JP2009020388A - 被覆層消失判定装置、帯電装置、画像形成装置、被覆層消失判定方法及び被覆層消失判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の被覆層の消失状態を判定する。
【解決手段】像保持体２２が初期状態から所定のサイクル数に達するまでの間には、像保持体２２に偏摩耗が生じていても、保護層９８のみが摩耗しており、像保持体２２の飽和電荷量Ｑは、保護層９８の摩耗レート及び比誘電率ε１に応じて、像保持体２２のサイクル数に略比例して増加する。また、像保持体２２のサイクル数が所定のサイクル数に達した以降には、保護層９８が略摩耗し尽くしており、像保持体２２の表面の全領域が電荷輸送層９６であり、像保持体２２の飽和電荷量Ｑは、電荷輸送層９６の摩耗レート及び比誘電率ε２に応じて、像保持体２２のサイクル数に略比例して増加する。制御ユニット６２は、飽和電荷量Ｑの変化と像保持体２２の動作量の変化との関係（傾き）に応じて、保護層９８が所定量消失したか否かを判定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、被覆層消失判定装置、帯電装置、画像形成装置、被覆層消失判定方法及び被覆層消失判定プログラムに関するものである。

特許文献１は、電極部材に異なる電圧を印加して得られたＶ−Ｉ特性に基づいて、被帯電体の厚みを検知する画像形成装置を開示する。

特許第３０６４６４３号

本発明は、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の被覆層の消失状態を判定することができる被覆層消失判定装置、帯電装置、画像形成装置、被覆層消失判定方法及び被覆層消失判定プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る本発明は、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の飽和電荷量を検出する飽和電荷量検出手段と、この飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係に基づいて、被帯電体の被覆層の消失状態を判定する判定手段と、を有する被覆層消失判定装置である。

請求項２に係る本発明は、前記判定手段が、前記飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係を示す値と、所定の閾値とを比較することにより、被帯電体の被覆層の消失状態を判定する請求項１記載の被覆層消失判定装置である。

請求項３に係る本発明は、被帯電体の飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係を記憶する記憶手段と、この記憶手段が記憶する関係に基づいて、前記判定手段が比較する閾値を変更する閾値変更手段と、をさらに有する請求項２記載の被覆層消失判定装置である。

請求項４に係る本発明は、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の被覆層を具備する被帯電体に対し、接触又は近接して該被帯電体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材により帯電させられた被帯電体の飽和電荷量を検出する飽和電荷量検出手段と、この飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係に基づいて、被帯電体の被覆層の消失状態を判定する判定手段と、を有する帯電装置である。

請求項５に係る本発明は、前記判定手段が、前記飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係を示す値と、所定の閾値とを比較することにより、被帯電体の被覆層の消失状態を判定する請求項４記載の帯電装置である。

請求項６に係る本発明は、被帯電体の飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係を記憶する記憶手段と、この記憶手段が記憶する関係に基づいて、前記判定手段が比較する閾値を変更する閾値変更手段と、をさらに有する請求項５記載の帯電装置である。

請求項７に係る本発明は、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の被覆層を具備する像保持体と、この像保持体に接触又は近接して該像保持体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材により帯電させられた前記像保持体の飽和電荷量を検出する飽和電荷量検出手段と、この飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と前記像保持体の動作量の変化との関係に基づいて、前記像保持体の被覆層の消失状態を判定する判定手段と、を有する画像形成装置である。

請求項８に係る本発明は、前記判定手段が、前記飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と前記像保持体の動作量の変化との関係を示す値と、所定の閾値とを比較することにより、前記像保持体の被覆層の消失状態を判定する請求項７記載の画像形成装置である。

請求項９に係る本発明は、前記像保持体の飽和電荷量の変化と前記像保持体の動作量の変化との関係を記憶する記憶手段と、この記憶手段が記憶する関係に基づいて、前記判定手段が比較する閾値を変更する閾値変更手段と、をさらに有する請求項８記載の画像形成装置である。

請求項１０に係る本発明は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記像保持体の寿命を判定する寿命判定手段をさらに有する請求項７乃至９いずれか記載の画像形成装置である。

請求項１１に係る本発明は、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の飽和電荷量の変化を取得し、取得した飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係に基づいて、被帯電体の被覆層の消失状態を判定する被覆層消失判定方法である。

