(57)【要約】【課題】  感光ドラムの表面の状態によらず、正確に感光ドラムの表面の電位を検出する。【解決手段】  像担持体と、像担持体に作用するプロセス部材と、プロセス部材に電圧を印加する電圧印加手段と、像担持体に流れる電流検出手段と、電圧印加手段によりプロセス部材に対して正極性と負極性の夫々の電圧を印加し、電流検出手段によって検出された結果に基づき像担持体の表面電位を求め、求めた結果に応じて、像担持体の使用量に関する情報を出力する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。【選択図】  図１
2015135469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体を帯電するための帯電部材と、
前記像担持体に形成された画像を転写するための転写部材と、
前記転写部材に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記像担持体に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧印加手段により前記転写部材に対して正極性と負極性の夫々の電圧を印加し、前記電流検出手段によって検出された結果に基づき前記像担持体の表面電位を求め、求めた結果に応じて、前記像担持体の使用量に関する情報を出力する制御手段と、
を有す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、求めた前記表面電位と閾値を比較した結果に基づいて、前記像担持体の使用量を判断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】
前記制御手段は、前記電流検出手段により検出された結果と閾値を比較した結果に基づいて、前記像担持体の異常を検出す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】
前記閾値は、前記画像形成装置を使用するユーザの使用状況に応じた値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５】
前記制御手段は、前記転写部材に正極性の電圧を印加した際に、前記電流検出手段によって検出された結果が、前記像担持体と前記転写部材との間で放電が開始される所定の電圧を求め、前記転写部材に負極性の電圧を印加した際に、前記電流検出手段によって検出された結果が、前記像担持体と前記転写部材との間で放電が開始される所定の電圧を求め、求めた夫々の電圧に基づき前記表面電位を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
像担持体と、
前記像担持体に作用するプロセス部材と、
前記プロセス部材に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記像担持体に流れる電流検出手段と、
前記電圧印加手段により前記プロセス部材に対して正極性と負極性の夫々の電圧を印加し、前記電流検出手段によって検出された結果に基づき前記像担持体の表面電位を求め、求めた結果に基づき前記像担持体の表面に異常が有るか否かを判断する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、求めた前記表面電位が閾値より小さい場合に、前記像担持体の表面に異常があると判断す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】
前記異常とは、前記像担持体上における傷、もしくは、ピンホールを含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記プロセス部材に正極性の電圧を印加した際に、前記電流検出手段によって検出された結果が、前記像担持体と前記プロセス部材との間で放電が開始される第一の電圧を求め、前記プロセス部材に負極性の電圧を印加した際に、前記電流検出手段によって検出された結果が、前記像担持体と前記プロセス部材との間で放電が開始される第二の電圧を求め、求めた前記第一と前記第二の電圧に基づき前記表面電位を算出することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
画像形成装置と前記画像形成装置と接続されるコンピュータを備えた画像形成システムにおいて、
