(57)【要約】【課題】  本発明は、画像流れを的確に解消しつつ、画像流れ回復動作時間を必要最小限とし、画像流れ回復動作時のトナー消費や消費電力の低減や印刷可能となるまでの待ち時間を短縮出来る画像形成装置を提供する。【解決手段】  濃度センサ17により感光ドラム１の表面に形成された濃度検出用のパターン画像Ｇの濃度を検知した１回目の検知結果と、該１回目から所定の時間経過後の２回目の検知結果とから画像流れ回復速度Ｖを算出し、該画像流れ回復速度Ｖに応じて画像流れ回復動作時間Ｔｒを変化させる構成であることを特徴とする。【選択図】      図１０
2015028509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像担持体の表面に露光を行って静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像にトナーを供給してトナー像として現像する現像手段と、
前記像担持体の表面を清掃する清掃手段と、
前記像担持体の表面に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、
を有し、
前記現像手段により前記像担持体の表面にトナーを供給し、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時において、
前記像担持体の表面に濃度検出用のパターン画像を形成し、前記濃度検知手段により前記濃度検出用のパターン画像の濃度を検知した検知結果に基づいて画像流れの発生度合いを判断し、
前記濃度検知手段により前記濃度検出用のパターン画像の濃度を検知した検知結果に基づいて再度、前記像担持体の表面に濃度検出用のパターン画像を形成するタイミングを決定し、
１回目の前記検知結果と、該１回目から所定の時間経過後の２回目の前記検知結果とから画像流れ回復速度を算出し、
前記画像流れ回復速度に応じて画像流れ回復動作時間を変化させる制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
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、前記像担持体の表面にトナー像を形成しつつ所定の温度に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清掃する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】
前記画像形成装置の外気の温湿度を検知する温湿度検知手段と、
前記像担持体の回転を停止する時間を計時する計時手段と、
を有し、
前記画像流れ回復動作時において、前記制御手段は、前記温湿度検知手段により検知される前記画像形成装置の外気の温湿度と、前記計時手段により計時される前記像担持体の回転停止時間とに基づいて、前記濃度検知手段により前記濃度検出用のパターン画像の濃度を検知するか否かの判断を行うことを特徴とする請求項１または請求項２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、像坦持体として感光ドラムを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光ドラムの表面を帯電装置により帯電させ、露光装置により画像データに対応して露光して該感光ドラムの表面に静電潜像を形成する。そして、現像装置によりトナーを供給して静電潜像をトナー像として現像し、転写装置により該トナー像を記録材に転写する。その後、定着装置により該トナー像を記録材に定着させて画像形成が行われる。このような画像形成では、画像品質の低下の要因となる画像流れ現象が生じる場合がある。
【０００３】
帯電装置からの放電等により感光ドラムの表面を帯電させるが、この帯電動作時に放電生成物質が生じる。帯電装置は高電圧で感光ドラムの表面を帯電させるが、この高電圧によりオゾンが発生し、このオゾンが、画像形成装置内のトナー等の粉塵やその他空気中の成分と反応することにより放電生成物質が生じる。この放電生成物質は感光ドラムの表面上に付着する。また、オゾンは、感光ドラムの表面を酸化して水分を吸着させ易くし、特に、近年良く用いられるアモルファスシリコンを用いた感光ドラムでは、この傾向が強い。
【０００４】
このようにして感光ドラムの表面に放電生成物質が付着する。放電生成物質は水分を吸着し易い性質をもっている。このため放電生成物質が付着した部分で感光ドラムの表面の抵抗値が下がり、帯電による電荷が流れ、電位を保てなくなる。これにより、感光ドラムの表面が擦られて全体的に画像が流れたような画像が形成され、画像品質の低下の要因となる。この現象を画像流れという。
【０００５】
このような画像流れ現象が発生した場合、この現象を除去、回復させるために感光ドラムの表面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ドラムの表面を研磨して画像流れの原因となる放電生成物質を取り除く。これにより正常な画像に回復させる。
【０００６】
このような画像流れ回復動作を行う画像形成装置が特許文献１に記載されている。特許文献１では、アモルファスシリコン感光体と、該感光体の帯電手段と、静電潜像を形成する露光手段と静電潜像を現像する現像手段とを有する。更に、トナー像の濃度を測定する濃度センサと、トナー像を転写する転写手段と、感光体の表面の画像流れ回復動作を行う回復動作手段と、各部材を制御する制御手段とを有する。制御手段は画像流れ検出用のパターン像を現像し、その濃度を濃度センサで測定し、濃度が予め設定した閾値以下のとき、画像流れが発生したと判断し、回復動作手段により感光体の表面を回復させる画像形成装置が提案されている。
【０００７】
また、特許文献２では、周面にトナー像を坦持する感光ドラムと、該感光ドラムの表面を帯電させる帯電部と、帯電後の該感光ドラムの表面に露光を行って静電潜像を形成する露光部とを有する。更に、トナーを供給して静電潜像をトナー像として現像する現像部と、該感光ドラムの表面に清掃部材を当接させて清掃する清掃部とを含む画像形成部とを有する。更に、該感光ドラムの表面に形成されたトナー像の濃度を検出する検出体と、装置の各部材の動作を制御する制御部とを備える。
【０００８】
そして、該感光ドラムの表面にトナーを載せて回転させ、該清掃部材により該感光ドラムの表面を研磨し清掃を行う。この画像流れ回復動作時に該制御部は画像流れ回復動作前に該感光ドラムの表面上に濃度検出用のパターン画像を形成する。そして、検出体により該パターン画像の濃度を検出し、該制御部は、該検出体の検出結果から画像流れの発生度合いに応じて画像流れ回復動作時間を変化させる画像形成装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１２６２９６号公報
【特許文献２】特開２０１０−０３２７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような画像流れ回復動作では感光ドラムの表面の研磨中にトナーを付着させ続けるため大量のトナーが消費される。また、画像流れ回復動作は電力を消費し、更に、画像流れ回復動作が終了してから印刷可能状態となるまで安定時間を要する。その間、ユーザは待たされる。
【００１１】
従来の画像流れ回復動作時間は、画像流れの発生度合いに関係なく、画像流れを十分に解消出来るように、十分な余裕を持って必要以上に長めに設定されていることが一般であった。
【００１２】
特許文献１では、画像流れ検出用の一定パターンのトナー像の濃度が予め設定した閾値以下のとき、画像流れ回復動作を行う。このため無駄な回復動作の実行がないとういう利点を有する。しかし、画像流れの発生を一定の閾値でしか判断しない。このため、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実施される。このため必要以上に画像流れ回復動作が行われる場合がある。従って、画像流れ回復動作が画像流れの発生度合いに合わせて行えないという問題がある。
