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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023154638
(43)【公開日】2023-10-20
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/00 20060101AFI20231013BHJP
G03G 15/08 20060101ALI20231013BHJP
G03G 21/00 20060101ALI20231013BHJP
【ＦＩ】
G03G15/00 303
G03G15/08 322Z
G03G21/00 530
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022064094
(22)【出願日】2022-04-07
(71)【出願人】
【識別番号】000005267
【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社
(72)【発明者】
【氏名】角谷 穂高
(72)【発明者】
【氏名】小林 直道
(72)【発明者】
【氏名】樋上 和馬
(72)【発明者】
【氏名】中島 敬悟
(72)【発明者】
【氏名】井上 雅文
(72)【発明者】
【氏名】入山 翔太
(72)【発明者】
【氏名】村野 智史
(72)【発明者】
【氏名】福田 紘也
(72)【発明者】
【氏名】安田 敬
【テーマコード（参考）】
2H077
2H270
【Ｆターム（参考）】
2H077AC04
2H077AD35
2H077DA15
2H077DA18
2H077DA31
2H077DB08
2H270LA26
2H270LA27
2H270LA28
2H270LA29
2H270LA63
2H270LA80
2H270LA91
2H270LA99
2H270LB08
2H270LD15
2H270MA01
2H270MA14
2H270MB43
2H270MH01
2H270NB02
2H270NB06
2H270SA09
2H270SB15
2H270SB17
2H270ZC03
2H270ZC04
(57)【要約】
【課題】現像カートリッジ内温度、現像カートリッジ内湿度を演算して、画像形成条件を制御することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置(1)は、機内温度（Ｔｉ）、機外温度（Ｔｏ）、機外湿度（Ｈｏ）、および現像カートリッジ（１０）内のトナー残量（Ｍ）に基づいて、カートリッジ内温度（Ｔｃ）、およびカートリッジ内湿度（Ｈｃ）を演算し、カートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度に基づいて、画像形成条件を制御する。
【選択図】図２
【解決手段】画像形成装置(1)は、機内温度（Ｔｉ）、機外温度（Ｔｏ）、機外湿度（Ｈｏ）、および現像カートリッジ（１０）内のトナー残量（Ｍ）に基づいて、カートリッジ内温度（Ｔｃ）、およびカートリッジ内湿度（Ｈｃ）を演算し、カートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度に基づいて、画像形成条件を制御する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トナーを収容するトナー収容部と、現像ローラと、を有する、現像カートリッジと、
シートを加熱する加熱部を有する定着器と、
前記現像カートリッジおよび前記定着器を収容する筐体と、
前記筐体内の空気の温度である、機内温度を測定する機内温度センサと、
前記筐体外の空気の温度である、機外温度を測定する機外温度センサと、
前記筐体外の空気の湿度である、機外湿度を測定する機外湿度センサと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記機内温度、前記機外温度、前記機外湿度、および前記現像カートリッジ内のトナー残量に基づいて、前記現像カートリッジ内の空気の温度である、カートリッジ内温度、および前記現像カートリッジ内の空気の湿度である、カートリッジ内湿度を演算し、
前記演算された前記カートリッジ内温度および前記カートリッジ内湿度に基づいて、画像形成条件を制御する、画像形成装置。
シートを加熱する加熱部を有する定着器と、
前記現像カートリッジおよび前記定着器を収容する筐体と、
前記筐体内の空気の温度である、機内温度を測定する機内温度センサと、
前記筐体外の空気の温度である、機外温度を測定する機外温度センサと、
前記筐体外の空気の湿度である、機外湿度を測定する機外湿度センサと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記機内温度、前記機外温度、前記機外湿度、および前記現像カートリッジ内のトナー残量に基づいて、前記現像カートリッジ内の空気の温度である、カートリッジ内温度、および前記現像カートリッジ内の空気の湿度である、カートリッジ内湿度を演算し、
前記演算された前記カートリッジ内温度および前記カートリッジ内湿度に基づいて、画像形成条件を制御する、画像形成装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記画像形成条件として、前記現像ローラに印加される現像バイアスを制御する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項3】
感光ドラムと、
前記感光ドラムを帯電させる帯電器と、を備え、
前記制御部は、前記画像形成条件として、前記帯電器に印加される帯電バイアスを制御する、請求項１に記載の画像形成装置。
前記感光ドラムを帯電させる帯電器と、を備え、
前記制御部は、前記画像形成条件として、前記帯電器に印加される帯電バイアスを制御する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記演算された前記カートリッジ内温度が閾値を超える場合は、前記帯電器に印加される帯電バイアスを低下させる、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記演算された前記カートリッジ内湿度が閾値を超える場合は、前記帯電器に印加される帯電バイアスを低下させる、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記機内温度、前記機外温度、前記機外湿度、前記現像カートリッジ内のトナー残量、および前記現像ローラの駆動状態に基づいて、前記カートリッジ内温度および前記カートリッジ内湿度を演算する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記制御部は、
前回演算したカートリッジ内温度、前記機内温度、前記機外温度、および前記現像カートリッジ内のトナー残量に基づいて、所定時間おきに、前回の演算から今回の演算までの前記カートリッジ内温度の変化量を演算し、
前回演算したカートリッジ内温度と、前記カートリッジ内温度の変化量と、の和を今回の演算でのカートリッジ内温度とする、請求項１に記載の画像形成装置。
前回演算したカートリッジ内温度、前記機内温度、前記機外温度、および前記現像カートリッジ内のトナー残量に基づいて、所定時間おきに、前回の演算から今回の演算までの前記カートリッジ内温度の変化量を演算し、
前回演算したカートリッジ内温度と、前記カートリッジ内温度の変化量と、の和を今回の演算でのカートリッジ内温度とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記制御部は、
前回演算したカートリッジ内湿度、前回演算したカートリッジ内温度、前記機内温度、前記機外温度、前記機外湿度、および前記現像カートリッジ内のトナー残量に基づいて、所定時間おきに、前回の演算から今回の演算までの前記現像カートリッジ内での水蒸気量の変化を演算することで、今回の演算でのカートリッジ内湿度を求める、請求項１に記載の画像形成装置。
前回演算したカートリッジ内湿度、前回演算したカートリッジ内温度、前記機内温度、前記機外温度、前記機外湿度、および前記現像カートリッジ内のトナー残量に基づいて、所定時間おきに、前回の演算から今回の演算までの前記現像カートリッジ内での水蒸気量の変化を演算することで、今回の演算でのカートリッジ内湿度を求める、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記筐体は、外部から空気を取り込むための吸気口を有し、
前記機外温度センサおよび前記機外湿度センサは、前記吸気口に対面して配置される、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記機外温度センサおよび前記機外湿度センサは、前記吸気口に対面して配置される、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記機内温度センサは、前記現像ローラと前記定着器との間に配置される、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項11】
前記現像カートリッジ、感光体ドラム、転写ローラ、および帯電器を有するプロセスカートリッジと、
前記定着器の上方に配置され、前記筐体内の空気を吸引して外部に排出するファンと、をさらに備え、
前記筐体は、外部から空気を取り込むための吸気口を有し、
前記吸気口は、前記定着器の下方、かつ、水平方向において、前記定着器を挟んで前記プロセスカートリッジと反対側に配置され、
前記機内温度センサは、上下方向において、前記ファンと前記吸気口の間、かつ、前記水平方向において、前記現像ローラと前記定着器との間に配置され、
前記機内温度センサと前記定着器との間の距離が、３０ｍｍ以上である、請求項１０に記載の画像形成装置。
前記定着器の上方に配置され、前記筐体内の空気を吸引して外部に排出するファンと、をさらに備え、
前記筐体は、外部から空気を取り込むための吸気口を有し、
前記吸気口は、前記定着器の下方、かつ、水平方向において、前記定着器を挟んで前記プロセスカートリッジと反対側に配置され、
前記機内温度センサは、上下方向において、前記ファンと前記吸気口の間、かつ、前記水平方向において、前記現像ローラと前記定着器との間に配置され、
前記機内温度センサと前記定着器との間の距離が、３０ｍｍ以上である、請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項12】
前記制御部は、
前記画像形成装置の電源オン時の機内温度と、前記電源オン時の機外温度と、の差の絶対値が第１の閾値以下であると判定した場合、
前記電源オン時のカートリッジ内温度を前記電源オン時の機内温度に設定し、
前記電源オン時のカートリッジ内湿度を前記電源オン時の機外湿度に設定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置の電源オン時の機内温度と、前記電源オン時の機外温度と、の差の絶対値が第１の閾値以下であると判定した場合、
