(57)【要約】【課題】  感光体ドラムの寿命を簡易な構成で確実に検知する。【解決手段】  感光体ドラム１２の画像領域が摩耗するに従って、遮蔽層２２Ｂが摩耗する。残膜層２２Ａ上に積層された遮蔽層２２Ｂが摩耗してなくなると、残膜層２２Ａが露出する。検知手段で、その露出した残膜層２２Ａを検知し、感光体ドラム１２の寿命を判定する。  このように、感光体ドラム１２の画像領域と同様に摩耗する遮蔽層２２Ｂを、残膜層２２Ａに積層し、遮蔽層２２Ｂが摩耗するに伴って露出する残膜層２２Ａを検知するだけなので、簡易な構成で、確実に像担持体の寿命を判定できる。【選択図】  図２
2006267702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被転写体に転写される画像が形成される像担持体と、
前記像担持体の非画像領域に設けられた第１層と、
前記第１層上に積層され、前記像担持体の画像領域が摩耗するに従って摩耗する第２層と、
前記第２層が摩耗して露出する前記第１層を検知することにより、前記像担持体の寿命を判定する検知手段と、
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層と第２層とは、光の透過率が異なる層であり、
前記検知手段は、前記第１層および前記第２層の積層方向へ照射された光の透過光量に基づいて、前記像担持体の寿命を判定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３】
前記第２層は、前記像担持体の画像領域の表面と略同一面状に形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１層と第２層とは、導電率が異なる層であり、
前記検知手段は、前記第１層および前記第２層の積層方向へ導通する電流値に基づいて、前記像担持体の寿命を判定することを特徴とする請求項1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、像担持体の寿命を判定できる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、像担持体上を帯電させる帯電ローラや、像担持体上に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニングブレード等が、像担持体の表面に接触することによって、像担持体の表面が摩耗する。像担持体の表面が摩耗し、像担持体の膜厚が薄くなると、帯電時の電荷密度が高くなり、これに起因して画像劣化を招く。
【０００３】
このため、像担持体の膜厚を測定し、ある程度の薄さ(例えば、１０μｍ)になったところで、像担持体が寿命に達したと判定し、像担持体の使用を中止する必要がある。
【０００４】
像担持体の膜厚を測定して、像担持体が寿命に達したかどうかを判定する方法としては、像担持体の表面が磨耗して、像担持体の表面電位が高くなる状態になると、像担持体に接する帯電ローラに流れる電流値も高くなることを利用する方法が開示されている（例えば、特許文献１）。この方法では、帯電ローラに一定の電圧を印可し、帯電ローラに流れる電流値を測定して像担持体の寿命を判定する。
【０００５】
しかしながら、この方法で、１０〜１５μｍ程度の残膜量を検知するためには、数μＡ〜数十μＡの電流値を精度良く測定する必要があるため、測定誤差がでやすく、誤差を小さくするためには機構が複雑となる。
【０００６】
また、像担持体が寿命に達したかどうかを判定する方法としては、像担持体の総回転数などから磨耗量を予測して、その予測値から像担持体の膜厚を予想し、残りの膜厚が所定の値以下になった場合に、像担持体が寿命に達したと判定する方法が開示されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平５−５３４８８号公報
