１７が接続されている。制御部５０は濃度センサ１７の発光部７１の発光を制御し、又、受光部７２Ａ，７２Ｂの出力を受け、記憶部８２のデータを参照して、例えば、ＣＰＵ８１が濃度センサ１７の読み取ったトナー像の濃度を演算する。
【００４６】
そして、本実施形態の複合機１０１では、電源ＯＮ時や画像形成枚数が一定に達した場合、複合機１０１が印刷を終了してから一定時間を経過した場合等、任意の時点で、感光体ドラム１をトナーで研磨して清掃するための画像流れ回復動作が行われる。そして、画像流れ回復動作のためのプログラムやデータは、記憶部８２に記憶されている。制御部５０は、画像流れ回復動作時、この記憶部８２に記憶されたプログラムに基づき、露光部３、感光体ドラム１、帯電部（帯電ローラ）２、現像部（現像装置）４、清掃部（クリーニング装置）１４等を駆使して画像流れ回復動作を行う。
【００４７】
感光体ドラム１の周面全体にわたり、一定濃度（例えばベタ塗り）のトナー像を形成した状態で、クリーニング装置１４のクリーニングブレード１５を感光体ドラム１に当接させ、定着部（定着装置）１１の温調制御を例えば１１０℃に保つように設定し、一定時間、感光体ドラム１を回転させ、定着部１１の温調制御により感光体ドラム１の表面を温めて感光体ドラム１上の水分を除去しながら研磨する。即ち、感光体ドラム１にトナーをのせ、クリーニングブレード１５により研磨し、放電生成物が水分と吸着しないように定着部１１の熱により水分を除去しながら感光体ドラム１の表面の清掃を行う。なお、トナーには、研磨を効果的に行うため、研磨成分を含ませても良い。この感光体ドラム１の研磨により、付着した放電生成物、粉塵等の感光体ドラム１の汚れを除去することができる。放電生成物がタルクの含有した紙粉によって研磨で除去しきれない等の場合であっても、感光体ドラム１の表面を温めて水分を除去しているので、放電生成物の付着等を要因とする画像流れが解消される。
【００４８】
この画像流れ回復動作自体は、従来、画像形成装置で行われていることはある。これに対し、本実施形態の画像形成装置本体は、パターンの異なる画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２の画像流れ発生時の濃度変化の特徴を生かし、現像装置４の現像性の低下等による濃度変化との誤検知を防ぐこと、及び、初期の画像流れレベルを精度良く検知することを実現している。具体的には、濃度センサ１７によるパターン画像Ｐ１，Ｐ２の読み取り時の出力に応じて、画像流れ回復動作の実行時間を変化させることを行っている。
【００４９】
この画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２の画像流れ発生時の濃度変化の特徴を図５に示す。画像流れ検出用パターン画像Ｐ１は画像流れの度合いが強い程、感光体ドラム１上での表面抵抗が低下して電荷を保持できず、電荷が流れ、トナーを乗せる部分と乗せない部分との電位差が少なくなる傾向が現れる。言い換えると、露光部３からのレーザ光により電荷がキャンセルされた画素に、電荷がキャンセルされていない部分の電荷が流れ込む。例えば、感光体ドラム１を負帯電させる場合、電荷がキャンセルされた画素に負電荷が流れ込み、その部分電位が持ち上げられる。尚、トナーは負帯電として説明する。
【００５０】
そうすると、感光体ドラム１に付着するトナー量が少なくなる傾向を示す。そして、画像流れが生ずると、画像Ｐ１２に示すように、感光体ドラム１での画像流れが生じていない場合の画像Ｐ１１に比べて薄くなる傾向を示す。従って画像流れのレベルが重い程、付着するトナー量が少なくなるので、受光部７２Ａ，７２Ｂが受光するＰ波、Ｓ波の光量比率は変化して、受光部７２Ａ，７２Ｂの出力電圧（電流）は変化し、濃度センサ出力演算値Ｄは、画像流れの発生レベルが重い程、所望の濃度が得られていないとして、小さい値に算出される。
【００５１】
