(57)【要約】【課題】  第２の初期化過程を経ずに算出した第２の蓄積電荷量を用いた現像剤保持体の膜厚測定と比較し、現像剤保持体表面の膜厚を精度よく測定することができる画像形成装置、および膜厚測定方法を提供する。【解決手段】  直流電源部１２で直流電圧を帯電器１３に印可し除電ランプ１８で除電して感光体ロール１１を初期化する第１の除電動作と、感光体ロール１１を第１の直流電圧Ｖ１で帯電させ、電荷量算出部３０で感光体ロール１１の第１の蓄積電荷量を算出する第１の膜厚検知動作と、第１の除電動作と同じ第２の除電動作と、第１の直流電圧Ｖ１を上回る第２の直流電圧Ｖ２で帯電させ、電荷量算出部３０で感光体ロール１１の第２の蓄積電荷量を算出する第２の膜厚検知動作とを、制御部４０で行ない、次いで膜厚算出部５０で、第１，第２の蓄積電荷量と、第１，第２の直流電圧Ｖ１，Ｖ２とに基づいて、感光体ロール１１の表面の膜厚を算出する。【選択図】  図１
2010072553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を保持する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体の電位を初期化する第１の初期化過程、
前記第１の初期化過程で初期化された前記現像剤保持体を第１の直流電圧で帯電して該帯電による該現像剤保持体の第１の蓄積電荷量を算出する第１の電荷蓄積過程、
前記現像剤保持体の電位を初期化する第２の初期化過程、および
前記第２の初期化過程で初期化された前記現像剤保持体を前記第１の直流電圧とは異なる第２の直流電圧で帯電して該帯電による該現像剤保持体の第２の蓄積電荷量を算出する第２の電荷蓄積過程からなる膜厚測定シーケンスを実行する制御手段と、
前記制御手段による前記膜厚測定シーケンスの実行により算出された前記第１の蓄積電荷量および前記第２の蓄積電荷量と、該膜厚測定シーケンスで採用された前記第１の直流電圧および前記第２の直流電圧とに基づいて、前記現像剤保持体表面の膜厚を算出する膜厚算出手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の初期化過程および前記第２の初期化過程は、前記現像剤保持体を、前記第１の直流電圧および前記第２の直流電圧のいずれよりも高圧の初期化直流電圧で帯電して、該現像剤保持体を除電する過程であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記膜厚算出手段が、前記第１の直流電圧と前記第２の直流電圧との差分電圧と、前記第１の蓄積電荷量と前記第２の蓄積電荷量との差分電荷量とを算出し、該差分電圧と該差分電荷量とに基づいて、前記現像剤保持体表面の膜厚を算出するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤保持体表面の初期膜厚を記憶しておく膜厚記憶手段をさらに備え、
前記膜厚算出手段は、前記膜厚記憶手段に記憶された初期膜厚又は該初期膜厚に基づいて過去に算出された膜厚に基づいて、前記現像剤保持体表面の今回の膜厚を算出するものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
表面に膜を有し、帯電、静電潜像の形成、およびトナーによる該静電潜像の現像を受ける現像剤保持体を備え、該現像剤保持体上に形成されたトナー像を被記録媒体上に定着する画像形成装置であって、
前記現像剤保持体の電位を初期化する第１の初期化過程、
前記第１の初期化過程で初期化された前記現像剤保持体を第１の直流電圧で帯電して該帯電による該現像剤保持体の第１の蓄積電荷量を算出する第１の電荷蓄積過程、
前記現像剤保持体の電位を初期化する第２の初期化過程、および
前記第２の初期化過程で初期化された前記現像剤保持体を前記第１の直流電圧とは異なる第２の直流電圧で帯電させて該帯電による該現像剤保持体の第２の蓄積電荷を算出する第２の蓄積電荷過程からなる膜厚測定シーケンスを実行する制御手段と、