【特許文献２】特開平９−１０６０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一回転あたりの像担持体の磨耗量は一定ではなく、環境、プリントの画像密度、機械の稼動率など種々の要因によって大きく変化してしまうので、実際に予測を行う場合、磨耗を少なく見積もって画質欠陥を発生させることがないよう、磨耗が多い状態を想定して予測を行う必要がある。このため、像担持体の総回転数などから磨耗量を予測する方法では、残膜が十分残っているのに使用中止にしてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮し、像担持体の寿命を簡易な構成で確実に検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、被転写体に転写される画像が形成される像担持体と、前記像担持体の非画像領域に設けられた第１層と、前記第１層上に積層され、前記像担持体の画像領域が摩耗するに従って摩耗する第２層と、前記第２層が摩耗して露出する前記第１層を検知することにより、前記像担持体の寿命を判定する検知手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成では、像担持体の画像領域が摩耗するに従って、第２層が摩耗する。第１層上に積層された第２層が摩耗してなくなると、第１層が露出する。検知手段で、その露出した第１層を検知し、像担持体の寿命を判定する。
【００１１】
このように、像担持体の画像領域と同様に摩耗する第２層を、第１層上に積層し、第２層が摩耗するに伴って露出する第１層を検知するだけなので、簡易な構成で、確実に像担持体の寿命を判定できる。
【００１２】
本発明の請求項２に係る画像形成装置は、請求項１の構成において、前記第１層と第２層とは、光の透過率が異なる層であり、前記検知手段は、前記第１層および前記第２層の積層方向へ照射された光の透過光量に基づいて、前記像担持体の寿命を判定することを特徴とする。
【００１３】
この構成では、第１層および第２層は、光の透過率が異なり、この第１層および第２層の積層方向へ照射された光の透過光量に基づいて、像担持体の寿命を判定する。
【００１４】
このように、光の透過光量という光学的な量をもとに、像担持体の寿命を判定するので、電気的なノイズが多い状態（例えば、作像プロセス中）でも、確実に像担持体の寿命を判定できる。
【００１５】
請求項１又は請求項２に記載の第２層は、請求項３に記載のように、像担持体の画像領域の表面と略同一面状に形成された構成でもよい。
【００１６】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１の構成において、前記第１層と第２層とは、導電率が異なる層であり、前記検知手段は、前記第１層および前記第２層の積層方向へ導通する電流値に基づいて、前記像担持体の寿命を判定することを特徴とする。
【００１７】
この構成では、第１層および第２層は、導電率が異なり、この第１層および第２層の積層方向へ導通する電流値に基づいて、像担持体の寿命を判定する。
【００１８】
このように、導通する電流値をもとに、像担持体の寿命を判定するので、光を発光させるような特別な機構を設けることなく、像担持体の寿命を判定できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、上記構成としたので、像担持体の寿命を簡易な構成で確実に検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の画像形成装置に係る実施の形態を図面に基づき説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１（Ａ）に示すように、第１実施形態に係る画像形成装置１０は、一方向（図１においてＡ方向）へ回転する感光体ドラム（像担持体）１２を備えている。
【００２１】
感光体ドラム１２の周囲には、回転方向上流側から、帯電ローラ１４、露光装置１６、現像装置１８、クリーニングブレード２０が設けられている。帯電ローラ１４が接触して、感光体ドラム１２上を一様に帯電させる。次に、感光体ドラム１２は、露光装置１６により画像が露光されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。次に、感光体ドラム１２は、現像装置１８によって静電潜像が現像されることにより、感光体ドラム１２上にトナー像が形成される。感光体ドラム１２に形成されたトナー像は、被転写体（用紙、中間転写ベルト等）に転写される。トナー像を転写した後、感光体ドラム１２上にクリーニングブレード２０が当接して、感光体ドラム１２に残留した残留トナーが掻き取られる。
【００２２】
図１（Ｂ）に示すように、感光体ドラム１２の非画像領域であって、帯電ローラ１４が接触する帯電領域以外の領域であって、クリーニングブレード２０が当接する領域に、感光体ドラム１２の周方向に沿って、感光体ドラム１２の残膜量の指標となる残膜指標層２２が設けられている。残膜指標層２２は、残膜層（第１層）２２Ａと、この残膜層２２Ａを覆う遮蔽層（第２層）２２Ｂとからなる（図２（Ａ）参照）。
