(57)【要約】【課題】像担持体の個体差等のバラツキに左右されずに、像担持体の摩耗量を正確に測定することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１００の表面の現像剤像を検知する検知装置１１００と、露光装置３００から出射される露光Ｌ０の光路と帯電ローラ２００との間で、感光体ドラム１００に対向する反射部材１０００と、露光装置３００の露光Ｌ０は感光体ドラム１００で反射されて第１反射光Ｌ１となり、第１反射光Ｌ１は反射部材１０００で反射されて第２反射光Ｌ２となって感光体ドラム１００を露光し、露光Ｌ０により形成される第１現像剤像、及び、第２反射光Ｌ２により形成される第２現像剤像の間の像間距離を検知する検知装置１１００と、検知装置１１００が検知する像間距離に基づいて、感光体ドラム１００の摩耗量を算出するＣＰＵ５０と、を備える画像形成装置５５を構成した。【選択図】  図２
2015184347.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帯電装置と、
前記帯電装置が帯電する前記像担持体の表面を露光して静電像を形成する露光装置と、
前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像して現像剤像を形成する現像装置と、
前記像担持体の表面又は前記像担持体から転写された中間転写体の表面の現像剤像を検知する検知手段と、
前記露光装置から出射される出射光の光路と前記帯電装置との間で、前記像担持体に対向して配置される反射部材と、
前記露光装置の出射光は前記像担持体で反射されて第１反射光となり、第１反射光は前記反射部材で反射されて第２反射光となって前記像担持体を露光し、前記出射光により形成される第１現像剤像、及び、前記第２反射光により形成される第２現像剤像の間の像間距離を検知する検知手段と、
前記検知手段が検知する前記像間距離に基づいて、前記像担持体の摩耗量を算出するコントローラと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記像担持体の限界摩耗量に対応する前記像間距離を記録する記録部を有し、
前記記録部が記録する前記像間距離と、前記検知手段が検知する前記像間距離と、の比較に基づいて、前記像担持体の摩耗量を算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３】
前記像担持体と前記反射部材の間に配置される遮光部材と、
前記遮光部材を駆動する駆動装置と、
を備え、
前記コントローラは、画像形成動作中に、前記遮光部材を前記第１反射光又は前記第２反射光を遮光する位置に移動させ、前記像担持体の摩耗量の測定中に、前記遮光部材を前記第１反射光又は前記第２反射光を遮光しない位置に移動させる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】
前記反射部材は、装置本体に支持され、前記駆動装置によって駆動させることがないことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記反射部材は、前記像担持体に対して位置決めされ、前記像担持体と共に装置本体に対して着脱自在に取付けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記露光装置は、出力可変であり、
前記コントローラは、前記露光装置の駆動に関して、画像形成時の光量よりも摩耗量測定時の光量を強く設定することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項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、像担持体の摩耗量を算出するコントローラを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、帯電されていないときの感光体ドラムが回転する動作時間、及び、感光体ドラムが帯電されているとき動作時間に対して、それぞれの動作時間に関して予め設定される摩耗寄与度の係数を積算し、感光体ドラムの摩耗量を予測する技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１８６９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、摩耗寄与度の係数が予め設定されているが、これは感光体ドラムの摩耗量の個体差のバラツキを反映しておらず、個別の感光体ドラムの摩耗量が正確に予測できないことがあり得る。