(57)【要約】【課題】アモルファスシリコンの感光体の表面を、感光体の寿命を必要以上に縮めたり、消費電力のむだを生じたりすることなしに、その表面状態に応じてより的確にエージングして、画像流れの発生をより確実に防止しうる、新規な画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電手段２と露光手段３とを動作させて、感光体１の表面に、画像流れを検出するための一定パターンの静電潜像を形成させた後、当該静電潜像の電位を電位センサ８で測定し、測定電位があらかじめ設定したしきい値以上であるとき画像流れが発生したと判断して、エージング手段６を用いて感光体の表面をエージング処理させる。【選択図】　図１
2004126295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファスシリコン感光体と、当該感光体の表面を一様に帯電させるための帯電手段と、帯電した感光体の表面を露光して静電潜像を形成するための露光手段と、形成した静電潜像の電位を測定するための電位センサと、形成した静電潜像をトナー像に現像するための現像手段と、現像したトナー像を被印刷物に転写させるための転写手段と、感光体の表面をエージングするためのエージング手段と、これらの部材の動作を制御するための制御手段とを有するとともに、
制御手段は、帯電手段と露光手段とを動作させて、感光体の表面に、画像流れを検出するための一定パターンの静電潜像を形成させた後、当該静電潜像の電位を電位センサで測定し、測定電位があらかじめ設定したしきい値以上であるとき画像流れが発生したと判断して、エージング手段を用いて感光体の表面をエージング処理させる画像流れ防止制御の機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
湿度センサをも有しており、制御手段は、この湿度センサによって測定した湿度があらかじめ設定したしきい値以上であるとき、画像流れ防止制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
制御手段は、湿度センサによって測定した湿度がしきい値以上であるとき、装置の電源投入直後、または電源投入後、最後の画像形成から一定時間が経過した時点で、画像流れ防止制御を行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アモルファスシリコンの感光体を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置などの画像形成装置においては、まず光導電性を有する感光体の表面を、コロトロン、スコロトロンなどの帯電器を用いた帯電手段によって一様に帯電させ、次いで露光手段によって露光して静電潜像を形成した後、この静電潜像を、現像手段によってトナー像に現像する。
【０００３】
次にこのトナー像を、上記帯電器などを用いた転写手段によって紙などの被印刷物の表面に転写した後、定着手段によって被印刷物の表面に定着させることで、一連の画像形成の工程が完了する。
またトナー像転写後の感光体は、その表面に残留したトナーをクリーニング手段によって除去し、さらに必要に応じて除電ランプを用いて露光して除電することによって、次の画像形成に備える。
【０００４】
上記の画像形成装置に用いる感光体としては、光導電性を有する種々の材料からなる、種々の構造を有するものが実用化されているが、とくにアモルファスシリコン感光体が、高強度でかつ耐久性に優れる上、実用的な感度を有し、しかも比較的安価に製造できるため、広く一般に用いられている。
しかし、上記アモルファスシリコン感光体は画像流れを生じやすいという問題がある。
【０００５】
すなわち、前記帯電手段や転写手段などとしての帯電器に通電して放電させると、その際に発生するオゾンによって空気中の成分が分解されて、ＮＯｘやＳＯｘ等のイオン生成物が発生する。また、それとともにアモルファスシリコン感光体の表面が酸化されて、イオン生成物や水分子などを吸着しやすい酸化膜が形成される。そしてこの酸化膜に、放電によって発生したイオン生成物が吸着される。そうすると、イオン生成物は水溶性であって空気中の水分を取り込みやすい上、酸化膜自体も水を吸着しやすいため、とくに高湿条件下において多量の水を吸着して、感光体の表面抵抗が著しく低下する。また、被印刷物である紙から発生して感光体の表面に付着する紙粉も、吸水性であって水を吸着しやすいため、感光体の表面抵抗を低下させる原因となる。
【０００６】
このため、感光体の表面に形成した静電潜像のエッジ部で電位の横流れ（リーク）が起こり、その結果として形成画像に画像流れを生じる。
