JP2012208385A - Image forming apparatus - Google Patents

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正記 大竹
Kenichi Tomita
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent image failure due to thinning of a photosensitive layer of a photosensitive drum at an end of life of a process cartridge.SOLUTION: The image forming apparatus includes a CPU 414 that determines (S112) whether a process cartridge 201 comes to the end of life or not based on an exposure cumulative irradiation time stored in a nonvolatile memory 413; when determining that the process cartridge 201 does not come to the end of life (S112 N), controls (S113) LEDs 10 and 11 to perform light exposure at an exposure light quantity setting value S; and when determining that the process cartridge 201 comes to the end of life (S112 Y), controls (S114) the LEDs 10 and 11 to perform the light exposure at an exposure light quantity setting value L (>S).

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic process.

従来、DC帯電方式における例えば横白スジ等の画像不良を防止するために、感光ドラムの帯電工程前に感光ドラムに対して光を照射し残留電位を除電(除去)する除電手段を設ける構成がある。例えば特許文献1には、連続印字を行うことにより感光ドラム上の電位保持力が弱くなることから、除電手段である前露光ランプの光量を印字枚数に応じて減光させる構成が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in order to prevent image defects such as horizontal white stripes in the DC charging method, a configuration is provided in which a charge eliminating unit that discharges (removes) a residual potential by irradiating light to the photosensitive drum before the charging process of the photosensitive drum. is there. For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which the light holding power on the photosensitive drum is weakened by performing continuous printing, so that the amount of light from a pre-exposure lamp, which is a charge eliminating unit, is reduced according to the number of printed sheets. .

特開昭61−83568号公報JP-A-61-83568

しかしながら、プロセスカートリッジに対して想定したトナー消費率(転写材1枚当たりのトナーの消費量)でトナーを消費し終えるような印字を行う場合はよいが、想定したトナー消費率よりも低いトナー消費率でトナーを消費する場合に次のような課題がある。すなわち、想定したトナー消費率よりも低いトナー消費率でトナーを消費する場合、トナーを消費し終える前に想定した感光ドラムの寿命を超えてしまう場合がある。ここで、感光ドラムの寿命とは、感光ドラムの使用可能な保証期間である。この場合、感光ドラムの寿命を超えて感光ドラムを駆動することとなり、帯電や除電により感光ドラムの膜厚が薄くなる薄膜化が生じ、感光ドラム上の電荷が部分的に残存し易い状態になってしまう。このような状態で感光ドラムの除電を継続すると、例えばゴースト画像(先の転写材に形成した画像が再度薄く転写される現象)や横スジ画像(画像に対して白い横線が入る現象)等の不良画像が発生するおそれがある。また、この対策として感光ドラムの感光層厚を厚くすることも考えられるが、この場合はコストアップとなるおそれがある。   However, it may be possible to perform printing so that the toner is consumed at the assumed toner consumption rate (toner consumption per transfer material) for the process cartridge, but the toner consumption is lower than the assumed toner consumption rate. When the toner is consumed at a rate, there are the following problems. That is, when the toner is consumed at a toner consumption rate lower than the assumed toner consumption rate, the assumed life of the photosensitive drum may be exceeded before the toner consumption is completed. Here, the life of the photosensitive drum is a guarantee period in which the photosensitive drum can be used. In this case, the photosensitive drum is driven beyond the life of the photosensitive drum, and the photosensitive drum is thinned by charging or charge removal, and the charge on the photosensitive drum is likely to remain partially. End up. If the static elimination of the photosensitive drum is continued in such a state, for example, a ghost image (a phenomenon in which an image formed on the previous transfer material is transferred lightly again) or a horizontal streak image (a phenomenon in which a white horizontal line enters the image) There is a possibility that a defective image is generated. As a countermeasure against this, it is conceivable to increase the thickness of the photosensitive layer of the photosensitive drum. However, in this case, the cost may increase.

本発明はこのような状況のもとでなされたもので、プロセスカートリッジの寿命末期での感光ドラムの感光層の薄膜化による画像不良を防止することを目的とする。   The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to prevent image defects due to thinning of the photosensitive layer of the photosensitive drum at the end of the life of the process cartridge.

前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。   In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.

(1)像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、前記潜像形成手段により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段と、情報を記憶する記憶手段と、を有する着脱可能なプロセスカートリッジと、前記像担持体に残留した電荷を除去するために前記像担持体を露光する前露光手段と、を備える画像形成装置であって、前記記憶手段に記憶された前記情報に基づき前記プロセスカートリッジが寿命に達したか否かを判断し、前記プロセスカートリッジが寿命に達していないと判断した場合には第一の光量で露光を行うよう前記前露光手段を制御し、前記プロセスカートリッジが寿命に達したと判断した場合には前記第一の光量より大きい第二の光量で露光を行うよう前記前露光手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。   (1) An image carrier, a charging unit for charging the image carrier, a latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the image carrier charged by the charging unit, and the latent image formation A detachable process cartridge having a developing means for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier by means of a developer, and a storage means for storing information, and a charge remaining on the image carrier. An image forming apparatus comprising: a pre-exposure unit that exposes the image carrier to remove the toner; and determining whether the process cartridge has reached the end of its life based on the information stored in the storage unit When it is determined that the process cartridge has not reached the end of its life, the pre-exposure means is controlled to perform exposure with the first light amount. When it is determined that the process cartridge has reached the end of its life, An image forming apparatus comprising a control means for controlling the pre-exposure means to perform the exposure in one of the light intensity is greater than the second amount.

本発明によれば、プロセスカートリッジの寿命末期での感光ドラムの感光層の薄膜化による画像不良を防止することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent image defects due to thinning of the photosensitive layer of the photosensitive drum at the end of the life of the process cartridge.

実施例1の画像形成装置の要部構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an image forming apparatus according to a first embodiment. 実施例1のプロセスカートリッジ近傍を説明する図The figure explaining the process cartridge vicinity of Example 1 感光ドラムのE−V特性を説明する図、光量制御回路を示す図、駆動信号の波形図The figure explaining the EV characteristic of a photosensitive drum, the figure which shows a light quantity control circuit, and the waveform figure of a drive signal 実施例1の画像形成装置を説明するブロック図1 is a block diagram illustrating an image forming apparatus according to a first exemplary embodiment. 実施例1のトナー残量検出を説明する概念図Conceptual diagram illustrating toner remaining amount detection according to the first exemplary embodiment. 実施例1の前露光光量設定の制御処理を説明するフローチャートFlowchart for explaining pre-exposure light amount setting control processing according to the first embodiment. 実施例2の前露光累積照射時間とトナー残量、感光層厚、前露光光量の関係を示す図The figure which shows the relationship between the pre-exposure accumulated irradiation time of Example 2, remaining toner amount, photosensitive layer thickness, and the amount of pre-exposure light. 実施例2の標準寿命時間経過後の前露光累積照射時間とトナー残量、感光層厚、前露光光量の関係を示す図The figure which shows the relationship of the pre-exposure accumulated irradiation time after progress of the standard lifetime of Example 2, toner remaining amount, photosensitive layer thickness, and the amount of pre-exposure light. 実施例2の前露光光量設定の制御処理を説明するフローチャートFlowchart for explaining pre-exposure light amount setting control processing according to the second embodiment. 実施例3の前露光光量設定の制御処理を説明するフローチャートFlowchart for explaining control processing for pre-exposure light amount setting according to the third embodiment.

以下本発明を実施するための形態を、実施例により詳しく説明する。   The mode for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to examples.

