JP2002236437A - 寿命検知方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光ドラムの寿命検知を精度よく行う。 【解決手段】プロセスカートリッジ１８の感光ドラム１
７を設け、これに帯電ローラ１９、クリーニングブレー
ド２２ａを接触配置する。プリント枚数が増加するに伴
って感光ドラム１７表面が削られる。このドラム削れ量
は、感光ドラム１７にＤＣ電圧のみが印加されるか、Ｄ
Ｃ電圧＋ＡＣ電圧が印加されるかによって異なり、ＡＣ
電圧が印加されると増加する。そこで、ＤＣ電圧印加に
対応する感光ドラム１７の回転積算時間と、ＡＣ電圧が
印加されるＡＣ電圧印加積算時間とに基づいて感光ドラ
ム１７の寿命を検知する。これにより、感光ドラム１７
の寿命を正確に把握して、白ヌケ発生前のカブリ画像の
発生を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザビ
ームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に使用さ
れる感光体の寿命検知方法、画像形成装置、及びプロセ
スカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に、電子写真方式の画像形成装置の
例としてレーザビームプリンタを示す。なお、同図は、
レーザビームプリンタ１００の感光ドラム周辺の構成の
概略を模式的に示す図である。このレーザビームプリン
タ１００は、像担持体として、矢印Ｒ１方向に回転自在
に支持されたドラム状の感光体（以下「感光ドラム」と
いう）１０１を有する。感光ドラム１０１の周囲には、
その回転方向に沿って順に、感光ドラム１０１表面を一
様に帯電する帯電ローラ（帯電部材）１０２、感光ドラ
ム１０１表面に光照射して静電潜像を形成する露光装置
１０３、静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成
する現像器１０４、感光ドラム１０１上のトナー像を転
写材Ｐ上に転写する転写ローラ（転写部材）１０５、感
光ドラム１０１表面の転写残トナーを除去するクリーニ
ング装置１０６が配設されている。さらに、これらの動
作を制御する制御装置１０７が配置されている。

【０００３】制御装置１０７はパソコンやワークステー
ションなどの外部機器（不図示）からの絵や文書のデー
タを画像データに変換したり、その画像データに基づい
て露光装置１０３のオン、オフを制御したりする他、プ
リンタ本体の各装置の制御なども行っている。

【０００４】上述のレーザビームプリンタ１００におい
て、画像形成を繰り返してプリント（画像形成）枚数が
増加すると、消耗品であるトナーが無くなったり、消耗
部材としての感光ドラム１０１が劣化したりする。これ
らの場合、現像器１０４にトナーを補給したり、感光ド
ラム１０１を交換したりして対応している。また、クリ
ーニング装置１０６は、感光ドラム１０１表面から除去
した廃トナーで満たされた場合など交換するようにして
いる。上述の感光ドラム１０１やクリーニング装置１０
６の交換は、通常はサービスマンによって行われる。し
たがって、急を要する場合などサービス性に欠けるとい
う問題があった。

【０００５】この問題を解決するため、図９に示すよう
に交換ユニットを一つにまとめたプロセスカートリッジ
１１０が使用されている。

【０００６】このものは、カートリッジ容器１１１に対
して、感光ドラム１０１、帯電ローラ１０２、現像器１
０４、クリーニング装置１０６を一体的に組み込んで構
成されている。上述の現像器１０４は、トナーＴを収納
する現像容器１０４ａ、感光ドラム１０１上の静電潜像
にトナーＴを付着させる現像ローラ１０４ｂを有し、ま
たクリーニング装置１０６は、感光ドラム１０１表面か
ら転写残トナーを掻き落とすクリーニングブレード１０
６ａ、掻き落としたトナーを廃トナーとして回収する現
像容器１０６ｂを有する。このプロセスカートリッジ１
１０を構成する各部材は、図８に示す前述のレーザビー
ムプリンタの構成部材とほぼ同様に作用する。したがっ
て、このプロセスカートリッジ１１０を画像形成装置本
体に装着するときは、図８に示すレーザプリンタのごと
く画像形成装置を構成することができる。このプロセス
カートリッジ１１０のプリント本体に対する着脱は、ユ
ーザーによって簡単に行うことができる、いわゆるメン
テナンスフリーに構成されているため、ユーザーはプリ
ント枚数の増加により、トナーが消費され、白ヌケ画像
が出力されるまで、すなわち使用できる限界までプロセ
スカートリッジ１１０を有効に使用することができる。

