画像形成装置
【課題】潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を精度良く予測することができる画像形成装置を得る。
【解決手段】画像形成装置１０は、表面層１８Ｂを有する感光体１８と、感光体１８を帯電させる帯電部２０と、感光体１８を露光する露光部１４と、感光体１８の潜像にトナーを付与して現像する現像部２２と、トナー像を中間転写ベルト２８に転写させる転写部３０と、制御部７０とを有している。ここで、制御部７０は、帯電部２０によって減少される表面層１８Ｂの膜厚の予測値と、転写部３０の転写によって減少される表面層１８Ｂの膜厚の予測値とを合計した値に基づいて、表面層１８Ｂの膜厚を予測する。これにより、帯電部２０のみで膜厚の減少量を見積もったものに比べて、表面層１８Ｂの膜厚の減少量を精度良く予測することができる。
【解決手段】画像形成装置１０は、表面層１８Ｂを有する感光体１８と、感光体１８を帯電させる帯電部２０と、感光体１８を露光する露光部１４と、感光体１８の潜像にトナーを付与して現像する現像部２２と、トナー像を中間転写ベルト２８に転写させる転写部３０と、制御部７０とを有している。ここで、制御部７０は、帯電部２０によって減少される表面層１８Ｂの膜厚の予測値と、転写部３０の転写によって減少される表面層１８Ｂの膜厚の予測値とを合計した値に基づいて、表面層１８Ｂの膜厚を予測する。これにより、帯電部２０のみで膜厚の減少量を見積もったものに比べて、表面層１８Ｂの膜厚の減少量を精度良く予測することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の画像形成装置は、感光体を帯電させる帯電部に印加する電圧と、この電圧を印加したときに帯電部に流れる電流と、を用いて感光体表面の静電容量の関係式を得ており、この関係式により感光体の膜厚を検知している。
【０００３】
特許文献２の画像形成装置は、感光体の非露光時と露光時のそれぞれの場合において帯電部の定電流制御を行い、この時に電源から出力された電圧値の差に基づいて感光体の膜厚を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２２３５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を精度良く予測することができる画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、筐体内に回転可能に設けられ表面層で潜像を保持する潜像保持体と、前記潜像保持体との間に電位差を形成して該潜像保持体を帯電させる帯電手段と、帯電された前記潜像保持体に潜像が形成されるように露光する露光手段と、前記潜像保持体の潜像に現像剤を付与して現像する現像手段と、前記潜像保持体との間に電位差を形成して現像剤像を被転写部材に転写させる転写手段と、前記帯電手段の帯電によって減少される前記表面層の膜厚の予測値と、前記転写手段の転写によって減少される前記表面層の膜厚の予測値と、に基づいて、前記表面層の膜厚を予測する予測手段と、を有する。
【０００７】
本発明の請求項２に係る画像形成装置は、前記予測手段は、前記帯電手段で印加される第１電圧を前記表面層の膜厚の帯電による減少量に換算した第１換算値と、前記転写手段で印加される第２電圧を前記表面層の転写による膜厚の減少量に換算した第２換算値とに基づいて、前記表面層の膜厚を予測する。
【０００８】
本発明の請求項３に係る画像形成装置は、前記予測手段は、前記第１電圧を前記帯電手段の電気抵抗の変化に基づいて求め、前記第２電圧を前記転写手段の電気抵抗の変化に基づいて求める。
【０００９】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、前記予測手段は、前記筐体の内側又は外側の温度及び湿度を検知する検知手段と、温度及び湿度に応じて設定された、前記帯電手段による前記表面層の膜厚の減少量と前記転写手段による前記表面層の膜厚の減少量とを記憶する記憶手段と、を有し、前記検知手段で検知された温度及び湿度を前記記憶手段に記憶された温度及び湿度と照合するとともに、得られた前記表面層の膜厚の減少量を累積して、前記表面層の膜厚を予測する。
【００１０】
本発明の請求項５に係る画像形成装置は、前記露光手段は、転写後の前記潜像保持体の表面を露光する。
【００１１】
本発明の請求項６に係る画像形成装置は、前記転写手段は、転写後の前記潜像保持体の表面の電位が０に近づくように印加電圧が設定されている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明は、帯電側だけの膜厚減少量に基づき予測する構成に比べて、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を精度良く予測することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、第２電圧で膜厚の減少量を予測しない構成に比べて、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を精度良く予測することができる。
【００１４】
請求項３の発明は、第２電圧で膜厚の減少量を予測しない構成に比べて、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を精度良く予測することができる。
【００１５】
請求項４の発明は、温度及び湿度の検知手段と潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を記憶する記憶手段とを用いない構成に比べて、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を簡単な構成で予測することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、潜像保持体の除電を行う除電器に代えて露光手段で除電する構成において、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を精度良く予測することができる。
【００１７】
請求項６の発明は、潜像保持体の除電を行う除電器を設ける構成に比べて、簡単な構成で潜像保持体の除電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の部分構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の制御部及び各動作部のブロック図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）本発明の第１実施形態に係る制御部における帯電電圧と転写電圧の設定状態を示すグラフである。
【図５】（ａ）、（ｂ）本発明の第１実施形態に係る制御部における感光体膜厚の予測グラフの一部である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）本発明の第１実施形態に係る感光体の帯電前、帯電時、露光時、現像時、転写時、転写後の表面電位を示す模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の他の実施例を示す部分構成図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の制御部及び各動作部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例について説明する。
【００２０】
図１には、第１実施形態の画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置１０の本体を構成する筐体１２内に、現像剤の一例としてのイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び ブラック（Ｋ）の各トナーに対応した光ビーム１６を出射する露光手段の一例としての露光部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが固定されている。また、露光部１４Ｋに隣接する位置（図の左側）には、画像形成装置１０の各部の動作を制御すると共に後述する感光体１８の膜厚を予測する予測手段の一例としての制御部７０が設けられている。なお、以後の説明では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別する必要がある場合は、数字の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの英字を付して説明し、同様の構成でＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別する必要がない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの記載を省略する。
【００２１】
露光部１４は、光源から出射された光ビームを図示しない回転多面鏡（ポリゴンミラー）で走査すると共に反射ミラーを含む複数の光学部品で反射して、各トナーに対応した光ビーム１６を出射する構成となっている。また、露光部１４の下方側には、各露光部１４と対応して配置されると共に、各露光部１４の露光により形成された潜像を保持する潜像保持体の一例としての感光体１８がそれぞれ設けられている。
【００２２】
図２に示すように、感光体１８は、アルミニウムなどで構成され導電性を有する円筒状の基材１８Ａと、基材１８Ａの外周面で径方向に順次積層された電荷発生層、電荷輸送層、及び保護層（図示省略）を含む表面層１８Ｂとで構成されており、基材１８Ａの両端部に形成された軸部（図示省略）が筐体１２内で回転可能に支持されている。また、感光体１８は、モータ及びギア（図示省略）からなる駆動手段によって、矢印Ａ方向（図の時計回り方向）に回転するようになっており、露光部１４から出射された光ビーム１６がそれぞれ対応する感光体１８の表面層１８Ｂに導かれるようになっている。なお、基材１８Ａは接地されている。
【００２３】
感光体１８の表面層１８Ｂと対向する部位で光ビーム１６の照射位置に対する回転方向（矢印Ａ方向）の上流側には、感光体１８の表面を帯電する帯電手段の一例としての帯電部２０が設けられている。帯電部２０は、感光体１８の表面層１８Ｂを帯電させる帯電ロール１９と、帯電ロール１９に電圧を印加する第１電圧印加部２１と、を含んで構成されている。
【００２４】
帯電ロール１９は、一例として、ステンレス鋼製の軸部の周囲に導電性弾性層、中間層、及び表面樹脂層を含む複数の層（いずれも図示省略）が形成された構成となっている。導電性弾性層の一例としては、シリコーンゴム等のゴム材料にカーボンブラックを分散したものがあり、中間層の一例としては、ポリエステル樹脂がある。また、表面樹脂層の一例としては、フッ素樹脂を多孔質化して孔内に導電性微粒子を充填したものがある。また、帯電ロール１９は、外周面が感光体１８の表面層１８Ｂと接触して従動するように軸部が回転可能に設けられており、第１電圧印加部２１からの出力電圧が配線を介して該軸部（図示省略）供給されるようになっている。
【００２５】
第１電圧印加部２１は、制御部７０からの信号により帯電ロール１９への出力電圧（トナーＴＮと同極性）が変更可能となっている。ここで、第１電圧印加部２１によって帯電ロール１９に電圧が印加されたとき、感光体１８の接地された基材１８Ａと帯電ロール１９との間で電位差が形成され、この電位差によって帯電ロール１９と表面層１８Ｂとの間で放電が生じる。この放電により、一例として、表面層１８Ｂの外周面にトナーＴＮの帯電極性と同極性の電荷が付与されるようになっている。
【００２６】
一方、感光体１８の回転方向で光ビーム１６の照射位置よりも下流側には、帯電部２０による帯電及び露光部１４による露光で形成された表面層１８Ｂの潜像（静電潜像）を各トナーＴＮで現像する現像手段の一例としての現像部２２が設けられている。現像部２２は、一例として、磁性体からなるキャリア粒子とトナーＴＮが混合されており、内側に複数の磁極のマグネットが設けられた現像スリーブ２２Ａが回転することで感光体１８と対向する部位で磁気ブラシを形成するようになっている。そして、現像スリーブ２２Ａには図示しない電圧印加手段により現像バイアスが印加されるようになっており、この現像バイアスによって、感光体１８における表面層１８Ｂの潜像をトナーＴＮで顕在化させてトナー像を形成するようになっている。
【００２７】
感光体１８の回転方向で現像部２２よりも下流側には、現像部２２で現像されたトナー像が一次転写される被転写部材の一例としての中間転写ベルト２８が配置されている。中間転写ベルト２８は、一例として、ポリイミドあるいはポリアミドといった樹脂にカーボンブラック（帯電防止剤）を含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。また、感光体１８と中間転写ベルト２８とが対向する位置には、感光体１８上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２８に転写する転写手段の一例としての転写部３０が設けられている。
