(57)【要約】【課題】像流れの防止を効率よく図ることのできる電子写真方式による画像形成方法と、当該画像形成方法を使用するのに用いられる画像形成装置とを提供する。【解決手段】感光ドラムの表面に濃度調整用のトナーパターンを形成し、（ｉ）  当該トナーパターンのトナー濃度が設定値以上である場合に、当該トナー濃度に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定し、（ｉｉ）当該トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回る場合には、感光ドラム近傍の湿度を測定し、さらに当該湿度が許容値を超える場合に感光ドラムの表面に像流れ検出用のトナーパターンを形成する。【効果】画像形成処理工程への移行を迅速に行うことができ、過剰なエージング処理による感光ドラムの劣化を防止することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式による画像形成方法において、
感光ドラムの表面に濃度調整用のトナーパターンを形成して、当該濃度調整用トナーパターンのトナー濃度を測定し、
（ｉ）  濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値以上である場合に、当該トナー濃度に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定し、
（ｉｉ）濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回る場合に上記感光ドラムの近傍における湿度を測定して、さらに当該湿度が許容値を超える場合に当該感光ドラムの表面に像流れ検出用のトナーパターンを形成する
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
上記感光ドラムの近傍の湿度が許容値以下である場合に、上記濃度調整用トナーパターンのトナー濃度に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定する請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
上記像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度が設定値以上である場合に、当該トナー濃度に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定する請求項１記載の画像形成方法。
【請求項４】
上記像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回る場合に、上記感光ドラムにエージング処理を施す請求項３記載の画像形成方法。
【請求項５】
上記エージング処理が、感光ドラムを研磨手段に接触させて摺動する工程を含む請求項４記載の画像形成方法。
【請求項６】
上記研磨手段が、その表面にトナーを供給する手段を備えるものである請求項５記載の画像形成方法。
【請求項７】
上記トナーが研磨剤を含むものである請求項６記載の画像形成方法。
【請求項８】
上記エージング処理が、感光ドラムをヒータで加温する工程を含む請求項４記載の画像形成方法。
【請求項９】
上記感光ドラムの表面がアモルファスシリコンである請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１０】
感光ドラムと、
当該感光ドラムの表面を帯電させる帯電手段と、
当該感光ドラムの表面を露光して潜像パターンを形成する露光手段と、
当該潜像パターンをトナー像化する現像手段と、
当該現像手段の現像バイアス電圧を設定する現像バイアス設定手段と、
当該トナー像のトナー濃度を読み取る濃度センサと、
上記感光ドラム近傍の湿度を測定する湿度センサと、
上記感光ドラムの表面に形成された濃度調整用トナーパターンについてのトナー濃度の測定値とその設定値とを比較し、その比較結果に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定するか、上記感光ドラム近傍の湿度を測定するか、を判断する第１の制御手段と、
上記感光ドラム近傍の湿度の測定値とその許容値とを比較し、その比較結果に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定するか、像流れ検出用トナーパターンを形成するか、を判断する第２の制御手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項１１】
上記感光ドラムの表面に形成された像流れ検出用トナーパターンについてのトナー濃度の測定値とその設定値とを比較し、その比較結果に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定するか、上記感光ドラムにエージング処理を施すか、を判断する第３の制御手段と、
上記感光ドラムにエージング処理を施すエージング手段と、
を備える請求項１０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】
本発明は、電子写真方式による画像形成方法と、当該画像形成方法の使用に用いられる画像形成装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスによる画像形成装置においては、感光ドラムの表面を帯電させる目的で、コロトロンやスコロトロンと呼ばれる帯電器が用いられている。しかしながら、これらの帯電器は５〜１０ｋＶもの高い電圧を印加してコロナ放電を行うものであることから、放電時にオゾンが発生してしまい、そのオゾンが空気中の成分を分解するなどしてＮＯｘやＳＯｘを生成させ、さらに硝酸アンモニウム等の水溶性のイオン性物質を発生させるという問題がある。
