JP2017138501A - 画像形成装置および感光体膜厚取得方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１次転写ローラーに転写バイアスを印加して感光体膜厚を求める場合において、より正確に感光体膜厚を求めることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラムから中間転写ベルトを離間させた状態（ステップＳ２１）で、１次転写ローラーに定電流を供給し、そのときの１次転写ローラーの電圧を電圧検出部で検出し（ステップＳ２３）、１次転写ローラーの抵抗変動を補正するための補正係数を取得する（ステップＳ２６）。次に、感光体ドラムを中間転写ベルトに接触させた状態で感光体ドラムを帯電し、１次転写ローラーに定電流を供給して、そのときに検出された１次転写ローラーの電圧値の初期状態からの変動量と上記補正係数に基づいて１次転写ローラーの抵抗の変動量に依存しない１次転写ローラーの電圧変化量を求め、これに対応する感光体膜厚を得る。【選択図】図７

Description

本発明は、感光体に形成されたトナー像を中間転写体に転写して画像を形成する画像形成装置に関し、特に、感光体の膜厚を取得する技術に関する。

複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置においては、帯電器により一様の電位に帯電された感光体ドラムの周面を露光走査して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像器からトナーを供給して顕像化し、トナー像を形成するようになっている。
感光体ドラムの寿命は、感光体ドラムの感光体層の膜厚（以下、単に「感光体膜厚」という。）が支配的であり、感光体膜厚が減耗して所定の膜厚以下になると画像ノイズが発生するため、感光体ドラムの交換が必要となる。

感光体膜厚の減耗量は、クリーニングブレードの押圧設定と、印字すべき画像のカバレッジ（Ａ４サイズ用紙１枚あたりのトナー使用量の割合。例えば、Ａ４用紙全体を黒ベタで塗りつぶした場合、ブラックトナーのカバレッジは１００％となる。）に依存性があり、特に、高カバレッジになるほど、トナーに含まれる外添剤の残存量も多くなり、それが原因となって感光体膜厚の減耗量が増加する傾向にある。

そこで、従来は、ターゲットとなる市場で使用される標準的な条件（カバレッジを含む）を想定し、例えば、感光体ドラムの総回転数が一定の閾値に到達することにより、感光体ドラムの寿命が到来したと判断するようにしていた。
従来から感光体ドラムの帯電器として使用されてきたコロナチャージャーは、感光体ドラムを非接触で帯電するため、想定したカバレッジよりも高い／低いカバレッジの場合でも膜厚量の減耗の程度にそれほど差がなく、上記のように感光体ドラムの総回転数により感光体ドラムの寿命を判断しても実際の減耗量とそれほど大きな乖離はなかった。

ところが、最近では環境性能向上（オゾン量減量）のため、コロナチャージャーから、帯電ローラーに変更する動きが電子写真業界全体で活発化している。帯電ローラーは、感光体ドラムに直接接触して帯電するため、感光体膜厚の減耗量がコロナチャージャーを使用する場合に比べて増加する傾向にある。
さらに、次の２つの理由により、帯電ローラーによる感光体膜厚の減耗量のカバレッジ依存性が増大する。

（ａ）感光体面上に残る外添剤を帯電ローラーが摺擦するため、高カバレッジのときには一層減耗量が大きくなる。
（ｂ）帯電ローラーは、ローラー接触部近傍に放電生成物が残留しやすく、感光体に放電生成物が付着しやすい。そのため、放電生成物を感光体膜ごとクリーニングブレードで削り取る技術が、導入されているが、この場合、コロナチャージャーを使用する時よりも削れやすい性質の感光体を使う必要があり、感光体が削れやすくなった分だけ減耗量が大きくなり、カバレッジへの依存性がより拡大する。

図１５は、帯電方式がコロナチャージャーと帯電ローラーとの場合について、それぞれ所定枚数だけプリントしたときの、対象画像のカバレッジの大きさと感光体膜厚の減耗量との関係を示す図である。
同図に示すように帯電方式がコロナチャージャーの場合には、クリーニングブレードによる膜厚減耗のみが作用し、カバレッジの増加に対する感光体膜厚の低下量は、それほど大きくないが、帯電ローラーを使用した場合には、その接触摩擦によりカバレッジに増加に対する感光体膜厚の減耗量がかなり大きくなる。

図１６は、コロナチャージャーと帯電ローラーのそれぞれを使用して、通常のテキスト画像プリント時の標準カバレッジ（約１０％）に設定した場合における寿命（すなわち、感光体膜厚の減耗量が限界減耗量に達する時期）と、実際の感光体ドラム寿命との誤差を、標準カバレッジよりも所定値だけ高いカバレッジ（高カバレッジ：例えば、カバレッジ７０％）と所定値だけ低いカバレッジ（低カバレッジ：例えば、カバレッジ５％）の両カバレッジについて示すグラフである。

同図に示すように、コロナチャージャーを使用した場合（破線）と、帯電ローラーを使用した場合（実線）とを比較すると、低カバレッジのときには、コロナチャージャーの場合も帯電ローラーの場合も、標準カバレッジ（１点鎖線）で設定された感光体ドラムの寿命（標準寿命）とそれほど差異はない。高カバレッジの場合でも、コロナチャージャーを使用した場合の寿命と標準寿命との差は少ないが、帯電ローラーを使用した場合における感光体膜厚の減耗は著しく、その寿命は、標準寿命に比べて非常に早くなる。

つまり、標準寿命に対し、帯電ローラーを使用した場合におけるカバレッジに依存する寿命のバラツキが、コロナチャージャーを使用したときの寿命のバラツキよりもかなり大きい。
この事実からも推察できるように、様々なカバレッジの画像をプリントする可能性がある以上、特に、帯電ローラーを使用した場合には、もはや単に感光体ドラムの回転数で寿命を判定することには限界がある。

解決策として、実際の感光体膜厚を、例えば、レーザー距離測定装置などで直接測定する方法や、感光体膜厚の低減と共に帯電特性が劣化してその表面電位が小さくなるので、これを表面電位測定装置で測定して寿命を判定する方法などが考えられるが、それらの装置は、比較的高価であり、特に感光体ドラムを複数有するタンデム型の画像形成装置において各感光体ドラムについて上記測定装置を配するとなれば、大幅なコストアップが避けられない。

そこで、この感光体ドラムにおける感光体膜厚を取得する方法として、例えば、特許文献１では、感光体ドラムを帯電するための帯電ローラーに交流成分の電圧のみ印加して、感光体ドラムの感光体表面を除電して電位を０Ｖにしつつ、転写ローラーに一定の直流電圧を印加し、このときに流れる電流量を検出するようにしている。そして、予め求められている電流量と感光体膜厚との関係を示すグラフに基づき、感光体膜厚を求める技術が開示されている（特許文献１の要約書、段落〔００２０〕、図２）。

特開２０００−１０３６４号公報 特開２００６−１５４００６号公報

しかしながら、上述のような特許文献１に開示されている技術においては、感光体膜厚の取得に際し、転写ローラーの経時的な電気抵抗の変化を全く考慮していないため、感光体膜厚を正確に求めることができないおそれがある。
特に、最近では、転写ローラーに使用される導電性の弾性材料として、イオン導電性ゴムが使用されている場合が多く、この場合には、その電気抵抗が温湿度などの周囲の環境に比較的大きく影響され、また、電流を流し続けると、イオンの偏在が発生し、電気抵抗が上昇する傾向にある。

