JP7302247B2

JP7302247B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP7302247B2
Application number: JP2019074188A
Authority: JP
Inventors: 寛治新宅; 裕喜安藤; 紘史飯田; 圭司荒木; 聡溝口; 宏樹岡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2039-04-09
Also published as: US10859939B2; JP2020173311A; US20200326641A1

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置が知られている。例えば、この画像形成装置では、回転する像保持体（感光体ドラム等）の表面を帯電部材（帯電ロール等）により一様に帯電し、この像保持体を画像情報に基づいて制御された光で露光して像保持体の表面上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって現像して可視像（トナー像）とし、このトナー像を像保持体から記録媒体に、直接または中間転写ベルト等を介して転写する。そして、トナー像が転写された記録媒体を定着部へ搬送し、定着部によりトナー像を記録媒体に定着させる。像保持体の表面は、転写後に清掃部材により清掃され、除電手段により残留電荷が除去される。

特許文献１には、電子写真方式の画像形成装置において、転写ローラ（感光体ドラムから記録媒体にトナー像を転写する際に感光体ドラムとの間で記録媒体を挟むローラ）に印加する転写電圧を考慮して、帯電ローラ（帯電ロール）に印加する印加帯電電圧を決定する構成が開示されている。

特開２０１３－２０５８２９号公報

ところで、帯電ロール等の帯電部材は、トナーに含まれる外添剤による汚染等を原因として劣化することがある。帯電部材が劣化した際には、帯電部材により像保持体の表面を意図した電位に帯電することができなくなり、記録媒体に形成される画像に不具合を生じることがある。帯電部材の劣化状態を把握できるようにすることが求められている。

本発明の目的は、帯電部材の劣化状態を把握できるようにする、ことにある。

請求項１に係る発明は、記録媒体に転写される像を保持する像保持体と、前記像保持体に接して前記像保持体を帯電する帯電部材と、前記像保持体を除電する除電手段と、前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記像保持体の表面に帯電領域と、前記除電手段により除電領域を形成する形成手段と、前記除電領域に前記帯電部材から電圧を印加して流れる前記電流である第１電流と、前記帯電領域に前記帯電部材から電圧を印加して流れる前記電流である第２電流との電流差に基づいて、前記帯電部材の劣化状態を取得する状態取得手段と、を含む、画像形成装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置おいて、前記像保持体は回転し、前記除電手段は、前記回転の方向における前記帯電部材よりも上流側に配置され、前記形成手段は、前記帯電部材により前記像保持体を帯電させた後、前記除電手段のオフとオンを切り替えることにより、前記像保持体の表面に前記帯電領域と前記除電領域を形成する、ことを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、前記帯電部材の劣化状態に基づいて、画像形成時における前記帯電部材から前記像保持体に印加する電圧を変更する変更手段、を含む、ことを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、前記電流差に基づいて、画像形成時における前記帯電部材から前記像保持体に印加する電圧を変更する変更手段、を含む、ことを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の画像形成装置おいて、前記変更手段は、前記電流差が小さいほど、画像形成時における前記帯電部材から前記像保持体に印加する電圧を高くするように変更する、ことを特徴とするものである。

請求項６に係る発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、前記帯電部材の劣化状態に基づいた前記帯電部材の劣化レベルを表示する表示手段、を含む、ことを特徴とするものである。

請求項７に係る発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、前記電流差に基づいた前記帯電部材の劣化レベルを表示する表示手段、を含む、ことを特徴とするものである。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載の画像形成装置おいて、前記表示手段は、前記電流差が小さいほど、前記帯電部材の劣化が進んでいることを示す前記劣化レベルを表示する、ことを特徴とするものである。

請求項９に係る発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、前記電流差が予め定められた値より小さい場合には、警告を表示する表示手段、を含む、ことを特徴とするものである。

請求項１０に係る発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、前記形成手段が前記像保持体の表面に前記帯電領域と前記除電領域を形成した後、画像形成動作を開始するまでの時間が予め定められた時間より短い場合には、前記除電手段により前記像保持体の表面を除電する、ことを特徴とするものである。