【０００３】
かかるイオン性物質は、感光ドラムの表面に付着して大気中の水分を取り込み易く、その結果、感光ドラムの表面抵抗を低下させて、静電潜像のエッジ部にて電位を横流れさせる、いわゆる「像流れ」現象を発生させる原因となる。特に、上記のイオン性物質は帯電器のシールドケーシング内に堆積して、その近傍に配置される感光ドラムの表面に移行し易いことから、感光ドラムが回転を停止している状態で帯電器の直下となる部分には、像流れの問題が顕著に発生することになる。
【０００４】
像流れ現象が発生すると、形成画像が不鮮明になって画像品質が低下するという問題が生じることから、像流れ現象の発生は十分に防止されなければならない。そこで従来、像流れ現象の発生を防止する手段として、
（１）  ヒータ、温風送風器、熱ローラ等の加熱手段を用いて、感光ドラムを加温または加熱することにより、イオン性物質を除去したり、イオン性物質が取り込んだ水分を蒸散させたりする方法（特許文献１）、
（２）  帯電器の近傍に排気ファン等を設けて、画像形成装置の主電源のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず排気ファン等に対して電力を供給可能にするとともに、画像形成処理後に排気ファン等を作動させる方法（特許文献２）、
（３）  画像形成装置に電源が投入されている間または電源投入後の一定時間、感光ドラムを回転させつつ、その表面にクリーニング手段を当接させることにより、当該表面を研磨する方法（特許文献３〜５）、
等が提案されている。
【０００５】
しかしながら、近年、環境面やエネルギー面の観点から、画像形成装置にも省エネルギー化の要求が高まっており、従って、上記（１）  のようにヒータ等の加温・加熱手段を別途要する方法は、画像形成装置の消費電力の観点から好ましくない。また、上記（２）  の方法は、オゾンやＮＯｘ等を除去し、イオン性物質が感光ドラムの表面に移行しないようにするものであるが、上記（１）  の方法の場合と同様に、消費電力が大きくなることから好ましくない。
【０００６】
上記（３）  の方法においては、研磨効果を高めるために、感光ドラムを小径化したり（特許文献３、４）、所定量の現像剤をクリーニング部材に提供したり（特許文献５）する等のさらなる処理が施されているものの、感光ドラムの磨耗による劣化を早めてしまうという問題がある。しかも、イオン性物質は０．１μｍ程度の凹凸にも入り込むことから、従来の研磨手段によって感光ドラムからイオン性物質を十分に除去することは困難である。
【０００７】
一方、特許文献６に記載の画像形成方法では、感光ドラムを加温／加熱する場合の消費電力の問題を解決すべく、あらかじめ形成した電位パターンや濃度パターンにおける電位／濃度変動の状態に基づいて像流れの発生等を予測し、その予測に基づいて感光ドラムを昇温させている。しかしながら、感光ドラムが適切な温度に達するには時間がかかることから、画像形成処理の実行が可能となるまでに（ファーストプリントに）時間がかかるという問題が生じる。特に、画像形成処理工程においては、形成画像の濃度を適切な範囲に設定するために、濃度調整を実行することが求められるものの、感光ドラムを適切な温度にまで加温した上で濃度調整を実行することにより、ファーストプリントに時間がかかるという問題が顕著に（カラー画像の形成時にはより顕著に）現れることとなる。
【０００８】
また、特許文献６に記載の、電位パターン等の形成とその変動状態の検知とに基づいて感光ドラムを予測制御する方法に代えて、単に、湿度環境が像流れの問題を生じ易い高湿環境であるか否かを湿度センサで検知して、高湿環境下にある場合にのみヒータを制御して感光ドラムを加温するという方法も考えられる。しかしながら、感光ドラムの感度は温度依存性が大きいことから、この方法で像流れを防止するための制御を適切に行うのは困難であって、湿度の測定結果にのみ基づいて一律にエージング処理を施すと、過剰に処理を行うことになりかねない。従って、特許文献６に記載の方法や上記の方法では、像流れが発生していないことの確証を得た上で、濃度調整を実行することは現実的ではなく、正確な濃度設定を行うことができない場合も生じ得る。
【０００９】
【特許文献１】
特公平４−５０５９１号公報（請求項１、第４欄３７〜４１行）
【特許文献２】
特許第２５３７２１８号（請求項１）
【特許文献３】
特開昭６３−２３５９７４号公報（請求項１、〔発明が解決しようとする問題点〕欄、〔作用〕欄）
【特許文献４】
特開昭６３−２６１３８０号公報（請求項１、〔課題を解決する技術手段、その作用〕欄）
【特許文献５】
特開平７−２３４６１９号公報（請求項１，３）
【特許文献６】
特開平１１−２６５０９７号公報（請求項１〜３，５〜１０，１２〜１３、段落〔００３８〕）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、像流れの防止を効率よく図ることのできる電子写真方式による画像形成方法と、当該画像形成方法を使用するのに用いられる画像形成装置とを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記課題を解決するための本発明に係る画像形成方法は、
電子写真方式による画像形成方法であって、
