(57)【要約】【課題】現像剤の消費を抑えつつ像担持体の劣化を検知する。【解決手段】グリッド電圧と現像電圧との電位差が画像形成時における電位差よりも小さくなる状態として感光ドラム２８を帯電させ、感光ドラム２８における非潜像部分の濃度状態を検出し、その検出結果に基づいて感光ドラム２８の劣化状態を判断する。感光ドラム２８が劣化すると非潜像部分にトナーが付着する、いわゆるかぶりを生ずることがあるが、トナーが付着したとしてもごく少量であるため、トナーの消費を抑えつつ感光ドラム２８の劣化状態を検出することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体を印加電位に応じた電位に帯電させる帯電手段と、
前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体に現像剤を付着させることで前記静電潜像を現像する現像手段と、
前記像担持体に付着した現像剤の濃度を検出する検出手段と、
前記帯電手段と前記現像手段との電位差が画像形成時における電位差よりも小さい状態として前記像担持体を帯電させ、前記現像手段による現像を行った後、前記検出手段により前記像担持体における非潜像部分の現像剤の濃度を検出し、その検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する制御手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記検出手段は、前記像担持体に付着した現像剤の濃度を光学的に検出し、
前記制御手段は、前記検出手段により検出された濃度値を基準値と比較することで、前記像担持体の劣化状態を判断する。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
複数の前記像担持体と、
前記各像担持体に担持された現像剤が転写される転写体と、
前記検出手段が前記転写体上に転写された現像剤付着パターンを光学的に検出したときの検出結果に基づいて画像形成特性の補正をおこなう補正手段と、
を備える。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記帯電手段の印加電位を複数段階変化させ、
前記検出手段により検出された前記現像剤の濃度値が基準値に達したときの前記印加電位に基づいて、前記像担持体の劣化状態を判断する。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記帯電手段により前記像担持体を一周ごとに異なる印加電位で帯電させ、各周ごとに前記像担持体に付着した現像剤の濃度を前記検出手段により検出し、それらの検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記像担持体上において、前記帯電手段の１つの印加電位に対応する複数箇所に付着した現像剤の濃度を前記検出手段により検出し、それらの検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する。
【請求項７】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記像担持体が１周する間に前記帯電手段の印加電位を複数段階変化させ、前記像担持体上における前記各段階の印加電位に対応する箇所の現像剤の濃度を前記検出手段により検出し、それらの検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する。
【請求項８】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記帯電手段の印加電位を単一の基準電位とし、前記像担持体上におけるその印加電位に対応する箇所に付着する現像剤の濃度のみを前記検出手段により検出して、その検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記像担持体を画像形成時と異なる基準周速度で駆動させ、そのときの前記検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の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、感光体の表面を帯電器により均一に帯電させ、それを露光装置により露光して静電潜像を形成し、その静電潜像を現像器により現像してトナー像を形成し、そのトナー像を用紙等に転写する。こうした画像形成装置では、感光体の表面が、徐々に摩耗したり、異物が付着したりして劣化し、それが画像品質を低下させる要因となる。そのため、感光体表面の劣化状態を検知する技術が知られている。
例えば、特許文献１に記載のものでは、２つの作像条件で感光体表面にトナー付着パターンを形成し、各パターンにおけるトナー付着部の光学濃度値と感光体の地肌部の光学濃度値とを計測して、それらの比を求め、両者の作像条件が異なることに伴う比の変化量が所定値以上となった場合に感光体表面が劣化していると判断してその旨を警告するように構成されている。
【特許文献１】特開２００４−２０６５９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記構成では、劣化状態の検知の際に、感光体表面に複数のトナー付着パターンを形成するために、トナーが多く消費されるという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、現像剤の消費を抑えつつ像担持体の劣化を検知することが可能な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】
【０００４】