請求項１１に係る発明は、記録媒体に転写される像を保持する像保持体と、前記像保持体に接して前記像保持体を帯電する帯電部材と、前記像保持体を除電する除電手段と、前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記像保持体の表面に帯電領域と、前記除電手段により除電領域を形成する形成手段と、前記除電領域に前記帯電部材から電圧を印加して流れる前記電流である第１電流と、前記帯電領域に前記帯電部材から電圧を印加して流れる前記電流である第２電流との電流差に基づいて、画像形成時における前記帯電部材から前記像保持体に印加する電圧を変更する変更手段と、を含む、画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、帯電部材の劣化状態が把握される。

請求項２に係る発明によれば、除電手段のオフとオンを切り換えることで形成された帯電領域と除電領域の境界付近に、除電手段より感光体ドラムの回転方向下流側に配置された帯電部材により電圧を印加することにより、像保持体の周方向の一部の区間で、第１電流と第２電流が取得され、帯電部材の劣化状態が把握される。

請求項３～５に係る発明によれば、画像形成時に帯電部材から像保持体に印加する印加帯電電圧が適正化される。

請求項６～８に係る発明によれば、ユーザ等により帯電部材の劣化状態が把握される。

請求項９に係る発明によれば、ユーザ等により帯電部材の劣化が著しく進んでいることが把握される。

請求項１０に係る発明によれば、像保持体上の帯電領域と除電領域の境界にできた電位の段差が、画像形成動作前に解消される。

請求項１１に係る発明によれば、第１電流および第２電流から直接的に、画像形成時に帯電部材から像保持体に印加する印加帯電電圧が適正化される。

画像形成装置の概略構成図である。帯電ロールの劣化取得処理の流れを示すフローチャートである。帯電ロールが除電領域に接する際の帯電電流を示す図である。帯電ロールが除電領域と帯電領域に接する際の帯電電流を示す図である。劣化小の帯電ロールＡと、劣化大の帯電ロールＢとの違いについて説明するための図である。電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆと劣化レベルとの対応付けの一例を示す図である。電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆと補正値Ｖｃｏとの対応付けの一例を示す図である。帯電ロールの電圧補正処理の流れを示すフローチャートである。帯電ロールの劣化レベルの表示画面の一例を示す図である。帯電ロールの劣化を要因とした警告の表示画面の一例を示す図である。

以下に、本発明に係る実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下で述べる構成は、説明のための例示であって、画像形成装置の仕様等に合わせて適宜変更が可能である。全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。

図１は、本実施形態における画像形成装置１０の概略構成図である。画像形成装置１０は、電子写真方式にて記録媒体Ｓに画像を形成する装置である。画像形成装置１０は、回転する感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２の表面を帯電する帯電ロール１４と、感光体ドラム１２表面に潜像を形成する露光装置１６と、感光体ドラム１２表面の静電潜像を現像してトナー像を得る現像装置１８と、感光体ドラム１２上のトナー像を中間転写ベルト２２に転写する一次転写ロール２０と、中間転写ベルト２２上のトナー像を記録媒体Ｓに転写する二次転写ロール３０と、感光体ドラム１２表面の残存トナー等を除去する清掃装置２４と、感光体ドラム１２表面の残存電位を除去する除電ランプ２６と、を備える。

像保持体の一例としての感光体ドラム１２は、記録媒体Ｓに中間転写ベルト２２を介して転写される像を保持する。感光体ドラム１２は、金属製の薄肉の円筒形ドラムの表面に有機感光層（不図示）を形成してなり、本実施形態では有機感光層が負極性に帯電する材料で構成されている。また、感光体ドラム１２の内周面（裏面）は接地されている。

帯電部材の一例としての帯電ロール１４は、導電性を有するゴムロール等で構成されると共に、感光体ドラム１２の表面に接触して回転可能に配置されており、感光体ドラム１２の回転に従動して回転する。帯電ロール１４は、帯電電源３４から電力が供給されて、感光体ドラム１２に帯電電圧を印加し、感光体ドラム１２を負の電位に帯電する。

露光装置１６は、帯電ロール１４によって負の電位に帯電された感光体ドラム１２に、レーザ光を用いて選択的に光書き込みを行うことで静電潜像を形成する。なお、露光装置１６における光源としては、レーザ光源以外に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源などを用いることも可能である。

現像装置１８は、感光体ドラム１２に対向して回転可能に配置された現像ロール１８ａを備え、現像装置１８の内部には、予め決められた色（例えば黒色）のトナーを含む現像剤を収容している。現像ロール１８ａは、その表面に現像剤を保持して、感光体ドラム１２に接触することにより、感光体ドラム１２上の静電潜像をトナーで現像する。