前記電源オン時のカートリッジ内温度を前記電源オン時の機内温度に設定し、
前記電源オン時のカートリッジ内湿度を前記電源オン時の機外湿度に設定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項13】
前記機内温度、前記カートリッジ内温度、および前記カートリッジ内湿度を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、
前記画像形成装置の電源オフ時にカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を演算して、前記記憶部に記憶させ、
前記画像形成装置の電源オフ時の機内温度を前記記憶部に記憶させ、
前記電源オン時の機内温度と、前記電源オン時の機外温度と、の差の絶対値が前記第１の閾値より大きく、かつ、前記電源オン時の機内温度と、前記記憶部に記憶された機内温度と、の差の絶対値が第２の閾値以下と判定した場合、
前記電源オン時のカートリッジ内温度を前記記憶部に記憶されたカートリッジ内温度に設定し、
前記電源オン時のカートリッジ内湿度を前記記憶部に記憶されたカートリッジ内湿度に設定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記画像形成装置の電源オフ時にカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を演算して、前記記憶部に記憶させ、
前記画像形成装置の電源オフ時の機内温度を前記記憶部に記憶させ、
前記電源オン時の機内温度と、前記電源オン時の機外温度と、の差の絶対値が前記第１の閾値より大きく、かつ、前記電源オン時の機内温度と、前記記憶部に記憶された機内温度と、の差の絶対値が第２の閾値以下と判定した場合、
前記電源オン時のカートリッジ内温度を前記記憶部に記憶されたカートリッジ内温度に設定し、
前記電源オン時のカートリッジ内湿度を前記記憶部に記憶されたカートリッジ内湿度に設定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項14】
前記機内温度、前記カートリッジ内温度、および前記カートリッジ内湿度を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、
前記画像形成装置の電源オフ時にカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を演算して、前記記憶部に記憶させ、
前記画像形成装置の電源オフ時の機内温度を前記記憶部に記憶させ、
前記電源オン時の機内温度と、前記電源オン時の機外温度と、の差の絶対値が前記第１の閾値より大きく、かつ、前記電源オン時の機内温度と、前記記憶部に記憶された機内温度と、の差の絶対値が第２の閾値より大きいと判定した場合、
前記電源オン時のカートリッジ内温度を前記電源オン時の機内温度に設定し、
前記電源オン時のカートリッジ内湿度を、前記電源オン時の機外湿度と、前記記憶部に記憶されたカートリッジ内湿度と、の平均値に設定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記画像形成装置の電源オフ時にカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を演算して、前記記憶部に記憶させ、
前記画像形成装置の電源オフ時の機内温度を前記記憶部に記憶させ、
前記電源オン時の機内温度と、前記電源オン時の機外温度と、の差の絶対値が前記第１の閾値より大きく、かつ、前記電源オン時の機内温度と、前記記憶部に記憶された機内温度と、の差の絶対値が第２の閾値より大きいと判定した場合、
前記電源オン時のカートリッジ内温度を前記電源オン時の機内温度に設定し、
前記電源オン時のカートリッジ内湿度を、前記電源オン時の機外湿度と、前記記憶部に記憶されたカートリッジ内湿度と、の平均値に設定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項15】
前記現像カートリッジは、前記筐体に対して、取り付けおよび取り外し可能であり、
前記制御部は、前記現像カートリッジが前記筐体に取り付けられたことを検知した場合、現在のカートリッジ内温度を現在の機外温度に設定し、現在のカートリッジ内湿度を現在の機外湿度に設定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記現像カートリッジが前記筐体に取り付けられたことを検知した場合、現在のカートリッジ内温度を現在の機外温度に設定し、現在のカートリッジ内湿度を現在の機外湿度に設定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項16】
前記筐体は、前記現像カートリッジを取り付けおよび取り外すための開口部と、前記開口部に設けられるドアとを備え、
前記制御部は、
前記ドアが、開放されて所定時間以上が経過した後に、閉じられたことを検知した場合、前記カートリッジ内温度および前記カートリッジ内湿度を演算し、
前記演算されたカートリッジ内温度と、現在の機内温度と、の差の絶対値が所定値より大きいと判定した場合、現在のカートリッジ内温度を現在の機内温度に設定し、かつ、現在のカートリッジ内湿度を現在の機外湿度に設定し、
前記絶対値が前記所定値より小さいと判定した場合、現在のカートリッジ内温度を前記演算されたカートリッジ内温度に設定し、現在のカートリッジ内湿度を前記演算されたカートリッジ内湿度に設定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記ドアが、開放されて所定時間以上が経過した後に、閉じられたことを検知した場合、前記カートリッジ内温度および前記カートリッジ内湿度を演算し、
前記演算されたカートリッジ内温度と、現在の機内温度と、の差の絶対値が所定値より大きいと判定した場合、現在のカートリッジ内温度を現在の機内温度に設定し、かつ、現在のカートリッジ内湿度を現在の機外湿度に設定し、
前記絶対値が前記所定値より小さいと判定した場合、現在のカートリッジ内温度を前記演算されたカートリッジ内温度に設定し、現在のカートリッジ内湿度を前記演算されたカートリッジ内湿度に設定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、機内温度、機外温度、機外湿度、および現像カートリッジ内のトナー残量に基づいてカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を演算して画像形成条件を制御する電子写真式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、筐体内の温度、筐体外の温度、および、現像ローラの駆動状態に基づいて現像部の温度を演算し、現像部の冷却制御を実行することで、現像剤の劣化を抑制する画像形成装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－２２４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示の画像形成装置は、現像部の温度を演算し、その冷却制御を実行するに留まる。すなわち、特許文献１は、冷却制御を実行して現像剤の劣化を抑制するのみで、画像形成条件を変更する考え方は示されない。また、特許文献１は、湿度の影響を考慮してはいない。すなわち、トナーの帯電特性は、現像器内の温度だけではなく湿度にも影響を受けるが、特許文献１の技術では、湿度に対応して、画像形成条件を変更する考えが示されない。
【0005】
本開示は、現像カートリッジ内温度、現像カートリッジ内湿度を演算して、画像形成条件を制御することができ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】
【0006】
上記の課題を解決するために、本開示の画像形成装置は、トナーを収容するトナー収容部と、現像ローラと、を有する、現像カートリッジと、シートを加熱する加熱部を有する定着器と、前記現像カートリッジおよび前記定着器を収容する筐体と、前記筐体内の、前記筐体内の空気の温度である機内温度を測定する機内温度センサと、前記筐体外の空気の温度である、機外温度を測定する機外温度センサと、前記筐体外の空気の湿度である、機外湿度を測定する機外湿度センサと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記機内温度、前記機外温度、前記機外湿度、および前記現像カートリッジ内のトナー残量に基づいて、前記現像カートリッジ内の空気の温度である、カートリッジ内温度、および前記現像カートリッジ内の空気の湿度である、カートリッジ内湿度を演算し、前記演算された前記カートリッジ内温度および前記カートリッジ内湿度に基づいて、画像形成条件を制御する。
【0007】
上記構成によれば、機内温度、機外温度、機外湿度、および現像カートリッジ内のトナー残量に基づいて、カートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を演算して、画像形成条件を制御することで、良好な画像形成が可能となる。
【0008】
本開示の画像形成装置において、前記制御部は、前記画像形成条件として、前記現像ローラに印加される現像バイアスを制御する。
【0009】
上記構成によれば、現像バイアスを制御することで、良好な画像形成が可能となる。
【0010】
本開示の画像形成装置は、感光ドラムと、前記感光ドラムを帯電させる帯電器と、を備え、前記制御部は、前記画像形成条件として、前記帯電器に印加される帯電バイアスを制御する。
【0011】
上記構成によれば、帯電バイアスを制御することで、良好な画像形成が可能となる。
【0012】
本開示の画像形成装置において、前記制御部は、前記演算された前記カートリッジ内温度が閾値を超える場合は、前記帯電器に印加される帯電バイアスを低下させる。
【0013】
上記構成によれば、カートリッジ内温度の変化に応じて適切な帯電バイアスを印可して印刷できるから、印刷物の画質が良好となる。
【0014】
本開示の画像形成装置において、前記制御部は、前記演算された前記カートリッジ内湿度が閾値を超える場合は、前記現像ローラに印可する帯電バイアスを低下させる。
【0015】
上記構成によれば、カートリッジ内湿度の変化に応じて適切な帯電バイアスを印可して印刷できるから、印刷物の画質が良好となる。
【0016】
本開示の画像形成装置において、前記制御部は、前記機内温度、前記機外温度、前記機外湿度、前記現像カートリッジ内のトナー残量、および前記現像ローラの駆動状態に基づいて、前記カートリッジ内温度および前記カートリッジ内湿度を演算する。
【0017】
上記構成によれば、現像ローラの駆動状態を考慮したより精度の高いカートリッジ内温度および前記カートリッジ内湿度の演算が可能となる。