また、上記イオン生成物は帯電器のシールドなどにも堆積し、堆積したイオン生成物が、とくに高湿環境下でシールドから離脱して感光体の表面に移行する現象を生じる。
そしてこの現象が装置の停止時に発生すると、感光体の表面の、その時に帯電器の近傍に位置していたごく狭い領域に集中的に、多量のイオン生成物が吸着されることになるため、当該領域の表面抵抗が局所的に大きく低下して、形成画像に部分的な強い画像流れが発生するおそれもある。
【０００７】
そこで、画像流れの発生を防止すべく、感光体の内部や、あるいは外部近傍などにヒータを配置し、感光体を、これらのヒータによって所定の温度に加熱することで、その表面に吸着した水分を離脱させるとともに、新たな水分が吸着するのを防止することが一般的に行われている。
しかしこの方法では、例えばサーミスタなどを用いてヒータに断続的に通電しながら、感光体を常時、一定温度に維持しつづける必要があるため、画像形成装置の消費電力が大きくなる。このため、環境問題やエネルギー問題の観点から画像形成装置などのＯＡ機器においても求められつつある省エネルギー化の要求に、十分に対応できないという問題がある。
【０００８】
また上記の方法では、画像形成装置の電源投入後、ヒータによって感光体を適正温度まで昇温させるためにある程度の時間を要することから、電源投入から第１枚目の画像形成をするまでの時間がかかりすぎるという問題もある。
そこで、湿度センサを用いて感光体の表面近傍の湿度を測定し、測定した湿度があらかじめ設定したしきい値以上であって、水分の吸着による画像流れが発生するおそれのあるときのみ、ヒータに通電して感光体を加熱することが検討された。
【０００９】
しかしアモルファスシリコン感光体は感度の温度依存性が高く、上記のようにヒータに通電して加熱した状態と、通電しない常温の状態とで感度に大きな差を生じるため、この方法では常時、適正な画像を形成するのが困難である。
そこで加熱以外の方法として、アモルファスシリコン感光体の表面を定期的にエージング（研磨）して、吸着したイオン生成物や水分、あるいは紙粉などを、表面の酸化膜ごと除去することが提案された（例えば特許文献１、２等参照）。
【００１０】
すなわち、これらの特許文献に記載の方法では、まず画像形成装置のクリーニング手段に、トナー除去のための部材（クリーニングブレード等）と同体または別体で研磨部材（研磨ローラ等）を設ける。そして、例えば画像形成装置の運転開始時や運転終了時などの任意の時点で、研磨剤や研磨剤を加えた廃トナーなどを、研磨部材の、感光体との当接部に存在させながら、当該研磨部材を感光体の表面に当接させた状態で感光体を一定時間、回転させることによって、感光体の表面をエージングしている。
【００１１】
また、前述した感光体を加熱する方法の改良として、特許文献３には、画像形成装置の運転開始時や運転終了時などの、画像形成を行わない任意の時点でのみ、感光体を一定時間、加熱して水分を除去し、画像形成は常温で行う方法が提案されている。
さらに、帯電器のシールドなどに堆積したイオン生成物が、高湿環境下で感光体の表面に移行するのを防止すべく、帯電器のシールドの、感光体に面した開口部を、例えば装置の停止時などに閉じるためのシャッターを設けることも提案されている（上記特許文献３や、あるいは特許文献４、５など参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開昭６３−２３５９７４号公報（第３頁左下欄第１行〜同頁右下欄第４行、第１図）
【特許文献２】
特開昭６３−２６１３８０号公報（第２頁右下欄第４行〜同欄第１０行、添付図）
【特許文献３】
特公平４−５０５９１号公報（第３欄第１１行〜同欄第３０行、第２図）
【特許文献４】
実開昭６３−４５５５号公報（第１図）
【特許文献５】
実開平１−１５５０６０号公報（第１図）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
感光体の表面状態、つまり感光体の表面に形成される酸化膜の厚みや、そこへ吸着するイオン生成物や紙粉の量、吸湿の程度などは、画像形成装置が使用される環境条件、とくに湿度や、あるいは使用する紙の材質等によって大きく変化する。
このため前記特許文献１、２に記載の方法では、どのような使用環境下においても画像流れが発生するのを防止するために、感光体の表面を過剰気味に研磨するように、研磨時間などのエージングの条件を設定するのが一般的である。
【００１４】
しかしその場合には、例えば夏季、雨天時などの高湿度の状態が続いて吸湿の程度が極めて高い時などを基準として研磨量を設定することになるため、それ以外の、吸湿の程度があまり高くない平常状態（むしろこの状態であることのほうが多い）において、感光体をむだに削りすぎることになり、感光体の寿命を必要以上に縮める原因となりかねない。また、消費電力のむだでもある。