この電気抵抗上昇の程度は、連続プリント、間欠プリントなどの使用方法などによっても大きく異なる。したがって、特許文献１のように、転写ローラーの電気抵抗を固定値として感光体膜厚を求める方法では、実際の感光体膜厚と大きな誤差が生じる。
本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたものであって、転写ローラーなどの転写部材にバイアスを印加して感光体の膜厚を求める場合において、その検出精度を向上させることができる画像形成装置および感光体膜厚取得方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、感光体上の静電潜像を現像してトナー像を形成し、転写バイアスが印加された転写部材を中間転写体に接触させて、前記感光体上のトナー像を中間転写体に転写して画像を形成する画像形成装置であって、前記転写部材に第１または第２の定電流を供給する定電流供給手段と、前記第１の定電流が供給されているときに、前記転写部材と前記中間転写体間に発生する第１の電圧を取得する第１電圧取得手段と、前記第２の定電流が供給されているときに、前記転写部材と前記感光体間に発生する第２の電圧を取得する第２電圧取得手段と、前記第１と第２の電圧に基づいて感光体の感光体層の膜厚を取得する感光体膜厚取得手段と、を備えることを特徴とする。

ここで、第１と第２の定電流値は、等しい値であっても構わない。
また、前記第1電圧取得手段が、前記中間転写体が前記感光体に接触していない状態で、前記第１の電圧を取得することを特徴とする。
また、前記中間転写体に接触し、電気的に接地された導電性の接触部材を備え、前記第１電圧取得手段は、前記転写部材と前記接触部材間の電圧を第１の電圧として取得することを特徴としてもよい。

ここで、前記感光体よりも上流側に配置され、前記中間転写体を感光体に向けて圧接する導電性の転写補助部材を備え、当該転写補助部材が前記接触部材を兼ねていることを特徴としてもよい。
また、前記第２電圧取得手段は、前記中間転写体が前記感光体に接触している状態で、前記第２の電圧を取得することを特徴とする。

ここで、前記感光体を帯電する帯電手段を備え、前記第２電圧取得手段は、前記帯電手段により感光体を帯電させた状態で前記第２の電圧を取得することを特徴とする。
また、表示部と、前記感光体膜厚取得手段により取得された感光体の感光体層の膜厚が、第１の閾値以下である場合に、前記表示部に感光体の交換を促す旨の表示をさせる表示制御手段とを備えるようにしてもよい。

ここで、第１の閾値より所定量大きな第２の閾値が設定されており、前記表示制御手段は、前記感光体膜厚取得手段により取得された感光体の感光体層の膜厚が、第１の閾値より大きく、かつ、第２の閾値以下である場合に、前記表示部に感光体の交換時期が近付いている旨の表示をさせるようにしてもよい。
また、前記感光体膜厚取得手段により取得された感光体の感光体層の膜厚に応じて、画像形成条件を変更する変更手段を備えることを特徴としてもよい。

ここで、前記帯電手段は、帯電ローラーを介して感光体を帯電させることを特徴とする。
また、本発明は、感光体上の静電潜像を現像してトナー像を形成し、転写バイアスが印加された転写部材を中間転写体に接触させて、感光体上の前記トナー像を中間転写体に転写して画像を形成する画像形成装置における感光体の感光体層の膜厚を取得する感光体膜厚取得方法であって、前記転写部材に第１の定電流を供給して、前記転写部材と前記中間転写体間に発生する第１の電圧を取得する第１電圧取得ステップと、前記転写部材に第２の定電流を供給して、前記転写部材と前記感光体間に発生する第２の電圧を取得する第２電圧取得ステップと前記第１と第２の電圧に基づいて感光体の感光体層の膜厚を取得する感光体膜厚取得ステップと、を含むことを特徴としてもよい。

上記構成によれば、第１電圧取得手段によって、第１の定電流が供給されているときの転写部材と中間転写体間に発生する第１の電圧が取得され、第２電圧取得手段によって、第２の定電流が供給されているときの転写部材と感光体間に発生する第２の電圧が取得される。取得された第１の電圧には、主に転写部材の抵抗変動に起因する電圧変動要素が含まれており、第２の電圧には、上記転写部材の抵抗変動に起因する電圧変動要素に加えて感光体膜厚の減耗に起因する電圧変動要素が含まれている。

したがって、第１と第２の電圧に基づいて、転写部材の抵抗変動に起因する電圧変動要素の影響を排して、感光体膜厚の減耗に起因した電圧変動量を求めることができ、これによって感光体膜厚を従来よりも正確に求めることが可能となる。

本発明の実施の形態に係るプリンターの全体構成を示す概略図である。 上記プリンターにおける制御部の構成を示すブロック図である。 上記プリンターのイメージングユニットにおける帯電および転写関係の主要部を示す概略図である。 １次転写ローラーの電気抵抗に変動がないと仮定した場合に、１次転写ローラーに定電流を供給した場合における、感光体膜厚と、感光体ドラムの表面電位および１次転写ローラーの電圧との相関関係を示すグラフである。 図４の場合において、感光体膜厚と、１次転写ローラーの電圧の変動量（基準電圧変動量）との関係を示すグラフである。 プリンターの制御部において実行される感光体ドラム寿命判定処理の実施の形態を示すフローチャートである。 図６のステップＳ２の補正係数取得処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 図６のステップＳ３の感光体膜厚取得処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 補正係数取得処理の実行の際に中間転写ベルトを感光体ドラムから離間させたときの様子を示す図である。 中間転写ベルトを感光体ドラムから離間させるための離間機構の一例を示す図である。 （ａ）は、補正係数取得処理の際に、１次転写ローラーに転写バイアスを印加した場合における通電経路上の各部の抵抗値を示す図であり、（ｂ）は、そのときの等価回路を示す図である。 本発明における変形例に係る感光体膜厚取得処理を説明するための図であって、（ａ）は、１次転写ローラーに転写バイアスを印加した場合における通電経路上の各部の抵抗値を示す図であり、（ｂ）は、そのときの等価回路を示す図である。 感光体膜厚と感光体層の厚み方向の抵抗値の関係を示す図である。 中間転写ベルトの抵抗値が経時的に変化する場合の抵抗値の補正係数と、総プリント枚数との関係を示す図である。 感光体ドラムの帯電器として、コロナチャージャーを使用した場合と帯電ローラーを使用した場合とで、感光体膜厚の減耗量の違いを説明するためのグラフである。 感光体ドラムの帯電器として、コロナチャージャーを使用した場合と帯電ローラーを使用した場合とで、低カバレッジと高カバレッジでのプリントに対して生じる、感光体の寿命のバラツキを説明するためのグラフである。

本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型のカラープリンター（以下、単に「プリンター」という）に適用した場合を例にして説明する。
＜プリンターの全体構成＞
図１は、本実施の形態に係るプリンター１０の全体構成を示す図である。
同図に示すように、プリンター１０は、画像形成部２０、給紙部３０、定着部４０および制御部５０を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラック色からなるトナー像を各イメージングユニットで形成し、これらを多重転写してカラーの画像形成を実行する。

