(57)【要約】【課題】ローラを当接させて行う像担持体の状態検知の信頼性を高める。【解決手段】画像形成装置は、像担持体４に当接して回転する導電性のローラ５０と、ローラ５０に電圧を印加する電源回路と、像担持体４およびローラ５０を回転させた状態で、所定の検出期間Ｔｍにわたってローラ５０に電圧を印加するよう電源回路を制御する制御部と、検出期間Ｔｍにおいて、ローラ５０が１回転する時間Ｔ５よりも短い周期Ｔ５１ごとに、電圧の印加により得られかつ像担持体４の状態を示す検出値を取得する検出値取得部と、取得された複数の検出値に基づいて、像担持体４の状態を検知する状態検知部と、を有し、検出期間Ｔｍの長さが、当該検出期間Ｔｍの開始ｔ１からの像担持体の回転数Ｎ４およびローラの回転数Ｎ５が共に整数となる長さとされている。【選択図】図６
2019124878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する筒状の像担持体に潜像を形成する画像形成装置であって、
前記像担持体に当接して回転する導電性のローラと、
前記ローラに電圧を印加する電源回路と、
前記像担持体および前記ローラを回転させた状態で、所定の検出期間にわたって前記ローラに前記電圧を印加するよう前記電源回路を制御する制御部と、
前記検出期間において、前記ローラが１回転する時間よりも短い周期ごとに、前記電圧の印加により得られかつ前記像担持体の状態を示す検出値を取得する検出値取得部と、
取得された複数の前記検出値に基づいて、前記像担持体の状態を検知する状態検知部と、を有し、
前記検出期間の長さが、当該検出期間の開始からの前記像担持体の回転数および前記ローラの回転数が共に整数となる長さとされている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記状態検知部は、前記像担持体の状態として、前記像担持体における表層部の摩耗の状態、または前記像担持体における周面の付着物による被覆の状態を検知する、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電源回路は、前記ローラに前記電圧として、前記像担持体との間で放電が生じないレベルの交流電圧を印加し、
前記検出値取得部は、前記検出値として、前記ローラと前記像担持体との間を流れる電流の交流成分の電流値を取得する、
請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記状態検知部は、取得された複数の前記検出値の平均値を前記像担持体の状態の検知結果として算出する、
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体を帯電させる帯電ローラと、
前記像担持体の周面を清掃する清掃ローラと、を有し、
前記ローラは、前記帯電ローラ、または前記清掃ローラである、
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記潜像をトナー像として可視化する現像器と、
前記トナー像を被転写体に転写する際に、前記像担持体に転写電圧を印加するための転写ローラと、を有し、
前記ローラは、前記転写ローラである、
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ローラの周長が前記像担持体の周長の整数分の１に選定されている、
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
検知された前記像担持体の状態に基づいて、前記像担持体の交換が必要か否かを判定する判定部と、
交換が必要と判定された場合に、その旨を報知する報知部と、を有する、
請求項１ないし７のいずれか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、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は、筒状の感光体の周面を一様に帯電させ、感光体が安定に回転している状態で画像データに応じた光照射（パターン露光）を行い、それによって周面の帯電荷を部分的に消去して潜像（静電潜像）を形成する。そして、感光体の周面にトナーを付着させて潜像をトナー像として可視化し、そのトナー像を用紙に転写することにより用紙に画像を形成する。
【０００３】