【０００７】ここで、上述のような接触方式の帯電ロー
ラ（帯電部材）を用いた場合の一般的な画像形成システ
ムについて説明する。

【０００８】接触帯電は、電圧を印加した帯電部材を感
光ドラム（像担持体）に当接させて、感光ドラムに電荷
を直接的に転移させて感光ドラム表面を所用の電位に帯
電するもので、帯電装置として従来より広く利用されて
いるコロナ放電装置に比べて、感光ドラム表面に所望の
電位を得るのに必要とされる印加電圧の低電圧化が図れ
ること、帯電過程で発生するオゾン量がごく微量であり
オゾン除去フィルターの必要性がなくなること、このた
め装置の排気系の構成が簡略化されること、メンテナン
スフリーであること、等の長所を有する。

【０００９】上述の接触帯電は、例えば、電子写真方式
（複写機、レーザビームプリンタ）や静電記録方式の画
像形成装置において、感光体、誘電体等の像担持体、そ
の他の感光ドラムを帯電処理する手段としてコロナ放電
装置に代わるものとして注目され実用化もされている。

【００１０】この接触帯電方法においては、感光ドラム
表面を均一に帯電処理するため、交流電圧（以下適宜
「ＡＣバイアス」という。）に直流電圧（以下適宜「Ｄ
Ｃバイアス」という）を重畳した振動電圧（以下適宜
「振動バイアス」という。）を接触帯電部材に印加し、
この接触帯電部材を感光ドラムに当接させて帯電を行う
方式（特開昭６３−１４９６６９号公報）がある。

【００１１】図１０にその一実施態様を示す。感光ドラ
ム１０１は、例えば、矢印Ｒ１方向に所定の周速度（プ
ロセススピード）にて回転駆動されるドラム状の電子写
真感光体である。感光ドラム１０１には、接触帯電部材
としての帯電ローラ１０２が当接されている。帯電ロー
ラ１０２は、芯金１０２ａとその外周を囲繞する導電性
ゴム等の導電性ローラ１０２ｂとによって構成されてい
る。この帯電ローラ１０２は芯金１０２ａの両端部にそ
れぞれ配置された押圧バネ１０２ｃの押圧力で感光ドラ
ム１０１に対して所定の押圧力をもって圧接されてお
り、感光ドラム１０１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って、
矢印Ｒ２方向に従動回転する。

【００１２】帯電ローラ１０２には、芯金１０２ａに接
触された接点板バネ（不図示）を介して電圧印加用電源
１０２ｄが接続されている。感光ドラム１０１には、こ
の電源１０２ｄにより帯電ローラ１０２を介して、感光
ドラム１０１の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧
Ｖ_ＰＰを有する振動電圧Ｖ_ＡＣと直流電圧Ｖ_ＤＣとを重
畳した電圧（Ｖ_ＡＣ＋Ｖ_ＤＣ）が印加され、これによ
り、回転駆動されている感光ドラム１０１の表面は均一
に帯電される。

【００１３】上述の接触帯電方法を使用した画像形成装
置を図１１に示す。同図に示す画像形成装置は、パソコ
ンやワークステーションなどの外部機器からのプリント
信号を受け、感光ドラム１０１は駆動された後、帯電ロ
ーラ１０２によって所定の電位に帯電される。以下、露
光装置１０３による潜像の形成、現像機１０４による静
電潜像の現像、転写ローラ１０５による転写材Ｐに対す
るトナー像の転写、定着器１１２による転写材Ｐ上のト
ナー像の定着等の各工程を経て、転写材Ｐ上にトナー像
が形成される。

【００１４】ここで、感光ドラム１０１表面には、帯電
ローラ１０２、クリーニングブレード１０６ａが当接さ
れており、クリーニングブレード１０６ａは感光ドラム
１０１との当接位置において、転写材Ｐに転写されずに
感光ドラム１０１上に残った残留トナーを掻き落とし、
廃トナーとしてクリーニング容器１０６ｂに回収してい
る。クリーニングブレード１０６ａは、残留トナーを掻
き落とす際、上述の当接位置において残留トナーを介し
て感光ドラム１０１表面を少しずつ削っている。感光ド
ラム１０１はプリント枚数の増加に伴ってその表面が劣
化する。したがって、表面がまったく削られない場合に
は、劣化した表面を使用してプリントを行うことにな
り、画像流れやフィルムミングなどの不良が発生する。
ところが感光ドラム１０１は、上述のようにその表面が
徐々に削られる。これにより、感光ドラム１０１表面
は、劣化した部分が順次に除去され、新規な部分が露出
される。そして、プリントは、この新規な部分を利用し
て行われるので、プリント枚数が増加した場合でも、画
質の良好なプリントを得ることができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述構
成の画像形成装置（レーザビームプリンタ）によると、
以下のような問題がある。