上記の目的を達成するための手段として、第１の発明の画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体を印加電位に応じた電位に帯電させる帯電手段と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に現像剤を付着させることで前記静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体に付着した現像剤の濃度を検出する検出手段と、前記帯電手段と前記現像手段との電位差が画像形成時における電位差よりも小さい状態として前記像担持体を帯電させ、前記現像手段による現像を行った後、前記検出手段により前記像担持体における非潜像部分の現像剤の濃度を検出し、その検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する制御手段と、を備える。
【０００５】
第１の発明によれば、帯電手段と現像手段との電位差が画像形成時における電位差よりも小さくなる状態として像担持体を帯電させ、像担持体における非潜像部分の濃度状態を検出し、その検出結果に基づいて像担持体の劣化状態を判断する。像担持体が劣化すると非潜像部分に現像剤が付着する、いわゆるかぶりを生ずることがあるが、現像剤が付着したとしてもごく少量であるため、現像剤の消費を抑えつつ像担持体の劣化状態を検出することができる。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明において、前記検出手段は、前記像担持体に付着した現像剤の濃度を光学的に検出し、前記制御手段は、前記検出手段により検出された濃度値を基準値と比較することで、前記像担持体の劣化状態を判断する。
【０００７】
第２の発明によれば、検出手段により濃度を光学的に測定し、その濃度値を基準値と比較することで像担持体の劣化状態を判断する。これにより、簡易な構成で測定を行うことができる。
【０００８】
第３の発明は、第１または第２の発明において、複数の前記像担持体と、前記各像担持体に担持された現像剤が転写される転写体と、前記検出手段が前記転写体上に転写された現像剤付着パターンを光学的に検出したときの検出結果に基づいて画像形成特性の補正をおこなう補正手段と、を備える。
【０００９】
第３の発明によれば、検出手段が、像担持体の劣化状態の検出を行うためのセンサと、画像形成特性の補正（キャリブレーション）を行うためのセンサを兼ねるため、構成を簡単にすることができる。
【００１０】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、前記制御手段は、前記帯電手段の印加電位を複数段階変化させ、前記検出手段により検出された前記現像剤の濃度値が基準値に達したときの前記印加電位に基づいて、前記像担持体の劣化状態を判断する。
【００１１】
第５の発明は、第４の発明において、前記制御手段は、前記帯電手段により前記像担持体を一周ごとに異なる印加電位で帯電させ、各周ごとに前記像担持体に付着した現像剤の濃度を前記検出手段により検出し、それらの検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する。
【００１２】
第４、第５の発明によれば、帯電手段の印加電位を複数段階変化させ、像担持体に付着した現像剤の濃度値が基準値に達したときの印加電位に基づいて、像担持体の劣化状態を判断する。これにより、精度良く劣化状態を判断することができる。
【００１３】
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明において、前記制御手段は、前記像担持体上において、前記帯電手段の１つの印加電位に対応する複数箇所に付着した現像剤の濃度を前記検出手段により検出し、それらの検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する。
【００１４】
第６の発明によれば、像担持体上において、１つの印加電位に対し複数箇所で現像剤の濃度を検出し、その検出結果に基づいて像担持体の劣化状態を判断する。これにより、像担持体上の位置によって劣化状態や現像剤の付着状態にムラがあった場合でも精度良い判断を行うことができる。
【００１５】
第７の発明は、第１から第４のいずれかの発明において、前記制御手段は、前記像担持体が１周する間に前記帯電手段の印加電位を複数段階変化させ、前記像担持体上における前記各段階の印加電位に対応する箇所の現像剤の濃度を前記検出手段により検出し、それらの検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する。
【００１６】
第７の発明によれば、像担持体が１周する間に印加電位を複数段階に変化させるため、印加電位を多段階に変化させる場合であっても短時間で検出を行うことができる。
【００１７】
第８の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、前記制御手段は、前記帯電手段の印加電位を単一の基準電位とし、前記像担持体上におけるその印加電位に対応する箇所に付着する現像剤の濃度のみを前記検出手段により検出して、その検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する。
【００１８】
第８の発明によれば、帯電手段の印加電位を単一の基準電位として検出を行うため、劣化状態の判断処理を短時間で行うことができ、また現像剤の消費も抑えられる。
【００１９】
第９の発明は、第１から第８のいずれかの発明において、前記制御手段は、前記像担持体を画像形成時と異なる基準周速度で駆動させ、そのときの前記検出結果に基づいて前記像担持体の劣化状態を判断する。
【００２０】
第９の発明によれば、同じ印加電位であっても、像担持体の周速度によって像担持体の帯電電位が変化して現像剤の付着状態が変化するため、像担持体を基準周速度としたときに像担持体に付着した現像剤の濃度に基づいて劣化状態の判定を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
