(57)【要約】【課題】感光体の膜厚を精度よく測定することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】ＤＣ成分の電流を帯電ローラ３を介して感光体ドラム２に供給した際に発生する計測電流Ｉrefのオーバーシュート分を電流測定部２０で測定する。そして、その測定結果を基に得た静電電荷量Ｑ２を制御部３０内の処理で除去することにより、使用限界に達していないにもかかわらず、感光体ドラム２を交換時期と誤判定してしまうことを防止できる。【選択図】図４
2007327992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動され、表面に感光薄膜が形成された感光体と、
前記感光体の感光薄膜を帯電させる帯電部材と、
直流成分、交流成分、又はそれら両成分を重畳して得た成分の電圧を前記帯電部材に印加する電圧印加手段と、
前記直流成分と前記交流成分の重畳点と繋がった静電容量部と、
前記電圧印加手段が前記帯電部材に電圧を印加した時にその帯電部材から前記感光体に流れる直流電流値を測定する直流電流測定手段と、
前記電圧印加手段が前記帯電部材に電圧を印加した時に前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を測定する静電容量測定手段と、
前記直流電流測定手段が測定する直流電流値を前記感光体に電圧が印加された時間で積算し、その積算結果から前記静電容量測定手段が測定した静電電荷量を減算することにより前記感光薄膜の膜厚に対応した帯電電荷量を算出する制御部と
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、
前記制御部は、
前記感光薄膜を帯電させるに至らない程度の直流成分の電圧を前記電圧印加手段から印加させ、電圧の印加により前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を前記静電容量測定手段が測定すると、その測定結果を前記積算結果から減算する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、
前記感光薄膜を帯電させるに至らない程度の距離まで前記帯電部材を当該感光薄膜から離間させた上で前記電圧印加手段から電圧を印加させ、電圧の印加により前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を前記静電容量測定手段が測定すると、その測定結果を前記積算結果から減算する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、
前記電圧印加手段から前記帯電部材に至る電線を開放させた上で当該電圧印加手段から電圧を印加させ、電圧の印加により前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を前記静電容量測定手段が測定すると、その測定結果を前記積算結果から減算する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
回転駆動され、表面に感光薄膜が形成された感光体と、
前記感光体の感光薄膜を帯電させる帯電部材と、
直流成分、交流成分、又はそれら両成分を重畳して得た成分の電圧を前記帯電部材に印加する電圧印加手段と、
前記直流成分と前記交流成分の重畳点と繋がった静電容量部と、
前記電圧印加手段が前記帯電部材に電圧を印加した時にその帯電部材から前記感光体に流れる直流電流値を測定する直流電流測定手段と、
前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を測定する静電容量測定手段と、
前記電圧印加手段から前記静電容量部に至る回路を開放させた上で当該電圧印加手段から前記感光薄膜を帯電させるに至る程度の直流成分の電圧を印加させ、電圧の印加により前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を前記静電容量測定手段が測定すると、前記直流電流測定手段が測定する直流電流値を前記感光体に前記直流成分が印加された時間で積算して得た積算結果から当該静電容量測定手段の測定結果を減算することにより前記感光薄膜の膜厚に対応した帯電電荷量を算出する制御部と
を備えた画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の画像形成装置において、
前記算出された帯電電荷量が予め定めた膜厚に対応した所定荷電量を越えた場合に、使用限界であることを報知する報知手段