【0018】
本開示の画像形成装置において、前記制御部は、前回演算したカートリッジ内温度、前記機内温度、前記機外温度、および前記現像カートリッジ内のトナー残量に基づいて、所定時間おきに、前回の演算から今回の演算までの前記カートリッジ内温度の変化量を演算し、前回演算したカートリッジ内温度と、前記カートリッジ内温度の変化量と、の和を今回の演算でのカートリッジ内温度とする。
【0019】
上記構成によれば、前回演算したカートリッジ内温度を考慮したより精度の高いカートリッジ内温度の演算が可能となる。
【0020】
本開示の画像形成装置において、前記制御部は、前回演算したカートリッジ内湿度、前回演算したカートリッジ内温度、前記機内温度、前記機外温度、前記機外湿度、および前記現像カートリッジ内のトナー残量に基づいて、所定時間おきに、前回の演算から今回の演算までの前記カートリッジ内湿度の変化量を演算し、前回演算したカートリッジ内湿度と、前記カートリッジ内湿度の変化量と、の和を今回の演算でのカートリッジ内湿度とする。
【0021】
上記構成によれば、前回演算したカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を考慮したより精度の高いカートリッジ内湿度の演算が可能となる。
【0022】
本開示の画像形成装置において、前記筐体は、外部から空気を取り込むための吸気口を有し、前記機外温度センサおよび前記機外湿度センサは、前記吸気口に対面して配置される。
【0023】
上記構成によれば、機外温度および機外湿度の適切な測定が可能となる。
【0024】
本開示の画像形成装置において、前記機内温度センサは、前記現像ローラと前記定着器との間に配置される。
【0025】
上記構成によれば、機内温度の適切な測定が可能となる。
【0026】
本開示の画像形成装置は、前記現像カートリッジ、感光体ドラム、転写ローラ、および帯電器を有するプロセスカートリッジと、前記定着器の上方に配置され、前記筐体内の空気を吸引して外部に排出するファンと、をさらに備え、前記筐体は、外部から空気を取り込むための吸気口を有し、前記吸気口は、前記定着器の下方、かつ、水平方向において、前記定着器を挟んで前記プロセスカートリッジと反対側に配置され、前記機内温度センサは、上下方向において、前記ファンと前記吸気口の間、かつ、前記水平方向において、前記現像ローラと前記定着器との間に配置され、前記機内温度センサと前記定着器との間の距離が、３０ｍｍ以上である。
【0027】
上記構成によれば、機内温度のより適切な測定が可能となる。
【0028】
本開示の画像形成装置において、前記制御部は、前記画像形成装置の電源オン時の機内温度と、前記電源オン時の機外温度と、の差の絶対値が第１の閾値以下であると判定した場合、前記電源オン時のカートリッジ内温度を前記電源オン時の機内温度に設定し、前記電源オン時のカートリッジ内湿度を前記電源オン時の機外湿度に設定する。
【0029】
上記構成によれば、電源オン時におけるカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を適切に設定できる。
【0030】
本開示の画像形成装置は、前記機内温度、前記カートリッジ内温度、および前記カートリッジ内湿度を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記画像形成装置の電源オフ時にカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を演算して、前記記憶部に記憶させ、前記画像形成装置の電源オフ時の機内温度を前記記憶部に記憶させ、前記電源オン時の機内温度と、前記電源オン時の機外温度と、の差の絶対値が前記第１の閾値より大きく、かつ、前記電源オン時の機内温度と、前記記憶部に記憶された機内温度と、の差の絶対値が第２の閾値以下と判定した場合、前記電源オン時のカートリッジ内温度を前記記憶部に記憶されたカートリッジ内温度に設定し、前記電源オン時のカートリッジ内湿度を前記記憶部に記憶されたカートリッジ内湿度に設定する。
【0031】
上記構成によれば、電源オン時におけるカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を適切に設定できる。
【0032】
本開示の画像形成装置は、前記機内温度、前記カートリッジ内温度、および前記カートリッジ内湿度を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記画像形成装置の電源オフ時にカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を演算して、前記記憶部に記憶させ、前記画像形成装置の電源オフ時の機内温度を前記記憶部に記憶させ、前記電源オン時の機内温度と、前記電源オン時の機外温度と、の差の絶対値が前記第１の閾値より大きく、かつ、前記電源オン時の機内温度と、前記記憶部に記憶された機内温度と、の差の絶対値が第２の閾値より大きいと判定した場合、前記電源オン時のカートリッジ内温度を前記電源オン時の機内温度に設定し、前記電源オン時のカートリッジ内湿度を、前記電源オン時の機外湿度と、前記記憶部に記憶されたカートリッジ内湿度と、の平均値に設定する。
【0033】
上記構成によれば、電源オン時におけるカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を適切に設定できる。
【0034】
本開示の画像形成装置において、前記現像カートリッジは、前記筐体に対して、取り付けおよび取り外し可能であり、前記制御部は、前記現像カートリッジが前記筐体に取り付けられたことを検知した場合、現在のカートリッジ内温度を現在の機外温度に設定し、現在のカートリッジ内湿度を現在の機外湿度に設定する。
【0035】
上記構成によれば、現像カートリッジの取り付け時におけるカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を適切に設定できる。
【0036】
本開示の画像形成装置において、前記筐体は、前記現像カートリッジを取り付けおよび取り外すための開口部と、前記開口部に設けられるドアとを備え、前記制御部は、前記ドアが、開放されて所定時間以上が経過した後に、閉じられたことを検知した場合、前記カートリッジ内温度および前記カートリッジ内湿度を演算し、前記演算されたカートリッジ内温度と、現在の機内温度と、の差の絶対値が所定値より大きいと判定した場合、現在のカートリッジ内温度を現在の機内温度に設定し、かつ、現在のカートリッジ内湿度を現在の機外湿度に設定し、前記絶対値が前記所定値より小さいと判定した場合、現在のカートリッジ内温度を前記演算されたカートリッジ内温度に設定し、現在のカートリッジ内湿度を前記演算されたカートリッジ内湿度に設定する。
【0037】
上記構成によれば、ドアの開閉時におけるカートリッジ内温度およびカートリッジ内湿度を適切に設定できる。
【発明の効果】
【0038】
本開示の一態様によれば、現像カートリッジ内温度、現像カートリッジ内湿度を演算して、画像形成条件を制御することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本開示の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を表す図である。
【図2】制御部の構成を示す図である。
【図3】起動時の画像形成装置の動作手順の一例を表すフロー図である。
【図4】起動時の画像形成装置の動作手順の一例を表すフロー図である。
【図5】印刷可能な状態の画像形成装置の動作手順の一例を表すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0040】
次に、本開示の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、本開示の画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の全体構成を説明した後、本開示の特徴部分について詳細に説明することとする。
【0041】
以下の説明において、方向は、図１の紙面に向かって右側を「前側」、紙面に向かって左側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「右側」、紙面に向かって手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
【0042】
図１に示すように、レーザプリンタ１は、筐体２と、シートＰを画像形成部４に供給するための供給部３と、シートＰに画像を形成するための画像形成部４と、搬送部９と、を備えている。本開示のレーザプリンタ１は、シートＰの一例である、普通紙、薄紙、厚紙、コート紙、樹脂シート、布、はがき、および封筒などに画像を形成することができる。
【0043】
筐体２は、内部に供給部３や画像形成部４を収容しており、主に、左右一対の本体フレーム２１と、各本体フレーム２１の上部を連結する上パネル２２と、各本体フレーム２１に対して回動可能に設けられるドアの一例としてのフロントカバー２３と、リアカバー２４と、を備えている。上パネル２２には、筐体２外に排出されるシートＰを載置するための排出トレイ２２Ａが形成されている。
【0044】
フロントカバー２３は、筐体２の前側に形成される開口部２Ａを開閉するドアであり、下端部に配置された回動軸２３Ｂを中心として回動可能に設けられている。リアカバー２４は、筐体２の後部を開閉するドアであり、下端部に配置された回動軸２４Ｂを中心として回動可能に設けられている。レーザプリンタ１は、リアカバー２４を開放することで、画像形成部４から搬送されるシートＰを筐体２の後部から後方へ排出可能となっている。
【0045】
供給部３は、筐体２内の下部に設けられ、前側から着脱可能に装着される供給トレイ３１と、供給トレイ３１内に設けられた圧板３２とを備えている。また、供給部３は、供給トレイ３１内に積載されるシートＰの前端部の上方に設けられるピックアップローラ３３と、ピックアップローラ３３に対してシートＰの搬送方向における下流側に設けられる分離ローラ３４および分離パッド３５とを備えている。
【0046】
さらに、供給部３は、分離ローラ３４の搬送方向における下流側に設けられるダスト取りローラ３６と、ダスト取りローラ３６の搬送方向における下流側に設けられるレジストローラ３７とを備えている。なお、ダストは、シートＰの滓、一例として、紙粉である。
【0047】
そして、このように構成される供給部３では、供給トレイ３１内のシートＰが、圧板３２によってピックアップローラ３３に向けて付勢され、このピックアップローラ３３で送り出されて分離ローラ３４および分離パッド３５で分離される。その後、シートＰは、ダスト取りローラ３６でダストが除去された後、レジストローラ３７によって先端位置が揃えられるとともに適正なタイミングで画像形成部４に搬送される。
【0048】