一次転写ロール２０は、導電性を有するゴムロール等で構成されて、中間転写ベルト２２を介して感光体ドラム１２に対向して回転可能に配置されて、中間転写ベルト２２の移動に従って回転する。一次転写ロール２０は、感光体ドラム１２との間で中間転写ベルト２２を挟んで、感光体ドラム１２と中間転写ベルト２２に一次転写電圧を印加し、感光体ドラム１２上のトナー像を中間転写ベルト２２に一次転写する。

二次転写ロール３０は、ゴムロール等で構成されて、回転可能に配置されており、対向ロール２８との間で中間転写ベルト２２及び記録媒体Ｓを挟んで、中間転写ベルト２２上のトナー像を記録媒体Ｓに二次転写する。なお、図示されていないが、画像形成装置１０は、記録媒体Ｓに二次転写されたトナー像を熱、圧力等により定着する定着装置を備える。

清掃装置２４は、感光体ドラム１２の表面に突き当たるように配置されるクリーニングブレード２４ａを備え、クリーニングブレード２４ａは、例えばウレタンゴム等のゴム材で構成されており、一次転写後の感光体ドラム１２上の付着物（トナー等）を除去する。

除電手段の一例としての除電ランプ２６は、感光体ドラム１２の表面に除電光を照射して感光体ドラム１２上の残存電位を除去する。例えば、除電ランプ２６としては、タングステンランプ等が挙げられ、光質としては、タングステンランプの白色光等が挙げられる。なお、除電光としてＬＥＤ光などを用いてもよい。また、除電手段は、光以外の手段により、感光体ドラム１２の表面の残存電位を除去する装置等であってもよい。

上記画像形成装置１０の画像形成プロセスを簡単に説明すると、以下の通りである。まず、帯電ロール１４によって、回転する感光体ドラム１２の表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１２表面はレーザ光学系等の露光装置１６により静電潜像が書き込まれる。感光体ドラム１２表面の静電潜像は、現像装置１８によりトナー像に現像される。そして、トナー像は中間転写ベルト２２に一次転写される。中間転写ベルト２２上のトナー像は、図示しない給紙トレイから搬送されてくる記録媒体Ｓに、二次転写ロール３０を用いて二次転写される。記録媒体Ｓ上の二次転写されたトナー像は、定着装置により定着させられ、その後、記録媒体Ｓは画像形成装置１０外に排出される。また、感光体ドラム１２は、一次転写した後、感光体ドラム１２表面の残留トナーが清掃装置２４により除去され、感光体ドラム１２表面の残存電位が除電ランプ２６により除電されて、次の画像形成プロセスに備える。

上記したように、感光体ドラム１２表面の残留トナーは清掃装置２４により除去されるが、トナーに含まれる外添剤が清掃装置２４のクリーニングブレード２４ａをすり抜けて、感光体ドラム１２の表面に留まることがある。そして、留まった外添剤が、帯電ロール１４の表面を汚染して、帯電ロール１４を劣化させることがある。帯電ロール１４の表面が外添剤で汚染されると、帯電ロール１４と感光体ドラム１２との間の抵抗値が高くなり、帯電ロール１４から感光体ドラム１２に帯電電圧を印加した際に、感光体ドラム１２表面を所望の電位にまで帯電させることができなくなる。すなわち、感光体ドラム１２表面が帯電不足となってしまう。それにより、感光体ドラム１２に保持される像に不具合を生じ、記録媒体Ｓにおいて、意図しない位置にトナー像が転写されたり、トナー像のムラが生じたりする等の不具合を生じる。そこで、本実施形態の画像形成装置１０は、帯電ロール１４の汚染による劣化を把握するための仕組みを有しており、以下、それについて詳しく説明する。

画像形成装置１０は、制御部３８と、記憶部７０と、表示操作部４０と、帯電ロール１４に帯電電圧を印加する帯電電源３４と、帯電電源３４から帯電ロール１４に流れる帯電電流Ｉｃを検出する電流センサ３６を備える。

制御部３８は、例えばＣＰＵを含み、記憶部７０に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、形成部５０、状態取得部５２、変更部５４、及び表示制御部５６として機能する。なお、制御部３８における形成部５０、状態取得部５２、変更部５４、及び表示制御部５６のそれぞれは、形成手段、状態取得手段、変更手段、及び表示制御手段の一例である。記憶部７０は、例えばフラッシュメモリ等を含み、制御部３８により実行されるプログラムや各種データを記憶する。