を更に備えた画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の画像形成装置において、
前記感光体は、
感光体ドラムであり、
前記帯電部材は、
前記感光体ドラムの表面に接触又は近接した状態で設けられ、当該感光体ドラムの回転に従動する帯電ローラである
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電を帯電原理とする接触又は近接帯電方式により、交流成分と直流成分とを印加して感光体を一様に帯電させる機構を有する画像形成装置に関し、特に、感光体の膜厚の測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に搭載された感光体の表面には、各種の部材（例えば、帯電ローラ、現像ブラシ、転写ローラ、クリーニングブラシ、クリーニングブレード等）が物理的に接触した状態で配設される。このため、感光体の表面に形成された感光層は、画像形成の動作行程毎に物理的な接触を繰り返し、その表面が次第に磨耗していく。特に、クリーニングブラシやクリーニングブレードによる摺擦力は大きく、感光層磨耗の大きな要因となっている。
このような磨耗により感光層の厚みがある程度以上減少すると、光感度が著しく減退したり、帯電特性が劣化して表面を所望の電位に均一帯電させることができなくなったりして、鮮明な画像形成ができなくなる。このため、感光体の感光層の厚みを測定し、感光体の寿命を報知することが必要となる。
【０００３】
特許文献１では、感光体表面の２点の電位をプローブで測定し、暗減衰特性から帯電直後の表面電位Ｖ０を計算し、この表面電位Ｖ０と、単位放電長あたりの流れ込む電流Ｉから感光薄膜厚ｄを下式により求めている。
Ｉ＝（ε／ｄ）・ｖ・Ｖ０
但し、ε：感光体誘電率、ｖ：感光体移動速度。
【０００４】
また、特許文献２では、放電開始電圧以上の２つの電圧Ｖ１，Ｖ２を帯電ローラに印加し、それぞれ流れる電流Ｉ１，Ｉ２を測定する。
Ｖ−Ｉ特性の傾きは、（Ｉ２−Ｉ１）／（Ｖ２−Ｖ１）で計算される。このとき膜厚dを下式により求めている。
Ｖ−Ｉ特性の傾き＝ε・Ｌ・ＶＰ／d
但し、ＶＰ：プロセススピード、ε：感光体誘電率、Ｌ：有効帯電幅、Ｖ２−Ｖ１：表面電位の差。
また、特許文献２では、ＡＣバイアスとＤＣバイアスとを帯電ローラに印加し、感光体の表面電位を０からＶｄに帯電させる時に流れる電流Ｉを測定し、膜厚を下式により求めている。
Ｉ＝ε・Ｌ・ＶＰ・Ｖｄ／d
【０００５】
さらに、特許文献３では、消去ランプで電荷が除去された感光体表面を、帯電ローラで再び一様に帯電する際に、感光体、帯電ローラ間を充電する帯電ローラのＤＣ電流を測定すると、図１３の第１象限にあるように感光薄膜厚が検知できるとしている。
【特許文献１】特開昭５９−６９７７４号公報
【特許文献２】特開平０５−２２３５１３号公報
【特許文献３】特開平０９−１０１６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜３に開示された技術はいずれも、感光体に流れる電流Ｉによって膜厚を検出しているが、電流Ｉにはリーク電流が含まれているため、算出式で求まる膜厚が正確な値であるとは言えない。
また、特許文献１では、暗減衰特性が環境に対して安定していないため電位算出値Ｖ０の精度が悪く、感光体移動速度ｖも変動するため、正確に膜厚が算出できない、という問題がある。
特許文献２では、Ｖ２−Ｖ１が環境による帯電部材の抵抗や汚れによる抵抗変動の影響を受け、表面電位差と一致しない。また、他の方法でも同様にＶＰ、Ｉの精度の影響で求まる膜厚が精度な値とならない。
【０００７】
また、特許文献３では、以下の問題を有している。
まず、帯電ローラの微小なＤＣ電流は、高圧部周りの表面状態に大きく依存するため、環境によって変動し易くなる。トナーを含めさまざまな埃が高圧部周辺に付着し、さらに湿度が高いと表面の抵抗が下がりリークでＤＣ電流が増大し膜厚の検出精度が低下する。
また、消去ランプの光量によってＤＣ電流が変動するという問題もある。つまり、消去ランプは残像消去のため帯電ローラで帯電する前に感光体表面の電位をグランドにするように接続されている。しかし、消去ランプの目的が残像をなくすことであるため、必ずしも感光体に光疲労を起こさせるような強い光を当て完全にグランドにする必要は無い。このため、通常、感光体表面電位は消去後も電荷が残り、この電荷が消去ランプの強さや感光体の劣化、環境などで変動するため、帯電ローラで再度帯電したときに流れるＤＣ電流は一定にならない。このため、特許文献３においても、膜厚の値が正確に検出されているとは言えない。
