(57)【要約】【課題】稼働と停止を交互に繰り返すことになる画像形成装置において、稼働時と停止時に頻繁に画像濃度制御が実行されてしまい、ユーザの使い勝手の悪化、各種消耗品の消耗を招いてしまう場合があった。【解決手段】像担持体の温度を直接または間接的に測定する像担持体温度測定手段と、現像手段の駆動及び停止時間を計測する手段と、を備えた画像形成装置において、前記像担持体温度と前記現像手段の駆動及び停止時間に応じて、予測画像濃度制御を行うことを特徴とする。【選択図】図１
2019020550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の温度を直接または間接的に測定する像担持体温度測定手段と、
現像手段の駆動及び停止時間を計測する手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体温度と前記現像手段の駆動及び停止時間に応じて、予測画像濃度制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記予測画像濃度制御とは現像高圧の制御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】
前記予測画像濃度制御とは像担持体の潜像電位の制御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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を用いたカラー方式の画像形成装置（以下、単に画像形成装置と呼ぶ）が普及している。一般に画像形成装置は、正確な色再現性や色味安定性、各色の高い印字位置合わせ精度が要求されるため、画像濃度及び位置補正を自動で実行する機能を有している。
【０００３】
例えば、使用する環境の変化や、各種消耗品の使用履歴、画像形成装置の稼動に伴う本体の状態変化など、種々の要因で像担持体に現像されるトナー（現像剤）量が変化し、色味変動が発生する。そのため、画像濃度制御は、色味を常に安定させるべく、所定のタイミングで実行される。
【０００４】
特許文献１には、画像形成装置の稼動（連続印刷）中に、適宜、画像濃度制御を実行し、作像条件を更新する技術が開示されている。作像条件とは、例えば、帯電電圧、露光強度、現像電圧等の条件や、ハーフトーン画像を形成する際の変換条件テーブルの補正（調整）等が挙げられる。
【０００５】
ただし、画像濃度制御が頻繁に行われると、印刷に使用できない時間が増え、ユーザの使い勝手が低下するだけでなく、各種消耗品を消耗させてしまうことにもなる。
【０００６】
そこで、画像濃度制御の実行頻度を低減するため、特許文献２では、画像形成装置の電源投入時やスリープ（省電力待機状態）からの復帰時に定着部の温度を検知し、その温度が十分に低い場合のみ、長時間放置されて色味変動が大きく生じていると判断して画像濃度制御を実行する。また、特許文献３には、像担持体の昇温により像担持体表面電位の絶対値が小さくなることで、色味が変動することに着目した。前回画像濃度制御実行時の像担持体の温度と電源投入時やスリープからの復帰時の像担持体の温度を比較し、温度差が大きい場合のみ色味変動が大きいとして画像濃度制御を実行する技術が提案されている。また、特許文献４には、色味変動を予測し、画像形成装置の放置時間に応じて、予測で濃度補正を行う（以後、予測画像濃度制御と呼ぶ）技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２５８５５０号公報
【特許文献２】特開平５−４５９８２号公報
【特許文献３】特開２０１１−１１７９９４号公報
【特許文献４】特開２０１７−３７０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、２、３においては、像担持体の温度変化による色味変動のメカニズムについて詳細に述べられている。
【０００９】
しかし、画像形成装置が通紙されたり、長期間放置された場合、像担持体の温度だけでなく、トナーの状態も変化する。トナーの状態変化によっても色味変動は生じるため、色味変動を抑制するにはトナーの状態変化も考慮した方が精度が上がる。また、像担持体の温度変化とトナーの状態変化の放置時間当たりの色味の変化量が必ずしも同じであるわけではないので、時間による像担持体の温度変化による色味変化と、トナーの状態変化による色味変化は別に考える必要がある。
【００１０】
また、特許文献２、３で述べられているように、画像濃度制御を実行することで長時間放置された状態においても最適な色味が出力できるように作像条件を補正した場合にも以下のような課題がある。
【００１１】
画像形成装置が長期放置後の起動直後に画像濃度制御を実行した場合、像担持体の温度やトナーの帯電量が下限の状態において色味が合うように補正されるため、制御直後は色味が合うものの、画像形成装置の起動による画像形成装置内の環境の変化や、現像器駆動によるトナー撹拌などの影響で、像担持体の温度やトナーの状態が急激に平常時まで復帰すると、色味が合わなくなってしまう場合があった。その場合、画像形成装置が平常時に復帰後に再度画像濃度制御を実行する必要が出てくる可能性がある。
【００１２】
画像形成装置は稼働と停止を交互に繰り返すことになるため、画像形成装置の構成やユーザの使用状況によっては、稼働時と停止時に頻繁に画像濃度制御が必要になる可能性があり、画像濃度制御の実行頻度を抑制するために、精度の高い予測画像濃度制御が求められている。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、色味変動を抑制出来るようにした画像形成装置及びその制御方法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】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、
像担持体の温度を直接または間接的に測定する像担持体温度測定手段と、
現像手段の駆動及び停止時間を計測する手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体温度と前記現像手段の駆動及び停止時間に応じて、予測画像濃度制御を行う
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画像形成装置の色味変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１と２で使用した画像形成装置１０を示す図である。
【図２】実施例１と２で使用した画像形成装置１０の制御系の構成を示す図である。