帯電手段と現像手段との電位差が画像形成時における電位差よりも小さくなる状態として像担持体を帯電させ、像担持体における非潜像部分の濃度状態を検出し、その検出結果に基づいて像担持体の劣化状態を判断する。像担持体が劣化すると非潜像部分に現像剤が付着する、いわゆるかぶりを生ずることがあるが、現像剤が付着したとしてもごく少量であるため、現像剤の消費を抑えつつ像担持体の劣化状態を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜実施形態１＞
次に本発明の実施形態１について図１から図５を参照して説明する。
【００２３】
（プリンタの全体構成）
図１は、本発明の画像形成装置の一例であるプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側を前方とする。
【００２４】
プリンタ１は、本体ケーシング２を備えており、この本体ケーシング２の底部には、被記録媒体である用紙３が積載される供給トレイ４が設けられている。供給トレイ４の前端上方には給紙ローラ５が設けられており、この給紙ローラ５の回転に伴って給紙トレイ４内の最上位に積載された用紙３がレジストローラ６に送り出される。レジストローラ６は、用紙３の斜行補正を行った後、その用紙３を画像形成部１０のベルトユニット１１上へ搬送する。
【００２５】
画像形成部１０は、ベルトユニット１１、スキャナ部１９、プロセス部２０、定着部３１などを備えている。
【００２６】
ベルトユニット１１は、前後一対のベルト支持ローラ１２間に、ポリカーボネート等からなるベルト１３（転写体の一例）を張架した構成となっている。そして、後側のベルト支持ローラ１２が回転駆動されることにより、ベルト１３が図示反時計周り方向に循環移動し、ベルト１３上面の用紙３が後方へ搬送される。また、ベルト１３の内側には、後述するプロセス部２０の各感光ドラム２８とベルト１３を挟んで対向する位置にそれぞれ転写ローラ１４が設けられている。
【００２７】
さらに、ベルト１３の下面に対向して、ベルト１３上に形成されるテストパターンを検出するセンサ１５（検出手段の一例）が設けられている。このセンサ１５は、ベルト１３面に光を照射して、その反射光をフォトトランジスタ等で受光し、その受光量に応じた信号を出力する。また、ベルトユニット１１の下側には、ベルト１３を清掃するためのベルトクリーナ１７が設けられている。このベルトクリーナ１７は、ベルト１３面に接触するクリーニングローラ１８により、ベルト１３面に付着したトナーや紙粉等を電気的に吸引する。
【００２８】
スキャナ部１９（露光手段の一例）は、レーザ発光部（図示せず）から出射されたレーザ光を各色毎のレーザ光Ｌを対応する感光ドラム２８の表面に照射する。
【００２９】
プロセス部２０は、本体ケーシング２から引き出し可能なフレーム２１と、このフレーム２１に対して着脱可能な例えば４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つの現像カートリッジ２２（それぞれ２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）とを備えている。また、フレーム２１の下部には、各現像カートリッジ２２に対応して、感光ドラム２８と、帯電器２９とが設けられている。
【００３０】
各現像カートリッジ２２は、箱状のケーシングの内側上部に、現像剤である各色のトナー（着色剤の一例）を収容するトナー収容室２３を備え、その下側に供給ローラ２４、現像ローラ２５および層厚規制ブレード２６を備えている。各トナー収容室２３には、現像剤として各色の正帯電性の非磁性１成分のトナーがそれぞれ収容される。
【００３１】
供給ローラ２４は、金属製のローラ軸を導電性の発泡材料で被覆することにより構成されており、現像ローラ２５（現像手段の一例）は、金属製のローラ軸を導電性のゴム材料で被覆することにより構成されている。トナー収容室２３から放出されたトナーは、供給ローラ２４の回転により現像ローラ２５に供給され、供給ローラ２４と現像ローラ２５との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ２５上に供給されたトナーは、現像ローラ２５の回転に伴って、層厚規制ブレード２６と現像ローラ２５との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ２５上に担持される。
【００３２】
感光ドラム２８（像担持体の一例）は、接地された金属製のドラム本体を備え、その表層をポリカーボネート等からなる正帯電性の感光層で被覆することにより構成されている。
【００３３】
帯電器２９（帯電手段の一例）は、スコロトロン型のものであって、感光ドラム２８と所定間隔を隔てて対向配置された放電ワイヤ２９Ａと、放電ワイヤ２９Ａと感光ドラム２８との間に設けられ、放電ワイヤ２９Ａから感光ドラム２８への放電量を制御するためのグリッド２９Ｂとを備えている。この帯電器２９では、放電ワイヤ２９Ａに高電圧を印加して、放電ワイヤ２９Ａをコロナ放電させ、放電ワイヤ２９Ａからグリッド２９Ｂに流れる電流を一定にする、すなわちグリッド電圧を一定にすることにより、感光ドラム２８の表面を一様に正極性に帯電させることができる。
【００３４】
画像形成時には、感光ドラム２８が図示時計回り方向に回転駆動され、それに伴って感光ドラム２８の表面が帯電器２９により一様に正帯電される。そして、その正帯電された部分がスキャナ部１９からのレーザ光の高速走査により露光されて、感光ドラム２８の表面に用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
【００３５】
次いで、現像ローラ２５の回転により、現像ローラ２５上に担持され正帯電されているトナーが、感光ドラム２８に対向して接触するときに、感光ドラム２８の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム２８の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム２８の表面には、露光部分にのみトナーが付着したトナー像が担持される。
