JP2017068187A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、トナーの無駄な消費や像担持体の短寿命化を抑えながら、画像流れの発生を防止する画像形成装置を提供する。【解決手段】 静電潜像が形成される感光ドラム１と、該感光ドラム１の表面上の複数箇所の水分の状態を検出する直流電流計１４（状態検出手段）と、該直流電流計１４（状態検出手段）により検出された前記複数箇所の水分の状態に応じて該感光ドラム１の表面に対して選択的に除去動作を行なうクリーニングブレード７ａ（除去手段）と、を有することを特徴とする。【選択図】 図１０

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。

一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、或いは、これらの複合機等の画像形成装置においては、感光体からなる像担持体とその帯電部材との間の帯電・放電によってＮＯｘやＳＯｘ等の放電生成物が発生する。そして、高湿環境では、その放電生成物が吸湿して像担持体の表面に付着する。これにより、像担持体の表面の電気抵抗が低下して静電潜像を保持することができなくなる、いわゆる画像流れが生じて画像欠陥となる。他に、画像形成の対象となる記録材から発生した紙粉が像担持体に付着した場合にも、その紙粉の吸湿により像担持体の表面抵抗が低下して画像流れが生じる。

ここで、このような像担持体への水分付着により生じる画像流れを防止する手法として、像担持体をヒータで加熱してその水分を離脱させることが知られている。しかしながら、この手法では、ヒータによる電力消費が画像形成装置の省電力化を阻害するため、近年の省エネルギー化の要求に対応することができないことが問題である。また、ヒータによる加熱を行うためには稼働開始からある程度の準備時間を要することになる。そのため、例えば、画像形成装置の電源投入時にヒータによる加熱を行う場合には、その電源投入時から最初の画像形成処理を実行するまでの待ち時間が長くなるという問題も生じる。

このような像担持体への水分付着により生じる画像流れを防止するために特許文献１ではトナーを像担持体に供給する。そして、像担持体にクリーニング部材を当接させた状態で像担持体を回転させる。そして、像担持体の表面を摺擦する。これにより放電生成物等を除去することが提案されている。

特開２０１１−２０９４９０号公報

しかしながら、特許文献１では、画像流れレベルを像担持体の周位置毎に特定出来ていない分、像担持体上に形成するトナー画像は、像担持体の周位置の画像流れが最悪の部分に合わせた量を設定することとなり、トナーが多く消費される。また、画像流れレベルの軽微な位置も他の周位置と同じ分だけ像担持体が削られるため像担持体の短寿命化が進む。

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、トナーの無駄な消費や像担持体の短寿命化を抑えながら、画像流れの発生を防止する画像形成装置を提供するものである。

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、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の複数箇所の水分の状態を検出する状態検出手段と、前記状態検出手段により検出された前記複数箇所の水分の状態に応じて前記像担持体に対して選択的に除去動作を行なう除去手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、トナーの無駄な消費や像担持体の短寿命化を抑えながら、画像流れの発生を防止することができる。

本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 像担持体と帯電部材との層構成を示す断面説明図である。 制御系の構成を示すブロック図である。 画像形成装置の動作工程を説明する図である。 帯電部材に印加する帯電バイアスの直流電圧と、像担持体の表面の帯電電位との関係を示す図である。 帯電部材に印加する帯電バイアスの直流電圧と、帯電部材から像担持体に流れる直流電流との関係を示す図である。 画像流れが発生する場合の帯電部材から像担持体に流れる直流電流を求める実験装置の構成を示す模式断面図である。 像担持体の空回転動作時間と、帯電部材から像担持体に流れる直流電流との関係を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は放電の開始電圧未満の直流電圧を印加した際に像担持体の表面上に電荷が載る様子を説明する模式断面図である。 本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の画像流れ検知モードと画像流れ抑制モードの制御動作を説明するフローチャートである。 第１実施形態の画像形成装置の前回転工程において画像流れ検知モードと画像流れ抑制モードを実行する様子を示す図である。 （ａ）は第１実施形態の画像形成装置において帯電部材から像担持体に流れる直流電流を経過時間で展開した様子を示す図である。（ｂ）は第１実施形態の画像形成装置の画像流れ抑制モードにおいて露光手段によって像担持体が露光される露光パターンを経過時間で展開した様子を示す図である。 本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の画像流れ検知モードと画像流れ抑制モードの制御動作を説明するフローチャートである。 （ａ）は第２実施形態の画像形成装置において帯電部材から像担持体に流れる直流電流を経過時間で展開した様子を示す図である。（ｂ）は第２実施形態の画像形成装置の画像流れ抑制モードにおいて露光手段によって像担持体が露光される露光パターンの露光比率を経過時間で展開した様子を示す図である。

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。

先ず、図１〜図12を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。

＜画像形成装置＞
図１は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。本実施形態の画像形成装置１００は、転写方式の電子写真プロセスを利用し、更に、接触帯電方式、反転現像方式を採用したレーザビームプリンタの一例である。本実施形態の画像形成装置１００に使用される記録材２１の最大サイズはＡ３サイズである。

画像形成装置１００は、回転可能なドラム型の電子写真感光体からなる像担持体となる感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、図１の矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１の回転方向に沿って、その周囲には、次の各画像形成プロセス手段が配置されている。

感光ドラム１の回転方向に沿って、その周囲には、感光ドラム１の表面を帯電する帯電部材となる接触帯電部材としての帯電ローラ２が設けられている。更に、現像手段となる現像装置４が設けられている。更に、転写手段となる接触転写部材としての転写ローラ５が設けられている。更に、クリーニング手段となるクリーニング装置７が設けられている。

更に、帯電ローラ２と現像装置４との間で図１の上方には、帯電ローラ２により帯電された感光ドラム１の表面を露光する露光手段となるレーザスキャナ３が設けられている。現像手段となる現像装置４はレーザスキャナ３により感光ドラム１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する。

更に、感光ドラム１と転写ローラ５との間に形成される転写ニップ部ｄよりも記録材２１の搬送方向（図１の左から右に向かう方向）下流側には、定着手段となる定着装置６が設けられている。

＜像担持体＞
本実施形態の像担持体となる感光ドラム１は、外径直径が３０ｍｍの負帯電性のＯＰＣ（Organic Photo Conductor；有機光半導体）からなる有機感光体である。駆動手段となるモータ等の駆動装置により２１０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で図１の矢印Ｒ１方向に回転駆動される。

感光ドラム１は、図２に示すように、アルミニウム製のシリンダからなる導電性を有するドラム基体１ａの表面に光の干渉を抑え、上層の接着性を向上させる下引き層１ｂが設けられている。更に、その外周には、光電荷発生層１ｃと、電荷輸送層１ｄとが設けられている。これらの三層を図２の下から順に塗布して構成されている。

＜帯電部材＞
帯電部材となる帯電ローラ２は、導電性の芯金２ａの両端部がそれぞれ軸受け部材により回転自在に保持される。更に、一端が画像形成装置１００本体の装置フレームに係止された付勢手段となる押圧ばね２ｅによって該芯金２ａの両端部がそれぞれ感光ドラム１の中心方向に付勢されて感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接されている。

帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転駆動に従動して図２の矢印Ｒ２方向に回転する。感光ドラム１と帯電ローラ２との圧接部が帯電ニップ部ａである。

帯電ローラ２の芯金２ａには、該帯電ローラ２に対して感光ドラム１の表面との間で放電を生じさせる帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段となる帯電バイアス電源１８により所定の条件の帯電バイアス電圧が印加される。これにより感光ドラム１の表面が所定の極性・電位に接触帯電処理される。

本実施形態では、画像形成中には、帯電バイアス電圧として、直流電圧Ｖ１１ｄｃと交流電圧Ｖ１２ａｃとの重畳電圧を帯電ローラ２に印加する。本実施形態では、感光ドラム１の表面は、−５００Ｖの暗電位Ｖｄに一様に接触帯電処理される。