画像形成装置の使用により感光体の表層である感光層が次第に摩耗する。感光層の膜厚が下限値まで減少すると、感光体は新品と交換される。感光体の交換の要否を判断するために、感光層の膜厚の検知が行われている。
【０００４】
感光層の膜厚を検知するための先行技術として、特許文献１、２に記載の技術がある。
【０００５】
特許文献１には、ＡＣ帯電方式の画像形成装置において、膜厚検知のためだけの直流電流検出回路を不用にする技術が開示されている。特許文献１に記載の画像形成装置は、感光体と接する帯電ローラにＤＣレベルが異なる複数の交流電圧をそれぞれ印加したとき帯電ローラに流れる交流電流の値をＡＣ電流検出回路により検出する。そして、これらの検出値の差に基づいて、つまり帯電ローラに流れる放電電流のＤＣ成分に基づいて、膜厚を検知する。
【０００６】
特許文献２には、ＡＣ帯電方式の画像形成装置において、帯電時に帯電ローラに流れる電流のＤＣ成分に基づいて膜厚を測定する際に、ＤＣ成分に含まれるオーバーシュート分を制御部内の処理で除去することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２８１０２号公報
【特許文献２】特開２００７−１７１４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
感光体が均一に摩耗するとは限らず、周方向の位置によって感光層の膜厚に差異が生じることがしばしばある。したがって、感光体の全体的な摩耗の状態を検知する場合には、感光体の全周を細分化した複数の位置それぞれで膜厚を測定するのが好ましい。例えば、得られた複数の測定値の平均値を感光体の全体的な摩耗の進行状態の指標とすることが考えられる。
【０００９】
ところが、上に述べた特許文献１、２の技術のように感光体に当接する帯電ローラに電圧を印加して感光層の膜厚を検出する場合には、帯電ローラの当接状態の変動が感光層の膜厚の検出結果に影響するという問題があった。そのため、従来では感光体の全体的な摩耗の状態の検知の信頼性が低下するおそれがあった。特に、感光層の膜厚のばらつきが軽微である場合には、帯電ローラの当接状態の変動の影響が大きくなり、摩耗の状態の検出結果への影響が大きい。帯電ローラの当接状態の変動の原因としては、帯電ローラの偏心、周面の摩耗のばらつき、周面の部分的な変形、および汚れなどがある。
【００１０】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、ローラを当接させて行う像担持体の状態検知の信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、回転する筒状の像担持体に潜像を形成する画像形成装置であって、前記像担持体に当接して回転する導電性のローラと、前記ローラに電圧を印加する電源回路と、前記像担持体および前記ローラを回転させた状態で、所定の検出期間にわたって前記ローラに前記電圧を印加するよう前記電源回路を制御する制御部と、前記検出期間において、前記ローラが１回転する時間よりも短い周期ごとに、前記電圧の印加により得られかつ前記像担持体の状態を示す検出値を取得する検出値取得部と、取得された複数の前記検出値に基づいて、前記像担持体の状態を検知する状態検知部と、を有し、前記検出期間の長さが、当該検出期間の開始からの前記像担持体の回転数および前記ローラの回転数が共に整数となる長さとされている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、ローラを当接させて行う像担持体の状態検知の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成の概要を示す図である。
【図２】イメージングユニットの構成を示す図である。
【図３】感光体の層構造の例を示す図である。
【図４】高圧電源回路の構成の例を示す図である。
【図５】制御回路の機能的構成を示す図である。
【図６】ＡＣ電流値を取得する検出期間と感光体および帯電ローラの回転数との関係を模式的に示す図である。
【図７】感光体の状態を検知するためのＡＣ電流値の変動の例を示す図である。
【図８】感光体の状態を検知するためのＡＣ電流値の変動の例を示す図である。
【図９】平均電流値の変動の例を示す図である。
【図１０】ＡＣ電流値を取得する検出期間と感光体および清掃ローラの回転数との関係を模式的に示す図である。
【図１１】他の画像形成装置における感光体周辺部の構成の例を示す図である。