前記画像形成装置は、
像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス部材と、前記プロセス部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記像担持体に流れる電流検出手段と、前記電圧印加手段により前記プロセス部材に対して正極性と負極性の夫々の電圧を印加し、前記電流検出手段によって検出された結果に基づき前記像担持体の表面電位を求め、求めた結果を前記コンピュータに出力する制御手段と、を備え、
前記コンピュータは前記制御手段から出力された結果に基づき、前記像担持体の使用状態を判断することを特徴とする画像形成システム。
【請求項１１】
前記像担持体と前記プロセス部材は一体化されたカートリッジとして前記画像形成装置に着脱可能であって、
前記コンピュータは前記像担持体が寿命であると判断した場合に、前記カートリッジの交換に関する情報を出力することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成システム。
【請求項１２】
前記結果に関する情報とは、前記像担持体の表面電位を含み、
前記コンピュータは、前記表面電位と閾値を比較して、前記像担持体の使用量を判断し、判断結果に応じて、前記像担持体の交換に関する情報を出力することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成システム。
【請求項１３】
前記コンピュータは前記結果に関する情報に基づき前記像担持体の表面に異常が有るか否かを判断することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項１４】
前記カートリッジの交換に関する情報とは、カートリッジの発送予定日の情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜像が形成される像担持体の表面の電位を検出する機能を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には像担持体としての感光ドラムが用いられる。この感光ドラムは静電潜像を形成し、形成した静電潜像をトナーで現像して現像剤像（画像）形成するために用いられる。感光ドラムに静電潜像を形成するために、その表面を帯電する際の帯電量は、いくつかの要因で変動する。その要因とは、装置が使用される環境、感光ドラムの膜厚や感度、また、帯電のための高圧回路等の回路素子のばらつき等である。そのため、感光ドラムの帯電量とトナーを現像するための現像電圧（現像バイアスともいう）との電位差（以降、バックコントラストという）にばらつきが生じる。そのばらつきは、画像品質を低下させたり、また、トナーの消費量に影響を与えていた。
【０００３】
また、感光ドラムの使用が進みむと感光ドラムの表面層が削れているため、著しく帯電量が減少し、画像不良が発生したり、画像濃度が低下したりという画像品質の低下が生じる。
【０００４】
このような感光ドラムの使用による劣化による画質の低下を抑制するために、特許文献１には、表面電位計を用いて感光ドラムの表面電位を検出して、検出結果に従って画像形成条件を制御する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４７５４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のように表面電位計を用いた方法は、感光ドラム上における局所的な電位しか検出することができない。従って、感光ドラム状にゴミやトナー等が付着した状態で検出すると、表面の電位を正確に検出することができない。このようなことから、感光ドラムの表面の状態によらず正確に感光ドラムの表面の電位を検出することが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体を帯電するための帯電部材と、前記像担持体に形成された画像を転写するための転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記像担持体に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電圧印加手段により前記転写部材に対して正極性と負極性の夫々の電圧を印加し、前記電流検出手段によって検出された結果に基づき前記像担持体の表面