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑み、像担持体の個体差等のバラツキに左右されずに、像担持体の摩耗量を正確に測定することができる画像形成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】
【０００６】
上記目的を達成するため、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帯電装置と、前記帯電装置が帯電する前記像担持体の表面を露光して静電像を形成する露光装置と、前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像して現像剤像を形成する現像装置と、前記像担持体の表面又は前記像担持体から転写された中間転写体の表面の現像剤像を検知する検知手段と、前記露光装置から出射される出射光の光路と前記帯電装置との間で、前記像担持体に対向して配置される反射部材と、前記露光装置の出射光は前記像担持体で反射されて第１反射光となり、第１反射光は前記反射部材で反射されて第２反射光となって前記像担持体を露光し、前記出射光により形成される第１現像剤像、及び、前記第２反射光により形成される第２現像剤像の間の像間距離を検知する検知手段と、前記検知手段が検知する前記像間距離に基づいて、前記像担持体の摩耗量を算出するコントローラと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、像担持体の個体差等のバラツキに左右されずに、像担持体の摩耗量が正確に測定される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１における画像形成装置の概略構成図である。
【図２】感光体ドラムの周辺を示す拡大断面図である。
【図３】感光体ドラムの拡大断面図である。
【図４】感光体ドラムが摩耗することによって、反射面が変位して、第１反射光の反射面が変位する様子を示す模式図である。
【図５】感光体ドラムの摩耗量と像間距離との関係を示すグラフである。
【図６】感光体ドラムの摩耗量と像間距離の差分との関係を示すグラフである。
【図７】遮光シャッタが配置される感光体ドラムの周辺の構成を示す断面図である。
【図８】ＣＰＵの制御工程を示すフローチャートである。
【図９】実施例２に係る画像形成装置における電位と露光量との関係を示すグラフＪ１である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の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】
【００１０】
本発明の実施例１について説明する。図１は、画像形成装置５５の断面図である。本実施例１の装置本体Ａは、感光体ドラム１００に対して帯電、露光、現像、転写およびクリーニングの一連の画像形成プロセスを実行して記録メディアに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。
【００１１】
図１に示されるように、一連の画像形成プロセスを実行する画像形成装置５５は、装置本体Ａを有する。装置本体Ａには、カートリッジＣが着脱自在に装着されている。装置本体Ａの内部のカートリッジＣ（ドラムカートリッジ）の内部には、『像担持体』としての感光体ドラム１００が配置される。感光体ドラム１００は、矢印Ｅ方向に回転して画像形成を行う。
【００１２】