前記制御手段による前記膜厚測定シーケンスの実行により算出された前記第１の蓄積電荷量および前記第２の蓄積電荷量と、該膜厚測定シーケンスで採用された前記第１の直流電圧および前記第２の直流電圧とに基づいて、前記現像剤保持体表面の膜厚を算出する膜厚算出手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
表面に膜を有し、動作時に回転する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体を、直流電圧で帯電する直流帯電と直流電圧に交流電圧を重畳した電圧で帯電する交流帯電とのうちの少なくとも直流帯電で帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された現像剤保持体に画像信号に応じたパターンの光を照射して該現像剤保持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像形成手段により前記現像剤保持体上に形成された静電潜像をトナーで現像して該現像剤保持体上にトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により前記現像剤保持体上に形成されたトナー像を被記録媒体上に転写する転写手段と、
前記転写手段よりも前記現像剤保持体の回転方向下流側に配置され該現像剤保持体を除電する除電手段と、
前記転写手段により被記録媒体上に転写されたトナー像を該被記録媒体上に定着する定着手段と、
前記帯電手段が前記現像剤保持体を直流帯電により帯電している間の該帯電手段と該現像剤保持体との間に流れる電流を測定し該電流に基づいて該現像剤保持体の蓄積電荷量を算出する電荷量算出手段と、
前記帯電手段に、前記現像剤保持体を初期化するための初期化直流電圧で該現像剤保持体を帯電させて、前記除電手段に該現像剤保持体を除電させる第１の初期化過程、
前記帯電手段に、前記第１の初期化過程で初期化された前記現像剤保持体を電荷蓄積用の第１の直流電圧で帯電させ、前記電荷量算出手段に、該帯電の間の前記現像剤保持体の第１の蓄積電荷量を算出させる第１の蓄積電荷過程、
前記帯電手段に、前記現像剤保持体を初期化するための、前記初期化直流電圧と同一の初期化直流電圧で前記現像剤保持体を帯電させて、前記除電手段に該現像剤保持体を除電させる第２の初期化過程、および
前記帯電手段に、前記第２の初期化過程で初期化された前記現像剤保持体を、電荷蓄積用の、第１の直流電圧とは異なる第２の直流電圧で帯電させ、前記電荷量算出手段に、該帯電の間の前記現像剤保持体の第２の蓄積電荷量を算出させる第２の蓄積電荷過程からなる膜厚測定シーケンスを実行させる制御手段と、
前記制御手段による前記膜厚測定シーケンスの実行により算出された前記第１の蓄積電荷量および前記第２の蓄積電荷量と、該膜厚測定シーケンスで採用された前記第１の直流電圧および前記第２の直流電圧とに基づいて、前記現像剤保持体表面の膜厚を算出する膜厚算出手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
表面に膜を有し、帯電、静電潜像の形成、およびトナーによる該静電潜像の現像を受ける現像剤保持体を備え、該現像剤保持体上に形成されたトナー像を被記録媒体上に定着する画像形成装置における、前記現像剤保持体表面の膜厚を測定する膜厚測定方法であって、
前記現像剤保持体の電位を初期化する第１の初期化過程、
前記第１の初期化過程で初期化された前記現像剤保持体を第１の直流電圧で帯電して該帯電による該現像剤保持体の第１の蓄積電荷量を算出する第１の電荷蓄積過程、
前記現像剤保持体の電位を初期化する第２の初期化過程、
前記第２の初期化過程で初期化された前記現像剤保持体を前記第１の直流電圧とは異なる第２の直流電圧で帯電して該帯電による該現像剤保持体の第２の蓄積電荷量を算出する第２の電荷蓄積過程、および
