画像形成装置
【課題】画像形成時間、画像形成停止時間、雰囲気環境の温度、雰囲気環境の絶対湿度、に基づいてＶＬの変動を補正することで、適切な画像形成条件制御を行い、常に安定した濃度の画像を得ることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置において、感光ドラム１が回転を開始してから経過した画像形成時間ｔ１、及び回転を停止してから経過した画像形成停止時間ｔ２を計測するタイマー２４と、感光ドラム１の雰囲気環境の温度Ｔｃ及び湿度を検知する温湿度検知センサ１８と、を備え、絶対湿度が低い場合は、タイマー２４の計測結果、及び温湿度検知センサ１８の検知結果に基づいて、帯電電圧を制御する。絶対湿度が高い場合は、湿度情報は使わず、タイマー２４の計測結果、及び温湿度検知センサ１８の温度の検知結果に基づいて、帯電電圧を制御する。
【解決手段】画像形成装置において、感光ドラム１が回転を開始してから経過した画像形成時間ｔ１、及び回転を停止してから経過した画像形成停止時間ｔ２を計測するタイマー２４と、感光ドラム１の雰囲気環境の温度Ｔｃ及び湿度を検知する温湿度検知センサ１８と、を備え、絶対湿度が低い場合は、タイマー２４の計測結果、及び温湿度検知センサ１８の検知結果に基づいて、帯電電圧を制御する。絶対湿度が高い場合は、湿度情報は使わず、タイマー２４の計測結果、及び温湿度検知センサ１８の温度の検知結果に基づいて、帯電電圧を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファックスなどの電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を利用した画像形成装置に備えられる感光体は、一般的に電荷発生層及び電荷輸送層で構成された感光層を有する。
【０００３】
プリント開始の信号が入力されると、感光体は一定方向に駆動されて回転を開始する。そして感光体の表面に対して帯電装置にバイアスを印加されることにより、感光体の表面は一定の電位に帯電される（以下、帯電工程と呼ぶ）。
【０００４】
このときの感光体の表面電位を暗部電位ＶＤとする。表面がＶＤに帯電された感光体の表面に対して、コントローラからの信号に基づいてオン／オフ制御されたレーザー光或いはＬＥＤ光が照射される（以下、露光工程と呼ぶ）。
【０００５】
感光体の表面における露光が行われた部分は露光工程によって電位が変動し、感光体の表面には周囲とは電位の異なる静電潜像が形成される。露光が行われて静電潜像が形成された部分の電位を明部電位ＶＬとして説明を行う。
【０００６】
表面に静電潜像が形成された感光体に対して、感光体に対して対向配置された現像装置に現像電圧が印加され、現像装置から帯電したトナーが静電潜像に供給される。それにより、感光体の表面において静電潜像がトナー像として現像される（以下、現像工程と呼ぶ）。なお、現像工程において現像装置に印加される現像電圧をＶｄｅｖとして説明を行う。
【０００７】
そして感光体の表面に現像されたトナー像は、感光体の回転とともに転写材に当接して転写材に転写される（以下、転写工程と呼ぶ）。転写工程においては、感光体に隣接して配置され、感光体と略同速度で順方向に回転する転写ローラ等の転写部材と感光体との間に転写材を通過させることによって、転写材にトナー像が転写される。具体的には転写部材に対してトナーと逆極性のバイアスが印加され、その状態で感光体と転写部材との間に転写材を通過させることにより、感光体上から転写材上にトナー像を転写する構成である。
【０００８】
ところで、帯電工程における帯電装置に印加されるバイアスを一定とし、露光工程において露光条件を一定にしていたとしても、画像形成を繰り返すことによりＶＬが変動する場合がある。この原因として、露光によって感光体中に残留電荷が発生し、画像形成中にＶＬが変動することが考えられる。また、感光体が接触する帯電部材、クリーニング部材との摺擦や、露光部材、定着器等からの放熱等に起因して、感光体が回転中に昇温することでＶＬが変動することも原因として考えられる。
【０００９】
このように、感光体の露光工程、及び感光体の昇温によってＶＬが変動すると、ＶｄｅｖとＶＬの差である現像コントラストが変化してしまう。現像コントラストが変化すると、感光体上のトナー乗り量の変化につながり、結果的に転写材上の画像濃度変動を招く。なお、現像コントラストをＶｃｏｎｔとして以下説明を行う。
【００１０】
これに対し、従来では画像濃度を安定させるために、感光体のＶＬをセンサによって予
め検知して、その結果に応じてトナーの供給量を制御する等の画像形成条件制御を行う画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。
【００１１】
しかしながら、この構成においては、感光体のＶＬを検知するためのセンサを新たに設置するため、装置本体のコストアップや大型化を招くといった問題を生じる。
【００１２】
また、感光体表面の除電及び帯電を目的として露光工程の前に行われる感光体の回転の回転数を、感光体周囲の温湿度に基づいて選択することで、同一画像を多数形成する際の画像濃度変動を抑える画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。
【００１３】
しかし、感光体周囲の温湿度に基づいて作像前の感光体の回転数を増加させる場合は、印刷スピードを落とし、画像形成装置の生産性を低下させるといった問題を生じる。
【００１４】
これに対して、上記従来の問題を鑑みて、感光体周辺の温度と画像形成時間と画像形成停止時間から感光体のＶＬを予測し、それに応じて画像形成条件制御を行う画像形成装置が提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８１１５８号公報
【特許文献２】特開２００５−３００７４５号公報
【特許文献３】特開２００２−２５８５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、ＶＬの変動は感光体の温度のみならず、感光体の雰囲気環境の絶対湿度、及び画像形成時間（装置本体が駆動する時間）にも依存することが確認されている。また、ＶＬの変動はＶＬの絶対値の上昇だけではなくＶＬの絶対値が減少する挙動も有することが確認されている。
【００１６】
これに対して特許文献３に開示される従来技術では、感光体の雰囲気環境の絶対湿度、及び画像形成時間を考慮しておらず、ＶＬの変動はＶＬの上昇とＶＬの低下が両方起こりうることを想定していないため、ＶＬの変動を精度よく予測することが出来ない。
【００１７】
すなわち上記従来例に係る画像形成装置においては、ＶＬの変動を精度よく予測して安定した濃度の画像を得ることが出来ない。なお、帯電工程、露光工程における条件を同じにしておいても、画像形成時間とともにＶＬの絶対値が上昇する現象をＶＬアップと称する。また、画像形成時間とともにＶＬの絶対値が低下する現象をＶＬダウンと称する。
【００１８】
ここで図２、図３を参照して、画像形成時間とともにＶＬアップとＶＬダウンが生じる過程について説明する。図２は感光体の表面電位の概念図であり、図３は画像形成時間または画像停止時間(図３(ｄ))の経過にともなうＶＬの変動を表す図である。
【００１９】
図２に示すようにＶｄｅｖとＶＬの差であるＶｄｅｖ−ＶＬがＶｃｏｎｔとなる。このＶｃｏｎｔが大きいほど、感光体上に現像されるトナー量が多くなるため画像濃度が高くなる。
【００２０】
ＶＬアップは、図２の矢印Ａの方向（絶対値が高くなる方向）にＶＬが変動するため、Ｖｃｏｎｔが小さくなり画像濃度が低下してしまう現象である。一方、ＶＬダウンは、図２の矢印Ｂの方向（絶対値が低くなる方向）にＶＬが変動するため、Ｖｃｏｎｔが大きくなり画像濃度が上昇してしまう現象である。
【００２１】
まず、ＶＬアップが生じる現象について説明を行う。Ｌ／Ｌ環境（低温低湿環境）、例
えば１５℃／１０％ＲＨの環境においては、数枚の連続画像形成であっても、図３（ａ）に示すように画像形成時間の経過とともにＶＬアップの現象が起こる。
【００２２】
また、感光体の雰囲気の絶対湿度が低い環境であるほど、単位時間あたりのＶＬの上昇率が大きいことが確認されている。すなわち感光体の雰囲気の絶対湿度が低ければ低いほど、ＶＬアップの現象が顕著に現れることになる。
【００２３】
更に、ＶＬアップは画像形成が行われる前に感光体が停止していた時間（画像形成停止時間）による影響を受け、この画像形成停止時間が長いほどＶＬの上昇量は大きくなる。
【００２４】
例えば、画像形成停止時間が長い場合には図３（ａ）に示すようにＶＬはＶ１まで上昇するが、画像形成停止時間が短い場合には図３（ｂ）に示すようにＶＬはＶ１より少ないＶ２までしか上昇しない。
【００２５】
このようなＶＬアップの現象は、画像形成の際の感光体に対する露光により感光層内の残留電荷数が増加したことが主原因であると考えられる。つまり、雰囲気環境の絶対湿度が低い環境においては、感光層中のいずれかの層の抵抗が高くなることで、感光層内において電荷の移動や注入がスムーズに行われにくく、感光層内の残留電荷数が増加する。その結果、ＶＬアップが生じるものと考えられる。
【００２６】
画像形成によって発生した残留電荷は、画像形成が終了することにより徐々に感光層からアースへと抜けていく。画像形成停止時間が長いほど、前の画像形成時に発生した残留電荷が少なくなるので、次に画像形成を行う際には、残留電荷が溜まりやすい状態となっている。従って、画像形成停止時間が長いほど、次の画像形成を行った時に、ＶＬアップの影響が顕著に現れ、ＶＬの上昇量が大きくなる。
【００２７】
次に、ＶＬダウンが生じる現象について説明を行う。低温低湿でない環境、例えば２３℃／５０％ＲＨの環境においては、連続画像形成がなされた場合に、図３（ｃ）に示すように画像形成時間の経過とともにＶＬダウンの現象が起こる。一方でＶＬダウンによって低下したＶＬは、画像形成後に画像形成をしない時間、すなわち画像形成停止時間が長いほど元のＶＬへと回復する傾向を示す。
【００２８】
例えば、図３（ｃ）において、直前の画像形成によるＶＬダウンによって直前の画像形成時のＶＬがＶ４まで低下した場合、次の画像形成時の初期のＶＬは、図３（ｄ）に示すように画像形成停止時間が長いほど、元のＶＬであるＶ３に近い値を示した。
【００２９】
このようなＶＬダウンの現象は、感光層内の残留電荷数が減少したことが主原因であると考えられる。つまり、画像形成を行うと感光体の昇温が起き、感光層の抵抗が低下するため、感光層中にトラップされていた残留電荷が感光体の外に移動することがＶＬダウンの原因と考えられる。
【００３０】
なお、画像形成時間の経過とともに感光体が昇温する原因としては、感光体との接触部材である現像部材、帯電部材、クリーニング部材等との摩擦や、露光部材、定着器等からの放熱が主原因であると考えられる。
【００３１】
さらに、これらの実験結果に基づいて、感光体の昇温の原因となる感光体の雰囲気環境の温度と、画像形成時間と、画像形成停止時間と、から感光体の温度が精度よく予測できることが確認されている。
【００３２】
なお、上記で説明したＶＬアップとＶＬダウンの現象は、感光体の雰囲気環境の温度、
及び雰囲気環境の絶対湿度に応じて、どちらか一方のみが起こることもあれば、同時に起こることもある。
【００３３】
例えば、絶対湿度が低い環境であればＶＬアップによるＶＬの上昇量が非常に大きくなるため、ＶＬダウンの影響が見られず、ＶＬアップの影響のみが顕著に見られる場合がある。一方、絶対湿度が高い環境であればＶＬアップは起こりにくいので、ＶＬダウンの影響が顕著に見られる場合がある。
【００３４】
また、ある環境においてはＶＬアップとＶＬダウンが同時に起き、図３（ｅ）に示すようにＶＬが一旦上昇してから、その後低下していく現象が起きることがある。また別の環境においては、図３（ｆ）に示すように、ＶＬが一旦減少してからその後上昇していく現象が起きることもある。
【００３５】
以上より、ＶＬアップは、絶対湿度、温度、感光体の停止時間、感光体の回転時間に応じて予測することが可能であることがわかった。また、ＶＬダウンは、絶対湿度は使わず、温度、感光体の停止時間、感光体の回転時間に応じて予測することが可能であることがわかった。そして、絶対湿度の値が高い場合、ＶＬアップが発生しないため、ＶＬダウンのみを考慮することで精度よくＶＬを予測することができることがわかった。これらＶＬアップ、及びＶＬダウンの予測については後述する。
【００３６】
本発明は、絶対湿度が低い場合と、絶対湿度が高い場合とで画像形成条件を変更する適切な制御を行なうことで、安定した濃度の画像を得る画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
上記目的を達成するために本発明は、回転可能な感光体と、帯電電圧を印加されて前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電の後の前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、現像電圧を印加され、前記静電潜像に現像剤を付着させて現像剤像として現像する現像装置と、前記感光体が回転をしている時間である感光体回転時間に関する情報と、前記感光体が停止している時間である感光体停止時間に関する情報とを計測する時間計測装置と、前記画像形成装置の環境の温度に関する情報及び絶対湿度に関する情報を計測する環境計測装置と、絶対湿度が低い範囲を第１の範囲、絶対湿度が高い範囲を第２の範囲とした時、絶対湿度が第１の範囲の場合は、前記環境計測装置により計測された温度に関する情報及び絶対湿度に関する情報と、前記時間計測装置により計測された感光体回転時間に関する情報及び感光体停止時間に関する情報と、に応じて画像形成条件を制御し、絶対湿度が第２の範囲の場合は、前記環境計測装置により計測された絶対湿度に関する情報を用いずに、前記環境計測装置により計測された温度に関する情報と、前記時間計測装置により計測された感光体回転時間に関する情報及び感光体停止時間に関する情報に応じて画像形成条件を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、絶対湿度が低い場合と、絶対湿度が高い場合とで画像形成条件を変更する適切な制御を行なうことで、安定した濃度の画像を得る画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、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。
【００４０】
[画像形成装置の全体構成]
図４に本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す。画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体（転写材）、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート或いは布などに画像形成するレーザービームプリンタとする。
【００４１】
本実施の形態に係る画像形成装置１００は、像担持体として設けられる円筒状の回転可能な感光ドラム１（感光体）を備える。感光ドラム１は、対応するトナー（現像剤）の種類ごとに４つ設けられ、それぞれの感光ドラム１は、不図示の回転軸を中心に図４の矢印Ａの方向に回転駆動する。
【００４２】
画像形成動作開始の信号が入力されると、感光ドラム１が回転し始めるとともに、感光ドラム１の表面が、帯電ローラ２（帯電装置）によって均一に負電荷に帯電される。
【００４３】
感光ドラム１の表面が負電荷に帯電すると、露光装置３が画像情報に基づいてレーザー光４を射出して感光ドラム１の表面を走査露光し、該表面に静電潜像を形成する。なお、上記で説明したように帯電工程における感光ドラム１の表面電位をＶＤとし、露光が行われた部分の表面電位をＶＬとする。
【００４４】
そして現像装置５は、感光ドラム１上に形成された静電潜像に対してトナーを付着させることで、静電潜像をトナー像（現像剤像）として現像させる。なお、現像工程において現像装置５に印加される現像電圧をＶｄｅｖとし、ＶｄｅｖとＶＬの差である現像コントラストをＶｃｏｎｔとする。
【００４５】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１と転写部材として設けられる転写ローラ７の間で転写ベルト９上に担持された転写材Ｐに転写される。この際、転写ローラ７に転写バイアスを印加することで、トナー像を感光ドラム１から転写材Ｐ上に転写する。なお、転写材Ｐは装置本体下方に配置される給紙トレイ１１に複数積載され、給送ローラ１２、搬送ローラ１３を経て転写ベルト９に搬送されるものである。
【００４６】
一方で転写材Ｐに転写されずに感光ドラム１の表面上に残ったトナーは、感光ドラム１の表面に接触して設けられるクリーニングブレード１６によって除去された後、廃トナー収容部８によって収容される。
【００４７】
なお、転写ベルト９は４本のローラ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに掛け渡されており、図４の矢印Ｂの方向に回転し、担持する転写材Ｐを画像形成ステーションＳＹ〜ＳＢｋに順次搬送するものである。そして各色のステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋで感光ドラム１から転写材Ｐへの転写を行うことにより、転写材Ｐ上には各色のトナー像が重ね合わされ、所望の画像が形成される。
【００４８】
転写材Ｐに画像が転写されると、転写材Ｐが定着装置１４に搬送され、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像が溶融固着されて転写材Ｐ上に定着される。そして定着が行われた転写材Ｐはカラー画像形成装置１００の外部に配置されたトレイ１５に排出される。