請求項１２に係る本発明は、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の飽和電荷量の変化を取得するステップと、取得した飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係に基づいて、被帯電体の被覆層の消失状態を判定するステップとをコンピュータに実行させる被覆層消失判定プログラムである。

請求項１に係る本発明によれば、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の被覆層の消失状態を、複数の被覆層それぞれの層厚の初期公差によらず、判定することができる。

請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加えて、被覆層の消失状態を容易に判定することができる。

請求項３に係る本発明によれば、請求項２に係る本発明の効果に加えて、被覆層の消失状態を精度よく判定することができる。

請求項４に係る本発明によれば、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の被覆層の消失状態を、複数の被覆層それぞれの層厚の初期公差によらず、判定することができる。

請求項５に係る本発明によれば、請求項４に係る本発明の効果に加えて、被覆層の消失状態を容易に判定することができる。

請求項６に係る本発明によれば、請求項５に係る本発明の効果に加えて、被覆層の消失状態を精度よく判定することができる。

請求項７に係る本発明によれば、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが異なる複数の被覆層を具備する像保持体の被覆層の消失状態を、複数の被覆層それぞれの層厚の初期公差によらず、判定することができる。

請求項８に係る本発明によれば、請求項７に係る本発明の効果に加えて、被覆層の消失状態を容易に判定することができる。

請求項９に係る本発明によれば、請求項８に係る本発明の効果に加えて、被覆層の消失状態を精度よく判定することができる。

請求項１０に係る本発明によれば、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが異なる複数の被覆層を具備する像保持体の被覆層の寿命を、複数の被覆層それぞれの層厚の初期公差によらず、判定することができる。

請求項１１に係る本発明によれば、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の被覆層の消失状態を、複数の被覆層それぞれの層厚の初期公差によらず、判定することができる。

請求項１２に係る本発明によれば、比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の被覆層の消失状態を、複数の被覆層それぞれの層厚の初期公差によらず、判定することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成部１２と、原稿読取装置１４とを有する。画像形成部１２は、例えばゼログラフィ方式のもので、用紙などの記録媒体が積載された例えば４段の給紙トレイ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ及び手差しトレイ１８とを有し、これらトレイ１６ａ〜１６ｄ、１８から記録媒体搬送路２０に供給された記録媒体に画像を形成するようになっている。

即ち、画像形成部１２は、例えば円筒状の回転する像保持体２２と、この像保持体２２を一様に接触帯電する例えば帯電ロールからなる帯電部材２４と、この帯電部材２４により一様に帯電された像保持体２２に静電潜像を形成する露光装置（光書込み装置）２６と、この露光装置２６により形成された像保持体２２上の潜像を現像剤で可視化する現像装置２８と、この現像装置２８により形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写装置３０と、像保持体２２に残った現像剤をクリーニングするクリーナ３２とを有する。

帯電部材２４は、例えばゴムなどの弾性を有する部材を表面に有し、像保持体２２に接触して回転する。露光装置２６は、レーザ走査方式のもので、例えば原稿読取装置１４で読み取った原稿の画像をレーザのオンオフ信号に変えて出力する。転写装置３０は例えば転写ロールから構成され、この転写装置３０により現像剤像が転写された記録媒体が定着装置３４に送られ、この定着装置３４により現像剤像が記録媒体に定着される。現像剤像が定着された記録媒体は、排出トレイ３６に排出される。

記録媒体搬送路２０には、複数の記録媒体搬送ロール３８が設けられている。この記録媒体搬送ロール３８の一つとして、転写装置３０上流側近傍には、レジストロール４０が配置されている。このレジストロール４０は、供給された記録媒体を一時停止させ、像保持体２２に潜像が形成されるタイミングと同期して記録媒体を転写装置３０に供給するように制御される。

原稿読取装置１４は、原稿を光学的に読み取る光学系４２と、自動原稿送り装置４４とを有する。
光学系４２は、自動原稿送り装置４４により送られた原稿を流し読みする機能と、反射ミラー等を走査して原稿台ガラス５４上に載置された原稿を読み取る機能とを備えている。