【００３６】
その後、各感光ドラム２８の表面上に担持されたトナー像は、ベルト１３によって搬送される用紙３が、感光ドラム２８と転写ローラ１４との間の各転写位置を通る間に、転写ローラ１４に印加される負極性の転写電圧によって、用紙３に順次転写される。こうしてトナー像が転写された用紙３は、次いで定着器３１に搬送される。
【００３７】
定着器３１は、熱源を有する加熱ローラ３１Ａと、用紙５を加熱ローラ３１Ａ側へ押圧する加圧ローラ３１Ｂとを備えており、用紙３上に転写されたトナー像を紙面に熱定着させる。そして、定着器３１により熱定着された用紙３は、上方へ搬送され、本体ケーシング２の上面に設けられた排出トレイ３２上に排出される。
【００３８】
（プリンタの電気的構成）
図２は、プリンタ１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。プリンタ１は、同図に示すように、ＣＰＵ４０（制御手段の一例）、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、ＮＶＲＡＭ（不揮発性メモリ）４３、ネットワークインターフェイス４４を備え、これらに表示部４６、メインモータ４７、高電圧印加回路４８や、既述の画像形成部１０、センサ１５などが接続されている。
【００３９】
ＲＯＭ４１には、後述する感光ドラムの劣化検知処理など、このプリンタ１の各種の動作を実行するためのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１から読み出したプログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ４２またはＮＶＲＡＭ４３に記憶させながら、各部の制御を行う。ネットワークインターフェイス４４は、通信回線（図示せず）を介して外部のコンピュータ等に接続され、これにより相互のデータ通信が可能となっている。
【００４０】
表示部４６は、液晶ディスプレイやランプ等からなり、各種の設定画面や動作状態等を表示することが可能である。
メインモータ４７は、既述のレジストローラ６、ベルト支持ローラ１２、転写ローラ１４、現像ローラ２５、感光ドラム２８、加熱ローラ３１Ａ等を同期させつつ回転させる。
【００４１】
高電圧印加回路４８は、現像ローラ２５に印加される現像電圧、転写ローラ１４に印加される転写電圧、帯電器２９の帯電ワイヤ２９Ａに印加される帯電電圧及びグリッド２９Ｂに印加されるグリッド電圧など、各部に高電圧を印加する。
【００４２】
（キャリブレーション処理）
プリンタ１では、電源投入時や、所定枚数の印刷を行った時等に、画像形成部１０による画像形成特性を調整するキャリブレーション処理をＣＰＵ４０の制御により行う。このキャリブレーション処理は、例えば、色ずれ補正と濃度補正との２種類が行われる。色ずれ補正では、スキャナ部１９及びプロセス部２０によりベルト１３表面に各色毎のテストパターンを印刷して、そのテストパターンの位置をセンサ１５により測定し、各色毎の転写位置のずれ量を求め、それに基づいてスキャナ部１７による露光タイミング（即ち感光ドラム２８に対する露光位置）などの調整を行う。また、濃度補正では、スキャナ部１９及びプロセス部２０によりベルト１３表面に各色毎のテストパターン（濃度パッチ）を印刷して、センサ１５によりそのパターンの濃度を測定し、その測定結果に基づいて画像形成時の濃度を調整する。
【００４３】
（感光ドラムの劣化検知処理）
次にＣＰＵ４０の制御により実行される感光ドラム２８の劣化検知処理について説明する。図３，４は、劣化検知処理の流れを示すフローチャートであり、図５は、グリッドの電圧と感光ドラムの表面電位との関係を示すグラフである。
【００４４】
この劣化検知処理は、電源投入時や、一定枚数の印刷が行われた時などに各感光ドラム２８毎に実行される。ＣＰＵ４０は、劣化検知処理を開始すると、まず帯電器２９のグリッド２９Ｂに印加される電圧（グリッド電圧）の制御目標となる目標電圧の値を８７０Ｖに設定する（Ｓ１０１）。なお、この８７０Ｖの値は、通常の画像形成時におけるグリッド電圧と同じかそれよりも低い値である。続いて、高電圧印加回路４８により、放電ワイヤ２９Ａ、グリッド２９Ｂ、現像ローラ２５への電圧の印加を開始し、メインモータ４７の駆動を開始する（Ｓ１０２）。
【００４５】
これにより、帯電器２９のグリッド２９Ｂには目標電圧に応じた電圧が印加され、帯電ワイヤ２９Ａにも電圧（６．５〜８．５ｋＶ程度）が印加されてコロナ放電が生じる。そして、感光ドラム２８の回転に伴って、その表面における帯電器２９に対向した部分が一様に正帯電する。また、現像ローラ２５には、４００Ｖの一定の電圧が印加され、その回転に伴って、表面に正帯電されたトナーが担持される。なお、この劣化検知処理においては、スキャナ部１９による露光は行われず、感光ドラム２８の表面には潜像が形成されない。従って、感光ドラム２８の表面において帯電器２９により正帯電した部分全体が非潜像部分になる。
【００４６】
ここで、図５に示すように、感光ドラム２８の表面において帯電器２９によって帯電された部分の電位は、グリッド２９Ｂに印加された電圧（帯電手段の印加電位）に応じた値となる。また、グリッド２９Ｂに印加される電圧が同じであっても、劣化した感光ドラム２８では、帯電部分の表面電位が新品の感光ドラム２８の場合に比べて低くなる。感光ドラム２８が新品の場合には、グリッド２９Ｂの電圧が８７０Ｖであれば、８７０Ｖより若干低い程度の表面電位となり、その電位の部分が４００Ｖの現像ローラ２５と対向したときには、通常はトナーが現像ローラ２５から感光ドラム２８側に付着するかぶりは生じない。感光ドラム２８の表面電位を下げていく場合（即ちグリッド２９Ｂの印加電圧を下げていく場合）に、かぶりが生じ始める電位をかぶり発生電位とすると、同図に示すように、劣化した感光ドラム２８では新品の感光ドラム２８の場合に比べて高いグリッド２９Ｂの電圧で、表面電位がかぶり発生電位になる。