【図３】実施例１と２で使用した感光ドラム２の感光層の層構成を示す図である。
【図４】実施例１と２で説明した、回転＆停止時間と感光ドラム２の温度の関係を示すグラフである。
【図５】実施例１と２で説明した、感光ドラム２の温度とγ曲線の関係を示すグラフである。
【図６】実施例１と２で使用した現像器５の構成を示す図である。
【図７】実施例１と２で説明した、回転＆停止時間とトナー９の帯電量の関係を示すグラフである。
【図８】実施例１と２で説明した、トナー９の帯電量とγ曲線の関係を示すグラフである。
【図９】実施例１で説明した、感光ドラム２の温度とγ曲線の関係を示すグラフである。
【図１０】実施例１で説明した、トナー９の帯電量とγ曲線の関係を示すグラフである。
【図１１】実施例１において濃度補正の制御方法を示すフローチャートである。
【図１２】実施例１における効果の検証で示した、回転＆停止による感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量の変化を示すグラフである。
【図１３】実施例１における効果の検証で示した、回転＆停止による濃度の変化を示すグラフである。
【図１４】実施例２で説明した、感光ドラム２の温度とγ曲線の関係を示すグラフである。
【図１５】実施例２で説明した、トナー９の帯電量とγ曲線の関係を示すグラフである。
【図１６】実施例２において濃度補正の制御方法を示すフローチャートである。
【図１７】実施例２における効果の検証で示した、回転＆停止による感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量の変化を示すグラフである。
【図１８】実施例２における効果の検証で示した、回転＆停止による濃度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１８】
本実施例においては、像担持体の温度を直接または間接的に測定する像担持体温度測定手段と、現像手段の駆動及び停止時間を計測する手段と、を備えた画像形成装置において、前記像担持体温度と前記現像手段の駆動及び停止時間に応じて、現像手段に印加する現像高圧を変更することで予測画像濃度制御を行うことを特徴とする画像形成装置について説明する。
【００１９】
［画像形成装置の構成と画像形成動作の概略］
図１は、本発明の一実施の形態に係わる画像形成装置１０における画像形成系の構成の一例を示す図である。なお、本実施形態においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色のカラーに対応し、電子写真プロセスを利用して画像を形成する画像形成装置を例に挙げて説明する。
【００２０】
画像形成装置１０の内部には、装置本体からの着脱が可能なトナーカートリッジ３２が用紙の搬送路に沿って複数設けられている。トナーカートリッジ３２は、各色（この場合、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色）に対応して設けられている。トナーカートリッジ３２には、像担持体である感光ドラム２と、露光部４と、現像器５と、クリーニング部６とが具備される。画像形成に際しては、これらトナーカートリッジ（画像形成ステーション）３２において、各色異なるトナー像を中間転写ベルト３１上に順次に重ねて転写した後、それを用紙等の記録媒体Ｓに転写する。これにより、カラーの画像が記録媒体上に形成される。
【００２１】
ここで、感光ドラム２は、像担持体として機能し、繰り返し使用される回転ドラム型の有機感光体である。感光ドラム２は、所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動する。感光ドラム２は、１次帯電ローラ（帯電部）３が印加する帯電高圧の作用により所定の極性・電位（本実施形態では、マイナス）に一様に帯電処理される。
【００２２】
露光部４は、レーザダイオード、ポリゴンスキャナ、レンズ群等により構成される。露光部４からの画像露光を受けることにより、感光ドラム２には、第１〜第４の色成分像（例えば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ成分像）に対応した静電潜像が形成される。
【００２３】
中間転写ベルト３１（中間転写体）は、各感光ドラム２と接触しながら、感光ドラム２とほぼ同じ周速度により回転駆動する。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ８の作用により回転駆動する。中間転写ベルト３１は、例えば、１０８〜１０１２Ωｃｍの体積固有抵抗率を持たせた厚さ５０〜１５０μｍ程度の無端のフィルム状部材で構成される。
【００２４】
１次転写ローラ（１次転写部）１４は、中間転写ベルト３１を挟んで、感光ドラム２の対向位置に配置されている。１次転写ローラ（１次転写部）１４に電圧が印加され、感光ドラム２上のトナー像が中間転写ベルト３１に転写される。１次転写ローラ１４は、例えば、１０７〜１０９Ωに抵抗調整されたソリッドゴムローラである。クリーニング部６は、例えば、感光ドラム２から中間転写ベルト３１にトナー像の転写が行われた後、感光ドラム２上に残留する１次転写残トナーを除去回収する。
【００２５】
給紙ユニット１５から給紙された記録媒体Ｓ（本実施形態においては、用紙とする）は、レジストローラ対１７によって中間転写ベルト３１と２次転写ローラ３５とのニップ部に向けて給送される。そして、２次転写ローラ３５に電圧が印加され、中間転写ベルト３１上のトナー画像が用紙Ｓに転写される。２次転写ローラ３５は、例えば、１０７〜１０９Ωに抵抗調整されたソリッドゴムローラである。フルカラートナー像が定着器１８による加熱加圧により用紙Ｓに定着すると、用紙Ｓは、装置外（画像形成装置本体外部）に排出される。中間転写ベルト３１から用紙Ｓにトナー像の転写が行われた後の中間転写ベルト３１上に残留する２次転写残トナーは、クリーニング部３３によって除去回収される。なお、用紙Ｓは、給紙ユニット１５に格納されており、当該給紙ユニット１５から所定の用紙搬送路を経て、画像形成された後、排紙トレイ（不図示）に排出される。
【００２６】
［制御構成と動作の概略］
次に、図２を用いて、図１に示す画像形成装置１０における制御系の構成について説明する。
【００２７】
ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３を作業領域に用いて、ＲＯＭ１０２に格納された各種制御プログラムに基づいて画像形成装置１０の各部の動作を制御する。
【００２８】
ＲＯＭ１０２には、各種制御プログラムや各種データ、テーブルが格納されている。