自動原稿送り装置４４は、多数の原稿が載置される原稿載置台５６と、原稿を搬送する原稿搬送路５８と、画像を読み取った後の原稿が排出される排出台６０とを有する。

また、画像形成装置１０は、制御ユット６２、表示装置及びキーボードなどを含むユーザインタフェース装置（ＵＩ装置）６４、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記憶装置６６及び通信装置６８などを有する。制御ユニット６２は、ＣＰＵ７０及びメモリ７２などを含み、画像形成装置１０を構成する各部を制御するようにされている。
このように、画像形成装置１０は、コンピュータとしての機能を含み、記憶媒体７４又は通信装置６８を介して受け入れたプログラムを実行することにより、印刷などの処理を行う。

次に、像保持体２２、帯電部材２４及びその周辺について詳述する。
図３は、像保持体２２、帯電部材２４及びその周辺の構成の詳細を示す模式図である。帯電部材２４には、電源部８２が接続されている。電源部８２は、交流電源８４及び直流電源８６を有し、制御ユニット６２の制御に応じて、所定の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧Ｖａｃを重畳した電圧を帯電部材２４に印加する。例えば、電源部８２は、交流電源８４が１０００Ｈｚの周波数でピーク間電圧Ｖｐｐが８００〜２５００Ｖ程度の交流電圧を帯電部材２４に対して印加し、直流電源８６が−７５０Ｖ程度の直流電圧Ｖｄｃを帯電部材２４に対して印加して、所定の電流を帯電部材２４に供給するようにされている。電流検出部８８は、電源部８２が帯電部材２４に対して流す電流を検出し、制御ユニット６２に対して出力する。

像保持体２２は、例えば接地されたアルミニウムなどからなる円筒状の導電性支持体９０と、この導電性支持体９０の外面を覆う感光層９２とを有し、例えば帯電部材２４が接触する軸方向の長さが３００ｍｍにされている。感光層９２は、図４に示すように、例えば電荷発生層９４、電荷輸送層（ＣＴ層）９６及び保護層（ＯＣ層）９８から構成される。電荷発生層９４は、図５にも示すように例えば層厚（膜厚）が０．１５μｍにされており、電荷キャリア生成材料を含んで導電性支持体９０を被覆している。電荷輸送層９６は、電荷キャリア輸送材料を含み例えば比誘電率が３である部材からなり、層厚が約２０μｍ（又は１６〜１８μｍ）にされ、電荷発生層９４の外側に積層されている。保護層９８は、例えば比誘電率が４．５である部材からなり、層厚が約５μｍ（又は６．７〜７．３μｍ）にされ、電荷輸送層９６の外側に積層されている。また、保護層９８は、電荷輸送層９６よりも硬度が高くされている。例えば、電荷輸送層９６が１０００サイクル（像保持体２２の動作量が１０００サイクル）の処理で約３０ｎｍの摩耗（摩耗レート）となるのに対し、保護層９８は１０００サイクルの処理で約３ｎｍの摩耗となるようにされている。

図６は、電流検出部８８が検出する直流電流値と像保持体２２の電位との関係を示すグラフである。ここで、電源部８２は像保持体２２を帯電させるために帯電部材２４に対して交流電圧と直流電圧とを印加しており、直流電源８６が帯電部材２４に対して印加する直流電圧が−７５０Ｖとなっている。帯電部材２４に−７５０Ｖの直流電圧が印加され、像保持体２２が１回転すると、像保持体２２は約−７２０Ｖに帯電し、制御ユニット６２は電流検出部８８が検出する帯電電流とリーク電流とを含む直流電流値に応じて電荷量Ｑ１を算出する。像保持体２２は１回転しても帯電電荷量が飽和していない。

像保持体２２が２回転すると、像保持体２２は約−７４０Ｖに帯電し、制御ユニット６２は電流検出部８８が検出する帯電電流とリーク電流とを含む直流電流値に応じて電荷量Ｑ２を算出する。像保持体２２は２回転しても帯電電荷量が飽和していない。像保持体２２が３回転すると、像保持体２２は約−７５０Ｖに帯電し、制御ユニット６２は電流検出部８８が検出する帯電電流とリーク電流とを含む直流電流値に応じて電荷量Ｑ３を算出する。像保持体２２は３回転すると帯電電荷量が飽和している。像保持体２２が４回転すると、像保持体２２の帯電電荷量が飽和しているので、制御ユニット６２は電流検出部８８が検出するリーク電流のみからなる直流電流値に応じて電荷量Ｑ４を算出する。なお、電流検出部８８が検出するリーク電流には、電源部８２が印加する電圧値に応じて変化するリーク電流と、電源部８２が印加する電圧値によらず流れるリーク電流とが含まれている。

