JP5595217B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体と像担持体に形成された潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置に関する。

従来、像担持体である感光ドラムと現像剤担持体である現像ローラとを当接させた状態で、像担持体上の静電潜像を接触現像し、現像された画像を記録媒体に転写する画像形成装置が知られている。そのような画像形成装置においては、画像のドット列を３つのパターンに分けて、パターン毎にドットの個数を計数し、それらの計算値に基づいて現像剤消費量を求めるという制御が行われている。例えば、記録媒体の画像形成領域において消費された現像剤の量を検出することにより、カートリッジに充填されている現像剤の初期値から現像剤消費量を減算し、残量を求める方法が特許文献１に提案されている。

しかしながら、現像剤が消費されるのは画像形成領域だけではない。非画像形成領域（白地）においても現像剤が付着する所謂「カブリ」という現象が発生することにより、現像剤の消費が起こる。したがって、画像形成装置における現像剤の残量を把握し、プロセスカートリッジの寿命管理を行うためには、画像形成領域において消費された現像剤のみならず、非画像形成領域におけるカブリによる現像剤の消費量を考慮する必要がある。そのため、このカブリによる現像剤の消費量も含めて、すべての現像剤消費量を適正に算出する方法が特許文献２に提案されている。

特開２００２−１７４９２９号公報 特開２００４−２９４７６１号公報

現像剤消費量を適正に算出するためには、感光ドラムと現像ローラの当接時間を精度良く検知することが必要となる。しかし、感光ドラムと現像ローラとの現像当接及び離間の動作や構成は、部材の取り付け誤差や駆動源であるモータの制御タイミング等によるばらつき要素を含んでいる。従来の感光ドラムと現像ローラとの当接時間の検知方法は、画像形成動作中に画像形成装置の制御部が所定のタイミングで発信する当接及び離間信号を検知して、当接時間のカウントを行っていた。そのため、ばらつき要素を含んだ当接時間を検出してしまっていたため、実際の当接時間を精度良く検知するのが困難であった。それゆえ、カウントした当接時間と、実際の感光ドラムと現像ローラの当接時間とに誤差が生じてしまった場合、実際の当接時間よりカウントした当接時間の方が長ければ、カブリが生じている領域が実際より多いと判断してしまうため、実際より現像剤消費量が多いと誤検知してしまう。また、実際の当接時間よりカウントした当接時間の方が短ければ、カブリが生じている領域が実際より少ないと判断してしまうため、実際より現像剤消費量が少ないと、現像剤消費量を誤って算出してしまうということが起こりうるという課題があった。

本発明に係る発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであり、感光ドラムと現像ローラの当接時間を精度良く検知することで、現像剤消費量の算出精度を上げることを目的とする。

上記課題を解決するために、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体と当接又は離間することが可能である現像剤を担持する現像剤担持体であって、前記像担持体に現像位置で当接して前記潜像を現像剤像として現像する現像剤担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記像担持体と前記現像剤担持体が離間している状態において前記像担持体に形成された前記潜像が前記現像位置を通過しているときに、前記現像剤担持体を前記像担持体に前記現像位置で当接させることにより現像された現像剤像を検知する検知手段と、前記現像剤像の先端が検知されてから後端が検知されるまでの時間である当接時間と基準時間との差分に応じて、前記現像剤の消費量を算出するための補正値を算出する算出手段と、を備え、
前記算出手段は、前記現像剤担持体によって画像形成される領域における現像剤の消費量と、前記現像剤担持体によって画像形成が行われない領域における現像剤の消費量と、前記補正値とを用いて、全体の現像剤の消費量を算出することを特徴とすることを特徴とする。

