JPH11174904A

JPH11174904A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11174904A
Application number: JP9361830A
Authority: JP
Inventors: Kimitaka Ichinose; 公孝一瀬; Yoichiro Maehashi; 洋一郎前橋; Tatsuichi Tsukida; 辰一月田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体表面の感光層の残存膜厚を精度良く
測定して、像担持体の寿命を適切に知ることができるよ
うにした画像形成装置を提供することである。【解決手段】光学センサから感光ドラムの表面に赤外
光を照射し、その反射光を受光する。照射された光は、
感光ドラム表面の感光層を構成する電荷輸送層により一
定量が吸収され、電荷輸送層の透過率と厚さの積で決ま
る光量が電荷輸送層を透過する。入射光量をＥ１とし、
電荷輸送層４の透過率をα、厚さをｄとし、下層部全体
による光学反射の割合をγ（０≦γ≦１）とすると、反
射光量Ｅ２は、Ｅ２＝γ・Ｅ１・ｅｘｐ（−２・α・
ｄ）と表され、反射光量Ｅ２は、電荷輸送層４の膜厚ｄ
の減少に対して、図４のように増加する。従って、光学
センサ１４の検出部１４ｂで受光して、反射光量Ｅ２の
増加をモニターすれば、反射光量Ｅ２から電荷輸送層４
の膜厚ｄ、つまり残存量が分かる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術を用
いた画像形成装置に関し、特にその像担持体の寿命検知
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式の画像形成装置に
おいては、潜像を形成する像担持体は、金属ドラムある
いは金属ベルトの表面に、電荷発生層および電荷輸送層
等からなる感光層を形成してなっている。

【０００３】画像形成をするには、まず、この像担持体
に近接にしたコロナ帯電器あるいは接触した帯電ローラ
にバイアスを印加することにより、像担持体の表面を一
定の電位までチャージする。ついで、画像形成装置のコ
ントローラからの画像に対応した信号に基づいて、特定
の波長の光を像担持体に照射して露光すると、像担持体
の光照射部はチャージが下がるため、像担持体の表面に
相対的に電位が低い（あるいは高い）部分として潜像が
形成される。

【０００４】この潜像を、現像装置に一定の現像バイア
スを印加して、帯電したトナーを潜像に転移することに
より現像して、トナー像として可視化する。得られたト
ナー像は、像担持体に隣接して配置されたローラ、ドラ
ム、コロナ帯電器等の転写装置に、像担持体上のトナー
と逆極性のバイアスを印加することにより、像担持体と
転写装置の間を通る転写材に直接転写される。

【０００５】また、カラーの画像形成では、上記の転写
方法の他に、像担持体に隣接して配置されたベルト、ド
ラム等の中間転写体に、像担持体上のトナーと逆極性の
バイアスを印加することにより、像担持体上のトナー像
を一旦、中間転写体の表面に転写し、その後、中間転写
体と転写装置の間を通る転写材に再度転写する方法もあ
る。

【０００６】転写材に転写されたトナー像は、１対のロ
ーラで構成された定着装置により、加熱および加圧して
定着することにより、転写材上に永久固定される。

【０００７】ところで、現在の技術では、転写により像
担持体上のトナー像を形成しているトナーを転写材ある
いは中間転写体に１００％移し替えることはできず、転
写行程後も、像担持体上には一部のトナーが残存してし
まう。この転写残りのトナーは、そのまま放置すると、
つぎの転写時に転写材あるいは中間転写体に転写される
ことになり、画像の乱れを招く結果になる。

【０００８】これを防止するために、現今の画像形成装
置には、像担持体上の転写残りのトナーを除去するため
の機構が設けられている。一般には、像担持体にブレー
ド、ローラ、ブラシなどのクリーニング部材を当接さ
せ、転写残りのトナーを機械的に剥ぎ取る方式が採られ
ている。

【０００９】このように、像担持体の表面には種々の部
材が当接しており、常に機械的な力を受けている。特
に、転写残りトナーを除去するクリーニングブレードな
どでは、像担持体に対する当接圧が大きい。一般に、こ
れらの当接物により、像担持体の表面の感光層は徐々に
削られる。また、像担持体に対してＡＣ電圧による高圧
放電を行うと、像担持体の表面がダメージを受けて、感
光層の削れ量が増大する傾向がある。