像保持体２２が３回転するまでに制御ユニット６２が算出した電荷量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３には、それぞれリーク電流に対応する電荷量Ｑ４が含まれている。そこで、制御ユニット６２は、像保持体２２の飽和電荷量Ｑを下式１により算出することにより、検出するようにされている。

飽和電荷量Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４×３ ・・・（１）

像保持体２２は、上述したように円筒状の部材であり、帯電部材２４が接触することによって外面側から摩耗し、感光層９２の総層厚が摩耗によって減少すると、飽和電荷量Ｑが増大する。
そこで、制御ユニット６２は、像保持体２２の飽和電荷量Ｑを定期的に検出し、像保持体２２のサイクル数の変化に対する飽和電荷量Ｑの変化（傾き）を算出し、像保持体２２の感光層９２が所定量消失したか否か、及び像保持体２２の寿命を判定するようにされている。

図７は、像保持体２２のサイクル数（像保持体２２の動作量）の変化に対する飽和電荷量Ｑの変化を試算した３通りの結果を示すグラフである。上述したように、帯電部材２４は、像保持体２２に接触して回転する。したがって、像保持体２２の感光層９２は、像保持体２２の動作量（像保持体２２のサイクル数）が増加するにつれて、まず最外被覆層である保護層９８の摩耗が始まり、次に電荷輸送層９６の摩耗が始まる。

ここで、像保持体２２は、保護層９８が外側から均一に摩耗するとは限らず、偏摩耗（一部の摩耗が他の部分に比べてすすむ）が生じる場合がある。つまり、画像形成装置１０が動作を続けると、保護層９８が全て摩耗してしまう前に、部分的に電荷輸送層９６の摩耗が始まり、保護層９８が摩耗する領域と電荷輸送層９６が摩耗する領域とが混在する期間がある。なお、図７には、帯電部材２４と像保持体２２とが接触する領域の軸方向の全長が３００ｍｍである像保持体２２に対し、保護層９８が摩耗する領域と電荷輸送層９６が摩耗する領域とが混在する領域（像保持体２２の表面に保護層９８と電荷輸送層９６が混在する混在領域）の軸方向の長さが１０ｍｍ、２０ｍｍ及び３０ｍｍである場合（混在領域の割合が３．３％、６．６％及び１０％である場合）について試算された結果が示されている。

図７に示すように、像保持体２２が初期状態（動作量＝０）から所定のサイクル数（所定値Ｘ）に達するまでの間には、像保持体２２に偏摩耗が生じていても、保護層９８のみが摩耗しており、像保持体２２の表面の全領域が保護層９８であり、像保持体２２の飽和電荷量Ｑは、保護層９８の摩耗レート及び比誘電率ε１に応じて、像保持体２２のサイクル数に略比例して増加する。図７において、サイクル数が所定値Ｘに達するまでの像保持体２２の増加に対する飽和電荷量Ｑの増加を傾きＡ（略定数）とする。

一方、像保持体２２のサイクル数が所定のサイクル数（所定値Ｙ）に達した以降には、保護層９８が略摩耗し尽くしており、像保持体２２の表面の全領域が電荷輸送層９６であり、像保持体２２の飽和電荷量Ｑは、電荷輸送層９６の摩耗レート及び比誘電率ε２に応じて、像保持体２２のサイクル数に略比例して増加する。図７において、サイクル数が所定値Ｙに達した以降の像保持体２２の増加に対する飽和電荷量Ｑの増加を傾きＢ（略定数）とすると、傾きＢの大きさは、例えば傾きＡの８倍から１０倍になっている。

