JP2023180445A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易かつ安価な構成でＯＰＣドラムの摩耗量を精度よく算出する。
【解決手段】画像形成装置（１）には、モノクロ用ＯＰＣドラム（２１Ｂ）と、カラー用ＯＰＣドラム（２１Ａ）と、カラー用ＯＰＣドラムの感光層（２９Ａ）の表面を帯電させる帯電器（２２Ａ）と、トナー及びキャリアを含んだ現像剤を使用して現像する現像器（２３Ａ）と、カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を算出する算出部（４２）と、が設けられている。帯電器は、モノクロ印刷中のカラー用ＯＰＣドラムの感光層を、当該カラー用ＯＰＣドラムへのトナー付着及びキャリア付着を抑える表面電位に帯電させている。算出部は、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中のカラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を少なく算出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真式の画像形成装置において、感光体ドラムの表面を均一に帯電させる方式として、コロナ放電器を用いたコロナ放電方式と、帯電ローラー等に代表される導電性の帯電部材を用いた接触帯電方式が知られている。コロナ放電方式ではオゾン等のコロナ生成物が多く発生するので、オゾンによって空気中の成分が分解されてＮＯｘやＳＯｘ等のイオン生成物が生成される。このため、近年では、オフィス環境の改善を目指して、コロナ放電方式に代えて、オゾン、ＮＯｘ、ＳＯｘ等の発生を抑えることができる接触帯電方式が採用されている。

接触帯電方式では、感光体ドラムの表面付近で放電されることで帯電されるが、この放電によって感光体ドラムの感光層の摩耗が促進される。特に、感光体ドラムとして単層のＯＰＣ（有機感光体）ドラムが用いられる場合、感光層が摩耗すると静電容量が増大して、最適な静電潜像を形成するためにＯＰＣドラムの表面に与えるべき電荷量が変化する。また、感光層の摩耗によって放電開始電圧が変化するため、一定の表面電位を維持しながら長期間に亘って安定した画像を形成するためには、感光層の膜厚に応じた帯電電圧を印加する必要がある。

ＯＰＣドラムの摩耗の進行速度は、帯電部材への帯電電圧の印加状態、すなわちＯＰＣドラムと帯電部材の間の帯電バイアスの印加状態によって異なる。このため、ＯＰＣドラムの摩耗量が単にＯＰＣドラムの累積回転回数を用いた比例計算によって算出されると、ＯＰＣドラムの駆動状態や表面電位（印加電圧）によっては摩耗量の算出精度が悪化するおそれがある。摩耗量の算出方法としては、感光体ドラムの感光層と帯電ローラーとの間に流れる帯電電流に基づいて感光層の摩耗量を算出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１－１２８３４５号公報

ところで、カラー電子写真方式の画像形成装置には、モノクロ用ＯＰＣドラムとカラー用ＯＰＣドラムが設けられている。モノクロ印刷中にカラー用ＯＰＣドラムと転写ベルトが摺擦する構成では、電気特性の悪化に伴う性能劣化を抑えるためにカラー用ＯＰＣドラムにも帯電電圧を印加する必要がある。カラー用ＯＰＣドラムの表面電位によってはトナーやキャリアが消費されたり、感光層が過剰に摩耗したりする。このため、カラー用ＯＰＣドラムの表面電位を制御することが望ましいが、表面電位の変化によって感光層の摩耗量を精度よく算出することが難しくなる。

特許文献１に記載の算出方法によって、感光体ドラムと帯電ローラーの間の帯電電流から感光層の摩耗量を算出することができるが、帯電電流を検出するための電流センサー等の専用のセンサーを画像形成装置に追加しなければならない。また、モノクロ印刷中に転写ベルトからカラー用ＯＰＣドラムを離間させて、カラー用ＯＰＣドラムの駆動を止めることで、上記の不具合を解消することができるが、画像形成装置の構成が複雑になると共にコストが増加するという問題があった。