感光ドラムの表面に濃度調整用のトナーパターンを形成して、当該濃度調整用トナーパターンのトナー濃度を測定し、
（ｉ）  濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値以上である場合に、当該トナー濃度に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定し、
（ｉｉ）濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回る場合に上記感光ドラムの近傍における湿度を測定して、さらに当該湿度が許容値を超える場合に当該感光ドラムの表面に像流れ検出用のトナーパターンを形成する
ことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係る画像形成方法においては、
（ａ）  感光ドラム近傍の湿度が許容値以下である場合に、濃度調整用トナーパターンのトナー濃度に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定する、
（ｂ）  像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度が設定値以上である場合に、当該トナー濃度に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定する、または
（ｃ）  上記像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回る場合に、上記感光ドラムにエージング処理を施す、のが好ましい。
【００１３】
電子写真方式による画像形成装置では、例えば、画像形成装置に電源を投入した後の初期駆動（ウォームアップ）時、電源の投入や画像形成処理の実行などから一定の時間が経過した時（例えば省電力モードに移行していた時）、一定枚数の画像形成処理を実行した時、ユーザが希望する時などにおいて、画像濃度の変動を補正する目的で濃度調整と呼ばれる工程が実行される。一般に、濃度調整工程は、感光ドラムの表面に所定の潜像パターンを形成して、当該潜像パターンを現像剤によってトナー像化し、こうして得られたトナー像（濃度調整用トナーパターン）のトナー濃度に基づいて形成画像の濃度を適宜調節する（具体的には、現像バイアス電圧を適宜調整する）工程である。この濃度調整工程において、トナーパターンのトナー濃度が、その時の現像条件等に基づいてあらかじめ設定された値を下回った場合には、像流れの現象が生じるおそれがあると仮定して、一律にエージング処理を施すことも可能である。
【００１４】
これに対し、本発明に係る画像形成方法では、濃度調整工程において、まず、感光ドラムの表面に形成された濃度調整用トナーパターンのトナー濃度を測定しており、ここで当該トナー濃度が、当該パターン形成時の現像条件等に基づいてあらかじめ設定される設定値以上である場合には、像流れを発生するおそれがないものと判断している。さらに、かかる場合においては、当該トナー濃度の測定値に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を適切な値に設定（調整）して、画像形成処理を実行している。
【００１５】
従って、本発明に係る画像形成方法によれば、上記（ｉ）  に示すように、濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値以上である場合には、エージング処理を経ることなく、迅速に、画像形成処理工程へと移行することができる。なお、本発明において、「濃度調整用トナーパターン」には、従来の濃度調整工程に用いられるトナーパターンと同様のパターンを用いることができる。当該パターンの解像度は、画像形成装置の解像度に応じて選択すればよい。また、濃度調整用トナーパターンは、感光ドラム表面の任意の部位に形成すればよい。
【００１６】
また、本発明に係る画像形成方法において、濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回る場合には、引き続いて感光ドラム近傍の湿度を測定しており、感光ドラムの近傍が像流れを生じ易い環境下にあるのか、像流れを生じにくい環境下にあるのかを判断している。さらに、かかる場合において、感光ドラム近傍の湿度が許容値を超えて像流れを生じ易い環境下にあると考えられる場合には、感光ドラムの表面に像流れ検出用のトナーパターンを形成している。すなわち、本発明に係る画像形成方法では、濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回ったとしても、その結果のみに基づいてエージング処理を実行するのではなく、ひとまず像流れ検出用のトナーパターンを形成することによって、現実に像流れが発生しているか否かの判断を行っている。
【００１７】
従って、本発明に係る画像形成方法によれば、上記（ｉｉ）に示すように、濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回りかつ感光ドラム近傍の湿度が許容値を超える場合であっても、不要なエージング処理が実行されるのを防止して、過剰なエージング処理によって感光ドラムの劣化を促進されるのを防止することができる。なお、本発明において、「像流れ検出用トナーパターン」には、前述の濃度調整用トナーパターンと同様のパターンを用いることができるが、濃度調整用トナーパターンとは異なり、感光ドラムの周方向に少なくとも１周分形成する必要がある。
【００１８】