図1〜図3に実施例1の構成を示す。本実施例においては装置の高速化、小型化が求められている画像形成装置の一例として、カラー画像形成装置を例に説明する。カラー画像形成装置はさまざまな方式に分かれており、例えば従来良く知られている多重転写方式・中間転写体方式がある。また、感光体表面にカラー像を重ねた後一括転写して像形成を行う多重現像方式や、複数の異なる色の画像形成手段であるプロセスステーションを直列に配置し、転写ベルトにより搬送された転写材に現像像を転写するインライン方式等がある。このうちインライン方式は、高速化が可能であることや像転写の回数が少なく画質に有利といった理由で優れた方式である。   The structure of Example 1 is shown in FIGS. In this embodiment, a color image forming apparatus will be described as an example of an image forming apparatus that is required to increase the speed and size of the apparatus. The color image forming apparatus is divided into various systems, for example, a well-known multiple transfer system and intermediate transfer body system. In addition, a multiple development system that forms images by superimposing color images on the surface of the photoreceptor and forming images at once, or a process station that is a plurality of different color image forming means, arranged in series, is transferred by a transfer belt. There is an in-line method for transferring a developed image to a material. Among these, the inline method is an excellent method because it is possible to increase the speed, and the number of times of image transfer is small, which is advantageous for image quality.

[画像形成装置の構成と動作]
図1にインライン方式の構成を示す。図1で静電吸着搬送ベルト(以下ETB:Electrostatic Transfer Belt)1は駆動ローラ6、吸着対向ローラ7、テンションローラ8、9の各ローラにより張架され、矢印で示す方向に回転する。ETB1の周面には異なる色のプロセスカートリッジ201(イエロー)、202(マゼンタ)、203(シアン)、204(ブラック)が一列に配置されている。各プロセスカートリッジ201〜204は着脱可能であり、トナー(現像剤)が消費されると新品のプロセスカートリッジに交換することにより印字可能となる。プロセスカートリッジ201〜204内の感光ドラム211〜241(像担持体)がETB1を介して転写ローラ3に当接されている。また、プロセスカートリッジ201〜204の上流には吸着ローラ5が配置され、吸着対向ローラ7に当接している。ここで、転写材Pは吸着ローラ5と吸着対向ローラ7とで形成するニップ部を通過する際に電源16により電圧を印加され、ETB1に静電的に吸着され、矢印で示した方向に搬送される。尚、プロセスカートリッジ201〜204の詳細は後述する。
[Configuration and operation of image forming apparatus]
FIG. 1 shows an inline configuration. In FIG. 1, an electrostatic adsorption transfer belt (hereinafter referred to as ETB: Electrostatic Transfer Belt) 1 is stretched by each of a driving roller 6, an adsorption opposing roller 7, and tension rollers 8 and 9, and rotates in a direction indicated by an arrow. On the peripheral surface of the ETB 1, process cartridges 201 (yellow), 202 (magenta), 203 (cyan), and 204 (black) of different colors are arranged in a row. Each of the process cartridges 201 to 204 is detachable. When the toner (developer) is consumed, printing can be performed by replacing the cartridge with a new process cartridge. Photosensitive drums 211 to 241 (image carriers) in the process cartridges 201 to 204 are in contact with the transfer roller 3 via the ETB 1. Further, the suction roller 5 is disposed upstream of the process cartridges 201 to 204 and is in contact with the suction counter roller 7. Here, when the transfer material P passes through the nip portion formed by the suction roller 5 and the suction counter roller 7, a voltage is applied by the power source 16, electrostatically attracted to the ETB 1, and conveyed in the direction indicated by the arrow. Is done. Details of the process cartridges 201 to 204 will be described later.

ここで、画像形成プロセスについて説明する。まず、プロセスカートリッジ201〜204内の画像形成プロセスについて説明する。説明はイエローのプロセスカートリッジ201について行うが、他の色のプロセスカートリッジ202〜204についても同様である。図2(a)にプロセスカートリッジ202、203の構成を示す。感光ドラム211は帯電器212(帯電手段)によって一様に帯電され、露光光学系213(潜像形成手段)から照射された走査光214により静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ215によって現像され、感光ドラム211上(像担持体上)にトナー像が形成される。後に述べる転写プロセスで転写されずに感光ドラム211上に残ったトナーはクリーニングブレード217により掻き落とされ、残トナー容器218に収容される。   Here, the image forming process will be described. First, an image forming process in the process cartridges 201 to 204 will be described. The description will be given for the yellow process cartridge 201, but the same applies to the process cartridges 202 to 204 of other colors. FIG. 2A shows the configuration of the process cartridges 202 and 203. The photosensitive drum 211 is uniformly charged by a charger 212 (charging means), and an electrostatic latent image is formed by the scanning light 214 emitted from the exposure optical system 213 (latent image forming means). This electrostatic latent image is developed by the developing roller 215, and a toner image is formed on the photosensitive drum 211 (on the image carrier). Toner remaining on the photosensitive drum 211 without being transferred in the transfer process described later is scraped off by the cleaning blade 217 and stored in the remaining toner container 218.

次に、転写プロセスについて説明する。一般的に用いられる反転現像方式において、感光ドラム211が例えば負極性のOPC感光体の場合、露光部を現像する際には負極性トナーが用いられる。したがって、転写ローラ3には電圧電源4(図1参照)より正極性の転写電圧が印加される。実際のプリントプロセスにおいては、ETB1の移動速度と各プロセスカートリッジの転写位置間の距離を考慮して、次の一連のプロセスを行う。すなわち、転写材P上に形成される各色のトナー像の位置が一致するタイミングでプロセスカートリッジ201での画像形成、転写プロセス、転写材Pの搬送を行う。このようなプロセスを行い、転写材Pがプロセスカートリッジ201〜204を一度通過する間に転写材上にフルカラーのトナー像が完成される。転写材P上にトナー像が完成された後、転写材Pは定着装置(不図示)に搬送され、転写材P上にトナー像が定着される。   Next, the transfer process will be described. In the generally used reversal development method, when the photosensitive drum 211 is, for example, a negative-polarity OPC photoreceptor, negative-polarity toner is used when developing the exposed portion. Accordingly, a positive transfer voltage is applied to the transfer roller 3 from the voltage power source 4 (see FIG. 1). In the actual printing process, the following series of processes is performed in consideration of the moving speed of the ETB 1 and the distance between the transfer positions of each process cartridge. That is, the image formation with the process cartridge 201, the transfer process, and the transfer material P are conveyed at the timing when the positions of the toner images of the respective colors formed on the transfer material P coincide. By performing such a process, a full-color toner image is completed on the transfer material while the transfer material P once passes through the process cartridges 201 to 204. After the toner image is completed on the transfer material P, the transfer material P is conveyed to a fixing device (not shown), and the toner image is fixed on the transfer material P.

[プロセスカートリッジの構成]
近年カラー画像形成装置は小型化のために感光ドラムの径と間隔が小さくなってきている。そのため電荷を除去する除電のための前露光手段を設置するスペースが限られてきている。本実施例では、図2で示すように、除電のための前露光手段としてのLED10、11を感光ドラム211、ETB1、感光ドラム211のシャッター216、プロセスカートリッジ201の枠219で囲まれた部分を側方から照射する角度に設置している。本実施例では、搬送する転写材Pとの間隔が狭く、ライトガイドをプロセスカートリッジ201の枠とETB1で挟まれた空間に設置する構成とすることが困難である。このため、本実施例では、ライトガイドを設けず、LED10、11の光を直接感光ドラム211に照射する構成としている。また、印字速度高速化、光軸調整レスを図るためLED10、11は感光ドラム211の長手方向(感光ドラム211の回転方向に直交する方向)に対向するように配置される。尚、図1、図2中プロセスカートリッジ202の各部材には220番台の符号を、図1中プロセスカートリッジ203の各部材には230番台の符号を、プロセスカートリッジ204の各部材には240番台の符号を付している。
[Process cartridge configuration]
In recent years, the diameter and interval of photosensitive drums have been reduced in order to reduce the size of color image forming apparatuses. For this reason, a space for installing a pre-exposure means for removing charges to remove charges has been limited. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the LEDs 10 and 11 as pre-exposure means for static elimination are surrounded by a photosensitive drum 211, ETB 1, a shutter 216 of the photosensitive drum 211, and a frame 219 of the process cartridge 201. It is installed at an angle to irradiate from the side. In this embodiment, the interval between the transfer material P to be conveyed is narrow, and it is difficult to install the light guide in a space sandwiched between the frame of the process cartridge 201 and the ETB 1. For this reason, in this embodiment, the light guide is not provided, and the light from the LEDs 10 and 11 is directly irradiated onto the photosensitive drum 211. Further, the LEDs 10 and 11 are arranged so as to face the longitudinal direction of the photosensitive drum 211 (direction orthogonal to the rotation direction of the photosensitive drum 211) in order to increase the printing speed and reduce optical axis adjustment. 1 and 2, the members of the process cartridge 202 are numbered in the 220 series, the members of the process cartridge 203 in FIG. 1 are numbered in the 230 series, and the members of the process cartridge 204 are numbered in the 240 series. The code | symbol is attached | subjected.