そこで、本発明は、簡易かつ安価な構成でＯＰＣドラムの摩耗量を精度よく算出することを目的とする。

本発明の第１の態様の画像形成装置は、モノクロ用ＯＰＣドラムとカラー用ＯＰＣドラムを備えた画像形成装置であって、前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の表面を帯電させる帯電器と、トナー及びキャリアを含んだ現像剤を使用して現像する現像器と、前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を算出する算出部と、を備え、前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を、当該カラー用ＯＰＣドラムへのトナー付着及びキャリア付着を抑える表面電位に帯電させ、前記算出部は、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を少なく算出する。

上記の第１の態様の画像形成装置において、前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を１０［Ｖ］－１５０［Ｖ］に帯電させる。

本発明の第２の態様の画像形成装置は、モノクロ用ＯＰＣドラムとカラー用ＯＰＣドラムを備えた画像形成装置であって、前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の表面を帯電させる帯電器と、トナー及びキャリアを含んだ現像剤を使用して現像する現像器と、前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を算出する算出部と、を備え、前記帯電器は、カラー印刷中の表面電位よりも低く、かつモノクロ印刷中とカラー印刷中とで前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量の変化が抑えられる表面電位に、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を帯電させる。

上記の第２の態様の画像形成装置において、前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を３００［Ｖ］－４００［Ｖ］に帯電させる。

本発明の第３の態様の画像形成装置は、モノクロ用ＯＰＣドラムとカラー用ＯＰＣドラムを備えた画像形成装置であって、前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の表面を帯電させる帯電器と、トナー及びキャリアを含んだ現像剤を使用して現像する現像器と、前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を算出する算出部と、を備え、前記帯電器は、前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の膜厚が薄くなるのに伴って低くなるように、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を帯電させる。

上記の第３の態様の画像形成装置において、前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層が第１の膜厚の場合に、前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層をカラー印刷中と同じ第１の表面電位に帯電させ、前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層が第１の膜厚よりも薄い第２の膜厚の場合に、前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を第１の表面電位よりも低く、かつモノクロ印刷中とカラー印刷中とで前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量の変化が抑えられる第２の表面電位に帯電させ、前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層が第２の膜厚よりも薄い第３の膜厚の場合に、前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を第２の表面電位よりも低く、かつ前記カラー用ＯＰＣドラムへのトナー付着及びキャリア付着を抑える第３の表面電位に帯電させ、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層が第３の表面電位に帯電された場合に、前記算出部は、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を少なく算出する。

本発明の第１の態様の構成によれば、モノクロ印刷中にカラー用ＯＰＣドラムの感光層が帯電され、電気特性の悪化に伴う感光層の性能劣化が抑えられる。また、感光層の表面電位によってトナーやキャリア等の現像剤の消費が抑えられる。カラー印刷中よりもモノクロ印刷中の感光層の表面電位が低いため、放電による感光層の過剰な摩耗が抑えられる。カラー印刷中とモノクロ印刷中の表面電位の違いを考慮して感光層の摩耗量が精度よく算出され、専用のセンサーや離接機能等を画像形成装置に追加する必要がない。感光層の膜厚に応じた電圧が印加されることで、カラー印刷時のカブリ現像を抑えて画像品質を向上できる。

本発明の第２の態様の構成によれば、モノクロ印刷中にカラー用ＯＰＣドラムの感光層が帯電され、電気特性の悪化に伴う感光層の性能劣化が抑えられる。また、現像器に現像電圧を印加して感光層と現像器の電位差を調整すれば、トナーやキャリア等の現像剤の消費が抑えられる。カラー印刷中と比べてモノクロ印刷中の感光層の表面電位が低く帯電されており、現像器の劣化を抑えることができる。モノクロ印刷中とカラー印刷中とでカラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量の変化が抑えられるため、簡易な算出方法を用いて感光層の摩耗量が算出され、専用のセンサーや離接機能等を画像形成装置に追加する必要がない。感光層の膜厚に応じた電圧が印加されることで、カラー印刷時のカブリ現像を抑えて画像品質を向上できる。