また、像保持体２２のサイクル数が所定値Ｘに達した以降から、所定値Ｙに達するまでの期間には、像保持体２２のサイクル数の増加に対する飽和電荷量Ｑの増加を傾きＣ（略定数）とすると、傾きＣは、上述した傾きＡの２倍未満の値となっているが、傾きＢの４分の１以下の値となっている。なお、傾きＣには、保護層９８の摩耗により飽和電荷量Ｑが増加した結果、電荷輸送層９６の摩耗により飽和電荷量Ｑが増加した結果、並びに個体差及び測定誤差が含まれている。そこで、制御ユニット６２は、像保持体２２のサイクル数の変化に対する飽和電荷量Ｑの変化を例えば複数の像保持体２２に対して予め測定した結果に基づく傾きの閾値を記憶し、記憶した傾きの閾値と算出した傾きとを比較することにより、像保持体２２の感光層９２が所定量消失したか否か、及び像保持体２２の寿命を判定するようにされている。

次に、制御ユニット６２が像保持体２２の感光層９２が所定量消失したか否か、及び像保持体２２の寿命を判定するために行う処理について説明する。
図８は、制御ユニット６２が像保持体２２の感光層９２が所定量消失したか否か、及び像保持体２２の寿命を判定するために実行する判定プログラム１００の構成を示すプログラム構成図である。
図８に示すように、判定プログラム１００は、サイクル数（動作量）検出部１０２、動作量記憶部１０４、飽和電荷量検出部１０６、飽和電荷量記憶部１０８、傾き演算部１１０、消失閾値記憶部１１２、消失閾値変更部１１４、被覆層消失判定部１１６、寿命閾値記憶部１１８、寿命閾値変更部１２０及び寿命判定部１２２から構成される。

サイクル数検出部１０２は、例えば像保持体２２に対する静電潜像形成回数情報（像保持体２２の回転数）を取得して、像保持体２２のサイクル数（動作量）を検出し、動作量記憶部１０６に対して出力する。

動作量記憶部１０４は、サイクル数検出部１０２から入力される像保持体２２のサイクル数を記憶し、傾き演算部１１０のアクセスに応じて像保持体２２のサイクル数を出力する。

飽和電荷量検出部１０６は、電流検出部８８が検出する帯電電流とリーク電流とを含む直流電流値を受け入れ、上式１を用いて像保持体２２の飽和電荷量Ｑを算出することにより検出し、飽和電荷量記憶部１０８に対して出力する。

飽和電荷量記憶部１０８は、飽和電荷量検出部１０６から入力される像保持体２２の飽和電荷量Ｑを記憶し、傾き演算部１１０のアクセスに応じて像保持体２２の飽和電荷量Ｑを出力する。

傾き演算部１１０は、定期的に動作量記憶部１０４及び飽和電荷量記憶部１０８にアクセスし、像保持体２２のサイクル数及び飽和電荷量Ｑを受け入れて、像保持体２２のサイクル数の増加に対する飽和電荷量Ｑの増加（傾き）を定期的に算出し、算出した傾きの値を被覆層消失判定部１１６及び寿命判定部１２２に対して出力する。

消失閾値記憶部１１２は、像保持体２２のサイクル数の変化に対する飽和電荷量Ｑの変化を例えば複数の像保持体２２に対して予め測定した結果に基づく傾きの閾値を記憶し、消失閾値変更部１１４のアクセスに応じて閾値を出力する。なお、消失閾値記憶部１１２が記憶する閾値は、像保持体２２の感光層９２が所定量消失したか否かを判定するための基準である。また、消失閾値記憶部１１２が記憶する閾値には、像保持体２２表面の全領域が保護層９８であるか、像保持体２２の表面に保護層９８と電荷輸送層９６とが混在しているか、及び像保持体２２の表面の全領域が電荷輸送層９６であるかをそれぞれ判定するための２種類の傾きの閾値が含まれており、消失閾値変更部１１４によって変更（更新）することができるようにされている。

消失閾値変更部１１４は、例えばＵＩ装置６４を介して入力される所定の変更情報を受け入れ、消失閾値記憶部１１２が記憶する閾値を変更するとともに、変更した閾値を被覆層消失判定部１１６に対して出力する。なお、消失閾値変更部１１４は、所定の変更情報（条件情報又は閾値など）を入力されない場合には、消失閾値記憶部１１２が記憶する閾値を受け入れて、被覆層消失判定部１１６に対して出力する。

被覆層消失判定部１１６は、傾き演算部１１０が算出した傾きの値と、消失閾値変更部１１４から入力される傾きの閾値とを受け入れ、受け入れた傾きの値と閾値とを比較することにより、像保持体２２の被覆層（感光層９２）が所定量消失したか否かを判定する。なお、被覆層消失判定部１１６は、像保持体２２の表面の状態を、全領域が保護層９８である状態、保護層９８と電荷輸送層９６とが混在している状態、及び全領域が電荷輸送層９６である状態の３つの状態のいずれかに区別するように、感光層９２の消失量の程度を判定する。