【００１３】
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して画像流れ回復動作を行う。このため、確かに、画像流れ回復動作時間を必要最低限とし、トナーの消費や消費電力を低減し、印刷可能となるまでのユーザの待ち時間を短縮出来るという利点を有する。
【００１４】
しかし、画像流れを解消するまでの画像流れ回復動作時間は画像流れの種類によって異なる。例えば、帯電装置からの放電等により感光ドラムの表面を帯電させ、この帯電動作時に放電生成物質が生じ、オゾンが発生して、このオゾンが画像形成装置内のトナー等の粉塵やその他空気中の成分と反応することにより放電生成物質が生じる。
【００１５】
この放電生成物質が感光ドラムの表面に付着して、該感光ドラムの表面を酸化して水分を吸着させて画像流れに至る。これに加えてタルク（talc；滑石）紙を使用して、画像流れが発生した場合は、感光ドラムの表面がタルク成分によって滑石化する。これにより、感光ドラムの表面の摩擦抵抗が低下する。これにより、感光ドラムの表面に対する研磨力が低下し、画像流れ回復動作の効果が低下してしまう。
【００１６】
これにより、同じ画像流れの発生度合いでも画像流れを解消するまでに要する画像流れ回復動作時間が異なる場合がある。１回の画像流れ回復動作で画像流れが解消出来ない場合や必要以上に画像流れ回復動作を実行してしまう場合がある。これにより、従来の技術では、画像流れの発生度合いに合せて精度の高い画像流れ回復動作が行えないという問題があった。
【００１７】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、画像流れを的確に解消しつつ、画像流れ回復動作時間を必要最小限とする。更に、画像流れ回復動作時のトナー消費や消費電力の低減や印刷可能となるまでの待ち時間を短縮出来る画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、表面にトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体の表面に露光を行って静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを供給してトナー像として現像する現像手段と、前記像担持体の表面を清掃する清掃手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、を有し、前記現像手段により前記像担持体の表面にトナーを供給し、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時において、前記像担持体の表面に濃度検出用のパターン画像を形成し、前記濃度検知手段により前記濃度検出用のパターン画像の濃度を検知した検知結果に基づいて画像流れの発生度合いを判断し、前記濃度検知手段により前記濃度検出用のパターン画像の濃度を検知した検知結果に基づいて再度、前記像担持体の表面に濃度検出用のパターン画像を形成するタイミングを決定し、１回目の前記検知結果と、該１回目から所定の時間経過後の２回目の前記検知結果とから画像流れ回復速度を算出し、前記画像流れ回復速度に応じて画像流れ回復動作時間を変化させる制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成によれば、制御手段は、濃度検知手段により濃度検出用のパターン画像の濃度を検知した検知結果に応じて画像流れ回復動作を行う。その際、１回目の前記検知結果と、該１回目から所定の時間経過後の２回目の前記検知結果とから算出した画像流れ回復速度に基づいて画像流れ回復動作時間を変化させる。これにより、画像流れの発生度合いに応じて、確実に画像流れを解消する必要最小限の時間で画像流れ回復動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す模式断面説明図である。
【図２】濃度検知手段の一例を示すブロック図である。
【図３】濃度検出用のパターン画像を感光ドラムの外周面を展開して見せた図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】画像流れ回復速度を判断する際に用いるテーブルの一例を示す図である。
【図６】１回目の出力濃度値と２回目の出力濃度値との濃度差により画像流れ回復速度を判断する一例を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は画像流れ回復速度に応じた画像流れ回復動作時間を決定する際に用いるテーブルの一例を示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は画像流れ回復速度に応じた画像流れ回復動作時間の一例を示す図である。
【図９】感光ドラムの停止時間に応じて画像流れの発生度合いの検出を実施するか否かを決定する際に使用するテーブルの一例を示す図である。
【図１０】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】
【００２１】
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。尚、以下の実施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、その他相対配置等は、本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。
【００２２】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置101の概略構成を示す模式図である。画像形成装置101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からなる感光ドラム１を用いた接触帯電方式及び転写方式の電子写真画像形成装置である。
【００２３】
表面にトナー像を担持する像担持体となる感光ドラム１は、ドラム軸１ａを中心に回転可能に支持されており、図示しない駆動機構により図１の時計回り方向に所定の速度で回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段となる帯電ローラ２により所定の極性の電位に一様に帯電される。本実施形態の帯電ローラ２は感光ドラム１の表面に接触して帯電する。帯電ローラ２は、導電性の芯金からなるローラ軸２ａを有する導電性弾性ローラである。
【００２４】
帯電ローラ２のローラ軸２ａ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せ、帯電ローラ２のローラ軸２ａを感光ドラム１のドラム軸１ａに対して略平行に配置して該感光ドラム１に対して所定の押圧力で接触させている。本実施形態において、帯電ローラ２は感光ドラム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に凹凸を形成してある。41は帯電ローラ２の表面を清掃する清掃部材としての回転ブラシである。該回転ブラシ41により帯電ローラ２の表面に付着した異物を掻き取って、該帯電ローラ２の表面をクリーニングする。
【００２５】
帯電ローラ２のローラ軸２ａに対して帯電バイアス電源９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）が帯電バイアス電圧として印加される。これにより、回転する感光ドラム１の表面が所定の極性の電位に一様に接触帯電される。本実施形態では、感光ドラム１の表面がマイナスの所定電位に帯電される。
【００２６】
そして、感光ドラム１の表面の帯電面に対して露光手段となる像露光装置３により画像情報に応じた像露光がなされる。これにより、感光ドラム１の表面の露光明部が電位減衰して、該感光ドラム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。像露光装置３は、帯電ローラ２により帯電された感光ドラム１の表面に露光を行って静電潜像を形成する。
