(57)【要約】      （修正有）【課題】表面に有機保護層を有する有機感光ドラムでも、感光ドラムの表面の凹凸が増大することを抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】表面に有機保護層を有する有機感光ドラムと、電源から出力された交流電圧及び直流電圧の重畳電圧により、有機感光ドラムを帯電する帯電ローラと、帯電ローラに流れる電流値を検出する電流検出回路と、有機感光ドラムに当接して有機感光ドラムから中間転写ベルトに転写後に有機感光ドラムの表面に残留したトナーを有機感光ドラムの移動に伴って除去するクリーニングブレードと、を備える。制御部は、電源から帯電ローラに所定の直流電圧を印加した際に帯電ローラに流れる電流値の絶対値の所定画像形成枚数当たりの予想摩耗量Ｐ１が耐久想定摩耗量Ｐｎより小さい場合に、予想摩耗量Ｐ１に基づいて、電源から帯電ローラに印加する電流量を大きくする帯電電流量補正処理モードを実行可能である。【選択図】図７
2020027139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電像を担持して移動可能で、表面に有機保護層を有する有機感光体と、
交流電圧及び直流電圧を出力する電源と、
前記電源から出力された交流電圧及び直流電圧の重畳電圧により、前記有機感光体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段に流れる電流値を検出する電流検出手段と、
帯電された前記有機感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、
トナー及びキャリアを含む現像剤により前記有機感光体の静電像を現像する現像手段と、
前記有機感光体に現像されたトナー像を被転写体に転写する転写部材と、
前記転写部材を前記有機感光体に向けて付勢する付勢部材と、
前記有機感光体に当接し、前記有機感光体から前記被転写体に転写後に前記有機感光体の表面に残留したトナーを前記有機感光体の移動に伴って除去するクリーニングブレードと、
前記電源を制御可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電源から前記帯電手段に所定の直流電圧を印加した際に前記帯電手段に流れる電流値の絶対値の所定画像形成枚数当たりの増加量が所定量より小さい場合に、前記増加量に基づいて、前記電源から前記帯電手段に印加する電流量を大きくするモードを実行可能である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、所定画像形成枚数以上の画像形成を実行するごとに、前記モードを実行可能である、
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】
前記制御手段は、画像形成ジョブの前回転時に前記モードを実行可能である、
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】
前記制御手段は、所定画像形成枚数当たりのトナーの消費量に関する値に基づいて、前記モードを実行可能である、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
静電像を担持して移動可能で、表面に有機保護層を有する有機感光体と、
交流電圧及び直流電圧を出力する電源と、
前記電源から出力された交流電圧及び直流電圧の重畳電圧により、前記有機感光体を帯電する帯電手段と、
帯電された前記有機感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、
トナー及びキャリアを含む現像剤により前記有機感光体の静電像を現像する現像手段と、
前記有機感光体に現像されたトナー像を被転写体に転写する転写部材と、
前記転写部材を前記有機感光体に向けて付勢する付勢部材と、
前記有機感光体に当接し、前記有機感光体から前記被転写体に転写後に前記有機感光体の表面に残留したトナーを前記有機感光体の移動に伴って除去するクリーニングブレードと、
前記電源を制御可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段は、画像形成ジョブ当たりの画像形成枚数が所定枚数より多くなった場合に、画像形成ジョブ当たりの画像形成枚数が前記所定枚数より多くなった画像形成ジョブの次に実行される画像形成ジョブにおいて、前記電源から前記帯電手段に印加する電流量を大きくするモードを実行可能である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
静電像を担持して移動可能で、表面に有機保護層を有する有機感光体と、
交流電圧及び直流電圧を出力する電源と、
前記電源から出力された交流電圧及び直流電圧の重畳電圧により、前記有機感光体を帯電する帯電手段と、
帯電された前記有機感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、
トナー及びキャリアを含む現像剤により前記有機感光体の静電像を現像する現像手段と、
前記有機感光体に現像されたトナー像を被転写体に転写する転写部材と、
前記転写部材を前記有機感光体に向けて付勢する付勢部材と、
前記有機感光体に当接し、前記有機感光体から前記被転写体に転写後に前記有機感光体の表面に残留したトナーを前記有機感光体の移動に伴って除去するクリーニングブレードと、
前記電源を制御可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段は、所定画像形成枚数当たりのトナーの消費量に関する値に基づいて、前記電源から前記帯電手段に印加する電流量を大きくするモードを実行可能である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記トナーの消費量に関する値は、前記所定画像形成枚数当たりの平均画像比率であり、
前記制御手段は、前記平均画像比率が所定値より大きくなった場合に、前記平均画像比率が前記所定値より大きくなった画像形成ジョブの次に実行される画像形成ジョブにおいて、前記モードを実行可能である、
ことを特徴とする請求項４又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記有機感光体に電圧を印加可能な電圧印加手段を備え、
前記制御手段は、前記モードの実行時に、前記電圧印加手段から前記有機感光体に印加する電圧を大きくする、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記電流量は、交流電圧により流れる電流量である、
ことを特徴とする請求項１乃至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】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等により記録材に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、及びこれらの複数の機能を有する複合機等として広く応用されている。この種の画像形成装置では、非磁性のトナーと磁性のキャリアとを主成分とする二成分現像剤を用いて、感光ドラムに形成された静電像を現像するものが広く普及している。
【０００３】