【００４９】
また、上記構成に加えて画像形成装置１００には環境計測装置として温湿度センサ１８が設けられており、温湿度センサ１８によって感光ドラム１の雰囲気環境の温湿度が検知される。なお、本実施の形態では環境測定装置として温湿度センサを用いたが、温度と湿度をそれぞれ別のセンサとして設けても良い。
【００５０】
検知された温度と湿度は、ＣＰＵ２２に出力され、ＣＰＵ２２は入力された温湿度の検
知結果に基づいて雰囲気環境の絶対湿度を算出し、算出した雰囲気環境の絶対湿度と温度の情報をそれぞれ０．１℃と０．１ｇ／ｍ３の単位で記憶手段２０に保存する。なお、記憶手段２０、ＣＰＵ２２はともに装置本体下方に設けられるエンジン制御部１７内に配置される。
【００５１】
また、絶対湿度とは、雰囲気環境の単位体積あたりに含まれる水蒸気量（ｇ）を表すものであり、単位はｇ／ｍ３である。本実施の形態においては、温湿度センサ１８の検知結果に基づいてＣＰＵ２２において絶対湿度が算出される。なお、温湿度センサ１８が設けられる場所はこれに限定されるものではなく、感光ドラム１の周辺に設けてもよいし、それ以外の場所であっても構わない。
【００５２】
また、本実施の形態においては、雰囲気環境の温度と絶対湿度の情報をそれぞれ０．１℃と０．１ｇ／ｍ３の単位で記憶手段２０に保存するとしたが、これらの単位は特に限定されるものではなく、これら以外の単位であってもよい。
【００５３】
なお、本実施の形態では、一成分現像方式を用いているが、これに限らず二成分現像方式を用いたものであってもよい。
【００５４】
また、本実施の形態に用いられるトナーは、電子写真法に用いられる公知のものを用いることができ、現像工程に合わせて適宜最適なものが選択される。なお、本実施の形態においては、現像剤として非磁性現像剤が用いられるが、磁性現像剤を用いる構成であってもよい。
【００５５】
[感光ドラムの構成]
次に、図５を参照して本実施の形態に用いられる感光ドラム１の構成にについて説明する。本実施の形態における感光ドラム１の感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、に機能分離された積層型である。さらに、この積層型の感光層の上層に表面保護層を形成している。以下、感光ドラム１を形成する各々の層ごとに説明を行う。
【００５６】
（基体層１ａ）
感光層の支持体には導電性を有するものが用いられる。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、バナジウム、モリブデン、クロム、チタン、ニッケル及びインジウム等の金属をドラム状またはシート状に成形したものが挙げられる。
【００５７】
また、アルミニウムや銅等の金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化スズ等をプラスチックフィルムに蒸着したもの、を用いることも可能である。
【００５８】
また、導電性物質を単独または結着樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙等を用いてもよい。
【００５９】
本実施の形態においては、図５に示すように、基体層にＡｌ基体１ａを設ける構成とした。
【００６０】
（下引き層１ｂ）
図５に示すように、Ａｌ基体１ａの上層にはバリアー機能と接着機能を有する下引き層１ｂが設けられる。
【００６１】
本実施の形態で用いられる下引き層１ｂの材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ
エチレンオキシド、ニトロセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー等が挙げられる。また、アルコール可溶アミド、ポリアミド、ポリウレタン、カゼイン、ニカワ及びゼラチン等を用いることも可能である。
【００６２】
下引き層１ｂは、これらの材料を適当な溶剤に溶解した溶液をＡｌ基体１ａ上に塗布して乾燥することによって形成される。
【００６３】
（正電荷注入防止層１ｃ）
また、下引き層１ｂの上層には、アルミ基体１ａから注入された正電荷が感光ドラム１の表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たす、中抵抗の正電荷注入防止層１ｃが設けられる。
【００６４】
（電荷発生層１ｄ）
さらに正電荷注入防止層１ｃの上層には、電荷発生物質を含有する電荷発生層１ｄが設けられる。
【００６５】
電荷発生層１ｄに用いられる電荷発生物質としては、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料や、金属フタロシアニン、非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン顔料や、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ顔料が挙げられる。
【００６６】
また、ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン顔料や、アンスラキノン、ピレンキノンなどの多環キノン顔料や、スクワリリウム色素や、ピリリウム塩およびチアピリリウム塩や、トリフェニルメタン色素を用いることも可能である。
【００６７】
さらに、セレン、セレン−テルル、アモルファスシリコンなどの無機物質や、キナクリドン顔料や、アズレニウム塩顔料や、シアニン染料や、キサンテン色素や、キノンイミン色素や、スチリル色素や、硫化カドミウムや、酸化亜鉛などを用いてもよい。
【００６８】
しかしながらこれらの中でも、特にオキシチタニウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニンなどの金属フタロシアニンを用いることが好ましい。
【００６９】
電荷発生層１ｄは、電荷発生物質を結着樹脂および溶剤と共に分散して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
【００７０】
なお、電荷発生物質の分散方法としては、ホモジナイザー、超音波、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミルなどを用いた方法が挙げられる。電荷発生物質と結着樹脂との割合は、１０：１〜１：１０（質量比）の範囲が好ましく、特には３：１〜１：１（質量比）の範囲がより好ましい。
【００７１】
電荷発生層用塗布液に用いる溶剤は、使用する結着樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択されるが、有機溶剤としてはアルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などが挙げられる。
【００７２】
電荷発生層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法（浸漬コーティング法）、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。
【００７３】
（電荷輸送層１ｅ）
また、電荷発生層１ｄの上層には電荷発生物質を含有する電荷輸送層１ｅが設けられる。電荷輸送層１ｅは適当な電荷輸送物質から形成され、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、チアゾール化合物、トリアリルメタン化合物などが挙げられる。
【００７４】
電荷輸送層１ｅに用いられる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂等が挙げられる。また、ポリフェニレンオキシド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、不飽和樹脂等を用いることも可能である。
【００７５】
しかしながら、特にはポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが好ましい。これらは単独、混合または共重合体として１種または２種以上用いることができる。
【００７６】
電荷輸送層１ｅは、電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解して得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。電荷輸送物質と結着樹脂との割合は、２：１〜１：２（質量比）の範囲が好ましい。
【００７７】
電荷輸送層用塗布液に用いる溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル等、が挙げられる。また、ジメトキシメタン、ジメトキシエタンなどのエーテル、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、クロロベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン原子で置換された炭化水素などを用いることも可能である。
【００７８】
電荷輸送層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法（浸漬コーティング法）、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。
【００７９】
（表面保護層１ｆ）
また、電荷輸送層１ｅの上層には表面層として表面保護層１ｆが設けられる。表面保護層１ｆは、硬化性フェノール樹脂を溶剤等で溶解又は希釈して得た塗工液を感光層上に塗工して成形し、これによって塗工後に重合反応が起きて硬化層が形成される。
【００８０】
[画像形成条件制御の制御構成]
図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１００の画像形成条件制御の制御構成について説明する。図１は、本実施の形態における画像形成条件制御のシステムブロック図である。
【００８１】
画像形成条件制御の一部は、各色の最大濃度を一定に保つ事（以下Ｄｍａｘ制御と称す）と、ハーフトーンの階調特性を画像信号に対してリニアに保つこと（以下Ｄｈａｌｆ制御と称す）によって行われる。
【００８２】
Ｄｍａｘ制御は、各色の最大濃度が感光ドラム１の膜厚や雰囲気環境に影響されるため、所望の最大濃度が得られるように環境検知の結果及びＣＲＧタグ情報から帯電電圧や現像電圧などの画像形成条件を設定するものである。
【００８３】
一方、Ｄｈａｌｆ制御は、電子写真特有の非線形的な入出力特性（γ特性）によって、入力画像信号に対して出力濃度がずれて自然な画像が形成できない事を防止するため、γ
特性を打ち消して入出力特性をリニアに保つような画像処理を行うものである。
【００８４】
具体的には、入力画像信号が異なる複数のトナーパッチを光学センサで検知して、入力画像信号と濃度の関係を得る。その関係から入力画像信号に対して所望の濃度が出るよう、画像形成装置に入力する画像信号を変換する。このＤｈａｌｆ制御はＤｍａｘ制御により帯電電圧や現像電圧などの画像形成条件を決定した後に行う。
【００８５】
ＶＬの変動によって出力画像の濃度が画像形成時間とともに変化する場合、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御を頻繁に、例えば５枚の印刷枚数ごとに行うことで、色味変動を抑制することは可能である。
【００８６】
しかし、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御を頻繁に行うことは印刷スピードを大幅に落とし、画像形成装置の生産性を著しく低下させるため現実的ではない。
【００８７】
そのため、本実施の形態では、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御は１０００枚の印刷枚数につき１度しか行っていない。なお、本実施の形態におけるＤｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御は１０００枚の印刷枚数につき１度のタイミングとしたが、これに限定されるものではない。
【００８８】
すなわち、別のタイミングであっても構わないし、Ｄｈａｌｆ制御を全く行わない構成であってもよい。また、印刷枚数ではなくトナー消費量などを基準としてＤｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御を行うタイミングを決めてもよい。
【００８９】
そして本実施の形態では、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御は１０００枚の印刷枚数につき１度しか行っていないため、その間にＶＬが大幅に変動してしまう。そのため、画像形成条件制御をＤｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御のみで行うと、安定した画像濃度が得られない。
【００９０】
そこで本実施の形態では、Ｄｍａｘ制御やＤｈａｌｆ制御以外の画像形成条件制御方法として、ＶＬの変動を補正することで現像コントラスト（Ｖｃｏｎｔ）が一定になるようにする画像形成条件制御を行う。
【００９１】
具体的には、ＶＬの変動予測を基に、Ｄｍａｘ制御によって決められた帯電電圧、現像電圧Ｖｄｅｖの少なくとも一方を制御することで、現像コントラスト（Ｖｃｏｎｔ）が一定になるようにする。
【００９２】
このような画像形成条件制御は、図１に示す制御構成によって行われる。図１に示すように、本実施の形態における画像形成条件制御は、記憶手段２０と、読み取り手段２１と、書き込み手段２６と、ＣＰＵ２２と、を備える。
【００９３】
これら記憶手段２０、読み取り手段２１、書き込み手段２６、ＣＰＵ２２は、図４に示す画像形成装置１００のエンジン制御部１７に設けられている。また、記憶手段２０には、周知の電子的なメモリを好適に用いることができるが、これに限定されるものではない。本実施の形態では、記憶手段２０として不揮発性のＥＥＰＲＯＭを用いる構成とした。
【００９４】
さらにＣＰＵ２２は、ＶＬの変動を補正する計算手段２５、計算手段２５で算出されたＶＬの補正量に基づいて画像形成条件の制御を行う制御手段２３、画像形成時間や画像形成停止時間の計測が可能な時間計測手段であるタイマー２４を備えている。
【００９５】
タイマー２４は、感光ドラム１が駆動している間は画像形成時間のカウントを１秒単位で行う。そして、タイマー２４は、感光ドラム１の駆動が停止している間は画像形成停止時間のカウントを１秒単位で行う。
【００９６】
なお、本実施の形態においてはタイマー２４のカウントを１秒単位としたが、特に限定されるものではなく、１秒以外の単位であってもよい。タイマー２４によって計測した画像形成時間と画像形成停止時間は書き込み手段２６を介して記憶手段２０に記憶される。
【００９７】
なお、本実施の形態においては、画像形成時間と画像形成停止時間の計測をどちらもタイマー２４によって行ったが、画像形成時間と画像形成停止時間の計測を２つのタイマーがそれぞれ独立して行う構成であってもよい。
【００９８】
また、本実施の形態における画像形成条件の制御構成には、記憶手段２０に記憶された情報を読み取るための読み取り手段２１が設けられている。読み取り手段２１は、記憶手段２０から読み取った情報をＣＰＵ２２へ送るものである。
【００９９】
ＣＰＵ２２内にある計算手段２５は、記憶手段２０に記憶された情報に基づいて、後述する方法でＶＬの変動の補正量を算出する。そして制御手段２３は、計算手段２５で算出されたＶＬの補正量に基づき、画像形成条件を制御するための情報を画像形成手段に送る。
【０１００】
[画像形成条件制御の制御方法]
上記で説明した画像形成条件制御の制御構成に基づいて、（ＶＬアップの補正量の計算方法）、（ＶＬダウンの補正量の計算方法）を説明するとともに、画像形成条件制御の制御方法について説明する。
【０１０１】
ＶＬアップやＶＬダウンのＶＬの変動が生じる場合において画像濃度を安定させるためには、ＶＬの変動を補正する補正量を求め、画像形成条件制御を行うことが必要である。
【０１０２】
また画像形成条件制御として、現像電圧Ｖｄｅｖの制御、帯電電圧の制御を行うことが挙げられる。特に本実施の形態では帯電装置２の帯電電圧（画像形成条件）を制御する制御方法を説明する。
【０１０３】
具体的には、ＶＬダウン及びＶＬアップに起因するＶＬの変動量を求めた上で、それらの変動を打ち消す補正量（ＶＬダウンの補正量、ＶＬアップの補正量）を基準となる帯電電圧に加えることで画像形成条件制御を行うものとした。 なお、本実施の形態では、基
準となる帯電電圧は、Ｄｍａｘ制御によって決められた帯電電圧とする。
【０１０４】
また、本実施の形態では、感光ドラム１の特性としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのステーション間の差がなかったため、以下に説明する帯電電圧の制御方法は、これら全てのステーションにおいて適用されるものとする。
【０１０５】
図６は本実施の形態における画像形成条件制御の概念図を示すものであり、計算手段２５で算出されるＶＬの変動に基づいて制御手段２３が帯電装置２における帯電電圧の制御を行う過程を示すものである。
【０１０６】
なお、本実施の形態においては、画像形成時間（以下、ｔ１と称する）とは、停止状態の感光ドラム１が駆動し始めてから経過した時間を表す。また、画像形成停止時間（以下
、ｔ２と称する）とは、感光ドラム１の駆動が停止してから経過した時間を表す。後述するが本実施の形態では、１つの画像形成（画像形成ジョブの一単位）の開始時にｔ１＝０が入力されるようにして、情報を一旦リセットしている。
【０１０７】
