(57)【要約】【課題】感光体の表面電位の減衰にかかわらず、常に適正な画像形成が可能な画像形成装置とその制御方法および一体型プロセスカートリッジの制御装置を提供する。【解決手段】定期的に、感光体ドラム２０の表面電位の暗減衰特性が検出される。そして、感光体ドラム２０における現像位置の帯電電位−Ｖｏｄを、設定値−Ｖｏｄｓに維持するのに必要な、帯電ユニット２４のグリッドバイアス電圧−Ｖｇの目標値−Ｖｇｔが、上記検出された暗減衰特性から検出される。現像ユニット２４が動作する画像形成時、帯電ユニット２４のグリッドバイアス電圧−Ｖｇの値が、上記検出された目標値−Ｖｇｔに設定される。【選択図】図２
2006171704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式の感光体と、
前記感光体の表面を除電する除電ユニットと、
前記除電ユニットにより除電された前記感光体の表面を帯電し、かつ印加されるグリッドバイアス電圧の値に応じて帯電出力を調節するグリッドを有する帯電ユニットと、
前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面を露光する露光ユニットと、
前記露光ユニットにより露光された前記感光体の表面を現像する現像ユニットと、
前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面の帯電電位を検知する電位センサと、
定期的に、あるいは予め定められた条件で、前記除電ユニットおよび前記帯電ユニットをオンして前記露光ユニットをオフし、かつ前記グリッドバイアス電圧の値を予め定められた値に設定しながら、前記感光体を回転させ、その後、前記感光体の回転を停止するとともに前記除電ユニットおよび前記帯電ユニットをオフする第1制御手段と、
前記第１制御手段により前記帯電ユニットがオフされた後、前記電位センサの検知結果に応じて前記感光体の表面電位の暗減衰特性を検出するように構成された第１検出手段と、
前記感光体の表面における前記現像ユニットと対応する位置の帯電電位が、予め定められている設定値に維持されるのに必要な前記グリッドバイアス電圧の目標値を、前記第１検出手段で検出された前記暗減衰特性から検出する第２検出手段と、
前記現像ユニットが動作する画像形成時、前記グリッドバイアス電圧の値を、前記第２検出手段で検出された目標値に設定する第２制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記予め定められた値は、前記グリッドバイアス電圧の値に対する許容最大値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】
前記第１制御手段による前記帯電ユニットのオフ時、前記電位センサの検知電位が予め定められている設定値未満の場合に、前記感光体が寿命切れであると判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果を報知する報知手段と、
をさらに備えてい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４】
前記第１制御手段による前記帯電ユニットのオフ時、前記電位センサの検知電位が予め定められている設定値未満の場合に、前記感光体が寿命切れであると判定する第１判定手段と、
前記第２検出手段で検出される目標値が前記許容最大値を超えた場合に、前記感光体が寿命切れであると判定する第２判定手段と、
前記第１および第２判定手段の判定結果を報知する報知手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１検出手段は、前記第１制御手段により前記帯電ユニットがオフされた後、前記電位センサの検知電位を一定時間ごとにサンプリングし、そのサンプリング結果に応じて前記感光体の表面電位の暗減衰特性を検出す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６】
前記感光体の表面の前記現像ユニットと対応する位置における帯電電位が前記設定値に維持されるときの、前記感光体の表面の前記電位センサと対応する位置における帯電電位を、前記第１検出手段で検出された前記暗減衰特性から検出する第３検出手段と、
前記画像形成時、前記電位センサの検知電位と前記第３検出手段で検出された帯電電位との差を求め、前記第２制御手段により設定された前記グリッドバイアス電圧の値を、前記求めた差だけ補正する第３制御手段と、
をさらに備えてい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７】
前記画像形成時、前記第３制御手段で補正されたグリッドバイアス電圧の値に応じて、前記現像ユニットに加えられる現像用バイアス電圧の値を調整する第４制御手段、をさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第1制御手段による処理が開始された後、前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面が前記現像ユニットに対応しないうちは前記現像ユニットに現像用バイアス電圧を加えず、前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面が前記現像ユニットに対応すると前記現像ユニットに前記現像用バイアス電圧を加え、その現像用バイアス電圧の値を前記電位センサの検知電位が下降するのに合わせて低下させる第５制御手段、をさらに備えてい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９】
回転式の感光体と、
前記感光体の表面を除電するように構成された除電ユニットと、
前記除電ユニットにより除電された前記感光体の表面を帯電し、かつ印加されるグリッドバイアス電圧の値に応じて帯電出力を調節するグリッドを有する帯電ユニットと、
前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面を露光する露光ユニットと、
前記露光ユニットにより露光された前記感光体の表面を現像する複数の現像ユニットと、
前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面の帯電電位を検知する電位センサと、
定期的に、あるいは予め定められた条件で、前記除電ユニットおよび前記帯電ユニットをオンして前記露光ユニットをオフし、かつ前記グリッドバイアス電圧の値を予め定められた値に設定しながら、前記感光体を回転させ、その後、前記感光体の回転を停止するとともに前記除電ユニットおよび前記帯電ユニットをオフする第1制御手段と、
前記第１制御手段により前記帯電ユニットがオフされた後、前記電位センサの検知結果に応じて前記感光体の表面電位の暗減衰特性を検出する第１検出手段と、
前記感光体の表面における前記複数の現像ユニットと対応する位置の帯電電位が、予め定められている第２設定値に維持されるのに必要な前記グリッドバイアス電圧のそれぞれの目標値を、前記第１検出手段で検出された暗減衰特性から検出する第２検出手段と、
