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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-12
(45)【発行日】2024-07-23
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 21/14 20060101AFI20240716BHJP
G03G 15/00 20060101ALI20240716BHJP
【ＦＩ】
G03G21/14
G03G15/00 303
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2020148747
(22)【出願日】2020-09-04
(65)【公開番号】P2022043462
(43)【公開日】2022-03-16
【審査請求日】2023-08-30
(73)【特許権者】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松下 駿介
(72)【発明者】
【氏名】福島 直樹
【審査官】市川 勝
(56)【参考文献】
【文献】特開平０５－３０７２８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０４９２２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２６５０７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１５４０６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１９０９３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－０８９２６５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｇ ２１／１４
Ｇ０３Ｇ １５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録材に画像を形成する画像形成動作を実行する画像形成装置であって、像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、
前記帯電部材に流れる帯電電流を検知する帯電電流検知部と、
前記帯電電流検知部により検知された前記帯電電流に基づいて前記像担持体の表面電位に関する情報を取得する取得動作と、前記画像形成動作と、を実行可能に制御する制御部と、
前記像担持体に関する情報を記憶するメモリと、
を有し、
前記制御部は、前記画像形成動作が終了した後、次の画像形成動作を実行する場合において、前記像担持体の表面電位の絶対値が所定の閾値より小さい場合に、前記次の画像形成動作を実行する前に前記取得動作を実行するように制御するものであり、
前記制御部は、前記画像形成動作が終了してから、前記画像形成動作が終了したときに形成された前記表面電位の絶対値が前記閾値より小さくなるまで、の所要時間であって、前記像担持体に関する情報に基づいた前記所要時間に比べて、前記画像形成動作が終了して前記次の画像形成動作が実行されるまでの経過時間の方が長い場合に、前記次の画像形成動作を実行する前に前記取得動作を実行するように制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記メモリには、前記像担持体の使用状況に関する情報が記憶されてい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】
前記像担持体の使用状況に関する情報は、前記像担持体の累積駆動量および累積帯電時間を示す情報であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記画像形成装置の使用環境情報をさらに用いて前記所要時間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5】
前記使用環境情報としての温度情報を計測するためのセンサをさらに有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記メモリには、前記像担持体の種類を示す情報が記憶されており、前記制御部は、前記像担持体の種類を示す情報をさらに用いて前記所要時間を算出することを特徴とする請求項１、４および５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記像担持体の表面電位に関する情報は、前記帯電部材に流れる電流値であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記画像形成動作が実行された後に、前記表面電位が０Ｖになるまでに要する時間を前記所要時間として算出することを特徴とする請求項１、４および５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記帯電部材は、前記画像形成動作が終了した後に前記像担持体を再帯電させ、前記制御部は、前記再帯電されたときの前記表面電位が前記閾値まで低下するための前記所要時間を算出することを特徴とする請求項１、４および５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記帯電部材によって帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成するために前記像担持体の表面を露光する露光ユニットを有し、前記露光ユニットは、前記画像形成動作が終了した後に前記像担持体の表面に対する露光を行い、
前記制御部は、前記露光が行われたときの前記表面電位が前記閾値まで低下するための前記所要時間を算出することを特徴とする請求項１、４および５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項11】
前記閾値は０Ｖであることを特徴とする請求項1から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項12】
前記制御部は、前記画像形成装置の電源が投入されたときに、前記取得動作を実行するように制御することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項13】
前記制御部は、前記画像形成装置がスリープから復帰したときに、前記取得動作を実行するように制御することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項14】
前記制御部は、前記画像形成動作が所定の回数なされるごとに、前記取得動作を実行するように制御することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項15】
前記制御部は、前記像担持体が新品である場合に、前記取得動作を実行するように制御することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項16】
前記制御部は、前記帯電電流検知部により検知された前記帯電電流に基づいて、前記像担持体が露光される前の前記表面電位を測定する前記取得動作を実行するように制御することを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項17】