【図１２】ＡＣ電流値を取得する検出期間と感光体および転写ローラの回転数との関係を模式的に示す図である。
【図１３】画像形成装置における感光体の状態を検知する処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１には本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の構成の概要が、図２にはイメージングユニット３の構成が、図３には感光体４の層構造の例が、それぞれ示されている。
【００１５】
図１に示される画像形成装置１は、タンデム型のプリンタエンジン１０を備える電子写真方式のカラープリンタである。画像形成装置１は、ネットワークを介して外部のホスト装置から入力されるジョブに応じて、カラーまたはモノクロの画像を形成する。画像形成装置１は、その動作を制御する制御回路１００を有している。制御回路１００は、制御プログラムを実行するプロセッサおよびその周辺デバイス（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）を備えている。また、ハウジンジングの上部の前面側に画像形成装置１の状態を表示するためのディスプレイ２５が配置されている。
【００１６】
プリンタエンジン１０は、４個のイメージングユニット３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｋ、プリントヘッド６、および中間転写ベルト１２を有する。
【００１７】
イメージングユニット３ｙ〜３ｋは、それぞれ筒状の感光体４、帯電ローラ５、現像器７、および清掃ローラ８などを有している。イメージングユニット３ｙ〜３ｋの基本的な構成は同様であるので、以下においてこれらを区別せずに「イメージングユニット３」と記すことがある。
【００１８】
プリントヘッド６は、イメージングユニット３ｙ〜３ｋのそれぞれに対してパターン露光を行うためのレーザビームＬＢを射出する。プリントヘッド６において、感光体４の回転軸方向にレーザビームＬＢを偏向する主走査が行われる。この主走査と並行して、感光体４を定速回転させる副走査が行われる。
【００１９】
中間転写ベルト１２は、トナー像の一次転写における被転写部材である。中間転写ベルト１２は、一対のローラ１２Ａ，１２Ｂ間に巻回されて回転する。中間転写ベルト１２の内側には、イメージングユニット３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｋごとに転写電圧を印加するための一次転写ローラ１１が配置されている。
【００２０】
カラー印刷モードにおいて、イメージングユニット３ｙ〜３ｋは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の４色のトナー像を並行して形成する。４色のトナー像は、回転中の中間転写ベルト１２に順次に一次転写される。最初にＹのトナー像が転写され、それに重なるようＭのトナー像、Ｃのトナー像、およびＫのトナー像が順次に転写される。
【００２１】
一次転写されたトナー像は、二次転写ローラ１６と対向するとき、下方の給紙カセット１４から取り出されてタイミングローラ１５を経て搬送されてきたシート（記録用紙）Ｐに二次転写される。そして、二次転写の後、定着器１７の内部を通って上部の排紙トレイ１９へ送り出される。定着器１７を通過するとき、加熱および加圧によってトナー像がシートＰに定着する。
【００２２】
図２において、感光体４は、潜像を形成するための像担持体であり、支持体であるドラムと一体に一方向に回転するよう駆動される。
【００２３】
帯電ローラ５は、接触式の帯電部材であり、感光体４に当接して従動回転しながら感光体４の周面を帯電させる。感光体４の周面のうちの一様に帯電した部分に対して画像データに基づいてパターン露光を行うことにより、印刷するべき画像の潜像を形成することができる。帯電ローラ５の構造、材質、および寸法などは、従来から知られているものと同様であってもよい。帯電ローラ５を周速度が感光体４と一致するよう回転駆動してもよい。
【００２４】
現像器７は、感光体の周面にトナーを付着させて潜像をトナー像として可視化する。現像器７は、例えばトナーをキャリアと混合して撹拌することにより帯電させる。そして、帯電したトナーを感光体４と近接する現像位置へ供給する。
【００２５】
清掃ローラ８は、トナー像の一次転写が終わった後の感光体４の周面に当接して回転しながら残留電荷を除去する。
【００２６】