また、特許文献３に記載の加熱方法では、とくに装置の運転開始時に、感光体を一定温度以上に加熱した後、運転可能な温度まで冷却する必要があり、電源投入から第１枚目の画像形成をするまでの時間が現在よりもさらに長くかかることになるため、実用的でない。
【００１５】
さらに特許文献３〜５に記載のシャッターを設けた場合、確かに帯電器のシールドなどに堆積したイオン生成物が感光体に移行するのを防止することはできるが、その他の原因による水分の吸着を防止することはできないため、画像流れの根本的な解決にはならない。
またかかる可動部分を組み込むことは、画像形成装置の複雑化につながり、故障等の原因ともなりかねない。
【００１６】
この発明の目的は、アモルファスシリコンの感光体の表面を、感光体の寿命を必要以上に縮めたり、消費電力のむだを生じたりすることなしに、その表面状態に応じてより的確にエージングして、画像流れの発生をより確実に防止しうる、新規な画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、アモルファスシリコン感光体と、当該感光体の表面を一様に帯電させるための帯電手段と、帯電した感光体の表面を露光して静電潜像を形成するための露光手段と、形成した静電潜像の電位を測定するための電位センサと、形成した静電潜像をトナー像に現像するための現像手段と、現像したトナー像を被印刷物に転写させるための転写手段と、感光体の表面をエージングするためのエージング手段と、これらの部材の動作を制御するための制御手段とを有するとともに、
制御手段は、帯電手段と露光手段とを動作させて、感光体の表面に、画像流れを検出するための一定パターンの静電潜像を形成させた後、当該静電潜像の電位を電位センサで測定し、測定電位があらかじめ設定したしきい値以上であるとき画像流れが発生したと判断して、エージング手段を用いて感光体の表面をエージング処理させる画像流れ防止制御の機能を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
請求項１の構成では、制御手段の、画像流れ防止制御の機能によって、電位センサで測定した、感光体の表面に形成した一定パターンの静電潜像の電位がしきい値未満であるときは画像流れが発生していないと判断してエージングを行わず、電位がしきい値以上である場合にのみ、画像流れが発生していると判断して、エージング手段を用いて感光体の表面をエージングすることができる。
したがって請求項１の構成によれば、アモルファスシリコンの感光体の表面を、感光体の寿命を必要以上に縮めたり、消費電力のむだを生じたりすることなしに、その表面状態に応じてより的確にエージングして、画像流れの発生をより確実に防止することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、湿度センサをも有しており、制御手段は、この湿度センサによって測定した湿度があらかじめ設定したしきい値以上であるとき、画像流れ防止制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項２の構成によれば、前記のように多量の水分が吸着されるため画像流れが発生しやすい高湿度の状態に特定して、制御手段による、画像流れ防止制御を機能させることができる。このため消費電力のむだなどをさらに低減することができる。
【００２０】
請求項３記載の発明は、制御手段は、湿度センサによって測定した湿度がしきい値以上であるとき、装置の電源投入直後、または電源投入後、最後の画像形成から一定時間が経過した時点で、画像流れ防止制御を行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置である。
請求項３の構成では、装置の電源投入直後と、電源投入後、最後の画像形成から一定時間、装置が動作せずに停止している間という、とくに画像流れの発生しやすい状況に特定して、制御手段による、画像流れ防止制御を機能させることができる。このため消費電力のむだなどをより一層、低減することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態にかかる画像形成装置の、要部である感光体１の近傍の構成を簡略化して示す図である。
図の例の画像形成装置は、感光体１の周囲に、従来同様に、同図中に矢印で示した感光体１の回転方向に沿って順に、帯電手段２と、露光手段３と、現像手段４と、転写手段５と、クリーニング手段６と、除電ランプ７とをこの順に配設したものである。