したがって、画像形成時間ｔ１は、画像形成開始から制御装置による画像形成条件の制御実行までの感光体回転時間に該当する。また、１つの画像形成（画像形成ジョブの一単位）の終了時には、ｔ２＝０として情報をリセットする。よって、画像形成停止時間ｔ２は、前の画像形成終了の時から次の画像形成開始までの感光体回転停止時間に該当する。なお、画像形成時間ｔ１、画像形成停止時間ｔ２について、画像形成装置の電源投入時からの積算値を記憶し、当該積算値を用いてＶＬの変動を求める方法を用いてもよい。
【０１０８】
また、雰囲気環境の絶対湿度をＷ、雰囲気環境の温度をＴｃ、ＶＬアップによる変動量をΔＵ、ＶＬダウンによる変動量をΔＤと表す。雰囲気環境の絶対湿度をＷ及び、雰囲気環境の温度をＴｃは、Ｄｍａｘ制御実行時の雰囲気環境の絶対湿度、及び温度としている。
【０１０９】
本実施の形態における画像形成装置は、電源をオンにした後に、画像形成の準備動作のため感光ドラム１を回転させる前多回転動作を行なってスタンバイ状態になる。この画像形成装置の電源オンの後からスタンバイ状態になるまでの間の期間にＤｍａｘ制御及び絶対湿度、温度の測定を行ない、記憶手段に記憶させている。
【０１１０】
また、本実施の形態では、負帯電の感光ドラム１を使用している。例えば、基準となるＶＬが−１００Ｖであった場合、ＶＬアップが起こると−１２０Ｖのようになり、ＶＬダウンが起こると−８０Ｖのようになる。したがって、ΔＵは０若しくは負の値となり、ΔＤは０若しくは正の値となる。
【０１１１】
計算手段２５はＶＬの変動から第１の補正量、第２の補正量を算出し、制御手段２３はこの予測結果に基づいて、Ｖｃｏｎｔが一定になるように帯電装置２に印加する帯電電圧を制御する。
【０１１２】
まずＶＬの変動を求めるためには、ＶＬアップによる変動とＶＬダウンによる変動を両方求める必要がある。
【０１１３】
計算手段２５は、ＶＬアップによる変動量とＶＬダウンによる変動量をそれぞれ計算することによりＶＬの変動を求めている。また、計算手段２５は、ＶＬアップによる変動量であるΔＵをｔ１、ｔ２、Ｗの３つのパラメータより計算し、ＶＬダウンによる変動量であるΔＤをｔ１、ｔ２、Ｔｃの３つのパラメータより計算する。
【０１１４】
また、ＶＬの変動に関する特性は記憶手段２０の中に保存されているテーブルに与えられており、計算手段２５はこのテーブルを参照することによってＶＬの変動を計算する。以下、ＶＬダウンとＶＬアップに起因するＶＬ変動に対する補正量（第１の補正量、第２の補正量）の算出方法について説明する。
【０１１５】
（ＶＬダウンによるＶＬ変動の補正量（第１の補正量）の算出方法）
まず、ＶＬダウンによるＶＬ変動ΔＤの補正量（第１の補正量）の算出方法について述べる。ＶＬダウンによる変動は、図１に示すように、記憶手段２０の中に保存されているＶＬダウンテーブル２８を参照することで行われる。
【０１１６】
ＶＬダウンテーブルは図８に示すように、テーブルＣ、テーブルＤ、テーブルＥから成り、これらのテーブルに基づいて画像形成時間に対するＶＬダウンによる変動量ΔＤの計
算を行う。
【０１１７】
本実施の形態では、前述したように、ＶＬダウンによる変動量ΔＤと感光ドラム１の温度には相関があるため、感光ドラム１の温度を予測することでＶＬダウンによる変動量ΔＤを計算している。
【０１１８】
具体的には、テーブルＣを参照することで画像形成時の感光ドラム１の温度を、テーブルＤを参照することで画像形成停止時の感光ドラム１の温度を計算している。
【０１１９】
また、計算した感光ドラム１の温度とテーブルＥを参照することでＶＬダウンによる変動量を計算している。
【０１２０】
以下、感光ドラム１の予測温度を一般的にＴと表し、画像形成開始時のＴをＴｉ、画像形成停止時のＴをＴｋと表すこととし、ＶＬダウンテーブル２８について説明する。
【０１２１】
まず、テーブルＣについて説明する。テーブルＣは、昇温テーブル００〜昇温テーブル２０の２１個のテーブルから構成される。昇温テーブル００〜昇温テーブル２０は画像形成時間に対する感光ドラム１の温度を示したテーブルである。
【０１２２】
ただし、図８（ａ）では、紙面の都合上３つの昇温テーブル（昇温テーブル００、昇温テーブル０３、昇温テーブル０８）しか示していない。なお、図８（ａ）はテーブルの形にはなっていないが、実際には、このグラフがテーブルの形としてテーブルＣには記載されている。
【０１２３】
本実施の形態においては、画像形成開始時における感光ドラム１の予測温度Ｔｉと環境温度Ｔｃの差、すなわちＴｉ−Ｔｃによって、感光ドラム１の昇温のプロファイルは異なる。すなわち、Ｔｉ−Ｔｃが小さいほど画像形成時間に対する感光ドラム１の昇温量は大きくなるという特性を示す。
【０１２４】
そのため、画像形成開始時のＴｉ−Ｔｃによって用いられるテーブルは異なり、例えば図８（ａ）で説明すると、Ｔｉ−Ｔｃが０℃でＴｉとＴｃが等しい場合には昇温テーブル００が用いられるし、Ｔｉ−Ｔｃが８℃である場合には昇温テーブル０８が用いられる。
【０１２５】
このように、画像形成開始時のＴｉ−Ｔｃの値に応じて、テーブルＣの２１個のテーブルの中から最適な昇温テーブルを選択することにより、精度よく感光ドラム１の温度を予測することができる。
【０１２６】
なお、本実施の形態においてはテーブルＣとして２１個の昇温テーブルしか用意していないが、これに限定されるものではなく、感光ドラム１の温度を精度よく予測するのに必要な数の昇温テーブルを用意すればよい。
【０１２７】
本実施の形態においては、感光ドラム１の温度を１℃単位で予測できれば精度として充分であること、感光ドラム１の温度は環境温度に対して最大でも２０℃までしか上昇しないことから、テーブルＣを２１個のテーブルとして構成した。
【０１２８】
次に、テーブルＤについて説明する。テーブルＤは降温テーブル００〜降温テーブル２０の２１個のテーブルから成る。降温テーブル００〜降温テーブル２０は画像形成停止時間に対する感光ドラム１の温度を示したテーブルである。
【０１２９】
ただし、図８（ｂ）では紙面の都合上３つの降温テーブル（降温テーブル０２、降温テ
ーブル０９、降温テーブル１４）しか示していない。なお、図８（ｂ）はテーブルの形にはなっていないが、実際には、このグラフがテーブルの形としてテーブルＤには記載されている。
【０１３０】
本実施の形態においては、画像形成停止時における感光ドラム１の予測温度Ｔｋと環境温度Ｔｃの差、すなわちＴｋ−Ｔｃによって感光ドラム１の降温のプロファイルは異なり、画像形成停止時間とともに環境温度Ｔｃに向かって飽和するプロファイルとなる。
【０１３１】
そのため、Ｔｋ−Ｔｃが大きいほど画像形成時間に対する感光ドラム１の降温量は大きくなるという特性を示す。すなわち画像形成停止時のＴｋ−Ｔｃによって用いられるテーブルは異なり、例えば図８（ｂ）で説明すると、Ｔｋ−Ｔｃが１４℃である場合には降温テーブル１４が用いられ、Ｔｋ−Ｔｃが２℃である場合には降温テーブル０２が用いられる。
【０１３２】
このように、画像形成停止時のＴｋ−Ｔｃの値に応じて、テーブルＤの２１個のテーブルの中から最適な降温テーブルを選択することにより、精度よく感光ドラム１の温度を予測することができる。
【０１３３】
なお、本実施の形態においてはテーブルＤとして２１個の降温テーブルしか用意していないが、これに限定されるものではなく、感光ドラム１の温度を精度よく予測するのに必要な数の降温テーブルを用意すればよい。
【０１３４】
また、本実施の形態においては、感光ドラム１の温度を１℃単位で予測できれば精度として充分であること、及び感光ドラム１の温度は環境温度に対して最大でも２０℃までしか上昇しないことから、テーブルＤは２１個のテーブルとして構成した。
【０１３５】
以上で説明した、テーブルＣとテーブルＤを用いることにより、画像形成時、画像形成停止時のいずれの場合においても感光ドラム１の温度を精度よく予測することができる。
なお、感光ドラム１の温度を温湿度センサで直接測定しない理由としては、温湿度セン
サを感光ドラム１の温度の近傍に持ってきたとしても、実際の感光体温度と温湿度センサの測定温度とで誤差が出てしまうからである。
【０１３６】
誤差が出る理由としては、感光体の昇温は感光体近傍の温度だけでなく、感光体が接触する帯電部材、クリーニング部材との摺擦による昇温も影響するためと思われる。したがって、本実施の形態では、感光ドラム１の温度を感光体回転時間、感光体停止時間により精度よく予測するようにしている。
【０１３７】
そして本実施の形態においては、ＶＬダウンによる変動量ΔＤは、感光ドラム１の予測温度Ｔと雰囲気環境の温度Ｔｃの差、Ｔ−Ｔｃに比例する。なお、ここでいう雰囲気環境の温度Ｔｃは、Ｄｍａｘ制御を行なって基準の帯電電圧を決定した時の画像形成装置の環境温度である。この関係を示したのが図８（ｃ）に示すテーブルＥである。
【０１３８】
すなわち、本実施の形態においては、感光ドラム１の温度Ｔを予測することで、ＶＬダウンによる変動量ΔＤを計算し、その変動量を打ち消すように第１の補正量を算出することが可能である。すなわち、ＶＬダウンによる変動量ΔＤを補正する第１の補正量は、感光ドラム１の温度、及び感光ドラム１の雰囲気環境の温度、に基づく。
【０１３９】
例えば、Ｔ−Ｔｃが４℃の場合には、テーブルＥよりＶＬダウンによる変動量ΔＤは＋５Ｖとなるので、これを打ち消すように第１の補正量を定めればよい。ΔＤが＋５Ｖになった場合は、帯電電圧をそのままの値にすると、ＶＬが絶対値で５Ｖ小さくなることにな
ってしまうので、を帯電電圧を絶対値で５Ｖ上げるような補正を行なう。なお、図８（ｃ）はテーブルの形にはなっていないが、実際には、このグラフがテーブルの形としてテーブルＥには記載されている。
【０１４０】
すなわち、ＶＬダウンによるＶＬの変動量ΔＤは、図８中テーブルＥより感光ドラム１の雰囲気環境の温度Ｔｃが低いほど増加する。また、画像形成時間ｔ１が増加するほど感光体１の温度Ｔは上昇するので（図８中テーブルＣ）、ＶＬダウンによるＶＬの変動量ΔＤは増加する。また、画像形成停止時間が増加するほど感光体１の温度は低下するので（図８中テーブルＤ）、ＶＬダウンによるＶＬの変動量ΔＤは減少する（ただしΔＤ＜０になることはない）。
【０１４１】
そして図２に示すように、ＶＬダウンによるＶＬの変動量ΔＤが増加すれば（図２中Ｂ方向）、それを打ち消すようにＶＤの絶対値を増加させるような第１の補正量を画像形成条件に加えてやればよい。
【０１４２】
また、ＶＬダウンによるＶＬの変動量ΔＤが減少すれば、それに伴ってＶＤの絶対値を減少させるような第１の補正量を画像形成条件に加えてやればよい。ここで、ＶＤの値は、帯電装置に印加される帯電電圧の値の大きさと正の相関をもち、帯電電圧が大きくなればＶＤも大きくなる。
【０１４３】
すなわち、感光ドラム１の温度が同じであるならば感光ドラム１の雰囲気環境の温度Ｔｃが低いほどＶＤの絶対値を増加させるように帯電電圧を補正する。また、画像形成時間ｔ１が増加するほどＶＤの絶対値を増加させるように帯電電圧を補正する。また、画像形成停止時間ｔ２が増加するほどＶＤの絶対値を減少させるように帯電電圧を補正する。
【０１４４】
なお、本実施の形態においては、ＶＬダウンによる変動量ΔＤを計算するためのテーブルとしてＶＬダウンテーブル２８を用いたが、これに限定されるものではない。テーブルＣに関しては、画像形成時間に対する感光ドラム１の温度を他の値にしてもよい。テーブルＤに関しては、画像形成停止時間に対する感光ドラム１の温度を他の値にしてもよい。テーブルＥに関しては、感光ドラム１の温度とＶＬダウンの関係性を表す限り、他の値にしてもよい。
【０１４５】
また、テーブルＣ、テーブルＤ、テーブルＥをテーブルの形として記載するのではなく、感光ドラム１の温度やＶＬダウンの特性を表現できる限りは式の形として記載してもよい。また、本実施の形態では、感光体１の予測温度を、環境温度、画像形成時間、画像形成停止時間から求めた。しかしながら、感光体１の温度を精度よく直接測定できるようであるならば、感光体１の温度と、環境温度に応じて画像形成条件を変更するようにしてもよい。
【０１４６】
（ＶＬアップによるＶＬ変動の補正量（第２の補正量）の算出方法）
次にＶＬアップによるＶＬ変動の補正量（第２の補正量）の算出方法について述べる。ＶＬアップによるＶＬ変動ΔＵは、図１に示すように、記憶手段２０の中に保存されているＶＬアップテーブル２７を参照することで行われる。
【０１４７】
ＶＬアップテーブル２７は図７に示すように、テーブルＡとテーブルＢから成り、これらのテーブルに基づいて画像形成時間に対するＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵの計算を行う。
【０１４８】
テーブルＡは図７（ａ）に示すように、画像形成時間に対するＶＬの変動量を示したもので、テーブルＢは図７（ｂ）に示すように、画像形成開始時の条件（絶対湿度と画像形
成停止時間）に基づいて選択される係数が、３×３のマトリクスとして示されている。
【０１４９】
画像形成時間に対するＶＬアップによる変動量の計算は、テーブルＡに、テーブルＢから選択された係数を乗じることによって行われる。なお、図７（ａ）はテーブルの形にはなっていないが、実際には、このグラフがテーブルの形としてテーブルＡには記載されている。
【０１５０】
テーブルＡにテーブルＢから選択された係数を乗じる理由は、ＶＬの変動量が絶対湿度と画像形成停止時間に依存するためである。本実施の形態においては、絶対湿度が大きくなるほどＶＬの上昇量は小さくなり、絶対湿度がＷ≧２．５ｇ／ｍ３の環境ではＶＬアップは全く起こらない。
【０１５１】
また、本実施の形態においては、先の画像形成が終了してから次の画像形成が開始されるまでの画像形成停止時間が短いほど画像形成中のＶＬの変動量ΔＵは小さくなる。
【０１５２】
以上で説明したように、テーブルＢには、絶対湿度の影響と画像形成停止時間の影響を反映する係数が与えられている。すなわち、テーブルＢから選択された係数をテーブルＡに乗じることによって、いかなる条件においても精度良くＶＬアップによる変動量を計算することができる。
【０１５３】
そして、このＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵを打ち消すように、第２の補正量を算出すればよい。
【０１５４】
すなわち、ＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵは、テーブルＢより雰囲気環境の絶対湿度Ｗが低いほど増加する。また、画像形成停止時間ｔ２が増加するほど増加する。また、テーブルＡより画像形成時間ｔ１が増加するほどＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵは増加する。そして図２に示すようにＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵが増加すると(図２
中Ａ方向)、Ｖｃｏｎｔが小さくなってしまう。
【０１５５】
以上より第２の補正量は、ＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵの増加を打ち消すような補正を行えばよい。すなわちΔＵが増加した場合、ＶＤの絶対値が減少するように帯電電圧の絶対値を減少させる補正を行えばよい。そうすることで、Ｖｃｏｎｔを元の大きさにすることができる（図２参照）。
【０１５６】
具体的には感光ドラム１の雰囲気環境の絶対湿度Ｗが低いほど帯電電圧の絶対値を減少させ、画像形成時間ｔ１が増加するほど帯電電圧の絶対値を減少させ、画像形成停止時間ｔ２が増加するほど帯電電圧の絶対値を減少させればよい。
【０１５７】
なお、本実施の形態においては、ＶＬアップによる変動量ΔＵを計算するためのテーブルとしてＶＬアップテーブル２７を用いたが、これに限定されるものではない。テーブルＡに関しては、画像形成時間に対するＶＬアップの変動量ΔＵを他の値にしてもよい。
【０１５８】
同様に、テーブルＢに関してテーブルの値を変えてもよいし、３×３のマトリクスではなくて別の大きさのマトリクスとして設けてもよい。また、テーブルＡ、テーブルＢをテーブルの形として記載するのではなく、ＶＬアップの特性を表現できる限りは数式として記載してもよい。
【０１５９】
以上の方法により、計算手段２５は、ＶＬアップテーブルを用いてＶＬアップ２７による変動量を計算し、ＶＬダウンテーブル２８を用いてＶＬダウンによる変動量を計算することで第１、第２の補正量を算出することが可能である。そして、それらの補正量に基づ
いて帯電電圧ＶＤの制御を行う。第１の補正量は、温度、画像形成時間（感光体１の回転時間）、画像形成停止時間（感光体１の回転停止時間）に応じて計算される。
【０１６０】
そして、第２の補正量は、絶対湿度、画像形成時間（感光体１の回転時間）、画像形成停止時間（感光体１の回転停止時間）に応じて計算される。したがって、第１の補正量と第２の補正量により画像形成条件を制御する場合、即ち、絶対湿度が低い範囲（第１の範囲）では、温度、絶対湿度、画像形成時間（感光体１の回転時間）、画像形成停止時間（感光体１の回転停止時間）により画像形成条件を制御する。
【０１６１】
なお、先に説明したように、絶対湿度が高い範囲（第２の範囲。本実施の形態ではＷ≧２．５ｇ／ｍ３）では、ＶＬアップの現象が起こらない。そのため、第２の補正量を計算する必要はない。したがって、絶対湿度が高い範囲では、温度、画像形成時間（感光体１の回転時間）、画像形成停止時間（感光体１の回転停止時間）により画像形成条件を制御する。
【０１６２】
また、絶対湿度が高い範囲では、ＶＬアップの現象が起こらない。よって、絶対湿度以外の条件（温度、画像形成時間、画像形成停止時間）が同じであるならば、絶対湿度が高い場合の方が絶対湿度が低い場合の方よりも、帯電電圧又は現像電圧の絶対値が小さくなる。
【０１６３】
そして制御手段２３は、これらの計算結果の情報に基づき現像装置５に帯電電圧制御のための情報を画像形成手段に送る。本実施の形態においては、現像コントラスト（Ｖｃｏｎｔ）が一定になるように帯電電圧ＶＤを制御している。