本発明の構成によれば、感光ドラムと現像ローラの当接時間を精度良く検知することで、現像剤消費量の算出精度を上げることが可能となる。

画像形成装置の概略構成図。 画像形成装置の制御部の構成を示したブロック図。 当接及び離間状態を示すための概略構成図。 第１の実施形態における感光ドラム１と現像ローラ３ａの当接時間検知方法を示したフローチャート。 第１の実施形態における当接時間検知用のパターン画像。 当接及び離間の信号が発せられるタイミングと実際に当接及び離間するタイミングを示したタイミングチャート。 補正係数Ｋを求めるグラフ。 第１の実施形態における非画像形成領域でのカブリ量補正値の算出を示したフローチャート。 カラー画像を形成する画像形成装置の概略構成図。 カラー画像を形成する画像形成装置の当接時間検知用のパターン画像。 第２の実施形態における当接時間検知用のパターン画像。 感光ドラム１の両端部での当接時間を示したグラフ。 第２の実施形態における非画像形成領域でのカブリ量補正値の算出を示したフローチャート。 非画像形成領域における感光ドラム１上の現像ローラの当接パターン図。 光学式のセンサーを用いた当接時間検知機構の概略構成図。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施の形態で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施形態）
＜画像形成装置の全体構造＞
図１は、画像形成装置としてのプリンタ１００の概略構成を示す図である。１は像担持体としての感光ドラム、２は接触帯電部材としての帯電ローラ、３は現像剤Ｔ’を内包し、感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像するための現像器である。上記のように感光ドラム１に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能としたものがプロセスカートリッジ２０である。

感光ドラム１は、アルミニウム等からなる芯金上に電荷発生層を形成し、その上層に電荷輸送層を形成した、いわゆる有機感光体である。帯電ローラ２の芯金２ａには、プリンタ本体に備えられた電源４ａから芯金２ａに接触させた摺動電極（不図示）を介し、ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧が印加される。現像器３は感光ドラム１に接触し、図中矢印Ｒｂ方向に回転しながら現像を行う現像剤担持体としての現像ローラ３ａと、図中矢印Ｒｃ方向に回転する現像剤Ｔ’を現像ローラ３ａに供給する現像剤供給手段としての供給ローラ３ｂと、現像ローラ３ａ上の現像剤Ｔ’の塗布量及び帯電量を規制する現像剤規制手段としての現像ブレード３ｃとを備えている。更に、現像剤Ｔ’を供給ローラ３ｂに供給すると共に現像剤Ｔ’の撹拌を行う撹拌部材３ｄ等を備えている。なお、現像器３を構成する枠体内の空間は、現像剤Ｔ’を内包するための現像剤収容部３ｅとして利用する。現像時には、加圧バネ３ｈに現像器３全体を押されることにより、現像ローラ３ａが感光ドラム１に対して当接される。現像を行わない状態においては、現像ローラ３ａは、カム３ｆにより感光ドラム１から離間している。

感光ドラム１は図１中矢印Ｒａ方向に回転しながら、帯電ローラ２によりその周面を接触帯電処理されて所定の電荷を得る。帯電された感光ドラム１の周面に対して、レーザースキャナ５により走査露光がなされ、静電潜像が形成される。現像ローラ３ａ上に担持された現像剤Ｔ’が、感光ドラム１と対向する位置に到達すると、電源４ａから現像ローラ３ａに印加された直流現像バイアスにより、感光ドラム１の表面に形成された静電潜像に対して現像剤Ｔ’が転移し、現像が行われる。感光ドラム１上に形成された画像は、感光ドラム１の回転により転写部６に搬送され記録媒体Ｐに転写される。記録媒体Ｐに転写された画像は、定着部７に搬送されて、定着されることにより画像形成が完了する。転写部６での転写を行った際に、感光ドラム１上に残留した現像剤Ｔ’は、再び帯電ローラ２を通過する前にクリーニングブレード８によって掻き落とされ、廃現像剤容器９内に蓄積される。

＜制御部の構成＞
本実施形態における画像形成装置の制御部の構成について図２を用いて説明する。１０はプリンタ１００全体を制御するＣＰＵなどで構成された制御部である。１１は、現像ローラ３ａと感光ドラム１との当接時間をカウントするセンサー等で構成された現像ローラの当接時間検知部である。センサーとは、例えば感光ドラム１の表面の現像剤像の有無を光学的に検知するフォトセンサーであり、現像剤像が存在する場合には出力電圧の変化として当接時間検知部１１に伝達を行う。１２は、当接時間の検知結果や、画像形成動作において感光ドラム１に現像ローラ３ａが当接された当接時間の積算値を記憶する記憶媒体としてのＮＶ−ＲＡＭ（Ｎｏｎ Ｖｏｌａｔｉｌｅ−ＲＡＭ）である。ＮＶ−ＲＡＭを設ける事で、当接時間の検知結果や、画像形成動作中に当接時間検知部１１がカウントした値を不揮発性の記憶媒体１２に格納できるため、当接時間の検知結果を用いて、感光ドラム１の寿命検知等が正確且つ迅速に行える。なお、感光ドラム１に対する帯電電圧のＯＮ／ＯＦＦや現像ローラ３ａの当接及び離間等の動作タイミングは、印刷する画像サイズに拠らず全て同一に行なわれるものとする。