図2(b)は図2(a)のプロセスカートリッジ近傍を斜め方向から見た図である。ここで、LED10、LED11は感光ドラム211の回転軸に対し3〜4度の角度で感光ドラム方向に向けて設定されており、LED10、11の光束は感光ドラム211上の転写後のエリアL1に投影される。LED10、11の光は、隣接するプロセスカートリッジ202における転写前の感光ドラム表面を照射すると、ライン画像の飛び散り(ライン状の画像の周辺に細かなドット状の画像が形成される現象)等の画像不良を引き起こすため、遮光する必要がある。LED10、11の特性としては、感光ドラム211の感光波長域内にピーク波長があり、指向角が絞られており、光度も大きいものが望ましい。このようなLEDとしては、例えばピーク波長が630nmで、指向角が7度、光度は7000mcdのようなものを用いるとよい。このようなLEDを用いることにより、特別な集光手段を設けること無しに、感光ドラム211の長手方向の全域を良好に照射することが可能となる。   FIG. 2B is a view of the vicinity of the process cartridge of FIG. Here, the LEDs 10 and 11 are set in the direction of the photosensitive drum at an angle of 3 to 4 degrees with respect to the rotation axis of the photosensitive drum 211, and the luminous flux of the LEDs 10 and 11 is in the area L1 after transfer on the photosensitive drum 211. Projected. When the light from the LEDs 10 and 11 irradiates the surface of the photosensitive drum before transfer in the adjacent process cartridge 202, an image such as scattering of a line image (a phenomenon in which a fine dot-shaped image is formed around the line-shaped image). It needs to be shielded from light to cause defects. As the characteristics of the LEDs 10 and 11, it is desirable that the LED has a peak wavelength in the photosensitive wavelength range of the photosensitive drum 211, the directivity angle is narrowed, and the luminous intensity is large. As such an LED, for example, a LED having a peak wavelength of 630 nm, a directivity angle of 7 degrees, and a luminous intensity of 7000 mcd may be used. By using such an LED, it becomes possible to satisfactorily irradiate the entire area in the longitudinal direction of the photosensitive drum 211 without providing a special light collecting means.

[感光ドラムの電位設定と帯電前露光の光量の関係]
ここで、感光ドラム211の電位設定と帯電前露光の光量の関係について説明する。図3(a)に示したグラフは、本実施例で使用した感光ドラムを帯電電位:VD=−600Vに帯電した場合のE−V特性である。図3(a)は、横軸をエネルギー(μJ/cm)、縦軸を感光ドラム電位(−V)としたグラフである。感光ドラムの残留電位:Vs1は、図3(a)に示す強露光部での飽和電位(図3(a)中のVs1)を示し、この領域では露光強度、帯電電位によらずほぼ一定の電位を示す。この残留電位:Vs1は感光ドラムの膜厚、CG材料及び膜厚等に依存することがわかっているが、本実施例においては、残留電位:Vs1=−40Vの感光ドラムを採用している。以上のような感光ドラムに対して、感光ドラムの電位が残留電位:Vs1=−40Vとなるのに過不足無いよう帯電前露光の光量を調整すれば、帯電前露光の光量としては正しい値となる。このような帯電前露光の光量としては、エネルギー:E(μJ/cm)で表される。
[Relationship between the photosensitive drum potential setting and the amount of pre-charge exposure]
Here, the relationship between the potential setting of the photosensitive drum 211 and the light amount of pre-charging exposure will be described. The graph shown in FIG. 3A is an EV characteristic when the photosensitive drum used in this embodiment is charged to a charging potential: VD = −600V. FIG. 3A is a graph in which the horizontal axis represents energy (μJ / cm 2 ) and the vertical axis represents the photosensitive drum potential (−V). Residual potential Vs1 of the photosensitive drum indicates a saturation potential (Vs1 in FIG. 3A) in the strong exposure portion shown in FIG. 3A, and in this region, it is almost constant regardless of the exposure intensity and the charging potential. Indicates potential. Although it is known that this residual potential: Vs1 depends on the film thickness of the photosensitive drum, the CG material, the film thickness, and the like, in this embodiment, a photosensitive drum of residual potential: Vs1 = −40V is adopted. If the light amount of the pre-charging exposure is adjusted so that the potential of the photosensitive drum becomes a residual potential: Vs1 = −40 V with respect to the photosensitive drum as described above, the correct value is obtained as the pre-charging exposure light amount. Become. The amount of light for such pre-charge exposure is represented by energy: E (μJ / cm 2 ).

帯電前露光の光量を変化させるためにはLED10、LED11に入力する電流をパルス波形にし、感光ドラム表面を照射する実効時間を調整する。図3(b)に光量制御回路(後述する404)、図3(c)に帯電前露光の異なる光量設定値S、Lの場合のそれぞれの駆動信号(以下、LED_ON信号)の波形を示す。CPU414からLED_ON信号を出力するとトランジスタ502が駆動され制限抵抗R1、R2を経由して、LED10、LED11が駆動される。LED_ON信号をPWM変調すると抵抗R3とコンデンサC1にて平滑化されるので、CPU414はLED10、LED11に流す電流を制御でき、これに比例してLED10、11の光量を調整することが可能となる。   In order to change the amount of light for pre-charging exposure, the current input to the LEDs 10 and 11 is changed to a pulse waveform, and the effective time for irradiating the photosensitive drum surface is adjusted. FIG. 3B shows a light amount control circuit (404, which will be described later), and FIG. 3C shows waveforms of drive signals (hereinafter referred to as LED_ON signals) in the case of different light amount setting values S and L for pre-charging exposure. When the LED_ON signal is output from the CPU 414, the transistor 502 is driven and the LEDs 10 and 11 are driven via the limiting resistors R1 and R2. When the LED_ON signal is PWM-modulated, it is smoothed by the resistor R3 and the capacitor C1, so that the CPU 414 can control the current flowing through the LED 10 and LED 11, and can adjust the light quantity of the LED 10 and 11 in proportion to this.