寿命閾値記憶部１１８は、像保持体２２のサイクル数の変化に対する飽和電荷量Ｑの変化を例えば複数の像保持体２２に対して予め測定した結果に基づく傾きの閾値を記憶し、寿命閾値変更部１２０のアクセスに応じて閾値を出力する。なお、寿命閾値記憶部１１８が記憶する閾値は、像保持体２２が寿命に達したか否かを判定するための基準である。また、寿命閾値記憶部１１８が記憶する閾値には、像保持体２２表面の全領域が保護層９８であるか、像保持体２２の表面に保護層９８と電荷輸送層９６とが混在しているか、及び像保持体２２の表面の全領域が電荷輸送層９６であるかをそれぞれ判定するための２種類の傾きの閾値が含まれており、寿命閾値変更部１２０によって変更（更新）することができるようにされている。

寿命閾値変更部１２０は、例えばＵＩ装置６４を介して入力される所定の変更情報を受け入れ、寿命閾値記憶部１１８が記憶する閾値を変更するとともに、変更した閾値を寿命判定部１２２に対して出力する。なお、寿命閾値変更部１２０は、所定の変更情報（条件情報又は閾値など）を入力されない場合には、寿命閾値記憶部１１８が記憶する閾値を受け入れて、寿命判定部１２２に対して出力する。

寿命判定部１２２は、傾き演算部１１０が算出した傾きの値と、寿命閾値変更部１２０から入力される傾きの閾値とを受け入れ、受け入れた傾きの値と閾値とを比較することにより、像保持体２２が寿命に達したか否かを判定する。なお、寿命判定部１２２は、像保持体２２の表面の状態を、全領域が保護層９８である状態、保護層９８と電荷輸送層９６とが混在している状態、及び全領域が電荷輸送層９６である状態の３つの状態のいずれかに区別し、像保持体２２が寿命に達したか否かを判定する。また、寿命判定部１２２は、被覆層消失判定部１１６の判定結果を受け入れ、被覆層消失判定部１１６の判定結果に応じて像保持体２２の寿命を判定するように構成されてもよい。

なお、上述した消失閾値変更部１１４及び寿命閾値変更部１２０は、多数の像保持体２２に対して、表面に保護層９８と電荷輸送層９６が混在する混在領域の面積比及び上述した傾きＣが検出された結果に応じて、それぞれ閾値を変更するようにされてもよい。

図９は、制御ユニット６２が判定プログラム１００を実行して感光層９２が所定量消失したか否か、及び像保持体２２の寿命を判定するために行う処理例（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図９に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、サイクル数検出部１０２は、像保持体２２のサイクル数（動作量）を検出する。

ステップ１０２（Ｓ１０２）において、飽和電荷量検出部１０６は、像保持体２２の飽和電荷量Ｑを算出することにより検出する。

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、傾き演算部１１０は、像保持体２２のサイクル数及び飽和電荷量Ｑを受け入れて、像保持体２２のサイクル数の増加に対する飽和電荷量Ｑの増加（傾き）を算出する。

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、消失閾値変更部１１４は、消失閾値記憶部１１２が記憶する閾値を変更する。

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、被覆層消失判定部１１６は、傾き演算部１１０が算出した傾きの値と、消失閾値変更部１１４から入力される傾きの閾値とを受け入れ、受け入れた傾きの値と閾値とを比較することにより、像保持体２２の被覆層（感光層９２）が所定量消失したか否かを判定する。

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、寿命閾値変更部１２０は、寿命閾値記憶部１１８が記憶する閾値を変更する。