画像形成部４は、スキャナユニット５と、現像部の一例としてのプロセスカートリッジ６と、定着器７とを備えている。
【0049】
スキャナユニット５は、筐体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部と、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット５では、レーザビームを走査して、後述する感光ドラム６１の表面を露光する。
【0050】
プロセスカートリッジ６は、フロントカバー２３の開放により形成される開口部２Ａを通して筐体２に対して着脱可能に構成されている。プロセスカートリッジ６は、感光ドラム６１と、感光ドラム６１に対向する転写ローラ６２と、帯電器６３と、現像カートリッジ１０とを備えている。帯電器６３は、ワイヤＷ、グリッドＧを有し、感光ドラム６１を帯電させる。帯電器６３のグリッドＧに帯電バイアスとして、グリッドバイアスＶｇが印加される。
【0051】
現像カートリッジ１０は、現像ローラ１２３と、供給ローラ１２２と、現像ローラ１２３に接する層厚規制ブレード１２４と、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容部１１１とを主に備えている。
【0052】
レーザプリンタ１は、現像カートリッジ１０に搭載されたカートリッジメモリ１０Ａの情報を読み出す読取部３０を備えている。カートリッジメモリ１０Ａは、現像カートリッジ１０内のトナーの消費量に対応するドットカウントＤ、現像ローラ１２３の（累積する）回転数の情報、および現像カートリッジ１０が新品であるか否かを表す状態情報を記憶する。ドットカウントＤは、画像データを構成するドット(画素)のうち、トナー像を形成した場合にトナーが付着するドットの数である。これらのドットカウントＤ、回転数の情報、および状態情報は、現像カートリッジ１０を使用することで、更新される。レーザプリンタ１（後述の制御部１００）は、読取部３０を介して、カートリッジメモリ１０ＡからドットカウントＤ、回転数の情報、状態情報を読み取る。この結果、後述のように、ドットカウントＤに基づくトナー残量Ｍの算出、現像カートリッジ１０が実質的に新品であるか否かの判定が可能となる。
【0053】
プロセスカートリッジ６では、回転する感光ドラム６１の表面が、帯電器６３により一様に帯電された後、スキャナユニット５からのレーザビームの走査により露光される。これにより、感光ドラム６１の表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部１１１内のトナーは、まず供給ローラ１２２に供給され、次いで供給ローラ１２２から現像ローラ１２３に供給される。そして、現像ローラ１２３に供給されたトナーは、現像ローラ１２３の回転に伴って、現像ローラ１２３と層厚規制ブレード１２４の間で層厚が規制されて現像ローラ１２３上に担持される。
【0054】
現像ローラ１２３上に担持されたトナーは、現像ローラ１２３から感光ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光ドラム６１上に現像剤像の一例としてのトナー像が形成される。その後、感光ドラム６１と転写ローラ６２の間をシートＰが搬送されることで感光ドラム６１上のトナー像がシートＰ上に転写される。
【0055】
定着器７は、シートＰを加熱するための加熱部７１と、加圧ローラ７２とを備えている。このように構成される定着器７では、トナー像が転写されたシートＰを加熱部７１と加圧ローラ７２との間に搬送することで、トナー像が熱定着される。
【0056】
搬送部９は、画像形成部４から搬送されたシートＰを筐体２の外部に排出する排出機構として機能するとともに、画像形成部４により一方の面に画像が形成されたシートＰの裏表を反転させた状態で当該シートＰを画像形成部４へ再度搬送する再搬送手段として機能している。具体的に、搬送部９は、搬送経路９１と、排出ローラ９２と、再搬送経路９３と、を主に備えている。
【0057】
搬送経路９１は、定着器７の後方から上方に向けて延びた後、進路を前方へ湾曲させるように延びている。
【0058】
排出ローラ９２は、正逆両方に回転可能に構成されており、正回転時には画像形成部４から搬送されたシートＰを筐体２の外部に向けて排出し、逆回転時にはシートＰを筐体２内に引き込むように搬送する。
【0059】
再搬送経路９３は、画像形成部４により一方の面に画像が形成されたシートＰを、画像形成部４の下を通って再び画像形成部４へ搬送するように構成されている。
【0060】
搬送部９では、画像形成が終了した場合には、画像形成部４から搬送されたシートＰは、搬送経路９１を搬送され、正回転する排出ローラ９２によって筐体２の外部に排出されて排出トレイ２２Ａ上に載置される。また、一方の面に画像が形成されたシートＰの他方の面に画像を形成する場合には、シートＰの全体が筐体２の外部に完全に排出される前に排出ローラ９２が逆回転することで、シートＰは再度筐体２内に引き戻され、搬送経路９１から再搬送経路９３に搬送される。その後、破線で示すように、シートＰは、再搬送経路９３を搬送され、供給部３によって再び画像形成部４に搬送される。
【0061】
筐体２は、ファン８１、吸気口８２、機内温度センサＳｔｉ、機外温度センサＳｔｏ、および機外湿度センサＳｈｏを有している。
【0062】
ファン８１は、定着器７の上方、ここでは、前斜め上方に配置されている。ファン８１は、筐体２内の空気を吸引して外部に排出するように構成され、左右一対の本体フレーム２１の片側の本体フレーム２１に設けられている。
【0063】
吸気口８２は、筐体２の後部に設けられた外部から空気を取り込むための開口であり、左右一対の本体フレーム２１の一方に形成されている。具体的には、吸気口８２は、前後方向（水平方向）において定着器７を挟んでプロセスカートリッジ６と反対側に配置されている。また、吸気口８２は、上下方向において定着器７よりも下方に配置されている。すなわち、吸気口８２は、定着器７およびプロセスカートリッジ６が発生する熱の影響を受けにくい位置に配置されている。
【0064】
機内温度センサＳｔｉは、例えば、サーミスタであり、筐体２内の空気の温度である機内温度Ｔｉを検知する。より具体的には、機内温度センサＳｔｉが検知する機内温度Ｔｉは、筐体２内の現像カートリッジ１０が収容される空間内の空気の温度である。以下、筐体２内の現像カートリッジ１０が収容される空間を「収容空間ＳＰ」ともいう。すなわち、現像カートリッジ１０は、この収容空間ＳＰ内の空気と熱をやり取りすることから、現像カートリッジ１０内のカートリッジ内温度Ｔｃは、機内温度Ｔｉの影響を受ける。この収容空間ＳＰを図１に示す。
【0065】
また、機内温度センサＳｔｉは、左右一対の本体フレーム２１の一方に配置され、かつ前後方向において筐体２内の定着器７と現像ローラ１２３との間に配置されている。ここで、機内温度センサＳｔｉは、定着器７、現像ローラ１２３、または後述のモータ１２５に近接しないことが好ましい。定着器７、現像ローラ１２３、またはモータ１２５に近接する空気は、局所的に高温になり、カートリッジ内温度Ｔｃに影響を与える代表的な温度の測定対象としては好ましくない。
【0066】
このため、機内温度センサＳｔｉは、上下方向においてファン８１と吸気口８２の間、かつ、前後方向（水平方向）において現像ローラ１２３と定着器７との間に配置されると共に、機内温度センサＳｔｉと定着器７間の距離が所定値Ｌ０（例えば、３０ｍｍ）以上であることが好ましい。すなわち、機内温度センサＳｔｉは、定着器７が発する熱の影響を受けにくい位置に配置されている。加えて、機内温度センサＳｔｉは、現像カートリッジ１０を着脱するとき現像カートリッジ１０が通過する領域の外に配置することが好ましい。すなわち、機内温度センサＳｔｉは、現像カートリッジ１０を着脱するときに、現像カートリッジ１０と機内温度センサＳｔｉが接触または衝突しない位置に配置されている。図１に、定着器７からの熱の影響を受け難く、かつ現像カートリッジ１０の着脱を阻害しない位置範囲の一例を空間ＳＰ０として例示する。
【0067】
機外温度センサＳｔｏは、例えば、サーミスタであり、筐体２外の空気の温度である、機外温度Ｔｏを測定する。機外温度センサＳｔｏは、吸気口８２の内側に対面して配置されている。この機外温度センサＳｔｏは、吸気口８２から取り込まれた空気の温度を検知することで、筐体２外の温度である機外温度Ｔｏを検知する。
【0068】
機外湿度センサＳｈｏは、筐体２外の空気の湿度である、機外湿度Ｈｏを測定する。機外湿度センサＳｈｏは、機外温度センサＳｔｏと同様、吸気口８２の内側に対面して配置されている。この機外湿度センサＳｈｏは、吸気口８２から取り込まれた空気の湿度を検知することで、機外湿度Ｈｏを検知する。機外湿度センサＳｈｏとして、容量方式または抵抗方式の機外湿度センサを用いることができる。容量方式の機外湿度センサでは、湿度に応じて絶縁特性が変化する、板状の感湿材料の両側に一対の電極が設置され、一対の電極間の電気容量を計測することで、湿度が測定される。抵抗方式の機外湿度センサでは、板状の感湿材料の片側に複数の電極が設置され、複数の電極間の電気抵抗を計測することで、湿度が測定される。
【0069】
レーザプリンタ１は、図２に示すように、フロントカバー２３の開閉を検知するドア開閉センサ２３Ａと、制御部１００と、記憶部１１０と、現像バイアス印加回路１２６と、帯電バイアス印加回路６４とをさらに備えている。
【0070】
ドア開閉センサ２３Ａは、フロントカバー２３が閉じているときフロントカバー２３の一部が当たって制御部１００にオン信号を出力し、フロントカバー２３が開いているときフロントカバー２３が離間して制御部１００にオフ信号を出力する。
【0071】
制御部１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）から構成され、記憶部１１０に記憶されたプログラムに基づいて、画像形成部４を制御する。記憶部１１０は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどから構成され、制御部１００を動作させるためのプログラム等を記憶する。制御部１００の動作の詳細は後述する。
【0072】
記憶部１１０は、カートリッジ内温度Ｔｃまたはカートリッジ内湿度Ｈｃの演算に影響を与える後述のパラメータ（発熱量Ｑｂ（ｎ））と現像ローラ１２３の駆動状態との関係を記憶する。これにより、制御部１００は、現像ローラ１２３の駆動状態を考慮して、カートリッジ内温度Ｔｃおよびカートリッジ内湿度Ｈｃを演算できる。この詳細は後述する。
【0073】
記憶部１１０は、カートリッジ内温度Ｔｃおよびカートリッジ内湿度Ｈｃと、現像バイアスとの対応関係（例えば、後述の表１）、およびカートリッジ内温度Ｔｃおよびカートリッジ内湿度Ｈｃと、帯電バイアスとの対応関係（例えば、後述の表２）を記憶する。これにより、制御部１００は、画像形成条件として、適切な現像バイアス、帯電バイアスを設定できる。この詳細は後述する。
【0074】