【００４７】
さて、ＣＰＵ４０は、Ｓ１０２にてメインモータ４７の駆動を開始した後、４４０ｍｓ待機する（Ｓ１０３）。ここで、感光ドラム２８が１回転するのに要する時間は６４０ｍｓであり、４４０ｍｓは、感光ドラム２８上で帯電器２９により帯電された部分が現像ローラ２５との対向位置を越えて、転写ローラ１４との対向位置に到達するまでの時間に相当する。そして、ＣＰＵ４０は、高電圧印加回路４８により転写ローラ１４に転写電圧（５００Ｖ〜７ｋＶ程度）を印加する（Ｓ１０４）。これにより、感光ドラム２８表面のうち転写ローラ１４に対向した部分にトナーが付着している場合には、そのトナーがベルト１３表面に転写される。
【００４８】
続いて、ＣＰＵ４０は、８０ｍｓ（感光ドラム２８の８分の１回転分に相当）待機した後（Ｓ１０５）、グリッド２９Ｂの目標電圧を３０Ｖ下げる（Ｓ１０６）。そして、グリッド２９Ｂの目標電圧が６００Ｖに至らない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）には、Ｓ１０５に戻り、同様の処理を繰り返す。グリッド２９Ｂの目標電圧が６００Ｖに至った場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）には、目標電圧を８７０Ｖに戻す（Ｓ１０８）。このように目標電圧を８７０Ｖに戻すことにより、かぶりの発生が抑制され、トナーの消費が抑えられる。これにより、グリッド電圧が８４０，８１０，７８０，…，６３０と８段階下げられ、それに伴って感光ドラム２８の表面電位が８分の１回転毎に段階的に下がる。その表面電位が８段階に下げられた箇所（ドラム１周分）が後にトナーの付着量、即ち濃度が測定される部分となる。
【００４９】
そして、ＣＰＵ４０は、高電圧印加回路４８による転写電圧の印加を終了し（Ｓ１０９）、１３５０ｍｓ待機する（Ｓ１１０）。この１３５０ｍｓは、感光ドラム２８の表面のうち最初に測定される部分（グリッド電圧８４０Ｖに対応する部分）が、ベルト１３（転写ローラ１４）に対向し、そのベルト１３上の仮想トナー付着部分（感光ドラム２８にトナーが付着していた場合にトナーが転写される箇所）が、ベルト１３の回転によってセンサ１５の位置に到達するまでの時間である。なお、この待機時間は、感光ドラム２８が配置された位置に従って大きさが異なる。
【００５０】
次に、ＣＰＵ４０は、カウンタＣＮＴの値を０にセットし（Ｓ１１１）、センサ１５によりベルト１３に付着するトナーの濃度を測定する（Ｓ１１２）。そして、測定により得られたトナーの濃度値を、かぶりの発生の有無を判断するための基準として予め定められたかぶり濃度値と比較する（Ｓ１１３）。測定された濃度値がかぶり濃度よりも大きくない場合（Ｓ１１３：Ｎｏ）、即ちかぶりが発生していないと判断される場合には、カウンタＣＮＴに１を加える（Ｓ１１４）。そして、カウンタＣＮＴが８を越えない場合（Ｓ１１５：Ｎｏ）には、８０ｍｓ待機し（Ｓ１１６）、Ｓ１１２に戻って、次の段階の仮想トナー付着部分（感光ドラム２８において表面電位が一段低い部分に対応する）の測定を行う。
【００５１】
このように、測定された濃度値がかぶり濃度よりも大きくならない場合には、Ｓ１１２からＳ１１６の処理が繰り返され、各段階の仮想トナー付着部分について測定が行われる。そして、カウンタＣＮＴが８を越えた場合（Ｓ１１５：Ｙｅｓ）、即ち、８段階の仮想トナー付着部分の全てでかぶりが生じないと判断された場合には、何らかの異常が起きた可能性が高いため、表示部４６に制御エラーを通知するための表示を行う（Ｓ１１７）。そして、高電圧印加回路４８による放電ワイヤ２９Ａ、グリッド２９Ｂ、現像ローラ２５への電圧の印加をオフにし、メインモータ４７の駆動を停止して（Ｓ１１８）、この劣化検知処理を終了する。
【００５２】
Ｓ１１３にて、測定された濃度値がかぶり濃度よりも大きい場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）には、その濃度値が測定された仮想トナー付着部分に対応する感光ドラム２８上の部分を帯電させたときのグリッド電圧よりも１段階高いグリッド電圧を「８７０−３０＊ＣＮＴ」の式により求め、その値をかぶり電圧とする（Ｓ１１９）。
【００５３】
そして、ＣＰＵ４０は、かぶり電圧の値を予め定められた寿命電圧（例えば６８０Ｖ）と比較し（Ｓ１２０）、かぶり電圧が寿命電圧よりも大きい場合（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）には、表示部４６に感光ドラム２８が交換時期であることを通知するための表示を行う（Ｓ１２１）。また、かぶり電圧が寿命電圧より大きくなく（Ｓ１２０：Ｎｏ）、かつ寿命電圧から５０を引いた値よりも大きい場合（Ｓ１２２：Ｙｅｓ）には、表示部４６に感光ドラム２８の交換時期が近いことを通知するための表示を行う（Ｓ１２３）。
【００５４】
かぶり電圧が寿命電圧から５０を引いた値よりも大きくない場合（Ｓ１２２：Ｎｏ）、若しくはＳ１２１，Ｓ１２３で通知を行った後には、Ｓ１１８に進んで高電圧印加回路４８による放電ワイヤ２９Ａ、グリッド２９Ｂ、現像ローラ２５への電圧の印加をオフにし、メインモータ４７の駆動を停止して、この劣化検知処理を終了する。
【００５５】
（本実施形態の効果）
以上のように本実施形態によれば、グリッド電圧と現像電圧との電位差が画像形成時における電位差よりも小さくなる状態として感光ドラム２８を帯電させ、感光ドラム２８における非潜像部分の濃度状態を検出し、その検出結果に基づいて感光ドラム２８の劣化状態を判断する。感光ドラム２８が劣化すると非潜像部分にトナーが付着する、いわゆるかぶりを生ずることがあるが、トナーが付着したとしてもごく少量であるため、トナーの消費を抑えつつ感光ドラム２８の劣化状態を検出することができる。