【００２９】
ＲＡＭ１０３には、プログラムロード領域、ＣＰＵ１０１の作業領域、各種データの格納領域などがある。不揮発性メモリ１０９は、各種データを格納する、不揮発性メモリ１０９は、例えば、状態値保持手段として機能し、画像濃度制御実行時の本体の状態値等を格納する。なお、状態値の詳細については後述するが、感光ドラム２の昇温度合いやトナー９の帯電度合いを示す情報である。また、雰囲気検知部１０５は、装置付近の雰囲気温度と湿度を検知する。
【００３０】
画像形成部１０８は、用紙等の記録媒体上に画像を形成し印刷を行なう。画像形成部１０８には、図１で説明した通り、感光ドラム２、帯電部３、露光部４、現像器５、１次転写部１４、等が具備される。
【００３１】
ここで、ＣＰＵ１０１には、機能的な構成として、状態値演算部６１と、判定部６２と、実行制御部６３とが実現される。このＣＰＵ１０１上に実現される機能構成は、例えば、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に格納された各種制御プログラムを実行することにより実現される。
【００３２】
状態値演算部６１は、感光ドラム２の駆動時間及び停止時間から感光ドラム２の温度を状態値として演算する。本実施例においては、感光ドラム２の温度を駆動時間及び停止時間から算出するが、感光ドラム２の温度を検知する接触式もしくは非接触式の感光ドラム温度検知部が設けても構わない。感光ドラム２の温度と相関性があれば、プロセスカートリッジ３２内にある他の部材（例えば、クリーニング部６）の温度から算出しても構わない。
【００３３】
さらに状態値演算部６１は、現像装置５の駆動時間及び停止時間からトナー９の帯電量も状態値として演算する。
【００３４】
これらの状態値は、状態値演算部６１の代わりに、外部で求められた状態値を取得する構成を設けてもよい。
【００３５】
判定部６２は、画像濃度制御と予測画像濃度制御を実行するか否かの判定を行なう。この判定の詳細については後述するが、状態値演算部６１の演算結果等に基づいて行なわれる。
【００３６】
実行制御部６３は、判定部６２による判定結果に基づいて画像濃度制御と予測画像濃度制御の実行を制御する。
【００３７】
画像濃度制御について説明する。
【００３８】
本実施例における画像濃度制御では、正確な色再現性が常に得られるようにするため、作像条件を変えながら、複数のパッチ（濃度検知用画像）を試験的に形成する。そして、光学検知センサ４０を用いてそれらのパッチの画像濃度を算出する。また、所望の画像濃度になるように、その算出結果に基づいて、画像濃度に影響を与える因子を制御し、画像濃度制御を行なう。画像濃度に影響を与える因子としては、帯電高圧、現像高圧、露光強度、画像処理（入力画像信号に対する出力画像の補正）等が挙げられる。
【００３９】
次に、予測画像濃度制御について説明する。
【００４０】
本実施例における予測画像濃度制御とは、上記の画像濃度制御を実行したタイミングから、感光ドラム２の温度と現像装置５内のトナー９の帯電量が濃度に影響を与えるまでに変化したと判断した場合に、画像濃度制御実行時の濃度に近づけるように現像装置５内の現像ローラ７に印加する現像バイアスを変更する制御のことである。詳細については後で述べる。
以上が、画像形成装置１０における制御系の構成についての説明である。なお、上記説明では、ＣＰＵ１０１の処理に基づいて各種処理を行なう場合を例に挙げて説明したが、ＣＰＵ１０１が行なう処理の一部又はその全てを専用の集積回路により行なうように構成してもよい。
【００４１】
次に、色味変動を引き起こす、感光ドラム２と現像器５（トナー９）のメカニズムについて順に説明する。
【００４２】
はじめに感光ドラム２について説明する。
【００４３】
［感光ドラム２の構成の概略］
図３を用いて、図１に示す感光ドラム２の感光層の層構成の一例について説明する。
【００４４】
感光ドラム２においては、支持体となる導電性を有するアルミ基体２００上に、バリアー機能と接着機能とを有する下引き層２０１が設けられる。下引き層２０１の上には、中抵抗の正電荷注入防止層２０２が設けられる。正電荷注入防止層２０２は、アルミ基体２００から注入された正電荷が、感光ドラム２の表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する。
【００４５】
また、正電荷注入防止層２０２の上には、電荷発生物質を含有する電荷発生層２０３が設けられる。電荷発生層２０３は、例えば、電荷発生層用塗布液が塗布された後、それが乾燥することにより形成される。感光ドラム２表面に対し、露光がなされると、この電荷発生層２０３において、電荷（正孔と電子の対）が発生する。電荷発生層２０３の上には、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層２０４が設けられる。電荷輸送層は、電荷輸送層用塗布液が塗布された後、それが乾燥することにより形成される。
【００４６】
ここで、１次帯電ローラ（帯電部）３により一様にマイナスに帯電された感光ドラム２の表面に対して、露光部４による画像露光がなされたとする。このとき、電荷発生層２０３で生成されたプラス電荷が、電荷輸送層２０４を通って感光ドラム２の表面のマイナス電荷と再結合する。これにより、感光ドラム２の表面電位の絶対値が下がる。以下、この露光後の感光ドラム２の表面電位を明部電位と呼ぶ。
【００４７】
図３に示す層構成を有する有機感光体を用いた場合、明部電位は、感光ドラム２の温度変化に応じて変動する。感光ドラム２に露光がなされる際、電荷発生層２０３で生成されたプラス電荷の一部は、再結合せず、感光層内部でトラップされる。このトラップされるプラス電荷数が多いほど、明部電位の絶対値（マイナス極性）は高くなる傾向がある。感光ドラム２の温度が上昇すると、感光ドラム２の各層の抵抗が低下し、感光層中にトラップされるプラス電荷が少なくなる。すなわち、明部電位の絶対値が低くなる傾向がある。
【００４８】
明部電位が変わると、トナーが担持されている現像ローラ７の現像高圧との電位差が変わるため、画像形成時のトナーの転移量が変わってくる。電位差が大きくなれば、トナー転移量が増えるため、色味は濃くなり、電位差が小さくなれば、トナー転移量が減るため、色味は薄くなる。このように、感光ドラム２の温度変化は、色味変動を引き起こす要因となる。
【００４９】
［感光ドラム２の温度変化］
感光ドラムの温度変化を引き起こす要因としては、雰囲気温度の変化、画像形成装置内の熱源（例えば、定着器や電装部材）からの輻射熱、感光ドラムと接触する部材（例えば、中間転写ベルト）からの伝熱等が挙げられる。また、感光ドラムに接触する部材（例えば、クリーニング部、現像ローラ）と感光ドラムとの摩擦による自己昇温等も挙げられる。