電位を求め、求めた結果に応じて、前記像担持体の使用量に関する情報を出力する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス部材と、前記プロセス部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記像担持体に流れる電流検出手段と、前記電圧印加手段により前記プロセス部材に対して正極性と負極性の夫々の電圧を印加し、前記電流検出手段によって検出された結果に基づき前記像担持体の表面に異常が有るか否かを判断する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の画像形成システムは、画像形成装置と前記画像形成装置と接続されるコンピュータを備え、前記画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス部材と、前記プロセス部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記像担持体に流れる電流検出手段と、前記電圧印加手段により前記プロセス部材に対して正極性と負極性の夫々の電圧を印加し、前記電流検出手段によって検出された結果に基づき前記像担持体の表面電位を求め、求めた結果を前記コンピュータに出力する制御手段と、を備え、前記コンピュータは前記制御手段から出力された結果に基づき、前記像担持体の使用状態を判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、感光ドラムの表面の状態によらず、正確に感光ドラムの表面の電位を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実装形態における画像形成プロセス部の概略図
【図２】感光ドラムへの印加電圧‐電流特性
【図３】感光ドラムへの印加電圧‐電流特性の拡大図
【図４】感光ドラムとローラ間の放電開始特性
【図５】実施例１のフローチャート
【図６】感光ドラム電位‐ドラム耐久時間の関係
【図７】感光ドラム電位‐ドラム耐久時間の関係
【図８】各ドラム面の帯電電位特性
【図９】各ドラム面の帯電電位特性
【図１０】本発明における画像形成装置の概略図
【図１１】本発明の画像形成システムの概略図
【図１２】画像形成システムとユーザに出力する情報の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、上述した課題を解決するための本発明の具体的な構成について、以下に実施例に基づき説明する。なお、以下に示す実施例は一例であって、この発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１０に本実施例における画像形成装置の概略図を示す。図１０の画像形成装置１００は、電子写真方式のレーザビームプリンタである。レーザービームプリンタ１００は、シートをセットする給紙カセット１０１、シートを供給するピックアップローラ１０２、シートを搬送する給紙ローラ１０３、シートにトナーを定着する定着器１０４、シートを排紙する排紙ローラ１０５を有する。また、帯電や露光などを行う画像形成部１０６を有する。給紙カセット１０１に載置されたシートは、ローラ１０２にてピックアップされ給紙ローラ１０３および不図示の駆動部（モータ）によって搬送される。画像形成部１０６にてシートにトナー像が転写され、定着器１０４でトナーがシートに定着される。その後、排紙ローラ１０５にて、画像形成装置１００の機外に排出される。これらの動作は画像形成装置の動作シーケンスを制御する制御部２０８で制御される。なお、本実施例の画像形成装置に用いられるシートとは、用紙、ＯＨＴ等のトナー像が形成可能なシートを含む。
【００１４】
図１に画像形成部１０６の詳細を示す。画像形成部１０６は、像担持体である感光ドラム２０１、感光ドラム２０１の表面を一様に帯電するための帯電部材である帯電ローラ２０２を有する。又、感光ドラム２０１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給する現像部材である現像ローラ２０３、又、感光ドラム２０１に形成されたトナー像をシートに転写する転写部材としての転写ローラ２０４を有する。帯電ローラ２０２、現像ローラ２０３、転写ローラ２０４は感光ドラム２０１に作用するプロセス部材の一例である。
【００１５】