帯電ローラ２には、帯電バイアス電圧として、−５００Ｖの直流電圧Ｖ１１ｄｃと、周波数が２ｋＨｚの交流電圧Ｖ１２ａｃとを重畳した振動電圧が印加される。

本実施形態では、帯電ローラ２の軸方向（長手方向）の長さは、３２０ｍｍであり、図２に示すように、支持部材となる芯金２ａの外周に下層２ｂと、中間層２ｃと、表層２ｄとを図２の下から順次に積層した三層で構成される。下層２ｂは、帯電音を低減するための発泡スポンジ層であり、表層２ｄは、感光ドラム１の表面上にピンホール等の欠陥があっても放電によるリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。

本実施形態の帯電ローラ２の芯金２ａは、外径直径が６ｍｍのステンレス丸棒を採用している。また、下層２ｂは、カーボン分散の発泡ＥＰＤＭ（Ethylene Propylene Diene Terpolymer；エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）で構成される。更に、比重が０．５ｇ／ｃｍ^３、体積抵抗値が１×１０^２Ωｃｍ〜１×１０^９Ωｃｍ、層厚が３．０ｍｍである。

また、中間層２ｃは、カーボン分散のＮＢＲ（Nitril−Butadiene Rubber；ニトリルブタジエンゴム）系ゴムで構成される。更に、体積抵抗値が１×１０^２Ωｃｍ〜１×１０^５Ωｃｍ、層厚が７００μｍである。

また、表層２ｄは、フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫とカーボンを分散した体積抵抗値が１×１０^７Ωｃｍ〜１×１０^１０Ωｃｍである。更に、表面粗さとしてＪＩＳ規格の１０点平均表面粗さＲａが１．５μｍ、層厚が１０μｍである。

＜露光手段＞
露光手段となる半導体レーザを用いたレーザスキャナ３は、図示しない画像読取装置等のホスト処理から入力される画像信号に対応して変調されたレーザ光Ｌを出力する。帯電ローラ２により一様に帯電処理された感光ドラム１の表面上の露光位置ｂにおいてレーザ光Ｌが走査露光される。感光ドラム１の表面は、レーザ光Ｌが照射された部分の電位が低下する。これにより感光ドラム１の表面（像担持体上）には、レーザ光Ｌにより走査露光した画像情報に対応した静電潜像が順次に形成される。

＜現像手段＞
本実施形態の現像手段となる現像装置４は、二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置により構成される。現像装置４は、レーザスキャナ３によりレーザ光Ｌが照射された感光ドラム１の表面の露光部分（明部）にトナーを付着させる。これにより感光ドラム１の表面上の静電潜像を反転現像してトナー画像（現像剤像）が形成される。

現像装置４は、感光ドラム１の表面上の露光により電荷ｑが減衰した部分に該感光ドラム１の表面の帯電電位Ｖ１と同極性に帯電したトナーを付着させて現像を行う。現像装置４は、図１に示すように、現像剤容器４ａの一部に設けられた開口部に現像剤担持体となる非磁性の現像スリーブ４ｂが回転可能に設けられている。現像スリーブ４ｂの内部には、固定式のマグネットローラ４ｃが内包されている。

＜現像剤＞
現像剤容器４ａ内の現像剤４ｅは、非磁性トナーと磁性キャリアとの混合物からなる二成分現像剤として構成されている。現像剤容器４ａ内に収容された現像剤４ｅは、該現像剤容器４ａ内に設けられた二つの撹拌部材４ｆの回転によって均一に撹拌されながら現像スリーブ４ｂに向けて搬送される。撹拌部材４ｆの回転により現像スリーブ４ｂに向けて搬送された現像剤４ｅは、規制ブレード４ｄにより薄層状に規制されながら現像スリーブ４ｂの表面上にコーティングされる。現像スリーブ４ｂの回転により該現像スリーブ４ｂの表面にコーティングされた現像剤４ｅを感光ドラム１と対向する現像部ｃへ搬送する。

本実施形態では、現像剤４ｅに含まれる磁性キャリアは、体積抵抗値が約１０^１３Ωｃｍ、粒径は４０μｍである。本実施形態の現像剤４ｅに含まれるトナーは、磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。

現像剤容器４ａ内のトナーは、画像形成に使用されて消費される。そのため現像剤容器４ａ内のトナー濃度は、図示しない濃度センサによって検知され、その検知情報に基づいて、トナーホッパー４ｇから消費量を補う適正量のトナーを現像剤容器４ａ内に補給して該現像剤容器４ａ内のトナー濃度を一定に調整する。

現像スリーブ４ｂは、現像部ｃにおいて、感光ドラム１との最近接距離を３００μｍに保持した状態で該感光ドラム１に近接して対向して設けられている。現像スリーブ４ｂは、その表面が現像部ｃにおいて感光ドラム１の表面の図１の矢印Ｒ１方向で示す移動方向とは逆方向（図１の矢印Ｒ４方向）に移動するように回転駆動される。

現像スリーブ４ｂには、現像バイアス電源１９から所定の現像バイアス電圧が印加される。本実施形態では、現像時に現像スリーブ４ｂに印加する現像バイアス電圧は、直流電圧Ｖ１９ｄｃと交流電圧Ｖ１９ａｃとを重畳した振動電圧により構成される。本実施形態では、−３２０Ｖの直流電圧Ｖ１９ｄｃと、周波数が８ｋＨｚでピーク間電圧Ｖ１９ｐｐが１８００Ｖの交流電圧Ｖ１９ａｃとを重畳した振動電圧である。

＜転写手段＞
転写手段となる転写ローラ５は、感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力で当接して転写ニップ部ｄを形成している。転写ローラ５は、感光ドラム１の回転方向（図１の矢印Ｒ１方向）に対して順方向（図１の矢印Ｒ５方向）に回転する。転写ローラ５には、転写バイアス電源２０から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５に対してトナーの正規の帯電極性である負極性とは逆極性となる正極性の転写バイアス電圧（本実施形態では＋５００Ｖ）が印加される。これにより転写ニップ部ｄに搬送される記録材２１に感光ドラム１の表面に形成されたトナー画像が転写される。

＜定着手段＞
定着手段となる定着装置６は、回転可能な定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとを有している。定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの間の定着ニップ部で記録材２１を挟持搬送しながら記録材２１の表面に転写されたトナー画像を加熱及び加圧して熱定着する。

＜除去手段＞
状態検知手段となる直流電流計１４により検知された感光ドラム１の表面上の複数箇所の水分の状態に応じて該感光ドラム１に対して選択的に除去動作を行なう除去手段は、制御部１３、レーザスキャナ３、現像装置４、クリーニング装置７等により構成される。

クリーニング装置７は、感光ドラム１の表面に摺擦して転写後に残留した転写残トナーを掻き取ってクリーニングするクリーニング部材となるクリーニングブレード７ａを有する。クリーニングブレード７ａは感光ドラム１の表面に接触して該感光ドラム１の表面を研磨する。

記録材２１に対してトナー画像を転写した後の感光ドラム１の表面上の当接部ｅにおいてクリーニングブレード７ａの先端が当接する。該感光ドラム１が図１の矢印Ｒ１方向に回転することで該感光ドラム１の表面がクリーニングブレード７ａにより摺擦される。これにより該感光ドラム１の表面上に付着した転写残トナーが除去されて清浄面化された後、繰り返して画像形成に供される。

＜クリーニングモード＞
本実施形態の画像形成装置１００は、感光ドラム１の表面をクリーニングするクリーニングモードを有する。該クリーニングモードは、状態検知手段となる直流電流計１４の検出結果に応じてレーザスキャナ３（露光手段）により感光ドラム１の表面上に静電潜像を形成する。

そして、該レーザスキャナ３（露光手段）によって形成された静電潜像に対して現像装置４（現像手段）により感光ドラム１の表面上にトナー（現像剤）を供給して現像する。

そして、感光ドラム１の表面上にクリーニングブレード７ａ（クリーニング部材）を接触させた状態で、該感光ドラム１を回転させることにより該感光ドラム１の表面上に形成されたトナー像（現像剤像）をクリーニングする。これにより感光ドラム１の表面上（像担持体上）の放電生成物に起因する水分や放電生成物を除去する。

＜制御手段＞
制御手段となる制御部１３は、状態検知手段となる直流電流計１４が検出した感光ドラム１の表面上の放電生成物の状態から該感光ドラム１の表面上に付着した水分の分布を判定する。そして、該判定した水分の分布に応じた水分の除去を行なうようにクリーニング装置７を制御する。