【００５６】
また、センサ１５により濃度を光学的に測定し、その濃度値を基準値であるかぶり濃度と比較することで感光ドラム２８の劣化状態を判断する。これにより、簡易な構成で測定を行うことができる。
【００５７】
また、センサ１５が、感光ドラム２８の劣化状態の検出を行うためのセンサと、画像形成特性の補正（キャリブレーション）を行うためのセンサとを兼ねるため、構成を簡単にすることができる。
【００５８】
また、帯電器２９の印加電位を複数段階変化させ、感光ドラム２８に付着したトナーの濃度値が基準値であるかぶり濃度に達したときの印加電位に基づいて、感光ドラム２８の劣化状態を判断する。これにより、精度良く劣化状態を判断することができる。
【００５９】
また、感光ドラム２８が１周する間に印加電位を複数段階に変化させるため、印加電位を多段階に変化させる場合であっても短時間で検出を行うことができる。
【００６０】
＜実施形態２＞
次に本発明の実施形態２について図６，図７を参照して説明する。図６，図７は、本実施形態における感光ドラム２８の劣化検知処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下の実施形態において、プリンタ１の全体構成は実施形態１のものと同様であるので、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６１】
ＣＰＵ４０は、劣化検知処理を開始すると、まずグリッド２９Ｂの目標電圧を８７０Ｖにセットし、各カウンタの値を初期値である０とする（Ｓ２０１）。なお、この劣化検知処理では、次の７つのカウンタ（CNT_A〜CNT_G）を用いる。
CNT_A: 濃度測定開始までの時間を数えるカウンタ
CNT_B: 感光ドラム１周の時間を数えるカウンタ
CNT_C: 80msの時間を数えるカウンタ
CNT_D: 濃度測定回数を数えるカウンタ
CNT_E: 測定部分が何段階目のグリッド電圧に対応するかを数えるカウンタ
CNT_F: 測定濃度がかぶり濃度を超えた回数を数えるカウンタ
CNT_G: グリッド電圧の変更回数を数えるカウンタ
【００６２】
続いて、高電圧印加回路４８により、放電ワイヤ２９Ａ、グリッド２９Ｂ、現像ローラ２５への電圧の印加を開始し、メインモータ４７の駆動を開始する（Ｓ２０２）。そして、４４０ｍｓ待機してから（Ｓ２０３）、高電圧印加回路４８により転写ローラ１９に転写電圧を印加する（Ｓ２０４）。
【００６３】
続いて、ＣＰＵ４０は、１ｍｓ待機し（Ｓ２０５）、 濃度測定開始までの時間を数えるカウンタCNT_Aと感光ドラム１周の時間を数えるカウンタCNT_Bとに１を加える（Ｓ２０６）。そして、カウンタCNT_Bが６４０であるか、即ち感光ドラム２８が１周したかを調べ（Ｓ２０７）、カウンタCNT_Bが６４０でない場合（Ｓ２０７：Ｎｏ）には、カウンタCNT_Aが１９８０より大きいかを調べる（Ｓ２０８）。なお、この１９８０の値は、後述するように、感光ドラム２８の表面のうち最初に測定される部分（グリッド電圧８４０Ｖに対応する部分）に対向したベルト１３上の仮想トナー付着部分が、センサ１５の位置に到達するまでの待機時間に相当する。この待機時間は、感光ドラム２８が配置された位置に従って大きさが異なる。
【００６４】
カウンタCNT_Aが１９８０より大きくない場合（Ｓ２０８：Ｎｏ）には、Ｓ２０５に戻り、同様の処理を繰り返す。そして、カウンタCNT_Bが６４０に至った場合（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）、即ち感光ドラム２８が１周した場合には、グリッド電圧の変更回数を数えるカウンタCNT_Gが８以上かを判断する（Ｓ２０９）。そして、カウンタCNT_Gが８以上でない場合（Ｓ２０９：Ｎｏ）には、グリッド２９Ｂの目標電圧を３０Ｖ下げる（Ｓ２１０）。そして、カウンタCNT_Gに１を加え、カウンタCNT_Bを０に戻し（Ｓ２１１）、Ｓ２０８に進む。上記のＳ２０５〜Ｓ２１１の処理を繰り返すことにより、感光ドラム２８が１周する毎に３０Ｖずつグリッド２９Ｂの目標電圧が下げられる。
【００６５】
ＣＰＵ４０は、カウンタCNT_Aが１９８０を越えたとき（Ｓ２０８：Ｙｅｓ）、即ち前述したベルト１３上の仮想トナー付着部分がセンサ１５の位置に到達したときには、80msの時間（即ち感光ドラム２８が８分の１周する時間）を数えるためのカウンタCNT_Cに１を加える（Ｓ２１２）。そして、カウンタCNT_Cが８０に至ったかを調べ（Ｓ２１３）、CNT_Cが８０でない場合（Ｓ２１３：Ｎｏ）には、Ｓ２０５に戻り同様の処理を繰り返す。
【００６６】
カウンタCNT_Cが８０に至ったとき（Ｓ２１３：Ｙｅｓ）、即ち感光ドラム２８が８分の１周した場合には、カウンタCNT_Cを０に戻し、濃度測定回数を数えるカウンタCNT_Dに１を加え、（Ｓ２１４）、カウンタCNT_Dが１であるかを調べる（Ｓ２１５）。カウンタCNT_Dが１である場合（Ｓ２１５：Ｙｅｓ）には、次に濃度測定を行うベルト１３上の仮想トナー付着部分に対応するグリッド電圧よりも１段階高いグリッド電圧を「８７０−３０＊CNT_E」の式により求め、その値をかぶり電圧とする（Ｓ２１６）。そして、測定を行う仮想トナー付着部分が何段階目のグリッド電圧に対応する部分であるかを示すカウンタCNT_Eに１を加え、測定濃度がかぶり濃度を超えた回数を数えるカウンタCNT_Fを０にセットする（Ｓ２１７）。
【００６７】
ＣＰＵ４０は、Ｓ２１５にて、カウンタCNT_Dが１でない場合（Ｓ２１５：Ｎｏ）、若しくはＳ２１７の処理を終えた場合には、センサ１５によりベルト１３上の仮想トナー付着部分の濃度を測定する（Ｓ２１８）。そして、測定により得られたトナーの濃度値を、予め定められたかぶり濃度と比較する（Ｓ２１９）。測定された濃度値がかぶり濃度よりも大きくない場合（Ｓ２１９：Ｎｏ）には、カウンタCNT_Dが８に至ったかを調べ（Ｓ２２０）、カウンタCNT_Dが８に至らない場合（Ｓ２２０：Ｎｏ）には、Ｓ２０５に戻る。