【００２８】
転写部３０は、トナー像を感光体１８から中間転写ベルト２８へ一次転写させる一次転写ロール２４と、一次転写ロール２４に電圧を印加する第２電圧印加部２５と、を含んで構成されている。
【００２９】
一次転写ロール２４は、図示しないシャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とを含んで構成されている。シャフトは、一例として、ステンレス鋼などの金属で構成された円柱棒であり、スポンジ層は、一例として、カーボンブラック（導電剤）を配合したゴムで形成されている。また、一次転写ロール２４は、感光体１８とで中間転写ベルト２８を挟んでおり、前述の制御部７０により電圧出力が可変とされた第２電圧印加部２５が配線で接続されている。
【００３０】
第２電圧印加部２５は、制御部７０からの信号により一次転写ロール２４への出力電圧（トナーＴＮの極性と逆極性）が変更可能となっている。ここで、第２電圧印加部２５によって一次転写ロール２４に電圧（一次転写電圧）が印加されたとき、感光体１８の接地された基材１８Ａと一次転写ロール２４との間で電位差が形成され、一例として、中間転写ベルト２８にトナーの帯電極性と逆極性の電荷が付与されるようになっている。
【００３１】
このような構成により、各感光体１８上のトナー像は、中間転写ベルト２８に順次、静電吸引され、中間転写ベルト２８上において重ねられたトナー像が形成されるようになっている。なお、感光体１８の回転方向で一次転写ロール２４よりも下流側には、感光体１８上の一次転写後の残留トナーを除去するクリーニングロール２６Ａを含み、制御部７０からの信号に基づいて除去したトナーを廃トナータンク（図示省略）に排出するクリーニング部２６が設けられているが、クリーニング部２６から帯電ロール１９までの間には、残留トナー除去後の感光体１８の外周面に残った電荷を取り除く除電ランプは設けられていない。
【００３２】
一方、図１に示すように、中間転写ベルト２８の内側には、モータ(図示省略)により駆動され中間転写ベルト２８を移動させる駆動ロール３１（図示の右側配置）と、各感光体１８の配置方向に沿って直線状に延び中間転写ベルト２８を支持する支持ロール３２（図示の左側）とが設けられている。この構成により、中間転写ベルト２８は、矢印Ｅ方向（図の反時計回り方向）に循環移動されるようになっている。
【００３３】
また、中間転写ベルト２８の内側で且つ中間転写ベルトの移動方向における支持ロール３２よりも下流側には、中間転写ベルト２８に対して張力を付与すると共に中間転写ベルト２８の蛇行を防止する補助ロール３４が設けられている。さらに、中間転写ベルト２８の移動方向で補助ロール３４よりも下流側には、中間転写ベルト２８上のトナー像を記録用紙Ｐ上に転写する二次転写部４２が設けられている。
【００３４】
二次転写部４２は、中間転写ベルト２８のトナー像保持面（外周面）側に配置される二次転写ロール３８と、中間転写ベルト２８の裏面側に配置された支持ロール３６とによって構成されている。二次転写ロール３８は、一例として、一次転写ロール２４と同様の層構成及び材質となっている。また、二次転写ロール３８は、支持ロール３６とで中間転写ベルト２８を挟むように支持ロール３６に向けて中間転写ベルト２８に接触配置されている。
【００３５】
さらに、支持ロール３６は、二次転写ロール３８の対向電極を形成しており、支持ロール３６と接触配置された金属製の給電ロール４０を介して二次転写電圧が印加されるようになっている。ここで、二次転写ロール３８は、接地されるとともに支持ロール３６との間に二次転写電圧が印加されることにより、二次転写部４２に搬送される記録用紙Ｐ上に中間転写ベルト２８上のトナー像を二次転写するようになっている。
【００３６】
中間転写ベルト２８の移動方向における二次転写部４２よりも下流側には、二次転写後の中間転写ベルト２８上の残留トナーや紙粉を除去する中間転写ベルトクリーナ４６が、図示しない移動機構により中間転写ベルト２８に対して接離自在に設けられている。また、中間転写ベルトクリーナ４６と対向する部位の中間転写ベルト２８の内側には、支持ロール４４が設けられている。そして、中間転写ベルト２８の移動方向における一次転写ロール２４Ｙよりも上流側で且つ中間転写ベルト２８の内側の位置には、各トナーによる画像形成のタイミングを合わせるための基準信号を発生する位置センサ４８が設けられている。
【００３７】
位置センサ４８は、中間転写ベルト２８の裏側に設けられた検出用マーク（図示省略）からの反射光を検知して基準信号を発生するようになっている。この基準信号に基づいて、前述の制御部７０が画像形成装置１０の各部を動作させ、画像形成を開始するようになっている。また、一次転写ロール２４Ｋの下流側で中間転写ベルト２８の外側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が設けられている。
【００３８】
一方、画像形成装置１０の下方側には、記録用紙Ｐを収納する用紙収納部５０が設けられている。用紙収納部５０の一方端（記録用紙Ｐの送り出し側）には、記録用紙Ｐを設定されたタイミングで送り出して搬送する送出ロール５２が設けられており、送出ロール５２の上方には、モータ及びギアを含む駆動手段（図示省略）で回転駆動され、送出ロール５２によって送り出された記録用紙Ｐを二次転写部４２に搬送する複数の搬送ロール５４、５６が設けられている。また、記録用紙Ｐの搬送方向における搬送ロール５６の下流側には、記録用紙Ｐを二次転写部４２へ送り込むための板状のガイドからなる搬送部５８が設けられている。
【００３９】
また、二次転写部４２における記録用紙Ｐの送出方向には、トナー像の二次転写が終了した記録用紙Ｐを後述する定着部８０へ搬送する搬送ベルト６０が設けられている。搬送ベルト６０は、支持ロール５７、駆動ロール５９、及び図示しないモータ及びギアを有する駆動手段によって、定着部８０へ記録用紙Ｐを搬送するように循環移動可能に設けられている。さらに、定着部８０の入口側には、記録用紙Ｐを定着部８０内に案内するガイド６２が設けられており、定着部８０の出口側には、画像形成装置１０の筐体１２に固定された用紙集積部６４が設けられている。
【００４０】
定着部８０は、定着装置本体を構成するカバー部材８６を有している。カバー部材８６の内部上方には、内側に熱源を有し、回転可能に支持されると共に制御部７０で回転制御され、外周面の温度（熱源の温度を含む）が温度センサ（図示省略）からの出力に基づいて制御部７０により制御される定着ロール８２が設けられている。また、カバー部材８６の内部下方には、回転可能に支持され定着ロール８２の外周面と接触して定着ロール８２を加圧する加圧ロール８４が設けられている。そして、定着ロール８２と加圧ロール８４は、軸方向が揃えられると共に接触部（ニップ部）を形成している。
【００４１】
筐体１２内で現像部２２Ｙ及び中間転写ベルト２８に近い部位には、筐体１２内の温度及び湿度を検知（測定）するための検知手段の一例としての温湿度検知部２７が設けられている。温湿度検知部２７は、一例として、感光体１８の１回転（１周期）毎に筐体１２内の温度及び湿度を測定して、得られた温度及び湿度の信号を制御部７０へ伝達するようになっている。
【００４２】
次に、制御部７０の構成について説明する。
【００４３】
図３に示すように、制御部７０は、画像形成装置１０（図１参照）の各部の動作プログラム及び後述する表面層１８Ｂ（図２参照）の膜厚を予測するための設定テーブルが記憶された記憶手段の一例としての記憶部７２と、記憶部７２の設定テーブルから必要な信号を得て表面層１８Ｂの膜厚を予測する演算を行う演算処理部７４と、演算処理部７４で演算された結果や画像形成装置１０の各部から得られた信号が一時的に記憶される一時記憶部７６とを含んで構成されている。
【００４４】
一例として、制御部７０は、記憶部７２がフラッシュメモリ、演算処理部７４がＣＰＵ(Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)、一時記憶部７６がＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)で構成されている。なお、記憶部７２の他の例としてハードディスクが挙げられる。また、制御部７０は、感光体１８を回転駆動するモータ及び感光体１８の回転量（１回転）を得るためのエンコーダ（いずれも図示省略）を含む感光体駆動部３５と、帯電部２０と、露光部１４と、現像部２２と、転写部３０と、クリーニング部２６と、定着部８０と、温湿度検知部２７とに電気的に接続されている。
【００４５】
ここで、図３に示すように、感光体駆動部３５の制御では、制御部７０が感光体駆動部３５のモータを駆動して感光体１８を決められた周速で回転させるようになっている。また、制御部７０は、感光体駆動部３５のエンコーダから感光体１８の回転の１周期（後述するΔｔ）の信号を得て、感光体１８における表面層１８Ｂ（図２参照）の膜厚予測に用いるようになっている。
【００４６】
帯電部２０の制御では、制御部７０が、記憶部７２の設定テーブルに基づいて帯電ロール１９に印加する電圧を決定し、第１電圧印加部２１（図２参照）から帯電ロール１９へ電圧を印加するようになっている。なお、帯電ロール１９へ印加する電圧の決定方法は後述する。
【００４７】
露光部１４の制御では、制御部７０が、画像信号に基づいて露光部１４内に設けられた光源（図示省略）を駆動すると共に回転多面鏡を回転させて光走査し、感光体１８へ向けて光ビーム１６（図１参照）を出射させるようになっている。また、制御部７０は、感光体１８の外周面のトナー像が中間転写ベルト２８（図１参照）に転写された後、第１電圧印加部２１から帯電ロール１９への電圧の印加を感光体１８が１回転する間で停止させると共に光源を駆動して、転写後の感光体１８の外周面に光ビームを照射させ、感光体１８の除電を行うようになっている。なお、光源からの光ビーム１６の出射状態は、光ビーム１６の一部を受光素子（図示省略）で受光し、その受光量の信号を制御部７０へ伝えることで管理される。
【００４８】
現像部２２の制御では、制御部７０が、現像スリーブ２２Ａ（図２参照）の駆動手段（図示省略）を動作させて現像スリーブ２２Ａを回転させるようになっている。また、制御部７０は、現像部２２内に設けられたトナー濃度センサ（図示省略）からの出力に基づいて、現像部２２内へトナー供給させる。
【００４９】
転写部３０の制御では、制御部７０が、記憶部７２の設定テーブルに基づいて一次転写ロール２４に印加する電圧を決定し、第２電圧印加部２５（図２参照）から一次転写ロール２４へ電圧を印加するようになっている。なお、一次転写ロール２４へ印加する電圧の決定方法は後述する。
【００５０】
クリーニング部２６の制御では、制御部７０が、クリーニング部２６内に設けられたトナーの回収量を検知する検知センサ（図示省略）の出力に基づいて、トナーの搬送手段（例えばオーガ）を作動させ、画像形成装置１０の筐体１２内に設けられた廃トナータンクに回収したトナーを搬送させるようになっている。
【００５１】
定着部８０の制御では、制御部７０が、定着ロール８２（図２参照）の熱源（例えばハロゲンランプ）に給電するための電源（図示省略）を作動させて熱源を発熱させると共に、定着ロール８２の外周面の温度を温度センサ（図示省略）で検知して、予め設定した温度となるように熱源への給電量を制御するようになっている。また、制御部７０は、定着ロール８２を回転させる駆動手段（図示省略）を作動させる。
【００５２】
温湿度検知部２７については、温湿度検知部２７で検知された画像形成装置１０の筐体１２内の温度及び湿度の信号が制御部７０に伝達され、一時記憶部７６に記憶されるようになっている。
【００５３】
次に、帯電ロール１９及び一次転写ロール２４へ印加する電圧の決定方法について説明する。
【００５４】
図４（ａ）には、感光体１８（図２参照）を時点ｔ１から１回転させて時点ｔ２となるまでに、第１電圧印加部２１から帯電ロール１９に印加される帯電電圧がＶ１からＶ３へ変更される状態が示されている。なお、感光体１８の１周期Δｔ＝ｔ２−ｔ１であり、時点ｔ１における帯電電圧がＶ１、時点ｔ２における帯電電圧がＶ３である。
【００５５】
ここで、制御部７０（図３参照）では、時点ｔ１において、感光体１８が１回転する間の第１電圧印加部２１から帯電ロール１９に印加される帯電電圧Ｖ３を、係数をＫａとしてＶ３＝Ｋａ×Ｖ１の演算により設定している。なお、一例として、係数Ｋａは定数ではなく、予め、記憶部７２（図３参照）の設定テーブルに、温度及び湿度又は電圧印加時点での感光体１８における表面層１８Ｂの径方向の厚さに合わせた複数の係数Ｋａが記憶されている。そして、演算処理部７４（図３参照）が、一時記憶部７６（図３参照）に記憶された筐体１２内の温度及び湿度の信号、又は後述する表面層１８Ｂの径方向の厚さに合わせて、記憶部７２から係数Ｋａを選択し、ある時間における印加電圧（帯電電圧）に係数Ｋａを掛けて、感光体１８が１回転する間の帯電ロール１９への印加電圧を決定するようになっている。
【００５６】