感光体ドラム１００の周囲には、帯電ローラ２００、露光装置３００、現像装置４００、クリーニング装置６００が配置される。『帯電装置』としての帯電ローラ２００は、感光体ドラム１００の表面を一様に帯電する露光装置３００は、帯電ローラ２００が帯電する感光体ドラム１００の表面を画像データに応じて露光して静電像を形成する。
【００１３】
現像装置４００（４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋ）は、感光体ドラム１００の表面の静電像を現像剤で現像して現像剤像を形成する。このときに、現像装置４００は、現像剤担持体である現像ローラ４０１を感光体ドラム１００に接触させることで現像剤像を可視像化させる。クリーニング装置６００は、転写後の感光体ドラム１００の表面上をクリーニングする。
【００１４】
感光体ドラム１００の下方には転写装置５００が配置される。転写装置５００は、感光体ドラム１００上に形成された現像剤像を記録材９００に転写する。装置本体Ａの上部には定着装置８００が配置される。定着装置８００は、記録材９００上にトナー像を定着する。
【００１５】
図３は、感光体ドラム１００の拡大断面図である。図３に示されるように、感光体ドラム１００には、導電性のドラムシリンダ１００ａ上に絶縁層１００ｂ、電荷発生層１００ｃ、電荷移送層１００ｄを順に積層した感光体ドラムを用いた。
【００１６】
図１に戻って説明する。帯電ローラ２００は、感光体ドラム１００に接触し、感光体ドラム１００に従動しつつ回転する。帯電ローラ２００には所定の帯電バイアスが印加され、感光体ドラム１００を一様に帯電する。露光装置３００は、画像信号に応じて変調されたレーザ光をスキャン出力する。
【００１７】
帯電ローラ２００によって一様に帯電した感光体ドラム１００に、露光装置３００からレーザ光が照射されると静電像が形成される。現像装置４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋには、現像ローラ４０１、現像剤としてのトナーＴが収容されている。現像ローラ４０１は、トナーＴを担持し、所定の現像バイアスを印加され、静電像が形成された感光体ドラム１００の表面に当接し、静電像を現像する。１次転写ローラ５０２には所定の１次転写バイアスが印加され、トナー像は感光体ドラム１００上から中間転写ベルト５０１上へ転写される。
【００１８】
現像装置４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のトナーＴが充填される。さらに、現像装置４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋは、ロータリ構成で支持されており、順番に現像位置へ搬送され、現像動作を行うことで、４色のフルカラー画像が中間転写ベルト５０１上に形成される。そして、紙等の記録材９００は、給紙ローラ７００によって感光体ドラム１００での静電像の形成と同期して、転写装置５００に供給及び搬送される。
【００１９】
２次転写ローラ５０３には所定の２次転写バイアスが印加され、フルカラーのトナー像は中間転写ベルト５０１上から記録材９００上へ転写される。トナー像を転写された記録材９００は、定着装置８００に搬送され、定着された後、装置本体Ａの外部に排出される。感光体ドラム１００上に残留した転写残トナーは、クリーニング装置６００によって除去される。
【００２０】
装置本体Ａを構成する部材は、画像形成動作を繰り返すことによって消耗する。特に消耗頻度の高い消耗部材として感光体ドラム１００、トナーＴがある。本実施例１では、感光体ドラム１００、帯電ローラ２００、クリーニング装置６００を一体化してカートリッジＣを構成した。カートリッジＣおよび現像装置４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋは、装置本体Ａに着脱可能である。さらに、カートリッジＣは、不揮発性の記憶手段であるメモリＣｍを備えて、消耗度のデータとして感光体ドラム１００の摩耗量などを記録してある。
【００２１】