本発明に係る画像形成方法において、（ａ）  濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回るものの、感光ドラムの近傍における湿度が許容値以下である場合、および（ｂ）  濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回り、感光ドラムの近傍における湿度が許容値を超えるものの、像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度が、当該パターンの現像条件等に基づいてあらかじめ設定される値以上である場合には、像流れ現象を発生するおそれがないと判断することができる。上記（ａ）  の場合に、濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が低く表れたのは、像流れ現象によるものではなく、当該パターン形成時の現像バイアス電圧が低いことに起因すると判断できるからであって、上記（ｂ）  の場合には、像流れ検出用のトナーパターンから実際の像流れが検出されていないからである。それゆえ、本発明に係る画像形成方法の好適態様では、上記（ａ）  および（ｂ）  の場合に、濃度調整用トナーパターンまたは像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を適切な値に設定（調整）して、画像形成処理を実行している。
【００１９】
従って、本発明に係る画像形成方法の好適態様によれば、濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回る場合であっても、感光ドラムの近傍における湿度が許容値以下であるか、像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度が設定値以上である場合には、当該トナー濃度に基づいて現像バイアス電圧を適宜調整することによって、エージング処理を経ることなく、迅速に、画像形成処理工程へと移行することができる。
【００２０】
本発明に係る画像形成方法において、（ｃ）  濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回り、感光ドラムの近傍における湿度が許容値を超え、しかも像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度が、当該パターンの現像条件等に基づいてあらかじめ設定される値を下回る場合には、像流れ現象が現実に発生していると判断できる。それゆえ、本発明に係る画像形成方法の好適態様では、上記（ｃ）  に示す場合にエージング処理を実行している。これにより、画像形成処理時に像流れが発生するのを未然に防止することができる。また、エージング処理の実行が上記（ｃ）  に示す場合に限定されることから、像流れを未然に防止しつつ、エージング処理の実行を必要最小限に抑えることができる。
【００２１】
上述のとおり、本発明の画像形成方法によれば、画像形成処理の実行の可否、湿度の測定処理や像流れ検出用トナーパターンの形成処理についての要否、エージング処理の要否等の判断を、迅速にかつ的確に行うことができる。また、画像形成装置に電源を投入した後の初期駆動（ウォームアップ）時、電源の投入や画像形成処理の実行などから一定の時間が経過した時（例えば省電力モードに移行していた時）、一定枚数の画像形成処理を実行した時などにおいて、画像形成処理を実行（再開）するのに要する時間を短縮することができる（ファーストプリントを早期に実現することができる）。
【００２２】
また、本発明に係る画像形成方法では、感光ドラムの常時加温を行わないことから、電力消費の面でメリットがある。なお、像流れ現象が現実に生じた場合であっても、エージング処理を実行して感光ドラムに付着した水分を一旦除去したならば、その後の画像形成処理の実行によって定着装置等の熱により感光ドラムを加温することができ、その結果、感光ドラム近傍の（相対）湿度を低下させることができることから、その後に像流れ現象が発生するのを十分に抑制することができる。
【００２３】
さらに、本発明に係る画像形成方法によれば、濃度調整工程にてトナー濃度が低く表れた場合に、その原因を誤認して、現像バイアス電圧の設定時等での判断を誤るといった事態が生じるのを防止することができる。しかも、濃度調整用トナーパターンの形成、トナー濃度の測定といった一連の濃度調整工程において像流れが発生する蓋然性を早期に検知することができる。
本発明に係る画像形成方法において、現像バイアス電圧の調整や感光ドラム近傍での湿度測定の要否判断において用いられる、濃度調整用トナーパターンについてのトナー濃度の設定値は、濃度調整用トナーパターンの印字率、当該パターン形成時の画像形成処理条件（現像バイアス電圧等の現像条件、露光条件など）に基づいて設定すればよい。また、現像バイアス電圧の調整やエージング処理の実行の要否判断において用いられる、像流れ検出用トナーパターンについてのトナー濃度の設定値も、像流れ検出用トナーパターンの印字率、当該パターン形成時の画像形成処理条件（現像バイアス電圧等の現像条件、露光条件など）に基づいて設定すればよい。現像バイアス電圧設定の可否判断や像流れ検出用トナーパターン形成処理の要否判断において用いられる湿度の許容値は、使用する画像形成処理装置の画像形成処理条件（感光材料の種類や像流れの発生し易さ）に基づいて設定すればよい。
【００２４】
本発明に係る画像形成方法において、感光ドラムに対するエージング処理は、
（Ｉ）  感光ドラムを研磨手段に接触させて摺動する工程、および／または
（ＩＩ）感光ドラムをヒータで加温する工程
