JP2018132605A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体表面の感光層の電気特性の変化に応じて帯電電圧を補正することにより、画像不具合の発生や放電生成物の生成を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、表面に感光層が形成される像担持体と、像担持体表面を帯電させる帯電装置と、電圧印加装置と、温湿度検出装置と、時間計測部と、制御部と、を備える。電圧印加装置は、帯電装置に帯電電圧を印加する。温湿度検出装置は、像担持体周辺の温度および湿度を検出する。時間計測部は、温湿度検出装置により検出された湿度が所定値以下の状態で像担持体が継続して非駆動状態である低湿環境放置時間を計測し、温湿度検出装置により検出された湿度が所定値を超えると低湿環境放置時間をリセットする。制御部は、温湿度検出装置により検出された温度および湿度に基づいて帯電電圧の補正量を設定するとともに、低湿環境放置時間に基づいて帯電電圧の補正量を変更する。【選択図】図９

Description

本発明は、複写機、レーザープリンター、ファクシミリ等の、電子写真式の画像形成装置に関し、特に帯電装置に印加する帯電印加電圧の決定方法に関するものである。

電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、像担持体である感光体ドラムの表面電位は現像装置による現像に適した電位となっていることが要求される。感光体ドラムの表面を均一に帯電させる好適な手段としては、コロナ放電器を備えたスコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置等のコロナ帯電方式と、帯電ローラーに代表される導電性の帯電部材を備えた接触帯電方式とがある。

しかし、感光体ドラムの帯電性能は耐久による感光膜の削れ（膜厚減少）や温湿度条件により変化することは避けられないのが一般的である。感光体ドラムの表面電位を耐久印字状態や使用環境に応じた狙いの電位にするために、従来のスコロトロン帯電装置を用いた帯電制御では、感光体の表面電位を検出する表面電位センサーを設け、電位制御回路によりグリッド電極の補正制御を行うものも実用化されている。

また、表面電位センサーを設けない場合においても、感光体ドラムの帯電特性に関係する温湿度をセンサーで検知し、検出された温湿度に応じてスコロトロン帯電装置のグリッド電極への電極印加電位を予め帯電特性を調査した結果に基づいて変化させる等の方法が用いられている。また、電位補正制御量が小さいものではスコロトロン帯電装置のワイヤーへの印加電流を変化させて感光体ドラムの表面電位を変化させるものも実用化されている。

さらに、感光体ドラムが停止した状態で放置される環境によっても感光体ドラムの電気特性が変化する。そこで、特許文献１には、絶対湿度が低い場合は温湿度情報と画像形成時間および画像形成停止時間とに基づいて帯電電圧を制御し、絶対湿度が高い場合は湿度情報を使わずに温度情報と画像形成時間および画像形成停止時間とに基づいて帯電電圧を制御する画像形成装置が開示されている。

特許文献１の方法では、絶対湿度、温度、感光体ドラムの停止時間、感光体ドラムの回転時間に応じて明電位（露光部電位）の上昇を予測可能であり、温度、感光体ドラムの停止時間、感光体ドラムの回転時間に応じて明電位の低下を予測することが可能であることから、絶対湿度が高い場合は明電位の低下のみを考慮することで明電位を精度よく予測することができる。

特開２００９−９０９５号公報

温湿度検知手段の検知値のみで帯電電圧の補正を行う従来の制御では、特に有機感光層を有する感光体ドラムを用いる場合に低湿環境下で放置時間と共に帯電特性が経時変化する場合に対して対応していない。そのため、帯電補正が適正に行われずに電位低下による地肌カブリ等の画像不具合が発生することがあった。また近年の感光体ユニット（ドラムユニット）の保証寿命の延長に伴い、感光体ドラムの使用期間の開始時と終了時において感光層の膜厚が大きく変化するが、感光層の膜厚変化に対する帯電電圧の補正も必要となってくる。

特許文献１の方法は、画像形成時間および画像形成停止時間に基づいて明電位（露光部電位）を補正することにより画像濃度を安定化するものであり、帯電装置によって帯電された直後の感光体ドラムの表面電位（暗電位）を補正してカブリやドット再現性の低下等の画像不具合を抑制するものではなかった。