さらに、消去ランプが無いと膜厚を検出できないという問題がある。即ち、消去ランプは残像が画質上聞題ない商品の場合は取り付けられていない。この場合、帯電ローラにはＤＣ電流は流れないので膜厚は求めることができない。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、感光体の膜厚を精度よく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】
【０００９】
本発明の好適な態様である画像形成装置は、回転駆動され、表面に感光薄膜が形成された感光体と、前記感光体の感光薄膜を帯電させる帯電部材と、直流成分、交流成分、又はそれら両成分を重畳して得た成分の電圧を前記帯電部材に印加する電圧印加手段と、前記直流成分と前記交流成分の重畳点と繋がった静電容量部と、前記電圧印加手段が前記帯電部材に電圧を印加した時にその帯電部材から前記感光体に流れる直流電流値を測定する直流電流測定手段と、前記電圧印加手段が前記帯電部材に電圧を印加した時に前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を測定する静電容量測定手段と、前記直流電流測定手段が測定する直流電流値を前記感光体に電圧が印加された時間で積算し、その積算結果から前記静電容量測定手段が測定した静電電荷量を減算することにより前記感光薄膜の膜厚に対応した帯電電荷量を算出する制御部とを備える。
【００１０】
この態様において、前記制御部は、前記感光薄膜を帯電させるに至らない程度の直流成分の電圧を前記電圧印加手段から前記帯電部材に印加させ、電圧の印加により前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を前記静電容量測定手段が測定すると、その測定結果を前記積算結果から減算するようにしてもよい。
【００１１】
また、前記制御部は、前記感光薄膜を帯電させるに至らない程度の距離まで前記帯電部材を当該感光薄膜から離間させた上で前記電圧印加手段から直流成分の電圧を印加させ、電圧の印加により前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を前記静電容量測定手段が測定すると、その測定結果を前記積算結果から減算するようにしてもよい。
【００１２】
また、前記制御部は、前記電圧印加手段から前記帯電部材に至る電線を開放させた上で当該電圧印加手段から直流成分の電圧を印加させ、電圧の印加により前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を前記静電容量測定手段が測定すると、その測定結果を前記積算結果から減算するようにしてもよい。
【００１３】
本発明の別の好適な態様である画像形成装置は、回転駆動され、表面に感光薄膜が形成された感光体と、前記感光体の感光薄膜を帯電させる帯電部材と、直流成分、交流成分、又はそれら両成分を重畳して得た成分の電圧を前記帯電部材に印加する電圧印加手段と、前記直流成分と前記交流成分の重畳点と繋がった静電容量部と、前記電圧印加手段が前記帯電部材に電圧を印加した時にその帯電部材から前記感光体に流れる直流電流値を測定する直流電流測定手段と、前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を測定する静電容量測定手段と、前記電圧印加手段から前記静電容量部に至る回路を開放させた上で当該電圧印加手段から前記感光薄膜を帯電させるに至る程度の直流成分の電圧を印加させ、電圧の印加により前記静電容量部に流れ込む電流の静電電荷量を前記静電容量測定手段が測定すると、前記直流電流測定手段が測定する直流電流値を前記感光体に前記直流成分が印加された時間で積算して得た積算結果から当該静電容量測定手段の測定結果を減算することにより前記感光薄膜の膜厚に対応した帯電電荷量を算出する制御部とを備える。
【００１４】
これらの態様において、前記算出された帯電電荷量が予め定めた膜厚に対応した所定荷電量を越えた場合に、使用限界であることを報知する報知手段を更に備えてもよい。
【００１５】
また、前記感光体は、感光体ドラムであり、前記帯電部材は、前記感光体ドラムの表面に接触又は近接した状態で設けられ、当該感光体ドラムの回転に従動する帯電ローラであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、感光体の膜厚を精度よく測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１のハードウェア概略構成を示す図である。この画像形成装置１に搭載された感光体ドラム２の周囲には、帯電ローラ３、ＲＯＳ４、現像器５、転写ローラ６、クリーニングブレード７、除電ランプ８等が配設される。