記憶部１１０は、必要に応じて、種々の情報を記憶する。記憶部１１０は、例えば、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔｏ、機外湿度Ｈｏ、カートリッジ内温度Ｔｃ、カートリッジ内湿度Ｈｃ（以下、「機内温度Ｔｉ等」という）、一例として、電源オフ時における、機内温度Ｔｉ等を記憶する。これにより、制御部１００は、レーザプリンタ１の起動時（電源オン時）でのカートリッジ内温度Ｔｃおよびカートリッジ内湿度Ｈｃの初期値を適正化できる。この詳細は後述する。
【0075】
現像バイアス印加回路１２６は、現像ローラ１２３に現像バイアスＶｂを印加するための回路である。現像バイアス印加回路１２６からの現像バイアスＶｂの値は、制御部１００によって制御される。帯電バイアス印加回路６４は、帯電器６３に帯電バイアス（グリッドバイアスＶｇ）を印加するための回路である。帯電バイアス印加回路６４からのグリッドバイアスＶｇの値は、制御部１００によって制御される。
【0076】
制御部１００は、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔｏ、機外湿度Ｈｏ、および現像カートリッジ内のトナー残量Ｍ等に基づいて、カートリッジ内温度Ｔｃ、カートリッジ内湿度Ｈｃを演算する。
【0077】
制御部１００は、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔｏ、機外湿度Ｈｏ、およびトナー残量Ｍに基づいて、カートリッジ内温度Ｔｃ、およびカートリッジ内湿度Ｈｃを演算する。このとき、制御部１００は、カートリッジ内温度Ｔｃ、およびカートリッジ内湿度Ｈｃを順に演算する。すなわち、制御部１００は、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔｏ、およびトナー残量Ｍに基づいて、カートリッジ内温度Ｔｃを演算し、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔｏ、演算したカートリッジ内温度Ｔｃ、およびトナー残量Ｍに基づいて、カートリッジ内湿度Ｈｃを演算する。
【0078】
（カートリッジ内温度Ｔｃの演算）
カートリッジ内温度Ｔｃは、機外温度Ｔｏおよび機内温度Ｔｉとは一致しないため、カートリッジ内温度Ｔｃを推定するための演算が必要となる。すなわち、カートリッジ内温度Ｔｃは、機外温度Ｔｏの変化に対して遅れて変化する。一例として、次の（Ｃ１）、（Ｃ２）の場合、機外温度Ｔｏは急上昇するが、機内温度Ｔｉとカートリッジ内温度Ｔｃは遅れて徐々に機外温度Ｔｏに向かって上昇する。
（Ｃ１）冷房が効いた気温が低い部屋にプリンタが置かれた状態で、部屋の扉が開けられ、室外の高温の空気がプリンタに吹き付けた場合
（Ｃ２）暖房が切れて気温が低い部屋にプリンタが置かれた状態で、暖房機器が起動し、高温の空気がプリンタに吹き付けた場合
カートリッジ内温度Ｔｃは、機外温度Ｔｏおよび機内温度Ｔｉとは一致しないため、カートリッジ内温度Ｔｃを推定するための演算が必要となる。すなわち、カートリッジ内温度Ｔｃは、機外温度Ｔｏの変化に対して遅れて変化する。一例として、次の（Ｃ１）、（Ｃ２）の場合、機外温度Ｔｏは急上昇するが、機内温度Ｔｉとカートリッジ内温度Ｔｃは遅れて徐々に機外温度Ｔｏに向かって上昇する。
（Ｃ１）冷房が効いた気温が低い部屋にプリンタが置かれた状態で、部屋の扉が開けられ、室外の高温の空気がプリンタに吹き付けた場合
（Ｃ２）暖房が切れて気温が低い部屋にプリンタが置かれた状態で、暖房機器が起動し、高温の空気がプリンタに吹き付けた場合
【0079】
別の例として、次の（Ｃ３）、（Ｃ４）の場合、機外温度Ｔｏは急降下するが、機内温度Ｔｉとカートリッジ内温度Ｔｃは遅れて徐々に機外温度Ｔｏに向かって降下する。
（Ｃ３）暖房が効いた気温が低い部屋にプリンタが置かれた状態で、部屋の扉があけられ、室外の低温の空気がプリンタに吹き付けた場合
（Ｃ４）冷房が切れて気温が高い部屋にプリンタが置かれた状態で、冷房機器が起動し、低温の空気がプリンタに吹き付けた場合
（Ｃ３）暖房が効いた気温が低い部屋にプリンタが置かれた状態で、部屋の扉があけられ、室外の低温の空気がプリンタに吹き付けた場合
（Ｃ４）冷房が切れて気温が高い部屋にプリンタが置かれた状態で、冷房機器が起動し、低温の空気がプリンタに吹き付けた場合
【0080】
以上のように、カートリッジ内温度Ｔｃは機外温度Ｔｏに向かって徐々に変化するため、機外温度Ｔｏが急激に変化した場合は機外温度Ｔｏと乖離し易い。
【0081】
現像カートリッジ１０の熱容量Ｃｃはトナー残量Ｍによって変化する。そのため、カートリッジ内温度Ｔｃが機外温度Ｔｏに向かって変化する速さは、トナー残量Ｍにも影響を受ける。なお、詳細は後述するが、カートリッジ内温度Ｔｃは、現像ローラ１２３が回転している場合、現像ローラ１２３と層厚規制ブレード１２４との間の摩擦による発熱にも影響を受ける。
【0082】
本開示では、制御部１００は、機内温度Ｔｉとカートリッジ内温度Ｔｃとの温度差と、カートリッジ内温度Ｔｃと層厚規制ブレード１２４の（推定）温度Ｔｂとの温度差と、トナー残量Ｍと、からカートリッジ内温度Ｔｃを演算する。機内温度Ｔｉとカートリッジ内温度Ｔｃとの温度差は、後述の「Ｔｉ（ｎ－１）－Ｔｃ（ｎ－１）」である。カートリッジ内温度Ｔｃと層厚規制ブレード１２４の（推定）温度Ｔｂとの温度差は、後述の「Ｔｃ（ｎ－１）－Ｔｂ（ｎ－１）」である。これらの温度差によって、カートリッジ内温度Ｔｃの変化速度が変化する。また、トナー残量Ｍによって現像カートリッジ１０内の熱容量Ｃｃが変化する。以下、カートリッジ内温度Ｔｃの演算について、詳細に説明する。
【0083】
基本的には、制御部１００は、前回演算したカートリッジ内温度Ｔｃ（ｎ－１）、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔ０、およびトナー残量Ｍに基づいて、所定時間Δｔおきに、前回の演算から今回の演算までの前記カートリッジ内温度の変化量ΔＴｃを演算する。制御部１００は、前回演算したカートリッジ内温度Ｔｃ（ｎ－１）と、カートリッジ内温度Ｔｃの変化量ΔＴｃと、の和を今回の演算でのカートリッジ内温度Ｔｃ（ｎ）とする。
【0084】
但し、前回の演算から今回の演算までの時間Δｔ［ｓ］は、通常時と省電力モード時などで異なる値であってもよく、演算時にΔｔ［ｓ］を取得することで、任意の時間間隔で演算が可能である。すなわち、所定時間が経過するまでの間、印字動作を行わなかった場合は、省電力モードとして、演算の時間間隔を長く設定することが可能となる。
【0085】
今回の演算でのカートリッジ内温度Ｔｃ（ｎ）は、次の式（１）、（２）で表される。
Ｔｃ（ｎ）＝ΔＴｃ（ｎ－１）＋Ｔｃ（ｎ－１） …（１）
ΔＴｃ（ｎ－１）
＝（ΔＥｉｃ（ｎ－１）＋ΔＥｂｃ（ｎ－１））／Ｃｃ（ｎ－１） …（２）
Ｔｃ（ｎ－１）［Ｋ］： 前回演算されたカートリッジ内温度Ｔｃ
ΔＴｃ（ｎ－１）［Ｋ］： 前回と今回の演算の間でのカートリッジ内温度Ｔｃの変化量（差分）
ΔＥｉｃ（ｎ－１）［Ｗ・ｓ］： 前回と今回の演算の間に、収容空間ＳＰの空気から現像カートリッジ１０が受け取る熱量
ΔＥｂｃ（ｎ－１）［Ｗ・ｓ］： 前回と今回の演算の間に、層厚規制ブレード１２４から現像カートリッジ１０が受け取る熱量
Ｃｃ（ｎ-１）［Ｊ／Ｋ］：現像カートリッジ１０の熱容量
Ｔｃ（ｎ）＝ΔＴｃ（ｎ－１）＋Ｔｃ（ｎ－１） …（１）
ΔＴｃ（ｎ－１）
＝（ΔＥｉｃ（ｎ－１）＋ΔＥｂｃ（ｎ－１））／Ｃｃ（ｎ－１） …（２）
Ｔｃ（ｎ－１）［Ｋ］： 前回演算されたカートリッジ内温度Ｔｃ
ΔＴｃ（ｎ－１）［Ｋ］： 前回と今回の演算の間でのカートリッジ内温度Ｔｃの変化量（差分）
ΔＥｉｃ（ｎ－１）［Ｗ・ｓ］： 前回と今回の演算の間に、収容空間ＳＰの空気から現像カートリッジ１０が受け取る熱量
ΔＥｂｃ（ｎ－１）［Ｗ・ｓ］： 前回と今回の演算の間に、層厚規制ブレード１２４から現像カートリッジ１０が受け取る熱量
Ｃｃ（ｎ-１）［Ｊ／Ｋ］：現像カートリッジ１０の熱容量
【0086】
熱量ΔＥｉｃ、ΔＥｂｃは、次の式（３）、（４）で表される。
ΔＥｉｃ（ｎ－１）＝（Ｔｉ（ｎ－１）－Ｔｃ（ｎ－１））・Δｔ／Ｒｉｃ …（３）
ΔＥｂｃ（ｎ－１）＝（Ｔｂ（ｎ－１）－Ｔｃ（ｎ－１））・Δｔ／Ｒｂｃ …（４）
Ｔｉ（ｎ－１）［Ｋ］：前回の演算時の機内温度Ｔｉ
Ｔｃ（ｎ－１）［Ｋ］：前回の演算で求められたカートリッジ内温度Ｔｃ
Ｔｂ（ｎ－１）［Ｋ］：前回の演算で求められた層厚規制ブレード１２４の（予測）温度
Ｒｉｃ［Ｋ／Ｗ］： 収容空間ＳＰと現像カートリッジ１０間の熱抵抗
Ｒｂｃ［Ｋ／Ｗ］： 層厚規制ブレード１２４と現像カートリッジ１０間の熱抵抗
ここで、熱抵抗Ｒｉｃは、現像カートリッジ１０の構造により決まる定数であり、Ｒｂｃは、層厚規制ブレード１２４および現像カートリッジ１０の構造により決まる定数である。
ΔＥｉｃ（ｎ－１）＝（Ｔｉ（ｎ－１）－Ｔｃ（ｎ－１））・Δｔ／Ｒｉｃ …（３）
ΔＥｂｃ（ｎ－１）＝（Ｔｂ（ｎ－１）－Ｔｃ（ｎ－１））・Δｔ／Ｒｂｃ …（４）
Ｔｉ（ｎ－１）［Ｋ］：前回の演算時の機内温度Ｔｉ
Ｔｃ（ｎ－１）［Ｋ］：前回の演算で求められたカートリッジ内温度Ｔｃ
Ｔｂ（ｎ－１）［Ｋ］：前回の演算で求められた層厚規制ブレード１２４の（予測）温度
Ｒｉｃ［Ｋ／Ｗ］： 収容空間ＳＰと現像カートリッジ１０間の熱抵抗
Ｒｂｃ［Ｋ／Ｗ］： 層厚規制ブレード１２４と現像カートリッジ１０間の熱抵抗
ここで、熱抵抗Ｒｉｃは、現像カートリッジ１０の構造により決まる定数であり、Ｒｂｃは、層厚規制ブレード１２４および現像カートリッジ１０の構造により決まる定数である。
【0087】
式（１）～（４）より、次の式（５）が成立する。
Ｔｃ（ｎ）
＝（Ｔｉ（ｎ－１）－Ｔｃ（ｎ－１））・Δｔ／（Ｃｃ（ｎ－１）・Ｒｉｃ）
＋（Ｔｂ（ｎ－１）－Ｔｃ（ｎ－１））・Δｔ／（Ｃｃ（ｎ－１）・Ｒｂｃ）
＋ Ｔｃ（ｎ－１） …（５）
Ｔｃ（ｎ）
＝（Ｔｉ（ｎ－１）－Ｔｃ（ｎ－１））・Δｔ／（Ｃｃ（ｎ－１）・Ｒｉｃ）
＋（Ｔｂ（ｎ－１）－Ｔｃ（ｎ－１））・Δｔ／（Ｃｃ（ｎ－１）・Ｒｂｃ）
＋ Ｔｃ（ｎ－１） …（５）
【0088】
ここで、今回の演算での層厚規制ブレード１２４の（予測）温度Ｔｂ（ｎ）は、次の式（６）、（７）によって表される。
Ｔｂ（ｎ）＝ΔＴｂ（ｎ－１）＋Ｔｂ（ｎ－１） …（６）
ΔＴｂ（ｎ－１）＝（ΔＥｉｂ（ｎ－１）＋ΔＥｂｃ（ｎ－１）＋Ｑｂ（ｎ－１）・Δｔ）/Ｃｂ …（７）
ΔＴｂ（ｎ－１）［Ｋ］： 前回と今回の演算の間での層厚規制ブレード１２４の温度Ｔｂの変化量（差分）
ΔＥｉｂ（ｎ－１）： 前回と今回の演算の間に、収容空間ＳＰから層厚規制ブレード１２４が受け取る熱量
Ｑｂ（ｎ）［Ｗ］： 層厚規制ブレード１２４の発熱量
Ｃｂ［Ｊ／Ｋ］：層厚規制ブレード１２４の熱容量
Ｔｂ（ｎ）＝ΔＴｂ（ｎ－１）＋Ｔｂ（ｎ－１） …（６）
ΔＴｂ（ｎ－１）＝（ΔＥｉｂ（ｎ－１）＋ΔＥｂｃ（ｎ－１）＋Ｑｂ（ｎ－１）・Δｔ）/Ｃｂ …（７）
ΔＴｂ（ｎ－１）［Ｋ］： 前回と今回の演算の間での層厚規制ブレード１２４の温度Ｔｂの変化量（差分）