本発明は、上記問題点に鑑み、像担持体表面の感光層の電気特性の変化に応じて帯電電圧を補正することにより、画像不具合の発生や放電生成物の生成を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、像担持体と、帯電装置と、電圧印加装置と、温湿度検出装置と、時間計測部と、制御部と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、表面に感光層が形成される。帯電装置は、像担持体表面を帯電させる。電圧印加装置は、帯電装置に帯電電圧を印加する。温湿度検出装置は、像担持体周辺の温度および湿度を検出する。時間計測部は、温湿度検出装置により検出された湿度が所定値以下の状態で像担持体が継続して非駆動状態である低湿環境放置時間を計測し、温湿度検出装置により検出された湿度が所定値を超えると低湿環境放置時間をリセットする。制御部は、温湿度検出装置により検出された温度および湿度に基づいて帯電電圧の補正量を設定するとともに、低湿環境放置時間に基づいて帯電電圧の補正量を変更する。

本発明の第１の構成によれば、機内温湿度に基づいて仮設定された帯電電圧の補正量が、低湿環境放置時間に基づく感光層の電気特性の変化に応じて最適化されることにより、像担持体を目標の表面電位に精度良く帯電させることができる。その結果、像担持体の帯電不足や過帯電に起因する画像不良の発生を効果的に抑制することができる。また、像担持体への過剰放電による放電生成物の生成も抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図 図１における画像形成部Ｐ周辺の部分拡大図 画像形成装置１００の制御経路を示すブロック図 機内温度および機内湿度に基づいて設定されるグリッド電圧の補正量の一例を示すグラフ 低湿環境下での感光体ドラム５の停止時間（低湿環境放置時間Ｔｈ）と表面電位Ｖとの関係を示すグラフ 低湿環境放置時間Ｔｈの計測方法を示すグラフ 低湿環境放置時間Ｔｈに基づいて設定されるグリッド電圧の補正量の一例を示すグラフ 感光層５ｂの膜厚が耐久印字により変化したときの低湿環境放置時間Ｔｈと表面電位Ｖとの関係を示すグラフ 本発明の画像形成装置１００におけるグリッド電圧の制御例を示すフローチャート

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図であり、図２は、図１における画像形成部Ｐ付近の拡大図である。画像形成装置（ここではモノクロプリンター）１００内には、帯電、露光、現像および転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Ｐが配設されている。画像形成部Ｐには、可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム５が配設されている。感光体ドラム５の回転方向（図２の反時計回り方向）に沿って、帯電装置４、現像装置８、転写ローラー１４、クリーニング装置１９、および除電装置６が配設されている。画像形成部Ｐの上方には露光ユニット（レーザー走査ユニット等）７が配設されている。

感光体ドラム５は、支持体である素管５ａと、素管５ａの表面に形成される感光層５ｂとで構成される。本実施形態では、アルミニウム製の円筒状の素管５ａの外周面に、感光層５ｂとして電荷発生剤、電荷輸送剤、結着樹脂（バインダー）、フィラーを同一層に含有した正帯電単層型有機感光層（ＯＰＣ）を積層している。感光体ドラム５は、駆動モーター（図示せず）からの駆動力によって図２の反時計回り方向に回転する。

帯電装置４は、感光体ドラム５の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）の略全域に亘って感光体ドラム５に対向するように配設されている。帯電装置４は、感光体ドラム５の表面側に開放部を有する断面コ字状のシールド部材（筐体）と、シールド部材の内部に配置され高電圧が印加されるコロナワイヤー２１と、シールド部材の開放部に設けられたグリッド２３とを有するスコロトロン方式であり、コロナワイヤー２１からのコロナ放電によりグリッド２３を介して感光体ドラム５の表面を所定のプラス電位（トナーと同極性）に帯電させる。

現像装置８は、２本の攪拌搬送スクリュー（図示せず）と、現像ローラー２５とを有する二成分現像式である。現像装置８は、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用いて現像ローラー２５表面に磁気ブラシを形成し、現像ローラー２５にトナーと同極性（正）の現像バイアスを印加した状態で感光体ドラム５の表面に磁気ブラシを接触させてトナーを付着させる。

転写ローラー１４は、感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像を用紙（記録媒体）上に転写する。クリーニング装置１９は、感光体ドラム５の長手方向に線接触するクリーニングブレード２７と、クリーニングブレード２７によって感光体ドラム５の表面から掻き取られた廃トナーを排出する回収スパイラル（図示せず）を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム５の表面の残留トナーを除去する。また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置６が、感光体ドラム５の回転方向に対しクリーニング装置１９の下流側に設けられている。除電装置６は、感光体ドラム５の表面に除電光を照射して残留電荷を除去する。