また画像流れ検出用パターン画像Ｐ１の画像流れ度合いと濃度低下の関係性は極軽微な画像流れ度合いの場合は濃度変化があまり見られなく、除々に画像流れ度合いが重くなると濃度低下が見られ、ある一定以上画像流れ度合いが進行すると以降は濃度が０になる傾向が特徴である。すなわち、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１は、初期の画像流れレベルにおける濃度変化があまり見られない傾向にある。
【００５２】
これに対し画像流れ検出用パターン画像Ｐ２は、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１と違い、画像流れレベルが悪化し始めると、徐々に潜像が広がり実際のライン幅である画像Ｐ２１よりも太くなっていく。そして、画像Ｐ２２のようにトナーの乗る面積が広がり単位面積あたりのトナーの占める面積が大きくなり濃度が高くなる。さらに画像流れが悪化すると、潜像が浅く広がるのでトナーが乗らなくなっていき、濃度は薄くなっていく。
【００５３】
これは、画像流れの度合いが軽微な場合、感光体ドラム１上での表面抵抗が低下して電荷を保持できず、電荷が流れ、トナーを乗せる部分と乗せない部分との電位差が少なくなる傾向が現れる。言い換えると、露光部３からのレーザ光により電荷がキャンセルされた画素に、電荷がキャンセルされていない部分の電荷が流れ込む。例えば、感光体ドラム１を負帯電させる場合、電荷がキャンセルされた画素に負電荷が流れ込み、その部分電位が持ち上げられる。
【００５４】
しかし、画像流れ検出用パターン画像Ｐ２の画像の横罫線の場合は、画像流れ検出パターンＰ１のハーフトーンのベタ画像とは違い、露光部３からのレーザ光により電荷がキャンセルされた画素に、電荷がキャンセルされていない部分の電荷が流れ込む現象が発生すると、電荷がキャンセルされていない部分にも電位差が生じてトナーが乗ってしまう。結果、画像Ｐ２２のようにトナーの乗る面積が広がり単位面積あたりのトナーの占める面積が大きくなり濃度が高くなる。
【００５５】
また画像流れの度合いが重度の場合、感光体ドラム１上での表面抵抗が更に低下して電荷を保持できず、電荷が流れ、トナーを乗せる部分と乗せない部分との電位差がほとんどなくなる傾向が現れる。結果、潜像が浅く広がりトナーが乗らなくなっていき、濃度は薄くなっていく。
【００５６】
よって、軽微（軽度）な画像流れが発生した場合は、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１の濃度変化は見られずに、画像流れ検出用パターン画像Ｐ２の濃度が高くなる。一方、重度な画像流れが発生した場合は、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１、Ｐ２ともに濃度は低くなる。
【００５７】
仮に、現像性の影響により濃度低下が見られた場合には、画像流れ検出用パターン画像Ｐ１に濃度変化が見られるが、画像流れ検出用パターン画像Ｐ２は濃度変化が見られない。よって画像流れ検出用パターン画像Ｐ１と画像流れ検出用パターン画像Ｐ２の両方の濃度を検出し、濃度と濃度変化の発生場所を比較することで画像流れ以外での濃度変化か、あるいは、画像流れによる濃度変化かを確実に切り分けることができる。このため、画像流れレベルのより精度の高い検出が可能になる。
【００５８】
次に図６にて、本実施系態に係る画像形成装置本体の画像流れ回復動作の実行時間の決定について説明する。すなわち、画像流れレベルに応じた画像流れ回復動作の実行時間の変更について説明する。図６（ａ）は濃度センサ１７の出力に応じて画像流れレベルを判定し、その画像流れレベルに応じて画像流れ回復動作実行時間を決定する際に用いるテーブルｔｂ１の一例を示す表図である。図６（ｂ）は画像流れレベルに応じたパターン画像Ｐ１，Ｐ２の濃度センサの出力値の変化の一例を示す図である。図６（ｃ）は感光体ドラム１の停止時間Ｔに応じて画像流れレベルの検出を実施するかどうかを決定する際に用いるテーブルのｔｂ２の一例を示す表図である。