前記制御部は、前記像担持体が露光された後に、前記帯電部材により再帯電されるときの帯電量に基づいて、前記像担持体が露光された後の前記表面電位を測定する前記取得動作を実行するように制御することを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項18】
前記制御部は、前記像担持体が露光される前および後の前記表面電位に基づいて、前記帯電部材に印加される前記帯電電圧を制御することを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項19】
前記帯電部材によって帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成するために前記像担持体の表面を露光する露光ユニットを有し、前記露光ユニットは、前記画像形成動作が終了した後に前記像担持体の表面に対する露光を行い、
前記制御部は、前記露光が行われたときの前記表面電位が前記閾値まで低下した場合に、前記次の画像形成動作を実行する前に前記取得動作を実行することを特徴とする請求項１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】
従来、電子写真複写機やレーザビームプリンタなど、電子写真方式の画像形成装置が用いられている。画像形成時には、まず帯電ローラが像担持体としての感光ドラムを帯電する。そして、露光装置が帯電された感光ドラムを露光して、感光ドラムに静電潜像を形成する。そして、現像剤担持体としての現像ローラが、感光ドラムに形成された静電潜像をトナー像として現像する。そして、転写ローラが、感光ドラムに形成されたトナー像を用紙やシートなどの記録材に転写する。そして、定着装置が記録材に転写されたトナー像を加熱・加圧して記録材に定着させる。これにより記録材に画像が形成される。
【0003】
ここで、感光ドラムにおいて露光装置により露光された部分である露光部の電位を露光後電位ＶＬ、現像ローラの表面電位を現像電位Ｖｄｃとした場合、露光後電位ＶＬと現像電位Ｖｄｃとの電位差により感光ドラム上の静電潜像が現像される。具体的には、露光後電位ＶＬと現像電位Ｖｄｃの電位差により、感光ドラム表面と現像ローラ表面との間に電界が生じる。そして、その電界の流れにより、現像ローラ表面に担持されたトナーが感光ドラム表面に移動する。ここで、露光後電位ＶＬと現像電位Ｖｄｃとの電位差Ｖｃｏｎｔを現像コントラストとする。
【0004】
一方、感光ドラムにおいて、露光装置により露光されない部分である非露光部の電位を露光前電位ＶＤとした場合に、露光前電位ＶＤと現像電位Ｖｄｃとの電位差Ｖｂａｃｋは、現像ローラから非露光部にトナーが移動しないような電位差に設定されている。露光前電位ＶＤと現像電位Ｖｄｃとの電位差Ｖｂａｃｋを現像バックコントラストとする。
【0005】
ここで、現像ローラから非露光部にトナーが移動し、非露光部にトナーが付着してしまうことを「カブリ」という。この「カブリ」は、現像バックコントラストが所望の値でない場合に生じてしまう。したがって、電子写真方式の画像形成装置において適正な画像を得るためには、電位差Ｖｂａｃｋと電位差Ｖｃｏｎｔとが適正に制御される必要がある。
【0006】
ここで、帯電ローラに印加される電圧が一定である場合、感光ドラムの劣化や感光ドラムの感度の変化などにより、感光ドラム表面の電位（露光部および非露光部の電位）が変化してしまうことが知られている。
そこで従来、感光ドラムの使用状況（感光ドラムの回転数など）や感光ドラムの感光層の感度などから露光後電位ＶＬと露光前電位ＶＤとを予測していた。そして、この予測値に基づいて、帯電ローラに印加される電圧を変化させることで、露光後電位ＶＬと露光前電位ＶＤの値を所望の値に補正していた。これにより電位差Ｖｃｏｎｔと電位差Ｖｂａｃｋも所定の値となり、適正な画像を得られると考えられていた。
そこで従来、感光ドラムの使用状況（感光ドラムの回転数など）や感光ドラムの感光層の感度などから露光後電位ＶＬと露光前電位ＶＤとを予測していた。そして、この予測値に基づいて、帯電ローラに印加される電圧を変化させることで、露光後電位ＶＬと露光前電位ＶＤの値を所望の値に補正していた。これにより電位差Ｖｃｏｎｔと電位差Ｖｂａｃｋも所定の値となり、適正な画像を得られると考えられていた。
【0007】
しかし上記の技術では、感光ドラムの電位ではなく感光ドラムの使用状況などから帯電ローラに印加される電圧を求めている。そのため、感光ドラム表面の電位が所定の電位にならない場合がある。そこで、特許文献１では、除電後の感光ドラムに対して帯電ローラから電圧を印加することで放電を生じさせ、その放電により帯電ローラに流れる帯電電流の直流成分を検知している。これにより感光ドラム表面の電位を検知し、検知結果に基づいて感光ドラムの表面の電位が目標値に近づくように補正を掛けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２０１２－２３０１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかし、特許文献１において、感光ドラムの使用状況や周囲の環境などにより、検知精度が低下してしまうことがあった。
【0010】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、感光ドラムの表面電位を高い精度で検知できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
記録材に画像を形成する画像形成動作を実行する画像形成装置であって、
像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、
前記帯電部材に流れる帯電電流を検知する帯電電流検知部と、
前記帯電電流検知部により検知された前記帯電電流に基づいて前記像担持体の表面電位に関する情報を取得する取得動作と、前記画像形成動作と、を実行可能に制御する制御部と、
前記像担持体に関する情報を記憶するメモリと、
を有し、
前記制御部は、前記画像形成動作が終了した後、次の画像形成動作を実行する場合において、前記像担持体の表面電位の絶対値が所定の閾値より小さい場合に、前記次の画像形成動作を実行する前に前記取得動作を実行するように制御するものであり、
前記制御部は、前記画像形成動作が終了してから、前記画像形成動作が終了したときに形成された前記表面電位の絶対値が前記閾値より小さくなるまで、の所要時間であって、前記像担持体に関する情報に基づいた前記所要時間に比べて、前記画像形成動作が終了して前記次の画像形成動作が実行されるまでの経過時間の方が長い場合に、前記次の画像形成動作を実行する前に前記取得動作を実行するように制御する
ことを特徴とする画像形成装置である。
記録材に画像を形成する画像形成動作を実行する画像形成装置であって、
像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、
前記帯電部材に流れる帯電電流を検知する帯電電流検知部と、
前記帯電電流検知部により検知された前記帯電電流に基づいて前記像担持体の表面電位に関する情報を取得する取得動作と、前記画像形成動作と、を実行可能に制御する制御部と、
前記像担持体に関する情報を記憶するメモリと、
を有し、
前記制御部は、前記画像形成動作が終了した後、次の画像形成動作を実行する場合において、前記像担持体の表面電位の絶対値が所定の閾値より小さい場合に、前記次の画像形成動作を実行する前に前記取得動作を実行するように制御するものであり、