【０１６４】
（画像形成条件制御の具体的な流れ）
次に、図９のフローチャートを参照して、本実施の形態の画像形成条件制御の流れを説明する。
【０１６５】
画像形成開始が指示されると、画像形成時間ｔ１が０として記憶手段２０に保存され（Ｓ１）、タイマー２４は１秒単位で時間をカウントし始める（Ｓ２）。その後、読み取り手段２１によって記憶手段２０より、環境温度、絶対湿度、画像形成停止時間が読み取られる（Ｓ３）。
【０１６６】
計算手段２５は、上記で説明した方法により、画像形成時間、画像形成停止時間、絶対湿度からＶＬアップによる変動量ΔＵを計算する（Ｓ４）。
【０１６７】
さらに計算手段２５は、上記で説明した方法により、画像形成時間、画像形成停止時間、環境温度からＶＬアップによる変動量を計算するＶＬダウンによる変動量ΔＤを計算する（Ｓ５）。
【０１６８】
計算手段２５は、Ｓ４とＳ５において計算したＶＬアップによる変動量ΔＵとＶＬダウンによる変動量ΔＤから、ＶＬの変動量をΔＵ＋ΔＤとして計算する。制御手段２３はこの計算結果を基に、Ｖｃｏｎｔが一定になるように帯電装置２に印加する帯電電圧を制御する（Ｓ６）。
【０１６９】
ＣＰＵ２２は画像形成が終了するか否かを判断する。画像形成が続行される場合は（Ｓ７、Ｎｏ）、画像形成時間ｔ１のカウントを１秒増やし（Ｓ８）、Ｓ４からＳ７のステップを画像形成が終了されるまで繰り返す。画像形成が終了される場合は（Ｓ７、Ｙｅｓ）、画像形成停止時の計算へと移行する。
【０１７０】
ＣＰＵ２２は画像形成終了時に、温湿度センサ１８より入力された環境温度と絶対湿度を記憶手段２０に保存する（Ｓ９）。
【０１７１】
そして画像形成時間ｔ２が０として記憶手段２０に保存され（Ｓ１０）、タイマー２４は１秒単位で時間をカウントし始める（Ｓ１１）。その後、読み取り手段２１によって記憶手段２０より、環境温度が読み取られる（Ｓ１２）。
【０１７２】
計算手段２５は、上記で説明した方法により、画像形成停止時における感光ドラム１の温度を計算する（Ｓ１３）。
【０１７３】
ＣＰＵ２２は画像形成が開始するか否かを判断する。画像形成が停止のままである場合は（Ｓ１４、Ｎｏ）、画像形成時間ｔ２のカウントを１秒増やし（Ｓ１５）、Ｓ１３からＳ１４のステップを画像形成が開始されるまで繰り返し、画像形成停止中の感光ドラム１の温度の計算を続ける。画像形成が開始される場合は（Ｓ１４、Ｙｅｓ）、Ｓ１からの画像形成時の計算へと移行する（Ｓ１６）。
【０１７４】
なお、本実施の形態においては画像形成条件制御として帯電電圧を制御する構成としたが、現像電圧Ｖｄｅｖを補正して制御する構成であってもよい。現像電圧Ｖｄｅｖを制御する場合は、ＶＬがアップする場合は、現像電圧の絶対値を増加させＶｃｏｎｔを一定にするようにする。
【０１７５】
また、ＶＬがダウンする場合は、現像電圧の絶対値を現象させＶｃｏｎｔを一定にする様にする。さらには帯電電圧と現像電圧Ｖｄｅｖの両方を制御する構成であってもよい。
【０１７６】
次に本実施の形態によって得られる効果について、本実施の形態の画像形成条件制御を行った場合と、行わなかった場合（比較例）を比較して説明する。ここでは、現像電圧Ｖｄｅｖを制御する制御方法を採用するものとする。なお、従来例の画像形成装置は、上述の画像形成条件制御を行わない以外は、本実施の形態の画像形成装置１００と同一構成であるものとする。
【０１７７】
図１０（ａ）には、Ｎ／Ｎ（２３℃／１５％ＲＨ、絶対湿度８．８７ｇ／ｍ３）のもと、比較例、本実施の形態ともに、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御を行った後、１０００枚までの連続画像形成を行った場合の、現像電圧（Ｖｄｅｖ）とＶＬの推移を示す。また、画像形成開始前の画像形成停止時間（ｔ２）は５０００秒であった。
【０１７８】
図１０（ｂ）にはそのときのハーフトーン濃度の推移を示している。図１０（ｂ）においてプリント物の色度を測定する方法は、転写材（製品名：カラーレーザーコピアペーパー８１．４ｇ／ｍ２ キヤノン株式会社製）上に、トナーパッチを各色１０段階の階調によって形成したものを測定した。
【０１７９】
具体的には、定着後の各トナーパッチを、ＧＲＥＴＡＧＳｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ（グレタグマクベス社製）により測色することによって行った。図１０（ｂ）には、その一例として、マゼンタのハーフトーン（印字率５０％）パッチの濃度推移の結果を示す。
【０１８０】
図１０（ａ）より、本実施の形態における画像形成装置１００は、Ｎ／Ｎ環境においては、１０００枚通紙につきＶＬが２８Ｖ低下している。このようにＮ／Ｎ環境では、ＶＬアップによる変動は全く起こらずに、ＶＬダウンによる変動のみが起きるために、画像形成枚数とともにＶＬが低下し続け、やがて飽和する特性を示したものと考えられる。
【０１８１】
比較例では、常にＤｍａｘ制御によって決められた現像電圧（−２５０Ｖ）で印刷する
ために、画像形成枚数とともにＶｃｏｎｔが上昇してしまい、その上昇量は１０００枚通紙につき２８Ｖとなっている。そのため比較例では図１０（ｂ）のように、画像濃度が画像形成枚数とともに上昇し、その上昇量は１０００枚通紙につき０．１５４となっている。
【０１８２】
一方、本実施の形態を行った場合では、Ｄｍａｘ制御によって決められた現像電圧（−２５０Ｖ）から、ＶＬの変動を計算して現像電圧を逐次変更して印刷するために、画像形成枚数に関わらずＶｃｏｎｔを一定にすることができる。
【０１８３】
図１０（ａ）に示すように、１０００枚通紙につきＶｃｏｎｔの変動は３Ｖに抑えられる。そのため本実施の形態では図１０（ｂ）のように、画像濃度が画像形成枚数に関わらず安定し、その濃度は０．４１０〜０．４３０までと、０．０２０の濃度変動となり、安定した濃度が得られることが確認された。
【０１８４】
なお、図１０（ｂ）ではマゼンタのハーフトーン（印字率５０％）パッチの結果のみを示したが、本実施の形態を用いた場合には、マゼンタの他の階調のパッチ濃度や他色のパッチ濃度も安定することが確認された。また、連続印刷のみではなく、断続的に印刷がなされる場合においても、本実施の形態を用いた場合には濃度が安定することが確認された。
【０１８５】
図１１（ａ）には、Ｌ／Ｌ（１５℃／１０％ＲＨ、絶対湿度１．０６ｇ／ｍ３）のもと、比較例、本実施の形態ともに、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御を行った後、１０００枚までの連続画像形成を行った場合の、現像電圧（Ｖｄｅｖ）とＶＬの推移を示す。
【０１８６】
図１１（ｂ）には、そのときのハーフトーン濃度の推移を示している。プリント物の色度を測定する方法はＮ／Ｎ環境の図１０（ｂ）と同様である。図１１（ｂ）では、一例として、マゼンタのハーフトーン（印字率５０％）パッチの濃度推移の結果を示している。
【０１８７】
図１１（ａ）より、本実施の形態における画像形成装置１００は、Ｌ／Ｌ環境においては、１０００枚通紙につきＶＬが３８Ｖ上昇している。このようにＬ／Ｌ環境では、感光ドラム１の昇温が起こるのでＶＬダウンも起きているはずではあるが、絶対湿度が低いためにＶＬアップによる変動量が非常に大きく、画像形成枚数とともにＶＬが上昇し続け、やがて飽和する特性を示したものと考えられる。
【０１８８】
比較例では、常にＤｍａｘ制御によって決められた現像電圧（−２５０Ｖ）で印刷するために、画像形成枚数とともにＶｃｏｎｔが低下してしまい、その低下量は１０００枚通紙につき３８Ｖとなっている。
【０１８９】
そのため比較例では、図１１（ｂ）のように、画像濃度が画像形成枚数とともに低下し、その低下量は１０００枚通紙につき０．１５９となっている。
【０１９０】
一方、本実施の形態を行った場合では、Ｄｍａｘ制御によって決められた現像電圧（−２５０Ｖ）から、ＶＬの変動を計算して現像電圧を逐次変更して印刷するために、画像形成枚数に関らずＶｃｏｎｔを一定にすることができる。
【０１９１】
図１１（ａ）に示すように、１０００枚通紙につきＶｃｏｎｔの変動は２Ｖに抑えられる。そのため本実施の形態では図１１（ｂ）のように、画像濃度が画像形成枚数に関らず安定し、その濃度は０．３８７〜０．４２０までと、０．０３３の濃度変動となり、安定した濃度が得られることが確認された。
【０１９２】
なお、図１１（ｂ）ではマゼンタのハーフトーン（印字率５０％）パッチの結果のみを示したが、本実施の形態を用いた場合には、マゼンタの他の階調のパッチ濃度や他色のパッチ濃度も安定することが確認された。また、連続印刷のみではなく、断続的に印刷がなされる場合においても、本実施の形態を用いた場合には濃度が安定することが確認された。
【０１９３】
以上、本実施の形態の構成によれば、連続的または断続的に印刷される場合においても、感光ドラム１のＶＬの変動を求めて、その結果に基づいた補正量を加えることで、常に安定した濃度の画像が得られ高品質な画像を提供することができる。
【０１９４】
また、雰囲気環境（温度、絶対湿度）に依存するＶＬの変動の特性を精度よく予測することができるため、雰囲気環境の変動に応じて安定した濃度の画像を得ることができる。
【０１９５】
なお、本実施の形態においては、感光ドラム１の特性としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのステーション間の差がなかったため、全てのステーションにおいて同様に帯電電圧制御を行った。しかしながら、ステーション間において帯電電圧の制御方法を変えてもよい。
【０１９６】
また、本実施の形態においては、感光ドラム１の表面電位としてＶＬの変動結果に基づいて帯電電圧の制御を行ったが、ハーフトーン画像部の電位変動を予測した結果に基づいて帯電電圧の制御を行ってもよい。
【０１９７】
また、本実施の形態においては、１秒単位で帯電電圧の制御を行ったが、別の単位で帯電電圧の制御を行ってもよい。例えば、０．５秒単位で帯電電圧の制御を行ってもよいし、１ページ単位で帯電電圧の制御を行ってもよい。
【０１９８】
また、本実施の形態では、Ｖｃｏｎｔを一定にするための画像形成条件として帯電電圧の制御を行ったが、現像電圧Ｖｄｅｖの制御を行う構成であってもよい。
【０１９９】
つまり、帯電電圧ＶＤを一定にしたまま、ＶＬの変動を求め、現像電圧Ｖｄｅｖに補正量（第３、第４の補正量）を加えることによってＶｃｏｎｔを一定にする構成であってもよい。
【０２００】
具体的には、ＶＬダウン及びＶＬアップに起因するＶＬの変動量を求めた上で、それらの変動を打ち消す補正量（ＶＬダウンの補正量：第３の補正量、ＶＬアップの補正量：第４の補正量とする）を現像電圧に加えることで画像形成条件制御を行うものとした。
【０２０１】
そのためには、現像電圧と予測されたＶＬの関係を示したテーブルを記憶手段２０に保存しておき、ＶＬが常に一定になるように現像電圧を制御すればよい。
【０２０２】
なお、第３の補正量の算出方法は上記で説明した第１の補正量の算出方法と何ら異なるものではないので、第１の補正量の算出方法の説明を以って第３の補正量の算出方法の説明は省略する。
【０２０３】
また、第４の補正量の算出方法は上記で説明した第２の補正量の算出方法と何ら異なるものではないので、第２の補正量の算出方法の説明を以って第４の補正量の算出方法の説明は省略する。
【０２０４】
また、ＶＬの変動を予測した結果に基づいて、帯電電圧と現像電圧Ｖｄｅｖの両方の制御を行う構成であってもよい。また、ＶＬの変動を予測した結果に基づいて、露光量を変えることによりＶＬの変動を補正するようにしてもよい。
【０２０５】
以上より、感光ドラム１の雰囲気環境の温度、絶対湿度、画像形成時間、画像形成停止時間に基づいてＶＬの変動を補正することで、適切な画像形成条件制御を行い、常に安定した濃度の画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。
【０２０６】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、画像形成装置の置かれている温湿度環境が大きく変わった場合において画像形成条件を変更する制御を中止することを特徴とする。それ以外の点は上記第１の実施の形態と同じであるので、同一の部分に関しては説明を省略し、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明を行う。
【０２０７】
第１の実施の形態では、環境温度Ｔｃ及び絶対湿度Ｗの測定を画像形成装置の電源投入時から画像形成を行なえるスタンバイ状態になるまでの間に測定し、記憶手段に記憶させている。そして、この温度、絶対湿度に応じて補正量を計算している。しかしながら、温度、絶対湿度を測定してから、次に温度、絶対湿度を測定するまでの間に画像形成装置が置かれている環境が急激に変化した場合、補正量の計算が適当でなくなる可能性がある。
【０２０８】
そこで、本実施の形態に係る画像形成装置では、温湿度センサ１８によって測定される環境温度、絶対湿度の値が大きく変化した場合は、ＶＬの変動による画像形成条件の補正の制御を中止している。
【０２０９】
このようにすることで、温湿度環境の急激な変化による画像形成条件が不適当になってしまうことを防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１０】
【図１】本実施の形態における画像形成条件制御の制御構成を示すブロック図
【図２】感光体の表面電位の概念を示す図
【図３】画像形成時間と感光ドラムの表面電位の関係を示す図
【図４】本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図
【図５】本発明における感光ドラムの概略構成図
【図６】本発明における画像形成条件制御の概念図
【図７】本発明におけるＶＬアップテーブルの内容を示す図
【図８】本発明におけるＶＬダウンテーブルの内容を示す図
【図９】本発明に係る画像形成条件制御を表すフローチャート図
【図１０】Ｎ／Ｎ環境における、画像形成枚数に対する感光ドラムの表面電位と、画像形成枚数に対する画像濃度を示す図
【図１１】Ｌ／Ｌ環境における、画像形成枚数に対する感光ドラムの表面電位と、画像形成枚数に対する画像濃度を示す図
【符号の説明】
【０２１１】
２０ 記憶手段
２１ 読み取り手段
２２ ＣＰＵ
２３ 制御手段
２４ タイマー
２５ 計算手段
２６ 書き込み手段
２７ ＶＬアップテーブル
２８ ＶＬダウンテーブル
１００ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファックスなどの電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を利用した画像形成装置に備えられる感光体は、一般的に電荷発生層及び電荷輸送層で構成された感光層を有する。
【０００３】
プリント開始の信号が入力されると、感光体は一定方向に駆動されて回転を開始する。そして感光体の表面に対して帯電装置にバイアスを印加されることにより、感光体の表面は一定の電位に帯電される（以下、帯電工程と呼ぶ）。
【０００４】
このときの感光体の表面電位を暗部電位ＶＤとする。表面がＶＤに帯電された感光体の表面に対して、コントローラからの信号に基づいてオン／オフ制御されたレーザー光或いはＬＥＤ光が照射される（以下、露光工程と呼ぶ）。
【０００５】
感光体の表面における露光が行われた部分は露光工程によって電位が変動し、感光体の表面には周囲とは電位の異なる静電潜像が形成される。露光が行われて静電潜像が形成された部分の電位を明部電位ＶＬとして説明を行う。
【０００６】
表面に静電潜像が形成された感光体に対して、感光体に対して対向配置された現像装置に現像電圧が印加され、現像装置から帯電したトナーが静電潜像に供給される。それにより、感光体の表面において静電潜像がトナー像として現像される（以下、現像工程と呼ぶ）。なお、現像工程において現像装置に印加される現像電圧をＶｄｅｖとして説明を行う。
【０００７】
そして感光体の表面に現像されたトナー像は、感光体の回転とともに転写材に当接して転写材に転写される（以下、転写工程と呼ぶ）。転写工程においては、感光体に隣接して配置され、感光体と略同速度で順方向に回転する転写ローラ等の転写部材と感光体との間に転写材を通過させることによって、転写材にトナー像が転写される。具体的には転写部材に対してトナーと逆極性のバイアスが印加され、その状態で感光体と転写部材との間に転写材を通過させることにより、感光体上から転写材上にトナー像を転写する構成である。
【０００８】
ところで、帯電工程における帯電装置に印加されるバイアスを一定とし、露光工程において露光条件を一定にしていたとしても、画像形成を繰り返すことによりＶＬが変動する場合がある。この原因として、露光によって感光体中に残留電荷が発生し、画像形成中にＶＬが変動することが考えられる。また、感光体が接触する帯電部材、クリーニング部材との摺擦や、露光部材、定着器等からの放熱等に起因して、感光体が回転中に昇温することでＶＬが変動することも原因として考えられる。
【０００９】
このように、感光体の露光工程、及び感光体の昇温によってＶＬが変動すると、ＶｄｅｖとＶＬの差である現像コントラストが変化してしまう。現像コントラストが変化すると、感光体上のトナー乗り量の変化につながり、結果的に転写材上の画像濃度変動を招く。なお、現像コントラストをＶｃｏｎｔとして以下説明を行う。
【００１０】
これに対し、従来では画像濃度を安定させるために、感光体のＶＬをセンサによって予
め検知して、その結果に応じてトナーの供給量を制御する等の画像形成条件制御を行う画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。
【００１１】