＜前露光手段＞
本実施形態の画像形成装置１００は、図１の矢印Ｒ１方向で示す感光ドラム１の回転方向（表面移動方向）において、クリーニング装置７よりも下流で、且つ、帯電ローラ２よりも上流に前露光手段となる前露光装置８が設けられている。

前露光装置８は、感光ドラム１の表面に光を照射して転写後の感光ドラム１の表面を除電処理する。前露光装置８は、転写工程後に感光ドラム１の表面に残っている残留電荷を光照射によって除電処理し、帯電ローラ２による帯電工程前の感光ドラム１の表面の帯電電位Ｖ１をゼロ近傍の一定の電位に設定する。

＜画像形成動作＞
次に図４を用いて画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。図４は画像形成装置１００の画像形成動作を説明する図である。

＜初期回転動作（前多回転工程）＞
図４に示す初期回転動作（前多回転工程）は、画像形成装置１００の起動時の始動動作期間（起動動作期間、ウォーミング期間）である。画像形成装置１００に設けられた電源スイッチのオンにより感光ドラム１を回転駆動させ、定着装置６を所定温度に立ち上げる等の所定の画像形成プロセス手段の準備動作を実行する。

＜印刷準備回転動作（前回転工程）＞
図４に示す印刷準備回転動作（前回転工程）は、画像形成装置１００のプリント信号のオンから実際に画像形成（印刷）動作を行なうまでの間の画像形成前の準備回転動作期間である。尚、前記初期回転動作中にプリント信号が入力したときには、前記初期回転動作に引き続いて実行される。

プリント信号の入力がないときには、前記初期回転動作の終了後にメインモータの駆動が一旦停止されて感光ドラム１の回転駆動が停止され、画像形成装置１００はプリント信号が入力されるまでスタンバイ（待機）状態に保たれる。プリント信号が入力すると印刷準備回転動作が実行される。

本実施形態においては、この印刷準備回転動作の期間において、感光ドラム１の回転周方向の画像流れレベルを判断し、画像流れ抑制モードのプログラム内容が決定、実行される。

＜印刷工程（画像形成工程、作像工程）＞
図４に示す印刷工程（画像形成工程、作像工程）は、前述した所定の印刷準備回転動作が終了すると、引き続いて回転する感光ドラム１に対する作像プロセスが実行される。そして、感光ドラム１の表面に形成されたトナー画像の記録材２１への転写、定着装置６によるトナー画像の定着処理がなされてトナー画像が定着された記録材２１が画像形成装置１００外に出力される。

連続印刷（連続プリント）モードの場合は、前記印刷工程が所定の設定プリント枚数ｍ分繰り返して実行される。

＜記録材間工程＞
図４に示す記録材間工程は、連続印刷モードにおいて、先行する記録材２１の後端部が図１に示す転写ニップ部ｄを通過する。その後、それに後続する記録材２１の先端部が該転写ニップ部ｄに到達するまでの間の転写ニップ部ｄにおける記録材２１の非通過状態期間である。

＜後回転動作＞
図４に示す後回転動作は、印刷ジョブの最後の記録材２１の印刷工程が終了した後も、しばらくの間、メインモータの駆動を継続させて感光ドラム１を回転駆動させ、所定の後動作を実行する期間である。

＜スタンバイ（待機）＞
図４に示すスタンバイ（待機）は、前述した所定の後回転動作が終了すると、メインモータの駆動が停止されて感光ドラム１の回転駆動が停止され、画像形成装置１００は次のプリントスタート信号が入力するまでスタンバイ状態に保たれる。

一枚だけの記録材２１に印刷する場合は、その印刷が終了した後、画像形成装置１００は、前述した後回転動作を終えてスタンバイ状態になる。スタンバイ状態において、プリントスタート信号が入力すると、画像形成装置１００は、前述した前回転工程に移行する。

図４に示す印刷工程時が画像形成時であり、初期回転動作、前回転動作、記録材間工程、後回転動作が非画像形成時である。

＜バイアス印加手段＞
次に図３を用いて帯電ローラ２に対して感光ドラム１の表面との間で放電を生じさせる帯電バイアスを印加するバイアス印加手段となる帯電バイアス電源１８の周辺回路の構成について説明する。図３は帯電ローラ２に対して帯電バイアス電圧を印加する帯電バイアス電源１８の周辺回路の構成を示すブロック図である。

図３に示すように、帯電ローラ２に帯電バイアス電圧を印加する帯電バイアス電源１８は、直流（ＤＣ）電源１１と交流（ＡＣ）電源１２とを有して構成されている。直流（ＤＣ）電源１１から出力される直流電圧Ｖ１１ｄｃに、交流（ＡＣ）電源１２から出力される周波数ｆの交流電圧Ｖ１２ａｃを重畳した所定の振動電圧（Ｖ１１ｄｃ＋Ｖ１２ａｃ）が導電性の芯金２ａを介して帯電ローラ２に印加される。これにより図３の矢印Ｒ２方向に回転する帯電ローラ２と順方向である図１の矢印Ｒ１方向に回転する感光ドラム１の表面が所定の電位に帯電処理される。

帯電バイアス電源１８に設けられた直流（ＤＣ）電源１１と、交流（ＡＣ）電源１２には、制御手段となる制御部１３が接続されている。該制御部１３は、帯電バイアス電源１８に設けられた直流（ＤＣ）電源１１と、交流（ＡＣ）電源１２とを制御して、帯電ローラ２の芯金２ａに直流電圧Ｖ１１ｄｃと交流電圧Ｖ１２ａｃの何れか、或いは、両方を重畳した帯電バイアス電圧を印加する。

＜状態検出手段＞
本実施形態の画像形成装置１００は、図３に示すように、感光ドラム１の導電性を有するドラム基体１ａとアースＧとの間に感光ドラム１の表面上の複数箇所の水分の状態を検出する状態検出手段であって電流検知手段となる直流電流計１４が接続されている。

直流電流計１４は、感光ドラム１の図１の矢印Ｒ１方向の回転中に回転方向（図１の矢印Ｒ１方向）に沿った１周以上について所定時間毎に水分の状態を検出する。

直流電流計１４は、帯電バイアス電源１８から帯電ローラ２に放電開始電圧未満の直流電圧を印加した際に該帯電ローラ２から感光ドラム１に流れる直流電流Ｉｄｃ（電流値）を検知する。この電流値から得られる感光ドラム１の表面上に付着する水分（放電生成物）に関する情報から放電生成物や放電生成物に起因する水分の状態を検出する。

また、直流電流計１４により測定された直流電流データは制御部１３に接続された記憶手段となるメモリ９に記憶される。

電流検知手段となる直流電流計１４は、感光ドラム１の回転中に帯電バイアス電源１８の直流（ＤＣ）電源１１により帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）（放電の開始電圧未満）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加する。その際に、図12（ａ）に示すように、該帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面に向けて流れる直流電流Ｉｄｃの該感光ドラム１の表面の回転周方向の分布を検知する。

図12（ａ）は本実施形態において帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面に向けて流れる直流電流Ｉｄｃを図３の矢印Ｒ１方向に回転する該感光ドラム１の表面が回転周方向に移動する経過時間で展開した図である。これにより直流電流Ｉｄｃの該感光ドラム１の表面の回転周方向の分布を検知することができる。

＜位相検知手段＞
図３に示す位相検知手段となるドラム位相検知部１６は、感光ドラム１の回転開始時刻からの時間変化量をカウントすることで該感光ドラム１の表面の回転位相を検知する。他に、感光ドラム１の回転開始からの累積回転数をカウントすることで該感光ドラム１の表面の回転位相を検知することも出来る。ドラム位相検知部１６により検知した感光ドラム１の回転位相情報は、制御部１３に接続されたメモリ９に随時記憶される。

制御部１３は、直流電流計１４により測定される帯電ローラ２から感光ドラム１に流れる直流電流Ｉｄｃと、ドラム位相検知部１６から入力される感光ドラム１の回転位相情報とに基づいて、該感光ドラム１の回転周方向の画像流れレベルを検知する。この検知結果に基づいて画像流れ抑制モードを実行する。