画像の形成に際して、帯電ローラ５には、高圧電源回路３１によりマイナスの直流電圧（Ｖｃ）に交流電圧（Ｖｄ）を重畳したＡＣバイアスＶ５が印加される。すなわち、いわゆるＡＣ帯電方式による帯電が行われる。交流電圧の周波数は、例えば５００〜２０００Ｈｚ程度である。
【００２７】
回転している感光体４の表面のうち、帯電ローラ５に対する上流側の部分、すなわち帯電ローラ５に近づくよう移動する部分は、ＡＣバイアスＶ５のＤＣ成分（Ｖｃ）に対して相対的にプラス側の電位になっている。この部分が帯電ローラ５とのニップ部の上流側の近傍に到着すると、放電が始まる。放電電流の向きが交互に入れ替ることにより、帯電が均一になる。ニップ部から遠ざかるにつれて放電が弱まり、最終的にＡＣバイアスＶ５のＤＣ成分（Ｖｃ）に応じたマイナスの電荷が感光体４の表面に付与される。
【００２８】
これと並行して現像器７もマイナスの電位（Ｖｄｃ）にバイアスされ、現像器７内のトナーがマイナスの電荷を帯びる。電荷が付与された帯電状態の感光体４の表面電位（Ｖｏ）がトナーと同電位となるよう高圧電源回路３１の出力が調整される。
【００２９】
一次転写ローラ１１には、プラスの直流電圧に交流電圧を重畳したＡＣバイアスＶ１１が高圧電源回路３３により印加される。また、清掃ローラ８には、プラスの直流電圧に交流電圧を重畳したＡＣバイアスＶ８が高圧電源回路３２により印加される。
【００３０】
図３に示すように、感光体４は、導電性基体４１、下引き層４２、および感光層４３から構成される。これらのうち、感光層４３は、電荷発生層４４と電荷輸送層４５との２層構造とされている。これらの層の材質は公知のものでよい。
【００３１】
導電性基体４１は、アルミニウムまたは他の金属からなり、下引き層４２および感光層４３を支持する。下引き層４２は、導電性基体４１と感光層４３との接合性を高めるために設けられ、導電性粒子を分散させた樹脂バインダからなる。
【００３２】
電荷発生層４４は、アゾ原料またはキノン顔料などの電荷発生物質を分散させた樹脂バインダからなる。電荷輸送層４５は、電荷輸送物質を分散させた樹脂バインダからなる。電荷輸送物質の例として、４，４’−ジメチル−４”−（β−フェニルスチリル）トリフェニルアミンがある。樹脂バインダの例として、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂などがある。
【００３３】
感光層４３の表面を一様にマイナスに帯電させておいた状態でレーザビームＬＢを照射すると、電荷発生層４４のうちの露光領域（感光領域）８２にプラスの電荷およびマイナスの電荷が発生する。
【００３４】
電荷発生層４４に発生した電荷のうち、マイナスの電荷は、下引き層４２を通って導電性基体４１へ移動する。他方、プラスの電荷は、電荷発生層４４から電荷輸送層４５の表層部に移動する。このとき、電荷は、表層部に近づくにつれて面方向に拡がる。表層部に移動した電荷は、感光層４３の表面のマイナスの電荷を打ち消す。これにより、感光層４３の表面において、電荷の消失した除電領域が形成される。その後、この除電領域にマイナスに帯電したトナーが付着することにより、潜像がトナー像となる。
【００３５】
このような感光体４の寿命は、電荷輸送層４５が摩耗してその膜厚Ｈが下限値になるまでの期間である。つまり、電荷輸送層４５の膜厚が感光体４の寿命に深く関係し、電荷発生層４４、下引き層４２、および導電性基体４１の寸法は、感光体４の寿命に直接には関係しない。つまり、本実施形態において、感光体４の膜厚Ｈとは、実質的には電荷輸送層４５の膜厚である。
【００３６】
さて、画像形成装置１は、感光体４の状態として膜厚Ｈを検知する状態検知機能を有している。膜厚Ｈの検知結果は、例えば感光体４の寿命の末期において感光体４の交換をユーザに薦める報知処理に用いられる。また、膜厚Ｈに応じて画質が良好になるようレーザビームＬＢの光量を調整することができる。
【００３７】
以下、この状態検知機能を中心に画像形成装置１の構成および動作を説明する。
【００３８】
膜厚Ｈの検知に際しては、感光体４と直接に当接する導電性のローラ５０に検知用のＡＣバイアスＶｍを印加する。ローラ５０として、画像形成に際してＡＣバイアスＶ５，Ｖ８が印加される帯電ローラ５または清掃ローラ８が好ましい。検知のためだけの電源を別途に設ける必要がないからである。ただし、これら以外のローラを用い、別途に電源を設けてもよい。また、画像形成に不可欠のローラに限らず、検知に際してのみ用いる専用のローラ５０を感光体４の周囲に配置してもよい。