なお、図４（ａ）の設定では、時点ｔ１に帯電電圧がＶ１であるとして、係数Ｋａを用いてＶ３＝Ｋａ×Ｖ１を求め、得られた帯電電圧Ｖ３を時点ｔ１から時点ｔ２までで印加するようになっている。このように、帯電ロール１９への印加電圧は、感光体１８の１周期Δｔ毎に制御部７０により変化されるので、得られるグラフは階段状となる。
【００５７】
一方、図４（ｂ）には、感光体１８（図２参照）を時点ｔ１から１回転させて時点ｔ２となるまでに、第２電圧印加部２５から一次転写ロール２４に印加される転写電圧がＶ２からＶ４へ変更される状態が示されている。なお、前述のように感光体１８の１周期Δｔ＝ｔ２−ｔ１であり、時点ｔ１における転写電圧がＶ２、時点ｔ２における転写電圧がＶ４である。また、時点ｔ１は、帯電と転写で異なっていてもよい。
【００５８】
ここで、制御部７０（図３参照）では、時点ｔ１において、感光体１８が１回転する間の第２電圧印加部２５から一次転写ロール２４に印加される転写電圧Ｖ４を、係数をＫｂとしてＶ４＝Ｋｂ×Ｖ２の演算により設定している。なお、一例として、係数Ｋｂは定数ではなく、予め、記憶部７２（図３参照）の設定テーブルに、温度及び湿度又は電圧印加時点での感光体１８における表面層１８Ｂの径方向の厚さに合わせた複数の係数Ｋｂが記憶されている。そして、演算処理部７４（図３参照）が、一時記憶部７６（図３参照）に記憶された筐体１２内の温度及び湿度の信号、又は後述する表面層１８Ｂの径方向の厚さに合わせて、記憶部７２から係数Ｋｂを選択し、ある時間における印加電圧（帯電電圧）に係数Ｋｂを掛けて、感光体１８が１回転する間の一次転写ロール２４への印加電圧を決定するようになっている。
【００５９】
なお、図４（ｂ）の設定では、時点ｔ１に転写電圧がＶ２であるとして、係数Ｋｂを用いてＶ４＝Ｋｂ×Ｖ２を求め、得られた転写電圧Ｖ４を時点ｔ１から時点ｔ２までで印加するようになっている。このように、一次転写ロール２４への印加電圧は、感光体１８の１周期Δｔ毎に制御部７０により変化されるので、得られるグラフは階段状となる。
【００６０】
図５（ａ）には、感光体１８（図２参照）を時点ｔ１から１回転させて時点ｔ２とし、さらに時点ｔ２から感光体１８を１回転させて時点ｔ３となるまでに、感光体１８の表面層１８Ｂ（図２参照）の膜厚の予測値（以後、感光体膜厚と記載する）がｄ１、ｄ２、ｄ３と変わる状態が示されている。なお、時点ｔ１における感光体膜厚がｄ１、時点ｔ２における感光体膜厚がｄ２、時点ｔ３における感光体膜厚がｄ３となっている。また、感光体膜厚の初期値をｄ０（図５（ｂ）参照）とする。
【００６１】
ここで、時点ｔ１から時点ｔ２までの感光体膜厚の減少量をΔｄ１とし、予め設定された係数をＡ、Ｂとして、Δｄ１は、前述の帯電電圧Ｖ１と転写電圧Ｖ２を用いてΔｄ１＝Ａ×Ｖ１＋Ｂ×Ｖ２の演算式で得られるようになっている。同様にして、時点ｔ２から時点ｔ３までの感光体膜厚の減少量をΔｄ２とすると、Δｄ２は、前述の帯電電圧Ｖ３と転写電圧Ｖ４を用いてΔｄ２＝Ａ×Ｖ３＋Ｂ×Ｖ４の演算式で得られるようになっている。
【００６２】
この演算式において、係数Ａは、帯電電圧を感光体膜厚の減少量に換算するための係数であり、感光体１８と帯電ロール１９との接触による機械的な摩耗分と、帯電電圧を付与することによる電気的な摩耗分とを含んでいる。また、係数Ｂは、転写電圧を感光体膜厚の減少量に換算するための係数であり、感光体１８と一次転写ロール２４との接触による機械的な摩耗分と、転写電圧を付与することによる電気的な摩耗分とを含んでいる。なお、係数Ａ、Ｂは、本実施形態では一例として定数としており、予め実測された帯電電圧と感光体膜厚の関係、転写電圧と感光体膜厚の関係に基づいて制御部７０（図３参照）に設定されている。
【００６３】
制御部７０（図３参照）では、時点ｔｉ（ｉは感光体１８の回転した回数（累積数）であり整数）における帯電電圧をＶＥｉ（ＶＥ１＝Ｖ１、ＶＥ２＝Ｖ３に相当）、転写電圧をＶＴｉ（ＶＴ１＝Ｖ２、ＶＴ２＝Ｖ４に相当）として、時点ｔｉにおける感光体膜厚の減少量Δｄｉが、Δｄｉ＝Ａ×ＶＥｉ＋Ｂ×ＶＴｉで求められるようになっている。そして、時点ｔｉにおいて予測される時点ｔｉ後の感光体膜厚ｄｉ＋１は、ｄｉ＋１＝ｄ０−ΣΔｄｉで得られるようになっている。なお、Δｄ０＝ｄ０−ｄ１である。
【００６４】
次に、第１実施形態の作用について説明する。
【００６５】
まず、画像形成装置１０の画像形成工程について説明する。なお、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）には、感光体１８の帯電前、帯電時、露光時、現像時、転写時、転写後の表面電位（以後、感光体表面と記載する）が示されており、図１と合わせて説明する。図６のＬ１、Ｌ２は、光ビーム１６の主走査方向（記録用紙Ｐの搬送方向と直交する方向）における感光体１８の表面の２点を表しており、この２点Ｌ１、Ｌ２の間で光ビーム１６が照射されるものとする。
【００６６】
図１において、図示しない画像読取装置やパーソナルコンピュータから出力された画像信号が、図示しない画像処理装置によって画像処理を施される。このとき、図６（ａ）に示すように、各感光体１８（図１参照）の表面は帯電されていないため、感光体表面電位は０となっている。そして、図１に示すように、画像処理が施された画像信号は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調信号に変換され、露光部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋにそれぞれ出力される。
【００６７】
続いて、制御部７０で帯電電圧が設定されることにより、帯電部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの各帯電ロール１９に電圧が印加され、感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの表面が帯電する。このとき、図６（ｂ）に示すように、各感光体１８における感光体表面電位がＶＡになっているものとする。なお、ここでは一例として、帯電ロール１９に印加される電圧を直流（ＤＣ）電圧として表示しているが、直流電圧に交流（ＡＣ）電圧が重畳されているものであってもよい。
【００６８】
続いて、図１に示すように、露光部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが、入力された色材階調信号に応じて光ビーム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋを感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋに照射する。この光ビーム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋによって、色材諧調信号に応じた部位の感光体１８表面が露光され潜像が形成される。このとき、図６（ｃ）に示すように、光ビーム１６の照射範囲であるＬ１からＬ２までの間では、感光体表面電位がＶＡからＶＢに下がる。また、光ビーム１６の照射範囲の外側では、感光体表面電位がＶＡのままとなる。
【００６９】
続いて、図１に示すように、各感光体１８の表面に形成された潜像は、現像部２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。このとき、感光体１８の帯電の極性とトナー像の極性とが同極性となっているため、図６（ｄ）に示すように、光ビーム１６の照射範囲であるＬ１からＬ２までの間では、感光体表面電位がＶＣ（ＶＢ＜ＶＣ＜ＶＡ）に上がる。
【００７０】
ここで、図１において、制御部７０で転写電圧が設定されることにより、各転写部３０の各一次転写ロール２４に電圧が印加され、各感光体１８と各一次転写ロール２４との間で転写電界が形成される。そして、各感光体１８上に形成されたトナー像は、この転写電界により中間転写ベルト２８上に転写される。このとき、感光体１８の帯電の極性及びトナー像の極性と転写電圧の極性とが逆極性となっているため、図６（ｅ）に示すように、光ビーム１６の照射範囲であるＬ１からＬ２までの間では、感光体表面電位が０とならずにＶＤ（ＶＤ≒ＶＣ−ＶＡ）だけ残る。また、光ビーム１６の照射範囲の外側では、感光体表面電位がほぼ０となる。そして、転写されたトナー像は、中間転写ベルト２８によって二次転写部４２に搬送される。
【００７１】
一方、図１に示すように、中間転写ベルト２８に転写されたトナー像が二次転写部４２に搬送されるタイミングに合わせて送出ロール５２が回転し、設定された大きさの記録用紙Ｐが用紙収納部５０から送出される。そして、送出ロール５２により送り出された記録用紙Ｐは、搬送ロール５４、５６により搬送され、搬送部５８を経て二次転写部４２に到達する。この二次転写部４２に到達する前に記録用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト２８の移動タイミングに合わせて位置合せロール(図示省略)が回転することで、記録用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合せが行われる。
【００７２】
二次転写部４２では、中間転写ベルト２８を介して、二次転写ロール３８が支持ロール３６に押圧されている。ここで、トナー像の搬送に合わせて搬送された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト２８と二次転写ロール３８との間に挟み込まれる。また、このとき、給電ロール４０から支持ロール３６へ二次転写バイアスが印加され転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト２８上に保持された未定着のトナー像は、二次転写ロール３８と支持ロール３６とによって押圧され、記録用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００７３】
続いて、トナー像が転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト２８から剥離された状態で搬送ベルト６０へと搬送され、さらに定着部８０まで搬送される。そして、定着部８０に搬送された記録用紙Ｐ上の未定着のトナー像は、定着部８０の接触部Ｎにおいて加熱及び押圧によって記録用紙Ｐ上に定着される。定着後の記録用紙Ｐは、矢印Ｆ方向に排出され、用紙集積部６４に集積される。また、記録用紙Ｐへのトナー像の転写が終了した後、中間転写ベルト２８上に残った残留トナーは、中間転写ベルト２８の回転移動に伴って中間転写ベルトクリーナ４６まで搬送され、中間転写ベルト２８上から除去される。
【００７４】
一方、転写部３０における中間転写ベルト２８へのトナー像の転写が終了した後、クリーニング部２６によって感光体１８表面の残留トナーが除去される。ここで、帯電部２０における帯電ロール１９への電圧印加、現像部２２における現像スリーブ２２Ａへの電圧印加、転写部３０における一次転写ロール２４への電圧印加が停止され、クリーニング部２６と対向する領域を通過した感光体１８表面の一部は、帯電部２０で帯電されない状態で帯電部２０と対向する領域を通過する。そして、帯電部２０を通過した感光体１８の表面（主として画像形成領域）が、露光部１４により露光される。このとき、図６（ｆ）に示すように、感光体表面電位は０となる。
【００７５】
このようにして、画像形成装置１０の画像形成が行われる。なお、露光部１４を用いてトナー像転写後の感光体１８表面の除電を行うため、他の除電手段は不要となっている。
【００７６】
次に、感光体１８における表面層１８Ｂの膜厚の予測について説明する。
【００７７】
画像形成装置１０における画像形成工程では、表面層１８Ｂが接触している部材との相対変位（回転）により摩耗し、さらに、表面層１８Ｂの摩耗量が、現像部２２に比べて印加電圧の高い帯電部２０及び転写部３０の電気的なストレスで増加することになる。なお、電気的なストレスによる摩耗量増加の一因としては、例えば、表面層１８Ｂの分子鎖の切断、大気中の酸素による酸化などが挙げられる。
【００７８】
図５（ｂ）に示すように、表面層１８Ｂ（図２参照）の膜厚の初期値がｄ０であるとする。また、帯電部２０で初期設定された帯電電圧がＶＥ０、転写部３０で初期設定された転写電圧がＶＴ０であるとする。ここで、感光体１８が回転を始めるとき、制御部７０（図３参照）が前述のΔｄｉ＝Ａ×ＶＥｉ＋Ｂ×ＶＴｉ、ｄｉ＋１＝ｄ０−ΣΔｄｉの２式においてｉ＝０として、Δｄ０＝Ａ×ＶＥ０＋Ｂ×ＶＥ０及びｄ１＝ｄ０−Δｄ０を求める。そして、得られたｄ１が、膜厚の限界値（ここではｄｚとする）以下となっていない場合は、感光体１８が次の１回転を行う。また、得られたｄ１が限界値ｄＺ以下のときは、感光体１８の回転を停止して、画像形成装置１０の図示しない表示部に感光体１８を交換する内容の表示を行う。
【００７９】
そして、感光体１８が１回転したとき（時点ｔ１とする）、制御部７０は、ＶＥｉ＋１＝Ｋａ×ＶＥｉ、ＶＴｉ＋１＝Ｋｂ×ＶＴｉの２式において、ｉ＝０として帯電電圧ＶＥ１、転写電圧ＶＴ１を求め、帯電ロール１９にＶＥ１の電圧を印加し、一次転写ロール２４にＶＴ１の電圧を印加する。