ΔＥｉｂ（ｎ－１）： 前回と今回の演算の間に、収容空間ＳＰから層厚規制ブレード１２４が受け取る熱量
Ｑｂ（ｎ）［Ｗ］： 層厚規制ブレード１２４の発熱量
Ｃｂ［Ｊ／Ｋ］：層厚規制ブレード１２４の熱容量
【0089】
ここで、層厚規制ブレード１２４の発熱量Ｑｂ（ｎ）は、現像ローラ１２３の駆動状態によって異なる。現像ローラ１２３が回転すると、現像ローラ１２３と層厚規制ブレード１２４との間の摩擦により発熱するためである。現像ローラ１２３の駆動状態は、本実施形態では、現像ローラ１２３を駆動するためのモータ１２５の駆動、停止、および、現像ローラ１２３の回転速度である。
【0090】
熱量ΔＥｉｂ（ｎ－１）は、次の式（８）で表される。熱量ΔＥｂｃ（ｎ－１）は、既述の式（４）で表される。
ΔＥｉｂ（ｎ－１）＝（Ｔｉ（ｎ－１）－Ｔｂ（ｎ－１））・Δｔ／Ｒｉｂ…（８）
Ｒｉｃ［Ｋ／Ｗ］： 収容空間ＳＰと層厚規制ブレード１２４間の熱抵抗
ΔＥｉｂ（ｎ－１）＝（Ｔｉ（ｎ－１）－Ｔｂ（ｎ－１））・Δｔ／Ｒｉｂ…（８）
Ｒｉｃ［Ｋ／Ｗ］： 収容空間ＳＰと層厚規制ブレード１２４間の熱抵抗
【0091】
式（６）に式（７）、（８）、（４）を代入することで、次の式（９）が得られる。
Ｔｂ（ｎ）＝（Ｔｉ（ｎ－１）－Ｔｂ（ｎ－１））・Δｔ／（Ｃｂ・Ｒｉｂ）
＋（Ｔｂ（ｎ－１）－Ｔｃ（ｎ－１））・Δｔ／（Ｃｂ・Ｒｂｃ）
＋Ｑｂ（ｎ－１）・Δｔ/Ｃｂ＋Ｔｂ（ｎ－１） …（９）
Ｔｂ（ｎ）＝（Ｔｉ（ｎ－１）－Ｔｂ（ｎ－１））・Δｔ／（Ｃｂ・Ｒｉｂ）
＋（Ｔｂ（ｎ－１）－Ｔｃ（ｎ－１））・Δｔ／（Ｃｂ・Ｒｂｃ）
＋Ｑｂ（ｎ－１）・Δｔ/Ｃｂ＋Ｔｂ（ｎ－１） …（９）
【0092】
現像カートリッジ１０の熱容量Ｃｃ（ｎ－１）［Ｊ／Ｋ］は、次の式（１１）に示すように、現像カートリッジ１０内の空気の体積Ｖ（ｎ－１）、トナー残量Ｍ（ｎ－１）などから算出される。
Ｃｃ（ｎ－１）＝ρ・Ｖ（ｎ－１）・Ｃａ＋Ｍ（ｎ－１）・Ｃｔ …（１１）
ρ［ｋｇ／ｍ３］： 空気の密度
Ｖ（ｎ－１）［ｍ３］：現像カートリッジ１０内の空気の体積
Ｍ（ｎ－１）［ｋｇ］： トナー残量
Ｃａ［Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）］： 空気の比熱
Ｃｔ［Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）］： トナーの比熱
Ｃｃ（ｎ－１）＝ρ・Ｖ（ｎ－１）・Ｃａ＋Ｍ（ｎ－１）・Ｃｔ …（１１）
ρ［ｋｇ／ｍ３］： 空気の密度
Ｖ（ｎ－１）［ｍ３］：現像カートリッジ１０内の空気の体積
Ｍ（ｎ－１）［ｋｇ］： トナー残量
Ｃａ［Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）］： 空気の比熱
Ｃｔ［Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）］： トナーの比熱
【0093】
ここで、現像カートリッジ１０内の空気の体積Ｖ（ｎ）［ｍ３］、トナー残量Ｍ（ｎ）［ｋｇ］は、次の式（１２）、（１３）によって表される。
Ｖ（ｎ）＝Ｖ０＋Ｍ（ｎ）／ρｔ …（１２）
Ｍ（ｎ）＝Ｍｓ－α・Ｄ（ｎ） …（１３）
Ｖ０［ｍ３］： 初期の現像カートリッジ１０内の空気の体積
Ｍ（ｎ）［ｋｇ］： 現像カートリッジ１０内のトナー残量
ρｔ［ｋｇ／ｍ３］： トナーの密度
Ｍｓ［ｋｇ］： 現像カートリッジ１０内の初期トナー充填量
Ｄ（ｎ）： ドットカウント、すなわち、画像を構成するためのドットの個数
α［ｋｇ］： ドットカウントＤとトナーの消費量の関係を表す係数、すなわち、ドット１個当たりのトナーの質量
Ｖ（ｎ）＝Ｖ０＋Ｍ（ｎ）／ρｔ …（１２）
Ｍ（ｎ）＝Ｍｓ－α・Ｄ（ｎ） …（１３）
Ｖ０［ｍ３］： 初期の現像カートリッジ１０内の空気の体積
Ｍ（ｎ）［ｋｇ］： 現像カートリッジ１０内のトナー残量
ρｔ［ｋｇ／ｍ３］： トナーの密度
Ｍｓ［ｋｇ］： 現像カートリッジ１０内の初期トナー充填量
Ｄ（ｎ）： ドットカウント、すなわち、画像を構成するためのドットの個数
α［ｋｇ］： ドットカウントＤとトナーの消費量の関係を表す係数、すなわち、ドット１個当たりのトナーの質量
【0094】
ここで、ドットカウントＤは、現像カートリッジ１０内のトナーの消費量に対応する量として、カートリッジメモリ１０Ａに記憶されている。すなわち、制御部１００は、式（１３）に基づいて、カートリッジメモリ１０Ａ内のドットカウントＤからトナー残量Ｍを算出できる。また、制御部１００は、式（５）、（９）、（１１）、（１２）に基づいて、前回演算したカートリッジ内温度Ｔｃ（ｎ－１）、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔ０、およびトナー残量Ｍに基づいて、所定時間Δｔおきに、今回のカートリッジ内温度Ｔｃ（ｎ）を演算する。
【0095】
既述のように、層厚規制ブレード１２４の発熱量Ｑｂ（ｎ）は、現像ローラ１２３の駆動状態、例えば、モータ１２５の駆動、停止、または、現像ローラ１２３の回転速度によって異なる。制御部１００は、現像ローラ１２３の回転速度を、モータ１２５の動作状態から判定してもよい。記憶部１１０は、このように現像ローラ１２３の駆動状態によって変化する発熱量Ｑｂ（ｎ）と、現像ローラ１２３の駆動状態との対応関係を記憶する。制御部１００は、記憶部１１０に記憶される対応関係に基づいて、発熱量Ｑｂ（ｎ）を変化させることで、カートリッジ内温度Ｔｃの演算の際に、現像ローラ１２３の駆動状態の影響を繰り入れることができる。
【0096】
以上のように、制御部１００は、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔｏ、現像カートリッジ１０内のトナー残量Ｍ、および現像ローラ１２３の駆動状態に基づいて、カートリッジ内温度Ｔｃを演算する。
【0097】
制御部１００は、演算したカートリッジ内温度Ｔｃ、演算に用いた機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔｏなどを記憶部１１０に記憶させる。この点は、カートリッジ内湿度Ｈｃ、機外湿度Ｈｏについても同様である。
【0098】
（カートリッジ内湿度Ｈｃの演算）
カートリッジ内湿度Ｈｃは、機外湿度Ｈｏとは一致しないため、カートリッジ内温度Ｔｃと同様、カートリッジ内湿度Ｈｃを推定するための演算が必要となる。すなわち、カートリッジ内湿度Ｈｃは機外湿度Ｈｏに向かって徐々に変化するため、機外湿度Ｈｏと乖離し易い。
カートリッジ内湿度Ｈｃは、機外湿度Ｈｏとは一致しないため、カートリッジ内温度Ｔｃと同様、カートリッジ内湿度Ｈｃを推定するための演算が必要となる。すなわち、カートリッジ内湿度Ｈｃは機外湿度Ｈｏに向かって徐々に変化するため、機外湿度Ｈｏと乖離し易い。
【0099】
カートリッジ内湿度Ｈｃは、機外湿度Ｈｏと演算したカートリッジ内湿度Ｈｃの湿度差と現像カートリッジ１０内の空気の体積Ｖを用いて演算される。湿度差が大きくなると、現像カートリッジ１０の内外間を移動する水蒸気の量が増える。また、現像カートリッジ１０内の空気の体積Ｖが大きくなると、現像カートリッジ１０外から現像カートリッジ１０内に蒸気が入っても現像カートリッジ１０内の湿度が上昇しにくくなる。以下、カートリッジ内湿度Ｈｃの演算について、詳細に説明する。
【0100】
基本的には、制御部１００は、前回演算したカートリッジ内湿度Ｈｃ（ｎ－１）、前回演算したカートリッジ内温度Ｔｃ（ｎ－１）、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔｏ、機外湿度Ｈｏ、および現像カートリッジ１０内のトナー残量Ｍに基づいて、所定時間（Δｔ）おきに、前回の演算から今回の演算までのカートリッジ内湿度Ｈｃの変化量ΔＨｃを演算する。前回演算したカートリッジ内湿度Ｈｃ（ｎ－１）と、カートリッジ内湿度の変化量ΔＨｃと、の和を今回の演算でのカートリッジ内湿度Ｈｃ（ｎ）とする。
【0101】
カートリッジ内湿度Ｈｃ［％］は、次の式（２１）によって表される。
Ｈｃ（ｎ）＝（Ｇｃ（ｎ）/（Ｄｃ（ｎ）・Ｖ（ｎ）））・１００ …（２１）
Ｇｃ（ｎ）［ｋｇ］：現像カートリッジ１０内の水蒸気量
Ｖ（ｎ）［ｋｇ／ｍ３］：現像カートリッジ１０内の空気の体積であり、既述の式（１２）で表される。
Ｄｃ（ｎ）［ｋｇ／ｍ３］：現像カートリッジ１０内の飽和水蒸気量
Ｈｃ（ｎ）＝（Ｇｃ（ｎ）/（Ｄｃ（ｎ）・Ｖ（ｎ）））・１００ …（２１）
Ｇｃ（ｎ）［ｋｇ］：現像カートリッジ１０内の水蒸気量
Ｖ（ｎ）［ｋｇ／ｍ３］：現像カートリッジ１０内の空気の体積であり、既述の式（１２）で表される。
Ｄｃ（ｎ）［ｋｇ／ｍ３］：現像カートリッジ１０内の飽和水蒸気量
【0102】
水蒸気量Ｇｃ（ｎ）は、次の式（２２）、（２３）によって表される。
Ｇｃ（ｎ）＝Ｇｏｃ（ｎ）＋Ｇｃ（ｎ－１） …（２２）
Ｇｏｃ（ｎ）
＝（Ｐｏ（ｎ－１）－Ｐｃ（ｎ－１））・Ｓ・Ｗ・Δｔ（ｎ－１） …（２３）
Ｇｏｃ（ｎ）［ｋｇ］： 筐体２外から現像カートリッジ１０内に移動した水蒸気量
Ｐｏ（ｎ－１）［Ｐａ］： 前回の演算時の筐体２外の水蒸気圧
Ｐｃ（ｎ－１）［Ｐａ］： 前回の演算で求めた現像カートリッジ１０内の水蒸気圧
Ｗ［ｋｇ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ）］：筐体２外と現像カートリッジ１０との間の透湿係数
Ｓ［ｍ２］： 筐体２外と現像カートリッジ１０との間を水蒸気が通過する面積
Δｔ（ｎ－１）［ｓ］： 前回の演算から今回の演算までの時間
Ｇｃ（ｎ）＝Ｇｏｃ（ｎ）＋Ｇｃ（ｎ－１） …（２２）
Ｇｏｃ（ｎ）
＝（Ｐｏ（ｎ－１）－Ｐｃ（ｎ－１））・Ｓ・Ｗ・Δｔ（ｎ－１） …（２３）
Ｇｏｃ（ｎ）［ｋｇ］： 筐体２外から現像カートリッジ１０内に移動した水蒸気量
Ｐｏ（ｎ－１）［Ｐａ］： 前回の演算時の筐体２外の水蒸気圧
Ｐｃ（ｎ－１）［Ｐａ］： 前回の演算で求めた現像カートリッジ１０内の水蒸気圧
Ｗ［ｋｇ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ）］：筐体２外と現像カートリッジ１０との間の透湿係数
Ｓ［ｍ２］： 筐体２外と現像カートリッジ１０との間を水蒸気が通過する面積
Δｔ（ｎ－１）［ｓ］： 前回の演算から今回の演算までの時間
【0103】
水蒸気圧Ｐｏ（ｎ－１）、Ｐｃ（ｎ－１）は、次の式（２４）、（２５）によって表される。
Ｐｏ（ｎ－１）＝６１１・１０７．５・（Ｔｏ（ｎ－１）－２７３．１５）／（Ｔｏ（ｎ－１）－３５．８５）・Ｈｏ（ｎ－１）／１００
…（２４）
Ｐｃ（ｎ－１）＝６１１・１０７．５・（Ｔｃ（ｎ－１）－２７３．１５）／（Ｔｃ（ｎ－１）－３５．８５）・Ｈｃ（ｎ－１）／１００
…（２５）
Ｐｏ（ｎ－１）＝６１１・１０７．５・（Ｔｏ（ｎ－１）－２７３．１５）／（Ｔｏ（ｎ－１）－３５．８５）・Ｈｏ（ｎ－１）／１００
…（２４）
Ｐｃ（ｎ－１）＝６１１・１０７．５・（Ｔｃ（ｎ－１）－２７３．１５）／（Ｔｃ（ｎ－１）－３５．８５）・Ｈｃ（ｎ－１）／１００
…（２５）