また、装置本体Ａは、感光体ドラム１００の摩耗量を測定するために用いられる反射部材１０００、中間転写ベルト５０１上のトナーを検知する検知装置１１００、画像処理や感光体ドラム１００の摩耗量を演算する演算部としてのＣＰＵ５０を有する。『検知手段』としての検知装置１１００は、感光体ドラム１００から転写された中間転写ベルト５０１の表面の現像剤像を検知する。なお、検知装置１１００は、感光体ドラム１００の表面の現像剤像を検知したり、中間転写ベルト５０１に転写された現像剤像を検知する構成でも良い。次に、本実施例の特徴である感光体ドラム１００の摩耗量を測定する方法について述べる。
【００２２】
（２つの現像剤像の形成）
図２は、感光体ドラム１００の周辺を示す拡大断面図である。図２を参照しつつ感光体ドラム１００の摩耗量の測定に要する第１静電像および第２静電像の形成方法を説明する。図２は、感光体ドラム１００の摩耗量を測定するために形成する第１静電像および第２静電像を形成する過程を示したものである。図中の点線は、露光装置３００による露光および反射光の光路を示している。
【００２３】
まず、図２（ａ）のように、感光体ドラム１００に露光装置３００からの露光Ｌ０を照射し、第１静電像を形成する。この時、露光装置３００で感光体ドラム１００を露光する検知用トナー像は、主走査方向（感光体ドラム１００の回転軸に平行な方向）全域の長さの細線である。細線の太さは、測定時の誤差を小さくするため、できるだけ細い方が望ましい。
【００２４】
しかし、１ドット幅（本実施例においては約４０μｍ）を用いた場合には、細線が十分に現像されない場合がある。よって本実施例においては、２ドット幅（約８０μｍ）の細線にすることで、感光体ドラム１００の摩耗量を測定するための検知用トナー像を確実に形成している。
【００２５】
次に、図２（ｂ）のように、感光体ドラム１００に照射された露光の一部を、第１反射光Ｌ１として反射する。この時の感光体ドラム１００の表面での透過光および反射光の様子は前述の図３にも示される。露光は感光体ドラム１００の表面の電荷移送層１００ｄに照射され、透過光および反射光に分光される（図３参照）。電荷移送層１００ｄでの透過光は電荷発生層１００ｃに照射され、電荷発生層１００ｃ内で吸収され、電荷対を発生させる（図３参照）。
【００２６】
さらに、電荷発生層１００ｃには照射された光の吸収効率を高める為に粗し処理が施されてあり、電荷発生層１００ｃの表面での反射光を低減し、また反射光が結像することを防止してある（図３参照）。よって、第１反射光Ｌ１は、電荷移送層１００ｄの表面で反射される反射光がその大部分を占める（図３参照）。
【００２７】
図４は、感光体ドラム１００が摩耗することによって、反射面が変位して、第１反射光Ｌ１の反射面が変位する様子を示す模式図である。感光体ドラム１００が摩耗すると、露光が反射する反射面が電荷移送層１００ｄ（図３参照）から電荷発生層１００ｃ（図３参照）に変位する等の理由で、第１反射光Ｌ１の反射面が変位する。
【００２８】
これにより、第１反射光Ｌ１が反射部材１０００で反射したことによる第２反射光Ｌ２の感光体ドラム１００における到達位置も変位する。図４からも分かるように、感光体ドラム１００が摩耗すると、第１反射光Ｌ１及び第２反射光Ｌ２の光路は、感光体ドラム１００の回転方向の上流へとズレる。
【００２９】
ここで、図２の説明に戻る。図２（ｃ）のように、第１反射光Ｌ１は反射部材１０００で反射されて第２反射光Ｌ２になり、第２反射光Ｌ２が感光体ドラム１００に到達する。反射部材１０００は、露光装置３００から出射される露光Ｌ０の光路と帯電ローラ２００との間で、感光体ドラム１００に対向して配置される。
【００３０】
前述のように、第１反射光Ｌ１の光路が上流方向にズレることで、第１反射光Ｌ１が反射部材１０００に照射される位置がズレる。このとき、反射部材１０００が十分大きな曲率を持つことで、第２反射光Ｌ２の光路のズレは、第１反射光Ｌ１の光路のズレよりも増幅されることになる。本実施例においては、反射部材１０００は鏡面を有する直径３ｍｍの丸棒形状をしており、第２反射光Ｌ２のズレが十分な精度で測定可能な構成になってある。最後に、第２反射光Ｌ２が再び感光体ドラム１００に照射され、第２静電像が形成される。
【００３１】