【００２７】
像露光装置３は、原稿画像を結像して投影露光するアナログ露光装置でも良いし、レーザスキャナやＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）アレイ等のデジタル露光装置であっても良い。本実施形態の像露光装置３は、波長が７８０ｎｍのレーザ光３ａにより感光ドラム１の表面の帯電面を走査露光するレーザスキャナを用いている。
【００２８】
感光ドラム１の表面に形成された静電潜像は、該静電潜像にトナー18を供給してトナー像として現像する現像手段となる現像装置４によりトナー像として現像される。本実施形態の現像装置４は、現像剤として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を用いている。現像装置４の他の現像方式としては、トナー粒子に対して磁性キャリアを混合した２成分現像剤を磁気力により搬送し、感光ドラム１の表面に対して接触状態で現像する方法（２成分接触現像）でも良い。また、２成分現像剤を感光ドラム１の表面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出来る。
【００２９】
現像装置４は、回転駆動される現像スリーブ５と、該現像スリーブ５に現像剤を供給するためのホッパー６を有し、該現像スリーブ５と感光ドラム１との間に０．３ｍｍ程度の一定間隔を保つように配置されている。現像スリーブ５の導電性の芯金からなる回転軸５ａには現像バイアス電源19から所定の交流（ＡＣ）成分と直流（ＤＣ）成分とを重畳した現像バイアス電圧が印加される。これにより、感光ドラム１の表面の静電潜像に現像装置４からトナー18が供給されてジャンピング反転される。
【００３０】
感光ドラム１の表面に形成されたトナー像は、引き続く感光ドラム１の回転により、該感光ドラム１と、転写手段となる転写ローラ７との当接ニップ部である転写ニップ部Ｎ１に至り、この転写ニップ部Ｎ１に給送された記録材20に転写される。転写ローラ７は導電性の芯金からなるローラ軸７ａを有する導電性弾性ローラである。そして、ローラ軸７ａの両端部をそれぞれ軸受部材を介して回転可能に支持させ、該ローラ軸７ａを感光ドラム１のドラム軸１ａに対して略平行に配置して該感光ドラム１に対して所定の押圧力で接触させている。
【００３１】
本実施形態において、転写ローラ７は感光ドラム１の回転に従動して回転する。記録材20は図示しない給送部から所定の制御タイミングで給送され、レジストローラ８により感光ドラム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ニップ部Ｎ１に導入され、該感光ドラム１と転写ローラ７とにより挟持搬送される。
【００３２】
転写ローラ７には、記録材20が転写ニップ部Ｎ１を通過している間、転写バイアス電源21からトナー18の帯電極性とは逆極性の所定電位の直流電圧からなる転写バイアス電圧が印加される。本実施形態では転写ローラ７に印加される転写バイアス電圧として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、転写ニップ部Ｎ１において記録材20の裏面側（感光ドラム１の対向面側とは反対面側）にプラスの電荷が付与されて該感光ドラム１の表面のトナー像が順次に記録材20の表面に静電的に転写される。
【００３３】
トナー像の転写を受けた記録材20は転写ニップ部Ｎ１を通過すると、感光ドラム１の表面から分離され、搬送ベルト10により定着手段となる定着装置11に導入される。本実施形態の定着装置11は加熱ローラ12と加圧ローラ13とが圧接された熱定着装置であり、定着装置11に導入された記録材20は加熱ローラ12と加圧ローラ13との圧接ニップ部である定着ニップ部N２に進入して挟持搬送される。これにより、記録材20上の未定着のトナー像が熱と圧力により記録材20の表面に固着画像として定着され、その後、記録材20は画像形成物として画像形成装置101本体の外部に排出される。
【００３４】
一方、感光ドラム１の表面から記録材20を分離した後の該感光ドラム１の表面は、該感光ドラム１の表面を清掃する清掃手段となるクリーニング装置14により転写残トナーや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。本実施形態のクリーニング装置14は、クリーニング部材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により感光ドラム１の表面が摺擦されることで該感光ドラム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内に収容される。
【００３５】
＜濃度センサ＞
次に図１〜図４を用いて感光ドラム１の表面に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段となる濃度センサ17の配置構成及びトナー像の濃度検知について説明する。濃度センサ17は、感光ドラム１に形成されたトナー像を読み取り、該トナー像の濃度を検出する。該濃度センサ17は、図３に示すように、感光ドラム１の表面に形成された画像流れ検出用のトナー像として濃度検出用のパターン画像Ｇを読み取る。本実施形態のパターン画像Ｇは、ドット画像の面積とドット間の距離により規定される誤差拡散法により形成される５０％程度の濃度のハーフトーン（グレー）画像を採用している。
【００３６】
そして、該画像流れ検出用のパターン画像Ｇの読み取り結果により、該感光ドラム１の表面にトナー18を載せる。そして、定着装置11により所定の設定温度（例えば、約１０８℃）にて加熱ローラ12に内蔵されたヒータを加熱させる。そして、クリーニングブレード15により感光ドラム１の表面を研磨して該感光ドラム１の表面の清掃を行うことで画像流れ回復動作を行う。
【００３７】
尚、画像流れ検出用のパターン画像Ｇの画像データは、図４に示す記憶手段となる記憶部82に記憶されている。そして、画像流れ回復動作実行前に該記憶部82から画像流れ検出用のパターン画像Ｇの画像データが読み出される。そして、通常のトナー像の形成時と同様に帯電ローラ２、像露光装置３、現像装置４を動作させて感光ドラム１の表面に画像流れ検出用のパターン画像Ｇを形成して利用される。画像流れ検出用のパターン画像Ｇを読み取る濃度センサ17は、例えば、図１に示すように、感光ドラム１の外周面に沿って現像装置４と転写ローラ７との間に設けることが望ましい。
【００３８】
次に図２を用いて濃度センサ17の概略構成について説明する。本実施形態の濃度センサ17は発光部71と、受光部72ａ，72ｂとを有し、該発光部71から感光ドラム１の表面に光22ａを照射する。このとき、発光部71から出射された光22ａは、偏光板75ａによって入射面に平行な光からなるＰ波と、入射面に垂直な光からなるＳ波とに分離され、該Ｐ波のみが感光ドラム１の表面上のトナー像へ到達する。
【００３９】
感光ドラム１の表面に形成されたトナー像へ照射された光22ａのＰ波は、再びＰ波及びＳ波の成分を持ちながら反射して、反射光22ｂが受光部72ａ，72ｂへ照射される。該反射光22ｂの受光部72ａ，72ｂへの入射時に再度、偏光板75ｂによってＰ波及びＳ波に分離され、Ｓ波が受光部72ａ（Ｓ波反射光受光部）に受光され、Ｐ波が受光部72ｂ（Ｐ波反射光受光部）に受光される。
【００４０】
尚、発光部71は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）やレーザダイオード等の発光素子で構成できる。受光部72ａ，72ｂは、受光により電流（電圧）を出力するフォトダイオードやフォトトランジスタ等の受光素子で構成できる。
【００４１】
そして、受光部72ａ，72ｂの出力は感光ドラム１の表面のトナー像が無い部位の反射光22ｂを受けた場合と、トナー像が有る部位の反射光22ｂを受けた場合とでは、該反射光22ｂのＰ波とＳ波との光強度比率が異なる。このため、それぞれの出力比率は異なる。