前記第１の蓄積電荷量および前記第２の蓄積電荷量と、前記第１の直流電圧および前記第２の直流電圧とに基づいて、前記現像剤保持体表面の膜厚を算出する膜厚算出過程を有することを特徴とする膜厚測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および膜厚測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に膜を有し、帯電、静電潜像の形成、およびトナーによるその静電潜像の現像を受ける現像剤保持体の一例である感光体を備え、その感光体上に形成されたトナー像を被記録媒体上に定着する画像形成装置において、その感光体表面の膜厚を測定する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、感光体を帯電する帯電ロールへの印加電圧Ｖとその時に流れる帯電電流Ｉとにより定まるＶ―Ｉ特性の直線の傾きに基づいて、感光体表面の膜厚が使用限界に達したことを検知して交換を促す技術が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、帯電ロールと現像ロールと転写ロールとから感光体に流れる直流電流を積分して求めた電荷量から、感光体表面の膜厚を算出する技術が提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、直流成分の電流を帯電ロールを介して感光体に供給した際に発生する計測電流の過剰分に基づいて得られた電荷量を除去することで、感光体表面の膜厚が使用限界に達していないにもかかわらず、感光体を交換時期と誤判定してしまうことを防止する技術が提案されている。
【特許文献１】特開平５―２２３５１３号公報
【特許文献２】特開２００７−１８７９３０号公報
【特許文献３】特開２００７−３２７９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、第２の初期化過程を経ずに算出した第２の蓄積電荷量を用いた現像剤保持体の膜厚測定と比較し、現像剤保持体表面の膜厚を精度よく測定することができる画像形成装置、および膜厚測定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】
【０００７】
請求項１の画像形成装置は、
表面に膜を有し、帯電、静電潜像の形成、およびトナーによるその静電潜像の現像を受ける現像剤保持体を備え、その現像剤保持体上に形成されたトナー像を被記録媒体上に定着する画像形成装置における、上記現像剤保持体表面の膜厚を測定する画像形成装置であって、
上記現像剤保持体の電位を初期化する第１の初期化過程、
上記第１の初期化過程で初期化された上記現像剤保持体を第１の直流電圧で帯電してその帯電によるその現像剤保持体の第１の蓄積電荷量を算出する第１の電荷蓄積過程、
上記現像剤保持体の電位を初期化する第２の初期化過程、および
上記第２の初期化過程で初期化された上記現像剤保持体を上記第１の直流電圧とは異なる第２の直流電圧で帯電してその帯電によるその現像剤保持体の第２の蓄積電荷量を算出する第２の電荷蓄積過程からなる膜厚測定シーケンスを実行する制御手段と、
上記制御手段による上記膜厚測定シーケンスの実行により算出された上記第１の蓄積電荷量および上記第２の蓄積電荷量と、その膜厚測定シーケンスで採用された上記第１の直流電圧および上記第２の直流電圧とに基づいて、上記現像剤保持体表面の膜厚を算出する膜厚算出手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の画像形成装置は、上記第１の初期化過程および上記第２の初期化過程が、上記現像剤保持体を、上記第１の直流電圧および上記第２の直流電圧のいずれよりも高圧の初期化直流電圧で帯電して、その現像剤保持体を除電する過程であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の画像形成装置は、上記膜厚算出手段が、上記第１の直流電圧と上記第２の直流電圧との差分電圧と、上記第１の蓄積電荷量と上記第２の蓄積電荷量との差分電荷量とを算出し、その差分電圧とその差分電荷量とに基づいて、上記現像剤保持体表面の膜厚を算出することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の画像形成装置は、上記現像剤保持体表面の初期膜厚を記憶しておく膜厚記憶手段をさらに備え、