[画像形成装置のブロック図]
図4に本実施例の画像形成装置401の電気ブロック図を示す。ここでは、イエローのプロセスカートリッジ201について、代表して説明する。トナー容器20にはトナー(図中、ハッチング部分)が収納されている。不揮発メモリ413(記憶手段)は、プロセスカートリッジ201を識別するIDコードの情報を記憶する。また不揮発メモリ413は、次のような情報を記憶する。すなわち、そのプロセスカートリッジ201内の感光ドラム211に照射されたプロセスカートリッジ201が装着開始されてからの帯電前露光(以下、単に前露光とする)の累積照射時間(所定の情報)、前露光光量設定値を記憶する。さらに不揮発メモリ413は、トナー容器20内(現像手段内)のトナー残量(現像剤の量)などの情報を記憶する。エンジンコントローラ403は、エンジンである画像形成装置401の制御を行う。CPU414は図3(b)で説明した光量制御回路404を通して前露光用のLED10、11を照射したり、モータ駆動回路405を介してモータ408を駆動させ感光ドラム211を回転駆動させたりする。さらにCPU414は、トナー残量検出回路406(検出手段)によってトナー容器20内のトナー残量の検出を行う。LED10、11は前露光を行うものであり、光量制御回路404によりクリーニング後の除電を行うため感光ドラム211に照射される。
[Block diagram of image forming apparatus]
FIG. 4 shows an electrical block diagram of the image forming apparatus 401 of this embodiment. Here, the yellow process cartridge 201 will be described as a representative. The toner container 20 stores toner (hatched portion in the figure). The nonvolatile memory 413 (storage means) stores ID code information for identifying the process cartridge 201. The nonvolatile memory 413 stores the following information. That is, the cumulative irradiation time (predetermined information) and pre-exposure light amount of pre-charge exposure (hereinafter simply referred to as pre-exposure) after the process cartridge 201 irradiated to the photosensitive drum 211 in the process cartridge 201 is started to be mounted. Stores the set value. Further, the nonvolatile memory 413 stores information such as the remaining amount of toner (the amount of developer) in the toner container 20 (in the developing unit). The engine controller 403 controls the image forming apparatus 401 that is an engine. The CPU 414 irradiates the pre-exposure LEDs 10 and 11 through the light amount control circuit 404 described with reference to FIG. 3B, or drives the motor 408 through the motor drive circuit 405 to rotate the photosensitive drum 211. Further, the CPU 414 detects the remaining amount of toner in the toner container 20 by the remaining toner detection circuit 406 (detection means). The LEDs 10 and 11 perform pre-exposure, and the light amount control circuit 404 irradiates the photosensitive drum 211 for discharging after cleaning.

[トナー残量検出]
図5を参照しながらトナー残量検出の概略を説明する。図5(a)は現像装置(現像手段)に含まれるトナー容器20の概略断面図である。同図において、トナー容器20はトナーを収容するためのものであり、トナー供給ローラ21はトナーを現像ローラ215に供給するためのものである。攪拌シート23はトナーを現像ローラ215に送るためのものであり、LED30は光透過式トナー残量検出手段であるトナー残量検出センサの光源であり、フォトトランジスタ31はLED30から発光される光を検出するためのものである。
[Toner level detection]
An outline of toner remaining amount detection will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of the toner container 20 included in the developing device (developing unit). In the figure, a toner container 20 is for containing toner, and a toner supply roller 21 is for supplying toner to the developing roller 215. The stirring sheet 23 is for sending toner to the developing roller 215, the LED 30 is a light source of a toner remaining amount detection sensor which is a light transmission type toner remaining amount detecting means, and the phototransistor 31 emits light emitted from the LED 30. It is for detection.

LED30から出射された光は、検出窓24aを透過してトナー容器20内部に入射され、検出窓24bを透過してフォトトランジスタ31に到達する。トナー容器20内の底面にトナーがあるときは、LED30からの光はトナーにより遮光されている。一方、攪拌シート23が回転し、トナーをすくい上げながら検出窓24bを通過すると、LED30からの光はトナー容器20内を透過している状態となり、フォトトランジスタ31に光が到達する。その後、トナーがトナー容器20の底面に落下した後、光は再び遮光状態となる。例えば、図5(b)のようにトナー残量が多いときは、攪拌シート23が現像容器下部の検出窓24bを通過した後にトナー容器20の底面にトナーが落下し、トナーが検出窓24bに被るまでの時間が短いため、光の透過(透光)が継続する期間t1が短い。一方、図5(c)のようにトナーの残量が少なくなってくると、攪拌シート23がトナーをすくい上げてからトナーが落下して検出窓24bにトナーが被るまでの時間が長くなるため、光が透過する期間t2が長くなる。したがって、攪拌シート23が回転する周期Tに対し、光の透過が継続する期間t1、t2を測定して、その期間比からトナー残量を検出することができる。   The light emitted from the LED 30 passes through the detection window 24a and enters the toner container 20, passes through the detection window 24b, and reaches the phototransistor 31. When toner is present on the bottom surface of the toner container 20, the light from the LED 30 is blocked by the toner. On the other hand, when the stirring sheet 23 rotates and passes through the detection window 24 b while scooping up the toner, the light from the LED 30 is transmitted through the toner container 20, and the light reaches the phototransistor 31. Thereafter, after the toner falls to the bottom surface of the toner container 20, the light is again blocked. For example, as shown in FIG. 5B, when the remaining amount of toner is large, the toner falls on the bottom surface of the toner container 20 after the stirring sheet 23 has passed through the detection window 24b below the developing container, and the toner enters the detection window 24b. Since the time until it is covered is short, the period t1 during which light transmission (transmission) continues is short. On the other hand, when the remaining amount of toner decreases as shown in FIG. 5C, the time from when the stirring sheet 23 scoops up the toner to when the toner falls and the detection window 24b is covered with toner becomes longer. The period t2 during which light is transmitted becomes longer. Accordingly, it is possible to measure the periods t1 and t2 during which light transmission continues with respect to the period T in which the stirring sheet 23 rotates, and to detect the remaining amount of toner from the period ratio.

[帯電前露光光量の制御処理]
図6のフローチャートをもとに寿命末期の前露光光量の制御について説明する。尚、寿命とは使用可能な保証期間であり、寿命末期とは寿命となる直前の時期をいう。ステップ(以下、S)101で印字が開始されると、S102でCPU414は、装着されたプロセスカートリッジ201内の不揮発メモリ413から前露光光量設定値(図中、単に光量設定値と記す)を読み出す。尚、不揮発メモリ413に記憶されている前露光光量設定値の初期値は光量設定値Sであるものとする。S103でCPU414は、不揮発メモリ413から読み出した前露光光量設定値に応じ、光量制御回路404を介して設定した前露光光量で前露光用のLED10、11を駆動し、感光ドラム221上に前露光を照射する。すなわち、S103でCPU414は、不揮発メモリ413から読み出した前露光光量設定値がSである場合は、S104で光量制御回路404に前露光光量設定値Sを設定する。一方、S103でCPU414は、不揮発メモリ413から読み出した前露光光量設定値がSでない場合は、S105で光量制御回路404に前露光光量設定値Lを設定する。尚、光量設定値Sと光量設定値Lは光量設定値S<光量設定値Lの関係である(図3(c)参照)。ここで、不揮発メモリ413に記憶されている前露光光量設定値は、後述するS112〜S114の処理により、前露光累積時間が所定値に満たない場合は前露光光量設定値Sであり、所定値以上の場合は前露光光量設定値Lである。
[Control processing of exposure light quantity before charging]
Control of the amount of pre-exposure light at the end of the life will be described based on the flowchart of FIG. The life is a usable warranty period, and the end of life is the time immediately before the end of the life. When printing is started in step (hereinafter referred to as S) 101, in S102, the CPU 414 reads a pre-exposure light amount setting value (simply referred to as a light amount setting value in the drawing) from the nonvolatile memory 413 in the attached process cartridge 201. . It is assumed that the initial value of the pre-exposure light amount setting value stored in the nonvolatile memory 413 is the light amount setting value S. In step S <b> 103, the CPU 414 drives the pre-exposure LEDs 10 and 11 with the pre-exposure light amount set via the light amount control circuit 404 according to the pre-exposure light amount setting value read from the nonvolatile memory 413, and pre-exposes on the photosensitive drum 221. Irradiate. That is, if the pre-exposure light amount setting value read from the nonvolatile memory 413 is S in S103, the CPU 414 sets the pre-exposure light amount setting value S in the light amount control circuit 404 in S104. On the other hand, if the pre-exposure light amount setting value read from the nonvolatile memory 413 is not S in S103, the CPU 414 sets the pre-exposure light amount setting value L in the light amount control circuit 404 in S105. The light quantity setting value S and the light quantity setting value L are in a relationship of the light quantity setting value S <the light quantity setting value L (see FIG. 3C). Here, the pre-exposure light amount setting value stored in the non-volatile memory 413 is the pre-exposure light amount setting value S when the pre-exposure accumulated time is less than the predetermined value by the processing of S112 to S114 described later. In the above case, the pre-exposure light amount setting value L is used.