【００４２】
また、トナー像の反射光22ｂを受けた場合でも、光22ａのＰ波及びＳ波の吸収度や反射光22ｂの反射率等の差や濃度センサ17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との出力は、制御手段となる制御部50に設けられたＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）81に入力される。そして、該ＣＰＵ81が受光部72ａ，72ｂの出力比率を演算する。
【００４３】
このように、感光ドラム１の表面に形成されたトナー像の濃度や、濃度センサ17により読み取ったトナー像のトナー量と、受光部72ａ，72ｂの出力比率とには対応する関係がある。その対応関係を予め実験等で取得しておき、例えば、図４に示す制御手段となる制御部50に設けられた記憶部82に感光ドラム１の表面に形成されたトナー像の濃度と、受光部72ａ，72ｂの出力比率との対応関係のデータをテーブル化して記憶しておく。
【００４４】
そして、感光ドラム１の表面に形成されたトナー像の濃度を濃度センサ17により検知する。その際には、濃度センサ17の受光部72ａ，72ｂのアナログ出力がＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部74ａ，74ｂによりデジタル化されて制御部50のＣＰＵ81に送られる。そして、感光ドラム１の表面に形成されたトナー像の単位面積当たりのトナー量に応じた濃度センサ17の各受光部72ａ，72ｂのアナログ出力をＡ／Ｄ変換部74ａ，74ｂによりデジタル化する。その値からＣＰＵ81により感光ドラム１の表面に形成されたトナー像の濃度を演算して該トナー像の濃度を検出する。
【００４５】
尚、図２に示すように、ＣＰＵ81から発光部71の発光のＯＮ／ＯＦＦの切り替えや発光量の調整等のためにＣＰＵ81のデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換部73を設けることができる。また、ＣＰＵ81で演算処理出来るように、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る。また、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。
【００４６】
＜画像流れ検出用のパターン画像＞
次に、図３を用いて本実施形態の濃度検出用であって画像流れ検出用のパターン画像Ｇについて説明する。図３は本実施形態の画像流れ検出用のパターン画像Ｇの一例を示す感光ドラム１の外周面を展開した平面図である。
【００４７】
図３に示すように、例えば、画像流れ検出用のパターン画像Ｇは、図３の左右方向で示す感光ドラム１の主走査方向の中央位置に形成される。更に、図３の上下方向で示す該感光ドラム１の周回方向（副走査方向）に該感光ドラム１の少なくとも一周分以上の長さＷを有して形成される。
【００４８】
画像流れ検出用のパターン画像Ｇが少なくとも感光ドラム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、部分的な画像流れとは、画像形成装置101が長時間停止している間に一次帯電装置としての帯電ローラ２の近傍等の感光ドラム１の表面の一部に放電生成物質が付着することで、該感光ドラム１の表面上の一部分で画像流れが発生する。
【００４９】
そして、この画像流れ検出用のパターン画像Ｇを読み取る位置に濃度センサ17が配される。尚、画像流れ検出用のパターン画像Ｇの形成位置及び濃度センサ17の位置は、図３の左右方向で示す感光ドラム１の主走査方向の中央位置に限られず該主走査方向の幅内において適宜の位置に設定できる。また、画像流れ検出用のパターン画像Ｇは、複数の画像流れ検出用のパターン画像Ｇを互いに隣接して配置しても良いし、他に、感光ドラム１の主走査方向において適宜の位置に設定できる。
【００５０】
複数の濃度センサ17を用いることなく同じ濃度センサ17で複数の画像流れ検出用のパターン画像Ｇを読み取る。その場合は、感光ドラム１の主走査方向の同じ位置に画像流れ検出用のパターン画像Ｇを該感光ドラム１の一周分以上の長さを有して形成した後に、該濃度センサ17によって画像流れ検出用のパターン画像Ｇの濃度を読み取る。
【００５１】
画像流れ検出用のパターン画像Ｇの感光ドラム１の主走査方向（図３の左右方向）における幅Ｌは、濃度センサ17の読み取り範囲に合わせて、例えば、１０ｍｍ程度とすることができる。また、画像流れ検出用のパターン画像Ｇの感光ドラム１の周回方向における長さＷは、画像流れの発生を感光ドラム１の全周に亘って確認するために、例えば、該感光ドラム１の周長と同じ長さＷとすることができる。これにより、画像形成装置101本体が長時間停止し、感光ドラム１の表面の一部に放電生成物質が付着することで、該感光ドラム１の一部分で像流れが発生しても、その一部分の画像流れの発生を確実に検出することができる。
【００５２】
図３に示すように、画像流れ検出用のパターン画像Ｇは、誤差を周りに拡散して処理する誤差拡散法にて形成されるベタ黒画像でも良いがハーフトーン（例えば５０％程度の濃度）画像で形成する。尚、画像流れ検出用のパターン画像Ｇの濃度設定は適宜設定することが出来るが、薄過ぎたり濃過ぎたりすると、画像流れの発生を検出し難くなることがある。
【００５３】
＜制御系の構成＞
次に、図４を用いて本実施形態の画像形成装置101の制御系の構成について説明する。図４は本実施形態の画像形成装置101の制御系の構成を示すブロック図である。図４に示すように、本実施形態の画像形成装置101を動作制御するための制御手段となる制御部50が設けられる。制御部50は、画像形成装置101に設けられる画像形成手段となる画像形成部51や定着手段となる定着装置11等の各部と接続され、例えば、感光ドラム１の回転、帯電、現像等の各種の制御を行う。
【００５４】
制御部50には、ＣＰＵ81、記憶部82、感光ドラム１の回転を停止する時間を計時（時間を測定）する計時手段となる時計部83等が設けられる。該ＣＰＵ81は中央演算処理装置であり、制御用プログラムや各種データに基づいて画像形成装置101の各部に制御信号を発し、各部からの信号を受けて各種演算等を行う。また、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。
【００５５】
記憶部82は、制御プログラム、制御データ、画像データ、設定データ等の各種データを記憶する。時計部83は、記録材20の搬送タイミング等、画像形成装置101の制御に必要な各種時間を計算する。また、時計部83は、印刷が終了して感光ドラム１の回転が停止してから、現在までの時間を測定する。即ち、時計部83は、図９に示すように、感光ドラム１の回転停止時間Ｔｑを測定する。
【００５６】
図４では説明の都合上、画像形成装置101に対して１台ずつのファクシミリ装置200とパーソナルコンピュータからなるユーザ端末装置100が接続された場合を説明する。他に、画像形成装置101には複数のユーザ端末装置100やファクシミリ装置200とネットワークや公衆回線を介して接続される。
【００５７】
これにより、画像形成装置101はユーザ端末装置100から画像データ等の送信を受けて印刷するプリンタ機能を有する。更に、画像読取手段となる画像読取部31で読み取った原稿画像をユーザ端末装置100や記憶部82に送信するスキャナ機能を有する。更に、相手方のファクシミリ装置200と画像データの送受信や受信データの印刷を行うファクシミリ機能を有する。
【００５８】
また、制御部50には、図２に示すＤ／Ａ変換部73及びＡ／Ｄ変換部74ａ，74ｂを介して濃度センサ17が接続される。そして、制御部50は濃度センサ17の発光部71の発光を制御する。更に、受光部72ａ，72ｂの出力を受けて記憶部82のデータを参照し、ＣＰＵ81が濃度センサ17が読み取ったトナー像の濃度を演算する。
【００５９】