上記膜厚算出手段は、上記膜厚記憶手段に記憶された初期膜厚又はその初期膜厚に基づいて過去に算出された膜厚に基づいて、上記現像剤保持体表面の今回の膜厚を算出するものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の画像形成装置は、
表面に膜を有し、帯電、静電潜像の形成、およびトナーによるその静電潜像の現像を受ける現像剤保持体を備え、その現像剤保持体上に形成されたトナー像を被記録媒体上に定着する画像形成装置であって、
上記現像剤保持体の電位を初期化する第１の初期化過程、
上記第１の初期化過程で初期化された上記現像剤保持体を第１の直流電圧で帯電してその帯電によるその現像剤保持体の第１の蓄積電荷量を算出する第１の電荷蓄積過程、
上記現像剤保持体の電位を初期化する第２の初期化過程、および
上記第２の初期化過程で初期化された上記現像剤保持体を上記第１の直流電圧とは異なる第２の直流電圧で帯電させてその帯電によるその現像剤保持体の第２の蓄積電荷を算出する第２の蓄積電荷過程からなる膜厚測定シーケンスを実行する制御手段と、
上記制御手段による上記膜厚測定シーケンスの実行により算出された上記第１の蓄積電荷量および上記第２の蓄積電荷量と、その膜厚測定シーケンスで採用された上記第１の直流電圧および上記第２の直流電圧とに基づいて、上記現像剤保持体表面の膜厚を算出する膜厚算出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６の画像形成装置は、
表面に膜を有し、動作時に回転する現像剤保持体と、
上記現像剤保持体を、直流電圧で帯電する直流帯電と直流電圧に交流電圧を重畳した電圧で帯電する交流帯電とのうちの少なくとも直流帯電で帯電する帯電手段と、
上記帯電手段により帯電された現像剤保持体に画像信号に応じたパターンの光を照射してその現像剤保持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
上記潜像形成手段により上記現像剤保持体上に形成された静電潜像をトナーで現像してその現像剤保持体上にトナー像を形成する現像手段と、
上記現像手段により上記現像剤保持体上に形成されたトナー像を被記録媒体上に転写する転写手段と、
上記転写手段よりも上記現像剤保持体の回転方向下流側に配置されその現像剤保持体を除電する除電手段と、
上記転写手段により被記録媒体上に転写されたトナー像をその被記録媒体上に定着する定着手段と、
上記帯電手段が上記現像剤保持体を直流帯電により帯電している間のその帯電手段とその現像剤保持体との間に流れる電流を測定しその電流に基づいてその現像剤保持体の蓄積電荷量を算出する電荷量算出手段と、
上記帯電手段に、上記現像剤保持体を初期化するための初期化直流電圧でその現像剤保持体を帯電させて、上記除電手段にその現像剤保持体を除電させる第１の初期化過程、
上記帯電手段に、上記第１の初期化過程で初期化された上記現像剤保持体を電荷蓄積用の第１の直流電圧で帯電させ、上記電荷量算出手段に、その帯電の間の上記現像剤保持体の第１の蓄積電荷量を算出させる第１の蓄積電荷過程、
上記帯電手段に、上記現像剤保持体を初期化するための、上記初期化直流電圧と同一の初期化直流電圧で上記現像剤保持体を帯電させて、上記除電手段に該現像剤保持体を除電させる第２の初期化過程、および
上記帯電手段に、上記第２の初期化過程で初期化された上記現像剤保持体を、電荷蓄積用の、第１の直流電圧とは異なる第２の直流電圧で帯電させ、上記電荷量算出手段に、その帯電の間の上記現像剤保持体の第２の蓄積電荷量を算出させる第２の蓄積電荷過程からなる膜厚測定シーケンスを実行させる制御手段と、