【００１８】
この感光体ドラム２は、導電性のドラム基体２Ａと、このドラム基体２Ａの表面にＯＰＣ（有機電子写真用感光体）を形成した感光薄膜２Ｂとを備えている。感光体ドラム２は、中心軸線を中心にして矢示の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動する。
帯電ローラ（ＢＣＲ：Bias Charging Roller）３は、感光体ドラム２に接触した帯電部材である。この帯電ローラ３は、感光体ドラム２の回転に従動して回転し、後述する電源装置１０から供給される高電圧が印加されることにより、感光体ドラム２の表面が所定の極性・電位に一様に帯電（本実施形態では負帯電）される。
【００１９】
ＲＯＳ（Raster Optical Scanner；画像書き込み部）４は、感光体ドラム２の帯電処理面に向けて画像変調されたレーザビームを照射（走査露光）する。感光体ドラム２の感光薄膜２Ｂには、露光部分の電位が減衰して静電潜像が形成される。感光体ドラム２の回転に伴って静電潜像が現像器５に対向する現像位置Ａに到来すると、現像器５から負帯電されたトナーが供給されて反転現像によってトナー像が形成される。
転写ローラ６は、感光体ドラム２の回転方向から見て現像器５の下流側に位置し、前記感光体ドラム２に対して圧接した状態で配置される。そして、この転写ローラ６と感光体ドラム２とのニップ部が転写位置Ｂとなる。
【００２０】
感光体ドラム２表面に形成されたトナー像が感光体ドラム２の回転に従って前記転写位置Ｂに到達すると、このタイミングに合せて用紙が転写位置Ｂに供給され、これとともに所定の電圧が転写ローラ６に印加されて、トナー像が感光体ドラム２の表面から用紙に転写される。転写位置Ｂでトナー像転写を受けた用紙は定着器へ搬送されてトナー像の定着を受けて機外へ排出される。
一方、感光体ドラム２の表面に残った転写残りトナーはクリーニングブレード７によってかき落されることで、感光体ドラム２はその表面が清掃されて、次の画像形成に備える。さらに、感光体ドラム２上の静電潜像は、除電ランプ８で消去される。
【００２１】
次に、帯電ローラ３への給電系について説明する。
この給電系は、帯電ローラ３へ高電圧を供給するＡＣ電源部１１、ＤＣ電源部１６および電流測定部２０を備えた電源装置１０と、電源装置１０の動作を制御する制御部３０とを具備している。
ここで、電源装置１０は、図２のブロック図に示すように、ＡＣ成分の電圧を生成するＡＣ電源部１１と、ＤＣ成分の電圧を生成するＤＣ電源部１６とを具備する。なお、電源部１１、１６および電流測定部２０の構成については後述するものとする。電流測定部２０は、膜厚測定モード時に膜厚に対応した計測電流Ｉrefを計測するものである。
【００２２】
制御部３０は、コントローラ３１、入出力制御部３２、記憶部３３を具備し、これらはＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）により構成されている。入出力制御部３２の入出力側には、電源装置１０のＡＣ電源部１１とＤＣ電源部１６とが接続され、出力側には表示部４１が接続される。制御部３０は、ＡＣ電源部１１に指令信号Ａonを出力し、ＤＣ電源部１６に指令信号Ｄonを出力する。
【００２３】
コントローラ３１は、記憶部３３に記憶されている制御プログラムにしたがって、画像形成処理、後述する膜厚判定処理等を行うものである。上記処理のうち、ＡＣ電源部１１における定電流出力のオン／オフおよび可変、ＤＣ電源部１６における定電圧出力のオン／オフおよび可変は、画像形成処理時に感光体ドラム２の感光薄膜２Ｂにおける帯電状態を均一に保つために行われる処理であり、膜厚判定処理は、画像形成処理とは別途に行われる処理である。この膜厚判定処理は、予め設定された条件（所定枚数印刷後、所定時間経過後、或いはユーザ指示等）において測定モードに実行される。
【００２４】
次に、図３の回路図に基づき電源装置１０の構成を簡単に説明する。
ＡＣ電源部１１は、制御部３０からの指令信号Ａonを受けることにより交流電源１２が動作し、トランス１３を介して昇圧されたＡＣ成分が生成され、トランス１３の２次側の一端が帯電ローラ３に接続される。一方、トランス１３の２次側の他端には、ＤＣ電源部１６からの出力が接続されると共に、直流規制コンデンサ１４を介して検波ダイオード１５が接続される。この検波ダイオード１５は、帯電ローラ３、感光体ドラム２、グランド、検波用回路によって形成された回路を流れる電流のＡＣ成分を半波整流したモニタ信号ＩACとして電源装置１０内の制御部３０にフィードバックする。