S106で光量制御回路404は、S104でCPU414により設定された前露光光量設定値S又はS105でCPU414により設定された前露光光量設定値LでLED10、11を駆動し、感光ドラム221上に光を照射して前露光を行う。このとき、CPU414は、例えば不図示のタイマを動作させてLED10、11が感光ドラム221上に照射した前露光の照射時間を計測する。尚、後述するS109の判断において、CPU414が印刷終了ではないと判断してS106の処理に戻ってきた際には、CPU414は次の処理を行う。すなわちCPU414は、例えば不図示の本体側のメモリに記憶しておいた前回の前露光の照射時間に今回計測した前露光の照射時間を加算して、1つのプリントジョブ中での現在のページ数までの累積照射時間をメモリに記憶しておく。そして、CPU414は、帯電ローラ102により帯電を行い、スキャナユニット103により感光ドラム221上に静電潜像を照射した後、現像装置により現像を行う。これらの動作を行う際にCPU414は、モータ駆動回路405によりモータ408を駆動させ感光ドラム221を回転させるとともにトナー容器20内の攪拌シート23によりトナーを攪拌させる。S107でCPU414は、攪拌シート23の駆動中にトナー残量検出回路406のLED30とフォトトランジスタ31により、トナー容器20内のトナー残量を検出する。S108でCPU414は、S107でトナー残量検出回路406により検出されたトナー残量を、不揮発メモリ413に書き込んで前回のデータを今回得たデータに更新する(メモリ更新)。S109でCPU414は、印字終了か否かを判断し、印字(プリントジョブ)終了でなければS106〜S109の処理を繰り返す。   In S <b> 106, the light amount control circuit 404 drives the LEDs 10 and 11 with the pre-exposure light amount setting value S set by the CPU 414 in S <b> 104 or the pre-exposure light amount setting value L set by the CPU 414 in S <b> 105, and emits light onto the photosensitive drum 221. Irradiate and perform pre-exposure. At this time, for example, the CPU 414 operates a timer (not shown) to measure the pre-exposure irradiation time that the LEDs 10 and 11 irradiate the photosensitive drum 221. When the CPU 414 determines that the printing is not finished in the determination of S109 described later and returns to the processing of S106, the CPU 414 performs the following processing. In other words, the CPU 414 adds the pre-exposure irradiation time measured this time to the previous pre-exposure irradiation time stored in, for example, a main body memory (not shown), and the current number of pages in one print job. The accumulated irradiation time until is stored in the memory. Then, the CPU 414 performs charging with the charging roller 102, irradiates the electrostatic latent image on the photosensitive drum 221 with the scanner unit 103, and then develops with the developing device. When performing these operations, the CPU 414 drives the motor 408 by the motor driving circuit 405 to rotate the photosensitive drum 221 and stirs the toner by the stirring sheet 23 in the toner container 20. In step S <b> 107, the CPU 414 detects the remaining amount of toner in the toner container 20 by the LED 30 and the phototransistor 31 of the remaining toner detection circuit 406 while the stirring sheet 23 is being driven. In S108, the CPU 414 writes the remaining toner amount detected by the remaining toner detection circuit 406 in S107 into the nonvolatile memory 413, and updates the previous data to the data obtained this time (memory update). In S109, the CPU 414 determines whether or not printing is finished. If printing (print job) is not finished, the processing of S106 to S109 is repeated.

S109でCPU414は、印字終了であると判断すると、S110で次の処理を行う。S110でCPU414は、今回のプリントジョブにおいてS106で感光ドラム221上にLED10、11から照射された前露光累積照射時間を、不揮発メモリ413に格納された前回のプリントジョブの前露光累積照射時間に加算する。尚、図中、前露光累積照射時間を単に照射時間と記す。S111でCPU414は、不揮発メモリ413にS110で加算した結果を新規の前露光累積照射時間(累積時間)として記憶させ更新する。これにより、不揮発メモリ413には、プロセスカートリッジ201が画像形成装置401に新規に装着されてから現時点までの前露光累積照射時間が記憶される。   If the CPU 414 determines in S109 that printing has ended, it performs the following processing in S110. In S110, the CPU 414 adds the pre-exposure cumulative irradiation time irradiated from the LEDs 10 and 11 onto the photosensitive drum 221 in S106 in the current print job to the pre-exposure cumulative irradiation time of the previous print job stored in the nonvolatile memory 413. To do. In the drawing, the pre-exposure accumulated irradiation time is simply referred to as irradiation time. In S111, the CPU 414 stores and updates the result of addition in S110 in the nonvolatile memory 413 as a new pre-exposure cumulative irradiation time (cumulative time). As a result, the pre-exposure accumulated irradiation time from when the process cartridge 201 is newly installed in the image forming apparatus 401 to the present time is stored in the nonvolatile memory 413.

S112でCPU414(制御手段)は、S111で更新した前露光累積照射時間がプロセスカートリッジ201の公称の寿命時間(以下、標準寿命時間という)以上か否かを判断する。ここで、プロセスカートリッジ201の標準寿命時間は、例えば4%のトナー消費率でLTRサイズ3000枚印字可能なように設定された寿命であるとする。このようなプロセスカートリッジ201の場合は、トナー消費率が4%に満たない場合は、設定された標準寿命中にトナーを消費してしまうことができないため、感光ドラム211の性能が寿命以上に要求される。このような場合、低温、低湿環境下で寿命末期の感光ドラムでは、感光層が薄膜化され感度も落ちるため、除電強度すなわち前露光のLED10、11の光量を上げないとゴーストが発生する可能性がある。すなわち前露光累積照射時間が、プロセスカートリッジ201の標準寿命時間より大きい場合には、除電強度を上げなければならない。このため、S112でCPU414は、前露光累積照射時間がプロセスカートリッジ201の標準寿命時間以上であると判断した場合、S114の処理を行う。すなわち、S114でCPU414は、LED10、11の前露光光量設定値をL(>S)(第二の光量)に設定する。   In S112, the CPU 414 (control unit) determines whether or not the pre-exposure accumulated irradiation time updated in S111 is equal to or longer than the nominal life time of the process cartridge 201 (hereinafter referred to as standard life time). Here, it is assumed that the standard life time of the process cartridge 201 is a life time set so that 3000 sheets of LTR size can be printed at a toner consumption rate of 4%, for example. In the case of such a process cartridge 201, if the toner consumption rate is less than 4%, the toner cannot be consumed during the set standard life, so that the performance of the photosensitive drum 211 is required to exceed the life. Is done. In such a case, in the photosensitive drum at the end of its life in a low temperature and low humidity environment, the photosensitive layer is thinned and the sensitivity is lowered. Therefore, a ghost may occur unless the static elimination intensity, that is, the light quantity of the pre-exposed LEDs 10 and 11 is increased. There is. That is, when the pre-exposure cumulative irradiation time is longer than the standard life time of the process cartridge 201, the static elimination intensity must be increased. For this reason, if the CPU 414 determines in S112 that the pre-exposure accumulated irradiation time is equal to or longer than the standard life time of the process cartridge 201, it performs the process of S114. That is, in S114, the CPU 414 sets the pre-exposure light amount setting value of the LEDs 10 and 11 to L (> S) (second light amount).