上記制御手段による上記膜厚測定シーケンスの実行により算出された上記第１の蓄積電荷量および上記第２の蓄積電荷量と、その膜厚測定シーケンスで採用された上記第１の直流電圧および上記第２の直流電圧とに基づいて、上記現像剤保持体表面の膜厚を算出する膜厚算出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７の膜厚測定方法は、表面に膜を有し、帯電、静電潜像の形成、およびトナーによるその静電潜像の現像を受ける現像剤保持体を備え、その現像剤保持体上に形成されたトナー像を被記録媒体上に定着する画像形成装置における、上記現像剤保持体表面の膜厚を測定する膜厚測定方法であって、
上記現像剤保持体の電位を初期化する第１の初期化過程、
上記第１の初期化過程で初期化された上記現像剤保持体を第１の直流電圧で帯電してその帯電によるその現像剤保持体の第１の蓄積電荷量を算出する第１の電荷蓄積過程、
上記現像剤保持体の電位を初期化する第２の初期化過程、
上記第２の初期化過程で初期化された上記現像剤保持体を上記第１の直流電圧とは異なる第２の直流電圧で帯電してその帯電によるその現像剤保持体の第２の蓄積電荷量を算出する第２の電荷蓄積過程、および
上記第１の蓄積電荷量および上記第２の蓄積電荷量と、上記第１の直流電圧および上記第２の直流電圧とに基づいて、上記現像剤保持体表面の膜厚を算出する膜厚算出過程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の画像形成装置では、第２の初期化過程を経ずに算出した第２の蓄積電荷量を用いた現像剤保持体の膜厚測定と比較し、現像剤保持体表面の膜厚を精度よく測定することができる。
【００１５】
請求項２の画像形成装置では、現像剤保持体の帯電電位の安定化を図ることができる。
【００１６】
請求項３の画像形成装置では、請求項３の構成を有さない場合に較べて、現像剤保持体表面の膜厚を精度よく測定することができる。
【００１７】
請求項４の画像形成装置では、請求項４の構成を有さない場合に較べて、現像剤保持体表面の今回の膜厚を精度よく測定することができる。
【００１８】
請求項５の画像形成装置では、現像剤保持体の電位を初期化する第１，第２の初期化過程を有さない場合に較べて、直流帯電のみで現像剤保持体表面の膜厚を精度よく算出することができる。
【００１９】
請求項６の画像形成装置では、現像剤保持体の電位を初期化する第１，第２の初期化過程を有さない場合に較べて、直流帯電のみで現像剤保持体表面の膜厚を精度よく算出することができる。
【００２０】
請求項７の膜厚測定方法では、現像剤保持体の電位を初期化する第１，第２の初期化過程を有さない場合に較べて、直流帯電のみで現像剤保持体表面の膜厚を精度よく測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１は、画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。
【００２３】
図１に示すプリンタ１０には、表面に膜を有し、動作時に矢印Ａ方向に回転する、現像剤保持体の一例である感光体ロール１１が備えられている。
【００２４】
また、このプリンタ１０には、直流電圧を供給する直流電源部１２と、この直流電源部１２から供給される直流電圧で感光体ロール１１を直流帯電する、帯電手段の一例である帯電器１３が備えられている。
【００２５】
さらに、このプリンタ１０には、帯電器１３により帯電された感光体ロール１１に画像信号に応じたパターンの光を照射して感光体ロール１１上に静電潜像を形成する、潜像形成手段の一例である露光器１４が備えられている。
【００２６】
また、このプリンタ１０には、露光器１４により感光体ロール１１上に形成された静電潜像をトナーで現像して感光体ロール１１上にトナー像を形成する、現像手段の一例である現像器１５が備えられている。この現像器１５は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を収容した現像剤収容体１５＿１と、現像剤収容体１５＿１中の現像剤を保持して感光体ロール１１の表面に対向した状態で回転する現像ロール１５＿２を有する。