以上のように、現像装置４００は、感光体ドラム１００の摩耗量に起因する第１静電像、第２静電像に対して、それぞれ第１現像剤像、第２現像剤像を形成する。さらに、第１現像剤像、第２現像剤像は中間転写ベルト５０１へ転写され、第１現像剤像、第２現像剤像は検知装置１１００へと搬送される。
【００３２】
（像間距離の検出）
次に、検知装置１１００で、第１現像剤像および第２現像剤像の通過タイミング差を検出する方法を説明する。図１に示される検知装置１１００は、中間転写ベルト５０１上に検知光を照射するＬＥＤ等の発光素子１１０１と、現像剤像に反射された検知光を受光するフォトダイオード等の受光素子１１０２と、不図示の検知回路と、を有する。
【００３３】
前述のように、露光装置３００の『出射光』としての露光Ｌ０は感光体ドラム１００で反射されて第１反射光Ｌ１となり、第１反射光Ｌ１は反射部材１０００で反射されて第２反射光Ｌ２となって感光体ドラム１００を露光する。『検知手段』としての検知装置１１００は、露光Ｌ０により第２反射光Ｌ２となった光により形成される第１現像剤像、及び、第２反射光Ｌ２により形成される第２現像剤像の間の像間距離を検知する
【００３４】
発光素子１１０１では、感光体ドラム１００の摩耗量の測定動作中に検知光を発光し、中間転写ベルト５０１へ検知光を照射する。現像剤像が中間転写ベルト５０１上に無い場合には、中間転写ベルト５０１に照射された検知光が反射され、受光素子１１０２に検知光が入射する。
【００３５】
受光素子１１０２に入射した検知光によって、受光素子１１０２に発生した電荷量を、検知回路で検知し、受光素子１１０２の出力値としてＣＰＵ５０へ出力する。一方、現像剤像が中間転写ベルト５０１上に有る場合には、現像剤像によって検知光の反射が弱まり、受光素子１１０２において検知される出力値が減少する。よって、感光体ドラム１００の摩耗量の検知動作においては、第１現像剤像と第２現像剤像により、受光素子１１０２の出力値に２回のピークが観測される。
【００３６】
ＣＰＵ５０（図１参照）においては、受光素子１１０２の出力値を単位時間ごとに測定し、第１現像剤像と第２現像剤像による２回のピークが通過するタイミングを検知する。さらに、２回のピークを検知するタイミングの差を、通過タイミング差として算出する。
【００３７】
さらに、現像剤像は、検知装置１１００を、中間転写ベルト５０１の搬送速度で通過している。よって、ＣＰＵ５０において、搬送速度と通過タイミング差の積から、第１現像剤像と第２現像剤像の像間距離を算出することができる。
【００３８】
（感光体ドラム１００の摩耗量を演算）
しかしながら、以上のようにして算出した像間距離は、感光体ドラム１００の摩耗量以外に、装置本体Ａの個体差による感光体ドラム１００と反射部材１０００の位置関係のバラつきによっても変化する。
【００３９】
図５は、横軸に感光体ドラム１００の摩耗量を、縦軸に像間距離を示している。ここでは、感光体ドラム１００と反射部材１０００の位置関係が異なる場合において、感光体ドラム１００の摩耗量と像間距離の関係を示す。感光体ドラム１００の中心軸と反射部材１０００の中心軸の相対位置を、それぞれ角度が±０．２°、距離が±０．２ｍｍで異なる状態で実験している。
【００４０】
角度が±０．２°ズレる状態とは、例えば、反射部材１０００の中心軸が感光体ドラム１００の中心軸に対して回転方向で角度で±０．２°ズレている状態をいう。また、距離が±０．２ｍｍズレる状態とは、例えば、反射部材１０００の中心軸が感光体ドラム１００の中心軸に対して距離で±０．２ｍｍズレる状態をいう。図５に示したように、感光体ドラム１００と反射部材１０００の位置関係がどのようにズレでも、感光体ドラム１００の摩耗量が大きくなると、像間距離が大きくなることが分かる。
【００４１】
図６は、像間距離の差分及び感光体ドラム１００の摩耗量の関係を示すグラフである。図６は、横軸に感光体ドラム１００の摩耗量を、縦軸に既知の感光体ドラム１００の摩耗状態から横軸に示した摩耗量だけ感光体ドラム１００が摩耗した状態における像間距離の差分を示している。感光体ドラム１００が新品時などの予め摩耗量が既知の状態での、像間距離を算出しておき、画像形成動作等による摩耗が起こった時の感光体ドラム１００の摩耗量の差分を比べる。