＜感光ドラム１と現像ローラ３ａの当接及び離間動作＞
図３は、感光ドラム１と現像ローラ３ａの当接及び離間状態を示すための概略構成図である。感光ドラム１と現像ローラ３ａは、現像時以外のタイミングでは、カム３ｆが矢印ａ方向に岐路変えられ、支点３ｇを中心に現像器３が移動して、感光ドラム１と現像ローラ３ａの離間が行なわれる。なお、感光ドラム１と現像ローラ３ａとの当接及び離間動作は、プロセスカートリッジに装着された加圧バネ３ｈやカム３ｆ等の部品の取り付け精度により、装着される画像形成装置本体及びプロセスカートリッジ毎に個体差が存在している。

＜感光ドラム１と現像ローラ３ａの当接時間検知方法＞
図４のフローチャートを用いて、感光ドラム１と現像ローラ３ａの当接時間検知方法について説明を行う。なお、当接時間の検知は、本実施形態においてはプロセスカートリッジが交換されたときに行うものとするが、画像形成時の前回転又は後回転において検知することも可能である。

Ｓ１において、検知動作がスタートすると、制御部１０は読み取り・書き込み手段を介して記憶媒体（ＮＶ−ＲＡＭ）１２に、当接時間の検知結果（当接時間の補正値）が存在するか否かの検知を行う。当接時間の補正値が存在しない場合は、Ｓ２において、制御部１０は感光ドラム１の駆動を開始する。Ｓ３において、制御部１０は電源４ａから帯電ローラ２にＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧を印加して、感光ドラム１表面の帯電を行う。

Ｓ４において、制御部１０は感光ドラム１の帯電処理面に対し、レーザースキャナ５により走査露光を行い、現像剤像検知手段である現像剤検知センサーの検知範囲に図５に示すパターン画像が形成する。Ｓ５において、制御部１０は現像ローラ３ａの当接信号を発する。Ｓ６において、制御部１０は現像ローラ３ａの当接及び離間手段１４はカム３ｆの切り替えを行って、感光ドラム１に現像ローラ３ａを当接させる。制御部１０からの当接信号が発せられると共に、その発信タイミングが現像ローラの当接時間検知部１１で検知される。

ここで、現像ローラ３ａには感光ドラム１に当接される前から、電源４ｂから現像ローラ３ａに直流現像バイアスが供給される状態にしておき、感光ドラム１上に形成された静電潜像に現像ローラ３ａが当接した時点から現像が行われるようにする。これにより、現像ローラ３ａの当接タイミングが、現像剤像の書き出しタイミングとなる。現像ローラ３ａが感光ドラム１に当接して形成された現像剤像の先端が現像剤像センサーに達すると、現像ローラの当接時間検知部１１は現像剤像センサーから出力される電圧変化を読み取り、現像剤像の書き出しタイミングの検知を行う。Ｓ７において、現像ローラ３ａが感光ドラム１に当接したタイミングを検知する。

Ｓ８において、制御部１０は所定の時間が経過した後、現像ローラ３ａの離間信号を発する。Ｓ９において、制御部１０は現像ローラ３ａの当接及び離間手段１４はカム３ｆの切り替えを行って、感光ドラム１から現像ローラ３ａを離間させる。制御部１０からの離間信号が発せられると共に、その発信タイミングが現像ローラ当接時間検知部１１で検知される。感光ドラム１から現像ローラ３ａが離間された時点で、感光ドラム１上の静電潜像の現像は終了する。つまり、この現像ローラ３ａの離間タイミングが、現像剤像の書き終わりタイミングとなる。感光ドラム１の表面の現像剤像の後端が現像剤像センサーに達すると、現像ローラの当接時間検知部１１は現像剤像センサーから出力される電圧変化を読み取り、現像剤像の書き終わりタイミングの検知を行う。Ｓ１０において、現像ローラ３ａの離間タイミングを検知する。