本発明の第３の態様の構成によれば、モノクロ印刷中にカラー用ＯＰＣドラムの感光層が帯電され、電気特性の悪化に伴う感光層の性能劣化が抑えられる。また、現像器に現像電圧を印加して感光層と現像器の電位差を調整すれば、トナーやキャリア等の現像剤の消費が抑えられる。感光層の膜厚に合わせて帯電電圧を変えることで、帯電電圧の印加によって狙いの表面電位を得ることができる。感光層の表面電位によっては、簡易な算出方法を用いて感光層の摩耗量が算出され、専用のセンサーや離接機能等を画像形成装置に追加する必要がない。感光層の膜厚に応じた電圧が印加されることで、カラー印刷時のカブリ現像を抑えて画像品質を向上できる。

第１の実施形態のプリンターの模式図である。 第１の実施形態の画像形成ユニットの拡大模式図である。 感光層の表面電位と帯電器の印加電圧の関係を示す図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照しつつ、第１の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、画像形成装置としてプリンターを例示して説明する。図１は、第１の実施形態のプリンターの模式図である。図２は、第１の実施形態の画像形成ユニットの拡大模式図である。なお、各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｅ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれプリンターの前側、後側、上側、下側を示している。また、以下の説明において、画像形成ユニットを区別するときにはＡ、Ｂを付し、画像形成ユニットを区別しないときにはＡ、Ｂを省略する。

図１に示すように、プリンター１は、各種機器が収容された箱型形状のハウジング１０を備えている。ハウジング１０の下部にはシート束がセットされる給紙カセット１１が収容され、ハウジング１０の上部には画像形成済みのシートが積み重ねられる排紙トレイ１２が設けられている。排紙トレイ１２の下方にはトナーが収容されたトナーコンテナ１３がトナーの色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）毎に着脱可能にセットされている。複数のトナーコンテナ１３の下方には、一対のローラー１４、１５に掛け渡された中間転写ベルト１６が設けられている。

中間転写ベルト１６の下側には、中間転写ベルト１６の搬送方向にモノクロ用又はカラー用の画像形成ユニット１７が並んでいる。各画像形成ユニット１７には、中間転写ベルト１６に転接する単層のＯＰＣ（有機感光体：Organic Photo Conductor）ドラム２１が回転可能に設けられている。各ＯＰＣドラム２１の周囲には、帯電器２２と、現像器２３と、１次転写ローラー２４と、除電部２５と、クリーニング装置２６とが１次転写のプロセス順に設置されている。各現像器２３の撹拌室にはキャリアが収容されており、各トナーコンテナ１３から供給されたトナーとキャリアが撹拌されて２成分現像剤が作られている。

各画像形成ユニット１７の下方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）によって構成される露光装置１８が設けられている。ハウジング１０内の側部には、複数のローラーによって給紙カセット１１から排紙トレイ１２に向かうシートの搬送経路Ｌ１が形成されている。搬送経路Ｌ１の上流側（下側）には給紙部３１が設けられ、搬送経路Ｌ１において給紙部３１よりも下流側には中間転写ベルト１６の側端に２次転写ローラー３２が設けられている。搬送経路Ｌ１において２次転写ローラー３２の下流側には定着装置３３が設けられ、搬送経路Ｌ１の下流端側（上側）には排紙口３４が設けられている。

プリンター１の画像形成時には、帯電器２２によってＯＰＣドラム２１の表面が帯電された後、露光装置１８からのレーザー光によってＯＰＣドラム２１の表面に静電潜像が形成される。次に、現像器２３からＯＰＣドラム２１の表面の静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成され、ＯＰＣドラム２１の表面から中間転写ベルト１６の表面にトナー像が１次転写される。各画像形成ユニット１７において各色のトナー像が中間転写ベルト１６に１次転写されることで、中間転写ベルト１６の表面にフルカラーのトナー像が形成される。ＯＰＣドラム２１に残留した電荷と廃トナーは除電部２５及びクリーニング装置２６によって除去される。