また、帯電ローラ２０２に電圧を印加する電圧印加手段としての帯電回路２０５、転写ローラ２０４に電圧を印加する電圧印加手段としての転写回路２０６を備えている。さらに、感光ドラム２０１に静電潜像を形成するレーザ照射部２０７や感光ドラムの表面を一様に露光する前露光部２１１を有する。
【００１６】
転写回路２０６は、画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する制御手段である制御部２０８で出力する電圧値（バイアス値）を可変することが出来る。また、電流検出手段である電流検出回路２１０は転写回路２０６から転写ローラ２０４、感光ドラム２０１、アース２０９を流れる電流Ａを検出する。これらの構成において感光ドラム２０１の帯電動作、レーザ照射部２０７による露光動作等を含む画像形成動作は制御部２０８により不図示のＲＯＭに記憶されるプログラムに基づき制御される。
【００１７】
本実施例では、感光ドラム２０１を帯電ローラ２０２で一様に帯電するために帯電回路２０５によって生成される所定の帯電電圧（帯電バイアス）Ｖｃを印加しておく。そして、転写ローラ２０４に正極性と負極性の夫々に可変可能な定電圧電源である転写回路２０６によって生成された転写電圧（転写バイアス）を印加する。この転写バイアスを印加したときに、転写ローラ２０４を介して感光ドラム２０１に流れる電流値を検出する。そして、電流の検出結果に応じて感光ドラム２０１の使用状態を判断する。具体的には感光ドラム２０１使用量（寿命／交換時期）を判断する手段を有する画像形成装置に関するものである。
【００１８】
以下本発明の特徴について、詳細に説明する。まず、感光ドラム２０１の表面を所定の電位に帯電させ、感光ドラム２０１と対向する転写ローラ２０４に印加する電圧を可変させたときの、印加した電圧と流れる電流Ａの一例を図２に示す。横軸は転写ローラ２０４に印加される電圧、縦軸は感光ドラム２０１に流れる電流Ａを示す。転写ローラ２０４に印加する電圧を変化させていくと、感光ドラム２０１の表面と転写ローラ２０４の電位差が大きくなり、ある電位差を超えると感光ドラム２０１と転写ローラ２０４の間で放電が開始する。この放電により、大きな電流が流れるようになる。この変曲点を放電開始電圧と定義する。
【００１９】
制御部２０８は図２に示す関係を踏まえて、非画像領域（画像が形成されない期間）において、転写ローラ２０４に電圧を各々印加した時に電流検出回路２１０より得られる電流値を検出する。次に、検出された各々の電流値に基づいて、感光ドラム２０１と転写ローラ２０４間の放電開始電圧を計測し、計測した結果を用いて感光ドラム２０１上の表面電位を算出し、算出結果に応じて感光ドラム２０１の状態を判断する。
【００２０】
図２に示した特性図における変曲点の求め方の一例としては、感光ドラム２０１と転写ローラ２０４の間の放電によって流れる放電電流を図３に示すΔ値から算出する方法がある。図２の特性図において放電する直前の印加電圧と電流Ａとの関係を拡大したものが図３である。
【００２１】
図３において直線１は放電が開始する前の電流値の変化を示しており、曲線２は放電が開始した後のしているときの電流値の変化を示している。従って、曲線１と直線２の差のΔ値が放電電流を示す。このΔ値が所望の電流になった時点を放電開始電圧と判断する。図４に示すように、この直線１や曲線２は、感光ドラム２０１の膜厚や環境によって一定ではない。図４（ａ）に転写ローラ２０４間に印加する転写バイアスと放電電流の関係を示す。この図が示すように、膜厚、環境温度や湿度によって同じΔ値となる電圧（＝放電開始電圧）が異なる。そのため、図４（ｂ）に示すように、転写ローラ２０４に印加する転写バイアスと感光ドラム２０１の表面の電位の関係も、環境温度や湿度、膜厚によって異なる。
【００２２】
従って、放電が開始したと判断するΔ値に関しては、感光ドラム２０１の膜厚や環境温度や湿度を考慮したうえで安定した放電電流値が検出でき、且つ、放電開始電圧との相関が取れるΔ値に設定する。尚、放電が開始したと判断するΔ値は予め制御部２０８の不図示の記憶部に保存されている。
【００２３】
感光ドラム２０１の放電特性として、環境や感光ドラム２０１の膜厚の違いにより、放電に必要となる電位差は異なる。ただし、その感光ドラム２０１（装置）の置かれた状況（環境、膜厚等）が同じであれば、感光ドラム２０１の電位に対して放電が開始するのに必要な電位差は正負対称であるという特性がある。この特性は放電現象として知られている。