を含むものであるのが好ましい。上記（Ｉ）  および／または（ＩＩ）の工程を含むエージング処理を施すことによって、像流れ現象の防止効果を十分にかつ確実に発揮させることができる。
【００２５】
上記（Ｉ）  の工程に用いられる研磨手段は、その表面にトナーを供給する手段を備えるものであるのが好ましく、当該トナーには、研磨剤を含むものを用いるのが好ましい。これにより、感光ドラムの表面の研磨効果を向上させることができる。
本発明に係る画像形成方法において、感光ドラムの表面形成材料については特に限定されるものではないが、表面がアモルファスシリコンである感光ドラムは像流れを生じ易いものであることから、かかるアモルファスシリコン感光ドラムは、本発明に係る画像形成方法を適用する対象として好適である。
【００２６】
上記課題を解決するための本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る画像形成方法を使用するためのものであって、
感光ドラムと、
当該感光ドラムの表面を帯電させる帯電手段と、
当該感光ドラムの表面を露光して潜像パターンを形成する露光手段と、
当該潜像パターンをトナー像化する現像手段と、
当該現像手段の現像バイアス電圧を設定する現像バイアス設定手段と、
当該トナー像のトナー濃度を読み取る濃度センサと、
上記感光ドラム近傍の湿度を測定する湿度センサと、
上記感光ドラムの表面に形成された濃度調整用トナーパターンについてのトナー濃度の測定値とその設定値とを比較し、その比較結果に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定するか、上記感光ドラム近傍の湿度を測定するか、を判断する第１の制御手段と、
上記感光ドラム近傍の湿度の測定値とその許容値とを比較し、その比較結果に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定するか、像流れ検出用トナーパターンを形成するか、を判断する第２の制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る画像形成装置によれば、感光ドラムの表面に設けられた濃度調整用トナーパターンのトナー濃度を上記濃度センサで測定することができ、さらに（Ａ）  当該トナー濃度がその設定値以上である場合に、上記現像バイアス電圧設定手段により、上記濃度調整用トナーパターンのトナー濃度に基づいて、現像バイアス電圧を画像形成処理時に適した値となるように設定することができる。
また、感光ドラム近傍の湿度を上記湿度センサで測定することができ、さらに（Ｂ）  濃度調整用トナーパターンのトナー濃度がその設定値を下回るものの、感光ドラム近傍の湿度が許容値以下である場合に、上記現像バイアス電圧設定手段により、当該濃度調整用トナーパターンのトナー濃度に基づいて、現像バイアス電圧を画像形成処理時に適した値となるように設定することができる。
【００２８】
従って、本発明に係る画像形成装置を用いることによって、上記（Ａ）  および（Ｂ）  に示す場合には、過剰なエージング処理を実行することなく、迅速に画像形成処理を実行することができる。
本発明に係る画像形成装置は、さらに、
感光ドラムの表面に形成された像流れ検出用トナーパターンについてのトナー濃度の測定値とその設定値とを比較し、その比較結果に基づいて画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定するか、上記感光ドラムにエージング処理を施すか、を判断する第３の制御手段と、
上記感光ドラムにエージング処理を施すエージング手段と、
を備えるのが好ましい。
【００２９】
本発明に係る画像形成装置の好適態様によれば、感光ドラムの表面に設けられた像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度を上記濃度センサで測定することができ、さらに（Ｃ）  濃度調整用トナーパターンのトナー濃度がその設定値を下回りかつ感光ドラム近傍の湿度が許容値を超える場合であっても、上記像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度がその設定値以上である場合には、上記現像バイアス電圧設定手段により、当該像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度に基づいて、現像バイアス電圧を画像形成処理時に適した値となるように設定することができる。
【００３０】
一方、（Ｄ）  濃度調整用トナーパターンのトナー濃度がその設定値を下回り、感光ドラム近傍での湿度が許容値を超え、かつ像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度がその設定値を下回る場合には、上記エージング手段により、感光ドラムにエージング処理を施すことができる。この場合において、エージング処理の要否は、像流れが実際に発生していることを確認した上で判断できることから、過剰なエージング処理による感光ドラムの劣化は防止される。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る画像形成方法およびそれに用いる画像形成装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本願発明に係る画像形成方法の使用に用いられる画像形成装置１０としては、例えば図１に示すように、感光ドラム１２と、感光ドラム１２の表面を帯電させるスコロトロン帯電器（帯電手段）１４と、感光ドラム１２の表面を露光して静電潜像を形成する露光器（露光手段）１６と、トナー１８を供給して静電潜像を顕像化する現像器（現像手段）２０と、顕像化により得られたトナー像を転写材上に転写する転写ローラ（転写手段）２２とを含むものが挙げられる。