一方で、給紙部３１によって給紙カセット１１又は手差しトレイ（不図示）からシートが取り込まれ、上記の画像形成動作にタイミングを合わせて２次転写ローラー３２に向けてシートが搬送される。２次転写ローラー３２によって中間転写ベルト１６の表面からシートの表面にフルカラーのトナー像が２次転写され、２次転写ローラー３２の下流の定着装置３３に向けて転写済みのシートが搬送される。定着装置３３においてシートにトナー像が定着され、定着済みのシートが排紙口３４から排紙トレイ１２上に排出される。このように、シートに転写されたトナー像が定着装置３３を通過することによってシートの表面に画像が形成される。

図２に示すように、プリンター１は、カラー印刷及びモノクロ印刷に対応しており、カラー用の画像形成ユニット１７Ａとモノクロ用の画像形成ユニット１７Ｂが並んでいる。画像形成ユニット１７ＡのＯＰＣドラム（カラー用ＯＰＣドラム）２１Ａの表面が単層の感光層２９Ａによって形成され、同様に画像形成ユニット１７ＢのＯＰＣドラム（モノクロ用ＯＰＣドラム）２１Ｂの表面が単層の感光層２９Ｂによって形成されている。カラー印刷中には画像形成ユニット１７Ａ、１７Ｂを用いて画像形成処理が実施され、モノクロ印刷中には画像形成ユニット１７Ｂを用いて画像形成処理が実施される。

プリンター１ではモノクロ印刷中でもカラー用のＯＰＣドラム２１Ａと中間転写ベルト１６等が接触している。モノクロ印刷中にＯＰＣドラム２１Ａを帯電させないと、ＯＰＣドラム２１Ａの性能が劣化して、次回のカラー印刷時にＯＰＣドラム２１Ａの表面電位を適切に制御できない。このとき、現像器２３Ａはトナーとキャリアを含む現像剤を使用して現像しており、感光層２９Ａの表面電位が低すぎるとプラスに帯電したトナーが引き寄せられ、感光層２９Ａの表面電位が高すぎるとマイナスに帯電したキャリアが引き寄せられる。このため、トナー付着とキャリア付着が起きない程度に感光層２９Ａが帯電されている。

ところで、カラー印刷中にＯＰＣドラム２１Ａの表面電位を一定に維持するためには、感光層２９Ａの膜厚に応じた帯電電圧を印加する必要がある。ＯＰＣドラム２１Ａの表面がオーバーコート無しの単層の感光層２９Ａで形成され、ＯＰＣドラム２１Ａの帯電時の放電によって感光層２９Ａが摩耗して膜厚が変化する。通常、感光層２９Ａの摩耗量はＯＰＣドラム２１Ａの回転回数と摩耗レートを乗算することで求められる。この算出方法では、カラー印刷中とモノクロ印刷中でＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａの表面電位が変化すると、感光層２９Ａの摩耗量を精度よく算出することができない。

そこで、プリンター１では、カラー印刷中とモノクロ印刷中におけるＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａの表面電位の違いを考慮して感光層２９Ａの摩耗量を算出している。画像形成ユニット１７Ａ、１７Ｂにはコントローラー４１が接続されており、コントローラー４１には算出部４２が設けられている。コントローラー４１は、装置各部を統括制御しており、例えば帯電器２２Ａや現像器２３Ａの電源回路や各ローラーの駆動モータ等を制御している。算出部４２は、次式（１）からＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａの摩耗量を算出している。
式（１）
摩耗量＝ＯＰＣドラムの回転回数×削れレート×補正係数

なお、コントローラー４１は、プロセッサを用いてソフトウェアによって実現されてもよいし、集積回路等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。プロセッサを用いる場合には、プロセッサがメモリに記憶されているプログラムを読み出して実行することで各種処理が実施される。プロセッサとしては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が使用される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶装置によって構成されている。