前記制御部は、前記画像形成動作が終了してから、前記画像形成動作が終了したときに形成された前記表面電位の絶対値が前記閾値より小さくなるまで、の所要時間であって、前記像担持体に関する情報に基づいた前記所要時間に比べて、前記画像形成動作が終了して前記次の画像形成動作が実行されるまでの経過時間の方が長い場合に、前記次の画像形成動作を実行する前に前記取得動作を実行するように制御する
ことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、長期にわたる使用において、感光ドラムの表面電位を高い精度で検知できる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施例１における画像形成装置の全体構成の概略図
【図2】実施例１における現像装置の説明のための断面図
【図3】実施例１における装置の制御部および制御内容を説明するためのブロック図
【図4】実施例１における感光ドラムの表面電位を検知する手段を示す概略図
【図5】実施例１における帯電電流ＩＤと感光ドラムの帯電量ΔＶＤの関係を示す図
【図6】実施例１における画像の形成終了後の電位の時間推移を示す説明図
【図7】実施例１における表面電位測定制御の動作を示すフローチャート
【図8】比較例における表面電位測定制御の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下の説明では、図面および実施例を参照して、この発明を実施するための形態を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、それらの相対配置などは、発明が適応される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。
【0015】
［実施例１］
＜画像形成装置の構成＞
図１を参照して、本実施例の画像形成装置全体の概略構成について説明する。画像形成装置１００は、電子写真を用いるレーザビームプリンタであり、概略、画像形成装置本体
Ｍとプロセスカートリッジ２０を備える。ここで、画像形成装置本体Ｍとは、画像形成装置においてプロセスカートリッジ２０を除いた構成部品を示すものである。一方、プロセスカートリッジ２０は、画像形成装置本体Ｍに対して着脱して交換することが可能な部材である。本実施例のプロセスカートリッジ２０には、感光ドラム１、帯電ローラ４、現像容器９、クリーニング容器５が一体的に組み込まれている。
＜画像形成装置の構成＞
図１を参照して、本実施例の画像形成装置全体の概略構成について説明する。画像形成装置１００は、電子写真を用いるレーザビームプリンタであり、概略、画像形成装置本体
Ｍとプロセスカートリッジ２０を備える。ここで、画像形成装置本体Ｍとは、画像形成装置においてプロセスカートリッジ２０を除いた構成部品を示すものである。一方、プロセスカートリッジ２０は、画像形成装置本体Ｍに対して着脱して交換することが可能な部材である。本実施例のプロセスカートリッジ２０には、感光ドラム１、帯電ローラ４、現像容器９、クリーニング容器５が一体的に組み込まれている。
【0016】
なお、本発明が適用可能な画像形成装置はここに示すものに限られない。本発明は例えば、複数のプロセスカートリッジ２０を備え、中間転写ベルト（中間転写体）を用いて複数像のトナー像を記録材Ｐに転写してからカラー画像を形成するカラーレーザプリンタにも適用可能である。
また、本実施例における現像装置１０は、磁性一成分現像剤を用い、感光ドラム１と所定のギャップを設けて対向配置される一成分非接触現像方式を用いている。しかし、二成分の現像剤を用いる二成分現像方式や、感光ドラム１と現像装置１０が接触している接触現像方式を用いてもよい。
また、本実施例における現像装置１０は、磁性一成分現像剤を用い、感光ドラム１と所定のギャップを設けて対向配置される一成分非接触現像方式を用いている。しかし、二成分の現像剤を用いる二成分現像方式や、感光ドラム１と現像装置１０が接触している接触現像方式を用いてもよい。
【0017】
プロセスカートリッジ２０には、被帯電体としての像担持体である、感光ドラム１が配置されている。感光ドラム１は導電性ドラムの外周面にＯＰＣ（有機光半導体）感光層を形成したものである。感光ドラム１には、所定のプロセススピードで画像形成装置本体Ｍから駆動力が伝達され、時計回り方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その感光層へと作用するプロセス手段（帯電ローラ４やクリーニングブレード２など）や、現像電圧により現像を行う現像手段（現像容器９、現像ローラ７、規制部材８）が配置されている。
【0018】
帯電ローラ４は、帯電電圧電源（不図示）から帯電電圧の印加を受けて、感光ドラム１の表面を所定の帯電電位に均―に帯電する帯電部材である。本実施例の帯電電圧電源は、帯電ローラ４に対して－１０５０Ｖの帯電電圧を印加しており、これにより感光ドラム１の露光前電位ＶＤが－５００Ｖとなる。なお、本実施例では直流電圧を使用したが、これには限定されず、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を用いてもよい。
【0019】
スキャナ６は、露光装置であり、パーソナルコンピュータ（不図示）等から画像情報の入力を受けると、ビデオコントローラ（不図示）によって時系列電気デジタル画像信号に変換し、これに対応してレーザ光を変調して出力する。このように照射されたレーザ光が帯電された感光ドラム１表面を走査露光することにより、画像情報に対応する静電潜像が感光ドラム１上に形成される。本実施例では、感光ドラム１の露光後電位ＶＬが－１００Ｖとなるように、光量３．０ｍＪ／ｍ２でレーザ光を照射した。スキャナ６を本発明の露光ユニットと考えても良いし、スキャナ６にミラー等の光学部材を含めた構成を露光ユニットと考えても良い。
【0020】
現像装置１０の現像ローラ７は、現像剤担持体であり、スキャナ６によって感光ドラム１に形成された静電潜像を、現像剤３によって現像する。本実施例では現像剤３として磁性一成分現像剤（トナー）を用い、現像ローラ７と感光ドラム１を所定のギャップ（例えば２００μｍ）を設けて配置する非接触現像方式を採用している。
【0021】
また、感光ドラム１に対向して、感光ドラム１上のトナー像を記録材Ｐに対して転写するための転写ローラ１１が配置されている。
【0022】
＜画像形成方法＞
次に、画像形成動作を行うための画像形成方法について説明する。まず、画像形成装置本体Ｍ内の帯電電圧印加回路（不図示）が帯電ローラ４に電圧を印加することにより、感光ドラム１の表面が一様に帯電される。次いで、スキャナ６が画像情報に応じたレーザ光
を発し、帯電した感光ドラム１の表面を走査露光する。これにより、感光ドラム１上の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
次に、画像形成動作を行うための画像形成方法について説明する。まず、画像形成装置本体Ｍ内の帯電電圧印加回路（不図示）が帯電ローラ４に電圧を印加することにより、感光ドラム１の表面が一様に帯電される。次いで、スキャナ６が画像情報に応じたレーザ光
を発し、帯電した感光ドラム１の表面を走査露光する。これにより、感光ドラム１上の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【0023】
現像装置１０は、現像手段としての現像容器９、現像ローラ７、規制部材８などを備える部材である。紙面で反時計回り方向に駆動された現像ローラ７上に、所定の帯電量のトナー層（磁性層）が形成される。そこに直流電圧と交流電圧が重畳された現像電圧が印加されると、電界でトナーが現像ローラ７から感光ドラム１へと飛翔し、静電潜像がトナー像として現像される。