Ｓ１１において、制御部１０は現像ローラの当接時間検知部１１を介し、現像剤像の書き出しタイミング（現像ローラ３ａの当接タイミング）、及び現像剤像の書き終わりタイミング（現像ローラ３ａの離間タイミング）について検知結果を得ると、同様に現像ローラの当接時間検知部１１で検知しておいた当接信号と離間信号の発信タイミング情報と併せ、図６に示すタイミングチャートに基づいて当接時間の補正値を算出する。Ｓ１２において、制御部１０は現像ローラ３ａと感光ドラム１との当接時間に対して、基準時間Ｓとの差分より現像剤消費量の補正値を算出し、現像剤消費量の算出を行う。 図６のタイミングチャートを用いて、当接及び離間の信号が発せられるタイミングと実際に感光ドラム１と現像ローラ３ａが当接及び離間したタイミングを説明する。図中の（ａ）は、当接信号の発信タイミングから実際に現像ローラ３ａが感光ドラム１に当接されるまでの時間を示す。（ｂ）は、感光ドラム１と現像ローラ３ａが当接した状態において、離間信号が発信されるまでの時間を示す。（ｃ）は、離間信号の発信タイミングから実際に現像ローラ３ａと感光ドラム１との離間までの時間を示す。

なお、当接時間を検知中において、当接信号の発信から離間信号の発信が行われる迄の時間（ａ）＋（ｂ）は一定となるように設定されている。しかし、（ａ）＋（ｂ）の間に実際に感光ドラム１と現像ローラ３ａが接触していた時間（ｂ）は、個々の画像形成装置における感光ドラム１や現像ローラ３ａの取り付け誤差や、駆動源であるモータの制御タイミング等によるばらつき要素によって変化する可能性がある。同様に、離間信号の発信タイミングから実際に現像ローラ３ａが感光ドラム１より離間されるまでの時間（ｃ）についても、個々の画像形成装置における組み付け誤差等によって変化する可能性がある。制御部１０は、現像ローラ３ａの当接時間の検知結果から、現像ローラ３ａと感光ドラム１との当接時間、すなわち（ｂ）、（ｃ）の各時間の総和Ｚを算出する。

Ｚ＝（ｂ）＋（ｃ） （１）
また制御部１０は、当接時間の検知結果と比較するための現像ローラ３ａと感光ドラム１との当接時間のターゲットとして、予め基準時間Ｓを定めている。基準時間Ｓとは、画像形成時に必要な現像ローラと感光ドラムの当接時間の基準値であり、ここでは当接信号の発信から離間信号の発信が行われるまでの時間（ａ）＋（ｂ）と定めている。制御部１０は、上述の通り算出を行った総和Ｚ、及び基準時間Ｓとの差分を算出し、その結果を予め記憶手段に記憶してあるテーブルに照らし合わせ、補正係数Ｋを導き出す。図７のグラフは、当接時間検知の結果によって得られた総和Ｚから基準時間Ｓを引いた値と補正係数Ｋの関係を示し、総和Ｚと基準時間Ｓとの相違によって、感光ドラム１の削れ量の変化を実測して導き出したものである。当接時間の総和Ｚと基準時間Ｓとの差分が正のときは、補正係数Ｋを増大させ、当接時間の総和Ｚと基準時間Ｓとの差分が負のときは、補正係数Ｋを減少させる。

＜現像剤消費量の算出方法＞
次に、現像剤消費量の算出について説明する。現像剤消費量とは、画像形成領域の消費量と非画像形成領域の消費量を加算して全体の現像剤消費量とする。画像形成領域の消費量については、ピクセルカウント制御によって、現像剤消費量を算出する。

画像形成領域の現像剤消費量の算出方法としては、印刷ドットの値に応じた幅を有するパルスを生成してレーザ光の発光時間を制御するパルス幅変調（ＰＷＭ）方式を用いる。一つの印刷ドットを印刷したときのレーザ発光時間、即ちＰＷＭ回路から出力されたパルスの幅と、印刷されたドットに消費される現像剤量との関係は、設定している現像特性によるが概ね線形となる。例えば、ある値の印刷ドットを１つ印刷したときのトナー消費量がＸｍｇであるとすれば、レーザ発光時間は印刷ドットの値に応じたものであるから、印刷ドットの値をカウントすることによって、現像剤消費量を算出することができる。