ここで、算出部４２による算出処理について説明する。モノクロ印刷中の帯電器２２ＡはＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａを、ＯＰＣドラム２１Ａへのトナー付着及びキャリア付着を抑える表面電位に帯電させている。すなわち、モノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が、トナーの付着が治まる電位よりも高く、キャリアの付着が起こる電位よりも低くなっている。具体的には、カラー印刷中の感光層２９Ａの表面電位が５００［Ｖ］－７００［Ｖ］に設定されているのに対して、モノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が１０［Ｖ］－１５０［Ｖ］に設定されている。

カラー印刷中よりもモノクロ印刷中にＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａの表面電位が低くいため、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中の感光層２９Ａの実際の摩耗量が少ない。このため、算出部４２は、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中のＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａの摩耗量を少なく算出している。具体的には、カラー印刷中には式（１）の補正係数に１．０の値が設定されるのに対して、モノクロ印刷中には式（１）の補正係数に０．５－０．８の値が設定される。カラー印刷中とモノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位の違いを考慮して、算出部４２によって感光層２９Ａの摩耗量が精度よく算出されている。

カラー印刷中及びモノクロ印刷中のＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａの摩耗量から感光層２９Ａの膜厚が求められる。よって、カラー印刷時には感光層２９Ａの膜厚に応じた帯電電圧を印加することで、感光層２９Ａを狙いの表面電位に維持しながら画像形成し、カブリ現像を抑えて画像品質を向上させることができる。特に、上記の算出部４２による算出処理は、感光層２９の膜厚が１０［μｍ］以上変化し、印加電圧が１００［Ｖ］以上変化する長寿命（例えば、Ａ４サイズのシートを１５００００枚縦通しで印字可能）のＯＰＣドラム２１に有効である。

以上、第１の実施形態によれば、モノクロ印刷中にカラー用のＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａが帯電され、電気特性の悪化に伴う感光層２９Ａの性能劣化が抑えられる。また、感光層２９Ａの表面電位によってトナーやキャリア等の現像剤の消費が抑えられる。カラー印刷中よりもモノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が低いため、放電による感光層２９Ａの過剰な摩耗が抑えられる。カラー印刷中とモノクロ印刷中の表面電位の違いを考慮して感光層２９Ａの摩耗量が精度よく算出され、専用のセンサーや離接機能等をプリンター１に追加する必要がない。感光層２９Ａの膜厚に応じた電圧が印加されることで、カラー印刷時のカブリ現像を抑えて画像品質を向上できる。

＜第２の実施形態＞
続いて、第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態のプリンターは、カラー印刷中とモノクロ印刷中で感光層の摩耗量を変化させない点で第１の実施形態のプリンターと相違している。したがって、第２の実施形態については、第１実施形態と同様な構成については説明を省略する。また、第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明する。

第２の実施形態においても、モノクロ印刷中に帯電器２２ＡがＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａを帯電させている。モノクロ印刷中の感光層２９Ａは、カラー印刷中の感光層２９Ａの表面電位よりも低く、かつモノクロ印刷中とカラー印刷中とで感光層２９Ａの摩耗量の変化が抑えられる表面電位に帯電されている。感光層２９Ａの摩耗量の変化が抑えられることで、式（１）の削れレートの補正が不要になる。具体的には、カラー印刷中の感光層２９Ａの表面電位が５００［Ｖ］－７００［Ｖ］に設定されているのに対して、モノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が３００［Ｖ］－４００［Ｖ］に設定されている。

モノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が３００［Ｖ］程度に設定されているため、感光層２９Ａにキャリアが付着しないように現像器２３Ａには現像電圧Ｖｄｃが印加されている。感光層２９Ａと現像器２３Ａの電位差による力よりも現像ローラーの磁力が強く、感光層２９Ａへのキャリアの引き寄せが抑えられている。また、モノクロ印刷中のカラートナーの劣化を抑えるため現像器２３Ａが停止され、現像器２３Ａの停止中に電圧が印加されることで現像ローラーに異常が発生する場合がある。このため、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が低く設定されている。