しかしながら、この構成においては、感光体のＶＬを検知するためのセンサを新たに設置するため、装置本体のコストアップや大型化を招くといった問題を生じる。
【００１２】
また、感光体表面の除電及び帯電を目的として露光工程の前に行われる感光体の回転の回転数を、感光体周囲の温湿度に基づいて選択することで、同一画像を多数形成する際の画像濃度変動を抑える画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。
【００１３】
しかし、感光体周囲の温湿度に基づいて作像前の感光体の回転数を増加させる場合は、印刷スピードを落とし、画像形成装置の生産性を低下させるといった問題を生じる。
【００１４】
これに対して、上記従来の問題を鑑みて、感光体周辺の温度と画像形成時間と画像形成停止時間から感光体のＶＬを予測し、それに応じて画像形成条件制御を行う画像形成装置が提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８１１５８号公報
【特許文献２】特開２００５−３００７４５号公報
【特許文献３】特開２００２−２５８５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、ＶＬの変動は感光体の温度のみならず、感光体の雰囲気環境の絶対湿度、及び画像形成時間（装置本体が駆動する時間）にも依存することが確認されている。また、ＶＬの変動はＶＬの絶対値の上昇だけではなくＶＬの絶対値が減少する挙動も有することが確認されている。
【００１６】
これに対して特許文献３に開示される従来技術では、感光体の雰囲気環境の絶対湿度、及び画像形成時間を考慮しておらず、ＶＬの変動はＶＬの上昇とＶＬの低下が両方起こりうることを想定していないため、ＶＬの変動を精度よく予測することが出来ない。
【００１７】
すなわち上記従来例に係る画像形成装置においては、ＶＬの変動を精度よく予測して安定した濃度の画像を得ることが出来ない。なお、帯電工程、露光工程における条件を同じにしておいても、画像形成時間とともにＶＬの絶対値が上昇する現象をＶＬアップと称する。また、画像形成時間とともにＶＬの絶対値が低下する現象をＶＬダウンと称する。
【００１８】
ここで図２、図３を参照して、画像形成時間とともにＶＬアップとＶＬダウンが生じる過程について説明する。図２は感光体の表面電位の概念図であり、図３は画像形成時間または画像停止時間(図３(ｄ))の経過にともなうＶＬの変動を表す図である。
【００１９】
図２に示すようにＶｄｅｖとＶＬの差であるＶｄｅｖ−ＶＬがＶｃｏｎｔとなる。このＶｃｏｎｔが大きいほど、感光体上に現像されるトナー量が多くなるため画像濃度が高くなる。
【００２０】
ＶＬアップは、図２の矢印Ａの方向（絶対値が高くなる方向）にＶＬが変動するため、Ｖｃｏｎｔが小さくなり画像濃度が低下してしまう現象である。一方、ＶＬダウンは、図２の矢印Ｂの方向（絶対値が低くなる方向）にＶＬが変動するため、Ｖｃｏｎｔが大きくなり画像濃度が上昇してしまう現象である。
【００２１】
まず、ＶＬアップが生じる現象について説明を行う。Ｌ／Ｌ環境（低温低湿環境）、例
えば１５℃／１０％ＲＨの環境においては、数枚の連続画像形成であっても、図３（ａ）に示すように画像形成時間の経過とともにＶＬアップの現象が起こる。
【００２２】
また、感光体の雰囲気の絶対湿度が低い環境であるほど、単位時間あたりのＶＬの上昇率が大きいことが確認されている。すなわち感光体の雰囲気の絶対湿度が低ければ低いほど、ＶＬアップの現象が顕著に現れることになる。
【００２３】
更に、ＶＬアップは画像形成が行われる前に感光体が停止していた時間（画像形成停止時間）による影響を受け、この画像形成停止時間が長いほどＶＬの上昇量は大きくなる。
【００２４】
例えば、画像形成停止時間が長い場合には図３（ａ）に示すようにＶＬはＶ１まで上昇するが、画像形成停止時間が短い場合には図３（ｂ）に示すようにＶＬはＶ１より少ないＶ２までしか上昇しない。
【００２５】
このようなＶＬアップの現象は、画像形成の際の感光体に対する露光により感光層内の残留電荷数が増加したことが主原因であると考えられる。つまり、雰囲気環境の絶対湿度が低い環境においては、感光層中のいずれかの層の抵抗が高くなることで、感光層内において電荷の移動や注入がスムーズに行われにくく、感光層内の残留電荷数が増加する。その結果、ＶＬアップが生じるものと考えられる。
【００２６】
画像形成によって発生した残留電荷は、画像形成が終了することにより徐々に感光層からアースへと抜けていく。画像形成停止時間が長いほど、前の画像形成時に発生した残留電荷が少なくなるので、次に画像形成を行う際には、残留電荷が溜まりやすい状態となっている。従って、画像形成停止時間が長いほど、次の画像形成を行った時に、ＶＬアップの影響が顕著に現れ、ＶＬの上昇量が大きくなる。
【００２７】
次に、ＶＬダウンが生じる現象について説明を行う。低温低湿でない環境、例えば２３℃／５０％ＲＨの環境においては、連続画像形成がなされた場合に、図３（ｃ）に示すように画像形成時間の経過とともにＶＬダウンの現象が起こる。一方でＶＬダウンによって低下したＶＬは、画像形成後に画像形成をしない時間、すなわち画像形成停止時間が長いほど元のＶＬへと回復する傾向を示す。
【００２８】
例えば、図３（ｃ）において、直前の画像形成によるＶＬダウンによって直前の画像形成時のＶＬがＶ４まで低下した場合、次の画像形成時の初期のＶＬは、図３（ｄ）に示すように画像形成停止時間が長いほど、元のＶＬであるＶ３に近い値を示した。
【００２９】
このようなＶＬダウンの現象は、感光層内の残留電荷数が減少したことが主原因であると考えられる。つまり、画像形成を行うと感光体の昇温が起き、感光層の抵抗が低下するため、感光層中にトラップされていた残留電荷が感光体の外に移動することがＶＬダウンの原因と考えられる。
【００３０】
なお、画像形成時間の経過とともに感光体が昇温する原因としては、感光体との接触部材である現像部材、帯電部材、クリーニング部材等との摩擦や、露光部材、定着器等からの放熱が主原因であると考えられる。
【００３１】
さらに、これらの実験結果に基づいて、感光体の昇温の原因となる感光体の雰囲気環境の温度と、画像形成時間と、画像形成停止時間と、から感光体の温度が精度よく予測できることが確認されている。
【００３２】
なお、上記で説明したＶＬアップとＶＬダウンの現象は、感光体の雰囲気環境の温度、
及び雰囲気環境の絶対湿度に応じて、どちらか一方のみが起こることもあれば、同時に起こることもある。
【００３３】
例えば、絶対湿度が低い環境であればＶＬアップによるＶＬの上昇量が非常に大きくなるため、ＶＬダウンの影響が見られず、ＶＬアップの影響のみが顕著に見られる場合がある。一方、絶対湿度が高い環境であればＶＬアップは起こりにくいので、ＶＬダウンの影響が顕著に見られる場合がある。
【００３４】
また、ある環境においてはＶＬアップとＶＬダウンが同時に起き、図３（ｅ）に示すようにＶＬが一旦上昇してから、その後低下していく現象が起きることがある。また別の環境においては、図３（ｆ）に示すように、ＶＬが一旦減少してからその後上昇していく現象が起きることもある。
【００３５】
以上より、ＶＬアップは、絶対湿度、温度、感光体の停止時間、感光体の回転時間に応じて予測することが可能であることがわかった。また、ＶＬダウンは、絶対湿度は使わず、温度、感光体の停止時間、感光体の回転時間に応じて予測することが可能であることがわかった。そして、絶対湿度の値が高い場合、ＶＬアップが発生しないため、ＶＬダウンのみを考慮することで精度よくＶＬを予測することができることがわかった。これらＶＬアップ、及びＶＬダウンの予測については後述する。
【００３６】
本発明は、絶対湿度が低い場合と、絶対湿度が高い場合とで画像形成条件を変更する適切な制御を行なうことで、安定した濃度の画像を得る画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
上記目的を達成するために本発明は、回転可能な感光体と、帯電電圧を印加されて前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電の後の前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、現像電圧を印加され、前記静電潜像に現像剤を付着させて現像剤像として現像する現像装置と、前記感光体が回転をしている時間である感光体回転時間に関する情報と、前記感光体が停止している時間である感光体停止時間に関する情報とを計測する時間計測装置と、前記画像形成装置の環境の温度に関する情報及び絶対湿度に関する情報を計測する環境計測装置と、絶対湿度が低い範囲を第１の範囲、絶対湿度が高い範囲を第２の範囲とした時、絶対湿度が第１の範囲の場合は、前記環境計測装置により計測された温度に関する情報及び絶対湿度に関する情報と、前記時間計測装置により計測された感光体回転時間に関する情報及び感光体停止時間に関する情報と、に応じて画像形成条件を制御し、絶対湿度が第２の範囲の場合は、前記環境計測装置により計測された絶対湿度に関する情報を用いずに、前記環境計測装置により計測された温度に関する情報と、前記時間計測装置により計測された感光体回転時間に関する情報及び感光体停止時間に関する情報に応じて画像形成条件を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、絶対湿度が低い場合と、絶対湿度が高い場合とで画像形成条件を変更する適切な制御を行なうことで、安定した濃度の画像を得る画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、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。
【００４０】
[画像形成装置の全体構成]
図４に本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す。画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体（転写材）、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート或いは布などに画像形成するレーザービームプリンタとする。
【００４１】
本実施の形態に係る画像形成装置１００は、像担持体として設けられる円筒状の回転可能な感光ドラム１（感光体）を備える。感光ドラム１は、対応するトナー（現像剤）の種類ごとに４つ設けられ、それぞれの感光ドラム１は、不図示の回転軸を中心に図４の矢印Ａの方向に回転駆動する。
【００４２】
画像形成動作開始の信号が入力されると、感光ドラム１が回転し始めるとともに、感光ドラム１の表面が、帯電ローラ２（帯電装置）によって均一に負電荷に帯電される。
【００４３】
感光ドラム１の表面が負電荷に帯電すると、露光装置３が画像情報に基づいてレーザー光４を射出して感光ドラム１の表面を走査露光し、該表面に静電潜像を形成する。なお、上記で説明したように帯電工程における感光ドラム１の表面電位をＶＤとし、露光が行われた部分の表面電位をＶＬとする。
【００４４】
そして現像装置５は、感光ドラム１上に形成された静電潜像に対してトナーを付着させることで、静電潜像をトナー像（現像剤像）として現像させる。なお、現像工程において現像装置５に印加される現像電圧をＶｄｅｖとし、ＶｄｅｖとＶＬの差である現像コントラストをＶｃｏｎｔとする。
【００４５】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１と転写部材として設けられる転写ローラ７の間で転写ベルト９上に担持された転写材Ｐに転写される。この際、転写ローラ７に転写バイアスを印加することで、トナー像を感光ドラム１から転写材Ｐ上に転写する。なお、転写材Ｐは装置本体下方に配置される給紙トレイ１１に複数積載され、給送ローラ１２、搬送ローラ１３を経て転写ベルト９に搬送されるものである。
【００４６】
一方で転写材Ｐに転写されずに感光ドラム１の表面上に残ったトナーは、感光ドラム１の表面に接触して設けられるクリーニングブレード１６によって除去された後、廃トナー収容部８によって収容される。
【００４７】
なお、転写ベルト９は４本のローラ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに掛け渡されており、図４の矢印Ｂの方向に回転し、担持する転写材Ｐを画像形成ステーションＳＹ〜ＳＢｋに順次搬送するものである。そして各色のステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋで感光ドラム１から転写材Ｐへの転写を行うことにより、転写材Ｐ上には各色のトナー像が重ね合わされ、所望の画像が形成される。
【００４８】
転写材Ｐに画像が転写されると、転写材Ｐが定着装置１４に搬送され、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像が溶融固着されて転写材Ｐ上に定着される。そして定着が行われた転写材Ｐはカラー画像形成装置１００の外部に配置されたトレイ１５に排出される。
【００４９】
また、上記構成に加えて画像形成装置１００には環境計測装置として温湿度センサ１８が設けられており、温湿度センサ１８によって感光ドラム１の雰囲気環境の温湿度が検知される。なお、本実施の形態では環境測定装置として温湿度センサを用いたが、温度と湿度をそれぞれ別のセンサとして設けても良い。
【００５０】
検知された温度と湿度は、ＣＰＵ２２に出力され、ＣＰＵ２２は入力された温湿度の検
知結果に基づいて雰囲気環境の絶対湿度を算出し、算出した雰囲気環境の絶対湿度と温度の情報をそれぞれ０．１℃と０．１ｇ／ｍ３の単位で記憶手段２０に保存する。なお、記憶手段２０、ＣＰＵ２２はともに装置本体下方に設けられるエンジン制御部１７内に配置される。
【００５１】
また、絶対湿度とは、雰囲気環境の単位体積あたりに含まれる水蒸気量（ｇ）を表すものであり、単位はｇ／ｍ３である。本実施の形態においては、温湿度センサ１８の検知結果に基づいてＣＰＵ２２において絶対湿度が算出される。なお、温湿度センサ１８が設けられる場所はこれに限定されるものではなく、感光ドラム１の周辺に設けてもよいし、それ以外の場所であっても構わない。
【００５２】
また、本実施の形態においては、雰囲気環境の温度と絶対湿度の情報をそれぞれ０．１℃と０．１ｇ／ｍ３の単位で記憶手段２０に保存するとしたが、これらの単位は特に限定されるものではなく、これら以外の単位であってもよい。
【００５３】
なお、本実施の形態では、一成分現像方式を用いているが、これに限らず二成分現像方式を用いたものであってもよい。
【００５４】
また、本実施の形態に用いられるトナーは、電子写真法に用いられる公知のものを用いることができ、現像工程に合わせて適宜最適なものが選択される。なお、本実施の形態においては、現像剤として非磁性現像剤が用いられるが、磁性現像剤を用いる構成であってもよい。
【００５５】
[感光ドラムの構成]
次に、図５を参照して本実施の形態に用いられる感光ドラム１の構成にについて説明する。本実施の形態における感光ドラム１の感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、に機能分離された積層型である。さらに、この積層型の感光層の上層に表面保護層を形成している。以下、感光ドラム１を形成する各々の層ごとに説明を行う。
【００５６】
（基体層１ａ）
感光層の支持体には導電性を有するものが用いられる。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、バナジウム、モリブデン、クロム、チタン、ニッケル及びインジウム等の金属をドラム状またはシート状に成形したものが挙げられる。
【００５７】
また、アルミニウムや銅等の金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化スズ等をプラスチックフィルムに蒸着したもの、を用いることも可能である。
【００５８】
また、導電性物質を単独または結着樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙等を用いてもよい。
【００５９】
本実施の形態においては、図５に示すように、基体層にＡｌ基体１ａを設ける構成とした。
【００６０】
（下引き層１ｂ）
図５に示すように、Ａｌ基体１ａの上層にはバリアー機能と接着機能を有する下引き層１ｂが設けられる。
【００６１】
本実施の形態で用いられる下引き層１ｂの材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ
エチレンオキシド、ニトロセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー等が挙げられる。また、アルコール可溶アミド、ポリアミド、ポリウレタン、カゼイン、ニカワ及びゼラチン等を用いることも可能である。
【００６２】
下引き層１ｂは、これらの材料を適当な溶剤に溶解した溶液をＡｌ基体１ａ上に塗布して乾燥することによって形成される。
【００６３】
（正電荷注入防止層１ｃ）
また、下引き層１ｂの上層には、アルミ基体１ａから注入された正電荷が感光ドラム１の表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たす、中抵抗の正電荷注入防止層１ｃが設けられる。
【００６４】
（電荷発生層１ｄ）
さらに正電荷注入防止層１ｃの上層には、電荷発生物質を含有する電荷発生層１ｄが設けられる。
【００６５】
電荷発生層１ｄに用いられる電荷発生物質としては、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料や、金属フタロシアニン、非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン顔料や、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ顔料が挙げられる。