以下、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各再現色をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを添字として付加する。
画像形成部２０は、現像色Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのそれぞれに対応するイメージングユニット２１Ｃ〜２１Ｋ、および、露光走査部２３、中間転写ベルト２５などを備えている。
イメージングユニット２１Ｃ〜２１Ｋは、それぞれ感光体ユニット２４Ｃ〜２４Ｋと現像ユニット２６Ｃ〜２６Ｋを組み合わせてなる。

例えば、感光体ユニット２４Ｋは、感光体ドラム２２Ｋ、帯電ローラー２４１Ｋ、クリーニングブレード２４２Ｋなどを備え、現像ユニット２６Ｋは、現像ローラー２６１Ｋなどを備える。
他のイメージングユニット２１Ｃ〜２１Ｙについても、イメージングユニット２１Ｋと同様の構成になっており、それらについては細部の符号の表記を省略している。

中間転写体としての中間転写ベルト２５は、無端状のベルトであり、駆動ローラー２５ａと従動ローラー２５ｂに張架されて矢印Ａ方向に回転駆動される。
感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｋは、クリーニングブレード２４２Ｃ〜２４２Ｋにより周面に残留しているトナーを除去された後、帯電ローラー２４１Ｃ〜２４１Ｋにより一定の電位に一様に帯電されている。

露光走査部２３は、レーザーダイオードなどの発光素子を備え、制御部５０からの駆動信号によりＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ色の画像形成のためのレーザー光ＬＢを発し、Ｂ方向に回転する感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｋの周面を露光走査し、これにより感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｋ上に静電潜像が形成される。
感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｋ上に形成された静電潜像は、現像ユニット２６Ｃ〜２６Ｋの現像ローラー２６１Ｃ〜２６１Ｋを介してトナーの供給を受けて現像され、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ色のトナー像となる。

このように各感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｋに形成された各色のトナー像が中間転写ベルト２５上の同じ位置に重ね合わせて１次転写されるように、各静電潜像の形成はそれぞれタイミングをずらして実行される。
そして、１次転写ローラー２７Ｃ〜２７Ｋにより作用する静電力により中間転写ベルト２５上に各色のトナー像が順次転写されてカラーのトナー像が形成され、２次転写位置Ｔに向けて移動する。

なお、各色の１次転写位置における中間転写ベルト２５と感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｋの密着性を向上させるため、中間転写ベルト２５を感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｋ方向に付勢するための１次転写補助ローラー２８Ｃ〜２８Ｋが、それぞれ中間転写ベルト２５の感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｋとの接触位置を跨ぐようにして、各１次転写ローラー２７Ｃ〜２７Ｋの中間転写ベルト２５走行方向Ａの上流側に配設されている。

各１次転写補助ローラー２８Ｃ〜２８Ｋは、金属などの導電性部材で形成されると共に、グラウンドに接地されており（図３参照）、これにより前段の１次転写ローラーにより中間転写ベルト２５に付与された電荷を除去し、また同時に1次転写補助ローラに蓄積した電荷を除去し、転写ノイズの発生を防止する機能も有する。
一方、給紙部３０は、繰り出しローラー３２、タイミングローラー対３４などを備えており、中間転写ベルト２５上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部３０から記録シートＳを２次転写位置Ｔに給送し、２次転写ローラー２９により作用する静電力によって中間転写ベルト２５上のトナー像が一括して記録シートＳ上に２次転写される。

２次転写位置Ｔを通過した記録シートＳは、定着部４０に搬送され、記録シートＳ上のトナー像が、定着部４０における加熱・加圧により記録シートＳに定着された後、排出ローラー対３６を介して排出トレイ３８上に排出される。
制御部５０は、画像形成部２０、給紙部３０、定着部４０を制御してプリント動作を実行させる。

プリンター１０の筺体前面上部のユーザー操作しやすい位置には、ユーザーの操作を受け付ける操作パネル７０が設けられている（図１では不図示、図２参照）。当該操作パネル７０には、液晶タッチパネルからなる表示部７１が含まれ、入力画面を表示したり、プリンター１０の状態を表示できるようになっている。
なお、本実施の形態における「１次転写ローラー２７Ｃ〜２７Ｋ」、「１次転写補助ローラー２８Ｃ〜２８Ｋ」が、それぞれ本発明における「転写部材」、「転写補助部材」に該当する。

＜制御部５０の構成＞
図２は、プリンター１０の制御部５０の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部５０は、主にＣＰＵ５１と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）５２、ＲＡＭ５３、ＲＯＭ５４、画像処理部５５、画像メモリ５６、ＥＥＰＲＯＭ５７とからなる。

通信Ｉ／Ｆ５２は、ＬＡＮカードやＬＡＮボードなどからなり、有線ＬＡＮもしくは無線ＬＡＮを介して外部のＰＣ端末（不図示）に接続されており、当該ＰＣ端末からプリントジョブを受信する。
ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１が画像形成のためのプログラムを実行する際におけるワークエリアとなる。

ＲＯＭ５４は、プリンター１０が動作するために必要な各種のプログラムや、感光体ドラムの寿命の示す感光体膜厚の閾値などの情報が格納されている。
画像処理部５５は、通信Ｉ／Ｆ５２を介して受信したプリントジョブに含まれるＲＧＢの画像データを、現像色であるＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの現像色の画像データに変換したり、必要に応じてスムージング処理やエッジ強調処理、γ補正などの処理を施して画像メモリ５６に格納させる。

ＥＥＰＲＯＭ５７には、プリンター１０におけるプリント枚数の総数や、後述の感光体膜厚取得処理で取得された感光体膜厚の値などの情報が格納される。このＥＥＰＲＯＭ５７は、フラッシュメモリなど他の書き込み可能な不揮発性メモリであってもよい。
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５４に格納されていた各種のプログラムを読み出して、通信Ｉ／Ｆ５２を介して受け付けたプリントジョブに基づき、画像形成部２０、給紙部３０、定着部４０を制御してプリント動作を円滑に実行させる。

また、制御部５０は、次に述べるように、各感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｋにおける感光体膜厚を取得して、各感光体ドラムの寿命の到来を個別に判定する感光体ドラム寿命判定処理を実行する。
＜感光体ドラム寿命判定処理＞
１．感光体ドラム寿命判定処理の概要
図３は、特定のイメージングユニットにおける感光体ドラムの帯電と１次転写に係る主要部の構成を示す概略図である。なお、イメージングユニット２１Ｃ〜２１Ｋは、現像器に補給されるトナーの色を除いて全て同じ構成なので、以下では、各構成部品の符号からＣＭＹＫの添え字を省略した形で説明する。

同図に示すように中間転写ベルト２５の下側（外側）の面に感光体ドラム２２が接触し、中間転写ベルト２５の上側（内側）の面には、１次転写ローラー２７、１次転写補助ローラー２８がそれぞれ接触している。
中間転写ベルト２５は、ポリイミド（ＰＩ）などの樹脂フィルムからなる。その表面抵抗率は、９〜１２logΩ／sqの抵抗範囲に設定されることが望ましい。

感光体ドラム２２は、アルミニウムなどの金属の素管２２１の周面に有機感光体からなる感光体層２２２を形成してなり、素管２２１は接地されている。本実施の形態では、感光体層２２２の初期膜厚は、約４０μｍに設定されている。
帯電ローラー２４１は、金属製のシャフト２４１１と、このシャフト２４１１の周面をイオン導電性ゴムで被覆してなる弾性層２４１２とからなる。弾性層２４１２の径方向の抵抗値は、３〜６logΩの範囲に設定されるのが望ましい。