一方、S112でCPU414は、前露光累積照射時間がプロセスカートリッジ201の標準寿命時間より小さいと判断した場合は、S113で前露光光量設定値をS(第一の光量)に設定する。S115でCPU414は、S113又はS114で設定した前露光光量設定値(S又はL)を不揮発メモリ413に書き込む。これにより次回のプリントジョブの際には、LED10、11は、CPU414により設定され不揮発メモリ413に記憶された前露光光量設定値S又はLで感光ドラム211の前露光を行うこととなる。前露光光量設定値の初期値Sに対し前露光光量設定値Lは、図3(c)のようにPWM変調によるオンデューティを長くすることにより実現できる。これにより、前露光光量の光量アップにより感光層の薄膜化が加速するものの、画像の画質低下が発生する前にトナーの消費を完了することができるため、画像の品質を保持することが可能となる。   On the other hand, if the CPU 414 determines in S112 that the pre-exposure accumulated irradiation time is shorter than the standard lifetime of the process cartridge 201, the CPU sets the pre-exposure light amount setting value to S (first light amount) in S113. In S115, the CPU 414 writes the pre-exposure light amount setting value (S or L) set in S113 or S114 in the nonvolatile memory 413. Thus, in the next print job, the LEDs 10 and 11 perform pre-exposure of the photosensitive drum 211 with the pre-exposure light amount setting value S or L set by the CPU 414 and stored in the nonvolatile memory 413. The pre-exposure light amount setting value L can be realized by increasing the on-duty by PWM modulation as shown in FIG. 3C with respect to the initial value S of the pre-exposure light amount setting value. As a result, although the thinning of the photosensitive layer is accelerated by increasing the amount of pre-exposure light, it is possible to maintain the image quality because the toner consumption can be completed before the image quality degradation occurs. Become.

本実施例では前露光光量設定をSとLの2つに設定したが、累積照射時間に応じて複数設定する構成でもよい。また、プロセスカートリッジごとに不揮発メモリが付随しているので、どのプロセスカートリッジに対しても最適の光量で前露光処理され、トナー消費率の低い使用がなされても画像不良を低減し品質の高い画像形成装置を提供可能となる。また、トナー消費率の高い黒色プロセスカートリッジにおいては、トナー容量が色トナーよりも大きい構成もある。このような場合は感光ドラムの感光層厚も異なるが、このような場合でも前露光光量設定値を設定するための前露光累積時間の閾値を不揮発メモリに設定することにより長寿命化をはかることが可能となる。尚、前露光累積時間の閾値は、本実施例のS112では一例として標準寿命時間としている。   In this embodiment, the pre-exposure light quantity setting is set to two, S and L, but a configuration in which a plurality of pre-exposure light quantity settings are set according to the cumulative irradiation time may be used. In addition, since each process cartridge has a non-volatile memory, pre-exposure processing is performed with an optimal amount of light for each process cartridge, and even if the toner consumption rate is low, image defects are reduced and high quality images are obtained. A forming apparatus can be provided. Further, a black process cartridge with a high toner consumption rate has a configuration in which the toner capacity is larger than that of the color toner. In such a case, the photosensitive layer thickness of the photosensitive drum is different, but even in such a case, it is possible to extend the life by setting the threshold value of the pre-exposure accumulated time for setting the pre-exposure light amount setting value in the nonvolatile memory. Is possible. Note that the threshold of the pre-exposure accumulated time is set to the standard life time as an example in S112 of this embodiment.

以上本実施例によれば、プロセスカートリッジの寿命末期での感光ドラムの感光層の薄膜化による画像不良を防止することができる。   As described above, according to this embodiment, it is possible to prevent image defects due to the thinning of the photosensitive layer of the photosensitive drum at the end of the life of the process cartridge.

図7は前露光累積照射時間とプロセスカートリッジ201のトナー残量、感光層厚及び前露光光量を示したものである。図7(a)に示すように、トナー消費率(現像剤の消費率)が低い場合(破線)、感光ドラム211の標準寿命時間を過ぎてもトナー残量が0とならない。尚、トナー残量が0となる前露光累積照射時間にトナーアウトと図示している。このため、実施例1では、画像劣化の発生を防止するために、前露光光量設定値をSからL(>S)に設定変更して光量を増大させる。しかし、光量設定値をSからLにして光量を増大させると、感光ドラム211の削れが加速するおそれがあるため、トナー残量が0(トナーアウト)となる以前に感光ドラムの寿命となり例えば横スジが発生する。図7(b)中、横スジが発生する感光ドラムの感光層厚を点線で示す。そこで本実施例では、図8のように標準寿命時間経過後のトナー残量とトナー消費率から光量設定値を制御するようにする。   FIG. 7 shows the pre-exposure cumulative irradiation time, the remaining amount of toner in the process cartridge 201, the photosensitive layer thickness, and the amount of pre-exposure light. As shown in FIG. 7A, when the toner consumption rate (developer consumption rate) is low (broken line), the remaining amount of toner does not become zero even after the standard life time of the photosensitive drum 211 has passed. Incidentally, the toner out is shown in the pre-exposure cumulative irradiation time when the remaining amount of toner becomes zero. For this reason, in Example 1, in order to prevent the occurrence of image deterioration, the pre-exposure light amount setting value is changed from S to L (> S) to increase the light amount. However, if the light quantity setting value is increased from S to L, the wear of the photosensitive drum 211 may be accelerated. Therefore, the life of the photosensitive drum is reached before the remaining amount of toner becomes 0 (toner out). Streaks occur. In FIG. 7B, the photosensitive layer thickness of the photosensitive drum in which the horizontal stripe is generated is indicated by a dotted line. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the light amount setting value is controlled from the remaining toner amount and the toner consumption rate after the standard life time has elapsed.

図8(a)は前露光累積照射時間が標準寿命時間を経過した後の前露光累積照射時間に対するトナー消費率1〜3における予測されるプロセスカートリッジ201のトナー残量を示す。また、図8(b)に標準寿命時間以後にトナー残量から予測される印字可能な予測枚数、図8(c)に感光ドラム211の感光層厚、図8(d)に前露光光量設定値の関係を示す。標準寿命時間経過の際に同じトナー残量であっても、トナー消費率が高いトナー消費率1に比べてトナー消費率が低いトナー消費率3は、印字可能な予測枚数が多くなる。また、トナー消費率が高いほど前露光光量設定値を大きく設定するため(L3(トナー消費率1)>L2(トナー消費率2)>L1(トナー消費率3))感光層厚の薄膜化が早く進行する。しかし、いずれのトナー消費率でも、感光層厚が横スジの発生する感光層厚に達する前に、トナーアウトとなっている。   FIG. 8A shows a predicted remaining toner amount of the process cartridge 201 at the toner consumption rates 1 to 3 with respect to the pre-exposure cumulative irradiation time after the pre-exposure cumulative irradiation time has passed the standard life time. FIG. 8B shows the estimated number of printable sheets predicted from the remaining amount of toner after the standard lifetime, FIG. 8C shows the photosensitive layer thickness of the photosensitive drum 211, and FIG. 8D shows the pre-exposure light quantity setting. Indicates the relationship of values. Even if the toner remaining amount is the same when the standard life time elapses, the toner consumption rate 3 having a low toner consumption rate compared to the toner consumption rate 1 having a high toner consumption rate increases the predicted number of printable sheets. Further, the higher the toner consumption rate, the larger the pre-exposure light quantity setting value is set (L3 (toner consumption rate 1)> L2 (toner consumption rate 2)> L1 (toner consumption rate 3)). Proceed quickly. However, at any toner consumption rate, the toner is out before the photosensitive layer thickness reaches the photosensitive layer thickness at which horizontal streaks occur.