【００２７】
さらに、このプリンタ１０には、現像器１５により感光体ロール１１上に形成されたトナー像を、被記録媒体の一例である記録用紙上に転写する、転写手段の一例である転写ロール１６が備えられている。
【００２８】
また、このプリンタ１０には、クリーニング部材１７が備えられている。このクリーニング部材１７は、感光体ロール１１の、転写領域を通過した表面に、転写領域において記録用紙へ移行することができなかったトナー、紙粉、あるいは帯電において生じた放電生成物などの不要物を掻き落とす部材である。
【００２９】
さらに、このプリンタ１０には、転写ロール１６およびクリーニング部材１７よりも感光体ロール１１の回転方向下流側に配置され、感光体ロール１１を除電する、除電手段の一例である除電ランプ１８が備えられている。
【００３０】
また、このプリンタ１０には、転写ロール１６により記録用紙上に転写されたトナー像を加熱および加圧して記録用紙上に定着する、定着手段の一例である定着器１９が備えられている。この定着器１９は、加熱機構を有する定着ロール１９＿１と、定着ロール１９＿１に対向するように設けられた圧力ロール１９＿２を有する。
【００３１】
さらに、このプリンタ１０には、記録用紙が収容される記録用紙収容部２０と、その記録用紙収容部２０から記録用紙を引き出して予め定められた搬送路に搬送する用紙搬送部２１が備えられている。
【００３２】
また、このプリンタ１０には、電荷量算出手段の一例である電荷量算出部３０が備えられている。この電荷量算出部３０は、帯電器１３が感光体ロール１１を直流帯電により帯電している間の帯電器１３と感光体ロール１１との間に流れる電流を測定し、この電流に基づいて感光体ロール１１の蓄積電荷量を算出する。
【００３３】
さらに、このプリンタ１０には、制御手段の一例である制御部４０、および膜厚算出手段の一例である膜厚算出部５０が備えられている。また、このプリンタ１０には、感光体ロール１１の表面の初期状態における膜厚Ｃ０と、この時に測定した静電容量Ｃ０を記憶しておく膜厚記憶部６０が備えられている。また、この実施形態の画像形成装置には、膜厚測定方法の一実施形態が適用されている。
【００３４】
ここで、膜厚記憶部６０と感光体ロール１１と現像器１５とからプロセスカートリッジ１００が構成されており、このプロセスカートリッジ１００は、プリンタ１０の内部からの引出しが自在となるように装填されている。
【００３５】
先ず、このプリンタ１０の概略の動作について説明する。
【００３６】
このプリンタ１０では、除電ランプ１８で除電された感光体ロール１１の表面に、帯電器１３により電荷が付与される。さらに、電荷が付与された感光体ロール１１の表面に、画像信号に応じたパターンの光が露光器１４で照射されて感光体ロール１１上に静電潜像が形成される。次いで、現像器１５を構成する現像剤収容体１５＿１に収容された現像剤を、回転する現像ロール１５＿２に保持させて現像位置に運ばせることで静電潜像が現像される。この現像像は、感光体ロール１１と転写ロール１６によって定まる転写領域において、記録用紙収容部１８から用紙搬送部１９により引き出され矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１６によって転写される。その後、定着器１９により加熱および加圧されて定着され、記録用紙上に画像が形成される。
【００３７】
また、感光体ロール１１の、転写領域を通過した表面に付着している不要物が、クリーニング部材１７によって掻き落とされて、次の画像形成サイクルに備えられる。
【００３８】
次に、制御部４０および膜厚算出部５０について、図１および図２を参照して説明する。
【００３９】
図２は、制御部および膜厚算出部における動作の流れを示す図である。
【００４０】