シャフト２４１１には帯電バイアス生成部１０２から所定の負の帯電バイアスが印加される。
１次転写ローラー２７は、金属製のシャフト２７１と、このシャフト２７１の周面をイオン導電性ゴムで被覆してなる弾性層２７２とからなる。弾性層２７２の径方向の抵抗値は、６〜８logΩの範囲に設定されるのが望ましい。

シャフト２７１には、１次転写バイアス生成部１０１から所定の定電流が供給されるように正の転写バイアスが印加される。
電圧検出部１０３は、このときの１次転写バイアス生成部１０１の出力電圧、すなわちシャフト２７１の電圧を検出するようになっている。
感光体ドラム２２の感光体層２２２が摩耗してその膜厚が小さくなるほど感光体ドラム２２の帯電特性が劣化して、表面電位の絶対値が小さくなる。

すなわち、感光体層２２２は、誘電体であるから素管２２１と帯電ローラー２４１との接触部間でキャパシタが形成されていると考えられ、次式が成立する。
Ｑ＝Ｃ＊Ｖｐ ・・・（１)
Ｃ＝ε＊（Ｓ／ｄ） ・・・（２）
式（１）、（２）から、
Ｖｐ＝Ｑ＊ｄ／εＳ ・・・（３）
ただし、Ｑ：帯電ローラーから感光体に与えられた電荷量
Ｃ：感光体静電容量
Ｖｐ：感光体表面電位
ε：感光体誘電率
Ｓ：帯電ローラーと感光体層との接触面積
ｄ：感光体膜厚
式（３）からも分かるように、感光体表面電位Ｖｐと感光体膜厚ｄは、比例の関係にあるため、感光体の膜厚が薄くなると、図４の下方のグラフに示すように感光体ドラムの表面電位Ｖｐの絶対値は使用初期の状態（初期状態）から徐々に小さくなる（負の電圧の範囲内で電位が上昇する）。

１次転写バイアス生成部１０１から１次転写ローラー２７に定電流を供給したとき、もし、シャフト２７１から１次転写ローラー２７と中間転写ベルト２５の接触位置Ｐ１を介して、感光体ドラム２２と中間転写ベルト２５の接触位置Ｐ２に到るまでの電気抵抗が、一定であれば、１次転写ローラー２７のシャフト２７１の電圧Ｖｒと感光体ドラム２２の表面電位Ｖｐとの差分ΔＶｐｒも一定になる筈なので、感光体膜厚の変化に伴う電圧Ｖｒの変化を示すグラフは、表面電位Ｖｐの変化を示すグラフとほぼ平行になり、感光体ドラム２２の表面電位が上昇すると、１次転写ローラー２７の電圧がその分だけ上昇する（図４の上方のグラフ参照）。

つまり、ほとんど印字をしていない初期状態において、定電流（具体的には後述するＩｃ’）を供給した場合の１次転写ローラー２７の検出電圧をＶｒ０とした場合、その後の使用による１次転写ローラー２７の電圧の変動量ΔＶｒ（＝Ｖｒ−Ｖｒ０）と、感光体ドラム２２の感光体膜厚ｄの関係は、理想的には図４に示すようにほぼ１対１の関係にある筈である。

しかしながら、これはあくまでも、１次転写ローラー２７のシャフト２７１から１次転写ローラー２７と中間転写ベルト２５の接触位置Ｐ１に到るまでの電気抵抗（以下、「径方向抵抗」という。）が一定である場合には妥当するが、既述のように実際には径方向抵抗は、経時的な劣化により上昇する傾向にあると共に、特に、本実施の形態のように弾性層２７２がイオン導電材料で形成されているような場合には、温湿度などの環境により大きく左右される。

そこで、本実施の形態では、まず、１次転写ローラー２７の径方向抵抗の変動に起因する電圧の変動量を求めて補正係数を取得し、当該補正係数に基づいて、径方向抵抗の変動の影響を排除した感光膜減耗による表面電位の変化のみに依存する１次転写ローラー２７の電圧の変動量（以下、「基準電圧変動量」という。）ΔＶｒｓを取得するようにしている。

このようにして取得された基準電圧変動量ΔＶｒｓは、図５に示すように感光体膜厚と線形の関係になるので、そのときの基準電圧変動量ΔＶｒ１さえ求められれば、対応する感光体膜厚ｄ１を容易に求めることができる。
そして、感光体膜厚ｄ１が所定の限界減耗量以下になると感光体ドラムの寿命が到来したと判定する。

以下、この感光体ドラム寿命判定処理の内容をフローチャートに基づき詳しく説明する。
２．感光体ドラム寿命判定処理のフローチャート
図６は、制御部５０で実行される感光体ドラム寿命判定処理の内容を示すメインフローチャートである。

この処理は、各色の感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｋについて個別に実行されるのが望ましい。特に、感光体ドラムの帯電手段として従前のコロナチャージャーではなく、帯電ローラーを使用した場合には、感光体膜厚の減耗量は、各トナー色のおけるカバレッジの履歴に大きく左右され、プリント対象となるカラー画像の色合いによって各感光体膜厚の減耗量が大きく異なるからである。

まず、感光体膜厚取得のタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１）。
ここで、制御部５０は、プリント枚数をカウントしてその累積枚数をＥＥＰＲＯＭ５７に記憶させており、例えば、最初は１０００枚を越えたとき、その後は、前回の感光体膜厚取得を実行してからのプリント枚数が１０００枚を越える度に、感光体膜厚取得処理の実行のタイミングであると判定する。

なお、ブラックのみのモノクロ印刷のときに、Ｃ、Ｍ、Ｙのイメージングユニット２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙの動作を完全に停止させる構成にあっては、ブラック用の感光体ドラム２２Ｋについては、モノクロ印刷とカラー印刷のプリント枚数の合計の枚数に基づき、Ｃ、Ｍ、Ｙ用の感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｙについては、カラー印刷のプリント枚数のみに基づき上記タイミングが決定されてもよい。

また、プリント枚数のカウント値に代えて、各感光体ドラムの回転数をカウントして、それぞれ所定回数の回転毎に、感光体膜厚取得の実行のタイミングが到来したと判定してもよい。
複数のイメージングユニットについて、同時に感光体膜厚取得の実行のタイミングが到来した場合、本実施の形態では、順次（例えば、中間転写ベルト２５の走行方向Ａにおける上流側から）、感光体寿命判定処理が実行されるものとする。

ステップＳ１において、感光体膜厚取得のタイミングと判定された場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、次に補正係数取得処理を実行する（ステップＳ２）。
この補正係数取得処理は、主に１次転写ローラー２７の径方向抵抗値の、使用による経時的な変化（耐久変化）および周囲の温度や湿度などの環境に起因する変化（環境変化）を反映した補正係数を取得するための処理であって、具体的には図7に示すサブルーチンによって実行される。

まず、図７のステップＳ２１において、１次転写ローラー２７と１次転写補助ローラー２８を中間転写ベルト２５に接触させたまま、感光体ドラム２２から中間転写ベルト２５を離間させる（図９参照）。
図１０に、感光体ドラム２２を中間転写ベルト２５から離間させるための離間機構２００の一例を示す。