感光体である感光ドラムの表面には、帯電、露光、現像、転写、クリーニングにおいて、電気的外力や機械的外力が直接加えられるため、感光ドラムには、これら外力に対する耐久性も要求される。具体的には、これら外力による表面の傷や摩耗の発生に対する耐久性、即ち、耐傷性及び耐摩耗性が要求される。感光ドラムの表面の耐傷性や耐摩耗性を向上させる技術としては、例えば、結着樹脂として硬化性樹脂を用いた硬化層を表面層とした感光ドラムが知られている。また、炭素−炭素二重結合を有するモノマーと炭素−炭素二重結合を有する電荷輸送性モノマーとを熱または光のエネルギにより硬化重合させることによって形成される電荷輸送性硬化層を表面層とした感光ドラムが知られている。更に、同一分子内に連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を電子線のエネルギにより硬化重合させることによって形成される電荷輸送性硬化層を表面層とした感光ドラムが知られている。このように、近年、感光ドラムの周面の耐傷性や耐摩耗性を向上させる技術として、感光ドラムの表面層を硬化層とし、もって表面層の機械的強度を高めるという技術が確立されてきている。
【０００４】
また、画像形成装置のトナーとして、高画質化、トナー消費量の低減のために、従来よりも粒径の小さなトナーを用いることが多くなっている。転写性を向上させるために、トナーの球形度を上げて、より真球に近いトナーを用いることも多い。感光ドラムの表面上に転写後に残留した粒径の小さいトナーや、真球に近いトナーのクリーニングは困難なことが知られている。このようなトナーを感光ドラムの表面から清掃する構成として、クリーニングブレードのエッジをコーティングして感光ドラムへの追従性を向上させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１６０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、感光体の長寿命化のために表面に耐摩耗性の高い有機保護層を設けた有機感光ドラムが普及している。また、例えば一次転写部においては、有機感光ドラムに現像されたトナー像を被転写体に転写する転写部材を、付勢部材によって有機感光ドラムに付勢している。このため、画像形成装置の長期間使用中に、現像装置から有機感光ドラムへ転移した現像剤のキャリアが一次転写部で有機感光ドラムとの間に付勢部材の付勢力により挟み込まれる可能性がある。この場合、表面に有機保護層を設けた有機感光ドラムであっても、表面にキャリアによる凹みができることがある。形成された凹みは、有機感光ドラムの表面が削れることで徐々に浅くなり、また表面に沿って引き延ばされることで有機感光ドラムの移動方向（周方向）に繋がっていく。
【０００７】
表面に有機保護層を設けた有機感光ドラムでは、長期間使用につれてキャリアによる凹みが一定の割合で形成されるとき、キャリアによる凹みが削れるのに要する時間が多くかかるため、有機感光ドラムの表面の凹みの数が増加する。このため、有機感光ドラムの表面の凹みの有る所と無い所の段差や、凹みの摩耗具合等で有機感光ドラムの表面に凹凸が生じる。有機感光ドラムの表面の凹みの数が多いと、特許文献１に記載のクリーニングブレードでは転写残トナーを堰き止めることができず、クリーニング不良を発生してしまう虞がある。このため、表面に有機保護層を設けて表面の摩耗量を低下させた有機感光ドラムにおいて、表面の凹凸の増大を抑制することが望まれていた。
【０００８】
本発明は、表面に有機保護層を有する有機感光ドラムでも、感光ドラムの表面の凹凸が増大することを抑制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】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、静電像を担持して移動可能で、表面に有機保護層を有する有機感光体と、交流電圧及び直流電圧を出力する電源と、前記電源から出力された交流電圧及び直流電圧の重畳電圧により、前記有機感光体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段に流れる電流値を検出する電流検出手段と、帯電された前記有機感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、トナー及びキャリアを含む現像剤により前記有機感光体の静電像を現像する現像手段と、前記有機感光体に現像されたトナー像を被転写体に転写する転写部材と、前記転写部材を前記有機感光体に向けて付勢する付勢部材と、前記有機感光体に当接し、前記有機感光体から前記被転写体に転写後に前記有機感光体の表面に残留したトナーを前記有機感光体の移動に伴って除去するクリーニングブレードと、前記電源を制御可能な制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記電源から前記帯電手段に所定の直流電圧を印加した際に前記帯電手段に流れる電流値の絶対値の所定画像形成枚数当たりの増加量が所定量より小さい場合に、前記増加量に基づいて、前記電源から前記帯電手段に印加する電流量を大きくするモードを実行可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置は、静電像を担持して移動可能で、表面に有機保護層を有する有機感光体と、交流電圧及び直流電圧を出力する電源と、前記電源から出力された交流電圧及び直流電圧の重畳電圧により、前記有機感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記有機感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、トナー及びキャリアを含む現像剤により前記有機感光体の静電像を現像する現像手段と、前記有機感光体に現像されたトナー像を被転写体に転写する転写部材と、前記転写部材を前記有機感光体に向けて付勢する付勢部材と、前記有機感光体に当接し、前記有機感光体から前記被転写体に転写後に前記有機感光体の表面に残留したトナーを前記有機感光体の移動に伴って除去するクリーニングブレードと、前記電源を制御可能な制御手段と、を備え、前記制御手段は、画像形成ジョブ当たりの画像形成枚数が所定枚数より多くなった場合に、画像形成ジョブ当たりの画像形成枚数が前記所定枚数より多くなった画像形成ジョブの次に実行される画像形成ジョブにおいて、前記電源から前記帯電手段に印加する電流量を大きくするモードを実行可能であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置は、静電像を担持して移動可能で、表面に有機保護層を有する有機感光体と、交流電圧及び直流電圧を出力する電源と、前記電源から出力された交流電圧及び直流電圧の重畳電圧により、前記有機感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記有機感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、トナー及びキャリアを含む現像剤により前記有機感光体の静電像を現像する現像手段と、前記有機感光体に現像されたトナー像を被転写体に転写する転写部材と、前記転写部材を前記有機感光体に向けて付勢する付勢部材と、前記有機感光体に当接し、前記有機感光体から前記被転写体に転写後に前記有機感光体の表面に残留したトナーを前記有機感光体の移動に伴って除去するクリーニングブレードと、前記電源を制御可能な制御手段と、を備え、前記制御手段は、所定画像形成枚数当たりのトナーの消費量に関する値に基づいて、前記電源から前記帯電手段に印加する電流量を大きくするモードを実行可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、感光ドラムの表面の摩耗量が不足する場合でも、感光ドラムの表面の凹凸が増大することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置の感光ドラムの感光層を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る画像形成装置の感光ドラムの感光層における膜厚と検知電流との関係を示すグラフである。