【００２２】
上記各部の機能は先に説明したとおりである。
すなわち感光体１を矢印の方向に回転させながら、その表面を、帯電手段２によって一様に帯電させ、次いで露光手段３によって露光して静電潜像を形成した後、この静電潜像を、現像手段４によってトナー像に現像する。
次にこのトナー像を、転写手段５によって紙などの被印刷物の表面に転写した後、図示しない定着手段によって被印刷物の表面に定着させることで、一連の画像形成の工程が完了する。
【００２３】
またトナー像転写後の感光体１は、その表面に残留したトナーをクリーニング手段６によって除去し、さらに除電ランプ７を用いて露光して除電することによって、次の画像形成に備える。
また、上記のうち露光手段３と現像手段４との間の位置には、帯電手段２と露光手段３とを動作させて、感光体１の表面に、画像流れを検出するための一定パターンの静電潜像を形成させた後、当該静電潜像の電位を測定するための電位センサ８を配設している。
【００２４】
図において符号９は、装置内部の湿度を測定するための湿度センサである。
感光体１としては、アモルファスシリコンの感光体を用いる。
アモルファスシリコンの感光体としては、例えばドラム状などの所定の形状に形成した導電性基体の表面にアモルファスシリコン系の感光層を備えた、従来公知の種々の構造を有する感光体を用いることができる。
またアモルファスシリコン系の感光層は、例えばグロー放電分解法、スパッタリング法、ＥＣＲ法、蒸着法などの気相成長法によって形成することができ、その形成に当たっては、Ｈやハロゲン元素を含有させることもできる。また感光体の特性を調整するためにＣ、Ｎ、Ｏ等の元素を含有させたり、周期表（長周期型）の１３族元素や１５族元素を含有させたりしてもよい。
【００２５】
具体的には感光層は、例えばａ−Ｓｉの他、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＯ、ａ−ＳｉＯＮなどのアモルファスシリコン系の、光導電性を有する種々の材料にて形成するのが好ましい。
とくにａ−ＳｉＣを用いるのが好ましく、その場合はＳｉ１−ｘＣｘのｘの値を０＜ｘ≦０．５、好ましくは０．０５≦ｘ≦０．４５に設定するのがよい。この範囲であればａ−ＳｉＣ層を、良好なキャリアの輸送を維持しつつａ−Ｓｉ層よりも高抵抗にして、感光体の光感度特性を向上することができる。
【００２６】
１３族元素や１５族元素としては、それぞれＢやＰが共有結合性に優れ、半導体特性を敏感に変え得る点で、また優れた光感度が得られるという点で望ましい。
さらにアモルファスシリコン系の感光層を、光キャリア発生の機能を高めた層領域（光励起層領域）と、キャリア輸送の機能を持たせた層領域（キャリア輸送層領域）とを積層したものとすると、感光体の光感度と耐電圧特性等とをともに高めることができる。
【００２７】
この際、光励起層領域は光キャリアの生成効率を高めるため、成膜条件のうち、（１）　　成膜速度を低めに設定する、（２）　　製膜成分の、Ｈ２やＨｅでの希釈率を高める、（３）　　ドープする元素の量を、キャリア輸送層領域よりも多くする、等の対策を施しつつ製膜するのが好ましい。
またキャリア輸送層領域は、主に感光層の耐圧を高めるとともに、光励起層領域から注入されたキャリアを導電性基体にスムースに輸送する役割を持つが、この層領域においても、光励起層領域を透過してきた光によりキャリア生成が行われるため、感光体の光感度の向上に寄与する。
【００２８】
アモルファスシリコン系の感光層の厚みは、露光波長の光に対するこの層の吸収係数から求まる光吸収の深さに対して、さらに０．１〜２．０μｍを加えた厚みとするのが好ましい。
また感光層を、上記のように光励起層領域とキャリア輸送層領域とを積層したものとする場合には、光励起層領域の厚みを、上記光吸収の深さにほぼ等しく設定するのが好ましい。
【００２９】
感光層と導電性基体との間には、キャリア阻止層を介在させるのが好ましい。キャリア阻止層は、現像時に感光体の表面がバイアス電圧を印加されつつトナーと接触した際に、導電性基体から感光層へのキャリアの注入を阻止することにより、露光部と非露光部との静電コントラストを高めて画像の濃度を向上させるとともに、余白部分のカブリを低減する機能を有する。
キャリア阻止層としては、それぞれ絶縁性であるａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＯ、ａ−ＳｉＮ、ａ−ＳｉＯＮ、ａ−ＳｉＣＯＮなどにて形成した無機絶縁層や、あるいはポリエチレンテレフタレート、パリレン（登録商標）、ポリ四フッ化エチレン、ポリイミド、ポリフッ化エチレンプロピレン、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、酢酸セルローズ樹脂その他によって形成した有機絶縁層等を用いるのが好ましい。