中間転写ベルト２５を張架するローラー２５ａ、２５ｂ、および１次転写ローラー２７Ｃ〜２７Ｋ、１次転写補助ローラー２８Ｃ〜２８Ｋは、フレーム２０１に回転可能に軸支されている。
フレーム２０１は、上下方向に平行移動可能なようにプリンター１０のメインフレーム（不図示）に保持されており、当該フレーム２０１の下側に設けられたカム受面（不図示）をカム２０２、２０３の周面に当接させ、当該カム２０２、２０３をモーター２０４で同期させて回転させることにより、中間転写ベルト２５と１次転写ローラー２７Ｃ〜２７Ｋおよび１次転写補助ローラー２８Ｃ〜２８Ｋ全体が同時に、上下移動可能となっている。

中間転写ベルト２５を感光体ドラム２２から離間させるときは、フレーム２０１を上昇させ、感光体ドラム２２を中間転写ベルト２５を接触させる場合には、フレーム２０１が最下位に位置するようにモーター２０３によるカム２０２、２０３の回転量が制御部５０によって制御される。
なお、感光体ドラムの中間転写ベルトとの離間機構は、通常のタンデム型のプリンターに標準装備されている場合が多く、このような機種にあっては、上記のような離間機構２００を新たに設ける必要がないので、コストアップにはならない。

離間機構が、従来の機種にも装備されていた理由として、主に次の２つの理由が挙げられる。
第１に、感光体ドラムと中間転写ベルトが、各々の印字前処理や印字後の後処理シーケンスを行う場合に（たとえば、感光体ドラムと、クリーニングとの間に噛み込んだしまった紙粉等を外すために逆回転させるなど）、各感光体ドラムを中間転写ベルトから離間させて、それぞれの処理を各色のユニット単独で行うようにすることで、それぞれの回転時間がお互いの寿命に影響を与えないようするためであり、第２に、特に、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色の感光体ドラムの組がＫ色の感光体ドラムと独立して中間転写ベルトから離間可能なように構成しておけば、Ｋ色のみ印字するモノクロモード時には、印字不要な他のＣ、Ｍ、Ｙの感光体ドラムの組を中間転写ベルトから離間させて、Ｋ色の感光体ドラムと連動して回転させる必要がなくなり、それらの感光体ドラムの寿命を伸ばすことができるからである。

もちろん、離間機構２００は、このような構成に限られず、中間転写ベルト２５と１次転写ローラー２７、１次転写補助ローラー２８の接触状態を保ったまま、中間転写ベルト２５と１次転写ローラー２７を相対的に離間させることができる構成であれば、他の構成であってもよい。
上記のようにして、中間転写ベルト２５と感光体ドラム２２を離間させた後、図７のステップＳ２２において、１次転写ローラー２７に定電流Ｉｃ（第１の定電流：５０μＡから２００μＡの範囲が望ましい。本実施の形態では、１００μＡに設定している。）を供給する。

１次転写バイアス生成部１０１は、内部に公知の定電流回路を含んでおり、上記１次転写ローラー２７に定電流Ｉｃを供給すべく、転写バイアスを制御してシャフト２７１に印加するようになっている。
そして、電圧検出部１０３によって、１次転写ローラー２７のシャフト２７１に発生している電圧Ｖ０（すなわち、１次転写バイアス生成部１０１の出力電圧）を検出する（ステップＳ２３）。

図１１（ａ）は、中間転写ベルト２５と感光体ドラム２２を離間させているときに、１次転写ローラーに転写バイアスを印加した場合における通電経路上の各部の抵抗値を示す図であり、（ｂ）は、そのときの等価回路を示す図である。
１次転写ローラー２７のシャフト２７１と１次転写補助ローラー２８は導電性の金属材料からなっており、１次転写補助ローラー２８は接地されているので、図１１（ａ）に示すように、１次転写ローラー２７の弾性層２７２の径方向抵抗（弾性層２７２のシャフト２７１と中間転写ベルト２５との接触位置Ｐ１間の電気抵抗）をＲ１、中間転写ベルト２５の１次転写ローラー２７との接触位置Ｐ１と、中間転写ベルト２５の感光体ドラム２２との接触予定位置Ｐ２間の抵抗値をＲ２、Ｐ２と、中間転写ベルト２５と１次転写補助ローラー２８との接触位置Ｐ３間の抵抗をＲ３、接触位置Ｐ１と、中間転写ベルト２５の走行方向Ａ下流側のイメージングユニットの１次転写補助ローラー２８’（接地）との接触位置Ｐ４間の抵抗をＲ４とすれば、これらの間には図１１（ｂ）に示すような等価回路が成立していると考えることができる。

したがって、次の式（４）が成り立つ。
Ｖ０＝Ｉｃ×（Ｒ１＋Ｒ１０） ・・・（４）
但し、抵抗Ｒ１０は、接触位置Ｐ１から接地点までの合成抵抗であり、次式が成立する。
１／Ｒ１０＝１／（Ｒ２＋Ｒ３） ＋ １／Ｒ４ ・・・（５）
なお、感光体寿命判定の対象となっている感光体ドラムが、中間転写ベルト２５の走行方向の一番下流側の感光体ドラム２２Ｋである場合には、上記抵抗Ｒ４は、中間転写ベルト２５の、感光体ドラム２２Ｋとの接触位置Ｐ１から、１次転写補助ローラー２８Ｃとの接触位置までの走行方向Ａ回りにおける抵抗値となる。

この場合の抵抗値Ｒ４は、Ｒ２、Ｒ４に比べて非常に大きな値になるので、（５）式における「１／Ｒ４」を「０」に近似してもよい。
次に、ＲＯＭ５４から、基準電圧Ｖｓを読み出す（図７のステップＳ２４）。
この基準電圧Ｖｓは、例えば、プリンター１０の工場出荷前において、一定の環境下（例えば、温度２３℃、相対湿度６５％）で所定時間放置した状態において（以下、「標準状態」という。）、上記定電流Ｉｃを１次転写ローラー２７に供給したときの、１次転写ローラー２７のシャフト２７１の電圧（以下、単に「１次転写ローラー２７の電圧」という場合もある。）を検出して得られたものである。

そして、検出された１次転写ローラー２７の電圧Ｖ０と上記基準電圧Ｖｓとの差分ΔＶ０を求める（ステップＳ２５）。
今、上記標準状態における１次転写ローラー２７の径方向抵抗をＲｓとし、中間転写ベルト２５の抵抗には変化がないか、変化しても１次転写ローラー２７Ｋの抵抗変動量と比較して無視できる程度であると仮定すると、
ΔＶ０＝Ｖ０−Ｖｓ＝Ｉｃ＊（Ｒ１＋Ｒ１０）−Ｉｃ＊（Ｒｓ＋Ｒ１０）
＝Ｉｃ＊（Ｒ１−Ｒｓ） ・・・（６）
電流Ｉｃは一定なので、差分ΔＶ０は、１次転写ローラー２７の弾性層２７２の耐久および環境による径方向抵抗変動量ΔＲ１（＝Ｒ１−Ｒｓ）を反映した値となる。