定着装置１５は、被加熱回転体である定着ローラー１５ａと、加圧部材である加圧ローラー１５ｂと、定着ローラー１５ａの内部に配設されるヒーター３０と、定着ローラー１５ａ表面の温度を検知する定着温度センサー（図示せず）とを備える。

画像形成動作を行う場合、反時計回り方向に回転する感光体ドラム５が帯電装置４により一様に帯電される。次に、画像データに基づく露光ユニット７からのレーザービームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像装置８により静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。この現像装置８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピューター（以下、パソコンという）等から送信される。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙カセット１０又は手差し給紙装置１１から用紙搬送路１２およびレジストローラー対１３を経由して搬送される。そして、転写ローラー１４により感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着装置１５に搬送されてトナー像が定着される。定着装置１５を通過した用紙は、用紙搬送路１６により装置上部に搬送され、用紙の片面のみに画像を形成する場合（片面印字時）は、排出ローラー対１７により排出トレイ１８に排出される。

次に、本発明の画像形成装置１００の制御経路について説明する。図３は、本発明の画像形成装置１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き可能な記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、時間計測部９５、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部７０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、画像形成装置１００の本体内部の任意の場所に配置可能である。

ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）には、後述するようにグリッド電圧を仮設定する際の温湿度とグリッド電圧の補正量との関係を記憶したグリッド電圧補正量設定テーブル等も格納されている。時間計測部９５は、感光体ドラム５の駆動時間および停止時間（放置時間）を別個に計測する。時間計測部９５による感光体ドラム５の停止時間（放置時間）の測定は画像形成装置１００の電源がオフ状態であるときも継続して行われる。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐ、露光ユニット７、定着装置１５、画像入力部４０、電圧制御回路４１、機内温度センサー５０、機内湿度センサー５１、操作部７０等が挙げられる。

画像入力部４０は、パソコン等から画像形成装置１００に送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部４０より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４に送出される。

電圧制御回路４１は、帯電電圧電源４２、現像電圧電源４３、および転写電圧電源４４と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源は電圧制御回路４１からの制御信号によって、帯電電圧電源４２は帯電装置４内のコロナワイヤー２１およびグリッド２３に、現像電圧電源４３は現像装置８内の現像ローラー２５に、転写電圧電源４４は転写ローラー１４に、それぞれ所定の電圧を印加する。

機内温度センサー５０は、画像形成装置１００の機内温度、特に帯電装置４周辺の温度を検知するものであり、帯電装置４の近傍に配置される。機内湿度センサー５１は、画像形成装置１００の機内湿度、特に帯電装置４周辺の温度を検知するものであり、帯電装置４の近傍に配置される。機内温度センサー５０および機内湿度センサー５１による温湿度の検知は、画像形成装置１００の電源がオフ状態であるときも継続して行われる。

操作部７０には、液晶表示部７１、各種の状態を示すＬＥＤ７２が設けられており、ユーザーは操作部７０のストップ／クリアボタンを操作して画像形成を中止し、リセットボタンを操作して画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする。液晶表示部７１は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。

以下、本発明の特徴部分である帯電印加電圧の補正制御について説明する。前述したように、帯電装置４に印加する帯電電圧は、温湿度条件や感光体ドラム５の感光層５ｂの膜厚によって適正値が変化する。画像形成装置１００では、グリッド２３へ印加するグリッド電圧は機内温度センサー５０により検知された機内温度、機内湿度センサー５１により検知された機内湿度に応じて補正値が設定され、電圧制御回路４１により出力値が変更される構成となっている。

図４は、機内温度および機内湿度に基づいて設定されるグリッド電圧の補正量の一例を示すグラフである。図４に示すように、相対湿度４０％以上（図４の実線で表示）では０〜３℃までの補正量を５０Ｖ、３〜７℃までの補正量を４０Ｖ、７〜１０℃までの補正量を３０Ｖ、１０〜１５℃までの補正量を２０Ｖ、１５〜２０℃までの補正量を１０Ｖ、２０℃以上での補正量を０Ｖとしている。即ち、湿度が一定の場合は温度が低くなるほどグリッド電圧の補正量を大きくする。