【図５】第１の実施形態に係る画像形成装置の感光ドラムにおける交流電圧に対する関係を示すグラフであり、（ａ）は感光ドラム電位との関係、（ｂ）は帯電ローラに流れる直流電流量との関係である。
【図６】第１の実施形態に係る画像形成装置の感光ドラムにおける放電電流量と摩耗量との関係を示すグラフである。
【図７】第１の実施形態に係る画像形成装置において、帯電電流量補正処理モードを実行する際の手順を示すフローチャートである。
【図８】比較例に係る画像形成装置の感光ドラムにおける画像形成枚数と感光ドラムの凹凸の大きさとの関係を示すグラフである。
【図９】第１の実施形態に係る画像形成装置の感光ドラムにおける画像形成枚数と感光ドラムの凹凸の大きさとの関係を示すグラフである。
【図１０】第２の実施形態に係る画像形成装置において、帯電電流量補正処理モードを実行する際の手順を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態に係る画像形成装置において、帯電電流量補正処理モードを実行する際の手順を示すフローチャートである。
【図１２】第４の実施形態に係る画像形成装置において、帯電電流量補正処理モードを実行する際の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態を、図１〜図９を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置１の一例としてタンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置１に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施することができる。
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体１０と、不図示のシート給送部と、画像形成部４０と、不図示のシート排出部と、制御部１１とを備えている。画像形成装置１は、不図示の原稿読取装置、パーソナルコンピュータ等のホスト機器、あるいはデジタルカメラやスマートフォン等の外部機器からの画像信号に応じて、４色フルカラー画像を記録材に形成することができる。尚、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。
【００１６】
本実施形態では、非磁性のトナーと磁性のキャリアとを有する二成分現像剤を使用している。トナーは、着色剤を有した結着樹脂からなる母体と、母体に添加される添加剤とを有している。トナーとしては、負帯電性ポリエステル系樹脂を主体とした樹脂バインダに顔料を混練したものを粉砕分級して得られた平均粒径が約６μｍのトナーを用いている。キャリアは、表面酸化あるいは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの合金、あるいは酸化物フェライトなどが使用可能である。キャリアの粒径は、小さすぎると現像時にキャリアが像担持体に付着しやすくなり、大きすぎると現像時にキャリアがトナー像を乱してしまうので、本実施形態では平均体積粒径４０μｍのフェライトキャリアを用いた。本実施形態において現像容器内には３００ｇの現像剤を収容し、設置時の現像剤はトナーとキャリアとの重量比を１：９とした。
【００１７】
画像形成部４０は、シート給送部から給送されたシートＳに対して、画像情報に基づいて画像を形成可能である。画像形成部４０は、プロセスカートリッジ５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋと、トナーボトル４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋと、露光装置４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋと、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着部４６と、を備えている。尚、本実施形態の画像形成装置１は、フルカラーに対応するものであり、プロセスカートリッジ５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、図２以降及び明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合がある。
【００１８】
プロセスカートリッジ５０は、トナー像を担持して移動する感光ドラム５１と、帯電ローラ５２と、現像装置２０と、不図示の前露光装置と、クリーニングブレード５５と、を有している。プロセスカートリッジ５０は、一体にユニット化されて、装置本体１０に対して着脱可能に構成されている。
【００１９】
＜感光ドラム＞
感光ドラム５１は、回転可能であり、画像形成に用いられる静電像を担持して移動可能である。感光ドラム５１は、両端部をフランジによって回転自在に支持されており、一方の端部に不図示の駆動モータから駆動力を伝達することにより回転駆動される。本実施形態では、感光ドラム５１は、軸方向の長さ３４０ｍｍ、外径３０ｍｍであり、中心支軸を中心に２００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で、図１中の矢印方向に回転される。
【００２０】
感光ドラム５１は、帯電特性が負帯電性の回転ドラム型の有機感光ドラムである。図２に示すように、感光ドラム５１は、アルミニウム製シリンダ（導電性基体）５１１の表面に、下地層５１２と、有機材料からなる電荷発生層５１３と、厚さ約２０μｍの電荷輸送層５１４と、を下から順に塗り重ねた構成をしている。感光ドラム５１の表面層（保護層）は、結着樹脂として硬化性樹脂を用いて硬化層（有機保護層）５１５としている。即ち、感光ドラム５１は、表面に有機保護層を有する有機感光体である。尚、本実施形態では、硬化層５１５として硬化性樹脂を用いた場合について説明しているが、これには限られない。例えば、硬化層５１５として、炭素−炭素二重結合を有するモノマーと炭素−炭素二重結合を有する電荷輸送性モノマーとを熱または光のエネルギにより硬化重合させることによって形成される電荷輸送性硬化層を適用してもよい。あるいは、硬化層５１５として、同一分子内に連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を電子線のエネルギにより硬化重合させることによって形成される電荷輸送性硬化層を適用してもよい。
【００２１】
＜帯電ローラ＞
帯電ローラ（帯電手段）５２は、感光ドラム５１の表面を一様に帯電処理する接触式帯電手段であり、従動して回転するゴムローラを用いており、感光ドラム５１の表面を均一に帯電する。帯電ローラ５２は、軸方向の長さ３３０ｍｍ、直径１４ｍｍであり、ステンレス製の芯金の外回りに導電ゴム層を形成した構成である。帯電ローラ５２は、芯金の両端部をそれぞれ不図示の軸受部材により回転自在に保持されると共に、不図示の押圧ばねによって感光ドラム５１に向かって付勢して、感光ドラム５１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させている。これにより、帯電ローラ５２は、感光ドラム５１の回転に従動して回転する（周速度は３００ｍｍ／ｓｅｃ）。