前記複数の現像ユニットが動作する画像形成時、前記グリッドバイアス電圧の値を前記第３検出手段で検出されたそれぞれの目標値に設定する第２制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記予め定められた値は、前記グリッドバイアス電圧の値に対する許容最大値であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１制御手段による前記帯電ユニットのオフ時、前記電位センサの検知電位が予め定められている設定値未満の場合に、前記感光体が寿命切れであると判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果を報知する報知手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１制御手段による前記帯電ユニットのオフ時、前記電位センサの検知電位が予め定められている設定値未満の場合に、前記感光体が寿命切れであると判定する第１判定手段と、
前記第２検出手段で検出された目標値が前記許容最大値を超えた場合に、前記感光体が寿命切れであると判定する第２判定手段と、
前記第１および第２判定手段の判定結果を報知する報知手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第１検出手段は、前記第１制御手段による前記帯電ユニットのオフ後、前記電位センサの検知電位を一定時間ごとにサンプリングし、そのサンプリング結果に応じて前記感光体の表面電位の暗減衰特性を検出することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記感光体の表面の前記複数の現像ユニットと対応する位置における帯電電位が前記第２設定値に維持されるときの、前記感光体の表面の前記電位センサと対応する位置における帯電電位を、前記第１検出手段で検出された前記暗減衰特性から検出する第３検出手段と、
前記複数の現像ユニットが動作する画像形成時、前記電位センサの検知電位と前記第４検出手段で検出された帯電電位との差を求め、前記第２制御手段により設定された前記グリッドバイアス電圧の値を、前記求めた差だけ補正する第３制御手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記複数の現像ユニットが動作する画像形成時、前記第３制御手段で補正されたグリッドバイアス電圧の値に応じて、前記複数の現像ユニットに印加される現像用バイアス電圧の値を調整する第４制御手段、をさらに備えていることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記第1制御手段による処理が開始された後、前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面が前記複数の現像ユニットに対応しないうちは前記複数の現像ユニットにそれぞれの現像用バイアス電圧を加えず、前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面が前記複数の現像ユニットに対応すると前記複数の現像ユニットにそれぞれの現像用バイアス電圧を加え、そのそれぞれの現像用バイアス電圧の値を前記電位センサの検知電位の下降に合わせて低下させる第５制御手段、をさらに備えていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
回転式の感光体と、この感光体の表面を除電する除電ユニットと、この除電ユニットにより除電された前記感光体の表面を帯電し、かつ印加されるバイアス電圧の値に応じて帯電出力を調節するグリッドを有する帯電ユニットと、この帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面を露光する露光ユニットと、この露光ユニットにより露光された前記感光体の表面を現像する現像ユニットと、前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面の帯電電位を検知する電位センサと、を備えた画像形成装置において、
定期的に、あるいは予め定められた条件で、前記除電ユニットおよび前記帯電ユニットをオンして前記露光ユニットをオフし、かつ前記グリッドバイアス電圧の値を予め定められた値に設定しながら、前記感光体を回転させ、その後、前記感光体の回転を停止するとともに前記除電ユニットおよび前記帯電ユニットをオフするステップと、
前記帯電ユニットがオフされた後、前記電位センサの検知結果に応じて前記感光体の表面電位の暗減衰特性を検出するステップと、
前記感光体の表面における前記現像ユニットと対応する位置の帯電電位が、予め定められている設定値に維持されるのに必要な前記グリッドバイアス電圧の目標値を、前記検出された暗減衰特性から検出するステップと、
前記現像ユニットが動作する画像形成時、前記グリッドバイアス電圧の値を、前記検出された目標値に設定するステップと、
を備えていることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１８】
回転式の感光体と、
前記感光体の表面を除電する除電ユニットと、
前記除電ユニットにより除電された前記感光体の表面を帯電し、かつ印加されるグリッドバイアス電圧の値に応じて帯電出力を調節するグリッドを有する帯電ユニットと、
前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面を露光する露光ユニットと、
前記露光ユニットにより露光された前記感光体の表面を現像する現像ユニットと、
を備えた一体型プロセスカートリッジにおいて、
前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面の帯電電位を検知する電位センサと、
定期的に、あるいは予め定められた条件で、前記除電ユニットおよび前記帯電ユニットをオンして前記露光ユニットをオフし、かつ前記グリッドバイアス電圧の値を予め定められた値に設定しながら、前記感光体を回転させ、その後、前記感光体の回転を停止するとともに前記除電ユニットおよび前記帯電ユニットをオフする第1制御手段と、
前記第１制御手段により前記帯電ユニットがオフされた後、前記電位センサの検知結果に応じて前記感光体の表面電位の暗減衰特性を検出するように構成された第１検出手段と、
前記感光体の表面における前記現像ユニットと対応する位置の帯電電位が、予め定められている設定値に維持されるのに必要な前記グリッドバイアス電圧の目標値を、前記第１検出手段で検出された前記暗減衰特性から検出する第２検出手段と、
前記現像ユニットが動作する画像形成時、前記グリッドバイアス電圧の値を、前記第２検出手段で検出された目標値に設定する第２制御手段と、
を備えていることを特徴とする一体型プロセスカートリッジの制御装置。
【請求項１９】
前記予め定められた値は、前記グリッドバイアス電圧の値に対する許容最大値であることを特徴とする請求項１８に記載の一体型プロセスカートリッジの制御装置。
【請求項２０】
前記第１制御手段による前記帯電ユニットのオフ時、前記電位センサの検知電位が予め定められている設定値未満の場合に、前記感光体が寿命切れであると判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果を報知する報知手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１８に記載の一体型プロセスカートリッジの制御装置。
【請求項２１】
前記第１制御手段による前記帯電ユニットのオフ時、前記電位センサの検知電位が予め定められている設定値未満の場合に、前記感光体が寿命切れであると判定する第１判定手段と、
前記第２検出手段で検出される目標値が前記許容最大値を超えた場合に、前記感光体が寿命切れであると判定する第２判定手段と、
前記第１および第２判定手段の判定結果を報知する報知手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１８に記載の一体型プロセスカートリッジの制御装置。
【請求項２２】