[前露光の光量設定値の制御処理]
図9のフローチャートを用いて本実施例の処理を説明する。尚、S201〜S209は実施例1で説明した図6のS101〜S109と同様の処理であるため説明を省略する。尚、S205では単にLと図示しているが、CPU414は、後述するS218〜S220のいずれかで設定し、S221で不揮発メモリ413に記憶する前露光光量設定値L1、L2、L3のいずれかを設定することになる。S210でCPU414は、S208で不揮発メモリ413に記録されたトナー残量と累積の印字枚数からトナー消費率を算出する。尚、印刷枚数の情報は例えばプリントジョブの情報から得られる。また累積の印字枚数は、例えば不図示の本体側のメモリ等に前回までの累積の印刷枚数が記憶されているものとし、前回の累積の印刷枚数に今回のプリントジョブの印刷枚数を加算して算出する。S211、S212は実施例1で説明した図6のS110、S111と同様の処理であるため説明を省略する。
[Control processing of pre-exposure light intensity setting value]
The processing of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Since S201 to S209 are the same processes as S101 to S109 of FIG. In addition, although only L is illustrated in S205, the CPU 414 sets one of S218 to S220 to be described later, and sets one of the pre-exposure light amount setting values L1, L2, and L3 stored in the nonvolatile memory 413 in S221. Will be set. In S210, the CPU 414 calculates the toner consumption rate from the remaining amount of toner recorded in the nonvolatile memory 413 in S208 and the cumulative number of printed sheets. Note that the information on the number of printed sheets is obtained from, for example, print job information. The cumulative number of prints is assumed to be stored, for example, in a memory on the main body (not shown), for example, and the print number of the current print job is added to the previous cumulative number of prints. calculate. Since S211 and S212 are the same processes as S110 and S111 of FIG.

S213でCPU414は、プリントジョブが終了してS211で加算した前露光累積照射時間が標準寿命時間未満であると判断すると、S214で次回からの前露光光量設定値をSに設定する。S213でCPU414は、前露光累積照射時間が標準寿命時間以上であると判断すると、S215ではS208で記憶したトナー残量とS210で算出したトナー消費率から、残りの印字可能枚数を予測する。S216でCPU414は、S215で予測した残りの印字可能枚数がP(定数)(図8(b)参照)以上であるかどうかを判断する。   If the CPU 414 determines that the pre-exposure accumulated irradiation time added in S211 is less than the standard life time in S213, the CPU 414 sets the next pre-exposure light amount setting value to S in S214. If the CPU 414 determines in S213 that the pre-exposure accumulated irradiation time is equal to or longer than the standard lifetime, in S215, the remaining printable number of sheets is predicted from the remaining toner amount stored in S208 and the toner consumption rate calculated in S210. In S216, the CPU 414 determines whether or not the remaining number of printable sheets predicted in S215 is equal to or greater than P (constant) (see FIG. 8B).

S216でCPU414は、予測した残りの印字可能枚数がP以上であると判断すると、S217で残りの印字可能枚数がQ(定数)(>P)(図8(b)参照)以上であるかどうかを判断する。S217でCPU414は、予測した残りの印字可能枚数がQ以上(Q≦予測した残りの印字枚数)であると判断すると、S218で前露光光量設定値をL1に設定する。S217でCPU414は、予測した残りの印字可能枚数がQ未満(P≦予測した残りの印字枚数<Q)であると判断すると、S219で前露光光量設定値をL2(>L1)に設定する。S216でCPU414は、予測した残りの印字可能枚数がP未満(予測した残りの印字枚数<P)であると判断すると、S220で前露光光量設定値をL3(>L2)に設定する。   If the CPU 414 determines in S216 that the predicted remaining number of printable sheets is P or more, whether or not the remaining printable number of sheets is greater than or equal to Q (constant) (> P) (see FIG. 8B) in S217. Judging. If the CPU 414 determines in S217 that the predicted remaining printable number is equal to or greater than Q (Q ≦ the predicted remaining number of prints), the pre-exposure light quantity setting value is set to L1 in S218. If the CPU 414 determines in S217 that the predicted remaining printable number is less than Q (P ≦ predicted remaining print number <Q), the pre-exposure light quantity setting value is set to L2 (> L1) in S219. If the CPU 414 determines in S216 that the predicted remaining printable sheet number is less than P (predicted remaining print sheet number <P), it sets the pre-exposure light amount setting value to L3 (> L2) in S220.

ここで印字可能予測枚数についての関係は、P<Q(図8(b)参照)、前露光光量設定の設定値の光量関係についてはS<L1<L2<L3となっている。図8(b)に示すように、前露光光量設定値を設定する際の閾値Pは、トナー消費率1の場合の印刷可能枚数より大きく、トナー消費率2の場合の印刷可能枚数より小さい値である。また、前露光光量設定値を設定する際の閾値Qは、トナー消費率2の場合の印刷可能枚数より大きく、トナー消費率3の場合の印刷可能枚数より小さい値である。尚、本実施例では、標準寿命時間経過後の前露光光量設定値を3つ(L1、L2、L3)としたが、前露光光量設定値をN(≧2)設け、閾値を(N−1)設ける構成としてもよい。S221の処理は実施例1で説明した図6のS115の処理と同じであるため説明を省略する。   Here, the relationship regarding the predicted number of printable sheets is P <Q (see FIG. 8B), and the light amount relationship of the setting value of the pre-exposure light amount setting is S <L1 <L2 <L3. As shown in FIG. 8B, the threshold P when setting the pre-exposure light amount setting value is larger than the printable number of sheets when the toner consumption rate is 1, and smaller than the printable number of sheets when the toner consumption rate is 2. It is. The threshold value Q when setting the pre-exposure light amount setting value is larger than the printable number of sheets when the toner consumption rate is 2, and smaller than the printable number of sheets when the toner consumption rate is 3. In this embodiment, the pre-exposure light quantity setting values after the standard life time have elapsed are set to three (L1, L2, L3). However, the pre-exposure light quantity setting values are set to N (≧ 2) and the threshold value is set to (N− 1) It is good also as a structure to provide. Since the process of S221 is the same as the process of S115 of FIG. 6 described in the first embodiment, the description thereof is omitted.

このように本実施例では、前露光累積照射時間がプロセスカートリッジ201の標準寿命時間以上となった場合に、トナー残量とトナー消費率から推測される印字可能な予測枚数に応じて前露光光量設定値を設定する。具体的には、印字可能な予測枚数が少ないほど前露光光量の光量設定値を高くする。これにより、トナー消費率が低く印字可能な予測枚数が多い場合に、前露光光量を抑えて感光ドラムの薄膜化を抑えることができる。   As described above, in this embodiment, when the pre-exposure cumulative irradiation time is equal to or longer than the standard life time of the process cartridge 201, the pre-exposure light amount is determined according to the estimated number of printable sheets estimated from the remaining amount of toner and the toner consumption rate. Set the setting value. Specifically, the light amount setting value of the pre-exposure light amount is increased as the predicted number of printable sheets is smaller. As a result, when the toner consumption rate is low and the estimated number of printable sheets is large, the amount of pre-exposure light can be suppressed to suppress the thinning of the photosensitive drum.

以上本実施例によれば、プロセスカートリッジの寿命末期での感光ドラムの感光層の薄膜化による画像不良を防止することができる。   As described above, according to this embodiment, it is possible to prevent image defects due to the thinning of the photosensitive layer of the photosensitive drum at the end of the life of the process cartridge.