【００３０】
またキャリア阻止層には、絶縁性とともに、導電性基体やアモルファスシリコン系感光層との密着性が良く、かつ感光層を形成する際の加熱等にも大きな変質を起こさないといった特性が求められる。
かかる特性を考慮すると、キャリア阻止層もａ−ＳｉＣにて形成するのが好ましい。
キャリア阻止層を形成するａ−ＳｉＣを絶縁性とするためには、キャリア阻止層に含まれるＣの量を、感光層の場合に比べて多くすればよい。
【００３１】
キャリア阻止層の厚みは０．０１〜５μｍであるのが好ましく、０．１〜３μｍであるのがさらに好ましい。
また感光層の表面は、有機もしくは無機の絶縁材料からなる表面保護層によって被覆して保護するのが好ましい。これにより、帯電手段２などによる放電時に感光層の表面が酸化されて、イオン生成物や水分子などを吸着しやすい酸化膜が形成されるのを防止することができる。また絶縁耐圧を向上したり、繰り返し使用した際の耐磨耗性を向上したりすることもできる。
【００３２】
とくにａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＮ、ａ−ＳｉＯ、ａ−ＳｉＣＯ、ａ−ＳｉＮＯなどのａ−Ｓｉ系の絶縁材料からなる層を用いるのがよく、これらは感光層と同様の薄膜形成方法によって形成することができる。
とくにａ−ＳｉＣにて形成するのが好ましい。表面保護層にａ−ＳｉＣを用いる場合は、絶縁性を付与するため、キャリア阻止層の場合と同様に、含まれるＣの量を感光層に比べて多くすればよい。
【００３３】
具体的には、Ｓｉ１−ｘＣｘのｘ値を０．３≦ｘ＜１．０、とくに０．５≦ｘ≦０．９５とするのが好ましい。
また上記Ｃのｘ値を調整して、表面保護層の暗抵抗率を１０１３Ω・ｃｍ以上とするのが好ましい。
暗抵抗率が１０１３Ω・ｃｍ以上であると、感光体は、表面保護層の面方向における電位の流れが少ないため静電潜像の維持能力が高い上、耐湿性にも優れており、吸湿による画像流れの発生を抑制する効果に優れたものとなる。
【００３４】
また、かかる高抵抗の表面保護層は、トナーを通してのバイアスによる電荷の注入を阻止し、露光部と非露光部との電位コントラストを高めて、その表面に、より多くのトナーを引き付けてトナー像の濃度を増し、画像濃度を十分に高める機能も有する。また、余白部分のカブリを抑制することもできる。さらに感光体の絶縁耐圧を高めることもできる。
また、ａ−ＳｉＣ以外の他の絶縁材料にて形成した表面保護層は、画像形成後にも光キャリアがトラップされ続けてしまい、通常の除電工程では残留電位を確実に消去できないおそれがある。しかしａ−ＳｉＣにて形成した表面保護層は、表面からの正電荷は有効に阻止するが、導電性基体からの負電荷は比較的通し易いという性質を持つため、画像形成後の残留電位を、通常の除電工程によって効果的に消去でき、連続して画像形成を行えるという利点もある。
【００３５】
またａ−ＳｉＣにて形成した表面保護層は、ａ−ＳｉＣ等のアモルファスシリコン系の感光層との密着性が良好であるとともに、耐磨耗性、耐環境性等にも優れるため、長期にわたって安定した画像形成を行えるという利点もある。
ａ−ＳｉＣにて形成した表面保護層は、その層内で、Ｃの量に厚み方向の勾配を形成してもよいし、ＣとともにＮ、Ｏ、Ｇｅなどの元素を含有させて耐湿性をさらに高めることもできる。
【００３６】
表面保護層の厚みは０．０５〜５μｍであるのが好ましく、０．１〜３μｍであるのがさらに好ましい。厚みが０．０５μｍ未満では、上述した酸化膜生成を防止する効果や、絶縁耐圧を向上する効果、あるいは繰り返し使用した際の耐磨耗性を向上する効果などが十分に得られないおそれがある。また、光キャリアを効果的にトラップしてトナー像の形成に寄与させることができないおそれもある。
【００３７】
一方、厚みが５μｍを超える場合には、精細な電荷パターンを形成するに際して、表面保護層中で電界（電気力線）が膜面方向に広がりを生じて解像力の低下をきたす結果、十分な解像度が得られないおそれがある。また、表面に残留する電荷が多くなって残留電位が高くなるため、画像濃度の低下や余白部分のカブリ、あるいは繰り返し使用における画像濃度の変化等の問題を生じるおそれもある。
【００３８】
帯電手段２としては、従来同様にコロトロン、スコロトロンなどの帯電器を用いることができる。図の例はコロトロン式の帯電器であって、符号２１は放電ワイヤ、符号２２はシールドである。