【００１６】白ヌケ発生前のカブリ画像の発生 上述の画像形成装置において、印字率の小さい画像プリ
ントを続けた場合、プロセスカートリッジ１１０のプリ
ント保証枚数以前に感光ドラム１０１が過剰に削れてし
まい、帯電ローラ１０２による感光ドラム１０１への帯
電電位が下がることによりカブリ画像が発生する。詳し
く説明すると、プロセスカートリッジ１１０のプリント
保証枚数は、ある一定のドット比率（例えば、Ａ４、４
％印字６０００枚）で保証されている。このため、プロ
セスカートリッジ１１０を設計する際、感光ドラム１０
１の感光層の膜厚はドット比率を考慮したプリント保証
枚数において、間欠プリント時においても感光ドラム削
れによるカブリ画像の発生しない膜厚に設定されてい
る。したがって、印字率の小さな画像のプリントを続け
た場合、プリント保証枚数以上にプリントが可能であ
り、かつ、間欠プリントを続けた場合、過剰に感光ドラ
ムが削れることになる。これにより、白ヌケ画像発生前
に、カブリが発生することになる。これを防止するに
は、感光ドラム１０１の感光層の膜厚を十分に厚くして
やればよいが、膜厚のアップに伴う感光ドラム１０１の
製造ラインでの効率ダウンや、材料費の増加により、プ
ロセスカートリッジ１１０がコストアップするという不
具合がある。

【００１７】帯電ローラ１０２の使用による感光ドラ
ム削れ量の増加 これは、従来のコロナ帯電方式を用いた画像形成装置に
比べ、接触帯電方式（帯電ローラ）を用いた画像形成装
置の方が感光ドラム削れ量が多くなることがある。この
原因を説明すると以下のようになる。図１０に示すよう
に帯電ローラ１０２には、電源１０２ｄによって振動電
圧Ｖ_ＡＣと直流電圧Ｖ_ＤＣとを重畳した電圧（Ｖ_ＡＣ＋
Ｖ_ＤＣ）が印加されている。ここで、振動電圧Ｖ_ＡＣは
交流成分であり感光ドラム１０１が帯電される際、振動
電圧Ｖ_ＡＣの変化に応じ感光ドラム１０１への放電電流
が流れ、この放電電流の周期的変化により、感光ドラム
１０１の安定帯電が可能となる。

【００１８】しかし、放電電流の電気エネルギーは、す
べてが感光ドラム１０１の帯電に使われるのでなく、放
電電流の電気エネルギーの一部は感光ドラム表面の高分
子材料を電気的に刺激することで、高分子材料の分子結
合に欠陥が生じ易くなる。これにより、感光ドラム表面
は、トナーを介してのクリーニングブレード１０６ａと
の摺察により、削れ易くなっている。また、帯電ローラ
１０２を用いた場合の感光ドラム削れ量は、Ｖ_ＤＣのみ
で帯電する場合に比べ、Ｖ_ＤＣにＶ_ＡＣを重畳して帯電
する場合の方が多いことが判っている。これは、Ｖ_ＡＣ
のピーク間電圧Ｖ_ＰＰがＶ_ＤＣの約２倍以上のピーク値
を持つ高い値であり、また、周期的に電流値が変化する
ことで、放電電流が感光ドラム表面を周期的に振動刺激
するため、感光ドラム表面の分子結合に欠陥を生じ易い
からである。

【００１９】そこで、本発明は、感光体の寿命検知を正
確に行い、白ヌケ発生前のカブリ画像の発生を防止する
ようにした寿命検知方法、画像形成装置、及びプロセス
カートリッジを提供することを目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
電圧が印加された帯電部材によって帯電される感光体の
寿命を検知する寿命検知方法において、前記感光体の回
転積算時間に関する第１の情報と、前記帯電部材にＡＣ
電圧が印加されるＡＣ電圧印加積算時間に関する第２の
情報と、に基づいて感光体の寿命を検知する、ことを特
徴とする。

【００２１】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
寿命検知方法において、前記第１の情報は、前記帯電部
材にＤＣ電圧が印加されるＤＣ電圧印加積算時間に関す
る情報である、ことを特徴とする。

【００２２】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載の寿命検知方法において、前記ＡＣ電圧が印加され
る時間は、前記感光体が回転する時間よりも短く設定さ
れる、ことを特徴とする。

【００２３】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３
のいずれかに記載の寿命検知方法において、前記帯電部
材は、前記感光体に接触して設けられる、ことを特徴と
する。

【００２４】請求項５に係る発明は、感光体と、電圧が
印加され前記感光体を帯電する帯電部材と、を有する画
像形成装置において、前記感光体の回転積算時間に関す
る第１の情報と、前記帯電部材にＡＣ電圧が印加される
ＡＣ電圧印加積算時間に関する第２の情報と、に基づい
て感光体の寿命を検知する、ことを特徴とする。