前記第１検出手段は、前記第１制御手段により前記帯電ユニットがオフされた後、前記電位センサの検知電位を一定時間ごとにサンプリングし、そのサンプリング結果に応じて前記感光体の表面電位の暗減衰特性を検出することを特徴とする請求項１８に記載の一体型プロセスカートリッジの制御装置。
【請求項２３】
前記感光体の表面の前記現像ユニットと対応する位置における帯電電位が前記設定値に維持されるときの、前記感光体の表面の前記電位センサと対応する位置における帯電電位を、前記第１検出手段で検出された前記暗減衰特性から検出する第３検出手段と、
前記画像形成時、前記電位センサの検知電位と前記第３検出手段で検出された帯電電位との差を求め、前記第２制御手段により設定された前記グリッドバイアス電圧の値を、前記求めた差だけ補正する第３制御手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１８に記載の一体型プロセスカートリッジの制御装置。
【請求項２４】
前記画像形成時、前記第３制御手段で補正されたグリッドバイアス電圧の値に応じて、前記現像ユニットに加えられる現像用バイアス電圧の値を調整する第４制御手段、をさらに備えていることを特徴とする請求項２３に記載の一体型プロセスカートリッジの制御装置。
【請求項２５】
前記第1制御手段による処理が開始された後、前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面が前記現像ユニットに対応しないうちは前記現像ユニットに現像用バイアス電圧を加えず、前記帯電ユニットにより帯電された前記感光体の表面が前記現像ユニットに対応すると前記現像ユニットに前記現像用バイアス電圧を加え、その現像用バイアス電圧の値を前記電位センサの検知電位が下降するのに合わせて低下させる第５制御手段、をさらに備えていることを特徴とする請求項１８に記載の一体型プロセスカートリッジの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、感光体を備えた画像形成装置とその制御方法および一体型プロセスカートリッジの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機やプリンタなどの画像形成装置では、帯電ユニットにより帯電された感光体ドラムの表面が、原稿から読取られた画像あるいは外部から入力される画像データに応じたレーザビームにより、露光される。この露光ににより、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像剤（トナーおよびキャリア）が塗布されることにより、現像（顕像化）されて可視像となる。この可視像が、ペーパーシートに転写される。（例えば、特許文献１，２）
【特許文献１】特開平２−８１０６３号公報
【特許文献２】特開２０００−７５５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
帯電された感光体ドラムの表面電位は、徐々に減衰していく。この表面電位の減衰は、回転する感光体ドラムの表面が帯電ユニットから現像ユニットに達するまでのわずかな時間であっても、画像形成に影響を及ぼす。なお、表面電位の減衰は、寿命切れが迫った感光体ドラムほど、大きくなる。
【０００４】
この発明は、上記の事情を考慮したもので、感光体の表面電位の減衰にかかわらず、常に適正な画像形成が可能な画像形成装置とその制御方法および一体型プロセスカートリッジの制御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】
【０００５】
請求項１に係る発明の画像形成装置は、回転式の感光体と、この感光体の表面を除電する除電ユニットと、この除電ユニットにより除電された上記感体の表面を帯電し、かつ印加されるグリッドバイアス電圧の値に応じて帯電出力を調節するグリッドを有する帯電ユニットと、この帯電ユニットにより帯電された上記感光体の表面を露光する露光ユニットと、この露光ユニットにより露光された上記感光体の表面を現像する現像ユニットと、上記帯電ユニットにより帯電された上記感光体の表面の帯電電位を検知する電位センサと、定期的に、あるいは予め定められた条件で、上記除電ユニットおよび上記帯電ユニットをオンして上記露光ユニットをオフし、かつ上記グリッドバイアス電圧の値を予め定められた値に設定しながら、上記感光体を回転させ、その後、上記感光体の回転を停止するとともに上記除電ユニットおよび上記帯電ユニットをオフする第1制御手段と、この第１制御手段により上記帯電ユニットがオフされた後、上記電位センサの検知結果に応じて上記感光体の表面電位の暗減衰特性を検出するように構成された第１検出手段と、上記感光体の表面における上記現像ユニットと対応する位置の帯電電位が、予め定められている設定値に維持されるのに必要な上記グリッドバイアス電圧の目標値を、上記第１検出手段で検出された上記暗減衰特性から検出する第２検出出手段と、上記現像ユニットが動作する画像形成時、上記グリッドバイアス電圧の値を、上記第２検出手段で検出された目標値に設定する第２制御手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００６】
この発明の画像形成装置およびその制御方法によれば、感光体の表面電位の減衰にかかわらず、常に適正な画像形成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
［１］以下、この発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。  
図１に示すように、本体１の上面部に原稿載置用の透明の原稿台（ガラス板）２が設けられている。この原稿台２の一部に、インジケータ３が設けられている。このインジケータ３と原稿台２との段差部が、原稿セット用の基準位置となっている。
【０００８】
原稿台２の下面側にキャリッジ４が設けられ、そのキャリッジ４に露光ランプ５が設けられている。キャリッジ４は、原稿台２の下面に沿って移動（往復動）することができる。キャリッジ４が原稿台２に沿って往動しながら、露光ランプ５が点灯することにより、原稿台２に載置された原稿が露光される。
【０００９】
この露光により、原稿からの反射光像が得られ、それが反射ミラー６，７，８および変倍用レンズブロック９によってＣＣＤ（Charge Coupled Device）１０に投影される。ＣＣＤ１０は、投影された像に対応する画像信号を出力する。
【００１０】
ＣＣＤ１０から出力される画像信号はデジタル信号に変換され、そのデジタル信号が露光ユニット２８に供給される。露光ユニット２８は、入力信号に応じたレーザビームＢを発する。
【００１１】
上記インジケータ３の近傍に、原稿読取用の窓１２が設けられている。これら原稿台２、インジケータ３、および窓１２の上に、原稿台カバーを兼ねた自動原稿送り装置（ＡＤＦ）４０が開閉自在に設けられている。自動原稿送り装置４０は、原稿載置用のトレイ４１を有し、そのトレイ４１にセットされる複数枚の原稿Ｄを１枚ずつ窓１２に送り込んでその窓１２上を通過させ、通過した原稿Ｄをトレイ４２に排出する。この自動原稿送り装置４０が動作するとき、露光ランプ５が窓１２と対応する位置で発光し、その光が窓１２に照射される。窓１２に照射される光は、窓１２上の原稿Ｄに照射される。この照射により、原稿Ｄからの反射光像が得られ、それが反射ミラー６，７，８および変倍用レンズブロック９によってＣＣＤ１０に投影される。
【００１２】