【００３２】
かかる画像形成装置１０による画像形成処理工程は、通常の電子写真方式によるものであって、まず、感光ドラム１２をスコロトロン帯電器１４により帯電した後、印字データを変換した光信号によって感光ドラム１２の表面を露光して、当該表面に静電潜像を形成する。次いで、現像器２０から上記静電潜像上に現像剤１８を供給して静電潜像を顕像化（現像）し、こうして得られたトナー像を転写ローラ２２によって転写材２４上に転写する。転写処理後、トナー像は、定着ローラ等の定着手段によって転写材２４上に固着される。一方、転写処理後の感光ドラム１２の表面に残留した現像剤は、クリーニングローラ２６およびクリーニングブレード２８によって除去される。感光ドラム１２の表面には、除電ランプ（除電手段）３０によって除電が施される。
【００３３】
〔画像形成方法〕
本発明に係る画像形成方法の一実施形態を、図２に示す流れ図を用いて説明する。
本発明に係る画像形成方法においては、画像形成装置の電源を投入して初期駆動（ウォームアップ）状態に移行させたときに（ステップＳ１）、あるいは電源の投入や画像形成処理の実行などから一定の時間が経過した時（例えば省電力モードに移行していた時）、一定枚数の画像形成処理を実行した時、ユーザが希望する時などにおいて新たな画像形成処理を実行する前に、濃度調整工程が実行される。なお、図２に示す流れ図では、電源投入後の初期駆動状態に限定して説明する。
【００３４】
かかる濃度調整工程では、まず、濃度調整用トナーパターンを形成して（ステップＳ２）、当該濃度調整用トナーパターンのトナー濃度を濃度センサで測定する（ステップＳ３）。
ステップＳ２における濃度調整用トナーパターンの形成工程は、従来公知の電子写真方式によるトナーパターンの形成方法に従って行えばよい。すなわち、感光ドラムの表面を露光して、所定の濃度調整用トナーパターンに対応する静電潜像を形成した後、当該静電潜像に現像剤を供給してこれを顕像化させればよい。
【００３５】
濃度調整用トナーパターンとしては、これに限定されるものではないが、例えば図３に示すものが挙げられる。図３に示すパターン３６は、所定の大きさのマスを１つおきに現像し（現像部３６ａ）、残りを余白部３６ｂとするものであって、２５％パターンと呼ばれる。濃度調整用トナーパターンは画像形成装置の解像度に応じたものであるのが好ましく、例えば解像度が６００ｄｐｉの画像形成装置は１インチ（２５．４ｍｍ）に６００個のドット（画素）を形成することから、これに対応するトナーパターンとしては、１マスの縦寸法Ｌ１  および横寸法Ｌ２  がそれぞれ約４２．３μｍであるものを用いればよい。
【００３６】
本発明に用いられる濃度調整用トナーパターンは黒白パターンに限定されるものではなく、シアン、マゼンダ、イエローおよびブラック等からなるフルカラー画像のパターンであってもよい。但し、正常時と像流れ現象を生じている時とで濃度センサの出力電圧に差異が生じ得るパターンであることが求められる。
ステップＳ３におけるトナー濃度の測定において、濃度センサには、例えば図４に示すような反射型濃度センサが用いられる。図４に示す濃度センサにおいて、発光ダイオード（ＬＥＤ）４０から照射された光はビームスプリッタ（ＢＳ）４２で分割されて、透過光４４はａ−Ｓｉ感光ドラム１２（図１参照）の表面に形成されたトナー像４６の表面に照射される。一方の反射光はフォトダイオード（ＰＤ）４８にてモニターされ、フィードバック回路によって光量が常に一定に保たれるように調節される。トナー像４６上で反射した光は散乱光となり、そのうちのビームスプリッタ（ＢＳ）５０に入射した光は、再び分割されて、それぞれフォトダイオード（ＰＤ）５２，５４に入射する。反射型濃度センサでは、この２つのフォトダイオード（ＰＤ）５２，５４に入射した光量の比率を測定することによって、トナー濃度が検知される。
【００３７】
図４に示す濃度センサでは、感光ドラム１２上のトナー像４６で反射してフォトダイオード（ＰＤ）５２，５４に入射した光の量を、アナログ電圧に変換して出力する。従って、感光ドラム上に形成された濃度調整用トナーパターンのうち、トナー像が形成されていないマス（余白部３６ｂ，図３参照）については、反射光のレベルが最大値を示し、濃度センサの出力電圧も最大になる。一方、感光ドラム上に形成された濃度調整用トナーパターンのトナー量が増える（トナー濃度が上昇する）に従って、当該トナー像によってビームスプリッタ（ＢＳ）４２から照射された光（透過光４４）が吸収されることから、反射してフォトダイオード（ＰＤ）５２，５４に入射する光量も低下し、濃度センサの出力電圧も低下する。すなわち、トナー濃度が低い（薄い）場合は出力電圧が高くなり、濃度調整用トナーパターンのトナー濃度が高い（濃い）場合は濃度センサの出力電圧が低くなる。
【００３８】
なお、濃度調整等に用いられるパターンの印字率と、濃度センサの測定値（出力電圧値）との関係を図５に示す。黒トナーを用いて濃度調整等に用いられるパターンを形成した場合には、図５に示すように、印字率が１０〜４０％の範囲においてトナー濃度の変化に伴う出力電圧の変化量が大きく現れる。従って、濃度センサを用いてトナー濃度を測定する場合には、印字率が１０〜４０％の範囲にあるパターンを用いるのが好ましい。印字率が１０％未満であったり、４０％を超えたりする場合には、トナー濃度の変化に伴う出力電圧の変化量が少ないために、正確な濃度測定が困難になるおそれがある。なお、濃度調整用トナーパターンの印字率は、濃度センサの感度や現像条件、露光条件等に基づいて、上記の範囲内で設定すればよい。