なお、非画像形成領域の消費量として、感光ドラム１と現像ローラ３ａとの当接によって、現像剤が感光ドラム１に付着することによるカブリという現象が発生する。カブリによっても、現像剤は消費されていくため、非画像形成領域での現像剤消費量も全体の現像剤消費量として考慮する必要がある。そこで、感光ドラム１と現像ローラ３ａの実際の当接時間を検知することで、非画像形成領域での現像剤消費量を算出する。また、画像形成装置の耐久枚数が増加するにつれて、非画像形成領域における単位面積あたりのカブリによる消費量は増加していく。つまり、感光ドラム１上に付着するカブリについては、現像ローラの回転に対応して増加していくことがわかっている。感光ドラム１と現像ローラ３ａの当接時間を検知して求めた差分によって、非画像形成領域の面積を算出して、現像剤消費量を算出する。この詳しい算出方法は後述する。このように、画像形成領域と非画像形成領域の現像剤消費量を算出することにより、全体の現像剤消費量を算出する。

＜非画像形成領域でのカブリ量補正値の算出＞
図８のフローチャートを用いて、非画像形成領域でのカブリ量補正値の算出について説明する。Ｓ２１において、制御部１０は画像形成動作が開始する。Ｓ２２において、制御部１０は所定のタイミングで現像ローラ３ａを感光ドラム１に当接させる様に制御を行う。この際、制御部１０からカム３ｆを動作させるための当接信号が発せられる。当接時間検知部１１はこの信号を検知し、現像ローラ３ａの当接時間のカウントを開始する。Ｓ２３において、制御部１０は感光ドラム１上の静電潜像の現像が終了すると、所定のタイミングで現像ローラ３ａを感光ドラム１から離間させるよう制御を行う。この際、制御部１０からカム３ｆを動作させるための信号が発せられる。当接時間検知部１１はその信号を検知し、現像ローラ３ａの当接時間のカウントを停止する。

Ｓ２４において、制御部１０は画像形成動作が終了した後、読み取り書き込み手段１５により記憶媒体１２内に記憶された現像ローラ３ａの当接時間の積算値情報を読み取り、制御部１０に付随しているフラッシュメモリに一時保管する。Ｓ２５において、制御部１０はすでに記憶媒体１２内に現像ローラ３ａの当接時間の積算値Ａがあるか否かを検知する。積算値Ａがない場合は、Ｓ２６において、制御部１０は先のＳ２４で一時保管した当接時間を積算値Ａとして記憶媒体１２に書き込む。積算値Ａがある場合は、Ｓ２７において、制御部１０は記憶媒体１２からこれまでの当接時間の積算値Ａを読み出す。Ｓ２８において、制御部１０は先のＳ２４で一時保管した当接時間とこれまでの当接時間の積算値Ａを加算し、記憶媒体１２に書き込む。

Ｓ２９において、制御部１０は記憶媒体１２の積算値Ａと、予め記憶媒体１２に格納されたテーブルに照らし合わせて導き出した、補正係数Ｋより非画像形成領域でのカブリ量補正値を算出する。補正係数Ｋが正の場合、予め画像形成装置内にある基準時間Ｓに対して実際の当接時間は長くなっている為、実際の非画像形成領域でのカブリにおける現像剤消費量は、基準時間より算出した結果より、多くなってしまう。逆に、補正係数が負の場合、実際の非画像形成領域でのカブリにおける現像剤消費量は、少なくなってしまう。よって、補正係数Ｋより、実際の非画像形成領域の面積を求め、その値に現像ローラの回転数より求められるカブリ量を掛けて、非画像形成領域でのカブリ量補正値を算出する。

Ｓ３０において、制御部１０は画像形成領域で算出されている現像剤消費量に、先のＳ２９で算出した非画像形成領域でのカブリ量補正値を加算して、全体の現像剤消費量とする。Ｓ３１において、制御部１０は算出した全体の現像剤消費量を記憶媒体１２に書き込む。

算出した現像剤消費量に基づき、制御部１０は、例えば現像剤消費量が所定値を超えた場合に、不図示の表示部にプロセスカートリッジの交換が近づいたことを報知するメッセージを表示することで、必要な情報を使用者に対して報知することができる。表示部は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置や、必要に応じて点灯あるいは点滅する警告ランプを用いることができる。また、予め録音された音声メッセージやブザー等の音声による警告装置を用いるか、これらを適宜組み合わせて使用しても良い。

なお、本実施形態においては、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジ方式を用いて説明したが、像担持体や現像手段等が備え付けである画像形成装置において現像剤を補給していく方式においても適応可能である。そのような方式においては、像担持体や現像手段等を含むプロセス手段は画像形成装置に固定状態であるため、初期動作時に当接時間の検知を行うだけでよい。なお、当接時間の検知は、画像形成時の前回転又は後回転において測定することも可能である。