【００２５】
なお、直流規制コンデンサ１４は、ＡＣ電源部１１から供給されるＡＣ成分の電流がＤＣ電源部１６のグランド側に流れ込むのを防止する。このため、負荷容量の約１０倍のインピーダンスとなる静電容量Ｃ０（例えば２２００ｐＦ）のものが用いられる。完全にＤＣ成分の電流のグランド側への流れ込みを防止するためには、この直流規制コンデンサ１４の静電容量Ｃ０を大きくすればよいが、大きくしすぎるとＡＣ成分の電流を供給したときの時定数が大きくなり応答が遅くなってしまう。
このため、実際には、直流規制コンデンサ１４を介してＤＣ電源部１６のグランド側に若干流れることを見越して静電容量Ｃ０を設定しているのが実情である。
【００２６】
ＤＣ電源部１６は、制御部３０からの指令信号Ｄonを受けることによりスイッチングトランジスタ１７をオンさせて直流の規定電圧Ｖdd（例えば、２４Ｖ）をトランス１８の１次側に印加し、このトランス１８を介して昇圧されたＤＣ電圧（例えば、−７５０Ｖ）が生成される。トランス１８の２次側の一端は、ＡＣ電源部１１のトランス１３の２次側の他端（低電位側）に接続され、ＡＣ成分にＤＣ成分を重畳させる。ＤＣ電源部１６の出力側には分圧抵抗１９と共に電流測定部２０が直列に接続され、分圧抵抗１９の途中をピックアップして生成したモニタ信号ＶDCが電源装置１０内の制御部３０にフィードバックされる。
【００２７】
電流測定部２０は、ＤＣ電源部１６の低電位側に接続されており、規定電圧Ｖddで起動されるＯＰアンプ２１、２２を基本部品とした差動回路を構成している。この電流測定部２０のグランドは感光体ドラム２のグランドと共通になっているため、帯電ローラ３を介して感光体ドラム２の感光薄膜２Ｂに流れる電流は、電流測定部２０に流れ込み、当該電流測定部２０の回路定数（インピーダンス）に応じた電流が計測電流Ｉrefとして測定される。そして、電流測定部２０で測定された計測電流Ｉrefは、制御部３０に出力される。
【００２８】
帯電ローラ３および感光体ドラム２に供給される電圧のうちＡＣ成分は、感光体ドラム２のグランドを介してＡＣ電源部１１と閉回路を成し、ＤＣ成分は、感光体ドラム２のグランド、電流測定部２０を介してＤＣ電源部１６およびＡＣ電源部１１と閉回路を成す。
【００２９】
次に、図４のフローチャートを参照しつつ、本実施形態の膜厚判定処理について説明する。
制御部３０は、膜厚測定モードであるか否かを判定する（ステップＳ１０）。そして、膜厚測定モードになると（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、静電電荷量測定モードであるか否かを更に判定する（ステップＳ２０）。静電電荷量測定モードは、直流規制コンデンサ１４に帯電する電荷の電荷量を測定するモードである。
静電電荷量測定モードになると（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、制御部３０は、感光薄膜２Ｂを帯電させるに至らない程度の電圧（例えば、−４００Ｖ）の印加を指示する指令信号ＤonをＤＣ電源部１６に出力する（ステップＳ３０）。この指令信号Ｄonを受けたＤＣ電源部１６は、ＤＣ成分の電流を帯電ローラ３に供給する。これにより、ＤＣ成分の電流が帯電ローラ３に供給されるものの、帯電ローラ３から感光薄膜２Ｂに電荷を帯電させることなく、電流測定部２０へと流れ込む。
【００３０】
制御部３０は、電流測定部２０に流れ込んだ電流の計測電流Ｉrefを読み込む（ステップＳ４０）。そして、制御部３０は、読み込んだ計測電流ＩrefをＤＣ成分の電流が供給されている時間で積分することによって静電電荷量Ｑ２を算出し（ステップＳ５０）、その静電電荷量Ｑ２を記憶部３３に格納する（ステップＳ６０）。
続いて、制御部３０は、指令信号ＡonをＡＣ電源部１１に出力した後（ステップＳ７０）、感光薄膜２Ｂを帯電させるに至る程度の電圧（例えば、−７５０Ｖ）の印加を指示する指令信号ＤonをＤＣ電源部１６に出力する（ステップＳ８０）。これにより、ＡＣ成分にＤＣ成分が重畳された重畳成分の電流が帯電ローラ３に順次供給され、感光薄膜２Ｂに電荷に帯電させた上で、電流測定部２０へと流れ込む。なお、ＡＣ成分にＤＣ成分が重畳された電流を用いる理由は、絶縁体に近い誘電率を持つ材料に電荷を蓄えるためである。
【００３１】