同様に、相対湿度１５％以上４０％未満（図４の破線で表示）では０〜３℃までの補正量を６０Ｖ、３〜７℃までの補正量を４５Ｖ、７〜１０℃までの補正量を３５Ｖ、１０〜１５℃までの補正量を２０Ｖ、１５〜２０℃までの補正量を１０Ｖ、２０℃以上での補正量を０Ｖとしている。また、相対湿度１５％未満（図４の点線で表示）では０〜３℃までの補正量を６５Ｖ、３〜７℃までの補正量を５０Ｖ、７〜１０℃までの補正量を３５Ｖ、１０〜１５℃までの補正量を２０Ｖ、１５〜２０℃までの補正量を１０Ｖ、２０℃以上での補正量を０Ｖとしている。即ち、温度が一定の場合は湿度が低くなるほどグリッド電圧の補正量を大きくする。

図５は、低湿環境下（相対湿度５％）での感光体ドラム５の停止時間（低湿環境放置時間Ｔｈ）と表面電位Ｖとの関係を示すグラフである。図５に示すように、同一の帯電電圧印加条件で帯電装置４により感光体ドラム５を帯電させた場合、感光体ドラム５の表面電位は低湿環境下での停止時間が長くなるにつれて経時的に低下する。この現象は感光層５ｂ表面近傍の水分子の存在量が感光層５ｂの電位維持性に影響していると考えられ、特に有機感光層において顕著である。また、時間経過とともに帯電特性の低下が安定する一方、高湿環境になると電位低下が速やかに解消されることも判明している。

そこで、本発明の画像形成装置１００では、図４のグラフから機内温度、機内湿度に基づいて設定されたグリッド電圧の補正量を、感光体ドラム５の低湿環境放置時間Ｔｈに基づいて変更する。

図６は、低湿環境放置時間Ｔｈの計測方法を示すグラフである。低湿環境放置時間Ｔｈの計測には温度による影響を受けない絶対湿度を用いることが好ましい。所定の湿度（ＨＯ；絶対湿度１．１５ｇ／ｃｍ³）以下が検知された時点（Ｔｓ）において時間計測部９５による低湿環境放置時間Ｔｈの計測が開始される。そして、湿度検知値が所定の湿度（ＨＯ）以上になった時点（Ｔｒ）において時間計測部９５による低湿環境放置時間Ｔｈの計測はリセットされ０となる。即ち、Ｔｈ＝Ｔｒ−Ｔｓで表される。

図７は、低湿環境放置時間Ｔｈに基づいて決定されるグリッド電圧の補正量の一例を示すグラフである。グリッド電圧の補正量は低湿環境放置時間Ｔｈに応じて予め確認された感光層５ｂの帯電特性を元に決定されている。図７に示す例では、低湿環境放置時間ＴｈがＴｈ１（ここでは５０時間）まではグリッド電圧の補正量は０Ｖである。低湿環境放置時間ＴｈがＴｈ１からＴｈ２（ここでは１００時間）まではグリッド電圧の補正量はΔｖ１（＝２０Ｖ）であり、低湿環境放置時間ＴｈがＴｈ２を超えるとグリッド電圧の補正量はΔｖ１よりも小さいΔｖ２（＝１０Ｖ）である。

即ち、図５に示したように感光層５ｂの帯電特性の低下は時間の経過とともに安定するため、低湿環境放置時間Ｔｈに基づくグリッド電圧の補正量は低湿環境放置時間Ｔｈが長くなるにつれて小さくなっており、低湿環境放置時間Ｔｈが所定時間以上になると一定となっている。

また、低湿環境放置時間Ｔｈに基づいて決定されるグリッド電圧の補正量を感光層５ｂの膜厚に応じて変化させることが好ましい。図８は、感光層５ｂの膜厚が耐久印字により変化したときの低湿環境放置時間Ｔｈと表面電位Ｖとの関係を示すグラフである。図８に示すように、感光層５ｂの膜厚が小さくなるほど低湿環境放置時間Ｔｈの影響は小さくなるため、膜厚が小さくなるにつれてグリッド電圧の補正量を小さくすればよい。このように膜厚に応じた補正を行うことで、感光体ドラム５の耐用期間を通じて狙いの表面電位Ｖを安定して維持することができる。

感光層５ｂとしては有機感光層（ＯＰＣ）の他にアモルファスシリコン感光層（ａ−Ｓｉ）が知られているが、感光層５ｂの摩耗に応じたグリッド電圧の補正は、摩耗し易く膜厚の変化が大きい有機感光層（ＯＰＣ）において効果的である。特に、電荷発生材料と電荷輸送材料を同一層に分散させた単層有機感光層を使用する場合に好適である。