【００３９】
本発明に係る画像形成方法では、ステップＳ３において濃度調整用トナーパターンのトナー濃度を測定した後、当該測定値と、濃度調整用トナーパターンに求められるトナー濃度の設定値とを比較し、第１の制御手段にて、画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定するか、感光ドラム近傍での湿度を測定するかを選択する（ステップＳ４）。
ステップＳ４において、濃度調整用トナーパターンについてのトナー濃度の測定値が設定値以上（濃度センサの出力電圧値が所定値以下）である場合には、像流れが発生するおそれがないと判断することができる。そこで、濃度調整用トナーパターンについてのトナー濃度の測定値に基づいて、現像バイアス電圧を画像形成処理の実行に適した値に設定し（ステップＳ５）、画像形成処理の工程を実行する（ステップＳ６）。
【００４０】
ステップＳ６における画像形成処理の工程は、従来公知の電子写真方式による画像形成処理の方法に従って行えばよい。すなわち、一様に帯電させた感光ドラムの表面を露光して、所望の原稿に応じた静電潜像を形成した後、当該静電潜像に現像剤を供給してこれを顕像化させ、さらに顕像化により得られたトナー像を転写材上に転写するという、一連の工程を実行すればよい。
一方、上記ステップＳ４において、濃度調整用トナーパターンについてのトナー濃度の測定値が設定値を下回る（濃度センサの出力電圧値が所定値を超える）場合には、感光ドラム近傍の湿度を湿度センサで測定して（ステップＳ７）、湿度の測定値とあらかじめ設定しておいた当該湿度の許容値とを比較し、第２の制御手段にて、画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定するか、像流れ検出用トナーパターンを形成するかを選択する（ステップＳ８）。
【００４１】
ステップＳ８において、湿度の測定値が許容値以下である場合は、像流れが発生しない環境にあると判断することができる。そこで、濃度調整用トナーパターンについてのトナー濃度に基づいて、現像バイアス電圧を画像形成処理の実行に適した値に設定し（ステップＳ５）、画像形成処理の工程を実行する（ステップＳ６）。
湿度の許容値（上限値）は、前述のように、使用する画像形成処理装置の画像形成処理条件（現像バイアス電圧等の現像条件、露光条件など）に基づいて設定されるものであって、特に限定されるものではないが、通常、５５〜７５％ＲＨ、好ましくは６０〜７０％ＲＨに設定される。
【００４２】
一方、ステップＳ８において、湿度の測定値が許容値を超える場合は、像流れが発生するおそれがあると判断できる。そこで、像流れ検出用トナーパターンを形成して（ステップＳ９）、当該像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度を濃度センサで測定した後（ステップＳ１０）、トナー濃度の測定値とその設定値との比較し、第３の制御手段にて、画像形成処理時の現像バイアス電圧を設定するか、エージング処理を実行するかを選択する（ステップＳ１１）。
【００４３】
なお、像流れの仕組みを図６（ａ），（ｂ）  に模式的に示す。像流れを生じない正常環境下では、現像バイアス電圧（ｉｉ）と感光ドラム上の静電潜像の電位（露光後電位（ｉｉｉ）  ）との電位差（現像電界ΔＥ）が十分に大きく設定されるのに対し、像流れを生じる（生じている）環境下では、現像バイアス電圧（ｉｉ）と露光後電位（ｉｖ）との電位差（現像電界ΔＥ’）が小さくなる。それゆえ、現像に供されるトナー像の量が少なくなり（またはなくなり）、パターンのトナー濃度が低下する（濃度センサから得られる出力電圧が上昇する）。従って、像流れ検出用トナーパターンのトナー濃度が設定値を下回っていることを検出することによって、像流れが生じている旨を判定することができる。図６中、符号３６はトナーパターンのマスを示し、３６ａは現像部を、３６ｂは余白部をそれぞれ示す。なお、像流れを生じている場合には、図６（ｂ）  に示すように、現像電界が生じている境界部分が不明瞭となる。
【００４４】
図７は、印字率２５％のパターンを形成した場合における相対湿度と濃度センサの出力電圧との関係を示すグラフである。このグラフより明らかなように、高湿環境下においては、像流れを生じない低湿環境下に比べて、濃度センサの出力電力値が高くなる。それゆえ、あらかじめ設定された印字率の像流れ検出用トナーパターンを形成し、そのトナー濃度を測定することによって、像流れの発生の有無を判定することができる。
【００４５】
ステップＳ９における像流れ検出用トナーパターンの形成工程は、従来公知の電子写真方式によるトナーパターンの形成方法に従って行えばよい。すなわち、感光ドラムの表面を露光して、所定の像流れ検出用トナーパターンに対応する静電潜像を形成した後、当該静電潜像に現像剤を供給してこれを顕像化させればよい。
像流れ検出用トナーパターンは、像流れが実際に生じていることを確認するために用いられるものであって、単に濃度調整の目的にのみ用いられる濃度調整用トナーパターンとはその使用目的が異なるものであるが、その他の点においては代わるところがなく、像流れ検出用トナーパターンには濃度調整用トナーパターンを同じものを用いることができる。
【００４６】
像流れの現象は、感光ドラムの周方向において必ずしも均質に生じるものではなく、周方向のどの部位で生じているかが予測しにくいものであることから、像流れ検出用トナーパターンは、少なくとも感光ドラムの周方向に１周分連続して形成する必要がある。