【００３９】
ローラ５０として帯電ローラ５を用いる場合において、画像形成装置１は次のように構成される。
【００４０】
図４には高圧電源回路３１の構成の例が、図５には制御回路１００の機能的構成が、それぞれ示されている。図６にはＡＣ電流値Ｉｈを取得する検出期間Ｔｍと感光体４および帯電ローラ５の回転数との関係が模式的に示されている。また、図７および図８には感光体４の状態を検知するためのＡＣ電流値Ｉｈの変動の例が、図９には平均電流値ＡＤＩｈの変動の例が、それぞれ示されている。
【００４１】
図４において、高圧電源回路３１は、直流の入力電圧を昇圧して出力するＤＣ電源部３１Ａ、正弦波信号を増幅して出力するＡＣ電源部３１Ｂ、および帯電ローラ５と感光体４との間を流れる電流を検出するＡＣ電流検出回路３１Ｃを有する。
【００４２】
ＤＣ電源部３１Ａは、トランス３０１、およびトランス３０１の一次側に流す電流を断続させるスイッチング回路３０２などを有する。
【００４３】
ＡＣ電源部３１Ｂは、正弦波電圧を出力する正弦波発生源３０４、トランス３０５、および正弦波電圧を増幅してトランス３０５の一次側に印加する増幅回路３０６などを有する。トランス３０５の二次側の一端が帯電ローラ５に接続され、他端がＤＣ電源部３１Ａとの連結端子３０３に接続されている。なお、連結端子３０３は、ＤＣ電源部３１Ａのトランス３０１の二次側における非接地側端子と、抵抗および逆流防止ダイオードを介して接続されている。
【００４４】
正弦波発生源３０４は、画像形成時には適正なＡＣバイアスＶ５が帯電ローラ５に印加されるよう、制御回路１００により制御される。その際、ＡＣバイアスＶ５を最適化する手法として、ＡＣ電流検出回路３１Ｃの出力をモニターしながらレベルの異なるＡＣバイアスＶ５を印加し、放電が始まるＡＣ電流変曲点を求めてＡＣバイアスＶ５を決定する公知の手法を用いることができる。
【００４５】
ＡＣ電流検出回路３１Ｃは、画像形成時におけるＡＣバイアスＶ５の設定、および画像形成時以外に行われる感光体４の状態検知に用いられる。ＡＣ電流検出回路３１Ｃは、連結端子３０３と接地ラインとの間に直列に挿入された２つのコンデンサ３０７，３０８、半波整流用のダイオード３０９、平滑コンデンサ３１０、および出力抵抗３１１を有している。
【００４６】
コンデンサ３０７，３０８は、帯電ローラ５にＡＣバイアスＶ５，Ｖｍを印加したときに流れるＡＣ電流Ｉｈの経路の一部となっている。すなわち、コンデンサ３０７，３０８、トランス３０５、帯電ローラ５、感光体４、および接地ラインにより閉ループが形成される。
【００４７】
感光体４の状態検知用のＡＣバイアスＶｍを帯電ローラ５に印加したとき、感光層４３の膜厚Ｈに応じたＡＣ電流Ｉｈがこの閉ループに流れる。膜厚Ｈが大きいほど感光層４３の静電容量が小さいので、感光体４が新品であるときのＡＣ電流Ｉｈは比較的に小さい。感光層４３が摩耗して膜厚Ｈが減少するにつれて静電容量が大きくなり、ＡＣ電流Ｉｈが大きくなる。
【００４８】
また、感光体４の周面に残留トナーなどが膜状に拡がって付着するフィルミングが生じると、一般に、みかけの上で感光層４３の静電容量が小さくなり、ＡＣ電流Ｉｈが大きくなる。ＡＣ電流Ｉｈは、厳密には、感光層４３の膜厚Ｈと付着物の厚さとに依存する。
【００４９】
ＡＣ電流検出回路３１Ｃは、ＡＣ電流Ｉｈが流れることで充放電するコンデンサ３０８の端子間電圧を、整流・平滑してＡＣ電流検出信号ＳＩｈとして出力するよう構成されている。ＡＣ電流検出信号ＳＩｈは、膜厚Ｈの検出信号として、つまり感光体４の摩耗の状態の検出信号として制御回路１００に入力される。制御回路１００は、ＡＣ電流検出信号ＳＩｈを量子化することにより、膜厚Ｈの検出値（ＤＩｈ）を得る。なお、以下において、ＡＣ電流Ｉｈの電流値を「ＡＣ電流値Ｉｈ」と記すことがある。
【００５０】
図５に示すように、制御回路１００は、駆動制御部１０１、検出値取得部１０２、状態検知部１０３、判定部１０４、および報知部１０５などを有している。これらの機能は、制御回路１００のハードウェア構成により、およびプロセッサが制御プログラムを実行することにより実現される。
【００５１】
駆動制御部１０１は、感光体４を含む複数の回転駆動対象を駆動する回転駆動部２４を制御して感光体４および帯電ローラ５を回転させる。これとともに駆動制御部１０１は、後に述べる所定の検出期間Ｔｍ（図６参照）にわたって帯電ローラ５にＡＣバイアスＶｍを印加するよう高圧電源回路３１を制御する。その際、ＡＣバイアスＶｍの振幅を帯電ローラ５と感光体４との間で放電が生じないレベルに設定する。放電を生じさせないことにより、感光体４のダメージを低減することができる。