【００２５】請求項６に係る発明は、請求項５に記載の
画像形成装置において、前記第１の情報は、前記帯電部
材にＤＣ電圧が印加されるＤＣ電圧印加積算時間に関す
る情報である、ことを特徴とする。

【００２６】請求項７に係る発明は、請求項５又は６に
記載の画像形成装置において、前記ＡＣ電圧が印加され
る時間は、前記感光体が回転する時間よりも短く設定さ
れる、ことを特徴とする。

【００２７】請求項８に係る発明は、請求項５ないし７
のいずれかに記載の画像形成装置において、前記帯電部
材は、前記感光体に接触して設けられる、ことを特徴と
する。

【００２８】請求項９に係る発明は、画像形成装置本体
に着脱可能なプロセスカートリッジであって、感光体
と、電圧が印加されることが許され前記感光体を帯電す
る帯電部材と、を有するプロセスカートリッジにおい
て、前記感光体の回転積算時間に関する第１の情報と、
前記帯電部材にＡＣ電圧が印加されるＡＣ電圧印加積算
時間に関する第２の情報と、を記憶するメモリを有す
る、ことを特徴とする。

【００２９】請求項１０に係る発明は、請求項９に記載
のプロセスカートリッジにおいて、前記第１の情報は、
前記帯電部材にＤＣ電圧が印加されるＤＣ電圧印加積算
時間に関する情報である、ことを特徴とする。

【００３０】請求項１１に係る発明は、請求項９又は１
０に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記ＡＣ電
圧が印加される時間は、前記感光体が回転する時間より
も短く設定される、ことを特徴とする。

【００３１】請求項１２に係る発明は、請求項９ないし
１１のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおい
て、前記帯電部材は、前記感光体に接触して設けられ
る、ことを特徴とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。なお、実施の形態の説明に
先立ち、本発明の技術的基礎となる参考例について説明
する。

【００３３】〈参考例〉図１に、本発明に係る画像形成
装置の参考例として、レーザビームプリンタの全体模式
構成図を示す。

【００３４】レーザプリンタＭは、プリント（画像形
成）対象となる転写材Ｐを収納するとともにプリンタ本
体（画像形成装置本体）１に着脱自在に装着される給紙
カセット２を有する。装着状態の給紙カセット２の先端
側の上方には、給紙カセット２内の転写材Ｐの有無を検
知する紙有無センサ３と、給紙カセット２内の転写材Ｐ
を給紙するための給紙ローラ５とが、また前方（同図の
左方）には給紙カセット２を介して転写材Ｐのサイズを
検知するサイズセンサ４（複数個のマイクロスイッチで
構成されている）が配置されている。

【００３５】そして、転写材Ｐの搬送方向（同図の左方
から右方に向かう方向）についての給紙ローラ５の下流
側には、記録材Ｐを同期搬送するレジストローラ対６が
配設されている。また、レジストローラ対６の下流に
は、後述するレーザスキャナ部７からのレーザ光に基づ
いて記録材Ｐ上にトナー像を形成するプロセスカートリ
ッジ８および転写帯電器２１が配設されている。

【００３６】さらに、プロセスカートリッジ８の下流に
は記録材Ｐ上に形成されたトナー像を熱定着する定着器
９が配設されており、定着器９の下流には排紙部の紙搬
送状態を検知する排紙センサ１０、記録材Ｐを排出する
排紙ローラ１１、そしてプリントの完了した記録材Ｐを
積載する積載トレイ１２が配設されている。

【００３７】プリンタ本体１の上部に配置されたレーザ
スキャナ部７は、後述の外部装置２８から送り出される
画像信号（ＶＤＯ信号）に基づいて変調されたレーザ光
を発光するレーザユニット１３、レーザユニット１３か
らのレーザ光を後述の感光ドラム１７上に走査するため
の、ポリゴンミラー１４、結像レンズ群１５、および折
り返しミラー１６を主要構成部材として構成されてい
る。

【００３８】プリンタ本体１のほぼ中央に着脱自在に装
着されるプロセスカートリッジ８は、カートリッジ容器
１８に対して、感光ドラム（感光体）１７、帯電ローラ
（帯電部材）１９、現像器２０、そしてクリーニング装
置２２を一体的に組み込んでカートリッジ化したもので
ある。なお、現像器２０は、トナーの再補充が可能な構
成となっており、またクリーニング装置２２は、感光ド
ラム１７表面に接触配置されたクリーニングブレード２
２ａを有する。上述のプロセスカートリッジ８は、さら
に、不揮発性ＲＡＭ（以下「ＮＶＲＡＭ」という。）２
９を備えており、このＮＶＲＡＭ２９には、プロセスカ
ートリッジ８が実際にプリントを行った回数の累積のデ
ータが、感光ドラム１７の回転数のデータとして記憶さ
れている。