そこで、上記差分ΔＶ０に基づき、１次転写ローラー２７に抵抗変動がないと仮定した場合における上記基準電圧変動量ΔＶｒｓ（図５参照）を算出するための補正係数ｋを求める（ステップＳ２６）。
この補正係数ｋは、例えば、次式によって求められる。
ｋ＝ΔＶ０／Ｉｃ ・・（７）
上記のようにして求めた補正係数を、ＥＥＰＲＯＭ５７（図２）に記憶させて（図７のステップＳ２７）、図６のメインフローチャートにリターンする。

そして、上記補正係数に基づいて感光体膜厚を求める感光体膜厚取得処理（図６ステップＳ３）を実行する。
図８は、上記感光体膜厚取得処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
まず、離間機構２００（図１０）を動作させて、フレーム２０１を降下させ、図３のように中間転写ベルト２５を感光体ドラム２２に接触（圧接）させる（ステップＳ３１）。

実際のプリント時と同様にして中間転写ベルト２５と感光体ドラム２２の回転を開始し（ステップＳ３２）、帯電ローラー２４１に帯電バイアス生成部１０２より帯電バイアス（３００Ｖ〜１ｋＶの範囲内の定電圧が望ましい。本実施形態では、たとえば５００Ｖが印加されている。）を印加して、感光体ドラム２２を帯電させる（ステップＳ３３）。
そして、１次転写ローラー２７に定電流Ｉｃ’（第２の定電流：１０μＡから１００μＡの範囲の電流が望ましい。本実施の形態では、３０μＡとしている。）が流れるように１次転写バイアス生成部１０１により１次転写ローラー２７に転写バイアスを印加する（ステップＳ３４）。

このときに１次転写ローラー２７に印加されている転写バイアスの電圧Ｖｒを電圧検出部１０３で検出し（ステップＳ３５）、次いで、ＥＥＰＲＯＭ５７から補正係数ｋおよび１次転写ローラー２７の初期電圧Ｖｒ０（図４参照）を読み出す（ステップＳ３６）。

そして、ステップＳ３７において、次のようにして図５における基準電圧変動量ΔＶｒｓを算出する。

まず、検出された１次転写ローラー２７の電圧Ｖｒと初期電圧Ｖｒ０（図４参照）との差分ΔＶｒ（＝Ｖｒ−Ｖｒ０）を求める。
この差分ΔＶｒは、初期状態からの感光体膜厚変化に起因する表面電位の変動量ΔＶｐに、１次転写ローラー２７の抵抗値の耐久変化と環境変化の影響による電圧変動量ΔＶ１’を重畳した値になっている（ΔＶｒ＝ΔＶｐ ＋ ΔＶ１’）。

ここで、初期電圧Ｖｒ０が、上記補正係数取得処理においてΔＶ０を算出する際に用いた基準電圧Ｖｓ（図７のステップＳ２５参照）を測定したときと同じ環境下で出荷前の同時期に測定されたものであると考えると、転写ローラー２７の抵抗変動量ΔＲ１は、図７の補正係数取得処理の場合と、図８における感光体膜厚取得処理の場合と同じ筈なので、
ΔＶ１’＝ΔＲ１＊Ｉｃ’＝（ΔＶ１／Ｉｃ）＊Ｉｃ’ となる。

「ΔＶ１／Ｉｃ」は、図７のステップ２６で求めた補正係数ｋだから、結局、ΔＶ１’＝ｋ＊Ｉｃ’となり、これより、ΔＶｐ＝ΔＶｒ − ｋ＊Ｉｃ’となる。
上述したように基準電圧変動量ΔＶｒｓは、１次転写ローラー２７の抵抗値が一定と仮定した場合における、感光体ドラム２２の表面電位Ｖｐの増加分のみに依存する１次転写ローラー２７の変動量であり、上記感光体膜厚変化に起因する表面電位の変動量ΔＶｐと等価なので、ΔＶｒｓ＝ΔＶｐ＝ΔＶｒ − ｋ＊Ｉｃ’として求めることができる。

次に、上記算出された基準電圧変動量ΔＶｒｓに基づき、図５のグラフから感光体膜厚を求める（ステップＳ３８。図５において、ΔＶｒｓがΔＶｒ１の値のとき感光体膜厚ｄ１となる。）。
具体的には、ＲＯＭ５４には、図５のグラフを表す関数もしくはテーブルが予め実験などにより求められて格納されており、ＣＰＵ５１は、当該関数もしくはテーブルを参照して感光体膜厚ｄ１を求めるようになっている。

ここで求められた感光体膜厚ｄ１は、ＥＥＰＲＯＭ５７に記憶され（ステップＳ３９）、その後、図６のフローチャートにリターンする。
図６のステップＳ４において、上記のようにして得られた感光体膜厚ｄ１が第１の閾値ｄｔ１（例えば、１０μｍ）以下であるか否か判定する。
もし、そうであれば（ステップＳ４でＹＥＳ）、当該感光体ドラム（例えば、ブラックの感光体ドラム２２Ｋ）に寿命が到来したので感光体ドラムの交換を促すメッセージを操作パネル７０の表示部７１に表示させる（ステップＳ５）。

もし、感光体膜厚ｄ１が第１の閾値ｄｔ１以下でない場合には（ステップＳ４でＮＯ）、次に感光体膜厚ｄ１が第２の閾値ｄｔ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
ここで、閾値ｄｔ２は、閾値ｄｔ１より所定量大きく設定された値であり、感光体膜厚の初期値をｄ０とした場合に、例えば、ｄｔ１＋（ｄ０−ｄｔ１）＊０．９５に設定される。

ステップＳ６での判定結果が否定的であれば（ステップＳ６でＮＯ）、プロセス条件（画像形成条件）を設定する（ステップＳ７）。
本実施の形態では、このプロセス条件の設定は、感光体膜厚に応じて１次転写バイアス生成部１０１から１次転写ローラー２７に供給する定電流の大きさを補正して設定するようにしている。

具体的には、感光体膜厚が初期状態における１次転写バイアス生成部１０１の初期設定時の定電流値に、感光体膜厚に応じた補正係数ｘ（ｘ≧１）を乗じた値の定電流値を供給できるように１次転写バイアス生成部１０１の転写バイアスを制御するようにしている。
転写画像を劣化させないようにするため、予め実験等により感光体膜厚ｄと補正係数ｘの関係が求められ、その関係を示す関数もしくはテーブルが予めＲＯＭ５４に格納されている。

制御部５０は、ステップＳ３で求めた感光体膜厚ｄに対応する補正係数をＲＯＭ５４から読み出し、初期設定の定電流の値に当該補正係数を乗じて最適な転写画像が生成されるように１次転写バイアス生成部１０１を制御する。
ステップＳ６において、感光体膜厚ｄ１が第２の閾値ｄｔ２以下であると判定されれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、当該感光体ドラムの寿命が近付いている旨を操作パネル７０の表示部７１に表示させて、ユーザーに感光体ドラム交換の用意をしておくように促す（ステップＳ８）。

その後、プロセス条件を設定して（ステップＳ７）、感光体ドラム寿命判定処理のフローチャートを終了する。
なお、プリンター１０が、ＬＡＮを介してインターネットに接続されている場合には、上記ステップＳ５やステップＳ８において操作パネル７０の表示部７１に表示させる情報を、当該プリンター１０を特定できる識別情報と共に、インターネットを介してメンテナンス会社もしくはサービスマンに通知するように設定しておけば、ユーザーの連絡の手間を要せず、感光体ドラムの交換のメンテナンスが迅速かつ円滑に行える。