露光手段３としては、例えば画像形成装置がレーザープリンタ、デジタル式の静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置などである場合、入力された電子データに基づいて感光体１の表面に静電潜像を形成できる、半導体レーザアレイなどを用いることができる。
【００３９】
現像手段４としては、感光体１の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像できる、従来公知の種々の方式の現像器を用いることができる。
転写手段５として、図の例では、少なくともその表面が導電性を有し、所定の電位に接続された転写ローラを用いている。これにより、転写手段５として帯電器を用いる場合に比べて、画像形成装置内でのオゾンの発生を抑えて、当該オゾンによるイオン生成物の発生や感光体表面への酸化膜の形成を抑制することができる。したがって吸湿による画像流れの発生をさらに抑制することができる。
【００４０】
クリーニング手段６としては、図の例の場合、エージング手段としての機能をも兼ね備えたものを用いている。
すなわち図の例のクリーニング手段６は、感光体１の表面に当接させて、残留したトナーを掻き落とすためのクリーニングブレード６１と、少なくともその表面を、導電性を有する弾性材料にて形成したクリーニングローラ６２と、これらの部材を保持するとともに、クリーニングブレード６１で掻き落としたトナーを収容するためのハウジング６３とを備えている。
【００４１】
またクリーニングローラ６２は、図示しない弾性部材によって、感光体１の表面に、一定の圧接力で常時、圧接されているとともに、エージングを行う際に所定の電位に接続されて、その表面に、ハウジング６３に収容した回収トナーを一定量、保持する機能を有する。
そしてクリーニングローラ６２を一定の電位に接続して、その表面に回収トナーを保持させた状態で、当該クリーニングローラ６２を、弾性部材によって、感光体１の表面に一定の圧接力で圧接させながら、感光体１を一定時間、回転させると、感光体の表面を研磨してエージングすることができる。
【００４２】
なおこの際、ハウジング６３内の回収トナーに研磨剤を添加、混入しておくと、研磨の効率を向上してエージングの時間を短縮することができる。
除電ランプ７としては、感光体１が感度を有する波長の光を、当該感光体１の表面に一様に照射し得るランプを用いることができる。
電位センサ８は、電位測定のためのプローブ（探針）８１を備えており、電位測定時には、破線で示す前進位置まで前進して、プローブ８１の先端を静電潜像に接触させることによってその電位を測定する。また通常の画像形成時には、プローブ８１の先端が静電潜像に接触して静電潜像やトナー像に影響を及ぼさないように、図中に実線で示す後退位置に後退する。
【００４３】
この動作は、図示しない駆動手段によって自動的に行われる。
図２は、図１の画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
図に見るように画像形成装置は、装置を構成する各部を作動させる制御手段Ｃを備えている。
電位センサ８と湿度センサ９の出力は、制御手段Ｃへ与えられる。制御手段Ｃ内には、各種動作のタイミングを規定するためのタイマＣ１と、各種動作の基準となる初期値などを登録したメモリＣ２とを設けてある。
【００４４】
制御手段Ｃは、両センサ８、９の出力、タイマＣ１によって規定したタイミング、並びにメモリＣ２に記録した初期値などに基づいて種々の演算を行い、それに基づいて制御信号をドライバＣ３へ与える。そしてドライバＣ３は、与えられる信号に基づいてドラム１を回転させながら、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６、および除電ランプ７の駆動制御を行う。
【００４５】
図３は、制御手段Ｃによる、画像流れ防止制御の流れを示すフローチャートである。
まずステップＳＰ１で装置の運転を開始すべく電源が投入されると、制御手段Ｃは、あらかじめメモリＣ２に記録した初期値を読み込むとともに、図示しない装置の入力ポートに電子データが入力された際に直ちに画像形成を行えるように準備をする（ステップＳＰ２）。
【００４６】
読み込む初期値としては、例えば電位センサ８によって測定した電位Ｖが、エージングを行うべき電位かそうでないかを判断する基準となる電位のしきい値Ｖ０、湿度センサ９によって測定した湿度Ｈが、画像流れ防止制御を行うべき湿度かそうでないかを判断する基準となる湿度のしきい値Ｈ０、画像流れ防止制御を行う際に、電源投入後、最後の画像形成から一定時間、装置が動作せずに停止しているか否かを判断する基準となる停止時間Ｔのしきい値Ｔ０などを挙げることができる。
【００４７】