このように、現像ローラ３ａと感光ドラム１との当接時間を検知することで、非画像形成領域における現像剤消費量を精度良く算出することが可能となり、現像剤消費量の算出精度を上げることが可能となった。

なお、本実施形態で説明した現像剤消費量の算出方法は、図９に示すような複数色の現像剤に応じた複数のステーションを有し、カラー画像を形成する画像形成装置であるカラープリンタ２００に適応することも可能である。基本的な当接時間の検知方法は、上述した方法と同一であるが、複数の感光ドラムと現像ローラを有するため、当接時間を検知するための画像パターンが先の図５とは異なるものとなる。図１０にカラープリンタで用いる画像パターンを示す。図１０に示すように、本実施形態で用いる当接時間検知用のパターン画像は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、各プロセスカートリッジについて形成され、中間転写ベルトに対向して配置された、現像剤像センサーによって連続して検知を行う。これにより、プロセスカートリッジ毎に現像ローラの当接時間の検知が行われ、当接時間差Ｚを求めることができる。各色において、夫々当接時間差Ｚの算出を行うと、各色において、現像剤消費量の算出を行う。これは、先の図８で説明した方法と同一である。

（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、感光ドラム１のある１ヶ所において、感光ドラム１と現像ローラ３ａの当接時間を検知し、現像剤消費量の算出結果を補正する方法について説明した。本実施形態においては、感光ドラム１の両端部において、感光ドラム１と現像ローラ３ａの当接時間を検知し、現像剤消費量の算出結果を補正する方法について説明する。なお、先の第１の実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

＜感光ドラム１の両端部での当接時間検知方法＞
感光ドラム１の両端部での当接時間検知方法について説明する。なお、当接時間の検知は、本実施形態においてはプロセスカートリッジが交換された時に行うものとするが、画像形成時の前回転又は後回転において検知することも可能である。

当接時間検知方法としては、先の第１の実施形態の図４のフローチャートで説明した方法と同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。先の第１の実施形態と異なる点は当接時間の検知に用いるパターン画像が２箇所の濃度検知センサーに対応するように形成されることである。図１１に本実施形態で用いるパターン画像を示す。濃度検知センサーは、現像ローラ３ａの両端部に配置されており、夫々の濃度検知センサーによりパターン画像が検知される。先の第１の実施形態で説明した当接時間の検知方法を用いて、感光ドラム１の両端部における現像ローラ３ａの当接時間を算出することができる。これにより感光ドラム１と現像ローラ３ａとの当接時間に対して、感光ドラム１の長手方向の両端部においてそれぞれ補正係数を算出することができる。

図１２（ａ）、（ｂ）に感光ドラム１の両端部での現像ローラ３ａの当接時間を示す。図１２（ａ）は同一プロセスカートリッジを用い、装着する画像形成装置を変えた場合の当接時間を示し、図１２（ｂ）は同一の画像形成装置を用い、装着するプロセスカートリッジを変えた場合の当接時間を示している。図１２（ａ）、（ｂ）から当接時間は感光ドラム１の両端部で時間差があることがわかる。また、感光ドラム１の回転軸方向での時間差は、加圧バネ３ｈやカム３ｆの精度のほか、カムに押される現像容器等によって変わるため、画像形成装置やプロセスカートリッジが変わる時間差も変わる。よって、プロセスカートリッジが新しく装着されたときには、先の当接時間を検知するシーケンスを行う。プロセスカートリッジが変更されていなければ、当接時間は変わらないため、当接時間の検知はカートリッジが変更されたときに行えばよい。

＜非画像形成領域でのカブリ量補正値の算出＞
図１３のフローチャートを用いて、感光ドラム１の両端部で当接時間の検知を行った場合の非画像形成領域でのカブリ量補正値の算出について説明を行う。なお、先の第１の実施形態の図８のフローチャートで説明したものと同様のステップについてはここでの説明は省略する。

Ｓ４５において、制御部１０はすでに記憶媒体１２内に現像ローラ３ａの当接時間の積算値Ｂ、Ｃがあるか否かを検知する。積算値Ｂ、Ｃがない場合は、Ｓ４６において、制御部１０は先のＳ４４で一時保管した当接時間を積算値Ｂ、Ｃとして記憶媒体１２に書き込む。積算値Ｂ、Ｃがある場合は、Ｓ４７において、記憶媒体１２からこれまでの当接時間の積算値Ｂ、Ｃを読み出す。Ｓ４８において、制御部１０は先のＳ４４で一時保管した当接時間とこれまでの当接時間の積算値Ｂ、Ｃを加算し、記憶媒体１２に書き込む。