【００５０】
図４に実線で感光ドラム２の温度変化を示す。初期、雰囲気検知部１０５から得られた、画像形成装置付近の環境と同じ２３℃だった感光ドラム２の温度がＡ４用紙を１時間通紙後には４０℃程度まで上がっており、通紙終了後に１時間放置すると３０℃、４時間放置すると初期の２３℃程度まで下がっていくことがわかる。また、実測値に合わせて、点線で通紙時（回転時）と、放置時（停止時）の温度変化の近似曲線を引いている。回転時と停止時の温度変化の近似曲線を式にしたものが以下になる。
式＜１＞：回転時のドラム温度＝ａ−ｂ×ｅ＾（−τ１×ｔ１）
式＜２＞：停止時のドラム温度＝ｃ＋ｄ×ｅ＾（−τ２×ｔ２）
回転時の定数：ａ＝４０．３（最大温度（これ以上はドラム停止とする））、時定数τ１＝３
回転時の係数：ｂ＝感光ドラム２の最大温度−感光ドラム２の現在の温度、
ｔ１＝感光ドラム２の回転時間［ｈ］
停止時の定数：時定数τ２＝１
停止時の係数：ｃ＝画像形成装置の設置環境温度
ｄ＝感光ドラム２の現在の温度−画像形成装置の設置環境温度、
ｔ２＝感光ドラム２の停止時間［ｈ］
上記の式は、本実施例の構成に合わせて作成した式であり、限定するものではない。採用する画像形成装置の構成に合わせて最適化して良い。
【００５１】
［感光ドラム２の温度と出力画像濃度の関係］
例として、Ｙカートリッジの感光ドラム２の温度と出力画像濃度の関係を図５のγ曲線を用いて説明する。γ曲線とは、入力画像信号と、当該信号に対応した出力画像の濃度との相関関係を表した曲線である。横軸の入力画像信号が小さいほど低濃度、大きいほど高濃度の画像の出力を要求しており、本実施例では最大入力画像信号を１０としている。縦軸の出力画像が実際に用紙Ｓに出力された画像濃度を示しており、小さいほど低濃度、大きいほど高濃度の画像が出力されたことを表している。
【００５２】
図５に示すように、感光ドラム２の温度２３℃と４０℃でγ曲線が異なっており、温度が高い４０℃のγ曲線（２）の方が感光ドラム２の明部電位と現像ローラ７の現像高圧との電位差が大きいため、入力画像データに対して、出力画像濃度が高くなっている。なお、低濃度側と高濃度側で濃度差が小さくなっているのは、低濃度側はそもそも濃度が小さく差が出づらいこと、高濃度側は現像ローラ７上のトナーを両者ともにほぼ１００％転移出来ており差が出づらいことによる。
【００５３】
次に現像器５とトナー９について説明する。
【００５４】
［現像器５の構成の概略］
図６を用いて、図１に示す現像器５の構成について詳細に説明する。図６は本実施例における現像器５の拡大概略断面図である。
【００５５】
トナー９を収容したトナー容器１１と、その内部に現像ローラ７、トナー担持体１２が回転可能に設けられ、現像ローラ７は、トナー担持体１２にニップ幅を有して配置される。さらに、現像ローラ７に当接するようにトナー量規制ブレード１３が現像器５の開口端部に固定されて設けられる。
【００５６】
図６に示す現像装置において、トナー担持体１２が矢印方向に回転し、回転する現像ローラ７上に圧着される。現像ローラ７上に圧着されたトナー９は、現像ローラ７の回転に伴いトナー量規制ブレード１３と現像ローラ７間に進入し、ここを通過する際に、現像ローラ７の表面とトナー量規制ブレード１３により摺擦され、摩擦帯電される。帯電されたトナー９は現像ローラ７上に薄層となり、現像ローラ７の回転に伴い、現像器５外へ搬送される。現像ローラ７上のトナー９は回転する感光ドラム２の静電潜像上に移動、付着し、静電潜像をトナー像として現像、可視化する。静電潜像の現像に消費されず現像ローラ７上に残存するトナー９は、現像ローラ７の回転と共に現像器５内に回収され、トナー担持体１２とのニップ部において現像ローラ７上から剥ぎ取られる。同時にトナー担持体１２の回転により現像ローラ７上にトナー容器１１内の新たなトナー９が供給される。一方、現像ローラ７から剥ぎ取られたトナー９の大部分は、トナー担持体１２の回転に伴いトナー容器１１内のトナー９に搬送されて混ざり合い、その帯電電荷が分散される。
【００５７】
［トナー９の帯電量変化］
画像形成時に、現像ローラ７の表面とトナー量規制ブレード１３により摺擦され、摩擦帯電するトナー９は、現像で消費されないとトナー容器１１内に戻ってきて、他のトナーと混ざり合う。そのため、連続印字などで通紙が続くと、トナー容器１１内のトナー９の平均帯電量が上がっていく。また、逆に印刷停止などで放置時間が続くと、電荷が失われていくため、トナー容器１１内のトナー９の平均帯電量は下がっていく。
【００５８】
図７に実線でトナー９の帯電量変化を示す。トナーの帯電量をμＣ／ｍｇ（マイクロクーロン／ミリグラム）で表記すると、初期１５μＣ／ｍｇだった現像ローラ７上のトナーがＡ４用紙を０．５時間通紙後には２０μＣ／ｍｇ程度まで上がっており、通紙終了後に４時間放置すると、１７μＣ／ｍｇ、２４時間放置すると初期の１５μＣ／ｍｇ程度まで下がっていくことがわかる。また、実測値に合わせて、点線で通紙時（回転時）と、放置時（停止時）のトナー帯電量変化の近似曲線を引いている。回転時と停止時の帯電量変化の近似曲線を式にしたものが以下になる。
式＜３＞：回転時の帯電量＝ｆ−ｇ×ｅ＾（−τ１×ｔ３）
式＜４＞停止時の帯電量＝ｈ＋ｉ×ｅ＾（−τ２×ｔ４）
回転時の定数：ｆ＝２０．３（トナーの最大帯電量）、時定数τ１＝５
回転時の係数：ｇ＝最大帯電量−現在の帯電量、ｔ３＝現像ローラ７の回転時間［ｈ］
停止時の定数：ｈ＝１５（トナーの最小帯電量）、時定数τ２＝０．２
停止時の係数：ｉ＝現在の帯電量−最小帯電量、ｔ４＝現像ローラ７の停止時間［ｈ］
上記の式は、本実施例の構成に合わせて作成した式であり、限定するものではない。採用する画像形成装置の構成に合わせて最適化して良く、耐久や環境変動などで帯電量変化が変わる場合は、精度を上げるため、その影響も考慮し、式に反映しても良い。
【００５９】
［トナー帯電量と出力画像濃度の関係］
トナーの帯電量が１５μＣ／ｍｇと２０μＣ／ｍｇのときのγ曲線を図８に示す。
【００６０】
帯電量が上がることで、入力画像データに対する出力画像濃度が上がっていることがわかる。これは、静電気力により現像ローラ７上のトナー量を制御する現像装置において、トナーの帯電量が上がると、静電気力で現像ローラ７上に引き付ける力も大きくなることにより、現像ローラ７上のトナー量が多くなること、また、トナーの帯電量が上がると、周りの同極性トナーからの反発力も大きくなるため、感光ドラム２の静電潜像上にトナー９が移動した際に、静電潜像上からはみ出しやすくなり、紙上のトナー面積率が増える２つの影響による。現像ローラ７上のトナー量が増えた場合は、全体的に濃度が上昇する傾向がある。