カラー印刷中とモノクロ印刷中とでＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａの摩耗量の変化が小さいため、算出部４２によってカラー印刷中の感光層２９Ａの摩耗量と同様にモノクロ印刷中の感光層２９Ａの摩耗量が算出される。具体的には、カラー印刷中もモノクロ印刷中も式（１）の補正係数に１．０の値が設定される。カラー印刷中及びモノクロ印刷中のＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａの摩耗量から感光層２９Ａの膜厚が求められる。よって、カラー印刷時には感光層２９Ａの膜厚に応じた帯電電圧を印加することで、感光層２９Ａを狙いの表面電位に維持しながら画像形成して画像品質を向上できる。

以上、第２の実施形態によれば、モノクロ印刷中にカラー用のＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａが帯電され、電気特性の悪化に伴う感光層２９Ａの性能劣化が抑えられる。また、現像器２３Ａに現像電圧Ｖｄｃを印加して感光層２９Ａと現像器２３Ａの電位差を調整すれば、トナーやキャリア等の現像剤の消費が抑えられる。カラー印刷中と比べてモノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が低く帯電されて現像器２３Ａの劣化を抑えられる。モノクロ印刷中とカラー印刷中とで感光層２９Ａの摩耗量の変化が抑えられるため、簡易な算出方法を用いて感光層２９Ａの摩耗量が算出され、専用のセンサーや離接機能等をプリンター１に追加する必要がない。感光層２９Ａの膜厚に応じた電圧が印加されることで、カラー印刷時のカブリ現像を抑えて画像品質を向上できる。

＜第３の実施形態＞
続いて、第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態のプリンターは、ＯＰＣドラムの感光層の膜厚に応じて感光層の表面電位を変化させる点で第１の実施形態のプリンターと相違している。したがって、第３の実施形態については、第１の実施形態と同様な構成については説明を省略する。また、第３の実施形態においては、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明する。

図３に示すように、ＯＰＣドラムの感光層の膜厚毎に感光層の表面電位と帯電器２２の印加電圧の関係が変化している。破線Ｗ１に示す薄膜ドラムでは、全体的に表面電位と印加電圧が略リニアに変化しており、印加電圧によって感光層２９を狙った表面電位に設定することができる。一方で、一点鎖線Ｗ２及び実線Ｗ３に示す厚膜ドラムでは、表面電位が所定電位以下になると、表面電位と印加電圧がリニアに変化しなくなって、印加電圧によって感光層２９を所定電位以下の表面電位に設定することが難しい。このため、感光層２９の膜厚に応じて表面電位を変化させることが望ましい。

第３の実施形態においても、モノクロ印刷中に帯電器２２ＡがＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａを帯電させている。モノクロ印刷中の感光層２９Ａは、感光層２９Ａの膜厚が薄くなるのに伴って低くなるように帯電される。具体的には、感光層２９Ａの膜厚が３３［μｍ］以上では、感光層２９Ａの表面電位が５００［Ｖ］－７００［Ｖ］に設定される。感光層２９Ａの膜厚が３０［μｍ］以上で３３［μｍ］未満では、感光層２９Ａの表面電位が３００［Ｖ］－４００［Ｖ］に設定される。感光層２９Ａの膜厚が３０［μｍ］未満では、感光層２９Ａの表面電位が１０［Ｖ］－１５０［Ｖ］に設定される。

例えば、感光層２９Ａの膜厚が３３［μｍ］の場合、５００［Ｖ］以上の表面電位であれば、表面電位と印加電圧が略リニアに変化して、印加電圧によって狙った表面電位に感光層２９Ａを帯電させることができる。このため、カラー印刷中もモノクロ印刷中も感光層２９Ａが同じ表面電位に帯電されている。モノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が５００［Ｖ］程度に設定されているため、感光層２９Ａにキャリアが付着しないように現像器２３Ａには現像電圧Ｖｄｃが印加されている。なお、モノクロ印刷中にカラー用の現像器２３Ａを逆回転させてキャリアを回収してもよい。