【００２３】
また、クリーニングブレード２０から見て、感光体ドラム１２の回転方向下流側であって、帯電ローラ１４から見て感光体ドラム１２の回転方向上流側には、残膜層２２Ａを検知する検知センサ（検知手段）２４が設けられている。
【００２４】
なお、検知センサ２４には、感光体ドラム１２の寿命を判定するための判定部２１が接続され、判定部２１には、感光体ドラム１２が寿命に達したことをユーザーに知らせるための表示部２３が接続されている。
【００２５】
図２（Ａ）に示すように、感光体ドラム１２の画像領域は、アルミ基材１２Ａの上に、下引き層１２Ｂ、電荷発生層１２Ｃ、電荷輸送層１２Ｄを積層して形成されている。帯電ローラ１４やクリーニングブレード２０等が電荷輸送層１２Ｄに接触し、電荷輸送層１２Ｄが摩耗し、下引き層１２Ｂ、電荷発生層１２Ｃ、電荷輸送層１２Ｄの全体の厚みが、例えば、１０μｍに達したときに、感光体ドラム１２の寿命となる。
【００２６】
残膜層２２Ａは、感光体ドラム１２のアルミ基材１２Ａの上に、例えば１０μｍの厚みで形成し、さらにその上に、残膜層２２Ａより透過率が低く、光を吸収、散乱する遮蔽層２２Ｂを、例えば１μｍの厚みで形成して積層されている。残膜層２２Ａと遮蔽層２２Ｂを合わせた厚みは、下引き層１２Ｂ、電荷発生層１２Ｃ、電荷輸送層１２Ｄの全体の厚みよりも薄く形成されている。この遮蔽層２２Ｂも、クリーニングブレード２０等が接触することにより、感光体ドラム１２の画像領域が摩耗するに従って摩耗する。また、遮蔽層２２Ｂが摩耗するに伴って、残膜層２２Ａが露出する。
【００２７】
なお、材質等により遮蔽層２２Ｂの摩耗する速度が変わるが、遮蔽層２２Ｂが電荷輸送層１２Ｄと同じ速度で摩耗する場合に、感光体ドラム１２の画像領域の膜厚が１０μｍの厚みになった場合を感光体ドラム１２の寿命とするときは、上記のように残膜層２２Ａの厚みを１０μｍに形成する。また、遮蔽層２２Ｂの摩耗速度が画像領域より速い場合は、その速度に応じて残膜層２２Ａの厚みを１０μｍより薄く形成する。遮蔽層２２Ｂの摩耗速度が画像領域より低い場合は、その速度に応じて残膜層２２Ａの厚みを１０μｍより厚く形成する。
【００２８】
残膜層２２Ａとしては、電子写真方式の感光体の電荷輸送層の結着樹脂として使用されるものであれば、いかなるものでもよい。例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンーブタジエン共重合体、塩化ビニリデンーアクリロニトリル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂。シリコン−アルキッド樹脂、フェノールーホルムアルデヒド樹脂、スチレンーアルキッド樹脂、ポリーＮ―カルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド、カルボキシーメチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーワックス、ポリウレタン等が挙げられる。なお、残膜層２２Ａとしては、これらに限定されるものではなく、また、これらの結着樹脂は、単独又は２種類以上混合して用いることができる。
【００２９】
遮蔽層２２Ｂとしては、ベースポリマーに、有機粒子あるいは無機粒子を分散したものを用いることができる。ベースポリマーとしては、残膜層２２Ａと同じ材料を用いることができる。分散する有機粒子としては、フッ素系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子、架橋ＰＭＭＡ樹脂粒子等を用いることができる。分散する無機粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等を用いることができる。
【００３０】
上記のベースポリマー、上記の有機粒子、上記の無機粒子は、１種あるいは２種以上を適宜選択して用いることができる。また、含有量としては、４０〜８０ｗｔ％が適当であり、特に５０〜７０ｗｔ％が好ましい。４０ｗｔ％未満では、粒子分散による遮蔽効果が十分でなく、一方、８０ｗｔ％を越えると成膜性が低下するためである。
【００３１】