表示手段の一例としての表示操作部４０は、例えばタッチパネル等であり、表示制御部５６として機能する制御部３８からの信号を入力して当該信号に従った画面を表示すると共に、ユーザ等が表示操作部４０に入力した情報を制御部３８へ出力する。

制御部３８は、帯電電源３４に指令ＪＣを送信し、帯電電源３４が帯電ロール１４に印加する帯電電圧を制御する。また、制御部３８は、除電ランプ２６に指令ＪＬを送信し、除電ランプ２６のオンとオフを制御する。また、制御部３８には、電流検出手段の一例としての電流センサ３６により検出された帯電電流の検出値Ｉｃが入力される。

ここで、本実施形態の帯電ロール１４の劣化状態の取得処理について説明する前に、帯電ロール１４、一次転写ロール２０、及び除電ランプ２６による感光体ドラム１２の表面電位Ｖｂの遷移について簡単に説明する。なお、以下においては具体的な数値を挙げて説明がなされているが、それらの数値は理解を促すために挙げられているものであり、本実施形態がそのような数値に限定して実施されるわけではないことに留意頂きたい。

まず、帯電ロール１４が感光体ドラム１２に印加帯電電圧Ｖｃを印加することにより、感光体ドラム１２の表面を帯電する。ここで、感光体ドラム１２は、帯電開始電圧Ｖｓｔｈを有するため、帯電ロール１４から印加された印加帯電電圧Ｖｃがそのまま感光体ドラム１２の表面電位Ｖｂとはならない。例えば、感光体ドラム１２の帯電開始電圧Ｖｓｔｈは約５００Ｖであり、その場合、帯電ロール１４から感光体ドラム１２に約－１０００Ｖの印加帯電電圧Ｖｃが印加された際には、感光体ドラム１２の表面電位Ｖｂは約－５００Ｖ（＝５００Ｖ－１０００Ｖ）になる。

そして、帯電ロール１４により帯電された感光体ドラム１２表面は、露光装置１６側に向かって進んでいき、露光装置１６と現像装置１８を通過して、一次転写ロール２０側に進む。この時、露光装置１６と現像装置１８により感光体ドラム１２の表面電位Ｖｂは少し変動するが、ここでは説明を簡単にするために、現像装置１８を通過後の感光体ドラム１２の表面電位Ｖｂは約－５００Ｖのままとする。

そして、感光体ドラム１２表面は、一次転写ロール２０に到達し、一次転写ロール２０により例えば＋３００Ｖの一次転写電圧が印加され、感光体ドラム１２の表面電位Ｖｂは約－２００Ｖ（＝－５００Ｖ＋３００Ｖ）になる。

次に、感光体ドラム１２表面は、清掃装置２４を通過し除電ランプ２６に到達し、除電ランプ２６からの除電光により除電され、感光体ドラム１２の表面電位Ｖｂは、約－２００Ｖから約０Ｖになる。そして、感光体ドラム１２表面は、再び帯電ロール１４に戻り、帯電ロール１４から印加帯電電圧Ｖｃが印加されて、再び帯電される。

上記の説明では、除電ランプ２６により約－２００Ｖに帯電した感光体ドラム１２表面を除電するとしたが、本実施形態では、帯電ロール１４の劣化状態の取得処理において、制御部３８が除電ランプ２６のオンとオフを切り替えることで、除電ランプ２６通過後の感光体ドラム１２表面の表面電位Ｖｂを変化させる。すなわち、除電ランプ２６をオンにして感光体ドラム１２の表面電位Ｖｂを約０Ｖにした感光体ドラム１２の表面領域（以下、除電領域と言う）と、除電ランプ２６をオフにして感光体ドラム１２表面を帯電させたまま（約－２００Ｖ）にした感光体ドラム１２の表面領域（以下、帯電領域と言う）を形成する。