【００５９】
まず、図６（ａ）について説明する。図６（ａ）は、上述したように、濃度センサ１７の出力に基づき画像流れ回復動作の実行時間を決定する際に利用するテーブルである。このテーブルｔｂ１は記憶部８２に記憶させておくことができる。
【００６０】
このテーブルｔｂ１の内、濃度センサ出力値Ｄ１，Ｄ２とは、濃度センサ１７の出力に対し、制御部ＣＰＵ８１が演算して得られた結果であり、濃度センサ１７の受光部７２Ａと受光部７２Ｂの出力比率から画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２の濃度値そのものを算出したものである。
【００６１】
この濃度センサ１７の出力に対する濃度値がテーブルｔｂ１における出力値Ｄ１，Ｄ２となる。例えば、濃度センサ出力値Ｄ１が、０〜１．０までの値をとるとすれば、０＜（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６）≦１．０となる。また濃度センサ出力値Ｄ２が、０〜１．５までの値をとるとすれば、０＜（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６）≦１．５となる。従って、例えば、Ｘ１＝０．１５、Ｘ２＝０．３、Ｙ１＝０．７５、Ｙ２＝０．８５のような値をとる。なお、各閾値Ｘ，Ｙは、０＜Ｘ１＜Ｘ２＜Ｘ３＜Ｘ４＜Ｘ５＜Ｘ６＜１．０、０＜Ｙ１＜Ｙ２＜Ｙ３＜Ｙ４＜Ｙ５＜Ｙ６＜１．５の関係がある。
【００６２】
そして、画像流れ回復動作の実行時間は、濃度センサ出力値Ｄ１と各閾値Ｘ１〜Ｘ６、濃度センサ出力値Ｄ２と各閾値Ｙ１〜Ｙ６との比較を、例えば本体ＣＰＵ８１が比較を行い、出力値Ｄ１、Ｄ２の濃度値の値によって定められる。例えば、パターン画像Ｐ１の濃度センサ出力値Ｄ１がＸ２≦Ｄ１＜Ｘ３かつパターン画像Ｐ２の濃度センサ出力値Ｄ２がＹ２≦Ｄ２＜Ｙ４であれば、図６（ａ）に示すように、画像流れ回復動作の実行時間は１８０秒と定められる。これに対し、Ｘ６≦Ｄ１≦１．０かつ０．６≦Ｄ２＜Ｙ３であれば、画像流れ発生無し、又は極めて軽微（画像品位に影響なし）として、画像流れ回復動作の実行時間は０秒、即ち、動作不要と定められる。パターン画像Ｐ１とパターン画像Ｐ２の濃度センサ１７の出力値が図６（ａ）の表図に当てはまらなければ、現像性の低下などによる濃度低下と判断することができ、画像流れによる濃度変動との切り分けが可能になる。
【００６３】
従って、図６（ｂ）に示すように、基準となる各パターン画像Ｐ１，Ｐ２の正規濃度の値に比べて、濃度センサ出力値Ｄ１，Ｄ２の値が共に小さい場合は、画像流れの発生レベルが非常に重く（重度）、画像流れ回復動作の実行時間（第一の実行時間）であるエージング時間を長くする。また、前記正規濃度の値に比べて、濃度センサ出力値Ｄ１の値が小さく、濃度センサ出力値Ｄ２の値が大きい場合は、画像流れの発生レベルは中度になり、画像流れの発生レベルが重い場合の第一の実行時間よりもエージング時間（第二の実行時間）を短くする。さらに、前記正規濃度の値に比べて、濃度センサ出力値Ｄ１にほぼ変化がなく、濃度センサ出力値Ｄ２の値が大きい場合は、画像流れの発生レベルが軽微（軽度）であるので、画像流れの発生レベルが重い場合（第一、第二の実行時間）よりもエージング時間（第三の実行時間）を短くする。
【００６４】
なお、図６（ａ）のテーブルｔｂ１の左端欄に画像流れの発生レベルを記しており、レベル数が大きい程、重度の画像流れであることを表している。重度の画像流れであるほど、画像流れ回復動作の実行時間を長くしている。また、図６（ａ）では画像流れの発生レベルを７段階に分けているが、これに限定されるものではなく、更に多数の閾値Ｘを用いることで、より多段階のレベル分けを行うことができ、画像流れ回復動作の実行時間も更に多段階に場合分けすることができる。又、本説明の画像流れ回復動作の実行時間は例示であり、適宜設定される。