一方、上記露光ユニット２８の近傍に、回転式の感光体たとえば感光体ドラム２０が設けられている。この感光体ドラム２０の周囲に、除電ユニット２１、帯電ユニット２２、電位センサ２３、現像ユニット２４、転写ユニット２５、剥離ユニット２６、クリーニングユニット２７が順次に配設されている。上記露光ユニット２８から発せられるレーザビームＢは、帯電ユニット２２と電位センサ２３との間を通り、感光体ドラム２０の表面に照射される。
【００１３】
上記除電ユニット２１は、ランプや発光ダイオードの光を感光体ドラム２０に照射することにより、感光体ドラム２０の表面に残留している電荷を除去する（除電）。帯電ユニット２２は、感光体ドラム２０に高電圧を加えることにより、感光体ドラム２０の表面に静電荷を与える。こうして帯電された感光体ドラム２０の表面が、露光ユニット２８のレーザビームＢによって露光されることにより、感光体ドラム２０の表面に静電潜像が形成される。なお、帯電ユニット２２は、図２に示すように、感光体ドラム２０に対する帯電出力を調節するためのグリッド２２ａを有している。
【００１４】
電位センサ２３は、感光体ドラム２０の表面の電位を非接触で検知する。すなわち、帯電ユニット２２により帯電された感光体ドラム２０の表面の帯電電位−Ｖｏを、電位センサ２３により検知することができる。
【００１５】
現像ユニット２４は、感光体ドラム２０の表面に接して回転する現像ローラ２４ａを有し、予め収容している現像剤（トナーおよびキャリア）を現像ローラ２４ａにより感光体ドラム２０の表面に与える。これにより、感光体ドラム２０の表面における静電潜像が、現像されて可視像となる。転写ユニット２５は、後述するレジストローラ３３から供給されるペーパーシートＰに対し、感光体ドラム２０の表面の可視像を転写する。剥離ユニット２６は、転写ユニット２５を経たペーパーシートＰを感光体ドラム２０から剥離する。クリーニングユニット２７は、感光体ドラム２０の表面に接するブレード２７ａを有し、感光体ドラム２０の表面に残留している現像剤等を取り除く。
【００１６】
なお、感光体ドラム２０、除電ユニット２１、帯電ユニット２２、現像ユニット２４、転写ユニット２５、剥離ユニット２６、クリーニングユニット２７、露光ユニット２８などにより、一体型プロセスカートリッジが構成されている。
【００１７】
本体１の下方部に、複数の用紙カセット３０が設けられている。これら用紙カセット３０には、互いに異なるサイズの多数枚のペーパーーシートＰが収容されている。各用紙カセット３０のいずれか１つからペーパーシートＰが１枚ずつ取り出される。この取り出し用として、それぞれピックアップローラ３１が設けられている。取り出されたペーパーシートＰは、それぞれ分離ローラ３２により用紙カセット３０から分離され、レジストローラ３３に送られる。レジストローラ３３は、感光体ドラム２０の回転を考慮したタイミングで、ペーパーシートＰを感光体ドラム２０と転写ユニット２５との間に送り込む。
【００１８】
感光体ドラム２０から剥離されたペーパーシートＰは、搬送ベルト３４によって定着ニット３５に送られる。定着ユニット３５は、ペーパーシートＰ上の転写像を熱によって定着させる。定着の済んだペーパーシートＰは、排紙ローラ３６によって排出口３７に送られ、その排出口３７から本体１外のトレイ３８に排出される。
【００１９】
感光体ドラム２０の周辺部の詳細および制御回路を図２に示している。  
５０はコントローラで、本体１の全体を制御する。このコントローラ５０に、モータ駆動回路５１、除電ユニット５３、帯電ユニット電源回路５４、グリッド電源回路５５、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換ユニット５６、現像ユニット電源回路５７、転写ユニット電源回路５８、剥離ユニット電源回路５９、ディスプレイ６０、およびネットインターフェイス６１が接続されている。
【００２０】
モータ駆動回路５１は、コントローラ５０の指令に応じて、モータ５２を駆動する。モータ５２は、感光体ドラム２０を駆動するとともに、ペーパーシートＰの搬送機構などを駆動する。除電ユニット駆動回路５３は、コントローラ５０の指令に応じて、除電ユニット２１を駆動する。帯電ユニット電源回路５４は、帯電用の高電圧を出力する。この出力が帯電ユニット２２に供給される。グリッド電源回路５５は、帯電ユニット２２の帯電出力を調節するためのグリッドバイアス電圧を出力する。この出力が、帯電ユニット２２のグリッド２２ａに供給される。Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換ユニット５６は、電位センサ２３の検知信号をデジタル信号に変換する。現像ユニット電源回路５７は、現像ユニット２４に対し、現像のためのバイアス電圧いわゆる現像用バイアス電圧を出力する。この現像用バイアス電圧が、現像ユニット２４の現像ローラ２４ａに供給される。転写ユニット電源回路５８は、転写用の高電圧を出力する。この出力が、転写ユニット２５に供給される。剥離ユニット電源回路５９は、剥離用の電圧を出力する。この出力が、剥離ユニット２６に供給される。ディスプレイ６０は、ユーザおよび保守サービス員に知らせるべき情報を表示する。ネットインターフェイス６１は、通信ネットワーク６２を介して、コントローラ５０と外部機器との間のデータ送受信を行う。
【００２１】
作用を説明する。
【００２２】
コントローラ５０の処理を、図３および図４のフローチャートに示している。
【００２３】
時間経過に基づく定期的な検出タイミングにおいて（ステップ１０１のＹＥＳ）、感光体ドラム２０の回転が開始される（ステップ１０２）。そして、除電ユニット２１および帯電ユニット２２がオンされるとともに（ステップ１０３）、露光ユニット２８がオフされる（ステップ１０４）。この場合、除電ユニット２１のオンにより感光体ドラム２０の表面に残留する電荷が除去され（除電）、その除電された感光体ドラム２０の表面が帯電ユニット２２により帯電される。このとき、帯電ユニット２２のグリッド２２ａに対するグリッドバイアス電圧−Ｖｇが予め定められた許容最大値−Ｖｇmaxたとえば−９００Ｖに設定される（ステップ１０５）。これにより、感光体ドラム２０の表面が、先ずは−９００ＶＶに帯電される。
【００２４】
この場合、帯電ユニット２２により帯電された感光体ドラム２０の表面が、現像ユニット２４に対応しないうちは（ステップ１０６のＮＯ）、現像ユニット２４の現像ローラ２４ａに現像用バイアス電圧−Ｖｄが加えられない（ステップ１０７）。現像用バイアス電圧−Ｖｄが加えられないことにより、現像ユニット２４内の現像剤（トナーおよびキャリア）が感光体ドラム２０の表面の非帯電領域に引き付けられない。これにより、現像剤が、感光体ドラム２０の表面の非帯電領域に付着しない。現像剤による感光体ドラム２０の汚れを防ぐことできるとともに、現像剤の無駄な消費を防ぐことができる。
【００２５】
帯電ユニット２２により帯電された感光体ドラム２０の表面が、現像ユニット２４に対応すると（ステップ１０６のＹＥＳ)、現像ユニット２４の現像ローラ２４ａに現像用バイアス電圧−Ｖｄが加えられる（ステップ１０８）。現像用バイアス電圧−Ｖｄが加えられることにより、現像ユニット２４内の現像剤が感光体ドラム２０の表面の帯電領域に引き付けられない。これにより、現像剤が、感光体ドラム２０の表面の帯電領域に付着しなくなる。よって、現像剤による感光体ドラム２０の汚れを防ぐことができるとともに、現像剤の無駄な消費を防ぐことができる。
【００２６】
感光体ドラム２０が１回転以上すると（ステップ１０９のＹＥＳ）、感光体ドラム２０が停止されるとともに（ステップ１１０）、除電ユニット２１および帯電ユニット２２がオフされる（ステップ１１１，１１２）。このとき、電位センサ２３により、感光体ドラム２０の表面の帯電電位−Ｖｏが検知される（ステップ１１３）。
【００２７】