【００６６】
また、ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン顔料や、アンスラキノン、ピレンキノンなどの多環キノン顔料や、スクワリリウム色素や、ピリリウム塩およびチアピリリウム塩や、トリフェニルメタン色素を用いることも可能である。
【００６７】
さらに、セレン、セレン−テルル、アモルファスシリコンなどの無機物質や、キナクリドン顔料や、アズレニウム塩顔料や、シアニン染料や、キサンテン色素や、キノンイミン色素や、スチリル色素や、硫化カドミウムや、酸化亜鉛などを用いてもよい。
【００６８】
しかしながらこれらの中でも、特にオキシチタニウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニンなどの金属フタロシアニンを用いることが好ましい。
【００６９】
電荷発生層１ｄは、電荷発生物質を結着樹脂および溶剤と共に分散して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
【００７０】
なお、電荷発生物質の分散方法としては、ホモジナイザー、超音波、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミルなどを用いた方法が挙げられる。電荷発生物質と結着樹脂との割合は、１０：１〜１：１０（質量比）の範囲が好ましく、特には３：１〜１：１（質量比）の範囲がより好ましい。
【００７１】
電荷発生層用塗布液に用いる溶剤は、使用する結着樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択されるが、有機溶剤としてはアルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などが挙げられる。
【００７２】
電荷発生層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法（浸漬コーティング法）、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。
【００７３】
（電荷輸送層１ｅ）
また、電荷発生層１ｄの上層には電荷発生物質を含有する電荷輸送層１ｅが設けられる。電荷輸送層１ｅは適当な電荷輸送物質から形成され、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、チアゾール化合物、トリアリルメタン化合物などが挙げられる。
【００７４】
電荷輸送層１ｅに用いられる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂等が挙げられる。また、ポリフェニレンオキシド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、不飽和樹脂等を用いることも可能である。
【００７５】
しかしながら、特にはポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが好ましい。これらは単独、混合または共重合体として１種または２種以上用いることができる。
【００７６】
電荷輸送層１ｅは、電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解して得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。電荷輸送物質と結着樹脂との割合は、２：１〜１：２（質量比）の範囲が好ましい。
【００７７】
電荷輸送層用塗布液に用いる溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル等、が挙げられる。また、ジメトキシメタン、ジメトキシエタンなどのエーテル、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、クロロベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン原子で置換された炭化水素などを用いることも可能である。
【００７８】
電荷輸送層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法（浸漬コーティング法）、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。
【００７９】
（表面保護層１ｆ）
また、電荷輸送層１ｅの上層には表面層として表面保護層１ｆが設けられる。表面保護層１ｆは、硬化性フェノール樹脂を溶剤等で溶解又は希釈して得た塗工液を感光層上に塗工して成形し、これによって塗工後に重合反応が起きて硬化層が形成される。
【００８０】
[画像形成条件制御の制御構成]
図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１００の画像形成条件制御の制御構成について説明する。図１は、本実施の形態における画像形成条件制御のシステムブロック図である。
【００８１】
画像形成条件制御の一部は、各色の最大濃度を一定に保つ事（以下Ｄｍａｘ制御と称す）と、ハーフトーンの階調特性を画像信号に対してリニアに保つこと（以下Ｄｈａｌｆ制御と称す）によって行われる。
【００８２】
Ｄｍａｘ制御は、各色の最大濃度が感光ドラム１の膜厚や雰囲気環境に影響されるため、所望の最大濃度が得られるように環境検知の結果及びＣＲＧタグ情報から帯電電圧や現像電圧などの画像形成条件を設定するものである。
【００８３】
一方、Ｄｈａｌｆ制御は、電子写真特有の非線形的な入出力特性（γ特性）によって、入力画像信号に対して出力濃度がずれて自然な画像が形成できない事を防止するため、γ
特性を打ち消して入出力特性をリニアに保つような画像処理を行うものである。
【００８４】
具体的には、入力画像信号が異なる複数のトナーパッチを光学センサで検知して、入力画像信号と濃度の関係を得る。その関係から入力画像信号に対して所望の濃度が出るよう、画像形成装置に入力する画像信号を変換する。このＤｈａｌｆ制御はＤｍａｘ制御により帯電電圧や現像電圧などの画像形成条件を決定した後に行う。
【００８５】
ＶＬの変動によって出力画像の濃度が画像形成時間とともに変化する場合、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御を頻繁に、例えば５枚の印刷枚数ごとに行うことで、色味変動を抑制することは可能である。
【００８６】
しかし、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御を頻繁に行うことは印刷スピードを大幅に落とし、画像形成装置の生産性を著しく低下させるため現実的ではない。
【００８７】
そのため、本実施の形態では、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御は１０００枚の印刷枚数につき１度しか行っていない。なお、本実施の形態におけるＤｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御は１０００枚の印刷枚数につき１度のタイミングとしたが、これに限定されるものではない。
【００８８】
すなわち、別のタイミングであっても構わないし、Ｄｈａｌｆ制御を全く行わない構成であってもよい。また、印刷枚数ではなくトナー消費量などを基準としてＤｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御を行うタイミングを決めてもよい。
【００８９】
そして本実施の形態では、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御は１０００枚の印刷枚数につき１度しか行っていないため、その間にＶＬが大幅に変動してしまう。そのため、画像形成条件制御をＤｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御のみで行うと、安定した画像濃度が得られない。
【００９０】
そこで本実施の形態では、Ｄｍａｘ制御やＤｈａｌｆ制御以外の画像形成条件制御方法として、ＶＬの変動を補正することで現像コントラスト（Ｖｃｏｎｔ）が一定になるようにする画像形成条件制御を行う。
【００９１】
具体的には、ＶＬの変動予測を基に、Ｄｍａｘ制御によって決められた帯電電圧、現像電圧Ｖｄｅｖの少なくとも一方を制御することで、現像コントラスト（Ｖｃｏｎｔ）が一定になるようにする。
【００９２】
このような画像形成条件制御は、図１に示す制御構成によって行われる。図１に示すように、本実施の形態における画像形成条件制御は、記憶手段２０と、読み取り手段２１と、書き込み手段２６と、ＣＰＵ２２と、を備える。
【００９３】
これら記憶手段２０、読み取り手段２１、書き込み手段２６、ＣＰＵ２２は、図４に示す画像形成装置１００のエンジン制御部１７に設けられている。また、記憶手段２０には、周知の電子的なメモリを好適に用いることができるが、これに限定されるものではない。本実施の形態では、記憶手段２０として不揮発性のＥＥＰＲＯＭを用いる構成とした。
【００９４】
さらにＣＰＵ２２は、ＶＬの変動を補正する計算手段２５、計算手段２５で算出されたＶＬの補正量に基づいて画像形成条件の制御を行う制御手段２３、画像形成時間や画像形成停止時間の計測が可能な時間計測手段であるタイマー２４を備えている。
【００９５】
タイマー２４は、感光ドラム１が駆動している間は画像形成時間のカウントを１秒単位で行う。そして、タイマー２４は、感光ドラム１の駆動が停止している間は画像形成停止時間のカウントを１秒単位で行う。
【００９６】
なお、本実施の形態においてはタイマー２４のカウントを１秒単位としたが、特に限定されるものではなく、１秒以外の単位であってもよい。タイマー２４によって計測した画像形成時間と画像形成停止時間は書き込み手段２６を介して記憶手段２０に記憶される。
【００９７】
なお、本実施の形態においては、画像形成時間と画像形成停止時間の計測をどちらもタイマー２４によって行ったが、画像形成時間と画像形成停止時間の計測を２つのタイマーがそれぞれ独立して行う構成であってもよい。
【００９８】
また、本実施の形態における画像形成条件の制御構成には、記憶手段２０に記憶された情報を読み取るための読み取り手段２１が設けられている。読み取り手段２１は、記憶手段２０から読み取った情報をＣＰＵ２２へ送るものである。
【００９９】
ＣＰＵ２２内にある計算手段２５は、記憶手段２０に記憶された情報に基づいて、後述する方法でＶＬの変動の補正量を算出する。そして制御手段２３は、計算手段２５で算出されたＶＬの補正量に基づき、画像形成条件を制御するための情報を画像形成手段に送る。
【０１００】
[画像形成条件制御の制御方法]
上記で説明した画像形成条件制御の制御構成に基づいて、（ＶＬアップの補正量の計算方法）、（ＶＬダウンの補正量の計算方法）を説明するとともに、画像形成条件制御の制御方法について説明する。
【０１０１】
ＶＬアップやＶＬダウンのＶＬの変動が生じる場合において画像濃度を安定させるためには、ＶＬの変動を補正する補正量を求め、画像形成条件制御を行うことが必要である。
【０１０２】
また画像形成条件制御として、現像電圧Ｖｄｅｖの制御、帯電電圧の制御を行うことが挙げられる。特に本実施の形態では帯電装置２の帯電電圧（画像形成条件）を制御する制御方法を説明する。
【０１０３】
具体的には、ＶＬダウン及びＶＬアップに起因するＶＬの変動量を求めた上で、それらの変動を打ち消す補正量（ＶＬダウンの補正量、ＶＬアップの補正量）を基準となる帯電電圧に加えることで画像形成条件制御を行うものとした。 なお、本実施の形態では、基
準となる帯電電圧は、Ｄｍａｘ制御によって決められた帯電電圧とする。
【０１０４】
また、本実施の形態では、感光ドラム１の特性としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのステーション間の差がなかったため、以下に説明する帯電電圧の制御方法は、これら全てのステーションにおいて適用されるものとする。
【０１０５】
図６は本実施の形態における画像形成条件制御の概念図を示すものであり、計算手段２５で算出されるＶＬの変動に基づいて制御手段２３が帯電装置２における帯電電圧の制御を行う過程を示すものである。
【０１０６】
なお、本実施の形態においては、画像形成時間（以下、ｔ１と称する）とは、停止状態の感光ドラム１が駆動し始めてから経過した時間を表す。また、画像形成停止時間（以下
、ｔ２と称する）とは、感光ドラム１の駆動が停止してから経過した時間を表す。後述するが本実施の形態では、１つの画像形成（画像形成ジョブの一単位）の開始時にｔ１＝０が入力されるようにして、情報を一旦リセットしている。
【０１０７】
したがって、画像形成時間ｔ１は、画像形成開始から制御装置による画像形成条件の制御実行までの感光体回転時間に該当する。また、１つの画像形成（画像形成ジョブの一単位）の終了時には、ｔ２＝０として情報をリセットする。よって、画像形成停止時間ｔ２は、前の画像形成終了の時から次の画像形成開始までの感光体回転停止時間に該当する。なお、画像形成時間ｔ１、画像形成停止時間ｔ２について、画像形成装置の電源投入時からの積算値を記憶し、当該積算値を用いてＶＬの変動を求める方法を用いてもよい。
【０１０８】
また、雰囲気環境の絶対湿度をＷ、雰囲気環境の温度をＴｃ、ＶＬアップによる変動量をΔＵ、ＶＬダウンによる変動量をΔＤと表す。雰囲気環境の絶対湿度をＷ及び、雰囲気環境の温度をＴｃは、Ｄｍａｘ制御実行時の雰囲気環境の絶対湿度、及び温度としている。
【０１０９】
本実施の形態における画像形成装置は、電源をオンにした後に、画像形成の準備動作のため感光ドラム１を回転させる前多回転動作を行なってスタンバイ状態になる。この画像形成装置の電源オンの後からスタンバイ状態になるまでの間の期間にＤｍａｘ制御及び絶対湿度、温度の測定を行ない、記憶手段に記憶させている。
【０１１０】
また、本実施の形態では、負帯電の感光ドラム１を使用している。例えば、基準となるＶＬが−１００Ｖであった場合、ＶＬアップが起こると−１２０Ｖのようになり、ＶＬダウンが起こると−８０Ｖのようになる。したがって、ΔＵは０若しくは負の値となり、ΔＤは０若しくは正の値となる。
【０１１１】
計算手段２５はＶＬの変動から第１の補正量、第２の補正量を算出し、制御手段２３はこの予測結果に基づいて、Ｖｃｏｎｔが一定になるように帯電装置２に印加する帯電電圧を制御する。
【０１１２】
まずＶＬの変動を求めるためには、ＶＬアップによる変動とＶＬダウンによる変動を両方求める必要がある。
【０１１３】
計算手段２５は、ＶＬアップによる変動量とＶＬダウンによる変動量をそれぞれ計算することによりＶＬの変動を求めている。また、計算手段２５は、ＶＬアップによる変動量であるΔＵをｔ１、ｔ２、Ｗの３つのパラメータより計算し、ＶＬダウンによる変動量であるΔＤをｔ１、ｔ２、Ｔｃの３つのパラメータより計算する。
【０１１４】
また、ＶＬの変動に関する特性は記憶手段２０の中に保存されているテーブルに与えられており、計算手段２５はこのテーブルを参照することによってＶＬの変動を計算する。以下、ＶＬダウンとＶＬアップに起因するＶＬ変動に対する補正量（第１の補正量、第２の補正量）の算出方法について説明する。
【０１１５】
（ＶＬダウンによるＶＬ変動の補正量（第１の補正量）の算出方法）
まず、ＶＬダウンによるＶＬ変動ΔＤの補正量（第１の補正量）の算出方法について述べる。ＶＬダウンによる変動は、図１に示すように、記憶手段２０の中に保存されているＶＬダウンテーブル２８を参照することで行われる。
【０１１６】
ＶＬダウンテーブルは図８に示すように、テーブルＣ、テーブルＤ、テーブルＥから成り、これらのテーブルに基づいて画像形成時間に対するＶＬダウンによる変動量ΔＤの計
算を行う。
【０１１７】
本実施の形態では、前述したように、ＶＬダウンによる変動量ΔＤと感光ドラム１の温度には相関があるため、感光ドラム１の温度を予測することでＶＬダウンによる変動量ΔＤを計算している。
【０１１８】
具体的には、テーブルＣを参照することで画像形成時の感光ドラム１の温度を、テーブルＤを参照することで画像形成停止時の感光ドラム１の温度を計算している。
【０１１９】
また、計算した感光ドラム１の温度とテーブルＥを参照することでＶＬダウンによる変動量を計算している。
【０１２０】
以下、感光ドラム１の予測温度を一般的にＴと表し、画像形成開始時のＴをＴｉ、画像形成停止時のＴをＴｋと表すこととし、ＶＬダウンテーブル２８について説明する。
【０１２１】
まず、テーブルＣについて説明する。テーブルＣは、昇温テーブル００〜昇温テーブル２０の２１個のテーブルから構成される。昇温テーブル００〜昇温テーブル２０は画像形成時間に対する感光ドラム１の温度を示したテーブルである。
【０１２２】
ただし、図８（ａ）では、紙面の都合上３つの昇温テーブル（昇温テーブル００、昇温テーブル０３、昇温テーブル０８）しか示していない。なお、図８（ａ）はテーブルの形にはなっていないが、実際には、このグラフがテーブルの形としてテーブルＣには記載されている。
【０１２３】
本実施の形態においては、画像形成開始時における感光ドラム１の予測温度Ｔｉと環境温度Ｔｃの差、すなわちＴｉ−Ｔｃによって、感光ドラム１の昇温のプロファイルは異なる。すなわち、Ｔｉ−Ｔｃが小さいほど画像形成時間に対する感光ドラム１の昇温量は大きくなるという特性を示す。
【０１２４】
そのため、画像形成開始時のＴｉ−Ｔｃによって用いられるテーブルは異なり、例えば図８（ａ）で説明すると、Ｔｉ−Ｔｃが０℃でＴｉとＴｃが等しい場合には昇温テーブル００が用いられるし、Ｔｉ−Ｔｃが８℃である場合には昇温テーブル０８が用いられる。