【００１０】感光層の削れ量が一定値以上となると、露
光に対して感度を持たなくなったり、像担持体の表面を
所望の電位に均一に帯電させることができなくなったり
して、鮮明な画像を形成できなくなる。従って、この場
合は、像担持体が寿命に達したとして、交換を促す警告
をする。

【００１１】像担持体の感光層の膜厚を測定する手段と
しては、ＣＲＧカウント方式、電流値方式などがある。
ＣＲＧカウント方式は、像担持体、帯電部材、クリーニ
ング部材等を一体化して構成したカートリッジ、つまり
ＣＲＧにメモリを内蔵させ、像担持体の回転数や帯電時
間をメモリに記憶して、それを基に像担持体表面の削れ
量を推定し、感光層の膜厚を求める方式である。

【００１２】電流値方式は、感光層の静電容量の変化に
より膜厚を測定する方式である。膜厚が小さくなれば、
それだけ感光層全体の静電容量は上昇するので、静電容
量の変化を電流値により測定すれば、感光層の膜厚を測
定することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＲＧ
カウント方式による測定は、あくまでも像担持体表面の
感光層削れ量の経験的データに基づいて、実際の削れ量
を推定し、感光層の残存膜厚を求めているにすぎない。
従って、実際の膜厚と測定値との間にある程度の差が生
じる恐れがある。さらにＣＲＧ内にメモリを組み込むこ
とを要するので、コストがかなり高くなる。

【００１４】一方、電流値方式による測定では、高精度
な膜厚の検知を行うことができない。つまり、像担持体
表面には種々の当接物があり、それらのうち、転写装置
などは離接機構を設けるなどの処置を施すことが可能で
あるが、全ての当接物に離接機構を設けるのは精度的に
不可能であり、膜厚測定時に当接物のところで電流値の
漏れがある程度生じて、感光層の残存膜厚を高精度に測
定できなくなる。

【００１５】本発明の目的は、像担持体表面の感光層の
残存膜厚を精度良く測定して、像担持体の寿命を適切に
知ることができるようにした画像形成装置を提供するこ
とである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
感光層を有する像担持体の表面を帯電し、露光して静電
潜像を形成し、その潜像を現像剤を用いて現像して得れ
た可視像を転写材に転写し、可視像を転写後の像担持体
に残留した現像剤をクリーニング部材で除去する画像形
成装置において、前記像担持体の表面に光を照射して、
その反射光を受光する光学検知手段を設置し、前記光学
検知手段で検知した反射光の光量に基づき、記像担持体
の感光層の膜厚を測定することを特徴とする画像形成装
置である。

【００１７】本発明によれば、好ましくは、前記像担持
体の感光層の膜厚の測定値が所定の値以下となったとき
に、前記像担持体が寿命に達したことを警告する。また
前記像担持体の感光層が、電荷発生層およびその上の電
荷輸送層を備えて構成され、前記光学検知手段により測
定する感光層の膜厚は、電荷輸送層の膜厚である。さら
に、前記像担持体の感光層が、電荷発生層、その上の電
荷輸送層およびその上の表面層を備えて構成され、前記
光学検知手段により測定する感光層の膜厚は、表面層の
膜厚である。また、前記像担持体に対し、パッチ検知方
式による画像濃度制御のための光学検知手段が設置され
ているときは、この画像濃度制御のための光学検知手段
を前記感光層の膜厚測定のための光学検知手段として利
用することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面
に則して更に詳しく説明する。

【００１９】図１は、本発明の画像形成装置の一実施例
を示す断面図である。図１において符号１は感光ドラム
で、本実施例では、像担持体として感光ドラム１を使用
する。この感光ドラム１は、図２に示すように、アルミ
ニウムシリンダー２上に電荷発生層３およびその上の電
荷輸送層４などの多層構造の感光層を塗布形成してなっ
ている。実用的には、電荷発生層の下層には、帯電ムラ
等の弊害を抑制するための層を幾層か構成するのがよ
い。