【００８０】
さらに、制御部７０は、上記と同様の手順で、Δｄ１＝Ａ×ＶＥ１＋Ｂ×ＶＥ１及びｄ２＝ｄ０−（Δｄ０＋Δｄ１）を求めて、時点ｔ１後の表面層１８Ｂの膜厚ｄ２を求める。そして、得られたｄ２が、膜厚の限界値（ここではｄｚとする）以下となっていない場合は、感光体１８が次の１回転を行う。また、得られたｄ２が限界値ｄＺ以下のときは、感光体１８の回転を停止して、画像形成装置１０の図示しない表示部に感光体１８を交換する内容の表示を行う。これらの工程は、表面層１８Ｂの膜厚が限界値ｄｚに到達するまでの時点ｔｚまで（区間ｔｚ−１から時点ｔｚまで）繰り返し行われる。
【００８１】
このように、制御部７０が、感光体１８の１回転毎に帯電ロール１９に印加する帯電電圧ＶＥと一次転写ロール２４に印加する転写電圧ＶＴとを決定し、さらに表面層１８Ｂの膜厚を予測するので、例えば、帯電電圧（帯電ロール１９と感光体１８との電位差）のみに基づいて表面層１８Ｂの膜厚の減少量を予測する（見積もる）構成に比べて、転写部３０での転写電圧による膜厚減少分も含めることになり、表面層１８Ｂの膜厚の予測値が実測値に近い値となる。特に、中間転写ベルト２８へのトナー像転写後の感光体１８表面の除電を行わない構成では、転写電圧による膜厚減少分が大きくなるため、本実施形態の構成による膜厚の減少量の予測は有効である。
【００８２】
ここで、帯電電圧ＶＥと転写電圧ＶＴの決定方法の他の実施例として、図７には画像形成装置９０が示されている。画像形成装置９０は、前述の画像形成装置１０（図１参照）において、帯電部２０が帯電部９２、転写部３０が転写部９４に置き換えられた構成となっている。なお、画像形成装置１０と同様の構成及び部材については同じ符号を付与して説明を省略する。また、露光部１４の図示は省略している。
【００８３】
帯電部９２は、帯電ロール１９と、設定された電流Ｉｅを帯電ロール１９に印加する第１電流印加部９３と、電流Ｉｅが印加された帯電ロール１９の電圧Ｖｅを計測する第１電圧測定部９５とを含んで構成されている。そして、制御部７０は、第１電流印加部９３を作動させて帯電ロール１９に電流Ｉｅの電流を印加すると共に、第１電圧測定部９５で測定された電圧Ｖｅと電流Ｉｅとから、帯電ロール１９の抵抗Ｒｅ＝Ｖｅ／Ｉｅを求めるようになっている。さらに、制御部７０は、電圧Ｖｅに前述の係数Ｋａを乗じて帯電電圧ＶＥを求め、次の感光体１８の１回転で帯電ロール１９に印加する電流Ｉｅ´（＝ＶＥ／Ｒｅ）を決定するようになっている。
【００８４】
転写部９４は、一次転写ロール２４と、設定された電流Ｉｔを一次転写ロール２４に印加する第２電流印加部９７と、電流Ｉｔが印加された一次転写ロール２４の電圧Ｖｔを計測する第２電圧測定部９９とを含んで構成されている。そして、制御部７０は、第２電流印加部９７を作動させて一次転写ロール２４に電流Ｉｔの電流を印加すると共に、第２電圧測定部９９で測定された電圧Ｖｔと電流Ｉｔとから、一次転写ロール２４の抵抗Ｒｔ＝Ｖｔ／Ｉｔを求めるようになっている。さらに、制御部７０は、電圧Ｖｔに前述の係数Ｋｂを乗じて転写電圧ＶＴを求め、次の感光体１８の１回転で一次転写ロール２４に印加する電流Ｉｔ´（＝ＶＴ／Ｒｔ）を決定するようになっている。
【００８５】
このように、帯電ロール１９の抵抗変化及び一次転写ロール２４の抵抗変化に基づいて、帯電電圧ＶＥと転写電圧ＶＴを決定するようにしてもよい。
【００８６】
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００８７】
図８には、第２実施形態の画像形成装置１００における制御部１１０と各動作部の接続状態がブロック図で示されている。画像形成装置１００は、前述の画像形成装置１０（図１参照）において、制御部７０に代えて予測手段の一例としての制御部１１０を設けた構成となっている。
【００８８】
制御部１１０は、画像形成装置１００の各部の動作プログラム及び感光体１８の表面層１８Ｂ（図２参照）の膜厚を予測するための後述する表１、２が記憶された記憶手段の一例としての記憶部１１４と、記憶部１１４の表１、２から必要な信号を得て表面層１８Ｂの膜厚を予測し又は画像形成装置１００の各部の動作を制御する動作処理部１１２と、一時記憶部７６とを含んで構成されている。また、制御部１１０は、感光体駆動部３５、帯電部２０、露光部１４、現像部２２、転写部３０、クリーニング部２６、定着部８０、及び温湿度検知部２７に接続されており、これらの動作制御を行うようになっている。なお、画像形成装置１００では、制御部１１０に温湿度検知部２７が含まれる構成となっている。
【００８９】
ここで、記憶部１１４には、表１に示すように、温度及び湿度に応じて設定された帯電部２０による表面層１８Ｂの膜厚の減少量Ｃ１からＣ６（Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３＞Ｃ４＞Ｃ５＞Ｃ６）までと、表２に示すように、温度及び湿度に応じて設定された転写部３０による表面層１８Ｂの膜厚の減少量Ｄ１からＤ６（Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３＜Ｄ４＜Ｄ５＜Ｄ６）までとが記憶されている。
【００９０】
なお、温湿度検知部２７で検知される温度をＴ、湿度をＨｄとして、表１では、一例として、温度の境界値をＴ１、Ｔ２、Ｔ３とした４条件と、湿度の境界値をＨ１、Ｈ２、Ｈ３とした４条件との組合わせで、合計１６通りの温度及び湿度の組合わせにおける表面層１８Ｂの膜厚の減少量がＣ１からＣ６まで設定されている。また、表２では、一例として、温度の境界値をＴＡ、ＴＢ、ＴＣとした４条件と、湿度の境界値をＨＡ、ＨＢ、ＨＣとした４条件との組合わせで、合計１６通りの温度及び湿度の組合わせにおける表面層１８Ｂの膜厚の減少量がＤ１からＤ６まで設定されている。なお、Ｃ１からＣ６まで、Ｄ１からＤ６までは、いずれも感光体１８と各部材との接触による摩耗量を含んだ値となっている。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【表２】
【００９３】
また、制御部１１０の動作処理部１１２では、感光体１８の１回転毎に温湿度検知部２７で検知された温度Ｔ及び湿度Ｈｄを記憶部１１４に記憶された表１、２と照合して、帯電部２０による表面層１８Ｂの膜厚の減少量（Ｃ１からＣ６までのいずれか１つ）と、転写部３０による表面層１８Ｂの膜厚の減少量（Ｄ１からＤ６までのいずれか１つ）とを得て一時記憶部７６に記憶すると共に、これらの減少量を累積して、表面層１８Ｂの膜厚を予測するようになっている。なお、前述のように、表面層１８Ｂの膜厚の初期値をｄ０とする。
【００９４】
さらに、制御部１１０では、帯電部２０における帯電ロール１９への印加電圧が一定値で設定されており、転写部３０における一次転写ロール２４への印加電圧が一定値で設定されている。なお、一次転写ロール２４への印加電圧は、感光体１８から中間転写ベルト２８へのトナー像の一次転写後に感光体１８の表面電位が０に近づくように予め設定されている。
【００９５】
次に、第２実施形態の作用について説明する。
【００９６】
図８及び表１、２に示すように、画像形成装置１００において画像形成工程が開始されると、制御部１１０は、温湿度検知部２７で検知された温度Ｔ及び湿度Ｈｄと表１、２を照合して、表１から帯電部２０による膜厚の減少量、表２から転写部３０による膜厚の減少量をそれぞれ取得する。ここでは一例として、帯電部２０による膜厚の減少量がＣ２、転写部３０による膜厚の減少量がＤ２であったとする。このとき、制御部１１０は、感光体１８の１回転後の表面層１８Ｂの予測される膜厚ｄ１をｄ１＝ｄ０−（Ｃ２＋Ｄ２）で求める。
【００９７】
続いて、制御部１１０は、感光体１８が１回転したときに温湿度検知部２７で検知された温度Ｔ及び湿度Ｈｄと表１、２を照合して、表１から帯電部２０による膜厚の減少量、表２から転写部３０による膜厚の減少量をそれぞれ取得する。ここでは一例として、帯電部２０による膜厚の減少量がＣ３、転写部３０による膜厚の減少量がＤ３であったとする。このとき、制御部１１０は、感光体１８の１回転後（累積で２回転後）の表面層１８Ｂの予測される膜厚ｄ２をｄ２＝ｄ１−（Ｃ３＋Ｄ３）で求める。
【００９８】
そして、制御部１１０は、この工程を繰り返し、感光体１８の１回転毎に、表面層１８Ｂの予測される膜厚を温湿度検知部２７で検知された温度及び湿度と表１、２とを照合させて求め、得られた予測膜厚が前述の限界値ｄｚとなったとき、感光体１８の回転を停止して、画像形成装置１０の図示しない表示部に感光体１８を交換する内容の表示を行う。
【００９９】
このように、第２実施形態の画像形成装置１００では、帯電電圧及び転写電圧を変更せず、温湿度検知部２７で検知された温度及び湿度に基づいて膜厚を予測しているが、転写部３０での転写電圧による膜厚減少分も含めて膜厚を予測しているので、表面層１８Ｂの膜厚の予測値が実測値に近い値となる。ここで、画像形成装置１００では、転写部３０における中間転写ベルト２８へのトナー像の転写が終了した後、図６（ｆ）に示すように、感光体表面電位は０又は、ほぼ０に近い値となるので、除電手段は不要となっている。
【０１００】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【０１０１】
温湿度検知部２７は、筐体１２の内側に設けるだけでなく、筐体１２の外側に設けて温度及び湿度を検知するものであってもよい。また、筐体１２の内側及び外側の両方に設けて、筐体１２の内側又は外側で切り換えて測定するようにしてもよい。さらに、表１、２における温度Ｔ及び湿度Ｈｄの組み合せ数は、１６と異なる数であってもよい。例えば、温度Ｔが２つの条件で湿度Ｈｄが３つの条件の場合は、合計６条件となる。
【０１０２】
表面層１８Ｂの膜厚の予測において、感光体１８の単位回転数は１回転に限らず、複数回転（例えば１０回転）で設定してもよい。また、第１実施形態の画像形成装置１０において、トナー像転写後の感光体１８の表面電位が０となるように設定してもよく、第２実施形態の画像形成装置１００において、露光部１４により転写後の感光体１８の表面電位を０としてもよい。
【０１０３】
露光部１４を用いて感光体１８の除電を行うときに、現像部２２の現像スリーブ２２Ａを停止してもよい。また、被転写部材の他の例として、中間転写ベルト２８無しで記録用紙Ｐにトナー像の転写を行うものであってもよい。さらに、帯電部２０及び転写部３０は、帯電ロール１９及び一次転写ロール２４のように感光体１８に接触する方式だけでなく、スコロトロン方式などのように感光体１８に非接触の方式であってもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１０ 画像形成装置
１２ 筐体
１４ 露光部（露光手段）
１８ 感光体（潜像保持体）
１８Ａ 表面層
２０ 帯電部（帯電手段）
２２ 現像部（現像手段）
２７ 温湿度検知部（検知手段）
２８ 中間転写ベルト（被転写部材）
３０ 転写部（転写手段）
７０ 制御部（予測手段）
７２ 記憶部（記憶手段）
１００ 画像形成装置
１１０ 制御部（予測手段）
１１４ 記憶部（記憶手段）
Ｔ トナー（現像剤）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の画像形成装置は、感光体を帯電させる帯電部に印加する電圧と、この電圧を印加したときに帯電部に流れる電流と、を用いて感光体表面の静電容量の関係式を得ており、この関係式により感光体の膜厚を検知している。
【０００３】
特許文献２の画像形成装置は、感光体の非露光時と露光時のそれぞれの場合において帯電部の定電流制御を行い、この時に電源から出力された電圧値の差に基づいて感光体の膜厚を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２２３５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を精度良く予測することができる画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、筐体内に回転可能に設けられ表面層で潜像を保持する潜像保持体と、前記潜像保持体との間に電位差を形成して該潜像保持体を帯電させる帯電手段と、帯電された前記潜像保持体に潜像が形成されるように露光する露光手段と、前記潜像保持体の潜像に現像剤を付与して現像する現像手段と、前記潜像保持体との間に電位差を形成して現像剤像を被転写部材に転写させる転写手段と、前記帯電手段の帯電によって減少される前記表面層の膜厚の予測値と、前記転写手段の転写によって減少される前記表面層の膜厚の予測値と、に基づいて、前記表面層の膜厚を予測する予測手段と、を有する。
【０００７】
本発明の請求項２に係る画像形成装置は、前記予測手段は、前記帯電手段で印加される第１電圧を前記表面層の膜厚の帯電による減少量に換算した第１換算値と、前記転写手段で印加される第２電圧を前記表面層の転写による膜厚の減少量に換算した第２換算値とに基づいて、前記表面層の膜厚を予測する。
【０００８】