また、制御部50には、画像形成装置101の各種の操作を行うための操作パネル30、図示しないシートカセット等から記録材20を供給するシート供給部32、該シート供給部32から供給された記録材20を搬送するシート搬送部33が接続されいる。
【００６０】
本実施形態の画像形成装置101では、電源ＯＮ時や記録材20への画像形成枚数が一定枚数に達した場合がある。また、画像形成装置101が印刷を終了してから一定時間を経過した場合がある。これ等の任意の時点で感光ドラム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。
【００６１】
現像装置４により感光ドラム１の表面にトナー18を供給し、クリーニング装置14により該感光ドラム１の表面の清掃を行う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に記憶される。制御部50は、画像流れ回復動作時において、このプログラムに基づき、感光ドラム１、帯電ローラ２、像露光装置３、現像装置４及びクリーニング装置14等を駆動して画像流れ回復動作を行う。
【００６２】
即ち、制御部50は、画像流れ回復動作時において、帯電ローラ２、像露光装置３、現像装置４を作動させて感光ドラム１の表面に図３に示す濃度検出用であって画像流れ検出用のパターン画像Ｇを形成する。そして、図２に示す濃度センサ17により該パターン画像Ｇの濃度を検知した検知結果に基づいて画像流れの発生度合いを判断する。そして、該濃度センサ17により該パターン画像Ｇの濃度を検知した検知結果に基づいて、再度、感光ドラム１の表面に該パターン画像Ｇを形成するタイミングを決定する。
【００６３】
そして、図５に示すように、濃度センサ17により該パターン画像Ｇの濃度を検知した１回目の検知結果（出力濃度値Ｄ１）を算出する。更に、該１回目から、例えば、１５秒経過した所定の時間経過後の２回目の検知結果（出力濃度値Ｄ２）を算出する。そして、１回目の検知結果（出力濃度値Ｄ１）と、２回目の検知結果（出力濃度値Ｄ２）とから画像流れ回復速度Ｖを算出する。そして、図６及び図７に示すように、画像流れ回復速度Ｖに応じて画像流れ回復動作時間Ｔｒを変化させる。尚、ここで、画像流れ回復速度Ｖとは、濃度センサ17により検知される画像流れ検出用のパターン画像Ｇの単位時間当たりの濃度変化をいう。
【００６４】
感光ドラム１の外周表面全体に亘って一定濃度（例えば、ベタ塗り）のトナー像を形成する。その状態で、クリーニング装置14のクリーニングブレード15を感光ドラム１の表面に当接させる。そして、定着装置11の温調制御を例えば１１０℃程度に保つように設定する。そして、一定時間、感光ドラム１を回転させて該定着装置11の温調制御により該感光ドラム１の表面を温めて該感光ドラム１の表面上の水分を除去しながら研磨する。
【００６５】
即ち、クリーニング装置14により感光ドラム１の表面の清掃を行う画像流れ回復動作は以下の通りである。即ち、該感光ドラム１の表面にトナー像を形成しつつ定着装置11のヒータにより所定の温度に加熱させながら該感光ドラム１を回転させて該クリーニング装置14により該感光ドラム１の表面を清掃する。
【００６６】
感光ドラム１の表面にトナー18を載せてクリーニングブレード15により該感光ドラム１の表面を研磨し、該感光ドラム１の表面に放電生成物質が水分と吸着しないように水分を除去しながら感光ドラム１の表面の清掃を行う。
【００６７】
尚、トナー18には、感光ドラム１の表面の研磨を効果的に行うために研磨成分材料を含ませても良い。この感光ドラム１の表面の研磨により、該感光ドラム１の表面に付着した放電生成物質や粉塵等の感光ドラム１の表面の汚れを除去することができる。記録材20がタルクを含有し、その紙粉が感光ドラム１の表面に滑石化して放電生成物質がクリーニングブレード15による研磨で除去しきれない等の場合であっても、該感光ドラム１の表面を温めて水分を除去している。これにより、放電生成物質の付着等を要因とする画像流れが解消される。
【００６８】
本実施形態の画像形成装置101では、パターン画像Ｇの濃度センサ17の読取時の出力で、画像流れ回復動作時間Ｔｒを変化させる。また１回目の濃度センサ17の読取時の検知結果（出力濃度値Ｄ１）と、２回目の濃度センサ17の読取時の検知結果（出力濃度値Ｄ２）とから以下の通り画像流れ回復動作時間Ｔｒを変化させる。即ち、図５に示すように、画像流れ回復速度Ｖを算出し、該画像流れ回復速度Ｖに応じて、図７に示すように、最適な画像流れ回復動作時間Ｔｒに変化させる。
【００６９】
そこで、図５〜図９に示す各種テーブルに基づいて、画像流れ回復動作時間Ｔｒの決定について説明する。図５は濃度センサ17の１回目の出力濃度値Ｄ１と、該１回目の検知時刻から、例えば、１５秒後経過した所定の時間経過後の該濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２とから両者の濃度差Ｄ３を算出する。そして、該濃度差Ｄ３に応じて画像流れ回復速度Ｖを判断する際に用いるテーブル23の一例を示す。図６は画像流れ回復動作による画像流れ回復速度Ｖを判断する一例を示す。
【００７０】
図７（ａ）〜（ｄ）は画像流れ回復速度Ｖに応じて画像流れ回復動作時間Ｔｒを決定する際に用いるテーブル24ａ〜24ｄの一例を示す。図８（ａ）〜（ｄ）は画像流れ回復速度Ｖに対応した画像流れ回復動作時間Ｔｒの一例を示す。図９は感光ドラム１の回転停止時間Ｔｑに応じて画像流れの発生度合いの検出を実施するか否かを決定する際に用いるテーブル25の一例を示す。
【００７１】
先ず、図５を用いて濃度センサ17の１回目の出力濃度値Ｄ１と、該１回目の検知時刻から、例えば、１５秒経過後等の所定の時間経過後の該濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２とから両者の濃度差Ｄ３を算出する。そして、該濃度差Ｄ３に応じて画像流れ回復速度Ｖを決定する様子について説明する。図５は濃度センサ17の１回目の出力濃度値Ｄ１と、該濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２との読み取り結果に応じて画像流れ回復速度Ｖを判断する際に用いるテーブル23である。このテーブル23は図４に示す記憶部82に記憶させておくことが出来る。
【００７２】
図５に示すテーブル23において、濃度センサ17の１回目の出力濃度値Ｄ１と、該１回目の検知時刻から例えば、１５秒経過後等の所定の時間経過後の該濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２とは以下の通りである。即ち、該濃度センサ17の出力に対して制御部50のＣＰＵ81により演算して得られた結果である。
【００７３】
そして、該濃度センサ17の受光部72ａと、受光部72ｂとの出力比率から画像流れ検出用のパターン画像Ｇの１回目の出力濃度値Ｄ１と、２回目の出力濃度値Ｄ２とを算出したものである。また、濃度差Ｄ３は画像流れ検出用のパターン画像Ｇを用いて２回目の画像流れの発生度合いを検出した出力濃度値Ｄ２から１回目の画像流れの発生度合いを検出した出力濃度値Ｄ１を差し引いた値であり、以下の数１式により算出する。
【００７４】
［数１］
Ｄ３＝Ｄ２−Ｄ１
【００７５】
そして、前記数１式により算出した濃度差Ｄ３を用いて、図５のテーブル23に示す濃度差Ｄ３の範囲に基づいて画像流れ回復速度Ｖが算出される。濃度センサ17の１回目と２回目の出力濃度値Ｄ１，Ｄ２は、「０〜１．０」の範囲の値をとり、前記数１式により算出される濃度差Ｄ３が図５のテーブル23に示す濃度差Ｄ３の範囲の何れに存在するかに基づいて画像流れ回復速度Ｖ１〜Ｖ４が決定される。
【００７６】
図５のテーブル23に示す画像流れ回復速度Ｖ１〜Ｖ４の判断は、濃度センサ17の１回目の出力濃度値Ｄ１と、該１回目の検知時刻から、例えば、１５秒経過後等の所定の時間経過後の該濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２との比較をＣＰＵ81が行う。そして、該２回目の出力濃度値Ｄ２と、１回目の出力濃度値Ｄ１との濃度差Ｄ３を前記数１式により算出する。