【００２０】電荷発生層３は、これに対し特定の波長の
光を照射することにより、電荷（正孔−電子対）を発生
させる働きを有しており、電荷輸送層４は、その発生し
た電荷を感光ドラム１の表面に輸送する働きを持ってい
る。電荷発生層３および電荷輸送層４の膜厚は、好まし
くは、それぞれ１μｍ以下、１０〜３０μｍ程度とす
る。本実施例では、この電荷輸送層４に、赤外光を感度
よく吸収する材料を混入させた。

【００２１】上記の感光ドラム１に対し、その表面を帯
電する帯電部材として帯電ローラ５が接触して設置され
ている。帯電ローラ５は、金属の芯金を１０⁶ Ωｃｍ程
度の中抵抗の弾性ゴム層６で覆った構造を有している。
帯電ローラ５は、実用的には、過電流の流れ込み防止、
感光ドラム１との固着防止など、感光ドラム１に対する
ダメージ防止のための層を幾層か設けたものを用いるも
のがよい。

【００２２】帯電ローラ５の芯金にしきい値以上のＤＣ
電圧を印加すると、帯電ローラ５と感光ドラム１のニッ
プ近傍で放電が発生し、それにより、感光ドラム１の表
面が帯電ローラ５に印加したＤＣ電圧と同極性に帯電さ
れる。本実施例では、ＤＣ電圧は負極性とし、その印加
電圧を−５００〜−１０００Ｖ程度とした。

【００２３】ＤＣバイアスを印加するとき、同時にＡＣ
電圧を印加すると、感光ドラム１の表面を均一に帯電す
ることができる。印加するＡＣ電圧のＶpp、周波数は、
帯電ローラ５の抵抗等により変化するが、おおよそＶpp
が１〜３ｋＶ、周波数が５００〜３０００Ｈz 程度がよ
い。環境変動により弾性ゴム層６の抵抗は変化するの
で、常に感光ドラム１の表面を均一に帯電できるように
するためには、ＡＣ電圧は定電流制御するとよい。

【００２４】このような帯電ローラ５による帯電で、感
光ドラム１の表面はＤＣバイアスとほぼ同程度の電位に
なる。以後、この帯電電位を符号Ｖｄで示す。

【００２５】帯電ローラ５により一定の負の電位に帯電
された感光ドラム１の表面には、露光装置７を用いて、
画像形成装置のコントローラからの画像に対応した信号
に基づいて、光照射による露光が行われる。これによ
り、感光ドラム１上の光照射部で、電荷の再結合が起こ
って電位の絶対値が下がり、静電潜像が形成される。

【００２６】光源としては、電荷輸送層４に対して感度
を持たない波長の半導体レーザーやＬＥＤ等が考えられ
る。光量は、光照射部の感光ドラム１上の電位が−５０
〜−３００Ｖ程度になるように制御するとよい。以後、
光照射部の感光ドラム１の電位をＶｌで示す。

【００２７】感光ドラム１上に静電潜像が形成される
と、その後、現像装置８により潜像を可視化する現像作
業が行われる。この現像装置８内には、トナーからなる
現像剤（またはトナーと磁性キャリアからなる現像剤）
が蓄えられており、トナーは現像装置８内にある部材と
の摺擦により、負に摩擦帯電されている。現像装置８
は、感光ドラム１と隣接配置され、感光ドラム１に対し
順方向に回転される現像スリーブ９を有し、現像スリー
ブ９上にトナーを薄層コートして、その薄層コートされ
たトナーを現像スリーブ９の回転により、感光ドラム１
と対向した現像領域に搬送する。現像スリーブ９は、一
般に金属ローラからなっている。

【００２８】現像時、現像スリーブ９には、上記したＶ
ｄとＶｌとの間の適当な電圧を現像バイアスとして印加
する。これにより、感光ドラム１と現像スリーブ９との
間に電界を発生し、現像領域に搬送されたトナーのう
ち、感光ドラム１上のＶｌの部分に対応するトナーが、
現像スリーブ９から感光ドラム１上に転移してＶｌ部分
に付着し、Ｖｌ部分、すなわち潜像が現像される。