【0104】
現像カートリッジ１０内の飽和水蒸気量Ｄｃ（ｎ－１）［ｋｇ］は、次の式（２６）によって表され、水蒸気量Ｇｃ（ｎ－１）［ｋｇ］は、次の式（２７）によって表される。
Ｄｃ（ｎ－１）＝２１７・６１１・１０７．５・（Ｔｃ（ｎ－１）－２７３．１５）／（Ｔｃ（ｎ－１）－３５．８５）／Ｔｃ（ｎ－１） …（２６）
Ｇｃ（ｎ－１）＝Ｄｃ（ｎ－１）・Ｈｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１）/１００…（２７）
Ｄｃ（ｎ－１）＝２１７・６１１・１０７．５・（Ｔｃ（ｎ－１）－２７３．１５）／（Ｔｃ（ｎ－１）－３５．８５）／Ｔｃ（ｎ－１） …（２６）
Ｇｃ（ｎ－１）＝Ｄｃ（ｎ－１）・Ｈｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１）/１００…（２７）
【0105】
式（２１）に式（２２）、（２３）を代入すると次の式（２８）となる。
Ｈｃ（ｎ）＝（Ｇｏｃ（ｎ－１）＋Ｄｃ（ｎ－１）・Ｈｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１））・１００／（Ｄｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１）） …（２８）
この式（２８）は、次の式（２９）と等価である。
Ｈｃ（ｎ）＝（（Ｐｏ（ｎ－１）－Ｐｃ（ｎ－１））・Ｓ・Ｗ・Δｔ＋Ｇｃ（ｎ－１））・１００／（Ｄｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１）） …（２９）
Ｈｃ（ｎ）＝（Ｇｏｃ（ｎ－１）＋Ｄｃ（ｎ－１）・Ｈｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１））・１００／（Ｄｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１）） …（２８）
この式（２８）は、次の式（２９）と等価である。
Ｈｃ（ｎ）＝（（Ｐｏ（ｎ－１）－Ｐｃ（ｎ－１））・Ｓ・Ｗ・Δｔ＋Ｇｃ（ｎ－１））・１００／（Ｄｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１）） …（２９）
【0106】
また、式（２９）は、次の式（３０）として表すことができる。
Ｈｃ（ｎ）＝（ΔＨｃ（ｎ－１）＋Ｈｃ（ｎ－１））・１００ …（３０）
ΔＨｃ（ｎ－１）： 前回と今回の演算の間でのカートリッジ内湿度Ｈｃの変化量（差分）
Ｈｃ（ｎ－１）： 前回の演算で求めたカートリッジ内湿度Ｈｃ
ΔＨｃ（ｎ－１）＝（（Ｐｏ（ｎ－１）－Ｐｃ（ｎ－１））・Ｓ・Ｗ・Δｔ）／（Ｄｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１）） …（３１）
Ｈｃ（ｎ－１）＝Ｇｃ（ｎ－１）／（Ｄｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１））…（３２）
Ｈｃ（ｎ）＝（ΔＨｃ（ｎ－１）＋Ｈｃ（ｎ－１））・１００ …（３０）
ΔＨｃ（ｎ－１）： 前回と今回の演算の間でのカートリッジ内湿度Ｈｃの変化量（差分）
Ｈｃ（ｎ－１）： 前回の演算で求めたカートリッジ内湿度Ｈｃ
ΔＨｃ（ｎ－１）＝（（Ｐｏ（ｎ－１）－Ｐｃ（ｎ－１））・Ｓ・Ｗ・Δｔ）／（Ｄｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１）） …（３１）
Ｈｃ（ｎ－１）＝Ｇｃ（ｎ－１）／（Ｄｃ（ｎ－１）・Ｖ（ｎ－１））…（３２）
【0107】
式（３０）に示されるように、式（２９）は、カートリッジ内湿度Ｈｃの変化量ΔＨｃを算出し（式（３１））、前回の演算で求められたカートリッジ内湿度Ｈｃ（ｎ－１）（式（３２））に加算することを意味する。
【0108】
既述のように、現像カートリッジ１０内の空気の体積Ｖは、トナー残量Ｍによって変化する。この結果、制御部１００は、式（２８）または（２９）に基づいて、前回演算したカートリッジ内温度Ｔｃ（ｎ－１）、カートリッジ内湿度Ｈｃ（ｎ－１）、機外温度Ｔｏ、機外湿度Ｈｏおよびトナー残量Ｍに基づいて、所定時間Δｔおきに、今回のカートリッジ内湿度Ｈｃ（ｎ）を演算する。
【0109】
既述のように、カートリッジ内温度Ｔｃの演算に影響を与えるパラメータ、すなわち、発熱量Ｑｂ（ｎ）は、現像ローラ１２３の駆動状態などによって異なる。カートリッジ内湿度Ｈｃの演算は、カートリッジ内温度Ｔｃの演算を前提とすることから、現像ローラ１２３の駆動状態の影響を受ける。すなわち、制御部１００は、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔｏ、機外湿度Ｈｏ、現像カートリッジ１０内のトナー残量Ｍ、および現像ローラ１２３の駆動状態に基づいて、カートリッジ内湿度Ｈｃを演算する。
【0110】
以上のように、制御部１００は、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔｏ、機外湿度Ｈｏ、現像カートリッジ１０内のトナー残量Ｍ、および現像ローラ１２３の駆動状態に基づいて、カートリッジ内温度Ｔｃおよびカートリッジ内湿度Ｈｃを演算する。
【0111】
（初期値の設定）
制御部１００は、レーザプリンタ１の電源がオンになったとき、電源オン時の機内温度Ｔｉ＿ｏｎと、電源オン時の機外温度Ｔｏ＿ｏｎと、の差の絶対値が第１の閾値Ｔｈａ以下であるか否かを判定する（第１の判定）。制御部１００は、この判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、電源オン時のカートリッジ内温度Ｔｉ＿ｏｎを電源オン時の機内温度Ｔｉ＿ｏｎに設定し、電源オン時のカートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｎを電源オン時の機外湿度Ｈｏ＿ｏｎに設定する。
制御部１００は、レーザプリンタ１の電源がオンになったとき、電源オン時の機内温度Ｔｉ＿ｏｎと、電源オン時の機外温度Ｔｏ＿ｏｎと、の差の絶対値が第１の閾値Ｔｈａ以下であるか否かを判定する（第１の判定）。制御部１００は、この判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、電源オン時のカートリッジ内温度Ｔｉ＿ｏｎを電源オン時の機内温度Ｔｉ＿ｏｎに設定し、電源オン時のカートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｎを電源オン時の機外湿度Ｈｏ＿ｏｎに設定する。
【0112】
制御部１００は、前述の第１の判定の結果が「Ｎｏ」の場合（電源オン時の機内温度Ｔｉ＿ｏｎと、電源オン時の機外温度Ｔｏ＿ｏｎと、の差の絶対値が第１の閾値Ｔｈａより大きい場合）、電源オン時の機内温度Ｔｉ＿ｏｎと、電源オフ時の（記憶部１１０に記憶された）機内温度Ｔｉ＿ｏｆｆと、の差の絶対値が第２の閾値Ｔｈｂ以下か否かを判定する（第２の判定）。
【0113】
制御部１００は、この第２の判定の結果が「Ｙｅｓ」であった場合、電源オン時のカートリッジ内温度Ｔｃ＿ｏｎを電源オフ時の（記憶部１１０に記憶された）カートリッジ内温度Ｔｃ＿ｏｆｆに設定し、電源オン時のカートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｎを電源オフ時の（記憶部１１０に記憶された）カートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｆｆに設定する。
【0114】
制御部１００は、この第２の判定の結果が「Ｎｏ」であった場合（電源オン時の機内温度と、記憶部１１０に記憶された機内温度Ｔｏと、の差の絶対値が第２の閾値より大きいと判定した場合）、電源オン時のカートリッジ内温度Ｔｃ＿ｏｎを電源オン時の機内温度Ｔｉ＿ｏｎに設定し、電源オン時のカートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｎを、電源オン時の機外湿度Ｈｏ＿ｏｎと、記憶部１１０に記憶されたカートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｆｆと、の平均値に設定する。
【0115】
これにより、印字後にレーザプリンタ１の電源がオフとなり、機内温度が十分に下がる前に再度電源がオンにされた場合であっても、適切な演算結果を得ることが可能である。
【0116】
制御部１００は、現像カートリッジ１０が筐体２に取り付けられたことを検知した場合、現在のカートリッジ内温度Ｔｃを現在の機外温度Ｔｏに設定し、現在のカートリッジ内湿度Ｈｃを現在の機外湿度Ｈｏに設定する。これにより、現像カートリッジ１０を交換して、前回演算したときよりも温度の低い現像カートリッジ１０が装着されても、適切な演算結果を得ることが可能である。
【0117】
制御部１００は、フロントカバー２３が開放されて所定時間以上（例えば、３分以上）経過した後に、閉じられたことを検知した場合、カートリッジ内温度Ｔｃおよびカートリッジ内湿度Ｈｃを演算する。そして、制御部１００は、演算されたカートリッジ内温度Ｔｃと、現在の機内温度Ｔｉと、の差の絶対値が所定値Ｔｈｃより大きいか否かを判定する。制御部１００は、この判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、現在のカートリッジ内温度Ｔｃを現在の機内温度Ｔｉに設定し、かつ、現在のカートリッジ内湿度Ｈｃを現在の機外湿度Ｈｏに設定する。制御部１００は、この判定結果が「Ｎｏ」の場合（前述の絶対値が所定値Ｔｈｃより小さいと判定した場合）、現在のカートリッジ内温度Ｔｃを演算されたカートリッジ内温度Ｔｃに設定し、現在のカートリッジ内湿度Ｈｃを演算されたカートリッジ内湿度Ｈｃに設定する。これにより、長時間フロントカバー２３を開放することで、現像カートリッジ１０の温度が前回演算したときより下がっていても、適切な演算結果を得ることが可能である。
【0118】
（画像形成条件の設定）
制御部１００は、演算したカートリッジ内温度Ｔｃおよびカートリッジ内湿度Ｈｃに基づいて、画像形成条件を設定する。本実施形態では、制御部１００は、画像形成条件として、現像ローラ１２３に印加される現像バイアスまたは帯電器６３に印加される帯電バイアスを制御する。現像バイアスは、現像ローラ１２３に印加されるバイアス電圧である。帯電バイアスは、感光ドラム６１を帯電させる帯電器６３、特に、グリッドに印加されるバイアス電圧である。
制御部１００は、演算したカートリッジ内温度Ｔｃおよびカートリッジ内湿度Ｈｃに基づいて、画像形成条件を設定する。本実施形態では、制御部１００は、画像形成条件として、現像ローラ１２３に印加される現像バイアスまたは帯電器６３に印加される帯電バイアスを制御する。現像バイアスは、現像ローラ１２３に印加されるバイアス電圧である。帯電バイアスは、感光ドラム６１を帯電させる帯電器６３、特に、グリッドに印加されるバイアス電圧である。
【0119】