【0024】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写電圧を印加された転写ローラ１１によって記録材Ｐに転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置１２に搬送される。定着装置１２は、記録材Ｐに熱および圧力を加えることで、記録材Ｐにトナー像を定着させる。
【0025】
また、転写工程後に感光ドラム１上に残留した転写残トナーは、クリーニング手段としてのクリーニングブレード２によって除去され、廃トナーとして回収される。
その後、クリーニングされた感光ドラム１の表面は、再度帯電と露光が行われ、現像後の現像ローラ７から再度トナーが供給される。その後、転写と定着という流れを繰り返し、一連の画像形成動作のサイクルが行われる。
その後、クリーニングされた感光ドラム１の表面は、再度帯電と露光が行われ、現像後の現像ローラ７から再度トナーが供給される。その後、転写と定着という流れを繰り返し、一連の画像形成動作のサイクルが行われる。
【0026】
＜画像形成装置の各構成の詳細＞
（感光ドラム１）
本実施例の感光ドラム１は有機光導電体（ＯＰＣ）感光ドラムであり、直径３０ｍｍのアルミシリンダ外周面に抵抗層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層をディッピング塗工法にて順次塗布して構成される剛体である。電荷輸送層の膜厚は２５μｍである。
（感光ドラム１）
本実施例の感光ドラム１は有機光導電体（ＯＰＣ）感光ドラムであり、直径３０ｍｍのアルミシリンダ外周面に抵抗層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層をディッピング塗工法にて順次塗布して構成される剛体である。電荷輸送層の膜厚は２５μｍである。
【0027】
（帯電ローラ４）
本実施例の帯電手段である帯電ローラ４は接触帯電部材である。帯電ローラ４は感光ドラム１の表面（外周面）を、所定の極性、電位に一様に帯電処理する。帯電ローラ４は、直径６ｍｍの芯金に対し、外径が１２ｍｍとなるようにヒドリンゴムの基層にウレタンの表層を塗工している。また、抵抗値は１×１０６Ω以下であり、硬度は高分子計器（株）製ＡｓｋｅｒＣゴム硬度計にて４０度である。
本実施例の帯電手段である帯電ローラ４は接触帯電部材である。帯電ローラ４は感光ドラム１の表面（外周面）を、所定の極性、電位に一様に帯電処理する。帯電ローラ４は、直径６ｍｍの芯金に対し、外径が１２ｍｍとなるようにヒドリンゴムの基層にウレタンの表層を塗工している。また、抵抗値は１×１０６Ω以下であり、硬度は高分子計器（株）製ＡｓｋｅｒＣゴム硬度計にて４０度である。
【0028】
（スキャナ６）
スキャナ６は、感光ドラム１の表面にレーザを照射する露光装置であり、レーザの光量を変更可能である。本実施例では、半導体レーザのスキャナ６から波長８００ｎｍのレーザが照射される。半導体レーザ装置に、光路を規定するミラー等の光学部材を組み合わせたスキャナユニットを用いてもよい。
スキャナ６は、感光ドラム１の表面にレーザを照射する露光装置であり、レーザの光量を変更可能である。本実施例では、半導体レーザのスキャナ６から波長８００ｎｍのレーザが照射される。半導体レーザ装置に、光路を規定するミラー等の光学部材を組み合わせたスキャナユニットを用いてもよい。
【0029】
（転写ローラ１１）
転写ローラ１１は、直径６ｍｍの芯金に対し、外径１５ｍｍになるようにイオン導電性スポンジの基層を配置している。また抵抗値は温度２２℃の環境において４×１０７Ωであり、硬度は高分子計器（株）製ＡｓｋｅｒＣゴム硬度計にて３０度である。
転写ローラ１１は、直径６ｍｍの芯金に対し、外径１５ｍｍになるようにイオン導電性スポンジの基層を配置している。また抵抗値は温度２２℃の環境において４×１０７Ωであり、硬度は高分子計器（株）製ＡｓｋｅｒＣゴム硬度計にて３０度である。
【0030】
（クリーニングブレード２）
クリーニングブレード２は、ゴムブレードがクリーニング支持板金によって支持されて一体となり形成される。本実施例では厚さ２ｍｍ、２３℃環境下でのＭＤ－１硬度が６０度のウレタンゴムが使用される。
クリーニングブレード２は、ゴムブレードがクリーニング支持板金によって支持されて一体となり形成される。本実施例では厚さ２ｍｍ、２３℃環境下でのＭＤ－１硬度が６０度のウレタンゴムが使用される。
【0031】
（現像装置１０）
図２は、本実施例で用いる一成分非接触現像方式の現像装置１０の断面図である。現像装置１０はトナーの収容部であるトナー収容室９ａと、現像剤担持体としての現像ローラ７が設けられた現像室９ｂと、を有し、トナー収容室９ａと現像室９ｂは開口９ｃを介して互いに連通している。
図２は、本実施例で用いる一成分非接触現像方式の現像装置１０の断面図である。現像装置１０はトナーの収容部であるトナー収容室９ａと、現像剤担持体としての現像ローラ７が設けられた現像室９ｂと、を有し、トナー収容室９ａと現像室９ｂは開口９ｃを介して互いに連通している。
【0032】
本実施例において、トナーは平均粒径７μｍの磁性１成分トナーを用いる。現像剤３は、トナー収容室９ａから開口９ｃを介して現像室９ｂへと供給される。現像室９ｂに供給された現像剤３は、次に現像ローラ７に供給される。現像ローラ７は、画像形成時に現像剤３を担持するスリーブ７ａと、その両端に嵌入されるキャップ７ｂを有している。またスリーブ７ａには、磁性トナーに対応してマグネットローラ７ｃが内包されている。
【0033】
現像ローラ７は、感光ドラム１との間に所定の空隙（ＳＤギャップ）が設けられつつ対向配置されている。本実施例において、ＳＤギャップは２００μｍとした。スリーブ７ａの両端は現像装置１０の開口部に回転自在に支持されている。スリーブ７ａは画像形成動作時には、紙面で反時計回りに回転駆動される。また、スリーブ７ａには、画像形成装置本体Ｍに配置された不図示の電圧印加手段より所定のタイミングで電圧を印加している。本実施例においては直流電圧を－４００Ｖとして、交流電圧をＶｐｐ＝１４００Ｖ、周波数２０００Ｈｚの矩形波として印加している。
【0034】
磁界発生手段であるマグネットローラ７ｃは、スリーブ７ａ中にあり、磁極Ｎ、Ｓが交互に複数個形成されている。本実施例では、現像極、規制極、取り込み極、およびシール極の、４つの磁極を配置した。現像極は、感光ドラム１対向位置に配置されトナーの現像を制御する。規制極は、規制部材８の対向に配置されスリーブ７ａ上のトナー量を制御する。取り込み極は、現像室９ｂ内のトナーをスリーブ７ａ上に供給する。シール極は、現像室９ｂからのトナー漏れを防止する。また、マグネットローラ７ｃは、回転動作を行わず常に一定の位置に保持されているため、磁極は常に同じ方向に保たれる。
【0035】
現像ローラ７に供給されたトナーは、規制部材８によりトナー層の層厚が規制される。規制部材８により規制されたトナーは摩擦帯電により適切な電荷が付与される。
【0036】
ここで、本発明における現像ローラ７、規制部材８の主なパラメータを以下に列記する。
＜＜現像ローラ７＞＞
外径：１４ｍｍ
材質：金属系（ニッケル、アルミニウム、ＳＵＳ）
表面粗さ：Ｒａ０．２～１．０μｍ
＜＜規制部材８＞＞
材質：ウレタン
厚み：１．０ｍｍ
＜＜現像ローラ７＞＞
外径：１４ｍｍ
材質：金属系（ニッケル、アルミニウム、ＳＵＳ）
表面粗さ：Ｒａ０．２～１．０μｍ
＜＜規制部材８＞＞
材質：ウレタン
厚み：１．０ｍｍ
【0037】
（制御ブロック図）