【００６１】
［予測画像濃度制御について］
以上、説明したように、感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量によって濃度は変動してしまう。
【００６２】
画像濃度制御の思想とは、種々の要因でずれてしまうγ曲線を常に同じ値になるように補正することである。しかし、感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量が変わるたびに画像濃度制御を実行していては、ダウンタイムが発生し、ユーザの使い勝手が低下するため、本実施例ではγ曲線が理想値に近づけるように予測画像濃度制御を行う。
【００６３】
本実施例における予測画像濃度制御とは、現像ローラ７の現像電圧の制御である。
【００６４】
まず、感光ドラム２の温度変化による濃度変動を補正する方法について説明する。
【００６５】
例えば、画像濃度制御が実行された時の感光ドラム２の温度が２３℃だった場合に、感光ドラム温度が４０℃になると濃度変動が生じているため、感光ドラム温度が２３℃の時の出力画像濃度に近づくように、下記の表１のように現像高圧を補正する。表１−（ａ）のドラム温度が２３℃の場合は、明部電位と現像高圧の電位差（以後、現像コントラストと呼ぶ）が２６０Ｖに対して、表１−（ｂ）のドラム温度が４０℃の場合は、現像コントラストが２７７Ｖとなっている。この電位差１７Ｖにより濃度変動が生じているため、表１−（ｃ）のように現像高圧を−３３３Ｖに変更することで現像コントラストを２６０Ｖとし、表１−（ａ）との電位差を０Ｖと小さくする。図９に表１−（ａ）、（ｂ）と現像電圧補正を行った（表１−（ｃ））場合のγ曲線を示す。現像電圧補正を行うことでγ曲線（３）が感光ドラム温度２３℃のγ曲線（１）に近づいていることがわかる。
【００６６】
【表１】
2019020550.tif 000003
表１の関係を式にしたものが以下になる。
式＜５＞：ドラム温度による最大の出力画像濃度ずれ＝１／１７＊（ｊ−ｋ）
式＜６＞：ドラム現像補正値［Ｖ］＝（ｊ−ｋ）
係数：ｊ＝現在のドラム温度［℃］、ｋ＝画像濃度制御実行時のドラム温度［℃］
式＜５＞、＜６＞から、補正したい画像濃度と現像高圧の式は、
式＜７＞：ドラム現像補正値［Ｖ］＝１７×補正したい画像濃度
であらわすことができる。つまり、補正したい画像濃度が１なら、式＜７＞に代入すると、１７Ｖ現像高圧を補正すれば良いことがわかる。
【００６７】
上記の式は、本実施例の構成に合わせて作成した式であり、限定するものではない。採用する画像形成装置の構成に合わせて最適化して良い。
【００６８】
これまでは、通紙により感光ドラム２の温度が上昇した場合について説明してきたが、通紙中に画像濃度制御が実行され、その後、印刷が終了し、ドラムの回転が停止すると、画像濃度制御実行時より、ドラム温度が低下する場合もある。その時も上記の式＜７＞を用いて現像高圧の補正を行う。その場合は、補正値がマイナスとなる。
【００６９】
次に、トナー９の帯電量変化による濃度変動を補正する方法について説明する。
【００７０】
例えば、画像濃度制御が実行された時のトナー９の帯電量が１５μＣ／ｍｇだった場合に、トナー９の帯電量が２０μＣ／ｍｇになると濃度変動が生じているため、トナー９の帯電量が１５μＣ／ｍｇの時の出力画像濃度に近づくように、下記の表２のように現像高圧を補正する。
【００７１】
図１０に表２−（ａ）、（ｂ）と現像電圧補正を行った（表２−（ｃ））場合のγ曲線を示す。現像電圧補正を行うことでγ曲線（３）がトナー９の帯電量が１５μＣ／ｍｇのγ曲線（１）に近づいていることがわかる。
【００７２】
【表２】
2019020550.tif 000004
表２の関係を式にしたものが以下になる。
式＜８＞：トナー帯電量による最大の出力画像濃度ずれ＝１／５＊（ｍ−ｎ）
式＜９＞：トナー現像補正値［Ｖ］＝（ｍ−ｎ）＊４
係数：ｍ＝現在のトナー帯電量［μＣ／ｍｇ］、
ｎ＝画像濃度制御実行時のトナー帯電量［μＣ／ｍｇ］
式＜８＞、＜９＞から、補正したい画像濃度と現像高圧の式は、
式＜１０＞：トナー現像補正値［Ｖ］＝２０×補正したい画像濃度
であらわすことができる。つまり、補正したい画像濃度が１なら、式＜１０＞に代入すると、２０Ｖ現像高圧を補正すれば良いことがわかる。
【００７３】
これまでは、通紙によりトナー９の帯電量が上昇した場合について説明してきたが、通紙中に画像濃度制御が実行され、その後、印刷が終了し、ドラムの回転が停止すると、画像濃度制御実行時より、トナー９の帯電量が低下する場合もある。その時も上記の式＜１０＞を用いて現像高圧の補正を行う。その場合は、補正値がマイナスとなる。
【００７４】
また、上記の式は、本実施例の構成に合わせて作成した式であり、限定するものではない。画像形成装置の構成によっては、トナーの帯電量が上昇していくと、静電潜像を少量のトナーで埋めてしまうことで本実施例とは逆に出力画像濃度が下がる場合もあるため、採用する画像形成装置の構成に合わせて最適化して良い。
【００７５】
［発明の特徴である濃度制御について］
これより詳細な制御手順の説明を行う。本実施例では、感光ドラム２の温度変化とトナー９の帯電量変化による色味変動を抑制する制御方法について図１１のフローチャートを用いて説明し、続けて効果について検証する。
【００７６】
まず、ＳＴＥＰ１にて画像形成装置１０の画像濃度制御が実行され、γ曲線が理想値となるように補正される。
【００７７】
次に、ＳＴＥＰ２にて、画像濃度制御が実行されたタイミングの、感光ドラム２の温度が式＜１＞、＜２＞より、トナー９の帯電量が式＜３＞、＜４＞より算出され、記録される。
【００７８】
次に、ＳＴＥＰ３にて、ユーザから印刷命令があるまで画像形成装置１０は印刷待機状態となる。
【００７９】
次に、ＳＴＥＰ４にて、ユーザから印刷命令が入る。
【００８０】
次に、ＳＴＥＰ５にて画像形成に向けて、式＜１＞〜＜４＞により、現在の感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量が算出される。
【００８１】
次に、ＳＴＥＰ６にて、ＳＴＥＰ２とＳＴＥＰ５で算出された感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量の差分から式＜５＞と式＜８＞より、最大の出力画像濃度ずれが算出される。
【００８２】
次に、ＳＴＥＰ７にて、ＳＴＥＰ６で算出された最大の出力画像濃度ずれに対して、式＜７＞と式＜１０＞を用いて、現像補正値が算出される。ただし、上記の式＜７＞と式＜１０＞は感光ドラム２の温度変化とトナー９の帯電量変化がそれぞれ個別に出力画像濃度に影響を与えるデータから導き出された現像高圧の補正式であるため、算出された現像高圧をそのまま採用することは出来ない。感光ドラム２の温度変化とトナー９の帯電量変化を同時に想定する場合は、以下の合成式＜１１＞、＜１２＞を使用する。