【００２２】
帯電ローラ５２は、感光ドラム５１との間の微小ギャップにて生じる放電現象を利用して帯電する。帯電ローラ５２の芯金には、交流電圧及び直流電圧を出力する電源７０（図３参照）より所定の条件の帯電電圧が印加される。例えば、印加する直流電圧を−５００Ｖ、交流電圧をその環境における放電開始電圧の２倍以上の値に設定すると、回転する感光ドラム５１の画像形成部が約−５００Ｖに一様に帯電処理される。即ち、帯電ローラ５２は、電源７０から出力された交流電圧及び直流電圧の重畳電圧により、感光ドラム５１を帯電する。尚、画像形成中に印加される直流電圧は、−５００Ｖに限定されるものではなく、環境や感光ドラム５１及び帯電ローラ５２の使用耐久状況などに応じて、良好な画像形成に適する電位に適宜設定される。
【００２３】
＜露光装置＞
露光装置（露光手段）４２は、帯電処理された感光ドラム５１の面に静電潜像を形成する情報書き込み手段であり、半導体レーザを用いたレーザスキャナである。レーザビームスキャナは、画像読取装置などのホスト処理装置から画像形成装置１側に送られた画像情報に対応して変調されたレーザ光を出力して、一様に帯電処理された回転する感光ドラム５１の表面をレーザ走査露光する。このレーザ走査露光により、感光ドラム５１の表面のレーザ光で照射されたところの電位が低下し、回転する感光ドラム５１の表面には、画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。即ち、露光装置４２は、帯電された感光ドラム５１を露光して静電像を形成する。
【００２４】
＜現像装置＞
現像装置（現像手段）２０は、感光ドラム５１上の静電潜像に従ってトナーを供給し、静電潜像をトナー像として反転現像する。即ち、現像装置２０は、トナー及びキャリアを含む現像剤により感光ドラム５１の静電像を現像する。現像装置２０は、現像スリーブ２４を有しており、現像スリーブ２４の軸方向の長さは３２５ｍｍである。本実施形態では、現像スリーブ２４はトナー及びキャリアを含む二成分現像剤による磁気ブラシを保持し、感光ドラム５１に接触させながら現像を行う。感光ドラム５１に付着したトナーの平均帯電量は、約−３０μＣ／ｇである。
【００２５】
現像装置２０には、不図示の電源から所定の現像バイアスが印加される。本実施形態では、現像バイアスは、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。この振動電圧は、例えば、周波数８．０ｋＨｚ、ピーク間電圧１．８ｋＶ、矩形波の交流電圧を重畳した電圧である。直流電圧は、現像部における感光ドラム５１の電位に対して適正なカブリ取り電位になるように適宜設定される。
【００２６】
＜中間転写ユニット＞
感光ドラム５１に現像されたトナー像は、中間転写ユニット４４に対して一次転写される。一次転写後の感光ドラム５１は、不図示の前露光装置によって表面を除電される。クリーニングブレード５５は、カウンタブレード方式であり、感光ドラム５１に対して所定の押圧力で当接されている。一次転写後、中間転写ユニット４４に転写されずに感光ドラム５１の表面に残留したトナーは、感光ドラム５１に当接して設けられたクリーニングブレード５５によって除去され、回収されて次の作像工程に備える。
【００２７】
＜クリーニングブレード＞
クリーニングブレード５５は、一次転写における中間転写ベルト４４ｂへのトナー像転写後に、感光ドラム５１に若干残留する転写残トナーを、感光ドラム５１の表面から除去する。即ち、クリーニングブレード５５は、感光ドラム５１に当接し、感光ドラム５１から中間転写ベルト４４ｂに転写後に感光ドラム５１の表面に残留したトナーを感光ドラム５１の移動に伴って除去する。本実施形態におけるクリーニングブレード５５はウレタンゴムからなる平板状の形状であり、軸方向の長さは３３０ｍｍであり、３０ｇｆ／ｃｍの線圧で感光ドラム５１に押圧されている。
【００２８】
中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａや従動ローラ４４ｄ、一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられ、トナー像を担持する無端状の中間転写ベルト４４ｂとを備えている。一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋは、感光ドラム５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト４４ｂに当接し、感光ドラム５１に現像されたトナー像を被転写体である中間転写ベルト４４ｂに一次転写する。
【００２９】
＜一次転写ローラ＞
一次転写ローラ（転写部材）４７は、感光ドラム５１との間に中間転写ベルト４４ｂを挟む方向に付勢ばね（付勢部材）４７ｓにより所定の押圧力をもって圧接され、その圧接ニップ部が一次転写部である。即ち、付勢ばね４７ｓは、中間転写ユニット４４に設けられ、一次転写ローラ４７を感光ドラム５１に向けて付勢する。一次転写ローラ４７には、不図示の電源からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写電圧、本実施形態では＋６００Ｖが印加される。これにより、感光ドラム５１の表面側のトナー像が、中間転写ベルト４４ｂの表面に順次に静電転写されていく。
【００３０】
＜中間転写ベルト＞
中間転写ベルト４４ｂは、感光ドラム５１に当接して感光ドラム５１との間で一次転写部を形成する。中間転写ベルト４４ｂに一次転写ローラ４７によって正極性の一次転写バイアスを印加することにより、感光ドラム５１に形成された負極性を持つトナー像が一次転写部で中間転写ベルト４４ｂに順次多重に一次転写される。中間転写ベルト４４ｂの材料としては、例えば、樹脂系又は金属芯体入りのゴムベルト、樹脂及びゴムからなるベルトを適用でき、あるいはトナーの飛び散りや中抜けなどの良化など画像向上性を意識して弾性層を有するベルトを用いてもよい。本実施形態では、中間転写ベルト４４ｂとして、厚さは８０μｍ、全周は９００ｍｍで、ポリイミドにカーボン分散し、体積抵抗率を１０８Ωｃｍオーダーに制御した樹脂ベルトを用いた。
【００３１】
二次転写部４５は、二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ４５ｂとを備えている。二次転写外ローラ４５ｂは、中間転写ベルト４４ｂに当接して中間転写ベルト４４ｂとの間で二次転写部４５を形成する。二次転写外ローラ４５ｂに正極性の二次転写バイアス（例えば、＋８００Ｖ）を印加することにより、中間転写ベルト４４ｂに一次転写されたフルカラーのトナー像を二次転写部４５でシートＳに二次転写する。
【００３２】
定着部４６は、定着ローラ４６ａ及び加圧ローラ４６ｂを備えている。定着ローラ４６ａと加圧ローラ４６ｂとの間をシートＳが挟持され搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。シート排出部は、定着後、排出経路から搬送されるシートＳを給送し、例えば、排出口から排出して排出トレイに積載する。
【００３３】
＜制御部＞