図３は本発明の画像形成装置本体Ｍの制御ブロック図である。制御部４０は、演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ４１、記憶手段であるＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３などの本体メモリ、周辺機器との情報を入出力する入出力Ｉ／Ｆ４４等を有している。ＲＡＭ４３には、センサの検知結果や、演算結果などが格納されている。ＲＯＭ４２には、制御プログラムなど予め求められたデータテーブルなどが格納されている。ＣＰＵ４１には、画像形成装置本体Ｍにおける各制御対象が入出力Ｉ／Ｆ４４を介して接続されている。ＣＰＵ４１は、各種の電気的情報信号の授受や、駆動のタイミングなどを制御しており、後述するフローチャートの処理を司る。
図３は本発明の画像形成装置本体Ｍの制御ブロック図である。制御部４０は、演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ４１、記憶手段であるＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３などの本体メモリ、周辺機器との情報を入出力する入出力Ｉ／Ｆ４４等を有している。ＲＡＭ４３には、センサの検知結果や、演算結果などが格納されている。ＲＯＭ４２には、制御プログラムなど予め求められたデータテーブルなどが格納されている。ＣＰＵ４１には、画像形成装置本体Ｍにおける各制御対象が入出力Ｉ／Ｆ４４を介して接続されている。ＣＰＵ４１は、各種の電気的情報信号の授受や、駆動のタイミングなどを制御しており、後述するフローチャートの処理を司る。
【0038】
画像形成部４５は、図１で説明した感光ドラム１、帯電ローラ４、スキャナ６、転写ローラ１１、定着装置１２等の総称であり、画像書き出し位置や画像パターンを形成する。
モータ駆動部４６は、スキャナ６、感光ドラム１、現像ローラ７等を回転駆動する為の動力源となる各モータであり、制御部４０からの制御信号に基づき動作する。
高圧電源４７は、感光ドラム１、帯電ローラ４、現像ローラ７、転写ローラ１１、定着装置等に高電圧を印加する電源である。
モータ駆動部４６は、スキャナ６、感光ドラム１、現像ローラ７等を回転駆動する為の動力源となる各モータであり、制御部４０からの制御信号に基づき動作する。
高圧電源４７は、感光ドラム１、帯電ローラ４、現像ローラ７、転写ローラ１１、定着装置等に高電圧を印加する電源である。
【0039】
露光制御部４８は、感光ドラム１ヘ照射されるレーザ光の光量の信号をスキャナ６ヘ伝達する。
環境センサ４９は、画像形成装置本体Ｍに備えられた温度を計測するセンサにより、温度を示す情報を制御部４０に送信する。
タイマー５０は、各モータの駆動時間や、後述する画像形成終了後からの経過時間など、時間を示す情報を制御部４０へ送信する。
環境センサ４９は、画像形成装置本体Ｍに備えられた温度を計測するセンサにより、温度を示す情報を制御部４０に送信する。
タイマー５０は、各モータの駆動時間や、後述する画像形成終了後からの経過時間など、時間を示す情報を制御部４０へ送信する。
【0040】
メモリ通信部５２は、後述するプロセスカートリッジ２０のメモリ５１とデータ通信を行い、制御部４０にデータを送受信する。このデータは、制御部４０で高圧電源４７から帯電ローラ４、現像ローラ７等へ印加される電圧値を決定する際等に使用される。また、後述する感光ドラム１表面の電位測定タイミングを決定する際にも使用される。
【0041】
（メモリ）
本実施例のプロセスカートリッジ２０にはメモリ５１が備え付けられている。メモリ５１には、感光ドラム１の駆動時間情報（感光ドラム１が回転する累積駆動量）、帯電時間（帯電ローラ４が感光ドラム１を帯電している累積帯電時間）などが記録されている。なお、感光ドラム１の使用状況を判断するための情報は、本実施例のような感光ドラム１の累積駆動量には限定されず、感光ドラム１の使用状況が判断できればどのような情報でもよい。
本実施例のプロセスカートリッジ２０にはメモリ５１が備え付けられている。メモリ５１には、感光ドラム１の駆動時間情報（感光ドラム１が回転する累積駆動量）、帯電時間（帯電ローラ４が感光ドラム１を帯電している累積帯電時間）などが記録されている。なお、感光ドラム１の使用状況を判断するための情報は、本実施例のような感光ドラム１の累積駆動量には限定されず、感光ドラム１の使用状況が判断できればどのような情報でもよい。
【0042】
さらに、本実施例のメモリ５１には後述する感光ドラム１表面の電位測定が実行可能か判断するための感光ドラム１の使用状況や、帯電電流Ｉから帯電量ΔＶＤを求める際に用いる比例定数αなどが記憶されている。また、メモリ５１には製造番号やモデルなどのプロセスカートリッジ２０の種類を特定できる情報が記載されている。プロセスカートリッジ２０が画像形成装置本体Ｍに装着された際に、メモリ５１は、メモリ通信部５２を介して制御部４０と通信可能になり、制御部４０による情報の読み取りや書き込みが可能になる。通信方式は非接触でもよく、電気接点を介した接触式でもよい。
【0043】
（感光ドラム１、帯電ローラ４、スキャナ６等の配置関係）
図４を用いて、本実施例での感光ドラム１、帯電ローラ４、スキャナ６等の配置について説明する。図４は、感光ドラム１の表面電位を検知する手段を示す概略図である。
図４を用いて、本実施例での感光ドラム１、帯電ローラ４、スキャナ６等の配置について説明する。図４は、感光ドラム１の表面電位を検知する手段を示す概略図である。
【0044】
帯電ローラ４の芯金はその長手方向の両端部がそれぞれ軸受部材（不図示）によって回転可能に保持されている。上記軸受部材は、付勢部材としての押圧バネ４ｃによって感光ドラム１ヘ向けて付勢されている。これにより、帯電ローラ４は感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接され、感光ドラム１の表面との間に接触部である帯電ニップを形成している。帯電ローラ４は感光ドラム１の回転に伴い従動回転する。スキャナ６は、レーザ光が光学部材を介して感光ドラム１の外周面に照射されるように配置されている。現像ローラ７および転写ローラ１１は、感光ドラム１に対向するように配置されている。
【0045】
帯電ローラ４には帯電電圧印加回路４ａが接続されている。帯電電圧印加回路４ａは、定電圧電源に接続されており、直流電圧である帯電電圧を帯電ローラ４に印加する、帯電
電圧印加部である。帯電電圧が印加された感光ドラム１の表面は露光前電位ＶＤへと一様に帯電される。帯電ローラ４によりー様に帯電された感光ドラム１表面に対してスキャナ６は走査露光を行い露光後電位ＶＬが形成される。制御部４０は、ＲＡＭ４３、環境センサ４９、メモリ５１の情報を参照して、露光前電位ＶＤの目標値が－５００Ｖ、露光後電位ＶＬの目標値が－１００Ｖとなるように、帯電ローラ４ヘの印加電圧とスキャナ６のレーザ光量を決定する。
電圧印加部である。帯電電圧が印加された感光ドラム１の表面は露光前電位ＶＤへと一様に帯電される。帯電ローラ４によりー様に帯電された感光ドラム１表面に対してスキャナ６は走査露光を行い露光後電位ＶＬが形成される。制御部４０は、ＲＡＭ４３、環境センサ４９、メモリ５１の情報を参照して、露光前電位ＶＤの目標値が－５００Ｖ、露光後電位ＶＬの目標値が－１００Ｖとなるように、帯電ローラ４ヘの印加電圧とスキャナ６のレーザ光量を決定する。
【0046】
また、本実施例において、帯電電圧印加回路４ａには、帯電電流の直流成分を検出する帯電電流検知回路４ｂ（帯電電流検知部）が接続されている。帯電電流とは、帯電電圧印加回路から帯電ローラ４に電圧が印加された際に、帯電ローラ４に流れる電流である。なお、転写ローラ１１には転写電圧印加回路１１ａが接続されている。