【００２４】
転写ローラ２０４と感光ドラム２０１が平面‐平面ギャップ間であると見なして、平面‐平面ギャップ間の放電特性と同様であるとして、感光ドラム２０１の電位は以下の（式１）で求めることができる。感光ドラム２０１の表面の電位Ｖｄは、感光ドラム２０１の表面の電位より正側の放電開始電圧をＶｄｈ、感光ドラム２０１の表面の電位より負側の放電開始電圧をＶｄｌとした場合、ＶｄｈとＶｄｌの和の１／２により求めることができる。
感光ドラム２０１の表面電位Ｖｄ＝（Ｖｄｈ＋Ｖｄｌ）／２・・・（式１）
次に、図５を用いて所定の帯電バイアスＶｃを印加したときの感光ドラム２０１の表面の電位Ｖｄを算出する制御部２０８によるシーケンスの一例を説明する。下記の一連の制御は、感光ドラム２０１と転写ローラ２０４の接触後に感光ドラム２０１に前露光部２１１から光を照射し、感光ドラム２０１上の残存電位を除電してから開始される。なお、残存電位を除電する手段は、本実施例の前露光部２１１以外にも、ＡＣバイアスを用いて感光ドラム２０１の電位を０Ｖに帯電する手段など、様々な手段を適用してもよい。
【００２５】
まず、制御部２０８は、画像形成装置１００の電源ＯＮ、また、ユーザからの画像形成の指示を受信した後、Ｓ３００で感光ドラム２０１を起動させる。Ｓ３０１で感光ドラム２０１に対して、イニシャル動作（前多回転もしくは前回転時ともいう）における非画像期間に、所定の帯電バイアスＶｃを印加する。そして、Ｓ３０２で前露光部２１１を所定の駆動信号で駆動して感光ドラム２０１に発を照射する。その後、Ｓ３０３で正極性の所定の転写（正）バイアスを印加する。その状態において、Ｓ３０４で感光ドラム２０１に流れる電流Ａを電流検出回路２１０で検出する。Ｓ３０５で電流検出回路２１０により検出された検出値より、上記に示した理論から放電電流Ｉ１を算出する。Ｓ３０６で放電電流Ｉ１とΔ値との絶対値を比較し、Δ値の公差内となっているか否か比較する。Ｓ３０６にて、放電電流Ｉ１がΔ値の公差内にない場合には、Ｓ３０７に進み放電電流Ｉ１がΔ値より大きいか否かを確認する。Ｓ３０７で比較した結果、放電電流Ｉ１がΔ値より大きい場合は、Ｓ３０８において転写（正）バイアスの絶対値を小さくしてＳ３０４に戻る。Ｉ１がΔ値より小さい場合には、Ｓ３０９により転写（正）バイアスの絶対値を大きくしてＳ３０４に戻る。これ以降、Ｓ３０６にてＩ１がΔ値の公差内であると判断されるまで、Ｓ３０７からＳ３０８またはＳ３０９の動作が繰り返される。Ｓ３０６でΔ値の公差内となったと判断した場合にＳ３１０に進み、この時点のＳ３０８またはＳ３０９で設定されている転写（正）バイアスを正側の放電開始電圧Ｖｄｈと判断する。
【００２６】
次に、Ｓ３１１にて所定の負極性の転写（負）バイアスを印加した後は、Ｓ３１２からＳ３１７までの工程により上記で説明したＳ３０４からＳ３０９と同様の工程が負極性側で実行される。Ｓ３１４でΔ値の公差内となった場合にＳ３１８に進み、この時点のＳ３１６またはＳ３１７で設定されている転写（負）バイアスを負側の放電開始電圧Ｖｄｌと判断する。
【００２７】
Ｓ３１９では、ＶｄｈとＶｄｌの和の１／２を感光ドラム２０１の電位Ｖｄと算出する。Ｓ３２０において帯電バイアスＶｃと感光ドラム２０１の電位Ｖｄの推移から感光ドラム２０１の劣化度合いを算出する。算出した劣化度合いに応じて、ユーザに感光ドラム２０１の残り寿命を不図示の表示部を介して報知する。特に、感光ドラム２０１の寿命を超えていると判断した場合には、不図示の表示部を介してユーザに感光ドラム２０１の寿命を警告し、交換を促す。尚、感光ドラム２０１の耐久による特性変化の推移については、この後の図６以降で詳細に説明する。
【００２８】
上記で説明した制御を実行することにより、所定の帯電バイアスＶｃを印加した時の感光ドラム２０１の電位Ｖｄを算出し、適切なタイミングで感光ドラム２０１の使用量（寿命）に関する警告を出力してユーザに報知することが可能となる。
【００２９】
次に、図６を用いて感光ドラム２０１に所定の帯電バイアスＶｃを印加した時の表面電位と感光ドラムの使用量としての耐久時間との関係について詳細に説明する。
【００３０】
まず、感光ドラム２０１の耐久性能に関する概要について説明する。感光ドラム２０１は使用を継続していくと表面層が徐々に削れて膜厚が薄くなっていき帯電性能が低下する。帯電性能が低下すると、感光ドラム２０１上の表面電位を所定の電位に維持できなくなり、現像される画像（トナー像）の画質が低下する。感光ドラム２０１の使用状況の違いによって感光ドラム２０１の耐久性能である、表面電位と耐久時間（累積に使用時間に対応する）の関係が変ってくる。