感光層２９Ａの膜厚が３０［μｍ］以上で３３［μｍ］未満の場合、３００［Ｖ］以上の表面電位であれば、表面電位と印加電圧が略リニアに変化して、印加電圧によって狙った表面電位に感光層２９Ａを帯電させることができる。この場合、第２の実施形態と同様に、モノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が３００［Ｖ］程度に設定されているため、感光層２９Ａにキャリアが付着しないように現像器２３Ａには現像電圧Ｖｄｃが印加されている。また、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が低く設定されることで現像ローラーの異常が抑えられている。

感光層２９Ａの膜厚が３０［μｍ］未満の場合、全体的に表面電位と印加電圧が略リニアに変化して、印加電圧によって狙った表面電位に感光層２９Ａを帯電させることができる。この場合、第１の実施形態と同様に、モノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が１０［Ｖ］－１５０［Ｖ］に設定されているため、感光層２９Ａへのトナー付着及びキャリア付着が抑えられている。感光層２９Ａの表面電位が低く設定されているため、モノクロ印刷中の感光層２９Ａの摩耗量が少なくなっている。このように、感光層２９Ａの表面電位が膜厚に応じて段階的に変化されている。

感光層２９Ａの膜厚が３３［μｍ］以上の場合、モノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が、カラー印刷中の感光層２９Ａと同じ表面電位に帯電されている。感光層２９Ａの膜厚が３０［μｍ］以上で３３［μｍ］未満の場合、モノクロ印刷中の感光層２９Ａの表面電位が、カラー印刷中の感光層２９Ａの表面電位よりは低い表面電位に帯電されているが、モノクロ印刷中とカラー印刷中とで感光層２９Ａの摩耗量の変化が小さい。このため、算出部４２によってカラー印刷中の感光層２９Ａの摩耗量と同様にモノクロ印刷中の感光層２９Ａの摩耗量が算出される。具体的には、カラー印刷中もモノクロ印刷中も式（１）の補正係数に１．０の値が設定される。

一方で、感光層２９Ａの膜厚が３０［μｍ］未満の場合、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中の感光層２９Ａの実際の摩耗量が少なくなる。このため、算出部４２は、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中のＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａの摩耗量を少なく算出している。具体的には、カラー印刷中には式（１）の補正係数に１．０の値が設定されるのに対して、モノクロ印刷中には式（１）の補正係数に０．５－０．８の値が設定される。カラー印刷中及びモノクロ印刷中のＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａの摩耗量から感光層２９Ａの膜厚が求められる。

このように、感光層２９Ａが第１の膜厚（３３［μｍ］以上）の場合には、帯電器２２Ａはモノクロ印刷中の感光層２９Ａをカラー印刷中と同じ第１の表面電位（５００［Ｖ］－７００［Ｖ］）に帯電させている。感光層２９Ａが第１の膜厚よりも薄い第２の膜厚（３０［μｍ］以上で３３［μｍ］未満）の場合には、第２の実施形態と同様に感光層２９Ａが帯電されている。この場合、帯電器２２Ａは、モノクロ印刷中の感光層２９Ａを第１の表面電位よりも低く、かつモノクロ印刷中とカラー印刷中とで感光層２９Ａの摩耗量の変化が抑えられる第２の表面電位（３００［Ｖ］－４００［Ｖ］）に帯電させている。

感光層２９Ａが第２の膜厚よりも薄い第３の膜厚（３０［μｍ］未満）の場合には、第１の実施形態と同様に感光層２９Ａが帯電されている。この場合、帯電器２２Ａは、モノクロ印刷中の感光層２９Ａを第２の表面電位よりも低く、かつＯＰＣドラム２１Ａへのトナー付着及びキャリア付着を抑える第３の表面電位（１０［Ｖ］－１５０［Ｖ］）に帯電させている。そして、モノクロ印刷中に感光層２９Ａが第３の表面電位に帯電された場合には、算出部４２は、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中の感光層２９Ａの摩耗量を少なく算出して、感光層２９Ａの膜厚が精度よく求められる。