【0047】
＜感光ドラム１表面の露光前電位ＶＤを検出する手段＞
次に、感光ドラム１表面の露光前電位ＶＤを検出する手段について説明する。帯電ローラ４から感光ドラム１への電圧印加により放電を生じると、帯電ローラ４に帯電電流が流れる。本実施例では、帯電電流の直流成分を検知することで感光ドラム１表面の電位を測定する。
次に、感光ドラム１表面の露光前電位ＶＤを検出する手段について説明する。帯電ローラ４から感光ドラム１への電圧印加により放電を生じると、帯電ローラ４に帯電電流が流れる。本実施例では、帯電電流の直流成分を検知することで感光ドラム１表面の電位を測定する。
【0048】
図５は、本実施例の帯電電流ＩＤと感光ドラム１の帯電量ΔＶＤの関係を示す説明図である。ここで、感光ドラム１の帯電量ΔＶＤは、帯電ニップ通過前の感光ドラム１表面の電位である帯電前電位ＶＤ’と、帯電ニップ通過後の感光ドラム１表面の電位である帯電後電位（本実施例においては露光前電位ＶＤと同一）との差分により求まる値である。このときに流れる帯電電流をＩＤとすると、帯電電流ＩＤと帯電量ΔＶＤは、下式（１）に示されるような比例関係にある。
ΔＶＤ＝ＶＤ－ＶＤ’＝αＩＤ （１）
したがって、帯電前電位ＶＤ’が０Ｖである状態において帯電電流ＩＤを検知することで、感光ドラム１表面の露光前電位ＶＤを検知することができる。
ΔＶＤ＝ＶＤ－ＶＤ’＝αＩＤ （１）
したがって、帯電前電位ＶＤ’が０Ｖである状態において帯電電流ＩＤを検知することで、感光ドラム１表面の露光前電位ＶＤを検知することができる。
【0049】
ここで、式（１）における比例定数αは、下式（２）のように表せる。式（２）中、感光層の膜厚ｄ、感光層の比誘電率ε、真空中の誘電率ε０、帯電ローラ４の有効帯電幅（感光ドラム１の表面の移動方向と略直行する方向）Ｌ、プロセススピードｖｐとする。
α＝ｄ／（ε×ε０×Ｌ×ｖｐ） （２）
なお、ε０、Ｌ、ｖｐは、感光ドラム１の使用状況やその種類によらず予め定めておくことが可能なパラメータである。
α＝ｄ／（ε×ε０×Ｌ×ｖｐ） （２）
なお、ε０、Ｌ、ｖｐは、感光ドラム１の使用状況やその種類によらず予め定めておくことが可能なパラメータである。
【0050】
一方、感光層の比誘電率εは感光ドラム１の使用状況やその種類により決定される値である。また、感光層の膜厚ｄは感光ドラム１の使用状況により決定される値である。そこで制御部４０は、メモリ５１に保存されている感光層の情報、ＲＡＭ４３に保存されている感光ドラム１の情報、環境センサ４９による温度情報などに基づいて、露光前電位ＶＤを検出するときの比誘電率εおよび膜厚ｄを決定する。本実施例では使用する感光層の種類や使用状況に応じたテーブル予めメモリ５１に格納させておき、制御部４０でその情報を読み出すことで比例定数αを決定している。
【0051】
本実施例において、帯電電圧を印加した後に駆動モータにより感光ドラム１を１回転させ、感光ドラム１が１回転する間に流れる帯電電流の平均値を用いて露光前電位ＶＤの検出を行っている。
【0052】
＜感光ドラム１表面の露光後電位ＶＬを検出する手段＞
次に、感光ドラム１表面の露光後電位ＶＬを検知する手段について説明する。本実施例では、表面電位を帯電前電位ＶＤ’から露光後電位ＶＬにした状態で、感光ドラム１に帯電ニップを通過させて、帯電後電位ＶＤ（＝露光前電位ＶＤ）に再帯電させる。そして、この再帯電時に流れる帯電電流の直流成分を検知することで、露光後電位ＶＬを測定する。
次に、感光ドラム１表面の露光後電位ＶＬを検知する手段について説明する。本実施例では、表面電位を帯電前電位ＶＤ’から露光後電位ＶＬにした状態で、感光ドラム１に帯電ニップを通過させて、帯電後電位ＶＤ（＝露光前電位ＶＤ）に再帯電させる。そして、この再帯電時に流れる帯電電流の直流成分を検知することで、露光後電位ＶＬを測定する。
【0053】
ここで、露光後電位ＶＬから露光前電位ＶＤへと再帯電されるときの帯電量をΔＶＬ、その時に流れる帯電電流をＩＬとすると、ΔＶＬ＝ＶＤ－ＶＬ＝αＩＬであることから、ＶＬは下記式（３）のように表せる。
ＶＬ＝ＶＤ－αＩＬ （３）
式（３）における露光前電位ＶＤは、感光ドラム１表面の露光前電位ＶＤを検出したときの値を使用すればよい。また、比例定数αは式（２）で用いたものと同一である。
ＶＬ＝ＶＤ－αＩＬ （３）
式（３）における露光前電位ＶＤは、感光ドラム１表面の露光前電位ＶＤを検出したときの値を使用すればよい。また、比例定数αは式（２）で用いたものと同一である。
【0054】
このように、露光後電位ＶＬから露光前電位ＶＤへと再帯電するときに流れる帯電電流ＩＬを検知することで、感光ドラム１表面の露光後電位ＶＬを算出可能となる。なお、本実施例においては露光前電位ＶＤを測定した後に露光後電位ＶＬの測定を実施している。これは露光後電位ＶＬの測定において用いられる露光前電位ＶＤの精度を上げるためである。また、本実施例では、スキャナ６によるレーザ光の照射開始後に、駆動モータにより感光ドラム１を１回転駆動させ、感光ドラム１が１回転する間に流れる帯電電流の平均値を用いて露光後電位ＶＬの測定を行っている。
【0055】
＜表面電位測定制御の実行タイミングの決定方法＞
次に、表面電位測定制御を実行するタイミングの決定方法について説明する。表面電位測定制御とは、露光前電位ＶＤの測定および露光後電位ＶＬの測定を一連の流れとして実行する制御のことであり、表面電位に関する情報を取得する取得動作である。
次に、表面電位測定制御を実行するタイミングの決定方法について説明する。表面電位測定制御とは、露光前電位ＶＤの測定および露光後電位ＶＬの測定を一連の流れとして実行する制御のことであり、表面電位に関する情報を取得する取得動作である。
【0056】
上記の説明により、本実施例の露光前電位ＶＤの測定において、帯電前電位ＶＤ’が０Ｖであることが重要だと分かる。そのため、露光前電位ＶＤの測定を帯電前電位ＶＤ’が、所定の値である０Ｖとなるタイミングで実行することにより、高い精度で露光前電位ＶＤを測定できる。
【0057】
図６は、本実施例の画像形成終了後電位ＶＤｔの時間推移を示す説明図である。ここで、画像形成終了後電位ＶＤｔとは、画像形成終了後の感光ドラム１表面の電位である。感光ドラム１は暗光下にあっても経過時間ｔに伴ってその電位が低下する（暗減衰）。そのため、図６に示す通り、画像形成終了後の時間の経過に伴い、画像形成終了後電位ＶＤｔは低下していく。本実施例では、経過時間ｔ＝Ｔとなったときに、ＶＤｔ＝ＶＤ’＝０Ｖとなる。Ｔは、後述するように表面電位の絶対値が所定の閾値まで低下するための所要時間であり、制御部４０による判定のための閾値となる。
【0058】
したがって、ｔ≧Ｔである、すなわち、画像形成終了後からの経過時間ｔが所要時間以上であることを露光前電位ＶＤの測定実行が可能か否かを判断するための条件とする。
ここで、経過時間ｔは制御部４０におけるタイマー５０により計測されている。また、閾値Ｔは図６におけるＶＤｔ０と感光ドラム１の使用状況や感光ドラム１の種類、周辺環境により決定される値である。そのため、制御部４０は、環境センサ４９、ＲＡＭ４３、メモリ５１の情報を参照して閾値Ｔを決定できる。
ここで、経過時間ｔは制御部４０におけるタイマー５０により計測されている。また、閾値Ｔは図６におけるＶＤｔ０と感光ドラム１の使用状況や感光ドラム１の種類、周辺環境により決定される値である。そのため、制御部４０は、環境センサ４９、ＲＡＭ４３、メモリ５１の情報を参照して閾値Ｔを決定できる。
【0059】