本発明の請求項３に係る画像形成装置は、前記予測手段は、前記第１電圧を前記帯電手段の電気抵抗の変化に基づいて求め、前記第２電圧を前記転写手段の電気抵抗の変化に基づいて求める。
【０００９】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、前記予測手段は、前記筐体の内側又は外側の温度及び湿度を検知する検知手段と、温度及び湿度に応じて設定された、前記帯電手段による前記表面層の膜厚の減少量と前記転写手段による前記表面層の膜厚の減少量とを記憶する記憶手段と、を有し、前記検知手段で検知された温度及び湿度を前記記憶手段に記憶された温度及び湿度と照合するとともに、得られた前記表面層の膜厚の減少量を累積して、前記表面層の膜厚を予測する。
【００１０】
本発明の請求項５に係る画像形成装置は、前記露光手段は、転写後の前記潜像保持体の表面を露光する。
【００１１】
本発明の請求項６に係る画像形成装置は、前記転写手段は、転写後の前記潜像保持体の表面の電位が０に近づくように印加電圧が設定されている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明は、帯電側だけの膜厚減少量に基づき予測する構成に比べて、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を精度良く予測することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、第２電圧で膜厚の減少量を予測しない構成に比べて、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を精度良く予測することができる。
【００１４】
請求項３の発明は、第２電圧で膜厚の減少量を予測しない構成に比べて、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を精度良く予測することができる。
【００１５】
請求項４の発明は、温度及び湿度の検知手段と潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を記憶する記憶手段とを用いない構成に比べて、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を簡単な構成で予測することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、潜像保持体の除電を行う除電器に代えて露光手段で除電する構成において、潜像保持体の表面層の膜厚の減少量を精度良く予測することができる。
【００１７】
請求項６の発明は、潜像保持体の除電を行う除電器を設ける構成に比べて、簡単な構成で潜像保持体の除電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の部分構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の制御部及び各動作部のブロック図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）本発明の第１実施形態に係る制御部における帯電電圧と転写電圧の設定状態を示すグラフである。
【図５】（ａ）、（ｂ）本発明の第１実施形態に係る制御部における感光体膜厚の予測グラフの一部である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）本発明の第１実施形態に係る感光体の帯電前、帯電時、露光時、現像時、転写時、転写後の表面電位を示す模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の他の実施例を示す部分構成図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の制御部及び各動作部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例について説明する。
【００２０】
図１には、第１実施形態の画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置１０の本体を構成する筐体１２内に、現像剤の一例としてのイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び ブラック（Ｋ）の各トナーに対応した光ビーム１６を出射する露光手段の一例としての露光部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが固定されている。また、露光部１４Ｋに隣接する位置（図の左側）には、画像形成装置１０の各部の動作を制御すると共に後述する感光体１８の膜厚を予測する予測手段の一例としての制御部７０が設けられている。なお、以後の説明では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別する必要がある場合は、数字の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの英字を付して説明し、同様の構成でＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別する必要がない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの記載を省略する。
【００２１】
露光部１４は、光源から出射された光ビームを図示しない回転多面鏡（ポリゴンミラー）で走査すると共に反射ミラーを含む複数の光学部品で反射して、各トナーに対応した光ビーム１６を出射する構成となっている。また、露光部１４の下方側には、各露光部１４と対応して配置されると共に、各露光部１４の露光により形成された潜像を保持する潜像保持体の一例としての感光体１８がそれぞれ設けられている。
【００２２】
図２に示すように、感光体１８は、アルミニウムなどで構成され導電性を有する円筒状の基材１８Ａと、基材１８Ａの外周面で径方向に順次積層された電荷発生層、電荷輸送層、及び保護層（図示省略）を含む表面層１８Ｂとで構成されており、基材１８Ａの両端部に形成された軸部（図示省略）が筐体１２内で回転可能に支持されている。また、感光体１８は、モータ及びギア（図示省略）からなる駆動手段によって、矢印Ａ方向（図の時計回り方向）に回転するようになっており、露光部１４から出射された光ビーム１６がそれぞれ対応する感光体１８の表面層１８Ｂに導かれるようになっている。なお、基材１８Ａは接地されている。
【００２３】
感光体１８の表面層１８Ｂと対向する部位で光ビーム１６の照射位置に対する回転方向（矢印Ａ方向）の上流側には、感光体１８の表面を帯電する帯電手段の一例としての帯電部２０が設けられている。帯電部２０は、感光体１８の表面層１８Ｂを帯電させる帯電ロール１９と、帯電ロール１９に電圧を印加する第１電圧印加部２１と、を含んで構成されている。
【００２４】
帯電ロール１９は、一例として、ステンレス鋼製の軸部の周囲に導電性弾性層、中間層、及び表面樹脂層を含む複数の層（いずれも図示省略）が形成された構成となっている。導電性弾性層の一例としては、シリコーンゴム等のゴム材料にカーボンブラックを分散したものがあり、中間層の一例としては、ポリエステル樹脂がある。また、表面樹脂層の一例としては、フッ素樹脂を多孔質化して孔内に導電性微粒子を充填したものがある。また、帯電ロール１９は、外周面が感光体１８の表面層１８Ｂと接触して従動するように軸部が回転可能に設けられており、第１電圧印加部２１からの出力電圧が配線を介して該軸部（図示省略）供給されるようになっている。
【００２５】
第１電圧印加部２１は、制御部７０からの信号により帯電ロール１９への出力電圧（トナーＴＮと同極性）が変更可能となっている。ここで、第１電圧印加部２１によって帯電ロール１９に電圧が印加されたとき、感光体１８の接地された基材１８Ａと帯電ロール１９との間で電位差が形成され、この電位差によって帯電ロール１９と表面層１８Ｂとの間で放電が生じる。この放電により、一例として、表面層１８Ｂの外周面にトナーＴＮの帯電極性と同極性の電荷が付与されるようになっている。
【００２６】
一方、感光体１８の回転方向で光ビーム１６の照射位置よりも下流側には、帯電部２０による帯電及び露光部１４による露光で形成された表面層１８Ｂの潜像（静電潜像）を各トナーＴＮで現像する現像手段の一例としての現像部２２が設けられている。現像部２２は、一例として、磁性体からなるキャリア粒子とトナーＴＮが混合されており、内側に複数の磁極のマグネットが設けられた現像スリーブ２２Ａが回転することで感光体１８と対向する部位で磁気ブラシを形成するようになっている。そして、現像スリーブ２２Ａには図示しない電圧印加手段により現像バイアスが印加されるようになっており、この現像バイアスによって、感光体１８における表面層１８Ｂの潜像をトナーＴＮで顕在化させてトナー像を形成するようになっている。
【００２７】
感光体１８の回転方向で現像部２２よりも下流側には、現像部２２で現像されたトナー像が一次転写される被転写部材の一例としての中間転写ベルト２８が配置されている。中間転写ベルト２８は、一例として、ポリイミドあるいはポリアミドといった樹脂にカーボンブラック（帯電防止剤）を含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。また、感光体１８と中間転写ベルト２８とが対向する位置には、感光体１８上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２８に転写する転写手段の一例としての転写部３０が設けられている。
【００２８】
転写部３０は、トナー像を感光体１８から中間転写ベルト２８へ一次転写させる一次転写ロール２４と、一次転写ロール２４に電圧を印加する第２電圧印加部２５と、を含んで構成されている。
【００２９】
一次転写ロール２４は、図示しないシャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とを含んで構成されている。シャフトは、一例として、ステンレス鋼などの金属で構成された円柱棒であり、スポンジ層は、一例として、カーボンブラック（導電剤）を配合したゴムで形成されている。また、一次転写ロール２４は、感光体１８とで中間転写ベルト２８を挟んでおり、前述の制御部７０により電圧出力が可変とされた第２電圧印加部２５が配線で接続されている。
【００３０】
第２電圧印加部２５は、制御部７０からの信号により一次転写ロール２４への出力電圧（トナーＴＮの極性と逆極性）が変更可能となっている。ここで、第２電圧印加部２５によって一次転写ロール２４に電圧（一次転写電圧）が印加されたとき、感光体１８の接地された基材１８Ａと一次転写ロール２４との間で電位差が形成され、一例として、中間転写ベルト２８にトナーの帯電極性と逆極性の電荷が付与されるようになっている。
【００３１】
このような構成により、各感光体１８上のトナー像は、中間転写ベルト２８に順次、静電吸引され、中間転写ベルト２８上において重ねられたトナー像が形成されるようになっている。なお、感光体１８の回転方向で一次転写ロール２４よりも下流側には、感光体１８上の一次転写後の残留トナーを除去するクリーニングロール２６Ａを含み、制御部７０からの信号に基づいて除去したトナーを廃トナータンク（図示省略）に排出するクリーニング部２６が設けられているが、クリーニング部２６から帯電ロール１９までの間には、残留トナー除去後の感光体１８の外周面に残った電荷を取り除く除電ランプは設けられていない。
【００３２】
一方、図１に示すように、中間転写ベルト２８の内側には、モータ(図示省略)により駆動され中間転写ベルト２８を移動させる駆動ロール３１（図示の右側配置）と、各感光体１８の配置方向に沿って直線状に延び中間転写ベルト２８を支持する支持ロール３２（図示の左側）とが設けられている。この構成により、中間転写ベルト２８は、矢印Ｅ方向（図の反時計回り方向）に循環移動されるようになっている。
【００３３】
また、中間転写ベルト２８の内側で且つ中間転写ベルトの移動方向における支持ロール３２よりも下流側には、中間転写ベルト２８に対して張力を付与すると共に中間転写ベルト２８の蛇行を防止する補助ロール３４が設けられている。さらに、中間転写ベルト２８の移動方向で補助ロール３４よりも下流側には、中間転写ベルト２８上のトナー像を記録用紙Ｐ上に転写する二次転写部４２が設けられている。
【００３４】
二次転写部４２は、中間転写ベルト２８のトナー像保持面（外周面）側に配置される二次転写ロール３８と、中間転写ベルト２８の裏面側に配置された支持ロール３６とによって構成されている。二次転写ロール３８は、一例として、一次転写ロール２４と同様の層構成及び材質となっている。また、二次転写ロール３８は、支持ロール３６とで中間転写ベルト２８を挟むように支持ロール３６に向けて中間転写ベルト２８に接触配置されている。
【００３５】