制御部３０は、電流測定部２０に流れ込んだ電流の計測電流Ｉrefを読み込む（ステップＳ９０）。そして、制御部３０は、読み込んだ計測電流Ｉrefを重畳成分の電流が供給されている時間で積分することによって積算電荷量Ｑ１を算出する（ステップＳ１００）。
制御部３０は、ステップＳ３で記憶部３３に格納した静電電荷量Ｑ２を読み出し（ステップＳ１１０）、その静電電荷量Ｑ２をステップＳ１００で求めた積算電荷量Ｑ１から減算することにより帯電電荷量Ｑ３を算出する（ステップＳ１２０）。
【００３２】
制御部３０は、帯電電荷量Ｑ３が閾値電荷量Ｑ０を越えているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。この判定処理で、Ｑ３＞Ｑ０の場合（ステップＳ１３０；ＹＥＳ）には、感光薄膜２Ｂは膜減り量の限界値（限界膜厚）に達しているため、表示部４１に「感光体ドラムの交換」を要求する指示を表示する（ステップＳ１４０）。
さらに、制御部３０は、ＤＣ電源部１６に対して指令信号Ｄonの出力を停止し（ステップＳ１５０）、ＡＣ電源部１１に対して指令信号Ａonの出力を停止し（ステップＳ１６０）、膜厚判定処理を終了する。
【００３３】
膜厚判定処理について、図５及び図６を参照して更に詳述する。
図５（ａ）は、感光薄膜２Ｂの膜減り量に対応した感光薄膜２Ｂの電荷量Ｑの特性を示した図であり、図５（ｂ）は、感光薄膜２Ｂの膜減り量に対応した感光薄膜２Ｂの抵抗値Ｒの特性を示した図である。また、図６は、膜厚測定モードにおける計測電流Ｉrefを時間軸に対して示した図であり、横軸の１マスが感光体ドラム２が１周する時間を示している。なお、説明の都合上、電気を電流として便宜上記述する。  
【００３４】
図５（ａ）に示すように、感光体ドラム２は、その感光薄膜２Ｂの膜減り量が増加する（つまり、膜厚が薄くなる）に従って、電荷量Ｑが増加し、感光薄膜２Ｂの摩耗限界までくると帯電限界になることが分かる。また、図５（ｂ）に示す抵抗値Ｒの特性は、電荷量Ｑに反比例した形となるため、膜厚が薄くなるに従って抵抗値Ｒが減少するようになる。
【００３５】
上述したように、直流規制コンデンサ１４は、ＤＣ成分の電流がグランド側に流れ込むのを防止するためのものである。しかし、ＤＣ成分の電流を供給した際には直流規制コンデンサ１４にも電位差が発生して瞬時的に電流が流れ、計測電流Ｉrefにオーバーシュートを発生させることになる。このオーバーシュートが原因となり、図６（ａ）、（ｂ）の点線で示すような特性線が実測の値となってしまう。
【００３６】
これに対し、膜厚判定処理のステップＳ３０では、感光薄膜２Ｂを帯電させるに至らない程度の電圧（例えば、−４００Ｖ）の印加を指示する指令信号ＤonをＤＣ電源部１６に出力し、感光体ドラム２周分の間に渡ってＤＣ電源部１６から帯電ローラ３へＤＣ成分の電流を供給させる。そして、電流測定部２０に流れ込んだ電流の計測電流Ｉrefを読み込み（ステップＳ４０）、その計測電流ＩrefをＤＣ成分の電流が供給さていたドラム３周分の時間で積分すると（ステップＳ５０）、図６の計測電流Iref1に示されるように、直流規制コンデンサ１４のオーバーシュート分と概ね等しい静電電荷量Ｑ２が得られることになる。
【００３７】
更に、ステップＳ７０にて指令信号ＡonをＡＣ電源部１１に出力し、感光体ドラム２周分の間に渡ってＡＣ電源部１１から帯電ローラ３へＡＣ成分の電流を供給させた状態で、ステップＳ８０にて感光薄膜２Ｂを帯電させるに至る程度の電圧（例えば、−７５０Ｖ）の印加を指示する指令信号ＤonをＤＣ電源部１６に出力し、感光体ドラム３周分の間に渡ってＤＣ電源部１６から帯電ローラ３へＤＣ成分の電流を供給させる。そして、電流測定部２０に流れ込んだ電流の計測電流Ｉrefを読み込み（ステップＳ９０）、その計測電流ＩrefをＤＣ成分の電流が供給さていたドラム３周分の時間で積分すると（ステップＳ１００）、図６の計測電流Iref2に示されるように、感光薄膜２Ｂの帯電分と直流規制コンデンサ１４のオーバーシュート分の和に相当する静電電荷量Ｑ１が得られることになる。
よって、静電電荷量Ｑ２から静電電荷量Ｑ１を減算して得た電荷量は、感光薄膜２Ｂ自体の帯電電荷量とみなすことができることになる。
【００３８】
以上説明した本実施形態では、ＤＣ成分の電流を帯電ローラ３を介して感光体ドラム２に供給した際に発生する計測電流Ｉrefのオーバーシュート分を測定した上でその測定結果を基に得た静電電荷量を制御部３０内の処理で除去している。これにより、オーバーシュート分を含まない帯電電荷量Ｑ３が算出される。算出された帯電電荷量Ｑ３は、図５（ａ）の実線上に存在するため、感光薄膜２Ｂ自体の帯電電荷量に対応した膜減り量は正確な値を示すことになる。