図３に示すように、制御部１１はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ１２と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ１３と、データを一時的に記憶するＲＡＭ１４と、外部と信号を入出力する入出力回路１５（Ｉ／Ｆ）とを備えている。ＣＰＵ１２は、画像形成装置１の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。ＣＰＵ１２は、入出力回路１５を介して、シート給送部、画像形成部４０、シート排出部等に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。ＲＯＭ１３には、シートＳに画像を形成するための画像形成制御シーケンス等が記憶される。ＲＡＭ１４には、後述する枚数カウンタＣが記憶される。ＲＡＭ１４及びＲＯＭ１３は、画像形成装置１内の基板内のメモリでもよく、あるいはドラムカートリッジに設置されるタグ内のメモリでもよい。制御部１１は、電源７０などに接続され、電源７０に設けられた交流電源７１及び直流電源７２を制御可能である。また、制御部１１は、電源７０から帯電ローラ５２に所定の直流電圧を印加した際に帯電ローラ５２に流れる電流値の絶対値の所定画像形成枚数当たりの増加量が所定量より小さい場合に、後述する帯電電流量補正処理モードを実行する（図７参照）。
【００３４】
＜電流検知回路＞
感光ドラム５１と接地電位との間には、電流検知回路（電流検出手段）７３が設けられている。電流検知回路７３は、振動電圧の直流電圧によって帯電ローラ５２から感光ドラム５１に流れる直流電流Ｉを測定するための抵抗７３Ｒと、交流電圧によって感光ドラム５１に流れる交流電流をバイパスするためのコンデンサ７３Ｃとを有している。電流検知回路７３は、帯電ローラ５２に印加される振動電圧により発生する直流電流及び交流電流を制御部１１でモニタするための構成であって、この構成が感光ドラム５１の感光層の膜厚測定を実行可能である。即ち、電流検知回路７３は、帯電ローラ５２に流れる電流値を検出する。制御部１１は、抵抗７３Ｒの端子間電圧を測定し、その測定値に基づいて感光ドラム５１の感光層の膜厚を算出する。
【００３５】
次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず感光ドラム５１が回転して表面が帯電ローラ５２により帯電される。そして、露光装置４２により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム５１に対して発光され、感光ドラム５１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト４４ｂに一次転写される。一次転写後、中間転写ユニット４４に転写されずに感光ドラム５１上に残留したトナーは、クリーニングブレード５５によって除去される。
【００３６】
一方、このようなトナー像の形成動作に並行してシートＳが供給され、中間転写ベルト４４ｂのトナー画像にタイミングを合わせて、搬送経路を介してシートＳが二次転写部４５に搬送される。中間転写ベルト４４ｂからシートＳに画像が二次転写され、シートＳは、定着部４６に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されてシートＳの表面に定着され、装置本体１０から排出される。
【００３７】
＜感光ドラムの膜厚の検知のメカニズム＞
次に、本実施形態の画像形成装置１における感光ドラム５１の膜厚の検知について説明する。図４に、感光ドラム５１の膜厚と帯電ローラ５２から感光ドラム５１に直流電圧を印加したときに流れる直流電流Ｉとの関係を示す。帯電ローラ５２により与えられる感光ドラム５１の表面電位Ｖ０と感光ドラム５１の感光層の膜厚ｄとの間には、下記の数式１の関係が成立する。膜厚ｄは感光層の表面から導電性基体５１１の表面までの距離、Ｑは感光層に与えられる単位面積あたりの電荷量、Ｃは感光層の単位面積あたりの静電容量、ε０は真空中の誘電率、εｒは感光層の比誘電率をそれぞれ示す。
Ｑ＝ＣＶ０＝ε０・εｒ・１／ｄ・Ｖ０   ・・・数式１
【００３８】
数式１から明らかなように、感光ドラム５１が摩耗して感光層の膜厚ｄが減少すると、同一の表面電位Ｖ０では電荷Ｑは大きくなる。即ち、感光ドラム５１の膜厚ｄを測定するには、電荷Ｑ、即ち直流電流Ｉを測定すればよい。このようにして求められた感光ドラム５１の感光層の膜厚ｄに基づき、感光ドラム５１の寿命を予測することができる。また、より高精度に寿命を予想するために、測定された直流電流Ｉと初期の直流電流Ｉ０との差分ΔＩを用いる場合もある。これは、決まっている膜厚に対してどれだけ削れているかという観点から寿命を見積もるという方法である。本実施形態では、ΔＩを、感光ドラム５１で画像不良が発生するときの摩耗量を直流電流で表したΔＩ０で割った値をパーセントで表した値をＬＦ値と呼び、感光ドラム５１の寿命予測に用いている。
【００３９】
＜直流電流検知＞
本実施形態では、感光ドラム５１の膜厚を検知するために、直流電流検知を実施する。直流電流検知は、感光ドラム５１に帯電ローラ５２による振動高圧を印加している時に電流検知回路７３が直流電流を検知することで実施される。本実施形態では、制御部１１は、所定画像形成枚数（例えば、５万枚）を検知すると、帯電ローラ５２に通常画像形成時と異なる振動高圧を印加させると同時に、電流検知回路７３に直流電流の検知を行わせる。
【００４０】
ここでは、例えば、帯電ローラ５２の直流電圧は７００Ｖ、交流電圧は直流電流検知制御の直前に画像形成装置１内の制御により適正な値に設定する。直流電圧は基本的には何Ｖでもよいが、大きい方が直流電流も増加して分解能が上がるため、リークなどの弊害がないところまで上げる方が望ましい。直流電圧に重畳する交流電圧は、感光ドラム５１と帯電ローラ５２との間に十分な放電が確保されて、直流電圧に等しい帯電電位（ＶＤ）を感光ドラム５１に形成できる電圧であることが好ましい。図５（ａ）に示すように、交流電圧が十分でないと、帯電ローラ５２に印加した直流電圧を感光ドラム５１の帯電電位（ドラム電位）に十分に反映できない。図５（ｂ）に示すように、交流電圧が十分でないと、帯電ローラ５２を流れて測定される直流電流Ｉと直流電圧の関係が不安定になる。
【００４１】
＜感光ドラムの表面の摩耗＞
感光ドラム５１は、帯電ローラ５２から高圧を印加されることで表層の分子鎖が破壊され脆くなる。脆くなった感光ドラム５１の表層は、クリーニングブレード５５によって削り取られる。図６に、帯電工程で感光ドラム５１に印加される高圧の交流成分の放電電流量と１０万枚当たりの感光ドラム５１の摩耗量との関係を示す。本実施形態では、制御前の放電電流量を７０μＡに設定している。図６に示すように、放電電流量を変更することで感光ドラム５１の摩耗量を調整可能なことが分かる。上記の工程が含まれる画像形成を繰り返し行った感光ドラム５１の膜厚は減少し、直流電流検知で直流電流の変化が検知される。
【００４２】
但し、この画像形成による感光ドラム５１の膜厚の減少は長時間を要する工程であり、直流電流検知で差分を出すためには長期間の画像形成が必要になる。本実施形態では直流電流検知で差分を出すために、膜厚検知の実施間隔を画像形成枚数５万枚ごとにしている。尚、膜厚検知の実施間隔は画像形成枚数には限らず、感光ドラム５１が帯電ローラ５２から高圧を受けた時間である帯電印加時間や、高圧を受けながら駆動した距離である帯電走行距離、または前回実施タイミングからのある固定の時間でもよい。
【００４３】