【００３１】
感光ドラム２０１の耐久性能に係る第一のケースとして、ユーザの使い方の違いによる変化ついて説明する。まず、標準的な使われ方をした場合の感光ドラム２０１の電位と耐久時間の関係を図６の（ａ）に示す。図６では、所定の帯電バイアスＶｃを印加して感光ドラム２０１の仕様を継続し、感光ドラム２０１の表面電位が閾値Ｖｘ以下となったときに寿命を迎えたことを示している。このときの耐久時間をｔ（ａ）とし、ｔ（ａ）以上の耐久時間の領域Ｘでは画質の低下などの画像不良が発生する可能性がある。本実施例では感光ドラム２０１の表面電位が領域Ｘに到達した場合には寿命であることを警告するように設定している。
【００３２】
次に、ユーザに図６の（ａ）のような標準的な使われかよりも劣化の度合いが大きい使われ方をした場合の特性を図６の（ｂ）に示す。一方、標準的な使われかたよりも劣化の度合いが緩やかな使われ方をした場合を図６の（ｃ）に示す。ここで、標準的な使われ方の耐久時間（ａ）で感光ドラム２０１の寿命を判断すると、（ｂ）の場合は（ａ）よりも早い時期ｔ（ｂ）に寿命を迎えているため、標準的な使われ方よりも前に画像不良が発生する可能性がある。（ｃ）の場合は、標準的な使われ方よりも長い期間のｔ（ｃ）まで感光ドラム２０１を使用することができるにも関わらず、ｔ（ａ）により感光体ドラム２０１の寿命を早めに警告してしまう。なお、本実施例では、ユーザによる使われ方の違いは、感光ドラム２０１の累積の回転時間、前露光部２１１の露光時間、帯電ローラへの帯電バイアスを印加した累積印加時間のパラメータから条件を設定すればよい。
【００３３】
以上のことから、本実施例では、上記の制御で算出した感光ドラム２０１の表面電位ＶｄがＶｘとなったときに寿命と判断できるようにした点が特徴である。つまり、標準的な使われ方よりも、劣化の度合いが大きい使われ方をした場合はｔ（ｂ）、緩やかな使われ方をした場合はｔ（ｃ）のときに感光ドラム２０１が寿命に到達したと判断することができる。これにより、感光ドラム２０１の使用される状況による特性の変化を考慮した最適なタイミングで感光体ドラム２０１の寿命を警告することができる。
【００３４】
次に、感光ドラム２０１の耐久性能に係る第二のケースとして、膜厚のばらつきによる違いについて説明する。図７に、感光ドラム２０１の膜厚が異なる場合の、耐久時間と感光ドラム２０１の電位の関係を示す。標準的な膜厚の感光ドラム２０１の耐久に伴う表面電位の特性を（ａ）とする。標準よりも厚い膜厚の感光ドラム２０１における特性を（ｄ）、標準よりも薄い膜厚の感光ドラム２０１の特性を（ｅ）に示している。この場合にも、標準的な膜厚の感光ドラム２０１における耐久時間（ａ）で感光ドラム２０１の寿命を判断すると、第一のケースで説明したことと同じような懸念が想定される。つまり、膜厚の違いによっては寿命を警告するタイミングが画像不良が発生する領域後になる場合、また、寿命に至っていないにもかかわらず警告を出してしまうことなる。
【００３５】
従って、第一のケースで説明したのと同様に、膜厚の違いに応じて寿命を警告するタイミングを異なるように設定する。これにより、感光ドラム２０１の膜厚ばらつきによらず、感光ドラム２０１の特性変化を考慮した最適なタイミングで感光体ドラム２０１の寿命警告をすることができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施例では、感光ドラム２０１の表面電位Ｖｄが正確に検出できる。そのため、ユーザの使用方法、環境、または、感光ドラム２０１の膜厚等の製造上のばらつきに依らず、感光ドラム２０１の劣化を検出することができる。そのため、安定して正確な感光ドラム２０１の寿命をユーザに通知し、適切な時期での感光体ドラム２０１の交換を促すことができる。
【００３７】
特に、ユーザの使われ方の違いを考慮する点は、ユーザの使用状況に適したタイミングで寿命を判断して警告することができるため有用である。これは、感光ドラム２０１を有効に使用することができることに加え、例えば、感光ドラム２０１や帯電ローラ２０２、現像ローラ２０３を一体化したプロセスカートリッジ（消耗品）として画像形成装置に対して着脱可能な構成でもよい。これにより、感光ドラム２０１が寿命になった場合に、プロセスカートリッジの交換のタイミングを適切にユーザに知らせる有効な手段になる。