【００７７】
例えば、画像流れ検出用のパターン画像Ｇを濃度センサ17により１回目に検知した際の出力濃度値Ｄ１が「０．２」であった。そして、１回目の検知時刻から、例えば１５秒経過後等の所定時間経過後に再度、新たな画像流れ検出用のパターン画像Ｇを濃度センサ17により２回目に検知した際の出力濃度値Ｄ２が「０．２５」であった。その場合には、前記数１式により画像流れ回復速度Ｖを決定する濃度差Ｄ３が「０．０５」となり、図５に示すテーブル23において、濃度差Ｄ３は「０≦Ｄ３＜０．１」の範囲であるため画像流れ回復速度Ｖ１と判断される。
【００７８】
また、同様に画像流れ検出用のパターン画像Ｇを濃度センサ17により１回目に検知した際の出力濃度値Ｄ１が「０．２」であった。そして、１回目の検知時刻から、例えば１５秒経過後等の所定時間経過後に再度、新たな画像流れ検出用のパターン画像Ｇを濃度センサ17により２回目に検知した際の出力濃度値Ｄ２が「０．４５」であった。その場合には、前記数１式により画像流れ回復速度Ｖを決定する濃度差Ｄ３が「０．２５」となり、図５に示すテーブル23において、濃度差Ｄ３は「０．２≦Ｄ３＜０．３」の範囲であるため画像流れ回復速度Ｖ３と判断される。
【００７９】
また、図５に示すテーブル23において、画像流れ検出用のパターン画像Ｇを濃度センサ17により１回目に検知した際の出力濃度値Ｄ１が「１．０」以上の場合は、感光ドラム１の表面上に画像流れが発生していないと判断される。
【００８０】
また、図６に示すように、クリーニング装置14のクリーニングブレード15により感光ドラム１の表面上を研磨してクリーニングする画像流れ回復動作の効果が高い画像流れ回復速度Ｖ４の場合がある。その場合は、画像流れ検出用のパターン画像Ｇを濃度センサ17により１回目に検知した際の出力濃度値Ｄ１と、該１回目の検知時刻から、例えば１５秒経過後等の所定の時間経過後の該濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２との濃度差Ｄ３が大きくなる。
【００８１】
また、画像流れ回復動作の効果が低い画像流れ回復速度Ｖ１の場合がある。その場合は、画像流れ検出用のパターン画像Ｇを濃度センサ17により１回目に検知した際の出力濃度値Ｄ１と、該１回目の検知時刻から、例えば１５秒経過後等の所定の時間経過後の該濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２との濃度差Ｄ３が小さくなる。
【００８２】
従って、濃度差Ｄ３が大きい画像流れ回復速度Ｖ４は大きく、濃度差Ｄ３が小さい画像流れ回復速度Ｖ１は小さい。即ち、図５〜図７に示す画像流れ回復速度Ｖ１〜Ｒ４は以下の数２式で示す関係にある。
【００８３】
［数２］
Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４
【００８４】
尚、図５に示すテーブル23では、画像流れ回復速度Ｖ１〜Ｖ４を４段階に分けている。しかし、濃度差Ｄ３の範囲を更に多数の閾値を用いて多数段階に分けることで、より多段階で画像流れ回復速度Ｖのレベル分けを行うことができ、画像流れ回復速度Ｖのレベルを更に多段階に場合分けすることができる。
【００８５】
＜画像流れ回復動作時間＞
次に図７（ａ）〜（ｄ）を用いて画像流れ回復動作時間Ｔｒの設定について説明する。図７（ａ）〜（ｄ）は、図５に示す画像流れ回復速度Ｖ１〜Ｖ４に応じて画像流れ回復動作時間Ｔｒを決定する際に用いるテーブル24ａ〜24ｄの一例である。このテーブル24ａ〜24ｄも図４に示す記憶部82に記憶させておくことが出来る。
【００８６】
図５に示すように、濃度センサ17の１回目の出力濃度値Ｄ１と、該濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２とから画像流れ回復速度Ｖを判断する際に用いるテーブル23により画像流れ回復速度Ｖを判断する。その後、各々の画像流れ回復速度Ｖ１〜Ｖ４に応じて図７に示すテーブル24ａ〜24ｄにより画像流れ検出用のパターン画像Ｇを２回目に検知した濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２に基づいて画像流れ回復動作時間Ｔｒを決定する。
【００８７】
ここで、画像流れの度合が強いほど、感光ドラム１の表面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、感光ドラム１の表面上でトナーを載せる部分と載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、像露光装置３からレーザ光３ａが照射された感光ドラム１の表面上の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、感光ドラム１を正帯電させる場合、電荷がキャンセルされた画素に負電荷が流れ込み、その部分の電位が持ち上げられる。尚、本実施形態のトナー18は負帯電として説明する。
【００８８】
すると、画像流れの度合が強いほど、感光ドラム１の表面に付着するトナー量が少なくなる傾向を示す。そして、画像流れが生じると、感光ドラム１の表面で画像流れが生じていない場合に比べてトナー像の濃度が薄くなる傾向を示す。従って、画像流れの発生度合いが重い程、感光ドラム１の表面に付着するトナー量が少なくなる。
【００８９】
これにより、図２に示す濃度センサ17の受光部72ａ，72ｂが受光するＳ波及びＰ波の光量比率は変化して、受光部72ａ，72ｂの出力電圧（電流）は変化する。そして、濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２は、画像流れの発生度合いが重い程、所望の濃度が得られていないとして、小さい濃度値で算出される。
【００９０】
濃度センサ17により画像流れ検出用のパターン画像Ｇの濃度を検知した２回目の出力濃度値Ｄ２の範囲に基づいて設定された画像流れ回復動作時間Ｔｒを図７（ａ）〜（ｄ）のテーブル24ａ〜24ｄに示す。例えば、図７（ａ）〜（ｄ）のテーブル24ａ〜24ｄに示すように、２回目の出力濃度値Ｄ２の範囲が「０〜１．０」の値をとるように演算される。すると、図７（ａ）〜（ｄ）のテーブル24ａ〜24ｄに示す各閾値Ｘ１〜Ｘ６は以下の数３式で示す関係に設定される。
【００９１】
［数３］
０＜Ｘ１＜Ｘ２＜Ｘ３＜Ｘ４＜Ｘ５＜Ｘ６＜１．０
【００９２】
例えば、閾値Ｘ１＝０．１５、閾値Ｘ２＝０．３、閾値Ｘ３＝０．４５、閾値Ｘ４＝０．６、閾値Ｘ５＝０．７５、閾値Ｘ６＝０．９のような値をとる。
【００９３】
図７（ａ）〜（ｄ）のテーブル24ａ〜24ｄに示す画像流れ回復動作時間Ｔｒは、２回目の出力濃度値Ｄ２と、各閾値Ｘ１〜Ｘ６との比較をＣＰＵ81が行うことで設定される。例えば、図５に示すテーブル23から前記数１式により２回目の出力濃度値Ｄ２と、１回目の出力濃度値Ｄ１との濃度差Ｄ３に応じて画像流れ回復速度Ｖを判断する。
【００９４】
そして、該画像流れ回復速度Ｖが、例えば、画像流れ回復速度Ｖ１で、且つ２回目の出力濃度値Ｄ２が図７（ａ）のテーブル24ａに示す「０≦Ｄ２＜Ｘ１」の場合がある。その場合は、図７（ａ）のテーブル24ａに示すように、画像流れ回復動作時間Ｔｒは、「２４０秒」に設定される。
【００９５】
同様に、画像流れ回復速度Ｖ１で、且つ２回目の出力濃度値Ｄ２が図７（ａ）のテーブル24ａに示す「Ｘ３≦Ｄ２＜Ｘ４」ならば、画像流れ回復動作時間Ｔｒは、「１２０秒」に設定される。同様に、画像流れ回復速度Ｖ１で、且つ２回目の出力濃度値Ｄ２が図７（ａ）のテーブル24ａに示す「Ｘ５≦Ｄ２＜Ｘ６」ならば、画像流れ回復動作時間Ｔｒは、「４０秒」に設定される。
【００９６】
同様に、画像流れ回復速度Ｖ１で、且つ２回目の出力濃度値Ｄ２が図７（ａ）のテーブル24ａに示す「１．０≦Ｄ２」ならば、画像流れ発生無しと判断して、画像流れ回復動作時間Ｔｒは、「０秒」、即ち、「画像流れ回復動作不要」と設定される。図７（ｂ）〜（ｄ）のテーブル24ｂ〜24ｄに示す他の画像流れ回復速度Ｖ２〜Ｖ４についても同様にして画像流れ回復動作時間Ｔｒが設定される。