次に、上述した本実施形態の画像形成装置１において、帯電電流量補正処理モードを実行する際の手順について、図７に示すフローチャートに沿って説明する。制御部１１は、画像形成ジョブの入力により、画像形成ジョブの前回転時において、前回の制御実行時に記憶された枚数カウンタＣを参照し（ステップＳ１１）、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。ここでは、例えば、制御実行枚数ｎ１＝５万枚としている。尚、５万枚に限られないのは勿論である。制御部１１は、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ１以上でないと判断した場合は（ステップＳ１２のＮＯ）、処理を終了する。
【００４４】
制御部１１は、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ１以上であると判断した場合は（ステップＳ１２のＹＥＳ）、膜厚検知処理を実行する（ステップＳ１３）。ここでは、感光ドラム５１の膜厚ｄを得るために、直流電流Ｉを測定し、数式１を利用して算出する。制御部１１は、膜厚検知処理の結果に基づいて、膜厚の予測値である予測膜厚ｄ１を算出する（ステップＳ１４）。制御部１１は、得られた予測膜厚ｄ１と、耐久の初期に測定した初期膜厚ｄ０との差分（ｄ０−ｄ１）を予想摩耗量Ｐ１として算出する（ステップＳ１５）。
【００４５】
制御部１１は、予想摩耗量Ｐ１が耐久想定摩耗量Ｐｎより小さいか否かを判断する（ステップＳ１６）。制御部１１は、予想摩耗量Ｐ１が耐久想定摩耗量Ｐｎより小さくないと判断した場合は（ステップＳ１６のＮＯ）、処理を終了する。制御部１１は、予想摩耗量Ｐ１が耐久想定摩耗量Ｐｎより小さいと判断した場合は（ステップＳ１６のＹＥＳ）、追加で必要な摩耗量を、テーブルを参照して算出する（ステップＳ１７）。例えば、制御前の摩耗量よりも０．２μｍ以上多く削ると適正な摩耗量となる場合は、帯電電流量を７０μＡから８５μＡに上げるようにする。制御部１１は、算出した摩耗量に基づく帯電電流量の変化量により、帯電電流量の補正処理を実行し（ステップＳ１８、帯電電流量補正処理モード）、処理を終了する。
【００４６】
即ち、制御部１１は、電源７０から帯電ローラ５２に所定の直流電圧を印加する。その際に、制御部１１は、帯電ローラ５２に流れる電流値の絶対値の所定画像形成枚数（例えば、５万枚）当たりの予想摩耗量（増加量）Ｐ１が耐久想定摩耗量（所定量）Ｐｎより小さい場合に、帯電電流量補正処理モードを実行する。帯電電流量補正処理モードは、予想摩耗量Ｐ１に基づいて、電源７０から帯電ローラ５２に印加する電流量を大きくするモードである。また、制御部１１は、所定画像形成枚数以上（例えば、５万枚以上）の画像形成を実行するごとに、帯電電流量補正処理モードを実行可能である。また、制御部１１は、画像形成ジョブの前回転時に帯電電流量補正処理モードを実行可能である。尚、帯電電流量補正処理モードでの電流量は、交流電圧により流れる電流量である。
【００４７】
ここで、感光ドラム５１の凹凸形状は、例えばレーザ顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡などの顕微鏡を用いて観察することができる。レーザ顕微鏡としては、例えば、以下の機器を利用可能である。例えば、（株）キーエンス製の超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５５０、超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−９０００、超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−９５００、ＶＫ−Ｘ２００、ＶＫ−Ｘ１００、オリンパス（株）製の走査型共焦点レーザ顕微鏡ＯＬＳ３０００である。光学顕微鏡としては、例えば、（株）キーエンス製のデジタルマイクロスコープＶＨＸ−５００、デジタルマイクロスコープＶＨＸ−３００を利用可能である。電子顕微鏡としては、例えば、（株）キーエンス製の３Ｄリアルサーフェスビュー顕微鏡ＶＥ−９８００、３Ｄリアルサーフェスビュー顕微鏡ＶＥ−８８００、（株）島津製作所製の走査型電子顕微鏡ＳＵＰＥＲＳＣＡＮ  ＳＳ−５５０を利用可能である。原子間力顕微鏡としては、例えば、（株）キーエンス製のナノスケールハイブリッド顕微鏡ＶＮ−８０００、（株）島津製作所製の走査型プローブ顕微鏡ＳＰＭ−９６００を利用可能である。上記顕微鏡を用いて、所定の倍率により、測定視野内の表面形状を計測することができる。また、感光ドラム５１の表面の凹凸形状は下記方法により数値化した。上記顕微鏡を用いて、所定の倍率により、測定視野内の形状プロファイルを測定した後、感光ドラム５１の移動方向のプロファイルを微分し、測定視野内を面平均して算出した。上記数値が大きい程、感光ドラム５１の表面の凹凸が大きくなっていると判断する。
【００４８】
図８に、帯電電流量補正処理を行わない条件で、耐久によって感光ドラム５１の摩耗量が異なるときに感光ドラム５１の表面の凹凸の推移の違いを示す（比較例）。図８から、想定される感光ドラム５１の凹凸のラインよりも感光ドラム５１の摩耗量が少ないと、感光ドラム５１の凹凸が大きくなることが分かる。本実施形態の画像形成装置１においては、感光ドラム５１の凹凸が１８を超えると、クリーニングブレード５５が外添剤の阻止層を形成できず、クリーニング不良が発生する虞がある。一方、想定される凹凸のラインよりも感光ドラム５１の摩耗量が多いと、感光ドラム５１の凹凸は小さくなるが、感光ドラム５１の摩耗過多によって寿命を短くしてしまう。
【００４９】
これに対し、本実施形態の画像形成装置１によれば、帯電電流量補正処理を実行している。このため、図９の実施例に示すように、画像形成枚数が初期５万枚時点で帯電電流量補正処理を実行した後、徐々に想定摩耗量に近づいている。これにより、感光ドラム５１の表面の凹凸がクリーニング性の厳しくなる閾値１８まで上昇しないように制御することが可能となった。
【００５０】
上述したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部１１は、電源７０から帯電ローラ５２に所定の直流電圧を印加する。その際に、帯電ローラ５２に流れる電流値の絶対値の所定画像形成枚数当たりの増加量が所定量より小さい場合に、帯電電流量補正処理モードを実行する。これにより、感光ドラム５１の摩耗量が想定より少ない場合に摩耗させるので、感光ドラムの表面の摩耗量が不足してキャリアにより感光ドラム５１の表面に凹凸が形成されていても、感光ドラム５１の表面の凹凸が増大することを抑制できる。即ち、表面に有機保護層を有する感光ドラム５１でも、感光ドラム５１の表面の凹凸が増大することを抑制できる。
【００５１】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、膜厚検知処理を実行しているので、実際の膜厚を予測して想定値との差分から摩耗量の多い少ないを判断することができる。このため、帯電電流量補正処理モードの実行タイミングを高精度に判断することができる。
【００５２】
尚、上述した実施形態の画像形成装置１では、画像形成ジョブの実行開始時の前回転時に図７に示すフローチャートの制御を実行し、帯電電流量を変更してから画像形成動作を開始しているが、これには限られない。例えば、画像形成ジョブの実行終了時の後回転時に図７に示すフローチャートの制御を実行し、次の画像形成ジョブの実行時に帯電電流量を変更してもよい。