制御手段となる制御部１３は、直流電流計１４により測定される帯電ローラ２から感光ドラム１に流れる直流電流Ｉｄｃの検知結果に応じて前述したクリーニングモードの実行内容を変化させる。本実施形態のクリーニングモードは、直流電流計１４により検知された直流電流Ｉｄｃの電流値が大きいほど、クリーニングブレード７ａにより感光ドラム１の表面上から回収されるトナー量（現像剤量）が大きく設定される。また、直流電流計１４により検知された直流電流Ｉｄｃの電流値が小さいほど、クリーニングブレード７ａにより感光ドラム１の表面上から回収されるトナー量（現像剤量）が小さく設定される。

制御部１３は、クリーニングブレード７ａにより感光ドラム１の表面上から回収されるトナー量（現像剤量）を設定する現像剤量設定手段を兼ねる。制御部１３は、図12（ｂ）に示すように、レーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌによって感光ドラム１の表面が露光される露光パターンを設定する。これによりクリーニングブレード７ａにより感光ドラム１の表面上から回収されるトナー量（現像剤量）を設定することが出来る。

尚、図３に示すように、制御部１３には、画像形成装置１００が設置された温湿度等の環境条件を検知する環境センサ１５が接続されている。更に、制御部１３には、帯電バイアス電源１８の直流（ＤＣ）電源１１から出力される直流電圧Ｖ１１ｄｃを測定する電圧計１７が接続されている。

＜画像流れ検知モード＞
次に、図５〜図12を用いて感光ドラム１の回転周方向の画像流れレベルを検知する画像流れ検知モードの構成について説明する。尚、以下の説明において、電圧値、電流値の大小関係について言及する場合は、便宜上、その絶対値についての大小関係を言うものとする。

図５は帯電バイアス電源１８に設けられた直流（ＤＣ）電源１１により帯電ローラ２に印加した直流電圧Ｖ１１ｄｃと、感光ドラム１の表面の帯電電位Ｖ１との関係を温度が２３℃、相対湿度が５０％の環境条件で測定した結果を示す図である。

図５の横軸は、帯電バイアス電源１８に設けられた直流（ＤＣ）電源１１により帯電ローラ２に印加した直流電圧Ｖ１１ｄｃを示す。図５の縦軸は、感光ドラム１の表面の帯電電位Ｖ１を示す。図５に示すように、帯電バイアス電源１８に設けられた直流（ＤＣ）電源１１により帯電ローラ２に印加する直流電圧Ｖ１１ｄｃを大きくしていく（図５の右側）。

すると、感光ドラム１の表面の帯電電位Ｖ１は、始めは全く増加しないが、所定の電圧値（本実施形態では−５５０Ｖ）から該感光ドラム１の表面の帯電電位Ｖ１が増加し始める。この電圧値が帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面に対して放電が開始する放電開始電圧Ｖｔｈとなる。図５に示すように、本実施形態の放電開始電圧Ｖｔｈは−５５０Ｖである。

帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面に対して放電が開始する放電開始電圧Ｖｔｈ（本実施形態では−５５０Ｖ）は、帯電ローラ２と感光ドラム１との間の空隙や感光ドラム１の表面の感光体層の厚みや該感光体層の比誘電率に基づいて決定される。

放電開始電圧Ｖｔｈ（本実施形態では−５５０Ｖ）以上の電圧を帯電ローラ２に印加すると、パッシェンの法則に基づいて帯電ローラ２と感光ドラム１との間の空隙での放電現像が発生し、感光ドラム１の表面に電荷ｑが載る。尚、パッシェンの法則とは、放電がおこる電圧（火花電圧）に関する実験則である。

図６は帯電バイアス電源１８に設けられた直流（ＤＣ）電源１１により帯電ローラ２に印加した直流電圧Ｖ１１ｄｃを考慮する。更に、図３に示す感光ドラム１の導電性のドラム基体１ａとアースＧとの間に接続された直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃを考慮する。両者の関係を表面の回転周方向に画像流れが発生していない感光ドラム１と、表面の回転周方向に画像流れが発生している感光ドラム１とについて示す。図５に示す場合と同じ条件となる温度が２３℃、相対湿度が５０％の環境条件で測定した結果を示す図である。

図６の横軸は、帯電バイアス電源１８に設けられた直流（ＤＣ）電源１１により帯電ローラ２に印加した直流電圧Ｖ１１ｄｃを示す。図６の縦軸は、図３に示す感光ドラム１の導電性のドラム基体１ａとアースＧとの間に接続された直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃを示す。また、図６の曲線ｊは表面の回転周方向に画像流れが発生していない感光ドラム１であり、曲線ｋは表面の回転周方向に画像流れが発生している感光ドラム１の場合をそれぞれ示す。

図６の曲線ｊで示すように、画像流れが発生していない感光ドラム１は以下の通りである。図６の横軸に示す帯電バイアス電源１８に設けられた直流（ＤＣ）電源１１により帯電ローラ２に印加した直流電圧Ｖ１１ｄｃが以下の通りである。放電開始電圧Ｖｔｈ（本実施形態では−５５０Ｖ）よりも低い印加電圧の場合を考慮する。その場合は、図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃは、殆んど検出されないことが分かる。

これに対して、図６の曲線ｋで示すように、画像流れが発生している感光ドラム１では以下の通りである。図６の横軸に示す帯電バイアス電源１８に設けられた直流（ＤＣ）電源１１により帯電ローラ２に印加した直流電圧Ｖ１１ｄｃが放電開始電圧Ｖｔｈよりも低い印加電圧であっても以下の通りである。図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃが僅かながら検出されることが分かる。

図７は、図１に示す画像形成装置１００からレーザスキャナ３、現像装置４、転写ローラ５、定着装置６、クリーニング装置７を省略した断面説明図である。図７において、感光ドラム１の周囲には、帯電ローラ２及び前露光装置８が配置されている。

図７に示す帯電バイアス電源１８により帯電バイアス電圧を帯電ローラ２に印加して感光ドラム１の表面を所定の帯電量に帯電しながら相対湿度が５０％の環境条件にて該感光ドラム１を空回転させた。このとき、帯電ローラ２には、交流電圧Ｖ１２ａｃと直流電圧Ｖ１１ｄｃとを重畳した帯電バイアス電圧を印加し、帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面への放電量は、５０μＡの放電電流が流れるように設定した。帯電バイアス電源１８により帯電ローラ２に印加する交流電圧Ｖ１２ａｃのピーク間電圧Ｖ１２ｐｐは１５００Ｖ、直流電圧Ｖ１１ｄｃは−５００Ｖに設定した。

図８は、図７に示す画像形成装置１００において、前述の帯電バイアス電源１８により帯電バイアス電圧を帯電ローラ２に印加する条件で感光ドラム１を空回転させている。その途中で帯電ローラ２に−５００Ｖの直流電圧Ｖ１１ｄｃのみを印加して感光ドラム１の表面を帯電させる。そのときの図３に示す直流電流計１４に流れ込む直流電流Ｉｄｃと、放電空回転時間との関係を測定した結果を示す。

図５に示して前述したように、本実施形態の画像形成装置１００においては、帯電ローラ２に印加した直流電圧Ｖ１１ｄｃが以下の通りである。放電開始電圧Ｖｔｈ（本実施形態では−５５０Ｖ）以上にならないと、直流帯電のみで放電は開始されず、感光ドラム１の表面上に帯電電位Ｖ１は載らない。

しかし、帯電ローラ２に印加した帯電バイアス電圧により感光ドラム１の表面の帯電処理を行うことで該感光ドラム１の表面に放電生成物が蓄積する。その放電生成物が感光ドラム１の表面上に存在し続けると、それが空気中の水分を吸着して感光ドラム１の表面の電気抵抗が低下し、画像流れが生じる。

このような画像流れが発生する感光ドラム１は、パッシェンの法則に基づく放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加した場合においても感光ドラム１の表面上に微小に電荷ｑが載り始める。これは、感光ドラム１の表面上に存在する放電生成物が空気中の水分を吸着して感光ドラム１の表面の電気抵抗が低下する。これにより「注入帯電」することによる。

＜注入帯電＞
図９（ａ）〜（ｃ）を用いて注入帯電のメカニズムについて説明する。図９（ａ）に示すように、感光ドラム１の表面に画像流れを起さない通常状態では、図７に示す前露光装置８をＯＮとする。そして、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加する。その場合、感光ドラム１の回転方向（図７の矢印Ｒ１方向）において、帯電ローラ２よりも下流側の感光ドラム１の表面には電荷ｑは載らない。