【００６５】
次に図６（ｃ）について説明する。図６（ｃ）は上述したように、画像流れ回復動作を行う前の感光体ドラム１の停止時間Ｔにより、画像流れ回復動作を実施するが判断するためのテーブルｔｂ２である。このテーブルｔｂ２も、記憶部８２に記憶させておくことができる。
【００６６】
まず、画像流れ回復動作を実施する前に感光体ドラム１の停止時間Ｔによって、画像流れ回復動作を実施するか判断する利点を説明する。一般に、帯電部（帯電ローラ）２による帯電動作によって生じた帯電生成物は、徐々に時間をかけ感光体ドラム１に降り積もる。具体的に、感光体ドラム１の停止直後は帯電生成物が空気中に舞っており、その後、次第に感光体ドラム５２に降り積もり、その帯電生成物が時間をかけて大気中の水分を吸収して画像流れを引き起こす。
【００６７】
従って、感光体ドラム１が停止してすぐに画像流れ回復動作を行う場合、感光体ドラム１に付着する帯電生成物が少なく且つ、帯電生成物が大気中の水分を吸収していないため画像流れは発生しない。
【００６８】
そこで、図６（ｃ）に示すように、感光体ドラム１の停止時間Ｔに応じて画像流れ回復動作を実施するか否かを判断することで、無駄な画像流れ回復動作の実施を防ぐことができる。具体的には、感光体ドラム１が停止して間もない場合（時間Ｙ１以下の場合）には回復動作を実施せず、停止してから所定時間を経過した場合（時間Ｙ１を越えた場合）には回復動作を実施する。これにより、無駄な画像流れ回復動作の実施を防ぐことができる。
【００６９】
次に図７について説明する。図７は本実施形態に係る画像形成装置本体の画像流れ回復動作制御の一例を示すフローチャートである。まず図７のスタートは電源投入時やスリープモードからの復帰時、前回の画像流れ回復動作から一定枚数以上印刷した場合、メンテナンスを行うサービスマンによる画像流れ回復動作の実行指示入力等、予め定められる画像流れ回復動作の実行タイミングに到った場合である。
【００７０】
ます、制御部５０は、前回の印刷終了後、感光体ドラム１が停止してから現在までの時間Ｔを取得する（ステップＳ１１）。次に、制御部５０は、取得した停止時間Ｔから、図６（ｃ）のテーブルｔｂ２より画像流れレベルの検出が必要か判断する（ステップＳ１２）。画像流れレベルの検出が必要ないと判断されれば（ステップＳ１２のＮｏ）、処理は終了する。
【００７１】
一方、画像流れレベルの検出が必要と判断された場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、制御部５０は感光体ドラム１に画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２を形成する（ステップＳ１３）。即ち、制御部５０は、画像流れ回復動作実行前に感光体ドラム１上に一定濃度の検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２を形成する。なお、感光体ドラム１上に形成されたパターン画像Ｐ１，Ｐ２の濃度は濃度センサ１７に読み取られる。
【００７２】
そして、制御部５０は濃度センサ１７の発光を指示し（ステップＳ１４）、濃度センサ１７により画像流れ検出用パターン画像Ｐ１，Ｐ２の読取を行わせる（ステップＳ１５）。制御部５０は濃度センサ１７からの読取出力を受け、濃度センサ出力値Ｄ１，Ｄ２を算出する（ステップＳ１６）。
【００７３】
次に制御部５０は、算出した出力値Ｄ１，Ｄ２の値を正規濃度の値と比較し、画像流れ回復動作の必要性を確認する（ステップＳ１７）。すなわち、制御部５０は、感光体ドラムの表面状態を判断する。濃度センサ１７の出力や濃度センサ出力値Ｄ１，Ｄ２から、画像流れが発生していないと認められる場合、画像流れ回復動作をあえて行う必要が無いためである。画像流れ回復動作を行う必要が無いと判断されれば（ステップＳ１８のＮｏ）、処理は終了する。