【００４２】
図６からは、感光体ドラム１００と反射部材１０００の位置関係が変化した場合には、感光体ドラム１００の摩耗量が増加するに従って、像間距離の差分が増加することが分かり、感光体ドラム１００の摩耗量の変化が算出できることが分かる。
【００４３】
ＣＰＵ５０は、ユーザがカートリッジＣを新品に交換したとき、装置本体Ａの主電源をＯＮにしたとき、又は、一定枚数の画像形成が行われたときに、基準となる像間距離を測定して感光体ドラム１００の摩耗量を算出して、カートリッジＣのメモリＣｍに記録する。そして、装置本体Ａの個体差によるバラツキを抑制する。
【００４４】
ユーザが装置本体Ａの主電源をＯＮにしたときに前述の制御をする理由は、装置本体Ａの主電源がＯＦＦのときに装置本体Ａが運搬される等により、感光体ドラム１００と反射部材１０００の位置関係にズレが生じている可能性があるためである。
【００４５】
この図６のグラフの像間距離から導出可能な感光体ドラム１００の摩耗量は、カートリッジＣのメモリＣｍに設けられる積算摩耗量の値に加算され、カートリッジＣの新品時から感光体ドラム１００の摩耗量として記録される。
【００４６】
ここでは、装置本体Ａが使用されるに従って感光体ドラム１００が摩耗して電荷発生層１００ｃの露出又は破損の発生を防止するために、感光体ドラム１００を正常に使用できる限界となる限界摩耗量がメモリＣｍ（図１参照）に予め記録されている。実際には、ＣＰＵ５０は、『記録部』としてのメモリＣｍを有し、感光体ドラム１００の限界摩耗量に対応する像間距離で記録している。
【００４７】
『コントローラ』としてのＣＰＵ５０（図１参照）は、検知装置１１００が検知する像間距離に基づいて、感光体ドラム１００の摩耗量を算出する。詳しくは、ＣＰＵ５０は、メモリＣｍが記録する像間距離と、検知装置１１００が検知する像間距離と、の比較に基づいて、感光体ドラム１００の摩耗量を算出する。そして、感光体ドラム１００の摩耗量が限界摩耗量を超える前に、ＣＰＵ５０は、報知装置によってユーザに対して新しいカートリッジＣに交換するように要求する。
【００４８】
図７は、遮光シャッタ１００１が配置される感光体ドラム１００の周辺の構成を示す断面図である。図７に示されるように、『遮光部材』としての遮光シャッタ１００１は、感光体ドラム１００と反射部材１０００の間に配置される。遮光シャッタ１００１には、遮光シャッタ１００１を駆動する駆動装置１００１Ｘが接続される。
【００４９】
ＣＰＵ５０は、画像形成動作中に、遮光シャッタ１００１を第１反射光Ｌ１又は第２反射光Ｌ２を遮光する位置に移動させる。ここでは、遮光シャッタ１００１は、第１反射光Ｌ１を遮光することで、第２反射光Ｌ２も遮光することになる。また、ＣＰＵ５０は、感光体ドラム１００の摩耗量の測定中に、遮光シャッタ１００１を第１反射光Ｌ１又は第２反射光Ｌ２を遮光しない位置に移動させる。ここでは、遮光シャッタ１００１は、第１反射光Ｌ１を遮光しないことで、第２反射光Ｌ２を遮光しないことになる。
【００５０】
反射部材１０００は、装置本体Ａに支持され、駆動装置１００１Ｘによって駆動させることがない。反射部材１０００は、感光体ドラム１００に対して位置決めされ、感光体ドラム１００と共に装置本体Ａに対して着脱自在に取付けられる。
【００５１】
図７（ａ）に示されるように、通常の画像形成中には、遮光シャッタ１００１が感光体ドラム１００に接近しており、遮光シャッタ１００１が第１反射光Ｌ１を遮光する。このために、通常の画像形成中には、第２反射光Ｌ２が感光体ドラム１００に照射されないようになっており、第２静電像が形成されない。
【００５２】
図７（ｂ）に示されるように、感光体ドラム１００の摩耗量の測定中には、遮光シャッタ１００１が感光体ドラム１００から離間しており、遮光シャッタ１００１が第１反射光Ｌ１を通過させる。このために、感光体ドラム１００の摩耗量の測定中には、第２反射光Ｌ２が感光体ドラム１００に照射されるようになっており、第２静電像が形成される。
【００５３】