感光層５ｂの膜厚は、制御部９０により算出された感光層の摩耗量を感光層５ｂの初期膜厚から差し引いて検出される。感光層５ｂの膜厚を精度よく検出するためには感光層５ｂの摩耗量を正確に算出する必要がある。従来、感光体ドラム５の累積駆動時間から感光層５ｂの摩耗量を推定する方法が知られている。しかし、累積駆動時間が同じであっても感光体ドラム５の使用状況によって感光層５ｂの摩耗量が変化する。

例えば、搬送される用紙の厚みや種類、出力画像の種類に応じてプロセス速度が複数段階に切り換えられる場合、感光体ドラム５も複数段階の線速で回転する。その場合、感光体ドラム５の回転時間（駆動時間）が同じであっても感光体ドラム５の駆動量は線速によって異なる。そこで、感光体ドラム５の累積駆動量を、感光体ドラム５の回転数、または外周面の移動距離（回転数×ドラム外周長）として算出することで、異なる線速で回転する感光体ドラム５の累積駆動量を適切に算出することができる。

図９は、本発明の画像形成装置１００におけるグリッド電圧の制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図１〜図８を参照しながら、図９のステップに沿ってグリッド電圧の制御手順について説明する。なお、画像形成装置１００の画像形成速度（プロセス線速）は２４０ｍｍ／ｓ、画像形成時にコロナワイヤー２１に流れる主帯電電流は３１０μＡ、グリッド２３に印加するグリッド電圧の初期値は５００Ｖであり、感光体ドラム５の表面電位が４２０Ｖとなるように設定されている。

パソコン等の上位機器（ホスト機器）から制御部９０に印字命令が入力されると（ステップＳ１）、制御部９０は機内温度センサー５０および機内湿度センサー５１により継続して測定されている機内温湿度データを取得する（ステップＳ２）。次に、制御部９０はＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）に格納されたグリッド電圧補正量設定テーブル（図４参照）を読み出し、取得した機内温湿度を用いてグリッド電圧の補正量を仮設定する（ステップＳ３）。例えば、機内温度１５℃、機内湿度２０％の場合は図４からグリッド電圧の補正量を２０Ｖに仮設定する。

次に、制御部９０は機内湿度センサー５１と時間計測部９５によって継続して計測されている低湿環境放置時間Ｔｈを参照する（ステップＳ４）。そして、制御部９０は低湿環境放置時間Ｔｈが所定時間以上であるか否かを判断する（ステップＳ５）。低湿環境放置時間Ｔｈが所定時間以上である場合は（ステップＳ５でＹｅｓ）、制御部９０は低湿環境放置時間Ｔｈに応じてグリッド電圧の補正量を変更する（ステップＳ６）。例えば、低湿環境放置時間Ｔｈが５０時間である場合は図７からグリッド電圧の補正量が２０Ｖであるため、ステップＳ３において仮設定された補正量２０Ｖを、低湿環境放置時間Ｔｈに基づく補正量２０Ｖを加えた４０Ｖに変更する。

また、制御部９０は時間計測部９５によって計測された感光体ドラム５の累積駆動時間に基づいて感光層５ｂの膜厚を検出する（ステップＳ７）。具体的には、感光体ドラム５の累積駆動時間に基づいて算出される感光層５ｂの削れ量の推定値を初期膜厚から差し引いて感光層５ｂの膜厚を検出する。そして、検出された感光層５ｂの膜厚に応じてステップＳ６で決定したグリッド電圧の補正量を調整する（ステップＳ８）。図８に示したように、感光層５ｂの膜厚が小さくなるほど低湿環境放置時間Ｔｈの影響は小さくなるため、膜厚が小さくなるにつれて図７から決定されるグリッド電圧の補正量を小さくする。例えば感光体ドラム５が使用初期である場合は、ステップＳ６で変更された補正量４０Ｖが維持される。

そして、ステップＳ８までで決定された補正量でグリッド電圧を補正する（ステップＳ９）。具体的には、グリッド電圧の初期値である５００Ｖに補正量４０Ｖを加えた５４０Ｖに補正する。一方、ステップＳ５で低湿環境放置時間Ｔｈが所定時間を超えない場合は（ステップＳ５でＮｏ）、制御部９０はステップＳ３で仮設定された補正量でグリッド電圧を補正する（ステップＳ１０）。具体的には、ステップＳ３で仮設定された補正量２０Ｖを加えた５２０Ｖに補正する。そして、補正後のグリッド電圧をグリッド２３に印加して印字を開始する（ステップＳ１１）。その後、印字が終了したか否かが判断され（ステップＳ１２）、印字が終了している場合は処理を終了する。