【００３９】同図中、プリンタ本体１下部に配置された
メインモータ２３は、給紙クラッチ２４を介して給紙ロ
ーラ５を駆動し、レジストクラッチ２５を介してレジス
トローラ対６を駆動し、さらに、感光ドラム１７、定着
器９、排紙ローラ１１等を駆動している。

【００４０】さらに、プリンタ本体１内には、レーザビ
ームプリンタＭ全体を制御するプリンタ制御部（制御装
置）２６が配設されている。プリンタ制御部２６は、図
２に示すように、タイマ２６ａ、ＲＯＭ２６ｂ、ＲＡＭ
２６ｃ等を具備した読書き装置としてのＭＰＵ（マイク
ロコンピュータ）２６ｄおよび各種入出力制御回路（不
図示）等で構成されている。このプリンタ制御部２６
は、インターフェース２７を介してパーソナルコンピュ
ータ等の外部装置２８に、またインターフェース３０を
介してプロセスカートリッジ８内のＮＶＲＡＭ２９に接
続されている。

【００４１】次いで、図３のフローチャートを参照しな
がら、上述構成のレーザビームプリンタＭの動作につい
て説明する。

【００４２】まず、プリント開始かどうか判断し（Ｓ
１）、プロセスカートリッジ８に内蔵されているＮＶＲ
ＡＭ２９より、感光ドラム１７のドラム回転数データを
ＭＰＵ２６ｄが読み込む（Ｓ２）。ここでドラム回転数
データと寿命回転数との比較を行い（Ｓ３）、ドラム回
転数データが寿命回数データより小さい場合、プリント
動作に入る（Ｓ４）、逆に大きい場合には、プロセスカ
ートリッジ８の寿命報知を外部機器２８に行って（Ｓ１
４）終了となる。すなわち、プロセスカートリッジ８の
ＮＶＲＡＭ２９には、あらかじめドラム寿命回転数が書
き込まれており、この値によりドラム回転数データの比
較を行い、ドラム寿命の検知を行っている。

【００４３】次に、各モータが駆動し（Ｓ５）、タイマ
２６ａがスタートした後（Ｓ６）、帯電ローラ１９にＤ
ＣバイアスＶ_ＤＣにＡＣバイアスＶ_ＡＣを重畳した高圧
が印加され（Ｓ７）、プリント動作が行われ、このと
き、タイマ２６ａにはドラム回転時間がカウントされて
いる。

【００４４】次に、プリント動作終了かを判断し（Ｓ
８）、続行の場合、ステップＳ４に戻りプリント動作を
続けるとともに、ドラム回転数を累積してカウントして
いく。逆にプリント終了の場合に帯電ローラ１９に印加
する高圧をＯＦＦしてやり（Ｓ９）、タイマ２６ａをス
トップし（Ｓ１０）、各モータを停止する（Ｓ１１）。

【００４５】以上、カウントされた累積ドラム回転数デ
ータをＮＶＲＡＭ２９に書き込む（Ｓ１２）とともに、
累積ドラム回転数データとドラム寿命データとをＭＰＵ
２６によって比較する（Ｓ１３）。

【００４６】累積ドラム回転数データが寿命回転数より
大きくない場合は、ステップＳ１に戻り、逆に大きい場
合は、ＭＰＵ２６がカートリッジ寿命報知（Ｓ１４）を
外部機器２８を介して行う。

【００４７】以上、説明したように帯電ローラ１９を有
するプロセスカートリッジ８において、プリント中、帯
電ローラ１９へのバイアス印加時におけるドラム回転数
データを随時検知することで、ドラム寿命検知が可能で
あり、プロセスカートリッジ８の交換メッセージを外部
機器２８に出力することができる。これにより、例えば
低印字率で間欠プリントを続けた場合に発生しがちな、
白ヌケ画像発生前のカブリ画像の発生を防止できる。こ
こで、プロセスカートリッジ８のＮＶＲＡＭ２９にあら
かじめ書き込む寿命回転数については、プロセスカート
リッジ８の印字保証枚数を、間欠プリントの際の帯電ロ
ーラ１９にバイアス印加時における総回転数より大きく
設定する必要がある。

【００４８】また、このときの感光ドラム１７に塗工さ
れる感光層の膜厚は、上述の総回転数後の感光ドラム１
７の削れにおいても、カブリ画像が出力されない程度に
設定する必要であることはいうまでもない。

【００４９】〈実施の形態１〉上述の参考例で説明した
ように、帯電ローラ１９を有するプロセスカートリッジ
８において、ＮＶＲＡＭ２９にドラム回転数を随時書き
込み、この回転数と寿命回転数とを比較することで、ド
ラム寿命検知を行い、プロセスカートリッジ交換メッセ
ージを外部機器２８に出力することで、白ヌケ前のカブ
リ画像の出力を防止している。