また、感光ドラム１の回転方向（図７の矢印Ｒ１方向）において、帯電ローラ２よりも上流側の感光ドラム１の表面にも電荷ｑは載らない。即ち、図９（ａ）に示す通常状態では、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加した場合は、感光ドラム１の表面上に電荷ｑが載らない。

そのため図９（ａ）に示すような通常状態では、帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面に対して電流は流れない。つまり図３に示す直流電流計１４によって直流電流Ｉｄｃは検出されない。

図９（ｂ）に示すように、画像流れが生じない通常状態の感光ドラム１では、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ（本実施形態では−５５０Ｖ）以上の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加した場合は以下の通りである。帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面に対して帯電ニップ部ａで放電が開始されて該感光ドラム１の表面上に電荷ｑが載り始める。

一方、図９（ｃ）に示すように、画像流れが生じる感光ドラム１では、該感光ドラム１の表面上に存在する放電生成物に吸着された水分により該感光ドラム１の表面の電気抵抗が下がる。そして、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加した場合でも帯電ローラ２の表面と感光ドラム１の表面との帯電ニップ部ａで電荷ｑが注入されて僅かに注入帯電してしまう。

そのような感光ドラム１では、感光ドラム１の回転方向（図９（ｃ）の矢印Ｒ１方向）において、帯電ローラ２よりも下流側において、該感光ドラム１の表面に僅かに電荷ｑが載る。

また、図７に示す感光ドラム１の回転方向（図７の矢印Ｒ１方向）において、帯電ローラ２よりも上流側の該感光ドラム１の表面の帯電電位Ｖ１は、図７に示す前露光装置８により０Ｖ近傍に除電される。そのため感光ドラム１の回転方向（図７の矢印Ｒ１方向）における帯電ローラ２の前後で該感光ドラム１の表面の帯電電位Ｖ１に電位差が生じる。これにより図８に示すように、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加した場合にも図３に示す直流電流計１４に直流電流Ｉｄｃが流れることが分かった。

本実施形態では、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加した場合に以下の通りである。帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面に対して流れる電流を図３に示す直流電流計１４により測定した直流電流Ｉｄｃの結果により感光ドラム１が画像流れを発生させ得る状態であるか否かを判別する。

本発明者の鋭意研究の結果、次のことが分かった。図８は、縦軸に示す感光ドラム１が画像流れを発生させ得る状態であるか否かを判別する基準となる図３に示す直流電流計１４により測定した直流電流Ｉｄｃと、横軸に示す放電空回転時間との関係を示す図である。

本実施形態の画像形成装置１００では、相対湿度５０％の環境下においては、図８に示すように、図３に示す直流電流計１４により測定した直流電流Ｉｄｃが−１μＡ以上になる。そのときに、感光ドラム１の表面の電気抵抗が低下し、潜像電位を形成するための電荷ｑが感光ドラム１の表面に保持されず逃げてしまう。その結果、記録材２１に形成したトナー画像上の孤立ドットが欠け始める現象である画像流れが発生する。

更に、画像流れが発生した場合、感光ドラム１の表面の回転周方向で電流量のレベルが変化することを発見した。感光ドラム１を図７の矢印Ｒ１方向に回転させた状態で図３に示す直流電流計１４により直流電流Ｉｄｃを測定する。図12（ａ）は感光ドラム１の回転周方向において一定時間毎に分割して図３に示す直流電流計１４により直流電流Ｉｄｃを測定した結果を時間の推移に従って展開した様子を示す。

図12（ａ）に示す縦軸は、図３に示す直流電流計１４により測定された直流電流Ｉｄｃを示す。横軸は、経過時間である。横軸上の時刻ｔｒは、図７の矢印Ｒ１方向に回転する感光ドラム１の表面が一周する時刻である。図12（ａ）に示すように、図３に示す直流電流計１４により測定される直流電流Ｉｄｃは、図７の矢印Ｒ１方向に回転する感光ドラム１の回転周方向において所定の推移を持って検出される。

本実施形態では、感光ドラム１を図７の矢印Ｒ１方向に回転させた状態で、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加する。そして、図３に示す直流電流計１４により測定された直流電流Ｉｄｃを図12（ａ）に示すように経過時間で展開する。

これにより図３に示す直流電流計１４により測定された直流電流Ｉｄｃの感光ドラム１の回転周方向の分布を測定することができる。制御部１３は、この結果を用いて画像流れレベルを感光ドラム１の回転周方向について判断し、画像流れ抑制モードのプログラム内容を決定する。

画像流れの発生は、例えば、記録材２１に形成されたトナー画像上のハーフトーンのパッチ画像の濃度の低下率を測定することで判断することができる。本実施形態では、記録材２１に形成されたトナー画像上に画像流れのない状態で反射濃度が０．５のハーフトーンのパッチ画像の濃度が、どの程度低下したかで、画像流れの発生があるか否かを判断した。

本実施形態では、記録材２１に形成されたトナー画像の反射濃度が０．５から０．４以下、つまり記録材２１に形成されたトナー画像の濃度の低下率が８０％以下になった時点で画像流れが発生と判断した。本実施形態では、Ｘ−Ｒｉｔｅ株式会社製の分光濃度計「Ｘ−Ｒｉｔｅ５０４／５０８」を用いて記録材２１に形成されたトナー画像上の反射濃度を測定した。

このように、本実施形態の画像形成装置１００は、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加する。それに伴う感光ドラム１の表面の帯電電位Ｖ１に対応する情報を該感光ドラム１の表面上の回転周方向における分布について検出する。

また、画像形成装置１００は、画像流れを抑制するための工程（画像流れ抑制モード）を図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃの測定結果に応じて、その実行内容を変化させて制御する制御部１３を有する。

本実施形態では、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加する。その際に、該帯電ローラ２から感光ドラム１に流れる電流を図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃの測定結果に基づいて該感光ドラム１の回転周方向の分布について検出する。

制御部１３は、図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃの測定結果に基づいて画像流れ抑制モードの実行内容を変更して制御する。

＜画像流れ抑制モード＞
次に、画像形成装置１００の非画像形成時における画像流れ抑制モードの実施の有無やその実施内容を決定する制御動作について説明する。

図11に示すように、本実施形態では、画像形成装置１００の非画像形成時の前回転工程中に画像流れを検知するための図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃの測定を感光ドラム１の外周表面の一周期（一周分）以上について実施する。

その結果、画像流れ抑制モードが必要であると判断した場合は、図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃの測定が終了次第、画像流れ抑制モードへと移行する。画像流れ抑制モードの終了後は、印刷工程へと移行する。

図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃの測定は、感光ドラム１の外周表面の一周分で４５０ｍｓｅｃ実施する。この測定時間の中で所定の測定間隔Δｔ（本実施形態では３０ｍｓｅｃ）毎に第ｎ番目に測定した図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃｎ（ｎ＝１〜１５）の測定データは、メモリ９に順次記憶していく。

尚、所定の測定間隔Δｔ（本実施形態では３０ｍｓｅｃ）毎に第ｎ番目に測定した図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃｎ（ｎ＝１〜１５）は以下の通りである。第ｎ番目に測定した所定の測定間隔Δｔｎに対応する感光ドラム１の外周表面の回転周方向位置Δｐｎにおける検出値として関連付けられて記憶される。

図７の矢印Ｒ１方向に回転する感光ドラム１の外周表面は、４５０ｍｓｅｃで一周する。３０ｍｓｅｃ毎の所定の測定間隔Δｔで１５回（＝４５０ｍｓｅｃ／３０ｍｓｅｃ）の測定で感光ドラム１の外周表面の一周分の測定が完了する。

感光ドラム１の外周表面の一周分の長さを１５等分した長さ間隔Δｐに所定の測定間隔Δｔ（本実施形態では３０ｍｓｅｃ）毎の第ｎ番目を乗算する。これにより第ｎ番目に測定した所定の測定間隔Δｔｎに対応する感光ドラム１の外周表面の回転周方向位置Δｐｎが算出される。