【００３８】
また、本実施例では、転写ローラに転写バイアスを印加することによって流れる電流を検出することで感光ドラム２０１の表面電位を算出する方式であり、特許文献１のような表面電位計による局所的な電位測定とは異なる。つまり、本実施例の方式は、感光ドラム２０１の長手方向（回転する方向と直交する方向）の全体にわたって接触する転写ローラを用いているため、感光ドラム上の長手方向の領域の電位の状態を検出することができる。これにより、感光ドラム上においてゴミやトナーが局所的に付着している場合でも正確に表面電位を算出することができる。
【００３９】
なお、本実施例ではＶｘを超えた時に寿命と判断するようにしたが、感光ドラム２０１の初期電位からの変動ΔＶを基に感光ドラム２０１の劣化度合いや寿命を判断してもよい。
【００４０】
また、本実施例では帯電ローラ２０２と転写ローラ２０４を用いて放電電流の検出を行う例を説明したが、帯電ローラ２０２のみで帯電と放電を交互に行う方法でもよい。また、帯電ローラ２０２や転写ローラ２０４とは別に放電専用のローラを設けるなどの方法でも本実施例の制御を実行することができる。
【実施例２】
【００４１】
次に実施例２について説明する。本実施例における画像形成装置の概略構成は、実施例１と同様であるため同一符号を付けて説明は省略する。本実施例は実施例１に対して、電流検出回路２１０で検出した電流が異常な値を検出した場合、感光ドラム２０１が異常であると判断することを特徴としている。ここでの異常とは、例えば、感光ドラム２０１に傷やピンホール等の異常が発生した状態を意味する。
【００４２】
第一のケースとして、転写ローラ２０４に転写（正）バイアスを印加した場合について説明する。図６に、感光ドラム２０１に対向する転写ローラ２０４に所定の転写（正）バイアスを印加したときに流れる放電電流を示す。横軸は、時間ｔ［ｍｓｅｃ］、縦軸は放電電流［μＡ］を示す。感光ドラム２０１の表面電位Ｖｄと転写ローラ２０４に印加される転写（正）バイアスとの電位差には十分に放電電流が流れる電位差がある。図８では、電流検出回路２１０で検出される電流が閾値Ｉｘ以下となったときに感光ドラム２０１に異常があることを示している。
【００４３】
図８の（ａ）に、正常な感光ドラム２０１（負の帯電バイアスＶｃが印加された後）について、転写ローラ２０４に転写（正）バイアスを印加して、感光ドラム２０１の２周分（２周期という）の時間だけ印加した時の放電電流の特性を示す。感光ドラム２０１の表面電位Ｖｄと転写ローラ２０４の間には、放電に十分な電位差があるため、感光ドラム２０１の全面で一様に放電電流が流れる。一方、図８の（ｂ）に感光ドラム２０１の表面に傷やピンホール等の異常がある場合の放電電流の特性を示す。感光ドラム２０１の表面に傷やピンホールがあると、その箇所は電荷を保持できない。従って、図８の（ｂ）に示すように、傷やピンホール等の異常がある箇所と転写ローラ２０４が対向しても、放電電流が流れない。そのため電流検出回路２１０で検出される電流は閾値Ｉｘを下回り、感光ドラム２０１の異常を検出することができる。
【００４４】
次に、第二のケースとして、転写ローラ２０４に転写（負）バイアスを印加した場合について説明する。図９に、感光ドラム２０１に対向する転写ローラ２０４に所定の転写（負）バイアスを印加したときに流れる放電電流を示す。図９では、電流検出回路２１０で検出される電流が閾値Ｉｘ’以下となったときに感光ドラム２０１に異常があることを示している。図９の（ａ）に正常な感光ドラム２０１における放電電流と時間の特性、図９の（ｂ）に傷やピンホール等がある異常な感光ドラム２０１における放電電流と時間の特性を示す。
【００４５】
この場合にも、電流検出回路２１０で感光ドラム２０１に流れる電流を検出することで、第一のケースで説明したことと同じような異常が検出できる。従って、図９の（ｂ）に示すように傷やピンホール等の異常がある場合、異常に大きい放電電流が流れる。そのため、電流検出回路２１０で検出される電流は閾値Ｉｘ’を下回り、感光ドラム２０１の異常を検出できる。
【００４６】
以上説明したように、本実施例では、所定の帯電バイアスＶｃを印加した後の感光ドラム２０１に流れる電流を電流検出回路２１０で検出することで、異常な電流を検出できる。異常な電流を検出した時は、感光ドラム２０１の表面に傷やピンホールがあると判断し、ユーザに感光ドラム２０１の交換等を促すことができる。
【００４７】