ベースポリマー中に粒子を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、高圧ホモジナイザー、超音波分散機、コロイドミル、衝突式メディアレス分散機、貫通式メディアレス分散機等の方法を用いることができる。また、塗工液前混合方法として、スターラー、攪拌羽による攪拌、ロールミル、サンドミル、アトライター、ボールミル、高圧ホモジナイザー、超音波分散機、等の方法が利用できる。さらに、分散液の分散安定性を向上させるため、および塗膜形成時の凝集を防止するために分散助剤を少量添加することも有効である。分散助剤として、例えば、フッ素系樹脂粒を使用する場合、フッ素系界面活性剤、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、シリコーンオイル等が用いられる。
【００３２】
検知センサ２４は、正反射成分を測定する反射型センサーであり、図２（Ｂ）に示すように、残膜指標層２２の上方へ、近接して設けられている。検知センサ２４の発光部２４Ａから発光した光ビームＢは、残膜指標層２２の積層方向へ照射され、残膜指標層２２を透過し、感光体ドラム１２の基材１２Ａで反射し、その反射した光ビームＢは検知センサ２４の受光部２４Ｂで受光される。
【００３３】
この受光部２４Ｂが受光した光ビームＢの光量情報が、判定部２１へ入力され、判定部２１は、その光量情報から感光体ドラム１２の寿命を判定する。
【００３４】
判定部２１は、感光体ドラム１２が寿命に達したと判定すると、表示部２３に信号を送り、感光体ドラム１２が寿命に達したことをユーザーに知らせる。なお、ユーザーに知らせると共に装置を停止するように構成してもよい。
【００３５】
次に、第１実施形態の作用を説明する。
【００３６】
本実施形態に係る画像形成装置において、画像形成動作を繰り返すと、クリーニングブレード２０等が接触することにより、感光体ドラム１２の画像領域の電荷輸送層１２Ｄが磨耗していく。電荷輸送層１２Ｄが一定量摩耗し、電荷輸送層１２Ｄと遮蔽層２２Ｂとが同一面状になると、クリーニングブレード２０が遮蔽層２２Ｂにも接触し、遮蔽層２２Ｂも摩耗するようになる。画像形成動作数が少なく、遮蔽層２２Ｂが残っている状態では、検知センサ２４の発光部２４Ａから残膜指標層２２へ入射する光ビームＢは、遮蔽層２２Ｂによってその多くが吸収、散乱される。このため、受光部２４Ｂへ入力する光ビームＢの光量は少なく、この光量情報を判定部２１が入力しても、判定部２１は、感光体ドラム１２の画像領域の残膜量は十分あると判断し、感光体ドラム１２は寿命に達していないと判定する。
【００３７】
画像形成動作を繰り返し、遮蔽層２２Ｂが磨耗し、残膜層２２Ａが露出すると、残膜指標層２２へ入射する光ビームＢが残膜層２２Ａを透過するようになり、残膜指標層２２を透過する光の透過光量が増える。透過光量が増えると、感光体ドラム１２の基材１２Ａが反射する光量も増え、受光部２４Ｂへ入力する光ビームＢの光量が増える。一定量を超える光量の光量情報を判定部２１が継続的に入力するようになると、判定部２１は、感光体ドラム１２の画像領域の残膜量が少ないと判断し、感光体ドラム１２は寿命に達したと判定する。
【００３８】
判定部２１は、感光体ドラム１２が寿命に達したと判定すると、表示部２３に信号を送り、感光体ドラム１２が寿命に達したことをユーザーに知らせる。
【００３９】
このように、本実施形態では、あらかじめ、感光体ドラム１２の非画像領域に、感光体ドラム１２の画像領域と同様に摩耗する遮蔽層２２Ｂで、残膜層２２Ａを覆い、遮蔽層２２Ｂが摩耗するに伴って露出する残膜層２２Ａを検知して、像担持体の寿命を判定するので、簡易な構成で確実に感光体ドラム１２の寿命を判定できる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明を適宜、省略する。
【００４０】
図３（Ｂ）に示すように、第２実施形態では、感光体ドラム１２の非画像領域であって、帯電ローラ１４が接触する帯電領域であって、クリーニングブレード２０が当接する領域に、感光体ドラム１２の周方向に沿って、感光体ドラム１２の残膜量の指標となる残膜指標層２２が設けられている。
【００４１】
図４に示すように、第２実施形態では、残膜層２２Ａと遮蔽層２２Ｂとの二つの層を合わせた厚みは、下引き層１２Ｂ、電荷発生層１２Ｃ、電荷輸送層１２Ｄの合計の厚みと略同一とされ、遮蔽層２２Ｂは、電荷輸送層１２Ｄと略同一面状に形成されている。このため、第２実施形態では、画像形成動作に伴って、略同一面状に形成された電荷輸送層１２Ｄと遮蔽層２２Ｂとが同時に磨耗していく。
【００４２】