次にステップＳＰ３に進んで、制御手段Ｃは、湿度センサ９によって装置内部の湿度の測定を開始する。この湿度測定は、装置の電源を切って装置を停止させるまでの間、継続して行う。
次にステップＳＰ４に進んで、測定した湿度Ｈがしきい値Ｈ０以上（Ｈ≧Ｈ０）であるか否かを検討し、しきい値未満（Ｈ＜Ｈ０）である場合は画像流れが発生するおそれが少ない低湿度の状態であると判断して、次にステップＳＰ５に進む。
【００４８】
そしてステップＳＰ５で装置の運転終了が選択されたか否かを検討し、運転終了が選択されていない場合はステップＳＰ４に戻って、当該ステップＳＰ４で湿度Ｈがしきい値Ｈ０以上（Ｈ≧Ｈ０）あると判断するか、あるいはステップＳＰ５で装置の運転終了が選択されるまで、制御手段ＣはステップＳＰ４〜ＳＰ５を繰り返す。またこの間、装置の入力ポートに電子データが入力された際には、直ちに画像形成を行う。
【００４９】
ステップＳＰ５で装置の運転終了が選択されると、制御手段ＣはステップＳＰ６に進み電源を遮断して装置の運転を終了する。
一方、ステップＳＰ４で湿度Ｈがしきい値Ｈ０以上（Ｈ≧Ｈ０）あると判断すると、制御手段Ｃは、図４に示すサブルーチンのステップＳＰ７に進んで、装置の入力ポートに電子データが入力されても直ちに画像形成しないように画像形成を禁止する。
【００５０】
そして制御手段Ｃは、帯電手段２と露光手段３とを動作させて、感光体１の表面に、画像流れを検出するための一定パターンの静電潜像を形成させ（ステップＳＰ８）、次いで電位センサ８を用いて、形成した静電潜像の電位Ｖを測定（ステップＳＰ９）した後、測定電位Ｖがしきい値Ｖ０以上（Ｖ≧Ｖ０）であるか否かを検討する（ステップＳＰ１０）。
感光体の表面に形成する静電潜像のパターンとしては、デジタル式の画像形成装置の場合、例えば図５（ａ）に示すように、縦寸法Ｌ１および横寸法Ｌ２をそれぞれ画像形成装置の解像度に応じた画像形成可能な最小寸法と一致させた正方形の露光領域（図中に黒く塗りつぶした領域）Ａ１を多数、縦横に等間隔（この間隔も最小寸法と一致させる）に配列させたものなどを採用することができる。ちなみに解像度が６００ｄｐｉ（ｄｏｔｔ　ｐｅｒ　ｉｎｃｈ）である場合、縦寸法Ｌ１および横寸法Ｌ２、つまり画像形成可能な最小寸法は約０．０４２ｍｍである。
【００５１】
かかる静電潜像のパターンにおいて、画像流れが全く発生していない場合には、１つずつの露光領域Ａ１の電位が、図５（ｂ）に実線で示すように、その中央部において所定の露光後電位まで低下する。
しかし感光体１の表面が吸湿するなどして、静電潜像のエッジ部で電位の横流れ（リーク）が起こると、同図に二点鎖線で示すように電位の流れ込みによって中央部の電位が上昇する。
【００５２】
このため、電位センサ８によって静電潜像の電位Ｖを測定すると、感光体１が吸湿して画像流れが発生しやすい状態になればなるほど、測定電位Ｖが高くなる傾向を示す。
そこで画像形成装置の開発時点などにおいて、あらかじめ、図６に示すように静電潜像の電位Ｖと装置内の湿度（相対湿度）Ｈとの関係をプロットした検量線を作成しておき、この検量線に基づいて、形成画像に画像流れが発生する領域（図において斜線の領域）の下限の電位（図では２２０Ｖ）を、前述したしきい値Ｖ０として設定する。そうすると、画像形成装置の運転時に、電位センサ８によって測定した電位Ｖが上記しきい値Ｖ０以上であるか否かを判断することにより、形成画像に画像流れが発生するか否かを見極めることができる。
【００５３】
また上記検量線をもとに、電位Ｖが上昇を開始する湿度の下限値から、安全を見て少し低めの湿度（例えば６０％）を、前記しきい値Ｈ０として設定すると、前記ステップＳＰ４のところで説明したように、画像形成装置の運転時の、装置内の湿度がしきい値Ｈ０以上であるか否かを判断することで、画像流れが発生しやすい状態か否かを見極めることもできる。
前記図４のステップＳＰ１０において、電位センサ８によって測定した静電潜像の電位Ｖがしきい値Ｖ０未満（Ｖ＜Ｖ０）である場合、制御手段Ｃは、水分の吸着による画像流れが発生していないと判断してステップＳＰ１２に進む。
【００５４】
また測定した電位Ｖがしきい値Ｖ０以上（Ｖ≧Ｖ０）であると判断すると、制御手段Ｃは、ステップＳＰ１１に進んで、前述したクリーニング手段６によるエージングを行う。
すなわち、クリーニング手段６のクリーニングローラ６２を所定の電位に接続することで、その表面に、ハウジング６３に収容した回収トナーを一定量、保持させた状態で、感光体１の表面に圧接させながら、あらかじめメモリＣ２に登録した一定時間、感光体１を回転させることによってエージングを行う。
【００５５】