感光体ドラム２０には、表面電位が時間経過に伴って減衰していく暗減衰特性がある。すなわち、図５に示すように、感光体ドラム２０の表面の帯電電位−Ｖｏは、帯電ユニット２２のオフ後、時間経過に伴って減衰していく。
【００２８】
なお、寿命切れとなった感光体ドラム２０の表面の帯電電位−Ｖｏは、寿命切れでない感光体ドラム２０の表面の帯電電位−Ｖｏよりも、低くなる。また、感光体ドラム２０の表面の帯電電位−Ｖｏには、現像ユニット２４の現像に最適な設定値−Ｖｏｄｓとして、たとえば−７００Ｖが選定されている。寿命切れでない感光体ドラム２０であれば、ＶｏはＶｏｄｓ以上となる。
【００２９】
帯電ユニット２２のオフ後、電位センサ２３で検知された帯電電位−Ｖｏと設定値−Ｖｏｄｓとが比較される（ステップ１１４）。ＶｏがＶｏｄｓ未満であれば（ステップ１１４のＹＥＳ）、感光体ドラム２０が寿命切れであると判定される（ステップ１１５）。そして、寿命切れの旨が、ディスプレイ６０で表示される（ステップ１１６）。この表示により、感光体ドラム２０の寿命切れがユーザに報知される。ユーザは、保守サービス員に、感光体ドラム２０の交換を依頼する。
【００３０】
帯電ユニット２２のオフ後、ＶｏがＶｏｄｓ以上であれば（ステップ１１４のＮＯ）、感光体ドラム２０が寿命切れでないとの判断の下に、タイムカウントｔが開始される（ステップ１１７）。タイムカウントｔが一定時間たとえば１０msecに達すると（ステップ１１８のＹＥＳ）、感光体ドラム２０の表面の帯電電位−Ｖｏが電位センサ２３により検知される（ステップ１１９）。そして、電位センサ２３で検知された帯電電位−Ｖｏが記憶される（ステップ１２０）。また、電位センサ２３で検知された帯電電位−Ｖｏと予め定められている設定値たとえば−６００Ｖとが比較される（ステップ１２２）。
【００３１】
Ｖｏが６００Ｖ以上であれば（ステップ１２２のＮＯ）、タイムカウントｔがクリアされ（ステップ１２３）、再びタイムカウントｔが開始される（ステップ１１７）。以後、Ｖｏが６００Ｖ未満となるまで、同様の処理が繰り返される。この繰り返しにより、電位センサ２３の検知電位が１０msecごとにサンプリングされる。このサンプリングデータを図６に示している。サンプリングの開始から終了までの期間は、帯電電位−Ｖｏが設定値−Ｖｏｄｓを跨いで変化する１sec程度の短い期間である。感光体ドラム２０の表面が、帯電ユニット２２に対応する位置（帯電位置）から現像ユニット２４に対応する位置（現像位置）まで動くのに要する時間はわずか数百msecであり、上記サンプリングの期間に含まれる。
【００３２】
上記サンプリング期間において、電位センサ２３の検知電位の下降に合わせて、現像ユニット２４に加えられている現像用バイアス電圧−Ｖｄが低下される（ステップ１２１）。帯電電位−Ｖｏの下降に合わせて現像用バイアス電圧−Ｖｄが低下されることにより、現像ユニット２４内の現像剤が感光体ドラム２０の表面の帯電領域に引き付けられてしまう不具合が、防止される。
【００３３】
上記サンプリングされた各検知電位に基づき、感光体ドラム２０の表面の帯電電位−Ｖｏの暗減衰特性が検出される（ステップ１２４）。具体的には、サンプリングされた各検知電位を用いた最小自乗法による演算により、暗減衰特性曲線の近似式が検出される。この暗減衰特性曲線を図７に示している。
【００３４】
そして、感光体ドラム２０の表面における現像位置の帯電電位−Ｖｏｄを、上記設定値−Ｖｏｄｓ（＝−７００Ｖ）に維持するのに必要なグリッドバイアス電圧−Ｖｇの目標値−Vｇｔが、上記検出された暗減衰特性曲線の近似式から検出される（ステップ１２５）。検出された目標値−Vｇｔは、コントローラ５０の内部メモリに更新記憶される。
【００３５】
目標値−Vｇｔの検出の様子を図７に示している。すなわち、帯電電位−Ｖｏｄが設定値−Ｖｏｄｓとなる時点より、感光体ドラム２０の表面が帯電位置から現像位置まで動くのに要する時間T１secだけさかのぼった時点の帯電電位−Ｖｏが、グリッドバイアス電圧−Ｖｇの目標値−Vｇｔとして検出される。
【００３６】
検出された目標値−Vｇｔは、上記許容最大値−Ｖｇmaxと比較される（ステップ１２６）。VｇｔがＶｇmaxより高ければ（ステップ１２６のＹＥＳ）、感光体ドラム２０が寿命切れであると判定される（ステップ１１５）。そして、寿命切れの旨が、ディスプレイ６０で表示される（ステップ１１６）。この表示により、感光体ドラム２０の寿命切れがユーザに報知される。ユーザは、保守サービス員に、感光体ドラム２０の交換を依頼する。
【００３７】
目標値−Vｇｔが許容最大値−Ｖｇmax以下であれば（ステップ１２６のＮＯ）、感光体ドラム２０の表面における現像位置の帯電電位−Ｖｏｄが上記設定値−Ｖｏｄｓとなるときの、電位センサ２３と対応する位置の帯電電位−Ｖｏｓが、上記検出された暗減衰特性曲線の近似式から検出される（ステップ１２７）。検出された帯電電位−Ｖｏｓは、コントローラ５０の内部メモリに更新記憶される。
【００３８】
帯電電位−Ｖｏｓの検出の様子を図７に示している。すなわち、帯電電位−Ｖｏｄが設定値−Ｖｏｄｓとなる時点より、感光体ドラム２０の表面が電位センサ２３と対応する位置から現像位置まで動くのに要する時間T２secだけさかのぼった時点の帯電電位−Ｖｏが、電位センサ２３と対応する位置の帯電電位−Ｖｏｓとして選定される。
【００３９】
一方、現像ユニット２４が動作する画像形成時（ステップ１０１のＮＯ、ステップ１２８のＹＥＳ）、帯電ユニット２２のグリッド２２ａに印加されるグリッドバイアス電圧−Vｇの値が、コントローラ５０に記憶されている目標値−Vｇｔに設定される（ステップ１２９）。目標値−Vｇｔは、帯電電位−Ｖｏの減衰を考慮して、予め高めに設定された値である。したがって、感光体ドラム２０の表面における現像位置の帯電電位−Ｖｏｄが、現像に最適な設定値−Ｖｏｄｓに維持される。よって、感光体ドラム２０の表面電位の暗減衰特性に影響を受けることなく、常に適正な画像形成が可能となる。
【００４０】
本体１の小型化などにより、電位センサ２３を現像ユニット２４の近くに取り付けることがなかなか難しい状況となっている。このような状況においても、感光体ドラム２０の表面における現像位置の帯電電位−Ｖｏｄを、現像に最適な設定値−Ｖｏｄｓに維持することができる。
【００４１】
なお、暗減衰特性は急激に変動することはないが、温度および湿度などの環境変化、あるいは画像形成枚数などにより、帯電電位−Ｖｏの変動が避けられないことがある。
【００４２】
そこで、帯電電位−Ｖｏが電位センサ２３により検知され（ステップ１３０）、その電位センサ２３の検知電位とコントローラ５０に記憶されている帯電電位−Ｖｏｓ（電位センサ２３と対応する位置の帯電電位）との差△Ｖｇが求められる（ステップ１３１）。そして、上記のように一旦は目標値−Vｇｔに設定されたグリッドバイアス電圧−Vｇの値が、上記求められた差△Ｖｇだけ補正される（ステップ１３３）。この補正により、温度および湿度などの環境変化、あるいは画像形成枚数などに影響を受けることなく、感光体ドラム２０の表面における現像位置の帯電電位−Ｖｏｄが、現像に最適な設定値−Ｖｏｄｓに維持される。よって、常に適正な画像形成が可能となる。
【００４３】
［２］この発明の第２の実施形態について説明する。
【００４４】
図８に示すように、ＣＣＤ１０から出力される画像信号がデジタル信号に変換されて露光ユニット７８に供給される。露光ユニット７７は、入力信号に応じたレーザビームＢを発する。
【００４５】
露光ユニット７８の近傍に、回転式の感光体ドラム７０が設けられている。この感光体ドラム７０の周囲に、除電ユニット７１、帯電ユニット７２、電位センサ７３、黒色現像ユニット７４、カラー現像ユニット７５、転写ローラ７６、クリーニングユニット７７が順次に配設されている。上記露光ユニット７８から発せられるレーザビームＢは、帯電ユニット７２と電位センサ７３との間を通り、感光体ドラム７０の表面に照射される。