【００９７】
従って、図７（ａ）〜（ｄ）のテーブル24ａ〜24ｄに示すように、２回目の出力濃度値Ｄ２が小さい程、画像流れの発生度合いが重く、画像流れ回復動作時間Ｔｒは長時間に亘って画像流れ回復動作を実行する。そして、２回目の出力濃度値Ｄ２が大きい程、画像流れの発生度合いが軽いか、もしくは画像流れの発生が無く、所望のトナー濃度が得られており、画像流れの発生度合いが軽微である。このため、画像流れの発生度合いが重い場合よりも画像流れ回復動作時間Ｔｒを短くする。
【００９８】
尚、図７（ａ）〜（ｄ）のテーブル24ａ〜24ｄでは、画像流れの発生度合いを７段階に分けているが、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、画像流れ回復動作時間Ｔｒも更に多段階に場合分けすることができる。
【００９９】
次に図８（ａ）〜（ｄ）を用いて画像流れ回復速度Ｖと、画像流れ回復動作時間Ｔｒとの関係について説明する。図８（ａ）〜（ｄ）は各画像流れ回復速度Ｖ１〜Ｖ４と、各画像流れ回復動作時間Ｔｒとの関係を示す。図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、各画像流れ回復速度Ｖ１〜Ｖ４によって必要な画像流れ回復動作時間Ｔｒが異なる。図８（ｄ）に示すように、画像流れ回復速度Ｖが速い場合には、画像流れの発生度合いに対する画像流れ回復動作時間Ｔｒは短くなる。また、逆に図８（ａ）に示すように、画像流れ回復速度Ｖが遅い場合には仮に濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２が同じ値であっても、より長い画像流れ回復動作時間Ｔｒを必要とする。
【０１００】
＜画像流れ回復動作の実施判断＞
次に図９を用いて時計部83により計時される画像流れ回復動作を行う前の感光ドラム１の回転停止時間Ｔｑに基づいて濃度センサ17により濃度検出用のパターン画像Ｇの濃度を検知して画像流れ回復動作を実施するか否かの判断を行う構成について説明する。
【０１０１】
図４に示すように、制御部50には画像形成装置101の外気の温湿度を検知する温湿度検知手段となる温湿度センサ26が接続されている。制御部50は画像流れ回復動作時において、温湿度センサ26により検知される画像形成装置101の外気の温湿度に基づいて濃度センサ17により濃度検出用のパターン画像Ｇの濃度を検知するか否かの判断を行う。
【０１０２】
更に、時計部83により計時される感光ドラム１の回転停止時間Ｔｑに基づいて濃度センサ17により濃度検出用のパターン画像Ｇの濃度を検知するか否かの判断を行う。本実施形態では、温湿度センサ26により検知される画像形成装置101の外気の温湿度が高温高湿環境となる３０℃／８０％以上の空気中の水分量があれば画像流れ回復動作を実行する。
【０１０３】
図９は画像流れ回復動作を行う前の感光ドラム１の回転停止時間Ｔｑにより、画像流れ回復動作を実施するが否かを判断するためのテーブル25の一例を示す。このテーブル25も記憶部82に記憶させておくことが出来る。
【０１０４】
画像流れ回復動作を実施する前に感光ドラム１の回転停止時間Ｔｑによって、画像流れ回復動作を実施するか否かを判断することの利点について説明する。一般に、帯電ローラ２の帯電動作によって生じた放電生成物質は、徐々に時間をかけて感光ドラム１の表面に降り積もる。感光ドラム１の回転停止直後は帯電ローラ２の帯電動作によって生じた放電生成物質は空気中に舞っている。その後、次第に感光ドラム１の表面に降り積もり、その放電生成物質が時間をかけて大気中の水分を吸収して該感光ドラム１の表面に画像流れを引き起こす。
【０１０５】
従って、感光ドラム１の回転が停止してから直ちに画像流れ回復動作を行う場合、該感光ドラム１の表面に付着する放電生成物質が少なく、且つ、放電生成物質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。
【０１０６】
そこで、図９のテーブル25に示す感光ドラム１の回転停止時間Ｔｑ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。図９は感光ドラム１の回転停止時間Ｔｑが基準時間Ｔｓよりも短い場合は、画像流れ回復動作を実施せず、該回転停止時間Ｔｑが基準時間Ｔｓ以上であれば画像流れ回復動作を実施する。例えば、基準時間Ｔｓを９時間に設定することが出来る。尚、基準時間Ｔｓを９時間以外の適宜の時間に設定できる。
【０１０７】
＜画像流れ回復動作制御＞
次に図10を用いて画像流れ回復動作制御の一例について説明する。図10は画像形成装置101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。先ず、図10に示すステップＳ１において、画像形成装置101の画像流れ回復動作制御のスタートは以下の通りである。即ち、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が終了してから一定枚数以上の記録材20を印刷した場合がある。或いは、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を指示する入力等がある。これ等の予め定められた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。
【０１０８】
次にステップＳ２において、温湿度センサ26により画像形成装置101の外気中の水分量を取得する。具体的には、温湿度センサ26により検知される温度ｔ［℃］および相対湿度ＲＨ（ｔ）［％］を取得し、絶対水分量Ａ［ｇ］（乾燥空気が１（ｋｇ）中の水分量［ｇ］）を算出する。ここで、相対湿度ＲＨ（Relative Humidity）が１００［％］で大気中の水蒸気量が飽和となり、結露を生じる。相対湿度ＲＨの値は０［％］以上、１００［％］以下の値をとる。
【０１０９】
相対湿度ＲＨは乾湿計の乾球温度と湿球温度の温度差から表により求めることができる。毛髪の性質を利用した毛髪湿度計など、伸縮性の素材を用いた湿度計もあるが、気象観測用に電気式の湿度計が用いられる。また、精密観測用には露点計も用いられる。
【０１１０】
一般に温度ｔ［℃］および相対湿度ＲＨ（ｔ）［％］から絶対水分量Ａ［ｇ］を求めるにはいくつか方法がある。本実施形態の画像形成装置101は、ほぼ１気圧、温度０［℃］〜６０［℃］程度の環境で使用されるため、以下の数４式で表わされるＴｅｔｅｎｓの近似式により算出することが出来る。ここで、Ｔｅｔｅｎｓの近似式とは、飽和水分量をＥ［ｇ］、温度をｔ［℃］としたとき、以下の数４式により温度ｔ［℃］時の飽和水分量Ｅ［ｇ］を求めることが出来る。
【０１１１】
［数４］
Ｅ（ｔ）＝６．１１×１０（７．５×ｔ／（ｔ＋２３７．３））
【０１１２】
上記数４式で求めた飽和水分量Ｅ［ｇ］に相対湿度ＲＨ［％］の値を乗ずることで、その温湿度での絶対水分量Ａ［ｇ］が求められる。
【０１１３】
次にステップＳ３において、制御部50は、時計部83により計時された前回の印字動作が終了した後、感光ドラム１の回転が停止した時刻から現在の時刻までの時間からなる感光ドラム１の回転停止時間Ｔｑを取得する。次に、ステップＳ４において、制御部50は、図９に示すテーブル25を参照して時計部83により計時された感光ドラム１の回転停止時間Ｔｑに基づいて該感光ドラム１の表面の画像流れの発生度合いの検出を行う。そのために濃度センサ17による画像流れ検出用のパターン画像Ｇの濃度の検出が必要か否かを判断する。前記ステップＳ４において、画像流れの発生度合いの検出が必要ないと判断されれば、処理は終了し、印刷可能状態になる。
【０１１４】
即ち、制御部50は、現像装置４により感光ドラム１の表面にトナー18を供給し、クリーニング装置14により該感光ドラム１の表面の清掃を行う画像流れ回復動作を行う。その画像流れ回復動作時において、該感光ドラム１の表面に濃度検出用のパターン画像Ｇを形成し、濃度センサ17により該濃度検出用のパターン画像Ｇの濃度を検知した検知結果に基づいて画像流れの発生度合いを判断する。