この結果、オーバーシュート分を含んだ電荷量Ｑを用いた場合に発生していた、使用限界に到達していないにも係らず、感光体ドラム２を交換時期と判定してしまうという誤判定を防止でき、画像形成装置１の信頼性を向上させることができる。
さらに、静電電荷量測定モードにて実測値を基に帯電電荷量を算出するようにしているから、膜厚判定処理毎に直流規制コンデンサ１４の静電容量Ｃ０が変動した場合であっても、正確に静電電荷量Ｑ２を算出することにより、誤差の少ない帯電電荷量Ｑ３を算出することが可能になる。
【００３９】
（第２実施形態）
本願発明の第２実施形態について説明する。
図７は、本実施形態にかかる画像形成装置１のハードウェア概略構成図である。図に示すように、この画像形成装置１は、感光体ドラム２の感光薄膜２Ｂを帯電させるに至らない程度の距離まで帯電ローラ３を感光体ドラム２から離間させるリトラクト駆動部９１を備え付けた点が第１実施形態と異なる。
【００４０】
図８は、本実施形態の膜厚判定処理を示すフローチャートである。図８においては、図４に示すステップ３０乃至ステップ６０の静電電荷量測定モードの処理が、ステップ２１乃至ステップ６２に置き換わっている。これら一連の処理について説明すると、まず、静電電荷量測定モードになると（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、制御部３０は、帯電ローラ３を感光体ドラム２から離間させる（ステップＳ２１）。続いて、制御部３０は、電圧の印加を指示する指令信号ＤonをＤＣ電源部１６に出力する（ステップＳ３１）。この指令信号Ｄonを受けたＤＣ電源部１６は、ＡＣ電源部１１のトランス１３の２次側の他端を経由してＤＣ成分の電流を帯電ローラ３に供給する。しかしながら、リトラクト駆動部９１によって帯電ローラ３は感光体ドラム２から離間させられているので、直流規制コンデンサ１４にリークされた電流だけが電流測定部２０へと流れ込む。
【００４１】
制御部３０は、電流測定部２０に流れ込んだ電流の計測電流Ｉrefを読み込む（ステップＳ４１）。そして、制御部３０は、読み込んだ計測電流ＩrefをＤＣ成分の電流が供給さている時間で積分することによって静電電荷量Ｑ２を算出し（ステップＳ５１）、その静電電荷量Ｑ２を記憶部３３に格納した後（ステップＳ６１）、帯電ローラ３と感光体ドラム２の離間状態を解除する（ステップＳ６２）。
以降、図４に示すステップ７０以降と同様の処理が実行される。
【００４２】
（第３実施形態）
本願発明の第３実施形態について説明する。
図９は、本実施形態にかかる画像形成装置１の電源装置１０の回路図である。図に示すように、電源装置１０は、ＡＣ成分とＤＣ成分の重畳点であるＡＣ電源部１１のトランス１３の２次側の他端から帯電ローラ３に至る電線上にスイッチ９２を備え付けている。そして、このスイッチ９２は、制御部３０から出力−負荷間ＯＮ／ＯＦＦ信号を受けて開閉するようになっている。
【００４３】
図１０は、本実施形態の膜厚判定処理を示すフローチャートである。図１０においては、図４に示すステップ３０乃至ステップ６０の静電電荷量測定モードの処理が、ステップ２４乃至ステップ６５に置き換わっている。これら一連の処理について説明すると、まず、静電電荷量測定モードになると（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、制御部３０は、出力−負荷間ＯＮ／ＯＦＦ信号を供給することにより、電源出力端、つまり、ＡＣ電源部１１のトランス１３の２次側の他端と帯電ローラ３との間のスイッチ９２を開放した上で（ステップＳ２４）、電圧の印加を指示する指令信号ＤonをＤＣ電源部１６に出力する（ステップＳ３４）。この指令信号Ｄonを受けたＤＣ電源部１６は、ＡＣ電源部１１のトランス１３の２次側の他端へＤＣ成分の電流を供給する。しかしながら、ＡＣ電源部１１のトランス１３の２次側の他端から帯電ローラ３に至る電線上のスイッチは開放されているので、直流規制コンデンサ１４にリークされた電流だけが電流測定部２０へと流れ込む。
【００４４】
制御部３０は、電流測定部２０に流れ込んだ電流の計測電流Ｉrefを読み込む（ステップＳ４４）。そして、制御部３０は、読み込んだ計測電流ＩrefをＤＣ成分の電流が供給さている時間で積分することによって静電電荷量Ｑ２を算出し（ステップＳ５４）、その静電電荷量Ｑ２を記憶部３３に格納する（ステップＳ６４）。
【００４５】
制御部３０は、ＡＣ電源部１１のトランス１３の２次側の他端と帯電ローラ３との間のスイッチを接続し（ステップＳ６５）、以降、図４に示すステップ７０以降と同様の処理が実行される。