【００４６】
上記除電ユニット７１は、ランプや発光ダイオードの光を感光体ドラム７０に照射することにより、感光体ドラム７０の表面に残留している電荷を除去する（除電）。帯電ユニット７２は、感光体ドラム７０に高電圧を加えることにより、感光体ドラム７０の表面に静電荷を与える。こうして帯電された感光体ドラム７０の表面が、露光ユニット７８のレーザビームＢによって露光されることにより、感光体ドラム７０の表面に静電潜像が形成される。なお、帯電ユニット７２は、図９に示すように、感光体ドラム７０に対する帯電出力を調節するためのグリッド７２ａを有している。
【００４７】
電位センサ７３は、感光体ドラム７０の表面の電位を非接触で検知する。すなわち、帯電ユニット７２により帯電された感光体ドラム７０の表面の帯電電位−Ｖｏを、電位センサ７３により検知することができる。
【００４８】
黒色現像ユニット７４は、黒色の画像形成に際して感光体ドラム７０の表面に接し、黄色、マゼンタ色、シアン色の画像形成に際して感光体ドラム７０から離れる。また、黒色現像ユニット７４は、感光体ドラム７０の表面に接した際に感光体ドラム７０の回転に伴って回転する現像ローラ７４ａを有し、予め収容している現像剤（黒色トナーおよびキャリア）を現像ローラ７４ａにより感光体ドラム７０の表面に与える。これにより、感光体ドラム７０の表面における静電潜像が、現像されて黒色の可視像となる。
【００４９】
カラー現像ユニット７５は、黄色、マゼンタ色、シアン色のいずれかの画像形成に際して感光体ドラム７０の表面に接し、黒色の画像形成に際して感光体ドラム７０から離れる。また、カラー現像ユニット７５は、イエロー現像セクション７５ｙ、マゼンタ現像セクション７５ｍ、シアン現像セクション７５ｃを有し、黄色の画像形成に際してイエロー現像セクション７５ｙを感光体ドラム７０の表面に接触させ、マゼンタ色の画像形成に際してマゼンタ現像セクション７５ｍを感光体ドラム７０の表面に接触させ、シアン色の画像形成に際してシアン現像セクション７５ｃを感光体ドラム７０の表面に接触させる。イエロー現像セクション７５ｙは、感光体ドラム７０の表面に接した際に、予め収容している現像剤（黄色トナーおよびキャリア）を感光体ドラム７０の表面に与える。これにより、感光体ドラム７０の表面における静電潜像が、現像されて黄色の可視像となる。マゼンタ現像セクション７５ｍは、感光体ドラム７０の表面に接した際に、予め収容している現像剤（マゼンタ色トナーおよびキャリア）を感光体ドラム７０の表面に与える。これにより、感光体ドラム７０の表面における静電潜像が、現像されてマゼンタ色の可視像となる。シアン現像セクション７５ｃは、感光体ドラム７０の表面に接した際に、予め収容している現像剤（シアン色トナーおよびキャリア）を感光体ドラム７０の表面に与える。これにより、感光体ドラム７０の表面における静電潜像が、現像されてシアン色の可視像となる。
【００５０】
転写ローラ７６と感光体ドラム７０との間に、回転式の転写ベルト８０が挟まれている。転写ローラ７６は、転写ベルト８０に対し、感光体ドラム７０の表面の可視像を転写する。転写ベルト８０は、ローラ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄに掛け渡され、感光体ドラム７０と後述する転写ローラ７９との間で回転する。クリーニングユニット７７は、図９に示すように、感光体ドラム７０の表面に接するブレード７７ａを有し、感光体ドラム７０の表面に残留している現像剤等を取り除く。
【００５１】
本体１の下方部に、複数の用紙カセット３０が設けられている。これら用紙カセット３０のいずれか１つからペーパーシートＰが１枚ずつ取り出される。この取り出し用として、それぞれピックアップローラ３１が設けられている。取り出されたペーパーシートＰは、それぞれ分離ローラ３２により用紙カセット３０から分離され、レジストローラ３３に送られる。レジストローラ３３は、転写ベルト８０の回転を考慮したタイミングで、ペーパーシートＰを転写ベルト８０と転写ローラ７９との間に送り込む。転写ローラ７９は、レジストローラ３３から供給されるペーパーシートＰに対し、転写ベルト８０の表面の可視像を転写する。
【００５２】
転写ベルト８０の可視像が転写されたペーパーシートＰは、定着ユニット８１に送られる。定着ユニット８１は、ペーパーシートＰ上の転写像を熱によって定着させる。定着の済んだペーパーシートＰは、排出口８２から本体１上のトレイ８３に排出される。
【００５３】
感光体ドラム７０の周辺部の詳細および制御回路を図９に示している。  
５０はコントローラで、本体１の全体を制御する。このコントローラ５０に、モータ駆動回路９１、除電ユニット９３、帯電ユニット電源回路９４、グリッド電源回路９５、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換ユニット９６、現像ユニット電源回路９７ｋ，９７ｙｍｃ、転写ローラ電源回路９８、ディスプレイ６０、およびネットインターフェイス６１が接続されている。
【００５４】
モータ駆動回路９１は、コントローラ５０の指令に応じて、モータ９２を駆動する。モータ９２は、感光体ドラム７０、カラー現像ユニット７５、転写ベルト８０、ペーパーシートＰの搬送機構などを駆動する。除電ユニット駆動回路９３は、コントローラ５０の指令に応じて、除電ユニット９１を駆動する。帯電ユニット電源回路９４は、帯電用の高電圧を出力する。この出力が帯電ユニット９２に供給される。グリッド電源回路９５は、帯電ユニット９２の帯電出力を調節するためのグリッドバイアス電圧を出力する。この出力が、帯電ユニット９２のグリッド９２ａに供給される。Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換ユニット９６は、電位センサ７３の検知信号をデジタル信号に変換する。現像ユニット電源回路９７ｋは、黒色現像ユニット７４に対し、現像用バイアス電圧を出力する。現像ユニット電源回路９７ｙｍｃは、カラー現像ユニット７５のイエロー現像セクション７５ｙ、マゼンタ色現像セクション７５ｍ、シアン色現像セクション７５ｃに対し、現像用バイアス電圧を出力する。転写ローラ電源回路９８は、転写用の高電圧を出力する。この出力が、転写ローラ７６，７９に供給される。ディスプレイ６０は、ユーザおよび保守サービス員に知らせるべき情報を表示する。ネットインターフェイス６１は、通信ネットワーク６２を介して、コントローラ５０と外部機器との間のデータ送受信を行う。
【００５５】
作用を説明する。
【００５６】
コントローラ５０の処理を、図１０および図１１のフローチャートに示している。
【００５７】
時間経過に基づく定期的な検出タイミングにおいて（ステップ２０１のＹＥＳ）、感光体ドラム７０の回転が開始される（ステップ２０２）。そして、除電ユニット７１および帯電ユニット７２がオンされるとともに（ステップ２０３）、露光ユニット７８がオフされる（ステップ２０４）。この場合、除電ユニット７１のオンにより感光体ドラム７０の表面に残留する電荷が除去され（除電）、その除電された感光体ドラム７０の表面が帯電ユニット７２により帯電される。このとき、帯電ユニット７２のグリッド７２ａに対するグリッドバイアス電圧−Ｖｇが予め定められた許容最大値−Ｖｇmaxたとえば−９００Ｖに設定される（ステップ２０５）。これにより、感光体ドラム７０の表面が、先ずは−９００Ｖに帯電される。
【００５８】