ステップ１１２（Ｓ１１２）において、寿命判定部１２２は、傾き演算部１１０が算出した傾きの値と、寿命閾値変更部１２０から入力される傾きの閾値とを受け入れ、受け入れた傾きの値と閾値とを比較することにより、像保持体２２が寿命に達したか否かを判定する。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。 像保持体、帯電部材及びその周辺の構成の詳細を示す模式図である。 像保持体の断面の構成を示す模式図である。 像保持体を構成する部材を比較した結果を示す図表である。 電流検出部が検出する直流電流値と像保持体の電位との関係を示すグラフである。 像保持体のサイクル数（像保持体の動作量）の変化に対する飽和電荷量Ｑの変化を試算した３通りの結果を示すグラフである。 制御ユニットが像保持体の感光層が所定量消失したか否か、及び像保持体の寿命を判定するために実行する判定プログラムの構成を示すプログラム構成図である。 制御ユニットが判定プログラムを実行して感光層が所定量消失したか否か、及び像保持体の寿命を判定するために行う処理例（Ｓ１０）を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成部
２２ 像保持体
２４ 帯電部材
６２ 制御ユニット
６４ ＵＩ装置
７０ ＣＰＵ
７２ メモリ
８２ 電源部
８４ 交流電源
８６ 直流電源
８８ 電流検出部
９０ 導電性支持体
９２ 感光層
９４ 電荷発生層
９６ 電荷輸送層
９８ 保護層
１００ 判定プログラム
１０２ サイクル数検出部
１０４ 動作量記憶部
１０６ 飽和電荷量検出部
１０８ 飽和電荷量記憶部
１１０ 傾き演算部
１１２ 消失閾値記憶部
１１４ 消失閾値変更部
１１６ 被覆層消失判定部
１１８ 寿命閾値記憶部
１２０ 寿命閾値変更部
１２２ 寿命判定部

Claims (12)

1. 比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の飽和電荷量を検出する飽和電荷量検出手段と、この飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係に基づいて、被帯電体の被覆層の消失状態を判定する判定手段と、を有する被覆層消失判定装置。
2. 前記判定手段は、前記飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係を示す値と、所定の閾値とを比較することにより、被帯電体の被覆層の消失状態を判定する請求項１記載の被覆層消失判定装置。
3. 被帯電体の飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係を記憶する記憶手段と、この記憶手段が記憶する関係に基づいて、前記判定手段が比較する閾値を変更する閾値変更手段と、をさらに有する請求項２記載の被覆層消失判定装置。
4. 比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の被覆層を具備する被帯電体に対し、接触又は近接して該被帯電体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材により帯電させられた被帯電体の飽和電荷量を検出する飽和電荷量検出手段と、この飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係に基づいて、被帯電体の被覆層の消失状態を判定する判定手段と、を有する帯電装置。
5. 前記判定手段は、前記飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係を示す値と、所定の閾値とを比較することにより、被帯電体の被覆層の消失状態を判定する請求項４記載の帯電装置。
6. 被帯電体の飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係を記憶する記憶手段と、この記憶手段が記憶する関係に基づいて、前記判定手段が比較する閾値を変更する閾値変更手段と、をさらに有する請求項５記載の帯電装置。
7. 比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の被覆層を具備する像保持体と、この像保持体に接触又は近接して該像保持体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材により帯電させられた前記像保持体の飽和電荷量を検出する飽和電荷量検出手段と、この飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と前記像保持体の動作量の変化との関係に基づいて、前記像保持体の被覆層の消失状態を判定する判定手段と、を有する画像形成装置。
8. 前記判定手段は、前記飽和電荷量検出手段が検出する飽和電荷量の変化と前記像保持体の動作量の変化との関係を示す値と、所定の閾値とを比較することにより、前記像保持体の被覆層の消失状態を判定する請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記像保持体の飽和電荷量の変化と前記像保持体の動作量の変化との関係を記憶する記憶手段と、この記憶手段が記憶する関係に基づいて、前記判定手段が比較する閾値を変更する閾値変更手段と、をさらに有する請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記判定手段の判定結果に基づいて、前記像保持体の寿命を判定する寿命判定手段をさらに有する請求項７乃至９いずれか記載の画像形成装置。
11. 比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の飽和電荷量の変化を取得し、取得した飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係に基づいて、被帯電体の被覆層の消失状態を判定する被覆層消失判定方法。
12. 比誘電率及び硬度の少なくともいずれかが互いに異なる複数の被覆層を具備する被帯電体の飽和電荷量の変化を取得するステップと、取得した飽和電荷量の変化と被帯電体の動作量の変化との関係に基づいて、被帯電体の被覆層の消失状態を判定するステップとをコンピュータに実行させる被覆層消失判定プログラム。

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