[前露光光量設定値の制御処理]
図10のフローチャートに沿って実施例3の処理を説明する。本実施例では不揮発メモリ413との通信ができないような場合(通信異常の場合)の前露光光量設定値の制御について説明する。S301、S303、S304、S308の処理は、図6のS101、S106、S107、S109の処理と同じであるため説明を省略する。尚、S304でトナー残量検出回路406により検出されたトナー残量は、不揮発メモリ413に記憶することができないため、不図示の本体側のメモリに記憶しておく。S302でCPU414は、前露光光量設定値を暫定としてSに設定する。S305でCPU414は、トナー消費率が所定値未満であり、かつ、トナー残量が所定量以下であるかを判断する。ここで、トナー消費率は、実施例2で説明した方法で算出する。すなわち、トナー残量と印刷枚数から算出する。ただし、本実施例では不揮発メモリ413との通信ができないため、トナー消費率の算出に用いるトナー残量は、S304で検出し本体側のメモリに記憶したトナー残量を用いる。また、トナー消費率の閾値として用いる所定値は、例えば実施例1で説明したような予め想定されたトナー消費率の4%を用いる。一方、トナー残量の閾値として用いる所定量は例えば10%等とする。尚、これらの数値は想定する画像形成装置によって変更されるものであり本実施例の値に限定されない。
[Pre-exposure light intensity setting value control process]
The processing of the third embodiment will be described along the flowchart of FIG. In this embodiment, control of the pre-exposure light amount setting value when communication with the nonvolatile memory 413 cannot be performed (when communication is abnormal) will be described. The processing of S301, S303, S304, and S308 is the same as the processing of S101, S106, S107, and S109 in FIG. The toner remaining amount detected by the toner remaining amount detection circuit 406 in S304 cannot be stored in the nonvolatile memory 413, and is stored in a memory on the main body (not shown). In S302, the CPU 414 sets the pre-exposure light amount setting value to S as provisional. In step S305, the CPU 414 determines whether the toner consumption rate is less than a predetermined value and whether the remaining amount of toner is equal to or less than a predetermined amount. Here, the toner consumption rate is calculated by the method described in the second embodiment. That is, it is calculated from the remaining amount of toner and the number of printed sheets. However, since communication with the nonvolatile memory 413 is not possible in this embodiment, the remaining amount of toner used for calculating the toner consumption rate is the amount of toner detected in S304 and stored in the memory on the main body side. The predetermined value used as the threshold value of the toner consumption rate is 4% of the toner consumption rate assumed in advance as described in the first embodiment, for example. On the other hand, the predetermined amount used as the threshold for the remaining amount of toner is, for example, 10%. These numerical values are changed by the assumed image forming apparatus, and are not limited to the values in this embodiment.

S305でCPU414は、トナー消費率が所定値未満であり、かつ、トナー残量が所定量以下であると判断した場合、感光ドラム221の感光層厚も薄くなっていると判断して、S306で前露光光量設定値をLに設定する。S305でCPU414は、トナー消費率が所定値未満であり、かつ、トナー残量が所定量以下ではないと判断すると、S307で前露光光量設定値をSとする。以降プリントジョブが終了するまでS303〜S308の処理を繰り返す。尚、不揮発メモリ413との通信ができなかったプロセスカートリッジ201が交換され新規のプロセスカートリッジが装着された際には、不図示の本体側のメモリの情報をリセットする。   If the CPU 414 determines in step S305 that the toner consumption rate is less than the predetermined value and the remaining amount of toner is equal to or less than the predetermined amount, the CPU 414 determines that the photosensitive layer thickness of the photosensitive drum 221 is thin, and in step S306. The pre-exposure light quantity setting value is set to L. If the CPU 414 determines in step S305 that the toner consumption rate is less than the predetermined value and the remaining amount of toner is not less than the predetermined amount, the pre-exposure light amount setting value is set to S in step S307. Thereafter, the processes in S303 to S308 are repeated until the print job is completed. Note that when the process cartridge 201 that cannot communicate with the nonvolatile memory 413 is replaced and a new process cartridge is mounted, the memory information on the main body (not shown) is reset.

尚、本実施例においても、トナー残量とトナー消費率が得られるため、トナー消費率が所定値未満、かつ、トナー残量が所定量以下となった場合に、実施例2の構成を適用できる。すなわち、トナー残量とトナー消費率とから印刷可能な予測枚数を算出し、予測枚数に応じて前露光光量設定値を設定する構成としてもよい。   Also in this embodiment, since the remaining amount of toner and the toner consumption rate can be obtained, the configuration of the embodiment 2 is applied when the toner consumption rate is less than a predetermined value and the remaining amount of toner is less than a predetermined amount. it can. In other words, the predicted number of printable sheets may be calculated from the remaining amount of toner and the toner consumption rate, and the pre-exposure light amount setting value may be set according to the predicted number of sheets.

以上説明したように、CPU414が不揮発メモリ413と通信できず不揮発メモリ413から情報を得られないような場合でも、トナー残量とトナー消費率に応じて前露光光量の設定を行うことにより、ゴーストなどの画像不良を防止することができる。   As described above, even when the CPU 414 cannot communicate with the non-volatile memory 413 and cannot obtain information from the non-volatile memory 413, by setting the pre-exposure light amount according to the remaining amount of toner and the toner consumption rate, It is possible to prevent image defects such as.

以上本実施例によれば、プロセスカートリッジの寿命末期での感光ドラムの感光層の薄膜化による画像不良を防止することができる。   As described above, according to this embodiment, it is possible to prevent image defects due to the thinning of the photosensitive layer of the photosensitive drum at the end of the life of the process cartridge.

10、11 LED
201 プロセスカートリッジ
211 感光ドラム
413 不揮発メモリ
414 CPU
10, 11 LED
201 Process cartridge 211 Photosensitive drum 413 Non-volatile memory 414 CPU

Claims (6)

像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、前記潜像形成手段により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段と、情報を記憶する記憶手段と、を有する着脱可能なプロセスカートリッジと、
前記像担持体に残留した電荷を除去するために前記像担持体を露光する前露光手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記記憶手段に記憶された前記情報に基づき前記プロセスカートリッジが寿命に達したか否かを判断し、前記プロセスカートリッジが寿命に達していないと判断した場合には第一の光量で露光を行うよう前記前露光手段を制御し、前記プロセスカートリッジが寿命に達したと判断した場合には前記第一の光量より大きい第二の光量で露光を行うよう前記前露光手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, a charging unit for charging the image carrier, a latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the image carrier charged by the charging unit, and the latent image forming unit A detachable process cartridge having developing means for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with a developer, and storage means for storing information;
Pre-exposure means for exposing the image carrier to remove charges remaining on the image carrier;
An image forming apparatus comprising:
Based on the information stored in the storage means, it is determined whether or not the process cartridge has reached the end of its life. When it is determined that the process cartridge has not reached its end of life, exposure is performed with a first light amount. Control means for controlling the pre-exposure means to control the pre-exposure means to perform exposure with a second light quantity larger than the first light quantity when it is determined that the process cartridge has reached the end of its life. An image forming apparatus.
前記記憶手段に記憶される前記情報は、前記前露光手段が前記像担持体を露光した累積時間であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the information stored in the storage unit is an accumulated time during which the pre-exposure unit exposes the image carrier. 前記現像手段内の現像剤の量を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出手段により検出した現像剤の量を前記記憶手段に記憶させ、前記記憶手段に記憶した現像剤の量と、前記現像剤の量に基づき算出した現像剤の消費率と、に基づいて前記第二の光量を設定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。
Detecting means for detecting the amount of developer in the developing means;
The control means stores the amount of developer detected by the detection means in the storage means, the amount of developer stored in the storage means, and the consumption rate of the developer calculated based on the amount of developer. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second light quantity is set based on the first and second light quantities.
前記現像手段内の現像剤の量を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段から前記情報を得られない場合には、前記検出手段により検出された現像剤の量と、前記現像剤の量に基づき算出した現像剤の消費率と、に基づいて前記プロセスカートリッジが寿命に達したか否かを判断することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Detecting means for detecting the amount of developer in the developing means;
If the information cannot be obtained from the storage means, the control means is based on the amount of developer detected by the detection means and the consumption rate of the developer calculated based on the amount of developer. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether or not the process cartridge has reached the end of its life.
前記制御手段は、前記現像剤の量と前記現像剤の消費率とに基づいて前記第二の光量を設定することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the control unit sets the second light amount based on the amount of the developer and a consumption rate of the developer. 前記制御手段は、前記現像剤の量と前記現像剤の消費率とに基づき印刷可能な転写材の枚数を予測し、予測した印刷可能な転写材の枚数が少ないほど大きな光量を前記第二の光量に設定することを特徴とする請求項3又は5に記載の画像形成装置。   The control means predicts the number of printable transfer materials based on the amount of developer and the consumption rate of the developer, and increases the second light quantity as the predicted number of printable transfer materials decreases. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is set to a light amount.
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