なお、遮蔽層２２Ｂが帯電領域にかかる第２実施形態では、遮蔽層２２Ｂに耐リーク性が必要であるため、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛など導電性の無機粒子は使用できない。また、第２実施形態では、画像形成動作に伴って、略同一面状に形成された電荷輸送層１２Ｄと遮蔽層２２Ｂとが同時に磨耗していくので、電荷輸送層１２Ｄとの磨耗率が大きくかわらない範囲で遮蔽層２２Ｂへ分散する微粒子の量を調整するのが望ましい。
【００４３】
次に、第２実施形態の作用を説明する。
【００４４】
本実施形態に係る画像形成装置において、画像形成動作を繰り返すと、クリーニングブレード２０、帯電ローラ１４等が接触することにより、感光体ドラム１２の画像領域の電荷輸送層１２Ｄと、これと同一面状に形成された遮蔽層２２Ｂとが摩耗する。
【００４５】
第１実施形態と同様に、遮蔽層２２Ｂが磨耗し、残膜層２２Ａが露出することにより、受光部２４Ｂへの入力する光ビームＢの光量が増え、一定量を超える光量の光量情報を判定部２１が継続的に入力するようになると、判定部２１は、感光体ドラム１２の画像領域の残膜量が少ないと判断し、感光体ドラム１２は寿命に達したと判定する。
【００４６】
判定部２１は、感光体ドラム１２が寿命に達したと判定すると、表示部２３に信号を送り、感光体ドラム１２が寿命に達したことをユーザーに知らせる。
【００４７】
本実施形態では、感光体ドラム１２の画像領域（下引き層１２Ｂ、電荷発生層１２Ｃ、電荷輸送層１２Ｄ）の厚さと、残膜指標層２２（残膜層２２Ａと遮蔽層２２Ｂ）の厚みを略同一にして、残膜指標層２２を帯電領域に配置している。
【００４８】
これは、第１実施形態のように、感光体ドラム１２の画像領域の厚さより残膜指標層２２を薄く形成した場合に、残膜指標層２２を帯電領域に配置すると、残膜指標層２２近辺の画像領域で、電場が強くなりすぎてしまい、画像劣化が起きてしまうためである。
【００４９】
本実施形態のように、帯電領域に残膜指標層２２を配置することにより、電荷輸送層１２Ｄと同様に遮蔽層２２Ｂも帯電ローラ１４の接触して摩耗するので、残膜指標層２２の摩耗速度と画像領域の摩耗速度とが、より近似的なものとなる。このため、残膜層２２Ａおよび遮蔽層２２Ｂの厚みの調整がしやすく、感光体ドラム１２の寿命を判定する際の誤差を小さくできる。また、遮蔽層２２Ｂを電荷輸送層１２Ｄと略同一面状に形成するので、残膜指標層２２を成形しやすい。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態および第２実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００５０】
図５（Ａ）に示すように、感光体ドラム１２の非画像領域の基材１２Ａには、直径５ｍｍ程度に開孔した開孔部３４が周方向に沿って複数設けられ、この部分にアクリル樹脂が充填されている。
【００５１】
また、クリーニングブレード２０から見て、感光体ドラム１２の回転方向下流側であって、帯電ローラ１４から見て感光体ドラム１２の回転方向上流側には、感光体ドラム１２上に残留した残留帯電を除電する除電ランプ３６が設けられている。この除電ランプ３６に対向する位置には、開孔部３４の下方に、除電ランプ３６から発せられた光ビームＢを受光する検知センサ３８が設けられている。
【００５２】
図５（Ｂ）に示すように、開孔部３４上であって、帯電ローラ１４が接触する帯電領域であって、クリーニングブレード２０が当接する領域に、感光体ドラム１２の周方向に沿って、感光体ドラム１２の残膜量の指標となる残膜指標層２２が設けられている。
【００５３】
図６に示すように、第３実施形態も、第２実施形態と同様に、残膜指標層２２は、残膜層２２Ａと遮蔽層２２Ｂとの二つの層を合わせた厚みは、下引き層１２Ｂ、電荷発生層１２Ｃ、電荷輸送層１２Ｄの合計の厚みと略同一となるように形成され、遮蔽層２２Ｂは電荷輸送層１２Ｄと略同一面状に形成されている。
【００５４】
なお、第３実施形態も、第２実施形態と同様に、遮蔽層２２Ｂが帯電領域にかかるので、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛など導電性の無機粒子は使用できない。また、第２実施形態では、画像形成動作に伴って、略同一面状に形成された電荷輸送層１２Ｄと遮蔽層２２Ｂとが同時に磨耗していくので、電荷輸送層１２Ｄとの磨耗率が大きくかわらない範囲で遮蔽層２２Ｂへ分散する微粒子の量を調整するのが望ましい。
【００５５】
また、検知センサ３８には、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、感光体ドラム１２の寿命を判定するための判定部２５が接続され、判定部２５には、感光体ドラム１２が寿命に達したことユーザーに知らせるための表示部２７が接続されている。