このように構成することで、画像形成中には第２反射光Ｌ２が感光体ドラム１００に照射されないために第２静電像が形成されず、感光体ドラム１００の摩耗量の測定中だけ第２反射光Ｌ２が感光体ドラム１００に照射されて第２静電像が形成されるようになっている。このために、画像形成中には画像不良が発生しないようになっている。
【００５４】
図８は、ＣＰＵ５０の制御工程を示すフローチャートである。図８に示される制御工程により、ＣＰＵ５０は、感光体ドラム１００の摩耗量を測定する。ユーザが新品のカートリッジＣに交換したとき、装置本体Ａの主電源をＯＮにしたとき、又は、一定枚数の画像形成動作を指示したときに、ＣＰＵ５０はそれ以後に以下のシーケンスを行う。ＣＰＵ５０は、基準となる像間距離や、感光体ドラム１００の摩耗量の差分を算出し、感光体ドラム１００の摩耗量を導出及び記録する。
【００５５】
ＣＰＵ５０は、感光体ドラム１００と反射部材１０００の間の遮光シャッタ１００１を開く（Ｓ１）。ＣＰＵ５０は、検知装置１１００にて、発光素子１１０１が出射した出射光が中間転写ベルト５０１に照射され、中間転写ベルト５０１で反射された反射光が受光素子１１０２にて受光されるように指示し、トナーの検知を開始する（Ｓ２）。
【００５６】
ＣＰＵ５０は、露光装置３００が感光体ドラム１００に露光して検知用の静電像を形成するように制御し、感光体ドラム１００の表面に第１静電像及び第２静電像が形成される（Ｓ３）。
【００５７】
ＣＰＵ５０は、現像装置４００が感光体ドラム１００に現像剤で現像して検知用の現像剤像を形成するように制御し、感光体ドラム１００の表面に第１現像剤像及び第２現像剤像が形成される（Ｓ４）。
【００５８】
ＣＰＵ５０は、１次転写ローラ５０２が中間転写ベルト５０１の表面に第１現像剤像及び第２現像剤像を転写するように制御し、中間転写ベルト５０１の表面に第１現像剤像及び第２現像剤像が転写される（Ｓ５）。
【００５９】
ＣＰＵ５０は、検知装置１１００により、第１現像剤像及び第２現像剤像の通過タイミングの差を検知する（Ｓ６）。
【００６０】
ＣＰＵ５０の演算部は、通過タイミングの差と中間転写ベルト５０１の周速度に基づいて、像間距離を算出する（Ｓ７）。ここで、ユーザが、新品のカートリッジＣに交換した場合、装置本体Ａの主電源をＯＮにした場合には、基準となる像間距離を算出された値に更新する。
【００６１】
ＣＰＵ５０の演算部は、像間距離に基づいて、感光体ドラム１００の摩耗量の差分を算出する（Ｓ８）。なお、ユーザが新品のカートリッジＣに交換した場合、装置本体Ａの主電源をＯＮにした場合には、Ｓ７にて基準となる像間距離が今回導出された値に更新されているために、摩耗量の差分が０になる。すなわち、装置本体Ａの主電源がＯＦＦからＯＮになっただけでは、感光体ドラム１００は摩耗していない。
【００６２】
また、ユーザが新品のカートリッジＣに交換した場合、装置本体Ａの主電源をＯＦＦにした場合には、感光体ドラム１００の摩耗が起こっていないために、感光体ドラム１００と反射部材１０００の位置関係の変化のみを検知する。
【００６３】
ＣＰＵ５０は、カートリッジＣのメモリＣｍの内部の積算摩耗量に今回測定された摩耗量を加算して、記録する（Ｓ１０）。
【００６４】
実施例１の構成によれば、装置本体Ａ、カートリッジＣ、感光体ドラム１００の個体差等のバラツキに左右されずに、感光体ドラム１００の摩耗量が正確に測定される。また、電荷発生層１００ｃの露出や破損が発生して画像品質の低下が起こる前に、ユーザに対してカートリッジＣや感光体ドラム１００の交換が報知され、画像品質の低下が起こる状態が未然に防止される。
【００６５】
また、反射部材１０００が装置本体Ａに支持されることで、画像形成動作中の感光体ドラム１００と反射部材１０００の位置関係の変化が抑制され、感光体ドラム１００の摩耗量が正確に測定される。
【００６６】
なお、実施例１では、反射部材１０００が装置本体Ａに支持される構成であるが、この実施例に限定されず、反射部材１０００がカートリッジＣに支持される構成であっても良い。この構成でも、感光体ドラム１００と反射部材１０００の位置関係が固定され、感光体ドラム１００の摩耗量が正確に測定される。