【００２９】しかしながら、この現像方式をとると、感
光ドラム１上のＶｄ部分にも余分にトナーが付着してし
まうことがよくある。そこで、現像バイアスに同時にＡ
Ｃ電圧を重畳して印加すると、トナーを現像スリーブ９
と感光ドラム１との間で何度も往復させながら、Ｖｌ部
分に収束させて付着させることができ、ＤＣ電圧のみを
印加したときよりも、潜像をきれいに現像することがで
きる。つまり、ＡＣ電圧を同時に印加した方が、感光ド
ラム１上のＶｄ部分に余分にトナーが付着するのを抑制
できる。従って、通常は、現像バイアスは、ＤＣ電圧＋
ＡＣ電圧を用いる。

【００３０】現像によって感光ドラム１上に形成された
トナー像は、紙などの転写材上に転写される。一般に、
モノクロ機や多重現像方式のカラー機では、コロナ帯
電、ローラ帯電などの転写帯電器を用い、転写材上にト
ナー像を直接転写する方式が採られる。多重転写方式の
カラー機では、回転するドラムに転写材を巻き付けて、
転写材上に直接各色のトナー像を順次転写する方式を用
いる。一方、中間転写体を用いたカラー機では、ベルト
やドラム上に各色のトナー像を一旦転写した後、それを
コロナ帯電、ローラ帯電などの転写帯電器を用いて、転
写材上に再転写する方法を採用する。

【００３１】本発明における転写は、これら各転写方式
の違いによらずにいずれも実施可能である。本実施例で
は、この中でローラ帯電器、つまり転写ローラ１０を用
いて、転写材上にトナー像を直接転写する方式で説明す
る。

【００３２】転写ローラ１０は、金属の芯金と、それを
覆った、１０⁶ 〜１０¹⁰Ω程度の中抵抗の弾性体で構成
されている。この転写ローラ１０の芯金に正のＤＣバイ
アスを印加すると、感光ドラム１と転写ローラ１０の間
に電界が生じ、その間に供給された転写材Ｐに、感光ド
ラム１上のトナー像を構成している負のトナーが転移し
て、転写材にトナー像が転写され、このようにして転写
材に画像が形成される。

【００３３】トナー像が転写された転写材Ｐは、その
後、図示しない定着装置に搬送して、そこで加熱および
加圧によりトナー像を転写材に定着して、永久画像に形
成される。

【００３４】前述したように、現在の技術では、転写に
より感光ドラム１からトナー像のトナーを転写材（ある
いは中間転写体）に１００％移し替えることはできず、
転写行程後も、感光ドラム１上には一部のトナーが残存
してしまう。この転写残りのトナーは、そのまま放置す
ると、つぎの転写時に転写材（あるいは中間転写体）に
転写されて、画像の乱れを発生する。

【００３５】そこで、それを防止するために、図１に示
すように、感光ドラム１の回転方向に対しカウンター方
向でブレード１１を感光ドラム１の表面に当接し、感光
ドラム１からの転写残りトナーの除去を行う。この感光
ドラム１表面のブレード１１との当接部における接線に
対しブレード１１がなす角度は０゜〜２０゜、ブレード
１１の感光ドラム１に対する線圧は２０〜８０ｇ／ｃｍ
程度とするのがよい。

【００３６】上記のような構成の画像形成装置では、感
光ドラム１の電荷輸送層４は、帯電ローラ５によるＡＣ
放電によりダメージを受け、感光ドラム１の表面に大き
な線圧で当接しているブレード１１により削られる。電
荷輸送層４がある一定の膜厚（８〜１３μｍ）以下にな
ると、感光ドラム１は帯電不良を起こし、露光に対して
感度を持たなくなったりする現象を発生し、正常な画像
が得られなくなる。

【００３７】従って、電荷輸送層４の膜厚がある一定値
以下になったときには、感光ドラム１の交換を使用者に
知らせるようにするが、画像形成装置内で、電荷輸送層
４の削れ量を直接モニターすることは非常に困難であ
る。このため、通常は、それを検知するための別の機構
を用いることが多い。