【０１２５】
このように、画像形成開始時のＴｉ−Ｔｃの値に応じて、テーブルＣの２１個のテーブルの中から最適な昇温テーブルを選択することにより、精度よく感光ドラム１の温度を予測することができる。
【０１２６】
なお、本実施の形態においてはテーブルＣとして２１個の昇温テーブルしか用意していないが、これに限定されるものではなく、感光ドラム１の温度を精度よく予測するのに必要な数の昇温テーブルを用意すればよい。
【０１２７】
本実施の形態においては、感光ドラム１の温度を１℃単位で予測できれば精度として充分であること、感光ドラム１の温度は環境温度に対して最大でも２０℃までしか上昇しないことから、テーブルＣを２１個のテーブルとして構成した。
【０１２８】
次に、テーブルＤについて説明する。テーブルＤは降温テーブル００〜降温テーブル２０の２１個のテーブルから成る。降温テーブル００〜降温テーブル２０は画像形成停止時間に対する感光ドラム１の温度を示したテーブルである。
【０１２９】
ただし、図８（ｂ）では紙面の都合上３つの降温テーブル（降温テーブル０２、降温テ
ーブル０９、降温テーブル１４）しか示していない。なお、図８（ｂ）はテーブルの形にはなっていないが、実際には、このグラフがテーブルの形としてテーブルＤには記載されている。
【０１３０】
本実施の形態においては、画像形成停止時における感光ドラム１の予測温度Ｔｋと環境温度Ｔｃの差、すなわちＴｋ−Ｔｃによって感光ドラム１の降温のプロファイルは異なり、画像形成停止時間とともに環境温度Ｔｃに向かって飽和するプロファイルとなる。
【０１３１】
そのため、Ｔｋ−Ｔｃが大きいほど画像形成時間に対する感光ドラム１の降温量は大きくなるという特性を示す。すなわち画像形成停止時のＴｋ−Ｔｃによって用いられるテーブルは異なり、例えば図８（ｂ）で説明すると、Ｔｋ−Ｔｃが１４℃である場合には降温テーブル１４が用いられ、Ｔｋ−Ｔｃが２℃である場合には降温テーブル０２が用いられる。
【０１３２】
このように、画像形成停止時のＴｋ−Ｔｃの値に応じて、テーブルＤの２１個のテーブルの中から最適な降温テーブルを選択することにより、精度よく感光ドラム１の温度を予測することができる。
【０１３３】
なお、本実施の形態においてはテーブルＤとして２１個の降温テーブルしか用意していないが、これに限定されるものではなく、感光ドラム１の温度を精度よく予測するのに必要な数の降温テーブルを用意すればよい。
【０１３４】
また、本実施の形態においては、感光ドラム１の温度を１℃単位で予測できれば精度として充分であること、及び感光ドラム１の温度は環境温度に対して最大でも２０℃までしか上昇しないことから、テーブルＤは２１個のテーブルとして構成した。
【０１３５】
以上で説明した、テーブルＣとテーブルＤを用いることにより、画像形成時、画像形成停止時のいずれの場合においても感光ドラム１の温度を精度よく予測することができる。
なお、感光ドラム１の温度を温湿度センサで直接測定しない理由としては、温湿度セン
サを感光ドラム１の温度の近傍に持ってきたとしても、実際の感光体温度と温湿度センサの測定温度とで誤差が出てしまうからである。
【０１３６】
誤差が出る理由としては、感光体の昇温は感光体近傍の温度だけでなく、感光体が接触する帯電部材、クリーニング部材との摺擦による昇温も影響するためと思われる。したがって、本実施の形態では、感光ドラム１の温度を感光体回転時間、感光体停止時間により精度よく予測するようにしている。
【０１３７】
そして本実施の形態においては、ＶＬダウンによる変動量ΔＤは、感光ドラム１の予測温度Ｔと雰囲気環境の温度Ｔｃの差、Ｔ−Ｔｃに比例する。なお、ここでいう雰囲気環境の温度Ｔｃは、Ｄｍａｘ制御を行なって基準の帯電電圧を決定した時の画像形成装置の環境温度である。この関係を示したのが図８（ｃ）に示すテーブルＥである。
【０１３８】
すなわち、本実施の形態においては、感光ドラム１の温度Ｔを予測することで、ＶＬダウンによる変動量ΔＤを計算し、その変動量を打ち消すように第１の補正量を算出することが可能である。すなわち、ＶＬダウンによる変動量ΔＤを補正する第１の補正量は、感光ドラム１の温度、及び感光ドラム１の雰囲気環境の温度、に基づく。
【０１３９】
例えば、Ｔ−Ｔｃが４℃の場合には、テーブルＥよりＶＬダウンによる変動量ΔＤは＋５Ｖとなるので、これを打ち消すように第１の補正量を定めればよい。ΔＤが＋５Ｖになった場合は、帯電電圧をそのままの値にすると、ＶＬが絶対値で５Ｖ小さくなることにな
ってしまうので、を帯電電圧を絶対値で５Ｖ上げるような補正を行なう。なお、図８（ｃ）はテーブルの形にはなっていないが、実際には、このグラフがテーブルの形としてテーブルＥには記載されている。
【０１４０】
すなわち、ＶＬダウンによるＶＬの変動量ΔＤは、図８中テーブルＥより感光ドラム１の雰囲気環境の温度Ｔｃが低いほど増加する。また、画像形成時間ｔ１が増加するほど感光体１の温度Ｔは上昇するので（図８中テーブルＣ）、ＶＬダウンによるＶＬの変動量ΔＤは増加する。また、画像形成停止時間が増加するほど感光体１の温度は低下するので（図８中テーブルＤ）、ＶＬダウンによるＶＬの変動量ΔＤは減少する（ただしΔＤ＜０になることはない）。
【０１４１】
そして図２に示すように、ＶＬダウンによるＶＬの変動量ΔＤが増加すれば（図２中Ｂ方向）、それを打ち消すようにＶＤの絶対値を増加させるような第１の補正量を画像形成条件に加えてやればよい。
【０１４２】
また、ＶＬダウンによるＶＬの変動量ΔＤが減少すれば、それに伴ってＶＤの絶対値を減少させるような第１の補正量を画像形成条件に加えてやればよい。ここで、ＶＤの値は、帯電装置に印加される帯電電圧の値の大きさと正の相関をもち、帯電電圧が大きくなればＶＤも大きくなる。
【０１４３】
すなわち、感光ドラム１の温度が同じであるならば感光ドラム１の雰囲気環境の温度Ｔｃが低いほどＶＤの絶対値を増加させるように帯電電圧を補正する。また、画像形成時間ｔ１が増加するほどＶＤの絶対値を増加させるように帯電電圧を補正する。また、画像形成停止時間ｔ２が増加するほどＶＤの絶対値を減少させるように帯電電圧を補正する。
【０１４４】
なお、本実施の形態においては、ＶＬダウンによる変動量ΔＤを計算するためのテーブルとしてＶＬダウンテーブル２８を用いたが、これに限定されるものではない。テーブルＣに関しては、画像形成時間に対する感光ドラム１の温度を他の値にしてもよい。テーブルＤに関しては、画像形成停止時間に対する感光ドラム１の温度を他の値にしてもよい。テーブルＥに関しては、感光ドラム１の温度とＶＬダウンの関係性を表す限り、他の値にしてもよい。
【０１４５】
また、テーブルＣ、テーブルＤ、テーブルＥをテーブルの形として記載するのではなく、感光ドラム１の温度やＶＬダウンの特性を表現できる限りは式の形として記載してもよい。また、本実施の形態では、感光体１の予測温度を、環境温度、画像形成時間、画像形成停止時間から求めた。しかしながら、感光体１の温度を精度よく直接測定できるようであるならば、感光体１の温度と、環境温度に応じて画像形成条件を変更するようにしてもよい。
【０１４６】
（ＶＬアップによるＶＬ変動の補正量（第２の補正量）の算出方法）
次にＶＬアップによるＶＬ変動の補正量（第２の補正量）の算出方法について述べる。ＶＬアップによるＶＬ変動ΔＵは、図１に示すように、記憶手段２０の中に保存されているＶＬアップテーブル２７を参照することで行われる。
【０１４７】
ＶＬアップテーブル２７は図７に示すように、テーブルＡとテーブルＢから成り、これらのテーブルに基づいて画像形成時間に対するＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵの計算を行う。
【０１４８】
テーブルＡは図７（ａ）に示すように、画像形成時間に対するＶＬの変動量を示したもので、テーブルＢは図７（ｂ）に示すように、画像形成開始時の条件（絶対湿度と画像形
成停止時間）に基づいて選択される係数が、３×３のマトリクスとして示されている。
【０１４９】
画像形成時間に対するＶＬアップによる変動量の計算は、テーブルＡに、テーブルＢから選択された係数を乗じることによって行われる。なお、図７（ａ）はテーブルの形にはなっていないが、実際には、このグラフがテーブルの形としてテーブルＡには記載されている。
【０１５０】
テーブルＡにテーブルＢから選択された係数を乗じる理由は、ＶＬの変動量が絶対湿度と画像形成停止時間に依存するためである。本実施の形態においては、絶対湿度が大きくなるほどＶＬの上昇量は小さくなり、絶対湿度がＷ≧２．５ｇ／ｍ３の環境ではＶＬアップは全く起こらない。
【０１５１】
また、本実施の形態においては、先の画像形成が終了してから次の画像形成が開始されるまでの画像形成停止時間が短いほど画像形成中のＶＬの変動量ΔＵは小さくなる。
【０１５２】
以上で説明したように、テーブルＢには、絶対湿度の影響と画像形成停止時間の影響を反映する係数が与えられている。すなわち、テーブルＢから選択された係数をテーブルＡに乗じることによって、いかなる条件においても精度良くＶＬアップによる変動量を計算することができる。
【０１５３】
そして、このＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵを打ち消すように、第２の補正量を算出すればよい。
【０１５４】
すなわち、ＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵは、テーブルＢより雰囲気環境の絶対湿度Ｗが低いほど増加する。また、画像形成停止時間ｔ２が増加するほど増加する。また、テーブルＡより画像形成時間ｔ１が増加するほどＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵは増加する。そして図２に示すようにＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵが増加すると(図２
中Ａ方向)、Ｖｃｏｎｔが小さくなってしまう。
【０１５５】
以上より第２の補正量は、ＶＬアップによるＶＬの変動量ΔＵの増加を打ち消すような補正を行えばよい。すなわちΔＵが増加した場合、ＶＤの絶対値が減少するように帯電電圧の絶対値を減少させる補正を行えばよい。そうすることで、Ｖｃｏｎｔを元の大きさにすることができる（図２参照）。
【０１５６】
具体的には感光ドラム１の雰囲気環境の絶対湿度Ｗが低いほど帯電電圧の絶対値を減少させ、画像形成時間ｔ１が増加するほど帯電電圧の絶対値を減少させ、画像形成停止時間ｔ２が増加するほど帯電電圧の絶対値を減少させればよい。
【０１５７】
なお、本実施の形態においては、ＶＬアップによる変動量ΔＵを計算するためのテーブルとしてＶＬアップテーブル２７を用いたが、これに限定されるものではない。テーブルＡに関しては、画像形成時間に対するＶＬアップの変動量ΔＵを他の値にしてもよい。
【０１５８】
同様に、テーブルＢに関してテーブルの値を変えてもよいし、３×３のマトリクスではなくて別の大きさのマトリクスとして設けてもよい。また、テーブルＡ、テーブルＢをテーブルの形として記載するのではなく、ＶＬアップの特性を表現できる限りは数式として記載してもよい。
【０１５９】
以上の方法により、計算手段２５は、ＶＬアップテーブルを用いてＶＬアップ２７による変動量を計算し、ＶＬダウンテーブル２８を用いてＶＬダウンによる変動量を計算することで第１、第２の補正量を算出することが可能である。そして、それらの補正量に基づ
いて帯電電圧ＶＤの制御を行う。第１の補正量は、温度、画像形成時間（感光体１の回転時間）、画像形成停止時間（感光体１の回転停止時間）に応じて計算される。
【０１６０】
そして、第２の補正量は、絶対湿度、画像形成時間（感光体１の回転時間）、画像形成停止時間（感光体１の回転停止時間）に応じて計算される。したがって、第１の補正量と第２の補正量により画像形成条件を制御する場合、即ち、絶対湿度が低い範囲（第１の範囲）では、温度、絶対湿度、画像形成時間（感光体１の回転時間）、画像形成停止時間（感光体１の回転停止時間）により画像形成条件を制御する。
【０１６１】
なお、先に説明したように、絶対湿度が高い範囲（第２の範囲。本実施の形態ではＷ≧２．５ｇ／ｍ３）では、ＶＬアップの現象が起こらない。そのため、第２の補正量を計算する必要はない。したがって、絶対湿度が高い範囲では、温度、画像形成時間（感光体１の回転時間）、画像形成停止時間（感光体１の回転停止時間）により画像形成条件を制御する。
【０１６２】
また、絶対湿度が高い範囲では、ＶＬアップの現象が起こらない。よって、絶対湿度以外の条件（温度、画像形成時間、画像形成停止時間）が同じであるならば、絶対湿度が高い場合の方が絶対湿度が低い場合の方よりも、帯電電圧又は現像電圧の絶対値が小さくなる。
【０１６３】
そして制御手段２３は、これらの計算結果の情報に基づき現像装置５に帯電電圧制御のための情報を画像形成手段に送る。本実施の形態においては、現像コントラスト（Ｖｃｏｎｔ）が一定になるように帯電電圧ＶＤを制御している。
【０１６４】
（画像形成条件制御の具体的な流れ）
次に、図９のフローチャートを参照して、本実施の形態の画像形成条件制御の流れを説明する。
【０１６５】
画像形成開始が指示されると、画像形成時間ｔ１が０として記憶手段２０に保存され（Ｓ１）、タイマー２４は１秒単位で時間をカウントし始める（Ｓ２）。その後、読み取り手段２１によって記憶手段２０より、環境温度、絶対湿度、画像形成停止時間が読み取られる（Ｓ３）。
【０１６６】
計算手段２５は、上記で説明した方法により、画像形成時間、画像形成停止時間、絶対湿度からＶＬアップによる変動量ΔＵを計算する（Ｓ４）。
【０１６７】
さらに計算手段２５は、上記で説明した方法により、画像形成時間、画像形成停止時間、環境温度からＶＬアップによる変動量を計算するＶＬダウンによる変動量ΔＤを計算する（Ｓ５）。
【０１６８】
計算手段２５は、Ｓ４とＳ５において計算したＶＬアップによる変動量ΔＵとＶＬダウンによる変動量ΔＤから、ＶＬの変動量をΔＵ＋ΔＤとして計算する。制御手段２３はこの計算結果を基に、Ｖｃｏｎｔが一定になるように帯電装置２に印加する帯電電圧を制御する（Ｓ６）。
【０１６９】
ＣＰＵ２２は画像形成が終了するか否かを判断する。画像形成が続行される場合は（Ｓ７、Ｎｏ）、画像形成時間ｔ１のカウントを１秒増やし（Ｓ８）、Ｓ４からＳ７のステップを画像形成が終了されるまで繰り返す。画像形成が終了される場合は（Ｓ７、Ｙｅｓ）、画像形成停止時の計算へと移行する。
【０１７０】
ＣＰＵ２２は画像形成終了時に、温湿度センサ１８より入力された環境温度と絶対湿度を記憶手段２０に保存する（Ｓ９）。
【０１７１】
そして画像形成時間ｔ２が０として記憶手段２０に保存され（Ｓ１０）、タイマー２４は１秒単位で時間をカウントし始める（Ｓ１１）。その後、読み取り手段２１によって記憶手段２０より、環境温度が読み取られる（Ｓ１２）。
【０１７２】
計算手段２５は、上記で説明した方法により、画像形成停止時における感光ドラム１の温度を計算する（Ｓ１３）。
【０１７３】
ＣＰＵ２２は画像形成が開始するか否かを判断する。画像形成が停止のままである場合は（Ｓ１４、Ｎｏ）、画像形成時間ｔ２のカウントを１秒増やし（Ｓ１５）、Ｓ１３からＳ１４のステップを画像形成が開始されるまで繰り返し、画像形成停止中の感光ドラム１の温度の計算を続ける。画像形成が開始される場合は（Ｓ１４、Ｙｅｓ）、Ｓ１からの画像形成時の計算へと移行する（Ｓ１６）。
【０１７４】
なお、本実施の形態においては画像形成条件制御として帯電電圧を制御する構成としたが、現像電圧Ｖｄｅｖを補正して制御する構成であってもよい。現像電圧Ｖｄｅｖを制御する場合は、ＶＬがアップする場合は、現像電圧の絶対値を増加させＶｃｏｎｔを一定にするようにする。
【０１７５】
また、ＶＬがダウンする場合は、現像電圧の絶対値を現象させＶｃｏｎｔを一定にする様にする。さらには帯電電圧と現像電圧Ｖｄｅｖの両方を制御する構成であってもよい。
【０１７６】
次に本実施の形態によって得られる効果について、本実施の形態の画像形成条件制御を行った場合と、行わなかった場合（比較例）を比較して説明する。ここでは、現像電圧Ｖｄｅｖを制御する制御方法を採用するものとする。なお、従来例の画像形成装置は、上述の画像形成条件制御を行わない以外は、本実施の形態の画像形成装置１００と同一構成であるものとする。
【０１７７】
図１０（ａ）には、Ｎ／Ｎ（２３℃／１５％ＲＨ、絶対湿度８．８７ｇ／ｍ３）のもと、比較例、本実施の形態ともに、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御を行った後、１０００枚までの連続画像形成を行った場合の、現像電圧（Ｖｄｅｖ）とＶＬの推移を示す。また、画像形成開始前の画像形成停止時間（ｔ２）は５０００秒であった。
【０１７８】
図１０（ｂ）にはそのときのハーフトーン濃度の推移を示している。図１０（ｂ）においてプリント物の色度を測定する方法は、転写材（製品名：カラーレーザーコピアペーパー８１．４ｇ／ｍ２ キヤノン株式会社製）上に、トナーパッチを各色１０段階の階調によって形成したものを測定した。
【０１７９】
具体的には、定着後の各トナーパッチを、ＧＲＥＴＡＧＳｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ（グレタグマクベス社製）により測色することによって行った。図１０（ｂ）には、その一例として、マゼンタのハーフトーン（印字率５０％）パッチの濃度推移の結果を示す。
【０１８０】
図１０（ａ）より、本実施の形態における画像形成装置１００は、Ｎ／Ｎ環境においては、１０００枚通紙につきＶＬが２８Ｖ低下している。このようにＮ／Ｎ環境では、ＶＬアップによる変動は全く起こらずに、ＶＬダウンによる変動のみが起きるために、画像形成枚数とともにＶＬが低下し続け、やがて飽和する特性を示したものと考えられる。