さらに、支持ロール３６は、二次転写ロール３８の対向電極を形成しており、支持ロール３６と接触配置された金属製の給電ロール４０を介して二次転写電圧が印加されるようになっている。ここで、二次転写ロール３８は、接地されるとともに支持ロール３６との間に二次転写電圧が印加されることにより、二次転写部４２に搬送される記録用紙Ｐ上に中間転写ベルト２８上のトナー像を二次転写するようになっている。
【００３６】
中間転写ベルト２８の移動方向における二次転写部４２よりも下流側には、二次転写後の中間転写ベルト２８上の残留トナーや紙粉を除去する中間転写ベルトクリーナ４６が、図示しない移動機構により中間転写ベルト２８に対して接離自在に設けられている。また、中間転写ベルトクリーナ４６と対向する部位の中間転写ベルト２８の内側には、支持ロール４４が設けられている。そして、中間転写ベルト２８の移動方向における一次転写ロール２４Ｙよりも上流側で且つ中間転写ベルト２８の内側の位置には、各トナーによる画像形成のタイミングを合わせるための基準信号を発生する位置センサ４８が設けられている。
【００３７】
位置センサ４８は、中間転写ベルト２８の裏側に設けられた検出用マーク（図示省略）からの反射光を検知して基準信号を発生するようになっている。この基準信号に基づいて、前述の制御部７０が画像形成装置１０の各部を動作させ、画像形成を開始するようになっている。また、一次転写ロール２４Ｋの下流側で中間転写ベルト２８の外側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が設けられている。
【００３８】
一方、画像形成装置１０の下方側には、記録用紙Ｐを収納する用紙収納部５０が設けられている。用紙収納部５０の一方端（記録用紙Ｐの送り出し側）には、記録用紙Ｐを設定されたタイミングで送り出して搬送する送出ロール５２が設けられており、送出ロール５２の上方には、モータ及びギアを含む駆動手段（図示省略）で回転駆動され、送出ロール５２によって送り出された記録用紙Ｐを二次転写部４２に搬送する複数の搬送ロール５４、５６が設けられている。また、記録用紙Ｐの搬送方向における搬送ロール５６の下流側には、記録用紙Ｐを二次転写部４２へ送り込むための板状のガイドからなる搬送部５８が設けられている。
【００３９】
また、二次転写部４２における記録用紙Ｐの送出方向には、トナー像の二次転写が終了した記録用紙Ｐを後述する定着部８０へ搬送する搬送ベルト６０が設けられている。搬送ベルト６０は、支持ロール５７、駆動ロール５９、及び図示しないモータ及びギアを有する駆動手段によって、定着部８０へ記録用紙Ｐを搬送するように循環移動可能に設けられている。さらに、定着部８０の入口側には、記録用紙Ｐを定着部８０内に案内するガイド６２が設けられており、定着部８０の出口側には、画像形成装置１０の筐体１２に固定された用紙集積部６４が設けられている。
【００４０】
定着部８０は、定着装置本体を構成するカバー部材８６を有している。カバー部材８６の内部上方には、内側に熱源を有し、回転可能に支持されると共に制御部７０で回転制御され、外周面の温度（熱源の温度を含む）が温度センサ（図示省略）からの出力に基づいて制御部７０により制御される定着ロール８２が設けられている。また、カバー部材８６の内部下方には、回転可能に支持され定着ロール８２の外周面と接触して定着ロール８２を加圧する加圧ロール８４が設けられている。そして、定着ロール８２と加圧ロール８４は、軸方向が揃えられると共に接触部（ニップ部）を形成している。
【００４１】
筐体１２内で現像部２２Ｙ及び中間転写ベルト２８に近い部位には、筐体１２内の温度及び湿度を検知（測定）するための検知手段の一例としての温湿度検知部２７が設けられている。温湿度検知部２７は、一例として、感光体１８の１回転（１周期）毎に筐体１２内の温度及び湿度を測定して、得られた温度及び湿度の信号を制御部７０へ伝達するようになっている。
【００４２】
次に、制御部７０の構成について説明する。
【００４３】
図３に示すように、制御部７０は、画像形成装置１０（図１参照）の各部の動作プログラム及び後述する表面層１８Ｂ（図２参照）の膜厚を予測するための設定テーブルが記憶された記憶手段の一例としての記憶部７２と、記憶部７２の設定テーブルから必要な信号を得て表面層１８Ｂの膜厚を予測する演算を行う演算処理部７４と、演算処理部７４で演算された結果や画像形成装置１０の各部から得られた信号が一時的に記憶される一時記憶部７６とを含んで構成されている。
【００４４】
一例として、制御部７０は、記憶部７２がフラッシュメモリ、演算処理部７４がＣＰＵ(Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)、一時記憶部７６がＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)で構成されている。なお、記憶部７２の他の例としてハードディスクが挙げられる。また、制御部７０は、感光体１８を回転駆動するモータ及び感光体１８の回転量（１回転）を得るためのエンコーダ（いずれも図示省略）を含む感光体駆動部３５と、帯電部２０と、露光部１４と、現像部２２と、転写部３０と、クリーニング部２６と、定着部８０と、温湿度検知部２７とに電気的に接続されている。
【００４５】
ここで、図３に示すように、感光体駆動部３５の制御では、制御部７０が感光体駆動部３５のモータを駆動して感光体１８を決められた周速で回転させるようになっている。また、制御部７０は、感光体駆動部３５のエンコーダから感光体１８の回転の１周期（後述するΔｔ）の信号を得て、感光体１８における表面層１８Ｂ（図２参照）の膜厚予測に用いるようになっている。
【００４６】
帯電部２０の制御では、制御部７０が、記憶部７２の設定テーブルに基づいて帯電ロール１９に印加する電圧を決定し、第１電圧印加部２１（図２参照）から帯電ロール１９へ電圧を印加するようになっている。なお、帯電ロール１９へ印加する電圧の決定方法は後述する。
【００４７】
露光部１４の制御では、制御部７０が、画像信号に基づいて露光部１４内に設けられた光源（図示省略）を駆動すると共に回転多面鏡を回転させて光走査し、感光体１８へ向けて光ビーム１６（図１参照）を出射させるようになっている。また、制御部７０は、感光体１８の外周面のトナー像が中間転写ベルト２８（図１参照）に転写された後、第１電圧印加部２１から帯電ロール１９への電圧の印加を感光体１８が１回転する間で停止させると共に光源を駆動して、転写後の感光体１８の外周面に光ビームを照射させ、感光体１８の除電を行うようになっている。なお、光源からの光ビーム１６の出射状態は、光ビーム１６の一部を受光素子（図示省略）で受光し、その受光量の信号を制御部７０へ伝えることで管理される。
【００４８】
現像部２２の制御では、制御部７０が、現像スリーブ２２Ａ（図２参照）の駆動手段（図示省略）を動作させて現像スリーブ２２Ａを回転させるようになっている。また、制御部７０は、現像部２２内に設けられたトナー濃度センサ（図示省略）からの出力に基づいて、現像部２２内へトナー供給させる。
【００４９】
転写部３０の制御では、制御部７０が、記憶部７２の設定テーブルに基づいて一次転写ロール２４に印加する電圧を決定し、第２電圧印加部２５（図２参照）から一次転写ロール２４へ電圧を印加するようになっている。なお、一次転写ロール２４へ印加する電圧の決定方法は後述する。
【００５０】
クリーニング部２６の制御では、制御部７０が、クリーニング部２６内に設けられたトナーの回収量を検知する検知センサ（図示省略）の出力に基づいて、トナーの搬送手段（例えばオーガ）を作動させ、画像形成装置１０の筐体１２内に設けられた廃トナータンクに回収したトナーを搬送させるようになっている。
【００５１】
定着部８０の制御では、制御部７０が、定着ロール８２（図２参照）の熱源（例えばハロゲンランプ）に給電するための電源（図示省略）を作動させて熱源を発熱させると共に、定着ロール８２の外周面の温度を温度センサ（図示省略）で検知して、予め設定した温度となるように熱源への給電量を制御するようになっている。また、制御部７０は、定着ロール８２を回転させる駆動手段（図示省略）を作動させる。
【００５２】
温湿度検知部２７については、温湿度検知部２７で検知された画像形成装置１０の筐体１２内の温度及び湿度の信号が制御部７０に伝達され、一時記憶部７６に記憶されるようになっている。
【００５３】
次に、帯電ロール１９及び一次転写ロール２４へ印加する電圧の決定方法について説明する。
【００５４】
図４（ａ）には、感光体１８（図２参照）を時点ｔ１から１回転させて時点ｔ２となるまでに、第１電圧印加部２１から帯電ロール１９に印加される帯電電圧がＶ１からＶ３へ変更される状態が示されている。なお、感光体１８の１周期Δｔ＝ｔ２−ｔ１であり、時点ｔ１における帯電電圧がＶ１、時点ｔ２における帯電電圧がＶ３である。
【００５５】
ここで、制御部７０（図３参照）では、時点ｔ１において、感光体１８が１回転する間の第１電圧印加部２１から帯電ロール１９に印加される帯電電圧Ｖ３を、係数をＫａとしてＶ３＝Ｋａ×Ｖ１の演算により設定している。なお、一例として、係数Ｋａは定数ではなく、予め、記憶部７２（図３参照）の設定テーブルに、温度及び湿度又は電圧印加時点での感光体１８における表面層１８Ｂの径方向の厚さに合わせた複数の係数Ｋａが記憶されている。そして、演算処理部７４（図３参照）が、一時記憶部７６（図３参照）に記憶された筐体１２内の温度及び湿度の信号、又は後述する表面層１８Ｂの径方向の厚さに合わせて、記憶部７２から係数Ｋａを選択し、ある時間における印加電圧（帯電電圧）に係数Ｋａを掛けて、感光体１８が１回転する間の帯電ロール１９への印加電圧を決定するようになっている。
【００５６】
なお、図４（ａ）の設定では、時点ｔ１に帯電電圧がＶ１であるとして、係数Ｋａを用いてＶ３＝Ｋａ×Ｖ１を求め、得られた帯電電圧Ｖ３を時点ｔ１から時点ｔ２までで印加するようになっている。このように、帯電ロール１９への印加電圧は、感光体１８の１周期Δｔ毎に制御部７０により変化されるので、得られるグラフは階段状となる。
【００５７】
一方、図４（ｂ）には、感光体１８（図２参照）を時点ｔ１から１回転させて時点ｔ２となるまでに、第２電圧印加部２５から一次転写ロール２４に印加される転写電圧がＶ２からＶ４へ変更される状態が示されている。なお、前述のように感光体１８の１周期Δｔ＝ｔ２−ｔ１であり、時点ｔ１における転写電圧がＶ２、時点ｔ２における転写電圧がＶ４である。また、時点ｔ１は、帯電と転写で異なっていてもよい。
【００５８】
ここで、制御部７０（図３参照）では、時点ｔ１において、感光体１８が１回転する間の第２電圧印加部２５から一次転写ロール２４に印加される転写電圧Ｖ４を、係数をＫｂとしてＶ４＝Ｋｂ×Ｖ２の演算により設定している。なお、一例として、係数Ｋｂは定数ではなく、予め、記憶部７２（図３参照）の設定テーブルに、温度及び湿度又は電圧印加時点での感光体１８における表面層１８Ｂの径方向の厚さに合わせた複数の係数Ｋｂが記憶されている。そして、演算処理部７４（図３参照）が、一時記憶部７６（図３参照）に記憶された筐体１２内の温度及び湿度の信号、又は後述する表面層１８Ｂの径方向の厚さに合わせて、記憶部７２から係数Ｋｂを選択し、ある時間における印加電圧（帯電電圧）に係数Ｋｂを掛けて、感光体１８が１回転する間の一次転写ロール２４への印加電圧を決定するようになっている。
【００５９】
なお、図４（ｂ）の設定では、時点ｔ１に転写電圧がＶ２であるとして、係数Ｋｂを用いてＶ４＝Ｋｂ×Ｖ２を求め、得られた転写電圧Ｖ４を時点ｔ１から時点ｔ２までで印加するようになっている。このように、一次転写ロール２４への印加電圧は、感光体１８の１周期Δｔ毎に制御部７０により変化されるので、得られるグラフは階段状となる。
【００６０】
図５（ａ）には、感光体１８（図２参照）を時点ｔ１から１回転させて時点ｔ２とし、さらに時点ｔ２から感光体１８を１回転させて時点ｔ３となるまでに、感光体１８の表面層１８Ｂ（図２参照）の膜厚の予測値（以後、感光体膜厚と記載する）がｄ１、ｄ２、ｄ３と変わる状態が示されている。なお、時点ｔ１における感光体膜厚がｄ１、時点ｔ２における感光体膜厚がｄ２、時点ｔ３における感光体膜厚がｄ３となっている。また、感光体膜厚の初期値をｄ０（図５（ｂ）参照）とする。
【００６１】
ここで、時点ｔ１から時点ｔ２までの感光体膜厚の減少量をΔｄ１とし、予め設定された係数をＡ、Ｂとして、Δｄ１は、前述の帯電電圧Ｖ１と転写電圧Ｖ２を用いてΔｄ１＝Ａ×Ｖ１＋Ｂ×Ｖ２の演算式で得られるようになっている。同様にして、時点ｔ２から時点ｔ３までの感光体膜厚の減少量をΔｄ２とすると、Δｄ２は、前述の帯電電圧Ｖ３と転写電圧Ｖ４を用いてΔｄ２＝Ａ×Ｖ３＋Ｂ×Ｖ４の演算式で得られるようになっている。
【００６２】
この演算式において、係数Ａは、帯電電圧を感光体膜厚の減少量に換算するための係数であり、感光体１８と帯電ロール１９との接触による機械的な摩耗分と、帯電電圧を付与することによる電気的な摩耗分とを含んでいる。また、係数Ｂは、転写電圧を感光体膜厚の減少量に換算するための係数であり、感光体１８と一次転写ロール２４との接触による機械的な摩耗分と、転写電圧を付与することによる電気的な摩耗分とを含んでいる。なお、係数Ａ、Ｂは、本実施形態では一例として定数としており、予め実測された帯電電圧と感光体膜厚の関係、転写電圧と感光体膜厚の関係に基づいて制御部７０（図３参照）に設定されている。