上記の制御によれば、機内温湿度に基づいて仮設定されたグリッド電圧の補正量が、低湿環境放置時間Ｔｈに基づく感光層５ｂの電気特性の変化に応じて最適化されることにより、感光体ドラム５を目標の表面電位に精度良く帯電させることができる。その結果、感光体ドラム５の帯電不足や過帯電に起因する画像不良の発生を効果的に抑制することができる。また、感光体ドラム５への過剰放電による放電生成物の生成も抑制することができる。

また、感光層５ｂの膜厚に応じてグリッド電圧の補正値を調整することで、感光体ドラム５の耐用期間を通じて感光体ドラム５の表面電位を安定して目標値に維持することができる。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では低湿環境放置時間Ｔｈに基づいて帯電装置４のグリッド２３に印加されるグリッド電圧を補正したが、コロナワイヤー２１に印加されるワイヤー電圧を補正することもできる。しかし、ワイヤー電圧を高くするとコロナ放電に伴うオゾンや放電生成物の発生が問題となるため、本実施形態のようにグリッド電圧を補正することが好ましい。

また、上記実施形態では、コロナワイヤー２１とグリッド２３とを備えたスコロトロン方式の帯電装置４を用いているが、スコロトロン方式の帯電装置４に代えて、帯電ローラーを備えた接触帯電方式の帯電装置を備えた画像形成装置においても、帯電ローラーに印加する帯電電圧を調整することで、実質的に同じ作用により実質的に同じ効果を奏することができる。

また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンターに限らず、モノクロ複写機、カラープリンター、カラー複写機、デジタル複合機等の、帯電装置を備えた種々の画像形成装置に適用することができる。

本発明は、感光体ドラム表面を帯電させる帯電装置を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、像担持体表面の感光層の電気特性の変化に応じて感光体ドラムの表面を所望の表面電位に精度良く帯電させることができ、画像不具合の発生や放電生成物の生成を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することができる。

Ｐ 画像形成部
４ 帯電装置
５ 感光体ドラム（像担持体）
５ａ 素管
５ｂ 感光層
２１ コロナワイヤー
２３ グリッド
４１ 電圧制御回路（電圧印加装置）
４２ 帯電電圧電源（電圧印加装置）
５０ 機内温度センサー（温湿度検出装置）
５１ 機内湿度センサー（温湿度検出装置）
９０ 制御部（膜厚検出装置）
９５ 時間計測部
１００ 画像形成装置

Claims (6)

1. 表面に感光層が形成された像担持体と、
   前記像担持体表面を帯電させる帯電装置と、
   前記帯電装置に帯電電圧を印加する電圧印加装置と、
   前記像担持体周辺の温度および湿度を検出する温湿度検出装置と、
   前記温湿度検出装置により検出された温度および湿度に基づいて前記帯電電圧の補正量を設定する制御部と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記温湿度検出装置により検出された湿度が所定値以下の状態で前記像担持体が継続して非駆動状態である低湿環境放置時間を計測し、前記温湿度検出装置により検出された湿度が所定値を超えると前記低湿環境放置時間をリセットする時間計測部を備え、
   前記制御部は、前記低湿環境放置時間に基づいて前記帯電電圧の補正量を変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光層の膜厚を検出する膜厚検出装置を備え、
   前記制御部は、前記膜厚検出装置により検出された前記感光層の膜厚に応じて前記帯電電圧の補正量を変更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. 前記膜厚検出装置は、画像形成枚数の累積値、前記像担持体の回転時間の累積値、または前記像担持体の回転数の累積値のいずれかに基づいて算出された前記感光層の摩耗量を前記感光層の初期膜厚から差し引いて前記感光層の膜厚を検出することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記帯電装置は、コロナワイヤーとグリッドとを備え、コロナワイヤーからの放電により前記像担持体表面を帯電させるスコロトロン方式であり、
   前記前記制御部は、前記温湿度検出装置により検出された温度および湿度に基づいて前記電圧印加装置から前記グリッドに印加されるグリッド電圧の補正量を設定するとともに、前記低湿環境放置時間に基づいて前記グリッド電圧の補正量を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記時間計測部は、前記温湿度検出装置により検出された絶対湿度を用いて前記低湿環境放置時間を計測することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体は、前記感光層として電荷発生材料と電荷輸送材料を同一層に分散させた単層有機感光層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。

Images