【００５２】
検出値取得部１０２は、検出期間Ｔｍにおいて、帯電ローラ５が１回転する時間Ｔ５よりも短い周期Ｔ５１ごとに、ＡＣバイアスＶｍの印加により得られかつ感光体４の状態を示す検出値であるＡＣ電流値ＤＩｈを取得する。ＡＣ電流値ＤＩｈは、ＡＣ電流検出信号ＳＩｈを量子化することにより得られる検出データである。
【００５３】
状態検知部１０３は、取得された複数のＡＣ電流値ＤＩｈに基づいて、感光体４の状態、つまり感光層４３の摩耗の状態、または感光体４における周面の付着物による被覆の状態を検知する。状態検知部１０３は、取得された複数のＡＣ電流値ＤＩｈの平均値である平均電流値ＡＤＩｈを算出し、それを感光体４の状態の検知結果として判定部１０４に通知する。
【００５４】
判定部１０４は、通知された平均電流値ＡＤＩｈに基づいて、感光体４の交換が必要か否かを判定する。すなわち、平均電流値ＡＤＩｈに対応する膜厚Ｈが下限値以下である場合に、感光体４の交換が必要であると判定する。
【００５５】
また、判定部１０４は、通知された平均電流値ＡＤＩｈを記憶し、今回の平均電流値ＡＤＩｈに対応する膜厚Ｈが前回の平均電流値ＡＤＩｈに対応する膜厚Ｈよりも所定以上大きい場合に、感光体４の周面の少なくとも一部が付着物により被覆されていると判断して、感光体４の交換が必要であると判定する。
【００５６】
報知部１０５は、感光体４の交換が必要であると判定された場合に、その旨をディスプレイ２５に表示させてユーザに報知する。通信インタフェース２８を介して通信可能に接続される外部装置に、交換が必要であることを通知することもできる。外部装置としては、ユーザが印刷ジョブの入力にするホスト（パーソナルコンピュータなど）、およびサービスステーションに設けられたメンテナンス管理用のサーバなどがある。
【００５７】
ところで、感光体４が全周にわたって均等に摩耗することはほとんどなく、通常は周方向の位置によって膜厚Ｈに微妙な差異が生じる。そこで、画像形成装置１は、摩耗の状態（膜厚Ｈ）の評価における摩耗むらの影響を低減するため、感光体４における周方向の複数の位置の膜厚Ｈを検出する。そして、得られた複数の検出値の平均値を、感光体４の全体的な摩耗の度合いの指標とする。
【００５８】
本実施形態においては、感光体４の全周を均等に分割した１２０個の位置の膜厚Ｈを検出する。詳しくは、感光体４を定速回転させかつ帯電ローラ５にＡＣバイアスＶｍを印加した状態で、感光体４が１回転する時間の１２０分の１の周期Ｔ５１でＡＣ電流検出信号ＳＩｈを量子化してＡＣ電流値ＤＩｈを取得する。感光体４が１回転する時間Ｔ４を５７６．８ｍｓとした場合に、周期Ｔ５１は、約４．８ｍｓである。
【００５９】
図６において、周期Ｔ５１ごとにＡＣ電流値ＤＩｈを取得する検出期間Ｔｍは、感光体４が１回転する時間Ｔ４の整数倍であり、かつ帯電ローラ５が１回転する時間Ｔ５の整数倍でもある時間とされる。つまり、検出期間Ｔｍの長さは、当該検出期間Ｔｍの開始タイミングｔ１からの感光体４の回転数（Ｎ４）および帯電ローラ５の回転数（Ｎ５）が共に整数となる長さのうちの最短の長さとされている。
【００６０】
このように検出期間Ｔｍの長さを設定することにより、次に述べる通り、ＡＣ電流値ＤＩｈに対する感光体４と帯電ローラ５との当接状態の変動の影響が低減され、感光体４の状態検知の精度が高まる。
【００６１】
図７においては、感光体４を２回転させる間に取得した１周目のＡＣ電流値ＤＩｈが黒丸で示され、２周目のＡＣ電流値ＤＩｈが白塗りの丸で示されている。ただし、これらのＡＣ電流値ＤＩｈは、周期Ｔ５１ごとに得られ値自体ではなく、周期Ｔ５１の７倍の時間（約３３．６ｍｓ）ごとに当該時間中に得られた７個のＡＣ電流値ＤＩｈを平均した値である。
【００６２】
ＡＣ電流値ＤＩｈは膜厚Ｈに対応するので、感光体４の周方向の位置によって膜厚Ｈに差異のあることが図７から分かる。加えて、時系列のＡＣ電流値ＤＩｈの変動の様相（変動パターン）が１周目と２周目とで全く異なることから、ＡＣ電流値ＤＩｈの変動に膜厚Ｈの不均一以外の要因のあることが分かる。感光体４の状態検知の精度を高めるには、この要因の影響を低減する必要がある。
【００６３】