このように本実施の形態によれば、予め、中間転写ベルト２５を感光体ドラム２２から離間させて、１次転写ローラーに定電量Ｉｃ（第１の定電流）を供給することにより、主に１次転写ローラー２７の抵抗変動に起因する電圧変動量を補正するための補正係数を求めておき、その後、中間転写ベルト２５を感光体ドラム２２に接触させて感光体ドラム２２を帯電ローラー２４１で帯電した後、１次転写ローラー２７に定電流Ｉｃ’（第２の定電流）を通電して得られた電圧の初期状態からの変動量と上記補正係数に基づき、１次転写ローラー２７の抵抗変動に左右されない基準電圧変動量ΔＲｒｓを得ることができる。これによって正確な感光体膜厚を得ることができる。

通常、プリンターには、１次転写バイアス生成部１０１、帯電バイアス生成部１０２、電圧検出部１０３などが具備されているので、レーザー距離測定装置や表面電位測定装置などの高価な測定装置を導入することなく感光体膜厚を取得することができ、製造費のコストアップを招かない。
なお、本実施の形態において、制御部５０が、１次転写バイアス生成部１０１を制御して、図７のステップＳ２２または、図８のステップＳ３４を実行させて、１次転写ローラーに第１または、第２の定電流を供給するときに、本発明における「定電流供給手段」として機能し、制御部５０が、電圧検出部１０３を介して、第１または第２の定電流供給時における１次転写ローラーの電圧を取得するときに（図７のステップＳ２３、図８のステップＳ３５）、本発明における「第１電圧取得手段」または「第２電圧取得手段」として機能する。また、制御部５０が図８のステップＳ３８を実行するときに、本発明における感光体膜厚取得手段として機能する。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。

１．上記実施の形態では、補正値取得処理および感光体膜厚取得処理において、それぞれ定電流を供給して、１次転写ローラー２７と１次転写補助ローラー２８間に発生する電圧と、１次転写ローラー２７、中間転写ベルト２５および感光体ドラム２２間に発生する電圧のそれぞれの検出値に基づき、感光体膜厚を求めるようにした。
しかし、定電流を供給しているときの電圧値により、感光体の厚み方向の抵抗値を求めて、その抵抗値に基づき感光体膜厚を求めるようにしても構わない。

以下、感光体の厚み方向の抵抗値の算出方法の一例について説明する。
まず、感光体ドラム２２を中間転写ベルト２５に接触させてない状態（図９、図１１（ａ）、（ｂ）参照）で、１次転写ローラー２７に定電流Ｉｃを供給し、そのときに検出された１次転写ローラー２７のシャフト２７１の電圧Ｖ０に基づき、１次転写ローラー２７の径方向抵抗Ｒ１を求める。

すなわち、中間転写ベルト２５の抵抗値は、設計段階で既知であり、その中間転写ベルト２５の走行方向Ａの単位長さ当りの抵抗値をＲｕとすれば、中間転写ベルト２５の各接触位置間の抵抗値Ｒ２〜Ｒ４は、単位抵抗値Ｒｕにその接触位置間のＡ方向における距離（これらも設計段階で決定されている。）を乗じた値として容易に求めることができる。
例えば、接触位置Ｐ１Ｐ２間の距離をＬ１とすれば、抵抗Ｒ２＝Ｒｕ＊Ｌ１で求まる。このようにして抵抗Ｒ２〜Ｒ４が予め求められてＲＯＭ５４内に格納されており、これらの抵抗値から上記の式（５）により合成抵抗値Ｒ１０（図１１（ｂ）参照）が容易に求まる。

また、１次転写ローラー２７に定電流Ｉｃを供給したときの、電流Ｉｃと１次転写ローラー２７のシャフト２７１の電圧Ｖ０との関係は、Ｖ０＝Ｉｃ＊（Ｒ１＋Ｒ１０）となるから、Ｒ１＝（Ｖ０／Ｉｃ）−Ｒ１０として求めることができる。
次に、中間転写ベルト２５を感光体ドラム２２に接触させて、１次転写ローラー２７に定電流Ｉｃ’を供給する。

図１２（ａ）は、中間転写ベルト２５と感光体ドラム２２を接触させているときに、１次転写ローラー２７に転写バイアスを印加した場合における通電経路上の各部の抵抗値を示す図であり、上記図１１（ａ）における各部の抵抗に加え、接触位置Ｐ２と感光体ドラム２２の素管２２１間の抵抗（すなわち、感光体の厚み方向の抵抗）Ｒ５が追加表記されている。図１２（ｂ）は、このときの等価回路を示す図である。

本変形例では、感光体ドラム２２は、帯電ローラー２４１により帯電されていないものとする。この際、帯電ローラー２４１に交流電圧のみ印加して感光体ドラム２２を除電しておくのが望ましい。
図１２（ｂ）において、抵抗Ｒ３とＲ５の合成抵抗をＲ１１、抵抗Ｒ２とＲ４を流れる電流をそれぞれＩ１、Ｉ２とすると、
Ｉ１＋Ｉ２＝Ｉｃ’ ・・・（８）
Ｉ１：Ｉ２＝Ｒ４：（Ｒ２＋Ｒ１１） よってＩ１＝Ｉ２＊Ｒ４／（Ｒ２＋Ｒ１１）
・・・（９）
式（８）、（９）から、電流値Ｉ２を消去し、電流値Ｉ１をＩｃ’、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ１１を用いて表すことができる。

一方、接触位置Ｐ２における電圧をＶ２とすると、
Ｖ２＝Ｖｒ−（Ｉｃ’＊Ｒ１＋Ｉ１＊Ｒ２） ・・・（１０）
また、Ｖ２＝Ｉ１＊Ｒ１１ ・・・（１１）
式（１０）（１１）からＶ２を消去し、さらに式（８）、（９）から求めた電流値Ｉ１を示す式を代入することによりＩ１が消去され、合成抵抗Ｒ１１の値が、既知のＶｒ、Ｉｃ’、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４のみによって示される。

そして、１／Ｒ１１＝（１／Ｒ３）＋（１／Ｒ５）の関係にあるので、これにより次式により感光体の厚み方向抵抗値Ｒ５の値を導き出すことができる。
Ｒ５＝Ｒ３＊Ｒ１１／（Ｒ３−Ｒ１１）
一般に、図１３に模式的に示すように、感光体膜厚が小さくなるほどその抵抗値が下がっていくので、実際に使用する感光体の材料について、予め感光体膜厚と抵抗値の関係を示す関数もしくはテーブルをＲＯＭ５４に格納しておけば、上記のようにして感光体の抵抗値を求めることにより感光体膜厚を取得することができる。

２．上記実施の形態では、中間転写ベルト２５の抵抗値は、ほとんど変化しないか変化したとしても１次転写ローラー２７の抵抗変動量に対して無視できることを前提として説明したが、より厳密に言えば、中間転写ベルト２５も１次転写バイアスの印加により、長期的に中間転写ベルト２５の材料に絶縁破壊が生じて抵抗値が徐々に低下する傾向にあるので、その変動量も考慮すれば、より正確な感光体膜厚の測定が可能となる。