画像流れ抑制モードでは以下の通りである。図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃを所定の測定間隔Δｔ（本実施形態では３０ｍｓｅｃ）毎に第ｎ番目に測定した直流電流Ｉｄｃｎが予め設定された閾値以上である場合がある。その場合は、第ｎ番目に測定した所定の測定間隔Δｔｎに対応する感光ドラム１の外周表面の回転周方向位置Δｐｎは、画像流れレベルの悪い部分と判断する。

画像流れレベルの悪い部分と判断した感光ドラム１の外周表面の回転周方向位置Δｐｎに対応する感光ドラム１の二周目の回転周方向位置Δｐ（ｎ＋１５）にレーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌにより露光する。

尚、所定の測定間隔Δｔ（本実施形態では３０ｍｓｅｃ）毎に第１５番目の測定で図７の矢印Ｒ１方向に回転する感光ドラム１の外周表面が一周する。このため感光ドラム１の二周目の第（ｎ＋１５）番目に測定した所定の測定間隔Δｔ（ｎ＋１５）に対応する感光ドラム１の外周表面の回転周方向位置は、「Δｐ（ｎ＋１５）」で表わされる。

図１に示すように、感光ドラム１の外周表面上でレーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌにより露光された部分には、現像装置４によりトナーが供給される。そして、クリーニング装置７のクリーニングブレード７ａにより感光ドラム１の表面を摺擦する画像流れ抑制モードを実行する。

感光ドラム１の外周表面上でレーザ光Ｌにより露光されず、現像装置４によりトナーが供給されなかった部分に比べて、トナーが供給された部分は以下の通りである。クリーニング装置７のクリーニングブレード７ａにより感光ドラム１の表面を摺擦する際に供給されたトナーの摺擦に伴って感光ドラム１の表面の削れ量が多くなる。これにより感光ドラム１の表面に堆積した放電生成物を除去し、画像流れを防止することができる。

次に、図10を用いて本実施形態の画像形成装置１００の非画像形成時における画像流れ抑制モードの実施の有無や、その実施内容を決定する制御動作について説明する。

図10において、画像流れ検知が開始されると、ステップＳ１において、制御部１３は、画像形成装置１００が非画像形成時の図11に示す前回転工程における画像流れ検知のタイミングであるか否かを判断する。更に、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加する。

このとき、前記ステップＳ２に示すように、前露光装置８はＯＮ、レーザスキャナ３はＯＦＦ、現像スリーブ４ｂに印加する現像バイアス電圧及び転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧は、何れもＯＦＦとする。

次にステップＳ３に進んで図３に示す直流電流計１４によって直流電流Ｉｄｃを測定する。前記ステップＳ２に示すような電圧設定にする。これにより画像流れが発生し得る感光ドラム１ならば、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃが印加された場合でも以下の通りである。該帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面へ注入される電流が図３に示す直流電流計１４によって直流電流Ｉｄｃとして検出される。

図12（ａ）は図３に示す直流電流計１４によって所定の測定間隔Δｔで直流電流Ｉｄｃを測定した結果を時間の経過に沿って展開した図である。図12（ａ）の横軸は経過時間を示し、縦軸は図３に示す直流電流計１４によって測定した直流電流Ｉｄｃを示す。

図12（ａ）に示すように、直流電流計１４により検知される帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面に流れる直流電流Ｉｄｃの該感光ドラム１の表面上の回転周方向の分布は、該感光ドラム１の回転の一周期以上の分布である。

図12（ａ）の横軸上の時刻ｔｒは、感光ドラム１を図７の矢印Ｒ１方向に回転を開始した時刻（ｔ＝０）から該感光ドラム１の表面が一周する時刻を示す。

本実施形態では、図３に示す直流電流計１４を流れる直流電流Ｉｄｃの測定を感光ドラム１の外周表面の一周分で４５０ｍｓｅｃ実施する。この測定時間の中で３０ｍｓｅｃの所定の測定間隔Δｔ毎に第ｎ番目に測定した所定の測定間隔Δｔｎにおける図３に示す直流電流計１４を流れる直流電流Ｉｄｃｎ（ｎ＝１〜１５）の測定データを図３に示すメモリ９に順次記憶していく。

所定の測定間隔Δｔ毎に第ｎ番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃｎは以下の通りである。第ｎ番目に測定した所定の測定間隔Δｔｎに対応する感光ドラム１の外周表面の回転周方向位置Δｐｎにおける検出値として関連付けられて図３に示すメモリ９に記憶される。

次に、ステップＳ４において、制御部１３は、図３に示す直流電流計１４により第１番目に測定された直流電流Ｉｄｃ１の絶対値が｜−５μＡ｜以上であるか否かを判断する。前記ステップＳ４において、図３に示す直流電流計１４により第１番目に測定された直流電流Ｉｄｃ１の絶対値が｜−５μＡ｜以上である場合には、ステップＳ５に進む。

前記ステップＳ５において、制御部１３は、直流電流Ｉｄｃ１の絶対値が｜−５μＡ｜以上となる場合は以下の通りである。画像流れ抑制モード中に感光ドラム１の二周目の第１６番目（第１５番目＋第１番目）に測定した測定間隔Δｔ１６（Δｔ（１５＋１））を考慮する。この測定間隔Δｔ１６（Δｔ（１５＋１））に対応する感光ドラム１の外周表面の回転周方向位置Δｐ１６（Δｐ（１５＋１））に対応する該測定間隔Δｔ１６（Δｔ（１５＋１））のタイミングで以下の通りである。レーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌにより感光ドラム１の表面を露光することを決定する。

前記ステップＳ４において、直流電流Ｉｄｃ１の絶対値が｜−５μＡ｜未満である場合はステップＳ６に進む。ステップＳ６において、制御部１３は、画像流れ抑制モード中に感光ドラム１の二周目の回転周方向位置Δｐ１６（Δｐ（１５＋１））に対応する測定間隔Δｔ１６（Δｔ（１５＋１））のタイミングで以下の通りである。レーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌにより感光ドラム１の表面を露光しないことを決定する。

次に、ステップＳ７において、制御部１３は、｛ｎ＝２〜１５｝についても前記ステップＳ３〜Ｓ６と同様に実施する。そして、第ｎ番目に測定した測定間隔Δｔｎ（ｎ＝１７〜３０）のタイミングでレーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌにより感光ドラム１の表面を露光するか否かを決定する。

次に、ステップＳ８において、制御部１３は、全ての測定間隔Δｔ毎に第ｎ番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃｎの絶対値が｜−５μＡ｜未満であるか否かを判断する。前記ステップＳにおいて、全ての測定間隔Δｔ毎に第ｎ番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃｎの絶対値が｜−５μＡ｜未満であった場合は、ステップＳ９に進む。

前記ステップＳ９において、制御部１３は、画像流れ抑制モードを実施しないことを決定する。その後、ステップＳ１０に進んで、制御部１３は、画像形成装置１００を画像形成動作に移行する。

前記ステップＳ８において、全ての測定間隔Δｔ毎に第ｎ番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃｎの絶対値のうちで１データでも該直流電流Ｉｄｃｎの絶対値が｜−５μＡ｜以上となるものがある場合は、ステップＳ１１に進む。

前記ステップＳ１１において、制御部１３は、前記ステップＳ３〜Ｓ７で決定した内容に従って画像流れ抑制モードを実施する。その後、前記ステップＳ３に戻って、再び、図３に示す直流電流計１４によって直流電流Ｉｄｃを測定する。そして、前記ステップＳ８において、制御部１３は、全ての測定間隔Δｔ毎に第ｎ番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃｎの絶対値が｜−５μＡ｜未満となるまで画像流れ抑制モードを実行する（図10のステップＳ３〜Ｓ１１）。

本実施形態の制御部１３は、図３に示す直流電流計１４を流れる直流電流Ｉｄｃの検出結果に基づいて、感光ドラム１の外周表面上でレーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌにより露光された部分に現像装置４によりトナーが供給される。そして、クリーニング装置７のクリーニングブレード７ａにより感光ドラム１の表面を摺擦する画像流れ抑制モードを実行する。