【００５３】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図１０のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置１の単位画像形成ジョブ毎の平均画像形成枚数から、感光ドラム５１の摩耗量を予測し、感光ドラム５１の摩耗量が適正か否かの判断をする点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
【００５４】
第１の実施形態では、感光ドラム５１の膜厚検知結果から感光ドラム５１の摩耗量が適正か否かの判断をしていた。しかし、小型のプリンタ等では膜厚検知手段を備えていないこともある。
【００５５】
一方、例えば連続で複数枚を印刷する場合は、プリント準備のための前回転や、シート搬送のための後回転が１枚毎に印刷する場合に比べて少なくなり、単位枚数当たりの感光ドラム５１の走行距離が短くなる。単位枚数当たりの感光ドラム５１の走行距離が短くなると、単位枚数当たりの感光ドラム５１の摩耗量が減少する。感光ドラム５１の摩耗量が減少すると感光ドラム５１の表面の凹凸が蓄積していくため、感光ドラム５１の表面の凹凸が増大し、クリーニングブレード５５でトナーをクリーニングしにくくなる。そこで、本実施形態では、単位枚数当たりの走行距離が少なくなったときに帯電ローラ５２から感光ドラム５１に印加する電流量を増大させる。電流量を増大させることにより、感光ドラム５１の摩耗量を増やして、感光ドラム５１の表面の凹凸を適正な範囲内に維持するようにする。
【００５６】
次に、上述した本実施形態の画像形成装置１において、帯電電流量補正処理モードを実行する際の手順について、図１０に示すフローチャートに沿って説明する。制御部１１は、画像形成ジョブの入力により、画像形成ジョブの前回転時において、前回の制御実行時に記憶された枚数カウンタＣを参照し（ステップＳ２１）、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ２以上であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。ここでは、例えば、制御実行枚数ｎ２＝１０００枚としている。尚、１０００枚に限られないのは勿論である。制御部１１は、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ２以上でないと判断した場合は（ステップＳ２２のＮＯ）、処理を終了する。
【００５７】
制御部１１は、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ２以上であると判断した場合は（ステップＳ２２のＹＥＳ）、所定期間内の画像形成ジョブ数Ｐを算出する（ステップＳ２３）。枚数カウンタＣをジョブ数Ｐで割った値Ｃ／Ｐが、所定期間内の１画像形成ジョブ当たりの平均画像形成枚数になる。
【００５８】
制御部１１は、１画像形成ジョブ当たりの平均画像形成枚数Ｃ／Ｐが、帯電電流制御の変更閾値となる１画像形成当たりの平均画像形成枚数Ｖ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ２４）。制御部１１は、平均画像形成枚数Ｃ／Ｐが平均画像形成枚数Ｖ１以上でないと判断した場合は（ステップＳ２４のＮＯ）、処理を終了する。制御部１１は、平均画像形成枚数Ｃ／Ｐが平均画像形成枚数Ｖ１以上であると判断した場合は（ステップＳ２４のＹＥＳ）、追加で必要な摩耗量を画像形成ジョブ数Ｐ−帯電電流量のテーブルを参照して算出する（ステップＳ２５）。例えば、制御前の摩耗量よりも０．２μｍ以上多く削ると適正な摩耗量となる場合は、帯電電流量を７０μＡから８５μＡに上げるようにする。制御部１１は、算出した摩耗量に基づく帯電電流量の変化量により、帯電電流量の補正処理を実行し（ステップＳ２６、帯電電流量補正処理モード）、処理を終了する。
【００５９】
即ち、制御部１１は、画像形成ジョブ当たりの画像形成枚数Ｃ／Ｐが平均画像形成枚数（所定枚数）Ｖ１より多くなった場合に、そのようになった画像形成ジョブの次に実行される画像形成ジョブにおいて、帯電電流量補正処理モードを実行可能である。
【００６０】
上述したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、画像形成ジョブ当たりの平均画像形成枚数Ｃ／Ｐが所定枚数Ｖ１より多くなった場合に、帯電電流量補正処理モードを実行する。これにより、感光ドラム５１の摩耗量が想定より少ない場合に摩耗させるので、表面に有機保護層を有する感光ドラム５１でも、感光ドラム５１の表面の凹凸が増大することを抑制できる。
【００６１】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、画像形成ジョブ当たりの平均画像形成枚数Ｃ／Ｐに基づいて帯電電流量補正処理モードを実行している。このため、１回の画像形成ジョブにおける画像形成枚数の多い少ないに関わらず、安定したクリーニング性を長期に亘って維持することができる。
【００６２】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を、図１１のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、トナー消費量に基づいて感光ドラム５１の摩耗量を予測し、感光ドラム５１の摩耗量が適正か否かの判断をする点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
【００６３】
第１の実施形態では、感光ドラム５１の膜厚検知結果から感光ドラム５１の摩耗量が適正か否かの判断をしていた。しかし、小型のプリンタ等では膜厚検知手段を備えていないこともある。
【００６４】
ここで、耐久によるキャリアの劣化による現像性の低下を抑制するために、トナーボトルに一定量のキャリアを混ぜたものを使用し、トナーとともにキャリアも供給する画像形成装置が提案されている。このような画像形成装置においては、画像印字面積が大きい場合にはトナーの消費量が増えるため、キャリアの供給量も増加する。現像装置２０に収容されたキャリアのうち、一部が現像装置２０から感光ドラム５１に転移する。転移したキャリアが転写部で感光ドラム５１との間に挟まれると感光ドラム５１の表面に凹みを作ることがあり、画像印字面積が少ない場合と比較して、感光ドラム５１の表面の凹みが増加する。したがって、感光ドラム５１の表面の凹凸を一定以下に抑えるためには、感光ドラム５１の摩耗量を増やす必要がある。即ち、画像形成する画像の画像比率とトナー消費量と感光ドラム５１の凹凸とには相関があるため、本実施形態では、形成する画像の画像比率に基づいて、感光ドラム５１の摩耗量を予測し、感光ドラム５１の摩耗量が適正か否かを判断する。
【００６５】
次に、上述した本実施形態の画像形成装置１において、帯電電流量補正処理モードを実行する際の手順について、図１１に示すフローチャートに沿って説明する。制御部１１は、画像形成ジョブの入力により、画像形成ジョブの前回転時において、前回の制御実行時に記憶された枚数カウンタＣを参照し（ステップＳ３１）、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ３以上であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。ここでは、例えば、制御実行枚数ｎ３＝１０００枚としている。尚、１０００枚に限られないのは勿論である。制御部１１は、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ３以上でないと判断した場合は（ステップＳ３２のＮＯ）、処理を終了する。