次に、本実施形態の帯電ロール１４の劣化状態の取得処理（以下、帯電ロールの劣化取得処理と言う）について具体的に説明する。図２は、帯電ロール１４の劣化取得処理の流れを示すフローチャートである。図２のフローは、例えば、画像形成装置１０の電源が投入された後、または、記録媒体Ｓへの画像形成が行なわれていない時に実行される。また、図２のフローは、帯電ロール１４が予め定められた印加帯電電圧Ｖｃ（一例としての－１０００Ｖ）を印加し、一次転写ロール２０が予め定められた一次転写電圧（一例としての＋３００Ｖ）を印加することで、除電ランプ２６の手前において、感光体ドラム１２の表面電位Ｖｂが一定の電位（一例としての約－２００Ｖ）となるようにした状態で行なわれる。

まず、Ｓ１００で、制御部３８は形成部５０として機能し、除電ランプ２６に指令ＪＬを送信して除電ランプ２６をオンにする。なお、除電ランプ２６がすでにオンになっている場合にはＳ１００は省略される。除電ランプ２６の除電光が感光体ドラム１２表面に照射されることで、感光体ドラム１２に除電領域（表面電位Ｖｂが約０Ｖ）が形成される。

次に、Ｓ１０２で、制御部３８は状態取得部５２として機能し、帯電ロール１４が感光体ドラム１２の除電領域に接している際に、帯電ロール１４に流れる帯電電流Ｉｃ＿ｅｏｎ（以下、第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎと言う）を電流センサ３６から取得する。ここで、第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎは、帯電ロール１４の印加帯電電圧Ｖｃ（－１０００Ｖ）と、感光体ドラム１２の除電領域の電位（約０Ｖ）との電位差である約－１０００Ｖ（＝－１０００Ｖ－０Ｖ、以下、第１電位差と言う）に応じた大きさとなっている。図３Ａには、感光体ドラム１２の除電領域が連続して帯電ロール１４に突入して、帯電電流Ｉｃが第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎから変化しない状態のグラフが示されている。

次に、Ｓ１０４で、制御部３８は形成部５０として機能し、除電ランプ２６に指令ＪＬを送信して除電ランプ２６をオフにする。それにより、除電ランプ２６の除電光が感光体ドラム１２表面に照射されなくなり、感光体ドラム１２には、帯電されたままの帯電領域（表面電位Ｖｂが約－２００Ｖ）が形成される。

次に、Ｓ１０６で、制御部３８は状態取得部５２として機能し、帯電ロール１４が感光体ドラム１２の帯電領域に接している際に、帯電ロール１４に流れる帯電電流Ｉｃ＿ｅｏｆ（以下、第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆと言う）を電流センサ３６から取得する。ここで、第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆは、帯電ロール１４の印加帯電電圧Ｖｃ（－１０００Ｖ）と、感光体ドラム１２の帯電領域の電位（約－２００Ｖ）との電位差である約－８００Ｖ（＝－１０００Ｖ－（－２００Ｖ）、以下、第２電位差と言う）に応じた大きさとなっている。

図３Ｂには、帯電ロール１４が除電領域と帯電領域の境界に接する際の帯電電流Ｉｃの変化が示されている。図３Ｂに示すように、除電ランプ２６を時刻ｔ１でオフにして帯電領域を形成した場合、感光体ドラム１２の帯電領域は、時刻ｔ１から時間Δｔ１２だけ遅れた時刻ｔ２に帯電ロール１４に突入し、帯電電流Ｉｃが、第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎから第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆに変化する。第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆに対応する上記した第２電位差（約－８００Ｖ）は、第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎに対応する上記した第１電位差（約－１０００Ｖ）に比べて小さいため、第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆは、第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎに比べて小さくなっている。

次に、図２のＳ１０８で、制御部３８は状態取得部５２として機能し、第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎと第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆの電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆ（＝Ｉｃ＿ｅｏｎ－Ｉｃ＿ｅｏｆ）を、帯電ロール１４の劣化状態として算出する。以上の処理により、帯電ロール１４の劣化取得処理が完了する。

図４は、劣化小の帯電ロール（以下、帯電ロールＡという）を有する画像形成装置１０において上記取得処理を実行し、得られた第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎ＿Ａ、第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆ＿Ａ、及び電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆ＿Ａの一例と、劣化大の帯電ロール（以下、帯電ロールＢという）を有する画像形成装置１０において上記取得処理を実行し、得られた第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎ＿Ｂ、第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆ＿Ｂ、及び電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆ＿Ｂの一例とを示すグラフである。図４において、横軸は、帯電ロール１４に突入する感光体ドラム１２の表面電位Ｖｂの絶対値｜Ｖｂ｜であり、Ｖｂ＿ｅｏｎは、感光体ドラム１２の除電領域の電位（約０Ｖ）であり、Ｖｂ＿ｅｏｆは、感光体ドラム１２の帯電領域の電位（約－２００Ｖ）である。