制御部４０では、先ず、図２に示す第１の除電動作（Ｐ１）（第１の初期化過程の一例）が行なわれる。第１の除電動作（Ｐ１）では、帯電器１３に、放電に十分な初期化直流電圧Ｖｒが直流電源部１２から印可される。これにより、感光体ロール１１の表面の電位が一定になる。ここで、通常作像プロセス時の直流電圧ＶＨ（例えば６００Ｖ）が得られる直流電圧Ｖｒ（例えば１３００Ｖ）が印可された場合であって、例えば直前の状態が紙詰まり等による緊急停止後等において、残留電位が残っている場合がある。直流帯電では、直流電圧ＶＨを上げる方向には制御できるが、下げることは困難である。このため、予想する残留電位よりも高い電位で帯電するための直流電圧Ｖｒ（例えば１５００Ｖ）が印加される。こうすることで、残留電位の有無に関わらず、例えば７００Ｖの直流電圧ＶＨｒに固定される。その後、直流電圧がオフされ、さらに除電ランプ１８が除電に必要な光量で点灯される。ここでは、感光体ロール１１が２〜３周分回転する間、除電ランプ１８が点灯されて除電される。これにより、電位はＲｐ（例えば５０Ｖ）まで下がる。この時の残留電荷をＱｒｐ１とする。
【００４１】
次いで、第１の膜厚検知動作（Ｍ１）（本発明にいう第１の蓄積電荷過程の一例）が行なわれる。第１の膜厚検知動作（Ｍ１）では、除電ランプ１８がオフされた状態で、放電開始電圧を上回る一定の第１の直流電圧Ｖ１（例えば１０００Ｖ）が帯電器１３に印加されて、感光体ロール１１が帯電される。第１の直流電圧Ｖ１は、Ｖ１＜Ｖｒとなる直流電圧である。この時の直流電流Ｉｄｃが電荷量算出部３０でモニタされて積算される。ここでは、感光体ロール１１の１周目の電荷をｑ１とし、２周目，３周目をそれぞれｑ２，ｑ３とする。感光体ロール１１が３周目までの期間帯電されると電荷が飽和するので、ｑ３≒０となる。しかし、感光体ロール１１のリークや漏れ電流等がある場合は０とならない。このときは、４周目の電荷ｑ４をリーク電荷量Ｑリークとみなし、
Ｑｍ１＝（ｑ１＋ｑ２＋ｑ３）−３×Ｑリーク；Ｑリーク＝ｑ４・…（１）
とすることで、この測定期間に感光体ロール１１に蓄積された第１の蓄積電荷量Ｑｍ１が正確に求まる。なお、この時点での感光体ロール１１に蓄積されている総電荷量Ｑ１は、
Ｑ１＝Ｑｒｐ１＋Ｑｍ１…（２）
である。
【００４２】
さらに、第２の除電動作（Ｐ２）（第２の初期化過程の一例）が行なわれる。第２の除電動作（Ｐ２）では、第１の除電動作（Ｐ１）で印可された直流電圧Ｖｒと同じ直流電圧Ｖｒにより帯電が行なわれて、一定の直流電圧ＶＨｒが得られる。Ｖ１＜Ｖｒが確保できていないと、この第２の除電動作（Ｐ２）で同じ直流電圧ＶＨｒとならない。一般的には、直流帯電は、感光体ロール１１の膜厚や環境等で変動してしまうが、一連のシーケンスの間（第１の除電動作（Ｐ１）と第２の除電動作（Ｐ２）との間）では大きく変動しないと考えてよく、この時の直流電圧ＶＨｒは一定となる。その後、第１の除電動作（Ｐ１）と同様に、同じ光量で同じ回数だけ感光体ロール１１を回転させて除電する。これにより、感光体ロール１１の電位がＲｐに低下する。この時の残留電荷をＱｒｐ２とする。感光体ロール１１の感度特性も、感光体ロール１１の膜厚や環境等で変動するので一般には一定ではないが、一連のシーケンスの間では大きく変動しないと考えてよく、従って一定の電位Ｒｐが得られる。よって、残留電荷も等しくなる。
【００４３】
Ｑｒｐ２＝Ｑｒｐ１…（３）
次いで、第２の膜厚検知動作（Ｍ２）（本発明にいう第２の蓄積電荷過程の一例）が行なわれる。第２の膜厚検知動作（Ｍ２）は、第１の膜厚検知動作（Ｍ１）と同様の測定シーケンスである。但し、第１の膜厚検知動作（Ｍ１）における第１の直流電圧Ｖ１とは異なる第２の直流電圧Ｖ２（例えば１２００Ｖ）が印加される点が異なる。この第２の直流電圧Ｖ２は放電開始電圧を上回っている。尚、第１の直流電圧Ｖ１と異なっていれば、特に直流電圧の制約はないが第１の直流電圧Ｖ１に近いと誤差が大きくなる。（１）式と同様に、この測定期間に感光体ロール１１に蓄積された第２の蓄積電荷量Ｑｍ２が電荷量算出部３０で算出される。この時点で感光体ロール１１に蓄積された総電荷量は、（２）式と同様に、
Ｑ２＝Ｑｒｐ２＋Ｑｍ２…（２―１）
となる。
【００４４】