【実施例２】
【００６７】
図９は、実施例２に係る画像形成装置における電位と露光量との関係を示すグラフＪ１である。実施例２の説明中で実施例１と同様の構成に関しては、ここでは説明を省略し、実施例１の説明が援用されるものとする。実施例２では、感光体ドラム１００と反射部材１０００との間に遮光シャッタ１００１が配置されておらず、露光装置３００で発信されるレーザの光量が可変とされる点で、実施例１と異なる。
【００６８】
前述のように、実施例１では、画像形成動作中に反射部材１０００が第２反射光Ｌ２により静電像を形成して印刷画像に汚れが生じるのを防ぐために、遮光シャッタ１００１が配置されていた。実施例２では、露光装置３００は、出力可変であり、ＣＰＵ５０は、露光装置３００の駆動に関して、画像形成時の光量よりも感光体ドラム１００の摩耗量測定時の光量を強く設定する。
【００６９】
なお、以下の説明では、帯電ローラ２００によって帯電された感光体ドラム１００の表面電位を暗電位といい、露光装置３００によって露光されて０Ｖに中和された感光体ドラム１００の表面電位を明電位という。
【００７０】
暗電位と明電位の差分は、露光装置３００が露光することで電荷発生層１００ｃに生じた電荷が、電荷移送層１００ｄを通って感光体ドラム１００の表面の電荷と中和する量によって決まる。よって、露光量によって暗電位と明電位の差分が変化する。
【００７１】
また、第２反射光Ｌ２は、感光体ドラム１００の表面で反射されるときに、電荷移送層１００ｄの表面で反射光と透過光に分光される。よって、第２反射光Ｌ２の光量は、露光装置３００から直接に露光される光量に比べて少ない。第２反射光Ｌ２の光量が十分な現像コントラストを形成するよりも小さい場合には、第２静電像に第２現像剤像が形成されない。
【００７２】
そのために、画像形成動作中には露光装置３００が第２静電像を形成しない光量に減少させ、感光体ドラム１００の摩耗量測定時には第２静電像を形成する光量に増加させる。こうした構成によれば、画像形成時には画像不良が起こらず、感光体ドラム１００の摩耗量測定時には適切な現像剤像が形成される。
【００７３】
図９中で、横軸は感光体ドラム１００に照射する露光量を示し、縦軸は感光体ドラム１００の表面の電位を示す。また、図９中で、横線は現像バイアスＪ２を示す。グラフＪ１が現像バイアスＪ２よりも下方にある場合（即ち、電位が正（プラス）の電位の場合）には、現像が起こる。グラフＪ１が現像バイアスＪ２よりも上方にある場合（即ち、電位が負（マイナス）の電位の場合）には、現像が起こらない。
【００７４】
図９中で、点Ｐ１は画像形成時の第１静電像を形成する光量を示し、点Ｐ２は画像形成時の第２静電像を形成する光量を示す。また、点Ｑ１は感光体ドラム１００の摩耗量測定時の第１静電像を形成する光量を示し、点Ｑ２は感光体ドラム１００の摩耗量測定時の第２静電像を形成する光量を示す。
【００７５】
図中の現像バイアスよりも正の電位であるＰ１、Ｑ１、Ｑ２では現像が行われ、負の電位であるＰ２では現像が起こらない。つまり、画像形成動作中には第２反射光Ｌ２で像が形成されない光量を用い、感光体ドラム１００の摩耗量を測定する時には第２反射光Ｌ２による像が形成されるように光量を増加させている。
【００７６】
実施例２の構成によれば、感光体ドラム１００と反射部材１０００の間に遮光シャッタが配置される必要がなく、装置本体Ａの小型化が実現され、構成部品の配置の自由度が大きくなる。
【符号の説明】
【００７７】
５０      ＣＰＵ（コントローラ）
１００    感光体ドラム（像担持体）
２００    帯電ローラ（帯電装置）
３００    露光装置
４００    現像装置
５００    画像形成装置
５０１    中間転写ベルト
１０００  反射部材
１１００  検知装置（検知手段）
Ｌ０      露光（出射光）
Ｌ１      第１反射光
Ｌ２      第２反射光
【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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