式＜１１＞：ドラム温度とトナー帯電量による最大の出力画像濃度ずれ
＝１／１７＊（ｊ−ｋ）＋１／５＊（ｍ−ｎ）
式＜７＞と式＜１０＞を合わせて、
補正される画像濃度＝１／１７＊現像補正値＋１／２０＊現像補正値から、
式＜１２＞：現像補正値（ドラムとトナー合わせた）［Ｖ］≒９．２×補正したい画像濃度
次に、ＳＴＥＰ８にて、ＳＴＥＰ６にて算出された現像補正値を現像高圧に反映して（予測画像濃度制御）、画像形成が行われる。
【００８３】
画像形成終了後、ＳＴＥＰ３に戻り、再度ユーザからの印刷命令があるまで画像形成装置１０は印刷待機状態となる。
【００８４】
［効果の検証］
以上、述べた制御を採用した本発明の制御と、従来通りの感光ドラム２の温度による補正のみでトナー９の帯電量による補正を採用しなかった従来の制御とで、濃度変動にどれだけの差がでるか検証を行った。
【００８５】
検証においては、２３℃５０％環境において、以下のような方法を採った。
（Ｉ）画像濃度制御を実行後に、０．５時間連続通紙を行う。その際、連続通紙画像はＹカートリッジの入力画像データ５の濃度測定用パッチ画像を使用し、そのパッチの濃度変化を確認する。
（ＩＩ）０．５時間連続通紙後、再度、濃度補正のため画像濃度制御が実行される。
（ＩＩＩ）その後は、画像形成装置１０は２４時間放置される。
（ＩＶ）放置終了後、初期１枚目の出力画像濃度を比較する。
【００８６】
上記（Ｉ）〜（ＩＶ）のような動作を行った時の感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量変化を図１２に、濃度変動を図１３に示す。
【００８７】
まず、（Ｉ）において、はじめに画像濃度制御が実行され、感光ドラム２の温度が２３℃、トナー９の帯電量１５μＣ／ｍｇの状態でＹカートリッジの入力画像データ５の出力画像濃度が５に調整される。この時点では、本発明の制御と従来の制御の出力画像濃度はほとんど差がない。その後、画像形成装置１０で０．５時間連続通紙を行う。通紙により、感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量が上昇していき、感光ドラム２の温度が２３℃から３６℃に、トナー９の帯電量が１５μＣ／ｍｇから２０μＣ／ｍｇに変化するため、予測画像濃度制御が実行される。感光ドラム２の温度変化による濃度補正は、本発明の制御と従来の制御の両方で実行されるが、トナー９の帯電量変化による濃度補正は、本発明の制御のみで行われる。
【００８８】
従来の制御では、感光ドラム２の温度変化による濃度補正が実行される。式＜５＞から最大濃度ずれ（１／１７＊（３６−２３））≒０．７６が算出され、式＜７＞から現像補正値（１７＊０．７６）≒１３Ｖが算出され、１３Ｖを現像高圧値−３５０Ｖに反映して、−３３７Ｖで画像形成が行われる。
【００８９】
本発明の制御では、感光ドラム２の温度変化による濃度補正とトナー９の帯電量変化による濃度補正が実行される。式＜１１＞から最大濃度ずれ（１／１７＊（３６−２３）＋１／５＊（２０−１５））≒１．７６が算出され、式＜１２＞から現像補正値（９．２＊１．７６）≒１６．２Ｖが算出され、−３３３．８Ｖで画像形成が行われる。
【００９０】
結果、図１３に示すように、０．５時間連続通紙終了時には、本発明の制御の出力画像濃度は５．１、従来の制御の出力画像濃度は５．３となり、本発明の制御の方が真値である５に近い結果となった。
【００９１】
次に、（ＩＩ）において再度画像濃度制御が実行されると、感光ドラム２の温度が３６℃、トナー９の帯電量２０μＣ／ｍｇの状態で出力画像濃度が５に調整される。
【００９２】
次に、（ＩＩＩ）において画像形成装置１０は２４時間停止状態になると、感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量が低下していき、感光ドラム２の温度が３６℃から２３℃に、トナー９の帯電量が２０μＣ／ｍｇから１５μＣ／ｍｇに変化する。
【００９３】
最後に、（ＩＶ）において通紙開始１枚目の出力画像濃度を比較する。
【００９４】
従来の制御では、感光ドラム２の温度変化による濃度補正が実行される。式＜５＞から最大濃度ずれ（１／１７＊（２３−３６））≒−０．７６が算出され、式＜７＞から現像補正値（１７＊−０．７６）≒−１３Ｖが算出され、−１３Ｖを現像高圧値−３５０Ｖに反映して、−３６３Ｖで画像形成が行われる。
【００９５】
本発明の制御では、感光ドラム２の温度変化による濃度補正とナー９の帯電量変化による濃度補正が実行される。式＜１１＞から最大濃度ずれ（１／１７＊（２３−３６）＋１／５＊（１５−２０））≒−１．７６が算出され、式＜１２＞から現像補正値（９．２＊−１．７６）≒−１６．２Ｖが算出され、−３６６．２Ｖで画像形成が行われる。
【００９６】
結果、図１３に示すように、本発明の制御の出力画像濃度は４．９、従来の制御の出力画像濃度は４．７となり、本発明の制御の方が真値である５に近い結果となった。
【００９７】
以上の結果から、本発明の制御を採用することで色味変動を従来よりも抑制出来ることが検証出来た。
【００９８】
なお、本実施例においては、説明の簡単化のため、予測される最大の濃度ずれに対して、すべて補正出来るように現像高圧を設定したが、限定するものではない。予測の精度が低い場合は、最大の濃度ずれに対して、半分程度を補正出来るように現像高圧を設定するなど、使用する画像形成装置の特性に合わせて良い。
【００９９】
以上、本実施例においては、像担持体の温度を直接または間接的に測定する像担持体温度測定手段と、現像手段の駆動及び停止時間を計測する手段と、を備えた画像形成装置において、前記像担持体温度と前記現像手段の駆動及び停止時間に応じて、現像手段に印加する現像高圧を変更することで予測画像濃度制御を行うことを特徴とする画像形成装置について説明した。
【実施例２】
【０１００】
本実施例においては、像担持体の温度を直接または間接的に測定する像担持体温度測定手段と、現像手段の駆動及び停止時間を計測する手段と、を備えた画像形成装置において、前記像担持体温度と前記現像手段の駆動及び停止時間に応じて、像担持体の潜像電位を変更することで予測画像濃度制御を行うことを特徴とする画像形成装置について説明する。
【０１０１】
［画像形成装置の構成、濃度制御構成と動作の概略］
本実施例で使用する画像形成装置の基本的な構成及び動作は図１を参照して説明した実施例１のものと同じである。従って、実施例１で説明した画像形成装置に関する、再度の詳しい説明は省略する。