さらに、膜厚算出部５０で、第１の蓄積電荷量Ｑｍ１および第２の蓄積電荷量Ｑｍ２と、第１の直流電圧Ｖ１および第２の直流電圧Ｖ２とに基づいて、以下のようにして、感光体ロール１１の表面の膜厚が算出される。
【００４５】
感光体ロール１１の静電容量Ｃは、Ｑ＝ＣＶの関係から、
Ｑ１＝ＣＶ１，Ｑ２＝ＣＶ２…（４）
となる。ここで、差分をとると、
Ｃ（Ｖ２−Ｖ１）＝Ｑ２−Ｑ１…（４―１）
となる。（２）式、（２―１）式を代入すると、（３）式により、Ｒｐの際の電荷が相殺され、
Ｃ（Ｖ２−Ｖ１）＝（Ｑｒｐ２＋Ｑｍ２）−（Ｑｒｐ１＋Ｑｍ１）＝Ｑｍ２−Ｑｍ１…（５）
となる。Ｖ１（＝１０００Ｖ），Ｖ２（＝１２００Ｖ）は与えられており、Ｑｍ１，Ｑｍ２も測定された量なので、（５）式より、静電容量Ｃが求まる。
【００４６】
ここで、感光体ロール１１の膜厚Ｄは、以下のように静電容量に反比例するため、簡単に求まる。
【００４７】
Ｄ×Ｃ＝ε×Ｌ×２πｒ＝一定（但し、εは誘電率、Ｌは帯電ロール長さ、ｒは感光体ロール１１の半径）…（６）
また、膜厚算出部５０では、膜厚記憶部６０に記憶された初期膜厚Ｄ０と、この時に測定した静電容量Ｃ０が読み出される。ここで、例えばＮ回目の測定時の静電容量をＣｎとすると、感光体ロール１１の膜厚Ｄｎは、誘電率等の詳細値が判らなくても求められる。即ち、
Ｄｎ×Ｃｎ＝Ｄ０×Ｃ０…（７）
なので、この（７）式から感光体ロール１１の膜厚Ｄｎは、
Ｄｎ＝Ｄ０（Ｃ０／Ｃｎ）…（７―１）
となる。
【００４８】
以上のような除電動作と膜厚検知動作を複数回行うことで、交流トランスを用いた交流電源を備えていなくても膜厚が正確に求まる。交流電源から供給される交流電圧が感光体ロール１１に印可されると、感光体ロール１１の劣化が加速されるため、本実施形態の、直流電源のみを備えたプリンタ１０では、感光体ロール１１の延命化が図られる。
【００４９】
尚、本実施形態では、感光体ロール１１を直流電圧で直流帯電する帯電器１３の例であるが、帯電手段は、これに限られるものではなく、ロールの代わりにブラシなどを用いた接触式の帯電手段や、コロトロン帯電器やスコロトロン帯電器などを用いた非接触の帯電手段を含み、現像剤保持体を、直流電圧で直流帯電する直流帯電と直流電圧に交流電圧を重畳した電圧で帯電する交流帯電とのうちの少なくとも直流帯電で帯電する帯電手段であればよい。
【００５０】
また、本実施形態では、膜厚算出部５０が、膜厚記憶部６０に記憶された初期膜厚Ｄ０に基づいて感光体ロール１１の表面の今回の膜厚を算出する例であるが、膜厚算出手段は、これに限られるものではなく、膜厚記憶手段に記憶された初期膜厚に基づいて過去に算出された膜厚に基づいて、現像剤保持体表面の今回の膜厚を算出してもよい。このようにすると、初期膜厚のみに基づいて現像剤保持体の表面の膜厚を算出する場合と比較し、現像剤保持体の表面の膜厚がさらに正確に求まる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、本発明にいう画像形成装置としてプリンタを例に挙げて説明したが、複写機はもとより、電子写真方式の機器などに用いられる画像形成装置であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。
【図２】制御部および膜厚算出部における動作の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  プリンタ
１１  感光体ロール
１２  直流電源部
１３  帯電器
１４  露光器
１５  現像器
１５＿１  現像剤収容体
１５＿２  現像ロール
１６  転写ロール
１７  クリーニング部材
１８  除電ランプ
１９  定着器
１９＿１  定着ロール
１９＿２  圧力ロール
２０  記録用紙収容部
２１  用紙搬送部
３０  電荷量算出部
４０  制御部
５０  膜厚算出部
６０  膜厚記憶部
１００  プロセスカートリッジ
【図１】
2010072553.tif 000003
【図２】
2010072553.tif 000004