【００５６】
次に、第３実施形態の作用を説明する。
【００５７】
本実施形態に係る画像形成装置において、画像形成動作を繰り返すと、クリーニングブレード２０、帯電ローラ１４等が接触することにより、感光体ドラム１２の画像領域の電荷輸送層１２Ｄと、これと同一面状に形成された遮蔽層２２Ｂとが摩耗する。第１実施形態と同様に、遮蔽層２２Ｂが磨耗し、残膜層２２Ａが露出することにより、開孔部３４を通過し、受光部２４Ｂへの入力する光ビームＢの光量が増え、一定量を超える光量の光量情報を判定部２５が継続的に入力するようになると、判定部２５は、感光体ドラム１２の画像領域の残膜量が少ないと判断し、感光体ドラム１２は寿命に達したと判定する。判定部２５は、感光体ドラム１２が寿命に達したと判定すると、表示部２７に信号を送り、感光体ドラム１２が寿命に達したことをユーザーに知らせる。本実施形態では、検知センサ３８は感光体ドラム１２の内部にあるので、センサー面の汚れにより検知できなくなることが防止できる。なお、本実施形態では除電ランプ３６に対向する位置に検知センサ３８を配置したが、露光装置１６に対向する露光ポイントに配置することも可能である。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００５８】
図７（Ｂ）に示すように、感光体ドラム１２の非画像領域であって、帯電ローラ１４が接触する帯電領域以外の領域であって、クリーニングブレード２０が当接する領域に、感光体ドラム１２の周方向に沿って、感光体ドラム１２の残膜量の指標となる残膜指標層３２が設けられている。残膜指標層３２は、導電層（第１層）３２Ａと、導電層３２Ａを覆う遮蔽層（第２層）３２Ｂとからなる（図８（Ａ）参照）。
【００５９】
また、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、クリーニングブレード２０から見て、感光体ドラム１２の回転方向下流側であって、帯電ローラ１４から見て感光体ドラム１２の回転方向上流側には、導電層３２Ａを検知するための検知センサ（検知手段）４２が設けられている。
【００６０】
残膜指標層３２は、図８に示すように、感光体ドラム１２のホーニング処理したアルミ基材１２Ａの上に、導電層３２Ａを例えば１０μｍの厚みで形成し、さらにその上に、導電層３２Ａより導電率が低い遮蔽層３２Ｂを積層している。導電層３２Ａと遮蔽層３２Ｂを合わせた厚みは、下引き層１２Ｂ、電荷発生層１２Ｃ、電荷輸送層１２Ｄの全体の厚みよりも薄く形成されている。この遮蔽層３２Ｂは、クリーニングブレード２０等が接触することにより、感光体ドラム１２の画像領域が摩耗するに従って摩耗する。また、遮蔽層３２Ｂが摩耗するに伴って、導電層３２Ａが露出していく。
【００６１】
導電層３２Ａとしては、アルミニウム・銅・金・銀・白金・パラジウム・チタン・ニッケルークロム・ステンレス鋼・銅・インジウム等の金属や、酸化インジウム・酸化錫などの導電性金属化合物を蒸着したもの、金属箔をラミネートしたり、或いは、カーボンブラック・酸化インジウム・酸化錫・酸化アンチモン粉・金属粉・沃化銅等を結着樹脂に分散し、塗布することによって導電処理したもの等を用いることができる。
【００６２】
遮蔽層３２Ｂは、第１実施形態で説明した遮蔽層２２Ｂと同様のものを用いることができる。
【００６３】
検知センサ４２は、ベアリング構造を有する円筒状の電極４２Ａを備え、この電極４２Ａは、残膜指標層３２の表面に当接し、感光体ドラム１２が回転すると、残膜指標層３２の表面上を転がるように構成されている。この電極４２Ａにより、残膜指標層３２の表面の電流値を測定する。また、検知センサ４２には、第１〜第３実施形態と同様に、感光体ドラム１２の寿命を判定するための判定部２９が接続され、判定部２９には、感光体ドラム１２が寿命に達したことユーザーに知らせるための表示部３１が接続されている。
【００６４】
次に、第４実施形態の作用を説明する。
【００６５】
本実施形態に係る画像形成装置において、画像形成動作を繰り返すと、クリーニングブレード２０等が接触することにより、感光体ドラム１２の画像領域の電荷輸送層１２Ｄが磨耗していく。電荷輸送層１２Ｄが一定量摩耗し、電荷輸送層１２Ｄと遮蔽層３２Ｂとが同一面状になると、クリーニングブレード２０が遮蔽層３２Ｂにも接触し、遮蔽層３２Ｂも摩耗するようになる。画像形成動作数が少なく、遮蔽層３２Ｂは残っている状態では、検知センサ４２は遮蔽層３２Ｂに当接し、導電層３２Ａと接触しない。このため、検知センサ４３へ導通する電流値が少なく、この電流値情報を判定部２９が入力しても、判定部２９は感光体ドラム１２の画像領域の残膜量は十分あると判断し、感光体ドラム１２は寿命に達していないと判定する。