【００５０】しかしながら、帯電ローラ１９に印加され
るバイアスがＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳したも
のである場合、ＤＣバイアスのみの印加時に比して、ド
ラム削れ量が多いことが知られている。このドラム削れ
量を低減する方策を以下に述べる。

【００５１】図４は、実施の形態１の動作を示すフロー
チャートである（図３と同じステップは、同一の符号を
付し、その説明は省略する。）。画像形成装置の一例と
してのレーザビームプリンタの構成は、参考例の構成と
同じである。本実施の形態１において参考例と異なる点
は、帯電ローラ１９にＤＣバイアスの高圧を印加したと
きの時間ｔ_１をタイマ１により、また、ＤＣバイアスに
ＡＣバイアスを重畳したバイアスを印加したときの時間
ｔ_２をタイマ２より別々にカウントしている点である。
プリント動作が開始され（Ｓ４）、各モータが駆動され
ると（Ｓ５）、タイマ１をスタートし（Ｓ１０１）、帯
電ローラ１９のＤＣバイアスの高圧が印加される（Ｓ１
０２）。そして印字プロセスが開始されると（Ｓ１０
３）、タイマ２がスタートされ（Ｓ１０４）、帯電ロー
ラ１９のＡＣバイアスの高圧が重畳される（Ｓ１０
５）。印字プロセスが実行され（Ｓ１０６）、印字プロ
セスが終了すると（Ｓ１０７）、帯電ローラ１９のＡＣ
バイアスが切られ（Ｓ１０８）、タイマ２がストップさ
れる（Ｓ１０９）。プリントが続行される場合は、ステ
ップＳ１０３に戻り、一方プリントが終了される場合
は、帯電ローラ１９の高圧のＤＣをオフにする（Ｓ１１
０）。なお、ステップＳ１０３において、印字プロセス
が開始されずに待ちタイムがオーバーした場合には（Ｓ
１１１）、帯電ローラ１９の高圧のＤＣバイアスをオフ
する。ステップＳ１１１で待ちタイムがオーバーされな
い場合は、ステップＳ１０３に戻る。

【００５２】図４のステップＳ１２で累積ドラム回転数
を計算する際、ＤＣバイアスのみが帯電ローラ１９に印
加されて、感光ドラム１７が回転する時間はｔ_１−
ｔ_２、ＡＣバイアスが重畳されて印加された時間はｔ_２
となる。ここで、ｔ_１−ｔ_２の時間においては、現像、
転写などの非印字プロセス時には、印字プロセスが行わ
れていないため、感光ドラム１７をＤＣバイアスのみで
帯電するだけで、感光ドラム１７が回転していても、カ
ブリトナーが感光ドラム１７に付着することはなく、良
好なプリントプロセスを示す。

【００５３】よって、印字プロセスに寄与する部分にの
み、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳させる。これ以
外、例えば、給紙、排紙、後回転などのプロセスにおい
ては、ＤＣバイアスのみを印加することでドラム削れ量
を減らすことが可能である。このため、感光ドラム１７
の感光層の膜厚が参考例と同じ場合は、ドラム寿命回転
数が伸びる。一方、膜厚を薄くして参考例と同じドラム
寿命回転数に設定した場合、感光ドラム１７の感光層の
塗工材料が少なく済み、プロセスカートリッジ８のコス
トダウンが可能である。

【００５４】ここで、上述の実施の形態１において、ス
テップＳ１２での累積ドラム回転数は、以下のようにし
て求める。

【００５５】図１に示すレーザビームプリンタＭにおい
て、プロセスカートリッジ８の条件を変えず、一方は、
帯電ローラ１９にＤＣバイアスのみを印加した場合と、
他方は、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳して印加し
た場合とでドラム削れ量をそれぞれ１０個の平均値につ
いて比較したところ、１０００枚当りのドラム削れ量は
図５に示すようになった。すなわち、ＤＣバイアスのみ
でのドラム削れ量は、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重
畳した場合に比べ１／５以下であることが判った。よっ
て、ＤＣバイアスのみを印加したドラム回転数は、削れ
量から判断して、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳し
た場合の回転数で代用すると１／５になる。

【００５６】そこで、累積ドラム回転数をｎ_０、プロセ
ススピードをｖ_Ｐ、ドラム半径をＲとすると、 ｎ_０＝｛（１／５）×（ｔ_１−ｔ_２）ｖ_Ｐ／２πＲ｝＋
｛ｖ_Ｐ×ｔ_２／２πＲ｝ となる。