【００３８】本実施例では、電荷輸送層４の削れ量を検
知するための手段として光学センサを用いた。図１に示
すように、光学センサ１４は、感光ドラム１の回転方向
に関して、転写ローラ１０の下流でブレード１１の上流
の位置に、感光ドラム１に隣接して配置した。

【００３９】この光学センサ１４は、図３に示すよう
に、発光部１４ａと受光部１４ｂとを備えており、発光
部１４ａで発光した光を感光ドラム１の表面に入射し、
その感光ドラム１の基体であるアルミシリンダー２から
の反射光を受光部１４ｂで受光して、電荷輸送層４の削
れ量を検知し、モニターする仕組みになっている。発光
部１４ａに使用する光源としては、電荷輸送層４が良好
に吸収する赤外光を発光する半導体レーザーやＬＥＤ等
を用いることができる。

【００４０】感光ドラム１の表面に照射された光は、電
荷輸送層４により一定量が吸収され、電荷輸送層４の透
過率と厚さの積で決まる光量が電荷輸送層４を透過す
る。入射光量をＥ１とし、電荷輸送層４の透過率をα、
厚さをｄとし、下層部全体（電荷発生層と帯電ムラ等の
弊害を抑制するために設けた層）による光学反射の割合
をγ（０≦γ≦１）とすると、反射光量Ｅ２は、つぎの
式（１）のように表される。

【００４１】Ｅ２＝γ・Ｅ１・ｅｘｐ（−２・α・ｄ）・・・（１）

【００４２】すなわち、反射光量Ｅ２は、電荷輸送層４
の膜厚ｄの減少に対して、図４のように増加する。従っ
て、光学センサ１４の検出部１４ｂで受光して、反射光
量Ｅ２の増加をモニターすれば、反射光量Ｅ２から電荷
輸送層４の膜厚ｄ、つまり残存量が分かる。

【００４３】そこで、本実施例では、光学センサ１４が
モニターした反射光量Ｅ２がある一定値まで増加したと
きに、電荷輸送層４の膜厚が正常な画像が得られないレ
ベルまで減少したと判断して、使用者に感光ドラム１の
交換を知らせるようにした。

【００４４】このように、本実施例によれば、感光ドラ
ム１表面の感光層の電荷輸送層４の膜厚を測定するの
に、透過光量が電荷輸送層４の膜厚に応じて定まる赤外
光を用いているので、照射した光の反射光量から電荷輸
送層４の残存した膜厚を精度良く測定することができ
る。従って、感光ドラム１の交換時期を適切に検知して
交換することができ、感光ドラム１の帯電不良による画
像劣化のない高品位な画像を得ることができる。

【００４５】実施例２本実施例では、感光ドラム１は、図５に示すように、電
荷輸送層４の上にさらに表面層１５を塗布形成してあ
る。この表面層１５は、露光のためのレーザー光に対す
る感度を有しておらず、十分に硬化することにより、削
れにくい性能を有している。また、表面層１５は感光ド
ラム１の表面に照射された光の一定量を吸収し、表面層
１５の透過率と厚さの積で決まる光量が表面層１５を透
過する。

【００４６】本実施例における帯電部材、露光装置およ
びクリーニング部材等のその他の構成は、図１に示した
実施例１と同様であるので、必要に応じて図１を参照し
て本実施例の説明をする。

【００４７】実施例１では、感光ドラム１の寿命を向上
させようとすると、電荷輸送層４の膜厚を多くする必要
があった。しかし、電荷輸送層４の膜厚を厚くすると、
露光のためのレーザー光が分散されるので、ドットの再
現性が悪くなる難点がある。これに対し、本実施例で
は、電荷輸送層４の上に削れにくい表面層１５を設けた
ので、電荷輸送層４の膜厚を薄くして、ドット再現性を
十分に保ちつつ、感光ドラム１の寿命を向上させること
ができる。

【００４８】本発明者らの検討によれば、電荷輸送層４
の膜厚は８〜２０μｍ、表面層１５の膜厚は３〜５μｍ
程度とすることがよい。

【００４９】本実施例では、光学センサ１４により感光
ドラム１に光を照射し、その反射光量を受光して、その
反射光量の変化から表面層１５の膜厚の変化をモニター
し、表面層１５の削れによる残存膜厚を検知する。そし
てモニターする光量がある一定値まで増加したとき、表
面層１５の残存膜厚が正常な画像が得られないレベルま
で減少したと判断して、使用者に感光ドラム１の交換を
知らせるようにした。