【０１１５】
一方、前記ステップＳ４において、画像流れの発生度合いの検出が必要と判断された場合には、ステップＳ５に進んで、制御部50は感光ドラム１の表面に画像流れ検出用のパターン画像Ｇを形成する制御を行う。即ち、制御部50は、画像流れ回復動作の実行前に感光ドラム１の表面上に一定濃度の濃度検出用のパターン画像Ｇを形成する。そして、該感光ドラム１の表面上に形成されたパターン画像Ｇの濃度は濃度センサ17により読み取られる。
【０１１６】
次にステップＳ６において、制御部50は濃度センサ17の発光部71に発光を指示し、ステップＳ７において該濃度センサ17により画像流れ検出用のパターン画像Ｇの読み取りを行わせる。ステップＳ８において、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17の１回目の出力濃度値Ｄ１を算出する。
【０１１７】
次にステップＳ９において、制御部50は濃度センサ17の１回目の出力濃度値Ｄ１を予め設定された画像流れ度合いの基準濃度値Ｄｓと比較し、画像流れ回復動作の必要性を判断する。例えば、基準濃度値Ｄｓ＝１．０のような値をとる。
【０１１８】
前記ステップＳ９において、濃度センサ17の１回目の出力濃度値Ｄ１から、感光ドラム１の表面に画像流れが発生していないと判断された場合、画像流れ回復動作を行う必要が無いと判断して処理は終了し、印刷可能状態になる。
【０１１９】
一方、前記ステップＳ９において、画像流れ回復動作が必要と判断される。その場合には、ステップＳ10に進んで、制御部50は、感光ドラム１、帯電ローラ２、像露光装置３、現像装置４、クリーニング装置14等を制御する。そして、例えば、１５秒程度の予め定められた時間だけ予備的な画像流れ回復動作を実施する。
【０１２０】
即ち、制御部50は、濃度センサ17により濃度検出用のパターン画像Ｇの濃度を検知した検知結果に基づいて再度、感光ドラム１の表面に濃度検出用のパターン画像Ｇを形成するタイミングを決定する。
【０１２１】
前記ステップＳ10において、例えば、１５秒程度の予め定められた時間だけ予備的な画像流れ回復動作を実施した後、ステップＳ11において、制御部50は、再度、感光ドラム１の表面に画像流れ検出用のパターン画像Ｇを形成する。即ち、制御部50は、本格的な画像流れ回復動作を実行する前に感光ドラム１の表面上に一定濃度の濃度検出用のパターン画像Ｇを形成する。
【０１２２】
そして、ステップＳ12において、制御部50は濃度センサ17の発光部71の発光を指示し、ステップＳ13において、濃度センサ17により画像流れ検出用のパターン画像Ｇの読み取りを行わせる。そして、ステップＳ14において、制御部50は濃度センサ17からの読取出力を受けて濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２を算出する。
【０１２３】
次にステップＳ15において、制御部50は、前記ステップＳ８で算出した濃度センサ17の１回目の出力濃度値Ｄ１と、ステップＳ14で算出した濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２とを比較する。そして、前記数１式により濃度差Ｄ３を算出し、記憶部82に記憶された図５に示すテーブル23を参照して画像流れ回復速度Ｖを選択する。
【０１２４】
即ち、制御部50は、感光ドラム１の表面に形成した画像流れ検出用のパターン画像Ｇの濃度を濃度センサ17により読み取った１回目の検知結果（出力濃度値Ｄ１）を考慮する。更に、該１回目から例えば１５秒経過後等の所定の時間経過後の２回目の検知結果（出力濃度値Ｄ２）を考慮する。そして、該１回目の検知結果（出力濃度値Ｄ１）と、２回目の検知結果（出力濃度値Ｄ２）とから画像流れ回復速度Ｖを算出する。
【０１２５】
次に、ステップＳ16において、制御部50は、記憶部82に記憶された図７（ａ）〜（ｄ）に示すテーブル24ａ〜24ｄを参照する。そして前記ステップＳ15で選択した画像流れ回復速度Ｖ１〜Ｖ４に基づいて濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２の検知結果（出力濃度値Ｄ２）に対する画像流れ回復動作時間Ｔｒを決定する。
【０１２６】
即ち、濃度センサ17は、画像流れ検出用のパターン画像Ｇの濃度を読み取る。そして、制御部50は、該濃度センサ17の読み取り結果から画像流れの発生度合いを判断する。そして、画像流れ回復速度Ｖ１〜Ｖ４に基づいて濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２に対する画像流れ回復動作時間Ｔｒを変化させる。即ち、制御部50は、画像流れ回復速度Ｖに応じて画像流れ回復動作時間Ｔｒを変化させる。画像流れ回復動作時間Ｔｒは濃度センサ17の２回目の出力濃度値Ｄ２に基づいて決定される。
【０１２７】
そして、ステップＳ17において、前記ステップＳ16において決定された画像流れ回復動作時間Ｔｒに基づいて制御部50は、感光ドラム１、帯電ローラ２、像露光装置３、現像装置４、クリーニング装置14等を制御する。そして画像流れ回復動作を画像流れ回復動作時間Ｔｒだけ実行する。
【０１２８】
次にステップＳ18において、制御部50は、再度、画像流れ回復動作の必要性を判断する。これは、前記ステップＳ17で実行された画像流れ回復動作で感光ドラム１の表面上の画像流れが回復しているか否かを判断する。該ステップＳ18における動作としては、前記ステップＳ４〜ステップＳ９の動作を実行して判断する。
【０１２９】
前記ステップＳ18において、再度、画像流れ回復動作が必要であると判断されれば、前記ステップＳ16〜ステップＳ18を繰り返す。一方、前記ステップＳ18において、再度、画像流れ回復動作は必要ないと判断されれば、処理は終了し、印刷可能状態になる。
【０１３０】
本実施形態によれば、制御部50は、濃度センサ17による画像流れ検出用のパターン画像Ｇの濃度の１回目の検出結果（出力濃度値Ｄ１）と、２回目の検出結果（出力濃度値Ｄ２）から画像流れの回復速度Ｖを算出する。そして、該画像流れの回復速度Ｖに応じて画像流れ回復動作時間Ｔｒを変化させる。これにより、画像流れの発生度合いに応じて確実に画像流れを解消する必要最小限の時間で画像流れ回復動作を行うことができる。
【０１３１】
また、従来では、画像流れの発生度合いが重度であっても解消できるように、余裕を持たせて一定時間の画像流れ回復動作が行われていた。本実施形態では、画像流れの発生度合いが低ければ、画像流れ回復動作時間Ｔｒが短くなる。これにより、画像流れ回復動作時に使用されるトナー消費量や消費電力を削減し、印刷可能までのユーザ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、生産性が高く確実に画像流れを解消する画像形成装置101を提供することができる。
【０１３２】
また、画像流れ検出用のパターン画像Ｇの濃度検出結果や感光ドラム１の回転停止時間Ｔｑに応じて画像流れの発生度合いを判断し、重度の画像流れが発生している場合には画像流れ回復動作時間Ｔｒを長くする。また、極軽微な画像流れの場合には、画像流れが重度に発生している場合と比べて画像流れ回復動作時間Ｔｒを短くする。更には、画像流れ回復動作による画像流れ回復速度Ｖも考慮して画像流れ回復動作を決定する。このため、より効率的で精度の高い画像流れ回復動作時間Ｔｒを決定することが出来る。
【符号の説明】
【０１３３】
Ｇ    …画像流れ検出用のパターン画像
Ｔｒ  …画像流れ回復動作時間
Ｖ，Ｖ１〜Ｖ４ …画像流れの回復速度
１    …感光ドラム(像担持体)
17    …濃度センサ(濃度検知手段)
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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