この場合、帯電ユニット７２により帯電された感光体ドラム７０の表面が、黒色現像ユニット７４に対応しないうちは（ステップ２０６のＮＯ）、現像ユニット７４に現像用バイアス電圧−Ｖｄが加えられない（ステップ２０７）。帯電ユニット７２により帯電された感光体ドラム７０の表面が、カラー現像ユニット７５に対応しないうちは（ステップ２０６のＮＯ）、カラー現像ユニット７５に現像用バイアス電圧−Ｖｄが加えられない（ステップ２０７）。現像用バイアス電圧−Ｖｄが加えられないことにより、黒色現像ユニット７４およびカラー現像ユニット７５の現像剤（トナーおよびキャリア）が感光体ドラム７０の表面の非帯電領域に引き付けられない。これにより、現像剤が、感光体ドラム７０の表面の非帯電領域に付着しない。現像剤による感光体ドラム７０の汚れを防ぐことができるとともに、現像剤の無駄な消費を防ぐことができる。
【００５９】
帯電ユニット７２により帯電された感光体ドラム７０の表面が、黒色現像ユニット７４に対応すると（ステップ２０６のＹＥＳ)、黒色現像ユニット２４に現像用バイアス電圧−Ｖｄが加えられる（ステップ２０８）。帯電ユニット７２により帯電された感光体ドラム７０の表面が、カラー現像ユニット７５に対応すると（ステップ２０６のＹＥＳ)、カラー現像ユニット７５に現像用バイアス電圧−Ｖｄが加えられる（ステップ２０８）。現像用バイアス電圧−Ｖｄが加えられることにより、黒色現像ユニット７４およびカラー現像ユニット７５の現像剤が感光体ドラム７０の表面の帯電領域に引き付けられない。これにより、現像剤が、感光体ドラム７０の表面の帯電領域に付着しなくなる。よって、現像剤による感光体ドラム７０の汚れを防ぐことができるとともに、現像剤の無駄な消費を防ぐことができる。
【００６０】
感光体ドラム７０が１回転以上すると（ステップ２０９のＹＥＳ）、感光体ドラム７０が停止されるとともに（ステップ２１０）、除電ユニット７１および帯電ユニット７２がオフされる（ステップ２１１，２１２）。このとき、電位センサ７３により、感光体ドラム７０の表面の帯電電位−Ｖｏが検知される（ステップ２１３）。
【００６１】
感光体ドラム７０には、表面電位が時間経過に伴って減衰していく暗減衰特性がある。すなわち、図５に示すように、感光体ドラム７０の表面の帯電電位−Ｖｏは、帯電ユニット２２のオフ後、時間経過に伴って減衰していく。
【００６２】
なお、寿命切れとなった感光体ドラム７０の表面の帯電電位−Ｖｏは、寿命切れでない感光体ドラム７０の表面の帯電電位−Ｖｏよりも、低くなる。また、感光体ドラム７０の表面の帯電電位−Ｖｏには、黒色現像ユニット７４およびカラー現像ユニット７５の現像に最適な設定値−Ｖｏｄｓとして、たとえば−７００Ｖが選定されている。寿命切れでない感光体ドラム７０の帯電電位−Ｖｏは、設定値Ｖｏｄｓ以上となる。
【００６３】
帯電ユニット７２のオフ後、電位センサ７３で検知された帯電電位−Ｖｏと設定値−Ｖｏｄｓとが比較される（ステップ２１４）。ＶｏがＶｏｄｓ未満であれば（ステップ２１４のＹＥＳ）、感光体ドラム７０が寿命切れであると判定される（ステップ２１５）。そして、寿命切れの旨が、ディスプレイ６０で表示される（ステップ２１６）。この表示により、感光体ドラム７０の寿命切れがユーザに報知される。ユーザは、保守サービス員に、感光体ドラム７０の交換を依頼する。
【００６４】
帯電ユニット７２のオフ後、ＶｏがＶｏｄｓ以上であれば（ステップ２１４のＮＯ）、感光体ドラム７０が寿命切れでないとの判断の下に、タイムカウントｔが開始される（ステップ２１７）。タイムカウントｔが一定時間たとえば１０msecに達すると（ステップ２１８のＹＥＳ）、感光体ドラム７０の表面の帯電電位−Ｖｏが電位センサ７３により検知される（ステップ２１９）。そして、電位センサ７３の検知電位が記憶される（ステップ２２０）。また、電位センサ７３で検知された帯電電位−Ｖｏと予め定められている設定値たとえば−６００Ｖとが比較される（ステップ２２２）。
【００６５】
Ｖｏが６００Ｖ以上であれば（ステップ２２２のＮＯ）、タイムカウントｔがクリアされ（ステップ２２３）、再びタイムカウントｔが開始される（ステップ２１７）。以後、Ｖｏが６００Ｖ未満となるまで、同様の処理が繰り返される。この繰り返しにより、電位センサ２３の検知電位が１０msecごとにサンプリングされる。このサンプリングデータを図６に示している。サンプリングの開始から終了までの期間は、帯電電位−Ｖｏが設定値−Ｖｏｄｓを跨いで変化する１sec程度の短い期間である。感光体ドラム７０の表面が、帯電ユニット７２に対応する位置（帯電位置）から黒色現像ユニット７４およびカラー現像ユニット７５に対応する位置（現像位置）まで動くのに要する時間はわずか数百msecであり、上記サンプリングの期間に含まれる。
【００６６】
上記サンプリング期間において、電位センサ７３の検知電位の下降に合わせて、黒色現像ユニット７４およびカラー現像ユニット７５に加えられている現像用バイアス電圧−Ｖｄがそれぞれ低下される（ステップ２２１）。帯電電位−Ｖｏの下降に合わせて現像用バイアス電圧−Ｖｄが低下されることにより、黒色現像ユニット７４およびカラー現像ユニット７５の現像剤が感光体ドラム７０の表面の帯電領域に引き付けられてしまう不具合が、防止される。
【００６７】
上記サンプリングされた各検知電位に基づき、感光体ドラム７０の表面の帯電電位−Ｖｏの暗減衰特性が検出される（ステップ２２４）。具体的には、サンプリングされた各検知電位を用いた最小自乗法による演算により、暗減衰特性曲線の近似式が検出される。この暗減衰特性曲線を図１２に示している。
【００６８】
そして、感光体ドラム７０の表面における黒色現像位置の帯電電位−Ｖｏｄ１を、上記設定値−Ｖｏｄｓ（＝−７００Ｖ）に維持するのに必要なグリッドバイアス電圧−Ｖｇの目標値−Vｇｔ１が、上記検出された暗減衰特性曲線の近似式から検出される（ステップ２２５）。さらに、感光体ドラム７０の表面におけるカラー現像位置の帯電電位−Ｖｏｄ２を、上記設定値−Ｖｏｄｓ（＝−７００Ｖ）に維持するのに必要なグリッドバイアス電圧−Ｖｇの目標値−Vｇｔ２が、上記検出された暗減衰特性曲線の近似式から検出される（ステップ２２５）。検出された目標値−Vｇｔ１，−Vｇｔ２は、コントローラ５０の内部メモリにそれぞれ更新記憶される。
【００６９】
目標値−Vｇｔ１，−Vｇｔ２の検出の様子を図１２に示している。すなわち、黒色現像ユニット７４による黒色現像位置の帯電電位−Ｖｏｄ１が設定値−Ｖｏｄｓとなる時点より、感光体ドラム７０の表面が帯電位置から黒色現像位置まで動くのに要する時間T１secだけさかのぼった時点の帯電電位−Ｖｏが、黒色画像形成時におけるグリッドバイアス電圧−Ｖｇの目標値−Vｇｔ１として選定される。カラー現像ユニット７５によるカラー現像位置の帯電電位−Ｖｏｄ２が設定値−Ｖｏｄｓとなる時点より、感光体ドラム７０の表面が帯電位置からカラー現像位置まで動くのに要する時間T３secだけさかのぼった時点の帯電電位−Ｖｏが、カラー画像形成時におけるグリッドバイアス電圧−Ｖｇの目標値−Vｇｔ２として選定される。
【００７０】
検出された目標値−Vｇｔ１，−Vｇｔ２は、上記許容最大値−Ｖｇmaxと比較される（ステップ２２６）。Vｇｔ１，Vｇｔ２のいずれかがＶｇmaxより高ければ（ステップ２２６のＹＥＳ）、感光体ドラム７０が寿命切れであると判定される（ステップ２１５）。そして、寿命切れの旨が、ディスプレイ６０で表示される（ステップ２１６）。この表示により、感光体ドラム７０の寿命切れがユーザに報知される。ユーザは、保守サービス員に、感光体ドラム７０の交換を依頼する。
【００７１】