図４に示すように、劣化大の帯電ロールＢのＩｃ＿ｅｏｎ＿ＢとＩｃ＿ｅｏｆ＿Ｂのそれぞれは、劣化小の帯電ロールＡのＩｃ＿ｅｏｎ＿ＡとＩｃ＿ｅｏｆ＿Ａに比べて、小さくなる。これは、帯電ロール１４表面が外添剤により汚染され、劣化すると、帯電ロール１４と感光体ドラム１２の表面との間の抵抗値が高くなり、帯電ロール１４に流れる帯電電流Ｉｃが小さくなるためである。よって、帯電電流Ｉｃを検出するだけでも、帯電ロール１４の劣化をある程度把握することができるかもしれないが、帯電ロール１４の劣化度合を精度よく把握することが難しい。

一方で、劣化大の帯電ロールＢのΔＩｃ＿ｄｉｆ＿Ｂも、劣化小の帯電ロールＡのΔＩｃ＿ｄｉｆ＿Ａに比べて、小さくなる。これは、帯電ロール１４表面が外添剤により汚染され、劣化すると、感光体ドラム１２の表面電位Ｖｂの変動部分（除電領域と帯電領域の境界）が帯電ロール１４に突入した際に、帯電電流Ｉｃがその電位変動に追従できなくなるためである。帯電電流Ｉｃに比べて、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆは、帯電ロール１４の劣化度合を精度良く表すので、本実施形態では、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆを帯電ロール１４の劣化状態として取得する。電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆの値が小さいほど、帯電ロール１４の劣化が進んでいることを表す。

以上説明した本実施形態の画像形成装置１０によれば、帯電ロール１４の劣化状態が把握される。また、除電ランプ２６をオンからオフに切り換えることで形成された除電領域と帯電領域の境界付近に、除電ランプ２６より感光体ドラム１２の回転方向下流側に配置された帯電ロール１４により印加帯電電圧Ｖｃを印加することにより、感光体ドラム１２の周方向の一部の区間で、第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎと第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆが取得され、帯電ロール１４の劣化状態（電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆ）が取得される。

なお、以上説明した実施形態では、第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎおよび第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆから電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆを算出したが、例えば、第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎおよび第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆと、帯電ロールの劣化状態（例えば、劣化レベル）とを対応づけたテーブルを記憶部７０に記憶しておき、第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎおよび第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆと当該テーブルから、帯電ロールの劣化状態を取得するようにしてもよい。ただし、上記した実施形態のように電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆを算出した方が、より簡易に帯電ロール１４の劣化状態が取得される。

また、以上説明した実施形態では、まず、除電ランプ２６をオンにして感光体ドラム１２に除電領域を形成して第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎを取得し、次に、除電ランプ２６をオフにして感光体ドラム１２に帯電領域を形成し第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆを取得した。しかし、まず、除電ランプ２６をオフにして感光体ドラム１２に帯電領域を形成して第２電流Ｉｃ＿ｅｏｆを取得し、次に、除電ランプ２６をオンにして感光体ドラム１２に除電領域を形成し第１電流Ｉｃ＿ｅｏｎを取得するようにしてもよい。

なお、以上説明した実施形態の帯電ロール１４の劣化取得処理を実行することにより、感光体ドラム１２上の除電領域と帯電領域の境界に電位の段差ができる。このような電位の段差は、時間が経過すると解消されるが、帯電ロール１４の劣化取得処理後にすぐに記録媒体Ｓへの画像形成動作を開始した場合に、記録媒体Ｓへ転写する画像に不具合を生じる虞がある。そこで、感光体ドラム１２の表面に除電領域と帯電領域を形成した後、画像形成動作を開始するまでの時間が予め定められた時間より短い場合には、除電ランプ２６により感光体ドラム１２の表面を除電するようにしてもよい。これにより、感光体ドラム１２上の電位の段差が、画像形成動作の開始前に的確に解消される。