【００７４】
一方、画像流れ回復動作が必要と判断された場合（ステップＳ１８のＹｅｓ）、制御部５０は、記憶部８２に記憶されるテーブルｔｂ１から、画像流れレベルに応じた画像流れ回復動作の実行時間を決定する（ステップＳ１９）。
【００７５】
即ち、濃度センサ１７は、パターン画像Ｐ１，Ｐ２の濃度を読み取り、制御部５０は、濃度センサ１７の読み取り結果から画像流れの発生レベルを判断し、発生レベルに応じて画像流れ回復動作の実施時間を変化させる。
【００７６】
上述したように、画像流れ回復動作の実施時間は、濃度センサ出力値Ｄ１，Ｄ２を元に決定される。そして、決定された画像流れ回復動作の実行時間に基づき、制御部５０は、各部材に画像流れ回復動作を実行させる（ステップＳ２０）。
【００７７】
次に制御部５０は、再度、画像流れ回復動作の必要性を確認する（ステップＳ２１）。これは、ステップＳ２０で実行された画像流れ回復動作で画像流れが回復しているかを確認するためである。動作としてはステップＳ１３〜ステップＳ１７までの動作を実行し判断する。再度、画像流れ回復動作が必要と判断されれば（ステップＳ２１のＹｅｓ）、ステップＳ１９まで戻る。一方、必要ないと判断されれば制御は終了し、印刷可能状態になる。
【００７８】
このようにして、本実施形態によれば、制御部５０は、パターンの異なる２つのパターン画像Ｐ１，Ｐ２を用いて、検出手段である濃度センサの検出結果に応じて、画像流れ回復動作の実行時間を変化させるので、画像流れの発生レベルに応じ、確実に画像流れを回復する必要最小限の時間で回復動作を行うことができる。又、従来、画像流れの発生レベルが重度でも回復できるように、余裕を持たせて一定時間回復動作が行われていたが、画像流れの発生レベルが低ければ、回復動作の実行時間が短くなるので、トナー消費量、消費電力を削減し、又、印刷可能までの使用者の待ち時間を短縮することができる。従って、低ランニングコスト、利便性、生産性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００７９】
また、画像流れのレベルを検出するための濃度検知するパターン画像Ｐ１，Ｐ２を形成することによって現像性低下による濃度低下による濃度の変化との誤検出を防ぎ、軽微な画像流れから精度良く画像流れを検出することができる。
【００８０】
又、カラー画像形成装置では、像担持体として複数の感光体ドラムと中間転写部を備える場合があり、検出手段（濃度センサ）は、感光体ドラムではなく、中間転写部に転写されたトナー像の濃度を検出可能な位置に設ければ、中間転写部に対向して１つ設けるだけで、各色のトナーのパターン画像Ｐの濃度を検出することができる。従って、製造コストを削減することができる。
【００８１】
又、本実施形態のような、帯電生成物による像流れが発生しやすい場合があるアモルファスシリコンの感光体ドラムと、ワイヤによる帯電装置を用いた画像形成装置でも、確実に画像流れを解消しつつ、トナー消費量、消費電力の削減や使用者の待ち時間短縮を達成することができる。
【００８２】
以上、本実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１：感光体ドラム
２：帯電ローラ
３：レーザスキャナ
４：現像器
７：転写ローラ
１１：定着器
１４：クリ―ニング装置
１７：濃度センサ
ｔｂ１、ｔｂ２：テーブル
５０：制御部
８１：ＣＰＵ
８２：記憶部
８３：時計部
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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【図５】
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