Vｇｔ１，Vｇｔ２が共にＶｇmax以下であれば（ステップ２２６のＮＯ）、感光体ドラム７０の表面における黒色現像位置の帯電電位−Ｖｏｄ１が上記設定値−Ｖｏｄｓとなるときの、電位センサ７３と対応する位置の帯電電位−Ｖｏｓ１が、上記検出された暗減衰特性曲線の近似式から検出される（ステップ２２７）。同時に、感光体ドラム７０の表面におけるカラー現像位置の帯電電位−Ｖｏｄ２が上記設定値−Ｖｏｄｓとなるときの、電位センサ７３と対応する位置の帯電電位−Ｖｏｓ２が、上記検出された暗減衰特性曲線の近似式から検出される（ステップ２２７）。検出された帯電電位−Ｖｏｓ１，−Ｖｏｓ２は、コントローラ５０の内部メモリにそれぞれ更新記憶される。
【００７２】
帯電電位−Ｖｏｓ１，−Ｖｏｓ２の検出の様子を図１２に示している。すなわち、帯電電位−Ｖｏｄ１が設定値−Ｖｏｄｓとなる時点より、感光体ドラム７０の表面が電位センサ７３と対応する位置から黒色現像位置まで動くのに要する時間T２secだけさかのぼった時点の帯電電位−Ｖｏｄが、黒色画像形成時における電位センサ７３と対応する位置の帯電電位−Ｖｏｓ１として選定される。帯電電位−Ｖｏｄ２が設定値−Ｖｏｄｓとなる時点より、感光体ドラム７０の表面が電位センサ７３と対応する位置からカラー現像位置まで動くのに要する時間T４secだけさかのぼった時点の帯電電位−Ｖｏｄが、カラー画像形成時における電位センサ７３と対応する位置の帯電電位−Ｖｏｓ２として選定される。
【００７３】
一方、黒色現像ユニット７４が動作する黒色画像形成時（ステップ２０１のＮＯ、ステップ２２８のＹＥＳ）、帯電ユニット７２のグリッド７２ａに印加されるグリッドバイアス電圧−Vｇの値が、コントローラ５０に記憶されている目標値−Vｇｔ１に設定される（ステップ２２９）。目標値−Vｇｔ１は、帯電電位−Ｖｏの減衰を考慮して、予め高めに設定された値である。したがって、感光体ドラム７０の表面における黒色現像位置の帯電電位−Ｖｏｄ１が、黒色現像に最適な設定値−Ｖｏｄｓに維持される。よって、感光体ドラム７０の表面電位の暗減衰特性に影響を受けることなく、常に適正な黒色画像形成が可能となる。
【００７４】
本体１の小型化などにより、電位センサ７３を現像ユニット７４の近くに取り付けることがなかなか難しい状況となっている。このような状況においても、感光体ドラム７０の表面における黒色現像位置の帯電電位−Ｖｏｄを、黒色現像に最適な設定値−Ｖｏｄｓに維持することができる。
【００７５】
なお、暗減衰特性は急激に変動することはないが、温度および湿度などの環境変化、あるいは画像形成枚数などにより、帯電電位−Ｖｏの変動が避けられないことがある。
【００７６】
そこで、帯電電位−Ｖｏが電位センサ７３により検知され（ステップ２３０）、その電位センサ７３の検知電位とコントローラ５０に記憶されている帯電電位−Ｖｏｓ１（電位センサ７３と対応する位置の帯電電位）との差△Ｖｇが求められる（ステップ２３１）。そして、上記のように一旦は目標値−Vｇｔ１に設定されたグリッドバイアス電圧−Vｇの値が、上記求められた差△Ｖｇだけ補正される（ステップ２３３）。この補正により、温度および湿度などの環境変化、あるいは画像形成枚数などに影響を受けることなく、感光体ドラム２０の表面における黒色現像位置の帯電電位−Ｖｏｄ１が、黒色現像に最適な設定値−Ｖｏｄｓに維持される。よって、常に適正な黒色画像形成が可能となる。
【００７７】
カラー現像ユニット７５が動作するカラー画像形成時は（ステップ２０１のＮＯ、ステップ２２８のＮＯ、ステップ２３４のＹＥＳ）、帯電ユニット７２のグリッド７２ａに印加されるグリッドバイアス電圧−Vｇの値が、コントローラ５０に記憶されている目標値−Vｇｔ２に設定される（ステップ２３５）。目標値−Vｇｔ２は、帯電電位−Ｖｏの減衰を考慮して、予め高めに設定された値である。したがって、感光体ドラム７０の表面におけるカラー現像位置の帯電電位−Ｖｏｄ２が、カラー現像に最適な設定値−Ｖｏｄｓに維持される。よって、感光体ドラム７０の表面電位の暗減衰特性に影響を受けることなく、常に適正なカラー画像形成が可能となる。
【００７８】
電位センサ７３の位置がカラー現像ユニット７５の位置から離れていても、感光体ドラム７０の表面におけるカラー現像位置の帯電電位−Ｖｏｄを、カラー現像に最適な設定値−Ｖｏｄｓに維持することができる。
【００７９】
なお、暗減衰特性は急激に変動することはないが、温度および湿度などの環境変化、あるいは画像形成枚数などにより、帯電電位−Ｖｏの変動が避けられないことがある。
【００８０】
そこで、帯電電位−Ｖｏが電位センサ７３により検知され（ステップ２３６）、その電位センサ７３の検知電位とコントローラ５０に記憶されている帯電電位−Ｖｏｓ２（電位センサ７３と対応する位置の帯電電位）との差△Ｖｇが求められる（ステップ２３７）。そして、上記のように一旦は目標値−Vｇｔ２に設定されたグリッドバイアス電圧−Vｇの値が、上記求められた差△Ｖｇだけ補正される（ステップ２３７）。この補正により、温度および湿度などの環境変化、あるいは画像形成枚数などに影響を受けることなく、感光体ドラム２０の表面におけるカラー現像位置の帯電電位−Ｖｏｄ２が、カラー現像に最適な設定値−Ｖｏｄｓに維持される。よって、常に適正なカラー画像形成が可能となる。
【００８１】
［３］なお、上記各実施形態では、時間経過に基づく定期的な検出タイミングにおいて寿命判定および種々の検出を実行したが、本体１の電源投入時や、画像形成枚数が予め定められた一定枚数に達したときなど、予め定められた条件において寿命判定および種々の検出を実行する構成としてもよい。
【００８２】
また、各実施形態では、感光体として感光体ドラムを用いる場合を例に説明したが、ベルト状の感光体を用いる場合にも同様に実施可能である。  
その他、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】第１の実施形態の内部の構成を示す図。
【図２】第１の実施形態における感光体ドラムの周辺部の詳細および制御回路を示す図。
【図３】第１の実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図４】図３に続くフローチャート。
【図５】各実施形態における感光体ドラムの表面の帯電電位の変化（暗減衰特性曲線）を示す図。
【図６】各実施形態における電位センサの検知電位のサンプリング結果を示す図。
【図７】第１の実施形態における暗減衰特性曲線の一部を示す図。
【図８】第２の実施形態の内部の構成を示す図。
【図９】第２の実施形態における感光体ドラムの周辺部の詳細および制御回路を示す図。
【図１０】第２の実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図１１】図１０に続くフローチャート。
【図１２】第２の実施形態における暗減衰特性曲線の一部を示す図。
【符号の説明】
【００８４】
１…本体、２…原稿台、１０…ＣＣＤ、２０…感光体ドラム、２１…除電ユニット、２２…帯電ユニット、２３…電位センサ、２４…現像ユニット、２５…転写ユニット、２６…剥離ユニット、２７…クリーニングユニット、２８…露光ユニット、５０…コントローラ、６１…ネットインターフェイス
【図１】
2006171704.tif 000003
【図２】
2006171704.tif 000004
【図３】
2006171704.tif 000005
【図４】
2006171704.tif 000006
【図５】
2006171704.tif 000007
【図６】
2006171704.tif 000008
【図７】
2006171704.tif 000009
【図８】
2006171704.tif 000010
【図９】
2006171704.tif 000011
【図１０】
2006171704.tif 000012
【図１１】
2006171704.tif 000013
【図１２】
2006171704.tif 000014