【００６６】
画像形成動作を繰り返し、遮蔽層３２Ｂが磨耗し、導電層３２Ａが露出すると、検知センサ４２が導電層３２Ａに接触するようになると、検知センサ４２と導電層３２Ａとが導通し、検知センサ４２へ入力する電流値が増える。一定量を超える電流値の電流値情報を判定部２９が継続的に入力するようになると、判定部２９は、感光体ドラム１２の画像領域の残膜量が少ないと判断し、感光体ドラム１２は寿命に達したと判定する。
【００６７】
判定部２９は、感光体ドラム１２が寿命に達したと判定すると、表示部３１に信号を送り、感光体ドラム１２が寿命に達したことをユーザーに知らせる。
【００６８】
なお、本発明の上記実施形態では、残膜層２２Ａ及び遮蔽層２２Ｂ（第４実施形態では導電層３２Ａ及び遮蔽層３２Ｂ）の２層で、残膜指標層を形成したが、これに限られず、光の透過率（第４実施形態では導電率）の異なる層を３層以上積層し、段階的に感光体ドラム１２の摩耗の程度を検知し、感光体ドラム１２の寿命を判定するように構成してもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、残膜層２２Ａの透過率（第４実施形態では、導電層３２Ａの導電率）は、遮蔽層２２Ｂ（第４実施形態では、遮蔽層３２Ｂ）よりも高いが、本発明の概念としては、残膜層２２Ａの透過率を、遮蔽層２２Ｂより低くし、透過光量（第４実施形態では、電流値）の低下を検知して、感光体ドラム１２の寿命を判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を感光体ドラムの軸方向から見た概略図である。図１（Ｂ）は、第１実施形態に係る画像形成装置を感光体ドラムの半径方向から見た概略図である。
【図２】図２（Ａ）は、第１実施形態に係る感光体ドラムの表面を示す断面図である。図２（Ｂ）は、第１実施形態に係る検知センサを示す図である。
【図３】図３（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置を感光体ドラムの軸方向から見た概略図である。図３（Ｂ）は、第２実施形態に係る画像形成装置を感光体ドラムの半径方向から見た概略図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る感光体ドラムの表面を示す断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置を感光体ドラムの軸方向から見た概略図である。図５（Ｂ）は、第３実施形態に係る画像形成装置を感光体ドラムの半径方向から見た概略図である。
【図６】図６は、第３実施形態に係る感光体ドラムの表面を示す断面図である。
【図７】図７（Ａ）は、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置を感光体ドラムの軸方向から見た概略図である。図７（Ｂ）は、第４実施形態に係る画像形成装置を感光体ドラムの半径方向から見た概略図である。
【図８】図８は、第４実施形態に係る感光体ドラムの表面を示す断面図である。
【図９】図９は、第４実施形態に係る検知センサを示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  画像形成装置
１２  感光体ドラム（像担持体）
２２Ａ  残膜層（第１層）
２２Ｂ  遮蔽層（第２層）
２４  検知センサ（検知手段）
３２Ａ  導電層（第１層）
３２Ｂ  遮蔽層（第２層）
【図１】
2006267702.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006267702.tif 000005
【図４】
2006267702.tif 000006
【図５】
2006267702.tif 000007
【図６】
2006267702.tif 000008
【図７】
2006267702.tif 000009
【図８】
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【図９】
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