【０１０２】
本実施例の形態で実施例１と異なるのは、実施例１では現像手段に印加する現像高圧を変更することで予測画像濃度制御を実施していたのに対し、実施例２では像担持体の潜像電位を変更することで予測画像濃度制御を行うことである。
【０１０３】
画像形成装置の構成によっては、高圧電源の共通化などの影響で現像高圧を思い通りに変更できない場合もあるため、像担持体の潜像電位を変更することで予測画像濃度制御を行う方法について説明する。
【０１０４】
［予測画像濃度制御について］
本実施例における予測画像濃度制御とは、感光ドラム２の明部電位の制御である。明部電位の変更方法としては、本実施例では露光部４の出力を変更することで行う。
【０１０５】
まず、感光ドラム２の温度変化による濃度変動を補正する方法について説明する。
下記の表３のように露光部４の出力を補正する。表３−（ａ）のドラム温度が２３℃の場合は、明部電位と現像高圧の電位差（現像コントラスト）が２６０Ｖに対して、表３−（ｂ）のドラム温度が４０℃の場合は、現像コントラストが２７７Ｖとなっている。この電位差１７Ｖにより濃度変動が生じているため、表３−（ｃ）のように露光部出力を０．１９μＪに下げ、明部電位を−９０Ｖに調整することで現像コントラストを２６０Ｖとし、表３−（ａ）との電位差を０Ｖと小さくする。図１４に表３−（ａ）、（ｂ）と現像電圧補正を行った（表３−（ｃ））場合のγ曲線を示す。現像電圧補正を行うことでγ曲線（３）が感光ドラム温度２３℃のγ曲線（１）に近づいていることがわかる。
【０１０６】
【表３】
2019020550.tif 000005
表３の関係を式にしたものが以下になる。
式＜５＞：ドラム温度による最大の出力画像濃度ずれ＝１／１７＊（ｊ−ｋ）
式＜１３＞：ドラム露光部補正値［μＪ］＝−（ｊ−ｋ）＊０．０６／１７
係数：ｊ＝現在のドラム温度［℃］、ｋ＝画像濃度制御実行時のドラム温度［℃］
式＜５＞、＜１３＞から、補正したい画像濃度と露光部補正値の式は、
式＜１４＞：ドラム露光部補正値［μＪ］＝−０．０６×補正したい画像濃度
であらわすことができる。つまり、補正したい画像濃度が１なら、式＜１４＞に代入すると、０．４μＪ露光部出力を補正すれば良いことがわかる。
【０１０７】
上記の式は、本実施例の構成に合わせて作成した式であり、限定するものではない。採用する画像形成装置の構成に合わせて最適化して良い。
【０１０８】
次に、トナー９の帯電量変化による濃度変動を補正する方法について説明する。
【０１０９】
例えば、画像濃度制御が実行された時のトナー９の帯電量が１５μＣ／ｍｇだった場合に、トナー９の帯電量が２０μＣ／ｍｇになると濃度変動が生じているため、トナー９の帯電量が１５μＣ／ｍｇの時の出力画像濃度に近づくように、下記の表２のように露光部出力を補正する。
図１５に表４−（ａ）、（ｂ）と現像電圧補正を行った（表４−（ｃ））場合のγ曲線を示す。露光部出力補正を行うことでγ曲線（３）がトナー９の帯電量が１５μＣ／ｍｇのγ曲線（１）に近づいていることがわかる。
【０１１０】
【表４】
2019020550.tif 000006
表４の関係を式にしたものが以下になる。
式＜８＞：トナー帯電量による最大の出力画像濃度ずれ＝１／５＊（ｍ−ｎ）
式＜１５＞：トナー露光部補正値［μＪ］＝−（ｍ−ｎ）＊０．０１４
係数：ｍ＝現在のトナー帯電量［μＣ／ｍｇ］、
ｎ＝画像濃度制御実行時のトナー帯電量［μＣ／ｍｇ］
式＜８＞、＜９＞から、補正したい画像濃度と現像高圧の式は、
式＜１６＞：トナー露光部補正値［μＪ］＝−０．０７×補正したい画像濃度
であらわすことができる。つまり、補正したい画像濃度が１なら、式＜１６＞に代入すると、０．４μＪ露光部出力を補正すれば良いことがわかる。
【０１１１】
上記の式は、本実施例の構成に合わせて作成した式であり、限定するものではない。画像形成装置の構成によっては、トナーの帯電量が上昇していくと、静電潜像を少量のトナーで埋めてしまうことで本実施例とは逆に出力画像濃度が下がる場合もあるため、採用する画像形成装置の構成に合わせて最適化して良い。
【０１１２】
［発明の特徴である濃度制御について］
これより詳細な制御手順の説明を行う。本実施例では、感光ドラム２の温度変化とトナー９の帯電量変化による色味変動を抑制する制御方法について図１６のフローチャートを用いて説明し、続けて効果について検証する。
【０１１３】
まず、ＳＴＥＰ１にて画像形成装置１０の画像濃度制御が実行され、γ曲線が理想値となるように補正される。
【０１１４】
次に、ＳＴＥＰ２にて、画像濃度制御が実行されたタイミングの、感光ドラム２の温度が式＜１＞、＜２＞より、トナー９の帯電量が式＜３＞、＜４＞より算出され、記録される。
【０１１５】
次に、ＳＴＥＰ３にて、ユーザから印刷命令があるまで画像形成装置１０は印刷待機状態となる。
【０１１６】
次に、ＳＴＥＰ４にて、ユーザから印刷命令が入る。
【０１１７】
次に、ＳＴＥＰ５にて画像形成に向けて、式＜１＞〜＜４＞により、現在の感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量が算出される。
【０１１８】
次に、ＳＴＥＰ６にて、ＳＴＥＰ２とＳＴＥＰ５で算出された感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量の差分から式＜５＞と式＜８＞より、最大の出力画像濃度ずれが算出される。
【０１１９】
次に、ＳＴＥＰ７にて、ＳＴＥＰ６で算出された最大の出力画像濃度ずれに対して、式＜１４＞と式＜１６＞を用いて、露光部補正値が算出される。
【０１２０】
ただし、上記の式＜１４＞と式＜１６＞は感光ドラム２の温度変化とトナー９の帯電量変化がそれぞれ個別に出力画像濃度に影響を与えるデータから導き出された現像高圧の補正式であるため、算出された現像高圧をそのまま採用することは出来ない。感光ドラム２の温度変化とトナー９の帯電量変化を同時に想定する場合は、以下の合成式＜１１＞、＜１７＞を使用する。
式＜１１＞：ドラム温度とトナー帯電量による最大の出力画像濃度ずれ
＝１／１７＊（ｊ−ｋ）＋  １／５＊（ｍ−ｎ）
式＜１４＞と式＜１６＞を合わせて
補正される画像濃度＝−１／０．０６＊露光部補正値−１／０．０７＊露光部補正値から、
式＜１７＞：露光部補正値（ドラムとトナー合わせた）［μＪ］＝−０．０３２×補正したい画像濃度
次に、ＳＴＥＰ８にて、ＳＴＥＰ６にて算出された現像補正値を現像高圧に反映して（予測画像濃度制御）、画像形成が行われる。
【０１２１】
画像形成終了後、ＳＴＥＰ３に戻り、再度ユーザからの印刷命令があるまで画像形成装置１０は印刷待機状態となる。