図８においては、感光体４を４回転させる間に取得した１周目および２周目のＡＣ電流値ＤＩｈが黒丸で示され、３周目および４周目のＡＣ電流値ＤＩｈが白塗りの丸で示されている。ただし、図７と同様に、これらのＡＣ電流値ＤＩｈは、所定数のＡＣ電流値ＤＩｈを平均した値である。
【００６４】
図８と図７とを見比べると、図８に示される１〜２周目のＡＣ電流値ＤＩｈの変動の様相と３〜４周目のＡＣ電流値ＤＩｈの変動の様相とがほぼ一致していることが分かる。
【００６５】
図９（Ａ）においては、感光体４を２０回転させる間に取得した複数のＡＣ電流値ＤＩｈを１周分ずつ平均化した平均電流値ＡＩｈ１が黒塗りの四角で示され、図９（Ｂ）においては、当該複数のＡＣ電流値ＤＩｈを２周分ずつ平均化した平均電流値ＡＩｈ２が白塗りの四角で示されている。
【００６６】
図９（Ａ）に示される１周ごとの平均化では、平均電流値ＡＩｈ１の最大値と最小値との差Δ１は、０．００２９０ｍＡである。これに対して、図９（Ｂ）に示される２周ごとの平均化では、平均電流値ＡＩｈ２の最大値と最小値との差Δ２は、０．００１２３ｍＡである。すなわち、２周ごとの平均電流値ＡＩｈ１のばらつきは、１周ごとの平均電流値ＡＩｈ１のばらつきの２分の１以下である。
【００６７】
また、２周ごとの平均電流値ＡＩｈ１のばらつきは、３周ごとの平均電流値ＡＩｈ１のばらつき（Δ３＝０．００１４０ｍＡ）よりも小さい。
【００６８】
したがって、検出期間Ｔｍの長さを感光体４の２回転分の長さとすることにより、帯電ローラ５に起因するＡＣ電流値ＤＩｈのばらつきの影響の小さいを平均電流値ＡＩｈを得ることができる。そして、この平均電流値ＡＩｈによると、感光体４の状態をより正確に評価して感光体４の交換の要否を判定することができる。
【００６９】
図１０にはＡＣ電流値ＤＩｈを取得する検出期間Ｔｍと感光体４および清掃ローラ８の回転数との関係が模式的に示されている。
【００７０】
感光体４の状態検知のためにＡＣバイアスＶｍを印加するローラ５０として、帯電ローラ５に代えて清掃ローラ８を用いてもよい。その場合に、駆動制御部１０１は、ＡＣバイアスＶｍを印加する電源として、高圧電源回路３１に代えて高圧電源回路３２を制御する。高圧電源回路３２は、図４に示したＡＣ電流検出回路３１Ｃと同様に構成されてＡＣ電流検出信号ＳＩｈを出力する回路を有している。
【００７１】
図示の通り、感光体４の周長は、清掃ローラ８の周長の３．５倍に選定されている。したがって、検出期間Ｔｍは、感光体４が１回転する時間Ｔ４の２倍であり、かつ清掃ローラ５が１回転する時間Ｔ８の７倍でもある時間とされる。すなわち、検出期間Ｔｍの長さは、当該検出期間Ｔｍの開始タイミングｔ１からの感光体４の回転数（Ｎ４）および清掃ローラ８の回転数（Ｎ８）が共に整数となる長さのうちの最短の長さとされる。
【００７２】
これにより、清掃ローラ８に起因するＡＣ電流値ＤＩｈのばらつきの影響の小さい平均電流値ＡＩｈを得ることができ、感光体４の交換の要否の判定精度を高めることができる。
【００７３】
図１１には他の画像形成装置２における感光体周辺部の構成の例が示され、図１２にはＡＣ電流値ＤＩｈを取得する検出期間Ｔｍｂと感光体４および転写ローラ１３の回転数との関係が模式的に示されている。
【００７４】
図１１において、画像形成装置２は、図２に示したイメージングユニット３を有している。画像形成装置２と上に述べた画像形成装置１との差異は、画像形成装置２が中間転写ベルト１２を有しておらず、感光体４からシート２に直接にトナー像を転写するよう構成されている点である。その他の構成は、制御回路１００の機能的構成を含めて画像形成装置１と同様でよい。
【００７５】
画像形成装置２は、転写ローラ１３、および転写ローラ１３に転写用のＡＣバイアスＶ１３を印加するための高圧電源回路３３ｂを備えている。高圧電源回路３３ｂは、図４に示したＡＣ電流検出回路３１Ｃと同様にＡＣ電流検出信号ＳＩｈを出力する回路を有している。
【００７６】
転写ローラ１３は、感光体４の径方向に移動可能であり、転写時には搬送されてきたシートＰを感光体４に押し当て、退避時には感光体４から離れるよう配置される。また、シートＰが無いときに感光体４に当接することができる。
【００７７】
画像形成装置２においては、感光体４の状態検知のためにＡＣバイアスＶｍを印加するローラ５０として、転写ローラ１３を用いることができる。転写ローラ１３を用いる場合に、画像形成装置２の制御部は、ＡＣバイアスＶｍを印加する電源として高圧電源回路３３ｂを制御する。感光体４の状態検知は、例えば印刷ジョブの入力を待つ待機時、または印刷ジョブにおいてシートＰの搬送が開始される前など、感光体４と転写ローラ１３との間にシートＰが存在しないときに行われる。