【００６３】
制御部７０（図３参照）では、時点ｔｉ（ｉは感光体１８の回転した回数（累積数）であり整数）における帯電電圧をＶＥｉ（ＶＥ１＝Ｖ１、ＶＥ２＝Ｖ３に相当）、転写電圧をＶＴｉ（ＶＴ１＝Ｖ２、ＶＴ２＝Ｖ４に相当）として、時点ｔｉにおける感光体膜厚の減少量Δｄｉが、Δｄｉ＝Ａ×ＶＥｉ＋Ｂ×ＶＴｉで求められるようになっている。そして、時点ｔｉにおいて予測される時点ｔｉ後の感光体膜厚ｄｉ＋１は、ｄｉ＋１＝ｄ０−ΣΔｄｉで得られるようになっている。なお、Δｄ０＝ｄ０−ｄ１である。
【００６４】
次に、第１実施形態の作用について説明する。
【００６５】
まず、画像形成装置１０の画像形成工程について説明する。なお、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）には、感光体１８の帯電前、帯電時、露光時、現像時、転写時、転写後の表面電位（以後、感光体表面と記載する）が示されており、図１と合わせて説明する。図６のＬ１、Ｌ２は、光ビーム１６の主走査方向（記録用紙Ｐの搬送方向と直交する方向）における感光体１８の表面の２点を表しており、この２点Ｌ１、Ｌ２の間で光ビーム１６が照射されるものとする。
【００６６】
図１において、図示しない画像読取装置やパーソナルコンピュータから出力された画像信号が、図示しない画像処理装置によって画像処理を施される。このとき、図６（ａ）に示すように、各感光体１８（図１参照）の表面は帯電されていないため、感光体表面電位は０となっている。そして、図１に示すように、画像処理が施された画像信号は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調信号に変換され、露光部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋにそれぞれ出力される。
【００６７】
続いて、制御部７０で帯電電圧が設定されることにより、帯電部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの各帯電ロール１９に電圧が印加され、感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの表面が帯電する。このとき、図６（ｂ）に示すように、各感光体１８における感光体表面電位がＶＡになっているものとする。なお、ここでは一例として、帯電ロール１９に印加される電圧を直流（ＤＣ）電圧として表示しているが、直流電圧に交流（ＡＣ）電圧が重畳されているものであってもよい。
【００６８】
続いて、図１に示すように、露光部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが、入力された色材階調信号に応じて光ビーム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋを感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋに照射する。この光ビーム１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋによって、色材諧調信号に応じた部位の感光体１８表面が露光され潜像が形成される。このとき、図６（ｃ）に示すように、光ビーム１６の照射範囲であるＬ１からＬ２までの間では、感光体表面電位がＶＡからＶＢに下がる。また、光ビーム１６の照射範囲の外側では、感光体表面電位がＶＡのままとなる。
【００６９】
続いて、図１に示すように、各感光体１８の表面に形成された潜像は、現像部２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。このとき、感光体１８の帯電の極性とトナー像の極性とが同極性となっているため、図６（ｄ）に示すように、光ビーム１６の照射範囲であるＬ１からＬ２までの間では、感光体表面電位がＶＣ（ＶＢ＜ＶＣ＜ＶＡ）に上がる。
【００７０】
ここで、図１において、制御部７０で転写電圧が設定されることにより、各転写部３０の各一次転写ロール２４に電圧が印加され、各感光体１８と各一次転写ロール２４との間で転写電界が形成される。そして、各感光体１８上に形成されたトナー像は、この転写電界により中間転写ベルト２８上に転写される。このとき、感光体１８の帯電の極性及びトナー像の極性と転写電圧の極性とが逆極性となっているため、図６（ｅ）に示すように、光ビーム１６の照射範囲であるＬ１からＬ２までの間では、感光体表面電位が０とならずにＶＤ（ＶＤ≒ＶＣ−ＶＡ）だけ残る。また、光ビーム１６の照射範囲の外側では、感光体表面電位がほぼ０となる。そして、転写されたトナー像は、中間転写ベルト２８によって二次転写部４２に搬送される。
【００７１】
一方、図１に示すように、中間転写ベルト２８に転写されたトナー像が二次転写部４２に搬送されるタイミングに合わせて送出ロール５２が回転し、設定された大きさの記録用紙Ｐが用紙収納部５０から送出される。そして、送出ロール５２により送り出された記録用紙Ｐは、搬送ロール５４、５６により搬送され、搬送部５８を経て二次転写部４２に到達する。この二次転写部４２に到達する前に記録用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト２８の移動タイミングに合わせて位置合せロール(図示省略)が回転することで、記録用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合せが行われる。
【００７２】
二次転写部４２では、中間転写ベルト２８を介して、二次転写ロール３８が支持ロール３６に押圧されている。ここで、トナー像の搬送に合わせて搬送された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト２８と二次転写ロール３８との間に挟み込まれる。また、このとき、給電ロール４０から支持ロール３６へ二次転写バイアスが印加され転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト２８上に保持された未定着のトナー像は、二次転写ロール３８と支持ロール３６とによって押圧され、記録用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００７３】
続いて、トナー像が転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト２８から剥離された状態で搬送ベルト６０へと搬送され、さらに定着部８０まで搬送される。そして、定着部８０に搬送された記録用紙Ｐ上の未定着のトナー像は、定着部８０の接触部Ｎにおいて加熱及び押圧によって記録用紙Ｐ上に定着される。定着後の記録用紙Ｐは、矢印Ｆ方向に排出され、用紙集積部６４に集積される。また、記録用紙Ｐへのトナー像の転写が終了した後、中間転写ベルト２８上に残った残留トナーは、中間転写ベルト２８の回転移動に伴って中間転写ベルトクリーナ４６まで搬送され、中間転写ベルト２８上から除去される。
【００７４】
一方、転写部３０における中間転写ベルト２８へのトナー像の転写が終了した後、クリーニング部２６によって感光体１８表面の残留トナーが除去される。ここで、帯電部２０における帯電ロール１９への電圧印加、現像部２２における現像スリーブ２２Ａへの電圧印加、転写部３０における一次転写ロール２４への電圧印加が停止され、クリーニング部２６と対向する領域を通過した感光体１８表面の一部は、帯電部２０で帯電されない状態で帯電部２０と対向する領域を通過する。そして、帯電部２０を通過した感光体１８の表面（主として画像形成領域）が、露光部１４により露光される。このとき、図６（ｆ）に示すように、感光体表面電位は０となる。
【００７５】
このようにして、画像形成装置１０の画像形成が行われる。なお、露光部１４を用いてトナー像転写後の感光体１８表面の除電を行うため、他の除電手段は不要となっている。
【００７６】
次に、感光体１８における表面層１８Ｂの膜厚の予測について説明する。
【００７７】
画像形成装置１０における画像形成工程では、表面層１８Ｂが接触している部材との相対変位（回転）により摩耗し、さらに、表面層１８Ｂの摩耗量が、現像部２２に比べて印加電圧の高い帯電部２０及び転写部３０の電気的なストレスで増加することになる。なお、電気的なストレスによる摩耗量増加の一因としては、例えば、表面層１８Ｂの分子鎖の切断、大気中の酸素による酸化などが挙げられる。
【００７８】
図５（ｂ）に示すように、表面層１８Ｂ（図２参照）の膜厚の初期値がｄ０であるとする。また、帯電部２０で初期設定された帯電電圧がＶＥ０、転写部３０で初期設定された転写電圧がＶＴ０であるとする。ここで、感光体１８が回転を始めるとき、制御部７０（図３参照）が前述のΔｄｉ＝Ａ×ＶＥｉ＋Ｂ×ＶＴｉ、ｄｉ＋１＝ｄ０−ΣΔｄｉの２式においてｉ＝０として、Δｄ０＝Ａ×ＶＥ０＋Ｂ×ＶＥ０及びｄ１＝ｄ０−Δｄ０を求める。そして、得られたｄ１が、膜厚の限界値（ここではｄｚとする）以下となっていない場合は、感光体１８が次の１回転を行う。また、得られたｄ１が限界値ｄＺ以下のときは、感光体１８の回転を停止して、画像形成装置１０の図示しない表示部に感光体１８を交換する内容の表示を行う。
【００７９】
そして、感光体１８が１回転したとき（時点ｔ１とする）、制御部７０は、ＶＥｉ＋１＝Ｋａ×ＶＥｉ、ＶＴｉ＋１＝Ｋｂ×ＶＴｉの２式において、ｉ＝０として帯電電圧ＶＥ１、転写電圧ＶＴ１を求め、帯電ロール１９にＶＥ１の電圧を印加し、一次転写ロール２４にＶＴ１の電圧を印加する。
【００８０】
さらに、制御部７０は、上記と同様の手順で、Δｄ１＝Ａ×ＶＥ１＋Ｂ×ＶＥ１及びｄ２＝ｄ０−（Δｄ０＋Δｄ１）を求めて、時点ｔ１後の表面層１８Ｂの膜厚ｄ２を求める。そして、得られたｄ２が、膜厚の限界値（ここではｄｚとする）以下となっていない場合は、感光体１８が次の１回転を行う。また、得られたｄ２が限界値ｄＺ以下のときは、感光体１８の回転を停止して、画像形成装置１０の図示しない表示部に感光体１８を交換する内容の表示を行う。これらの工程は、表面層１８Ｂの膜厚が限界値ｄｚに到達するまでの時点ｔｚまで（区間ｔｚ−１から時点ｔｚまで）繰り返し行われる。
【００８１】
このように、制御部７０が、感光体１８の１回転毎に帯電ロール１９に印加する帯電電圧ＶＥと一次転写ロール２４に印加する転写電圧ＶＴとを決定し、さらに表面層１８Ｂの膜厚を予測するので、例えば、帯電電圧（帯電ロール１９と感光体１８との電位差）のみに基づいて表面層１８Ｂの膜厚の減少量を予測する（見積もる）構成に比べて、転写部３０での転写電圧による膜厚減少分も含めることになり、表面層１８Ｂの膜厚の予測値が実測値に近い値となる。特に、中間転写ベルト２８へのトナー像転写後の感光体１８表面の除電を行わない構成では、転写電圧による膜厚減少分が大きくなるため、本実施形態の構成による膜厚の減少量の予測は有効である。
【００８２】
ここで、帯電電圧ＶＥと転写電圧ＶＴの決定方法の他の実施例として、図７には画像形成装置９０が示されている。画像形成装置９０は、前述の画像形成装置１０（図１参照）において、帯電部２０が帯電部９２、転写部３０が転写部９４に置き換えられた構成となっている。なお、画像形成装置１０と同様の構成及び部材については同じ符号を付与して説明を省略する。また、露光部１４の図示は省略している。
【００８３】
帯電部９２は、帯電ロール１９と、設定された電流Ｉｅを帯電ロール１９に印加する第１電流印加部９３と、電流Ｉｅが印加された帯電ロール１９の電圧Ｖｅを計測する第１電圧測定部９５とを含んで構成されている。そして、制御部７０は、第１電流印加部９３を作動させて帯電ロール１９に電流Ｉｅの電流を印加すると共に、第１電圧測定部９５で測定された電圧Ｖｅと電流Ｉｅとから、帯電ロール１９の抵抗Ｒｅ＝Ｖｅ／Ｉｅを求めるようになっている。さらに、制御部７０は、電圧Ｖｅに前述の係数Ｋａを乗じて帯電電圧ＶＥを求め、次の感光体１８の１回転で帯電ロール１９に印加する電流Ｉｅ´（＝ＶＥ／Ｒｅ）を決定するようになっている。
【００８４】
転写部９４は、一次転写ロール２４と、設定された電流Ｉｔを一次転写ロール２４に印加する第２電流印加部９７と、電流Ｉｔが印加された一次転写ロール２４の電圧Ｖｔを計測する第２電圧測定部９９とを含んで構成されている。そして、制御部７０は、第２電流印加部９７を作動させて一次転写ロール２４に電流Ｉｔの電流を印加すると共に、第２電圧測定部９９で測定された電圧Ｖｔと電流Ｉｔとから、一次転写ロール２４の抵抗Ｒｔ＝Ｖｔ／Ｉｔを求めるようになっている。さらに、制御部７０は、電圧Ｖｔに前述の係数Ｋｂを乗じて転写電圧ＶＴを求め、次の感光体１８の１回転で一次転写ロール２４に印加する電流Ｉｔ´（＝ＶＴ／Ｒｔ）を決定するようになっている。
【００８５】
このように、帯電ロール１９の抵抗変化及び一次転写ロール２４の抵抗変化に基づいて、帯電電圧ＶＥと転写電圧ＶＴを決定するようにしてもよい。
【００８６】
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００８７】