【００５７】また、ドラム寿命回転数については、参考
例と同様、プロセスカートリッジ８の印字保証枚数を、
間欠プリントを行った場合のドラム総回転数をｎ_１とし
たときのｎ_１よりも大きく設定する必要がある。

【００５８】以上、説明したように、実施の形態１では
白ヌケ発生前のカブリ画像の発生を防止するとともに、
ドラム削れ量を低減することでドラム寿命回転数を伸ば
すことができ、感光層の膜厚を薄くしてやり、プロセス
カートリッジ８のコストダウンが可能となる。

【００５９】〈実施の形態２〉図６に、図９に示したプ
ロセスカートリッジ１１０を組み込んだ従来のレーザビ
ームプリンタの概略構成を示す。１２０はスキャナと半
導体から成る露光装置、１２１は反射ミラー、１２２は
定着器、１２３はレジストローラ、１２４は給紙カセッ
ト、１２５はマルチパーパストレイ（以下「ＭＰトレ
イ」という。）、１２６はフェイスアップトレイ（以下
「ＦＵトレイ」という。）、１２７はフェイスダウント
レイ（以下「ＦＤトレイ」という。）、１２８、１２９
は給紙ローラ、１３０は両面ユニット、１３１は反転ロ
ーラである。

【００６０】まず、片面印字の場合、給紙カセット１２
４またはＭＰトレイ１２５から給紙された転写材Ｐは、
プロセスカートリッジ１１０の感光ドラム１０１上に形
成されたトナー像が転写ローラ１０５によって転写され
た後、定着器１２２で定着された後、ＦＵトレイ１２６
またはＦＤトレイ１２７上に排出される。

【００６１】次に、両面印字の場合を説明する。片面印
字された転写材Ｐは、定着器１２２を抜けて両面ユニッ
ト１３０に搬入され、転写材Ｐの後端が反転ローラ１３
１に到達したとき、この反転ローラ１３１が回転して、
レジストローラ１２３に再給紙される。その後、片面印
字のときと同様にプリントされた後、ＦＵトレイ１２６
またはＦＤトレイ１２７に排出される。さらに、１３２
はＭＰＵ、１３３は高圧ユニット、１３４はインターフ
ェース、１３５は外部装置、１３６はモータである。

【００６２】このように、レーザビームプリンタが複数
の給紙ユニット、複数の排紙ユニット、及び両面ユニッ
トを備えた場合、プリントプロセスが多数の紙パスルー
ト（転写材搬送路）を介して行われることになる。この
ため、従来のプロセスカートリッジ１１０で画像をプリ
ントした場合、紙パスが長く、規定印字率でプリントし
た場合でも、プリント保証枚数前に感光ドラム１０１が
削られてしまいカブリ画像が出力されることがあった。

【００６３】図７に、この問題を解決する構成を採用し
た実施の形態２のレーザビームプリンタ（画像形成装
置）の概略構成を示す。同図に示すレーザビームプリン
タＭは、図６に示すレーザビームプリンタＭのプロセス
カートリッジ１１０側に、ＮＶＲＡＭ１３８を組み込
み、一方、プリント本体１側に、タイマ１３７ａ、ＲＯ
Ｍ１３７ｂ、ＲＡＭ１３７ｃを有するＭＰＵ１３７を配
置したものである。このＭＰＵ１３７は、インターフェ
ース１７４を介して外部機器１３５と通信可能に接続さ
れている。

【００６４】上述構成のレーザビームプリンタＭでは、
実施の形態１と同様、転写材Ｐに対するプリントは、種
々の紙パスルートを介して行われる。これらのプリント
において、感光ドラム１０１に対する帯電ローラ１０２
による帯電は、実際に印字プロセスが行われる場合に
は、ＤＣバイアスにＡＣバイアスが重畳された状態でな
されるので、感光ドラム１０１は削られ易くなってい
る。しかし、それ以外の場合、つまり実際に印字プロセ
スが行われるのでない場合には、ＤＣバイアスのみが印
加された状態でなされるので、感光ドラム１０１はあま
り削られない。

【００６５】このように、本実施の形態２の構成による
と、プリント本体１が、複数の給紙パスや排紙パス、ま
た両面ユニットを有する場合においても、感光ドラムの
削れを低減して、カブリの発生を防止することができ
る。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
感光体の回転積算時間に関する第１の情報と、帯電部材
にＡＣ電圧が印加されるＡＣ電圧印加積算時間に関する
第２の情報と、に基づいて感光体の寿命を検知する、す
なわち、感光体の回転積算時間のうち、特に感光体の寿
命に大きな影響を及ぼすＡＣ電圧印加時間と、ＡＣ電圧
が印加されない時間とを区別して検知することができる
ので、感光体の寿命を正確に検知することができる。し
たがって、白ヌケ発生前のカブリ画像の発生を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】参考例のレーザビームプリンタの全体模式構成
図。