ステップＳ１０におけるトナー濃度の測定には、前述の濃度調整用トナーパターンのトナー濃度を測定する場合（ステップＳ３）と同様に、図４に示す濃度センサを用いればよい。
【００４７】
ステップＳ１１において、像流れ検出用トナーパターンについてのトナー濃度の測定値が設定値以上（濃度センサの出力電圧値が所定値以下）である場合には、像流れが発生していないと判断することができる。そこで、像流れ検出用トナーパターンについてのトナー濃度に基づいて、現像バイアス電圧を画像形成処理の実行に適した値に設定し（ステップＳ５）、画像形成処理の工程を実行する（ステップＳ６）。
【００４８】
一方、ステップＳ１１において、像流れ検出用トナーパターンについてのトナー濃度が設定値を下回る（濃度センサの出力電圧値が所定値を超える）場合には、像流れが現実に発生していると判断することができる。そこで、感光ドラムに対してエージング処理を行って（ステップＳ１２）、像流れ現象を生じる原因となるイオン生成物等の除去処理を施す。
ステップＳ１２におけるエージング処理は、例えば（ｉ）  感光ドラムの表面に研磨手段を圧接した状態で摺動させる工程や、（ｉｉ）感光ドラムの表面をヒータで加温する工程を経ることにより達成される。
【００４９】
ステップＳ１２において感光ドラムにエージング処理を施した後には、ステップＳ９に戻って、以降のステップを繰り返せばよい。
〔画像形成装置〕
（感光ドラム）
本発明の画像形成方法を採用し得るまたは本発明の画像形成装置に用いられる感光ドラム（静電潜像担持体）としては、像流れ現象を生じ得るものであるほかは特に限定されるものではなく、感光層がアモルファスシリコン等からなる無機感光体や、感光層が有機導電性物質を含有する樹脂層からなる有機感光体などの、従来公知の種々の感光ドラムを採用することができる。なお、像流れ現象が生じ易い感光ドラムとしては、感光層がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなるものが知られている。本発明は種々のａ−Ｓｉ感光ドラムに適用可能である。
【００５０】
ａ−Ｓｉ感光ドラムは、例えば導電性基体上にキャリア阻止層、感光層および表面保護層をこの順で備えるような、積層型のものであるのが好ましい。ａ−Ｓｉ感光ドラムの感光層を形成する材料（感光層材料）としては、ａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＯ、ａ−ＳｉＯＮ等が好適材料として挙げられる。なかでも、ａ−ＳｉＣはその抵抗率が極めて高く、帯電能力や耐磨耗性に優れており、環境による帯電性能の変動が少ないという特徴を備えることから、本発明において好適に用いられる。ａ−ＳｉＣは、シリコン（Ｓｉ）と炭素（Ｃ）との比率が特定のものを使用するのが好ましい。具体的には、一般式ａ−Ｓｉ１−ｘ  Ｃｘ  において、０．３≦ｘ＜１であるのが好ましく、０．５≦ｘ≦０．９５であるのがより好ましい。ＳｉとＣとの組成比が上記範囲にあるａ−ＳｉＣは１０１２〜１０１３Ω・ｃｍという極めて高い抵抗率を示し、感光ドラムの表面方向での潜像の流れが少なく、静電潜像の維持能力および耐湿性にも優れている。
【００５１】
（エージング処理）
感光ドラムに対するエージング処理は、前述のように、（Ｉ）  感光ドラムを研磨手段に接触させて摺動する工程、および／または（ＩＩ）感光ドラムをヒータで加温する工程を含む処理によって実行される。
上記（Ｉ）  の工程に用いられる研磨手段には、例えば、金属製のシャフトと、導電性材料からな弾性部材とを備えるクリーニングローラが挙げられる。このクリーニングローラに電圧を印加することによって、転写工程後に感光ドラム上に残留したトナーを一定の量で保持させることができる。これにより、感光ドラムの表面を、常に、効率よくかつ均一に研磨することができる。上記（ＩＩ）の工程に用いられるヒータとしては、従来公知の種々のものを採用することができる。
【００５２】
エージング処理の実行時間は、像流れ検出用トナーパターンについてのトナー濃度の測定値と、その設定値との比較結果に基づいて設定するのが好ましい。かかる比較結果は像流れが発生している程度をも示すものであることから、かかる比較結果に基づいてエージング処理の実行時間を設定することにより、エージング処理の程度を適切な範囲に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例を示す模式的断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成方法の一実施形態を示す流れ図である。
【図３】濃度調整用トナーパターンおよび像流れ検出用トナーパターンの一例を示す図である。
【図４】反射型濃度センサの一例を示す概略図である。
【図５】印字率と濃度センサの出力電圧との関係を示すグラフである。
【図６】像流れの仕組みを示す模式図である。
【図７】相対湿度と濃度センサの出力電圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  画像形成装置
１２  感光ドラム
１４  スコロトロン帯電器（帯電手段）
１６  露光器（露光手段）
１８  現像剤
２０  現像器（現像手段）
２２  転写ローラ（転写手段）
【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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