Ｓ４９において、制御部１０は記憶媒体１２内の積算値Ｂならびに積算値Ｃとの平均値と、感光ドラム１の両端部での当接時間検知結果に基づいて求められた実際の当接時間から、非画像形成領域の算出を行う。図１４に非画像形成領域における感光ドラム１上の現像ローラ３ａの当接パターン図を示す。感光ドラム１の両端部での当接時間である積算値Ｂ、Ｃから感光ドラム１と現像ローラ３ａが当接している面積を求める。求めた面積から画像形成領域を除くことにより、非画像形成領域を算出することができる。感光ドラム１の両端部での当接時間が異なると、画像形成が行われない非画像形成領域が多くなるため、非画像形成領域でのカブリによる現像剤消費量が多くなる。そこで、感光ドラム１の両端部で当接時間を計測して非画像形成領域を算出することで、非画像形成領域における現像剤消費量を算出することができる。

Ｓ５０において、制御部１０は記憶媒体１２に格納されたテーブルに照らし合わせて導き出した、補正係数Ｋより非画像形成領域でのカブリ量補正値を算出する。カブリ量補正値の算出方法は、先の第１の実施形態におけるＳ２９と同様であるため、ここでの説明は省略する。Ｓ５１において、制御部１０は画像形成領域で算出されている現像剤消費量に先のＳ５０で算出した非画像形成領域でのカブリ量補正値を加算して、全体の現像剤消費量とする。Ｓ５２において、制御部１０は算出した全体の現像剤消費量を記憶媒体１２に書き込む。

このように、現像ローラ３ａと感光ドラム１との当接時間を感光ドラム１の両端部で検知することで、画像形成装置やプロセスカートリッジの個体差による当接時間の差を精度良く検知することが可能となる。これにより、非画像形成領域における現像剤消費量を精度良く算出することが可能となり、現像剤消費量の算出精度を上げることが可能となった。

なお、第１の実施形態及び第２の実施形態においては、パターン画像を描画することによって感光ドラム１と現像ローラ３ａの当接時間の検知を行ったが、これに限られるものではなく、例えば図１５に示すように光学式のセンサー１５を用いることも可能である。光学式のセンサー１５を用いることにより、感光ドラム１と現像ローラ３ａが当接されると、センサー１５への光が遮光される。すると、センサー１５で検知する出力電圧値が変化するため、出力電圧値が変化している時間を求めることで当接時間を検知することが可能となる。

１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ 現像器
３ａ 現像ローラ
１０ 制御部
１１ 当接時間検知部
１２ 記憶媒体
１５ 読み取り書き込み手段

Claims (5)

1. 潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体と当接又は離間することが可能である現像剤を担持する現像剤担持体であって、前記像担持体に現像位置で当接して前記潜像を現像剤像として現像する現像剤担持体と、
   現像剤を収容する現像剤収容部と、
   前記像担持体と前記現像剤担持体が離間している状態において前記像担持体に形成された前記潜像が前記現像位置を通過しているときに、前記現像剤担持体を前記像担持体に前記現像位置で当接させることにより現像された現像剤像を検知する検知手段と、
   前記現像剤像の先端が検知されてから後端が検知されるまでの時間である当接時間と基準時間との差分に応じて、前記現像剤の消費量を算出するための補正値を算出する算出手段と、を備え、
   前記算出手段は、前記現像剤担持体によって画像形成される領域における現像剤の消費量と、前記現像剤担持体によって画像形成が行われない領域における現像剤の消費量と、前記補正値とを用いて、全体の現像剤の消費量を算出することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記算出手段は、前記現像剤担持体によって画像形成される領域における現像剤の消費量と、前記現像剤担持体によって画像形成が行われない領域における現像剤の消費量とを加算することによって、前記全体の現像剤の消費量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。
3. 前記算出手段は、前記現像剤担持体によって画像形成が行われない領域における現像剤の消費量を、前記補正値を用いて補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記検知手段は、前記像担持体の長手方向の両端部で当接時間の検知を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記算出手段は、前記像担持体の長手方向の両端部の夫々で検知された当接時間に基づき、夫々の前記補正値を算出することを特徴とすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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