そして一定時間が経過した時点で、制御手段Ｃはクリーニングローラ６２への電位の接続を遮断してエージングを終了させるとともに、ステップＳＰ８に戻って、再びステップＳＰ８〜ＳＰ１０を実行することで、エージングによって画像流れが解消されたか否かを再検証する。
その結果、ステップＳＰ１０で測定電位Ｖがしきい値Ｖ０未満（Ｖ＜Ｖ０）であり、エージングによって画像流れが解消されたと判断すると、制御手段ＣはステップＳＰ１２に進む。
【００５６】
一方、ステップＳＰ１０で測定電位Ｖがしきい値Ｖ０以上（Ｖ≧Ｖ０）であって、画像流れがいまだ解消されていないと判断すると、制御手段Ｃは、ステップＳＰ１０で測定電位Ｖがしきい値Ｖ０未満（Ｖ＜Ｖ０）になるまで、ステップＳＰ８〜ＳＰ１１を繰り返し行う。
以上、一連の操作によれば、感光体の表面を、水分の吸着状態に応じた必要最小限のエージングを行うだけで、常に画像流れのない状態に維持することができる。したがって前述したように、感光体の寿命を必要以上に縮めたり、消費電力の無駄を生じたりすることなしに、画像流れの発生をより確実に防止することができる。
【００５７】
また上記の操作は、装置の電源投入時点で湿度Ｈがしきい値Ｈ０以上である場合、画像形成前に強制的に実行されることになる。つまり高湿度の状態では、装置の電源投入直後に実施される。このため、夜間などの装置の停止時に発生した吸湿を解除して、装置の電源投入直後の、１枚目の画像形成から、画像流れのないきれいな画像を得ることができる。
次にステップＳＰ１２に進むと、制御手段Ｃは画像形成の禁止状態を解除して、装置の入力ポートに電子データが入力された際に直ちに画像形成を行えるように準備をする。
【００５８】
そしてこの状態で、制御手段Ｃは装置の入力ポートに入力された電子データが全て画像形成された時点からタイマＣ１の計時を開始し（ステップＳＰ１３）、その時間Ｔがしきい値Ｔ０以上（Ｔ≧Ｔ０）になるまでの間に、装置の入力ポートに新たな電子データが入力されたか否かを検討する（ステップＳＰ１４）。
そしてＴ≧Ｔ０であった場合は装置が一時停止していると判断して、制御手段Ｃは再びステップＳＰ７に戻り、以上で説明したステップＳＰ７〜ＳＰ１２を繰り返す。
【００５９】
一方Ｔ＜Ｔ０で次の電子データの入力があった場合、制御手段Ｃは装置が連続して稼動していると判断し、ステップＳＰ１５に進んで、現在の湿度Ｈがしきい値Ｈ０以上（Ｈ≧Ｈ０）であるか否かを検討する。
その結果、しきい値Ｈ０以上の高湿度であると判断した場合、制御手段Ｃは、ステップＳＰ１３に戻って、ステップＳＰ１３〜ＳＰ１５を繰り返す。
これにより高湿度下、最後の画像形成から一定時間、装置が動作せずに停止している間の吸湿を検知して、より確実に、画像流れの発生を防止することができる。
【００６０】
一方、ステップＳＰ１５において、現在の湿度Ｈがしきい値Ｈ０未満の低湿度であると判断すると、制御手段Ｃは、図３のステップＳＰ５に戻る。そして、ステップＳＰ４〜ＳＰ５を繰り返しながら低湿度での通常の画像形成、つまり図４の一連の操作を伴わない画像形成を行う。
この発明は、以上で説明した実施形態に限定されるものでなく、各請求項記載の範囲内において、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる画像形成装置の、要部である感光体の近傍の構成を簡略化して示す図である。
【図２】図１の画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】制御手段による、画像流れ防止制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートの、サブルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図５】同図（ａ）は、画像流れ防止制御時に、感光体の表面に形成する静電潜像の一例を示す平面図、同図（ｂ）は、上記静電潜像における、露光部分の電位のパターンを示すグラフである。
【図６】画像形成装置においてあらかじめ作成される、静電潜像の電位Ｖと装置内の湿度Ｈとの関係をプロットした検量線の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１　感光体
２　帯電手段
３　露光手段
４　現像手段
５　転写手段
６　エージング手段（クリーニング手段）
８　電位センサ
Ｃ　制御手段
【図１】
2004126295.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004126295.tif 000007
【図６】
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