【００５０】以上のように、本実施例では、感光ドラム
１表面の感光層の電荷輸送層４を被覆した表面層１５の
膜厚を、透過光量が表面層１５の膜厚に応じて定まる赤
外光を用いて、その反射光量から測定しているので、表
面層１５の残存膜厚を精度良く測定することができ、感
光ドラム１の交換時期を適切に検知して交換することが
でき、感光ドラム１の帯電不良による画像劣化のない高
品位な画像を得ることができる。また、表面層１５は削
れにくいので、感光ドラム１の寿命を向上することがで
きる。

【００５１】実施例３本実施例では、図６に示すカラー画像形成装置に適用し
た。本実施例における像担持体、帯電部材、露光装置お
よびクリーニング部材等のその他の構成は、実施例２と
同様である。図６において、図１と同じ部材については
同一の符号を付してその説明を省略する。

【００５２】カラー画像形成装置では、マゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックの４色のトナーを重ねて色再現
を行う。感光ドラム１上には、各色に対応した静電潜像
が順次形成され、その潜像が現像装置８により現像され
る。現像装置８は、ロータリー１６の４つのポジション
にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの現像剤を充
填した現像器８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを配置しており、
ロータリー１６の回転により、４つの現像器８ａ〜８ｄ
を、感光ドラム１と対向した現像位置に順次搬送して、
感光ドラム１上の潜像を対応した色の現像剤で現像でき
るようになっている。

【００５３】感光ドラム１上に順次形成された４色のト
ナー像は、各色のトナー像が得られるたびに１色ずつ中
間転写ドラム１７上に重ね合わせて転写され、このよう
にして中間転写ドラム１７上で重ねられた４色のトナー
像は、転写ローラ１０の作用により転写材Ｐ上に一括し
て転写され、かくして、転写材Ｐにカラー画像が形成さ
れる。

【００５４】カラー画像形成装置では、正確な色再現を
行うために、常に各色のトナー像が一定の濃度となるよ
うにしておく必要があり、画像形成装置本体内で一定の
時間間隔で濃度調整を行っている。本実施例では、感光
ドラム１上に特定の現像バイアスでパッチ状の各色のパ
ターンを現像し、その各色のパターン濃度を検知して、
現像バイアスを調整することにより、各色の濃度を一定
にする方式（パッチ検方式）を採用している。

【００５５】中間転写ドラム１７との当接部（１次転写
部）とクリーニングブレード１１との間の位置に、感光
ドラム１に対しパッチ検に用いる光学センサ２４が隣接
設置されている。この光学センサ２４から感光ドラム１
上に形成されたパッチパターンに光を入射し、その反射
光を光学センサ２４で受光してモニターする。光学セン
サ２４の発光部に使用する光源としては、赤外光の半導
体レーザー、ＬＥＤ等を用いることができる。赤外光に
対して、マゼンタ、シアン、イエローのトナーは反射
し、ブラックのトナーは吸収する性質を有している。

【００５６】パッチ検実行時には、中間転写ドラム１７
と感光ドラム１とを離間させる。そして、感光ドラム１
上にパッチパターンを形成しない状態でのセンサ２４の
出力値（下地出力値）と、マゼンタ、シアン、イエロー
の色トナーおよびブラックトナーによるパッチパターン
を形成した状態でのセンサ２４の各出力値の差から、各
色のパッチパターンの濃度を検知する。

【００５７】色トナーのパターンの場合には、反射光量
が増加するため、センサ２４の出力値は下地出力値より
も大きく、ブラックトナーのパターンの場合には、光の
吸収が生じるので、センサ２４の出力値は下地出力値よ
りも小さくなる。

【００５８】下地出力値は、感光ドラム１の表面層１５
が削れることにより増加する。本実施例では、この特性
を生かして、パッチ検に用いる光学センサ２４を利用し
て、パッチ検実行時に、表面層１５の残存膜厚を検知
し、濃度制御および感光ドラム１の交換制御を行う。具
体的には、つぎの手順で行う。