【０１８１】
比較例では、常にＤｍａｘ制御によって決められた現像電圧（−２５０Ｖ）で印刷する
ために、画像形成枚数とともにＶｃｏｎｔが上昇してしまい、その上昇量は１０００枚通紙につき２８Ｖとなっている。そのため比較例では図１０（ｂ）のように、画像濃度が画像形成枚数とともに上昇し、その上昇量は１０００枚通紙につき０．１５４となっている。
【０１８２】
一方、本実施の形態を行った場合では、Ｄｍａｘ制御によって決められた現像電圧（−２５０Ｖ）から、ＶＬの変動を計算して現像電圧を逐次変更して印刷するために、画像形成枚数に関わらずＶｃｏｎｔを一定にすることができる。
【０１８３】
図１０（ａ）に示すように、１０００枚通紙につきＶｃｏｎｔの変動は３Ｖに抑えられる。そのため本実施の形態では図１０（ｂ）のように、画像濃度が画像形成枚数に関わらず安定し、その濃度は０．４１０〜０．４３０までと、０．０２０の濃度変動となり、安定した濃度が得られることが確認された。
【０１８４】
なお、図１０（ｂ）ではマゼンタのハーフトーン（印字率５０％）パッチの結果のみを示したが、本実施の形態を用いた場合には、マゼンタの他の階調のパッチ濃度や他色のパッチ濃度も安定することが確認された。また、連続印刷のみではなく、断続的に印刷がなされる場合においても、本実施の形態を用いた場合には濃度が安定することが確認された。
【０１８５】
図１１（ａ）には、Ｌ／Ｌ（１５℃／１０％ＲＨ、絶対湿度１．０６ｇ／ｍ３）のもと、比較例、本実施の形態ともに、Ｄｍａｘ制御とＤｈａｌｆ制御を行った後、１０００枚までの連続画像形成を行った場合の、現像電圧（Ｖｄｅｖ）とＶＬの推移を示す。
【０１８６】
図１１（ｂ）には、そのときのハーフトーン濃度の推移を示している。プリント物の色度を測定する方法はＮ／Ｎ環境の図１０（ｂ）と同様である。図１１（ｂ）では、一例として、マゼンタのハーフトーン（印字率５０％）パッチの濃度推移の結果を示している。
【０１８７】
図１１（ａ）より、本実施の形態における画像形成装置１００は、Ｌ／Ｌ環境においては、１０００枚通紙につきＶＬが３８Ｖ上昇している。このようにＬ／Ｌ環境では、感光ドラム１の昇温が起こるのでＶＬダウンも起きているはずではあるが、絶対湿度が低いためにＶＬアップによる変動量が非常に大きく、画像形成枚数とともにＶＬが上昇し続け、やがて飽和する特性を示したものと考えられる。
【０１８８】
比較例では、常にＤｍａｘ制御によって決められた現像電圧（−２５０Ｖ）で印刷するために、画像形成枚数とともにＶｃｏｎｔが低下してしまい、その低下量は１０００枚通紙につき３８Ｖとなっている。
【０１８９】
そのため比較例では、図１１（ｂ）のように、画像濃度が画像形成枚数とともに低下し、その低下量は１０００枚通紙につき０．１５９となっている。
【０１９０】
一方、本実施の形態を行った場合では、Ｄｍａｘ制御によって決められた現像電圧（−２５０Ｖ）から、ＶＬの変動を計算して現像電圧を逐次変更して印刷するために、画像形成枚数に関らずＶｃｏｎｔを一定にすることができる。
【０１９１】
図１１（ａ）に示すように、１０００枚通紙につきＶｃｏｎｔの変動は２Ｖに抑えられる。そのため本実施の形態では図１１（ｂ）のように、画像濃度が画像形成枚数に関らず安定し、その濃度は０．３８７〜０．４２０までと、０．０３３の濃度変動となり、安定した濃度が得られることが確認された。
【０１９２】
なお、図１１（ｂ）ではマゼンタのハーフトーン（印字率５０％）パッチの結果のみを示したが、本実施の形態を用いた場合には、マゼンタの他の階調のパッチ濃度や他色のパッチ濃度も安定することが確認された。また、連続印刷のみではなく、断続的に印刷がなされる場合においても、本実施の形態を用いた場合には濃度が安定することが確認された。
【０１９３】
以上、本実施の形態の構成によれば、連続的または断続的に印刷される場合においても、感光ドラム１のＶＬの変動を求めて、その結果に基づいた補正量を加えることで、常に安定した濃度の画像が得られ高品質な画像を提供することができる。
【０１９４】
また、雰囲気環境（温度、絶対湿度）に依存するＶＬの変動の特性を精度よく予測することができるため、雰囲気環境の変動に応じて安定した濃度の画像を得ることができる。
【０１９５】
なお、本実施の形態においては、感光ドラム１の特性としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのステーション間の差がなかったため、全てのステーションにおいて同様に帯電電圧制御を行った。しかしながら、ステーション間において帯電電圧の制御方法を変えてもよい。
【０１９６】
また、本実施の形態においては、感光ドラム１の表面電位としてＶＬの変動結果に基づいて帯電電圧の制御を行ったが、ハーフトーン画像部の電位変動を予測した結果に基づいて帯電電圧の制御を行ってもよい。
【０１９７】
また、本実施の形態においては、１秒単位で帯電電圧の制御を行ったが、別の単位で帯電電圧の制御を行ってもよい。例えば、０．５秒単位で帯電電圧の制御を行ってもよいし、１ページ単位で帯電電圧の制御を行ってもよい。
【０１９８】
また、本実施の形態では、Ｖｃｏｎｔを一定にするための画像形成条件として帯電電圧の制御を行ったが、現像電圧Ｖｄｅｖの制御を行う構成であってもよい。
【０１９９】
つまり、帯電電圧ＶＤを一定にしたまま、ＶＬの変動を求め、現像電圧Ｖｄｅｖに補正量（第３、第４の補正量）を加えることによってＶｃｏｎｔを一定にする構成であってもよい。
【０２００】
具体的には、ＶＬダウン及びＶＬアップに起因するＶＬの変動量を求めた上で、それらの変動を打ち消す補正量（ＶＬダウンの補正量：第３の補正量、ＶＬアップの補正量：第４の補正量とする）を現像電圧に加えることで画像形成条件制御を行うものとした。
【０２０１】
そのためには、現像電圧と予測されたＶＬの関係を示したテーブルを記憶手段２０に保存しておき、ＶＬが常に一定になるように現像電圧を制御すればよい。
【０２０２】
なお、第３の補正量の算出方法は上記で説明した第１の補正量の算出方法と何ら異なるものではないので、第１の補正量の算出方法の説明を以って第３の補正量の算出方法の説明は省略する。
【０２０３】
また、第４の補正量の算出方法は上記で説明した第２の補正量の算出方法と何ら異なるものではないので、第２の補正量の算出方法の説明を以って第４の補正量の算出方法の説明は省略する。
【０２０４】
また、ＶＬの変動を予測した結果に基づいて、帯電電圧と現像電圧Ｖｄｅｖの両方の制御を行う構成であってもよい。また、ＶＬの変動を予測した結果に基づいて、露光量を変えることによりＶＬの変動を補正するようにしてもよい。
【０２０５】
以上より、感光ドラム１の雰囲気環境の温度、絶対湿度、画像形成時間、画像形成停止時間に基づいてＶＬの変動を補正することで、適切な画像形成条件制御を行い、常に安定した濃度の画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。
【０２０６】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、画像形成装置の置かれている温湿度環境が大きく変わった場合において画像形成条件を変更する制御を中止することを特徴とする。それ以外の点は上記第１の実施の形態と同じであるので、同一の部分に関しては説明を省略し、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明を行う。
【０２０７】
第１の実施の形態では、環境温度Ｔｃ及び絶対湿度Ｗの測定を画像形成装置の電源投入時から画像形成を行なえるスタンバイ状態になるまでの間に測定し、記憶手段に記憶させている。そして、この温度、絶対湿度に応じて補正量を計算している。しかしながら、温度、絶対湿度を測定してから、次に温度、絶対湿度を測定するまでの間に画像形成装置が置かれている環境が急激に変化した場合、補正量の計算が適当でなくなる可能性がある。
【０２０８】
そこで、本実施の形態に係る画像形成装置では、温湿度センサ１８によって測定される環境温度、絶対湿度の値が大きく変化した場合は、ＶＬの変動による画像形成条件の補正の制御を中止している。
【０２０９】
このようにすることで、温湿度環境の急激な変化による画像形成条件が不適当になってしまうことを防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１０】
【図１】本実施の形態における画像形成条件制御の制御構成を示すブロック図
【図２】感光体の表面電位の概念を示す図
【図３】画像形成時間と感光ドラムの表面電位の関係を示す図
【図４】本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図
【図５】本発明における感光ドラムの概略構成図
【図６】本発明における画像形成条件制御の概念図
【図７】本発明におけるＶＬアップテーブルの内容を示す図
【図８】本発明におけるＶＬダウンテーブルの内容を示す図
【図９】本発明に係る画像形成条件制御を表すフローチャート図
【図１０】Ｎ／Ｎ環境における、画像形成枚数に対する感光ドラムの表面電位と、画像形成枚数に対する画像濃度を示す図
【図１１】Ｌ／Ｌ環境における、画像形成枚数に対する感光ドラムの表面電位と、画像形成枚数に対する画像濃度を示す図
【符号の説明】
【０２１１】
２０ 記憶手段
２１ 読み取り手段
２２ ＣＰＵ
２３ 制御手段
２４ タイマー
２５ 計算手段
２６ 書き込み手段
２７ ＶＬアップテーブル
２８ ＶＬダウンテーブル
１００ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な感光体と、
帯電電圧を印加されて前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、
帯電の後の前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、
現像電圧を印加され、前記静電潜像に現像剤を付着させて現像剤像として現像する現像装置と、
前記感光体が回転をしている時間である感光体回転時間に関する情報と、前記感光体が停止している時間である感光体停止時間に関する情報とを計測する時間計測装置と、
温度に関する情報及び絶対湿度に関する情報を計測する環境計測装置と、
絶対湿度が低い範囲を第１の範囲、絶対湿度が高い範囲を第２の範囲とした時、
絶対湿度が第１の範囲の場合は、前記環境計測装置により計測された温度に関する情報及び絶対湿度に関する情報と、前記時間計測装置により計測された感光体回転時間に関する情報及び感光体停止時間に関する情報と、に応じて画像形成条件を制御し、
絶対湿度が第２の範囲の場合は、前記環境計測装置により計測された絶対湿度に関する情報を用いずに、前記環境計測装置により計測された温度に関する情報と、前記時間計測装置により計測された感光体回転時間に関する情報及び感光体停止時間に関する情報に応じて画像形成条件を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記環境計測装置により計測された温度に関する情報は、前記画像形成装置の電源が投入されてからスタンバイ状態になるまでの温度であ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】
前記環境計測装置により計測された絶対湿度に関する情報は、前記画像形成装置の電源が投入されてからスタンバイ状態になるまでの絶対湿度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記時間計測装置により計測された前記感光体回転時間に関する情報は、画像形成開始から前記制御装置による画像形成条件の制御実行までの感光体回転時間であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記時間計測装置により計測された前記感光体停止時間に関する情報は、前の画像形成終了の時から次の画像形成開始までの感光体停止時間であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成条件は、
前記帯電電圧、前記現像電圧の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
絶対湿度が前記第１の範囲の時よりも前記第２の範囲の時の方が、前記制御装置により帯電電圧の絶対値又は現像電圧の絶対値が、小さくなるように制御されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
感光体と、
帯電電圧を印加されて前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、
前記帯電の後の前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、
現像電圧を印加され、前記静電潜像に現像剤を付着させて現像剤像として現像する現像装置と、
温度に関する情報を計測する環境計測装置と、
前記感光体の温度に関する情報と、環境の温度に関する情報とに応じて画像形成条件を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成条件は、
前記帯電電圧、前記現像電圧の少なくとも一方であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１】
回転可能な感光体と、
帯電電圧を印加されて前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、
帯電の後の前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、
現像電圧を印加され、前記静電潜像に現像剤を付着させて現像剤像として現像する現像装置と、
前記感光体が回転をしている時間である感光体回転時間に関する情報と、前記感光体が停止している時間である感光体停止時間に関する情報とを計測する時間計測装置と、
温度に関する情報及び絶対湿度に関する情報を計測する環境計測装置と、
絶対湿度が低い範囲を第１の範囲、絶対湿度が高い範囲を第２の範囲とした時、
絶対湿度が第１の範囲の場合は、前記環境計測装置により計測された温度に関する情報及び絶対湿度に関する情報と、前記時間計測装置により計測された感光体回転時間に関する情報及び感光体停止時間に関する情報と、に応じて画像形成条件を制御し、
絶対湿度が第２の範囲の場合は、前記環境計測装置により計測された絶対湿度に関する情報を用いずに、前記環境計測装置により計測された温度に関する情報と、前記時間計測装置により計測された感光体回転時間に関する情報及び感光体停止時間に関する情報に応じて画像形成条件を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記環境計測装置により計測された温度に関する情報は、前記画像形成装置の電源が投入されてからスタンバイ状態になるまでの温度であ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】
前記環境計測装置により計測された絶対湿度に関する情報は、前記画像形成装置の電源が投入されてからスタンバイ状態になるまでの絶対湿度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記時間計測装置により計測された前記感光体回転時間に関する情報は、画像形成開始から前記制御装置による画像形成条件の制御実行までの感光体回転時間であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記時間計測装置により計測された前記感光体停止時間に関する情報は、前の画像形成終了の時から次の画像形成開始までの感光体停止時間であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成条件は、
前記帯電電圧、前記現像電圧の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
絶対湿度が前記第１の範囲の時よりも前記第２の範囲の時の方が、前記制御装置により帯電電圧の絶対値又は現像電圧の絶対値が、小さくなるように制御されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
感光体と、
帯電電圧を印加されて前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、
前記帯電の後の前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、
現像電圧を印加され、前記静電潜像に現像剤を付着させて現像剤像として現像する現像装置と、
温度に関する情報を計測する環境計測装置と、
前記感光体の温度に関する情報と、環境の温度に関する情報とに応じて画像形成条件を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成条件は、
前記帯電電圧、前記現像電圧の少なくとも一方であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−９０９５（Ｐ２００９−９０９５Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９５９５７（Ｐ２００８−９５９５７）
【出願日】平成２０年４月２日（２００８．４．２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２日（２００８．４．２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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