また、以上説明した実施形態の帯電ロール１４の劣化取得処理により取得された電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆを、劣化レベルまたはランクに変換するようにしてもよい。例えば、図５に示すように、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆと劣化レベルとを対応づけたテーブルを記憶部７０に記憶しておき、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆと当該テーブルから、劣化レベルを取得する。このような劣化レベルは、後述する表示操作部４０への劣化レベルの表示（図８参照）等に使用できる。

次に、帯電ロール１４の印加帯電電圧Ｖｃの補正処理（以下、帯電ロールの電圧補正処理という）について説明する。前述したように、帯電ロール１４が汚染されて劣化すると、帯電ロール１４により感光体ドラム１２表面を所望の電位にまで帯電させることができなくなる。そこで、帯電ロール１４の電圧補正処理を実行し、帯電ロール１４から感光体ドラム１２に印加する印加帯電電圧Ｖｃを補正（変更）し、感光体ドラム１２表面を所望の電位にまで帯電させることができるようにする。

図７は、帯電ロール１４の電圧補正処理の流れを示すフローチャートである。まず、Ｓ２００で、制御部３８は、図２に示す帯電ロール１４の劣化取得処理を実行し、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆを取得する。

次に、Ｓ２０２で、制御部３８は変更部５４として機能し、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆに基づいて補正値Ｖｃｏを取得する。図６は、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆと補正値Ｖｃｏとを対応づけたテーブルの一例を示す図である。当該テーブルにおいて、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆが小さくなるほど（帯電ロール１４の劣化が大きいほど）、補正値Ｖｃｏが大きくなるように対応付けされており、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆが所定値より大きいもの（帯電ロール１４の劣化がない、または、劣化小）には、０の補正値Ｖｃｏが対応付けられている。例えば、当該テーブルを予め記憶部７０に記憶しておき、変更部５４が、当該テーブルからＳ２００で得られた電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆに対応する補正値Ｖｃｏを取得する。なお、変更部５４は、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆを用いて、所定の演算を行うことにより補正値Ｖｃｏを取得してもよい。

次に、図７のＳ２０４で、変更部５４は、基準印加帯電電圧Ｖｃｓを取得する。基準印加帯電電圧Ｖｃｓは、補正前の帯電ロール１４の印加帯電電圧Ｖｃであり、例えば予め記憶部７０に記憶しておく。なお、ここでの基準印加帯電電圧Ｖｃｓは負値である。

次に、Ｓ２０６で、変更部５４は、基準印加帯電電圧Ｖｃｓに補正値Ｖｃｏを加算して、印加帯電電圧Ｖｃを算出する。なお、前述したように印加帯電電圧Ｖｃは負値であり、一方、図６のテーブルにおいて補正値Ｖｃｏは正値で定義されているため、図７のＳ２０６では、補正値Ｖｃｏを負値にした－Ｖｃｏを、基準印加帯電電圧Ｖｃｓに加算して印加帯電電圧Ｖｃとしている。

そして、変更部５４は、図１に示す帯電電源３４に指令ＪＣを送信し、帯電電源３４が帯電ロール１４に印加する帯電電圧（帯電ロール１４が感光体ドラム１２に印加する印加帯電電圧）を、基準印加帯電電圧Ｖｃｓから補正後の印加帯電電圧Ｖｃに変更する。以上が、帯電ロール１４の電圧補正処理である。

以上説明した帯電ロールの電圧補正処理によれば、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆが小さいほど（帯電ロール１４の劣化が大きいほど）、帯電ロール１４から感光体ドラム１２に印加する印加帯電電圧Ｖｃが高くなる。よって、帯電ロール１４の劣化が大きい場合であっても、感光体ドラム１２表面が所望の電位にまで帯電される。すなわち、記録媒体Ｓへの画像形成時における、帯電ロール１４から感光体ドラム１２に印加する印加帯電電圧Ｖｃが適正化される。それにより、記録媒体Ｓにおける画像不良の発生が抑制される。

次に、帯電ロール１４の劣化状態を、表示操作部４０に表示する例について説明する。例えば、図５に示す、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆと劣化レベルとを対応づけたテーブル（記憶部７０に予め記憶しておくテーブル）を用いて、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆに対応する劣化レベルを取得し、当該劣化レベルを表示操作部４０の画面に表示するようにしてもよい。図８は、その場合の表示画面１００の一例である。このようにすれば、ユーザやサービスマン等により帯電ロール１４の劣化状態が把握される。なお、図８の表示画面１００は、あくまで一例であり、種々なる態様での表示が可能である。例えば、帯電ロール１４の劣化レベルを、他の部材の状態（劣化状態や消耗状態など）と合わせて表示する形態であってもよい。