図１４は、使用初期の中間転写ベルト２５の上記単位長当りの抵抗Ｒｕに対する補正係数ｈと、総プリント枚数との関係を模式的に示すグラフである。同グラフに示すように、総プリント枚数の増加にしたがって、補正係数ｈが「１．０」よりも徐々に小さくなっていく。
プリント枚数は、不図示のカウンターによりカウントされ、そのトータルの枚数がＥＥＰＲＯＭ５７に格納されるようになっている。

総プリント枚数と補正係数ｈの関係を示す関数もしくはテーブルを、予めＲＯＭ５４に格納しておき、感光体ドラム寿命判定処理のタイミングが到来すると（図６のステップＳ１でＹＥＳ）、ＣＰＵ５１はＲＯＭ５４に格納された関数（もしくはテーブル）に基づき、現在の総プリント枚数ｍ１に対応する補正係数ｈ１を取得し、上記中間転写ベルト２５における各抵抗値Ｒ２〜Ｒ４にｈ１を乗じた上で、感光体ドラム寿命判定処理を実行するようにすればよい。

３．上記実施の形態では、補正係数取得処理を実行するために、中間転写ベルト２５を感光体ドラム２２から離間させるようにしたが（図７のステップＳ２１、図９）、中間転写ベルト２５と感光体ドラム２２を接触させたままであっても、例えば、帯電ローラー２４１により交流成分だけの電圧を印加して感光体ドラム２２の感光体層２２２を除電し、素管２２１の接地を遮断するスイッチ手段を設けて、このスイッチ手段を遮断して感光体ドラム２２を電気的にフロートの状態にすれば、補正係数取得処理における１次転写ローラーの電圧Ｖ０（第１の電圧）の検出に支障は生じないと考えられる。

４．上記１次転写補助ローラー２８Ｃ〜２８Ｋに代えて、１次転写ローラー２７Ｃ〜２７Ｋと平行に伸びる、長尺な金属からなる導電性の接触部材であっても構わない。
また、１次転写補助ローラー２８Ｃ〜２８Ｋを導電性にして接地するのに代えて、別途１次転写ローラー２７Ｃ〜２７Ｋと平行に伸びる、長尺な金属からなる導電性の接触部材を各１次転写ローラー２７Ｃ〜２７Ｋより上流側に設けて、それらを接地するようにしても構わない。

５．上記実施の形態では、第１と第２の定電流Ｉｃ、Ｉｃ’を異なる値に設定しているが、同じ値であっても構わない。
６．上記実施の形態においては、タンデム型のプリンターを例として説明したが、感光体と中間転写体を備えている画像形成装置であれば、ファクシミリ装置や複写機にも適用でき、また、モノクロの画像形成装置であってもよい。

また、感光体ドラムの帯電手段として、帯電ローラーに代えてコロナチャージャーを使用しても構わない。図１６で説明したように、コロナチャージャーを使用した場合でも、従来の寿命判定方法において多少のばらつきがあり、本発明によれば、より正確に感光体ドラムの寿命の判定ができるからである。
７．また、上記実施の形態及び変形例の内容を可能な限り組み合わせても構わない。

本発明は、電子写真方式の画像形成装置における感光体膜厚を取得して、その寿命を判定する技術として好適である。

１０ プリンター
２０ 画像形成部
２１Ｃ〜２１Ｋ イメージングユニット
２２、２２Ｃ〜２２Ｋ 感光体ドラム（感光体）
２３ 露光走査部
２４Ｃ〜２４Ｋ 感光体ユニット
２５ 中間転写ベルト（中間転写体）
２６Ｃ〜２６Ｋ 現像ユニット
２７、２７Ｃ〜２７Ｋ １次転写ローラー（転写部材）
２８、２８Ｃ〜２８Ｋ １次転写補助ローラー（接触部材、転写補助部材）
３０ 給紙部
４０ 定着部
５０ 制御部
７０ 操作パネル
７１ 表示部
１０１ １次転写バイアス生成部（定電流供給手段）
１０２ 帯電バイアス生成部
１０３ 電圧検出部
２４１ 帯電ローラー

Claims (11)

1. 感光体上の静電潜像を現像してトナー像を形成し、転写バイアスが印加された転写部材を中間転写体に接触させて、前記感光体上のトナー像を中間転写体に転写して画像を形成する画像形成装置であって、
   前記転写部材に第１または第２の定電流を供給する定電流供給手段と、
   前記第１の定電流が供給されているときに、前記転写部材と前記中間転写体間に発生する第１の電圧を取得する第１電圧取得手段と、
   前記第２の定電流が供給されているときに、前記転写部材と前記感光体間に発生する第２の電圧を取得する第２電圧取得手段と、
   前記第１と第２の電圧に基づいて感光体の感光体層の膜厚を取得する感光体膜厚取得手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第1電圧取得手段は、前記中間転写体が前記感光体に接触していない状態で、前記第１の電圧を取得することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
3. 前記中間転写体に接触し、電気的に接地された導電性の接触部材を備え、
   前記第１電圧取得手段は、前記転写部材と前記接触部材間の電圧を第１の電圧として取得する
   ことを特徴とする請求項1または２に記載の画像形成装置。
4. 前記感光体よりも上流側に配置され、前記中間転写体を感光体に向けて圧接する導電性の転写補助部材を備え、当該転写補助部材が前記接触部材を兼ねている
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第２電圧取得手段は、前記中間転写体が前記感光体に接触している状態で、前記第２の電圧を取得することを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記感光体を帯電する帯電手段を備え、
   前記第２電圧取得手段は、前記帯電手段により感光体を帯電させた状態で前記第２の電圧を取得することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 表示部と、
   前記感光体膜厚取得手段により取得された感光体の感光体層の膜厚が、第１の閾値以下である場合に、前記表示部に感光体の交換を促す旨の表示をさせる表示制御手段と
   を備える
   ことを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の画像形成装置。
8. 第１の閾値より所定量大きな第２の閾値が設定されており、
   前記表示制御手段は、前記感光体膜厚取得手段により取得された感光体の感光体層の膜厚が、第１の閾値より大きく、かつ、第２の閾値以下である場合に、前記表示部に感光体の交換時期が近付いている旨の表示をさせる
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記感光体膜厚取得手段により取得された感光体の感光体層の膜厚に応じて、画像形成条件を変更する変更手段を備える
   ことを特徴とする請求項１から８までのいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記帯電手段は、帯電ローラーを介して感光体を帯電させる
    ことを特徴とする請求項１から９までのいずれかに記載の画像形成装置。
11. 感光体上の静電潜像を現像してトナー像を形成し、転写バイアスが印加された転写部材を中間転写体に接触させて、感光体上の前記トナー像を中間転写体に転写して画像を形成する画像形成装置における感光体の感光体層の膜厚を取得する感光体膜厚取得方法であって、
    前記転写部材に第１の定電流を供給して、前記転写部材と前記中間転写体間に発生する第１の電圧を取得する第１電圧取得ステップと、
    前記転写部材に第２の定電流を供給して、前記転写部材と前記感光体間に発生する第２の電圧を取得する第２電圧取得ステップと
    前記第１と第２の電圧に基づいて感光体の感光体層の膜厚を取得する感光体膜厚取得ステップと、
    を含むことを特徴とする感光体の感光体層の膜厚を取得する感光体膜厚取得方法。

Images