図10に示す制御動作に従って画像流れ抑制モードを実行する。すると、図12（ｂ）に示すように、感光ドラム１の表面をレーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌにより露光して静電潜像を形成し、現像装置４により画像流れレベルの悪い部分にのみトナーが供給される。そして、クリーニング装置７のクリーニングブレード７ａにより感光ドラム１の表面を摺擦する。

現像装置４によりトナーが供給されなかった部分に比べて、トナーが供給された部分はトナーの摺擦に伴って感光ドラム１の表面の削れ量が多くなる。これにより、感光ドラム１の表面に堆積した放電生成物を除去し、画像流れを防止することができる。

これにより簡易な構成で画像流れを検出することができ、必要に応じて画像流れ抑制モードを実行することができる。その結果、トナーの無駄や感光ドラム１の短寿命化が生じることなく感光ドラム１の表面に付着する放電生成物に起因する画像流れや画像ボケ等を軽減でき、長期にわたり良好な画像品質を維持することができる。

次に、図13及び図14を用いて本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

図13は、本実施形態の画像形成装置１００の非画像形成時に画像流れ検知を行って画像流れ抑制モードの実施の有無やその実施内容を決定する制御動作を示すフローチャートである。

図13のステップＳ２１〜Ｓ２４は、前記第１実施形態の図10のステップＳ１〜Ｓ４と同様であるため重複する説明は省略する。制御部１３は、画像流れ検知のタイミングで（ステップＳ２１）、感光ドラム１を回転させ、帯電ローラ２に放電開始電圧Ｖｔｈ未満（本実施形態では−５００Ｖ）の直流電圧Ｖ１１ｄｃを印加する（ステップＳ２２）。

このとき、前露光装置８はＯＮ、レーザスキャナ３はＯＦＦとする。更に、現像スリーブ４ｂに印加する現像バイアス電圧及び転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧は、何れもＯＦＦとする（ステップＳ２２）。そして、帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面へ注入される直流電流Ｉｄｃを図３に示す直流電流計１４によって測定する（ステップＳ２３）。

図14（ａ）は図３に示す直流電流計１４によって所定の測定間隔Δｔで測定される直流電流Ｉｄｃの変化を経過時間で展開した図である。本実施形態では、直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃの測定を感光ドラム１の外周表面の一周分で４５０ｍｓｅｃ実施する。

この測定時間の中で３０ｍｓｅｃの測定間隔Δｔ毎に第ｎ番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃｎ（ｎ＝１〜１５）の測定データをメモリ９に順次記憶していく（図10のステップＳ２３）。所定の測定間隔Δｔ毎に第ｎ番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃｎは、第ｎ番目に測定した測定間隔Δｔｎに対応する感光ドラム１の外周表面の回転周方向位置Δｐｎの検出値として関連付けられてメモリ９に記憶される。

ステップＳ２４において、制御部１３は、第１番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃ１の絶対値が｜−５μＡ｜以上であるか否かを判断する。前記ステップＳ２４において、第１番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃ１の絶対値が｜−５μＡ｜未満となる場合は、ステップＳ２５に進む。

前記ステップＳ２５において、制御部１３は以下の決定を行なう。画像流れ抑制モード中に第１番目に直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃ１が測定される。その感光ドラム１の二周目の第１６番目に測定した測定間隔Δｔ１６に対応する感光ドラム１の外周表面の回転周方向位置Δｐ１６を考慮する。その回転周方向位置Δｐ１６へのレーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌの露光割合を０％（露光なし）とすることを決定する。

尚、レーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌの露光割合とは、感光ドラム１の表面の単位面積あたりの露光面積の割合と定義する。

前記ステップＳ２４において、第１番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃ１の絶対値が｜−５μＡ｜以上である場合はステップＳ２６に進む。前記ステップＳ２６において、制御部１３は、更に、第１番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃ１の絶対値が｜−８μＡ｜以上であるか否かを判断する。

前記ステップＳ２６において、第１番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃ１の絶対値が｜−８μＡ｜未満となる場合は、ステップＳ２７に進む。前記ステップＳ２７において、制御部１３は以下の決定を行なう。画像流れ抑制モード中に第１番目に直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃ１が測定される。その感光ドラム１の二周目の第１６番目に測定した測定間隔Δｔ１６に対応する感光ドラム１の外周表面の回転周方向位置Δｐ１６を考慮する。その回転周方向位置Δｐ１６へのレーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌの露光割合を５０％とすることを決定する。

前記ステップＳ２６において、第１番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃ１の絶対値が｜−８μＡ｜以上である場合はステップＳ２８に進む。前記ステップＳ２８において、制御部１３は以下の決定を行なう。画像流れ抑制モード中に第１番目に測定した直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃ１が測定される。その感光ドラム１の二周目の第１６番目に測定した測定間隔Δｔ１６に対応する感光ドラム１の外周表面の回転周方向位置Δｐ１６を考慮する。その回転周方向位置Δｐ１６へのレーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌの露光割合を１００％とすることを決定する。

次に、ステップＳ２９において、制御部１３は、｛ｎ＝２〜１５｝についても前記ステップＳ２３〜Ｓ２８と同様に実施する。そして、第ｎ番目に測定した測定間隔Δｔｎ（ｎ＝１７〜３０）のタイミングでレーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌの露光の有無及び露光割合を決定する。

次に、ステップＳ３０〜Ｓ３３に順次進むが、前記第１実施形態の図10に示すステップＳ８〜Ｓ１１と同様であるため重複する説明は省略する。

本実施形態では、制御部１３は、画像流れのレベルとなる直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃの測定結果に応じてレーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌの露光割合を変える。これにより現像装置４によるトナーの供給量を画像流れレベルに合わせることが出来る。

これによりクリーニング装置７のクリーニングブレード７ａによる感光ドラム１の表面の削れ量を画像流れのレベルに合わせて変えることが出来、感光ドラム１の表面を無駄に削ることなく感光ドラム１の短寿命化を防止することが出来る。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

［変形例］
前記各実施形態の変形例について説明する。前記各実施形態では、図11に示すように、画像形成装置１００の非画像形成時である印刷準備のための前回転工程（回転動作期間）において、図３に示す直流電流計１４によって所定の測定間隔Δｔで直流電流Ｉｄｃを測定する。これにより画像流れを検知し、画像流れ抑制モードに移行するか否かの決定を行う工程を行った。

前述した実施形態においては、画像形成装置１００の非画像形成時である前回転工程において画像流れを検知し、画像流れ抑制モードに移行するか否かを決定する工程を実行していた。他に、かかる工程は、印字準備回転動作期間、初期回転動作時、記録材間工程時、後回転工程時等や、複数の非画像形成時、ユーザのモード選択等によって実行しても良い。

また、前記各実施形態では、画像形成装置１００の非画像形成時に、帯電ローラ２に定電圧を印加して該帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面に流れる電流を図３に示す直流電流計１４によってモニターする構成である。他に、帯電ローラ２の表面から感光ドラム１の表面に定電流を流して、そのときに該帯電ローラ２に印加した電圧を図示しない電圧計によりモニターする構成とすることも可能である。

直流電流計１４は、一定の電流値の電流が流れるように帯電バイアス電源１８から帯電ローラ２（帯電部材）に放電開始電圧未満の直流電圧を印加した際の感光ドラム１の表面上の帯電電位から該感光ドラム１の表面上の水分の状態を検出する。

除去手段を構成する制御部１３は、直流電流計１４により検知された感光ドラム１の表面上の帯電電位が大きいほど、クリーニングブレード７ａ（クリーニング部材）により該感光ドラム１の表面上から除去する現像剤量を大きく設定する。また、直流電流計１４により検知された感光ドラム１の表面上の帯電電位が小さいほど、クリーニングブレード７ａ（クリーニング部材）により該感光ドラム１の表面上から除去する現像剤量を小さく設定する。

また、前記各実施形態では、画像流れ検知において、図３に示す直流電流計１４に流れる直流電流Ｉｄｃを測定する。その際に、図10のステップＳ２、図13のステップＳ２２において、感光ドラム１の表面の帯電前の電位を低く一定にするために前露光装置８をＯＮにする構成について説明した。

他に、前露光装置８による露光以外にも感光ドラム１の回転方向（図１の矢印Ｒ１方向）において転写ニップ部ｄよりも下流側に該感光ドラム１の表面上に電圧を与えて除電する図示しない除電装置を用いることも可能である。