図８には、第２実施形態の画像形成装置１００における制御部１１０と各動作部の接続状態がブロック図で示されている。画像形成装置１００は、前述の画像形成装置１０（図１参照）において、制御部７０に代えて予測手段の一例としての制御部１１０を設けた構成となっている。
【００８８】
制御部１１０は、画像形成装置１００の各部の動作プログラム及び感光体１８の表面層１８Ｂ（図２参照）の膜厚を予測するための後述する表１、２が記憶された記憶手段の一例としての記憶部１１４と、記憶部１１４の表１、２から必要な信号を得て表面層１８Ｂの膜厚を予測し又は画像形成装置１００の各部の動作を制御する動作処理部１１２と、一時記憶部７６とを含んで構成されている。また、制御部１１０は、感光体駆動部３５、帯電部２０、露光部１４、現像部２２、転写部３０、クリーニング部２６、定着部８０、及び温湿度検知部２７に接続されており、これらの動作制御を行うようになっている。なお、画像形成装置１００では、制御部１１０に温湿度検知部２７が含まれる構成となっている。
【００８９】
ここで、記憶部１１４には、表１に示すように、温度及び湿度に応じて設定された帯電部２０による表面層１８Ｂの膜厚の減少量Ｃ１からＣ６（Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３＞Ｃ４＞Ｃ５＞Ｃ６）までと、表２に示すように、温度及び湿度に応じて設定された転写部３０による表面層１８Ｂの膜厚の減少量Ｄ１からＤ６（Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３＜Ｄ４＜Ｄ５＜Ｄ６）までとが記憶されている。
【００９０】
なお、温湿度検知部２７で検知される温度をＴ、湿度をＨｄとして、表１では、一例として、温度の境界値をＴ１、Ｔ２、Ｔ３とした４条件と、湿度の境界値をＨ１、Ｈ２、Ｈ３とした４条件との組合わせで、合計１６通りの温度及び湿度の組合わせにおける表面層１８Ｂの膜厚の減少量がＣ１からＣ６まで設定されている。また、表２では、一例として、温度の境界値をＴＡ、ＴＢ、ＴＣとした４条件と、湿度の境界値をＨＡ、ＨＢ、ＨＣとした４条件との組合わせで、合計１６通りの温度及び湿度の組合わせにおける表面層１８Ｂの膜厚の減少量がＤ１からＤ６まで設定されている。なお、Ｃ１からＣ６まで、Ｄ１からＤ６までは、いずれも感光体１８と各部材との接触による摩耗量を含んだ値となっている。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【表２】
【００９３】
また、制御部１１０の動作処理部１１２では、感光体１８の１回転毎に温湿度検知部２７で検知された温度Ｔ及び湿度Ｈｄを記憶部１１４に記憶された表１、２と照合して、帯電部２０による表面層１８Ｂの膜厚の減少量（Ｃ１からＣ６までのいずれか１つ）と、転写部３０による表面層１８Ｂの膜厚の減少量（Ｄ１からＤ６までのいずれか１つ）とを得て一時記憶部７６に記憶すると共に、これらの減少量を累積して、表面層１８Ｂの膜厚を予測するようになっている。なお、前述のように、表面層１８Ｂの膜厚の初期値をｄ０とする。
【００９４】
さらに、制御部１１０では、帯電部２０における帯電ロール１９への印加電圧が一定値で設定されており、転写部３０における一次転写ロール２４への印加電圧が一定値で設定されている。なお、一次転写ロール２４への印加電圧は、感光体１８から中間転写ベルト２８へのトナー像の一次転写後に感光体１８の表面電位が０に近づくように予め設定されている。
【００９５】
次に、第２実施形態の作用について説明する。
【００９６】
図８及び表１、２に示すように、画像形成装置１００において画像形成工程が開始されると、制御部１１０は、温湿度検知部２７で検知された温度Ｔ及び湿度Ｈｄと表１、２を照合して、表１から帯電部２０による膜厚の減少量、表２から転写部３０による膜厚の減少量をそれぞれ取得する。ここでは一例として、帯電部２０による膜厚の減少量がＣ２、転写部３０による膜厚の減少量がＤ２であったとする。このとき、制御部１１０は、感光体１８の１回転後の表面層１８Ｂの予測される膜厚ｄ１をｄ１＝ｄ０−（Ｃ２＋Ｄ２）で求める。
【００９７】
続いて、制御部１１０は、感光体１８が１回転したときに温湿度検知部２７で検知された温度Ｔ及び湿度Ｈｄと表１、２を照合して、表１から帯電部２０による膜厚の減少量、表２から転写部３０による膜厚の減少量をそれぞれ取得する。ここでは一例として、帯電部２０による膜厚の減少量がＣ３、転写部３０による膜厚の減少量がＤ３であったとする。このとき、制御部１１０は、感光体１８の１回転後（累積で２回転後）の表面層１８Ｂの予測される膜厚ｄ２をｄ２＝ｄ１−（Ｃ３＋Ｄ３）で求める。
【００９８】
そして、制御部１１０は、この工程を繰り返し、感光体１８の１回転毎に、表面層１８Ｂの予測される膜厚を温湿度検知部２７で検知された温度及び湿度と表１、２とを照合させて求め、得られた予測膜厚が前述の限界値ｄｚとなったとき、感光体１８の回転を停止して、画像形成装置１０の図示しない表示部に感光体１８を交換する内容の表示を行う。
【００９９】
このように、第２実施形態の画像形成装置１００では、帯電電圧及び転写電圧を変更せず、温湿度検知部２７で検知された温度及び湿度に基づいて膜厚を予測しているが、転写部３０での転写電圧による膜厚減少分も含めて膜厚を予測しているので、表面層１８Ｂの膜厚の予測値が実測値に近い値となる。ここで、画像形成装置１００では、転写部３０における中間転写ベルト２８へのトナー像の転写が終了した後、図６（ｆ）に示すように、感光体表面電位は０又は、ほぼ０に近い値となるので、除電手段は不要となっている。
【０１００】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【０１０１】
温湿度検知部２７は、筐体１２の内側に設けるだけでなく、筐体１２の外側に設けて温度及び湿度を検知するものであってもよい。また、筐体１２の内側及び外側の両方に設けて、筐体１２の内側又は外側で切り換えて測定するようにしてもよい。さらに、表１、２における温度Ｔ及び湿度Ｈｄの組み合せ数は、１６と異なる数であってもよい。例えば、温度Ｔが２つの条件で湿度Ｈｄが３つの条件の場合は、合計６条件となる。
【０１０２】
表面層１８Ｂの膜厚の予測において、感光体１８の単位回転数は１回転に限らず、複数回転（例えば１０回転）で設定してもよい。また、第１実施形態の画像形成装置１０において、トナー像転写後の感光体１８の表面電位が０となるように設定してもよく、第２実施形態の画像形成装置１００において、露光部１４により転写後の感光体１８の表面電位を０としてもよい。
【０１０３】
露光部１４を用いて感光体１８の除電を行うときに、現像部２２の現像スリーブ２２Ａを停止してもよい。また、被転写部材の他の例として、中間転写ベルト２８無しで記録用紙Ｐにトナー像の転写を行うものであってもよい。さらに、帯電部２０及び転写部３０は、帯電ロール１９及び一次転写ロール２４のように感光体１８に接触する方式だけでなく、スコロトロン方式などのように感光体１８に非接触の方式であってもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１０ 画像形成装置
１２ 筐体
１４ 露光部（露光手段）
１８ 感光体（潜像保持体）
１８Ａ 表面層
２０ 帯電部（帯電手段）
２２ 現像部（現像手段）
２７ 温湿度検知部（検知手段）
２８ 中間転写ベルト（被転写部材）
３０ 転写部（転写手段）
７０ 制御部（予測手段）
７２ 記憶部（記憶手段）
１００ 画像形成装置
１１０ 制御部（予測手段）
１１４ 記憶部（記憶手段）
Ｔ トナー（現像剤）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に回転可能に設けられ表面層で潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体との間に電位差を形成して該潜像保持体を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記潜像保持体に潜像が形成されるように露光する露光手段と、
前記潜像保持体の潜像に現像剤を付与して現像する現像手段と、
前記潜像保持体との間に電位差を形成して現像剤像を被転写部材に転写させる転写手段と、
前記帯電手段の帯電によって減少される前記表面層の膜厚の予測値と、前記転写手段の転写によって減少される前記表面層の膜厚の予測値と、に基づいて、前記表面層の膜厚を予測する予測手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項２】
前記予測手段は、前記帯電手段で印加される第１電圧を前記表面層の膜厚の帯電による減少量に換算した第１換算値と、前記転写手段で印加される第２電圧を前記表面層の転写による膜厚の減少量に換算した第２換算値とに基づいて、前記表面層の膜厚を予測する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記予測手段は、前記第１電圧を前記帯電手段の電気抵抗の変化に基づいて求め、前記第２電圧を前記転写手段の電気抵抗の変化に基づいて求める請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記予測手段は、
前記筐体の内側又は外側の温度及び湿度を検知する検知手段と、
温度及び湿度に応じて設定された、前記帯電手段による前記表面層の膜厚の減少量と前記転写手段による前記表面層の膜厚の減少量とを記憶する記憶手段と、を有し、
前記検知手段で検知された温度及び湿度を前記記憶手段に記憶された温度及び湿度と照合するとともに、得られた前記表面層の膜厚の減少量を累積して、前記表面層の膜厚を予測する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記露光手段は、転写後の前記潜像保持体の表面を露光する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写手段は、転写後の前記潜像保持体の表面の電位が０に近づくように印加電圧が設定されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
筐体内に回転可能に設けられ表面層で潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体との間に電位差を形成して該潜像保持体を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記潜像保持体に潜像が形成されるように露光する露光手段と、
前記潜像保持体の潜像に現像剤を付与して現像する現像手段と、
前記潜像保持体との間に電位差を形成して現像剤像を被転写部材に転写させる転写手段と、
前記帯電手段の帯電によって減少される前記表面層の膜厚の予測値と、前記転写手段の転写によって減少される前記表面層の膜厚の予測値と、に基づいて、前記表面層の膜厚を予測する予測手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項２】
前記予測手段は、前記帯電手段で印加される第１電圧を前記表面層の膜厚の帯電による減少量に換算した第１換算値と、前記転写手段で印加される第２電圧を前記表面層の転写による膜厚の減少量に換算した第２換算値とに基づいて、前記表面層の膜厚を予測する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記予測手段は、前記第１電圧を前記帯電手段の電気抵抗の変化に基づいて求め、前記第２電圧を前記転写手段の電気抵抗の変化に基づいて求める請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記予測手段は、
前記筐体の内側又は外側の温度及び湿度を検知する検知手段と、
温度及び湿度に応じて設定された、前記帯電手段による前記表面層の膜厚の減少量と前記転写手段による前記表面層の膜厚の減少量とを記憶する記憶手段と、を有し、
前記検知手段で検知された温度及び湿度を前記記憶手段に記憶された温度及び湿度と照合するとともに、得られた前記表面層の膜厚の減少量を累積して、前記表面層の膜厚を予測する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記露光手段は、転写後の前記潜像保持体の表面を露光する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写手段は、転写後の前記潜像保持体の表面の電位が０に近づくように印加電圧が設定されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１９７５６７（Ｐ２０１１−１９７５６７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６６８１０（Ｐ２０１０−６６８１０）
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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