【００６６】
制御部１１は、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ３以上であると判断した場合は（ステップＳ３２のＹＥＳ）、所定枚数間のトナー消費量Ｔを算出する（ステップＳ３３）。尚、制御部１１は、トナー消費量Ｔを、画像比率、画像印字面積、ビデオカウント値等から算出することができる。トナー消費量Ｔを枚数カウンタＣで割った値Ｔ／Ｃが、所定期間内の１枚当たりのトナー消費量になる。
【００６７】
制御部１１は、所定期間内の１枚当たりのトナー消費量Ｔ／Ｃが、帯電電流制御の変更閾値となる１画像形成ジョブ当たりの平均画像形成枚数Ｖ２以上であるか否かを判断する（ステップＳ３４）。制御部１１は、トナー消費量Ｔ／Ｃが平均画像形成枚数Ｖ２以上でないと判断した場合は（ステップＳ３４のＮＯ）、処理を終了する。制御部１１は、トナー消費量Ｔ／Ｃが平均画像形成枚数Ｖ２以上であると判断した場合は（ステップＳ３４のＹＥＳ）、追加で必要な摩耗量をトナー消費量Ｔ−帯電電流量のテーブルを参照して算出する（ステップＳ３５）。例えば、制御前の摩耗量よりも０．２μｍ以上多く削ると適正な摩耗量となる場合は、帯電電流量を７０μＡから８５μＡに上げるようにする。制御部１１は、算出した摩耗量に基づく帯電電流量の変化量により、帯電電流量の補正処理を実行し（ステップＳ３６、帯電電流量補正処理モード）、処理を終了する。
【００６８】
即ち、制御部１１は、所定画像形成枚数当たりのトナーの消費量Ｔ／Ｃに関する値に基づいて、帯電電流量補正処理モードを実行可能である。また、本実施形態では、トナーの消費量Ｔ／Ｃに関する値は、所定画像形成枚数当たりの平均画像比率である。制御部１１は、平均画像比率（Ｔ／Ｃ）が平均画像形成枚数（所定値）Ｖ２より大きくなった場合に、その次に実行される画像形成ジョブにおいて、帯電電流量補正処理モードを実行可能である。
【００６９】
上述したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、所定画像形成枚数当たりのトナーの消費量Ｔ／Ｃに関する値に基づいて、帯電電流量補正処理モードを実行する。これにより、トナーの消費量が多い場合に摩耗させるので、表面に有機保護層を有する感光ドラム５１でも、感光ドラム５１の表面の凹凸が増大することを抑制できる。
【００７０】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、所定画像形成枚数当たりのトナーの消費量Ｔ／Ｃに関する値に基づいて、帯電電流量補正処理モードを実行している。このため、トナー消費量に関わらず、安定したクリーニング性を長期に亘って維持することができる。
【００７１】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態を、図１２のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、第１の実施形態と同様に膜厚検知結果に基づいて摩耗量を算出すると共に、第３の実施形態と同様にトナー消費量に基づいて感光ドラム５１の摩耗量を予測し、感光ドラム５１の摩耗量が適正か否かの判断をする。それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
【００７２】
本実施形態では、例えば、画像形成枚数５万枚ごとに膜厚検知処理に基づいて帯電電流量補正処理モードを実行すると共に、画像形成枚数１０００枚ごとにトナー消費量に基づいて帯電電流量補正処理モードを実行する。
【００７３】
次に、上述した本実施形態の画像形成装置１において、帯電電流量補正処理モードを実行する際の手順について、図１２に示すフローチャートに沿って説明する。制御部１１は、画像形成ジョブの入力により、画像形成ジョブの前回転時において、前回の制御実行時に記憶された枚数カウンタＣを参照し（ステップＳ１１）、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。ここでは、例えば、制御実行枚数ｎ１＝５万枚としている。制御部１１は、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ１以上であると判断した場合は（ステップＳ１２のＹＥＳ）、膜厚検知処理を実行する（ステップＳ１３）。尚、以降のステップＳ１４〜Ｓ１８は第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００７４】
制御部１１は、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ１以上でないと判断した場合は（ステップＳ１２のＮＯ）、枚数カウンタＣが制御実行枚数ｎ３以上であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。ここでは、例えば、制御実行枚数ｎ３＝１０００枚としている。以降のステップＳ３３〜Ｓ３６は第３の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００７５】
上述したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、膜厚検知処理を実行しているので、実際の膜厚を予測して想定値との差分から摩耗量の多い少ないを判断することができる。このため、帯電電流量補正処理モードの実行タイミングを高精度に判断することができる。しかも、所定画像形成枚数当たりのトナーの消費量Ｔ／Ｃに関する値に基づいて、帯電電流量補正処理モードを実行している。このため、トナー消費量に関わらず、安定したクリーニング性を長期に亘って維持することができる。
【００７６】
尚、上述した実施形態の画像形成装置１では、第１の実施形態と第３の実施形態とを併せて処理するようにしているが、これには限られず、例えば、第１の実施形態と第２の実施形態とを併せて処理するようにしてもよい。
【００７７】
また、上述した各実施形態の画像形成装置１では、制御部１１は、帯電電流量補正処理モードにおいて、帯電ローラ５２のみを使用して電流量を大きくしているが、これには限られない。例えば、感光ドラム５１に電圧を印加可能な電圧印加手段として、一次転写ローラ４７を適用し、制御部１１は、帯電電流量補正処理モードの実行時に、一次転写ローラ４７から感光ドラム５１に印加する電圧を補助的に大きくするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…画像形成装置、１１…制御部（制御手段）、２０，２０ｃ，２０ｋ，２０ｍ，２０ｙ…現像装置（現像手段）、４２，４２ｃ，４２ｋ，４２ｍ，４２ｙ…露光装置（露光手段）、４４ｂ…中間転写ベルト（被転写体）、４７，４７ｃ，４７ｋ，４７ｍ，４７ｙ…一次転写ローラ（転写部材）、４７ｓ…付勢ばね（付勢部材）、５１，５１ｃ，５１ｋ，５１ｍ，５１ｙ…感光ドラム（有機感光体）、５２，５２ｃ，５２ｋ，５２ｍ，５２ｙ…帯電ローラ（帯電手段）、５５，５５ｃ，５５ｋ，５５ｍ，５５ｙ…クリーニングブレード、７０…電源、７３…電流検知回路（電流検出手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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