また、電流差ΔＩｃ＿ｄｉｆが予め定められた値より小さい場合には、表示操作部４０の画面に警告（エラー表示等）を表示するようにしてもよい。図９は、その場合の表示画面１０２の一例である。このようにすれば、ユーザやサービスマン等により帯電ロール１４の劣化が著しく進んでいることが把握される。なお、図９には、ユーザやサービスマン等に感光体ユニット（感光体ドラム１２と帯電ロール１４等を含むユニット）の交換を促すメッセージが表示されているが、このようなメッセージは必須ではなく、必要に応じて表示すればよい。図９の表示画面１０２も、あくまで一例であり、種々なる態様での表示が可能である。

１０画像形成装置、１２感光体ドラム、１４帯電ロール、１６露光装置、１８現像装置、１８ａ現像ロール、２０一次転写ロール、２２中間転写ベルト、２４清掃装置、２４ａクリーニングブレード、２６除電ランプ、２８対向ロール、３０二次転写ロール、３４帯電電源、３６電流センサ、３８制御部、４０表示操作部、５０形成部、５２状態取得部、５４変更部、５６表示制御部、７０記憶部、１００，１０２表示画面。

Claims

記録媒体に転写される像を保持する像保持体と、
前記像保持体に接して前記像保持体を帯電する帯電部材と、
前記像保持体を除電する除電手段と、
前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記像保持体の表面に帯電領域と、前記除電手段により除電領域を形成する形成手段と、
前記除電領域に前記帯電部材から電圧を印加して流れる前記電流である第１電流と、前記帯電領域に前記帯電部材から電圧を印加して流れる前記電流である第２電流との電流差に基づいて、前記帯電部材の劣化状態を取得する状態取得手段と、を含む、
画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置おいて、
前記像保持体は回転し、
前記除電手段は、前記回転の方向における前記帯電部材よりも上流側に配置され、
前記形成手段は、前記帯電部材により前記像保持体を帯電させた後、前記除電手段のオフとオンを切り替えることにより、前記像保持体の表面に前記帯電領域と前記除電領域を形成する、
画像形成装置。
請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、
前記帯電部材の劣化状態に基づいて、画像形成時における前記帯電部材から前記像保持体に印加する電圧を変更する変更手段、を含む、
画像形成装置。
請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、
前記電流差に基づいて、画像形成時における前記帯電部材から前記像保持体に印加する電圧を変更する変更手段、を含む、
画像形成装置。
請求項４に記載の画像形成装置おいて、
前記変更手段は、前記電流差が小さいほど、画像形成時における前記帯電部材から前記像保持体に印加する電圧を高くするように変更する、
画像形成装置。
請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、
前記帯電部材の劣化状態に基づいた前記帯電部材の劣化レベルを表示する表示手段、を含む、
画像形成装置。
請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、
前記電流差に基づいた前記帯電部材の劣化レベルを表示する表示手段、を含む、
画像形成装置。
請求項７に記載の画像形成装置おいて、
前記表示手段は、前記電流差が小さいほど、前記帯電部材の劣化が進んでいることを示す前記劣化レベルを表示する、
画像形成装置。
請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、
前記電流差が予め定められた値より小さい場合には、警告を表示する表示手段、を含む、
画像形成装置。
請求項１または２に記載の画像形成装置おいて、
前記形成手段が前記像保持体の表面に前記帯電領域と前記除電領域を形成した後、画像形成動作を開始するまでの時間が予め定められた時間より短い場合には、前記除電手段により前記像保持体の表面を除電する、
画像形成装置。
記録媒体に転写される像を保持する像保持体と、
前記像保持体に接して前記像保持体を帯電する帯電部材と、
前記像保持体を除電する除電手段と、
前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記像保持体の表面に帯電領域と、前記除電手段により除電領域を形成する形成手段と、
前記除電領域に前記帯電部材から電圧を印加して流れる前記電流である第１電流と、前記帯電領域に前記帯電部材から電圧を印加して流れる前記電流である第２電流との電流差に基づいて、画像形成時における前記帯電部材から前記像保持体に印加する電圧を変更する変更手段と、を含む、
画像形成装置。