【００６８】
その後、カウンタCNT_Cが８０に達する（Ｓ２１３：Ｙｅｓ）毎、即ち感光ドラム２８が８分の１周する毎に、Ｓ２１８にて濃度測定が行われる。そして、カウンタCNT_Gが８に以上となった場合（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、即ちグリッド電圧が８４０Ｖから６３０Ｖまで８段階下がった状態で感光ドラム２８が１周した後には、グリッド２９Ｂの目標電圧を８７０Ｖとする（Ｓ２２１）。これにより、グリッド電圧の変更が終了する。
【００６９】
ＣＰＵ４０は、Ｓ２２０にてカウンタCNT_Dが８に至った場合（Ｓ２２０：Ｙｅｓ）、即ちその段階のグリッド電圧に対応する８回の測定が終了した場合には、カウンタCNT_Dを０に戻し（Ｓ２２２）、カウンタCNT_Eが８に至ったか、即ち８段階目のグリッド電圧に対応する測定であるかを調べる（Ｓ２２３）。カウンタCNT_Eが８に至らない場合（Ｓ２２３：Ｎｏ）には、Ｓ２０５に戻る。
【００７０】
カウンタCNT_Eが８に至った場合（Ｓ２２３：Ｙｅｓ）、即ち８段階目のグリッド電圧に対応する測定が終了してもかぶりが発生したと判断されない場合には、表示部４６に制御エラーである旨を通知する表示を行う（Ｓ２２４）。そして、高電圧印加回路４８による放電ワイヤ２９Ａ、グリッド２９Ｂ、現像ローラ２５への電圧の印加をオフにし、メインモータ４７の駆動を停止して（Ｓ２２５）、この劣化検知処理を終了する。
【００７１】
濃度測定において、測定された濃度値がかぶり濃度よりも大きい場合（Ｓ２１９：Ｙｅｓ）、カウンタCNT_Fに１を加え（Ｓ２２６）、続いてカウンタCNT_Fが２よりも大きいかを判断する（Ｓ２２７）。カウンタCNT_Fが２より大きくない場合（Ｓ２２７：Ｎｏ）、即ち測定された濃度値がかぶり濃度よりも大きいと判定された回数が１回または２回である場合には、Ｓ２２０に進む。
【００７２】
ＣＰＵ４０は、Ｓ２２７において、カウンタCNT_Fが２よりも大きい場合（Ｓ２２７：Ｙｅｓ）、即ち、その段階のグリッド電圧に対応する測定において３回、測定された濃度値がかぶり濃度よりも大きいと判定された場合には、Ｓ２１６にて求めたかぶり電圧を予め定められた寿命電圧と比較する（Ｓ２２８）。そして、かぶり電圧が寿命電圧よりも大きい場合（Ｓ２２８：Ｙｅｓ）には、表示部４６に感光ドラム２８が交換時期であることを通知するための表示を行う（Ｓ２２９）。また、かぶり電圧が寿命電圧より大きくなく（Ｓ２２８：Ｎｏ）、かつ寿命電圧から５０を引いた値よりも大きい場合（Ｓ２３０：Ｙｅｓ）には、表示部４６に感光ドラム２８の交換時期が近いことを通知するための表示を行う（Ｓ２３１）。
【００７３】
かぶり電圧が寿命電圧から５０を引いた値よりも大きくない場合（Ｓ２３０：Ｎｏ）、若しくはＳ２２９，Ｓ２３１で通知を行った後には、Ｓ２２５に進んで高電圧印加回路４８による放電ワイヤ２９Ａ、グリッド２９Ｂ、現像ローラ２５への電圧の印加をオフにし、メインモータ４７の駆動を停止し、この劣化検知処理を終了する。
【００７４】
本実施形態によれば、感光ドラム２８を一周ごとに異なる印加電位で帯電させ、各周ごとに感光ドラム２８に付着したトナーの濃度をセンサ１５により検出し、それらの検出結果に基づいて感光ドラム２８の劣化状態を判断する。
また、感光ドラム２８に対し、１つの印加電位（グリッド電圧）に対し複数箇所でトナーの濃度を検出し、その検出結果に基づいて感光ドラム２８の劣化状態を判断する。これにより、感光ドラム２８上の位置によって劣化状態やトナーの付着状態にムラがあった場合でも精度良い判断を行うことができる。
【００７５】
＜実施形態３＞
次に本発明の実施形態３について図８を参照して説明する。図８は、本実施形態における感光ドラム２８の劣化検知処理の流れを示すフローチャートである。
【００７６】
ＣＰＵ４０は、劣化検知処理を開始すると、まずグリッド２９Ｂの目標電圧を寿命電圧にセットする（Ｓ３０１）。この寿命電圧は、予め定められた基準電位であって８７０Ｖよりも低い値である。続いて、高電圧印加回路４８により、放電ワイヤ２９Ａ、グリッド２９Ｂ、現像ローラ２５への電圧の印加を開始し、メインモータ４７の駆動を開始する（Ｓ３０２）。そして、４４０ｍｓ待機してから（Ｓ３０３）、高電圧印加回路４８により転写ローラ１９に転写電圧を印加する（Ｓ３０４）。
【００７７】
続いて、ＣＰＵ４０は、８０ｍｓ（感光ドラム２８が８分の１周する時間）待機し（Ｓ３０５）、 グリッド２９Ｂの目標電圧を８７０Ｖとする（Ｓ３０６）。これにより、感光ドラム２８の８分の１周分の領域が寿命電圧により帯電される。
【００７８】
そして、転写ローラ１４に印加する転写電圧をオフにし（Ｓ３０７）、１３５０ｍｓ待機する（Ｓ３０８）。この待機時間は、感光ドラム２８の表面のうち寿命電圧で帯電された箇所が対向したベルト１３上の仮想トナー付着部分が、センサ１５の位置に到達するまでの時間に相当し、感光ドラム２８の位置によって大きさが異なる。
【００７９】
そして、センサ１５によりベルト１３上のトナーの濃度を測定し（Ｓ３０９）、測定により得られたトナーの濃度値を、かぶりの発生の有無を判断するための基準として予め定められたかぶり濃度値と比較する（Ｓ３１０）。測定された濃度値がかぶり濃度よりも大きい場合（Ｓ３１０：Ｙｅｓ）、即ちかぶりが発生したと判断される場合には、表示部４６に感光ドラム２８の交換時期であることを通知するための表示を行う（Ｓ３１１）。
【００８０】
測定された濃度値がかぶり濃度よりも大きくない場合（Ｓ３１０：Ｎｏ）、若しくはＳ３１１で通知を行った後には、高電圧印加回路４８による放電ワイヤ２９Ａ、グリッド２９Ｂ、現像ローラ２５への電圧の印加をオフにし、メインモータ４７の駆動を停止して（Ｓ３１２）、この劣化検知処理を終了する。
【００８１】
本実施形態によれば、帯電器２９の印加電位（グリッド電圧）を単一の基準電位として検出を行うため、劣化状態の判断処理を短時間で行うことができ、またトナーの消費も抑えられる。