なお、ＶＤｔ０は画像形成終了直後の感光ドラム１表面の電位であり、画像形成終了時の動作により決定される。ＶＤｔ０は閾値Ｔを決定するためのパラメータであるため、ある程度予測可能な状態であることが望ましい。そこで本実施例では、画像形成終了時の帯電ローラ４に電圧を印加することで感光ドラム１を再帯電させ、感光ドラム１表面の電位を露光前電位ＶＤとしてから画像形成を終了している。なお、画像形成終了時の動作はこれに限定されるものではない。例えば、画像形成終了時にスキャナ６によりレーザ光を照射してから画像形成を終了させることにより感光ドラム１表面の電位を低下させ、閾値Ｔの値を小さくすることもできる。
【0060】
メモリ５１には表１、表２に示すテーブルが格納されている。表１は、感光ドラム１の累積稼働時間と累積帯電時間から感光ドラム１の使用状況を決定する際に用いられる。ここで、表１における感光ドラム１の累積駆動量とは、感光ドラム１が寿命を迎えるまでの総駆動量に対する現在までの駆動量の比率である。また、累積帯電時間とは、感光ドラム１が寿命を迎えるまでの総駆動時間に対する現在までの帯電時間の比率である。
【表1】
【0061】
また、表２は、感光ドラム１の使用状況と環境センサ４９の情報から閾値Ｔを決定する際に用いられる。ここで、表２における周辺環境温度は環境センサ４９により検知された使用環境における温度情報である。また、感光ドラム１の使用状況は表１により得られた値である。なお使用環境情報として、温度情報に代えて、または温度情報とともに、湿度など他の情報を用いてもよい。
【表2】
【0062】
上記の説明から、制御部４０により経過時間ｔと閾値Ｔを比較し、ｔ≧Ｔとなる状態で制御を実施することにより、露光前電位ＶＤ、露光後電位ＶＬを精度よく測定できる。
これに鑑み、制御部４０は、所定の実行タイミングで表面電位測定制御を行う。本実施例の所定の実行タイミングは、画像形成装置本体Ｍの電源が投入されたとき、画像形成装置１００がスリープから復帰したとき、および、所定の回数（例えば１０００枚）だけ画像形成がなされるタイミングにおいて、ｔ≧Ｔであるか否かを判断する。また、感光ドラム１が新品かどうかを判断し、新品であると判断された場合に表面電位測定制御を行っても良い。そして、ｔ≧Ｔであった場合に、表面電位測定制御を実行する。なお、表１や表２のようなテープルではなく、数式のような形式でメモリ５１に保存されていてもよい。
これに鑑み、制御部４０は、所定の実行タイミングで表面電位測定制御を行う。本実施例の所定の実行タイミングは、画像形成装置本体Ｍの電源が投入されたとき、画像形成装置１００がスリープから復帰したとき、および、所定の回数（例えば１０００枚）だけ画像形成がなされるタイミングにおいて、ｔ≧Ｔであるか否かを判断する。また、感光ドラム１が新品かどうかを判断し、新品であると判断された場合に表面電位測定制御を行っても良い。そして、ｔ≧Ｔであった場合に、表面電位測定制御を実行する。なお、表１や表２のようなテープルではなく、数式のような形式でメモリ５１に保存されていてもよい。
【0063】
＜表面電位測定制御のフローチャート＞
次に、図７のフローチャートを用いて、本実施例における表面電位測定制御の動作を説明する。本フローは、上述した表面電位測定制御の条件の場合において実行される。プリントジョブがスタートされると、制御部４０はＲＡＭ４３から感光ドラム１の累積駆動量および累積帯電時間の情報を取得し、また、メモリ５１に格納されている表１を参照することで感光ドラム１の使用状況を読み取る（ステップＳ１０１）。
次に、図７のフローチャートを用いて、本実施例における表面電位測定制御の動作を説明する。本フローは、上述した表面電位測定制御の条件の場合において実行される。プリントジョブがスタートされると、制御部４０はＲＡＭ４３から感光ドラム１の累積駆動量および累積帯電時間の情報を取得し、また、メモリ５１に格納されている表１を参照することで感光ドラム１の使用状況を読み取る（ステップＳ１０１）。
【0064】
次に、制御部４０はＳ１０１で読み取られた感光ドラム１の使用状況および環境センサ４９の情報を取得し、メモリ５１に格納されている表２を参照することで閾値Ｔを読み取る（ステップＳ１０２）。
次に、制御部４０はタイマー５０から画像形成終了後からの経過時間ｔを読み取る（ステップＳ１０３）。
そして制御部４０は、Ｓ１０２で読み取った閾値ＴとＳ１０３で読み取った経過時間ｔとを比較し、ｔ≧Ｔであるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。
次に、制御部４０はタイマー５０から画像形成終了後からの経過時間ｔを読み取る（ステップＳ１０３）。
そして制御部４０は、Ｓ１０２で読み取った閾値ＴとＳ１０３で読み取った経過時間ｔとを比較し、ｔ≧Ｔであるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。
【0065】
ｔ≧Ｔでないと判断された場合（Ｓ１０４＝Ｎｏ）、表面電位測定制御を実行することなく、制御部４０は画像形成部４５を制御して画像形成動作を実行する（ステップＳ１０９）。
一方、ｔ≧Ｔであると判断された場合（Ｓ１０４＝Ｙｅｓ）、制御部４０は、次の画像形成動作を実行する前に表面電位に関する情報の取得動作を実行するために、感光ドラム１の駆動および帯電ローラ４への電圧印加をＯＮにする（ステップＳ１０５）。
そして制御部４０は、感光ドラム１を１回転させて、帯電電流検知回路４ｂにより取得した帯電ローラ４に流れる帯電電流ＩＤの電流値の平均値から、露光前電位ＶＤの値を算出する。（ステップＳ１０６）
一方、ｔ≧Ｔであると判断された場合（Ｓ１０４＝Ｙｅｓ）、制御部４０は、次の画像形成動作を実行する前に表面電位に関する情報の取得動作を実行するために、感光ドラム１の駆動および帯電ローラ４への電圧印加をＯＮにする（ステップＳ１０５）。
そして制御部４０は、感光ドラム１を１回転させて、帯電電流検知回路４ｂにより取得した帯電ローラ４に流れる帯電電流ＩＤの電流値の平均値から、露光前電位ＶＤの値を算出する。（ステップＳ１０６）
【0066】
続いて制御部４０は、感光ドラム１表面へスキャナ６からレーザ光の照射をＯＮにする（ステップＳ１０７）。
そして制御部４０は、レーザ光の照射から感光ドラム１を１回転させて、帯電電流検知回路４ｂにより帯電ローラ４に流れる帯電電流ＩＬの電流値の平均値から露光後電位ＶＬの値を算出する（ステップＳ１０８）。
表面電位測定制御を終了し、その後、画像形成動作を実行し（ステップＳ１０９）、画像形成動作を終了させるために帯電電圧をＯＦＦする（ステップＳ１１０）。
そして制御部４０は、レーザ光の照射から感光ドラム１を１回転させて、帯電電流検知回路４ｂにより帯電ローラ４に流れる帯電電流ＩＬの電流値の平均値から露光後電位ＶＬの値を算出する（ステップＳ１０８）。
表面電位測定制御を終了し、その後、画像形成動作を実行し（ステップＳ１０９）、画像形成動作を終了させるために帯電電圧をＯＦＦする（ステップＳ１１０）。
【0067】
なお、表面電位制御における帯電電圧印加回路４ａから帯電ローラ４へ印加される電圧値、および、スキャナ６から照射されるレーザ光の光量の値は、通常の画像形成中に使用する値と同じとする。ここでは、帯電ローラ４への印加電圧を－１０００Ｖ、スキャナ６から照射するレーザ光の光量を３．０ｍＪ／ｍ２とした。
【0068】
また、図７のフローチャートの動作は、ｔ≧Ｔの条件が整えば毎回実行してもよいし、
所定の実行タイミングで行ってもよい。画像形成装置本体Ｍの電源が投入されたときや、画像形成装置１００がスリープから復帰したとき、および、所定の回数（例えば１０００枚）画像形成がなされた場合に実行してもよい。感光ドラム１が新品かどうかを判断し、新品であると判断された場合に実行してもよい。