【００５９】（１）感光ドラム１と中間転写ドラム１７
とを離間して、感光ドラム１を回転させる。（２）セン
サ２４により感光ドラム１の下地出力値を測定する。
（３）下地出力値がある一定値βよりも大きな値を示し
ているかどうかを確認する。このβは正常な画像が得ら
れないような、表面層１５の最小の膜厚のときの下地出
力値である。（４）下地出力値がβよりも大きな値を示
した場合には、使用者に感光ドラム１の交換を知らせ
る。（５）色トナー、ブラックトナーのパッチパターン
を形成した場合のセンサ２４の出力値を測定する。
（６）下地出力値と色トナー、ブラックトナーのパッチ
パターンの場合の各出力値の差から、各色のパターンの
濃度検知をする。（７）各色の濃度を安定するための補
正を実行する。

【００６０】以上のように、本実施例では、感光ドラム
１表面の感光層の電荷輸送層４を被覆した表面層１５の
膜厚を測定するのに、パッチ検に用いる光学センサ２４
を利用しているので、実施例２と同様な効果を得られる
上、膜厚測定に要するコストを低減できる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体表面の感光層の電荷輸送層の膜厚を測定するの
に、透過光量が電荷輸送層の膜厚に応じて定まる赤外光
を用いているので、光学センサから照射した反射光量に
基づき電荷輸送層の残存した膜厚を精度良く測定するこ
とができる。従って、像担持体の寿命を適切に知って像
担持体を交換することができ、像担持体の帯電不良によ
る画像劣化のない高品位な画像を得ることができる。ま
た、像担持体が電荷輸送層の上に表面層を設けた感光層
を有する場合には、その表面層に同様な赤外光による膜
厚測定を実施することにより、表面層により寿命を長く
した像担持体のその寿命を同様に適切に知って像担持体
を交換することができる。さらに、画像形成装置にパッ
チ検方式による画像濃度制御のための光学センサが設置
されているときには、その画像濃度制御用の光学センサ
を膜厚測定用の光学センサに利用することにより、膜厚
測定のためのコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】図1 の画像形成装置における感光ドラムの感光
層を示す断面図である。

【図３】図１の画像形成装置に設置した光学センサを示
す概略構成図である。

【図４】図２の感光ドラムの感光層の電荷輸送層の厚さ
ｄと感光ドラムからの反射光量の関係を示す説明図であ
る。

【図５】本発明の画像形成装置の他の実施例における感
光ドラムの感光層を示す断面図である。

【図６】本発明の画像形成装置のさらに他の実施例を示
す概略構成図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２アルミニウムシリンダー３電荷発生層４電荷輸送層５帯電ローラ８現像装置１１クリーニングブレード１４光学センサ１５表面層１７中間転写ドラム２４光学センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光層を有する像担持体の表面を帯電
し、露光して静電潜像を形成し、その潜像を現像剤を用
いて現像して得れた可視像を転写材に転写し、可視像を
転写後の像担持体に残留した現像剤をクリーニング部材
で除去する画像形成装置において、前記像担持体の表面
に光を照射して、その反射光を受光する光学検知手段を
設置し、前記光学検知手段で検知した反射光の光量に基
づき、記像担持体の感光層の膜厚を測定することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】前記像担持体の感光層の膜厚の測定値が
所定の値以下となったときに、前記像担持体が寿命に達
したことを警告する請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記像担持体の感光層が、電荷発生層お
よびその上の電荷輸送層を備えて構成され、前記光学検
知手段により測定する感光層の膜厚は、電荷輸送層の膜
厚である請求項１または２の画像形成装置。
【請求項４】前記像担持体の感光層が、電荷発生層、
その上の電荷輸送層およびその上の表面層を備えて構成
され、前記光学検知手段により測定する感光層の膜厚
は、表面層の膜厚である請求項１または２の画像形成装
置。
【請求項５】前記像担持体に対し、パッチ検知方式に
よる画像濃度制御のための光学検知手段が設置されてお
り、この画像濃度制御のための光学検知手段を前記感光
層の膜厚測定のための光学検知手段として利用する請求
項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。