また、前記各実施形態では、現像装置４から感光ドラム１の表面に供給するトナーの供給量の変化を以下の通り行なう。図10のステップＳ５，Ｓ６、図13のステップＳ２５，Ｓ２７，Ｓ２８に示すように、レーザスキャナ３から出射されるレーザ光Ｌの露光割合（ＯＮ（１００％）、ＯＦＦ（０％）、５０％）の変化により行う構成とした。

他に、現像装置４から感光ドラム１の表面に供給するトナーの供給量の変化を図１に示す現像スリーブ４ｂの表面と、感光ドラム１の表面との電位差の変化により行うことも可能である。

除去手段を構成する制御部１３は、現像手段となる現像装置４に設けられる現像剤担持体となる現像スリーブ４ｂの表面と、感光ドラム１の表面との間の電位差を変化させることによって該感光ドラム１の表面から除去する現像剤量を変化させる。

このような構成の場合、現像剤量設定手段を兼ねる制御部１３は、現像手段となる現像装置４に設けられる現像スリーブ４ｂの表面と、感光ドラム１の表面との電位差を設定する。これによりクリーニングブレード７ａにより該感光ドラム１の表面上から回収されるトナー量を設定することが出来る。

また、前記各実施形態では、画像流れ検知の際に帯電ローラ２に印加する直流電圧Ｖ１１ｄｃとして放電開始電圧Ｖｔｈ未満の電圧を−５００Ｖ未満とした。他に、帯電ローラ２に印加する直流電圧Ｖ１１ｄｃとしては放電開始電圧Ｖｔｈ未満であれば、−５００Ｖ以外の直流電圧に適宜設定することができる。ただし、その際は、設定した直流電圧の値に応じて画像流れが発生する電流値、画像流れが発生する帯電電位の変化量も変化する。

また、前記各実施形態では、感光ドラム１の表面に接触する可撓性の接触帯電部材として帯電ローラ２を用いた。他に、ブラシ状の回転体からなるファーブラシ、フェルト、布等の各種の形状や材質のものも使用可能である。更に、これらの各種の形状や材質のものを組み合わせることによって、より適切な弾性、導電性、表面性、耐久性を有する可撓性の接触帯電部材として構成することができる。

また、帯電ローラ２や現像スリーブ４ｂに印加する振動電界の交番電圧成分（周期的に電圧値が変化する交流成分の電圧）の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等を適宜使用可能である。更に、直流電源を周期的にオン／オフすることによって形成された矩形波であっても良い。

また、前記各実施形態では、画像形成時の帯電方式として、帯電ローラ２に対して画像流れが起きやすい直流電圧Ｖ１１ｄｃに交流電圧Ｖ１２ａｃを重畳した交流（ＡＣ）帯電方式を採用した画像形成装置１００の一例について説明した。

しかし、画像流れは、交流（ＡＣ）帯電方式よりは軽微であるものの直流（ＤＣ）帯電方式でも発生する。従って、直流（ＤＣ）帯電方式を採用する画像形成装置１００においても適用可能である。

また、前記各実施形態では、画像流れ検知に用いる接触帯電部材として帯電ローラ２を用いる場合の一例について説明した。他に、感光ドラム１の表面に接触している帯電部材であれば前記各実施形態と同様の画像流れ検知手段とし利用できる。例えば、感光ドラム１の表面に接触しているブレード帯電器や、ブラシ帯電器等の公知の接触帯電部材でも応用可能である。

また、図１に示す転写ローラ５等の転写装置であっても感光ドラム１の表面に接触して該感光ドラム１の表面上の電位を変化させる。これにより転写ローラ５も感光ドラム１の表面を帯電させる帯電部材として応用可能である。

従って、画像流れを検知するために、感光ドラム１に接触した転写ローラ５等の転写手段を用いることも可能である。このように、接触転写装置で画像流れを検知する方式は、例えば、接触帯電部材となる帯電ローラ２の他に非接触の帯電手段としてコロナ帯電方式を用いた画像形成装置１００においても採用することができる。その接触転写装置により画像流れを検知することが可能である。

また、前記各実施形態では、感光ドラム１の帯電面に対する露光手段となるレーザスキャナ３、前露光手段となる前露光装置８として、レーザ光を露光走査する露光装置を用いた。他に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）のような固体発光素子アレイを用いたデジタル露光手段であっても良い。更に、ハロゲンランプや蛍光灯等を光源とするアナログ的な露光手段であっても良い。

また、前記各実施形態では、転写手段として転写ローラ５によるローラ転写方式を用いた。他に、ブレード転写、ベルト転写、その他の接触転写帯電方式であっても良いし、コロナ帯電器を使用した非接触転写帯電方式でも良い。

また、前記各実施形態の画像形成装置１００は、図１に示すように、感光ドラム１の表面に形成した単色のトナー画像を記録材２１に直接転写する構成であった。他に、中間転写体となる転写ドラムや転写ベルト等を用いて、単色の画像形成ばかりでなく、多重転写等による複数色のトナー画像、或いはフルカラー画像を形成する画像形成装置にも適用可能である。

また、前述の実施形態では、像担持体として感光ドラム１を用いた構成であったが、像担持体が感光フィルムや静電記録誘電体等であっても良い。像担持体が静電記録誘電体である場合は、静電記録誘電体の表面を一様に帯電した後、その帯電面を除電針ヘッドや電子銃等の除電手段で選択的に除電して、目的の画像情報に対応した静電潜像を書き込み形成する。

１…感光ドラム（像担持体）
７ａ…クリーニングブレード（クリーニング部材；除去手段）
１４…直流電流計（状態検出手段；電流検知手段）

Claims (10)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体の複数箇所の水分の状態を検出する状態検出手段と、
   前記状態検出手段により検出された前記複数箇所の水分の状態に応じて前記像担持体に対して選択的に除去動作を行なう除去手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記状態検出手段は、前記像担持体の回転中に回転方向に沿った１周以上について所定時間毎に前記水分の状態を検出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. 前記像担持体を帯電する帯電部材と、
   前記帯電部材に対し前記像担持体との間で放電を生じさせる帯電バイアスを印加するバイアス印加手段と、
   を有し、
   前記状態検出手段は、前記帯電部材に放電開始電圧未満の直流電圧を印加した際に得られる前記像担持体に付着する水分に関する情報から前記水分の状態を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
4. 前記帯電部材により帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
   前記露光手段により形成された静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像手段と、
   前記像担持体に接触して該像担持体の表面上から現像剤をクリーニングするクリーニング部材と、
   を有し、
   前記除去手段は、前記状態検出手段の検出結果に応じて前記露光手段により静電潜像を形成し、前記露光手段によって形成された静電潜像を前記現像手段により現像して現像剤像を形成し、前記現像手段によって現像された現像剤像を前記クリーニング部材によりクリーニングすることで前記像担持体上の水分を除去することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記除去手段は、前記状態検出手段が検出した水分の状態から、前記像担持体に付着した水分の分布を判定し、該判定した水分の分布に応じた水分の除去を行なうことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記状態検出手段は、前記帯電部材に放電開始電圧未満の直流電圧を印加した際に前記帯電部材から前記像担持体に流れる電流値を検知する電流検知手段を有し、
   前記電流検知手段により検知された電流値から前記水分の状態を検出することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記除去手段は、
   前記電流検知手段により検知された電流値が大きいほど、前記クリーニング部材により前記像担持体の表面上から除去する現像剤量を大きく設定し、
   前記電流検知手段により検知された電流値が小さいほど、前記クリーニング部材により前記像担持体の表面上から除去する現像剤量を小さく設定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記状態検出手段は、一定の電流値の電流が流れるように前記帯電部材に放電開始電圧未満の直流電圧を印加した際の前記像担持体の帯電電位から水分の状態を検出することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
9. 前記除去手段は、
   前記帯電電位が大きいほど、前記クリーニング部材により前記像担持体の表面上から除去する現像剤量を大きく設定し、
   前記帯電電位が小さいほど、前記クリーニング部材により前記像担持体の表面上から除去する現像剤量を小さく設定することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記除去手段は、前記現像手段と前記像担持体との間の電位差を変化させることによって前記像担持体の表面から除去する現像剤量を変化させることを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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