なお、後述する実施例１と比較例における比較検討の温度環境条件は、温度３０℃とした。
所定の実行タイミングで行ってもよい。画像形成装置本体Ｍの電源が投入されたときや、画像形成装置１００がスリープから復帰したとき、および、所定の回数（例えば１０００枚）画像形成がなされた場合に実行してもよい。感光ドラム１が新品かどうかを判断し、新品であると判断された場合に実行してもよい。
なお、後述する実施例１と比較例における比較検討の温度環境条件は、温度３０℃とした。
【0069】
＜比較例＞
本実施例の表面電位測定制御の効果を示すために、比較例による表面電位測定制御を行ったので以下に説明する。本実験は、本実施例と比較例それぞれの表面電位測定制御方法により、感光ドラム１表面の露光前電位ＶＤと露光後電位ＶＬを測定し、表面電位計を用いて得られた測定結果との測定誤差を求めたものである。なお、本実験は使用状況が異なる複数の感光ドラム１に対して行っている。
本実施例の表面電位測定制御の効果を示すために、比較例による表面電位測定制御を行ったので以下に説明する。本実験は、本実施例と比較例それぞれの表面電位測定制御方法により、感光ドラム１表面の露光前電位ＶＤと露光後電位ＶＬを測定し、表面電位計を用いて得られた測定結果との測定誤差を求めたものである。なお、本実験は使用状況が異なる複数の感光ドラム１に対して行っている。
【0070】
まず、図８のフローチャートを用いて比較例における表面電位測定制御の動作を説明する。比較例では、本実施例とは異なり、画像形成終了後に経過時間ｔを制御部４０におけるタイマー５０により計測することなく、その後、露光前電位ＶＤの測定を実行している。実行条件としては、ｔ＝２０分で固定とした。
【0071】
プリントジョブがスタートされると、感光ドラム１の駆動をＯＮして帯電ローラ４への電圧印加をＯＮし（ステップＳ２０１）、画像形成動作を開始する（ステップＳ２０２）。
画像形成動作が終了すると、帯電ローラ４ヘの印加電圧をＯＦＦして感光ドラム１の駆動をＯＦＦする（ステップＳ２０３）。
そして、経過時間ｔが経過するまで画像形成装置１００を画像形成終了時点の状態で放置し、経過時間ｔが経過した後、感光ドラム１の駆動をＯＮし帯電電圧をＯＮする（ステップＳ２０４）。
画像形成動作が終了すると、帯電ローラ４ヘの印加電圧をＯＦＦして感光ドラム１の駆動をＯＦＦする（ステップＳ２０３）。
そして、経過時間ｔが経過するまで画像形成装置１００を画像形成終了時点の状態で放置し、経過時間ｔが経過した後、感光ドラム１の駆動をＯＮし帯電電圧をＯＮする（ステップＳ２０４）。
【0072】
感光ドラム１を１回転させて、帯電電流検知回路４ｂにより帯電ローラ４に流れる電流値ＩＤの平均値から露光前電位ＶＤの値を算出する（ステップＳ２０５）。
【0073】
その後、感光ドラム１の駆動をＯＦＦ、帯電ローラ４への電圧印加をＯＦＦにし（ステップＳ２０６）、制御を終了する。
【0074】
表３、表４に本実験の結果をまとめた。表３は各例における実験に用いた感光ドラム１の使用状況を一覧にしたものである。表に示すように、使用状況は１０～９０％の間でばらついている。なお、帯電電圧は、感光ドラム１の使用状況によらず露光前電位ＶＤが－４９０Ｖで一定となるように調整した。
【表3】
【0075】
表４は実験により得られた、露光前電位ＶＤの測定における表面電位計との測定誤差を
示している。上記の説明にあった通り、帯電前電位ＶＤ’は式（１）で示した関係にあるため、帯電前電位ＶＤ’との０Ｖからの誤差が、表面電位計との測定誤差になる。
示している。上記の説明にあった通り、帯電前電位ＶＤ’は式（１）で示した関係にあるため、帯電前電位ＶＤ’との０Ｖからの誤差が、表面電位計との測定誤差になる。
【表4】
【0076】
実施例においては、制御部４０は、ＲＡＭ４３、環境センサ４９、メモリ５１の情報に基づき、画像形成終了後からの経過時間ｔが帯電前電位ＶＤ’＝０Ｖとなる閾値Ｔをそれぞれ超えたと判断した場合において表面電位測定制御を行っている。したがって、ＶＤ’＝０Ｖで表面電位測定を実行できているために、測定誤差は生じていない。
【0077】
一方、比較例においては、経過時間ｔを測定することなくｔ＝２０分で固定しているため、感光ドラム１の使用状況が進むにつれて測定誤差が大きくなる結果となった。感光ドラム１の使用が進むにしたがって、感光ドラム１の表面電位の単位時間当たりの減衰量（暗減衰という）が小さくなるため、０Ｖ（ここでの表面電位の所定の閾値）に到達するまでの閾値Ｔを大きく設定する必要がある。それによって、特に感光ドラム１の使用が進んだＥの条件で最も誤差が大きくなってしまった。
【0078】
本実施例では、制御部４０がＲＡＭ４３、環境センサ４９、メモリ５１の情報に基づき、画像形成終了後からの経過時間ｔが帯電前電位ＶＤ’＝０Ｖとなる閾値Ｔを超えたと判断した場合に表面電位測定制御を行っている。そのため、高い精度で電位測定ができる。その結果、長期にわたる使用において、感光ドラム１の表面電位を高い精度で予測することが可能な画像形成装置を提供できる。したがって、制御部４０は精度の高い表面電位の予測値に基づいて帯電ローラ４に印加する電圧を変化させることが可能になり、例えば露光後電位ＶＬや露光前電位ＶＤなどの値を所望の値に補正できるようになる。その結果、現像コントラストとなる電位差Ｖｃｏｎｔや現像バックコントラストとなる電位差Ｖｂａｃｋを適正に制御できるので、トナーのカブリ等の不具合の発生を抑制できる。
【0079】
なお、本実施例において、画像形成動作実行後、表面電位測定制御を実行する前に露光を用いて予め表面電位の絶対値をＶＤより小さくしてもよい。また、その際の露光量は画像形成動作時と同じでもよいし、小さくても大きくてもよい。感光ドラム１の表面に露光を行うタイミングは、画像形成動作が終了した直後に行われることが特に望ましい。つまり、ｔ＝０の時に露光を実行することで、その後のＴまでの経過時間を短縮することが出来るため、精度良く表面電位測定制御を実行するタイミングが増えることとなる。なお、上記露光は、感光ドラム１の１周以上行われることが望ましい。
【0080】
また、上述のように露光を用いて予め表面電位の絶対値をＶＤより小さくしてもよいが、感光ドラム１の回転方向における転写後帯電前の感光ドラム１の表面を除電する除電ユニットを設けて、露光の代わりに除電してもよい。この時、除電装置はＬＥＤなどの発光装置を用いてもよい。
【0081】
また、閾値Ｔを画像形成動作が終了してから、画像形成動作が終了したときに形成された表面電位の絶対値が所定の値まで低下するまで、の所要時間よりも長くなるように閾値Ｔを設定してもよい。すなわち、感光ドラム１の表面電位の絶対値が所定の値まで低下す
るために十分な所要時間を少なくとも経過していればよい。
るために十分な所要時間を少なくとも経過していればよい。
【0082】
また、本実施例においては、所要時間と閾値Ｔを比較したが、直接、感光ドラム１の表面電位に係わる情報を取得して、その情報に基づいて取得動作の実施可否を判断してもよい。具体的には、帯電ローラ４に電圧を印加した際に感光ドラム１から帯電ローラ４に流れる電流や、転写ローラ１１に電圧を印加した際に感光ドラム１から転写ローラ１１に流れる電流の電流値と予め設定された閾値を比較して取得動作の実行可否を判断してもよい。
【符号の説明】
【0083】
１：感光ドラム、４：帯電ローラ、４ｂ：帯電電流検知回路、６：スキャナ、１０：現像装置、４０：制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】