このように感光ドラム２０１上の傷やピンホール等の異常を検出できるのは、本実施例の方式は、感光ドラム２０１の長手方向（回転する方向と直交する方向）の全体にわたって接触する転写ローラを用いているためである。この方式であれば長手方向の一部に傷やピンホールが有る場合と無い場合とで検出される電流に差が発生するため上記のとおり検出可能である。
【００４８】
上記実施例１、２で説明した寿命判断の結果や異常検出の結果をネットワークを介して販売点やディーラのコンピュータに通知することにより、ユーザの使用状況に応じたサービスの提供が可能になる。例えば、図１１で示すように複数のプリンタ３０１ａ〜３０１ｃと販売店のコンピュータ３００がネットワークで接続された環境であれば、各プリンタからの検出結果をネットワークを介して販売店やディーラのコンピュータに通知することができる。この通知に応じて、販売店側から新規の消耗品などをタイムリーに提供することができる。
【００４９】
このようなプリンタ３０１ａ〜３０１ｃとコンピュータ３００からなるネットワークシステム（画像形成システム）を利用することで、販売店側の消耗品の管理や発送について最適化することができる。例えば、実施例１で説明したユーザの使われ方について各プリンタからネットワークを介して情報を取得して、ユーザの使われ方に応じて消耗品の発送の準備を最適化することができる。なおネットワークは有線、無線の両方を適用できる。
【００５０】
例えば、図６に示したユーザの使われ方の違い（ａ）、（ｂ）、（ｃ）について、耐久時間がｔ（ｂ）の時点での表面電位をネットワークを介して取得する。そして、ｔ（ｂ）におけるＶｄとＶｘとの差分を演算し、ユーザの使われ方が（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれであるかを判断する。使われ方が（ｂ）の場合には即座にプロセスカートリッジの発送する判断をし、（ａ）、（ｃ）の場合は、夫々の使われ方にあわせて発送時期を判断する。なお、コンピュータ３００に通知する情報としては、プリンタ側で判断した結果を示す情報、表面電位を示す情報、また、検知した結果（放電電流の情報、電圧の情報等）をそのまま送信してもよい。コンピュータ３００は、送信された情報を用いて、プロセスカートリッジの状態を判断して、各プリンタ毎に発送予定日を判断して、ユーザのコンピュータに出力する。このように、販売店のコンピュータ３００によって、販売店側の消耗品の発送計画を効率的に策定することができる。例えば、策定した計画に基づき、販売店からユーザに対してプロセスカートリッジの発送予定日を通知することができる。また、複数のプリンタを使用するユーザに対しては各プリンタ毎のプロセスカートリッジの使われ方に応じた発送予定日を通知することができる。
【００５１】
図１２に本発明の一例としての画像形成システムとユーザに出力する情報の一例を示す。
【００５２】
画像形成システムとして、販売店のコンピュータ３００とネットワークを介して接続されるユーザのコンピュータ４００及びプリンタ３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃを有する。
【００５３】
例えば、夫々のプリンタのプロセスカートリッジの使われ方の違い応じて、プロセスカートリッジ発送予定日の情報が販売店のコンピュータ３００からユーザのコンピュータ４００に出力される。ユーザはこの情報に基づき夫々のプリンタのカートリッジの交換を効率よく行うことができる。また、販売店では夫々のプリンタのカートリッジの発送を計画的に実行することができる。
【００５４】
このように、複数のプリンタと販売店のコンピュータからなる画像形成システムを構築することにより、複数のプリンタの夫々の使われ方に応じたサービスを提供することができ、ユーザビリティが向上する。また、販売店においても、プロセスカートリッジを発送するタイミングが最適化され無駄に発送することが抑制される。
【符号の説明】
【００５５】
２０１  感光ドラム
２０２  帯電ローラ
２０３  現像スリーブ
２０４  転写ローラ
２０５  帯電回路
２０６  転写回路
２０８  制御部
２１０  電流検出回路
１００  画像形成装置
【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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