表１は、カートリッジ内湿度Ｈｃと、バイアス調整値Ｖｃｔとの関係を表わす。表２は、カートリッジ内温度Ｔｃおよびカートリッジ内湿度Ｈｃと、バイアス調整値ΔＶとの対応関係を表わす。これらの対応関係は、記憶部１１０に記憶される。
【表1】
【表2】
【0120】
現像バイアスＶｂは、現像バイアス基準値Ｖｂ０とバイアス調整値Ｖｃｔの和として表される（Ｖｂ＝Ｖｂ０＋Ｖｃｔ）。表１に示すように、制御部１００は、カートリッジ内湿度Ｈｃと機外湿度Ｈｏとの湿度差ΔＨ（＝Ｈｃ－Ｈｏ）に基づき、バイアス調整値Ｖｃｔ、結局は、現像バイアスＶｂを制御する。現像バイアスＶｂを制御することで、良好な画像形成が可能となる。すなわち、制御部１００は、湿度差ΔＨが正の閾値（ここでは、１０％）を越える度に、現像バイアスＶｂを順次低下させる。また、制御部１００は、湿度差ΔＨが負の閾値（ここでは、－１０％）以下となる度に、現像バイアスＶｂを順次増加させる。これにより、カートリッジ内湿度Ｈｃと、機外湿度Ｈｏと、の湿度差の変化に応じて適切な現像バイアスＶｂを印可して印刷できるから、印刷物の画質が良好となる。
【0121】
グリッドバイアスＶｇは、グリッドバイアスＶｇと現像バイアスＶｂとの差がグリッドバイアス調整値ΔＶとなるように制御される。つまり、グリッドバイアスＶｇは、現像バイアスＶｂとバイアス調整値ΔＶの和として表される（Ｖｇ＝Ｖｂ＋ΔＶ）。表２に示すように、制御部１００は、カートリッジ内温度Ｔｃとカートリッジ内湿度Ｈｃに基づき、バイアス調整値ΔＶ、結局は、グリッドバイアスＶｇ（帯電バイアス）を制御する。グリッドバイアスＶｇと現像バイアスＶｂとの差が好ましい値となるように、帯電バイアスを制御することで、良好な画像形成が可能となる。
【0122】
制御部１００は、カートリッジ内湿度Ｈｃが閾値Ｔｈ１（ここでは、３５［％］、または６０［％］）を越えると、帯電バイアスを低下させる。カートリッジ内湿度Ｈｃの変化に応じて適切な帯電バイアスを印可して印刷できるから、印刷物の画質が良好となる。この閾値Ｔｈ１は、カートリッジ内温度Ｔｃに依存する。カートリッジ内温度Ｔｃが３０［℃］より小さい場合、閾値Ｔｈ１は６０［％］であるが、カートリッジ内温度Ｔｃが３０［℃］以上の場合、閾値Ｔｈ１は３５［％］、６０［％］となる。
【0123】
以上は、基本的に、カートリッジ内湿度Ｈｃの変化に着目している。カートリッジ内湿度Ｈｃの変化に着目すると、制御部１００は、カートリッジ内温度Ｔｃが閾値Ｔｈ２（ここでは、１５［℃］、または３０［℃］）を越えると、帯電バイアスを低下させる。カートリッジ内温度Ｔｃの変化に応じて適切な帯電バイアスを印可して印刷できるから、印刷物の画質が良好となる。この閾値Ｔｈ２は、カートリッジ内湿度Ｈｃに依存する。カートリッジ内湿度Ｈｃが３５［％］以上で６０［％］より小さい場合、閾値Ｔｈ２は３０［℃］であるが、カートリッジ内温度Ｔｃが６０［％］以上の場合、閾値Ｔｈ２は１５［℃］となる。一方、カートリッジ内湿度Ｈｃが３５［％］より小さい場合には、閾値Ｔｈ２は存在しない。
【0124】
（レーザプリンタ１の動作手順）
以下、レーザプリンタ１の動作手順を説明する。図３は、起動時におけるレーザプリンタ１の動作手順の一例を表すフロー図である。
以下、レーザプリンタ１の動作手順を説明する。図３は、起動時におけるレーザプリンタ１の動作手順の一例を表すフロー図である。
【0125】
レーザプリンタ１の起動時（電源オン時）において、制御部１００は、現像カートリッジ１０が実質的に新品であるか否かを判定する（ステップＳ１、Ｓ２）。制御部１００は、カートリッジメモリ１０Ａから現像ローラ１２３の回転数の情報を取り出し、現像ローラ１２３の回転数が所定の閾値以下であるか否かを判定する。制御部１００は、この判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、その現像カートリッジ１０のトナーが実質的に未使用であるとして、ステップＳ３に進む。
【0126】
制御部１００は、この判定結果が「Ｎｏ」の場合、カートリッジメモリ１０Ａを参照して、現像カートリッジ１０が新品であるか否かを判定し、現像カートリッジ１０が新品である場合には、ステップＳ３に進む。
【0127】
その後、制御部１００は、機外温度Ｔｏ（電源オン時の機外温度Ｔｏ＿ｏｎ）、機外湿度Ｈｏ（電源オン時の機外湿度Ｈｏ＿ｏｎ）を測定する（ステップＳ３）。制御部１００は、カートリッジ内温度Ｔｃ（電源オン時のカートリッジ内温度Ｔｃ＿ｏｎ）をオン時の機外湿度Ｈｏ＿ｏｎに、カートリッジ内湿度Ｈｃ（電源オン時のカートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｎ）をオン時の機外湿度Ｈｏ＿ｏｎに設定する（ステップＳ４）。現像カートリッジ１０が実質的に新品であるため、カートリッジ内温度Ｔｃ、カートリッジ内湿度Ｈｃは、それぞれ、機外温度Ｔｏ、機外湿度Ｈｏと実質的に等しいと考えられる。
【0128】
その後、制御部１００は、トナー残量Ｍを初期トナー充填量Ｍｓに等しいと判定して（ステップＳ５）、画像形成条件を設定する（ステップＳ６）。
【0129】
制御部１００は、ステップＳ２での判定結果が「Ｎｏ」であった場合、機外温度Ｔｏ（電源オン時の機外温度Ｔｏ＿ｏｎ）、機外湿度Ｈｏ（電源オン時の機外湿度Ｈｏ＿ｏｎ）を測定し（ステップＳ７）、トナー残量Ｍを確認する（ステップＳ８）。カートリッジメモリ１０ＡからドットカウントＤを読み出し、式（１３）を適用することで、トナー残量Ｍを求めることができる。
【0130】
制御部１００は、カートリッジ内温度Ｔｃ（電源オン時のカートリッジ内温度Ｔｃ＿ｏｎ）、カートリッジ内湿度Ｈｃ（電源オン時のカートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｎ）を設定し（ステップＳ９）、画像形成条件を設定する（ステップＳ６）。
【0131】
図４は、ステップＳ９でのカートリッジ内温度Ｔｃ、カートリッジ内湿度Ｈｃの設定の詳細を表すフロー図である。
【0132】
制御部１００は、電源オン時の機内温度Ｔｉ＿ｏｎと、電源オン時の機外温度Ｔｏ＿ｏｎと、の差の絶対値が第１の閾値Ｔｈａ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。制御部１００は、この判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、電源オン時のカートリッジ内温度Ｔｉ＿ｏｎを電源オン時の機内温度Ｔｉ＿ｏｎに設定し、電源オン時のカートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｎを電源オン時の機外湿度Ｈｏ＿ｏｎに設定する（ステップＳ１２）。
【0133】
制御部１００は、ステップＳ１１での判定結果が「Ｎｏ」の場合、電源オン時の機内温度Ｔｉ＿ｏｎと、電源オフ時の（記憶部に記憶された）機内温度Ｔｉ＿ｏｆｆと、の差の絶対値が第２の閾値Ｔｈｂ以下か否かを判定する（ステップＳ１３）。制御部１００は、この判定の結果が「Ｙｅｓ」であった場合、電源オン時のカートリッジ内温度Ｔｃ＿ｏｎを電源オフ時の（記憶部に記憶された）カートリッジ内温度Ｔｃ＿ｏｆｆに設定し、電源オン時のカートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｎを電源オフ時の（記憶部に記憶された）カートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｆｆに設定する（ステップＳ１４）。
【0134】
制御部１００は、ステップＳ１１での判定結果が「Ｎｏ」の場合、電源オン時のカートリッジ内温度Ｔｃ＿ｏｎを電源オン時の機内温度Ｔｉ＿ｏｎに設定し、電源オン時のカートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｎを、電源オン時の機外湿度Ｈｏ＿ｏｎと、記憶部に記憶されたカートリッジ内湿度Ｈｃ＿ｏｆｆと、の平均値に設定する（ステップＳ１５）。
【0135】
以上のような起動時での動作が終了すると、レーザプリンタ１は印刷可能状態（Ｒｅａｄｙ状態）になり、印刷ジョブに応じて、印刷を行う。
【0136】
図５は、レーザプリンタ１での印刷、画像形成条件の設定の手順を表すフロー図である。既述のように、レーザプリンタ１は印刷可能状態（Ｒｅａｄｙ状態）とする。制御部１００は、印刷ジョブがあるか否かを判定し（ステップＳ２１）、印刷ジョブがあれば、印刷ジョブに応じた印刷を行う（ステップＳ２２）。
【0137】
その後、制御部１００は、カートリッジ内温度Ｔｃ、カートリッジ内湿度Ｈｃの前回の演算の後に、印刷を行ったか否かを判定する（ステップＳ２３）。制御部１００は、この判定の結果が「Ｙｅｓ」であれば、カートリッジメモリ１０Ａを参照して、トナー残量Ｍを確認する（ステップＳ２４）。この判定の結果が「Ｎｏ」であれば、トナーは消費されていないので、トナー残量Ｍの確認は不要である。すなわち、前回の演算時のトナー残量Ｍを利用できる。
【0138】
制御部１００は、機外温度Ｔｏ、機内温度Ｔｉ、機外湿度Ｈｏを測定し（ステップＳ２５）、この測定結果に基づいて、カートリッジ内温度Ｔｃ、カートリッジ内湿度Ｈｃを演算する（ステップＳ２６）。制御部１００は、演算したカートリッジ内温度Ｔｃ、カートリッジ内湿度Ｈｃに基づいて、画像形成条件を設定する（ステップＳ２６）。
【0139】
制御部１００は、この測定、演算、設定（ステップＳ２５～Ｓ２７）を繰り返し行う。すなわち、ある程度の時間間隔を置いて、カートリッジ内温度Ｔｃ、カートリッジ内湿度Ｈｃを繰り返し演算する。この結果、レーザプリンタ１の環境条件が変化した場合であっても、適正な画像形成条件を設定することができる。
【0140】
以上のように、本開示では、機内温度Ｔｉ、機外温度Ｔｏ、機外湿度Ｈｏ、および現像カートリッジ１０内のトナー残量Ｍに基づいて、カートリッジ内温度Ｔｃおよびカートリッジ内湿度Ｈｃを演算して、画像形成条件を設定することで、良好な画像形成が可能となる。
【0141】
本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0142】
１ レーザプリンタ
２ 筐体
２Ａ 開口部
４ 画像形成部
１２５ モータ
７ 定着器
１０ 現像カートリッジ
１０Ａ カートリッジメモリ
２３ フロントカバー
２３Ａ ドア開閉センサ
６１ 感光ドラム
６３ 帯電器
６４ 帯電バイアス印加回路
７１ 加熱部
１００ 制御部
１１０ 記憶部
１２３ 現像ローラ
１２４ 層厚規制ブレード
１２６ 現像バイアス印加回路
２ 筐体
２Ａ 開口部
４ 画像形成部
１２５ モータ
７ 定着器
１０ 現像カートリッジ
１０Ａ カートリッジメモリ
２３ フロントカバー
２３Ａ ドア開閉センサ
６１ 感光ドラム
６３ 帯電器
６４ 帯電バイアス印加回路
７１ 加熱部
１００ 制御部
１１０ 記憶部
１２３ 現像ローラ
１２４ 層厚規制ブレード
１２６ 現像バイアス印加回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】