【００４６】
（第４実施形態）
本願発明の第４実施形態について説明する。
図１１は、本実施形態にかかる画像形成装置１のの電源装置１０の回路図である。図に示すように、電源装置１０は、ＡＣ成分とＤＣ成分の重畳点であるＡＣ電源部１１のトランス１３の２次側の他端と直流規制コンデンサ１４の間にスイッチ９３を備え付けている。このスイッチ９３は、制御部３０から静電容量ＯＮ／ＯＦＦ信号を受けて開閉するようになっている。
【００４７】
図１２は、本実施形態の膜厚判定処理を示すフローチャートである。
まず、制御部３０は、膜厚測定モードであるか否かを判定する（ステップＳ１０）。そして、膜厚測定モードになると（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、静電容量ＯＮ／ＯＦＦ信号を供給することにより、電源出力端、つまり、ＡＣ電源部１１のトランス１３の２次側の他端と直流規制コンデンサ１４の間のスイッチ９３を開放した上で（ステップＳ２６）、感光薄膜２Ｂを帯電させるに至る程度の電圧（例えば、−１５００Ｖ）の印加を指示する指令信号ＤonをＤＣ電源部１６に出力する（ステップＳ３６）。この指令信号Ｄonを受けたＤＣ電源部１６は、ＡＣ電源部１１のトランス１３の２次側の他端へＤＣ成分の電流を供給する。感光薄膜２Ｂを帯電させるに至る程度のＤＣ成分の電流が帯電ローラ３に順次供給され、感光薄膜２Ｂに電荷を帯電させた上で、電流測定部２０へと流れ込む。
【００４８】
制御部３０は、電流測定部２０に流れ込んだ電流の計測電流Ｉrefを読み込む（ステップＳ４６）。そして、制御部３０は、読み込んだ計測電流Ｉrefを重畳成分の電流が供給されている時間で積分することによって積算電荷量Ｑ１を算出し（ステップＳ１０６）、その積算電荷量Ｑ１を帯電電荷量Ｑ３とする（ステップＳ１２６）。
続いて、制御部３０は、ステップ１２６で得た帯電電荷量Ｑ３が閾値電荷量Ｑ０を越えているか否かを判定する（ステップＳ１３６）。この判定処理で、Ｑ３＞Ｑ０の場合（ステップＳ１３６；ＹＥＳ）には、感光薄膜２Ｂは膜減り量の限界値（限界膜厚）に達しているため、表示部４１に「感光体ドラム２の交換」を要求する指示を表示する（ステップＳ１４６）。
【００４９】
さらに、制御部３０は、ＤＣ電源部１６に対して指令信号Ｄonの出力を停止し（ステップＳ１５６）、静電容量ＯＮ／ＯＦＦ信号を供給することにより、ＡＣ電源部１１のトランス１３の２次側の他端と直流規制コンデンサ１４の間のスイッチ９３を接続した上で（ステップＳ１６６）、膜厚判定処理を終了する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】画像形成装置のハードウェア概略構成図である。
【図２】画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】電源装置の構成図である。
【図４】膜厚判定処理を示すフローチャートである。
【図５】感光薄膜の膜減り量に対する電荷量及び抵抗値の関係を示した特性線図である。
【図６】膜厚測定モードにおける計測電流を時間軸に対して示した図である。
【図７】画像形成装置のハードウェア概略構成図である（第２実施形態）。
【図８】膜厚判定処理を示すフローチャートである（第２実施形態）。
【図９】帯電ローラの給電系を示す図である（第３実施形態）。
【図１０】膜厚判定処理を示すフローチャートである（第３実施形態）。
【図１１】帯電ローラの給電系を示す図である（第４実施形態）。
【図１２】膜厚判定処理を示すフローチャートである（第４実施形態）。
【図１３】従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…画像形成装置、２…感光体ドラム、３…帯電ローラ、４…ＲＯＳ、５…現像器、６…転写ローラ、７…クリーニングブレード、８…除電ランプ、１０…電源装置、１１…ＡＣ電源部、１２…交流電源、１３…トランス、１４…直流規制コンデンサ、１５…検波ダイオード、１６…ＤＣ電源部、１７…スイッチングトランジスタ、１８…トランス、１９…分圧抵抗、２０…電流測定部、２１…ＯＰアンプ、３０…制御部、３２…入出力制御部、３３…記憶部、４１…表示部、９１…リトラクト駆動部、９２…スイッチ、９３…スイッチ
【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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