以上、第３の実施形態によれば、モノクロ印刷中にＯＰＣドラム２１Ａの感光層２９Ａが帯電され、電気特性の悪化に伴う感光層２９Ａの性能劣化が抑えられる。また、現像器２３Ａに現像電圧Ｖｄｃを印加して感光層２９Ａと現像器２３Ａの電位差を調整すれば、トナーやキャリア等の現像剤の消費が抑えられる。感光層２９Ａの膜厚に合わせて帯電電圧を変えることで、帯電電圧の印加によって狙いの表面電位を得ることができる。感光層２９Ａの表面電位によっては、簡易な算出方法を用いて感光層２９Ａの摩耗量が算出され、専用のセンサーや離接機能等をプリンター１に追加する必要がない。感光層２９Ａの膜厚に応じた電圧が印加されることで、カラー印刷時のカブリ現像を抑えて画像品質を向上できる。

なお、第１、第３の実施形態において、算出部は補正係数を変更して、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中のＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を少なく算出しているが、摩耗量の算出方法は特に限定されない。

また、本実施形態において、記録メディアの種類は特に限定されず、例えば、普通紙、コート紙、トレーシングペーパー、ＯＨＰ（Over Head Projector）シートでもよい。

また、本実施形態では、画像形成装置として、プリンターを例示したが、この構成に限定されない。画像形成装置は、コピー機及びファクシミリの他、プリント機能、コピー機能及びファックス機能等を複合的に備えた複合機でもよい。

なお、本実施形態を説明したが、他の実施形態として、上記実施形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の技術は上記の実施形態に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方によって実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

１ ：プリンター（画像形成装置）
２１ ：ＯＰＣドラム
２２ ：帯電器
２３ ：現像器
２９ ：感光層
４２ ：算出部

Claims (6)

1. モノクロ用ＯＰＣドラムとカラー用ＯＰＣドラムを備えた画像形成装置であって、
   前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の表面を帯電させる帯電器と、
   トナー及びキャリアを含んだ現像剤を使用して現像する現像器と、
   前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を算出する算出部と、を備え、
   前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を、当該カラー用ＯＰＣドラムへのトナー付着及びキャリア付着を抑える表面電位に帯電させ、
   前記算出部は、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を少なく算出することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を１０［Ｖ］－１５０［Ｖ］に帯電させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. モノクロ用ＯＰＣドラムとカラー用ＯＰＣドラムを備えた画像形成装置であって、
   前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の表面を帯電させる帯電器と、
   トナー及びキャリアを含んだ現像剤を使用して現像する現像器と、
   前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を算出する算出部と、を備え、
   前記帯電器は、カラー印刷中の表面電位よりも低く、かつモノクロ印刷中とカラー印刷中とで前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量の変化が抑えられる表面電位に、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を帯電させることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を３００［Ｖ］－４００［Ｖ］に帯電させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. モノクロ用ＯＰＣドラムとカラー用ＯＰＣドラムを備えた画像形成装置であって、
   前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の表面を帯電させる帯電器と、
   トナー及びキャリアを含んだ現像剤を使用して現像する現像器と、
   前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を算出する算出部と、を備え、
   前記帯電器は、前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の膜厚が薄くなるのに伴って低くなるように、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を帯電させることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層が第１の膜厚の場合に、前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層をカラー印刷中と同じ第１の表面電位に帯電させ、
   前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層が第１の膜厚よりも薄い第２の膜厚の場合に、前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を第１の表面電位よりも低く、かつモノクロ印刷中とカラー印刷中とで前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量の変化が抑えられる第２の表面電位に帯電させ、
   前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層が第２の膜厚よりも薄い第３の膜厚の場合に、前記帯電器は、モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層を第２の表面電位よりも低く、かつ前記カラー用ＯＰＣドラムへのトナー付着及びキャリア付着を抑える第３の表面電位に帯電させ、
   モノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層が第３の表面電位に帯電された場合に、前記算出部は、カラー印刷中よりもモノクロ印刷中の前記カラー用ＯＰＣドラムの感光層の摩耗量を少なく算出することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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