【図２】参考例のＭＰＵおよびその周辺の構成を示す
図。

【図３】参考例のレーザビームプリンタのプリント動作
を示すフローチャート。

【図４】実施の形態１のレーザビームプリンタのプリン
ト動作を示すフローチャート。

【図５】実施の形態１において、帯電ローラに印加する
電圧の違いによる、ドラム削れ量の違いを示す図。

【図６】従来のレーザビームプリンタの全体模式構成
図。

【図７】実施の形態２のレーザビームプリンタの全体模
式構成図。

【図８】従来のレーザビームプリンタの感光ドラム周辺
の構成を示す図。

【図９】従来のプロセスカートリッジの構成を示す縦断
面図。

【図１０】従来の、帯電ローラによる帯電の様子を示す
図。

【図１１】従来のレーザビームプリンタの全体模式構成
図。

【符号の説明】

１ 画像形成装置本体（プリント本体） ９ 定着装置 １７ 感光体（感光ドラム） １８ プロセスカートリッジ １９ 帯電部材（帯電ローラ） ２０ 現像器 ２１ 転写帯電器 ２２ クリーニング装置 ２２ａ クリーニングブレード ２６ 制御装置（プリンタ制御部） ２６ａ タイマ ２６ｂ ＲＯＭ ２６ｃ ＲＡＭ ２６ｄ 読書き装置（ＭＰＵ） ２９ 不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ） Ｍ 画像形成装置（レーザビームプリンタ） Ｐ 転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 和朗 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 弓納持 貴康 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小原 泰成 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大久保 正晴 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松隈 稔 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 橋本 典夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA15 DA39 ED02 ED03 HB02 HB14 HB15 2H071 BA04 BA13 BA33 DA06 DA08 DA13 DA15 2H200 GA23 GA34 GA44 GB12 HA03 HA28 HB12 HB45 HB46 HB48 MA03 MB01 NA06

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧が印加された帯電部材によって帯電
   される感光体の寿命を検知する寿命検知方法において、 前記感光体の回転積算時間に関する第１の情報と、前記
   帯電部材にＡＣ電圧が印加されるＡＣ電圧印加積算時間
   に関する第２の情報と、に基づいて感光体の寿命を検知
   する、 ことを特徴とする寿命検知方法。
2. 【請求項２】 前記第１の情報は、前記帯電部材にＤＣ
   電圧が印加されるＤＣ電圧印加積算時間に関する情報で
   ある、 ことを特徴とする請求項１に記載の寿命検知方法。
3. 【請求項３】 前記ＡＣ電圧が印加される時間は、前記
   感光体が回転する時間よりも短く設定される、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の寿命検知方
   法。
4. 【請求項４】 前記帯電部材は、前記感光体に接触して
   設けられる、 ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
   寿命検知方法。
5. 【請求項５】 感光体と、電圧が印加され前記感光体を
   帯電する帯電部材と、を有する画像形成装置において、 前記感光体の回転積算時間に関する第１の情報と、前記
   帯電部材にＡＣ電圧が印加されるＡＣ電圧印加積算時間
   に関する第２の情報と、に基づいて感光体の寿命を検知
   する、 ことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記第１の情報は、前記帯電部材にＤＣ
   電圧が印加されるＤＣ電圧印加積算時間に関する情報で
   ある、 ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記ＡＣ電圧が印加される時間は、前記
   感光体が回転する時間よりも短く設定される、 ことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装
   置。
8. 【請求項８】 前記帯電部材は、前記感光体に接触して
   設けられる、 ことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の
   画像形成装置。
9. 【請求項９】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
   カートリッジであって、感光体と、電圧が印加されるこ
   とが許され前記感光体を帯電する帯電部材と、を有する
   プロセスカートリッジにおいて、 前記感光体の回転積算時間に関する第１の情報と、前記
   帯電部材にＡＣ電圧が印加されるＡＣ電圧印加積算時間
   に関する第２の情報と、を記憶するメモリを有する、 ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
10. 【請求項１０】 前記第１の情報は、前記帯電部材にＤ
    Ｃ電圧が印加されるＤＣ電圧印加積算時間に関する情報
    である、 ことを特徴とする請求項９に記載のプロセスカートリッ
    ジ。
11. 【請求項１１】 前記ＡＣ電圧が印加される時間は、前
    記感光体が回転する時間よりも短く設定される、 ことを特徴とする請求項９又は１０に記載のプロセスカ
    ートリッジ。
12. 【請求項１２】 前記帯電部材は、前記感光体に接触し
    て設けられる、 ことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載
    のプロセスカートリッジ。