【００８２】
＜実施形態４＞
次に本発明の実施形態４について図９を参照して説明する。図９は、本実施形態における感光ドラム２８の劣化検知処理の流れを示すフローチャートである。
【００８３】
ＣＰＵ４０は、劣化検知処理を開始すると、まずグリッド２９Ｂの目標電圧を８７０Ｖにセットする（Ｓ４０１）。次にメインモータ４７の周速度を寿命検知速度にセットする（Ｓ４０２）。この寿命検知速度は、予め定められた基準周速度であって画像形成時よりも大きい速度である。続いて、高電圧印加回路４８により、放電ワイヤ２９Ａ、グリッド２９Ｂ、現像ローラ２５への電圧の印加を開始し、メインモータ４７の駆動を開始する（Ｓ４０３）。
【００８４】
そして、４００ｍｓ待機してから（Ｓ４０４）、高電圧印加回路４８により転写ローラ１９に転写電圧を印加する（Ｓ４０５）。さらにＣＰＵ４０は、５０ｍｓ待機してから（Ｓ４０６）、転写ローラ１４への転写電圧の印加をオフにする（Ｓ４０７）。これにより感光ドラム２８の表面の一部が８７０Ｖのグリッド電圧で、通常より早い周速度で帯電される。
【００８５】
そして、ＣＰＵ４０は、１０００ｍｓ待機する（Ｓ４０８）。この待機時間は、感光ドラム２８の表面のうち寿命電圧で帯電された箇所が対向したベルト１３上の仮想トナー付着部分が、センサ１５の位置に到達するまでの時間に相当し、感光ドラム２８の位置によって大きさが異なる。
【００８６】
そして、センサ１５によりベルト１３上のトナーの濃度を測定し（Ｓ４０９）、測定により得られたトナーの濃度値を、かぶりの発生の有無を判断するための基準として予め定められたかぶり濃度値と比較する（Ｓ４１０）。測定された濃度値がかぶり濃度よりも大きい場合（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、即ちかぶりが発生したと判断される場合には、表示部４６に感光ドラム２８の交換時期であることを通知するための表示を行う（Ｓ４１１）。
【００８７】
測定された濃度値がかぶり濃度よりも大きくない場合（Ｓ４１０：Ｎｏ）、若しくはＳ４１１で通知を行った後には、高電圧印加回路４８による放電ワイヤ２９Ａ、グリッド２９Ｂ、現像ローラ２５への電圧の印加をオフにし、メインモータ４７の駆動を停止して（Ｓ４１２）、この劣化検知処理を終了する。
【００８８】
以上のように本実施形態によれば、感光ドラム２８を画像形成時と異なる基準周速度で駆動させ、そのときの検出結果に基づいて感光ドラム２８の劣化状態を判断する。帯電器２９の印加電位が同じであっても、感光ドラム２８の周速度によってトナーの付着状態が変化する。即ち、新品の感光ドラム２８では、帯電時の周速度がある程度大きくなっても容易に帯電し、従ってかぶりが生じにくいのに対し、劣化した感光ドラム２８では、帯電時の周速度が大きくなると十分に帯電し難くなり、かぶりが生じやすい。このため、感光ドラム２８を基準周速度としたときに感光ドラム２８に付着したトナーの濃度に基づいて劣化状態の判定を行うことができる。また、基準周速度は、画像形成時の周速度よりも大きいため、短時間で劣化検知処理を行うことができる。
【００８９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、本発明をダイレクトタンデム方式のプリンタに適用した例を示したが、本発明は、例えば、中間転写方式、４サイクル方式など、さらにはモノクロの画像形成装置など、他の方式の画像形成装置にも適用することができる。
（２）上記実施形態では、感光ドラムからベルト上に転写されたトナーの濃度を測定するものを示したが、本発明によれば、例えば像担持体の周囲に光学式等の検出手段を設けてその像担持体に付着した現像剤の量を直接的に測定するようにしても良い。
【００９０】
（３）上記実施形態で示した、各部に印加される電圧値や極性は適宜変更でき、例えば、現像剤を負極性に帯電させる構成としても良い。
（４）上記実施形態では、帯電器の印加電圧を画像形成時から変化させて現像剤の濃度の測定を行うものを示したが、本発明によれば、像担持体の表面と現像手段との電位差が画像形成時よりも小さくなれば、現像手段側の電圧を変化させても良く、あるいは帯電手段側と現像手段側との両方の電位を変化させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施形態１におけるプリンタの概略構成を示す側断面図
【図２】プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図
【図３】感光ドラムの劣化検知処理の流れを示すフローチャート
【図４】感光ドラムの劣化検知処理の流れを示すフローチャート
【図５】グリッドの電圧と感光ドラムの表面電位との関係を示すグラフ
【図６】実施形態２における感光ドラムの劣化検知処理の流れを示すフローチャート
【図７】感光ドラムの劣化検知処理の流れを示すフローチャート
【図８】実施形態３における感光ドラムの劣化検知処理の流れを示すフローチャート
【図９】実施形態４における感光ドラムの劣化検知処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【００９２】
１…プリンタ（画像形成装置）
１３…ベルト（転写体）
１５…センサ（検出手段）
１９…スキャナ部（露光手段）
２５…現像ローラ（現像手段）
２８…感光ドラム（像担持体）
２９…帯電器（帯電手段）
４０…ＣＰＵ（制御手段）
【図１】
2008275695.tif 000003
【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】
2008275695.tif 000009
【図８】
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【図９】
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