【０１２２】
［効果の検証］
以上、述べた制御を採用した本発明の制御と、従来通りの感光ドラム２の温度による補正のみでトナー９の帯電量による補正を採用しなかった従来の制御とで、濃度変動にどれだけの差がでるか検証を行った。
【０１２３】
検証においては、実施例１と同じく２３℃５０％環境において、以下のような方法を採った。
（Ｉ´）画像濃度制御を実行後に、０．５時間連続通紙を行う。その際、連続通紙画像はＹカートリッジの入力画像データ５の濃度測定用パッチ画像を使用し、そのパッチの濃度変化を確認する。
（ＩＩ´）０．５時間連続通紙後、再度、濃度補正のため画像濃度制御が実行される。
（ＩＩＩ´）その後は、画像形成装置１０は２４時間放置される。
（ＩＶ´）放置終了後、初期１枚目の出力画像濃度を比較する。
【０１２４】
上記（Ｉ´）〜（ＩＶ´）のような動作を行った時の感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量変化は図１７、濃度変動は図１８となる。
【０１２５】
まず、（１）において、はじめに画像濃度制御が実行され、感光ドラム２の温度が２３℃、トナー９の帯電量１５μＣ／ｍｇの状態でＹカートリッジの入力画像データ５の出力画像濃度が５に調整される。この時点では、本発明の制御と従来の制御の出力画像濃度はほとんど差がない。その後、画像形成装置１０で０．５時間連続通紙を行う。通紙により、感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量が上昇していき、感光ドラム２の温度が２３℃から３６℃に、トナー９の帯電量が１５μＣ／ｍｇから２０μＣ／ｍｇに変化するため、予測画像濃度制御が実行される。感光ドラム２の温度変化による濃度補正は、本発明の制御と従来の制御の両方で実行されるが、トナー９の帯電量変化による濃度補正は、本発明の制御のみで行われる。
【０１２６】
従来の制御では、感光ドラム２の温度変化による濃度補正が実行される。式＜５＞から最大濃度ずれ（１／１７＊（３６−２３））≒０．７６が算出され、式＜１４＞から露光部補正値（−０．０６＊０．７６）≒−０．０５μＪが算出され、−０．０５μＪを露光出力０．２５μＪに反映して、０．２０μＪで画像形成が行われる。
【０１２７】
本発明の制御では、感光ドラム２の温度変化による濃度補正とトナー９の帯電量変化による濃度補正が実行される。式＜１１＞から最大濃度ずれ（１／１７＊（３６−２３）＋１／５＊（２０−１５））≒１．７６が算出され、式＜１７＞から露光部補正値（−０．０３２＊１．７６）≒−０．０６が算出され、露光出力０．１９μＪで画像形成が行われる。
【０１２８】
結果、図１８に示すように、０．５時間連続通紙終了時には、本発明の制御の出力画像濃度は５．１、従来の制御の出力画像濃度は５．３となり、本発明の制御の方が真値である５に近い結果となった。
【０１２９】
次に、（２）において再度画像濃度制御が実行されると、感光ドラム２の温度が３６℃、トナー９の帯電量２０μＣ／ｍｇの状態で出力画像濃度が５に調整される。
【０１３０】
次に、（３）において画像形成装置１０は２４時間停止状態になると、感光ドラム２の温度とトナー９の帯電量が低下していき、感光ドラム２の温度が３６℃から２３℃に、トナー９の帯電量が２０μＣ／ｍｇから１５μＣ／ｍｇに変化する。
【０１３１】
最後に、（４）において通紙開始１枚目の出力画像濃度を比較する。
【０１３２】
従来の制御では、感光ドラム２の温度変化による濃度補正が実行される。式＜５＞から最大濃度ずれ（１／１７＊（２３−３６））≒−０．７６が算出され、式＜１４＞から現像補正値（−０．０６＊−０．７６）≒−０．０５μＪが算出され、０．０５μＪを露光出力０．２５μＪに反映して、０．３０μＪで画像形成が行われる。
【０１３３】
本発明の制御では、感光ドラム２の温度変化による濃度補正とナー９の帯電量変化による濃度補正が実行される。式＜１１＞から最大濃度ずれ（１／１７＊（２３−３６）＋１／５＊（１５−２０））≒−１．７６が算出され、式＜１７＞から露光部補正値（−０．０３２＊−１．７６）≒０．０６が算出され、露光出力０．３１μＪで画像形成が行われる。
【０１３４】
結果、図１８に示すように、本発明の制御の出力画像濃度は４．９、従来の制御の出力画像濃度は４．７となり、本発明の制御の方が真値である５に近い結果となった。
【０１３５】
以上の結果から、本発明の制御を採用することで色味変動を従来よりも抑制出来ることが検証出来た。
【０１３６】
なお、本実施例においては、説明の簡単化のため、予測される最大の濃度ずれに対して、すべて補正出来るように現像高圧を設定したが、限定するものではない。予測の精度が低い場合は、最大の濃度ずれに対して、半分程度を補正出来るように現像高圧を設定するなど、使用する画像形成装置の特性に合わせて良い。
【０１３７】
また、本実施例では露光部４の出力を変えることで明部電位を調整したが、１次帯電ローラ（帯電部）３の電圧を変えることで明部電位を調整しても良い。
【０１３８】
以上、本実施例においては、像担持体の温度を直接または間接的に測定する像担持体温度測定手段と、現像手段の駆動及び停止時間を計測する手段と、を備えた画像形成装置において、前記像担持体温度と前記現像手段の駆動及び停止時間に応じて、像担持体の潜像電位を変更することで予測画像濃度制御を行うことを特徴とする画像形成装置について説明した。
【符号の説明】
【０１３９】
２  感光ドラム、３  １次帯電ローラ、４  露光部、５  現像器、
６  クリーニング部、７  現像ローラ、８  駆動ローラ、９  トナー、
１０  画像形成装置、１１  トナー容器、１２  トナー担持体、
１３  トナー量規制ブレード、１４  １次転写ローラ、１５  給紙ユニット、
１７  レジストローラ対、１８  定着器、３１  中間転写ベルト、
３２  プロセスカートリッジ、３５  ２次転写ローラ、４０  光学検知センサ、
６１  状態値演算部、６２  判定部、６３  実行制御部、
１０４  テストパターン発生部、１０５  雰囲気検知部、１０６  画像濃度検出部、
１０８  画像形成部、１０９  不揮発メモリ、２００  アルミ基体、
２０１  下引き層、２０２  正電荷注入防止層、２０３  電荷発生層、
２０４  電荷輸送層
【図１】
2019020550.tif 000007
【図２】
2019020550.tif 000008
【図３】
2019020550.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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