【００７８】
図１２において、感光体４の周長は、転写ローラ１３の周長の４倍に選定されている。言い換えれば、転写ローラ１３の周長は、感光体４の周長の４分の１に選定されている。
【００７９】
したがって、検出期間Ｔｍｂは、感光体４が１回転する時間Ｔ４の１倍であり、かつ清掃ローラ５が１回転する時間Ｔ１３の４倍でもある時間とされる。すなわち、検出期間Ｔｍｂの長さは、当該検出期間Ｔｍｂの開始タイミングｔ１１からの感光体４の回転数（Ｎ４）および転写ローラ１３の回転数（Ｎ１３）が共に整数となる長さのうちの最短の長さとされる。これにより、清掃ローラ８に起因するＡＣ電流値ＤＩｈのばらつきの影響を抑えた平均電流値ＡＩｈを得ることができる。
【００８０】
図１３には画像形成装置１，２における感光体４の状態を検知する処理の流れが示されている。
【００８１】
ローラ５０にＡＣバイアスＶｍを印加してＡＣ電流Ｉｈを検出する（＃２０１）。検出期間Ｔｍ，Ｔｍｂの長さと周期Ｔ５１とで決まる所定個数のＡＣ電流値ＤＩｈを取得すると（＃２０２でＹＥＳ) 、取得した複数のＡＣ電流値ＤＩｈに基づいて平均電流値ＡＤＩｈを算出する（＃２０３）。
【００８２】
続いて、平均電流値ＡＤＩｈを所定の演算式または変換テーブルを用いて膜厚Ｈに変換する（＃２０４）。ただし、必ずしも膜厚Ｈに変換する必要はなく、平均電流値ＡＤＩｈによって感光体４の状態を評価してもよい。
【００８３】
膜厚Ｈが下限値に近い値（例えば初期の膜厚Ｈの２５〜１５％に相当する値）である場合には（＃２０５でＹＥＳ）、ユーザに感光体４の交換を薦める報知処理を行う（＃２０６）。
【００８４】
膜厚Ｈが下限値以下（例えば初期の膜厚Ｈの１５％以下に相当する値）である場合には（＃２０７でＹＥＳ）、感光体４の交換を要求する報知処理を行い（＃２０８）、画像形成を禁止する（＃２０９）。
【００８５】
以上の実施形態によると、感光体４の状態検知に用いるローラ５０に起因するＡＣ電流値ＤＩｈのばらつきの影響が従来よりも小さい平均電流値ＡＩｈを得ることができ、ローラ５０を当接させて行う感光体４の状態検知の信頼性を高めることができる。
【００８６】
上に述べた実施形態において、検出期間Ｔｍ，Ｔｍｂにわたってローラ５０と感光体４との間に定電流を流し、膜厚Ｈに応じた電圧を周期Ｔ５１ごとに検出し、得られた複数の電圧値の平均値に基づいて感光体４の状態を検知してもよい。
【００８７】
上に述べた実施形態においては、検出期間Ｔｍ，Ｔｍｂの長さを、感光体４の回転数とローラ５０の回転数が共に整数となる長さのうちの最小の長さとしたが、必ずしもこれに限らない。待機時のように画像形成の生産性を損なうおそれがないときに感光体４の状態検知を行う場合には、回転数が共に整数となる長さの整数倍の長さとしてもよい。また、検出期間Ｔｍ，Ｔｍｂの長さは、実質的に回転数が共に整数となる長さの整数倍の長さであればよい。
【００８８】
その他、画像形成装置１，２の全体または各部の構成、処理の内容、順序、またはタイミング、時間Ｔ４、周期Ｔ５１、などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１，２  画像形成装置
４  感光体（像担持体）
５  帯電ローラ（ローラ）
７  現像器
８  清掃ローラ（ローラ）
１３  転写ローラ（ローラ）
３１，３２，３３ｂ  高圧電源回路（電源回路）
４３  感光層（表層部）
５０  ローラ
１０１  駆動制御部（制御部）
１０２  検出値取得部
１０３  状態検知部
１０４  判定部
１０５  報知部
ＡＤＩｈ  平均電流値（平均値）ＤＩｈ  ＡＣ電流値（検出値）
ｔ１，ｔ１１  開始タイミング（検出期間の開始）
Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１３  時間（ローラが１回転する時間）
Ｔ５１  周期
Ｔｍ，Ｔｍｂ  検出期間
Ｖｍ  ＡＣバイアス（交流電圧）
【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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【図１３】
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